一元二次方程与二次函数专题

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《二次函数与一元二次方程、不等式》专题复习与训练

《二次函数与一元二次方程、不等式》专题复习与训练

《2.3 二次函数与一元二次方程、不等式》专题复习与训练第1课时 一元二次不等式及其解法【新课导入】1.一元二次不等式的概念只含有一个未知数,并且未知数的最高次数是2的不等式,称为一元二次不等式.2.一元二次不等式的一般形式 (1)ax 2+bx +c >0(a ≠0). (2)ax 2+bx +c ≥0(a ≠0). (3)ax 2+bx +c <0(a ≠0). (4)ax 2+bx +c ≤0(a ≠0).思考1:不等式x 2-y 2>0是一元二次不等式吗?提示:此不等式含有两个变量,根据一元二次不等式的定义,可知不是一元二次不等式.3.一元二次不等式的解与解集使一元二次不等式成立的未知数的值,叫做这个一元二次不等式的解,其解的集合,称为这个一元二次不等式的解集.思考2:类比“方程x 2=1的解集是{1,-1},解集中的每一个元素均可使等式成立”.不等式x 2>1的解集及其含义是什么?提示:不等式x 2>1的解集为{x |x <-1或x >1},该集合中每一个元素都是不等式的解,即不等式的每一个解均使不等式成立.4.三个“二次”的关系条件?提示:结合二次函数图象可知,若一元二次不等式ax2+x-1>0的解集为R,则⎩⎨⎧a>0,1+4a<0,解得a∈∅,所以不存在a使不等式ax2+x-1>0的解集为R.1.不等式3+5x-2x2≤0的解集为( )A.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x⎪⎪⎪x>3或x<-12B.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x⎪⎪⎪-12≤x≤3C.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x⎪⎪⎪x≥3或x≤-12D.RC[3+5x-2x2≤0⇒2x2-5x-3≥0⇒(x-3)(2x+1)≥0⇒x≥3或x≤-12.]2.不等式3x2-2x+1>0的解集为( )A.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪-1<x <13 B.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪13<x <1 C .∅D .RD [因为Δ=(-2)2-4×3×1=4-12=-8<0,所以不等式3x 2-2x +1>0的解集为R .]3.不等式x 2-2x -5>2x 的解集是________.{x |x >5或x <-1} [由x 2-2x -5>2x ,得x 2-4x -5>0,因为x 2-4x -5=0的两根为-1,5,故x 2-4x -5>0的解集为{x |x <-1或x >5}.] 4.不等式-3x 2+5x -4>0的解集为________.∅ [原不等式变形为3x 2-5x +4<0.因为Δ=(-5)2-4×3×4=-23<0,所以3x 2-5x +4=0无解.由函数y =3x 2-5x +4的图象可知,3x 2-5x +4<0的解集为∅.]【合作探究】 一元二次不等式的解法【例1】 解下列不等式: (1)2x 2+7x +3>0; (2)-4x 2+18x -814≥0; (3)-2x 2+3x -2<0.[解] (1)因为Δ=72-4×2×3=25>0,所以方程2x 2+7x +3=0有两个不等实根x 1=-3,x 2=-12.又二次函数y =2x 2+7x +3的图象开口向上,所以原不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪x >-12或x <-3. (2)原不等式可化为⎝⎛⎭⎪⎫2x -922≤0,所以原不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪x =94. (3)原不等式可化为2x 2-3x +2>0,因为Δ=9-4×2×2=-7<0,所以方程2x 2-3x +2=0无实根,又二次函数y =2x 2-3x +2的图象开口向上,所以原不等式的解集为R .解不含参数的一元二次不等式的一般步骤(1)化标准.通过对不等式的变形,使不等式右侧为0,使二次项系数为正. (2)判别式.对不等式左侧因式分解,若不易分解,则计算对应方程的判别式. (3)求实根.求出相应的一元二次方程的根或根据判别式说明方程有无实根. (4)画草图.根据一元二次方程根的情况画出对应的二次函数的草图. (5)写解集.根据图象写出不等式的解集.1.解下列不等式 (1)2x 2-3x -2>0; (2)x 2-4x +4>0; (3)-x 2+2x -3<0; (4)-3x 2+5x -2>0.[解] (1)∵Δ>0,方程2x 2-3x -2=0的根是x 1=-12,x 2=2,∴不等式2x 2-3x -2>0的解集为 ⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪x <-12或x >2. (2)∵Δ=0,方程x 2-4x +4=0的根是x 1=x 2=2, ∴不等式x 2-4x +4>0的解集为{}x |x ≠2. (3)原不等式可化为x 2-2x +3>0, 由于Δ<0,方程x 2-2x +3=0无解, ∴不等式-x 2+2x -3<0的解集为R . (4)原不等式可化为3x 2-5x +2<0,由于Δ>0,方程3x 2-5x +2=0的两根为x 1=23,x 2=1,∴不等式-3x 2+5x -2>0的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪23<x <1.含参数的一元二次不等式的解法【例2】 解关于x 的不等式ax 2-(a +1)x +1<0.[思路点拨] ①对于二次项的系数a 是否分a =0,a <0,a >0三类进行讨论?②当a ≠0时,是否还要比较两根的大小?[解] 当a =0时,原不等式可化为x >1. 当a ≠0时,原不等式可化为(ax -1)(x -1)<0. 当a <0时,不等式可化为⎝ ⎛⎭⎪⎫x -1a (x -1)>0,∵1a <1,∴x <1a或x >1.当a >0时,原不等式可化为⎝ ⎛⎭⎪⎫x -1a (x -1)<0.若1a <1,即a >1,则1a<x <1;若1a =1,即a =1,则x ∈∅;若1a >1,即0<a <1,则1<x <1a.综上所述,当a <0时,原不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪x <1a或x >1;当a =0时,原不等式的解集为{x |x >1};当0<a <1时,原不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪ 1<x <1a ;当a =1时,原不等式的解集为∅;当a >1时,原不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪1a<x <1.解含参数的一元二次不等式的一般步骤提醒:对参数分类讨论的每一种情况是相互独立的一元二次不等式的解集,不能合并.2.解关于x 的不等式:ax 2-2≥2x -ax (a <0). [解] 原不等式移项得ax 2+(a -2)x -2≥0, 化简为(x +1)(ax -2)≥0. ∵a <0,∴(x +1)⎝ ⎛⎭⎪⎫x -2a ≤0.当-2<a <0时,2a≤x ≤-1;当a =-2时,x =-1; 当a <-2时,-1≤x ≤2a.综上所述,当-2<a <0时,解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪2a≤x ≤-1; 当a =-2时,解集为{x |x =-1}; 当a <-2时,解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪-1≤x ≤2a . 三个“二次”的关系[探究问题]1.利用函数y =x 2-2x -3的图象说明当y >0、y <0、y =0时x 的取值集合分别是什么?这说明二次函数与二次方程、二次不等式有何关系?提示:y =x 2-2x -3的图象如图所示.函数y =x 2-2x -3的值满足y >0时自变量x 组成的集合,亦即二次函数y =x 2-2x -3的图象在x 轴上方时点的横坐标x 的集合{x |x <-1或x >3};同理,满足y <0时x 的取值集合为{x |-1<x <3},满足y =0时x 的取值集合,亦即y =x 2-2x -3图象与x 轴交点横坐标组成的集合{-1,3}.这说明:方程ax 2+bx +c =0(a ≠0)和不等式ax 2+bx +c >0(a >0)或ax 2+bx +c <0(a >0)是函数y =ax 2+bx +c (a ≠0)的一种特殊情况,它们之间是一种包含关系,也就是当y =0时,函数y =ax 2+bx +c (a ≠0)就转化为方程,当y >0或y <0时,就转化为一元二次不等式.2.方程x 2-2x -3=0与不等式x 2-2x -3>0的解集分别是什么?观察结果你发现什么问题?这又说明什么?提示:方程x 2-2x -3=0的解集为{-1,3}.不等式x 2-2x -3>0的解集为{x |x <-1或x >3},观察发现不等式x 2-2x -3>0解集的端点值恰好是方程x 2-2x -3=0的根.3.设一元二次不等式ax 2+bx +c >0(a >0)和ax 2+bx +c <0(a >0)的解集分别为{x |x <x 1或x >x 2},{x |x 1<x <x 2}(x 1<x 2),则x 1+x 2,x 1x 2为何值?提示:一元二次不等式ax 2+bx +c >0(a >0)和ax 2+bx +c <0(a >0)的解集分别为{x |x <x 1或x >x 2},{x |x 1<x <x 2}(x 1<x 2),则⎩⎪⎨⎪⎧x 1+x 2=-ba,x 1x 2=ca ,即不等式的解集的端点值是相应方程的根.【例3】 已知关于x 的不等式ax 2+bx +c >0的解集为{x |2<x <3},求关于x 的不等式cx 2+bx +a <0的解集.[思路点拨]由给定不等式的解集形式→确定a <0及关于a ,b ,c 的方程组→用a 表示b ,c→代入所求不等式→求解cx 2+bx +a <0的解集[解] 法一:由不等式ax 2+bx +c >0的解集为{x |2<x <3}可知,a <0,且2和3是方程ax 2+bx +c =0的两根,由根与系数的关系可知ba =-5,c a=6.由a <0知c <0,b c =-56,故不等式cx 2+bx +a <0,即x 2+b c x +a c >0,即x 2-56x +16>0,解得x <13或x >12,所以不等式cx 2+bx +a <0的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪x <13或x >12. 法二:由不等式ax 2+bx +c >0的解集为{x |2<x <3}可知,a <0,且2和3是方程ax 2+bx +c =0的两根,所以ax 2+bx +c =a (x -2)(x -3)=ax 2-5ax +6a ⇒b =-5a ,c =6a ,故不等式cx 2+bx +a <0,即6ax 2-5ax +a <0⇒6a ⎝⎛⎭⎪⎫x -13⎝ ⎛⎭⎪⎫x -12<0,故原不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x⎪⎪⎪x <13或x >12.1.(变结论)本例中的条件不变,求关于x 的不等式cx 2-bx +a >0的解集.已知以a,b,c为参数的不等式(如ax2+bx+c>0)的解集,求解其他不等式的解集时,一般遵循:(1)根据解集来判断二次项系数的符号;(2)根据根与系数的关系把b,c用a表示出来并代入所要解的不等式;(3)约去a,将不等式化为具体的一元二次不等式求解.1.解一元二次不等式的常见方法(1)图象法:由一元二次方程、一元二次不等式及二次函数的关系,可以得到解一元二次不等式的一般步骤:①化不等式为标准形式:ax2+bx+c>0(a>0)或ax2+bx+c<0(a>0);②求方程ax2+bx+c=0(a>0)的根,并画出对应函数y=ax2+bx+c图象的简图;③由图象得出不等式的解集.(2)代数法:将所给不等式化为一般式后借助分解因式或配方求解.当m<n时,若(x-m)(x-n)>0,则可得{x|x>n或x<m};若(x-m)(x-n)<0,则可得{x|m<x<n}.有口诀如下:大于取两边,小于取中间.2.含参数的一元二次型的不等式在解含参数的一元二次型的不等式时,往往要对参数进行分类讨论,为了做到分类“不重不漏”,讨论需从如下三个方面进行考虑(1)关于不等式类型的讨论:二次项系数a>0,a<0,a=0.(2)关于不等式对应的方程根的讨论:两根(Δ>0),一根(Δ=0),无根(Δ<0).(3)关于不等式对应的方程根的大小的讨论:x1>x2,x=x2,x1<x2.13.由一元二次不等式的解集可以逆推二次函数的开口及与x轴的交点坐标.【课堂达标】1.思考辨析(1)mx2-5x<0是一元二次不等式.( )(2)若a>0,则一元二次不等式ax2+1>0无解.( )(3)若一元二次方程ax 2+bx +c =0的两根为x 1,x 2(x 1<x 2),则一元二次不等式ax 2+bx +c <0的解集为{x |x 1<x <x 2}.( )(4)不等式x 2-2x +3>0的解集为R .( )[提示] (1)错误.当m =0时,是一元一次不等式;当m ≠0时,是一元二次不等式.(2)错误.因为a >0,所以不等式ax 2+1>0恒成立,即原不等式的解集为R . (3)错误.当a >0时,ax 2+bx +c <0的解集为{x |x 1<x <x 2},否则不成立. (4)正确.因为Δ=(-2)2-12<0,所以不等式x 2-2x +3>0的解集为R . [答案] (1)× (2)× (3)× (4)√2.设a <-1,则关于x 的不等式a (x -a )⎝ ⎛⎭⎪⎫x -1a <0的解集为________.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪x <a 或x >1a [因为a <-1,所以a (x -a )·⎝ ⎛⎭⎪⎫x -1a <0⇔(x -a )·⎝⎛⎭⎪⎫x -1a >0.又a <-1,所以1a >a ,所以x >1a 或x <a .]3.已知关于x 的不等式ax 2+bx +c <0的解集是⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪x <-2或x >-12,则ax 2-bx +c >0的解集为________.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪12<x <2 [由题意,-2,-12是方程ax 2+bx +c =0的两个根且a <0,故⎩⎪⎨⎪⎧-2+⎝ ⎛⎭⎪⎫-12=-b a ,(-2)×⎝ ⎛⎭⎪⎫-12=c a,解得a =c ,b =52a .所以不等式ax 2-bx +c >0,即为2x 2-5x +2<0, 解得12<x <2,即不等式ax 2-bx +c >0的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪12<x <2.] 4.解下列不等式: (1)x (7-x )≥12; (2)x 2>2(x -1).[解] (1)原不等式可化为x 2-7x +12≤0,因为方程x 2-7x +12=0的两根为x 1=3,x 2=4,所以原不等式的解集为{x |3≤x ≤4}. (2)原不等式可以化为x 2-2x +2>0,因为判别式Δ=4-8=-4<0,方程x 2-2x +2=0无实根,而抛物线y =x 2-2x +2的图象开口向上,所以原不等式的解集为R .《一元二次不等式及其解法》专题训练[合格基础练]一、选择题1.不等式9x 2+6x +1≤0的解集是( ) A.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪x ≠-13 B.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪-13≤x ≤13 C .∅D.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪x =-13 D [(3x +1)2≤0, ∴3x +1=0,∴x =-13.]2.若集合A ={x |(2x +1)(x -3)<0},B ={x |x ∈N *,x ≤5},则A ∩B 等于( )A .{1,2,3}B .{1,2}C .{4,5}D .{1,2,3,4,5}B [(2x +1)(x -3)<0,∴-12<x <3,又x ∈N *且x ≤5,则x =1,2.]3.若0<t <1,则不等式(x -t )⎝ ⎛⎭⎪⎫x -1t <0的解集为( )A.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪1t<x <t B.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪x >1t或x <tC.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪x <1t或x >t D.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪ t <x <1t D [0<t <1时,t <1t ,∴解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪t <x <1t .] 4.一元二次方程ax 2+bx +c =0的两根为-2,3,a <0,那么ax 2+bx +c >0的解集为( )A .{x |x >3或x <-2}B .{x |x >2或x <-3}C .{x |-2<x <3}D .{x |-3<x <2}C [由题意知,-2+3=-b a ,-2×3=c a,∴b =-a ,c =-6a , ∴ax 2+bx +c =ax 2-ax -6a >0, ∵a <0,∴x 2-x -6<0,∴(x -3)(x +2)<0,∴-2<x <3.]5.在R 上定义运算“⊙”:a ⊙b =ab +2a +b ,则满足x ⊙(x -2)<0的实数x 的取值范围为( )A .0<x <2B .-2<x <1C .x <-2或x >1D .-1<x <2B [根据给出的定义得,x ⊙(x -2)=x (x -2)+2x +(x -2)=x 2+x -2=(x +2)(x -1),又x ⊙(x -2)<0,则(x +2)(x -1)<0,故不等式的解集是-2<x <1.]二、填空题6.不等式-x 2-3x +4>0的解集为________.{x |-4<x <1} [由-x 2-3x +4>0得x 2+3x -4<0,解得-4<x <1.] 7.若关于x 的不等式-12x 2+2x >mx 的解集是{x |0<x <2},则实数m 的值是________.1 [将原不等式化为12x 2+(m -2)x <0,即x (x +2m -4)<0,故0,2是对应方程x (x +2m -4)=0的两个根,代入得m =1.]8.已知集合A ={x |3x -2-x 2<0},B ={x |x -a <0},且B ⊆A ,则a 的取值范围为________.{a|a≤1}[A={x|3x-2-x2<0}={x|x2-3x+2>0}={x|x<1或x>2},B={x|x<a}.若B⊆A,如图,则a≤1.]三、解答题9.求下列不等式的解集:(1)x2-5x+6>0;(2)-12x2+3x-5>0.[解] (1)方程x2-5x+6=0有两个不等实数根x1=2,x2=3,又因为函数y=x2-5x+6的图象是开口向上的抛物线,且抛物线与x轴有两个交点,分别为(2,0)和(3,0),其图象如图(1).根据图象可得不等式的解集为{x|x>3或x<2}.(2)原不等式可化为x2-6x+10<0,对于方程x2-6x+10=0,因为Δ=(-6)2-40<0,所以方程无解,又因为函数y=x2-6x+10的图象是开口向上的抛物线,且与x轴没有交点,其图象如图(2).根据图象可得不等式的解集为∅.10.解关于x的不等式x2-(3a-1)x+(2a2-2)>0.[解] 原不等式可化为[x-(a+1)][x-2(a-1)]>0,讨论a+1与2(a-1)的大小(1)当a+1>2(a-1),即a<3时,x>a+1或x<2(a-1).(2)当a+1=2(a-1),即a=3时,x≠4.(3)当a+1<2(a-1),即a>3时,x>2(a-1)或x<a+1,综上:当a<3时,解集为{x|x>a+1或x<2(a-1)},当a=3时,解集为{x|x≠4},当a >3时,解集为{x |x >2(a -1)或x <a +1}.[等级过关练]1.不等式mx 2-ax -1>0(m >0)的解集可能是( ) A.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪x <-1或x >14 B .RC.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪-13<x <32 D .∅A [因为Δ=a 2+4m >0,所以函数y =mx 2-ax -1的图象与x 轴有两个交点,又m >0,所以原不等式的解集不可能是B 、C 、D ,故选A.]2.关于x 的不等式ax 2+bx +2>0的解集为{x |-1<x <2},则关于x 的不等式bx 2-ax -2>0的解集为( )A .{x |-2<x <1}B .{x |x >2或x <-1}C .{x |x >1或x <-2}D .{x |x <-1或x >1}C [∵ax 2+bx +2>0的解集为{x |-1<x <2}, ∴⎩⎪⎨⎪⎧2a =-2,-b a =1,解得⎩⎨⎧a =-1,b =1,∴bx 2-ax -2>0,即x 2+x -2>0, 解得x >1或x <-2.]3.已知不等式ax 2-bx -1≥0的解集是⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪-12≤x ≤-13,则不等式x 2-bx -a <0的解集是________.{x |2<x <3} [由题意知-12,-13是方程ax 2-bx -1=0的根,且a <0,由根与系数的关系,得⎝ ⎛⎭⎪⎫-12+⎝ ⎛⎭⎪⎫-13=b a ,⎝ ⎛⎭⎪⎫-12×⎝ ⎛⎭⎪⎫-13=-1a ,解得a =-6,b =5,∴不等式x 2-bx -a <0,即为x 2-5x +6<0的解集为{x |2<x <3}.]4.设不等式x 2-2ax +a +2≤0的解集为A ,若A ⊆{x |1≤x ≤3},则a 的取值范围为________.-1<a ≤115 [设y =x 2-2ax +a +2,因为不等式x 2-2ax +a +2≤0的解集为A ,且A ⊆{x |1≤x ≤3},所以对于方程x 2-2ax +a +2=0. 若A =∅,则Δ=4a 2-4(a +2)<0, 即a 2-a -2<0,解得-1<a <2. 若A ≠∅,则⎩⎨⎧Δ=4a 2-4(a +2)≥0,12-2a +a +2≥0,32-3×2a +a +2≥0,1≤a ≤3,即⎩⎪⎨⎪⎧a ≥2或a ≤-1,a ≤3,a ≤115,1≤a ≤3,所以2≤a ≤115.综上,a 的取值范围为-1<a ≤115.]5.已知M 是关于x 的不等式2x 2+(3a -7)x +3+a -2a 2<0的解集,且M 中的一个元素是0,求实数a 的取值范围,并用a 表示出该不等式的解集.[解] 原不等式可化为(2x -a -1)(x +2a -3)<0, 由x =0适合不等式得(a +1)(2a -3)>0, 所以a <-1或a >32.若a <-1,则-2a +3-a +12=52(-a +1)>5, 所以3-2a >a +12,此时不等式的解集是⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪a +12<x <3-2a ; 若a >32,由-2a +3-a +12=52(-a +1)<-54,所以3-2a <a +12,此时不等式的解集是⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪3-2a <x <a +12. 综上,当a <-1时,原不等式的解集为⎝⎛⎭⎪⎫a +12,3-2a ,当a >32时,原不等式的解集为⎝⎛⎭⎪⎫3-2a ,a +12.第2课时 一元二次不等式的应用【新课导入】1.分式不等式的解法主导思想:化分式不等式为整式不等式思考1:x+2>0与(x-3)(x+2)>0等价吗?将x+2>0变形为(x-3)(x+2)>0,有什么好处?提示:等价;好处是将不熟悉的分式不等式化归为已经熟悉的一元二次不等式.2.(1)不等式的解集为R(或恒成立)的条件设二次函数y=ax2+bx +c若ax2+bx+c≤k恒成立⇔y max≤k若ax2+bx+c≥k恒成立⇔y min≥k3.从实际问题中抽象出一元二次不等式模型的步骤(1)阅读理解,认真审题,分析题目中有哪些已知量和未知量,找准不等关系.(2)设出起关键作用的未知量,用不等式表示不等关系(或表示成函数关系).(3)解不等式(或求函数最值).(4)回扣实际问题.思考2:解一元二次不等式应用题的关键是什么?提示:解一元二次不等式应用题的关键在于构造一元二次不等式模型,选择其中起关键作用的未知量为x,用x来表示其他未知量,根据题意,列出不等关系再求解.1.若集合A={x|-1≤2x+1≤3},B=⎩⎨⎧⎭⎬⎫x⎪⎪⎪x-2x≤0,则A∩B等于( ) A.{x|-1≤x<0} B.{x|0<x≤1}C.{x|0≤x<2} D.{x|0≤x≤1}B[∵A={x|-1≤x≤1},B={x|0<x≤2},∴A∩B={x|0<x≤1}.]2.不等式x+1x≥5的解集是________.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x⎪⎪⎪0<x≤14[原不等式⇔x+1x≥5xx⇔4x-1x≤0⇔⎩⎨⎧x(4x-1)≤0,x≠0,解得0<x≤14.]3.不等式x2+ax+4<0的解集不是空集,则实数a的取值范围是________.a>4或a<-4 [∵x2+ax+4<0的解集不是空集,即不等式x2+ax+4<0有解,∴Δ=a2-4×1×4>0,解得,a>4或a<-4.]4.在如图所示的锐角三角形空地中,欲建一个面积不小于300m2的内接矩形花园(阴影部分),则其边长x(单位:m)的取值范围是________.{x |10≤x ≤30} [设矩形高为y ,由三角形相似得:x 40=40-y40,且x >0,y >0,x <40,y <40,xy ≥300,整理得y +x =40,将y =40-x 代入xy ≥300,整理得x 2-40x +300≤0,解得10≤x ≤30.]【合作探究】 分式不等式的解法【例1】 解下列不等式: (1)x -3x +2<0; (2)x +12x -3≤1. [解] (1)x -3x +2<0⇔(x -3)(x +2)<0⇔-2<x <3, ∴原不等式的解集为{x |-2<x <3}.(2)∵x +12x -3≤1,∴x +12x -3-1≤0, ∴-x +42x -3≤0, 即x -4x -32≥0.此不等式等价于(x -4)⎝ ⎛⎭⎪⎫x -32≥0且x -32≠0,解得x <32或x ≥4,∴原不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪x <32或x ≥4.1.对于比较简单的分式不等式,可直接转化为一元二次不等式或一元一次不等式组求解,但要注意分母不为零.2.对于不等号右边不为零的较复杂的分式不等式,先移项再通分(不要去分母),使之转化为不等号右边为零,然后再用上述方法求解.1.解下列不等式:(1)x +1x -3≥0;(2)5x +1x +1<3. [解] (1)根据商的符号法则,不等式x +1x -3≥0可转化成不等式组⎩⎨⎧(x +1)(x -3)≥0,x ≠3.解这个不等式组,可得x ≤-1或x >3. 即知原不等式的解集为{x |x ≤-1或x >3}. (2)不等式5x +1x +1<3可改写为5x +1x +1-3<0, 即2(x -1)x +1<0. 可将这个不等式转化成2(x -1)(x +1)<0, 解得-1<x <1.所以,原不等式的解集为{x |-1<x <1}. 一元二次不等式的应用【例2】 国家原计划以2 400元/吨的价格收购某种农产品m 吨.按规定,农户向国家纳税为:每收入100元纳税8元(称作税率为8个百分点,即8%).为了减轻农民负担,制定积极的收购政策.根据市场规律,税率降低x 个百分点,收购量能增加2x 个百分点.试确定x 的范围,使税率调低后,国家此项税收总收入不低于原计划的78%.[思路点拨] 将文字语言转换成数学语言:“税率降低x 个百分点”即调节后税率为(8-x )%;“收购量能增加2x 个百分点”,此时总收购量为m (1+2x %)吨,“原计划的78%”即为2 400m ×8%×78%.[解] 设税率调低后“税收总收入”为y元.y=2 400m(1+2x%)·(8-x)%=-1225m(x2+42x-400)(0<x≤8).依题意,得y≥2 400m×8%×78%,即-1225m(x2+42x-400)≥2 400m×8%×78%,整理,得x2+42x-88≤0,解得-44≤x≤2.根据x的实际意义,知x的范围为0<x≤2.求解一元二次不等式应用问题的步骤2.某校园内有一块长为800 m,宽为600 m的长方形地面,现要对该地面进行绿化,规划四周种花卉(花卉带的宽度相同),中间种草坪,若要求草坪的面积不小于总面积的一半,求花卉带宽度的范围.[解] 设花卉带的宽度为x m(0<x<600),则中间草坪的长为(800-2x)m,宽为(600-2x)m.根据题意可得(800-2x)(600-2x)≥12×800×600,整理得x2-700x+600×100≥0,即(x-600)(x-100)≥0,所以0<x≤100或x≥600,x≥600不符合题意,舍去.故所求花卉带宽度的范围为0<x≤100.不等式恒成立问题[探究问题]1.若函数y =ax 2+2x +2对一切x ∈R ,f (x )>0恒成立,如何求实数a 的取值范围?提示:若a =0,显然y >0不能对一切x ∈R 都成立.所以a ≠0,此时只有二次函数y =ax 2+2x +2的图象与直角坐标系中的x 轴无交点且抛物线开口向上时,才满足题意,则⎩⎨⎧a >0,Δ=4-8a <0,解得a >12.2.若函数y =x 2-ax -3对-3≤x ≤-1上恒有x 2-ax -3<0成立,如何求a 的范围?提示:要使x 2-ax -3<0在-3≤x ≤-1上恒成立,则必使函数y =x 2-ax -3在-3≤x ≤-1上的图象在x 轴的下方,由y 的图象可知,此时a 应满足⎩⎨⎧(-3)2+3a -3<0,(-1)2+a -3<0,即⎩⎨⎧3a +6<0,a -2<0,解得a <-2.故当a <-2时,有f (x )<0在-3≤x ≤-1上恒成立.3.若函数y =x 2+2(a -2)x +4对任意-3≤a ≤1时,y <0恒成立,如何求x 的取值范围?提示:由于本题中已知a 的取值范围求x ,所以我们可以把函数f (x )转化为关于自变量是a 的函数,求参数x 的取值问题,则令y =2x ·a +x 2-4x +4.要使对任意-3≤a ≤1,y <0恒成立,只需满足⎩⎨⎧2x +x 2-4x +4<0(-3)×2x +x 2-4x +4<0,即⎩⎨⎧x 2-2x +4<0,x 2-10x +4<0.因为x 2-2x +4<0的解集是空集,所以不存在实数x ,使函数y =x 2+2(a -2)x +4对任意-3≤a ≤1,y <0恒成立.【例3】 已知y =x 2+ax +3-a ,若-2≤x ≤2,x 2+ax +3-a ≥0恒成立,求a 的取值范围.[思路点拨] 对于含参数的函数在某一范围上的函数值恒大于等于零的问题,可以利用函数的图象与性质求解.[解] 设函数y=x2+ax+3-a在-2≤x≤2时的最小值为关于a的一次函数,设为g(a),则(1)当对称轴x=-a2<-2,即a>4时,g(a)=(-2)2+(-2)a+3-a=7-3a≥0,解得a≤73,与a>4矛盾,不符合题意.(2)当-2≤-a2≤2,即-4≤a≤4时,g(a)=3-a-a24≥0,解得-6≤a≤2,此时-4≤a≤2.(3)当-a2>2,即a<-4时,g(a)=22+2a+3-a=7+a≥0,解得a≥-7,此时-7≤a<-4.综上,a的取值范围为-7≤a≤2.1.(变结论)本例条件不变,若y=x2+ax+3-a≥2恒成立,求a的取值范1.不等式ax 2+bx +c >0的解是全体实数(或恒成立)的条件是:当a =0时,b =0,c >0;当a ≠0时,⎩⎨⎧ a >0,Δ<0.2.不等式ax 2+bx +c <0的解是全体实数(或恒成立)的条件是:当a =0时,b =0,c <0;当a ≠0时,⎩⎨⎧a <0,Δ<0.3.解决恒成立问题一定要搞清谁是主元,谁是参数.一般地,知道谁的范围,谁就是主元,求谁的范围,谁就是参数.1.解分式不等式时,一定要等价变形为一边为零的形式,再化归为一元二次不等式(组)求解.当不等式含有等号时,分母不为零.2.对于某些恒成立问题,分离参数是一种行之有效的方法.这是因为将参数分离后,问题往往会转化为函数问题,从而得以迅速解决.当然,这必须以参数容易分离作为前提.分离参数时,经常要用到以下简单结论:(1)若f (x )有最大值f (x )max ,则a >f (x )恒成立⇔a >f (x )max ;(2)若f (x )有最小值f (x )min ,则a <f (x )恒成立⇔a <f (x )min .3.在某集合A 中恒成立问题 设y =ax 2+bx +c (a ≠0)若ax 2+bx +c >0在集合A 中恒成立,则集合A 是不等式ax 2+bx +c >0的解集的子集,可以先求解集,再由子集的含义求解参数的取值(范围).【课堂达标】 1.思考辨析(1)不等式1x>1的解集为x <1.( )(2)求解m >ax 2+bx +c (a <0)恒成立时,可转化为求解y =ax 2+bx +c 的最小值,从而求出m 的范围.( )[提示] (1)1x >1⇒1x -1>0⇒x -1x<0⇒{x |0<x <1}.故(1)错.(2)m >ax 2+bx +c (a <0)恒成立转化为m >y max ,故(2)错. [答案] (1)× (2)×2.不等式(x +1)(x +2)2(x +3)x +4>0的解集为________.{x |-4<x <-3或x >-1} [原式可转化为(x +1)(x +2)2(x +3)(x +4)>0, 根据数轴穿根法,解集为-4<x <-3或x >-1.]3.对于任意实数x ,不等式(a -2)x 2-2(a -2)x -4<0恒成立,则实数a 的取值范围是________.-2<a ≤2 [当a -2=0,即a =2时,-4<0恒成立; 当a -2≠0,即a ≠2时,则有⎩⎨⎧a -2<0,Δ=[-2(a -2)]2-4×(a -2)×(-4)<0,解得-2<a <2.综上,实数a 的取值范围是-2<a ≤2.]4.某文具店购进一批新型台灯,若按每盏台灯15元的价格销售,每天能卖出30盏;若售价每提高1元,日销售量将减少2盏.为了使这批台灯每天能获得400元以上的销售收入,应怎样制定这批台灯的销售价格?[解] 设每盏台灯售价x 元,则x ≥15,并且日销售收入为x [30-2(x -15)],由题意知,当x ≥15时,有x [30-2(x -15)]>400,解得:15≤x <20.所以为了使这批台灯每天获得400元以上的销售收入,应当制定这批台灯的销售价格为15≤x <20.《一元二次不等式的应用》专题训练[合格基础练]一、选择题 1.不等式1+x1-x≥0的解集为( ) A .{x |-1<x ≤1} B .{x |-1≤x <1} C .{x |-1≤x ≤1}D .{x |-1<x <1}B [原不等式⇔⎩⎨⎧(x +1)(x -1)≤0,x -1≠0,∴-1≤x <1.]2.不等式(x -2)2(x -3)x +1<0的解集为( )A .{x |-1<x <2或2<x <3}B .{x |1<x <3}C .{x |2<x <3}D .{x |-1<x <2}A [原不等式⇔⎩⎨⎧(x +1)(x -3)<0,x -2≠0,∴-1<x <3且x ≠2.] 3.不等式组⎩⎨⎧x -1>a 2,x -4<2a 有解,则实数a 的取值范围是( )A .-1<a <3B .a <-1或a >3C .-3<a <1D .a <-3或a >1A [由题意得,a 2+1<x <4+2a . ∴只须4+2a >a 2+1,即a 2-2a -3<0,∴-1<a <3.]4.二次不等式ax 2+bx +c <0的解集为全体实数的条件是( ) A.⎩⎨⎧ a >0Δ>0B.⎩⎨⎧ a >0Δ<0C.⎩⎨⎧a <0Δ>0D.⎩⎨⎧a <0Δ<0D [二次不等式ax 2+bx +c <0的解集为全体实数等价于二次函数y =ax 2+bx +c 的图象全部在x 轴下方,需要开口向下,且与x 轴无交点,故需要⎩⎨⎧a <0Δ<0.]5.在R 上定义运算⊙:A ⊙B =A (1-B ),若不等式(x -a )⊙(x +a )<1对任意的实数x ∈R 恒成立,则实数a 的取值范围为( )A .-1<a <1B .0<a <2C .-12<a <32D .-32<a <12C [∵(x -a )⊙(x +a )=(x -a )(1-x -a ), ∴不等式(x -a )⊙(x +a )<1,即(x -a )(1-x -a )<1对任意实数x 恒成立,即x 2-x -a 2+a +1>0对任意实数x 恒成立,所以Δ=1-4(-a 2+a +1)<0, 解得-12<a <32,故选C.]二、填空题6.当1<x <2时,不等式x 2+mx +4<0恒成立,则m 的取值范围是________.m ≤-5 [设y =x 2+mx +4,要使1<x <2时,不等式x 2+mx +4<0恒成立. 则有⎩⎨⎧1+m +4≤0,4+2m +4≤0,解得m ≤-5.]7.若0<a <1,则不等式(a -x )⎝ ⎛⎭⎪⎫x -1a >0的解集是________.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪a <x <1a [原不等式为(x -a )⎝ ⎛⎭⎪⎫x -1a <0,由0<a <1,得a <1a ,∴a <x <1a.]8.某地每年销售木材约20万m 3,每立方米价格为2 400元.为了减少木材消耗,决定按销售收入的t %征收木材税,这样每年的木材销售量减少52t 万m 3.为了既减少木材消耗又保证税金收入每年不少于900万元,则t 的取值范围是________.3≤t ≤5 [设按销售收入的t %征收木材税时,税金收入为y 万元,则y =2 400×⎝⎛⎭⎪⎫20-52t ×t %=60(8t -t 2).令y ≥900,即60(8t -t 2)≥900,解得3≤t ≤5.] 三、解答题9.若不等式(1-a )x 2-4x +6>0的解集是{x |-3<x <1}. (1)解不等式2x 2+(2-a )x -a >0;(2)b 为何值时,ax 2+bx +3≥0的解集为R?[解] (1)由题意知1-a <0,且-3和1是方程(1-a )x 2-4x +6=0的两根,∴⎩⎪⎨⎪⎧1-a <0,41-a=-2,61-a =-3,解得a =3.∴不等式2x 2+(2-a )x -a >0, 即为2x 2-x -3>0,解得x <-1或x >32,∴所求不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪x <-1或x >32. (2)ax 2+bx +3≥0,即3x 2+bx +3≥0, 若此不等式解集为R ,则Δ=b 2-4×3×3≤0, ∴-6≤b ≤6.10.某地区上年度电价为0.8元/kw·h,年用电量为a kw·h.本年度计划将电价降低到0.55元/kw·h 至0.75元/kw·h 之间,而用户期望电价为0.4元/kw·h.经测算,下调电价后新增的用电量与实际电价和用户期望电价的差成反比(比例系数为k ).该地区电力的成本价为0.3元/kw·h.(1)写出本年度电价下调后,电力部门的收益y 与实际电价x 的函数关系式; (2)设k =0.2a ,当电价最低定为多少时仍可保证电力部门的收益比上年度至少增长20%?[解] (1)设下调后的电价为x 元/千瓦时,依题意知,用电量增至k x -0.4+a ,电力部门的收益为y =⎝⎛⎭⎪⎫k x -0.4+a (x -0.3)(0.55≤x ≤0.75).(2)依题意,有⎩⎨⎧⎝⎛⎭⎪⎫0.2a x -0.4+a (x -0.3)≥[a ×(0.8-0.3)](1+20%),0.55≤x ≤0.75.整理,得⎩⎨⎧x 2-1.1x +0.3≥0,0.55≤x ≤0.75.解此不等式,得0.60≤x ≤0.75.∴当电价最低定为0.60元/千瓦时时,仍可保证电力部门的收益比上年度至少增长20%.[等级过关练]1.下列选项中,使不等式x <1x<x 2成立的x 的取值范围是( )A .x <-1B .-1<x <0C .0<x <1D .x >1A [法一:取x =-2,知符合x <1x<x 2,即-2是此不等式的解集中的一个元素,所以可排除选项B ,C ,D.法二:由题知,不等式等价于⎝ ⎛⎭⎪⎫1x -x ·⎝ ⎛⎭⎪⎫1x -x 2<0,即(x 2-1)(x 3-1)x 2<0,从而(x -1)2(x +1)(x 2+x +1)x 2<0,解得x <-1,选A.]2.若不等式2kx 2+kx -38<0对一切实数x 都成立,则k 的取值范围为( ) A .-3<k <0B .-3≤k <0C .-3≤k ≤0D .-3<k ≤0D [当k =0时,显然成立;当k ≠0时,即一元二次不等式2kx 2+kx -38<0对一切实数x 都成立,则⎩⎨⎧ k <0,Δ=k 2-4×2k ×⎝ ⎛⎭⎪⎫-38<0,解得-3<k <0. 综上,满足不等式2kx 2+kx -38<0对一切实数x 都成立的k 的取值范围是-3<k ≤0.]3.不等式|x (x -2)|>x (x -2)的解集是________.{x |0<x <2} [不等式|x (x -2)|>x (x -2)的解集即x (x -2)<0的解集,解得0<x <2,故不等式的解集为{x |0<x <2}.]4.不等式x 2+8y 2≥λy (x +y )对于任意的x ,y ∈R 恒成立,则实数k 的取值范围为________.-8≤λ≤4 [因为x 2+8y 2≥λy (x +y )对于任意的x ,y ∈R 恒成立, 所以x 2+8y 2-λy (x +y )≥0对于任意的x ,y ∈R 恒成立,即x 2-λyx +(8-λ)y 2≥0恒成立,由二次不等式的性质可得,Δ=λ2y 2+4(λ-8)y 2=y 2(λ2+4λ-32)≤0,所以(λ+8)(λ-4)≤0,解得-8≤λ≤4.]5.已知二次函数y =ax 2+bx +c ,且不等式ax 2+bx +c >-2x 的解集为{x |1<x <3}.(1)若方程ax 2+bx +c +6a =0有两个相等的实根,求y =ax 2+bx +c 的函数式;(2)若y =ax 2+bx +c 的最大值为正数,求a 的取值范围.[解] (1)∵ax 2+bx +c +2x >0的解集为(1,3),∴ax 2+(b +2)x +c =a (x -1)(x -3)且a <0,ax 2+bx +c =ax 2-(2+4a )x +3a .①又∵ax 2+bx +c +6a =0化简为ax 2-(2+4a )x +9a =0,有两个相等的实根,∴Δ=[-(2+4a )]2-4a ×9a =0,即5a 2-4a -1=0,解得a =-15或a =1(舍去). 将a =-15代入①得y =-15x 2-65x -35. (2)由y =ax 2-2(1+2a )x +3a =a ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -1+2a a 2-a 2+4a +1a 及a <0, 可得y 的最大值为-a 2+4a +1a ,由⎩⎨⎧ -a 2+4a +1a >0,a <0解得a <-2-3或-2+3<a <0,故当y 的最大值为正数时,实数a 的取值范围是a <-2-3或-2+3<a <0.。

九年级数学一元二次方程与二次函数专题练习(超级全面)

九年级数学一元二次方程与二次函数专题练习(超级全面)

九年级第二次月考复习一、填空题1、关于x 的一元二次方程(m-5)x 2+2x+2=0有实根,则m 的最大整数值是 .2、写出一个二次项系数为1,且一个根是3的一元二次方程________.3、若一元二次方程x 2﹣2x ﹣m=0无实数根,则一次函数y=(m+1)x+m ﹣1的图象不经过第 象限.4、若a 、b 是关于x 的一元二次方程x 2+2x ﹣2017=0的两根,a 2+3a+b 的值为________.5、若把代数式x 2+2bx+4化为(x ﹣m )2+k 的形式,其中m 、k 为常数,则k ﹣m=________ ,k ﹣m 的最大值是6、关于x 的方程a (x+m )2+b=0的解是x 1=2,x 2=-1,(a ,b ,m 均为常数,a ≠0),则方程a (x+m+2)2+b=0解是________7、若函数y =x 2+2x ﹣m 的图象与x 轴有且只有一个交点,则m 的值为 .8、点A (﹣3,y 1),B (2,y 2),C (3,y 3)在抛物线y=2x 2﹣4x+c 上,则y 1,y 2,y 3的大小关系是 .9、已知抛物线y =x 2+(m -1)x -14的顶点的横坐标是2,则m 的值是________. 10、已知当x =1时,二次函数有最大值5,且图象过点(0,-3),求此函数关系式.二、选择题1、关于x 的一元二次方程(a ﹣1)x 2+x+a 2﹣1=0的一个根是0,则a 的值为( )A .1B .﹣1C .1或﹣1D .21 2、当b +c =5时,关于x 的一元二次方程3x 2+bx ﹣c =0的根的情况为( )A .有两个不相等的实数根B .有两个相等的实数根C .没有实数根D .无法确定3、抛物线y=ax 2+bx+3(a ≠0)过A (4,4),B (2,m )两点,点B 到抛物线对称轴的距离记为d ,满足0<d ≤1,则实数m 的取值范围是( )A .m ≤2或m ≥3B .m ≤3或m ≥4C .2<m <3D .3<m <44、如图214,将一块正方形空地划出部分区域进行绿化,原空地一边减少了2 m ,另一边减少了3 m ,剩余一块面积为20 m2的矩形空地,则原正方形空地的边长是( )A .7 mB .8 mC .9 mD .10 m13、抛物线y=x 2+4x+5是由抛物线y=x 2+1经过某种平移得到,则这个平移可以表述为( )A .向左平移1个单位B .向左平移2个单位C .向右平移1个单位D .向右平移2个单位14、用配方法解方程2x 2+3x ﹣1=0,则方程可变形为( ) A .(3x+12=1 B .1617)43x 2=+( C .21)43x 2=+( D .31)3(2=+x15、已知关于x 的一元二次方程04)2(2=++-m x m mx 有两个不相等的实数根x 1,x 2,若m x x 41121=+,则m 的值是 ( )A 、2B 、-1C 、2或-1D 、 不存在三、计算题:解方程1、x 2﹣6x ﹣4=0.2、(x ﹣2)(x ﹣5)=﹣2.3、2x 2+4x+1=0. 4、(x+1)(x+2)+(x+3)(x+4)=12.四、简答题1、已知一元二次方程x 2+(2k -1)x +k 2=0有两个实数根,且这两个实数根的平方和比两根的积大22,求k 的值.2、等腰△ABC 的两边长是关于x 的方程x 2-mx +3=0的两个实数根,已知等腰△ABC 的一条边的长为3,求它的周长3、已知二次函数y =-12x 2+x +4. (1)确定抛物线的开口方向、顶点坐标和对称轴;(2)当x 取何值时,y 随x 的增大而增大?当x 取何值时,y 随x 的增大而减小?4、关于x 的方程,kx 2+(k +1)x +41k =0有两个不等实根. ①求k 的取值范围;②是否存在实数k ,使方程的两实根的倒数和为0?若存在,请求出k 的值;若不存在,请说明理由.5、已知关于x 的方程x 2﹣(m +3)x +4m ﹣4=0;(1)求证:无论m 取何值,这个方程总有实数根;(2)若等腰△ABC 的一边长a =5,另两边b 、c 恰好是这个方程的两个根,求△ABC 的周长.6、如图,直线y=x+m和抛物线y=x2+bx+c都经过点A(1,0),B(3,2).(1)求m的值和抛物线的关系式;(2)求不等式x2+bx+c>x+m的解集(直接写出答案).7、随着经济收入的不断提高以及汽车业的快速发展,家用汽车已越来越多地进入普通家庭,汽车消费成为新亮点.抽样调查显示,截止2008年底全市汽车拥有量为14.4万辆.已知2006年底全市汽车拥有量为10万辆.(1)求2006年底至2008年底我市汽车拥有量的年平均增长率;(2)为保护城市环境,要求我市到2010年底汽车拥有量不超过15.464万辆,据估计从2008年底起,此后每年报废的汽车数量是上年底汽车拥有量的10%,那么每年新增汽车数量最多不超过多少辆?(假定每年新增汽车数量相同)8、如图,某工程队在工地互相垂直的两面墙AE、AF处,用180米长的铁栅栏围成一个长方形场地ABCD,中间用同样材料分割成两个长方形. 已知墙AE长120米,墙AF长40米,要使长方形ABCD的面积为4000平方米,问BC和CD各取多少米?9、如图,一小球沿与地面成一定角度的方向飞出,小球的飞行路线是一条抛物线,如果不考虑空气阻力,小球的飞行高度y(单位:m)与飞行时间x(单位:s)之间具有函数关系y=-5x2+20x,请根据要求解答下列问题:(1)在飞行过程中,当小球的飞行高度为15 m时,飞行时间是多少?(2)在飞行过程中,小球从飞出到落地所用时间是多少?(3)在飞行过程中,小球飞行高度何时最大?最大高度是多少?10、某地2015年为做好“精准扶贫”,投入资金1 280万元用于异地安置,并规划投入资金逐年增加,2017年在2015年的基础上增加投入资金1 600万元.(1)从2015年到2017年,该地投入异地安置资金的年平均增长率为多少?(2)在2017年异地安置的具体实施中,该地计划投入资金不低于500万元用于优先搬迁租房奖励,规定前1 000户(含第1 000户)每户每天奖励8元,1 000户以后每户每天补助5元,按租房400天计算,试求今年该地至少有多少户享受到优先搬迁租房奖励?11、在端午节前夕,两位同学到某超市调研一种进价为2元的粽子的销售情况.请根据小丽提供的信息,解答小华提出的问题.12、如图所示,在△ABC中,∠C=90°,AC=6cm,BC=8cm,点P从点A出发沿边AC向点C以1cm/s的速度移动,点Q从C点出发沿CB边向点B以2cm/s的速度移动.(1)如果P、Q同时出发,几秒钟后,可使△PCQ的面积为8平方厘米?(2)点P、Q在移动过程中,是否存在某一时刻,使得△PCQ的面积等于△ABC的面积的一半.若存在,求出运动的时间;若不存在,说明理由.参考答案一、填空题1、42、答案不唯一,如3、一.解:∵一元二次方程x2﹣2x﹣m=0无实数根,∴△=4+4m<0,解得m<﹣1,∴m+1<0,m﹣1<0,∴一次函数y=(m+1)x+m﹣1的图象经过二三四象限,不经过第一象限.4、20155、﹣b2+b+4;6、x1=0,x2=-37、﹣1.解:∵函数y=x2+2x﹣m的图象与x轴有且只有一个交点,∴△=22﹣4×1×(﹣m)=0,解得:m=﹣1.【点评】本题考查了抛物线与x轴的交点,牢记“当△=b2﹣4ac=0时,抛物线与x轴有1个交点”是解题的关键.8、y2<y3<y1;二、选择题9、B.10、A解:∵b+c=5,∴c=5﹣b.△=b2﹣4×3×(﹣c)=b2+12c=b2﹣12b+60=(b﹣6)2+24.∵(b﹣6)2≥0,∴(b﹣6)2+24>0,∴△>0,∴关于x的一元二次方程3x2+bx﹣c=0有两个不相等的实数根.11、B.12、A13、B;14、B.三、计算题15、x2﹣6x﹣4=0,x2﹣6x=4,x2﹣6x+9=13,(x﹣3)2=13,x=3±;16、8.-117、2x2+4x+1=0,a=2,b=4,c=1,b2﹣4ac=16﹣8=8,∴,∴,;18、解:方程变形为x2+5x+1=0,∵a=1,b=5,c=1,∴b2﹣4ac=21,∴x=,∴x1=,x2=.四、简答题19、【解答】解:①△=(k+1)2﹣4k•k,=k2+2k+1﹣k2,=2k+1>0,∴k>﹣,∵k≠0,故k>﹣且k≠0.②设方程的两根分别是x1和x2,则:x1+x2=﹣,x1•x2=,+==﹣=0,∴k+1=0,即k=﹣1,∵k>﹣,∴k=﹣1(舍去).所以不存在.【点评】本题考查的是一元二次方程根的判别式和根与系数的关系,①题用根的判别式求出k的取值范围,因为是一元二次方程,二次项系数不为0,所以k≠0.②题根据根与系数的关系,把两根和与两根积代入等式求出k的值,对不在取值范围内的值要舍去.20、【解答】(1)证明:∵△=[﹣(m+3)]2﹣4(4m﹣4)=(m﹣5)2≥0,∴无论m取何值,这个方程总有实数根;(2)解:将x=5代入原方程,得:25﹣5m﹣15+4m﹣4=0,解得:m=6,∴原方程为x2﹣9x+20=0,解得:x1=4,x2=5.∵4、5、5能组成三角形,∴该三角形的周长为4+5+5=14.21、解:(1)设年平均增长率为x,根据题意得:10(1+x)2=14.4,解得x=﹣2.2(不合题意舍去)x=0.2,答:年平均增长率为20%;(2)设每年新增汽车数量为y万辆,根据题意得:2009年底汽车数量为14.4×90%+y,2010年底汽车数量为(14.4×90%+y)×90%+y,∴(14.4×90%+y)×90%+y≤15.464,∴y≤2.答:每年新增汽车数量最多不超过2万辆.22、解:设BC=x米,则CD=(180-2x)米.由题意,得:x(180-2x)=4000,整理,得:x2-90x+2000=0,解得:x=40或x=50>40(不符合题意,舍去),∴180-2x=180-2×40=100<120(符合题意).答:BC=40米,CD=100米.23、解:(1)当y=15时,15=-5x2+20x,解得x1=1,x2=3.答:在飞行过程中,当小球的飞行高度为15 m时,飞行时间是1 s或3 s.(2)当y=0时,0=-5x2+20x,解得x1=0,x2=4,∵4-0=4,∴在飞行过程中,小球从飞出到落地所用时间是4 s.(3)y=-5x2+20x=-5(x-2)2+20,∴当x=2时,y取得最大值,此时,y=20.答:在飞行过程中,小球飞行高度第2 s时最大,最大高度是20 m.24、解析】(1)设该地投入异地安置资金的年平均增长率为x,根据题意,得1280(1+x)2=1 280+1 600,解得x=0.5或x=-2.5(舍),答:从2015年到2017年,该地投入异地安置资金的年平均增长率为50%.(2)设今年该地有a户享受到优先搬迁租房奖励,根据题意,得:1 000×8×400+(a-1 000)×5×400≥5 000 000,解得:a≥1 900,答:今年该地至少有1 900户享受到优先搬迁租房奖励.25、解:设粽子的定价为x元/个,则每天可销售(500﹣×10)个.根据题意得:(x﹣2)(500﹣×10)=800,解得:x1=4,x2=6.∵物价局规定,售价不能超过进价的240%,即2×240%=4.8(元),∴x2=6不符合题意,舍去.答:应定价4元/个.。

二次函数与一元二次方程 专项练习题

二次函数与一元二次方程 专项练习题

二次函数与一元二次方程一、选择题(共14小题)1.小兰画了一个函数y=x2+ax+b的图象如图,则关于x的方程x2+ax+b=0的解是()A.无解B.x=1 C.x=﹣4 D.x=﹣1或x=42.下列关于二次函数y=ax2﹣2ax+1(a>1)的图象与x轴交点的判断,正确的是()A.没有交点B.只有一个交点,且它位于y轴右侧C.有两个交点,且它们均位于y轴左侧D.有两个交点,且它们均位于y轴右侧3.二次函数y=a(x﹣4)2﹣4(a≠0)的图象在2<x<3这一段位于x轴的下方,在6<x<7这一段位于x轴的上方,则a的值为()A.1 B.﹣1 C.2 D.﹣24.若二次函数y=x2+bx的图象的对称轴是经过点(2,0)且平行于y轴的直线,则关于x的方程x2+bx=5的解为()A.x1=0,x2=4 B.x1=1,x2=5 C.x1=1,x2=﹣5 D.x1=﹣1,x2=55.已知抛物线y=﹣x2+x+6与x轴交于点A,点B,与y轴交于点C.若D为AB的中点,则CD的长为()A.B.C.D.6.如图,抛物线y=﹣2x2+8x﹣6与x轴交于点A、B,把抛物线在x轴及其上方的部分记作C1,将C1向右平移得C2,C2与x轴交于点B,D.若直线y=x+m与C1、C2共有3个不同的交点,则m的取值范围是()A.﹣2<m< B.﹣3<m<﹣C.﹣3<m<﹣2 D.﹣3<m<﹣7.二次函数y=x2+x+c的图象与x轴的两个交点A(x1,0),B(x2,0),且x1<x2,点P (m,n)是图象上一点,那么下列判断正确的是()A.当n<0时,m<0 B.当n>0时,m>x2C.当n<0时,x1<m<x2D.当n>0时,m<x18.如图,二次函数y=ax2+bx+c的图象与x轴相交于(﹣2,0)和(4,0)两点,当函数值y >0时,自变量x的取值范围是()A.x<﹣2 B.﹣2<x<4 C.x>0 D.x>49.下列图形中阴影部分的面积相等的是()A.②③B.③④C.①②D.①④10.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+2014的值为()A.2012 B.2013 C.2014 D.201511.“如果二次函数y=ax2+bx+c的图象与x轴有两个公共点,那么一元二次方程ax2+bx+c=0有两个不相等的实数根.”请根据你对这句话的理解,解决下面问题:若m、n(m<n)是关于x的方程1﹣(x﹣a)(x﹣b)=0的两根,且a<b,则a、b、m、n的大小关系是()A.m<a<b<n B.a<m<n<b C.a<m<b<n D.m<a<n<b12.设二次函数y1=a(x﹣x1)(x﹣x2)(a≠0,x1≠x2)的图象与一次函数y2=dx+e(d≠0)的图象交于点(x1,0),若函数y=y1+y2的图象与x轴仅有一个交点,则()A.a(x1﹣x2)=d B.a(x2﹣x1)=d C.a(x1﹣x2)2=d D.a(x1+x2)2=d13.若二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象与x轴有两个交点,坐标分别为(x1,0)、(x2,0),且x1<x2,图象上有一点M(x0,y0),在x轴下方,则下列判断正确的是()A.a(x0﹣x1)(x0﹣x2)<0 B.a>0C.b2﹣4ac≥0 D.x1<x0<x214.二次函数y=ax2+bx+c(a≠0,a,b,c为常数)的图象如图,ax2+bx+c=m有实数根的条件是()A.m≥﹣2 B.m≥5 C.m≥0 D.m>4二、填空题(共6小题)15.关于x的一元二次方程ax2﹣3x﹣1=0的两个不相等的实数根都在﹣1和0之间(不包括﹣1和0),则a的取值范围是.16.已知抛物线p:y=ax2+bx+c的顶点为C,与x轴相交于A、B两点(点A在点B左侧),点C关于x轴的对称点为C′,我们称以A为顶点且过点C′,对称轴与y轴平行的抛物线为抛物线p的“梦之星”抛物线,直线AC′为抛物线p的“梦之星”直线.若一条抛物线的“梦之星”抛物线和“梦之星”直线分别是y=x2+2x+1和y=2x+2,则这条抛物线的解析式为.17.如图,抛物线y=ax2+bx+c(a>0)的对称轴是过点(1,0)且平行于y轴的直线,若点P(4,0)在该抛物线上,则4a﹣2b+c的值为.18.已知抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)与x轴交于A,B两点,若点A的坐标为(﹣2,0),抛物线的对称轴为直线x=2,则线段AB的长为.19.已知抛物线y=ax2+bx+c与x轴的公共点是(﹣4,0),(2,0),则这条抛物线的对称轴是直线.20.已知抛物线y=x2﹣k的顶点为P,与x轴交于点A,B,且△ABP是正三角形,则k的值是.三、解答题(共10小题)21.已知抛物线y=(x﹣m)2﹣(x﹣m),其中m是常数.(1)求证:不论m为何值,该抛物线与x轴一定有两个公共点;(2)若该抛物线的对称轴为直线x=.①求该抛物线的函数解析式;②把该抛物线沿y轴向上平移多少个单位长度后,得到的抛物线与x轴只有一个公共点.22.如图,抛物线y=x2+bx+c经过点A(﹣1,0),B(3,0).请解答下列问题:(1)求抛物线的解析式;(2)点E(2,m)在抛物线上,抛物线的对称轴与x轴交于点H,点F是AE中点,连接FH,求线段FH的长.注:抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)的对称轴是x=﹣.23.已知关于x的一元二次方程:x2﹣(m﹣3)x﹣m=0.(1)试判断原方程根的情况;(2)若抛物线y=x2﹣(m﹣3)x﹣m与x轴交于A(x1,0),B(x2,0)两点,则A,B两点间的距离是否存在最大或最小值?若存在,求出这个值;若不存在,请说明理由.(友情提示:AB=|x2﹣x1|)24.已知关于x的方程kx2+(2k+1)x+2=0.(1)求证:无论k取任何实数时,方程总有实数根;(2)当抛物线y=kx2+(2k+1)x+2图象与x轴两个交点的横坐标均为整数,且k为正整数时,若P(a,y1),Q(1,y2)是此抛物线上的两点,且y1>y2,请结合函数图象确定实数a的取值范围;(3)已知抛物线y=kx2+(2k+1)x+2恒过定点,求出定点坐标.25.已知二次函数y=﹣x2+2x+m.(1)如果二次函数的图象与x轴有两个交点,求m的取值范围;(2)如图,二次函数的图象过点A(3,0),与y轴交于点B,直线AB与这个二次函数图象的对称轴交于点P,求点P的坐标.26.如图,二次函数的图象与x轴交于A(﹣3,0)和B(1,0)两点,交y轴于点C(0,3),点C、D是二次函数图象上的一对对称点,一次函数的图象过点B、D.(1)请直接写出D点的坐标.(2)求二次函数的解析式.(3)根据图象直接写出使一次函数值大于二次函数值的x的取值范围.27.抛物线y=x2﹣4x+3与x轴交于A、B两点(点A在点B的左侧),点C是此抛物线的顶点.(1)求点A、B、C的坐标;(2)点C在反比例函数y=(k≠0)的图象上,求反比例函数的解析式.28.已知二次函数y=x2﹣4x+3.(1)用配方法求其图象的顶点C的坐标,并描述该函数的函数值随自变量的增减而变化的情况;(2)求函数图象与x轴的交点A,B的坐标,及△ABC的面积.29.如图,抛物线y=﹣x2+2x+c与x轴交于A,B两点,它的对称轴与x轴交于点N,过顶点M作ME⊥y轴于点E,连结BE交MN于点F,已知点A的坐标为(﹣1,0).(1)求该抛物线的解析式及顶点M的坐标.(2)求△EMF与△BNF的面积之比.参考答案与试题解析一、选择题(共14小题)1.小兰画了一个函数y=x2+ax+b的图象如图,则关于x的方程x2+ax+b=0的解是()A.无解B.x=1 C.x=﹣4 D.x=﹣1或x=4【考点】抛物线与x轴的交点.菁优网版权所有【分析】关于x的方程x2+ax+b=0的解是抛物线y=x2+ax+b与x轴交点的横坐标.【解答】解:如图,∵函数y=x2+ax+b的图象与x轴交点坐标分别是(﹣1,0),(4,0),∴关于x的方程x2+ax+b=0的解是x=﹣1或x=4.故选:D.【点评】本题考查了抛物线与x轴的交点.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,令y=0,即ax2+bx+c=0,解关于x的一元二次方程即可求得交点横坐标.2.下列关于二次函数y=ax2﹣2ax+1(a>1)的图象与x轴交点的判断,正确的是()A.没有交点B.只有一个交点,且它位于y轴右侧C.有两个交点,且它们均位于y轴左侧D.有两个交点,且它们均位于y轴右侧【考点】抛物线与x轴的交点.菁优网版权所有【专题】压轴题.【分析】根据函数值为零,可得相应的方程,根据根的判别式,公式法求方程的根,可得答案.【解答】解:当y=0时,ax2﹣2ax+1=0,∵a>1∴△=(﹣2a)2﹣4a=4a(a﹣1)>0,ax2﹣2ax+1=0有两个根,函数与有两个交点,x=>0,故选:D.【点评】本题考查了抛物线与x轴的交点,利用了函数与方程的关系,方程的求根公式.3.二次函数y=a(x﹣4)2﹣4(a≠0)的图象在2<x<3这一段位于x轴的下方,在6<x<7这一段位于x轴的上方,则a的值为()A.1 B.﹣1 C.2 D.﹣2【考点】抛物线与x轴的交点.菁优网版权所有【分析】根据抛物线顶点式得到对称轴为直线x=4,利用抛物线对称性得到抛物线在1<x<2这一段位于x轴的上方,而抛物线在2<x<3这一段位于x轴的下方,于是可得抛物线过点(2,0),然后把(2,0)代入y=a(x﹣4)2﹣4(a≠0)可求出a的值.【解答】解:∵抛物线y=a(x﹣4)2﹣4(a≠0)的对称轴为直线x=4,而抛物线在6<x<7这一段位于x轴的上方,∴抛物线在1<x<2这一段位于x轴的上方,∵抛物线在2<x<3这一段位于x轴的下方,∴抛物线过点(2,0),把(2,0)代入y=a(x﹣4)2﹣4(a≠0)得4a﹣4=0,解得a=1.故选A.【点评】本题考查了抛物线与x轴的交点: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,令y=0,即ax2+bx+c=0,解关于x的一元二次方程即可求得交点横坐标.△=b2﹣4ac决定抛物线与x轴的交点个数:△=b2﹣4ac>0时,抛物线与x轴有2个交点;△=b2﹣4ac=0时,抛物线与x轴有1个交点;△=b2﹣4ac<0时,抛物线与x轴没有交点.4.若二次函数y=x2+bx的图象的对称轴是经过点(2,0)且平行于y轴的直线,则关于x的方程x2+bx=5的解为()A.x1=0,x2=4 B.x1=1,x2=5 C.x1=1,x2=﹣5 D.x1=﹣1,x2=5【考点】抛物线与x轴的交点.菁优网版权所有【分析】根据对称轴方程﹣=2,得b=﹣4,解x2﹣4x=5即可.【解答】解:∵对称轴是经过点(2,0)且平行于y轴的直线,∴﹣=2,解得:b=﹣4,解方程x2﹣4x=5,解得x1=﹣1,x2=5,故选:D.【点评】本题主要考查二次函数的对称轴和二次函数与一元二次方程的关系,难度不大.5.已知抛物线y=﹣x2+x+6与x轴交于点A,点B,与y轴交于点C.若D为AB的中点,则CD的长为()A.B.C.D.【考点】抛物线与x轴的交点.菁优网版权所有【专题】压轴题.【分析】令y=0,则﹣x2+x+6=0,由此得到A、B两点坐标,由D为AB的中点,知OD 的长,x=0时,y=6,所以OC=6,根据勾股定理求出CD即可.【解答】解:令y=0,则﹣x2+x+6=0,解得:x1=12,x2=﹣3∴A、B两点坐标分别为(12,0)(﹣3,0)∵D为AB的中点,∴D(4.5,0),∴OD=4.5,当x=0时,y=6,∴OC=6,∴CD==.故选:D.【点评】本题主要考查了二次函数与一元二次方程的关系和抛物线的对称性,求出AB中点D的坐标是解决问题的关键.6.如图,抛物线y=﹣2x2+8x﹣6与x轴交于点A、B,把抛物线在x轴及其上方的部分记作C1,将C1向右平移得C2,C2与x轴交于点B,D.若直线y=x+m与C1、C2共有3个不同的交点,则m的取值范围是()A.﹣2<m< B.﹣3<m<﹣C.﹣3<m<﹣2 D.﹣3<m<﹣【考点】抛物线与x轴的交点;二次函数图象与几何变换.菁优网版权所有【专题】压轴题.【分析】首先求出点A和点B的坐标,然后求出C2解析式,分别求出直线y=x+m与抛物线C2相切时m的值以及直线y=x+m过点B时m的值,结合图形即可得到答案.【解答】解:令y=﹣2x2+8x﹣6=0,即x2﹣4x+3=0,解得x=1或3,则点A(1,0),B(3,0),由于将C1向右平移2个长度单位得C2,则C2解析式为y=﹣2(x﹣4)2+2(3≤x≤5),当y=x+m1与C2相切时,令y=x+m1=y=﹣2(x﹣4)2+2,即2x2﹣15x+30+m1=0,△=﹣8m1﹣15=0,解得m1=﹣,当y=x+m2过点B时,即0=3+m2,m2=﹣3,当﹣3<m<﹣时直线y=x+m与C1、C2共有3个不同的交点,故选:D.【点评】本题主要考查抛物线与x轴交点以及二次函数图象与几何变换的知识,解答本题的关键是正确地画出图形,利用数形结合进行解题,此题有一定的难度.7.二次函数y=x2+x+c的图象与x轴的两个交点A(x1,0),B(x2,0),且x1<x2,点P (m,n)是图象上一点,那么下列判断正确的是()A.当n<0时,m<0 B.当n>0时,m>x2C.当n<0时,x1<m<x2D.当n>0时,m<x1【考点】抛物线与x轴的交点.菁优网版权所有【分析】首先根据a确定开口方向,再确定对称轴,根据图象分析得出结论.【解答】解:∵a=1>0,∴开口向上,∵抛物线的对称轴为:x=﹣=﹣=,二次函数y=x2+x+c的图象与x轴的两个交点A(x1,0),B(x2,0),且x1<x2,无法确定x1与x2的正负情况,∴当n<0时,x1<m<x2,但m的正负无法确定,故A错误,C正确;当n>0时,m<x1或m>x2,故B,D错误,故选C.8.如图,二次函数y=ax2+bx+c的图象与x轴相交于(﹣2,0)和(4,0)两点,当函数值y >0时,自变量x的取值范围是()A.x<﹣2 B.﹣2<x<4 C.x>0 D.x>4【考点】抛物线与x轴的交点.菁优网版权所有【分析】利用当函数值y>0时,即对应图象在x轴上方部分,得出x的取值范围即可.【解答】解:如图所示:当函数值y>0时,自变量x的取值范围是:﹣2<x<4.故选:B.9.下列图形中阴影部分的面积相等的是()A.②③B.③④C.①②D.①④【考点】抛物线与x轴的交点;正比例函数的性质;一次函数图象上点的坐标特征;反比例函数系数k的几何意义.菁优网版权所有【分析】首先根据各图形的函数解析式求出函数与坐标轴交点的坐标,进而可求得各个阴影部分的面积,进而可比较出个阴影部分面积的大小关系.【解答】解:①:图中的函数为正比例函数,与坐标轴只有一个交点(0,0),由于缺少条件,无法求出阴影部分的面积;②:直线y=﹣x+2与坐标轴的交点坐标为:(2,0),(0,2),故S阴影=×2×2=2;③:此函数是反比例函数,那么阴影部分的面积为:S=xy=×4=2;④:该抛物线与坐标轴交于:(﹣1,0),(1,0),(0,﹣1),故阴影部分的三角形是等腰直角三角形,其面积S=×2×1=1;②③的面积相等,故选:A.10.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+2014的值为()A.2012 B.2013 C.2014 D.2015【考点】抛物线与x轴的交点.菁优网版权所有【分析】把x=m代入方程x2﹣x﹣1=0求得m2﹣m=1,然后将其整体代入代数式m2﹣m+2014,并求值.【解答】解:∵抛物线y=x2﹣x﹣1与x轴的一个交点为(m,0),∴m2﹣m﹣1=0,解得m2﹣m=1.∴m2﹣m+2014=1+2014=2015.故选:D.【点评】本题考查了抛物线与x轴的交点.解题时,注意“整体代入”数学思想的应用,减少了计算量.11.“如果二次函数y=ax2+bx+c的图象与x轴有两个公共点,那么一元二次方程ax2+bx+c=0有两个不相等的实数根.”请根据你对这句话的理解,解决下面问题:若m、n(m<n)是关于x的方程1﹣(x﹣a)(x﹣b)=0的两根,且a<b,则a、b、m、n的大小关系是()A.m<a<b<n B.a<m<n<b C.a<m<b<n D.m<a<n<b【考点】抛物线与x轴的交点.菁优网版权所有【专题】数形结合.【分析】依题意画出函数y=(x﹣a)(x﹣b)图象草图,根据二次函数的增减性求解.【解答】解:依题意,画出函数y=(x﹣a)(x﹣b)的图象,如图所示.函数图象为抛物线,开口向上,与x轴两个交点的横坐标分别为a,b(a<b).方程1﹣(x﹣a)(x﹣b)=0转化为(x﹣a)(x﹣b)=1,方程的两根是抛物线y=(x﹣a)(x﹣b)与直线y=1的两个交点.由m<n,可知对称轴左侧交点横坐标为m,右侧为n.由抛物线开口向上,则在对称轴左侧,y随x增大而减少,则有m<a;在对称轴右侧,y随x增大而增大,则有b<n.综上所述,可知m<a<b<n.故选:A.【点评】本题考查了二次函数与一元二次方程的关系,考查了数形结合的数学思想.解题时,画出函数草图,由函数图象直观形象地得出结论,避免了繁琐复杂的计算.12.(2015•杭州)设二次函数y1=a(x﹣x1)(x﹣x2)(a≠0,x1≠x2)的图象与一次函数y2=dx+e(d≠0)的图象交于点(x1,0),若函数y=y1+y2的图象与x轴仅有一个交点,则()A.a(x1﹣x2)=d B.a(x2﹣x1)=d C.a(x1﹣x2)2=d D.a(x1+x2)2=d【考点】抛物线与x轴的交点.菁优网版权所有【专题】压轴题.【分析】首先根据一次函数y2=dx+e(d≠0)的图象经过点(x1,0),可得y2=d(x﹣x1),y=y1+y2=ax2+(d﹣ax2﹣ax1)x+ax1x2﹣dx1;然后根据函数y=y1+y2的图象与x轴仅有一个交点,可得函数y=y1+y2与x轴的交点为(x1,0),再结合对称轴公式求解.【解答】解:∵一次函数y2=dx+e(d≠0)的图象经过点(x1,0),∴dx1+e=0,∴y2=d(x﹣x1),∴y=y1+y2=a(x﹣x1)(x﹣x2)+d(x﹣x1)=ax2﹣axx2﹣ax1x+ax1x2+dx﹣dx1=ax2+(d﹣ax2﹣ax1)x+ax1x2﹣dx1∵当x=x1时,y1=0,y2=0,∴当x=x1时,y=y1+y2=0,∵y=ax2+(d﹣ax2﹣ax1)x+ax1x2﹣dx1与x轴仅有一个交点,∴y=y1+y2的图象与x轴的交点为(x1,0)∴=x1,化简得:a(x2﹣x1)=d故选:B.13.若二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象与x轴有两个交点,坐标分别为(x1,0)、(x2,0),且x1<x2,图象上有一点M(x0,y0),在x轴下方,则下列判断正确的是()A.a(x0﹣x1)(x0﹣x2)<0 B.a>0C.b2﹣4ac≥0 D.x1<x0<x2【考点】抛物线与x轴的交点.菁优网版权所有【分析】由于a的符号不能确定,故应分a>0与a<0进行分类讨论.【解答】解:A、当a>0时,∵点M(x0,y0),在x轴下方,∴x1<x0<x2,∴x0﹣x1>0,x0﹣x2<0,∴a(x0﹣x1)(x0﹣x2)<0;当a<0时,若点M在对称轴的左侧,则x0<x1<x2,∴x0﹣x1<0,x0﹣x2<0,∴a(x0﹣x1)(x0﹣x2)<0;若点M在对称轴的右侧,则x1<x2<x0,∴x0﹣x1>0,x0﹣x2>0,∴a(x0﹣x1)(x0﹣x2)<0;综上所述,a(x0﹣x1)(x0﹣x2)<0,故本选项正确;B、a的符号不能确定,故本选项错误;C、∵函数图象与x轴有两个交点,∴△>0,故本选项错误;D、x1、x0、x2的大小无法确定,故本选项错误.故选A.14.二次函数y=ax2+bx+c(a≠0,a,b,c为常数)的图象如图,ax2+bx+c=m有实数根的条件是()A.m≥﹣2 B.m≥5 C.m≥0 D.m>4【考点】抛物线与x轴的交点.菁优网版权所有【专题】数形结合.【分析】根据题意利用图象直接得出m的取值范围即可.【解答】解:一元二次方程ax2+bx+c=m有实数根,可以理解为y=ax2+bx+c和y=m有交点,可见,m≥﹣2,故选:A.二、填空题(共6小题)15.关于x的一元二次方程ax2﹣3x﹣1=0的两个不相等的实数根都在﹣1和0之间(不包括﹣1和0),则a的取值范围是<a<﹣2.【考点】抛物线与x轴的交点.菁优网版权所有【专题】压轴题.【分析】首先根据根的情况利用根的判别式解得a的取值范围,然后根据根两个不相等的实数根都在﹣1和0之间(不包括﹣1和0),结合函数图象确定其函数值的取值范围得a,易得a的取值范围.【解答】解:∵关于x的一元二次方程ax2﹣3x﹣1=0的两个不相等的实数根∴△=(﹣3)2﹣4×a×(﹣1)>0,解得:a>设f(x)=ax2﹣3x﹣1,如图,∵实数根都在﹣1和0之间,∴﹣1,∴a,且有f(﹣1)<0,f(0)<0,即f(﹣1)=a×(﹣1)2﹣3×(﹣1)﹣1<0,f(0)=﹣1<0,解得:a<﹣2,∴<a<﹣2,故答案为:<a<﹣2.【点评】本题主要考查了一元二次方程根的情况的判别及抛物线与x轴的交点,数形结合确定当x=0和当x=﹣1时函数值的取值范围是解答此题的关键.16.已知抛物线p:y=ax2+bx+c的顶点为C,与x轴相交于A、B两点(点A在点B左侧),点C关于x轴的对称点为C′,我们称以A为顶点且过点C′,对称轴与y轴平行的抛物线为抛物线p的“梦之星”抛物线,直线AC′为抛物线p的“梦之星”直线.若一条抛物线的“梦之星”抛物线和“梦之星”直线分别是y=x2+2x+1和y=2x+2,则这条抛物线的解析式为y=x2﹣2x﹣3.【考点】抛物线与x轴的交点;二次函数的性质.菁优网版权所有【专题】压轴题;新定义.【分析】先求出y=x2+2x+1和y=2x+2的交点C′的坐标为(1,4),再求出“梦之星”抛物线y=x2+2x+1的顶点A坐标(﹣1,0),接着利用点C和点C′关于x轴对称得到C(1,﹣4),则可设顶点式y=a(x﹣1)2﹣4,然后把A点坐标代入求出a的值即可得到原抛物线解析式.【解答】解:∵y=x2+2x+1=(x+1)2,∴A点坐标为(﹣1,0),解方程组得或,∴点C′的坐标为(1,4),∵点C和点C′关于x轴对称,∴C(1,﹣4),设原抛物线解析式为y=a(x﹣1)2﹣4,把A(﹣1,0)代入得4a﹣4=0,解得a=1,∴原抛物线解析式为y=(x﹣1)2﹣4=x2﹣2x﹣3.故答案为y=x2﹣2x﹣3.17.如图,抛物线y=ax2+bx+c(a>0)的对称轴是过点(1,0)且平行于y轴的直线,若点P(4,0)在该抛物线上,则4a﹣2b+c的值为0.【考点】抛物线与x轴的交点.菁优网版权所有【专题】数形结合.【分析】依据抛物线的对称性求得与x轴的另一个交点,代入解析式即可.【解答】解:设抛物线与x轴的另一个交点是Q,∵抛物线的对称轴是过点(1,0),与x轴的一个交点是P(4,0),∴与x轴的另一个交点Q(﹣2,0),把(﹣2,0)代入解析式得:0=4a﹣2b+c,∴4a﹣2b+c=0,故答案为:0.18.已知抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)与x轴交于A,B两点,若点A的坐标为(﹣2,0),抛物线的对称轴为直线x=2,则线段AB的长为8.【考点】抛物线与x轴的交点.菁优网版权所有【分析】由抛物线y=ax2+bx+c的对称轴为直线x=2,交x轴于A、B两点,其中A点的坐标为(﹣2,0),根据二次函数的对称性,求得B点的坐标,再求出AB的长度.【解答】解:∵对称轴为直线x=2的抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)与x轴相交于A、B两点,∴A、B两点关于直线x=2对称,∵点A的坐标为(﹣2,0),∴点B的坐标为(6,0),AB=6﹣(﹣2)=8.故答案为:8.【点评】此题考查了抛物线与x轴的交点.此题难度不大,解题的关键是求出B点的坐标.19.已知抛物线y=ax2+bx+c与x轴的公共点是(﹣4,0),(2,0),则这条抛物线的对称轴是直线x=﹣1.【考点】抛物线与x轴的交点.菁优网版权所有【专题】待定系数法.【分析】因为点(﹣4,0)和(2,0)的纵坐标都为0,所以可判定是一对对称点,把两点的横坐标代入公式x=求解即可.【解答】解:∵抛物线与x轴的交点为(﹣4,0),(2,0),∴两交点关于抛物线的对称轴对称,则此抛物线的对称轴是直线x==﹣1,即x=﹣1.故答案是:x=﹣1.【点评】本题考查了抛物线与x轴的交点,以及如何求二次函数的对称轴,对于此类题目可以用公式法也可以将函数化为顶点式来求解,也可以用公式x=求解,即抛物线y=ax2+bx+c与x轴的交点是(x1,0),(x2,0),则抛物线的对称轴为直线x=.20.已知抛物线y=x2﹣k的顶点为P,与x轴交于点A,B,且△ABP是正三角形,则k的值是3.【考点】抛物线与x轴的交点.菁优网版权所有【专题】数形结合.【分析】根据抛物线y=x2﹣k的顶点为P,可直接求出P点的坐标,进而得出OP的长度,又因为△ABP是正三角形,得出∠OPB=30°,利用锐角三角函数即可求出OB的长度,得出B 点的坐标,代入二次函数解析式即可求出k的值.【解答】解:∵抛物线y=x2﹣k的顶点为P,∴P点的坐标为:(0,﹣k),∴PO=k,∵抛物线y=x2﹣k与x轴交于A、B两点,且△ABP是正三角形,∴OA=OB,∠OPB=30°,∴tan30°==,∴OB=k,∴点B的坐标为:(k,0),点B在抛物线y=x2﹣k上,∴将B点代入y=x2﹣k,得:0=(k)2﹣k,整理得:﹣k=0,解得:k1=0(不合题意舍去),k2=3.故答案为:3..三、解答题(共10小题)21.已知抛物线y=(x﹣m)2﹣(x﹣m),其中m是常数.(1)求证:不论m为何值,该抛物线与x轴一定有两个公共点;(2)若该抛物线的对称轴为直线x=.①求该抛物线的函数解析式;②把该抛物线沿y轴向上平移多少个单位长度后,得到的抛物线与x轴只有一个公共点.【考点】抛物线与x轴的交点;二次函数图象与几何变换;待定系数法求二次函数解析式.菁优网版权所有【专题】计算题.【分析】(1)先把抛物线解析式化为一般式,再计算△的值,得到△=1>0,于是根据△=b2﹣4ac决定抛物线与x轴的交点个数即可判断不论m为何值,该抛物线与x轴一定有两个公共点;(2)①根据对称轴方程得到=﹣=,然后解出m的值即可得到抛物线解析式;②根据抛物线的平移规律,设抛物线沿y轴向上平移k个单位长度后,得到的抛物线与x轴只有一个公共点,则平移后抛物线解析式为y=x2﹣5x+6+k,再利用抛物线与x轴的只有一个交点得到△=52﹣4(6+k)=0,然后解关于k的方程即可.【解答】(1)证明:y=(x﹣m)2﹣(x﹣m)=x2﹣(2m+1)x+m2+m,∵△=(2m+1)2﹣4(m2+m)=1>0,∴不论m为何值,该抛物线与x轴一定有两个公共点;(2)解:①∵x=﹣=,∴m=2,∴抛物线解析式为y=x2﹣5x+6;②设抛物线沿y轴向上平移k个单位长度后,得到的抛物线与x轴只有一个公共点,则平移后抛物线解析式为y=x2﹣5x+6+k,∵抛物线y=x2﹣5x+6+k与x轴只有一个公共点,∴△=52﹣4(6+k)=0,∴k=,即把该抛物线沿y轴向上平移个单位长度后,得到的抛物线与x轴只有一个公共点.22.如图,抛物线y=x2+bx+c经过点A(﹣1,0),B(3,0).请解答下列问题:(1)求抛物线的解析式;(2)点E(2,m)在抛物线上,抛物线的对称轴与x轴交于点H,点F是AE中点,连接FH,求线段FH的长.注:抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)的对称轴是x=﹣.【考点】抛物线与x轴的交点;待定系数法求二次函数解析式.菁优网版权所有【分析】(1)由于抛物线y=x2+bx+c经过A(﹣1,0),B(3,0)两点,根据待定系数法可求抛物线的解析式;(2)先得到点E(2,﹣3),根据勾股定理可求BE,再根据直角三角形的性质可求线段HF 的长;【解答】解:(1)∵抛物线y=x2+bx+c经过点A(﹣1,0),B(3,0),∴解得:,∴抛物线的解析式为:y=x2﹣2x﹣3;(2)∵点E(2,m)在抛物线上,∴m=4﹣4﹣3=﹣3,∴E(2,﹣3),∴BE==,∵点F是AE中点,抛物线的对称轴与x轴交于点H,即H为AB的中点,∴FH是三角形ABE的中位线,∴FH=BE=×=.【点评】考查了二次函数综合题,涉及的知识点有:待定系数法求抛物线的解析式,勾股定理,直角三角形的性质,方程思想的应用,综合性较强,有一定的难度.23.已知关于x的一元二次方程:x2﹣(m﹣3)x﹣m=0.(1)试判断原方程根的情况;(2)若抛物线y=x2﹣(m﹣3)x﹣m与x轴交于A(x1,0),B(x2,0)两点,则A,B 两点间的距离是否存在最大或最小值?若存在,求出这个值;若不存在,请说明理由.(友情提示:AB=|x2﹣x1|)【考点】抛物线与x轴的交点;根的判别式.菁优网版权所有【分析】(1)根据根的判别式,可得答案;(2)根据根与系数的关系,可得A、B间的距离,根据二次函数的性质,可得答案.【解答】解:(1)△=[﹣(m﹣3)]2﹣4(﹣m)=m2﹣2m+9=(m﹣1)2+8,∵(m﹣1)2≥0,∴△=(m﹣1)2+8>0,∴原方程有两个不等实数根;(2)存在,由题意知x1,x2是原方程的两根,∴x1+x2=m﹣3,x1•x2=﹣m.∵AB=|x1﹣x2|,∴AB2=(x1﹣x2)2=(x1+x2)2﹣4x1x2=(m﹣3)2﹣4(﹣m)=(m﹣1)2+8,∴当m=1时,AB2有最小值8,∴AB有最小值,即AB==2【点评】本题考查了抛物线与x轴的交点,利用了根的判别式,根据根与系数的关系,利用完全平方公式得出二次函数是解题关键,又利用了二次函数的性质.24.已知关于x的方程kx2+(2k+1)x+2=0.(1)求证:无论k取任何实数时,方程总有实数根;(2)当抛物线y=kx2+(2k+1)x+2图象与x轴两个交点的横坐标均为整数,且k为正整数时,若P(a,y1),Q(1,y2)是此抛物线上的两点,且y1>y2,请结合函数图象确定实数a的取值范围;(3)已知抛物线y=kx2+(2k+1)x+2恒过定点,求出定点坐标.【考点】抛物线与x轴的交点;根的判别式;二次函数图象上点的坐标特征.菁优网版权所有【分析】(1)分类讨论:该方程是一元一次方程和一元二次方程两种情况.当该方程为一元二次方程时,根的判别式△≥0,方程总有实数根;(2)通过解kx2+(2k+1)x+2=0得到k=1,由此得到该抛物线解析式为y=x2+3x+2,结合图象回答问题.(3)根据题意得到kx2+(2k+1)x+2﹣y=0恒成立,由此列出关于x、y的方程组,通过解方程组求得该定点坐标.【解答】(1)证明:①当k=0时,方程为x+2=0,所以x=﹣2,方程有实数根,②当k≠0时,∵△=(2k+1)2﹣4k×2=(2k﹣1)2≥0,即△≥0,∴无论k取任何实数时,方程总有实数根;(2)解:令y=0,则kx2+(2k+1)x+2=0,解关于x的一元二次方程,得x1=﹣2,x2=﹣,∵二次函数的图象与x轴两个交点的横坐标均为整数,且k为正整数,∴k=1.∴该抛物线解析式为y=x2+3x+2,由图象得到:当y1>y2时,a>1或a<﹣4.(3)依题意得kx2+(2k+1)x+2﹣y=0恒成立,即k(x2+2x)+x﹣y+2=0恒成立,则,解得或.所以该抛物线恒过定点(0,2)、(﹣2,0).25.已知二次函数y=﹣x2+2x+m.(1)如果二次函数的图象与x轴有两个交点,求m的取值范围;(2)如图,二次函数的图象过点A(3,0),与y轴交于点B,直线AB与这个二次函数图象的对称轴交于点P,求点P的坐标.【考点】抛物线与x轴的交点;二次函数的性质.菁优网版权所有【分析】(1)由二次函数的图象与x轴有两个交点,得到△=22+4m>0于是得到m>﹣1;(2)把点A(3,0)代入二次函数的解析式得到m=3,于是确定二次函数的解析式为:y=﹣x2+2x+3,求得B(0,3),得到直线AB的解析式为:y=﹣x+3,把对称轴方程x=1,代入直线y=﹣x+3即可得到结果.【解答】解:(1)∵二次函数的图象与x轴有两个交点,∴△=22+4m>0∴m>﹣1;(2)∵二次函数的图象过点A(3,0),∴0=﹣9+6+m∴m=3,∴二次函数的解析式为:y=﹣x2+2x+3,令x=0,则y=3,∴B(0,3),设直线AB的解析式为:y=kx+b,∴,解得:,∴直线AB的解析式为:y=﹣x+3,∵抛物线y=﹣x2+2x+3,的对称轴为:x=1,∴把x=1代入y=﹣x+3得y=2,∴P(1,2).26.如图,二次函数的图象与x轴交于A(﹣3,0)和B(1,0)两点,交y轴于点C(0,3),点C、D是二次函数图象上的一对对称点,一次函数的图象过点B、D.(1)请直接写出D点的坐标.(2)求二次函数的解析式.(3)根据图象直接写出使一次函数值大于二次函数值的x的取值范围.【考点】抛物线与x轴的交点;待定系数法求二次函数解析式;二次函数与不等式(组).菁优网版权所有【专题】待定系数法.【分析】(1)根据抛物线的对称性来求点D的坐标;(2)设二次函数的解析式为y=ax2+bx+c(a≠0,a、b、c常数),把点A、B、C的坐标分别代入函数解析式,列出关于系数a、b、c的方程组,通过解方程组求得它们的值即可;(3)根据图象直接写出答案.【解答】解:(1)∵如图,二次函数的图象与x轴交于A(﹣3,0)和B(1,0)两点,∴对称轴是x==﹣1.又点C(0,3),点C、D是二次函数图象上的一对对称点,∴D(﹣2,3);(2)设二次函数的解析式为y=ax2+bx+c(a≠0,a、b、c常数),根据题意得,解得,所以二次函数的解析式为y=﹣x2﹣2x+3;(3)如图,一次函数值大于二次函数值的x的取值范围是x<﹣2或x>1.27.抛物线y=x2﹣4x+3与x轴交于A、B两点(点A在点B的左侧),点C是此抛物线的顶点.(1)求点A、B、C的坐标;(2)点C在反比例函数y=(k≠0)的图象上,求反比例函数的解析式.【考点】抛物线与x轴的交点;待定系数法求反比例函数解析式.菁优网版权所有【分析】(1)令抛物线解析式中y=0得到关于x的方程,求出方程的解得到x的值,确定出A与B坐标即可;配方后求出C坐标即可;(2)将求得的点C的坐标代入反比例函数的解析式即可求得k值.【解答】解:(1)令y=0,得到x2﹣4x+3=0,即(x﹣1)(x﹣3)=0,解得:x=1或3,则A(1,0),B(3,0),∵y=x2﹣4x+3=(x﹣2)2﹣1,∴顶点C的坐标为(2,﹣1);(2)∵点C(2,﹣1)在反比例函数y=(k≠0)的图象上,∴k=﹣1×2=﹣2,∴反比例函数的解析式为y=﹣;28.已知二次函数y=x2﹣4x+3.(1)用配方法求其图象的顶点C的坐标,并描述该函数的函数值随自变量的增减而变化的情况;(2)求函数图象与x轴的交点A,B的坐标,及△ABC的面积.。

专题10 二次函数与一元二次方程-九年级数学上册(解析版)

专题10 二次函数与一元二次方程-九年级数学上册(解析版)

专题10二次函数与一元二次方程考点1:分析方程的根;考点2:分析坐标轴交点。

1.已知二次函数y=x2﹣3x+m(m为常数)的图象与x轴的一个交点为(1,0),则关于x的一元二次方程x2﹣3x+m =0的两实数根是()A.x1=1,x2=﹣1B.x1=1,x2=2C.x1=1,x2=0D.x1=1,x2=3解:∵二次函数的解析式是y=x2﹣3x+m(m为常数),∴该抛物线的对称轴是:x=32.又∵二次函数y=x2﹣3x+m(m为常数)的图象与x轴的一个交点为(1,0),∴根据抛物线的对称性质知,该抛物线与x轴的另一个交点的坐标是(2,0),∴关于x的一元二次方程x2﹣3x+m=0的两实数根分别是:x1=1,x2=2.答案:B.2.已知m>n>0,若关于x的方程x2+2x﹣3﹣m=0的解为x1,x2(x1<x2),关于x的方程x2+2x﹣3﹣n=0的解为x3,x4(x3<x4).则下列结论正确的是()A.x3<x1<x2<x4B.x1<x3<x4<x2C.x1<x2<x3<x4D.x3<x4<x1<x2解:关于x的方程x2+2x﹣3﹣m=0的解为抛物线y=x2+2x﹣3与直线y=m的交点的横坐标,关于x的方程x2+2x﹣3﹣n=0的解为抛物线y=x2+2x﹣3与直线y=n的交点的横坐标,如图:由图可知,x1<x3<x4<x2,答案:B.题型01方程的根3.二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)和正比例函数y=23x的图象如图所示,则方程ax2+(b−23)x+c=0(a≠0)的两根之和()A.大于0B.等于0C.小于0D.不能确定解:设ax2+bx+c=0(a≠0)的两根为x1,x2,∵由二次函数的图象可知x1+x2>0,a>0,∴−>0.设方程ax2+(b−23)x+c=0(a≠0)的两根为m,n,则m+n=−K23=−+23,∵a>0,∴23>0,∴m+n>0.答案:A.4.抛物线y=x2+bx+3的对称轴为直线x=1.若关于x的一元二次方程x2+bx+3﹣t=0(t为实数)在﹣1<x<4的范围内有实数根,则t的取值范围是()A.2≤t<11B.t≥2C.6<t<11D.2≤t<6解:∵y=x2+bx+3的对称轴为直线x=1,∴b=﹣2,∴y=x2﹣2x+3,∴一元二次方程x2+bx+3﹣t=0的实数根可以看作y=x2﹣2x+3与函数y=t的图象有交点,∵方程在﹣1<x<4的范围内有实数根,当x=﹣1时,y=6;当x=4时,y=11;函数y=x2﹣2x+3在x=1时有最小值2;∴2≤t<11.答案:A.5.已知二次函数y=ax2+bx+c的图象经过(﹣3,0)与(1,0)两点,关于x的方程ax2+bx+c+m=0(m>0)有两个根,其中一个根是3.则关于x的方程ax2+bx+c+n=0(0<n<m)有两个整数根,这两个整数根是()A.﹣2和0B.﹣4和2C.﹣5和3D.﹣6和4解:∵二次函数y=ax2+bx+c的图象经过(﹣3,0)与(1,0)两点,∴当y=0时,0=ax2+bx+c的两个根为﹣3和1,函数y=ax2+bx+c的对称轴是直线x=﹣1,又∵关于x的方程ax2+bx+c+m=0(m>0)有两个根,其中一个根是3.∴方程ax2+bx+c+m=0(m>0)的另一个根为﹣5,∵关于x的方程ax2+bx+c+n=0(0<n<m)有两个整数根,∴抛物线y=ax2+bx+c与直线y=﹣n的交点的横坐标在﹣5与﹣3之间和1与3之间,∴关于x的方程ax2+bx+c+n=0(0<n<m)有两个整数根,这两个整数根是﹣4和2,答案:B.6.抛物线y=ax2+bx+c经过点A(﹣3,0)、B(4,0)两点,则关于x的一元二次方程a(x﹣1)2+c=b﹣bx的解是x1=﹣2,x2=5.解:关于x的一元二次方程a(x﹣1)2+c=b﹣bx变形为a(x﹣1)2+b(x﹣1)+c=0,因为抛物线y=ax2+bx+c经过点A(﹣3,0)、B(4,0),所以方程ax2+bx+c的解为x1=﹣3,x2=4,对于方程a(x﹣1)2+b(x﹣1)+c=0,则x﹣1=﹣3或x﹣1=4,解得x=﹣2或x=5,所以一元二方程a(x﹣1)2+b(x﹣1)+c=0的解为x1=﹣2,x2=5.答案:x1=﹣2,x2=5.7.已知函数y=|x2﹣4|的大致图象如图所示,如果方程|x2﹣4|=m(m为实数)有4个不相等的实数根,则m的取值范围是0<m<4.解:方程|x2﹣4|=m(m为实数)有4个不相等的实数根,可以转化为函数y=|x2﹣4|的图象与直线y=m的图象有四个交点,因为函数y=|x2﹣4|与y轴交点(0,4),观察图象可知,两个函数图象有四交点时,0<m<4.答案:0<m<4.8.关于x的一元二次方程ax2﹣3x﹣1=0的两个不相等的实数根都在﹣1和0之间(不包括﹣1和0),则a的取值范围是−94<a<﹣2.解:∵关于x的一元二次方程ax2﹣3x﹣1=0的两个不相等的实数根∴△=(﹣3)2﹣4×a×(﹣1)>0,解得:a>−94设f(x)=ax2﹣3x﹣1,如图,∵实数根都在﹣1和0之间,∴﹣1<−−32<0,∴a<−32,且有f(﹣1)<0,f(0)<0,即f(﹣1)=a×(﹣1)2﹣3×(﹣1)﹣1<0,f(0)=﹣1<0,解得:a<﹣2,∴−94<a<﹣2,答案:−94<a<﹣2.9.设二次函数y1=2x2+bx+c(b,c是常数)的图象与x轴交于A,B两点.(1)若A,B两点的坐标分别为(1,0),(2,0),求函数y1的表达式及其图象的对称轴.(2)若函数y1的表达式可以写成y1=2(x﹣h)2﹣2(h是常数)的形式,求b+c的最小值.(3)设一次函数y2=x﹣m(m是常数),若函数y1的表达式还可以写成y1=2(x﹣m)(x﹣m﹣2)的形式,当函数y=y1﹣y2的图象经过点(x0,0)时,求x0﹣m的值.解:(1)∵二次函数y1=2x2+bx+c过点A(1,0)、B(2,0),∴y1=2(x﹣1)(x﹣2),即y1=2x2﹣6x+4.∴抛物线的对称轴为直线x=−2=32.(2)把y1=2(x﹣h)2﹣2化成一般式得,y1=2x2﹣4hx+2h2﹣2.∴b=﹣4h,c=2h2﹣2.∴b+c=2h2﹣4h﹣2=2(h﹣1)2﹣4.把b+c的值看作是h的二次函数,则该二次函数开口向上,有最小值,∴当h=1时,b+c的最小值是﹣4.(3)由题意得,y=y1﹣y2=2(x﹣m)(x﹣m﹣2)﹣(x﹣m)=(x﹣m)[2(x﹣m)﹣5].∵函数y的图象经过点(x0,0),∴(x0﹣m)[2(x0﹣m)﹣5]=0.∴x0﹣m=0,或2(x0﹣m)﹣5=0.即x0﹣m=0或x0﹣m=52.10.已知关于x的一元二次方程mx2+(1﹣5m)x﹣5=0(m≠0).(1)求证:无论m为任何非零实数,此方程总有两个实数根;(2)若抛物线y=mx2+(1﹣5m)x﹣5与x轴交于A(x1,0)、B(x2,0)两点,且|x1﹣x2|=6,求m的值;(3)若m>0,点P(a,b)与Q(a+n,b)在(2)中的抛物线上(点P、Q不重合),求代数式4a2﹣n2+8n 的值.(1)证明:由题意可得:Δ=(1﹣5m)2﹣4m×(﹣5)=1+25m 2﹣10m +20m=25m 2+10m +1=(5m +1)2≥0,故无论m 为任何非零实数,此方程总有两个实数根;(2)解:mx 2+(1﹣5m )x ﹣5=0,(x ﹣5)(mx +1)=0,解得:x 1=−1,x 2=5,由|x 1﹣x 2|=6,得|−1−5|=6,解得:m =1或m =−111;(3)解:由(2)得,当m >0时,m =1,此时抛物线为y =x 2﹣4x ﹣5,其对称轴为:x =2,由题已知,P ,Q 关于x =2对称,∴rr 2=2,即2a =4﹣n ,∴4a 2﹣n 2+8n =(4﹣n )2﹣n 2+8n =16.11.已知抛物线y =a (x ﹣h )2+k 与x 轴有两个交点A (﹣1,0),B (3,0),抛物线y =a (x ﹣h ﹣m )2+k 与x 轴的一个交点是(4,0),则m 的值是()A .5B .﹣1C .5或1D .﹣5或﹣1解:∵抛物线y =a (x ﹣h )2+k 的对称轴为直线x =h ,抛物线y =a (x ﹣h ﹣m )2+k 的对称轴为直线x =h +m ,∴当点A (﹣1,0)平移后的对应点为(4,0),则m =4﹣(﹣1)=5;当点B (3,0)平移后的对应点为(4,0),则m =4﹣3=1,即m 的值为5或1.答案:C .题型02坐标轴交点12.已知抛物线y=−16x2+32x+6与x轴交于点A,点B,与y轴交于点C.若D为AB的中点,则CD的长为()A.154B.92C.132D.152解:令y=0,则−16x2+32x+6=0,解得:x1=12,x2=﹣3∴A、B两点坐标分别为(12,0)(﹣3,0)∵D为AB的中点,∴D(4.5,0),∵C(0,6)∴OD=4.5,OC=6,当x=0时,y=6,∴OC=6,∴CD==152.答案:D.13.经过A(2﹣3b,m),B(4b+c﹣1,m)两点的抛物线y=−12x2+bx﹣b2+2c(x为自变量)与x轴有交点,则线段AB长为()A.10B.12C.13D.15解:∵经过A(2﹣3b,m),B(4b+c﹣1,m)两点的抛物线y=−12x2+bx﹣b2+2c(x为自变量)与x轴有交点,∴2−3r4rK12=−2×(−12),Δ=b2﹣4×(−12)×(﹣b2+2c)≥0,∴b=c+1,b2≤4c,∴(c+1)2≤4c,∴(c﹣1)2≤0,∴c﹣1=0,解得c=1,∴b=c+1=2,∴AB=|(4b+c﹣1)﹣(2﹣3b)|=|4b+c﹣1﹣2+3b|=|7b+c﹣3|=|7×2+1﹣3||14+1﹣3|=12,答案:B.14.已知二次函数y=2x2﹣8x+6的图象交x轴于A,B两点.若其图象上有且只有P1,P2,P3三点满足△A1=△A2=△A3=m,则m的值是()A.1B.32C.2D.4解:∵二次函数y=2x2﹣8x+6的图象上有且只有P1,P2,P3三点满足△A1=△A2=△A3=m,∴三点中必有一点在二次函数y=2x2﹣8x+6的顶点上,∵y=2x2﹣8x+6=2(x﹣2)2﹣2=2(x﹣1)(x﹣3),∴二次函数y=2x2﹣8x+6的图象的顶点坐标为(2,﹣2),令y=0,则2(x﹣1)(x﹣3)=0,解得x=1或x=3,∴与x轴的交点为(1,0),(3,0),∴AB=3﹣1=2,∴m=12×2×2=2.答案:C.15.若二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象与x轴有两个交点,坐标分别为(x1,0)、(x2,0),且x1<x2,图象上有一点M(x0,y0),在x轴下方,则下列判断正确的是()A.a(x0﹣x1)(x0﹣x2)<0B.a>0C.b2﹣4ac≥0D.x1<x0<x2解:A、当a>0时,∵点M(x0,y0),在x轴下方,∴x1<x0<x2,∴x0﹣x1>0,x0﹣x2<0,∴a(x0﹣x1)(x0﹣x2)<0;当a<0时,若点M在对称轴的左侧,则x0<x1<x2,∴x0﹣x1<0,x0﹣x2<0,∴a(x0﹣x1)(x0﹣x2)<0;若点M在对称轴的右侧,则x1<x2<x0,∴x0﹣x1>0,x0﹣x2>0,∴a(x0﹣x1)(x0﹣x2)<0;综上所述,a(x0﹣x1)(x0﹣x2)<0,故本选项正确;B、a的符号不能确定,故本选项错误;C、∵函数图象与x轴有两个交点,∴Δ>0,故本选项错误;D、x1、x0、x2的大小无法确定,故本选项错误.答案:A.16.抛物线y=x2﹣4x+m与x轴的一个交点的坐标为(1,0),则此抛物线与x轴的另一个交点的坐标是(3,0).解:把点(1,0)代入抛物线y=x2﹣4x+m中,得m=3,所以,原方程为y=x2﹣4x+3,令y=0,解方程x2﹣4x+3=0,得x1=1,x2=3,∴抛物线与x轴的另一个交点的坐标是(3,0).答案:(3,0).17.已知函数y=mx2+3mx+m﹣1的图象与坐标轴恰有两个公共点,则实数m的值为1或−45.解:当m=0时,y=﹣1,与坐标轴只有一个交点,不符合题意.当m≠0时,∵函数y=mx2+3mx+m﹣1的图象与坐标轴恰有两个公共点,①过坐标原点,m﹣1=0,m=1,②与x、y轴各一个交点,∴Δ=0,m≠0,(3m)2﹣4m(m﹣1)=0,解得m=0(舍去)或m=−45,综上所述:m的值为1或−45.18.抛物线y=x2+bx+c与x轴的正半轴交于A,B两点,与y轴交于C点,且线段AB的长为1,△ABC的面积为1,则b的值是﹣3.解:∵△ABC中AB边上的高正好为C点的纵坐标的绝对值,=12×1×|c|=1,∴S△ABC解得|c|=2.设方程x2+bx+c=0的两根分别为x1,x2,则有x1+x2=﹣b,x1x2=c,∵AB=|x1﹣x2|=(1+2)2−412=(−p2−4=1,∴b2﹣4c=1,∵c=﹣2无意义,∴b2=9,∵抛物线y=x2+bx+c与x轴的正半轴交于A,B两点,∴b的值是﹣3.19.已知二次函数y=2(x﹣1)(x﹣m﹣3)(m为常数).(1)求证:不论m为何值,该函数的图象与x轴总有公共点;(2)当m取什么值时,该函数的图象与y轴的交点在x轴的上方?(1)证明:当y=0时,2(x﹣1)(x﹣m﹣3)=0,解得:x1=1,x2=m+3.当m+3=1,即m=﹣2时,方程有两个相等的实数根;当m+3≠1,即m≠﹣2时,方程有两个不相等的实数根.∴不论m为何值,该函数的图象与x轴总有公共点;(2)解:当x=0时,y=2(x﹣1)(x﹣m﹣3)=2m+6,∴该函数的图象与y轴交点的纵坐标为2m+6,∴当2m+6>0,即m>﹣3时,该函数的图象与y轴的交点在x轴的上方.20.已知二次函数y=﹣x2+2x+m.(1)如果二次函数的图象与x轴有两个交点,求m的取值范围;(2)如图,二次函数的图象过点A(3,0),与y轴交于点B,直线AB与这个二次函数图象的对称轴交于点P,求点P的坐标.解:(1)∵二次函数的图象与x轴有两个交点,∴△=22+4m>0∴m>﹣1;(2)∵二次函数的图象过点A(3,0),∴0=﹣9+6+m∴m=3,∴二次函数的解析式为:y=﹣x2+2x+3,令x=0,则y=3,∴B(0,3),设直线AB的解析式为:y=kx+b,∴0=3+3=,解得:=−1=3,∴直线AB的解析式为:y=﹣x+3,∵抛物线y=﹣x2+2x+3,的对称轴为:x=1,∴把x=1代入y=﹣x+3得y=2,∴P(1,2).。

高考数学专题《二次函数与一元二次方程、不等式》习题含答案解析

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专题2.3 二次函数与一元二次方程、不等式1.(浙江高考真题)已知a ,b ,c ∈R ,函数f (x )=ax 2+bx +c .若f (0)=f (4)>f (1),则( ) A .a >0,4a +b =0 B .a <0,4a +b =0 C .a >0,2a +b =0 D .a <0,2a +b =0【答案】A 【解析】由已知得f (x )的图象的对称轴为x =2且f (x )先减后增,可得选项. 【详解】由f (0)=f (4),得f (x )=ax 2+bx +c 图象的对称轴为x =-2ba=2,∴4a +b =0, 又f (0)>f (1),f (4)>f (1),∴f (x )先减后增,于是a >0, 故选:A.2.(2021·全国高三专题练习(文))已知函数42()f x x x =-,则错误的是( )A .()f x 的图象关于y 轴对称B .方程()0f x =的解的个数为2C .()f x 在(1,)+∞上单调递增D .()f x 的最小值为14-【答案】B 【解析】结合函数的奇偶性求出函数的对称轴,判断A ,令()0f x =,求出方程的解的个数,判断B ,令2t x =,2211()()24g t t t t =-=--,从而判断C ,D 即可.【详解】42()f x x x =-定义域为R ,显然关于原点对称,又()()4242()f x x x x x -=---=-()f x =,所以()y f x =是偶函数,关于y 轴对称,故选项A 正确. 令()0f x =即2(1)(1)0x x x +-=,解得:0x =,1,1-,函数()f x 有3个零点,故B 错误;练基础令2t x =,2211()()24g t t t t =-=--,1x >时, 函数2t x =,2()g t t t =-都为递增函数,故()f x 在(1,)+∞递增,故C 正确;由12t =时,()g t 取得最小值14-,故()f x 的最小值是14-,故D 正确.故选:B .3.(2021·北京高三其他模拟)设x ∈R ,则“2560x x -+<”是“|2|1x -<”的( ) A .充分而不必要条件 B .必要而不充分条件 C .充要条件 D .既不充分也不必要条件【答案】A 【解析】分别解出两个不等式的解集,比较集合的关系,从而得到两命题的逻辑关系. 【详解】2560x x -+<23x ⇒<<;|2|1x -<13x ⇒<<;易知集合()2,3是()1,3的真子集,故是充分不必要条件. 故选:A.4.(2021·全国高三月考)已知函数2()f x x bx c =-++,则“02b f f ⎛⎫⎛⎫> ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭”是“方程()0f x =有两个不同实数解且方程(())0f f x =恰有两个不同实数解”的( ) A .充要条件 B .充分不必要条件 C .必要不充分条件 D .既不充分也不必要条件【答案】C 【解析】根据二次函数的图象与性质,求得(())02bf f >,反之若()0f t =有两个正根12t t <,当12max ()t t f x <<,得到方程(())0f f x =恰有四个不同实数解,结合充分条件、必要条件的判定方法,即可求解. 【详解】由2()f x x bx c =-++表示开口向下的抛物线,对称轴的方程为2b x =,要使得方程()0f x =有两个不同实数,只需()02bf >,要使得方程(())0f f x =恰有两个不同实数解,设两解分别为12,x x ,且12x x <, 则满足1max 2()x f x x <<,因为12(,)x x x ∈时,()0f x >,所以(())02b f f >,所以必要性成立; 反之,设()02b t f =>,即()0f t >,当()0f t =有两个正根,且满足12t t <,若12max ()t t f x <<, 此时方程(())0f f x =恰有四个不同实数解,所以充分性不成立.所以“02b f f ⎛⎫⎛⎫> ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭”是“方程()0f x =有两个不同实数解且方程(())0f f x =恰有两个不同实数解”的必要不充分条件. 故选:C.5.(2021·全国高三专题练习)若当x ∈(1,2)时,函数y =(x -1)2的图象始终在函数y =log a x 的图象的下方,则实数a 的取值范围是___________. 【答案】1<a ≤2. 【解析】在同一个坐标系中画出两个函数的图象,结合图形,列出不等式组,求得结果. 【详解】如图,在同一平面直角坐标系中画出函数y =(x -1)2和y =log a x 的图象.由于当x ∈(1,2)时,函数y =(x -1)2的图象恒在函数y =log a x 的图象的下方,则1log 21aa >⎧⎨⎩,解得1<a ≤2.故答案为:1<a ≤2.6.(2020·山东省微山县第一中学高一月考)若不等式220ax x a ++<对任意x ∈R 恒成立,则实数a 的取值范围是_________.【答案】(,1)-∞- 【解析】∵不等式220ax x a ++<对任意x ∈R 恒成立, ∴函数22y ax x a =++的图象始终在x 轴下方,∴2440a a <⎧⎨∆=-<⎩,解得1a <-, 故答案为:(,1)-∞-.7.(2021·全国高三专题练习)已知当()0,x ∈+∞时,不等式9x -m ·3x +m +1>0恒成立,则实数m 的取值范围是________.【答案】(,2-∞+ 【解析】先换元3x =t ,()1,t ∈+∞,使f (t )=t 2-mt +m +1>0在()1,t ∈+∞上恒成立,再利用二次函数图象特征列限定条件,计算求得结果即可. 【详解】令3x =t ,当()0,x ∈+∞时,()1,t ∈+∞,则f (t )=t 2-mt +m +1>0在()1,t ∈+∞上恒成立,即函数在()1,t ∈+∞的图象在x 轴的上方,而判别式()()224144m m m m ∆=--+=--,故2440m m ∆=--<或()0121110m f m m ∆≥⎧⎪⎪≤⎨⎪=-++≥⎪⎩,解得2m <+故答案为:(,2-∞+.8.(2021·浙江高一期末)已知函数2()1(0)f x ax x a =-+≠,若任意1x 、2[1,)x ∈+∞且12x x ≠,都有()()12121f x f x x x ->-,则实数a 的取值范围是___________.【答案】[)1,+∞ 【解析】本题首先可令12x x >,将()()12121f x f x x x ->-转化为()()1122f x x f x x ->-,然后令()()g x f x x =-,通过函数单调性的定义得出函数()g x 在[1,)+∞上是增函数,最后分为0a =、0a ≠两种情况进行讨论,结合二次函数性质即可得出结果. 【详解】因为任意1x 、2[1,)x ∈+∞且12x x ≠,都有()()12121f x f x x x ->-,所以令12x x >,()()12121f x f x x x ->-即()()1212f x f x x x ->-,()()1122f x x f x x ->-,令()()221g x f x x ax x =-=-+,则函数()g x 在[1,)+∞上是增函数, 若0a =,则()21g x x =-+,显然不成立;若0a ≠,则0212a a>⎧⎪-⎨-≤⎪⎩,解得1a ≥,综合所述,实数a 的取值范围是[)1,+∞, 故答案为:[)1,+∞.9.(2021·四川成都市·高三三模(理))已知函数21,0()2,0x x f x x x x --≤⎧=⎨-+>⎩,若()()12f x f x =,且12x x ≠,则12x x -的最大值为________. 【答案】134【解析】由()()12f x f x =得,212221x x x =--,把12x x -转化为212212231x x x x x x -=-=-++,利用二次函数求最值. 【详解】()y f x =的图像如图示:不妨令12x x <,由图像可知,10x ≤,20x >由()()22121221221221f x f x x x x x x x =⇒--=-+⇒=--,由212212231x x x x x x -=-=-++ 当232x =时,12max134x x -=. 故答案为:134. 10.(2021·浙江高一期末)已知函数2()24f x kx x k =-+.(Ⅰ)若函数()f x 在区间[2,4]上单调递减,求实数k 的取值范围; (Ⅱ)[2,4]x ∀∈,()0f x ≥恒成立,求实数k 的取值范围. 【答案】(Ⅰ)1(,]4-∞;(Ⅱ)1[,)2+∞ 【解析】(Ⅰ)由题意讨论0k =,0k >与0k <三种情况,求出函数的对称轴,结合区间,列不等式求解;(Ⅱ)利用参变分离法得24k x x≥+在[2,4]上恒成立,令4()f x x x =+,根据单调性,求解出最值,即可得k 的取值范围. 【详解】(Ⅰ)当0k =时,()2f x x =-,在区间[2,4]上单调递减,符合题意;当0k >时,对称轴为1x k,因为()f x 在区间[2,4]上单调递减,所以14k ≥,得14k ≤,所以104k <≤;当0k <时,函数()f x 在区间[2,4]上单调递减,符合题意,综上,k 的取值范围为1(,]4-∞.(Ⅱ)[2,4]x ∀∈,()0f x ≥恒成立,即[2,4]x ∀∈,22244x k x x x≥=++恒成立,令4()f x x x=+,可知函数()f x 在[2,4]上单调递增,所以()4f x ≥,所以max 2142x x ⎛⎫ ⎪= ⎪⎪+⎝⎭,所以12k ≥,故k 的取值范围为1[,)2+∞1.(2020·山东省高三二模)已知函数()()21f x x m x m =+--,若()()0f f x 恒成立,则实数m 的范围是( )A .3,3⎡--+⎣B .1,3⎡--+⎣C .[]3,1- D .3⎡⎤-+⎣⎦【答案】A 【解析】()()()()211f x x m x m x m x =+--=-+,(1)1m >-,()()0ff x ≥恒成立等价于()f x m ≥或()1f x ≤-恒成立,即()()21f x x m x m m =+--≥或()()211f x x m x m =+--≤-(不合题意,舍去)恒成立;即01m ∆≤⎧⎨>-⎩,解得(1,3m ∈--+, (2)1m =-恒成立,符合题意; (3)1m <-,()()0ff x ≥恒成立等价于()f x m ≤(不合题意,舍去)或()1f x ≥-恒成立,等价于1m ∆≤⎧⎨<-⎩,解得[)3,1m ∈--. 综上所述,3,3m ⎡∈--+⎣,故选:A.2.(2021·浙江高三二模)已知()22f x x x =-,对任意的1x ,[]20,3x ∈.方程练提升()()()()12f x f x f x f x m -+-=在[]0,3上有解,则m 的取值范围是( )A .[]0,3B .[]0,4C .{}3D .{}4【答案】D 【解析】对任意的1x ,[]20,3x ∈.方程()()()()12f x f x f x f x m -+-=在[]0,3上有解,不妨取取()11f x =-,()23f x =,方程有解m 只能取4,则排除其他答案.【详解】2()(1)1f x x =--,[0,3]x ∈,则min ()1f x =-,max ()3f x =.要对任意的1x ,[]20,3x ∈.方程()()()()12f x f x f x f x m -+-=在[]0,3上都有解, 取()11f x =-,()23f x =,此时,任意[0,3]x ∈,都有()()()()124m f x f x f x f x =-+-=, 其他m 的取值,方程均无解,则m 的取值范围是{}4. 故选:D.3.(2020·浙江省高三二模)已知函数()321,020a x x f x x ax x ⎧-≤⎪=⎨-+->⎪⎩的图象经过三个象限,则实数a 的取值范围是________. 【答案】2a <或3a >. 【解析】当0x ≤时,3()||11f x a x =-≤-,此时函数图象经过第三象限,当02x <<时,2()(1)2f x x a x =-++,此时函数图象恒经过第一象限,当2[(1)]40a =--->且10a +>,即3a >时,函数图像经过第一、四象限,当2x ≥时,2()(1)2f x x a x =---,此时函数图象恒经过第一象限,当(2)0f <,即2a >时,函数图像经过第一、四象限, 综上所述:2a <或3a >.4.(2020·陕西省西安中学高三其他(理))记{},max ,,,m m nm n n m n ≥⎧=⎨<⎩函数{}22()max 44(1),ln (1)f x x ax a x a =-+--<有且只有一个零点,则实数a 的取值范围是_________.【答案】12a < 【解析】令()()2244(1)0g x x ax a x =-+-->,因为1a <,则()2(1)651(5)0ln1g a a a a =-+-=---<=,所以(1)ln10f ==,即1是函数()f x 的零点, 因为函数()g x 的对称轴为122a x =<, 所以根据题意,若函数()f x 有且只有一个零点,则二次函数()g x 没有零点,22(4)16(1)0a a ∆=--<,解得12a <. 故答案为:12a <5.(2021·浙江高三专题练习)已知函数()21,()2f x x x a b a b R =+-+∈,若[1,1]x ∈-时,()1f x ≤,则12a b +的最大值是___________. 【答案】12- 【解析】根据函数()21,()2f x x x a b a b R =+-+∈,分1a >,1a <-和11a -≤≤三种情况讨论,分别求得其最大值,即可求解. 【详解】由题意,函数()21,()2f x x x a b a b R =+-+∈, 当1a >时,()211,[1,1]22f x x x a b x =-++∈-,因为() 1f x ≤,可得(1)11()14f f -≤⎧⎪⎨≥-⎪⎩,所以1122115216a b a b ⎧+≤-⎪⎪⎨⎪+≥-⎪⎩,所以15111622a b -≤+≤-; 当1a <-时,()211,[1,1]22f x x x a b x =+-+∈-,因为()1f x ≤,可得()max 11(1)1122f x f a b ==+-+≤, 所以1122b a ≤-,所以113222a b a +=-≤-;当11a -≤≤时,()21,[1,1]2f x x x a b x =+-+∈-,由()1f x ≤知,()max (1)1112f f x a b =+--+=, 因为11a -≤≤,所以10a --≤,所以()max (1)1112f f x a b =+--+=,所以1122a b +≤-,综上可得,12a b +的最大值是12-.故答案为:12-6.(2021·浙江高三期末)已知函数()()21sin sin ,22bf x x x a a b R =+-+∈,若对于任意x ∈R ,均有()1f x ≤,则+a b 的最大值是___________.【答案】1- 【解析】首先讨论1a ≥、1a ≤-时()f x 的最值情况,由不等式恒成立求+a b 的范围,再讨论11a -<<并结合()f x 的单调情况求+a b 的范围,最后取它们的并集即可知+a b 的最大值. 【详解】当sin a x ≥时,211()(sin )4216a b f x x +=-+-, 当sin a x <时,211()(sin )4216b a f x x -=++-,令sin [1,1]t x =∈-,则()()2211,4216{11(),()4216a b t a t g t b a t a t +⎛⎫-+-≥ ⎪⎝⎭=-++-<∴当1a ≥时,14t =有min 1()216a b g t +=-;1t =-有max 3()22a b g t +=+; 由x ∈R 有()1f x ≤,有131121622a b a b ++-≤-<+≤,故1518a b -≤+≤-; 当1a ≤-时,14t =-有min 1()216b a g t -=-;1t =有max 3()22b a g t -=+; 由x ∈R 有()1f x ≤,有131121622b a b a ---≤-<+≤,故1518b a -≤-≤-,即3a b +≤-; 当11a -<<时,()2211(),(1)4216{11,(1)4216a b t t a g t b a t a t +-+--<<=-⎛⎫++-≤< ⎪⎝⎭, ∴1(1,)4a ∈--:()g t 在(1,)a -上递减,1[,)4a -上递减,1[,1]4-上递增; 11[,]44a ∈-:()g t 在(1,)a -上递减,[,1)a 上递增;1(,1)4a ∈:()g t 在1(1,]4-上递减,1[,)4a 上递增,[,1)a 上递增;∴综上,()g t 在(1,1)-上先减后增,则(1)1(1)1g g ≤⎧⎨-≤⎩,可得1a b +≤-∴1a b +≤-恒成立,即+a b 的最大值是-1. 故答案为:1-.7.(2020·武汉外国语学校(武汉实验外国语学校)高一期中)已知函数2()3(,)f x ax bx a b R =++∈,且()0f x ≤的解集为[1,3].(1)求()f x 的解析式;(2)设()()41xh x f x x =+-,在定义域范围内若对于任意的12x x ,,使得()()12h x h x M -≤恒成立,求M 的最小值.【答案】(1)2()43f x x x =-+;(2)2. 【解析】(1)代入方程的根,求得参数值.(2)使不等式恒成立,根据函数单调性求得函数的最值,从而求得参数的值. 【详解】 解:(1)由题意(1)30(3)9330f a b f a b =++=⎧⎨=++=⎩解得14a b =⎧⎨=-⎩2()43f x x x ∴=-+(2)由题意max ()()min M h x h x -2(),2xh x x R x =∈+ 当0()0x h x ==当10()2x h x x x≠=+, 令2()g x x x=+,当0,()22x g x>,当x =当0,()x g x <≤-x =()(,)g x ∴∈-∞-⋃+∞(),00,(0)44h x x ⎡⎫⎛∈-⋃≠⎪ ⎢⎪⎣⎭⎝⎦综上,()44h x ⎡∈-⎢⎣⎦2442M⎛∴--= ⎝⎭min 2M ∴=8.(2021·浙江高一期末)设函数()()2,f x x ax b a b R =-+∈. (1)若()f x 在区间[]0,1上的最大值为b ,求a 的取值范围; (2)若()f x 在区间[]1,2上有零点,求2244a b b +-的最小值. 【答案】(1)[)1,+∞;(2)45. 【解析】(1)对实数a 的取值进行分类讨论,分析函数()f x 在区间[]0,1上的单调性,求得()max f x ,再由()max f x b =可求得实数a 的取值范围;(2)设函数()f x 的两个零点为1x 、2x ,由韦达定理化简()22222221222222241414144a x x x x x x b b x +-=+⎛⎫=+-- ⎪++⎝⎭,设()22224124g x x =⎛⎫+- ⎪⎝⎭,由[]21,2x ∈结合不等式的基本性质求出()2g x 的最小值,即为所求. 【详解】(1)二次函数()2f x x ax b =-+的图象开口向上,对称轴为直线2a x =. ①当02a≤时,即当0a ≤时,函数()f x 在区间[]0,1上单调递增,则()()max 11f x f a b ==-+; ②当012a <<时,即当02a <<时,函数()f x 在0,2a ⎡⎫⎪⎢⎣⎭上单调递减,在,12a ⎛⎤⎥⎝⎦上单调递增, ()0f b =,()11f a b =-+,所以,(){}max 1,01max ,1,12a b a f x b a b b a -+<<⎧=-+=⎨≤<⎩;③当12a≥时,即当2a ≥时,函数()f x 在区间[]0,1上单调递减,则()()max 0f x f b ==.综上所述,()max 1,1,1a b a f x b a -+<⎧=⎨≥⎩.所以,当()f x 在区间[]0,1上的最大值为b ,实数a 的取值范围是[)1,+∞; (2)设函数()f x 的两个零点为1x 、2x ,由韦达定理可得1212x x ax x b+=⎧⎨=⎩,所以,()()22222222222212121211221212122444424142a b b x x x x x x x x x x x x x x x x x +-=++-=-++=+-+()222222222212222222241414141x x x x x x x x x x ⎛⎫=+-+-≥- ⎪+++⎝⎭, 设()242222222222422222444144141124x x g x x x x x x x =-===++⎛⎫++- ⎪⎝⎭, 由212x ≤≤可得221114x ≤≤,所以,()2222445124g x x =≥⎛⎫+- ⎪⎝⎭.此时,21x =,由212241x x x =+可得115x =. 所以,当115x =,21x =时,2244a b b +-取最小值45. 9.(2020·全国高一单元测试)已知函数f (x )=9x ﹣a ⋅3x +1+a 2(x ∈[0,1],a ∈R ),记f (x )的最大值为g (a ).(Ⅰ)求g (a )解析式;(Ⅱ)若对于任意t ∈[﹣2,2],任意a ∈R ,不等式g (a )≥﹣m 2+tm 恒成立,求实数m 的范围.【答案】(Ⅰ)g (a )=22499,3431,3a a a a a a ⎧-+≤⎪⎪⎨⎪-+>⎪⎩;(Ⅱ)m ≤﹣52或m ≥52.【解析】(Ⅰ)令u =3x ∈[1,3],得到f (x )=h (u )=u 2﹣3au +a 2,分类讨论即可求出, (Ⅱ)先求出g (a )min =g (32)=﹣54,再根据题意可得﹣m 2+tm ≤﹣54,利用函数的单调性即可求出.【详解】解:(Ⅰ)令u =3x ∈[1,3],则f (x )=h (u )=u 2﹣3au +a 2. 当32a≤2,即a ≤43时,g (a )=h (u )min =h (3)=a 2﹣9a +9; 当322a>,即a >43时,g (a )=h (u )min =h (1)=a 2﹣3a +1; 故g (a )=22499,3431,3a a a a a a ⎧-+≤⎪⎪⎨⎪-+>⎪⎩;(Ⅱ)当a≤43时,g (a )=a 2﹣9a +9,g (a )min =g (43)=﹣119;当a 43>时,g (a )=a 2﹣3a +1,g (a )min =g (32)=﹣54;因此g (a )min =g (32)=﹣54;对于任意任意a ∈R ,不等式g (a )≥﹣m 2+tm 恒成立等价于﹣m 2+tm ≤﹣54. 令h (t )=mt ﹣m 2,由于h (t )是关于t 的一次函数,故对于任意t ∈[﹣2,2]都有h (t )≤﹣54等价于5(2)45(2)4h h ⎧-≤-⎪⎪⎨⎪≤-⎪⎩,即2248504850m m m m ⎧+-≥⎨--≥⎩, 解得m ≤﹣52或m ≥52. 10.(2021·全国高一课时练习)已知函数()22(0)f x ax ax b a =-+>,在区间[]0,3上有最大值16,最小值0.设()()f xg x x=. (1)求()g x 的解析式;(2)若不等式()22log log 0g x k x -⋅≥在[]4,16上恒成立,求实数k 的取值范围;【答案】(1)()148g x x x ⎛⎫=+- ⎪⎝⎭(0)x ≠;(2)(,1]-∞. 【解析】(1)由二次函数的性质知()f x 在0,1上为减函数,在()1,3上为增函数,结合其区间的最值,列方程组求,a b ,即可写出()g x 解析式; (2)由题设得222184()4log log k x x≤-+在[]4,16x ∈上恒成立,即k 只需小于等于右边函数式的最小值即可. 【详解】(1)∵()2(1)f x a x b a =-+-(0a >),即()f x 在0,1上为减函数,在()1,3上为增函数.又在[]0,3上有最大值16,最小值0,∴(1)0f b a =-=,(3)316f a b =+=,解得4a b ==, ∴()148g x x x ⎛⎫=+- ⎪⎝⎭(0)x ≠; (2)∵()22log log 0g x k x -≥∴22214log 8log log x k x x ⎛⎫+-≥ ⎪⎝⎭,由[]4,16x ∈,则[]2log 2,4x ∈, ∴222221814()44(1)log log log k x x x ≤-+=-,设21log t x =,11,42t ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦, ∴()24(1)h t t =-在11,42⎡⎤⎢⎥⎣⎦上为减函数,当12t =时,()h t 最小值为1,∴1k ≤,即(,1]k ∈-∞.1.(浙江省高考真题)若函数()2f x =x ax b ++在区间[0,1]上的最大值是M,最小值是m,则M m -的值( )A .与a 有关,且与b 有关B .与a 有关,但与b 无关C .与a 无关,且与b 无关D .与a 无关,但与b 有关练真题【答案】B 【解析】因为最值在2(0),(1)1,()24a a fb f a b f b ==++-=-中取,所以最值之差一定与b 无关,选B .2.(2018·浙江高考真题)已知λ∈R,函数f (x )={x −4,x ≥λx 2−4x +3,x <λ,当λ=2时,不等式f (x )<0的解集是___________.若函数f (x )恰有2个零点,则λ的取值范围是___________. 【答案】 (1,4) (1,3]∪(4,+∞) 【解析】由题意得{x ≥2x −4<0 或{x <2x 2−4x +3<0 ,所以2≤x <4或1<x <2,即1<x <4,不等式f (x )<0的解集是(1,4),当λ>4时,f(x)=x −4>0,此时f(x)=x 2−4x +3=0,x =1,3,即在(−∞,λ)上有两个零点;当λ≤4时,f(x)=x −4=0,x =4,由f(x)=x 2−4x +3在(−∞,λ)上只能有一个零点得1<λ≤3.综上,λ的取值范围为(1,3]∪(4,+∞).3.(北京高考真题)已知0x ≥,0y ≥,且1x y +=,则22x y +的取值范围是_____.【答案】1[,1]2【解析】试题分析:22222(1)221,[0,1]x y x x x x x +=+-=-+∈,所以当01x =或时,取最大值1;当12x =时,取最小值12.因此22x y +的取值范围为1[,1]2.4.(2018·天津高考真题(理))已知0a >,函数222,0,()22,0.x ax a x f x x ax a x ⎧++≤=⎨-+->⎩若关于x 的方程()f x ax=恰有2个互异的实数解,则a 的取值范围是______________.【答案】(48),【解析】分析:由题意分类讨论0x ≤和0x >两种情况,然后绘制函数图像,数形结合即可求得最终结果. 详解:分类讨论:当0x ≤时,方程()f x ax =即22x ax a ax ++=, 整理可得:()21x a x =-+,很明显1x =-不是方程的实数解,则21x a x =-+,当0x >时,方程()f x ax =即222x ax a ax -+-=, 整理可得:()22x a x =-,很明显2x =不是方程的实数解,则22x a x =-,令()22,01,02x x x g x x x x ⎧-≤⎪⎪+=⎨⎪>⎪-⎩, 其中211211x x x x ⎛⎫-=-++- ⎪++⎝⎭,242422x x x x =-++-- 原问题等价于函数()g x 与函数y a =有两个不同的交点,求a 的取值范围. 结合对勾函数和函数图象平移的规律绘制函数()g x 的图象, 同时绘制函数y a =的图象如图所示,考查临界条件, 结合0a >观察可得,实数a 的取值范围是()4,8.5.(2020·江苏省高考真题)已知关于x 的函数(),()y f x y g x ==与()(,)h x kx b k b =+∈R 在区间D 上恒有()()()f x h x g x ≥≥.(1)若()()222 2()f x x x g x x x D =+=-+=∞-∞+,,,,求h (x )的表达式; 【答案】(1)()2h x x =; 【解析】(1)由题设有2222x x kx b x x -+≤+≤+对任意的x ∈R 恒成立. 令0x =,则00b ≤≤,所以0b =.因此22kx x x ≤+即()220x k x +-≥对任意的x ∈R 恒成立,所以()220k ∆=-≤,因此2k =. 故()2h x x =.6.(浙江省高考真题(文))设函数2(),(,)f x x ax b a b R =++∈.(1)当214a b时,求函数()f x 在[1,1]-上的最小值()g a 的表达式; (2)已知函数()f x 在[1,1]-上存在零点,021b a ≤-≤,求b 的取值范围.【答案】(1)222,2,4(){1,22,2,24a a a g a a a a a ++≤-=-<≤-+>;(2)[3,9--【解析】 (1)当214a b时,2()()12a f x x =++,故其对称轴为2a x =-. 当2a ≤-时,2()(1)24a g a f a ==++.当22a -<≤时,()()12a g a f =-=.当2a >时,2()(1)24a g a f a =-=-+.综上,222,2,4(){1,22,2,24a a a g a a a a a ++≤-=-<≤-+>(2)设,s t 为方程()0f x =的解,且11t -≤≤,则{s t ast b+=-=.由于021b a ≤-≤,因此212(11)22t ts t t t --≤≤-≤≤++. 当01t ≤≤时,222222t t t b t t --≤≤++, 由于222032t t --≤≤+和212932t t t --≤≤-+所以293b -≤≤-当10t -≤≤时,222222t t t b t t --≤≤++, 由于22202t t --≤<+和2302t t t --≤<+,所以30b -≤<.综上可知,b 的取值范围是[3,9--.。

部编数学九年级上册专题22.4二次函数与一元二次方程【六大题型】(人教版)(解析版)含答案

部编数学九年级上册专题22.4二次函数与一元二次方程【六大题型】(人教版)(解析版)含答案

专题22.4 二次函数与一元二次方程【六大题型】【人教版】【题型1 抛物线与x 轴的交点情况】....................................................................................................................1【题型2 抛物线与x 轴交点上的四点问题】........................................................................................................3【题型3 由二次函数解一元二次方程】................................................................................................................6【题型4 由二次函数的图象求一元二次方程的近似解】....................................................................................9【题型5 由二次函数的图象解不等式】..............................................................................................................11【题型6 由二次函数与一次函数交点个数求范围】 (13)【题型1 抛物线与x 轴的交点情况】【例1】(2022春•西湖区校级期末)抛物线y =(x ﹣x 1)(x ﹣x 2)+mx +n 与x 轴只有一个交点(x 1,0).下列式子中正确的是( )A.x1﹣x2=m B.x2﹣x1=m C.m(x1﹣x2)=n D.m(x1+x2)=n【分析】由抛物线与x轴只有一个交点(x1,0)可得抛物线顶点式,从而可得x1,x2与m的关系.【解答】解:∵抛物线经过(x1,0),且抛物线与x轴只有一个交点,∴抛物线顶点坐标为(x1,0),y=(x﹣x1)2,∴x2﹣2x1x+x21=(x﹣x1)(x﹣x2)+mx+n=x2﹣(x1+x2﹣m)x+x1x2+n,∴x1+x2﹣m=2x1,即x2﹣x1=m,故选:B.【变式1-1】(2022春•澧县校级月考)抛物线y=x2+2x﹣3与坐标轴的交点个数有( )A.0个B.1个C.2个D.3个【分析】由b2﹣4ac的大小可判断抛物线与x轴交点个数,由c的大小可判断抛物线与y轴的交点,进而求解.【解答】解:∵y=x2+2x﹣3,∴a=1,b=2,c=﹣3,∴b2﹣4ac=22+12=16>0,∴抛物线与x轴有2个交点,∵c=﹣3,∴抛物线与y轴交点为(0.﹣3),∴抛物线与坐标轴有3个交点,故选:D.【变式1-2】(2022•广阳区一模)已知抛物线y=﹣3x2+bx+c与x轴只有一个交点,且过点A(m﹣2,n),B(m+4,n),则n的值为( )A.﹣9B.﹣16C.﹣18D.﹣27【分析】根据点A、B的坐标易求该抛物线的对称轴是直线x=m+1.故设抛物线解析式为y=﹣3(x﹣m ﹣1)2,直接将A(m﹣2,n)代入,通过解方程来求n的值.【解答】解:∵抛物线y=﹣3x2+bx+c过点A(m﹣2,n)、B(m+4,n),∴对称轴是直线x=m+1,又∵抛物线y=x2+bx+c与x轴只有一个交点,∴顶点为(m+1,0),∴设抛物线解析式为y=﹣3(x﹣m﹣1)2,把A(m﹣2,n)代入,得:n=﹣3(m﹣2﹣m﹣1)2=﹣27,即n=﹣27.故选:D.【变式1-3】(2022春•汉滨区期中)已知抛物线y=x2+bx+c与x轴的两个交点之间的距离为6,对称轴为x =3,则抛物线的顶点P关于x轴对称的点P'的坐标是( )A.(3,9)B.(3,﹣9)C.(﹣3,9)D.(﹣3,﹣9)【分析】根据抛物线y=x2+bx+c与x轴两个交点间的距离为6.对称轴为直线x=3,可以得到b、c的值,然后即可得到该抛物线的解析式,再将函数解析式化为顶点式,即可得到点P的坐标,然后根据关于x 轴对称的点的特点横坐标不变,纵坐标互为相反数,即可得到点P关于x轴的对称点的坐标.【解答】解:设抛物线y=x2+bx+c与x轴两个交点坐标为(x1,0),(x2,0),∵抛物线y=x2+bx+c与x轴两个交点间的距离为6,对称轴为直线x=3,=3,∴(x1﹣x2)2=(x1+x2)2﹣4x1x2=36,−b2×1∴(﹣b)2﹣4×c=36,b=﹣6,解得:c=0,∴抛物线的解析式为y=x2﹣6x=(x﹣3)2﹣9,∴顶点P的坐标为(3,﹣9),∴点P关于x轴的对称点的坐标是(3,9),故选:A.【题型2 抛物线与x轴交点上的四点问题】【例2】(2022•武汉模拟)二次函数与一元二次方程有着紧密的联系,一元二次方程问题有时可以转化为二次函数问题.请你根据这句话所提供的思想方法解决如下问题:若s,t(s<t)是关于x的方程1+(x﹣m)(x﹣n)=0的两根,且m<n,则m,n,s,t的大小关系是( )A.s<m<n<t B.m<s<n<t C.m<s<t<n D.s<m<t<n【分析】由y=(x﹣m)(x﹣n)可得抛物线与x轴交点坐标为(m,0),(n,0),开口向上,则抛物线y=(x﹣m)(x﹣n)与直线y=﹣1的交点坐标为(s,﹣1),(t,﹣1),从而可得m,n,s,t 的大小关系.【解答】解:由1+(x﹣m)(x﹣n)=0可得(x﹣m)(x﹣n)=﹣1,由y=(x﹣m)(x﹣n)可得抛物线y=(x﹣m)(x﹣n)与x轴交点坐标为(m,0),(n,0),抛物线开口向上,则抛物线y=(x﹣m)(x﹣n)与直线y=﹣1的交点在x轴下方,坐标为(s,﹣1),(t,﹣1),∴m<s<t<n.故选:C.【变式2-1】(2022•定远县模拟)二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的部分图象如图所示,图象过点(﹣1,0),对称轴为直线x=2,方程a(x+1)(x﹣5)=﹣3的两根为x1和x2,且x1<x2,则下列结论正确的是( )A.x1<﹣1<5<x2B.x1<﹣1<x2<5C.﹣1<x1<5<x2D.﹣1<x1<x2<5【分析】方程a(x+1)(x﹣5)=﹣3的两根即为抛物线y=a(x+1)(x﹣5)与直线y=﹣3交点的横坐标,据此可判断选项.【解答】解:令y=a(x+1)(x﹣5),则抛物线y=a(x+1)(x﹣5)与y=ax2+bx+c形状相同、开口方向相同,且与x轴的交点为(﹣1,0)、(5,0),函数图象如图所示,由函数图象可知方程a(x+1)(x﹣5)=﹣3的两根即为抛物线y=a(x+1)(x﹣5)与直线y=﹣3交点的横坐标,∴x1<﹣1<5<x2,故选:A.【变式2-2】(2022•张店区期末)已知二次函数y=(x﹣1)2﹣t2(t是常数,且t≠0),方程(x﹣1)2﹣t2﹣1=0的两根分别为m,n(m<n),方程(x﹣1)2﹣t2﹣3=0的两根分别为p,q(p<q),判断m,n,p,q的大小关系是( )A.p<q<m<n B.p<m<n<q C.m<p<q<n D.m<n<p<q【分析】在平面直角坐标系中画出二次函数y=(x﹣1)2﹣t2(t是常数,且t≠0)的图象,再作出直线y =1,y=3,它们与抛物线交于A,B和C,D,分别过交点作x轴的垂线,则垂足对应的数值为题干中方程的根,利用数形结合的方法即可得出结论.【解答】解:在平面直角坐标系中画出二次函数y=(x﹣1)2﹣t2(t是常数,且t≠0)的图象如下图:作直线y=1与抛物线y=(x﹣1)2﹣t2(t是常数,且t≠0)交于A,B,分别经过A,B作x轴的垂线,垂足对应的数值分别为m,n,∴m,n是方程(x﹣1)2﹣t2﹣1=0的两根;作直线y=3与抛物线y=(x﹣1)2﹣t2(t是常数,且t≠0)交于C,D,分别经过AC,D作x轴的垂线,垂足对应的数值分别为p,q,∴p,q是方程(x﹣1)2﹣t2﹣3=0的两根.由图象可知m,n,p,q的大小关系是:p<m<n<q.故选:B.【变式2-3】(2022•河东区期末)已知抛物线y=x2+bx+c的图象与x轴的两交点的横坐标分别α,β(α<β),而x2+bx+c﹣2=0的两根为M、N(M<N),则α、β、M、N的大小顺序为( )A.α<β<M<N B.M<α<β<N C.α<M<β<N D.M<α<N<β【分析】依题意画出函数y=(x﹣α)(x﹣β)和y=2的图象草图,根据二次函数的图象可直接求解.【解答】解:依题意,画出函y=(x﹣α)(x﹣β)的图象,如图所示.函数图象为抛物线,开口向上,与x轴两个交点的横坐标分别为α,β(α<β),方程x2+bx+c﹣2=0的两根是抛物线y=(x﹣α)(x﹣β)与直线y=2的两个交点.由M<N,可知对称轴左侧交点横坐标为M,右侧为N.由图象可知,M<α<β<N,故选:B.【题型3 由二次函数解一元二次方程】【例3】(2022•娄底一模)已知二次函数y=ax2+bx+c的图象经过(﹣1,0)与(3,0)两点,关于x的方程ax2+bx+c+m=0(m>0)有两个根,其中一个根是5.则关于x的方程ax2+bx+c+n=0(0<n<m)有两个整数根,这两个整数根是( )A.﹣2或4B.﹣2或0C.0或4D.﹣2或5【分析】根据二次函数y=ax2+bx+c的图象经过(﹣1,0)与(3,0)两点求对称轴,后面两个方程二次项、一次项系数没变,所以两根的和也不变还是2.【解答】解:∵二次函数y=ax2+bx+c的图象经过(3,0)与(﹣1,0)两点,∴当y=0时,0=ax2+bx+c的两个根为3和﹣1,函数y=ax2+bx+c的对称轴是直线x=1,又∵关于x的方程ax2+bx+c+m=0(m>0)有两个根,其中一个根是5.∴方程ax2+bx+c+m=0(m>0)的另一个根为﹣3,函数y=ax2+bx+c的图象开口向下,如图,∵0<n<m,∴﹣m>﹣m,∵关于x的方程ax2+bx+c+n=0 (0<n<m)有两个整数根,∴直线y=﹣n与y=ax2+bx+c的交点的横坐标为﹣2,4,∴这关于x的方程ax2+bx+c+n=0 (0<n<m)有两个整数根,是﹣2或4,故选:A.【变式3-1】(2022•潮南区模拟)已知二次函数y=ax2﹣2ax+c(a≠0)的图象与x轴的一个交点为(﹣1,0),则关于x的一元二次方程ax2﹣2ax+c=0的根是 x1=﹣1,x2=3 .【分析】利用二次函数y=ax2﹣2ax+c的解析式求得抛物线的顶点坐标,利用抛物线的对称性求得抛物线与x轴的另一个交点,再利用抛物线与x轴的交点的横坐标与一元二次方程的根的关系得出结论.【解答】解:∵y=ax2﹣2ax+c,=1.∴抛物线的对称轴为直线x=−−2a2a∵二次函数y=ax2﹣2ax+c(a≠0)的图象与x轴的一个交点为(﹣1,0),∴该抛物线与x轴的另一个交点为(3,0).∴关于x的一元二次方程ax2﹣2ax+c=0的根是:x1=﹣1,x2=3.故答案为:x1=﹣1,x2=3.【变式3-2】(2022•咸宁一模)已知二次函数y=ax2+bx+c(a、b、c为常数,且a≠0)的y与x的部分对应值如下表:x﹣5﹣4﹣202y60﹣6﹣46则关于x的一元二次方程ax2+bx+c=0的根是 x1=﹣4,x2=1 .【分析】由抛物线经过点(﹣5,6),(2,6)可得抛物线对称轴,根据抛物线对称性及抛物线经过(﹣4,0)求解.【解答】解:由抛物线经过点(﹣5,6),(2,6)可得抛物线抛物线对称轴为直线x=−522=−32,∵抛物线经过(﹣4,0),对称轴为直线x=−32,∴抛物线经过(1,0),∴一元二次方程ax2+bx+c=0的根是x1=﹣4,x2=1.故答案为:x1=﹣4,x2=1.【变式3-3】(2022•永嘉县校级模拟)已知二次函数y=﹣x2+bx+c的图象经过(﹣1,0)与(5,0)两点,且关于x的方程﹣x2+bx+c+d=0有两个根,其中一个根是6,则d的值为( )A.5B.7C.12D.﹣7【分析】先由二次函数y=﹣x2+bx+c的图象经过(﹣1,0)与(5,0)两点,求出b、c,再把b、c代入方程﹣x2+bx+c+d=0后,由方程的根是6求出d.【解答】解:∵二次函数y=﹣x2+bx+c的图象经过(﹣1,0)与(5,0)两点,∴−1−b+c=0−25+5b+c=0,解得:b=4 c=5,将b=4,c=5代入方程﹣x2+bx+c+d=0,可得:﹣x2+4x+5+d=0,又∵关于x的方程﹣x2+4x+5+d=0有两个根,其中一个根是6,∴把x=6代入方程﹣x2+4x+5+d=0,得:﹣36+4×6+5+d=0,解得:d=7,经验证d=7时,Δ>0,符合题意,∴d=7.故选:B.【题型4 由二次函数的图象求一元二次方程的近似解】【例4】(2022•平度市期末)如表给出了二次函数y=x2+2x﹣10中x,y的一些对应值,则可以估计一元二次方程x2+2x﹣10=0的一个近似解为( )x… 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5…y…﹣1.39﹣0.76﹣0.110.56 1.25…A.2.2B.2.3C.2.4D.2.5【分析】根据函数值,可得一元二次方程的近似根.【解答】解:如图:x=2.3,y=﹣0.11,x=2.4,y=0.56,x2+2x﹣10=0的一个近似根是2.3.故选:B.【变式4-1】(2022•灌云县期末)已知二次函数y=ax2+bx+c中,函数y与自变量x的部分对应值如表,则方程ax2+bx+c=0的一个解的范围是 6.18<x<6.19 .x 6.17 6.18 6.19 6.20y﹣0.03﹣0.010.020.04【分析】根据表格中自变量、函数的值的变化情况,得出当y=0时,相应的自变量的取值范围即可.【解答】解:由表格数据可得,当x=6.18时,y=﹣0.01,当x=6.19时,y=0.02,于是可得,当y=0时,相应的自变量x的取值范围为6.18<x<6.19,故答案为:6.18<x<6.19.【变式4-2】(2022•渠县一模)如图,是二次函数y=ax2+bx﹣c的部分图象,由图象可知关于x的一元二次方程ax2+bx=c的两个根可能是 x1=0.8,x2=3.2合理即可 .(精确到0.1)【分析】直接利用抛物线与x 轴交点的位置估算出两根的大小.【解答】解:由图象可知关于x 的一元二次方程ax 2+bx =c 的两个根可能是:x 1=0.8,x 2=3.2合理即可.故答案为:x 1=0.8,x 2=3.2合理即可.【变式4-3】(2022秋•萍乡期末)代数式ax 2+bx +c (a ≠0,a ,b ,c 是常数)中,x 与ax 2+bx +c 的对应值如下表: x ﹣1−12 0121 322 523ax 2+bx +c﹣2−141742741−14 ﹣2请判断一元二次方程ax 2+bx +c =0(a ≠0,a ,b ,c 是常数)的两个根x 1,x 2的取值范围是下列选项中的( )A .−12<x 1<0,32<x 2<2B .﹣1<x 1<−12,2<x 2<52C .−12<x 1<0,2<x 2<52D .﹣1<x 1<−12,32<x 2<2【分析】观察表格可知,在x <1时,随x 值的增大,代数式ax 2+bx +c 的值逐渐增大,x 的值在−12~0之间,代数式ax 2+bx +c 的值由负到正,故可判断ax 2+bx +c =0时,对应的x 的值在−12~0之间,在x >1时,随x 的值增大,代数式ax 2+bx +c 逐渐减小,x 的值在2~52之间,代数式ax 2+bx +c 的值由正到负,故可判断ax 2+bx +c =0时,对应的x 的值在2~52之间,【解答】解:根据表格可知,代数式ax 2+bx +c =0时,对应的x 的值在−12~0和2~52之间,即:一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0,a,b,c是常数)的两个根x1,x2的取值范围是−12<x1<0,2<x2<52故选:C.【题型5 由二次函数的图象解不等式】【例5】(2022秋•垦利区期末)如图,抛物线y=ax2+c与直线y=mx+n交于A(﹣1,p),B(3,q)两点,则不等式ax2﹣mx+c<n的解集为( )A.x>﹣1B.x<3C.﹣1<x<3D.x<﹣3或x>1【分析】由抛物线与直线交点横坐标确定直线在抛物线上方时x的取值范围.【解答】解:∵A(﹣1,p),B(3,q),∴﹣1<x<3时,直线在抛物线上方,即﹣1<x<3时,ax2+c<mx+n,∴不等式ax2﹣mx+c<n的解集为﹣1<x<3.故选:C.【变式5-1】(2022•定远县二模)抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)上部分点的横坐标x,纵坐标y的对应值如下表:x…﹣2﹣1012…y…04664…请求出当y<0时x的取值范围 x<﹣2或x>3 .【分析】把点(0,6)代入求出c,把点(﹣1,4)和(1,6)代入抛物线的解析式列方程组,解出可得a、b,即可得抛物线的解析式,进而可列不等式求出y<0时x的取值范围.【解答】解:由表得,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)过点(0,6),∴c=6,∵抛物线y=ax2+bx+6过点(﹣1,4)和(1,6),∴a−b+6=4a+b+6=6,解得:a=−1 b=1,∴二次函数的表达式为:y=﹣x2+x+6,所以令﹣x2+x+6<0,解得:x<﹣2或x>3.故答案为:x<﹣2或x>3.【变式5-2】(2022•工业园区校级模拟)若二次函数y=ax2+bx+c(a、b、c为常数)的图象如图所示,则关于x的不等式a(x+2)2+b(x+2)+c<0的解集为 x<﹣1或x>1 .【分析】根据图象可得x<1或x>3时ax2+bx+c<0,则a(x+2)2+b(x+2)+c<0时x+2<1或x+2>3,进而求解.【解答】解:由图象可得x<1或x>3时ax2+bx+c<0,∴当a(x+2)2+b(x+2)+c<0时,x+2<1或x+2>3,解得x<﹣1或x>1,故答案为:x<﹣1或x>1.【变式5-3】(2022•驿城区校级期末)如图,二次函数y=x2﹣4x+m的图象与y轴交于点C,点B是点C 关于该二次函数图象的对称轴对称的点.已知一次函数y=kx+b的图象经过该二次函数图象上点A(1,0)及点B.则满足kx+b≥x2﹣4x+m的x的取值范围是( )A.x≤1或x≥4B.1≤x≤4C.x≤1或x≥5D.1≤x≤5【分析】由二次函数解析式可得抛物线对称轴为直线x=2,从而可得点B横坐标,进而求解.【解答】解:∵y=x2﹣4x+m,∴抛物线对称轴为直线x=2,∵点B和点C关于直线x=2对称,∴点B横坐标为4,∵点A横坐标为1,∴1≤x≤4时,kx+b≥x2﹣4x+m,故选:B.【题型6 由二次函数与一次函数交点个数求范围】【例6】(2022•虞城县三模)已知抛物线y=a(x﹣2)2+c(a>0).(1)若抛物线与直线y=mx+n交于(1,0),(5,8)两点.①求抛物线和直线的函数解析式;②直接写出当a(x﹣2)2+c>mx+n时自变量x的取值范围.(2)若a=c,线段AB的两个端点坐标分别为A(0,3),B(3,3),当抛物线与线段AB有唯一公共点时,直接写出a的取值范围.【分析】(1)①利用待定系数法求解析式即可,②抛物线开口向上,数形结合直接写出答案;(2)结合抛物线和线段AB,分情况讨论求a的取值范围.【解答】解:(1)①∵抛物线y=a(x﹣2)2+c与直线y=mx+n交于(1,0),(5,8)两点,∴a+c=09a+c=8,m+n=05m+n=8,解得a=1c=−1,m=2n=−2,∴抛物线和直线的函数解析式分别为y=(x﹣2)2﹣1,y=2x﹣2.②∵a>0,抛物线开口向上,抛物线与直线y=mx+n交于(1,0),(5,8)两点,∴当a(x﹣2)2+c>mx+n时自变量x的取值范围为x<1或x>5.(2)若a=c,则抛物线y=a(x﹣2)2+a(a>0),∴开口向上,对称轴为x=2,顶点坐标为(2,a),当抛物线顶点在线段AB上时有唯一公共点,此时a=3,当抛物线顶点在线段AB下方时,当经过B(3,3)时,a+a=3,解得a=32,当经过A(0,3)时,4a+a=3,解得a=35,∴当抛物线与线段AB有唯一公共点时,a的取值范围为35≤a<32或a=3.【变式6-1】(2022•余姚市一模)已知:一次函数y1=2x﹣2,二次函数y2=﹣x2+bx+c(b,c为常数),(1)如图,两函数图象交于点(3,m),(n,﹣6).求二次函数的表达式,并写出当y1<y2时x的取值范围.(2)请写出一组b,c的值,使两函数图象只有一个公共点,并说明理由.【分析】(1)将(3,m),(n,﹣6)代入直线解析式求出点坐标,然后通过待定系数法求解,根据图象可得y1<y2时x的取值范围.(2)﹣x2+bx+c=2x﹣2,由Δ=0求解.【解答】解:(1)将(3,m)代入y1=2x﹣2得m=6﹣2=4,将(n,﹣6)代入y1=2x﹣2得﹣6=2n﹣2,解得n=﹣2,∴抛物线经过点(3,4),(﹣2,﹣6),将(3,4),(﹣2,﹣6)代入y2=﹣x2+bx+c得4=−9+3b+c−6=−4−2b+c,解得b=3 c=4,∴y=﹣x2+3x+4,由图象可得﹣2<x<3时,抛物线在直线上方,∴y1<y2时x的取值范围是﹣2<x<3.(2)令﹣x2+bx+c=2x﹣2,整理得x2+(2﹣b)x﹣(2+c)=0,当Δ=(2﹣b)2+4(2+c)=0时,两函数图象只有一个公共点,∴b=2,c=﹣2,满足题意.【变式6-2】(2022•河南模拟)小新对函数y=a|x2+bx|+c(a≠0)的图象和性质进行了探究.已知当自变量x的值为0或4时,函数值都为﹣3;当自变量x的值为1或3时,函数值都为0.探究过程如下,请补充完整.(1)这个函数的表达式为 y=|x2﹣4x|﹣3 ;(2)在给出的平面直角坐标系中,画出这个函数的图象并写出这个函数的一条性质: 函数关于直线x=2对称 ;(3)进一步探究函数图象并解决问题:①直线y=k与函数y=a|x2+bx|+c有三个交点,则k= 1 ;②已知函数y=x﹣3的图象如图所示,结合你所画的函数图象,写出不等式a|x2+bx|+c≤x﹣3的解集: x=0或3≤x≤5 .【分析】(1)将x=0,y=﹣3;x=4,y=﹣3;x=1,y=0代入y=a|x2+bx|+c(a≠0),得到:c=﹣3,b=﹣4,a=1,即可求解析式为y=|x2﹣4x|﹣3;(2)描点法画出函数图象,函数关于x=2对称;(3)①从图象可知:当x=2时,y=1,k=1时直线y=k与函数y=|x2﹣4x|﹣3有三个交点;②y=x﹣3与y=x2﹣4x﹣3的交点为x=0或x=5,结合图象,y=|x2﹣4x|﹣3≤x﹣3的解集为3≤x≤5.【解答】解:(1)将x=0,y=﹣3;x=4,y=﹣3;x=1,y=0代入y=a|x2+bx|+c(a≠0),得到:c=﹣3,b=﹣4,a=1,∴y=|x2﹣4x|﹣3,故答案为:y=|x2﹣4x|﹣3;(2)如图:函数关于直线x=2对称,故答案为:函数关于直线x=2对称;(3)①当x=2时,y=1,∴k=1时直线y=k与函数y=|x2﹣4x|﹣3有三个交点,故答案为1;②y=x﹣3与y=|x2﹣4x|﹣3的交点为x=0或x=3,结合图象,y=|x2﹣4x|﹣3≤x﹣3的解集为x=0或3≤x≤5,故答案为:x=0或3≤x≤5.x+t与函数y=【变式6-3】(2022•海珠区一模)令a、b、c三个数中最大数记作max{a,b,c},直线y=12 max{﹣x2+4,x﹣2,﹣x﹣2}的图象有且只有3个公共点,则t的值为 1或65 .16【分析】只需画出函数y=max{﹣x2+4,x﹣2,﹣x﹣2}的图象,然后结合图象并运用分类讨论的思想,就可解决问题.【解答】解:在直角坐标系中画出函数y=max{﹣x2+4,x﹣2,﹣x﹣2}的图象,如图所示.当直线y =12x +t 经过(﹣2,0)或与抛物线y =﹣x 2+4相切时,直线y =12x +t 与函数y =max {﹣x 2+4,x ﹣2,﹣x ﹣2}的图象有且只有3个公共点.①若直线y =12x +t 经过(﹣2,0),则有0=12×(﹣2)+t ,解得t =1;②若直线y =12x +t 与抛物线y =﹣x 2+4相切,则关于x 的方程12x +t =﹣x 2+4即x 2+12x +t ﹣4=0有两个相等的实数根,则△=(12)2﹣4×1×(t ﹣4)=0,解得t =6516.综上所述:t =1或6516.故答案为1或6516.。

初中数学培优专题之一元二次方程与二次函数的关系

初中数学培优专题之一元二次方程与二次函数的关系

初中数学培优专题之一:一元二次方程与二次函数的关系方程与函数有着密切的联系,我们可以利用方程(组)解决函数问题,也可以利用函数 解决方程(组)问题.我们知道,二次函数的一般形式是y =ax 2 • bx • c (a = 0),而一元二次方程的一般形式是 ax 2 bx c =0 (a = 0).显然当二次函数 y = ax 2 • bx • c (a = 0) 中y = 0时就能得到一元二次方程 ax 2 • bx • c = 0 (a = 0),所以一元二次方程与二次函数是特殊与一般的关系.一、知识链接 透彻理解数学概念,提升你的数学内涵!1.利用一元二次方程解决二次函数问题:(1)对于二次函数 y 二ax 2 • bx c (a = 0)来说,当y =0时,就得一元二次方程ax 2 bx • c = 0 (a = 0),因此我们可以利用一元二次方程求二次函数图像与x 轴的交点坐标.进一步我们还可以探讨一元二次方程2.■■■■■■■ =b -4ac 的取值与二次函数图像与 x 轴的交点坐标的情况之间的关系:二ax 2 bx c 与x 轴有两个交点; 2元二次方程 ax 2 bx c =0有两个相等的实数根,抛物线y =ax 2 • bx • c 与x 轴有唯一交点(这个唯一交点就是抛物线的顶点)③当厶=b 2 -4ac :::0时,一元二次方程ax 2 bx 0没有实数根,抛物线y = ax 2 bx c 与x 轴没有交点(抛物线要不全部在 x 轴上方,要不全部在 x 轴下方).(2)我们还可以利用一元二次方程根与系数的关系解决有关二次函数图像与 x 轴交点横坐标的有关求值问题:当一元二次方程ax 2 bx ^0有两个不相等的实数根治、x 2时,抛物线①当厶=b 2 -4ac 0时,一元二次方程2ax bx ^0有两个不相等的实数根,抛物线 ②当厶=b 2 -'4ac = 0时,b c y = ax2 bx c 与x 轴交于两点A(为,0)、B( x2,0),此时有x2, X! • x2.a a 此时抛物线与x轴两交点的距离为:(3 )推广:我们可以利用一元二次方程来研究抛物线与^kx b (当k = 0时为一次函数的图像, 当k =0时为平行于x 轴或与x 轴重合的一条直 线y = b )的交点情况•2.利用二次函数解决一元二次方程问题 一方面,反过来,我们可以根据抛物线y =ax 2 • bx c 与x 轴的交点情况去判断一元2二次方程axbx ,c =0的根的情况.另一方面,我们还可以利用二次函数图像比较直观地去解决有关一元二次方程的解的问题以及有关系数的值的问题二、典例精讲参与数学解题过程,品味数学内在魅力!例1(20XX 年福州市中考题)已知二次函数y = ax 2 • bx c 的图象如图10-1所示,则下列结论正确的是()2A. a >0 B . c v 0C . b — 4ac v 0D . a + b + c >0分析:a 决定抛物线的开口方向, c 决定抛物线与y 轴的交点情况,抛物线的对称轴由a 、b 共同决定,b 2 — 4ac 决定抛物线与x 轴的交点情况.本题中, 由于抛物线开口方向向下,因此a v 0;抛物线与y 轴的交点(0, c )在x 轴上方,因此c > 0;由于抛物线对称轴在 y 轴右侧,所以x= b —、2—2^>0,所以b >0;由于抛物线与x 轴有两个交点,所以b — 4ac >0. a + b + c 是x = 1时的函数值,而图像上点(1, a + b + c )在 x 轴上方,所以 a + b + c > 0.答案:D.技巧提升:本题是二次函数图像信息探究问题.解决这类问题就应熟练掌握a 、b 、c 、a +b +c 、b 2— 4ac 等与抛物线的位置特征之间的关系.例2 ( 20XX 年徐州市中考题)平面直角坐标系中,若平移二次函数y=(x-2009)(x-2008)+4的图象,使其与 x 轴交于两点,且此两点的距离为1个单位,则平移方式为()A.向上平移4个单位 B .向下平移4个单位 C.向左平移4个单位D .向右平移4个单位分析:因为二次函数 y=(x-2009)(x-2008) 的图象与x 轴交于点(2008, 0 )和(2009 , 0 ),这两点'b 2 -4ac(公式①)y = ax 2 bx c 与直线x =—亦=(X i X 2 )2 _ 4X 1X 2 =间的距离为1 ,而二次函数y=(x-2009)(x-2008) 的图象可由二次函数y=(x-2009)(x-2008)+4 的图象向下平移4个单位得到.答案:B.技巧提升:本题也可以倒过来想,容易知道抛物线y=(x-2009)(x-2008)+4 经过点(2009, 4)、(2008, 4),这两点的距离围为1,要将这两点平移到x轴上,应将图像向下平移4个单位•研究抛物线平移问题,一般我们要抓住特征对应点来分析.例3 (20XX 年镇江市中考题)已知实数 x ,y 满足x 2 + 3x + y — 3= 0,贝U x + y 的最大值为 .分析:可以利用二次函数最值方法来求,由x 2 + 3x + y — 3= 0得,x + y =— x 2 — 2x + 3=—(x + 1)2+ 4,所以当 x =— 1时,x + y 最大值为 4;也可以尝试用换元法解决,设 x y =k ,则原方程可化为x 2 2x ^^0,因为这个关于 x 必有实数根,所以.■- =4 -4(k -3) _ 0 ,解得k 乞4,所以k (即x + y )的最大值为4.答案:4.技巧提升:第一种分析方法,由等式是一个关于 x 的二次方程,也是关于y 的一次方程, 所以可以联想到把式子转化为“ x + y ”关于 x 的二次函数,利用函数知识求解;第二种分析 方法将问题转化为求关于 x 的一元二次方程的参数 k 的取值范围问题来解决,有异曲同工之 效.例4 (20XX 年日照市中考题)如图 10-2,是二次函数y = ax 2+bx+c 图象的一部分,其 对称轴为直线x = 1,若其与x 轴一交点为A (3, 0),则由图象 可知,不等式 ax 2+ bx + c v 0的解集是 ____________________________ . _______分析:由于已知了抛物线与x 轴的一交点为 A ( 3, 0),且与对称轴x = 1的距离为2,所以根据抛物线的轴对称性可知抛 物线与x 轴的另一交点应在对称轴左侧,且与直线x =1的距离也为2,其坐标应为(一1, 0).观察图像可知,当一 1v x v 3 时,抛物线在x 轴下方,所以不等式ax 2+ bx + c v 0的解集是— 1 v x v 3答案:—1 v x v 3.技巧提升:不等式 ax 2 + bx + c > 0 (或v 0 )的解集就是二次函数 y = ax 2+bx+c 的图 象在x 轴上(下)方的点所对应的x 的取值范围,因此不等式ax 2 + bx + c > 0 (或v 0 ) 的解集与抛物线与 x 轴的交点的横坐标有关,所以解决一般这类问题要先利用一元二次方程 求出抛物线与x 轴的交点坐标.例5( 20XX 年咸宁市中考题) 已知二次函数y =x 2,bx -c 的图象与x 轴两交点的坐标分别为(m , 0), ( -3m , 0) ( m 式 0).(1) 证明 4c =3b 2 ; (2)若该函数图象的对称轴为直线 x=1,试求二次函数的最小值. 分析:本题是二次函数问题,可借助一元二次方程与二次函数的关系来解决. 解:(1)证明:法一:依题意, m ,3m 是一元二次方程 x 2,bx —c=0的两根.根据一元二次方程根与系数的关系,得 m - (-3m)二…b , m (-3m) - -c .••• b =2m , c =3m 2,/. 4c =3b 2 =12m 2.所以 b =2m •代入①得 m 2 • 2m 2 - c = 0,所以 c = 3m 2 ,所以 4c = 12m 2 , 3b 2 二 12m 2 , 所以 3c =4b 2.由题意得■=bm - c = 0 : -3bm - c = 0 "i'-,①一②得-8m 2 4bm = 0 ,因为 m # 0 ,法三:由抛物线的轴对称性可知其对称轴为X = -E = __°3m ),可得b = 2m (下2 2同法二).(2)解:法一:依题意, _b =1b =-2 .23232由(1)得 c =—b 2=— (<)2 =3 .4 4所以-m =1,所以m = -1,故抛物线与X 轴的两交点为(「1,0)、(3,0),所以抛物线的解析式为 y = (x • 1)( x —3) = x 2 —2x —3 , 当 X = 1 时,y 最小二1-2-3^-4 , •••二次函数的最小值为 -4 .技巧提升:本题两小题都给出了不同的解法,应注意体会不同解法的异同•一题多解, 多中选优,平时解题的思考会带来解题能力的提升.例6(20XX 年杭州市中考题)定义[a,b,c ]为函数y = ax 2 • bx c 的特征数,下面给出特征数为[2m,1-m ,-1 - m ]的函数的一些结论:①当 m= -3时,函数图象的顶点坐标是 (1 ,8); ②当 m>0时,函数图象截 X 轴所得的线段长度大于 -;③ 当m<0时,函数 3 32在X > -时,4y 随 X 的增大而减小;④当m = 0时,函数图象经过同一个点 .其中正确的结论有()A.①②③④B.①②④C.①③④D.②④分析:把 m =- 3代入[2m , 1 - m, - 1 - m ],得a =- 6, b = 4, c = 2,函数解析式为 y 1 8=-6X 2+4X +2,易求出其图像顶点为(一,),故①正确;当 a=2m b=1-m 、c=-1-m 时,△3 3=b 2 -4ac = (1 — m)2-4X 2mx ( — 1 - m)= (3m+1)2,根据公式①可知函数图象截 X 轴所得的线> 3,故②正确;I m< 0,「.抛物线开口向下.•••抛物线对称轴为 X =- — = --一^—=2 2a 2 2m1 1 1 1 ,•在对称轴左侧,即当 X时,y 随X 的增大而增大,对称轴右侧,即当4 4m 4 4m1 1 11 11X时,y 随X 的增大而减小.在T — <,所以当X > 时,图像有可能一部4 4m444m4分在对称轴左侧,一部分在对称轴右侧,故③不正确;对于抛物线 y=2mf+(1-m)x-1-m 时,当X =1时,y=2m+1— m+(- 1 — m)= 0,二当m^0时,抛物线一定经过(1 , 0)这个点,故④正 确.答案:B.技巧提升:本题综合考查了二次函数的各个方面的知识,比如二次函数图像顶点公式、• y =x 2 _2x _3 =(x -1)2 -4 . •二次函数的最小值为 _4 .法二:因为函数图象与 X 轴两交点的坐标分别为( 所以由抛物线的轴对称性可知抛物线的对称轴是直线m , 0), ( dm , 0),x = -m,段长度为X 1 - X 2血 J(3m+1)2 |3m + 1| ||2m| |2m|当m > 0时,X 1 —X23m 1 3 1-------- =—+ ----- 2m 2 2m二次函数的增减性、函数图像上的顶点问题、抛物线与X轴交点之间的距离等.其中第③个问题体现了一元二次方程与二次函数关系的核心知识,应引起重视 例7 (20XX 年扬州市中考题改编)若关于 x2x 2 ax 0的两根的一元二次方程在1与2之间(不含1和2),则a 的取值范围是 _ 分析:这是一个一元二次方程问题,如果直接用列5个不等式,也就是:.:型比较多,也容易想到•而反过来,利用二次函数解决一元二次方程问题,这种题型就比较 少了,遇到的时候也不容易想到 •以后遇到一元二次方程问题,用方程知识不好解决时,可 以尝试用用二次函数.例8(20XX 年潍坊市中考题)已知函数1=—x + 3的图象大致如图 10-4,若yY y 2 值范围是(13 A.— — v x v 2 B . x > 2 或 x v —-223亠 3元二次方程的根来列不等式组, 需要个一兀a -J a 2 40 1、-a - a -40■0、 样将会很麻烦•那么如何解才能比较简单呢?如果我 们利用二次函数图像来帮助分析, 解法将简单得多.y =2x 2 • ax 5,如图10-3我们可以画出这个函数的大致图像.据图像对称轴在y 轴右侧,可知0,解得a ::: 0 •再根据4卜-40 0可得-2 .10 .根据图像特征可知图像上横坐标为1和2的两个点的纵坐标都是正数,所以可得2 12 2 2215 0 13,可解得a > -一 .这样就能得到 a 的2 5 02一13 ::: -2.10 .2 13■—答案:-2.10 .2技巧提升:利用一元二次方程解决二次函数问题,这种题 取值范围是数形结合是重要数学思想根也就是两函数图像两个交C.—2v x v ' D • x v —2 或x >一2 2分析:当y1v y2时,在图象中反映的是直线在抛物线的上方,点之间的部分,所以我们要求出这两个函数图像的交点•由 s y2y = x 1 x ■ 3 2 解得丿 x 〔 =—2 % =43 2,因此满足要求的自变量 x 的取值范围应该是 y 2 =9 4 答案:C.X 2 32v x v -.技巧提升:作为选择题,解答本题时,也可以不解方程组•先根据直线在抛物线的上方 排除答案B D,再根据两函数图像的右交点更靠近对称轴( y 轴)可排除答案 A. 例9 (20XX 年《数学周报》杯”全国初中数学竞赛试题)已知点 A , B 的坐标分别为 (1, 0), (2, 0)•若二次函数y = x 2+(a —3)x + 3的图象与线段AB 恰有一个交点,贝ya 的取值范围是 分析:要注意抛物线 些 仝 a - 3 x • 3与线段AB 恰有一个交点应包含两种情况: 2 ⑴抛物线 y=x - a-3x ,3与x 轴只有一个交点,这个交点恰好在线段 AB 上.由判别 式• :: = (a - 3) $ 一 12 = 0 . ': =0 解得 a=3 二 2: 3 .当 a=3 2、3 时,x^ x^ = - . 3,不 合题意;当a=3-2..3时,X 1=X2 = -.3,符合题意.⑵抛物线 y = x 2 • a -3x^3与 x 轴有两个交点,其中只有一个在线段 AB 上.设抛物线与x 轴的两个交点为 C ( X 1,0 )、 D (x 2 ,0) ( X i <x 2 ),则 X i x 2 = 3 .若只有点 D 在线段 AB 上,则 0 c X i £ 1 , 1 兰 x 2 兰 2 , 显然X 1X 2 ::: 3,不合题意;若只有点 C 在线段AB 上,则1乞X 1乞2 , X 2 2 •当点D 与 点A 、B 都不重合时,函数如图 10-5所示,从图像可以看出,图像上横坐标为 1的点在x轴上方,横坐标为2的点在 x 轴下方,所以丿1 +(a_3)十3>0 冷 + 2@-3) + 3v0‘ 1 解得 一1 ::: a ::: - 一 .当 2当点 D 与点A 重合时,由 12 (a-3) 1 3 = 0,得a = T ,此时x 1 = 1, x 2 = 3,符合题意;当点 D 与点B 都重合时,由2_ (a-3) 2, 3=0,得a =,此时x 1 =2, x 2 = 3,不符合题意.综上所述, a 的2 21取值范围是-1它,或者a =3-2、3 .21 答案:-1 Wa ,或者a = 3 - 23 .2技巧提升:本题中要注意对不同情况进行分类讨论,既要考虑到一般情况,还要考虑到特殊情况.例10 ( 20XX年全国初中数学联合竞赛试题)设p是大于2的质数,k为正整数.若2函数y =x px (k 1)^4的图象与x轴的两个交点的横坐标至少有一个为整数,求k的值.分析:函数图象与x轴两交点的横坐标就是方程x2px (k • 1)p _4 = 0的两根,可考虑利用一元二次方程根与系数的关系来解决.解:由题意知,方程x2• px • (k T) p - 4 = 0的两根x1, x2中至少有一个为整数.由根与系数的关系可得x1• x2 - - p, x1x^ (k T) p - 4,从而有(x1 2)(x2 2) = x1x22(x1 x2) (k -1) p ①(1)若k = 1,则方程为x2• px • 2( p _ 2) = 0,它有两个整数根-2和2 - p .(2)若k 1,则k -1 0.因为x1 x^ - p为整数,如果x1,x2中至少有一个为整数,则x1, x2都是整数.又因为p为质数,由①式知p | x12或p | x2 2 .不妨设p | x1 2 ,则可设X1,2 = mp (其中m为非零整数),则由①式可得X2 2且,mk-1 k -1故(% 2) (x22) = mp ,即x1x2mp -------m mk -1又x1 x^ -p,所以—p ■ 4=mp ,即mk _1(m 1)p 4mk _1 k _1如果m为正整数,则(m,1)p 一(1 T) 3 = 6 , D 0,从而(m,1)p •丄」 6 ,m m与②式矛盾.k-1 k-1如果m为负整数,则(m 1) p .0, 0,从而(m 1)p 0,与②式矛盾.m m2因此,k 1时,方程x • px • (k T) p - 4 = 0不可能有整数根.综上所述,k = 1.技巧提升:由于方程两根之和为质数p,所以只要有一个根是整数,则另一个根也必然是整数.我们也可以从方程根的特征来分析•根据一元二次方程求根公式可知方程x2px (k • 1)p -4 =0的根应为x = _________ __p -4(k 1)p 16,要使得其根为整2数,根的判别式p2 _4(k 1)p 16的值必须是完全平方数.由于p是质数,因此当p2 -4(k 1)p 16的值是完全平方数时,关于p的二次三项式p2 -4(k 1)p 16必然等于(p二n)2( n为非负整数),也就是说p2 - 4(k 1) p 16应成为关于p的一个完全平2方式,因此可得其厶=16(k 1) -64 =0,可解得佥=1 , k2二-3 (舍去).三.学力训练检测自己能力,体验成功乐趣!1•选择题:(1)(20XX年天津市中考题) 已知二次函数y HX?■ bx ■ c(a “)的图象如图10-6所2示,有下列结论:①b -4ac 0 :②abc 0二③8a c 0二④9a 3b c :: 0 .其中,正确结论的个数是( )A. 1 B . 2 C . 3 D . 4几个结论:①对称轴为乂= 2;②当yW0时,x V 0或x>4:③函数解析式为y =—x (x —64 );④当x<0时,y随x的增大而增大.其中正确的结论有( )A.①②③④B.①②③C.①③④D.①③(3)(《数学周报》杯” 20XX年全国初中数学竞赛试题)把一枚六个面编号分别为1,2, 3, 4, 5, 6的质地均匀的正方体骰子先后投掷2次,若两个正面朝上的编号分别为m,读书之法,在循序而渐进,熟读而精思2c = ______ .3. (20XX 年佛山市中考题)(1)请在坐标系中画出二次函数 y = x 2 - 2x 的大致图象; (2) 根据方程的根与函数图象的关系,将方程 x 2 _2x =1的根在图上近似的表示出来 (描点);(3) 观察图象,直接写出方程 x 2-2x =1的根.(精确到0.1 )4.(20XX 年长沙市中考题)已知:二次函数 y =ax 2+bx —2的图象过点)1, 0), 一 次函数图象经过原点和点)1,- b ),其中a>b>0且a 、b 为实数.(1) 求一次函数的表达式(用含 b 的式子表示);n ,则二次函数y = x mx n 的图象与x 轴有两个不同交点的概率是()54171A .B .C .D . 一12 9 36 2(4) (20XX 年全国初中数学竞赛浙江赛区初赛试题 )在平面直角坐标系中,如果横坐标与纵坐标都是整数的点称为整点,将二次函数 227 y_X + 6X - 2■的图象与 封闭图形染成红色,则在此红色区域内部及其边界上的整点的个数是(A . 5B . 6C . 7D . 82•填空题:(1) ( 20XX 年新疆维吾尔自治区中考题) 抛物线y = -x 2+bx+c 的部分图象如图所示,若 y >0,则x 的取值范围是 ___________ .(2) ( 20XX 年玉溪市中考题)如图 10-9是二次函数y =ax 2 - bx ,c (a =0)在平面直角坐标系中的图象,根据图形判中正确的是(填写序号) ____________ .(3) (20XX 年全国初中数学联合竞赛辽宁卷)函数交点的横坐标之和等于 ____________ .y = x 2 -2006|x|+ 2008 的图象与 x 轴x 2 bx c 的图象与x 轴正方向交于 A , B 两点,与y 轴正方向交于点C .已知 AB = ■, 3AC , Z CAO = 30,则X 轴所围成的(2)试说明:这两个函数的图象交于不同的两点;(3)设(2)中的两个交点的横坐标分别为x-\、x2,求| X"i - x21的范围.5. (20XX年肇庆市中考题)已知二次函数y =x2• bx c 1的图象过点P (2, 1).(1)求证:c 二_2b「4 ;(2)求bc的最大值;3(3)若二次函数的图象与x轴交于点A(x1, 0) , B(X2 , 0) , ABP的面积是一,3 求b.6. (20XX 年全国初中数学联合竞赛试题)设m,n 为正整数,且m = 2,二次函数2y =x • (3 -mt)x -3mt的图象与x轴的两个交点间的距离为d j ,二次函数y - -x2 (2t - n)x - 2nt的图象与x轴的两个交点间的距离为d2.如果d j _ d2对一切实数t恒成立,求m, n的值•7. (20XX年“《数学周报》杯”全国初中数学竞赛试题)已知抛物线y=x2与动直线y = (2t -1)x -c 有公共点(X1, yj , (X2,y2),且x;x; =t2 2t -3.(1)求实数t的取值范围;(2)当t为何值时,c取到最小值,并求出c的最小值•8. (20XX年全国初中数学联合竞赛试题)已知二次函数y = x2• bx - c的图象经过两点P(1,a), Q(2,10a).(1) 如果a,b, c都是整数,且c :: b 8a,求a,b, c的值.(2) 设二次函数y = x2,bx-C的图象与x轴的交点为A、B,与y轴的交点为 C.如果关于x 的方程x2• bx -c = 0的两个根都是整数,求△ ABC的面积.第10讲.一元二次方程与二次函数的关系参考答案1. 选择题:(1) D; ( 2) C; (3) C ; (4) C;12. 填空题:(1)- 3 V X V 1;(2) ②、④;(3) 0;(4)93. 解:(1)如图所示;(3) 方程的 x 2 -2x =1 根为捲:--0.4、X 2 : 2.4. 4.解:(1)设一次函数的表达式为 y = kx(k 为常数,k 工0) . •••一次函数图象经过原点(1, — b ),—把点(1, — b ),代入 y = kx ,得一b = k,即 k = — b . •••一次函数的表达式为y =— bx .2(2)v y=ax +bx — 2 过(1, 0)即 a+b=2 由]y —*x2得ax 2+2(2 —a)x —2 = 0①y =(2 -b)x 2 bx-2•••△= 4(2 -a)2 8a =4(a -1)2 12•方程①有两个不相等的实数根,.••方程组有两组不同的解, •两函数有两个不同的交点.(3)T 两交点的横坐标 X 1、X 2分别是方程①的解 丄 2(a —2) 2a —4 一2■ ■为 X ? 'X 1X ?aaa或由求根公式得出T a>b>0, a+b=2,■ 2>a>142令函数y = (1) 3,a•••在1<a<2时y 随a 增大而减小,42■ 4 (1)2 3 ::12,ax 2 y=1的两个交点的横坐标就是方程和点 …X 1 -X 2= 1(x 1 X 2)2—4x 1X 2 =24a -8a 16 2-1)32 x =1的两根,也就是 x 轴上点C 点D 所表示的数;5.解:(1)T x 2 bx c 1 的图象过点 P (2, 1) ■ 1 = 4 2b c 1••• 2 ::: (4 -1)23 < 2. 3 ,a■ 2 v X j - x 2 £ 2^3 .m>2,所以丿m = 3,、mn=6,小=2,或阡& n =1.…c = -2b - 4(2) be 二 b(—2b 一4)二―2(b 2 2b)2(b 1)2 2当 b =—1 时,c =—2此时,• : - b 2 -4(c 1) =(_1)2_4(—2 1) =1 4=5 ■ 0 •••当b - -1时,be 有最大值,最大值为 2。

二次函数与一元二次方程简答题专题训练含答案

二次函数与一元二次方程简答题专题训练含答案

二次函数与一元二次方程简答题专题训练含答案姓名:__________ 班级:__________考号:__________一、解答题(共21题)1、若抛物线的顶点坐标是,且经过点( 1 )求该抛物线的解析式( 2 )设该抛物线与轴相交于点,与轴相交于、两点(点在点的左边),试求的面积2、已知抛物线y =x 2 + x + 与x 轴交于A 、B 两点(A 在B 的右侧),与y 轴交于点C .( 1 )求点A 、B 、C 的坐标.( 2 )试判断AOC 与BOC 是否相似,并说明理由.3、已知:二次函数( 1 )列表画图…… ………… ……( 2 )根据图象,直接写出不等式的解集4、已知抛物线( 1 )通过配方可以将其化成顶点式为__________ ,根据该抛物线在对称轴两侧从左到右图象的特征,可以判断,当顶点在x 轴 __________ (填上方或下方),即__________0 (填大于或小于)时,该抛物线与x 轴必有两个交点;( 2 )若抛物线上存在两点,,分布在x 轴的两侧,则抛物线顶点必在x 轴下方,请你结合A 、B 两点在抛物线上的可能位置,根据二次函数的性质,对这个结论的正确性给以说明;(为了便于说明,不妨设且都不等于顶点的横坐标;另如果需要借助图象辅助说明,可自己画出简单示意图)( 3 )利用二次函数(1 )( 2 )结论,求证:当,时,.5、张大爷要围成一个矩形花圃.花圃的一边利用足够长的墙另三边用总长为32米的篱笆恰好围成.围成的花圃是如图所示的矩形ABCD.设AB边的长为x米.矩形ABCD的面积为S平方米.(1)求S与x之间的函数关系式(不要求写出自变量x的取值范围)(2)当x为何值时,S有最大值?并求出最大值.6、如图有一座抛物线形拱桥,桥下面在正常水位是AB宽20m,水位上升3m就达到警戒线CD,这是水面宽度为10m。

(1)在如图的坐标系中求抛物线的解析式。

(2)若洪水到来时,水位以每小时0.2m的速度上升,从警戒线开始,再持续多少小时才能到拱桥顶?7、某商场试销一种成本为每件60元的服装,规定试销期间销售单价不低于成本单价,且获利不得高于45%,经试销发现,销售量(件)与销售单价(元)符合一次函数,且时,;时,.(1)求一次函数的表达式;(2)若该商场获得利润为元,试写出利润与销售单价之间的关系式;销售单价定为多少元时,商场可获得最大利润,最大利润是多少元?(3)若该商场获得利润不低于500元,试确定销售单价的范围.8、如图,平面直角坐标系中,点A坐标(2,0),点B是y轴上的一个动点,连结AB,取AB中点M,将线段AM绕着点A顺时针方向旋转90°得到线段AN,连结ON、BN,ON与AB所在直线交于点P,设点B的坐标为(0,t)(1)当t>0时,用t的代数式表示点N的坐标;(2)设△OBN的面积为S,求S关于t的函数关系式;(3)是否存在点B,使得△ABN与△ANP相似?若存在,求出符合条件的点B的坐标,若不存在,请说明理由。

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二次函数与一元二次方程专题
一、知识要点:
二次函数图象与x 轴交点情况:
二、经典例题:
1.y=(m-2)22-m x +x -3=0是关于x 的二次函数,则m 的值是
2.(1)关于x 的二次函数y=22(1)1a x x a -++-经过坐标原点,则=a
(2)二次函数y=2
(0)ax bx c a ++≠与x 轴两交点的横坐标分别为1和1-,则=++c b a ,=+-c b a
(3)等腰ABC △三边的长都是二次函数y=x 2-5x+6与x 轴两交点的横坐标,则周长是 .
3.求下列二次函数与x 轴交点坐标.
(1)2222y x mx m n =-+- (2)2()2y m n x nx m n =++-+ (0≠+n m )
4.已知:关于x 的二次函数y=269kx x -+与x 轴有两个交点,则k .
5.已知关于x 的二次函数2
3y x m x m =-+()-
求证:该函数与x 轴必有两个交点.
6.若关于x 的二次函数y=x 2-x+m 和y=(m-1)x 2-2x+1都与x 轴有两个交点,求m 的整数值.
7.当k 为何整数时,关于x 的二次函数y=kx 2-4x +4和y=x 2-4kx +4k 2-4k -5都与x 轴交于整数点.
8.已知:m 为整数,且二次函数y=x 2-3x +m +2与x 轴正半轴有两个交点,求m 值.
9.已知:抛物线21y (32)22mx m x m =-+++开口向上.
(1)求证:该二次函数与x 轴必有两个交点;
(2)设抛物线与x 轴交点为A (1x ,0),B (2x ,0)(A 在B 左侧).若2y 是关于m 的函数,且2212y x x =-,
求这个函数的解析式;
(3)若AB=3,求抛物线的解析式.
10.已知关于x的一元二次方程kx2+(3k+1)x+2k+1=0.
(1)求证:该方程必有两个实数根.
(2)若该方程只有整数根,求k的整数值
(3)在(2)的条件下,在平面直角坐标系中,若二次函数y=(k+1)x2+3x+m与x轴有两个不同的交点A和B(A在B左侧),并且满足OA=2·OB,求m的非负整数值.
11.已知以x为自变量的二次函数y=x2+2mx+m-7.
(1)求证:不论m为任何实数,二次函数的图象与x轴都有两个交点;
(2)若二次函数的图象与x轴的两个交点在点(1,0)的两侧,关于x的一元二次方程m2x2+(2m+3)x +1=0有两个实数根,且m为整数,求m的值;
(3)在(2)的条件下,关于x的另一方程x2+2(a+m)x+2a-m2+6 m-4=0 有大于0且小于5的实数根,求a的整数值.
12.已知:二次函数22
=--+-+.
y x m x m m
2(23)4148
m>求证:该二次函数的图象与x轴有两个交点
(1)若0,
(2)若12<m<40的整数,且该二次函数与x轴交于两个整数点,求m的值.。

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