题目内容
【题目】若三个非零实数
,
,
满足:只要其中一个数的倒数等于另外两个数的倒数的和,则称这三个实数
,
,
构成“和谐三组数”.
(1)实数1,2,3可以构成“和谐三组数”吗?请说明理由;
(2)若
,
,
三点均在函数
(
为常数,
)的图象上,且这三点的纵坐标
,
,
构成“和谐三组数”,求实数
的值;
(3)若直线
与
轴交于点
,与抛物线
交于
,
两点.
①求证:
,
,
三点的横坐标
,
,
构成“和谐三组数”;
②若
,
,求点
与原点
的距离
的取值范围.
【答案】(1)不能;(2)t的值为﹣4、﹣2或2;(3)①证明见解析;②
≤OP≤
且OP≠1.
【解析】
试题(1)由和谐三组数的定义进行验证即可;
(2)把M、N、R三点的坐标分别代入反比例函数解析式,可用t和k分别表示出y1、y2、y3,再由和谐三组数的定义可得到关于t的方程,可求得t的值;
(3)①由直线解析式可求得x1=﹣
,联立直线和抛物线解析式消去y,利用一元二次方程根与系数的关系可求得
,
,再利用和谐三数组的定义证明即可;②由条件可得到a+b+c=0,可得c=﹣(a+b),由a>2b>3c可求得
的取值范围,令m=
,利用两点间距离公式可得到OP2关于m的二次函数,利用二次函数的性质可求得OP2的取值范围,从而可求得OP的取值范围.
试题解析:(1)不能,理由如下:
∵1、2、3的倒数分别为1、
、
,∴
≠1,1+
≠
,1+
≠
,∴实数1,2,3不可以构成“和谐三组数”;
(2)∵M(t,y1),N(t+1,y2),R(t+3,y3)三点均在函数
(k为常数,k≠0)的图象上,∴y1、y2、y3均不为0,且y1=
,y2=
,y3=
,∴
=
,
=
,
=
,∵y1,y2,y3构成“和谐三组数”,∴有以下三种情况:
当
=
+
时,则
=
+
,即t=t+1+t+3,解得t=﹣4;
当
=
+
时,则
=
+
,即t+1=t+t+3,解得t=﹣2;
当
=
+
时,则
=
+
,即t+3=t+t+1,解得t=2;
∴t的值为﹣4、﹣2或2;
(3)①∵a、b、c均不为0,∴x1,x2,x3都不为0,∵直线y=2bx+2c(bc≠0)与x轴交于点A(x1,0),∴0=2bx1+2c,解得x1=﹣
,联立直线与抛物线解析式,消去y可得2bx+2c=ax2+3bx+3c,即ax2+bx+c=0,∵直线与抛物线交与B(x2,y2),C(x3,y3)两点,∴x2、x3是方程ax2+bx+c=0的两根,∴
,
,∴
=
=
=﹣
=
,∴x1,x2,x3构成“和谐三组数”;
②∵x2=1,∴a+b+c=0,∴c=﹣a﹣b,∵a>2b>3c,∴a>2b>3(﹣a﹣b),且a>0,整理可得
,解得﹣
<
<
,∵P(
,
),∴OP2=(
)2+(
)2=(
)2+(
)2=2(
)2+2
+1=2(
+
)2+
,令m=
,则﹣
<m<
且m≠0,且OP2=2(m+
)2+
,∵2>0,∴当﹣
<m<﹣
时,OP2随m的增大而减小,当m=﹣
时,OP2有最大值
,当m=﹣
时,OP2有最小值
,当﹣
<m<
时,OP2随m的增大而增大,当m=﹣
时,OP2有最小值
,当m=
时,OP2有最大值
,∴
≤OP2≤
且OP2≠1,∵P到原点的距离为非负数,∴
≤OP≤
且OP≠1.