本题选自2022黑龙江大庆中考数学压轴题,以含参二次函数为背景,考查函数的图象与性质,涉及韦达定理,相似,取值范围,以及与线段有关的位置关系等问题。此类问题是近几年来的热点趋势问题,必须要掌握。
【题目】 (2022·大庆)已知二次函数y=x²+bx+m图象的对称轴为直线x=2,将二次函数y=x²+bx+m图象中y轴左侧部分沿x轴翻折,保留其他部分得到新的图象C.(2)①当m<0时,图C与x轴交于点M,N(M在N的左侧),与y轴交于点P.当△MNP为直角三角形时,求m的值;②在①的条件下,当图象C中﹣4≤y<0时,结合图象求x的取值范围;(3)已知两点A(﹣1,﹣1),B(5,﹣1),当线段AB与图象C恰有两个公共点时,直接写出m的取值范围. (1)已知对称轴,代入公式x=-b/2a即可,得到b=-4。(2)①在△MNP为直角三角形的情况下,求m的值,而且已知m<0,那么就不需要分情况讨论了。可以先按要求画出草图,然后再找数量关系。当△MNP为直角三角形时,可以根据射影定理得到OM·ON=OP²,如果令y=0,那么就可以得到x²-4x+m=0, 设点M,N的横坐标分别为x1和x2,根据韦达定理可以得到x1·x2=m,易得点P的纵坐标为m,所以m²=-m,解得m1=0(舍去),m2=-1。 那么原抛物线的解析式为y=x²-4x-1。而翻折的部分所有点的纵坐标为原图中点纵坐标的相反数,因此得到另一部分的解析式为y=-x²+4x+1。先令y=0,解出来的横坐标就是上面的M与N的横坐标, -x²+4x+1=0,解得x1=2-√5,x2=2+√5。再令y=-4,则-x²+4x+1=-4,解得x3=5(舍去),x4=-1。还有x²-4x-1=-4,解得x5=1,x6=3。画出草图,那么就可以确定范围。发现有3段符合题意。那么当图象C中﹣4≤y<0时,x的取值范围如下:-1≤x<2-√5,或0≤x≤1或3≤x<2+√5。 (3)题目已知两点A(﹣1,﹣1),B(5,﹣1),当线段AB与图象C恰有两个公共点时,要直接写出m的取值范围。那么我们可以在上一题的基础上面进行分析。先确定点A和B,然后根据m的变化,确定图象的变化情况,然后再求就可以了。 如上图,可以发现当m=-1时,恰有3个交点。如果m变大,点P越往上,那么就还是3个交点,如果m变小,那么就两个交点了。当点A落在图象上时,发现马上就只有1个交点了。所以临界点就是C经过点A。当然,还需要分为m>0的时候进行讨论。依然需要画出图形。当点P的对称点落在图象上的时候可以发现也是恰好有3个交点。当m接近0,点P越往下的时候依然是3个点。当m>1的时候,一直有2个交点,直到顶点落在AB时时立马就只有1个交点了,这就是临界情况。 本题比较难,比较综合,需要对函数的图象与性质非常熟悉才行。也需要加强作图的能力,通过分析草图再进行求解。
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