内容正文:
中考专题训练——二次函数与不等式
1.已知抛物线经过点(1,0)和点(0,3).
(1)求此抛物线的解析式;
(2)当自变量x满足时,求函数值y的取值范围;
(3)将此抛物线沿x轴平移m个单位长度后,当自变量x满足时,y的最小值为5,求m的值.
2.已知二次函数y=x2﹣2x﹣3.
(1)用配方法将y=x2﹣2x﹣3化成y=a(x﹣h)2+k的形式.并写出对称轴和顶点坐标;
(2)在平面直角坐标系中,画出这个二次函数的简图;
(3)当y随x的增大而减小时,求x的范围.
3.如图,直线与轴交于点,与轴交于点,抛物线经过点和点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)结合图象直接写出不等式的解集;
(3)若点,都在抛物线上,当时,求的取值范围.
4.如图,在平面直角坐标系中,直线y=x+2与坐标轴交于A,B两点,点A在x轴上,点B在y轴上,C点的坐标为(1,0),抛物线y=ax2+bx+c经过点A,B,C.
(1)求抛物线的解析式;
(2)根据图象写出不等式ax2+(b-1)x+c>2的解集;
(3)点P是抛物线上直线AB上方的一动点,过点P作直线AB的垂线段,垂足为Q点.当PQ=时,求P点的坐标.
5.在平面直角坐标系中,二次函数y=x2+bx+c的图象过(﹣2,0),(4,0).
(1)求二次函数解析式;
(2)求当﹣1≤x≤5时函数值的取值范围;
(3)一次函数y=(3+m)x+6+2m的图象与y=x2+bx+c的交点的横坐标分别是x1,x2,且x1<5<x2,求m的取值范围.
6.在平面直角坐标系中,抛物线与轴交于,两点,与直线:交于点、两点.
(1)求抛物线解析式及顶点的坐标.
(2)求点的坐标,并结合图象写出不等式的解集.
(3)将直线向下平移,在平移过程中与抛物线部分图象有交点时包含,端点,请直接写出的取值范围.
7.在平面直角坐标系xOy中,点A(x1,y1),B(x2,y2)在抛物线y=﹣x2+(2a﹣2)x﹣a2+2a上,其中x1<x2.
(1)求抛物线的对称轴(用含a的式子表示);
(2)①当x=a时,求y的值;
②若y1=y2=0,求x1的值(用含a的式子表示).
(3)若对于x1+x2<﹣4,都有y1<y2,求a的取值范围.
8.如图二次函数的图象与轴交于点A(-3,0),B(1,0)两点,与轴交于点C(0,3),点C,D是二次函数图象上的一对对称点,一次函数的图象经过B,D
(1)求二次函数的解析式;
(2)写出使一次函数值大于二次函数值的的取值范围;
(3)若直线与轴的交点为点,连结,,求的面积
9.如图,已知抛物线y1=ax2+c过点(﹣4,5),(1,),直线y2=kx+2与y轴交于C点,与抛物线交于A,B两点,点B在点A的右侧.
(1)求抛物线的解析式;
(2)点P为第一象限抛物线上一个动点,以点P为圆心,PC为半径画圆,求证:x轴是⊙P的切线;
(3)我们规定:当x取任意一个值时,x对应的函数值分别为y1和y2,若y1≠y2,取y1和y2中较大者为M;若y1=y2,记M=y1=y2.
①k=2时,求使M>y2的x的取值范围;
②当k=﹣1时,求使M=5的x的值.
10.已知二次函数y=x2+mx+n的图象经过点A(1,0)和D(4,3),与x轴的另一个交点为B,与y轴交于点C.
(1)求二次函数的表达式及顶点坐标;
(2)将二次函数y=x2+mx+n的图象在点B、C之间的部分(包含点B、C)记为图象G.已知直线l:y=kx﹣2k+2总位于图象G的上方,请直接写出k的取值范围;
(3)如果点P(x1,c)和点Q(x2,c)在函数y=x2+mx+n的图象上,且x1<x2,PQ=2a,求x12﹣ax2+6a+4的值.
11.已知抛物线.
(1)该抛物线的对称轴为______;
(2)若该抛物线的顶点在轴上,求抛物线的函数表达式;
(3)设点、在该抛物线上,若,求的取值范围.
12.如图,抛物线与轴交于点A(0,3),与轴交于B(-1,0),两点.
(1)求抛物线的解析式;
(2) 连接,点为抛物线上一点,且,求点的坐标;
(3),是抛物线上两点,当, 时,总有,请直接写出的取值范围.
13.在初中阶段的函数学习中,我们经历了列表、描点、连线、画函数图象,并结合图象研究函数性质的过程.以下是我们研究函数的过程.
(1已知函数过点,则这个函数的解析式为:______.
(2)在(1)的条件下,在平面直角坐标系中,若函数的图象与轴有两个交点,请画出该函数的图象,并写出函数图象的性质:_______(写出一条即可).
(3)结合(2)中你所画的函数图象,求不等式的解集.
14.在平面直角坐标系中,已知抛物线与直线有且只有一个公共点.
(1)直接写出抛物线的顶点的坐标,并求出与的关系式;
(2)若点为抛物线上一点,当时,均满足,求的取值范围;
(3)过抛物线上动点(其中)作轴的垂线,设与直线交于点,若、两点间的距离恒大于等于1,求的取值范围.
15.在平面直角坐标系中,已知抛物线C:y=ax2+2x﹣1(a≠0)和直线l:y=kx+b,点A(﹣3,﹣3),B(1,﹣1)均在直线l上.
(1)求出直线l的解析式;
(2)当a=﹣1,二次函数y=ax2+2x﹣1的自变量x满足m≤x≤m+2时,函数y的最大值为﹣4,求m的值;
(3)若抛物线C与线段AB有两个不同的交点,求a的取值范围.
16.根据我们学习函数的过程与方法,对函数y=x2+bx+2﹣c|x﹣1|的图像和性质进行探究,已知该函数图像经过(﹣1,﹣2)与(2,1)两点,
(1)该函数的解析式为 ,补全下表:
x
⋯
﹣4
﹣3
﹣2
﹣1
1
2
3
⋯
y
⋯
2
﹣1
﹣2
2
1
2
⋯
(2)描点、连线,在所给的平面直角坐标系中画出该函数的图象,写出这个函数的一条性质: .
(3)结合你所画的图象与函数y=x的图象,直接写出x2+bx+2﹣c|x﹣1|≤x的解集 .
17.已知抛物线.
(1)该抛物线的对称轴是______ ,顶点坐标______ ;
(2)选取适当的数据填入如表,并在如图的直角坐标系内描点画出该抛物线的图象;
x
y
(3)根据图象,直接写出当时,x的取值范围.
18.在平面直角坐标系中,二次函数与图象与x轴交于A,B两点(点A在点B的左侧).
(1)若点B的坐标为,
①求此时二次函数的解析式;
②当时,函数值y的取值范围是,求n的值;
(2)将该二次函数图象在x轴上方的部分沿x轴翻折,其他部分保持不变,得到一个新的函数图象,若当时,这个新函数的函数值y随x的增大而增大,结合函数图象,求m的取值范围.
19.已知函数,某兴趣小组对其图像与性质进行了探究,请补充完整探究过程.
…
-3
-2
-1
1
2
3
4
5
…
…
-6
-2
2
-2
-1
-2
…
(1)请根据给定条件直接写出的值;
(2)如图已经画出了该函数的部分图像,请你根据上表中的数据在平面直角坐标系中描点、连线,补充该函数图像,并写出该函数的一条性质;
(3)若,结合图像,直接写出的取值范围.
20.已知函数,请根据已学知识探究该函数的图像和性质.
(1)列表,写出表中、、的值:______,______,______.
…
0
1
2
3
…
…
3
3
…
(2)描点、连线,在下面的平面直角坐标系中画出该函数的图像,并写出该函数的一条性质:______.
(3)已知函数的图像如图所示,结合你所画的函数图像,直接写出不等式的解集:______.
参考答案
1.(1);
(2);
(3)m的值为3+或1+.
【分析】(1)利用待定系数法求解;
(2)先求出x=-1及x=3时的函数值,结合函数的性质得到答案;
(3)设此抛物线沿x轴向右平移m个单位后抛物线解析式为y= (x-2-m) 2- l,利用二次函数的性质,当2+m>5, 此时x=5时,y=5,即(5-2-m) 2- 1=5,设此抛物线沿x轴向左平移m个单位后抛物线解析式为y= (x- 2+m) 2- 1,利用二次函数的性质得到2 - m<l,此时x=1时,y=5,即(1-2-m) 2- 1=5,然后分别解关于m的方程即可.
(1)
解:∵抛物线经过点(1,0)和点(0,3),
∴,解得,
∴此抛物线的解析式为;
(2)
当x=-1时,y=1+4+3=8,
当x=3时,y=9-12+3=0,
∵,
∴函数图象的顶点坐标为(2,-1),
∴当时, y的取值范围是;
(3)
设此抛物线x轴向右平移m个单位后抛物线解析式为y= (x-2-m) 2- 1,
∵当自变量x满足 1≤x≤5时,y的最小值为 5,
∴2+m>5,即m>3,
此时x=5时,y=5,即(5-2-m) 2-1=5,解得m1=3+,m2=3- (舍去);
设此抛物线沿x轴向左平移m个单位后抛物线解析式为y= (x- 2+m) 2- 1,
∵当自变量x满足1≤x≤5时,y的最小值为5,
∴2-m<1,即m>1,
此时x=1时,y=5, 即(1-2-m) 2-1=5,解得m1=-1+,m2=-1- (舍去),
综上所述,m的值为3+或1+.
【点评】题考查了二次函数图象与几何变换:由于抛物线平移后的形状不变,故a不变,所以求平移后的抛物线解析式通常可利用两种方法:一是求出原抛物线上任意两点平移后的坐标,利用待定系数法求出解析式;二是只考虑平移后的顶点坐标,即可求出解析式,也考查了二次函数的性质.
2.(1),对称轴为直线x=1,顶点坐标为(1,﹣4);
(2)见解析;
(3)
【分析】(1)配方成顶点式可得;
(2)先确定抛物线与x和y轴的交点坐标,再确定抛物线的顶点坐标,然后描点得到二次函数的图象;
(3)利用函数图象可得;
(1)
∴对称轴为直线x=1,顶点坐标为(1,﹣4);
(2)
抛物线的顶点坐标为(1,﹣4),
当x=0时,,则抛物线与y轴的交点坐标为(0,﹣3);
当y=0时,,解得x1=﹣1,x2=3,
则抛物线与x轴的交点坐标为(﹣1,0),(3,0);
如图所示:
(3)
由题(2)图象知,当x<1时,y随x的增大而减小.
【点评】本题考查二次函数的三种形式及二次函数的性质,熟练掌握二次函数的顶点式及函数性质是解题的关键.
3.(1)
(2)或
(3)或
【分析】(1)先通过直线解析式得到A、B的坐标,再代入二次函数解析式进行求解即可;
(2)根据图象解答即可;
(3)先将代入抛物线解析式,得出的值,再解出当时,方程的解,结合图象,求解即可.
(1)
令,则
令,则
将A、B分别代入得
解得
抛物线的解析式为;
(2)
直线与抛物线交于A、B两点
或时,;
(3)
将代入抛物线解析式,得
将代入抛物线解析式,得
解得
根据图象,当时,或.
【点评】本题考查了一次函数与二次函数的综合问题,涉及一次函数图象与坐标轴的交点、待定系数法求二次函数解析式、图像法解一元一次不等式、图像法解一元二次不等式、解一元二次方程,熟练掌握知识点是解题的关键.
4.(1)y=-x2-x+2
(2)-2<x<0
(3)(-1,2)
【分析】(1)先求出A、B两点坐标,再代入抛物线中即可求出解析式;
(2)将不等式变形为,进而得到二次函数图象在一次函数图象上方即可求解;
(3)先证明△PDQ为等腰直角三角形,利用勾股定理进而求出 ,表示PD的长度列方程求解即可.
(1)
解:当x=0,y=0+2=2,
当y=0时,x+2=0,
解得x=-2,
∴A(-2,0),B(0,2),
把A(-2,0),C(1,0),B(0,2)代入抛物线解析式,
得,
解得,
∴该抛物线的解析式为:y=-x2-x+2;
(2)
解:由不等式,
得,
由图象可知,二次函数图象在一次函数图象上方,结合图象可得:
不等式的解集为;
(3)
解:作PE⊥x轴于点E,交AB于点D,作PQ⊥AB于Q,
在Rt△OAB中,
∵OA=OB=2,
∴∠OAB=45°,
∴∠PDQ=∠ADE=45°,
在Rt△PDQ中,∠DPQ=∠PDQ=45°,
∴PQ=DQ=,
∴PD=,
设点P(x,-x2-x+2),则点D(x,x+2),
∴PD=-x2-x+2-(x+2)=-x2-2x,
即-x2-2x=1,
解得x=-1,
∴此时P点的坐标为(-1,2),
【点评】本题考查了待定系数法求二次函数的解析式,图象法解不等式、点坐标表示线段以及等腰直角三角形的性质等,求出解析式是解题的关键.
5.(1)y=x2﹣2x﹣8;
(2)﹣9≤y≤7
(3)m>﹣2
【分析】(1)根据待定系数法即可求得;
(2)求得抛物线的对称轴,根据图象即可得出当x=1,函数有最小值﹣9;当x=5时函数有最大值7,进而求得当﹣1≤x≤5时函数值的取值范围;
(3)由题意得x2﹣2x﹣8=(3+m)x+6+2m,整理得x2﹣(m+5)x﹣2(m+7)=0,解方程求得x1=﹣2,x2=m+7,根据题意得到m+7>5,解得m>﹣2.
(1)
解:∵二次函数y=x2+bx+c的图象过(﹣2,0),(4,0).
∴,
解得:,
∴二次函数解析式为y=x2﹣2x﹣8;
(2)
∵y=x2﹣2x﹣8=(x﹣1)2﹣9,
∴抛物线开口向上,当x=1时,函数有最小值﹣9,
把x=5代入y=x2﹣2x﹣8得,y=25﹣10﹣8=7,
∴当﹣1≤x≤5时函数值的取值范围为﹣9≤y≤7;
(3)
∵一次函数y=(3+m)x+6+2m的图象与y=x2﹣2x﹣8的交点的横坐标分别是x1,x2,
∴x2﹣2x﹣8=(3+m)x+6+2m,整理得x2﹣(m+5)x﹣2(m+7)=0,
解得:x1=﹣2,x2=m+7,
∵x1<5<x2,
∴m+7>5,
解得m>﹣2,即m的取值范围是m>﹣2.
【点评】本题考查了待定系数法求二次函数解析式,二次函数化为顶点式,根据自变量的取值范围求得函数值的范围,一次函数与二次函数交点问题,解一元二次方程,掌握二次函数图象与性质是解题的关键.
6.(1),的坐标为;
(2)点,或;
(3)
【分析】(1)根据待定系数法求得二次函数的解析式,把一般式化成顶点式,即可求得顶点的坐标;
(2)利用抛物线的解析式求得A的坐标,然后根据图象即可求得;
(3)先利用待定系数法求得直线的解析式,即可得到平移后的解析式为,分别代入、点的坐标,求得的值,求得平移后的直线与抛物线有一个交点时的的值,结合图象即可求得.
(1)
点、M(4,5)是抛物线图象上的点,
解得
抛物线解析式为,
抛物线顶点的坐标为;
(2)
对于抛物线,
当时,即,
解得,
点A(-1,0)
观察函数图象可知,不等式的解集为或;
(3)
点A(-1,0)和点M(4,5)在直线AM:的图象上,
解得,
直线的解析式为.
当直线向下平移经过点时,直线的解析式为,
则十,解得,
当直线平移经过点C(1,-4)时,则 解得,
当直线平移后与抛物线有一个交点时,联立
化简得则
解得,
的取值范围是.
【点评】本题考查了待定系数法求二次函数的解析式,求一次函数的解析式,二次函数图象与几何变换,函数与不等式的关系,抛物线与轴的交点,二次函数图象上点的坐标特征,数形结合是解题的关键.
7.(1)对称轴为直线x=a﹣1
(2)①y=0;②x1=a﹣2
(3)a≥﹣1
【分析】(1)根据抛物线的对称轴x=﹣求解即可;
(2)①将x=a代入y=﹣x2+(2a﹣2)x﹣a2+2a求解即可;②若y1=y2=0,则﹣x2+(2a﹣2)x﹣a2+2a=0,解方程并根据x1<x2,求出x1的值.
(3)由题意得出x1<﹣2,则只需讨论x1<a﹣1的情况,分两种情况:①当a≥﹣1时,又有两种情况:x1<x2<a﹣1,x1<a﹣1<x2,分别结合二次函数的性质及x1+x2<﹣4计算即可;②当a<﹣1时,令x1=a﹣1,x2=﹣2,此时x1+x2<﹣4,但y1>y2,不符合题意.
【解析】(1)解:抛物线的对称轴为直线x=﹣=a﹣1;
(2)解:①当x=a时,y=﹣a2+(2a﹣2)a﹣a2+2a
=﹣a2+2a2﹣2a﹣a2+2a
=0;
②当y1=y2=0时,﹣x2+(2a﹣2)x﹣a2+2a=0,
∴x2﹣(2a﹣2)x+a2﹣2a=0,
∴(x﹣a+2)(x﹣a)=0,
∵x1<x2,
∴x1=a﹣2;
(3)
解:①当a≥﹣1时,
∵x1<x2,x1+x2<﹣4,
∴x1<﹣2,只需讨论x1<a﹣1的情况.
若x1<x2<a﹣1,
∵x<a﹣1时,y随着x的增大而增大,
∴y1<y2,符合题意;
若x1<a﹣1<x2,
∵a﹣1≥﹣2,
∴2(a﹣1)≥﹣4,
∵x1+x2<﹣4,
∴x1+x2<2(a﹣1).
∴x1<2(a﹣1)﹣x2.
∵x=2(a﹣1)﹣x2时,y1=y2,x<a﹣1时,y随着x的增大而增大,
∴y1<y2,符合题意.
②当a<﹣1时,令x1=a﹣1,x2=﹣2,此时x1+x2<﹣4,但y1>y2,不符合题意;
综上所述,a的取值范围是a≥﹣1.
【点评】本题属于二次函数的综合题,涉及二次函数的性质、求函数值、运用二次函数求不等式等知识点,灵活运用二次函数的性质成为解答本题的关键.
8.(1)
(2)或
(3)4
【分析】(1)根据题意可以设出二次函数解析式,根据函数过点A、B、C,即可解答本题;
(2)根据题意可以求得点D的坐标,再根据函数图象即可解答本题;
(3)根据题意作出辅助线,即可求得△ADE的面积.
【解析】(1)∵二次函数 过,
∴
解得
所以解析式为:
(2)
∴该函数的对称轴是直线x=-1,
∵点C(0,3),点C、D是二次函数图象上的一对对称点,
∴点D(-2,3),
∴一次函数值大于二次函数值的x的取值范围是x<-2或x>1
(3)连结AE,
设直线BD:y=mx+n,
代入B(1,0),D(−2,3)得,
解得:,
故直线BD的解析式为:y=−x+1
把x=0代入y=−x+1得,y=1,
所以E(0,1),
∴OE=1,
又∵AB=4
【点评】本题考查待定系数法求二次函数解析式、抛物线与x轴的交点,解答本题的关键是明确题意,找出所求问题需要的条件,利用二次函数的性质解答.
9.(1)y1
(2)见解析
(3)①x<4﹣2或x>4+2;②﹣3或4
【分析】(1)利用待定系数法将已知点的坐标代入解析式求得a,c的值即可得出结论;
(2)过点P作PE⊥x中于点E,PD⊥y轴于点D,利用到圆心的距离等于半径的直线是圆的切线,证明PE=PC即可;设P(t,t2+1),利用勾股定理求出线段PC的长即可;
(3)①当k=2时,将两个解析式联立求出交点坐标,利用函数图象判定出使M>y2的值即为y1>y2的取值范围;
②将两个解析式联立求出交点坐标,利用函数图象利用分类讨论的方法得到M与x的关系式,将M=5代入解析式即可求得结论.
(1)
解:∵抛物线y1=ax2+c过点(﹣4,5),(1,),
∴,解得:.
∴抛物线的解析式为:y1.
(2)
解:过点P作PE⊥x中于点E,PD⊥y轴于点D,如图,
∵直线y2=kx+2与y轴交于C点,
令x=0,则y=2,
∴C(0,2).∴OC=2.
∵点P为第一象限抛物线上一个动点,
∴P(t,t2+1),
∴PE=OD,PD=t,
∴CD=OD﹣OC.
∴PC1.
∴PE=PC.∵PE⊥x轴,
∴x轴是⊙P的切线.
(3)
解:①当k=2时,直线y2=2x+2.∴.
解得:,.
∴y1与y=2x+2的交点为(4+2,10+4)和(4﹣2,10﹣4).
由图象可知:当x<4﹣2或x>4+2时,y1>y2.
∵M>y2,∴y1>y2.
∴使M>y2的x的取值范围为x<4﹣2或x>4+2;
②当k=﹣1时,y=﹣x+2.∴.
解得:,.
结合图象可知:当﹣2+2x≤﹣2﹣2时,M=﹣x+2;
当x>﹣2+2或x<﹣2﹣2时,M.
∵M=5,∴﹣x+2=5,
∴x=﹣3.∴,
∴x=±4(﹣4不合题意,舍去).
综上,使M=5的x的值为﹣3或4.
【点评】本题主要考查了二次函数的图象的性质,待定系数法求函数的关系式,二次函数与一次函数图象上点的坐标的特征,利用数形结合法判定函数值的大小,利用交点坐标结合图象判定函数值的大小是解题的关键.
10.(1)y=x2﹣4x+3,(2,﹣1);(2)﹣2<k<﹣;(3)8.
【分析】(1)代入点A(1,0)和D(4,3),可求得m、n的值,从而可得二次函数的表达式,将表达式化为顶点式,即可求得顶点坐标.
(2)由l;y=kx−2k+2=k(x−2)+2可得,过定点(2,2),再分别代入点B、C的坐标,可求得k的值,要使直线l;y=kx−2k+2总位于图象G的上方,则k的取值范围,即为分别代入点B、C的坐标所求得的k的值之间的部分.
(3)由二次函数的对称轴是直线x=2,点P(x1,c)和点Q(x2,c)在函数的图象上,且x1<x2,可得x1=2−a,x2=2+a,代入即可求解.
【解析】解:(1)根据题意得:,解得.
故二次函数的表达式为y=x2﹣4x+3,
则函数的对称轴为x=﹣=2,
当x=2时,y=x2﹣4x+3=﹣1,
故顶点坐标为:(2,﹣1);
(2)在y=x2﹣4x+3中,
令x=0,解得y=3,令y=x2﹣4x+3=0,解得x=1或3,
则C的坐标是(0,3),点B(3,0),
∵y=kx﹣2k+2=k(x﹣2)+2,即直线故点(2,2),设该点为M,
当直线过点C、M或过B、M时,都符合要求,
将点C的坐标代入y=kx﹣2k+2,即3=﹣2k+2,解得k=﹣;
将点B的坐标代入3=kx﹣2k+2,即0=3k﹣2k+2,解得k=﹣2;
故﹣2<k<﹣,
故答案为:﹣2<k<﹣;
(3)∵P(x1,c)和点Q(x2,c)在函数y=x2﹣4x+3的图象上,
∴PQ//x轴,
∵二次函数y=x2﹣4x+3的对称轴是直线x=2,
又∵x1<x2,PQ=2a,
∴x1=2﹣a,x2=2+a,
∴x12﹣2x2+6a+4=(2﹣a)2﹣a(2+a)+6a+4=8.
【点评】本题考查二次函数的图像和性质,解题的关键是熟练掌握二次函数的性质.
11.(1)直线;(2)或;(3)当时,或;当时,.
【分析】(1)利用二次函数的对称轴公式即可求得.
(2)根据题意可知顶点坐标,再利用待定系数法即可求出二次函数解析式.
(3)分类讨论当m>0时和m<0时二次函数的性质,即可求出n的取值范围.
【解析】解:(1)利用二次函数的对称轴公式可知对称轴.
故答案为:.
(2)∵抛物线顶点在x轴上,对称轴为,
∴顶点坐标为(-1,0).
将顶点坐标代入二次函数解析式得:,
整理得:,
解得:或.
∴抛物线解析式为或;
(3)∵对称轴为直线,
∴点关于直线的对称点为,
根据二次函数的性质分类讨论.
(ⅰ)当m>0时,抛物线开口向上,若y1>y2,即点M在点N或的上方,两点NN′外侧,则或;
(ⅱ)当m<0时,抛物线开口向下,若y1>y2,即点M在点N或的上方,两点内部,则.
【点评】本题为二次函数综合题,二次函数对称轴,待定系数法求二次函数解析式,比较函数值大小,掌握二次函数的性质是解答本题的关键.
12.(1)y=-x2+2x+3;(2)点P坐标为(,);(3)m的取值范围为.
【分析】(1)将点A(0,3)、B(-1,0)代入抛物线y=-x2+bx+c中即可求得b、c的值,进而得到解析式;
(2)过点A作AM⊥BP于点M,过点M作MN⊥y轴于点N,构造等腰直角三角形,利用“一线三垂直模型”证明△ABO≌△MAN.继而得到点M坐标,求出直线BM解析式,联立BM解析式与抛物线解析式即可得交点P的坐标;
(3)结合抛物线图象,可直观看到当x2≥2时,y2≤3.要使y1≥y2恒成立,则y1≥3,得0≤x1≤2,从而0≤m−≤x1≤m+≤2,解不等式组即可.
【解析】解:(1)将点A(0,3)、B(-1,0)代入抛物线y=-x2+bx+c中,得:
,解得:,
∴该抛物线解析式为:y=-x2+2x+3;
(2)过点A作AM⊥AB交BP于点M,过点M作MN⊥y轴于点N.
又∠ABP=45°,
则△ABM为等腰直角三角形,AM=AB,
∵∠BAO+∠PAO=∠BAM=90°,∠MAO+∠AMN=90°,
∴∠BAO=∠AMN,
在△ABO和△MAN中,
,
∴△ABO≌△MAN(AAS),
∴AN=BO=1,ON=OA-AN=3-1=2,MN=AO=3,
∴点M坐标为(3,2).
设直线BM解析式为y=kx+n,
代入点B(-1,0)、M(3,2)得:
,解得:.
故直线BM解析式为y=x+.
解方程x+-x2+2x+3得:,
当时,y=+=,
故点P坐标为(,);
(3)由图可知,当x=2时,y=-x2+2x+3=-4+4+3=3,
当x2≥2时,y2≤3.
要使y1≥y2恒成立,则y1≥3,即-x2+2x+3≥3,
解得:0≤x≤2,即0≤x1≤2,
∴0≤m−≤x1≤m+≤2,
解不等式0≤m−得:,
解不等式m+≤2得:,
∴m的取值范围为.
【点评】本题是二次函数综合题,考查了待定系数法求解析式、全等三角形判定与性质、解不等式组等知识,根据题意作出合理辅助线以及数形结合思考问题是解题的关键.
13.(1)或;(2)图见解析,性质:(写出一条即可)①关于对称;②或时有最小值为0;③,,随的增大而减小;,,随的增大而增大;(3)或
【分析】(1)由函数过点,代入,求出或,可得函数;
(2)用描点法画图,列表、描点、连线,性质:①关于对称;②或时有最小值为0;③,,随的增大而减小;,,随的增大而增大,
(3)利用图像解法不等式在图像上表现为永远在图像上方,或图像在图像上方;由交点(2,3)的左侧和交点(4,5)的右侧即可得出答案
【解析】解:(1)∵函数过点,
∴,
∴,
∴或,
∴或;
故答案为:或;
(2)列表
x
-2
-1
0
1
2
3
4
y=|x+1|
1
0
1
2
3
4
5
y=
5
0
3
4
3
0
5
描点连线
性质:(写出一条即可)
①关于对称;
②或时有最小值为0;
③,,随的增大而减小;,,随的增大而增大,
故答案为①关于对称;②或时有最小值为0;③,,随的增大而减小;,,随的增大而增大;
(3),
,
,
都无解,
或,
,
或,
解得x=-1,x=2,x=4,
不等式在图像上表现为永远在图像上方,或图像在图像上方;由交点(2,3)的左侧和交点(4,5)的右侧,
即不等式或的解集为或.
.
【点评】本题考查待定系数法求函数解析式,用描点法画函数解析式,观察函数图像写函数性质,利用函数图像求不等式的解集,掌握待定系数法求函数解析式,用描点法画函数解析式,观察函数图像写函数性质,利用函数图像求不等式的解集是解题关键.
14.(1),;(2);(3)或
【分析】(1)由题意可得D在直线y=-3上且D在二次数对称轴上,由此可以得到D点坐标并求出c与a的关系式;
(2)分a>0与a<0两种情况,根据二次函数的增减性进行求解;
(3)把MN用a表示出来可以得到关于a的不等式,解不等式即可得到a的取值范围.
【解析】解:(1)由题意得D在直线y=-3上且D在二次数对称轴x=1上,
∴D(1-3),将其代入得-3=a-2a+c,化简得c=a-3;
(2)当a>0时,二次函数图象开口向上,
如图,抛物线的开口向上,当,即,
此时:当时,满足,
当时,函数值最大,则
解得:,不合题意,舍去
当<<时,则<<,如图,
此时:当时,满足,
当时,函数值最大,则
解得:,不合题意,舍去
当时,则,如图,
此时:当时,满足,
当时,函数值最大,
则
恒成立,
当a<0时,二次函数图象开口向下,此时函数有最大值,不满足,此情况不存在;
综上;
(3)|MN|≥1即,即
①(x≥3恒成立要求a>0,其对称轴为x,
只需要求x=3时即9a-3a-a≥1,
解得;
②(x≥3恒成立要求a﹤0),
只需要求x=3时即9a-3a-a≤-1,
解得.
【点评】本题考查二次函数的综合应用,熟练掌握二次函数的图象与性质及二次函数、一次函数与不等式的关系是解题关键.
15.(1);(2)m=-3或m=3;(3)≤a<或a≤-2;
【分析】(1)用待定系数法直接将点A和B代入直线l中然后得到关于k和b的二元一次方程没然后解方程即可得到k和b的值,然后得到l的解析式;
(2)根据题意可得,y=-x2+2x-1,当y=-4时,有-x2+2x-1=-4,x=-1或x=3;
①在x=1左侧,y随x的增大而增大,x=m+2=-1时,y有最大值-4,m=-3;
②在对称轴x=1右侧,y随x增大而减小,x=m=3时,y有最大值-4;
(3)①a<0时,x=1时,y≤-1,即a≤-2;
②a>0时,x=-3时,y≥-3,即a≥,直线AB的解析式为y=x-,抛物线与直线联立:ax2+2x-1=x-,△=-2a>0,则a<,即可求a的范围;
【解析】解:(1)点A(-3,-3),B(1,-1)代入y=kx+b可得:
解得:
∴l的解析式为:;
(2)根据题意可得,y=-x2+2x-1,
∵a<0,
∴抛物线开口向下,对称轴为直线x=1,
∵m≤x≤m+2时,y有最大值-4,
∴当y=-4时,有-x2+2x-1=-4,
∴x=-1或x=3,
①在对称轴直线x=1左侧,y随x的增大而增大,
∴x=m+2=-1时,y有最大值-4,
∴m=-3;
②在对称轴直线x=1右侧,y随x增大而减小,
∴x=m=3时,y有最大值-4;
综上所述:m=-3或m=3;
(3)①a<0时,x=1时,y≤-1,
即a≤-2;
②a>0时,x=-3时,y≥-3,
即a≥,
直线AB的解析式为y=x-,
抛物线与直线联立:ax2+2x-1=x-,
∴ax2+x+=0,
△=-2a>0,
∴a<,
∴a的取值范围为≤a<或a≤-2.
【点评】本题考查二次函数的图象及性质,一次函数的图象及性质;熟练掌握待定系数法求解析式,数形结合,分类讨论函数在给定范围内的最大值是解题的关键.
16.(1) y=x2﹣x+2﹣3|x﹣1|,补全表格见解析,(2) 函数图像见解析,当x=-1时,函数有最小值,最小值为-2;(3) ≤x≤或≤x≤.
【分析】(1)将点(﹣1,﹣2)与(2,1)代入解析式即可;
(2)画出函数图象,观察图象得到一条性质即可
(3)根据图象,求出两个函数图象的交点坐标,通过观察可确定解解集.
【解析】解:(1)∵该函数图象经过(﹣1,﹣2)与(2,1)两点,
∴,
∴,
∴y=x2﹣x+2﹣3|x﹣1|,
故答案为:y=x2﹣x+2﹣3|x﹣1|;
当x=-4时,y=7;当x=0时,y=-1;
补全表格如图,
x
⋯
﹣4
﹣3
﹣2
﹣1
0
1
2
3
⋯
y
⋯
7
2
﹣1
﹣2
-1
2
1
2
⋯
(2)函数图像如图所示,当x=-1时,函数有最小值,最小值为-2;
(3)当x≥1时,x2﹣x+2﹣3x+3=x,
解得,,,观察图象可知不等式的解集为:≤x≤;
当x<1时,x2﹣x+2+3x﹣3=x,
解得,,,观察图象可知不等式的解集为:≤x≤;
∴不等式x2+bx+2﹣c|x﹣1|≤x的解集为≤x≤或≤x≤.
【点评】本题考查二次函数与不等式的关系;掌握描点法画函数图象,利用数形结合解不等式是解题的关键.
17.(1)x=2,(2,-1);(2)答案见解析;(3)x<1或x>3
【分析】(1)根据对称轴是,顶点坐标是,可得答案;
(2)根据对称轴,可在对称轴的左边选两个,右边选两个,它们要关于对称轴对称,可填上表格,根据描点法,可得函数图象;
(3)根据函数与不等式的关系,可得答案.
【解析】解:(1)抛物线的对称轴是,
,
∴顶点坐标是(2,-1),
故答案为x=2,(2,-1);
(2)列表:
连线:
(3)观察图象,函数图象在x轴上方的部分的相应的自变量的取值范围为x<1或x>3,
即当x<1或x>3时,.
【点评】本题考查了二次函数图象与性质,函数与不等式的关系.熟悉掌握二次函数的对称轴是,顶点坐标是是解(1)题的关键,会用描点法画函数图象是解(2)题的关键;了解函数与不等式的关系是解(3)题的关键.
18.(1)①,②;(2)或
【分析】(1)①令x=3,则y=−x2+2mx+4−m2=0,解方程即可得到m的值,从而得到二次函数的解析式;②由①可得二次函数的对称轴为x=1,然后根据二次函数的增减性可以得解;
(2)令y=0,可以得到二次函数图象与x轴交点,然后根据二次函数的增减性可以得解.
【解析】(1)①二次函数为,对称轴为.
令有:,解得:或.
∵为该二次函数图象与x轴靠右侧的交点,
∴点B在对称轴右侧,
∴,故.
∴二次函数解析式为.
②由于二次函数开口向下,且对称轴为.
∴时,函数值y随x的增大而减小;
∴当时,函数取得最大值3;
当时,函数取得最小值,
∴在范围内解得.
(2)令,得,解得,,
将函数图象在x轴上方的部分向下翻折后,新的函数图象增减性情况为:
当时,y随x的增大而增大,
当时,y随x的增大而减小,
当时,y随ⅹ的增大而增大,
当时,y随x的增大而减小.
因此,若当时,y随x的增大而增大,结合图象有:
①,即时符合题意;
②且,即时符合题意.
综上,m的取值范围是或.
【点评】本题考查二次函数的综合应用,熟练掌握二次函数解析式的求法、二次函数的对称轴与增减性是解题关键 .
19.(1),,;(2)见解析;(3)x的取值范围是:3≤x<0或1≤x≤2.
【分析】(1)先将(-1,2)和(1,-2)代入函数y=a(x-1)2++1中,列方程组解出可得a和b的值,写出函数解析式,计算当x=4时m的值即可;
(2)描点并连线画图,根据图象写出一条性质即可;
(3)画y=x-3的图象,根据图象可得结论.
【解析】解:(1)把(-1,2)和(1,-2)代入函数y=a(x-1)2++1中得:
,解得:,
∴y=(a≠0),
当x=4时,m=;
(2)如图所示,
性质:当x>2时,y随x的增大而减小(答案不唯一);
(3)∵a(x1)2+≥x4,
∴a(x1)2++1≥x3,
如图所示,
由图象得:x的取值范围是:3≤x<0或1≤x≤2.
【点评】本题考查了待定系数法求函数解析式,描点,画函数图象,以及二次函数的性质,解题的关键是掌握二次函数的性质,利用了数形结合思想进行分析.
20.(1)1.2;6;0.6;(2)画图见解析;函数关于y轴对称(答案不唯一);(3)x≤1.
【解析】(1)分别将x的值代入函数y=中,可得结论;
(2)根据表中的数据,描点连线、画出函数的图象,并直接说性质;
(3)由图象:函数y=的图象在y=x+2的图象的上方对应的x值取值范围可得 .
【解析】解:(1)当x=-2时,a==1.2,
当x=0时,b=6,
当x=3时,c==0.6,
故答案为:1.2,6,0.6;
(2)如图所示:
性质:函数关于y轴对称;(答案不唯一:或函数有最大值是6);
故答案为:函数关于y轴对称;
(3)由图象得:不等式≥x+2的解集是:x≤1;
故答案为:x≤1.
【点评】本题考查了一次函数的图象与性质,一次函数与一元一次不等式,利用数形结合思想,正确画出函数的图象是解题的关键.
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