题目内容
【题目】若三个非零实数,,满足:只要其中一个数的倒数等于另外两个数的倒数的和,则称这三个实数,,构成“和谐三组数”.
(1)实数1,2,3可以构成“和谐三组数”吗?请说明理由;
(2)若,,三点均在函数(为常数,)的图象上,且这三点的纵坐标,,构成“和谐三组数”,求实数的值;
(3)若直线与轴交于点,与抛物线交于,两点.
①求证:,,三点的横坐标,,构成“和谐三组数”;
②若,,求点与原点的距离的取值范围.
【答案】(1)不能;(2)t的值为﹣4、﹣2或2;(3)①证明见解析;②≤OP≤且OP≠1.
【解析】
试题(1)由和谐三组数的定义进行验证即可;
(2)把M、N、R三点的坐标分别代入反比例函数解析式,可用t和k分别表示出y1、y2、y3,再由和谐三组数的定义可得到关于t的方程,可求得t的值;
(3)①由直线解析式可求得x1=﹣,联立直线和抛物线解析式消去y,利用一元二次方程根与系数的关系可求得,,再利用和谐三数组的定义证明即可;②由条件可得到a+b+c=0,可得c=﹣(a+b),由a>2b>3c可求得的取值范围,令m=,利用两点间距离公式可得到OP2关于m的二次函数,利用二次函数的性质可求得OP2的取值范围,从而可求得OP的取值范围.
试题解析:(1)不能,理由如下:
∵1、2、3的倒数分别为1、、,∴≠1,1+≠,1+≠,∴实数1,2,3不可以构成“和谐三组数”;
(2)∵M(t,y1),N(t+1,y2),R(t+3,y3)三点均在函数(k为常数,k≠0)的图象上,∴y1、y2、y3均不为0,且y1=,y2=,y3=,∴=, =, =,∵y1,y2,y3构成“和谐三组数”,∴有以下三种情况:
当=+时,则=+,即t=t+1+t+3,解得t=﹣4;
当=+时,则=+,即t+1=t+t+3,解得t=﹣2;
当=+时,则=+,即t+3=t+t+1,解得t=2;
∴t的值为﹣4、﹣2或2;
(3)①∵a、b、c均不为0,∴x1,x2,x3都不为0,∵直线y=2bx+2c(bc≠0)与x轴交于点A(x1,0),∴0=2bx1+2c,解得x1=﹣,联立直线与抛物线解析式,消去y可得2bx+2c=ax2+3bx+3c,即ax2+bx+c=0,∵直线与抛物线交与B(x2,y2),C(x3,y3)两点,∴x2、x3是方程ax2+bx+c=0的两根,∴,,∴= = =﹣=,∴x1,x2,x3构成“和谐三组数”;
②∵x2=1,∴a+b+c=0,∴c=﹣a﹣b,∵a>2b>3c,∴a>2b>3(﹣a﹣b),且a>0,整理可得,解得﹣<<,∵P(,),∴OP2=()2+()2=()2+()2=2()2+2+1=2(+)2+,令m=,则﹣<m<且m≠0,且OP2=2(m+)2+,∵2>0,∴当﹣<m<﹣时,OP2随m的增大而减小,当m=﹣时,OP2有最大值,当m=﹣时,OP2有最小值,当﹣<m<时,OP2随m的增大而增大,当m=﹣时,OP2有最小值,当m=时,OP2有最大值,∴≤OP2≤且OP2≠1,∵P到原点的距离为非负数,∴≤OP≤且OP≠1.