2026年中考数学一轮复习 《二次函数新定义》专项练习题
2026-04-30
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内容正文:
【专题训练】2026年中考数学《二次函数新定义》专项练习题(原卷版+解析版)
一.解答题(共14小题)
1.定义:在平面直角坐标系中,对于一个函数,如果存在一个实数a,使得点A(a,2b)和点B(2a,b)都在这个函数的图象上,那么称这个函数是倍缩函数,点A和点B称为一组“倍缩点”.例如,函数y=x2﹣7是倍缩函数.则点A(1,﹣6),点B(2,﹣3)是一组倍缩点.下列说法正确的序号是 .
①一次函数y=2x+3是“倍缩函数”;
②反比例函数的图象上有无数个“倍缩点”;
③已知二次函数y=x2+bx+c存在两组不同的“倍缩点”,A(1,2a)与B(2,a),C(﹣2,2d)与D(﹣4,d),则y=|x2+bx+c|也是“倍缩函数”,且有三组“倍缩点”;
④已知分段函数是“倍缩函数”,其中a,m,n为常数,该函数存在唯一的一组“倍缩点”A(a,2b)和点B(2a,b),若,则.
2.定义:若一个函数的图象上存在纵坐标是横坐标的2倍的点,则称该点为该函数的“双倍比例点”.例如,函数y=﹣x+3的“双倍比例点”是点(1,2).
【初步理解】
(1)求出函数y1的“双倍比例点”的坐标;
【深入探究】
(2)不重合的两点P(m,2m)和Q(﹣1,n)是抛物线y2=ax2﹣4ax+c(a≠0)的“双倍比例点”,过点Q作平行于x轴的直线,交该抛物线于点M(不与点Q重合).若△PQM的面积为10,求m的值;
【拓展思考】
(3)抛物线L1:y3=﹣(x+1)2+6关于点T(0,t)的中心对称图象为L2,当L1与L2的图象共有3个“双倍比例点”时,求t的值.
3.如图,在平面直角坐标系xOy中,抛物线与x轴相交于点A,B(点A在点B的左侧),与y轴相交于点C.平移抛物线y1得到的抛物线y2经过点B和点D(6,﹣3).
(1)求平移后抛物线y2的函数表达式.
(2)点T在x轴正半轴上,设其横坐标为t(0<t<6),以点T为旋转中心,将线段OC逆时针旋转90°得到线段O′C′,点O,C的对应点分别为O′,C′.
①当t=2时,请判断点C′是否落在抛物线y1上,并说明理由;
②当线段O′C′与抛物线y2有公共点时,请直接写出t的取值范围;
(3)约定:图象上P,Q两点之间的部分(包括点P,Q)的最高点与最低点纵坐标的差称为这两个点间的最值差,记为dPQ.若新函数,点E,F,G在新函数y3的图象上,它们的横坐标分别为m,m+2,4﹣m,其中﹣1<m<1,是否存在m的值,使得dFC=2dEF?若存在,请求出m的值,若不存在,请说明理由.
4.在平面直角坐标系xOy中,若点Q的横坐标和纵坐标互为相反数,则称点Q为“潇洒点”,如点(1,﹣1),(﹣5,5)都是“潇洒点”.已知二次函数y=ax2+bx﹣4(a≠0)的图象上有且只有一个“潇洒点”(2,﹣2).
(1)小敏认为所有的潇洒点都在同一条直线l上,请直接写出直线l的解析式.
(2)求a,b的值,及二次函数y=ax2+bx﹣4(a≠0)的顶点坐标.
(3)将y=ax2+bx﹣4(a≠0)的图象上移m(m>0)个单位得到抛物线l2,若l2上有两个“潇洒点”分别是M(x1,y1),N(x2,y2),且MN=2,求当x1≤x≤x2时,l2中y的最大值和最小值.
5.我们定义(a,b,c)为函数y=ax2+bx+c的“特征数”.如:函数y=2x2﹣3x+5的“特征数”是(2,﹣3,5),函数y=x+2的“特征数”是(0,1,2),函数y=﹣2x的“特征数”是(0,﹣2,0).
(1)若一个函数的特征数是(1,﹣4,1),将此函数的图象先向左平移2个单位,再向上平移1个单位,得到一个图象对应的函数“特征数”是 .
(2)当“特征数”是(1,﹣2m,m2﹣3m)的函数在直线x=m﹣2和直线x=1之间的部分(包括边界点)的最高点的纵坐标为5时,求m的值.
(3)点A(﹣2,1)关于y轴的对称点为点D,点B(﹣2,﹣3m﹣1)关于y轴的对称点为点C.当若(2)中的抛物线与四边形ABCD的边有两个交点,且两个交点到抛物线的对称轴的距离之和为3时,直接写出m的值.(m为常数)
6.在平面直角坐标系中,存在这样的新定义:将y轴顺时针旋转θ(0°<θ<90°)后,点(x,y)在新坐标系x′Oy′中的坐标满足变换规则.
(1)请根据上述新定义,求出一次函数y=2x+1顺时针旋转30°的新坐标系中的解析式.
(2)(I)对于抛物线y=ax2+bx+c,在坐标系xOy中顺时针旋转θ°,求经此变换后其解析式;
(Ⅱ)若旋转后抛物线的对称轴在新坐标系中为直线,且a=1.请根据上述定义与条件,试用sinθ,cosθ,tanθ表示b与c的关系.
(3)对于抛物线y=ax2+bx+c,经过变换后,在新坐标系中满足以下条件:
①与直线y′=tanθ•x′有且仅有一个交点;
②原抛物线参数满足b2﹣4ac=1且a=sin2θ;
③旋转后抛物线的顶点到x′轴的距离为|cosθ|;
请依据以上定义与限制条件,试用sinθ和cosθ表示c的值.
7.【溯源启思 定义初窥】
已知y1是自变量x的函数,当y2=xy1时,称函数y2为函数y1的“升幂函数”在平面直角坐标系中,对于函数y1图象上任意一点A(m,n),称点B(m,mn)为点A“关于y1的升幂点”,点B在函数y1的“升幂函数”y2的图象上.
例如:函数y1=3x,当时,则函数y2是函数y1的“升幂函数”函数y1=3x的图象上任意一点A(m,3m),点B(m,3m2)为点A“关于y1的升幂点”,点B在函数y1=3x的“升幂函数”的图象上.
(1)的“升幂函数”y2的函数解析式为 .
(2)如图,点A在函数的图象上,点A“关于y1的升幂点”为点B,且点B在点A上方,当AB=3时,求点A的坐标.
【解构探微 剖析本质】
(3)点A在函数y1=x﹣3的图象上,其横坐标为m,点A“关于y1的升幂点”为点B,点C在y1的“升幂函数”y2的图象上,其横坐标为m+2.
①点B的坐标为 (用含m的式子表示);
②当点B,点C所在直线与x轴平行时,求m的值.
③当抛物线y2在B,C两点之间的部分所对应的函数值y随x的增大而增大或y随x的增大而减小时,直接写出m的取值范围.
8.已知抛物线y1=mx2+(1﹣4m)x+3m﹣1(m为常数,且m≠0).
(1)不论m为何值,抛物线y1的图象一定经过某些定点.请求出这些定点的坐标;
(2)若对于任意自变量x,都有点(x,y1)与点(x,y2)分别到点(x,kx)的距离相等,则y2与x形成的函数称为抛物线y2(异于y1)是抛物线y1的“k倍相伴函数”.
①求抛物线y1的“2倍相伴函数”是y2的解析式;
②在①的情况下,y2的图象经过两个定点A和B(A在B左边),横坐标分别为xA、xB,若存在xA≤x≤xB时,y1与y2都随着x的增大而增大,求m的取值范围.
9.在平面直角坐标系中,如果一个点的横坐标和纵坐标相等,那么这个点被称为“好点”,“好点”的概念在数学和物理学中有广泛的应用.例如A(a,a)就是“好点”;若二次函数图象的顶点为“好点”,则我们称这个二次函数为“好点二次函数”,例如二次函数y=(x﹣1)2+1就是“好点二次函数”.
(1)直线上的“好点”坐标为 ;
(2)若“好点二次函数”y=﹣x2+bx+c的图象与y轴的交点也是“好点”,求这个“好点二次函数”的表达式;
(3)若“好点二次函数”的图象过点(﹣2,6),且顶点在第一象限,当m﹣1≤x≤m时,这个“好点二次函数”的最小值为3,求m的值.
10.在平面直角坐标系中,点P(x1,y1),点Q(x2,y2),当x1+y1=x2+y2时,我们称点P与点Q互为“等和点”.
例如:点M(2,﹣3)与点N(﹣2,1)互为“等和点”.
(1)点A(2,3)与点B(﹣3,b)互为“等和点”,求b的值;
(2)点C(﹣1,c)与点D(3,d)都在直线y=kx+2(k≠0)上,且点C与点D互为“等和点”,求k的值;
(3)直线yx+6在第一象限的部分记为图象G1,抛物线yx2+x+m在﹣1<x<4的部分记为图象G2点E在图象G1上,点F在图象G2上.
①若m,点E与点F互为“等和点”,且点E的横坐标比点F的横坐标大1,求点F的坐标;
②若在图象G2上总存在点F,使得E、F两点互为“等和点”,求m的取值范围.
11.在一堂函数专题复习课上,刘老师给出了新定义:若两个函数的图象关于某一点P成中心对称,则称这两个函数关于点P互为“对称函数”.请同学们解决以下问题:
(1)求函数y=x﹣1关于点(0,0)的“对称函数”.小乐同学给出了如下的解题步骤:
第一步:在函数y=x﹣1的图象上取两点(1,0)和(0,﹣1);
第二步:分别求出这两个点关于点(0,0)的对称点 和 ;
第三步:函数y=x﹣1关于点(0,0)的“对称函数”为 .
(2)是否存在点P,使得函数y1关于点P的“对称函数”就是它本身?如果存在,请求出点P的坐标;如果不存在,请说明理由;
(3)函数C1:y=ax2﹣2ax+2a(a>0)关于点(2,2)的“对称函数”为C2,函数C1与函数C2所围成的区域(包括边界)记作W,横坐标、纵坐标都为整数的点叫做“整点”.
(i)若a,求W内的“整点”个数;
(ii)若W内至少有9个“整点”,至多有13个“整点”,求a的取值范围.
12.在平面直角坐标系中,对于函数图象M给出如下定义:将函数图象M上的任意一点P(a,b)变为点Q(a+3,b+6),称点Q为点P的3倍位移点.函数图象M上所有点按上述方法变化后得到的点组成的图象记为函数图象N,称函数图象N为图象M的3倍位移图象,函数N为函数M的3倍位移函数.
(1)若点(2,﹣4)的3倍位移点在反比例函数上,则k的值为 .
(2)点A在直线y=x+2上,点A的3倍位移点B在直线y=﹣3x+5上,求点A的坐标.
(3)已知二次函数,函数y2是y1的3倍位移函数.
①求二次函数y1的3倍位移函数y2.
②点C在二次函数上,点C的3倍位移点为D,若点D的纵坐标大于8,设点C的横坐标为m,求m的取值范围.
③取二次函数y1在0<x<2的部分,取y2在2≤x<5的部分,组成一个新的函数y,当直线y=t1与函数y的图象的交点有3个时,从左到右依次记为点E,F,G,当直线y=t2与函数y的图象的交点有2个时,从左到右依次记为点M,N,若EF=MN,求t2﹣t1的值.
13.若函数y=ax+c(a≠0)的图象上至少存在一个点、该点关于y轴的对称点落在函数y(a≠0)的图象上,则称函数y=ax2+bx+c为函数y=ax+c(a≠0)和函数y(b≠0)的“关联函数”,这两个点称为函数y=ax+c(a≠0)和函数y(b≠0)的一对“关联点”.例如:如图,点A(﹣1,﹣5)在函数y=2x﹣3的图象上,点B(1,﹣5)在函数y的图象上,点A,B关于y轴对称,此时函数y=2x2﹣5x﹣3为函数y=2x﹣3和函数y的“关联函数”,点A(﹣1,﹣5)和点B(1,﹣5)是一对“关联点”.
【基础练习】
(1)请直接写出函数y=x+5与函数y的“关联函数”和“关联点”的坐标.
(2)若函数y=x+k与函数y(k≠0)的“关联函数”的顶点在x轴上,求k的值.
【灵活应用】
(3)当函数y=﹣x+m2+1与函数y(m≠0)的自变量x满足﹣m≤x≤﹣m+1时,其“关联函数”的最大值为p,最小值为q,若p﹣q=4,求m的值.
【深度探究】
(4)在(3)的条件下,当直线y=t(t<m2+1)与“关联函数”的交点从左到右依次为D,E,则以点D,E与一对“关联点”构成四边形,此四边形能否成为平行四边形?若能,请直接写出t的值;若不能,请说明理由.(参考数据:6,1.5,8,0.8)
14.我们不妨约定:在平面直角坐标系中,若某函数图象上至少存在不同的两点关于直线x=n(n为常数)对称,则把该函数称之为“X(n)函数”.
(1)在下列关于x的函数中,是“X(n)函数”的是 (填序号);
①y;②y=|4x|;③y=x2﹣2x﹣5.
(2)若关于x的函数y=|x﹣h|(h为常数)是“X(3)函数”,与y=||(m为常数,m>0)相交于A(xA,yA)、B(xB,yB)两点,A在B的左边,xB﹣xA=5,求m的值;
(3)若关于x的“X(n)函数”y=ax2+bx+4(a,b为常数)经过点(﹣1,1),且n=1,当t﹣1≤x≤t时,函数的最大值为y1,最小值为y2,且y1﹣y2,求t的值.
【专题训练】2026年中考数学《二次函数新定义》专项练习题(原卷版+解析版)
一.解答题(共14小题)
1.定义:在平面直角坐标系中,对于一个函数,如果存在一个实数a,使得点A(a,2b)和点B(2a,b)都在这个函数的图象上,那么称这个函数是倍缩函数,点A和点B称为一组“倍缩点”.例如,函数y=x2﹣7是倍缩函数.则点A(1,﹣6),点B(2,﹣3)是一组倍缩点.下列说法正确的序号是 ①②③ .
①一次函数y=2x+3是“倍缩函数”;
②反比例函数的图象上有无数个“倍缩点”;
③已知二次函数y=x2+bx+c存在两组不同的“倍缩点”,A(1,2a)与B(2,a),C(﹣2,2d)与D(﹣4,d),则y=|x2+bx+c|也是“倍缩函数”,且有三组“倍缩点”;
④已知分段函数是“倍缩函数”,其中a,m,n为常数,该函数存在唯一的一组“倍缩点”A(a,2b)和点B(2a,b),若,则.
【解答】解:①设A(a,2b)在函数y=2x+3上,
∴2b=2a+3,
∴b=a,
当x=2a时,y=4a+3,
∴点(2a,4a+3)在函数y=2x+3上,
当4a+3=a时,解得a,
∴一次函数y=2x+3是“倍缩函数”;
故①正确;
②当A(a,2b)在函数的图象上,
∴2b,
当点B(2a,b)在函数的图象上,
∴b,
∴ab=2时,反比例函数的图象上有无数个“倍缩点”;
故②正确;
③∵A(1,2a)与B(2,a)是“倍缩点”,
∴2a=1+b+c,a=4+2b+c,
∴a=﹣3﹣b,c=﹣7﹣3b,
∴c=3a+2,
∴y=x2﹣(a+3)x+3a+2,
∵C(﹣2,2d)与D(﹣4,d)是“倍缩点”,
∴2d=4+2(a+3)+3a+2,d=16+4(a+3)+3a+2,
∴2d=5a+12,d=7a+30,
∴5a+12=14a+60,
∴a,
∴b,c=﹣14,
∴y=x2x﹣14,
对于函数y=|x2|,由于绝对值的存在,函数图象会把x轴下方图象翻折到x轴上方,
因此,除了原有的两组“倍缩点”,还会在翻折部分产生一组新的“倍缩点”,所以y=|x2x﹣14|也是倍缩函数,且有三组“倍缩点”;
④已知分段函数是“倍缩函数”,其中a,m,n为常数,该函数存在唯一的一组“倍缩点”A(a,2b)和点B(2a,b),
此时需要讨论A,B点的位置,
当2a≤a时,即a≤0,
则有,
∴4a2+2ma+n﹣(a2+ma+n)=b﹣2b,
整理得:3a2+ma=﹣b ①
当a<2a时,即a>0,
则有,
把b=2a2﹣2 ②,代入得a2+ma+n=2(2a2﹣2),
整理得:n=2a2﹣ma﹣4,
再把②代入①得3a2+ma=﹣(2a2﹣2),
∴m,
∴当时,m随a的增大而减小,
∴当a时,m取最大值﹣4,
当a时,m取得最小值,
∴m≤﹣4.
故④不正确.
故答案为:①②③.
2.定义:若一个函数的图象上存在纵坐标是横坐标的2倍的点,则称该点为该函数的“双倍比例点”.例如,函数y=﹣x+3的“双倍比例点”是点(1,2).
【初步理解】
(1)求出函数y1的“双倍比例点”的坐标;
【深入探究】
(2)不重合的两点P(m,2m)和Q(﹣1,n)是抛物线y2=ax2﹣4ax+c(a≠0)的“双倍比例点”,过点Q作平行于x轴的直线,交该抛物线于点M(不与点Q重合).若△PQM的面积为10,求m的值;
【拓展思考】
(3)抛物线L1:y3=﹣(x+1)2+6关于点T(0,t)的中心对称图象为L2,当L1与L2的图象共有3个“双倍比例点”时,求t的值.
【解答】解:(1)设函数y1上的双倍比例点为(x,),
由双倍比例点定义可得:2x,
解得:x=2或x=﹣2,
∴“双倍比例点”的坐标为(2,4)和(﹣2,﹣4);
(2)根据“双倍比例点”可得,n=2×(﹣1)=﹣2,
∴点Q(﹣1,﹣2),
∵抛物线y2=ax2﹣4ax+c(a≠0),
∴对称轴为直线x=2,
∵点M与点Q关于抛物线对称轴对称,
∴点M(5,﹣2),
∴MQ=5﹣(﹣1)=6,
∵△PQM的面积是10,即MQ×|2m﹣(﹣2)|=10,
∴|2m+2|,
解得:m或m;
(3)∵抛物线L1表达式为:,
∴顶点坐标为(﹣1,6),
根据中心对称性质可知,L1旋转后L2表达式设为y4=﹣(x﹣1)2+2t﹣6,
∴顶点坐标为(1,2t﹣6),
∵新定义“双倍比例点”满足y=2x,
∴联立y=2x与L1的表达式,即,得x2+4x﹣5=0,
解得:x1=1,x2=﹣5,
∴“双倍比例点”为(1,2)和(﹣5,﹣10),
∵L1与L2的图象共有3个“双倍比例点”,
∴L2的图象与y=2x有一个交点或两个交点,若有两个交点,必有一个是与L1上的双倍比例点重合,
当L2的图象与y=2x有一个交点时,即(x﹣1)2+2t﹣6=2x,
整理得:x2﹣4x+2t﹣5=0,
∴Δ=(﹣4)2﹣4×1×(2t﹣5)=0,
∴t,
当L2的图象与y=2x有两个交点,且一个重合时,
若与(1,2)重合,则(1﹣1)2+2t﹣6=2,
解得:t=4,
若与(﹣5,﹣10)重合,则(﹣5﹣1)2+2t﹣6=﹣10,
解得:t=﹣20,
综上所述:t的值为或4或﹣20.
3.如图,在平面直角坐标系xOy中,抛物线与x轴相交于点A,B(点A在点B的左侧),与y轴相交于点C.平移抛物线y1得到的抛物线y2经过点B和点D(6,﹣3).
(1)求平移后抛物线y2的函数表达式.
(2)点T在x轴正半轴上,设其横坐标为t(0<t<6),以点T为旋转中心,将线段OC逆时针旋转90°得到线段O′C′,点O,C的对应点分别为O′,C′.
①当t=2时,请判断点C′是否落在抛物线y1上,并说明理由;
②当线段O′C′与抛物线y2有公共点时,请直接写出t的取值范围;
(3)约定:图象上P,Q两点之间的部分(包括点P,Q)的最高点与最低点纵坐标的差称为这两个点间的最值差,记为dPQ.若新函数,点E,F,G在新函数y3的图象上,它们的横坐标分别为m,m+2,4﹣m,其中﹣1<m<1,是否存在m的值,使得dFC=2dEF?若存在,请求出m的值,若不存在,请说明理由.
【解答】解:(1)设平移后抛物线y2的表达式为:y2=﹣x2+bx+c,
由y1=﹣(x﹣1)2+4,令y1=0,
得x1=﹣1,x2=3,
∴A(﹣1,0),B(3,0),
∵抛物线y2经过点B(3,0)和点D(6,﹣3),
∴解得:,
∴抛物线y2=﹣x2+8x﹣15.
(2)①当t=2时,C'不落在y1上,理由如下:
如图1所示,过T点作平行y轴的直线,并且过点C和点C'分别作过点T平行y轴直线垂线,垂足分别为E和F,
∴∠E=∠F=90°,
∵∠CTC'=90°,
∴∠CTE+∠C'TF=90°,
∵∠TCE+∠CTE=90°,
∴∠C'TF=∠TCE,
由旋转可知TC=TC',
∴△TCE≌△C'TF(AAS),
∴CE=TF,ET=C'F,
由抛物线y1=﹣(x﹣1)2+4,
当x=0时,y=3,
∴C(0,3),
∴OC=3,
∵T(2,0)
∴OT=CE=2,TE=OC=3,
∴C'F=3,TF=2,
∴C’(﹣1,﹣2),
当x=﹣1时,y=0,
∴C‘不落在抛物线y1上;
②如图2所示,由①中图1可知,当T(t,0)时,
C'坐标为(t﹣3,﹣t),
即x=t﹣3,y=﹣t,
∴t=x+3,代入y=﹣t中,
得y=﹣x﹣3,即C’轨迹为直线y=﹣x﹣3,
同理可得O'轨迹为直线y=﹣x,
联立,解得x1,x2,
∵0<t<6,
∴0<x<6,
∴x,即t,
联立解得x3,x4,
∴t3或t3,
∵0<t<6,
∴t,
∴t;
(3)根据题意可知,
∵点E,F和G的横坐标分别为m,m+2,4﹣m,
∴,1,
∴点F与点G关于直线x=3对称,点E和点F关于直线x=1对称,
∵xF=m+2,xG=4﹣m,
∴yF=﹣(m+2﹣1)2+4=﹣m2﹣2m+3,
yG=﹣(4﹣m)2+8(4﹣m)﹣15=﹣m2+1,
∴yF﹣yG=2(1﹣m)>0,恒成立,
∴点F比点G高,
当点E,F的中点在直线x=1左边时,即m≤0,
∴﹣1<m≤0,此时1<m+2<2,4<4﹣m<5,
∵抛物线y1的对称轴在E,F之间且在直线x=1的左边,
∴最大值是4,最小值在点E取得,
∴dEF=4﹣yE=4﹣[﹣(m﹣1)2+4]=(m﹣1)2,
dFG=dF﹣0=﹣(m+2﹣1)2+4﹣0=﹣(m+1)2+4,
∵dFG=2dEF,
∴﹣(m+1)2+4=2(m﹣1)2
∴m或m=1(舍),
当点E,F的中点在直线x=1的右边时,
1
得m>0,
∴0<m<1,此时2<m+2<3,3<4﹣m<4,
∵抛物线y的对称轴在E,F之间且在直线x=1的右边,∴最大值是4,最小值在点F取得,
∴dEF=4﹣yF=4﹣[﹣(m+2﹣1)2+4]=(m+1)2,
dFG=dF﹣0=﹣(m+2﹣1)2+4﹣0=﹣(m+1)2+4,
∵dFG=2dEF,
∴﹣(m+1)2+4=2(m+1)2,
解得m或m(舍),
综上所述:m的值为或.
4.在平面直角坐标系xOy中,若点Q的横坐标和纵坐标互为相反数,则称点Q为“潇洒点”,如点(1,﹣1),(﹣5,5)都是“潇洒点”.已知二次函数y=ax2+bx﹣4(a≠0)的图象上有且只有一个“潇洒点”(2,﹣2).
(1)小敏认为所有的潇洒点都在同一条直线l上,请直接写出直线l的解析式.
(2)求a,b的值,及二次函数y=ax2+bx﹣4(a≠0)的顶点坐标.
(3)将y=ax2+bx﹣4(a≠0)的图象上移m(m>0)个单位得到抛物线l2,若l2上有两个“潇洒点”分别是M(x1,y1),N(x2,y2),且MN=2,求当x1≤x≤x2时,l2中y的最大值和最小值.
【解答】解:(1)设直线l的解析式为y=kx+n,
将(1,﹣1),(﹣5,5)代入得:
,
解得:.
∴直线l的解析式为y=﹣x;
(2)∵(2,﹣2)点在抛物线y=ax2+bx﹣4上,
∴4a+2b﹣4=﹣2,
∴2a+b=1.
∵二次函数y=ax2+bx﹣4(a≠0)的图象上有且只有一个“潇洒点”(2,﹣2),
∴方程组只有一个实数解,
即方程ax2+bx﹣4=﹣x有两个相等的实数根.
∴Δ=(b+1)2﹣4a×(﹣4)=0.
∴,
解得:.
∴二次函数的解析式为:y=﹣x2+3x﹣4.
∵y=﹣x2+3x﹣4,
∴二次函数y=﹣x2+3x﹣4的顶点坐标为(,);
(3)将抛物线上移m(m>0)个单位得到抛物线l2的解析式为y=﹣x2+3x﹣4+m,
∵l2上有两个“潇洒点”分别是M(x1,y1),N(x2,y2),
∴x1,x2是方程﹣x2+3x﹣4+m=﹣x的两个实数根,
∴x2﹣4x+4﹣m=0.
∴x1+x2=4,x1•x2=4﹣m.
∵M(x1,y1),N(x2,y2)是两个“潇洒点”,
∴y1=﹣x1,y2=﹣x2.
∵MN=2,
∴2.
∴2,
∴2,
∴42﹣4(4﹣m)=4.
解得:m=1.
∴x2﹣4x+3=0,
解得:x=1或3,
∴M(1,﹣1),N(3,﹣3).
∴1≤x≤3.
∴平移后的抛物线的解析式为y=﹣x2+3x﹣3.
∵y=﹣x2+3x﹣3,
∴当x时,y有最大值为,
∵13,
∴l2中y的最大值为.
当x=3时,y=﹣3,
综上,当x1≤x≤x2时,l2中y的最大值为和最小值为﹣3.
5.我们定义(a,b,c)为函数y=ax2+bx+c的“特征数”.如:函数y=2x2﹣3x+5的“特征数”是(2,﹣3,5),函数y=x+2的“特征数”是(0,1,2),函数y=﹣2x的“特征数”是(0,﹣2,0).
(1)若一个函数的特征数是(1,﹣4,1),将此函数的图象先向左平移2个单位,再向上平移1个单位,得到一个图象对应的函数“特征数”是 (0,1,﹣2) .
(2)当“特征数”是(1,﹣2m,m2﹣3m)的函数在直线x=m﹣2和直线x=1之间的部分(包括边界点)的最高点的纵坐标为5时,求m的值.
(3)点A(﹣2,1)关于y轴的对称点为点D,点B(﹣2,﹣3m﹣1)关于y轴的对称点为点C.当若(2)中的抛物线与四边形ABCD的边有两个交点,且两个交点到抛物线的对称轴的距离之和为3时,直接写出m的值.(m为常数)
【解答】解:(1)∵函数的特征数是(1,﹣4,1),
∴函数为y=x2﹣4x+1=(x﹣2)2﹣3,
将函数向左平移2个单位,再向上平移1个单位得到y=x2﹣2,
∴函数y=x2﹣2的“特征数”是(1,0,﹣2),
故答案为:(1,0,﹣2);
(2)“特征数”是(1,﹣2m,m2﹣3m)的函数解析式为y=x2﹣2mx+m2﹣3m=(x﹣m)2﹣3m,
∴抛物线的顶点为(m,﹣3m),对称轴是直线x=m,
∵当x=m﹣2时,与对称轴距离为|m﹣2﹣m|=2,
当x=1时,与对称轴距离为|1﹣m|,
讨论:当2≥|1﹣m|时,即﹣1≤m≤3,
此时,在x=m﹣2处函数取得最大值5,
∴(m﹣2﹣m)2﹣3m=5,
∴m,符合题意,
当2<|1﹣m|时,即m<﹣1或m>3,
此时在x=1处函数取得最大值5,
∴(1﹣m)2﹣3m=5,
∴m1,m2(舍去),
综上所述:m的值为或;
(3)由(2)知抛物线的顶点坐标为(m,﹣3m),且﹣3m>﹣3m﹣1,
①当﹣3m﹣1<1<﹣3m,即m时,抛物线与矩形没有交点,不符合题意;
②当1<﹣3m﹣1<﹣3m,即m时,抛物线与矩形没有交点,不符合题意;
③﹣3m﹣1<﹣3m<1,即m时,需要分两种情况:
当抛物线与直线y=1有两个交点时,如图1,
∵两个交点M和N到抛物线对称轴的距离之和为3,
∴MN=3,
∴M(m,1),N(m,1),
把M点坐标代入抛物线表达式得(mm)2﹣3m=1,
解得m,符合题意,
当抛物线与矩形相邻两边AD与DC相交时,交点为M和N,如图2,
∵两个交点到抛物线对称轴的距离之和为3,Q到y轴距离与B到y轴距离都为2,
∴M到y轴距离为3﹣2=1,即M点横坐标为﹣1,
∴M(﹣1,1),
把M坐标代入抛物线表达式得(﹣1﹣m)2﹣3m=1,
解得m=0(舍去)或m=1;
④当m>2时,如图3,
∵两个交点到抛物线的对称轴的距离之和为3,
∴m﹣xN+m﹣xM=3,
又N点横坐标2,
∴M点横坐标xM=2m﹣5(﹣2<xM<2),
∴M(2m﹣5,1),
把M点坐标代入抛物线表达式得(2m﹣5﹣m)2﹣3m=1,
解得m或m(舍去),
综上所述:m的值为或1或.
6.在平面直角坐标系中,存在这样的新定义:将y轴顺时针旋转θ(0°<θ<90°)后,点(x,y)在新坐标系x′Oy′中的坐标满足变换规则.
(1)请根据上述新定义,求出一次函数y=2x+1顺时针旋转30°的新坐标系中的解析式.
(2)(I)对于抛物线y=ax2+bx+c,在坐标系xOy中顺时针旋转θ°,求经此变换后其解析式;
(Ⅱ)若旋转后抛物线的对称轴在新坐标系中为直线,且a=1.请根据上述定义与条件,试用sinθ,cosθ,tanθ表示b与c的关系.
(3)对于抛物线y=ax2+bx+c,经过变换后,在新坐标系中满足以下条件:
①与直线y′=tanθ•x′有且仅有一个交点;
②原抛物线参数满足b2﹣4ac=1且a=sin2θ;
③旋转后抛物线的顶点到x′轴的距离为|cosθ|;
请依据以上定义与限制条件,试用sinθ和cosθ表示c的值.
【解答】解:(1)∵θ=30°,
∴x=x′cos30°﹣y′sin30°x′y′,y=x′sin30°+y′cos30°x′y′,
∵y=2x+1,
∴x′y′=2(x′y′)+1,
∴y′=(58)x′+4﹣2);
(2)(I)把代入y=ax2+bx+c,
得:x′sinθ+y′cosθ=a(x′cosθ﹣y′sinθ)2+b(x′cosθ﹣y′sinθ)+c,
整理得:(a+b)cos2θ•x′2﹣2(a+b)sinθcosθ•x′y′+(a+b)sin2θ•y′2﹣x′sinθ﹣y′cosθ+c=0;
(Ⅱ)∵a=1,
∴原抛物线顶点在原坐标系中为(,c),
转换为新坐标系顶点横坐标:x′cosθ+(c)sinθ,
由题意得旋转后抛物线的对称轴在新坐标系中为直线,
∴cosθ+(c)sinθ,
∵b2﹣4c=1,
∴,;
(3)由题意得,,
根据Δ=0,
解得:.
7.【溯源启思 定义初窥】
已知y1是自变量x的函数,当y2=xy1时,称函数y2为函数y1的“升幂函数”在平面直角坐标系中,对于函数y1图象上任意一点A(m,n),称点B(m,mn)为点A“关于y1的升幂点”,点B在函数y1的“升幂函数”y2的图象上.
例如:函数y1=3x,当时,则函数y2是函数y1的“升幂函数”函数y1=3x的图象上任意一点A(m,3m),点B(m,3m2)为点A“关于y1的升幂点”,点B在函数y1=3x的“升幂函数”的图象上.
(1)的“升幂函数”y2的函数解析式为 y2x2 .
(2)如图,点A在函数的图象上,点A“关于y1的升幂点”为点B,且点B在点A上方,当AB=3时,求点A的坐标.
【解构探微 剖析本质】
(3)点A在函数y1=x﹣3的图象上,其横坐标为m,点A“关于y1的升幂点”为点B,点C在y1的“升幂函数”y2的图象上,其横坐标为m+2.
①点B的坐标为 (m,m2﹣3m) (用含m的式子表示);
②当点B,点C所在直线与x轴平行时,求m的值.
③当抛物线y2在B,C两点之间的部分所对应的函数值y随x的增大而增大或y随x的增大而减小时,直接写出m的取值范围.
【解答】解:(1)由题意得,y2=xy1x2;
故答案为:y2x2;
(2)∵y2=xy1=x•4,
设A(t,),B(t,4),
∴AB∥y轴,
∵点B在点A的上方,
∴当AB=3时,4﹣=3,解得m=4,
∴A(4,1);
(3)∵y2=xy1=x2﹣3x,
∴A(m,m﹣3),B(m,m2﹣3m),C(m+2,(m+2)2﹣3(m+2)),
即C(m+2,m2+m﹣2);
①故答案为:B(m,m2﹣3m);
②∵点B,点C所在直线与x轴平行,
∴m2﹣3m=m2+m﹣2,
解得m;
③∵y2=x2﹣3x=(x)2,
∴函数y2的图象是开口向上的抛物线,对称轴是直线x,
∴当点B,C均在抛物线的左侧时,y随x的增大而减小,此时m+2,即m;
当点B,C均在抛物线的右侧时,y随x的增大而增大,此时m;
综上,m或m.
8.已知抛物线y1=mx2+(1﹣4m)x+3m﹣1(m为常数,且m≠0).
(1)不论m为何值,抛物线y1的图象一定经过某些定点.请求出这些定点的坐标;
(2)若对于任意自变量x,都有点(x,y1)与点(x,y2)分别到点(x,kx)的距离相等,则y2与x形成的函数称为抛物线y2(异于y1)是抛物线y1的“k倍相伴函数”.
①求抛物线y1的“2倍相伴函数”是y2的解析式;
②在①的情况下,y2的图象经过两个定点A和B(A在B左边),横坐标分别为xA、xB,若存在xA≤x≤xB时,y1与y2都随着x的增大而增大,求m的取值范围.
【解答】解:(1)y1=mx2+(1﹣4m)x+3m﹣1=m(x﹣1)(x﹣3)+x﹣1,
令(x﹣1)(x﹣3)=0,解得x1=1,x2=3,
在抛物线y1=m(x﹣1)(x﹣3)+x﹣1中,令x=1,得 y=0,令x=3,得 y=2,
∴抛物线y1的图象经过定点(1,0)和(3,2).
(2)①依题意,(x,y1)与(x,y2)关于(x,kx)中心对称,
故,
设函数y2上的任意一点坐标为(x,y2),则(x,y2)关于(x,kx)的对称点为(x,2kx﹣y2),
依题意(x,2kx﹣y2)必在函数,
代入y1=mx2+(1﹣4m)x+3m﹣1,得,
化简得,
令k=2,得,
②y1的图象经过定点(1,0),(3,2),
根据(x,y1)与(x,y2)关于(x,kx)中心对称,k=2,可得y2必过定点A(1,4),B(3,10),
故xA≤x≤xB,即1≤x≤3.
y1对称轴为直线,y2对称轴为直线.
i)当m>0时,y1的图象开口向上,在对称轴右侧y1随x增大而增大,
则1时满足题意,
解得:,
当m>0时,y2的图象开口向下,在对称轴左侧y2随x增大而增大,
则时满足题意,
解得:,
所以,当1≤x≤3时,y1与y2都随x增大而增大,满足题意.
ii)当m<0时,y1的图象开口向下,在对称轴左侧y1随x增大而增大,
则满足题意,
解得,
当m<0时,y2的图象开口向上,在对称轴右侧y2随x增大而增大,
则满足题意,
解得:,
所以,当1≤x≤3时,y1与y2都随x增大而增大,满足题意.
综上所述,当1≤x≤3,y1与y2都随x增大而增大,或O满足题意.
9.在平面直角坐标系中,如果一个点的横坐标和纵坐标相等,那么这个点被称为“好点”,“好点”的概念在数学和物理学中有广泛的应用.例如A(a,a)就是“好点”;若二次函数图象的顶点为“好点”,则我们称这个二次函数为“好点二次函数”,例如二次函数y=(x﹣1)2+1就是“好点二次函数”.
(1)直线上的“好点”坐标为 (2,2) ;
(2)若“好点二次函数”y=﹣x2+bx+c的图象与y轴的交点也是“好点”,求这个“好点二次函数”的表达式;
(3)若“好点二次函数”的图象过点(﹣2,6),且顶点在第一象限,当m﹣1≤x≤m时,这个“好点二次函数”的最小值为3,求m的值.
【解答】解:(1)由“好点”定义得,
解得x=2,
∴直线上的“好点”坐标为(2,2).
故答案为:(2,2);
(2)∵y=﹣x2+bx+c的图象与y轴的交点为(0,c)是“好点”,
∴c=0,
∵y=﹣x2+bx+c是“好点二次函数”,顶点为(,),
∴,
解得b=0或b=2,
∴这个“好点二次函数”的表达式为y=﹣x2或y=﹣x2+2x;
(3)∵“好点二次函数”的图象过点(﹣2,6),
∴由题意得,
解得或,
∵顶点在第一象限,
∴b=5舍去,
∴“好点二次函数”的解析式为,对称轴为直线x=2,
当m≤2时,在m﹣1≤x≤m上,y随x增大而减小,
∴x=m时,“好点二次函数”的值最小为3,
,
解得m=0或m=4(舍);
当m﹣1≥2时,m≥3,在m﹣1≤x≤m上,y随x增大而增大,
∴x=m﹣1时,“好点二次函数”的值最小为3,
,
解得m=5或m=1(舍),
综上m=0或5时,“好点二次函数”的最小值为3.
10.在平面直角坐标系中,点P(x1,y1),点Q(x2,y2),当x1+y1=x2+y2时,我们称点P与点Q互为“等和点”.
例如:点M(2,﹣3)与点N(﹣2,1)互为“等和点”.
(1)点A(2,3)与点B(﹣3,b)互为“等和点”,求b的值;
(2)点C(﹣1,c)与点D(3,d)都在直线y=kx+2(k≠0)上,且点C与点D互为“等和点”,求k的值;
(3)直线yx+6在第一象限的部分记为图象G1,抛物线yx2+x+m在﹣1<x<4的部分记为图象G2点E在图象G1上,点F在图象G2上.
①若m,点E与点F互为“等和点”,且点E的横坐标比点F的横坐标大1,求点F的坐标;
②若在图象G2上总存在点F,使得E、F两点互为“等和点”,求m的取值范围.
【解答】解:(1)∵点A(2,3)与点B(﹣3,b)互为“等和点”,
∴2+3=b﹣3,
∴b=8.
(2)∵点C(﹣1,c)与点D(3,d)都在直线y=kx+2上,
∴c=﹣k+2,d=3k+2,
∵点C与点D互为“等和点”,
∴﹣1+(﹣k+2)=3+3k+2,
解得:k=﹣1.
(3)①∵m,故y,
设点F(t,)(﹣1<x<4),
在yx+6中,令y=0,得x=8.
∵点E在图象G1上,且点E的横坐标比点F的横坐标大1,
设点E(t+1,),即E(t+1,),
且0<t+1<8,
∴﹣1<t<7,
∵点E与点F互为“等和点”,
∴tt+1+(),
整理得t2+7t﹣18=0,解得:t1=2,t2=﹣9(舍去).
当t=2时,,
故F坐标为(2,).
②设E(a,),设W1=a,且0<a<8,
∵,
∴W1随a的增大而增大,故6<W1<8;
设F(b,),设W2=b,
W2关于b的二次函数图象的对称轴为直线b4,
∵,图象开口向上,
当﹣1<b<4时,在对称轴右侧,W2随着b的增大而增大,
当b=﹣1时,W2;当n=4时,W2=12+m,
∴W2<12+m.
∵在图象G2上总存在着点F,使得E、F两点互为“等和点”,
也就是对于任意一个E点,在图象G2上总存在着点F,使得E、F两点互为“等和点”,
则有,解得:.
故m的范围为.
11.在一堂函数专题复习课上,刘老师给出了新定义:若两个函数的图象关于某一点P成中心对称,则称这两个函数关于点P互为“对称函数”.请同学们解决以下问题:
(1)求函数y=x﹣1关于点(0,0)的“对称函数”.小乐同学给出了如下的解题步骤:
第一步:在函数y=x﹣1的图象上取两点(1,0)和(0,﹣1);
第二步:分别求出这两个点关于点(0,0)的对称点 (﹣1,0) 和 (0,1) ;
第三步:函数y=x﹣1关于点(0,0)的“对称函数”为 y=x+1 .
(2)是否存在点P,使得函数y1关于点P的“对称函数”就是它本身?如果存在,请求出点P的坐标;如果不存在,请说明理由;
(3)函数C1:y=ax2﹣2ax+2a(a>0)关于点(2,2)的“对称函数”为C2,函数C1与函数C2所围成的区域(包括边界)记作W,横坐标、纵坐标都为整数的点叫做“整点”.
(i)若a,求W内的“整点”个数;
(ii)若W内至少有9个“整点”,至多有13个“整点”,求a的取值范围.
【解答】解:(1)∵(1,0)关于原点的对称点为(﹣1,0),
(0,﹣1)关于原点的对称点为(0,1),
设过(﹣1,0)、(0,1)两点的函数表达式为y=kx+b,代入两点坐标,得:
,解得,
∴y=x+1,
故答案为:(﹣1,0),(0,1),y=x+1.
(2)存在点P(0,1)满足题意,理由如下:
法一:设点A(a,)为函数y1上任意一点,P(m,n),
则点A关于P(m,n)成中心对称后的对应点为A'(2m﹣a,2n),
由题意知A'点必在函数y1上,
则有2n,整理得(2na﹣a﹣1)(2m﹣a)=a(2m﹣a+1),
去括号进一步整理可得(2﹣2n)a2+(4mn﹣4m)a﹣2m=0,
由题意可知此方程有无数解,
故,解得,
故P点坐标为(0,1).
法二:∵函数y1图象可看成是反比例函数y的图象的向上平移1个单位后得到,
且反比例函数y的图象是关于原点(0,0)成中心对称的,
∴函数y1的图象关于点(0,1)成中心对称,满足题意.
故P点坐标为(0,1).
(3)(i)函数C1:y=ax2﹣2ax+2a的顶点坐标为(1,a),
则(1,a)关于点(2,2)成中心对称的点为(3,4﹣a),
故函数C2可设为:y=﹣a(x﹣3)2+4﹣a=﹣ax2+6ax+4﹣10a,
当a时,函数C1:y,函数C2:y.
画出两函数图象如图所示:
则W区域内整点为(1,1)、(2,1)、(2,2)、(2,3)、(3,3),共计5个整点.
(ii)联立C1和C2表达式,即ax2﹣2ax+2a=﹣ax2+6ax+4﹣10a,
整理得2ax2﹣8ax+12a﹣4=0,
令Δ=0,此时两抛物线只有一个交点,整理可得﹣32a2+32a=0,
解得a=1或0(0舍去,不合题意),
故a=1,
∵C1和C2要围成区域W,
∴0<a<1.
∵C1和C2关于点(2,2)成中心对称,
则点(2,2)必为W区域内一个“整点”.
当有9个“整点”时,须以点(2,2)为中心,再向外找出4对关于(2,2)成中心对称的点的坐标,
由图2可知,“整点”只能是(1,1)和(3,3)、(2,1)和(2,3)、(0,1)和(4,3)、(1,2)和(3,2),
此时当函数C2过点(0,1),即4﹣10a=1时,满足题意,
可得a;
当有13个“整点”时,须以点(2,2)为中心,再向外找出6对关于(2,2)成中心对称的点的坐标,
由图3可知,即在前面9个“整点”的基础上再增加2对关于(2,2)成中心对称的点的坐标,即(0,2)和(4,2)、(3,1)和(1,3),
此时,函数C1过点(5,3),即25a﹣10a+2a=3,
解得a,
综上可得a的取值范围为a.
12.在平面直角坐标系中,对于函数图象M给出如下定义:将函数图象M上的任意一点P(a,b)变为点Q(a+3,b+6),称点Q为点P的3倍位移点.函数图象M上所有点按上述方法变化后得到的点组成的图象记为函数图象N,称函数图象N为图象M的3倍位移图象,函数N为函数M的3倍位移函数.
(1)若点(2,﹣4)的3倍位移点在反比例函数上,则k的值为 10 .
(2)点A在直线y=x+2上,点A的3倍位移点B在直线y=﹣3x+5上,求点A的坐标.
(3)已知二次函数,函数y2是y1的3倍位移函数.
①求二次函数y1的3倍位移函数y2.
②点C在二次函数上,点C的3倍位移点为D,若点D的纵坐标大于8,设点C的横坐标为m,求m的取值范围.
③取二次函数y1在0<x<2的部分,取y2在2≤x<5的部分,组成一个新的函数y,当直线y=t1与函数y的图象的交点有3个时,从左到右依次记为点E,F,G,当直线y=t2与函数y的图象的交点有2个时,从左到右依次记为点M,N,若EF=MN,求t2﹣t1的值.
【解答】解:(1)由“3倍位移点”的定义可得,点(2,﹣4)的3倍位移点为(5,2),
将(5,2)代入y,
∴k=5×2=10.
故答案为:10;
(2)设点A的横坐标为a,
∵点A在直线y=x+2上,
∴A(a,a+2),
∴点A的3倍位移点B的坐标为(a+3,a+8),
∵点B在y=﹣3x+5上,
∴a+8=﹣3(a+3)+5,
解得a=﹣3,
∴A(﹣3,﹣1);
(3)①设点M在y1上且点M的横坐标为t,
∴M(t,﹣2t2+4t+1),
则点M的3倍位移点为(t+3,﹣2t2+4t+7),
令x=t+3,则t=x﹣3,
∴y2=﹣2(x﹣3)2+4(x﹣3)+7=﹣2x2+16x﹣23;
②∵点C的3倍位移点为D,且点D的纵坐标大于8,
∴点C的纵坐标大于2,
令y1=﹣2x2+4x+1=2,解得x=1或x=1,
∵﹣2<0,
∴抛物线开口向下,
∴当y1>2时,1m<1;
③根据题意可得,y,
∵y1=﹣2x2+4x+1=﹣2(x﹣1)2+3,y2=﹣2(x﹣4)2+9,
∴如图1,当M,N在y2上,
∵y2是y1向右平移3个单位,向上平移6个单位长度得到的,MN∥EF,MN=EF,
∴9﹣t2=3﹣t1,
∴t2﹣t1=9﹣3=6;
如图2,当M在y1上,N在y2上时,M是抛物线y1的顶点(1,3),
∴t2=3,即﹣2x2+16x﹣23=3,
解得x=4或x=4(舍去),
∴N(4,3)
∵MN=EF=41=3,
∴点E的横坐标为1,
∴点E的坐标系为33,
∴t2﹣t1=3﹣(33)=6﹣3,
综上,t2﹣t1的值为6或6﹣3.
13.若函数y=ax+c(a≠0)的图象上至少存在一个点、该点关于y轴的对称点落在函数y(a≠0)的图象上,则称函数y=ax2+bx+c为函数y=ax+c(a≠0)和函数y(b≠0)的“关联函数”,这两个点称为函数y=ax+c(a≠0)和函数y(b≠0)的一对“关联点”.例如:如图,点A(﹣1,﹣5)在函数y=2x﹣3的图象上,点B(1,﹣5)在函数y的图象上,点A,B关于y轴对称,此时函数y=2x2﹣5x﹣3为函数y=2x﹣3和函数y的“关联函数”,点A(﹣1,﹣5)和点B(1,﹣5)是一对“关联点”.
【基础练习】
(1)请直接写出函数y=x+5与函数y的“关联函数”和“关联点”的坐标.
(2)若函数y=x+k与函数y(k≠0)的“关联函数”的顶点在x轴上,求k的值.
【灵活应用】
(3)当函数y=﹣x+m2+1与函数y(m≠0)的自变量x满足﹣m≤x≤﹣m+1时,其“关联函数”的最大值为p,最小值为q,若p﹣q=4,求m的值.
【深度探究】
(4)在(3)的条件下,当直线y=t(t<m2+1)与“关联函数”的交点从左到右依次为D,E,则以点D,E与一对“关联点”构成四边形,此四边形能否成为平行四边形?若能,请直接写出t的值;若不能,请说明理由.(参考数据:6,1.5,8,0.8)
【解答】解:(1)根据“关联函数”的定义,可得:函数y=x+5与函数y的“关联函数”为y=x2+4x+5;
根据题意,设函数y=x+5的一个点的坐标为A(m,m+5),则A关于y轴的对称点B的坐标为(﹣m,m+5).
∵点B(﹣m,m+5)在函数的图象上,
∴,
解得m1=﹣1,m2=﹣4,
∴点A的坐标为(﹣1,4)或(﹣4,1),
∴点B的坐标为(1,4)或(4,1),
∴“关联点”的坐标为(﹣1,4),(1,4)或(﹣4,1),(4,1).
(2)根据题意,得“关联函数”为y=x2+kx+k,
∵“关联函数”y=x2+kx+k的顶点在x轴上,
∴Δ=k2﹣4k=0,
解得:k1=0,k2=4,
∵k≠0,
∴k=4;
(3)根据题意,得“关联函数”为y=﹣x2+mx+m2+1,
此函数的对称轴为直线,顶点坐标为.
当x=﹣m时,y=﹣m2﹣m2+m2+1=﹣m2+1;
当x=﹣m+1时,y=﹣(﹣m+1)2+m(﹣m+1)+m2+1=﹣m2+3m,
∵﹣1<0,
∴抛物线的开口向下.
①当,即时,p=﹣m2+3m,q=﹣m2+1,
∴p﹣q=(﹣m2+3m)﹣(﹣m2+1)=4,
解得:m;
②直线x=﹣m关于直线x的对称直线为x=2m,
∴当m+1≤2m,即m时,p1,q=﹣m2+1,
∴.
解得:,(不合题意,舍去);
③当,即时,,q=﹣m2+3m,
∴p﹣q1﹣(﹣m2+3m)=4,
解得:m1=2,(不合题意,舍去);
④当,即m≤0时,
∵m≠0,
∴m<0,此时p=﹣m2+1,q=﹣m2+3m,
∴p﹣q=﹣m2+1﹣(﹣m2+3m)=4,
解得:m=﹣1;
综上所述,m的值为或﹣1.
(4)能.t的值为或.
①当m=﹣1时,一次函数的表达式为y=﹣x+2,反比例函数的表达式为,“关联函数”的表达式为y=﹣x2﹣x+2,
设一次函数y=﹣x+2的一个点的坐标为A(n,﹣n+2),则点A关于y轴对称的点B的坐标为(﹣n,﹣n+2).
∵点B(﹣n,﹣n+2)在函数的图象上,
∴,
解得:n1=n2=1;
∴点A(1,1),B(﹣1,1).
∴AB∥x轴.
∴AB=2.
∵点D在“关联函数”y=﹣x2﹣x+2的图象上,
∴设点D的坐标为,
∵AB∥DE,
∴当DE=AB=2时,以D,E,A,B为顶点的四边形是平行四边形.
∴点E(x1+2,x1+2),
∵点E也在“关联函数”y=﹣x2﹣x+2的图象上,
∴﹣(x1+2)2﹣(x1+2)+2x1+2,
解得:x1,
∴D(,);
∵直线y=t(t<2)与“关联函数”y=﹣x2﹣x+2的图象交于点D,E,
∴t;
②当m时,一次函数的表达式为y=﹣x,反比例函数的表达式为y,“关联函数”的表达式为y=﹣x2x;
设一次函数y=﹣x的一个点的坐标为A(s,﹣s),则点A关于y轴对称的点B的坐标为(﹣s,﹣s);
∵点B(﹣s,﹣s)在函数y的图象上,
∴﹣s,
整理得:9s2﹣34s﹣15=0,
解得:s1,s2,
∴点A的横坐标为或,点B的横坐标为或.
∵点A,B关于y轴对称,
∴AB∥x轴,
∴AB的长为或;
∵点D在“关联函数”y=﹣x2x的图象上,
∴设D(x2,x2),
∵AB∥DE,
∴有以下两种情况:
(i)当DE=AB8时,以D、E、A、B为顶点的四边形是平行四边形,
∴点E(x2+8,x2);
∵点E也在“关联函数”y=﹣x2x的图象上,
∴﹣(x2+8)2(x2+8)x2,
解得:x2;
∴D(,);
∵直线y=t(t)与“关联函数”y=﹣x2x的图象交于点D、E,
∴t,
(ii)当DE=AB0.8时,以D、E、A、B为顶点的四边形是平行四边形,
∴点E(x2+0.8,x2),
∵点E也在“关联函数”y=﹣x2x的图象上,
∴﹣(x2+0.8)2(x2+0.8)x2,
解得:x2,
∴D(,);
∵直线y=t(t)与“关联函数”y=﹣x2x的图象交于点D、E,
∴t(不符合题意,舍去);
综上,t的值为或.
14.我们不妨约定:在平面直角坐标系中,若某函数图象上至少存在不同的两点关于直线x=n(n为常数)对称,则把该函数称之为“X(n)函数”.
(1)在下列关于x的函数中,是“X(n)函数”的是 ②③ (填序号);
①y;②y=|4x|;③y=x2﹣2x﹣5.
(2)若关于x的函数y=|x﹣h|(h为常数)是“X(3)函数”,与y=||(m为常数,m>0)相交于A(xA,yA)、B(xB,yB)两点,A在B的左边,xB﹣xA=5,求m的值;
(3)若关于x的“X(n)函数”y=ax2+bx+4(a,b为常数)经过点(﹣1,1),且n=1,当t﹣1≤x≤t时,函数的最大值为y1,最小值为y2,且y1﹣y2,求t的值.
【解答】解;(1)解:根据定义,函数关于直线x=n(n为常数)对称,即该函数图象是轴对称图形
①y的图象是中心对称图象,不符合题意:
②y=|4x|,③y=x2﹣2x﹣5的图象是轴对称图形,符合题意.
故答案为:②③.
(2)∵y=|x﹣h|是“X(3)”函数,
∴h=3,
如图,y=x﹣3与x轴交于C点,与y轴交于D点,作AM⊥x轴交于M点,BN⊥x轴交于N点,
∴C(3,0),D(0,﹣3),
∴∠BCN=∠OCD=45°,
由对称性可知,∠ACM=∠OCD=45°,
∴AM=CM,BN=CN,
∵xB﹣xA=5,
∴MN=5,
设CN=x,则MC=5﹣x,
∴B(3+x,x),A(x﹣2,5﹣x),
∴(3+x)x+(x﹣2)(5﹣x)=0,
∴x=1,
∴B(4,1),
∴m=4;
(3)由题意得,
解得,
∴此“X(n)函数”为y=﹣x2+2x+4,
①当t<1时,
x=t时,y1=﹣t2+2t+4,
x=t﹣1时,y2=﹣(t﹣1)2十2(t﹣1)+4,
y1﹣y2=(﹣t2+2t+4)﹣[﹣(t﹣1)2+2(t﹣1)+4]=﹣2t+3,
∴t(舍);
②当t﹣1≥1,即t≥2时,
x=t﹣1时,y1=﹣(t﹣1)2十2(t﹣1)+4,
x=t时,y2=﹣t2+2t+4,
y1﹣y2=﹣(t﹣1)2+2(t﹣1)+4﹣(﹣t2+2t+4)=2t﹣3,
∴t(舍);
⑧当1≤t时,
x=1时,y1=5,
x=t﹣1时,y2=﹣(t﹣1)2十2(t﹣1)+4,
y1﹣y2=5﹣[﹣(t﹣1)2+2(t﹣1)+4]=t2﹣4t+4,
∴t,
又∵1≤t,
∴t.
④t<2时,
x=1时,y1=5,
x=t时,y2=﹣t2十2t+4,
y1﹣y2=5﹣(﹣t2+2t+4)=t2﹣4t+4,
∴t,又因为t<2,
∴t.
综上所述:t或t.
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