1 二次函數(shù)的圖象與系數(shù)的關(guān)系
拋物線(xiàn)中,的作用:
(1)決定開(kāi)口方向及開(kāi)口大小,這與中的完全一樣.
(2)和共同決定拋物線(xiàn)對(duì)稱(chēng)軸的位置.由于拋物線(xiàn)的對(duì)稱(chēng)軸是直線(xiàn),
故:①時(shí),對(duì)稱(chēng)軸為軸;②(即、同號(hào))時(shí),對(duì)稱(chēng)軸在軸左側(cè);③(即 、異號(hào))時(shí),對(duì)稱(chēng)軸在軸右側(cè).
(3)的大小決定拋物線(xiàn)與軸交點(diǎn)的位置.
當(dāng)時(shí),,∴拋物線(xiàn)與軸有且只有一個(gè)交點(diǎn)(0,):
①,拋物線(xiàn)經(jīng)過(guò)原點(diǎn); ②,與軸交于正半軸;③,與軸交于負(fù)半軸.
以上三點(diǎn)中,當(dāng)結(jié)論和條件互換時(shí),仍成立.如拋物線(xiàn)的對(duì)稱(chēng)軸在軸右側(cè),則 【例題精選】
例1(2023?甘肅模擬)如圖,二次函數(shù)y=ax2+bx+c的圖象與y軸正半軸相交,其頂點(diǎn)坐標(biāo)為(,1),下列結(jié)論:①abc<0;②a+b=0;③4ac﹣b2=4a;④a+b+c<0.其中正確的有( )個(gè).
A.1B.2C.3D.4
例2 (2023?路北區(qū)一模)已知二次函數(shù)y=ax2+bx+c的圖象如圖所示,對(duì)稱(chēng)軸是直線(xiàn)x=1.下列結(jié)論:①abc>0;②2a+b=0;③b2﹣4ac<0;④4a+2b+c>0.其中正確的是( )
A.①③B.②C.②④D.③④
【隨堂練習(xí)】
1.(2023?嘉陵區(qū)模擬)已知二次函數(shù)y=ax2+bx+c的圖象如圖所示,①a+b+c<0;②a﹣b+c>0;③abc>0;④2a=b.其中正確的有( )
A.4個(gè)B.3個(gè)C.2個(gè)D.1個(gè)
2.(2023秋?平谷區(qū)期末)二次函數(shù)y=kx2+2x+1的部分圖象如圖所示,則k的取值范圍是( )
A.k≤1B.k≥1C.k<1D.0<k<1
3.(2023秋?兗州區(qū)期中)二次函數(shù)y=ax2+bx+c的圖象如圖所示,對(duì)稱(chēng)軸是直線(xiàn)x=﹣1,有以下結(jié)論:
①abc<0;②2a﹣b=0;③4ac﹣b2<8a;④3a+c<0;⑤a﹣b<m(am+b)
其中正確的結(jié)論的個(gè)數(shù)是( )
A.1B.2C.3D.4
2二次函數(shù)與方程的綜合
函數(shù),當(dāng)時(shí),得到一元二次方程,那么一元二次方程的解就是二次函數(shù)的圖象與x軸交點(diǎn)的橫坐標(biāo),因此二次函數(shù)圖象與x軸的交點(diǎn)情況決定一元二次方程根的情況.
(1)當(dāng)二次函數(shù)的圖象與x軸有兩個(gè)交點(diǎn),這時(shí),則方程有兩個(gè)不相等實(shí)根;
(2)當(dāng)二次函數(shù)的圖象與x軸有且只有一個(gè)交點(diǎn),這時(shí),則方程有兩個(gè)相等實(shí)根;
(3)當(dāng)二次函數(shù)的圖象與x軸沒(méi)有交點(diǎn),這時(shí),則方程沒(méi)有實(shí)根.
【例題精選】
例1 (2023秋?阜南縣期末)如圖,已知拋物線(xiàn)y=ax2+bx+c與x軸的一個(gè)交點(diǎn)為A(1,0),對(duì)稱(chēng)軸是直線(xiàn)x=﹣1,則方程ax2+bx+c=0的解是( )
A.x1=﹣3,x2=1B.x1=3,x2=1C.x=﹣3D.x=﹣2
例2 (2023秋?興安盟期末)拋物線(xiàn)y=﹣x2+2kx+2與x軸交點(diǎn)的個(gè)數(shù)為( )
A.0個(gè)B.1個(gè)C.2個(gè)D.以上都不對(duì)
【隨堂練習(xí)】
1.(2023秋?漢陽(yáng)區(qū)期中)拋物線(xiàn)y=ax2+bx+c經(jīng)過(guò)點(diǎn)A(﹣3,0),B(4,0)兩點(diǎn),則關(guān)于x的一元二次方程a(x﹣2)2+bx=2b﹣c的解是( )
A.x1=﹣1,x2=6B.x1=﹣5,x2=2C.x1=﹣3,x2=4D.x1=﹣2,x2=5
2.(2023秋?黔東南州期末)拋物線(xiàn)y=﹣x2+bx+c的部分圖象如圖所示,對(duì)稱(chēng)軸是直線(xiàn)x=﹣1,則關(guān)于x的一元二次方程﹣x2+bx+c=0的解為_(kāi)_________________.
3.(2023?洛寧縣三模)若二次函數(shù)y=ax2﹣2ax+c(a≠0)的圖象經(jīng)過(guò)點(diǎn)(﹣1,0),則方程ax2﹣2ax+c=0的解為( )
A.x1=﹣3,x2=﹣1B.x1=﹣1,x2=3
C.x1=1,x2=3D.x1=﹣3,x2=1
3二次函數(shù)與不等式的關(guān)系
【例題精選】
例1(2023秋?澧縣期末)已知二次函數(shù)y=﹣x2+bx+c的圖象經(jīng)過(guò)點(diǎn)A(﹣1,0),C(0,3)
(1)求二次函數(shù)的解析式;
(2)在圖中,畫(huà)出二次函數(shù)的圖象;
(3)根據(jù)圖象,直接寫(xiě)出當(dāng)y≤0時(shí),x的取值范圍.
例2(2023?灤州市模擬)二次函數(shù)y=﹣x2+mx的圖象如圖,對(duì)稱(chēng)軸為直線(xiàn)x=2,若關(guān)于x的一元二次方程﹣x2+mx﹣t=0(t為實(shí)數(shù))在1<x<5的范圍內(nèi)有解,則t的取值范圍是( )
A.t>﹣5B.﹣5<t<3C.3<t≤4D.﹣5<t≤4
【隨堂練習(xí)】
1.(2023?招遠(yuǎn)市一模)函數(shù)y=ax2+2ax+m(a<0)的圖象過(guò)點(diǎn)(2,0),則使函數(shù)值y>0成立的x的取值范圍是( )
A.x<﹣4或x>2B.﹣4<x<2C.x<0或x>2D.0<x<2
2.(2023秋?中原區(qū)校級(jí)月考)二次函數(shù)y=﹣x2+mx的圖象如圖,對(duì)稱(chēng)軸為直線(xiàn)x=2,若關(guān)于x的一元二次方程﹣x2+mx﹣t=0(t為實(shí)數(shù))在1<x<6的范圍內(nèi)有解,則t的取值范圍是( )
A.﹣12<t<3B.﹣5<t<3C.﹣12<t≤4D.﹣5<t≤4
綜合練習(xí)
一.選擇題(共5小題)
1.已知拋物線(xiàn)y=x2+mx+n與x軸只有一個(gè)公共點(diǎn),且過(guò)點(diǎn)A(a,b),B(a﹣4,b),則b的值為( )
A.4B.2C.6D.9
2.拋物線(xiàn)y=ax2+bx+c(a>0),頂點(diǎn)縱坐標(biāo)為﹣5.若|ax2+bx+c|=m有且只有兩個(gè)不相等的實(shí)數(shù)根,則m的取值范圍是( )
A.0<m<5B.m>5或m<0C.m>5或m=0D.m≥5或m=0
3.關(guān)于拋物線(xiàn)y=x2﹣(a+1)x+a﹣2,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( )
A.開(kāi)口向上
B.當(dāng)a=2時(shí),經(jīng)過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)O
C.拋物線(xiàn)與x軸無(wú)公共點(diǎn)
D.不論a為何值,都過(guò)定點(diǎn)
4.若m、n(m<n)是關(guān)于x的一元二次方程3﹣(x﹣a)(x﹣b)=0的兩個(gè)根,且a<b,則m,n,b,a的大小關(guān)系是( )
A.m<a<b<nB.a(chǎn)<m<n<bC.b<n<m<aD.n<b<a<m
5.已知二次函數(shù)y=x2+bx+1的圖象與x軸只有一個(gè)公共點(diǎn),則b=( )
A.2B.±2C.4D.±4
二.解答題(共4小題)
6.已知拋物線(xiàn)y=ax2+bx+c(a、b、c是常數(shù),a≠0)的對(duì)稱(chēng)軸為直線(xiàn)x=﹣2.
(1)b= ;(用含a的代數(shù)式表示)
(2)當(dāng)a=﹣1時(shí),若關(guān)于x的方程ax2+bx+c=0在﹣3<x<1的范圍內(nèi)有解,求c的取值范圍;
7.如圖,拋物線(xiàn)y=x2﹣3x+k與x軸交于A、B兩點(diǎn),與y軸交于點(diǎn)C(0,﹣4).
(1)求k的值;
(2)求拋物線(xiàn)與x軸的交點(diǎn)坐標(biāo);
(3)設(shè)拋物線(xiàn)y=x2﹣3x+k的頂點(diǎn)為M,求△ABM的面積.
8.拋物線(xiàn)C1:y=x2向左平移1個(gè)單位長(zhǎng)度,在向下平移4個(gè)單位長(zhǎng)度得到拋物線(xiàn)C2.
(1)求拋物線(xiàn)C2對(duì)應(yīng)的函數(shù)解析式以及拋物線(xiàn)C2與x軸的交點(diǎn)坐標(biāo);
(2)當(dāng)x取什么值時(shí),拋物線(xiàn)C2在x軸的下方?
9.已知拋物線(xiàn)y=ax2+bx﹣3的對(duì)稱(chēng)軸是直線(xiàn)x=1.
(1)求證:2a+b=0;
(2)若關(guān)于x的方程ax2﹣bx+6=0的一個(gè)根是4,求方程的另一個(gè)根.
第4講 二次函數(shù)(二)
1 二次函數(shù)的圖象與系數(shù)的關(guān)系
拋物線(xiàn)中,的作用:
(1)決定開(kāi)口方向及開(kāi)口大小,這與中的完全一樣.
(2)和共同決定拋物線(xiàn)對(duì)稱(chēng)軸的位置.由于拋物線(xiàn)的對(duì)稱(chēng)軸是直線(xiàn),
故:①時(shí),對(duì)稱(chēng)軸為軸;②(即、同號(hào))時(shí),對(duì)稱(chēng)軸在軸左側(cè);③(即 、異號(hào))時(shí),對(duì)稱(chēng)軸在軸右側(cè).
(3)的大小決定拋物線(xiàn)與軸交點(diǎn)的位置.
當(dāng)時(shí),,∴拋物線(xiàn)與軸有且只有一個(gè)交點(diǎn)(0,):
①,拋物線(xiàn)經(jīng)過(guò)原點(diǎn); ②,與軸交于正半軸;③,與軸交于負(fù)半軸.
以上三點(diǎn)中,當(dāng)結(jié)論和條件互換時(shí),仍成立.如拋物線(xiàn)的對(duì)稱(chēng)軸在軸右側(cè),則 【例題精選】
例1(2023?甘肅模擬)如圖,二次函數(shù)y=ax2+bx+c的圖象與y軸正半軸相交,其頂點(diǎn)坐標(biāo)為(,1),下列結(jié)論:①abc<0;②a+b=0;③4ac﹣b2=4a;④a+b+c<0.其中正確的有( )個(gè).
A.1B.2C.3D.4
分析:①根據(jù)拋物線(xiàn)開(kāi)口向下可得出a<0,由拋物線(xiàn)對(duì)稱(chēng)軸為x=可得出b=﹣a>0,結(jié)合拋物線(xiàn)圖象可知c>0,進(jìn)而可得出abc<0,①正確;②由b=﹣a可得出a+b=0,②正確;③根據(jù)拋物線(xiàn)頂點(diǎn)坐標(biāo)為(﹣,),由此可得出=1,去分母后即可得出4ac﹣b2=4a,③正確;④根據(jù)拋物線(xiàn)的對(duì)稱(chēng)性可得出x=1與x=0時(shí)y值相等,由此可得出a+b+c=c>0,④錯(cuò)誤.綜上即可得出結(jié)論.
【解答】解:①∵拋物線(xiàn)開(kāi)口向下,
∴a<0,
∵拋物線(xiàn)的對(duì)稱(chēng)軸為x=﹣=,
∴b=﹣a>0,
∵拋物線(xiàn)與y軸交點(diǎn)在y軸正半軸,
∴c>0,
∴abc<0,①正確;
②∵b=﹣a,
∴a+b=0,②正確;
③∵拋物線(xiàn)的頂點(diǎn)坐標(biāo)為(,1),
∴=1,
∴4ac﹣b2=4a,③正確;
④∵拋物線(xiàn)的對(duì)稱(chēng)軸為x=,
∴x=1與x=0時(shí)y值相等,
∵當(dāng)x=0時(shí),y=c>0,
∴當(dāng)x=1時(shí),y=a+b+c>0,④錯(cuò)誤.
綜上所述:正確的結(jié)論為①②③.
故選:C.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了二次函數(shù)圖象與系數(shù)的關(guān)系以及二次函數(shù)的性質(zhì),根據(jù)二次函數(shù)的圖象分析出a、b、c之間的關(guān)系是解題的關(guān)鍵.
例2 (2023?路北區(qū)一模)已知二次函數(shù)y=ax2+bx+c的圖象如圖所示,對(duì)稱(chēng)軸是直線(xiàn)x=1.下列結(jié)論:①abc>0;②2a+b=0;③b2﹣4ac<0;④4a+2b+c>0.其中正確的是( )
A.①③B.②C.②④D.③④
分析:①根據(jù)拋物線(xiàn)的開(kāi)口方向、拋物線(xiàn)對(duì)稱(chēng)軸位置、拋物線(xiàn)與y軸交點(diǎn)位置判定a、b、c的符號(hào);
②根據(jù)對(duì)稱(chēng)軸的x=1來(lái)判斷對(duì)錯(cuò);
③由拋物線(xiàn)與x軸交點(diǎn)的個(gè)數(shù)判斷對(duì)錯(cuò);
④根據(jù)對(duì)稱(chēng)軸x=1來(lái)判斷對(duì)錯(cuò).
【解答】解:①拋物線(xiàn)開(kāi)口方向向上,則a>0,b=﹣2a<0.
拋物線(xiàn)與y軸交于正半軸,則c>0,
所以abc<0,
故①錯(cuò)誤;
②如圖所示,對(duì)稱(chēng)軸x=﹣=1,則b=﹣2a,則2a+b=0,故②正確;
③如圖所示,拋物線(xiàn)與x軸有2個(gè)交點(diǎn),則b2﹣4ac>0,故③錯(cuò)誤;
④對(duì)稱(chēng)軸x=1,當(dāng)x=0與x=2時(shí)的點(diǎn)是關(guān)于直線(xiàn)x=1的對(duì)應(yīng)點(diǎn),
所以x=2與x=0時(shí)的函數(shù)值相等,所以4a+2b+c>0,故④正確;
綜上所述,正確的結(jié)論為②④.
故選:C.
【點(diǎn)評(píng)】主要考查圖象與二次函數(shù)系數(shù)之間的關(guān)系,會(huì)利用對(duì)稱(chēng)軸的范圍求2a與b的關(guān)系,以及二次函數(shù)與方程之間的轉(zhuǎn)換,根的判別式的熟練運(yùn)用.
【隨堂練習(xí)】
1.(2023?嘉陵區(qū)模擬)已知二次函數(shù)y=ax2+bx+c的圖象如圖所示,①a+b+c<0;②a﹣b+c>0;③abc>0;④2a=b.其中正確的有( )
A.4個(gè)B.3個(gè)C.2個(gè)D.1個(gè)
【解答】解:∵x=1時(shí),y<0,
∴a+b+c<0,所以①正確;
∵x=﹣1時(shí),y>0,
∴a﹣b+c>0,所以②正確;
∴拋物線(xiàn)過(guò)原點(diǎn),
∴c=0,
∴abc=0,所以③錯(cuò)誤;
∵拋物線(xiàn)的對(duì)稱(chēng)軸為直線(xiàn)x=﹣=﹣1
∴b=2a,所以④正確.
故選:B.
2.(2023秋?平谷區(qū)期末)二次函數(shù)y=kx2+2x+1的部分圖象如圖所示,則k的取值范圍是( )
A.k≤1B.k≥1C.k<1D.0<k<1
【解答】解:觀察二次函數(shù)y=kx2+2x+1的部分圖象可知:
k>0,且4﹣4k>0即k<1,
解得0<k<1.
故選:D.
3.(2023秋?兗州區(qū)期中)二次函數(shù)y=ax2+bx+c的圖象如圖所示,對(duì)稱(chēng)軸是直線(xiàn)x=﹣1,有以下結(jié)論:
①abc<0;②2a﹣b=0;③4ac﹣b2<8a;④3a+c<0;⑤a﹣b<m(am+b)
其中正確的結(jié)論的個(gè)數(shù)是( )
A.1B.2C.3D.4
【解答】解:①根據(jù)拋物線(xiàn)可知:
a<0,b<0,c>0,∴abc>0,
所以①錯(cuò)誤;
②因?yàn)閷?duì)稱(chēng)軸x=﹣1,即﹣=﹣1,
∴b=2a,∴2a﹣b=0.
所以②正確;
③從圖象可知,頂點(diǎn)的縱坐標(biāo)高于 y=2,
所以 >2 解不等式,兩邊同乘以4a,因?yàn)殚_(kāi)口向下,a<0,不等號(hào)方向改變,
4ac﹣b2<8a
所以③正確;
④當(dāng)x=1時(shí),y<0,
即a+b+c<0,
所以a+2a+c<0,
所以3a+c<0.
所以④正確;
⑤當(dāng)x=﹣1時(shí),y有最大值,
所以當(dāng)x=﹣1時(shí),a﹣b+c的值最大,
當(dāng)x=m時(shí),y=am2+bm+c,
所以a﹣b+c>am2+bm+c,
即a﹣b>m(am+b).
所以⑤錯(cuò)誤.
所以有②③④正確.
故選:C.
2二次函數(shù)與方程的綜合
函數(shù),當(dāng)時(shí),得到一元二次方程,那么一元二次方程的解就是二次函數(shù)的圖象與x軸交點(diǎn)的橫坐標(biāo),因此二次函數(shù)圖象與x軸的交點(diǎn)情況決定一元二次方程根的情況.
(1)當(dāng)二次函數(shù)的圖象與x軸有兩個(gè)交點(diǎn),這時(shí),則方程有兩個(gè)不相等實(shí)根;
(2)當(dāng)二次函數(shù)的圖象與x軸有且只有一個(gè)交點(diǎn),這時(shí),則方程有兩個(gè)相等實(shí)根;
(3)當(dāng)二次函數(shù)的圖象與x軸沒(méi)有交點(diǎn),這時(shí),則方程沒(méi)有實(shí)根.
【例題精選】
例1 (2023秋?阜南縣期末)如圖,已知拋物線(xiàn)y=ax2+bx+c與x軸的一個(gè)交點(diǎn)為A(1,0),對(duì)稱(chēng)軸是直線(xiàn)x=﹣1,則方程ax2+bx+c=0的解是( )
A.x1=﹣3,x2=1B.x1=3,x2=1C.x=﹣3D.x=﹣2
分析:直接利用拋物線(xiàn)的對(duì)稱(chēng)性以及結(jié)合對(duì)稱(chēng)軸以及拋物線(xiàn)y=ax2+bx+c與x軸的一個(gè)交點(diǎn)是A(1,0),得出另一個(gè)與x軸的交點(diǎn),進(jìn)而得出答案.
【解答】解:∵拋物線(xiàn)y=ax2+bx+c與x軸的一個(gè)交點(diǎn)是A(1,0),對(duì)稱(chēng)軸為直線(xiàn)x=﹣1,
∴拋物線(xiàn)y=ax2+bx+c與x軸的另一個(gè)交點(diǎn)是(﹣3,0),
∴一元二次方程ax2+bx+c=0的解是:x1=﹣3,x2=1.
故選:A.
【點(diǎn)評(píng)】此題主要考查了拋物線(xiàn)與x軸的交點(diǎn),正確得出拋物線(xiàn)與x軸的交點(diǎn)坐標(biāo)是解題關(guān)鍵.
例2 (2023秋?興安盟期末)拋物線(xiàn)y=﹣x2+2kx+2與x軸交點(diǎn)的個(gè)數(shù)為( )
A.0個(gè)B.1個(gè)C.2個(gè)D.以上都不對(duì)
分析:讓函數(shù)值為0,得到一元二次方程,根據(jù)根的判別式判斷有幾個(gè)解就有與x軸有幾個(gè)交點(diǎn).
【解答】解:當(dāng)與x軸相交時(shí),函數(shù)值為0.
0=﹣x2+2kx+2,
△=b2﹣4ac=4k2+8>0,
∴方程有2個(gè)不相等的實(shí)數(shù)根,
∴拋物線(xiàn)y=﹣x2+2kx+2與x軸交點(diǎn)的個(gè)數(shù)為2個(gè),
故選:C.
【點(diǎn)評(píng)】用到的知識(shí)點(diǎn)為:x軸上的點(diǎn)的縱坐標(biāo)為0;拋物線(xiàn)與x軸的交點(diǎn)個(gè)數(shù)與函數(shù)值為0的一元二次方程的解的個(gè)數(shù)相同.
【隨堂練習(xí)】
1.(2023秋?漢陽(yáng)區(qū)期中)拋物線(xiàn)y=ax2+bx+c經(jīng)過(guò)點(diǎn)A(﹣3,0),B(4,0)兩點(diǎn),則關(guān)于x的一元二次方程a(x﹣2)2+bx=2b﹣c的解是( )
A.x1=﹣1,x2=6B.x1=﹣5,x2=2C.x1=﹣3,x2=4D.x1=﹣2,x2=5
【解答】解:關(guān)于x的一元二次方程a(x﹣2)2+bx=2b﹣c變形為a(x﹣2)2+b(x﹣2)+c=0,
把拋物線(xiàn)y=ax2+bx+c沿x軸向右平移2個(gè)單位得到y(tǒng)=a(x﹣2)2+b(x﹣2)+c,
因?yàn)閽佄锞€(xiàn)y=ax2+bx+c經(jīng)過(guò)點(diǎn)A(﹣3,0)、B(4,0),
所以?huà)佄锞€(xiàn)y=a(x﹣2)2+b(x﹣2)+c與x軸的兩交點(diǎn)坐標(biāo)為(﹣1,0),(6,0),
所以一元二方程a(x﹣2)2+b(x﹣2)+c=0的解為x1=﹣1,x2=6.
故選:A.
2.(2023秋?黔東南州期末)拋物線(xiàn)y=﹣x2+bx+c的部分圖象如圖所示,對(duì)稱(chēng)軸是直線(xiàn)x=﹣1,則關(guān)于x的一元二次方程﹣x2+bx+c=0的解為_(kāi)_________________.
【解答】解:由圖象可得,
拋物線(xiàn)y=﹣x2+bx+c與x軸的一個(gè)交點(diǎn)為(1,0),對(duì)稱(chēng)軸是直線(xiàn)x=﹣1,
則拋物線(xiàn)與x軸的另一個(gè)交點(diǎn)為(﹣3,0),
即當(dāng)y=0時(shí),0=﹣x2+bx+c,此時(shí)方程的解是x1=1,x2=﹣3,
故答案為:x1=1,x2=﹣3.
3.(2023?洛寧縣三模)若二次函數(shù)y=ax2﹣2ax+c(a≠0)的圖象經(jīng)過(guò)點(diǎn)(﹣1,0),則方程ax2﹣2ax+c=0的解為( )
A.x1=﹣3,x2=﹣1B.x1=﹣1,x2=3
C.x1=1,x2=3D.x1=﹣3,x2=1
【解答】解:拋物線(xiàn)的對(duì)稱(chēng)軸為直線(xiàn)x=﹣=1,
而拋物線(xiàn)與x軸的一個(gè)交點(diǎn)坐標(biāo)為(﹣1,0),
所以?huà)佄锞€(xiàn)與x軸的另一個(gè)交點(diǎn)坐標(biāo)為(3,0),
所以方程ax2﹣2ax+c=0的解為x1=﹣1,x2=3.
故選:B.
3二次函數(shù)與不等式的關(guān)系
【例題精選】
例1(2023秋?澧縣期末)已知二次函數(shù)y=﹣x2+bx+c的圖象經(jīng)過(guò)點(diǎn)A(﹣1,0),C(0,3)
(1)求二次函數(shù)的解析式;
(2)在圖中,畫(huà)出二次函數(shù)的圖象;
(3)根據(jù)圖象,直接寫(xiě)出當(dāng)y≤0時(shí),x的取值范圍.
分析:(1)根據(jù)二次函數(shù)y=﹣x2+bx+c的圖象經(jīng)過(guò)點(diǎn)A(﹣1,0),C(0,3),可以求得該函數(shù)的解析式;
(2)根據(jù)(1)中求得的函數(shù)解析式可以得到該函數(shù)經(jīng)過(guò)的幾個(gè)點(diǎn),從而可以畫(huà)出該函數(shù)的圖象;
(3)根據(jù)(2)中畫(huà)出的函數(shù)圖象,可以寫(xiě)出當(dāng)y≤0時(shí),x的取值范圍.
【解答】解:(1)∵二次函數(shù)y=﹣x2+bx+c的圖象經(jīng)過(guò)點(diǎn)A(﹣1,0),C(0,3),
∴,得,
即該函數(shù)的解析式為y=﹣x2+2x+3;
(2)∵y=﹣x2+2x+3=﹣(x﹣1)2+4,
∴該函數(shù)的頂點(diǎn)坐標(biāo)是(1,4),開(kāi)口向上,過(guò)點(diǎn)(﹣1,0),(3,0),(0,3),(2,3),
該函數(shù)圖象如右圖所示;
(3)由圖象可得,
當(dāng)y≤0時(shí),x的取值范圍x≤﹣1或x≥3.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查拋物線(xiàn)與x軸的交點(diǎn)、二次函數(shù)的性質(zhì)、二次函數(shù)圖象上點(diǎn)的坐標(biāo)特征,解答本題的關(guān)鍵是明確題意,利用二次函數(shù)的性質(zhì)和數(shù)形結(jié)合的思想解答.
例2(2023?灤州市模擬)二次函數(shù)y=﹣x2+mx的圖象如圖,對(duì)稱(chēng)軸為直線(xiàn)x=2,若關(guān)于x的一元二次方程﹣x2+mx﹣t=0(t為實(shí)數(shù))在1<x<5的范圍內(nèi)有解,則t的取值范圍是( )
A.t>﹣5B.﹣5<t<3C.3<t≤4D.﹣5<t≤4
分析:如圖,關(guān)于x的一元二次方程﹣x2+mx﹣t=0的解就是拋物線(xiàn)y=﹣x2+mx與直線(xiàn)y=t的交點(diǎn)的橫坐標(biāo),利用圖象法即可解決問(wèn)題.
【解答】解:如圖,關(guān)于x的一元二次方程﹣x2+mx﹣t=0的解就是拋物線(xiàn)y=﹣x2+mx與直線(xiàn)y=t的交點(diǎn)的橫坐標(biāo),
當(dāng)x=1時(shí),y=3,
當(dāng)x=5時(shí),y=﹣5,
由圖象可知關(guān)于x的一元二次方程﹣x2+mx﹣t=0(t為實(shí)數(shù))在1<x<5的范圍內(nèi)有解,
直線(xiàn)y=t在直線(xiàn)y=﹣5和直線(xiàn)y=4之間包括直線(xiàn)y=4,
∴﹣5<t≤4.
故選:D.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查拋物線(xiàn)與x軸的交點(diǎn)、一元二次方程等知識(shí),解題的關(guān)鍵是學(xué)會(huì)利用圖象法解決問(wèn)題,畫(huà)出圖象是解決問(wèn)題的關(guān)鍵,屬于中考選擇題中的壓軸題.
【隨堂練習(xí)】
1.(2023?招遠(yuǎn)市一模)函數(shù)y=ax2+2ax+m(a<0)的圖象過(guò)點(diǎn)(2,0),則使函數(shù)值y>0成立的x的取值范圍是( )
A.x<﹣4或x>2B.﹣4<x<2C.x<0或x>2D.0<x<2
【解答】解:∵函數(shù)y=ax2+2ax+m(a<0),
∴該函數(shù)的圖象開(kāi)口向下,對(duì)稱(chēng)軸是直線(xiàn)x=﹣=﹣1,
又∵函數(shù)y=ax2+2ax+m(a<0)的圖象過(guò)點(diǎn)(2,0),
∴該函數(shù)圖象過(guò)點(diǎn)(﹣4,0),
∴使函數(shù)值y>0成立的x的取值范圍是﹣4<x<2,
故選:B.
2.(2023秋?中原區(qū)校級(jí)月考)二次函數(shù)y=﹣x2+mx的圖象如圖,對(duì)稱(chēng)軸為直線(xiàn)x=2,若關(guān)于x的一元二次方程﹣x2+mx﹣t=0(t為實(shí)數(shù))在1<x<6的范圍內(nèi)有解,則t的取值范圍是( )
A.﹣12<t<3B.﹣5<t<3C.﹣12<t≤4D.﹣5<t≤4
【解答】解:∵對(duì)稱(chēng)軸為直線(xiàn)x=﹣=2,
∴m=4,
∴拋物線(xiàn)解析式為y=﹣x2+4x,
當(dāng)x=2時(shí),y=﹣4+8=4,即拋物線(xiàn)的頂點(diǎn)坐標(biāo)為(2,4),
∵關(guān)于x的一元二次方程﹣x2+mx﹣t=0(t為實(shí)數(shù))在1<x<6的范圍內(nèi)有解,
∴拋物線(xiàn)y=﹣x2+4x與直線(xiàn)y=t在1<x<6的范圍內(nèi)有交點(diǎn),
當(dāng)x=1時(shí),y=﹣1+4=3;當(dāng)x=6時(shí),y=﹣36+24=﹣12,
即1<x<6時(shí),y的范圍為﹣12<y≤4,
∴當(dāng)﹣12<t≤4時(shí),關(guān)于x的一元二次方程﹣x2+mx﹣t=0(t為實(shí)數(shù))在1<x<6的范圍內(nèi)有解.
故選:C.
綜合練習(xí)
一.選擇題(共5小題)
1.已知拋物線(xiàn)y=x2+mx+n與x軸只有一個(gè)公共點(diǎn),且過(guò)點(diǎn)A(a,b),B(a﹣4,b),則b的值為( )
A.4B.2C.6D.9
【解答】解:∵拋物線(xiàn)y=x2+mx+n與x軸只有一個(gè)公共點(diǎn),
∴△=m2﹣4×1×n=m2﹣4n=0,
∴n=m2,
∵拋物線(xiàn)y=x2+mx+n過(guò)點(diǎn)A(a,b),B(a﹣4,b),
∴b=a2+ma+n,b=(a﹣4)2+m(a﹣4)+n,
∴a2+ma+n=(a﹣4)2+m(a﹣4)+n,
化簡(jiǎn),得
a=,
∴b=a2+ma+n=()2+m×+m2=4,
故選:A.
2.拋物線(xiàn)y=ax2+bx+c(a>0),頂點(diǎn)縱坐標(biāo)為﹣5.若|ax2+bx+c|=m有且只有兩個(gè)不相等的實(shí)數(shù)根,則m的取值范圍是( )
A.0<m<5B.m>5或m<0C.m>5或m=0D.m≥5或m=0
【解答】解:由圖象可知:將此拋物線(xiàn)在x軸下方的部分沿x軸往上翻折,得到一個(gè)新的函數(shù)圖象的頂點(diǎn)的縱坐標(biāo)為5,
∵|ax2+bx+c|=m的圖象是x軸上方部分(包含與x軸的兩個(gè)交點(diǎn)),
(1)當(dāng)m=0時(shí),|ax2+bx+c|=m有兩個(gè)不相等的實(shí)數(shù)根,
(2)在x軸上方時(shí),只有m>5時(shí),作平行于x軸的直線(xiàn)才會(huì)與圖象有兩個(gè)交點(diǎn),
∴m=0或m>5.
故選:C.
3.關(guān)于拋物線(xiàn)y=x2﹣(a+1)x+a﹣2,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( )
A.開(kāi)口向上
B.當(dāng)a=2時(shí),經(jīng)過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)O
C.拋物線(xiàn)與x軸無(wú)公共點(diǎn)
D.不論a為何值,都過(guò)定點(diǎn)
【解答】解:因?yàn)槎魏瘮?shù)的二次項(xiàng)系數(shù)為1>0,所以?huà)佄锞€(xiàn)開(kāi)口向上,故選項(xiàng)A正確;
當(dāng)x=2時(shí),y=x2﹣3x=x(x﹣3),由于拋物線(xiàn)與x軸交于(0,0)和(3,0),故選項(xiàng)B正確;
∵△=[﹣(a+1)]2﹣4(a﹣2)=a2﹣2a+9=(a﹣1)2+8>0,所以?huà)佄锞€(xiàn)與x軸總有兩個(gè)交點(diǎn),故選項(xiàng)C錯(cuò)誤;
當(dāng)x=1時(shí),y=1﹣a﹣1﹣2=﹣2,此時(shí)拋物線(xiàn)不再含有a,即不論a為何值,都過(guò)定點(diǎn)(1,﹣2),故選項(xiàng)D正確.
故選:C.
4.若m、n(m<n)是關(guān)于x的一元二次方程3﹣(x﹣a)(x﹣b)=0的兩個(gè)根,且a<b,則m,n,b,a的大小關(guān)系是( )
A.m<a<b<nB.a(chǎn)<m<n<bC.b<n<m<aD.n<b<a<m
【解答】解:
如圖拋物線(xiàn)y2=(x﹣a)(x﹣b)與x軸交點(diǎn)(a,0),(b,0),拋物線(xiàn)與直線(xiàn)y1=3的交點(diǎn)為(m,3)(n,3)由圖象可知m<a<b<n,
故選:A.
5.已知二次函數(shù)y=x2+bx+1的圖象與x軸只有一個(gè)公共點(diǎn),則b=( )
A.2B.±2C.4D.±4
【解答】解:∵二次函數(shù)y=x2+bx+1的圖象與x軸只有一個(gè)公共點(diǎn),
∴△=b2﹣4=0,
解得b=±2,
故選:B.
二.解答題(共4小題)
6.已知拋物線(xiàn)y=ax2+bx+c(a、b、c是常數(shù),a≠0)的對(duì)稱(chēng)軸為直線(xiàn)x=﹣2.
(1)b= 4a ;(用含a的代數(shù)式表示)
(2)當(dāng)a=﹣1時(shí),若關(guān)于x的方程ax2+bx+c=0在﹣3<x<1的范圍內(nèi)有解,求c的取值范圍;
【解答】解:(1)由題意得:
拋物線(xiàn)的x==﹣2 解得b=4a,
故答案為:4a;
(2)當(dāng)a=﹣1時(shí),b=﹣4;
∴拋物線(xiàn)y=﹣x2﹣4x+c;
∵關(guān)于x的方程ax2+bx+c=0在﹣3<x<1的范圍內(nèi)有解,即關(guān)于x的方程x2+4x﹣c=0在﹣3<x<1的范圍內(nèi)有解
∴△=b2﹣4ac≥0 即:(﹣4)2﹣4×(﹣1)?c=16+4c≥0,解得c≥﹣4
∴拋物線(xiàn)y=x2+4x=(x+2)2﹣4與直線(xiàn)y=c 在﹣3<x<1的范圍內(nèi)有交點(diǎn)
當(dāng)x=﹣2時(shí) y=﹣4;當(dāng)x=1時(shí),y=5
故可得:﹣4<c<5
7.如圖,拋物線(xiàn)y=x2﹣3x+k與x軸交于A、B兩點(diǎn),與y軸交于點(diǎn)C(0,﹣4).
(1)求k的值;
(2)求拋物線(xiàn)與x軸的交點(diǎn)坐標(biāo);
(3)設(shè)拋物線(xiàn)y=x2﹣3x+k的頂點(diǎn)為M,求△ABM的面積.
【解答】解:
(1)將點(diǎn)C(0,﹣4)代入y=x2﹣3x+k得﹣4=k.
故k的值為﹣4.
(2)由(1)得拋物線(xiàn)為y=x2﹣3x﹣4,
∴令y=0,得0=x2﹣3x﹣4,解得,x1=4,x2=﹣1.
故拋物線(xiàn)與x軸的交點(diǎn)坐標(biāo),點(diǎn)A(﹣1,0);點(diǎn)B(4,0).
(3)如圖,
∵拋物線(xiàn)為y=x2﹣3x﹣4,化為頂點(diǎn)式得:.
∴頂點(diǎn)M為
∴△ABM的高為
∵|AB|=|4﹣(﹣1)|=5,
∴S△ABM=,
故△ABM的面積為.
8.拋物線(xiàn)C1:y=x2向左平移1個(gè)單位長(zhǎng)度,在向下平移4個(gè)單位長(zhǎng)度得到拋物線(xiàn)C2.
(1)求拋物線(xiàn)C2對(duì)應(yīng)的函數(shù)解析式以及拋物線(xiàn)C2與x軸的交點(diǎn)坐標(biāo);
(2)當(dāng)x取什么值時(shí),拋物線(xiàn)C2在x軸的下方?
【解答】解:(1)∵拋物線(xiàn)C1:y=x2,
∴C1的頂點(diǎn)坐標(biāo)為(0,0),
根據(jù)題意,得平移后拋物線(xiàn)C2的頂點(diǎn)坐標(biāo)為:(﹣1,﹣4),
∴拋物線(xiàn)C2的解析式為:y=(x+1)2﹣4,即y=x2+2x﹣3,
當(dāng)y=0時(shí),有x2+2x﹣3=0,
解得,x1=﹣3,x2=1,
∴拋物線(xiàn)C2與x軸的交點(diǎn)坐標(biāo)為(﹣3,0)和(1,0);
(2)∵拋物線(xiàn)拋物線(xiàn)C2的解析式為:y=x2+2x﹣3,其中a=1>0,
∴拋物線(xiàn)開(kāi)口向上,
∴當(dāng)﹣3<x<1時(shí),拋物線(xiàn)C2在x軸的下方.
9.已知拋物線(xiàn)y=ax2+bx﹣3的對(duì)稱(chēng)軸是直線(xiàn)x=1.
(1)求證:2a+b=0;
(2)若關(guān)于x的方程ax2﹣bx+6=0的一個(gè)根是4,求方程的另一個(gè)根.
【解答】(1)證明:∵拋物線(xiàn)y=ax2+bx﹣3的對(duì)稱(chēng)軸是直線(xiàn)x=1,
∴﹣=1,
∴b=﹣2a,
∴2a+b=0;
(2)解:把b=﹣2a代入方程ax2﹣bx+6=0得:ax2+2ax+6=0,
把x=4代入方程ax2+2ax+6=0得:16a+8a+6=0,
a=﹣,則b=.
即方程為﹣x2﹣x+6=0,
解得:x=﹣6,x=4,
即方程的另一個(gè)根為﹣6.

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