22.2二次函数与一元二次方程讲义 2025-2026学年人教版九年级数学上册

2025-10-10
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内容正文:

22.2二次函数与一元二次方程 xix   快速定位题型 题 型 目 录 【题型1】二次函数图象与一元二次方程之间的关系 2 【题型2】利用二次函数图象求一元二次方程的解 3 【题型3】二次函数图象与一元二次不等式之间的关系 5 xix   夯实必备知识 新 知 梳 理 【知识点1】抛物线与x轴的交点 求二次函数y=ax2+bx+c(a,b,c是常数,a≠0)与x轴的交点坐标,令y=0,即ax2+bx+c=0,解关于x的一元二次方程即可求得交点横坐标. (1)二次函数y=ax2+bx+c(a,b,c是常数,a≠0)的交点与一元二次方程ax2+bx+c=0根之间的关系. △=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. (2)二次函数的交点式:y=a(x-x1)(x-x2)(a,b,c是常数,a≠0),可直接得到抛物线与x轴的交点坐标(x1,0),(x2,0). 1.(2025•盐城一模)已知二次函数y=ax2+bx+c,交x轴于(3,0)(7,0)两点,当x=5时,y<0.则当4<x1<5,6<x2<7时,y1与y2的大小关系是(  ) A.y1>y2 B.y1<y2 C..y1≥y2 D.y1≤y2 【知识点2】图象法求一元二次方程的近似根 利用二次函数图象求一元二次方程的近似根的步骤是: (1)作出函数的图象,并由图象确定方程的解的个数; (2)由图象与y=h的交点位置确定交点横坐标的范围; (3)观察图象求得方程的根(由于作图或观察存在误差,由图象求得的根一般是近似的). 1.(2024•黄石模拟)下表是满足二次函数y=ax2+bx+c的五组数据,x1是方程ax2+bx+c=0的一个解,则下列选项中正确的是(  ) x 1.6 1.8 2.0 2.2 2.4 y -0.80 -0.54 -0.20 0.22 0.72 A.1.6<x1<1.8 B.1.8<x1<2.0 C.2.0<x1<2.2 D.2.2<x1<2.4 2.(2024秋•台江区期中)根据表格中代数式ax2+bx+c=0与x的对应值,判断方程ax2+bx+c=0(其中a,b,c是常数,且a≠0)的一个根x的大致范围是(  ) x 6.17 6.18 6.19 6.20 ax2+bx+c -0.03 -0.01 0.02 0.06 A.6<x<6.17 B.6.17<x<6.18 C.6.18<x<6.19 D.6.19<x<6.20 【题型1】二次函数图象与一元二次方程之间的关系 【典型例题】二次函数y=a(x-3)2+4(a≠0)的图象在1<x<2这一段位于x轴的上方,在5<x<6这一段位于x轴的下方,则a的值为(  ) A.1 B.-1 C.2 D.-2 【举一反三1】若关于x的一元二次方程(x-2)(x-3)=m有实数根x1、x2,且x1<x2,则下列结论中错误的是(  ) A.当m=0时,x1=2,x2=3 B.m>- C.当m>0时,2<x1<x2<3 D.二次函数y=(x-x1)(x-x2)+m的图象与x轴交点的坐标为(2,0)和(3,0) 【举一反三2】二次函数y=a(x-4)2-4(a≠0)的图象在2<x<3这一段位于x轴的下方,在6<x<7这一段位于x轴的上方,则a的值为(  ) A.1 B.-1 C.2 D.-2 【举一反三3】若二次函数y=x2-2x+m的图象与x轴有两个交点,则m的取值范围是_________. 【举一反三4】抛物线y=ax2+bx+c与x轴的公共点是(-1,0),(3,0),求这条抛物线的对称轴. 【举一反三5】已知点A(x1,y1),B(x2,y2)在二次函数y=x2+mx+n的图象上,当x1=1,x2=3时,y1=y2. (1)①求m的值;②若抛物线与x轴只有一个公共点,求n的值; (2)若P(a,b1),Q(3,b2)是函数图象上的两点,且b1>b2,求实数a的取值范围. 【题型2】利用二次函数图象求一元二次方程的解 【典型例题】二次函数y=-x2+mx的图象如图所示,对称轴为直线x=2,若关于x的一元二次方程-x2+mx-t=0(t为实数)在1<x<5的范围内有解,则t的取值范围是(  ) A.t>-5 B.-5<t<3 C.3<t≤4 D.-5<t≤4 【举一反三1】根据下列表格,判断出方程8x2+9x﹣1=0的一个近似解(结果精确到0.01)是(  ) A.﹣1.43 B.﹣1.33 C.﹣1.23 D. ﹣1.13 【举一反三2】根据表格估计方程x2+2x=6其中一个解的近似值. 根据上表,求方程x2+2x=6的一个解大约是      .(精确到0.01) 【举一反三3】已知二次函数y=x2+px+q(p,q为常数,Δ=p2-4q>0)的图象与x轴相交于A(x1,0),B(x2,0)两点,且A,B两点间的距离为d,例如,通过研究其中一个函数y=x2-5x+6及图象(如图),可得出表中第2行的相关数据. (1)在表内的空格中填上正确的数; (2)根据上述表内d与Δ的值,猜想它们之间有什么关系?再举一个符合条件的二次函数,验证你的猜想; (3)对于函数y=x2+px+q(p,q为常数,Δ=p2-4q>0)证明你的猜想. 【举一反三4】如图,一名男生推铅球,铅球行进高度y(单位:m)与水平距离x(单位:m)之间的关系是y=-x2+x+. (1)画出上述函数的图象;(2)观察图象,指出铅球推出的距离. 【题型3】二次函数图象与一元二次不等式之间的关系 【典型例题】已知函数y=x2-2x-2的图象如图,根据其中提供的信息,可求得使x2-2x-2≥1成立的x的取值范围是(  ) A.-1≤x≤3 B.x≤-1或x≥3 C.x≥-3 D.-3≤x≤1 【举一反三1】如图,已知二次函数y=-x2+2x,当-1<x<a时,y随x的增大而增大,则实数a的取值范围是(  ) A.a>1 B.-1<a≤1 C.a>0 D.-1<a<2 【举一反三2】如图,二次函数y=ax2+c的图象与一次函数y=kx+c的图象在第一象限的交点为A,点A的横坐标为1,则关于x的不等式ax2-kx<0的解集为(  ) A.0<x<1 B.-1<x<0 C.x<0或x>1 D.x<-1或x>0 【举一反三3】我们把a、b两个数中较小的数记作min{a,b},直线y=kx-k-2(k<0)与函数y=min{x2-1,-x+1}的图象有且只有2个交点,则k的取值为_____________. 【举一反三4】自主学习,阅读下列解题过程: 解一元二次不等式:x2﹣3x>0 解:设x2﹣3x=0,解得:x1=0,x2=3,则二次函数y=x2﹣3x的图象与x轴的交点坐标为(0,0)和(3,0),画出二次函数y=x2﹣3x的大致图象如图(1)所示,由图象可知,当x<0或x>3时,函数图象位于x轴上方,此时y>0,即x2﹣3x>0,所以一元二次不等式x2﹣3x>0的解集为x<0或x>3. 通过对上述解题过程的学习,按其解题的思路和方法解答下列问题: (1)上述解题过程中,主要渗透了下列数学思想中的     ;(选择1个,填写序号) ①分类讨论思想;②数形结合思想; (2)一元二次不等式x2﹣3x<0的解集是        ; (3)用类似的方法解一元二次不等式﹣x2﹣2x<﹣3.(要求:在备用图中画出大致图象) 【举一反三5】二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象如图所示,根据图象解答下列问题: (1)写出方程ax2+bx+c=0的两个根; (2)写出不等式ax2+bx+c>0的解集; (3)写出y随x的增大而减小的自变量x的取值范围; (4)若方程ax2+bx+c=k有两个不相等的实数根,求k取值范围. 学科网(北京)股份有限公司 $ 22.2二次函数与一元二次方程 xix   快速定位题型 题 型 目 录 【题型1】二次函数图象与一元二次方程之间的关系 3 【题型2】利用二次函数图象求一元二次方程的解 6 【题型3】二次函数图象与一元二次不等式之间的关系 9 xix   夯实必备知识 新 知 梳 理 【知识点1】抛物线与x轴的交点 求二次函数y=ax2+bx+c(a,b,c是常数,a≠0)与x轴的交点坐标,令y=0,即ax2+bx+c=0,解关于x的一元二次方程即可求得交点横坐标. (1)二次函数y=ax2+bx+c(a,b,c是常数,a≠0)的交点与一元二次方程ax2+bx+c=0根之间的关系. △=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. (2)二次函数的交点式:y=a(x-x1)(x-x2)(a,b,c是常数,a≠0),可直接得到抛物线与x轴的交点坐标(x1,0),(x2,0). 1.(2025•盐城一模)已知二次函数y=ax2+bx+c,交x轴于(3,0)(7,0)两点,当x=5时,y<0.则当4<x1<5,6<x2<7时,y1与y2的大小关系是(  ) A.y1>y2 B.y1<y2 C..y1≥y2 D.y1≤y2 【答案】B 【分析】先求出抛物线的对称轴,确定抛物线的开口方向,再求出点(x1,y1)的对称点(10-x1,y1),根据二次函数的性质即可得出结果. 【解答】解:∵抛物线y=ax2+bx+c交x轴于(3,0)(7,0), ∴对称轴为:x==5, 即x=5, ∵当x=5时,y<0, ∴抛物线的开口向上, 即a>0; ∴当x<5时,y随x的增大而减小; 当x>5时,y随x的增大而增大; ∵点(x1,y1)的对称点为:(10-x1,y1), 而5<10-x1<6, ∴点(x2,y2)在点(10-x1,y1)的上方, ∴y1<y2; 故选:B. 【知识点2】图象法求一元二次方程的近似根 利用二次函数图象求一元二次方程的近似根的步骤是: (1)作出函数的图象,并由图象确定方程的解的个数; (2)由图象与y=h的交点位置确定交点横坐标的范围; (3)观察图象求得方程的根(由于作图或观察存在误差,由图象求得的根一般是近似的). 1.(2024•黄石模拟)下表是满足二次函数y=ax2+bx+c的五组数据,x1是方程ax2+bx+c=0的一个解,则下列选项中正确的是(  ) x 1.6 1.8 2.0 2.2 2.4 y -0.80 -0.54 -0.20 0.22 0.72 A.1.6<x1<1.8 B.1.8<x1<2.0 C.2.0<x1<2.2 D.2.2<x1<2.4 【答案】C 【分析】由-0.20<0<0.22,可求解. 【解答】解:∵-0.20<0<0.22, ∴2.0<x1<2.2. 故选:C. 2.(2024秋•台江区期中)根据表格中代数式ax2+bx+c=0与x的对应值,判断方程ax2+bx+c=0(其中a,b,c是常数,且a≠0)的一个根x的大致范围是(  ) x 6.17 6.18 6.19 6.20 ax2+bx+c -0.03 -0.01 0.02 0.06 A.6<x<6.17 B.6.17<x<6.18 C.6.18<x<6.19 D.6.19<x<6.20 【答案】C 【分析】观察表中数据得到当x=6.18时,y=-0.01<0;当x=6.19时,y=0.02>0,则可判断当x在6.18<x<6.19的范围内取某一值时,对应的函数值为0,即ax2+bx+c=0,所以可确定方程ax2+bx+c=0的一个根的大致范围为6.18<x<6.19. 【解答】解:∵当x=6.18时,y=-0.01<0;当x=6.19时,y=0.02>0, ∴当x在6.18<x<6.19的范围内取某一值时,对应的函数值为0,即ax2+bx+c=0, ∴方程ax2+bx+c=0(其中a,b,c是常数,且a≠0)的一个根x的大致范围为6.18<x<6.19. 故选:C. 【题型1】二次函数图象与一元二次方程之间的关系 【典型例题】二次函数y=a(x-3)2+4(a≠0)的图象在1<x<2这一段位于x轴的上方,在5<x<6这一段位于x轴的下方,则a的值为(  ) A.1 B.-1 C.2 D.-2 【答案】B 【解析】∵y=a(x-3)2+4(a≠0),∴抛物线的对称轴为x=3. 又∵当1<x<2时,函数图象位于x轴的上方, ∴当4<x<5时,函数图象位于x轴的上方. 又∵当5<x<6时,函数图象位于x轴的下方, ∴当x=5时,y=0.∴4a+4=0.∴a=-1. 【举一反三1】若关于x的一元二次方程(x-2)(x-3)=m有实数根x1、x2,且x1<x2,则下列结论中错误的是(  ) A.当m=0时,x1=2,x2=3 B.m>- C.当m>0时,2<x1<x2<3 D.二次函数y=(x-x1)(x-x2)+m的图象与x轴交点的坐标为(2,0)和(3,0) 【答案】C 【解析】①∵m=0时,方程为(x-2)(x-3)=0,∴x1=2,x2=3,故A正确; ②设y=(x-2)(x-3)=x2-5x+6=(x-)2-,∴y的最小值为-, ③∵一元二次方程(x-2)(x-3)=m有实数根x1、x2,且x1<x2, ∴m>-,故B正确; ∵m>0时,y=(x-2)(x-3)>0,函数y′=(x-2)(x-3)-m与x轴交于(x1,0),(x2,0), ∴x1<2<3<x2,故C错误; ④∵y=(x-x1)(x-x2)+m=(x-2)(x-3)-m+m=(x-2)(x-3), ∴函数与x轴交于点(2,0),(3,0).故D正确. 【举一反三2】二次函数y=a(x-4)2-4(a≠0)的图象在2<x<3这一段位于x轴的下方,在6<x<7这一段位于x轴的上方,则a的值为(  ) A.1 B.-1 C.2 D.-2 【答案】A 【解析】∵抛物线y=a(x-4)2-4(a≠0)的对称轴为直线x=4, 而抛物线在6<x<7这一段位于x轴的上方, ∴抛物线在1<x<2这一段位于x轴的上方, ∵抛物线在2<x<3这一段位于x轴的下方, ∴抛物线过点(2,0), 把(2,0)代入y=a(x-4)2-4(a≠0)得4a-4=0,解得a=1. 【举一反三3】若二次函数y=x2-2x+m的图象与x轴有两个交点,则m的取值范围是_________. 【答案】m<1 【解析】∵二次函数y=x2-2x+m的图象与x轴有两个交点, ∴Δ>0, ∴4-4m>0, ∴m<1. 【举一反三4】抛物线y=ax2+bx+c与x轴的公共点是(-1,0),(3,0),求这条抛物线的对称轴. 【答案】解:∵抛物线y=ax2+x+c与x轴的公共点是(-1,0),(3,0), ∴该抛物线的对称轴是直线x==1, 即这条抛物线的对称轴是直线x=1. 【举一反三5】已知点A(x1,y1),B(x2,y2)在二次函数y=x2+mx+n的图象上,当x1=1,x2=3时,y1=y2. (1)①求m的值;②若抛物线与x轴只有一个公共点,求n的值; (2)若P(a,b1),Q(3,b2)是函数图象上的两点,且b1>b2,求实数a的取值范围. 【答案】解:(1)①∵x1=1,x2=3时,y1=y2, ∴1+m+n=9+3m+n,∴m=-4; ②∵抛物线与x轴只有一个公共点, ∴Δ=m2-4n=0,即16-4n=0,∴n=4; (2)∵抛物线的对称轴为直线x=1, ∴当P(a,b1),Q(3,b2)在对称轴的右侧,则a>3时,b1>b2; 当P(a,b1),Q(3,b2)在对称轴的两侧, 而当x1=1,x2=3时,y1=y2,则a<1时,b1>b2. ∴实数a的取值范围为a<1或a>3. 【题型2】利用二次函数图象求一元二次方程的解 【典型例题】二次函数y=-x2+mx的图象如图所示,对称轴为直线x=2,若关于x的一元二次方程-x2+mx-t=0(t为实数)在1<x<5的范围内有解,则t的取值范围是(  ) A.t>-5 B.-5<t<3 C.3<t≤4 D.-5<t≤4 【答案】D 【解析】如图,关于x的一元二次方程-x2+mx-t=0的解就是抛物线y=-x2+mx与直线y=t的交点的横坐标, 当x=1时,y=3, 当x=5时,y=-5, 由图象可知关于x的一元二次方程-x2+mx-t=0(t为实数)在1<x<5的范围内有解, 直线y=t在直线y=-5和直线y=4之间包括直线y=4, ∴-5<t≤4. 【举一反三1】根据下列表格,判断出方程8x2+9x﹣1=0的一个近似解(结果精确到0.01)是(  ) A.﹣1.43 B.﹣1.33 C.﹣1.23 D. ﹣1.13 【答案】C 【解析】解:由表格数据可知,当x=﹣1.2时,8x2+9x﹣1的值为﹣0.28,最接近0, 故x=﹣1.23是方程8x2+9x﹣1=0的近似解, 故选:C. 【举一反三2】根据表格估计方程x2+2x=6其中一个解的近似值. 根据上表,求方程x2+2x=6的一个解大约是      .(精确到0.01) 【答案】1.65 【解析】解:根据题意得: 6﹣5.9696=0.0304, 6.0225﹣6=0.0225, 0.0304>0.0225, 可见6.0225比5.9696更逼近6, 当精确度为0.01时,方程x2+2x=6的一个解约是1.65; 故答案为:1.65. 【举一反三3】已知二次函数y=x2+px+q(p,q为常数,Δ=p2-4q>0)的图象与x轴相交于A(x1,0),B(x2,0)两点,且A,B两点间的距离为d,例如,通过研究其中一个函数y=x2-5x+6及图象(如图),可得出表中第2行的相关数据. (1)在表内的空格中填上正确的数; (2)根据上述表内d与Δ的值,猜想它们之间有什么关系?再举一个符合条件的二次函数,验证你的猜想; (3)对于函数y=x2+px+q(p,q为常数,Δ=p2-4q>0)证明你的猜想. 【答案】(1)解:易得第三行q=0,x1=0,d=;第四行为p=1,Δ=9,x2=1; (2)解:猜想:d2=Δ. 例如:y=x2-x-2中;p=-1,q=-2,Δ=9; 由x2-x-2=0得x1=2,x2=-1,d=3,d2=9, ∴d2=Δ; (3)证明:令y=0,得x2+px+q=0, ∵Δ>0,设x2+px+q=0的两根为x1,x2, 则x1+x2=-p,x1•x2=q, d2=(|x1-x2|)2=(x1-x2)2=(x1+x2)2-4x1•x2 =(-p)2-4q=p2-4q=Δ. 【举一反三4】如图,一名男生推铅球,铅球行进高度y(单位:m)与水平距离x(单位:m)之间的关系是y=-x2+x+. (1)画出上述函数的图象;(2)观察图象,指出铅球推出的距离. 【答案】解:(1)如图, (2)当y=0时,-x2+x+=0, 解之得x1=10,x2=-2(不合题意,舍去), 所以推铅球的水平距离是10米. 【题型3】二次函数图象与一元二次不等式之间的关系 【典型例题】已知函数y=x2-2x-2的图象如图,根据其中提供的信息,可求得使x2-2x-2≥1成立的x的取值范围是(  ) A.-1≤x≤3 B.x≤-1或x≥3 C.x≥-3 D.-3≤x≤1 【答案】B 【解析】由图可知,x≤-1或x≥3时,x2-2x-2≥1. 【举一反三1】如图,已知二次函数y=-x2+2x,当-1<x<a时,y随x的增大而增大,则实数a的取值范围是(  ) A.a>1 B.-1<a≤1 C.a>0 D.-1<a<2 【答案】B 【解析】二次函数y=-x2+2x的对称轴为直线x=1, ∵-1<x<a时,y随x的增大而增大,∴a≤1, ∴-1<a≤1. 【举一反三2】如图,二次函数y=ax2+c的图象与一次函数y=kx+c的图象在第一象限的交点为A,点A的横坐标为1,则关于x的不等式ax2-kx<0的解集为(  ) A.0<x<1 B.-1<x<0 C.x<0或x>1 D.x<-1或x>0 【答案】A 【解析】ax2-kx<0即ax2+c<kx+c,即二次函数的值小于一次函数的值. 则x的范围是0<x<1. 【举一反三3】我们把a、b两个数中较小的数记作min{a,b},直线y=kx-k-2(k<0)与函数y=min{x2-1,-x+1}的图象有且只有2个交点,则k的取值为_____________. 【答案】2-2或-或-1 【解析】根据题意,x2-1<-x+1,即x2+x-2<0, 解得-2<x<1,故当-2<x<1时,y=x2-1; 当x≤-2或x≥1时,y=-x+1; 函数图象如下: 由图象可知,∵直线y=kx-k-2(k<0)与函数y=min{x2-1,-x+1}的图象有且只有2个交点,且k<0, ①直线y=kx-k-2经过点(-2,3)时,3=-2k-k-2,k=-,此时直线y=-x-,与函数y=min{x2-1,-x+1}的图象有且只有2个交点. ②直线y=kx-k-2与函数y=x2-1相切时,由消去y得x2-kx+k+1=0, ∵Δ=0,k<0,∴k2-4k-4=0, ∴k=2-2(或2+2舍弃),此时直线y=(2-2)x-4+2与函数y=min{x2-1,-x+1}的图象有且只有2个交点. 直线y=kx-k-2和直线y=-x+1平行,k=-1,直线为y=-x-1与函数y=min{x2-1,-x+1}的图象有且只有2个交点. 综上,k=2-2或-或-1. 【举一反三4】自主学习,阅读下列解题过程: 解一元二次不等式:x2﹣3x>0 解:设x2﹣3x=0,解得:x1=0,x2=3,则二次函数y=x2﹣3x的图象与x轴的交点坐标为(0,0)和(3,0),画出二次函数y=x2﹣3x的大致图象如图(1)所示,由图象可知,当x<0或x>3时,函数图象位于x轴上方,此时y>0,即x2﹣3x>0,所以一元二次不等式x2﹣3x>0的解集为x<0或x>3. 通过对上述解题过程的学习,按其解题的思路和方法解答下列问题: (1)上述解题过程中,主要渗透了下列数学思想中的     ;(选择1个,填写序号) ①分类讨论思想;②数形结合思想; (2)一元二次不等式x2﹣3x<0的解集是        ; (3)用类似的方法解一元二次不等式﹣x2﹣2x<﹣3.(要求:在备用图中画出大致图象) 【答案】解:(1)从解答过程看,将不等式的求解和函数图象结合,故这种方法是数形结合思想, 故答案为:②; (2)从图象看,符合条件的函数值为x轴下方的部分, 即0<x<3, 故答案为:0<x<3; (3)设y=﹣x2﹣2x+3, 画出函数的大致图象如下: 则不等式﹣x2﹣2x<﹣3表示函数图象x轴下方的部分, 令y=﹣x2﹣2x+3=0,则x=﹣3或1, 故不等式﹣x2﹣2x<﹣3的解集为:x>1或x<﹣3. 【举一反三5】二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象如图所示,根据图象解答下列问题: (1)写出方程ax2+bx+c=0的两个根; (2)写出不等式ax2+bx+c>0的解集; (3)写出y随x的增大而减小的自变量x的取值范围; (4)若方程ax2+bx+c=k有两个不相等的实数根,求k取值范围. 【答案】解:(1)由图象可知,图象与x轴交于(1,0)和(3,0)点, 则方程ax2+bx+c=0的两个根为1和3; (2)由图象可知当1<x<3时,不等式ax2+bx+c>0; (3)由图象可知,y=ax2+bx+c(a≠0)的图象的对称轴为x=2,开口向下, 即当x>2时,y随x的增大而减小; (4)由图象可知,二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的最大值为2, 若方程ax2+bx+c=k有两个不相等的实数根, 则k必须小于y=ax2+bx+c(a≠0)的最大值, 则k<2. 学科网(北京)股份有限公司 $

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22.2二次函数与一元二次方程讲义 2025-2026学年人教版九年级数学上册
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