1.4 二次函数与一元二次方程的关系(2)- 同步分层练 2026--2027学年浙教版九年级数学上册
2026-08-17
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摘要:
**基本信息**
初中数学新授课同步练,聚焦二次函数与一元二次方程关系,通过基础、巩固、应用三层设计,实现从概念理解到综合创新的递进,培养抽象能力、推理意识与模型观念。
**分层设计**
|层次|知识覆盖|设计特色|
|----|----------|----------|
|基础训练|二次函数与x轴交点个数、坐标、判别式|选择填空为主,如交点坐标计算,夯实符号意识|
|巩固提升|对称轴、顶点坐标、系数关系|综合选择与解答题,如含参数二次函数分析,发展推理能力|
|能力应用|新定义(孪生抛物线)、动态问题|情境化解答题,如“孪生抛物线”性质探究,培养创新意识|
内容正文:
1.4 二次函数与一元二次方程的关系(2)-浙教版数学九上课时同步分层练
一、基础训练
1.二次函数 的图象与x轴的交点个数是( )
A.0个 B.1个 C.2个 D.不能确定
【答案】A
【知识点】二次函数图象与坐标轴的交点问题
【解析】【解答】解:令y=0得
∵a=1,b=-2,c=3
∴
∴ 二次函数 的图象与x轴没有交点。
故答案为:A .
【分析】二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象与x轴交点的个数可通过判别式△=b2-4ac来判断:当△>0时,函数图象与x轴有两个交点;当△=0时,函数图象与x轴有一个交点;当△<0时,函数图象与x轴没有交点。
2.二次函数的图象与x轴交于A,B两点,则线段AB的长是( )
A.3 B.6 C.9 D.18
【答案】B
【知识点】二次函数图象与坐标轴的交点问题
【解析】【解答】解:令y=0,得,
∴x=±3,
∴点A和点B的横坐标分别可能是3和-3,
∴线段AB的长为3-(-3)=6,
故答案为:B
【分析】本题考查二次函数与坐标轴的交点。根据题意令y=0,进而得到x的值,从而得到点A和点B的横坐标,再相减即可得到其长度。
3.若抛物线与轴没有交点,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】二次函数图象与坐标轴的交点问题
【解析】【解答】解:若抛物线与轴没有交点,说明对应的一元二次方程不存在实数根,
根据一元二次方程根的判别式的性质,当方程没有实数根时,根的判别式满足,
在该方程中,二次项系数,一次项系数,常数项,代入得不等式:,
解这个不等式可得.
故答案为:A.
【分析】抛物线与x轴没有交点,等价于对应一元二次方程没有实数根,据此结合根的判别式求解即可.
4.抛物线 与y轴交点的坐标是( )
A.(-3, 0) B.(1, 0) C.(0, - 3) D.(0, 3)
【答案】C
【知识点】二次函数图象与坐标轴的交点问题
【解析】【解答】解:在y=x2+2x-3中,当x=0时,y=x2+2x-3=-3,
∴抛物线y=x2+2x-3与y轴的交点坐标为(0,-3),
故选:C.
【分析】根据抛物线与y轴的交点坐标的横坐标为0进行求解即可.
5.二次函数的图象与x轴交于点,,则关于x的方程的解为( )
A., B.,
C., D.,
【答案】D
【知识点】利用二次函数图象判断一元二次方程根的情况
【解析】【解答】解:二次函数的图象与x轴交于点,,
关于x的方程的解为,,
故答案为:D.
【分析】一元二次方程的根就是二次函数图象与x轴交点的横坐标,根据二次函数和x轴的交点坐标,直接得到对应一元二次方程的根.
6.二次函数的图象与轴有 个交点.
【答案】2
【知识点】二次函数图象与坐标轴的交点问题
【解析】【解答】解:令,则,
解得,,
∴二次函数的图象与轴交于点和,
∴二次函数的图象与轴有2个交点.
故答案为:2.
【分析】根据二次函数图象与x轴的交点个数即为对应方程的解的个数即可求出答案.
7.二次函数y=x2﹣6x+n的部分图象如图所示,若关于x的一元二次方程x2﹣6x+n=0的一个解为x1=1,则另一个解x2= .
【答案】5
【知识点】二次函数图象与坐标轴的交点问题
【解析】【解答】解:根据抛物线解析式y=x2﹣6x+n得:抛物线的对称轴为直线x=3,
抛物线与x轴的另一个交点为(5,0);
∴关于x的一元二次方程的一个解为x1=1,则另一个解x2=5.
故答案为:5
【分析】
根据韦达定理,两个根的和等于-,已知一个根为x1=1,代入根的和公式求解另一个根即可.
8.关于x的二次函数的图象与x轴有且只有一个交点,则实数m的值为 .
【答案】4
【知识点】一元二次方程根的判别式及应用;二次函数图象与坐标轴的交点问题
【解析】【解答】解:∵二次函数的图象与x轴有且只有一个交点,
∴且,
解得:;
故答案为:4.
【分析】根据二次函数图象与x轴有且只有一个交点,则对应方程有一个解,则判别式,解方程即可求出答案.
9.若抛物线y=-x2+bx+c的图象如图所示,则方程-x2+bx+c=0的解是 .
【答案】x1=-1,x2=2
【知识点】利用二次函数图象判断一元二次方程根的情况
【解析】【解答】解:由图象可知,抛物线 y=-x2+bx+c 与x轴交于(-1,0),(2,0)两点,因此方程 -x2+bx+c=0 的解为x1=-1,x2=2。
故答案为: x1=-1,x2=2.
【分析】一元二次方程 -x2+bx+c=0 的解可以理解为二次函数 y=-x2+bx+c当函数值为0时的自变量的值,观察图形可知当自变量等于-1和2时,函数值为0.
10.已知:抛物线. 经过(2,-3).
(1)求出抛物线与x轴、y轴的交点坐标
(2)X取何值时,Y随X增大而减小
【答案】(1)解:将点(2,-3)代入二次函数得4-4a-3a=-3,得a=1,
故二次函数表达式为y=,令y=0得,解得x1=-1,x2=3,
二次函数与x轴的交点坐标为(-1,0),(3,0)
令x=0,得y=-3,故抛物线与y轴的交点为(0,-3);
(2)解:二次函数y=开口向上,且对称轴为直线x=1,故当x<1(x≤1)时,y随x的增大而减小.
【知识点】二次函数图象与坐标轴的交点问题;二次函数y=ax²+bx+c的性质
【解析】【分析】(1)将点(2,-3)代入抛物线解析式可得a的值,由此得抛物线解析式,分别令y=0和x=0求出x、y的值,由此可得抛物线与x轴、y轴的交点坐标;
(2)由二次函数解析式知开口方向与对称轴,由此知当x<1时,y随x的增大而减小.
11.已知:关于x的二次函数,
(1)当时,求图象与轴的交点坐标;
(2)若图象与轴有一个交点,求的值.
【答案】(1)解:当时,
函数解析式为,
当时,,
解得:,
即图象与轴的交点坐标为和;
(2)解:∵图象与轴有一个交点,
∴且,
即且,
解得:.
【知识点】二次函数图象与坐标轴的交点问题
【解析】【分析】
(1)由题意,把代入可得函数解析式为,根据抛物线与x轴相交,则,可得关于x的一元二次方程,解方程求出x的值即可;
(2)根据 图象与轴有一个交点可得且,于是可得关于k的方程和不等式,解之即可求解.
(1)解:当时,函数解析式为,
当时,,
解得:,
即图象与轴的交点坐标为和;
(2)解:∵图象与轴有一个交点,
∴且,
即且,
解得:.
二、巩固提升
12.已知抛物线的对称轴为直线,与轴的一个交点坐标,其部分图象如图所示,甲乙丙丁四位同学分别写出了下列结论:
甲:; 乙:;
丙:抛物线的顶点坐标为; 丁:当时,随增大而增大.
其中结论正确的是( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
【答案】C
【知识点】二次函数图象与系数的关系;二次函数图象与坐标轴的交点问题;二次函数y=ax²+bx+c的性质
【解析】【解答】解:如图,
抛物线的对称轴为直线,与轴的一个交点坐标,
与轴的另一个交点坐标为,
当时,,当时,,
,,甲、乙结论错误.
对称轴为直线,
,
,
抛物线经过点,
,
当时,,
抛物线的顶点坐标为,丙结论正确.
抛物线开口向上,对称轴为直线,
当时,随增大而增大,丁结论错误.
故答案为:C.
【分析】根据抛物线的对称轴和与轴的一个交点坐标,得到另一个交点坐标,观察图象发现,当时,,当时,,即可得,,可判断甲、乙,
根据对称轴得,即可得,根据抛物线经过点,得,当时,,即可得抛物线的顶点坐标为,丙结论正确,根据抛物线的增减性,可判断丁结论.
13.已知抛物线与轴交于,两点,且.若点在该抛物线上,则下列判断正确的是( )
A.当时,
B.当时,
C.当时,该抛物线的顶点到达最高处
D.该抛物线与没有交点
【答案】A
【知识点】二次函数图象与坐标轴的交点问题;二次函数y=ax²+bx+c的性质;二次函数y=ax²+bx+c与二次函数y=a(x-h)²+k的转化
【解析】【解答】解:∵
∴抛物线的开口向下,顶点坐标为
∵抛物线与轴交于,两点,且.若点在该抛物线上
∴当时,点在抛物线x轴上方的图象上,此时,A正确,符合题意;
当时,或,错误,不符合题意;
当时,k2+1取得最小值,此时抛物线的顶点到达最低点,C错误,不符合题意;
该抛物线与有交点,D错误,不符合题意;
故答案为:A
【分析】将抛物线解析式转换为顶点式可得抛物线的开口向下,顶点坐标为,再根据二次函数的性质逐项进行判断即可求出答案.
14.已知二次函数. 有下列结论:
①二次函数图象与y轴的交点坐标是(0,c)
②二次函数的顶点坐标是(,c-)
③若二次函数图象经过A(-1,y1), B(3,y2) ī两点,且. 则b>-2
④当1≤x≤2时,二次函数的最大值为m,最小值为n,则m-n的值与c无关.
其中,正确的结论有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】B
【知识点】二次函数的最值;二次函数图象与坐标轴的交点问题;二次函数y=ax²+bx+c的性质;二次函数y=ax²+bx+c与二次函数y=a(x-h)²+k的转化
【解析】【解答】解:对①:令,得 ,∴二次函数图象与 轴交点坐标是,①正确.
对②:对函数配方得,
∴顶点坐标为,结论中横坐标错误,②错误.
对③:代入 坐标得 , ,∵,
∴ ,化简得 ,结论错误,③错误.
对④:二次函数开口向上,对称轴为,对区间 分情况讨论:
若 ,即 ,二次函数 随 的增大而增大, ,不含 ;
若 ,即 ,二次函数 随 的增大而减小,
,不含 ;
若 ,即 ,最小值为顶点纵坐标,最大值在离对称轴更远的端点,计算得 仍消去 ,不含 ;
因此 的值与 无关,④正确.
综上,正确结论共个.
故答案为:B.
【分析】令x=0,求出y的值得到与y轴的交点坐标判断①;配方为顶点式得到顶点坐标判断②;把点A和B 的坐标代入求出函数值,根据得到不等式,求出b的取值范围即可判断③;根据对称轴,,三种情况,根据二次函数图象的性质求出1≤x≤2时的最大值和最小值,然后求出m-n的值即可判断④ 解答即可.
15.抛物线 与x轴交于A,B两点,且 则m的值为 .
【答案】1或3
【知识点】完全平方公式及运用;二次函数图象与坐标轴的交点问题
【解析】【解答】解:设,,
令,得
,
由根与系数的关系得,,
,
∵,
∴,
两边平方得,
整理得,
因式分解得,
解得或.
故答案为:1或3.
【分析】设,,即可得到是方程的两个根,利用根与系数的关系得到, ,然后根据完全平方公式的变形,利用列方程求出m的值解答即可.
16.已知二次函数的图象关于y轴对称,则由此图象的顶点A和图象与x轴的两个交点B,C构成的的面积是 .
【答案】1
【知识点】二次函数图象与坐标轴的交点问题;三角形的面积
【解析】【解答】解:二次函数的图象关于轴对称,
对称轴为:,
,
,
顶点坐标为,
令,得,解得,
与轴的两个交点、坐标为,
的面积为.
故答案为:1.
【分析】本题以二次函数图象关于y轴对称为背景,考查了二次函数的对称轴公式、顶点坐标、与x轴交点坐标的求法及三角形面积的计算。根据对称轴公式求出m的值,得到抛物线解析式,进而求出顶点坐标及与x轴交点坐标,再利用三角形面积公式计算。
17.若函数y=mx2 +(m+2)x+ m+1的图象与 x 轴只有一个交点,那么m的值为 .
【答案】0,2,-2
【知识点】二次函数图象与坐标轴的交点问题;一次函数图象与坐标轴交点问题
【解析】【解答】解:①当m=0时,函数为y=2x+1,此时图象与x轴有一个交点;
②当m≠0时,函数y=mx + (m+2)x+ m+1的图象是抛物线,
若抛物线的图象与x轴只有一个交点,则方程mx + (m+2)x+ m+1=0只有一个根,
即△=0,可得△=(m+2) -4m( m+1)=0,
解得 =2, =-2.
综上可得m的值为0,2,-2.
【分析】分类讨论,利用根的判别式求解即可。
18.已知二次函数
(1)随着a 的取值变化,该函数图象除经过定点(0,-1),经过的另一个定点的坐标为 ;
(2)该二次函数图象与x 轴有交点,过该二次函数图象的顶点与定点(0,-1)作直线,该直线与x轴交于点P(m,0),且|m|≥1,则a 的取值范围为 .
【答案】(1)(-2,-1)
(2)0<a≤1或a=-1
【知识点】二次函数图象与坐标轴的交点问题;二次函数图象的平移变换
【解析】【解答】解:(1)二次函数的对称轴为直线
∵二次函数图象过定点(0,-1),
对称轴为x=-1,
∴二次函数的图象过定点(-2,-1).
故答案为:(-2,-1).
(2)∵抛物线与x轴有交点,
∴△=
解得a>0或
∴抛物线的顶点为(-1,-a-1).
设过抛物线的顶点与定点(0,-1)的直线解析式为y=kx-1,
代入顶点(-1,-a-1)得,-a-1=-k-1,
∴k=a,
∴过抛物线顶点与定点(0,-1)的直线解析式为y=ax-1.
令y=0,解得
则点P的坐标为即
①当a<0时,抛物线开口向下,当抛物线顶点与点P重合时,m=-1,此时|m|=1,由解得a=-1;
②当a>0时,抛物线开口向上,抛物线始终与x轴有交点,
由得解得0<a≤1.
综上,a的取值范围为a=-1或0<a≤1.
故答案为:a=-1或0<a≤1 .
【分析】(1)求出二次函数的对称轴为直线x=-1,然后根据对称性得到另一个定点的坐标解答即可;
(2)根据抛物线与x轴有交点得到a>0或求出过抛物线的顶点与定点(0,-1)的直线解析式为y=kx-1,求出直线与x轴的交点坐标,分为a<0和a>0两种情况,得到关于a的不等式求出a的取值范围即可.
19. 在平面直角坐标系中,抛物线(m为常数).
(1)求证:无论m取何值,抛物线与x轴总有两个不同的交点.
(2)若抛物线经过点(2,-4),求抛物线的顶点坐标.
(3)若点 在抛物线上,且当 时,始终满足 求m的取值范围.
【答案】(1)证明:由题意得:
0
所以无论m取何值,抛物线与x轴总有两个不同的交点.
(2)解:把(2,-4)代入解析式, 得:
整理得: 解得:
所以m =1时抛物线的解析式为: ,则顶点坐标为: (1,-5);
所以m =3时抛物线的解析式为: , 则顶点坐标为: (3,-5);
(3)解:
,
由题意当t≥1时, 恒成立,
即t+1-m≥0,
m≤t+1对任意t≥1恒成立,
∴ m≤2.
【知识点】二次函数图象与坐标轴的交点问题;二次函数图象上点的坐标特征;二次函数y=ax²+bx+c与二次函数y=a(x-h)²+k的转化
【解析】【分析】(1)令,得到 ,计算判别式得到,从而判断抛物线与x轴交点的坐标即可;
(2)把代入抛物线的解析式求出m的值,然后排放为顶点式求出顶点坐标即可;
(3)讲两点坐标代入函数解析式求出y1和y2,然后根据 得到<0,即可得到t+1-m≥0,再根据 求出m的取值范围即可.
20.在平面直角坐标系中,已知抛物线为.(为常数,)
(1)当时,求抛物线的顶点坐标;
(2)将抛物线向下平移个单位后与轴交于,两点,求的长.
(3)当()时,的最大值与最小值之差为,求的取值范围.
【答案】(1)解:当时,抛物线为.
抛物线的顶点坐标为;
(2)解:抛物线向下平移个单位后为,
令,即,
,
解得或,
抛物线与轴的交点分别为,,
;
(3)解:,
对称轴为直线,
,
抛物线开口向下,
,,
当时,取到最大值为,
当时,取到最小值,最小值为,
的最大值与最小值之差为,
,
化简得:,即,
,
,
,
.
【知识点】二次函数的最值;二次函数图象与坐标轴的交点问题;二次函数y=ax²+bx+c的性质;二次函数y=ax²+bx+c与二次函数y=a(x-h)²+k的转化;二次函数图象的平移变换
【解析】【分析】(1)将a=-1代入抛物线y=ax2-4ax+3a+1,再将解析式化为顶点式,即可得到顶点坐标;
(2)根据抛物线的平移的特征“左加右减,上加下减”写出平移后的解析式为y=ax2-4ax+3a,令解析式中的y=0,算出对应的自变量x的值,即可求得抛物线与x轴的交点坐标;
(3)将抛物线y=ax2-4ax+3a+1化为顶点式,得到对称轴直线为x=2,结合,,,可得到抛物线的最值情况,根据最大值与最小值之差为列式计算即可.
(1)解:当时,抛物线为.
抛物线的顶点坐标为;
(2)解:抛物线向下平移个单位后为,
令,即,
,
解得或,
抛物线与轴的交点分别为,,
;
(3)解:,
对称轴为直线,
,
抛物线开口向下,
,,
当时,取到最大值为,
当时,取到最小值,最小值为,
的最大值与最小值之差为,
,
化简得:,即,
,
,
,
.
三、能力应用
21. 已知抛物线 O为坐标原点, 为该抛物线上的两点,且
(1)已知点A(-1,0),求该抛物线与x轴的另一交点坐标。
(2)记抛物线的对称轴与x轴的交点为C,若点A在x轴正半轴上,满足OC=2OA,求m的值。
(3)若对于 都有 求m的取值范围。
【答案】(1)解:把A(-1,0)代入 得:-(-1-m)2+4=0,
解得 m=1或m=-3(舍),
∴,
令y=0,则,
解得x=-1或x=3,
该抛物线与x轴的另一交点坐标为(3,0)
(2)解:由可知:对称轴为直线,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
代入得:,
解得:或(舍),
所以;
(3)解:因为抛物线开口向下,故当时,随的增大而增大,
∵,
∴,在直线左侧,
若对于,都有,
则,
因为,,
所以,
解得:.
【知识点】二次函数的最值;二次函数图象与坐标轴的交点问题;二次函数图象上点的坐标特征;二次函数y=ax²+bx+c的性质
【解析】【分析】(1)把代入得出二次函数的解析式求出m的值,然后令,求出x的值即可得到与x轴的交点坐标;
(2)由题意可得,,即可得到,然后代入解析式求出m的值解答即可;
(3)由题可得,在直线左侧,根据题意得到,列不等式计算即可.
22.定义:把抛物线y=ax2+bx+c(其中ab≠0)与抛物线y=bx2+ax+c称为“孪生抛物线”,例如,抛物线y=4x2+3x+5的“孪生抛物线”为y=3x2+4x+5.已知抛物线的“孪生抛物线”为C2,C1与y轴交于点E.
(1)直接写出抛物线C2的表达式 ;
(2)若点E的坐标为(0,-1),求抛物线C1的解析式;
(3)记C2在a-4≤x≤a-2时的最大值为M,最小值为m,且M-m=2a,请你求出a的值.
【答案】(1)y=ax2+4ax+4a-3
(2)解:当x=0时,y=4a-3
∴E(0,4a-3)
∵E的坐标为(0,-1)
∴4a-3=-1
解得:
∴y=x2+2x-1
(3)解: 当x=a-2时,y=a3-3,当x=a-4时,y=a(a-2)2-3
当a-4≥-2时,即a≥2
∴M=a(a-2)2-3,m=a3-3
∴a(a-2)2-3-a3+3=2a
解得:a=2或a=3
当a-2≤-2时,即a≤0
∴M=a3-3,m=a(a-2)2-3
∴a3-3-a(a-2)2+3=2a
解得:(舍去)
当a-4<-2<a-3时,即1<a<2
∴M=a(a-2)2-3,m=-3
∴a(a-2)2-3+3=2a
解得:(舍去)或a=2-
综上所述,a=2或3或2-
【知识点】二次函数图象与坐标轴的交点问题;二次函数y=ax²+bx+c的性质
【解析】【解答】解:(1)∵抛物线的“孪生抛物线”为C2,
∴抛物线C2的表达式为y=ax2+4ax+4a-3
故答案为:y=ax2+4ax+4a-3
【分析】(1)根据孪生抛物线的定义即可求出答案.
(2)根据y轴上点的坐标特征可得E(0,4a-3),根据题意建立方程,解方程即可求出答案.
(3)分情况讨论:当a-4≥-2时,当a-2≤-2时,当a-4<-2<a-3时,求出M,m,根据题意建立方程,解方程即可求出答案.
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1.4 二次函数与一元二次方程的关系(2)-浙教版数学九上课时同步分层练
一、基础训练
1.二次函数 的图象与x轴的交点个数是( )
A.0个 B.1个 C.2个 D.不能确定
2.二次函数的图象与x轴交于A,B两点,则线段AB的长是( )
A.3 B.6 C.9 D.18
3.若抛物线与轴没有交点,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
4.抛物线 与y轴交点的坐标是( )
A.(-3, 0) B.(1, 0) C.(0, - 3) D.(0, 3)
5.二次函数的图象与x轴交于点,,则关于x的方程的解为( )
A., B.,
C., D.,
6.二次函数的图象与轴有 个交点.
7.二次函数y=x2﹣6x+n的部分图象如图所示,若关于x的一元二次方程x2﹣6x+n=0的一个解为x1=1,则另一个解x2= .
8.关于x的二次函数的图象与x轴有且只有一个交点,则实数m的值为 .
9.若抛物线y=-x2+bx+c的图象如图所示,则方程-x2+bx+c=0的解是 .
10.已知:抛物线. 经过(2,-3).
(1)求出抛物线与x轴、y轴的交点坐标
(2)X取何值时,Y随X增大而减小
11.已知:关于x的二次函数,
(1)当时,求图象与轴的交点坐标;
(2)若图象与轴有一个交点,求的值.
二、巩固提升
12.已知抛物线的对称轴为直线,与轴的一个交点坐标,其部分图象如图所示,甲乙丙丁四位同学分别写出了下列结论:
甲:; 乙:;
丙:抛物线的顶点坐标为; 丁:当时,随增大而增大.
其中结论正确的是( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
13.已知抛物线与轴交于,两点,且.若点在该抛物线上,则下列判断正确的是( )
A.当时,
B.当时,
C.当时,该抛物线的顶点到达最高处
D.该抛物线与没有交点
14.已知二次函数. 有下列结论:
①二次函数图象与y轴的交点坐标是(0,c)
②二次函数的顶点坐标是(,c-)
③若二次函数图象经过A(-1,y1), B(3,y2) ī两点,且. 则b>-2
④当1≤x≤2时,二次函数的最大值为m,最小值为n,则m-n的值与c无关.
其中,正确的结论有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
15.抛物线 与x轴交于A,B两点,且 则m的值为 .
16.已知二次函数的图象关于y轴对称,则由此图象的顶点A和图象与x轴的两个交点B,C构成的的面积是 .
17.若函数y=mx2 +(m+2)x+ m+1的图象与 x 轴只有一个交点,那么m的值为 .
18.已知二次函数
(1)随着a 的取值变化,该函数图象除经过定点(0,-1),经过的另一个定点的坐标为 ;
(2)该二次函数图象与x 轴有交点,过该二次函数图象的顶点与定点(0,-1)作直线,该直线与x轴交于点P(m,0),且|m|≥1,则a 的取值范围为 .
19. 在平面直角坐标系中,抛物线(m为常数).
(1)求证:无论m取何值,抛物线与x轴总有两个不同的交点.
(2)若抛物线经过点(2,-4),求抛物线的顶点坐标.
(3)若点 在抛物线上,且当 时,始终满足 求m的取值范围.
20.在平面直角坐标系中,已知抛物线为.(为常数,)
(1)当时,求抛物线的顶点坐标;
(2)将抛物线向下平移个单位后与轴交于,两点,求的长.
(3)当()时,的最大值与最小值之差为,求的取值范围.
三、能力应用
21. 已知抛物线 O为坐标原点, 为该抛物线上的两点,且
(1)已知点A(-1,0),求该抛物线与x轴的另一交点坐标。
(2)记抛物线的对称轴与x轴的交点为C,若点A在x轴正半轴上,满足OC=2OA,求m的值。
(3)若对于 都有 求m的取值范围。
22.定义:把抛物线y=ax2+bx+c(其中ab≠0)与抛物线y=bx2+ax+c称为“孪生抛物线”,例如,抛物线y=4x2+3x+5的“孪生抛物线”为y=3x2+4x+5.已知抛物线的“孪生抛物线”为C2,C1与y轴交于点E.
(1)直接写出抛物线C2的表达式 ;
(2)若点E的坐标为(0,-1),求抛物线C1的解析式;
(3)记C2在a-4≤x≤a-2时的最大值为M,最小值为m,且M-m=2a,请你求出a的值.
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】二次函数图象与坐标轴的交点问题
【解析】【解答】解:令y=0得
∵a=1,b=-2,c=3
∴
∴ 二次函数 的图象与x轴没有交点。
故答案为:A .
【分析】二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象与x轴交点的个数可通过判别式△=b2-4ac来判断:当△>0时,函数图象与x轴有两个交点;当△=0时,函数图象与x轴有一个交点;当△<0时,函数图象与x轴没有交点。
2.【答案】B
【知识点】二次函数图象与坐标轴的交点问题
【解析】【解答】解:令y=0,得,
∴x=±3,
∴点A和点B的横坐标分别可能是3和-3,
∴线段AB的长为3-(-3)=6,
故答案为:B
【分析】本题考查二次函数与坐标轴的交点。根据题意令y=0,进而得到x的值,从而得到点A和点B的横坐标,再相减即可得到其长度。
3.【答案】A
【知识点】二次函数图象与坐标轴的交点问题
【解析】【解答】解:若抛物线与轴没有交点,说明对应的一元二次方程不存在实数根,
根据一元二次方程根的判别式的性质,当方程没有实数根时,根的判别式满足,
在该方程中,二次项系数,一次项系数,常数项,代入得不等式:,
解这个不等式可得.
故答案为:A.
【分析】抛物线与x轴没有交点,等价于对应一元二次方程没有实数根,据此结合根的判别式求解即可.
4.【答案】C
【知识点】二次函数图象与坐标轴的交点问题
【解析】【解答】解:在y=x2+2x-3中,当x=0时,y=x2+2x-3=-3,
∴抛物线y=x2+2x-3与y轴的交点坐标为(0,-3),
故选:C.
【分析】根据抛物线与y轴的交点坐标的横坐标为0进行求解即可.
5.【答案】D
【知识点】利用二次函数图象判断一元二次方程根的情况
【解析】【解答】解:二次函数的图象与x轴交于点,,
关于x的方程的解为,,
故答案为:D.
【分析】一元二次方程的根就是二次函数图象与x轴交点的横坐标,根据二次函数和x轴的交点坐标,直接得到对应一元二次方程的根.
6.【答案】2
【知识点】二次函数图象与坐标轴的交点问题
【解析】【解答】解:令,则,
解得,,
∴二次函数的图象与轴交于点和,
∴二次函数的图象与轴有2个交点.
故答案为:2.
【分析】根据二次函数图象与x轴的交点个数即为对应方程的解的个数即可求出答案.
7.【答案】5
【知识点】二次函数图象与坐标轴的交点问题
【解析】【解答】解:根据抛物线解析式y=x2﹣6x+n得:抛物线的对称轴为直线x=3,
抛物线与x轴的另一个交点为(5,0);
∴关于x的一元二次方程的一个解为x1=1,则另一个解x2=5.
故答案为:5
【分析】
根据韦达定理,两个根的和等于-,已知一个根为x1=1,代入根的和公式求解另一个根即可.
8.【答案】4
【知识点】一元二次方程根的判别式及应用;二次函数图象与坐标轴的交点问题
【解析】【解答】解:∵二次函数的图象与x轴有且只有一个交点,
∴且,
解得:;
故答案为:4.
【分析】根据二次函数图象与x轴有且只有一个交点,则对应方程有一个解,则判别式,解方程即可求出答案.
9.【答案】x1=-1,x2=2
【知识点】利用二次函数图象判断一元二次方程根的情况
【解析】【解答】解:由图象可知,抛物线 y=-x2+bx+c 与x轴交于(-1,0),(2,0)两点,因此方程 -x2+bx+c=0 的解为x1=-1,x2=2。
故答案为: x1=-1,x2=2.
【分析】一元二次方程 -x2+bx+c=0 的解可以理解为二次函数 y=-x2+bx+c当函数值为0时的自变量的值,观察图形可知当自变量等于-1和2时,函数值为0.
10.【答案】(1)解:将点(2,-3)代入二次函数得4-4a-3a=-3,得a=1,
故二次函数表达式为y=,令y=0得,解得x1=-1,x2=3,
二次函数与x轴的交点坐标为(-1,0),(3,0)
令x=0,得y=-3,故抛物线与y轴的交点为(0,-3);
(2)解:二次函数y=开口向上,且对称轴为直线x=1,故当x<1(x≤1)时,y随x的增大而减小.
【知识点】二次函数图象与坐标轴的交点问题;二次函数y=ax²+bx+c的性质
【解析】【分析】(1)将点(2,-3)代入抛物线解析式可得a的值,由此得抛物线解析式,分别令y=0和x=0求出x、y的值,由此可得抛物线与x轴、y轴的交点坐标;
(2)由二次函数解析式知开口方向与对称轴,由此知当x<1时,y随x的增大而减小.
11.【答案】(1)解:当时,
函数解析式为,
当时,,
解得:,
即图象与轴的交点坐标为和;
(2)解:∵图象与轴有一个交点,
∴且,
即且,
解得:.
【知识点】二次函数图象与坐标轴的交点问题
【解析】【分析】
(1)由题意,把代入可得函数解析式为,根据抛物线与x轴相交,则,可得关于x的一元二次方程,解方程求出x的值即可;
(2)根据 图象与轴有一个交点可得且,于是可得关于k的方程和不等式,解之即可求解.
(1)解:当时,函数解析式为,
当时,,
解得:,
即图象与轴的交点坐标为和;
(2)解:∵图象与轴有一个交点,
∴且,
即且,
解得:.
12.【答案】C
【知识点】二次函数图象与系数的关系;二次函数图象与坐标轴的交点问题;二次函数y=ax²+bx+c的性质
【解析】【解答】解:如图,
抛物线的对称轴为直线,与轴的一个交点坐标,
与轴的另一个交点坐标为,
当时,,当时,,
,,甲、乙结论错误.
对称轴为直线,
,
,
抛物线经过点,
,
当时,,
抛物线的顶点坐标为,丙结论正确.
抛物线开口向上,对称轴为直线,
当时,随增大而增大,丁结论错误.
故答案为:C.
【分析】根据抛物线的对称轴和与轴的一个交点坐标,得到另一个交点坐标,观察图象发现,当时,,当时,,即可得,,可判断甲、乙,
根据对称轴得,即可得,根据抛物线经过点,得,当时,,即可得抛物线的顶点坐标为,丙结论正确,根据抛物线的增减性,可判断丁结论.
13.【答案】A
【知识点】二次函数图象与坐标轴的交点问题;二次函数y=ax²+bx+c的性质;二次函数y=ax²+bx+c与二次函数y=a(x-h)²+k的转化
【解析】【解答】解:∵
∴抛物线的开口向下,顶点坐标为
∵抛物线与轴交于,两点,且.若点在该抛物线上
∴当时,点在抛物线x轴上方的图象上,此时,A正确,符合题意;
当时,或,错误,不符合题意;
当时,k2+1取得最小值,此时抛物线的顶点到达最低点,C错误,不符合题意;
该抛物线与有交点,D错误,不符合题意;
故答案为:A
【分析】将抛物线解析式转换为顶点式可得抛物线的开口向下,顶点坐标为,再根据二次函数的性质逐项进行判断即可求出答案.
14.【答案】B
【知识点】二次函数的最值;二次函数图象与坐标轴的交点问题;二次函数y=ax²+bx+c的性质;二次函数y=ax²+bx+c与二次函数y=a(x-h)²+k的转化
【解析】【解答】解:对①:令,得 ,∴二次函数图象与 轴交点坐标是,①正确.
对②:对函数配方得,
∴顶点坐标为,结论中横坐标错误,②错误.
对③:代入 坐标得 , ,∵,
∴ ,化简得 ,结论错误,③错误.
对④:二次函数开口向上,对称轴为,对区间 分情况讨论:
若 ,即 ,二次函数 随 的增大而增大, ,不含 ;
若 ,即 ,二次函数 随 的增大而减小,
,不含 ;
若 ,即 ,最小值为顶点纵坐标,最大值在离对称轴更远的端点,计算得 仍消去 ,不含 ;
因此 的值与 无关,④正确.
综上,正确结论共个.
故答案为:B.
【分析】令x=0,求出y的值得到与y轴的交点坐标判断①;配方为顶点式得到顶点坐标判断②;把点A和B 的坐标代入求出函数值,根据得到不等式,求出b的取值范围即可判断③;根据对称轴,,三种情况,根据二次函数图象的性质求出1≤x≤2时的最大值和最小值,然后求出m-n的值即可判断④ 解答即可.
15.【答案】1或3
【知识点】完全平方公式及运用;二次函数图象与坐标轴的交点问题
【解析】【解答】解:设,,
令,得
,
由根与系数的关系得,,
,
∵,
∴,
两边平方得,
整理得,
因式分解得,
解得或.
故答案为:1或3.
【分析】设,,即可得到是方程的两个根,利用根与系数的关系得到, ,然后根据完全平方公式的变形,利用列方程求出m的值解答即可.
16.【答案】1
【知识点】二次函数图象与坐标轴的交点问题;三角形的面积
【解析】【解答】解:二次函数的图象关于轴对称,
对称轴为:,
,
,
顶点坐标为,
令,得,解得,
与轴的两个交点、坐标为,
的面积为.
故答案为:1.
【分析】本题以二次函数图象关于y轴对称为背景,考查了二次函数的对称轴公式、顶点坐标、与x轴交点坐标的求法及三角形面积的计算。根据对称轴公式求出m的值,得到抛物线解析式,进而求出顶点坐标及与x轴交点坐标,再利用三角形面积公式计算。
17.【答案】0,2,-2
【知识点】二次函数图象与坐标轴的交点问题;一次函数图象与坐标轴交点问题
【解析】【解答】解:①当m=0时,函数为y=2x+1,此时图象与x轴有一个交点;
②当m≠0时,函数y=mx + (m+2)x+ m+1的图象是抛物线,
若抛物线的图象与x轴只有一个交点,则方程mx + (m+2)x+ m+1=0只有一个根,
即△=0,可得△=(m+2) -4m( m+1)=0,
解得 =2, =-2.
综上可得m的值为0,2,-2.
【分析】分类讨论,利用根的判别式求解即可。
18.【答案】(1)(-2,-1)
(2)0<a≤1或a=-1
【知识点】二次函数图象与坐标轴的交点问题;二次函数图象的平移变换
【解析】【解答】解:(1)二次函数的对称轴为直线
∵二次函数图象过定点(0,-1),
对称轴为x=-1,
∴二次函数的图象过定点(-2,-1).
故答案为:(-2,-1).
(2)∵抛物线与x轴有交点,
∴△=
解得a>0或
∴抛物线的顶点为(-1,-a-1).
设过抛物线的顶点与定点(0,-1)的直线解析式为y=kx-1,
代入顶点(-1,-a-1)得,-a-1=-k-1,
∴k=a,
∴过抛物线顶点与定点(0,-1)的直线解析式为y=ax-1.
令y=0,解得
则点P的坐标为即
①当a<0时,抛物线开口向下,当抛物线顶点与点P重合时,m=-1,此时|m|=1,由解得a=-1;
②当a>0时,抛物线开口向上,抛物线始终与x轴有交点,
由得解得0<a≤1.
综上,a的取值范围为a=-1或0<a≤1.
故答案为:a=-1或0<a≤1 .
【分析】(1)求出二次函数的对称轴为直线x=-1,然后根据对称性得到另一个定点的坐标解答即可;
(2)根据抛物线与x轴有交点得到a>0或求出过抛物线的顶点与定点(0,-1)的直线解析式为y=kx-1,求出直线与x轴的交点坐标,分为a<0和a>0两种情况,得到关于a的不等式求出a的取值范围即可.
19.【答案】(1)证明:由题意得:
0
所以无论m取何值,抛物线与x轴总有两个不同的交点.
(2)解:把(2,-4)代入解析式, 得:
整理得: 解得:
所以m =1时抛物线的解析式为: ,则顶点坐标为: (1,-5);
所以m =3时抛物线的解析式为: , 则顶点坐标为: (3,-5);
(3)解:
,
由题意当t≥1时, 恒成立,
即t+1-m≥0,
m≤t+1对任意t≥1恒成立,
∴ m≤2.
【知识点】二次函数图象与坐标轴的交点问题;二次函数图象上点的坐标特征;二次函数y=ax²+bx+c与二次函数y=a(x-h)²+k的转化
【解析】【分析】(1)令,得到 ,计算判别式得到,从而判断抛物线与x轴交点的坐标即可;
(2)把代入抛物线的解析式求出m的值,然后排放为顶点式求出顶点坐标即可;
(3)讲两点坐标代入函数解析式求出y1和y2,然后根据 得到<0,即可得到t+1-m≥0,再根据 求出m的取值范围即可.
20.【答案】(1)解:当时,抛物线为.
抛物线的顶点坐标为;
(2)解:抛物线向下平移个单位后为,
令,即,
,
解得或,
抛物线与轴的交点分别为,,
;
(3)解:,
对称轴为直线,
,
抛物线开口向下,
,,
当时,取到最大值为,
当时,取到最小值,最小值为,
的最大值与最小值之差为,
,
化简得:,即,
,
,
,
.
【知识点】二次函数的最值;二次函数图象与坐标轴的交点问题;二次函数y=ax²+bx+c的性质;二次函数y=ax²+bx+c与二次函数y=a(x-h)²+k的转化;二次函数图象的平移变换
【解析】【分析】(1)将a=-1代入抛物线y=ax2-4ax+3a+1,再将解析式化为顶点式,即可得到顶点坐标;
(2)根据抛物线的平移的特征“左加右减,上加下减”写出平移后的解析式为y=ax2-4ax+3a,令解析式中的y=0,算出对应的自变量x的值,即可求得抛物线与x轴的交点坐标;
(3)将抛物线y=ax2-4ax+3a+1化为顶点式,得到对称轴直线为x=2,结合,,,可得到抛物线的最值情况,根据最大值与最小值之差为列式计算即可.
(1)解:当时,抛物线为.
抛物线的顶点坐标为;
(2)解:抛物线向下平移个单位后为,
令,即,
,
解得或,
抛物线与轴的交点分别为,,
;
(3)解:,
对称轴为直线,
,
抛物线开口向下,
,,
当时,取到最大值为,
当时,取到最小值,最小值为,
的最大值与最小值之差为,
,
化简得:,即,
,
,
,
.
21.【答案】(1)解:把A(-1,0)代入 得:-(-1-m)2+4=0,
解得 m=1或m=-3(舍),
∴,
令y=0,则,
解得x=-1或x=3,
该抛物线与x轴的另一交点坐标为(3,0)
(2)解:由可知:对称轴为直线,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
代入得:,
解得:或(舍),
所以;
(3)解:因为抛物线开口向下,故当时,随的增大而增大,
∵,
∴,在直线左侧,
若对于,都有,
则,
因为,,
所以,
解得:.
【知识点】二次函数的最值;二次函数图象与坐标轴的交点问题;二次函数图象上点的坐标特征;二次函数y=ax²+bx+c的性质
【解析】【分析】(1)把代入得出二次函数的解析式求出m的值,然后令,求出x的值即可得到与x轴的交点坐标;
(2)由题意可得,,即可得到,然后代入解析式求出m的值解答即可;
(3)由题可得,在直线左侧,根据题意得到,列不等式计算即可.
22.【答案】(1)y=ax2+4ax+4a-3
(2)解:当x=0时,y=4a-3
∴E(0,4a-3)
∵E的坐标为(0,-1)
∴4a-3=-1
解得:
∴y=x2+2x-1
(3)解: 当x=a-2时,y=a3-3,当x=a-4时,y=a(a-2)2-3
当a-4≥-2时,即a≥2
∴M=a(a-2)2-3,m=a3-3
∴a(a-2)2-3-a3+3=2a
解得:a=2或a=3
当a-2≤-2时,即a≤0
∴M=a3-3,m=a(a-2)2-3
∴a3-3-a(a-2)2+3=2a
解得:(舍去)
当a-4<-2<a-3时,即1<a<2
∴M=a(a-2)2-3,m=-3
∴a(a-2)2-3+3=2a
解得:(舍去)或a=2-
综上所述,a=2或3或2-
【知识点】二次函数图象与坐标轴的交点问题;二次函数y=ax²+bx+c的性质
【解析】【解答】解:(1)∵抛物线的“孪生抛物线”为C2,
∴抛物线C2的表达式为y=ax2+4ax+4a-3
故答案为:y=ax2+4ax+4a-3
【分析】(1)根据孪生抛物线的定义即可求出答案.
(2)根据y轴上点的坐标特征可得E(0,4a-3),根据题意建立方程,解方程即可求出答案.
(3)分情况讨论:当a-4≥-2时,当a-2≤-2时,当a-4<-2<a-3时,求出M,m,根据题意建立方程,解方程即可求出答案.
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