九年级数学上点拨与精练第22章 二次函数22.1.4 二次函数y=ax^2+ bx+c的图像和性质(微专题二)(含解析)

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名称 九年级数学上点拨与精练第22章 二次函数22.1.4 二次函数y=ax^2+ bx+c的图像和性质(微专题二)(含解析)
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科目 数学
更新时间 2024-09-17 18:35:06

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九年级数学上点拨与精练
二次函数
22.1.4 二次函数y=ax +bx+c的图像和性质
微专题二 二次函数的图像和各项系数的关系
老师告诉你
二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)图象各项系数的关系:
a 决定抛物线的开口方向及开口大小 当a>0时,抛物线开口向上;当a<0时,抛物线开口向下. 某些特殊形式代数式的符号:a±b+c即为x=±1时,y的值;②4a±2b+c即为x=±2时,y的值.2a+b的符号,需判对称轴-与1的大小.若对称轴在直线x=1的左边,则->1,再根据a的符号即可得出结果.④2a-b的符号,需判断对称轴与-1的大小.
a、b 决定对称轴(x=-)的位置 当a,b同号,-<0,对称轴在y轴左边;当b=0时,-=0,对称轴为y轴;当a,b异号,->0,对称轴在y轴右边.
c 决定抛物线与y轴的交点的位置 当c>0时,抛物线与y轴的交点在正半轴上;当c=0时,抛物线经过原点;当c<0时,抛物线与y轴的交点在负半轴上.
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
类型一 由某一函数的图象确定其他函数图象的位置
解题策略:①判断两个函数中系数的符号,再与图象对比,符号与图象一致的即为正确答案;②把握某一图象(通常为一次函数),判断相关未知系数的正负性,再与另一图象对比,符合要求的即为正确答案.
例1-1.在同一平面直角坐标系中,一次函数y=ax+c和二次函数y=ax2+c的图象大致为(  )
A. B.
C. D.
例1-2.一次函数y=cx﹣a(c≠0)和二次函数y=ax2+x+c(a≠0)在同一平面直角坐标系中的图象可能是(  )
A. B.
C. D.
针对训练1
1.二次函数y=ax2+bx+c的图象如图所示,则一次函数y=﹣ax+b的图象大致是(  )
A. B.
C. D.
2.直线y=ax+b与抛物线y=ax2+bx+b在同一坐标系里的大致图象正确的是(  )
A. B.
C. D.
3.二次函数y=ax2+4x+a与一次函数y=ax+a在同一平面直角坐标系中的图象可能是(  )
A. B.
C. D.
类型二 由抛物线的位置确定代数式的符号或未知数的值
解题策略:(1)直接由函数图象判断a、b、c的情况:
①开口向上,a>0,开口向下,a<0;
②抛物线与y轴的交点,在x轴上方:c>0,在原点:c=0;在x轴下方:c<0;③结合对称轴位置及a的符号确定b的符号,对称轴在y轴左侧,ab>0;对称轴在y轴右侧,ab<0.
(2)与x轴交点:两个:b2-4ac>0;一个:b2-4ac=0;无交点:b2-4ac<0.(3)判断特殊代数式的值:如:a+b+c或a-b+c:令x=1或-1;4a+2b+c或4a-2b+c:令x=2或-2;9a+3b+c或9a-3b+c:令x=3或-3.
例2-1.已知二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象如图所示,对称轴是直线x=﹣,下列结论:①ab<0;②a﹣b+c<0;③3b=2a;④a+4c>2b,其中正确结论的个数是(  )
A.1 B.2 C.3 D.4
例2-2.二次函数y=ax2+bx+c的图象如图所示,对称轴是直线x=1.下列结论:
①abc>0;
②3a+c>0;
③(a+c)2﹣b2<0;
④a+b≤m(am+b)(m为实数).
其中结论正确的为(  )
A.①④ B.②③④ C.①②④ D.①②③④
针对训练2
1.已知二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象如图所示,在下列5个结论:①abc<0;②b<a+c;③4a+2b+c>0;④2c<3b;⑤a+b<m(am+b)(m≠1的实数).其中正确结论个数有(  )
A.4个 B.3个 C.2个 D.1个
2.对称轴为直线x=1的抛物线y=ax2+bx+c(a、b、c为常数,且a≠0)如图所示,小明同学得出了以下结论:①abc<0,②当x<﹣1时,y随x的增大而增大,③4a+2b+c>0,④a+b≤m(am+b)(m为任意实数).其中结论正确的个数为(  )
A.1 B.2 C.3 D.4
3.二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象如图所示,对称轴是直线x=1,下列结论:①ab<0;②b2>4ac;③a+b+2c<0;④3a+c<0.其中正确的有(  )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
类型三 、二次函数有关最值问题
1.没有限定自变量的范围求最值
解题策略:若没有限定自变量的取值范围,则顶点的纵坐标即为最值;
例3-1.二次函数的y=﹣(x﹣2)2+7的最大值是(  )
A.7 B.﹣7 C.2 D.﹣2
针对训练3
1.二次函数y=(x﹣1)2+3的最小值是(  )
A.1 B.﹣1 C.﹣3 D.3
2.二次函数y=2x2﹣8x+1的最小值是(  )
A.7 B.﹣7 C.9 D.﹣9
3.若二次函数y=﹣x2+bx+c的图象的最高点是(﹣1,﹣3),则b、c的值分别是(  )
A.b=2,c=4 B.b=﹣2,c=﹣4 C.b=2,c=﹣4 D.b=﹣2,c=4
2.限定自变量的取值范围求最值
解题策略:若限定了自变量的取值范围,顶点横坐标在自变量取值范围内,顶点处的函数值最大(最小),若顶点横坐标不在自变量取值范围内,端点处的函数值最大或最小.
例3-2.已知实数a,b满足b﹣a=1且b≥4,则代数式a2﹣4b+11的最小值是(  )
A.7 B.4 C.6 D.3
针对训练4
1.已知:,,m+n=2,则下列说法中正确的是(  )
A.n有最大值4,最小值1
B.n有最大值3,最小值
C.n有最大值3,最小值1
D.n有最大值3,最小值
2.已知抛物线y=﹣x2+2x+1在自变量x的值满足t≤x≤t+2时,与其对应的函数值y的最小值为﹣7,求此时t的值为(  )
A.1或﹣2 B.2或﹣2 C.3或﹣1 D.﹣1或﹣2
3.已知y=2x﹣8,S=xy,当﹣1≤x≤3时,则S的最大值为  10 .
【分析】首先求出S的函数解析式,然后由﹣1≤x≤3进一步得出S的取值范围即可.
类型四 、已知函数的最值,求待定系数的值
解题策略:首先判定顶点横坐标是否在取值范围内,一般地这类问题中顶点横坐标不在取值范围内,注意取值范围在对称轴左侧,对称轴右侧分类讨论。
例4-1.已知二次函数y=(x﹣h)2+1(h为常数)在自变量x的值满足1≤x≤3的情况下,与其对应的函数值y的最小值为5,则h的值为(  )
A.1或﹣5 B.﹣1或5 C.1或﹣3 D.1或3
针对训练5
1.已知二次函数y=mx2﹣2mx+2(m≠0)在﹣2≤x<2时有最小值﹣2,则m=(  )
A.﹣4或﹣ B.4或﹣ C.﹣4或 D.4或
2.已知二次函数y=﹣x2+2mx﹣3(m>0)在自变量﹣1≤x≤3时,其对应的函数值y的最大值为1,则m的值为(  )
A.4 B. C.2 D.1
3.若当﹣4≤x≤2时,二次函数的最小值为0,则m=(  )
A. B. C. D.或
类型五、利用二次函数的对称性求最短路径
解题策略:利用二次函数对称性确定最短路径,根据一次函数性质,几何知识求最短路径。
例5-1 .如图,在抛物线上有,两点,其横坐标分别为1,2;在轴上有一动点,当最小时,则点的坐标是( )
A.(0.0) B.(0,) C.(0,2) D.(0,)
针对训练6
1 .如图,抛物线y=x2+bx+c与x轴交于A、B两点,与y轴交于C点,OA=2,OC=6,连接AC和BC.
(1)求抛物线的解析式;
(2)点D在抛物线的对称轴上,当ACD的周长最小时,点D的坐标为 .
2 .已知抛物线具有如下性质:抛物线上任意一点到定点F(0,2)的距离与到x轴的距离相等,点M的坐标为(3,6),P是抛物线上一动点,则△PMF周长的最小值是( )
A.5 B.9 C.11 D.13
九年级数学上点拨与精练
二次函数
22.1.4 二次函数y=ax +bx+c的图像和性质
微专题二 二次函数的图像和各项系数的关系
老师告诉你
二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)图象各项系数的关系:
a 决定抛物线的开口方向及开口大小 当a>0时,抛物线开口向上;当a<0时,抛物线开口向下. 某些特殊形式代数式的符号:a±b+c即为x=±1时,y的值;②4a±2b+c即为x=±2时,y的值.2a+b的符号,需判对称轴-与1的大小.若对称轴在直线x=1的左边,则->1,再根据a的符号即可得出结果.④2a-b的符号,需判断对称轴与-1的大小.
a、b 决定对称轴(x=-)的位置 当a,b同号,-<0,对称轴在y轴左边;当b=0时,-=0,对称轴为y轴;当a,b异号,->0,对称轴在y轴右边.
c 决定抛物线与y轴的交点的位置 当c>0时,抛物线与y轴的交点在正半轴上;当c=0时,抛物线经过原点;当c<0时,抛物线与y轴的交点在负半轴上.
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
类型一 由某一函数的图象确定其他函数图象的位置
解题策略:①判断两个函数中系数的符号,再与图象对比,符号与图象一致的即为正确答案;②把握某一图象(通常为一次函数),判断相关未知系数的正负性,再与另一图象对比,符合要求的即为正确答案.
例1-1.在同一平面直角坐标系中,一次函数y=ax+c和二次函数y=ax2+c的图象大致为(  )
A. B.
C. D.
【分析】根据二次函数的开口方向,与y轴的交点;一次函数经过的象限,与y轴的交点可得相关图象.
【解答】解:∵一次函数和二次函数都经过y轴上的(0,c),
∴两个函数图象交于y轴上的同一点,故B选项错误;
当a>0时,二次函数开口向上,一次函数经过一、三象限,故C选项错误;
当a<0时,二次函数开口向下,一次函数经过二、四象限,故A选项错误;
故选:D.
【点评】本题考查二次函数及一次函数的图象的性质;用到的知识点为:二次函数和一次函数的常数项是图象与y轴交点的纵坐标;一次函数的一次项系数大于0,图象经过一、三象限;小于0,经过二、四象限;二次函数的二次项系数大于0,图象开口向上;二次项系数小于0,图象开口向下.
例1-2.一次函数y=cx﹣a(c≠0)和二次函数y=ax2+x+c(a≠0)在同一平面直角坐标系中的图象可能是(  )
A. B.
C. D.
【分析】可先由一次函数y=cx﹣a图象得到字母系数的正负,再与二次函数y=ax2+x+c的图象相比较看是否一致.
【解答】解:A、由抛物线可知a<0,又b=1>0,所以对称轴应该在y轴右侧,故本选项不符合题意;
B、由抛物线可知,a>0,c<0,由直线可知,a>0,c<0,故本选项符合题意;
C、由抛物线可知,a>0,c<0,由直线可知,a>0,c>0,故本选项不符合题意;
D、由抛物线可知a<0,又b=1>0,所以对称轴应该在y轴右侧,故本选项不符合题意.
故选:B.
【点评】本题考查了二次函数图象,一次函数的图象,应该熟记一次函数y=kx+b在不同情况下所在的象限,以及熟练掌握二次函数的有关性质:开口方向、对称轴、顶点坐标等.
针对训练1
1.二次函数y=ax2+bx+c的图象如图所示,则一次函数y=﹣ax+b的图象大致是(  )
A. B.
C. D.
【分析】可先根据二次函数的图象判断a、b的符号,再判断一次函数图象与实际是否相符,判断正误.
【解答】解:由二次函数图象,得出a<0,b<0,
A、一次函数图象,得a<0,b>0,故A错误;
B、一次函数图象,得a>0,b>0,故B错误;
C、一次函数图象,得a<0,b<0,故C正确;
D、一次函数图象,得a>0,b<0,故D错误;
故选:C.
【点评】本题考查了二次函数图象,应该熟记一次函数y=kx+b在不同情况下所在的象限,以及熟练掌握二次函数的有关性质:开口方向、对称轴、顶点坐标等.
2.直线y=ax+b与抛物线y=ax2+bx+b在同一坐标系里的大致图象正确的是(  )
A. B.
C. D.
【分析】根据题意和各个选项中的函数图象,可以得到一次函数中a和b的正负情况和二次函数图象中a、b的正负情况,然后即可判断哪个选项中的图象符合题意,解题的关键是明确题意,利用数形结合的思想解答.
【解答】解:A、由一次函数的图象可知a>0,b>0,由二次函数的性质可知,图象a>0,b<0,故选项不符合题意;
B、由一次函数的图象可知a>0,b>0,由二次函数的性质可知,图象a>0,b<0,故选项不符合题意;
C、由一次函数的图象可知a>0,b>0,由二次函数的性质可知,图象a>0,b>0,ab>0,而抛物线对称轴位于y轴右侧,则ab<0,故选项不符合题意;
D、由一次函数的图象可知a>0,b>0,由二次函数的性质可知,图象a>0,b>0,对称轴位于y轴左侧,则ab>0,故选项符合题意;
故选:D.
【点评】本题考查二次函数的图象、一次函数的图象,解答本题的关键是明确题意,利用数形结合的思想解答.
3.二次函数y=ax2+4x+a与一次函数y=ax+a在同一平面直角坐标系中的图象可能是(  )
A. B.
C. D.
【分析】分a>0和a<0两种情况根据二次函数与一次函数图象分析判断即可得解.
【解答】解:对称轴为直线x=﹣=﹣,
a>0时,抛物线开口向上,对称轴在y轴左侧,与y轴正半轴的交于点(0,a),一次函数y=ax+a经过第一、二、三象限,与y轴正半轴的交于点(0,a),
a<0时,抛物线开口向下,对称轴在y轴右侧,与y轴负半轴的交于点(0,a),一次函数y=ax+a经过第二、三、四象限,与y轴正半轴的交于点(0,a).
故选:D.
【点评】本题考查了二次函数图象,一次函数图象,熟练掌握函数图象与系数的关系是解题的关键,注意分情况讨论.
类型二 由抛物线的位置确定代数式的符号或未知数的值
解题策略:(1)直接由函数图象判断a、b、c的情况:
①开口向上,a>0,开口向下,a<0;
②抛物线与y轴的交点,在x轴上方:c>0,在原点:c=0;在x轴下方:c<0;③结合对称轴位置及a的符号确定b的符号,对称轴在y轴左侧,ab>0;对称轴在y轴右侧,ab<0.
(2)与x轴交点:两个:b2-4ac>0;一个:b2-4ac=0;无交点:b2-4ac<0.(3)判断特殊代数式的值:如:a+b+c或a-b+c:令x=1或-1;4a+2b+c或4a-2b+c:令x=2或-2;9a+3b+c或9a-3b+c:令x=3或-3.
例2-1.已知二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象如图所示,对称轴是直线x=﹣,下列结论:①ab<0;②a﹣b+c<0;③3b=2a;④a+4c>2b,其中正确结论的个数是(  )
A.1 B.2 C.3 D.4
【分析】根据抛物线的对称轴方程可判断a、b同号,判断①错误;代入x=﹣1结合图象可判断②错误;由对称轴方程可判断③正确;代入结合函数的图象判断④正确.
【解答】解:①,a、b同号,故ab>0,原结论错误;
②当x=﹣1时,由图象可知y>0,即a﹣b+c>0,原结论错误;
③由对称轴可知,
∴2a=3b,原结论正确;
④当时,由图象可知y>0,即,整理得a+4c>2b,原结论正确.
所以,正确的结论有2个.
故选:B.
【点评】本题考查了二次函数的性质,正确记忆相关知识点是解题关键.
例2-2.二次函数y=ax2+bx+c的图象如图所示,对称轴是直线x=1.下列结论:
①abc>0;
②3a+c>0;
③(a+c)2﹣b2<0;
④a+b≤m(am+b)(m为实数).
其中结论正确的为(  )
A.①④ B.②③④ C.①②④ D.①②③④
【分析】由抛物线开口方向,对称轴位置,抛物线与y轴交点位置判断①,由a与b的关系及x=﹣1时y<0可判断②,利用(a+c)2﹣b2=(a+b+c)(a﹣b+c),根据x=﹣1时y>0,x=1时y<0可判断③,由x=1时y取最小值可判断④.
【解答】解:∵抛物线开口向上,
∴a>0,
∵抛物线对称轴为直线
∴b=﹣2a<0,
∵抛物线与y轴交点在x轴下方,
∴c<0
∴abc>0,故①正确.
∵x=﹣1时,y=a﹣b+c=3a+c=0,故②不正确.
∵(a+c)2﹣b2=(a+b+c)(a﹣b+c),
且a+b+c<0,a﹣b+c=0,
∴(a+c)2﹣b2=0,故③不正确.
∵x=1时,y=a+b+c为最小值,
∴a+b≤m(am+b),故④正确.
故选:A.
【点评】本题考查二次函数图象与系数的关系,解题关键是掌握二次函数的性质,掌握二次函数与方程及不等式的关系.
针对训练2
1.已知二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象如图所示,在下列5个结论:①abc<0;②b<a+c;③4a+2b+c>0;④2c<3b;⑤a+b<m(am+b)(m≠1的实数).其中正确结论个数有(  )
A.4个 B.3个 C.2个 D.1个
【分析】根据抛物线的开口方向、对称轴、与y轴的交点判定系数符号,及运用一些特殊点解答问题.
【解答】解:开口向下,a<0;
对称轴在y轴的右侧,a、b异号,则b>0;
抛物线与y轴的交点在x轴的上方,c>0,
∴abc<0,
所以①正确,符合题意;
当x=﹣1时图象在x轴下方,则y=a﹣b+c<0,
即a+c<b,
所以②不正确,不符合题意;
对称轴为直线x=1,则x=2时图象在x轴上方,
则y=4a+2b+c>0,
所以③正确,符合题意;
,则,而a﹣b+c<0,
则,2c<3b,
所以④正确,符合题意;
开口向下,当x=1,y有最大值a+b+c;
当x=m(m≠1)时,y=am2+bm+c,
则a+b+c>am2+bm+c,
即a+b>m(am+b)(m≠1),
所以⑤错误,不符合题意.
故①③④正确,
故选:B.
【点评】本题考查了二次函数图象与系数的关系,二次函数的对称性,二次函数图象上点的坐标特征,二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)系数符号由抛物线开口方向、对称轴、抛物线与y轴的交点、抛物线与x轴交点的个数确定.
2.对称轴为直线x=1的抛物线y=ax2+bx+c(a、b、c为常数,且a≠0)如图所示,小明同学得出了以下结论:①abc<0,②当x<﹣1时,y随x的增大而增大,③4a+2b+c>0,④a+b≤m(am+b)(m为任意实数).其中结论正确的个数为(  )
A.1 B.2 C.3 D.4
【分析】由抛物线的开口方向判断a的符号,由抛物线与y轴的交点判断c的符号,然后根据对称轴及抛物线与x轴交点情况进行推理,进而对所得结论进行判断.
【解答】解:①由图象可知:a>0,c<0,
∵﹣=1,
∴b=﹣2a<0,
∴abc>0,故①错误;
②∵由图象可知,当x<﹣1时,y随x的增大而减小,故②错误;
③当x=2时,y=4a+2b+c<0,故③错误;
④当x=1时,y取到值最小,此时,y=a+b+c,
而当x=m时,y=am2+bm+c,
所以a+b+c≤am2+bm+c,
故a+b≤am2+bm,即a+b≤m(am+b),故④正确,
故选:A.
【点评】本题考查了二次函数图象与系数的关系,关键是掌握二次函数y=ax2+bx+c系数符号由抛物线开口方向、对称轴和抛物线与y轴的交点确定.
3.二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象如图所示,对称轴是直线x=1,下列结论:①ab<0;②b2>4ac;③a+b+2c<0;④3a+c<0.其中正确的有(  )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【分析】根据二次函数的图象得a>0,c<0;根据抛物线与x轴有两个交点得Δ=b2﹣4ac>0,即b2>4ac;根据当x=1时,y<0得a+b+c<0,又因为c<0则a+b+2c<0;根据抛物线对称轴是直线得b=﹣2a,根据当x=﹣1时,y>0,即可得a﹣b+c>0,则a+2a+c>0,可得3a+c>0;综上,即可得.
【解答】解:∵二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象开口向上,
∴a>0,
∵抛物线与y轴的交点在x轴的下方,
∴c<0,
∵抛物线与x轴有两个交点,
∴Δ=b2﹣4ac>0,
即b2>4ac;
∵当x=1时,y<0,
∴a+b+c<0,
∵c<0,
∴a+b+2c<0;
∵抛物线对称轴是直线,
∴b=﹣2a<0,
∴ab<0,
∵当x=﹣1时,y>0,
∴a﹣b+c>0,
则a+2a+c>0,3a+c>0;
综上,①②③正确,
故选:C.
【点评】本题考查了二次函数的图象与性质,解题的关键是理解题意,掌握二次函数的图象与性质.
类型三 、二次函数有关最值问题
1.没有限定自变量的范围求最值
解题策略:若没有限定自变量的取值范围,则顶点的纵坐标即为最值;
例3-1.二次函数的y=﹣(x﹣2)2+7的最大值是(  )
A.7 B.﹣7 C.2 D.﹣2
【分析】根据二次函数的性质解答即可.
【解答】解:在二次函数的y=﹣(x﹣2)2+7中,a=﹣1<0,顶点坐标(2,7),
则函数y=﹣(x﹣2)2+7有最大值7.
故选:A.
【点评】本题考查了二次函数的最值,正确记忆相关知识点是解题关键.
针对训练3
1.二次函数y=(x﹣1)2+3的最小值是(  )
A.1 B.﹣1 C.﹣3 D.3
【分析】根据二次函数的性质进行解答.
【解答】解:∵二次函数y=(x﹣1)2+3的开口方向向上,且顶点坐标是(1,3),
∴该函数有最小值,最小值为3.
故选:D.
【点评】本题考查了二次函数的性质,二次函数的最值.求二次函数的最大(小)值有三种方法,第一种可由图象直接得出,第二种是配方法,第三种是公式法.
2.二次函数y=2x2﹣8x+1的最小值是(  )
A.7 B.﹣7 C.9 D.﹣9
【分析】根据二次函数的最值公式列式计算即可得解.
【解答】解:∵二次函数有最小值,
∴=﹣7,
故选:B.
【点评】本题考查了二次函数的最值问题,熟记最大(小)值公式是解题的关键.
3.若二次函数y=﹣x2+bx+c的图象的最高点是(﹣1,﹣3),则b、c的值分别是(  )
A.b=2,c=4 B.b=﹣2,c=﹣4 C.b=2,c=﹣4 D.b=﹣2,c=4
【分析】根据二次函数y=﹣x2+bx+c的二次项系数﹣1来确定该函数的图象的开口方向,由二次函数y=﹣x2+bx+c的图象的最高点是(﹣1,﹣3)确定该函数的顶点坐标,然后根据顶点坐标公式解答b、c的值.
【解答】解:∵二次函数y=﹣x2+bx+c的二次项系数﹣1<0,
∴该函数的图象的开口方向向下,
∴二次函数y=﹣x2+bx+c的图象的最高点坐标(﹣1,﹣3)就是该函数的顶点坐标,
∴﹣1=﹣,即b=﹣2;①
﹣3=,即b2+4c+12=0;②
由①②解得,b=﹣2,c=﹣4;
故选:B.
【点评】本题考查了二次函数的最值.解答此题时,弄清楚“二次函数y=﹣x2+bx+c的图象的最高点坐标(﹣1,﹣3)就是该函数的顶点坐标”是解题的关键.
4.已知二次函数y=(a﹣1)x2+2ax+3a﹣2的图象的最低点在x轴上,则a= 2 .
【分析】根据二次函数的最小值为0列式求解即可得到a的值,即可作答.
【解答】解:∵二次函数y=(a﹣1)x2+2ax+3a﹣2的图象的最低点在x轴上
∴且a﹣1>0,
整理得,2a2﹣5a+2=0且a>1,
解得a1=2,(舍去),
故答案为:2.
【点评】本题考查了二次函数的最值问题,熟记最值公式并列出方程和不等式是解题的关键.
2.限定自变量的取值范围求最值
解题策略:若限定了自变量的取值范围,顶点横坐标在自变量取值范围内,顶点处的函数值最大(最小),若顶点横坐标不在自变量取值范围内,端点处的函数值最大或最小.
例3-2.已知实数a,b满足b﹣a=1且b≥4,则代数式a2﹣4b+11的最小值是(  )
A.7 B.4 C.6 D.3
【分析】根据题意用含b的代数式表示a,将代数式转化为只含b的代数式,配方后,求最值即可.
【解答】解:∵b﹣a=1,
∴a=b﹣1,
∴a2﹣4b+11=(b﹣1)2﹣4b+11
=b2﹣2b+1﹣4b+11
=b2﹣6b+12
=(b﹣3)2+3;
∵b≥4,
∴当b=4时,(b﹣3)2+3的值最小为4;
故选:B.
【点评】本题考查二次函数求最值,解题的关键是掌握相关知识的灵活运用.
针对训练4
1.已知:,,m+n=2,则下列说法中正确的是(  )
A.n有最大值4,最小值1
B.n有最大值3,最小值
C.n有最大值3,最小值1
D.n有最大值3,最小值
【分析】依据题意,由m+n=2,从而n=2﹣m=﹣(a﹣1)2+3,进而根据二次函数的性质可得,﹣≤n≤3,再结合1≤b≤4,可得1≤n≤4,最后可得n的范围,故可判断得解.
【解答】解:由题意,∵m+n=2,
∴n=2﹣m=2﹣(a2﹣a﹣)=﹣a2+a+=﹣(a﹣1)2+3.
又当a=0时,n=;a=4时,n=﹣;a=1时,n取最大值为3.
∴当0≤a≤4时,﹣≤n≤3.
∵1≤b≤4,
∴≤≤1.
∴1≤≤4.
∴1≤n≤4.
又﹣≤n≤3,
∴1≤n≤3.
∴n有最大值3,最小值1.
故选:C.
【点评】本题主要考查了二次函数的最值,解题时要能熟练掌握并能灵活进行变形配方是关键.
2.已知抛物线y=﹣x2+2x+1在自变量x的值满足t≤x≤t+2时,与其对应的函数值y的最小值为﹣7,求此时t的值为(  )
A.1或﹣2 B.2或﹣2 C.3或﹣1 D.﹣1或﹣2
【分析】①当t≤﹣1时,抛物线在x=t时,取得最小值,即可求解;②当﹣1<t<1时,再分﹣1<t<0、0≤t<1两种情况分别求解;③当t≥1时,同理可解.
【解答】解:对于y=﹣x2+2x+1,
当x=t时,y=﹣t2+2t+1,
当x=t+2时,y=﹣(t+2)2+2(t+2)+1=﹣t2﹣2t+1;
①当t≤﹣1时,
抛物线在x=t时,取得最小值,
即y=﹣t2+2t+=﹣7,
解得:t=4(舍去)或﹣2,
故t=﹣2;
②当﹣1<t<1时,
当﹣1<t<0时,
抛物线在x=t时,取得最小值,
即y=﹣t2+2t+1=﹣7,
解得:t=﹣4(舍去)或2(舍去),
当0≤t<1时,
抛物线在x=t+2时,取得最小值,
即y=﹣t2﹣2t+1=﹣7,
解得:t=4或﹣2(舍去);
③当t≥1时,
抛物线在x=t+2时,取得最小值,
即y=﹣t2﹣2t+1=﹣7,
解得:t=﹣4(舍去)或2,
即t=2,
综上,t=2或﹣2.
故选:B.
【点评】本题主要考查二次函数的最值,二次函数的性质,分类求解是本题解题的关键.
3.已知y=2x﹣8,S=xy,当﹣1≤x≤3时,则S的最大值为  10 .
【分析】首先求出S的函数解析式,然后由﹣1≤x≤3进一步得出S的取值范围即可.
【解答】解:∵y=2x﹣8,
∴S=xy=2x2﹣8x=2(x﹣2)2﹣8,
∵﹣1≤x≤3,
∴当x=2时,函数S有最小值,等于﹣8,当x=﹣1时,由最大值2×(﹣1﹣2)2﹣8=10;
故答案为:10.
【点评】此题考查二次函数的最值,利用配方法求得二次函数最值是常用的基本方法.
类型四 、已知函数的最值,求待定系数的值
解题策略:首先判定顶点横坐标是否在取值范围内,一般地这类问题中顶点横坐标不在取值范围内,注意取值范围在对称轴左侧,对称轴右侧分类讨论。
例4-1.已知二次函数y=(x﹣h)2+1(h为常数)在自变量x的值满足1≤x≤3的情况下,与其对应的函数值y的最小值为5,则h的值为(  )
A.1或﹣5 B.﹣1或5 C.1或﹣3 D.1或3
【分析】当h<1≤x≤3时,二次函数在1≤x≤3上单调递增,进而得出x=1时,y取得最小值5,进而求出h的值;当1≤x≤3<h,二次函数在1≤x≤3上单调递减,进而得出x=3时,y取得最小值5,进而求出h的值.
【解答】解:h的值不可能在1到3之间,
当h<1≤x≤3时,
当x=1时,y取得最小值5,
(1﹣h)2+1=5,
h=﹣1或h=3(不合题意,舍去),
当1≤x≤3<h,
当x=3时,y取得最小值5,
(3﹣h)2+1=5,
h=5或h=1(不合题意,舍去),
故选:B.
【点评】本题主要是函数的单调性以及最值问题,正确理解二次函数的单调性是解题关键.
针对训练5
1.已知二次函数y=mx2﹣2mx+2(m≠0)在﹣2≤x<2时有最小值﹣2,则m=(  )
A.﹣4或﹣ B.4或﹣ C.﹣4或 D.4或
【分析】先求出对称轴为x=1,分m>0,m<0两种情况讨论解答即可求得m的值.
【解答】解:∵二次函数y=mx2﹣2mx+2=m(x﹣1)2﹣m+2,
∴对称轴为直线x=1,
①m>0,抛物线开口向上,
x=1时,有最小值y=﹣m+2=﹣2,
解得:m=4;
②m<0,抛物线开口向下,
∵对称轴为直线x=1,在﹣2≤x≤2时有最小值﹣2,
∴x=﹣2时,有最小值y=9m﹣m+2=﹣2,
解得:m=﹣;
故选:B.
【点评】本题考查了二次函数的性质,熟练掌握二次函数的性质是解题的关键.
2.已知二次函数y=﹣x2+2mx﹣3(m>0)在自变量﹣1≤x≤3时,其对应的函数值y的最大值为1,则m的值为(  )
A.4 B. C.2 D.1
【分析】依据题意,由二次函数y=﹣x2+2mx﹣3,从而可得对称轴是直线x=﹣=m,且抛物线开口向下,再由二次函数的性质分﹣1<0<m<3和m≥3两种情形进行讨论即可判断得解.
【解答】解:由题意,∵二次函数y=﹣x2+2mx﹣3,
∴对称轴是直线x=﹣=m,且抛物线开口向下,当x<m时,y随x的增大而增大,当x>m时,y随x的增大而减小.
①当﹣1<0<m<3时,此时x=m时,y取最大值为﹣m2+2m2﹣3=m2﹣3=1,
∴m=2或m=﹣2(舍去).
②当m≥3时,当x=3时,y取最大值为﹣9+6m﹣3=1,
∴m=<3,不合题意.
综上,m=2.
故选:C.
【点评】本题主要考查了二次函数的最值,解题时要熟练掌握并能灵活运用二次函数的性质是关键.
3.若当﹣4≤x≤2时,二次函数的最小值为0,则m=(  )
A. B. C. D.或
【分析】分两组情况讨论,当m≤2时,则当x=m时,有最小值求得m=;当m>2时,则x=2时,y有最小解得m=<2,即可求得m=.
【解答】解:∵y=x2﹣mx+1=(x﹣m)2+(﹣m2+1),
∴图象f的对称轴为直线x=m,
当m≤2时,抛物线开口向上,
∴当x=m时,y有最小值,y最小=﹣m2+1=0,
解得m=,
当m>2时,抛物线开口向上,在﹣4≤x≤2时,y随x的增大而减小,
∴x=2时,y有最小值,y最小=(2﹣m)2+(﹣m2+1)=0,
解得m=(不合题意,舍去),
综上,m=.
故选:B.
【点评】本题考查二次函数的最值、二次函数的性质,解答本题的关键是明确题意,利用二次函数的性质解答.
类型五、利用二次函数的对称性求最短路径
解题策略:利用二次函数对称性确定最短路径,根据一次函数性质,几何知识求最短路径。
例5-1 .如图,在抛物线上有,两点,其横坐标分别为1,2;在轴上有一动点,当最小时,则点的坐标是( )
A.(0.0) B.(0,) C.(0,2) D.(0,)
【答案】D
【详解】解:如图,点A关于y轴的对称点A′的横坐标为﹣1,
连接A′B与y轴相交于点C,点C即为使AC+BC最短的点,
当x=﹣1时,y=﹣1,
当x=2时,y=﹣4,
所以,点A′(﹣1,﹣1),B(2,﹣4),
设直线A′B为
当x=0时,y=-2
即C(0,-2)
故选D
【点评】本题考查了轴对称确定最短路线问题,二次函数的性质,熟记确定出最短路径的方法和二次函数的对称性确定出点C的位置是解题的关键.
针对训练6
1 .如图,抛物线y=x2+bx+c与x轴交于A、B两点,与y轴交于C点,OA=2,OC=6,连接AC和BC.
(1)求抛物线的解析式;
(2)点D在抛物线的对称轴上,当ACD的周长最小时,点D的坐标为 .
【答案】(1);(2)
【分析】(1)根据OA=2,OC=6,求得的坐标,进而待定系数法求解析式即可;
(2)先由抛物线解析式求得对称轴,根据抛物线的对称性可得关于对称轴对称,求得点的坐标,设与抛物线对称轴的交点为,根据ACD的周长为,则点与重合时,ACD的周长最小,根据的坐标求直线的解析式,进而根据与抛物线对称轴交点即可求得点的坐标
【详解】(1)解:∵OA=2,OC=6,
∴,代入y=x2+bx+c
,解得
抛物线的解析式为
(2)由抛物线的解析式为,对称轴为
关于对称,
设与抛物线对称轴的交点为,
ACD的周长为,
则点与重合时,ACD的周长最小,
设直线的解析式为,
则,解得
为与的交点,
令,
【点评】本题考查了待定系数法求解析式,根据抛物线对称性求线段和的最小值,掌握对称性是解题的关键.
2 .已知抛物线具有如下性质:抛物线上任意一点到定点F(0,2)的距离与到x轴的距离相等,点M的坐标为(3,6),P是抛物线上一动点,则△PMF周长的最小值是( )
A.5 B.9 C.11 D.13
【答案】C
【分析】如图所示过点P作PE⊥x轴于点E,由抛物线上任意一点到定点F(0,2)的距离与到x轴的距离相等,得到PE=PF,则△PMF的周长=FM+PM+PF,则要使△PMF周长最小,则PM+PF最小,即PM+PE最小,故当P、M、E三点共线时,PM+PE的值最小,最小为ME,由此求解即可.
【详解】解:如图所示过点P作PE⊥x轴于点E,
∵抛物线上任意一点到定点F(0,2)的距离与到x轴的距离相等,
∴PE=PF,
∴△PMF的周长=FM+PM+PF,
∴要使△PMF周长最小,则PM+PF最小,即PM+PE最小,
∴当P、M、E三点共线时,PM+PE的值最小,最小为ME,
∵M坐标为(3,6),
∴ME=6,
∴PF+PM=6
∵F(0,2),

∴△PMF周长的最小值=ME+FM=6+5=11,
故选C.
【点评】本题主要考查了二次函数的最短路径问题,两点距离公式,解题的关键在于能够准确读懂题意得到PE=PF.
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