1、12
二次函数和一元二次方程
知识网络
重难突破
知识点一 二次函数与一元二次方程之间的联系
已知二次函数y的值为m,求相应自变量x的值,就是求相应一元二次方程的解.
例如:已知二次函数y=-x2+4x的值为3,求自变量x 的值.就是求方程3=-x2+4x(即x2-4x+3=0)的解。反过来,解方程x2-4x+3=0,就是已知二次函数y=x2-4x+3的值为0,求自变量x的值.
典例1 (2018·辽宁初三期末)如图是二次函数y=ax2+bx+c的部分图象,由图象可知不等式ax2+bx+c<0的解集是( )
A.-1
2、>5 D.x<-1或x>5 【答案】D 【解析】由图象得:对称轴是x=2,其中一个点的坐标为(5,0), ∴图象与x轴的另一个交点坐标为(-1,0)。 由图象可知:ax2+bx+c<0的解集即是y<0的解集, ∴x<-1或x>5。故选D。 典例2 (2018·山东初三期末)关于x的方程x2﹣2mx+4=0有两个不同的实根,并且有一个根小于1,另一个根大于3,则实数m的取值范围为( ) A.m> B.m<﹣ C.m<﹣2 或 m>2 D.m> 【答案】A 【详解】∵x2﹣2mx+4=0有两个不同的实根, ∴△=4m2-160,解得:m或m-2, ∵二次函数开口向上
3、有一个根小于1,另一个根大于3,即表明当x=1和x=3是都出现在x轴下方, ∴1-2m+4且9-6m+4,解得:m, 综上, m> 故选A 典例3 (2017·陕西初三期中)根据下面表格中的对应值: x 3.23 3.24 3.25 3.26 ax2+bx+c -0.06 -0.02 0.03 0.09 判断方程ax2+bx+c=0(a≠0,a,b,c为常数)的一个解x的范围是( ) A.3<x<3.23 B.3.23<x<3.24 C.3.24<x<3.25 D.3.25<x<3.26 【答案】C 【解析】分析:根据函数y=ax2+bx+c的图象与
4、x轴的交点就是方程ax2+bx+c=0的根,再根据函数的增减性即可判断方程ax2+bx+c=0一个解的范围. 解答:解:函数y=ax2+bx+c的图象与x轴的交点就是方程ax2+bx+c=0的根, 函数y=ax2+bx+c的图象与x轴的交点的纵坐标为0; 由表中数据可知:y=0在y=-0.02与y=0.03之间, ∴对应的x的值在3.24与3.25之间即3.24<x<3.25. 故选C. 知识点二 抛物线与x轴的交点情况 二次函数y=ax2+bx+c的图像与x轴的两个交点的横坐标x1、x2,是对应一元二次方程ax2+bx+c=0的两个实数根.抛物线与x轴的交点情况可以由对应
5、的一元二次方程的根的判别式判定: ①有两个交点⇔Δ>0⇔抛物线与x轴相交; ②有一个交点(顶点在x轴上)⇔Δ=0⇔抛物线与x轴相切; ③没有交点⇔Δ<0⇔抛物线与x轴相离. 二次函数y=ax2+bx+c的图象和x轴交点的横坐标与一元二次方程ax2+bx+c=0的根关系: 抛物线y=ax2+bx+c(a≠0) 与x轴的公共点的个数 一元二次方程ax2+bx+c=0 (a≠0)的根的情况 b2-4ac>0 有两个 有两个不相等的实数根 b2-4ac=0 有一个 有两个相等的实数根 b2-4ac<0 没有公共点 没有实数根
6、典例1(2018·湖北初三期末)已知二次函数y=x2﹣x+m﹣1的图象与x轴有交点,则m的取值范围是( ) A.m≤5 B.m≥2 C.m<5 D.m>2 【答案】A 【详解】∵二次函数y=x2﹣x+m﹣1的图象与x轴有交点, ∴△=(-1) 2-4×1×( m-1)≥0, 解得:m≤5, 故选A. 典例2 (2018·辽宁初三期中)二次函数y=x2﹣6x+m的图象与x轴有两个交点,若其中一个交点的坐标为(1,0),则另一个交点的坐标为( ) A.(﹣1,0) B.(4,0) C.(5,0) D.(﹣6,0) 【答案】B 【详解】解:由二次函数y=x2-6x+m得到对称
7、轴是直线x=3,则抛物线与x轴的两个交点坐标关于直线x=3对称, ∵其中一个交点的坐标为(1,0),则另一个交点的坐标为(5,0), 故选:C. 巩固训练 一、单选题(共10小题) 1.(2018春 福州市期末)函数y=ax2+2ax+m(a<0)的图象过点(2,0),则使函数值y<0成立的x的取值范围是( ) A.x<﹣4或x>2 B.﹣4<x<2 C.x<0或x>2 D.0<x<2 【答案】A 【详解】抛物线y=ax2+2ax+m的对称轴为直线x=-2a2a=-1, 而抛物线与x轴的一个交点坐标为(2,0), ∴抛物线与x
8、轴的另一个交点坐标为(-4,0), ∵a<0, ∴抛物线开口向下, ∴当x<-4或x>2时,y<0. 故选A. 【名师点睛】本题考查了抛物线与x轴的交点:把求二次函数y=ax2+bx+c(a,b,c是常数,a≠0)与x轴的交点坐标问题转化为解关于x的一元二次方程.也考查了二次函数的性质. 2.(2018春 宿州市期末)二次函数y=x2﹣6x+m的图象与x轴有两个交点,若其中一个交点的坐标为(1,0),则另一个交点的坐标为( ) A.(﹣1,0) B.(4,0) C.(5,0) D.(﹣6,0) 【答案】B 【详解】解:由二次函数y=x2-6x+m得到对称轴是直线x=3,则抛
9、物线与x轴的两个交点坐标关于直线x=3对称, ∵其中一个交点的坐标为(1,0),则另一个交点的坐标为(5,0), 故选:C. 【名师点睛】考查抛物线与x轴的交点坐标,解题关键是掌握抛物线的对称性质. 3.(2018春 南昌市期末)二次函数y=ax2+bx的图象如图所示,若一元二次方程ax2+bx+m-1=0有两个不相等的实数根,则整数m的最小值为( ) A.0 B.-1 C.1 D.2 【答案】A 【详解】一元二次方程ax2+bx+m-1=0有两个不相等的实数根,可以理解为y=ax2+bx和y=1-m有交点,可见1-m<2,∴m>-1,∴m的最小值为0,
10、故答案选A.
【名师点睛】本题主要考查了一元二次方程的基本性质,解此题的要点在于理解“ax2+bx+m-1=0有实数根,可以理解为y=ax2+bx和y=1-m有交点”这句话的意义.
4.(2018春 广州市期末)已知m,n(m 11、a,0),(b,0),如图,
∴m<a<b<n.
故选:D.
【名师点睛】本题考查了抛物线与x轴的交点、根与系数的关系;根据题意得出m、n可看作抛物线y=(x-a)(x-b)与直线y=2的两交点的横坐标是解决问题的关键.
5.(2018春 大连市期末)图(1)是一个横断面为抛物线形状的拱桥,当水面在图(1)位置时,拱顶(拱桥洞的最高点)离水面2m,水面宽4m.如图(2)建立平面直角坐标系,则抛物线的关系式是( )
A.y=-2x2 B.y=2x2 C.y= - 12 x2 D.y=12 x2
【答案】C
【解析】抛物线顶点为(0,0),所以设抛物线方程 12、为y=ax2(a<0);(2,-2)是图像上的点,所以-2=a×22,∴a=-12;故选C
6.(2018春 常德市期末)已知一元二次方程1–(x–3)(x+2)=0,有两个实数根x1和x2(x1 13、x+2)的图像可看做y=-(x﹣3)(x+2)的图像向上平移1,与x轴的交点的横坐标为x1、x2,
∵-1<0,
∴两个抛物线的开口向下,
∴x1<﹣2<3<x2,
故选B.
【名师点睛】本题考查二次函数图像性质及平移的特点,根据开口方向确定函数的增减性是解题关键.
7.(2019春 大东区期末)如图,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)与x轴一个交点为(-2,0),对称轴为直线x=1,则y<0时x的范围是( )
A.x>4或x<-2 B.-2 14、对称轴为直线x=1,所以抛物线另一个与x轴的交点为(4,0),∴y<0时,−2<x<4.故选B.
8.(2019春 宝鸡市期末)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且k≠3 B.k<4且k≠3 C.k<4 D.k≤4
【答案】D
【解析】(1)当k=3时,函数y=2x+1是一次函数,
∵一次函数y=2x+1与x轴有一个交点,
∴k=3;
(2)当k≠3时,y=(k-3)x2+2x+1是二次函数,
∵二次函数y=(k-3)x2+2x+1的图象与x轴有交点,
∴b2-4ac≥0,
∵b2-4ac=22-4 15、k-3)=-4k+16,
∴-4k+16≥0,∴k≤4且k≠3,
综合(1)(2)可知,k的取值范围是k≤4,
故选D.
【名师点睛】本题考查的是抛物线与x轴的交点及根的判别式,解答此题时要注意分类讨论,不要漏解.
9.(2018春 黄石市期末)如图,已知二次函数的部分图象,由图象可估计关于的一元二次方程的两个根分别是,
A.-1.6 B.3.2
C.4.4 D.5.2
【答案】C
【详解】由抛物线图象可知其对称轴为x=3,
又抛物线是轴对称图象,
∴抛物线与x轴的两个交点关于x=3对称,
而关于x的一元二次方程ax2+bx+c=0的两个根分别是x1,x2,
那 16、么两根满足2×3=x1+x2,
而x1=1.6,
∴x2=4.4.
故选C.
【名师点睛】此题主要利用抛物线是轴对称图象的性质确定抛物线与x轴交点坐标,是一道较为简单的试题.
10.(2017春 石家庄市期末)已知二次函数y=x2-2x+m(m为常数)的图象与x轴的一个交点为(-1,0),则关于x的一元二次方程x2-2x+m=0的两个实数根是( )
A.x1=1,x2=2 B.x1=1,x2=3
C.x1=-1,x2=2 D.x1=-1,x2=3
【答案】D
【详解】将(-1,0)代入y=x2-2x+m得, 0=1+2+m,
解得m=-3,
则得方程为: 17、 x2-2x-3=0,
解得x+1x-3=0,
x1=-1,x2=3.
所以D选项是正确的.
故选:D.
【名师点睛】本题考核知识点:本题考查了抛物线与x轴的交点,要知道,抛物线上的点符合函数的解析式,同时要知道一元二次方程的解法.
二、填空题(共5小题)
11.(2017春 泸州市期中)已知二次函数y=x2﹣4x+k的图象的顶点在x轴下方,则实数k的取值范围是_____.
【答案】k<4
【详解】∵二次函数y=x2﹣4x+k中a=1>0,图象的开口向上,
又∵二次函数y=x2﹣4x+k的图象的顶点在x轴下方,
∴抛物线y=x2﹣4x+k的图象与x轴有两个交点,
∴ 18、△>0,即(-4)2-4k>0,
∴k<4,
故答案为:k<4.
【名师点睛】本题考查了抛物线与x轴的交点问题,由题意得出抛物线与x轴有两个交点是解题的关键.
12.(2018春 芜湖市期中)已知抛物线y=3x2﹣4x+c的顶点在x轴上方,则c应满足的条件_____.
【答案】c>43
【详解】抛物线y=3x2﹣4x+c的开口向上,
其顶点的纵坐标为:4ac-b24a=4×3c--424×3=3c-43,
由于抛物线的顶点在x轴上方,
所以3c-43>0,
解得:c>43,
故答案为:c>43.
【名师点睛】本题考查了二次函数的图象与性质,本题中的抛物线开口向上,因此也 19、可以通过根的判别式小于0来求解..
13.(2019春 黔东南区期末)若函数y=(a-1)x2-4x+2a的图象与x轴有且只有一个交点,则a的值为_____.
【答案】-1或2或1
【解析】∵函数y=(a-1)x2-4x+2a的图象与x轴有且只有一个交点,
当函数为二次函数时,b2-4ac=16-4(a-1)×2a=0,
解得:a1=-1,a2=2,
当函数为一次函数时,a-1=0,解得:a=1.
故答案为:-1或2或1.
14.(2018秋 常州市期末)二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的部分图象如图所示,对称轴为直线x=-1,与x轴的一个交点为(1 , 0),与y轴的交 20、点为(0 , 3),则方程ax2+bx+c=0(a≠0)的解为__________.
【答案】x1=1,x2=-3
【详解】解:∵抛物线y=ax2+bx+c与x轴的一个交点是(1,0),对称轴为直线x=-1,
∴抛物线y=ax2+bx+c与x轴的另一个交点是(-3,0),
∴方程ax2+bx+c=0(a≠0)的解为:x1=1,x2=-3.
故答案为:x1=1,x2=-3.
【名师点睛】此题主要考查了抛物线与x轴的交点,正确得出抛物线与x轴的交点坐标是解题关键.
15.(2018春 汕头市期末)如图为二次函数图象的一部分,其对称轴为直线.若其与x轴一交点为A(3,0)则由图象可 21、知,不等式的解集是_______.
【答案】﹣1<x<3
【解析】试题分析:由图象得:对称轴是x=1,其中一个点的坐标为(3,0)
∴图象与x轴的另一个交点坐标为(-1,0)
利用图象可知:
ax2+bx+c<0的解集即是y<0的解集,
∴-1<x<3.
三、解答题(共2小题)
16.(2018春 武清区期中)已知二次函数y=2x-1x-m-3(m为常数).
(1)求证:不论m为何值,该函数的图像与x轴总有公共点;
(2)当m取什么值时,该函数的图像与y轴的交点在x轴的上方?
【答案】(1)证明见解析;(2)m>-3时,该函数的图像与y轴的交点在x轴的上方.
【解析 22、分析:(1)首先求出与x轴交点的横坐标x1=1,x2=m+3,即可得出答案;
(2)求出二次函数与y轴的交点纵坐标.根据交点纵坐标大于0即可求出.
详解:
(1)证明:当y=0时,2x-1x-m-3=0.
解得x1=1,x2=m+3.
当m+3=1,即m=-2时,方程有两个相等的实数根;当m+3≠1,即m≠-2时,方程有两个不相等的实数根.
所以,不论m为何值,该函数的图像与x轴总有公共点.
(2)解:当x=0时,y=2m+6,即该函数的图像与y轴交点的纵坐标是2m+6.
当2m+6>0,即m>-3时,该函数的图像与y轴的交点在x轴的上方.
【名师点睛】本题考查了抛物线与x 23、轴的交点坐标,熟练掌握抛物线与x轴的交点的证明方法,求出抛物线与y轴交点的纵坐标是解决问题(2)的关键.
17.(2019春 长沙市期末)二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象如图所示,根据图象解答下列问题.
(1)写出方程ax2+bx+c=0的两个根;
(2)写出不等式ax2+bx+c>0的解集;
(3)写出y随x的增大而减小的自变量x的取值范围;
(4)若方程ax2+bx+c=k有两个不相等的实数根,求k的取值范围.
【答案】(1)x=1或x=3是方程ax2+bx+c=0的两个根;(2)l<x<3;(3)当x>2时,y随x的增大而减小;(4)k<2.
【解析】1)图 24、中可以看出抛物线与x轴交于(1,0)和(3,0),
∴方程ax2+bx+c=0的两个根为x=1 或x=3;
(2)不等式ax2+bx+c>时,通过图中可以看出:当1
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