定义:函数图像上到两坐标轴的距离都不大于 的点叫做这个函数图像的 “ n 阶方点 ” .例如,点 是函数 图像的 “ 阶方点 ” ;点 是函数 图像的 “2 阶方点 ” .
(1) 在 ① ; ② ; ③ 三点中,是反比例函数 图像的 “1 阶方点 ” 的有 ___________ (填序号);
(2) 若 y 关于 x 的一次函数 图像的 “2 阶方点 ” 有且只有一个,求 a 的值;
(3) 若 y 关于 x 的二次函数 图像的 “ n 阶方点 ” 一定存在,请直接写出 n 的取值范围.
(1)②③
(2)3 或 ;
(3)
【分析】( 1 )根据 “ n 阶方点 ” 的定义逐个判断即可;
( 2 )如图作正方形,然后分 a > 0 和 a < 0 两种情况,分别根据 “2 阶方点 ” 有且只有一个判断出所经过的点的坐标,代入坐标求出 a 的值,并舍去不合题意的值即可得;
( 3 )由二次函数解析式可知其顶点坐标在直线 y =- 2 x + 1 上移动,作出简图,由函数图象可知,当二次函数图象过点( n ,- n )和点(- n , n )时为临界情况,求出此时 n 的值,由图象可得 n 的取值范围.
【详解】( 1 )解: ∵ 点 到 x 轴的距离为 2 ,大于 1 ,
∴ 不是反比例函数 图象的 “1 阶方点 ” ,
∵ 点 和点 都在反比例函数 的图象上,且到两坐标轴的距离都不大于 1 ,
∴ 和 是反比例函数 图象的 “1 阶方点 ” ,
故答案为: ②③ ;
( 2 )如图作正方形,四个顶点坐标分别为( 2 , 2 ),(- 2 , 2 ),(- 2 ,- 2 ),( 2 ,- 2 ),
当 a > 0 时,若 y 关于 x 的一次函数 图象的 “2 阶方点 ” 有且只有一个,
则 过点(- 2 , 2 )或( 2 ,- 2 ),
把(- 2 , 2 )代入 得: ,解得: (舍去);
把( 2 ,- 2 )代入 得: ,解得: ;
当 a < 0 时,若 y 关于 x 的一次函数 图象的 “2 阶方点 ” 有且只有一个,
则 过点( 2 , 2 )或(- 2 ,- 2 ),
把( 2 , 2 )代入 得: ,解得: ;
把(- 2 ,- 2 )代入 得: ,解得: (舍去);
综上, a 的值为 3 或 ;
( 3 ) ∵ 二次函数 图象的顶点坐标为( n , ),
∴ 二次函数 图象的顶点坐标在直线 y =- 2 x + 1 上移动,
∵ y 关于 x 的二次函数 图象的 “ n 阶方点 ” 一定存在,
∴ 二次函数 的图象与以顶点坐标为( n , n ),(- n , n ),(- n ,- n ),( n ,- n )的正方形有交点,
如图,当 过点( n ,- n )时,
将( n ,- n )代入 得: ,
解得: ,
当 过点(- n , n )时,
将(- n , n )代入 得: ,
解得: 或 (舍去),
由图可知,若 y 关于 x 的二次函数 图象的 “ n 阶方点 ” 一定存在, n 的取值范围为: .
【点睛】本题考查了新定义,反比例函数图象上点的坐标特点,一次函数的图象和性质,二次函数的图象和性质,正确理解 “ n 阶方点 ” 的几何意义,熟练掌握数形结合思想的应用是解题的关键.