已知一次函数y1=2x,二次函数y2=x2+1.
(Ⅰ)根据表中给出的x的值,计算对应的函数值y1、y2,并填在表格中:
x-3-2-10123y1=2x???????y2=x2+1???????(Ⅱ)观察第(Ⅰ)问表中有关的数据,证明如下结论:在实数范围内,对于x的同一个值,这两个函数所对应的函数值y1≤y2均成立;
(Ⅲ)试问,是否存在二次函数y3=ax2+bx+c,其图象经过点(-5,2),且在实数范围内,对于x的同一个值,这三个函数所对应的函数值y1≤y3≤y2均成立?若存在,求出函数y3的解析式;若不存在,请说明理由.
网友回答
解:(Ⅰ) x-3-2-10123y1=2x-6-4-20246y2=x2+1105212510(Ⅱ)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;
(Ⅲ)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)=+x+.
解析分析:(Ⅰ)根据表中所给的x的值,代入函数式求值即可;
(Ⅱ)把y2化成完全平方的形式与y1进行比较即可得出结论;
(Ⅲ)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:此题结合图表考查了同学的对函数图象上点的坐标特征的理解,以及通过数形结合考查了同学们的探索发现能力.
解答此题需要熟知函数图象的交点个数与判别式的关系,通过将函数问题转化为方程问题来解答.