内容正文:
授课教师: .
班 级: 9年级( )班 .
时 间: .
人教版(2024)数学九年级上册教学课件
第二十六章 二次函数
26.3 第1课时 二次函数图象和x轴交点与一元二次方程根的关系
2026年8月3日
人教版九年级上册26.3第1课时 二次函数图象和x轴交点与一元二次方程根的关系同步练习题
一、知识梳理
二次函数$y=ax^2+bx+c(a≠0)$的图象与$x$轴的交点问题,本质等价于对应的一元二次方程$ax^2+bx+c=0(a≠0)$的求根问题,是数形结合思想的典型应用。当抛物线图象上的点纵坐标$y=0$时,对应的自变量$x$的值就是抛物线与$x$轴交点的横坐标,同时也是对应一元二次方程的实数根。
根据一元二次方程根的判别式$\Delta=b^2-4ac$的取值,可判定抛物线与$x$轴的交点个数,分为三种对应关系:第一,$\Delta>0$时,一元二次方程有两个不相等的实数根,抛物线与$x$轴有两个不同的交点;第二,$\Delta=0$时,一元二次方程有两个相等的实数根,抛物线与$x$轴有唯一一个交点(顶点在$x$轴上);第三,$\Delta<0$时,一元二次方程无实数根,抛物线与$x$轴没有交点。
反之,通过抛物线与$x$轴的交点个数,也可直接判断判别式的符号,进而判断方程根的情况。若抛物线与$x$轴交于$(x_1,0)$、$(x_2,0)$两点,则一元二次方程的两根为$x=x_1$、$x=x_2$,二次函数解析式可写成交点式$y=a(x-x_1)(x-x_2)$。熟练掌握二者的对应关系,可快速解决图象辨析、根的判定、参数取值、交点求解等核心题型。
二、基础选择题(每题4分,共20分)
1. 二次函数$y=x^2-4x+3$的图象与$x$轴的交点个数为()
A. 0个 B. 1个 C. 2个 D. 无数个
2. 若抛物线$y=ax^2+bx+c$与$x$轴有唯一交点,则一元二次方程$ax^2+bx+c=0$的根的情况是()
A. 无实数根 B. 两个相等实数根 C. 两个不相等实数根 D. 无法判断
3. 下列二次函数中,图象与$x$轴没有交点的是()
A.$y=x^2-1$ B.$y=2x^2+3x$ C.$y=-x^2+2$ D.$y=x^2+2$
4. 已知抛物线$y=x^2-6x+m$与$x$轴有两个交点,则$m$的取值范围是()
A.$m>9$ B.$m<9$ C.$m≥9$ D.$m≤9$
5. 抛物线$y=(x-2)(x+3)$与$x$轴的两个交点横坐标分别是()
A.$2、3$ B.$-2、3$ C.$2、-3$ D.$-2、-3$
三、填空题(每题4分,共20分)
1. 二次函数$y=x^2+2x+1$的图象与$x$轴有________个交点,对应方程$x^2+2x+1=0$的根为________。
2. 若抛物线$y=x^2+mx-2$与$x$轴有两个不相同的交点,则判别式$\Delta$________0(填“$>$”“$<$”或“$=$”)。
3. 已知二次函数$y=x^2-9$,则其图象与$x$轴的交点坐标为________。
4. 若一元二次方程$2x^2-4x+k=0$无实数根,则抛物线$y=2x^2-4x+k$与$x$轴有________个交点。
5. 抛物线$y=ax^2+bx+4$与$x$轴的一个交点为$(1,0)$,则方程$ax^2+bx+4=0$的一个根是________。
四、判断正误题(每题3分,共15分)
1. 二次函数图象与$x$轴的交点横坐标就是对应一元二次方程的根。()
2. 抛物线$y=-x^2-3x+1$的判别式$\Delta>0$,图象与$x$轴有两个交点。()
3. 若抛物线与$x$轴无交点,则对应的一元二次方程有两个相等实数根。()
4. 二次函数$y=2x^2+1$的图象与$x$轴没有交点。()
5. 当$\Delta=0$时,抛物线的顶点在$x$轴上。()
五、解答题(共3小题,总分35分)
1. (12分)判断下列二次函数图象与$x$轴的交点个数,并说明理由。
(1)$y=x^2-6x+9$ (2)$y=2x^2+4x+5$ (3)$y=-x^2+3x+4$
2. (11分)已知二次函数$y=x^2-2x+m$。
(1)若函数图象与$x$轴有两个交点,求$m$的取值范围;
(2)若函数图象与$x$轴只有一个交点,求此时交点坐标。
3. (12分)已知抛物线$y=x^2-5x+6$。
(1)求该抛物线与$x$轴的交点坐标;
(2)直接写出一元二次方程$x^2-5x+6=0$的根;
(3)结合图象说明方程的根与函数交点的关系。
参考答案
一、选择题:1.C 2.B 3.D 4.B 5.C
二、填空题:1.1,$x_1=x_2=-1$;2.$>$;3.$(3,0)、(-3,0)$;4.0;5.$x=1$
三、判断题:1.√ 2.√ 3.× 4.√ 5.√
四、解答题
1. 解:(1)$\Delta=36-36=0$,有1个交点;(2)$\Delta=16-40=-24<0$,无交点;(3)$\Delta=9+16=25>0$,有2个交点。
2. 解:(1)$\Delta=4-4m>0$,解得$m<1$;(2)$\Delta=4-4m=0$,$m=1$,函数为$y=x^2-2x+1=(x-1)^2$,交点坐标为$(1,0)$。
3. 解:(1)令$y=0$,解得$x_1=2,x_2=3$,交点坐标$(2,0)、(3,0)$;(2)方程的根为$x_1=2,x_2=3$;(3)一元二次方程的实数根,就是对应二次函数图象与$x$轴交点的横坐标。
本套习题紧扣本课数形结合核心考点,聚焦判别式、交点个数、方程根三者的对应关系,题型由浅入深,贴合课时重难点,适配课后巩固与自主复习。
以前我们从一次函数的角度看一元一次方程,认识了一次函数与一元一次方程的联系. 类似地,可以从二次函数的角度看一元二次方程,认识二次函数与一元二次方程的联系.
复习 一次函数 y=kx+b(k,b为常数,k≠0)的图象如图所示,根据图象信息可求得关于 x 的方程 kx+b=3的解为________.
1
3
O
x
y
2
y=kx+b
x=2
思考:如图,下列二次函数的图象与 x 轴有公共点吗?如果有,公共点的横坐标是多少?当 x 取公共点的横坐标时,函数值是多少?
(1) y=x2+x−2;
(2) y=x2−8x+16;
(3) y=x2−x+1.
由此,你能说方程 x2+x−2=0,x2−8x+16=0,x2−x+1=0 根的情况吗?
y=x2−8x+16
y=x2+x−2
y=x2−x+1
通过图中的函数图象可以看出:
(1) 抛物线 y=x2+x−2 与 x 轴有两个公共点,它们的横坐标分别是−2,1.
当 x 取公共点的横坐标时,函数值是 0.
由此可知,方程 x2+x−2=0 有两个不相等的实数根 −2,1.
y=x2−8x+16
y=x2+x−2
y=x2−x+1
通过图中的函数图象可以看出:
(2) 抛物线y=x²−8x+16 与 x 轴只有一个公共点,这个点的横坐标是 4.
当 x=4 时,函数值是 0.
由此可知,方程x2−8x+16=0 有两个相等的实数根 4.
y=x2−8x+16
y=x2+x−2
y=x2−x+1
通过图中的函数图象可以看出:
(3) 抛物线 y=x2−x+1 与 x 轴没有公共点.
由此可知,方程 x2−x+1=0 没有实数根.
y=x2−8x+16
y=x2+x−2
y=x2−x+1
反过来,由一元二次方程的根的情况,也可以确定相应二次函数的图象与 x 轴的公共点的情况.
一般地,从二次函数 y=ax2+bx+c 的图象,可得如下结论:
(1) 如果抛物线 y=ax2+bx+c 与 轴有公共点,公共点的横坐标是 ,那么当 时,函数值是 0,因此 是一元二次方程 ax2+bx+c=0 的一个根.
(2) 二次函数 y=ax2+bx+c 的图象与 轴的公共点的情况有三种:没有公共点,有一个公共点,有两个公共点.它们分别对应着一元二次方程 ax2+bx+c=0 的根的三种情况:没有实数根,有两个相等的实数根,有两个不相等的实数根.
1.
返回
一元二次方程x2+2x-8=0的根是_______________,所以抛物线y=x2+2x-8与x轴的公共点坐标是__________________.
x1=2,x2=-4
(2,0),(-4,0)
举一反三
8
返回
2.
已知二次函数y=-x2+2x+m的图象如图所示,对称轴为直线x=1,则关于x的一元二次方程-x2+2x+m=0的解为( )
A.x1=-2,x2=3
B.x1=-1,x2=3
C.x1=-3,x2=3
D.x1=1,x2=3
B
举一反三
已知二次函数 的图象与x轴的一个交点为(3,0),则该函数的图象与x轴的另一个交点的坐标为 .
解析:方法一
∵二次函数 的图象与x轴的一个交点为(3,0),
∴x=3是一元二次方程 的一个根,
∴,解得m=3,
∴
解得
∴该函数的图象与x轴的另一个交点的坐标为(-1,0).
例1
已知二次函数 的图象与x轴的一个交点为(3,0),则该函数的图象与x轴的另一个交点的坐标为 .
例1
解析:方法二 ∵二次函数y=-x2+2x+m的图象的对称轴是直线x=
且与x轴的一个交点为(3,0),
∴该函数的图象与x轴的另一个交点的坐标为(-1,0).
方法三 ∵二次函数 的图象与x轴的一个交点为(3,0),
∴x=3是一元二次方程 的一个根.
设方程的另一个根为x₁,则
解得
∴该函数的图象与x轴的另一个交点的坐标为(-1,0).
(-1,0)
求抛物线与 x 轴的交点的坐标的方法
(1) 已知抛物线的解析式时,转化为解一元二次方程的问题;
(2) 已知抛物线与x轴的一个交点坐标和对称轴时,一般利用抛物线的对称性求解;
(3) 已知抛物线与x轴的一个交点坐标,可利用根与系数的关系求解.
(1) 若抛物线 与 轴没有公共点,则 的取值范围是___________;
(2) 若抛物线与 轴有公共点,则 的取值范围是____________;
(3) 若抛物线与 轴的两个公共点为 (x1,0),(x2,0),且 ,则该抛物线与 轴的公共点的坐标为__________________.
跟踪训练
解析:由题意得,方程 的根的判别式=22-4×(-1)×m=4+4m.
(1) 若该抛物线与 轴没有公共点,则 ,解得 .
(2) 若该抛物线与 轴有公共点,则 ,解得 .
(1) 若抛物线 与 轴没有公共点,则 的取值范围是___________;
(2) 若抛物线与 轴有公共点,则 的取值范围是____________;
(3) 若抛物线与 轴的两个公共点为 (x1,0),(x2,0),且 ,则该抛物线与 轴的公共点的坐标为__________________.
跟踪训练
解析:(3)该抛物线与 轴的两个公共点为,
是方程的两根,
.
又,,
该抛物线与轴的公共点的坐标为(,0),(,0).
(,0),(,0)
返回
3.
已知二次函数y=ax2+bx+c的图象如图所示,利用图象解答下列各题:
(1)方程ax2+bx+c=0的根是___________________;
(2)方程ax2+bx+c=-3的根是________________;
(3)方程ax2+bx+c=5的根是________________;
(4)方程ax2+bx+c=-4的根是__________;
x1=-1,x2=3
x1=0,x2=2
x1=4,x2=-2
x1=x2=1
举一反三
返回
(5)方程ax2+bx+c=-6的根的情况怎样?
解:方程无实数根.
举一反三
返回
4.
二次函数y=ax2+bx+c的图象与x轴有一个公共点,则对应的一元二次方程ax2+bx+c=0的根的情况是( )
A.没有实数根
B.有两个相等的实数根
C.有两个不相等的实数根
D.无法确定
B
举一反三
如图,以40 m/s的速度将小球沿与地面成30°角的方向击出时,小球的飞行路线将是一条抛物线. 小球的飞行高度h(单位:m)与飞行时间t(单位:s)的关系近似为 h=20t-5t2,小球的飞行高度能否达到20 m? 如果能,需要多长时间?
例2
分析:问题“小球的飞行高度能否达到20m”即“二次函数h=20t-5t2的函数值能否取20”,由二次函数与一元二次方程的关系,可转化为讨论一元二次方程20=20t-5t2的根的问题.
如图,以40 m/s的速度将小球沿与地面成30°角的方向击出时,小球的飞行路线将是一条抛物线. 小球的飞行高度h(单位:m)与飞行时间t(单位:s)的关系近似为 h=20t-5t2,小球的飞行高度能否达到20 m? 如果能,需要多长时间?
例2
解:当 时,由函数关系 ,
列得方程
即
解方程,得
这说明,当自变量 时,二次函数 的函数值为 20,即当小球飞行 2 s 时,它的飞行高度为 20 m.
如图,以40 m/s的速度将小球沿与地面成30°角的方向击出时,小球的飞行路线将是一条抛物线. 小球的飞行高度h(单位:m)与飞行时间t(单位:s)的关系近似为 h=20t-5t2.
关于例题,回答下列问题:
(1)小球的飞行高度能否达到15 m?如果能,需要多长时间?
解:(1)小球的飞行高度能达到15 m.
当 时,由函数关系 ,
列得方程 ,
即 .
解方程,得 .
∴当小球飞行1s和3s时,它的飞行高度为15 m.
跟踪训练
如图,以40 m/s的速度将小球沿与地面成30°角的方向击出时,小球的飞行路线将是一条抛物线. 小球的飞行高度h(单位:m)与飞行时间t(单位:s)的关系近似为 h=20t-5t2.
关于例题,回答下列问题:
(2)小球的飞行高度能否达到20.5 m?如果能,需要多长时间?
跟踪训练
解:(2)当 时,由函数关系 ,
列得方程 ,
即 .
∵ ,
∴方程无实数根,
∴小球的飞行高度不能达到20.5 m.
如图,以40 m/s的速度将小球沿与地面成30°角的方向击出时,小球的飞行路线将是一条抛物线. 小球的飞行高度h(单位:m)与飞行时间t(单位:s)的关系近似为 h=20t-5t2.
关于例题,回答下列问题:
(3)小球从飞出到落地,需要多长时间?
跟踪训练
解:(3)小球飞出和落地时的高度都为0 m,
当 时,由函数关系 ,
列得方程 ,
即 .
解方程,得 .
∴小球从飞出到落地需要4s.
抛物线y=x2-2x+1与x轴的交点有( )
A.0个 B.1个 C.2个 D.3个
返回
5.
B
举一反三
若抛物线y=x2-x+c(c是常数)与x轴没有交点,则c的取值范围是________.
返回
6.
举一反三
返回
7.
【新趋势 跨学科综合】一个小球从地面竖直向上抛,其运动关系式:h=vt-gt2(不计空气阻力),其中h(m)是物体距离地面的高度,v(m/s)是初速度,g是重力加速度(g取10 m/s2),t(s)是抛出后所经历的时间,用发射器(发射器的高度忽略不计)将小球以10 m/s的初速度从地面竖直向上抛.
(1)当小球的高度为1.8 m时,求时间t的值;
举一反三
返回
解:把v=10,g=10代入h= 得,h=-5t2+10t,
当h=1.8时,1.8=-5t2+10t,
即5t2-10t+1.8=0,解得t1=0.2,t2=1.8.
答:当小球的高度为1.8 m时,时间t的值为0.2或1.8.
举一反三
返回
(2)小球的高度能达到5.8 m吗?请作出判断,并说明理由.
解:小球的高度不能达到5.8 m,理由如下:
把h=5.8代入h=-5t2+10t,得5.8=-5t2+10t,
∴5t2-10t+5.8=0.
∵Δ=(-10)2-4×5×5.8=-16<0,
∴5.8=-5t2+10t无实数解,
∴小球的高度不能达到5.8 m.
举一反三
返回
8.
二次函数y=-x2+bx+c的部分图象如图所示,若y>0,则x的取值范围是( )
A.-4<x<1 B.x<-3或x>1
C.x<-4或x>1 D.-3<x<1
D
举一反三
返回
9.
如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+c经过点(-1,0),对称轴为直线x=1.若y<0,则x的取值范围是( )
A.x<1 B.x<-1
C.-1<x<1 D.x<-1或x>3
D
举一反三
29
返回
10.
如图,关于x的一次函数y=kx+n与二次函数y=ax2+bx+c的图象相交于A(-1,5),B(9,2)两点,则关于x的不等式kx+n≥ax2+bx+c的解集为( )
A.-1≤x≤9
B.-1≤x<9
C.-1<x≤9
D.x≤-1或x≥9
A
举一反三
30
11.
[邯郸期中]若抛物线y=kx2-2x-1与x轴有两个不同的交点,则k的取值范围为( )
A.k>-1 B.k≥-1
C.k>-1且k≠0 D.k≥-1且k≠0
C
返回
举一反三
31
返回
12.
[湖北中考]已知抛物线y=ax2+bx+c(a,b,c为常数,a≠0)的顶点坐标为(-1,-2),与y轴的交点在x轴上方.下列结论正确的是( )
A.a<0 B.c<0
C.a-b+c=-2 D.b2-4ac=0
C
举一反三
32
13.
[唐山一模已知排球场的长度为18 m,球网在场地中央且高度为2.24 m.某运动员发球时,排球出手后的运动路径可以看成是抛物线的一部分,以地面为x轴,出手位置所在竖直线为y轴,建立如图所示的平面直角坐标系.
(1)该运动员第一次发球时,排球出手位置距地面2.4 m,排球在离发球点的水平距离4 m时达到最高2.88 m.
①求排球运动路径的抛物线的解析式;
返回
举一反三
解:根据题意可知,抛物线经过顶点(4,2.88)及点(0,2.4),
∴可以设抛物线的解析式为y=a(x-4)2+2.88.
将(0,2.4)代入,得2.4=16a+2.88,解得a=-0.03,
∴抛物线的解析式为y=-0.03(x-4)2+2.88
=-0.03x2+0.24x+2.4.
返回
举一反三
(1)该运动员第一次发球时,排球出手位置距地面2.4 m,排球在离发球点的水平距离4 m时达到最高2.88 m.
②通过计算,判断该运动员第一次发球能否过网;
返回
解:当x=9时,y=-0.03×92+0.24×9+2.4=2.13,
∵2.13<2.24,∴该运动员第一次发球不能过网.
举一反三
(2)如果该运动员第二次采用跳起发球的方式,出手的角度和力度均不变,仅出手位置上升了0.36 m,请问该运动员此次发球,球是否落在对方界内?
返回
解:根据题意可知,抛物线向上平移了0.36 m,
∴平移之后的抛物线的解析式为
y1=-0.03x2+0.24x+2.4+0.36=-0.03x2+0.24x+2.76,
当x=9时,y1=-0.03×92+0.24×9+2.76=2.49,
举一反三
返回
∵2.49>2.24,∴该运动员这次发球能过网.
当y1=0时,-0.03x2+0.24x+2.76=0,
举一反三
二次函数与
一元二次方程
二次函数y=ax2+bx+c
一元二次方程ax2+bx+c=0
b2-4ac>0
与x轴有两个公共点
b2-4ac=0
与x轴有一个公共点
b2-4ac<0
与x轴无公共点
课堂小结
谢谢观看
THANKS
c>
vt-gt2
解得x1=4+6 ,x2=4-6 (舍去).
∵4+6 <18,∴球落在对方界内.
$