内容正文:
二轮专题培优练·数学
专题五 二次函数图象与性质的应用
专
题
五
二
次
函
数
图
象
与
性
质
的
应
用
突破设问 1 交点问题
◆水平直线与一段抛物线的交点问题
例 1 已知直线 y= t 与抛物线 y= -x2 +2x+3(0≤x<3)的
交点个数为 a.
(1)当 a= 0 时,t 的取值范围为
t>4 或t≤0
;
(2)当 a= 1 时,t 的取值范围为
0<t<3 或 t= 4
;
(3)当 a=2 时,t 的取值范围为
3≤t<4
.
【点拨】数形结合法:联立
y= t,
y=-x2+2x+3,{ 再根据
根的判别式及图象确定 a 的取值范围,注意要
结合自变量的取值范围.
图象法:
a=0 请画出 a=1,2 时直线 y=t 的图象
同学们! 直线 y=t 与抛物线 y=-x2+2x+3 的交点个数为 0,1,2 时,t 的取值范围是多少? 可自行探究.
◆动线段与定抛物线的交点问题
例 2 已知点 A 在直线 y = -x+3 上,将点 A 向右平移 3
个单位长度得到点 B,设点 A 的纵坐标为 t,线段 AB
与抛物线 y= -x2 +2x+3 的交点个数为 a.
(1)当 a= 0 时,t 的取值范围为 t>4 或 t<0 ;
(2)当 a= 1 时,t 的取值范围为 t= 4 或 0≤t<3 ;
(3)当 a= 2 时,t 的取值范围为 3≤t<4
.
【点拨】图象法:
同学们! 已知线段 AB 的长度为 1,点 A(m,2),B(n,2),则抛物线 y = -x2 +2x+3 与线段 AB 的交点
情况可自行探究.
◆动抛物线与定线段的交点问题
例 3 已知点 A( -2,2),B(1,2),探究抛物线 y= (x-h) 2
+1 与线段 AB 的交点情况.
(1)①点 A 在抛物线上:
当点 A在抛物线对称轴右侧时,h 的值为 -3 ;
当点 A在抛物线对称轴左侧时,h 的值为 -1 ;
②点 B 在抛物线上:
当点 B 在抛物线对称轴右侧时,h 的值为 ;
当点 B 在抛物线对称轴左侧时,h 的值为 ;
(2)当没有交点时,h的取值范围为 h>2或 h<-3
;
(3)当只有一个交点时,h 的取值范围为 ;
(4)当有 2 个交点时,h 的取值范围为 -1≤h≤0 .
突破口:找临界端点———将线段两端的坐标
代入解析式中,求出此时 h 的值.
52
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专
题
五
二
次
函
数
图
象
与
性
质
的
应
用
突破设问 2 含参最值问题
例 1 已知二次函数 y=mx2 -2mx+3(m 为常数,且m≠0),当-1≤x≤2 时,函数有最小值 2,则m 的
值是 ( D )
A.
1 B.
1
3
C.
1 或 1
3
D.
1 或- 1
3
步骤 1 确定二次函数图象的对称轴、开口方向
①已知二次函数 y=mx2 -2mx+3,则抛物线对称轴为直线 x= ;
②二次项系数为m(m 为常数,且m≠0),则抛物线开口方向 不确定 (填“确定”或“不确定”).
步骤 2 分类讨论与数形结合
①当 m>0 时,抛物线开口向上,画出草图如解图①,当 x= 1 时,函数有最小值 2,则 m-2m+3 = 2,
解得 m= 1;
②当 m<0 时,抛物线开口向下,在解图②的坐标系中画出草图,并补全剩余步骤
.
图①
画图区
图②
例 1 题解图
步骤 3 得出结论
故 m 的值为 .
例 2 (2023 贵州改编)已知抛物线 y= -x2 +2bx+b-1(b>0),当 4≤x≤6 时,y 的值恒大于等于 9. 则 b
的取值范围为 .
步骤 1 确定二次函数图象的对称轴、开口方向
①已知抛物线 y= -x2 +2bx+b-1 = -(x-b) 2 +b2 +b-1,则抛物线的开口 向下 ;
②抛物线的对称轴为直线 x= .
步骤 2 分类讨论与数形结合
①如解图①,对称轴在自变量取值范围右侧,即 b>6,当 x= 4 时,y 有最小值,
∴ -42 +8b+b-1≥9,解得 b≥26
9
,∴ b>6;
②如解图②,对称轴在自变量取值范围内,即 5<b≤6,当 x= 4 时,y 有最小值,
∴ -42 +8b+b-1≥9 得 b≥26
9
,∴ 5<b≤6;
62
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专
题
五
二
次
函
数
图
象
与
性
质
的
应
用
请补全后面两种情况的过程及草图并计算出结果:
③
;
④
.
图① 图②
画图区
图③
图④
例 2 题解图
步骤 3 得出结论 则 b 的取值范围为 .
例 3 若抛物线 y= 1
32
x2 +2 经过点 E(m,y1),F(m+2,y2 ),抛物线在 E,F 之间的部分为图象 G(包
括 E,F 两点),图象 G 上点的纵坐标的最大值与最小值的差 t 为 1 时,m的值为 -9或 7 .
步骤 1 确定二次函数图象的对称轴、开口方向
①已知抛物线 y= 1
32
x2 +2,则抛物线的开口 向上 ;
②抛物线的对称轴为 y 轴(或直线 x= 0) ,顶点坐标为 (0,2) ;
步骤 2 分类讨论
∵ 抛物线经过点 E(m,y1),F(m+2,y2),∴ y1 =
1
32
m2 +2,y2 =
1
32
(m+2) 2 +2.
①当点 F 在 y 轴(抛物线对称轴)左侧(m+2<0)时,此时 m<-2,y 的值随 x 值的增大而减小,
∴ t= y1 -y2 = 1,即
1
32
m2 +2-[ 1
32
(m+2) 2 +2] = 1,解得 m= -9;
②当点 F 在 y 轴上或 y 轴右侧(m+2≥0),点 E 在 y 轴左侧(m<0),且点 F 到 y 轴的距离小于
点 E 到 y 轴的距离(m+2<-m)时,此时-2≤m<-1,∴ t= y1 -y最小值 = 1,即
1
32
m2 +2-2 = 1,解得 m
= ±4 2 (舍去);
请补全后面两种情况的过程并计算出结果:
③
;
④
.
步骤 3 得出结论 则 m 的值为 -9 或 7 .
【注意】例 2、例 3 本质上都是围绕对称轴进行分类讨论,解答完成后应检查分类讨论是否完备,如
例 3 针对 m 进行分类讨论,每种情况下 m 的取值范围分别为 m<-2,-2≤m<-1,-1≤m≤0,m>0,
做到了不重复不遗漏. 另外 m 的值在哪边取等号均可,只要保证最终所有分类情况覆盖 m 的整个
取值范围即可.
72
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专
题
五
二
次
函
数
图
象
与
性
质
的
应
用
突破设问 3 大小比较
比较二次函数值大小的 4 种方法:
方法一:直接代入法,直接将 x 的值代入,求出对应的 y 值.
方法二:画草图比较,画出图象根据图中点的位置高低进行判断.
方法三:异侧转同侧,用增减性比较. 求出某一异侧点关于对称轴对称的点的横坐标,然后利用
增减性进行比较. 如图①和图②.
图① 图②
方法四:距离法
先定开口方向,再算距离,开口向上,距离对称轴越远,点的纵坐标越大;开口向下,距离对称轴
越远,点的纵坐标越小. 如图③和图④.
图③ 图④
例 1 多解法
∙∙∙
(2024 北京海淀区模拟)若点 A(0,y1),B(
1
2
,y2 ),C(3,y3 )在抛物线 y = (x-1) 2 +k 上,
则 y1,y2,y3 的大小关系为 y3>y1>y2 (用“>”连接) .
【思维构建】解法一:抛物线的解析式中仅含有一个参数,且 A,B,C 三点的横坐标已知,将 A,B,
C 三点的横坐标代入抛物线解析式中,可用含 k 的式子表示出 y1,y2,y3,比较这三个式子的大小
即可解决问题;
解法二:此抛物线的对称轴为直线 x= 1,且 A,B,C 三点的横坐标已知,点 A,B 在对称轴的左侧,
点 C 在对称轴的右侧,可求出点 C 关于对称轴对称的点的横坐标,再根据增减性进行比较即可;
解法三:先求出 A,B,C 三点到对称轴的距离,开口向上时,距离对称轴越远,点的纵坐标越大.
例 2 (2024 广西梧州模拟)已知抛物线 y= x2 -2x+c 经过 A(2n+3,y1 ),B(n-1,y2 )两点,若 A,B 分别
位于抛物线对称轴的两侧,且 y1 <y2,则 n 的取值范围是 ( A )
A.
-1<n<0 B.
-1<n<2 C.
n>2 D.
n<-1
【思维构建】已知抛物线开口向上,且 y1 <y2,则点 B 到对称轴的距离大于点 A 到对称轴的距离.
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专
题
五
二
次
函
数
图
象
与
性
质
的
应
用
综合训练
1.
(2023 十堰)已知点 A(x1,y1)在直线 y= 3x+19 上,点 B(x2,y2 ),C(x3,y3 )在抛物线 y = x2 +4x-1
上,若 y1 = y2 = y3,x1 <x2 <x3,则 x1 +x2 +x3 的取值范围是 ( A )
A.
-12<x1 +x2 +x3 <-9 B.
-8<x1 +x2 +x3 <-6 C.
-9<x1 +x2 +x3 <0 D.
-6<x1 +x2 +x3 <1
2.
(2023 岳阳)若一个点的坐标满足(k,2k),我们将这样的点定义为“倍值点” . 若关于 x 的二次函
数 y= ( t+1)x2 +( t+2)x+s(s,t 为常数,t≠-1)总有两个不同的倍值点,则 s 的取值范围是 ( D )
A.
s<-1 B.
s<0 C.
0<s<1 D.
-1<s<0
3.
(2023 南充)抛物线 y= -x2 +kx+k-
5
4
与 x 轴的一个交点为 A(m,0),若-2≤m≤1,则实数 k 的取值
范围是 ( B )
A.
-21
4
≤k≤1 B.
k≤-21
4
或 k≥1 C.
-5≤k≤ 9
8
D.
k≤-5 或 k≥ 9
8
4.
(2024 成都)在平面直角坐标系 xOy 中,A(x1,y1 ),B(x2,y2 ),C(x3,y3 )是二次函数 y = -x2 +4x-1
图象上三点. 若 0<x1 <1,x2 >4,则 y1 > y2(填“>”或“<”);若对于 m<x1 <m+1,m+1<x2 <m+2,
m+2<x3 <m+3,存在 y1 <y3 <y2,则 m 的取值范围是 .
5.
(2022 北京)在平面直角坐标系 xOy 中,点(1,m),(3,n)在抛物线 y = ax2 +bx+c(a>0)上,设抛物
线的对称轴为直线 x= t.
(1)多解法
∙∙∙
当 c= 2,m=n 时,求抛物线与 y 轴交点的坐标及 t 的值;
(2)点(x0,m)(x0≠1)在抛物线上. 若 m<n<c,求 t 的取值范围及 x0 的取值范围.
解:(1)解法一:当 m=n 时,点(1,m),(3,n)的纵坐标相等,
由抛物线的对称性可得,抛物线的对称轴为 x= 1
+3
2
= 2,
∴ t= 2,∵ c= 2,
∴抛物线与 y 轴交点的坐标为(0,2);
(2)∵m<n<c,
∴ a+b+c<9a+3b+c<c,
解得-4a<b<-3a,
∴3a<-b<4a,
∴3a
2a
<- b
2a
<4a
2a
,即 3
2
<t<2.
由题意可知,点(x0,m)与点(1,m)关于 x= t 对称,∴ t=
x0+1
2
,
当 t= 3
2
时,x0 = 2;当 t= 2 时,x0 = 3.
∴ x0 的取值范围为 2<x0<3.
综上所述,t 的取值范围为 3
2
<t<2;x0 的取值范围为 2<x0<3.
其他解法见本册 PX
92
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专
题
五
二
次
函
数
图
象
与
性
质
的
应
用
6.
已知抛物线 y= x2 +bx+c 的对称轴为直线 x= 1,与 x 轴交于点( -1,0) .
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)若把抛物线沿 x 轴平移m 个单位长度,在自变量 x 的值满足 2≤x≤3 的情况下,与其对应的
函数值 y 的最小值为-2,求 m 的值.
第 6 题图
解:(1)由题意得
- b
2
= 1,
1-b+c= 0,
ì
î
í
ï
ï
ïï
解得
b=-2,
c=-3,{
∴抛物线的函数表达式为 y=x2-2x-3;
(2)∵ y=x2-2x-3=(x-1) 2-4,∴当 x= 1 时,ymin =-4≠-2,
令 y=-2,得 x2-2x-3=-2,
解得 x= 1+ 2或 x= 1- 2,
∴当 m= 0 时,在自变量 x 的值满足 2≤x≤3 的情况下的最小值不为-2;
当抛物线向左平移时,
∵2≤1+ 2≤3,且当 2≤x≤3 时,y 随 x 的增大而增大,
∴m= 1+ 2 -2= 2 -1,
当抛物线向右平移时,m= 3-(1- 2)= 2+ 2,
综上所述,m= 2 -1 或 m= 2+ 2 .
7.
(2024 云南昆明模拟)在平面直角坐标系 xOy 中,已知二次函数 y= -
1
2
x2 +bx+c 的图象经过坐标原
点 O 和点 A(4+a,0),其中 a≥0.
(1)当 a= 0 时,求 y 关于 x 的函数表达式,并求出当 x 为何值时,y 有最大值,最大值是多少?
(2)当 a>0 时,在 0≤x≤4 范围内,y 是否存在最大值 10? 若存在,求出相应的 a 和 x 的值;若不
存在,请说明理由.
解:(1)当 a= 0 时,A(4,0),
把 O(0,0),A(4,0)分别代入 y=- 1
2
x2+bx+c,得
c= 0,
-8+4b+c= 0,{ ∴
b= 2,
c= 0,{
∴ y 关于 x 的函数表达式为 y=- 1
2
x2+2x.
∵ y=- 1
2
x2+2x=- 1
2
(x-2) 2+2,
∴当 x= 2 时,y 有最大值,最大值为 2;
(2)在 0≤x≤4 范围内,y 存在最大值 10,此时 a 的值为 5,x 的值为 4. 详解见本册 PX
03
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专
题
五
二
次
函
数
图
象
与
性
质
的
应
用
8.
(2023 淮安)已知二次函数 y= x2 +bx-3(b 为常数) .
(1)该函数图象与 x 轴交于 A,B 两点,若点 A 的坐标为(3,0),
①b 的值是 -2 ,点 B 的坐标是 (-1,0) ;
②当 0<y<5 时,借助图象,求自变量 x 的取值范围;
(2)对于一切实数 x,若函数值 y>t 总成立,求 t 的取值范围(用含 b 的式子表示);
(3)当m<y<n 时(其中 m,n 为实数,m<n),自变量 x 的取值范围是 1<x<2,求 n 与 b 的值及m 的
取值范围.
解:(1)①-2;(-1,0);
②由题意,令 y=x2-2x-3= 5,∴ x= 4 或 x=-2.
又∵ a= 1>0,∴二次函数图象开口向上,
∴当 0<y<5 时,满足题意的自变量有两部分,∴-2<x<-1 或 3<x<4;
(2)由题意,∵对于一切实数 x,若函数值 y>t 总成立,
即 x2+bx-3>t 恒成立,即 x2+bx-3-t>0.
∵ y=x2+bx-3-t 开口向上,∴Δ=b2-4(-3-t)<0,∴ t<-b
2+12
4
;
(3)由题意,二次函数图象上横坐标为 x= 1 与 x= 2 的两点关于对称轴对称,
∴对称轴 x=- b
2
= 1+2
2
,∴ b=-3,
∴二次函数为 y=x2-3x-3=(x- 3
2
) 2-21
4
,
∴当 x= 1 或 x= 2 时,y=-5,此时 n=-5.
∵m<y<-5 时,自变量 x 的取值范围是 1<x<2,
∴m<-21
4
.
9.
(2023 云南节选)在平面直角坐标系中,若点的横坐标、纵坐标都为整数,则称这样的点为整点. 设
函数 y= (4a+2)x2 +(9-6a)x-4a+4(实数 a 为常数)的图象为图象 T. 是否存在整数 a,使图象 T
与 x 轴的公共点中有整点? 若存在,求所有整数 a 的值;若不存在,请说明理由.
解:存在整数 a,使图象 T 与 x 轴的公共点中有整点,
当 a=- 1
2
时,函数为 y= 12x+6,令 y= 0 得,x=- 1
2
不符合题意;
当 a≠- 1
2
时,在 y=(4a+2)x2+(9-6a)x-4a+4 中,令 y= 0 得,0=(4a+2)x2+(9-6a)x-4a+4,
解得 x=- 1
2
或 x= 4a
-4
2a+1
,
∵ x= 4a
-4
2a+1
= 2- 6
2a+1
,∴当 2a+1 是 6 的因数时,4a
-4
2a+1
是整数,
∴2a+1=-6 或 2a+1=-3 或 2a+1=-2 或 2a+1=-1 或 2a+1= 1 或 2a+1= 2 或 2a+1= 3 或 2a+1= 6,
解得 a=- 7
2
或 a=-2 或 a=- 3
2
或 a=-1 或 a= 0 或 a= 1
2
或 a= 1 或 a= 5
2
,∵ a 是整数,
∴ a=-2 或 a=-1 或 a= 0 或 a= 1.
13
二轮专题培优练·数学
专
题
五
二
次
函
数
图
象
与
性
质
的
应
用
10.
(2024 安徽)已知抛物线 y=-x2+bx(b 为常数)的顶点横坐标比抛物线 y=-x2+2x 的顶点横坐标大 1.
(1)求 b 的值;
(2)点 A(x1,y1)在抛物线 y= -x2 +2x 上,点 B(x1 +t,y1 +h)在抛物线 y= -x2 +bx 上.
①若 h= 3t,且 x1≥0,t>0,求 h 的值;
②若 x1 = t-1,求 h 的最大值.
解:(1)∵抛物线 y=-x2+bx 的顶点横坐标为 b
2
,y=-x2+2x 的顶点横坐标为 1,
∴ b
2
-1= 1,∴ b= 4;
(2)∵点 A(x1,y1)在抛物线 y=-x2+2x 上,∴ y1 =-x21+2x1,
∵B(x1+t,y1+h)在抛物线 y=-x2+4x 上,∴ y1+h=-(x1+t) 2+4(x1+t),
-x21+2x1+h=-(x1+t) 2+4(x1+t),∴h=-t2-2x1 t+2x1+4t.
①∵h= 3t,∴3t=-t2-2x1 t+2x1+4t,∴ t( t+2x1)= t+2x1,
∵ x1≥0,t>0,∴ t+2x1>0,∴ t= 1,∴h= 3;
②将 x1 = t-1 代入 h=-t2-2x1 t+2x1+4t,
∴h=-3t2+8t-2,h=-3( t- 4
3
) 2+10
3
,
∵-3<0,∴当 t= 4
3
,即 x1 =
1
3
时,h 取最大值10
3
.
11.
(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
2
.
(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)个单位长度后,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 9
4
,求 n 的取值范围.
解:(1)由题意,∵二次函数为 y=x2+bx+c,∴抛物线的对称轴为直线 x=- b
2
=- 1
2
,
∴ b= 1,∴二次函数的表达式为 y=x2+x+c. 又∵抛物线经过点 A(-2,5),
∴4-2+c= 5,∴ c= 3,∴二次函数的表达式为 y=x2+x+3.
(2)由题意,∵点 B(1,7)向上平移 2 个单位长度,向左平移 m 个单位长度(m>0),
∴平移后的点为(1-m,9) . 又∵ (1-m,9)在 y=x2+x+3 的图象上,
∴9=(1-m) 2+(1-m)+3,∴m= 4 或 m=-1(舍去),∴m= 4;
(3)由题意,当 n<- 1
2
时,最大值与最小值的差为 5-[(n+ 1
2
) 2+11
4
] = 9
4
,
∴n1 =n2 =-
1
2
,不符合题意,舍去.
当-
1
2
≤n≤1
时,最大值与最小值的差为 5-11
4
= 9
4
,符合题意.
当 n>1 时,最大值与最小值的差为(n+ 1
2
) 2+11
4
-
11
4
= 9
4
,解得 n1 = 1
或 n2 =-2,不符合题意,舍去.
综上所述,n 的取值范围为-
1
2
≤n≤1.
23
参考答案与重难题解析·数学12
二
轮
专
题
培
优
练
答
案
∴ MN∥CD,
作 MR⊥y 轴于 R,则CR
CO
=RM
OB
=CM
CB
= 5
4
,
∴ CR= 3 5
4
,RM= 3 5
2
,∴ OR=CO-CR= 3-3 5
4
,
作 MQ∥y 轴,NQ⊥MQ 于点 Q,
则∠NMQ= ∠DCO,∠NQM= ∠DOC= 90°,
∴ △COD∽△MQN,∴ MQ
NQ
=CO
DO
= 4
3
,
∵ 在 Rt△MQN 中,MQ2 +NQ2 =MN2 ,
∴ MQ= 4
5
MN= 12 5
5
,NQ= 3
5
MN= 9 5
5
,
∴ NQ-RM= 3 5
10
,OR+MQ= 60
+33 5
20
,
∴ N(-3 5
10
,60
+33 5
20
) .
综上所述,满足要求的 N 点坐标有(3 5
2
,12
+3 5
4
),(3 5 ,
3),(-3 5
10
,60
+33 5
20
) .
专题五 二次函数图象与性质的应用
突破设问 1 交点问题
例 1 (1) t>4 或 t≤0 (2)0<t<3 或 t= 4 (3)3≤t<4
例 2 (1) t>4 或 t<0 (2) t= 4 或 0≤t<3 (3)3≤t<4
例 3 (1)①-3,-1 ②0,2 (2)h>2 或 h<-3
(3)-3≤h<-1 或 0<h≤2 (4)-1≤h≤0
突破设问 2 含参最值问题
例 1 D
步骤 1 确定二次函数图象的对称轴、开口方向
①1 ②不确定
步骤 2 分类讨论与数形结合
②当 x=-1 时,函数有最小值 2,则 m+2m+3=2,解得 m=-
1
3
例 1 题解图②
步骤 3 得出结论 1 或- 1
3
例 2 b≥46
13
步骤 1 确定二次函数图象的对称轴、开口方向
①向下 ②b
步骤 2 分类讨论与数形结合
③如解图③,对称轴在自变量取值范围内,即 4≤b≤5,当 x =
6 时,y 有最小值,-62 +12b+b-1≥9 得 b≥46
13
,∴ 4≤b≤5;
④如解图④,对称轴在自变量取值范围左侧,即 0<b<4,当 x = 6
时,y 有最小值,∴ -62+12b+b-1≥9,解得 b≥46
13
,
∴ 46
13
≤b<4
图③ 图④
例 2 题解图
步骤 3 得出结论 b≥46
13
例 3 -9 或 7
步骤 1 确定二次函数图象的对称轴、开口方向
①向上
②y 轴(或直线 x= 0),(0,2)
步骤 2 分类讨论
③当点 F 在 y 轴右侧,点 E 在 y 轴左侧或 y 轴上,且点 F 到 y
轴的距离大于等于点 E 到 y 轴的距离时,此时-1≤m≤0,∴ t
= y2 -y最小值 = 1,即
1
32
(m+2) 2 + 2- 2 = 1,解得 m = - 2± 4 2 (舍
去)
④当点 E 在 y 轴右侧时, 此时 m > 0, ∴ t = y2 - y1 = 1, 即
1
32
(m+2) 2 +2-( 1
32
m2 +2)= 1,解得 m= 7
步骤 3 得出结论 -9 或 7
突破设问 3 大小比较
例 1 y3 >y1 >y2 【解析】解法一:将点 A(0,y1 ),B(
1
2
,y2 ),
C(3,y3 )代入抛物线解析式 y = (x-1)
2 +k 可得 y1 = k+1,y2
= k+ 1
4
,y3 = k+4,∴ y3 >y1 >y2 .
多解法
解法二:根据题意可知抛物线的对称轴为直线 x = 1,点
C(3,y3)关于直线 x= 1 对称的点的坐标为(-1,y3),∵ 抛
物线开口向上,∴ 在对称轴左侧 y 随 x 的增大而减小,∴
y3 >y1 >y2 .
解法三:∵ y=(x-1) 2 +k 的开口向上,且对称轴为直线 x =
1, | 3-1 | > | 0-1 | > | 1
2
-1 | ,∴ y3 >y1 >y2 .
例 2 A 【解析】∵ A,B 分别位于抛物线对称轴的两侧,
∴ 2n+3<1<n-1 或 n-1<1<2n+3,∴ -1<n<2,由题意得,抛
物线的对称轴是直线x= -
-2
2
= 1. ∵ a = 1> 0,∴ 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∵ y1 <y2 ,
∴ | 2n+3-1 | < | n-1-1 | ,即 | 2n+2 | < | n-2 | . ∴ 2n+2<2-n,
∴ n<0. 综上所述,-1<n<0.
21
参考答案与重难题解析·数学 13
二
轮
专
题
培
优
练
答
案
综合训练
1.
A 【解析】令 3x+19 = x2 +4x-1,整理得 x2 +x-20 = 0,解得
x1 = -5,x2 = 4,∴ 直线 y = 3x+19 与抛物线的交点的横坐标
为-5,4,∵ y= x2 +4x-1 = (x+2) 2 -5,∴ 抛物线开口向上,对
称轴为直线 x= -2,顶点为(-2,-5),把 y= -5 代入 y= 3x+
19,解得 x= -8,若 y1 = y2 = y3 ,x1 <x2 <x3 ,则-8<x1 <-5,x2 +
x3 = -4,∴ -12<x1 +x2 +x3 <-9.
2.
D
思维构建
“倍值点”都在直线 y= 2x 上,二次函数有两个“倍值点”,则
二次函数的图象与直线 y=2x 有两个交点.
【解析】易得点(k,2k)在直线 y= 2x 上,∵ 关于 x 的二次函
数 y= ( t+1)x2 +( t+2) x+s( s,t 为常数, t≠-1)总有两个不
同的倍值点,∴ 二次函数 y= ( t+1) x2 +( t+2) x+s( s,t 为常
数,t≠-1)的图象与直线 y = 2x 有两个交点,令( t+ 1) x2 +
( t+2)x+s= 2x,则( t+1) x2 +tx+s = 0,∴ Δ = t2 -4s( t+1) >0.
令 y′= t2 -4s( t+1)= t2 -4st-4s,∵ y′>0,∴ Δ′= ( -4s) 2 +16s
= 16s2 +16s<0,即 s( s+1)<0,解得-1<s<0.
3.
B
速解技巧
特殊值法:
观察 A,B,C,D 四个选项,发现 A,C 含 k= 0,B,D 中不含 k
= 0,∴ 令 k= 0,则 y= -x2 - 5
4
,∴ 此时函数图象与 x 轴无交
点,故排除 A,C.
∵ B 中含有 k= 1,D 中不含 k= 1,∴ 令 k=
1,则y= -x2 +x- 1
4
= -(x- 1
2
) 2,该函数图象与 x 轴有一交
点( 1
2
,0),故排除 D,则 B 选项正确.
4.
>;- 1
2
<m<1 【解析】∵ y = -x2 +4x-1 = -(x-2) 2 +3,∴ 二
次函数 y = -x2 + 4x- 1 图象的对称轴为直线 x = 2,开口向
下,∵ 0<x1 <1,x2 >4,∴ 2-x1 <x2 -2,即(x1 ,y1 )比(x2 ,y2 )离
对称轴的水平距离近,∴ y1 >y2 ;∵ m<x1 <m+1,m+1<x2 <m+
2,m+2<x3 <m+3,∴ x1 <x2 <x3 ,∵ 对于 m<x1 <m+1,m+1<x2
<m+2,m+ 2<x3 <m+ 3,存在 y1 <y3 <y2 ,∴ x1 < 2,x3 > 2,且
A(x1 ,y1 )离对称轴最远,B(x2 ,y2 )离对称轴最近,∴ 2-x1 >
x3 -2> | x2 -2 | ,∴ x1 +x3 <4,且 x2 +x3 >4,∵ 2m+2<x1 +x3 <2m
+4,2m+3<x2 +x3 <2m+5,∴ 2m+2<4,且 2m+5>4,解得-
1
2
<m<1.
5.
解:( 1)解法一:当 m = n 时,点( 1,m),( 3,n) 的纵坐标
相等,
由抛物线的对称性可得,抛物线的对称轴为x= 1
+3
2
= 2,
∴ t= 2,
∵ c= 2,∴ 抛物线与 y 轴交点的坐标为(0,2);
多解法
解法二:将点(1,m),(3,n)代入抛物线 y=ax2 +bx+c,
∴
m=a+b+c,
n= 9a+3b+c,{
∵ m=n,
∴ a+b+c= 9a+3b+c,整理,得 b= -4a,
∴ 抛物线的对称轴为直线 x= - b
2a
= --4a
2a
= 2,
∴ t= 2,
∵ c= 2,
∴ 抛物线与 y 轴交点的坐标为(0,2);
(2)∵ m<n<c,∴ a+b+c<9a+3b+c<c,
解得-4a<b<-3a,∴ 3a<-b<4a,
∴ 3a
2a
<- b
2a
<4a
2a
,即 3
2
<t<2;
由题意可知,点(x0 ,m)与点(1,m)关于 x= t 对称,
∴ t=
x0 +1
2
,
当 t= 3
2
时,x0 = 2;
当 t= 2 时,x0 = 3,
∴ x0 的取值范围为 2<x0 <3.
综上所述,t 的取值范围为 3
2
<t<2;x0 的取值范围为 2<x0<3.
6.
解:(1)由题意得
- b
2
= 1,
1-b+c= 0,
{ 解得 b= -2,c= -3,{
∴ 抛物线的函数表达式为 y= x2 -2x-3;
(2)∵ y= x2 -2x-3 = (x-1) 2 -4,
∴ 当 x= 1 时,ymin = -4≠-2,
∴ 当 m= 0 时,在自变量 x 的值满足 2≤x≤3 的情况下的
最小值不为-2;
令 y= -2,得 x2 -2x-3 = -2,
解得 x= 1+ 2或 x= 1- 2 ,
当抛物线向左平移 m 个单位长度时,
∵ 2≤1+ 2 ≤3,且当 2≤x≤3 时,y 随 x 的增大而增大,
∴ m= 1+ 2 -2 = 2 -1,
当抛物线向右平移 m 个单位长度时,m = 3 - ( 1 - 2 ) =
2+ 2 ,
综上所述,m= 2 -1 或 m= 2+ 2 .
7.
解:(1)当 a= 0 时,A(4,0),
把 O(0,0),A(4,0)分别代入 y= - 1
2
x2 +bx+c 得,
c= 0,
-8+4b+c= 0,{ ∴
b= 2,
c= 0,{
∴ y 关于 x 的函数表达式为 y= - 1
2
x2 +2x.
31
参考答案与重难题解析·数学14
二
轮
专
题
培
优
练
答
案
∵ y= - 1
2
x2 +2x= - 1
2
(x-2) 2 +2,
∴ 当 x= 2 时,y 有最大值,最大值为 2;
(2)在 0≤x≤4 范围内,y 存在最大值 10,
∵ 二次函数的图象经过原点 O 和点 A(4+a,0),
∴
c= 0,
- 1
2
×(4+a) 2 +b(4+a)+c= 0,{ ∴ b=
1
2
(4+a),
c= 0,
{
∴ y= - 1
2
x2 + 1
2
(4+a)x= - 1
2
(x-4
+a
2
) 2 +(4
+a) 2
8
.
∴ 抛物线 y= - 1
2
x2 + 1
2
(4+a)x 的对称轴为直线x=a
+4
2
.
①当a
+4
2
≥4,即 a≥4 时,
∴ 当 x= 4 时,y= - 1
2
x2 + 1
2
(4+a)x 取得最大值.
∴ - 1
2
×42 + 1
2
(4+a)×4 = 10,解得 a= 5.
∴ 当 a 的值为 5,x 的值为 4 时,y 取得最大值 10;
②当a
+4
2
<4,即 0<a<4 时,
∴ 当 x=a
+4
2
时,y= - 1
2
x2 + 1
2
(4+a)x 取得最大值.
∴ (4
+a) 2
8
= 10,解得 a= -4-4 5 (小于 0,舍去)或 a= -4+4
5 (大于 4,舍去),
综上所述,当 a 的值为 5,x 的值为 4 时,y 取得最大值 10.
8.
解:(1)①-2,(-1,0);【解法提示】∵ 二次函数 y = x2 +bx-
3 过点 A(3,0),∴ 9+3b-3 = 0. ∴ b = -2. ∴ 二次函数表达
式为 y= x2 -2x-3. 令 y= 0,∴ x2 -2x-3 = 0. 解得 x = -1 或 x
= 3,∴ B(-1,0) .
②由题意,令 y= x2 -2x-3 = 5,∴ x= 4 或 x= -2.
又∵ a= 1>0,∴ 二次函数图象开口向上,
∴ 当 0<y<5 时,满足题意的自变量有两部分,
∴ -2<x<-1 或 3<x<4;
(2)由题意,∵ 对于一切实数 x,若函数值 y>t 总成立,即 x2
+bx-3>t 恒成立,即 x2 +bx-3-t>0.
∵ y= x2 +bx-3-t 开口向上,
∴ Δ= b2 -4(-3-t)<0,∴ t<-b
2 +12
4
;
(3)由题意,二次函数图象上横坐标为 x = 1 与 x = 2 的两
点关于对称轴对称,
∴ 对称轴 x= - b
2
= 1+2
2
,∴ b= -3,
∴ 二次函数为 y= x2 -3x-3 = (x- 3
2
) 2 -21
4
,
∴ 当 x= 1 或 x= 2 时,y= -5,即此时 n= -5.
∵ m<y<-5 时,自变量 x 的取值范围是 1<x<2,
∴ m<-21
4
.
9.
解:存在整数 a,使图象 T与 x 轴的公共点中有整点,
当 a= - 1
2
时,函数表达式为 y= 12x+6,
令 y= 0,得 x= - 1
2
不符合题意;
当 a≠- 1
2
时,在 y= (4a+2)x2 +(9-6a)x-4a+4 中,令 y =
0,得 0 = (4a+2)x2 +(9-6a)x-4a+4,
解得 x= - 1
2
或 x= 4a
-4
2a+1
,
∵ x= 4a
-4
2a+1
= 2- 6
2a+1
,a 是整数,
∴ 当 2a+1 是 6 的因数时,4a
-4
2a+1
是整数,
∴ 2a+1 = -6 或 2a+1 = -3 或 2a+1 = -2 或 2a+1 = -1 或 2a
+1 = 1 或 2a+1 = 2 或 2a+1 = 3 或 2a+1 = 6,
解得 a= - 7
2
或 a= -2 或 a= - 3
2
或 a= -1 或 a= 0 或 a= 1
2
或 a= 1 或 a= 5
2
,
∵ a 是整数,
∴ a= -2 或 a= -1 或 a= 0 或 a= 1.
10.
题干话外音
题干:抛物线 y= -x2 +bx 的顶点横坐标比抛物线 y = -x2 +
2x 的顶点横坐标大 1.
提取信息: b
2
-1 = 1.
题干:点 A(x1,y1)在抛物线 y = -x
2 +2x 上,点 B(x1 +t,y1
+h)在抛物线 y= -x2 +bx 上.
提取信息:y1 = -x
2
1 +2x1,y1 +h= -(x1 +t)
2 +4(x1 +t) .
题干:h= 3t.
提取信息:要求 h 的值只需求出 t 的值即可.
题干:x1 = t-1.
提取信息:可消去式子中的参数 x1,使式子中只含 t.
解:(1)∵ 抛物线 y= -x2 +bx 的顶点横坐标为 b
2
,
y= -x2 +2x 的顶点横坐标为 1,
∴ b
2
-1 = 1,∴ b= 4;
(2)∵ 点 A(x1 ,y1 )在抛物线 y= -x
2 +2x 上,
∴ y1 = -x
2
1 +2x1 ,
∵ B(x1 +t,y1 +h)在抛物线 y= -x
2 +4x 上,
∴ y1 +h= -(x1 +t)
2 +4(x1 +t),
-x21 +2x1 +h= -(x1 +t)
2 +4(x1 +t),
∴ h= -t2 -2x1 t+2x1 +4t.
①∵ h= 3t,∴ 3t= -t2 -2x1 t+2x1 +4t,
∴ t( t+2x1 )= t+2x1 ,
∵ x1 ≥0,t>0,∴ t+2x1 >0,∴ t= 1,∴ h= 3;
②将 x1 = t-1 代入 h= -t
2 -2x1 t+2x1 +4t,
41
参考答案与重难题解析·数学 15
二
轮
专
题
培
优
练
答
案
∴ h= -3t2 +8t-2 = -3( t- 4
3
) 2 +10
3
,
∵ -3<0,
∴ 当 t= 4
3
,即 x1 =
1
3
时,h 取最大值10
3
.
11.
解:(1)由题意,∵ 二次函数为 y= x2 +bx+c,
∴ 抛物线的对称轴为直线 x= - b
2
= - 1
2
,
∴ b= 1,∴ 二次函数的表达式为 y= x2 +x+c.
又∵ 抛物线经过点 A(-2,5),∴ 4-2+c= 5,
∴ c= 3,∴ 二次函数的表达式为 y= x2 +x+3;
(2)由题意,∵ 点 B(1,7)向上平移 2 个单位长度,向左平
移 m 个单位长度(m>0),
∴ 平移后的点为(1-m,9) .
又∵ (1-m,9)在 y= x2 +x+3 的图象上,
∴ 9 = (1-m) 2 +(1-m)+3,
∴ m= 4 或 m= -1(舍去),∴ m= 4;
(3)由题意,当 n<- 1
2
时,
最大值与最小值的差为 5-[(n+ 1
2
) 2 +11
4
] = 9
4
,
解得 n1 =n2 = -
1
2
,不符合题意,舍去.
当- 1
2
≤n≤1
时,
最大值与最小值的差为 5-11
4
= 9
4
,符合题意.
当 n>1 时,最大值与最小值的差为(n+ 1
2
)2+11
4
-11
4
= 9
4
,
解得 n1 = 1
或 n2 = -2,不符合题意,舍去.
综上所述,n 的取值范围为-
1
2
≤n≤1.
专题六 曲线型(圆)几何综合题
突破设问 1 切线判定
例 1 证明:如解图,连接 OD,
例 1 题解图
∵ OD=OB,∴ ∠1 = ∠ODB,
∵ ∠A= 2∠1,∠DOC= 2∠1,
∴ ∠A= ∠DOC,
∵ ∠ABC= 90°,∴ ∠A+∠C= 90°,
∴ ∠DOC+∠C= 90°,
∴ ∠CDO= 90°.
∵ OD 是☉O 的半径,
∴ AC 是☉O 的切线.
例 2 题解图
例 2 证明:如解图,连接 OA,
∵ CD 是☉O 的直径,∴ ∠CAD= 90°,
∴ ∠C+∠D= 90°,
∵ OA=OD,∴ ∠OAD= ∠D,
∵ ∠BAD= ∠C,
∴ ∠OAB = ∠OAD + ∠BAD = ∠D + ∠C
= 90°,
∵ OA 是☉O 的半径,
∴ AB 是☉O 的切线.
例 3 题解图
例 3 证明:如解图,连接 OC,
∵ OA=OC,∴ ∠OAC= ∠OCA,
∵ AC 平分∠PAB,
∴ ∠PAC= ∠OAC,
∴ ∠PAC= ∠OCA,∴ OC∥AP,
∵ ∠P= 90°,∴ ∠PCO= 90°,
∵ OC 是☉O 的半径,
∴ PC 是☉O 的切线.
例 4 证明:如解图,连接 OA,
∵ 点 A 是 CD
(
的中点,
∴ OA⊥CD,
例 4 题解图
∵ AB∥CD,∴ OA⊥AB,
∵ OA 是☉O 的半径,
∴ AB 是☉O 的切线.
例 5 证明:如解图,连接 OC,
∵ AD 是☉O 的切线,∴ ∠DAO= 90°,
∵ OD⊥AC,
例 5 题解图
∴ OD 是 AC 的垂直平分线,
∴ AD=CD,
又∵ OA=OC,OD=OD,
∴ △AOD≌△COD(SSS),
∴ ∠OCD= ∠OAD= 90°,
∵ OC 是☉O 的半径,
∴ CD 是☉O 的切线.
突破设问 2 线段问题
例 1 2 3 【解析】如解图,连接 AC,则∠ACB = ∠CEB =
90°,∵ 点 C 为 AD
(
的中点,∴ ∠ABC = ∠EBC,∴ △ACB∽
△CEB,∴ AB
BC
=BC
BE
,∴ 4
BC
=BC
3
,∴ BC= 2 3 .
例 1 题解图
例 2 证明:∵ AB 平分∠DBC,
∴ ∠ABD= ∠ABC,∴ AD=AC,
∴ ∠ABC= ∠ACE,
又∵ ∠EAC= ∠CAB,
∴ △EAC∽△CAB,
51