专题3 函数图象的公共点
破解策略
根据公共点的个数,求待定系数的取值范围的一般步骤为: (1)画图.
(2)确定待定系数所在位置,明确图象的变化趋势. 例如:
①直线y=2x+b.其中待定系数是b.则直线y=2x+b与直线y=2x是平行或重合的; ②直线y=kx-1,其中待定系数是k,则直线y=kx-1是绕着固定点(0,-l)旋转的;
2
③抛物线y=ax+5.其中待定系数是a,则该抛物线的顶点是固定的,开口大小和方向是变化的;
22
④抛物线y=x+bx+c,其中待定系数是b,c.则可将一般式化为顶点式,再将抛物线y=x 上下左右平移得到. (3)找临界点, 例题讲解
122例1 若二次函数y= x- x-1的图象与y轴的交点为A.过点A作直线l∥x轴.将抛物线在
331y轴左侧部分沿直线l翻折,其余部分保持不变.得到一个新图象,直线y=x+b与新图象只有一
3个公共点p(x0,y0),且y0≤7,求b的取值范围.
1解:当直线y=x+b经过点(0,-1)时,得b=-l,
3yOl
x1221当直线与原抛物线只有一个交点时,令x- x-1=x+b,
3332
整理得x-3x-3-3b=0. 则△=9+4(3+3b)=0,即b=-
7; 4122当x- x-1=7时,解得x1=6,x2=-4(舍),
331将(6,7)代入直线y=x+b,得b=5.
37结合函数图象,可得当-l<b≤5或b<?时,直线与新图象只有一个公共点.
4
2
例2 若二次函数y=-x+2x+3的图象与x轴交于A,B两点,将此图象在x轴下方的部分沿x轴翻折·其余部分保持不变,得到一个新图象.当直线y= kx+3与新图象恰有三个公共点时,求k的值.
解:当直线y=kx+3经过点A(-1,0)时,得k=3; 当直线y=kx+3经过点B(3,0)时,得k=-1;
22
当直线与原抛物线只有一个公共点时,令kx+3=-x+2x+3,则△=(k-2)=0.即k=2. 结合函数图象.可得当k= -1,2或3时,直线y=kx+3与新图象恰有三个公共点.
yA -1O3 Bx
16例3 已知抛物线L:y=-(x-t)(x-t+4)(常数t>0)与双曲线y=?有个交点的横坐标为
2xx0,且满足4≤x0≤6.通过L位置随t变化的过程,求出t的取值范围.
33,所以L与双曲线在点C(4,).D(6,1)之间的一22段有个交点,圆为抛物线与x轴的两个交点为(t,0).(t-4,0)(t-4<t),所以(t,0)在(t-4,0)的右侧.
解:如图,双曲线在4≤x0≤6时.1≤y0≤由
31=-(x-t)(x-t+4),x=4.得t1=5.t2=7, 221(x-t)(x-t+4).x=6,得t3= 8-2,t4=8+2. 2 由1=-
因为5<8-2<7<8+2,所以当t=5时,L右侧过点C; 当t= 8-2时,L右侧过点D; 当t=7时.L左侧过点C; 当t =8+2时.L左侧过点D; 所以5≤t≤8-2,或7≤t≤8+2 10
yCO46
例4 定义:对于给定的两个函数,任取自变量.x的一个值.当x<0时,它们对应的函数值互为相反数;当x≥0时,它们对应的函数值相等,我们称这样的两个函数互为相关函数,例如:一次函数y??x?1,x<0;=-x-1,它的相关函数为y=?
x?1,x≥0.?Dx19 在平面直角坐标系中,点M,N的坐标分别为(?,1).(,1).连结MN.求线段MN与二次函
222
数y=-x+4x+n的相关函数的图象有两个公共点时,n的取值范围.
2
解 由题意可得,二次函数y=-x+4x+n的相关函数为: ?x2?4x?n?(x?2)2?(n?4),x<0; y??22?x?4x?n??(x?2)?(n?4),x≥0.?①当相关函数的图象经过点(2,1)时,如图, 此时n+4=1.即n= -3;
yx=2MONx
②当相关函教的图形经过点(0,-1)时,如图,此时n= -1;
yx=2MONx
③当相关函数的图形经过点(0,1)时,如图,此时n = 1;
yx=2MONx
11215④当相关函数的图形经过点(?,1)时.如图, 此时(?)-4×(?)-n=1,解得n =.
2224yx=2MONx
5. 42
例5 在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=mx-2mx+2(m≠0)与y轴交于点A,其对称轴与x轴交于点B,点C,D在x轴上(点C在点D的左侧),且点B的距离都为2,若抛物线与线段BC有两个公共点,结合函数图象,求m的取值范围.
结合函数图象,满足题意的n的取值范围为-3<n≤-1或1<n≤
yOx
解:因为抛物线y=mx-2mx+2=m(x-1)+2-m,所以抛物线的顶点为(1,2-m),对称轴为x=1,点A(0,2),所以点B的坐标为(1,0),从而点C(-1,0),D(3,0).
2
2
12