题目内容
【题目】已知:在平面直角坐标系xOy中,点A(x1,y1)、B(x2,y2)是某函数图象上任意两点(x1<x2),将函数图象中x<x1的部分沿直线y=y1作轴对称,x>x2的部分沿直线y=y2作轴对称,与原函数图象中x1≤x≤x2的部分组成了一个新函数的图象,称这个新函数为原函数关于点A、B的“双对称函数”.例如:如图①,点A(﹣2,﹣1)、B(1,2)是一次函数y=x+1图象上的两个点,则函数y=x+1关于点A、B的“双对称函数”的图象如图②所示.
(1)点A(t,y1)、B(t+3,y2)是函数y=图象上的两点,y=关于点A、B的“双对称函数”的图象记作G,若G是中心对称图形,直接写出t的值.
(2)点P(,y1),Q(+t,y2)是二次函数y=(x﹣t)2+2t图象上的两点,该二次函数关于点P、Q的“双对称函数”记作f.
①求P、Q两点的坐标(用含t的代数式表示).
②当t=﹣2时,求出函数f的解析式;
③若﹣1≤x≤1时,函数f的最小值为ymin,求﹣2≤ymin≤﹣1时,t的取值范围.
【答案】(1)t=;(2)①P(,t2+t+),Q(+t,2t+);②y=;③﹣≤t≤或≤t≤
【解析】
(1)根据定义、反比例函数图象性质和中心对称性质即可求出t;
(2)①直接代入计算即可;②新函数是分段函数,自变量x的范围分为x<或≤x≤或x>,二次函数图象翻折后开口方向与原来相反,顶点与原来顶点关于对称轴对称,可以先求新顶点;③分t≤-1,-1<t<0,t≥0进行讨论.
解:(1)如图1,
设点A(t,),A′(t+3,),
∵G是中心对称图形,由反比例函数图象的中心对称性质可知:A与A′关于原点成中心对称,
∴t+t+3=0,解得:t=;
(2)①y1=+2t=t2+t+,y2=+2t=2t+
∴P(,t2+t+),Q(+t,2t+),
②当t=﹣2时,y=(x+2)2﹣4,P(,),Q(,),根据“双对称函数”定义可知:
新图象f由x<时抛物线y=(x+2)2﹣4沿直线y=翻折所得图象、x>时抛物线y=(x+2)2﹣4沿直线y=翻折所得图象及≤x≤时抛物线y=(x+2)2﹣4三个部分组成,
∴当t=﹣2时,函数f的解析式为:y=
③∵当﹣1≤x≤1时,函数f的最小值为ymin,且﹣2≤ymin≤﹣1,
若t<0,该二次函数关于点P、Q的“双对称函数”为:y=,
当t≤﹣1时,点Q始终是“双对称函数”在﹣1≤x≤1的最低点,由﹣2≤2t+≤﹣1,∴≤t≤,故≤t≤﹣1
当﹣1<t<0时,将x=﹣1代入得y=﹣(﹣1﹣t)2+2t+=﹣t2,由﹣2≤﹣t2≤﹣1,解得:≤t≤,∴﹣1≤t≤
当t≥0时,由﹣2≤﹣(﹣1﹣t)2+2t2+≤﹣1,可解得:≤t≤,
综上所述,t的取值范围为:﹣≤t≤或≤t≤,