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2025年九年级数学中考三轮冲刺训练:二次函数含参数最值问题(分类讨论)
1.已知二次函数y=mx2﹣2mx+2(m≠0)在﹣2≤x<2时有最小值﹣2,求m的值.
2.已知二次函数y=(x﹣h)2+1(h为常数)在自变量x的值满足1≤x≤3的情况下,与其对应的函数值y的最小值为5,求h的值.
3.当a﹣2≤x≤a时,二次函数y=x2﹣4x+3的最小值为15,求a的值.
4.在二次函数y=x2﹣2tx+3(t>0)中.
(1)若它的图象过点(2,1),则t的值为多少?
(2)当0≤x≤3时,y的最小值为﹣2,求出t的值;
(3)如果A(m﹣2,a),B(4,b),C(m,a)都在这个二次函数的图象上,且a<b<3.求m的取值范围.
5.在平面直角坐标系中,如果点P的横坐标和纵坐标互为相反数,则称点P为“慧泉”点.例如:点(1,﹣1),(,),(,),…都是“慧泉”点.
(1)判断函数y=2x﹣3的图象上是否存在“慧泉”点,若存在,求出其“慧泉”点的坐标;
(2)若二次函数y=ax2+3x+c(a≠0)的图象上有且只有一个“慧泉”点(2,﹣2).
①求a,c的值;
②若﹣1≤x≤n时,函数y=ax2+3x+c(a≠0)的最小值为﹣8,最大值为,求实数n的取值范围.
6.已知平面直角坐标系xOy中,二次函数y=(x﹣t)2﹣1的图象交y轴于点P.
(1)若将点P向右平移4个单位,再次落在该函数的图象上,则t的值为 ;
(2)在(1)的条件下,若点(m,y1),(m+3,y2)均在该函数的图象上,且y1<y2,求m的取值范围;
(3)当1≤x≤3时,这个二次函数的最小值为3,求t的值.
7.已知函数y=x2+bx+c(b,c为常数)的图象经过点(0,3),(6,3).
(1)求b,c的值;
(2)当0≤x≤4时,求y的最大值与最小值之差;
(3)当﹣2≤x≤k时,求y的最小值.(可用含k的代数式表示)
8.如图,抛物线L:(b为常数).
(1)求证:抛物线L一定与x轴有两个交点,并且这两个交点分居在原点的两侧;
(2)当抛物线L经过点M(﹣4,m),N(6,m)时,
①求抛物线L的顶点坐标,并直接写出抛物线L与x轴在原点右侧的交点坐标;
②若0≤x≤n时,函数的最大值与最小值的差总为,求n的取值范围.
9.已知A(a,b),B(m,n),如果点C(x,y)的坐标满足x=2a+m,yn,就称点C是点A,B的“巧合点”,例如:A(﹣1,3),B(2,5),当C(x,y)满足x=﹣1×2+2=0,y5=65时,则点C(0,6.5)是点A,B的“巧合点”.
(1)已知点A(﹣2,6),B(3,7),点C是点A,B的“巧合点”,求C的坐标.
(2)如果点E(p,q),点F(p+q,p﹣q)的“巧合点”是D(5,5),求点E和点F的坐标.
(3)已知点M(a,b)是直线y=x上的一动点,点N(m,n)是抛物线y=x2上一动点,点.Q(x,y)是点M,N的“巧合点”,请求出Q中y关于x的函数表达式(表达式中含有a),并根据表达式判断,该函数图象是否有最低点,如果有,请写出最低点坐标;如果没有,请说明理由.
(4)在(3)y关于x的函数中,当自变量﹣1≤x≤3时y的最大值与最小值的差为16,求a的值.
10.在平面直角坐标系xOy中,已知抛物线.
(1)当a=1时,
①求该抛物线的顶点坐标(用含b的式子表示);
②若b为自然数,且该抛物线与x轴有两个不同交点(x1,0)和(x2,0)(x1<x2),求x2﹣x1的值.
(2)若b<0,直线y=ax+m与该抛物线有两个交点A,B,其坐标分别为A(0,2﹣m)和B(2,n).当t≤x≤t+1时,求的最小值.
11.如图,在平面直角坐标系中,直线y=﹣x﹣3与抛物线y=x2+mx+n相交于A、B两个不同的点,其中点A在x轴上.
(1)n= (用含m的代数式表示);
(2)若点B为该抛物线的顶点,求m、n的值;
(3)①设m=﹣2,当﹣3≤x≤0时,求二次函数y=x2+mx+n的最小值;
②若﹣3≤x≤0时,二次函数y=x2+mx+n的最小值为﹣4,求m的值.
12.设a,b是任意两个不等实数,我们规定:满足不等式a≤x≤b的实数x的所有取值的全体叫做闭区间,表示为[a,b].对于任何一个二次函数,它在给定的闭区间上都有最小值.
(1)函数y=﹣x2+4x﹣2在区间[0,5]上的最小值是
(2)求函数在区间上的最小值.
(3)求函数y=x2﹣4x﹣4在区间[t﹣2,t﹣1](t为任意实数)上的最小值ymin的解析式.
13.假设有两个函数y1=f1(x),y2=f2(x),我们约定:如果对于任意的a≤x2≤b,y2=f2(x),都能找到一点a≤x1≤b,使得y1=f1(x)=y2,则称y2=f2(x)是y1=f1(x)在a≤x≤b内的“共享函数”.
(1)当﹣1≤x≤2时,令y1=2x+1,y2=x2﹣2x,则y2 y1的“共享函数”,y1 y2的“共享函数”(填“是”或“不是”);
(2)﹣2≤x≤2,令y1=﹣x2+2x+c+2,y2=kx+c,且y2是y1的“共享函数”,求k的最大值和最小值;
(3)当﹣1≤x≤2﹣h时,令y1=﹣5x+1,y2=﹣x2+2(h+1)x+1﹣2h,且y2 是y1的“共享函数”,求h的取值范围.
14.定义:在平面直角坐标系中,点P(x,y)的横、纵坐标的绝对值的和叫做点P(x,y)的梦想值.记为[P]=|x|+|y|.
(1)已知第一象限的点A(m,n)是直线y=2x+2上一点.且[A]=4,求点A的坐标;
(2)已知点B(t,2t2)在反比例函数y的图象上,且[B]=3,求反比例函数解析式;
(3)若抛物线y=ax2+bx+1与直线y=x只有一个交点C,已知点C在第一象限,且2≤[C]≤4,令S=2b2﹣4a+2017,求S的取值范围.
15.已知二次函数y=﹣x2+6x﹣5.
(1)求二次函数图象的顶点坐标;
(2)当1≤x≤4时,函数的最大值和最小值分别为多少?
(3)当t≤x≤t+3时,函数的最大值为m,最小值为n,若m﹣n=3,求t的值.
16.已知抛物线y=x2﹣4mx+2m+1,m为实数.
(1)如果该抛物线经过点(4,3),求此抛物线的顶点坐标.
(2)如果当2m﹣3≤x≤2m+1时,y的最大值为4,求m的值.
(3)点O(0,0),点A(1,0),如果该抛物线与线OA(不含端点)恰有一个交点,求m的取值范围.
参考答案
1.【解答】解:∵二次函数y=mx2﹣2mx+2=m(x﹣1)2﹣m+2,
∴对称轴为直线x=1,
①m>0,抛物线开口向上,
x=1时,有最小值y=﹣m+2=﹣2,
解得:m=4;
②m<0,抛物线开口向下,
∵对称轴为直线x=1,在﹣2≤x≤2时有最小值﹣2,
∴x=﹣2时,有最小值y=9m﹣m+2=﹣2,
解得:m=﹣;
2.【解答】解:h的值不可能在1到3之间,
当h<1≤x≤3时,
当x=1时,y取得最小值5,
(1﹣h)2+1=5,
h=﹣1或h=3(不合题意,舍去),
当1≤x≤3<h,
当x=3时,y取得最小值5,
(3﹣h)2+1=5,
h=5或h=1(不合题意,舍去),
故选:B.
3.【解答】解:当y=15时,有x2﹣4x+3=15,
解得:x1=﹣2,x2=6.
∵当a﹣2≤x≤a时,函数有最小值15,
∴a﹣2=6或a=﹣2,
∴a=8或a=﹣2,
4.【解答】解:(1)将(2,1)代入y=x2﹣2tx+3得:
1=4﹣4t+3,
解得:t=;
(2)抛物线y=x2﹣2tx+3对称轴为 x=t.
若0<t≤3,当x=t时函数取最小值,
∴t2﹣2t2+3=﹣2,
解得t=;
若t>3,当x=3时函数取最小值,
∴9﹣6t+3=﹣2,
解得 (不符合题意,舍去);
综上所述,t的值为;
(3)∵A(m﹣2,a),C(m,a)都在这个二次函数的图象上,
∴二次函数y=x2﹣2tx+3的对称轴直线x=t即为直线x==m﹣1,
∴t=m﹣1,
∵t>0,
∴m﹣1>0,
解得m>1,
∵m﹣2<m,
∴A在对称轴左侧,C在对称轴右侧,
在y=x2﹣2tx+3中,令x=0得y=3,
∴抛物线y=x2﹣2tx+3与y轴交点为(0,3),
∴(0,3)关于对称轴直线x=m﹣1的对称点为(2m﹣2,3),
∵b<3,
∴4<2m﹣2,
解得m>3;
①当A(m﹣2,a),B(4,b)都在对称轴左侧时,
∵y随x的增大而减小,且a<b,
∴4<m﹣2,
解得m>6,
此时m满足的条件为m>6;
②当A(m﹣2,a)在对称轴左侧,B(4,b)在对称轴右侧时,
∵a<b,
∴B(4,b)到对称轴直线x=m﹣1距离大于A(m﹣2,a)到对称轴直线x=m﹣1的距离,
∴4﹣(m﹣1)>m﹣1﹣(m﹣2),
解得:m<4,
此时m满足的条件是3<m<4,
综上所述,3<m<4或m>6.
5.【解答】解:(1)函数y=2x﹣3的图象上存在“慧泉”点,
根据题意﹣x=2x﹣3,解得x=1,
故其“慧泉”点的坐标为(1,﹣1);
(2)①∵二次函数y=ax2+3x+c(a≠0)的图象上有“慧泉”点,
∴﹣x=ax2+3x+c,即ax2+4x+c=0,
∵二次函数y=ax2+3x+c(a≠0)的图象上有且只有一个“慧泉”点(2,﹣2).
∴,
解得a=﹣1,c=﹣4;
②∵a=﹣1,c=﹣4,
∴二次函数为y=﹣x2+3x﹣4,
∴x=﹣1时,y=﹣1﹣3﹣4=﹣8,
∵y=﹣x2+3x﹣4=﹣(x)2,
∴对称轴为直线x,
∴当x时,函数有最大值为,
∵若﹣1≤x≤n时,函数y=ax2+3x+c(a≠0)的最小值为﹣8,最大值为,
∴实数n的取值范围是n≤4.
6.【解答】解:(1)由题意,∵二次函数y=(x﹣t)2﹣1的图象交y轴于点P,
∴P(0,t2﹣1).
∴将点P向右平移4个单位得到P(4,t2﹣1).
又∵此时P(4,t2﹣1)在二次函数y=(x﹣t)2﹣1上,
∴(4﹣t)2﹣1=t2﹣1.
∴t=2.
故答案为:2.
(2)∵点(m,y),(m+3,y2)在二次函数y=(x﹣2)2﹣1的图象上,
∴,.
∵y1<y2,
∴m2﹣4m+3<m2+2m.
∴m.
(3)由题意,①当t<1时,二次函数y=(x﹣t)2﹣1在1≤x≤3的范围内y随x的增大而增大,
∴当x=1时,y的最小值为3.
∴(1﹣t)2﹣1=3.
∴t=﹣1或t=3(舍去).
②当1≤t≤3时,二次函数的最小值为﹣1,不合题意,舍去.
③当t>3时,二次函数y=(x﹣t)2﹣1在1≤x≤3的范围内y随x的增大而减小,
∴当x=3时,y的最小值为3.
∴(3﹣t)2﹣1=3.
∴t=1(舍去)或t=5.
综上可知,t的值为﹣1或5.
7.【解答】解:(1)∵函数y=x2+bx+c(b,c为常数)的图象经过点(0,3),(6,3),
∴c=3,y=x2+bx+3,
将点(6,3)代入可得:3=62+6b+3,解得:b=﹣6,
∴b=﹣6,c=3;
(2)y=x2﹣6x+3=(x﹣3)2﹣6,
当0≤x≤4时,
①仅当x=3时,y取得最小值,此时y=(3﹣3)2﹣6=﹣6;
②仅当x=0时,y取得最大值,此时y=(0﹣3)2﹣6=3;
3﹣(﹣6)=9,
∴当0≤x≤4时,求y的最大值与最小值之差为9;
(3)y=x2﹣6x+3=(x﹣3)2﹣6,
当k≤3时,则在﹣2≤x≤k时,y随x的增大而减小,
∴当x≤k时,y有最小值,最小值为y=k2﹣6k+3;
当k>3时,则在﹣2≤x≤k时,抛物线的顶点在图象上处于最低点,
∴当x=3时,y有最小值,最小值为﹣6;
综上所述,y的最小值为k2﹣6k+3或﹣6.
8.【解答】(1)证明:在中,
当y=0时,得:,
∵,
∴该一元二次方程有两个不相等的实数根,
即抛物线L一定与x轴有两个交点,
设的根分别为x1,x2,
∵x1 x2=﹣12<0,
∴该一元二次方程有两个异号的实数根,
∴抛物线L与x轴的两个交点分居在原点的两侧;
(2)解:①抛物线L与x轴在原点右侧的交点坐标为;理由如下:
∵抛物线L经过点M(﹣4,m),N(6,m),
∴抛物线L的对称轴为直线,
∴,
∴L1的函数表达式为,
当x=1时,,
∴抛物线L的顶点坐标为,
当y=0时,,
解得(负数舍去),
抛物线L与x轴在原点右侧的交点坐标;
②∵与y轴交于点D(0,﹣3),
则点D关于直线x=1的对称点为(2,﹣3),
∵抛物线L的开口向上,
∴当0≤x≤2时,抛物线L上的最高点的纵坐标总是﹣3,
最低点总是,两个点的竖直距离总为,
∴当1≤n≤2时,函数的最大值与最小值的差总为.
9.【解答】解:(1)∵点A(﹣2,6),B(3,7),点C是点A,B的“巧合点”,
依据“巧合点”的定义得:2×(﹣2)+3=﹣1,,
∴C(﹣1,10);
(2)如果点E(p,q),点F(p+q,p﹣q)的“巧合点”是D(5,5),
由题意得,
解得,
∴E(3,﹣4),F(﹣1,7);
(3)该函数图象有最低点;坐标为;理由见解答过程;理由如下:
∵M(a,b)是直线y=x上的一动点,点N(m,n)是抛物线y=x2上一动点,
∴a=b,n=m2,
∵Q(x,y)是M,N的“巧合点”,
∴x=2a+m,,
∴m=x﹣2a,,
∴,
∴此函数为y关于x的二次函数,开口向上,有最低点,
坐标为;
(4)当2a≤﹣1,即时,﹣1≤x≤3,y随x的增大而增大,
∴x=﹣1时y有最小值,最小值为,
x=3时y有最大值,最大值为,
最大值与最小值的差为16时,
解得,
当﹣1<2a≤1,即时,
y最小值为,
x=3时y有最大值,最大值为,
最大值与最小值的差为16时,
解得或都不在范围内,均舍去;
当1<2a≤3,即时,
y最小值为,
x=﹣1时y有最大值,最大值为,
最大值与最小值的差为16时,
,
解得或(不合题意,舍去);
当2a>3,即时,在﹣1≤x≤3,区间y随x的增大而减小,
∴x=﹣1时y有最大值,最大值为,
x=3时y有最小值,最小值为,
最大值与最小值的差为16时,
解得(不合题意,舍去),
综上所述,或.
10.【解答】解:(1)当a=1时,抛物线解析式为y,
①由抛物线解析式得对称轴为直线x,当x时,y=b﹣1,
故顶点坐标为(,b﹣1).
②∵该抛物线与x轴有两个不同交点,
∴Δ=b2﹣4ac(b﹣2)2﹣b2=﹣4b+4>0,
∴b<1,
又b为自然数,
∴b=0,
则当b=0时,x2﹣x12.
(2)把A(0,2﹣m)和B(2,n)分别代入直线y=ax+m中,
可得m=1,n=2a+1,
故A(0,1),B(2,2a+1),
再把A(0,1),B(2,2a+1)代入抛物线中,
得,又因为b<0,
所以a=4,b=﹣2.
故抛物线表达式为y=4x2﹣4x+1,对称轴为直线x,开口向上,
①当,即时,
即当x时,ymin0;
②当,即时,
即当x=t+1时,ymin=4(t+1)2﹣4(t+1)+1=4t2+4t+1;
③当时,即当x=t时,ymin=4t2﹣4t+1.
综上,当时,ymin=4t2﹣4t+1;当时,ymin=4t2+4t+1;当时,ymin=0.
11.【解答】解:(1)∵点A坐标(﹣3,0)代入抛物线y=x2+mx+n,得9﹣3m+n=0,
∴n=3m﹣9.
故答案为3m﹣9.
(2)∵抛物线为y=x2+mx+3m﹣9=(x)23m﹣9,
∴顶点为(,3m﹣9),
∴3m﹣93,
整理得m2﹣10m+24=0,
∴m=4或6(舍弃).
∴m=4,n=3.
(3)①∵y=x2﹣2x﹣15=(x﹣1)2﹣16,
∵﹣3≤x≤0,
∴x=0时,y的最小值为﹣15.
②∵﹣3≤x≤0时,二次函数y=x2+mx+n的最小值为﹣4,y=x2+mx+3m﹣9=(x)23m﹣9,
当3时,x=﹣3时,y=﹣4,
∴9﹣3m+3m﹣9=﹣4,
无解不合题意.
当﹣30时,x时,y=﹣4,
∴3m﹣9=﹣4,
∴m=2或10(舍弃)
∴m=2.
当0时,x=O时,y=﹣4,
∴3m﹣9=﹣4,
∴m不合题意舍弃.
综上所述m=2.
12.【解答】解:(1)y=﹣x2+4x﹣2其对称轴为直线为x=2,顶点坐标为(2,2),函数图象开口向下.
函数图大致象如图1所示:
当x=5时,函数有最小值,最小值为﹣7.
故答案为:﹣7.
(2),其对称轴为直线,顶点坐标,且图象开口向上.
其顶点横坐标不在区间内,
如图2所示.
当x=0时,函数y有最小值.
(3)将二次函数配方得:y=x2﹣4x﹣4=(x﹣2)2﹣8
其对称轴为直线:x=2,顶点坐标为(2,﹣8),图象开口向上
若顶点横坐标在区间[t﹣2,t﹣1]左侧,则2<t﹣2,即t>4.
当x=t﹣2时,函数取得最小值:
若顶点横坐标在区间[t﹣2,t﹣1]上,则t﹣2≤2≤t﹣1,即3≤t≤4.
当x=2时,函数取得最小值:ymin=﹣8
若顶点横坐标在区间[t﹣2,t﹣1]右侧,则t﹣1<2,即t<3.
当x=t﹣1时,函数取得最小值:
综上讨论,得.
13.【解答】解:(1)当﹣1≤x≤2时,﹣1≤y1≤5,﹣1≤y2≤3,
∴y2是y1的“共享函数”,y1不是y2的“共享函数”.
故答案为:是;不是.
(2)当﹣2≤x≤2时,c﹣6≤y1≤c+3,﹣2k+c≤y2≤2k+c,
∵y2是y1的“共享函数”,
∴或,
解得:0<k,k<0,
∴k的最大值为,k的最小值为.
(3)∵﹣1≤x≤2﹣h,
∴5h﹣9≤y1≤6,h≤3.
①当h+1<﹣1,即h<﹣2时,﹣3h2+4h+1≤y2≤﹣4h﹣2,
∵y2 是y1的“共享函数”,
∴,
解得:﹣2≤h(不合题意,舍去);
②当﹣1≤h+1,即﹣2≤h时,﹣3h2+4h+1≤y2≤h2+2,
∵y2 是y1的“共享函数”,
∴,
解得:﹣2≤h,
∴﹣2≤h;
③当h+1≤2﹣h,即h时,﹣4h﹣2≤y2≤h2+2,
∵y2 是y1的“共享函数”,
∴,
解得:﹣2≤h,
∴h;
④当h+1>2﹣h,即h≤3时,﹣4h﹣2≤y2≤﹣3h2+4h+1,
∵y2 是y1的“共享函数”,
∴,
解得:h,
∴h.
综上所述:h的取值范围为﹣2≤h.
14.【解答】解:(1)∵第一象限的点A(m,n)是直线y=2x+2上一点,
∴A(m,2m+2)(m>0).
∵[A]=4,
∴|m|+|2m+2|=4,即m+2m+2=4,解得m,
∴A(,).
(2)∵B(t,2t2),
∴|t|+|2t2|=3.
当t>0时,2t2+t﹣3=0,解得:t=1或t(舍去),
∴B(1,2).
∴反比例函数的解析式为y.
当t<0时,2t2﹣t﹣3=0,解得:t=﹣1或t(舍去),
∴B(﹣1,2).
∴反比例函数的解析式为y.
综上所述,反比例的解析式为y或y.
(3)由题意方程组只有一组实数解,
消去y得ax2+(b﹣1)x+1=0,
由题意Δ=0,
∴(b﹣1)2﹣4a=0,
∴4a=(b﹣1)2,
∴原方程可以化为(b﹣1)2x2+4(b﹣1)x+4=0,
∴x1=x2,
∴C(,),
∵2≤[C]≤4,
∴12或﹣21,
解得∴﹣1≤b≤0或2≤b≤3,
∵点C在第一象限,
∴﹣1≤b≤0
∵S=2b2﹣4a+2017=2b2﹣(b﹣1)2+2017=b2+2b+2016=(b+1)2+2015,
∵﹣1≤b≤0
∴2015≤S≤2016.
15.【解答】解:(1)∵y=﹣x2+6x﹣5=﹣(x﹣3)2+4,
∴顶点坐标为(3,4);
(2)∵a=﹣1<0,
∴抛物线开口向下,
∵顶点坐标为(3,4),
∴当x=3时,y最大值=4,
∵当1≤x≤3时,y随着x的增大而增大,
∴当x=1时,y最小值=0,
∵当3<x≤4时,y随着x的增大而减小,
∴当x=4时,y最小值=3.
∴当1≤x≤4时,函数的最大值为4,最小值为0;
(3)当t≤x≤t+3时,对t进行分类讨论,
①当t+3<3时,即t<0,y随着x的增大而增大,
当x=t+3时,m=﹣(t+3)2+6(t+3)﹣5=﹣t2+4,
当x=t时,n=﹣t2+6t﹣5,
∴m﹣n=﹣t2+4﹣(﹣t2+6t﹣5)=﹣6t+9,
∴﹣6t+9=3,解得t=1(不合题意,舍去),
②当0≤t<3时,顶点的横坐标在取值范围内,
∴m=4,
i)当0≤t≤时,在x=t时,n=﹣t2+6t﹣5,
∴m﹣n=4﹣(﹣t2+6t﹣5)=t2﹣6t+9,
∴t2﹣6t+9=3,解得t1=3﹣,t2=3+(不合题意,舍去);
ii)当<t<3时,在x=t+3时,n=﹣t2+4,
∴m﹣n=4﹣(﹣t2+4)=t2,
∴t2=3,解得t1=,t2=﹣(不合题意,舍去),
③当t≥3时,y随着x的增大而减小,
当x=t时,m=﹣t2+6t﹣5,
当x=t+3时,n=﹣(t+3)2+6(t+3)﹣5=﹣t2+4,
.m﹣n=﹣t2+6t﹣5﹣(﹣t2+4)=6t﹣9,
∴6t﹣9=3,解得t=2(不合题意,舍去),
综上所述,t=3﹣或.
16.【解答】解:(1)∵抛物线y=x2﹣4mx+2m+1经过点(4,3),
∴16﹣16m+2m+1=3,
解得m=1,
∴y=x2﹣4x+3,
∵y=x2﹣4x+3=(x﹣2)2﹣1,
∴此抛物线的顶点坐标为(2,﹣1);
(2)∵y=x2﹣4mx+2m+1=(x﹣2m)2﹣4m2+2m+1;
∴抛物线开口向上,对称轴为直线x=2m,
∵当2m﹣3≤x≤2m+1时,y的最大值为4,
∴当x=2m﹣3时,y=4,
∴(2m﹣3﹣2m)2﹣4m2+2m+1=4,
整理得:2m2﹣m﹣3=0,
∴m=或m=﹣1,
故m的值为或﹣1;
(3)∵抛物线y=x2﹣4mx+2m+1与线段OA恰有一个交点,
∴或.
∴m>1或m<﹣.
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