题目内容
【题目】在平面直角坐标系xOy中,对于点P(x,y),若点Q的坐标为(x,|x﹣y|),则称点Q为点P的“关联点”.
(1)请直接写出点(2,2)的“关联点”的坐标;
(2)如果点P在函数y=x﹣1的图象上,其“关联点”Q与点P重合,求点P的坐标;
(3)如果点M(m,n)的“关联点”N在函数y=x2的图象上,当0≤m≤2时,求线段MN的最大值.
【答案】(1)(2,0);(2)(2,1);(3)当0≤m≤2时,线段MN的最大值为6.
【解析】
(1)根据“关联点”的定义结合点的坐标即可得出结论;
(2)根据点P在函数y=x﹣1的图象上,即可得出P(x,x﹣1)、Q(x,1),再根据点P、Q重合即可得出关于x的一元一次方程,解之即可得出结论;
(3)根据“关联点”的定义找出点N的坐标,分m≥n和m<n两种情况考虑,根据点N在函数y=x2的图象上,即可用含m的代数式表示出n,再根据两点间的距离公式即可找出MN的关系式,利用一次(二次)函数的性质即可求出线段MN的最大值.
解:(1)∵|2﹣2|=0,
∴点(2,2)的“关联点”的坐标为(2,0).
(2)∵点P在函数y=x﹣1的图象上,
∴P(x,x﹣1),则点Q的坐标为(x,1),
∵点Q与点P重合,
∴x﹣1=1,解得:x=2,
∴点P的坐标为(2,1).
(3)∵点M(m,n),
∴点N(m,|m﹣n|).
∵点N在函数y=x2的图象上,
∴|m﹣n|=m2.
(i)当m≥n时,m﹣n=m2,
∴n=﹣m2+m,
∴M(m,﹣m2+m),N(m,m2).
∵0≤m≤2,
∴MN=|yM﹣yN|=|﹣m2+m﹣m2|=m|2m﹣1|.
①当0≤m≤时,MN=﹣2m2+m=﹣2(m﹣)2+,
∴当m=时,MN取最大值,最大值为.
②当<m≤2时,MN=2m2﹣m=2(m﹣)2+,
当m=2时,MN取最大值,最大值为6.
(ii)当m<n时,n﹣m=m2,
∴n=m2+m,
∴M(m,m2+m),N(m,m2).
∵0≤m≤2,
∴MN=|yM﹣yN|=|m2+m﹣m2|=m,
当m=2时,MN取最大值2.
综上所述:当0≤m≤2时,线段MN的最大值为6.