1 / 4
(2023 昌平二模)★★★★
26.在平面直角坐标系 xOy 中,点(2a+1,m),(b,n)是抛物线
2 2
y ax a x c = − + 2
( 0 a ,c 0)
上的点.
(1)当 a=1 时,求抛物线对称轴,并直接写出 m 与 c 大小关系;
(2)若对于任意的 2≤b≤4,都有
m c n
,求 a 的取值范围.
1 / 4
(2023 昌平二模)★★★★
26.在平面直角坐标系 xOy 中,点(2a+1,m),(b,n)是抛物线
2 2
y ax a x c = − + 2
( 0 a ,c 0)
上的点.
(1)当 a=1 时,求抛物线对称轴,并直接写出 m 与 c 大小关系;
(2)若对于任意的 2≤b≤4,都有
m c n
,求 a 的取值范围.
2 / 4
吴老师图解
(1)
m c .
思路&图解
当
a =1
时,抛物线的解析式为
2
y x x c = − + 2 , 2 1 3 a + = ,
易求得抛物线的对称轴为
x =1
,如图,
点
(3, ) m
比点
(0, )c
距离对称轴更远,且抛物线开口向上,
m c .
(2)
1
2
a −
或
a 2 .
分析
显然,
2 1 a +
与
0 、b
的大小关系未知!
如果用“对称性比远近”的话,需要对
2 1 a +
的值进行分类讨论,关键吧,
a
的正负也还不
知道呢,那就不如用“代数法硬算”得了…
再细细分析,发现抛物线的对称轴是
x a =
,而点
(0, )c
关于对称轴的对称点是
(2 , ) a c ,
貌似和
(2 1, ) a m +
有点关系…
思路一:代数法硬算
思路&图解
1)
2 2 2
m a a a a c a a c = + − + + = + + (2 1) 2 (2 1) 2 ,
2 2 2 2 n ab a b c ba b a c = − + = − + + 2 2 ,
2)①若
m c
,则
2
2a a c c + +
,即
2
2 0 a a +
,因式分解得
a a (2 1) 0 + ,
如图,解得
1
2
a −
或
a 0 ,
②若
c n
,则
2 2 c ba b a c − + + 2
,即
2 2 2 0 ba b a −
,因式分解得
ba a b (2 ) 0 − ,
由于
b 0
,进一步化简得
aab (2 ) 0 − ,
如图,解得
a 0
或
2
b
a
,由题知
2 max
b
a
(提示:任意性),即
a 2 .
综上所述:
1
2
a −
或
a 2 .
x=1
(0,c)
(3,m)
1
2
0
0 b
2
a 才是要求的未知数,对 a 进
行降幂排列!
3 / 4
思路二:对称性比远近(对称轴偏移/比中轴)
思路&图解
1)若抛物线开口向上(下),则抛物线上距离对称轴越远的点的纵坐标越大(小),
2)易求得抛物线的对称轴为
x a = ,
3)①当
2 1 0 a +
,即
1
2
a −
时,
如图,此时
a 0 ,
若
m c
,则
2 1 0
2
a
a
+ +
,此不等式恒成立,
若
c n
,则
min
0
2
b
a
+
(提示:任意性),即
a 2 ,
1
2
a − *,
②当
2 1 0
0
a
a
+
,即
1
0
2
− a
时,
如图,此时
a 0
,若
m c
,则
2 1 0
2
a
a
+ +
,不等式无解,故此情况不存在!
③当
0
2 1 2
a
a
+
,即
1
0
2
a
时,
如图,此时
a 0
,此情况下不可能同时出现
m c ,c n
!
④当
2 1 4 a +
,即
3
2
a
时,
如图,此时
a 0 ,
若
m c
,则
2 1 0
2
a
a
+ +
,此不等式恒成立,
若
c n
,则
min
0
2
b
a
+
,即
a 2,
a 2
*.
综上所述:
1
2
a −
或
a 2 .
2a+1
m c n
0 b
2a+1
c m n
0 b
2a+1
c m n
0 b
2a+1
c n m
0 b
4 / 4
思路三:
思路&图解
1)易求得抛物线的对称轴为
x a = ,
2)点
(2 , ) a c
与点
(0, )c
关于对称轴对称,
3)点
(2 1, ) a m +
在点
(2 , ) a c
的右侧,
1】
a 0
如图,
显然,
m c
恒成立,若要保证
c n
,则只需保
证
0 2 b a
,解得
2
b
a ,
由于是任意的
2 4 b
,故
a 2 .
2】
a 0
如图,
显然,
c n
恒成立,若要保证
m c
,则只需保
证
2 2 1 0 a a +
,解得
1
2
a − .
综上所述:
1
2
a −
或
a 2 .
x
y
(2a+1,m)
(0,c) (2a,c)
O
(b,n)
x
y
(2a+1,m)
(2a,c) (0,c)
O
(b,n)