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第 07 讲 二次函数与一元二次方程
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. 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.
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1 二次函数与一元二次方程的关系
1.二次函数图象与x轴的交点情况决定一元二次方程根的情况
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
在实数范围内无解(或
离
称无实数根)
注意:
二次函数图象与x轴的交点的个数由 的值来确定的.
(1) 当二次函数的图象与x轴有两个交点时, ,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, ,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, ,方程没有实根.
2. 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.
(1) 当方程组有两组不同的解时 两函数图象有两个交点;
(2) 当方程组有两组相同的解时 两函数图象只有一个交点;
(3) 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2: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3: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 :
【题型1:二次函数与x轴交点问题】
【典例1】(2023•遵义三模)二次函数 y=2x2﹣3x﹣c(c>0)的图象与x轴的交点情况是( )
A.有1个交点 B.有2个交点 C.无交点 D.无法确定
【变式1-1】(2023•遵义三模)二次函数y=2x2﹣3x﹣c(c>0)的图象与x轴
的交点情况是( )
A.有1个交点 B.有2个交点 C.无交点 D.无法确定
【变式1-2】(2023•汝阳县一模)二次函数y=ax2﹣4x+2的图象与x轴有两个
不同交点,则a可以是( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【变式1-3】(2023•雨山区校级一模)若函数y=(a﹣1)x2﹣x+1(a为常数)
的图象与x轴有且只有一个交点,那么a满足( )
A.a= 且a≠1 B.a= C.a=1 D.a= 或a=1
【典例 2】(2023•河西区二模)抛物线 y=x2﹣4x+3 与 x 轴的交点坐标为(
)
A.(0,3) B.(2,0)
C.(1,0)和(3,0) D.(﹣1,0)和 (﹣3,0)
【变式2-1】(2022秋•东丽区期末)二次函数 y=2x2﹣8x+m的图象与x轴有两
个交点,若其中一个交点的坐标为(﹣1,0),则另一个交点坐标为
( )
A.(﹣3,0) B.(3,0) C.(5,0) D.(9,0)
【变式2-2】(2022秋•太和县期末)若二次函数y=a(x+1)2+k的图象与x轴
交于A(﹣3,0),B两点,则点B的坐标是( )
A.(1,0) B.(2,0) C.(﹣1,0) D.(3,0)
【题型2: 图像法确定一元二次方程的根】
【典例3】(2022秋•即墨区校级期末)已知二次函数 y=ax2+bx+c(a≠0,a,
b,c为常数)的y与x的部分对应值如表:
x 3.23 3.24 3.25 3.26
y ﹣0.06 ﹣0.08 ﹣0.03 0.09
判断方程ax2+bx+c=0.02的一个解x的取值范围是( )A.3<x<3.23 B.3.23<x<3.24
C.3.24<x<3.25 D.3.25<x<3.26
【变式3-1】(2022秋•夏津县期中)如下表给出了二次函数 y=x2+2x﹣9中,
x,y 的一些对应值,则可以估计一元二次方程 x2+2x﹣9=0 的一个近似解
(精确到0.1)为( )
x …… 2 2.1 2.2 2.3 2.4 ……
y …… ﹣1 ﹣0.39 0.24 0.89 1.56 ……
A.﹣4 B.2.2 C.﹣4.2 D.﹣4.3
【变式3-2】(2022秋•荆门期末)一元二次方程2x2﹣x﹣2=0的近似根可以看
做是下列哪两个函数图象交点的横坐标( )
A.y=2x2和y=x+2 B.y=2x2和y=﹣x﹣2
C.y=﹣2x2和y=x+2 D.y=﹣2x2和y=﹣x+2
【题型3: 已知函数值y求X的取值范围】
【典例4】(2022秋•西湖区期末)已知二次函数 y=ax2+bx+c,函数值y与自
变量x的部分对应值如表:
x … ﹣1 0 1 2 3 …
y … 18 8 2 0 2 …
则当y>8时,x的取值范围是( )
A.0<x<4 B.0<x<5 C.x<0或x>4 D.x<0或x>5
【变式4-1】(2023•博兴县模拟)二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)中,函数y与
自变量x的部分对应值如下表:
x … ﹣2 ﹣1 0 1 2 …
y … 5 0 ﹣3 ﹣4 ﹣3 …
当y<5时,自变量x的取值范围是( )
A.x<﹣2 B.﹣1<x<5 C.x>4 D.﹣2<x<4
【变式4-2】(2023•阿瓦提县模拟)如图,在平面直角坐标系中,抛物线 y=
ax2+bx+c(a<0)经过点(﹣1,0),对称轴为直线x=1.若y<0,则x的
取值范围是( )A.x<1 B.x<﹣1 C.﹣1<x<1 D.x<﹣1或x>
3
【变式4-3】(2022秋•西岗区校级期末)如图是二次函数 y=ax2+bx+c的部分
图象,由图象可知不等式ax2+bx+c≥0的解集是( )
A.1<x<5 B.x≤5 C.﹣1≤x≤5 D.x<﹣1或x>
5
【题型4: 二次函数与不等式的关系】
【典例5】(2023•邹城市一模)如图是二次函数y =ax2+bx+c和一次函数y =
1 2
mx+n的图象,观察图象写出y >y 时,x的取值范围( )
2 1
A.x≥0 B.0≤x≤1 C.﹣2<x<1 D.x≤1
【变式5-1】(2023春•苏州月考)如图,已知抛物线 y=ax2+c与直线y=kx+m
交于A(﹣3,y ),B(1,y )两点,则关于 x的不等式ax2+kx+c≥m的解
1 2
集是( )A.x≤﹣3或x≥1 B.x≤﹣1或x≥3 C.﹣3≤x≤1 D.﹣1≤x≤3
【变式5-2】(2022秋•仙居县期末)如图,已知抛物线y=ax2+bx+c与直线y=
kx+h相交于(﹣2,m),(2,n)两点,则不等式ax2+bx﹣h≥kx﹣c的取值
范围是 .
【变式5-3】(2022秋•大兴区校级期末)某二次函数 y =ax2+bx+c(a≠0)Z
1
的图象与直线y =kx+m(k≠0)相交于点M、N,则当y <y 时,自变量x的
2 1 2
取值范围是 .
【题型5:二次函数综合】
【典例6】(2023•牡丹区二模)已知抛物线 y=﹣ x2+bx+4的对称轴是直线 x
=3,与x轴相交于A,B两点(点B在点A右侧),与y轴交于点C.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图,若点 P是抛物线上 B、C 两点之间的一个动点(不与 B、C 重
合),是否存在点P,使四边形PBOC的面积最大?若存在,求点P的坐标
及四边形PBOC面积的最大值;若不存在,请说明理由.【变式6-1】如图,已知抛物线y=ax2+bx+c与x轴的一个交点为A(3,0),
与y轴的交点为B(0,3),其顶点为C,对称轴为x=1.
(1)求抛物线的解析式;
(2)判断△ABC的形状;
(3)已知点M为线段AB上方抛物线上的一个动点,请写出△ABM面积关
系式,并求出当△ABM面积最大时点M的坐标.
【变式6-2】如图,二次函数y=(t﹣1)x2+(t+1)x+2(t≠1),x=0与x=3
时的函数值相等,其图象与x轴交于A、B两点,与y轴正半轴交于C点.
(1)求二次函数的解析式.
(2)在第一象限的抛物线上求点P,使得S 最大.
△PBC
(3)点P是抛物线上x轴上方一点,若∠CAP=45°,求P点坐标.1.(2021•铜仁市)已知直线y=kx+2过一、二、三象限,则直线y=kx+2与抛
物线y=x2﹣2x+3的交点个数为( )
A.0个 B.1个 C.2个 D.1个或2个
2.(2023•武功县模拟)在平面直角坐标系中,已知抛物线 y=x2+x﹣5与y=
x2+(m+n)x﹣5(m>0>n)关于y轴对称,则抛物线y=mx2+2nx+m与x轴
的交点情况是( )
A.没有或有一个交点 B.只有一个交点
C.有两个交点 D.没有交点
3.(2023•上虞区模拟)已知二次方程x2+bx+c=0的两根为﹣1和5,则对于二
次函数y=x2+bx+c,下列叙述正确的是( )
A.当x=2时,函数的最大值是9
B.当x=﹣2时,函数的最大值是9
C.当x=2时,函数的最小值是﹣9
D.当x=﹣2时,函数的最小值是﹣9
4.(2023•城中区三模)已知关于x的一元二次方程x2+2x+c=0无实数根,则
抛物线y=x2﹣2x+c的顶点所在象限是( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
5.(2021•丽水模拟)根据下列表格中二次函数 y=ax2+bx+c的自变量x与函数
值y的对应值,
x 6.17 6.18 6.19 6.20
y=ax2+bx+c ﹣0.03 ﹣0.01 0.02 0.04
判断方程ax2+bx+c=0(a≠0,a,b,c为常数)的一个解x的范围可能是(
)
A.6<x<6.17 B.6.17<x<6.18
C.6.18<x<6.19 D.6.19<x<6.20
6.(2023•邵阳县二模)已知如图,平面直角坐标系中,一条直线 y 与抛物线
2
y 相交于 、 两点,求当y >y 时的x的取值范围是
1 1 2
.7.(2023•泸县二模)已知二次函数y=﹣2x2﹣4x+5,当函数值y随x值的增大
而增大时,x的取值范围是 .
8.(2022•盐城)若点P(m,n)在二次函数y=x2+2x+2的图象上,且点P到
y轴的距离小于2,则n的取值范围是 .
9.(2023•梧州一模)如图,直线 y=kx+h与抛物线 y=ax2+bx+c交于 A(﹣
2,m),B(6,n)两点,则关于x的不等式h<ax2+(b﹣k)x+c的解集是
.
10 . ( 2023• 二 道 区 一 模 ) 如 图 , 在 平 面 直 角 坐 标 系 中 , 抛 物 线
和直线y =kx(k>0)交于点O和点A.若点A的横坐
2
标是3,则﹣kx+2k>ax2﹣2ax的解集为 .
1.(2022秋•沈河区期末)已知二次函数y=ax2+bx+c的部分y与x的值如下表:
x … ﹣1 1 2 3 4 …
y … 12 0 ﹣3 ﹣4 ﹣3 …
根据表格可知,一元二次方程ax2+bx+c=0的解是( )A.x =1,x =5 B.x =﹣1,x =3 C.x =2,x =7 D.x =0,x =3
1 2 1 2 1 2 1 2
2.(2022秋•南宁月考)如表是二次函数 y=ax2+bx﹣5的自变量x与函数值y
的部分对应值,那么方程ax2+bx﹣5=0的一个根的取值范围是( )
x … 1 1.1 1.2 1.3 1.4 …
y … ﹣1 ﹣0.49 0.04 0.59 1.16 …
A.1.1~1.2 B.1~1.1 C.1.2~1.3 D.1.3~1.4
3.(2022秋•北京期末)在求解方程 ax2+bx+c=0(a≠0)时,先在平面直角
坐标系中画出函数y=ax2+bx+c的图象,观察图象与x轴的两个交点,这两个
交点的横坐标可以看作是方程的近似解,分析图中的信息,方程的近似解是
( )
A.x =﹣3,x =2 B.x =﹣3,x =3 C.x =﹣2,x =2D.x =﹣2,x =
1 2 1 2 1 2 1 2
3
4.(2022秋•西城区校级月考)如图所示,抛物线顶点坐标是 P(1,3),则
函数y随自变量x的增大而减小的x的取值范围是( )
A.x≥3 B.x≤3 C.x≥1 D.x≤1
5.(2022 秋•南京期末)如图是二次函数 y=ax2+bx+c 的图象,则不等式
ax2+bx+c<3的解集是( )A.x<0 B.x<﹣1或x>3 C.0<x<2 D.x<0或x>2
6.(2022秋•河口区期末)如图,二次函数y=(x﹣1)(x﹣a)(a为常数)
的图象的对称轴为直线x=2,当y小于0时,自变量x的取值范围是
.
7.(2022 秋•抚松县期末)如图,二次函数 y =x2+bx+c 与一次函数为 y =
1 2
mx+n的图象相交于A,B两点,则不等式x2+bx+c<mx+n的解为 .
8.(2023•天宁区模拟)如图,直线y=kx+h与抛物线y=ax2+bx+c交于A(﹣
1,m)、B(5,n)两点,则关于x的不等式ax2+(b﹣k)x+c>h的解集是
.
9.(2023•余姚市一模)如图,二次函数 的图象与x轴相交于点
A(﹣3,0),B(﹣1,0),与y轴相交于点C.(1)求二次函数的表达式和其图象的顶点坐标.
(2)若一次函数 y =kx+3的图象经过二次函数图象的顶点,请根据图象直
2
接写出当y >y 时x的取值范围.
1 2
10.如图,
(1)求二次函数的解析式.
(2)设二次函数与x轴的另一个交点为D,并在抛物线的对称轴上找一点
P,使三角形PBD的周长最小,求出点D和点P的坐标.
(3)在直线CD下方的抛物线上是否存在一点E,使得△DCE的面积最大,
若有求出点E坐标及面积的最大值.