内容正文:
22.2二次函数与一元二次方程 暑期预习讲义
思维导图
知识梳理
一、二次函数与一元二次方程的联系
知识点1:二次函数 ( ) 的图象(抛物线)与 x 轴交点的横坐标,就是一元二次方程 ( ) 的实数根。
(1)当抛物线与 x 轴有两个交点时,方程有两个不相等的实数根。
(2)当抛物线与 x 轴有一个交点时,方程有两个相等的实数根。
(3)当抛物线与 x 轴没有交点时,方程没有实数根。
易错点提示:
1.混淆“交点的横坐标”与“交点坐标”。交点坐标是 ( , 0 ),而方程的根是 的值。
2.忽略“实数根”这个前提,二次函数图象与 x 轴的交点对应的是方程的“实数”根。
3.理解“数”与“形”的对应:方程的根是“数”,函数图象与 x 轴的交点是“形”。
二、二次函数图象与x轴交点个数的判断 (判别式的应用)
知识点2:对于二次函数 ( ),其对应的一元二次方程为 ( ),判别式 。
(1)当 时,方程有两个不相等的实数根 ,抛物线与 x 轴有两个不同的交点 和 。
(2)当 时,方程有两个相等的实数根 ,抛物线与 x 轴有一个交点(也称为相切),这个交点就是抛物线的顶点 。
(3)当 时,方程没有实数根,抛物线与 x 轴没有交点。
易错点提示:
1.记混判别式 的符号与交点个数的关系。特别是 时,是“一个交点”而非“没有交点”或“两个相同的交点”(虽然方程是两个等根,但图象上表现为一个点)。
2.忘记判别式的公式 ,或在计算时出错(特别是符号问题)。
3.当抛物线与 x 轴只有一个交点时,这个点既是交点也是抛物线的顶点,这一点容易忽略。
三、利用二次函数的图象求一元二次方程的近似解
知识点3:如果一元二次方程 不容易用公式法或因式分解法求解,可以通过画出对应的二次函数 的图象,观察图象与 x 轴交点的横坐标,得到方程的近似解。
步骤通常为:列表、描点、连线画出函数图象;观察图象与 x 轴交点的大致位置;通过取更精确的 x 值代入函数,逼近得到更精确的近似解。
易错点提示:
1.画图不够准确,导致得到的近似解误差过大。
2.不能准确判断交点的大致区间。
3.忽略“近似解”的含义,试图追求绝对精确,或认为图象法能得到精确解。
四、二次函数 与 y 轴的交点
知识点4:二次函数 的图象与 y 轴的交点坐标是 。这是因为当 时,。
易错点提示:求与 y 轴交点时,错把 代入后计算错误,或误以为是 。与 y 轴交点的横坐标一定是 0。
五、利用二次函数解决与一元二次方程相关的简单问题
知识点5:结合二次函数的图象和性质(如开口方向、顶点坐标、增减性等),可以解决与一元二次方程根的分布、比较函数值大小等相关的简单问题。
例如,已知二次函数图象的某些信息,判断对应的一元二次方程根的情况;或已知方程根的情况,确定二次函数中待定系数的取值范围(初步)。
易错点提示:
1.不能将二次函数的性质与方程根的情况有效联系起来,缺乏数形结合的思想。
2.在根据根的情况确定参数范围时,容易忽略二次项系数 这个前提条件(虽然本节主要讨论联系,但在综合问题中这是必要的)。
巩固练习
一、选择题
1.下表是一组二次函数的自变量x与函数值y的对应值:
1
1.1
1.2
1.3
1.4
-1
-0.49
0.04
0.59
1.16
那么方程的一个近似根是( )
A.1 B.1.1 C.1.2 D.1.3
2.二次函数(,为常数)的图象如图,有实数根的条件是( )
A. B. C. D.
3.如表是代数式的值的情况,根据表格中的数据,可知方程的根是( )
……
……
……
……
A., B.,
C., D.,
4.小华同学根据学习二次函数的经验,用描点法画出了函数的图象.由图象可知,方程的实数根有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
5.根据下表列出的函数的几组与的对应值,判断方程一个解的范围是( )
A. B.
C. D.
6.已知抛物线()与x轴的正、负半轴各有一个交点,则a的取值范围为( )
A. B.
C.或 D.
7.已知抛物线的对称轴为直线,与轴的一个交点的坐标为,其部分图象如图所示,下列结论:①;②;③方程的两个根是,;④当时,的取值范围是.其中结论正确的个数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
8.在平面直角坐标系中,若点满足,则称点P为“二倍点”,像点、、…,均为“二倍点”,若抛物线上有且只有一个“二倍点”,则该抛物线的顶点坐标为( )
A. B. C. D.
二、填空题
9.若抛物线(是常数)与轴没有交点,则的取值范围是 .
10.已知二次函数的部分图象如图,由其图象可知关于x的一元二次方程的两根分别为 .
11.如图,抛物线与直线的两个交点坐标分别为,则方程较小的根是 .
12.将二次函数的图象在x轴上方的部分沿x轴翻折后,所得新函数的图象如图所示.当直线与新函数的图象恰有3个公共点时,b的值为 .
13.已知抛物线(,,是常数,)
①若抛物线的顶点在第二象限,且,,则当时,随的增大而增大;
②若抛物线开口向下,顶点在第二象限,且,对称轴是,方程有整数根,则对应的值有个;
③若对任意实数都有,则;
④若,在抛物线上,则当时,.
上述结论中,一定正确的是 .
三、解答题
14.已知抛物线的对称轴是直线,
(1)求证:;
(2)若关于x的方程,有一个根为5,求方程的另一个根.
15.抛物线y=与y轴交于(0,3)点.
(1)求出m的值并在给出的直角坐标系中画出这条抛物线;
(2)根据图像回答下列问题:
①方程的根是多少?
②x取什么值时, ?
16.我们规定:在直角坐标系中,若一个点的横坐标与纵坐标互为相反数,则这个点叫做“点”.如就是“点”.
(1)任意写一个二次函数,使它的图象上存在“点”.
(2)已知二次函数.
①求证:该函数图象上一定存在两个“点”.
②若这两个“点”的横坐标分别是,且,求的取值范围.
17.如图,抛物线与x轴交于,两点,与y轴交于点C,P是抛物线上的任意一点(不与点C重合),点P的横坐标为m,抛物线上点C与点P之间的部分(包含端点)记为图象G.
(1)求抛物线的解析式;
(2)当点P到x轴的距离为8时,求m的值;
(3)当图象G的最大值与最小值的差为4时,求m的取值范围.
参考答案
1.C
2.A
3.D
4.C
5.C
6.B
7.C
8.A
9.
10.
11.
12.或
13.②④
14.(1)证明:∵抛物线的对称轴是直线,
∴,∴
(2)解:∵关于x的方程有一个根为5,
∴抛物线与x轴的一个交点坐标为,
∵抛物线的对称轴是直线,
∴抛物线与x轴的另一个交点坐标为,
∴关于x的方程,另一个根为-1
15.(1)∵与y轴交于点(0,3)
∴
∴抛物线的表达式为:.
∴顶点(1,4),
列表:
x
…
-1
0
1
2
3
…
y
…
0
3
4
3
0
…
描点、连线可得如图所示抛物线.
(2)①由图象可知,抛物线与x轴交点为(-1,0),(3,0),
∴方程的解为.
②由图象可知,
16.(1)解:(答案不唯一)
(2)解:①由“M点”定义知,“M点”的坐标为(x,-x),
将(x,-x),代入y=x2-mx-3,
得,则,
,
∴此方程存在两个不相等的实数根,
∴该函数图象上一定存在两个“点”;
②∵这两个“点”的横坐标分别是,
是的解,
函数图象与轴相交于点,,
该函数图象开口向上,且,
当时,即,
.
17.(1)解:抛物线与轴交于,两点,
∴,
解得:,
抛物线的解析式为;
(2)解:点的横坐标为,点P是抛物线上的任意一点,
,
∵点P到x轴的距离为8,
∴或,
当时,整理得,
解得:或;
当时,整理得,
解得:或;
综上可得, 当点P到x轴的距离为8时, m的值为或或或;
(3)解:抛物线的解析式为,与轴交于点;
∴x=0,y=0+0+5=5,
,
图象的最大值与最小值的差为4,
①当点在点上方时,
,且,
,
解得或0(舍去),
,
②当点在点下方时,
此时点在点左侧,不满足题意,
点在点右侧,
,
解得或(舍去),
综上所述,的取值范围是或.
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