内容正文:
第13讲 二次函数的图象与性质(二)
(见学生用书P35)
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例1 2022·青岛已知二次函数y=x2+mx+m2-3(m为常数,m>0)的图象经过点P(2,4).
(1)求m的值.
(2)判断二次函数y=x2+mx+m2-3的图象与x轴交点的个数,并说明理由.
解:(1)将(2,4)代入y=x2+mx+m2-3,
得4=4+2m+m2-3,
解得m1=1,m2=-3.
又∵m>0,∴m=1.
(2)∵m=1,∴y=x2+x-2,
∵Δ=b2-4ac=12+8=9>0,
∴二次函数的图象与x轴有2个交点.
变式1 在平面直角坐标系中,已知函数y1=x2+3x+3,y2=x2+4x+4,y3=x2+5x+5.设函数y1,y2,y3的图象与x轴的交点个数分别为M1,M2,M3,则( C )
A.M1=0,M2=0,M3=0
B.M1=2,M2=2,M3=2
C.M1=0,M2=1,M3=2
D.M1=0,M2=2,M3=1
变式2 2022·绍兴已知抛物线y=x2+mx的对称轴为直线x=2,则关于x的方程x2+mx=5的根是( D )
A.0,4 B.1,5
C.1,-5 D.-1,5
例2 下图是二次函数y=ax2+bx+c的部分图象,由图象可知不等式ax2+bx+c<0的解集是__x<-1或x>5__.
例2题图
变式3题图
变式3 如图,直线y=kx+b与抛物线y=-x2+2x+3交于点A,B,且点A在y轴上,点B在x轴上,则不等式-x2+2x+3>kx+b的解集为__0<x<3__.
例3 2022·毕节在平面直角坐标系中,已知二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象如右,有下列5个结论:
①abc>0;②2a-b=0;③9a+3b+c>0;④b2>4ac;⑤a+c<b.
其中正确的有( B )
A.1个 B.2个
C.3个 D.4个
【举一反三】 二次函数的图象与系数的关系:二次项系数a决定抛物线的开口方向和大小,当a>0时,抛物线开口向上;当a<0时,抛物线开口向下.一次项系数b和二次项系数a共同决定对称轴的位置:当a与b同号时,对称轴在y轴左侧;当a与b异号时,对称轴在y轴右侧.常数项c决定抛物线与y轴交点:抛物线与y轴交于点(0,c).抛物线与x轴交点个数由判别式确定:Δ=b2-4ac>0时,抛物线与x轴有2个交点;Δ=b2-4ac=0时,抛物线与x轴有1个交点;Δ=b2-4ac<0时,抛物线与x轴没有交点.
变式4 2022·广安已知抛物线y=ax2+bx+c的对称轴为直线x=1,与x轴正半轴的交点为A(3,0),其部分图象如图所示,有下列结论:①abc>0; ②2c-3b<0; ③5a+b+2c=0;④若B,C,D是抛物线上的三点,则y1<y2<y3.其中正确结论的个数为( B )
A.1 B.2
C.3 D.4
【解析】 ∵抛物线开口向上,
∴a>0,
∵抛物线的对称轴是直线x=1,
∴1=-,∴b=-2a,
∴b<0.
∵抛物线交y轴于负半轴,∴c<0,
∴abc>0,故①正确.
∵抛物线y=ax2-2ax+c经过(3,0),
∴9a-6a+c=0,∴c=-3a,
∴2c-3b=-6a+6a=0,故②错误,
5a+b+2c=5a-2a-6a=-3a<0,故③错误,
观察图象可知,y1<y2<y3,故④正确,
例4 2022·杭州设二次函数y1=2x2+bx+c(b,c是常数)的图象与x轴交于A,B两点.
(1)若A,B两点的坐标分别为(1,0),(2,0),求函数y1的表达式及其图象的对称轴.
(2)若函数y1的表达式可以写成y1=2(x-h)2-2(h是常数)的形式,求b+c的最小值.
(3)设一次函数y2=x-m(m是常数),若函数y1的表达式还可以写成y1=2(x-m)(x-m-2)的形式,当函数y=y1-y2的图象经过点(x0,0)时,求x0-m的值.
解:(1)∵二次函数y1=2x2+bx+c过点A(1,0),B(2,0),
∴y1=2(x-1)(x-2),即y1=2x2-6x+4.
∴抛物线的对称轴为直线x=-=.
(2)把y1=2(x-h)2-2化成一般式得,
y1=2x2-4hx+2h2-2.
∴b=-4h,c=2h2-2.
∴b+c=2h2-4h-2=2(h-1)2-4.
把b+c的值看作是h的二次函数,则该二次函数的图象开口向上,有最小值,
∴当h=1时,b+c的最小值是-4.
(3)由题意得,y=y1-y2
=2(x-m)(x-m-2)-(x-m)
=(x-m)[2(x-m)-5].
∵函数y的图象经过点 (x0,0),
∴(x0-m)[2(x0-m)-5]=0.