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课外学业辅导讲义 张老师整理15010251586
第一讲:二次函数与一元二次方程的综合
考试要求
中考第二轮复习 代数综合题
内容
要求
中考分值
考察类型
二次函数与一元二次方程综合题
会根据二次函数的解析式求其图象与坐标轴的交点坐标,会确定图象的顶点、开口方向和对称轴;会利用二次函数的图象求一元二次方程的近似解
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二次函数与一元二次方程
方法策略
1. 熟练掌握二次函数的有关知识点
2. 掌握二次函数与一元二次方程的联系。
例题精讲
27题图
【例1】(2015怀柔1※27)在平面直角坐标系xOy中,二次函数y=(a-1)x2+2x+1与x轴有交点,a为正整数.
(1)求a的值.
(2)将二次函数y=(a-1)x2+2x+1的图象向右平移m个单位,
向下平移m2+1个单位,当 -2≤x≤1时,二次函数有最小值-3,
求实数m的值.
27.解:(1)∵二次函数y=(a-1)x2+2x+1与x轴有交点,
令y=0,则(a-1)x2+2x+1=0,
∴,解得a≤2. …………………………………1分.
∵a为正整数. ∴a=1、2
又∵y=(a-1)x2+2x+1是二次函数,∴a-1≠0,∴a≠1,
∴a的值为2. ………………………………………2分
(2)∵a=2,∴二次函数表达式为y=x2+2x+1,
将二次函数y=x2+2x+1化成顶点式y=(x+1)2
二次函数图象向右平移m个单位,向下平移m2+1个单位
后的表达式为y=(x+1-m)2-(m2+1).
此时函数的顶点坐标为(m-1, -m2-1). …………………………………4分
当m-1<-2,即m<-1时, x=-2时,二次函数有最小值-3,
∴-3=(-1-m)2-(m2+1),解得且符合题目要求. ………………………………5分
当 -2≤m-1≤1,即-1≤m≤2,时,当 x= m-1时,二次函数有最小值-m2-1=-3,
解得.∵不符合-1≤m≤2的条件,舍去.
∴.……………………………………6分
当m-1>1,即m>2时,当 x=1时,二次函数有最小值-3,
∴-3=(2-m)2-(m2+1),解得,不符合m>2的条件舍去.
综上所述,m的值为或 ……………………………………7分
【例2】(2015昌平1※23) 已知二次函数.
(1)二次函数的顶点在轴上,求的值;
(2)若二次函数与轴的两个交点A、B均为整数点(坐标为整数的点),当为整数时,求A、B两点的坐标.
23.解:(1)方法一∵二次函数顶点在轴上,
∴,且 ……………………1分
即,且
……………………3分
(2)∵二次函数与轴有两个交点,
∴,且. ……………………4分
即,且.
当且时,即可行.
∵、两点均为整数点,且为整数
∴
……………………5分
当时,可使,均为整数,
∴当时,、两点坐标为和……………………6分
【例3】(2015门头沟1※27)已知:关于x的一元二次方程-x2+(m+1)x+(m+2)=0(m>0).
(1)求证:该方程有两个不相等的实数根;
(2)当抛物线y=-x2+(m+1)x+(m+2)经过点(3,0),求该抛物线的表达式;
(3)在(2)的条件下,记抛物线y=-x2+(m+1)x+(m+2)在第一象限之间的部分为图象G,如果直线
y=k(x+1)+4与图象G有公共点,请结合函数的图象,求直线y=k(x+1)+4与y轴交点的纵坐标t的取值范围.
(1)证明:∵ △= (m+1)2-4×(-1)×(m+2)
=(m+3)2. ……………………………………………………………1分
∵ m>0,
∴ (m+3)2>0,
即 △>0,
∴ 原方程有两个不相等的实数根. …………………………………2分
(2)解:∵ 抛物线抛物线y=-x2+(m+1)x+(m+2)经过点(3,0),
∴ -32+3(m+1)+(m+2)=0,………………………………………………3分
∴ m=1.
∴ y=-x2+2x+3. ………………………………………………………4分
(3)解:∵ y=-x2+2x+3=-(x-1)2+4,
∴ 该抛物线的顶点为(1,4).
∴ 当直线y=k(x+1)+4经过顶点(1,4)时,
∴ 4=k(1+1)+4,
∴ k=0,
∴ y=4.
∴ 此时直线y=k(x+1)+4与y轴交点的纵坐标为4. ………………………5分
∵ y=-x2+2x+3,
∴ 当x=0时,y=3,
∴ 该抛物线与y轴的交点为(0,3).
∴ 此时直线y=k(x+1)+4与y轴交点的纵坐标为3. ………………………6分
∴ 3<t≤4. …………………………………………………………………7分
【例4】(2014门头沟1※23)已知关于x的一元二次方程.
(1)求证:无论m取何实数时,原方程总有两个实数根;
(2)若原方程的两个实数根一个大于3,另一个小于8,求m的取值范围;
(3)抛物线与x轴交于点A、B(点A在点B的左侧),现坐标系内有一矩形OCDE,如图11,点C(0,-5),D(6,-5) ,E(6,0),当m取第(2)问中符合题意的最小整数时,将此抛物线上下平移个单位,使平移后的抛物线与矩形OCDE有两个交点,请结合图形写出h的取值或取值范围(直接写出答案即可).
.解:(1)证明: Δ=………………1分
=
=
∵ ≥0, ………………2分
∴ 无论m取何实数时,原方程总有两个实数根.
(2) 解关于x的一元二次方程,
得 . ………………3分
由题意得 ………………4分
解得 . ………………5分
(3)或 . ……………7分
逆袭训练
1. (2015通州2※27)已知关于x的方程mx2-(3m-1)x+2m-2=0
(1)求证:无论m取任何实数时,方程恒有实数根.
(2)若关于x的二次函数y= mx2-(3m-1)x+2m-2的图象与x轴两交点间的距离为2时,求二次函数的表达式.
.解:(1)△=9m2-6m+1-8m2+8m=m2+2m+1,
=(m+1)2;
∴△=(m+1)2≥0,………………………………………….(1分)
∴无论m取任何实数时,方程恒有实数根;
(2)设x1,x2为抛物线y=mx2-(3m-1)x+2m-2与x轴交点的横坐标.
令y=0,则mx2-(3m-1)x+2m-2=0
由求根公式得,x1=2,, …………………………….(2分)
∴抛物线y=mx2-(3m-1)x+2m-2不论m为任何不为0的实数时恒过定点(2,0).∴x2=0或x2=4,∴m=1或 )
当m=1时,y=x2-2x,,∴抛物线解析式为y=x2-2x
当 时,
答:抛物线解析式为y=x2-2x;或 ……….(3分)
2. (2015朝阳2※27)已知:关于的一元二次方程.
(1)求证:方程有两个不相等的实数根;
(2)设方程的两个实数根分别为,(其中>).若是关于的函数,且,求这个函数的表达式;
(3)在(2)的条件下,结合函数的图象回答:若使,则自变量的取值范围为 .
(1)证明:是关于的一元二次方程,
1分
=4.
即.
方程有两个不相等的实数根. 2分
(2) 解:由求根公式,得.
∴或. 3分
,>,
,. 4分
.
即为所求.………………………………………………………5分
(3)0<≤. …………………………………………………………………………7分
3. (2015石景山2※27)已知关于的方程.
(1)求证:无论取任何实数时,方程恒有实数根;
(2)若关于的二次函数的图象经过坐标原点,得到抛物线.将抛物线向下平移后经过点进而得到新的抛物线,直线经过点和点,求直线和抛物线的解析式;
(3)在直线下方的抛物线上有一点,求点到直线的距离的最大值.
解:(1)当时,
当时,
∵,∴
综上所述:无论取任何实数时,方程恒有实数根;………………………3分
(2)∵二次函数的图象经过坐标原点
∴
∴………………………4分
B
抛物线的解析式为:
抛物线的解析式为:
设直线所在函数解析式为:
将和点代入
∴直线所在函数解析式为:………5分
(3)据题意:过点作轴交于,
可证 ,则
设,,
∴
………………………6分
∵
∴当时,
∵随增大而增大,
∴为所求.………………………7分
4. (2015顺义2※27)已知关于x的方程.
(1)求证:方程总有两个实数根;
(2)求证:抛物线总过x轴上的一个定点;
(3)在平面直角坐标系xOy中,若(2)中的“定点”记作A,抛物线与x轴的另一个交点为B,与y轴交于点C,且△OBC的面积小于或等于8,求m的取值范围.
解:(1)=........................................................1分
=
=
=
∵,
∴方程总有两个实数根...............................................2分
(2)=................................................3分
∴,,
∴抛物线总过x轴上的一个定点(-1,0).................4分
(3)
∵抛物线与x轴的另一个交点为B,与y轴交于点C,
∴B(3-m,0),C(0, m-3),...................................................................................5分
∴△OBC为等腰直角三角形,
∵△OBC的面积小于或等于8,
∴OB,OC小于或等于4,
∴3-m 4或m-3 4, .......................................................................................6分
∴m-1或m 7.
∴-1m7且.............................................................................................7分
5.(2014朝阳1※23)已知关于x的一元二次方程 .
(1)如果该方程有两个不相等的实数根,求m的取值范围;
(2)在(1)的条件下,当关于x的抛物线与x轴交点的横坐标都是整数,且时,求m的整数值.
解:(1)由题意 m≠ 0, ………………………………………………………… 1分
∵ 方程有两个不相等的实数根,
∴ △>0. ……………………………………………………………… 2分
即 .
得 m≠﹣3. ………………………………………………………………… 3分
∴ m的取值范围为m≠0和m≠﹣3;
(2)设y=0,则.
∵ , ∴ .
∴ ,.……………………………………………… 5分
当 是整数时,
可得m=1或m=-1或m=3.………………………………………………………… 6分
∵ ,
∴ m的值为﹣1或3 . …………………………………………………………… 7分
6.(2014东城2※23)已知:关于的一元二次方程.
(1)求证:无论取何值,此方程总有两个实数根;
(2)设抛物线,证明:此函数图像一定过轴,轴上的两个定点(设轴上的定点为点A,轴上的定点为点C);
(3)设此函数的图像与轴的另一交点为B,当△ABC为锐角三角形时,求的取值范围.
解:(1)
∵
∴无论m取何值,此方程总有两个实数根.…………2分
(2)由公式法:
∴x1=-1,x2=.…………4分
∴此函数图像一定过轴,轴上的两个定点,分别为A(-1,0),C(0,-3)
……4分
(3)由(2)可知抛物线开口向上,且过点A(-1,0),C(0,-3)和B(,0).
观察图象,当m<0时,△ABC为钝角三角形,不符合题意.
当m>0时,可知若∠ACB=90°时,
可证△AOC∽△COB.
∴.
∴.
∴32=1×.
∴OB=9.即B(9,0) .
∴当时,△ABC为锐角三角形.
即当m>时,△ABC为锐角三角形.…………7分
7.(2012东城1※23)已知关于x的一元二次方程.
(1)求证:无论m取何实数时,原方程总有两个实数根;
(2)若原方程的两个实数根一个大于2,另一个小于7,求m的取值范围;
(3)抛物线与x轴交于点A、B,与y轴交于点C,当m取(2)中符合题意的最小整数时,将此抛物线向上平移n个单位,使平移后得到的抛物线顶点落在△ABC的内部(不包括△ABC的边界),求n的取值范围(直接写出答案即可).
解:(1)证明: Δ=
=
=
∵ ≥0,
∴ 无论m取何实数时,原方程总有两个实数根. ………………2分
(2) 解关于x的一元二次方程,
得 . ………………3分
由题意得 ………………4分
解得 . ………………5分
(3)符合题意的n的取值范围是 . ……………7分
8.(2014海淀2※23)已知关于的方程:①和②,其中.
(1)求证:方程①总有两个不相等的实数根;
(2)设二次函数的图象与轴交于、两点(点在点的左侧),将、两点按照相同的方式平移后,点落在点处,点落在点处,若点的横坐标恰好是方程②的一个根,求的值;
(3)设二次函数,在(2)的条件下,函数,的图象位于直线左侧的部分与直线()交于两点,当向上平移直线时,交点位置随之变化,若交点间的距离始终不变,则的值是________________.
解:(1),……………………………1分
由知必有,故.
方程①总有两个不相等的实数根. ……………………………………………2分
(2)令,依题意可解得,.
∵平移后,点落在点处,
∴平移方式是将点向右平移2个单位,再向上平移3个单位得到.
∴点按相同的方式平移后,点为. ……………………3分
则依题意有. …………………………4分
解得,(舍负).
的值为3. ………………………………………………………………………5分
(3). ………………………………………………………………………7分
课后练习
1.(2013东城1※23)已知关于x的一元二次方程x2+(m+3)x+m+1=0.
(1)求证:无论m取何值,原方程总有两个不相等的实数根;
(2)当m为何整数时,原方程的根也是整数.
解:(1)证明: Δ=
=
=
=.
∵ ≥0,
∴ >0.
∴ 无论m取何实数时,原方程总有两个不相等的实数根. …………2分
(2) 解关于x的一元二次方程x2+(m+3)x+m+1=0,
得 . ………………3分
要使原方程的根是整数,必须使得是完全平方数.
设,
则.
∵ +和的奇偶性相同,
可得或
解得或. ………………5分
将m=-1代入,得
符合题意. ………………6分
∴ 当m=-1 时 ,原方程的根是整数. ……………7分
2.(2013顺义1※23)已知关于的方程
(1)求证:无论取任何实数时,方程恒有实数根.
(2)若关于的二次函数的图象与轴两个交点的横坐标均为正整数,且为整数,求抛物线的解析式.
(1)证明:①当时,方程为,所以 ,方程有实数根.…… 1分
②当时,
=
=
= ………………………………2分
所以,方程有实数根
综①②所述,无论取任何实数时,方程恒有实数根 …………3分
(2)令,则
解关于的一元二次方程,得 , ……………………5分
二次函数的图象与轴两个交点的横坐标均为正整数,且为整数,
所以只能取1,2
所以抛物线的解析式为或………………7分
3.(2014东城1※23)已知:关于x的一元二次方程mx2﹣(4m+1)x+3m+3=0 (m>1).
(1)求证:方程有两个不相等的实数根;
(2)设方程的两个实数根分别为x1,x2(其中x1>x2),若y是关于m的函数,且y=x1﹣3x2,求这个函数的解析式;
(3)将(2)中所得的函数的图象在直线m=2的左侧部分沿直线m=2翻折,图象的其余部分保持不变,得到一个新的图象.请你结合这个新的图象回答:当关于m的函数y=2m+b的图象与此图象有两个公共点时,b的取值范围.
解:(1)证明:
所以方程有两个不等实根. ………………2分
………………5分
(3)作出函数的图象,并将图象在直线左侧部分沿此直线翻折,所得新图形如图所示.易知点的坐标分别为
当直线 过点 A 时,可求得
过点B时,可求得
因此,
……………7分
4.(2014石景山1※23)已知关于的方程有两个实数根,且为非负整数.
(1)求的值;
(2)将抛物线:向右平移个单位,再向上平移个单位得到抛物线,若抛物线过点和点,求抛物线的表达式;
(3)将抛物线绕点()旋转得到抛物线,若抛物线与直线有两个交点且交点在其对称轴两侧,求的取值范围.
解:(1)∵方程有两个实数根,
∴且, ……………………1分
则有且
∴且
又∵为非负整数,
∴. ………………………………2分
(2)抛物线:平移后,得到抛物线:,……3分
∵抛物线过,,可得,
同理:,可得, …………………………4分
∴: . …………5分
(3)将抛物线:绕点()旋转180°后得到的抛物线顶点为(), ………………6分
当时,,
由题意,,
即:. ……………………………7分
5.(2014石景山2※23) 关于的一元二次方程.
(1)求证:无论为何值时,方程总有一个根大于;
(2)若函数与x轴有且只有一个交点,求的值;
(3)在(2)的条件下,将函数的图象沿直线翻折,得到新的
函数图象.在轴上分别有点(t,0),(0,2t),其中,当线段与函数图象
只有一个公共点时,求的值.
解:
(1)证明:∴,
∵∴无论为何值时,方程总有一个根大于;
(2)解:∵若函数与x轴有且只有一个交点∴ ∴
(3)解: 当时,函数
依题意,沿直线翻折后的解析式为:
,图象如图所示.
可得,与,轴的 交点分别为,.
设直线的解析式为,
由,(0,2t).
∴直线的解析式为………5分
①当线段与函数图象相切时,
∴
②当线段经过点时,∴
综上:当或时,线段与函数图象只有一个公共点.
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