
專題3 函數(shù)及圖像
第7講 二次函數(shù)與方程、不等式綜合
一、二次函數(shù)與一元二次方程
1.拋物線與x軸交點(diǎn)的橫坐標(biāo)
拋物線,令y=0,則,方程的解就是拋物線與x軸交點(diǎn)的橫坐標(biāo);
2.拋物線與x軸交點(diǎn)情況
(1)拋物線與x軸的交點(diǎn)個(gè)數(shù)由判別式的值的正負(fù)確定;
(2)當(dāng)時(shí),拋物線與x軸有兩個(gè)交點(diǎn);
當(dāng)時(shí),拋物線與x軸只有一個(gè)交點(diǎn);
當(dāng)時(shí),拋物線與x軸沒有交點(diǎn);
3.利用二次函數(shù)求一元二次方程的近似根
對(duì)于一元二次方程,令,畫出函數(shù)的圖像,拋物線與x軸的交點(diǎn)的橫坐標(biāo)就是方程的解;
二、二次函數(shù)與不等式
1.二次函數(shù)與一元二次不等式
的解集就是拋物線在x 軸上方的那部分圖像對(duì)應(yīng)的自變量的取值范圍.
《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》2022年版,學(xué)業(yè)質(zhì)量要求:
1.知道二次函數(shù)和一元二次方程之間的關(guān)系;
2.會(huì)根據(jù)二次函數(shù)的求其圖像與坐標(biāo)軸的交點(diǎn)坐標(biāo);
3.會(huì)利用二次函數(shù)的圖像求一元二次方程的近似解;
【例1】(2023·四川巴中·統(tǒng)考中考真題)
1.規(guī)定:如果兩個(gè)函數(shù)的圖象關(guān)于y軸對(duì)稱,那么稱這兩個(gè)函數(shù)互為“Y函數(shù)”.例如:函數(shù)與互為“Y函數(shù)”.若函數(shù)的圖象與x軸只有一個(gè)交點(diǎn),則它的“Y函數(shù)”圖象與x軸的交點(diǎn)坐標(biāo)為 .
【變1】(2023·河南鶴壁·統(tǒng)考三模)
2.已知拋物線與x軸交于A、B兩點(diǎn)(點(diǎn)A在點(diǎn)B左側(cè)).
(1)拋物線對(duì)稱軸為 ,A點(diǎn)坐標(biāo)為 .
(2)當(dāng)時(shí),不等式的解集為 .
(3)已知點(diǎn)、,連接所得的線段與該拋物線有一個(gè)交點(diǎn),求m的取值范圍.
【例1】(2023·四川成都·校考三模)
3.在探究關(guān)于x的二次三項(xiàng)式的值時(shí),小明計(jì)算了如下四組值:
小明說,他通過這四組值能得到方程的一個(gè)近似根,這個(gè)近似根的個(gè)位是 ,十分位是 .
【變1】
(2023·河南商丘·統(tǒng)考二模)
4.為解方程,小舟根據(jù)學(xué)習(xí)函數(shù)的經(jīng)驗(yàn)對(duì)其進(jìn)行了探究,下面是其探究的過程,請(qǐng)補(bǔ)充完整:
(1)先研究函數(shù),列表如表:
表格中,m的值為__________.
(2)如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,描出了以上表中各組對(duì)應(yīng)值為坐標(biāo)的點(diǎn),根據(jù)描出的點(diǎn),畫出了函數(shù)圖象的一部分,請(qǐng)根據(jù)剩余的點(diǎn)補(bǔ)全此函數(shù)圖象.
(3)觀察圖象,當(dāng)時(shí),滿足條件的x的取值范圍是__________.
(4)在第(2)問的平面直角坐標(biāo)系中畫出直線.根據(jù)圖象直接寫出方程的近似根(結(jié)果保留一位小數(shù))
【例1】(2021·廣西賀州·統(tǒng)考中考真題)
5.如圖,已知拋物線與直線交于,兩點(diǎn),則關(guān)于的不等式的解集是( )
A.或B.或C.D.
【變1】(2023·山西太原·校聯(lián)考二模)
6.請(qǐng)仔細(xì)閱讀下面的材料,并完成相應(yīng)的任務(wù).
任務(wù):
(1)兩個(gè)小組的方法主要運(yùn)用的數(shù)學(xué)思想是______(從下面的選項(xiàng)中選擇一個(gè)即可).
A.?dāng)?shù)形結(jié)合思想 B.分類討論思想 C.公理化思想
(2)請(qǐng)你選擇閱讀材料中的一個(gè)方法解不等式.請(qǐng)將函數(shù)圖象畫在圖3的平面直角坐標(biāo)系中,并參照材料中的分析過程寫出你的分析過程.
【例1】(2023·青海西寧·統(tǒng)考中考真題)
7.直線和拋物線(a,b是常數(shù),且)在同一平面直角坐標(biāo)系中,直線經(jīng)過點(diǎn).下列結(jié)論:
①拋物線的對(duì)稱軸是直線
②拋物線與x軸一定有兩個(gè)交點(diǎn)
③關(guān)于x的方程有兩個(gè)根,
④若,當(dāng)或時(shí),
其中正確的結(jié)論是( )
A.①②③④B.①②③C.②③D.①④
【變1】(2023·江蘇·統(tǒng)考中考真題)
8.已知二次函數(shù)(為常數(shù)).
(1)該函數(shù)圖像與軸交于兩點(diǎn),若點(diǎn)坐標(biāo)為,
①則的值是_________,點(diǎn)的坐標(biāo)是_________;
②當(dāng)時(shí),借助圖像,求自變量的取值范圍;
(2)對(duì)于一切實(shí)數(shù),若函數(shù)值總成立,求的取值范圍(用含的式子表示);
(3)當(dāng)時(shí)(其中為實(shí)數(shù),),自變量的取值范圍是,求和的值以及的取值范圍.
一、選擇題
(2023·湖北恩施·統(tǒng)考中考真題)
9.如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,O為坐標(biāo)原點(diǎn),拋物線的對(duì)稱軸為,與x軸的一個(gè)交點(diǎn)位于,兩點(diǎn)之間.下列結(jié)論:①; ②;③; ④若,為方程的兩個(gè)根,則.其中正確的有( )個(gè).
A.1B.2C.3D.4
(2023·河北·統(tǒng)考中考真題)
10.已知二次函數(shù)和(m是常數(shù))的圖象與x軸都有兩個(gè)交點(diǎn),且這四個(gè)交點(diǎn)中每相鄰兩點(diǎn)間的距離都相等,則這兩個(gè)函數(shù)圖象對(duì)稱軸之間的距離為( )
A.2B.C.4D.
(2023·湖南·統(tǒng)考中考真題)
11.已知,若關(guān)于x的方程的解為.關(guān)于x的方程的解為.則下列結(jié)論正確的是( )
A.B.C.D.
(2023·四川自貢·統(tǒng)考中考真題)
12.經(jīng)過兩點(diǎn)的拋物線(為自變量)與軸有交點(diǎn),則線段長為( )
A.10B.12C.13D.15
(2023·浙江衢州·統(tǒng)考中考真題)
13.已知二次函數(shù)(a是常數(shù),)的圖象上有和兩點(diǎn).若點(diǎn),都在直線的上方,且,則的取值范圍是( )
A.B.C.D.
二、填空題
(2023·廣東深圳·深圳市石巖公學(xué)??寄M預(yù)測(cè))
14.如圖,二次函數(shù)與x軸交點(diǎn)坐標(biāo)為,,當(dāng)時(shí),x的取值范圍是
(2023·江蘇鎮(zhèn)江·統(tǒng)考二模)
15.已知一次函數(shù)和二次函數(shù)的自變量和對(duì)應(yīng)函數(shù)值如表:
當(dāng)時(shí),自變量x的取值范圍是
(2023·云南昆明·統(tǒng)考二模)
16.如圖,在平面直角坐標(biāo)中,拋物線和直線交于點(diǎn)和點(diǎn),則不等式的解集為 .
(2023·江蘇南京·統(tǒng)考二模)
17.二次函數(shù)(是常數(shù))的圖象如圖所示,則不等式的解集是 .
(2023·湖南永州·統(tǒng)考二模)
18.我們學(xué)習(xí)了一元二次方程和二次函數(shù),綜合利用它們的性質(zhì)解決問題,閱讀下列材料,回答問題:
例:已知關(guān)于x的方程有實(shí)數(shù)根,求t的最大值?
解:由題意可知,當(dāng)t=0時(shí),方程有實(shí)數(shù)解
當(dāng)時(shí),
即
∴
設(shè)函數(shù)
當(dāng)時(shí),
綜上
(1)已知關(guān)于x的方程有實(shí)數(shù)根,則m的最大值為 ;
(2)已知方程有實(shí)數(shù)根,則x-2y的最大值為 .
三、解答題
(2022·山東青島·統(tǒng)考中考真題)
19.已知二次函數(shù)y=x2+mx+m2?3(m為常數(shù),m>0)的圖象經(jīng)過點(diǎn)P(2,4).
(1)求m的值;
(2)判斷二次函數(shù)y=x2+mx+m2?3的圖象與x軸交點(diǎn)的個(gè)數(shù),并說明理由.
(2023·廣東廣州·統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè))
20.如圖,拋物線與直線交于點(diǎn)A(2,0)和點(diǎn).
(1)求和的值;
(2)求點(diǎn)的坐標(biāo),并結(jié)合圖象寫出不等式的解集;
(3)點(diǎn)是直線上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),將點(diǎn)向左平移個(gè)單位長度得到點(diǎn),若線段與拋物線只有一個(gè)公共點(diǎn),直接寫出點(diǎn)的橫坐標(biāo)的取值范圍.
(2023·河南南陽·統(tǒng)考三模)
21.如圖,拋物線與直線交于點(diǎn)和點(diǎn)B.
(1)求拋物線和直線的解析式;
(2)請(qǐng)結(jié)合圖象直接寫出不等式的解集;
(3)點(diǎn)N是拋物線對(duì)稱軸上一動(dòng)點(diǎn),且點(diǎn)N縱坐標(biāo)為n,記拋物線在A,B之間的部分為圖象G(包含A,B兩點(diǎn)).若點(diǎn)在直線上,且直線與圖象G有公共點(diǎn),結(jié)合函數(shù)圖象,直接寫出點(diǎn)N縱坐標(biāo)n的取值范圍.
(2023·云南·統(tǒng)考中考真題)
22.?dāng)?shù)和形是數(shù)學(xué)研究客觀物體的兩個(gè)方面,數(shù)(代數(shù))側(cè)重研究物體數(shù)量方面,具有精確性、形(幾何)側(cè)重研究物體形的方面,具有直觀性.?dāng)?shù)和形相互聯(lián)系,可用數(shù)來反映空間形式,也可用形來說明數(shù)量關(guān)系.?dāng)?shù)形結(jié)合就是把兩者結(jié)合起來考慮問題,充分利用代數(shù)、幾何各自的優(yōu)勢(shì),數(shù)形互化,共同解決問題.
同學(xué)們,請(qǐng)你結(jié)合所學(xué)的數(shù)學(xué)解決下列問題.
在平面直角坐標(biāo)系中,若點(diǎn)的橫坐標(biāo)、縱坐標(biāo)都為整數(shù),則稱這樣的點(diǎn)為整點(diǎn).設(shè)函數(shù)(實(shí)數(shù)為常數(shù))的圖象為圖象.
(1)求證:無論取什么實(shí)數(shù),圖象與軸總有公共點(diǎn);
(2)是否存在整數(shù),使圖象與軸的公共點(diǎn)中有整點(diǎn)?若存在,求所有整數(shù)的值;若不存在,請(qǐng)說明理由.
(2023·江蘇鹽城·統(tǒng)考中考真題)
23.定義:若一次函數(shù)的圖象與二次函數(shù)的圖象有兩個(gè)交點(diǎn),并且都在坐標(biāo)軸上,則稱二次函數(shù)為一次函數(shù)的軸點(diǎn)函數(shù).
【初步理解】
(1)現(xiàn)有以下兩個(gè)函數(shù):①;②,其中,_________為函數(shù)的軸點(diǎn)函數(shù).(填序號(hào))
【嘗試應(yīng)用】
(2)函數(shù)(為常數(shù),)的圖象與軸交于點(diǎn),其軸點(diǎn)函數(shù)與軸的另一交點(diǎn)為點(diǎn).若,求的值.
【拓展延伸】
(3)如圖,函數(shù)(為常數(shù),)的圖象與軸、軸分別交于,兩點(diǎn),在軸的正半軸上取一點(diǎn),使得.以線段的長度為長、線段的長度為寬,在軸的上方作矩形.若函數(shù)(為常數(shù),)的軸點(diǎn)函數(shù)的頂點(diǎn)在矩形的邊上,求的值.
x
0
1
2
y
0
0
m
0
利用二次函數(shù)圖象解不等式
數(shù)學(xué)活動(dòng)課上,老師提出這樣一個(gè)問題:我們?cè)?jīng)利用一次函數(shù)的圖象解一元一次不等式,類比前面的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn),我們能否利用二次函數(shù)的圖象解相應(yīng)的不等式呢?例如解不等式,同學(xué)們以小組為單位展開了討論.
善思小組展示了他們的方法:將不等式進(jìn)一步變形為,如圖1,畫出函數(shù)的圖象,拋物線與x軸相交于和兩點(diǎn),這兩個(gè)點(diǎn)將x軸分為三段,當(dāng)或時(shí),二次函數(shù)的圖象位于x軸上方,此時(shí),所以,即,所以此不等式的解集為或.
勤學(xué)小組受善思小組的啟發(fā),畫出函數(shù)的圖象和直線.如圖2所示,它們相交于和兩點(diǎn),當(dāng)或時(shí),二次函數(shù)的圖象位于直線的上方,此時(shí),即,所以不等式的解集為或.
x
…
0
4
7
…
…
0
1
5
8
…
x
…
0
4
…
…
5
0
5
…
參考答案:
1.或
【分析】根據(jù)題意與x軸的交點(diǎn)坐標(biāo)和它的“Y函數(shù)”圖象與x軸的交點(diǎn)坐標(biāo)關(guān)于y軸對(duì)稱,再進(jìn)行分類討論,即和兩種情況,求出與x軸的交點(diǎn)坐標(biāo),即可解答.
【詳解】解:①當(dāng)時(shí),函數(shù)的解析式為,
此時(shí)函數(shù)的圖象與x軸只有一個(gè)交點(diǎn)成立,
當(dāng)時(shí),可得,解得,
與x軸的交點(diǎn)坐標(biāo)為,
根據(jù)題意可得,它的“Y函數(shù)”圖象與x軸的交點(diǎn)坐標(biāo)為;
①當(dāng)時(shí),
函數(shù)的圖象與x軸只有一個(gè)交點(diǎn),
,即,
解得,
函數(shù)的解析式為,
當(dāng)時(shí),可得,
解得,
根據(jù)題意可得,它的“Y函數(shù)”圖象與x軸的交點(diǎn)坐標(biāo)為,
綜上所述,它的“Y函數(shù)”圖象與x軸的交點(diǎn)坐標(biāo)為或,
故答案為:或.
【點(diǎn)睛】本題考查了軸對(duì)稱,一次函數(shù)與坐標(biāo)軸的交點(diǎn),拋物線與x軸的交點(diǎn)問題,理解題意,進(jìn)行分類討論是解題的關(guān)鍵.
2.(1);
(2)或
(3)m的取值范圍為或
【分析】(1)根據(jù)拋物線的對(duì)稱軸方程可得答案;令,求出x的值,即可得出答案.
(2)由題意得,,求出方程的解,進(jìn)而可得答案.
(3)分別求出拋物線頂點(diǎn)在線段上、拋物線經(jīng)過點(diǎn)M或點(diǎn)N時(shí)m的值,進(jìn)而可得答案.
【詳解】(1)解:拋物線的對(duì)稱軸為,
令,得,
解得,
在B的左側(cè),
,
故答案為:;;
(2),
,
解方程,得,
的解集為或,
即不等式的解集為或,
故答案為:或;
(3)當(dāng)拋物線的頂點(diǎn)在上時(shí),
即有兩個(gè)相等的實(shí)數(shù)根,
,
解得(舍去),;
當(dāng)拋物線經(jīng)過線段的左端點(diǎn)N時(shí),
把代入,
得,
解得,
當(dāng)拋物線經(jīng)過線段的右端點(diǎn)M時(shí),
把代入,
得,
解得;
綜上所述,m的取值范圍為或.
【點(diǎn)睛】本題考查了二次函數(shù)與不等式(組):利用兩個(gè)函數(shù)圖象在直角坐標(biāo)系中的上下位置關(guān)系求自變量的取值范圍,可作圖利用交點(diǎn)直觀求解,也可把兩個(gè)函數(shù)解析式列成不等式求解.也考查了二次函數(shù)圖象與系數(shù)的關(guān)系和拋物線與x軸的交點(diǎn)問題.
3. 1 1
【分析】根據(jù)表格可得,則方程的一個(gè)近似根取值范圍為:,即可進(jìn)行解答.
【詳解】解:根據(jù)題意可得:,
∴方程的一個(gè)近似根取值范圍為:,
∴這個(gè)近似根的個(gè)位是1,十分為是1,
故答案為:1,1.
【點(diǎn)睛】本題主要考查了求一元二次方程的近似根,解題的關(guān)鍵是掌握正確理解表格中的數(shù)據(jù),根據(jù)表格得出近似根的取值范圍.
4.(1)
(2)見解析
(3)或
(4)
【分析】(1)將代入函數(shù)解析式進(jìn)行求解即可;
(2)根據(jù)表格,描點(diǎn),連線畫出函數(shù)圖象即可;
(3)結(jié)合圖象即可得出結(jié)果;
(4)圖象法解方程即可.
【詳解】(1)解:當(dāng)時(shí),,
∴,
故答案為:;
(2)根據(jù)(1)中表格數(shù)據(jù),描點(diǎn),連線,如圖,
(3)解:由圖象可知,
當(dāng)或時(shí),圖象在軸上方,即:,
故答案為:或;
(4)解:作圖如下:
由圖象可得:方程的解為.
【點(diǎn)睛】本題考查函數(shù)的圖象和性質(zhì).熟練掌握函數(shù)圖象的畫法,利用圖象法解不等式和方程,是解題的關(guān)鍵.
5.D
【分析】將要求的不等式抽象成兩個(gè)函數(shù)的函數(shù)關(guān)系問題,根據(jù)二次函數(shù)圖象的對(duì)稱性,以及兩一次函數(shù)圖象的關(guān)系,求出新的一次函數(shù)與二次函數(shù)的交點(diǎn),從而寫出拋物線在直線上方部分的x的取值范圍即可.
【詳解】與關(guān)于y軸對(duì)稱
拋物線的對(duì)稱軸為y軸,
因此拋物線與直線的交點(diǎn)和與直線的交點(diǎn)也關(guān)于y軸對(duì)稱
設(shè)與交點(diǎn)為,則,
即在點(diǎn)之間的函數(shù)圖像滿足題意
的解集為:
故選D.
【點(diǎn)睛】本題考查了軸對(duì)稱,二次函數(shù)與不等式,數(shù)形結(jié)合是數(shù)學(xué)中的重要思想之一,解決函數(shù)問題更是如此.理解與關(guān)于y軸對(duì)稱是解題的關(guān)鍵.
6.(1)A
(2)見解析
【分析】(1)根據(jù)材料中兩個(gè)小組的做法進(jìn)行判別即可;
(2)根據(jù)材料中兩個(gè)小組的解題步驟進(jìn)行解答即可.
【詳解】(1)兩個(gè)小組都是畫出了坐標(biāo)系函數(shù)圖象,通過觀察圖象得出的結(jié)論,
∴主要運(yùn)用的是數(shù)形結(jié)合的思想,
故答案為:A;
(2)①選擇善思小組的方法:將不等式進(jìn)一步變形為,
畫出函數(shù)的圖象,
觀察圖象可知:拋物線與x軸相交于和兩點(diǎn),這兩個(gè)點(diǎn)將x軸分為三段,
當(dāng)時(shí),二次函數(shù)的圖象位于x軸下方,
此時(shí),即,
∴不等式的解集為.
②選擇勤學(xué)小組的方法:畫出函數(shù)的圖象和直線,
觀察圖象可知:函數(shù)的圖象和直線相交于和兩點(diǎn),
當(dāng)時(shí),二次函數(shù)的圖象位于直線的下方,
此時(shí),即,
∴不等式的解集為.
【點(diǎn)睛】本題考查了二次函數(shù)與不等式的綜合,熟練運(yùn)用數(shù)形結(jié)合的思想方法是解題的關(guān)鍵.
7.B
【分析】①可得,從而可求,即可求解;②可得,由,可得,即可求解;③可判斷拋物線也過,從而可得方程的一個(gè)根為,可求拋物線的對(duì)稱軸為直線,從而可得拋物線與軸的另一個(gè)交點(diǎn)為,即可求解;④當(dāng),當(dāng)時(shí),,即可求解.
【詳解】解:①直線經(jīng)過點(diǎn),
,
,
拋物線的對(duì)稱軸為直線,
故①正確;
②,
由①得,
,
,
,
拋物線與x軸一定有兩個(gè)交點(diǎn),
故②正確;
③當(dāng)時(shí),
,
拋物線也過,
由得
方程,
方程的一個(gè)根為,
拋物線,
,
拋物線的對(duì)稱軸為直線,
與軸的一個(gè)交點(diǎn)為,
,
解得:,
拋物線與軸的另一個(gè)交點(diǎn)為,
關(guān)于x的方程有兩個(gè)根,,
故③正確;
④當(dāng),當(dāng)時(shí),,
故④錯(cuò)誤;
故選:B.
【點(diǎn)睛】本題考查了二次函數(shù)的基本性質(zhì),二次函數(shù)與一次函數(shù)交點(diǎn),二次函數(shù)與不等式等,理解性質(zhì),掌握解法是解題的關(guān)鍵.
8.(1)①②或
(2)
(3)
【分析】(1)①待定系數(shù)法求出函數(shù)解析式,令,求出點(diǎn)的坐標(biāo)即可;②畫出函數(shù)圖像,圖像法求出的取值范圍即可;
(2)求出二次函數(shù)的最小值,即可得解;
(3)根據(jù)當(dāng)時(shí)(其中為實(shí)數(shù),),自變量的取值范圍是,得到和關(guān)于對(duì)稱軸對(duì)稱,進(jìn)而求出的值,得到為的函數(shù)值,求出,推出直線過拋物線頂點(diǎn)或在拋物線的下方,即可得出結(jié)論.
【詳解】(1)解:①∵函數(shù)圖像與軸交于兩點(diǎn),點(diǎn)坐標(biāo)為,
∴,
∴,
∴,
∴當(dāng)時(shí),,
∴,
∴點(diǎn)的坐標(biāo)是;
故答案為:;
②,
列表如下:
畫出函數(shù)圖像如下:
由圖可知:當(dāng)時(shí),或;
(2)∵,
∴當(dāng)時(shí),有最小值為;
∵對(duì)于一切實(shí)數(shù),若函數(shù)值總成立,
∴;
(3)∵,
∴拋物線的開口向上,對(duì)稱軸為,
又當(dāng)時(shí)(其中為實(shí)數(shù),),自變量的取值范圍是,
∴直線與拋物線的兩個(gè)交點(diǎn)為,直線在拋物線的下方,
∴關(guān)于對(duì)稱軸對(duì)稱,
∴,
∴,
∴,
∴,
當(dāng)時(shí),有最小值,
∴.
【點(diǎn)睛】本題考查二次函數(shù)的圖像和性質(zhì),熟練掌握二次函數(shù)的圖像和性質(zhì),利用數(shù)形結(jié)合和分類討論的思想進(jìn)行求解,是解題的關(guān)鍵.本題的綜合性較強(qiáng),屬于中考?jí)狠S題.
9.B
【分析】由圖象得 ,,由對(duì)稱軸得,,;拋物線與x軸的一個(gè)交點(diǎn)位于,兩點(diǎn)之間,由對(duì)稱性知另一個(gè)交點(diǎn)在,之間,得 ,于是,進(jìn)一步推知,由根與系數(shù)關(guān)系知;
【詳解】解:開口向下,得 ,與y軸交于正半軸,,
對(duì)稱軸,,,故①錯(cuò)誤;
故②錯(cuò)誤;
拋物線與x軸的一個(gè)交點(diǎn)位于,兩點(diǎn)之間,對(duì)稱軸為,故知另一個(gè)交點(diǎn)在,之間,故時(shí),
∴,得,故③正確;
由,,知,
∵,為方程的兩個(gè)根,
∴
∴,故④正確;
故選:B
【點(diǎn)睛】本題考查二次函數(shù)圖象性質(zhì),一元二次方程根與系數(shù)關(guān)系,不等式變形,掌握函數(shù)圖象性質(zhì),注意利用特殊點(diǎn)是解題的關(guān)鍵.
10.A
【分析】先求得兩個(gè)拋物線與x軸的交點(diǎn)坐標(biāo),據(jù)此求解即可.
【詳解】解:令,則和,
解得或或或,
不妨設(shè),
∵和關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱,又這四個(gè)交點(diǎn)中每相鄰兩點(diǎn)間的距離都相等,
∴與原點(diǎn)關(guān)于點(diǎn)對(duì)稱,
∴,
∴或(舍去),
∵拋物線的對(duì)稱軸為,拋物線的對(duì)稱軸為,
∴這兩個(gè)函數(shù)圖象對(duì)稱軸之間的距離為2,
故選:A.
【點(diǎn)睛】本題考查了拋物線與x軸的交點(diǎn)問題,解答本題的關(guān)鍵是明確題意,找出所求問題需要的條件.
11.B
【分析】把看做是直線與拋物線交點(diǎn)的橫坐標(biāo),把看做是直線與拋物線交點(diǎn)的橫坐標(biāo),畫出對(duì)應(yīng)的函數(shù)圖象即可得到答案.
【詳解】解:如圖所示,設(shè)直線與拋物線交于A、B兩點(diǎn),直線與拋物線交于C、D兩點(diǎn),
∵,關(guān)于x的方程的解為,關(guān)于x的方程的解為,
∴分別是A、B、C、D的橫坐標(biāo),
∴,
故選B.
【點(diǎn)睛】本題主要考查了拋物線與一元二次方程的關(guān)系,正確把一元二次方程的解轉(zhuǎn)換成直線與拋物線交點(diǎn)的橫坐標(biāo)是解題的關(guān)鍵.
12.B
【分析】根據(jù)題意,求得對(duì)稱軸,進(jìn)而得出,求得拋物線解析式,根據(jù)拋物線與軸有交點(diǎn)得出,進(jìn)而得出,則,求得的橫坐標(biāo),即可求解.
【詳解】解:∵拋物線的對(duì)稱軸為直線
∵拋物線經(jīng)過兩點(diǎn)
∴,
即,
∴,
∵拋物線與軸有交點(diǎn),
∴,
即,
即,即,
∴,,
∴,
∴,
故選:B.
【點(diǎn)睛】本題考查了二次函數(shù)的對(duì)稱性,與軸交點(diǎn)問題,熟練掌握二次函數(shù)的性質(zhì)是解題的關(guān)鍵.
13.C
【分析】根據(jù)已知條件列出不等式,利用二次函數(shù)與軸的交點(diǎn)和二次函數(shù)的性質(zhì),即可解答.
【詳解】解:,
,
點(diǎn),都在直線的上方,且,
可列不等式:,
,
可得,
設(shè)拋物線,直線,
可看作拋物線在直線下方的取值范圍,
當(dāng)時(shí),可得,
解得,
,
的開口向上,
的解為,
根據(jù)題意還可列不等式:,
,
可得,
整理得,
設(shè)拋物線,直線,
可看作拋物線在直線下方的取值范圍,
當(dāng)時(shí),可得,
解得,
,
拋物線開口向下,
的解為或,
綜上所述,可得,
故選:C.
【點(diǎn)睛】本題考查了二次函數(shù)圖象上的點(diǎn)的坐標(biāo)特征,一次函數(shù)圖象上點(diǎn)的坐標(biāo)特征,正確列出不等式是解題的關(guān)鍵.
14.##
【分析】寫出圖象在x軸下方所對(duì)應(yīng)的自變量的范圍即可.
【詳解】解:由圖象可知,當(dāng)時(shí),.
故答案為:.
【點(diǎn)睛】本題考查了拋物線與x軸的交點(diǎn)問題,二次函數(shù)與不等式的關(guān)系,利用了轉(zhuǎn)化及數(shù)形結(jié)合的數(shù)學(xué)思想.
15.或##或
【分析】利用表中數(shù)據(jù)得到直線與拋物線的交點(diǎn)為和,畫出草圖,從而得到當(dāng)時(shí),自變量x的取值范圍.
【詳解】解:∵當(dāng)時(shí),;
當(dāng)時(shí),;
∴直線與拋物線的交點(diǎn)為和,
畫出草圖如圖所示,
當(dāng)時(shí),或,
故答案為:或.
【點(diǎn)睛】本題考查了二次函數(shù)與不等式,對(duì)于二次函數(shù)(a、b、c是常數(shù),)與不等式的關(guān)系,利用兩個(gè)函數(shù)圖象在直角坐標(biāo)系中的上下位置關(guān)系求自變量的取值范圍,可作圖利用交點(diǎn)直觀求解,也可把兩個(gè)函數(shù)解析式列成不等式求解.
16.
【分析】根據(jù)已知圖象,確定交點(diǎn)橫坐標(biāo),再找出直線在拋物線上方的部分,即可得到答案.
【詳解】解:由圖象可知,拋物線與直線交點(diǎn)的橫坐標(biāo)分別為0、3,
當(dāng)時(shí),直線在拋物線上方,
不等式的解集為,
故答案為:.
【點(diǎn)睛】本題考查了二次函數(shù)與不等式的關(guān)系,利用數(shù)形結(jié)合的思想解決問題是解題關(guān)鍵.
17.或
【分析】利用圖象法解不等式即可.
【詳解】解:∵,
∴,
將不等式轉(zhuǎn)化為兩個(gè)函數(shù):與的交點(diǎn)問題,
由圖可知:點(diǎn)在拋物線,
又∵滿足直線的解析式,
∴兩個(gè)函數(shù)的交點(diǎn)坐標(biāo)為:,
由圖象可知:當(dāng)或時(shí),,
∴不等式的解集是或;
故答案為:或.
【點(diǎn)睛】本題考查圖象法求不等式的解集.解題的關(guān)鍵是將不等式轉(zhuǎn)化為二個(gè)函數(shù)圖象交點(diǎn)的問題,利用數(shù)形結(jié)合的思想進(jìn)行求解.
18.
【分析】(1)仿照例題得出,進(jìn)而根據(jù)二次函數(shù)的性質(zhì)即可求解.
(2)令,則,將代入,得,根據(jù)題意得出,進(jìn)而根據(jù)二次函數(shù)的性質(zhì)即可求解.
【詳解】解:(1)∵關(guān)于x的方程,即有實(shí)數(shù)根,
∴, ,,
即
∴
設(shè)函數(shù)
當(dāng)時(shí),
綜上,
故答案為:5.
(2)令,則,將代入,
整理得,該方程有實(shí)數(shù)根,
∴
∴
有最大值
即的最大值為,
故答案為:.
【點(diǎn)睛】本題考查了一元二次方程根的判別式,二次函數(shù)的性質(zhì),熟練掌握二次函數(shù)的性質(zhì)是解題的關(guān)鍵.
19.(1)m=1
(2)二次函數(shù)的圖象與x軸有兩個(gè)交點(diǎn),理由見解析.
【分析】(1)把P(2,4)代入y=x2+mx+m2?3即可求得m的值;
(2)首先求出Δ=b2-4ac的值,進(jìn)而得出答案.
【詳解】(1)解:∵二次函數(shù)y= x2+mx+m2?3圖象經(jīng)過點(diǎn)P(2,4) ,
∴4=4+2m+m2?3,
即m2+2m?3=0,
解得:m1=1,m2=?3,
又∵m>0,
∴m=1;
(2)解:由(1)知二次函數(shù)y=x2+x?2,
∵Δ=b2?4ac=12+8=9>0,
∴二次函數(shù)y=x2+x?2的圖象與x軸有兩個(gè)交點(diǎn).
【點(diǎn)睛】此題主要考查了拋物線與x軸的交點(diǎn)以及一元二次方程的解法,得出△的值是解題關(guān)鍵.
20.(1),;(2)不等式>的解集為或;(3)點(diǎn)M的橫坐標(biāo)的取值范圍是:或.
【分析】(1)把A(2,0)分別代入兩個(gè)解析式,即可求得和的值;
(2)解方程求得點(diǎn)B的坐標(biāo)為(-1,3),數(shù)形結(jié)合即可求解;
(3)畫出圖形,利用數(shù)形結(jié)合思想求解即可.
【詳解】解:(1)∵點(diǎn)A(2,0)同時(shí)在與上,
∴,,
解得:,;
(2)由(1)得拋物線的解析式為,直線的解析式為,
解方程,得:.
∴點(diǎn)B的橫坐標(biāo)為,縱坐標(biāo)為,
∴點(diǎn)B的坐標(biāo)為(-1,3),
觀察圖形知,當(dāng)或時(shí),拋物線在直線的上方,
∴不等式>的解集為或;
(3)如圖,設(shè)A、B向左移3個(gè)單位得到A1、B1,
∵點(diǎn)A(2,0),點(diǎn)B(-1,3),
∴點(diǎn)A1 (-1,0),點(diǎn)B1 (-4,3),
∴A A1BB13,且A A1∥BB1,即MN為A A1、BB1相互平行的線段,
對(duì)于拋物線,
∴頂點(diǎn)為(1,-1),
如圖,當(dāng)點(diǎn)M在線段AB上時(shí),線段MN與拋物線只有一個(gè)公共點(diǎn),
此時(shí),
當(dāng)線段MN經(jīng)過拋物線的頂點(diǎn)(1,-1)時(shí),線段MN與拋物線也只有一個(gè)公共點(diǎn),
此時(shí)點(diǎn)M1的縱坐標(biāo)為-1,則,解得,
綜上,點(diǎn)M的橫坐標(biāo)的取值范圍是:或.
.
【點(diǎn)睛】本題考查了二次函數(shù)的圖象與性質(zhì);能夠畫出圖形,結(jié)合函數(shù)圖象,運(yùn)用二次函數(shù)的性質(zhì)求解是關(guān)鍵.
21.(1)和
(2)或
(3)
【分析】(1)將點(diǎn)A的坐標(biāo)代入,求出m、b的值即可;
(2)求出點(diǎn)B的坐標(biāo),根據(jù)圖象得出不等式的解集即可;
(3)求出點(diǎn)P的坐標(biāo)為,直線與拋物線對(duì)稱軸的交點(diǎn)為,結(jié)合圖象即可得出答案.
【詳解】(1)解:將點(diǎn)代入得:,
解得:,
將點(diǎn)代入得:,
解得:,
∴拋物線和直線的解析式分別為和.
(2)解:聯(lián)立,
解得:,,
∴,
∴根據(jù)圖象可知,不等式的解集為或;
(3)解:把代入得:,
∴點(diǎn)P的坐標(biāo)為,
∵拋物線解析式為,
∴拋物線的頂點(diǎn)坐標(biāo)為,對(duì)稱軸為直線,
把代入得:,
∴直線與拋物線對(duì)稱軸的交點(diǎn)為,
根據(jù)圖象可知,當(dāng)直線與圖像G有公共點(diǎn)時(shí),.
【點(diǎn)睛】本題主要考查了求二次函數(shù)解析式,一次函數(shù)解析式,一次函數(shù)與二次函數(shù)的交點(diǎn)問題,解題的關(guān)鍵是數(shù)形結(jié)合,熟練掌握待定系數(shù)法,以及求出兩個(gè)函數(shù)解析式和交點(diǎn)坐標(biāo).
22.(1)見解析
(2)或或或
【分析】(1)分與兩種情況討論論證即可;
(2)當(dāng)時(shí),不符合題意,當(dāng)時(shí),對(duì)于函數(shù),令,得,從而有或,根據(jù)整數(shù),使圖象與軸的公共點(diǎn)中有整點(diǎn),即為整數(shù),從而有或或或或或或或,解之即可.
【詳解】(1)解:當(dāng)時(shí),,函數(shù)為一次函數(shù),此時(shí),令,則,解得,
∴一次函數(shù)與軸的交點(diǎn)為;
當(dāng)時(shí),,函數(shù)為二次函數(shù),
∵,
∴
,
∴當(dāng)時(shí),與軸總有交點(diǎn),
∴無論取什么實(shí)數(shù),圖象與軸總有公共點(diǎn);
(2)解:當(dāng)時(shí),不符合題意,
當(dāng)時(shí),對(duì)于函數(shù),
令,則,
∴,
∴或
∴或,
∵,整數(shù),使圖象與軸的公共點(diǎn)中有整點(diǎn),即為整數(shù),
∴或或或或或或或,
解得或或(舍去)或(舍去)或或或(舍去)或(舍去),
∴或或或.
【點(diǎn)睛】本題主要考查了一次函數(shù)的性質(zhì),二次函數(shù)與一元二次方程之間的關(guān)系以及二次函數(shù)的性質(zhì),熟練掌握一次函數(shù)的性質(zhì),二次函數(shù)與一元二次方程之間的關(guān)系,二次函數(shù)的性質(zhì)以及數(shù)形相結(jié)合的思想是解題的關(guān)鍵.
23.(1)①;(2)或;(3)或或
【分析】(1)求出函數(shù)與坐標(biāo)軸的交點(diǎn),再判斷這兩個(gè)點(diǎn)在不在二次函數(shù)圖象上即可;
(2)求出函數(shù)與坐標(biāo)軸的交點(diǎn),再由求出點(diǎn)坐標(biāo),代入二次函數(shù)解析式計(jì)算即可;
(3)先求出,的坐標(biāo),再根據(jù)的頂點(diǎn)在矩形的邊上分類討論即可.
【詳解】(1)函數(shù)交軸于,交軸于,
∵點(diǎn)、都在函數(shù)圖象上
∴①為函數(shù)的軸點(diǎn)函數(shù);
∵點(diǎn)不在函數(shù)圖象上
∴②不是函數(shù)的軸點(diǎn)函數(shù);
故答案為:①;
(2)函數(shù)交軸于,交軸于,
∵函數(shù)的軸點(diǎn)函數(shù)
∴和都在上,
∵
∴
∵,
∴
∴或
當(dāng)時(shí),把代入得
,解得,
當(dāng)時(shí),把代入得
,解得,
綜上,或;
(3)函數(shù)交軸于,交軸于,
∵,以線段的長度為長、線段的長度為寬,在軸的上方作矩形
∴,,,
∵函數(shù)(為常數(shù),)的軸點(diǎn)函數(shù)
∴和在上
∴,整理得
∴
∴的頂點(diǎn)坐標(biāo)為,
∵函數(shù)的頂點(diǎn)在矩形的邊上
∴可以分三種情況討論:當(dāng)與重合時(shí);當(dāng)在上時(shí);當(dāng)在上時(shí);
當(dāng)與重合時(shí),即,解得;
當(dāng)在上時(shí),,整理得,解得
此時(shí)二次函數(shù)開口向下,則
∴整理得:,
由整理得,
∴
解得,
∴,
當(dāng)在上時(shí),,整理得,解得
∴
此時(shí)對(duì)稱軸左邊y隨x的增大而增大,
∴
∴整理得:
∴代入、后成立
∴,
綜上所述,或或
【點(diǎn)睛】本題綜合考查一次函數(shù)與二次函數(shù),解題的關(guān)鍵是理解軸點(diǎn)函數(shù)的定義.
1
3
4
5
0
0
5
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