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专题22.2
二次函数与一元二次方程
知识点解读
1.二次函数y=ax2+bx+c与一元二次方程ax2+bx+c=0的联系:
(1)如果抛物线y=ax2+bx+c与x轴有公共点,公共点的横坐标是x0,那么当x=x0时,函数值是0,因此x=x0是方程ax2+bx+c=0的一个根;
(2)抛物线与x轴的交点和一元二次方程的根的关系
抛物线y=ax2+bx+c与x轴的位置
一元二次方程ax2+bx+c=0的解
b2-4ac>0
两个公共点
两个不相等的实数根
b2-4ac=0
一个公共点
两个相等的实数根
b2-4ac<0
没有公共点
没有实数根
2.用待定系数法求二次函数的解析式
①一般式:.已知图像上三点或三对、的值,通常选择一般式.
②顶点式:.已知图像的顶点或对称轴,通常选择顶点式。
③交点式:已知图像与轴的交点坐标、,通常选用交点式:。
3.直线与抛物线的交点
①轴与抛物线的交点为(0,
)。
②抛物线与轴的交点。
二次函数的图像与轴的两个交点的横坐标、,是对应一元二次方程的两个实数根.抛物线与轴的交点情况可以由对应的一元二次方程的根的判别式判定:
a有两个交点()抛物线与轴相交;
b有一个交点(顶点在轴上)()抛物线与轴相切;
c没有交点()抛物线与轴相离。
③平行于轴的直线与抛物线的交点同②一样可能有0个交点、1个交点、2个交点.当有2个交点时,两交点的纵坐标相等,设纵坐标为,则横坐标是的两个实数根。
④一次函数的图像与二次函数的图像的交点,由方程组的解的数目来确定:
a方程组有两组不同的解时与有两个交点;
b方程组只有一组解时与只有一个交点;
c方程组无解时与没有交点。
⑤抛物线与轴两交点之间的距离:若抛物线与轴两交点为,则
对点例题解析
【例题1】二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)和正比例函数y=x的图象如图所示,则方程ax2+(b﹣)x+c=0(a≠0)的两根之和( )
A.大于0
B.等于0
C.小于0
D.不能确定
【例题2】在平面直角坐标系内,已知点A(﹣1,0),点B(1,1)都在直线y=x+上,若抛物线y=ax2﹣x+1(a≠0)与线段AB有两个不同的交点,则a的取值范围是( )
A.a≤﹣2
B.a<
C.1≤a<或a≤﹣2
D.﹣2≤a<
【例题3】已知抛物y=ax2+bx+c(b<0)与x轴只有一个公共点.
(1)若抛物线与x轴的公共点坐标为(2,0),求a、c满足的关系式;
(2)设A为抛物线上的一定点,直线l:y=kx+1﹣k与抛物线交于点B、C,直线BD垂直于直线y=﹣1,垂足为点D.当k=0时,直线l与抛物线的一个交点在y轴上,且△ABC为等腰直角三角形.
①求点A的坐标和抛物线的解析式;
②证明:对于每个给定的实数k,都有A、D、C三点共线.
达标训练题
一、选择题
1.对于二次函数y=﹣x2+2x.有下列四个结论:①它的对称轴是直线x=1;②设y1=﹣x12+2x1,y2=﹣x22+2x2,则当x2>x1时,有y2>y1;③它的图象与x轴的两个交点是(0,0)和(2,0);④当0<x<2时,y>0.其中正确的结论的个数为( )
A.
1
B.
2
C.
3
D.
4
2.
已知一元二次方程x2+bx-3=0的一根为-3,在二次函数y=x2+bx-3的图象上有三点、、,y1、y2、y3的大小关系是( )
A、y1<y2<y3
B、y2<y1<y3
C、y3<y1<y2
D、y1<y3<y2
3.
已知二次函数y=x2+bx﹣2的图象与x轴的一个交点为(1,0),则它与x轴的另一个交点坐标是( )
A.(1,0)
B.(2,0)
C.(﹣2,0)
D.(﹣1,0)
4.
已知函数y=(k-3)x2+2x+1的图象与x轴有交点,则k的取值范围是( )
A.k<4
B.k≤4
C.k<4且k≠3
D.k≤4且k≠3
5.设一元二次方程(x﹣1)(x﹣2)=m(m>0)的两实根分别为α,β,且α<β,则α,β满足( )
A.1<α<β<2
B.1<α<2<β
C.α<1<β<2
D.α<1且β>2
6.二次函数y=﹣x2+2x+k的部分图象如图所示,则关于x的一元二次方程﹣x2+2x+k=0的一个解x1=3,另一个解x2=( )
A.1
B.﹣1
C.﹣2
D.0
7.若x1,x2(x1<x2)是方程(x-a)(x-b)=1(a<b)的两个根,则实数x1,x2,a,b的大小关系为( )
A、x1<x2<a<b
B、x1<a<x2<b
C、x1<a<b<x2
D、a<x1<b<x2
二、填空题
8.若二次函数y=2x2﹣4x﹣1的图象与x轴交于A(x1,0)、B(x2,0)两点,则+的值为
.
9.
如图抛物线y=(p>0),点F(0,p),直线l:y=-p,已知抛物线上的点到点F的距离与到直线l的距离相等,过点F的直线与抛物线交于A,B两点,AA1⊥l,BB1⊥l,垂足分别为A1,B1,连接A1F,B1F,A1O,B1O,若A1F=a,B1F=b,则△A1OB1的面积=______(只用a,b表示).
10.已知抛物线y=ax2+4ax+4a+1(a≠0)过点A(m,3),B(n,3)两点,若线段AB的长不大于4,则代数式a2+a+1的最小值是
.
11.已知抛物线过点,两点,若线段的长不大于4,则代数式的最小值是 .
12.二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象如图所示,下列结论:①b>0;②a﹣b+c=0;③一元二次方程ax2+bx+c+1=0(a≠0)有两个不相等的实数根;④当x<﹣1或x>3时,y>0.上述结论中正确的是
.(填上所有正确结论的序号)
13.
如图,已知抛物线y=x2+bx+c经过点(0,﹣3),请你确定一个b的值,使该抛物线与x
轴的一个交点在(1,0)和(3,0)之间.你确定的b的值是
.
14.
如图,是二次函数
y=ax2+bx+c(a≠0)的图象的一部分,给出下列命题:①a+b+c=0;②b>2a;③ax2+bx+c=0的两根分别为﹣3和1;④a﹣2b+c>0.其中正确的命题是
.(只要求填写正确命题的序号)
15.孔明同学在解一元二次方程x2﹣3x+c=0时,正确解得x1=1,x2=2,则c的值为 .
16.如图,抛物线y=-x2+2x+m(m<0)与x轴相交于点A(x1,0)、B(x2,0),点A在点B的左侧.当x=x2-2时,y_____0(填“>”“=”或“<”号).
三、解答题
17.已知函数y=mx2﹣6x+1(m是常数).
(1)求证:不论m为何值,该函数的图象都经过y轴上的一个定点;
(2)若该函数的图象与x轴只有一个交点,求m的值.
18.
已知抛物线y=﹣x2+4x﹣3与x轴交于A、B两点(A点在B点左侧),顶点为P.
(1)求A、B、P三点的坐标;
(2)在直角坐标系中,用列表描点法作出抛物线的图象,并根据图象写出x取何值时,函数值大于零;
(3)将此抛物线的图象向下平移一个单位,请写出平移后图象的函数表达式.
x
y
19.已知:关于x的方程ax2﹣(1﹣3a)x+2a﹣1=0.
(1)当a取何值时,二次函数y=ax2﹣(1﹣3a)x+2a﹣1的对称轴是x=﹣2;
(2)求证:a取任何实数时,方程ax2﹣(1﹣3a)x+2a﹣1=0总有实数根.
20.如图,在平面直角坐标系中,已知点B的坐标为(﹣1,0),且OA=OC=4OB,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)图象经过A,B,C三点.
(1)求A,C两点的坐标;
(2)求抛物线的解析式;
(3)若点P是直线AC下方的抛物线上的一个动点,作PD⊥AC于点D,当PD的值最大时,求此时点P的坐标及PD的最大值.
21.如图,二次函数y=x2+bx+c的图象与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C,且关于直线x=1对称,点A的坐标为(﹣1,0).
(1)求二次函数的表达式;
(2)连接BC,若点P在y轴上时,BP和BC的夹角为15°,求线段CP的长度;
(3)当a≤x≤a+1时,二次函数y=x2+bx+c的最小值为2a,求a的值.
22.如图,已知抛物线y=ax2+bx﹣1与x轴的交点为A(﹣1,0),B(2,0),且与y轴交于C点.
(1)求该抛物线的表达式;
(2)点C关于x轴的对称点为C1,M是线段BC1上的一个动点(不与B、C1重合),ME⊥x轴,MF⊥y轴,垂足分别为E、F,当点M在什么位置时,矩形MFOE的面积最大?说明理由.
(3)已知点P是直线y=x+1上的动点,点Q为抛物线上的动点,当以C、C1、P、Q为顶点的四边形为平行四边形时,求出相应的点P和点Q的坐标.
23.如图,已知二次函数的图象与x轴交于A、B两点,D为顶点,其中点B的坐标为(5,0),点D的坐标为(1,3).
(1)求该二次函数的表达式;
(2)点E是线段BD上的一点,过点E作x轴的垂线,垂足为F,且ED=EF,求点E的坐标.
(3)试问在该二次函数图象上是否存在点G,使得△ADG的面积是△BDG的面积的?若存在,求出点G的坐标;若不存在,请说明理由.
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专题22.2
二次函数与一元二次方程
知识点解读
1.二次函数y=ax2+bx+c与一元二次方程ax2+bx+c=0的联系:
(1)如果抛物线y=ax2+bx+c与x轴有公共点,公共点的横坐标是x0,那么当x=x0时,函数值是0,因此x=x0是方程ax2+bx+c=0的一个根;
(2)抛物线与x轴的交点和一元二次方程的根的关系
抛物线y=ax2+bx+c与x轴的位置
一元二次方程ax2+bx+c=0的解
b2-4ac>0
两个公共点
两个不相等的实数根
b2-4ac=0
一个公共点
两个相等的实数根
b2-4ac<0
没有公共点
没有实数根
2.用待定系数法求二次函数的解析式
①一般式:.已知图像上三点或三对、的值,通常选择一般式.
②顶点式:.已知图像的顶点或对称轴,通常选择顶点式。
③交点式:已知图像与轴的交点坐标、,通常选用交点式:。
3.直线与抛物线的交点
①轴与抛物线的交点为(0,
)。
②抛物线与轴的交点。
二次函数的图像与轴的两个交点的横坐标、,是对应一元二次方程的两个实数根.抛物线与轴的交点情况可以由对应的一元二次方程的根的判别式判定:
a有两个交点()抛物线与轴相交;
b有一个交点(顶点在轴上)()抛物线与轴相切;
c没有交点()抛物线与轴相离。
③平行于轴的直线与抛物线的交点同②一样可能有0个交点、1个交点、2个交点.当有2个交点时,两交点的纵坐标相等,设纵坐标为,则横坐标是的两个实数根。
④一次函数的图像与二次函数的图像的交点,由方程组的解的数目来确定:
a方程组有两组不同的解时与有两个交点;
b方程组只有一组解时与只有一个交点;
c方程组无解时与没有交点。
⑤抛物线与轴两交点之间的距离:若抛物线与轴两交点为,则
对点例题解析
【例题1】二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)和正比例函数y=x的图象如图所示,则方程ax2+(b﹣)x+c=0(a≠0)的两根之和( )
A.大于0
B.等于0
C.小于0
D.不能确定
【答案】C.
【解析】本题考查的是抛物线与x轴的交点,熟知抛物线与x轴的交点与一元二次方程根的关系是解答此题的关键.
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﹣)x+c=0(a≠0)的两根为a,b,则a+b=﹣=﹣+,
∵a>0,∴>0,∴a+b>0.
【例题2】在平面直角坐标系内,已知点A(﹣1,0),点B(1,1)都在直线y=x+上,若抛物线y=ax2﹣x+1(a≠0)与线段AB有两个不同的交点,则a的取值范围是( )
A.a≤﹣2
B.a<
C.1≤a<或a≤﹣2
D.﹣2≤a<
【答案】C
【解析】分a>0,a<0两种情况讨论,根据题意列出不等式组,可求a的取值范围.
∵抛物线y=ax2﹣x+1(a≠0)与线段AB有两个不同的交点,
∴令x+=ax2﹣x+1,则2ax2﹣3x+1=0
∴△=9﹣8a>0
∴a<
①当a<0时,
解得:a≤﹣2
∴a≤﹣2
②当a>0时,
解得:a≥1
∴1≤a<
综上所述:1≤a<或a≤﹣2
【点拨】本题考查二次函数图象与系数的关系,一次函数图象上点的坐标特征,二次函数图象点的坐标特征,利用分类讨论思想解决问题是本题的关键.
【例题3】已知抛物y=ax2+bx+c(b<0)与x轴只有一个公共点.
(1)若抛物线与x轴的公共点坐标为(2,0),求a、c满足的关系式;
(2)设A为抛物线上的一定点,直线l:y=kx+1﹣k与抛物线交于点B、C,直线BD垂直于直线y=﹣1,垂足为点D.当k=0时,直线l与抛物线的一个交点在y轴上,且△ABC为等腰直角三角形.
①求点A的坐标和抛物线的解析式;
②证明:对于每个给定的实数k,都有A、D、C三点共线.
【答案】见解析。
【解析】(1)抛物线与x轴的公共点坐标即为函数顶点坐标,故:y=a(x﹣2)2=ax2﹣4ax+4a,
则c=4a;
(2)y=kx+1﹣k=k(x﹣1)+1过定点(1,1),
且当k=0时,直线l变为y=1平行x轴,与轴的交点为(0,1),
又△ABC为等腰直角三角形,
∴点A为抛物线的顶点;
①c=1,顶点A(1,0),
抛物线的解析式:y=x2﹣2x+1,
②,
x2﹣(2+k)x+k=0,
x=(2+k±),
xD=xB=(2+k﹣),yD=﹣1;
则D,
yC=(2+k2+k,
C,A(1,0),
∴直线AD表达式中的k值为:kAD==,
直线AC表达式中的k值为:kAC=,
∴kAD=kAC,点A、C、D三点共线.
【点拨】(1)抛物线与x轴的公共点坐标即为函数顶点坐标,即可求解;
(2)①y=kx+1﹣k=k(x﹣1)+1过定点(1,1),且当k=0时,直线l变为y=1平行x轴,与轴的交点为(0,1),可求解;②计算直线AD表达式中的k值、直线AC表达式中的k值,两个k值相等即可求解.
达标训练题
一、选择题
1.对于二次函数y=﹣x2+2x.有下列四个结论:①它的对称轴是直线x=1;②设y1=﹣x12+2x1,y2=﹣x22+2x2,则当x2>x1时,有y2>y1;③它的图象与x轴的两个交点是(0,0)和(2,0);④当0<x<2时,y>0.其中正确的结论的个数为( )
A.
1
B.
2
C.
3
D.
4
【答案】C.
【解析】此题主要考查了二次函数的性质以及一元二次方程的解法,得出抛物线的对称轴和其交点坐标是解题关键.利用配方法求出二次函数对称轴,再求出图象与x轴交点坐标,进而结合二次函数性质得出答案.
y=﹣x2+2x=﹣(x﹣1)2+1,故①它的对称轴是直线x=1,正确;
②∵直线x=1两旁部分增减性不一样,∴设y1=﹣x12+2x1,y2=﹣x22+2x2,则当x2>x1时,有y2>y1,错误;
③当y=0,则x(﹣x+2)=0,解得:x1=0,x2=2,
故它的图象与x轴的两个交点是(0,0)和(2,0),正确;
④∵a=﹣1<0,
∴抛物线开口向下,
∵它的图象与x轴的两个交点是(0,0)和(2,0),
∴当0<x<2时,y>0,正确.
2.
已知一元二次方程x2+bx-3=0的一根为-3,在二次函数y=x2+bx-3的图象上有三点、、,y1、y2、y3的大小关系是( )
A、y1<y2<y3
B、y2<y1<y3
C、y3<y1<y2
D、y1<y3<y2
【答案】A
【解析】本题考点有二次函数图象上点的坐标特征、一元二次方程的解.
将x=-3代入x2+bx-3=0中,求b,得出二次函数y=x2+bx-3的解析式,再根据抛物线的对称轴,开口方向确定增减性,比较y1、y2、y3的大小关系.
把x=-3代入x2+bx-3=0中,得9-3b-3=0,解得b=2,
∴二次函数解析式为y=x2+2x-3,抛物线开口向上,对称轴为x=-1,∴y1<y2<y3.故选A.
3.
已知二次函数y=x2+bx﹣2的图象与x轴的一个交点为(1,0),则它与x轴的另一个交点坐标是( )
A.(1,0)
B.(2,0)
C.(﹣2,0)
D.(﹣1,0)
【答案】C
【解析】把交点坐标(1,0),代入二次函数y=x2+bx﹣2求出b的值,进而知道抛物线的对称轴,再利用公式x=,可求出它与x轴的另一个交点坐标.
把x=1,y=0代入y=x2+bx﹣2得:
0=1+b﹣2,
∴b=1,
∴对称轴为,
∴,
∴=﹣2,
它与x轴的另一个交点坐标是(﹣2,0).故选C.
4.
已知函数y=(k-3)x2+2x+1的图象与x轴有交点,则k的取值范围是( )
A.k<4
B.k≤4
C.k<4且k≠3
D.k≤4且k≠3
【答案】B
【解析】分为两种情况::①当k-3≠0时,(k-3)x2+2x+1=0,求出△=b2-4ac=-4k+16≥0的解集即可;②当k-3=0时,得到一次函数y=2x+1,与X轴有交点;即可得到答案.
①当k-3≠0时,(k-3)x2+2x+1=0,
△=b2-4ac=22-4(k-3)×1=-4k+16≥0,
k≤4;
②当k-3=0时,y=2x+1,与x轴有交点.故选B.
5.设一元二次方程(x﹣1)(x﹣2)=m(m>0)的两实根分别为α,β,且α<β,则α,β满足( )
A.1<α<β<2
B.1<α<2<β
C.α<1<β<2
D.α<1且β>2
【答案】D
【解析】抛物线与x轴的交点;根与系数的关系。先令m=0求出函数y=(x﹣1)(x﹣2)的图象与x轴的交点,画出函数图象,利用数形结合即可求出α,β的取值范围.
令m=0,
则函数y=(x﹣1)(x﹣2)的图象与x轴的交点分别为(1,0),(2,0),
故此函数的图象为:
∵m>0,
∴α<1,β>2.故选D.
6.二次函数y=﹣x2+2x+k的部分图象如图所示,则关于x的一元二次方程﹣x2+2x+k=0的一个解x1=3,另一个解x2=( )
A.1
B.﹣1
C.﹣2
D.0
【答案】B
【解析】先把x1=3代入关于x的一元二次方程﹣x2+2x+k=0,求出k的值,再根据根与系数的关系即可求出另一个解x2的值.
∵把x1=3代入关于x的一元二次方程﹣x2+2x+k=0得,
﹣9+6+k=0,解得k=3,
∴原方程可化为:﹣x2+2x+3=0,
∴x1+x2=3+x2=﹣=2,解得x2=﹣1.故选B.
7.若x1,x2(x1<x2)是方程(x-a)(x-b)=1(a<b)的两个根,则实数x1,x2,a,b的大小关系为( )
A、x1<x2<a<b
B、x1<a<x2<b
C、x1<a<b<x2
D、a<x1<b<x2
【答案】C
【解析】∵x1和x2为方程的两根,
∴(x1-a)(x1-b)=1且(x2-a)(x2-b)=1,
∴(x1-a)和(x1-b)同号且(x2-a)和(x2-b)同号;
∵x1<x2,
∴(x1-a)和(x1-b)同为负号而(x2-a)和(x2-b)同为正号,可得:x1-a<0且x1-b<0,x1<a且x1<b,
∴x1<a,∴x2-a>0且x2-b>0,
∴x2>a且x2>b,
∴x2>b,
∴综上可知a,b,x1,x2的大小关系为:x1<a<b<x2.故选C.
二、填空题
8.若二次函数y=2x2﹣4x﹣1的图象与x轴交于A(x1,0)、B(x2,0)两点,则+的值为
.
【答案】﹣.
【解析】设y=0,则2x2﹣4x﹣1=0,
∴一元二次方程的解分别是点A和点B的横坐标,即x1,x2,
∴x1+x2=﹣=2,x1,?x2=﹣,
∵+==﹣,
∴原式==﹣
9.
如图抛物线y=(p>0),点F(0,p),直线l:y=-p,已知抛物线上的点到点F的距离与到直线l的距离相等,过点F的直线与抛物线交于A,B两点,AA1⊥l,BB1⊥l,垂足分别为A1,B1,连接A1F,B1F,A1O,B1O,若A1F=a,B1F=b,则△A1OB1的面积=______(只用a,b表示).
【答案】
【解析】先由边相等得到∠A1FB1=90°,进而得到A1B1的长度,由等面积法得到点F到A1B1的距离,进而得到△A1OB1的高,求出三角形面积.
设∠A=x,则∠B=180°-x,由题可知,AA1=AF,BB1=BF,所以∠AFA1=,∠BFB1=,所以∠A1FB1=90°,所以△A1FB1是直角三角形,A1B1=,所以点F到A1B1的距离为,因为点F(0,p),直线l:y=-p,△A1OB1的高为,所以△A1OB1的面积=··=
10.已知抛物线y=ax2+4ax+4a+1(a≠0)过点A(m,3),B(n,3)两点,若线段AB的长不大于4,则代数式a2+a+1的最小值是
.
【答案】.
【解析】本题考查了二次函数的应用,解题的关键是根据线段AB的长不大于4,求出a的取值范围,再利用二次函数的增减性求代数式a2+a+1的最小值.
∵y=ax2+4ax+4a+1=a(x+2)2+1,
∴该抛物线的顶点坐标为(-2,1),对称轴为直线x=-2.
∵抛物线过点A(m,3),B(n,3)两点,
∴当y=3时,a(x+2)2+1=3,(x+2)2=,当a>0时,x=-2±.
∴A(-2-,3),B(-2+,3).
∴AB=2.
∵线段AB的长不大于4,
∴2≤4.
∴a≥.
∵a2+a+1=(a+)2+,
∴当a=,(a2+a+1)min=(a+)2+=.
11.已知抛物线过点,两点,若线段的长不大于4,则代数式的最小值是 .
【答案】
【解析】抛物线过点,两点,
线段的长不大于4,
的最小值为:;
故答案为.
12.二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象如图所示,下列结论:①b>0;②a﹣b+c=0;③一元二次方程ax2+bx+c+1=0(a≠0)有两个不相等的实数根;④当x<﹣1或x>3时,y>0.上述结论中正确的是
.(填上所有正确结论的序号)
【答案】②③④
【解析】由图可知,对称轴x=1,与x轴的一个交点为(3,0),
∴b=﹣2a,与x轴另一个交点(﹣1,0),
①∵a>0,
∴b<0;
∴①错误;
②当x=﹣1时,y=0,
∴a﹣b+c=0;
②正确;
③一元二次方程ax2+bx+c+1=0可以看作函数y=ax2+bx+c与y=﹣1的交点,
由图象可知函数y=ax2+bx+c与y=﹣1有两个不同的交点,
∴一元二次方程ax2+bx+c+1=0(a≠0)有两个不相等的实数根;
∴③正确;
④由图象可知,y>0时,x<﹣1或x>3
∴④正确;
故答案为②③④.
13.
如图,已知抛物线y=x2+bx+c经过点(0,﹣3),请你确定一个b的值,使该抛物线与x轴的一个交点在(1,0)和(3,0)之间.你确定的b的值是
.
【答案】.
【解析】把(0,-3)代入抛物线的解析式求出c的值,在(1,0)和(3,0)之间取一个点,把它的坐标代入解析式即可求出答案.
把(0,﹣3)代入抛物线的解析式得:c=-3,∴y=x2+bx-3.∵确定一个b的值,使该抛物线与x轴的一个交点在(1,0)和(3,0)之间,假如过(2,0),代入,得0=4+2b﹣3,∴b=.故答案为.
14.
如图,是二次函数
y=ax2+bx+c(a≠0)的图象的一部分,给出下列命题:①a+b+c=0;②b>2a;③ax2+bx+c=0的两根分别为﹣3和1;④a﹣2b+c>0.其中正确的命题是
.(只要求填写正确命题的序号)
【答案】①③.
【解析】由图象可知过(1,0),代入得到a+b+c=0;根据﹣=﹣1,推出b=2a;根据图象关于对称轴对称,得出与X轴的交点是(﹣3,0),(1,0);由a﹣2b+c=a﹣2b﹣a﹣b=﹣3b<0,根据结论判断即可.
由图象可知:过(1,0),代入得:a+b+c=0,∴①正确;
﹣=﹣1,
∴b=2a,∴②错误;
根据图象关于对称轴对称,
与X轴的交点是(﹣3,0),(1,0),∴③正确;
∵a﹣2b+c=a﹣2b﹣a﹣b=﹣3b<0,∴④错误.
故答案为:①③.
15.孔明同学在解一元二次方程x2﹣3x+c=0时,正确解得x1=1,x2=2,则c的值为 .
【答案】2.
【解析】根据两根x1=1,x2=2,得出两根之积求出c的值即可.
解方程x2﹣3x+c=0得x1=1,x2=2,
∴x1x2=c=1×2,
∴c=2,故答案为:2.
16.如图,抛物线y=-x2+2x+m(m<0)与x轴相交于点A(x1,0)、B(x2,0),点A在点B的左侧.当x=x2-2时,y_____0(填“>”“=”或“<”号).
【答案】<.
【解析】由二次函数根与系数的关系求得关系式,求得m小于0,当x=x2-2时,从而求得y小于0.
∵抛物线y=-x2+2x+m(m<0)与x轴相交于点A(x1,0)、B(x2,0),
∴x1+x2=2,x1x2=-m>0,∴m<0
∵x1+x2=2,∴x1=2-x2,∴x=-x1<0
∴y<0故答案为<.
三、解答题
17.已知函数y=mx2﹣6x+1(m是常数).
(1)求证:不论m为何值,该函数的图象都经过y轴上的一个定点;
(2)若该函数的图象与x轴只有一个交点,求m的值.
【答案】见解析
【解析】(1)根据解析式可知,当x=0时,与m值无关,故可知不论m为何值,函数y=mx2﹣6x+1的图象都经过y轴上一个定点(0,1).
(2)应分两种情况讨论:
①当m=0时,函数y=﹣6x+1的图象与x轴只有一个交点;
②当m≠0时,若函数y=mx2﹣6x+1的图象与x轴只有一个交点,则方程mx2﹣6x+1=0有两个相等的实数根,
所以△=(﹣6)2﹣4m=0,m=9.
综上,若函数y=mx﹣6x+1的图象与x轴只有一个交点,则m的值为0或9.
18.
已知抛物线y=﹣x2+4x﹣3与x轴交于A、B两点(A点在B点左侧),顶点为P.
(1)求A、B、P三点的坐标;
(2)在直角坐标系中,用列表描点法作出抛物线的图象,并根据图象写出x取何值时,函数值大于零;
(3)将此抛物线的图象向下平移一个单位,请写出平移后图象的函数表达式.
x
y
【答案】(1)A(1,0),B(3,0),P(2,1);
(2)x<1或x>3;
(3)y═﹣x2+4x﹣4.
【解析】(1)令y=0,则﹣x2+4x﹣3=0,解,得x=1或x=3.
则A(1,0),B(3,0).
根据顶点坐标公式,则﹣=2,
=1,即P(2,1);
(2)
根据图象,得x<1或x>3时,函数值大于零;
(3)抛物线的对顶点式是y=﹣(x﹣2)2+1,则将此抛物线的图象向下平移一个单位后,得到y=﹣(x﹣2)2+1﹣1═﹣x2+4x﹣4.
19.已知:关于x的方程ax2﹣(1﹣3a)x+2a﹣1=0.
(1)当a取何值时,二次函数y=ax2﹣(1﹣3a)x+2a﹣1的对称轴是x=﹣2;
(2)求证:a取任何实数时,方程ax2﹣(1﹣3a)x+2a﹣1=0总有实数根.
【答案】见解析。
【解析】(1)根据二次函数对称轴求法得出x=﹣==﹣2,即可求出;
当对称轴是x=﹣2,
∴x=﹣==﹣2,
解得:a=﹣1;
(2)利用一元二次方程根的判别式,证明其大于等于0即可.
∵△=(1﹣3a)2﹣4a(2a﹣1)=a2﹣2a+1=(a﹣1)2≥0,
∴a取任何实数时,方程ax2﹣(1﹣3a)x+2a﹣1=0总有实数根.
20.如图,在平面直角坐标系中,已知点B的坐标为(﹣1,0),且OA=OC=4OB,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)图象经过A,B,C三点.
(1)求A,C两点的坐标;
(2)求抛物线的解析式;
(3)若点P是直线AC下方的抛物线上的一个动点,作PD⊥AC于点D,当PD的值最大时,求此时点P的坐标及PD的最大值.
【答案】见解析。
【解析】(1)OA=OC=4OB=4,即可求解;
(2)抛物线的表达式为:y=a(x+1)(x﹣4)=a(x2﹣3x﹣4),即可求解;
(3)PD=HPsin∠PFD=(x﹣4﹣x2+3x+4,即可求解.
解:(1)OA=OC=4OB=4,
故点A、C的坐标分别为(4,0)、(0,﹣4);
(2)抛物线的表达式为:y=a(x+1)(x﹣4)=a(x2﹣3x﹣4),
即﹣4a=﹣4,解得:a=1,
故抛物线的表达式为:y=x2﹣3x﹣4;
(3)直线CA过点C,设其函数表达式为:y=kx﹣4,
将点A坐标代入上式并解得:k=1,
故直线CA的表达式为:y=x﹣4,
过点P作y轴的平行线交AC于点H,
∵OA=OC=4,∴∠OAC=∠OCA=45°,
∵PH∥y轴,∴∠PHD=∠OCA=45°,
设点P(x,x2﹣3x﹣4),则点H(x,x﹣4),
PD=HPsin∠PFD=(x﹣4﹣x2+3x+4)=﹣x2+2x,
∵<0,∴PD有最大值,当x=2时,其最大值为2,
此时点P(2,﹣6).
【点拨】本题考查的是二次函数综合运用,涉及到一次函数、解直角三角形、图象的面积计算等,其中(3),用函数关系表示PD,是本题解题的关键.
21.如图,二次函数y=x2+bx+c的图象与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C,且关于直线x=1对称,点A的坐标为(﹣1,0).
(1)求二次函数的表达式;
(2)连接BC,若点P在y轴上时,BP和BC的夹角为15°,求线段CP的长度;
(3)当a≤x≤a+1时,二次函数y=x2+bx+c的最小值为2a,求a的值.
【答案】见解析。
【解析】(1)∵点A(﹣1,0)与点B关于直线x=1对称,
∴点B的坐标为(3,0),
代入y=x2+bx+c,得:
,
解得,
所以二次函数的表达式为y=x2﹣2x﹣3;
(2)如图所示:
由抛物线解析式知C(0,﹣3),
则OB=OC=3,
∴∠OBC=45°,
若点P在点C上方,则∠OBP=∠OBC﹣∠PBC=30°,
∴OP=OBtan∠OBP=3×=,
∴CP=3﹣;
若点P在点C下方,则∠OBP′=∠OBC+∠P′BC=60°,
∴OP′=OBtan∠OBP′=3×=3,
∴CP=3﹣3;
综上,CP的长为3﹣或3﹣3;
(3)若a+1<1,即a<0,
则函数的最小值为(a+1)2﹣2(a+1)﹣3=2a,
解得a=1﹣(正值舍去);
若a<1<a+1,即0<a<1,
则函数的最小值为1﹣2﹣3=2a,
解得:a=﹣2(舍去);
若a>1,
则函数的最小值为a2﹣2a﹣3=2a,
解得a=2+(负值舍去);
综上,a的值为1﹣或2+.
【点拨】本题是二次函数的综合问题,解题的关键是掌握待定系数法求函数解析式、三角函数的运用、二次函数的图象与性质及分类讨论思想的运用.
说明:学完锐角三角函数回头再做,或者做题过程中,先学习一下三角函数的简单知识。
22.如图,已知抛物线y=ax2+bx﹣1与x轴的交点为A(﹣1,0),B(2,0),且与y轴交于C点.
(1)求该抛物线的表达式;
(2)点C关于x轴的对称点为C1,M是线段BC1上的一个动点(不与B、C1重合),ME⊥x轴,MF⊥y轴,垂足分别为E、F,当点M在什么位置时,矩形MFOE的面积最大?说明理由.
(3)已知点P是直线y=x+1上的动点,点Q为抛物线上的动点,当以C、C1、P、Q为顶点的四边形为平行四边形时,求出相应的点P和点Q的坐标.
【答案】见解析。
【解析】(1)将A(﹣1,0),B(2,0)分别代入抛物线y=ax2+bx﹣1中,得,解得:
∴该抛物线的表达式为:y=x2﹣x﹣1.
(2)在y=x2﹣x﹣1中,令x=0,y=﹣1,∴C(0,﹣1)
∵点C关于x轴的对称点为C1,
∴C1(0,1),设直线C1B解析式为y=kx+b,将B(2,0),C1(0,1)分别代入得,解得,
∴直线C1B解析式为y=﹣x+1,设M(t,+1),则
E(t,0),F(0,+1)
∴S矩形MFOE=OE×OF=t(﹣t+1)=﹣(t﹣1)2+,
∵﹣<0,
∴当t=1时,S矩形MFOE最大值=,此时,M(1,);即点M为线段C1B中点时,S矩形MFOE最大.
(3)由题意,C(0,﹣1),C1(0,1),以C、C1、P、Q为顶点的四边形为平行四边形,分以下两种情况:
①C1C为边,则C1C∥PQ,C1C=PQ,设P(m,m+1),Q(m,﹣m﹣1),
∴|(﹣m﹣1)﹣(m+1)|=2,解得:m1=4,m2=﹣2,m3=2,m4=0(舍),
P1(4,3),Q1(4,5);P2(﹣2,0),Q2(﹣2,2);P3(2,2),Q3(2,0)
②C1C为对角线,∵C1C与PQ互相平分,C1C的中点为(0,0),
∴PQ的中点为(0,0),设P(m,m+1),则Q(﹣m,+m﹣1)
∴(m+1)+(+m﹣1)=0,解得:m1=0(舍去),m2=﹣2,
∴P4(﹣2,0),Q4(2,0);
综上所述,点P和点Q的坐标为:P1(4,3),Q1(4,5)或P2(﹣2,0),Q2(﹣2,2)或P3(2,2),Q3(2,0)或P4(﹣2,0),Q4(2,0).
23.如图,已知二次函数的图象与x轴交于A、B两点,D为顶点,其中点B的坐标为(5,0),点D的坐标为(1,3).
(1)求该二次函数的表达式;
(2)点E是线段BD上的一点,过点E作x轴的垂线,垂足为F,且ED=EF,求点E的坐标.
(3)试问在该二次函数图象上是否存在点G,使得△ADG的面积是△BDG的面积的?若存在,求出点G的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】见解析。
【解析】(1)依题意,利用二次函数的顶点式即可求
(2)可通过点B,点D求出线段BD所在的直线关系式,点E在线段BD上,即可设点E的坐标,利用点与点的关系公式,通过EF=ED即可求
(3)先求线段AD所在的直线解析式,求利用点到直线的公式d=,即可求△ADG与△BDG的高,利用三角形面积公式即可求.
解:(1)依题意,设二次函数的解析式为y=a(x﹣1)2+3
将点B代入得0=a(5﹣1)2+3,得a=﹣
∴二次函数的表达式为:y=﹣(x﹣1)2+3
(2)依题意,点B(5,0),点D(1,3),设直线BD的解析式为y=kx+b
代入得,解得
∴线段BD所在的直线为y=x+,
设点E的坐标为:(x,x+)
∴ED2=(x﹣1)2+(﹣x+﹣3)2
EF=
∵ED=EF
∴(x﹣1)2+(﹣x+﹣3)2=
整理得2x2+5x﹣25=0
解得x1=,x2=﹣5(舍去)
故点E的纵坐标为y==
∴点E的坐标为
(3)存在点G,
设点G的坐标为(x,t)
∵点B的坐标为(5,0),对称轴x=1
∴点A的坐标为(﹣3,0)
∴设AD所在的直线解析式为y=kx+b
代入得,解得
∴直线AD的解析式为y=
∴AD的距离为5
点G到AD的距离为:d1==
由(2)知直线BD的解析式为:y=x+,
∴BD的距离为5
∴同理得点G至BD的距离为:d2==
∴===
整理得5x﹣32t+90=0
∵点G在二次函数上,
∴t=
代入得5x﹣32[﹣(x﹣1)2+3]+90=0
整理得6x2﹣7x=0?x(6x﹣7)=0
解得x1=0,x2=
此时点G的坐标为(0,)或(,)
【点拨】主要考查了二次函数的解析式的求法和与几何图形结合的综合能力的培养.要会利用数形结合的思想把代数和几何图形结合起来,利用点的坐标的意义表示线段的长度,从而求出线段之间的关系.
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精品试卷·第
2
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