初中數(shù)學競賽專題復習 第一篇 代數(shù) 第6章 函數(shù)試題1 新人教版
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1、 第6章 函數(shù) 6.1函數(shù)及其圖像 6.1.1 ★已知,求. 解析1 令,則,帶入原式有 , 所以 . 解析2 ,所以 6.1.2 ★★若函數(shù),,求. 解析 只要將滿足的值求出來,然后代入即可. , 所以,.因此 6.1.3 ★ 已知函數(shù),其中、為常數(shù).若,求. 解析 由題設(shè) 所以 . 6.1.4 ★★ 函數(shù)的定義域是全體實數(shù),并且對任意實數(shù)、,有.若,求. 解析 設(shè),令代入已知條件得, 即對任意實數(shù),恒有,所以 , 所以 . 6.1.5 ★★ 若對任意實數(shù), 總有意義,求實數(shù)的取值范圍. 解析 欲使 總有意義,令 則或
2、,對任意實數(shù)均成立,于是問題等價于 (1) (2) (3) 由(1)解得:,或; 由(2)解得:不存在; 由(3)解得:. 于是實數(shù)的取值范圍為,或. 6.1.6 ★★ 若的定義域為一切實數(shù),求的取值范圍. 解析 由題意的定義域為一切實數(shù),即對任意實數(shù),恒有 . 若,則,,與題意不符; 當時,二次函數(shù)的充要條件是 得. 因此,的取值范圍是. 6.1.7 ★★反比例函數(shù)與一次函數(shù)在同一坐標系中的圖像只能是( ). 解析 通過分析函數(shù)圖像的特征,例如的圖像過一定點(,0),或者通過函數(shù)圖像討論常數(shù)的正負逐步淘汰三個選擇項,得出結(jié)論. 函數(shù)的圖像過頂點,
3、而在(A)中直線不過點,故淘汰(A)中直線不過點,故淘汰(A). 在(D)中,直線左高右低,因此;雙曲線在Ⅰ,Ⅲ象限,則,,導致矛盾.故淘汰(D). 在(C)中,仿前,從直線看,;從雙曲線看,,也導致矛盾.故淘汰(C). 故選(B). 6.1.8 ★★ 函數(shù)的圖像與軸交點的橫坐標之和等于_________. 解析 原問題可轉(zhuǎn)化為求方程 ① 的所有實根之和. 若實數(shù)為方程①的根,則其相反數(shù)也為方程①的根.所以,方程的所有實根之和為0,即函數(shù)的圖像與軸交點的橫坐標之和等于0. 6.1.9 ★★ 直線過點、,直線過點,且把分成兩部分,其中靠近原點的那部分是一個三角形,如圖.設(shè)
4、此三角形的面積為,求關(guān)于的函數(shù)解析式,并畫出圖像. 解析 因為過點,所以,即. 設(shè)與軸交于點,則點的坐標為,且(這是因為點在線段上,且不能與點重合),即. , 故的函數(shù)解析式為 . 6.1.10 ★★ 已知矩形的長大于寬的2倍,周長為12.從它的頂點作一條射線,將矩形分成一個三角形和一個梯形,且這條射線與矩形一邊所成角的正切值等于.設(shè)梯形的面積為,梯形中較短的底的長為,試寫出梯形面積關(guān)于的函數(shù)關(guān)系式. 解析 設(shè)矩形的長大于寬的2倍.由于周長為12,故長與寬滿足 ,. 由題意,有如下兩種情形: (1)如圖,這時, ,, 所以,, =, 其中(這由得
5、出). (2)當時,由于,故,這時,.由 , 得 , 所以 =, 其中(這由得出). 6.1.11 ★★ 已知二次函數(shù),且方程與有相同的非零實根. (1)求的值; (2)若,解方程. 解析 (1)設(shè)的兩根為、,且,則 , . 于是,的兩根為、,且.所以,,即. 因此, (2)由(1)得. 又,則, 解之得或, 于是,的兩組解為 或 6.1.12 ★★ 如果函數(shù)對任意實數(shù),都有,求,,之間的大小關(guān)系. 解析 對任意實數(shù)成立,因此的圖像的對稱軸是. 的圖像是開口向上的拋物線,因此當時,隨著的增大而增大.于是有 .但由對稱性知,故
6、. 6.1.13 ★ 如圖所示,、分別表示一種白熾燈和一種節(jié)能燈費用(費用=燈的售價+電費,單位:元)與照明時間的函數(shù)圖像.假設(shè)兩種燈的使用壽命都是,照明效果一樣. (1)根據(jù)圖像分別求出、的函數(shù)關(guān)系式; (2)當照明時間為多少時,兩種燈的費用相等? (3)小亮房間計劃照明,他是買白熾燈省錢還是買節(jié)能燈省錢? 解析 (1)設(shè)直線的解析式為.由圖像得,解得.所以,的解析式為 . 設(shè)直線的解析式為.由圖像得 , 解得.所以,的解析式為 . (2)當時,兩種燈的費用相等,這時有 , 解得,所以,當照明時間為時,兩種燈的費用相等. (3)當時,,所以他買節(jié)能燈省錢.
7、6.1.14 ★★ 通過實驗研究,專家們發(fā)現(xiàn):初中學生聽課的注意例指標數(shù)是隨著老師講課施加你的變化而變化的,講課開始時,學生的興趣漸增,中間有一段時間,學生的興趣保持平穩(wěn)的狀態(tài),隨后開始分賽.學生注意力指標數(shù)隨時間(分鐘)變化的函數(shù)圖像如圖所示(越大表示學生注意力越集中).當時,圖像是拋物線的一部分,當和時,圖像是線段. (1)當時,求注意力指標數(shù)與時間的函數(shù)關(guān)系式; (2)一道數(shù)學競賽題需要講解24分鐘.問老師能否講過適當安排。使學生在 聽這道題時,注意力的指標數(shù)都不低于36. 解析 (1)當時,設(shè)拋物線的函數(shù)關(guān)系式為,由于它的圖像經(jīng)過點、、,所以 解得,,,. 所以 ,
8、. (2)當時, 所以,當時,令,得 , 解得,(舍去); 當時,令,得,解得 . 因為,所以,老師可以經(jīng)過適當?shù)陌才牛趯W生注意力指標數(shù)不低于36時,講授完這道競賽題. 6.2 一次函數(shù) 6.2.1 ★★ 四一次函數(shù), (1)若,求函數(shù)的表達式; (2)若,且,求函數(shù)的表達式. 解析(1)設(shè).因為 , 又因為 . 所以解得所以或. (2)設(shè).因為,所以 ① 因為,,所以 . ② 由①得,代入②得 . 得,則.所以. 6.2.2 ★★ 求證:一次函數(shù)的圖像對一切有意義的恒過一定點,并求這個定點. 解析 由一次函數(shù)得 , .
9、 因為等式對一切有意義的成立,所以得 解得 當,時,一次函數(shù)解析式變?yōu)楹愕仁?,所以函?shù)圖像過定點. 6.2.3 ★★ 已知、、為常數(shù)。,并且,求. 解析 用代換原方程的,得 . ① 用代換原方程中的,得 ② 得 . 因為,所以 . 所以 . 6.2.4 ★ 某人騎車沿直線旅行,先前進了千米,休息了一段時間,又原路返回千米(),再前進千米。則此人。離起點的距離與時間的人關(guān)系示意圖是( ) 解析 因為圖(A)沒有反映休息所消耗的時間;圖(D)沒有反映沿原路返回的一段路程;圖(B)盡管表明了折返后的變化,但沒有表示消耗的時間.上述三圖均有誤,故選(C
10、). 6.2.5 ★★ 已知一次函數(shù)的隨的值增大而增大,它的圖像與兩坐標軸構(gòu)成的直角三角形的面積不超過.反比例函數(shù)的圖像在二、四、象限.求滿足上述條件的的整數(shù)值. 解析 由一次函數(shù)的隨的值增大而增大,可知,解得 ① 又它的圖像與軸的交點坐標為,與軸的交點坐標為,則它的圖像與兩坐標軸構(gòu)成的直角三角形的面積是 , 得. ② 而反比例函數(shù)的圖像在第二、四象限,則,即 ③ 綜合①、②、③得. 所以滿足題意的的整數(shù)值為1、2. 6.2.6 ★★ 已知函數(shù),當自變量的取值范圍為時,既能取到大于5的值,又能取到小于3的值,求實數(shù)的取值范圍. 解析 顯然.當時,函數(shù)的
11、圖像是一條左低右高的線段,既能取到大于5的值,又能取到小于3的值的等價條件是對應的函數(shù)值大于5,對應的函數(shù)值小于3.當時,已知函數(shù)的圖像是一條左高右低的線段,可類似討論. 的圖像是一條線段,故既能取到大于5的值,又能取到小于3的值的等價條件是 或 或 即的取值范圍為. 6.2.7 ★★ 如圖,設(shè),其中,記在的最小值為,求及其最大值,并作的圖像. 解析 .因為當時,,為遞增函數(shù)或常數(shù)函數(shù),在上最小值;當時,,為遞增函數(shù)在上的最小值為 . 所以 因此在上為遞增函數(shù);在上為遞增函數(shù),故的最大值為. 6.2.8 ★設(shè)有兩直線,相交于點,它們與軸的交點為、.求中邊上的中線
12、的方程. 解析 如圖所示,在,中分別令,即可得交點、的坐標分別為、. 解方程組 得交點的坐標(3,4). 再設(shè)中線為,則由中點坐標公式求得.由于、兩點的橫坐標相同,均為3,故中線的直線方程為. 評注 平行于軸(或垂直于軸)的直線方程為;平行于軸(或垂直于)的直線方程為. 6.2.9 ★★★已知函數(shù). (1)求證:無論取何實數(shù)時,這些函數(shù)圖像恒過某一定點; (2)當在范圍內(nèi)變化時,在內(nèi)變化,求實數(shù)的值. 解析 (1)設(shè). 將它變?yōu)? . 令 解方程,得 即這些直線恒過定點. (2)當時,,不合題意; 當時,,一次函數(shù)隨著的增大而增大,因此, 解方程組,得.
13、 當時,,一次函數(shù)隨著的增大而減小,因此, 方程組無解. 故實數(shù)的值為. 評注 由(1)知,無論取何實數(shù)時,函數(shù)的圖像恒過定點,這些直線稱為直線系. 6.2.10 ★★ 一個一次函數(shù)的圖像與直線平行,與軸、軸的交點分別為、,并且過點,則在線段上(包括端點、),橫、縱坐標都是整數(shù)的點有( ). (A)4個(B)5個 (C)6個 (D)7個 解析 設(shè),由,得,所以,.所以、. 由,,取,7,11,15,19時,是整數(shù). 因此,在線段上(包括端點、),橫、縱坐標都是整數(shù)的點有5個. 故選(B). 6.2.11 ★★ 如圖,在直角坐標系中,矩形的頂點的坐標為(15,6
14、)直線恰好將矩形分成面積相等的兩部分,求的值. 解析 設(shè)矩形的對角線的交點為,則是它的對稱中心,點坐標為(7.5,3).過矩形對稱中心的直線,總是將矩形分成面積相等的兩部分.將點的坐標代入,得(或0.5). 6.2.12 ★★★ 設(shè)有直線過點,且在第一象限與兩坐標軸圍城的三角形的面積為最?。ㄈ鐖D).求此直線的方程. 解析 設(shè)直線的方程為,它與兩坐標軸的交點分別為、,它與兩坐標軸圍成的三角形的面積為,則有,,,這里,. . 由于, 且不等式等號當且僅當,即(由于)時成立,得最小面積為2,此時,所以,直線的方程為 . 評注 由于,所以,這里,.此不等式是一個應用很廣
15、的不等式,且當且僅當時等號成立. 6.2.13 ★★ 在直角坐標系中,軸上的動點到定點,的距離分別為何,那么當取最小值時,求點的橫坐標. 解析 作點關(guān)于軸的對稱點,設(shè)直線的解析式為,于是有 解出,. 故直線的解析式為. 令,解出即為所求. 下面證明使取最小值. 在軸上任取一點,連結(jié)、、,因為點關(guān)于軸的對稱點為,易知軸為的垂直平分線. 于是,.由三角形不等式可知. 又,所以 , 即使取最小值. 6.3 二次函數(shù) 6.3.1 ★★ (1)設(shè)拋物線,把它向右平移個單位,或向下平移個單位,都能使得拋物線與直線恰好有一個交點,求、的值; (2)把拋物線向左平移個單位,向上
16、平移個單位,則得到的拋物線經(jīng)過點(1,3)與(4,9),求、的值; (3)把拋物線向左平移三個單位,向下平移兩個單位后,所得圖像是經(jīng)過點的拋物線,求原二次函數(shù)的解析式. 解析 (1)拋物線向右平移個單位后,得到的拋物線為.于是方程有兩個相同的根,即方程 的判別式 所以.這時的交點為. 拋物線向下平移個單位,得到拋物線.于是方程 有兩個相同的根,即 , 所以.這時的交點為. (2)把向左平移個單位,向上平移個單位,得到拋物線為. 于是,由題設(shè)得 解得,,即拋物線向右平移了兩個另個單位,向上平移了一個單位. (3)首先,拋物線經(jīng)過點,可求得. 設(shè)原來的二次函數(shù)為
17、,由題設(shè)知 解得,.原二次函數(shù)為 . 評注 將拋物線向右平移個單位,得到的拋物線是;向左平移個單位,得到的拋物線是;向上平移個單位,得到;向下平移個單位,得到. 6.3.2 ★★ 已知拋物線的一段圖像如圖所示. (1)確定、、的符號; (2)求的取值范圍. 解析 (1)由于拋物線開口向上,所以.又拋物線經(jīng)過點,所以.因為拋物線的對稱軸在軸的右側(cè),從而,結(jié)合便知.所以,,. (2)記.由圖像及(1)知 即 所以 , 6.3.3 ★ 一條拋物線的頂點為,且與軸的兩個焦點的橫坐標為一正一負,則、、中為整數(shù)的( ) (A)只有 (B)只有 (C)只有
18、 (D)只有和 解析 由頂點為,拋物線交軸于兩點,知. 設(shè)拋物線與軸的兩個交點的橫坐標為標為、,即為方程的兩個根. 由題設(shè),知,所以. 根據(jù)對稱軸,即有,知. 故知結(jié)論(A)是正確的. 6.3.4 ★★ 已知二次函數(shù)(其中是正整數(shù))的圖像經(jīng)過點與點,并且與軸有兩個不同的交點,求的最大值. 解析 由于二次函數(shù)的圖像過點、,所以 解得 因為二次函數(shù)圖像與軸有兩個不同的交點,所以,,即,由于是正整數(shù),故. 所以.又因為,且當,,時,,滿足題意,故的最大值為. 6.3.5 ★★ 的三個頂點、、均在拋物線上,并且斜邊平行軸.若斜邊上的高為,則( ) (A) (B)
19、 (C) (D) 解析 設(shè)點的坐標為,點的坐標為,則點的坐標為,由勾股定理,得 , , , 所以. 由于,所以,故斜邊上高.故選(B) 6.3.6 ★★ 在直角坐標系中,拋物線與軸交于、兩點,若、兩點到原點的距離分別為、,且滿足,求的值. 解析 設(shè)方程的兩根分別為、,且,則有 ,. 所以,,由,可知,又,所以,拋物線的對稱軸在軸的左側(cè),于是,.所以 , , 故 . 解得. 6.3.7 ★ 不論取任何實數(shù),拋物線 的頂點都在一條直線上.求這條直線的函數(shù)解析式. 解析 將二次函數(shù)變形為,知拋物線的頂點坐標為 消去,得 . 所以 . 6.3.8 ★
20、 設(shè)、為常數(shù),并且,拋物線的圖像為圖中的四個圖像之一.求. 解析 由,知對稱軸不是,所以拋物線的圖像必為后兩個圖像之一.于是, . 解得 ,. 易知后兩個圖像的對稱軸為,得.所以,. 6.3.9 ★★ 已知拋物線(其中)不經(jīng)過第二象限. (1)判斷這條拋物線的頂點所在的象限,并說明理由; (2)若經(jīng)過這條拋物線頂點的直線與拋物線的另一個交點為,求拋物線的解析式. 解析 (1)因為若,則拋物線開口向上,于是拋物線一定經(jīng)過第二象限,所以當拋物線的圖像不經(jīng)過第二象限時,必有.又當時,,即拋物線與軸的交點為.因為拋物線不經(jīng)過第二象限,所以.于是 , , 所以頂點在第一象限.
21、 (2)由于點在拋物線,所以 , 所以.于是點的坐標為(1,0),點的坐標為.由于點在直線上,所以,所以.又由于直線經(jīng)過點,所以,所以.拋物線的解析式為. 6.3.10 ★★ 設(shè)二次函數(shù)滿足條件:,,且其圖像在軸上所截得的線段長為,求這個二次函數(shù)的表達式. 解析 由,,得 即,.因此所求的二次函數(shù)是 . 由于二次函數(shù)的圖像在軸上所截得的線段長,就是方程兩根差的絕對值,而這二次方程的兩根為 , 于是 , 即, , 或. 因此所求的二次函數(shù)表達式為 或. 6.3.11 ★★ 設(shè)二次函數(shù),當時,取得最大值10,并且它的圖像在軸上截得的線段長為4,求、、的值. 解
22、析 當時,取得最大值10的二次函數(shù)可寫成,且. 因為拋物線的對稱軸是,又因為圖像在軸上截得線段長是4,所以由對稱軸性。圖像與軸交點的橫坐標分別是1、5.因此,二次函數(shù)又可寫成 的形式,從而 , . 所以 . 因此,,,. 6.3.12 ★★ 如圖,點、在函數(shù)的圖像上,點、都在軸上,使得、都是等邊三角形,求點的坐標. 解析 如圖,過點、分別作軸的垂線,垂足分別為、,設(shè),,則,,所以,點、的坐標為 . 所以 解得于是,點的坐標為. 6.3.13 ★★ 已知點、的坐標分別為、,若二次函數(shù)的圖像與線段恰有一個交點,求的取值范圍. 解析 設(shè),由,得;由,得,此時,,
23、符合題意;由,得,此時,,不符合題意. 令,由判別式,得. 當時,,不符合題意;當時,,符合題意. 綜上所述,的取值范圍是或者. 6.3.14 ★★ 已知關(guān)于正整數(shù)的二次式(為實常數(shù)).若當且僅當時,有最小值,求實數(shù)的取值范圍. 解析 由于對于實數(shù),有, 其圖像對稱軸為. 當可以取正整數(shù)時,且當且僅當使得有最小值.于是必有對稱軸在與之間,且偏于,即 , 得. 所以,的取值范圍是. 6.3.15 ★★ 已知,的圖像與軸有兩個不同的交點、,且 , 求的值. 解析 首先,由,得或.由題意,可設(shè) , 則 , , 所以 , 解得,或者(舍去). 故. 6.3.16
24、 ★★ 已知二次函數(shù), 求所有的值,使得此二次函數(shù)圖像與軸的兩個交點不可能都落在軸的正半軸上. 解析 根據(jù)題意,問題可轉(zhuǎn)化為求當方程 的兩根中至少有一根為非正數(shù)時的值. 因為此方程根的判別式為 , 所以此方程必有兩實根,即函數(shù)與軸必有兩個焦點. 運用方程根與系數(shù)的關(guān)系得方程的兩根、滿足 , 當時,,則方程有且只有一個根的負數(shù); 當時,,但,則、均為非正數(shù). 所以,滿足要求的為一切實數(shù). 評注 在處理有關(guān)二次函數(shù)問題時,常常轉(zhuǎn)化為二次方程根的問題予以解決.反過來,在處理有關(guān)二次方程根的問題時,常常轉(zhuǎn)化為二次函數(shù)及其圖像的問題加以解決.二次函數(shù)與二次方程“相得益彰”
25、,它們是相通的. 6.3.17 ★★ 設(shè)有二次函數(shù)與軸交于兩點、,現(xiàn)有直線過其中一交點且與拋物線交于另一點,又若,求拋物線的方程. 解析 由已知條件知,其中一交點.為二次函數(shù)圖像上的點.如圖所示. 故,且即為方程的兩根之差的絕對值. . 的高為點的縱坐標的絕對值.解方程組 由②知代入①,得 . 而,故此方程即,得點的縱坐標為.由于,故 . 解方程組 得 所以,拋物線的方程為或. 6.3.18 ★★ 已知二次函數(shù),求證:對任意的實數(shù),這些二次函數(shù)的圖像恒過定點、,并求出,的坐標. 解析 將式子,整理成關(guān)于的式子為 . 令 解方程組,得 則、
26、. 6.3.19★★ 設(shè)、是拋物線上的點,原點位于線段的中點處.試求、兩點的坐標. 解析如圖,設(shè).因原點是的中點,知和關(guān)于原點對稱,即. 又、是拋物線上的點,分別將它們代入拋物線的方程,得 解得或. 所以、或、. 6.3.20 ★★ 已知二次函數(shù) (1)隨著的變化,該二次函數(shù)圖象的頂點是否都在某條拋物線上?如果是,請求出該拋物線的函數(shù)表達式;如果不是,請說明理由; (2)如果直線經(jīng)過二次函數(shù) 圖象的頂點,求此時的值. 解析(1)將二次函數(shù)配方,得 , 所以頂點坐標. 方法1:分別取,,1,得到三個頂點坐標、、.過這三個頂點的二次函數(shù)的表達式是. 將頂
27、點坐標代入的左右兩邊,經(jīng)檢驗,左邊=右邊. 因此,無論塒取何值,頂點都在拋物線上. 方法2:令,. 將代入,得 . 故點所在的拋物線的函數(shù)表達式是. (2)如果頂點在直線上,則 , 即. 故或. 所以,當直線經(jīng)過二次函數(shù) 圖象的頂點時,的值是或0. 6.3.21 ★★ 設(shè)有整系數(shù)二次函數(shù),其圖象開口方向朝上,且與軸有兩個交點,分別在、內(nèi),且,的判別式等于5,試求、、的值. 解析 依題意知,如圖所示. 設(shè),的圖象與軸的兩個交點分別為、,且,則,. 由于, 所以 .① .② 由于,所以 .③ 由②、③知,故. 由于為正整數(shù),且由①知為貧整數(shù),從
28、而,于是判別式 , 且當且僅當,時,等號成立. 所以,,,. 即. 6.3. 22 ★★★ 求所有的整系數(shù)二次函數(shù),使得,. 解析 由題設(shè)得 , ① . ② ②一①,得 , , 因為,所以,故,令,是整數(shù),則 , , 所以, 故,,. 于是,,,,進而可得 ,.. 所以,滿足題設(shè)的二次函數(shù)為,,. 6.3.23 ★★★ 已知二次函數(shù) 的圖象恒不在軸下方,且恒成立,求實數(shù)的取值范圍. 解析 由題設(shè)知,恒成立,所以, ,且. 記,則 , 當且僅當,即,時,不等式等號成立,從而的最小值為3,于是,的取值范圍是. 6.3. 24 ★★
29、★ 已知方程有兩個實數(shù)根、,并且,.證明: (1); (2). 解析(1)由韋達定理知 . (2)設(shè),則的圖象是開口向上的拋物線,且與軸的兩交點在與2 之間,所以,即 , , 所以 , 故 評注 利用二次函數(shù)的圖象來研究二次方程的根以及系數(shù)之間的關(guān)系,是一種行之有效的方法. 6.3.25 ★★★ 設(shè)函數(shù),,這里以是正整數(shù),則在的值域中有多少個整數(shù)? 解析 解決本例需先確定函數(shù)的值域,因為的圖象是一段拋物線弧,因此確定值域只需求出的最大值與最小值. 函數(shù)圖象(拋物線)的頂點橫坐標,且拋物線開口向上,故函數(shù)的圖象(一段拋物線弧)在前述拋物絨對稱軸的右側(cè)(如圖),其
30、中和為示意位置,實線表示的圖象. 故)的最大值為,最小值為,而值域為.其中的整數(shù),,…,,共有 (個). 6.3. 26 ★★★ 設(shè)、為正整數(shù),且,如果對一切實數(shù),二次函數(shù)的圖象與軸的兩個交點間的距離不小于,求、的值. 解析 因為一元二次方程的兩根分別為和,所以二次函數(shù) 的圖象與軸的兩個交點間的距離為. 由題意,,即,即 由題意知,,且上式對一切實數(shù)恒成立,所以 所以或 6.3.27 ★★★ 設(shè)、為正整數(shù),且,二次函數(shù)的圖象與軸的兩個交點間的距離為,二次函數(shù)的圖象與軸的兩個交點間的距離為.如果對一切實數(shù)恒成立,求、的值. 解析 因為一元二次方程的兩根分別
31、為和,所以; 一元二次方程的兩根分別為和,所以. 所以, . ① 由題意知,,且①式對一切實數(shù)恒成立,所以 所以或' 6.3. 28★★★已知函數(shù) 有最大值,求實數(shù)的值, 解析 因為 ,, 它的對稱軸是直線,于是必須根據(jù)值是否在的范圍內(nèi)分三種情況討論. (1)若,即時,隨著的增加而減少.這時,的最大值,即.由 得.因,故. (2)若,即時,的最大值為,即.由得,這與矛盾. (3)若,即時,隨著增加而增加,這時的最大值是,即.由,得.得.因為,故. 綜上所述,滿足題意的為廂或. 6.3.2
32、9設(shè)、是實常數(shù),當是取任意實數(shù)時,函數(shù) 的圖象與軸都交于點. (1)求、6的值; (2)若函數(shù)圖象與軸的另一交點為,當變化時,求的最大值. 解析(1)由題設(shè)知,點在函數(shù)的圖象上, 所以 , . 上面這個關(guān)于的一次方程有無窮多個解,所以 解得,. (2)由(1)知,,,這時函數(shù)為 . 設(shè)點,則.由韋達定理知 , , 所以, , 所以 , 所以 . 又當時,,此時,. 所以,的最大值為2. 6.3.30 ★★ 若拋物線與連結(jié)兩點、的線段(包括、兩點)有兩個相異的交點,求的取值范圍. 解析 易知過點、的直線方程為.而拋物線與線段有兩個交點就是方程 在0上
33、有兩個不相等的實根. 令,則有 解得 . 評注 利用二次函數(shù)的圖象來研究一元二次方程的根的分布是非常有效的手段. 6.3.31 ★★ 當取遍0到5的所有實教時,求滿足 的整數(shù)6的個數(shù). 解析 由題設(shè)等式,得 . 它的圖象是以為頂點,開口向上的拋物線,當時,在處取最小值,在處取最大值. 所以 , 所以,,1,2,…,10,11. 滿足題設(shè)條件的整數(shù)共有13個. 6.3.32 ★★ 設(shè),,且、都是整數(shù).已知當時,;當時,. (1)求證:(這表示不能被整除),且是負整數(shù); (2)在取整數(shù)所得的所有函數(shù)值,中,使取最小值的是多少? 解析 (1)拋物線開口向上,
34、經(jīng)過原點.又由題設(shè)可知在的范圍內(nèi)有一個實根.因此該拋物線還經(jīng)過點(如圖). 注意到的兩根是和,故.由于,故,且由知必是負整數(shù). (2)因拋物線的對稱軸是,而,.因此在所有整數(shù)中,到的距離最小的是8.從而當取整數(shù)時,使取最小值的必是. 6.3.33 ★★ 在坐標平面上,縱坐標與橫坐標都是整數(shù)的點稱為整點.試在二次函數(shù)的圖象上找出滿足的所有整點,并說明理由. 解析 由題意得 , 即有 . ① 當時,式①化為 , 得 2. 又, 則滿足及均是整數(shù)的有,;,;,;,. 當時,式①化為 , 得. 則滿足及均是整數(shù)的有,;,. 所以滿足題中要求的整點是 、、、、、. 6.3.34 ★★ 坐標平面上,橫坐標與縱坐標都是整數(shù)的點稱為整點,如果將二次函數(shù)與軸所圍成的封閉圖形涂成紅色,求在此紅色區(qū)域內(nèi)部及其邊界上的整點的個數(shù). 解析 與軸有兩個交點和,軸上在與之間共有5個整數(shù):2、 3、 4、 5、6. 將函數(shù)改寫為. 當,有,滿足的整數(shù)有0、1、2,共3個; 當,有等,滿足等的整數(shù)有0,1,….5.共6個; 當,有,滿足的整數(shù)有0,1,…,6,共7個; 當,有等,滿足的整數(shù)有0,1,…,5,共6個; 當,有,滿足的整數(shù)有0、1、2,共3個. 共得25個整點, 26
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