内容正文:
2025河南 数学
第三章 函 数
微专项1 二次函数的交点问题
第一部分 教材考点 分层复习
典例 一题串考法 如图,在平面直角坐标系中,已知抛物线y=-x2+2x+3与x轴交于A,B两点(点A在点B左侧),与y轴交于点C,顶点为D.
类型1 抛物线与坐标轴的交点
(1)求点A,B,C,D的坐标.
解:令-x2+2x+3=0,解得x1=-1,x2=3.
∴A(-1,0),B(3,0).
令x=0,得y=3,∴C(0,3).
∵y=-x2+2x+3=-(x-1)2+4,∴D(1,4).
1.抛物线与坐标轴的交点
抛物线y=ax2+bx+c与x轴的两个交点的横坐标x1,x2是对应一元二次方程ax2+bx+c=0的两个实数根.通过根的判别式即可判断抛物线与x轴的交点情况.
通常,令y=0可得与x轴的交点坐标;令x=0可得与y轴的交点坐标.
类型2 抛物线与直线的交点
(2)已知直线y=m,请说明直线y=m与抛物线的交点情况,并写出对应的m的取值范围.
解:如图,当直线与抛物线没有交点时,m>4;
当直线与抛物线有一个交点时,m=4;
当直线与抛物线有两个交点时,m<4.
(3)已知直线l:y=kx+b经过点B,C.将直线l沿y轴向上平移a(a>0)个单位长度.请说明平移后直线l与抛物线的交点情况,并写出对应的a的取值范围.
解:如图,设平移后直线l的函数表达式为y=-x+3+a.
令-x+3+a=-x2+2x+3,
整理,得x2-3x+a=0. Δ=9-4a.
①当Δ=9-4a=0,即a= 时,平移后直线l与
抛物线只有一个交点;②当0<a< 时,平移后
直线l与抛物线有两个交点;
③当a> 时,平移后直线l与抛物线没有交点.
2.抛物线与直线的交点
基本思路:
①作出草图;
②寻找临界点;
③分析判断交点情况.
方法总结 联立抛物线与直线的函数表达式,得到一元二次方程(整理成一般形式),然后利用根的判别式判断交点情况.
类型3 抛物线与线段的交点
(4)点P(0,yP)是y轴上一点,将点P向右平移3个单位长度得到点Q,请说明线段PQ与抛物线的交点情况,并写出yP的取值范围.
解:由题意,得PQ=OB=3.
如图,当线段PQ与抛物线没有交点时,yP>4或yP<0;
当线段PQ与抛物线只有一个交点时,yP=4或0≤yP<3;
当线段PQ与抛物线有两个交点时,3≤yP<4.
3.抛物线与线段的交点
基本思路:
①作出草图;
②寻找临界点,注意线段两端点与抛物线的位置关系;
③分析判断交点情况.
第(4)问
将线段PQ沿y轴上下平移,结合图象即可直观地判断交点个数.
(5)点M是直线BC上一点,将点M向右平移3个单位长度得到点N,请说明线段MN与抛物线的交点情况,并写出对应的点M的横坐标xM的取值范围.
解:易得MN∥x轴,直线BC:y=-x+3.
当MN经过顶点D(1,4)时,与抛物线只有一个交点.
令-x+3=4,则x=-1,即此时xM=-1.
当MN经过点C时,与抛物线有两个交点,此时xM=0.
当MN经过点B时,与抛物线只有一个交点,此时xM=3.
如图,可知当xM<-1或xM>3时,线段MN与抛物线没有交点;
当xM=-1或0<xM≤3时,线段MN与抛物线只有一个交点;
当-1<xM≤0时,线段MN与抛物线有两个交点.
第(5)问
找三个临界点:
①MN经过顶点D;
②点M经过点C;
③点M经过点B.
类型4 组合抛物线的交点问题
拓展设问(6)将抛物线在x轴下方的图象沿x轴翻折到x轴上方,与原抛物线在x轴上方的图象组成一个新的图象W.
当直线y=-x+c与图象W有四个交点时,求c的取值范围.
解:当直线y=-x+c经过点B时,c=3.
令-x+c=-x2+2x+3,整理得x2-3x+c-3=0.
Δ=9-4(c-3)=21-4c.
第(6)问
直线y=-x+c是一组平行于y=-x的直线.
找两个临界点:
①直线经过点B;
②直线与原抛物线只有一个交点.
类型5 动抛物线与线段的交点
拓展设问(7)将抛物线向下平移t(t>0)个单位长度.已知点M(0,-1),N(3,-1),若平移后的抛物线与线段MN只有一个交点,请写出t的取值范围.
解:1≤t<4或t=5.
【提示】平移后抛物线的表达式为y=-(x-1)2+4-t;当抛物线经过点M时,将M(0,-1)代入,得t=4;当抛物线经过点N时,将N(3,
-1)代入,得t=1.
当抛物线的顶点在线段MN上时,t=5.
如图,当1≤t<4或t=5时,平移后的抛物线与
线段MN只有一个交点.
第(7)问
找三个临界点:
①抛物线经过点M;
②抛物线经过点N;
③抛物线的顶点在线段MN上.
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