2018年九下质检系列——福建莆田倒一
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(2018·福建莆田九下质检倒一)已知二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象与x轴交于A,B两点,顶点为C,且△ABC为等腰直角三角形.
(1)当A(-1,0),B(3,0)时,求a的值;
(2)当b=-2a,a<0时.
①求该二次函数的解析式(用只含a的式子表示);
②在-1≤x≤3范围内任取三个自变量x1,x2,x3,所对应的三个函数值分别为y1,y2,y3.若以y1,y2,y3为长度的三条线段能围成三角形,求a的取值范围.
【图文解析】
(1)简析:如下图示,
由A、B两点坐标及△ABC为等腰直角三角形,不难得到:C(1,2)或 C(1,-2),因此抛物线可写成y=a(x-1)2+2或y=a(x-1)2+2,将(-1,0)分别代入,可求得:a=1/2或-1/2.(附:图象如下图示)
(2)①当b=-2a时,可抛物线的对称轴为直线x=-b/(2a)=1,因此抛物线可改设为y=a(x-1)2+k(k≠0),结合如下草图:
因△ABC为等腰直角三角形,可得到B(1+k,0),将B点坐标代入上述解析式,可得 a(1+k-1)2+k=0,整理得ak2+k=0,即k(ak+1)=0,因k≠0,得ak+1=0,又a<0,所以k=-1/a,所以所求的二次函数的解析式为y=a(x-1)2-1/a,
或y=ax2-2ax+(a2-1)/a.
(2)②由于(-1,0)和(3,0)关于抛物线的对称轴x=1对称,因此在-1≤x≤3范围内任取三个自变量x1,x2,x3,所对应的三个函数值分别为y1,y2,y3为长度的三条线段能围成三角形,只需考虑最短的两条线段(恰好相等)与最长的两条线段能否围成三角形即可.如下图示:
显然当x=-1或x=3时,ymin=a(-1-1)2-1/a=4a-1/a.而ymax=-1/a.根据“三角形中任意两边之和大于第三边”,可得到:
2(4a-1/a)>-1/a
整理,得:8a>1/a.
下面通过两种方法,求出a的取值范围.
法一:当8a=1/a(a<0)时,解得a=-√2/4,结合函数y=8x和y=1/x(x>0)知,当-√2/4<a<0时,8a>1/a.
所以a的取值为-√2/4<a<0.
法二:将8a>1/a(a<0)去分母,得:8a2<1,即a2<1/8,因a<0,结合y=x2的图象(下图示)知:-√2/4<a<0.
【点评】1.本试题中的条件“△ABC为等腰直角三角形”有点重复,因△ABC本身就是等腰三角形;
2.本题中的第1小题考查的知识点与通常考查相比,相对灵活,方法也多样(本解析只能给出“顶点式”的一种),能较好达到对抛物线的解析式的确定的考查,同时又渗透分类讨论思想.
3.第2、3两问既对含参问题的深层次考查,也同时渗透初高中衔接(利用函数性质解决不等式的相关含参问题).
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