2018年九下质检系列——福建厦门倒一
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(2018·福建厦门九下质检倒一)
已知二次函数y=ax2+bx+t-1,t<0,
(1)当t=-2时,
①若函数图象经过点(1,-4),(-1,0),求a,b的值;
②若2a-b=1,对于任意不为0的实数a,是否存在一条直线y=kx+p(k≠0),始终与函数图象交于不同的两点?若存在,求出该直线的表达式;若不存在,请说明理由.
(2)若点A(-1,t),B(m,t-n)(m>0,n>0)是函数图象上的两点,且S△AOB=0.5n-2t,当-1≤x≤m时,点A是该函数图象的最高点,求a的取值范围.
【图文解析】
(1)当t=-2时,二次函数为y=ax2+bx-3.
①简析:将(1,-4)和(-1,0)分别代入y=ax2+bx-3,得到关于a、b的方程组,解之可得a=1,b=-2.
②由2a-b=1,可得b=2a-1,则原二次函数为y=ax2+(2a-1)x-3.
由”对于任意不为0的实数a”联想到“抛物线与定点”(本公众号已有多篇类似的文章,可按“如何快速查找到本公众号的文章(直接点击标题打开)“,输入关键词“定点”可搜索到一系列类似的文章)中.
为此可以将二次函数的解析式进行化简整理,得:y+x+3=a(x2+2x),根据“0乘以任何数等于0”(因a任意不0的实数)可得:x2+2x=0且y+x+3=0,得到x=0时y=-3和x=-2时y=-1,所以两定点坐标为(0,-3)和(-2,-1),即抛物线一定经过(0,-3)和(-2,-1),不难求得过这两点的直线的解析式为y=-x-3.即直线y=-x-3始终与二次函数图象交于(0,-3)和(-2,-1)两点,因此此直线符合题意.如下图示:
再看动态演示:
不难得到,只要经过点(0,-3)或(-2,-1)的直线与抛物线又有一个交点即可符合题意.
再进一步地,不难明白:若设两定点分别为A、B,实际上只需经过线段AB(不含两端点)上的任意一点,作任意不与y轴平行的直线(k≠0)均可符合这条直线与抛物线有两个交点,请看下列动态图:
因此我可以取线段AB:y=-x-3(-2<x<0,不含端点)上的任意一点,如取(-1,-2)和坐标平面内任意一个与之不重合的点(如(0,0)构造直线(如直线y=2x),即可得到所求的直线解析式.
下面是试卷答案给出的另一解法:
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下面还有,继续……
(2)把A(-1,t)代入原解析式得:b=a-1
所以y=ax2+(a-1)x+t-1
由A(-1,t),B(m,t-n)且S△AOB=0.5n-2t,由t<0,m>0,n>0,可画出如下图示的草图,
结合图形,可得:
0.5[(-t)+(n-t)](m+1)-0.5×1×(-t)
-0.5×(n-t)m=0.5n-2t
解得m=3.
(可画草图——结合坐标系.不必拘束点A、B不明确,你只需“敢画且画出符合条件的草图“即可,特别要注意的是条件:m>0,n>0得到,计算量较大,没法子,只能认真去算了,这本身就是一个非常重要的能力.上述有三个参数,计算后居然可得到m=3,巧!但在情理之中,否则试题无法解下去哦!)
所以A(-1,t),B(3,t-n),且t>t-n(因n>0).
由“当-1≤x≤3(m=3)时,点A是该函数图象的最高点“可得:
当a>0时,yA>yB,分别将A和B点坐标代入得:
a-(a-1)+t-1>9a+3(a-1)+t-1
a-(a-1)>9a+3(a-1),解得:a<1/3.
或者:当a>0时,抛物线y=ax2+(a-1)x+t-1的开口向上,不论A、B两点都在左侧或A在左侧、B在右侧(不可能均在右侧,否则B点成为最高点),均有yA>yB.故有上述结论.
当a<0时,抛物线y=ax2+(a-1)x+t-1的开口向下,对称轴为直线x=-(a-1)/(2a),在-1≤x≤3这个范围内,要想使A(-1,t)为最高点,必须A点在对称轴轴的右边(A点在对称右边时,-1≤x≤3范围内的对应的点均在对称轴右边,y随x的增大而减小),因此-(a-1)/(2a)≤-1,即-a+1≥-2a,解得a≥-1,综合得-1≤a<0.
综上所述,a的取值范围为a<1/3或-1≤a<0.
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