考點一:二次函數(shù)的圖象與性質(zhì)
二次函數(shù)是中考三大函數(shù)中內(nèi)容最多,考察難度最大的一個函數(shù)。而二次函數(shù)的圖象更是其龐大內(nèi)容的核心,初中數(shù)學(xué)中需要我們詳細(xì)的掌握拋物線的畫法、特征、性質(zhì)、與系數(shù)的關(guān)系、幾何變換等幾個方面的知識,進(jìn)而在多變的題型中快速找到解決它們的方法。
題型01 二次函數(shù)圖象與性質(zhì)
【中考真題練】
1.(2023?臺州)拋物線y=ax2﹣a(a≠0)與直線y=kx交于A(x1,y1),B(x2,y2)兩點,若x1+x2<0,則直線y=ax+k一定經(jīng)過( )
A.第一、二象限B.第二、三象限
C.第三、四象限D(zhuǎn).第一、四象限
【分析】根據(jù)已知條件可得出ax2﹣kx﹣a=0,再利用根與系數(shù)的關(guān)系,分情況討論即可.
【解答】解:∵拋物線y=ax2﹣a(a≠0)與直線y=kx交于A(x1,y1),B(x2,y2)兩點,
∴kx=ax2﹣a,
∴ax2﹣kx﹣a=0,
∴,
∴,
當(dāng)a>0,k<0時,直線y=ax+k經(jīng)過第一、三、四象限,
當(dāng)a<0,k>0時,直線y=ax+k經(jīng)過第一、二、四象限,
綜上,直線y=ax+k一定經(jīng)過一、四象限.
故選:D.
2.(2023?邵陽)已知P1(x1,y1),P2(x2,y2)是拋物線y=ax2+4ax+3(a是常數(shù),a≠0)上的點,現(xiàn)有以下四個結(jié)論:①該拋物線的對稱軸是直線x=﹣2;②點(0,3)在拋物線上;③若x1>x2>﹣2,則y1>y2;④若y1=y(tǒng)2,則x1+x2=﹣2,其中,正確結(jié)論的個數(shù)為( )
A.1個B.2個C.3個D.4個
【分析】根據(jù)題目中的二次函數(shù)的性質(zhì),可以判斷各個小題中的結(jié)論是否正確,從而可以解答本題.
【解答】解:∵拋物線y=ax2+4ax+3的對稱軸為直線x=﹣=﹣2,
∴①正確;
當(dāng)x=0時,y=3,則點(0,3)在拋物線上,
∴②正確;
當(dāng)a>0時,x1>x2>﹣2,則y1>y2;
當(dāng)a<0時,x1>x2>﹣2,則y1<y2;
∴③錯誤;
當(dāng)y1=y(tǒng)2,則x1+x2=﹣4,
∴④錯誤;
故正確的有2個,
故選:B.
3.(2023?揚州)已知二次函數(shù)y=ax2﹣2x+(a為常數(shù),且a>0),下列結(jié)論:①函數(shù)圖象一定經(jīng)過第一、二、四象限;②函數(shù)圖象一定不經(jīng)過第三象限;③當(dāng)x<0時,y隨x的增大而減小;④當(dāng)x>0時,y隨x的增大而增大.其中所有正確結(jié)論的序號是( )
A.①②B.②③C.②D.③④
【分析】由a的正負(fù)可確定出拋物線的開口方向,結(jié)合函數(shù)的性質(zhì)逐項判斷即可.
【解答】解:∵a>0時,拋物線開口向上,
∴對稱軸為直線x==>0,
當(dāng)x<0時,y隨x的增大而減小,
當(dāng)x>時,y隨x的增大而增大,
∴函數(shù)圖象一定不經(jīng)過第三象限,函數(shù)圖象可能經(jīng)過第一、二、四象限.
故選:B.
4.(2023?安徽)下列函數(shù)中,y的值隨x值的增大而減小的是( )
A.y=x2+1B.y=﹣x2+1C.y=2x+1D.y=﹣2x+1
【分析】根據(jù)各函數(shù)解析式可得y隨x的增大而減小時x的取值范圍.
【解答】解:選項A中,函數(shù)y=x2+1,x<0時,y隨x的增大而減小;故A不符合題意;
選項B中,函數(shù)y=﹣x2+1,x>0時,y隨x的增大而減??;故B不符合題意;
選項C中,函數(shù)y=2x+1,y隨x的增大而增大;故C不符合題意;
選項D中,函數(shù)y=﹣2x+1,y隨x的增大而減?。蔇符合題意;
故選:D.
5.(2023?棗莊)二次函數(shù)y=ax2+bx+c(a≠0)的圖象如圖所示,對稱軸是直線x=1,下列結(jié)論:①abc<0;②方程ax2+bx+c=0(a≠0)必有一個根大于2且小于3;③若(0,y1),(,y2)是拋物線上的兩點,那么y1<y2;④11a+2c>0;⑤對于任意實數(shù)m,都有m(am+b)≥a+b,其中正確結(jié)論的個數(shù)是( )
A.5B.4C.3D.2
【分析】①根據(jù)函數(shù)圖象分別判斷a、b、c的正負(fù),求出abc的正負(fù);
②將方程轉(zhuǎn)化為函數(shù)與x軸的交點,利用已知交點和對稱軸找出另一交點的范圍;
③根據(jù)二次函數(shù)圖象的性質(zhì):當(dāng)圖象開口向上,離對稱軸越近的點y值越??;
④用a來表示改變函數(shù)解析式,根據(jù)圖象,令x=﹣1,得到3a+c>0,即6a+2c>,因為a>0,所以得出11a+2c>0;
⑤化簡不等式,用a表示b,根據(jù)a>0及不等式的性質(zhì)得到只含有m的不等式,解不等式即可.
【解答】解:①根據(jù)圖象可知:a>0,c<0,
∵對稱軸是直線x=1,
∴﹣=1,即b=﹣2a.
∴b<0,
∴abc>0.
故①錯誤.
②方程ax2+bx+c=0,即為二次函數(shù)y=ax2+bx+c(a≠0)與x軸的交點,
根據(jù)圖象已知一個交點﹣1<x1<0,關(guān)于x=1對稱,
∴另一個交點2<x2<3.
故②正確.
③∵對稱軸是直線x=1,
∴點(,y2)離對稱軸更近,
∴y1>y2,
故③錯誤.
④∵﹣=1,
∴b=﹣2a,
∴y=ax2﹣2ax+c,
根據(jù)圖象,令x=﹣1,
y=a+2a+c=3a+c>0,
∴6a+2c>0,
∵a>0,
∴11a+2c>0,
故④正確.
⑤m(am+b)=am2+bm=am2﹣2am≥a﹣2a,
am2﹣2am≥﹣a,
即證:m2﹣2m+1≥0,
m2﹣2m+1=(m﹣1)2,
∴m為任意實數(shù),m2﹣2m+1≥0恒成立.
故⑤正確.
綜上②④⑤正確,
故選:C.
6.(2023?呼和浩特)關(guān)于x的二次函數(shù)y=mx2﹣6mx﹣5(m≠0)的結(jié)論:
①對于任意實數(shù)a,都有x1=3+a對應(yīng)的函數(shù)值與x2=3﹣a對應(yīng)的函數(shù)值相等.
②若圖象過點A(x1,y1),點B(x2,y2),點C(2,﹣13),則當(dāng)x1>x2>時,<0.
③若3≤x≤6,對應(yīng)的y的整數(shù)值有4個,則﹣<m≤﹣或≤m<.
④當(dāng)m>0且n≤x≤3時,﹣14≤y≤n2+1,則n=1.
其中正確的結(jié)論有( )
A.1個B.2個C.3個D.4個
【分析】①根據(jù)二次函數(shù)的對稱軸為x=﹣,可得x=3,再由=3即可判斷結(jié)論①;
②將點C(2,﹣13)代入拋物線解析式可求得m=1,即y=x2﹣6x﹣5,當(dāng)x>3時,y隨x的增大而增大.即可判斷結(jié)論②;
③當(dāng)x=3時,y=﹣5﹣9m,當(dāng)x=6時,y=﹣5,根據(jù)若3≤x≤6,對應(yīng)的y的整數(shù)值有4個,分兩種情況:若m>0,則﹣9<﹣5﹣9m≤﹣8,若m<0,則﹣2≤﹣5﹣9m<﹣1,解不等式即可判斷結(jié)論③;
④當(dāng)m>0且n≤x≤3時,y隨著x的增大而減小,由﹣14≤y≤n2+1,可得﹣5﹣9m=﹣14或n2﹣6n﹣5=n2+1,解方程即可判斷結(jié)論④.
【解答】解:①二次函數(shù)y=mx2﹣6mx﹣5的對稱軸為x=﹣=3,
∵x1=3+a和x2=3﹣a關(guān)于直線x=3對稱,
∴對于任意實數(shù)a,都有x1=3+a對應(yīng)的函數(shù)值與x2=3﹣a對應(yīng)的函數(shù)值相等,
∴①符合題意;
②將點C(2,﹣13)代入y=mx2﹣6mx﹣5,得﹣13=4m﹣12m﹣5,解得m=1.
∴函數(shù)的解析式為y=x2﹣6x﹣5,
當(dāng)x>3時,y隨x的增大而增大.
∴當(dāng)x1>x2>時,y1>y2,
∴>0.
∴②不符合題意;
③∵y=mx2﹣6mx﹣5=m(x﹣3)2﹣5﹣9m,
∴拋物線的對稱軸為直線x=3,
當(dāng)x=3時,y=﹣5﹣9m,
當(dāng)x=6時,y=﹣5,
∵若3≤x≤6,對應(yīng)的y的整數(shù)值有4個,
∴若m>0,當(dāng)3≤x≤6時,y隨著x的增大而增大,
則﹣9<﹣5﹣9m≤﹣8,
∴≤m<;
若m<0,當(dāng)3≤x≤6時,y隨著x的增大而減小,
則﹣2≤﹣5﹣9m<﹣1,
∴﹣<m≤﹣;
∴﹣<m≤﹣或≤m<.
∴③符合題意;
④當(dāng)m>0且n≤x≤3時,y隨著x的增大而減小,
∵﹣14≤y≤n2+1,
∴﹣5﹣9m=﹣14,
解得:m=1,
∴n2﹣6n﹣5=n2+1,
解得:n=﹣1,
∴④不符合題意;
綜上所述,正確結(jié)論有①③,共2個.
故選:B.
7.(2023?福建)已知拋物線y=ax2﹣2ax+b(a>0)經(jīng)過A(2n+3,y1),B(n﹣1,y2)兩點,若A,B分別位于拋物線對稱軸的兩側(cè),且y1<y2,則n的取值范圍是 ﹣1<n<0 .
【分析】由題意可知:拋物線的對稱軸為x=1,開口向上,再分點A在對稱軸x=1的左側(cè),點B在對稱軸x=1的右側(cè)和點B在對稱軸x=1的左側(cè),點A在對稱軸x=1的右側(cè)兩種情況求解即可.
【解答】解:拋物線的對稱軸為:x=﹣=1,
∵a>0,
∴拋物線開口向上,
∵y1<y2,
∴若點A在對稱軸x=1的左側(cè),點B在對稱軸x=1的右側(cè),
由題意可得:,
不等式組無解;
若點B在對稱軸x=1的左側(cè),點A在對稱軸x=1的右側(cè),
由題意可得:,
解得:﹣1<n<0,
∴n的取值范圍為:﹣1<n<0.
故答案為:﹣1<n<0.
8.(2023?北京)在平面直角坐標(biāo)系xOy中,M(x1,y1),N(x2,y2)是拋物線y=ax2+bx+c(a>0)上任意兩點,設(shè)拋物線的對稱軸為x=t.
(1)若對于x1=1,x2=2,有y1=y(tǒng)2,求t的值;
(2)若對于0<x1<1,1<x2<2,都有y1<y2,求t的取值范圍.
【分析】(1)根據(jù)二次函數(shù)的性質(zhì)求得對稱軸即可,
(2)根據(jù)題意判斷出離對稱軸更近的點,從而得出(x1,y1)與(x2,y2)的中點在對稱軸的右側(cè),再根據(jù)對稱性即可解答.
【解答】解:(1)∵對于x1=1,x2=2,有y1=y(tǒng)2,
∴a+b+c=4a+2b+c,
∴3a+b=0,
∴=﹣3.
∵對稱軸為x=﹣=,
∴t=.
(2)∵0<x1<1,1<x2<2,
∴,x1<x2,
∵y1<y2,如果a>0,則(x1,y1)離對稱軸更近,x1<x2,則(x1,y1)與(x2,y2)的中點在對稱軸的右側(cè),
∴>t,
即t≤.
【中考模擬練】
1.(2024?虹口區(qū)二模)已知二次函數(shù)y=﹣(x﹣4)2,如果函數(shù)值y隨自變量x的增大而減小,那么x的取值范圍是( )
A.x≥4B.x≤4C.x≥﹣4D.x≤﹣4
【分析】依據(jù)題意,由二次函數(shù)y=﹣(x﹣4)2,再結(jié)合a=﹣1<0,從而當(dāng)x≤4時,y隨x的增大而增大,當(dāng)x≥4時,y隨x的增大而減小,再由函數(shù)值y隨自變量x的增大而減小,進(jìn)而可以判斷得解.
【解答】解:由題意,∵二次函數(shù)y=﹣(x﹣4)2,
又a=﹣1<0,
∴當(dāng)x≤4時,y隨x的增大而增大,當(dāng)x≥4時,y隨x的增大而減小.
由函數(shù)值y隨自變量x的增大而減小,
∴x≥4.
故選:A.
2.(2024?鄭州模擬)已知二次函數(shù)y=ax2+bx(a≠0)的圖象如圖所示,則一次函數(shù)y=ax+b(a≠0)的圖象大致為( )
A.B.
C.D.
【分析】根據(jù)二次函數(shù)的圖象可以得到a<0,b>0,然后即可得到一次函數(shù)y=ax+b(a≠0)的圖象經(jīng)過哪幾個象限.
【解答】解:由二次函數(shù)y=ax2+bx(a≠0)的圖象,可知:a<0,b>0,
則一次函數(shù)y=ax+b(a≠0)的圖象經(jīng)過第一、二、四象限,
故選:C.
3.(2024?霍邱縣模擬)函數(shù)y=kx2﹣4x+3和y=kx﹣k(k是常數(shù),且k≠0)在同一平面直角坐標(biāo)系中的圖象可能是( )
A. B.
C. D.
【分析】由k>0和k<0時兩種情況下兩個函數(shù)在同一平面坐標(biāo)系中的圖象,進(jìn)行綜合判斷即可.
【解答】解:當(dāng)k>0時,一次函數(shù)y=kx﹣k的圖象經(jīng)過第一、三、四象限,故選項A不符合;當(dāng)k<0時,一次函數(shù)y=kx﹣k的圖象經(jīng)過第一、二、四象限,故選項B,D不符合,選項C中,由一次函數(shù)y=kx﹣k的圖象,得k<0,此時二次函數(shù) y=kx2﹣4x+3 的圖象應(yīng)開口向下,對稱軸為直線 x=﹣<0,所以應(yīng)該位于y軸左側(cè).
故選:C.
4.(2024?余姚市一模)已知點A(x1,y1),B(x2,y2),C(x3,y3)在二次函數(shù)y=﹣x2+c(c>0)的圖象上,點A,C是該函數(shù)圖象與正比例函數(shù)y=kx(k為常數(shù)且k>0)的圖象的交點.若x1<0<x2<x3,則y1,y2,y3的大小關(guān)系為( )
A.y3<y2<y1B.y1<y2<y3C.y2<y1<y3D.y1<y3<y2
【分析】首先確定A在第三象限,B、C在第一象限,利用正比例函數(shù)的性質(zhì)以及二次函數(shù)的性質(zhì)判斷即可.
【解答】解:∵k>0,
∴正比例函數(shù)y=kx的圖象經(jīng)過一、三象限,
∵點A,C是該函數(shù)圖象與正比例函數(shù)y=kx(k為常數(shù)且k>0)的圖象的交點,且x1<0<x2<x3,
∴A在第三象限,C在第一象限,
由二次函數(shù)y=﹣x2+c(c>0)可知拋物線開口向下,對稱軸為y軸,
∴當(dāng)x>0時,y隨x的增大而減小,
∴B在第一象限,
∴y1<0,0<y3<y2,
∴y1<y3<y2.
故選:D.
5.(2024?武威二模)已知二次函數(shù)y=a(x+1)(x﹣m)(a為非零常數(shù),1<m<2),當(dāng)x<﹣1時,y隨x的增大而增大,則下列結(jié)論正確的是( )
①若x>2時,則y隨x的增大而減??;
②若圖象經(jīng)過點(0,1),則﹣1<a<0;
③若(﹣2023,y1),(2023,y2)是函數(shù)圖象上的兩點,則y1<y2;
④若圖象上兩點,對一切正數(shù)n.總有y1>y2,則.
A.①②B.①③C.①④D.③④
【分析】依據(jù)題意,由題目中的函數(shù)解析式和二次函數(shù)的性質(zhì),可以判斷各個選項中的說法是否正確,從而可以解答本題.
【解答】解:∵二次函數(shù)y=a(x+1)(x﹣m)(a為非零常數(shù),1<m<2),
∴當(dāng)y=0時,x1=﹣1,x2=m,x1<x2.
又∵當(dāng)x<﹣1時,y隨x的增大而增大,
∴a<0,開口向下.
∴當(dāng)x>2>x2時,y隨x的增大而減小,故①正確;
又∵對稱軸為直線x=﹣=,1<m<2,
∴0<<.
若(﹣2021,y1),(2021,y2)是函數(shù)圖象上的兩點,2021離對稱軸近些,
又拋物線開口向下,
則y1<y2,故③正確;
若圖象上兩點(,y1),(+n,y2)對一切正數(shù)n,總有y1>y2,1<m<2,
又該函數(shù)與x軸的兩個交點為(﹣1,0),(m,0),
∴0<≤.
解得1<m≤,故④錯誤;
∵二次函數(shù)y=a(x+1)(x﹣m)(a為非零常數(shù),1<m<2),當(dāng)x<﹣1時,y隨x的增大而增大,
∴a<0.
若圖象經(jīng)過點(0,1),則1=a(0+1)(0﹣m),得1=﹣am.
∵a<0,1<m<2,
∴﹣1<a<﹣,故②錯誤;
∴①③正確;②④錯誤,
故選:B.
6.(2024?福田區(qū)模擬)已知函數(shù)y=|x2﹣4|的大致圖象如圖所示,對于方程|x2﹣4|=m(m為實數(shù)),若該方程恰有3個不相等的實數(shù)根,則m的值是 4 .
【分析】利用數(shù)形結(jié)合的數(shù)學(xué)思想,將方程的實數(shù)根轉(zhuǎn)化為兩個圖象的交點問題即可解決問題.
【解答】解:令x=0得,
y=4,
所以函數(shù)y=|x2﹣4|的圖象與y軸的交點坐標(biāo)為(0,4).
方程|x2﹣4|=m的實數(shù)根可以看成函數(shù)y=|x2﹣4|的圖象與直線y=m交點的橫坐標(biāo).
因為該方程恰有3個不相等的實數(shù)根,
所以函數(shù)y=|x2﹣4|的圖象與直線y=m有3個不同的交點.
如圖所示,
當(dāng)m=4時,兩個圖象有3個不同的交點,
所以m的值為4.
故答案為:4.
7.(2024?合肥模擬)在平面直角坐標(biāo)系中,G(x1,y1)為拋物線y=x2+4x+2 上一點,H(﹣3x1+1,y1)為平面上一點,且位于點G右側(cè).
(1)此拋物線的對稱軸為直線 x=﹣2 ;
(2)若線段GH與拋物線y=x2+4x+2(﹣6≤x<1)有兩個交點,則的x1取值范圍是 ﹣5≤x1<﹣2 .
【分析】(1)利用對稱軸公式即可求解;
(2)畫出函數(shù)y=x2+4x+2(﹣6≤x<1)的圖象,由圖象知當(dāng)﹣2≤x1<1或﹣6≤x1<﹣5時,線段GH與拋物線 y=x2+4x+2(﹣6≤x<1)只有1個交點;當(dāng)﹣5≤x1<﹣2 時,求得9<GH≤21,則GH>MN,此時線段GH與拋物線 y=x2+4x+2(﹣6≤x<1)有2個交點.
【解答】解:(1)∵y=x2+4x+2,
∴此拋物線的對稱軸為直線x=﹣=﹣2,
故答案為:x=﹣2.
(2)如圖,
當(dāng)x=1時,y=x2+4x+2=7,即M(1,7),
∵對稱軸為直線x=﹣2,
∴M(1,7)關(guān)于直線x=﹣2 的對稱點為N(﹣5,7),
∴MN=1﹣(﹣5)=6,
由圖象知當(dāng)﹣2≤x1<1或﹣6≤x1<﹣5時,線段GH與拋物線 y=x2+4x+2(﹣6≤x<1)只有1個交點;
當(dāng)﹣5≤x1<﹣2 時,GH=﹣3x1+1﹣x1=﹣4x1+1,
∴9<GH≤21,
∴GH>MN,此時線段GH與拋物線 y=x2+4x+2(﹣6≤x<1)有2個交點.
綜上所述,x1 的取值范圍是﹣5≤x1<﹣2,
故答案為:﹣5≤x1<﹣2.
8.(2024?碑林區(qū)校級一模)如圖,拋物線的對稱軸l與x軸交于點A,與y軸交于點B.
(1)求點A、B的坐標(biāo);
(2)C為該拋物線上的一個動點,點D為點C關(guān)于直線l的對稱點(點D在點C的左側(cè)),點M在坐標(biāo)平面內(nèi),請問是否存在這樣的點C,使得四邊形ACMD是正方形?若存在,請求出點C的坐標(biāo);若不存在,請說明理由.
【分析】(1)將二次函數(shù)化為頂點式,然后求出點A的坐標(biāo);把x=0代入拋物線的解析式,求出y=3,得出點B的坐標(biāo)即可;
(2)分兩種情況進(jìn)行討論,當(dāng)M在x軸下方時,當(dāng)M在x軸上方時,分別畫出圖形,求出結(jié)果即可.
【解答】解:(1)∵,
∴A(1,0),
當(dāng)x=0時,y=﹣3,
∴B(0,﹣3).
(2)存在,理由如下:
由題意四邊形ACMD是正方形,則△ACD是以點A為直角頂點的等婹直角三角形.
設(shè),
①當(dāng)M在x軸下方時,如圖1,過點C作CE⊥x軸于E,此時△ACE是等腰直角三角形,
∴AE=CE,
∴,
∴(舍去),,
此時.
②當(dāng)M在x軸上方時,如圖2,過點C作CF⊥x軸于F,
同理可得:CF=AF,
∴,
∴,(舍去),
∴此時.
綜上所述,存在這樣的點C,使得四邊形ACMD是正方形,此時點C的坐標(biāo)為或.
題型02 二次函數(shù)與幾何變換
【中考真題練】
1.(2023?無錫)將二次函數(shù)y=2(x﹣1)2+2的圖象向右平移2個單位長度,所得函數(shù)圖象的頂點坐標(biāo)為( )
A.(﹣1,2)B.(3,2)C.(1,3)D.(1,﹣1)
【分析】由y=2(x﹣1)2+2的頂點是(1,2),即可得y=2(x﹣1)2+2的圖象向右平移2個單位長度,所得函數(shù)圖象的頂點坐標(biāo)為(1+2,2)即(3,2).
【解答】解:由y=2(x﹣1)2+2的頂點是(1,2),
得y=2(x﹣1)2+2的圖象向右平移2個單位長度,所得函數(shù)圖象的頂點坐標(biāo)為(1+2,2)即(3,2),
故選:B.
2.(2023?徐州)在平面直角坐標(biāo)系中,將二次函數(shù)y=(x+1)2+3的圖象向右平移2個單位長度,再向下平移1個單位長度,所得拋物線對應(yīng)的函數(shù)表達(dá)式為( )
A.y=(x+3)2+2B.y=(x﹣1)2+2
C.y=(x﹣1)2+4D.y=(x+3)2+4
【分析】直接利用二次函數(shù)的平移規(guī)律,左加右減,上加下減,進(jìn)而得出答案.
【解答】解:將二次函數(shù)y=(x+1)2+3的圖象向右平移2個單位長度,再向下平移1個單位長度,所得拋物線對應(yīng)的函數(shù)表達(dá)式為y=(x+1﹣2)2+3﹣1,即y=(x﹣1)2+2.
故選:B.
3.(2023?西藏)將拋物線y=(x﹣1)2+5平移后,得到拋物線的解析式為y=x2+2x+3,則平移的方向和距離是( )
A.向右平移2個單位長度,再向上平移3個單位長度
B.向右平移2個單位長度,再向下平移3個單位長度
C.向左平移2個單位長度,再向上平移3個單位長度
D.向左平移2個單位長度,再向下平移3個單位長度
【分析】先確定兩個拋物線的頂點坐標(biāo),再利用點平移的規(guī)律確定拋物線平移的情況.
【解答】解:拋物線y=(x﹣1)2+5的頂點坐標(biāo)為(1,5),拋物線y=x2+2x+3=(x+1)2+2的頂點坐標(biāo)為(﹣1,2),
而點(1,5)向左平移2個,再向下平移3個單位可得到(﹣1,2),
所以拋物線y=(x﹣1)2+5向左平移2個,再向下平移3個單位得到拋物線y=x2+2x+3.
故選:D.
4.(2023?牡丹江)將拋物線y=(x+3)2向下平移1個單位長度,再向右平移 2或4 個單位長度后,得到的新拋物線經(jīng)過原點.
【分析】先求出拋物線y=(x+3)2向下平移1個單位長度的解析式為y=(x+3)2﹣1,設(shè)拋物線向右平移h個單位長度后,得到的新拋物線經(jīng)過原點,則新拋物線的解析式為y=(x+3﹣h)2﹣1,由拋物線經(jīng)過原點可知,當(dāng)x=0時,y=0,代入拋物線的解析式求出h的值即可.
【解答】解:拋物線y=(x+3)2向下平移1個單位長度的解析式為y=(x+3)2﹣1,
設(shè)拋物線向右平移h個單位長度后,得到的新拋物線經(jīng)過原點,則新拋物線的解析式為y=(x+3﹣h)2﹣1,
∵拋物線經(jīng)過原點,
∴當(dāng)x=0時,y=0,
∴(3﹣h)2﹣1=0,
解得h=2或4.
故答案為:2或4.
5.(2023?上海)在平面直角坐標(biāo)系xOy中,已知直線y=x+6與x軸交于點A,y軸交于點B,點C在線段AB上,以點C為頂點的拋物線M:y=ax2+bx+c經(jīng)過點B,點C不與點B重合.
(1)求點A,B的坐標(biāo);
(2)求b,c的值;
(3)平移拋物線M至N,點C,B分別平移至點P,D,聯(lián)結(jié)CD,且CD∥x軸,如果點P在x軸上,且新拋物線過點B,求拋物線N的函數(shù)解析式.
【分析】(1)根據(jù)題意,分別將x=0,y=0代入直線 即可求得;
(2)設(shè) ,得到拋物線的頂點式為 ,將B(0,6)代入可求得 ,進(jìn)而可得到拋物線解析式為 ,即可求得b,c;
(3)根據(jù)題意,設(shè)P(p,0),,根據(jù)平移的性質(zhì)可得點B,點C向下平移的距離相同,列式求得m=﹣4,,然后得到拋物線N解析式為:,將B(0,6)代入可得 ,即可得到答案.
【解答】解:(1)在 中,令x=0得:y=6,
∴B(0,6),
令y=0得:x=﹣8,
∴A(﹣8,0);
(2)設(shè),設(shè)拋物線的解析式為:,
∵拋物線M經(jīng)過點B,
∴將B(0,6)代入得:,
∵m≠0,
∴,即 ,
將 代入y=a(x﹣m)2+3m+6,
整理得:,
∴,c=6;
(3)如圖:
∵CD∥x軸,點P在x軸上,
∴設(shè)P(p,0),,
∵點C,B分別平移至點P,D,
∴點B,點C向下平移的距離相同,
∴,
解得:m=﹣4,
由(2)知 ,
∴,
∴拋物線N的函數(shù)解析式為:,
將B(0,6)代入可得:,
∴拋物線N的函數(shù)解析式為:或 .
【中考模擬練】
1.(2024?津市市一模)將二次函數(shù)y=x2﹣6的圖象向右平移1個單位長度,再向下平移3個單位長度,所得圖象的解析式為( )
A.y=x2﹣2x﹣5B.y=x2+2x﹣9C.y=x2﹣2x﹣8D.y=x2+2x﹣5
【分析】根據(jù)平移原則:上→加,下→減,左→加,右→減寫出解析式.
【解答】解:根據(jù)題意可得解析式為:y=(x﹣1)2﹣3﹣6=x2﹣2x﹣8.
故選:C.
2.(2024?秦都區(qū)一模)已知拋物線,拋物線C2與C1關(guān)于直線y=l軸對稱,兩拋物線的頂點相距5,則m的值為( )
A.B.C.或D.或
【分析】根據(jù)拋物線可以求得拋物線C1的頂點(,﹣+m),根據(jù)軸對稱的性質(zhì)得到拋物線C2的頂點為(,﹣m+2).由題意知|﹣m+2+﹣m|=5,解方程即可求得.
【解答】解:∵拋物線y=x2﹣3x+m=(x﹣)2﹣+m,
∴拋物線C1的頂點(,﹣+m),
∵拋物線C2與C1關(guān)于直線y=1軸對稱,
∴拋物線C2的頂點為(,﹣m+2).
∵兩拋物線的頂點相距5,
∴|﹣m+2+﹣m|=5,
解得m=或,
故選:D.
3.(2024?濟(jì)南模擬)將拋物線y=(x+1)2的圖象位于直線y=9以上的部分向下翻折,得到如圖圖象,若直線y=x+m與此圖象有四個交點,則m的取值范圍是( )
A.<m<7B.<m<5C.<m<9D.<m<7
【分析】根據(jù)函數(shù)圖象,可發(fā)現(xiàn),若直線與新函數(shù)有3個交點,可以有兩種情況:①直線經(jīng)過對折點A(即右邊的對折點),可將A點坐標(biāo)代入直線的解析式中,即可求出m的值;②若直線與新函數(shù)圖象有三個交點,那么當(dāng)直線與該二次函數(shù)只有一個交點時,恰好滿足這一條件,那么聯(lián)立直線與該二次函數(shù)的解析式,可化為一個關(guān)于x的一元二次方程,那么該方程的判別式Δ=0,根據(jù)這一條件可確定m的取值.
【解答】解:令y=9,則9=(x+1)2,
解得x=﹣4或2,
∴A(2,9),
平移直線y=x+m知:直線位于l1和l2時,它與新圖象有三個不同的公共點.
①當(dāng)直線位于l1時,此時l1過點A(2,9),如圖,
∴9=2+m,即m=7.
②當(dāng)直線位于l2時,如圖,此時l2與函數(shù)y=(x+1)2的圖象有一個公共點,
∴方程x+m=x2+2x+1,
即x2+x+1﹣m=0有兩個相等實根,
∴Δ=1﹣4(1﹣m)=0,
即.
由①②知若直線y=x+m與新圖象只有四個交點,m的取值范圍為;
故選:D.
4.(2024?松江區(qū)二模)平移拋物線 y=x2+2x+1,使得平移后的拋物線經(jīng)過原點,且頂點在第四象限,那么平移后的拋物線的表達(dá)式可以是 y=(x﹣1)2﹣1(答案不唯一) .(只需寫出一個符合條件的表達(dá)式)
【分析】由平移拋物線 y=x2+2x+1,使得平移后的拋物線經(jīng)過原點,且頂點在第四象限,設(shè)平移后拋物線為 y=(x﹣1)2+k,由平移后的拋物線經(jīng)過原點,得0=(0﹣1)2+k,即k=﹣1,符合頂點在第四象限,故所求為 y=(x﹣1)2﹣1(答案不唯一).
【解答】解:由平移拋物線 y=x2+2x+1,使得平移后的拋物線經(jīng)過原點,且頂點在第四象限,
設(shè)平移后拋物線為 y=(x﹣1)2+k,
由平移后的拋物線經(jīng)過原點,
得0=(0﹣1)2+k,即k=﹣1,
符合頂點在第四象限,
故所求為 y=(x﹣1)2﹣1(答案不唯一).
故答案為:y=(x﹣1)2﹣1(答案不唯一).
5.(2024?新北區(qū)校級模擬)如圖,將拋物線y=2(x+1)2+1繞原點O順時針旋轉(zhuǎn)45°得到新曲線,新曲線與直線y=x交于點M,則點M的坐標(biāo)為 (,) .
【分析】直線y=x繞原點O逆時針旋轉(zhuǎn)45°得到x=0,求得拋物線與y軸的交點M′,M′繞原點O順時針旋轉(zhuǎn)45°得到M,由OM=OM′,即可求解.
【解答】解:直線y=x繞原點O逆時針旋轉(zhuǎn)45°得到x=0,
設(shè)拋物線y=2(x+1)2+1與y軸的交點為M′,
∵拋物線y=2(x+1)2+1,
∴x=0時,y=3,
∴M′(0,3),
設(shè)點M(m,m),
由題意得:OM=OM′=3,
∴m2+m2=32,
∴m=,
∴點M的坐標(biāo)為(,).
故答案為:(,).
6.(2024?廉江市一模)已知拋物線.
(1)寫出拋物線C1的對稱軸: x=﹣1 .
(2)將拋物線C1平移,使其頂點是坐標(biāo)原點O,得到拋物線C2,且拋物線C2經(jīng)過點A(﹣2,﹣2)和點B(點B在點A的左側(cè)),若△ABO的面積為4,求點B的坐標(biāo).
(3)在(2)的條件下,直線l1:y=kx﹣2與拋物線C2交于點M,N,分別過點M,N的兩條直線l2,l3交于點P,且l2,l3與y軸不平行,當(dāng)直線l2,l3與拋物線C2均只有一個公共點時,請說明點P在一條定直線上.
【分析】(1)根據(jù)拋物線的對稱軸公式直接可得出答案.
(2)根據(jù)拋物線C2的頂點坐標(biāo)在原點上可設(shè)其解析式為y=ax2,然后將點A的坐標(biāo)代入求得C2的解析式,于是可設(shè)B的坐標(biāo)為且(t<﹣2),過點A、B分別作x軸的垂線,利用S△ABO=S△OBN﹣S△OAM﹣S梯形ABNM=4可求得t的值,于是可求得點B的坐標(biāo).
(3)設(shè)M(x1,y1),N(x2,y2),聯(lián)立拋物線與直線l1的方程可得出x1+x2=﹣k,x1x2=﹣4.
再利用直線l2、直線l3分別與拋物線相切可求得直線l2、直線l3的解析式,再聯(lián)立組成方程組可求得交點P的縱坐標(biāo)為一定值,于是可說明點P在一條定直線上.
【解答】解:(1)拋物線C1的對稱軸為:.
故答案為:x=﹣1.
故答案為:x=﹣1.
(2)∵拋物線C1平移到頂點是坐標(biāo)原點O,得到拋物線C2,
∴可設(shè)拋物線C2的解析式為:y=ax2
∵點A(﹣2,﹣2)有拋物線C2上,
∴﹣2=a?(﹣2)2,
解得:.
∴拋物線C2的解析式為:.
∵點B在拋物線C2上,且在點A的左側(cè),
∴設(shè)點B的坐標(biāo)為且(t<﹣2),
如圖,過點A、B分別作x軸的垂線,垂足為點M、N.
∵S△ABO=S△OBN﹣S△OAM﹣S梯形ABNM


=,
又S△ABO=4,
∴,
解得:t+1=±3,
∴t=﹣4(t=2不合題意,舍去),則,
∴B(﹣4,﹣8).
(3)設(shè)M(x1,y1),N(x2,y2),聯(lián)立方程組:
,
整理得:x2+2kx﹣4=0,
∴x1+x2=﹣2k,x1x2=﹣4.
設(shè)過點M的直線解析式為y=mx+n,聯(lián)立得方程組,
整理得x2+2mx+2n=0.①
∵過點M的直線與拋物線只有一個公共點,
∴Δ=4m2﹣8n=0,
∴.
∴由①式可得:,
解得:m=﹣x1.
∴.
∴過M點的直線l2的解析式為.
用以上同樣的方法可以求得:過N點的直線l3的解析式為,
聯(lián)立上兩式可得方程組,
解得,
∵x1+x2=﹣k,x1x2=﹣4.

∴點P在定直線y=2上.(如圖)
題型03 二次函數(shù)圖象與系數(shù)的關(guān)系
【中考真題練】
1.(2023?營口)如圖,拋物線y=ax2+bx+c(a≠0)與x軸交于點A(﹣3,0)和點B(1,0),與y軸交于點C.下列說法:①abc<0;②拋物線的對稱軸為直線x=﹣1;③當(dāng)﹣3<x<0時,ax2+bx+c>0;④當(dāng)x>1時,y隨x的增大而增大;⑤am2+bm≤a﹣b(m為任意實數(shù)),其中正確的個數(shù)是( )
A.1個B.2個C.3個D.4個
【分析】根據(jù)拋物線的對稱性即可求得對稱軸,即可判斷②;根據(jù)拋物線開口方向、對稱軸,與y軸的交點即可判斷出①;根據(jù)圖象即可判斷③④;根據(jù)函數(shù)的最值即可判斷出⑤.
【解答】解:∵拋物線開口向下,
∴a<0,
∵拋物線y=ax2+bx+c(a≠0)與x軸交于點A(﹣3,0)和點B(1,0),
∴對稱軸為直線x==﹣1,故②正確;
∴﹣=﹣1,
∴b=2a<0,
∵與y軸的交點在正半軸上,
∴c>0,
∴abc>0,故①錯誤;
由圖象可知,當(dāng)﹣3<x<0時,y>0,
∴當(dāng)﹣3<x<0時,ax2+bx+c>0,故③正確;
由圖象可知,當(dāng)x>1時,y隨x的增大而減小,故④錯誤;
∵拋物線的對稱軸為直線x=﹣1,
∴當(dāng)x=﹣1時,函數(shù)有最大值a﹣b+c,
∴當(dāng)m為任意實數(shù)時,am2+bm+c≤a﹣b+c,
∴am2+bm≤a﹣b,故⑤正確;
綜上所述,結(jié)論正確的是②③⑤共3個.
故選:C.
2.(2023?河北)已知二次函數(shù)y=﹣x2+m2x和y=x2﹣m2(m是常數(shù))的圖象與x軸都有兩個交點,且這四個交點中每相鄰兩點間的距離都相等,則這兩個函數(shù)圖象對稱軸之間的距離為( )
A.2B.m2C.4D.2m2
【分析】求出三個交點的坐標(biāo),再構(gòu)建方程求解.
【解答】解:令y=0,則﹣x2+m2x=0和x2﹣m2=0,
∴x=0或x=m2或x=﹣m或x=m,
∵這四個交點中每相鄰兩點間的距離都相等,
若m>0,則m2=2m,
∴m=2,
若m<0時,則m2=﹣2m,
∴m=﹣2.
∵拋物線y=x2﹣m2的對稱軸為直線x=0,拋物線y=﹣x2+m2x的對稱軸為直線x=,
∴這兩個函數(shù)圖象對稱軸之間的距離==2.
故選:A.
3.(2023?阜新)如圖,二次函數(shù)y=ax2+bx+c的圖象與x軸的一個交點為(3,0),對稱軸是直線x=1,下列結(jié)論正確的是( )
A.a(chǎn)bc<0
B.2a+b=0
C.4ac>b2
D.點(﹣2,0)在函數(shù)圖象上
【分析】利用二次函數(shù)的圖象與系數(shù)的關(guān)系可得出,a、b、c的正負(fù),進(jìn)而得出abc的正負(fù);利用對稱軸為直線x=1,可得出2a+b與0的關(guān)系;由拋物線與x軸的交點情況,可得出b2與4ac的大小關(guān)系;由拋物線與x軸的一個交點坐標(biāo)為(3,0),再結(jié)合對稱軸為直線x=1,可得出另一個交點坐標(biāo).
【解答】解:A:由二次函數(shù)的圖形可知:a>0,b<0,c<0,所以abc>0.故A錯誤.
B:因為二次函數(shù)的對稱軸是直線x=1,則=1,即2a+b=0.故B正確.
C:因為拋物線與x軸有兩個交點,所以b2﹣4ac>0,即4ac<b2.故C錯誤.
D:因為拋物線與x軸的一個交點坐標(biāo)為(3,0),且對稱軸為直線x=1,所以它與x軸的另一個交點的坐標(biāo)為(﹣1,0).故D錯誤.
故選:B.
4.(2023?東營)如圖,拋物線y=ax2+bx+c(a≠0)與x軸交于點A,B,與y軸交于點C,對稱軸為直線x=﹣1.若點A的坐標(biāo)為(﹣4,0),則下列結(jié)論正確的是( )
A.2a+b=0
B.4a﹣2b+c>0
C.x=2是關(guān)于x的一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的一個根
D.點(x1,y1),(x2,y2)在拋物線上,當(dāng)x1>x2>﹣1時,y1<y2<0
【分析】根據(jù)對稱軸判斷①,根據(jù)圖象特征判斷②,根據(jù)對稱軸及拋物線與x軸的交點判斷③,根據(jù)拋物線的性質(zhì)判斷④.
【解答】解:∵對稱軸為直線x=﹣1,
∴x=﹣=﹣1,
∴b=2a,
∴2a﹣b=0,故①錯誤,
∵對稱軸為直線x=﹣1,且點A的坐標(biāo)為(﹣4,0),
∴當(dāng)x=﹣2時,y=4a﹣2b+c<0,
∴4a﹣2b+c<0,故②錯誤,
∵拋物線與x軸交于(﹣4,0),對稱軸為直線x=﹣1,
∴拋物線與x軸的另一個交點為(2,0),
∴x=2是關(guān)于x的一元一次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的一個根,故③正確,
∵拋物線開口向上,對稱軸為直線x=﹣1,
∴當(dāng)x>﹣1時,y隨x的增大而增大,
∴當(dāng)x1>x2>﹣1時,y1>y2,故④錯誤,
故選:C.
5.(2023?恩施州)如圖,在平面直角坐標(biāo)系xOy中,O為坐標(biāo)原點,拋物線y=ax2+bx+c(a≠0)的對稱軸為x=1,與x軸的一個交點位于(2,0),(3,0)兩點之間.下列結(jié)論:
①2a+b>0;
②bc<0;
③a<﹣c;
④若x1,x2為方程ax2+bx+c=0的兩個根,則﹣3<x1?x2<0;
其中正確的有( )個.
A.1B.2C.3D.4
【分析】根據(jù)拋物線y=ax2+bx+c(a≠0)的對稱軸為直線x=1,可得b=﹣2a,2a+b=0,判斷①錯誤;由圖象可得a<0,b=﹣2a>0,c>0,知bc>0,判斷②錯誤;而x=3時y<0,知x=﹣1時,y<0,即a﹣b+c<0,可得a﹣(﹣2a)+c<0,a<﹣c,判斷③正確;由﹣1<x1<0,2<x2<3,可得﹣3<x1?x2<0,判斷④正確.
【解答】解:∵拋物線y=ax2+bx+c(a≠0)的對稱軸為直線x=1,
∴﹣=1,
∴b=﹣2a,
∴2a+b=0,故①錯誤;
∵拋物線開口向下,與y軸交于正半軸,
∴a<0,b=﹣2a>0,c>0,
∴bc>0,故②錯誤;
∵拋物線y=ax2+bx+c(a≠0)的對稱軸為直線x=1,x=3時y<0,
∴x=﹣1時,y<0,即a﹣b+c<0,
∴a﹣(﹣2a)+c<0,
∴a<﹣c,故③正確;
若x1,x2為方程ax2+bx+c=0的兩個根,由函數(shù)圖象與x軸交點可知﹣1<x1<0,2<x2<3,
∴﹣3<x1?x2<0,故④正確,
∴正確的有:③④,共2個,
故選:B.
6.(2023?菏澤)若一個點的縱坐標(biāo)是橫坐標(biāo)的3倍,則稱這個點為“三倍點”,如:A(1,3),B(﹣2,﹣6),C(0,0)等都是“三倍點”.在﹣3<x<1的范圍內(nèi),若二次函數(shù)y=﹣x2﹣x+c的圖象上至少存在一個“三倍點”,則c的取值范圍是( )
A.﹣≤c<1B.﹣4≤c<﹣3C.﹣≤c<6D.﹣4≤c<5
【分析】由題意得,三倍點所在的直線為y=3x,根據(jù)二次函數(shù)y=﹣x2﹣x+c的圖象上至少存在一個“三倍點”轉(zhuǎn)化為y=﹣x2﹣x+c和y=3x至少有一個交點,求Δ≥0,再根據(jù)x=﹣3和x=1時兩個函數(shù)值大小即可求出.
【解答】解:由題意得,三倍點所在的直線為y=3x,
在﹣3<x<1的范圍內(nèi),二次函數(shù)y=﹣x2﹣x+c的圖象上至少存在一個“三倍點”,
即在﹣3<x<1的范圍內(nèi),二次函數(shù)y=﹣x2﹣x+c和y=3x至少有一個交點,
令3x=﹣x2﹣x+c,整理得,x2+4x﹣c=0,
則Δ=b2﹣4ac=16+4c≥0,解得c≥﹣4,
把x=﹣3代入y=﹣x2﹣x+c得y=﹣6+c,代入y=3x得y=﹣9,
∴﹣9>﹣6+c,解得c<﹣3;
把x=1代入y=﹣x2﹣x+c得y=﹣2+c,代入y=3x得y=3,
∴3>﹣2+c,解得c<5,
綜上,c的取值范圍為:﹣4≤c<5.
故選:D.
7.(2023?廣安)如圖所示,二次函數(shù)y=ax2+bx+c(a、b、c為常數(shù),a≠0)的圖象與x軸交于點A(﹣3,0),B(1,0).有下列結(jié)論:①abc>0;②若點(﹣2,y1)和(﹣0.5,y2)均在拋物線上,則y1<y2;③5a﹣b+c=0;④4a+c>0.其中正確的有( )
A.1個B.2個C.3個D.4個
【分析】根據(jù)函數(shù)圖象開口向下可知a<0,根據(jù)左同右異可知b<0,再根據(jù)圖象與y軸交于正半軸可知c>0,然后即可判斷①;根據(jù)二次函數(shù)y=ax2+bx+c(a、b、c為常數(shù),a≠0)的圖象與x軸交于點A(﹣3,0),B(1,0),可以得到該函數(shù)的對稱軸,再根據(jù)二次函數(shù)的性質(zhì),即可判斷②;根據(jù)對稱軸可以得到a和b的關(guān)系,再根據(jù)x=1時,y=0,可以得到a+b+c=0,進(jìn)行變形即可判斷③;根據(jù)x=1時,y=0和a、b的關(guān)系,可以判斷④.
【解答】解:由圖象可得,
a<0,b<0,c>0,則abc>0,故①正確,符合題意;
∵二次函數(shù)y=ax2+bx+c(a、b、c為常數(shù),a≠0)的圖象與x軸交于點A(﹣3,0),B(1,0),
∴該函數(shù)的對稱軸為直線x==﹣1,
∴x=﹣0.5和x=﹣1.5對應(yīng)的函數(shù)值相等,當(dāng)x<﹣1時,y隨x的增大而增大,
∴若點(﹣2,y1)和(﹣0.5,y2)均在拋物線上,則y1<y2,故②正確,符合題意;
∵對稱軸是直線x==﹣1,
∴﹣=﹣1,
∴b=2a,
∵點(1,0)在該函數(shù)圖象上,
∴a+b+c=0,
∴a+2a+c=0,
即3a+c=0,
∴5a﹣b+c=5a﹣2a+c=3a+c=0,故③正確,符合題意;
∵a+b+c=0,a<0,
∴2a+b+c<0,
∴2a+2a+c<0,
即4a+c<0,故④錯誤,不符合題意;
故選:C.
8.(2023?南充)拋物線y=﹣x2+kx+k﹣與x軸的一個交點為A(m,0),若﹣2≤m≤1,則實數(shù)k的取值范圍是( )
A.≤k≤1B.k≤﹣或k≥1
C.﹣5≤k≤D.k≤﹣5或k≥
【分析】由拋物線y=﹣x2+kx+k﹣與x軸有交點,可得k2+4(k﹣)≥0,故k≤﹣5或k≥1;分兩種情況:①當(dāng)k≤﹣5時,可得﹣(﹣2)2﹣2k+k﹣≥0,②當(dāng)k≥1時,﹣(﹣2)2﹣2k+k﹣≤0,分別解不等式可得答案.
【解答】解:∵拋物線y=﹣x2+kx+k﹣與x軸有交點,
∴Δ≥0,即k2+4(k﹣)≥0,
∴k2+4k﹣5≥0,
解得:k≤﹣5或k≥1;
拋物線y=﹣x2+kx+k﹣對稱軸為直線x=,
①當(dāng)k≤﹣5時,拋物線對稱軸在直線x=﹣2左側(cè),此時拋物線y=﹣x2+kx+k﹣與x軸的一個交點為A(m,0),﹣2≤m≤1,如圖:
∴﹣(﹣2)2﹣2k+k﹣≥0,
解得:k≤﹣,
∴k≤﹣;
②當(dāng)k≥1時,拋物線對稱軸在直線x=右側(cè),此時拋物線y=﹣x2+kx+k﹣與x軸的一個交點為A(m,0),﹣2≤m≤1,如圖:
∴﹣(﹣2)2﹣2k+k﹣≤0,
解得:k≥﹣,
∴k≥1;
綜上所述,k≤﹣或k≥1;
故選:B.
9.(2023?聊城)已知二次函數(shù)y=ax2+bx+c(a≠0)的部分圖象如圖所示,圖象經(jīng)過點(0,2),其對稱軸為直線x=﹣1.下列結(jié)論:①3a+c>0;②若點(﹣4,y1),(3,y2)均在二次函數(shù)圖象上,則y1>y2;③關(guān)于x的一元二次方程ax2+bx+c=﹣1有兩個相等的實數(shù)根;④滿足ax2+bx+c>2的x的取值范圍為﹣2<x<0.其中正確結(jié)論的個數(shù)為( )
A.1個B.2個C.3個D.4個
【分析】由對稱軸為直線x=﹣1可得b=2a,再將x=1代入可判斷①,找出(﹣4,y1)關(guān)于直線x=﹣1對稱的點,再根據(jù)二次函數(shù)的性質(zhì)可判斷②,方程ax2+bx+c=﹣1的解可看做拋物線y=ax2+bx+c與直線y=﹣1的交點,找出交點個數(shù)可判斷③,不等式ax2+bx+c>2的解集可看做拋物線y=ax2+bx+c的圖象在直線y=2上方的部分,可判斷④.
【解答】解:∵對稱軸為直線x=﹣1.
∴b=2a,
∵當(dāng)x=1時,y=a+b+c<0,
∴3a+c<0,故①錯誤,
∵拋物線開口向下,
∴在對稱軸的右側(cè)y隨x的增大而減小,
∵(﹣4,y1)關(guān)于直線x=﹣1對稱的點為(2,y1),
又∵2<3,
∴y1>y2,故②正確,
方程ax2+bx+c=﹣1的解可看做拋物線y=ax2+bx+c與直線y=﹣1的交點,
由圖象可知拋物線y=ax2+bx+c與直線y=﹣1有兩個交點,
∴關(guān)于x的一元二次方程ax2+bx+c=﹣1有兩個不相等的實數(shù)根,故③錯誤,
不等式ax2+bx+c>2的解集可看做拋物線y=ax2+bx+c的圖象在直線y=2上方的部分,
∵(0,2)關(guān)于直線x=﹣1對稱的點為(﹣2,2),
∴x的取值范圍為﹣2<x<0,故④正確.
故選:B.
10.(2023?日照)在平面直角坐標(biāo)系xOy中,拋物線y=ax2+bx(a≠0),滿足,已知點(﹣3,m),(2,n),(4,t)在該拋物線上,則m,n,t的大小關(guān)系為( )
A.t<n<mB.m<t<nC.n<t<mD.n<m<t
【分析】根據(jù)已知可得a>0,所以拋物線開口向上,再根據(jù)﹣3a<b<﹣a,得<﹣<,再由點(﹣3,m),(2,n),(4,t)在該拋物線上,即可得m,n,t的大小關(guān)系.
【解答】解:∵3a+b>0,
∴2a+a+b>0,
∵a+b<0,
∴2a>0,
∴a>0,
∴拋物線開口向上,
∵﹣3a<b<﹣a,
∴<﹣<,
∵點(﹣3,m),(2,n),(4,t)在該拋物線上,
∴m,n,t的大小關(guān)系為:n<t<m.
故選:C.
11.(2023?遂寧)拋物線y=ax2+bx+c(a≠0)的圖象如圖所示,對稱軸為直線x=﹣2.下列說法:①abc<0;②c﹣3a>0;③4a2﹣2ab≥at(at+b)(t為全體實數(shù));④若圖象上存在點A(x1,y1)和點B(x2,y2),當(dāng)m<x1<x2<m+3時,滿足y1=y(tǒng)2,則m的取值范圍為﹣5<m<﹣2,其中正確的個數(shù)有( )
A.1個B.2個C.3個D.4個
【分析】①分別判斷a、b、c的符號,再判斷abc的符號;
②由對稱軸為直線x=﹣2,可知a與b的數(shù)量關(guān)系,消去b可得僅含a、c的解析式,找特定點可判斷c﹣3a的符號.
③用a與b的數(shù)量關(guān)系,可將原式化簡得到關(guān)于t的不等式,再用函數(shù)的性質(zhì)(t為全體實數(shù))判斷.
④利用二次函數(shù)的性質(zhì)及二次函數(shù)與一元二次方程的關(guān)系即可判斷.
【解答】解:①因圖象開口向下,可知:a<0;
又∵對稱軸為直線x=﹣2,
∴﹣=﹣2,整理得:b=4a,即a、b同號.
由圖象可知,當(dāng)x=4時,y<0,
又∵對稱軸為直線x=﹣2,可知:當(dāng)x=0時,y<0;
即c<0;
∴abc<0,故①正確.
②由①得:b=4a.
代入原解析式得:y=ax2+4ax+c;
由圖象可知,當(dāng)x=﹣1時,y>0.
即:a?(﹣1)2+4a?(﹣1)+c>0,
整理得:c﹣3a>0,故②正確.
③設(shè)4a2﹣2ab≥at(at+b)
則4a﹣2b≤at?t﹣bt,
兩邊+c得到4a﹣2b+c≤at?t﹣bt+c,
左側(cè)為x=﹣2時的函數(shù)值,右側(cè)為x=t時的函數(shù)值,
顯然不成立,
故③錯誤.
④由題意得,x1、x2是一元二次方程ax2+bx+c﹣y1=0的兩個根,
從圖象上看,因二次函數(shù)有對稱性,x1、x2關(guān)于x=﹣2對稱,
∴當(dāng)且僅當(dāng)m<﹣2<m+3時,存在點A(x1,y1)和點B(x2,y2),當(dāng)m<x1<x2<m+3時,滿足y1=y(tǒng)2,
即當(dāng)﹣5<m<﹣2時,滿足題設(shè),故④正確.
故本題選:C.
12.(2023?青島)如圖,二次函數(shù)y=ax2+bx+c的圖象與正比例函數(shù)y=kx的圖象相交于A,B兩點,已知點A的橫坐標(biāo)為﹣3,點B的橫坐標(biāo)為2,二次函數(shù)圖象的對稱軸是直線x=﹣1.下列結(jié)論:①abc<0;②3b+2c>0;③關(guān)于x的方程ax2+bx+c=kx的兩根為x1=﹣3,x2=2;④k=a.其中正確的是 ①③ .(只填寫序號)
【分析】依據(jù)題意,根據(jù)所給圖象可以得出a>0,c<0,再結(jié)合對稱軸x=﹣1,同時令ax2+bx+c=kx,從而由根與系數(shù)的關(guān)系,逐個判斷可以得解.
【解答】解:由圖象可得,a>0,c<0,又﹣=﹣1,
∴b>0.
∴abc<0.
∴①正確.
由題意,令ax2+bx+c=kx,
∴ax2+(b﹣k)x+c=0.
又二次函數(shù)y=ax2+bx+c的圖象與正比例函數(shù)y=kx的圖象相交于A,B兩點,已知點A的橫坐標(biāo)為﹣3,點B的橫坐標(biāo)為2,
∴ax2+(b﹣k)x+c=0的兩根之和為﹣3+2=﹣1,兩根之積為﹣3×2=﹣6.
∴﹣=﹣1,=﹣6.
∴6a+c=0.
又b=2a,
∴3b+c=0.
∴3b+2c=c<0.
∴②錯誤,③正確.
∵﹣=﹣1,b=2a,
∴k=a.
∴④錯誤.
故答案為:①③.
13.(2023?南京)已知二次函數(shù)y=ax2﹣2ax+3(a為常數(shù),a≠0).
(1)若a<0,求證:該函數(shù)的圖象與x軸有兩個公共點.
(2)若a=﹣1,求證:當(dāng)﹣1<x<0時,y>0.
(3)若該函數(shù)的圖象與x軸有兩個公共點(x1,0),(x2,0),且﹣1<x1<x2<4,則a的取值范圍是 a>3或a<﹣1 .
【分析】(1)證明b2﹣4ac>0即可解決問題.
(2)將a=﹣1代入函數(shù)解析式,進(jìn)行證明即可.
(3)對a>0和a<0進(jìn)行分類討論即可.
【解答】證明:(1)因為(﹣2a)2﹣4×a×3=4a2﹣12a,
又因為a<0,
所以4a<0,a﹣3<0,
所以4a2﹣12a=4a(a﹣3)>0,
所以該函數(shù)的圖象與x軸有兩個公共點.
(2)將a=﹣1代入函數(shù)解析式得,
y=﹣x2+2x+3=﹣(x﹣1)2+4,
所以拋物線的對稱軸為直線x=1,開口向下.
則當(dāng)﹣1<x<0時,
y隨x的增大而增大,
又因為當(dāng)x=﹣1時,y=0,
所以y>0.
(3)因為拋物線的對稱軸為直線x=,且過定點(0,3),
又因為該函數(shù)的圖象與x軸有兩個公共點(x1,0),(x2,0),且﹣1<x1<x2<4,
所以當(dāng)a>0時,
a﹣2a+3<0,
解得a>3,
故a>3.
當(dāng)a<0時,
a+2a+3<0,
解得a<﹣1,
故a<﹣1.
綜上所述,a>3或a<﹣1.
故答案為:a>3或a<﹣1.
14.(2023?杭州)設(shè)二次函數(shù)y=ax2+bx+1(a≠0,b是實數(shù)).已知函數(shù)值y和自變量x的部分對應(yīng)取值如下表所示:
(1)若m=4,
①求二次函數(shù)的表達(dá)式;
②寫出一個符合條件的x的取值范圍,使得y隨x的增大而減?。?br>(2)若在m,n,p這三個實數(shù)中,只有一個是正數(shù),求a的取值范圍.
【分析】(1)①利用待定系數(shù)法即可求得;
②利用二次函數(shù)的性質(zhì)得出結(jié)論;
(2)根據(jù)題意m≤0,由﹣=1,得出b=﹣2a,則二次函數(shù)為y=ax2﹣2ax+1,得出m=a+2a+1≤0,解得a≤﹣.
【解答】解:(1)①由題意得,
解得,
∴二次函數(shù)的表達(dá)式是y=x2﹣2x+1;
②∵y=x2﹣2x+1=(x﹣1)2,
∴拋物線開口向上,對稱軸為直線x=1,
∴當(dāng)x<1時,y隨x的增大而減?。?br>(2)∵x=0和x=2時的函數(shù)值都是1,
∴拋物線的對稱軸為直線x=﹣=1,
∴(1,n)是頂點,(﹣1,m)和(3,p)關(guān)于對稱軸對稱,
若在m,n,p這三個實數(shù)中,只有一個是正數(shù),則拋物線必須開口向下,且m≤0,
∵﹣=1,
∴b=﹣2a,
∴二次函數(shù)為y=ax2﹣2ax+1,
∴m=a+2a+1≤0,
∴a≤﹣.
【中考模擬練】
1.(2024?杭州一模)拋物線y=ax2+bx+c的頂點為A(2,m),且經(jīng)過點B(5,0),其部分圖象如圖所示,則下列結(jié)論正確的是( )
A.若拋物線經(jīng)過點(t,n),則必過點(t+4,n)
B.若點和(4,y2)都在拋物線上,則y1>y2
C.a(chǎn)﹣b+c>0
D.b+c=m
【分析】由拋物線開口和拋物線與y軸交點判斷①,由拋物線的對稱性及經(jīng)過點(5,0)可判斷②,由拋物線對稱軸為直線x=2可得b=﹣4a,由a﹣b+c=0可得c=﹣5a,從而判斷③,點C對稱點橫坐標(biāo)為4﹣t可判斷④.
【解答】解:A.∵拋物線經(jīng)過點C(t,n),
∴點C關(guān)于對稱軸對稱點(4﹣t,n)在拋物線上,
∴4﹣t為ax2+bx+c=n的一個根,A錯誤.
B.∵2﹣(﹣)=,4﹣2=2,
∴,
∵拋物線開口向下,
∴a<0,
∵y1<y2,
∴B錯誤;
∵拋物線頂點為A(2,m),
∴拋物線對稱軸為直線x=2,
∵拋物線過點(5,0),
∴由對稱性可得拋物線經(jīng)過點(﹣1,0),
∴a﹣b+c=0,C錯誤,
∵﹣=2,
∴b=﹣4a,
∴5a+c=0,
∴c=﹣5a,
∵(2,m)為拋物線頂點,
∴4a+2b+c=m,
∴4a﹣8a﹣5a=m,即9a+m=0,m=﹣9a
∴b+c=﹣9a=m,D正確,
故答案為:D.
2.(2024?雁塔區(qū)校級模擬)若拋物線y=x2﹣2x+m﹣1(m是常數(shù))的圖象只經(jīng)過第一、二、四象限,則m的取值范圍是( )
A.m>1B.m≥1C.1≤m<2D.m≤2
【分析】由y=x2﹣2x+m﹣1=(x﹣1)2+m﹣2可知拋物線開口向上,對稱軸為直線x=1,頂點為(1,m﹣2),根據(jù)題意得到,然后求出不等式組的解集即可.
【解答】解:∵y=x2﹣2x+m﹣1=(x﹣1)2+m﹣2,
∴拋物線開口向上,對稱軸為直線x=1,頂點為(1,m﹣2),
∵拋物線y=x2﹣2x+m﹣1(m是常數(shù))的圖象只經(jīng)過第一、二、四象限,
∴,
解得1≤m<2,
故選:C.
3.(2024?嶗山區(qū)一模)已知二次函數(shù)y=ax2+bx+c(a<0)的圖象與x軸的一個交點坐標(biāo)為(﹣2,0),對稱軸為直線x=1,下列結(jié)論中:①a﹣b+c>0;②若點(﹣3,y1),(2,y2),(6,y3)均在該二次函數(shù)圖象上,則y1<y3<y2;③方程ax2+bx+c+1=0的兩個實數(shù)根為x1,x2,且x1<x2,則x1<﹣2,x2>4;④若m為任意實數(shù),則am2+bm+c≤﹣9a.正確結(jié)論的序號為( )
A.①②④B.①③④C.②③④D.①③
【分析】依據(jù)題意,由拋物線經(jīng)過(﹣2,0),再結(jié)合二次函數(shù)的性質(zhì)可判斷①,由各點到拋物線對稱軸的距離大小可判斷從而判斷②,由拋物線的對稱性可得拋物線與x軸交點坐標(biāo),從而判斷③,由x=1時y取最大值可判斷④.
【解答】解:由題意,∵對稱軸是直線x=1,a<0,
∴當(dāng)x<1時,y隨x的增大而增大.
∵﹣2<﹣1,拋物線過點(﹣2,0),
∴當(dāng)x=﹣1時y=a﹣b+c>0,故①正確.
∵a<0,
∴拋物線開口向下.
又點(﹣3,y1),(2,y2),(6,y3)均在該二次函數(shù)圖象上,且點(6,y3)到對稱軸的距離最大,點(2,y2)到對稱軸的距離最小,
∴y3<y1<y2,②錯誤.
∵方程ax2+bx+c+1=0的兩實數(shù)根為x1,x2,
∴拋物線與直線y=﹣1的交點的橫坐標(biāo)為x1,x2.
由拋物線對稱性可得拋物線與x軸另一交點坐標(biāo)為(4,0),
∴拋物線與x軸交點坐標(biāo)為(﹣2,0),(4,0),
∵拋物線開口向下,x1<x2,
∴x1<﹣2,x2>4,故③正確.
∵﹣=1,
∴b=﹣2a.
∵4a﹣2b+c=0,
∴c=2b﹣4a=﹣8a,
∵拋物線的最大值為a+b+c,
∴若m為任意實數(shù),則am2+bm+c?a+b+c=a﹣2a﹣8a=﹣9a,
∴am2+bm+c?﹣9a,故④正確.
故選:B.
4.(2024?霍邱縣一模)已知拋物線y=mx2+nx﹣m,其中m為實數(shù).
(1)若拋物線經(jīng)過點(1,5),則n= 5 ;
(2)該拋物線經(jīng)過點A(2,﹣m),已知點B(1,﹣m),C(2,2),若拋物線與線段BC有交點,則m的取值范圍為 ﹣2≤m<0 .
【分析】(1)將(1,5)代入解析式求解.
(2)分類討論m>0,m<0兩種情況,將二次函數(shù)解析式化為頂點式,討論點B與頂點位置,點C與拋物線的位置關(guān)系,進(jìn)而求解.
【解答】解:(1)將(1,5)代入y=mx2+nx﹣m得,
5=m+n﹣m,
解得n=5,
故答案為:5.
(2)將點A(2,﹣m),代入y=mx2+nx﹣m得,
﹣m=4m+2n﹣m,
解得n=﹣2m,
∴y=mx2﹣2mx﹣m
=m(x﹣1)2﹣2m,
∴拋物線對稱軸為直線x=1,頂點坐標(biāo)為(1,﹣2m),
當(dāng)m>0時,拋物線開口向上,頂點在點B下方,
∵拋物線經(jīng)過(2,﹣m),
∴點C在拋物線上方,
∴拋物線與線段BC無交點,
當(dāng)m<0時,拋物線開口向下,
∵﹣2m>﹣m,
∴拋物線頂點在點B上方,
當(dāng)點C在拋物線上或拋物線上方時滿足題意,
即2≥﹣m,
解得m≥﹣2,
故答案為:﹣2≤m<0.
5.(2024?青島一模)如圖,二次函數(shù)y=ax2+bx+c的圖象與x軸交于點(3,0),對稱軸為直線x=1,下列結(jié)論:①abc<0;②4a﹣2b+c>0;③3a+c=0;④拋物線上有兩點M(x1,y1)和N(x2,y2),若x1<1<x2,且x1+x2>2,則y1>y2.其中正確的是 ①③④ .(只填寫序號)
【分析】依據(jù)題意,拋物線開口向下,從而a<0,又對稱軸是直線x=1,故﹣=1,則b=﹣2a>0,再結(jié)合拋物線交y軸正半軸,故可判斷①;由對稱軸是直線x=1,則當(dāng)x=﹣2時的函數(shù)值與x=4時函數(shù)值相等,又由圖象可得,當(dāng)x=4時,y<0,故當(dāng)x=﹣2時,y=4a﹣2b+c<0,故可以判斷②;由對稱性當(dāng)x=﹣1時的函數(shù)值與當(dāng)x=3的函數(shù)值相等,所以當(dāng)x=﹣1時,y=a﹣b+c=0,再結(jié)合b=﹣2a,則可判斷③正;由x1+x2>2,故>1,進(jìn)而可得M,N的中間位置在對稱軸的右側(cè),M離對稱軸近,N離對稱軸遠(yuǎn),又拋物線開口向下,進(jìn)而可以判斷④.
【解答】解:由題意,拋物線開口向下,
∴a<0.
又對稱軸是直線x=1,
∴﹣=1.
∴b=﹣2a>0.
又拋物線交y軸正半軸,
∴c>0.
∴abc<0,故①正確.
由對稱軸是直線x=1,
∴當(dāng)x=﹣2時的函數(shù)值與x=4時函數(shù)值相等.
又由圖象可得,當(dāng)x=4時,y<0.
∴當(dāng)x=﹣2時,y=4a﹣2b+c<0,故②錯誤.
由對稱性當(dāng)x=﹣1時的函數(shù)值與當(dāng)x=3的函數(shù)值相等,
∴當(dāng)x=﹣1時,y=a﹣b+c=0.
又b=﹣2a,
∴3a+c=0,故③正確.
由題意,∵x1+x2>2,
∴>1.
∴M,N的中間位置在對稱軸的右側(cè).
∴M離對稱軸近,N離對稱軸遠(yuǎn).
又拋物線開口向下,
∴y1>y2,故④正確.
故答案為:①③④.
6.(2024?余姚市一模)在平面直角坐標(biāo)系中,設(shè)二次函數(shù)y=ax2+bx﹣4a(a,b是常數(shù),a≠0).
(1)判斷該函數(shù)圖象與x軸的交點個數(shù),并說明理由;
(2)若該函數(shù)圖象的對稱軸為直線x=2,A(x1,m),B(x2,m)為該函數(shù)圖象上的任意兩點,其中x1<x2,求當(dāng)x1,x2為何值時,m=8a;
(3)若該函數(shù)圖象的頂點在第二象限,且過點(1,2),當(dāng)a<b時求3a+b的取值范圍.
【分析】(1)依據(jù)題意,求出Δ=b2﹣4a(﹣4a)=b2+16a2,進(jìn)而結(jié)合a≠0可以判斷Δ>0,即可求解;
(2)依據(jù)題意,也有對稱軸為直線x=2,可得b=﹣4a,從而y=ax2+bx﹣4a=ax2﹣4ax﹣4a,當(dāng)y1=y(tǒng)2=8a時,即y=ax2﹣4ax﹣4a=8a,然后計算即可求解;
(3)依據(jù)題意,由(1)知,函數(shù)圖象與x軸的交點個數(shù)為2且圖象的頂點在第二象限,則拋物線開口向下,即a<0,進(jìn)而求解.
【解答】解:(1)由題意得,Δ=b2﹣4a(﹣4a)=b2+16a2,
又a≠0,
∴a2>0.
∴16a2>0.
又對于任意的b都有b2≥0,
∴Δ=b2+16a2>0.
∴函數(shù)圖象與x軸的交點個數(shù)為2.
(2)∵x=2=﹣,
∴b=﹣4a.
∴拋物線表達(dá)式為y=ax2+bx﹣4a=ax2﹣4ax﹣4a,
當(dāng)y1=y(tǒng)2=8a時,即y=ax2﹣4ax﹣4a=8a,
解得x=6或﹣2,
則x1=﹣2,x2=6.
(3)將(1,2)代入拋物線表達(dá)式得:2=a+b﹣4a,則b=3a+2,
∵a<b,故a<3a+2,
∴解得a>﹣1.
∴拋物線的表達(dá)式為y=ax2+(3a+2)x﹣4a,
由(1)知,函數(shù)圖象與x軸的交點個數(shù)為2且圖象的頂點在第二象限,
∴拋物線開口向下,即a<0.
∴函數(shù)的對稱軸x=﹣=﹣﹣<0,
解得a<﹣,
∴﹣1<a<﹣.
∴﹣3<3a<﹣2.
故﹣1<3a+2<0,即﹣1<b<0.
∴﹣4<3a+b<﹣2.
∴3a+b的取值范圍:﹣4<3a+b<﹣2.
題型04 二次函數(shù)解析式的求法
【中考真題練】
1.(2023?上海)一個二次函數(shù)y=ax2+bx+c的頂點在y軸正半軸上,且其對稱軸左側(cè)的部分是上升的,那么這個二次函數(shù)的解析式可以是 y=﹣x2+1(答案不唯一) .
【分析】根據(jù)二次函數(shù)的圖象與系數(shù)的關(guān)系求解(答案不唯一).
【解答】解:由題意得:b=0,a<0,c>0,
∴這個二次函數(shù)的解析式可以是:y=﹣x2+1,
故答案為:y=﹣x2+1(答案不唯一).
2.(2023?寧波)如圖,已知二次函數(shù)y=x2+bx+c圖象經(jīng)過點A(1,﹣2)和B(0,﹣5).
(1)求該二次函數(shù)的表達(dá)式及圖象的頂點坐標(biāo).
(2)當(dāng)y≤﹣2時,請根據(jù)圖象直接寫出x的取值范圍.
【分析】(1)用待定系數(shù)法求出函數(shù)表達(dá)式,配成頂點式即可得頂點坐標(biāo);
(2)求出A關(guān)于對稱軸的對稱點坐標(biāo),由圖象直接可得答案.
【解答】解:(1)把A(1,﹣2)和B(0,﹣5)代入y=x2+bx+c得:

解得,
∴二次函數(shù)的表達(dá)式為y=x2+2x﹣5,
∵y=x2+2x﹣5=(x+1)2﹣6,
∴頂點坐標(biāo)為(﹣1,﹣6);
(2)如圖:
∵點A(1,﹣2)關(guān)于對稱軸直線x=﹣1的對稱點C(﹣3,﹣2),
∴當(dāng)y≤﹣2時,x的范圍是﹣3≤x≤1.
3.(2023?紹興)已知二次函數(shù)y=﹣x2+bx+c.
(1)當(dāng)b=4,c=3時,
①求該函數(shù)圖象的頂點坐標(biāo);
②當(dāng)﹣1≤x≤3時,求y的取值范圍;
(2)當(dāng)x≤0時,y的最大值為2;當(dāng)x>0時,y的最大值為3,求二次函數(shù)的表達(dá)式.
【分析】(1)先把解析式進(jìn)行配方,再求頂點;
(2)根據(jù)函數(shù)的增減性求解;
(3)根據(jù)函數(shù)的圖象和系數(shù)的關(guān)系,結(jié)合圖象求解.
【解答】解:(1)①∵b=4,c=3 時,
∴y=﹣x2+4x+3=﹣(x﹣2)2+7,
∴頂點坐標(biāo)為(2,7).
②∵﹣1≤x≤3中含有頂點(2,7),
∴當(dāng) x=2 時,y有最大值7,
∵2﹣(﹣1)>3﹣2,
∴當(dāng)x=﹣1 時,y有最小值為:﹣2,
∴當(dāng)﹣1≤x≤3時,﹣2≤y≤7.
(2)∵x≤0時,y的最大值為2;x>0時,y的最大值為3,
∴拋物線的對稱軸 在y軸的右側(cè),
∴b>0,
∵拋物線開口向下,x≤0時,y的最大值為2,
∴c=2,
又∵,
∴b=±2,
∵b>0,
∴b=2.
∴二次函數(shù)的表達(dá)式為 y=﹣x2+2x+2.
【中考模擬練】
1.(2023?思明區(qū)模擬)在平面直角坐標(biāo)系xOy中,拋物線的頂點是(1,3),當(dāng)x>1時,y隨x的增大而增大,則拋物線解析式可以是( )
A.y=﹣2(x+1)2+3B.y=2(x+1)2+3
C.y=﹣2(x﹣1)2+3D.y=2(x﹣1)2+3
【分析】根據(jù)題意可知拋物線開口向上,又知頂點為(1,3),根據(jù)拋物線的頂點式求解.
【解答】解:由題意得:拋物線的頂點是(1,3),開口向上,
故選:D.
2.(2023?海淀區(qū)校級一模)將二次函數(shù)y=x2﹣8x﹣1化成y=a(x﹣h)2+k的形式,結(jié)果為 y=(x﹣4)2﹣17 .
【分析】利用配方法把二次函數(shù)的一般式化為頂點式即可得解.
【解答】解:y=x2﹣8x﹣1=x2﹣8x+16﹣16﹣1=(x﹣4)2﹣17,
故答案為:y=(x﹣4)2﹣17.
3.(2024?梅縣區(qū)一模)已知一條拋物線的形狀、開口方向均與拋物線y=﹣2x2+9x相同,且它的頂點坐標(biāo)為(﹣1,6),則這條拋物線的解析式為 y=﹣2(x+1)2+6 .
【分析】先設(shè)頂點式y(tǒng)=a(x+1)2+6,然后根據(jù)二次函數(shù)的性質(zhì)確定a的值即可.
【解答】解:∵拋物線的頂點坐標(biāo)為(﹣1,6),
∴拋物線解析式可設(shè)為y=a(x+1)2+6,
∵拋物線y=a(x+1)2+6的形狀、開口方向均與拋物線y=﹣2x2+9x相同,
∴a=﹣2,
∴所求拋物線的解析式為y=﹣2(x+1)2+6.
故答案為:y=﹣2(x+1)2+6.
4.(2024?霍邱縣模擬)已知拋物線y=x2+bx+c(b,c為常數(shù)).
(1)若拋物線經(jīng)過點(0,3),(4,3),則拋物線的表達(dá)式為 y=x2﹣4x+3 ;
(2)在(1)的條件下,拋物線經(jīng)過點(m,k),(n,k),當(dāng)1≤n﹣m<8時,k的取值范圍為 ﹣≤k<15 .
【分析】(1)由拋物線 y=x2+bx+c (b,c為常數(shù))經(jīng)過點(0,3),(4,3),可得,解出b,c的值可得拋物線的表達(dá)式為 y=x2﹣4x+3;
(2)根據(jù)拋物線 y=x2﹣4x+3 經(jīng)過點(m,k),(n,k),知m,n 是關(guān)于 x2﹣4x+3﹣k=0 的兩個不相等的實數(shù)根,故m+n=4,mn=3﹣k,即可得n﹣m=,從而,解得:﹣≤k<15.
【解答】解:(1)∵拋物線 y=x2+bx+c (b,c為常數(shù))經(jīng)過點(0,3),(4,3),
∴,
解得,
∴拋物線的表達(dá)式為 y=x2﹣4x+3;
(2)∵拋物線 y=x2﹣4x+3 經(jīng)過點(m,k),(n,k),
∴當(dāng) y=k 時,m,n 是關(guān)于 x2﹣4x+3﹣k=0 的兩個不相等的實數(shù)根,
∴m+n=4,mn=3﹣k,
∴,
∵1≤n﹣m<8,
∴.
∴1≤4+4k<64,
解得:﹣≤k<15.
考點二:二次函數(shù)的圖象性質(zhì)應(yīng)用
二次函數(shù)圖象性質(zhì)的應(yīng)用主要體現(xiàn)在利用二次函數(shù)的頂點式求最值、利用點與二次函數(shù)圖象的關(guān)系解決與其他幾何圖形的結(jié)合問題、以及二次函數(shù)與一元二次方程和不等式的關(guān)系等。
題型01 二次函數(shù)的最值
【中考真題練】
1.(2023?杭州)設(shè)二次函數(shù)y=a(x﹣m)(x﹣m﹣k)(a>0,m,k是實數(shù)),則( )
A.當(dāng)k=2時,函數(shù)y的最小值為﹣a
B.當(dāng)k=2時,函數(shù)y的最小值為﹣2a
C.當(dāng)k=4時,函數(shù)y的最小值為﹣a
D.當(dāng)k=4時,函數(shù)y的最小值為﹣2a
【分析】令y=0,求出二次函數(shù)與x軸的交點坐標(biāo),繼而求出二次函數(shù)的對稱軸,再代入二次函數(shù)解析式即可求出頂點的縱坐標(biāo),最后代入k的值進(jìn)行判斷即可.
【解答】解:令y=0,則(x﹣m)(x﹣m﹣k)=0,
∴x1=m,x2=m+k,
∴二次函數(shù)y=a(x﹣m)(x﹣m﹣k)與x軸的交點坐標(biāo)是(m,0),(m+k,0),
∴二次函數(shù)的對稱軸是:直線,
∵a>0,
∴y有最小值,
當(dāng)時,y最小,
即,
當(dāng)k=2時,函數(shù)y的最小值為;
當(dāng)k=4時,函數(shù)y的最小值為,
故選:A.
2.(2023?蘭州)已知二次函數(shù)y=﹣3(x﹣2)2﹣3,下列說法正確的是( )
A.對稱軸為直線x=﹣2B.頂點坐標(biāo)為(2,3)
C.函數(shù)的最大值是﹣3D.函數(shù)的最小值是﹣3
【分析】利用二次函數(shù)的性質(zhì)進(jìn)行判斷即可.
【解答】解:二次函數(shù)y=﹣3(x﹣2)2﹣3的圖象的開口向下,對稱軸為直線x=2,頂點坐標(biāo)為(2,﹣3),
x=2時,y有最大值為y=﹣3,
故選:C.
3.(2023?陜西)在平面直角坐標(biāo)系中,二次函數(shù)y=x2+mx+m2﹣m(m為常數(shù))的圖象經(jīng)過點(0,6),其對稱軸在y軸左側(cè),則該二次函數(shù)有( )
A.最大值5B.最大值C.最小值5D.最小值
【分析】將(0,6)代入二次函數(shù)解析式,進(jìn)而得出m的值,再利用對稱軸在y軸左側(cè),得出m=3,再利用公式法求出二次函數(shù)最值.
【解答】解:由題意可得:6=m2﹣m,
解得:m1=3,m2=﹣2,
∵二次函數(shù)y=x2+mx+m2﹣m,對稱軸在y軸左側(cè),
∴m>0,
∴m=3,
∴y=x2+3x+6,
∴二次函數(shù)有最小值為:==.
故選:D.
4.(2023?泰安)二次函數(shù)y=﹣x2﹣3x+4的最大值是 .
【分析】將二次函數(shù)解析式變形為頂點式,利用二次函數(shù)的性質(zhì),即可解決最值問題.
【解答】解:y=﹣x2﹣3x+4=﹣(x+)2+.
∵a=﹣1<0,
∴當(dāng)x=﹣時,y取得最大值,最大值=.
故答案為:.
5.(2023?紹興)在平面直角坐標(biāo)系xOy中,一個圖形上的點都在一邊平行于x軸的矩形內(nèi)部(包括邊界),這些矩形中面積最小的矩形稱為該圖形的關(guān)聯(lián)矩形.例如:如圖,函數(shù)y=(x﹣2)2(0≤x≤3)的圖象(拋物線中的實線部分),它的關(guān)聯(lián)矩形為矩形OABC.若二次函數(shù)圖象的關(guān)聯(lián)矩形恰好也是矩形OABC,則b= 或﹣ .
【分析】根據(jù)題意求得點A(3,0),B(3,4),C(0,4),然后分兩種情況,利用待定系數(shù)法求出解析式即可.
【解答】解:由y=(x﹣2)2(0≤x≤3),當(dāng)x=0時,y=4,
∴C(0,4),
∵A(3,0),四邊形ABCO是矩形,
∴B(3,4),
①當(dāng)拋物線經(jīng)過O、B時,將點O(0,0),B(3,4)代入y=x2+bx+c(0≤x≤3)得
,
解得b=;
②當(dāng)拋物線經(jīng)過A、C時,將點A(3,0),C(0,4)代入y=x2+bx+c(0≤x≤3)得
,
解得b=﹣,
綜上所述,b=或b=﹣,
故答案為:或﹣,
【中考模擬練】
1.(2024?浙江模擬)已知:,,m+n=2,則下列說法中正確的是( )
A.n有最大值4,最小值1
B.n有最大值3,最小值
C.n有最大值3,最小值1
D.n有最大值3,最小值
【分析】依據(jù)題意,由m+n=2,從而n=2﹣m=﹣(a﹣1)2+3,進(jìn)而根據(jù)二次函數(shù)的性質(zhì)可得,﹣≤n≤3,再結(jié)合1≤b≤4,可得1≤n≤4,最后可得n的范圍,故可判斷得解.
【解答】解:由題意,∵m+n=2,
∴n=2﹣m=2﹣(a2﹣a﹣)=﹣a2+a+=﹣(a﹣1)2+3.
又當(dāng)a=0時,n=;a=4時,n=﹣;a=1時,n取最大值為3.
∴當(dāng)0≤a≤4時,﹣≤n≤3.
∵1≤b≤4,
∴≤≤1.
∴1≤≤4.
∴1≤n≤4.
又﹣≤n≤3,
∴1≤n≤3.
∴n有最大值3,最小值1.
故選:C.
2.(2024?全椒縣一模)若a≥0,b≥0,且2a+b=2,2a2﹣4b的最小值為m,最大值為n,則m+n=( )
A.﹣14B.﹣6C.﹣8D.2
【分析】先用a表示b,然后代入2a2﹣4b中,利用配方法進(jìn)行配方,再根據(jù)a≥0,b≥0確定a的取值范圍,根據(jù)二次函數(shù)的增減性確定m,n的值,即可得出答案.
【解答】解:∵2a+b=2,
∴b=2﹣2a,
設(shè)y=2a2﹣4b
=2a2﹣4(2﹣2a)
=2a2+8a﹣8
=2(a2+4a﹣4)
=2(a2+4a+4﹣8)
=2[(a+2)2﹣8]
=2(a+2)2﹣16,
∵a≥0,b≥0,
∴,
解得:0≤a≤1,
∵2>0,
∴拋物線開口向上,對稱軸為a=﹣2,
當(dāng)a>﹣2時,y隨a的增大而增大,
當(dāng)a=0時,y最小,即m=2×22﹣16=﹣8,
當(dāng)a=1時,y最大,即n=2×32﹣16=2,
∴m+n=﹣8+2=﹣6.
故選:B.
3.(2023?衢江區(qū)三模)在平面直角坐標(biāo)系中,過點P(0,p)的直線AB交拋物線y=x2于A,B兩點,已知A(a,b),B(c,a),且a<c,則下列說法正確的是( )
A.當(dāng)ac>0且a+c=1時,p有最小值
B.當(dāng)ac>0且a+c=1時,p有最大值
C.當(dāng)ac<0且c﹣a=1時,p有最小值
D.當(dāng)ac<0且c﹣a=1時,p有最大值
【分析】設(shè)直線y=kx+p,聯(lián)立直線與拋物線解析式得出a,c是方程x2﹣kx﹣p=0的兩根,進(jìn)而根據(jù)a<c,得出B(c,a)在y=x的下方,得出0<c≤1,則0<a≤1,即可得出ac>0,進(jìn)而結(jié)合選項,進(jìn)行判斷即可求解.
【解答】解:依題意,過點P(0,p)的直線AB交拋物線y=x2于A(a,b),B(c,a)兩點,設(shè)直線y=kx+p,
聯(lián)立
即x2﹣kx﹣p=0,
∴a,c是方程x2﹣kx﹣p=0的兩根,
即ac=﹣p,a+c=k,
∵a<c,
∴B(c,a)在y=x的下方,
聯(lián)立,
解得:或,
∴0<c≤1,
∵B(c,a)在拋物線上,則a=c2,
∴0<a≤1,
∴ac>0,
當(dāng)ac>0且a+c=1,
∴x2﹣x﹣p=0,
∴p=x2﹣x有最小值,
故選:A.
4.(2024?雁塔區(qū)校級模擬)如圖,在四邊形ABCD中,,∠B=60°,∠D=120°,當(dāng)四邊形ABCD面積最大時,作AE平分該四邊形ABCD面積交BC于點E,則此時線段BE的長為 .
【分析】依據(jù)題意,連接AC,過點A作AF⊥BC于點F,由AB=BC=4,∠B=60°,得出△ABC是等邊三角形,由等邊三角形的性質(zhì)求出AC=4,BF=2,當(dāng)AD=CD時,△ADC的面積最大,此時,四邊形ABCD的面積最大,過點D作DG⊥AC于點G,則AG=2,進(jìn)而求出S△ADC=4,S△ABE=3BE,S△AEC=3(BC﹣BE),由AE平分四邊形ABCD的面積,得出3BE=3(4﹣BE)+4,即可求出BE值.
【解答】解:如圖,連接AC,過點A作AF⊥BC于點F,
∵AB=BC=4,∠B=60°,
∴△ABC是等邊三角形,
∴AC=BC=4,BF=BC=2.
當(dāng)AD=CD時,△ADC的面積最大,此時,四邊形ABCD的面積最大,
過點D作DG⊥AC于點G,則AG=AC=2.
∵∠D=120°,
∴∠DAG=30°.
∴DG==2.
∴S△ADC=?AC?DG=×4×2=4.
∵sinB=,
∴AF=AB?sin60°=4×=6.
∴S△ABE=?BE?AF=×BE×6=3BE.
S△AEC=?EC?AF=×(BC﹣BE)×6=3(4﹣BE).
∵AE平分四邊形ABCD的面積,
∴S△ABE=S△AEC+S△ADC.
∴3BE=3(4﹣BE)+4.
∴BE=.
故答案為:.
5.(2024?陽新縣一模)已知二次函數(shù)y=﹣9x2﹣6ax﹣a2+2a,當(dāng)﹣≤x≤,y有最大值為﹣3,則a的值為 2+或﹣ .
【分析】先計算二次函數(shù)的對稱軸,再分三種情況進(jìn)行討論:
①當(dāng)﹣≤﹣時,即a≥1,如圖1,確定當(dāng)﹣≤x≤,y隨x的增大而減小,得當(dāng)x=﹣時,y=﹣3,代入可得a的值;
②當(dāng)﹣<﹣<時,即﹣1<a<1,如圖2,同理可得a的值;
③當(dāng)﹣≥時,即a≤﹣1,如圖3,同理可得a的值.
【解答】解:對稱軸:x=﹣=﹣,
分三種情況:
①當(dāng)﹣≤﹣時,即a≥1,如圖1,
當(dāng)﹣≤x≤,y隨x的增大而減小,
∴當(dāng)x=﹣時,y=﹣3,
代入y=﹣9x2﹣6ax﹣a2+2a中,得:﹣3=﹣1+2a﹣a2+2a,
解得:a1=2+,a2=2﹣(舍);
②當(dāng)﹣<﹣<時,即﹣1<a<1,如圖2,
當(dāng)x=﹣時,y=﹣3,
代入y=﹣9x2﹣6ax﹣a2+2a中,得:﹣3=﹣a2+2a2﹣a2+2a,
解得:a=﹣(舍),
③當(dāng)﹣≥時,即a≤﹣1,如圖3,
當(dāng)﹣≤x≤,y隨x的增大而增大,
∴當(dāng)x=時,y=﹣3,
代入y=﹣9x2﹣6ax﹣a2+2a中,得:﹣3=﹣1﹣2a﹣a2+2a,
解得:a1=﹣,a2=(舍);
故答案為:2+或﹣.
6.(2024?渠縣校級一模)如圖,在Rt△ABC,∠C=90°,AC=6cm,BC=4cm,點P在邊AC上,從點A向點C移動,點Q在邊CB上,從點C向點B移動.若點P,Q均以1cm/s的速度同時出發(fā),且當(dāng)一點移動到終點時,另一點也隨之停止,連接PQ,則線段PQ的最小值是 厘米 .
【分析】設(shè)移動時間為t s,用含t的代數(shù)式表示出PC,QC,在Rt△PCQ中,根據(jù)勾股定理,列出PQ關(guān)于t的代數(shù)式,應(yīng)用配方的方法,即可求出線段PQ的最小值,
【解答】解:設(shè)移動時間為t s,則,PC=6﹣t,QC=t,
在Rt△PCQ中,,
整理得:,
當(dāng)t=3時,PQ取得最小值,此時,
故答案為:厘米.
7.(2024?浙江模擬)已知二次函數(shù)y=x2﹣2kx+k﹣2的圖象過點(5,5).
(1)求二次函數(shù)的表達(dá)式.
(2)若A(x1,y1)和B(x2,y2)都是二次函數(shù)圖象上的點,且x1+2x2=2,求y1+y2的最小值.
(3)若點P(a,n)和Q(b,n+2)都在二次函數(shù)的圖象上,且a<b.對于某一個實數(shù)n,若b﹣a的最小值為1,則b﹣a的最大值為多少?
【分析】(1)利用待定系數(shù)法即可求解;
(2)根據(jù)圖象上點的坐標(biāo)特征得出y1+y2=﹣4x1+﹣4x2,由x1+2x2=2可知x1=2﹣2x2,即可求得y1+y2=﹣4x1+﹣4x2=5(x2﹣)2﹣,利用二次函數(shù)的性質(zhì)即可求得最小值;
(3)由題意可知當(dāng)點P(a,n)和Q(b,n+2)在對稱軸的同側(cè)時b﹣a的值最小,當(dāng)點P(a,n)和Q(b,n+2)在異側(cè)是b﹣a的值最大,據(jù)此求解即可.
【解答】解:(1)∵二次函數(shù)y=x2﹣2kx+k﹣2的圖象過點(5,5),
∴5=25﹣10k+k﹣2,
∴k=2,
∴二次函數(shù)的表達(dá)式為y=x2﹣4x;
(2)∵A(x1,y1)和B(x2,y2)都是二次函數(shù)圖象上的點,
∴y1=﹣4x1,y2=﹣4x2,
∴y1+y2=﹣4x1+﹣4x2,
∵x1+2x2=2,
∴x1=2﹣2x2,
∴y1+y2
=﹣4x1+﹣4x2
=(2﹣2x2)2﹣4(2﹣2x2)+﹣4x2
=5﹣4x2﹣4
=5(x2﹣)2﹣,
∵5>0,
∴y1+y2的最小值是﹣;
(3)∵拋物線y=x2﹣4x=(x﹣2)2﹣4,
∴t圖象開口向上,對稱軸為直線x=2,
∵點P(a,n)和Q(b,n+2)都在二次函數(shù)的圖象上,且a<b.對于某一個實數(shù)n,若b﹣a的最小值為1,
∴點P(a,n)和Q(b,n+2)在對稱軸的右側(cè),此時b﹣a=1,則b=a+1,
∴a2﹣4a=n①,(a+1)2﹣4(a+1)=n+2②,
②﹣①得a=,
∴b=a+1=,
∴此時點P(,n)和Q(,n+2),
當(dāng)點P是點(,n)的對稱點時,則b﹣a的值最大,
∵對稱軸為直線x=2,
∴點(,n)的對稱點為(,n),
∴此時a=,
∴b﹣a的最大值為:﹣=2.
題型02 二次函數(shù)圖象上點的坐標(biāo)特征
【中考真題練】
1.(2023?衢州)已知二次函數(shù)y=ax2﹣4ax(a是常數(shù),a<0)的圖象上有A(m,y1)和B(2m,y2)兩點.若點A,B都在直線y=﹣3a的上方,且y1>y2,則m的取值范圍是( )
A.B.C.D.m>2
【分析】根據(jù)已知條件列不等式即可得到結(jié)論.
【解答】解:∵a<0,
∴y=﹣3a>0,
∵A(m,y1)和B(2m,y2)兩點都在直線y=﹣3a的上方,且y1>y2,
∴4am2﹣8am>﹣3a,
∴4m2﹣8m+3<0,
∴<m<①,
∵二次函數(shù)y=ax2﹣4ax(a是常數(shù),a<0)的圖象上有A(m,y1)和B(2m,y2)兩點.
∴am2﹣4am>4am2﹣8am,
∴3am2<4am,
∵a<0,m>0,
∴am<0,
∴m>②,
由①②得<m<.
故選:C.
2.(2023?廣東)如圖,拋物線y=ax2+c經(jīng)過正方形OABC的三個頂點A,B,C,點B在y軸上,則ac的值為( )
A.﹣1B.﹣2C.﹣3D.﹣4
【分析】過A作AH⊥x軸于H,根據(jù)正方形的性質(zhì)得到∠AOB=45°,得到AH=OH,利用待定系數(shù)法求得a、c的值,即可求得結(jié)論.
【解答】解:過A作AH⊥x軸于H,
∵四邊形ABCO是正方形,
∴∠AOB=45°,
∴∠AOH=45°,
∴AH=OH,
設(shè)A(m,m),則B(0,2m),
∴,
解得am=﹣1,m=,
∴ac的值為﹣2,
故選:B.
3.(2023?南充)若點P(m,n)在拋物線y=ax2(a≠0)上,則下列各點在拋物線y=a(x+1)2上的是( )
A.(m,n+1)B.(m+1,n)C.(m,n﹣1)D.(m﹣1,n)
【分析】根據(jù)二次函數(shù)圖象上點的坐標(biāo)特征,把點P(m,n)代入y=ax2(a≠0)即可求出n=am2,然后將四個選項中的坐標(biāo)代入y=a(x+1)2中,看兩邊是否相等,即可判斷該點是否在拋物線上.
【解答】解:∵點P(m,n)在拋物線y=ax2(a≠0)上,
∴n=am2,
把x=m代入y=a(x+1)2得a(m+1)2≠n+1,故點(m,n+1)不在拋物線y=a(x+1)2上,故A不合題意;
把x=m+1代入y=a(x+1)2得a(m+2)2≠n,故點(m+1,n)不在拋物線y=a(x+1)2上,故B不合題意;
把x=m代入y=a(x+1)2得a(m+1)2≠n﹣1,故點(m,n﹣1)不在拋物線y=a(x+1)2上,故C不合題意;
把x=m﹣1代入y=a(x+1)2得a(m﹣1+1)2=am2=n,故點(m﹣1,n)在拋物線y=a(x+1)2上,D符合題意;
故選:D.
4.(2023?十堰)已知點A(x1,y1)在直線y=3x+19上,點B(x2,y2),C(x3,y3)在拋物線y=x2+4x﹣1上,若y1=y(tǒng)2=y(tǒng)3,x1<x2<x3,則x1+x2+x3的取值范圍是( )
A.﹣12<x1+x2+x3<﹣9B.﹣8<x1+x2+x3<﹣6
C.﹣9<x1+x2+x3<0D.﹣6<x1+x2+x3<1
【分析】求得直線與拋物線的交點的橫坐標(biāo),把拋物線的頂點縱坐標(biāo)代入直線解析式,求得對應(yīng)的x的值,即可求得x1取值范圍,根據(jù)拋物線的對稱性求得x2+x3=﹣4,從而求得x1+x2+x3的取值范圍.
【解答】解:令3x+19=x2+4x﹣1,整理得x2+x﹣20=0,
解得x1=﹣5,x2=4,
∴直線y=3x+19與拋物線的交點的橫坐標(biāo)為﹣5,4,
∵y=x2+4x﹣1=(x+2)2﹣5,
∴拋物線開口向上,對稱軸為直線x=﹣2,頂點為(﹣2,﹣5),
把y=﹣5代入y=3x+19,解得x=﹣8,
若y1=y(tǒng)2=y(tǒng)3,x1<x2<x3,則﹣8<x1<﹣5,x2+x3=﹣4,
∴﹣12<x1+x2+x3<﹣9,
故選:A.
5.(2023?濟(jì)南)定義:在平面直角坐標(biāo)系中,對于點P(x1,y1),當(dāng)點Q(x2,y2)滿足2(x1+x2)=y(tǒng)1+y2時,稱點Q(x2,y2)是點P(x1,y1)的“倍增點”.已知點P1(1,0),有下列結(jié)論:
①點Q1(3,8),Q2(﹣2,﹣2)都是點P1的“倍增點”;
②若直線y=x+2上的點A是點P1的“倍增點”,則點A的坐標(biāo)為(2,4);
③拋物線y=x2﹣2x﹣3上存在兩個點是點P1的“倍增點”;
④若點B是點P1的“倍增點”,則P1B的最小值是;
其中,正確結(jié)論的個數(shù)是( )
A.1B.2C.3D.4
【分析】依據(jù)題意,由“倍增點”的意義進(jìn)行計算進(jìn)而判斷①;設(shè)滿足題意得“倍增點”A為(x,x+2),從而可以求得A(0,2),進(jìn)而可以判斷②;設(shè)拋物線上的“倍增點”為(x,x2﹣2x﹣3),從而建立方程求得解,可以判斷③;設(shè)B(x,y),再由倍增點的意義得出y=2(x+1),再利用兩點間的距離公式表示出P1B,然后利用配方可以判斷④,從而可以得解.
【解答】解:依據(jù)題意,由“倍增點”的意義,
∵2(1+3)=8+0,2(1﹣2)=﹣2+0,
∴點Q1(3,8),Q2(﹣2,﹣2)都是點P1的“倍增點”.
∴①正確.
對于②,由題意,可設(shè)滿足題意得“倍增點”A為(x,x+2),
∴2(x+1)=x+2+0.
∴x=0.
∴A(0,2).
∴②錯誤.
對于③,可設(shè)拋物線上的“倍增點”為(x,x2﹣2x﹣3),
∴2(x+1)=x2﹣2x﹣3.
∴x=5或﹣1.
∴此時滿足題意的“倍增點”有(5,12),(﹣1,0)兩個.
∴③正確.
對于④,設(shè)B(x,y),
∴2(x+1)=y(tǒng)+0.
∴y=2(x+1).
∴P1B===.
∴當(dāng)x=﹣時,P1B有最小值為.
∴④正確.
故選:C.
6.(2023?岳陽)若一個點的坐標(biāo)滿足(k,2k),我們將這樣的點定義為“倍值點”.若關(guān)于x的二次函數(shù)y=(t+1)x2+(t+2)x+s(s,t為常數(shù),t≠﹣1)總有兩個不同的倍值點,則s的取值范圍是( )
A.s<﹣1B.s<0C.0<s<1D.﹣1<s<0
【分析】將(k,2k)代入二次函數(shù),得(t+1)k2+tk+s=0,是關(guān)于k的二次方程.若它總有兩個不同的實根,必有Δ=t2﹣4s(t+1)>0.t2﹣4s(t+1)是關(guān)于t的一元二次方程,其圖象開口向上,若它恒大于0,則與x軸無交點,故有Δ=(4s)2+16s=16s2+16s<0,解此一元二次不等式即可.
【解答】解:將(k,2k)代入二次函數(shù),得2k=(t+1)k2+(t+2)k+s,整理得(t+1)k2+tk+s=0.
∵(t+1)k2+tk+s=0是關(guān)于k的一元二次方程,總有兩個不同的實根,
∴Δ=t2﹣4s(t+1)>0.
令f(t)=t2﹣4s(t+1)=t2﹣4st﹣4s
∵f(t)>0,
∴Δ=(4s)2+16s=16s2+16s<0,
即Δ=s(s+1)<0,解得0>s>﹣1.
故選:D.
7.(2023?麗水)已知點(﹣m,0)和(3m,0)在二次函數(shù)y=ax2+bx+3(a,b是常數(shù),a≠0)的圖象上.
(1)當(dāng)m=﹣1時,求a和b的值;
(2)若二次函數(shù)的圖象經(jīng)過點A(n,3)且點A不在坐標(biāo)軸上,當(dāng)﹣2<m<﹣1時,求n的取值范圍;
(3)求證:b2+4a=0.
【分析】(1)當(dāng)m=﹣1時,二次函數(shù)y=ax2+bx+3圖象過點(1,0)和(﹣3,0),用待定系數(shù)法可得a的值是﹣1,b的值是﹣2;
(2)y=ax2+bx+3圖象過點(﹣m,0)和(3m,0),可知拋物線的對稱軸為直線x=m,而y=ax2+bx+3的圖象過點A(n,3),(0,3),且點A不在坐標(biāo)軸上,可得m=,根據(jù)﹣2<m<﹣1,即得﹣4<n<﹣2;
(3)由拋物線過(﹣m,0),(3m,0),可得﹣=m,b=﹣2am,把 (﹣m,0),(3m,0)代入y=ax2+bx+3變形可得am2+1=0,故b2+4a=(﹣2am)2+4a=4a(am2+1)=4a×0=0.
【解答】(1)解:當(dāng)m=﹣1時,二次函數(shù)y=ax2+bx+3圖象過點(1,0)和(﹣3,0),
∴,
∴解得,
∴a的值是﹣1,b的值是﹣2;
(2)解:∵y=ax2+bx+3圖象過點(﹣m,0)和(3m,0),
∴拋物線的對稱軸為直線x=m,
∵y=ax2+bx+3的圖象過點A(n,3),(0,3),且點A不在坐標(biāo)軸上,
∴由圖象的對稱性得n=2m,
∴m=,
∵﹣2<m<﹣1,
∴﹣2<<﹣1,
∴﹣4<n<﹣2;
(3)證明:∵拋物線過(﹣m,0),(3m,0),
∴拋物線對稱軸為直線x==m,
∴﹣=m,
∴b=﹣2am,
把(﹣m,0),(3m,0)代入y=ax2+bx+3得:
,
①×3+②得:12am2+12=0,
∴am2+1=0,
∴b2+4a=(﹣2am)2+4a=4a(am2+1)=4a×0=0.
【中考模擬練】
1.(2024?韓城市一模)已知二次函數(shù)y=ax2+4ax+c(a>0)圖象上的兩點(﹣5,y1)和(x2,y2),若y1>y2,則x2的取值范圍是( )
A.x2>﹣5B.x2<﹣2C.﹣5<x2<1D.﹣5<x2<﹣2
【分析】由y=ax2+4ax+c可知圖象開口向下,求出對稱軸,圖象上的點到對稱軸的距離越遠(yuǎn),縱坐標(biāo)越?。?br>【解答】解:∵二次函數(shù)的解析式為y=ax2+4ax+c,a>0,
∴函數(shù)圖象開口向上,對稱軸為x=﹣=﹣2,
∵y1>y2,
∴A(﹣5,y1)到對稱軸的距離分別為:3,
∵函數(shù)圖象開口向上,
∴圖象上的點到對稱軸的距離越遠(yuǎn),縱坐標(biāo)越大,即函數(shù)值越大,
∴|x2﹣(﹣2)|<3,
∴﹣5<x2<1
故選:C.
2.(2024?秀峰區(qū)校級模擬)二次函數(shù)(m為常數(shù))的圖象經(jīng)過點,,C(0,y3),則y1,y2,y3的大小關(guān)系是( )
A.y1<y2<y3B.y1<y3<y2C.y2<y1<y3D.y3<y2<y1
【分析】由拋物線解析式可知,拋物線的對稱軸為x=﹣1,圖象開口向下,然后根據(jù)二次函數(shù)的對稱性和增減性即可得出結(jié)論.
【解答】解:∵y=﹣x2﹣x+n,
∴拋物線開口向上,對稱軸為直線x=﹣=﹣1,
∵二次函數(shù)y=﹣x2﹣x+n的圖象經(jīng)過A(,y1)、B(﹣,y2)、C(0,y3)三點,
∴B(,y2)關(guān)于對稱軸的對稱點為(﹣2,y2),
∵﹣2<0<,
∴y1<y3<y2
故選:B.
3.(2024?龍湖區(qū)一模)如圖,在正方形ABCD中,點B、D的坐標(biāo)分別是(﹣1,﹣2)、(1,2),點C在拋物線y=﹣x2+bx的圖象上,則b的值是( )
A.﹣B.C.﹣D.
【分析】作MN⊥x軸,BM⊥MN于M,DN⊥MN于N,利用三角形全等的即可得出C點坐標(biāo),代入y=﹣x2+bx即可得出b的值.
【解答】解:作MN⊥x軸,BM⊥MN于M,DN⊥MN于N,
∵四邊形ABCD是正方形,
∴∠ACD=90°,BC=DC,
∴∠BCM+∠DCN=90°=∠BCM+∠CBM,
∴∠DCN=∠CBM,
∵∠BMC=∠CND=90°,
∴△CBM≌△DCN(AAS),
∴CN=BM,DN=CM,
設(shè)C(a,b),
∵點B、D的坐標(biāo)分別是(﹣1,﹣2)、(1,2),
∴,解得,
∴C(2,﹣1),
∵點C在拋物線y=﹣x2+bx的圖象上,
∴﹣1=﹣×4+2b,
∴b=,
故選:D.
4.在平面直角坐標(biāo)系中,對點M(a,b)和點M′(a,b′)給出如下定義:若b′=,則稱點M′(a,b′)是點M(a,b)的伴隨點.如:點A(1,﹣2)的伴隨點是A′(1,﹣6),B(﹣1,﹣2)的伴隨點是B′(﹣1,2).若點Q(m,n)在二次函數(shù)y=x2﹣4x﹣2的圖象上,則當(dāng)﹣2≤m<5時,其伴隨點Q′(m,n′)的縱坐標(biāo)n′的值不可能是( )
A.﹣10B.﹣1C.1D.10
【分析】先根據(jù)二次函數(shù)的性質(zhì)求出當(dāng)﹣2≤m<0時,﹣2<n≤10,當(dāng)0≤m<5時,﹣6≤n<3 進(jìn)而根據(jù)定義得到當(dāng)﹣2≤m<0時,n′=|n|,即0≤n′≤10,當(dāng)0<m<5時,n′=n﹣4,即﹣10≤n′<﹣1,由此即可得到答案.
【解答】解:∵二次函數(shù)解析式為 y=x2﹣4x﹣2=(x﹣2)2﹣6,
∴二次函數(shù)對稱軸為直線x=2,頂點為(2,﹣6),
∵點Q(m,n)在二次函數(shù)y=x2﹣4x﹣2的圖象上,﹣2≤m<5,
∴當(dāng)﹣2≤m<0時,n′=|n|,當(dāng)0≤m<5時,n′=n﹣4,
∵當(dāng)x=2時,y=﹣6,
當(dāng)x=﹣2時,y=(﹣2)2﹣4×(﹣2)﹣2=10,
當(dāng)x=0時,y=x2﹣4x﹣2=﹣2,
當(dāng)x=5時,y=52﹣4×5﹣2=3,
∴當(dāng)﹣2≤m<0時,﹣2<n≤10,則0<n′≤10,
當(dāng)0≤m<5時,﹣6≤n<3,則﹣10≤n′<﹣1;
故選:B.
5.(2024?浙江一模)對于給定的兩個函數(shù),任取自變量x的一個值,當(dāng)x<0時,它們對應(yīng)的函數(shù)值互為相反數(shù);當(dāng)x≥0時,它們對應(yīng)的函數(shù)值相等,我們稱這樣的兩個函數(shù)互為“陰陽函數(shù)”.例如:一次函數(shù)y=x+2,它的“陰陽函數(shù)”為y=,若點P(m,2)在二次函數(shù)y=x2+2x﹣3的“陰陽函數(shù)”的圖象上時,則m的值為( )
A.﹣1+或﹣1﹣B.
C.或D.
【分析】寫出二次函數(shù)y=x2+2x﹣3的“陰陽函數(shù)”,代入計算.
【解答】解:二次函數(shù)y=x2+2x﹣3的“陰陽函數(shù)”為y=,
①當(dāng)m<0時,將P(m,2)代入y=﹣x2﹣2x+3得﹣m2﹣2m+3=2,
解得:m=﹣1+(舍去)或m=﹣1﹣,
當(dāng)m≥0時,將P(m,2)代入y=x2+2x﹣3得:m2+2m﹣3=2,
解得:m=﹣1+或m=﹣1﹣(舍去).
綜上所述:m=﹣1﹣或m=﹣1+.
故選:A.
6.(2024?綠園區(qū)一模)如圖,平面直角坐標(biāo)系中,拋物線y=﹣x2+bx+c經(jīng)過點A(﹣1,0)和B(0,3),點P是拋物線上第一象限內(nèi)一動點,過點P作x軸的垂線,垂足為Q,則OQ+PQ的最大值為 .
【分析】根據(jù)拋物線上點的坐標(biāo)特征,先求出拋物線解析式,再設(shè)P點坐標(biāo)為(m,﹣m2+2m+3),代入OQ+PQ后化為頂點式解答最值即可.
【解答】解:∵拋物線y=﹣x2+bx+c經(jīng)過點A(﹣1,0)和B(0,3),
∴,解得,
∴拋物線解析式為:y=﹣x2+2x+3,
設(shè)P點坐標(biāo)為(m,﹣m2+2m+3)(0<m<3),
∴OQ+PQ=m﹣m2+2m+3=﹣m2+3m+3=﹣(m﹣)2+,
當(dāng)m=時,OQ+PQ有最大值,最大值為.
故答案為:.
7.(2024?東營區(qū)校級一模)拋物線的圖象如圖所示,點A1,A2,A3,A4,…,A2024在拋物線第一象限的圖象上.點B1,B2,B3,B4,…,B2024在y軸的正半軸上,△OA1B1,△B1A2B2,…,△B2023A2024B2024都是等腰直角三角形,則B2023A2024= .
【分析】設(shè)第一個等腰直角三角形的直角邊長為x,表示出點A1的坐標(biāo),再代入二次函數(shù)的解析式求出x;設(shè)第二個等腰直角三角形的直角邊長為m,表示出A2的坐標(biāo),代入二次函數(shù)的解析式求出m,同理求出第2024個等腰直角三角形的直角邊長,最后求出斜邊即可解答.
【解答】解:設(shè)A1B1=x,
∵△OA1B1是等腰直角三角形,
∴OB1=x,
∴A1的坐標(biāo)為(x,x),代入二次函數(shù),則,解得x=1或x=0(舍),
設(shè)A2B2=m,
∵△B1A2B2是等腰直角三角形,
∴B1B2=m,
∴A2的坐標(biāo)為(m,1+m),代入二次函數(shù),得,解得m=2或m=﹣1(舍),
同理可求出A3B3=3,A4B4=4,
∴B2024A2024=2024,
根據(jù)勾股定理可得,
故答案為:.
題型03 拋物線與x軸的交點
【中考真題練】
1.(2023?甘孜州)下列關(guān)于二次函數(shù)y=(x﹣2)2﹣3的說法正確的是( )
A.圖象是一條開口向下的拋物線
B.圖象與x軸沒有交點
C.當(dāng)x<2時,y隨x增大而增大
D.圖象的頂點坐標(biāo)是(2,﹣3)
【分析】由二次函數(shù)解析式可得拋物線開口方向、對稱軸、頂點坐標(biāo),與x軸的交點個數(shù),由此解答即可.
【解答】解:A、∵a=1>0,圖象的開口向上,故此選項不符合題意;
B、∵y=(x﹣2)2﹣3=x2﹣4x+1,
∴Δ=(﹣4)2﹣4×1×1=12>0,
即圖象與x軸有兩個交點,
故此選項不符合題意;
C、∵拋物線開口向上,對稱軸為直線x=2,
∴當(dāng)x<2時,y隨x增大而減小,
故此選項不符合題意;
D、∵y=(x﹣2)2﹣3,
∴圖象的頂點坐標(biāo)是(2,﹣3),
故此選項符合題意;
故選:D.
2.(2023?衡陽)已知m>n>0,若關(guān)于x的方程x2+2x﹣3﹣m=0的解為x1,x2(x1<x2),關(guān)于x的方程x2+2x﹣3﹣n=0的解為x3,x4(x3<x4).則下列結(jié)論正確的是( )
A.x3<x1<x2<x4B.x1<x3<x4<x2
C.x1<x2<x3<x4D.x3<x4<x1<x2
【分析】畫出拋物線y=x2+2x﹣3,直線y=m,直線y=n,根據(jù)一元二次方程與二次函數(shù)的關(guān)系,觀察圖象可得答案.
【解答】解:關(guān)于x的方程x2+2x﹣3﹣m=0的解為拋物線y=x2+2x﹣3與直線y=m的交點的橫坐標(biāo),
關(guān)于x的方程x2+2x﹣3﹣n=0的解為拋物線y=x2+2x﹣3與直線y=n的交點的橫坐標(biāo),
如圖:
由圖可知,x1<x3<x4<x2,
故選:B.
3.(2023?寧波)已知二次函數(shù)y=ax2﹣(3a+1)x+3(a≠0),下列說法正確的是( )
A.點(1,2)在該函數(shù)的圖象上
B.當(dāng)a=1且﹣1≤x≤3時,0≤y≤8
C.該函數(shù)的圖象與x軸一定有交點
D.當(dāng)a>0時,該函數(shù)圖象的對稱軸一定在直線x=的左側(cè)
【分析】將點(1,2)代入拋物線的解析式即可對選項A進(jìn)行判斷;將a=1代入拋物線的解析式求出頂點坐標(biāo)為(2,﹣1),據(jù)此可對選項B進(jìn)行判斷;令y=0,則ax2﹣(3a+1)x+3=0,然后判斷該方程判別式的符號即可對選項C進(jìn)行判斷;求出拋物線的解析式為:,然后根據(jù)a>0得,據(jù)此可對選項C進(jìn)行判斷.
【解答】解:①對于y=ax2﹣(3a+1)x+3,當(dāng)x=1時,y=a×12﹣(3a+1)×1+3=2﹣2a
∵a≠0,
∴y=2﹣2a≠2,
∴點A(1,2)不在該函數(shù)的圖象上,
故選項A不正確;
②當(dāng)a=1時,拋物線的解析式為:y=x2﹣4x+3=(x﹣2)2﹣1,
∴拋物線的頂點坐標(biāo)為(2,﹣1),
即當(dāng)x=2時,y=﹣1<0,
故得選項B不正確;
③令y=0,則ax2﹣(3a+1)x+3=0,
∵Δ=[﹣(3a+1)]2﹣4a×3=(3a﹣1)2≥0,
∴該函數(shù)的圖象與x軸一定有交點,
故選項C正確;
④∵該拋物線的對稱軸為直線:,
又∵a>0,
∴,
∴該拋物線的對稱軸一定在直線的右側(cè),
故選項D不正確.
故選:C.
4.(2023?自貢)經(jīng)過A(2﹣3b,m),B(4b+c﹣1,m)兩點的拋物線y=﹣x2+bx﹣b2+2c(x為自變量)與x軸有交點,則線段AB的長為( )
A.10B.12C.13D.15
【分析】根據(jù)二次函數(shù)的性質(zhì)可知=﹣,再根據(jù)經(jīng)過A(2﹣3b,m),B(4b+c﹣1,m)兩點的拋物線y=﹣x2+bx﹣b2+2c(x為自變量)與x軸有交點,可知Δ=b2﹣4×(﹣)×(﹣b2+2c)≥0,然后可以得到b和c的關(guān)系,求出b和c的值,再根據(jù)點A和點B的坐標(biāo),即可計算出線段AB長.
【解答】解:∵經(jīng)過A(2﹣3b,m),B(4b+c﹣1,m)兩點的拋物線y=﹣x2+bx﹣b2+2c(x為自變量)與x軸有交點,
∴=﹣,Δ=b2﹣4×(﹣)×(﹣b2+2c)≥0,
∴b=c+1,b2≤4c,
∴(c+1)2≤4c,
∴(c﹣1)2≤0,
∴c﹣1=0,
解得c=1,
∴b=c+1=2,
∴AB=|(4b+c﹣1)﹣(2﹣3b)|
=|4b+c﹣1﹣2+3b|
=|7b+c﹣3|
=|7×2+1﹣3|
|14+1﹣3|
=12,
故選:B.
5.(2023?牡丹江)如圖,拋物線y=ax2+bx+c經(jīng)過點(﹣2,0),(3,0).下列結(jié)論:
①>0;②c=2b;③若拋物線上有點(,y1),(﹣3,y2),(﹣,y3),則y2<y1<y3;④方程cx2+bx+a=0的解為x1=,x2=﹣.其中正確的個數(shù)是( )
A.4B.3C.2D.1
【分析】由二次函數(shù)的圖象可判斷出個系數(shù)的符號,即可判斷①,由對稱軸可判斷②,然后根據(jù)增減性可判斷③,由根與系數(shù)的關(guān)系可判斷④.
【解答】解:∵拋物線的開口向下,與y軸交于正半軸,對稱軸在y軸右側(cè),
∵a<0,b>0,c>0,
∴①錯誤;
∵拋物線y=ax2+bx+c經(jīng)過點(﹣2,0),(3,0).
∴對稱軸為直線x=,即﹣=,
∴b=﹣a,
∴a=﹣b,
把(﹣2,0)代入解析式得4a﹣2b+c=0,把a(bǔ)=﹣b,
∴﹣4b﹣2b+c=0,
∴c=6b,故②錯誤;
∵拋物線開口向下,
∴越靠近對稱軸的點的函數(shù)值越大,
∴y2<y1<y3,故③正確;
a=﹣b,c=6b,選項④可變成6bx2+bx﹣b=0,即6x2+x﹣1=0;即可求出兩根,x2=,
故④錯誤.
故選:D.
6.(2023?婁底)如圖,拋物線y=ax2+bx+c與x軸相交于點A(1,0)、點B(3,0),與y軸相交于點C,點D在拋物線上,當(dāng)CD∥x軸時,CD= 4 .
【分析】先根據(jù)點A和點B的坐標(biāo)求出該拋物線的對稱軸,再根據(jù)二次函數(shù)具有對稱性,即可得到點D的橫坐標(biāo),從而可以求得CD的長.
【解答】解:∵拋物線y=ax2+bx+c與x軸相交于點A(1,0)、點B(3,0),
∴該拋物線的對稱軸為直線x==2,
∵拋物線與y軸相交于點C,點D在拋物線上,CD∥x軸,
∴點D的橫坐標(biāo)為:2×2﹣0=4,
∴CD=4﹣0=4,
故答案為:4
7.(2023?巴中)規(guī)定:如果兩個函數(shù)的圖象關(guān)于y軸對稱,那么稱這兩個函數(shù)互為“Y函數(shù)”.例如:函數(shù)y=x+3與y=﹣x+3互為“Y函數(shù)”.若函數(shù)y=x2+(k﹣1)x+k﹣3的圖象與x軸只有一個交點,則它的“Y函數(shù)”圖象與x軸的交點坐標(biāo)為 (3,0)或(4,0) .
【分析】根據(jù)關(guān)于y軸對稱的圖形的對稱點的坐標(biāo)特點,分情況討論求出它的“Y函數(shù)”圖象與x軸的交點坐標(biāo).
【解答】解:當(dāng)k=0時,函數(shù)解析式為y=﹣x﹣3,
它的“Y函數(shù)”解析式為y=x﹣3,它們的圖象與x軸都只有一個交點,
∴它的“Y函數(shù)”圖象與x軸的交點坐標(biāo)為(3,0);
當(dāng)k≠0時,此函數(shù)為二次函數(shù),
若二次函數(shù)的圖象與x軸只有一個交點,
則二次函數(shù)的頂點在x軸上,
即,
解得k=﹣1,
∴二次函數(shù)的解析式為=,
∴它的“Y函數(shù)”解析式為,
令y=0,
則,
解得x=4,
∴二次函數(shù)的“Y函數(shù)”圖象與x軸的交點坐標(biāo)為(4,0),
綜上,它的“Y函數(shù)”圖象與x軸的交點坐標(biāo)為(3,0)或(4,0).
故答案為:(3,0)或(4,0).
8.(2023?郴州)已知拋物線y=x2﹣6x+m與x軸有且只有一個交點,則m= 9 .
【分析】利用判別式Δ=b2﹣4ac=0即可得出結(jié)論.
【解答】解:∵拋物線y=x2﹣6x+m與x軸有且只有一個交點,
∴方程x2﹣6x+m=0有唯一解.
即Δ=b2﹣4ac=36﹣4m=0,
解得:m=9.
故答案為:9.
9.(2023?赤峰)如圖,拋物線y=x2﹣6x+5與x軸交于點A,B,與y軸交于點C,點D(2,m)在拋物線上,點E在直線BC上,若∠DEB=2∠DCB,則點E的坐標(biāo)是 和 .
【分析】先根據(jù)題意畫出圖形,先求出D點坐標(biāo),當(dāng)E點在線段BC上時:∠DEB 是△DCE 的外角,∠DEB=2∠DCB,而∠DEB=∠DCE+∠CDE,所以此時∠DCE=∠CDE,有 CE=DE,可求出BC 所在直線的解析式y(tǒng)=﹣x+5,設(shè)E點(a,﹣a+5)坐標(biāo),再根據(jù)兩點距離公式,CE=DE,得到關(guān)于a的 方程,求解a的值,即可求出E點坐標(biāo);當(dāng)E點在線段CB的延長線上時,根據(jù)題中條件,可以證明 BC2+BD2=DC2 得到∠DBC為直角三角形,延長EB至E′,取BE′=BE,此時,∠DE'E=∠DEE'=2∠DCB,從而證明E′是要找的點,應(yīng)為 OC=OB,△OCB 為等腰直角三角形,點E和E′關(guān)于B點對稱,可以根據(jù)E點坐標(biāo)求出E′點坐標(biāo).
【解答】解:根據(jù)D點坐標(biāo),有m=22﹣6×2+5=﹣3,所,以D點坐標(biāo)(2,﹣3),
設(shè)BC所在直線解析式為 y=kx+b,其過點C(0,5)、B(5,0),
,
解得,
BC所在直線的解析式為:y=﹣x+5,
當(dāng)E點在線段BC上時,設(shè)E(a,﹣a+5),∠DEB=∠DCE+∠CDE,而∠DEB=2∠DCB,
∴∠DCE=∠CDE,
∴CE=DE,
因為E(a,﹣a+5),C(0,5),D(2,﹣3),
有,
解得:,,所以E點的坐標(biāo)為:,
當(dāng)E在CB的延長線上時,
在△BDC中,BD2=(5﹣2)2+32=18,
BC2=52+52=50,DC2=(5+3)2+22=68,
BD2+BC2=DC2,
∴BD⊥BC 如圖延長EB至 E',取 BE'=BE,
則有△DEE'為等腰三角形,DE=DE',
∴∠DEE′=∠DE′E,
又∵∠DEB=2∠DCB,
∴∠DE′E=2∠DCB,
則E′為符合題意的點,
∵OC=OB=5,∠OBC=45°,
E′的橫坐標(biāo):,縱坐標(biāo)為 ;
綜上E點的坐標(biāo)為: 和 .
10.(2023?宜賓)如圖,拋物線y=ax2+bx+c經(jīng)過點A(﹣3,0),頂點為M(﹣1,m),且拋物線與y軸的交點B在(0,﹣2)與(0,﹣3)之間(不含端點),則下列結(jié)論:①當(dāng)﹣3≤x≤1時,y≤0;②當(dāng)△ABM的面積為時,a=;③當(dāng)△ABM為直角三角形時,在△AOB內(nèi)存在唯一一點P,使得PA+PO+PB的值最小,最小值的平方為18+9.其中正確的結(jié)論是 ①② .(填寫所有正確結(jié)論的序號)
【分析】①根據(jù)拋物線的對稱性可得:拋物線與x軸的另一個交點坐標(biāo)為(1,0),再結(jié)合拋物線的性質(zhì)可判斷結(jié)論①;
②將(﹣3,0),(1,0)代入y=ax2+bx+c,可得b=2a,c=﹣3a,得出y=ax2+2ax﹣3a=a(x+1)2﹣4a,拋物線的頂點為M(﹣1,﹣4a),設(shè)拋物線對稱軸交x軸于H,利用S△ABM=S△AMH+S梯形BMHO﹣S△AOB,建立方程求解即可判斷②;
③過點A、M分別作y軸、x軸的平行線交于點C,連接AM、AB、BM,則四邊形ACDO是矩形,根據(jù)△ABM為直角三角形,可得∠AMB=90°或∠ABM=90°,進(jìn)而可得利用相似三角形的判定和性質(zhì)求得a=或1,將△BPA繞點B逆時針旋轉(zhuǎn)60°得到△BP′A′,連接PP′,過點A′作A′T⊥x軸于點T,作A′Q⊥y軸于點Q,可得△BPP′和△ABA′是等邊三角形,即AA′2=A′B2=AB2=,由于PA+PO+PB=P′A′+PO+PP′,可得當(dāng)點O,點P,點P′,點A′共線時,PA+PO+PB值最小,最小值為OA′,設(shè)A′(m,n),列方程組,求解即可求得m、n,再利用OA′2=m2+n2,即可判斷③.
【解答】解:①∵拋物線y=ax2+bx+c經(jīng)過點A(﹣3,0),頂點為M(﹣1,m),
∴拋物線的對稱軸為直線x=﹣1,
∴拋物線與x軸的另一個交點坐標(biāo)為(1,0),
∵拋物線的開口向上,
∴當(dāng)﹣3≤x≤1時,y≤0;故①正確.
②將(﹣3,0),(1,0)代入y=ax2+bx+c,得,
解得:,
∴y=ax2+2ax﹣3a=a(x+1)2﹣4a,
∴拋物線的頂點為M(﹣1,﹣4a),
設(shè)拋物線對稱軸交x軸于H,如圖,
則H(﹣1,0),
∴AH=﹣1﹣(﹣3)=2,MH=4a,OH=1,
∵B(0,﹣3a),
∴OB=3a,
∴S△ABM=S△AMH+S梯形BMHO﹣S△AOB=?AH?MH+?(MH+OB)?OH﹣OA?OB=×2×4a+×(4a+3a)×1﹣×3×3a=3a,
∵S△ABM=,
∴3a=,
∴a=;故②正確.
③如圖,過點A、M分別作y軸、x軸的平行線交于點C,連接AM、AB、BM,
則四邊形ACDO是矩形,
∴∠C=∠BDM=∠AOB=90°,
∵A(﹣3,0),B(0,﹣3a),M(﹣1,﹣4a),
∴AC=OD=4a,OA=CD=3,OB=3a,BD=a,DM=1,CM=2,
∵△ABM為直角三角形,∠BAM<90°,
∴∠AMB=90°或∠ABM=90°,
若∠AMB=90°,則∠AMC+∠BMD=90°,
∵AC∥OD,OA∥DC,
∴四邊形ACDO是平行四邊形,
∵∠AOD=90°,
∴?ACDO是矩形,
∴∠C=∠BDM=∠AOB=90°,
∴∠AMC+∠MAC=90°,
∴△AMC∽△MBD,
∴=,即=,
∴a2=,
∵a>0,
∴a=;
若∠ABM=90°,則∠ABO+∠MBD=90°,
∵∠AOB=∠BDM=90°,
∴∠ABO+∠BAO=90°,
∴∠MBD=∠BAO,
∴△ABO∽△BMD,
∴=,即=,
∴a2=1,
∵a>0,
∴a=1;
∵點B在(0,﹣2)與(0,﹣3)之間(不含端點),
∴﹣3<﹣3a<﹣2,
∴<a<1,
∴a=,
∴OB=,AB2=,
如圖,將△BPA繞點B逆時針旋轉(zhuǎn)60°得到△BP′A′,連接PP′,過點A′作A′T⊥x軸于點T,作A′Q⊥y軸于點Q,
∴BP=BP′,PA=P′A′,∠PBP′=∠ABA′=60°,
∴△BPP′和△ABA′是等邊三角形,
∴BP=PP′,AA′2=A′B2=AB2=,
∴PA+PO+PB=P′A′+PO+PP′,
∴當(dāng)點O,點P,點P′,點A′共線時,PA+PO+PB值最小,最小值為OA′,
此時∠APB=∠APO=∠BPO=120°,
設(shè)A′(m,n),
則A′T=﹣n,AT=﹣3﹣m,A′Q=﹣m,BQ=﹣n﹣,
在Rt△AA′T中,AT2+A′T2=AA′2,
在Rt△BA′Q中,BQ2+A′Q2=A′B2,
即,
解得:,
∴OA′2=m2+n2=()2+()2=,
故③錯誤;
故答案為:①②.
【中考模擬練】
1.(2024?太原模擬)關(guān)于二次函數(shù)y=x2﹣2x﹣3的圖象,下列說法正確的是( )
A.開口向下B.對稱軸為直線x=﹣1
C.與y軸交于點(0,3)D.與x軸有兩個交點
【分析】先將函數(shù)解析式化為頂點式和交點式,然后根據(jù)二次函數(shù)的性質(zhì),即可判斷各個選項中的說法是否正確,本題得以解決.
【解答】解:∵二次函數(shù)y=x2﹣2x﹣3=(x﹣1)2﹣4=(x﹣3)(x+1),
∴該函數(shù)圖象開口向上,故選項A錯誤,不符合題意;
對稱軸為直線x=1,故選項B錯誤,不符合題意;
與y軸的交點坐標(biāo)為(0,﹣3),故選項C錯誤,不符合題意;
與x軸有兩個交點,故選項D正確,符合題意;
故選:D.
2.(2024?西安校級模擬)已知拋物線y=ax2+bx+3(a<0)與x軸交于A(1,0),B(﹣3,0)兩點,與y軸交于點C.若點P在拋物線的對稱軸上,線段PA繞點P逆時針旋轉(zhuǎn)90°后,點A的對應(yīng)點A′恰好也落在此拋物線上,則點P的坐標(biāo)為( )
A.(﹣1,1)B.(﹣1,﹣1)
C.(﹣1,1)或(﹣1,﹣2)D.(﹣1,﹣1)或(﹣1,2)
【分析】依據(jù)題意,把A(1,0),B(﹣3,0)代入y=ax2+bx+3,求出a,b可得解析式,再由拋物線的對稱軸為x=﹣1,當(dāng)P點在x軸上方時,過點A'作A'M⊥x=﹣1交于點M,證明△MPC≌△QAP(AAS),則PQ=1,求得P(﹣1,1);當(dāng)P點在x軸下方時,△APA'為等腰直角三角形,求得AQ=2,則P(﹣1,﹣2).
【解答】解:由題意,把A(1,0),B(﹣3,0)代入y=ax2+bx+3,
得,
解得:,
∴y=﹣x2﹣2x+3=﹣(x+1)2+4.
∴對稱軸是直線x=﹣1.
當(dāng)P點在x軸上方時,如圖1,
過點A'作A'M⊥x=﹣1交于點M,
∵∠APA'=90°,
∴∠MPA'+∠MCP=90°,∠MPC+∠APQ=90°,
∴∠MCP=∠APQ,
∵AP=A'P,
∴△MPA'≌△QAP(AAS),
∴MP=AQ=2,MA'=PQ,
設(shè)PQ=m,則MA'=m,MQ=m+2,
∴A'(﹣1+m,m+2),
∵A'在拋物線上,
∴﹣(﹣1+m)2=2(﹣1+m)+3=m+2,
∴m=﹣2(舍)或m=1,
∴P(﹣1,1),此時點A'與點C重合;
當(dāng)P點在x軸下方時,如圖2,
∵AP=A'P,∠APA'=90°,
∴△APA'為等腰直角三角形,
∴AQ=PQ,
∴PQ=AQ=2,
∴P(﹣1,﹣2);
綜上所述:P點坐標(biāo)為(﹣1,1)或(﹣1,﹣2).
故選:C.
3.(2024?郾城區(qū)一模)在平面直角坐標(biāo)系中,點O為坐標(biāo)原點,拋物線y=x2+2x﹣3與y軸交于點A,與x軸負(fù)半軸交于點B,連接AB.將Rt△OAB向左上方平移,得到RtΔO′A′且點O′A′落在拋物線的對稱軸上,點B′落在拋物線上,則直線A′B′的表達(dá)式為( )
A.y=﹣xB.y=﹣x+1C.y=x+1D.y=x+3
【分析】求得A、B的坐標(biāo)以及拋物線的對稱軸,根據(jù)題意設(shè)出A′(﹣1,n),則B′(﹣4,n+3),把B′(﹣4,n+3)代入拋物線解析式求得n,即可求得A′、B′的坐標(biāo),然后根據(jù)待定系數(shù)法即可求得直線A'B'的表達(dá)式.
【解答】解:如圖,∵拋物線y=x2+2x﹣3與y軸交于點A,與x軸正半軸交于點B
令y=0,解得x=﹣3或1,
令x=0,求得y=﹣3,
∴B(﹣3,0),A(0,﹣3),
∵拋物線y=x2+2x﹣3的對稱軸為直線x=﹣=﹣1,
∴A′的橫坐標(biāo)為﹣1,
設(shè)A′(﹣1,n),則B′(﹣4,n+3),
∵點B'落在拋物線上,
∴n+3=16﹣8﹣3,解得n=2,
∴A′(﹣1,2),B′(﹣4,5),
設(shè)直線A'B'的表達(dá)式為y=kx+b,
∴,
解得,
∴直線A'B'的表達(dá)式為y=﹣x+1,
故選:B.
4.(2024?寧波模擬)已知ac≠0,若二次函數(shù)y1=ax2+bx+c的圖象與x軸交于兩個不同的點A(x1,0),B(x2,0),二次函數(shù)y2=cx2+bx+a的圖象與x軸交于兩個不同的點C(x3,0),D(x4,0),則( )
A.x1+x2+x3+x4=1B.x1x2x3x4=1
C.D.
【分析】根據(jù)根與系數(shù)的關(guān)系得到:x1+x2=﹣,x1?x2=,x3+x4=﹣,x3?x4=,然后代入求值即可.
【解答】解:∵ac≠0,二次函數(shù)y1=ax2+bx+c的圖象與x軸交于兩個不同的點A(x1,0),B(x2,0),二次函數(shù)y2=cx2+bx+a的圖象與x軸交于兩個不同的點C(x3,0),D(x4,0),
∴關(guān)于x的方程ax2+bx+c=0和cx2+bx+a=0的根分別是:x1、x2、x3、x4.
∴x1+x2=﹣,x1?x2=,x3+x4=﹣,x3?x4=.
則:A、x1+x2+x3+x4=﹣﹣=﹣,所以等式x1+x2+x3+x4=1不一定成立,不符合題意;
B、x1x2x3x4=?=1,符合題意;
C、==,所以等式不一定成立,不符合題意;
D、==,所以等式不一定成立,不符合題意;
故選:B.
5.(2024?莘縣一模)如圖,一段拋物線y=﹣x2+6x(0≤x≤6),記為拋物線C1,它與x軸交于點O、A1;將拋物線C1繞點A1旋轉(zhuǎn)180°得拋物線C2,交x軸于點A2;將拋物線C2繞點A2旋轉(zhuǎn)180°得拋物線C3,交x軸于點A3;…如此進(jìn)行下去,得到一條“波浪線”,若點M(2020,m)在此“波浪線”上,則m的值為( )
A.﹣6B.6C.﹣8D.8
【分析】根據(jù)題意可以得到:整個函數(shù)圖象每隔6×2=12個單位長度,函數(shù)值就相等,而2020=12×168+4,由此即可計算.
【解答】解:由y=﹣x2+6x(0≤x≤6),結(jié)合函數(shù)圖象觀察整個函數(shù)圖象得到每隔6×2=12個單位長度,函數(shù)值就相等,
又因為2020=12×168+4,
所以m的值等于x=4時的縱坐標(biāo),
所以m=﹣42+6×4=8.
故選:D.
6.(2024?遼寧模擬)如圖,拋物線y=﹣x+3與x軸相交于A,B兩點.點C的坐標(biāo)為(,0),點P在拋物線上,將線段PC繞點P順時針旋轉(zhuǎn)90°得到線段PD,當(dāng)點D落在y軸正半軸上時,點D的坐標(biāo)為 (0,) .
【分析】過點P作PM⊥x軸于點M,PN⊥y軸于點N,可證明△PND≌△PMC,則P(x,x),將P點代入拋物線解析式,即可求得P點坐標(biāo),進(jìn)一步求得DN=CM,即可求得點D的坐標(biāo).
【解答】解:令y=0,則﹣x+3=0,
解得x=﹣2或x=3,
∴A(﹣2,0),B(3,0),
過點P作PM⊥x軸于點M,PN⊥y軸于點N,
∴∠MPN=90°,
∵∠CPD=90°,
∴∠NPD=∠MPC,
∵CP=PD,∠OND=∠PMC=90°,
∴△PND≌△PMC(AAS),
∴PN=PM,DN=CM,
∴P(x,x),
∴x=﹣x+3,即x2+x﹣6=0,
解得x=2或x=﹣3(舍去),
∴P(2,2),
∴PN=OM=2,PM=ON=2,
∵點C的坐標(biāo)為(,0),
∴DN=CM=2﹣=,
∴OD=2+=,
∴D(0,).
故答案為:(0,).
7.(2024?徐州模擬)如圖,拋物線y=x2﹣2x+k與x軸交于A、B兩點,與y軸交于點C(0,﹣3).若拋物線y=x2﹣2x+k上有點Q,使△BCQ是以BC為直角邊的直角三角形,則點Q的坐標(biāo)為 (﹣2,5)或(1,﹣4) .
【分析】由于拋物線y=x2﹣2x+k與y軸交于點C(0,﹣3),代入解析式中即可求出k,而△BCQ是以BC為直角邊的直角三角形,所以有兩種情況:
①若QC⊥BC與C,設(shè)經(jīng)過C點和Q點的直線可以表示為y=mx﹣3,而直線BC的解析式利用待定系數(shù)法可以求出,然后利用QC⊥BC與C可以求出m,聯(lián)立直線CB、CQ的解析式組成方程組即可求出交點Q的坐標(biāo);
②若點B為直角定點,那么利用同樣的方法也可以求出Q的坐標(biāo).
【解答】解:∵拋物線y=x2﹣2x+k與x軸交于A、B兩點,與y軸交于點C(0,﹣3).
∴y=x2﹣2x﹣3,B點坐標(biāo)為(3,0),
假設(shè)存在一點Q,則QC⊥BC與C,
設(shè)經(jīng)過C點和Q點的直線可以表示為:y=mx﹣3,
而直線BC可以表示為:y=x﹣3,
∵QC⊥BC,
∴m=﹣1
∴直線CQ解析式為:y=﹣x﹣3,
聯(lián)立方程組:,
解得x=0或者x=1,
舍去x=0(與點C重合,應(yīng)舍去)的解,
從而可得點Q為(1,﹣4);
同理如果點B為直角定點,同樣得到兩點(3,0)(同理舍去)和(﹣2,5),
從而可得:點Q的坐標(biāo)為:(1,﹣4)和(﹣2,5).
題型04 二次函數(shù)與不等式(組)
【中考真題練】
1.(2023?新疆)如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,直線y1=mx+n與拋物線y2=ax2+bx﹣3相交于點A,B.結(jié)合圖象,判斷下列結(jié)論:①當(dāng)﹣2<x<3時,y1>y2;②x=3是方程ax2+bx﹣3=0的一個解;③若(﹣1,t1),(4,t2)是拋物線上的兩點,則t1<t2;④對于拋物線y2=ax2+bx﹣3,當(dāng)﹣2<x<3時,y2的取值范圍是0<y2<5.其中正確結(jié)論的個數(shù)是( )
A.4個B.3個C.2個D.1個
【分析】①根據(jù)函數(shù)的圖象特征即可得出結(jié)論.
②根據(jù)二次函數(shù)與二次方程根的關(guān)系即可得出結(jié)論.
③將點(﹣2,5)、(3,0)代入y=ax2+bx﹣3得出解析式,再求出t的值即可得出結(jié)論.
④由圖象和③可得出二次函數(shù)的對稱軸,再根據(jù)二次函數(shù)的增減性以及二次函數(shù)圖象即得出y得取值范圍.
【解答】解:①∵直線y1=mx+n與拋物線y2=ax+bx﹣3相交于點A,B,
∴由圖象可知:當(dāng)﹣2<x<3時,直線y1=mx+n在拋物線y2=ax+bx﹣3的上方,
∴y1>y2,
∴①正確.
②由圖象可知:拋物線y2=ax+bx﹣3有兩個交點,
∴方程ax2+bx﹣3=0有兩個不相等的實數(shù)根.
∴x=3是方程ax2+bx﹣3=0的一個解,
∴②正確.
③將點(﹣2,5)、(3,0)代入y=ax2+bx﹣3得:,
解得:,
∴拋物線解析式為y=x2﹣2x﹣3,
當(dāng)x=﹣1時,t1=0,
當(dāng)x=4時,t2=5,
∴t1<t2,
∴③正確.
④由③可知(﹣2,5)與點(4,5)關(guān)于對稱軸x對稱,
∴對稱軸x==1.
將x=1代入拋物線解析式得y=﹣4,
∴當(dāng)﹣2<x<1時,﹣4<y<5.
當(dāng)﹣2<x<3時,﹣4≤y<5.
∴④錯誤.
故選:B.
2.(2023?通遼)如圖,拋物線y=ax2+bx+c(a≠0)與x軸交于點(x1,0),(2,0),其中0<x1<1 下列四個結(jié)論:①abc<0;②a+b+c>0;③2b+3c<0;④不等式ax2+bx+c<﹣x+c的解集為0<x<2.其中正確結(jié)論的個數(shù)是( )
A.1B.2C.3D.4
【分析】利用二次函數(shù)的圖象和性質(zhì)依次判斷即可.
【解答】解:∵拋物線開口向上,對稱軸在y軸右邊,與y軸交于正半軸,
∴a>0,b<0,c>0,
∴abc<0,
∴①正確.
∵當(dāng)x=1時,y<0,
∴a+b+c<0,
∴②錯誤.
∵拋物線過點(2,0),
∴4a+2b+c=0,
∴b=﹣2a﹣,a=﹣,
∵a+b+c<0,
∴a﹣2a﹣+c<0,
∴2a﹣c>0,
∴﹣b﹣c﹣c>0,
∴﹣2b﹣3c>0,
∴2b+3c<0,
∴③正確.
如圖:
設(shè)y1=ax2+bx+c,y2=﹣x+c,
由圖知,y1<y2時,0<x<2,
故④正確.
故選:C.
【中考模擬練】
1.(2024?江漢區(qū)一模)已知點A(x1,y1)在拋物線y1=nx2﹣2nx+n上,點B(x2,y2)在直線y2=﹣nx+n,當(dāng)n>0時,下列判斷正確的是( )
A.當(dāng)x1=x2<1時,y1<y2B.當(dāng)x1=x2>1時,y1<y2
C.當(dāng)y1=y(tǒng)2>n時,x1>x2D.當(dāng)y1=y(tǒng)2<n時,x1>x2
【分析】由題意可知,拋物線y1=nx2﹣2nx+n與直線y2=﹣nx+n都恒過定點(1,0),與y軸的交點都為(0,n).再結(jié)合圖象可得答案.
【解答】解:∵y1=nx2﹣2nx+n=n(x2﹣2x+1)=n(x﹣1)2,y2=﹣nx+n=﹣n(x﹣1),
∴拋物線y1=nx2﹣2nx+n與直線y2=﹣nx+n都恒過定點(1,0),與y軸的交點都為(0,n).
畫出大致圖象如下:
由圖可知,當(dāng)x1=x2<0時,y1>y2,當(dāng)0<x1=x2<1時,y1<y2,當(dāng)x1=x2>1時,y1>y2,當(dāng)y1=y(tǒng)2>n時,x1>x2,
當(dāng)y1=y(tǒng)2<n時,若x1<1,則x1<x2;若x1>1,則x1>x2.
故C選項正確,符合題意.
故選:C.
2.(2024?永城市校級一模)如圖,二次函數(shù)y=ax2+bx+c的圖象與y軸交于點A(0,2),其對稱軸是直線x=,則不等式ax2+bx+c≤2的解集是( )
A.x≤0B.x≤﹣1或x≥2C.0≤x≤1D.x≤0或x≥1
【分析】由題意得,點A關(guān)于對稱軸對稱的點的坐標(biāo)為(1,2),則二次函數(shù)y=ax2+bx+c的圖象與直線y=2的交點坐標(biāo)為(0,2),(1,2),結(jié)合圖象可得答案.
【解答】解:∵點A(0,2),拋物線的對稱軸是直線x=,
∴點A關(guān)于對稱軸對稱的點的坐標(biāo)為(1,2),
∴二次函數(shù)y=ax2+bx+c的圖象與直線y=2的交點坐標(biāo)為(0,2),(1,2),
∴不等式ax2+bx+c≤2的解集是x≤0或x≥1.
故選:D.
3.(2024?殷都區(qū)模擬)如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,直線y1=mx+n與拋物線相交于點A,B.結(jié)合圖象,判斷下列結(jié)論:①當(dāng)﹣3<x<2時,y1>y2;②x=﹣3是方程ax2+bx﹣3=0的一個解;③若(﹣4,t1),(1,t2)是拋物線上的兩點,則t1>t2;④對于拋物線,當(dāng)﹣3<x<2時,y2的取值范圍是0<y2<5.其中正確結(jié)論的個數(shù)是( )
A.4個B.3個C.2個D.1個
【分析】根據(jù)函數(shù)圖象即可判斷①②④;求出對稱軸,再由開口向上得到離對稱軸越遠(yuǎn)函數(shù)值越大,即可判斷③.
【解答】解:由函數(shù)圖象可知,當(dāng)一次函數(shù)圖象在二次函數(shù)圖象上方時,自變量的取值范圍為﹣3<x<2,
∴當(dāng)﹣3<x<2時,y1>y2,故①正確;
∵二次函數(shù)與x軸的一個交點坐標(biāo)為當(dāng)(﹣3,0),
∴x=﹣3是方程ax2+bx﹣3=0的一個解,故②正確;
∵拋物線經(jīng)過(2,5),(﹣3,0)
∴4a+2b﹣3=5,9a﹣3b﹣3=0,
∴a=1,b=2,
∴拋物線對稱軸為直線,
∵函數(shù)開口向上,
∴離對稱軸越遠(yuǎn),函數(shù)值越大,
∵﹣1﹣(﹣4)=3>1﹣(﹣1)=2,
∴t1>t2,故③正確;
由函數(shù)圖象可知,當(dāng)﹣3<x<2時,y2的取值范圍是不是0<y2<5,故④錯誤,
故選:B.
4.(2024?沭陽縣一模)如圖,拋物線y=ax2+c與直線y=mx+n交于A(﹣2,p),B(4,q)兩點,則不等式ax2+c<mx+n的解集是 x<﹣2或x>4 .
【分析】由圖象可得在點A左側(cè)或點B右側(cè),拋物線在直線上方,根據(jù)點A,B坐標(biāo)求解.
【解答】解:∵點A,B橫坐標(biāo)分別為﹣2,4,
∴﹣2<x<4時,拋物線在直線下方,
∴ax2+c<mx+n的解集是﹣2<x<4.
故答案為:﹣2<x<4.
5.(2024?玄武區(qū)校級模擬)二次函數(shù)y=ax2+bx+c的圖象如圖所示.下列結(jié)論:
①2a+b=0;②a+b+c>0;③方程ax2+bx+c=a有兩個不相等的實數(shù)根;④不等式a(x+1)2+b(x+1)+c<0的解集是﹣2<x<2.
其中所有正確結(jié)論的序號是 ①③④ .
【分析】先利用拋物線的對稱性得到拋物線的對稱軸為直線x=1,則根據(jù)對稱軸方程可對①進(jìn)行判斷;利用x=1時,y<0可對②進(jìn)行判斷;根據(jù)二次函數(shù)的性質(zhì)得到a>0,則拋物線y=ax2+bx+c與直線y=a有兩個公共點,從而可對③進(jìn)行判斷;利用拋物線與x軸的交點問題得到方程ax2+bx+c=0的根為x1=﹣1,x2=3,把方程a(x+1)2+b(x+1)+c=0看作關(guān)于(x+1)的一元二次方程,則x+1=﹣1或x+1=3,解得x1=﹣2,x2=2,然后寫出拋物線y=a(x+1)2+b(x+1)+c在x軸下方所對應(yīng)的自變量的范圍即可.
【解答】解:∵拋物線與x軸的交點坐標(biāo)為(﹣1,0),(3,0),
∴拋物線的對稱軸為直線x=1,
即﹣=1,
∴2a+b=0,所以①正確;
∵x=1時,y<0,
∴a+b+c<0,所以②錯誤;
∵拋物線開口向上,
∴a>0,
∴拋物線y=ax2+bx+c與直線y=a有兩個公共點,
即方程ax2+bx+c=a有兩個不相等的實數(shù)根,所以③正確;
∵拋物線與x軸的交點坐標(biāo)為(﹣1,0),(3,0),
∴方程ax2+bx+c=0的根為x1=﹣1,x2=3,
∴對于方程a(x+1)2+b(x+1)+c=0有x+1=﹣1或x+1=3,
即方程a(x+1)2+b(x+1)+c=0的解為x1=﹣2,x2=2,
∵y=a(x+1)2+b(x+1)+c的開口向上,
∴當(dāng)﹣2<x<2時,y<0,
即不等式a(x+1)2+b(x+1)+c<0的解集是﹣2<x<2,所以④正確.
故答案為:①③④.
易錯點01:對于二次函數(shù)y=ax2+bx+c(a≠0)的圖象:
形狀:拋物線; 對稱軸:直線;頂點坐標(biāo):;
其中拋物線的頂點坐標(biāo)的縱坐標(biāo)與一元二次方程解法中的公式法的表達(dá)式比較相似,需要重點加以區(qū)分;
易錯點02:拋物線的增減性問題,由a的正負(fù)和對稱軸同時確定,單一的直接說y隨x的增大而增大(或減?。┦遣粚Φ模仨氃诖_定a的正負(fù)后,附加一定的自變量x取值范圍;
解題大招:對于上的各個點,
當(dāng)時,拋物線開口向上,圖象有最低點,函數(shù)有最小值,哪個點離對稱軸越近,哪個點的縱坐標(biāo)越?。?br>當(dāng)時,拋物線開口向下,圖象有最高點,函數(shù)有最大值,哪個點離對稱軸越近,哪個點的縱坐標(biāo)越大;
易錯點:拋物線平移步驟:①將一般式轉(zhuǎn)化為頂點式,
②根據(jù)“左加右減(x),上加下減(整體)”來轉(zhuǎn)化平移所得函數(shù)解析式;
解題大招:的軸對稱變換規(guī)律
解題大招01:二次函數(shù)圖象與系數(shù)a、b、c的關(guān)系
a的特征與作用
b的特征與作用(a與b“左同右異”)
c的特征與作用
解題大招02:二次函數(shù)圖象題符號判斷類問題大致分為以下幾種基本情形∶
①a、b、c單個字母的判斷,a 由開口判斷,b由對稱軸判斷(左同右異),c由圖象與y軸交點判斷;
②含有a、b兩個字母時,考慮對稱軸;
③含有a、b、c三個字母,且a 和b系數(shù)是平方關(guān)系,給x取值,結(jié)合圖像判斷,
例如∶二次函數(shù)y=ax2+bx+c(a≠0),
當(dāng)x=1時,y=a+b+c,
當(dāng)x=-1時,y=a-b+c,
當(dāng)x=2時,y=4a+2b+c
當(dāng)x=-2 時,y=4a-2b+c;
另:含有 a、b、c 三個字母,a和b系數(shù)不是平方關(guān)系,想辦法消掉一到兩個字母再判斷∶
④含有b2和 4ac,考慮頂點坐標(biāo),或考慮△.
⑤其他類型,可考慮給x取特殊值,聯(lián)立方程進(jìn)行判斷;也可結(jié)合函數(shù)最值,圖像增減性進(jìn)行判斷。
x

﹣1
0
1
2
3

y

m
1
n
1
p

解題大招:當(dāng)a>0,拋物線開口向上,函數(shù)有最小值;當(dāng)a<0,拋物線開口向下,函數(shù)有最大值;而函數(shù)的最值都是定點坐標(biāo)的縱坐標(biāo)。
解題大招:牢記一句話,“點在圖象上,點的坐標(biāo)符合其對應(yīng)解析式”,然后,和哪個幾何圖形結(jié)合,多想與之結(jié)合的幾何圖形的性質(zhì);
易錯點01:求拋物線與x軸的交點,就是讓拋物線解析式的y=0,就得到了一元二次方程,而①一元二次
方程的解法、②根的判別式、③根與系數(shù)的關(guān)系等性質(zhì)也就分別對應(yīng)①拋物線與x軸交點橫坐標(biāo)、②交點個數(shù)、③交點橫坐標(biāo)與其對稱軸的關(guān)系的考點;
易錯點02:求拋物線與直線的交點時,聯(lián)立拋物線與直線的解析式,得新的一元二次方程時,上述結(jié)論與用法大多依然適用,使用時注意聯(lián)想和甄別。
解題大招01:當(dāng)拋物線與x軸相交、與直線相交時,只要有交點,就可以接著考察兩圖象的上下關(guān)系,進(jìn)而得不等式,根據(jù)圖象直接寫出不等式的解集。
解題大招02:由函數(shù)圖象直接寫出不等式解集的方法歸納:①根據(jù)圖象找出交點橫坐標(biāo),②不等式中不等號開口朝向的一方,圖象在上方,對應(yīng)交點的左邊或右邊符合,則x取對應(yīng)一邊的范圍。

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重難點03相似三角形(3考點7題型)2024年中考數(shù)學(xué)復(fù)習(xí)沖刺過關(guān)(全國通用)

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重難點01代數(shù)式規(guī)律題與代數(shù)式求值(2考點5題型)2024年中考數(shù)學(xué)復(fù)習(xí)沖刺過關(guān)(全國通用)

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專題19 動點在二次函數(shù)圖象中的分類討論(提升訓(xùn)練)-中考數(shù)學(xué)重難點專項突破(全國通用)

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中考數(shù)學(xué)考前沖刺專題《二次函數(shù)圖象性質(zhì)》過關(guān)練習(xí)(含答案)

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