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初中数学同步9年级上册第13课用函数观点看一元二次方程(共30页)(教师版)_初中数学_九年级数学上册(人教版)_讲义

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文档文本内容

第 13 课 用函数观点看一元二次方程
目标导航
课程标准
(1)会用图象法求一元二次方程的近似解;掌握二次函数与一元二次方程的关系;
(2)会求抛物线与x轴交点的坐标,掌握二次函数与不等式之间的联系;
(3)经历探索验证二次函数 与一元二次方程的关系的过程,学会用函数的观点去
看方程和用数形结合的思想去解决问题.
知识精讲
知识点01 二次函数与一元二次方程的关系
求二次函数 (a≠0)的图象与x轴的交点坐标,就是令y=0,求 中x的值的
问题.此时二次函数就转化为一元二次方程,因此一元二次方程根的个数决定了抛物线与 x轴的交点的个
数,它们的关系如下表:
一元二次方程
判别式
二次函数
图象 与x轴的交点坐标 根的情况
抛物线 与 x 一元二次方程
轴交于 , 两
△>0 有两个不相等的实数根
点,且 ,
此时称抛物线与x轴相交
一元二次方程
抛物线 与 x
△=0
有两个相等的实数根
轴交切于 这一点,此时称
抛物线与x轴相切
一元二次方程
抛物线 与 x
△<0
轴无交点,此时称抛物线与x轴相离
在实数范围内 无解 ( 或称无实数根 )
【注意】
二次函数图象与x轴的交点的个数由
b2 −4ac
的值来确定的.
(1)当二次函数的图象与x轴有两个交点时,
Δ=b2 −4ac>0
,方程有两个不相等的实根;
(2)当二次函数的图象与x轴有且只有一个交点时,
Δ=b2 −4ac=0
,方程有两个相等的实根;
(3)当二次函数的图象与x轴没有交点时,
Δ=b2 −4ac<0
,方程没有实根.
知识点02 抛物线与直线的交点问题
抛物线与 x 轴的两个交点的问题实质就是抛物线与直线的交点问题.我们把它延伸到求抛物线
(a≠0)与y轴交点和二次函数与一次函数 的交点问题.
抛物线 (a≠0)与y轴的交点是(0,c).
抛物线 (a≠0)与一次函数 (k≠0)的交点个数由方程组 的解的个
数决定.
当方程组有两组不同的解时 两函数图象有两个交点;
当方程组有两组相同的解时 两函数图象只有一个交点;
当方程组无解时 两函数图象没有交点.
总之,探究直线与抛物线的交点的问题,最终是讨论方程(组)的解的问题.
【注意】
求两函数图象交点的问题主要运用转化思想,即将函数的交点问题转化为求方程组解的问题或者将求方程
组的解的问题转化为求抛物线与直线的交点问题.
知识点03 利用二次函数图象求一元二次方程的近似解
用图象法解一元二次方程 的步骤:
1.作二次函数 的图象,由图象确定交点个数,即方程解的个数;
2. 确定一元二次方程 的根的取值范围.即确定抛物线 与x
轴交点的横坐标的大致范围;
3. 在(2)确定的范围内,用计算器进行探索.即在(2)确定的范围内,从大到小或从小到大依次取值,用表格
的形式求出相应的y值.
4.确定一元二次方程 的近似根.在(3)中最接近0的y值所对应的x值即是一元二次
方 的近似根.【注意】
求一元二次方程 的近似解的方法(图象法):
(1)直接作出函数 的图象,则图象与 x 轴交点的横坐标 就是方程
的根;
(2)先将方程变为 再在同一坐标系中画出抛物线 和直线 图象交点的横坐
标就是方程的根;
(3)将方程化为 ,移项后得 ,设 和 ,在同一坐标系中
画出抛物线 和直线 的图象,图象交点的横坐标即为方程 的根.
知识点04 抛物线与x轴的两个交点之间的距离公式
当△>0时,设抛物线 与x轴的两个交点为A( ,0),B( ,0),则 、 是一元二次
方程 的两个根.由根与系数的关系得 , .
∴
即 ( >0).
△
知识点05 抛物线与不等式的关系
二次函数 (a≠0)与一元二次不等式 (a≠0)及 (a≠0)之间的关
系如下 :
判别式
抛物线 与 不等式 的解
不等式 的解集
x轴的交点 集
△>0
或△=0
( 或 )
无解
△<0 全体实数 无解
注:a<0的情况请同学们自己完成.
【注意】
抛物线 在 x 轴上方的部分点的纵坐标都为正,所对应的 x 的所有值就是不等式
的解集;
在x轴下方的部分点的纵坐标都为负,所对应的x的所有值就是不等式 的解集.
不等式中如果带有等号,其解集也相应带有等号.
能力拓展
考法01 二次函数图象与坐标轴交点
【典例1】已知二次函数y=x2+6x+c的图象与x轴的一个交点为(﹣1,0),则它与x轴的另一个交点的坐标
是( )
A.(﹣3,0) B.(3,0) C.(﹣5,0) D.(5,0)
【答案】C
【详解】∵二次函数y=x2+6x+c(c为常数)的图象与x轴的一个交点为(-1,0),
∴1-6+c=0.
∴c=5,
∴二次函数y=x2+6x+5.
令y=0,则x2+6x+5=0,
解得:x=-1,x=-5.
1 2
∴抛物线与x轴的另一个交点的坐标是(-5,0).
故选:C.
【即学即练】二次函数 的部分图像如图所示,对称轴方程为 ,图像与x轴相交于点
(1,0),则方程 的根为( )A. , B. , C. , D. ,
【答案】C
【详解】解:∵二次函数 的对称轴方程为 ,图像与x轴相交于点(1,0),
∴另一个交点为( ,0),
∴方程 的两个根为1和 ,
由根与系数的关系,得 ,
∴ , ;
∵ ,
∴ ,
∴当 , 符合题意,
故选:C
【典例2】抛物线y=x2-2x+3与y轴的交点坐标是( )
A.(0,2) B.(0,3) C.(2,0) D.(3,0)
【答案】B
【详解】令x=0,则y=3,
∴该抛物线与y轴的交点坐标是(0,3).
故选B.
【即学即练】关于二次函数y=2x2+4x﹣1,下列说法正确的是( )
A.图象与y轴的交点坐标为(0,1) B.当x<1时,y的值随x值的增大而减小
C.图象的顶点坐标为(﹣1,﹣3) D.图象的对称轴在y轴的右侧
【答案】C
【详解】当x=0时,y=-1,故选项A错误;∵ ,
该函数的对称轴是直线x=-1,开口向上
当x<-1时,y随x的增大而减小,故选项B错误;
图象的顶点坐标为(-1,-3),故选项C正确;
图象的对称轴是直线x=-1在y轴的左侧,故选项D错误.
故选C.
考法02 利用图象法求一元二次方程的解
【典例3】如图,二次函数y=ax2+bx+c的图象与x轴的右交点A(5,0),对称轴是直线x=2,当ax2+bx+c
>16a时,x的取值范围是( )
A.x<﹣1或x>5 B.﹣1<x<5 C.﹣3<x<7 D.x<﹣3或x>7
【答案】C
【详解】解:∵y=ax2+bx+c的对称轴是直线x=2,
∴ 2,
∴b=﹣4a,
∴y=ax2﹣4ax+c,
∵与x轴右交点为(5,0),
∴25a﹣20a+c=0,
∴c=﹣5a,
∴y=ax2﹣4ax﹣5a,
∴ax2﹣4ax﹣5a>16a,
∴ax2﹣4ax﹣21a>0,
∵a<0,
∴x2﹣4x﹣21<0(两边同除以a,不等号方向改变),
y=x2﹣4x﹣21,a=1,开口向上,
当x2﹣4x﹣21=0时,
(x﹣7)(x+3)=0,
∴x=7,x=﹣3,
1 2
y=x2﹣4x﹣21的图像如图,∴x的取值范围是﹣3<x<7,
故选:C.
【即学即练】如图.抛物线y=ax2+c与直线y=mx+n交于A(﹣1,p),B(3,q)两点,则不等式ax2+mx+c>
n的解集为( )
A.x>﹣1 B.x<3 C.x<﹣3或x>1 D.x>﹣1或x<3
【答案】C
【详解】解:∵抛物线y=ax2+c与直线y=mx+n交于A(﹣1,p),B(3,q)两点,
∴抛物线y=ax2+c与直线y=﹣mx+n交于(1,p),(﹣3,q)两点,
观察函数图象可知:当x<﹣3或x>1时,抛物线y=ax2+c在直线y=﹣mx+n的上方,
∴不等式ax2+c>﹣mx+n的解集为x<﹣3或x>1,
即不等式ax2+mx+c>n的解集是x<﹣3或x>1.
故选:C.
【典例4】如图,抛物线 的对称轴是 ,与x轴的一个交点为 ,则不等式
的解集为___________.【答案】﹣3<x<5
【详解】解:根据图示知,抛物线y=ax2+bx+c图象的对称轴是x=1,与x轴的一个交点坐标为(﹣3,0),
根据抛物线的对称性知,抛物线y=ax2+bx+c图象与x轴的两个交点关于直线x=1对称,即
抛物线y=ax2+bx+c图象与x轴的另一个交点与(﹣3,0)关于直线x=1对称,
∴另一个交点的坐标为(5,0),
∵不等式ax2+bx+c>0,即y=ax2+bx+c>0,
∴抛物线y=ax2+bx+c的图形在x轴上方,
∴不等式ax2+bx+c>0的解集是﹣3<x<5.
故答案为﹣3<x<5.
【即学即练】如图是二次函数 的部分图象,由图象可知不等式 的解集是
______.
【答案】 ##5>x>﹣1
【详解】解:由图象可知二次函数的对称轴是直线x=2,
与x轴一个交点坐标(5,0),
由函数的对称性可得,与x轴另一个交点是(﹣1,0),
∴ax2+bx+c>0的解集为﹣1<x<5,
故答案为:﹣1<x<5
考法03 二次函数与一元二次方程的综合运用
【典例5】已知二次函数 ( )的图象如图所示,有下列 个结论:( )
① ;② ;③ ;④ ;
⑤若方程 有四个根,则这四个根的和为 .
其中正确的结论有( )A. 个 B. 个 C. 个 D. 个
【答案】A
【详解】解:∵图象开口向下,
∴ ,
∵对称轴x=1,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∵抛物线交于 轴正半轴,
∴ ,
∴ , ,
故①②错误;
∵根据图象可知,当 时, ,
即 ,
∴ ,
∴结合 ,有 ,
∴ ,
故③正确;
∵ 时,有 ,且此时y值达到最大,
又∵ 时,有 ,
∴ ,
∴ 成立,
故④正确.
根据 有四个根,
可得 和 各有两个根,
当 时,有 ,此时有 ,
当 时,有 ,此时有 ,则有 ,
∵ ,
∴ ,
即: 的四个根和为4,
故⑤错误.
综上:③④正确,
故选:A.
【即学即练】已知二次函数 的部分图象如图所示,对称轴为直线 ,有以下结论:①
;②若t为任意实数,则有 ;③当图象经过点 时,方程 的两根
为 , ( ),则 ,其中,正确结论的个数是( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】D
【详解】∵抛物线开口向上,
∴ ,
∵抛物线的对称轴为直线 ,即 ,
∴ ,
∵抛物线与y轴的交点在x轴下方,
∴ ,
∴ ,所以①正确;
∵ 时,y有最小值,
∴ (t为任意实数),即 ,所以②正确;
∵图象经过点 时,代入解析式可得 ,
方程 可化为 ,消a可得方程的两根为 , ,
∵抛物线的对称轴为直线 ,
∴二次函数 与直线 的另一个交点为 ,, 代入可得 ,
所以③正确.
综上所述,正确的个数是3.
故选D.
【典例6】已知抛物线y=ax2+bx+c(a,b,c是常数),a+b+c=0.下列四个结论:
①抛物线与x轴一定有两个不同的交点;
②若抛物线经过点(-1,0),则b=0;
③若b=c,则方程ax2+bx+c=0一定有根x=-2;
④点A(x,y),B(x,y)在抛物线上,若0<a<c,则当x>x>1时,y>y.
1 1 1 1 1 2 1 2
其中正确的是____________(填写序号).
【答案】②
【详解】解:∵当x=1时,a+b+c=0,
∴ ,
∴抛物线与x轴一定有公共点,
且当a≠c时,抛物线与x轴一定有两个不同的公共点.故①不正确;
当抛物线过(-1,0)时,
a-b+c=0,
∵a+b+c=0,
两式相减得,2b=0,
∴b=0,
故②正确,
当b=c时,由a+b+c=0得,
a+2c=0,
∴a=-2c,
当x=-2时, ,
故③不正确,
∵0<a<c,
∴ >1,抛物线开口向上,
∴抛物线对称轴在点(1,1)右侧,
∵对称轴x=- 位置不确定, 跟对称轴的位置关系不确定,
∴ 和 的大小无法确定,故④不正确.
故答案为:②.
【即学即练】如图,抛物线 的开口向下,对称轴为 ,与x轴的一个交点在(-3,0)、(-2,0)之间,其部分图像如图所示,则下列结论:① ;② ;③若点( , )、(-
, )、( , )是该抛物线上的点,则 ;④ ,其中正确结论为________.
【答案】①②④
【详解】①由函数图像可知,抛物线与x轴有两个不同的交点,
∴关于x的方程ax2+bx+c=0有两个不相等的实数根,
∴Δ=b2﹣4ac>0,
∴①正确;
②∵抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)的对称轴为x=﹣1,
∴ ,
∴2a=b,
∴②正确;
③∵抛物线的对称轴为x=﹣1,点 在抛物线上,
∴ .
∵ ,且抛物线对称轴左边图像y值随x的增大而增大,
∴y<y<y.
1 3 2
∴③错误;
④∵当x=﹣3时,y<0,且对称轴为 ,
∴当 与x=-3的函数值相同,
∴④正确;
故答案为①②④.
分层提分
题组A 基础过关练
1.抛物线 与y轴的交点坐标为( )
A.(7,0) B.(-7,0) C.(0,7) D.(0,-7)【答案】D
【详解】解:当x=0时,y=-x2+2x-7=-7,
∴抛物线y=-x2+2x-7与y轴的交点坐标为(0,-7),
故选:D.
2.已知抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)的顶点为(2,4),有以下结论:①当a>0时,b2-4ac>0;②当a>0时,
ax2+bx+c≥4;③若点(-2,m),(3,n)在抛物线上,则m<n;④若关于x的一元二次方程ax2+bx+c=0的一
根为-1,则另一根为5.其中正确的是( )
A.①② B.①④ C.②③ D.②④
【答案】D
【详解】解:①当a>0,顶点为(2,4)时,因为开口向上,与x轴没有交点,
所以Δ<0,故①错误;
②当a>0时,因为顶点坐标(2,4),开口向上,y有最小值,最小值为4,则y≥4,
∴ax2+bx+c≥4;故②正确;
③∵抛物线的对称轴为直线x=2,
∴点(﹣2,m)与(6,m)是对称点,
当a>0时,x>2时,y随x的增大而增大,
当a<0时,x>2时,y随x的增大而减小,
而点(6,m),(3,n)在抛物线上,所以m与n的大小不能确定,
故③错误;
④若关于x的一元二次方程ax2+bx+c=﹣4的一根为﹣1,
由对称性可得:另一根为5.
所以④正确;
其中正确的是:②④;
故选:D.
3.如图,在平面直角坐标系中,抛物线 经过点 ,对称轴为直线 .若 ,
则x的取值范围是( )
A. B.
C. D. 或
【答案】D【详解】解:∵抛物线 经过点 ,对称轴为直线 ,
∴抛物线与x轴的另一交点为 ,
由图象可知, 时,x的取值范围是 或 .
故选:D.
4.二次函数y = x2 +(a + 2)x + a的图象与x轴交点的情况是( )
A.没有公共点 B.有一个公共点
C.有两个公共点 D.与a的值有关
【答案】C
【详解】∵
∴二次函数y = x2 +(a + 2)x + a的图象与x轴有两个不同的公共点
故选:C
5.已知二次函数y=ax2+bx+c的部分图象如图,则关于x的一元二次方程ax2+bx+c=0的解为( )
A.x=﹣4,x=2 B.x=﹣3,x=﹣1
1 2 1 2
C.x=﹣4,x=﹣2 D.x=﹣2,x=2
1 2 1 2
【答案】A
【详解】解:根据图象知,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)与x轴的一个交点是(2,0),对称轴是直线x=−1.
设该抛物线与x轴的另一个交点是(x,0).
则 ,
解得,x=-4 ,
即该抛物线与x轴的另一个交点是(-4,0).
所以关于x的一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的根为x=−4,x=2.
1 2
故选:A.
6.已知抛物线y=x2﹣2x﹣1与x轴的一个交点为(m,0),则代数式m2﹣2m+2021的值为( )
A.2020 B.2021 C.2022 D.2023
【答案】C
【详解】解: 抛物线y=x2﹣2x﹣1与x轴的一个交点为(m,0),故选C
7.已知二次函数y=﹣x2﹣2x+m的部分图象如图所示,则关于x的一元二次方程﹣x2﹣2x+m=0的解为
_____.
【答案】x=﹣4,x=2
1 2
【详解】解:根据图象可知,二次函数y=﹣x2﹣2x+m的部分图象经过点(﹣4,0),所以该点适合方程y=
﹣x2﹣2x+m,代入,得
(﹣4)2+2×(﹣4)+m=0
解得,m=8 ①
把①代入一元二次方程﹣x2﹣2x+m=0,得
﹣x2﹣2x+8=0,②
解②,得
x=﹣4,x=2
1 2
∴关于x的一元二次方程﹣x2﹣2x+m=0的解为x=﹣4,x=2
1 2
故答案为x=﹣4,x=2.
1 2
8.二次函数 ( 为常数)与 轴的一个交点为(-1,0),则另一个交点为___________.
【答案】(-5,0)
【详解】解:∵抛物线的对称轴为直线 ,
而抛物线与x轴的一个交点为(-1,0),
所以抛物线与x轴的另一个交点为(-5,0).
故答案为:(-5,0).
9.抛物线 与 轴交于点(0,3).
(1)求 的值及抛物线与 轴的交点坐标;
(2) 取什么值时,抛物线在 轴下方?
(3) 取什么值时, 的值随着 的增大而增大?
【答案】(1) =3, (-1,0),(3,0);(2)x<-1或x>3;(3) .
【详解】(1)将点 代入 得:则二次函数的解析式为
令 得:
解得
则抛物线与 轴的交点坐标为 , ;
(2)二次函数 的开口向下
结合(1)可得:当 或 时,抛物线在 轴下方;
(3)二次函数 的顶点式为
二次函数的增减性为:当 时,y随x的增大而增大;当 时,y随x的增大而减小
则当 时, 的值随着 的增大而增大.
10.已知二次函数的图象经过点 和点 ,且有最小值为 .
(1)求这个函数的解析式、函数的开口方向、对称轴;
(2)当 时,x的取值范围.
【答案】(1) ,抛物线开口向上,对称轴为: ;(2) 或 .
【详解】解:(1)∵ 和点 是抛物线与x轴的交点,
∴函数的对称轴为 ,
又因为有最小值为 .
∴抛物线的顶点为(1,-2),则函数的表达式为: ,
把点 坐标代入上式得 ,解得: ,
则函数的表达式为:
,抛物线的开口向上,
对称轴为: ;
(2)由函数图象可知:
当 时, 的取值范围为: 或 .题组B 能力提升练
1.已知函数 的图象如图,那么关于x的方程 的根的情况是( )
A.无实数根 B.有两个相等实数根
C.有两个同号不等实数根 D.有两个异号实数根
【答案】C
【详解】解:由函数图象可得: 的图象与y=-2有两个交点,且交点的横坐标都在y轴右
侧,
∴关于x的方程 即 有两个同号不等实数根,
故选:C.
2.如表中列出的是二次函数y=a +bx+c中x与y的几组对应值:
x … ﹣2 0 1 3 …
y … 6 ﹣4 ﹣6 ﹣4 …
下列各选项中,正确的是( )A.这个函数的图象开口向下
B.这个函数的图象与x轴有两个交点,且都在y轴同侧
C.当x>1时,y的值随x值的增大而增大
D.方程a +(b+2)x+c=﹣4的解为 =0, =1
【答案】D
【详解】解:∵抛物线经过点(0,-4),(3,-4),
∴抛物线的对称轴为直线x= ,
而x=1时,y=-6<-4,
∴抛物线的开口向上,与x轴有两个交点,且在y轴两侧,所以A、B选项都不符合题意;
∵抛物线的对称轴为直线x= ,
∴当x> 时,y的值随x值的增大而增大,所以C选项不符合题意;
∵点(0,-4),(1,-6)在抛物线上,也在直线y=-2x-4上,
即y=a +bx+c与直线y=-2x-4的交点坐标为(0,-4),(1,-6),∴方程a +bx+c=-2x-4的解为 =0, =1,
即方程a +(b+2)x+c=-4的解为 =0, =1,所以D选项符合题意.
故选:D.
3.已知二次函数y=kx2-7x-7的图象和x轴有交点,则k的取值范围是( )
A.k>- 且k≠0 B.k>-
C.k≥- 且k≠0 D.k≥-
【答案】C
【详解】解:∵二次函数 的图象和x轴有交点,
∴ ,
∴k≥- 且k≠0.
故选:C.
4.若抛物线y= 与x轴交于点A,B,与y轴交于点C,则△ABC的面积为( )
A.24 B.36 C.48 D.96
【答案】C
【详解】解:令y=0,则可得方程 =0,
解得: =6, =-2,
故它与x轴的两个交点分别是:(-2,0),(6,0),
当x=0时,y=-12,
故它与y轴的交点是:(0,-12),
∴该三角形的面积为 .
故选:C.
5.如图,若二次函数 图象的对称轴为 ,与 轴交于点 ,与 轴交于点 、点
,则①二次函数的最大值为 ;② ;③ ;④当 时, ;
其中正确的个数是( )A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】C
【详解】解: 由图可知:x=1是抛物线的对称轴,且抛物线的开口向下,与y轴交点在y轴正半轴,
∴ ,当x=1时,y的最大值为y=a+b+c,故①正确;
∴ ,
∴ ,故②正确;
由图象可知,函数图像与x轴有两个不同的交点,故 ,故③错误;
由函数图象可知当 时, 故④正确;
故选C.
6.二次函数y=ax2+bx的图像如图,若一元二次方程ax2+bx+m=0有实数根,则m的最大值为( )
A.﹣3 B.﹣2 C.2 D.3
【答案】D
【详解】解:由图可知:二次函数y=ax2+bx的最小值是y=-3,
∵一元二次方程ax2+bx+m=0有实数根,
∴一元二次方程ax2+bx=-m有实数根,
y=ax2+bx与y=-m有交点,
∴-m≥-3,
解得:m≤3,
∴m的最大值是3,
故选:D.
7.已知抛物线 与x轴的一个交点为 ,则代数式 _____________.
【答案】15
【详解】解:把点 代入二次函数解析式得: ,则有 ,
∴ ;
故答案为15.
8.如图,过点D(1,3)的抛物线y=-x2+k的顶点为A,与x轴交于B、C两点,若点P是y轴上一点,则
PC+PD的最小值为____.【答案】
【详解】解:连接PB,
对于抛物线y=-x2+k,
对称轴是y轴,
∴PC=PB,
∴当D、P、B在同一直线上时,PC+PD的值最小,最小值为BD的长,
∵抛物线y=-x2+k过点D(1,3),
∴把x=1,y=3代入y=-x2+k,解得:k=4,
把y=0代入y=-x2+4,解得:x=2或x=-2,
所以点B的坐标为(-2,0),
所以BD= ,
故答案为: .
9.已知二次函数y= -(m+2)x+2m-1
(1)求证:不论m取何值,该函数图象与x轴总有两个公共点;
(2)若该函数的图象与y轴交于点(0,3),求当0<x<5时,求y的取值范围.
【答案】(1)见解析
(2)
【详解】(1)解:令 则
>0
方程总有两个不相等的实数根,即抛物线与 轴总有两个交点;
(2) 函数的图象与y轴交于点(0,3).抛物线的解析式为:
抛物线的开口向上,当 时,函数y的最小值为
当 时,
当 时,
当0<x<5时,y的取值范围为: .
10.如图,二次函数 的图象与 轴的一个交点为 ,另一个交点为 ,且与 轴交于点
.
(1)求二次函数的解析式;
(2)求 的面积;
(3)该二次函数图象上是否存在点 ,使 与 的面积相等?若存在,请求出 点的坐标;若不
存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)10
(3)存在, 或 或
【详解】(1)解:∵二次函数 的图象与 轴的一个交点为 ,
∴ ,
解得 ,
即 ,
;
(2)存在, 或 或 ,
理由如下,由 ,令 ,
即 ,
解得 ,
,
;
(3)设 ,边 上的高为 ,
与 的面积相等,
,
是 上的点,
则 ,
或 ,
解得 或 .,
或 或 .
题组C 培优拔尖练
1.若 , 是方程 (c为常数)两个不相等的实数根,且满足 ,则c的取值范围是
( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】解:∵ , 是方程 (c为常数)两个不相等的实数根,
∴ ,解得: ,
设 ,
∵1>0,
∴抛物线开口向上,
∵ ,
∴当x=1时,y>0,
∴ ,解得: ,
∴c的取值范围是 .
故选:C2.如图,二次函数y=ax2+bx+c(a为常数,且a≠0)的图象过点(﹣1,0),对称轴为直线x=1,且2<c<
3,则下列结论正确的是( )
A.abc>0 B.3a+c>0
C.a2m2+abm≤a2+ab(m为任意实数) D.﹣1<a<﹣
【答案】D
【详解】解:A.抛物线的对称轴在y轴右侧,则ab<0,而c>0,
故abc<0,不正确,不符合题意;
B.函数的对称轴为直线x=- =1,则b=-2a,
∵从图象看,当x=-1时,y=a-b+c=3a+c=0,
故不正确,不符合题意;
C.∵当x=1时,函数有最大值为y=a+b+c,
∴ (m为任意实数),
∴ ,
∵a<0,
∴ (m为任意实数)
故不正确,不符合题意;
D.∵- =1,故b=-2a,
∵x=-1,y=0,故a-b+c=0,
∴c=-3a,
∵2<c<3,
∴2<-3a<3,
∴-1<a<﹣ ,故正确,符合题意;
故选:D.
3.在平面直角坐标系中,已知函数 , , ,其中a=2,b、c都
是正实数,且满足b2=ac.设y,y,y 的图象与x轴的交点个数分别为M,M,M,则下列结论错误的
1 2 3 1 2 3
是( )
A.若M=1,M=1,则M=2 B.若M=1,M=1,则M=1
1 2 3 1 2 3C.若M=1,M=0,则M=0或1或2 D.若M=1,M=2,则M=2
1 2 3 1 2 3
【答案】B
【详解】解:∵a=2,
∴y=x2+2x+1=(x+1)2,
1
∴抛物线顶点坐标为(﹣1,0),
∴M=1,
1
∵y=x2+bx+2,
2
∴ ,
当M=1时,b2﹣8=0,
2
∴b2=ac=8,
∴c=4,
∴y=x2+4x+3,
3
∵ ,
∴M=2,故A选项正确,B错误;
3
当M=0时,b2﹣8<0,
2
∴b2=ac<8,
∴c<4,
∴ ,
∴M=0或1或2,故C正确;
3
当M=2时, ,
2
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴M=2,故D选项正确;
3
故选:B.
4.已知抛物线 与 轴的两个交点之间的距离为6,对称轴为 ,则抛物线的顶点 关于
轴对称的点 的坐标是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】解:设抛物线y=x2+bx+c与x轴两个交点坐标为(x,0),(x,0),
1 2
∵抛物线y=x2+bx+c与x轴两个交点间的距离为6,对称轴为直线x=3,
∴(x﹣x)2=(x+x)2﹣4xx=36, ,
1 2 1 2 1 2
∴(﹣b)2﹣4×c=36,b=﹣6,
解得:c=0,∴抛物线的解析式为y=x2﹣6x=(x﹣3)2﹣9,
∴顶点P的坐标为(3,﹣9),
∴点P关于x轴的对称点的坐标是(3,9),
故选:A.
5.二次函数y=ax2+bx+c的图象如图所示,对称轴是直线x=1.下列结论:
①abc<0;②3a+c>0;③(a+c)2-b2<0;④a+b≤m(am+b)(m为实数).其中结论正确的为( )
A.①② B.②③④ C.①②④ D.①②③④
【答案】B
【详解】解:∵抛物线开口向上,
∴a>0,
∵抛物线对称轴为直线x=- =1>0,
∴b=-2a<0,
∵抛物线与y轴交点在x轴下方,
∴c<0,
∴abc>0,①错误;
∵x=-1时,y=a-b+c=3a+c>0,
∴②正确;
∵(a+c)2-b2=(a+b+c)(a-b+c),且a+b+c<0,a-b+c>0,
∴(a+c)2-b2<0,③正确;
∵x=1时,y=a+b+c为最小值,
∴a+b≤m(am+b),④正确.
故选:B.
6.下表记录了二次函数 中两个变量x与y的6组对应值,其中 .
x … 1 3 …
y … m 0 2 0 n m …
根据表中信息,当 时,直线 与该二次函数图像有两个公共点,则k的取值范围为( ).A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】解:由 可得抛物线对称轴 ,
又由 以及对称轴 可得 ,
,则设抛物线交点式为 ,
与 对比可得 ,解得 ,
二次函数表达式为 ,
当 时, ;
当 时, ;
当 时, ,
,当 时,直线 与该二次函数图像有两个公共点,
,
故选:C.
7.若函数 的图象与坐标轴有两个不同的交点,则m的值为____.
【答案】-2或-1或0或1
【详解】解:∵函数 的图象与坐标轴有两个不同的交点,
①当函数为一次函数时,则m+1=0 即m=-1,
此时y=-2x- ,与坐标轴有两个交点;
②当函数为二次函数时m+1≠0,即m≠-1,分两种情况:
当抛物线经过原点时,y= =0,即m=0,
此时 =x(x-2),
则一个交点在原点,与x轴的另一个交点为(2,0);当抛物线不经过原点时,△=(-2)2-4×(m+1)× m=0,
解得:m=-2或1.
综上,m=-1或0或-2或1时,函数与坐标轴有两个交点,
故答案为:-2或-1或0或1.
8.已知二次函数 与一次函数 的图象相交于点 和 ,如
图所示,则使不等式 成立的 的取值范围是_____________.
【答案】
【详解】解: 二次函数 与一次函数 的图象相交于点 和
,
由图象可得:使不等式 成立的 的取值范围是 ,
故答案为: .
9.平面直角坐标系xOy中,已知抛物线y= +bx+c经过(﹣1, +2m+1)、(0, +2m+2)两点,其中
m为常数.
(1)求b的值,并用含m的代数式表示c;
(2)若抛物线y= +bx+c与x轴有公共点,求m的值;
(3)设(a, )、(a+2, )是抛物线y= +bx+c上的两点,请比较 ﹣ 与0的大小,并说明理由.
【答案】(1)b=2,c=
(2)m=﹣1
(3)a≥﹣2时, ,a<﹣2时, ,理由见解析
【详解】(1)∵抛物线y=x2+bx+c经过(﹣1,m2+2m+1)、(0,m2+2m+2)两点,
∴ ,
∴ ,
即:b=2,c= ,
(2)由(1)得y= ,令y=0,得 +2m+2=0,
∵抛物线与x轴有公共点,
∴ =4﹣4( +2m+2)≥0,
∴ ≤0,
∵ ≥0,
∴m+1=0,
∴m=﹣1;
(3)由(1)得,y= ,
∵(a, )、(a+2, )是抛物线的图象上的两点,
∴ , ,
∴
=4(a+2)
当a+2≥0,即a≥﹣2时, ,
当a+2<0,即a<﹣2时, .
10.如图,在平面直角坐标系中,抛物线 与 轴交于 、 两点,与 轴交于点 .已知
,该抛物线的对称轴为直线 .
(1)求该抛物线的函数表达式;
(2)求点 、 的坐标;
(3)将线段 平移,使得平移后线段的一个端点在这条抛物线上,另一个端点在 轴上,若将点 、 平
移后的对应点分别记为点 、 ,求以 、 、 、 为顶点的四边形面积的最大值.
【答案】(1)
(2) ,
(3)
【详解】(1)解:∵抛物线的对称轴为直线 且过点 ,∴
解得: ,
∴该抛物线的函数表达式为: ;
(2)令 ,得 ,
∴ ,
令 ,得 ,
解得: , ,
∴ ,
∴点 的坐标为 ,点 的坐标为 ;
(3)由平移的性质可知, 且 ,
∴四边形 为平行四边形,
如图,符合条件的四边形有三个,
即□ ,□ ,□ ,
∴ , , ,
∵ , ,
∴□ 的面积最大,
令 ,得 ,
解得: , ,
∴ , ,
∴ ,
∴ .