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二次函数与一元二次方程
【经典例题】
知识点一 二次函数与一元二次方程的联系
【例1】若函数的图象与x轴有两个交点,则b的取值范围是( )
A.b≤1 B.b>1 C.0<b<1 D.b<1
【分析】已知函数的图象与x轴有两个交点得出△>0,求出不等式的解集
【解答】∵函数的图象与x轴有两个交点
∴方程有两个不相等的实数根,
即
解得:b<1, 故选:D
【例2】已知关于x的二次函数与x轴有2个交点.
(1)求k的取值范围;
(2)若与x轴交点的横坐标为x1,x2,且它们的倒数之和是,求k的值
【分析】(1)根据二次函数时,有两个不相等的实数根,从而可知△>0,解不等式即可得出答案;
(2)由根与系数关系得出方程,解方程即可得出答案.
【解答】解:(1)∵二次函数的图象与x轴有两交点,
∴当y=0时,有两个不相等的实数根.
∴
解得
(2)当y=0时,
则
∵
解得:k=-1或(舍去) ∴k=-1
知识点二 用图象法求一元二次方程的近似解
【例3】下表是一组二次函数的自变量x与函数值y的对应值:
那么方程的一个近似根是x≈( )
A.1 B.1.1 C.1.2 D.1.3
【分析】观察表格可得0.04更接近于0,得到所求方程的近似根即可.
【解答】解:观察表格得:方程的一个近似根为1.2,
故选:C.
【例4】小颖用计算器探索方程的根,作出如图所示的图象,并求得一个近似根x=-3.4,则方程的另一个近似根(精确到0.1)为( )
A.4.4 B.3.4 C.2.4 D.1.4
【分析】根据一元二次方程的一个近似根,得到抛物线与x轴的一个交点,根据抛物线的对称轴,求出另一个交点坐标,得到方程的另一个近似根.
【解答】解:∵抛物线与x轴的一个交点为(-3.4,0),又抛物线的对称轴为:x=-1,
∴另一个交点坐标为:(1.4,0),
则方程的另一个近似根为1.4,
故选:D.
知识点三 二次函数与一元二次不等式的关系
【例5】二次函数的图象如图所示,根据图象解答下列问题:
(1)写出方程的两个根;
(2)当x为何值时,y>0?当x为何值时,y<0?
(3)写出y随x的增大而减小的自变量x的取值范围
【分析】(1)观察图形可以看出抛物线与x轴交于(1,0)和(3,0),即可解题;
(2)根据抛物线,求得y>0或y<0的x取值范围即可解题;
(3)图中可以看出抛物线对称轴,即可解题;
【解答】解:(1)图中可以看出抛物线与x轴交于(1,0)和(3,0),
∴方程的两个根为x=1或x=3;
(2)不等式时,通过图中可以看出:
当1<x<3时,y的值>0,
当x<1或x>3时,y<0.
(3)图中可以看出对称轴为x=2,
∴当x>2时,y随x的增大而减小;
知识点四 抛物线的图象与a、b、c及的符号之间的联系
【例6】已知二次函数(a≠0)的图象如图,分析下列四个结论:
①abc<0;②;③3a+c>0;④
其中正确的结论有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【分析】①由抛物线的开口方向,抛物线与y轴交点的位置、对称轴即可确定a、b、c的符号,即得abc的符号;
②由抛物线与x轴有两个交点判断即可;
③分别比较当x=-2时、x=1时,y的取值,然后解不等式组可得6a+3c<0,即2a+c<0;又因为a<0,所以3a+c<0.故错误;
④将x=1代入抛物线解析式得到a+b+c<0,再将x=-1代入抛物线解析式得到a-b+c>0,两个不等式相乘,根据两数相乘异号得负的取符号法则及平方差公式变形后,得到
【解答】解:①由开口向下,可得a<0,又由抛物线与y轴交于正半轴,可得c>0,由对称轴在y轴左侧,得到b与a同号,则可得b<0,abc>0,故①错误;
②由抛物线与x轴有两个交点,可得,故②正确;
③当x=-2时,y<0,即4a-2b+c<0 (1)
当x=1时,y<0,即a+b+c<0 (2)
(1)+(2)×2得:6a+3c<0,
即2a+c<0
又∵a<0,
∴a+(2a+c)=3a+c<0.
故③错误;
④∵x=1时,y=a+b+c<0,x=-1时,y=a-b+c>0,
∴(a+b+c)(a-b+c)<0,
即
∴
故④正确.
综上所述,正确的结论有2个. 故选:B
【知识巩固】
1. 二次函数与x轴交点的个数为( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
2. 已知函数的图象与x轴有交点,则k的取值范围是( )
A.k≤4且k≠3 B.k<4且k≠3 C.k<4 D.k≤4
3. 对于二次函数,下列说法正确的是( )
A.当x>0时,y随x的增大而增大 B.图象的顶点坐标为(-2,-7)
C.当x=2时,y有最大值-3 D.图象与x轴有两个交点
4. 已知二次函数中,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( )
A.-0.01<x<0.02 B.6.17<x<6.18 C.6.18<x<6.19 D.6.19<x<6.20
5. 若关于x的一元二次方程的两个根分别为,那么抛物线y=x2+bx+c的对称轴为直线( )
A.x=1 B.x=2 C. D.
【培优特训】
6. 已知二次函数(a≠0)的图象如图所示,给出以下结论:
①a+b+c<0;②a-b+c<0;③b+2a<0;④abc>0.
其中所有正确结论的序号是( )
A.③④ B.②③ C.①④ D.①②③
7. 函数(a<0)的图象过点(2,0),则使函数值y<0成立的x的取值范围是( )
A.x<-4或x>2 B.-4<x<2 C.x<0或x>2 D.0<x<2
8. 二次函数的图象与x轴有________个交点
9. 已知二次函数
(1)求证:不论m为任何实数,此二次函数的图象与x轴都有两个交点;
(2)当二次函数的图象经过点(3,6)时,确定m的值,并写出此二次函数与坐标轴的交点坐标。
10. 如图,抛物线与x轴交于A、B两点,与y轴交C点.
(1)求A、B、C三点的坐标;
(2)点P为抛物线的对称轴上一动点,求使得PA+PC的值最小的点P的坐标.
【中考链接】
11. 已知抛物线与x轴的公共点是(-4,0),(2,0),则这条抛物线的对称轴是直线____________
12. 如图,二次函数的图象与x轴交于(-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.x>4 C.-2<x<4 D.x>0
13. 若二次函数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的方程的解为( )
A. B. C. D.
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二次函数与一元二次方程
【经典例题】
知识点一 二次函数与一元二次方程的联系
【例1】若函数的图象与x轴有两个交点,则b的取值范围是( )
A.b≤1 B.b>1 C.0<b<1 D.b<1
【分析】已知函数的图象与x轴有两个交点得出△>0,求出不等式的解集
【解答】∵函数的图象与x轴有两个交点
∴方程有两个不相等的实数根,
即
解得:b<1, 故选:D
【例2】已知关于x的二次函数与x轴有2个交点.
(1)求k的取值范围;
(2)若与x轴交点的横坐标为x1,x2,且它们的倒数之和是,求k的值
【分析】(1)根据二次函数时,有两个不相等的实数根,从而可知△>0,解不等式即可得出答案;
(2)由根与系数关系得出方程,解方程即可得出答案.
【解答】解:(1)∵二次函数的图象与x轴有两交点,
∴当y=0时,有两个不相等的实数根.
∴
解得
(2)当y=0时,
则
∵
解得:k=-1或(舍去) ∴k=-1
知识点二 用图象法求一元二次方程的近似解
【例3】下表是一组二次函数的自变量x与函数值y的对应值:
那么方程的一个近似根是x≈( )
A.1 B.1.1 C.1.2 D.1.3
【分析】观察表格可得0.04更接近于0,得到所求方程的近似根即可.
【解答】解:观察表格得:方程的一个近似根为1.2,
故选:C.
【例4】小颖用计算器探索方程的根,作出如图所示的图象,并求得一个近似根x=-3.4,则方程的另一个近似根(精确到0.1)为( )
A.4.4 B.3.4 C.2.4 D.1.4
【分析】根据一元二次方程的一个近似根,得到抛物线与x轴的一个交点,根据抛物线的对称轴,求出另一个交点坐标,得到方程的另一个近似根.
【解答】解:∵抛物线与x轴的一个交点为(-3.4,0),又抛物线的对称轴为:x=-1,
∴另一个交点坐标为:(1.4,0),
则方程的另一个近似根为1.4,
故选:D.
知识点三 二次函数与一元二次不等式的关系
【例5】二次函数的图象如图所示,根据图象解答下列问题:
(1)写出方程的两个根;
(2)当x为何值时,y>0?当x为何值时,y<0?
(3)写出y随x的增大而减小的自变量x的取值范围
【分析】(1)观察图形可以看出抛物线与x轴交于(1,0)和(3,0),即可解题;
(2)根据抛物线,求得y>0或y<0的x取值范围即可解题;
(3)图中可以看出抛物线对称轴,即可解题;
【解答】解:(1)图中可以看出抛物线与x轴交于(1,0)和(3,0),
∴方程的两个根为x=1或x=3;
(2)不等式时,通过图中可以看出:
当1<x<3时,y的值>0,
当x<1或x>3时,y<0.
(3)图中可以看出对称轴为x=2,
∴当x>2时,y随x的增大而减小;
知识点四 抛物线的图象与a、b、c及的符号之间的联系
【例6】已知二次函数(a≠0)的图象如图,分析下列四个结论:
①abc<0;②;③3a+c>0;④
其中正确的结论有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【分析】①由抛物线的开口方向,抛物线与y轴交点的位置、对称轴即可确定a、b、c的符号,即得abc的符号;
②由抛物线与x轴有两个交点判断即可;
③分别比较当x=-2时、x=1时,y的取值,然后解不等式组可得6a+3c<0,即2a+c<0;又因为a<0,所以3a+c<0.故错误;
④将x=1代入抛物线解析式得到a+b+c<0,再将x=-1代入抛物线解析式得到a-b+c>0,两个不等式相乘,根据两数相乘异号得负的取符号法则及平方差公式变形后,得到
【解答】解:①由开口向下,可得a<0,又由抛物线与y轴交于正半轴,可得c>0,由对称轴在y轴左侧,得到b与a同号,则可得b<0,abc>0,故①错误;
②由抛物线与x轴有两个交点,可得,故②正确;
③当x=-2时,y<0,即4a-2b+c<0 (1)
当x=1时,y<0,即a+b+c<0 (2)
(1)+(2)×2得:6a+3c<0,
即2a+c<0
又∵a<0,
∴a+(2a+c)=3a+c<0.
故③错误;
④∵x=1时,y=a+b+c<0,x=-1时,y=a-b+c>0,
∴(a+b+c)(a-b+c)<0,
即
∴
故④正确.
综上所述,正确的结论有2个. 故选:B
【知识巩固】
1. 二次函数与x轴交点的个数为( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【解答】∵
∴二次函数的图象与x轴有2个交点.故选:B.
2. 已知函数的图象与x轴有交点,则k的取值范围是( )
A.k≤4且k≠3 B.k<4且k≠3 C.k<4 D.k≤4
【解答】当k=3时,函数y=2x+1是一次函数,它的图象与x轴有一个交点;
当k≠3,函数是二次函数,
当
k≤4
即k≤4时,函数的图象与x轴有交点.
综上k的取值范围是k≤4. 故选:D.
3. 对于二次函数,下列说法正确的是( )
A.当x>0时,y随x的增大而增大 B.图象的顶点坐标为(-2,-7)
C.当x=2时,y有最大值-3 D.图象与x轴有两个交点
【解答】A、
当x<2时,y随x的增大而增大,故本选项不符合题意;
B、顶点坐标为(2,-3),故本选项不符合题意;
C、当x=2时,y有最大值是-3,故本选项符合题意;
D、∵顶点坐标为(2,-3),函数图象开口向下,
∴图象和x轴没有交点,故本选项不符合题意;
故选:C.
4. 已知二次函数中,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( )
A.-0.01<x<0.02 B.6.17<x<6.18
C.6.18<x<6.19 D.6.19<x<6.20
【解答】由表格中的数据看出-0.01和0.02更接近于0,故x应取对应的范围.故选:C.
5. 若关于x的一元二次方程的两个根分别为,那么抛物线y=x2+bx+c的对称轴为直线( )
A.x=1 B.x=2 C. D.
【解答】∵方程方程的两个根分别为
∴抛物线y=x2+bx+c与x轴的交点坐标为(1,0)、(2,0),
∴抛物线的对称轴为直线
故选:C
【培优特训】
6. 已知二次函数(a≠0)的图象如图所示,给出以下结论:
①a+b+c<0;②a-b+c<0;③b+2a<0;④abc>0.
其中所有正确结论的序号是( )
A.③④ B.②③ C.①④ D.①②③
【解答】①当x=1时,结合图象y=a+b+c<0,故此选项正确;
②当x=-1时,图象与x轴交点负半轴明显小于-1,∴y=a-b+c>0,故本选项错误;
③由抛物线的开口向上知a>0,
∵对称轴为
∴2a>-b,
即2a+b>0,
故本选项错误;
④对称轴为
∴a、b异号,即b<0,
图象与坐标相交于y轴负半轴,
∴c<0,
∴abc>0,
故本选项正确;
∴正确结论的序号为①④. 故选:C.
7. 函数(a<0)的图象过点(2,0),则使函数值y<0成立的x的取值范围是( )
A.x<-4或x>2 B.-4<x<2 C.x<0或x>2 D.0<x<2
【解答】函数的对称轴为直线
而抛物线与x轴的一个交点坐标为(2,0),
∴抛物线与x轴的另一个交点坐标为(-4,0),
∵a<0,
∴抛物线开口向下,
∴当x<-4或x>2时,y<0. 故选:A.
8. 二次函数的图象与x轴有________个交点
【解答】
∵
∴
∴二次函数的图象与x轴有2个交点
9. 已知二次函数
(1)求证:不论m为任何实数,此二次函数的图象与x轴都有两个交点;
(2)当二次函数的图象经过点(3,6)时,确定m的值,并写出此二次函数与坐标轴的交点坐标。
【解答】(1)证明:
∵
∴
∴无论m取何实数,抛物线总与x轴有两个交点.
(2)解:∵二次函数的图象经过点(3,6),
∴6=9-3m+m-2,
∴ ∴
当x=0时,,即该函数图象与y轴交于点
当y=0时,
解得
则该函数图象与x轴的交点坐标是:(-1,0)、(,0)
综上所述,m的值是,该函数图象与y轴交于点),与x轴的交点坐标是:(-1,0)、(,0)
10. 如图,抛物线与x轴交于A、B两点,与y轴交C点.
(1)求A、B、C三点的坐标;
(2)点P为抛物线的对称轴上一动点,求使得PA+PC的值最小的点P的坐标.
【解答】(1)当y=0时,有
解得
∴点A的坐标为(2,0),点B的坐标为(-4,0);
当x=0时,
∴点C的坐标为(0,4).
(2)连接BC交抛物线对称轴于点P,连接PA,则此时PA+PC取最小值,
设直线BC的解析式为y=kx+b,
将B(-4,0)、C(0,4)代入y=kx+b,
,解得
∴直线BC的解析式为y=x+4
∵
∴抛物线的对称轴为直线x=-1,
∴当x=-1时,y=x+4=3,
∴点P的坐标为(-1,3).
【中考链接】
11. 已知抛物线与x轴的公共点是(-4,0),(2,0),则这条抛物线的对称轴是直线____________
【解答】∵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,即x=-1
12. 如图,二次函数的图象与x轴交于(-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.x>4 C.-2<x<4 D.x>0
【解答】∵二次函数的图象与x轴交于(-2,0)和(4,0)两点
函数开口向下,
∴函数值y>0时,自变量x的取值范围是-2<x<4,
故选:C.
13. 若二次函数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的方程的解为( )
A. B. C. D.
【解答】∵对称轴是经过点(2,0)且平行于y轴的直线,
∴
解得:b=-4,
解方程
解得
故选:D
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