已知一次函数y1=2x和二次函数y2=x2+1.(1)求证:函数y1、y2的图象都经过同一个定点;(2)求证:在实数范围内,对于任意同一个x的值,这两个函数所对应的函

发布时间:2020-07-30 08:31:37

已知一次函数y1=2x和二次函数y2=x2+1.
(1)求证:函数y1、y2的图象都经过同一个定点;
(2)求证:在实数范围内,对于任意同一个x的值,这两个函数所对应的函数值y1≤y2总成立;
(3)是否存在抛物线y3=ax2+bx+c,其图象经过点(-5,2),且在实数范围内,对于同一个x的值,这三个函数所对应的函数值y1≤y3≤y2总成立?若存在,求出y3的解析式;若不存在,说明理由.

网友回答

解:(1)令y1=y2,
得:2x=x2+1,
整理得:x2-2x+1=0
∵△=b2-4ac=(-2)2-4=0
∴直线y1=2x与抛物线y2=x2+1只有一个交点,
即:函数y1、y2的图象都经过同一个定点;

(2)在实数范围内,对于x的同一个值y2=x2+1=(x-1)2+2x,y1=2x,
∵(x-1)2≥0,
∴y1≤y2;

(3)由y1=2x,y2=x2+1得:
y2-y1=x2+1-2x=(x-1)2
即当x=1时,有y1=y2=2.
所以(1,2)点为y1和y2的交点.
因为要满足y1≤y3≤y2恒成立,所以y3图象必过(1,2)点.
又因为y3-y1=ax2+bx+c-2x恒大于等于0,即ax2+(b-2)x+c恒大于等于0,所以二次函数ax2+(b-2)x+c必定开口向上,
即有a>0且(b-2)2-4ac≤0,
同样有y2-y3=(1-a)x2-bx+(1-c)恒大于0,
有 1-a>0 且 b2-4(1-a)(1-c)≤0,
又因为函数过(-5,2)和(1,2)两点,所以有
25a-5b+c=2 ①
a+b+c=2 ②
①-②得 b=4a,
将b=4a代入②得:c=2-5a,
代入(b-2)2-4ac≤0得,
(4a-2)2-4a(2-5a)=16a2-16a+4-8a+20a2
=36×a2-24a+4=4(3a-1)2≤0
等式成立时 a=,
将b=4a,c=2-5a 代入b2-4(1-a)(1-c)≤0,
(4a)2-4(1-a)(1-(2-5a))=36×a2-24a+4=4(3a-1)2≤0
满足条件a=
所以y3的解析式为y3=(x2+4a+1)=x2+x+.

解析分析:(1)令y1=y2,得到2x=x2+1,得到其根的判别式等于0即可说明两图象只有一个交点,即经过同一个定点.(2)把y2化成完全平方的形式与y1进行比较即可得出结论;(3)由图可知,在实数范围内,对于x的同一个值,三个函数所对应的函数值y1≤y3≤y2均成立,利用c=2-5a,代入(b-2)2-4ac≤0得出a的值,于是可推理出抛物线的解析式.

点评:此题主要考查了二次函数与一元二次方程的关系、根的判别式、完全平方公式、非负数的性质以及用待定系数法确定函数解析式的方法,难度较大.
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