已知二次函数 y =﹣ x 2 +4 x +5 及一次函数 y =﹣ x + b ,将该二次函数在 x 轴上方的图象沿 x 轴翻折到 x 轴下方,图象的其余部分不变,得到一个新图象(如图所示),当直线 y =﹣ x + b 与新图象有 4 个交点时, b 的取值范围是 _____ .
【分析】解方程﹣ x 2 +4 x +5 = 0 得 A (﹣ 1 , 0 ), B ( 5 , 0 ),再利用折叠的性质求出折叠部分的解析式为 ,即 y = x 2 ﹣ 4 x ﹣ 5 (﹣ 1≤ x ≤5 ),然后求出直线 y =﹣ x + b 经过点 A (﹣ 1 , 0 )时 b 的值和当直线 y =﹣ x + b 与抛物线 y = x 2 ﹣ 4 x ﹣ 5 (﹣ 1≤ x ≤5 )有唯一公共点时 b 的值,从而得到当直线 y =﹣ x + b 与新图象有 4 个交点时, b 的取值范围.
【详解】解:如图所示:
当 y = 0 时,﹣ x 2 +4 x +5 = 0 ,解得 x 1 =﹣ 1 , x 2 = 5 ,则 A (﹣ 1 , 0 ), B ( 5 , 0 ),
将该二次函数在 x 轴上方的图象沿 x 轴翻折到 x 轴下方的部分图象的解析式为 ,
即 y = x 2 ﹣ 4 x ﹣ 5 (﹣ 1≤ x ≤5 ),
当直线 y =﹣ x + b 经过点 A (﹣ 1 , 0 )时, 1+ b = 0 ,解得 b =﹣ 1 ;
当直线 y =﹣ x + b 与抛物线 y = x 2 ﹣ 4 x ﹣ 5 (﹣ 1≤ x ≤5 )有唯一公共点时,方程 ,即
有相等的实数解,即
解得 ,
所以当直线 y =﹣ x + b 与新图象有 4 个交点时, b 的取值范围为 < b <﹣ 1 ,
故答案为: .
【点睛】本题考查了抛物线与 x 轴的交点:把求二次函数 y = ax 2 + bx + c ( a , b , c 是常数, a ≠0 )与 x 轴的交点坐标问题转化为解关于 x 的一元二次方程.也考查了二次函数图象与几何变换.
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