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专题1.12 二次函数中的新定义问题专项训练(30道)
【浙教版】
考卷信息:
本套训练卷共30题,选择10题,填空10题,解答10题,题型针对性较高,覆盖面广,选题有深度,可加强学生对新定义函数的理解!2·1·c·n·j·y
1.(2021 雅安)定义:min{a,b},若函数y=min{x+1,﹣x2+2x+3},则该函数的最大值为( )【来源:21·世纪·教育·网】
A.0 B.2 C.3 D.4
2.(2021 章丘区模拟)定义:对于二次函数y=ax2+(b+1)x+b﹣2(a≠0),若存在自变量x0,使得函数值等于x0成立,则称x0为该函数的不动点,对于任意实数b,该函数恒有两个相异的不动点,则实数a的取值范围为( )21·世纪*教育网
A.0<a<2 B.0<a≤2 C.﹣2<a<0 D.﹣2≤a<0
3.(2021 岳阳)定义:我们将顶点的横坐标和纵坐标互为相反数的二次函数称为“互异二次函数”.如图,在正方形OABC中,点A(0,2),点C(2,0),则互异二次函数y=(x﹣m)2﹣m与正方形OABC有交点时m的最大值和最小值分别是( )【来源:21cnj*y.co*m】
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A.4,﹣1 B.,﹣1 C.4,0 D.,﹣1
4.(2020 宁乡市一模)定义[a,b,c]为函数y=ax2+bx+c的特征数,下面给出特征数为[m﹣1,m+1,﹣2m]的函数的一些结论,其中不正确的是( )【出处:21教育名师】
A.当m=2时,函数图象的顶点坐标为()
B.当m>1时,函数图象截x轴所得的线段长大于3
C.当m<0时,函数在x时,y随x的增大而增大
D.不论m取何值,函数图象经过两个定点
5.(2020 市中区二模)对某一个函数给出如下定义:如果存在常数M,对于任意的函数值y,都满足y≤M,那么称这个函数是有上界函数;在所有满足条件的M中,其最小值称为这个函数的上确界.例如,函数y=﹣(x+1)2+2,y≤2,因此是有上界函数,其上确界是2,如果函数y=﹣2x+1(m≤x≤n,m<n)的上确界是n,且这个函数的最小值不超过2m,则m的取值范围是( )
A.m B.m C. D.m
6.(2020秋 思明区校级期末)对于一个函数:当自变量x取a时,其函数值y也等于a,我们称a为这个函数的不动点,若二次函数y=x2+2x+c(c为常数)有两个不相等且都小于1的不动点,则c的取值范围是( )
A.c<﹣3 B.c C.﹣3<c<﹣2 D.﹣2
7.(2020秋 亳州月考)定义:在平面直角坐标系中,过一点P分别作坐标轴的垂线,这两条垂线与坐标轴围成一个矩形,若矩形的周长值与面积值相等,则点P叫作和谐点,所围成的矩形叫作和谐矩形.已知点P是抛物线y=x2+k上的和谐点,所围成的和谐矩形的面积为16,则k的值可以是( )
A.16 B.4 C.﹣12 D.﹣18
8.(2021 河南模拟)新定义:[a,b,c]为二次函数y=ax2+bx+c(a≠0,a,b,c为实数)的“图象数”,如:y=x2﹣2x+3的“图象数”为[1,﹣2,3],若“图象数”是[m,2m+4,2m+4]的二次函数的图象与x轴只有一个交点,则m的值为( )
A.﹣2 B. C.﹣2或2 D.2
9.(2021春 江岸区校级月考)定义:在平面直角坐标系中,若点A满足横、纵坐标都为整数,则把点A叫做“整点”.如:B(3,0)、C(﹣1,3)都是“整点”.抛物线y=ax2﹣2ax+a+2(a<0)与x轴交于点M,N两点,若该抛物线在M、N之间的部分与线段MN所围的区域(包括边界)恰有5个整点,则a的取值范围是( )
A.﹣1≤a<0 B.﹣2≤a<﹣1 C.﹣1≤a D.﹣2≤a<0
10.(2021 深圳模拟)我们定义一种新函数:形如y=|ax2+bx+c|(a≠0,b2﹣4ac>0)的函数叫做“鹊桥”函数.小丽同学画出了“鹊桥”函数y=|x2﹣2x﹣3|的图象(如图所示),并写出下列五个结论:其中正确结论的个数是( )
①图象与坐标轴的交点为(﹣1,0),(3,0)和(0,3);
②图象具有对称性,对称轴是直线x=1;
③当﹣1≤x≤1或x≥3时,函数值y随x值的增大而增大;
④当x=﹣1或x=3时,函数的最小值是0;
⑤当x=1时,函数的最大值是4,
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A.4 B.3 C.2 D.1
11.(2021 东安县模拟)“爱心是人间真情所在”!现用“ ”定义一种运算,对任意实数m、n和抛物线y=ax2,当y=ax2 (m,n)后都可得到y=a(x﹣m)2+n.当y=x2 (m,n)后得到了新函数的图象(如图所示),则nm= .21世纪教育网版权所有
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12.(2021 天宁区校级模拟)若定义一种新运算:a b,例如:4 1=4×1=4;5 4=10﹣4﹣2=4.则函数y=(﹣x+3) (x+1)的最大值是 .
13.(2020春 江岸区校级月考)定义符号min{a,b}为:当a≥b时,min{a,b}=b;当a<b时,min{a,b}=a.例如:min{1,3}=1,min{﹣2,1}=﹣2.若关于x的函数y=min{﹣x2+4x,kx﹣2k+2}的最大值为3,则k= .21教育网
14.(2021 武汉模拟)定义x轴上横坐标为整数的点叫“整点”,例如(1,0)、(﹣3,0)都是“整点”.已知抛物线y=2x2﹣3ax+a2与x轴交于A、B两点,且抛物线对称轴位于y轴左侧,若线段AB上有2个“整点”(不包含A、B两点),则a的取值或取值范围是 .
15.(2021秋 康巴什期中)如下图,正方形ABCD的边AB在x轴上,A(﹣4,0),B(﹣2,0),定义:若某个抛物线上存在一点P,使得点P到正方形ABCD四个顶点的距离相等,则称这个抛物线为正方形ABCD的“友好抛物线”.若抛物线y=2x2﹣nx﹣n2﹣1是正方形ABCD的“友好抛物线”,则n的值为 .21cnjy.com
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16.(2021 邗江区二模)定义:在平面直角坐标系中,O为坐标原点,设点P的坐标为(x,y),当x<0时,点P的变换点P'的坐标为(﹣x,y);当x≥0时,点P的变换点P'的坐标为(﹣y,x).【版权所有:21教育】
抛物线y=(x﹣2)2+n与x轴交于点C,D(点C在点D的左侧),顶点为E,点P在该抛物线上.若点P的变换点P'在抛物线的对称轴上,且四边形ECP'D是菱形,则满足该条件所有n值的和为 .
17.(2021 吴兴区校级三模)定义:如果二次函数y=ax2+bx+c的图象经过点(﹣1,0),那么称此二次函数图象为“线性曲线”.例如:二次函数y=2x2﹣5x﹣7和y=﹣x2+3x+4的图象都是“线性曲线”.若“线性曲线”y=x2﹣mx+1﹣2k与坐标轴只有两个公共点,则k的值 .
18.(2021 庆云县二模)在直角坐标系xOy中,对于点P(x,y)和Q(x,y′),给出如下定义:若y′,则称点Q为点P的“可控变点”.请问:若点P在函数y=﹣x2+16(﹣5≤x≤a)的图象上,其“可控变点”Q的纵坐标y′的取值范围是﹣16≤y′≤16,则实数a的值是 .
19.(2021秋 武汉月考)在平面直角坐标系中,将抛物线C1:y=x2绕点(1,0)旋转180°后,得到抛物线C2,定义抛物线C1和C2上位于﹣2≤x≤2范围内的部分为图象C3.若一次函数y=kx+k﹣1(k>0)的图象与图象C3有两个交点,则k的范围是: .
20.(2021 九江二模)定义:若抛物线的顶点与x轴的两个交点构成的三角形是直角三角形,则这种抛物线被称为:“直角抛物线”.如图,直线l:yx+b经过点M(0,),一组抛物线的顶点B1(1,y1),B2(2,y2),B3(3,y3),…Bn(n,yn) (n为正整数),依次是直线l上的点,第一个抛物线与x轴正半轴的交点A1(x1,0)和A2(x2,0),第二个抛物线与x轴交点A2(x2,0)和A3(x3,0),以此类推,若x1=d(0<d<1),当d为 时,这组抛物线中存在直角抛物线.
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21.(2020秋 海淀区校级期末)已知函数y1=2kx+k与函数y2=x2﹣2x+3,定义新函数y=y2﹣y1.
(1)若k=2,则新函数y= ;
(2)若新函数y的解析式为y=x2+bx﹣2,则k= ,b= ;
(3)设新函数y顶点为(m,n).
①当k为何值时,n有大值,并求出最大值;
②求n与m的函数解析式.
22.(2021 雨花区一模)定义:对于给定函数y=ax2+bx+c(其中a,b,c为常数,且a≠0),则称函数为函数y=ax2+bx+c(其中a,b,c为常数,且a≠0)的“相依函数”,此“相依函数”的图象记为G.
(1)已知函数y=﹣x2+2x﹣1.
①写出这个函数的“相依函数” ;
②当﹣1≤x≤1时,此相依函数的最大值为 ;
(2)若直线y=m与函数y=﹣x2+2x﹣1的相依函数的图象G恰好有两个公共点,求出m的取值范围;
(3)设函数(n>0)的相依函数的图象G在﹣4≤x≤2上的最高点的纵坐标为y0,当时,求出n的取值范围.
23.(2021春 东湖区校级月考)在直角坐标系xOy中,定义点C(a,b)为抛物线y=ax2+bx(a≠0)的特征点坐标.
(1)已知抛物线L经过点A(﹣2,﹣2)、B(﹣4,0),则它的特征点坐标是 ;
(2)若抛物线L1:y=ax2+bx的位置如图所示:
①抛物线L1:y=ax2+bx关于原点O对称的抛物线L2的解析式为 ;
②若抛物线L1的特征点C在抛物线L2的对称轴上,试求a、b之间的关系式;
③在②的条件下,已知抛物线L1、L2与x轴有两个不同的交点M、N,当点C、M、N为顶点构成的三角形是等腰三角形时,求a的值.21·cn·jy·com
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24.(2021 苏州二模)定义:如果二次函数y=a1x2+b1x+c1(a1≠0,a1,b1,c1是常数)与y=a2x2+b2x+c2(a2≠0,a2,b2,c2是常数)满足a1+a2=0,b1=b2,c1+c2=0,则这两个函数互为“N”函数.
(1)写出y=﹣x2+x﹣1的“N”函数的表达式;
(2)若题(1)中的两个“N”函数与正比例函数y=kx(k≠0)的图象只有两个交点,求k的值;
(3)如图,二次函数y1与y2互为“N”函数,A、B分别是“N”函数y1与y2图象的顶点,C是“N”函数y2与y轴正半轴的交点,连接AB、AC、BC,若点A(﹣2,1)且△ABC为直角三角形,求点C的坐标.www.21-cn-jy.com
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25.(2021 长沙模拟)定义:若函数y=x2+bx+c(c≠0)与x轴的交点A,B的横坐标为xA,xB,与y轴的交点C的纵坐标为yC,若xA,xB中至少存在一个值,满足xA=yC(或xB=yC),则称该函数为“M函数”.如图,函数y=x2+2x﹣3与x轴的一个交点A的横坐标为﹣3,与y轴交点C的纵坐标为﹣3,满足xA=yC,则称y=x2+2x﹣3为“M函数”.www-2-1-cnjy-com
(1)判断y=x2﹣4x+3是否为“M函数”,并说明理由;
(2)请探究“M函数”y=x2+bx+c(c≠0)表达式中的b与c之间的关系;
(3)若y=x2+bx+c是“M函数”,且∠ACB为锐角,求c的取值范围.
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26.(2020秋 任城区期末)阅读以下材料,并解决相应问题:
小明在课外学习时遇到这样一个问题:
定义:如果二次函数y=a1x2+b1x+c1(a1≠0,a1,b1,c1是常数)与y=a2x2+b2x+c2(a2≠0,a2,b2,c2是常数)满足a1+a2=0,b1=b2,c1+c2=0,则这两个函数为“旋转函数”.求函数y=2x2﹣3x+1的旋转函数.小明是这样思考的,由函数y=2x2﹣3x+1可知,a1=2,b1=﹣3,c1=1,根据a1+a2=0,b1=b2,c1+c2=0,求出a2,b2,c2就能确定这个函数的旋转函数.
请思考小明的方法解决下面问题:
(1)写出函数y=x2﹣4x+3的旋转函数;
(2)若函数y=5x2+(m﹣1)x+n与y=﹣5x2﹣nx﹣3互为旋转函数,求(m+n)2021的值.
(3)已知函数y=2(x﹣1)(x+3)的图象与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C,点A,B,C关于原点的对称点分别是A1,B1,C1,试求证:经过点A1,B1,C1的二次函数与y=2(x﹣1)(x+3)互为“旋转函数”.21*cnjy*com
27.(2021 北仑区一模)定义:由两条与x轴有着相同的交点,并且开口方向相同的抛物线所围成的封闭曲线称为“月牙线”.如图,抛物线C1与抛物线C2组成一个开口向上的“月牙线”,抛物线C1与抛物线C2与x轴有相同的交点M,N(点M在点N的左侧),与y轴的交点分别为A,B且点A的坐标为(0,﹣3),抛物线C2的解析式为y=mx2+4mx﹣12m,(m>0).
(1)请你根据“月牙线”的定义,设计一个开口向下的“月牙线”,直接写出两条抛物线的解析式;
(2)求M,N两点的坐标;
(3)在第三象限内的抛物线C1上是否存在一点P,使得△PAM的面积最大?若存在,求出△PAM的面积的最大值;若不存在,说明理由.21*cnjy*com
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28.(2021 开福区模拟)定义:对于给定的两个函数,任取自变量x的一个值,当x<0时,它们对应的函数值互为相反数;当x≥0时,它们对应的函数值相等,我们称这样的两个函数互为相关函数.例如:一次函数y=x﹣1,它们的相关函数为y.21教育名师原创作品
(1)已知点A(﹣5,8)在一次函数y=ax﹣3的相关函数的图象上,求a的值;
(2)已知二次函数y=﹣x2+4x.
①当点B(m,)在这个函数的相关函数的图象上时,求m的值;
②当﹣3≤x≤3时,求函数y=﹣x2+4x的相关函数的最大值和最小值.
29.(2021春 海曙区校级期末)定义:若二次函数y=ax2+bx+c(ac≠0)与x轴的两个不同交点A、B的横坐标为xA、xB,与y轴交点的纵坐标为yC,若xA、xB中至少存在一个值,满足xA=yC(或xB=yC),则称该函数为和谐函数.例如,函数y=x2+2x﹣3就是一个和谐函数.
(1)判断y=x2﹣4x+3是否为和谐函数,答: (填“是”或“不是”);
(2)请探究和谐函数y=ax2+bx+c表达式中的a、b、c之间的关系;
(3)若y=x2+bx+c是和谐函数,当∠ACB=90°时,求出c的值;
(4)若和谐函数y=x2+2x﹣3交x轴于点A、B两点,点P(0,m)是y轴正半轴上一点,当∠APB=45°时,直接写出m的值 .
30.(2021春 渝北区校级月考)如图①,定义:直线l:y=mx+n(m<0,n>0)与x、y轴分别相交于A、B两点,将△AOB绕着点O逆时针旋转90°得到△COD,过点A、B、D的抛物线P叫作直线l的“纠缠抛物线”,反之,直线l叫做P的“纠缠直线”,两线“互为纠缠线”.
(1)若l:y=﹣2x+2,则纠缠抛物线P的函数解析式是 .
(2)判断并说明y=﹣2x+2k与yx2﹣x+2k是否“互为纠缠线”.
(3)如图②,若纠缠直线l:y=﹣2x+4,纠缠抛物线P的对称轴与CD相交于点E,点F在l上,点Q在P的对称轴上,当以点C、E、Q、F为顶点的四边形是以CE为一边的平行四边形时,求点Q的坐标.2-1-c-n-j-y
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专题1.12 二次函数中的新定义问题专项训练(30道)
【浙教版】
考卷信息:
本套训练卷共30题,选择10题,填空10题,解答10题,题型针对性较高,覆盖面广,选题有深度,可加强学生对新定义函数的理解!
1.(2021 雅安)定义:min{a,b},若函数y=min{x+1,﹣x2+2x+3},则该函数的最大值为( )
A.0 B.2 C.3 D.4
【解题思路】根据题意画出函数图象,通过数形结合求解.
【解答过程】解:x+1=﹣x2+2x+3,
解得x=﹣1或x=2.
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∴y,
把x=2代入y=x+1得y=3,
∴函数最大值为y=3.
故选:C.
2.(2021 章丘区模拟)定义:对于二次函数y=ax2+(b+1)x+b﹣2(a≠0),若存在自变量x0,使得函数值等于x0成立,则称x0为该函数的不动点,对于任意实数b,该函数恒有两个相异的不动点,则实数a的取值范围为( )
A.0<a<2 B.0<a≤2 C.﹣2<a<0 D.﹣2≤a<0
【解题思路】设x为不动点,使y=x,可得关系式ax2+bx+b﹣2=0,由恒有两个相异的不动点知Δ>0,即得a的取值范围.
【解答过程】由题意可知方程x=ax2+(b+1)x+b﹣2(a≠0),恒有两个不相等的实数解,
则△=b2﹣4a(b﹣2)=b2﹣4ab+8a>0,对任意实数b恒成立,
把b2﹣4ab+8a看作关于b的二次函数,
则有△1=(4a)2﹣4×8a=16a2﹣32a=16a(a﹣2)<0,令16a(a﹣2)=0,
解得a=0或a=2,
①当a≥2时,16a>0,a﹣2≥0,即16a(a﹣2)≥0,
②当a≤0时,16a≤0,a﹣2<0,即16a(a﹣2)≥0,
③0<a<2时,16a>0,a﹣2<0,即16a(a﹣2)<0,
即16a(a﹣2)<0的解集,
解得0<a<2,
故选:A.
3.(2021 岳阳)定义:我们将顶点的横坐标和纵坐标互为相反数的二次函数称为“互异二次函数”.如图,在正方形OABC中,点A(0,2),点C(2,0),则互异二次函数y=(x﹣m)2﹣m与正方形OABC有交点时m的最大值和最小值分别是( )
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A.4,﹣1 B.,﹣1 C.4,0 D.,﹣1
【解题思路】画出图象,从图象可以看出,当函数从左上向右下运动时,当跟正方形有交点时,先经过点A,再逐渐经过点O,点B,点C,最后再经过点B,且在运动的过程中,两次经过点A,两次经过点O,点B和点C,只需算出当函数经过点A及点B时m的值,即可求出m的最大值及最小值.
【解答过程】解:如图,由题意可得,互异二次函数y=(x﹣m)2﹣m的顶点(m,﹣m)在直线y=﹣x上运动,
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在正方形OABC中,点A(0,2),点C(2,0),
∴B(2,2),
从图象可以看出,当函数从左上向右下运动时,若抛物线与正方形有交点,先经过点A,再逐渐经过点O,点B,点C,最后再经过点B,且在运动的过程中,两次经过点A,两次经过点O,点B和点C,
∴只需算出当函数经过点A及点B时m的值,即可求出m的最大值及最小值.
当互异二次函数y=(x﹣m)2﹣m经过点A(0,2)时,m=2,或m=﹣1;
当互异二次函数y=(x﹣m)2﹣m经过点B(2,2)时,m或m.
∴互异二次函数y=(x﹣m)2﹣m与正方形OABC有交点时m的最大值和最小值分别是,﹣1.
故选:D.
4.(2020 宁乡市一模)定义[a,b,c]为函数y=ax2+bx+c的特征数,下面给出特征数为[m﹣1,m+1,﹣2m]的函数的一些结论,其中不正确的是( )
A.当m=2时,函数图象的顶点坐标为()
B.当m>1时,函数图象截x轴所得的线段长大于3
C.当m<0时,函数在x时,y随x的增大而增大
D.不论m取何值,函数图象经过两个定点
【解题思路】A、把m=2代入[m﹣1,1+m,﹣2m],求得[a,b,c],求得解析式,利用顶点坐标公式解答即可;
B、首先求得对称轴,利用二次函数的性质解答即可;
C、当x大于二分之一时,在对称轴右侧,又开口向下,所以y随x增大而减小正确;
B、根据特征数的特点,直接得出x的值,进一步验证即可解答.
【解答过程】解:因为函数y=ax2+bx+c的特征数为[m﹣1,m+1,﹣2m];
A、当m=2时,y=x2+3x﹣4=(x)2,顶点坐标是(,);此结论正确;
B、当m>1时,令y=0,有(m﹣1)x2+(1+m)x﹣2m=0,
解得,x1=1,x2,
|x2﹣x1|3,所以当m>1时,函数图象截x轴所得的线段长度大于3,此结论正确;
C、当m<0时,y=(m﹣1)x2+(1+m)x﹣2m 是一个开口向下的抛物线,其对称轴是:x,在对称轴的左边y随x的增大而增大,
因为当m<0时,,即对称轴在x右边,可能大于,所以在x时,y随x的增大而减小,此结论错误;
D、因为y=(m﹣1)x2+(1+m)x﹣2m=0 即(x2+x﹣2)m﹣x2+x=0,
当x2+x﹣2=0时,x=1或﹣2,
∴抛物线经过定点(1,0)或(﹣2,﹣6),此结论正确,
故选:C.
5.(2020 市中区二模)对某一个函数给出如下定义:如果存在常数M,对于任意的函数值y,都满足y≤M,那么称这个函数是有上界函数;在所有满足条件的M中,其最小值称为这个函数的上确界.例如,函数y=﹣(x+1)2+2,y≤2,因此是有上界函数,其上确界是2,如果函数y=﹣2x+1(m≤x≤n,m<n)的上确界是n,且这个函数的最小值不超过2m,则m的取值范围是( )
A.m B.m C. D.m
【解题思路】根据函数的上确界和函数增减性得到﹣2m+1=n,函数的最小值为﹣2n+1,根据m<n,函数的最小值不超过2m,列不等式求解集即可.www.21-cn-jy.com
【解答过程】解:∵在y=﹣2x+1中,y随x的增大而减小,
∴上确界为﹣2m+1,即﹣2m+1=n,
∵函数的最小值是﹣2n+1≤2m,
解得m,
∵m<n,
∴m<﹣2m+1.
解得m,综上,m
故选:B.
6.(2020秋 思明区校级期末)对于一个函数:当自变量x取a时,其函数值y也等于a,我们称a为这个函数的不动点,若二次函数y=x2+2x+c(c为常数)有两个不相等且都小于1的不动点,则c的取值范围是( )
A.c<﹣3 B.c C.﹣3<c<﹣2 D.﹣2
【解题思路】设a是二次函数y=x2+2x+c的不动点,则a2+a+c=0,根据二次函数y=x2+2x+c(c为常数)有两个不相等且都小于1的不动点,可知关于a的方程a2+a+c=0有两个不相等的实数根,且两个实数根都小于1,设这两个实数根为a1、a2,则Δ>0,a1<1,a2<1,即有1﹣4c>0,且(a1﹣1)+(a2﹣1)<0,(a1﹣1)(a2﹣1)>0,即可解得﹣2<c.
【解答过程】解:设a是二次函数y=x2+2x+c的不动点,则a=a2+2a+c,即a2+a+c=0,
∵二次函数y=x2+2x+c(c为常数)有两个不相等且都小于1的不动点,
∴关于a的方程a2+a+c=0有两个不相等的实数根,且两个实数根都小于1,
设这两个实数根为a1、a2,则a1+a2=﹣1,a1 a2=c,
∴Δ>0,a1<1,a2<1,
∴1﹣4c>0①,且(a1﹣1)+(a2﹣1)<0②,(a1﹣1)(a2﹣1)>0③,
由①得c,
∵a1+a2=﹣1,
∴②总成立,
由③得:a1 a2﹣(a1+a2)+1>0,即c﹣(﹣1)+1>0,
∴c>﹣2,
综上所述,c的范围是﹣2<c,
故选:D.
7.(2020秋 亳州月考)定义:在平面直角坐标系中,过一点P分别作坐标轴的垂线,这两条垂线与坐标轴围成一个矩形,若矩形的周长值与面积值相等,则点P叫作和谐点,所围成的矩形叫作和谐矩形.已知点P是抛物线y=x2+k上的和谐点,所围成的和谐矩形的面积为16,则k的值可以是( )
A.16 B.4 C.﹣12 D.﹣18
【解题思路】根据和谐点的定义与二次函数的性质列出m,n的方程,求解m,n即可.
【解答过程】解:∵点P(m,n)是抛物线y=x2+k上的点,
∴n=m2+k,
∴k=n﹣m2,
∴点P(m,n)是和谐点,对应的和谐矩形的面积为16,
∴2|m|+2|n|=|mn|=16,
∴|m|=4,|n|=4,
当n≥0时,k=n﹣m2=4﹣16=﹣12;
当n<0时,k=n﹣m2=﹣4﹣16=﹣20;
故选:C.
8.(2021 河南模拟)新定义:[a,b,c]为二次函数y=ax2+bx+c(a≠0,a,b,c为实数)的“图象数”,如:y=x2﹣2x+3的“图象数”为[1,﹣2,3],若“图象数”是[m,2m+4,2m+4]的二次函数的图象与x轴只有一个交点,则m的值为( )【来源:21·世纪·教育·网】
A.﹣2 B. C.﹣2或2 D.2
【解题思路】根据新定义得到二次函数的解析式为y=mx2+(2m+4)x+2m+4,然后根据判别式的意义得到△=(2m+4)2﹣4m(2m+4)=0,从而解m的方程即可.
【解答过程】解:二次函数的解析式为y=mx2+(2m+4)x+2m+4,
根据题意得△=(2m+4)2﹣4m(2m+4)=0,
解得m1=﹣2,m2=2,
故选:C.
9.(2021春 江岸区校级月考)定义:在平面直角坐标系中,若点A满足横、纵坐标都为整数,则把点A叫做“整点”.如:B(3,0)、C(﹣1,3)都是“整点”.抛物线y=ax2﹣2ax+a+2(a<0)与x轴交于点M,N两点,若该抛物线在M、N之间的部分与线段MN所围的区域(包括边界)恰有5个整点,则a的取值范围是( )
A.﹣1≤a<0 B.﹣2≤a<﹣1 C.﹣1≤a D.﹣2≤a<0
【解题思路】画出图象,找到该抛物线在M、N之间的部分与线段MN所围的区域(包括边界)恰有5个整点的边界,利用与y交点位置可得m的取值范围.
【解答过程】解:抛物线y=ax2﹣2ax+a+2(a<0)化为顶点式为y=a(x﹣1)2+2,故函数的对称轴:x=1,M和N两点关于x=1对称,根据题意,抛物线在M、N之间的部分与线段MN所围的区域(包括边界)恰有5个整点,这些整点是(0,0),(1,0),((1,1),(1,2),(2,0),
如图所示:
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∵当x=0时,y=a+2
∴0≤a+2<1
当x=﹣1时,y=4a+2<0
即:,
解得﹣2≤a<﹣1
故选:B.
10.(2021 深圳模拟)我们定义一种新函数:形如y=|ax2+bx+c|(a≠0,b2﹣4ac>0)的函数叫做“鹊桥”函数.小丽同学画出了“鹊桥”函数y=|x2﹣2x﹣3|的图象(如图所示),并写出下列五个结论:其中正确结论的个数是( )
①图象与坐标轴的交点为(﹣1,0),(3,0)和(0,3);
②图象具有对称性,对称轴是直线x=1;
③当﹣1≤x≤1或x≥3时,函数值y随x值的增大而增大;
④当x=﹣1或x=3时,函数的最小值是0;
⑤当x=1时,函数的最大值是4,
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A.4 B.3 C.2 D.1
【解题思路】由(﹣1,0),(3,0)和(0,3)坐标都满足函数y=|x2﹣2x﹣3|知①是正确的;从图象可以看出图象具有对称性,对称轴可用对称轴公式求得是直线x=1,②也是正确的;根据函数的图象和性质,发现当﹣1≤x≤1或x≥3时,函数值y随x值的增大而增大,因此③也是正确的;函数图象的最低点就是与x轴的两个交点,根据y=0,求出相应的x的值为x=﹣1或x=3,因此④也是正确的;从图象上看,当x<﹣1或x>3,函数值要大于当x=1时的y=|x2﹣2x﹣3|=4,因此⑤时不正确的;逐个判断之后,可得出答案.
【解答过程】解:①∵(﹣1,0),(3,0)和(0,3)坐标都满足函数y=|x2﹣2x﹣3|,∴①是正确的;
②从图象可知图象具有对称性,对称轴可用对称轴公式求得是直线x=1,因此②也是正确的;
③根据函数的图象和性质,发现当﹣1≤x≤1或x≥3时,函数值y随x值的增大而增大,因此③也是正确的;
④函数图象的最低点就是与x轴的两个交点,根据y=0,求出相应的x的值为x=﹣1或x=3,因此④也是正确的;
⑤从图象上看,当x<﹣1或x>3,存在函数值要大于当x=1时的y=|x2﹣2x﹣3|=4,因此⑤是不正确的;
故选:A.
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11.(2021 东安县模拟)“爱心是人间真情所在”!现用“ ”定义一种运算,对任意实数m、n和抛物线y=ax2,当y=ax2 (m,n)后都可得到y=a(x﹣m)2+n.当y=x2 (m,n)后得到了新函数的图象(如图所示),则nm= 2 .21*cnjy*com
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【解题思路】此题是阅读分析题,解题时首先要理解题意,再根据图象回答即可.
【解答过程】解:根据题意得y=x2 (m,n)是函数y=(x﹣m)2+n;
由图象得此函数的顶点坐标为(1,2),
所以此函数的解析式为y=(x﹣1)2+2.
∴m=1,n=2.
∴nm=21=2.
故答案是:2.
12.(2021 天宁区校级模拟)若定义一种新运算:a b,例如:4 1=4×1=4;5 4=10﹣4﹣2=4.则函数y=(﹣x+3) (x+1)的最大值是 3 .
【解题思路】根据新运算的定义,对(﹣x+3)和3(x+1)的大小进行比较,列出不同的情况分类讨论,得到不同的函数表达式求出最值即可.
【解答过程】解:由题可得,
①当﹣x+3≥3(x+1)时,
即:x≤0,
y=(﹣x+3)(x+1)=﹣x2+2x+3
=﹣(x﹣1)2+4.
由抛物线性质可得,
当x≤1时,y随x的增大而增大,
∴只有当x=0时,y的最大值为y=3;
②当﹣x+3<3(x+1)时,
即:x>0,
y=2×(﹣x+3)﹣(x+1)﹣2
=﹣3x+3.
∵﹣3<0,
∴y随x的增大而减小,当x=0时,y=﹣3×0+3=3.
∵x>0,
∴y<3,
综上①②得y≤3.
故函数y=(﹣x+3) (x+1)的最大值是3.
13.(2020春 江岸区校级月考)定义符号min{a,b}为:当a≥b时,min{a,b}=b;当a<b时,min{a,b}=a.例如:min{1,3}=1,min{﹣2,1}=﹣2.若关于x的函数y=min{﹣x2+4x,kx﹣2k+2}的最大值为3,则k= 1或﹣1 .
【解题思路】画出函数y=﹣x2+4x和y=kx﹣2k+2的图象,当y=3时,x=1或3,得到(1,3)、(3,3),将两个点坐标代入一次函数表达式即可求解.
【解答过程】解:画出函数y=﹣x2+4x和y=kx﹣2k+2的图象如下:
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令y=﹣x2+4x=3,解得x=1或3,
即过点(1,3)、(3,3),
∵函数y=min{﹣x2+4x,kx﹣2k+2}的最大值为3,
将(1,3)代入y=kx﹣2k+2得:3=k﹣2k+2,解得k=﹣1,
将(3,3)代入y=kx﹣2k+2得:3=3k﹣2k+2,解得k=1,
故k=﹣1或1,
故答案为﹣1或1.
14.(2021 武汉模拟)定义x轴上横坐标为整数的点叫“整点”,例如(1,0)、(﹣3,0)都是“整点”.已知抛物线y=2x2﹣3ax+a2与x轴交于A、B两点,且抛物线对称轴位于y轴左侧,若线段AB上有2个“整点”(不包含A、B两点),则a的取值或取值范围是 a=﹣6或﹣5≤a<﹣4或﹣4<a<﹣3 .21世纪教育网版权所有
【解题思路】由抛物线解析式求得xA=a,xB.根据“整点”的定义可以得到:,解不等式组即可.
【解答过程】解:∵抛物线对称轴位于y轴左侧,
∴a<0,假设A在B左侧,可求得xA=a,xB.
设线段AB之间的2个“整点”为n、n+1,则,
将(2)化简得2(n+1)<a≤2(n+2)……(3),对照(1)、(3)得n﹣1≤2(n+2)且2(n+1)<n,【版权所有:21教育】
∴﹣5≤n<﹣2,
∴n=﹣5或﹣4或﹣3,
①当n=﹣5时,a=﹣6;
②当n=﹣4时,﹣5≤a<﹣4;
③当n=﹣3时,﹣4<a<﹣3.
综上所述,a的取值或取值范围是a=﹣6或﹣5≤a<﹣4或﹣4<a<﹣3.
故答案是:a=﹣6或﹣5≤a<﹣4或﹣4<a<﹣3.
15.(2021秋 康巴什期中)如下图,正方形ABCD的边AB在x轴上,A(﹣4,0),B(﹣2,0),定义:若某个抛物线上存在一点P,使得点P到正方形ABCD四个顶点的距离相等,则称这个抛物线为正方形ABCD的“友好抛物线”.若抛物线y=2x2﹣nx﹣n2﹣1是正方形ABCD的“友好抛物线”,则n的值为 ﹣3或6 .
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【解题思路】根据正方形的性质得出另外两个顶点C、D的坐标,继而得出对角线的交点P的坐标,代入解析式求解可得.
【解答过程】解:∵点A(﹣4,0)、B(﹣2,0),
∴点C(﹣4,﹣2)、D(﹣2,﹣2),
则对角线AC、BD交点P的坐标为(﹣3,﹣1),
根据题意,将点P(﹣3,﹣1)代入解析式y=2x2﹣nx﹣n2﹣1,
得:18+3n﹣n2﹣1=﹣1,
整理,得:n2﹣3n﹣18=0,
解得:n=﹣3或n=6,
故答案为:﹣3或6.
16.(2021 邗江区二模)定义:在平面直角坐标系中,O为坐标原点,设点P的坐标为(x,y),当x<0时,点P的变换点P'的坐标为(﹣x,y);当x≥0时,点P的变换点P'的坐标为(﹣y,x).
抛物线y=(x﹣2)2+n与x轴交于点C,D(点C在点D的左侧),顶点为E,点P在该抛物线上.若点P的变换点P'在抛物线的对称轴上,且四边形ECP'D是菱形,则满足该条件所有n值的和为 ﹣13 .
【解题思路】利用菱形的性质,可知E,P′关于x轴对称,分两种情形分别构建方程即可解决问题.
【解答过程】解:∵四边形ECP'D是菱形,
∴点E与点P'关于x轴对称.
∵点E的坐标为(2,n),
∴点P'的坐标为(2,﹣n).
当点P在y轴左侧时,点P的坐标为(﹣2,﹣n).
代入y=(x﹣2)2+n,得﹣n=(﹣2﹣2)2+n.
n=﹣8.
当点P在y轴右侧时,点P的坐标为(﹣n,﹣2).
代入y=(x﹣2)2+n,得﹣2=(﹣n﹣2)2+n.n1=﹣2,n2=﹣3.
综上所述,n的值是n=﹣8,n=﹣2,n=﹣3.
﹣8﹣2﹣3=﹣13
故答案为:﹣13.
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17.(2021 吴兴区校级三模)定义:如果二次函数y=ax2+bx+c的图象经过点(﹣1,0),那么称此二次函数图象为“线性曲线”.例如:二次函数y=2x2﹣5x﹣7和y=﹣x2+3x+4的图象都是“线性曲线”.若“线性曲线”y=x2﹣mx+1﹣2k与坐标轴只有两个公共点,则k的值 0或 .
【解题思路】抛物线与y轴一定有一个公共点,根据新定义得到抛物线y=x2﹣mx+1﹣2k经过点(﹣1,0),则分类讨论:若抛物线过原点,则1﹣2k=0,可解得k;若点(﹣1,0)为顶点时,利用抛物线对称轴方程易得m=﹣2,再根据二次函数图象上点的坐标特征得到1+m+1﹣2k=0,然后把m=﹣2代入可计算出对应k的值.2-1-c-n-j-y
【解答过程】解:因为抛物线y=x2﹣mx+1﹣2k经过点(﹣1,0),
所以当抛物线过原点时,抛物线y=x2﹣mx+1﹣2k与坐标轴只有两个公共点,此时1﹣2k=0,解得k;
当点(﹣1,0)为顶点时,抛物线y=x2﹣mx+1﹣2k与坐标轴只有两个公共点,则1,解得m=﹣2,
把(﹣1,0)代入y=x2﹣mx+1﹣2k得1+m+1﹣2k=0,
所以2﹣2﹣2k=0,解得k=0,
综上所述,k的值为0或.
故答案为0或.
18.(2021 庆云县二模)在直角坐标系xOy中,对于点P(x,y)和Q(x,y′),给出如下定义:若y′,则称点Q为点P的“可控变点”.请问:若点P在函数y=﹣x2+16(﹣5≤x≤a)的图象上,其“可控变点”Q的纵坐标y′的取值范围是﹣16≤y′≤16,则实数a的值是 4 .
【解题思路】根据新定义,分析函数y=﹣x2+16在新定义下点P的“可控变点”横坐标与纵坐标的对应关系,在分析a的取值范围.
【解答过程】解:由定义可知:
①当0≤x≤a时,y′=﹣x2+16,此时,抛物线y′的开口向下,故当0≤x≤a时,y′随x的增大而减小(如图)
即:﹣a2+16≤y′≤16,
②当﹣5≤x<0时,y′=x2﹣16,抛物线y′的开口向上,故当﹣5≤x<0时,y′随x的增大而减小(如图),
即:﹣16<y′≤9,
∵点P在函数y=﹣x2+16(﹣5≤x≤a)的图象上,其“可控变点”Q的纵坐标y′的取值范围是﹣16≤y′≤16,
∴﹣a2+16≥﹣16
∴a2≤32,
∴﹣4a≤4,
又∵﹣5≤x≤a,
∴a=4,
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在函数y=﹣x2+16图象上的点P,当a=4时,其“可控变点”Q的纵坐标y′的取值范围是﹣16≤y′≤16,
故答案为4
19.(2021秋 武汉月考)在平面直角坐标系中,将抛物线C1:y=x2绕点(1,0)旋转180°后,得到抛物线C2,定义抛物线C1和C2上位于﹣2≤x≤2范围内的部分为图象C3.若一次函数y=kx+k﹣1(k>0)的图象与图象C3有两个交点,则k的范围是: ﹣2+2k或k<﹣46或k≥15 .
【解题思路】如图,由题意图象C2的解析式为y=﹣(x﹣2)2,图象C3是图中两根红线之间的C1、C2上的部分图象,分五种情形讨论即可.
【解答过程】解:如图,由题意图象C2的解析式为y=﹣(x﹣2)2,图象C3是图中两根红线之间的C1、C2上的部分图象.
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由﹣2≤x≤2,则A(2,4),B(﹣2,﹣16),D(2,0).
因为一次函数y=kx+k﹣1(k>0)的图象与图象C3有两个交点
①当直线经过点A时,满足条件,4=2k+k﹣1,解得k,
②当直线与抛物线C1切时,由消去y得到x2﹣kx﹣k+1=0,∵Δ=0,
∴k2+4k﹣4=0,解得k或﹣2﹣2(舍弃),
观察图象可知当﹣2+2k时,直线与图象C3有两个交点.
③当直线与抛物线C2相切时,由,消去y,得到x2﹣(4﹣k)x+3+k=0,∵Δ=0,
∴(4﹣k)2﹣4(3+k)=0,解得k=6﹣4或6+4(舍弃),
④当直线经过点D(2,0)时,0=2k+k﹣1,解得k,
观察图象可知,k<﹣46时,直线与图象C3有两个交点.
⑤当直线经过点B(﹣2,﹣16)时,﹣16=﹣2k+k﹣1,解得k=15,
观察图象可知,k≥15时,直线与图象C3有两个交点.
综上所述,当﹣2+2k或k<﹣46或k≥15时,直线与图象C3有两个交点.
故答案为﹣2+2k或k<﹣46或k≥15
20.(2021 九江二模)定义:若抛物线的顶点与x轴的两个交点构成的三角形是直角三角形,则这种抛物线被称为:“直角抛物线”.如图,直线l:yx+b经过点M(0,),一组抛物线的顶点B1(1,y1),B2(2,y2),B3(3,y3),…Bn(n,yn) (n为正整数),依次是直线l上的点,第一个抛物线与x轴正半轴的交点A1(x1,0)和A2(x2,0),第二个抛物线与x轴交点A2(x2,0)和A3(x3,0),以此类推,若x1=d(0<d<1),当d为 或或 时,这组抛物线中存在直角抛物线.
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【解题思路】由抛物线的对称性可知,所构成的直角三角形必是以抛物线顶点为直角顶点的等腰三角形,所以此等腰三角形斜边上的高等于斜边的一半.又0<d<1,所以等腰直角三角形斜边的长小于2,所以等腰直角三角形斜边的高一定小于1,即抛物线的顶点纵坐标必定小于1.
【解答过程】解:直线l:yx+b经过点M(0,),则b;
∴直线l:yx.
由抛物线的对称性知:抛物线的顶点与x轴的两个交点构成的直角三角形必为等腰直角三角形;
∴该等腰三角形的高等于斜边的一半.
∵0<d<1,
∴该等腰直角三角形的斜边长小于2,斜边上的高小于1(即抛物线的顶点纵坐标小于1);
当x=1时,,
当x=2时,1,
当x=3时,1,
当x=4时,,
∴直角抛物线的顶点只有B1、B2、B3.
①若B1为顶点,由,则;
②若B2为顶点,由,则;
③若B3为顶点,由,则d;
综上所述,d的值为或或时.这组抛物线中存在直角抛物线.
故答案为:、、.
21.(2020秋 海淀区校级期末)已知函数y1=2kx+k与函数y2=x2﹣2x+3,定义新函数y=y2﹣y1.
(1)若k=2,则新函数y= x2﹣6x+1 ;
(2)若新函数y的解析式为y=x2+bx﹣2,则k= 5 ,b= ﹣12 ;
(3)设新函数y顶点为(m,n).
①当k为何值时,n有大值,并求出最大值;
②求n与m的函数解析式.
【解题思路】(1)将k=2代入函数y1=2kx+k中得出函数y1=4x+2,即可得出结论;
(2)新函数y的解析式为y=x2﹣2(k+1)x+3﹣k,即可得出结论;
(3)①先得出新函数y=(x﹣k﹣1)2﹣k2﹣3k+2,进而得出,即可得出结论;
②在中消去k即可得出结论.
【解答过程】解:(1)当k=2时,y1=2kx+k=4x+2,
∵函数,定义新函数y=y2﹣y1,
∴y=x2﹣2x+3﹣4x﹣2=x2﹣6x+1,
故答案为:x2﹣6x+1;
(2)函数y1=2kx+k与函数,定义新函数y=y2﹣y1,
∴新函数y的解析式为y=x2﹣2x+3﹣2kx﹣k=x2﹣2(k+1)x+3﹣k,
∵新函数y的解析式为y=x2+bx﹣2,
∴b=﹣2(k+1),3﹣k=﹣2,
∴k=5,b=﹣12,
故答案为:5,﹣12;
(3)①由(2)知,新函数y=x2﹣2(k+1)x+3﹣k=(x﹣k﹣1)2﹣k2﹣3k+2,
∵新函数y顶点为(m,n),
∴,
∴,
当时,;
②由①知,,
将k=m﹣1代入n=﹣k2﹣3k+2得:
∴n=﹣m2﹣m+4.
22.(2021 雨花区一模)定义:对于给定函数y=ax2+bx+c(其中a,b,c为常数,且a≠0),则称函数为函数y=ax2+bx+c(其中a,b,c为常数,且a≠0)的“相依函数”,此“相依函数”的图象记为G.21·cn·jy·com
(1)已知函数y=﹣x2+2x﹣1.
①写出这个函数的“相依函数” ;
②当﹣1≤x≤1时,此相依函数的最大值为 2 ;
(2)若直线y=m与函数y=﹣x2+2x﹣1的相依函数的图象G恰好有两个公共点,求出m的取值范围;
(3)设函数(n>0)的相依函数的图象G在﹣4≤x≤2上的最高点的纵坐标为y0,当时,求出n的取值范围.www-2-1-cnjy-com
【解题思路】(1)①根据“相依函数”直接可以得到结果;
②当﹣1≤x<0时,求出y=﹣x2﹣2x+1的最大值为2,当0≤x≤1时,求出y=﹣x2+2x﹣1的最大值为0,即可得函数y=﹣x2+2x﹣1的“相依函数”最大值是2;【来源:21cnj*y.co*m】
(2)画出图象,数形结合即可得到答案;
(3)分(1)当n≥4时,(2)当2<n<4时,(3)当0<n≤2时,三种情况,分别比较两个函数在﹣4≤x≤2上函数值的大小,根据列不等式,即可得到答案.
【解答过程】解:(1)①∵函数y=ax2+bx+c(其中a,b,c为常数,且a≠0),则称函数为函数y=ax2+bx+c的“相依函数”,
∴y=﹣x2+2x﹣1的“相依函数”是;
故答案为:;
②当﹣1≤x<0时,y=﹣x2﹣2x+1=﹣(x+1)2+2,故当x=﹣1时,y有最大值为2,
当0≤x≤1时,y=﹣x2+2x﹣1=﹣(x﹣1)2,故x=1时,y有最大值为0,
综上所述,当﹣1≤x≤1时,函数y=﹣x2+2x﹣1的“相依函数”最大值是2,
故答案为:2;
(2)函数y=﹣x2+2x﹣1的“相依函数”的图象如图:
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由y=﹣x2﹣2x+1可得顶点B(﹣1,2),与y轴交点C(0,1)(函数y=﹣x2+2x﹣1的“相依函数”图象不包含C),
由y=﹣x2+2x﹣1可得顶点D(1,0),与y轴交点A(0,﹣1),
当直线y=m与图象G恰好有两个公共点,由图象知:m<﹣1或m=0或1≤m<2;
(3)由题意知,函数yx2+nx+1(n>0)的“相依函数”为,且n2+1n2﹣1,
(1)当n≥4时,y(x+n)2n2﹣1图象的对称轴在直线x=﹣4左侧,y(x﹣n)2n2+1图象的对称轴在x=4右侧,
当x=2时,y=﹣2+2n+1=2n﹣1,
当x=﹣4时,y=﹣8+4n﹣1=4n﹣9,
∵n≥4,
∴2n﹣1≤4n﹣9,
又y0≤9,
∴4n﹣9≤9,
∴n,
∴4≤n,
(2)当2<n<4时,
当x=2时,y=﹣2+2n+1=2n﹣1,
∵2<n<4,
∴2n﹣1n2﹣1,
此时由y0≤9,可得2n﹣1≤9,有n≤5,
∴2<n<4,
(3)当0<n≤2时,
而n2+1n2﹣1,
∴n2+1≤9,
∴1≤n≤4,
∴1≤n≤2,
综上所述,n的取值范围是1≤n.
23.(2021春 东湖区校级月考)在直角坐标系xOy中,定义点C(a,b)为抛物线y=ax2+bx(a≠0)的特征点坐标.
(1)已知抛物线L经过点A(﹣2,﹣2)、B(﹣4,0),则它的特征点坐标是 (,2) ;
(2)若抛物线L1:y=ax2+bx的位置如图所示:
①抛物线L1:y=ax2+bx关于原点O对称的抛物线L2的解析式为 y=﹣ax2+bx ;
②若抛物线L1的特征点C在抛物线L2的对称轴上,试求a、b之间的关系式;
③在②的条件下,已知抛物线L1、L2与x轴有两个不同的交点M、N,当点C、M、N为顶点构成的三角形是等腰三角形时,求a的值.
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【解题思路】(1)结合点A、B点的坐标,利用待定系数法即可求出抛物线L的函数解析式,再结合特征点的定义,即可得出结论;
(2)①由抛物线L1:y=ax2+bx与抛物线L2关于原点O对称,可将y换成﹣y,将x换成﹣x,整理后即可得出结论;
②根据抛物线L2的解析式可找出它的对称轴为:x,由抛物线L1的特征点C在抛物线L2的对称轴上可得出a,变形后即可得出结论;
③结合②的结论,表示出点C、M、N三点的坐标,由两点间的距离公式可得出MN、MC、NC的长度,结合等腰三角形的性质分三种情况考虑,分别根据线段相等得出关于a的一元四次方程,解方程再结合a的范围即可得出a的值.
【解答过程】解:(1)将点A(﹣2,﹣2)、B(﹣4,0)代入到抛物线解析式中,得,解得:.
∴抛物线L的解析式为yx2+2x,
∴它的特征点为(,2).
故答案为:(,2);
(2)①∵抛物线L1:y=ax2+bx与抛物线L2关于原点O对称,
∴抛物线L2的解析式为﹣y=a(﹣x)2+b(﹣x),即y=﹣ax2+bx.
故答案为:y=﹣ax2+bx.
②∵抛物线L2的对称轴为直线:x.
∴当抛物线L1的特征点C(a,b)在抛物线L2的对称轴上时,有a,
∴a与b的关系式为b=2a2.
③∵抛物线L1、L2与x轴有两个不同的交点M、N,
∴在抛物线L1:y=ax2+bx中,令y=0,即ax2+bx=0,
解得:x1,x2=0(舍去),
即点M(,0);
在抛物线L2:y=﹣ax2+bx中,令y=0,即﹣ax2+bx=0,
解得:x1,x2=0(舍去),
即点N(,0).
∵b=2a2,
∴点M(﹣2a,0),点N(2a,0),点C(a,2a2).
∴MN=2a﹣(﹣2a)=4a,MC,NC.
因此以点C、M、N为顶点的三角形是等腰三角形时,有以下三种可能:
(i)MC=MN,此时有:4a,即9a2+4a4=16a2,
解得:a=0,或a=±,
∵a<0,
∴a;
(ii)NC=MN,此时有:NC4a,即a2+4a4=16a2,
解得:a=0,或a=±,
∵a<0,
∴a;
(iii)MC=NC,此时有:,即9a2=a2,
解得:a=0,
又∵a<0,
∴此情况不存在.
综上所述:当以点C、M、N为顶点的三角形是等腰三角形时,a的值为或.
24.(2021 苏州二模)定义:如果二次函数y=a1x2+b1x+c1(a1≠0,a1,b1,c1是常数)与y=a2x2+b2x+c2(a2≠0,a2,b2,c2是常数)满足a1+a2=0,b1=b2,c1+c2=0,则这两个函数互为“N”函数.
(1)写出y=﹣x2+x﹣1的“N”函数的表达式;
(2)若题(1)中的两个“N”函数与正比例函数y=kx(k≠0)的图象只有两个交点,求k的值;
(3)如图,二次函数y1与y2互为“N”函数,A、B分别是“N”函数y1与y2图象的顶点,C是“N”函数y2与y轴正半轴的交点,连接AB、AC、BC,若点A(﹣2,1)且△ABC为直角三角形,求点C的坐标. ( http: / / www.21cnjy.com / )
【解题思路】(1)利用“N”函数的定义,求出a,b,c的值,即可求出表达式;
(2)将y=kx与二次函数联立,得出关于x的一元二次方程,根据交点个数确定△的取值即可求出k的值;
(3)先由“N”函数的中心对称性确定点B的坐标,根据直角位置分情况讨论,然后利用勾股定理求出C的坐标.2·1·c·n·j·y
【解答过程】解:(1)设y=﹣x2+x﹣1“N”函数的表达式为y=ax2+bx+c.
则a﹣1=0,b=1,c﹣1=0.
∴a=1,b=1,c=1.
∴y=x2+x+1.
(2)根据题意得:
,即x2+(k﹣1)x+1=0.
判别式.
,即x2+(1﹣k)x+1=0.
判别式.
∴△1=△2.
设△=△1=△2.
若Δ>0,则“N”函数与y=kx有四个交点;
若Δ=0,则“N”函数与y=kx有两个交点;
若Δ<0,则“N”函数与y=kx有没有交点;
∴Δ=0,即(k﹣1)2﹣4=0,解得k1=﹣1;k2=3.
故k=﹣1或3.
(3)由题意得“N“函数关于原点成中心对称;
∴点B的坐标为(2,﹣1).
∵△ABC是直角三角形,下面分情况讨论:
若∠ACB=90°,
则AC2+BC2=AB2,
即(c﹣1)2+22+(c+1)2+22=42+22,
解得.
∵c>0,
∴c.
∴C的坐标为(0,).
若∠CAB=90°,
则AC2+AB2=BC2.
即(c﹣1)2+22+20=(c+1)2+22,
解得:c=5.
∴C的坐标为(0,5).
若∠ABC=90°,
则C在y的负半轴,故舍去.
∴C(0,)或C(0,5).
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25.(2021 长沙模拟)定义:若函数y=x2+bx+c(c≠0)与x轴的交点A,B的横坐标为xA,xB,与y轴的交点C的纵坐标为yC,若xA,xB中至少存在一个值,满足xA=yC(或xB=yC),则称该函数为“M函数”.如图,函数y=x2+2x﹣3与x轴的一个交点A的横坐标为﹣3,与y轴交点C的纵坐标为﹣3,满足xA=yC,则称y=x2+2x﹣3为“M函数”.21·世纪*教育网
(1)判断y=x2﹣4x+3是否为“M函数”,并说明理由;
(2)请探究“M函数”y=x2+bx+c(c≠0)表达式中的b与c之间的关系;
(3)若y=x2+bx+c是“M函数”,且∠ACB为锐角,求c的取值范围.
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【解题思路】(1)求出函数y=x2﹣4x+3与坐标轴的交点,可直接根据“M函数”的定义进行判断;
(2)当x=0时,y=c,即与y轴交点的纵坐标为c,将(c,0)代入y=x2+bx+c,即可求出b与c之间的关系;21*cnjy*com
(3)分情况讨论:①当C在y轴负半轴上时,画出草图,求出函数与x轴的一个交点为(1,0),则∠ACO=45°,所以只需满足∠BCO<45°,即可判断c的取值范围;②当C在y轴正半轴上,且A与B不重合时,画出草图,显然都满足∠ACB为锐角,即可写出c的取值范围;③当C与原点重合时,不符合题意.21教育名师原创作品
【解答过程】解:(1)y=x2﹣4x+3是“M函数”,理由如下:
当x=0时,y=3;当y=0时,x=1或3,
∴y=x2﹣4x+3与x轴一个交点的横坐标和与y轴交点的纵坐标都是3,
∴y=x2﹣4x+3是“M函数”;
(2)当x=0时,y=c,即与y轴交点的纵坐标为c,
∵y=x2+bx+c是“M函数”,
∴x=c时,y=0,即(c,0)在y=x2+bx+c上,
代入得:0=c2+bc+c,
∴0=c(c+b+1),
而c≠0,
∴b+c=﹣1;
(3)①如图1,当C在y轴负半轴上时,
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由(2)可得:c=﹣b﹣1,即y=x2+bx﹣b﹣1,
显然当x=1时,y=0,
即与x轴的一个交点为(1,0),
则∠ACO=45°,
∴只需满足∠BCO<45°,即BO<CO,
∴c<﹣1;
②如图2,当C在y轴正半轴上,且A与B不重合时,
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∴显然都满足∠ACB为锐角,
∴c>0,且c≠1;
③当C与原点重合时,不符合题意,
综上所述,c<﹣1或c>0,且c≠1.
26.(2020秋 任城区期末)阅读以下材料,并解决相应问题:
小明在课外学习时遇到这样一个问题:
定义:如果二次函数y=a1x2+b1x+c1(a1≠0,a1,b1,c1是常数)与y=a2x2+b2x+c2(a2≠0,a2,b2,c2是常数)满足a1+a2=0,b1=b2,c1+c2=0,则这两个函数为“旋转函数”.求函数y=2x2﹣3x+1的旋转函数.小明是这样思考的,由函数y=2x2﹣3x+1可知,a1=2,b1=﹣3,c1=1,根据a1+a2=0,b1=b2,c1+c2=0,求出a2,b2,c2就能确定这个函数的旋转函数.
请思考小明的方法解决下面问题:
(1)写出函数y=x2﹣4x+3的旋转函数;
(2)若函数y=5x2+(m﹣1)x+n与y=﹣5x2﹣nx﹣3互为旋转函数,求(m+n)2021的值.
(3)已知函数y=2(x﹣1)(x+3)的图象与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C,点A,B,C关于原点的对称点分别是A1,B1,C1,试求证:经过点A1,B1,C1的二次函数与y=2(x﹣1)(x+3)互为“旋转函数”.21cnjy.com
【解题思路】(1)由二次函数的解析式可得出a1,b1,c1的值,结合“旋转函数”的定义可求出a2,b2,c2的值,此问得解;
(2)由函数y=5x2+(m+1)x+n与y=﹣5x2﹣nx﹣3互为“旋转函数”,可求出m,n的值,将其代入(m+n)2021即可求出结论;
(3)利用二次函数图象上点的坐标特征可求出点A,B,C的坐标,结合对称的性质可求出点A1,B1,C1的坐标,由点A1,B1,C1的坐标,利用交点式可求出过点A1,B1,C1的二次函数解析式,由两函数的解析式可找出a1,b1,c1,a2,b2,c2的值,再由a1+a2=0,b1=b2,c1+c2=0可证出经过点A1,B1,C1的二次函数与函数y=2(x﹣1)(x+3)互为“旋转函数”.
【解答过程】(1)解:由函数y=x2﹣4x+3知,a1=1,b1=﹣4,c1=3,
∵a1+a2=0,b1=b2,c1+c2=0,
∴a2=﹣1,b2=﹣4,c2=﹣3,
∴y=﹣x2﹣4x﹣3;
(2)解:根据题意得:,解得,
∴(m+n)2021=(3﹣2)2021=1;
(3)证明:化简y=2(x﹣1)(x+3)得y=2x2+4x﹣6,
则A、B、C三点的坐标分别为A(1,0),B(﹣3,0),C(0,﹣6),
∴A、B、C三点关于原点对称的点坐标分别为A1(﹣1,0),B1(3,0),C1(0,6),
∴经过A1、B1、C1三点的函数解析式为y=﹣2x2+4x+6,
∴y=﹣2x2+4x+6与原函数y=2(x﹣1)(x+3)是旋转函数.
27.(2021 北仑区一模)定义:由两条与x轴有着相同的交点,并且开口方向相同的抛物线所围成的封闭曲线称为“月牙线”.如图,抛物线C1与抛物线C2组成一个开口向上的“月牙线”,抛物线C1与抛物线C2与x轴有相同的交点M,N(点M在点N的左侧),与y轴的交点分别为A,B且点A的坐标为(0,﹣3),抛物线C2的解析式为y=mx2+4mx﹣12m,(m>0).
(1)请你根据“月牙线”的定义,设计一个开口向下的“月牙线”,直接写出两条抛物线的解析式;
(2)求M,N两点的坐标;
(3)在第三象限内的抛物线C1上是否存在一点P,使得△PAM的面积最大?若存在,求出△PAM的面积的最大值;若不存在,说明理由.
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【解题思路】(1)根据定义,只要两个抛物线与x轴有着相同的交点,且a的值为负即可;
(2)在解析式y=mx2+4mx﹣12m中,令y=0即可求出M,N的横坐标,可进一步写出其坐标;
(3)先求出抛物线C1的解析式,再用含t的代数式表示出点P的坐标,进一步用含t的代数式表示出△PAM的面积,即可根据二次函数的图象及性质求出其最大值.
【解答过程】解:(1)如图1,抛物线y=﹣x2+2x+3与抛物线yx2x+1所围成的封闭曲线即为开口向下的“月牙线”;【出处:21教育名师】
(2)在抛物线C2的解析式y=mx2+4mx﹣12m中,
当y=0时,mx2+4mx﹣12m=0,
∵m≠0,
∴x2+4x﹣12=0,
解得,x1=﹣6,x2=2,
∵点M在点N的左边,
∴M(﹣6,0),N(2,0);
(3)存在,理由如下:
如图2,连接AM,PO,PM,PA,
∵抛物线C1和抛物线C2与x轴有着相同的交点,并且开口方向相同,
∴可设抛物线C1的解析式y=nx2+4nx﹣12n(n>0),
∵抛物线C1与y轴的交点为A(0,﹣3),
∴﹣12n=﹣3,
∴n,
∴抛物线C1的解析式为yx2+x﹣3,
∴可设点P的坐标为(t,t2+t﹣3),
∴S△PAM=S△PMO+S△PAO﹣S△AOM
6×(t2﹣t+3)3×(﹣t)6×3
t2t,
(t+3)2,
∵0,﹣6<t<0,
∴根据二次函数的图象和性质知,当t=﹣3时,即点P的坐标为(﹣3,)时,△PAM的面积有最大值,最大值为.
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28.(2021 开福区模拟)定义:对于给定的两个函数,任取自变量x的一个值,当x<0时,它们对应的函数值互为相反数;当x≥0时,它们对应的函数值相等,我们称这样的两个函数互为相关函数.例如:一次函数y=x﹣1,它们的相关函数为y.
(1)已知点A(﹣5,8)在一次函数y=ax﹣3的相关函数的图象上,求a的值;
(2)已知二次函数y=﹣x2+4x.
①当点B(m,)在这个函数的相关函数的图象上时,求m的值;
②当﹣3≤x≤3时,求函数y=﹣x2+4x的相关函数的最大值和最小值.
【解题思路】(1)写出y=ax﹣3的相关函数,代入计算;
(2)①写出二次函数y=﹣x2+4x的相关函数,代入计算;
②根据二次根式的最大值和最小值的求法解答.
【解答过程】解:(1)y=ax﹣3的相关函数y,
将A(﹣5,8)代入y=﹣ax+3得:5a+3=8,
解得a=1;
(2)二次函数y=﹣x2+4x的相关函数为y,
①当m<0时,将B(m,)代入y=x2﹣4x
得m2﹣4m,
解得:m=2(舍去),或m=2,
当m≥0时,将B(m,)代入y=﹣x2+4x得:
﹣m2+4m,
解得:m=2或m=2.
综上所述:m=2或m=2或m=2;
②当﹣3≤x<0时,y=x2﹣4x,抛物线的对称轴为x=2,
此时y随x的增大而减小,
∴此时y的最大值为,
当0≤x≤3时,函数y=﹣x2+4x,抛物线的对称轴为x=2,
当x=0有最小值,最小值为,当x=2时,有最大值,最大值y,
综上所述,当﹣3≤x≤3时,函数y=﹣x2+4x的相关函数的最大值为,最小值为.
29.(2021春 海曙区校级期末)定义:若二次函数y=ax2+bx+c(ac≠0)与x轴的两个不同交点A、B的横坐标为xA、xB,与y轴交点的纵坐标为yC,若xA、xB中至少存在一个值,满足xA=yC(或xB=yC),则称该函数为和谐函数.例如,函数y=x2+2x﹣3就是一个和谐函数.
(1)判断y=x2﹣4x+3是否为和谐函数,答: 是 (填“是”或“不是”);
(2)请探究和谐函数y=ax2+bx+c表达式中的a、b、c之间的关系;
(3)若y=x2+bx+c是和谐函数,当∠ACB=90°时,求出c的值;
(4)若和谐函数y=x2+2x﹣3交x轴于点A、B两点,点P(0,m)是y轴正半轴上一点,当∠APB=45°时,直接写出m的值 2 .21教育网
【解题思路】(1)算出y=x2﹣4x+3的xA、xB、yC即可;
(2)根据求根公式写出根与c的关系式,即可写出a、b、c之间的关系;
(3)根据题意得出AC=BC,及C为顶点,确定b的值为0,再由AB=AC得OA=OB,即c是抛物线的根,代入抛物线的解析式求出c即可;
(4)先作辅助线构造一线三等角全等,再利用全等三角形的性质列出关于m的式子,求出m即可.
【解答过程】解:(1)取x=0,则yC=3,
取y=0,则xA=1,xB=3(或xA=3,xB=1),
∴y=x2﹣4x+3是和谐函数,
故答案为:是;
(2)取y=0,则ax2+bx+c=0,
∴x,
∴,
解得:b+ac=﹣1;
(3)∵∠ACB=90°,
又∵OA=OC或OB=OC,
∴△ABC是等腰直角三角形,
∴AC=BC,C为抛物线的顶点,
∴b=0,
∴OA=OB=OC,
∴c是0=x2+bx+c的根,
即:c2+c=0,
解得c=0或c=﹣1,
∵ac≠0,
∴c≠0,
∴c=﹣1;
(4)如图,过点B作BM⊥AP,作NP平行x轴,作NH平行y轴,
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∵∠APB=45°,
∴BM=PM,
∵∠NMP+∠BMH=90°,∠NMP+∠NPM=90°,
∴∠BMH=∠NPM,
在△NMP和△HBM中,
,
∴△NMP≌△HBM(AAS),
∴NP=MH,NM=HB,
由题意知A(﹣3,0),P(0,m),
∴直线AP的解析式为:,
设M(x,),
则有:,
解得:m=2(舍)或m=2,
故答案为2.
30.(2021春 渝北区校级月考)如图①,定义:直线l:y=mx+n(m<0,n>0)与x、y轴分别相交于A、B两点,将△AOB绕着点O逆时针旋转90°得到△COD,过点A、B、D的抛物线P叫作直线l的“纠缠抛物线”,反之,直线l叫做P的“纠缠直线”,两线“互为纠缠线”.
(1)若l:y=﹣2x+2,则纠缠抛物线P的函数解析式是 y=﹣x2﹣x+2 .
(2)判断并说明y=﹣2x+2k与yx2﹣x+2k是否“互为纠缠线”.
(3)如图②,若纠缠直线l:y=﹣2x+4,纠缠抛物线P的对称轴与CD相交于点E,点F在l上,点Q在P的对称轴上,当以点C、E、Q、F为顶点的四边形是以CE为一边的平行四边形时,求点Q的坐标.
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【解题思路】(1)根据纠缠线的定义,若l:y=﹣2x+2,则点A,B,C,D坐标分别为(1,0),(0,2),(0,1),(﹣2,0),则可以设抛物线为y=a(x+2)(x﹣1),代入点B坐标即可求解;
(2)由题意可得点A,B,C,D坐标分别为(k,0),(0,2k),(0,k),(﹣2k,0),则抛物线的函数解析式为y=a(x+2k)(x﹣k),代入点B坐标即可求解;
(3)根据题意得到点A,B,C,D坐标分别为(2,0),(0,4),(0,2),(﹣4,0),同理可得抛物线的函数解析式,以点C,E,Q,F为顶点的四边形是以CE为一边的平行四边形时,由题意得:|xQ﹣xF|=1,即:m+1=±1,即可求解.
【解答过程】解:(1)若l:y=﹣2x+2,
当y=0时,x=1;当x=0时,y=2,
∴点A、B、C、D的坐标分别为:(1,0)、(0,2)、(0,1)、(﹣2,0),
设纠缠抛物线P的函数解析式为:y=a(x+2)(x﹣1),
将点B的坐标代入上式得:2=a(0+2)(0﹣1),
解得:a=﹣1,
∴纠缠抛物线P的函数解析式为:y=﹣x2﹣x+2,
故答案为:y=﹣x2﹣x+2;
(2)同(1)得:点A、B、C、D的坐标分别为:(k,0)、(0,2k)、(0,k)、(﹣2k,0),
设纠缠抛物线的函数解析式为:y=a(x+2k)(x﹣k),
将点B的坐标代入上式得:2k=﹣2ak2,
解得:a,
∴纠缠抛物线的函数解析式为:y(x+2k)(x﹣k),
∴y=﹣2x+2k与是“互为纠缠线”;
(3)同(1)得:点A、B、C、D的坐标分别为:(2,0)、(0,4)、(0,2)、(﹣4,0),
同理可得:纠缠抛物线的函数解析式为:yx2﹣x+4,
则抛物线的对称轴为:x=﹣1,
设点F(m,﹣2m+4),点Q(﹣1,n),
将点C、D的坐标代入一次函数表达式并求得:
直线CD的表达式为:yx+2,
∵点E的横坐标为﹣1,
∴点E的纵坐标为,
∴点C、E横坐标差为1,纵坐标差为,
以点C、E、Q、F为顶点的四边形是以CE为一边的平行四边形时,
由题意得:|xQ﹣xF|=1,即:m+1=±1,
解得:m=0或m=﹣2,
当m=0时,点F(0,4),则点Q(﹣1,);
同理当m=﹣2时,点Q(﹣1,);
综上,点Q坐标为:Q(﹣1,)或Q(﹣1,).
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