题文

设a、b是任意两个不等实数，我们规定：满足不等式a≤x≤b的实数x的所有取值的全体叫做闭区间，表示为[a，b]．对于一个函数，如果它的自变量x与函数值y满足：当m≤x≤n时，有m≤y≤n，我们就称此函数是闭区间[m，n]上的“闭函数”． （1）反比例函数y= 2013 x 是闭区间[1，2013]上的“闭函数”吗？请判断并说明理由； （2）若一次函数y=kx+b（k≠0）是闭区间[m，n]上的“闭函数”，求此函数的解析式； （3）若二次函数y= 1 5 x2- 4 5 x- 7 5 是闭区间[a，b]上的“闭函数”，求实数a，b的值．

题型：解答题  难度：中档

答案

（1）反比例函数y= 2013 x 是闭区间[1，2013]上的“闭函数”．理由如下： 反比例函数y= 2013 x 在第一象限，y随x的增大而减小， 当x=1时，y=2013； 当x=2013时，y=1， 所以，当1≤x≤2013时，有1≤y≤2013，符合闭函数的定义，故 反比例函数y= 2013 x 是闭区间[1，2013]上的“闭函数”； （2）分两种情况：k＞0或k＜0． ①当k＞0时，一次函数y=kx+b（k≠0）的图象是y随x的增大而增大，故根据“闭函数”的定义知， km+b=m kn+b=n ， 解得 k=1 b=0 ． ∴此函数的解析式是y=x； ②当k＜0时，一次函数y=kx+b（k≠0）的图象是y随x的增大而减小，故根据“闭函数”的定义知， km+b=n kn+b=m ， 解得 k=-1 b=m+n ． ∴此函数的解析式是y=-x+m+n； （3）∵y= 1 5 x2- 4 5 x- 7 5 = 1 5 （x-2）2- 11 5 ， ∴该二次函数的图象开口方向向上，最小值是- 11 5 ，且当x＜2时，y随x的增大而减小；当x＞2时，y随x的增大而增大； ①当b≤2时，此二次函数y随x的增大而减小，则根据“闭函数”的定义知， 1 5 a2- 4 5 a- 7 5 =b 1 5 b2- 4 5 b- 7 5 =a ， 解得， a=1 b=-2 （不合题意，舍去）或 a=-2 b=1 ； ②当a＜2＜b时，此时二次函数y= 1 5 x2- 4 5 x- 7 5 的最小值是- 11 5 =a，根据“闭函数”的定义知，b= 1 5 a2- 4 5 a- 7 5 、b= 1 5 b2- 4 5 b- 7 5 ； a）当b= 1 5 a2- 4 5 a- 7 5 时，由于b= 1 5 （- 11 5 ）2- 4 5 ×（- 11 5 ）- 7 5 = 166 125 ＜2，不合题意，舍去； b）当b= 1 5 b2- 4 5 b- 7 5 时，解得b= 9± 109 2 ， 由于b＞2， 所以b= 9+ 109 2 ； ③当a≥2时，此二次函数y随x的增大而增大，则根据“闭函数”的定义知， 1 5 a2- 4 5 a- 7 5 =a 1 5 b2- 4 5 b- 7 5 =b ， 解得， a= 9- 109 2 b= 9+ 109 2 ， ∵ 9- 109 2 ＜0， ∴舍去． 综上所述， a=-2 b=1 或 a=- 11 5 b= 9+ 109 2 ．

据专家权威分析，试题“设a、b是任意两个不等实数，我们规定：满足不等式a≤x≤b的实数x的所..”主要考查你对  一次函数的定义，反比例函数的性质，求二次函数的解析式及二次函数的应用  等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下：

一次函数的定义反比例函数的性质求二次函数的解析式及二次函数的应用

考点名称：一次函数的定义

• 一次函数的定义：
  在某一个变化过程中，设有两个变量x和y，如果可以写成y=kx+b(k、b为常数，k≠0)，那么我们就说y是x的一次函数，其中x是自变量，y是因变量。
  ①正比例函数是一次函数，但一次函数不一定是正比例函数；
  ②一般情况下，一次函数的自变量的取值范围时全体实数；
  ③如果一个函数是一次函数，则含有自变量x的式子是一次的，系数k不等于0，而b可以为任意实数。

• 一次函数基本性质：
  1．在正比例函数时，x与y的商一定(x≠0）。在反比例函数时，x与y的积一定。
  在y=kx+b（k，b为常数，k≠0）中，当x增大m时，函数值y则增大km，反之，当x减少m时，函数值y则减少km。
  
  2．当x=0时，b为一次函数图像与y轴交点的纵坐标，该点的坐标为(0，b)。
  
  3．当b=0时，一次函数变为正比例函数。当然正比例函数为特殊的一次函数。
  
  4．在两个一次函数表达式中：
  当两个一次函数表达式中的k相同，b也相同时，则这两个一次函数的图像重合；
  当两个一次函数表达式中的k相同，b不相同时，则这两个一次函数的图像平行；
  当两个一次函数表达式中的k不相同，b不相同时，则这两个一次函数的图像相交；
  当两个一次函数表达式中的k不相同，b相同时，则这两个一次函数图像交于y轴上的同一点（0，b）；
  当两个一次函数表达式中的k互为负倒数时，则这两个一次函数图像互相垂直。
  
  5．两个一次函数（y1=k₁x+b₁,y₂=k₂x+b₂)相乘时（k≠0），得到的的新函数为二次函数，
  该函数的对称轴为－（k₂b₁+k₁b₂)/(2k₁k₂)；
  当k₁,k₂正负相同时，二次函数开口向上；
  当k₁,k₂正负相反时，二次函数开口向下。
  二次函数与y轴交点为（0，b₂b₁)。
  
  6．两个一次函数(y₁=ax+b,y₂=cx+d)之比，得到的新函数y₃=(ax+b)/(cx+d)为反比例函数，渐近线为x=－b/a，y=c/a。

• 一次函数的判定：
  ①判断一个函数是否是一次函数，就是判断它是否能化成y=kx+b的形式；
  ②当k≠0，b=0时，这个函数即是k≠0一次函数，k≠0又是正比例函数；
  ③当k=0，b≠0时，这个函数不是一次函数；
  ④一次函数的一般形式是关于x的一次二项式，它可以转化为含x、y的二元一次方程。

考点名称：反比例函数的性质

• 反比例函数性质：
  1.当k>0时，图象分别位于第一、三象限；
  当k<0时，图象分别位于第二、四象限。
  2.当k>0,在同一个象限内，y随x的增大而减小；
  当k<0时，在同一个象限，y随x的增大而增大。
  3.当k>0时，函数在x<0上为减函数、在x>0上同为减函数；
  当k<0时，函数在x<0上为增函数、在x>0上同为增函数。
  定义域为x≠0；值域为y≠0。
  4.因为在y=k/x(k≠0)中，x不能为0，y也不能为0，所以反比例函数的图象不可能与x轴相交，也不可能与y轴相交.
  5. 在一个反比例函数图象上任取两点P，Q，过点P，Q分别作x轴，y轴的平行线，与坐标轴围成的矩形面积为S1，S2则S1＝S2 ,且等于|k|.
  6. 反比例函数的图象既是轴对称图形，又是中心对称图形，它有两条对称轴 y=x ，y=-x，对称中心是坐标原点.

• 函数图象位置和函数值的增减：
  反比例函数:，反比例函数的性质主要研究它的图象的位置和函数值的增减情况，列表归纳如下：
  

考点名称：求二次函数的解析式及二次函数的应用

• 求二次函数的解析式：
  最常用的方法是待定系数法，根据题目的特点，选择恰当的形式，一般，有如下几种情况：
  （1）已知抛物线上三点的坐标，一般选用一般式；
  （2）已知抛物线顶点或对称轴或最大（小）值，一般选用顶点式；
  （3）已知抛物线与x轴的两个交点的横坐标，一般选用两点式；
  （4）已知抛物线上纵坐标相同的两点，常选用顶点式。
  
  二次函数的应用：
  （1）应用二次函数才解决实际问题的一般思路：
  理解题意；
  建立数学模型；
  解决题目提出的问题。
  （2）应用二次函数求实际问题中的最值：
  即解二次函数最值应用题，设法把关于最值的实际问题转化为二次函数的最值问题，然后按求二次函数最值的方法求解。
  求最值时，要注意求得答案要符合实际问题。

• 二次函数的三种表达形式：
  ①一般式：
  y=ax2+bx+c(a≠0,a、b、c为常数)，顶点坐标为 [,]
  把三个点代入函数解析式得出一个三元一次方程组，就能解出a、b、c的值。

  ②顶点式：
  y=a(x-h)2+k(a≠0,a、h、k为常数),顶点坐标为对称轴为直线x=h，顶点的位置特征和图像的开口方向与函数y=ax²的图像相同，当x=h时，y最值=k。
  有时题目会指出让你用配方法把一般式化成顶点式。
  例：已知二次函数y的顶点(1,2)和另一任意点(3,10)，求y的解析式。
  解：设y=a(x-1)2+2，把(3,10)代入上式，解得y=2(x-1)2+2。
  注意：与点在平面直角坐标系中的平移不同，二次函数平移后的顶点式中，h>0时，h越大，图像的对称轴离y轴越远，且在x轴正方向上，不能因h前是负号就简单地认为是向左平移。
  具体可分为下面几种情况：
  当h>0时，y=a(x-h)2的图象可由抛物线y=ax2向右平行移动h个单位得到；
  当h<0时，y=a(x-h)2的图象可由抛物线y=ax2向左平行移动|h|个单位得到；
  当h>0,k>0时，将抛物线y=ax2向右平行移动h个单位，再向上移动k个单位，就可以得到y=a(x-h)2+k的图象；
  当h>0,k<0时，将抛物线y=ax2向右平行移动h个单位，再向下移动|k|个单位可得到y=a(x-h)2+k的图象；
  当h<0,k>0时，将抛物线y=ax2向左平行移动|h|个单位，再向上移动k个单位可得到y=a(x-h)2+k的图象；
  当h<0,k<0时，将抛物线y=ax2向左平行移动|h|个单位，再向下移动|k|个单位可得到y=a(x-h)2+k的图象。

  ③交点式：
  y=a(x-x₁)(x-x₂) (a≠0) [仅限于与x轴即y=0有交点时的抛物线，即b²-4ac≥0] .
  已知抛物线与x轴即y=0有交点A（x₁，0）和 B（x₂，0）,我们可设y=a(x-x₁)(x-x₂),然后把第三点代入x、y中便可求出a。
  
  由一般式变为交点式的步骤：
  二次函数
  ∵x₁+x₂=-b/a， x₁?x₂=c/a(由韦达定理得),
  ∴y=ax2+bx+c
  =a(x2+b/ax+c/a)
  =a[x2-(x₁+x₂)x+x₁?x₂]
  =a(x-x₁)(x-x₂).
  重要概念：
  a，b，c为常数，a≠0，且a决定函数的开口方向。a>0时，开口方向向上；
  a<0时，开口方向向下。a的绝对值可以决定开口大小。
  a的绝对值越大开口就越小，a的绝对值越小开口就越大。
  能灵活运用这三种方式求二次函数的解析式；
  能熟练地运用二次函数在几何领域中的应用；
  能熟练地运用二次函数解决实际问题。

• 二次函数的其他表达形式：
  ①牛顿插值公式:
  f(x)=f[x₀]+f[x₀,x₁](x-x₀)+f[x₀,x₁,x₂](x-x₀)(x-x₁)+...f[x₀,...x_n](x-x₀)...(x-_xn-1)+Rn(x)由此可引导出交点式的系数a=y/(x·x)(y为截距)　
  二次函数表达式的右边通常为二次三项式。
  
  双根式
  y=a(x-x₁)*(x-x2)
  若ax2+bx+c=0有两个实根x₁,x₂，则y=a(x-x₁)(x-x₂)此抛物线的对称轴为直线x=(x₁+x₂)/2。
  
  ③三点式
  已知二次函数上三个点，（x₁,f(x₁)）（x₂,f(x₂)）（x₃,f(x₃)）
  则f(x)=f(x₃)(x-x₁)(x-x₂)/(x₃-x₁)(x₃-x₂)+f(x₂)(x-x₁)*(x-x₃)/(x₂-x₁)(x₂-x₃)+f(x₁)(x-x₂)(x-x₃)/(x₁-x₂)(x₁-x₃)
  与X轴交点的情况
  当△=b2-4ac>0时，函数图像与x轴有两个交点。(x₁,0), (x₂,0);
  当△=b2-4ac=0时，函数图像与x轴只有一个交点。(-b/2a，0)。
  Δ=b2-4ac<0时，抛物线与x轴没有交点。
  X的取值是虚数（x=-b±√b2－4ac的值的相反数，乘上虚数i，整个式子除以2a）

• 二次函数解释式的求法：
  就一般式y=ax2＋bx＋c（其中a，b，c为常数，且a≠0）而言，其中含有三个待定的系数a ，b ，c．求二次函数的一般式时，必须要有三个独立的定量条件，来建立关于a ，b ，c 的方程，联立求解，再把求出的a ，b ，c 的值反代回原函数解析式，即可得到所求的二次函数解析式。

  1.巧取交点式法：
  知识归纳：二次函数交点式：y＝a(x－x₁)(x－x₂) （a≠0）x₁，x₂分别是抛物线与x轴两个交点的横坐标。
  已知抛物线与x轴两个交点的横坐标求二次函数解析式时，用交点式比较简便。
  ①典型例题一：告诉抛物线与x轴的两个交点的横坐标，和第三个点，可求出函数的交点式。
  例：已知抛物线与x轴交点的横坐标为-2和1 ，且通过点（2，8），求二次函数的解析式。
  点拨：
  解设函数的解析式为y＝a(x+2)(x-1)，
  ∵过点（2，8），
  ∴8＝a(2+2)(2-1)。
  解得a=2，
  ∴抛物线的解析式为：
  y＝2(x+2)(x-1)，
  即y＝2x2+2x-4。
  
  ②典型例题二：告诉抛物线与x轴的两个交点之间的距离和对称轴，可利用抛物线的对称性求解。
  例：已知二次函数的顶点坐标为（3，-2），并且图象与x轴两交点间的距离为4，求二次函数的解析式。
  点拨：
  在已知抛物线与x轴两交点的距离和顶点坐标的情况下，问题比较容易解决．由顶点坐标为（3，-2）的条件，易知其对称轴为x＝3，再利用抛物线的对称性，可知图象与x轴两交点的坐标分别为（1，0）和（5，0）。此时，可使用二次函数的交点式，得出函数解析式。

  2.巧用顶点式：
  顶点式y=a(x－h)²+k（a≠0），其中（h，k）是抛物线的顶点。当已知抛物线顶点坐标或对称轴，或能够先求出抛物线顶点时，设顶点式解题十分简洁，因为其中只有一个未知数a。在此类问题中，常和对称轴，最大值或最小值结合起来命题。在应用题中，涉及到桥拱、隧道、弹道曲线、投篮等问题时，一般用顶点式方便．
  ①典型例题一：告诉顶点坐标和另一个点的坐标，直接可以解出函数顶点式。
  例：已知抛物线的顶点坐标为（-1，-2），且通过点（1，10），求此二次函数的解析式。
  点拨：
  解∵顶点坐标为（-1，-2），
  故设二次函数解析式为y=a(x+1)²-2 （a≠0）。
  把点（1，10）代入上式，得10=a·(1+1)²-2。
  ∴a=3。
  ∴二次函数的解析式为y=3(x+1)²-2，即y=3x²+6x+1。
  
  ②典型例题二：
  如果a>0，那么当 时，y有最小值且y_最小=；
  如果a<0，那么，当时，y有最大值，且y_最大=。
  告诉最大值或最小值，实际上也是告诉了顶点坐标，同样也可以求出顶点式。
  例：已知二次函数当x＝4时有最小值－3，且它的图象与x轴两交点间的距离为6，求这个二次函数的解析式。
  点拨：
  析解∵二次函数当x＝4时有最小值－3，∴顶点坐标为（4，-3），对称轴为直线x＝4，抛物线开口向上。
  由于图象与x轴两交点间的距离为6，根据图象的对称性就可以得到图象与x轴两交点的坐标是（1，0）和（7，0）。
  ∴抛物线的顶点为（4，-3）且过点（1，0）。
  故可设函数解析式为y＝a(x－4)²－3。
  将（1，0）代入得0＝a(1－4)²－3, 解得a＝13．
  ∴y＝13(x－4)²-3，即y＝13x²－83x＋73。
  ③典型例题三：告诉对称轴，相当于告诉了顶点的横坐标，综合其他条件，也可解出。
  例如：
  （1）已知二次函数的图象经过点A（3，-2）和B（1，0），且对称轴是直线x＝3．求这个二次函数的解析式.
  （2）已知关于x的二次函数图象的对称轴是直线x=1，图象交y轴于点（0，2），且过点（-1，0），求这个二次函数的解析式.
  （3）已知抛物线的对称轴为直线x=2，且通过点（1，4）和点（5，0），求此抛物线的解析式.
  （4）二次函数的图象的对称轴x=-4，且过原点，它的顶点到x轴的距离为4，求此函数的解析式．
  
  ④典型例题四：利用函数的顶点式，解图像的平移等问题非常方便。
  例：把抛物线y=ax2+bx+c的图像向右平移3 个单位, 再向下平移2 个单位, 所得图像的解析式是y=x2-3x+5, 则函数的解析式为_______。
  点拨：
  解先将y=x2-3x+5化为y=(x-32)2+5-94, 即y=(x-32)2+114。
  ∵它是由抛物线的图像向右平移3 个单位, 再向下平移2 个单位得到的，
  ∴原抛物线的解析式是y=(x-32+3)2+114+2=(x+32)2+194=x2+3x+7。