题目内容
【题目】已知在同一平面直角坐标系中有函数y1=ax2﹣2ax+b,y2=﹣ax+b,其中ab≠0.
(1)求证:函数y2的图象经过函数y1的图象的顶点;
(2)设函数y2的图象与x轴的交点为M,若点M关于y轴的对称点M'在函数y1图象上,求a,b满足的关系式;
(3)当﹣1<x<1时,比较y1与y2的大小.
【答案】(1)见解析;(2)b=﹣a;(3)当a>0且﹣1<x<0时,ax(x﹣1)>0,y1>y2;当a>0且0<x<1时,ax(x﹣1)<0,y1<y2;当a<0且﹣1<x<0时,ax(x﹣1)<0,y1<y2;当a<0且0<x<1时,ax(x﹣1)>0,y1>y2.
【解析】
(1)将函数y1的解析式配方,即可找出其顶点坐标,将顶点坐标代入函数y2的解析式中,即可证得结论;
(2)设函数y2的图象与x轴的交点M(m,0),则点M关于y轴的对称点M'(-m,0),根据图象上点的坐标特征得出,解得b=-a;
(3)两函数解析式做差,即可得出y1-y2=ax(x-1),根据x的取值范围可得出x(x-1)的符号,分a>0或a<0两种情况考虑,即可得出结论.
(1)证明:∵y1=ax2﹣2ax+b=a(x﹣1)2﹣a+b,
∴函数y1的顶点为(1,﹣a+b),
把x=1代入y2=﹣ax+b得,y=﹣a+b,
∴函数y2的图象经过函数y1的图象的顶点;
(2)设函数y2的图象与x轴的交点M(m,0),则点M关于y轴的对称点M'(﹣m,0),
由题意可知,
由①得,
代入②得,且ab≠0,
解得b=﹣a;
(3)∵y1=ax2﹣2ax+b,y2=﹣ax+b,
∴y1﹣y2=ax(x﹣1).
∵﹣1<x<1,
∴当﹣1<x<0,x(x﹣1)>0.当0<x<1,x(x﹣1)<0,当x=0,x(x﹣1)=0,
∴y1=y2;
当a>0且﹣1<x<0时,ax(x﹣1)>0,y1>y2;
当a>0且0<x<1时,ax(x﹣1)<0,y1<y2;
当a<0且﹣1<x<0时,ax(x﹣1)<0,y1<y2;
当a<0且0<x<1时,ax(x﹣1)>0,y1>y2.