九上期末质检复习系列——纯函数系列(7)(上海宝山区一模)
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(2018•上海宝山区一模)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].对于一个函数,如果它的自变量x与函数值y满足:当m≤x≤n时,有m≤y≤n,我们就称此函数是闭区间[m,n]上的“闭函数”.如函数y=﹣x+4,当x=1时,y=3;当x=3时,y=1,即当1≤x≤3时,恒有1≤y≤3,所以说函数y=﹣x+4是闭区间[1,3]上的“闭函数”,同理函数y=x也是闭区间[1,3]上的“闭函数”.
(1)反比例函数y=2018/x是闭区间[1,2018]上的“闭函数”吗?请判断并说明理由;
(2)如果已知二次函数y=x2﹣4x+k是闭区间[2,t]上的“闭函数”,求k和t的值;
(3)如果(2)所述的二次函数的图象交y轴于C点,A为此二次函数图象的顶点,B为直线x=1上的一点,当△ABC为直角三角形时,写出点B的坐标.
【图文解析】
(1)由k=2018>0可知,反比例函数y=2018/x在当1≤x≤2016(即闭区间[1,2016])时,y随x的增大而减小.而且当x=1时,y=2018,x=2018时,y=1,所以1≤y≤2106.再根据“闭函数”的定义(即对于一个函数,如果它的自变量x与函数值y满足:当m≤x≤n时,有m≤y≤n,我们就称此函数是闭区间[m,n]上的“闭函数”).因此反比例函数y=2018/x是闭区间[1,2016]上的“闭函数”.
详细过程如下:
∵k=20180,∴当1≤x≤2016时,y随x的增大而减小.
∴当x=1时,y=2018,x=2018时,y=1.
∴1≤y≤2106.
∴反比例函数y=2018/x是闭区间[1,2016]上的“闭函数”.
(2)由二次函数y=x2﹣4x+k可得其对称轴为x=2,又由于a=1>0,根据二次函数的性质可知函数y=x2﹣4x+k当x>2时(即在闭区间[2,t]上), y随x的增大而增大,同时:当x=2,y=k﹣4时,当x=t,y=t2﹣4t+k,根据“闭函数”的定义,可得k﹣4=2且t2﹣4t+k=t.解之即可.
详细过程如下:
∵对于二次函数y=x2﹣4x+k,其对称轴为x=2,且a=1>0,
∴二次函数y=x2﹣4x+k在闭区间[2,t]上y随x的增大而增大.
∵二次函数y=x2﹣2x﹣k是闭区间[2,t]上的“闭函数”,且当x=2时,y=k﹣4,x=t时,y=t2﹣4t+k.
解得k=6,t=3,t=﹣2(舍);
(3)由(2)知:二次函数y=x2﹣4x+6=(x-2)2+2是闭区间[2,3]上的“闭函数”.
由已知“二次函数的图象交y轴于C点,A为此二次函数图象的顶点”,得A(2,2),C(0,6).
因“B为直线x=1上的一点”,所以可设B(1,t),如下图示:
通法:(计算较繁)
如下图示:
由勾股定理,不难得到:
AC2=22+(2﹣6)2,
AB2=(2﹣1)2+(2﹣t)2,
BC2=12+(t﹣6)2,
当△ABC为直角三角形时,显然要分成三种情况,
①当∠ABC=90°时,AB2+BC2=AC2,
即(2﹣1)2+(2﹣t)2+(t﹣6)2+1
=22+(2﹣6)2,
化简,得t2﹣8t+11=0,
②当∠BAC=90°时,AB2+AC2=BC2,
即(2﹣1)2+(2﹣t)2+22+(2﹣6)2
=12+(t﹣6)2,
化简,得8t=12,
解得t=3/2,所以B(1,3/2).
③当∠ACB=90°时,AC2+CB2=AB2,
即22+(2﹣6)2+12+(t﹣6)2
=(2﹣1)2+(2﹣t)2,
化简,得2t=13,
解得t=13/2,所以B(1,13/2).
当然可用下列方法(构成K型相似):(如下图示).
【反思】重点理解“新定义(闭函数)”的概念是解题的关键是利用的定义,第(3)小题要注意分类讨论.
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