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专题22.1.6 二次函数与一元二次方程(知识解读2)
【直击考点】
【学习目标】
1. 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;
2. 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.
【知识点梳理】
考点 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 :【典例分析】
【考点1 取值范围】
【例1】二次函数y = x2-2x-3的图象如图所示,则函数值y<0时,x的取值范围是(
)
A.-1<x<3 B.x<-1
C.x>3 D.x<-1或 x>3
【变式1-1】已知二次函数y=ax2+bx+c的部分图象如图所示,当y>0时,x的取值范围
是( )
A.x>-3 B.-3<x<1 C.x<-3或x>1 D.x<1
【变式1-2】(2021九上·开平月考)若方程ax2+bx+c=0(a>0)的两个根是﹣3和1,
则对于二次函数y=ax2+bx+c,当y>0时,x的取值范围是( )
A.﹣3<x<1 B.x<﹣3或x>1
C.x>﹣3 D.x<1
【变式1-3】(2021九上·甘州期末)若方程ax2+bx+c=0(a>0)的两个根是﹣3和1,
则对于二次函数y=ax2+bx+c,当y>0时,x的取值范围是( )
A.﹣3<x<1 B.x<﹣3或x>1
C.x>﹣3 D.x<1【考点2 二次函数综合】
【例2】己知:二次函数y=ax2+bx+6(a≠0)与x轴交于A、B两点(点A在点B的左
侧),点A、点B的横坐标是一元二次方程x2﹣4x﹣12=0的两个根.
(1)请直接写出点A、点B的坐标.
(2)请求出该二次函数表达式及对称轴和顶点坐标.
(3)如图1,在二次函数对称轴上是否存在点P,使△APC的周长最小,若存在,
请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
(4)如图2,连接AC、BC,点Q是线段0B上一个动点(点Q不与点0、B重合).
过点Q作QD∥AC交BC于点D,设Q点坐标(m,0),当△CDQ面积S最大时,求
m的值.【变式2-1】(2021·江北模拟)如图,已知二次函数 y=x2+bx+c 的图象经过点
A(4,5) 与点 B(0,−3) ,且与 x 轴交于点 C 、 D .
(1)求该二次函数的表达式,以及与 x 轴的交点坐标.
(2)若点 Q(m,n) 在该二次函数图象上,
①求 n 的最小值;
②若点 Q 到 x 轴的距离小于3,请结合函数图象直接写出 m 的取值范围.
【变式2-2】(2020九上·阜阳期末)如图,抛物线 y=ax2+bx+2(a≠0) 与 x 轴交于
A(−1,0),B(3,0) 两点,与 y 轴交于点 C .
(1)求该抛物线的表达式;(2)若点 D 是抛物线上第一象限内的一动点,设点 D 的横坐标为 m ,连接
CD,BD,BC,AC ,当 ΔBCD 的面积等于 ΔAOC 面积的2倍时,求 m 的值.
【变式2-3】(2021九上·贵阳期末)如图,抛物线y=﹣ x2﹣x+4与x轴交于A,B两点(A
在B的左侧),与y轴交于点C.
(1)求点A,点B的坐标;
(2)P为第二象限抛物线上的一个动点,求△ACP面积的最大值.专题22.1.6 二次函数与一元二次方程(知识解读2)
【直击考点】
【学习目标】
3. 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;
4. 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.
【知识点梳理】
考点 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 :【典例分析】
【考点1 取值范围】
【例1】二次函数y = x2-2x-3的图象如图所示,则函数值y<0时,x的取值范围是(
)
A.-1<x<3 B.x<-1
C.x>3 D.x<-1或 x>3
【答案】A
【解答】解:∵二次函数y= x2-2x-3的图象如图所示.∴图象与x轴交在(-1,0),(3,0),
∴当y<0时,即图象在x轴下方的部分,此时x的取值范围是:-1<x<3.
故答案为:A.
【变式1-1】已知二次函数y=ax2+bx+c的部分图象如图所示,当y>0时,x的取值范围
是( )
A.x>-3 B.-3<x<1 C.x<-3或x>1 D.x<1
【答案】B
【解答】解:∵抛物线的对称轴为直线x=-1,与x轴的一个交点为(-3,0),
∴抛物线与x轴的另一个交点为(1,0),
∴当-3<x<1时,y>0.
故答案为:B.
【变式1-2】(2021九上·开平月考)若方程ax2+bx+c=0(a>0)的两个根是﹣3和1,
则对于二次函数y=ax2+bx+c,当y>0时,x的取值范围是( )
A.﹣3<x<1 B.x<﹣3或x>1
C.x>﹣3 D.x<1
【答案】B
【解答】解:∵a>0,故抛物线开口向上,由题意知,抛物线与x轴的两个交点坐标
为(﹣3,0)、(1,0),
∴当y>0时,x的取值范围是x<﹣3或x>1,
故答案为:B.
【变式1-3】(2021九上·甘州期末)若方程ax2+bx+c=0(a>0)的两个根是﹣3和1,
则对于二次函数y=ax2+bx+c,当y>0时,x的取值范围是( )A.﹣3<x<1 B.x<﹣3或x>1
C.x>﹣3 D.x<1
【答案】B
【解答】解:∵a>0,故抛物线开口向上,由题意知,抛物线与x轴的两个交点坐标
为(﹣3,0)、(1,0),
∴当y>0时,x的取值范围是x<﹣3或x>1,
故答案为:B.
【考点2 二次函数综合】
【例2】己知:二次函数y=ax2+bx+6(a≠0)与x轴交于A、B两点(点A在点B的左
侧),点A、点B的横坐标是一元二次方程x2﹣4x﹣12=0的两个根.
(1)请直接写出点A、点B的坐标.
(2)请求出该二次函数表达式及对称轴和顶点坐标.
(3)如图1,在二次函数对称轴上是否存在点P,使△APC的周长最小,若存在,
请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
(4)如图2,连接AC、BC,点Q是线段0B上一个动点(点Q不与点0、B重合).
过点Q作QD∥AC交BC于点D,设Q点坐标(m,0),当△CDQ面积S最大时,求
m的值.
【答案】(1)A(﹣2,0),B(6,0) (2)对称轴为x=2,顶点坐标为(2,8)
(3)m=2时,S最大
【解答】解:(1)A(﹣2,0),B(6,0);
(2)将A、B两点坐标代入二次函数y=ax2+bx+6,得
{4a−2b+6=0
,
36a+6b+6=0{ 1
a=−
解得 2,
b=2
1
∴y=﹣ x2+2x+6,
2
1
∵y=﹣ (x﹣2)2+8,
2
∴抛物线对称轴为x=2,顶点坐标为(2,8);
(3)如图,作点C关于抛物线对称轴的对称点C′,连接AC′,交抛物线对称轴于P点,
连接CP,
∵C(0,6),
∴C′(4,6),设直线AC′解析式为y=ax+b,则
{−2a+b=0
,
4a+b=0
{a=1
解得 ,
b=2
∴y=x+2,当x=2时,y=4,
即P(2,4);
1
(4)依题意,得AB=8,QB=6﹣m,AQ=m+2,OC=6,则S = AB×OC=24,
△ABC 2
∵由DQ∥AC,∴△BDQ∽△BCA,
S BQ 6−m
∴ △BDQ =( )2=( )2,
S BA 8
△BCA
3
即S = (m﹣6)2,
△BDQ 8
1
又S = AQ×OC=3m+6,
△ACQ 2
3 3 3 9 3
∴S=S ﹣S ﹣S =24﹣ (m﹣6)2﹣(3m+6)=﹣ m2+ m+ =﹣ (m﹣2)
△ABC △BDQ △ACQ 8 8 2 2 8
2+6,
∴当m=2时,S最大.【变式2-1】(2021·江北模拟)如图,已知二次函数 y=x2+bx+c 的图象经过点
A(4,5) 与点 B(0,−3) ,且与 x 轴交于点 C 、 D .
(1)求该二次函数的表达式,以及与 x 轴的交点坐标.
(2)若点 Q(m,n) 在该二次函数图象上,
①求 n 的最小值;
②若点 Q 到 x 轴的距离小于3,请结合函数图象直接写出 m 的取值范围.
【答案】(1)y=x2−2x−3; (3,0) 、 (−1,0) (2)n 的最小值为 −4;
1−√7<m<0 或 2<m<1+√7 .
{5=16+4b+c
【解答】(1)解:将点 A 、 B 的坐标代入抛物线表达式得 ,解得
c=−3
{b=−2
,
c=−3
故抛物线的表达式为 y=x2−2x−3 ,
令 y=x2−2x−3=0 ,解得 x=3 或 −1 ,
故抛物线与 x 轴的交点坐标为 (3,0) 、 (−1,0) ;
(2)解:①y=x2−2x−3=(x−1) 2−4⩾−4 ,
故 n 的最小值为 −4 ;
②令 |y|=|x2−2x−3|=3 ,解得x=0、 x=2 或 1±√7 ,故 m 的取值范围的 1−√7<m<0 或 2<m<1+√7 .
【变式2-2】(2020九上·阜阳期末)如图,抛物线 y=ax2+bx+2(a≠0) 与 x 轴交于
A(−1,0),B(3,0) 两点,与 y 轴交于点 C .
(1)求该抛物线的表达式;
(2)若点 D 是抛物线上第一象限内的一动点,设点 D 的横坐标为 m ,连接
CD,BD,BC,AC ,当 ΔBCD 的面积等于 ΔAOC 面积的2倍时,求 m 的值.
2 4
【答案】(1)y=− x2+ x+2 (2)m 的值为1或2.
3 3
【解答】(1)解:把 A(−1,0),B(3,0) 代入 y=ax2+bx+2 中,
{ a−b+2=0
得 ,
9a+3b+2=0
2
{ a=−
3
解得
4
b=
3
2 4
∴抛物线的表达式为 y=− x2+ x+2 ;
3 3
(2)解:过点 D 作 y 轴平行线交 BC 于点 E ,
2 4
把 x=0 代入 y=− x2+ x+2 中,
3 3
得 y=2 ,∴C(0,2) ,
又∵B(3,0) ,
2
∴直线 BC 的表达式为 y=− x+2 .
3
2 4
∵D(m,− m2+ m+2) ,
3 3
2
∴E(m,− m+2) ,
3
2 4 2 2
∴DE=(− m2+ m+2)−(− m+2)=− m2+2m .
3 3 3 3
由 S =2S 得:
ΔBCD ΔAOC
1 1
·DE·OB=2· ·OA·OC ,
2 2
1 2 1
∴ ×(− m2+2m)×3=2× ×1×2 ,
2 3 2
整理得 m2−3m+2=0 ,
解得 m =1,m =2 ,
1 2
∵0<m<3 ,
∴m 的值为1或2.
【变式2-3】(2021九上·贵阳期末)如图,抛物线y=﹣ x2﹣x+4与x轴交于A,B两点
(A在B的左侧),与y轴交于点C.
(1)求点A,点B的坐标;
(2)P为第二象限抛物线上的一个动点,求△ACP面积的最大值.
【答案】(1) A(﹣4,0),B(2,0);(2)△ACP最大面积是4.【解答】(1)令y=0,得到关于x 的一元二次方程﹣ x2﹣x+4=0,解此方程即可求得结
果;(2)先求出直线AC解析式,再作PD⊥AO交AC于D,设P(t,﹣ t2﹣t+4),可表
示出D点坐标,于是线段PD可用含t的代数式表示,所以S = PD×OA= PD×4=2PD,
△ACP
可得S 关于t 的函数关系式,继而可求出△ACP面积的最大值.
△ACP
(1)解:设y=0,则0=﹣ x2﹣x+4
∴x =﹣4,x =2
1 2
∴A(﹣4,0),B(2,0)
(2)作PD⊥AO交AC于D
设AC解析式y=kx+b
∴
解得:
∴ AC解析式为y=x+4.
设P(t,﹣ t2﹣t+4)则D(t,t+4)∴PD=(﹣ t2﹣t+4)﹣(t+4)=﹣ t2﹣2t=﹣ (t+2)2+2
∴S = PD×4=﹣(t+2)2+4
△ACP
∴当t=﹣2时,△ACP最大面积4.