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专题 22.4 二次函数与一元二次方程(举一反三讲义)
【人教版】
【题型1 抛物线与x轴的交点】..............................................................................................................................3
【题型2 利用二次函数的图象确定方程根的情况】.............................................................................................3
【题型3 求x轴与抛物线的截线长】......................................................................................................................4
【题型4 利用二次函数的图象求一元二次方程的近似解】.................................................................................5
【题型5 利用二次函数的图象求一元二次不等式的取值范围】.........................................................................6
【题型6 利用不等式求自变量或函数值的取值范围】.........................................................................................7
【题型7 根据两函数交点确定不等式的解集】.....................................................................................................8
【题型8 抛物线与x轴交点上的四点问题】..........................................................................................................8
知识点 1 二次函数与一元二次方程的关系
一元二次方程是二次函数的函数值y=0时的情况,反映在图象上就是一元二次方程的根为对应二次函数的
图象与x轴交点的横坐标.
(1)若抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)与x轴两交点的横坐标分别为x ,x ,则x ,x 为一元二次方程
1 2 1 2
ax2+bx+c=0(a≠0)的两个根.
(2)二次函数图象与x轴交点个数与对应一元二次方程根的情况的关系:知识点 2 利用二次函数的图象求一元二次方程的近似解
利用二次函数图象求一元二次方程的近似解的一般步骤
(1)画出二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象;
(2)确定二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象与x轴交点的横坐标在哪两个整数之间;
(3)列表,在(2)中的两数之间取值估计,并用计算器估算近似解,则近似解在对应y值正负交替的地
方.
通过列表求近似根的具体过程:
在列表求近似根时,近似根就出现在对应的y值正负交替的位置,也就是对x取一系列值,看y对应的哪
两个值,由负变成正或由正变成负,此时x的两个对应值之中必有个近似根,比如x由x 取到x 时,对应y
1 2
的值出现y >0,y <0或y <0,y >0,那么x ,x 中必有一个是近似根,比较|y )与|y )的大小,若
1 2 1 2 1 2 1 2
|y )>|y ),则说明x 是近似根;反之,则说明x 是近似根.从图象上观察,(x,y)离x轴越近,y值越
1 2 2 1
接近0,而y=0时x的值就是方程的确切根.
知识点 3 二次函数与一元二次不等式的关系
利用二次函数图象解一元二次不等式的步骤:
(1)将一元二次不等式化为ax2+bx+c>0(或<0)的形式;
(2)明确二次项系数a的正负、对称轴在y轴哪侧,并计算b2 −4ac的值;
(3)作出不等式对应的二次函数y=ax2+bx+c的草图;
(4)二次函数在x轴上方的图象对应的函数值大于零,在x轴下方的图象对应的函数值小于零.
以y=ax2+bx+c(a>0)为例,二次函数与一元二次不等式的关系如下表:
∆=b2 −4ac ∆>0 ∆=0 ∆<0二次函数
y=ax2+bx+c
(a>0)的图像
一元二次方程
b
ax2+bx+c=0 x ,x x =x =− 没有实数根
1 2 1 2 2a
(a>0)的根
不等式
ax2+bx+c>0 xx x≠x 的一切实数 全体实数
1 2 1
(a>0)的解集
不等式
ax2+bx+c<0 x 0)的解集
【题型1 抛物线与x轴的交点】
【例1】(24-25九年级下·全国·期中)已知二次函数y=ax2 −4ax+4a+4(a为常数且a≠0).
(1)当函数图象经过(4,0),求该二次函数的表达式.
(2)若a>0,判断该二次函数图象与x轴的交点个数并证明.
(3)若该函数图象上有两点A(x ,y ),B(x ,y ),其中x 4.求证:y >y .
1 1 2 2 1 2 1 2 1 2
【变式1-1】(24-25九年级下·全国·期中)若抛物线y=x2 −6x+a与x轴只有一个公共点,则a的值为
.
【变式1-2】(2025·内蒙古呼和浩特·模拟预测)已知二次函数y=x2+2mx+m2 −2m−3(m为常数)的图象
与x轴有交点,当x>2时,y随x的增大而增大,则m的取值范围是( )
3 3
A.m≥− B.− ≤m≤2 C.m<2 D.m≥−2
2 2
【变式1-3】(24-25八年级下·安徽阜阳·期末)二次函数y=ax2 −(a+1)x−2a−1(a为常数,a>0).
(1)若该二次函数图象关于直线x=1对称,求a的值;
(2)若该二次函数图象上点M(1,y ),N(2,y )满足y 2时,y >y ;⑤函数y的最大值大于 .其中正确结论的个
2 2 1 2 1 2 1 2 3数为( )
A.5个 B.4个 C.3个 D.2个
【变式2-1】(24-25八年级下·福建福州·期末)已知关于x的一元二次方程ax2+bx+c=0的一个根是x=3
,且二次函数y=ax2+bx+c的对称轴是直线x=1,则此方程ax2+bx+c=0的另一个根为 .
【变式2-2】如图,抛物线y=ax2与直线y=bx+c的两个交点坐标分别为A(−2,4),B(1,1),则关于x的
方程ax2 −bx−c=0的解为 .
【变式2-3】(2025·山东青岛·模拟预测)若二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)与x轴交于(−1,0)和(3,0)
n m
,关于x的一元二次方程cx2+bx+a=0(c≠0)的两个根分别是m和n,则 + = .
m n
【题型3 求x轴与抛物线的截线长】
【例3】(2025·浙江·二模)在平面直角坐标系中,已知抛物线y=ax2 −2ax+c(a>0).
(1)当a=c时,
①求抛物线的顶点坐标.
②将抛物线向下平移m个单位(m>0),若平移后的抛物线过点(0,−8),且与x轴两交点之间的距离为6,求
m的值.
(2)已知点M(2,2n+1),N(−1,3 n+2)在抛物线上,且c<0,求n的取值范围.
【变式3-1】(2025·浙江宁波·模拟预测)设二次函数 y =(x−x )(x−x )(x ≠x ) 的图像与一次函数
1 1 2 1 2
y =6x+2 的图像交于点 (x ,0),若函数 y=y +y 的图像与 x 轴仅有一个交点,则 |x −x ) 的值是
2 1 1 2 1 2
( )17
A.6 B.8 C. D.7
3
【变式3-2】(24-25九年级上·湖北咸宁·期末)已知关于x的一元二次方程x2 −(a−1)x+a−2=0.
(1)求证:该方程总有两个实数根;
(2)若抛物线y=x2 −(a−1)x+a−2与x轴交于点A,B,且AB=2,求a的值.
1
【变式3-3】(2025·安徽合肥·一模)已知P(x ,y ) ,Q(x ,y ) 是抛物线y=x2+bx− 上的两个不同点.
1 1 2 2 4
b2
(1)若P,Q两点都在直线y=− 上,求线段PQ的长;
4
1 1
(2)若抛物线关于y轴对称,直线PQ过坐标原点O,求 + 的值;
OP OQ
(3)若点P,Q在抛物线对称轴的左侧,x ,x 为整数,且x 0时,
自变量x的取值范围是( )
A.x<−1 B.x>2 C.−12
【变式5-2】(24-25九年级上·辽宁盘锦·阶段练习)二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象如图,根据图
象解答下列问题:
(1)直接写出方程ax2+bx+c=0的两个根;
(2)直接写出y随x的增大而减小时自变量x的取值范围;
(3)直接写出关于x的不等式ax2+bx+c<0的解集.
【变式5-3】(2025·广东清远·一模)抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)如图所示,抛物线与x轴交于点(−1,0)
,顶点坐标为(1,m),下列结论:①ac<0;②8a+4b=0;③对于任意实数n,都有an2+bn+c≥m;④
当−10.其中正确的个数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4【题型6 利用不等式求自变量或函数值的取值范围】
【例6】(2025·安徽安庆·模拟预测)抛物线y =x2+mx+n的顶点纵坐标与抛物线y =− x2 −mx的顶点纵
1 2
坐标之和为4.
(1)求n的值;
(2)已知A(s,t)为抛物线y =x2+mx+n上一点,B(p,q)为抛物线y =− x2 −mx上一点.
1 2
(i)若仅存在一个正数s,使得s+t=0,求p+q的最大值;
(ii)若p=s+2,且当10;当x>5
时,y<0.若点(t,m),(t+2,n)都在函数y=ax2 −6ax+c上,且m>n>5a,则t的取值范围是 .
【变式6-2】(2025·黑龙江大庆·二模)已知二次函数y=ax2 −bx(a≠0),经过点P(m,2).当y>−1时,x
的取值范围为x− 3−t.则如下四个值中有可能为m的是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【变式6-3】(2025·安徽合肥·二模)在平面直角坐标系xOy中,直线y=2x与抛物线y=ax2+bx−4交于点
A(x ,y )、B(x ,y ),且x n的解集为( )
2A.x<3 B.x>−4 C.−43或x<−4
【变式7-2】(2025·浙江·模拟预测)已知二次函数y =ax2 −ax−1(a≠0),y =x2 −bx+3,则下列结论
1 2
正确的是( )
A.若−20)关于直线x=2的“和睦函数”为C ,将
1 2
2
函数C 与C 的图象组成的图形记为T,若T与线段MN只有2个公共点,则a的取值范围是a≥ .
1 2 3
【题型8 抛物线与x轴交点上的四点问题】
【例8】(24-25九年级上·湖北武汉·期中)已知抛物线y=(x−x )(x−x )−3(x q−p
C.m+n=p+q,n−m
q−p 【变式8-3】(24-25九年级上·安徽合肥·期中)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=− x2 −2x+n与x轴 交于A、B两点,抛物线y=− x2+2x+n与x轴交于C、D两点,其中n>0.若AD=3BC,则n的值为 .