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文檔簡介
搶分秘籍15二次函數(shù)新定義型綜合問題(壓軸通關(guān))
目錄
【中考預(yù)測】預(yù)測考向,總結(jié)??键c(diǎn)及應(yīng)對(duì)的策略
【誤區(qū)點(diǎn)撥】點(diǎn)撥常見的易錯(cuò)點(diǎn)
【搶分通關(guān)】精選名校模擬題,講解通關(guān)策略(含新考法、新情境等)
中考預(yù)測
二次函數(shù)新定義型綜合問題是全國中考的熱點(diǎn)內(nèi)容,更是全國中考的必考內(nèi)容。每年都有一些考生因
為知識(shí)殘缺、基礎(chǔ)不牢、技能不熟、答欠規(guī)范等原因?qū)е率Х帧?/p>
i.從考點(diǎn)頻率看,二次函數(shù)新定義型綜合問題是數(shù)學(xué)的基礎(chǔ),也是高頻考點(diǎn)、必考點(diǎn)。
2.從題型角度看,以解答題的最后一題或最后第二題為主,分值12分左右,著實(shí)不少!
?(搶分通關(guān)
題型一新定義型二次函數(shù)之共生或伴隨拋物線
典例精講
【例1】(新考法,拓視野)(2024?江西九江?一模)定義:若兩條拋物線的頂點(diǎn)關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱,二次函數(shù)的
二次項(xiàng)系數(shù)互為負(fù)倒數(shù),這樣的兩條拋物線稱之為"共生拋物線”,如拋物線j=0.5%2與y=lx?是共生拋物
線,已知拋物線G:y=-g(x+2Y+l的頂點(diǎn)是點(diǎn)尸,它的共生拋物線C?的頂點(diǎn)是Q
⑴點(diǎn)尸的坐標(biāo)是—,點(diǎn)。的坐標(biāo)是,拋物線C?的函數(shù)關(guān)系式是
⑵直線y=機(jī)與拋物線C]、C2均有兩個(gè)交點(diǎn),這些交點(diǎn)從左到右分別是/、B、C、D.
①求加的取值范圍二
②若4B=CD,求加的值;
2
【答案】⑴(-2,1),(2,-1),C2:y=|(x-2)-l
⑵①加>-1;②-1
【分析】本題考查了二次函數(shù)的新定義,正確利用二次函數(shù)的圖像與性質(zhì)是解決問題的關(guān)鍵.
(1)根據(jù)共生拋物線的定義,可以得到C,頂點(diǎn)坐標(biāo)和解析式;
(2)找出臨界狀態(tài),即與兩條拋物線相切時(shí),利用A=0,求出此時(shí)加的值,即可求出4個(gè)交點(diǎn)加的取值
范圍;
(3)采取"化斜為直”的思想,將斜線段轉(zhuǎn)化為直線段的處理,利用一元二次方程根與系數(shù)的關(guān)系即可求解.
【詳解】(1)解:拋物線C]:y=-;(x+2)2+l的頂點(diǎn)是點(diǎn)尸,
尸(-2,1),
;G、C2是共生拋物線,
由于共生拋物線二次項(xiàng)系數(shù)互為負(fù)倒數(shù),
3
???G中的。=5,
3
:x2
*,-c2y=-(-)t,
2
故答案為:(-2,1),(2,-1),C2:J=|(X-2)-1.
y=m
有{21,,
y=_](x+2)+1
整理的:2x2+8x+5-3m=0,
由A=0得:64-8(5-3m)=0,解得加=7;
y=m
尸箝一2)'],
、乙
整理得:3x2-12x+10-2m=0,
由A=0得:144一12(10-2機(jī))=0,解得用=-1;
當(dāng)直線>=僅繞點(diǎn)。順時(shí)針旋轉(zhuǎn)即有4個(gè)交點(diǎn),此時(shí)機(jī)>7.
②設(shè)點(diǎn)/、8橫坐標(biāo)分別為再外,C、。橫坐標(biāo)分別為無3,%
由AB=CD得:上一%|=%—匕|,
%-4/工2='(工3+無4)~_4無3》4
y=m
聯(lián)立27\21
y=-§(x+2)+i
整理得:2x2+8x+5-3m=0
5-3m
/+x=-4,xx
2x22
y=m
y=g(x_2y_],
整理得:3x2-l2x+l0-2m=0,
,l0-2m
x3+x4=4,七%-"
I/5-3ml0-2m
l6-4x---
3
解得:m=-1
通關(guān)指導(dǎo)
本題考查了二次函數(shù)的新定義,正確利用二次函數(shù)的圖像與性質(zhì)是解決問題的關(guān)鍵.
【例2】(2023?江蘇泰州?二模)在平面直角坐標(biāo)系中,對(duì)于函數(shù)必uad+fex+c,其中。、b、c為常數(shù),。工?
定義:函數(shù)%+bx+a是必=加+6x+c的衍生函數(shù),點(diǎn)M(a,c)是函數(shù)%=。尤2+&X+C的衍生點(diǎn),設(shè)函
數(shù)必=ax2+bx+c與其衍生函數(shù)的圖象交于/、8兩點(diǎn)(點(diǎn)N在點(diǎn)3的左側(cè)).
⑴若函數(shù)%=a/+8+c的圖象過點(diǎn)C(-l,3)、其衍生點(diǎn)M(l,。),求函數(shù)弘=汗+&+。的解
析式;
⑵①若函數(shù)%="+bx+c的衍生函數(shù)為%=2x-l,求/、2兩點(diǎn)的坐標(biāo);
②函數(shù)必=a/+6x+c的圖象如圖所示,請(qǐng)?jiān)趫D中標(biāo)出點(diǎn)/、3兩點(diǎn)的位置;
⑶是否存在常數(shù)6,使得無論。為何值,函數(shù)弘=a/+6x+。的衍生點(diǎn)M始終在直線上,若存在,請(qǐng)求
出6的值;若不存在,請(qǐng)說明理由.
【答案】⑴M=d-4x-2
⑵①/(-1,-3),5(1,1);②見解析
⑶存在,-1
【分析】本題是新定義題,考查了二次函數(shù)的圖象與性質(zhì),正確理解定義是解答本題的關(guān)鍵.
(1)由衍生點(diǎn)M0,c),知。=1,然后用待定系數(shù)法求函數(shù)弘=爾+樂+。的解析式;
(2)①由衍生函數(shù)的定義求出%=ax,fcv+c,聯(lián)立必=ax?+6x+c與%=2x-l,解方程組即可求得力、
B兩點(diǎn)的坐標(biāo);
②仿照①的過程求解即得;
(3)求出直線的表達(dá)式,代入點(diǎn)即可求得6的值.
【詳解】(1),函數(shù)必=a/+6x+c的衍生點(diǎn)c),
..Cl—\,
函數(shù)必=ax2+bx+c的圖象過點(diǎn)C(T3)、D(l,-5),
Jl-6+c=3
11+6+。=-5'
函數(shù)必=ax2+bx+c的解析式為必二/一4%一2;
(2)①:函數(shù)必=ax2+bx+c的衍生函數(shù)為%=2%T,
2
y1=-x+2x,
—+2x—2x—1,
..x——1x=1,
1,—3),3(1,1);
②由圖象結(jié)合(1)得%=%2—4x—2,
%=—212—4x+1,
%2—4x—2——2%2—4x+1,
..x——1X=1,
.”(—1,3),5(1,-5),如圖所示;
21
(3)丁點(diǎn)yx=ax+bx+c,y2=cx+bx+a,
ax2+bx+c=ex2+bx+a,
,x=-1或x=l,
/.AQ—6+c),8(1,a+6+c),
設(shè)直線45的表達(dá)式為歹=履+加,
[~k+m=a-b+c
\k+m=a+b+c'
\m=a+c
:.y=bx+a+c,
代入得,c=ab+a+c,
a(b+1)=0,
「a是任意實(shí)數(shù),
.,.6+1=0,
:.b=-\.
名校模擬
1.新定義:我們把拋物線y=af+8+c(其中仍片0與拋物線>=6/+ax+c稱為"關(guān)聯(lián)拋物線",例如,
拋物線y=2/+3x+l的“關(guān)聯(lián)拋物線"為y=3f+2x+l已知拋物線£:y-Aax2+ax+4a-3(a>0)的“關(guān)聯(lián)
拋物線”為。2,。與y軸交于點(diǎn)£.
⑴若點(diǎn)E的坐標(biāo)為(0,-1),求G的解析式;
⑵設(shè)。2的頂點(diǎn)為R若跖是以。歹為底的等腰三角形,求點(diǎn)£的坐標(biāo);
⑶過X軸上一點(diǎn)P,作X軸的垂線分別交拋物線£,c2,于點(diǎn)M,N.
①當(dāng)跖V=6時(shí),求點(diǎn)尸的坐標(biāo);
②當(dāng)a-4WxVa-2時(shí),C2的最大值與最小值的差為2a,求。的值.
(1)y=2x2+—x
⑶①尸(TO)或尸(2,0),②2-亞或亞
【分析】(1)根據(jù)“關(guān)聯(lián)拋物線”的定義可直接得出c2的解析式,再將該解析式化成頂點(diǎn)式,可得出G的
頂點(diǎn)坐標(biāo);
(2)根據(jù)“關(guān)聯(lián)拋物線”的定義可得C?的解析式,之后得到函數(shù)的頂點(diǎn),過點(diǎn)尸作切,V軸于點(diǎn)H,連接,
進(jìn)而得到?!?EH,FH,于是根據(jù)斯2=。爐即可得到結(jié)論;
(3)①設(shè)點(diǎn)P的橫坐標(biāo)為冽,則可表達(dá)點(diǎn)/和點(diǎn)N的坐標(biāo),根據(jù)兩點(diǎn)間距離公式可表達(dá)的長,列出
方程,可求出點(diǎn)尸的坐標(biāo);
②當(dāng)a-4V-2Va-2時(shí)得出。2的最大值和最小值,進(jìn)而列出方程,可求出。的值.
【詳解】(1)解:與夕軸交點(diǎn)的坐標(biāo)為£(0,-1),
/.4a-3=-l,解得a=L
2
的解析式為歹=2/+;尤_1;
(2)解:根據(jù)“關(guān)聯(lián)拋物線”的定義可得G的解析式為了=辦,+4辦+40-3,
*.*y=ax2+4ax+4tz-3=^z(x+2)2-3,
???。2的頂點(diǎn)少的坐標(biāo)為(-2,-3)
易得點(diǎn)E(0,4a-3),
過點(diǎn)尸作尸段軸于點(diǎn)“,連接EF.
圖”
OE=3—4。,EH=4。,F(xiàn)H=2,
?:OE=EF,
/.EF2=OE-,即2。+(4a)2=(3-4a)2.
解得。=三,
24
...點(diǎn)E的坐標(biāo)為[。,-'}
(3)解:①設(shè)點(diǎn)尸的橫坐標(biāo)為冽,
??,過點(diǎn)尸作X軸的垂線分別交拋物線G,。2于點(diǎn)M,N,
M^m,4am2+即2+4〃-3),N^m,am2+4am+4a-3^,
MN=\^am+々加+4〃一3—(am+4am+4a-^=|3am-3Q",
*:MN=6a,
/.^am2-3aH=6a,解得切=—1或加=2,
???P(—1,O)或P(2,0);
②vC2的解析式為"a(%+2)2-3,
?,?當(dāng)x=-2時(shí),y=-3,
當(dāng)x=a-4時(shí),y=a(a-4+2)2-3=a^a-2^2-3;
當(dāng)x=a-2時(shí),y=a(a-2+2)-3=/—3.
根據(jù)題意可知,需要分三種情況討論:
I.當(dāng)。一4<一2<〃一2時(shí),0<。<2,且當(dāng)0<〃41時(shí),函數(shù)的最大值為〃(〃一2)2一3;函數(shù)的最小值為-3.
2)—3—(—3)=2〃,解得a=2-或〃=2+V^(舍)或〃=0(舍);
當(dāng)1<。<2時(shí),函數(shù)的最大值為/_3,函數(shù)的最小值為-3.
a3-3-(-3)=2a,解得q=后或.=_痣(舍)或。=0(舍);
II.當(dāng)-24°-440-2時(shí),a>2,函數(shù)的最大值為/一3;函數(shù)的最小值為a(a-2)~-3,
a3—3—[a(a—2)—31=2a,解得a=5(舍)或a=0(舍);
III.當(dāng)a-44a-24-2時(shí),a<0,不符合題意,舍去.
綜上,。的值為2-血或血
【點(diǎn)睛】本題屬于二次函數(shù)背景下新定義類問題,涉及等腰三角形以及兩點(diǎn)間距離公式,二次函數(shù)的圖象
及性質(zhì),由“關(guān)聯(lián)拋物線”的定義得出G的解析式,掌握二次函數(shù)圖象的性質(zhì)是解題關(guān)鍵.
2.(2023?廣東廣州?一模)定義:在平面直角坐標(biāo)系中,直線了=+左稱為拋物線y=左的
2
伴隨直線,如直線y=-(X+1)-2為拋物線y=-(x+l)-2的伴隨直線.
(1)求拋物線了=2--4x+5的伴隨直線;
⑵無論。取何值,拋物線G]:了=爾-2(a-l)x+a-2總會(huì)經(jīng)過某定點(diǎn),拋物線G2:y=m(x-l)(x-m-3)
的伴隨直線經(jīng)過該定點(diǎn),求加的值;
⑶頂點(diǎn)在第一象限的拋物線y=-a(尤-廳+碗與它的伴隨直線交于點(diǎn)A,B(點(diǎn)A在點(diǎn)8的左側(cè)),與x軸
負(fù)半軸交于點(diǎn)C,當(dāng)NBZC=90。時(shí),V軸上存在點(diǎn)尸,使得N4PB取得最大值,求此時(shí)點(diǎn)尸的坐標(biāo).
【答案】⑴>=2x+l
(2)m=-4或7=-2
【分析】(1)先化為頂點(diǎn)式,進(jìn)而根據(jù)新定義,寫出伴隨直線解析式即可求解;
(2)根據(jù)拋物線解析式求得定點(diǎn)坐標(biāo),代入拋物線&的伴隨直線解析式即可求解;
(3)根據(jù)題意寫出線y=-a(尤-1丫+40的伴隨函數(shù),聯(lián)立求出交點(diǎn),在求出拋物線y=+4”與x
軸的交點(diǎn),用勾股定理列出關(guān)于。的方程,求出。,先證明當(dāng)//尸3取得最大值,ANB尸的外接圓與了軸相
切,根據(jù)題意畫出圖形,即可求解.
【詳解】(1)角由:???y=2——4x+5=2(x—1『+3
???拋物線y=2/—4x+5的伴隨直線為y=2(x—l)+3=2x+l
(2)角牟:y=ax1-2(6z—l)x+?-2
=ax2-2ax+2x+a-2
=Q(+l)+2(x_1)
=tz(x-l)2+2(x-l)
當(dāng)x=l時(shí),>=o,與Q無關(guān),
即拋物線過定點(diǎn)(1,0),
又「歹=加
=m\x2—mx—4x+m+3
=m(^x2-mx-4x^+m(m+3)
22
(,m
-m\2H---+-mm+3)
I2,I2,
m(m^\/x
???G2的伴隨直線為:y=m\x—2--——mI2+—I+鞏加+3)
2
2
將點(diǎn)(1,0)代入得,比]
1-2-ymf2+yj+m例+3)=0
\?加w0,
2
.?.一/2+—|+(冽+3)=0
解得:加=一4或加二一2
(3)???拋物線的解析式為:y=-〃(x-1『+4。,
???其伴隨直線為V=-。(%-1)+4〃即歹=一女+5",頂點(diǎn)坐標(biāo)為(L4Q),
???拋物線頂點(diǎn)在第一象限,
?,Q>0,
y=-tz(x-l)2+4Q
聯(lián)立拋物線與伴隨直線的解析式為:
y=-ax+5a
玉—1x?—2
解得:
M=4〃y2=3a"
4(1,4〃),B(2,3a),
y=-6?(x-l)2+4a,令歹=0,
即0=-4(X-1)2+44,
解得:%=-1或x=3,
AC(-l,0),
2222
???"2=4+16/,AB=1+a,BC=9+9a,
ZCAB=90°,
AC2+AB2=BC2
即4+16/+1+/=9+9/,
解得:a=旦或a=一叵(舍去),
22
.?.當(dāng)/。3=90°時(shí),a=—.
2
設(shè)A4P3的外接圓為。。,當(dāng)與了軸相切時(shí),
在V軸上任意取一點(diǎn)尸,連接8尸交。。于一點(diǎn)G,則ZAGB=ZAFB+NF4G>ZAFB,
*.*ZAPS=ZAGB,
當(dāng)ZAPB取得最大值,AABP的外接圓與V軸相切,
此時(shí)/。8=90。,
.hy/2=k+b
"\Q=-k+b
k=V2
解得:
b=E
y=y[2x+y/2,
設(shè)經(jīng)過A4PB的外心0的直線解析式為>=J5x+s,
;/(1,2⑹,
k7
'3/7
**?AB中點(diǎn)坐標(biāo)E為—,--—
(24J
.772372
??------=--------FS,
42
解得:s=,
4
?,?直線石。為:y=sfix+立~,
4
???尸軸,則
二?設(shè)。h也t+——,
解得:"一孚+:或,邛+:(舍去),
口+?五一旦里三"正
24J42
?,"[浮-6
【點(diǎn)睛】本題考查了二次函數(shù)綜合運(yùn)用,切線的性質(zhì),圓周角定理,三角形的外心的性質(zhì),新定義運(yùn)算,
熟練掌握新定義以及二次函數(shù)的性質(zhì)是解題的關(guān)鍵.
題型二新定義型二次函數(shù)之特殊形狀問題
典例精講
【例1】(新考法,拓視野)(23-24九年級(jí)上?浙江杭州?期末)定義:由兩條與x軸有相同的交點(diǎn),并且開口
方向相同的拋物線所圍成的封閉曲線稱為“月牙線”.
【概念理解】
(1)拋物線乂=2(尤-l)(x-2)與拋物線%=/-3尤+2是否圍成"月牙線"?說明理由.
【嘗試應(yīng)用】
(2)拋物線%=g(x-l)2-2與拋物線了2=辦2+法+。,>;]組成一個(gè)如圖所示的“月牙線",與X軸有相同
的交點(diǎn)M,N(點(diǎn)M在點(diǎn)N的左側(cè)),與了軸的交點(diǎn)分別為42.
①求Q:6:C的值.
②已知點(diǎn)P(/,M和點(diǎn)。(/,〃)在〃月牙線〃上,m>n,且冽-〃的值始終不大于2,求線段45長的取值范
圍.
【答案】(1)拋物線必=2(x-1)(工-2)與拋物線%=——3X+2圍成,,月牙線,,;(2)①a:6:c的值為1:(-2):(-3);
②線段長的取值范圍是0<AB&j.
【分析】本題考查二次函數(shù)綜合應(yīng)用,涉及新定義,二次函數(shù)的性質(zhì)等知識(shí),解題的關(guān)鍵是讀懂題意,理
解"月牙線”的概念.
(1)求出兩拋物線與x軸的交點(diǎn)坐標(biāo),根據(jù)拋物線的開口方向相同,即可知拋物線M=2(x-l)(x-2)與拋物
線%=-—3x+2圍成"月牙線";
1c,\b=-2a
(2)①求出拋物線必=3(X-1)2-2與x軸交點(diǎn)為(3,0)和(-1,0),代入%=加9+&+。求得_,據(jù)
/IC—JCI
此求解即可;
②先求得兩拋物線的頂點(diǎn)坐標(biāo),再根據(jù)加-"的值始終不大于2,有<2,即
解得而5(0,-3?);故/B=-g-(-3a)=3a-g,從而可得線段長的取值范圍是
3
0<AB<-.
2
【詳解】解:(1)拋物線乂=2(x-l)(x-2)與拋物線為=--3x+2圍成"月牙線";理由如下:
在M=2(x-l)(x-2)中,令y=0得x=l或x=2,
二拋物線乂=2(x-l)(x-2)與x軸的交點(diǎn)為(1,0)和(2,0);
在%=x?-3x+2中,令y=0得x=l或x=2,
拋物線%=尤?-3x+2與x軸交點(diǎn)為(1,0)和(2,0),
拋物線V,=2(x-l)(x-2)與拋物線%=--3x+2與x軸有相同的交點(diǎn),
又拋物線乂=2(x-l)(x-2)與拋物線外=--3x+2開口方向相同,
拋物線%=2(%-1)(%-2)與拋物線%=/-3尤+2圍成“月牙線";
(2)①在必=3(x—l)2_2中,令y=0得尤=3或x=—l,
???拋物線必=g(x-Ip-2與x軸交點(diǎn)為(3,0)和(-1,0),
把(3,0)和(一1,0)代入為二加+樂+C得:
[9a+3b+c=0
\a-b+c=0'
a:b:c=a:(-2tz):(一3〃)=1:(-2):(-3);
...a:6:c的值為1:(-2):(-3);
22
(2)由①)知,y2=ax-2ax-3a=a(x-I)-4Q,
拋物線歹2—2ax-3a的頂點(diǎn)為(1,-4々),
拋物線弘=-1)2-2的頂點(diǎn)為(1,-2),
/.-4。<—2,
?二拋物線為=萬(x—I)?—2在拋物線y2—ax?—2ax—3a上方;
1
=x2
/.m~(o-2,n=ax^-2ax0-3a,
113
=
YYI_z?—(XQ-1)2_2_(4ZXQ_2ax°_3a)—(——+(2a―1)/+3a—-9
.?"-〃的值始終不大于2,
整理得:2/-34+140,
解得LwaWl,
2
,1,
..—<aW1;
2
iQ
在必=5(x—l)2—2中,令尤=0得>=_],
在%=a--2ax-3a中,令%=0得y=-3。,
/.5(0,—3a);
33
AB=---(一3。)=3。——,
22
—<6Z<1;
2
33
0<3cl--W一,
22
3
「?線段AB長的取值范圍是0j.
通關(guān)指導(dǎo)
本題考查二次函數(shù)綜合應(yīng)用,涉及新定義,二次函數(shù)的性質(zhì)等知識(shí),解題的關(guān)鍵是讀懂題意,理
解“月牙線”的概念.
【例2】二次函數(shù)>=--2小的圖象交x軸于原點(diǎn)。及點(diǎn)A.
感知特例
(1)當(dāng)機(jī)=1時(shí),如圖1,拋物線£:歹=/-2工上的點(diǎn)8,O,C,A,。分別關(guān)于點(diǎn)A中心對(duì)稱的點(diǎn)為",
O',C,A',D,,如下表:
5(-1,3)0(0,0)C(『l)A(一,—)0(3,3)
9(5,-3)。'(4,0)C'(3,l)4(2。
①補(bǔ)全表格;
②在圖1中描出表中對(duì)稱后的點(diǎn),再用平滑的曲線依次連接各點(diǎn),得到的圖象記為少.
形成概念
我們發(fā)現(xiàn)形如(1)中的圖象〃上的點(diǎn)和拋物線Z上的點(diǎn)關(guān)于點(diǎn)A中心對(duì)稱,則稱〃是上的"孔像拋物線例
如,當(dāng)加=-2時(shí),圖2中的拋物線//是拋物線上的“孔像拋物線
探究問題
(2)①當(dāng),"=-1時(shí),若拋物線工與它的“孔像拋物線"少的函數(shù)值都隨著x的增大而減小,則x的取值范圍
為;
②在同一平面直角坐標(biāo)系中,當(dāng)初取不同值時(shí),通過畫圖發(fā)現(xiàn)存在一條拋物線與二次函數(shù)y=f-2mx的所
有“孔像拋物線"V,都有唯一交點(diǎn),這條拋物線的解析式可能是.(填"了=。尤2+bx+c"或"y=
或"y=ax2+c"或其中HcwO);
③若二次函數(shù)y=f-2加x及它的"孔像拋物線"與直線>=/有且只有三個(gè)交點(diǎn),求機(jī)的值.
【答案】(1)①2,0;②見解析;(2)①-3VxV-l;@y=ax1-,③加=±1.
【分析】(1)①根據(jù)中心對(duì)稱的定義求解即可;②根據(jù)表格,描點(diǎn),連線即可;
(2)①畫出草圖,利用數(shù)形結(jié)合思想即可求解;②結(jié)合(1)②的圖象以及(2)①的圖象即可回答;
③根據(jù)"孔像拋物線”的性質(zhì)求得圖象£的頂點(diǎn)為P(相,-m),則圖象〃的頂點(diǎn)為P(3%,m2),再根據(jù)題
意即可求解.
【詳解】(1);點(diǎn)、B(-l,3)與點(diǎn)9(5,-3)關(guān)于點(diǎn)/中心對(duì)稱,
二點(diǎn)N的坐標(biāo)為(匚”,三坦),即42,0),
故答案為:2,0;
②描點(diǎn),連線,得到的圖象如圖所示:
(2)①當(dāng)加=-1時(shí),拋物線上為y=x?+2x,對(duì)稱軸為x=-l,
它的“孔像拋物線”,的解析式為了=-(尤+24x+4),對(duì)稱軸為》=一1=-3,
畫出草圖如圖所示:
.??拋物線L與它的"孔像拋物線"'的函數(shù)值都隨著x的增大而減小,
則x的取值范圍為:-34x4-1;
由圖象知,這條拋物線的解析式只能是了="2;
故答案為:y=ax2;
③£:y=x2-2mx=(x-m)2-m2,設(shè)頂點(diǎn)為網(wǎng)小,-〃巧,過點(diǎn)p作尸河,x軸于點(diǎn)“,“孔像拋物線"〃的
頂點(diǎn)為P,過點(diǎn)尸‘作軸于點(diǎn)AT,
由題意可知△尸及〃之△PW2,
得“(3加,0),所以「'(3%,m2),
:拋物線L及"孔像拋物線"L'與直線y=m有且只有三個(gè)交點(diǎn),
-m2=m或加2-m,
解得〃2=±1或0,
當(dāng)機(jī)=0時(shí),y=f與y=—-只有一個(gè)交點(diǎn),不合題意,舍去,
.*.m=±1.
【點(diǎn)睛】本題考查了待定系數(shù)法求二次函數(shù)的解析式及二次函數(shù)的圖象與性質(zhì),數(shù)形結(jié)合并熟練掌握二次
函數(shù)的相關(guān)性質(zhì)是解題的關(guān)鍵.
名校模擬
1.(2023?江西贛州?一模)定義:若直線夕=-1與開口向下的拋物線有兩個(gè)交點(diǎn),則這兩個(gè)交點(diǎn)之間的距離
叫做這條拋物線的"反碟長”.如圖,已知拋物線乙:了=-》2與直線>=-1相交于p,Q.
%十弋A
ZI\4\
⑴拋物線口的“反碟長"尸。=.
⑵拋物線隨其頂點(diǎn)沿直線y=1x向上平移,得到拋物線4.
①當(dāng)拋物線4的頂點(diǎn)平移到點(diǎn)(6,3),拋物線4的解析式是.拋物線七的"反碟長”是.
②若拋物線右的"反碟長"是一個(gè)偶數(shù),則其頂點(diǎn)的縱坐標(biāo)可能是.(填寫所有正確的選項(xiàng))
A.15B.16C.24D.25
③當(dāng)拋物線4的頂點(diǎn)A和拋物線心與直線>=-1的兩個(gè)交點(diǎn)3,C構(gòu)成一個(gè)等邊三角形時(shí)(點(diǎn)3在點(diǎn)C左
右),求點(diǎn)A的坐標(biāo).
【答案】⑴2
⑵①y=-(尤-6),3;4;②/C;③(4,2)
【分析】(1)根據(jù)定義,令解方程即可求解;
(2)①根據(jù)拋物線的平移,即可求解;令>=-1,解方程即可求解;
②由題意可設(shè)拋物線4的頂點(diǎn)坐標(biāo)為(2〃/)(加>0),則拋物線4的解析式為〉=-(尸2〃?)2+小令〉=-1,
得出拋物線4的"反碟長"為2而T,根據(jù)拋物線石的"反碟長”是一個(gè)偶數(shù),而斤是整數(shù),結(jié)合選項(xiàng)即可
求解;
③由②可知網(wǎng)-新節(jié)+2私T),C(J加+1+2加,-1),過點(diǎn)A作4D/BC于點(diǎn)D,則40=加+1,
BD=yjm+1,根據(jù)是等邊三角形,得出乙45。=60。,即/=。3,解方程即可求解.
【詳解】(1)解:令則X=1或X=-l,
.??尸0=1{1)=2.
(2)①由題意拋物線右的頂點(diǎn)坐標(biāo)為(6,3)
.??由平移的性質(zhì)可得拋物線4的解析式為>=-(》-6『+3,
4-(X-6)2+3=-1,
解得:》=8或》=4,
二拋物線七的"反碟長”為:8-4=4
②解:由題意可設(shè)拋物線4的頂點(diǎn)坐標(biāo)為>0),
則拋物線4的解析式為y=+
令一(x-2m『+m=-l,
解得:x=slm+1+2m^x=—slm+1+2m,
???拋物線4的"反碟長"為2標(biāo)T
v拋物線4的"反碟長”是一個(gè)偶數(shù)
?*.\jm+l是整數(shù)
結(jié)合選項(xiàng)可知:當(dāng)“2=15或24時(shí)符合題意,故/,C正確.
③解::點(diǎn)A在直線y=上
丁?可設(shè)4(2加,加)(冽>0)
由②可知B(—yjj/i+1+2m1j,C(J加+1+2m,—1^
BC=(J冽+1+2加)-1力?+1+=2yjm+l
過點(diǎn)A作力。13。于點(diǎn)D,
/\
Ai\L
則40=機(jī)+1,BD=4m+\
”BC是等邊三角形
ZABC=60°
//ADm+1fr
...tanN4BC--—,—4
BDyjm+1
解得:加=2或加=-1(不合題意,舍去)
.?.點(diǎn)A的坐標(biāo)為(4,2)
【點(diǎn)睛】本題考查了新定義,二次函數(shù)與直線交點(diǎn)問題,等邊三角形的性質(zhì),正切的定義,熟練掌握二次
函數(shù)的性質(zhì)是解題的關(guān)鍵.
題型三新定義型二次函數(shù)與其他函數(shù)的綜合問題
典例精講
【例1】(新考法,拓視野)(2024?湖南長沙?三模)對(duì)某一個(gè)函數(shù)給出如下定義:如果函數(shù)的自變量x與函
數(shù)值V滿足:當(dāng)(x-w)(x-〃)40時(shí),(y-m)(y-〃)40為實(shí)數(shù),且以<〃),我們稱這個(gè)函數(shù)在正上
是"民主函數(shù)比如:函數(shù)y=r+l在-1->2上是"民主函數(shù)理由:???由阿-(-l)](x-2)V0,得
-l<x<2.x=l-y,<2,解得一1V〉V2,A[j-(-l)](y-2)<0,.,.是"民主函數(shù)
⑴反比例函數(shù)y=9是2->3上的"民主函數(shù)"嗎?請(qǐng)判斷并說明理由:
⑵若一次函數(shù)y=h+b在〃上是“民主函數(shù)",求此函數(shù)的解析式(可用含"”的代數(shù)式表示);
⑶若拋物線V=+樂+c(a>0,。+6>0)在1-3上是“民主函數(shù)",且在1VXV3上的最小值為4。,設(shè)拋物
線與直線y=3交于48點(diǎn),與V軸相交于C點(diǎn).若“3C的內(nèi)心為G,外心為試求MG的長.
【答案】(1)反比例函數(shù)y=@是2-3上的"民主函數(shù)",理由見解析
x
{2)y=x^y=-x+m+n
【分析】
(1)根據(jù)"民主函數(shù)"的定義進(jìn)行判斷即可;
(2)根據(jù)"民主函數(shù)"的定義以及一次函數(shù)的增減性,分兩種情況進(jìn)行求解即可;
(3)由。>0,a+b>0,得-貝U拋物線y=a(x+2>+c-2-在1VXV3上是遞增的,可知x=l時(shí),
2a2"2a4a
>=1,且最小值為4a,得出拋物線的解析式,從而得出點(diǎn)A、B、C的坐標(biāo),設(shè)M(OJ),根據(jù)M4=MC,
可得M的坐標(biāo),再利用面積法求出點(diǎn)G的坐標(biāo),從而解決問題.
【詳解】(1)解:當(dāng)(x-2乂尤-3)V0時(shí),則:2<x<3,
':y=~,在第一象限內(nèi)y隨x的增大而減小,
時(shí),2"=之3,
X
:.(y-2)(y-3)<0,
.??反比例函數(shù)y=°是2f3上的“民主函數(shù)";
X
(2)由題意,得:當(dāng)mKxW及時(shí),m<y<n,
**y=kx+b,
當(dāng)月>o時(shí),y隨著x的增大而增大,
,當(dāng)x=m時(shí),y=m,當(dāng)%="時(shí),y=n,
fmk+b=m[k=\
,,解得:,n,
\nk+b=nb=0
即:片工;
當(dāng)左<0時(shí),V隨著%的增大而減小,
.??當(dāng)%=加時(shí),y=n,當(dāng)%=〃時(shí),y=mf
fmk+b=nk=-\
,解得:
[nk+b=mb=m+n
gp.y=-x+m+n.
綜上:y=x^y=-x+m+n.
(3)?..拋物線的頂點(diǎn)式為y=a(x+t;+c-g,頂點(diǎn)坐標(biāo)為b2
4a
?/tz>0,a+b>0,
b1
2a2
???拋物線尸a(x+2)2+c上在W3上是遞增的,
2a4a
.,.當(dāng)x=l時(shí),取最小值,
1
Cl——
4
a+b+c=1=4a
9a+3b+c=3,解得’b=U,
3
c=—
4
ia
???拋物線的函數(shù)表達(dá)式為y干七,
???拋物線與直線y=3相交于A、3兩點(diǎn),設(shè)”(貓,3),3(乙,3),
i3
假設(shè)A點(diǎn)在5點(diǎn)的左側(cè),即7一+3,
44
%2=9,解得,xA=-3f/=3,
二.在A248c中,4(—3,3),5(3,3),cf0,—
AB=6,AC=7
???外心〃在線段43的垂直平分線上,設(shè)〃(0,。,則M4=MC,
二.J(-3)2+?_3)2=52+,,解得,/,
在一BC中,根據(jù)內(nèi)心的性質(zhì),設(shè)內(nèi)心G到各邊距離為d,得S,/BC=;X6X「一:]=;x(/5+BC+C4)x",
d=19
???/5C是等腰三角形,V軸為//CB的角平分線,
內(nèi)心G在V軸上,
「?凡=乃-1=2,
.?G(0,2),
31c15
??MG=y—y=-----2=—
MG88
通關(guān)指導(dǎo)
本題是二次函數(shù)綜合題,主要考查了一次函數(shù)、反比例函數(shù)、二次函數(shù)的性質(zhì),三角形外心和內(nèi)
心的性質(zhì)等知識(shí),理解新定義,得出拋物線的解析式從而得出“8C的頂點(diǎn)坐標(biāo)是解題的關(guān)鍵.
【例2】(2023?江蘇南通?一模)定義:若函數(shù)圖象上存在點(diǎn)M(W,"J,n2),且滿足%一4=,
則稱:為該函數(shù)的"域差值".例如:函數(shù)>=2x+3,當(dāng)x="‘時(shí),"]=2/"+3;當(dāng)x=m+l時(shí),
n2=2m+5,n2-nx=2則函數(shù)y=2x+3的"域差值”為2
4
⑴點(diǎn)M(〃?,々),④在y=—的圖象上,"域差值=求加的值;
X
⑵已知函數(shù)y=-2x2(x>0),求證該函數(shù)的“域差值"/<-2;
⑶點(diǎn)A(a,b)為函數(shù)y=-2/圖象上的一點(diǎn),將函數(shù)y=-2x2(x>a)的圖象記為M,將函數(shù)了=-2x2(xWa)的
圖象沿直線V翻折后的圖象記為%當(dāng)%,%兩部分組成的圖象上所有的點(diǎn)都滿足"域差值時(shí),求a
的取值范圍.
【答案】⑴-苴土1■或在二
22
⑵見解析
【分析】(1)由題意得到多,%的值,再由列方程解答,即可;
(2)設(shè)函數(shù)y=-2,(%>0)圖象上存在點(diǎn)〃■(肛片),M,(m+1,巧),且滿足々-%=%,m>0,可得
22
t=nx-n2=-2(m+l)-(-2m)=-4m-2,再利用不等式的性質(zhì)即可得出一4加一2<-2,即£<一2;
3
(3)當(dāng)%兩部分組成的圖象上所有的點(diǎn)滿足“域差值〃,時(shí),則-4加-2V1,可得加2-w,對(duì)于函數(shù)
了=-2尤2(尤Va)的圖象沿直線y=6翻折后的圖象即為名:y=2x2-4a2(x<a),利用對(duì)稱性可得即
可解答.
4
【詳解】(1)解:???點(diǎn)M(加,力),AT(冽+1,%)在丁=—的圖象上,
X
44
%=—,n=----
m2m+1
???“域差值"t=-4,
:.%—幾1=_4,
44
即-------二—4,
m+1m
整理,得:m2+m-1=0,
解得:叫=-勺'%=*
經(jīng)檢驗(yàn)'號(hào)'%=與均是方程占4
二=-4的解,
m
"的值為-TH;
(2)證明:設(shè)函數(shù)y=-2,(%>0)圖象上存在點(diǎn)〃(加,%),MXm+1,n?),且滿足〃2-々加>0,
2
當(dāng)%=初時(shí),nx=-2m,
當(dāng)x=冽+1時(shí),n2=-2(m+1>,
t—及之一=一久m+1)2—(—2m——4加一2,
,/m>0,
/.-4m<0,
'.—4m—2<—2,
即,<-2,
故該函數(shù)的“域差值"t<-2;
解:???點(diǎn)4(〃,6)為函數(shù)>=-2/圖象上的一點(diǎn),
b——24,
由(2)得:t=—4m—2,
當(dāng)多兩部分組成的圖象上所有的點(diǎn)都滿足“域差值"時(shí),
則一4加-2<1,
3
解得:m>--,
4
???如圖,當(dāng)。2-;時(shí),函數(shù)y=-2/Q2Q)的圖象上所有的點(diǎn)都滿足,“域差值"t<\.
22
對(duì)于函數(shù)y=-2x(x<Q)的圖象沿直線>=6翻折后的圖象記為W2:y=2x-4Q2(X<a),
3
可得:
4
名校模擬
1.(2023?江蘇南通?一模)定義:若函數(shù)的圖象上至少存在一個(gè)點(diǎn),該點(diǎn)關(guān)于x軸的對(duì)稱點(diǎn)落在函數(shù)&的
圖象上,則稱函數(shù)G1,G為關(guān)聯(lián)函數(shù),這兩個(gè)點(diǎn)稱為函數(shù)G1,&的一對(duì)關(guān)聯(lián)點(diǎn).例如,函數(shù)y=2x與函數(shù)
y=x-3為關(guān)聯(lián)函數(shù),點(diǎn)(1,2)和點(diǎn)(1,-2)是這兩個(gè)函數(shù)的一對(duì)關(guān)聯(lián)點(diǎn).
3
⑴判斷函數(shù)y=x+2與函數(shù)>=一-是否為關(guān)聯(lián)函數(shù)?若是,請(qǐng)直接寫出一對(duì)關(guān)聯(lián)點(diǎn);若不是,請(qǐng)簡要說明
x
理由;
⑵若對(duì)于任意實(shí)數(shù)左,函數(shù)y=2x+b與夕=丘+左+5始終為關(guān)聯(lián)函數(shù),求6的值;
⑶若函數(shù)了=》2-始+1與函數(shù)了=2》-!(加,"為常數(shù))為關(guān)聯(lián)函數(shù),且只存在一對(duì)關(guān)聯(lián)點(diǎn),求2/+〃2一6"
的取值范圍.
【答案】⑴函數(shù)y=x+2與函數(shù)>=是關(guān)聯(lián)函數(shù),(1,3)和(1,-3)或(-3,-1)和是這兩個(gè)函數(shù)的一對(duì)
關(guān)聯(lián)點(diǎn)
⑵6=-3
⑶0<2m2+n2-6m<8
【分析】(1)根據(jù)新定義,設(shè)(。/)和(兄-?是這兩個(gè)函數(shù)的一對(duì)關(guān)聯(lián)點(diǎn),分別代入解析式,列出方程組,
解方程組即可求解.
(2)跟將新定義得出2x+6+foc+左+5=0,根據(jù)與后值無關(guān)得出x=T,即可求解;
2
(3)設(shè)9和"是這對(duì)函數(shù)的關(guān)聯(lián)點(diǎn),只存在一對(duì)關(guān)聯(lián)點(diǎn),根據(jù)題意得出力-加.+1+為-'=o,則
關(guān)于。的方程,/+(2-加)°+1_;=0有兩個(gè)相等的實(shí)數(shù)根,得出〃2=+4",代入代數(shù)式,根據(jù)二次
函數(shù)的性質(zhì)即可求解.
3
【詳解】(1)解:函數(shù)歹=x+2與函數(shù)V=—―是關(guān)聯(lián)函數(shù)
x
依題意,設(shè)(。力)和(凡-h是歹=x+2與函數(shù)歹=-巳這兩個(gè)函數(shù)的一對(duì)關(guān)聯(lián)點(diǎn),
x
\b=a+2
。-3ci—\
解得:6=-1或
b=3
/.(1,3)和。,-3)或(-3,-1)和(-3,1)是這兩個(gè)函數(shù)的一對(duì)關(guān)聯(lián)點(diǎn);
(2)解:?.?對(duì)于任意實(shí)數(shù)上,函數(shù)y=2x+6與>=辰+左+5始終為關(guān)聯(lián)函數(shù),
2x+b=—(kx+左+5),
2x+b+kx+k+5=0,
艮fl左(x+1)+2x+6+5=0,
x=-\,2x+b+5=0,
.\Z)=-2x(-l)-5=-3;
2
(3)解:y=/-s+1與函數(shù)y=2x-?(〃?,"為常數(shù))為關(guān)聯(lián)函數(shù),且只存在一對(duì)關(guān)聯(lián)點(diǎn),
設(shè)(a,6)和(0,-6)是這對(duì)函數(shù)的關(guān)聯(lián)點(diǎn),
及2
??/—ma+1+2(7-------0,
4
2
即關(guān)于。的方程,-〃7)a+l_'=0有兩個(gè)相等的實(shí)數(shù)根,
=(2-冽『-4115
A=〃-4QC
=4-4m+m2-4+H2=m2-4m+n2=0
n2=-m2+4m>0,
2m2+n2-6m=2m2-m2+4m-6m=m2-2m=(m-l)2-1,-1<m-1<3,
VO<(M7-1)2<9,
**?—1<2m2+n2—6m<8.
【點(diǎn)睛】本題考查了新定義,反比例函數(shù)與一次函數(shù)交點(diǎn)問題,軸對(duì)稱的性質(zhì),二次函數(shù)的性質(zhì),熟練掌
握二次函數(shù)的性質(zhì)是解題的關(guān)鍵.
2.(2024?浙江湖州?一模)定義:對(duì)于y關(guān)于x的函數(shù),函數(shù)在占4x4%(占<%)范圍內(nèi)的最大值,記作
如函數(shù)V=2x,在-14尤43范圍內(nèi),該函數(shù)的最大值是6,即,=6.
請(qǐng)根據(jù)以上信息,完成以下問題:
已知函數(shù)j=((z-l)x2-4x+tz2-l(°為常數(shù))
⑴若。=2.
①直接寫出該函數(shù)的表達(dá)式,并求的值;
②已知M=3,求p的值.
⑵若該函數(shù)的圖象經(jīng)過點(diǎn)(0,0),且M[-3用=左,求左的值.
【答案】⑴①M(fèi)[l,4]=3;②p=0
⑵上的值是12,或2
【分析】本題考查了二次函數(shù)與正比例函數(shù)的圖形與性質(zhì),根據(jù)二次函數(shù)的對(duì)稱軸,a的正負(fù)判斷出二次函
數(shù)開口方向,找到最大值是解答本題的關(guān)鍵.
(1)①先求出二次函數(shù)解析式,根據(jù)二次函數(shù)對(duì)稱軸,開口方向即可找到范圍內(nèi)的最大值,進(jìn)而得出結(jié)果;
②根據(jù)二次函數(shù)對(duì)稱軸,開口方向即可知當(dāng)x時(shí),y=-;<3,即可求出P值;
(2)根據(jù)函數(shù)圖象經(jīng)過點(diǎn)(0,0),得到。=±1,分兩種情況分別求解即可.
【詳解】(1)解:①:a=2,
y=x2-4x+3.
???該函數(shù)的圖象對(duì)稱軸為直線x=2,且開口向上,
.,.在1VXW4范圍內(nèi),當(dāng)x=4時(shí),V有最大值,
當(dāng)x=4時(shí),y=3,即M[l,4]=3.
?-.-Mpg=3,該函數(shù)的圖象對(duì)稱軸為直線x=2,且開口向上,
53
又?.?當(dāng)時(shí),y=_:<3,
24
02-4夕+3=3,解得Pi=0,22=4.
5
,:p<3,
.”二0;
(
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