2025年通城学典通城1典中考复习方略数学江苏专用第169页答案
典例6(2024·苏州张家港模拟)定义:若一个函数的图像上存在横、纵坐标之和为零的点,则称该点为这个函数图像的“平衡点”. 例如,$(-1,1)$是函数$y = x + 2$的图像的“平衡点”.
(1)有下列函数:①$y = - x + 3$;②$y = \frac{3}{x}$;③$y = - x^{2} + 2x + 1$;④$y = x^{2} + x + 7$. 其中,函数图像上存在“平衡点”的是________(填序号).
(2)设函数$y = - \frac{4}{x}(x > 0)$与$y = 2x + b$的图像的“平衡点”分别为$A$,$B$,过点$A$作$AC\perp y$轴,垂足为$C$. 当$\triangle ABC$为等腰三角形时,求$b$的值.
(3)若将函数$y = x^{2} + 2x$的图像绕$y$轴上一点$M$旋转$180^{\circ}$,点$M$在点$(0,-1)$下方,当旋转后的图像上恰有1个“平衡点”时,求点$M$的坐标.
[思路点拨](1)根据“平衡点”的定义判断.(2)分别求出$A$,$B$,$C$三点的坐标,再利用两点间的距离公式,得到$AB^{2}$,$BC^{2}$,$AC^{2}$的式子,最后根据等腰三角形分类构造方程求解.(3)设点$M$的坐标为$(0,m)$,$m < - 1$,求出旋转后的图像对应的函数表达式,再根据图像上恰有1个“平衡点”,可得相关一元二次方程根的判别式为0,得到方程求解.

答案

(1)③.(2)在$y = -\frac{4}{x}$中,令$y = - x$,得$-x = -\frac{4}{x}$,解得$x = 2$或$x = - 2$.$\because x>0$,$\therefore x = 2$.$\therefore$点$A$的坐标为$(2,-2)$.在$y = 2x + b$中,令$y = - x$,得$-x = 2x + b$,解得$x = -\frac{b}{3}$.$\therefore$点$B$的坐标为$(-\frac{b}{3},\frac{b}{3})$.$\because AC\perp y$轴,垂足为$C$,$\therefore$点$C$的坐标为$(0,-2)$.$\therefore AB^{2}=2(2+\frac{b}{3})^{2}$,$BC^{2}=\frac{b^{2}}{9}+(2+\frac{b}{3})^{2}$,$AC^{2}=4$.若$AB = BC$,则$2(2+\frac{b}{3})^{2}=\frac{b^{2}}{9}+(2+\frac{b}{3})^{2}$,解得$b = - 3$.若$AB = AC$,则$2(2+\frac{b}{3})^{2}=4$,解得$b = - 3\sqrt{2}-6$或$b = 3\sqrt{2}-6$.若$BC = AC$,则$\frac{b^{2}}{9}+(2+\frac{b}{3})^{2}=4$,解得$b = 0$或$b = - 6$(此时点$A$,$B$重合,舍去).综上所述,$b$的值为$-3$或$-3\sqrt{2}-6$或$3\sqrt{2}-6$或$0$.(3)设点$M$的坐标为$(0,m)$,$m<-1$.$\because y = x^{2}+2x=(x + 1)^{2}-1$,$\therefore$二次函数$y = x^{2}+2x$图像的顶点坐标为$(-1,-1)$.$\therefore$易得点$(-1,-1)$关于点$M(0,m)$对称的点的坐标为$(1,2m + 1)$.$\therefore$旋转后的图像对应的函数表达式为$y = -(x - 1)^{2}+2m + 1=-x^{2}+2x + 2m$.在$y = -x^{2}+2x + 2m$中,令$y = - x$,得$-x = -x^{2}+2x + 2m$,即$x^{2}-3x - 2m = 0$.$\because$旋转后的图像上恰有$1$个“平衡点”,$\therefore$关于$x$的方程$x^{2}-3x - 2m = 0$有两个相等的实数根.$\therefore b^{2}-4ac = 0$,即$9 + 8m = 0$,解得$m = -\frac{9}{8}$.$\therefore$点$M$的坐标为$(0,-\frac{9}{8})$.