内容正文:
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第七节 二次函数的性质探究
建议用时:40分钟
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【拔高练·能力提升】
1. (2025·河南)在二次函数y=ax2+bx-2中,x与y的几组对应值如表所示.
(1)求二次函数的表达式.
(2)求二次函数图象的顶点坐标,并在给出的平面直角坐标系中画出二次函数的图象.
x … -2 0 1 …
y … -2 -2 1 …
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(3)将二次函数的图象向右平移n个单位长度后,当0≤x≤3时,若图象对应的函数最大值与最小值的差为5,请直接写出n的值.
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解:(1)结合表格数据可得二次函数的对称轴是直线x==-1.
∴可设二次函数的表达式为y=a(x+1)2+k.
又∵图象过(0,-2),(1,1),
∴∴a=1,k=-3,
∴二次函数的表达式为y=(x+1)2-3,即y=x2+2x-2.
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(2)∵二次函数的表达式为y=(x+1)2-3,
∴顶点坐标为(-1,-3).
作图如下.
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(3)n的值为1+或4-.
提示:∵二次函数的图象向右平移n个单位长度后,
新函数的表达式为y=(x+1-n)2-3,
∴此时对称轴是直线x=n-1,函数图象开口向上,
∴①当3≤n-1,即n≥4时,
在x=0处,y取最大值(1-n)2-3;
在x=3处,y取最小值(4-n)2-3.
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又∵最大值与最小值的差为5,
∴(1-n)2-3-(4-n)2+3=5,
∴n=<4,不合题意.
②当0<n-1<3,即1<n<4时,
∴当x=0或x=3时,y取最大值(1-n)2-3或(4-n)2-3;
在x=n-1处,y取最小值-3.
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又∵最大值与最小值的差为5,
∴(1-n)2-3+3=5或(4-n)2-3+3=5,
∴n=1+或n=1-(不合题意,舍去)或n=4+(不合题意,舍去)或n=4-.
③当n-1≤0,即n≤1时,
在x=0处,y取最小值(1-n)2-3;在x=3处,y取最大值(4-n)2-3.
又∵最大值与最小值的差为5,
∴(4-n)2-3-(1-n)2+3=5,
∴n=>1,不合题意.
综上所述,n=1+或n=4-.
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2. (2025·浙江)已知抛物线y=x2-ax+5(a为常数)经过点(1,0).
(1)求a的值.
(2)过点A(0,t)与x轴平行的直线交抛物线于B,C两点,且点B为线段AC的中点,求t的值.
(3)设m<3<n,抛物线的一段y=x2-ax+5(m≤x≤n)夹在两条均与x轴平行的直线l1,l2之间. 若直线l1,l2之间的距离为16,求n-m的最大值.
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解:(1)将(1,0)代入y=x2-ax+5得1-a+5=0,解得a=6.
(2)由(1)知y=x2-6x+5,
∴对称轴为直线x=-=3.
∵点A(0,t)在y轴上,过点A(0,t)与x轴平行的直线交抛物线于B,C两点,
∴点B,C关于对称轴对称,点B,C的纵坐标均为t.
又∵点B为线段AC的中点,∴xC=2xB,
∴=xB=3,∴xB=2.
将x=2代入y=x2-6x+5得y=-3,∴t=-3.
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(3)∵y=x2-6x+5=(x-3)2-4,
∴抛物线的顶点坐标为(3,-4).
当抛物线的一段y=x2-ax+5(m≤x≤n)夹在两条均与x轴平行的直线l1,l2之间时,
∴要使n-m最大,则m,n为一条直线与抛物线的交点的横坐标,x=m和x=n关于对称轴对称.
又∵直线l1,l2之间的距离为16,为定值,
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∴当一条直线恰好经过抛物线的顶点(3,-4),即y=-4时,n-m最大,此时另一条直线的解析式为y=16-4=12,如图,
∴当x2-6x+5=12时,解得x1=7,x2=-1,
即n=7,m=-1,∴n-m的最大值为7-(-1)=8.
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