内容正文:
分层作业本·广西数学
第
三
章
函
数
命题点 12 二次函数图象与性质的应用
(2022. 25)
考向 1 与方程、不等式的关系
1. [2024 柳州一模·人教九上 P47 第 6 题改编]若二
次函数 y= ax2 +bx+c 的部分图象如图所示,则
第 1 题图
关于 x 的方程 ax2 +bx+c= 0 的解
为 ( D )
A. x1 = -2,x2 = 3
B. x1 = 1,x2 = 3
C. x1 = 0,x2 = 3
D. x1 = -1,x2 = 3
变式组合练
变式 1-1 多解法
∙∙∙
若二次函数 y=ax2 +bx+c 的
图象如图所示,则关于 x 的方程 ax2 +bx+
c-3 = 0 的根的情况是 ( C )
A. 无实数根
B. 有两个相等的实数根
C. 有两个不相等的实数根
D. 无法判断
变式 1-1 题图 变式 1-2 题图
变式 1-2
[2024 南宁十四中期末]我们学习过
二次函数与一元二次方程之间的关系,可
以借助二次函数的图象,研究一元二次方
程的根. 如图,抛物线 y = x2 -2x-3 与 x 轴
的两个交点分别是 A( -1,0),B(3,0) . 此
时 x2 -2x-3 = 0 有两个不相等的实数根 x1 =
-1,x2 =3;由此观察图象可知:不等式 x2 -2x
-3>0 的解集为 x<-1 或 x>3;类似地,不等
式-2x2 -4x+7≥1 的解集是 .
变式 1-3 题图
变式 1-3
若二次函数 y =
ax2 +bx+ c 的图象与直线
y= m 交于 A ( - 1
2
, m),
B( 5
2
,m),则不等式 ax2 +
bx+c<m 的解集是 .
考向 2 交点问题(2022. 25)
2. [2024 长春]若抛物线 y= x2 -x+c( c 是常数)与 x
轴没有交点,则 c 的取值范围是 .
3. [湘教九下 P28 第 4 题改编]如图,已知抛物线
y= x2 -2x+3,若该抛物线与直线 y = n 有两个公
共点,则 n 的取值范围为 n>2 .
第 3 题图
变式组合练
变式 3-1
如图,已知抛物线 y= x2 -2x-3,线
段 AB 的两个端点坐标分别为 A(0,2),
B(4,m),若该抛物线与线段 AB 有公共
点,则 m 的取值范围为 .
变式 3-1 题图 变式 3-2 题图
变式 3-2 如图,在平面直角坐标系中,抛物
线 y= x2 +2mx+c 经过点 A( -1,4),点 B 的
坐标为(3,4) . 若抛物线与线段 AB 有 2
个交点,则 m 的取值范围为 .
04
分层作业本·广西数学
第
三
章
函
数
4. [2024 南宁三中模拟节选]如图,在平面直角坐标
系中,已知抛物线 y = x2 +bx+c 与直线 AB 相交
于 A,B 两点,点 A 的坐标为(0,-1),点 B 的坐
标为( -3,-4) .
(1)求该抛物线的函数解析式;
(2)点 C( -4,m)在直线 AB 上,将线段 AC 沿着
y 轴向上或向下平移,点 A 和点 C 的对应
点分别为点 A′和点 C′,为使平移后的线段
A′C′与抛物线只有一个公共点,设点 A′的
纵坐标为 n,求 n 的取值范围.
第 4 题图
解:(1)抛物线的函数解析式为 y =
x2+4x-1;
(2)设直线 AB 的解析式为 y =kx+
t,将 A(0,-1),B(-3,-4)代入,得
t=-1,
-3k+t=-4{ 解得
k=1,
t=-1,{
∴直线 AB 的解析式为 y =x-1. ∵点 C(-4,m)在直
线 AB 上,∴m=-4-1=-5,∴C(-4,-5),
如解图①,当线段 AC 向上平移至点 C 的对应点 C′
落在抛物线 y=x2+4x-1 上时,平移后的线段 A′C′与
抛物线恰好有一个公共点,将 x=-4 代入抛物线解析
式得,y=(-4) 2+4×(-4)-1 =-1,∴点 C 向上平移了
-1-(-5)= 4 个单位,∴此时点 A′的坐标为(0,3),当
平移后的线段 A′C′与抛物线只有一个公共点,A(0,
-1),∴n 的取值范围为-1<n≤3;
如解图②,当线段 AC 向下平移至 A′C′与抛物线 y =
x2+4x-1 只有 1个交点时,∵AC 为 y=x-1,AC∥A′C′,
A′(0,n),∴线段 A′C′所在直线解析式为 y = x+n,
∴令 x2+4x-1=x+n,即 x2+3x-1-n = 0,∵线段 A′C′
与抛物线 y=x2+4x-1只有 1个交点,∴Δ=9-4(-1-n)
= 0,解得 n=-13
4
.综上所述,n 的取值范围为-1<n≤
3 或 n=-13
4
.
【详解见本册 PX】
5. [2024 南宁三中模拟]某课外小组利用几何画板
来研究二次函数的图象,给出二次函数解析式
y= x2 +bx+c,通过输入不同的 b,c 的值,在几何
画板的展示区内得到对应的图象.
(1)若输入 b = 2,c = -3,得到如图①所示的图
象,求顶点 C 的坐标及抛物线与 x 轴的交
点 A,B 的坐标;
(2)已知点 P( -1,10),Q(4,0) .
①若输入 b,c 的值后,得到如图②的图象
恰好经过 P,Q 两点,求出 b,c 的值;
②淇淇输入 b,嘉嘉输入 c = -1,若得到二
次函数的图象与线段 PQ 有公共点,求淇
淇输入 b 的取值范围.
图① 图②
第 5 题图
解:(1)C(-1,-4),A(-3,0),B(1,0);
(2)①b=-5,c=4;
②当 c=-1 时,y=x2+bx-1,
当 x=0 时,y=-1,∴抛物线过(0,-1),
当 x=-1 时,y=1-b-1 = -b,当点(-1,-b)与点 P 重
合时,抛物线与线段 PQ 恰好有 1 个公共点,如解图
①,当点(-1,-b)在点 P 上方时,抛物线与线段 PQ
恰好有 1 个公共点,∴-b≥10,解得 b≤-10;当 x = 4
时,y=16+4b-1 = 4b+15,当点(4,15+4b)与点 Q 重
合时,抛物线与线段 PQ 恰好有 1 个公共点,如解图
②,当点(4,15+4b)在点 Q 上方时,抛物线与线段 PQ
恰好有 1 个公共点,∴15+4b≥0,b≥-15
4
. 综上所述,
b 的取值范围为 b≤-10 或 b≥-15
4
.
【详解见本册 PX】
二次函数图象中的交点问题
见《专项培优练》P45
14
一战成名·广西数学
分
层
作
业
本
变式 4-6 2 【解析】抛物线 y=ax2 +bx+3 向下平移 5 个单
位长度后得到 y=ax2 +bx+3-5 = ax2 +bx-2,把点( -2,4)代
入得到,4 =a×( -2) 2 -2b-2,得到 2a-b = 3,∴ 6a- 3b- 7 =
3(2a-b) -7 = 3×3-7 = 2.
5. A 【解析】抛物线 y= -(x+1) 2 +2 关于 y 轴对称的抛物线
的解析式为 y= -(x-1) 2 +2.
变式 5-1 C
6. y= -2x2 +8x 【解析】在 y= 2x2 -8 中,令 y = 0 得 x = 2 或 x
= -2,∴ 抛物线 C1 的顶点为(0,-8),与 x 轴交点为(2,0)
和( -2,0);将( 0,- 8) 绕点( 1,0) 旋转 180°,得到抛物线
C2 的顶点为(2,8);将(2,0) 和( - 2,0) 绕点(1,0) 旋转
180°,得到抛物线 C2 与 x 轴交点为(0,0)和(4,0);设抛
物线 C2 的解析式为 y=a( x- 2) 2 + 8,把(0,0)代入得:0 =
4a+8,解得 a= -2,∴ 抛物线 C2 的解析式为 y = -2( x-2) 2
+8 = -2x2 +8x.
7.解:设平移抛物线 y=
1
3
x2 后得到的新抛物线为 y =
1
3
x2 +
bx+c,
把 A(0,-
5
3
)和 B(5,0)代入,
得
c= -
5
3
,
1
3
×52 +5b+c= 0,
ì
î
í
ï
ï
ïï
解得
b= -
4
3
,
c= -
5
3
,
ì
î
í
ï
ï
ïï
∴ 平移后新抛物线的表达式为 y=
1
3
x2 -
4
3
x-
5
3
.
8. D 【解析】①将二次函数 y= x2 的图象向右平移 2 个单位
长度得到的图象的解析式为 y = ( x- 2) 2 ,把点(2,0)代入
得 y= (2-2) 2 = 0,∴ 该平移方式符合题意;②将二次函数
y= x2 的图象向右平移 1 个单位长度,再向下平移 1 个单
位长度得到 y= (x-1) 2 -1,把点(2,0)代入得 y = (2-1) 2 -
1 = 0,∴ 该平移方式符合题意;③将二次函数 y = x2 的图象
向下平移 4 个单位长度得到 y= x2 -4,把点(2,0)代入得 y
= 22 -4 = 0,∴ 该平移方式符合题意;④将二次函数 y = x2
的图象沿 x 轴翻折,再向上平移 4 个单位长度得到 y = -x2
+4,把点(2,0)代入得 y = -22 +4 = 0,∴ 该翻折、平移方式
符合题意;综上所述,正确的个数有 4 个.
命题点 12 二次函数图象与性质的应用
1. D
变式 1-1 C 【解析】解法一:∵ 二次函数 y=ax2 +bx+c 的
图象与直线 y= 3 有两个交点,∴ 关于 x 的方程 ax2 +bx+c-
3 有两个不相等的实数根.
解法二:根据函数图象可解出 a= -1,b = 2,c = 3,再解一元
二次方程-x2 +2x+3-3 = 0 即可.
变式 1-2 -3≤x≤1 【解析】由-2x2 -4x+7≥1,得 x2 +2x-
3≤0. 画出抛物线 y= x2 +2x-3 如解图所示,可知抛物线 y
= x2 +2x-3 与 x 轴的两个交点分别是 M( -3,0),N(1,0),
则 x2 +2x-3 = 0 有两个不相等的实数根 x1 = -3,x2 = 1. 如解
图,观察图象可知,不等式 x2 +2x-3≤0 的解集为-3≤x≤
1,即不等式-2x2 -4x+7≥1 的解集是-3≤x≤1.
变式 1-2 解图
变式 1-3 x<-
1
2
或 x>
5
2
2. c>
1
4
【解析】∵ 抛物线 y= x2 -x+c(c 是常数)与 x 轴没有
交点,∴ Δ= 1-4c<0,∴ c>
1
4
.
3. n>2
变式 3-1 m≤5 【解析】如解图,∵ 点 B 的坐标为(4,m),
∴ 点 B 在直线 x = 4 上,直线 x = 4 与抛物线交于点 C,令
x= 4,则 y= 42 -2×4-3 = 5,∴ C(4,5),连接 AB,要使该抛
物线与线段 AB 有公共点,则点 B 在点 C 下方或与点 C 重
合,∴ m 的取值范围为 m≤5.
变式 3-1 解图
变式 3-2 m≥-1 【解析】∵ 抛物线过点 A( - 1,4),∴ 1-
2m+c= 4,∴ c = 3+ 2m,又抛物线与 AB 有两个交点,∴ 当
x= 3 时,y= 9+6m+c≥4. ∴ 9+6m+3+2m≥4. ∴ m≥-1.
4.解:(1)把 A(0,-1),B( -3,-4)代入 y= x2 +bx+c,
得
c= -1,
9-3b+c= -4,{ 解得
b= 4,
c= -1,{
∴ 抛物线的函数解析式为 y= x2 +4x-1;
(2)设直线 AB 的解析式为 y= kx+t,
将 A(0,-1),B( -3,-4)代入,得
t= -1,
-3k+t= -4,{ 解得
k= 1,
t= -1,{
∴ 直线 AB 的解析式为 y= x-1.
∵ 点 C( -4,m)在直线 AB 上,
∴ m= -4-1 = -5,
∴ C( -4,-5),
如解图①,当线段 AC 向上平移至点 C 的对应点 C′落在抛
物线 y= x2 +4x-1 上时,平移后的线段 A′C′与抛物线恰好
有一个公共点,
第 4 题解图①
将 x=-4 代入抛物线解析式得,y=(-4)2 +4×(-4)-1=-1,
∴ 点 C 向上平移了-1-( -5)= 4 个单位,
∴ 此时点 A′的坐标为(0,3),
当平移后的线段 A′C′与抛物线只有一个公共点,A(0,-1),
∴ n 的取值范围为-1<n≤3;
如解图②,当线段 AC 向下平移至 A′C′与抛物线 y = x2 +4x
-1 只有一个公共点时,
第 4 题解图②
21
一战成名·广西数学
分
层
作
业
本
∵ AC 为 y= x-1,AC∥A′C′,A′(0,n),
∴ 线段 A′C′所在直线解析式为 y= x+n,
∴ 令 x2 +4x-1 = x+n,即 x2 +3x-1-n= 0,
∵ 线段 A′C′与抛物线 y= x2 +4x-1 只有一个公共点,
∴ Δ= 9-4( -1-n)= 0,
解得 n= -
13
4
.
综上所述,n 的取值范围为-1<n≤3 或 n= -
13
4
.
5.解:(1)当 b= 2,c= -3 时,y= x2 +2x-3 = (x+1) 2 -4,
∴ 顶点 C 的坐标为( -1,-4);
当 y= 0 时,x2 +2x-3 = 0,即(x+3)(x-1)= 0,
解得 x1 = -3,x2 = 1,
∴ A( -3,0),B(1,0);
(2)①抛物线恰好经过 P,Q 两点,将点 P( -1,10),Q(4,
0)代入,
则
1-b+c= 10,
16+4b+c= 0,{
解得
b= -5,
c= 4;{
②当 c= -1 时,y= x2 +bx-1,
当 x= 0 时,y= -1,
∴ 抛物线过(0,-1),
当 x= -1 时,y= 1-b-1 = -b,
当点( -1,-b)与点 P 重合时,抛物线与线段 PQ 恰好有 1
个公共点,如解图①,
当点( -1,-b)在点 P 上方时,抛物线与线段 PQ 恰好有 1
个公共点,
∴ -b≥10,解得 b≤-10;
当 x= 4 时,y= 16+4b-1 = 4b+15,
当点(4,15+4b)与点 Q 重合时,抛物线与线段 PQ 恰好有
1 个公共点,如解图②,
当点(4,15+4b)在点 Q 上方时,抛物线与线段 PQ 恰好有
1 个公共点,
∴ 15+4b≥0,b≥-
15
4
.
综上所述,b 的取值范围为 b≤-10 或 b≥-
15
4
.
图① 图②
第 5 题解图
命题点 13 二次函数的实际应用
1. 21 【解析】设矩形长为 x 米,则宽为(10-x)米,根据题意
得,矩形的面积 S= x(10-x)= -x2 +10x= -( x-5) 2 +25(7≤
x<10),当 x = 7 时,S最大 = 21. ∴ 他们能围出的最大面积是
21 平方米.
变式 1-1 C 【解析】设 AD边长为 x
m,则 AB边长为
40
-x
2
m,
当 AB = 6 时,
40-x
2
= 6,解得 x = 28,∵ AD 的长不能超过
26
m,∴ x≤26,故①不正确;∵ 菜园 ABCD 面积为 192
m2 ,
∴ x·
40-x
2
= 192,整理得 x2 - 40x+ 384 = 0,解得 x = 24 或
x= 16,∴ AB 的长有两个不同的值满足菜园 ABCD 面积为
192
m2 ,故②正确;设矩形菜园的面积为 y
m2 ,根据题意得
y= x ·
40-x
2
= - 1
2
( x2 - 40x) = -
1
2
( x - 20 ) 2 + 200,
∵ -
1
2
<0,20< 26,∴ 当 x = 20 时,y 有最大值,最大值为
200,故③正确.
2.解:(1)设 y 与 x 的函数解析式为 y= kx+b(k≠0),
从图象上可知,所在直线过点(60,200),(80,100),
将其代入解析式中,得
60k+b= 200,
80k+b= 100,{ 解得
k= -5,
b= 500,{
∴ y= -5x+500,
∵ y= -5x+500>0,∴ x<100,
又∵ x>50,∴ 50<x<100,
∴ y 与 x 的函数解析式为 y= -5x+500(50<x<100);
(2)设月销售利润为 W 元,由题意可得
W = (x-50)( -5x+500)= -5(x-75) 2 +3
125,
∵ -5<0,50<x<100,
∴ 当 x= 75 时,W 有最大利润,最大利润为 3
125 元.
答:当销售单价定为 75 元时,该种油茶的月销售利润最
大,最大利润为 3
125 元.
拓展 2-1 解:令 W= -5(x-75) 2 +3
125 = 3
000,
解得 x= 70 或 x= 80.
∴ 要想月销售利润为 3
000 元,销售单价应定为 70 元或
80 元.
3.
35
3
【解析】如解图,以 O 为坐标原点,OM 为 x 轴正半轴,
OP 为 y 轴正半轴,建立平面直角坐标系,由题意可知,
P(0,
7
4
),B(5,4),其中 B 点为抛物线解析,设抛物线顶
点式为 y=a(x-5) 2 +4,将 P(0,
7
4
)代入得 25a+4 =
7
4
,解
得 a= -
9
100
,即抛物线的解析式为 y= -
9
100
(x-5) 2 +4,M 为
抛物线与 x 轴的交点,令-
9
100
(x-5) 2 +4 = 0,解得 x1 =
35
3
,
x2 = -
5
3
(舍去),∴ OM=
35
3
m.
第 3 题解图
4. D 【解析】观察函数图象,可知 s 与 t 成二次函数关系,设
s=at2 + bt + c( a≠0), ∵ 抛物线过坐标原点, ∴ c = 0,将
(1,4. 5),( 2, 14 ) 代入 s = at2 + bt 得
a+b= 4. 5,
4a+2b= 14,{ 解得
a=
5
2
,
b= 2,
{ ∴ s 与 t 的函数关系式是 s= 52 t2 +2t.
5. C 【解析】∵ y = -
1
2
x2 + 14x+ 142 = -
1
2
( x2 - 28x+ 196) +
31