21.2 二次函数的图象和性质
— 解答专练 —
1、若二次函数y=ax2+bx+c的x与y的部分对应值如下表:
x ﹣2 ﹣1 0 1 b
y a 3 5 3 ﹣27
(1)求二次函数的表达式;
(2)直接写出a,b的值.
2、如图,已知抛物线y=x2+bx+c经过A(﹣1,0)、B(3,0)两点.
(1)求抛物线的解析式和顶点坐标;
(2)当0<x<3时,求y的取值范围.
3、在平面直角坐标系中,已知抛物线y=ax2+bx﹣4经过A(﹣4,0),C(2,0)两点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)若点M为第三象限内抛物线上一动点,点M的横坐标为m,△AMB的面积为S.求S关于m的函数关系式,并求出S的最大值.
4、把函数y=3﹣4x﹣2x2写成y=a(x+m)2+k的形式,并写出函数图象的开口方向、顶点坐标和对称轴.
5、已知抛物线y=ax2+bx+c(a>0)经过点A(﹣1,m),B(3,m),与y轴交于点C.
(1)若抛物线经过点P(1,1),求b+2c的值;
(2)当m=0,且﹣1≤x≤0时,y的最小值为﹣3.
①求抛物线的解析式;
②直线y=kx(k≠1)与抛物线交于点D,与直线BC交于点E,连接CD,当=时,求k的值.
6、已知二次函数y=2x2+4x﹣6,
(1)将二次函数的解析式化为y=a(x﹣h)2+k的形式.
(2)写出二次函数图象的开口方向、对称轴、顶点坐标.
7、已知:二次函数y=x2﹣2x﹣3.
(1)将y=x2﹣2x﹣3用配方法化成y=a(x﹣h)2+k的形式,并直接写出抛物线的开口方向和顶点坐标;
(2)求此函数图象与x轴、y轴的交点坐标.
8、已知二次函数y=x2﹣2mx+3(m是常数).
(1)若m=1,①该二次函数图象的顶点坐标为 ;
②当0≤x≤4时,该二次函数的最小值为 ;
③当2≤x≤5时,该二次函数的最小值为 .
(2)当﹣1≤x≤3时,该二次函数的最小值为1,求常数m的值.
9、在平面直角坐标系xOy中,点(﹣1,y1)、(1,y2)、(3,y3)是抛物线y=x2+bx+1上三个点.
(1)直接写出抛物线与y轴的交点坐标;
(2)当y1=y3时,求b的值;
(3)当y3>y1>1>y2时,求b的取值范围.
10、已知抛物线y1=﹣x2﹣6x+c.
(1)若抛物线y1过点(﹣2,18),求抛物线y1的表达式及对称轴;
(2)如图,若抛物线y1过点A,点A的横坐标为﹣,平移抛物线y1,使平移后的抛物线y2仍过点A,过点A作CB∥x轴,分别交两条抛物线于C,B两点,且CB=8,点M(﹣5,m)在抛物线y1上,点N(3,n)在抛物线y2上,试判定m与n的大小关系,并说明理由.
11、在平面直角坐标系内,设二次函数(a为常数).
(1)若函数y1的图象经过点(1,2),求函数y1的表达式;
(2)若y1的图象与一次函数y2=x+b(b为常数)的图象有且仅有一个交点,求b值;
(3)已知(x0,n)(x0>0)在函数y1的图象上,当x0>2a时,求证:.
12、在平面直角坐标系xOy中,点A(2,﹣1)在二次函数y=x2﹣(2m+1)x+m的图象上.
(1)直接写出这个二次函数的解析式;
(2)当n≤x≤1时,函数值y的取值范围是﹣1≤y≤4﹣n,求n的值;
(3)将此二次函数图象平移,使平移后的图象经过原点O.设平移后的图象对应的函数表达式为y=a(x﹣h)2+k,当x<2时,y随x的增大而减小,求k的取值范围.
13、已知抛物线y=x2+bx+c经过A(3,0),对称轴是直线x=1.点B(n﹣1,y1),C(2n+3,y2)两点在抛物线上.
(1)求抛物线的解析式;
(2)当n取何值时,y1﹣y2取最大值;
(3)若B、C两点在直线x=1的两侧,且y1>y2,请直接写出n的取值范围.
14、二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)图象上部分点的横坐标x,纵坐标y的对应值如表:
x … ﹣4 ﹣3 ﹣2 1 2 …
y … ﹣ 0 0 ﹣ …
(1)求这个二次函数的表达式;
(2)在图中画出此二次函数的图象;
(3)结合图象,直接写出当﹣4≤x<0时,y的取值范围 .
15、抛物线y=ax2+bx经过点A(﹣4,0),B(1,5);点P(2,c),Q(x0,y0)是抛物线上的点.
(1)求抛物线的顶点坐标;
(2)若x0>﹣6,比较c、y0的大小;
(3)若直线y=m与抛物线交于M、N两点,(M、N两点不重合),当MN≤5时,求m的取值范围.
16、已知抛物线y=αx2+bx+b2﹣b(α≠0).
(1)若b=2α,求抛物线的对称轴;
(2)若α=1,且抛物线的对称轴在y轴右侧.
①当抛物线顶点的纵坐标为1时,求b的值;
②点(﹣3,y1),(﹣1,y2),(3,y3)在抛物线上,若y1>y3>y2,请直接写出b的取值范围.
17、把二次函数配方成y=a(x﹣h)2+k的形式,并求出它的图象的顶点坐标、对称轴方程,y<0时x的取值范围,并画出图象.
18、已知二次函数y=x2﹣4x+3.
(1)用配方法将其化为y=a(x﹣h)2+k的形式;
(2)在所给的平面直角坐标系xOy中,画出它的图象.
19、在平面直角坐标系中,二次函数y=x2+bx+c的图象与x轴交于A(﹣2,0),B(4,0)两点,交y轴于点C,点P是第四象限内抛物线上的一个动点.
(1)求二次函数的解析式;
(2)如图,连接AC,PA,PC,若S△PAC=,求点P的坐标.
20、如图,已知二次函数y=x2+bx+c的图象经过点P(﹣2,3),Q(1,6).
(1)求b和c的值;
(2)点M(m,n)在该二次函数图象上,当m≤x≤m+3时,该二次函数有最小值11,请根据图象求出m的值.21.2 二次函数的图象和性质
— 解答专练 —
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1、若二次函数y=ax2+bx+c的x与y的部分对应值如下表:
x ﹣2 ﹣1 0 1 b
y a 3 5 3 ﹣27
(1)求二次函数的表达式;
(2)直接写出a,b的值.
[思路分析](1)利用表中数据得到抛物线的顶点为(0,5),则设抛物线的解析式为y=ax2+5,然后把 x=1,y=3 代入 y=ax2+5求出a即可得到二次函数表达式;
(2)计算x=﹣2时的函数值得到a的值,计算函数值为﹣27对应的自变量的值可确定b的值.
[答案详解]解:(1)由上表得抛物线的顶点为(0,5),
抛物线的解析式为y=ax2+5,
把 x=1,y=3 代入 y=ax2+5,得 a+5=3,解得a=﹣2.
所以二次函数表达式为 y=﹣2x2+5;
(2)当x=﹣2时,y=﹣2x2+5=﹣2×4+5=﹣3,则a=﹣3;
当y=﹣27时,﹣2x2+5=﹣27,x=4或x=﹣4,则b=4.
[经验总结]本题考查了用待定系数法求二次函数的解析式:在利用待定系数法求二次函数关系式时,要根据题目给定的条件,选择恰当的方法设出关系式,从而代入数值求解.一般地,当已知抛物线上三点时,常选择一般式,用待定系数法列三元一次方程组来求解;当已知抛物线的顶点或对称轴时,常设其解析式为顶点式来求解;当已知抛物线与x轴有两个交点时,可选择设其解析式为交点式来求解.
2、如图,已知抛物线y=x2+bx+c经过A(﹣1,0)、B(3,0)两点.
(1)求抛物线的解析式和顶点坐标;
(2)当0<x<3时,求y的取值范围.
[思路分析](1)把A、B两点坐标代入抛物线解析式,利用待定系数法可求得其解析式,再化为顶点式即可求得其顶点坐标;
(2)由解析式可求得其对称轴,再结合函数的增减性分0<x<1和1<x<3分别求y的最大值和最小值即可求得y的取值范围.
[答案详解]解:(1)∵抛物线y=x2+bx+c经过A(﹣1,0)、B(3,0)两点,
∴,解得,
∴抛物线解析式为y=x2﹣2x﹣3=(x﹣1)2﹣4,
∴顶点坐标为(1,﹣4);
(2)∵y=(x﹣1)2﹣4,
∴抛物线开口向上,对称轴为x=1,
∴当x<1时,y随x的增大而减小,当x>1时,y随x的增大而增大,
∴当0<x<1时,当x=0时,y有最大值为﹣3,当x=1时,y有最小值为﹣4,
当1<x<3时,当x=3时,y有最大值为0,当x=1时,y有最小值为﹣4,
∴当0<x<3时,﹣4≤y<0.
[经验总结]本题考查了待定系数法、二次函数的性质、综合性较强,难度适中.
3、在平面直角坐标系中,已知抛物线y=ax2+bx﹣4经过A(﹣4,0),C(2,0)两点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)若点M为第三象限内抛物线上一动点,点M的横坐标为m,△AMB的面积为S.求S关于m的函数关系式,并求出S的最大值.
[思路分析](1)将A(﹣4,0),C(2,0)两点坐标代入y=ax2+bx﹣4可求出b、c的值即可确定关系式;
(2)根据面积法得出S关于m的函数关系式,再利用函数的性质得出最大值.
[答案详解]解:(1)把A(﹣4,0),C(2,0)代入y=ax2+bx﹣4得,
,解得,
∴抛物线的解析式为y=x2+x﹣4;
(2)如图,过点M作MN⊥AC,垂足为N,
抛物线y=x2+x﹣4与y轴的交点B坐标为(0,﹣4),即OB=4,
又∵M(m,m2+m﹣4),
∴ON=﹣m,MN=﹣m2﹣m+4,AN=4﹣(﹣m)=4+m,
∴S△ABM=S△ANM+S梯形MNOB﹣S△AOB,
=(4+m)(﹣m2﹣m+4)+(﹣m2﹣m+4+4)(﹣m)﹣×4×4
=﹣m2﹣4m
=﹣(m+2)2+4,
∴当m=﹣2时,S最大=4,
答:S与m的函数关系式为S=﹣m2﹣4m,S的最大值为4.
[经验总结]本题考查待定系数法求二次函数的解析式,二次函数的最值,用待定系数法求出二次函数的关系式是解决问题的关键.
4、把函数y=3﹣4x﹣2x2写成y=a(x+m)2+k的形式,并写出函数图象的开口方向、顶点坐标和对称轴.
[思路分析]利用配方法将函数y=3﹣4x﹣2x2写成y=a(x+m)2+k的形式,根据a的符号判断函数图象的开口方向,顶点坐标是(﹣m,k),对称轴是直线x=﹣m.
[答案详解]解:由y=3﹣4x﹣2x2,得
y=﹣2(x+1)2+5(3分)
因为﹣2<0,所以开口向下.(1分)
顶点坐标为(﹣1,5)(2分)
对称轴方程为x=﹣1.(2分)
[经验总结]本题考查了二次函数的性质、二次函数的三种形式.二次函数的解析式有三种形式:
(1)一般式:y=ax2+bx+c(a≠0,a、b、c为常数);
(2)顶点式:y=a(x﹣h)2+k;
(3)交点式(与x轴):y=a(x﹣x1)(x﹣x2).
5、已知抛物线y=ax2+bx+c(a>0)经过点A(﹣1,m),B(3,m),与y轴交于点C.
(1)若抛物线经过点P(1,1),求b+2c的值;
(2)当m=0,且﹣1≤x≤0时,y的最小值为﹣3.
①求抛物线的解析式;
②直线y=kx(k≠1)与抛物线交于点D,与直线BC交于点E,连接CD,当=时,求k的值.
[思路分析](1)利用抛物线的对称性求得抛物线的对称轴,从而得到b与a的关系,利用待定系数法将(1,1)代入解析式,整理即可得出结论;
(2)①利用待定系数法解得即可;
②利用三角形的面积关系得到点D与点E的横坐标的关系,设点D栋横坐标为5m,则点E的横坐标为3m,利用BC解析式表示出点E坐标,代入直线y=kx中求得k值,从而得到点D坐标,将点D坐标代入抛物线解析式,即可求得m值,将m值代入k的关系式即可求得结论.
[答案详解]解:(1)∵抛物线y=ax2+bx+c(a>0)经过点A(﹣1,m),B(3,m),
∴抛物线的对称轴为直线x==1.
∴=1.
∴a=﹣b,
∵抛物线经过点P(1,1),
∴a+b+c=1.
∴﹣b+b+c=1.
∴b+c=1.
∴b+2c=2;
(2)①当m=0时,点A(﹣1,0),B(3,0),
∵抛物线的对称轴为直线x=1,a>0,
∴当x<1时,y随x的增大而减小.
∵当m=0,且﹣1≤x≤0时,y的最小值为﹣3,
∴当x=0时,y的最小值为﹣3,
∴抛物线经过点(0,﹣3).
∴,
解得:.
∴抛物线的解析式为y=x2﹣2x﹣3.
②∵抛物线与y轴交于点C,
∴C(0,﹣3).
设直线BC的解析式为y=kx+n,
∴,
解得:,
∴直线BC的解析式为y=x﹣3.
∵=,
∴=.
∴点E与点D的横坐标的比为3:5,
设点D栋横坐标为5m,则点E的横坐标为3m,
∵点E在直线BC上,
∴E(3m,3m﹣3).
∴3mk=3m﹣3.
∴k=.
∴直线y=kx是解析式为y=x.
∴D(5m,5m﹣5).
∵点D在抛物线y=x2﹣2x﹣3上,
∴25m2﹣10m﹣3=5m﹣5.
解得:m=﹣或m=.
∴k=6或﹣.
[经验总结]本题主要考查了待定系数法确定函数的解析式,二次函数的性质,抛物线上的点的坐标的特征,一次函数图象的性质一次函数图象上点的坐标的特征,熟练掌握二次函数的性质是解题的关键.
6、已知二次函数y=2x2+4x﹣6,
(1)将二次函数的解析式化为y=a(x﹣h)2+k的形式.
(2)写出二次函数图象的开口方向、对称轴、顶点坐标.
[思路分析](1)用配方法可将抛物线一般式转化为顶点式;
(2)根据(1)中的顶点式确定开口方向、对称轴、顶点坐标.
[答案详解]解:(1)y=2x2+4x﹣6=2(x2+2x+1)﹣8=2(x+1)2﹣8;
(2)由(1)知,该抛物线解析式是:y=2(x+1)2﹣8;
a=2>0,则二次函数图象的开口方向向上.
对称轴是直线x=﹣1、顶点坐标是(﹣1,﹣8).
[经验总结]本题考查了二次函数的三种形式和二次函数的性质.二次函数的解析式有三种形式:(1)一般式:y=ax2+bx+c(a≠0,a、b、c为常数);(2)顶点式:y=a(x﹣h)2+k;(3)交点式(与x轴):y=a(x﹣x1)(x﹣x2).
7、已知:二次函数y=x2﹣2x﹣3.
(1)将y=x2﹣2x﹣3用配方法化成y=a(x﹣h)2+k的形式,并直接写出抛物线的开口方向和顶点坐标;
(2)求此函数图象与x轴、y轴的交点坐标.
[思路分析](1)利用配方法把函数从一般式转化为顶点式,然后再确定开口方向和顶点坐标;
(2)令x=0,求出图象与y轴的交点坐标,令y=0,求出图象与x轴的交点坐标.
[答案详解]解:(1)y=x2﹣2x﹣3=x2﹣2x+1﹣1﹣3=(x﹣1)2﹣4,
a=1>0,抛物线开口向上,顶点坐标(1,﹣4);
(2)当x=0时,y=﹣3,所以图象与y轴的交点坐标为(0,﹣3),
当y=0时,x=3或x=﹣1,即图象与x轴的交点坐标为(3,0)或(﹣1,0).
[经验总结]本题考查了二次函数的性质,二次函数的三种形式,解题的关键是理解题意,并且会把二次函数一般式转化为顶点式.
8、已知二次函数y=x2﹣2mx+3(m是常数).
(1)若m=1,①该二次函数图象的顶点坐标为 ;
②当0≤x≤4时,该二次函数的最小值为 ;
③当2≤x≤5时,该二次函数的最小值为 .
(2)当﹣1≤x≤3时,该二次函数的最小值为1,求常数m的值.
[思路分析](1)①把m=1代入,得y=x2﹣2x+3,利用顶点坐标公式求解即可;
②y=x2﹣2x+3,对称轴是直线x=1,在0≤x≤4之间,故可求最小值;
③y=x2﹣2x+3,在2≤x≤5时,y随x增大而增大,故可求最小值;
(2)根据最小值,即可求得m值,根据范围判断即可.
[答案详解]解:(1)当m=1时,y=x2﹣2x+3,
①y=x2﹣2x+3
=x2﹣2x+1+2,
=(x﹣1)2+2,
∴顶点坐标为(1,2),
故答案为:(1,2);
②y=x2﹣2x+3=(x﹣1)2+2,
所以最小值为2,
故答案为:2;
③y=x2﹣2x+3,
当2≤x≤5时,在对称轴x=1的右侧,
y随x的增大而增大,
∴当x=2时,取最小值y=22﹣2×2+3=3,
故答案为:3;
(2)∵对称轴为x=,
当m<﹣1时,且在﹣1≤x≤3时有最小值,
∴x=﹣1时,有最小值1,
∴1=(﹣1)2﹣2m×(﹣1)+3,
解得m=;
当1﹣≤m≤3时,且在﹣1≤x≤3时有最小值,
∴x=m时,有最小值1,
∴1=m2﹣2m×m+3,
∴m=,
∵﹣1≤m≤3,
∴m=;
当m>3时,且在﹣1≤x≤3时有最小值,
∴x=3时,有最小值1,
∴1=32﹣2m×3+3,
解得m=<3,舍去.
综上所述,m=或.
[经验总结]本题考查的是二次函数的性质,解题的关键是熟练掌握二次函数的性质、最值公式、顶点坐标公式.
9、在平面直角坐标系xOy中,点(﹣1,y1)、(1,y2)、(3,y3)是抛物线y=x2+bx+1上三个点.
(1)直接写出抛物线与y轴的交点坐标;
(2)当y1=y3时,求b的值;
(3)当y3>y1>1>y2时,求b的取值范围.
[思路分析](1)根据y轴上点的坐标特征计算即可;
(2)根据抛物线的对称轴是直线x=﹣计算;
(3)根据抛物线的对称性、二次函数图象上点的坐标特征列出不等式,解不等式得到答案.
[答案详解]解:(1)对于y=x2+bx+1,
当x=0时,y=1,
则抛物线与y轴的交点坐标为(0,1);
(2)当y1=y3时,抛物线的对称轴为x=1,
∴﹣=1,
解得:b=﹣2;
(3)当y3>y1时,对称轴在x=1的左侧,即﹣<1,
解得:b>﹣2,
当1>y2时,1>1+b+1,
解得:b<﹣1,
∴当y3>y1>1>y2时,﹣2<b<﹣1.
[经验总结]本题考查的是二次函数的性质、二次函数图象上点的坐标特征,正确理解抛物线的对称性以及二次函数的性质是解题的关键.
10、已知抛物线y1=﹣x2﹣6x+c.
(1)若抛物线y1过点(﹣2,18),求抛物线y1的表达式及对称轴;
(2)如图,若抛物线y1过点A,点A的横坐标为﹣,平移抛物线y1,使平移后的抛物线y2仍过点A,过点A作CB∥x轴,分别交两条抛物线于C,B两点,且CB=8,点M(﹣5,m)在抛物线y1上,点N(3,n)在抛物线y2上,试判定m与n的大小关系,并说明理由.
[思路分析](1)根据待定系数法即可求得解析式,把解析式化成顶点式即可求得对称轴;
(2)通过题意求得抛物线y1的对称轴为直线x=﹣3,抛物线y2的对称轴为直线x=1,然后根据二次函数的对称性和增减性即可判断.
[答案详解]解:(1)∵抛物线y1=﹣x2﹣6x+c过点(﹣2,18),
∴﹣4+12+c=18,
∴c=10,
∴抛物线y1的表达式为y1=﹣x2﹣6x+10,
∵y1=﹣x2﹣6x+10=﹣(x+3)2+19,
∴对称轴为直线x=﹣3;
(2)∵y1=﹣x2﹣6x+c,
∴抛物线y1的对称轴为直线x=﹣3,
∵CB=8,
∴两抛物线的对称轴间的距离为4,
∴抛物线y2的对称轴为直线x=1,
∵点M(﹣5,m)在抛物线y1上,点N(3,n)在抛物线y2上,
∴点M(﹣5,m)关于直线x=﹣3的对称点为(﹣1,m),点N(3,n)关于直线x=1的对称点是(﹣1,n),
由图象可知,当x=﹣1时,y1>y2,
∴m>n.
[经验总结]本题考查了待定系数法求二次函数的解析式,二次函数图象与几何变换,二次函数的性质,求得抛物线的对称轴是解题的关键.
11、在平面直角坐标系内,设二次函数(a为常数).
(1)若函数y1的图象经过点(1,2),求函数y1的表达式;
(2)若y1的图象与一次函数y2=x+b(b为常数)的图象有且仅有一个交点,求b值;
(3)已知(x0,n)(x0>0)在函数y1的图象上,当x0>2a时,求证:.
[思路分析](1)将点(1,2)代入解析式可求解;
(2)由两图象仅有一个交点,可得(x﹣a)2+a﹣1=x+b有两个相等的实数根,即Δ=0,可求解;
(3)由题意可得x=0的函数值小于x=x0的函数值,即可求解.
[答案详解]解:(1)将(1,2)代入,
得到(1﹣a)2+a﹣1=2,
解得a1=﹣1,a2=2,
∴y=(x+1)2﹣2或;
(2)∵y1的图象与一次函数y2=x+b(b为常数)的图象有且仅有一个交点,
∴(x﹣a)2+a﹣1=x+b有两个相等的实数根,
即x2﹣(2a+1)x+a2+a﹣b﹣1=0有两个相等的实数根,
∴△=(2a+1)2﹣4(a2+a﹣b﹣1)=0,
∴4b+5=0,
∴;
(3)∵x0>2a,
∴,
结合函数图象,可得|a﹣0|<|a﹣x0|,
∴,
∴n>a2+a﹣1,
∴,
∵,
∴,
∴.
[经验总结]本题考查了二次函数的性质,二次函数图象上点的坐标特征,一次函数的应用,灵活运用二次函数的性质是本题的关键.
12、在平面直角坐标系xOy中,点A(2,﹣1)在二次函数y=x2﹣(2m+1)x+m的图象上.
(1)直接写出这个二次函数的解析式;
(2)当n≤x≤1时,函数值y的取值范围是﹣1≤y≤4﹣n,求n的值;
(3)将此二次函数图象平移,使平移后的图象经过原点O.设平移后的图象对应的函数表达式为y=a(x﹣h)2+k,当x<2时,y随x的增大而减小,求k的取值范围.
[思路分析](1)将点A(2,﹣1)代入二次函数解析式中即可求解;
(2)找出抛物线的对称轴为x=,根据二次函数的性质结合“当n≤x≤1时,函数值y的取值范围是﹣1≤y≤4﹣n”,即可得出关于n的一元二次方程,解之即可得出n的值;
(3)根据平移的性质可得出a=1,由二次函数的性质可得出h≥2,再将(0,0)代入二次函数解析式中可得出k=﹣h2,进而即可得出k的取值范围.
[答案详解]解:(1)∵点A(2,﹣1)在二次函数y=x2﹣(2m+1)x+m的图象上,
∴﹣1=4﹣2(2m+1)+m,
解得m=1,
∴二次函数的解析式为y=x2﹣3x+1;
(2)∵y=x2﹣3x+1,
∴抛物线的对称轴为直线x=,
∴当x<时,y随x的增大而减小,
当x=1时,y=x2﹣3x+1=﹣1,当x=n时,y=x2﹣3x+1=n2﹣3n+1,
∵当n≤x≤1时,函数值y的取值范围是﹣1≤y≤4﹣n,
∴n2﹣3n+1=4﹣n,
解得n1=﹣1,n2=3,
∵n≤x≤1,
∴n的值为﹣1;
(3)根据平移的性质可知,a=1,
∵当x<2时,y随x的增大而减小,
∴h≥2.
∵平移后的图象经过原点O,
∴0=(0﹣h)2+k,即k=﹣h2,
∴k≤﹣4.
[经验总结]本题考查了二次函数与几何变换、二次函数图象上点的坐标特征以及二次函数的性质,解题的关键是(1)根据待定系数法找出m的值;(2)根据二次函数的单调性找出关于n的一元二次方程;(3)利用二次函数图象上点的坐标特征找出k=﹣h2.
13、已知抛物线y=x2+bx+c经过A(3,0),对称轴是直线x=1.点B(n﹣1,y1),C(2n+3,y2)两点在抛物线上.
(1)求抛物线的解析式;
(2)当n取何值时,y1﹣y2取最大值;
(3)若B、C两点在直线x=1的两侧,且y1>y2,请直接写出n的取值范围.
[思路分析](1)由题意可得0=9+3b+c①,﹣=1②,联立方程组可求b,c,可求解析式.
(2)分别把点B,点C的坐标代入求得y1﹣y2,由二次函数的性质可求解.
(3)分两种情况讨论,列出不等式组可求解.
[答案详解]解:(1)由题可得,
,
解得:,
∴二次函数的解析式为y=x2﹣2x﹣3;
(2)∵点B(n﹣1,y1),C(2n+3,y2)两点在抛物线上,
∴y1=(n﹣1)2﹣2(n﹣1)﹣3=n2﹣4n,
y2=(2n+3)2﹣2(2n+3)﹣3=4n2+8n
∴y1﹣y2=﹣3n2﹣12n=3(n+2)2+12,
∵﹣3<0,
∴当n=﹣2时,y1﹣y2取最大值.
(3)若点B在对称轴直线x=1的左侧,点C在对称轴直线x=1的右侧时,
由题意可得,
∴﹣l<n<0;
若点C在对称轴直线x=1的左侧,点B在对称轴直线x=1的右侧时,
由题意可得,
∴不等式组无解.
综上所述:﹣l<n<0.
[经验总结]本题考查了抛物线与x轴的交点,二次函数的性质,根的判别式,待定系数法求解析式,一元一次不等式组的应用,利用分类讨论思想解决问题是本题的关键.
14、二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)图象上部分点的横坐标x,纵坐标y的对应值如表:
x … ﹣4 ﹣3 ﹣2 1 2 …
y … ﹣ 0 0 ﹣ …
(1)求这个二次函数的表达式;
(2)在图中画出此二次函数的图象;
(3)结合图象,直接写出当﹣4≤x<0时,y的取值范围 .
[思路分析](1)根据表格数据,设二次函数的表达式为y=a(x+3)(x﹣1),结合点(﹣2,)利用待定系数法即可求出二次函数表达式;
(2)先求出顶点,再描点、连线,画出函数图象;
(3)根据x的取值范围可得答案.
[答案详解]解:(1)由题意,设二次函数的表达式为y=a(x+3)(x﹣1),
∵二次函数经过点(﹣2,),
∴﹣3a=,
∴a=﹣,
∴二次函数的表达式为y=﹣(x+3)(x﹣1)=﹣x2﹣x+;
(2)y=﹣x2﹣x+=﹣(x+1)2+2,
顶点为(﹣1,2),
描点、连线,画出图形如图所示:
(3)观察函数图象可知:当﹣4≤x<0时,y的取值范围是﹣≤y≤2,
故答案为:﹣≤y≤2.
[经验总结]本题考查了抛物线与x轴的交点、二次函数的图象以及待定系数法求二次函数解析式,解题的关键是:(1)利用待定系数法求出函数解析式;(2)根据给定点的坐标画出函数图象;(3)观察函数图象结合顶点点坐标得出y的取值范围.
15、抛物线y=ax2+bx经过点A(﹣4,0),B(1,5);点P(2,c),Q(x0,y0)是抛物线上的点.
(1)求抛物线的顶点坐标;
(2)若x0>﹣6,比较c、y0的大小;
(3)若直线y=m与抛物线交于M、N两点,(M、N两点不重合),当MN≤5时,求m的取值范围.
[思路分析](1)利用待定系数法即可求得抛物线解析式,化成顶点式即可求得顶点坐标;
(2)根据二次函数的性质判断即可;
(3)设M、N的横坐标分别为x1、x2,则x1、x2是方程x2+4x=m的两个根,根据根与系数的关系得到x1+x2=﹣4,x1x2=﹣m,由MN≤5,则(x1﹣x2)2≤25,所以(x1+x2)2﹣4x1x2≤25,即16+4m≤25,解得即可.
[答案详解]解:(1)∵抛物线y=ax2+bx经过点A(﹣4,0),B(1,5),
∴,解得,
∴抛物线为y=x2+4x,
∵y=x2+4x=(x+2)2﹣4,
∴抛物线的顶点坐标为(﹣2,﹣4);
(2)∵抛物线为y=x2+4x的对称轴为直线x=﹣2,且开口向上,
∴当x<﹣2时,y随x的增大而减小,
∵点P(2,c)关于对称轴的对称点为(﹣6,c),
∵x0>﹣6,
∴当﹣6<x0<2时,则c>y0;
当x0≥2时,则c≤y0;
(3)设M、N的横坐标分别为x1、x2,
∵直线y=m与抛物线交于M、N两点,(M、N两点不重合),
∴x1、x2是方程x2+4x=m的两个根,
∴x1+x2=﹣4,x1x2=﹣m,
∵MN≤5,
∴(x1﹣x2)2≤25,
∴(x1+x2)2﹣4x1x2≤25,即16+4m≤25,
解得m≤,
∵抛物线的顶点坐标为(﹣2,﹣4),
∴函数的最小值为﹣4,
∴﹣4<m≤.
[经验总结]本题考查了二次函数图象上点的坐标特征,待定系数法求二次函数的解析式,二次函数的性质,求得抛物线的解析式是解题的关键.
16、已知抛物线y=αx2+bx+b2﹣b(α≠0).
(1)若b=2α,求抛物线的对称轴;
(2)若α=1,且抛物线的对称轴在y轴右侧.
①当抛物线顶点的纵坐标为1时,求b的值;
②点(﹣3,y1),(﹣1,y2),(3,y3)在抛物线上,若y1>y3>y2,请直接写出b的取值范围.
[思路分析](1)根据对称轴公式即可求得;
(2)①根据对称轴在y轴右侧可判断b<0,根据顶点公式可求得b=﹣;
②根据题意可得<﹣<,即可求解.
[答案详解]解:(1)抛物线的对称轴为直线x=﹣,
∵b=2α,
∴x=﹣1,
∴抛物线的对称轴为直线x=﹣1;
(2)①当a=1时,抛物线y=x2+bx+b2﹣b,
∴抛物线的对称轴为直线x=﹣,
∵抛物线的对称轴在y轴右侧,
∴﹣>0,
∴b<0,
∵抛物线顶点的纵坐标为1,
∴=1,
解得:b=2或b=﹣,
∵b<0,
∴b=﹣;
②当a=1时,抛物线y=x2+bx+b2﹣b,
∴抛物线的对称轴为直线x=﹣,
∵点(﹣3,y1),(﹣1,y2),(3,y3)在抛物线上,且y1>y3>y2,
∴<﹣<,
∴﹣2<b<0.
[经验总结]本题考查二次函数的性质,二次函数图象上点的坐标特征等知识点,解题的关键是熟练掌握对称轴公式和顶点公式.
17、把二次函数配方成y=a(x﹣h)2+k的形式,并求出它的图象的顶点坐标、对称轴方程,y<0时x的取值范围,并画出图象.
[思路分析]利用配方法先提出二次项系数,再加上一次项系数的一半的平方来凑完全平方式,把一般式转化为顶点式.根据顶点式方程找出该图象的顶点坐标和对称轴方程.画函数图象,应该明确抛物线的顶点坐标,对称轴,与x轴(y轴)的交点,再根据图形求y<0时x的取值范围.
[答案详解]解:y=x2﹣3x+4=(x﹣3)2﹣,
则顶点坐标(3,﹣),对称轴方程x=3,
当x=0时,y=4;
当y=0时,x=4或x=2,
所以该函数图象与x轴的交点是(4,0)、(2,0);与y轴的交点是(0,4).
其图象如图所示:
根据图象知,当y<0时,2<x<4.
[经验总结]本题综合考查了二次 函数的三种形式、二次函数的图象与性质.二次函数的解析式有三种形式:
(1)一般式:y=ax2+bx+c(a≠0,a、b、c为常数);
(2)顶点式:y=a(x﹣h)2+k;
(3)交点式(与x轴):y=a(x﹣x1)(x﹣x2).
18、已知二次函数y=x2﹣4x+3.
(1)用配方法将其化为y=a(x﹣h)2+k的形式;
(2)在所给的平面直角坐标系xOy中,画出它的图象.
[思路分析](1)利用配方法把二次函数解析式化成顶点式即可;
(2)利用描点法画出二次函数图象即可.
[答案详解]解:(1)y=x2﹣4x+3
=x2﹣4x+22﹣22+3=(x﹣2)2﹣1;
(2))∵y=(x﹣2)2﹣1,
∴顶点坐标为(2,﹣1),对称轴方程为x=2.
∵函数二次函数y=x2﹣4x+3的开口向上,顶点坐标为(2,﹣1),与x轴的交点为(3,0),(1,0),
∴其图象为:
[经验总结]本题考查了二次函数的配方法,用描点法画二次函数的图象,掌握配方法是解答此题的关键.
19、在平面直角坐标系中,二次函数y=x2+bx+c的图象与x轴交于A(﹣2,0),B(4,0)两点,交y轴于点C,点P是第四象限内抛物线上的一个动点.
(1)求二次函数的解析式;
(2)如图,连接AC,PA,PC,若S△PAC=,求点P的坐标.
[思路分析](1)由二次函数y=x2+bx+c的图象与x轴交于A(﹣2,0),B(4,0)两点,可得二次函数的解析式为y=(x+2)(x﹣4),由此即可解决问题.
(2)根据S△PAC=S△AOC+S△OPC﹣S△AOP,构建方程即可解决问题.
[答案详解]解:(1)∵二次函数y=x2+bx+c的图象与x轴交于A(﹣2,0),B(4,0)两点,
∴该二次函数的解析式为y=(x+2)(x﹣4),
即y=x2﹣x﹣4.
(2)如图,连接OP,
设P(m,m2﹣m﹣4),由题意可知:A(﹣2,0)、C(0,﹣4);
∵S△PAC=S△AOC+S△OPC﹣S△AOP,
∴×2×4+×4×m﹣×2×(﹣m2+m+4)=;
整理得:m2+2m﹣15=0,
解得m=3或m=﹣5(舍弃),
∴P(3,﹣).
[经验总结]本题考查了三角形的面积,二次函数的解析式的求法,二次函数的性质等知识,解题的关键是学会利用参数构建方程解决问题.
20、如图,已知二次函数y=x2+bx+c的图象经过点P(﹣2,3),Q(1,6).
(1)求b和c的值;
(2)点M(m,n)在该二次函数图象上,当m≤x≤m+3时,该二次函数有最小值11,请根据图象求出m的值.
[思路分析](1)待定系数法求解析式;
(2)先求出抛物线的对称轴为x=﹣1,且此时y=2,所以当m>﹣1时,x=m时取得最小值,代入即可求出m的值;当当m<﹣1<m+3时,该函数的最小值为2≠11;当m+3<﹣1时,x=m+3时取得最小值,代入即可求出m的值.
[答案详解]解:(1)∵二次函数y=x2+bx+c的图象经过点P(﹣2,3),Q(1,6),
∴,
解之得.
(2)∵y=x2+2x+3=(x+1)2+2,
∴该函数图象开口向上,当x=﹣1时取得最小值2,
∵当m≤x≤m+3时,该二次函数有最小值11,
∴当m>﹣1时,m2+2m+3=11,得m1=﹣4(舍去),m2=2;
当m<﹣1<m+3时,该函数的最小值为2,不符合题意;
当m+3<﹣1时,(m+3)2+2(m+3)+3=11,得m3=﹣1(舍去),m4=﹣7;
综上,m的值是2或﹣7.
[经验总结]本题考查了二次函数的性质,以对称轴为分界点分别讨论取得最小值的情况是解决本题的关键.