内容正文:
2.5二次函数与一元二次方程 导学案
第1课时
1.经历探索二次函数与一元二次方程关系的过程,体会方程与函数间的联系。
2.理解二次函数与x轴交点个数与一元二次方程根个数的对应关系。
3.理解一元二次方程的根就是二次函数与x轴交点的横坐标。
学习重点:二次方程根与抛物线交点关系。
学习难点:辨析抛物线与x轴相交的几种情形及其判别式运用。
第一环节 自主学习
创设情景,引入新课
问题情境:
1.知识回顾
(1)一元二次方程a+bx+c=0的根的判别式Δ= ,
当 时,方程有两个不相等的实数根;
当 时,有两个相等的实数根;
当 时,没有实数根.
(2)一次函数y=kx+b的图象与x轴的交点的横坐标就是一元一次方程kx+b=0的根.
2.情景引入
一个小球从地面被竖直向上抛起,小球距离地面的高度h(m)与运动时间t(s)的关系如图所示.你能从图象看出什么信息呢?
现在我们学习了一元二次方程ax²+bx+c=0(a≠0)和二次函数y=ax²+bx+c(a≠0),它们之间是否也存在一定的关系呢?
新知自研:自研课本第51--52页的内容.
【学法指导】
自研课本51-52页的内容,思考:
●探究一:二次函数与一元二次方程交点的对应关系
◆1.尝试思考
我们已经知道,竖直上抛物体的高度h(m)与运动时间t(s)的关系可以近似地用公式h=-5+t+表示,其中(m)是抛出时的高度,(m/s)是抛出时的速度.一个小球从地面被以40 m/s的速度竖直向上抛起,小球距离地面的高度h(m)与运动时间t(s)的关系如图所示,那么
(1)h与t的关系式是什么?
(2)小球经过多少秒后落地?你有几种求解方法?与同伴进行交流.
◆2.议一议
二次函数y=x²+2x,y=x²-2x+1,y=x²-2x+2的图象分别如图所示.
(1)每个图象与x轴有几个交点?交点坐标分别是什么?
【解答】解:(1)二次函数y=x²+2x的图象与x轴有 个交点,为 和 .
二次函数y=x²-2x+1的图象与x轴有 个交点,为 .
二次函数y=x²-2x+2的图象与x轴 交点.
(2)一元二次方程x²+2x=0,x²-2x+1=0有几个实数根?用判别式验证一下.一元二次方程x²-2x+2=0有实数根吗?分别求出它们的根.
【解答】解:
一元二次方程x²+2x=0的Δ= > 0,
∴方程有 的实数根.
解方程:
一元二次方程x²-2x+1=0的Δ 0,
∴方程有 实数根.
解方程:
∵一元二次方程x²-2x+2=0的Δ= 0,
∴方程 实数根.
(3)思考:二次函数y=ax²+bx+c的图象与x轴交点的横坐标和一元二次方程ax²+bx+c=0的根有什么关系?
◆3.知识归纳
二次函数y=ax²+bx+c的图象与x轴交点的坐标与一元二次方程ax²+bx+c=0根的关系:
二次函数y=ax²+bx+c的图象与x轴的交点有三种情况:有 交点、有 交点、 交点.
与此相对应,一元二次方程ax²+bx+c=0的根也有三种情况:有两 的实数根(-4ac>0)、有 的实数根(-4ac=0)、 (-4ac<0).
二次函数y=ax²+bx+c的图象与x轴交点的 就是一元二次方程ax²+bx+c=0的根.
◆4.练一练
若一元二次方程ax²+bx+c=0有两个相等的实数根,则函数y=ax²+bx+c与x轴的交点个数为( )
A.有两个交点 B.有一个交点
C.没有交点 D.以上都不对
探究点2:二次函数与方程的数形结合应用
◆1.想一想
在本节一开始的小球上抛问题中,何时小球离地面的高度是60m?你是如何知道的?
【解答】解:方法一:令h= ,即
解得: ,
∴当 或 时,小球离地面的高度是 .
方法二:由图象可得.
【方法归纳】 利用图象,也可以解方程.
◆2.做一做
一元二次方程−6x+9=1的根与二次函数y=−6x+9的图象有什么关系?试把方程的根在图象上表示出来.
◆1.知识归纳
二次函数与一元二次方程的关系:
一般地,当二次函数y=a+bx+c(a≠0)的y取某一定值m时,求自变量x的值,可以解一元二次方程 ,
反过来,解方程 又可以看作已知二次函数y=a+bx+c(a≠0)的值为m,求自变量x的值.
【例题导析】
自研下面典例的内容,回答问题:
典例分析
例1 已知关于x的二次函数y=m-(m+2)x+2(m≠0).
(1)求证:此抛物线与x轴总有交点;
(2)若此抛物线与x轴总有两个交点,且它们的横坐标都是整数,求正整数m的值.
例2 如图,某学生推铅球,铅球出手(点A处)的高度是0.6m,出手后的铅球沿一段抛物线运行,当运行到最高3m时,水平距离x=4m.
(1)求这个二次函数的解析式;
(2)该同学把铅球推出去多远?
第二环节 合作探究
小组群学
在小组长的带领下:
A.从“数”和“形”的两个方面探讨二次函数与一元二次方程的关系;
B.交流例题的解题思路,总结方法和易错点.
C.相互检查导学内容的完成书写情况并给出等级评定.
1.抛物线 与坐标轴的交点个数是( )
A. 3个 B. 2个 C. 1个 D. 0个
2.小兰画了一个函数 的图象如图,则关于的方程 的解是( )
A. 无解 B. C. D.
3.小兰画了一个函数 的图像如图,则关于的方程 的解是( )
A. 无解 B. C. D.
4.抛物线 与坐标轴的交点个数是( )
A. 3个 B. 2个 C. 1个 D. 0个
5. 若函数的图象与轴有且只有一个交点,则的值为_____.
6.已知方程a+bx+c=0的两个根分别为=−1,=3,那么可知抛物线y=a+bx+c与x轴的交点为_____.
7. 抛物线 与轴有交点,则的取值范围是?
8. 已知二次函数y=
(1)求证:对于任意实数m,该二次函数图象与x轴总有公共点;
(2)若该二次函数图象与x轴有两个公共点A,B,且A点坐标为(1,0),求B点坐标.
9.已知关于的一元二次方程
(1)若方程有两个不相等的实数根,求的取值范围;
(2)二次函数 的部分图象如图所示,求一元二次方程 的解
题型一 求抛物线与坐标轴的交点坐标
1.二次函数y=x2﹣5x﹣6与x轴的交点坐标是( )
A.(0,﹣6) B.(﹣6,0)、(1,0)
C.(﹣1,0)、(6,0) D.(3,0)、(2,0)
2.二次函数y=2x2﹣3x+1的图象与y轴的交点坐标为 .
3.若关于x的一元二次方程ax2+k=0的一个根为2,则二次函数y=a(x+1)2+k与x轴的交点坐标为( )
A.(﹣3,0)、(1,0) B.(﹣2,0)、(2,0)
C.(﹣1,0)、(1,0) D.(﹣1,0)、(3,0)
4.在平面直角坐标系中,二次函数y=ax2﹣4ax+c(a≠0)的图象与x轴的一个交点的横坐标为﹣1,则另一个交点的横坐标为( )
A.5 B.3 C.﹣3 D.﹣5
题型二 判断抛物线与坐标轴的交点情况
5.二次函数y=9x2+1的图象与x轴的交点个数是( )
A.1个 B.2个
C.1个或者2个 D.0个
6.抛物线y=x2﹣2x+3与x轴的交点个数是( )
A.0 B.1 C.2 D.3
7.二次函数y=x2﹣6x+9与坐标轴的交点个数是( )
A.只有一个交点 B.有两个交点
C.没有交点 D.有三个交点
8.已知二次函数y=x2﹣(m+2)x+2m﹣1.
(1)求证:不论m取何值,该函数图象与x轴总有两个公共点;
(2)若该函数图象与y轴交于点(0,3),求该函数的图象与x轴的交点坐标.
题型三 由二次函数解一元二次方程
9.已知二次函数y=ax2+bx+c的图象如图所示,则一元二次方程x2+bx+c=0的解是 .
10.已知二次函数y=ax2+bx+c的部分y与x的值如表:
x
…
﹣2
﹣1
1
2
4
…
y
…
0
n
﹣3
m
﹣3
…
根据表格可知,一元二次方程ax2+bx+c=0的解是( )
A.x1=﹣2,x2=5 B.x1=﹣2,x2=5.5
C.x1=﹣2,x2=6 D.x1=﹣2,x2=7
11.二次函数y=ax2+bx+c的部分图象如图所示,对称轴方程为x=﹣1,图象与x轴相交于点(1,0),则方程cx2+bx+a=0的根为( )
A.x1=1,x2=﹣3 B.x1=﹣1,x2=3
C.x1=1,x2 D.x1=﹣1,x2
12.已知抛物线y=ax2+bx+c过点(﹣2,0),且b+4a=0,则关于x的一元二次方程a(x﹣1)2+c=﹣bx+b的解为( )
A.x1=1,x2=7 B.x1=﹣1,x2=7
C.x1=1,x2=﹣7 D.x1=﹣1,x2=﹣7
题型四 已知二次函数的值求自变量或代数式的值
13.已知抛物线y=x2﹣x﹣1与x轴的一个交点为(m,0),则代数式m2﹣m+2022的值为 .
14.已知抛物线y=x2﹣x﹣1与x轴的一个交点为(m,0),则代数式m2﹣m的值为( )
A.1 B.﹣1 C.0 D.2
15.已知,二次函数y=x2+bx﹣2017的图象与x轴交于点A(x1,0)、B(x2,0)两点,则当x=x1+x2时,则y的值为( )
A.2019 B.2017 C.2018 D.﹣2017
16.已知a,b是抛物线y=(x﹣c)(x﹣c﹣d)﹣3与x轴交点的横坐标,a<b,则|a﹣c|+|c﹣b|化简的结果是( )
A.b﹣a B.a﹣b C.a+b﹣2c D.2c﹣a﹣b
题型五 由二次函数与x轴交点个数求值或取值范围
17.已知二次函数y=x2+(k﹣1)x+1的图象与x轴只有一个交点,则k的值为( )
A.1 B.﹣1 C.2或﹣2 D.3或﹣1
18.若二次函数y=kx2+3x﹣1的图象与x轴有公共点,则k的取值范围是( )
A. B.且k≠0
C. D.且k≠0
19.若抛物线y=kx2﹣3x+1与x轴有两个不同的交点,则k的取值范围是 .
20.如图,二次函数y=ax2+bx+c的图象的顶点为C,该二次函数的图象与x轴相交于A、B两点,连接AC,若AB=6,AC=5,则a的值是 .
▲1、二次函数y=ax²+bx+c的图象与x轴交点的坐标与一元二次方程ax²+bx+c=0根的关系:
二次函数y=ax²+bx+c的图象与x轴的交点有三种情况:有 交点、有 交点、 交点.
与此相对应,一元二次方程ax²+bx+c=0的根也有三种情况:有两 的实数根(-4ac>0)、有 的实数根(-4ac=0)、 (-4ac<0).
二次函数y=ax²+bx+c的图象与x轴交点的 就是一元二次方程ax²+bx+c=0的根.
▲2、二次函数与一元二次方程的关系:
一般地,当二次函数y=a+bx+c(a≠0)的y取某一定值m时,求自变量x的值,可以解一元二次方程 ,
反过来,解方程 又可以看作已知二次函数y=a+bx+c(a≠0)的值为m,求自变量x的值.
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2.5二次函数与一元二次方程 导学案
第1课时
1.经历探索二次函数与一元二次方程关系的过程,体会方程与函数间的联系。
2.理解二次函数与x轴交点个数与一元二次方程根个数的对应关系。
3.理解一元二次方程的根就是二次函数与x轴交点的横坐标。
学习重点:二次方程根与抛物线交点关系。
学习难点:辨析抛物线与x轴相交的几种情形及其判别式运用。
第一环节 自主学习
创设情景,引入新课
问题情境:
1.知识回顾
(1)一元二次方程a+bx+c=0的根的判别式Δ= ,
当Δ > 0时,方程有两个不相等的实数根;
当Δ = 0时,有两个相等的实数根;
当Δ < 0时,没有实数根.
(2)一次函数y=kx+b的图象与x轴的交点的横坐标就是一元一次方程kx+b=0的根.
2.情景引入
一个小球从地面被竖直向上抛起,小球距离地面的高度h(m)与运动时间t(s)的关系如图所示.你能从图象看出什么信息呢?
现在我们学习了一元二次方程ax²+bx+c=0(a≠0)和二次函数y=ax²+bx+c(a≠0),它们之间是否也存在一定的关系呢?
新知自研:自研课本第51--52页的内容.
【学法指导】
自研课本51-52页的内容,思考:
●探究一:二次函数与一元二次方程交点的对应关系
◆1.尝试思考
我们已经知道,竖直上抛物体的高度h(m)与运动时间t(s)的关系可以近似地用公式h=-5+t+表示,其中(m)是抛出时的高度,(m/s)是抛出时的速度.一个小球从地面被以40 m/s的速度竖直向上抛起,小球距离地面的高度h(m)与运动时间t(s)的关系如图所示,那么
(1)h与t的关系式是什么?
解:(1)由图象可得=0,=40.
∴h与t的关系式为h=-5+40t.
(2)小球经过多少秒后落地?你有几种求解方法?与同伴进行交流.
解:(2)方法一:由图象可得小球经过8 s后落地.
方法二:令h=0,得-5+40t=0,即-8t=0,
∴ t(t-8)=0.
解得=0,=8.
∵ t=0是小球没抛时的时间,
∴ t=8是小球落地时的时间.
∴ 小球经过8 s后落地.
◆2.议一议
二次函数y=x²+2x,y=x²-2x+1,y=x²-2x+2的图象分别如图所示.
(1)每个图象与x轴有几个交点?交点坐标分别是什么?
【解答】解:(1)二次函数y=x²+2x的图象与x轴有2个交点,为(-2,0)和(0,0).
二次函数y=x²-2x+1的图象与x轴有1个交点,为(1,0).
二次函数y=x²-2x+2的图象与x轴没有交点.
(2)一元二次方程x²+2x=0,x²-2x+1=0有几个实数根?用判别式验证一下.一元二次方程x²-2x+2=0有实数根吗?分别求出它们的根.
【解答】解:
一元二次方程x²+2x=0的Δ= 4 > 0,
∴方程有2个不相等的实数根.
解方程:解:x(x+2)=0
x=0或x+2=0
∴ =-2,=0
一元二次方程x²-2x+1=0的Δ = 0,
∴方程有2个相等的实数根.
解方程:解: =0
∴ ==1
∵一元二次方程x²-2x+2=0的Δ=-4<0,
∴方程没有实数根.
(3)思考:二次函数y=ax²+bx+c的图象与x轴交点的横坐标和一元二次方程ax²+bx+c=0的根有什么关系?
◆3.知识归纳
二次函数y=ax²+bx+c的图象与x轴交点的坐标与一元二次方程ax²+bx+c=0根的关系:
二次函数y=ax²+bx+c的图象与x轴的交点有三种情况:有两个交点、有一个交点、没有交点.
与此相对应,一元二次方程ax²+bx+c=0的根也有三种情况:有两个不相等的实数根(-4ac>0)、有两个相等的实数根(-4ac=0)、没有实数根(-4ac<0).
二次函数y=ax²+bx+c的图象与x轴交点的横坐标就是一元二次方程ax²+bx+c=0的根.
◆4.练一练
若一元二次方程ax²+bx+c=0有两个相等的实数根,则函数y=ax²+bx+c与x轴的交点个数为( )
A.有两个交点 B.有一个交点
C.没有交点 D.以上都不对
解:B
探究点2:二次函数与方程的数形结合应用
◆1.想一想
在本节一开始的小球上抛问题中,何时小球离地面的高度是60m?你是如何知道的?
【解答】解:方法一:令h=60,即-5+40t=60,
解得: =2,=6,
∴当2s或6s时,小球离地面的高度是60m.
方法二:由图象可得.
【方法归纳】 利用图象,也可以解方程.
◆2.做一做
一元二次方程−6x+9=1的根与二次函数y=−6x+9的图象有什么关系?试把方程的根在图象上表示出来.
解:一元二次方程−6x+9=1的根即为二次函数y=−6x+9当y值为1时,对应的x的值.
由图象得一元二次方程−6x+9=1的根为=2,=4.
◆1.知识归纳
二次函数与一元二次方程的关系:
一般地,当二次函数y=a+bx+c(a≠0)的y取某一定值m时,求自变量x的值,可以解一元二次方程a+bx+c=m.
反过来,解方程a+bx+c=m又可以看作已知二次函数y=a+bx+c(a≠0)的值为m,求自变量x的值.
【例题导析】
自研下面典例的内容,回答问题:
典例分析
例1 已知关于x的二次函数y=m-(m+2)x+2(m≠0).
(1)求证:此抛物线与x轴总有交点;
解:(1)证明:∵m≠0,
∴Δ=-4m×2=+4m+4-8m=.
∵≥0,
∴Δ≥0,
∴此抛物线与x轴总有交点;
(2)若此抛物线与x轴总有两个交点,且它们的横坐标都是整数,求正整数m的值.
解:(2)解:令y=0,则(x-1)(mx-2)=0,
所以 x-1=0或mx-2=0,
解得 =1,=.
当m为正整数1时,为整数且≠,即抛物线与x轴总有两个交点,且它们的横坐标都是整数.
所以正整数m的值为1.
例2 如图,某学生推铅球,铅球出手(点A处)的高度是0.6m,出手后的铅球沿一段抛物线运行,当运行到最高3m时,水平距离x=4m.
(1)求这个二次函数的解析式;
(2)该同学把铅球推出去多远?
解:(1)设二次函数的解析式为y=a+3,
把(0,0.6)代入得
0.6=a+3,
解得a=−,
∴y=−+3.
(2)当y=0时,0=−+3
解得=4+2,=4−2(舍去).
答:该同学把铅球推出去(4+2)m远.
第二环节 合作探究
小组群学
在小组长的带领下:
A.从“数”和“形”的两个方面探讨二次函数与一元二次方程的关系;
B.交流例题的解题思路,总结方法和易错点.
C.相互检查导学内容的完成书写情况并给出等级评定.
1.抛物线 与坐标轴的交点个数是( )
A. 3个 B. 2个 C. 1个 D. 0个
解:A.
2.小兰画了一个函数 的图象如图,则关于的方程 的解是( )
A. 无解 B. C. D.
解:D.
3.小兰画了一个函数 的图像如图,则关于的方程 的解是( )
A. 无解 B. C. D.
解:D.
4.抛物线 与坐标轴的交点个数是( )
A. 3个 B. 2个 C. 1个 D. 0个
解:A.
5. 若函数的图象与轴有且只有一个交点,则的值为_____.
解:-1
6.已知方程a+bx+c=0的两个根分别为=−1,=3,那么可知抛物线y=a+bx+c与x轴的交点为_____.
解:(-1,0)(3,0)
7. 抛物线 与轴有交点,则的取值范围是?
解:
8. 已知二次函数y=
(1)求证:对于任意实数m,该二次函数图象与x轴总有公共点;
(2)若该二次函数图象与x轴有两个公共点A,B,且A点坐标为(1,0),求B点坐标.
解:(1)证明:=0,Δ=-4×2×(-)=9.
∵≥0,∴ 9≥0,
∴ 对于任意实数m,该二次函数图象与x轴总有公共点.
(2)解:把(1,0)代入二次函数表达式,
得2-m-=0,
∴ 解得=-2,=1.
当m=-2时,二次函数表达式为y=2+2x-4,
令y=0,得2+2x-4=0,解得x=1或x=-2,
∴ 二次函数图象与x轴的两个公共点的坐标是(1,0),(-2,0).
又∵ A点坐标为(1,0),
∴ B(-2,0).
当m=1时,同理可得B(−,0).
9.已知关于的一元二次方程
(1)若方程有两个不相等的实数根,求的取值范围;
(2)二次函数 的部分图象如图所示,求一元二次方程 的解
解:(1)∵一元二次方程 =0有两个不相等的实数根,
∴Δ>0,即1+4m>0,
∴m>−,
∴m的取值范围为m>−;
(2)∵二次函数y=图象的对称轴为直线x=,
∴抛物线与x轴两个交点关于直线x=−对称,
由图可知抛物线与x轴一个交点为(1,0),
∴另一个交点为(﹣2,0),
∴一元二次方程=0=0的解为=1,=−2.
题型一 求抛物线与坐标轴的交点坐标
1.二次函数y=x2﹣5x﹣6与x轴的交点坐标是( )
A.(0,﹣6) B.(﹣6,0)、(1,0)
C.(﹣1,0)、(6,0) D.(3,0)、(2,0)
【分析】根据题意可知,抛物线与x轴的交点的纵坐标为0,将y=0代入函数解析式求出相应的x的值,即可得到二次函数y=x2﹣5x﹣6与x轴的交点坐标.
【解答】解:∵二次函数y=x2﹣5x﹣6,
∴当y=0时,0=x2﹣5x﹣6=(x﹣6)(x+1),
解得x1=6,x2=﹣1,
∴二次函数y=x2﹣5x﹣6与x轴的交点坐标是(﹣1,0),(6,0),
故选:C.
【点评】本题考查抛物线与x轴的交点,解答本题的关键是明确抛物线与x轴的交点的纵坐标为0.
2.二次函数y=2x2﹣3x+1的图象与y轴的交点坐标为 .
【分析】将x=0代入解析式求解.
【解答】解:将x=0代入y=2x2﹣3x+1得,
y=1,
∴抛物线与y轴交点坐标为(0,1),
故答案为:(0,1).
【点评】本题考查二次函数的性质,解题关键是掌握二次函数与方程的关系.
3.若关于x的一元二次方程ax2+k=0的一个根为2,则二次函数y=a(x+1)2+k与x轴的交点坐标为( )
A.(﹣3,0)、(1,0) B.(﹣2,0)、(2,0)
C.(﹣1,0)、(1,0) D.(﹣1,0)、(3,0)
【分析】先把x=2代入ax2+k=0得出k=﹣4a,再把k=﹣4a代入y=a(x+1)2+k,然后令y=0,解方程即可.
【解答】解:∵关于x的一元二次方程ax2+k=0的一个根为2,
∴4a+k=0,
解得k=﹣4a,
把k=﹣4a代入y=a(x+1)2+k中,
得y=a(x+1)2﹣4a,
当y=0时,a(x+1)2﹣4a=0,
即a(x+1)2=4a,
∵a≠0,
∴(x+1)2=4,
解得x=1或x=﹣3,
∴二次函数y=a(x+1)2+k与x轴的交点坐标为(1,0)和(﹣3,0),
故选:A.
【点评】本题考查抛物线与x轴的交点,解一元二次方程﹣直接开平方法,关键是解方程方法的应用.
4.在平面直角坐标系中,二次函数y=ax2﹣4ax+c(a≠0)的图象与x轴的一个交点的横坐标为﹣1,则另一个交点的横坐标为( )
A.5 B.3 C.﹣3 D.﹣5
【分析】先求出二次函数对称轴,再根据对称性求出另一个交点的横坐标.
【解答】解:∵对称轴为直线x,
∴另一个交点的横坐标为2×2﹣(﹣1)=5,
故选:A.
【点评】本题考查了二次函数图象的对称性,求出二次函数对称轴是解题的关键.
题型二 判断抛物线与坐标轴的交点情况
5.二次函数y=9x2+1的图象与x轴的交点个数是( )
A.1个 B.2个
C.1个或者2个 D.0个
【分析】根据一元二次方程的判别式的符号判断方程9x2+1=0根的情况即可解答.
【解答】解:∵Δ=b2﹣4ac=﹣36<0,
∴方程9x2+1=0无实数根,
∴二次函数y=9x2+1的图象与x轴无交点,即0个交点,
故选:D.
【点评】此题考查了二次函数的图象与x轴的交点和对应一元二次方程的根的情况之间的联系,熟练掌握一元二次方程的根的情况与判别式的关系是解答的关键.
6.抛物线y=x2﹣2x+3与x轴的交点个数是( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【分析】把二次函数的问题转化为一元二次方程的问题,根据b2﹣4ac的取值情况来进行判断.
【解答】解:∵b2﹣4ac
=4﹣4×3
=﹣8<0,
∴抛物线y=x2﹣2x+3与x轴的交点个数是0,
故选:A.
【点评】本题主要考查了抛物线与x轴的交点,掌握根据b2﹣4ac的取值情况判断抛物线与x轴的交点,其中二次函数的问题转化为一元二次方程的问题是解题关键.
7.二次函数y=x2﹣6x+9与坐标轴的交点个数是( )
A.只有一个交点 B.有两个交点
C.没有交点 D.有三个交点
【分析】令x2﹣6x+9=0,根据判别式Δ=0,判断二次函数y=x2﹣6x+9与x轴只有一个交点,再由二次函数的图象与y轴一定有一个交点可得出结论.
【解答】解:令x2﹣6x+9=0,
∵Δ=b2﹣4ac=(﹣6)2﹣4×1×9=36﹣36=0,
∴二次函数y=x2﹣6x+9与x轴只有一个交点.
∵二次函数的图象与y轴一定有一个交点,
∴二次函数y=x2﹣6x+9与坐标轴的交点个数是2.
故选:B.
【点评】本题考查二次函数与坐标轴的交点,解答本题的关键是通过判别式来判断二次函数与x轴交点的个数.
8.已知二次函数y=x2﹣(m+2)x+2m﹣1.
(1)求证:不论m取何值,该函数图象与x轴总有两个公共点;
(2)若该函数图象与y轴交于点(0,3),求该函数的图象与x轴的交点坐标.
【分析】(1)令y=0,则x2﹣(m+2)x+2m﹣1=0,计算判别式即可得出结论.
(2)根据题意求得抛物线的对称轴,进而根据自变量的取值范围求得最小值与最大值即可求解.
【解答】(1)解:令y=0,则x2﹣(m+2)x+2m﹣1=0,
∴Δ=[﹣(m+2)2]﹣4(2m﹣1),
=m2+4m+4﹣8m+4,
=m2﹣4m+8
=(m﹣2)2+4≥4,
∴Δ>0,
∴方程总有两个不相等的实数根,即抛物线与x轴总有两个交点;
(2)∵函数的图象与y轴交于点(0,3).
∴2m﹣1=3,
∴m=2,
∴抛物线的解析式为:y=x2﹣4x+3,
∵y=x2﹣4x+3=(x﹣2)2﹣1,
当y=0时,0=(x﹣2)2﹣1,
∴x1=3,x2=1,
∴该函数的图象与x轴的交点坐标(3,0)或(1,0).
【点评】本题考查了二次函数图象与坐标轴交点问题,待定系数法求解析式,求二次函数的最值,掌握二次函数的性质是解题的关键.
题型三 由二次函数解一元二次方程
9.已知二次函数y=ax2+bx+c的图象如图所示,则一元二次方程x2+bx+c=0的解是 .
【分析】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(﹣8,0),然后根据抛物线与x轴的交点问题可得到方程x2+bx+c=0的解.
【解答】解:∵抛物线的对称轴为直线x=﹣3,抛物线与x轴的一个交点坐标为(2,0),
∴抛物线与x轴的一个交点坐标为(﹣8,0),
即x=﹣8或2时,y=0,
∴一元二次方程x2+bx+c=0的解为x1=﹣8,x2=2.
故答案为:x1=﹣8,x2=2.
【点评】本题考查了抛物线与x轴的交点:把求二次函数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.
10.已知二次函数y=ax2+bx+c的部分y与x的值如表:
x
…
﹣2
﹣1
1
2
4
…
y
…
0
n
﹣3
m
﹣3
…
根据表格可知,一元二次方程ax2+bx+c=0的解是( )
A.x1=﹣2,x2=5 B.x1=﹣2,x2=5.5
C.x1=﹣2,x2=6 D.x1=﹣2,x2=7
【分析】利用表中对应值和抛物线的对称性得到抛物线的对称轴为直线,则x=﹣2或x=7时,函数值相等,都为0,然后根据抛物线与x轴的交点问题得到方程ax2+bx+c=0的解.
【解答】解:∵x=1时,y=﹣3;x=4时,y=﹣3,
∴抛物线的对称轴为直线,
∵x=﹣2时,y=0,
∴x=7时,y=0,
∴关于x的一元二次方程ax2+bx+c=0的解为x1=﹣2,x2=7.
故选:D.
【点评】本题考查了抛物线与x轴的交点:把求二次函数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,熟练掌握二次函数的对称性是解题的关键.
11.二次函数y=ax2+bx+c的部分图象如图所示,对称轴方程为x=﹣1,图象与x轴相交于点(1,0),则方程cx2+bx+a=0的根为( )
A.x1=1,x2=﹣3 B.x1=﹣1,x2=3
C.x1=1,x2 D.x1=﹣1,x2
【分析】根据抛物线的对称性由抛物线与x轴的一个交点为(1,0)且对称轴为直线x=﹣1,得抛物线与x轴的另一个交点为(﹣3,0),从得出答案.
【解答】解:∵抛物线与x轴的一个交点为(1,0),且对称轴为直线x=﹣1,
则抛物线与x轴的另一个交点为(﹣3,0),
∴方程ax2+bx+c=0(a≠0)的解为x1=1,x2=﹣3,可得a+b()+c()2=0,
设t,可得ct2+bt+a=0,
∴t1=1,t2,
由上可得,方程cx2+bx+a=0的两个根为x1=1,x2,
故选:C.
【点评】本题主要考查抛物线与x轴的交点,掌握抛物线与x轴交点的横坐标即为方程ax2+bx+c=0(a≠0)的解是解题的关键.
12.已知抛物线y=ax2+bx+c过点(﹣2,0),且b+4a=0,则关于x的一元二次方程a(x﹣1)2+c=﹣bx+b的解为( )
A.x1=1,x2=7 B.x1=﹣1,x2=7
C.x1=1,x2=﹣7 D.x1=﹣1,x2=﹣7
【分析】由抛物线y=ax2+bx+c经过点(﹣2,0),b+4a=0可得,b=﹣4a,c=﹣12a,方程ax2+bx+c=0的解为﹣2或6,整理a(x﹣1)2+c=﹣bx+b可得a(x﹣1)2+b(x﹣1)+c=0,进而得到x﹣1=﹣2或x﹣1=6,求出x的值即可得解.
【解答】解:由题意可知,抛物线y=ax2+bx+c过点(﹣2,0),且b+4a=0,
则有4a﹣2b+c=0,
∴b=﹣4a,c=﹣12a,
∴方程ax2+bx+c=0可化为x2﹣4x﹣12=0,
解得:x1=﹣2,x2=6,
整理关于x的一元二次方程a(x﹣1)2+c=﹣bx+b可得,
a(x﹣1)2+b(x﹣1)+c=0,
∴x﹣1=﹣2或x﹣1=6,
解得x1=﹣1,x2=7,
故选:B.
【点评】本题主要考查二次函数与一元二次方程的关系,解题的关键是将a(x﹣1)2+c=﹣bx+b变形为a(x﹣1)2+b(x﹣1)+c=0后得到x﹣1=﹣2或x﹣1=6.
题型四 已知二次函数的值求自变量或代数式的值
13.已知抛物线y=x2﹣x﹣1与x轴的一个交点为(m,0),则代数式m2﹣m+2022的值为 .
【分析】将(m,0)代入函数解析式可得m2﹣m的值,进而求解.
【解答】解:将(m,0)代入y=x2﹣x﹣1得m2﹣m﹣1=0,即m2﹣m=1,
∴m2﹣m+2022=1+2023,
故答案为:2023.
【点评】本题考查抛物线与x轴的交点,解题关键是掌握二次函数与方程的关系.
14.已知抛物线y=x2﹣x﹣1与x轴的一个交点为(m,0),则代数式m2﹣m的值为( )
A.1 B.﹣1 C.0 D.2
【分析】把(m,0)代入抛物线解析式即可求得答案.
【解答】解:∵抛物线y=x2﹣x﹣2与x轴的一个交点为(m,0),
∴m2﹣m﹣1=0,
∴m2﹣m=1,
故选:A.
【点评】本题考查的是抛物线与x轴的交点,熟知x轴上点的坐标特点是解答此题的关键.
15.已知,二次函数y=x2+bx﹣2017的图象与x轴交于点A(x1,0)、B(x2,0)两点,则当x=x1+x2时,则y的值为( )
A.2019 B.2017 C.2018 D.﹣2017
【分析】因为二次函数y=x2+bx﹣2017的图象与x轴交于点A(x1,0)、B(x2,0)两点,所以x1+x2=﹣b,当x=x1+x2=﹣b时,y=(﹣b)2+b•(﹣b)﹣2017=﹣2017,由此即可解决问题.
【解答】解:∵二次函数y=x2+bx﹣2017的图象与x轴交于点A(x1,0)、B(x2,0)两点,
∴x1+x2=﹣b,
∴当x=x1+x2=﹣b时,y=(﹣b)2+b•(﹣b)﹣2017=﹣2017,
故选:D.
【点评】本题考查抛物线与x轴的交点,解题的关键是灵活运用所学知识解决问题,属于中考常考题型.
16.已知a,b是抛物线y=(x﹣c)(x﹣c﹣d)﹣3与x轴交点的横坐标,a<b,则|a﹣c|+|c﹣b|化简的结果是( )
A.b﹣a B.a﹣b C.a+b﹣2c D.2c﹣a﹣b
【分析】设函数y′=(x﹣c)(x﹣c﹣d),该函数与x轴的交点坐标为(c,0)、(c+d,0),函数y′向下平移3个单位得到y=(x﹣c)(x﹣c﹣d)﹣3,该函数与x轴的交点坐标为(a,0)、(b,0),则a<c<c+d<b,或a<c+d<c<b即可求解.
【解答】解:设函数y′=(x﹣c)(x﹣c﹣d),
则该函数与x轴的交点坐标为(c,0)、(c+d,0),
∵函数y′向下平移3个单位得到y=(x﹣c)(x﹣c﹣d)﹣3,
∴该函数与x轴的交点坐标为(a,0)、(b,0),
∴a<c<c+d<b,或a<c+d<c<b.
∴|a﹣c|+|c﹣b|=c﹣a+b﹣c=b﹣a,
故选:A.
【点评】本题考查的是抛物线与x轴的交点,主要考查函数图象的平移,要求学生非常熟悉函数与坐标轴的交点、顶点等点坐标所代表的意义及函数特征等.
题型五 由二次函数与x轴交点个数求值或取值范围
17.已知二次函数y=x2+(k﹣1)x+1的图象与x轴只有一个交点,则k的值为( )
A.1 B.﹣1 C.2或﹣2 D.3或﹣1
【分析】根据二次函数图象与x轴有且只有一个交点,得出Δ=0,即可求出k的值.
【解答】解:∵二次函数y=x2+(k﹣1)x+1的图象与x轴有且只有一个交点,
∴Δ=b2﹣4ac=(k﹣1)2﹣4=0,
∴k=3或k=﹣1,
故选:D.
【点评】此题主要考查了二次函数图象与x轴交点个数的判定方法,可以与一元二次方程的判别式相结合来解题.
18.若二次函数y=kx2+3x﹣1的图象与x轴有公共点,则k的取值范围是( )
A. B.且k≠0
C. D.且k≠0
【分析】先根据二次函数的定义得到k≠0,再根据抛物线与x轴的交点问题得到Δ=32﹣4k×(﹣1)≥0,然后解不等式即可得到k的值.
【解答】解:∵二次函数y=kx2+3x﹣1的图象与x轴有公共点,
∴Δ=32﹣4k×(﹣1)≥0,
解得k,
又∵y=kx2﹣4x+4是二次函数,
∴k≠0,
∴k的取值范围是k且k≠0.
故选:D.
【点评】本题考查了抛物线与x轴的交点,二次函数的性质,正确记忆对于二次函数y=ax2+bx+c(a,b,c是常数,a≠0),Δ=b2﹣4ac决定抛物线与x轴的交点个数:当Δ=b2﹣4ac>0时,抛物线与x轴有2个交点;当Δ=b2﹣4ac=0时,抛物线与x轴有1个交点;当Δ=b2﹣4ac<0时,抛物线与x轴没有交点是解题关键.
19.若抛物线y=kx2﹣3x+1与x轴有两个不同的交点,则k的取值范围是 .
【分析】根据Δ=b2﹣4ac决定抛物线与x轴有两个交点,得到Δ=(﹣2)2﹣4k×1>0,k≠0,然后解不等式即可.
【解答】解:根据题意得Δ=(﹣3)2﹣4k×1=9﹣4k>0,
解得:k,
由于该函数为二次函数,
则k≠0.
∴k且k≠0.
故答案为:k且k≠0.
【点评】本题考查了抛物线与x轴的交点,解答本题的关键是明确二次函数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,Δ=b2﹣4ac决定抛物线与x轴的交点个数:Δ=b2﹣4ac>0时,抛物线与x轴有2个交点;Δ=b2﹣4ac=0时,抛物线与x轴有1个交点;Δ=b2﹣4ac<0时,抛物线与x轴没有交点.
20.如图,二次函数y=ax2+bx+c的图象的顶点为C,该二次函数的图象与x轴相交于A、B两点,连接AC,若AB=6,AC=5,则a的值是 .
【分析】过C作CD⊥x轴于点D,可求CD=4,设出各点坐标A(m,0),则B(m+6,0),C(m+3,﹣4),重新设抛物线表达式为y=a(x﹣m)(x﹣m﹣6),代入点C即可求解.
【解答】解:过C作CD⊥x轴于点D.
由题意可知,
∵AC=5,
∴,
设A(m,0),则B(m+6,0),C(m+3,﹣4),
抛物线解析式为y=a(x﹣m)(x﹣m﹣6),
把C(m+3,﹣4)代入得:
﹣4=a(m+3﹣m)(m+3﹣m﹣6),
解得:,
故答案为:.
【点评】本题主要考查抛物线与坐标轴交点问题,勾股定理,正确运用待定系数法是解题关键.
▲1、二次函数y=ax²+bx+c的图象与x轴交点的坐标与一元二次方程ax²+bx+c=0根的关系:
二次函数y=ax²+bx+c的图象与x轴的交点有三种情况:有两个交点、有一个交点、没有交点.
与此相对应,一元二次方程ax²+bx+c=0的根也有三种情况:有两个不相等的实数根(-4ac>0)、有两个相等的实数根(-4ac=0)、没有实数根(-4ac<0).
二次函数y=ax²+bx+c的图象与x轴交点的横坐标就是一元二次方程ax²+bx+c=0的根.
▲2、二次函数与一元二次方程的关系:
一般地,当二次函数y=a+bx+c(a≠0)的y取某一定值m时,求自变量x的值,可以解一元二次方程a+bx+c=m.
反过来,解方程a+bx+c=m又可以看作已知二次函数y=a+bx+c(a≠0)的值为m,求自变量x的值.
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