题目内容
【题目】若抛物线(是常数,)与直线都经过轴上的一点,且抛物线的顶点在直线上,则称此直线与该抛物线具有“一带一路”关系.此时,直线叫做抛物线的“带线”,抛物线叫做直线的“路线”.
(1)若直线与抛物线具有“一带一路”关系,求的值;
(2)若某“路线”的顶点在反比例函数的图象上,它的“带线”的解析式为,求此“路线”的解析式;
(3)当常数满足时,请直接写出抛物线:的“带线”与轴,轴所围成的三角形面积S的取值范围.
【答案】(1)p的值为-1,q的值为2;(2)y=x2+2x-1或y= x2+2x-1;(3)≤S≤.
【解析】
(1)由直线解析式可求出直线与y轴的交点坐标,代入可求出q值,根据抛物线解析式可求出顶点坐标,代入即可求出p值;
(2)根据“带线”解析式可得出直线与y轴的交点坐标为(0,-1),联立“带线”与反比例函数解析式可求出抛物线的顶点坐标为(2,1)或(-1,-2),根据二次函数顶点坐标分别设出解析式,把(0,-1)分别代入即可得答案;
(3)由抛物线解析式可得出抛物线与y轴的交点坐标为(0,k),根据抛物线的解析式可用k表示出其顶点坐标,由两点坐标结合待定系数法即可得出与该抛物线对应的“带线”l的解析式,找出该直线与x、y轴的交点坐标,结合三角形的面积得出面积S关于k的关系式,由二次函数的性质即可得出结论.
(1)令直线y=px+2中x=0,
∴y=2,
∴直线与y轴的交点为(0,2);
∵直线与抛物线具有“一带一路”关系,
∴y=x2-2x+q的图象经过点(0,2),
∴把(0,2)代入y=x2-2x+q得:q=2,
∴抛物线的解析式为y=x2-2x+2=(x-1)2+1,
∴抛物线的顶点坐标为(1,1),
∵直线y=px+2经过抛物线y=x2-2x+q的顶点,
∴1=P+2,
解得:p=-1.
答:p的值为-1,q的值为2.
(2)令“带线”:中x=0得:y=-1,
∴“带线”与y轴的交点坐标为(0,-1),
联立“带线”与反比例函数解析式得:,
解得:,,
∴抛物线的顶点坐标为(2,1)或(-1,-2),
当顶点坐标为(2,1)时,设“路线”的解析式为y=a(x-2)2+1,
把(0,-1)代入得:-1=4a+1,
解得:a=,
∴“路线”的解析式为y=(x-2)2+1=x2+2x-1,
当顶点坐标为(-1,-2)时,设“路线”的解析式为y=a(x+1)2-2,
把(0,-1)代入得:-1=a-2,
解得:a=1,
∴“路线”的解析式为y=(x+1)2-2=x2+2x-1,
综上所述:“路线”的解析式为y=x2+2x-1或y= x2+2x-1.
(3)令抛物线:中x=0得:y=k,
∴该抛物线与y轴的交点为(0,k),
∵抛物线的解析式为,
∴顶点坐标为[,],
设“带线”的解析式为y=mx+k,
∵点[,]在y=mx+k图象上,
∴=m[]+k,
解得:m=,
∴“带线”的解析式为y=x+k,
令“带线”:y=x+k中y=0得:x+k=0,
解得:x=,
∴“带线”与x轴得交点为(,0),与y轴交点坐标为(0,k),
∴S=|||k|,
∵,
∴,
∴,
∴当时,S有最大值为,
∵||<|-4|,
∴当时,时,取最大值,
∴时,S有最小值,
∴S的取值范围为≤S≤.