内容正文:
第五章 二次函数
4 二次函数与一元二次方程 课时作业
北师大版 九年级上册 班级:__________ 姓名:__________ 得分:__________
一、知识梳理
知识点1 二次函数与一元二次方程的关系
抛物线 与 轴交点的横坐标,就是一元二次方程 的根;反过来,方程的根就是抛物线与 轴交点的横坐标。
因此,抛物线与 轴有几个交点,对应的一元二次方程就有几个实数根。求交点坐标的方法是:令 ,解方程 。
知识点2 交点个数与判别式
图1 抛物线与 轴的三种位置关系(以开口向上为例)
抛物线与 轴的交点
方程 的根
有两个交点
有两个不相等的实数根
有一个交点(顶点在 轴上)
有两个相等的实数根
没有交点
没有实数根
特别说明:“抛物线与 轴有交点”包含 和 两种情况,即 ,这一点最容易出错。
知识点3 用图象法求一元二次方程的近似根
图2 用图象估计 的根
步骤:①画出 的图象;②观察图象与 轴交点的大致位置,确定根所在的两个相邻整数之间;③列表计算,找出使函数值由正变负(或由负变正)的相邻两个 值,逐步缩小范围,得到近似根。
一元二次方程的求根公式为 (),可用它检验图象法所得近似根是否合理。
知识点4 利用图象解决相关问题
(1)方程 的根,就是抛物线 与直线 交点的横坐标;
(2)由图象可直接看出函数值的正负:图象在 轴上方的部分对应 ,在 轴下方的部分对应 ;
(3)若抛物线与 轴交于 、,则对称轴是直线 ,两交点间的距离为 。
二、典型例题
例1 求抛物线与坐标轴的交点
求抛物线 与 轴、 轴的交点坐标。
【解】令 ,得 ,因式分解得 ,
解得 ,,故与 轴的交点为 和 。
令 ,得 ,故与 轴的交点为 。
【点拨】求与 轴交点令 ,求与 轴交点令 。
例2 由交点个数确定字母的取值范围
已知抛物线 与 轴有两个不同的交点,求 的取值范围。
【解】由题意得 ,
解得 。
【点拨】“有两个不同的交点”对应 ;“只有一个交点”对应 ;“有交点”则对应 。
例3 用图象法估计方程的根
利用图象估计方程 的一个正数根(精确到 0.1)。
【解】作出 的图象(见图2),可知正数根在 2 与 3 之间。列表计算:
2
2.3
2.4
2.5
0.25
因为当 从 2.4 变到 2.5 时, 由负变正,所以根在 2.4 与 2.5 之间,且更接近 2.4,
所以方程的正数根约为 2.4。
【点拨】用求根公式验证:,而 ,与估计结果一致。
三、基础过关(选择题,每小题 3 分,共 24 分)
1.抛物线 与 轴的交点坐标是( )
A., B.,
C. D.,
2.抛物线 与 轴的交点个数是( )
A.0 个 B.1 个 C.2 个 D.无法确定
3.若抛物线 与 轴有两个不同的交点,则 的取值范围是( )
A. B. C. D.
4.已知抛物线 与 轴交于点 和 ,则它的对称轴是直线( )
A. B. C. D.
5.二次函数 的图象如图所示,则方程 的根是( )
(第 5、6 题图)
A., B.,
C., D.方程没有实数根
6.根据上图,当 时,自变量 的取值范围是( )
A. B. C. D. 或
7.抛物线 与 轴的交点个数是( )
A.0 个 B.1 个 C.2 个 D.3 个
8.若关于 的一元二次方程 有两个相等的实数根,则抛物线 的顶点( )
A.在 轴上方 B.在 轴上 C.在 轴下方 D.位置不确定
四、填空题(每小题 4 分,共 24 分)
9.抛物线 与 轴的交点坐标是______和______.
10.若抛物线 与 轴只有一个公共点,则 ______.
11.已知一元二次方程 的两根分别是 和 1,则抛物线 的对称轴是直线______.
12.抛物线 与 轴的交点坐标是______,与 轴的交点坐标是______和______.
13.若抛物线 与直线 有两个不同的交点,则 的取值范围是______.
14.用图象法求得方程 的两个根约为____和____(精确到 0.1).
五、解答题(共 42 分)
15.(6 分)不画图象,判断下列抛物线与 轴的交点个数,并说明理由.
(1); (2); (3).
16.(7 分)已知二次函数 .
(1)求它的图象与 轴、 轴的交点坐标;
(2)求它的顶点坐标,并画出函数的大致图象;
(3)根据图象写出当 时 的取值范围.
17.(7 分)利用下表和图象,求方程 的两个近似根(精确到 0.1).
2.3
2.4
2.5
0.25
0.25
(第 17 题图)
18.(7 分)已知抛物线 经过点 和 .
(1)求 、 的值;
(2)求这条抛物线的顶点坐标;
(3)当 取何值时,?
19.(7 分)已知抛物线 与 轴有两个不同的交点.
(1)求 的取值范围;
(2)当 时,求抛物线与 轴两交点间的距离.
20.(8 分)如图,抛物线 与直线 相交于 A、B 两点.
(第 20 题图)
(1)求 A、B 两点的坐标;
(2)根据图象直接写出:当 取何值时,抛物线在直线的上方.
六、拓展提升(共 10 分)
21.(5 分)已知关于 的二次函数 ( 为常数).
(1)求证:无论 取何值,该抛物线与 轴总有两个不同的交点;
(2)求这两个交点之间的距离.
22.(5 分)二次函数 中, 与 的部分对应值如下表:
0
1
2
0
0
(1)写出该抛物线的对称轴与顶点坐标;
(2)求这个二次函数的表达式;
(3)写出方程 的两根,并指出当 时 的取值范围.
七、易错辨析与变式训练(共 16 分)
【易错提醒】①把“有交点”误认为只能是 ,漏掉 ;②含字母系数时忘记二次项系数不为 0;③求交点坐标时只写横坐标,忘记写成坐标形式;④由图象写不等式解集时把“”与“”对应的区间弄反;⑤用图象法估计根时,没有找到函数值变号的区间.
23.(4 分)判断下列说法是否正确,正确的画“√”,错误的画“×”.
(1)抛物线与 轴交点的横坐标是对应一元二次方程的根.( )
(2)当 时,抛物线与 轴没有交点.( )
(3)任何抛物线与 轴一定有交点.( )
(4)若抛物线与 轴有交点,则一定有 .( )
24.(4 分)若抛物线 与 轴有交点,求 的取值范围.
25.(4 分)已知二次函数 .判断方程 的根的情况,并求出它的根(结果保留根号).
26.(4 分)已知抛物线 与 轴交于 A、B 两点(点 A 在点 B 的左侧),与 轴交于点 C.
(1)求 A、B、C 三点的坐标; (2)求 △ABC 的面积.
参考答案与解析
一、选择题
1.B 【解析】令 ,得 ,即 ,所以 ,,交点为 和 .
2.B 【解析】,所以抛物线与 轴只有一个交点(顶点 在 轴上).
3.A 【解析】由 ,得 .
4.B 【解析】由对称性,对称轴为直线 .
5.A 【解析】由图象可知抛物线与 轴的交点为 和 ,故方程的根为 ,.
6.C 【解析】 即图象在 轴上方的部分.由图象可知,当 时图象在 轴上方.
7.A 【解析】,所以抛物线与 轴没有交点.
8.B 【解析】方程有两个相等的实数根,即 ,此时抛物线与 轴只有一个公共点,这个点就是顶点,故顶点在 轴上.(此时 ,顶点为 .)
二、填空题
9.; 【解析】由 ,得 ,所以 ,.
10.9 【解析】只有一个公共点即 :,,.
11. 【解析】两根即两交点的横坐标,对称轴为 .
12.;; 【解析】令 得 ;令 得 ,即 ,.
13. 【解析】配方得 ,顶点为 ,开口向上.当直线 在顶点上方时有两个交点,即 .
14.2.4; 【解析】由列表可知,函数值在 从 2.4 到 2.5 之间、从 到 之间发生变号,故两根约为 2.4 和 (准确值为 ).
三、解答题
15.【解】(1),所以有两个交点.
(2),所以只有一个交点.
(3),所以没有交点.
【点拨】计算 时注意各项系数的符号,特别是 、 同为负数时, 为负.
16.【解】(1)令 ,得 ,,所以与 轴的交点为 、;
令 ,得 ,所以与 轴的交点为 .
(2)配方得 ,顶点坐标为 .图象为开口向上、顶点在 、过点 、、 的抛物线(作图略).
(3)由图象可知,当 时,图象在 轴下方,即 .
17.【解】由表可知:当 从 变到 时, 由 0.25 变为 ,函数值由正变负,说明有一个根在 与 之间,且更接近 ;
当 从 2.4 变到 2.5 时, 由 变为 0.25,函数值由负变正,说明另一个根在 2.4 与 2.5 之间,且更接近 2.4.
所以方程的两个近似根为 ,.
【点拨】准确根为 ,即约 和 ,与估计结果吻合.
18.【解】(1)把 代入得 ;把 代入得 .
两式相减,得 ,所以 ,代入得 .
(2)此时 ,顶点坐标为 .
(3)因为开口向上,与 轴交点为 、,所以当 或 时,.
19.【解】(1)由 ,得 .
(2)当 时,令 ,得 ,解得 ,.
所以两交点间的距离为 .
20.【解】(1)联立两个函数表达式,得 ,
整理得 ,即 ,解得 ,.
当 时,;当 时,.
所以 A、B 两点的坐标分别为 和 .
(2)由图象可知,当 或 时,抛物线在直线的上方.
【点拨】求两图象的交点,就是解由两个表达式组成的方程组,本质是解一元二次方程.
四、拓展提升
21.【解】(1)证明:.
因为无论 取何值,都有 ,所以该抛物线与 轴总有两个不同的交点.
(2)令 ,得 ,即 ,
所以 ,解得 ,.
故两交点间的距离为 (与 的取值无关).
22.【解】(1)由表可知,当 和 时函数值都是 ,所以对称轴是直线 (即 轴);顶点坐标为 .
(2)设 ,把 代入,得 ,解得 .
所以这个二次函数的表达式为 .
(3)由表可知 、 时 ,故方程的两根为 ,;
因为开口向上,所以当 或 时,.
五、易错辨析与变式训练
23.【答案】(1)√ (2)√ (3)× (4)×
【解析】(3)当 时没有交点;(4)有交点对应 ,包含相切(只有一个交点)的情形.
24.【解】因为 是二次函数,所以 .
由抛物线与 轴有交点,得 ,解得 .
所以 的取值范围是 且 .
【点拨】两个条件缺一不可:二次项系数不为 0,判别式非负.
25.【解】方程 即 .
,所以方程有两个不相等的实数根.
由求根公式,得 .
即 ,.
【点拨】从图象看,这两个根就是抛物线 与直线 交点的横坐标.
26.【解】(1)令 ,得 ,即 ,,
解得 ,,所以 ,.
令 ,得 ,所以 .
(2),点 C 到 轴的距离(即 △ABC 的高)为 3,
所以 .
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