题目内容
【题目】对某一个函数给出如下定义:对于函数y,若当,函数值y满足,且满足,则称此函数为“k属和合函数”
例如:正比例函数,当时,,则,求得:,所以函数为“3属和合函数”.
(1)①一次函数为“k属和合函数”,则k的值为______,
②若一次函数为“1属和合函数”,求a的值;
(2)反比例函数(,且)是“k属和合函数”,且,请求出的值;
(3)已知二次函数,当时,y是“k属和合函数”,求k的取值范围.
【答案】(1)①2;②;(2)2018;(3)若a>1时,;若0<a≤1时,;若﹣1<a≤0时,;若a<﹣1时,.
【解析】
(1)①根据“k属和合函数”的定义即可求出k的值;
②根据a的取值范围分类讨论,然后再根据“1属和合函数”的定义分别求a的值即可;
(2)根据反比例函数的增减性,求出y的取值范围,然后根据“k属和合函数”的定义即可求出ab的值,然后利用完全平方公式的变形即可求出的值;
(3)根据对称轴与x的取值范围的相对位置分类讨论:(i)若a>1时,即在对称轴左侧,根据二次函数的增减性求出y的取值范围,然后根据“k属和合函数”的定义即可求出k与a的关系,根据a的取值求出k的取值即可;(ii)若0<a≤1时,即含对称轴,且x=﹣1离对称轴最远,原理同上;(iii)若﹣1<a≤0时,即含对称轴,且x=1离对称轴最远,原理同上;(iiii)若a<﹣1时,即在对称轴右侧,原理同上.
解:(1)①∵一次函数当时,
根据“k属和合函数”的定义:,
解得:k=2;
②当a>0时,
∵当时,,
根据“1属和合函数”的定义:,
解得:;
当a<0时,
∵当时,,
根据“1属和合函数”的定义:,
解得:,
综上所述:;
(2)∵(,且),
∴当时,y随x的增大而减小,
∴,
根据“k属和合函数”的定义:,
解得:,
∵,
∴;
(3)二次函数的对称轴为:,
(i)若a>1时,即在对称轴左侧,如下图所示:
不难发现,当x=1时,y最大值为:,
当x=﹣1时,y最小值为:,
根据“k属和合函数”的定义:,
解得:,
∵a>1,
∴;
(ii)若0<a≤1时,即含对称轴,且x=﹣1离对称轴最远,如下图所示:
不难发现:当x=a时,y最大值为:,
当x=﹣1时,y最小值为:,
根据“k属和合函数”的定义:,
解得:,此函数的对称轴为:a=﹣1,开口向上,
∴0<a≤1在对称轴的右侧,k随a的增大而增大,
∴当0<a≤1时,解得:;
(iii)若﹣1<a≤0时,即含对称轴,且x=1离对称轴最远,如下图所示:
不难发现:当x=a时,y最大值为:,
当x=1时,y最小值为:,
根据“k属和合函数”的定义:
解得:,此函数的对称轴为:a=1,开口向上,
∴﹣1<a≤0在对称轴的左侧,k随a的增大而减小
∴当﹣1<a≤0时,解得:;
(iiii)若a<﹣1时,即在对称轴右侧,如下图所示:
不难发现,当x=1时,y最小值为:,
当x=﹣1时,y最大值为:,
根据“k属和合函数”的定义:
解得:
∵a<﹣1,
∴;
综上所述:若a>1时,;若0<a≤1时,;若﹣1<a≤0时,;若a<﹣1时,.