2.5二次函数与一元二次方程
同步练习
一.选择题
1.若二次函数y=x2+mx的对称轴是x=4,则关于x的方程x2+mx=9的根为( )
A.x1=0,x2=8
B.x1=1,x2=9
C.x1=1,x2=﹣9
D.x1=﹣1,x2=9
2.已知关于x的一元二次方程ax2+bx+c=5的一个根是2,且二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的对称轴是直线x=2,则抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)的顶点坐标是( )
A.(2,2)
B.(2,﹣2)
C.(2,5)
D.(2,﹣5)
3.已知二次函数y=1﹣(x﹣a)(x﹣b),其中a<b,m,n(m<n)是方程1﹣(x﹣a)(x﹣b)=0的两个根,则实数a、b、m、n的大小关系是( )
A.a<m<n<b
B.m<a<b<n
C.a<m<b<n
D.m<a<n<b
4.关于抛物线y=(x+1)2﹣2,下列结论中正确的是( )
A.对称轴为直线x=1
B.当x<﹣1时,y随x的增大而减小
C.与x轴没有交点
D.与y轴交于点(0,﹣2)
5.如表是二次函数y=ax2+bx+c的几组对应值:
x
6.17
6.18
6.19
6.20
y=ax2+bx+c
﹣0.03
﹣0.01
0.02
0.04
根据表中数据判断,方程ax2+bx+c=0的一个解x的范围是( )
A.6<x<6.17
B.6.17<x<6.18
C.6.18<x<6.19
D.6.19<x<6.20
6.如图,在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=﹣2x2+mx+n与x轴交于A,B两点.若线段AB的长度为4,则顶点C到x轴的距离为( )
A.6
B.7
C.8
D.9
7.老师给出了二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的部分对应值如表:
x
…
﹣3
﹣2
0
1
3
5
…
y
…
7
0
﹣8
﹣9
﹣5
7
…
同学们讨论得出了下列结论,
①抛物线的开口向上;
②抛物线的对称轴为直线x=2;
③当﹣2<x<4时,y<0;
④x=3是方程ax2+bx+c+5=0的一个根;
⑤若A(x1,5),B(x2,6)是抛物线上从左到右依次分布的两点,则x1<x2.
其中正确的是( )
A.①③④⑤
B.②③④
C.①④⑤
D.③④⑤
8.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.x<﹣3或x>1
D.x>﹣1或x<3
9.在平面直角坐标系中,已知a≠b,设函数y=(x﹣a)(x﹣b)的图象与x轴有M个交点,函数y=(ax+1)(bx+1)的图形与x轴有N个交点,则( )
A.M=N﹣1或M=N+1
B.M=N﹣1或M=N+2
C.M=N或M=N+1
D.M=N或M=N﹣1
10.对于函数y=x2﹣2|x|﹣3,下列说法正确的有( )个①图象关于y轴对称;②有最小值﹣4;③当方程x2﹣2|x|﹣3=m有两个不相等的实数根时,m>﹣3;④直线y=x+b与y=x2﹣2|x|﹣3的图象有三个交点时,﹣<b≤﹣3.
A.1
B.2
C.3
D.4
二.填空题
11.二次函数y=x2+(k+4)x+k的图象与x轴两个交点间的最短距离为
.
12.抛物线y=kx2﹣8x﹣8的图象和x轴有交点,则k的取值范围是
.
13.已知关于x的一元二次方程:x2﹣2x﹣a=0,有下列结论:①当a>﹣1时,方程有两个不相等的实根;②当a>0时,方程不可能有两个异号的实根;③当a>﹣1时,方程的两个实根不可能都小于1;④当a>3时,方程的两个实根一个大于3,另一个小于3.其中错误结论的序号为
.
14.已知二次函数y=﹣x2+x+6,将该二次函数在x轴上方的图象沿x轴翻折到x轴下方,图象的其余部分不变,得到一个新图象(如图所示),当直线y=m与新图象有4个交点时,m的取值范围是
.
15.如图,抛物线y=﹣x2+2x+m+1(m为常数)交y轴于点A,与x轴的一个交点在2和3之间,顶点为B.
①若点M(﹣2,y1)、、P(2,y3)在该函数图象上,则y1<y2<y3;
②将抛物线向左平移2个单位,再向下平移2个单位,所得抛物线解析式为y=﹣(x+1)2+m;
③抛物线y=﹣x2+2x+m+1与直线y=m+3有且只有一个交点;
④点A关于直线x=1的对称点为C,点D、E分别在x轴和y轴上,当m=1时,四边形BCDE周长的最小值为.
其中正确判断的序号是
.
三.解答题
16.已知抛物线y=x2﹣(2m+2)x+m2+2m其中m是常数.
(1)求证:不论m为何值,该抛物线与x轴一定有两个公共点;
(2)若该抛物线的对称轴为直线x=4.
①求该抛物线的函数解析式;
②把该抛物线沿y轴向上平移多少个单位长度后,得到的抛物线与x轴只有一个公共点.
17.如图,已知二次函数y=﹣x2+(a+1)x﹣a与x轴交于A,B两点(点A位于点B的左侧),点A的坐标为(﹣3,0),与y轴交于点C.
(1)求a的值与△ABC的面积;
(2)在抛物线上是否存在一点P,使S△ABP=S△ABC.若存在请求出P坐标,若不存在请说明理由.
18.某“数学兴趣小组”根据学习函数的经验,对函数y=﹣x2+2|x|+1的图象和性质进行了探究,探究过程如下,请补充完整:
x
…
﹣3
﹣
﹣2
﹣1
0
1
2
3
…
y
…
﹣2
﹣
1
m
1
2
1
﹣
﹣2
…
(1)自变量x的取值范围是全体实数,x与y的几对对应数值如表;其中m=
;如图,在平面直角坐标系xOy中,描述了以上表中各对对应值为坐标的点,根据描出的点,画出函数图象.
(2)结合图象写出函数的一条性质:
.
(3)若关于x的方程﹣x2+2|x|+1=b有四个互不相等的实数根,则b的取值范围是
.
参考答案
一.选择题
1.解:∵二次函数y=x2+mx的对称轴是x=4,
∴﹣=4,解得m=﹣8,
所以抛物线解析式为y=x2﹣8m,
解方程x2﹣8x=9得x1=﹣1,x2=9.
故选:D.
2.解:∵二次函数y=ax2+bx+c的对称轴是直线x=2,方程ax2+bx+c=5的一个根是2,
∴当x=2时,y=ax2+bx+c=5,
∴抛物线的顶点坐标是(2,5).
故选:C.
3.解:二次函数y=1﹣(x﹣a)(x﹣b)相当于y=﹣(x﹣a)(x﹣b)向上平移一个单位,
又∵二次项系数为﹣1,开口向下,如图所示:
∴由图可得:m<a<b<n.
故选:B.
4.解:A.抛物线y=(x+1)2﹣2,对称轴为直线x=﹣1,故此选项A错误,不符合题意;
B.当x<﹣1时,y随x的增大而减小,而x<﹣3包含在x<﹣1中,故y随x的增大而减小,故选项B正确,符合题意;
C.∵抛物线y=(x+1)2﹣2,开口向上,顶点坐标为:(﹣1,﹣2),
∴与x轴有2个交点,故选项C错误,不符合题意;
D.当x=0时,y=﹣1,故图象与y轴交于点(0,﹣1),故选项D错误,不符合题意.
故选:B.
5.解:由表可以看出,当x取6.18与6.19之间的某个数时,y=0,即这个数是ax2+bx+c=0的一个根.
ax2+bx+c=0的一个解x的取值范围为6.18<x<6.19.
故选:C.
6.解:设抛物线y=﹣2x2+mx+n与x轴的交点为A(x1,0),B(x2,0),
∴x1+x2=,x1x2=﹣,
∵线段AB的长度为4,
∴|x1﹣x2|=4,
∴(x1﹣x2)2=16,
∴(x1+x2)2﹣4x1x2=16,即()2﹣4×(﹣)=16,
∴m2+8n=64,
∴抛物线y=﹣2x2+mx+n的顶点纵坐标为:===8,
∴顶点C到x轴的距离为8,
故选:C.
7.解:①函数的对称轴为x=(5﹣3)=1,在对称轴的右侧,y随x的增大而增大,故抛物线的开口向上,正确,符合题意;
②由①知,抛物线的对称轴为直线x=1,故②错误,不符合题意;
③当x=﹣2时,y=0,根据函数的对称性,则x=4时,y=0,故当﹣2<x<4时,y<0,故③正确,符合题意;
④由表格知,当x=3时,y=﹣5,即ax2+bx+c+5=0,则x=3是方程ax2+bx+c+5=0的一个根,故④正确,符合题意;
⑤若A(x1,5),B(x2,6)是抛物线上从左到右依次分布的两点,只有点A、B都在对称轴右侧和点A、B在对称轴两侧时,这两种情况x1<x2都正确,故⑤正确,符合题意;
故①③④⑤正确,
故选:A.
8.解:∵抛物线y=ax2+c与直线y=mx+n交于A(﹣1,p),B(3,q)两点,
∴抛物线y=ax2+c与直线y=﹣mx+n交于(1,p),(﹣3,q)两点,
观察函数图象可知:当x<﹣3或x>1时,直线y=﹣mx+n在抛物线y=ax2+c在直线y=﹣mx+n的上方,
∴不等式ax2+c>﹣mx+n的解集为x<﹣3或x>1,
即不等式ax2+mx+c>n的解集是x<﹣3或x>1.
故选:C.
9.解:当y=0时,(x﹣a)(x﹣b)=0,解得x1=a,x2=b,抛物线y=(x﹣a)(x﹣b)与x轴的交点为(a,0),(b,0),
所以M=2,
当y=0时,(ax+1)(bx+1)=0,当a≠0,b≠0,解得x1=﹣,x2=﹣,抛物线y=(ax+1)(bx+1)与x轴的交点为(﹣,0),(﹣,0),此时N=2,
当a=0,b≠0,或b=0,a≠0时,函数y=(ax+1)(bx+1)为一次函数,则N=1,
所以M=N,M=N+1.
故选:C.
10.解:①∵a2﹣2|a|﹣3=(﹣a)2﹣2|﹣a|﹣3,
∴y=x2﹣2|x|﹣3的图象关于y轴对称,
故①正确;
②∵y=x2﹣2|x|﹣3=(|x|﹣1)2﹣4,
∴当|x|=1即x=±1时,y有最小值为﹣4,
故②正确;
③当m=﹣4时,方程x2﹣2|x|﹣3=m为x2﹣2|x|﹣3=﹣4,可化为(|x|﹣1)2=0,解得x=±1,有两个不相等的实数根,此时m=﹣4<﹣3,
故③错误;
④∵直线y=x+b与y=x2﹣2|x|﹣3的图象有三个交点,
∴方程x2﹣2|x|﹣3=x+b,即x2﹣2|x|﹣x﹣3﹣b=0有3个解,
∴方程x2﹣3x﹣3﹣b=0(x≥0)与方程x2+x﹣3﹣b=0(x<0)一共有3个解,
∴当方程x2﹣3x﹣3﹣b=0(x≥0)有两个不相等的非负数根,则方程x2+x﹣3﹣b=0(x<0)有两个相等的负数根;或当方程x2﹣3x﹣3﹣b=0(x≥0)有两个不相等的非负数根,则方程x2+x﹣3﹣b=0(x<0)有一个负数根;或方程x2﹣3x﹣3﹣b=0(x≥0)有一个非负数根或两个相等的非负数根,则方程x2+x﹣3﹣b=0(x<0)有两个不相等的负数根.
即或或,
解得,b=﹣,或b=﹣3,
∴当b=﹣或b=﹣3时,直线y=x+b与y=x2﹣2|x|﹣3的图象有三个交点,
故④错误;
故选:B.
二.填空题
11.解:设两个交点的横坐标为m、n,
则m+n=﹣k﹣4,mn=k,
则|m﹣n|===≥2,
故答案为2.
12.解:∵抛物线y=kx2﹣8x﹣8的图象和x轴有交点,
∴,
解得k≥﹣2且k≠0,
故答案为:k≥﹣2且k≠0.
13.解:∵x2﹣2x﹣a=0,
∴△=4+4a,
∴①当a>﹣1时,△>0,方程有两个不相等的实根,故①正确,
②当a>0时,两根之积<0,方程的两根异号,故②错误,
③方程的根为x==1±,
∵a>﹣1,
∴方程的两个实根不可能都小于1,故③正确,
④当a>3时,由(3)可知,两个实根一个大于3,另一个小于3,故④正确,
故答案为②.
14.解:∵y=﹣x2+x+6=﹣(x﹣)2+,
∴将该二次函数在x轴上方的图象沿x轴翻折到x轴下方的部分图象顶点为(,﹣),
∴当直线y=m新图象有4个交点时,m的取值范围为﹣<m<0.
故答案为﹣<m<0.
15.解:①∵抛物线的对称轴为直线x=1,
∴点P(2,y3)关于x=1的对称点P'(0,y3),
∵a=﹣1<0,
∴当x<1时,y随x增大而增大,
又∵,点M(﹣2,y1)、、P'(0,y3)在该函数图象上,
∴y2>y3>y1,
故①错误;
②将该抛物线向左平移2个单位,再向下平移2个单位,所得抛物线解析式为y=﹣(x+2)2+2(x+2)+m+1﹣2,即y=﹣(x+1)2+m,
故②正确;
③把y=m+3代入y=﹣x2+2x+m+1中,
得x2﹣2x+2=0,
∵△=b2﹣4ac<0,
∴抛物线y=﹣x2+2x+m+1与直线y=m+3没有交点,
故③错误;
④当m=1时,抛物线的解析式为y=﹣x2+2x+2,
∴A(0,2),C(2,2),B(1,3)
作点B关于y轴的对称点B'(﹣1,3),作C关于x轴的对称点C'(2,﹣2),
连接B'C',与x轴、y轴分别交于D、E点,则BE+ED+CD+BC=B'E+ED+C'D+BC,
根据两点之间线段最短,知B'C'最短,而BC的长度一定,此时四边形BCDE的周长最小,最小为,
故④正确.
故答案为:②④.
三.解答题
16.(1)证明:∵抛物线y=x2﹣(2m+2)x+m2+2m其中m是常数,
∴[﹣(2m+2)]2﹣4×1×(m2+2m)
=4m2+8m+4﹣4m2﹣8m
=4>0,
∴不论m为何值,该抛物线与x轴一定有两个公共点;
(2)①∵抛物线y=x2﹣(2m+2)x+m2+2m的对称轴为直线x=4,
∴﹣=4,
解得m=3,
∴该抛物线的解析式为y=x2﹣8x+15;
②∵y=x2﹣8x+15=(x﹣4)2﹣1,
∴该抛物线沿y轴向上平移1个单位长度后,得到的抛物线与x轴只有一个公共点.
17.解:(1)∵y=﹣x2+(a+1)x﹣a,
令x=0,则y=﹣a,
∴C(0,﹣a),
令y=0,即﹣x2+(a+1)x﹣a=0
解得x1=a,x2=1,
由图象知:a<0,
∴A(a,0),B(1,0),
∵点A的坐标为(﹣3,0),
∴a=﹣3,AB=4,
∴OC=3,
∴S△ABC=AB?OC==6;
(2)∵a=﹣3,
∴C(0,3),
∵S△ABP=S△ABC.
∴P点的纵坐标为±3,
把y=3代入y=﹣x2﹣2x+3得﹣x2﹣2x+3=3,解得x=﹣2或x=0(与点C重合,舍去);
把y=﹣3代入y=﹣x2﹣2x+3得﹣x2﹣2x+3=﹣3,解得x=﹣1+或x=﹣1﹣,
∴P点的坐标为(﹣2,3)或(﹣1+,﹣3)或(﹣1﹣,﹣3).
18.解:(1)当x=﹣1时,m=﹣(﹣1)2+2×|﹣1|+1=﹣1+2+1=2,
故答案为2.
如图所示:
(2)①答案不唯一.如:函数图象关于y轴对称.
(3)由函数图象知:关于x的方程﹣x2+2|x|+1=b有4个互不相等的实数根,则b的取值范围是1<b<2.
故答案为:1<b<2.