题目内容
【题目】我们定义:两个二次项系数之和为1,对称轴相同,且图象与y轴交点也相同的二次函数互为友好同轴二次函数.例如:y=2x2+4x﹣5的友好同轴二次函数为y=﹣x2﹣2x﹣5.
(1)请你写出y=
x2+x﹣5的友好同轴二次函数;
(2)如图,二次函数L1:y=ax2﹣4ax+1与其友好同轴二次函数L2都与y轴交于点A,点B、C分别在L1、L2上,点B,C的横坐标均为m(0<m<2)它们关于L1的对称轴的对称点分别为B′,C′,连接BB′,B′C′,C′C,CB.若a=3,且四边形BB′C′C为正方形,求m的值.
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【答案】(1)y=
x2+2x﹣5;(2)![]()
【解析】
(1)根据友好同轴二次函数的定义求出即可;
(2)先根据二次函数L1的解析式得出其友好同轴二次函数L2的函数解析式,代入a=3,利用二次函数图象上点的坐标特征可得出点B、C、B′、C′的坐标,进而可得出BC、BB′的值,由正方形的性质可得BC=BB′,即可得出关于m的一元二次方程,解之取其大于0小于2的值即得结果.
解:(1)∵
,1×(
)=2,
∴函数y=
x2+x﹣5的友好同轴二次函数为y=
x2+2x﹣5.
(2)二次函数L1:y=ax2﹣4ax+1的对称轴为直线x=﹣
=2,其友好同轴二次函数L2:y=(1﹣a)x2﹣4(1﹣a)x+1.
∵a=3,
∴二次函数L1:y=ax2﹣4ax+1=3x2﹣12x+1,二次函数L2:y=(1﹣a)x2﹣4(1﹣a)x+1=﹣2x2+8x+1,
∴点B的坐标为(m,3m2﹣12m+1),点C的坐标为(m,﹣2m2+8m+1),
∴点B′的坐标为(4﹣m,3m2﹣12m+1),点C′的坐标为(4﹣m,﹣2m2+8m+1),
∴BC=﹣2m2+8m+1﹣(3m2﹣12m+1)=﹣5m2+20m,BB′=4﹣m﹣m=4﹣2m.
∵四边形BB′C′C为正方形,
∴BC=BB′,即﹣5m2+20m=4﹣2m,
解得:m1=
,m2=
(不合题意,舍去),
∴m的值为
.