内容正文:
22.2 二次函数与一元二次方程
1.二次函数y=ax2+bx+c的图象与x轴的位置关系
二次函数y=ax2+bx+c的图象与x轴的位置关系有三种:没有公共点,有一个公共点,有两个公共点.这对应着一元二次方程ax2+bx+c=0的根的三种情况: ,
, .
2.一元二次方程的图象解法
一般地,从二次函数y=ax2+bx+c的图象可知,如果抛物线y=ax2+bx+c与x轴有公共点,公共点的横坐标是x0,那么当x=x0时,函数值是0,因此x=x0是方程 的一个根.
【温馨提示】抛物线与x轴的公共点数目可用判别式Δ来判定.
没有实数根
有两个相等的实数根
有两个不等的实数根
ax2+bx+c=0
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知识点一 二次函数与一元二次方程
1.已知二次函数y=-x2+2x+m的部分图象如图所示,则关于x的一元二次方程-x2+2x+m=0的解为( )
A.-1,0 B.-1,1
C.1,3 D.-1,3
2.二次函数y=x2-2x+1的图象与x轴交点的情况是( )
A.没有交点 B.有一个交点
C.有两个交点 D.有三个交点
【变式】已知关于x的二次函数y=(m2-1)x2-(2m+2)x+2的图象与x轴只有一个公共点,求m的值.
D
B
解:m的值为3.
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3.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】已知二次函数y=(k-2)x2+2x+1的图象与x轴有交点,则k的取值范围是( )
A.k≥3 B.k<3
C.k≤3且k≠2 D.k<2
4.二次函数y=(x+k)2+h的图象与x轴的交点的横坐标分别为-1和3,则y=(x+k+2)2+h的图象与x轴的交点的横坐标分别为( )
A.-3和1 B.1和5
C.-3和5 D.3和5
C
C
A
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5.若二次函数y=x2+2x+m的图象与坐标轴有3个交点,则m的取值范围是 .
m<1且m≠0
名师点睛
二次函数的图象与x轴的交点个数与b2-4ac的关系:
(1)b2-4ac>0时,有两个交点.
(2)b2-4ac=0时,有一个交点.
(3)b2-4ac<0时,没有交点.
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知识点二 由二次函数的图象确定一元二次方程的近似解
6.下表是满足二次函数y=ax2+bx+c的五组数据,x1是方程ax2+bx+c=0的一个解,则下列选项中正确的是( )
A.1.6<x1<1.8 B.1.8<x1<2.0
C.2.0<x1<2.2 D.2.2<x1<2.4
7.小颖用计算器探索方程ax2+bx+c=0的根,作出的图象如图,并求得一个近似根x=-3.4,则方程的另一个近似根(精确到0.1)为( )
A.4.4 B.3.4
C.2.4 D.1.4
名师点睛
二次函数y=ax2+bx+c与x轴交点的横坐标即为一元二次方程ax2+bx+c=0的解.
C
D
x 1.6 1.8 2.0 2.2 2.4
y -0.80 -0.54 -0.20 0.22 0.72
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知识点三 二次函数与不等式
8.二次函数y=x2-2x-3的图象如图所示,则函数值y<0时,x的取值范围是( )
A.-1<x<3
B.x<-1
C.x>3
D.x<-1或 x>3
9.如图,抛物线y=ax2+bx与直线y=mx+n相交于点A(-3,-6),B (1,-2),则关于x的方程ax2+bx>mx+n的解为 .
A
-3<x<1
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【能力提升】
1.二次函数y=ax2+bx+c的图象如图所示,则下列判断中错误的是( )
A.图象的对称轴是直线x=-1
B.当x>-1时,y随x的增大而减小
C.当-3<x<1时,y<0
D.一元二次方程ax2+bx+c=0的两个根是-3,1
2.如图,抛物线y=-x2+mx的对称轴为直线x=2,若关于x的一元二次方程-x2+mx-t=0(t为实数)在1≤x≤3的范围内有解,则t的取值错误的是( )
A.t=2.5 B.t=3
C.t=3.5 D.t=4
B
A
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3.如图,抛物线y=ax2+bx+c的顶点为B(-1,3),与x轴的交点A在点(-3,0)和(-2,0)之间,以下结论:①b2-4ac=0;②2a-b=0;③a+b+c<0;④c-a=3.其中正确的有( )
A.1个 B.2个
C.3个 D.4个
4.已知二次函数y=(x-1)(x-m-3)(m为常数).
(1)求证:不论m为何值,该函数的图象与x轴总有公共点.
(2)当m取什么值时,该函数的图象与y轴的交点在x轴的下方?
C
(1)证明:y=(x-1)(x-m-3)=x2-(m+4)x+m+3,
当y=0时,x2-(m+4)x+m+3=0,
Δ=b2-4ac=[-(m+4)] 2-4(m+3)=m2+4m+4=(m+2)2≥0,
∴不论m为何值,该函数的图象与x轴总有公共点.
(2)解:∵y=(x-1)(x-m-3),
∴当x=0时,y=m+3,
即该函数的图象与y轴交点的纵坐标是m+3,
由题意得m+3<0,解得m<-3,
即m<-3时,该函数的图象与y轴的交点在x轴的下方.
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5.已知抛物线y=ax2+2x+c与x轴交于A(-1,0),B(3,0)两点,一次函数y=kx+b的图象l经过抛物线上的点C(m,n).
(1)求抛物线的解析式.
(2)若m=3,直线l与抛物线只有一个公共点,求k的值.
解:(1)∵抛物线y=ax2+2x+c与x轴交于A(-1,0),B(3,0)两点,
∴解得
∴抛物线的解析式为y=-x2+2x+3.
(2)∵抛物线上的点C(m,n),∴n=-m2+2m+3.
当m=3时,n=0,∴C(3,0).
∵一次函数y=kx+b的图象l经过抛物线上的点C(m,n),
∴3k+b=0,∴b=-3k,
∴一次函数的解析式为y=kx-3k.
∵直线l与抛物线只有一个公共点,
∴方程kx-3k=-x2+2x+3有两个相等的实数根,
∴(k-2)2+4(3k+3)=0,
解得k=-4.
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【素养闯关】
6.(数形结合思想)利用函数图象探究方程x(|x|-2)=的实数根的个数.
(1)设函数y=x(|x|-2),则这个函数的图象与直线 的交点的横坐标就是方程x(|x|-2)=的实数根.
(2)分类讨论:当x≤0时,y=-x2-2x;当x>0时,y= .
(3)在给定的坐标系中,已经画出了当x≤0时的函数图象,请根据(2)中的解析式,通过描点,连线,画出当x>0时的函数图象.
y=
x2-2x
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(4)在给定的坐标系中画直线y=,观察图象可知方程x(|x|-2)=的实数根有 个.
(5)深入探究:若关于x的方程2x(|x|-2)=m有三个不相等的实数根,且这三个实数根的和为负数,求m的取值范围.
3
解:∵关于x的方程2x(|x|-2)=m有三个不等的实数根,
且这三个实数根的和为负数,
∴抛物线y=x(|x|-2)与直线y=有三个交点,
且三个交点的横坐标之和为负数,
由图象可得-1<<0,解得-2<m<0.
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