内容正文:
22.2 二次函数与一元二次方程同步教学讲义
(知识总结梳理+重难点题型精讲+变式训练巩固)
知识点一:小数的加法
知识点01:二次函数与一元二次方程的关系
1.二次函数 y = ax2 + bx + c 的图象与 x 轴的公共点与一元二次方程 ax2 + bx + c = 0 的根的关系
2.根的判别式(Δ)与图像关系
Δ > 0:方程有两个不等实数根 ⇨ 抛物线与 x 轴有两个交点。
Δ = 0:方程有两个相等实数根 ⇨ 抛物线与 x 轴有一个交点(顶点在轴上)。
Δ < 0:方程无实数根 ⇨ 抛物线与 x 轴无交点。
知识点02:利用二次函数的图象求一元二次方程的近似解
画出二次函数 y = ax2 + bx + c的图像,观察抛物线与 x 轴交点的横坐标(可通过刻度估计)。
注意:图像法得到的根是近似值,精确解需用公式法。
知识点03:知识总结
题型1: 二次函数与坐标轴交点问题
【例1】抛物线与坐标轴的交点个数为( )
A.无交点 B.1个 C.2个 D.3个
【练1】如图,抛物线的对称轴是,关于x的方程的一个根为,则另一个根为( )
A. B. C. D.0
题型2: 二次函数与y轴交点问题
【例1】抛物线与y轴的交点坐标是( )
A. B. C. D.
【练1】抛物线 与y轴的交点纵坐标为( )
A. B. C. D.
题型3: 二次函数图象与方程的关系
【例1】已知二次函数的部分图象如图,由图象可知关于x的一元二次方程的两个根分别是和( )
A. B.
C. D.
【练1】抛物线的对称轴为直线,部分图像如图所示,下列判断中:①;②方程的两个根是,;③当时,y的值随x增大而增大;其中正确的判断是( )
A.①②③ B.①③ C.②③ D.①②
题型4: 二次函数图象与不等式
【例1】如图是二次函数的部分图象,由图象可知不等式的解集是( )
A. B.
C.且 D.或
【练1】二次函数的图象如图所示,则关于的不等式的解集是( )
A. B. C. D.或
一、单选题
1.若一元二次方程无实数根,则抛物线的图象位于( )
A.第一、二、三象限 B.x轴上方
C.x轴下方 D.第二、三、四象限
2.已知二次函数,当时,自变量x的取值范围是( )
A. B.
C.或 D.或
3.函数的图象与x轴有交点,则k的取值范围是( )
A.且 B.且 C. D.
4.二次函数的函数值是8,那么对应的x的值是( )
A.3 B.5 C.和5 D.3和
5.根据下列表格中的对应值:判断方程(,、、为常数)一个解的范围最可能是( )
A. B. C. D.
6.在同一坐标系中,一次函数与二次函数的图象可能是( )
A. B.
C. D.
7.若二次函数的图象与直线相交于点,和,,则的值是( )
A.1 B.0 C. D.
8.在同一平面直角坐标系中,抛物线与直线的图象如图所示,那么不等式的解集是( )
A. B. C. D.或
二、填空题
9.如图,已知抛物线与直线交于点O、,与x轴交于点.若,则x的取值范围是 .
10.若平行于x轴的直线与抛物线的一个交点的坐标为,则另一个交点的坐标为 .
11.抛物线与x轴的交点坐标为 ,与y轴的交点坐标为 .
12.如图,抛物线与直线的两个交点坐标分别为,,则关于的方程的解为 .
13.已知二次函数的部分图象如图所示,则关于x的一元二次方程的解为 .
14.抛物线交x轴于A,B两点,则长是 .
15.如图,抛物线与直线交于A,B两点,则方程的解为 .
16.如果一元二次方程的两个根是和1,那么二次函数的图象的对称轴是 .
三、解答题
17.已知函数.
(1)画出这个函数的图象;
(2)观察图象,当取哪些值时,函数值为?
18.如图,二次函数的图象经过点且与轴交于点,点和点关于该二次函数图象的对称轴直线对称,一次函数的图象经过点及点.
(1)求二次函数与一次函数的解析式;
(2)根据图象,直接写出不等式的解集.
19.如图,已知抛物线经过点.
(1)求出此抛物线的顶点坐标;
(2)当时,直接写出的取值范围.
20.如图,抛物线与x轴交于A、B两点(点A在点B左侧),与y轴交于 C.
(1)求点A、点C的坐标:
(2)作轴交抛物线于D,连接,,求的面积
21.已知抛物线经过点和点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)求抛物线与x轴的交点A,B的坐标;
(3)求的面积.
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22.2 二次函数与一元二次方程同步教学讲义
(知识总结梳理+重难点题型精讲+变式训练巩固)
知识点一:小数的加法
知识点01:二次函数与一元二次方程的关系
1.二次函数 y = ax2 + bx + c 的图象与 x 轴的公共点与一元二次方程 ax2 + bx + c = 0 的根的关系
2.根的判别式(Δ)与图像关系
Δ > 0:方程有两个不等实数根 ⇨ 抛物线与 x 轴有两个交点。
Δ = 0:方程有两个相等实数根 ⇨ 抛物线与 x 轴有一个交点(顶点在轴上)。
Δ < 0:方程无实数根 ⇨ 抛物线与 x 轴无交点。
知识点02:利用二次函数的图象求一元二次方程的近似解
画出二次函数 y = ax2 + bx + c的图像,观察抛物线与 x 轴交点的横坐标(可通过刻度估计)。
注意:图像法得到的根是近似值,精确解需用公式法。
知识点03:知识总结
题型1: 二次函数与坐标轴交点问题
【例1】抛物线与坐标轴的交点个数为( )
A.无交点 B.1个 C.2个 D.3个
【答案】C
【分析】先求出时,的值,再求出时,的值,由此即可得出交点个数.
【详解】解:对于抛物线,
当时,,即与轴的交点为,有1个,
当时,,
解得,即与轴的交点为,有1个,
综上,此抛物线与坐标轴的交点个数为2个,
故选:C.
【点睛】本题考查了二次函数与坐标轴的交点问题,熟练掌握二次函数的图象与性质是解题关键.
【练1】如图,抛物线的对称轴是,关于x的方程的一个根为,则另一个根为( )
A. B. C. D.0
【答案】C
【分析】利用抛物线的对称轴是,求出,设的另一根为m,利用根与系数的关系可得:,即可求出m.
【详解】解:∵抛物线的对称轴是,
∴,即,
设的另一根为m,
利用根与系数的关系可得:,
∴.
故选:C
【点睛】本题考查了抛物线与x轴的交点:把求二次函数与x轴的交点坐标问题转化为解关于x的一元二次方程.也考查了根与系数的关系和二次函数的性质.
题型2: 二次函数与y轴交点问题
【例1】抛物线与y轴的交点坐标是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】依据题意,将代入解析式即可得解.
【详解】解:由题意,将代入函数解析式,得,
抛物线与y轴的交点坐标是,
故选:.
【点睛】本题主要考查了二次函数与轴的交点,解题时要熟练掌握并理解坐标特点是关键.
【练1】抛物线 与y轴的交点纵坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】令,直接求出抛物线与y轴的交点纵坐标.
【详解】解:当时,,所以,抛物线与y轴的交点纵坐标为.
故选:C.
【点睛】本题考查了二次函数图象与y轴的交点,掌握y轴上点的坐标特点是解题的关键.
题型3: 二次函数图象与方程的关系
【例1】已知二次函数的部分图象如图,由图象可知关于x的一元二次方程的两个根分别是和( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】本题主要考查了二次函数图像和性质,二次函数与一元二次方程的关系,先求出对称轴,再根据二次函数与一元二次方程的关系得出答案即可.
【详解】二次函数的图象的对称轴是直线.
由与对应的点关于对称轴对称,
所以,
即,
解得.
故选:D.
【练1】抛物线的对称轴为直线,部分图像如图所示,下列判断中:①;②方程的两个根是,;③当时,y的值随x增大而增大;其中正确的判断是( )
A.①②③ B.①③ C.②③ D.①②
【答案】A
【分析】本题考查二次函数图象与系数的关系,二次函数与一元二次方程的关系,二次函数图象上的点的特征,解题的关键是灵活运用数形结合思想.根据抛物线的开口方向,对称轴,抛物线与x轴的交点情况,二次函数图象上点的坐标特征逐项判断即可.
【详解】解:图象开口向上,
,
对称轴为直线,
,
,
,①正确;
由图象可知,抛物线与x轴的一个交点为,对称轴为直线,
抛物线与x轴的另一个交点为,
∴方程的两个根是,;故②正确;
∵抛物线的对称轴为直线,开口向上,
∴当时,y的值随x增大而增大;
∴当时,y的值随x增大而增大;
故③正确,
综上可知,正确的有①②③.
故选:A.
题型4: 二次函数图象与不等式
【例1】如图是二次函数的部分图象,由图象可知不等式的解集是( )
A. B.
C.且 D.或
【答案】A
【分析】本题考查了二次函数与不等式、二次函数的对称性,先利用抛物线的对称性求出与x轴的另一个交点坐标,然后写出抛物线在x轴上方部分的x的取值范围即可.
【详解】解:由图可知,抛物线的对称轴为直线,与x轴的一个交点为,
∴抛物线与x轴的另一个交点坐标为,
∴不等式的解集是.
故选:A.
【练1】二次函数的图象如图所示,则关于的不等式的解集是( )
A. B. C. D.或
【答案】D
【分析】根据二次函数的图象与x轴的交点坐标求解即可.
【详解】∵二次函数与x轴交于点,
二次函数开口向上,
∴关于的不等式的解集是或.
故选:D.
【点睛】此题主要考查了二次函数与一元二次不等式之间的联系:根据当时,利用图象得出不等式解集是解题关键.
一、单选题
1.若一元二次方程无实数根,则抛物线的图象位于( )
A.第一、二、三象限 B.x轴上方
C.x轴下方 D.第二、三、四象限
【答案】C
【分析】由一元二次方程无实根可知判别式小于0,结合抛物线开口方向、与x轴的位置关系判断.
【详解】解:∵原方程无实根,
∴判别式.
∴抛物线的图象开口向下,且与x轴无交点,
∴抛物线的图象位于x轴下方.
故选:C.
2.已知二次函数,当时,自变量x的取值范围是( )
A. B.
C.或 D.或
【答案】C
【分析】根据题目中的函数解析式和二次函数的性质,可以计算出当时,函数值的取值范围.
【详解】
∴该函数图象开口向上,对称轴是直线,当时,随的增大而减小,当时,随的增大而增大
∴当时,;当时,
∴当时,自变量的取值范围是或
故答案选C
3.函数的图象与x轴有交点,则k的取值范围是( )
A.且 B.且 C. D.
【答案】C
【分析】本题主要考查了二次函数和一次函数与x轴的交点问题,当时,此时原函数为一次函数,与x轴的交点坐标为,符合题意;当时,原函数为二次函数,此时原函数与x轴有交点即对应的一元二次方程有实数根,据此利用判别式求解即可.
【详解】解;当时,,在中,当时,,即此时函数与x轴的交点坐标为;
当时,
∵函数的图象与x轴有交点,
∴,
∴且;
综上所述,,
故选:C.
4.二次函数的函数值是8,那么对应的x的值是( )
A.3 B.5 C.和5 D.3和
【答案】D
【分析】本题考查了求二次函数的自变量,因式分解法解一元二次方程.熟练掌握求二次函数的自变量,因式分解法解一元二次方程是解题的关键.
由题意得,然后利用因式分解法解一元二次方程即可.
【详解】解:由题意得,,
,
,
解得,或,
故选:D.
5.根据下列表格中的对应值:判断方程(,、、为常数)一个解的范围最可能是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了估算一元二次方程的近似解,用列举法估算一元二次方程的近似解即可,熟练掌握知识点的应用是解题的关键.
【详解】解:根据表格可知,当时,;当时,,
∴ 当时,一个解的范围是,
故选:.
6.在同一坐标系中,一次函数与二次函数的图象可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】本题考查一次函数与二次函数的图象问题,求出交点坐标是解题的关键.先求出一次函数与轴交点排除A和D,再求出一次函数与二次函数的交点坐标排除B,最后得到正确答案.
【详解】解:令解得:
一次函数与轴交点为,
排除A和D,
令,解得,
二次函数与轴交点为和,
一次函数与二次函数的交点为,
排除B,
故选:C.
7.若二次函数的图象与直线相交于点,和,,则的值是( )
A.1 B.0 C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了二次函数图象上点的坐标特征,掌握已知函数值求自变量的值是解题的关键.把代入得出的值,即和,再相加即可.
【详解】解:把代入得,
,
即,,
,
故选:B.
8.在同一平面直角坐标系中,抛物线与直线的图象如图所示,那么不等式的解集是( )
A. B. C. D.或
【答案】B
【分析】本题考查图像法求一元二次不等式的解集,找到抛物线在直线上方时的自变量的范围即可.
【详解】解:由图象可知,当时,抛物线在直线上方,
∴不等式的解集是;
故选B.
二、填空题
9.如图,已知抛物线与直线交于点O、,与x轴交于点.若,则x的取值范围是 .
【答案】
【分析】本题考查了二次函数与不等式的关系.
由二次函数的图象与正比例函数的图象交于点,与x轴交于点,然后观察图象,即可求得答案.
【详解】解:由图象可知,已知二次函数的图象与正比例函数的图象交于点与坐标原点,
当时,的图象在下方,因此;
由与轴交于点,可知当时,;
∴当时,.
故答案为:.
10.若平行于x轴的直线与抛物线的一个交点的坐标为,则另一个交点的坐标为 .
【答案】
【分析】此题考查了二次函数的对称性,解题的关键是求出对称轴为直线.先求得抛物线的对称轴,然后根据抛物线的对称性即可求得.
【详解】解:抛物线的对称轴为直线,平行于x轴的直线与抛物线的一个交点的坐标为,
另一个交点的坐标为,即,
故答案为:.
11.抛物线与x轴的交点坐标为 ,与y轴的交点坐标为 .
【答案】
【分析】本题主要考查了抛物线与坐标轴的交点问题,当时,即可求出抛物线与x轴的交点坐标,当时,即可求出抛物线与y轴的交点坐标.
【详解】解:当,则,即,
解得:,,
则抛物线与x轴的交点坐标为.
当时,,
则抛物线与y轴的交点坐标为,
故答案为:;
12.如图,抛物线与直线的两个交点坐标分别为,,则关于的方程的解为 .
【答案】,
【分析】本题考查抛物线与一次函数的交点、一元二次方程等知识,解题的关键是灵活运用所学知识,学会利用图象法解决实际问题,利用图象法即可解决问题,方程的解就是两个函数图象的交点的横坐标.
【详解】解:由图象可知,关于x的方程的解,就是抛物线与直线的两个交点坐标分别为,的横坐标,
即,.
故答案为:,.
13.已知二次函数的部分图象如图所示,则关于x的一元二次方程的解为 .
【答案】,
【分析】本题考查二次函数的图象性质,二次函数与一元二次方程的关系,由图知,抛物线与x轴交于,代入求出m的值,再解方程即可.
【详解】解:由图知,抛物线与x轴交于点,
将代入,得,
∴,
∴原方程为,
解得:,.
故答案为:,.
14.抛物线交x轴于A,B两点,则长是 .
【答案】6
【分析】本题考查抛物线与x轴的交点,以及数轴上两点间的距离,解题的关键是明确抛物线与x轴相交时,.根据抛物线与x轴分别交于A、B两点,令求得点A、B的坐标,从而可以求得的长.
【详解】解:∵,
∴时,,
解得,,.
∵抛物线与x轴分别交于A、B两点,
∴点A的坐标为,点B的坐标为,
∴的长为:.
故答案为:6.
15.如图,抛物线与直线交于A,B两点,则方程的解为 .
【答案】,
【分析】本题考查的是利用函数图象解一元二次方程,直接根据图象交点的横坐标可得答案.
【详解】解:∵A,B两点的横坐标为,,
∴方程的解为,,
故答案为:,.
16.如果一元二次方程的两个根是和1,那么二次函数的图象的对称轴是 .
【答案】直线
【分析】本题考查了二次函数与一元二次方程的关系,对于二次函数,当时求得的自变量的值,也就是二次函数图象与轴的交点横坐标,就是对应的一元二次方程的解,据此即可求解.
【详解】解:由题意得:二次函数轴的交点为:,
∴二次函数的图象的对称轴是:直线
故答案为:直线
三、解答题
17.已知函数.
(1)画出这个函数的图象;
(2)观察图象,当取哪些值时,函数值为?
【答案】(1)见解析
(2)当或3时,函数值为
【分析】本题主要考查了画函数二次函数图象,二次函数的性质:
(1)根据题意,列表,然后画出函数图象,即可;
(2)直接观察图象,即可.
【详解】(1)解:根据题意,列表如下:
x
……
0
1
2
3
4
……
y
……
3
0
0
3
……
画出函数图象,如下图:
(2)解:观察图象得:当或3时,函数值为.
18.如图,二次函数的图象经过点且与轴交于点,点和点关于该二次函数图象的对称轴直线对称,一次函数的图象经过点及点.
(1)求二次函数与一次函数的解析式;
(2)根据图象,直接写出不等式的解集.
【答案】(1),
(2)或
【分析】本题考查了用待定系数法求二次函数的解析式以及二次函数的性质.
(1)先将点代入,再将对称轴直线代入公式即可得出和的值,根据点的对称性确定点坐标,然后根据待定系数法求出一次函数解析式;
(2)根据图象和、的交点坐标可直接求出的解集.
【详解】(1)解:二次函数的图象经过点,
,
二次函数图象的对称轴直线,
,
,,
二次函数的解析式为;
,
点和点关于该二次函数图象的对称轴直线对称,
,
设一次函数代解析式为,
,
,
一次函数的解析式为;
(2)解:由图象可得,不等式的解集或.
19.如图,已知抛物线经过点.
(1)求出此抛物线的顶点坐标;
(2)当时,直接写出的取值范围.
【答案】(1)抛物线的顶点坐标为
(2)或
【分析】本题考查了待定系数法求二次函数的解析式和二次函数的性质.
(1)把点代入得到关于m的方程,再解方程可确定抛物线解析式,再化为顶点式求顶点坐标;
(2)分别确定时x对应的函数值,然后结合函数图象和二次函数的性质求解.
【详解】(1)把代入得:
,
解得,
∴,
∴抛物线的顶点坐标为;
(2)∵,
∴抛物线开口向下,有最大值4,
∵当时,或,
∴当时,x的取值范围是或.
20.如图,抛物线与x轴交于A、B两点(点A在点B左侧),与y轴交于 C.
(1)求点A、点C的坐标:
(2)作轴交抛物线于D,连接,,求的面积
【答案】(1)、
(2)的面积是6
【分析】(1)根据待定系数法代入坐标求解即可;
(2)求得的坐标,然后根据三角形面积公式求得即可.
【详解】(1)抛物线解析式为,
当时,,故,
当时,,解得或2
故,
∴、;
(2)令,则,
解得,,
,
,
∴.
【点睛】本题考查了抛物线与轴的交点,二次函数待定系数法求坐标,三角形的面积等知识,熟练掌握待定系数法是解题的关键.
21.已知抛物线经过点和点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)求抛物线与x轴的交点A,B的坐标;
(3)求的面积.
【答案】(1)
(2)点,点
(3)
【分析】本题考查待定系数法求二次函数的解析式,二次函数与图形面积综合.
(1)将点和点代入即可求出解析式;
(2)令,解出的x的值即可得到点A、B的坐标;
(3)根据点坐标求得,代入面积公式计算即可.
【详解】(1)解:把点和点代入得
解得,
所以抛物线的解析式为:.
(2)把代入,
得,
解得,
∵点A在点B的左边,
∴点,点.
(3)解:连接,
由题意得,
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