题目内容
关于x的二次函数
+
,其中a为锐角,则:
①当a为30°时,函数有最小值-
;
②函数图象与坐标轴可能有三个交点,并且当a为45°时,连接这三个交点所围成的三角形面积小于1;
③当a<60°时,函数在x>1时,y随x的增大而增大;
④无论锐角a怎么变化,函数图象必过定点.
其中正确的结论有
- A.①②
- B.①②③
- C.①②④
- D.②③④
C
分析:①由于2sina>0,所以函数一定有最小值,将a的值代入抛物线的解析式中,将解析式写成顶点式可得函数的最小值.
②令y=0,在所得方程中若根的判别式大于0,那么抛物线的图象与坐标轴的交点可能有三个:
与x轴有两个交点,与y轴有一个交点;当抛物线经过原点时,抛物线的图象与坐标轴只有两个交点.
首先将a的值代入解析式,先设抛物线与x轴的两个交点横坐标为x1、x2,那么这两点间的距离可表示为|x1-x2|=
,以这条线段为底,抛物线与y轴交点纵坐标的绝对值为高即可得到三交点围成的三角形的面积值,然后判断是否小于1即可.
③由①知,抛物线的开口向上,所以一定有最小值;首先求出抛物线的对称轴方程,若x=1在抛物线对称轴右侧,那么y随x的增大而增大;若x=1在抛物线对称轴的左侧,那么随x的增大,y值先减小后增大.
④图象若过定点,那么函数值就不能受到变量sina的影响,所以先将所有含sina的项拿出来,然后令sina的系数为0,可据此求出x的值,将x的值代入抛物线的解析式中,即可得到这个定点的坐标.
解答:①当a=30°时,sina=
,二次函数解析式可写作:y=x2-
x=(x-
)2-
;
所以当a为30°时,函数的最小值为-
;故①正确.
②令y=0,则有:2sinax2-(4sina+
)x-sina+
=0,
△=(4sina+
)2-4×2sina×(-sina+
)=24sin2a+
>0,
所以抛物线与x轴一定有两个交点,再加上抛物线与y轴的交点,即与坐标轴可能有三个交点(当图象过原点时,只有两个交点);
设抛物线与x轴的交点为(x1,0)、(x2,0);
当a=45°时,sina=
,得:y=
x2-(2
+
)x-
,则:
三角形的面积 S=
|x1-x2|×
=
×
=
×
≈0.3<1
故②正确.
③∵2sina>0,且对称轴x=-
=1+
>1,
∴x=1在抛物线对称轴的左侧,因此 x>1时,y随x的增大先减小后增大;
故③错误.
④y=2sinax2-(4sina+
)x-sina+
=sina(2x2-4x-1)-
x+
;
当2x2-4x-1=0,即 x=1±
时,抛物线经过定点,且坐标为:(1+
,-
)、(1-
,
);
故④正确.
综上,正确的选项是①②④,故选C.
点评:此题虽然是选择题,但难度和计算量都比较大,将三角函数与二次函数综合在一起的形式也加大了题目的难度.主要涉及到:二次函数最值的求法、三角形面积的求法、二次函数与一元二次方程以及不等式的联系等几方面的知识,这就要求同学对基础知识的牢固掌握并进一步做到灵活运用.
分析:①由于2sina>0,所以函数一定有最小值,将a的值代入抛物线的解析式中,将解析式写成顶点式可得函数的最小值.
②令y=0,在所得方程中若根的判别式大于0,那么抛物线的图象与坐标轴的交点可能有三个:
与x轴有两个交点,与y轴有一个交点;当抛物线经过原点时,抛物线的图象与坐标轴只有两个交点.
首先将a的值代入解析式,先设抛物线与x轴的两个交点横坐标为x1、x2,那么这两点间的距离可表示为|x1-x2|=
③由①知,抛物线的开口向上,所以一定有最小值;首先求出抛物线的对称轴方程,若x=1在抛物线对称轴右侧,那么y随x的增大而增大;若x=1在抛物线对称轴的左侧,那么随x的增大,y值先减小后增大.
④图象若过定点,那么函数值就不能受到变量sina的影响,所以先将所有含sina的项拿出来,然后令sina的系数为0,可据此求出x的值,将x的值代入抛物线的解析式中,即可得到这个定点的坐标.
解答:①当a=30°时,sina=
所以当a为30°时,函数的最小值为-
②令y=0,则有:2sinax2-(4sina+
△=(4sina+
所以抛物线与x轴一定有两个交点,再加上抛物线与y轴的交点,即与坐标轴可能有三个交点(当图象过原点时,只有两个交点);
设抛物线与x轴的交点为(x1,0)、(x2,0);
当a=45°时,sina=
三角形的面积 S=
故②正确.
③∵2sina>0,且对称轴x=-
∴x=1在抛物线对称轴的左侧,因此 x>1时,y随x的增大先减小后增大;
故③错误.
④y=2sinax2-(4sina+
当2x2-4x-1=0,即 x=1±
故④正确.
综上,正确的选项是①②④,故选C.
点评:此题虽然是选择题,但难度和计算量都比较大,将三角函数与二次函数综合在一起的形式也加大了题目的难度.主要涉及到:二次函数最值的求法、三角形面积的求法、二次函数与一元二次方程以及不等式的联系等几方面的知识,这就要求同学对基础知识的牢固掌握并进一步做到灵活运用.
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