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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特供
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 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/50447193.html |
| 价格 | 2.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
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.
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