中考复习冲刺系列——纯代(函)数压轴选解(8)
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【试题】已知:在平面直角坐标系xoy中,抛物线y1=ax2-bx+c与直线y2=ax+n相交于点A(0,2),且经过点B(b,1-a+n),其中a,b,c,n为实数,且a≠0。
(1)求a的值;
(2)当b=2时,将抛物线沿y轴方向平移若干个单位,所得抛物线的顶点为D,与y轴交于点C,与x轴负半轴交于点E,过C作x轴的平行线交所得抛物线于点F,若EF∥CD,求平移后所得抛物线的解析式;
(3)如果满足y2>0且y1≤0时自变量x的取值范围内有且只有一个整数,求b的取值范围.
【解析】
题干解析:将A点坐标分别代入两解析式,不难得到:c=n=2,所以两解析式为y1=ax2-bx+2,y2=ax+2,此时B点坐标为(b,1-a+2),即B(b,3-a).
同时a≠0.又由于抛物线y1=ax2-bx+2经过点B(b,3-a),所以有ab2-b2+2=3-a.
(1)将前面得到的ab2-b2+2=3-a整理,得b2(a-1)+(a-1)=0,即:
(a-1)(b2+1)=0,
因b2+1>0,所以a-1=0,得a=1.
(2)由a=1,且当b=2时,两解析式分别为y1=x2-2x+2,y2=x+2.
设抛物线沿y轴方向平移后的解析式为:y1’=x2-2x+2-t=(x-1)2+1-t.此时顶点D的坐标为(1,1-t),与y轴交于C点的坐标为(0,2-t).
法一:(通法,计算量大)
当y1’=0时,(x-1)2+1-t=0,
即(x-1)2=t-1,
当t>1时,有x=1±√(t-1).
因此E(1-√(t-1),0).
根据抛物线的对称性(对称轴为直线x=1),过点C(0,2-t)与x轴平行的直线与抛物线的另一交点F的坐标应为(2,2-t).
最后通过EF∥CD,添加相应的辅助线,通过相似或三角函数的定义,列出关于t的方程,如下图示:
不难证得△CDM∽△EFN,且N(2,0),EN=1-√(t-1),FN=t-2,CM=1,DM=(2-t)-(1-)=1=CM.因此EN=FN,得到1-√(t-1)=t-2,整理得:√(t-1)= t-3,两边平方,得(t-3)2=(t-1),解得t=5或t=2(舍去).
所以平移后的抛物线解析式为y=x2-2x-3.
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下面还有,继续……
法二:由上述图中,当CD∥EF时,不难得到△CDM和△EFN均是等腰直角三角形,因此EN=FN=-yF=t-2,且N(2,0),得xE=4-t,所以E(4-t,0),再将E点坐标代入抛物线y1’= (x-1)2+1-t,得(4-t-1)2+1-t=0,……
(3)由(1)知:y1=x2-bx+2,y2=x+2,其中抛物线的对称轴为直线x=b/2.下面结合函数草图分析:
有下列两种情况:
情况一:如下图示,显然此时只需当x=-1时,对应的y1≤0即可,所以(-1)2+b+2≤0,解得b≤-3.
情况二:如下图示:
当x=1时y1=1-b+2=3-b,当x=2时,y1=4-2b+2=6-2b=2(3-b),根据抛物线的对称性,得到当x=1或x=2时,上述对应的两点会同在x轴的上方或下方,因此,当满足y2>0且y1≤0时自变量x的取值范围内整数个数要么不存在,要么就至少存在1和2两个数,因此这种情况下,这种情况不满足问题的条件。
综上所述,b≤-3.
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