第05讲 二次函数与一元二次方程(2个知识点+4类热点题型讲练+习题巩固)-【帮课堂】2024-2025学年九年级数学上册同步学与练(人教版)
2024-07-15
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2份
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精品
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 数学 |
| 教材版本 | 初中数学人教版(2012)九年级上册 |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | 22.2 二次函数与一元二次方程 |
| 类型 | 学案-导学案 |
| 知识点 | 二次函数的图象和性质,二次函数的图象与系数的关系,二次函数与一元二次方程,图象法确定一元二次方程的近似根,二次函数与不等式 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 1.53 MB |
| 发布时间 | 2024-07-15 |
| 更新时间 | 2024-08-08 |
| 作者 | 阿宏老师 |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2024-07-15 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/46345220.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
第05讲 二次函数与一元二次方程
课程标准
学习目标
①二次函数与一元二次方程的关系
②二次函数与一元二次不等式的关系
1. 掌握二次函数与一元二次方程的基本关系,并能够数量运用它们的关系解决相关题目。
2. 掌握二次函数与一元二次不等式的关系,并能够数量运用它们的关系解决相关题目。
知识点01 二次函数与一元二次方程的关系
1.
二次函数与轴的交点(二次函数与一元二次方程):
与轴有两个交点有2个 的实数根根的判别式 0。
与轴有 个交点有2个相等的实数根根的判别式 0。
与轴没有交点 实数根根的判别
< 0。
二次函数图象与x轴的交点 即为一元二次方程的解。
2.
与(m为常数且不为0)的交点:
①若与有两个交点,则方程的根的判别式 0,方程有两个 的实数根。
②若与有一个交点,则方程的根的判别式 0,方程有两个 的实数根。
③若与没有交点,则方程的根的判别式 0,方程没有实数根。
3.
与(m为常数且不为0)的交点:
①若与有两个交点,则方程的根的判别式 0,方程有两个 的实数根。
②若与有一个交点,则方程的根的判别式 0,方程有两个 的实数根。
③若与没有交点,则方程的根的判别式 0,方程没有实数根。
【即学即练1】
1.如图,无论x为何值,y=ax2+bx+c恒为正的条件是( )
A.a>0,b2﹣4ac<0 B.a<0,b2﹣4ac>0
C.a>0,b2﹣4ac>0 D.a<0,b2﹣4ac<0
【即学即练2】
2.已知二次函数y=ax2+bx+c的部分图象如图,则关于x的一元二次方程ax2+bx+c=0的解为( )
A.x1=﹣4,x2=2 B.x1=﹣3,x2=﹣1
C.x1=﹣4,x2=﹣2 D.x1=﹣2,x2=2
【即学即练3】
3.若函数y=(m﹣3)x2﹣4x+2的图象与x轴只有一个交点,则m的值是( )
A.3或5 B.3 C.4 D.5
知识点02 二次函数与一元二次不等式
1. 二次函数与一元二次不等式:
a大于0
抛物线的图象
不等式的解集
全体实数
不等式的解集
无解
无解
A小于0
抛物线的图象
不等式的解集
无解
无解
不等式的解集
全体实数
【即学即练1】
4.如图抛物线y=ax2+bx+c的对称轴是直线x=﹣1,与x轴的一个交点为(﹣5,0).则y>0的解集 .
题型01 根据二次函数图象判断根的情况
【典例1】如图,是抛物线y=ax2+bx+c的图象,图象交x轴于点A、B,交y轴于点C,关于x的一元二次方程ax2+bx+c=0根的情况为( )
A.有两个不相等的实数根
B.有两个相等的实数根
C.只有一个实数根
D.没有实数根
【变式1】二次函数y=ax2+bx(a≠0)的图象如图所示,则关于x的一元二次方程ax2+bx+1=0的根的情况是( )
A.有两个不相等的实数根
B.有两个相等的实数根
C.只有一个实数根
D.没有实数根
【变式2】已知抛物线y=mx2+4x的对称轴为直线x=2,则关于x的方程mx2+4x=3的根的情况是( )
A.有两个不相等的实数根
B.有两个相等的实数根
C.无实数根
D.无法确定
【变式3】函数y=ax2+bx+c的图象如图所示,那么关于x的一元二次方程ax2+bx+c﹣3=0的根的情况是( )
A.有两个不相等的实数根
B.有两个异号的实数根
C.有两个相等的实数根
D.没有实数根
【变式4】二次函数y=ax2+bx+c的图象如图所示,则关于x的一元二次方程x2+ax﹣b=0的根的情况是( )
A.有两个不相等的实数根
B.有两个相等的实数根
C.只有一个实数根
D.没有实数根
题型02 根据图象或根的情况求未知系数
【典例1】若抛物线y=kx2﹣2x﹣1与x轴有两个不同的交点,则k的取值范围为( )
A.k>﹣1 B.k≥﹣1 C.k>﹣1且k≠0 D.k≥﹣1且k≠0
【变式1】已知函数y=mx2+3mx+m﹣2的图象与坐标轴恰有两个公共点,则实数m的值为 .
【变式2】二次函数y=kx2﹣4x+4的图象与x轴有公共点,则k的取值范围是 .
【变式3】在平面直角坐标系中,若抛物线y=x2+4x+k与x轴只有一个交点,则k= .
【变式4】抛物线y=﹣x2+bx+c经过(0,﹣3),对称轴为直线x=﹣1,关于x的方程﹣x2+bx+c﹣n=0在﹣4<x<1的范围内有实数根,则n的取值范围为( )
A.﹣11<n<﹣2 B.﹣6<n<﹣3 C.﹣11<n≤﹣2 D.﹣11<n<﹣6
题型03 根据图象求方程的根或近似根
【典例1】若y=ax2+bx+c的部分图象如图所示,则关于x的方程ax2+bx+c=0的另一个解为( )
A.﹣2 B.﹣1 C.0 D.1
【变式1】已知二次函数y=x2﹣3x+m(m为常数)的图象与x轴的一个交点为(1,0),则关于x的一元二次方程x2﹣3x+m=0的两实数根是 .
【变式2】如图,以(1,﹣4)为顶点的二次函数y=ax2+bx+c的图象与x轴负半轴交于A点,则一元二次方程ax2+bx+c=0的正数解的范围是( )
A.2<x<3 B.3<x<4 C.4<x<5 D.5<x<6
【变式3】如图,点A(2.18,﹣0.51),B(2.68,0.54),在二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象上,则方程ax2+bx+c=0的一个近似值可能是( )
A.2.18 B.2.68 C.﹣0.51 D.2.45
【变式4】下表列出了函数y=ax2+bx+c(a≠0)中自变量x与函数y的部分对应值.根据表中数据,判断一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的一个解在哪两个相邻的整数之间( )
x
﹣2
﹣1
0
1
2
y
1
2
1
﹣2
﹣7
A.1与2之间 B.﹣2与﹣1之间
C.﹣1与0之间 D.0与1之间
题型04 根据图象求一元二次不等式的解集
【典例1】抛物线y=ax2+bx+c的部分图象如图所示,对称轴为直线x=﹣1,则当y<0,x的取值范围是( )
A.x<1 B.x>﹣1 C.﹣3<x<1 D.﹣4≤x≤1
【变式1】函数y=ax2+2ax+m(a<0)的图象过点(2,0),则使函数值y<0成立的x的取值范围是( )
A.x<﹣4或x>2 B.﹣4<x<2 C.x<0或x>2 D.0<x<2
【变式2】已知二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象如图所示,当y>0时,x的取值范围是( )
A.﹣1<x<2 B.x>2 C.x<﹣1 D.x<﹣1或x>2
【变式3】抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)的部分图象如图所示,其与x轴的一个交点坐标为(3,0),对称轴为直线x=1,则当y<0时,x的取值范围是 .
1.抛物线y=﹣x2+bx+c上部分点的横坐标x,纵坐标y的对应值如表所示:
x
…
﹣2
﹣1
0
1
2
…
y
…
0
4
6
6
4
…
从表可知,下列说法中,错误的是( )
A.抛物线与x轴的一个交点坐标为(﹣2,0)
B.抛物线与y轴的交点坐标为(0,6)
C.抛物线的对称轴是直线
D.抛物线在对称轴左侧部分y随x的增大而减小
2.如图,二次函数y=﹣x2+mx+n的图象与x轴的一个交点坐标为(5,0),那么关于x的一元二次方程﹣x2+mx﹣n=0的解为( )
第2题 第3题 第5题
A.x1=5,x2=1 B.x1=5,x2=﹣1
C.x1=5,x2=﹣5 D.x=5
3.二次函数y=ax2+bx的图象如图所示,若一元二次方程ax2+bx+m=0有实数根,则m的最大值为( )
A.3 B.﹣3 C. D.﹣
4.已知函数y=ax2+bx+c的图象如图所示,那么关于x的方程ax2+bx+c+2=0的根的情况是( )
A.无实数根
B.有两个同号不等实数根
C.有两个异号实数根
D.有两个相等实数根
5.二次函数y=ax2+bx+c(a>0)的图象如图所示,给出下列结论:①c<0;②﹣>0;③当﹣1<x<3时,y<0.其中所有正确结论的序号是( )
A.①② B.①③ C.②③ D.①②③
6.已知抛物线y=ax2+bx+c上的某些点的横坐标x与纵坐标y的对应值如下表:
x
…
﹣7.21
﹣7.20
﹣7.19
﹣7.18
﹣7.17
…
y
…
﹣0.04
﹣0.03
0.01
0.02
0.03
…
则该函数与x轴的其中一个交点的横坐标的范围是( )
A.﹣7.21<x<﹣7.20 B.﹣7.20<x<﹣7.19
C.﹣7.19<x<﹣7.18 D.﹣7.18<x<﹣7.17
7.如图是二次函数y=ax2+bx+c的图象,图象上有两点分别为A(2.18,﹣0.51),B(2.68,0.54),则方程ax2+bx+c=0的一个解有可能是( )
A.2.18 B.2.68 C.﹣0.51 D.2.45
8.一元二次方程ax2+bx+c=0的两个根为﹣3和﹣1,则二次函数y=ax2+bx+c的对称轴是( )
A.x=﹣2 B.x=2 C.x=﹣3 D.x=﹣1
9.已知二次函数的图象l1,现将l1向下平移k个单位长度得到图象l2.若l1,l2都与x轴有两个交点,且这四个交点中每相邻两点间的距离都相等,则k的值为( )
A.6 B.7 C.8 D.9
10.我们定义一种新函数:形如y=|ax2+bx+c|(a≠0,b2﹣4ac>0)的函数叫做“鹊桥”函数.小丽同学画出了“鹊桥”函数y=|x2﹣2x﹣3|的图象(如图所示),并写出下列五个结论:其中正确结论的个数是( )
①图象与坐标轴的交点为(﹣1,0),(3,0)和(0,3);
②图象具有对称性,对称轴是直线x=1;
③当﹣1≤x≤1或x≥3时,函数值y随x值的增大而增大;
④当x=﹣1或x=3时,函数的最小值是0;
⑤当x=1时,函数的最大值是4,
A.4 B.3 C.2 D.1
11.已知抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)与x轴交于A,B两点,若点A的坐标为(﹣2,0),线段AB的长为8,则抛物线的对称轴为直线 .
12.关于x的二次函数y=2mx2+(8m+1)x+8m的图象与x轴有交点,则m的范围是 .
13.根据表格估计方程x2+2x=6其中一个解的近似值.
x
1.63
1.64
1.65
1.66
…
x2+2x
5.9169
5.9696
6.0225
6.0756
…
根据上表,求方程x2+2x=6的一个解大约是 .(精确到0.01)
14.如图,抛物线与x轴交于A、B两点,与y轴交于C点,P为抛物线对称轴上动点,则PA+PC取最小值时,点P坐标是 .
15.若关于x的方程x2﹣(m+3)x+m+6=0的两根x1,x2满足1<x1≤2<x2,则二次函数y=x2﹣(m+3)x+m+6的顶点纵坐标的最大值是 .
16.已知二次函数y=x2+2x﹣3.
(1)画出函数的图象.
①把如表补充完整:
x
…
﹣3
﹣2
﹣1
0
1
…
y
…
﹣3
…
②在所给的直角坐标系中,画出此函数图象.
(2)根据所画的图象直接写出当y<0时,x的取值范围.
17.已知抛物线y=ax2+bx+3(a<0).
(1)求证:在平面直角坐标系中,该抛物线与x轴总有两个公共点;
(2)若点A(m,y1),B(8,y2),C(m+6,y3)都在抛物线上,且y3<y2<y1,求m的取值范围.
18.如图,抛物线与x轴交于A(﹣2,0),B(4,0),与y轴交于点C(0,4).
(1)求抛物线的解析式;
(2)P是抛物线在第一象限的一个动点,点Q在线段BC上,且点Q始终在点P正下方,求线段PQ的最大值.
19.在平面直角坐标系xOy中,二次函数的图象的顶点D的坐标为(4,﹣3),该图象与x轴相交于点A、B,与y轴相交于点C,其中点A的横坐标为1.
(1)求该二次函数的表达式;
(2)若点P(m,n)是该二次函数的图象上一动点,求2m+3n的最小值.
20.已知关于x的二次函数y=x2﹣bx+c
(1)若该函数的图象与x轴的交点坐标是(﹣1,0),(2,0),求b﹣2c的值;
(2)若该函数的图象的顶点纵坐标为3,
①用含b的代数式表示c;
②当1<x<m时,y的取值范围是3≤y<4,求c的取值范围.
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第05讲 二次函数与一元二次方程
课程标准
学习目标
①二次函数与一元二次方程的关系
②二次函数与一元二次不等式的关系
1. 掌握二次函数与一元二次方程的基本关系,并能够数量运用它们的关系解决相关题目。
2. 掌握二次函数与一元二次不等式的关系,并能够数量运用它们的关系解决相关题目。
知识点01 二次函数与一元二次方程的关系
1.
二次函数与轴的交点(二次函数与一元二次方程):
与轴有两个交点有2个 不相等 的实数根根的判别式 > 0。
与轴有 1 个交点有2个相等的实数根根的判别式 = 0。
与轴没有交点 没有 实数根根的判别
< 0。
二次函数图象与x轴的交点 横坐标 即为一元二次方程的解。
2.
与(m为常数且不为0)的交点:
①若与有两个交点,则方程的根的判别式 大于 0,方程有两个 不相等 的实数根。
②若与有一个交点,则方程的根的判别式 等于 0,方程有两个 相等 的实数根。
③若与没有交点,则方程的根的判别式 小于 0,方程没有实数根。
3.
与(m为常数且不为0)的交点:
①若与有两个交点,则方程的根的判别式 大于 0,方程有两个 不相等 的实数根。
②若与有一个交点,则方程的根的判别式 等于 0,方程有两个 相等 的实数根。
③若与没有交点,则方程的根的判别式 小于 0,方程没有实数根。
【即学即练1】
1.如图,无论x为何值,y=ax2+bx+c恒为正的条件是( )
A.a>0,b2﹣4ac<0 B.a<0,b2﹣4ac>0
C.a>0,b2﹣4ac>0 D.a<0,b2﹣4ac<0
【分析】利用二次函数的性质得到a>0,利用判别式的意义得到Δ<0,从而可对各选项进行判断.
【解答】解:∵无论x为何值,y=ax2+bx+c恒为正,
∴抛物线开口向上,抛物线与x轴没有公共点,
∴a>0,Δ=b2﹣4ac<0.
故选:A.
【即学即练2】
2.已知二次函数y=ax2+bx+c的部分图象如图,则关于x的一元二次方程ax2+bx+c=0的解为( )
A.x1=﹣4,x2=2 B.x1=﹣3,x2=﹣1
C.x1=﹣4,x2=﹣2 D.x1=﹣2,x2=2
【分析】根据抛物线的对称性求解.
【解答】解:因为抛物线与x轴的两个交点关于对称轴对称,
设另一个交点的横坐标为x,
则x+2=2×(﹣1),
解得:x=﹣4,
故选:A.
【即学即练3】
3.若函数y=(m﹣3)x2﹣4x+2的图象与x轴只有一个交点,则m的值是( )
A.3或5 B.3 C.4 D.5
【分析】分m﹣3=0及m﹣3≠0两种情况考虑:当m=3时,由一次函数图象与x轴只有一个交点,可得出m=3符合题意;当m≠3时,由二次函数图象与x轴只有一个交点结合根的判别式,即可得出关于m的一元二次方程,解之即可得出m的值.综上即可得出结论.
【解答】解:①当m﹣3=0,即m=3时,y=﹣4x+2,
令y=0,则﹣4x+2=0,
解得x=,
∴此时函数y=(m﹣3)x2﹣4x+2的图象与x轴只有一个交点,
②当m﹣3≠0时,
∵二次函数y=(m﹣3)x2﹣4x+2的图象与x轴只有一个交点,
∴Δ=(﹣4)2﹣8(m﹣3)=0,
解得m=5.
综上所述,当图象与x轴有且只有一个交点时,m的值为3或5.
故选:A.
知识点02 二次函数与一元二次不等式
1. 二次函数与一元二次不等式:
a大于0
抛物线的图象
不等式的解集
全体实数
不等式的解集
无解
无解
A小于0
抛物线的图象
不等式的解集
无解
无解
不等式的解集
全体实数
【即学即练1】
4.如图抛物线y=ax2+bx+c的对称轴是直线x=﹣1,与x轴的一个交点为(﹣5,0).则y>0的解集 ﹣5<x<3 .
【分析】依据题意,由对称轴是直线x=﹣1,与x轴的一个交点为(﹣5,0),结合对称性可得另一交点为(3,0),再结合图象可以得解.
【解答】解:由题意,∵对称轴是直线x=﹣1,与x轴的一个交点为(﹣5,0),
∴根据对称性可得另一交点为(3,0).
由抛物线开口向下,
∴当y>0时,﹣5<x<3.
故答案为:﹣5<x<3.
题型01 根据二次函数图象判断根的情况
【典例1】如图,是抛物线y=ax2+bx+c的图象,图象交x轴于点A、B,交y轴于点C,关于x的一元二次方程ax2+bx+c=0根的情况为( )
A.有两个不相等的实数根
B.有两个相等的实数根
C.只有一个实数根
D.没有实数根
【分析】依据题意,由抛物线y=ax2+bx+c与x轴交于A、B两点,从而可以判断得解.
【解答】解:由题意,∵抛物线y=ax2+bx+c与x轴交于A、B两点,
∴方程ax2+bx+c=0有两个不相等的实数根.
故选:A.
【变式1】二次函数y=ax2+bx(a≠0)的图象如图所示,则关于x的一元二次方程ax2+bx+1=0的根的情况是( )
A.有两个不相等的实数根
B.有两个相等的实数根
C.只有一个实数根
D.没有实数根
【分析】一元二次方程ax2+bx+1=0的根即为二次函数y=ax2+bx(a≠0)的图象与直线y=﹣1的交点的横坐标,结合图象即可得到答案.
【解答】解∵方程ax2+bx+1=0可化为ax2+bx=﹣1,
∴一元二次方程ax2+bx+1=0的根即为二次函数y=ax2+bx(a≠0)的图象与直线y=﹣1的交点的横坐标,
结合图象,可知二次函数y=ax2+bx(a≠0)的图象与直线y=﹣1有两个不同的交点,即方程ax2+bx+1=0有两个不相等的实数根,
故选:A.
【变式2】已知抛物线y=mx2+4x的对称轴为直线x=2,则关于x的方程mx2+4x=3的根的情况是( )
A.有两个不相等的实数根
B.有两个相等的实数根
C.无实数根
D.无法确定
【分析】根据抛物线的对称轴求出m的值,再解方程即可.
【解答】解:∵抛物线y=mx2+4x的对称轴为直线x=2,
∴﹣=2,
解得m=﹣1,
∴﹣x2+4x=3,
整理得x2﹣4x+3=0,
解得x=1或x=3,
∴方程mx2+4x=3有两个不相等的实数根,
故选:A.
【变式3】函数y=ax2+bx+c的图象如图所示,那么关于x的一元二次方程ax2+bx+c﹣3=0的根的情况是( )
A.有两个不相等的实数根
B.有两个异号的实数根
C.有两个相等的实数根
D.没有实数根
【分析】一元二次方程ax2+bx+c﹣3=0的根可以看成y=ax2+bx+c和y=3的交点,即可求解.
【解答】解:一元二次方程ax2+bx+c﹣3=0的根可以看成y=ax2+bx+c和y=3的交点,
从图象看,上述两个函数的交点只有一个,
故一元二次方程ax2+bx+c﹣3=0的根为:有两个相等的实数根.
故选C.
【变式4】二次函数y=ax2+bx+c的图象如图所示,则关于x的一元二次方程x2+ax﹣b=0的根的情况是( )
A.有两个不相等的实数根
B.有两个相等的实数根
C.只有一个实数根
D.没有实数根
【分析】根据函数图象可知a>0,b>0,从而可以得到关于x的一元二次方程x2+ax﹣b=0的根的情况,本题得以解决.
【解答】解:由函数图象可知,a>0,b>0,
∴Δ=a2+4b>0,
故一元二次方程x2+ax﹣b=0有两个不相等的实数根,
故选:A.
题型02 根据图象或根的情况求未知系数
【典例1】若抛物线y=kx2﹣2x﹣1与x轴有两个不同的交点,则k的取值范围为( )
A.k>﹣1 B.k≥﹣1 C.k>﹣1且k≠0 D.k≥﹣1且k≠0
【分析】根据抛物线y=kx2﹣2x﹣1与x轴有两个不同的交点,得出b2﹣4ac>0,进而求出k的取值范围.
【解答】解:∵二次函数y=kx2﹣2x﹣1的图象与x轴有两个交点
∴b2﹣4ac=(﹣2)2﹣4×k×(﹣1)=4+4k>0
∴k>﹣1
∵抛物线y=kx2﹣2x﹣1为二次函数
∴k≠0
则k的取值范围为k>﹣1且k≠0.
故选:C.
【变式1】已知函数y=mx2+3mx+m﹣2的图象与坐标轴恰有两个公共点,则实数m的值为 或2 .
【分析】函数y=mx2+3mx+m﹣2的图象与坐标轴恰有两个公共点,分情况讨论,①过坐标原点,m﹣2=0,m=2,②与x、y轴各一个交点,得出Δ=0,m≠0.
【解答】解:当m=0时,y=﹣2,与坐标轴只有一个交点,不符合题意.
当m≠0时,
∵函数y=mx2+3mx+m﹣2的图象与坐标轴恰有两个公共点,
①过坐标原点,m﹣2=0,
∴m=2,
②与x、y轴各一个交点,
∴Δ=0,m≠0,
(3m)2﹣4m(m﹣2)=0,
解得m=0(舍去)或m=﹣,
综上所述:m的值为2或﹣,
故答案为:2或﹣.
【变式2】二次函数y=kx2﹣4x+4的图象与x轴有公共点,则k的取值范围是 k≤1且k≠0 .
【分析】先根据二次函数的定义得到k≠0,再根据抛物线与x轴的交点问题得到Δ=(﹣4)2﹣4k×4≥0,然后解不等式即可得到k的值.
【解答】解:∵二次函数y=kx2﹣4x+4的图象与x轴有公共点,
∴Δ=(﹣4)2﹣4k×4≥0,解得k≤1,
又∵y=kx2﹣4x+4是二次函数,
∴k≠0,
∴k的取值范围是k≤1且k≠0.
故答案为:k≤1且k≠0.
【变式3】在平面直角坐标系中,若抛物线y=x2+4x+k与x轴只有一个交点,则k= 4 .
【分析】由Δ=0求解.
【解答】解:∵抛物线y=x2+4x+k与x轴只有一个交点,
∴Δ=42﹣4k=0,
解得k=4,
故答案为:4.
【变式4】抛物线y=﹣x2+bx+c经过(0,﹣3),对称轴为直线x=﹣1,关于x的方程﹣x2+bx+c﹣n=0在﹣4<x<1的范围内有实数根,则n的取值范围为( )
A.﹣11<n<﹣2 B.﹣6<n<﹣3 C.﹣11<n≤﹣2 D.﹣11<n<﹣6
【分析】x=﹣4比x=1离对称轴远,故关于x的方程﹣x2+bx+c﹣n=0在﹣4<x<1的范围内有实数根,则n在y=﹣11和顶点之间,进而求解.
【解答】解:由题意得,解得,
故抛物线的表达式为y=﹣x2﹣2x﹣3,
则抛物线的顶点坐标为(﹣1,﹣2),
函数的大致图象如下:
当x=﹣4时,y=﹣x2﹣2x﹣3=﹣11,
∵x=﹣4比x=1离对称轴远,故关于x的方程﹣x2+bx+c﹣n=0在﹣4<x<1的范围内有实数根,
则n在y=﹣11和顶点之间,
即﹣11<n≤﹣2,
故选:C.
题型03 根据图象求方程的根或近似根
【典例1】若y=ax2+bx+c的部分图象如图所示,则关于x的方程ax2+bx+c=0的另一个解为( )
A.﹣2 B.﹣1 C.0 D.1
【分析】根据抛物线的轴对称性即可求得抛物线与x轴的两个交点的坐标,这两个交点的横坐标就是方程ax2+bx+c=0的解.
【解答】解:∵根据图示知,抛物线与x轴的一个交点是(3,0)对称轴为直线x=1,
∴根据对称性,抛物线与x轴的另一交点为(﹣1,0),
∴令y=0,即ax2+bx+c=0,
∴方程ax2+bx+c=0的解是x1=﹣1,x2=3.
即方程的另一解为﹣1.
故选:B.
【变式1】已知二次函数y=x2﹣3x+m(m为常数)的图象与x轴的一个交点为(1,0),则关于x的一元二次方程x2﹣3x+m=0的两实数根是 x1=1,x2=2 .
【分析】关于x的一元二次方程x2﹣3x+m=0的两实数根就是二次函数y=x2﹣3x+m(m为常数)的图象与x轴的两个交点的横坐标.
【解答】解:∵二次函数的解析式是y=x2﹣3x+m(m为常数),
∴该抛物线的对称轴是:x=.
又∵二次函数y=x2﹣3x+m(m为常数)的图象与x轴的一个交点为(1,0),
∴根据抛物线的对称性质知,该抛物线与x轴的另一个交点的坐标是(2,0),
∴关于x的一元二次方程x2﹣3x+m=0的两实数根分别是:x1=1,x2=2.
故答案为:x1=1,x2=2.
【变式2】如图,以(1,﹣4)为顶点的二次函数y=ax2+bx+c的图象与x轴负半轴交于A点,则一元二次方程ax2+bx+c=0的正数解的范围是( )
A.2<x<3 B.3<x<4 C.4<x<5 D.5<x<6
【分析】先根据图象得出对称轴左侧图象与x轴交点横坐标的取值范围,再利用对称轴x=1,可以算出右侧交点横坐标的取值范围.
【解答】解:∵二次函数y=ax2+bx+c的顶点为(1,﹣4),
∴对称轴为x=1,
而对称轴左侧图象与x轴交点横坐标的取值范围是﹣3<x<﹣2,
∴右侧交点横坐标的取值范围是4<x<5.
故选:C.
【变式3】如图,点A(2.18,﹣0.51),B(2.68,0.54),在二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象上,则方程ax2+bx+c=0的一个近似值可能是( )
A.2.18 B.2.68 C.﹣0.51 D.2.45
【分析】根据自变量两个取值所对应的函数值是﹣0.51和0.54,可得当函数值为0时,x的取值应在所给的自变量两个值之间.
【解答】解:∵图象上有两点分别为A(2.18,﹣0.51)、B(2.68,0.54),
∴当x=2.18时,y=﹣0.51;x=2.68时,y=0.54,
∴当y=0时,2.18<x<2.68,
只有选项D符合,
故选:D.
【变式4】下表列出了函数y=ax2+bx+c(a≠0)中自变量x与函数y的部分对应值.根据表中数据,判断一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的一个解在哪两个相邻的整数之间( )
x
﹣2
﹣1
0
1
2
y
1
2
1
﹣2
﹣7
A.1与2之间 B.﹣2与﹣1之间
C.﹣1与0之间 D.0与1之间
【分析】观察表格可知,y随x的值逐渐增大,ax2+bx+c的值在0~1之间由正到负,故可判断一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的一个解在0~1之间.
【解答】解:∵当x=0时,y=1,x=1时,y=﹣2,
∴函数在0~1之间由正到负,
∴一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的一个近似解在0与1之间,
故选:D.
题型04 根据图象求一元二次不等式的解集
【典例1】抛物线y=ax2+bx+c的部分图象如图所示,对称轴为直线x=﹣1,则当y<0,x的取值范围是( )
A.x<1 B.x>﹣1 C.﹣3<x<1 D.﹣4≤x≤1
【分析】则根据函数的对称性,另外一个交点坐标为(﹣3,0),进而求解.
【解答】解:∵抛物线与x轴的一个交点为(1,0),函数的对称轴为x=﹣1,
则根据函数的对称性,函数与x轴另外一个交点坐标为(﹣3,0),
故当y<0时,x的取值范围是﹣3<x<1,
故选:C.
【变式1】函数y=ax2+2ax+m(a<0)的图象过点(2,0),则使函数值y<0成立的x的取值范围是( )
A.x<﹣4或x>2 B.﹣4<x<2 C.x<0或x>2 D.0<x<2
【分析】首先求出抛物线的对称轴方程,进而利用抛物线的对称性得到抛物线与x轴的另一个交点坐标为(﹣4,0),然后利用函数图象写出抛物线在x轴下方所对应的自变量的范围即可.
【解答】解:抛物线y=ax2+2ax+m的对称轴为直线:
x=﹣
=﹣1.
抛物线与x轴的一个交点坐标为:(2,0),
由二次函数图象性质可知,x轴的另一个交点与(2,0)关于x=﹣1对称,
所以另外一个交点的坐标为:(﹣4,0),
∵a<0,
∴抛物线开口向下,
∴当x<﹣4或x>2时,y<0.
故选:A.
【变式2】已知二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象如图所示,当y>0时,x的取值范围是( )
A.﹣1<x<2 B.x>2 C.x<﹣1 D.x<﹣1或x>2
【分析】根据函数图象中的数据和二次函数的性质,可以写出当y>0时,x的取值范围,本题得以解决.
【解答】解:由图象可知,
当y>0时,x的取值范围是x<﹣1或x>2,
故选:D.
【变式3】抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)的部分图象如图所示,其与x轴的一个交点坐标为(3,0),对称轴为直线x=1,则当y<0时,x的取值范围是 ﹣1<x<3 .
【分析】根据抛物线与x轴的一个交点坐标和对称轴,由抛物线的对称性可求抛物线与x轴的另一个交点,再根据抛物线的增减性可求当y<0时,x的取值范围.
【解答】解:∵抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)与x轴的一个交点坐标为(3,0),对称轴为直线x=1,
∴抛物线与x轴的另一个交点为(﹣1,0),
由图象可知,当y<0时,x的取值范围是﹣1<x<3.
故答案为:﹣1<x<3.
1.抛物线y=﹣x2+bx+c上部分点的横坐标x,纵坐标y的对应值如表所示:
x
…
﹣2
﹣1
0
1
2
…
y
…
0
4
6
6
4
…
从表可知,下列说法中,错误的是( )
A.抛物线与x轴的一个交点坐标为(﹣2,0)
B.抛物线与y轴的交点坐标为(0,6)
C.抛物线的对称轴是直线
D.抛物线在对称轴左侧部分y随x的增大而减小
【分析】依据题意,抛物线过(﹣2,0),(0,6),从而可得抛物线与x轴的一个交点坐标为(﹣2,0),与y轴交于点(0,6),故可判断A、B;根又据表格数据可得抛物线对称轴是直线x==,故可判断C;又a=﹣1<0,从而当x<时,y随x的增大而增大,故可判断D.
【解答】解:由题意,抛物线过(﹣2,0),(0,6),
∴抛物线与x轴的一个交点坐标为(﹣2,0),与y轴交于点(0,6),故A、B正确.
根据表格数据可得抛物线对称轴是直线x==,故C正确.
∵a=﹣1<0,
∴当x<时,y随x的增大而增大,故D错误.
综上,错误的是D.
故选:D.
2.如图,二次函数y=﹣x2+mx+n的图象与x轴的一个交点坐标为(5,0),那么关于x的一元二次方程﹣x2+mx﹣n=0的解为( )
A.x1=5,x2=1 B.x1=5,x2=﹣1
C.x1=5,x2=﹣5 D.x=5
【分析】依据题意,根据函数的图象可得,二次函数y=﹣x2+mx+n的对称轴是直线x=2,又图象与x轴的一个交点坐标为(5,0),结合对称性可得图象与x轴的另一个交点坐标为(2﹣3,0),即(﹣1,0),进而可以判断得解.
【解答】解:由题意,根据函数的图象可得,二次函数y=﹣x2+mx+n的对称轴是直线x=2,
又图象与x轴的一个交点坐标为(5,0),
∴图象与x轴的另一个交点坐标为(2﹣3,0),即(﹣1,0).
∴关于x的一元二次方程﹣x2+mx﹣n=0的解为x1=5,x2=﹣1.
故选:B.
3.二次函数y=ax2+bx的图象如图所示,若一元二次方程ax2+bx+m=0有实数根,则m的最大值为( )
A.3 B.﹣3 C. D.﹣
【分析】根据函数图象中的数据,可以得到该函数的最小值,再根据一元二次方程ax2+bx+m=0有实数根,从而可以求得m的取值范围,从而可以得到m的最大值.
【解答】解:由图象可得,
二次函数y=ax2+bx的最小值是y=﹣3,
∵一元二次方程ax2+bx+m=0有实数根,
即一元二次方程ax2+bx=﹣m有实数根,
也就是y=ax2+bx与y=﹣m有交点,
∴﹣m≥﹣3,
解得:m≤3,
∴m的最大值是3,
故选:A.
4.已知函数y=ax2+bx+c的图象如图所示,那么关于x的方程ax2+bx+c+2=0的根的情况是( )
A.无实数根
B.有两个同号不等实数根
C.有两个异号实数根
D.有两个相等实数根
【分析】由图象可知a,b,c的取值范围,利用根的判别式和根与系数的关系可得根的情况.
【解答】解:由图象可知a<0,b>0,c>0,b2﹣4ac>0,
∴关于x的方程ax2+bx+c+2=0的根的判别式为:Δ=b2﹣4a(c+2)=b2﹣4ac﹣8a,
∵a<0,∴﹣8a>0,
∵b2﹣4ac>0,
∴Δ>0,
∴方程有两个不相等的实数根,
又∵两根之和为>0,两根之积为<0,
∴两根异号,
故选:C.
5.二次函数y=ax2+bx+c(a>0)的图象如图所示,给出下列结论:①c<0;②﹣>0;③当﹣1<x<3时,y<0.其中所有正确结论的序号是( )
A.①② B.①③ C.②③ D.①②③
【分析】依据题意,由函数图象与y轴交于负半轴,则当x=0时,y=c<0,故可判断①;又根据函数的图象可得,a﹣b+c=0,且9a+3b+c=0,进而8a+4b=0,则b=﹣2a,从而对称轴是直线x=﹣=﹣=1>0,故可判断②;依据题意,当x=﹣1或x=3时,y=0,且抛物线y=ax2+bx+c开口向上,进而可以判断③.
【解答】解:由题意,∵函数图象与y轴交于负半轴,
∴当x=0时,y=c<0,故①正确.
又根据函数的图象可得,a﹣b+c=0,且9a+3b+c=0,
∴8a+4b=0.
∴b=﹣2a.
∴对称轴是直线x=﹣=﹣=1>0,故②正确.
由题意,∵x=﹣1或x=3时,y=0,且抛物线y=ax2+bx+c开口向上,
∴当﹣1<x<3时,y<0,故③正确.
故选:D.
6.已知抛物线y=ax2+bx+c上的某些点的横坐标x与纵坐标y的对应值如下表:
x
…
﹣7.21
﹣7.20
﹣7.19
﹣7.18
﹣7.17
…
y
…
﹣0.04
﹣0.03
0.01
0.02
0.03
…
则该函数与x轴的其中一个交点的横坐标的范围是( )
A.﹣7.21<x<﹣7.20 B.﹣7.20<x<﹣7.19
C.﹣7.19<x<﹣7.18 D.﹣7.18<x<﹣7.17
【分析】依据题意,可得抛物线随x的增大而增大,又当x=﹣7.20时,y=﹣0.03<0,而当x=﹣7.19时,y=0.01>0,进而在﹣7.20<x<﹣7.19时,必有有一个x的值使得y=0,故可得判断得解.
【解答】解:由题意,抛物线随x的增大而增大,
又∵当x=﹣7.20时,y=﹣0.03<0,而当x=﹣7.19时,y=0.01>0,
∴在﹣7.20<x<﹣7.19时,必有有一个x的值使得y=0.
∴该函数与x轴的其中一个交点的横坐标的范围是﹣7.20<x<﹣7.19.
故选:B.
7.如图是二次函数y=ax2+bx+c的图象,图象上有两点分别为A(2.18,﹣0.51),B(2.68,0.54),则方程ax2+bx+c=0的一个解有可能是( )
A.2.18 B.2.68 C.﹣0.51 D.2.45
【分析】根据自变量两个取值所对应的函数值是﹣0.51和0.54,可得当函数值为0时,x的取值应在所给的自变量两个值之间.
【解答】解:∵图象上有两点分别为A(2.18,﹣0.51)、B(2.68,0.54),
∴当x=2.18时,y=﹣0.51;x=2.68时,y=0.54,
∴当y=0时,2.18<x<2.68,
只有选项D符合,
故选:D.
8.一元二次方程ax2+bx+c=0的两个根为﹣3和﹣1,则二次函数y=ax2+bx+c的对称轴是( )
A.x=﹣2 B.x=2 C.x=﹣3 D.x=﹣1
【分析】根据连根之和公式可以求出对称轴公式.
【解答】解:∵一元二次方程ax2+bx+c=0的两个根为﹣3和﹣1,
∴x1+x2=﹣=﹣4.
∴对称轴为直线x=﹣=×(﹣)=×(﹣4)=﹣2.
故选:A.
9.已知二次函数的图象l1,现将l1向下平移k个单位长度得到图象l2.若l1,l2都与x轴有两个交点,且这四个交点中每相邻两点间的距离都相等,则k的值为( )
A.6 B.7 C.8 D.9
【分析】二次函数与x轴的交点问题,当y=0时,求得抛物线与x轴的两个交点坐标为:(m,0),(m+9,0),则抛物线与x轴的交点之间的距离为9,根据题意四个交点间的距离都相等,即每相邻两点间的距离为3,于是得到平移后的抛物线与x轴的交点坐标为(m+3,0),(m+6,0),利用交点式写出平移后的抛物线解析式为,即,接着用抛物线的平移规律得到平移后的抛物线解析式为,从而得到k的值.
【解答】解:当y=0时,,
解得:x1=m,x2=m+9,
∴抛物线与x轴的两个交点坐标为:(m,0),(m+9,0),
∴抛物线与x轴的交点之间的距离为:m+9﹣m=9,
∵二次函数的图象l1与其向下平移k个单位长度得到图象l2也与x轴有两个交点,且这四个交点中每相邻两点间的距离都相等,
∴每相邻两点间的距离都为3,
∴平移后的抛物线与x轴的交点坐标为:(m+3,0),(m+6,0),
∴平移后的抛物线l2解析式为:,
即,
∵抛物线向下平移k个单位所得的抛物线解析式为:
,
∴k=6,
故选:A.
10.我们定义一种新函数:形如y=|ax2+bx+c|(a≠0,b2﹣4ac>0)的函数叫做“鹊桥”函数.小丽同学画出了“鹊桥”函数y=|x2﹣2x﹣3|的图象(如图所示),并写出下列五个结论:其中正确结论的个数是( )
①图象与坐标轴的交点为(﹣1,0),(3,0)和(0,3);
②图象具有对称性,对称轴是直线x=1;
③当﹣1≤x≤1或x≥3时,函数值y随x值的增大而增大;
④当x=﹣1或x=3时,函数的最小值是0;
⑤当x=1时,函数的最大值是4,
A.4 B.3 C.2 D.1
【分析】由(﹣1,0),(3,0)和(0,3)坐标都满足函数y=|x2﹣2x﹣3|知①是正确的;从图象可以看出图象具有对称性,对称轴可用对称轴公式求得是直线x=1,②也是正确的;根据函数的图象和性质,发现当﹣1≤x≤1或x≥3时,函数值y随x值的增大而增大,因此③也是正确的;函数图象的最低点就是与x轴的两个交点,根据y=0,求出相应的x的值为x=﹣1或x=3,因此④也是正确的;从图象上看,当x<﹣1或x>3,函数值要大于当x=1时的y=|x2﹣2x﹣3|=4,因此⑤时不正确的;逐个判断之后,可得出答案.
【解答】解:①∵(﹣1,0),(3,0)和(0,3)坐标都满足函数y=|x2﹣2x﹣3|,∴①是正确的;
②从图象可知图象具有对称性,对称轴可用对称轴公式求得是直线x=1,因此②也是正确的;
③根据函数的图象和性质,发现当﹣1≤x≤1或x≥3时,函数值y随x值的增大而增大,因此③也是正确的;
④函数图象的最低点就是与x轴的两个交点,根据y=0,求出相应的x的值为x=﹣1或x=3,因此④也是正确的;
⑤从图象上看,当x<﹣1或x>3,存在函数值要大于当x=1时的y=|x2﹣2x﹣3|=4,因此⑤是不正确的;
故选:A.
11.已知抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)与x轴交于A,B两点,若点A的坐标为(﹣2,0),线段AB的长为8,则抛物线的对称轴为直线 x=2或x=﹣6 .
【分析】由点A的坐标及AB的长度可得出点B的坐标,由抛物线的对称性可求出抛物线的对称轴.
【解答】解:∵点A的坐标为(﹣2,0),线段AB的长为8,
∴点B的坐标为(6,0)或(﹣10,0).
∵抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)与x轴交于A、B两点,
∴抛物线的对称轴为直线x==2或x==﹣6.
故答案为:x=2或x=﹣6.
12.关于x的二次函数y=2mx2+(8m+1)x+8m的图象与x轴有交点,则m的范围是 且m≠0 .
【分析】二次函数图象与x轴有交点,则Δ=b2﹣4ac≥0,且m≠0,列出不等式则可.
【解答】解:由题意知:,解得m且m≠0.
13.根据表格估计方程x2+2x=6其中一个解的近似值.
x
1.63
1.64
1.65
1.66
…
x2+2x
5.9169
5.9696
6.0225
6.0756
…
根据上表,求方程x2+2x=6的一个解大约是 1.65 .(精确到0.01)
【分析】先根据表中所给的数,再与6相减,然后所得的值进行比较,差值越小的越接近方程的解.
【解答】解:根据题意得:
6﹣5.9696=0.0304,
6.0225﹣6=0.0225,
0.0304>0.0225,
可见6.0225比5.9696更逼近6,
当精确度为0.01时,方程x2+2x=6的一个解约是1.65;
故答案为:1.65.
14.如图,抛物线与x轴交于A、B两点,与y轴交于C点,P为抛物线对称轴上动点,则PA+PC取最小值时,点P坐标是 (,) .
【分析】首先连接BC交抛物线的对称轴l于P点,此时PA+PC的值最小时,然后利用待定系数法求得直线BC的解析式,继而求得答案.
【解答】解:连接BC,交抛物线的对称轴于一点,由抛物线的对称性可知,该点即为所求的点P,
∵抛抛物线与y轴交于点C,
∴点C的坐标为(0,2),
令y=0,则﹣x2+x+2=0,
解得x1=,x2=﹣,
∵A(﹣,0),B(,0),
设直线BC的函数表达式为y=kx+b,
把B(,0)和C(0,2)代入,
得:,
解得:,
∴直线BC的函数表达式为y=﹣x+2.
∵抛物线的对称轴为直线x=﹣=,
∴当x=时,y=﹣×+2=,
∴点P的坐标为(,),
即当PA+PC的值最小时,点P的坐标为(,),
故答案为:(,).
15.若关于x的方程x2﹣(m+3)x+m+6=0的两根x1,x2满足1<x1≤2<x2,则二次函数y=x2﹣(m+3)x+m+6的顶点纵坐标的最大值是 .
【分析】首先推导出二次函数的对称轴为直线x=,顶点为(,﹣),图象开口向上,进而得到x1在对称轴的左侧,1<x1≤2,当x1=2时,点(x1,0)距对称轴最近,顶点最高,此时顶点纵坐标取得最大值,代入求解即可.
【解答】解:∵关于x的方程x2﹣(m+3)x+m+6=0的两根x1,x2满足1<x1≤2<x2,
∴Δ=[﹣(m+3)]2﹣4(m+6)=m2+2m﹣15=(m+5)(m﹣3)>0,
∴m>3或m<﹣5,
∵x1+x2=m+3>1+2=3,
∴m>0,
∴m>3,
∵二次函数y=x2﹣(m+3)x+m+6=﹣+4,
∴对称轴为直线x=,顶点为(,﹣),图象开口向上,
∴当x<时,y随x的增大而减小,
∴x1在对称轴的左侧,1<x1≤2,
∴当x1=2时,点(x1,0)距对称轴最近,顶点最高,此时顶点纵坐标取得最大值,
∴22﹣2(m+3)+m+6=0,
∴m=4,
∴顶点纵坐标的最大值是+4=﹣,
故答案为:.
16.已知二次函数y=x2+2x﹣3.
(1)画出函数的图象.
①把如表补充完整:
x
…
﹣3
﹣2
﹣1
0
1
…
y
…
﹣3
…
②在所给的直角坐标系中,画出此函数图象.
(2)根据所画的图象直接写出当y<0时,x的取值范围.
【分析】(1)将x=1、﹣1、﹣2、﹣3分别代入二次函数y=x2+2x﹣3即可求解,
(2)由函数图象即可得出结论.
【解答】解:(1)①将x=1、﹣1、﹣2、﹣3分别代入二次函数y=x2+2x﹣3,
解得y=0、﹣4、﹣3、0,
表格补充如下:
x
…
﹣3
﹣2
﹣1
0
1
…
y
…
0
﹣3
﹣4
﹣3
0
…
画出图象如下图:
(2)由图象可知:
当y<0时,则﹣3<x<1,
故答案为:﹣3<x<1.
17.已知抛物线y=ax2+bx+3(a<0).
(1)求证:在平面直角坐标系中,该抛物线与x轴总有两个公共点;
(2)若点A(m,y1),B(8,y2),C(m+6,y3)都在抛物线上,且y3<y2<y1,求m的取值范围.
【分析】(1)依据题意,由a<0,从而﹣12a>0,又b2≥0,故b2﹣12a>0,则△>0,进而可以判断得解;
(2)依据题意,由点A(m,y1)C(m+6,y1)都在抛物线上,从而抛物线的对称轴为 ,进而分m+3<0与m+3>0进行分类讨论,即可判断得解.
【解答】(1)证明:由题意,Δ=b2﹣12a.
∵a<0,
∴﹣12a>0.
∵b2≥0,
∴b2﹣12a>0,即△>0.
∴该抛物线与x轴总有两个公共点.
(2)解:由题意,∵点A(m,y1)C(m+6,y1)都在抛物线上,
∴抛物线的对称轴为 .
当m+3<0,即m<﹣3时,
∵3<y2<y1,
∴可作抛物线草图如图1、2,
由图可知,此时点B的横坐标小于0,与题目矛盾,
∴舍去.
当m+3>0,即m>﹣3时,
∵3<y2<y1,∴可作抛物线草图如图3:
由图可得,
,
∴m>8.
作抛物线草图如图4:
由图可得,
,
∴1<m<2.
综上所述,m的取值范围是m>8或1<m<2.
18.如图,抛物线与x轴交于A(﹣2,0),B(4,0),与y轴交于点C(0,4).
(1)求抛物线的解析式;
(2)P是抛物线在第一象限的一个动点,点Q在线段BC上,且点Q始终在点P正下方,求线段PQ的最大值.
【分析】(1)用待定系数法求出抛物线的解析式即可;
(2)设经过点B、C的直线解析式为y=mx+n,求出经过点B、C的直线解析式为y=﹣x+4,设点,点Q(x,﹣x+4),求出,然后求出最大值即可.
【解答】解:(1)∵抛物线经过点C(0,4),
∴可设抛物线解析式为y=ax2+bx+4,
将点A(﹣2,0),B(4,0)代入,得,
解得,
∴抛物线解析式为:.
(2)设经过点B、C的直线解析式为y=mx+n,
将点B(4,0),C(0,4)代入,得,
解得,
∴经过点B、C的直线解析式为y=﹣x+4,
设点,点Q(x,﹣x+4),
∴,
∴当x=2时,PQ有最大值2.
19.在平面直角坐标系xOy中,二次函数的图象的顶点D的坐标为(4,﹣3),该图象与x轴相交于点A、B,与y轴相交于点C,其中点A的横坐标为1.
(1)求该二次函数的表达式;
(2)若点P(m,n)是该二次函数的图象上一动点,求2m+3n的最小值.
【分析】(1)根据顶点式设出二次函数解析式为y=a(x﹣4)2﹣3,再把点A(1,0)代入解析式,求出,从而可得出二次函数关系式为;
(2)由P(m,n)是该二次函数的图象上一点求出,代入2m+3n可求解.
【解答】解:(1)∵图象与x轴相交于点A,且点A的横坐标为1,
∴A(1,0),
∵二次函数的图象的顶点D的坐标为(4,﹣3),
∴设二次函数的解析式为y=a(x﹣4)2﹣3,
把点A(1,0)代入,得:a(1﹣4)2﹣3=0
∴,
∴二次函数的解析工为:;
(2),
∵P(m,n)是该二次函数的图象上一点,
∴,
∴
=2m+m2﹣8m+7
=m2﹣6m+7
=(m﹣3)2﹣2,
∵(m﹣3)2≥0,
∴(m﹣3)2﹣2≥﹣2,即2m+3n的最小值为﹣2.
20.已知关于x的二次函数y=x2﹣bx+c
(1)若该函数的图象与x轴的交点坐标是(﹣1,0),(2,0),求b﹣2c的值;
(2)若该函数的图象的顶点纵坐标为3,
①用含b的代数式表示c;
②当1<x<m时,y的取值范围是3≤y<4,求c的取值范围.
【分析】(1)依据题意得,,可得①+②得,5﹣b+2c=0,进而可以得解;
(2)①依据题意,由函数的图象的顶点纵坐标为3,可得=3,进而计算可以得解;
②依据题意得,y=x2﹣bx+c=(x﹣)2﹣+c=(x﹣)2+3,从而可得抛物线的对称轴是直线x=,再分时和时,进行讨论即可判断得解.
【解答】解:(1)由题意得,,
∴①+②得,5﹣b+2c=0.
∴b﹣2c=5.
(2)①由题意,∵函数的图象的顶点纵坐标为3,
∴=3.
∴c=+3.
②由题意得,y=x2﹣bx+c=(x﹣)2﹣+c=(x﹣)2+3,
∴抛物线的对称轴是直线x=.
当时,
∴4=(m﹣)2+3.
∴m﹣=±1.
∴或(舍去).
∴1<≤.
∴2<b≤4.
当时,
∴4=(1﹣)2+3.
∴b=4或b=0(舍去).
综上:2<b≤4.
∴4<+3≤7.
∴4<c≤7.
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