题目内容
【题目】定义:在平面直角坐标系中,图形G上点P(x,y)的纵坐标y与其横坐标x的差y-x称为P点的“坐标差”,而图形G上所有点的“坐标差”中的最大值称为图形G的“特征值”
(1)①点A(1,3) 的“坐标差”为 。
②抛物线y=-x2+3x+3的“特征值”为 。
(2)某二次函数y=-x2+bx+c(c≠0) 的“特征值”为1,点B(m,0)与点C分别是此二次函数的图象与x轴和y轴的交点,且点B与点C的“坐标差”相等。
①直接写出m= (用含c的式子表示)
②求此二次函数的表达式。
(3)如图,在平面直角坐标系xOy中,以M(2,3)为圆心,2为半径的圆与直线y=x相交于点D、E请直接写出⊙M的“特征值”为 。
【答案】(1)① 2; ② 4; (2)① m= -c ; ②
;(3)
【解析】试题分析:
(1)①由题中所给“坐标差”的定义即可得到点A(1,3)的坐标差;
②由坐标差的定义可得:二次函数y=-x2+3x+3图象上点的坐标差为: ,将此关系式配方即可求得y-x的最大值,从而得到抛物线y=-x2+3x+3的“特征值”;
(2)①由题意可得:0-m=c-0,由此可得:m=-c;
②由m=-c可得点B的坐标为(-c,0),把点B的坐标代入中可得,由可得,即;再由的特征值为1可得: ,两者即可解得b何c的值,由此即可得到二次函数的解析式;
(3)如图,过点M作直线PF⊥DE,交⊙M于点P和F,由已知条件易得直线PF的解析式为y=-x+5;由直线y=x上的所有点的坐标差为0,且坐标平面内在直线y=x的右侧距离直线y=x越远的点的坐标差越大可知在⊙M上距离直线y=x最远的点是点P,设点P的坐标为(x,y)由点P到M的距离为2,可得到关于x、y的方程,和y=-x+5组合即可解得点P的坐标,这样就可得到⊙M的特征值了.
试题解析:
(1)① ∵点A的坐标为(1,3),
∴点A的坐标差为:3-1= 2;
② ∵二次函数的解析式为:y=-x2+3x+3,
∴该二次函数图象上所有点的坐标差都满足: ,
∵,即该二次函数图象上点的坐标差的最大值为4,
∴该二次函数图象的特征值为:4;
(2)① 由已知易得点C的坐标为(0,c),而B的坐标为(m,0),
∴点C的坐标差为:c-0,点B的坐标差为:0-m,
又∵点B与点C的“坐标差”相等,
∴c-0=0-m,
∴m=-c;
② ∵m=-c,
∴B(-c,0),
将其代入 中,
得, ,
∵c≠0,
∴,
∴ ① ,
∴ 的“坐标差”为:
,
∵“特征值”为1,
∴ ②,
将①代入②中,得:
∴ ,
∴抛物线的表达式为 ;
(3)如图,过点M作直线PF⊥DE,交⊙M于点P和F,
∵直线DE的解析式为:y=x,点M的坐标为(2,3),
∴直线PF的解析式为y=-x+5,
∵直线y=x上所有点的坐标差都等于0,而在直线y=x的右侧距离直线y=x越远的点的坐标差就越大,而⊙M上点P距离直线y=x最远,
∴点P的坐标差就是⊙M的“特征值”,
设点P的坐标为(x,y),
∵点P到点M(2,3)的距离为2,
∴有,
又∵点P(x,y)在直线y=-x+5上,
∴,解得: ,
∴对应的: ,
∴点P的坐标为,
∴点P的坐标差为: ,
∴⊙M的“特征值”为: .