内容正文:
专题02 二次函数图像和性质与系数的四种考法
目录
解题知识必备 1
压轴题型讲练 1
类型一、二次函数中含参数的图像和性质 1
类型二、一次函数、反比例函数、二次函数图像综合判断问题 5
类型三、二次函数图像与各项系数符号问题 7
类型四、二次函数的性质综合问题 12
压轴能力测评(15题) 17
解题知识必备
1. 二次函数的图像和性质与系数的关系
二次函数()的系数与图象的关系
(1)的符号由抛物线的开口方向决定: ,;
(2)的符号由抛物线的对称轴的位置及的符号共同决定:对称轴在轴左侧同号,对称轴在轴右侧异号;
(3)的符号由抛物线与轴的交点的位置决定:与轴正半轴相交,与轴正半轴相交
压轴题型讲练
类型一、二次函数中含参数的图像和性质
例题:(2024·陕西西安·模拟预测)关于x的二次函数的图象下列说法不正确的是( )
A.对称轴为直线 B.当时,图象上的最低点为
C.当时,y的值随x值的增大而增大 D.顶点一定在函数的图象上
【答案】C
【知识点】y=ax²+bx+c的图象与性质、由反比例函数值求自变量
【分析】本题考查了二次函数,反比例函数性质,根据二次函数,反比例函数的图形与性质逐项分析解答即可.熟练掌握二次函数性质是关键.
【详解】解:A、抛物线对称轴为,故原说法正确,不符合题意;
B、当时,抛物线解析式为,顶点的坐标,故原说法正确,不符合题意;
C、当时,开口方向不确定,的增减性也不确定,故原说法错误,符合题意;
D、,,图象的顶点为,故顶点一定在函数的图象上,故原说法正确,不符合题意.
故选:C.
【变式训练1】(24-25九年级上·安徽亳州·阶段练习)点是二次函数图象的顶点,轴,且交一次函数的图象于点,点在轴上,下列结论错误的是()
A.点一定在二次函数图象上
B.
C.当最小时,的最小值是3
D.若两个函数图象在第四象限有交点,则
【答案】C
【知识点】y=ax²+bx+c的图象与性质、线段周长问题(二次函数综合)、一次函数图象与坐标轴的交点问题、线段问题(轴对称综合题)
【分析】本题考查二次函数的性质、二次函数图象上点的坐标特征、轴对称最短路线问题,解答本题的关键是明确题意,利用二次函数的性质解答.根据题目中的函数解析式和二次函数的性质,可以判断各个选项中的说法是否正确,从而可以解答本题.
【详解】二次函数,
当时,,
点一定在二次函数图象上,故选项A正确;
二次函数,
该函数的顶点坐标为,
点的坐标为,
点在上,轴,
点N的坐标为,
,
故选项B正确;
当最小时,,此时
点的坐标为,点的坐标为,
点在轴上,点M,N在y轴的左侧,
关于y轴对称点为 ,则直线与y轴的交点即为点P,此时的值最小,
,
的最小值是,选项C错误;
二次函数,
该函数图象开口向下,对称轴为直线,
当时,,
该函数图象与轴交于点,
一次函数与轴交于点,与轴交于点,
将代入,得,解得:,
将代入,得,解得:,
两函数图象在第四象限有交点,
,
故选项D正确;
故选:C.
【变式训练2】(2024·山东威海·一模)在平面直角坐标系中,拋物线经过点,.则下列说法错误的是( )
A.若,抛物线的对称轴为直线
B.若且,则的取值范围为或
C.若,则抛物线的开口向下
D.若,点在该拋物线上,且,则有
【答案】D
【知识点】y=ax²+bx+c的图象与性质
【分析】本题主要考查了二次函数图象的性质:
若,把点代入,求出a的值,可求出抛物线解析式,再把解析式化为顶点式,即可求解;求出抛物线与x轴的另一个交点为,再根据二次函数的图象,即可求解;
若,把点代入可得,再由,可得,,从而得到抛物线开口向下,抛物线的对称轴为直线,然后根据,可得,再根据,可得到对称轴的距离大于对称轴的距离,即可求解.
【详解】解:当时,点,
把点代入得:,
解得:,
∴该函数解析式为,
∵,
∴抛物线的对称轴为直线;选项A说法正确,不符合题意;
令,则,
解得:,
∴抛物线与x轴的另一个交点为,
∵,
∴抛物线开口向下,
∴当时,m的取值范围为或;选项B说法正确,不符合题意;
若,
把点代入得:,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴抛物线开口向下,选项C说法正确,不符合题意;
抛物线的对称轴为直线,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴到对称轴的距离大于对称轴的距离,
∴.选项D说法错误,符合题意;
故选:D.
类型二、一次函数、反比例函数、二次函数图像综合判断问题
例题:(24-25九年级上·安徽合肥·阶段练习)二次函数与反比例函数且在同一平面直角坐标系中的大致图象是( )
A.B.C.D.
【答案】C
【知识点】反比例函数、二次函数图象综合判断
【分析】本题主要考查了二次函数与反比例函数图象的性质,熟练掌握相关性质与函数图象的关系是解决本题的关键.
根据二次函数与反比例函数图象的性质进行判断即可得解.
【详解】A.由二次函数图象可知, ,时,
∴
∴反比例函数的图象应该分别位于二 、四象限,故选项错误;
B. 由二次函数图象可知, ,时,
∴
∴反比例函数的图象应该分别位于一 、三象限,故选项错误;
C. 由二次函数图象可知, ,时,
∴
∴反比例函数的图象应该分别位于二 、四象限,故选项正确;
D. 由二次函数图象可知, ,时,
∴
∴反比例函数的图象应该分别位于一 、三象限,故选项错误;
故选:C.
【变式训练1】(24-25九年级上·全国·单元测试)已知二次函数 的图象如图所示,则反比例函数与一次函数在同一平面直角坐标系的图象可能是( )
A.B.C. D.
【答案】A
【知识点】二次函数图象与各项系数符号、一次函数、二次函数图象综合判断、反比例函数、二次函数图象综合判断、一次函数与反比例函数图象综合判断
【分析】此题主要考查了二次函数图象,一次函数图象,反比例函数图象,根据二次函数图象确定出a、b、c的符号,再判断反比例函数与一次函数所在的位置即可.
【详解】解:根据抛物线开口向下可得,由对称轴在y轴右边可得a、b异号,故,由与y轴交点在正半轴可得,
∴反比例函数的图象在第一、三象限,一次函数经过第一、二、三象限,
符合条件的只有A选项,
故选:A.
【变式训练2】(2024·全国·二模)如图是抛物线的图象,则函数和在同一坐标系中的图象是( )
A.B.C.D.
【答案】B
【知识点】一次函数、二次函数图象综合判断、反比例函数、二次函数图象综合判断、二次函数图象与各项系数符号
【分析】本题考查了函数图象与系数的关系,掌握一次函数、二次函数以及反比例函数的图象和性质是解题关键.由抛物线图象可知,,,进而判断一次函数和反比例函数的图象即可.
【详解】解:抛物线的图象开口向上,对称轴在轴右侧,与轴交点在正半轴,
,,,
函数的图象经过第一、三、四象限,函数在第一、三象限,
故选:B.
类型三、二次函数图像与各项系数符号问题
例题:(24-25九年级上·北京大兴·期中)如图,抛物线与x轴交点为,且,有下列结论:①;②;③;④若图象上有两点,,当时,总有,则n的取值范围为.其中,正确的结论有( )
A.4个 B.3个 C.2个 D.1个
【答案】B
【知识点】y=ax²+bx+c的图象与性质、根据二次函数的图象判断式子符号、二次函数图象与各项系数符号
【分析】此题主要考查了二次函数的图象与系数的关系,根据函数图象确定,,的符号,由,且确定对称轴,再逐个推理判断即可.
【详解】解:抛物线过,且,抛物线开口向下,
,,,
∴根据左同右异,,故①正确;
由和可得,故②正确;
∵,
∴,
∴,故③正确;
∵在对称轴左侧,随的增大而增大,
∴当都在对称轴左侧时,随的增大而增大,此时总有,
∵,
∴,即,故④错误,
综上,可得正确结论的序号是:①②③.
故选:B.
【变式训练1】(24-25九年级上·内蒙古巴彦淖尔·期中)从如图所示的二次函数的图象中,观察得出了下面五条信息:
①;②;③;④;⑤.你认为其中正确信息的有( )
A.①②③⑤ B.①②③④ C.①②④⑤ D.①③④⑤
【答案】A
【知识点】y=ax²+bx+c的图象与性质、二次函数图象与各项系数符号、根据二次函数的图象判断式子符号
【分析】主要考查图象与二次函数系数之间的关系,由抛物线的开口方向判断与0的关系,由抛物线与轴的交点判断与0的关系,然后根据对称轴及抛物线与轴交点情况进行推理,进而对所得结论进行判断.
【详解】解:∵函数图象与轴的交点在轴的负半轴可知,
∴,
故①正确;
函数图象开口向上,
,
∵函数的对称轴为直线,
∴,
∴故,
故②正确;
把代入函数解析式,由函数的图象可知,时,即,
故③正确;
∵,
∴,
故④错误;
∵,
∴,
故⑤正确;
其中正确信息的有①②③⑤.
故选:A.
【变式训练2】(24-25九年级上·湖北孝感·阶段练习)如图,已知顶点为的抛物线过,下列结论:①;②对于任意的实数m,均有;③:④若,则;⑤,其中结论正确的为 .(填序号)
【答案】①③⑤
【知识点】y=ax²+bx+c的图象与性质、二次函数图象与各项系数符号
【分析】本题考查二次函数图象与系数的关系,二次函数的图像及性质,熟练掌握二次函数的性质是解题的关键.根据开口方向,对称轴,与轴的交点,即可判断的符号,即可判断①,根据顶点坐标求得最值,即可判断②,把代入,得,故③正确,由关于直线对称的点为,进而得若,则或,故④错误;由抛物线的顶点为,,得,再由,得,故⑤正确.
【详解】解:抛物线开口向上,
∴,
∵对称轴为直线,
∴,,
∵抛物线与轴交于负半轴,
∴,
∴,故①正确;
抛物线的顶点坐标为,即时,函数有最小值,
,
∴对于任意的,均有,故②错误;
抛物线过,
∴,故③正确;
∵抛物线过,关于直线对称的点为,
∴若,则或,故④错误;
抛物线的顶点为,,
∴,
∴,
∵,
∴,
解得,故⑤正确.
∴结论正确的为①③⑤,
故答案为:①③⑤.
【变式训练3】(24-25九年级上·福建龙岩·阶段练习)二次函数的部分图象如图,图象过点,与y轴的交点在,之间(包含端点),对称轴为直线,以下结论:①;②;③;④当时,y的值随x值的增大而增大;⑤;⑥(m为任意实数).其中正确的结论有 .
【答案】①③⑤⑥
【知识点】y=ax²+bx+c的图象与性质、根据二次函数的图象判断式子符号、二次函数图象与各项系数符号
【分析】本题考查二次函数的图象与性质,根据图象的对称轴可判断①;根据时的函数值可判断②;根据函数图象经过得到,结合,可判断③;确;根据函数图象的开口方向和对称轴可判断④⑥;根据图象过点得到,
再根据y轴的交点在,之间(包含端点)得到,进而可判断⑤;进而可解答.
【详解】解:①∵对称轴为直线,
∴,
∴,故①正确;
②当时,,
∴,
∴,故②错误;
③∵图象过点,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,故③正确;
④当时,y的值随x值的增大而增大;当时,y的值随x值的增大而减小,故④错误;
⑤∵图象过点,
∴,
∴,
∴,
∵y轴的交点在,之间(包含端点),
∴,即,
∴,故⑤正确;
⑥∵抛物线开口向下,对称轴为直线,
∴(m为任意实数),
∴(m为任意实数),故⑥正确;
故答案为:①③⑤⑥.
类型四、二次函数的性质综合问题
例题:(24-25九年级上·河南商丘·阶段练习)已知抛物线.
(1)若抛物线的顶点在轴上,求的值;
(2)若时,随的增大而增大,求的取值范围.
【答案】(1)的值为或;
(2)的取值范围是.
【知识点】y=ax²+bx+c的图象与性质
【分析】()根据顶点在轴上,则抛物线与轴只有个交点,然后解一元二次方程即可;
()根据二次函数的性质,对称轴的右侧随的增大而增大,从而求解;
本题考查了二次函数的图象与性质,熟练掌握二次函数的图象与性质是解题的关键.
【详解】(1)解:∵抛物线的顶点在轴上,
∴抛物线与轴只有个交点,
∴,整理得:,
解得:,,
∴的值为或;
(2)解:由抛物线,
∴抛物线的对称轴为直线,开口向上,
∵时,随的增大而增大,
∴,
∴的取值范围是.
【变式训练1】(24-25九年级上·全国·期中)在平面直角坐标系中,、是抛物线上任意两点,设抛物线的对称轴为直线.
(1)若对于,,有,求的值;
(2)若对于,,都有,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)或
【知识点】y=ax²+bx+c的图象与性质
【分析】()根据二次函数的性质求得对称轴即可求解;
()由题意可得点离对称轴更近,点与点的中点在对称轴的右侧,即得,得到,进而由得到或,再分这两种情况解答即可求解;
本题考查了二次函数的性质,熟练掌握二次函数的对称性是解题的关键.
【详解】(1)解:∵对于,,有,
∴,
∴,
∴,
∴对称轴为直线,
∴;
(2)解:∵,,
∴点离对称轴更近,点与点的中点在对称轴的右侧,
∴,
∴,
∵,
∴或,
①当时,则,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,即;
②当时,则,
∵始终要满足,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴;
综上,或.
【变式训练2】(24-25九年级上·北京·阶段练习)在平面直角坐标系中,点,在抛物线上.
(1)抛物线的对称轴为______(用含的式子表示),当时,与的大小关系为______(填“”“”或“”);
(2)若,且对于每个,都有成立.
①求的取值范围;
②若抛物线还过点,求证:如果,那么.
【答案】(1)直线;
(2)①或 ;②证明见解析
【知识点】y=ax²+bx+c的图象与性质、根据二次函数的对称性求函数值
【分析】本题考查二次函数的图象和性质,熟练掌握二次函数的图象和性质是解题的关键.
(1)直接利用对称轴公式可得对称轴,利用抛物线的增减性即可判定与大小;
(2)①利用抛物线开口向上,则离对称轴距离越近的点的函数值越小,可得点到对称轴直线的距离一定恒大于点到对称轴直线的距离,再结合,可得结果;
②分和两种情况讨论,分别判断和的大小关系,再结合,即可求证.
【详解】(1)解:∵抛物线解析式为,
∴对称轴为直线,抛物线与轴交点为,
∴关于直线的对称点为,
∵,
∴,
根据抛物线开口向上,在对称轴右侧随的增大而增大,
∴,
故答案为:直线;;
(2)解:①∵对于每个,都有成立,且抛物线开口向上,
∴点到对称轴直线的距离一定恒大于点到对称轴直线的距离,
∵点到对称轴直线的距离为,
∴点到对称轴直线的距离恒大于,
∵,
∴或,
∴或;
②证明:当时,
∵,
∴点到对称轴直线的距离小于,
∵点到对称轴直线的距离为,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,,
∴;
当时,
∵,
∴点到对称轴直线的距离小于,
∵点到对称轴直线的距离为,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,,
∴.
综上,.
【变式训练3】(24-25九年级上·北京·阶段练习)已知二次函数().
(1)求该二次函数的图象与y轴交点的坐标及对称轴.
(2)已知点,,,都在该二次函数图象上,
①请判断与的大小关系:_________(用“>”“=”“<”填空);
②若,,,四个函数值中有且只有一个小于零,求a的取值范围.
【答案】(1),.
(2)①= ②
【知识点】y=ax²+bx+c的图象与性质、根据二次函数的对称性求函数值、求抛物线与y轴的交点坐标
【分析】本题主要考查了二次函数图象与系数的关系,二次函数图象上点的坐标特征,掌握二次函数图象的性质是解决此题的关键.
(1)根据对称轴公式和y轴上点的坐标特征即可求得;
(2)①根据二次函数的性质和图象即可;
②根据二次函数的性质和图象,要把a分情况讨论,再根据y与x的关系得到答案即可.
【详解】(1)解:∵二次函数,
∴令时,,函数图象的对称轴为直线,
∴二次函数图象与y轴的交点为,函数图象的对称轴为直线;
(2)解:①∵函数图象的对称轴为直线,
∴点和点关于对称轴对称,
∴.
故答案为:;
②由上可知,
∴只需要比较、、,
分两种情况:
当时,
∵距离对称轴越远就越大,
∴,
而,
∴此种情况舍去;
当时,
∵距离对称轴越远越小,
∴,
则必有,
得出不等式,
解得:.
压轴能力测评(15题)
一、单选题
1.(24-25九年级上·安徽芜湖·阶段练习)已知点,,都在二次函数的图象上,则,,按从大到小的顺序排列正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】y=ax²+bx+c的图象与性质
【分析】本题主要考查对二次函数图象上点的坐标特征,二次函数的性质等知识点的理解和掌握,能熟练地运用二次函数的性质进行推理是解此题的关键.根据二次函数的解析式得出图象的开口向上,对称轴是直线,根据各点到对称轴的距离,即可得出答案.
【详解】解:二次函数的对称轴为直线,开口向上,
到对称轴距离为4,到对称轴距离为1,到对称轴距离为3,
根据三点距离对称轴越大,函数值越大可知:,
故选:A.
2.(24-25九年级上·广东中山·期中)二次函数的大致图象如图所示,关于该二次函数,下列说法正确的是( )
A.函数有最大值 B.对称轴是直线
C.当,随的增大而增大 D.当或时,
【答案】D
【知识点】y=ax²+bx+c的图象与性质、利用不等式求自变量或函数值的范围
【分析】本题考查了二次函数的图象:的图象为抛物线,可利用列表、描点、连线画出二次函数的图象.也考查了二次函数的性质.由图象可得抛物线开口方向,从而可得函数有最小值,由抛物线与x轴交点可得抛物线对称轴及y随x增大而减小的取值范围,根据抛物线开口方向及抛物线与x轴交点横坐标可得函数值小于0的x的取值范围,进而求解.
【详解】解:由抛物线的开口向上,可知,函数有最小值,不正确,故A选项不符合题意;
B.由图象可知,对称轴为,不正确,故B选项不符合题意;
C.因为,所以,当时,随的增大而减小,不正确,故C选项不符合题意;
D.由图象可知:当或时,,正确,故D选项符合题意.
故选D.
3.(24-25九年级上·浙江金华·期中)已知二次函数,当时,的最小值为,则的值为( )
A.或 B.或 C.或 D.或
【答案】B
【知识点】y=a(x-h)²+k的图象和性质、y=ax²+bx+c的最值
【分析】本题主要考查了二次函数的性质,二次函数的最值,根据表达式求出对称轴,对的正负进行分类讨论,求出每种情况的最小值即可,掌握二次函数的性质及分类讨论是解题的关键.
【详解】解:由题意得,的对称轴为直线,顶点坐标为,
当时,在,
∵的最小值为,
∴,
∴;
当时,在,
∴当时函数有最小值,
∴,
解得:,
综上所述:的值为或,
故选:.
4.(24-25九年级上·重庆北碚·开学考试)二次函数的图象如下图所示,则一次函数,和反比例函数在同一平面直角坐标系中的图象可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】二次函数图象与各项系数符号、一次函数、二次函数图象综合判断、反比例函数、二次函数图象综合判断
【分析】本题考查了一次函数反比例函数和二次函数的图象分布,熟练掌握各函数系数的性质是关键.根据二次函数的图象可以确定,开口向上,对称轴在轴右侧,,图象与轴交于正半轴,,再判断一次函数和反比例函数在一直角坐标系中的图象位置即可.
【详解】根据二次函数的图象可以确定,开口向上,对称轴在轴右侧,,图象与轴交于正半轴,,
一次函数经过第一、二、三象限,反比例函数分布在第一、三象限,选项B符合,
故选:B.
5.(2024九年级下·全国·专题练习)已知二次函数(a为非零常数,),当时,y随x的增大而增大,则下列结论正确的是( )
①当时,y随x的增大而减小;
②若图象经过点,则;
③若,是函数图象上的两点,则;
④若图象上两点,对一切正数n,总有,则.
A.①② B.①③ C.①②③ D.①③④
【答案】D
【知识点】y=ax²+bx+c的图象与性质
【详解】本题考查二次函数的性质、二次函数图象上点的坐标特征,解答本题的关键是明确题意,利用二次函数的性质解答.
根据题目中的函数解析式和二次函数的性质,可以判断各个选项中的说法是否正确,从而可以解答本题.
解:①:∵二次函数(a为非零常数,),
∴,,,
又∵当时,y随x的增大而增大,
∴,开口向下,
∴当时,y随x的增大而减小,
故①正确;
②:∵二次函数(a为非零常数,),当时,y随x的增大而增大,
∴,
若图象经过点,则,得,
∵,,
∴ ,
故②错误;
③:又∵对称轴为直线,,
∴ ,
∴若,是函数图象上的两点,2021离对称轴近些,则,
故③正确;
④若图象上两点,对一切正数n,总有,,
则满足,
解得 ,
故④正确;
∴①③④正确;②错误.
故选:D.
二、填空题
6.(24-25八年级上·上海·期中)已知点和在二次函数图象上,则 .(填或)
【答案】
【知识点】y=ax²+bx+c的图象与性质
【分析】本题主要考查对二次函数图象上点的坐标特征,二次函数的性质等知识点的理解和掌握,能熟练地运用二次函数的性质进行推理是解此题的关键.根据二次函数的解析式得出图象的开口向下,对称轴是直线,根据,,,距离对称轴越近,函数值越大,即可得出答案.
【详解】解:,
图象的开口向下,对称轴是直线,
∵,,
又∵,
,
故答案为:.
7.(24-25九年级上·河南漯河·阶段练习)在平面直角坐标系中,已知抛物线(a为常数).当时,时,,则m的取值范围是 .
【答案】
【知识点】y=ax²+bx+c的图象与性质
【分析】本题考查了二次函数的图象与性质、二次函数与一元二次方程的联系.将代入可得二次函数的解析式为,再求出时,或;时,,然后结合二次函数的图象即可得.
【详解】解:当时,,
当时,,解得或,
由二次函数的性质可知,当时,,
如图,当时,,
,
故答案为:.
8.(24-25九年级上·上海·阶段练习)二次函数的图象如图所示,顶点坐标,且关于的一元二次方程没有实数根,有下列结论:①;②;③;④点是抛物线上任意一点,则,其中,正确的结论是 .
【答案】①③④
【知识点】y=ax²+bx+c的图象与性质、根据二次函数的图象判断式子符号、二次函数图象与各项系数符号
【分析】本题考查了二次函数的图像和性质及其与一元二次方程的关系.由抛物线与轴有两个交点可判断①;由对称轴以及抛物线与轴的交点可判断②;关于的一元二次方程没有实数根,即关于的二次函数与直线没有交点,据此可判断③;由函数顶点坐标,得有最大值,进而得,,即可判断④.
【详解】解:∵抛物线与轴有两个交点,则,
∴故①正确;
根据题意可得:,,
∵顶点坐标,
∴,
∴,
∴故②错误;
由关于的一元二次方程没有实数根,可知,
∴抛物线图象与的图象没有交点,则,故③正确;
∵顶点坐标,
∴当是,有最大值,
∵点是抛物线上任意一点,
∴,
∴,故④正确.
故答案为:①③④.
9.(24-25九年级上·浙江温州·期中)在平面直角坐标系中,点是直线的一个动点,且有最小值,则的值为 .
【答案】 或
【知识点】因式分解法解一元二次方程、y=ax²+bx+c的最值
【分析】本题主要考查了二次函数的最值,解一元二次方程,理解二次函数的性质是解答关键.
根据题意先表示出,利用得到,利用有最小值来求解.
【详解】解:点是直线的一个动点,
,
.
有最小值,
且,
整理得,
解得,,
经检验,,都是方程的根,符合题意.
故答案为:1或.
10.(23-24九年级上·浙江杭州·期中)二次函数的图象与轴交于,两点,与轴交于点,且,,.
(1)若点在点的右侧,且,则二次函数的对称轴是 .
(2)若点,均在二次函数图象上,当且当时,有,则实数的取值范围是 .
【答案】 直线
【知识点】y=ax²+bx+c的图象与性质
【分析】本题考查二次函数的交点式、二次函数的对称性、二次函数的增减性,解题的关键是学会用含有未知数的式子表示线段或点的坐标.
(1)利用的线段长度和点的坐标求得点的坐标,然后求得二次函数的对称轴;
(2)先求出对称轴,然后利用对称性求出点的对称点坐标,再利用已知条件和二次函数的增减性与对称性,对情况讨论即可.
【详解】解:(1)①,,当在右侧时,
,
对称轴为直线,
故答案为:直线;
(2)令,则,
或,
函数图象与轴的两个交点坐标为,,
由,设,则,
将代入得,,
,
,.
抛物线的对称轴为:直线,
由题意得,关于对称轴的对称点,,
,时,有,
,
,
时,点与点重合,不符合条件,舍去,
.
故答案为:.
三、解答题
11.(24-25九年级上·北京·阶段练习)在平面直角坐标系中,已知抛物线.
(1)求抛物线的对称轴;
(2)已知和是抛物线上的两点.若对于,,都有,求的取值范围.
【答案】(1)直线
(2)或
【知识点】求不等式组的解集、y=ax²+bx+c的图象与性质、把y=ax²+bx+c化成顶点式、根据成轴对称图形的特征进行求解
【分析】(1)将抛物线化成顶点式即可求得其对称轴;
(2)分两种情况讨论:当时;当时;根据二次函数的增减性得到关于的不等式组,解之,即可求出的取值范围.
【详解】(1)解:,
抛物线的对称轴为直线;
(2)解:分两种情况:
当时,
如图,此时,抛物线开口向上,点在对称轴左侧,
设点的对称点的坐标为
由轴对称的性质可知,
,
,
,
,
,
或,
即:或,
解得:或(与相矛盾,故舍去);
当时,
如图,此时,抛物线开口向下,
分两种情况:
(1)当点在对称轴左侧时,
设点的对称点的坐标为
由轴对称的性质可知,
,
,
,
,
,
,
即:,
解得:;
(2)当点在对称轴右侧时,
设点的对称点的坐标为
由轴对称的性质可知,
,
,
,
,
,
,
即:,
该不等式组无解;
综上所述,的取值范围为:或.
【点睛】本题主要考查了二次函数的图象与性质,轴对称的性质,不等式的性质,解一元一次不等式,解一元一次不等式组等知识点,熟练掌握二次函数的图象与性质并运用分类讨论思想是解题的关键.
12.(24-25九年级上·北京·阶段练习)在平面直角坐标系中,已知抛物线.
(1)若点在抛物线上,直接写出的值;
(2)已知和是抛物线上的三点.当时,都有,求a的取值范围.
【答案】(1)或
(2)或
【知识点】y=ax²+bx+c的图象与性质
【分析】本题主要考查二次函数图象的性质的运用,
(1)把点代入计算即可求解;
(2)根据二次函数解析式可得对称轴为,分类讨论:当时,图像开口向上,当时,随的增大而增大,离对称轴越远,值越大;当,图像开口向下,当时,随的增大而减小,离对称轴越远,值越小;由此即可求解.
【详解】(1)解:点在抛物线上,
∴,整理得,,
∵,
∴或;
(2)解:抛物线,
∴对称轴为,
当时,,则顶点坐标为,
当时,图像开口向上,当时,随的增大而增大,离对称轴越远,值越大,
∵,则,
∵,
∴点在对称轴左边,点在对称轴右边,且在点右边,
∴点关于对称轴的点,
∴,
解得,;
当,图像开口向下,当时,随的增大而减小,离对称轴越远,值越小,
∴,
解得,;
综上所述,或.
13.(24-25九年级上·福建厦门·阶段练习)已知抛物线L的解析式为(m,n为常数).
(1)若抛物线L的顶点在第四象限,且,求m的取值范围;
(2)若抛物线L经过点,将抛物线L经过平移后得到抛物线S,点P的对应点为点,其中.抛物线仍然经过点P,求m的最小值.
【答案】(1)
(2)
【知识点】求不等式组的解集、y=ax²+bx+c的图象与性质、二次函数图象的平移
【分析】本题考查二次函数的性质,二次函数图象的平移,解不等式组,综合运用相关知识是解题的关键.
(1)将抛物线L的解析式转化为顶点式,得到顶点坐标,根据顶点在第四象限,且可得到关于m的不等式组,求解即可;
(2)根据抛物线L的解析式为过点,得到,则抛物线L的解析式可化为,根据平移得到抛物线S的解析式为,又由抛物线S过点,可得,整理并结合即可求的m的最小值.
【详解】(1)解:∵抛物线L的解析式,
∴抛物线L的顶点坐标为,
∵顶点在第四象限,
∴,
∵,
∴,
∴不等式化为,
解得:.
(2)解:∵抛物线L的解析式为过点,
∴,
∴,
∴抛物线L解析式,
∵点的对应点为点且经过点P,
可知抛物线向左平移t个单位后向下平移个单位 ,
∴抛物线L平移后对应的抛物线S的解析式为,
即,
∵抛物线S过点,
∴,
整理得:,
∵,
∴,
∴m的最小值为.
14.(24-25九年级上·浙江杭州·阶段练习)在平面直角坐标系中,设二次函数 (a,b是实数,且)
(1)已知,若的对称轴为直线,求的对称轴;
(2)若函数图象经过点,点,求证:函数的图象也经过A、B两点;
(3)设函数和函数的最小值互为相反数,求的值.
【答案】(1)直线
(2)见解析
(3)0
【知识点】y=ax²+bx+c的最值、y=ax²+bx+c的图象与性质
【分析】本题主要考查二次函数的图象与性质,熟练掌握二次函数的图象与性质是解题的关键;
(1)由题意可得,然后根据二次函数的对称轴公式及题意可进行求解;
(2)把点A、B代入解析式,然后可得a、b的数量关系,进而问题可求解;
(3)由题意易得a、b的关系式,进而问题可求解.
【详解】(1)解:由题意可得,
∴的对称轴为直线,的对称轴为直线,
∴,
∵,
∴的对称轴为直线;
(2)证明:由题意得:,把点,点代入得:
;;
∴当时,则代入得:,则点A在函数的图象上;
当时,则代入得:,则点B在函数的图象上;
(3)解:由函数和函数的最小值互为相反数,可知:,
∴的最小值为,的最小值为,
∴,
整理得:,
∵,
∴.
15.(24-25九年级上·福建厦门·阶段练习)在平面直角坐标系中,抛物线存在两点,.
(1)请比较与的大小,并说明理由;
(2)记抛物线在A,B之间的部分为图象F(包括A,B两点);y轴上一动点,过点C作垂直于y轴的直线l与F有且仅有一个交点,求a的取值范围;
(3)若点也是抛物线上的点,记抛物线在A,M之间的部分为图象G(包括M,A两点),记图形G上任意一点的纵坐标的最大值与最小值的差为t,若,求m的取值范围.
【答案】(1);
(2)或;
(3)或
【知识点】y=a(x-h)²+k的图象和性质、y=ax²+bx+c的图象与性质
【分析】(1)将一般式转化为顶点式,求出对称轴方程,进而即可得解;
(2)将,代入解析式,求出,画出函数图象,利用数形结合的方法求解即可;
(3)分点M在点A的左侧;点A的右侧,对称轴的左侧;以及对称轴的右侧,结合图象进行分类讨论求解即可.
【详解】(1)解:,
∴抛物线对称轴为:直线,开口向上,
∵点,,且,
∴;
(2)解:由可知:
抛物线的顶点坐标为:,
当时:,
当时:,
∴,
∵,
∴过点C垂直于y轴的直线l:,如图:
由图象可知:当或时,直线l与F有且仅有一个交点,
∴a的取值范围为:或;
(3)解:∵,
∴,
当时,,
∴,
①当M在点A的左侧,即:,时:
在对称轴的左侧,y随x的增大而减小,
∴M点的纵坐标最大,A点的纵坐标最小,
∴,
解得:或(舍掉);
②当M在点A的右侧,对称轴的左侧时,此时,不符合题意;
③当M对称轴的右侧,即时,当时,
此时A点的纵坐标最大,抛物线的顶点处的纵坐标最小:不符合题意;
③当M对称轴的右侧,即时,当时,
此时M点的纵坐标最大,抛物线的顶点处的纵坐标最小,
∴,
解得:(舍),或;
∴;
综上: 或.
【点睛】本题考查二次函数的综合应用.熟练掌握二次函数的图象和性质,利用数形结合的思想进行求解是解题的关键.
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专题02 二次函数图像和性质与系数的四种考法
目录
解题知识必备 1
压轴题型讲练 1
类型一、二次函数中含参数的图像和性质 1
类型二、一次函数、反比例函数、二次函数图像综合判断问题 5
类型三、二次函数图像与各项系数符号问题 7
类型四、二次函数的性质综合问题 12
压轴能力测评(15题) 17
解题知识必备
1. 二次函数的图像和性质与系数的关系
二次函数()的系数与图象的关系
(1)的符号由抛物线的开口方向决定: ,;
(2)的符号由抛物线的对称轴的位置及的符号共同决定:对称轴在轴左侧同号,对称轴在轴右侧异号;
(3)的符号由抛物线与轴的交点的位置决定:与轴正半轴相交,与轴正半轴相交
压轴题型讲练
类型一、二次函数中含参数的图像和性质
例题:(2024·陕西西安·模拟预测)关于x的二次函数的图象下列说法不正确的是( )
A.对称轴为直线 B.当时,图象上的最低点为
C.当时,y的值随x值的增大而增大 D.顶点一定在函数的图象上
【变式训练1】(24-25九年级上·安徽亳州·阶段练习)点是二次函数图象的顶点,轴,且交一次函数的图象于点,点在轴上,下列结论错误的是()
A.点一定在二次函数图象上
B.
C.当最小时,的最小值是3
D.若两个函数图象在第四象限有交点,则
【变式训练2】(2024·山东威海·一模)在平面直角坐标系中,拋物线经过点,.则下列说法错误的是( )
A.若,抛物线的对称轴为直线
B.若且,则的取值范围为或
C.若,则抛物线的开口向下
D.若,点在该拋物线上,且,则有
类型二、一次函数、反比例函数、二次函数图像综合判断问题
例题:(24-25九年级上·安徽合肥·阶段练习)二次函数与反比例函数且在同一平面直角坐标系中的大致图象是( )
A.B.C.D.
【变式训练1】(24-25九年级上·全国·单元测试)已知二次函数 的图象如图所示,则反比例函数与一次函数在同一平面直角坐标系的图象可能是( )
A.B.C. D.
【变式训练2】(2024·全国·二模)如图是抛物线的图象,则函数和在同一坐标系中的图象是( )
A.B.C.D.
类型三、二次函数图像与各项系数符号问题
例题:(24-25九年级上·北京大兴·期中)如图,抛物线与x轴交点为,且,有下列结论:①;②;③;④若图象上有两点,,当时,总有,则n的取值范围为.其中,正确的结论有( )
A.4个 B.3个 C.2个 D.1个
【变式训练1】(24-25九年级上·内蒙古巴彦淖尔·期中)从如图所示的二次函数的图象中,观察得出了下面五条信息:
①;②;③;④;⑤.你认为其中正确信息的有( )
A.①②③⑤ B.①②③④ C.①②④⑤ D.①③④⑤
【变式训练2】(24-25九年级上·湖北孝感·阶段练习)如图,已知顶点为的抛物线过,下列结论:①;②对于任意的实数m,均有;③:④若,则;⑤,其中结论正确的为 .(填序号)
【变式训练3】(24-25九年级上·福建龙岩·阶段练习)二次函数的部分图象如图,图象过点,与y轴的交点在,之间(包含端点),对称轴为直线,以下结论:①;②;③;④当时,y的值随x值的增大而增大;⑤;⑥(m为任意实数).其中正确的结论有 .
类型四、二次函数的性质综合问题
例题:(24-25九年级上·河南商丘·阶段练习)已知抛物线.
(1)若抛物线的顶点在轴上,求的值;
(2)若时,随的增大而增大,求的取值范围.
【变式训练1】(24-25九年级上·全国·期中)在平面直角坐标系中,、是抛物线上任意两点,设抛物线的对称轴为直线.
(1)若对于,,有,求的值;
(2)若对于,,都有,求的取值范围.
【变式训练2】(24-25九年级上·北京·阶段练习)在平面直角坐标系中,点,在抛物线上.
(1)抛物线的对称轴为______(用含的式子表示),当时,与的大小关系为______(填“”“”或“”);
(2)若,且对于每个,都有成立.
①求的取值范围;
②若抛物线还过点,求证:如果,那么.
【变式训练3】(24-25九年级上·北京·阶段练习)已知二次函数().
(1)求该二次函数的图象与y轴交点的坐标及对称轴.
(2)已知点,,,都在该二次函数图象上,
①请判断与的大小关系:_________(用“>”“=”“<”填空);
②若,,,四个函数值中有且只有一个小于零,求a的取值范围.
压轴能力测评(15题)
一、单选题
1.(24-25九年级上·安徽芜湖·阶段练习)已知点,,都在二次函数的图象上,则,,按从大到小的顺序排列正确的是( )
A. B. C. D.
2.(24-25九年级上·广东中山·期中)二次函数的大致图象如图所示,关于该二次函数,下列说法正确的是( )
A.函数有最大值 B.对称轴是直线
C.当,随的增大而增大 D.当或时,
3.(24-25九年级上·浙江金华·期中)已知二次函数,当时,的最小值为,则的值为( )
A.或 B.或 C.或 D.或
4.(24-25九年级上·重庆北碚·开学考试)二次函数的图象如下图所示,则一次函数,和反比例函数在同一平面直角坐标系中的图象可能是( )
A.B.C.D.
5.(2024九年级下·全国·专题练习)已知二次函数(a为非零常数,),当时,y随x的增大而增大,则下列结论正确的是( )
①当时,y随x的增大而减小;
②若图象经过点,则;
③若,是函数图象上的两点,则;
④若图象上两点,对一切正数n,总有,则.
A.①② B.①③ C.①②③ D.①③④
二、填空题
6.(24-25八年级上·上海·期中)已知点和在二次函数图象上,则 .(填或)
7.(24-25九年级上·河南漯河·阶段练习)在平面直角坐标系中,已知抛物线(a为常数).当时,时,,则m的取值范围是 .
8.(24-25九年级上·上海·阶段练习)二次函数的图象如图所示,顶点坐标,且关于的一元二次方程没有实数根,有下列结论:①;②;③;④点是抛物线上任意一点,则,其中,正确的结论是 .
9.(24-25九年级上·浙江温州·期中)在平面直角坐标系中,点是直线的一个动点,且有最小值,则的值为 .
10.(23-24九年级上·浙江杭州·期中)二次函数的图象与轴交于,两点,与轴交于点,且,,.
(1)若点在点的右侧,且,则二次函数的对称轴是 .
(2)若点,均在二次函数图象上,当且当时,有,则实数的取值范围是 .
三、解答题
11.(24-25九年级上·北京·阶段练习)在平面直角坐标系中,已知抛物线.
(1)求抛物线的对称轴;
(2)已知和是抛物线上的两点.若对于,,都有,求的取值范围.
12.(24-25九年级上·北京·阶段练习)在平面直角坐标系中,已知抛物线.
(1)若点在抛物线上,直接写出的值;
(2)已知和是抛物线上的三点.当时,都有,求a的取值范围.
13.(24-25九年级上·福建厦门·阶段练习)已知抛物线L的解析式为(m,n为常数).
(1)若抛物线L的顶点在第四象限,且,求m的取值范围;
(2)若抛物线L经过点,将抛物线L经过平移后得到抛物线S,点P的对应点为点,其中.抛物线仍然经过点P,求m的最小值.
14.(24-25九年级上·浙江杭州·阶段练习)在平面直角坐标系中,设二次函数 (a,b是实数,且)
(1)已知,若的对称轴为直线,求的对称轴;
(2)若函数图象经过点,点,求证:函数的图象也经过A、B两点;
(3)设函数和函数的最小值互为相反数,求的值.
15.(24-25九年级上·福建厦门·阶段练习)在平面直角坐标系中,抛物线存在两点,.
(1)请比较与的大小,并说明理由;
(2)记抛物线在A,B之间的部分为图象F(包括A,B两点);y轴上一动点,过点C作垂直于y轴的直线l与F有且仅有一个交点,求a的取值范围;
(3)若点也是抛物线上的点,记抛物线在A,M之间的部分为图象G(包括M,A两点),记图形G上任意一点的纵坐标的最大值与最小值的差为t,若,求m的取值范围.
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!1
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