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第12讲二次函数与方程、不等式综合_《初中数学•秋季三阶学生讲义分节》789年级(北师)_《初中数学•秋季三阶讲义》9年级(北师)_《初中数学•秋季三阶学生讲义解析》9年级(北师)提高班

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文档文本内容

第 12 讲 二次函数与方程、不等式综合
知识点1二次函数与x轴的交点(二次函数与一元二次方程的关系)
抛物线与x轴交点的个数是由一元二次方程
ax2 +bx+c=0(a≠0)
中的
Δ=b2 −4ac
决
定。
若
Δ>0
,抛物线与x轴有两个交点,方程
ax2 +bx+c=0(a≠0)
有两个不等的实根,这
两个与x轴交点的横坐标就是一元二次方程的两个实根。
若
Δ=0
,抛物线与x轴有一个交点,方程
ax2 +bx+c=0(a≠0)
有两个相等的实根,此
时一元二次方程的根就是抛物线顶点的横坐标。
若
Δ《<0
,抛物线图象与x轴没有交点,方程
ax2 +bx+c=0(a≠0)
无实根,
a>0
抛物
线在x轴上方,
a<0
,抛物线在x轴下方。
【典例】
1.下列关于二次函数y=ax2﹣2ax+1(a>1)的图象与x轴交点的判断,正确的是( )
A. 没有交点 B. 只有一个交点,且它位于y轴右侧
C. 有两个交点,且它们均位于y轴左侧 D. 有两个交点,且它们均位于y轴右侧
【答案】D.
【解析】解:当y=0时,ax2﹣2ax+1=0,
∵a>1
∴△=(﹣2a)2﹣4a=4a(a﹣1)>0,
ax2﹣2ax+1=0有两个根,函数与有两个交点,
x= >0,故选:D.
2.二次函数y=﹣x2+mx的图象如图,对称轴为直线x=2,若关于x的一元二次方程﹣x2+mx
﹣t=0(t为实数)在1<x<5的范围内有解,则t的取值范围是______
【答案】﹣5<t≤4
【解析】解:如图,关于x的一元二次方程﹣x2+mx﹣t=0的解就是抛物线y=﹣x2+mx与直
线y=t的交点的横坐标,
当x=1时,y=3,
当x=5时,y=﹣5,
由图象可知关于x的一元二次方程﹣x2+mx﹣t=0(t为实数)在1<x<5的范围内有解,
直线y=t在直线y=﹣5和直线y=4之间包括直线y=4,
∴﹣5<t≤4.
3.已知二次函数y=ax2+bx+c中,y与x的部分对应值如下:
则一元二次方程ax2+bx+c=0的一个解x满足条件( )
A. 1.2<x<1.3 B. 1.3<x<1.4 C. 1.4<x<1.5 D. 1.5<x<1.6
【答案】C.
【解析】解:由表可以看出,当 x 取 1.4 与 1.5 之间的某个数时,y=0,即这个数是
ax2+bx+c=0的一个根.
ax2+bx+c=0的一个解x的取值范围为1.4<x<1.5.
故选:C.
4.若方程ax2+bx+c=0的两个根是﹣3和1,那么二次函数y=ax2+bx+c的图象的对称轴是直线( )
A. x=﹣3 B. x=﹣2 C. x=﹣1 D. x=1
【答案】C.
【解析】解:∵方程ax2+bx+c=0的两个根是﹣3和1,
∴二次函数y=ax2+bx+c的图象与x轴的交点分别为(﹣3,0),(1,0).
∵此两点关于对称轴对称,
∴对称轴是直线x= =﹣1.
故选:C.
【方法总结】
解这类题的方法是:求二次函数与x轴交点问题,可以转化成对应的一元二次方程根的问
题。当一元二次程的
Δ>0
,二次函数与x轴有两个交点, 时,二次函数与x轴有一
Δ《<0
个交点, 时,二次函数与x轴没有交点。
【随堂练习】
1.(大庆一模)对于二次函数 ,有下列结论:①其图象与
轴一定相交;②若 ,函数在 时, 随 的增大而减小;③无论 取何值,抛物
线的顶点始终在同一条直线上;④无论 取何值,函数图象都经过同一个点.其中正确结
论的个数是
A.1 B.2 C.3 D.4
【解答】解:当 , ,
解得 , ,
则二次函数 的图象与 轴的交点坐标为 、 , ,所以①、
④正确;
当 时,抛物线的对称轴 ,
则函数在 时, 先随 增大而增大,然后减小,
所以②错误;
该抛物线对称轴为 ,顶点的纵坐标为 ,则 ,即无论 取何值,抛物线的顶点始终在直线 上,所以③正
确.
故选: .
2.(莱芜区)将二次函数 在 轴上方的图象沿 轴翻折到 轴下方,图象的
其余部分不变,得到一个新图象,若直线 与这个新图象有3个公共点,则 的值
为
A. 或 B. 或2 C. 或2 D. 或
【解答】解:如图所示,过点 的直线 与新抛物线有三个公共点,将直线向下平
移到恰在点 处相切,此时与新抛物线也有三个公共点,
令 ,解得: 或6,即点 坐标 ,
将一次函数与二次函数表达式联立得: ,整理得: ,
△ ,解得: ,
当一次函数过点 时,将点 坐标代入: 得: ,解得: ,
综上,直线 与这个新图象有3个公共点,则 的值为 或 ;
故选: .
3.(宁波自主招生)三个关于 的方程: , ,,已知常数 ,若 、 、 分别是按上顺序对应三个方
程的正根,则下列判断正确的是
A. B.
C. D.不能确定 、 、 的大小
【解答】解: ,
二次函数 , , 开口大小为:
.
其函数图象大致为:
.
.
故选: .
4.(集美区模拟)二次函数 的对称轴为 .若关于 的一元二次方程
在 的范围内有实数解,则 的取值范围是
A. B. C. D.
【解答】解: 抛物线的对称轴 ,
,
则方程 ,即 的解相当于 与直线 的交点的横坐标,方程 在 的范围内有实数解,
当 时, ,
当 时, ,
又 ,
当 时,在 的范围内有解.
的取值范围是 ,
故选: .
5.(梧州)已知 ,关于 的一元二次方程 的解为 , ,
则下列结论正确的是
A. B. C. D.
【解答】解:关于 的一元二次方程 的解为 , ,可以看作二次函
数 与 轴交点的横坐标,
二次函数 与 轴交点坐标为 , ,如图:
当 时,就是抛物线位于 轴上方的部分,此时 ,或 ;
又
, ;
,
故选: .
6.(南充模拟)针对关于 的方程 ,下列说法错误的A.可以有两个相等的实数根 B.有两个不相等的实数根
C.一个根大于0,一个根小于0 D. 时才有整数根
【解答】解: .△ ,函数应该有两个不相等的实数根,故错误;
.由 知,故 正确;
. ,故一个根大于0,一个根小于0,正确;
.当 时,解方程得: 或 ;当 时, 或 ,故正确.
故选: .
7.(绍兴模拟)若抛物线 与 轴两个交点间的距离为6,称此抛物线
为定弦抛物线.已知某定弦抛物线开口向上,对称轴为直线 ,且通过 , ,
, 四点,则 , , , 中为正数的是
A. B. C. D.
【解答】解: 某定弦抛物线的对称轴为直线 ,
该定弦抛物线过点 、 ,
该抛物线的大致图象如图所示:
.
所以在 , , , 四点中, 为正数.
故选: .
8.(莘县二模)如图,抛物线 交 轴点 和 ,交 轴于点
,抛物线的顶点为 ,下列四个判断:①当 时, ;②若 ,则 ;③
抛物线上有两点 , 和 , ,若 ,且 ,则 ;④点关于抛物线对称轴的对称点为 ,点 , 分别在 轴和 轴上,当 时,四边形
周长的最小值为 ,其中,判断正确的序号是
A.①② B.②③ C.①③ D.②③④
【解答】解:① 时, , 可以小于0,故①错误;
②若 ,则 ,抛物线的对称轴为 , , ,故②正确;
③ ,且 , 到对称轴 的距离大于 到对称轴的距离, ,
故③正确;
④ ,
, ,
点 关于抛物线对称轴的对称点为 ,
,
作点 关于 轴的对称点 ,作点 关于 轴的对称点 ,连接 与 轴, 轴分别
交于点 , ,
则四边形 周长的最小值为 ,
, ,
,
四边形 周长的最小值为 ,
故④错误;
故选: .9.(三明一模)二次函数 满足以下条件:当 时,它的图象位于
轴的下方;当 时,它的图象位于 轴的上方,则 的值为
A.27 B.9 C. D.
【解答】解: 抛物线的对称轴为直线 ,
和 时,函数值相等,
当 时,它的图象位于 轴的下方;当 时,它的图象位于 轴的上方,
抛物线与 轴的交点坐标为 , ,
把 代入 得 ,解得 .
故选: .
10.(齐齐哈尔一模)如图,抛物线 的对称轴为直线 ,与 轴
的一个交点坐标为 ,其部分图象如图所示,现有下列结论:① :②
;③ ;④当 时, 随 的增大而减小;⑤ ;⑥ .
其中正确的结论有
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【解答】解:①由抛物线开口方向向下知, .
由抛物线对称轴位于 轴右侧知, 、 异号,即 ,则 .
故正确;
②由抛物线与 轴有两个不同的交点知, .
故错误;
③由对称轴 知 ,则 ,即 .
故正确;
④如图所示,当 时, 随 的增大而减小,
故错误;
⑤如图所示,根据抛物线的对称性知,抛物线与 轴的另一交点坐标是 .
所以当 时, ,即 ,
故正确;
⑥如图所示,当 时, ,
而点 在第一象限,
,
.
故错误.
综上所述,其中正确的结论有3个.
故选: .
11.(武功县一模)已知抛物线 ,当 时, ,且当 时,的值随 值的增大而减小,则 的取值范围是
A. B. C. D.
【解答】解:依题意得: .
解得 .
故选: .
知识点2二次函数与一次函数的综合
求二次函数与一次函数的交点时,直接把二次函数与一次函数联立,求出的 x值就是他们
交点的横坐标,根据横坐标求出函数的纵坐标。
【典例】
1.已知二次函数y=x2﹣4x+3和一次函数y=x+1,则它们交点的个数是_______
【答案】2个
【解析】解:由题意得:x2﹣4x+3=x+1,
整理得:x2﹣5x+2=0
∵△=25﹣8>0
∴x2﹣5x+2=0有两个不相等的实数根,
∴二次函数y=x2﹣4x+3和一次函数y=x+1有两个交点,
2.若b<0,则一次函数y=ax+b与二次函数y=ax2+bx+c在同一坐标系内的图象可能是(
)
A. B. C. D.
【答案】B.
【解析】解:∵b<0,
∴一次函数y=ax+b图象与y轴的负半轴相交,
故排除A、C选项,
B、D选项中,一次函数图象经过第一三象限,
∴a>0,
二次函数开口向上,
故D选项不符合题意,
∵a>0,b<0时,对称轴x=﹣ >0,B选项符合题意.
故选:B.
3.已知关于x的二元一次函数y=x2﹣(2m﹣1)x+m2+3m+4.
(1)探究m取不同值时,该二次函数的图象与x轴的交点的个数;
(2)设该二次函数的图象与x轴的交点分别为A(x,0),B(x,0),且x2+x2=5,与
1 2 1 2
y轴的交点为C,它的顶点为M,求直线CM的函数表达式.
【解析】解答:(1)令y=0得,x2﹣(2m﹣1)x+m2+3m+4=0,
∴△=(2m﹣1)2﹣4(m2+3m+4)=﹣16m﹣15.
①当△>0时,方程有两个不相等的实数根,即﹣16m﹣15>0,
解得,m<﹣ ,
此时,y的图象与x轴有两个交点.
②当△=0时,方程有两个相等的实数根,即﹣16m﹣15=0,
解得,m=﹣ ,
此时,y的图象与x轴有一个交点.
③当△<0时,方程没有的实数根,即﹣16m﹣15<0,
解得,m>﹣ ,
此时,y的图象与x轴没有一个交点.
∴m<﹣ ,图象与x轴有两个交点;m=﹣ ,图象与x轴只有一个交点;m>﹣ ,
图象与x轴没有交点;
(2)由根与系数的关系得:
x+x=2m﹣1,x×x=m2+3m+4.
1 2 1 2
∴x2+x2=(x+x)2﹣2xx=(2m﹣1)2﹣2(m2+3m+4)=2m2﹣10m﹣7.
1 2 1 2 1 2
∵x2+x2=5,
1 2
∴2m2﹣10m﹣7=5.
解得m=6,m=﹣1.
1 2
∵m<﹣ ,
∴m=﹣1.
∴y=x2+3x+2.
令x=0,得y=2.
∴二次函数y的图象与x轴的交点C坐标为(0,2).
又y=x2+3x+2=(x+32)2﹣14,∴顶点M的坐标为(﹣32,﹣14).
设过C(0,2)与M(﹣32,﹣14)的直线解析式为y=kx+b,
则 ,
解得 ,
所以直线CM的解析式为y= x+2.
4.在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=x2﹣2mx+m2﹣m+2的顶点为D.线段AB的两个端
点分别为A(﹣3,m),B(1,m).
(1)求点D的坐标(用含m的代数式表示);
(2)若该抛物线经过点B(1,m),求m的值;
(3)若线段AB与该抛物线只有一个公共点,结合函数的图象,求m的取值范围.
【解析】解:(1)∵y=x2﹣2mx+m2﹣m+2=(x﹣m)2﹣m+2,
∴D(m,﹣m+2);
(2)∵抛物线经过点B(1,m),
∴m=1﹣2m+m2﹣m+2,
解得:m=3或m=1;
(3)根据题意:∵A(﹣3,m),B(1,m),
∴线段AB:y=m(﹣3≤x≤1),
与y=x2﹣2mx+m2﹣m+2联立得:
x2﹣2mx+m2﹣2m+2=0,
令y=x2﹣2mx+m2﹣2m+2,
若抛物线y=x2﹣2mx+m2﹣m+2与线段AB只有1个公共点,
即函数y在﹣3≤x≤1范围内只有一个零点,
当x=﹣3时,y=m2﹣4m+11<0,
∵△>0,
∴此种情况不存在,
当x=1时,y=m2+4m+3≤0,
解得1≤m≤3.
【方法总结】
解二次函数图象与一次函数综合这类题的方法是:用矛盾法判定。当这些系数没有矛盾时
此选项正确,当这些系数有矛盾时,此选项错误。应该熟记一次函数y=kx+b在不同情况下
所在的象限,以及熟练掌握二次函数的有关性质:开口方向、对称轴、顶点坐标等.
【随堂练习】1.(孝感)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),则方程ax2=bx+c的解是______.
【解答】解:∵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),
∴方程组 的解为 , ,
即关于x的方程ax2﹣bx﹣c=0的解为x =﹣2,x =1.
1 2
所以方程ax2=bx+c的解是x =﹣2,x =1
1 2
故答案为x =﹣2,x =1.
1 2
知识点3二次函数与不等式的综合
y=ax2 +bx+c(a》>0)
1.二次函数 与一元二次不等式之间的关系
若
Δ>0
,
y=ax2 +bx+c>0
的解集为
x<x
1
,x>x
2
(x
1
<x
2
)
;
y=ax2 +bx+c<0 x <x<x (x <x )
的解集为 1 2 1 2 。
若
Δ=0
,
y=ax2 +bx+c>0
的解集为
x≠x
1,2;
y=ax2 +bx+c<0
的无解。
若
Δ<0
,
y=ax2 +bx+c>0
的解集为x可取任意实数。
y=ax2 +bx+c<0
的无解。
2.二次函数与一次函数不等关系
此类问题首先要先找到交点,如果交点为2 个,那么把这个图象分为了3份,数形结合,
自变量相同,谁高谁大。
【典例】
1.如图,一次函数y=mx+n(m≠0)与二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象相交于两点A
1 2(﹣1,5)、B(9,3),请你根据图象写出使y≥y 成立的x的取值范围______
1 2
【答案】﹣1≤x≤9
【解析】解:由两个函数的图象知:当y≥y 时,﹣1≤x≤9.
1 2
2.若不等式ax2+7x﹣1>2x+5对﹣1≤a≤1恒成立,则x的取值范围是______
【答案】2<x<3
【解析】解:由ax2+7x﹣1>2x+5得,ax2+5x﹣6>0,
∵当x=0时,﹣6>0不成立,
∴x≠0,
∴关于a的一次函数y=x2•a+5x﹣6,
当a=﹣1时,y=﹣x2+5x﹣6=﹣(x﹣2)(x﹣3),
当a=1时,y=x2+5x﹣6=(x﹣1)(x+6),
∵不等式对﹣1≤a≤1恒成立,
∴ ,
解得2<x<3.
3.在同一坐标系下,抛物线y=﹣x2+4x和直线y=2x的图象如图所示,那么不等式﹣x2+4x
1 2
>2x的解集是_______
【答案】0<x<2
【解析】解:由图可知,抛物线y=﹣x2+4x和直线y=2x的交点坐标为(0,0),(2,
1 2
4),
所以,不等式﹣x2+4x>2x的解集是0<x<2.
4.如图,直线y=x+m和抛物线y=x2+bx+c都经过点A(1,0),B(3,2).
(1)求m的值和抛物线的解析式;
(2)求不等式x2+bx+c>x+m的解集.(直接写出答案)【解析】主要考查了用待定系数法求函数解析式和二次函数的图象的性质.要具备读
图的能力.
解:(1)把点A(1,0),B(3,2)分别代入直线y=x+m和抛物线y=x2+bx+c得:
0=1+m 0=1+b+c 2=9+3b+c,
∴m=-1,b=-3,c=2,
所以y=x-1,y=x2-3x+2;
(2)x2-3x+2>x-1,解得:x<1或x>3.
【方法总结】
解这类题的方法是:先利用二次函数的对称性,得出图象与x轴的交点, 牢记:函数值大
的函数在函数值小函数的上方!
【随堂练习】
1.(兰山区二模)如图,二次函数 y=ax2+bx+c(a≠0)的图象经过点A,B,C.现有下
面四个推断:
①抛物线开口向下;
②当x=﹣2时,y取最大值;
③当m<4时,关于x的一元二次方程ax2+bx+c=m必有两个不相等的实数根;
④直线y=kx+c(k≠0)经过点A,C,当kx+c>ax2+bx+c时,x的取值范围是﹣4<x<
0;
其中推断正确的是( )
A.①② B.①③ C.①③④ D.②③④
【解答】解:①由图象可知,抛物线开口向下,所以①正确;②若当x=﹣2时,y取最大值,则由于点A和点B到x=﹣2的距离相等,这两点的纵
坐标应该相等,但是图中点A和点B的纵坐标显然不相等,所以②错误,从而排除掉A
和D;
剩下的选项中都有③,所以③是正确的;
易知直线y=kx+c(k≠0)经过点A,C,当kx+c>ax2+bx+c时,x的取值范围是x
<﹣4或x>0,从而④错误.
故选:B.
2.(秀洲区期末)给出下列命题及函数y=x,y=x2和y= 的图象.(如图所示)①如果
>a>a2,那么0<a<1;②如果a2>a> ,那么a>1;③如果a2> >a,那么a<
﹣1.则真命题的个数是( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【解答】解:当x=1时,三个函数的函数值都是1,
所以,交点坐标为(1,1),
根据对称性,y=x和y= 在第三象限的交点坐标为(﹣1,﹣1),
①如果 >a>a2,那么0<a<1,故①正确;
②如果a2>a> ,那么a>1或﹣1<a<0,故②错误;
③如果a2> >a时,那么a<﹣1,故③正确.
综上所述,真命题是①③.
故选:C.二.填空题(共7小题)
3.(雨花区校级二模)如图抛物线y=ax2+bx+c的对称轴是x=﹣1,与x轴的一个交点为
(﹣5,0),则不等式ax2+bx+c>0的解集为 ﹣ 5 < x < 3 .
【解答】解:根据图示知,抛物线y=ax2+bx+c图象的对称轴是x=﹣1,与x轴的一个
交点坐标为(﹣5,0),
根据抛物线的对称性知,抛物线y=ax2+bx+c图象与x轴的两个交点关于直线x=﹣1对
称,即
抛物线y=ax2+bx+c图象与x轴的另一个交点与(﹣5,0)关于直线x=﹣1对称,
∴另一个交点的坐标为(3,0),
∵不等式ax2+bx+c>0,即y=ax2+bx+c>0,
∴抛物线y=ax2+bx+c的图形在x轴上方,
∴不等式ax2+bx+c>0的解集是﹣5<x<3.
故答案为:﹣5<x<3.
4.(济宁)如图,抛物线y=ax2+c与直线y=mx+n交于A(﹣1,p),B(3,q)两点,
则不等式ax2+mx+c>n的解集是 x <﹣ 3 或 x > 1 .
【解答】解:∵抛物线y=ax2+c与直线y=mx+n交于A(﹣1,p),B(3,q)两点,
∴﹣m+n=p,3m+n=q,
∴抛物线y=ax2+c与直线y=﹣mx+n交于P(1,p),Q(﹣3,q)两点,观察函数图象可知:当x<﹣3或x>1时,直线y=﹣mx+n在抛物线y=ax2+bx+c的下
方,
∴不等式ax2+mx+c>n的解集为x<﹣3或x>1.
故答案为:x<﹣3或x>1.
5.(开封一模)如图,已知顶点为(﹣3,﹣6)的抛物线y=ax2+bx+c经过点(﹣1,﹣
4),下列结论:①b2>4ac;②ax2+bx+c≥﹣6;③若点(﹣2,m),(﹣5,n)在抛物
线上,则m>n;④关于x的一元二次方程ax2+bx+c=﹣4的两根为﹣5和﹣1,其中正确
的是 ①②④ .
【解答】解:由图象知,抛物线与x轴有两个不同的交点,只是左边那个没画出来而已,
从而由二次函数与一元二次方程的关系可知,△=b2﹣4ac>0,从而b2>4ac,故①正确;
已知该抛物线是开口向上,顶点为(﹣3,﹣6),故ax2+bx+c≥﹣6正确,从而②正确;
由抛物线的对称轴为x=﹣3,点(﹣2,m),(﹣5,n)在抛物线上,则点(﹣2,
m)离对称轴的距离为1,而点(5,n)离抛物线的距离为2,开口向上时,离对称轴越
远,函数值越大,从而m<n,故③错误;
由图象可知,x=﹣1为关于x的一元二次方程ax2+bx+c=﹣4的一个根,由二次函数的
对称性,可知﹣5为另一个根,从而④正确;、
综上,正确的是①②④.
故答案为:①②④.
6.(海曙区期末)如图抛物线y=ax2+c与直线y=3相交于点A、B,与y轴交于点C
(0,﹣1),若∠ACB为直角,则当ax2+c<0时自变量x的取值范围是 ﹣ 2 < x < 2
.【解答】解:∵抛物线y=ax2+c与直线y=3相交于点A、B,与y轴交于点C(0,﹣
1),
∴DC=4,抛物线关于y轴对称,
∴AC=CB,
∵∠ACB为直角,
∴△ACB是等腰直角三角形,
∴AD=BD=DC=4,
∴B(4,3),
把B,C点坐标代入抛物线解析式可得:
,
解得: ,
故抛物线解析式为:y= x2﹣1,
当y=0时,0= x2﹣1,
解得:x =﹣2,x =2,
1 2
故当ax2+c<0时自变量x的取值范围是:﹣2<x<2.
故答案为:﹣2<x<2.
7.(铁西区模拟)如图,已知函数y=﹣ 与y=ax2+bx(a>0,b>0)的图象交于点P,点P的纵坐标为1,则关于x的不等式bx+ 的解集为 x <﹣ 3 或 x > 0 .
【解答】解:由不等式bx+ 得到,ax2+bx>﹣ ,
观察图象可知,P(﹣3,1),不等式的解为:x<﹣3或x>0.
故答案为x<﹣3或x>0.
8.(桓台县二模)如图,直线y =kx+n(k≠0)与抛物线y =ax2+bx+c(a≠0)分别交于A
1 2
(﹣1,0),B(2,﹣3)两点,那么当y >y 时,x的取值范围是 ﹣ 1 < x < 2 .
1 2
【解答】解:因为直线y =kx+n(k≠0)与抛物线y =ax2+bx+c(a≠0)分别交于A(﹣
1 2
1,0),B(2,﹣3)两点,
所以当y >y 时,﹣1<x<2,
1 2
故答案为:﹣1<x<2
9.(祥云县二模)已知抛物线y =x2+bx+c与直线y =kx+m相交于A(﹣2,3)、B(3,
1 2
﹣1)两点,则y ≥y 时x的取值范围是 x ≤﹣ 2 或 x ≥ 3 .
1 2
【解答】解:如图所示:∵抛物线y =x2+bx+c与直线y =kx+m相交于A(﹣2,3)、B
1 2
(3,﹣1)两点,
∴y ≥y 时x的取值范围是:x≤﹣2或x≥3.
1 2
故答案为:x≤﹣2或x≥3.综合运用:二次函数与方程、不等式的综合
1.已知二次函数y=﹣x2+2x+3与x轴的交点为A、B(A在 B的左边),与y轴交点为C,
顶点为D.
(1)在图中给出的平面直角坐标系中画出该二次函数的大致图象(要求所画图象与坐标轴
交点A、B、与y轴交点为C,顶点为D的位置准确).
(2)若M(m﹣1,y ),N(m,y )是函数y=﹣x2+2x+3图象上的两点,且m<1,请比
1 2
较y,y 的大小关系.(直接写结果)
1 2
(3)关于x的一元二次方程﹣x2+2x+3=n﹣1有实数根,写出实数n的范围.
(4)你能利用函数图象求不等式﹣x2+2x+3>x﹣3的解集吗?写出你的结果.
【解析】解:(1)对于y=﹣x2+2x+3,
当y=0时,﹣x2+2x+3=0,
解得:x=﹣1,或x=3,
∴A(﹣1,0),B(3,0);
当x=0时,y=3,
∴C(0,3);
∵y=﹣x2+2x+3=﹣(x﹣1)2+4,
∴D(1,4),该二次函数的大致图象如图1所示:
(2)∵抛物线y=﹣x2+2x+3的对称轴为x=1,m﹣1<m<1,
在对称轴的左侧,y随x的增大而增大,
∴y<y;
1 2
(3)把一元二次方程﹣x2+2x+3=n﹣1化成一般形式得x2﹣2x+n﹣4=0,
∵一元二次方程﹣x2+2x+3=n﹣1有实数根,
∴△=4﹣4(n﹣4)≥0,
解得:n≤5;
(4)能,不等式﹣x2+2x+3>x﹣3的解集为﹣2<x<3,理由如下:
一次函数y=x﹣3的图象如图2所示:
当﹣x2+2x+3=x﹣3时,
解得:x=﹣2或x=3,
根据图象得:不等式﹣x2+2x+3>x﹣3的解集为﹣2<x<3.
2.已知二次函数y=x2﹣2x﹣3及一次函数y=x+m.
1 2
(1)求该二次函数图象的顶点坐标以及它与x轴的交点坐标;
(2)将该二次函数图象在x轴下方的部分沿x轴翻折到x轴上方,图象的其余部分不变,得到一个新图象.请你在图中画出这个新图象,并求出新图象与直线 y=x+m有三个不同
2
公共点时m的值;
(3)当0≤x≤2时,函数y=y+y+(m﹣2)x+3的图象与x轴有两个不同公共点,求m的
1 2
取值范围.
【解析】解:(1)∵y=x2﹣2x﹣3=(x﹣1)2﹣4
1
则抛物线的顶点坐标为(1,﹣4)
∵y=x2﹣2x﹣3的图象与x轴相交,
1
∴x2﹣2x﹣3=0,
∴(x﹣3)(x+1)=0,
∴x=﹣1,或x=3,
∴抛物线与x轴相交于A(﹣1,0)、B(3,0),
(2)翻折后所得新图象如图所示,
平移直线y=x+m知:直线位于l 和l 时,它与新图象有三个不同公共点,如图所示,
2 1 2
①当直线位于l 时,此时l 过点A(﹣1,0),
1 1
∴0=﹣1+m,即m=1;
②当直线位于l 时,
2
此时l 与函数y=﹣x2+2x+3(﹣1≤x≤3)的图象有一个公共点,
2
∴方程x+m=﹣x2+2x+3,
即x2﹣x﹣3+m=0有一个根,
故△=1﹣4(m﹣3)=0,
即m= ;
(3)∵y=y+y+(m﹣2)x+3
1 2
=x2+(m﹣3)x+m,
∵当0≤x≤2时,函数y=x2+(m﹣3)x+m的图象与x轴有两个不同的交点,
∴m应同时满足下列三个方面的条件:方程x2+(m﹣3)x+m=0的判别式△=(m﹣3)2﹣4m=(m﹣1)(m﹣9)>0,
抛物线y=x2+(m﹣3)x+m的对称轴满足0< <2,
当x=0时,函数值y=m≥0,
当x=2时,函数值y=3m﹣2≥0,
即 ,
解得 ;
∴当 时,函数图象y=y+y+(m﹣2)x+3(0≤x≤2)与x轴有两个不同交点.
1 2
3.小明在复习数学知识时,针对“求一元二次方程的解”整理了以下几种方法,请你将有
关内容补充完整:
例题:求一元二次方程x2﹣x﹣1=0的两个解.
(1)解法一:选择合适的一种方法(公式法、配方法、分解因式法).
(2)解法二:利用二次函数图象与两坐标轴的交点求解.
如图,把方程x2﹣x﹣1=0的解看成是二次函数y= 的图象与x轴交点的横坐标即
x,x 就是方程的解.
1 2
(3)解法三:利用两个函数图象的交点求解①把方程x2﹣x﹣1=0的解看成是二次函数y=
的图象与一个一次函数y= 的图象交点的横坐标②画出这两个函数的图象,用x ,x 在
1 2x轴上标出方程的解.
【解析】解:(1)由原方程,得:
=0,即 = ;
解得x= ,x= .
1 2
(2)设二次函数方程为y=ax2+bx+c(a,b,c均为实数,且a≠0).
由图象得知,该函数过点(0,﹣1),所以该点满足方程y=ax2+bx+c,
∴把(0,﹣1)代入方程y=ax2+bx+c,得c=﹣1,①
二次函数方程为y=ax2+bx+c与x轴交点的横坐标就是方程x2﹣x﹣1=0的解;
∴x•x= =﹣1,即c=﹣a;②
1 2
x+x= =1;③
1 2
由①②③,得:
;
∴二次函数方程为y=x2﹣x﹣1.
(3)4.利用图象解一元二次方程x2﹣2x﹣1=0时,我们采用的一种方法是:在直角坐标系中画出
抛物线y=x2和直线y=2x+1,两图象交点的横坐标就是该方程的解.
(1)请再给出一种利用图象求方程x2﹣2x﹣1=0的解的方法;
(2)已知函数y=x3的图象(如图),求方程 x3﹣x﹣2=0的解.(结果保留2个有效数
字)
【解析】解:(1)方法:在直角坐标系中画出抛物线y=x2﹣1和直线y=2x,其交点的横坐
标就是方程的解.
(2)在图中画出直线y=x+2与函数y=x3的图象交于点B,得点B的横坐标x≈1.5,
∴方程的近似解为x≈1.5.