题目内容
【题目】若抛物线
(
是常数,
)与直线
都经过
轴上的一点
,且抛物线
的顶点
在直线
上,则称此直线
与该抛物线
具有“一带一路”关系.此时,直线
叫做抛物线
的“带线”,抛物线
叫做直线
的“路线”.
(1)若直线
与抛物线
具有“一带一路”关系,求
的值;
(2)若某“路线”
的顶点在反比例函数
的图象上,它的“带线”
的解析式为
,求此“路线”
的解析式;
(3)当常数
满足
时,请直接写出抛物线
:
的“带线”
与
轴,
轴所围成的三角形面积S的取值范围.
【答案】(1)p的值为-1,q的值为2;(2)y=
x2+2x-1或y= x2+2x-1;(3)
≤S≤
.
【解析】
(1)由直线解析式可求出直线与y轴的交点坐标,代入
可求出q值,根据抛物线解析式可求出顶点坐标,代入
即可求出p值;
(2)根据“带线”
解析式可得出直线与y轴的交点坐标为(0,-1),联立“带线”
与反比例函数解析式可求出抛物线的顶点坐标为(2,1)或(-1,-2),根据二次函数顶点坐标分别设出解析式,把(0,-1)分别代入即可得答案;
(3)由抛物线解析式可得出抛物线与y轴的交点坐标为(0,k),根据抛物线的解析式可用k表示出其顶点坐标,由两点坐标结合待定系数法即可得出与该抛物线对应的“带线”l的解析式,找出该直线与x、y轴的交点坐标,结合三角形的面积得出面积S关于k的关系式,由二次函数的性质即可得出结论.
(1)令直线y=px+2中x=0,
∴y=2,
∴直线与y轴的交点为(0,2);
∵直线
与抛物线
具有“一带一路”关系,
∴y=x2-2x+q的图象经过点(0,2),
∴把(0,2)代入y=x2-2x+q得:q=2,
∴抛物线的解析式为y=x2-2x+2=(x-1)2+1,
∴抛物线的顶点坐标为(1,1),
∵直线y=px+2经过抛物线y=x2-2x+q的顶点,
∴1=P+2,
解得:p=-1.
答:p的值为-1,q的值为2.
(2)令“带线”
:
中x=0得:y=-1,
∴“带线”
与y轴的交点坐标为(0,-1),
联立“带线”
与反比例函数解析式得:
,
解得:
,
,
∴抛物线的顶点坐标为(2,1)或(-1,-2),
当顶点坐标为(2,1)时,设“路线”
的解析式为y=a(x-2)2+1,
把(0,-1)代入得:-1=4a+1,
解得:a=
,
∴“路线”
的解析式为y=
(x-2)2+1=
x2+2x-1,
当顶点坐标为(-1,-2)时,设“路线”
的解析式为y=a(x+1)2-2,
把(0,-1)代入得:-1=a-2,
解得:a=1,
∴“路线”
的解析式为y=(x+1)2-2=x2+2x-1,
综上所述:“路线”
的解析式为y=
x2+2x-1或y= x2+2x-1.
(3)令抛物线
:
中x=0得:y=k,
∴该抛物线与y轴的交点为(0,k),
∵抛物线
的解析式为
,
∴顶点坐标为[
,
],
设“带线”
的解析式为y=mx+k,
∵点[
,
]在y=mx+k图象上,
∴
=m[
]+k,
解得:m=
,
∴“带线”
的解析式为y=
x+k,
令“带线”
:y=
x+k中y=0得:
x+k=0,
解得:x=
,
∴“带线”
与x轴得交点为(
,0),与y轴交点坐标为(0,k),
∴S=
|
||k|,
∵
,
∴
,
∴
,
∴当
时,S有最大值为
,
∵|
|<|
-4|,
∴当
时,
时,
取最大值
,
∴
时,S有最小值
,
∴S的取值范围为
≤S≤
.