文档内容
第 10 讲 二次函数与一元二次方程 (2 个知识点+2 种题型
+分层练习)
知识导图
知识清单
知识点1.抛物线与x轴的交点
求二次函数 y=ax2+bx+c(a,b,c 是常数,a≠0)与 x 轴的交点坐标,令 y=0,即
ax2+bx+c=0,解关于x的一元二次方程即可求得交点横坐标.
(1)二次函数y=ax2+bx+c(a,b,c是常数,a≠0)的交点与一元二次方程ax2+bx+c=0
根之间的关系.
△=b2﹣4ac决定抛物线与x轴的交点个数.
△=b2﹣4ac>0时,抛物线与x轴有2个交点;
△=b2﹣4ac=0时,抛物线与x轴有1个交点;
△=b2﹣4ac<0时,抛物线与x轴没有交点.
(2)二次函数的交点式:y=a(x﹣x )(x﹣x )(a,b,c是常数,a≠0),可直接得到
1 2
抛物线与x轴的交点坐标(x ,0),(x ,0).
1 2
知识点2.图象法求一元二次方程的近似根
利用二次函数图象求一元二次方程的近似根的步骤是:
(1)作出函数的图象,并由图象确定方程的解的个数;
(2)由图象与y=h的交点位置确定交点横坐标的范围;
(3)观察图象求得方程的根(由于作图或观察存在误差,由图象求得的根一般是近似的).
题型强化
题型一.抛物线与x轴的交点1.(2023秋•荔城区校级期末)已知抛物线 与 轴的交点为 和
,点 , , , 是抛物线上不同于 , 的两个点,记△ 的面积
为 ,△ 的面积为 ,则下列结论正确的是
A.当 时, B.当 时,
C.当 时, D.当 时,
【分析】不妨假设 ,利用图象法一一判断即可.
【解答】解:不妨假设 .
.如图1中, , 满足 ,
,
,故 错误.
.当 , ,满足 ,
则 ,故 错误.
. ,
, 在 轴的上方,且 离 轴的距离比 离 轴的距离大,,故 正确.
.如图2中, , 满足 ,但是 ,故④错误.
故结论正确的是: .
同理, 时,结论正确的是: .
故答案为: .
【点评】本题考查抛物线与 轴的交点,二次函数图象上的点的特征等知识,解题的关键
是学会利用图象法解决问题,属于中考选择题中的压轴题.
2.(2024•商丘模拟)若函数 的图象与 轴只有一个交点,那么
的值为 0 或 2 或 .
【分析】当 时,函数为一次函数与 轴有一个交点,当 时,△ 时,抛物线
与 轴只有一个交点.
【解答】解:当 时,函数为 ,其图象与 轴只有一个交点.
当 时,△ ,即 .
解得: .
当 ,或 时,函数 的图象与 轴只有一个交点.
故答案为:0或2或 .
【点评】本题主要考查的是抛物线与 轴的交点问题、一次函数图象上点的坐标特征,分
类讨论是解题的关键.3.(2024•鄄城县一模)如图,已知抛物线 与 轴交于点 和点
,与 轴交于点 ,连接 交抛物线的对称轴于点 , 是抛物线的顶点.
(1)求此抛物线的解析式;
(2)直接写出点 和点 的坐标;
(3)若点 在第一象限内的抛物线上,且 ,求 点坐标.
【分析】(1)根据点 、 的坐标,利用待定系数法即可求出抛物线的解析式;
(2)代入 求出 值,由此可得出点 的坐标,根据抛物线的解析式,利用二次函数
的性质即可求出顶点 的坐标;
(3)设点 的坐标为 , , ,根据三角形的面积公式结合
即可得出关于 的一元一次方程,解之即可得出 值,再代入 值求出 值,取其正值即
可得出结论.
【解答】解:(1)将 、 代入 ,
,解得: ,
抛物线的解析式为 .
(2)当 时, ,
点 的坐标为 ;
抛物线的解析式为 ,顶点 的坐标为 .
(3)设点 的坐标为 , , ,
, ,
,
,
,
,
解得: (不合题意,舍去), ,
点 的坐标为 .
【点评】本题考查了抛物线与 轴的交点、二次函数的性质、二次函数图象上点的坐标特
征、待定系数法求二次函数解析式、二次函数图象上点的坐标特征以及三角形的面积,解
题的关键是:(1)根据点的坐标,利用待定系数法求出抛物线解析式;(2)利用二次函
数性质求出顶点 的坐标;(3)根据三角形的面积公式结合 求出点 的纵
坐标.
题型二.图象法求一元二次方程的近似根
4.(2023秋•沭阳县期末)下表示用计算器探索函数 时所得的数值:
0 0.25 0.5 0.75 1
1.31 3
则方程 的一个解 的取值范围为
A. B. C. D.
【分析】根据函数解析式找出对称轴,即可知何时 随 的增大而增大,本题易解.
【解答】解: 二次函数 中 ,抛物线开口方向向上,
对称轴 ,
时 随 的增大而增大,
当 时, ,当 时, ,
方程 的一个正根: ,
故选: .
【点评】解答此题的关键是求出对称轴,然后由图象解答,锻炼了学生数形结合的思想方
法.
5.(2024•硚口区模拟)抛物线 , , 是常数, 经过点
,其中 .下列结论:① ;②关于 的一元二次方程 一定有
一个根在 到0之间;③当 时, 随 的增大而增大;④分式 的值小于
2.其中正确的结论是 ①②④ (填写序号).
【分析】将点 坐标代入抛物线解析式可得 根据 即可判断①;根
据根与系数的关系判断②;抛物线对称轴 ,可以确定对称轴位置 ,
即可判断③;将 时, ,即 ,裂项变形 即可判断
④.
【解答】解:①将点 坐标代入抛物线解析式得: ,
,
,故结论①正确;
②令 ,则 ,两根之和, ,两根之积, ,
、 均小于0,当 时, , ,抛物线开口向下,
抛物线有1个根在 到0之间,即 有1个根在 到0之间,②正确;
③ , ,
,
,
,
,结论③错误;
④ 当 时, ,即 ,
,
,
,
,
,④正确.
故答案为:①②④.
【点评】本题考查了二次函数图象上点的坐标特征,熟练掌握二次函数性质是解答本题的
关键.
6.(2023秋•林州市期中)已知:由函数 的图象知道,当 时, ,
当 时, ,所以方程 有一个根在 和0之间.
(1)参考上面的方法,求方程 的另一个根在哪两个连续整数之间;
(2)若方程 有一个根在0和1之间,求 的取值范围.
【分析】(1)计算 和 时, 的值,确定其 所在范围是 ;
(2)根据题意得到 ,解得即可.【解答】解:(1)利用函数 的图象可知,
当 时, ,当 时, ,
所以方程的另一个根在2和3之间;
(2)函数 的图象的对称轴为直线 ,
由题意,得 ,
解得 .
【点评】本题主要考查利用图象法求一元二次方程的近似值、二次函数图象上的点的坐标
等知识的综合应用.
分层练习
一、单选题
1.抛物线y=x2﹣2x+1与y轴的交点坐标为( )
A.(1,0) B.(0,1) C.(0,0) D.(0,2)
【答案】B
【分析】令x=0求得y的值,即为抛物线与y轴交点的纵坐标.
【详解】令x=0,y=0-0+1=1
∴与y轴交点坐标为(0,1)
故选:B
【点睛】本题考查根据抛物线解析式求解与坐标轴交点坐标,注意抛物线y=ax2+bx+c
中,与y轴交点的坐标为(0,c).
2.将二次函数 的图象向上平移,得到的函数图象与x轴只有一个公共点,
则平移的距离为( )
A.1个单位长度 B.2个单位长度 C.3个单位长度 D.4个单位长度
【答案】C
【分析】设将二次函数y=2x2+4x−1的图象向上平移m个单位长度,得平移后的抛物线解析
式为:y=2x2+4x−1+m,然后根据平移后的函数图象与x轴只有一个公共点,可得b2-4ac=0,
解方程即可求得结果.
【详解】解:设将二次函数y=2x2+4x−1的图象向上平移m个单位长度,∴平移后的抛物线解析式为:y=2x2+4x−1+m,
若平移后的函数图象与x轴只有一个公共点,
则b2-4ac=0,
即:42-4×2(-1+m)=0,
解得:m=3.
故选:C.
【点睛】本题主要考查的是二次函数的图象与几何变换和抛物线与x轴交点问题,熟练掌
握二次函数图像平移规律:“上加下减,左加右减”,以及b2-4ac>0时,抛物线与x轴有
两个交点;b2-4ac=0时,抛物线与x轴有一个交点;b2-4ac<0时,抛物线与x轴没有交点;
是解题关键.
3.下表是一组二次函数 的自变量 与函数值 的对应值如下图,那么方程
的一个根可能是( )
1 1.1 1.2 1.3 1.4
0.04 0.59 1.16
A.0.03 B.1.19 C.1.22 D.1.31
【答案】B
【分析】观察表格,得到函数值0在 与 之间,因此可判断根的取值范围,即可
解答.
【详解】解: 函数值0在 与 之间,
的一个根在1.1与1.2之间,四个选项只有1.19符合.
故选:B.
【点睛】本题考查了根据二次函数确定一元二次方程的根,熟知两者之间的关系是解题的
关键.
4.二次函数 图象如图,下列结论:① ;② ;③
;④ ;⑤ .其中正确的是( )A.②③④⑤ B.①②④ C.②③⑤ D.①②③④⑤
【答案】C
【分析】根据二次函数的图象与性质进行求解即可.
【详解】解:由图可得,抛物线开口向下,与y轴交于正半轴,对称轴为 ,
∴ , ,
∴ ,即 ,
∴ ,故①错误;
∵ ,
∴ ,故②正确;
由图可得,当 时, ,
把 代入解析式得, ,
∴ ,故③正确;
把 代入解析式得, ,
由图象可得,当 时, ,
∴ ,故④错误;
由图象可得,抛物线与x轴有两个交点,
∴当 时, ,有两个不相等的实数根,
∴ ,故⑤正确;
故选:C.
5.直线 与抛物线 的交点个数是( )
A.0个 B.1个 C.2个 D.互相重合的两个
【答案】C
【详解】试题分析:根据直线与二次函数交点的求法得出一元二次方程的解,即可得出交点个数,由题意,可得 ,即 ,判别式>0,故有两个交点,
本题选C.
考点:二次函数的交点问题
6.下列关于抛物线 的说法正确的是( )
A.抛物线开口向下 B.抛物线经过点
C.抛物线的对称轴是直线 D.抛物线与x轴有两个交点
【答案】D
【分析】本题考查了二次函数的图象和性质,根据 时,函数开口向上, 时,函
数开口向下,二次函数的对称轴为直线 ,以及二次函数与一元二次方程的关系,
逐个判断即可.
【详解】解:A、∵ ,∴抛物线开口向上,A不正确,不符合题意;
B、当 时, ,∴抛物线不经过点 ,故B不正确,不符合
题意;
C、抛物线的对称轴是直线 ,故C不正确,不符合题意;
D、∵ ,∴抛物线与x轴有两个交点,故D正确,
符合题意;
故选:D.
7.二次函数 的图象与x轴交于 ,则关于x的方程 的
解为( )
A.1,3 B.1, C. ,3 D.1,
【答案】D
【分析】把方程 变形为 ,根据一元二次方程
的两根即为二次函数 与x轴交点的横坐标即可.【详解】解:∵ ,
∴ ,
又二次函数 的图象与x轴交于 ,
∴方程 的两根为 ,
即方程 的解为 ,
故选:D
【点睛】本题考查二次函数与一元二次方程的关系,熟练掌握一元二次方程
的两根即为二次函数 与x轴交点的横坐标是解答本题的关
键.
8.在平面直角坐标系中,点 为坐标原点,抛物线 与 轴交于点 ,与 轴
负半轴交于点 ,连接 .将 向左上方平移,得到 ,且点 , 落
在抛物线的对称轴上,点 落在抛物线上,则直线 的表达式为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查二次函数的图象和与坐标轴的交点坐标、图形的平移和待定系数法求一
次函数表达式等知识点,先求出 、 两点的坐标和对称轴,先确定三角形向左平移了 个
单位长度,求得 的坐标,再确定三角形向上平移 个单位,求得点 的坐标,用待定系
数法即可求解.
【详解】解:当 时, ,解得 , ,
当 时, ,
, ,
对称轴为直线 ,经过平移, 落在抛物线的对称轴上,点 落在抛物线上,
三角形 向左平移 个单位,即 的横坐标为 ,
当 时, ,
,三角形 向上平移 个单位,
此时 ,
,
设直线 的表达式为 ,
代入 , ,
可得
解得: ,
故直线 的表达式为 ,
故选:B.
9.已知抛物线y=ax2+bx+c的顶点为(-3,-6),有以下结论:①当a>0时,b2>4ac;②
当a>0时,ax2+bx+c≥-6;③若点(-2,m) ,(-5,n) 在抛物线上,则m<n;④若关于 x 的
一元二次方程ax2+bx+c=-4的一根为-5,则另一根为-1.其中正确的是( )
A.①② B.①③ C.②③④ D.①②④
【答案】D
【分析】①利用抛物线与x轴的交点个数可对①进行判断;
②利用抛物线的顶点坐标可对②进行判断;③由顶点坐标得到抛物线的对称轴为直线x=﹣3,则根据二次函数的增减性可对③进行判
断;
④根据抛物线的对称性:得到抛物线y=ax2+bx+c上的对称点(﹣1,﹣4),则可对④进行
判断.
【详解】①如图1,当a>0,顶点为(﹣3,﹣6)时,与x轴有两个交点,所以△>0,即
b2>4ac;故①正确;
②如图1,当a>0时,则y≥﹣6,∴ax2+bx+c≥﹣6;故②正确;
③∵抛物线的对称轴为直线x=﹣3,∴点(﹣2,m)与(﹣4,m)是对称点,当a>0时,
x<﹣3时,y随x的增大而减小,当a<0时,x<﹣3时,y随x的增大而增大,而点(﹣
2,m),(﹣5,n)在抛物线上,所以m与n的大小不能确定;故③错误;
④如图2,若关于x的一元二次方程ax2+bx+c=﹣4的一根为﹣5,由对称性可得:另一根
为﹣1.所以④正确.
其中正确的是:①②④.
故选D.
【点睛】本题考查了二次函数图象与系数的关系,二次函数图象上点的坐标特征,抛物线
与x轴的交点,二次函数与不等式的关系.
10.已知抛物线的解析式为 (m为常数),有下列说法:①当
时,点 在抛物线上;②对于任意的实数m, 都是方程
的一个根;③若 ,当 时,y随x的增大而增大;④已知点, ,则当 时,抛物线与线段AB有一个交点.其中正确的个数是
( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】A
【分析】将 , 代入解析式可判定①,将 代入解析式可得 ,可判断②,
由抛物线解析式可得抛物线开口方向及对称轴,从而判断③,由 的取值范围可判断抛物
线对称轴的位置,从而判断④.
【详解】解:当 时, ,
将 代入 得 得 ,
不在抛物线上,故①错误.
,
当 时, ,
都是方程的根,故②正确.
,
抛物线开口向上,对称轴为直线 ,
当 时, ,
当 时, 随 增大而增大,故③错误.
点 , 关于直线 对称,
当 时, ,
抛物线对称轴在直线 与点 之间,
抛物线开口向上,顶点坐标为 ,
抛物线与线段 有2个交点,故④错误.
∴正确的有1个,
故选A.【点睛】本题考查二次函数的性质,解题关键是掌握二次函数图象与系数的关系,掌握二
次函数与方程及不等式的关系.
二、填空题
11.二次函数 的图象与y轴的交点坐标是 .
【答案】(0,4)
【分析】根据题目中的函数解析式,令 ,求出相应的y的值,即可解答本题.
【详解】解:∵ ,
∴当 时, ,
即二次函数 的图象与y轴的交点坐标为(0, 4),
故答案为:(0, 4).
【点睛】本题考查了二次函数图象上点的坐标特征,解答本题的关键是明确题意,找出所
求问题需要的条件,知道抛物线与y轴的交点,横坐标为0.
12.抛物线y x2 3x 10与x轴的交点坐标为 .
【答案】(2,=0)+和-( 5,0).
【分析】抛物线与x轴交- 点的纵坐标为0,代入解析式即可求出横坐标.
【详解】解当y=0时,x2+3x-10=0,
∴x=2或x=-5,
∴与x轴的交点坐标是(2,0)、(-5,0).
故填空答案:(2,0)和(-5,0).
【点睛】本题考查了抛物线与坐标轴的交点坐标与解析式的关系,利用解析式中自变量与
函数值分别为0即可求出与坐标轴交点的坐标.
13.已知二次函数 的图象与坐标轴有三个公共点,则k的取值范围是 .
【答案】 且
【分析】本题考查二次函数与 轴的交点,根据 ,且 解出 的
范围即可求出答案.解题的关键是正确列出 进行计算.【详解】解:由题意可知: 且 ,
解得: 且 ,
故答案为: 且 .
14.二次函数 的图象如图所示,直接写出不等式 的解集为
.
【答案】
【分析】根据二次函数图像找到x轴上方图像x取值范围即可得到答案.
【详解】解:由二次函数图像可得,
当 时, ,
故答案为: .
【点睛】本题考查根据二次函数图像解一元二次不等式,解题的关键是熟练掌握二次函数
与一元二次不等式的关系.
15.设二次函数 (a,b,c是常数,且 ),如表,列出了x与y的部分
对应值:
x … ﹣2 0 2 4 …
y … ﹣1.5 2.5 m ﹣1.5 …
则方程 的解是 .
【答案】 ,
【分析】利用中对应值可判断点 与点 为二次函数图象上的对称点,从
而得到抛物线的对称轴为直线 ,然后利用抛物线的对称性得到 ,所以方程的解为 .
【详解】解:由表中对应值得二次函数图象经过点 和 ,
∴点 与点 为二次函数图象上的对称点,
∴抛物线的对称轴为直线 ,
∵点 与 关于直线 对称,
即 时, ,
∴ ,
∴方程 的解为 .
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 (a,b,c是常数,
)与x轴的交点坐标问题转化为解关于x的一元二次方程.也考查了二次函数的性质.
16.如图是二次函数 与一次函数 的图象相交于点 、
,试确定能使 成立的 取值范围为 .
【答案】
【分析】根据图象找到直线在抛物线上方的 的取值范围即可.
【详解】解:由图象可知:当 时,直线在抛物线的上方;
∴使不等式成立的 取值范围为: ;
故答案为: .
【点睛】本题考查利用函数的思想解决不等式的解集问题.解题的关键是确定两个图象的
位置关系,谁在上方,谁的函数值就大.
17.已知二次函数 的图象如图所示,若方程 有两个不相等的实数根,则 的取值范围是 .
【答案】
【详解】分析:先移项,整理为一元二次方程,让根的判别式大于0求值即可.
详解:由图象可知:二次函数y=ax2+bx+c的顶点坐标为(1,5),
∴ =5,即b2-4ac=-20a,
∵ax2+bx+c=k有两个不相等的实数根,
∴方程ax2+bx+c-k=0的判别式 >0,即b2-4a(c-k)=b2-4ac+4ak=-20a+4ak=-4a(5-k)>0
∵抛物线开口向下 △
∴a<0
∴5-k>0
∴k<5.
故答案为k<5.
点睛:本题主要考查了抛物线与x轴的交点问题,以及数形结合法;二次函数中当b2-4ac
>0时,二次函数y=ax2+bx+c的图象与x轴有两个交点.
18.如图所示,已知二次函数 的图象与x轴交于A,B两点,与y轴交于点
C, ,对称轴是直线 ,则下列结论:① ;② ;③ 是
关于x的一元二次方程 的一个根;④若实数 ,则 ,其中
结论正确的序号是 .【答案】 /
【分析】①本题③考③查①了二次函数的图象与性质,一元二次方程的根与二次函数的关系等知识.
熟练掌握二次函数的图象与性质,一元二次方程的根与二次函数的关系是解题的关键.
由题意知,当 时, ,可判断①的正误;当 时, ,即 ,
, ,可知 是关于x的一元二次方程 的一个根,可判断
③的正误;将 代入 可得 ,可判断②的正误;当 时,
随 的增大而增大,当 时, ,即 ,整理得,
,可判断④的正误.
【详解】解:由题意知,当 时, ,①正确,故符合要求;
当 时, ,即 ,
∵ ,
∴ ,
∵对称轴是直线 ,
∴ ,
∴ 是关于x的一元二次方程 的一个根,③正确,故符合要求;
将 代入 得, ,整理得, ,
∴ ,②错误,故不符合要求;
∵当 时, 随 的增大而增大,∴当 时, ,
整理得, ,④错误,故不符合要求;
故答案为:①③.
三、解答题
19.已知二次函数 .
(1)用配方法将二次函数的表达式化为 的形式,并写出顶点坐标;
(2)在平面直角坐标系 中画出这个二次函数的图象;
(3)结合图象直接回答:当 时,则y的取值范围是____________.
【答案】(1) ,顶点坐标为
(2)见解析
(3)
【分析】本题考查了二次函数的图象和性质,熟练掌握数形结合思想的应用是解题的关键.
(1)利用配方法把二次函数解析式配成顶点式;
(2)利用描点法画出二次函数图象;
(3)利用二次函数的图象求解.
【详解】(1)解: ,
∴抛物线顶点坐标为 ;
(2)解:列表:
x 0 1 2 3 5y 5 2 1 2 5
根据描点法画二次函数图象如下:
;
(3)解:由图象可知:当 时, .
故答案是: .
20.已知抛物线 经过点 和点 .
(1)求抛物线的解析式;
(2)求抛物线与x轴的交点A,B的坐标;
(3)求 的面积.
【答案】(1)
(2)点 ,点
(3)
【分析】本题考查待定系数法求二次函数的解析式,二次函数与图形面积综合.
(1)将点 和点 代入即可求出解析式;(2)令 ,解出的x的值即可得到点A、B的坐标;
(3)根据点坐标求得 ,代入面积公式计算即可.
【详解】(1)解:把点 和点 代入 得
解得 ,
所以抛物线的解析式为: .
(2)把 代入 ,
得 ,
解得 ,
∵点A在点B的左边,
∴点 ,点 .
(3)解:连接 ,
由题意得 ,
21.点 在抛物线 上,点 在点 的左侧.(1)求 的值;并在如图中画出函数的图像;
(2)点 是抛物线上点 之间的曲线段上的动点(包括端点),求 的最大值与
最小值的差;
(3)将抛物线 进行平移(点 随之移动),使平移后的抛物线与 轴的交点分别为
,直接写出点 移动的最短距离.
【答案】(1) ; ;作图见解析
(2)
(3)
【分析】(1)根据题意,将点的坐标代入表达式即可得到 的值;并在如图中画出函数
的图像即可;
(2)由(1)中所求得到 ,结合二次函数图像与性质求出 的最大值与最小值,
作差即可得到答案;
(3)根据题意,得到平移过程,从而求出点 移动的最短距离.
【详解】(1)解: 点 在抛物线 上,
,解得 或 ; ,解得 ;
点 在点 的左侧,
, ;
画出函数的图像,如图所示:(2)解: 点 是抛物线上点 之间的曲线段上的动点(包括端点),
,
的对称轴是 ,开口向下,
当 时, 有最大值为1;当 时, 有最小值为 ;
的最大值与最小值的差为 ;
(3)解: 平移后的抛物线与 轴的交点分别为 ,
平移后的函数表达式为 ,
由 平移到 ,只需要向上平移3个单位长度即可,
点 移动的最短距离为 .
【点睛】本题考查二次函数综合,涉及求抛物线上点的坐标、作抛物线图像、二次函数最
值、二次函数平移等知识,读懂题意,数形结合,熟练掌握二次函数图像与性质是解决问
题的关键.
22.在平面直角坐标系 中,二次函数 的图象与x轴有两
个公共点,k取满足条件的最小整数.
(1)求二次函数的解析式;
(2)当 时,求x的取值范围.
【答案】(1)
(2) 或【分析】本题主要考查了二次函数与一元二次方程之间的关系,二次函数与不等式之间的
关系:
(1)根据题意可得关于x的方程 有两个不相等的实数根,
利用判别式求出 ,再由k取满足条件的最小整数,得到 ,则二次函数解析式为
;
(2)根据(1)所求得到 ,进而得到 ,则 或
,解两个不等式组即可得到答案.
【详解】(1)解:∵二次函数 的图象与x轴有两个公共点,
∴关于x的方程 有两个不相等的实数根,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∵k取满足条件的最小整数,
∴ ,
∴二次函数解析式为 ;
(2)解:∵ ,
∴ ,
∴ ,∴ 或 ,
解不等式组 得, ,解不等式组 得, ,
∴ 或 ,
∴ 时,x的取值范围为 或 .
23.在平面直角坐标系中,若点 的横坐标和纵坐标相等或互为相反数,则称点 为“美
丽点”.例如点 , , ,…,都是“美丽点”.
(1)直接写出抛物线 上的“美丽点”为 .
(2)若二次函数 的图象上无“美丽点”,则 的取值范围为 .
(3)已知二次函数 的图象上只有三个“美丽点”,其中一个“美
丽点”是 ,当 时,函数 的最小值为 ,最大
值为 ,求 的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)将 和 分别代入 求解即可;
(2)将 和 分别代入 ,再根据二次函数 的图象上无
“美丽点”,可得 ,计算即可;
(3)将 代入 可得 ,再由 的图象
上只有三个“美丽点”,可得对应的一元二次方程必有一个两个相等的实数根,可求得 、
,进而可求 得取值范围.【详解】(1)解:当 时,有 ,
,
或 ,
当 时,有 ,
,
或 ,
“美丽点”为 ,
故答案为: ;
(2)解:当 时,有 ,
的图象上无“美丽点”,
,
,
,
当 时,有 ,
的图象上无“美丽点”,
,
,
,
的取值范围为: ,
故答案为: ;
(3)解: 一个“美丽点”是 ,
,
,的图象上只有三个“美丽点”,
对应的一元二次方程必有一个有两个相等的实数根,
当 时,有 ,
,
化简得: ,
,此方程无解,
当 时,有 ,
,
化简得: ,
,
,
,
原二次函数为 ,
,
,
当 时,二次函数有最大值为 ,
当 时, ,
关于抛物线的对称轴直线 的对称点为 ,
当 时,函数 的最小值为 ,最大值为 ,
的取值范围为: .
【点睛】本题主要考查了函数的新定义问题以及函数图象上点的坐标特征、二次函数的最值,能正确理解题意是解决本题的关键.
24.已知关于x的方程ax2+(3a+1)x+3=0.
(1)求证:无论a取任何实数时,该方程总有实数根;
(2)若抛物线y=ax2+(3a+1)x+3的图象与x轴两个交点的横坐标均为整数,且a为正整数,
求a值以及此时抛物线的顶点H的坐标;
(3)在(2)的条件下,直线y=﹣x+5与y轴交于点C,与直线OH交于点D.现将抛物线平
移,保持顶点在直线OD上.若平移的抛物线与射线CD(含端点C)只有一个公共点,请
直接写出它的顶点横坐标h的值或取值范围.
【答案】(1)证明过程见详解.
(2)a=1,(﹣2,﹣1)
(3)h= 或﹣ ≤h<2
【分析】(1)分别讨论当a=0和a≠0的两种情况,分别对一元一次方程和一元二次方程
的根进行判断;
(2)令y=0,则 ax2+(3a+1)x+3=0,求出两根,再根据抛物线y=ax2+(3a+1)x+3的
图象与x轴两个交点的横坐标均为整数,且a为正整数,求出a的值,即可求顶点坐标;
(3)分两种情况讨论,通过特殊位置可求h的范围,由平移的抛物线与直线CD(含端点
C)只有一个公共点,联立方程组可求h的值,即可求解.
【详解】(1)解:当a=0时,原方程化为x+3=0,此时方程有实数根 x=﹣3.
当a≠0时,原方程为一元二次方程.
∵ =(3a+1)2﹣12a=9a2﹣6a+1=(3a﹣1)2≥0.
∴∆此时方程有两个实数根.
综上,不论a为任何实数时,方程 ax2+(3a+1)x+3=0总有实数根.
(2)∵令y=0,则 ax2+(3a+1)x+3=0.
解得 x=﹣3,x=﹣ .
1 2
∵抛物线y=ax2+(3a+1)x+3的图象与x轴两个交点的横坐标均为整数,且a为正整数,
∴a=1.
∴抛物线的解析式为y=x2+4x+3=(x+2)2﹣1.
∴顶点H坐标为(﹣2,﹣1);
(3)∵点O(0,0),点H(﹣2,﹣1)∴直线OH的解析式为:y= x,
∵现将抛物线平移,保持顶点在直线OD上.
∴设平移后的抛物线顶点坐标为(h, h),
∴解析式为:y=(x﹣h)2+ h,
∵直线y=﹣x+5与y轴交于点C,
∴点C坐标为(0,5)
当抛物线经过点C时,
∴5=(0﹣h)2+ h,
∴h=﹣ ,h=2,
1 2
∴当﹣ ≤h<2时,平移的抛物线与射线CD(含端点C)只有一个公共点;
当平移的抛物线与直线CD(含端点C)只有一个公共点,
联立方程组可得 ,
∴x2+(1﹣2h)x+h2+ h﹣5=0,
∴ =(1﹣2h)2﹣4(h2+ h﹣5)=0,
∆
∴h= ,
∴抛物线y=(x﹣ )2+ 与射线CD的唯一交点为(3,2),符合题意;
综上所述:平移的抛物线与射线CD(含端点C)只有一个公共点,顶点横坐标h= 或﹣
≤h<2.
【点睛】此题考查了根的判别式、二次函数与x轴的交点问题、二次函数与不等式的关系;
解题的关键是第(3)题要根据CD是射线,分情况讨论.25.如图1,抛物线 : 的对称轴为直线 ,且经过点 .
(1)求抛物线的解析式;
(2)若点 是抛物线对称轴上一点,且 ,求点 的坐标;
(3)如图2.将抛物线 平移,得到抛物线 ,其顶点坐标为 ,点 为直线
上一点,过点 的直线 、 与抛物线只有一个公共点,求证:直线 过定点.
【答案】(1)
(2)点 的坐标为 或
(3)见解析
【分析】(1)由 的对称轴为直线 ,可得 ,根据
经过点 ,得到 ,联立 ,即可求解;
(2)在 中,令 ,求得点 ,点 ,则 ,令 ,
则 ,得到点 , , ,由 是抛物线对称
轴上一点,可设点 的坐标为 ,从而得到 ,,根据 ,可得 ,即
,求出 即可求解;
(3)由题意得: ,设过点 的直线的解析式为 ,与抛物线解析式联
立,利用过点 的直线 、 与抛物线只有一个公共点,得到 与 的关系式,则直线
的解析式为 ,直线 的解析式为 ,分别与抛物
线联立,设点 的横坐标为 ,则 是方程 的根,利用根与系
数的关系得到 , ,则 、 是方程 的两根,即
,整理得: ,于是得到点 、 是抛物线
与直线 的交点,由此即可得证.
【详解】(1)解: 的对称轴为直线 ,
,
将点 代入 中得: ,
联立 ,
解得: ,
抛物线的解析式为 ;
(2)令 ,则 ,解得: , ,
点 ,点 ,
,
令 ,则 ,
点 ,
,
,
是抛物线对称轴上一点,
设点 的坐标为 ,
则 , ,
,
在 中, ,
即 ,
解得: 或 ,
点 的坐标为 或 ;
(3)证明: 将抛物线 平移,得到抛物线 ,其顶点坐标为 ,
抛物线 的解析式为: ,
点 为直线 上一点,
设点 ,
设过点 的直线的解析式为 ,,
,
过点P 的直线的解析式为 ,
,
,
即 ,
过点 的直线 、 与抛物线只有一个公共点,
,
,
, ,
则直线 的解析式为 ,
则直线 的解析式为 ,
联立得:
,
设点 的横坐标为 ,则 是方程 的根,
过点 的直线 与抛物线只有一个公共点,
方程 有两个相等的实根,
,
;,
设点 的横坐标为 ,则 是方程 的根,
过点 的直线 与抛物线只有一个公共点,
方程 有两个相等的实根,
,
,
, ,
、 是方程 的两根,
,
,
即:点 、 的坐标满足方程组 ,
点 、 是抛物线 与直线 的交点,
,
直线 过定点 .
【点睛】本题主要考查了二次函数的性质,二次函数图像上点的坐标特征,一次函数的性
质,一元二次方程根与系数的关系,抛物线与直线的交点,直角三角形的性质,利用点的
坐标表示出相应线段的长度是解题的关键.
26.在初中阶段的函数学习中,我们经历了列表、描点、连线画函数图象,并结合图象研究函数性质的过程. 以下是我们研究函数 性质及其应用的部分过程,请按要求
完成下列各题.
(1)函数 的自变量 的取值范围是 ,并补全下表:
… -3 -2 0 2 3 5 …
… 2 …
(2)描点、连线,在所给的平面直角坐标系中画出该函数的图象,写出该函数的一条性质.
(3)已知函数 的图象如图所示,结合你所画的函数图象,直接写出关
于 的不等式 的解集.(保留1位小数,误差不超过0.2)
【答案】(1) ;补全的表格见解析;(2)函数图像见解析;图像性质:函数图像不
对称;(3)-2.2≤x≤1.2或1.3≤x≤2.4.
【分析】(1)根据分母不能为0,即可求出x的取值范围;把对应的x值分别代入函数中,求出相应的y值填入表格即可;
(2)根据(1)中表格中的数据,描点连线即可,观察作出的图像,即可得到其性质;
(3)求不等式 的解集,就是求 在 之下
时x的范围,观察图像即可得到答案.
【详解】解:(1)∵ ,
∴ ,
∴函数 的自变量 的取值范围是 ;
当x=-1,0,3,4时,对应的y值分别为: ,0, , ,
则补全下表:
(2)图像如下:函数的性质:该函数图像不对称;
(3)由图像可知,当 时,即 在 之下,
∴ 的解集为:-2.2≤x≤1.2或1.3≤x≤2.4.
【点睛】本题考查二次函数图像与性质,二次函数与不等式,描点作图,正确作出图形是
解题的关键.