内容正文:
分层作业本·江西数学
第
三
章
函
数
命题点 10 二次函数图象与性质的应用(必考)
考向 1 二次函数与一元二次方程、不等式的
关系
1.[人教九上 P47 习题 22.2 第 6 题改编]对于抛物线
y=ax2+bx+3(a>0),若顶点在 x 轴下方,则一元
二次方程 ax2+bx+3= 0 ( A )
A.有两个不相等的实数根
B.有两个相等的实数根
C.无解
D.无法判断
2.二次函数 y=ax2+bx+c(a≠0)的图象如图所示, 则
方程 ax2+bx+c=0的根为 .
第 2 题图
拓展 2-3 题图
拓展练思维
[拓展 2- 1]不等式 ax2 + bx + c< 0 的解集
为 .
[拓展 2-2]若方程 ax2+bx+c= k 无实数根,
则 k 的取值范围 .
[拓展 2-3]如图,若一次函数 y =mx+n(m≠
0)的图象与二次函数 y = ax2+bx+c(a≠0)
的图象相交于 A( 1
2
,d),B(2,0),则mx+n<
ax2+bx+c 的解集是 .
考向 2 定点问题(2017.22)
3.已知抛物线 y = x2 +kx-3k,无论 k 取何值,抛物
线都恒过点 .
【思路点拨】求含参抛物线的定点问题,主要是
将参数提出来,作为一个因式,使得另一个含 x
的因式为 0,则无论 x 取何值都与参数无关.y =
x2+kx-3k= x2+k(x-3),令 x-3= 0,则定点可求.
[变式]已知抛物线 y=ax2-(3a-1)x-2(a 为常
数且 a ≠ 0), 无论 a 取何值, 抛物线恒过
点 .
4. 名师原创 关于二次函数 y= 2mx2+(1-m)x-1-m
(m≠0)的一些结论:①函数图象经过定点(1,
0);②当 m = - 1 时,函数图象的顶点坐标是
( 1
2
, 1
2
);③当 m<0,x> 1
4
时,y 随 x 的增大而减
小;④当 m>0 时,函数图象截 x 轴所得的线段
长度大于
3
2
.其中正确的结论有 ( B )
A.①②③ B.①②④
C.②③④ D.①②③④
考向 3 交点问题 ( 2021. 22, 2020. 22, 2019. 23,
2018.23)
5. 开放性试题 已知抛物线 y = x2 +4x+c 与 x 轴没
有交点,则 c 的值可以为 .
变式组合练
[变式 5-1]若抛物线 y= x2+4x+c 与 x 轴有
一个交点,则 c 的值为 .
[变式 5-2]若抛物线 y=x2+4x+c 与直线 y=
2有两个交点,则 c 的取值范围是 .
[变式 5-3]若抛物线 y = x2 +4x+c 与直线
y= x+2 恰有一个交点,则 c 的值为 .
6. 名师原创 如图,现要判断抛物线 y = ( x+1) ( x-
3)与直线 y = a 的交点情况,针对 a 的不同取
值,三个人说法如下:
甲:当 a=-3 时,交点个数为 1.
乙:当 a=-4 时,交点个数为 1.
丙:当 a=-5 时,交点个数为 0.
下列判断正确的是 ( D )
第 6 题图
A. 乙错,丙对
B. 甲和乙都错
C. 乙对,丙错
D. 甲错,丙对
34
班级: 姓名: 学号: 日期:
分层作业本·江西数学
第
三
章
函
数
7.[2023 衡阳]已知 m>n>0,若关于 x 的方程 x2 +
2x-3-m = 0 的解为 x1,x2( x1 <x2),关于 x 的方
程 x2+2x-3-n = 0 的解为 x3,x4(x3<x4) .则下列
结论正确的是 ( B )
A.x3<x1<x2<x4
B.x1<x3<x4<x2
C.x1<x2<x3<x4
D.x3<x4<x1<x2
8. 名师原创 若抛物线 y=-x2+bx 与 x 轴交于 A,B
两点(点 A 在点 B 左侧),顶点为 D,连接 DB.将
直线 DB 沿 x 轴翻折与抛物线交于点 C.若
C(-1,-3),则直线 BC 的表达式为 ( A )
A.y= x-2
B.y= x-4
C.y= x-1
D.y= x-3
9.如图,在平面直角坐标系 xOy 中,线段 AB 的两
个端点的坐标分别为(3,2),(3,0),若抛物线
y=ax2-2ax+1 与线段 AB 只有一个公共点,则 a
的取值范围是 ( D )
第 9 题图
A.a≤- 1
3
或 0<a≤1
3
B.a≤- 1
3
或 a≥1
3
C.- 1
3
≤a<0 或 a≥1
3
D.- 1
3
≤a<0 或 0<a≤1
3
【思路点拨】由题干可知 A,B 两点都在直线 x =
3 上,因为抛物线与线段 AB 只有一个公共点,
所以将 x= 3 代入表达式,分两种情况讨论:当
a<0 时,抛物线的值大于等于 0;当 a>0 时,抛
物线的值小于等于 2,即可求出 a 的取值范围.
10.抛物线 y=ax2+bx+3 经过点 A(2,3),线段 MN
的两 个 端 点 的 坐 标 分 别 为 M ( - 1, 4 ),
N(4,4),若抛物线与线段 MN 只有一个公共
点,请求出 a 的取值范围.
解:将点 A(2,3)代入 y=ax2+bx+3 中,
可得 4a+2b+3=3,则 b=-2a,
设抛物线 y=ax2-2ax+3与直线 x=-1交于点B,与直线
x=4交于点 E,则 B(-1,3a+3),E(4,8a+3),
当 a<0 时,如解图①,
∵3a+3<3,8a+3<3,
∴点 B、E 都在直线 MN 的下方,
∴当抛物线的顶点在线段 MN 上时,线段 MN 与抛
物线只有一个公共点,
∴当 x=-
-2a
2a
=1 时,a+b+3=-a+3=4,解得 a=-1;
当 a>0 时,如解图②,
∵当点 B 在点M 下方,且点 E 与点 N 重合或在点 N
上方时,线段 MN 与抛物线只有一个公共点,
∴
3a+3<4,
8a+3≥4,{ 解得
1
8
≤a< 1
3
.
综上所述,a 的取值范围是 a=-1 或 1
8
≤a< 1
3
.
44
分层作业本·江西数学
分
层
作
业
本
(3,0),
∴ 抛物线与 x 轴的另一个交点为(1,0),
设抛物线的表达式为 y=a(x-1)(x-3)(a≠0),
把(0,-3)代入,得-3= 3a,解得 a=-1,
∴ 抛物线的表达式为 y=-(x-1)(x-3)= -x2+4x-3.
[变式 2-3]解:∵ 抛物线的对称轴为直线 x = -2,且在 x 轴上截
得的线段长为 6,
∴ 抛物线与 x 轴的两个交点坐标为(-5,0),(1,0),
设抛物线的表达式为 y=a(x+5)(x-1),且 a≠0,
把(-1,8)代入,得 8= -8a,解得 a=-1,
∴ 抛物线的表达式为 y=-(x+5)(x-1)= -x2-4x+5.
3.解:在抛物线 y=ax2+(4a-1)x-4 中,
当 x= 0 时,y=-4,
∴ C(0,-4),∴ OC= 4,
∵ OC= 2OB,∴ OB= 2,∴ B(2,0),
将 B(2,0)代入 y=ax2+(4a-1)x-4,解得 a=
1
2
,
∴ 抛物线的解析式为 y=
1
2
x2+x-4.
4.(1,2)
[拓展 4-1]y= x2-2x-1; y=-x2-2x+1
[拓展 4-2]y= x2+2x-1
[变式 4-1]y=-(x+2) 2-3
[变式 4-2]y=-(x+3) 2+1
5.②④ 6.C
7.B 【解析】∵ 抛物线的对称轴为直线 x = 1,∴ -
n
2m
= 1,∴ n =
-2m,∴ 抛物线的表达式为 y=mx2 -2mx+m-2 =m( x-1) 2 -2,∴
抛物线的顶点坐标为(1,-2),∵ 平移后的抛物线与坐标轴恰好
有两个交点,抛物线与 y 轴有交点(0,m-2),∴ 平移后的抛物线
顶点在 x 轴上,∴ 抛物线应向上平移 2 个单位长度.
8.C 【解析】∵ 抛物线 C:y=-(x-3) 2+6,∴ 抛物线 C 的顶点坐标
为(3,6),∵ 抛物线 C′:y=-x2+2,∴ 抛物线 C′的顶点坐标为(0,
2),将抛物线 C 进行平移得抛物线 C′,∴ 点 P′移动的最短路程
为顶点由(3,6)移到(0,2)的距离,∴ 最短距离为 32+(6-2) 2
= 5.
第 9 题解图
9.B 【解析】如解图,∵ 抛物线 y = x2 -2x-3
与 y 轴交于点 A,与 x 轴正半轴交于点 B,
令 y= 0,解得 x=-1 或 x = 3,令 x = 0,得 y =
-3,∴ B(3,0),A(0,-3),∵ 抛物线 y = x2 -
2x-3 的对称轴为直线 x = -
-2
2×1
= 1,∴ 点 A′
的横坐标为 1,设A′(1,n),则 B′(4,n+3),∵ 点 B′落在抛物线
上,∴ n+3= 16-8-3,解得 n = 2,∴ A′(1,2),B′(4,5),设直线
A′B′的表达式为 y = kx+b( x≠0),∴
k+b= 2,
4k+b= 5,{ 解得
k= 1,
b= 1,{ ∴ 直
线 A′B′的表达式为 y= x+1.
10.1 【解析】∵ 抛物线 y=(x-m)(x-m-k)(m,k 是实数)的对称
轴为直线 x=-1,∴
m+m+k
2
= -1,∴ 2m+k=-2,∴ k= -2-2m,y =
(x+1) 2+m(m+k) -1,∴ 将该抛物线先向右平移 2 个单位长
度,再向下平移 1 个单位长度后,得到的抛物线的表达式是 y =
(x-1) 2+m(m+k) -2,∴ 将(0,0)代入,得 0 = 1+m(m+k) -2,
∴ m(m+k)= 1,把 k= -2-2m 代入,整理得 m2 +2m+1 = 0,解得
m=-1,∴ k= 0,∴ m2+k2 = 1.
11.解:(1)直线 x= 1;(1,-4);x≤1;【解法提示】∵ k = -1,∴ y = x2
-2x-1-2= x2-2x-3=(x-1) 2-4,∴ 抛物线的对称轴为直线 x =
1,顶点为(1,-4),∵ 此时 a= 1>0,∴ 在抛物线的对称轴左侧,
函数值 y 随 x 的增大而减小,即当 x≤1 时,函数值 y 随 x 的增
大而减小.
(2)①∵ M 点关于直线 y= 1 的对称点为 M′(1,6),
∴ 抛物线L2:y=-(x-1 ) 2+6=-x2+2x+5,列表如下:
x … -2 -1 0 1 2 …
y= x2-2x-3 … 5 0 -3 -4 -3 …
y=-x2+2x+5 … -3 2 5 6 5 …
描点、连线,画出 L1,L2 的图象如解图所示;
第 11 题解图
②∵ y= x2+2kx+k-2=(x+k) 2-k2+k-2,
∴ 抛物线顶点为 M(-k,-k2+k-2),
∴ 点 M 关于直线 y=-k 对称的点为 M′(-k,k2-3k+2),
∴ 顶点M′的纵坐标 y 与横坐标 x 之间的关系式为 y=x2+3x+2;
③k= 1 或 k = 2.【解法提示】当顶点 M′恰好落在 x 轴上时,k2 -
3k+2= 0,解得 k= 1 或 k= 2.
命题点 10 二次函数图象与性质的应用
1.A 2.x1 = 0,x2 = 2 [拓展 2-1]x<0 或 x>2
[拓展 2-2]k>2 [拓展 2-3]
1
2
<x<2
3.(3,9) 【解析】y= x2+kx-3k= x2+k(x-3),令 x-3 = 0,解得 x =
3,则 y= 32 = 9,∴ 抛物线恒过点(3,9) .
[变式] (0,-2),(3,1) 【解析】 y = ax2-(3a-1) x-2 = ax2 -3ax
+x-2=(x2-3x)a+x-2,令x2-3x= 0,即 x( x-3)= 0,解得 x = 0 或
x= 3,当 x= 0 时,y= 0-2=-2;当 x= 3 时,y= 3-2= 1,∴ 抛物线恒
过点(0,-2)和(3,1) .
4.B 【解析】∵ 二次函数 y = 2mx2 +(1-m) x-1-m 可变形为 y =
(2mx+1+m)(x-1),∴ 二次函数图象与 x 轴的两个交点分别为
(1,0),(
-m-1
2m
,0) .①函数图象经过定点(1,0);②当 m=-1 时,
函数 y=(2mx+1+m)(x-1)= -2x(x-1)= -2( x-
1
2
) 2+
1
2
,∴ 二
次函数图象的顶点坐标是(
1
2
,
1
2
);③当 m<0 时,函数图象的
31
分层作业本·江西数学
分
层
作
业
本
对称轴为直线 x=-
1-m
4m
=m
-1
4m
= 1
4
- 1
4m
>
1
4
,∴ 在 x>
1
4
- 1
4m
时,y
随 x 的增大而减小,故③不正确;④当 m>0 时,函数图象截 x 轴
所得的线段长度为 1-
-m-1
2m
= 3m
+1
2m
= 3
2
+ 1
2m
>
3
2
,∴ ①②④正
确.
5.5(答案不唯一) 【解析】∵ 抛物线 y = x2 +4x+c 与 x 轴没有交
点,∴ Δ= 42-4c= 16-4c<0,解得 c>4.
[变式 5-1]4
[变式 5-2]c<6 【解析】∵ 抛物线 y = x2 +4x+c 与直线 y = 2 有
两个交点,联立得x2+4x+c = 2,即x2 +4x+c-2 = 0,∴ Δ = 42 -4( c-
2)= 24-4c>0,解得 c<6.
[变式 5-3]
17
4
【解析】联立 y= x+2 与 y= x2+4x+c,得x2+4x+c
= x+2,即 x2+3x+c-2= 0,∵ 抛物线与直线只有一个交点,∴ Δ =
32-4(c-2)= 17-4c= 0,解得 c=
17
4
.
第 7 题解图
6.D
7.B 【解析】关于 x 的方程 x2 + 2x- 3-
m= 0 的解为抛物线 y = x2 +2x-3 与直
线 y=m 的交点的横坐标,关于 x 的方
程 x2+2x-3-n= 0 的解为抛物线 y = x2+
2x-3 与直线 y = n 的交点的横坐标,如
解图,由图可知,x1<x3<x4<x2 .
8.A 【解析】由题知点 C 为抛物线上一点,将 C(-1,-3)代入抛
物线表达式,得-1-b = -3,解得 b = 2,∴ 抛物线的表达式为 y =
-x2+2x,令-x2+2x = 0,解得 x1 = 0, x2 = 2,∵ 点 A 在点 B 左侧,
∴ A(0,0),B(2,0),设直线 BC 的表达式为 y=mx+n(m≠0),将
B(2,0),C(-1,-3)代入表达式得
2m+n= 0,
-m+n=-3,{ 解得
m= 1,
n=-2,{ ∴
直线 BC 的表达式为 y= x-2.
9.D 【解析】∵ 抛物线的对称轴为直线 x = -
-2a
2a
= 1,且抛物线过
点(0,1),∴ 根据抛物线的对称性,抛物线 y=ax2-2ax+1 恒过点
(2,1),∵ 抛物线与线段 AB 只有一个公共点,当 a<0 时,将 x= 3
代入表达式,得 9a-6a+1≥0,解得-
1
3
≤a<0;当 a>0 时,将 x= 3
代入表达式,得 9a-6a+1≤2,解得 0<a≤
1
3
.综上所述,-
1
3
≤
a<0 或 0<a≤
1
3
.
10.解:将点 A(2,3)代入 y=ax2+bx+3 中,
可得 4a+2b+3= 3,则 b=-2a,
设抛物线 y=ax2-2ax+3 与直线 x=-1 交于点 B,与直线 x=4 交于
点 E,则 B(-1,3a+3),E(4,8a+3),
当 a<0 时,如解图①,
∵ 3a+3<3,8a+3<3,∴ 点 B、E 都在直线 MN 的下方,
∴ 当抛物线的顶点在线段 MN 上时,线段 MN 与抛物线只有一
个公共点,
∴ 当 x=-
-2a
2a
= 1 时,a+b+3=-a+3= 4,解得 a=-1;
当 a>0 时,如解图②,
∵ 当点 B 在点 M 下方,且点 E 与点 N 重合或在点 N 上方时,
线段 MN 与抛物线只有一个公共点,
∴
3a+3<4,
8a+3≥4,{ 解得
1
8
≤a<
1
3
.
综上所述,a 的取值范围是 a=-1 或
1
8
≤a<
1
3
.
图①
图②
第 10 题解图
命题点 11 二次函数的实际应用
1.能 【解析】∵ CD = 4,B(6,2.68),∴ 在 y = -0.02x2 +0.3x+1.6
中,当 x= 2 时,y=-0.02×22+0.3×2+1.6= 2.12,∵ 2.12>1.8,∴ 货
车能完全停到车棚内.
2.
35
3
【解析】如解图,以 O 为坐标原点,OM,OP 所在直线分别为
x 轴,y 轴,建立平面直角坐标系,由题意可知,P(0,
7
4
),B(5,
4),其中点 B 为抛物线顶点,设抛物线的表达式为 y=a(x-5) 2+
4(a≠0),将 P(0,
7
4
)代入上式,解得 a=-
9
100
,即抛物线的表达
式为 y=-
9
100
(x-5) 2+4,∵ M 为抛物线与 x 轴的交点,∴ 当 y =
- 9
100
(x-5) 2+4= 0 时,解得 x1 =
35
3
,x2 =-
5
3
(舍),∴ OM=
35
3
m.
第 2 题解图
3.D 【解析】由图象是经过原点的一条抛物线的一部分,设抛物
线表达式为 P = aI2 + bI ( a≠0),把 ( 1,165), ( 4,0) 代入,得
a+b= 165,
16a+4b= 0,{ 解得
a=-55,
b= 220,{ ∴ 抛物线表达式为 P= -55I
2 +220I =
-55 ( I-2) 2+220,∵ -55<0,∴ 当 I = 2 时,P 取最大值 220,∴ 变
阻器 R 消耗的电功率 P 最大为 220 W.
4.解:(1)①m= 3,n= 6;
②解法一:把(1,
7
2
)和(2,6)分别代入 y=ax2+bx,
可得
a+b=
7
2
,
4a+2b= 6,
{ 解得 a=-
1
2
,
b= 4,
{
∴ 二次函数的表达式为 y=-
1
2
x2+4x,
当
1
4
x=-
1
2
x2+4x 时,解得 x1 = 0(舍),x2 =
15
2
,
41