内容正文:
2.5 二次函数与一元二次方程
题型一 求抛物线与x轴的交点坐标
1.抛物线y=2x2-4x-6与轴交于点M、N两点,则线段MN长是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了抛物线与轴的交点坐标,解题的关键在于熟知抛物线与轴的交点坐标的纵坐标为.先求出抛物线与轴的交点坐标,然后计算两点间的距离即可.
【详解】解:抛物线y=2x2-4x-6与轴交于点M、N两点,
令,即2x2-4x-6=0,
∴2(x-3)(x+1)=0,解得,,
抛物线与轴的两个交点坐标为,,
∴MN=|3-(-1)|=4.
故选:D.
2.已知二次函数的图象与x轴交于A、B两点,则A、B两点间的距离是 .
【答案】3
【分析】本题考查了二次函数与坐标轴的交点问题,通过求解二次方程得到与轴的交点横坐标,再计算两点距离即可得出结果,熟练掌握此知识点并灵活运用是解此题的关键.
【详解】解:令,则,
解得,,
∴A、B两点的坐标为和,
∴A、B两点间的距离是,
故答案为:.
3.如图,抛物线经过、、三点.
(1)求,的值:
(2)在抛物线对称轴上找一点,使的值最小,求点的坐标;
(3)点为抛物线的顶点,求的面积.
【答案】(1),
(2)
(3)3
【分析】(1)先根据A点的坐标求得a,从而可得出抛物线的解析式,再将B、C两点坐标代入求出b,c;
(2)由抛物线的对称性可知,则当B、C、P三点共线时,最小,即此时最小,求出直线的解析式,结合抛物线对称轴,求出当时的函数值,由此即可得到答案;
(3)先求出D点的坐标,再利用割补法求解.
【详解】(1)解:∵抛物线经过,
∴,
∴,
∴抛物线的解析式为,
∵抛物线经过、三点,
∴,
由,
解得:或,
∴,,
∴,;
(2)如图所示.连接、、,
由抛物线的对称性可知,
∴,
∴当B、C、P三点共线时,的值最小,
即此时的值最小,最小值为的长,
设直线的解析式为,
∵,,
∴,
∴,
∴直线的解析式为,
∵抛物线解析式为,
∴抛物线对称轴为直线,
在中,当时,,
∴.
(3)∵抛物线解析式为,点为抛物线的顶点,
∴,
又∵,,
∴的面积为.
题型二 求抛物线与y轴的交点坐标
4.二次函数的图象与y轴交点坐标是( ).
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题主要考查二次函数的图象与性质,熟练掌握二次函数的图象与性质是解题的关键;求二次函数图象与y轴交点,令计算y值即可.
【详解】解:当时,则有,
∴与轴交点坐标是;
故选A.
5.已知抛物线,则该抛物线与y轴交点的纵坐标为 .
【答案】
【分析】本题考查了求二次函数与y轴的交点坐标,求出时的函数值即可得到答案.
【详解】解:在中,当时,,
∴该抛物线与轴交点的纵坐标为,
故答案为:.
6.如图,在平面直角坐标系中,直线与轴交于点,与轴交于点,过点的抛物线的对称轴为,与直线交于点.
(1)求点的坐标;
(2)已知轴上的动点,连接,若与相似,求点的坐标.
【答案】(1)
(2)或
【分析】本题考查二次函数的综合问题,涉及相似三角形的判定与性质,一次函数解析式,二次函数与坐标轴的交点,灵活运用分类讨论的数学思想是解题关键.
(1)先将点代入直线中,求出,再求出抛物线的对称轴为,将代入直线中,即可求出点的坐标;
(2)根据题意得:,,若与相似,分和两种情况讨论即可;
【详解】(1)解:将点代入直线中,则,
解得:,
∵抛物线的对称轴为,
将代入直线中,则,
∴点的坐标为;
(2)解:根据题意得:,,
如图,当时,
此时,,
由(1)知,
∴;
如图,当时,
此时,,
∴,
设,
令中,则,
∴,
∵,,
∴,,,,
∴,
解得:或(舍去),
∴点的坐标为,
综上,点的坐标为或.
题型三 已知二次函数的函数值求自变量的值
7.已知抛物线与直线交于点和点,则关于的方程的解是( )
A.或 B.或
C.或 D.或
【答案】D
【分析】本题考查二次函数图象与一次函数图象的交点问题,将变形为,则该方程的解即为抛物线与直线交点的横坐标.
【详解】解:∵抛物线与直线交于点和点,
∴当或时,成立,
即方程的解为或,
故选:D
8.某辆汽车在公路上行驶,它行驶的路程(单位:)与时间(单位:)之间的关系为,那么这辆汽车行驶需要的时间是 s.
【答案】10
【分析】本题考查已知函数值求自变量的值,解一元二次方程.把代入关系式,得到关于的一元二次方程,解方程并取正值解即可.
【详解】解:当时,,
解得,(不合题意,舍去).
故这辆汽车行驶需要的时间是.
故答案为:10.
9.如图,抛物线与轴交于点、两点,与轴交于点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)若是该抛物线上一点(点在轴下方),使得,求点坐标.
【答案】(1)
(2)点坐标为或
【分析】本题考查的知识点是待定系数法求二次函数解析式、二次函数综合,已知二次函数的函数值求自变量的值,解题关键是用待定系数法求出二次函数解析式.
(1)将、两点坐标代入抛物线即可求解;
(2)由、两点坐标得出,结合三角形面积公式、点在轴下方得,代入抛物线解析式即可得对应的自变量的值,从而得到符合题意的点坐标.
【详解】(1)解:抛物线与轴交于点、两点,
,
解得:,
抛物线的解析式为;
(2)解:,,
,
,
,
,
点在轴下方,
,
在中,当时,,
解得,,
点坐标为或.
题型四 抛物线与x轴的交点问题
10.抛物线上部分点的横坐标x,纵坐标y的对应值如表:
x
…
0
1
2
…
y
…
5
0
…
从表中可知,下列说法中正确的是( )
A.抛物线的对称轴是y轴
B.抛物线与x轴的一个交点为
C.函数的最小值为
D.当时,y随x增大而减小
【答案】B
【分析】本题主要考查了二次函数的图象和性质,根据表格数据,确定抛物线的对称轴、与x轴的交点、最值和增减性,逐项判断正误.
【详解】解:∵点和点的纵坐标相同,
∴抛物线的对称轴为,故A错误.
∵点在抛物线上,且对称轴为,
∴点关于的对称点也在抛物线上,即抛物线与x轴的一个交点为,故B正确.
当时,,为函数的最小值,故C错误.
∵抛物线开口向上(时y最小,两侧y值增大),
∴在对称轴右侧,y随x增大而增大,故当时y随x增大而增大,D错误.
故选B.
11.已知二次函数的顶点在轴上,则的值为 .
【答案】
【分析】由于二次函数的顶点在 轴上,则顶点的纵坐标为零,根据顶点坐标公式列方程求解.
【详解】二次函数 的顶点纵坐标为 ,其中 ,,.
代入得 .令其等于零,
有 ,
即 ,
解得 .
故答案为 .
12.已知二次函数.
(1)求该二次函数的图象与x轴的交点坐标;
(2)若,点是该二次函数的图象上一点,当时,,求m的值;
(3)当时,将此时二次函数对应的抛物线称为“抛物线”,将“抛物线”向上平移个单位长度得到新“抛物线”,设“抛物线”与x轴在原点与之存在交点,请求出n的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3)n的取值范围为
【分析】此题考查了二次函数的图象和性质,熟练掌握二次函数的图象和性质是关键.
(1)令,解方程求出,,即可得到二次函数的图象与x轴的交点坐标;
(2)根据二次函数图象的顶点坐标为,二次函数图象的对称轴是,得到,即可求出答案;
(3)求出抛物线的函数表达式为,将,代入,得,根据要使“抛物线”与x轴在原点与之间存在交点即可得到答案.
【详解】(1)当时,.
解得,.
∴该二次函数的图象与x轴的交点坐标为;
(2)∵,∴二次函数的图象开口向上.
∵点是该二次函数的图象上一点,当时,,
又∵二次函数图象的对称轴是,
∴二次函数图象的顶点纵坐标为.
∴.
解得;
(3)当时,.
∴抛物线的顶点坐标为.
∴抛物线的函数表达式为.
将,代入,得.
∴要使“抛物线”与x轴在原点与之间存在交点,则顶点的纵坐标,即,
则n的取值范围为.
题型五 求x轴与抛物线的截线长
13.二次函数的图象与x轴交于A,B两点,则线段AB的长度为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【答案】C
【分析】本题考查了二次函数与轴的交点问题,通过求解二次方程得到与轴的交点坐标,然后计算两点间的距离,熟练掌握此知识点并灵活运用是解此题的关键.
【详解】解:∵二次函数的图象与x轴交于A,B两点,
∴令,则,
解得:,,
∴线段的长度为,
故选:C.
14.在平面直角坐标系中,将二次函数的图象向上平移6个单位长度,所得的抛物线与x轴有两个公共点,,则 .
【答案】1
【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和二次函数图象与几何变换.利用抛物线的平移规律得到平移后的抛物线解析式为,然后解方程得到点P、Q的坐标,从而得到的长.
【详解】解:二次函数的图象向上平移6个单位长度所得抛物线解析式为,
当时,,
解得,
∴点P、Q的坐标为,
∴.
故答案为:1.
15.已知二次函数.
(1)求证:无论取何实数,该二次函数的图象与轴总有两个公共点;
(2)若该二次函数的图象与轴的两个交点分别为、,且,求的值;
(3)若该二次函数的图象与轴交于点,与轴交于、两点,当的面积为2时,求的值.
【答案】(1)见解析
(2)
(3)
【分析】本题考查了二次函数系数与图象的关系,二次函数与三角形面积的结合,掌握计算方法是解题的关键.
(1)令,利用根的判别式进行判断即可;
(2)令,利用根与系数的关系得出,,,根据,代入得到关于的方程,解方程即可求解;
(3)根据两点间的距离公式求出,再利用三角形的面积公式列式进行计算即可得解.
【详解】(1)证明:令,则,
,
,
.
∴无论取何实数,该二次函数的图象与轴总有两个公共点.
(2)解:令,则,
由根与系数的关系得,,,
,
整理得:,解得.
(3)当时,,
点.
由(2)得,
,
,
即.
令,则,
整理得:,解得.
当时,解得.
当时,此时方程无实数根.
.
题型六 图像法确定一元二次方程的近似根
16.已知二次函数的变量x与变量y的部分对应值如下表:根据表中信息,可得一元二次方程的一个近似根可能是( )
x
…
1
2
3
4
…
y
…
3
9
…
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了图象法求一元二次方程的近似根,熟练掌握用图象法求一元二次方程的近似根的方法是解题的关键.根据表格中的数据可得出当时,;当时,,由此即可得出结论.
【详解】解:当时,;当时,,
方程的一个近似根的范围是,
方程的一个近似根可能是,
故选:B.
17.下表是函数的部分自变量与对应的函数值:
x
y
根据此表,可以判断方程的一 个解x 可能的取值范围是 .
【答案】
【分析】本题考查观察图表得知函数值情况,一元二次方程的根,二次函数与一元二次方程的关系.通过观察函数值的变化,当时,时,因此方程根在和之间.
【详解】解:由表可知,当时,;当时,,
由于二次函数图象是连续的,函数值由负变正,说明方程的一个解在和之间,即,
故答案为:.
18.已知函数,请按要求填空或解答问题:
(1)函数图象的对称轴是直线__________,顶点坐标是__________.
(2)画出该二次函数的大致图象,并结合图象回答,当取何值时,函数值;
(3)利用第(2)小题得到的图象,直接写出方程的解.
【答案】(1),
(2)图象见解析,当时,函数值
(3)
【分析】根据二次函数的图象与性质,画二次函数图象,利用函数图象求函数值.
(1)直接根据二次函数的性质求解即可;
(2)用五点法画图,再根据图象作答即可;
(3)根据图象求解即可.
【详解】(1)解:∵,
∴函数图象的对称轴是直线,顶点坐标是.
故答案为:,;
(2)解:列表,
x
0
1
y
0
0
如图,
由图象可知,当时,函数值;
(3)解:方程的解即为与的交点横坐标,
由图象可知,.
题型七 根据二次函数图像确定相应方程根的情况
19.已知抛物线的位置如图所示,甲、乙、丙三人对关于x的一元二次方程的根的情况判断如下,其中正确的有( )
甲:当时,该方程没有实数根;
乙:当时,该方程有两个相等的实数根;
丙:当时,该方程有两个不相等的实数根.
A.0个 B.1个 C.2个 D.3个
【答案】C
【分析】本题主要考查了抛物线与直线的交点问题,关键是把方程的解转化为抛物线与直线的交点问题.
先把一元二次方程的根的情况转化为直线与抛物线的交点问题,再根据抛物线的最大值为,然后结合图形分类讨论即可.
【详解】解:,
,
观察图象得:该函数的最大值为,
当时,,
直线与抛物线没有公共点,
方程无实数根,故甲说法正确;
当时,,
直线与抛物线有两个公共点,
方程有两个不相等的实数根,故乙说法错误;
当时,,
直线与抛物线有两个公共点,
方程有两个不相等的实数根,故丙说法正确;
说法正确的有甲、丙,共2个,
故选:C.
20.二次函数(,a,b,c为常数)的图象如图所示,若关于的一元二次方程有实数根,则的取值范围是 .
【答案】
【分析】本题考查了二次函数图象与性质,利用图象判断一元二次方程的解.
直接根据函数图象作答即可.
【详解】解:由图可知,当时,与有交点,
所以若关于的一元二次方程有实数根,则的取值范围是.
故答案为:.
21.如图,抛物线与轴交于点,点,与轴交于点.
(1)求抛物线的表达式;
(2)若直线(不平行对称轴所在直线)与抛物线只有一个交点时,求的取值.
【答案】(1)
(2)
【分析】本题考查了抛物线的表达式求解及直线与抛物线的交点问题,解题的关键是利用待定系数法求抛物线解析式,以及联立方程利用判别式判断交点个数.
(1)将点、代入抛物线方程,解方程组得、的值;
(2)联立直线与抛物线方程,整理为一元二次方程,由判别式求的值.
【详解】(1)解:将,代入,得
解得,,故抛物线表达式为.
(2)解:联立,得,
因直线与抛物线只有一个交点,故,
整理得,
解得.
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2.5 二次函数与一元二次方程
题型一 求抛物线与x轴的交点坐标
1.抛物线y=2x2-4x-6与轴交于点M、N两点,则线段MN长是( )
A. B. C. D.
2.已知二次函数的图象与x轴交于A、B两点,则A、B两点间的距离是 .
3.如图,抛物线经过、、三点.
(1)求,的值:
(2)在抛物线对称轴上找一点,使的值最小,求点的坐标;
(3)点为抛物线的顶点,求的面积.
题型二 求抛物线与y轴的交点坐标
4.二次函数的图象与y轴交点坐标是( ).
A. B. C. D.
5.已知抛物线,则该抛物线与y轴交点的纵坐标为 .
6.如图,在平面直角坐标系中,直线与轴交于点,与轴交于点,过点的抛物线的对称轴为,与直线交于点.
(1)求点的坐标;
(2)已知轴上的动点,连接,若与相似,求点的坐标.
题型三 已知二次函数的函数值求自变量的值
7.已知抛物线与直线交于点和点,则关于的方程的解是( )
A.或 B.或
C.或 D.或
8.某辆汽车在公路上行驶,它行驶的路程(单位:)与时间(单位:)之间的关系为,那么这辆汽车行驶需要的时间是 s.
9.如图,抛物线与轴交于点、两点,与轴交于点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)若是该抛物线上一点(点在轴下方),使得,求点坐标.
题型四 抛物线与x轴的交点问题
10.抛物线上部分点的横坐标x,纵坐标y的对应值如表:
x
…
0
1
2
…
y
…
5
0
…
从表中可知,下列说法中正确的是( )
A.抛物线的对称轴是y轴
B.抛物线与x轴的一个交点为
C.函数的最小值为
D.当时,y随x增大而减小
11.已知二次函数的顶点在轴上,则的值为 .
12.已知二次函数.
(1)求该二次函数的图象与x轴的交点坐标;
(2)若,点是该二次函数的图象上一点,当时,,求m的值;
(3)当时,将此时二次函数对应的抛物线称为“抛物线”,将“抛物线”向上平移个单位长度得到新“抛物线”,设“抛物线”与x轴在原点与之存在交点,请求出n的取值范围.
题型五 求x轴与抛物线的截线长
13.二次函数的图象与x轴交于A,B两点,则线段AB的长度为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
14.
在平面直角坐标系中,将二次函数的图象向上平移6个单位长度,所得的抛物线与x轴有两个公共点,,则 .
15.已知二次函数.
(1)求证:无论取何实数,该二次函数的图象与轴总有两个公共点;
(2)若该二次函数的图象与轴的两个交点分别为、,且,求的值;
(3)若该二次函数的图象与轴交于点,与轴交于、两点,当的面积为2时,求的值.
题型六 图像法确定一元二次方程的近似根
16.已知二次函数的变量x与变量y的部分对应值如下表:根据表中信息,可得一元二次方程的一个近似根可能是( )
x
…
1
2
3
4
…
y
…
3
9
…
A. B. C. D.
17.下表是函数的部分自变量与对应的函数值:
x
y
根据此表,可以判断方程的一 个解x 可能的取值范围是 .
18.已知函数,请按要求填空或解答问题:
(1)函数图象的对称轴是直线__________,顶点坐标是__________.
(2)画出该二次函数的大致图象,并结合图象回答,当取何值时,函数值;
(3)利用第(2)小题得到的图象,直接写出方程的解.
题型七 根据二次函数图像确定相应方程根的情况
19.已知抛物线的位置如图所示,甲、乙、丙三人对关于x的一元二次方程的根的情况判断如下,其中正确的有( )
甲:当时,该方程没有实数根;
乙:当时,该方程有两个相等的实数根;
丙:当时,该方程有两个不相等的实数根.
A.0个 B.1个 C.2个 D.3个
20.二次函数(,a,b,c为常数)的图象如图所示,若关于的一元二次方程有实数根,则的取值范围是 .
21.如图,抛物线与轴交于点,点,与轴交于点.
(1)求抛物线的表达式;
(2)若直线(不平行对称轴所在直线)与抛物线只有一个交点时,求的取值.
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