《2.5 二次函数与一元二次方程》课时同步练习2020-2021学年北师大版数学九(下)
一.选择题(共9小题)
1.已知,抛物线y=ax2+2ax在其对称轴的左侧y随x的增大而减小,关于x的方程ax2+2ax=m(m>0)的一个根为﹣4,而关于x的方程ax2+2ax=n(0<n<m)有两个整数根,则这两个根的积是( )
A.0 B.﹣3 C.﹣6 D.﹣8
2.对于二次函数y=x2﹣2x+3的图象,下列说法正确的是( )
A.与x轴有两个交点
B.当x>﹣1时y随x的增大而增大
C.开口向下
D.与y轴交点坐标为(0,3)
3.抛物线y=x2+bx+3的对称轴为直线x=1.若关于x的一元二次方程x2+(b+2)x+3﹣t=0(t为实数)在﹣1<x<4的范围内有实数根,则t的取值范围是( )
A.3≤t<19 B.2≤t≤15 C.6<t<11 D.2≤t<6
4.二次函数y=?x2+mx+n的对称轴为x=﹣1,点(﹣5,?y1),(﹣3,?y2)在此函数的图象上,则有( )
A.?y1>y2 B.?y1=y2
C.?y2>y1 D.以上均有可能
5.如图,抛物线y1=﹣x2+4x和直线y2=2x,当y1<y2时,x的取值范围是( )
A.0<x<2 B.x<0或x>2 C.x<0或x>4 D.0<x<4
6.在平面直角坐标系有一条抛物线y=﹣x2+4x﹣1,则在下列结论中:
①此抛物线的开口向下;
②此抛物线的对称轴是直线x=2;
③当x1<x2时,则有y1<y2;
④当x>2时,若m>0,则有﹣(x+m)2+4x+4m<4;
⑤此抛物线中,当x取任何实数时,y值都不可能等于5;
⑥此抛物线与x轴有两个交点.
在下列给出的序号中,含有错误结论的是( )
A.①②③ B.①②④ C.①②⑤ D.①②⑥
7.已知二次函数y=ax2+bx+c与自变量x的部分对应值如表,下列说法错误的是( )
x … ﹣1 0 1 3 …
y … ﹣3 1 3 1 …
A.a<0
B.方程ax2+bx+c=﹣2的正根在4与5之间
C.2a+b>0
D.若点(5,y1)、(﹣,y2)都在函数图象上,则y1<y2
8.如图是抛物线y=ax2+bx+c(a≠0),其顶点坐标为(1,n),且与x轴的一个交点在点(3,0)和(4,0)之间,下列结论:
①b>0;
②2a+b=0;
③4a﹣2b+c<0;
④a+b+c>0;
⑤关于x的方程0=ax2+bx+c的另一个解在﹣2和﹣3之间,
其中正确结论的个数是( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
9.如图是二次函数y=ax2+bx+c的图象,图象上有两点分别为A(2.18,﹣0.51)、B(2.68,0.54),则方程ax2+bx+c=0的一个解只可能是( )
A.2.18 B.2.68 C.﹣0.51 D.2.45
二.填空题(共7小题)
10.关于抛物线y=ax2﹣2x+1(a≠0),给出下列结论:
①当a<0时,抛物线与直线y=2x+2没有交点;
②若抛物线与x轴有两个交点,则其中一定有一个交点在点(0,0)与(1,0)之间;
③若抛物线的顶点在点(0,0),(2,0),(0,2)围成的三角形区域内(包括边界),则a≥1.
其中正确结论的序号是 .
11.在平面直角坐标系xOy中,若抛物线y=x2+2x+k与x轴只有一个交点,则k= .
12.已知二次函数y=x2﹣2ax+a2﹣3a+6的图象与x轴没有公共点,且当x<﹣1时,y随x的增大而减小,则实数a的取值范围是 .
13.已知二次函数y=ax2+bx+c的图象经过点(3,0)与(﹣1,0),关于x的方程ax2+bx+c+m=0(m>0)有两个根,其中一个根是5,若关于x的方程ax2+bx+c+n=0(0<n<m)有两个整数根,则这两个整数根分别是 .
14.若函数y=x2﹣2x+b的图象与坐标轴有两个公共点,则b满足的条件 .
15.已知关于x的方程mx2+2x+5m=0有两个不相等的实数根x1,x2,且x1<2<x2,则实数m的取值范围为 .
16.一元二次方程ax2﹣2ax+c=0有一个根为x=3,且y=ax2﹣2ax+c过(2,﹣3),则不等式ax2﹣2ax+c≤﹣x﹣1的解为 .
三.解答题(共4小题)
17.如图,二次函数y=(x+2)2+m的图象与y轴交于点C,点B在抛物线上,且与点C关于抛物线的对称轴对称,已知一次函数y=kx+b的图象经过该二次函数图象上的点A(﹣1,0)及点B.
(1)求二次函数的表达式及点B的坐标.
(2)根据图象,写出满足(x+2)2+m≥kx+b的x的取值范围.
18.已知抛物线y=a(x﹣1)2+k且经过点A(﹣1,0)、B(0,3).
(1)求抛物线的解析式;
(2)直接写出不等式a(x﹣1)2+k≥3的解集.
19.已知二次函数y=ax2+bx+c(a≠0),该函数y与自变量x的部分对应值如下表:
x … 1 2 3 …
y … 0 ﹣1 0 …
(1)求该二次函数的表达式.
(2)不等式ax2+bx+c>0的解集为 ;不等式ax2+bx+c<3的解集为 .
20.如图,二次函数y=ax2+bx﹣3(a≠0)的图象与x轴交于A,B两点(点A在点B左侧),与y轴交于点C,且BO=OC=3AO.一次函数y=kx+t(k≠0)的图象经过点B和线段AC中点.
(1)求二次函数的解析式;
(2)根据图象,请直接写出ax2+bx﹣3>kx+t的x的取值范围.
参考答案
一.选择题(共9小题)
1.解:抛物线y=ax2+2ax的对称轴为直线x=﹣=﹣1,
∵抛物线y=ax2+2ax在其对称轴的左侧y随x的增大而减小,
∴a>0,抛物线的开口向上,
当y=0时,ax2+2ax=0,解得x1=0,x2=﹣2,
即抛物线y=ax2+2ax与x轴的交点坐标为(0,0),(﹣2,0),如图,
∵关于x的方程ax2+2ax=m(m>0)的一个根为﹣4,
∴关于x的方程ax2+2ax=m(m>0)的另一个根为2,
∵关于x的方程ax2+2ax=n(0<n<m)有两个整数根,
∴关于x的方程ax2+2ax=n(0<n<m)有两个整数根能为x1=﹣3,x2=1,
∴这两个根的积是为﹣3.
故选:B.
2.解:令y=x2﹣2x+3=0,
△=b2﹣4ac=(﹣2)2﹣4×3<0,
所以与x轴没有交点,故A错误,不符合题意;
∵y=x2﹣2x+3=(x﹣1)2+2,
∴由a=1>0知抛物线开口向上,顶点坐标是(1,2),对称轴是直线x=1,当x>1时,y随x的增大而增大,函数有最小值为2,无最大值,
∴B、C选项错误,不符合题意;
令x=0,解得y=0﹣0+3=3,
所以函数图象与y轴交点为(0,3),
故D正确,符合题意;
故选:D.
3.解:∵抛物线y=x2+bx+3的对称轴为直线x=1,
∴﹣=1,解得b=﹣2,
∴关于x的一元二次方程x2+(b+2)x+3﹣t=0(t为实数)化为x2=t﹣3,
∵关于x的一元二次方程x2+(b+2)x+3﹣t=0(t为实数)在﹣1<x<4的范围内有实数根,
∴t﹣3≥0且<4或t﹣3≥0且﹣>﹣1,
解得3≤t<19或3≤t<4,
综上所述,t的范围为3≤t<19.
故选:A.
4.解:∵二次函数y=x2+mx+n的对称轴为x=﹣1,
∴当x>﹣1时,y随x的增大而增大,当x<﹣1时,y随x的增大而减小,
∵点(﹣5,y1)(﹣3,y2)在此函数的图象上,
∴y1>y2,
故选:A.
5.解:联立,
解得,,
∴两函数图象交点坐标为(0,0),(2,4),
由图可知,y1<y2时x的取值范围是x<0或x>2.
故选:B.
6.解:∵a=﹣1<0,
∴抛物线的开口向下,故结论①正确;
∵y=﹣x2+4x﹣1=﹣(x﹣2)2+3,
∴抛物线的对称轴是直线x=2,故结论②正确;
∵抛物线开口向下,对称轴为直线x=2,
∴当x1<x2<2时,则有y1<y2;故结论③错误;
∵y=﹣x2+4x﹣1=﹣(x﹣2)2+3,
∴对称轴为直线x=2,函数的最大值为3,
若m>0,则抛物线向左平移m个单位得到y=﹣(x+m)2+4(x+m)﹣1,
∴平移后的函数的最大值仍是3,
∴当x>2,y=﹣(x+m)2+4(x+m)﹣1<3,即﹣(x+m)2+4x+4m<4,故④正确;
∵函数的最大值为3,
∴当x取任何实数时,y值都不可能等于5,故⑤正确;
∵△=42﹣4×(﹣1)×(﹣1)=24>0,
∴此抛物线与x轴有两个交点,故⑥正确;
故选:A.
7.解:∵二次函数值先由小变大,再由大变小,
∴抛物线的开口向下,
∴a<0,
故A正确;
∵x=﹣1时,y=﹣3,
∴x=4时,y=﹣3,
∴二次函数y=ax2+bx+c的函数值为﹣2时,﹣1<x<0或3<x<4,
即方程ax2+bx+c=﹣2的负根在﹣1与0之间,正根在3与4之间,
故B错误;
∵抛物线过点(0,1)和(3,1),
∴抛物线的对称轴为直线x=,
∴﹣=>1,
∴2a+b>0,
故C正确;
∵(﹣,y2)关于直线x=的对称点为(,y2),
∵<5,
∴y1<y2,
故D正确;
故选:B.
8.解:∵抛物线开口向下,
∴a<0,
∵对称轴直线x=﹣=1,
∴b=﹣2a>0,
∴2a+b=0,
故①②正确;
∵抛物线的对称轴为直线x=1,
∴点(4,y)与(﹣2,y)关于直线x=1对称,
∵x=4时,y<0,
∴x=﹣2时,y<0,即4a﹣2b+c<0,
故③正确;
∵抛物线y=ax2+bx+c(a≠0),其顶点坐标为(1,n),
∴n=a+b+c>0,
故④正确;
∵抛物线的对称轴为直线x=1,抛物线与x轴的一个交点在(3,0)和(4,0)之间,
∴抛物线与x轴的另一个交点在(﹣2,0)和(﹣1,0)之间,
∴关于x的方程0=ax2+bx+c的另一个解在﹣2和﹣1之间,
故⑤错误;
∴正确结论的有①②③④共4个,
故选:D.
9.解:∵图象上有两点分别为A(2.18,﹣0.51)、B(2.68,0.54),
∴当x=2.18时,y=﹣0.51;x=2.68时,y=0.54,
∴当y=0时,2.18<x<2.68,
只有选项D符合,
故选:D.
二.填空题(共7小题)
10.解:由,消去y得到,ax2﹣4x﹣1=0,
∵△=16+4a,a<0,
∴△的值可能大于0,
∴抛物线与直线y=2x+2可能有交点,故①错误.
∵抛物线与x轴有两个交点,
∴△=4﹣4a>0,
∴a<1,
∵抛物线经过(0,1),且x=1时,y=a﹣1<0,
∴抛物线与x轴的交点一定在(0,0)与(1,0)之间.故②正确,
∵抛物线的顶点在点(0,0),(2,0),(0,2)围成的三角形区域内(包括边界),
∴﹣>0,
∴a>0,
∴1>≥0,
解得,a≥1,故③正确,
故答案为:②③.
11.解:由题意得:△=b2﹣4ac=4﹣4k=0,
解得k=1,
故答案为1.
12.解:由题意得:△=(﹣2a)2﹣4(a2﹣3a+6)<0,解得a<2,
∵1>0,故抛物线开口向上,
当x<﹣1时,y随x的增大而减小,则a≥﹣1,
∴实数a的取值范围是﹣1≤a<2,
故答案为:﹣1≤a<2.
13.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,
∵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﹣2或4,
故答案为:﹣2或4.
14.解:∵二次函数y=x2﹣2x+b的图象与坐标轴只有两个公共点,
∴二次函数y=x2﹣2x+b的图象与x轴只有一个公共点或者与x轴有两个公共点,其中一个为原点,
当二次函数y=x2﹣2x+b的图象与x轴只有一个公共点时,
(﹣2)2﹣4×1×b=0,得b=1;
当二次函数y=x2﹣2x+b的图象与x轴有两个公共点,其中一个为原点时,
则b=0,y=x2﹣2x=x(x﹣2),与x轴两个交点,坐标分别为(0,0),(2,0);
由上可得,b的值是1或0,
故答案是:1或0.
15.解:∵关于x的方程mx2+2x+5m=0有两个不相等的实数根x1,x2,
∴,
解得,﹣<m<0或0<m<,
∵x1<2<x2,
∴当﹣<m<0时,m×22+2×2+5m>0,
解得﹣<m<0;
当0<m<时,m×22+2×2+5m<0,
解得m无解;
故答案为:﹣<m<0.
16.解:把(2,﹣3)代入y=ax2﹣2ax+c得4a﹣4a+c=﹣3,即c=﹣3,
把x=3代入ax2﹣2ax+c=0得9a﹣6a+c=0,解3a﹣3=0,解得a=1,
所以抛物线为y=x2﹣2x﹣3,
解方程x2﹣2x﹣3=﹣x﹣1,解得x1=﹣1,x2=2,
∴抛物线为y=x2﹣2x﹣3与直线y=﹣x﹣1的交点的横坐标分别为﹣1和2,
即不等式ax2﹣2ax+c≤﹣x﹣1的解为﹣1≤x≤2,
故答案为:﹣1≤x≤2.
三.解答题(共4小题)
17.解:(1)将(﹣1,0)代入y=(x+2)2+m得0=1+m,
解得m=﹣1,
∴y=(x+2)2﹣1,
当x=0时,y=3,
∴点C坐标为(0,3),
∵点B与点C关于轴对称,对称轴为直线x=﹣2,
∴点B坐标为(﹣4,3).
(2)∵点A坐标为(﹣1,0),点B坐标(﹣4,3),
由图象可知,(x+2)2+m≥kx+b时,x≤﹣4或x≥﹣1.
18.解:(1)将点A、B的坐标代入抛物线表达式得,解得,
故抛物线的表达式为y=﹣(x﹣1)2+4=﹣x2+2x+3;
(2)画出抛物线大致的图象如下,
过点B作直线m交抛物线于点D,
由抛物线的表达式知,函数的对称轴为x=1,则点D的坐标为(2,3),
则不等式a(x﹣1)2+k≥3的解集为0≤x≤2.
19.解:(1)设该二次函数的关系式为y=a(x﹣m)2+n,
∵顶点坐标为(2,﹣1),
∴y=a(x﹣2)2﹣1,
∵该二次函数过点(1,0),
∴0=a(1﹣2)2﹣1,
解得a=1,
即y=(x﹣2)2﹣1.
(2)当(x﹣2)2﹣1=0时,x=1或x=3,
∵抛物线开口向上,
∴不等式ax2+bx+c>0的解集为x<1或x>3;
当(x﹣2)2﹣1=3时,x=0或x=4,
∵抛物线开口向上,
∴不等式ax2+bx+c<3的解集为0<x<4.
故答案为:x<1或x>3,0<x<4.
20.解:(1)由二次函数y=ax2+bx﹣3(a≠0)得,c=﹣3,故OC=3,
∵BO=OC=3AO,故OA=1,OB=3,
故点A、B的坐标为:(﹣1,0)、(3,0),
则抛物线表达式可设为:y=a(x+1)(x﹣3)=a(x2﹣2x﹣3),
∵c=﹣3,
∴﹣3a=﹣3,解得:a=1,
故抛物线的表达式为:y=x2﹣2x﹣3①;
(2)设AC的中点为D,由中点公式得点D的坐标为(﹣,﹣),而点B(3,0),
∵直线BD的表达式为:y=kx+t,则,解得,
故直线BD的表达式为:y=x﹣②,
联立①②并解得:x=3或﹣,
即两个函数交点的横坐标为3或﹣,
故x<﹣或x>3时,ax2+bx﹣3>kx+t,
即ax2+bx﹣3>kx+b的x的取值范围为x<﹣或x>3.