第1章二次函数专题 1.4 二次函数与一元二次方程【六大题型】(解析版)

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名称 第1章二次函数专题 1.4 二次函数与一元二次方程【六大题型】(解析版)
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文件大小 3.1MB
资源类型 试卷
版本资源 浙教版
科目 数学
更新时间 2023-09-22 19:43:12

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二次函数与一元二次方程【六大题型】
TOC \o "1-3" \h \u
HYPERLINK \l "_Toc11956" 【题型1 抛物线与x轴的交点情况】 1
HYPERLINK \l "_Toc27150" 【题型2 抛物线与x轴交点上的四点问题】 2
HYPERLINK \l "_Toc6382" 【题型3 由二次函数解一元二次方程】 3
HYPERLINK \l "_Toc10610" 【题型4 由二次函数的图象求一元二次方程的近似解】 3
HYPERLINK \l "_Toc8367" 【题型5 由二次函数的图象解不等式】 4
HYPERLINK \l "_Toc13" 【题型6 由二次函数与一次函数交点个数求范围】 5
【知识点1 二次函数图象与x轴的交点情况决定一元二次方程根的情况】
根的判别式 二次函数的图象 二次函数与x轴的交点坐标 一元二次方程根的情况
△>0 抛物线与x轴交于,两点,且,此时称抛物线与x轴相交 一元二次方程有两个不相等的实数根
△=0 抛物线与x轴交切于这一点,此时称抛物线与x轴相切 一元二次方程有两个相等的实数根
△<0 抛物线与x轴无交点,此时称抛物线与x轴相离 一元二次方程在实数范围内无解(或称无实数根)
【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﹣x1)(x﹣x2)+mx+n与x轴只有一个交点(x1,0).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
【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
【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.﹣9 B.﹣16 C.﹣18 D.﹣27
【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)
【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
【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<x2 B.x1<﹣1<x2<5 C.﹣1<x1<5<x2 D.﹣1<x1<x2<5
【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
【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
【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4 B.﹣2或0 C.0或4 D.﹣2或5
【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    .
【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 ﹣2 0 2
y 6 0 ﹣6 ﹣4 6
则关于x的一元二次方程ax2+bx+c=0的根是    .
【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.5 B.7 C.12 D.﹣7
【知识点2 求一元二次方程的近似解的方法(图象法)】
(1)作出函数的图象,并由图象确定方程的解的个数;
(2)由图象与y=h的交点位置确定交点横坐标的范围;
(3)观察图象求得方程的根(由于作图或观察存在误差,由图象求得的根一般是近似的).
【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 ﹣0.11 0.56 1.25 …
A.2.2 B.2.3 C.2.4 D.2.5
【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   .
x 6.17 6.18 6.19 6.20
y ﹣0.03 ﹣0.01 0.02 0.04
【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   .(精确到0.1)
【变式4-3】(2022秋 萍乡期末)代数式ax2+bx+c(a≠0,a,b,c是常数)中,x与ax2+bx+c的对应值如下表:
x ﹣1 0 1 2 3
ax2+bx+c ﹣2 1 2 1 ﹣2
请判断一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0,a,b,c是常数)的两个根x1,x2的取值范围是下列选项中的(  )
A.x1<0,x2<2 B.﹣1<x1,2<x2
C.x1<0,2<x2 D.﹣1<x1,x2<2
【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>﹣1 B.x<3 C.﹣1<x<3 D.x<﹣3或x>1
【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 ﹣1 0 1 2 …
y … 0 4 6 6 4 …
请求出当y<0时x的取值范围    .
【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    .
【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≥4 B.1≤x≤4 C.x≤1或x≥5 D.1≤x≤5
【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.
【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.
【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    ;
(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:   ;
(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=  ;
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:   .
【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yx+t与函数y=max{﹣x2+4,x﹣2,﹣x﹣2}的图象有且只有3个公共点,则t的值为   .
二次函数与一元二次方程【六大题型】
TOC \o "1-3" \h \u
HYPERLINK \l "_Toc11956" 【题型1 抛物线与x轴的交点情况】 1
HYPERLINK \l "_Toc27150" 【题型2 抛物线与x轴交点上的四点问题】 3
HYPERLINK \l "_Toc6382" 【题型3 由二次函数解一元二次方程】 6
HYPERLINK \l "_Toc10610" 【题型4 由二次函数的图象求一元二次方程的近似解】 9
HYPERLINK \l "_Toc8367" 【题型5 由二次函数的图象解不等式】 11
HYPERLINK \l "_Toc13" 【题型6 由二次函数与一次函数交点个数求范围】 13
【知识点1 二次函数图象与x轴的交点情况决定一元二次方程根的情况】
根的判别式 二次函数的图象 二次函数与x轴的交点坐标 一元二次方程根的情况
△>0 抛物线与x轴交于,两点,且,此时称抛物线与x轴相交 一元二次方程有两个不相等的实数根
△=0 抛物线与x轴交切于这一点,此时称抛物线与x轴相切 一元二次方程有两个相等的实数根
△<0 抛物线与x轴无交点,此时称抛物线与x轴相离 一元二次方程在实数范围内无解(或称无实数根)
【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﹣x1)(x﹣x2)+mx+n与x轴只有一个交点(x1,0).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(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.﹣9 B.﹣16 C.﹣18 D.﹣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,
∴(x1﹣x2)2=(x1+x2)2﹣4x1x2=36,3,
∴(﹣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<x2 B.x1<﹣1<x2<5 C.﹣1<x1<5<x2 D.﹣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4 B.﹣2或0 C.0或4 D.﹣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,
∴抛物线的对称轴为直线x1.
∵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 ﹣2 0 2
y 6 0 ﹣6 ﹣4 6
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,
∵抛物线经过(﹣4,0),对称轴为直线x,
∴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.5 B.7 C.12 D.﹣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,
∴,
解得:,
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.
【知识点2 求一元二次方程的近似解的方法(图象法)】
(3)作出函数的图象,并由图象确定方程的解的个数;
(4)由图象与y=h的交点位置确定交点横坐标的范围;
(3)观察图象求得方程的根(由于作图或观察存在误差,由图象求得的根一般是近似的).
【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 ﹣0.11 0.56 1.25 …
A.2.2 B.2.3 C.2.4 D.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 6.20
y ﹣0.03 ﹣0.01 0.02 0.04
【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ax2+bx=c的两个根可能是:x1=0.8,x2=3.2合理即可.
故答案为:x1=0.8,x2=3.2合理即可.
【变式4-3】(2022秋 萍乡期末)代数式ax2+bx+c(a≠0,a,b,c是常数)中,x与ax2+bx+c的对应值如下表:
x ﹣1 0 1 2 3
ax2+bx+c ﹣2 1 2 1 ﹣2
请判断一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0,a,b,c是常数)的两个根x1,x2的取值范围是下列选项中的(  )
A.x1<0,x2<2 B.﹣1<x1,2<x2
C.x1<0,2<x2 D.﹣1<x1,x2<2
【分析】观察表格可知,在x<1时,随x值的增大,代数式ax2+bx+c的值逐渐增大,x的值在~0之间,代数式ax2+bx+c的值由负到正,故可判断ax2+bx+c=0时,对应的x的值在~0之间,在x>1时,随x的值增大,代数式ax2+bx+c逐渐减小,x的值在2~之间,代数式ax2+bx+c的值由正到负,故可判断ax2+bx+c=0时,对应的x的值在2~之间,
【解答】解:根据表格可知,代数式ax2+bx+c=0时,对应的x的值在~0和2~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x1<0,2<x2
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>﹣1 B.x<3 C.﹣1<x<3 D.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 ﹣1 0 1 2 …
y … 0 4 6 6 4 …
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),
∴,
解得:,
∴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≥4 B.1≤x≤4 C.x≤1或x≥5 D.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,
∴,,
解得,,
∴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,
当经过A(0,3)时,4a+a=3,解得a,
∴当抛物线与线段AB有唯一公共点时,a的取值范围为a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,
解得,
∴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.
【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yx+t与函数y=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 .
【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yx+t经过(﹣2,0)或与抛物线y=﹣x2+4相切时,
直线yx+t与函数y=max{﹣x2+4,x﹣2,﹣x﹣2}的图象有且只有3个公共点.
①若直线yx+t经过(﹣2,0),
则有0(﹣2)+t,
解得t=1;
②若直线yx+t与抛物线y=﹣x2+4相切,
则关于x的方程x+t=﹣x2+4即x2x+t﹣4=0有两个相等的实数根,
则△=()2﹣4×1×(t﹣4)=0,
解得t.
综上所述:t=1或.
故答案为1或.
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