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函数及其图像考试要求
1.理解平面直角坐标系的有关概念,能熟练掌握点在各象限内、坐标轴上其坐标的特征,及关于坐标轴对称、关于原点对称的点的坐标特征.会求坐标轴上两点间的距离.
2.理解函数的意义,掌握求函数自变量取值范围的方法,会求函数值,掌握函数的三种表示方法.
3.理解正比例函数、反比例函数、一次函数、二次函数的概念,掌握它们的性质,会画出它们的图象.
4.会根据函数的图象指出函数值随自变量的变化的情况,说出函数的主要性质.
5.会用待定系数法确定函数的解析式.
6.会用配方法求抛物线的顶点坐标、对称轴的方程,会判断开口方向.
7.理解一元二次方程、二次三项式与二次函数的关系.
要点解析
一、本章知识网络
二、复习要点
1.直角坐标系.
(1)定义.平面内有公共原点且互相垂直的两条数轴,构成了平面直角坐标系.
(2)点与坐标.坐标平面内的点与有序实数对(坐标)是—一对应的.由坐标能很快找出对应点;由给定点能熟练地求出坐标.
(3)特殊点的坐标.
①象限点
象限点的关键是点的横、纵坐标的符号.
②轴上点 轴(横轴)上的点纵坐标恒为零; 轴(纵轴)上的点横坐标恒为零.
③对称点 借助几何上对称(轴对称,中心对称)的含义.轴对称,翻折180°重合;中心对称,旋转180°重合.
关于 轴对称的点:横坐标不变,纵坐标互为相反数;
关于 轴对称的点;横坐标互为相反数,纵坐标不变;
关于原点对称的点:横、纵坐标各互为相反数.
(4)距离.点的坐标已知,它在坐标平面内的位置就确定,因而点到轴的距离及到点的距离都存在.
点 到 轴的距离是 ,到 轴的距离是 .
点到点的距离借助于勾股定理决定.
2.函数及其图像
函数的有关概念.
(1)常量和变量.常量和变量不是绝对的,而是相对的,在判断常量和变量时,切不可忽略在何变化过程中.
(2)函数.设在一个变化过程中有两个变量 与 ,如果对于 的每一个值, 都有唯一的值与它对应,那么就说 是自变量, 是 的函数.
a.初中研究的函数实质上是研究变量间—一对应的关系.
b.任何含有一个字母(变量)的代数式都可以看作是这个字母的函数.
c.函数的定义存在,离不开自变量的取值范围.当对应关系由代数式的具体表达式确定时,自变量的取值要使代数式存在对应值;当变化过程是实际过程时,自变量的取值范围除考虑代数式外,还要使实际问题有意义.
(3)函数及其图像.函数的图像是所有适合函数解析式的点的集合,含义是坐标适合函数解析式的点一定在此函数的图像上;函数图像上的点的坐标一定适合函数的解析式.
描点法作函数图像的三步是:列表、描点、连线.
函数的表示法:图像法、列表法、解析法.
3.一次函数的图象和性质
4.正比例函数的图象和性质
5.二次函数的图象和性质
6.反比例函数的图象和性质
典型例题
平面直角坐标系典型例题
例1 已知点 在第二象限,则 的取值范围是( )
A. B. C. D.
解:依题意,得 解得 ,故应选D.
例2 在平面直角坐标系内,已知点 在第三象限,且 为整数,求 的值.
解:∵点 在第三象限,
∴
解不等式(1)得 ,
解不等式(2)得
∴不等式组的解集是 .
∴ 为整数,∴ 的值为1.
说明:在直角坐标系中,点与点的坐标是一一对应的,又整数作加、减、乘法运算结果仍是整数,因此要使点P的横坐标、纵坐标为整数,即要使 为整数.
例3(1)若点A(a,b)在第三象限,则点Q(-a+1,3b-5)在第 象限;
(2)若点B(m+4,m-1)在x轴上,则m= .
(3)若点C(x,y)满足x+y<0,xy>0,则点C在第 象限.
(4)若点D(6-5m,m2-2)在第二、四象限夹角平分线上,则m= .
(5)已知点 和点 关于y轴对称,则a= ,b= .
解:(1) 点A(a,b)在第三象限
点Q(-a+1,3b-5)在第四象限
(2) 点B(m+4,m-1)在x轴上
(3) xy>0 同号
x+y<0, 均为负.
点C在第三象限.
(4) 点D(6-5m,m2-2)在第二、四象限夹角平分线上,
(5) 点 和点 关于y轴对称,
说明:这组填空题是点的坐标特征的应用,要记住点在四个象限内的符号特征,点在坐标轴上,一,三与二,四象限夹角平分线上的特征;点关于x轴,y轴,原点对称点的特征.
例4 已知点 在第一象限内两坐标轴夹角的平分线上,则 的值是______;已知点 在第二象限内两坐标轴夹角的平分线上,则 的值是_______;若点 在第一、三象限的角的平分线上,则 与 的关系是______;若点 在第二、四象限的角的平分线上,则 , 的关系是______.
解:分别填3;-3; ; (或 ).
说明:在第一、三象限角的平分线上的点的坐标是横、纵坐标相等,即 ;在第二、四象限角平分线上的点的坐标是横、纵坐标互为相反数,即 .
例5 已知点 与点 在同一条平行于x轴的直线上,且 到y轴的距离等于4,那么点 的坐标是( )
A.(4,2)或(-4,2) B.(4,-2)或(-4,-2)
C.(4,-2)或(-5,-2) D.(4,-2)或(-1,-2)
分析:因为点 与点 在同一条平行于x轴的直线上,所以 .又因为 到y轴的距离等于4,所以 或-4.应选B.
例6 如图所示,已知边长为1的正方形OABC在直角坐标系中,B,C两点在第二角限内,OA与x轴的夹角为60°,那么B点的坐标为______.
分析:过B作 轴于D.易知 .设AB与y轴的交点为E,且设 ,则 .在Rt 中,由勾股定理得 .得 .所以 , , , .因为B在第二象限,所以B点的坐标应为 .
说明:平面直角坐标系作为考题内容时,多是选择题、填空题等题型,今后平面直角坐标系作为中考内容仍然是上述两种题型.
函数及其图像典型例题
例1 判断下列关系是不是函数关系?
(1)长方形的宽一定时,其长与面积;
(2)等腰三角形的底边长与面积;
(3)某人的年龄与身高;
(4)关系式| y |=x中的y与x.
分析:判断一个关系是不是函数关系,第一要看是不是一个变化过程;第二要看在这个变化过程中,是不是有两个变量;第三要看自变量每取一个确定值,函数是不是都有唯一确定的值与它对应.
解:(1)长方形的宽一定时,其长所取的每一个确定的值,面积都有唯一确定的值与它对应,所以长与面积是函数关系.
(2)因为三角形的面积受底和高两个因素的影响,当等腰三角形的底取一个定值时,它的面积又受高的影响,不能有唯一确定的值和底相对应,所以底边长与面积不是函数关系.
(3)人的任意一个确定的年龄,都有唯一确定的身高与之相对应,所以某人的年龄与身高是函数关系.
(4)x每取一个正值,y都有两个值与它对应,所以| y | = x不是函数关系.
说明:年龄与身高的变化不按某种规律,但某人每一个确定的年龄,必有唯一确定的身高和 它相对应,因此函数关系是一定的,所以不要以为存在一定比例关系或一定规律,能用解析式表示的才是函数关系.
例2 汽车由北京驶往相距850千米的沈阳,它的平均速度为80千米/小时,求汽车距沈阳的路程S(千米)与行驶时间t(小时)的函数关系式,写出自变量的取值范围.
分析:北京距沈阳850千米,汽车距沈阳的路程等于全程减去已行驶的路程,已行驶的路程等于速度乘以时间.
解:
得
于是汽车距沈阳的路程S与时间t的函数关系式为 ,自变量t的取值范围是
例3 求下列函数中自变量x的取值范围:
(1) (2)
(3) (4)
(5) (6)
(7) (8)
分析:求自变量的取值范围,应考虑自变量的取值使函数解析式有意义.(1)、(2)小题函数解析式是整式,故自变量可取任意实数;(3)、(4)小题解析式是分式,自变量可取使分母不为0的任意实数;(5)、(7)、(8)小题的解析式是二次根式,自变量取值应使被开方数非负;(6)小题既有分母又有二次根式,自变量取值应使分母不为0,又要使二次根式的被开方数非负.
解:(1)函数 的自变量x的取值范围是躯体实数
(2)函数 的自变量x的取值范围是躯体实数
(3)
当 时,分母 ,
函数 的自变量的取值范围是 ;
(4)由 解得
当 或 时,分母 ,
函数 的自变量x 的取值范围是 且
(5)由 解得 ,
函数 的自变量x的取值范围是 ;
(6)由 得 ,由 得 ,当 时,分母 ,
函数 的自变量x的取值范围是 且 ;
(7)
即对于任意实数x, 都是非负的,
函数 的自变量x的取值范围是全体实数;
(8)由 得
因此,函数 的自变量x的取值范围是 .
例4 一函数的图象如下图,根据图象:
(1)确定自变量x的取值范围;
(2)求当 时,y的值;
(3)求当 时,对应的x的值;
(4)当x为何值时,函数值y最大?
(5)当x为何值时,函数值y最小?
(6)当y随x的增大而增大时,求相应的x值在什么范围内?
(7)当y随x的增大而减小时,求相应的x值在什么范围内?
分析:函数图象上每一点的横坐标都是自变量x的一个值,自变量的取值范围就是图象上各点的横坐标的最小值到最大值,即图象上最左端点的横坐标到右端点的横坐标.函数y的最大值就是函数图象上最高点的纵坐标,函数的最小值就是函数图象上最低点的纵坐标.函数图象从左到右,自变量x的值不大增大,此时,如果图象自下而上,那么函数值y在减小.
解:
(1)自变量x的取值范围是
(2)当 时,y = 3.3, 当 时,y = 2的值;
(3)当 时,与之对应的x的值是 和4,当 时,与之对应的x的值是 ;
(4)当 时,y的值最大,此时 ;
(5)当 时,y的值最小,此时, ;
(6)当y随x的增大而增大时,相应的x值在 < 内;
(7)当y随x的增大而减小时,求相应的x值在 内?
说明:(1)用图象法表示函数形象、直观,但不精细,因此,从图象上观察的数值往往是近似值,只有通过具体函数解析式的计算,才能得到精确值.
(2)当函数图象从左下到右上呈“撇”状时,函数y随x的增大而增大;当函数图象从左上到右下呈“捺”状时,函数y随x的增大而减小.反之也对.
(3)从函数图象求函数的某些值、研究函数y随自变量x的变化规律是数形结合思想的具体体现.
例5 已知函数的图象经过A(1,4)、B(2,2)两点,请你写出满足上述条件的两个不同的函数解析式,并简要说明解答过程.(2002年山东省青岛市中考题)
分析 :由于题中所经过A(1,4)、B(2,2)两点的函数解析式的类型未告知,因此所确定函数解析式的形式可能是直线型,也可能是双曲线、抛物线型,还可能是其他形状的,故可采用下列几种途径来确定满足题设条件的解析式:
(1)若经过A、B两点的函数的图象是直线,设其解析式为 ,则有
解之,得
此时,函数解析式为
(2)由于A、B两点的横、纵坐标的积相等,都等于4,所以,经过A、B两点的函数的图象还可以是双曲线,其解析式为: .
(3)如果经过A、B两点的函数的图象是抛物线,设其解析式为
( ),则有
解之,得
因此,只要 、 、 同时满足关系式 和 ,即可保证二次函数 ( )的图象经过A(1,4)、B(2,2)两点;显然,这样的二次函数有无数个.如取 =1,则有 =-5, =8,相应图象所对应的二次函数的解析式为: .
(4)其他略.
一函数及其图像典型例题
例1 选择题
(1)下面图像中,不可能是关于x的一次函数 的图像的是( )
(2)已知: ,那么 的图像一定不经过( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
(3)已知直线 与x轴的交点在x轴的正半轴,下列结论:① ;② ;③ ;④ ,其中正确结论的个数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
(4)正比例函数的图像如图所示,则这个函数的解析式是( )
A. B. C. D.
解:(1)由A可得 故 ,∴A可能;
由B可得 故 ,∴B可能;
由C可得 此不等式组无解.故C不可能,答案应选C.
(2)由已知得 三式相加得:
,
∴ ,故直线 即为 .
此直线不经过第四象限,故应选D.
(3)直线 与x轴的交点坐标为:
即 异号,∴②、③正确,故应选B.
(4)∵正比例函数 经过点(1,-1),
∴ ,故应选B.
说明:一次函数 中的 的符号决定着直线的大致位置,题(3)还可以通过 的符号画草图,来判断各个结论的正确性,这类题型历来都是各地中考中的热点题型,同学们一定要熟练掌握.
例2 求下列一次函数的解析式:
(1)图像过点(1,-1)且与直线 平行;
(2)图像和直线 在y轴上相交于同一点,且过(2,-3)点.
解:(1)把 变形为 .
∵所求直线与 平行,且过点(1,-1).
∴设所求的直线为 ,将 代入,解得 .
∴所求一次函数的解析式为 .
(2)∵所求的一次函数的图像与直线 在y轴上的交点相同.
∴可设所求的直线为 .
把 代入,求得 .
∴所求一次函数的解析式为 .
说明:如果两直线 平行,则 ;如果两直线 在y轴上的交点相同,则 .掌握以上两点,在求一次函数解析式时,有时很方便.
例3:已知一次函数 .求:(1)m为何值时,y随x的增大而减小;(2)m,n满足什么条件时,函数图像与y轴的交点在x轴下方;(3)m,n分别取何值时,函数图像经过原点;(4)m,n满足什么条件时,函数图像不经过第二象限.
解:(1)∵y随x的增大而减小.
∴ ,即 .
∴当 时,y随x的增大而减小.
(2)令 即
∴当 时,函数图像与y轴交点在x轴下方.
(3)令 即
∴当 时,函数图像经过原点.
(4)令 即
∴当 时,函数图像不经过第二象限.
说明:对于一次函数的问题,重要的是掌握它的概念和性质,并能灵活地运用这些性质.例如,在表达式 中,特别要注意 这一条件.
例4 已知一次函数 的图象经过点 及点 (1,6),求此函数图象与坐标轴围成的三角形的面积.(2001年呼和浩特市中考题)
简解:由一次函数 的图象经过点 及点 (1,6),得 =2, =4.
∴一次函数的解析式为 .
∵ =0时, =4, =0时, =-2,
∴ 一次函数的图象与 轴的交点 、与 轴的交点 的 坐标分别为(0,4)、(-2,0),
∴
∴ .
例5 如图,A、B分别是 轴上位于原点左、右两侧的点,点P(2,p)在第一象限,直线PA交 轴于点C(0,2),直线PB交 轴于点D, .
(1) 的面积是多少?
(2)求点A的坐标及p的值.
(3)若 ,求直线BD的函数解析式.(1999年西宁市中考题)
解 :过点 作 轴于点 , 轴于点 .
(1)由点 、点C的坐标分别为(2,p)、(0,2)及点P在第一象限内,得 , =2, =2.
∴
(2)注意到
∴ , =4.
∴ 点A的坐标为(-4,0).
又
=3.
(3)由题设,可知 .
∴ .
∴ .
∴点D的坐标为(0,6).
∵直线BD(设其解析式为 )过点P(2,3)、点D(0,6),
∴ , .
∴直线BD的解析式为 .
例6 我省某水果种植场今年喜获丰收,据估计,可收获荔枝和芒果共200吨.按合同,每吨荔枝售价为人民币0.3万元,每吨芒果售价为人民币0.5万元.现设销售这两种水果的总收入为人民币y万元,荔枝的产量为x吨(0<x<200).
(1)请写出y关于x的函数关系式;
(2)若估计芒果产量不小于荔枝和芒果总产量的20%,但不大于60%,请求出y值的范围.
解:(1)因为荔枝为x吨,所以芒果为 吨.依题意,得
即所求函数关系式为:
.
(2)芒果产量最小值为:
(吨)
此时, (吨);
最大值为: (吨).
此时, (吨).
由函数关系式 知,y随x的增大而减少,所以,y的最大值为:
(万元)
最小值为:
(万元).
∴ 值的范围为68万元 84万元.
反比例函数及其性质典型例题
例1 (1)若函数 是反比例函数,则m的值等于( )
A.±1 B.1 C. D.-1
(2)如图所示正比例函数 )与反比例函数 的图像相交于A、C两点,过A作x轴的垂线交x轴于B,连结BC.若 的面积为S,则
A. B. C. D.S的值不确定
(3)反比例函数 的图像上有一点 ,其坐标是关于t的一元二次方程 的两根,且P到原点的距离为 ,则该反比例函数的解析式为______.
解:(1)依题意,得 解得 .
故应选D.
(2)由双曲线 关于O点的中心对称性,可知: .
∴ .
故应选A.
(3) 在 的图像上,故 .又 ,∴ .
故 , ∴ .
∴反比例函数的解析式为 .
故应填 .
例2 已知力F所作用的功是15焦,则力F与物体在力的方向通过的距离S的图象大致是( ).
评析 本题涉及力学中作功问题,主要考查在力的作用下物体作功情况,由此,识别正、反比例函数,一次函数的图象位置关系.
解 据 ,得15= ,即 ,所以F与S之间是反比例函数关系,故选(B).
例3 如图,A、C是函数 的图象上的任意两点,过A作 轴的垂线,垂足为B;过C作 轴的垂线,垂足为D.记 的面积为 , 的面积为 ,则 与 的关系是( ).
(A) > (B) < (C) = (D) 与 的大小关系不能确定.(2000年武汉市中考题)
简解 :设点A的坐标为(a,b),点C的坐标为(c,d).
∵点A在第一象限,点C在第三象限,
∴ .
∴ = ,
= .
∵ ,
∴
∴ = ,应选C.
例4 根据下列表格x与y的对应数值.
x
……
1
2
3
4
5
6
…
y
…
6
3
2
1.5
1.2
1
…
(1)在直角坐标系中,描点画出图像;(2)试求所得图像的函数解析式,并写出自变量x的取值范围.
解:(1)图像如图所示.
(2)根据图像,设 ,取 代入,得 . ∴ .
∴函数解析式为 .
说明:本例考查了函数的三种表示法之间的变换能力,即先由列表法通过描点画图转化为图像法,再由图像法通过待定系数法转化为解析法,题目新颖别致,有较强的趣味性.
例5 (1)一次函数 与反比例函数 在同一坐标系中的图像大致是如图中的( )
(2)一次函数 与反比例函数 在同一直角坐标系内的图像的大致位置是图中的( )
解: 的图像经过第一、二、四象限,故排除B、C;又 的图像两支在第一、三象限,故排除D.∴答案应选A.
(2)若 ,则直线 经过第一、三、四象限,双曲线 的图像两支在第一、三象限,而选择支A、B、C、D中没有一个相符;若 ,则直线 经过第二、三、四象限,而双曲线的两支在第二、四象限,故只有C正确.应选C.
例6 如图,双曲线 与直线 相交于A,过A作 轴的垂线AB,垂足为B.如果 :
(1)求两个函数的解析式;
(2)若直线 交 轴于C,求 .(1998年甘肃省中考题)
简解 :(1)设点A的坐标为(m,n),那么 .
∵ ,
∴
又 ,
∴ .
∴ 双曲线: ,直线: .
(2)解由 , 组成的方程组,得 , ;
∵ 点A在第二象限,
∴点A的坐标为( ).
∴ , .
在 中,y=0时,x=4,
∴点C的坐标为(4,0),OC=4.
∴BC=OB+OC= .
∴ .
例7 已知:如图,一次函数的图象经过第一、二、三象限,且与反比例函数的图象交于A、B两点,与y轴交于点C,与x轴交于点D. .
(1)求反比例函数的解析式:
(2)设点A的横坐标为m,△ABO的面积为S,求S与m的函数关系式,并写出自变量m的取值范围;
(3)当△OCD的面积等于 时,试判断过A、B两点的抛物线在x轴上截得的线段长能否等于3.如果能,求此时抛物线的解析式;如果不能,请说明理由.
解:(1)过点B作 轴于点H.
在 中,
由勾股定理,得 .
又 ,
∴ 点B(-3,-1).
设反比例函数的解析式为 .
∵ 点B在反比例函数的图象上,
∴ .
∴ 反比例函数的解析式为 .
(2)设直线AB的解析式为 .
由点A在第一象限,得 .
又由点A在函数 的图象上,可求得点A的纵坐标为 .
∵ 点B(-3,-1),点 ,
∴ 解关于 、b的方程组,得
∴ 直线AB的解析式为 .
令 .
求得点D的横坐标为 .
过点A作AG⊥x轴于点G.
由已知,直线经过第一、二、三象限,
∴ ,即 .
由此得
∴
即
(3)过A、B两点的抛物线在x轴上截得的线段长不能等于3.
证明如下:
由 ,
得 .
解得
经检验, 都是这个方程的根.
∵ ,
∴ 不合题意,舍去.
∴ 点A(1,3).
设过A(1,3)、B(-3,-1)两点的抛物线的解析式为 .
∴ 由此得
即
设抛物线与x轴两交点的横坐标为 .
则 .
令
则
整理,得 .
∵
∴ 方程 无实数根.
因此过A、B两点的抛物线在x轴上截得的线段长不能等于3.
二次函数图像和性质典型例题
例1 函数 与 在同一坐标系中的图像可能是如图中的( )
解法一:直接法
,∴a的取值只有两种可能: 或 .
当 时,有 的图像在第一、三象限; 的图像开口向上,顶点 在x轴的上方,四个选择支无一适合.所以,没有符合条件的图像.
当 时,有 的图像在第二、四象限; 的图像开口向下,顶点 在x轴的下方,符合条件的图像有D.故应选D.
解法二:排除法
,函数 的图像顶点在y轴上,故排除A;
对于B,由反比例函数 的图像可知: ,但由 的图像得 ,产生矛盾,故B排除;
对于C,由反比例函数 的图像可知: ,但由 的图像与y轴交于负半轴得 ,产生矛盾,故C排除.故答案应选D.
例2 已知函数 .
(1)求函数图像的顶点坐标和对称轴;
(2)求函数图像与坐标轴的交点坐标;
(3)作出函数的图像.
解:(1) .
∴函数图像的顶点坐标是(1,2),对称轴为 .
(2)令 ,得 ;令 ,由 ,得 .即函数图像与y轴交于点 ,与x轴交于(-1,0),(3,0).
(3) ,抛物线开口向下,再依顶点坐标,对称轴及两坐标的交点坐标作函数图像如图所示.
说明:(1)对 的顶点坐标也可直接用教材中例题所给出的顶点坐标公式 ,这里是直接配方而得.
(2)作二次函数的图像主要抓住抛物线开口方向、顶点坐标、对称轴及两轴的交点等主要环节.
例3已知二次函数 的图像如图所示.(1)试确定 的符号;(2)求 的值;(3)求 的面积;(4)若 ,求 之间的关系.
解:(1)∵抛物线开口向下,
∴ .
又∵抛物线的顶点在y轴的右侧,
∴ ,而 , ∴ .
又抛物线与y轴的交点 在x轴上方,
∴ .
∵抛物线与x轴有两个不同的交点,∴ .
又 , ∴ .
, ∴ .
当 时, ,∴ .
当 时, ,∴ .
(2)设A、B两点的坐标分别为 .
∴ ,
、 是方程 的两个不同的实数根,
∴ . ∴ .
(3) ,而 .
,∴ .
∴ .
(4) ,∴ 即 .
又 是方程 的一个根,由 知 是它的另一个根,由方程根的定义,知 .
例4 抛物线 与 轴交于A、B两点,Q(2,k)是该抛物线上一点,且 ,则 的值等于( ).
(A) (B) (C)2 (D) 3.
分析 要解决本题,可运用化归的数学思想,将题中的抛物线向左平移2个单位,新的抛物线与 轴交于(0,k)点.可设新抛物线的解析式为 .这样就把问题转化为:“抛物线 与 轴交于A、B两点,与 轴交于Q点,若 ,则 = ,”从而把问题“化繁为简”.根据射影定理与韦达定理可得 = .
例5如图所示,直线AB是一次函数 的图像,直线AC是一次函数 的图像( ).(1)用 表示A点坐标;(2)若 的面积为12,且A点在抛物线 上,求直线AB与AC的函数解析式.
分析:(1)要求A点的坐标,可求方程组 的解;(2)要求直线AB与AC的解析式,就是要确定 的值.因A点在抛物线 上,把A点的坐标代入抛物线解析式得到一个关于 的方程,再由 的面积为12,又得到一个关于 的方程,解由这两个方程组成的方程组即可.
解:(1)解方程组 得
∴A点的坐标为 .
(2)∵A点在抛物线上,
∴ .
∴ .
令 ,则由 得 ,由 得 .
∴B、C两点的坐标分别是 ,且参照图像可知 .作 轴于D.
,
∴ ,即 .
即 .
解方程组
得
∴直线AB和直线AC的解析式分别是: 和 .
例6 已知抛物线 .
(1)确定此抛物线的对称轴方程和顶点坐标;
(2)如图,若直线 分别与抛物线交于两个不同点A、B,与直线 相交于点P,试证 ;
(3)在(2)中,是否存在 值,使A、B两点的纵坐标之和等于4?如果存在,求出 值;如果不存在,请说明理由.
答案:(1)略;
(2)由
得 .
设 、 .
则 + =2( +1), .
由
得 ,
即点的横坐标 .
作 轴于 , 轴于 , 轴于 .
于是
= = .
(3)不存在
因为 、 在直线 上,由题意,得
所以
解得 , (与k>0矛盾,舍去)
当 时,方程 化为 .此方程没有实数根.
故适合条件的 值不存在.
二次函数解析式
例1有一个二次函数的图象,三位学生分别说出了它的一些特点:
甲:对称轴是直线 ;
乙:与x轴两个交点的横坐标都是整数;
丙:与y轴交点的纵坐标也是整数,且以这三个交点为顶点的三角形面积为3.
请你写出满足上述全部特点的一个二次函数解析式: .
答案: 或 或 或
例2 已知二次函数 的图像与x轴相交于点 ,顶点B的纵坐标是-3.
(1)求此二次函数的解析式;
(2)若一次函数 的图像与x的轴相交于 ,且经过此二次函数的图像的顶点B,当 时,
(ⅰ)求 的取值范围;
(ⅱ)求 (O为坐标原点)面积的最小值与最大值.
解:(1)∵二次函数 的图像经过原点O(0,0)与点A(6,0),∴它的对称轴是 .
∴它的顶点B的坐标是(3,-3).
设此二次函数为 ,把(0,0)代入解析式得 ,∴ ,故所求二次函数的解析式为 .
(2)(ⅰ)令 得直线 的解析式为 ,把(3,-3)代入得 ,故直线 的解析式为 .
令 ,得 .
令 得直线 的解析式为 ,把(3,-3)代入得 ,故直线 的解析式为 ,令 ,则得 .
故 的取值范围是 .
(ⅱ)∵ 的OD边上的高(即B点的纵坐标的绝对值)为定值3,故OD最小,则 面积最小,OD最大,则 面积最大.
∵OD最小为1,最大为2,
故 的面积最小是 ,最大为3.
例3如图所示,已知抛物线 与x轴从左至右交于A、B两点,与y轴交于点C,且 .
(1)求点C的坐标;
(2)求抛物线的解析式;
(3)若抛物线的顶点为P,求四边形ABPC的面积.
解:(1)根据题意设点 ,点 ,且 .
是方程 的两根,
∴ .
在 中, ,∴ .
(2)在 和 中,
∴抛物线解析式为: .
(3)∵ ,∴顶点P的坐标为(1,2).
当 时, ,
∴ .
延长PC交x轴于点D,过C、P的直线为 ,
∴点D的坐标为(-1,0).
例4 已知抛物线 与x轴两交点的横坐标是-1,3,与y轴交点的纵坐标是 ,确定抛物线的解析式.
解法一 由题意,得 解之,得
因此,所求的抛物线的解析式为 .
解法二:由题意,设二次函数的解析式为 .
∵图像过点 .
因此,所求抛物线的解析式是 ,即 .
例5 如图所示,已知抛物 与x轴负半轴交于A、B两点,与y轴交于点C,且 ,求抛物线的解析式和它的顶点坐标.
解:在 中, .
在 中, .
∵A、B、C三点在抛物线上,
∴设抛物线的解析式为 .
∵C点在抛物线上,
∴抛物线的解析式为: .
,
∴抛物线的顶点坐标 .
例6 如图,在同一直角坐标系内,如果 轴与一次函数 的图象以及分别过(1,0)、(4,0)两点,平行于 轴的两条直线所围成的图形ABCD的面积为7.
(1)求 的值;
(2)求过F、C、D三点的抛物线的解析式;
(3)线段CD上的一个动点P从点D出发,以1单位/秒的速度沿DC的方向移动(P点不重合于C点),过P点作直线 交EF于Q、交抛物线(2)于点M.当P从点D出发t秒后,求四边形PQFC的面积S与t之间的函数关系式,并确定t的取值范围;
(4)问是否存在这样的t值,使得 ?若存在,求出此t值;若不存在,说明理由.
解:(1)如图,设 、 .则有
, .
.
又 >0, ,
.
.
, .(此处 、 为非必求成分)
(2)由F(0,4)、C(1,0)、D(4,0),得
.
(3) ,
∴OP=4—t.
,
=
即
(4)
PM=| |
= .
.
依题意,得
.
整理,得 .
解得 .
由 ,知 .
因此,当 时,
.
例7 已知二次函数 的图象经过点A(-3,6),并与 轴交于B、C两点(点B在C的左边),P为它的顶点.
(1)试确定 的值;
(2)设点D为线段OC上的一点,且满足 ,求直线AD的解析式;
(3)在 轴的正半轴上是否存在点M,使 为等腰三角形,若存在,求出所有满足条件的点M的坐标,若不存在,请说明理由.(2002年海南省、天津市中考题)
分析:存在型说理题是探索性问题的主要形势,它要求学生紧扣题设条件,把握特征,拨开迷雾,对“是否存在”做出准确判断和正确的理解作为解决这类问题的理论依据.解这类考题一般遵循“三部曲”,即假设“存在”,——演绎推理——得出结论(合理或矛盾两种形式).为此:
(1)
(2)直线 的解析式为
(3)假设满足条件的点 存在,则应分如下三种情况讨论:① 当△ 是以
为顶角的等腰三角形时,有 如图,设 ,其中
作 轴于 .
在 中,
;
在 中, .
.
解得 或 (舍去).
故点 的坐标是(0, );
② 当 是以 为顶角的等腰三角形时,有 .如图,设 ,其中 .
在 中, ;
在 中, .
.
解得 .
故点 的坐标为(0,1).
③ 当 是以 为顶点的等腰三角形时,有 ,如图,设 ,其中, .
在 中, .
.
.
此方程无解,所以点 不存在.
综上述,满足条件的点 有两个,分别是 和 .
例8 行驶中的汽车,在刹车后由于惯性的作用,还要继续向前滑行一段距离才能停止,这段距离称为“刹车距离”,为了测定某种型号汽车的刹车性能(车速不超过140千米/小时),对这种汽车进行测试,测得的数据如下表
刹车时车速(千米/小时)
0
10
20
30
40
50
60
刹车距离(米)
0
0.3
1.0
2.1
3.6
5.5
7.8
(1) 以车速为 轴,以刹车距离为 轴,在坐标系中描出这些数据所表示的点,并用平滑的曲线连结这些点,得到函数的大致图象;
(2) 观察图象,估计函数的类型,并确定一个满足这些数据的函数的解析式;
(3) 该型号汽车在国道上发生了一次交通事故,现场测得刹车距离为46.5米,请推测刹车的速度是多少?请问在事故发生时,汽车是超速行驶还是正常行驶?
简解 (1) 画出的函数图象略;
(2) 依据图象,设函数的解析式为 ,将表中前三组值代入,得
解得 1
函数的解析式为 .
经检验,表中其他各值也符合此解析式.
(3) 当 时,即 .
.
(舍去).
故推测刹车时的速度为150千米/小时,而150>140,因此发生事故时,汽车超速行驶.
例9 某商店经销一种销售成本为每千克40元的水产品.据市场分析,若按每千克50元销售,一个月能销售出500千克;销售单价每涨1元,月销售量就减少10千克.针对这种水产品的销售情况,请解答以下问题:
(1)当销售单价定为每千克55元时,计算月销售量和月销售利润;
(2)设销售单价为每千克x元,月销售利润为y元,求y与x的函数关系式(不必写出x的取值范围);
(3)商店想在月销售成本不超过10000元的情况下,使得月销售利润达到8000元,销售单价应定为多少?
解 :(1)当销售单价为每千克55元时,月销售量为: (千克),所以月销售利润为: (元).
(2)当销售单价定为每千克x元时,月销售量为 千克,而每千克的销售利润是: 元,所以月销售利润为:
∴y与x的函数解析式为
.
(3)要使月销售利润达到8000元,即 ,则有
,
即 ,
解得
当销售单价定为每千克60元时,月销售量为: (千克),
月销售成本为: (元);
当销售单价定为每千克80元时,月销售量为: (千克)
月销售成本为: (元);
由于 ,而月销售成本不能超过10000元,
所以销售单价应定为每千克80元.
能力训练
平面直角坐标系
一、填空题
1.平面直角坐标系内一点P(-2,3)关于原点对称的点的坐标是( )
A.(3,-2) B.(2,3) C.(-2,-3) D.(2,-3)
2.在平面直角坐标系中,点P(2,3)关于y轴的对称点在( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
4.已知点 在第四象限,且 ,则P点的坐标是( )
A.(-3,-5) B.(5,-3) C.(3,-5) D.(-3,5)
5.横坐标和纵坐标都是正数的点在( ).
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
6.若 ,则点 在( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
7.已知点P关于x轴的对称点 的坐标是(2,3),那么点P关于原点的对称点 的坐标是( )
A.(-3,-2) B.(2,-3) C.(-2,-3) D.(-2,3)
8.已知点 在第四象限,那么点 在( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
9.如果点 关于x轴的对称点 在第三象限,那
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