中考數(shù)學(xué)總復(fù)習(xí) 第二部分 專題綜合強(qiáng)化 專題六 二次函數(shù)的綜合探究(壓軸題)類型5 針對(duì)訓(xùn)練

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1、中考數(shù)學(xué)總復(fù)習(xí) 第二部分 專題綜合強(qiáng)化 專題六 二次函數(shù)的綜合探究(壓軸題)類型5 針對(duì)訓(xùn)練 1.對(duì)于直線l1:y=ax+b(a<0,b>0),有如下定義:我們把直線l2:y=-(x+b)稱為它的“姊線”.若l1與x,y軸分別相交于A,B兩點(diǎn),l2與x,y軸分別相交于C,D兩點(diǎn),我們把經(jīng)過點(diǎn)A,B,C的拋物線C叫做l1的“母線”. (1)若直線l1:y=ax+b(a<0,b>0)的“母線”為C:y=-x2-x+4,求a,b的值; (2)如圖,若直線l1:y=mx+1(m<0),G為AB中點(diǎn),H為CD中點(diǎn),連接GH,M為GH中點(diǎn),連接OM,若OM=,求出l1的“姊線”l2與“母線”C的

2、函數(shù)解析式; (3)將l1:y=-3x+3的“姊線”繞著D點(diǎn)旋轉(zhuǎn)得到新的直線l3:y=kx+n,若點(diǎn)P(x,y1)與點(diǎn)Q(x,y2)分別是“母線”C與直線l3上的點(diǎn),當(dāng)0≤x≤1時(shí),|y1-y2|≤3,求k的取值范圍.    解:(1)對(duì)于拋物線y=-x2-x+4,令x=0,得到y(tǒng)=4,∴B(0,4), 令y=0,得到-x2-x+4=0,解得x=-4或2,∴A(2,0),C(-4,0). ∵y=ax+b的圖象過點(diǎn)A,B, ∴解得 (2)如答圖所示,連接OG,OH. ∵點(diǎn)G,H為斜邊中點(diǎn),∴OG=AB,OH=CD. ∵l1:y=mx+1,∴l(xiāng)1的“姊線”l2為y=-(x+1),

3、 ∴B(0,1),A(-,0),D(-1,0),C(0,-), ∴OA=OC,OB=OD. ∵∠AOB=∠COD,∴△AOB≌△COD, ∴AB=CD,∠ABO=∠CDO,∴OG=OH. ∵OG=GB,OH=HC, ∴∠GOB=∠ABO,∠HOC=∠OCD. ∵∠ODC+∠OCD=90°,∴∠ABO+∠OCD=90°, ∴∠GOB+∠HOC=90°,∴∠HOG=90°, ∴OG⊥OH, ∴△OGH為等腰直角三角形. ∵點(diǎn)M為GH中點(diǎn),∴△OMG為等腰直角三角形, ∴OG=OM=,∴AB=2OG=, ∴OA==, ∴A(,0),∴C(0,),D(-1,0). ∴l(xiāng)1

4、的“姊線”l2的函數(shù)解析式為y=x+,“母線”C的函數(shù)的解析式為y=-3x2-2x+1. (3)l1:y=-3x+3的“姊線”的解析式為y=x+1,“母線”C的解析式為y=-x2-2x+3, ∴直線l3:y=kx+1, ∵當(dāng)0≤x≤1時(shí),|y1-y2|≤3, 不妨設(shè)x=1,則y1=0,y2=k+1,由題意k+1=±3,解得k=2或-4, ∴滿足條件的k是取值范圍為-4≤k≤2. 2.我們定義:兩個(gè)二次項(xiàng)系數(shù)之和為1,對(duì)稱軸相同,且圖象與y軸交點(diǎn)也相同的二次函數(shù)互為友好同軸二次函數(shù).例如:y=2x2+4x-5的友好同軸二次函數(shù)為y=-x2-2x-5. (1)請(qǐng)你分別寫出y=-x2,

5、y=x2+x-5的友好同軸二次函數(shù); (2)滿足什么條件的二次函數(shù)沒有友好同軸二次函數(shù)?滿足什么條件的二次函數(shù)的友好同軸二次函數(shù)是它本身? (3)如圖,二次函數(shù)L1:y=ax2-4ax+1與其友好同軸二次函數(shù)L2都與y軸交于點(diǎn)A,點(diǎn)B,C分別在L1,L2上,點(diǎn)B,C的橫坐標(biāo)均為m(0<m<2),它們關(guān)于L1的對(duì)稱軸的對(duì)稱點(diǎn)分別為B′,C′,連接BB′,B′C′,C′C,CB. ①若a=3,且四邊形BB′C′C為正方形,求m的值; ②若m=1,且四邊形BB′C′C的鄰邊之比為1∶2,直接寫出a的值. 解:(1)∵1-(-)=, ∴函數(shù)y=-x2的友好同軸二次函數(shù)為y=x2. ∵1

6、-=,1×(÷)=2, ∴函數(shù)y=x2+x-5的友好同軸二次函數(shù)為y=x2+2x-5. (2)∵1-1=0,∴二次項(xiàng)系數(shù)為1的二次函數(shù)沒有友好同軸二次函數(shù). ∵1÷2=,∴二次項(xiàng)系數(shù)為的二次函數(shù)的友好同軸二次函數(shù)是它本身. (3)∵二次函數(shù)L1:y=ax2-4ax+1的對(duì)稱軸為直線x=-=2, ∴其友好同軸二次函數(shù)L2:y=(1-a)x2-4(1-a)x+1. ①∵a=3,∴二次函數(shù)L1:y=ax2-4ax+1=3x2-12x+1,二次函數(shù)L2:y=(1-a)x2-4(1-a)x+1=-2x2+8x+1,∴點(diǎn)B的坐標(biāo)為(m,3m2-12m+1),點(diǎn)C的坐標(biāo)為(m,-2m2+8m+1

7、), ∴點(diǎn)B′的坐標(biāo)為(4-m,3m2-12m+1), 點(diǎn)C′的坐標(biāo)為(4-m,-2m2+8m+1), ∴BC=-2m2+8m+1-(3m2-12m+1)=-5m2+20m,BB′=4-m-m=4-2m. ∵四邊形BB′C′C為正方形, ∴BC=BB′,即-5m2+20m=4-2m, 解得m1=,m2=(不合題意,舍去),∴m的值為. ②當(dāng)m=1時(shí),點(diǎn)B的坐標(biāo)為(1,-3a+1), 點(diǎn)C的坐標(biāo)為(1,3a-2), ∴點(diǎn)B′的坐標(biāo)為(3,-3a+1), 點(diǎn)C′的坐標(biāo)為(3,3a-2), ∴BC=|3a-2-(-3a+1)|=|6a-3|, BB′=3-1=2. ∵四邊形

8、BB′C′C的鄰邊之比為1∶2, ∴BC=2BB′或BB′=2BC,即|6a-3|=2×2或2=2|6a-3|,解得a1=-,a2=,a3=,a4=,∴a的值為-,,或. 3.在平面直角坐標(biāo)系中,給出如下定義:已知兩個(gè)函數(shù),如果對(duì)于任意的自變量x,這兩個(gè)函數(shù)對(duì)應(yīng)的函數(shù)值記為y1,y2,都有點(diǎn)(x,y1)和(x,y2)關(guān)于點(diǎn)(x,x)中心對(duì)稱(包括三個(gè)點(diǎn)重合時(shí)),由于對(duì)稱中心都在直線y=x上,所以稱這兩個(gè)函數(shù)為關(guān)于直線y=x的特別對(duì)稱函數(shù).例如:y=x和y=x為關(guān)于直線y=x的特別對(duì)稱函數(shù). (1)若y=3x+2和y=kx+t(k≠0)為關(guān)于直線y=x的特別對(duì)稱函數(shù),點(diǎn)M(1,m)是y=3

9、x+2上一點(diǎn). ①點(diǎn)M(1,m)關(guān)于點(diǎn)(1,1)中心對(duì)稱的點(diǎn)坐標(biāo)為 (1,-3). ②求k,t的值. (2)若y=3x+n的圖象和它的特別對(duì)稱函數(shù)的圖象與y軸圍成的三角形面積為2,求n的值. (3)若二次函數(shù)y=ax2+bx+c和y=x2+d為關(guān)于直線y=x的特別對(duì)稱函數(shù). ①直接寫出a,b的值. ②已知點(diǎn)P(-3,1),點(diǎn)Q(2,1),連接PQ,直接寫出y=ax2+bx+c和y=x2+d兩條拋物線與線段PQ恰好有兩個(gè)交點(diǎn)時(shí)d的取值范圍. 解:(1)①∵點(diǎn)M(1,m)是y=3x+2上一點(diǎn), ∴m=5,∴M(1,5), ∴點(diǎn)M關(guān)于(1,1)中心對(duì)稱點(diǎn)坐標(biāo)為(1,-3). ②∵

10、y=3x+2和y=kx+t(k≠0)為關(guān)于直線y=x的特別對(duì)稱函數(shù),∴=x, ∴(1+k)x+(t+2)=0,∴k=-1,t=-2. (2)設(shè)y=3x+n的特別對(duì)稱函數(shù)為y=m′x+n′, ∴=x,∴(1+m′)x+n+n′=0,∴m′=-1,n′=-n, ∴y=3x+n的特別對(duì)稱函數(shù)為y=-x-n, 聯(lián)立得解得 ∵y=3x+n的圖象和它的特別對(duì)稱函數(shù)的圖象與y軸圍成的三角形面積為2,∴|n-(-n)|×|-n|=2,∴n=±2. (3)①∵二次函數(shù)y=ax2+bx+c和y=x2+d為關(guān)于直線y=x的特別對(duì)稱函數(shù), ∴=x, ∴(a+1)x2+(b-2)x+c+d=0, ∴

11、a=-1,b=2,c=-d; ②由①知,a=-1,b=2,c=-d, ∴二次函數(shù)y=-x2+2x-d和y=x2+d, ∴這兩個(gè)函數(shù)的對(duì)稱軸為直線x=1和x=0. ∵點(diǎn)P(-3,1),點(diǎn)Q(2,1),當(dāng)d<0時(shí),如答圖1, 當(dāng)拋物線C2:y=x2+d恰好過點(diǎn)P(-3,1)時(shí),即9+d=1,d=-8, 當(dāng)拋物線C1:y=-x2+2x-d恰好過點(diǎn)Q(2,1)時(shí),即-4+4-d=1,∴d=-1, y=ax2+bx+c和y=x2+d兩條拋物線與線段PQ恰好有兩個(gè)交點(diǎn)時(shí)d的取值范圍為-8≤d<-1,    如答圖2,當(dāng)0≤d<1時(shí),拋物線C2與線段PQ有兩個(gè)交點(diǎn),而拋物線C1與線段PQ沒有交點(diǎn), ∴y=ax2+bx+c和y=x2+d兩條拋物線與線段PQ恰好有兩個(gè)交點(diǎn)時(shí)d的取值范圍為0≤d<1, 即:y=ax2+bx+c和y=x2+d兩條拋物線與線段PQ恰好有兩個(gè)交點(diǎn)時(shí)d的取值范圍為-8≤d<-1或0≤d<1.

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