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专题 07 二次函数与一元二次方程和不等式
【思维导图】
◎考试题型1 抛物线与x轴的交点情况
二次函数y=ax2+bx+c(a,b,c是常数,a≠0)
1.抛物线与x轴的交点的横坐标是一元二次方程ax2+bx+c=0的解.
2.若已知二次函数y=ax2+bx+c的函数值为s,求自变量x的值,就是解一元二次方程ax2+bx+c=s.
3.二次函数y=ax2+bx+c的图像与x轴的两个交点的横坐标x 、x ,是对应一元二次方程ax2+bx+c=0
1 2
的两个实数根.抛物线与x轴的交点情况可以由对应的一元二次方程的根的判别式判定:
①有两个交点⇔Δ>0⇔抛物线与x轴相交;
②有一个交点(顶点在x轴上)⇔Δ=0⇔抛物线与x轴相切;
③没有交点⇔Δ<0⇔抛物线与x轴相离.
二次函数y=ax2+bx+c的图象和x轴交点的横坐标与一元二次方程ax2+bx+c=0的根关系:
抛物线y=ax2+bx+c(a≠0) 一元二次方程ax2+bx+c=0
与x轴的公共点的个数 (a≠0)的根的情况
b2-4ac>0 有两个 有两个不相等的实数根b2-4ac=0 有一个 有两个相等的实数根
b2-4ac<0 没有公共点 没有实数根
例.(2022·河南安阳·九年级期末)如图,抛物线 的对称轴是 ,关于x的方程
的一个根为 ,则另一个根为( )
A. B. C. D.0
【答案】C
【解析】
【分析】
利用抛物线 的对称轴是 ,求出 ,设 的另一根为m,利用根与系数
的关系可得: ,即可求出m.
【详解】
解:∵抛物线 的对称轴是 ,
∴ ,即 ,
设 的另一根为m,
利用根与系数的关系可得: ,
∴ .
故选:C
【点睛】本题考查了抛物线与x轴的交点:把求二次函数 与x轴的交点坐标问题转化为解关于x的一
元二次方程.也考查了根与系数的关系和二次函数的性质.
变式1.(2022·全国·九年级专题练习)已知抛物线 与x轴的一个交点是 ,另一个
交点是B,则AB的长为( )
A.2 B.3 C.4 D.6
【答案】D
【解析】
【分析】
将 代入抛物线 中求出a的值,然后令 求出点B的坐标,即可求
出AB的值.
【详解】
抛物线 与x轴的一个交点是 ,
,即 ,
抛物线为: ,
令 ,求出 ,
,
.
故选:D.
【点睛】
本题考查二次函数与x轴交点问题,两点之间的距离,正确理解y=0时,一元二次方程的解与函数图象与
x轴交点坐标之间的联系是解题的关键.
变式2.(2022·山东泰安·中考真题)抛物线 上部分点的横坐标x,纵坐标y的对应值如表:
x -2 -1 0 6
y 0 4 6 1
下列结论不正确的是( )A.抛物线的开口向下 B.抛物线的对称轴为直线
C.抛物线与x轴的一个交点坐标为 D.函数 的最大值为
【答案】C
【解析】
【分析】
利用待定系数法求出抛物线解析式,由此逐一判断各选项即可
【详解】
解:由题意得 ,
解得 ,
∴抛物线解析式为 ,
∴抛物线开口向下,抛物线对称轴为直线 ,该函数的最大值为 ,故A、B、D说法正确,不符合题
意;
令 ,则 ,
解得 或 ,
∴抛物线与x轴的交点坐标为(-2,0),(3,0),故C说法错误,符合题意;
故选C.
【点睛】
本题主要考查了二次函数的性质,正确求出二次函数解析式是解题的关键.
变式3.(2022·陕西宝鸡·一模)在平面直角坐标系内,抛物线 与 轴的一个交点是
,另一交点为 ,则 的长为( )
A.2 B.3 C.6 D.8
【答案】C【解析】
【分析】
根据点A在抛物线上,先求出a的值,进而求出B的坐标,即可求解.
【详解】
解:∵抛物线 与 轴的一个交点是
∴0=a+4a+2
∴a=
∴
当y=0时, ,
解得
∴B(5,0)
∴AB=5-(-1)=6,
故选:C.
【点睛】
本题考查了抛物线与坐标轴的交点,两点间距离公式,准确理解抛物线与坐标轴的交点和方程的关系是解
题的关键.
◎考试题型2 抛物线与y轴的交点情况
图像与y轴的交点即是x=0的情况求y的值,也就是c的值。
例.(2022·辽宁葫芦岛·九年级期末)抛物线 与 轴的交点坐标是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】
令 ,可求得 ,据此求解即可.
【详解】
解:令 ,得: ,∴与 轴的交点坐标为(0,-3),
故选:B.
【点睛】
本题考查了二次函数坐标轴的交点的知识点,熟悉相关性质是解题的关键.
变式1.(2022·广东广州·九年级期末)函数y=x2+x﹣2的图象与y轴的交点坐标是( )
A.(﹣2,0) B.(1,0) C.(0,﹣2) D.(0,2)
【答案】C
【解析】
【分析】
函数图象与y轴的交点即令x=0,即可解题.
【详解】
解:令x=0,
y=x2+x﹣2=-2
即函数y=x2+x﹣2的图象与y轴的交点坐标是(0,-2)
故选:C.
【点睛】
本题考查函数图象与坐标轴的交点,是基础考点,掌握相关知识是解题关键.
变式2.(2021·河南·许昌市建安区教学研究室九年级期中)若抛物线 与x轴交于点A、B,
与y轴交于点C,则 的面积为( )
A.3 B.6 C.9 D.12
【答案】B
【解析】
【分析】
先令y=0得一元二次方程并求解可得点A,B的坐标,令x=0得y的值从而可得点C坐标,进一步由三角形
面积公式可得结论.
【详解】
解:对于
令y=0,得
解得, ,∴
∴
令x=0,则y=-3
∴
∴
∴
故选:B
【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.
变式3.(2021·安徽·合肥市庐阳中学九年级阶段练习)抛物线 与 轴交点的坐标是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】
求图象与y轴的交点坐标,令x=0,求y即可.
【详解】
当 时, ,
抛物线 与 轴交点的坐标是 .
故选C
【点睛】
本题主要考查了二次函数图象与y轴的交点坐标特点,解题的关键是熟知函数图象的特点.
◎考试题型3已知函数值求自变量的值
只需要将对应的函数值的值带入函数解析式即可求出自变量的值
例.(2022·辽宁鞍山·九年级期末)二次函数 图象经过点 ,且图象对称轴为直线
,则方程 的解为( )A. B. ,
C. , D. ,
【答案】D
【解析】
【分析】
根据二次函数图象的对称性结合题意,可知该二次函数的图象必经过点(3,-1),即可直接得出
的解为 , .
【详解】
∵二次函数 的图象经过点(1,-1),且图象对称轴为直线x=2,
∴该二次函数的图象必经过点(3,-1).
∴ 的解为 , .
故选:D.
【点睛】
本题考查二次函数图象的对称性,一元二次方程和二次函数的关系.根据二次函数图象的对称性求出该二
次函数必经过的另一个点的坐标是解答本题的关键.
变式1.(2021·全国·九年级课时练习)根据下表中的对应值:
0.3 0.4 0.5 0.6 0.7
-1.01 -0.64 -0.25 0.16 0.59
判断方程 的一个解的范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】
先求出抛物线的对称轴为 ,根据a=1>0,抛物线开口向上,在对称轴的右侧,y随x的增大而增大,
根据表格确定函数值的符号, y=0时,有0.50,抛物线开口向上,在对称轴的右侧,y随x的增大而增大,
根据表格x=0.5,y=-0.25<0,x=0.6时,y=0.16>0,
∴y=0时,有0.50 有两个 有两个不相等的实数根
b2-4ac=0 有一个 有两个相等的实数根
b2-4ac<0 没有公共点 没有实数根
例.(2022·河北石家庄·九年级期末)若二次函数y=ax2+bx+c的部分图像如图所示,则
方程ax2+bx+c=0的解是( )A.x=1 B.x=1或﹣4
C.x=1,x=﹣3 D.x=﹣1,x=﹣2
1 2 1 2
【答案】C
【解析】
【分析】
根据图象可知抛物线对称轴为直线x=-1,与x轴一个交点坐标为(1,0),利用抛物线的对称性可求得与x轴
另一交点坐标,而所求的方程其实质上是二次函数解析式中的y=0得出的方程,此时方程的解即为二次函
数图象与x轴交点的横坐标,即可求解.
【详解】
解:由二次函数y=ax2+bx+c的图象可知:
抛物线与x轴的交点坐标为(1,0),对称轴为直线x=-1,
∴抛物线与x轴的另一交点坐标为(-3,0),
∴一元二次方程ax2+bx+c=0的解是x=-3,x=1.
1 2
故选:C.
【点睛】
此题考查了抛物线与x轴的交点,利用了数形结合的数学思想,其中抛物线与x轴的交点的横坐标即为抛
物线解析式中y=0得到关于x的一元二次方程的解,熟练掌握此性质是解本题的关键.
变式1.(2022·天津南开·模拟预测)抛物线 (a,b,c为常数)开口向下且过点
,下列结论:① ;② ;③ ;④若方程
有两个不相等的实数根,则 .其中正确结论的个数是( )
A.4 B.3 C.2 D.1
【答案】A
【解析】
【分析】
根据抛物线开口向下,可得a<0,再根据题意得到抛物线的对称轴为直线 ,从而得到b<0,
再由当x=0时,y=c>0,可得①正确;根据当x=-2时,y<0,即 ,可得②正确;再由当x=-1
时,y>0,可得 ,再得到 ,可得③正确;根据方程 有两个不相等的实数根,可得函数 与直线 有两个交点,可得④正确,即可求解.
【详解】
解:∵抛物线开口向下,
∴a<0,
∵抛物线过点 ,
∴抛物线的对称轴为直线 ,
∵抛物线的对称轴为直线 ,
∴ ,
∴b<0,
如图,
当x=0时,y=c>0,
∴ ,故①正确;
当x=-2时,y<0,即 ,故②正确;
当x=-1时,y>0,即 ,
∵a<0, ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,故③正确;
∵ ,
∴ ,
∵方程有两个不相等的实数根,
∴函数 与直线 有两个交点,即∵抛物线 过点 ,
∴ ,
∴抛物线 与直线 有两个交点,
∴抛物线的顶点的纵坐标 ,
∵a<0,
∴ ,故④正确,
∴正确的有4个.
故选:A
【点睛】
本题主要考查二次函数的图象与性质,关键在理解系数对图象的影响,a决定抛物线的开口方向和大小,b
联同a决定对称轴的位置,c决定图象与y轴的交点位置,还有x轴上方的点对应的y>0,下方的点对应的
y<0.
变式2.(2022·全国·九年级课时练习)已知二次函数 的顶点为(1,5),那么关于x的一元
二次方程 的根的情况是( )
A.有两个不相等的实数根 B.有两个相等的实数根 C.没有实数根 D.无法确定
【答案】A
【解析】
【分析】
根据题意可知抛物线 与x轴必定有两个不同的交点,则关于x的一元二次方程
有两个不相等的实数根.
【详解】
解:∵抛物线的 的顶点坐标为(1,5)
∴抛物线开口向下,顶点在第一象限,
∴抛物线 与x轴必定有两个不同的交点,∴关于x的一元二次方程 有两个不相等的实数根,
故选A.
【点睛】
本题主要考查了二次函数与x轴的交点问题,正确理解抛物线 与x轴必定有两个不同的交点,
则关于x的一元二次方程 有两个不相等的实数根是解题的关键.
变式3.(2021·浙江·杭州市建兰中学一模)已知函数 ,若使y=k成立的x值恰好有
三个,则k的值为( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】D
【解析】
【分析】
首先在坐标系中画出已知函数 的图象,利用数形结合的方法即可找到使y=k成立的
x值恰好有三个的k值.
【详解】
解:函数 的图象如图:
根据图象知道当y=3时,对应成立的x值恰好有三个,
∴k=3.故选:D.
【点睛】
此题主要考查了利用二次函数的图象解决交点问题,解题的关键是把解方程的问题转换为根据函数图象找
交点的问题.
◎考试题型5 图像法确定一元二次方程的近似根
例.(2022·河南南阳·九年级期末)根据表格中二次函数y=ax2+bx+c的自变量x与函数值y的对应值,可
以判断方程 ax2+bx+c=0的一个解x的范围是( )
x 0 0.5 1 1.5 2
y=ax2+bx+c 1 3.5 7
A.0<x<0.5 B.0.5<x<1
C.1<x<1.5 D.1.5<x<2
【答案】B
【解析】
【分析】
利用二次函数和一元二次方程的性质.
【详解】
解:观察表格可知:当x=0.5时,y=-0.5;当x=1时,y=1,
∴方程ax2+bx+c=0(a≠0,a,b,c为常数)的一个解x的范围是0.5<x<1.
故选:B.
【点睛】
本题考查了用图象法求一元二次方程的近似根,解题的关键是找到y由正变为负时,自变量的取值即可.
变式1.(2021·河南周口·九年级期中)如表,是二次函数 的自变量x与函数值y的几组对应值.
那么方程 的一个近似解是( )
x 0.9 1 1.1 1.2 1.3 1.4
y -1.49 -1 -0.49 0.04 0.59 1.16
A.1 B.1.1 C.1.2 D.1.3
【答案】C【解析】
【分析】
由表格可得抛物线与 轴的一个交点在 和 之间且距离 较近,进而求解.
【详解】
解:由表格可得 时, , 时, ,
的一个解在1.1与1.2之间,
,
的一个近似解是1.2,
故选:C.
【点睛】
本题考查二次函数图象上点的坐标特征,解题的关键是掌握二次函数与方程的关系.
变式2.(2022·全国·九年级专题练习)观察下列表格,估计一元二次方程 的正数解在
( )
-1 0 1 2 3 4
- 1
-7 -1 5 23
5 3
A.-1和0之间 B.0和1之间 C.1和2之间 D.2和3之间
【答案】C
【解析】
【分析】
令 x2+3x-5根据 ﹣1和 5时的函数值,即可得到答案.
【详解】
解:令 x2+3x-5,
当 时, ,
当 时, ,
x2+3x-5=0的一个正数x的取值范围为1<x<2,
故选C.
【点睛】
本题考查二次函数的与坐标轴的交点问题,掌握二次函数的性质是解题关键.
变式3.(2022·贵州六盘水·九年级学业考试)根据下表的对应值,可判断关于x的一元二次方程必有一个根满足( )
x … 0 0.5 1 …
… 1 2.5 3 2.5 1 …
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】
根据ax2+bx+c的符号即可估算该方程的解.
【详解】
解:由表格可知:当x=-1时,ax2+bx+c=1,当x=-1.5时,ax2+bx+c=-1.5,
∴关于x的一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的一个解x的范围是-1.5<x<-1,
同理,当x=1时,ax2+bx+c=1,当x=1.5时,ax2+bx+c=-1.5,
∴关于x的一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的另一个解x的范围是1<x<1.5,
故选:D.
【点睛】
本题考查了一元二次方程,解题的关键是正确理解一元二次方程的近似解,本题属于基础题型.
二次函数与不等式(组)
◎考试题型6
1.涉及一元二次不等式的,可以利用二次函数图像图象求解
2.两个函数的值的大小比较,上方图象的函数值大于下方图象的函数值.
例.(2022·全国·九年级课时练习)函数 图象如图,一元二次方程 有实数根,
则m最大值为( )
A.-3 B.-5 C.3 D.9【答案】C
【解析】
【分析】
求m最大值转化为二次函数 的图象与直线y=﹣m有交点,解不等式得解.
【详解】
解:∵一元二次方程 有实数根,
∴二次函数 的图象与直线y=﹣m有交点,
由图象得,﹣m≥﹣3,
解得m≤3,
∴m的最大值为3,
故答案选:C.
【点睛】
本题考查的是利用函数图像解不等式,把最值问题转化为两个函数图像有交点的问是解答此题的关键.
变式1.(2022·全国·九年级课时练习)若A(﹣ ,y)、B(﹣ ,y)、C( ,y)为二次函数y=
1 2 3
﹣x2﹣4x+5的图象上的三点,则y、y、y 的大小关系是( )
1 2 3
A.y<y<y B.y<y<y C.y<y<y D.y<y<y
1 2 3 3 2 1 3 1 2 2 1 3
【答案】C
【解析】
【分析】
先求出二次函数的开口方向和对称轴,再根据二次函数的对称性和增减性即可解答.
【详解】
解:∵y=﹣x2﹣4x+5=﹣(x+2)2+9,
∴抛物线开口向下,对称轴是直线x=﹣2,当x>﹣2时,y随x的增大而减小,
∴A(﹣ ,y)与点( ,y)关于直线x=﹣2对称,
1 1
∵﹣2<﹣ < < ,
∴y<y<y,
3 1 2
故选:C.
【点睛】本题考查了二次函数图象上点的坐标特征和二次函数的性质,能熟记二次函数的性质是解此题的关键.
变式2.(2022·全国·九年级课时练习)已知抛物线 与x轴交于两点 , ,则x为
( )时, .
A. B. 或 C. 或 D.
【答案】B
【解析】
【分析】
根据 可得抛物线开口向上,根据与 轴的交点坐标即可判断,当点位于交点两侧时,函数值大于0,
即可求解
【详解】
解:∵抛物线 与x轴交于两点 , ,
∴当 或 时,
故选:B
【点睛】
本题考查了根据二次函数与 轴的交点求不等式的解集,理解抛物线的图象的性质是解题的关键.
变式3.(2022·江苏徐州·九年级期末)如图,已知函数 与 的图象交于 、
两点,当 时,x的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】
结合图象进行分析可知:在A,B之间的部分所对应的x的值都满足 ,所以x的取值范围是 .
【详解】解:已知两函数图象交于 、 两点,
∴当有 时,有 .
故选:D.
【点睛】
本题考查利用交点确定不等式的解集,关键要学会结合图象进行分析,找出x的取值范围.