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22.2 二次函数与一元二次方程
【提升训练】
一、单选题
1.如图,抛物线 顶点坐标为 ,对于下列结论:① ;②
;③ ;④若方程 没有实数根,则 .其中正确的结论有(
)
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】B
【分析】
根据顶点坐标公式可得b=4a,c=3a,进而可判断①②③,根据一元二次方程根的判别式,可判断④.
【详解】
解:∵抛物线 顶点坐标为 ,
∴ ,即:b=4a,c=3a,故③正确;
∴abc= ,
∵抛物线开口向下,即:a<0,
∴abc<0,故①正确;
∵ ,
∴②错误;∵方程 没有实数根,
∴ ,这与 矛盾,故④错误.
故选B.
【点睛】
本题主要考查二次函数的图像和性质,掌握二次函数顶点坐标公式以及二次方程根的判别式与根的情况的
关系,是解题的关键.
2.关于二次函数 ,下列说法错误的是( )
A.顶点坐标为 B.对称轴为
C.抛物线与 轴有两个交点 D. 与 时函数值一样大
【答案】D
【分析】
先把一般式配成顶点式得到 ,然后利用二次函数的性质对各选项进行判断.
【详解】
解:∵
∴抛物线的对称轴为直线x=1,顶点坐标为(1,-4),故A、B正确,
当 时,y有最小值-4,当x<1时,y随x的增大而减少,当x>1时,y随x的增大而增大.
∴抛物线与x轴有两个交点,故C正确.
当 时 , 时, ,函数值不一样大,故D错误.
故选:D.
【点睛】
本题考查了二次函数的图象、二次函数的性质和二次函数的交点问题,能熟记二次函数的性质是解此题的
关键.
3.如图,抛物线 的对称轴为直线 ,若关于 的一元二次方程 ( 为
实数)在 的范围内有解,则 的取值错误的是( )A. B. C. D.
【答案】A
【分析】
已知抛物线的对称轴,可求出m=4,进而求出抛物线的解析式;把关于x的一元二次方程有解的问题,转
化为抛物线 与直线y=t的交点问题,可求出t的取值范围;最后将所给的四个选项逐一与t的
范围加以对照,即可得出正确答案.
【详解】
解:∵抛物线的对称轴为直线x=2,
∴
解得,m=4.
∴抛物线的解析式为
当x=2时,
∴抛物线的顶点坐标为(2,4).
当x=1时,
当x=3时,
∵关于x的一元二次方程是 ,
∴ .∵方程 在 的范围内有解,
∴抛物线 与直线y=t在 范围内有公共点,如图所示.
故选:A
【点睛】
本题考查了二次函数的对称轴、顶点坐标、与一元二次方程的关系等知识点,熟知二次函数的对称轴、顶
点坐标的计算方法是解题的基础,而熟知二次函数与一元二次方程的互相转化是解题的关键.
4.如图,二次函数 图象的一部分与x轴的一个交点坐标为 ,对称轴为
,结合图象给出下列结论:
① ;
② ;
③关于x的一元二次方程 的两根分别为-3和1;
④若点 , , 均在二次函数图象上,则 ;
⑤ (m为任意实数).
其中正确的结论有( )A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】C
【分析】
根据二次函数的图像及性质逐项分析即可判断.
【详解】
解:∵二次函数 图象的一部分与x轴的一个交点坐标为 ,
∴当x=1时, ,
故结论①正确;
根据函数图像可知,
当 ,即 ,
对称轴为 ,即 ,
根据抛物线开口向上,得 ,
∴ ,
∴ ,
即 ,
故结论②正确;
根据抛物线与x轴的一个交点为 ,
对称轴为 可知:抛物线与x轴的另一个交点为(-3,0),∴关于x的一元二次方程 的两根分别为-3和1,
故结论③正确;
根据函数图像可知: ,
故结论④错误;
当 时, ,
∴当 时, ,
即 ,
故结论⑤错误,
综上:①②③正确,
故选:C.
【点睛】
本题主要考查二次函数图像与系数的关系,解题的关键是熟练掌握二次函数的性质,正确理解二次函数与
方程的关系.
5.如图,已知抛物线 与直线 交于 , 两点,则关于 的不等式
的解集是( )
A. 或 B. 或 C. D.
【答案】D【分析】
根据函数图象写出抛物线在直线上方部分的x的取值范围即可.
【详解】
与 关于y轴对称
抛物线 的对称轴为y轴,
因此抛物线 的图像也关于y轴对称
设 与 交点为 ,则 ,
即在点 之间的函数图像满足题意
的解集为:
故选D.
【点睛】
本题考查了轴对称,二次函数与不等式,数形结合是数学中的重要思想之一,解决函数问题更是如此.理
解 与 关于y轴对称是解题的关键.
6.已知二次函数 图像上部分点的坐标 对应值列表如下:则关于x的方程
的解是( )
x … 0 50 200 …
y … 1 1 …
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据表格信息确定出二次函数的对称轴和c的值,关于方程 的解即关于x的方程
的解,找出二次函数的函数值为 时对应的x的值即可.
【详解】
解:根据表格可知,当 时, ,
即该二次函数解析式可写为 ,
∵当 时和当 时的函数值相同,
∴该二次函数对称轴为 ,
∴当 时和当 时的函数值都为 ,
关于方程 的解即关于x的方程 的解,
∴ ,
故选:B.
【点睛】
本题考查二次函数的性质、二次函数与一元二次方程的关系,根据表格信息确定二次函数的对称轴是解题
的关键.
7.二次函数 的顶点坐标为(-1,n),其部分图象如图所示.以下结论错误的是(
).A. B.
C. D.关于 的方程 无实数根
【答案】B
【分析】
根据抛物线开口方向,对称轴的位置以及与y轴的交点可以对A进行判断;x=1时,y<0,可对B进行判
断;根据抛物线与x轴的交点情况可对C进行判断;根据抛物线y=ax2+bx+c与直线y=n+1无交点,可对D
进行判断.
【详解】
解:A.∵抛物线开口向下,
∴a<0,
∵对称轴为直线x=- =-1,
∴b=2a<0,
∵抛物线与y轴交于正半轴,
∴c>0,
∴abc>0,故A正确;
B.∵抛物线的对称轴为直线x=-1,抛物线与x轴的一个交点在(-3,0)和(-2,0)之间,
∴抛物线与x轴的另一个交点在(0,0)和(1,0)之间,
∴x=1时,y<0,
即a+b+c<0,∵b=2a,
∴3a+c<0,故B错误;
C.∵抛物线与x轴有两个交点,
∴b2-4ac>0,即4ac-b2<0,故C正确;
D.∵抛物线开口向下,顶点为(-1,n),
∴函数有最大值n,
∴抛物线y=ax2+bx+c与直线y=n+1无交点,
∴一元二次方程ax2+bx+c=n+1无实数根,故D正确.
故选:B.
【点睛】
本题考查了抛物线与x轴的交点:把求二次函数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.
8.已知二次函数 ( , )的图象经过点 , ,与x轴交于点
,点 (点A在点B的左侧).若 ,则有下列结论:① , ,②
,③ .其中正确结论的序号是( )
A.①② B.①③ C.②③ D.①②③
【答案】D
【分析】
①将点 , , 代入抛物线表达式得: ,由 得:
,求出 、 的表达式,即可求解;② ,则 ,故
;③由①知, , ,则右侧交点在 和 之间,即可求解.【详解】
解:①将点 , , 代入抛物线表达式得: ,
由 得: ③,
则③ ①得: ,故 ,
① ②得: ,
故①正确,符合题意;
② ,
由③式得: ,
故 ,
故②正确,符合题意;
③由①知, , ,
则右侧交点在 和 之间,
即 ,
故③正确,符合题意;
故选:D.
【点睛】
本题考查的是抛物线与x轴的交点,主要考查函数图象上点的坐标特征,要求学生非常熟悉函数与坐标轴
的交点、顶点等点坐标的求法,及这些点代表的意义及函数特征.
9.若抛物线 与x轴两个交点间的距离为4.对称轴为 ,P为这条抛物线的顶点,则点
P关于x轴的对称点的坐标是( )
A. B. C. D.【答案】A
【分析】
设抛物线与 轴的两个交点坐标分别为 ,且 ,根据“两个交点间的距离为4,对称轴
为 ”建立方程可求出 的值,再利用待定系数法求出抛物线的解析式,从而可得顶点 的坐标,
然后根据关于 轴的对称点的坐标变换规律即可得.
【详解】
解:设抛物线与 轴的两个交点坐标分别为 ,且 ,
由题意得: ,解得 ,
则抛物线与 轴的两个交点坐标分别为 ,
将点 代入 得: ,解得 ,
则抛物线的解析式为 ,
顶点 的坐标为 ,
则点 关于 轴的对称点的坐标是 ,
故选:A.
【点睛】
本题考查了二次函数的性质、关于 轴的对称点的坐标变换规律,熟练掌握二次函数的性质是解题关键.
10.已知直线 过一、二、三象限,则直线 与抛物线 的交点个数为(
)
A.0个 B.1个 C.2个 D.1个或2个
【答案】C
【分析】先由直线 过一、二、三象限,求出 ,通过判断方程 实数解的个数可判
断直线 与抛物线 交点的个数.
【详解】
解:∵直线 过一、二、三象限,
∴ .
由题意得: ,
即 ,
∵△ ,
∴此方程有两个不相等的实数解.
∴直线 与抛物线 的交点个数为2个.
故选:C.
【点睛】
此题考查了二次函数与一元二次方程的关系,熟练掌握一次函数与二次函数的图象与性质及利用一元二次
方程根的判别式求解是解题的关键.
11.二次函数 的图象的一部分如图所示.已知图象经过点 ,其对称轴为直线
.下列结论:① ;② ;③ ;④若抛物线经过点 ,则关于
的一元二次方程 的两根分别为 ,5,上述结论中正确结论的个数为( )A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】C
【分析】
根据二次函数的图象与性质进行逐项判断即可求解.
【详解】
解:①由图象可知,a<0,b>0,c>0,
∴abc<0,故①正确;
②∵对称轴为直线x= =1,且图象与x轴交于点(﹣1,0),
∴图象与x轴的另一个交点坐标为(3,0),b=﹣2a,
∴根据图象,当x=2时,y=4a+2b+c>0,故②错误;
③根据图象,当x=﹣2时,y=4a﹣2b+c=4a+4a+c=8a+c<0,故③正确;
④∵抛物线经过点 ,
∴根据抛物线的对称性,抛物线也经过点 ,
∴抛物线 与直线y=n的交点坐标为(﹣3,n)和(5,n),
∴一元二次方程 的两根分别为 ,5,
故④正确,
综上,上述结论中正确结论有①③④,
故选:C.
【点睛】
本题考查二次函数的图象与性质,熟练掌握二次函数的图象与系数之间的关系是解答的关键.
12.在平面直角坐标系中,已知 和 是抛物线上 的两点,将抛物线
的图象向上平移 ( 是正整数)个单位,使平移后的图象与 轴没有交点,则 的最小值
为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【答案】C【分析】
根据抛物线的对称性得到抛物线的对称轴为直线 ,则 ,解得 ,再把 代入
中求出 的值;利用二次函数图象平移的规律得到抛物线向上平移 个单位后的解析式为
,根据判别式的意义得到 ,然后解不等式后可确定 的最小值.
【详解】
解:∵点 和 是抛物线 上的两点,
∴点A和点B为抛物线上的对称点,
∴抛物线的对称轴为直线 ,即 ,
解得, ,
∴抛物线解析式为 ,
把 代入得 ;
抛物线向上平移 ( 是正整数)个单位后的解析式为 ,
∵抛物线 与 轴没有交点,
∴ ,
解得 ,
∵ 是正整数,
∴ 的最小值是4.
故选:C.
【点睛】
本题考查了抛物线与 轴的交点:把求二次函数 ( , , 是常数, )与 轴的交点坐标问题转化为解关于 的一元二次方程; 决定抛物线与 轴的交点个数,也考查了二
次函数的性质.
13.若 、 ( )是关于 的一元二次方程 的两个根, 、 ( )是关于
的方程 的两根,则 、 、 、 的大小关系是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】
依题意画出函数y=(x−a)(x−b)图象草图,根据二次函数的增减性求解.
【详解】
解:依题意,画出函数y=(x−a)(x−b)的图象,如图所示.
函数图象为抛物线,开口向上,与x轴两个交点的横坐标分别为a,b(a<b),即: 、 ( )是
关于 的一元二次方程 的两个根,
方程1−(x−a)(x−b)=0
转化为(x−a)(x−b)=1,
方程的两根是抛物线y=(x−a)(x−b)与直线y=1的两个交点.
由m<n,可知对称轴左侧交点横坐标为m,右侧为n.
由抛物线开口向上,则在对称轴左侧,y随x增大而减少,则有m<a;在对称轴右侧,y随x增大而增大,
则有b<n.
综上所述,可知m<a<b<n.
故选A.
【点睛】本题考查了二次函数与一元二次方程的关系,考查了数形结合的数学思想.解题时,画出函数草图,由函
数图象直观形象地得出结论,避免了繁琐复杂的计算.
14.根据表格中的信息,估计一元二次方程 ( 、 、 为常数, )的一个解 的
范围为( )
x 0 1 2 3 4
ax2+bx+c -14.5 -11.5 -6.5 0.5 9.5
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】
观察表格可知,随x的值逐渐增大,ax2+bx+c-5的值在3~4之间由负到正,故可判断ax2+bx+c=5时,对应
的x的值在3~4之间.
【详解】
解:由表格可知:当x=3时,ax2+bx+c=0.5,则ax2+bx+c-5=-4.5,
当x=4时,ax2+bx+c=9.5,则ax2+bx+c-5=4.5,
∴关于x的一元二次方程ax2+bx+c=5(a≠0)的一个解x的范围是3<x<4,
故选:D.
【点睛】
本题考查了二次函数图象与一元二次方程的解之间的关系.关键是观察表格,确定函数值由负到正时,对
应的自变量取值范围.
15.已知二次函数 的图象如图所示,有下列5个结论:① ;② ;
③ ;④ ( );⑤若方程 =1有四个根,则这四个根的和为
2,其中正确的结论有( )A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
【答案】A
【分析】
根据抛物线的开口向下,对称轴方程以及图象与y轴的交点得到a,b,c的取值,于是可对①进行判断;
根据抛物线与x轴的交点的个数可对②进行判断;根据对称轴可得 ,则 ,根据 可
得 ,代入变形可对③进行判断;当 时, 的值最大,即当 时,
即 > ,则可对④进行判断;由于方程ax2+bx+c=1有2个根,方程ax2+bx+c=-1有2个
根,则利用根与系数的关系可对⑤进行判断.
【详解】
解:①∵抛物线开口方向向下,
∴a<0,
∵抛物线与y轴交于正半轴,
∴c>0,
∵对称轴在y轴右侧,
∴b>0,
∴abc<0,①错误;
②∵抛物线与x轴有两个交点
∴ >0
∴ ,故②错误;
③∵抛物线的对称轴为直线x=1,
∴ ,
∴由图象得,当 时, ,
∴
∴ ,故③正确;
④当 时, 的值最大,
∴当 时, > ,
∴ ( ),
∵b>0,
∴ ( ),故④正确;
⑤∵方程|ax2+bx+c|=1有四个根,
∴方程ax2+bx+c=1有2个根,方程ax2+bx+c=-1有2个根,
∴所有根之和为2×(- )=2× =4,所以⑤错误.
∴正确的结论是③④,
故选:A
【点睛】
本题考查了二次函数图象与系数的关系:对于二次函数y=ax2+bx+c(a≠0),二次项系数a决定抛物线的开
口方向和大小.当a>0时,抛物线向上开口;当a<0时,抛物线向下开口;一次项系数b和二次项系数a
共同决定对称轴的位置.当a与b同号时(即ab>0),对称轴在y轴左; 当a与b异号时(即ab<0),
对称轴在y轴右.常数项c决定抛物线与y轴交点位置:抛物线与y轴交于(0,c).抛物线与x轴交点个
数由 决定: =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. △
△
16.已知函数 ,当 时,函数值随 增大而增大,且对任意的 和
, 、 相应的函数值 、 总满足 ,则实数 的取值范围是( )A. B. C. D.
【答案】A
【分析】
对任意的1≤x≤a+1和1≤x≤a+1,x,x 相应的函数值y,y 总满足|y-y|≤9,只需最大值与最小值的差小于
1 2 1 2 1 2 1 2
等于9即可,进而求解.
【详解】
解:函数的对称轴为x=a,
而x≤2时,函数值随x增大而增大,故a≥2;
∵1≤x≤a+1和1≤x≤a+1,
1 2
∴x=a时,开口向下,函数的最大值=a2,
故函数的最大值在x=1和x=a+1中产生,
则x=1,x=a+1那个距x=a远,函数就在那一边取得最小值,
∵a≥2,
∴a-1≥1,而a+1-a=1,
∴1距离a 更远,
∴x=1时,函数取得最小值为:-1+2a,
∵对任意的1≤x≤a+1和1≤x≤a+1,x,x 相应的函数值y,y 总满足|y-y|≤9,
1 2 1 2 1 2 1 2
只需最大值与最小值的差小于等于9即可,
∴,a2-(-1+2a)≤9,
(a-1)2=9,
解得-3≤a-1≤3,而a≥2,
∴2≤a≤4,
故选:A.
【点睛】
本题考查的是二次函数图象与系数的关系,|y-y|≤3转换为最大值与最小值的差小于等于3,是解题的关键.
1 2
17.若抛物线 的对称轴为直线 ,且该抛物线与x轴交于A、B两点,若 的长是
6,则该抛物线的顶点坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】D【分析】
用待定系数法求出抛物线表达式,进而求解.
【详解】
解:∵抛物线 的对称轴为直线 ,
∴ ,解得 ,
故抛物线的表达式为 ,
令 ,解得 ,
则 ,
解得 ,
故抛物线的表达式为 ,
当 时, ,
故顶点的坐标为(2,-18),
故选:D.
【点睛】
本题考查的是抛物线与x轴的交点,主要考查函数图象上点的坐标特征,要求学生非常熟悉函数与坐标轴
的交点、顶点等点坐标的求法,及这些点代表的意义及函数特征.
18.对于一个函数,当自变量x取a时,其函数值y等于2a,我们称a为这个函数的二倍数.若二次函数y
=x2+x+c(c为常数)有两个不相等且小于1的二倍数,则c的取值范围是( )
A.c< B.0<c< C.﹣1<c< D.﹣1<c<0
【答案】B
【分析】
由函数的二倍数概念得出x、x 是方程x2+x+c=2x的两个实数根,由△>0且x=1时y>0,即可求解.
1 2
【详解】解:由题意知二次函数y=x2+x+c有两个不相等且小于1的二倍数,
∴x、x 是方程x2+x+c=2x的两个不相等实数根,且x、x 都小于1,
1 2 1 2
整理,得:x2-x+c=0,
由x2-x+c=0有两个不相等的实数根知:△>0,即1-4c>0①,
令y=x2-x+c,画出该二次函数的草图如下:
而x、x(设x 在x 的右侧)都小于1,即当x=1时,y=x2-x+c=c>0②,
1 2 2 1
联立①②并解得:
0<c< ,
故选:B.
【点睛】
本题主要考查二次函数图象与系数的关系,解题的关键是理解并掌握不动点的概念,并据此得出关于c的
不等式.
19.二次函数 的图象如图所示,有下列结论:① ;② ;③抛物线
与 轴的另一个交点为 ;④ .其中,正确的结论是( )A.①② B.①③ C.②④ D.①④
【答案】D
【分析】
根据对称轴方程可得①正确,由图象可知x=-1时y<0,可得②错误;根据二次函数的对称性可得③错误;
根据抛物线开口分析、对称轴位置及与y轴交点即可得④正确;综上可得答案.
【详解】
∵抛物线的对称轴为直线x=1,
∴x= =1,
∴ ,故①正确,
由图象可知,x=-1时,y<0,
∴a-b+c<0,
∴a+c0,
∵抛物线与y轴交点在y轴负半轴,
∴c<0,
∵x= =1>0,
∴b<0,
∴abc>0,故④正确,
综上所述:正确的结论有①④,
故选:D.
【点睛】
本题考查二次函数的图像与系数的关系,对于二次函数 ,抛物线对称轴方程为直线x=,当a>0时,抛物线开口向上,当a<0时,抛物线开口向下;当抛物线与y轴交于y轴正半轴时,
c>0,当抛物线与y轴交于负半轴时c<0,当对称轴在y轴左侧时,a、b同号,当对称轴在y轴右侧时,
a、b异号;熟练掌握二次函数当性质是解题关键.
20.已知二次函数 , ,令 ,( )
A.若 , ,则 B.若 , ,则
C.若 , ,则 D.若 , ,则
【答案】B
【分析】
建立 结合 选项的条件,分别计算 利用函数与 轴的交点
情况,再分别判断 选项即可得到答案.
【详解】
解:当 , ,则 >
而
无法判断 与 的大小,故无法判断 的大小,
故 错误,不符合题意;
当 , 时,则 >
而
<而函数图像的开口向上,
>
,故 正确,符合题意;
当 , ,则 >
而
无法判断 与 的大小,故无法判断 的大小,故 错误,不符合题意;
当 , ,则 >
而
无法判断 与 的大小,故无法判断 的大小,故 错误,不符合题意;
故选:
【点睛】
本题考查的是二次函数与 轴的交点情况,二次函数的性质,掌握利用二次函数的性质判断函数值的大小
是解题的关键.
21.二次函数 (a,b,c为常数,且 )中的x与y的部分对应值如下表:
x 0 1 3
y 3 5 3
下列结论:① ;②当 时,y的值随x值的增大而减小;③3是方程 的一
个根;④当 时, .其中正确的是( )A.①②③ B.①②④ C.①③④ D.②③④
【答案】C
【分析】
①函数的对称轴为:x= (0+3)= ,对称轴左侧y随x的增大而增大,故a<0,x=0,y=3=c>0,即可求
解;
②函数的对称轴为x= ,故②错误,不符合题意;
③ax2+(b-1)x+c=0,则ax2+bx+c=x,当x=3时,ax2+bx+c=3,即可求解;
④由③知,3是方程ax2+(b-1)x+c=0的一个根,由函数的对称轴知其另外一个根为1,即可求解.
【详解】
解:①函数的对称轴为:x= (0+3)= ,
对称轴左侧y随x的增大而增大,故a<0,x=0,y=3=c>0,
故①正确,符合题意;
②函数的对称轴为x= ,对称轴左侧,即 时,y随x的增大而增大,故②错误,不符合题意;
③ax2+(b-1)x+c=0,则ax2+bx+c=x,
当x=3时,ax2+bx+c=3,故③正确,符合题意;
④由③知,3是方程ax2+(b-1)x+c=0的一个根,由函数的对称轴知其另外一个根为-1,
故当-1<x<3时,ax2+(b-1)x+c>0,故④正确,符合题意;
故答案为:①③④.
【点睛】
本题考查的是二次函数与一元二次方程的关系,主要要求学生通过观察函数图象的方式来求解方程或不等
式.
22.对于一个函数自变量 取 时,函数值为0,则称 为这个函数的零点.若关于 的二次函数
有两个不相等的零点 , ,关于 的方程 有两个不相等的非零实数根 和 ,则下列式子一定正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】
根据题意画出关于x的二次函数 的图象以及直线y=−2,根据图象即可判断.
【详解】
解:关于 的方程 有两个不相等的非零实数根 和 ,
就是关于x的二次函数 与直线y=−2的交点的横坐标,
画出函数的图象草图如下:
∵抛物线的对称轴为直线x=3,
∴3<x<x,
4 2
由图象可知: 一定成立,
故选:D.
【点睛】
本题考查了抛物线与x轴的交点,二次函数图象上点的坐标特征,利用图象判断是解题的关键.
23.如图,经过原点的二次函数 的图象,对称轴是直线x=−2.关于下列结论:①;② ;③方程 的两个根为 =0, =−4;④ 若A(x,1),B
1
(x,2)是抛物线上两点,则x>x .其中正确的个数是( )
2 1 2
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】B
【分析】
根据函数与x轴交点的个数,函数对称性、二次函数与一元二次方程以及增减性可依次判断.
【详解】
解:∵图象与x轴有两个交点,
∴ ,①正确;
由函数的对称性可知,二次函数与x轴的另一个交点为x=-4,
结合图象增减性可知,当x=-3时,y= ,②错误;
由图象可知,c=0,
∴结合函数与x轴的交点,方程 的两个根为 =0, =−4,③正确;
无法确定A(x,1)和B(x,2)在对称轴两侧还是同侧,无法判断x 和x 的大小,
1 2 1 2
故④错误;
故选:B.
【点睛】
本题主要考查图象与二次函数系数之间的关系,掌握二次函数与方程之间的转换,根的判别式以及特殊值
的熟练运用是解题关键.
24.如图,抛物线 与 轴交于 , 两点,与 轴交于点 ,点 为抛物线上一动点,
过点 作 交 轴于 ,若点 从点 出发,沿着直线 上方抛物线运动到点 ,则点 经过的路径长为( )
A. B.
C.3 D.
【答案】D
【分析】
分别求出A,B的坐标,运用待定系数法求出直线AB,PQ的解析式,再求出它们与y轴的交点坐标即可解
决问题.
【详解】
解:对于 ,
令x=0,则y=3,
∴
令y=0,则
解得,
∵点A在点C的左侧,
∴A(-3,0)
设AB所在直线解析式为 ,
把A,B点坐标代入得 ,解得所以,直线AB的解析式为:y=x+3,
∵PQ//AB
∴设PQ的解析式为:y=x+a
∵点 经过的路径长是直线PQ经过抛物线的切点与y轴的交点和点B的距离的2倍,
∴方程 有两个相等的实数根,
∴
解得,
∴点Q的坐标为(0, )
当点P与点A重合时,点Q与点B重合,此时点Q的坐标为(0,3)
点 经过的路径长为
故选:D.
【点睛】
本题考查的是抛物线与x轴的交点,主要考查函数图象上点的坐标特征,要求学生非常熟悉函数与坐标轴
的交点的求法.
25.利用函数知识对关于代数式 的以下说法作出判断,则正确的有( )
①如果存在两个实数 ,使得 ,则②存在三个实数 ,使得
③如果 ,则一定存在两个实数 ,使
④如果 ,则一定存在两个实数 ,使
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】A
【分析】
根据二次函数的性质、根的判别式一一判断即可;
【详解】
解:①错误, 或 时, 与 不一定等于0;
②错误,一元二次方程最多存在两个不同的实数根;
③正确,∵ ,则 >0,抛物线与x轴有两个不同的交点,故一定存在两个实数 ,使
△
;
④错误,∵ ,∴△不一定>0,抛物线可能与x轴没有交点,结论不一定成立.
故选:A.
【点睛】
本题考查二次函数图象与 轴的交点、一元二次方程的根的判别式等知识,解题的关键是灵活运用所学知
识解决问题,属于中考常考题型.
26.如图是抛物线 ,其顶点坐标为 ,且与x轴的一个交点在点 和 之
间,下列结论:
① ;
② ;
③ ;
④ ;
⑤关于x的方程 的另一个解在 和 之间,其中正确结论的个数是( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】D
【分析】
根据抛物线开口方向和对称轴可以对①②进行判断;利用抛物线的对称性可得当 时, ,于是
可对③进行判断;根据顶点即可对④进行判断;利用抛物线的对称性可得到抛物线与x轴的一个交点在
和 之间,则关于x的方程 的另一个解在 和 之间,于是可对⑤进行判
断.
【详解】
∵抛物线开口向下,
∴ ,
∵对称轴直线 ,
∴ ,
∴ ,
故①②正确;
∵抛物线的对称轴为直线 ,
∴点 与 关于直线 对称,
∵ 时, ,∴ 时, ,即 ,
故③正确;
∵抛物线 ,其顶点坐标为 ,
∴ ,
故④正确;
∵抛物线的对称轴为直线 ,抛物线与x轴的一个交点在 和 之间,
∴抛物线与x轴的另一个交点在 和 之间,
∴关于x的方程 的另一个解在 和 之间,
故⑤错误;
∴正确结论的有①②③④共4个,
故选:D.
【点睛】
本题考查了二次函数的图象与系数间的关系,涉及了抛物线的开口方向,对称轴、与x轴的交点等问题,
准确识图,熟练运用相关知识是解题的关键.
27.如图,函数图象C 与C 都经过x轴上的点B并关于垂直于x轴的直线l对称,已知C 是抛物线y=﹣
1 2 1
2x2+8x﹣6在x轴上方的部分,若直线y=x+m与C 、C 共有3个不同的交点,则m的取值范围是
1 2
( )
A.﹣2<m< B.﹣3<m<﹣ C.﹣3<m<﹣2 D.﹣3<m<﹣
【答案】D【分析】
首先求出点 和点 的坐标,然后求出 解析式,分别求出直线 与抛物线 相切时 的值以
及直线 过点 时 的值,结合图形即可得到答案.
【详解】
解:令 ,即 ,
解得 或3,
点 , ,
函数图象 与 关于直线 对称,
解析式为 ,
当 与 相切时,
令 ,即 ,
△ ,
解得 ,
当 过点 时,即 ,
,
当 时直线 与 、 共有3个不同的交点,
故选:D.【点睛】
本题主要考查抛物线与 轴交点以及二次函数图象与几何变换的知识,解答本题的关键是正确地画出图形,
利用数形结合进行解题,此题有一定的难度.
28.已知抛物线 与x轴有两个交点 ,现有如下结论:①此抛物线
过定点 ;②若抛物线开口向下,则m的取值范围是 ;③若 时,有 ,
,则m的取值范围是 .其中正确结论的个数是( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】D
【分析】
把函数变形 ,由m为任意数,可得 ,解方程组的 可判
定①,由抛物线与x轴有两个交点,可求 且 ,由抛物线开口向下, ,结合抛物线
与x轴有两个交点, 且 ,可判定②,若 时,抛物线开口向上,当x=-2,,y ,当x=-1,y ,可得 ,解得 ,当x=1,,y ,当x=2,y ,可得
,解得 ,求公共部分即可.
【详解】
解:把函数变形 ,由m为任意数
∴ ,
解得 ,
抛物线过定点 ,
①此抛物线过定点 正确;
∵抛物线 与x轴有两个交点 ,
,
,
解得 且 ,
∵抛物线开口向下,
∴ ,
解得 ,
又∵ 且 ,
∴ ;
②若抛物线开口向下,则m的取值范围是 正确,
若 时, ,抛物线开口向上,抛物线 与x轴有两个交点 ,
,
∴当x=-2,,y ,当x=-1,y ,
即 ,
解得 ,
,
∴当x=1,,y ,当x=2,y ,
即 ,
解得 ,
∴有 , ,则m的取值范围是 .
③若 时,有 , ,则m的取值范围是 正确,
所以正确结论的个数有3个.
故选择D.
【点睛】
本题考查抛物线过定点,抛物线开口方向,抛物线与x轴的交点个数,抛物线与x轴两交点位置,求范围,掌握抛物线过定点把函数变形构造方程组,抛物线开口方向,抛物线与x轴的交点个数归结判别式的符号,
抛物线与x轴两交点位置,利用函数值的符号列不等式组是解题关键.
29.如表是一组二次函数y=x2﹣x﹣3的自变量和函数值的关系,那么方程x2﹣x﹣3=0的一个近似根是(
)
x 1 2 3 4
y ﹣3 ﹣1 3 9
A.1.2 B.2.3 C.3.4 D.4.5
【答案】B
【分析】
根据二次函数的图象特征解答.
【详解】
解:观察表格得:方程x2﹣x﹣3=0的一个近似根在2和3之间,
故选:B.
【点睛】
本题考查二次函数的图象,熟练掌握二次函数与x轴的交点坐标特征是解题关键.
30.已知抛物线y=ax2+bx+c(a<0)的图象过点(﹣2,0)和(4,0),现有下四个结论:
①8a+c=0;
②5a+2b+c>0;
③若抛地物线与y轴的交点在(0,2)与(0,3)之间(不包括这两点),则﹣ <a<﹣ ;
④已知m>0,关于x的一元二次方程a(x+2)(x﹣4)﹣m=0的解为x,x(x<x),则x<﹣2<4<
1 2 1 2 1
x,
2
其中,正确结论的个数为( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】C
【分析】
先求抛物线对称轴直线x=1,可得b=﹣2a,由x=﹣2时,y=4a﹣2b+c=0,消去b即可判断①;由8a+c
=0,b=﹣2a,代入5a+2b+c=﹣7a即可判断②;由抛物线在y轴的截距2<c<3,利用c=﹣8a,构造a
的不等式2<﹣8a<3,解不等式可判断③;根据抛物线开口向下,图象过点(﹣2,0)和(4,0),抛物线与直线y=m(m>0)的两个交点横坐标﹣2<x<x<4,即可判断④.
1 2
【详解】
解:∵抛物线y=ax2+bx+c(a<0)的图象过点(﹣2,0)和(4,0),
∴图象开口向下,对称轴为直线x= =1,
∴﹣ =1,即b=﹣2a,
∵x=﹣2时,y=4a﹣2b+c=0,
∴8a+c=0,故①正确;
∵8a+c=0,b=﹣2a,
∴5a+2b+c=5a﹣4a﹣8a=﹣7a>0,故②正确;
∵抛地物线与y轴的交点在(0,2)与(0,3)之间(不包括这两点),
∴2<c<3,
∵c=﹣8a,
∴2<﹣8a<3,
∴﹣ <a<﹣ ,故③正确;
∵抛物线开口向下,图象过点(﹣2,0)和(4,0),
∴抛物线与直线y=m(m>0)的两个交点横坐标﹣2<x<x<4,
1 2
∴关于x的一元二次方程a(x+2)(x﹣4)﹣m=0的解为x,x(x<x),则﹣2<x<x<4,故④错误;
1 2 1 2 1 2
故选:C.
【点睛】
本题考查抛物线图像与系数的关系,抛物线的性质,抛物线与一元二次方程的关系,掌握抛物线图像与系数的关系,抛物线的性质,抛物线与一元二次方程的关系是解题关键.
二、填空题
31.如图是抛物线 的部分图象,其顶点为 ,且与 轴的一个交点在点 和
之间下列结论:① ;② ;③ ;④关于 的方程
有两个不相等的实数根.其中正确结论的序号是______.
【答案】①③④
【分析】
由抛物线的开口方向判断a与0的关系,由抛物线与y轴的交点判断c与0的关系,然后根据对称轴及抛物
线与x轴交点情况进行推理,进而对所得结论进行判断.
【详解】
解:∵抛物线顶点坐标为(1,n),
∴抛物线的对称轴为直线x=1,
∵与x轴的一个交点在点(3,0)和(4,0)之间,
∴当x=−1时,y>0,即a−b+c>0,故①结论正确;
∵抛物线的对称轴为直线x=1,即 ,
∴2a+b=0,
∵a≠0,
∴3a+b≠0,故②结论错误;∵抛物线顶点坐标为(1,n),
∴抛物线 与直线y=n有唯一一个交点,
即方程 =n有两个相等的实数根,
∴△=b2−4a(c−n)=0,
∴b2=4a(c−n),故③结论正确;
∵抛物线的开口向下,
∴y最大=n,
∴直线y=n−1与抛物线有两个交点,
∴一元二次方程ax2+bx+c=n−1有两个不相等的实数根,故④结论正确;
综上所述,正确的结论有3个.
故答案是①③④.
【点睛】
主要考查二次函数图象与二次函数系数之间的关系,掌握二次函数系数的几何意义,以及二次函数与方程
之间的转换,根的判别式的熟练运用,是解题的关键.
32.已知抛物线 的顶点坐标为 ,试求:
(1) ______;
(2)若关于 的一元二次方程 在 或 的范围内有实数根,则 的取
值范围是______.
【答案】1 或
【分析】
(1)根据抛物线的顶点坐标可求出b,c的值,从而可得结论;
(2)把一元二次方程变形为 ,画出函数图象,根据图象可得结论.
【详解】
解:(1)∴抛物线的顶点坐标为( , )
又∵顶点坐标为(1,2)
∴
解得,
∴
故答案为:1;
(2)∵
∴
∴
如图①,
在 时, 有实数根, 的取值为
如图②在 时, 有实数根, 的取值为
故答案为: 或
【点睛】
本题考查抛物线与直线的交点问题,解题的关键画出函数图象,分情况讨论,从而求出 的范围,
33.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,对称轴为
直线 .直线 与抛物线 交于C,D两点,D点在x轴下方且横坐标小于3,
则下列结论:① ;② ;③ ;④ .其中正确的结
论是________(只填写序号).
【答案】①②③
【分析】利用抛物线与y轴的交点位置得到c>0,利用对称轴方程得到b=-2a,则2a+b+c=c>0,于是可对①进行判
断;利用抛物线的对称性得到抛物线与x轴的另一个交点横坐标大于-1小于0,则当x=-1时,y<0,于是
可对②进行判断;根据二次函数的性质得到x=1时,二次函数有最大值,则ax2+bx+c≤a+b+c,于是可对③
进行判断;由于直线y=-x+c与抛物线y=ax2+bx+c交于C、D两点,D点在x轴下方且横坐标小于3,利用
函数图象得x=3时,一次函数值比二次函数值大,即9a+3b+c<-3+c,然后把b=-2a代入解a的不等式,则
可对④进行判断.
【详解】
解:①∵抛物线与y轴交点在x轴上方,
∴c>0,
∵对称轴x=- =1,
∴b=-2a,
∴2a+b+c=2a-2a+c=c>0,
∴①正确;
②∵抛物线与x轴的另一个交点在x轴的负半轴上,
∴抛物线与x轴的另一个交点坐标大于2小于3,而抛物线的对称轴为直线x=1,
∴抛物线与x轴的另一个交点坐标的横坐标大于-1小于0,
∴当x=-1时y<0,
∴a-b+c<0,
∴②正确;
③∵当x=1时,二次函数有最大值,
∴ax2+bx+c≤a+b+c,
∴ax2+bx≤a+b,
∴③正确;
④∵直线y=-x+c与抛物线y=ax2+bx+c交于C、D,D在x轴下方且0<x<3,
∴x=3时,一次函数值比二次函数值大,
即9a+3b+c<-3+c,
∴9a-6a<-3,∴a<-1,
∴④不正确;
∴①②③正确,
故答案为:①②③.
【点睛】
本题考查了二次函数与不等式(组):利用两个函数图象在直角坐标系中的上下位置关系求自变量的取值
范围,可作图利用交点直观求解.也考查了二次函数图象与系数的关系.
34.二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的大致图象如图所示,顶点坐标为(﹣2,﹣9a).下列结论:①abc<
0;②5a﹣b+c=0;③若方程a(x+5)(x﹣1)=﹣1有两个根x 和x,且x<x, 则﹣5<x<x<1;④
1 2 1 2 1 2
若方程|ax2+bx+c|=1有四个根,则这四个根的和为﹣8.其中正确的结论有_______.
【答案】①③④
【分析】
利用顶点式得到y=ax2+4ax-5a,根据抛物线的开口向上得到a>0,则b>0,c<0,于是可对①进行判断;
把b=4a,c=-5a代入5a-b+c中可对②进行判断;根据抛物线y=a(x+5)(x-1)与直线y=-1有两个交点,
交点的横坐标分别为x 和x,则可对③进行判断;由于方程ax2+bx+c=1有2个根,方程ax2+bx+c=-1有2
1 2
个根,则利用根与系数的关系可对④进行判断.
【详解】
解:∵抛物线的顶点坐标为(-2,-9a),
∴y=a(x+2)2-9a=ax2+4ax-5a,
∵抛物线的开口向上,
∴a>0,
∴b=4a>0,c=-5a<0,
∴abc<0,所以①正确;
∵5a-b+c=5a-4a-5a=-4a,
而a>0,∴5a-b+c<0,所以②错误;
∵方程a(x+5)(x-1)=-1有两个根x 和x,
1 2
∴抛物线y= a(x+5)(x-1)与直线y=-1有两个交点,交点的横坐标分别为x 和x,
1 2
∴-5<x<x<1,所以③正确;
1 2
∵方程|ax2+bx+c|=1有四个根,
∴方程ax2+bx+c=1有2个根,方程ax2+bx+c=-1有2个根,
∴所有根之和为2×(- )=2×(- )=-8,所以④正确.
故答案为:①③④.
【点睛】
本题考查了二次函数图象与系数的关系:对于二次函数y=ax2+bx+c(a≠0),二次项系数a决定抛物线的开
口方向和大小.当a>0时,抛物线向上开口;当a<0时,抛物线向下开口;一次项系数b和二次项系数a
共同决定对称轴的位置.当a与b同号时(即ab>0),对称轴在y轴左; 当a与b异号时(即ab<0),
对称轴在y轴右.常数项c决定抛物线与y轴交点位置:抛物线与y轴交于(0,c).抛物线与x轴交点个
数由△决定:△=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.
35.如图是抛物线 的部分图象,图象过点 ,对称轴为直线 ,有下列四个结论:
① ;② ;③y的最大值为3;④方程 有实数根.其中正确的为
________(将所有正确结论的序号都填入).
【答案】②④
【分析】
根据二次函数的图象与性质对各项进行判断即可.
【详解】解:∵抛物线的开口向下,与y轴的交点在y轴的正半轴,
∴a<0,c>0,
∵抛物线的对称轴为直线x=1,
∴﹣ =1,即b=﹣2a>0
∴abc<0,故①错误;
∵抛物线与x轴的一个交点坐标为(3,0),
∴根据对称性,与x轴的另一个交点坐标为(﹣1,0),
∴a﹣b+c=0,故②正确;
根据图象,y是有最大值,但不一定是3,故③错误;
由 得 ,
根据图象,抛物线与直线y=﹣1有交点,
∴ 有实数根,故④正确,
综上,正确的为②④,
故答案为:②④.
【点睛】
本题考查二次函数的图象与性质,熟练掌握二次函数的图象与性质,会利用数形结合思想解决问题是解答
的关键.
三、解答题
36.已知关于 的一元二次方程 ,其中 为常数.
(1)求证:无论 为何值,方程总有两个不相等实数根.
(2)己知函数 的图象不经过第三象限,求 的取值范围.
【答案】(1)见解析;(2)
【分析】
(1)利用判别式求解即可得到答案;(2)根据a的值及判别式设抛物线与 轴的交点的横坐标分别为 , ,由此得到 ,
,解不等式求出答案.
【详解】
(1)证明:∵
,
∴无论 为何值,方程总有两个不相等实数根;
(2)解:∵二次函数 的图象不经过第三象限,二次项系数 ,
∴抛物线开口方向向上,
∵ ,
∴抛物线与 轴有两个交点,
设抛物线与 轴的交点的横坐标分别为 , ,
∴ , ,
解得 ,
即 的取值范围是 .
【点睛】
此题考查一元二次方程根的判别式,二次函数的开口方向,与 轴交点个数及根与系数的关系,正确理解
二次函数的图象性质是解题的关键.
37.已知二次函数 .
(1)若图像经过点 .
① 的值为______;
②无论 为何值,图像一定经过另一个定点______.
(2)若图像与 轴只有1个公共点,求 与 的数量关系.
(3)若该函数图像经过 ,写出函数图像与坐标轴的公共点个数及对应的 的取值范围.【答案】(1)①2;② ;(2) ;(3)图像与坐标轴有1个公共点时, ;图像
与坐标轴有2个公共点时, 或 ;图像与坐标轴有3个公共点时, 或 且 .
【分析】
(1)①把点 代入 即可求得;②把 代入 求得 ,即可
证明图像一定过另一个定点 ;
(2)根据题意 ,即可得到 ;
(3)由题意得 ,计算出 ,分三种情况得到关于m的不等式组,和方程组,即可.
【详解】
(1)①∵二次函数 过点 ,
∴n=2,
故填:2;
②当 时,
=2,
∴无论m为何值,图像一定经过另一个定点 ,
故答案为: ;
(2)∵图像与x轴有1个公共点,
∴当y=0时,
方程 有两个相等的实数根,
∴ 且 ,即 ,
∵ ,
∴ ,
∴ ;
(3)∵函数图像经过 ,
∴ 即 ,
∴ ,
∴ ,
①当图像与坐标轴有1个公共点时,即与x轴没有交点,
,
则 或 ,
解得 ,
②当图像与坐标轴有2个公共点时,即与x轴只有1个交点或者函数过原点,
当函数与x轴只有1个交点时,
,
解得 ,
当函数过原点时, ,
解的 ,
故当 或 时,函数与坐标轴有2个交点;③当图像与坐标轴有3个公共点时,即与x轴有2个不同的交点,且函数不过原点,
则 或 ,
解得 或 且 ,
综上所述:
图像与坐标轴有1个公共点时, ,
图像与坐标轴有2个公共点时, 或 ,
图像与坐标轴有3个公共点时, 或 且 .
【点睛】
本题考查了二次函数图像与系数的关系,二次函数图像上点的坐标特征,抛物线与x轴的交点,熟练掌握
二次函数图像与系数的关系,二次函数图像上点的坐标特征,抛物线与x轴的交点,分类讨论是解题的关
键.
38.已知二次函数 .
(1)当 时,求出该二次函数的图象与 轴的交点坐标;
(2)若 时,该二次函数的图象与 轴有且只有一个交点,求 的取值范围.
【答案】(1) , ;(2) 的值为 或
【分析】
(1)将 代入原二次函数,得到二次函数的解析式,然后令 ,即可得到关于 的一元二次方程,
解方程即可求出二次函数图象与 轴的交点坐标;
(2)求出二次函数的对称轴,然后由抛物线的性质进行解答.
【详解】解:(1)由题意,得 ,
当 时, .
解得 , .
该二次函数的图象与 轴的交点坐标为 , .
(2)抛物线 的对称轴为 .
若抛物线与 轴只有一个交点,则交点为 .
有 ,解得 ;
若抛物线与 轴有两个交点,
当 , 时, ,解得 ;
当 , 时, ,解得 ;
综上所述, 的值为 或 .
【点睛】
本题考查了抛物线与 轴的交点,熟悉抛物线的性质及不等式的解法是解题的关键.
39.某公司决定投资燃油汽车与新能源汽车,该公司信息部的市场调研结果如下:
方案 :若单独投资燃油汽车时,则所获利润 (千万元)与投资金额 (千万元)之间存在正比例函数
关系例 ,并且当投资2千万元时,可获利润0.8千万元;
方案 :若单独投资新能源汽车时,则所获利润 (千万元)与投资金额 (千万元)之间存在二次函数
关系: ,并且当投资1千万元时,可获利润1.4千万元;当投资3千万元时,可获利润3千
万元.
(1)请分别求出上述的正比例函数表达式与二次函数表达式;
(2)如果该公司对燃油汽车与新能源汽车这两种产品投资金额相同,且获得总利润为5千万元,求此时该公司对这两种汽车的投资金额各是多少千万元?
(3)如果公司对燃油汽车投资 千万元,对新能源汽车的投资金额是燃油汽车的两倍,投资所获总利润的
利润率不低于60%,且获得总利润为不低于4千万元,直接写出 的取值范围.
【答案】(1) , ;(2)该公司对这两种汽车的投资金额均为5千万元;
(3)
【分析】
(1)用待定系数法求解即可;
(2)根据获得总利润为5千万元可列方程,解方程即可;
(3)设该公司对燃油汽车投资 千万元,对新能源汽车投资 千万元,先表示出此时 关于 的函数关
系式,再根据投资所获总利润的利润率不低于60%,且获得总利润为不低于4千万元,分别列出不等式,
求解即可.
【详解】
解:(1)由题意可得,当 时, ,代入 得,
,
解得 ,
∴正比例函数的表达式为 .
当 时, ;当 时, ,代入 ,
得: ,
∴ ,
∴二次函数表达式为 ;
(2)根据题意得: ,∴ ,
∴ ,
解得: .
∴该公司对这两种汽车的投资金额均为5千万元;
(3)设该公司对燃油汽车投资 千万元,对新能源汽车投资 千万元,
则 ,
根据题意得: ,
∴ ,
∴ ,
∴ ;
∵获得总利润为不低于4千万元,
∴ ,
∴ .
综上所述, 的取值范围是 .
【点睛】
本题主要考查待定系数法求函数的解析式、二次函数和一元一次方程在实际问题中的应用,理清题中的数
量关系、熟练掌握待定系数法及二次函数与不等式的关系是解题的关键.
40.已知二次函数 的图象 与 轴有且只有一个公共点.
①求 的顶点坐标;
②将 向下平移若干个单位后,得抛物线 ,如果 与 轴的一个交点为 ,求 的函数关系
式,并求 与 轴的另一个交点坐标;(2)若 , 是 上的两点,且 ,求实数 的取值范围.
【答案】(1)(−1,0);(2)y=(x+1)2−4,(1,0);(3)n>2或n<−4
【分析】
(1)由于二次函数 的图象C 与x轴有且只有一个公共点,那么顶点的纵坐标为0,由此
1
可以确定m,进而即可求解;
(2)首先设所求抛物线解析式为y=(x+1)2+k,然后把A(−3,0)代入即可求出k,也就求出了抛物
线的解析式;
(3)由于图象C 的对称轴为直线x=−1,所以知道当x≥−1时,y随x的增大而增大,然后讨论n≥−1和
1
n≤−1两种情况,利用前面的结论即可得到实数n的取值范围.
【详解】
(1)y=x2+2x+m=(x+1)2+m−1,对称轴为直线x=−1,
∵抛物线与x轴有且只有一个公共点,
∴顶点的纵坐标为0,
∴C 的顶点坐标为(−1,0);
1
(2)设C 的函数关系式为y=(x+1)2+k,
2
把A(−3,0)代入上式得(−3+1)2+k=0,得k=−4,
∴C 的函数关系式为y=(x+1)2−4.
2
∵抛物线的对称轴为直线x=−1,与x轴的一个交点为A(−3,0),
由对称性可知,它与x轴的另一个交点坐标为(1,0);
(3)对于y=x2+2x+m=(x+1)2+m−1,当x≥−1时,y随x的增大而增大,
当 ≥−1时,
∵y>y,
1 2
∴n>2.
当 <−1时,P(n,y)的对称点坐标为(−2−n,y),且−2−n>−1,
1 1
∵y>y,
1 2
∴−2−n>2,
∴n<−4.
综上所述:n>2或n<−4.
【点睛】
本题主要考查二次函数的图形和性质,掌握抛物线与x轴交点个数与其判别式的关系,抛物线平移的性质,抛物线的增减性,是解题的关键.
41.已知关于 的一元二次方程 .
(1)若方程有两个不相等的实数根,求 的取值范围;
(2)二次函数 的部分图象如图所示,求一元二次方程 的解.
【答案】(1) ;(2) ,
【分析】
(1)根据△>0时,一元二次方程有两个不相等的实数根求解m的取值范围即可;
(2)根据二次函数图象与x轴的交点的横坐标就是当y=0时对应一元二次函数的解,故将x=1代入方程中
求出m值,再代入一元二次方程中解方程即可求解.
【详解】
解:(1)由题知 ,
∴ .
(2)由图知 的一个根为1,
∴ ,∴ ,
即一元二次方程为 ,
解得 , ,∴一元二次方程 的解为 , .
【点睛】
本题考查一元二次方程根的判别式、解一元一次不等式、解一元一次方程、解一元二次方程,会解一元二
次方程,熟练掌握一元二次方程根的判别式与根的关系是解答的关键.
42.已知抛物线 (其中 为常数)
(1)求证:不论 为何值,该抛物线与 轴一定有两个公共点;
(2)若 , 两点在抛物线上,试比较 与0的大小;
(3)若该抛物线在 的部分与直线 有两个公共点,试求出 的取值范围.
【答案】(1)见解析;(2)当 时, ;当 时, ;当 时,
;(3) .
【分析】
(1)计算y=0时一元二次方程的判别式,根据一元二次方程根与判别式的关系即可得结论;
(2)分别计算y 与y,再计算 ,最后根据一次函数的性质即可得答案;
1 2
(3)由题意可得方程 = 有两个不相等的实数根,且在
之间,结合判别式及二次函数的性质列不等式组即可得答案.
【详解】
(1)当y=0时, =0,
∴判别式△= =4>0,
∴不论 为何值,该抛物线与 轴一定有两个公共点.
(2)∵ , 两点在抛物线上,
∴ , ,∴ ,
当 =0时, ,
∵-2<0,
∴ 的值随m的增大而减小,
∴当 时, <0,当 时, >0,
综上所述:当 时, ;当 时, ;当 时, .
(3)∵该抛物线在 的部分与直线 有两个公共点,
∴方程 = 有两个不相等的实数根,且在 之间,
整理得: ,
∴ ,
解得: ,
∴ .
【点睛】
本题考查二次函数与一元二次方程的综合及一次函数的性质,熟练掌握二次函数与一元二次方程的关系及
一元二次方程根与判别式的关系是解题关键.
43.在平面直角坐标系中,抛物线 经过 ,点D为抛物线 的顶点.(1)求抛物线 的表达式;
(2)抛物线 与抛物线 关于x轴对称,在抛物线 是否存在一点P,使得 与 的面积比
,若存在,求出点P的坐标,若不村在,请说明理由.
【答案】(1) ;(2)P点坐标为 或 或 或
.
【分析】
(1)由待定系数法可以得到抛物线 的表达式;
(2)根据已知条件可以得到 或 ,再根据抛物线 与抛物线 关于x轴对称可以得到抛物
线 的表达式为: ,如此得到关于 的方程,并在解方程后得到P的坐标.
【详解】
解:(1)设抛物线 的表达式为: ,则由题意可得:
,
解之可得a=-2,b=8,c=-6,
∴抛物线 的表达式为: ;
(2)由(1)可得: ,
∴D(2,2),
∴ ,∴ ,
∴ ,即 或 ,
∵抛物线 与抛物线 关于x轴对称,
∴抛物线 的表达式为: ,
∴当 时,有 ,
解之可得: 或 ;
当 时,有 ,
解之可得: 或 ;
∴P点坐标为 或 或 或 .
【点睛】
本题考查二次函数的综合应用,熟练掌握二次函数的图象和性质、待定系数法求二次函数表达式的方法及
一元二次方程的求解是解题关键.
44.已知二次函数 .
(1)直接写出该函数图象的对称轴和与 轴的交点坐标.
(2)若该函数图象开口向上,且图象上的一点 在 轴的下方,求证: .
(3)已知点 , , , 在该函数图象上,若 , , , 四个函数值中
有且只有一个小于零,试求 的取值范围.
【答案】(1) ,(0,1);(2)见解析;(3)【分析】
(1)根据对称轴公式和y轴上点的坐标特征即可求得;
(2)根据题意a>0,且△>0,即(4a)2-4a•1>0,解得即可;
(3)根据二次函数的性质即可得出y=a+4a+1≥0,y=4a+8a+1<0,解得即可.
3 4
【详解】
解:(1)∵二次函数y=ax2+4ax+1(a≠0).
∴函数图象的对称轴为直线x=- =-2,
当 时, ,
∴y轴的交点坐标为(0,1);
(2)∵该函数图象开口向上,且图象上的一点(x,y)在x轴的下方,
0 0
∴a>0,且△>0,即(4a)2-4a•1>0,
∴a> ;
(3)∵函数图象的对称轴为直线x=-2,
∴点(-3,y)关于对称轴的对称点为(-1,y),
1 1
∵-2<-1<1<2,y=y,
1 2
∴当开口向上时,则y=y<y<y,y,y,y,y 四个函数值中最少有两个小于零,不合题意,
1 2 3 4 1 2 3 4
当开口向下时,则y=y>y>y,y,y,y,y 四个函数值中可以满足y=y>y>0>y,
1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4
∴y>0,y<0,即当x=1时,y=a+4a+1≥0,
3 4 3
x=2时,y=4a+8a+1<0,
4
解得- ≤a<- .
【点睛】
本题考查了二次函数图象与系数的关系,抛物线与x轴的交点,二次函数图象上点的坐标特征,得到关于
a的不等式是解题的关键.
45.在平面直角坐标系xOy中,点 , 为抛物线 上的两
点.(1)当h=1时,求抛物线的对称轴;
(2)若对于 , ,都有 ,求h的取值范围.
【答案】(1) ;(2) 或
【分析】
(1)将 代入解析式,然后将二次函数一般式化成顶点式求解;
(2)设抛物线上四个点的坐标为 , , , ,利用二次函数性
质分情况讨论求解.
【详解】
解:(1)当 时,抛物线的表达式为 .
∴ .
∴抛物线的对称轴为直线 .
(2)设抛物线上四个点的坐标为 , , , .
∵ ,
∴ 的最小值必为 或 .
①由 可知,当 时,存在 ≥ ,不符合题意.
②当 时,总有 .
∵当 时,y随x的增大而减小,
∴ .
当 时, .
∴ ,符合题意.
当 时, .∴ ,不符合题意.
③当 时,
∵当 时,y随x的增大而增大,
∴ , .
当 时, .
∴ ,符合题意.
当 时, .
∴ ,不符合题意.
综上所述,h的取值范围是 或 .
【点睛】
本题考查二次函数的性质,理解图像性质,利用数形结合思想解题是关键.
46.如图,抛物线 交 轴于 , 两点,点 在点 左侧,点 的坐标为 ,
,过点 作 轴交抛物线于点 ,过点 作 交抛物线于点 .
(1)若点 的坐标为 ,求 的长.
(2)当 时,求 的值.【答案】(1) ;(2)
【分析】
(1)先把A点坐标代入y=-(x-m)2+9中求得m=1或m=7,则根据点A在点B左侧可确定抛物线的对称轴,
然后利用抛物线的对称性求DE的长;
(2)通过解方程-(x-m)2+9=0得A(m-3,0),B(m+3,0),则AB=6,所以DE=3,利用抛物线的对称性
得到2(m-6)=3,然后解方程即可.
【详解】
解:(1)把A(4,0)代入y=-(x-m)2+9得-(4-m)2+9=0,
解得m=1或m=7,
∵点A在点B左侧,
∴m=7,
即抛物线的对称轴为直线x=7,
∵CD⊥x轴,DE⊥CD,
∴点E与点D关于直线x=7对称,
而D点的横坐标为6,
∴DE=2×(7-6)=2;
(2)当y=0时,-(x-m)2+9=0,
解得x=m-3,x=m+3,
1 2
∴A(m-3,0),B(m+3,0),
∴AB=m+3-(m-3)=6,
∴DE= AB=3,
∵D点的横坐标为6,
∴2(m-6)=3,
∴m= .
【点睛】
本题考查了抛物线与x轴的交点:把求二次函数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.47.如图,在平面直角坐标系中,二次函数 图象的顶点是 ,与 轴交于 两点,与
轴交于 ,点 的坐标是 .
(1)求二次函数图象的顶点坐标并直接写出直线 的函数关系式.
(2)作一条平行于 轴的直线交二次函数的图象于点 ,与直线 于点 .若点 的横坐
标分别为 ,且 ,求 的取值范围.
【答案】(1)点 的坐标为 ,直线 的函数关系式为 ;(2)
【分析】
(1)用待定系数法即可求解;
(2)因为r<m≤n,则直线在点D的下方、点A的上方(不能过点D,可以过点A),进而求解.
【详解】
解:(1)将点B的坐标代入抛物线表达式得:a+2-3=0,解得a=1,
故抛物线的表达式为y=x2-2x-3=(x-1)2-4,
故顶点坐标为(1,-4);
对于y=x2-2x-3,
令x2-2x-3=0,解得x=-1或3,
令x=0,则y=-3,
故点C、D的坐标分别为(3,0)、(0,-3),
设直线CD的表达式为y=kx+b,则
,解得 ,
故直线CD的表达式为y=x-3;(2)∵r<m≤n,
∴直线在点D的下方、点A的上方(不能过点D,可以过点A),
当y=-4时,即-x-3=-4,解得x=-1,
故-1≤r<0,
由抛物线的对称性知,点M、N关于抛物线的对称轴对称,
故 (m+n)=1,所以m+n=2,
∴1≤m+n+r<2.
【点睛】
本题考查了抛物线与x轴的交点,主要考查函数图象上点的坐标特征,要求学生非常熟悉函数与坐标轴的
交点、顶点等点坐标的求法,及这些点代表的意义及函数特征.
48.已知二次函数 ( 是常数).
(1)若该函数图像与 轴有两个不同的公共点,求 的取值范围;
(2)求证:不论 为何值,该函数图像的顶点都在函数 的图像上;
(3) , 是该二次函数图像上的点,当 时,都有 ,则 的取值
范围是___________.
【答案】(1) ;(2)见解析;(3) 或
【分析】
(1)令 ,则 ,判别式大于0即可;
(2)化成顶点式,得顶点坐标为 ,将 代入 ,得 即可;
(3)根据函数的性质解答即可.
【详解】
解:(1)令 ,则 ,
∵ , , ,∴ ,
∵该函数图像与 轴有两个不同的公共点,
∴该方程有两个不相等的实数根,
∴ ,即 ,
解得 .
∴当 时,该函数图像与 轴有两个不同的公共点.
(2)由 ,得顶点坐标为 ,
将 代入 ,得 ,
∴不论 为何值,该函数的图像的顶点都在函数 的图像上.
(3) 或
由(2)可知该抛物线顶点为 ,
当 时, ,
∴ 时, 随 的增大而减少,
又∵该函数开口向下,对称轴为直线 ,
∴如图,得出 ,
当 时, ,
要使 恒成立,则 ,
∴ , 或 ,
结合 ,
∴ 或 .【点睛】
本题考查了二次函数的性质,掌握二次函数的性质是解题的关键.
49.已知抛物线y=x2﹣(2m+2)x+m2+2m其中m是常数.
(1)求证:不论m为何值,该抛物线与x轴一定有两个公共点;
(2)若该抛物线的对称轴为直线x=4.
①求该抛物线的函数解析式;
②把该抛物线沿y轴向上平移多少个单位长度后,得到的抛物线与x轴只有一个公共点.
【答案】(1)见解析;(2)①y=x2﹣8x+15;②抛物线沿y轴向上平移1个单位长度后,得到的抛物线
与x轴只有一个公共点
【分析】
(1)要证明不论m为何值,该抛物线与x轴一定有两个公共点,只要证明b2﹣4ac>0即可,然后代入数
据计算即可;
(2)①根据该抛物线的对称轴为直线x=4,可以求得m的值,从而可以得到抛物线的函数解析式;
②将①的函数解析式,化为顶点式,即可得到把该抛物线沿y轴向上平移多少个单位长度后,得到的抛物
线与x轴只有一个公共点.
【详解】
(1)证明:∵抛物线y=x2﹣(2m+2)x+m2+2m其中m是常数,
∴[﹣(2m+2)]2﹣4×1×(m2+2m)=4m2+8m+4﹣4m2﹣8m=4>0,
∴不论m为何值,该抛物线与x轴一定有两个公共点;
(2)①∵抛物线y=x2﹣(2m+2)x+m2+2m的对称轴为直线x=4,
∴ =4,
解得m=3,
∴该抛物线的解析式为y=x2﹣8x+15;②∵y=x2﹣8x+15=(x﹣4)2﹣1,
∴该抛物线沿y轴向上平移1个单位长度后,得到的抛物线与x轴只有一个公共点.
【点睛】
本题考查抛物线与x轴的交点、二次函数的性质,解答本题的关键是明确题意,利用二次函数的性质解答.
50.已知二次函数y=﹣x2+bx+c的图象如图所示,解决下列问题:
(1)关于x的一元二次方程﹣x2+bx+c=0的解为 ;
(2)求此抛物线的解析式;
(3)当x为值时,y<0;
(4)若直线y=k与抛物线没有交点,直接写出k的范围.
【答案】(1)﹣1或3;(2)y=﹣x2+2x+3;(3)x>3或x<﹣1;(4)y>4
【分析】
(1)直接观察图象,抛物线与x轴交于﹣1,3两点,所以方程的解为x=﹣1,x=3.
1 2
(2)设出抛物线的顶点坐标形式,代入坐标(3,0),即可求得抛物线的解析式.
(3)若y<0,则函数的图象在x轴的下方,找到对应的自变量取值范围即可.
(4)若直线y=k与抛物线没有交点,则k>函数的最大值即可.
【详解】
解:(1)观察图象可看对称轴出抛物线与x轴交于x=﹣1和x=3两点,
∴方程的解为x=﹣1,x=3,
1 2
故答案为:﹣1或3;
(2)设抛物线解析式为y=﹣(x﹣1)2+k,
∵抛物线与x轴交于点(3,0),
∴(3﹣1)2+k=0,
解得:k=4,
∴抛物线解析式为y=﹣(x﹣1)2+4,
即:抛物线解析式为y=﹣x2+2x+3;(3)若y<0,则函数的图象在x轴的下方,由函数的图象可知:x>3或x<﹣1;
(4)若直线y=k与抛物线没有交点,则k>4函数的最大值,即y>4.
【点睛】
本题主要考查了二次函数与不等式(组)、二次函数的图象、抛物线与x轴的交点、待定系数法求二次函
数解析式,准确计算是解题的关键.
51.二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的大致图象如图所示,顶点坐标为(﹣2,﹣9a),下列结论:
①abc<0;
②4a+2b+c>0;
③5a﹣b+c=0;
④若方程a(x+5)(x﹣1)=﹣1有两个根x 和x,且x<x,则﹣5<x<x<1;
1 2 1 2 1 2
⑤若方程|ax2+bx+c|=1有四个根,则这四个根的和为﹣8,
其中正确的结论有__.
【答案】①②④⑤
【分析】
利用顶点式得到y=ax2+4ax﹣5a,根据抛物线的开口向上得到a>0,则b>0,c<0,于是可对①进行判断;
解方程ax2+4ax﹣5a=0得抛物线与x轴的交点坐标为(﹣5,0),(1,0),利用x=2时,y>0可对②
进行判断;把b=4a,c=﹣5a代入5a﹣b+c中可对③进行判断;根据抛物线y=a(x+5)(x﹣1)与直线
y=﹣1有两个交点,交点的横坐标分别为x 和x,则可对④进行判断;由于方程ax2+bx+c=1有2个根,
1 2
方程ax2+bx+c=﹣1有2个根,则利用根与系数的关系可对⑤进行判断.【详解】
解:∵抛物线的顶点坐标为(﹣2,﹣9a),
∴y=a(x+2)2﹣9a=ax2+4ax﹣5a,
∵抛物线的开口向上,
∴a>0,
∴b=4a>0,c=﹣5a<0,
∴abc<0,所以①正确;
当y=0时,ax2+4ax﹣5a=0,解得x=﹣5,x=1,
1 2
∴抛物线与x轴的交点坐标为(﹣5,0),(1,0),
∵x=2时,y>0,
∴4a+2b+c>0,所以②正确;
∵5a﹣b+c=5a﹣4a﹣5a=﹣4a,
而a>0,
∴5a﹣b+c<0,所以③错误;
∵方程a(x+5)(x﹣1)=﹣1有两个根x 和x,
1 2
∴抛物线y=a(x+5)(x﹣1)与直线y=﹣1有两个交点,交点的横坐标分别为x 和x,
1 2
∴﹣5<x<x<1,所以④正确;
1 2
∵方程|ax2+bx+c|=1有四个根,
∴方程ax2+bx+c=1有2个根,方程ax2+bx+c=﹣1有2个根,
∴所有根之和为2×(﹣ )=2×(﹣ )=﹣8,所以⑤正确.
故答案为①②④⑤.
【点睛】
本题主要考查了二次函数图象与系数的关系、根的判别式、二次函数图象上点的坐标特征、根与系数的关
系、抛物线与x轴的交点,准确分析判断是解题的关键.52.定义:对于二次函数 ,其相依函数为一次函数 ,例如:二次函数
的相依函数为:
(1)求二次函数 的相依函数表达式;
(2)如图,二次函数 与其相依函数的图象分别交于点 、 ,过该抛物线的
顶点作直线 平行于 轴,已知点 到直线 的距离为8.
①证明:该二次函数的顶点在其相依函数的图象上;
②点 为抛物线 段上的一个动点,求 面积的最大值.
【答案】(1) ;(2)①见解析;②
【分析】
(1)根据相依函数的定义求解;
(2)①利用顶点式求得二次函数的顶点坐标,然后利用一次函数图像上的点的坐标特点求解;②联立方
程组求得 , ,然后求得m的值,设P点坐标为 ,过点P作
PM⊥x轴,交AB于点M,然后利用三角形面积公式及二次函数的性质求最值
【详解】
解:(1)∴二次函数 的相依函数表达式为: ;
(2)①在 中,
其顶点坐标为 ,
∴该二次函数的相依函数为: ,
当 时, ,
∴该二次函数的顶点在其相依函数图像上。
②联立方程组得 ,解得 ,
∴ ,
又∵点 到直线 的距离为8
∴-3m+8=-2m,解得:m=8
∴
设P点坐标为
过点P作PM⊥x轴,交AB于点M
∴M点坐标为
∴PM=
∴
∴当x= 时,S有最大值为1,即【点睛】
本题考查二次函数新定义题目的理解,掌握二次函数的性质、利用数形结合思想解题是关键.
53.如图,在平面直角坐标系xOy中,抛物线 与两坐标轴分别相交于A,B,C三点
(1)求证:∠ACB=90°
(2)点D是第一象限内该抛物线上的动点,过点D作x轴的垂线交BC于点E,交x轴于点F.
①求DE+BF的最大值;
②点G是AC的中点,若以点C,D,E为顶点的三角形与 AOG相似,求点D的坐标.
【答案】(1)(2)①9;② 或 .
【分析】
(1)分别计算A,B,C三点的坐标,再利用勾股定理求得AB、BC、AC的长,最后利用勾股定理逆定理
解题;
(2)①先解出直线BC的解析式,设 ,接着解出 ,利用二次函数的配方法求最值;②根据直角三角形斜边的中线性质,解得AG的长,再证明
,再分两种情况讨论以点C,D,E为顶点的三角形与 AOG相似,结合相似三角形对
应边成比例性质解题即可.
【详解】
解:(1)令x=0,得
令 得
,
(2)①设直线BC的解析式为: ,代入 , 得设
即DE+BF的最大值为9;
② 点G是AC的中点,
在 中,
即 为等腰三角形,若以点C,D,E为顶点的三角形与 AOG相似,
则①
又
,
或
经检验: 不符合题意,舍去,
② ,
又整理得,
,
或 ,
同理: 不合题意,舍去,
综上所述, 或 .
【点睛】
本题考查二次函数的图象与性质、相似三角形的判定与性质、直角三角形斜边中线的性质、勾股定理及其
逆定理、二次函数的最值、解一元二次方程等知识,是重要考点,有难度,掌握相关知识是解题关键.
54.已知二次函数 的图象开口向上,且经过点 , .
(1)求 的值(用含 的代数式表示);
(2)若二次函数 在 时, 的最大值为1,求 的值;
(3)将线段 向右平移2个单位得到线段 .若线段 与抛物线 仅有一
个交点,求 的取值范围.
【答案】(1) ;(2) ;(3)
【分析】
(1)利用待定系数法将点A、B的坐标代入即可
(2)根据抛物线图像分析得在 范围内, 的最大值只可能在 或 处取得,进行分类讨论①若 时,②若 ,③ ,计算即可
(3)先利用待定系数法写出直线AB的解析式,再写出平移后的解析式,若线段 与抛物线
仅有一个交点,即方程 在 的范围内
仅有一个根,只需当 对应的函数值小于或等于0,且 对应的函数值大于或等于即可.
【详解】
(1)∵抛物线 过点 , ,
∴ ,
∴ ,
∴ .
(2)由(1)可得 ,
在 范围内, 的最大值只可能在 或 处取得.
当 时, ,当 时, .
①若 时,即 时,得 ,
∴ ,得 .②若 ,即 时,得 ,此时 ,舍去.
③ ,即 时,得 ,
∴ , ,舍去.
∴综上知, 的值为 .
(3)设直线 的解析式为 ,
∵直线 过点 , ,
∴ ,∴ ,
∴ .
将线段 向右平移2个单位得到线段 ,
∴ 的解析式满足 ,即 .
又∵抛物线的解析式为 ,
∴ .
又∵线段 与抛物线 在 范围内仅有一个交点,即方程 在 的范围内仅有一个根,
整理得 在 的范围内仅有一个根,
即抛物线 在 的范围内与 轴仅有一个交点.
只需当 对应的函数值小于或等于0,且 对应的函数值大于或等于即可.
即 时, ,得 ,
当 时, ,得 ,
综上 的取值范围为 .
【点睛】
本题考查一次函数解析式、二次函数解析式、二次函数的最值、图像与x轴的交点与方程的根的情况、熟
练掌握二次函数的图像知识是解题的关键
55.如图1,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)与x轴交于A(﹣ ,0),B(2,0)两
点,与y轴交于点C(0,1).
(1)求抛物线的函数表达式;(2)如图1,点D为第一象限内抛物线上一点,连接AD,BC交于点E,求 的最大值;
(3)如图2,连接AC,BC,过点O作直线l∥BC,点P,Q分别为直线l和抛物线上的点.试探究:在第
四象限内是否存在这样的点P,使△BPQ∽△CAB.若存在,请直接写出所有符合条件的点P的坐标,若不
存在,请说明理由.
【答案】(1) ;(2) 的最大值为 ;(3) 或
【分析】
(1)用待定系数法求出函数解析式即可;
(2)构造出△AGE∽△DEH,可得 ,而DE和AG都可以用含自变量的式子表示,最后用二次
函数最大值的方法求值.
(3)先发现△ABC是两直角边比为2:1的直角三角形,由△BPQ∽△CAB,构造出△BPQ,表示出Q点的
坐标,代入解析式求解即可.
【详解】
解:(1)分别将C(0,1)、A(﹣ ,0)、B(2,0)代入y=ax2+bx+c中得
,
解得: ,∴抛物线的函数表达式为 .
(2)过A作AG∥y轴交BC的延长线于点G,过点D作DH∥y轴交BC于点H,
∵B(2,0)C(0,1),
∴直线BC:y= x+1,
∵A(- ,0),
∴G(- , ),
设D( ),则H( ),
∴DH=( )﹣( ),
=﹣m2+2m,
∴AG= ,
∵AG∥DH,
∴ ,∴当m=1时, 的最大值为 .
(3)符合条件的点P坐标为( )或( ).
∵l∥BC,
∴直线l的解析式为:y=- x,
设P(n,- n),
∵A(- ,0),B(2,0),C(0,1),
∴AC2= ,BC2=5,AB2= .
∵AC2+BC2=AB2,
∴∠ACB=90°.
∵△BPQ∽△CAB,
∴ ,
分两种情况说明:
①如图3,过点P作PN⊥x轴于N,过点Q作QM⊥x轴于M.
∵∠PNB=∠BMQ=90°,
∠NBP+∠MBQ=90°,∠MQB+∠MBQ=90°,
∴∠NBP=∠MQB.
∴△NBP∽△MQB,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴BN=2﹣n,
∴BM=2PN=n,QM=2BN=4﹣2n,
∴OM=OB+BM=2+n,
∴Q(2+n,2n﹣4),
将Q的坐标代入抛物线的解析式得:
,
2n2+9n﹣8=0,
解得:
∴P( ).
②如图4,过点P作PN⊥x轴于N,过点Q作QM⊥x轴于M.∵△PNB∽△BMQ,
又∵△BPQ∽△CAB,
∴ ,
∵ ,
∴Q(2﹣n,4﹣2n),
将Q的坐标代入抛物线的解析式得:
,
化简得:2n2﹣9n+8=0,
解得: ,
∴P( ).
【点睛】
本题考查待定系数法求抛物线解析式,平行线分线段成比例,利用二次函数求线段比的最大值,勾股定
理逆定理,相似三角形判定与性质,抛物线与一元二次方程,掌握待定系数法求抛物线解析式,平行线
分线段成比例,利用二次函数求线段比的最大值,勾股定理逆定理,相似三角形判定与性质,抛物线与
一元二次方程的关系是解题关键.