文档文本内容
专题22.4 二次函数与一元二次方程【六大题型】
【人教版】
【题型1 抛物线与x 轴的交点情况】......................................................................................................................1
【题型2 抛物线与x 轴交点上的四点问题】..........................................................................................................3
【题型3 由二次函数解一元二次方程】..................................................................................................................6
【题型4 由二次函数的图象求一元二次方程的近似解】.....................................................................................9
【题型5 由二次函数的图象解不等式】................................................................................................................11
【题型6 由二次函数与一次函数交点个数求范围】...........................................................................................13
【知识点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】
根的判别式
二次函数的图象
二次函数与x 轴的交点坐标
一元二次方程根的情况
△>0
抛物线
与x
轴交于
,
两
点,且
,
此时称抛物线与x 轴相交
一元二次方程
有两个不相等的实数根
△=0
抛物线
与x
轴交切于
这一点,此时称
抛物线与x 轴相切
一元二次方程
有两个相等的实数根
△<0
抛物线
与x
轴无交点,此时称抛物线与x 轴相
离
一元二次方程
在实数范围内无解(或
称无实数根)
【题型1 抛物线与x 轴的交点情况】
【例1】(2022 春•西湖区校级期末)抛物线y=(x﹣x1)(x﹣x2)+mx+n 与x 轴只有一个交点(x1,
0).下列式子中正确的是( )
A.x1﹣x2=m
B.x2﹣x1=m
C.m(x1﹣x2)=n
D.m(x1+x2)=n
【分析】由抛物线与x 轴只有一个交点(x1,0)可得抛物线顶点式,从而可得x1,x2与m 的关系.
【解答】解:∵抛物线经过(x1,0),且抛物线与x 轴只有一个交点,
∴抛物线顶点坐标为(x1,0),y=(x﹣x1)2,
∴x2﹣2x1x+ x1
2=(x﹣x1)(x﹣x2)+mx+n=x2﹣(x1+x2﹣m)x+x1x2+n,
∴x1+x2﹣m=2x1,即x2﹣x1=m,
故选:B.
【变式1-1】(2022 春•澧县校级月考)抛物线y=x2+2x﹣3 与坐标轴的交点个数有( )
A.0 个
B.1 个
C.2 个
D.3 个
【分析】由b2﹣4ac 的大小可判断抛物线与x 轴交点个数,由c 的大小可判断抛物线与y 轴的交点,进
而求解.
【解答】解:∵y=x2+2x﹣3,
∴a=1,b=2,c=﹣3,
∴b2﹣4ac=22+12=16>0,
∴抛物线与x 轴有2 个交点,
∵c=﹣3,
∴抛物线与y 轴交点为(0.﹣3),
∴抛物线与坐标轴有3 个交点,
故选:D.
【变式1-2】(2022•广阳区一模)已知抛物线y=﹣3x2+bx+c 与x 轴只有一个交点,且过点A(m﹣2,
n),B(m+4,n),则n 的值为( )
A.﹣9
B.﹣16
C.﹣18
D.﹣27
【分析】根据点A、B 的坐标易求该抛物线的对称轴是直线x=m+1.故设抛物线解析式为y=﹣3(x﹣
m﹣1)2,直接将A(m﹣2,n)代入,通过解方程来求n 的值.
【解答】解:∵抛物线y=﹣3x2+bx+c 过点A(m﹣2,n)、B(m+4,n),
∴对称轴是直线x=m+1,
又∵抛物线y=x2+bx+c 与x 轴只有一个交点,
∴顶点为(m+1,0),
∴设抛物线解析式为y=﹣3(x﹣m﹣1)2,
把A(m﹣2,n)代入,得:
n=﹣3(m﹣2﹣m﹣1)2=﹣27,
即n=﹣27.
故选:D.
【变式1-3】(2022 春•汉滨区期中)已知抛物线y=x2+bx+c 与x 轴的两个交点之间的距离为6,对称轴为
x=3,则抛物线的顶点P 关于x 轴对称的点P'的坐标是( )
A.(3,9)
B.(3,﹣9)
C.(﹣3,9)
D.(﹣3,﹣9)
【分析】根据抛物线y=x2+bx+c 与x 轴两个交点间的距离为6.对称轴为直线x=3,可以得到b、c 的值,
然后即可得到该抛物线的解析式,再将函数解析式化为顶点式,即可得到点P 的坐标,然后根据关于x
轴对称的点的特点横坐标不变,纵坐标互为相反数,即可得到点P 关于x 轴的对称点的坐标.
【解答】解:设抛物线y=x2+bx+c 与x 轴两个交点坐标为(x1,0),(x2,0),
∵抛物线y=x2+bx+c 与x 轴两个交点间的距离为6,对称轴为直线x=3,
∴(x1﹣x2)2=(x1+x2)2﹣4x1x2=36,−
b
2×1 =3,
∴(﹣b)2﹣4×c=36,b=﹣6,
解得:c=0,
∴抛物线的解析式为y=x2﹣6x=(x﹣3)2﹣9,
∴顶点P 的坐标为(3,﹣9),
∴点P 关于x 轴的对称点的坐标是(3,9),
故选:A.
【题型2 抛物线与x 轴交点上的四点问题】
【例2】(2022•武汉模拟)二次函数与一元二次方程有着紧密的联系,一元二次方程问题有时可以转化为
二次函数问题.请你根据这句话所提供的思想方法解决如下问题:若s,t(s<t)是关于x 的方程1+(x
﹣m)(x﹣n)=0 的两根,且m<n,则m,n,s,t 的大小关系是( )
A.s<m<n<t
B.m<s<n<t
C.m<s<t<n
D.s<m<t<n
【分析】由y=(x﹣m)(x﹣n)可得抛物线与x 轴交点坐标为(m,0),(n,0),开口向上,则抛
物线y=(x﹣m)(x﹣n)与直线y=﹣1 的交点坐标为(s,﹣1),(t,﹣1),从而可得m,n,s,t
的大小关系.
【解答】解:由1+(x﹣m)(x﹣n)=0 可得(x﹣m)(x﹣n)=﹣1,
由y=(x﹣m)(x﹣n)可得抛物线y=(x﹣m)(x﹣n)与x 轴交点坐标为(m,0),(n,0),抛
物线开口向上,
则抛物线y=(x﹣m)(x﹣n)与直线y=﹣1 的交点在x 轴下方,坐标为(s,﹣1),(t,﹣1),
∴m<s<t<n.
故选:C.
【变式2-1】(2022•定远县模拟)二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的部分图象如图所示,图象过点(﹣1,
0),对称轴为直线x=2,方程a(x+1)(x﹣5)=﹣3 的两根为x1和x2,且x1<x2,则下列结论正确的
是( )
A.x1<﹣1<5<x2
B.x1<﹣1<x2<5
C.﹣1<x1<5<x2
D.﹣1<x1<x2<5
【分析】方程a(x+1)(x﹣5)=﹣3 的两根即为抛物线y=a(x+1)(x﹣5)与直线y=﹣3 交点的横
坐标,据此可判断选项.
【解答】解:令y=a(x+1)(x﹣5),
则抛物线y=a(x+1)(x﹣5)与y=ax2+bx+c 形状相同、开口方向相同,且与x 轴的交点为(﹣1,
0)、(5,0),
函数图象如图所示,
由函数图象可知方程a(x+1)(x﹣5)=﹣3 的两根即为抛物线y=a(x+1)(x﹣5)与直线y=﹣3 交
点的横坐标,
∴x1<﹣1<5<x2,
故选:A.
【变式2-2】(2022•张店区期末)已知二次函数y=(x﹣1)2﹣t2(t 是常数,且t≠0),方程(x﹣1)2﹣
t2﹣1=0 的两根分别为m,n(m<n),方程(x﹣1)2﹣t2﹣3=0 的两根分别为p,q(p<q),判断
m,n,p,q 的大小关系是( )
A.p<q<m<n
B.p<m<n<q
C.m<p<q<n
D.m<n<p<q
【分析】在平面直角坐标系中画出二次函数y=(x﹣1)2﹣t2(t 是常数,且t≠0)的图象,再作出直线
y=1,y=3,它们与抛物线交于A,B 和C,D,分别过交点作x 轴的垂线,则垂足对应的数值为题干中
方程的根,利用数形结合的方法即可得出结论.
【解答】解:在平面直角坐标系中画出二次函数y=(x﹣1)2﹣t2(t 是常数,且t≠0)的图象如下图:
作直线y=1 与抛物线y=(x﹣1)2﹣t2(t 是常数,且t≠0)交于A,B,
分别经过A,B 作x 轴的垂线,垂足对应的数值分别为m,n,
∴m,n 是方程(x﹣1)2﹣t2﹣1=0 的两根;
作直线y=3 与抛物线y=(x﹣1)2﹣t2(t 是常数,且t≠0)交于C,D,
分别经过AC,D 作x 轴的垂线,垂足对应的数值分别为p,q,
∴p,q 是方程(x﹣1)2﹣t2﹣3=0 的两根.
由图象可知m,n,p,q 的大小关系是:p<m<n<q.
故选:B.
【变式2-3】(2022•河东区期末)已知抛物线y=x2+bx+c 的图象与x 轴的两交点的横坐标分别α,β(α<
β),而x2+bx+c﹣2=0 的两根为M、N(M<N),则α、β、M、N 的大小顺序为( )
A.α<β<M<N
B.M<α<β<N
C.α<M<β<N
D.M<α<N<β
【分析】依题意画出函数y=(x﹣α)(x﹣β)和y=2 的图象草图,根据二次函数的图象可直接求解.
【解答】解:依题意,画出函y=(x﹣α)(x﹣β)的图象,如图所示.
函数图象为抛物线,开口向上,与x 轴两个交点的横坐标分别为α,β(α<β),
方程x2+bx+c﹣2=0 的两根是抛物线y=(x﹣α)(x﹣β)与直线y=2 的两个交点.
由M<N,可知对称轴左侧交点横坐标为M,右侧为N.
由图象可知,M<α<β<N,
故选:B.
【题型3 由二次函数解一元二次方程】
【例3】(2022•娄底一模)已知二次函数y=ax2+bx+c 的图象经过(﹣1,0)与(3,0)两点,关于x 的
方程ax2+bx+c+m=0(m>0)有两个根,其中一个根是5.则关于x 的方程ax2+bx+c+n=0(0<n<m)
有两个整数根,这两个整数根是( )
A.﹣2 或4
B.﹣2 或0
C.0 或4
D.﹣2 或5
【分析】根据二次函数y=ax2+bx+c 的图象经过(﹣1,0)与(3,0)两点求对称轴,后面两个方程二
次项、一次项系数没变,所以两根的和也不变还是2.
【解答】解:∵二次函数y=ax2+bx+c 的图象经过(3,0)与(﹣1,0)两点,
∴当y=0 时,0=ax2+bx+c 的两个根为3 和﹣1,函数y=ax2+bx+c 的对称轴是直线x=1,
又∵关于x 的方程ax2+bx+c+m=0(m>0)有两个根,其中一个根是5.
∴方程ax2+bx+c+m=0(m>0)的另一个根为﹣3,函数y=ax2+bx+c 的图象开口向下,
如图,
∵0<n<m,
∴﹣m>﹣m,
∵关于x 的方程ax2+bx+c+n=0 (0<n<m)有两个整数根,
∴直线y=﹣n 与y=ax2+bx+c 的交点的横坐标为﹣2,4,
∴这关于x 的方程ax2+bx+c+n=0 (0<n<m)有两个整数根,是﹣2 或4,
故选:A.
【变式3-1】(2022•潮南区模拟)已知二次函数y=ax2﹣2ax+c(a≠0)的图象与x 轴的一个交点为(﹣
1,0),则关于x 的一元二次方程ax2﹣2ax+c=0 的根是
x 1=﹣
1 ,
x 2=
3
.
【分析】利用二次函数y=ax2﹣2ax+c 的解析式求得抛物线的顶点坐标,利用抛物线的对称性求得抛物
线与x 轴的另一个交点,再利用抛物线与x 轴的交点的横坐标与一元二次方程的根的关系得出结论.
【解答】解:∵y=ax2﹣2ax+c,
∴抛物线的对称轴为直线x=−−2a
2a =1.
∵二次函数y=ax2﹣2ax+c(a≠0)的图象与x 轴的一个交点为(﹣1,0),
∴该抛物线与x 轴的另一个交点为(3,0).
∴关于x 的一元二次方程ax2﹣2ax+c=0 的根是:x1=﹣1,x2=3.
故答案为:x1=﹣1,x2=3.
【变式3-2】(2022•咸宁一模)已知二次函数y=ax2+bx+c(a、b、c 为常数,且a≠0)的y 与x 的部分对
应值如下表:
x
﹣5
﹣4
﹣2
0
2
y
6
0
﹣6
﹣4
6
则关于x 的一元二次方程ax2+bx+c=0 的根是
x 1=﹣
4 ,
x 2=
1
.
【分析】由抛物线经过点(﹣5,6),(2,6)可得抛物线对称轴,根据抛物线对称性及抛物线经过
(﹣4,0)求解.
【解答】解:由抛物线经过点(﹣5,6),(2,6)可得抛物线抛物线对称轴为直线x= −5+2
2
=−3
2
,
∵抛物线经过(﹣4,0),对称轴为直线x=−3
2
,
∴抛物线经过(1,0),
∴一元二次方程ax2+bx+c=0 的根是x1=﹣4,x2=1.
故答案为:x1=﹣4,x2=1.
【变式3-3】(2022•永嘉县校级模拟)已知二次函数y=﹣x2+bx+c 的图象经过(﹣1,0)与(5,0)两点,
且关于x 的方程﹣x2+bx+c+d=0 有两个根,其中一个根是6,则d 的值为( )
A.5
B.7
C.12
D.﹣7
【分析】先由二次函数y=﹣x2+bx+c 的图象经过(﹣1,0)与(5,0)两点,求出b、c,再把b、c 代
入方程﹣x2+bx+c+d=0 后,由方程的根是6 求出d.
【解答】解:∵二次函数y=﹣x2+bx+c 的图象经过(﹣1,0)与(5,0)两点,
∴{
−1−b+c =0
−25+5b+c =0,
解得:{
b= 4
c =5,
将b=4,c=5 代入方程﹣x2+bx+c+d=0,
可得:﹣x2+4x+5+d=0,
又∵关于x 的方程﹣x2+4x+5+d=0 有两个根,其中一个根是6,
∴把x=6 代入方程﹣x2+4x+5+d=0,
得:﹣36+4×6+5+d=0,
解得:d=7,
经验证d=7 时,Δ>0,符合题意,
∴d=7.
故选:B.
【知识点2 求一元二次方程的近似解的方法(图象法)】
(1)作出函数的图象,并由图象确定方程的解的个数;
(2)由图象与y=h 的交点位置确定交点横坐标的范围;
(3)观察图象求得方程的根(由于作图或观察存在误差,由图象求得的根一般是近似的).
【题型4 由二次函数的图象求一元二次方程的近似解】
【例4】(2022•平度市期末)如表给出了二次函数y=x2+2x﹣10 中x,y 的一些对应值,则可以估计一元
二次方程x2+2x﹣10=0 的一个近似解为( )
x
…
2.1
2.2
2.3
2.4
2.5
…
y
…
﹣1.39
﹣0.76
﹣0.11
0.56
1.25
…
A.2.2
B.2.3
C.2.4
D.2.5
【分析】根据函数值,可得一元二次方程的近似根.
【解答】解:如图:
x=2.3,y=﹣0.11,x=2.4,y=0.56,x2+2x﹣10=0 的一个近似根是2.3.
故选:B.
【变式4-1】(2022•灌云县期末)已知二次函数y=ax2+bx+c 中,函数y 与自变量x 的部分对应值如表,则
方程ax2+bx+c=0 的一个解的范围是
6.18
<
x <
6.19
.
x
6.17
6.18
6.19
6.20
y
﹣0.03
﹣0.01
0.02
0.04
【分析】根据表格中自变量、函数的值的变化情况,得出当y=0 时,相应的自变量的取值范围即可.
【解答】解:由表格数据可得,当x=6.18 时,y=﹣0.01,当x=6.19 时,y=0.02,
于是可得,当y=0 时,相应的自变量x 的取值范围为6.18<x<6.19,
故答案为:6.18<x<6.19.
【变式4-2】(2022•渠县一模)如图,是二次函数y=ax2+bx﹣c 的部分图象,由图象可知关于x 的一元二
次方程ax2+bx=c 的两个根可能是
x 1=
0.8
,
x 2=
3.2
合理即可
.(精确到0.1)
【分析】直接利用抛物线与x 轴交点的位置估算出两根的大小.
【解答】解:由图象可知关于x 的一元二次方程ax2+bx=c 的两个根可能是:x1=0.8,x2=3.2 合理即可.
故答案为:x1=0.8,x2=3.2 合理即可.
【变式4-3】(2022 秋•萍乡期末)代数式ax2+bx+c(a≠0,a,b,c 是常数)中,x 与ax2+bx+c 的对应值
如下表:
x
﹣1 −1
2
0
1
2
1
3
2
2
5
2
3
ax2+bx
+c
﹣2 −1
4
1
7
4
2
7
4
1 −1
4
﹣2
请判断一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0,a,b,c 是常数)的两个根x1,x2的取值范围是下列选项中的
( )
A.−1
2 <x1<0,3
2 <x2<2
B.﹣1<x1<−1
2
,2<x2<5
2
C.−1
2 <x1<0,2<x2<5
2
D.﹣1<x1<−1
2
,3
2 <x2<2
【分析】观察表格可知,在x<1 时,随x 值的增大,代数式ax2+bx+c 的值逐渐增大,x 的值在−1
2
~0
之间,代数式ax2+bx+c 的值由负到正,故可判断ax2+bx+c=0 时,对应的x 的值在−1
2
~0 之间,在x>
1 时,随x 的值增大,代数式ax2+bx+c 逐渐减小,x 的值在2~5
2
之间,代数式ax2+bx+c 的值由正到负,
故可判断ax2+bx+c=0 时,对应的x 的值在2~5
2
之间,
【解答】解:根据表格可知,代数式ax2+bx+c=0 时,对应的x 的值在−1
2
~0 和2~5
2
之间,
即:一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0,a,b,c 是常数)的两个根x1,x2的取值范围是−1
2 <x1<0,2
<x2<5
2
故选:C.
【题型5 由二次函数的图象解不等式】
【例5】(2022 秋•垦利区期末)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 的解集为( )
A.x>﹣1
B.x<3
C.﹣1<x<3
D.x<﹣3 或x>1
【分析】由抛物线与直线交点横坐标确定直线在抛物线上方时x 的取值范围.
【解答】解:∵A(﹣1,p),B(3,q),
∴﹣1<x<3 时,直线在抛物线上方,即﹣1<x<3 时,ax2+c<mx+n,
∴不等式ax2﹣mx+c<n 的解集为﹣1<x<3.
故选:C.
【变式5-1】(2022•定远县二模)抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)上部分点的横坐标x,纵坐标y 的对应值如
下表:
x
…
﹣2
﹣1
0
1
2
…
y
…
0
4
6
6
4
…
请求出当y<0 时x 的取值范围
x <﹣
2 或
x >
3
.
【分析】把点(0,6)代入求出c,把点(﹣1,4)和(1,6)代入抛物线的解析式列方程组,解出可
得a、b,即可得抛物线的解析式,进而可列不等式求出y<0 时x 的取值范围.
【解答】解:由表得,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)过点(0,6),
∴c=6,
∵抛物线y=ax2+bx+6 过点(﹣1,4)和(1,6),
∴{
a−b+6= 4
a+b+6=6 ,
解得:{
a=−1
b=1 ,
∴二次函数的表达式为:y=﹣x2+x+6,
所以令﹣x2+x+6<0,
解得:x<﹣2 或x>3.
故答案为:x<﹣2 或x>3.
【变式5-2】(2022•工业园区校级模拟)若二次函数y=ax2+bx+c(a、b、c 为常数)的图象如图所示,则
关于x 的不等式a(x+2)2+b(x+2)+c<0 的解集为
x <﹣
1 或
x >
1
.
【分析】根据图象可得x<1 或x>3 时ax2+bx+c<0,则a(x+2)2+b(x+2)+c<0 时x+2<1 或x+2>
3,进而求解.
【解答】解:由图象可得x<1 或x>3 时ax2+bx+c<0,
∴当a(x+2)2+b(x+2)+c<0 时,x+2<1 或x+2>3,
解得x<﹣1 或x>1,
故答案为:x<﹣1 或x>1.
【变式5-3】(2022•驿城区校级期末)如图,二次函数y=x2﹣4x+m 的图象与y 轴交于点C,点B 是点C
关于该二次函数图象的对称轴对称的点.已知一次函数y=kx+b 的图象经过该二次函数图象上点A(1,
0)及点B.则满足kx+b≥x2﹣4x+m 的x 的取值范围是( )
A.x≤1 或x≥4
B.1≤x≤4
C.x≤1 或x≥5
D.1≤x≤5
【分析】由二次函数解析式可得抛物线对称轴为直线x=2,从而可得点B 横坐标,进而求解.
【解答】解:∵y=x2﹣4x+m,
∴抛物线对称轴为直线x=2,
∵点B 和点C 关于直线x=2 对称,
∴点B 横坐标为4,
∵点A 横坐标为1,
∴1≤x≤4 时,kx+b≥x2﹣4x+m,
故选:B.
【题型6 由二次函数与一次函数交点个数求范围】
【例6】(2022•虞城县三模)已知抛物线y=a(x﹣2)2+c(a>0).
(1)若抛物线与直线y=mx+n 交于(1,0),(5,8)两点.
①求抛物线和直线的函数解析式;
②直接写出当a(x﹣2)2+c>mx+n 时自变量x 的取值范围.
(2)若a=c,线段AB 的两个端点坐标分别为A(0,3),B(3,3),当抛物线与线段AB 有唯一公
共点时,直接写出a 的取值范围.
【分析】(1)①利用待定系数法求解析式即可,②抛物线开口向上,数形结合直接写出答案;
(2)结合抛物线和线段AB,分情况讨论求a 的取值范围.
【解答】解:(1)①∵抛物线y=a(x﹣2)2+c 与直线y=mx+n 交于(1,0),(5,8)两点,
∴{
a+c =0
9a+c =8,{
m+n=0
5m+n=8,
解得{
a=1
c =−1,{
m=2
n=−2,
∴抛物线和直线的函数解析式分别为y=(x﹣2)2﹣1,y=2x﹣2.
②∵a>0,抛物线开口向上,抛物线与直线y=mx+n 交于(1,0),(5,8)两点,
∴当a(x﹣2)2+c>mx+n 时自变量x 的取值范围为x<1 或x>5.
(2)若a=c,则抛物线y=a(x﹣2)2+a(a>0),
∴开口向上,对称轴为x=2,顶点坐标为(2,a),
当抛物线顶点在线段AB 上时有唯一公共点,此时a=3,
当抛物线顶点在线段AB 下方时,
当经过B(3,3)时,a+a=3,解得a= 3
2
,
当经过A(0,3)时,4a+a=3,解得a= 3
5
,
∴当抛物线与线段AB 有唯一公共点时,a 的取值范围为3
5 ≤a<3
2
或a=3.
【变式6-1】(2022•余姚市一模)已知:一次函数y1=2x﹣2,二次函数y2=﹣x2+bx+c(b,c 为常数),
(1)如图,两函数图象交于点(3,m),(n,﹣6).求二次函数的表达式,并写出当y1<y2时x 的
取值范围.
(2)请写出一组b,c 的值,使两函数图象只有一个公共点,并说明理由.
【分析】(1)将(3,m),(n,﹣6)代入直线解析式求出点坐标,然后通过待定系数法求解,根据
图象可得y1<y2时x 的取值范围.
(2)﹣x2+bx+c=2x﹣2,由Δ=0 求解.
【解答】解:(1)将(3,m)代入y1=2x﹣2 得m=6﹣2=4,
将(n,﹣6)代入y1=2x﹣2 得﹣6=2n﹣2,
解得n=﹣2,
∴抛物线经过点(3,4),(﹣2,﹣6),
将(3,4),(﹣2,﹣6)代入y2=﹣x2+bx+c 得{
4 =−9+3b+c
−6=−4−2b+c,
解得{
b=3
c = 4,
∴y=﹣x2+3x+4,
由图象可得﹣2<x<3 时,抛物线在直线上方,
∴y1<y2时x 的取值范围是﹣2<x<3.
(2)令﹣x2+bx+c=2x﹣2,整理得x2+(2﹣b)x﹣(2+c)=0,
当Δ=(2﹣b)2+4(2+c)=0 时,两函数图象只有一个公共点,
∴b=2,c=﹣2,满足题意.
【变式6-2】(2022•河南模拟)小新对函数y=a|x2+bx|+c(a≠0)的图象和性质进行了探究.已知当自变
量x 的值为0 或4 时,函数值都为﹣3;当自变量x 的值为1 或3 时,函数值都为0.探究过程如下,请
补充完整.
(1)这个函数的表达式为
y =
| x 2 ﹣
4 x | ﹣
3
;
(2)在给出的平面直角坐标系中,画出这个函数的图象并写出这个函数的一条性质: 函数关于直线
x =
2 对称
;
(3)进一步探究函数图象并解决问题:
①直线y=k 与函数y=a|x2+bx|+c 有三个交点,则k=
1
;
②已知函数y=x﹣3 的图象如图所示,结合你所画的函数图象,写出不等式a|x2+bx|+c≤x﹣3 的解集:
x =
0 或
3 ≤
x ≤
5
.
【分析】(1)将x=0,y=﹣3;x=4,y=﹣3;x=1,y=0 代入y=a|x2+bx|+c(a≠0),得到:c=﹣
3,b=﹣4,a=1,即可求解析式为y=|x2﹣4x|﹣3;
(2)描点法画出函数图象,函数关于x=2 对称;
(3)①从图象可知:当x=2 时,y=1,k=1 时直线y=k 与函数y=|x2﹣4x|﹣3 有三个交点;
②y=x﹣3 与y=x2﹣4x﹣3 的交点为x=0 或x=5,结合图象,y=|x2﹣4x|﹣3≤x﹣3 的解集为3≤x≤5.
【解答】解:(1)将x=0,y=﹣3;x=4,y=﹣3;x=1,y=0 代入y=a|x2+bx|+c(a≠0),
得到:c=﹣3,b=﹣4,a=1,
∴y=|x2﹣4x|﹣3,
故答案为:y=|x2﹣4x|﹣3;
(2)如图:
函数关于直线x=2 对称,
故答案为:函数关于直线x=2 对称;
(3)①当x=2 时,y=1,
∴k=1 时直线y=k 与函数y=|x2﹣4x|﹣3 有三个交点,
故答案为1;
②y=x﹣3 与y=|x2﹣4x|﹣3 的交点为x=0 或x=3,
结合图象,y=|x2﹣4x|﹣3≤x﹣3 的解集为x=0 或3≤x≤5,
故答案为:x=0 或3≤x≤5.
【变式6-3】(2022•海珠区一模)令a、b、c 三个数中最大数记作max{a,b,c},直线y= 1
2
x+t 与函数y=
max{﹣x2+4,x﹣2,﹣x﹣2}的图象有且只有3 个公共点,则t 的值为
1 或
65
16
.
【分析】只需画出函数y=max{﹣x2+4,x﹣2,﹣x﹣2}的图象,然后结合图象并运用分类讨论的思想,
就可解决问题.
【解答】解:在直角坐标系中画出函数y=max{﹣x2+4,x﹣2,﹣x﹣2}的图象,如图所示.
当直线y= 1
2
x+t 经过(﹣2,0)或与抛物线y=﹣x2+4 相切时,
直线y= 1
2
x+t 与函数y=max{﹣x2+4,x﹣2,﹣x﹣2}的图象有且只有3 个公共点.
①若直线y= 1
2
x+t 经过(﹣2,0),
则有0= 1
2 ×(﹣2)+t,
解得t=1;
②若直线y= 1
2
x+t 与抛物线y=﹣x2+4 相切,
则关于x 的方程1
2
x+t=﹣x2+4 即x2+ 1
2
x+t﹣4=0 有两个相等的实数根,
则△=(1
2
)2﹣4×1×(t﹣4)=0,
解得t= 65
16
.
综上所述:t=1 或65
16
.
故答案为1 或65
16
.