内容正文:
《2021年中考数学必刷压轴题(湖南长沙专版)》
代数综合(新定义)压轴2:几何条件下求值求范围
参考答案与试题解析
一.解答题(共10小题)
1.若抛物线,,是常数,与直线满足,则称此直线与该抛物线具有“支干”关系.此时,直线叫做抛物线的“支线”,抛物线叫做直线的“干线”.
(1)若直线与抛物线具有“支干”关系,求“干线”的最小值;
(2)若抛物线的“支线”与的图象只有一个交点,求反比例函数的解析式;
(3)已知“干线” 与它的“支线”交于点,与它的“支线”的平行线交于点,,记得面积为,试问:的值是否为定值?若是,请求出这个定值;若不是,请说明理由.
【解答】解:(1)由题意,,,解得,
抛物线的解析式为,
,
,
时,有最小值,最小值为.
(2)由题意,①
抛物线的“支线”为,
由,消去得到,
抛物线的“支线”与的图象只有一个交点,
△,
②
由①②可得,或,,
反比例函数的解析式为或.
(3)的值是定值.理由如下:
不妨设,如图所示,与它的“支线”交轴于,直线与轴交于点,,,,,
由,消去得到,
,,
,
把代入上式化简得到,
,
,
,的值是定值.
2.已知抛物线与轴交于、两点在的左侧),与轴交于点,过点的直线与轴交于点,与抛物线交于点.
(1)若且点与点关于轴对称,求的值;
(2)若,,求直线的解析式;
(3)若点在第一象限,问:是否存在直线,使得与相似?若存在,请求出直线的解析式,若不存在,请说明理由.
【解答】解:(1)在中,
当时,,
,
,
,,
当时,,
,,,
点与点关于轴对称,
,
,,
,且,
,
;
(2)作的平分线交轴于点,过点作于点,
则,,
又,
,
,
①当点在轴正半轴时,
时,,
,
,
,
,
设,则,,
在中,,
,,
,
,,
,
又,
,
,
,
,
,
,
将,代入直线,得:
,
,
;
②当点与点关于轴对称时,,
,
,
,
;
综上,直线的解析式为或;
(3)存在.
①当时,,
,
,
,
,
,
,
将,分别代入,得:
,
,
,
联立,得:
,
,
,
解得(舍去),,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
;
②当时,,
又,,
,
,
,
将,分别代入,得:
,
,
,
联立,得:
,
,
,
解得(舍去),,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
.
综上,或.
3.若二次函数图象的顶点在一次函数的图象上,则称为的中雅函数,如:是的中雅函数.
(1)判断二次函数是否为一次函数的中雅函数,并说明理由;
(2)若关于的一次函数的中雅函数与轴两个交点间的距离为4,求直线与坐标轴所围三角形的面积;
(3)已知关于的一次函数的中雅函数为,与平行的直线交中雅函数的图象于、两点,若轴上有且仅有一个点,使得,求的值.
【解答】解:(1)二次函数不是一次函数的中雅函数.
理由如下:,
抛物线的顶点坐标为,
当时,,
点不在直线上,
二次函数不是一次函数的中雅函数;
(2)设函数与轴两个交点为,,,,
,,
,
函数与轴两个交点间的距离为4,
,
,即,
,
,
函数的顶点坐标为,
是一次函数的中雅函数,
,
,
当时,,
当时,,
①当时,直线为,
直线与轴的交点为,与轴的交点为,
直线与坐标轴所围三角形的面积为,
②当时,直线为,
直线与轴的交点为,与轴的交点为,
直线与坐标轴所围三角形的面积为,
综上,直线与坐标轴所围三角形的面积为.
(3),
函数为的顶点坐标为,,
函数为是的中雅函数,
,
,
,
,
直线可化为,
联立方程组,
解得,,,
不妨令,则,
当以为直径的圆与轴相切时,轴上有且仅有一个点,使得,
以为直径的圆的圆心到轴的距离等于时,轴上有且仅有一个点,使得,且为切点,
设的中点为点,则,
过作轴于点,则,
,即,
解得,,或(舍,
故.
4.对于函数,若存在实数,使得成立,则称为函数的不动点.
(1)当,时,求的不动点;
(2)若对于任何实数,函数恒有两相异的不动点,求实数的取值范围;
(3)在(2)的条件下,若的图象上,两点的横坐标是函数的不动点,且直线是线段的垂直平分线,求实数的取值范围.
【解答】解:(1)当,时,
函数,
令,
化简,得
解得,,,
即的不动点是或2;
(2)令,
整理,得
,
对于任何实数,函数恒有两相异的不动点,
△,
设,对于任何实数,,
故,
解得,,
即的取值范围是;
(3)由题意可得,
点和点在直线上,
设点,,点,,
,两点的横坐标是函数的不动点,
,是方程的两个根,
,
线段中点坐标为,,
该中点的坐标为,,
直线是线段的垂直平分线,
点,在直线上,
,(当时取等号)
,
,
即的取值范围是.
5.在平面直角坐标系中,直线经过点,与轴交于点,与抛物线的对称轴交于点.
(1)求的值;
(2)求抛物线的顶点坐标;
(3),是