2025年浙教版中考数学第一轮专题复习讲义 第14讲 二次函数的图象与性质(二)

2025-02-15
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资源信息

学段 初中
学科 数学
教材版本 初中数学浙教版(2012)九年级下册
年级 九年级
章节 -
类型 教案-讲义
知识点 二次函数的图象和性质
使用场景 中考复习-一轮复习
学年 2025-2026
地区(省份) 全国
地区(市) -
地区(区县) -
文件格式 DOCX
文件大小 133 KB
发布时间 2025-02-15
更新时间 2025-02-15
作者 匿名
品牌系列 -
审核时间 2025-02-15
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内容正文:

浙教版中考数学第一轮专题复习讲义 第三单元 函数及其图象 《第14讲 二次函数的图象与性质(二)》 【知识梳理】 1.二次函数与一元二次方程 二次函数y=ax2+bx+c与一元二次方程ax2+bx+c=0有着密切的关系,二次函数的图象与x轴的交点的横坐标对应一元二次方程的实数根,抛物线与x轴的交点情况可由对应的一元二次方程根的判别式b2-4ac的符号判定. (1)函数图象与x轴有两个交点⇔ b2-4ac>0 ⇔方程有两个不相等的实数根.  (2)函数图象与x轴有一个交点⇔ b2-4ac=0 ⇔方程有两个相等的实数根.  (3)函数图象与x轴没有交点⇔ b2-4ac<0 ⇔方程没有实数根.  2.二次函数的图象与系数的关系 (1)二次函数的图象与性质是数形结合的型体现,二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象特征与a,b,c及根的判别式b2-4ac的符号之间的关系如下表:   项目 字母   字母的符号 图象的特征 a a>0 开口向 上   a<0 开口向 下   b b=0 对称轴为 y轴   ab>0(b与a同号) 对称轴在y轴 左 侧  ab<0(b与a异号) 对称轴在y轴 右 侧  c c=0 经过 原点   c>0 与y轴 正 半轴相交  c<0 与y轴 负 半轴相交  b2-4ac b2-4ac=0 与x轴有唯一交点(顶点) b2-4ac>0 与x轴有两个交点 b2-4ac<0 与x轴没有交点 (2)特殊值:当x=1时,y=a+b+c;当x=-1时,y=a-b+c.若a+b+c>0,则当x= 1 时,y>0.若a-b+c>0,则当x= -1 时,y>0.  【考题探究】 类型一 二次函数与方程、不等式的关系 【例1】[2024·长春改编]已知抛物线y=x2-x+c(c是常数),若抛物线与x轴有两个不同的交点,则c的取值范围是 c< ;若抛物线与x轴只有一个交点,则c的值是  ;若抛物线与x轴没有交点,则c的取值范围是 c> .  变式1-1 [2024·通辽]关于抛物线y=x2-2mx+m2+m-4(m是常数),下列结论正确的是 ①④ (填写所有正确结论的序号).  ①当m=0时,抛物线的对称轴是y轴. ②若此抛物线与x轴只有一个公共点,则m=-4. ③若点A(m-2,y1),B(m+1,y2)在抛物线上,则y1<y2. ④无论m为何值,抛物线的顶点到直线y=x的距离都等于2. 【解析】 当m=0时,抛物线为y=x2-4, ∴抛物线的对称轴是y轴,①正确. 若此抛物线与x轴只有一个公共点, 则Δ=4m2-4(m2+m-4)=-4m+16=0, ∴m=4,②错误. ∵抛物线为y=x2-2mx+m2+m-4, ∴对称轴是直线x=-=m. 又∵抛物线开口向上, ∴抛物线上的点离对称轴越近函数值越小. 又∵点A(m-2,y1),B(m+1,y2), ∴m-(m-2)=2>m+1-m=1, ∴y1>y2,③错误. ∵抛物线y=x2-2mx+m2+m-4的顶点为(m,m-4), ∴顶点在直线y=x-4上. 又∵直线y=x与y=x-4平行, ∴顶点到直线y=x的距离等于两条平行线间的距离. 又∵直线y=x-4与y轴的夹角为45°, 且y=x-4是y=x向下平移4个单位得到的, ∴两平行线间的距离为4sin 45°=4×=2, ∴顶点到直线y=x的距离为2,④正确. 综上所述,正确的结论是①④. 变式1-2 [2023·宁波]已知二次函数y=ax2-(3a+1)x+3(a≠0),下列说法正确是( C ) A.点(1,2)在该函数的图象上 B.当a=1且-1≤x≤3时,0≤y≤8 C.该函数的图象与x轴一定有交点 D.当a>0时,该函数图象的对称轴一定在直线x=的左侧 【解析】 对于y=ax2-(3a+1)x+3, 当x=1时,y=a×12-(3a+1)×1+3=2-2a. ∵a≠0, ∴y=2-2a≠2, ∴点A(1,2)不在该函数的图象上,A不正确. 当a=1时,抛物线的函数表达式为y=x2-4x+3=(x-2)2-1, ∴当-1≤x≤3时,-1≤y≤8,B不正确. 令y=0,则ax2-(3a+1)x+3=0. ∵Δ=[-(3a+1)]2-4a×3=(3a-1)2≥0, ∴该函数的图象与x轴一定有交点,C正确. ∵该抛物线的对称轴为直线x=,a>0, ∴, ∴该抛物线的对称轴一定在直线x=的右侧,D不正确. 变式1-3 [2023·台州]抛物线y=ax2-a(a≠0)与直线y=kx相交于A(x1,y1),B(x2,y2)两点,若x1+x2<0,则直线y=ax+k一定经过( D ) A.第一、二象限 B.第二、三象限 C.第三、四象限 D.第一、四象限 【解析】 ∵抛物线y=ax2-a(a≠0)与直线y=kx相交于A(x1,y1),B(x2,y2)两点, ∴kx=ax2-a,∴ax2-kx-a=0, ∴x1+x2=,∴<0. 当a>0,k<0时,直线y=ax+k经过第一、三、四象限; 当a<0,k>0时,直线y=ax+k经过第一、二、四象限. 综上所述,直线y=ax+k一定经过第一、四象限. 类型二 二次函数的图象特征与系数a,b,c的关系 【例2】[2024·广安]如图,二次函数y=ax2+bx+c(a,b,c为常数,a≠0)的图象与x轴相交于点A,对称轴是直线x=-,有以下结论:①abc<0;②若点(-1,y1)和点(2,y2)都在抛物线上,则y1<y2;③am2+bm≤a-b(m为任意实数);④3a+4c=0,其中正确的有( C ) 例2图 A.③ B.①② C.③④ D.②③④ 【解析】 ∵二次函数开口方向向下,与y轴相交于正半轴, ∴a<0,c>0. ∵-<0,∴b<0,∴abc>0,①错误. ∵对称轴是直线x=-,点(-1,y1)和点(2,y2)都在抛物线上, 而--(-1)=<2-=2, ∴y1>y2,②错误. ∵当x=m时,y=am2+bm+c,当x=-时,函数取最大值a-b+c, ∴对于任意实数m有am2+bm+c≤a-b+c, ∴am2+bm≤a-b,③正确. ∵-=-,∴b=a. ∵当x=-时,y=0, ∴a-b+c=0, ∴9a-6b+4c=0, 即3a+4c=0,④正确. 综上所述,正确的有③④. 变式2 [2023·乐山]如图,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)经过点A(-1,0),B(m,0),且1<m<2.有下列结论:①b<0;②a+b>0;③0<a<-c;④若点C,D在抛物线上,则y1>y2.其中正确的是( C ) 变式2图 A.①② B.②③ C.①②③ D.①③④ 【解析】 ∵抛物线开口向上, ∴a>0. 又∵抛物线的对称轴在y轴的右侧, ∴b<0,①正确. ∵抛物线与y轴的交点在x轴下方,∴c<0. ∵抛物线经过点A(-1,0), ∴a-b+c=0,∴c=b-a. ∵当x=2时,y>0, ∴4a+2b+c>0, ∴4a+2b+b-a>0,∴3a+3b>0, ∴a+b>0,②正确. ∵a-b+c=0,∴a+c=b. ∵b<0,∴a+c<0,∴0<a<-c,③正确. 易知对称轴为直线x=,且1<m<2, ∴0<, ∴点C到对称轴的距离比点D到对称轴的距离近, ∴y1<y2,④错误. 综上所述,正确的是①②③. 类型三 二次函数的综合运用 【例3】[2024·浙江]已知二次函数y=x2+bx+c(b,c为常数)的图象经过点A(-2,5),对称轴为直线x=-. (1)求二次函数的表达式. (2)若点B(1,7)向上平移2个单位长度,向左平移m(m>0)个单位长度,恰好落在y=x2+bx+c的图象上,求m的值. (3)当-2≤x≤n时,二次函数y=x2+bx+c的最大值与最小值的差为,求n的取值范围. 解:(1)由题意, 得解得 ∴二次函数的表达式为y=x2+x+3. (2)∵点B(1,7)向上平移2个单位长度,向左平移m(m>0)个单位长度后的坐标为(1-m,9),且落在y=x2+x+3的图象上, ∴9=(1-m)2+(1-m)+3, ∴m2-3m-4=0, 解得m1=-1(舍去),m2=4, ∴m的值为4. (3)分三种情况讨论: ①当-2≤n≤-时,二次函数y=x2+x+3的最大值为(-2)2+(-2)+3=5,最小值为n2+n+3, ∴5-(n2+n+3)=, ∴n2+n+=0, 解得n1=n2=-; ②当-<n≤1时,二次函数y=x2+x+3的最大值为(-2)2+(-2)+3=5,最小值为+3=. ∵5-成立, ∴-<n≤1; ③当n>1时,二次函数y=x2+x+3的最大值为n2+n+3,最小值为+3=, ∴n2+n+3-, ∴n2+n-2=0, 解得n=1或-2(均舍去). 综上所述,n的取值范围是-≤n≤1. 变式3-1 [2023·绍兴]在平面直角坐标系xOy中,一个图形上的点都在一边平行于x轴的矩形内部(包括边界),这些矩形中面积最小的矩形称为该图形的关联矩形.例如:如图,函数y=(x-2)2(0≤x≤3)的图象(抛物线中的实线部分),它的关联矩形为矩形OABC.若二次函数y=x2+bx+c(0≤x≤3)图象的关联矩形恰好也是矩形OABC,则b= 或- .  变式3-1图 【解析】 易知点C(0,4),B(3,4),y=x2+bx+c(0≤x≤3)的对称轴为直线x=-2b. 分情况讨论: ①当-2b≤0,即b≥0时,y=x2+bx+c(0≤x≤3)随x的增大而增大, ∴ 解得b=,符合题意; ②当-2b≥3,即b≤-时,y=x2+bx+c(0≤x≤3)随x的增大而减小, ∴ 解得b=-,符合题意; ③当0<-2b<3,即-<b<0时,易知×4b2-2b2+c=0, ∴c=b2. 当x=0,y=c=4时, 解得b=±2(不合题意,舍去); 当x=3,y=+3b+c=4时,解得b=或b=-(均不合题意,舍去). 综上所述,b=或-. 变式3-2 [2023·丽水]已知点(-m,0)和(3m,0)在二次函数y=ax2+bx+3(a,b是常数,a≠0)的图象上. (1)当m=-1时,求a和b的值. (2)若二次函数的图象经过点A(n,3)且点A不在坐标轴上,当-2<m<-1时,求n的取值范围. (3)求证:b2+4a=0. 解:(1)当m=-1时,图象过点(1,0)和(-3,0), ∴∴a=-1,b=-2. (2)由图象过点(-m,0)和(3m,0)可知,对称轴为直线x=m. 又∵图象过点(n,3),(0,3), ∴根据图象的对称性,得n=2m. 又∵-2<m<-1,∴-4<n<-2. (3)∵图象过点(-m,0)和(3m,0), ∴根据图象的对称性,得-=m, ∴b=-2am,顶点坐标为(m,am2+bm+3). 将点(-m,0)和(3m,0)分别代入函数表达式可得 ①×3+②,得12am2+12=0, ∴am2=-1, ∴am2+bm+3=am2-2am2+3=-am2+3=4, ∴=4, ∴12a-b2=16a,∴b2+4a=0. 变式3-3 [2023·杭州]设二次函数y=ax2+bx+1(a≠0,b是实数).已知函数值y和自变量x的部分对应取值如下表所示: x … -1 0 1 2 3 … y … m 1 n 1 p … (1)若m=4, ①求二次函数的表达式. ②写出一个符合条件的x的取值范围,使得y随x的增大而减小. (2)若在m,n,p这三个实数中,只有一个是正数,求a的取值范围. 解:(1)①由题意, 得 解得 ∴y=x2-2x+1. ②答案不唯一,如x<1. (2)∵函数y的图象经过点(0,1),(2,1), ∴函数y的图象的对称轴是直线x=1, ∴b=-2a, ∴m=p=a-b+1=3a+1, n=a+b+1=-a+1. 又∵在m,n,p这三个实数中,只有一个是正数, ∴n>0,m=p≤0, ∴解得a≤-. 【课后作业】 1.抛物线y=-x2+4x-4与坐标轴的交点个数是( C ) A.0 B.1 C.2 D.3 2.[2025·预测]若二次函数y=ax2+1的图象经过点(-2,0),则关于x的方程a(x-2)2+1=0的实数根为( A ) A.x1=0,x2=4 B.x1=-2,x2=6 C.x1=,x2= D.x1=-4,x2=0 3.[2023·成都改编]如图,二次函数y=ax2+x-6的图象与x轴相交于A(-3,0),B两点,则A,B两点之间的距离为( C ) 第3题图 A.3 B.4 C.5 D.6 【解析】 把点A(-3,0)代入y=ax2+x-6,得0=9a-3-6,解得a=1, ∴y=x2+x-6. 令y=0,则0=x2+x-6,解得x1=-3,x2=2, ∴AB=2-(-3)=5, ∴A,B两点之间的距离为5. 4.[2024·陕西]已知一个二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的自变量x与函数y的几组对应值如下表: x … -4 -2 0 3 5 … y … -24 -8 0 -3 -15 … 则下列关于这个二次函数的结论正确的是( D ) A.图象开口向上 B.当x>0时,y随x的增大而减小 C.图象经过第二、三、四象限 D.图象的对称轴是直线x=1 【解析】 由题意知, 解得 ∴二次函数的表达式为y=-x2+2x. ∵a=-1<0,∴抛物线的开口向下.A不正确. ∵y=-x2+2x=-(x-1)2+1, ∴抛物线的对称轴为直线x=1,且当x>1时,y随x的增大而减小.B不正确,D正确. 令y=0,得-x2+2x=0, 解得x1=0,x2=2, ∴抛物线与x轴的交点坐标为(0,0)和(2,0). 又∵抛物线的顶点坐标为(1,1), ∴抛物线经过第一、三、四象限.C不正确. 5.如图,抛物线y=ax2(a≠0)与直线y=bx+c(b≠0)的两个交点坐标分别为A(-2,4),B(1,1),则方程ax2=bx+c的解为 x1=-2,x2=1 .  第5题图 6.抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)的部分图象如图所示,其与x轴的一个交点的坐标为(-3,0),对称轴为直线x=-1,则当y<0时,x的取值范围是 -3<x<1 .  第6题图 【解析】 ∵抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)与x轴的一个交点的坐标为(-3,0),对称轴为直线x=-1, ∴抛物线与x轴的另一个交点的坐标为(1,0). 由图象可知,当y<0时,x的取值范围是-3<x<1. 7.若二次函数y=x2+bx-5的对称轴为直线x=2,则关于x的方程x2+bx-5=0的解为 x1=5,x2=-1 .  【解析】 ∵二次函数y=x2+bx-5的对称轴为直线x=2,∴-=2,解得b=-4, ∴x2-4x-5=0,解得x1=5,x2=-1. 8.已知关于x的一元二次方程x2+x-m=0. (1)若方程有两个不相等的实数根,求m的取值范围. (2)二次函数y=x2+x-m的部分图象如图所示,求一元二次方程x2+x-m=0的解. 第8题图 解:(1)∵一元二次方程x2+x-m=0有两个不相等的实数根, ∴b2-4ac>0,即1+4m>0, ∴m>-. (2)易得二次函数y=x2+x-m图象的对称轴为直线x=-, ∴抛物线与x轴的两个交点关于直线x=-对称. 由图可知抛物线与x轴一个交点为(1,0), ∴另一个交点为(-2,0), ∴一元二次方程x2+x-m=0的解为x1=1,x2=-2. 9.[2024·嘉兴模拟]已知二次函数y=x2-2ax-3(a为常数). (1)若该二次函数的图象经过点(2,-3). ①求a的值. ②自变量x在什么范围内时,y随x的增大而增大? (2)若点A(m,0),B(n,0),C(m+1,p),D(n+1,q)均在该二次函数的图象上,求证:p+q=2. 解:(1)①由题意,得4-4a-3=-3, 解得a=1. ②由①,得y=x2-2x-3=(x-1)2-4. 又∵a=1>0, ∴当x>1时,y随x的增大而增大. (2)∵点A(m,0),B(n,0), ∴抛物线的对称轴是直线x==a, ∴抛物线为y=x2-(m+n)x-3. 又∵点C(m+1,p),D(n+1,q), ∴p=(m+1)2-(m+n)(m+1)-3=m-n-mn-2,q=(n+1)2-(m+n)(n+1)-3=n-m-mn-2, ∴p+q=-2mn-4. 又∵点A(m,0)在抛物线上, ∴m2-(m+n)m-3=0, ∴mn=-3, ∴p+q=-2×(-3)-4=2. 10.[2024·连云港]已知抛物线y=ax2+bx+c(a,b,c是常数,a<0)的顶点坐标为(1,2).小烨同学得出以下结论:①abc<0;②当x>1时,y随x的增大而减小;③若ax2+bx+c=0的一个根为3,则a=-;④抛物线y=ax2+2是由抛物线y=ax2+bx+c向左平移1个单位,再向下平移2个单位得到的.其中一定正确的是( B ) A.①② B.②③ C.③④ D.②④ 【解析】 ∵顶点坐标为(1,2), ∴-=1,∴b=-2a. 又∵a<0,∴b>0. ∵a+b+c=2,∴c=2-a-b=2-a-(-2a)=2+a, ∴c无法判断符号.故①错误; ∵a<0,∴抛物线开口向下. ∵对称轴为直线x=1,∴当x>1时,y随x的增大而减小.故②正确; ∵b=-2a,c=2+a, ∴y=ax2-2ax+2+a. ∵当x=3时,y=0, ∴0=9a-6a+2+a,∴a=-.故③正确; ∵y=ax2+bx+c=a(x-1)2+2, ∴将抛物线向左平移1个单位,再向下平移2个单位得到y=a(x-1+1)2+2-2=ax2.故④错误. 综上所述,一定正确的是②③. 11.[2024·遂宁]如图,已知抛物线y=ax2+bx+c(a,b,c为常数,a≠0)的对称轴为直线x=-1,且该抛物线与x轴相交于点A(1,0),与y轴的交点B在(0,-2),(0,-3)之间(不含端点),则下列结论正确的是( B ) ①abc>0; ②9a-3b+c>0; ③<a<1; ④若方程ax2+bx+c=x+1两根为m,n(m<n),则-3<m<1<n. 第11题图 A.④ B.③④ C.①②③ D.①③④ 【解析】 ∵抛物线开口向上, ∴a>0. 又∵对称轴为x=-1<0, ∴a,b同号,∴b>0. ∵抛物线与y轴的交点B在(0,-2)和(0,-3)之间, ∴-3<c<-2<0,∴abc<0,故①不正确; ∵对称轴为直线x=-1,且该抛物线与x轴相交于点A(1,0), ∴与x轴相交于另一点(-3,0). ∵x=-3时,y=9a-3b+c=0,故②不正确; 由题意可得,方程ax2+bx+c=0的两个根为x1=1,x2=-3. 又∵x1·x2=,∴c=-3a. 又∵-3<c<-2,∴-3<-3a<-2, ∴<a<1,故③正确; 若方程ax2+bx+c=x+1两根为m,n(m<n),则直线y=x+1与抛物线的交点的横坐标为m,n. ∵直线y=x+1过第一、二、三象限,且过点(-1,0), ∴直线y=x+1与抛物线的交点在第一、三象限,由图象可知-3<m<1<n.故④正确. 综上所述,正确的结论是③④. 12.[2024·杭州校级模拟]在二次函数y=x2+2mx+m-1中. (1)若该二次函数图象经过点(0,0),求该二次函数的表达式和顶点坐标. (2)求证:不论m取何值,该二次函数图象与x轴总有两个公共点. (3)若m<0时,点A(n-2,p),B(2,q),C(n,p)都在这个二次函数图象上且m-1>q>p,求n的取值范围. 解:(1)∵二次函数y=x2+2mx+m-1的图象经过点(0,0), ∴m-1=0,∴m=1, ∴二次函数的表达式为y=x2+2x. 又∵y=x2+2x=(x+1)2-1, ∴对称轴为直线x=-1,顶点坐标为(-1,-1). (2)∵Δ=4m2-4(m-1)=4m2-4m+4=(2m-1)2+3>0, ∴二次函数图象与x轴总有两个公共点. (3)∵点A(n-2,p),C(n,p)在二次函数y=x2+2mx+m-1图象上, ∴对称轴为直线x=-m=, ∴n=-m+1. ∵m<0,∴n>1. ∵抛物线过点B(2,q), ∴4+4m+m-1=q,即q=5m+3. 又∵m-1>q,∴m-1>5m+3, 解得m<-1,即n>2. ∵抛物线开口向上, ∴当抛物线上的点离对称轴越近时,函数值越小. 又∵q>p, ∴n-(-m)<|-m-2|. 当n+m<m+2时,解得n<2(不合题意,舍去), 当n+m<-m-2时,即n+1-n<n-1-2,解得n>4, 故n的取值范围是n>4. 13.已知y1=ax2+(a+b)x+b和y2=bx2+(a+b)x+a(a≠b且ab≠0)是同一直角坐标系中的两条抛物线. (1)当a=1,b=-3时,求抛物线y1=ax2+(a+b)x+b的顶点坐标. (2)判断这两条抛物线与x轴的交点的总个数,并说明理由. (3)如果对于抛物线y1=ax2+(a+b)x+b上的任意一点P(m,n)均有n≤2a+2b.那么当y2≥0时,求自变量x的取值范围. 解:(1)当a=1,b=-3时, y1=ax2+(a+b)x+b=x2-2x-3=(x-1)2-4, ∴顶点坐标为(1,-4). (2)2个或3个.理由如下: 令y1=0,则ax2+(a+b)x+b=0, 即(ax+b)(x+1)=0, 解得x1=-,x2=-1. 令y2=0,则bx2+(a+b)x+a=0, 即(bx+a)(x+1)=0, 解得x1=-,x2=-1. ∵a≠b且ab≠0, ∴当a≠-b时,两条抛物线与x轴的交点总个数为3个. 当a=-b时,两条抛物线与x轴交点总个数为2个. 综上所述, 这两条抛物线与x轴的交点总个数为2个或3个. (3)∵抛物线y1=ax2+(a+b)x+b上的任意一点P(m,n)均有n≤2a+2b, ∴a<0,且=2a+2b, 整理,得b=-3a>0, ∴y2=bx2+(a+b)x+a的开口向上,且抛物线与x轴交点的横坐标为x1=,x2=-1, 由图象可知当x≥或x≤-1时,y2≥0. 学科网(北京)股份有限公司 $$

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2025年浙教版中考数学第一轮专题复习讲义 第14讲 二次函数的图象与性质(二)
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