内容正文:
数学
1
专题五 二次函数图象与性质的应用
突破设问1 交点问题
2
◆水平直线与一段抛物线的交点问题
例1 已知直线与抛物线的交点个数为 .
【点拨】数形结合法:联立 再根据根的判别式及图象
确定取值范围,注意要结合自变量的取值范围.
3
图象法:
a=0
请画出,2时直线 的图象
4
(1)当时, 的取值范围为_____________;
(2)当时, 的取值范围为_________________;
(3)当时, 的取值范围为( ) .
或
或
同学们!直线与抛物线的交点个数为0,1,2时, 的
取值范围是多少?可自行探究.
5
◆动线段与定抛物线的交点问题
例2 已知点在直线上,将点向右平移3个单位长度得到点 ,
设点的纵坐标为,线段与抛物线的交点个数为 .
【点拨】图象法:
6
(1)当时, 的取值范围为_____________;
(2)当时, 的取值范围为_________________;
(3)当时, 的取值范围为__________.
或
或
同学们!已知线段的长度为1,点, ,则抛物线
与线段 的交点情况可自行探究.
7
◆动抛物线与定线段的交点问题
例3 已知点,,探究抛物线与线段 的交
点情况.
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 的值.
8
(1)①点 在抛物线上:
当点在抛物线对称轴右侧时, 的值为____;
当点在抛物线对称轴左侧时, 的值为____;
②点 在抛物线上:
当点在抛物线对称轴右侧时, 的值为___;
当点在抛物线对称轴左侧时, 的值为___;
0
2
(2)当没有交点时, 的取值范围为___________
_______;
或
9
(3)当只有一个交点时, 的取值范围为________________________;
(4)当有2个交点时, 的取值范围为__________
__.
或
$$
数学
1
专题五 二次函数图象与性质的应用
突破设问2 含参最值问题
2
例1 已知二次函数为常数,且 ,当
时,函数有最小值2,则 的值是( )
A. 1 B. C. 1或 D. 1或
步骤1 确定二次函数图象的对称轴、开口方向
①已知二次函数,则抛物线对称轴为直线 ___;
②二次项系数为为常数,且 ,则抛物线开口方向________
(填“确定”或“不确定”).
1
不确定
√
3
步骤2 分类讨论与数形结合
例1题解图
4
①当时,抛物线开口向上,画出草图如解图①,当 时,函数有
最小值2,则,解得 ;
例1题解图
5
②当 时,抛物线开口向下,在解图②的坐标系中画出草图,并补全
剩余步骤
当时,函数有最小值2,则,解得
例1题解图②
.
6
例1题解图
7
步骤3 得出结论
故 的值为_______.
1或
8
例2 [2023贵州改编]已知抛物线 ,当
时,的值恒大于等于9.则 的取值范围为_______.
步骤1 确定二次函数图象的对称轴、开口方向
①已知抛物线 ,则抛物
线的开口______;
②抛物线的对称轴为直线 ___.
向下
. .
9
步骤2 分类讨论与数形结合
例2题解图
①如解图①,对称轴在自变量取值范围右侧,即,当时, 有
最小值,
,解得, ;
10
②如解图②,对称轴在自变量取值范围内,即,当时,
有最小值,
例2题解图
得, ;
请补全后面两种情况的过程及草图并计算出结果:
11
③
如解图③,对称轴在自变量取值范围内,即,当时, 有
最小值,得, ;
图③
;
12
例2题解图
④
如解图④,对称轴在自变量取值范围左侧,即,当时,
有最小值,,解得,
图④
.
14
例2题解图
15
步骤3 得出结论
则 的取值范围为_______.
16
例3 若抛物线经过点,,抛物线在,
之间的部分为图象(包括,两点),图象 上点的纵坐标的最大值与
最小值的差为1时, 的值为_______.
或7
步骤1 确定二次函数图象的对称轴、开口方向
①已知抛物线 ,则抛物线的开口______;
②抛物线的对称轴为_________________,顶点坐标为______;
向上
轴或直线
17
步骤2 分类讨论
抛物线经过点,, ,
.
①当点在轴(抛物线对称轴)左侧时,此时, 的
值随值的增大而减小, ,即
,解得 ;
18
②当点在轴上或轴右侧,点在轴左侧,且点
到轴的距离小于点到轴的距离时,此时 ,
,即,解得 (舍去);
请补全后面两种情况的过程并计算出结果:
③ _____________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________ ;
④ _____________________________________________________________
________________________________________________________________.
当点在轴右侧,点在轴左侧或轴上,且点到 轴的距离大于
等于点到轴的距离时,此时, ,即
,解得 (舍去)
当点在轴右侧时,此时, ,即
,解得
19
步骤3 得出结论则 的值为 _______.
或7
【注意】例2、例3本质上都是围绕对称轴进行分类讨论,解答完成后应检
查分类讨论是否完备,如例3针对进行分类讨论,每种情况下 的取值范
围分别为,,, ,做到了不重复
不遗漏.另外的值在哪边取等号均可,只要保证最终所有分类情况覆盖
的整个取值范围即可.
20
$$
数学
1
专题五 二次函数图象与性质的应用
突破设问3 大小比较
2
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<m></m>的值代入,求出对应的<m></m>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.
3
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
4
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
5
例1 多解法 [2024北京海淀区模拟]若点,, 在抛
物线上,则,, 的大小关系为_____________
(用“ ”连接).
6
【解析】解法一:将点,, 代入抛物线解析式
可得,, ,
.
多解法
解法二:根据题意可知抛物线的对称轴为直线,点 关于直线
对称的点的坐标为, 抛物线开口向上, 在对称轴左侧
随的增大而减小, .
解法三:的开口向上,且对称轴为直线 ,
, .
7
【思维构建】解法一:抛物线的解析式中仅含有一个参数,且,, 三
点的横坐标已知,将,, 三点的横坐标代入抛物线解析式中,可用含
的式子表示出,, ,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,且,, 三点的横坐标已知,
点,在对称轴的左侧,点在对称轴的右侧,可求出点 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,, 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.
8
例2 [2024广西梧州模拟]已知抛物线经过 ,
两点,若,分别位于抛物线对称轴的两侧,且 ,则
的取值范围是( )
A. B. C. D.
√
9
【解析】,B分别位于抛物线对称轴的两侧, 或
, ,由题意得,抛物线的对称轴是直线
, 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, ,即
,.综上所述, .
【思维构建】已知抛物线开口向上,且 ,则点B到对称轴的距离大
于点A到对称轴的距离.
10
综合训练
1.[2023十堰]已知点在直线上,点 ,
在抛物线上,若, ,则
的取值范围是( )
A. B.
C. D.
√
11
【解析】令,整理得 ,解得
,, 直线与抛物线的交点的横坐标为 ,
4,, 抛物线开口向上,对称轴为直
线,顶点为,把代入,解得 ,
若,,则, ,
.
12
2.[2023岳阳]若一个点的坐标满足 ,我们将这样的点定义为“倍值
点”.若关于的二次函数, 为常数,
总有两个不同的倍值点,则 的取值范围是( )
A. B. C. D.
√
13
【解析】思维构建
“倍值点”都在直线 上,二次函数有两个“倍值点”,则二次函数
的图象与直线 有两个交点.
易得点在直线上, 关于 的二次函数
,为常数, 总有两个不同的倍值
点, 二次函数,为常数, 的图
象与直线有两个交点,令 ,则
, .令
14
,,
,即 ,解得
.
3.[2023南充]抛物线与轴的一个交点为 ,若
,则实数 的取值范围是( )
A. B. 或
C. D. 或
√
16
【解析】速解技巧
特殊值法:
观察A,B,C,D四个选项,发现A,C含,B,D中不含, 令
,则, 此时函数图象与轴无交点,故排除A,C.
中含有,D中不含, 令 ,则
,该函数图象与轴有一交点 ,故排除D,
则B选项正确.
17
4.[2024成都]在平面直角坐标系中,,, 是
二次函数图象上三点.若,,则 ___
(填“ ”或“ ”);若对于, ,
,存在,则 的取值范围是____________.
18
【解析】, 二次函数
图象的对称轴为直线,开口向下, ,
,,即比 离对称轴的水平距离
近,;, ,
,, 对于 ,
,,存在 ,
,,且离对称轴最远, 离对称轴最近,
,,且 ,
, ,
,且,解得 .
19
5.[2022北京]在平面直角坐标系中,点, 在抛物线
上,设抛物线的对称轴为直线 .
(1)多解法 当,时,求抛物线与轴交点的坐标及 的值;
20
解:解法一:当时,点, 的纵坐标相等,
由抛物线的对称性可得,抛物线的对称轴为 ,
,
, 抛物线与轴交点的坐标为 ;
21
多解法
解法二:将点,代入抛物线 ,
,
,整理,得 ,
抛物线的对称轴为直线 ,
,
,
抛物线与轴交点的坐标为 ;
22
(2)点在抛物线上.若,求的取值范围及 的
取值范围.
23
【答案】, ,
解得, ,
,即 ;
由题意可知,点与点关于 对称,
,
当时, ;
当时, ,
的取值范围为 .
综上所述,的取值范围为;的取值范围为 .
24
第6题图
6.已知抛物线的对称轴为直线 ,
与轴交于点 .
(1)求抛物线的函数表达式;
解:由题意得解得
抛物线的函数表达式为 ;
25
(2)若把抛物线沿轴平移个单位长度,在自变量的值满足
的情况下,与其对应的函数值的最小值为,求 的值.
第6题图
26
第6题图
【答案】 ,
当时, ,
当时,在自变量的值满足 的情况下
的最小值不为 ;
令,得 ,
解得或 ,
当抛物线向左平移 个单位长度时,
27
,且当时,随 的增大而增
大, ,
当抛物线向右平移 个单位长度时,
,
综上所述,或 .
第6题图
7.[2024云南昆明模拟]在平面直角坐标系 中,已知二次函数
的图象经过坐标原点和点,其中 .
(1)当时,求关于的函数表达式,并求出当为何值时, 有最大
值,最大值是多少?
29
解:当时, ,
把,分别代入 得,
关于的函数表达式为 .
,
当时, 有最大值,最大值为2;
30
(2)当时,在范围内, 是否存在最大值10?若存在,求
出相应的和 的值;若不存在,请说明理由.
【答案】在范围内, 存在最大值10,
二次函数的图象经过原点和点 ,
.
抛物线的对称轴为直线 .
31
①当,即 时,
当时, 取得最大值.
,解得 .
当的值为5,的值为4时, 取得最大值10;
32
②当,即 时,
当时, 取得最大值.
,解得(小于0,舍去)或
(大于4,舍去),
综上所述,当的值为5,的值为4时, 取得最大值10.
33
8.[2023淮安]已知二次函数为常数 .
(1)该函数图象与轴交于,两点,若点的坐标为 ,
①的值是____,点 的坐标是__________;
;
【解法提示】二次函数过点 ,
二次函数表达式为 .令
,.解得或, .
34
②当时,借助图象,求自变量 的取值范围;
解:由题意,令,或 .
又, 二次函数图象开口向上,
当 时,满足题意的自变量有两部分,
或 ;
35
(2)对于一切实数,若函数值总成立,求 的取值范围
(用含 的式子表示);
【答案】由题意, 对于一切实数,若函数值 总成立,即
恒成立,即 .
开口向上,
, ;
36
(3)当时其中,为实数,,自变量 的取值范围是
,求与的值及 的取值范围.
【答案】由题意,二次函数图象上横坐标为与 的两点关于对称
轴对称,
对称轴, ,
二次函数为 ,
当或时,,即此时 .
时,自变量的取值范围是 ,
.
37
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
(实数为常数)的图象为图象.是否存在整数,使图象与 轴的公共点
中有整点?若存在,求所有整数 的值;若不存在,请说明理由.
38
解:存在整数,使图象与 轴的公共点中有整点,
当时,函数表达式为 ,
令,得 不符合题意;
当时,在中,令 ,得
,
解得或 ,
39
, 是整数,
当是6的因数时, 是整数,
或或或 或
或或或 ,
解得或或或或或或或 ,
是整数,
或或或 .
10.[2024安徽]已知抛物线为常数 的顶点横坐标比抛物线
的顶点横坐标大1.
【解析】题干话外音
题干:抛物线的顶点横坐标比抛物线 的顶点横
坐标大1.
提取信息: .
题干:点在抛物线上,点 在抛物
线 上.
41
提取信息:, .
题干: .
提取信息:要求的值只需求出 的值即可.
题干: .
提取信息:可消去式子中的参数,使式子中只含 .
(1)求 的值;
解: 抛物线的顶点横坐标为 ,
的顶点横坐标为1,
, ;
43
(2)点在抛物线上,点 在抛物线
上.
【答案】 点在抛物线 上,
,
在抛物线 上,
,
,
.
44
①若,且,,求 的值;
【答案】, ,
,
,,,, ;
②若,求 的最大值.
【答案】将代入 ,
,
,
当,即时,取最大值 .
45
11.[2024浙江]已知二次函数,为常数 的图象经过点
,对称轴为直线 .
(1)求二次函数的表达式;
解:由题意, 二次函数为 ,
抛物线的对称轴为直线 ,
, 二次函数的表达式为 .
又 抛物线经过点, ,
, 二次函数的表达式为 ;
46
(2)若点向上平移2个单位长度,向左平移 个单位长度后,
恰好落在的图象上,求 的值;
【答案】由题意, 点向上平移2个单位长度,向左平移 个单位
长度 ,
平移后的点为 .
又在 的图象上,
,
或(舍去), ;
47
(3)当时,二次函数 的最大值与最小值的差
为,求 的取值范围.
48
【答案】由题意,当 时,
最大值与最小值的差为 ,
解得 ,不符合题意,舍去.
当 时,
最大值与最小值的差为 ,符合题意.
当时,最大值与最小值的差为 ,
解得或 ,不符合题意,舍去.
综上所述,的取值范围为 .
49
$$