文档内容
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】.............................................................................................6
【题型3 求x轴与抛物线的截线长】......................................................................................................................9
【题型4 利用二次函数的图象求一元二次方程的近似解】...............................................................................14
【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】.......................................................................17
【题型6 利用不等式求自变量或函数值的取值范围】.......................................................................................20
【题型7 根据两函数交点确定不等式的解集】...................................................................................................25
【题型8 抛物线与x轴交点上的四点问题】........................................................................................................29
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
【答案】(1)y=− x2+4x
(2)该二次函数图象与x轴无交点,见解析
(3)见解析
【分析】本题考查抛物线与x轴的交点、二次函数图象上点的坐标特征、待定系数法求二次函数解析式,
解题的关键是理解题意,灵活运用所学知识解决问题.
(1)利用待定系数法求二次函数解析式即可.
(2)令ax2 −4ax+4a+4=0,可得Δ=(−4a) 2 −4a(4a+4)=−16a<0,则方程ax2 −4ax+4a+4=0无实
数解,即该二次函数图象与x轴无交点.
(3)由题意得y =ax 2 −4ax +4a+4,y =ax 2 −4ax +4a+4,则可得y −y >0,即可得y >y .
1 1 1 2 2 2 1 2 1 2
【详解】(1)解:将(4,0)代入y=ax2 −4ax+4a+4,
得16a−16a+4a+4=0,
解得a=−1,
∴该二次函数的表达式为y=− x2+4x.
(2)解:该二次函数图象与x轴无交点.
证明:令ax2 −4ax+4a+4=0,
∵a>0,∴Δ=(−4a) 2 −4a(4a+4)=16a2 −16a2 −16a=−16a<0,
∴方程ax2 −4ax+4a+4=0无实数解,
∴该二次函数图象与x轴无交点.
(3)证明:∵该函数图象上有两点A(x ,y ),B(x ,y ),
1 1 2 2
∴y =ax 2 −4ax +4a+4,y =ax 2 −4ax +4a+4,,
1 1 1 2 2 2
∴y −y =a(x 2 −x 2)−4a(x −x )=a(x +x )(x −x )−4a(x −x )=a(x +x −4)(x −x ),
1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2
∵x 4,
1 2 1 2
∴x −x <0,x +x −4>0,
1 2 1 2
∵a<0,
∴a(x +x −4)(x −x )>0,
1 2 1 2
∴y −y >0,
1 2
即y >y .
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
.
【答案】9
【分析】本题考查了抛物线与x轴的交点,理解函数与方程的关系是解题的关键.根据二次函数与一元二
次方程的关系列方程求解.
【详解】解:由题意得:关于x的方程0=x2 −6x+a有两个相等的实数根,
∴Δ=36−4 a=0,
解得:a=9,
故答案为:9.
【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
【答案】A
【分析】本题考查了抛物线与x轴的交点,明确抛物线与x轴的交点个数与判别式的关系及二次函数的性
质是解题的关键.
3
根据图象与x轴有交点,得出判别式Δ≥0,从而解得m≥− ,然后求出抛物线的对称轴,结合抛物线开
2
口向上,且当x>2时,y随x的增大而增大,可得m≥−2,从而得出选项.【详解】解:∵二次函数y=x2+2mx+m2 −2m−3(m为常数)的图象与x轴有交点,
∴Δ=(2m) 2 −4×1× (m2 −2m−3)≥0,
3
解得:m≥− ,
2
2m
∵抛物线对称轴为直线x=− =− m,抛物线开口向上,当x>2时,y随x的增大而增大,
2×1
∴−m≤2,
∴m≥−2
3
∴m的取值范围是m≥− ,
2
故选:A.
【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
(3)y +y ≥0 .
1 2
【分析】本题考查了待定系数法求二次函数解析式,二次函数图象的性质,掌握对称轴公式以及函数图象
的性质是解题的关键.
(1)根据二次函数的对称轴为直线x=1即可求出a=1;
(2)将点M(1,y ),N(2,y )代入二次函数解析式,表示出y −y ,根据y ;
2
(3)解:点M(x ,y ),N(x ,y )在二次函数图象上,
1 1 2 2
∴y =ax 2 −(a+1)x −2a−1,y =ax 2 −(a+1)x −2a−1,
1 1 1 2 2 2
∵x +x =−2,
1 2
∴x =− 2−x ,
2 1
代入y =ax 2 −(a+1)x −2a−1得y =a(− 2−x ) 2 −(a+1)(− 2−x )−2a−1
2 2 2 2 1 1
=ax 2+(5a+1)x +4a+1,
1 1
∴y +y =ax 2 −(a+1)x −2a−1+ax 2+(5a+1)x +4a+1
1 2 1 1 1 1
=2ax 2+4ax +2a
1 1
=2a(x 2+2x +1)
1 1
=2a(x +1) 2 ,
1
∵a>0,(x +1) 2≥0,
1
∴y +y =2a(x +1) 2≥0.
1 2 1
【题型2 利用二次函数的图象确定方程根的情况】
【例2】(2025·黑龙江齐齐哈尔·二模)如图所示是二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的部分图象,该函数图
象的对称轴是直线x=1,图象与y轴交点的纵坐标是2.则下列结论:①2a+b=0;②方程ax2+bx+c=0
一定有一个根在−2和−1之间;③方程ax2+bx+c−a=0一定有两个不相等的实数根;④点A(x ,y ),
1 1
8
B(x ,y )在抛物线上,且x <12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
【答案】B
【分析】本题考查抛物线与x轴的交点,根与系数的关系,二次函数的性质,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的图象和性质,熟练运用数形结合的方法解决问题.根据二次函数的对称
性,开口方向等来判断结论①②,根据二次函数与一元二次方程的关系来判断结论③,根据函数的增减
性,函数值判断结论④⑤即可.
【详解】解:∵抛物线的对称轴为直线x=1,
b
∴− =1,
2a
∴b=−2a,即2a+b=1,故①正确;
∵抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)的对称轴为直线x=1,与x轴的一个交点的横坐标在2和3之间,
∴抛物线与x轴的另一个交点的横坐标在−1和0之间,
∴方程ax2+bx+c=0一定有一个根在−1和0之间,故②错误;
∵抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)图象与y轴交点的纵坐标是2,
∴c=2,
∴ax2 −2ax+2− a=0,
∴Δ=(−2a) 2 −4a×(2− a)=8a2 −8a=8a(a−1),
令Δ=0,得8a2 −8a=8a(a−1)=0,
∴a=0或a=1,
∵a<0,
∴Δ>0,
∴方程ax2+bx+c−a=0一定有两个不相等的实数根,故③正确;
∵抛物线的开口向下,
∴抛物线上的点距离对称轴越远y值越小,距离对称轴越近y值越大,
∵x +x >2,
1 2
∴x >2− x ,
1 2∴− x <−2+ x ,
1 2
∴1− x <−2+ x +1,
1 2
∴1− x y ,故④正确;
1 2
如图,当x=3时,y<0,
∴9a−6a+2<0,
2
∴− a> ,
3
8
∴2− a> ,
3
8
当x=1时,y =a−2a+2=2− a> ,
最大 3
8
∴函数y的最大值大于 ,故⑤正确,
3
综上所述,正确的结论有:①③④⑤,共4个,
故选:B.
【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 .
【答案】x=−1
【分析】本题考查二次函数与一元二次方程的关系,以及抛物线的对称性,明确抛物线与x轴的两个交点
关于对称轴对称是解题的关键.
根据抛物线的对称性,可知y=ax2+bx+c的图像与x轴的两个交点关于直线x=1对称,两交点的横坐标即
为方程ax2+bx+c=0的两根,根据对称性建立关系式即可求解.
【详解】解:设方程ax2+bx+c=0的另一根为x ,
2
∵二次函数y=ax2+bx+c的对称轴是直线x=1,
x +x 3+x
∴ 1 2 =1,即 2 =1,
2 2
解得,x=−1,
∴另一根为x=−1,
故答案为:x=−1.
【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 .【答案】x =−2,x =1
1 2
【分析】本题考查抛物线与一次函数的交点、一元二次方程等知识,解题的关键是灵活运用所学知识,学
会利用图象法解决实际问题,利用图象法即可解决问题,方程的解就是两个函数图象的交点的横坐标.
【详解】解:由图象可知,关于x的方程ax2 −bx−c=0的解,就是抛物线y=ax2与直线y=bx+c的两个
交点坐标分别为A(−2,4),B(1,1)的横坐标,
即x =−2,x =1.
1 2
故答案为:x =−2,x =1.
1 2
【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
10 1
【答案】− /−3
3 3
【分析】本题考查二次函数的性质,一元二次方程的根与系数的关系,根据二次函数的性质求得
b c
− =−1+3=2, =− 1,×得3=到−b3=−2a,c=−3a,则方程可转化为3x2+2x−1=0,根据根与系数
a a
2 1 n m (m+n) 2 −2mn
的关系m+n=− ,mn=− ,再将 + 整理得到 ,代入数据计算即可求解.
3 3 m n mn
【详解】解:二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)与x轴交于(−1,0)和(3,0),
b c
∴− =−1+3=2, =− 1,×3=−3
a a
∴b=−2a,c=−3a,
∴一元二次方程cx2+bx+a=0(c≠0)为−3ax2 −2ax+a=0,
即3x2+2x−1=0,
∵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,
2 1
∴m+n=− ,mn=− ,
3 34 2
+
n m n2+m2 (m+n) 2 −2mn 9 3 10
∴ + = = = =− ,
m n mn mn 1 3
−
3
10
故答案为:− .
3
【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.
【答案】(1)①(1,0);②m=9,
1
(2)−10),得y=a(x−1) 2,即可得出顶点坐标;
②根据平移规律得平移后抛物线解析式为y=a(x−1) 2 −m,把(0,−8)代入,求得a=m−8,则
y=(m−8)x2 −2(m−8)x−8,设平移后的抛物线与x轴两交点横坐标为x ,x ,则x +x =2,
1 2 1 2
8 16−4 m 16
x ⋅x = ,又|x −x )=6,即可得出 − =36,解之即可求解.
1 2 8− m 1 2 8− m 8− m
1
(2)把M(2,2n+1),代入y=ax2 −2ax+c(a>0),得c=2n+1,根据c<0,求得n<− ;把N(−1,3 n+2)
2
代入y=ax2 −2ax+c(a>0),得c=3n−3a+2,根据c=2n+1和a>0,求得n>−1,进而即可求解.
【详解】(1)解:①∵y=ax2 −2ax+c(a>0),a=c
∴y=ax2 −2ax+a=a(x−1) 2
∴抛物线的顶点坐标为(1,0),
②∵将抛物线向下平移m个单位(m>0),
∴平移后抛物线解析式为y=a(x−1) 2 −m,
把(0,−8)代入,得a(0−1) 2 −m=−8,
∴a=m−8∴y=(m−8)(x−1) 2 −m=(m−8)x2 −2(m−8)x−8
设平移后的抛物线与x轴两交点横坐标为x ,x ,
1 2
8
则x +x =2,x ⋅x = ,
1 2 1 2 8− m
∴x 2+2x x +x 2=4
1 1 2 2
∴x 2+x 2=
16−4 m
1 2 8− m
∵平移后的抛物线与x轴两交点之间的距离为6,
∴|x −x )=6
1 2
∴x 2 −2x x +x 2=36
1 1 2 2
16−4 m 16
∴ − =36
8− m 8− m
解得:m=9
经检验,m=9是分式方程的解,且符合题意,
∴m=9.
(2)解:把M(2,2n+1),代入y=ax2 −2ax+c(a>0),得
c=2n+1,
∵c<0,
∴2n+1<0,
1
∴n<− ,
2
把N(−1,3 n+2)代入y=ax2 −2ax+c(a>0),得
3a+c=3n+2,
∴c=3n−3a+2,
∵c=2n+1,
n+1
∴a= ,
3
n+1
∵a= >0,
3
∴n>−1,
1
∴−1x ,求出x x ,x −x ,然后代
2 2 1 1 2 2 1
y=kx
1 1
入 + 求解即可;
OP OQ
b b
(3)首先得到x −x +y −y =(x −x )(x +x +b+1),根据x x ,
2 1
∴x x =
k+❑√k2+1
×
k−❑√k2+1
=−
1
,x −x =❑√k2+1,
1 2 2 2 4 2 1
1 + 1 = 1 + 1 = 1 ( 1 + 1 )= 1 ( x 1 −x 2) =4
∴ .
OP OQ ❑√x2+y2 ❑√x2+y2 ❑√1+k2 |x ) |x ) ❑√1+k2 x x
1 1 2 2 1 2 1 2
(3)证明:x −x +y −y =x −x +x ❑ 2 −x ❑ 2+b(x −x )=(x −x )(x +x +b+1)
1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2
b
∵x 0,x=0,y=−2<0,
∴根据函数的连续性可得在−1∼0之间,存在一个数,使得y=0,
∵x=−3和x=−1的函数值相等,
− 3−1
∴对称轴为:x= =−2,
2
∴根据对称性可得:在− 4∼之−间3,也存在一个数,使得y=0,
∴一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的解x的范围是−40时,
自变量x的取值范围是( )
A.x<−1 B.x>2 C.−12
【答案】D
【分析】本题考查了二次函数与不等式的关系.根据题意,当函数值y>0时,自变量x的取值范围,就是
求当函数图象在x轴上方时,对应的x取值范围,由此得到答案.
【详解】观察图象知,当函数值y>0时,自变量x的取值范围是x<−1或x>2,
故选:D.
【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.
【答案】(1)x =1,x =3
1 2
(2)x≥2
(3)x<1或x>3
【分析】本题考查了二次函数的图象和性质,抛物线与x轴的交点:把求二次函数y=ax2+bx+c(a,b,
c是常数,a≠0)与x轴的交点坐标问题转化为解关于x的一元二次方程.
【详解】(1)解:由图象看,
∵二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)与x轴交于点(1,0),(3,0)
∴方程ax2+bx+c=0的两个根是x =1,x =3;
1 2
(2)解:从图象看,当x≥2时,y随x的增大而增大;
(3)解:从图象看,
∵当x<1或x>3时,二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象在x轴
∴不等式ax2+bx+c<0的解集是:x<1或x>3.
【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
【答案】C
【分析】本题主要考查了二次函数图象的性质、二次函数图象与系数的关系、二次函数图象与不等式的关
系等知识点,灵活运用二次函数的性质成为解题的关键.
根据图象开口向上可知a<0,与y轴的交点在原点上方可知c>0,据此可判断①;因为抛物线与x轴交于
(−1,0),对称轴为直线x=1,所以另一交点为(3,0),则9a+3b+c=0、a−b+c=0两式相减可得
8a+4b=0,可判断②;抛物线顶点坐标为(1,m),开口向下,则m为最大值,对于任意实数n,都有
an2+bn+c≤m,据此可判断③;由图象可得当−10,据此可判定④.
【详解】解:∵抛物线的开口向上,
∴a<0,
∵与y轴的交点在原点上方可,
∴c>0,
∴ac<0,即①正确;
∵抛物线与x轴交于(−1,0),对称轴为直线x=1,
∴抛物线与x轴的另一交点为(3,0),
∴当x=3时,9a+3b+c=0;当x=−1时,a−b+c=0,
∴两式相减可得8a+4b=0,即②正确;
∵抛物线顶点坐标为(−1,0),开口向下,
∴m为最大值,∴对于任意实数n,都有an2+bn+c≤m,即③错误;
④由图象可得,当−10,即④正确.
综上,正确的有3个.
故选C.
【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(符合题意);
∴m=−5,
∴y =− x2+5x,
2
∵B(p,q)为抛物线y =− x2 −mx上一点,
2
∴q=− p2+5p,
∴p+q=− p2+6p=− (p−3) 2+9,
∵−1<0,
∴当p=3时,p+q有最大值9;
(ii)∵t=s2+ms+4,p=s+2,且B(p,q)为抛物线y =− x2 −mx上,
2
∴q=− (s+2) 2 −m(s+2)=− s2 −(4+m)s−2m−4,
∵t+q<4,
∴s2+ms+4+[−s2 −(4+m)s−2m−4)<4,
∴−2m<4+4s,
∵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 .
【答案】20;当x>5时,y<0,可得a<0,且抛物线与x轴的交点的横坐标为5和1,然后分两种情况:若点(t,m),(t+2,n)均在对称轴的右侧,若点(t,m),(t+2,n)均在对称轴的两侧,结合二次函
数的性质解答即可.
−6a
【详解】解:根据题意得:二次函数的对称轴为直线x=− =3,
2a
∴横坐标为5关于对称轴的对称点的横坐标为1,
∵当10;当x>5时,y<0,
∴a<0,且抛物线与x轴的交点的横坐标为5和1,
∴当x<3时,y随x的增大而增大,当x≥3时,y随x的增大而减小,
若点(t,m),(t+2,n)均在对称轴的右侧,
此时t≥3,
∵抛物线与x轴的交点的横坐标为5和1,
∴当x=1时,y=0,
∴a−6a+c=0,即c=5a,
∴抛物线的解析式为y=ax2 −6ax+5a,
当x=0时,y=5a,
∴抛物线与y轴的交点为(0,5a),
∴点(0,5a)关于对称轴的对称点为(6,5a),
∵m>n>5a,
∴t+2<6,
即t<4,
此时3≤t<4;
若点(t,m),(t+2,n)均在对称轴的两侧,则
3− t2;
综上所述,t的取值范围是2−1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
【答案】A
【分析】本题主要考查了二次函数与不等式之间的关系,二次函数的性质,根据题意可得当y=−1时,
x=t−1或x=− 3−t,且函数开口向上,即a>0,则可求出对称轴为直线x=−2,则可得到b=−4a,把2 1
(m,2)代入解析式得到a= ≥ ,据此求出m的取值范围即可得到答案.
m2+4m 4
【详解】解:∵当y>−1时,x的取值范围为x− 3−t,
∴当y=−1时,x=t−1或x=− 3−t,且函数开口向上,即a>0,
∴(t− 1,)−,1(− 3−t,−1)为抛物线上的点,
t− 1− 3−t
∴抛物线对称轴为直线x= =−2,
2
b
∴ =−2,
2a
∴b=−4a,
∴y=ax2+4ax=a(x+2) 2 −4a,
1
当a>0时,−4a≤−1,解得a≥ ,
4
将(m,2)代入解析式得am2+4am=2,
2 1
a= ≥
∴ ,
m2+4m 4
∴0n的解集为( )
2
A.x<3 B.x>−4 C.−43或x<−4
【答案】C
【分析】本题主要考查二次函数与一次函数的综合.观察图象得:当−4mx+n的解集为−4n的解集为−40恒成立,
1 2
当1− a=0即a=1时,函数y=(1− b)x+4是一次函数,显然y>0不恒成立,
当1− a<0即a>1时,二次函数y的图象开口向下,
∴y>0不恒成立,故选项C、D不符合题意;
∴只需1− a>0,且Δ=(a−b) 2 −16(1− a)<0恒成立,
当−20,但b值不确定,当b很大时,Δ可能大于0,故选项A不符合题意;
当−21,−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
【答案】 /④②
【分析】②本题④主要考查了二次函数顶点式、二次函数点的坐标特征、二次函数交点问题等内容,利用数形
结合是解题的关键.①根据“友好函数”的定义即可求解,②n=m2 −4m+1=(m−2)2 −3,再根据m的取
值范围即可得到n的范围,③根据题意得出|m2 −4m)≤3,解不等式,即可求解;④当MN过“和睦点”时,为临界点情况,当MN过C 的顶点时,此时T与线段MN只有2个公共点,找出临界值代入求解即可.
1
【详解】解:①∵y=x2 −2x=(x−1)2 −1,
∴顶点(1,−1),它关于直线x=−1 的对称点为(− 3,,−1)
∴ “和睦函数”为y=(x+3)2 −1=x2+6x+8,
∵两个函数图象关于直线x=−1 对称,
∴其交点必在直线x=−1 上,将x=−1代入y=x2 −2x中,y=1− ,2×(−1)=3
∴ “和睦点”坐标为(−1,3);故①正确;
②由题意得n=m2 −4m+1=(m−2)2 −3,
∵1>0,
∴n关于m的函数图象是一条抛物线,开口向上,顶点为(2,−3),
∴当m=2 时,n有最小值−3,
当m=1 时,n=−2,当m=4 时,n=1,
∴−3≤ n≤1;故②错误;
③依题意可得d=m2 −4m
∵|d|≤3,
∴|m2 −4m)≤3
∴m2 −4m−3≤0或m2 −4m+3≥0
解得:3≤m≤2+❑√7或2− ❑√7≤m≤1,故③正确
④如图,
当MN过“和睦点”时,为临界点情况,
当x=2时,y=a(2−1) 2 −4a=−3a,
即−3a=−2,
2
解得:a=
32
则当a≥ 时,T与线段MN只有2个公共点;
3
当MN过C 的顶点时,此时T与线段MN只有2个公共点,
1
当x=1时,y=a(1−1) 2 −4a=−4a,
即−4a=−2,
1
解得:a= ;
2
2 1
综上,a的取值范围为:a≥ 或a= ,故④错误,
3 2
故答案为:②④.
【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 【答案】C 【分析】本题考查抛物线与x轴交点问题,解答涉及交点与对称轴的关系,会用数形结合思想是解题的关 键.因为抛物线y=−3(x−ℎ) 2+5开口向下,所以抛物线向上平移,对称轴不变,与x轴的两交点距离变长 解答即可. 【详解】解:∵抛物线y=−3(x−ℎ) 2+5与x轴相交于(m,0),(n,0)两点(m0.若AD=3BC,则n的值为 . 【答案】3 【分析】本题主要考查了抛物线与x轴的交点问题,根据题意用n表示出AD2=9BC2,列出关于n的方程是 解题的关键.先求出抛物线y=− x2 −2x+n与x轴的交点,抛物线y=− x2+2x+n与x轴的交点,然后根据 AD=3BC,得出AD2=9BC2,列出关于n的方程,解方程即可. 【详解】解:把y=0代入y=− x2 −2x+n得:−x2 −2x+n=0, −(−2)+❑√4+4n −(−2)−❑√4+4n 解得:x = =− 1−❑√1+n,x = =−1+❑√1+n, 1 2×(−1) 2 2×(−1) 把y=0代入y=− x2+2x+n得:−x2+2x+n=0, 解得:x =1− ❑√1+n,x =1+❑√1+n, 3 4 ∵AD=3BC, ∴AD2=9BC2,∴ (x −x ) 2=9(x −x ) 2 (1+❑√1+n+1+❑√1+n) 2=9(1− ❑√1+n+1− ❑√1+n) 2 4 1 3 2 ,即 , ∴ (1+❑√1+n) 2=9(1− ❑√1+n) 2 , 令❑√1+n=m,则(1+m) 2=9(1− m) 2, 1 解得:m = ,m =2, 1 2 2 1 1 3 当m = 时,❑√1+n= ,解得:n=− , 1 2 2 4 ∵n>0, 3 ∴ n=− <0不符合题意,舍去; 4 当m =2时,❑√1+n=2,解得:n=3, 2 ∵3>0, ∴n=3符合题意; 综上分析可知,n的值为3, 故答案为:3.