专题四 二次函数的图像与字母系数之间的关系(知识点梳理+题型解析+强化拓展)2025-2026学年人教版数学九年级上册大单元教学分层优化练
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内容正文:
2025学年人教版九年级数学大单元教学分层优化练
专题四 二次函数的图像与字母系数之间的关系(知识点梳理+题型解析+强化拓展)
第一部分:二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)图象各项系数的关系:
a
决定抛物线的开口方向及开口大小
当a>0时,抛物线开口向上;
当a<0时,抛物线开口向下.
某些特殊形式代数式的符号:
a±b+c即为x=±1时,y
的值;②4a±2b+c即为x=±2时,y的值.
2a+b的符号,需判
对称轴-与1的大小.若对称轴在直线x=1的左边,则->1,再根据a的符号即可得出结果.④2a-b的符号,需判断对称轴与-1的大小.
a、b
决定对称轴(x=-)的位置
当a,b同号,-<0,对称轴在y轴左边;
当b=0时,-=0,对称轴为y轴;
当a,b异号,->0,对称轴在y轴右边.
c
决定抛物线与y轴的交点的位置
当c>0时,抛物线与y轴的交点在正半轴上;
当c=0时,抛物线经过原点;
当c<0时,抛物线与y轴的交点在负半轴上.
b2-4ac
决定抛物线与x轴的交点个数
b2-4ac>0时,抛物线与x轴有2个交点;
b2-4ac=0时,抛物线与x轴有1个交点;
b2-4ac<0时,抛物线与x轴没有交点
看懂了表格,我们来深入了解一下这些系数是如何影响图像的。
系数 a 的影响
系数 a 是二次项系数,它决定了抛物线的开口方向和开口大小
开口方向:
当 a>0 时,抛物线开口向上,图像有最低点(顶点),函数在顶点处取得最小值
当 a<0 时,抛物线开口向下,图像有最高点(顶点),函数在顶点处取得最大值
开口大小:
∣a∣ 的大小控制着抛物线的“胖瘦”。∣a∣越大,抛物线开口越小(越窄越陡);∣a∣越小,抛物线开口越大(越宽越平缓)
系数 b 的影响及“左同右异”
系数 b 是一次项系数,它需要和 a 结合起来看,主要影响对称轴 x=- 的位置
“左同右异” 这个口诀能帮你快速记忆对称轴与系数符号的关系
:
对称轴在 y 轴左侧→ a 与 b同号(即 ab>0,可能同为正或同为负)
对称轴在 y 轴右侧→ a 与 b异号(即 ab<0,一正一负)
对称轴就是 y 轴→ b=0
系数 c 的影响
系数 c 是常数项,它直接决定了抛物线与 y 轴交点的纵坐标,即抛物线与 y 轴交于点 (0,c)
c>0:交点在 y 轴的正半轴上
c<0:交点在 y 轴的负半轴上
c=0:抛物线经过原点(0, 0)
判别式 Δ 的作用
判别式 Δ=b2−4ac 决定了二次函数图像与 x 轴公共点的个数
Δ>0:与 x 轴有两个交点,对应方程有两个不等实根
Δ=0:与 x 轴有一个交点(顶点在 x 轴上),对应方程有两个相等实根
Δ<0:与 x 轴没有交点,对应方程无实根
其他实用技巧
除了系数的直接影响,观察一些特殊点也能帮你判断图像:
当 x=1 时,y=a+b+c。观察图像上横坐标为 1 的点的位置,可判断 a+b+c 的符号
当 x=−1 时,y=a−b+c。观察图像上横坐标为 -1 的点的位置,可判断 a−b+c 的符号
对于只含有字母a、c或b、c的式子要判断它的符号需要结合对称轴与这些特殊点综合解决。
第二部分: 常见题型及解题方法
题型特点:给定二次函数图象,判断诸如 abc、a+b+c、a-b+c 等式子的符号。
解题方法:
看开口定 a:开口向上 → a > 0;开口向下 → a < 0
看对称轴定 b (结合 a):利用“左同右异”口诀。对称轴在 y 轴左侧 → a, b同号;在右侧 → a, b异号
看与y轴交点定 c:交于 y 轴正半轴 → c > 0;负半轴 → c < 0;过原点 → c = 0
看特殊点函数值:
x=1 时,y = a+b+c。看点 (1, y) 在 x 轴上方还是下方
x=-1 时,y = a-b+c。看点 (-1, y) 的位置
x=2 时,y=4a+2b+c;x=-2 时,y=4a-2b+c
例1.如图是二次函数的大致图象,则一次函数的图象大致是( )
A. B.
C. D.
【变式1-1】.已知二次函数(a、b为常数,且)的图象经过点,其顶点在第三象限,则a的取值范围是( )
A. B. C. D.
【变式1-2】.若二次函数的图象经过点,且图象的顶点在第四象限,设,则t的取值范围是( )
A. B. C. D.
【变式1-3】.二次函数的图象如图所示,下列说法中正确的是( )
A., B.,
C., D.,
。
题型特点:给定图象,比较函数值 y1 和 y2 的大小,
解题方法: 利用距离对称轴的远近(开口方向明确时):
若抛物线开口向上,点离对称轴越远,函数值越大。
若抛物线开口向下,点离对称轴越远,函数值越小
利用增减性:需先确定对称轴,判断点是在对称轴左侧还是右侧,根据增减性判断
例2.在函数的图象上有三点,,则下列各式中,正确的是( )
A. B. C. D.
【变式2-1】.二次函数的图象如图所示,若点和在此函数图象上,则与的大小关系是( )
A. B. C. D.无法确定
【变式2-2】.已知二次函数(,是常数,)的图象经过点,,则下列判断正确的是( )
A.若,,则 B.若,,则
C.若,,则 D.若,,则
【变式2-3】.已知二次函数(a为非零常数,),当时,y随x的增大而增大,下面说法不正确的是( )
A.若是函数图象上的两点,则
B.若时,则随的增大而减小
C.若图象经过点,则
D.若图象上两点对一切正数,总有,则
题型特点:给定图象,已知函数值大小关系求自变量的范围
解题方法:同题型2
例3.已知二次函数在时,函数有最大值1,则a的值是( )
A.或 B.或
C.或 D.或
【变式3-1】.已知关于x的二次函数y=x2﹣2x﹣2,当a≤x≤a+2时,函数有最大值1,则a的值为( )
A.﹣1或1 B.1或﹣3 C.﹣1或3 D.3或﹣3
【变式3-2】.当时,函数有最小值2,求所有可能取的值有( )个
A.1 B.2 C.3 D.4
【变式3-3】.已知关于x的二次函数y=(x-h)2+3,当1≤x≤3时,函数有最小值2h,则h的值为( )
A. B.或2 C.或6 D.或2或6
题型特点:题目中出现如 2a+b、2a-b、b²-4ac 与 0 或其他表达式比较。
解题方法:
b²-4ac 相关:直接联系判别式 Δ,看图象与 x 轴交点个数
2a+b, 2a-b 等:常与对称轴 x = - 联系。例如,对称轴 x=1 时,--=1 → 2a+b=0
其他复杂式子:常需整体代入特定点的坐标或结合对称轴表达式进行消元求解
例4.抛物线的图象如图.
(1)若抛物线的对称轴为直线,与y轴的交点为,当时,求x的取值范围.
(2)在(1)的条件下,若此抛物线图象上有两点,求当时,二次函数的值.
(3)若此抛物线图象上有两点,当时,函数值与解析式中的哪个系数有关?请说明理由.
【变式4-1】.已知是方程的两个实数根,试求的最小值.
【答案】
【变式4-2】.已知抛物线经过点,将抛物线向左平移k个单位长度,再向下平移k个单位长度(),再次经过点A.
(1)若时,求m的值.
(2)求m与k的关系式.
(3)当时,二次函数的最大值与最小值的差为4,求k的取值范围.
【变式4-3】.如图,抛物线(为常数且)与y轴交于点.
(1)求该抛物线的解析式;
(2)判断直线与抛物线的交点个数,并说明理由.
(3)当时,有最大值,求的值.
题型特点:由图象判断方程 ax²+bx+c=k 的根的情况或解不等式。
解题方法:
方程根的情况:看作函数 y=ax²+bx+c 与直线 y=k 的交点问题。看两图象的交点个数
解不等式、:看函数图象在 x 轴上方或下方的区间
例5.已知二次函数图象的一部分如图所示,该函数图象经过点,对称轴为直线.对于下列结论:①;②;③多项式可因式分解为;④当时,关于的方程无实数根.其中正确的个数有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【变式5-1】.已知,二次函数图象如图所示,其中对称轴为直线,则下列结论正确的是( )
①;②;③;④(其中为任意实数)
A.①② B.①③④ C.②③ D.②③④
【变式5-2】.抛物线的顶点为,且经过点,其部分图象如图所示.对于此抛物线有如下四个结论:①;②;③;④若此抛物线经过点,则一定是关于x的方程的一个根.其中正确结论的个数是( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【变式5-3】.如图是二次函数图象的一部分,其对称轴为,且过点,以下说法:①;②;③;④若是抛物线上两点,则,其中说法正确的有( )个
A.1 B.2 C.3 D.4
题型特点:一个函数图象下,给出多个关于系数的结论,要求选择正确的组合。
解题方法:
逐一判断:综合运用上述方法对每个结论进行推理判断。
谨慎验证:注意特殊点代入和对称轴公式的灵活运用。
反向排除:有时找出一个明显错误结论可帮助快速排除选项
例6.已知二次函数的图象如图所示,则一元二次方程的解是 .
【变式6-1】.如图,二次函数与一次函数相交于、,则关于x的不等式的解集为 .
【变式6-2】.抛物线如图所示,现有下列四个结论:
①;
②;
③;
④.其中正确的结论有 .
【变式6-3】.二次函数的图象如图所示,根据图象直接回答下列问题:
(1)直接写出该二次函数的解析式为 ___________;
(2)不等式 的解集是 ___________;
(3)y随x的增大而减小的自变量x的取值范围是 ___________;
(4)若关于x的方程有两个不相等的实根,则k的取值范围是 ___________.
第三部分:强化拓展
1.已知二次函数,其中,,则该函数的图象可能是( )
A. B. C. D.
2.关于x的二次函数,当时,函数有最小值4,则h的值为( )
A.0或2 B.2或4 C.0或4 D.0或2或4
3.如图,抛物线的对称轴是,下列结论,正确的有( )
①;②;③;④.
A.4个 B.3个 C.2个 D.1个
4.二次函数,当且时,y的最小值为,最大值为,则的值为_____.
5.二次函数的图象如图所示,对称轴是直线,下列结论:①;②;③;④(m为实数).其中结论正确的是__.(填序号)
6.抛物线经过点,且对称轴为直线,其部分图象如图所示.对于此抛物线有如下四个结论:
①;
②;
③若,则时的函数值小于时的函数值;
④点一定在此抛物线上.
其中正确的结论是_________.(填序号)
7.二次函数(a,b,c为常数,且)中的x与y的部分对应值如表:
x
0
1
3
y
3
5
3
解答下列问题:
(1)关于x的方程的根是___________;
(2)当时,x的取值范围是___________.
8.二次函数的图象如图所示,根据图象解答下列问题:
(1)写出关于x的一元二次方程的两个根.
(2)写出关于x的不等式的解集.
(3)写出关于x的一元二次方程的根的情况.
9.在平面直角坐标系xOy中,一次函数的图象与二次函数的图象交于点,.
(1)求一次函数解析式;
(2)若抛物线与x轴存在交点,且当时,对于x的每一个值,函数的值都大于函数的值,请直接写出n的值.
10.已知二次函数
(1)当时
①求二次函数与坐标轴的交点坐标.
②若点,是二次函数图象上的点,且,求的最小值.
(2)若点和在二次函数图象上,且点C在对称轴的左侧,求证:.
题型3
比较自变量大小
题型4
根据待定等式或不等式求值判断
题型5
与方程不等式结合
题型6
多结论判断问题
题型1
判断系数符号及组合正负
题型2
判断函数值大小
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2025学年人教版九年级数学大单元教学分层优化练
专题四二次函数的图像与字母系数之间的关系(知识点梳理+题型解析+强化拓展)(解析版)
第一部分:二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)图象各项系数的关系:
a
决定抛物线的开口方向及开口大小
当a>0时,抛物线开口向上;
当a<0时,抛物线开口向下.
某些特殊形式代数式的符号:
a±b+c即为x=±1时,y
的值;②4a±2b+c即为x=±2时,y的值.
2a+b的符号,需判
对称轴-与1的大小.若对称轴在直线x=1的左边,则->1,再根据a的符号即可得出结果.④2a-b的符号,需判断对称轴与-1的大小.
a、b
决定对称轴(x=-)的位置
当a,b同号,-<0,对称轴在y轴左边;
当b=0时,-=0,对称轴为y轴;
当a,b异号,->0,对称轴在y轴右边.
c
决定抛物线与y轴的交点的位置
当c>0时,抛物线与y轴的交点在正半轴上;
当c=0时,抛物线经过原点;
当c<0时,抛物线与y轴的交点在负半轴上.
b2-4ac
决定抛物线与x轴的交点个数
b2-4ac>0时,抛物线与x轴有2个交点;
b2-4ac=0时,抛物线与x轴有1个交点;
b2-4ac<0时,抛物线与x轴没有交点
看懂了表格,我们来深入了解一下这些系数是如何影响图像的。
系数 a 的影响
系数 a 是二次项系数,它决定了抛物线的开口方向和开口大小
开口方向:
当 a>0 时,抛物线开口向上,图像有最低点(顶点),函数在顶点处取得最小值
当 a<0 时,抛物线开口向下,图像有最高点(顶点),函数在顶点处取得最大值
开口大小:
∣a∣ 的大小控制着抛物线的“胖瘦”。∣a∣越大,抛物线开口越小(越窄越陡);∣a∣越小,抛物线开口越大(越宽越平缓)
系数 b 的影响及“左同右异”
系数 b 是一次项系数,它需要和 a 结合起来看,主要影响对称轴 x=- 的位置
“左同右异” 这个口诀能帮你快速记忆对称轴与系数符号的关系
:
对称轴在 y 轴左侧→ a 与 b同号(即 ab>0,可能同为正或同为负)
对称轴在 y 轴右侧→ a 与 b异号(即 ab<0,一正一负)
对称轴就是 y 轴→ b=0
系数 c 的影响
系数 c 是常数项,它直接决定了抛物线与 y 轴交点的纵坐标,即抛物线与 y 轴交于点 (0,c)
c>0:交点在 y 轴的正半轴上
c<0:交点在 y 轴的负半轴上
c=0:抛物线经过原点(0, 0)
判别式 Δ 的作用
判别式 Δ=b2−4ac 决定了二次函数图像与 x 轴公共点的个数
Δ>0:与 x 轴有两个交点,对应方程有两个不等实根
Δ=0:与 x 轴有一个交点(顶点在 x 轴上),对应方程有两个相等实根
Δ<0:与 x 轴没有交点,对应方程无实根
其他实用技巧
除了系数的直接影响,观察一些特殊点也能帮你判断图像:
当 x=1 时,y=a+b+c。观察图像上横坐标为 1 的点的位置,可判断 a+b+c 的符号
当 x=−1 时,y=a−b+c。观察图像上横坐标为 -1 的点的位置,可判断 a−b+c 的符号
对于只含有字母ac或bc的式子要判断它的符号需要结合对称轴与这些特殊点综合解决。
第二部分: 常见题型及解题方法
题型特点:给定二次函数图象,判断诸如 abc、a+b+c、a-b+c 等式子的符号。
解题方法:
看开口定 a:开口向上 → a > 0;开口向下 → a < 0
看对称轴定 b (结合 a):利用“左同右异”口诀。对称轴在 y 轴左侧 → a, b同号;在右侧 → a, b异号
看与y轴交点定 c:交于 y 轴正半轴 → c > 0;负半轴 → c < 0;过原点 → c = 0
看特殊点函数值:
x=1 时,y = a+b+c。看点 (1, y) 在 x 轴上方还是下方
x=-1 时,y = a-b+c。看点 (-1, y) 的位置
x=2 时,y=4a+2b+c;x=-2 时,y=4a-2b+c
例1.如图是二次函数的大致图象,则一次函数的图象大致是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【知识点】一次函数、二次函数图象综合判断
【分析】本题考查了二次函数的性质、一次函数的性质,解答本题的关键是根据已知二次函数的图象判断系数、的符号.根据二次函数的图象开口方向、对称轴可以判断、的正负情况,从而可以判断一次函数的图象.
【详解】解:由二次函数的图象可知, ,,
, ,
一次函数的图象在第一、二、四象限.
故选:D.
【变式1-1】.已知二次函数(a、b为常数,且)的图象经过点,其顶点在第三象限,则a的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】y=ax²+bx+c的图象与性质、二次函数图象与各项系数符号
【分析】此题考查了二次函数的性质,二次函数图象与系数的关系,二次函数图象上点的坐标特征,根据图象过得出a,b的关系是解决问题的关键.
【详解】解:将点代入二次函数,
得,
,
二次函数的顶点坐标为,其中,
又二次函数的顶点在第三象限,
,,
代入,得,,
解得,
的取值范围是.
故选:A.
【变式1-2】.若二次函数的图象经过点,且图象的顶点在第四象限,设,则t的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】y=ax²+bx+c的图象与性质、二次函数图象与各项系数符号
【分析】根据题意,得,得故,根据顶点在第四象限,确定b的范围,解答即可.
本题考查了抛物线性质,图象过点,顶点与象限,熟练掌握抛物线的性质是解题的关键.
【详解】解:二次函数的图象经过点,
故即,
设,
则,
又
且图象的顶点在第四象限,
故,
若,则故即,
此时,顶点不能落在第四象限,不符合题意,舍去,
故,
故,,,
故,
故,
故,
故选:B.
【变式1-3】.二次函数的图象如图所示,下列说法中正确的是( )
A., B.,
C., D.,
【答案】B
【知识点】二次函数图象与各项系数符号
【分析】本题考查了二次函数的图象与各项系数之间的关系,数形结合是解题的关键.
根据抛物线的开口向上得,根据抛物线与y轴交于负半轴得即可求解.
【详解】∵抛物线的开口向上,
∴,
∵抛物线与y轴交于负半轴,
∴.
故选:B.
。
题型特点:给定图象,比较函数值 y1 和 y2 的大小,
解题方法: 利用距离对称轴的远近(开口方向明确时):
若抛物线开口向上,点离对称轴越远,函数值越大。
若抛物线开口向下,点离对称轴越远,函数值越小
利用增减性:需先确定对称轴,判断点是在对称轴左侧还是右侧,根据增减性判断
例2.在函数的图象上有三点,,则下列各式中,正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】y=ax²+bx+c的图象与性质
【分析】本题考查了二次函数图象上点的坐标特征,熟练掌握二次函数图象的性质是关键.由题意可知该抛物线的开口向上,对称轴为直线,根据二次函数图象的性质,图象上的点离对称轴越远,函数值越大,进行判断即可.
【详解】解:∵,
∴抛物线的开口向上,对称轴为直线,
∴图象上的点离对称轴越远,函数值越大,
∵,
∴,
故选:C.
【变式2-1】.二次函数的图象如图所示,若点和在此函数图象上,则与的大小关系是( )
A. B. C. D.无法确定
【答案】A
【知识点】y=ax²+bx+c的图象与性质
【分析】本题考查二次函数的性质,由图象可知抛物线开口向上,抛物线上的点离对称轴越近,其纵坐标越小,据此即可解答.
【详解】解:由图象可得,抛物线的开口向上,对称轴为,
∵,,且,
∴点比离对称轴更远,
∴.
故选:A
【变式2-2】.已知二次函数(,是常数,)的图象经过点,,则下列判断正确的是( )
A.若,,则 B.若,,则
C.若,,则 D.若,,则
【答案】C
【知识点】不等式的性质、y=ax²+bx+c的图象与性质
【分析】本题考查了二次函数的性质,二次函数点的坐标特征,不等式的性质,熟练掌握以上知识点是解题的关键,先求得,再根据各选项求解即可判断.
【详解】解:∵二次函数的图象经过点,,
,,
,
A、若,,则,则,原说法错误,故本选项不符合题意;
B、若,,则,则,原说法错误,故本选项不符合题意;
C、若,,则,则,原说法正确,故本选项符合题意;
D、若,,则,则,原说法错误,故本选项不符合题意;
故选:C.
【变式2-3】.已知二次函数(a为非零常数,),当时,y随x的增大而增大,下面说法不正确的是( )
A.若是函数图象上的两点,则
B.若时,则随的增大而减小
C.若图象经过点,则
D.若图象上两点对一切正数,总有,则
【答案】D
【知识点】求一元一次不等式的解集、y=ax²+bx+c的图象与性质
【分析】本题主要考查了二次函数的图象与性质、二次函数图象上点的坐标特征、解不等式,解答本题的关键是明确题意,利用二次函数的性质解答.先判断函数的开口方向和对称轴位置,结合二次函数的性质,可判断B;可判断点离对称轴近些,判断A;将代入,可得,根据的范围,可解得的范围;根据二次函数的性质,可知需大于等于对称轴的横坐标,从而可以解答本题.
【详解】解:A.,
对称轴为直线,
,
.
又∵当时,y随x的增大而增大,
∴,即抛物线开口向下,
,是函数图象上的两点,
点离对称轴近些,
,故此选项正确,不符合题意.
B.抛物线开口向下,对称轴为直线,而,
时,随的增大而减小,
当时,则随的增大而减小,故此选项正确,不符合题意.
C.图象经过点,
,即,
,
,
,
,
,故此选项正确,不符合题意.
D.抛物线开口向下,对称轴为直线,而,
时,随的增大而减小,
函数图象上两点,对一切正数,总有,,
,
,故此选项错误,符合题意.
故选:D.
题型特点:给定图象,已知函数值大小关系求自变量的范围
解题方法:同题型2
例3.已知二次函数在时,函数有最大值1,则a的值是( )
A.或 B.或
C.或 D.或
【答案】C
【知识点】y=ax²+bx+c的图象与性质
【分析】先求出二次函数的对称轴,将代入函数求出对应的x值,分情况讨论即可;
【详解】解:二次函数的对称轴为,
将代入得,
解得:,
当时,在取得最大值,.
当时,在取得最大值,.
∴或.
故选:C.
【点睛】本题主要考查二次函数的图像和性质,掌握相关知识并灵活应用是解题的关键.
【变式3-1】.已知关于x的二次函数y=x2﹣2x﹣2,当a≤x≤a+2时,函数有最大值1,则a的值为( )
A.﹣1或1 B.1或﹣3 C.﹣1或3 D.3或﹣3
【答案】A
【知识点】y=ax²+bx+c的最值
【详解】分析:
详解:∵当a≤x≤a+2时,函数有最大值1,∴1=x2-2x-2,解得: ,
即-1≤x≤3, ∴a=-1或a+2=-1, ∴a=-1或1,故选A.
点睛:本题考查了求二次函数的最大(小)值的方法,注意:只有当自变量x在整个取值范围内,函数值y才在顶点处取最值,而当自变量取值范围只有一部分时,必须结合二次函数的增减性及对称轴判断何处取最大值,何处取最小值.
【变式3-2】.当时,函数有最小值2,求所有可能取的值有( )个
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】D
【知识点】y=ax²+bx+c的最值
【分析】此题主要考查了函数最值求法,根据已知利用a的取值范围进行分析得出是解题关键.根据当时以及当时、当时,函数最小值2,分别求出的值即可.
【详解】解:图象的对称轴为,开口向上,
当时,函数在处取得最小值2,故解得或;
当时,当时,随的增大而增大,此时函数在处取得最小值2,代入函数式,解得,不合题意,此时;
当时,当时,随的增大而减小,此时函数在处取得最小值2,代入函数式,解得或(不合题意舍去);
故所有可能取值为;
答案为:D.
【变式3-3】.已知关于x的二次函数y=(x-h)2+3,当1≤x≤3时,函数有最小值2h,则h的值为( )
A. B.或2 C.或6 D.或2或6
【答案】C
【知识点】y=ax²+bx+c的最值
【分析】依据二次函数的增减性分1≤h≤3、h<1、h>3三种情况,由函数的最小值列出关于h的方程,解之可得.
【详解】∵中a=1>0,
∴当x<h时,y随x的增大而减小;当x>h时,y随x的增大而增大;
①若1≤h≤3,
则当x=h时,函数取得最小值2h,即3=2h,
解得:h= ;
②若h<1,则在1≤x≤3范围内,x=1时,函数取得最小值2h,
即,
解得:h=2>1(舍去);
③若h>3,则在1≤x≤3范围内,x=3时,函数取得最小值2h,
即,
解得:h=2(舍)或h=6,
综上,h的值为或6,
故选C.
【点睛】本题主要考查二次函数的最值,熟练掌握分类讨论思想和二次函数的增减性是解题的关键.
题型特点:题目中出现如 2a+b、2a-b、b²-4ac 与 0 或其他表达式比较。
解题方法:
b²-4ac 相关:直接联系判别式 Δ,看图象与 x 轴交点个数
2a+b, 2a-b 等:常与对称轴 x = - 联系。例如,对称轴 x=1 时,--=1 → 2a+b=0
其他复杂式子:常需整体代入特定点的坐标或结合对称轴表达式进行消元求解
例4.抛物线的图象如图.
(1)若抛物线的对称轴为直线,与y轴的交点为,当时,求x的取值范围.
(2)在(1)的条件下,若此抛物线图象上有两点,求当时,二次函数的值.
(3)若此抛物线图象上有两点,当时,函数值与解析式中的哪个系数有关?请说明理由.
【答案】(1)或
(2)函数值
(3)函数值与解析式中的系数c有关,理由见解析
【知识点】y=ax²+bx+c的图象与性质、已知抛物线上对称的两点求对称轴、根据二次函数的对称性求函数值
【分析】本题是二次函数综合题,考查了二次函数的性质,轴对称的性质,熟练掌握二次函数的性质是解题的关键.
(1)根据抛物线的对称轴为直线,与y轴的交点为,得到点关于直线的对称点为,于是得到当时,x的取值范围为或;
(2)根据已知条件得到点M与点N关于直线对称,求得,当时,函数的值;
(3)由点,得到两点关于对称轴直线对称,求得,当时,代入解析式进行求解即可.
【详解】(1)解:∵抛物线的对称轴为直线,与y轴的交点为,
∴点关于直线的对称点为,
∴当时,x的取值范围为或;
(2)解:∵,
∴点M与点N关于直线对称,
∴,
∴,
∵,
∴,
由(1)可知:当时,函数的值;
(3)解:函数值与解析式中的系数c有关,
理由:∵两点,
∴这两点关于对称轴直线对称,
∵,
∴,
∵,
∴当时,,
即函数值与解析式中的系数c有关.
【变式4-1】.已知是方程的两个实数根,试求的最小值.
【答案】
【知识点】一元二次方程的根与系数的关系、根据一元二次方程根的情况求参数、y=ax²+bx+c的最值
【分析】本题考查了一元二次方程根的判别式、根与系数的关系、利用二次函数的性质求最值等知识点,熟练掌握相关知识点是解题的关键.
根据方程两个实数根,则利用根的判别式可得出关于k的一元一次不等式,然后求得k的取值范围;由题得,,进而得到,推出当时,有最小值,最小值为即可解答.
【详解】解:∵是方程的两个实数根,
,解得:,
∵是方程的两个实数根,
∴,,
∴
,
,
∴抛物线的开口方向向上,对称轴为,
∴当时,函数值随的增大而增大,
∵,
∴当时,有最小值,最小值为,
∴的最小值为.
【变式4-2】.已知抛物线经过点,将抛物线向左平移k个单位长度,再向下平移k个单位长度(),再次经过点A.
(1)若时,求m的值.
(2)求m与k的关系式.
(3)当时,二次函数的最大值与最小值的差为4,求k的取值范围.
【答案】(1)0或3
(2)
(3)
【知识点】二次函数图象的平移、y=ax²+bx+c的图象与性质、y=ax²+bx+c的最值
【分析】本题考查了二次函数图象与几何变换,二次函数图象上点的坐标特征,二次函数的最值,分类讨论的数学思想的运用是解题的关键.
(1)把代入,即可求解;
(2)求得平移后的函数解析式,根据题意得到,消去a即可求得;
(3)根据对称轴直线,分对称轴在区间左侧、右侧、区间内三种情况讨论即可.
【详解】(1)解:把代入,
得,
解得或,
故m的值为0或3.
(2)解:抛物线向左平移k个单位长度,再向下平移k个单位长度()后得到抛物线的解析式为,
∵平移后的图象也经过点,
∴,
消去a,得;
(3)解:对称轴为直线.
①当时,
当时,y取最大值,
当时,代入得y取最小值,
所以,
解得(舍去).
②当时,
.当时,
当 时,代入得y取到最大值,
当时,代入得y取到最小值,
所以,符合题意.
.当时,
当时,y取到最大值,
当时,y取到最小值
所以
解得(均舍去).
综上所述,.
由,得.
【变式4-3】.如图,抛物线(为常数且)与y轴交于点.
(1)求该抛物线的解析式;
(2)判断直线与抛物线的交点个数,并说明理由.
(3)当时,有最大值,求的值.
【答案】(1)该抛物线的解析式为;
(2)直线与抛物线有两个交点,理由见解析;
(3)的值为或.
【知识点】根据判别式判断一元二次方程根的情况、待定系数法求二次函数解析式、y=ax²+bx+c的最值
【分析】本题考查用待定系数法求二次函数的解析式,根的判别式,二次函数的最大值.
(1)把点的坐标代入,可得,从而可得抛物线的解析式;
(2)联立直线和抛物线的方程,由根的判别式判断方程的解的个数,从而可得交点的个数;
(3)根据与对称轴的关系,进行分类讨论,根据取最大值的情况列方程求解即可.
【详解】(1)解:∵点在抛物线上,
∴
∴,
∴,
∴该抛物线的解析式为.
(2)解:直线与抛物线有两个交点,理由:
由得,
整理得,
∴,
∴方程两个不相等的实数根,
∴直线与抛物线有两个交点.
(3)解:抛物线的对称轴为直线,
根据题意可得或,
解得或,
∴的值为或.
题型特点:由图象判断方程 ax²+bx+c=k 的根的情况或解不等式。
解题方法:
方程根的情况:看作函数 y=ax²+bx+c 与直线 y=k 的交点问题。看两图象的交点个数
解不等式、:看函数图象在 x 轴上方或下方的区间
例5.已知二次函数图象的一部分如图所示,该函数图象经过点,对称轴为直线.对于下列结论:①;②;③多项式可因式分解为;④当时,关于的方程无实数根.其中正确的个数有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】C
【知识点】二次函数图象与各项系数符号、根据二次函数的图象判断式子符号、抛物线与x轴的交点问题、根据二次函数图象确定相应方程根的情况
【分析】根据抛物线的对称性,抛物线与x轴的交点,对称轴的两种表示方法,抛物线的增减性等解答即可.
本题考查了抛物线的对称性,抛物线与坐标轴的交点,抛物线与各项系数的符号关系,抛物线的增减性,熟练掌握性质是解题的关键.
【详解】解:∵二次函数开口向下,
∴,
∵抛物线的图象与y轴的交点在正半轴上,
∴;
∵对称轴为直线,
∴,
∴,
∴,
故①正确;
根据抛物线的图象得,直线与抛物线的交点在第一象限,
∴,
∴,
故②正确;
设抛物线与x轴的另一个交点为,
∵抛物线的对称轴为直线,
∴,
解得,
故的两个根分别是,
故多项式可因式分解为,
故③不正确;
根据题意,得,即,
根据题意,当时,抛物线有最大值,且为,
故当时,在抛物线顶点的上方,
故关于的方程无实数根.
故④正确;
故选:C.
【变式5-1】.已知,二次函数图象如图所示,其中对称轴为直线,则下列结论正确的是( )
①;②;③;④(其中为任意实数)
A.①② B.①③④ C.②③ D.②③④
【答案】D
【知识点】y=ax²+bx+c的图象与性质、二次函数图象与各项系数符号、根据二次函数的图象判断式子符号
【分析】本题考查二次函数图象与性质等知识,涉及的知识点有抛物线的对称轴、抛物线与轴的交点、二次函数的最值等,是重要考点,难度较易,掌握二次函数图象与性质是解题关键.
根据抛物线图象开口方向判断,根据对称轴为,得到,,根据图象可知抛物线与轴交于正半轴,可判断,据此可判断①②;根据可得,即有,可判断③;由二次函数的图象可知最大值在时,即最大值为,据此解题可判断④.
【详解】解:①由图象可知,抛物线开口向下,即,
对称轴为,
,
且,
抛物线与轴交于正半轴,
,
故①错误,②正确;
③,
,
故③正确;
④抛物线的对称轴为,
当时,函数的最大值,且为,
(为任意实数)
(为任意实数),
故④正确;
综上所述,正确的是②③④,
故选:D.
【变式5-2】.抛物线的顶点为,且经过点,其部分图象如图所示.对于此抛物线有如下四个结论:①;②;③;④若此抛物线经过点,则一定是关于x的方程的一个根.其中正确结论的个数是( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】C
【知识点】y=ax²+bx+c的图象与性质、根据二次函数的图象判断式子符号
【分析】本题考查了二次函数的图象与性质,由图象可得,,即可判断①;由题意可得抛物线的对称轴为直线,从而由对称性可得抛物线经过点,即可判断②;求出,,再结合抛物线的顶点为,即可判断③;由抛物线的对称性可得点关于对称轴对称的点为,即可判断④;熟练掌握以上并灵活运用是解此题的关键.
【详解】解:∵抛物线图象开口向下,
∴,
∵抛物线图象交轴于正半轴,
∴,
∴,故①正确;
∵抛物线的顶点为,
∴抛物线的对称轴为直线,
∵抛物线经过点,
∴由对称性可得抛物线经过点,
∴,故②正确;
∵,
∴,
∴,
∴,
∵抛物线的顶点为,
∴,
∴,
∴,故③错误;
∵抛物线经过点,
∴点关于对称轴对称的点为,
∴一定是关于x的方程的一个根,故④正确;
综上所述,正确的有①②④,共个,
故选:C.
【变式5-3】.如图是二次函数图象的一部分,其对称轴为,且过点,以下说法:①;②;③;④若是抛物线上两点,则,其中说法正确的有( )个
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】C
【知识点】y=ax²+bx+c的图象与性质、二次函数图象与各项系数符号、根据二次函数的图象判断式子符号、根据二次函数的对称性求函数值
【分析】本题考查了二次函数的图象与性质,属于常考题型,熟练掌握二次函数的性质是解题的关键.根据抛物线的开口方向可判断a的正负,根据抛物线与y轴的交点可判断c的正负,根据抛物线的对称轴并结合a可判断b的正负,进而可判断①;根据抛物线的对称轴,时,,当时,y的正负,进一步即可判断②③;根据抛物线的对称性可得点关于对称轴的对称点是,再根据抛物线的性质即可判断④,进而可得答案.
【详解】解:∵二次函数的图象开口向上,
∴,
∵二次函数的图象与y轴的交点在y轴的负半轴,
∴,
∵二次函数图象的对称轴是直线,
∴,
∴,
∴,故①正确;
由①知:,
∵二次函数图象的对称轴为直线,且过点,
∴抛物线与x轴的另一个交点的坐标是,
∴当时,,故②错误;
当时,,把代入,得,故③正确;
∵二次函数图象的对称轴为,
∴点关于对称轴的对称点是,
由题意知当时,y随x的增大而增大,
∵,
∴,故④正确.
综上,说法正确的是:①③④.
故选:C.
题型特点:一个函数图象下,给出多个关于系数的结论,要求选择正确的组合。
解题方法:
逐一判断:综合运用上述方法对每个结论进行推理判断。
谨慎验证:注意特殊点代入和对称轴公式的灵活运用。
反向排除:有时找出一个明显错误结论可帮助快速排除选项
例6.已知二次函数的图象如图所示,则一元二次方程的解是 .
【答案】,
【知识点】已知抛物线上对称的两点求对称轴、根据二次函数图象确定相应方程根的情况
【分析】本题考查了抛物线与x轴的交点:把求二次函数(a,b,c是常数,)与x轴的交点坐标问题转化为解关于x的一元二次方程.也考查了二次函数的性质.先根据抛物线的对称性得到抛物线与x轴的一个交点坐标为,然后根据抛物线与x轴的交点问题可得到方程的解.
【详解】解:∵抛物线的对称轴为直线,抛物线与x轴的一个交点坐标为,
抛物线与x轴的一个交点坐标与对称轴距离为:.
∴根据抛物线的对称性得到抛物线与x轴的另一个交点坐标:.
∴抛物线与x轴的一个交点坐标为.
即或2时,.
∴一元二次方程的解为,.
故答案为:,.
【变式6-1】.如图,二次函数与一次函数相交于、,则关于x的不等式的解集为 .
【答案】
【知识点】根据交点确定不等式的解集
【分析】此题考查了一次函数与二次函数图象交点问题,利用交点求不等式的解集,解答本题的关键是熟练掌握图象在上方的部分对应的函数值较大.
找到二次函数的图象在一次函数的图象下方的部分对应的x的值即可.
【详解】解:由图象交点可得,当时,,
故答案为:.
【变式6-2】.抛物线如图所示,现有下列四个结论:
①;
②;
③;
④.其中正确的结论有 .
【答案】①②③
【知识点】y=ax²+bx+c的图象与性质、二次函数图象与各项系数符号、根据二次函数的图象判断式子符号
【分析】本题考查二次函数的图象与系数的关系.根据二次函数的开口方向,对称轴,与y轴的交点坐标得出,再观察函数,得出,整理得,故,观察函数图象,当时,则,得,又因为,,故,即可作答.
【详解】解:观察函数图象,得出函数的开口向上,
故,
函数与轴交于负半轴,
∴,
函数的对称轴位于轴的正半轴,
∴,
∴,
∵,
∴,
即,
故①是正确的;
图象对称轴为直线,观察函数,得出
∵,
∴,
∴,
故③是正确的;
观察函数图象,当时,则,
即,
∴,
故④是错误的;
∵,
∴,
∵,
∴,
即,
故②是正确的;
故答案为:①②③
【变式6-3】.二次函数的图象如图所示,根据图象直接回答下列问题:
(1)直接写出该二次函数的解析式为 ___________;
(2)不等式 的解集是 ___________;
(3)y随x的增大而减小的自变量x的取值范围是 ___________;
(4)若关于x的方程有两个不相等的实根,则k的取值范围是 ___________.
【答案】(1)
(2)或
(3)
(4)
【知识点】待定系数法求二次函数解析式、y=ax²+bx+c的图象与性质、根据二次函数图象确定相应方程根的情况、根据交点确定不等式的解集
【分析】本题考查二次函数的性质,解题关键是熟练掌握二次函数图象的性质,掌握二次函数与方程及不等式的关系.
(1)设抛物线交点式,将代入解析式求解.
(2)根据抛物线与x轴交点坐标及开口方向判断.
(3)由抛物线与x轴交点坐标可得抛物线对称轴为直线,然后根据开口方向进行判断.
(4)将抛物线解析式化为顶点式求解.
【详解】(1)解:设抛物线解析式为,
将代入,得,
解得,
∴,
故答案为:.
(2)解:由图象可得或时,,
故答案为:或.
(3)解:∵图象经过,,
∴抛物线对称轴为直线,
∵抛物线开口向下,
∴时,y随x的增大而减小,
故答案为:.
(4)解:∵,
∴,
∴时,有两个不相等的实根,
故答案为:.
第三部分:强化拓展
1.已知二次函数,其中,,则该函数的图象可能是( )
A. B. C. D.
答案:D
解析:对于二次函数,
令,则,
∴抛物线与y轴的交点坐标为
∵,
∴抛物线与y轴的交点应该在y轴的负半轴上,
∴可以排除A选项和C选项;
B选项和D选项中,抛物线的对称轴,
∵,
∴,
∴抛物线开口向下,可以排除B选项,
故选:D.
2.关于x的二次函数,当时,函数有最小值4,则h的值为( )
A.0或2 B.2或4 C.0或4 D.0或2或4
答案:C
解析:二次函数,其中,
∴当时,y随x的增大而减小,当时,y随x的增大而增大,
①当时,时,函数有最小值,即,
解得:或(舍去);
②当时,时,函数有最小值,即,
解得:或(舍去);
∴或4,
故选:C.
3.如图,抛物线的对称轴是,下列结论,正确的有( )
①;②;③;④.
A.4个 B.3个 C.2个 D.1个
答案:B
解析:∵抛物线开口方向向下,
∴,
∵对称轴在y轴的右侧,
∴a,b异号,即,
∵函数图像与y轴交于正半轴,
∴,
∴,故①错误;
∵抛物线与x轴有两个交点,
∴,故③正确;
∵抛物线对称轴是直线,
∴,
∴,故②正确;
当时,,故④正确;
综上,正确的结论有:②③④,共3个;
故选:B.
4.二次函数,当且时,y的最小值为,最大值为,则的值为_____.
答案:4
解析:∵,
∴抛物线开口向下,对称轴为直线,且与对称轴的距离越大,函数值越小,
当时,,根据题意,当时,函数有最大值,当时,函数有最小值,
∴,,
解得或(舍去),
∴的值为4;
当时,根据题意,当时,函数有最大值,当时,函数有最小值,
∴,,
解得,,,
∴都不符合题意,舍去;
当时,当时,函数有最大值,当时,函数有最小值,
解得,,,,
∴都不符合题意,舍去;
当,时,根据题意,当时,函数有最大值,当时,函数有最小值,
∴,,
解得,,不符合题意,
故答案为:4.
5.二次函数的图象如图所示,对称轴是直线,下列结论:①;②;③;④(m为实数).其中结论正确的是__.(填序号)
答案:①③④
解析:∵抛物线的开口向上,
∴,
∵对称轴为直线,
∴,
∴,
∵抛物线与y轴的交点在负半轴上,
∴,
∴,
故①正确;
∵当时,,
结合抛物线的图象,得,
故②错误;
∵,
∵对称轴为
∴,
代入可得到,
③正确;
根据题意,得时,函数取得最小值,且为,
当时,函数值为,
由此得到,整理得,
故④正确.
故答案为:①③④.
6.抛物线经过点,且对称轴为直线,其部分图象如图所示.对于此抛物线有如下四个结论:
①;
②;
③若,则时的函数值小于时的函数值;
④点一定在此抛物线上.
其中正确的结论是_________.(填序号)
答案:①②④
解析:由题图可得,,.对称轴为直线,
,,,故①正确.
抛物线经过点,根据抛物线的对称性可得抛物线与x轴的另一个交点坐标为,
当时,y随x的增大而减小,当时,,,故②正确.
抛物线开口向下,对称轴为直线,
横坐标是的点的对称点的横坐标为.,,时的函数值大于时的函数值,
时的函数值大于时的函数值,
故③错误.
,抛物线经过点,
,即,.抛物线过点,
点一定在此抛物线上,
故④正确.
故答案为①②④.
7.二次函数(a,b,c为常数,且)中的x与y的部分对应值如表:
x
0
1
3
y
3
5
3
解答下列问题:
(1)关于x的方程的根是___________;
(2)当时,x的取值范围是___________.
答案:(1)或3
(2)
解析:(1)由,得,
结合表格可知抛物线与直线的交点为和,
且直线与抛物线最多有两个交点,
方程的根是或3.故答案为或3.
(2)根据表格可知抛物线的对称轴是直线,
当时,函数值y随着x的增大而增大,
抛物线开口向下.
令,解得,
可知当和时,.当时,.
故答案为.
8.二次函数的图象如图所示,根据图象解答下列问题:
(1)写出关于x的一元二次方程的两个根.
(2)写出关于x的不等式的解集.
(3)写出关于x的一元二次方程的根的情况.
答案:(1),
(2)
(3)
解析:(1)由图象可得的图象与x轴的交点坐标为,,
故关于x的方程的两个根为,.
(2)由图象可知,关于x的不等式的解集为.
(3)由图象可知,关于x的方程根的情况,
可以看成抛物线向下平移2个单位后与x轴的交点情况.
将抛物线向下平移2个单位后所得抛物线与x轴只有一个交点,
所以关于x的方程有两个相等的实数根,即.
9.在平面直角坐标系xOy中,一次函数的图象与二次函数的图象交于点,.
(1)求一次函数解析式;
(2)若抛物线与x轴存在交点,且当时,对于x的每一个值,函数的值都大于函数的值,请直接写出n的值.
答案:(1)
(2)
解析:(1)把,代入,得解得
一次函数解析式为.
(2).
把代入,得,
解得,则.
抛物线与x轴存在交点,且当时,对于x的每一个值,函数的值都大于函数的值,
.
10.已知二次函数
(1)当时
①求二次函数与坐标轴的交点坐标.
②若点,是二次函数图象上的点,且,求的最小值.
(2)若点和在二次函数图象上,且点C在对称轴的左侧,求证:.
答案:(1)①,;;②的最小值为
(2)见解析
解析:(1)①当时,,
当时,有,
解得,,
二次函数图象与x轴的交点坐标为,;
当时,有,
二次函数图象与y轴的交点坐标为;
②点,是二次函数图象上的点,且,
,
,,
,
,
的最小值为;
(2)证明:二次函数,
二次函数对称轴为直线,
点C在对称轴的左侧,
,即,
点和在二次函数图象上,
,
,
,
,
,
,
.
题型6
多结论判断问题
题型2
判断函数值大小
题型3
比较自变量大小
题型4
根据待定等式或不等式求值判断
题型1
判断系数符号及组合正负
题型5
与方程不等式结合
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