- 第01讲 二次函数的表达式求法专题探究-【专题突破】2022-2023学年九年级数学上学期重难点及章节分类精品讲义(浙教版) 试卷 2 次下载
- 第02讲 二次函数图象与系数的关系-【专题突破】2022-2023学年九年级数学上学期重难点及章节分类精品讲义(浙教版) 试卷 3 次下载
- 第04讲 二次函数与一元二次方程、不等式间的关系-【专题突破】2022-2023学年九年级数学上学期重难点及章节分类精品讲义(浙教版) 试卷 2 次下载
- 第05讲 二次函数的实际应用-【专题突破】2022-2023学年九年级数学上学期重难点及章节分类精品讲义(浙教版) 试卷 1 次下载
- 第06讲 应用二次函数求解几何最值专题探究-【专题突破】2022-2023学年九年级数学上学期重难点及章节分类精品讲义(浙教版) 试卷 2 次下载
第03讲 二次函数的增减性与最值问题-【专题突破】2022-2023学年九年级数学上学期重难点及章节分类精品讲义(浙教版)
展开第3讲 二次函数的增减性与最值问题
考点一:二次函数的最值
【知识点睛】
v 无区间范围的二次函数最值由a与定点纵坐标共同决定
对于二次函数y=ax2+bx+c(a≠0):
对称轴:直线;顶点坐标:;
开口向上 a>0二次函数有最小值;
开口向下a<0二次函数有最大值;
v 区间范围内的二次函数最值通常需要分类讨论
区间范围内由二次函数最值求参数字母值问题的解题步骤:
①找对称轴画抛物线简图(不需要画平面直角坐标系);
②分类讨论:让对称轴分别在对应取值范围的左边、中间、右边;
结合抛物线的增减性找到最值时的等量关系列方程求解
③判断所求出的参数字母的值是否在对应分类讨论的取值范围内,不在则舍去。
【类题训练】
1.二次函数y=﹣x2+6x﹣8的图象的顶点坐标是( )
A.(﹣3,1) B.(3,1) C.(3,﹣1) D.(﹣3,﹣1)
【分析】将二次函数解析式化为顶点式求解.
【解答】解:∵y=﹣x2+6x﹣8=﹣(x﹣3)2+1,
∴抛物线顶点坐标为(3,1),
故选:B.
2.已知二次函数y=mx2﹣4mx(m为不等于0的常数),当﹣2≤x≤3时,函数y的最小值为﹣2,则m的值为( )
A.± B.﹣或 C.﹣或 D.或2
【分析】由二次函数y=mx2﹣4mx可得对称轴为x=2,分为m>0和m<0两种情况,当m>0时,二次函数开口向上,当﹣2≤x≤3时,函数在x=2取得最小值﹣2,将x=2,y=﹣2代入y=mx2﹣4mx中,解得m=,当m<0时,二次函数开口向下,当﹣2≤x≤3时,函数在x=﹣2取得最小值﹣2,将x=﹣2,y=﹣2代入y=mx2﹣4mx中,解得m=﹣,即可求解.
【解答】解:∵二次函数为y=mx2﹣4mx,
∴对称轴为x===2,
①当m>0时,
∵二次函数开口向上,
∴当﹣2≤x≤3时,函数在x=2取得最小值﹣2,
将x=2,y=﹣2代入y=mx2﹣4mx中,
解得:m=,
②当m<0时,
∵二次函数开口向下,
∴当﹣2≤x≤3时,函数在x=﹣2取得最小值﹣2,
将x=﹣2,y=﹣2代入y=mx2﹣4mx中,
解得:m=﹣,
综上,m的值为或﹣,
故选:B.
3.已知二次函数y=x2﹣2mx(m为常数),当﹣1≤x≤2时,函数值y的最小值为﹣3,则m的值是( )
A. B. C.﹣2或 D.或
【分析】分类讨论抛物线对称轴的位置确定出m的范围即可.
【解答】解:由二次函数y=x2﹣2mx(m为常数),得到对称轴为直线x=m,抛物线开口向上,
当m≥2时,由题意得:当x=2时,y最小值为﹣3,代入得:4﹣4m=﹣3,即m=<2,不合题意,舍去;
当﹣1≤m≤2时,由题意得:当x=m时,y最小值为﹣3,代入得:﹣m2=﹣3,即m=或m=﹣(舍去);
当m<﹣1时,由题意得:当x=﹣1时,y最小值为﹣3,代入得:1+2m=﹣3,即m=﹣2,
综上,m的值是﹣2或,
故选:C.
4.二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)图象过点A(4,m),当x≤2时,y≥m+1,当x>2时,y≥m,则当x=6时,y的值为( )
A.2 B.4 C.m D.m+1
【分析】由x≤2时,y≥m+1,x>2时,y≥m,可得二次函数最小值为m,由图象过点A(4,m)可得二次函数对称轴为x=4,且函数开口向上,由对称性可得x=6时与x=2时的函数值相同,即可得出结果.
【解答】解:∵当x≤2时,y≥m+1,当x>2时,y≥m,
∴二次函数最小值为m,
∴二次函数开口向上,
∵图象过点A(4,m),
∴二次函数对称轴为x=4,
∵x≤2时,y≥m+1,
∴当x=2时,y=m+1,
∴当x=6时,y=m+1,
故选:D.
5.已知二次函数y=﹣2x2+4x+3,当﹣1≤x≤2时,y的取值范围是( )
A.y≤5 B.y≤3 C.﹣3≤y≤3 D.﹣3≤y≤5
【分析】将二次函数解析式化为顶点式,根据抛物线开口方向及顶点坐标求解.
【解答】解:∵y=﹣2x2+4x+3=﹣2(x﹣1)2+5,
∴抛物线开口向下,顶点坐标为(1,5),
将x=﹣1代﹣1代入y=﹣2x2+4x+3得y=﹣2﹣4+3=﹣3,
∴当﹣1≤x≤2时,y的取值范围是﹣3≤y≤5,
故选:D.
6.如图,以圆心角为45°扇形OAB的顶点O为原点,半径OB所在的直线为x轴的正半轴建立平面直角坐标系,点B的坐标为(2,0),若抛物线y=x2+k与扇形OAB的边界总有两个公共点,则实数k的取值范围是( )
A. B. C. D.
【分析】由∠AOB=45°可得点A在直线y=x上,联立抛物线与直线方程,求出抛物线与直线有1个交点时k的值,再求出抛物线经过点B时k的值,进而求解.
【解答】解:∵∠AOB=45°,
∴点A在直线y=x上,
令x2+k=x,整理得x2﹣x+k=0,
∴Δ=12﹣4×k=1﹣2k,
当1﹣2k=0时,k=,此时抛物线与直线y=x相切,
当抛物线经过B(2,0)时,×4+k=0,
解得k=﹣2,
∴﹣2<k<满足题意.
故选:B.
7.二次函数y=x2﹣4mx+1﹣m(m为常数)的顶点M的纵坐标的最大值为( )
A. B. C. D.
【分析】先将二次函数解析式化为顶点式求出抛物线顶点纵坐标,然后将含m代数式配方求解.
【解答】解:∵y=x2﹣4mx+1﹣m=(x﹣2m)2﹣4m2+1﹣m,
∴抛物线顶点为(2m,﹣4m2+1﹣m),
∴M的纵坐标为﹣4m2+1﹣m=﹣4(m+)2+,
∴当m=﹣时,M纵坐标最大值为,
故选:A.
8.函数y=ax2+bx+3,当x=1与x=2021时,函数值相等,则当x=2022时,函数值等于( )
A.﹣3 B.﹣ C. D.3
【分析】根据二次函数的图象具有对称性,可以得到该函数的对称轴,从而可以得到和x=2022对应函数值相等的自变量x的值,然后即可得到当x=2022时的函数值.
【解答】解:∵二次函数y=ax2+bx+3,当x=1与x=2021时,函数值相等,
∴该函数的对称轴为直线x==1011,
∴x=2022和x=1011×2﹣2022=0时的函数值相等,
∵当x=0时,y=3,
∴当x=2022时,y=3,
故选:D.
9.已知二次函数y=x2+bx+c,当x>0时,函数的最小值为﹣3,当x≤0时,函数的最小值为﹣2,则b的值为( )
A.6 B.2 C.﹣2 D.﹣3
【分析】根据二次函数y=x2+bx+c,当x>0时,函数的最小值为﹣2,可知该函数的对称轴在y轴右侧,=﹣3,﹣>0,再根据当x≤0时,函数的最小值为﹣2,即可得到c的值,然后将c的值代入入=﹣3,即可得到b的值.
【解答】解:∵二次函数y=x2+bx+c,当x>0时,函数的最小值为﹣3,
∴该函数的对称轴在y轴右侧,=﹣3,﹣>0,
∴b<0,
∵当x≤0时,函数的最小值为﹣2,
∴当x=0时,y=c=﹣2,
将c=﹣2代入=﹣3,可得b1=2(舍去),b2=﹣2,
故选:C.
10.在平面直角坐标系中,已知二次函数y=x2+mx+2m(m为常数,m<0),若对于任意的x满足m≤x≤m+2,且此时x所对应的函数值的最小值为12,则m= ﹣2﹣2 .
【分析】将二次函数解析式化为顶点式,由抛物线对称轴与开口方向分类讨论顶点为图象最低点或直线x=m+2与抛物线交点为最低点,进而求解.
【解答】解:∵y=x2+mx+2m=(x+)2﹣+2m,
∴抛物线开口向上,顶点坐标为(﹣,﹣+2m),
当m<﹣<m+2时,﹣<m<0,
﹣+2m=12,方程无解.
当m≤﹣时,将x=m+2代入y=x2+mx+2m得y=(m+2)2+m(m+2)+2m=2m2+8m+4,
令2m2+8m+4=12,
解得m=(舍)或m=﹣2﹣2,
故答案为:﹣2﹣2.
11.已知二次函数y=x2﹣2ax+a2+1,当1≤x≤2时有最小值5,则a的值为 ﹣1或4 .
【分析】将二次函数解析式化为顶点式,从而可得抛物线开口方向及顶点坐标,分类讨论x=1,x=2时y取最小值.
【解答】解:∵y=x2﹣2ax+a2+1=(x﹣a)2+1,
∴抛物线开口向上,顶点坐标为(a,1),
∴当a<1,x=1时,y=1﹣2a+a2+1=5为最小值,
解得a1=3(舍)或a=﹣1.
当a>2,x=2时,y=4﹣4a+a2+1=5为最小值,
解得a3=4或a4=0(舍),
∴a=﹣1或4.
故答案为:﹣1或4.
12.已知点A(t,1)为函数y=ax2+bx+4(a,b为常数,且a≠0)与y=x图象的交点.
(1)t= 1 ;
(2)若1≤a≤2,设当≤x≤2时,函数y=ax2+bx+4的最大值为m,最小值为n,求m﹣n的最小值 .
【分析】(1)把A(t,1)代入y=x即可得到结论;
(2)把A(1,1)代入y=ax2+bx+4得,b=﹣3﹣a,得到y=ax2﹣(a+3)x+4的对称轴为直线x=,根据1≤a≤2,得到对称轴的取值范围≤x≤2,当x=时,得到m=﹣+,当x=时,得到n=﹣﹣+,即可得到结论.
【解答】解:(1)把A(t,1)代入y=x得t=1;
故答案为:1;
(2)把A(1,1)代入y=ax2+bx+4得a+b+4=1,
∴b=﹣3﹣a,
∴y=ax2﹣(a+3)x+4=a(x﹣)2﹣﹣+,
∴对称轴为直线x=,
∵1≤a≤2,
∴≤≤2,
∵≤x≤2,
∴当x=时,y=ax2+bx+4的最大值为m=﹣+,
当x=时,n=﹣﹣+,
∴m﹣n=,
∵1≤a≤2,
∴当a=2时,m﹣n的值最小,
即m﹣n的最小值.
故答案为:.
13.已知函数的图象如图所示,点A(x1,y1)在第一象限内的函数图象上,点B(x2,y2)在第二象限内的函数图象上.
(1)当y2=y1=4时,求x1,x2的值;
(2)若x1+x2=0,设w=y1﹣y2,求w的最小值;
【分析】(1)将y2=y1=4时代入相应解析式计算即可;
(2)由x1+x2=0,则x1=﹣x2,将w化为自变量为x1的二次函数,求出最小值.
【解答】解:(1))函数,
由题意可知,y2=﹣x2,
∵y2=y1=4,
∴,
解得x1=2(负数舍去),
∴﹣x2=4,
解得x2=﹣4,
②∵x1+x2=0,
∴x1=﹣x2,
∴,y2=﹣x2=x1,
∴,
∴当时,w有最小值为.
14.已知二次函数y=x2﹣2mx+3(m是常数).
(1)若m=1,①该二次函数图象的顶点坐标为 (1,2) ;
②当0≤x≤4时,该二次函数的最小值为 2 ;
③当2≤x≤5时,该二次函数的最小值为 3 .
(2)当﹣1≤x≤3时,该二次函数的最小值为1,求常数m的值.
【分析】(1)①把m=1代入,得y=x2﹣2x+3,利用顶点坐标公式求解即可;
②y=x2﹣2x+3,对称轴是直线x=1,在0≤x≤4之间,故可求最小值;
③y=x2﹣2x+3,在2≤x≤5时,y随x增大而增大,故可求最小值;
(2)根据最小值,即可求得m值,根据范围判断即可.
【解答】解:(1)当m=1时,y=x2﹣2x+3,
①y=x2﹣2x+3
=x2﹣2x+1+2,
=(x﹣1)2+2,
∴顶点坐标为(1,2),
故答案为:(1,2);
②y=x2﹣2x+3=(x﹣1)2+2,
所以最小值为2,
故答案为:2;
③y=x2﹣2x+3,
当2≤x≤5时,在对称轴x=1的右侧,
y随x的增大而增大,
∴当x=2时,取最小值y=22﹣2×2+3=3,
故答案为:3;
(2)∵对称轴为x=,
当m<﹣1时,且在﹣1≤x≤3时有最小值,
∴x=﹣1时,有最小值1,
∴1=(﹣1)2﹣2m×(﹣1)+3,
解得m=;
当1﹣≤m≤3时,且在﹣1≤x≤3时有最小值,
∴x=m时,有最小值1,
∴1=m2﹣2m×m+3,
∴m=,
∵﹣1≤m≤3,
∴m=;
当m>3时,且在﹣1≤x≤3时有最小值,
∴x=3时,有最小值1,
∴1=32﹣2m×3+3,
解得m=<3,舍去.
综上所述,m=或.
15.在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=ax2﹣4ax﹣2(a<0)与y轴交于点A.
(1)求点A的坐标及抛物线的对称轴.
(2)当﹣1≤x≤4时,y的最大值是2.求当﹣1≤x≤4时,y的最小值.
【分析】(1)将x=0代入解析式求点A坐标,由抛物线对称轴为直线x=﹣可得抛物线的对称轴.
(2)由a<0可得x=2时y取最大值,从而可得a的值,进而求解.
【解答】解:(1)将x=0代入y=ax2﹣4ax﹣2得y=﹣2,
∴点A坐标为(0,﹣2),
∵y=ax2﹣4ax﹣2,
∴抛物线对称轴为直线x=﹣=2.
(2)∵a<0,
∴抛物线开口向下,
∵抛物线对称轴为直线x=2,
∴当﹣1≤x≤4时,x=2时y取最大值2,
将x=2代入y=ax2﹣4ax﹣2得y=﹣4a﹣2=2,
解得a=﹣1,
∴y=ax2﹣4ax﹣2=﹣x2+4x﹣2,
将x=﹣1代入y=﹣x2+4x﹣2得y=﹣1﹣4﹣2=﹣7,
∴y的最小值为﹣7.
16.已知点A(2,﹣3)是二次函数y=x2+(2m﹣1)x﹣2m图象上的点.
(1)求二次函数图象的顶点坐标;
(2)当﹣1≤x≤4时,求函数的最大值与最小值的差;
(3)当t≤x≤t+3时,若函数的最大值与最小值的差为4,求t的值.
【分析】(1)利用待定系数法即可求得二次函数的解析式,把解析式化成顶点式,即可求得顶点坐标;
(2)根据二次函数图象上点的坐标特征,即可得到当x=3时,y最小值=﹣4,当x=﹣1时,y最大值=12,从而求得结论;
(3)分四种情况讨论:
①当t+3<3时,即t<0,y最大值=t2﹣6t+5,y最小值=(t+3)2﹣6(t+3)+5=t2﹣4,
解得(不合题意,舍去);
②当0≤t<3时,y最小值=﹣4,i)当0≤t≤时,y最大值=t2﹣6t+5,解得t1=1,t2=5(不合题意,舍去);
ii)当<t<3时,在x=t+3时,y最大值=t2﹣4,解得t1=2,t2=﹣2(不合题意,舍去);
③当t>3时,y最小值=t2﹣6t+5,y最大值=t2﹣4,解得(不合题意,舍去).
【解答】解:(1)∵已知A(2,﹣3)是二次函数y=x2+(2m﹣1)x﹣2m图象上的点
∴4+4m﹣2﹣2m=﹣3
解得,
∴此二次函数的解析式为:y=x2﹣6x+5,
∵y=x2﹣6x+5=(x﹣3)2﹣4,
∴顶点坐标为(3,﹣4);
(2)∵抛物线开口向上,顶点坐标为(3,﹣4),
∴当x=3时,y最小值=﹣4,
当x=﹣1时,y最大值=12,
∴当﹣1≤x≤4时,函数的最大值与最小值的差为16;
(3)当t≤x≤t+3时,对t进行分类讨论,
①当t+3<3时,即t<0,y随着x的增大而减小,
当x=t时,y最大值=t2﹣6t+5
当x=t+3时,y最小值=(t+3)2﹣6(t+3)+5=t2﹣4,
t2﹣6t+5﹣(t2﹣4)=4
﹣t2+4﹣(﹣t2+6t﹣5)=﹣6t+9=4,
解得(不合题意,舍去);
②当0≤t<3时,顶点的横坐标在取值范围内,
∴y最小值=﹣4,
i)当0≤t≤时,在x=t时,y最大值=t2﹣6t+5,
∴t2﹣6t+5﹣(﹣4)=4,
解得t1=1,t2=5(不合题意,舍去);
ii)当<t<3时,在x=t+3时,y最大值=t2﹣4,
∴t2﹣4﹣(﹣4)=4,
∴解得t1=2,t2=﹣2(不合题意,舍去);
③当t>3时,y随着x的增大而增大,
当x=t时,y最小值=t2﹣6t+5,
当x=t+3时,y最大值=t2﹣4,
∴t2﹣4﹣(t2﹣6t+5)=4,
解得(不合题意,舍去);
综上所述,t=1或2.
考点二:二次函数的增减性
【知识点睛】
v 常规问题需要由a与对称轴共同确定,且抛物线的增减性必须有对应的范围
对于二次函数y=ax2+bx+c(a≠0):
a>0时,图象开口向上;
当时,y随x的增大而减小,反之则y随x的增大而增大;
a<0 时,图象开口向下;
当时,y随x的增大而增大,反之则y随x的增大而减小;
v y1、y2比较大小问题规律总结:
若点A(x1,y1)、B(x2,y2)是抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)图象上的两个点,则:
当a>0时,A、B两点谁离对称轴越近,谁的纵坐标越小;
当a<0时,A、B两点谁离对称轴越近,谁的纵坐标越大;
【类题训练】
1.下列函数中,y随x增大而减小的是( )
A.y=2x B.y=x2 C.y=﹣x+1 D.y=x+l
【分析】根据一次函数与二次函数的性质求解.
【解答】解:∵y=2x,
∴y随x增大而增大,选项A错误.
∵y=x2,
∴x<0时,y随x增大而减小,x>0时,y随x增大而增大,选项B错误.
∵y=﹣x+1,
∴y随x增大而减小,选项C正确.
∵y=x+1,
∴y随x增大而增大,选项D错误.
故选:C.
2.画二次函数y=ax2+bx+c的图象时,列表如下:
x
…
1
2
3
4
5
…
y
…
2
3
2
﹣1
﹣6
…
关于此函数有以下说法:①函数图象开口向上;②当x>2时,y随x的增大而减小;③当x=0时,y=﹣1.其中正确的有( )
A.①② B.①③ C.②③ D.①②③
【分析】先由表中数据可知,y随x的增大先增大后减小,得到函数图象开口向下;利用y=2时,x=1或x=3,得到函数的对称轴,再结合开口方向得到函数的增减性;利用对称轴为直线x=1和x=4时y=﹣1得到x=0时的函数值.
【解答】解:由表中数据可知,y随x的增大先增大后减小,
∴函数图象开口向下,故①错误,不符合题意;
∵y=2时,x=1或x=3,
∴函数的对称轴为直线x=2,
∵开口向下,
∴当x>2时,y随x的增大而减小,故②正确,符合题意;
∵对称轴为直线x=1,当x=4时y=﹣1,
∴x=0时,y=﹣1,故③正确,符合题意;
故选:C.
3.已知(x1,y1),(x2,y2)是抛物线y=x2﹣2x+m.上的点,若﹣3<x1≤﹣2,3<x2≤4,则( )
A.y1>y2 B.y1<y2 C.y1≥y2 D.y1≤y2
【分析】先根据二次函数的解析式判断出抛物线的开口方向及对称轴,根据图象上的点的横坐标距离对称轴的远近来判断纵坐标的大小.
【解答】解:∵抛物线y=x2﹣2x+m,
∴二次函数的图象开口向上,对称轴为x=﹣=1,
∵﹣3<x1≤﹣2,3<x2≤4,
∴点(x1,y1)离对称轴的距离大于点(x2,y2)离对称轴的距离,
∴y1>y2.
故选:A.
4.小明在研究抛物线y=﹣(x﹣h)2﹣h+1(h为常数)时,得到如下结论,其中正确的是( )
A.无论x取何实数,y的值都小于0
B.该抛物线的顶点始终在直线y=x﹣1上
C.当﹣1<x<2时,y随x的增大而增大,则h≥2
D.该抛物线上有两点A(x1,y1),B(x2,y2),若x1<x2,x1+x2<2h,则y1>y2
【分析】由抛物线解析式可得抛物线开口方向,顶点坐标及对称轴方程,进而求解.
【解答】解:∵y=﹣(x﹣h)2﹣h+1,
∴抛物线开口向下,顶点坐标为(h,﹣h+1),对称轴为直线x=h,
∴抛物线最大值为y=﹣h+1,选项A错误,
设h=x,则﹣h+1=﹣x+1,
∴抛物线顶点在直线y=﹣x+1上,选项B错误.
∵x≤h时,y随x增大而增大,
∴h≥2时,若x<2,则y随x增大而增大,选项C正确.
∵抛物线开口向下,抛物线对称轴为直线x=h,
∴当x1+x2<2h时,A(x1,y1)与对称轴的距离大于点B(x2,y2)与对称轴的距离,
∴y1<y2,选项D错误.
故选:C.
5.已知点(﹣1,y1),(2,y2),(4,y3)都在二次函数y=ax2﹣2ax+3的图象上,当x=1时,y<3,则y1,y2,y3的大小比较正确的是( )
A.y1<y2<y3 B.y1<y3<y2 C.y2<y1<y3 D.y2<y3<y1
【分析】根据二次函数的解析式得出图象的对称轴是直线x=1,根据当x=1时,y<3,得出抛物线开口向上,当x>1时,y随x的增大而增大,即可得出答案.
【解答】解:∵y=ax2﹣2ax+3,
∴图象的对称轴是直线x=﹣=1,
∵当x=1时,y<3,
∴抛物线开口向上,x>1时,y随x的增大而增大,
∴点(﹣1,y1)关于直线x=1的对称点是(3,y1),
∵2<3<4,
∴y2<y1<y3,
故选:C.
6.已知y=ax2+2ax+2a2+3二次函数(其中x是自变量),当x≥2时,y随x的增大而减小,且﹣2≤x≤1时,y的最大值为9,则a的值为( )
A.2或 B. C. D.1
【分析】根据系数可得对称轴为x=﹣1,因为x≥2,即在对称轴右侧,y随x的增大而减小,所以a<0,再根据﹣2≤x≤1时,有最大值9,代入最大值公式求解即可.
【解答】解:∵二次函数的解析式为y=ax2+2ax+2a2+3,
∴对称轴为x=,
∵当x≥2时,y随x的增大而减小,
即在对称轴右侧,y随x的增大而减小,
∴a<0.函数有最大值.
∵当﹣2≤x≤1时,y的最大值为9,
∴,
即,
解得a1=2,a2=,
∵a<0,
∴a=,
故选:C.
7.已知二次函数y=a(x﹣h)2+k(a≠0)的图象与一次函数y=mx+n(m≠0)的图象交于(x1,y1)和(x2,y2)两点,( )
A.若a<0,m<0,则x1+x2>2h B.若a>0,m<0,则x1+x2>2h
C.若x1+x2>2h,则a>0,m>0 D.若x1+x2<2h,则a>0,m<0
【分析】由二次函数解析式可得抛物线对称轴为直线x=h,由函数图象与系数的关系讨论(x1,y1)和(x2,y2)两点中x1+x2与2h的关系.
【解答】解:∵y=a(x﹣h)2+k,
∴抛物线对称轴为直线x=h,
∵a<0,m<0,
∴抛物线开口向下,一次函数中y随x增大而减小,
设x1<x2,则y1>y2,
∴>h,
∴x1+x2>2h.
故选:A.
8.已知(x1,y1),(x2,y2)(x1<x2)是抛物线y=x2﹣2tx﹣1上两点,以下四个命题:①若y的最小值为﹣1,则t=0;②点A(1,﹣2t)关于抛物线对称轴的对称点是B(2t﹣1,﹣2t);③当t≤1时,若x1+x2>2,则y1<y2;④对于任意的实数t,关于x的方程x2﹣2tx=1﹣m总有实数解,则m≥﹣1,正确的有( )个.
A.1 B.2 C.3 D.4
【分析】直接根据二次函数的图象及性质逐项判定即可.
【解答】解:∵y=x2﹣2tx﹣1
=(x﹣t)2﹣t2﹣1,
∴抛物线y=x2﹣2tx﹣1的对称轴是直线x=t,顶点坐标是(t,﹣t2﹣1),
①若y的最小值为﹣1,则﹣t2﹣1=﹣1,
∴t=0,故①正确;
②把x=1代入y=x2﹣2tx﹣1,得y=﹣2t,
把x=2t﹣1代入y=x2﹣2tx﹣1,得y=﹣2t,
∴A(1,﹣2t)和点B(2t﹣1,﹣2t)均在抛物线上,
∵=t,
∴点A(1,﹣2t)关于抛物线对称轴的对称点是B(2t﹣1,﹣2t),故②正确;
③当t≤1时,若x1+x2>2,
∵a=1>0,
∴抛物线开口向上,
∵x1<x2,
∴x2离对称轴远,
∴y1<y2,故③正确;
④∵x2﹣2tx=1﹣m,
∴x2﹣2tx﹣1+m=0,
∵对于任意的实数t,关于x的方程x2﹣2tx=1﹣m总有实数解,
∴△=4t2﹣4m+4≥0,
解得m≤t2+1,故④错误;
综上所述,正确的有3个,
故选:C.
9.已知二次函数y=a(x+1)(x﹣m)(a≠0,1<m<2),当x<﹣1时,y随x的增大而增大,则下列结论正确的是( )
①当x>2时,y随x的增大而减小;
②若图象经过点(0,1),则﹣1<a<0;
③若(﹣2022,y1),(2022,y2)是函数图象上的两点,则yl<y2;
④若图象上两点,对一切正数n,总有y1>y2,则1<m≤.
A.①② B.①③ C.①②③ D.①③④
【分析】根据题目中的函数解析式和二次函数的性质,可以判断各个选项中的说法是否正确,从而可以解答本题.
【解答】解:①∵二次函数y=a(x+1)(x﹣m)(a≠0,1<m<2),
∴x1=﹣1,x2=m,x1<x2,
∵当x<﹣1时,y随x的增大而增大,
∴a<0,开口向下,
∴当x>2>x2时,y随x的增大而减小;
故①正确;
②∵二次函数y=a(x+1)(x﹣m)(a≠0,1<m<2),当x<﹣1时,y随x的增大而增大,
∴a<0,
若图象经过点(0,1),则
1=a(0+1)(0﹣m),
得:1=﹣am,
∵a<0,1<m<2,
∴﹣1<a<﹣,
故②错误;
③∵对称轴为直线x=,1<m<2,
∴0<<,
∴若(﹣2022,y1),(2022,y2)是函数图象上的两点,2022离对称轴近些,
∴yl<y2;
故③正确;
④若图象上两点,对一切正数n,总有y1>y2,1<m<2,
∵该函数与x轴的两个交点为(﹣1,0),(m,0),
∴0<≤,
解得:1<m≤,
故④正确;
∴①③④正确,②错误,
故选:D.
10.已知二次函数y=﹣(x﹣2)2+t,当x<2时,y随x的增大而 增大 .(填“增大”或“减小”)
【分析】由抛物线开口方向及对称轴求解.
【解答】解:∵y=﹣(x﹣2)2+t,
∴抛物线开口向下,对称轴为直线x=2,
∴x<2时,y随x增大而增大,
故答案为:增大.
11.写出一个满足“当x>2时,y随x增大而减小”的二次函数解析式 y=﹣(x﹣2)2答案不唯一 .
【分析】由题意可知抛物线开口向下,二次项系数为负;而二次函数的增减性是由对称轴分界的,可知对称轴是直线x=2.
【解答】解:由题意可知,抛物线开口向下,对称轴为直线x=2;
所以满足条件的二次函数关系式为y=﹣(x﹣2)2答案不唯一.
故答案为:y=﹣(x﹣2)2答案不唯一.
12.在平面直角坐标系xOy中,已知抛物线:y=ax2﹣2ax+4(a>0).若A(m﹣1,y1),B(m,y2),C(m+2,y3)为抛物线上三点,且总有y3>y1>y2.结合图象,则m的取值范围是 m< .
【分析】由抛物线解析式可得抛物线开口方向及对称轴,分类讨论y3>y1与y1>y2,由两点中点与对称轴的位置关系求解.
【解答】解:∵y=ax2﹣2ax+4(a>0),
∴抛物线对称轴为直线x=1,抛物线开口向上,
∵y3>y1,
∴>1,即>1,
解得m>,
∵y1>y2,
∴<1,
解得m<,
∴m<,
故答案为:m<.
13.已知函数y=x2+2x﹣1,当m≤x≤m+2时,﹣2≤y≤2,则m的取值范围是 ﹣3≤m≤﹣1 .
【分析】将二次函数解析式化为顶点式可得抛物线顶点坐标为(﹣1,﹣2),从而可得m≤﹣1≤m+2,再将y=2代入解析式求出m的取值范围,进而求解.
【解答】解:∵y=x2+2x﹣1=(x+1)2﹣2,
∴抛物线开口向上,顶点坐标为(﹣1,﹣2),
∵y≥﹣2,
∴m≤﹣1≤m+2,
解得﹣3≤m≤﹣1,
将y=2代入y=x2+2x﹣1得2=x2+2x﹣1,
解得x1=﹣3,x2=1,
∴﹣3≤m<m+2≤1,
解得﹣3≤m≤﹣1,
故答案为:﹣3≤m≤﹣1.
14.已知抛物线y=αx2+bx+b2﹣b(α≠0).
(1)若b=2α,求抛物线的对称轴;
(2)若α=1,且抛物线的对称轴在y轴右侧.
①当抛物线顶点的纵坐标为1时,求b的值;
②点(﹣3,y1),(﹣1,y2),(3,y3)在抛物线上,若y1>y3>y2,请直接写出b的取值范围.
【分析】(1)根据对称轴公式即可求得;
(2)①根据对称轴在y轴右侧可判断b<0,根据顶点公式可求得b=﹣;
②根据题意可得<﹣<,即可求解.
【解答】解:(1)抛物线的对称轴为直线x=﹣,
∵b=2α,
∴x=﹣1,
∴抛物线的对称轴为直线x=﹣1;
(2)①当a=1时,抛物线y=x2+bx+b2﹣b,
∴抛物线的对称轴为直线x=﹣,
∵抛物线的对称轴在y轴右侧,
∴﹣>0,
∴b<0,
∵抛物线顶点的纵坐标为1,
∴=1,
解得:b=2或b=﹣,
∵b<0,
∴b=﹣;
②当a=1时,抛物线y=x2+bx+b2﹣b,
∴抛物线的对称轴为直线x=﹣,
∵点(﹣3,y1),(﹣1,y2),(3,y3)在抛物线上,且y1>y3>y2,
∴<﹣<,
∴﹣2<b<0.
15.若二次函数的解析式为y=(x﹣m)(x﹣1)(1≤m≤4).
(1)当x分别取﹣1,0,1时对应函数值为y1,y2,y3,请比较y1,y2,y3的大小关系.
(2)记二次函数的最小值为ymin,求证:ymin≤0;
(3)若函数过(a,b)点和(a+5,b)点,求b的取值范围.
【分析】(1)由函数解析式可知二次函数过(1,0)和(m,0),开口向上,可得二次函数在x≤1时,y随x的增大而减小,即可求解;
(2)将二次函数化为一般式,可得对称轴为x=,由开口向上可得当x=时,y取得最小值,ymin=,即可证明;
(3)设直线y=b与二次函数的交点为(x1,b),(x2,b),可得x1﹣x2=5,联立,可得x2﹣(m+1)x+m﹣b=0,推出x1+x2=m+1,x1x2=m﹣b,由(x1+x2)2﹣4x1x2=25,可得(m+1)2﹣4(m﹣b)=25,推出b=,再由m范围即可求解.
【解答】(1)解:∵二次函数的解析式为y=(x﹣m)(x﹣1),
∴二次函数过(1,0)和(m,0),开口向上,
∴x≤1时,y随x的增大而减小,
∵x分别取﹣1,0,1时对应函数值为y1,y2,y3,
∴y1>y2>y3;
(2)证明:∵二次函数的解析式为y=(x﹣m)(x﹣1),
∴一般式为:y=x2﹣(m+1)x+m,
∴对称轴为x=,
∵函数开口向上,
∴当x=时,y取得最小值,
∴ymin=()2﹣(m+1)×+m=,
∵≤0,
∴ymin≤0;
(3)解:设直线y=b与二次函数的交点为(x1,b),(x2,b),
∵函数过(a,b)点和(a+5,b)点,
∴x1﹣x2=5,
联立,可得:
x2﹣(m+1)x+m﹣b=0,
∴x1+x2=m+1,x1x2=m﹣b,
∴(x1+x2)2﹣4x1x2=(x1﹣x2)2=25,
即(m+1)2﹣4(m﹣b)=25,
∴b=,
令y′=m2﹣2m=(m﹣1)2﹣1
∵1≤m≤4,
∴﹣1≤y′≤8,
∴4≤b≤.
16.小明为了探究函数M:y=﹣x2+4|x|﹣3的性质,他想先画出它的图象,然后再观察、归纳得到,并运用性质解决问题.
(1)完成函数图象的作图,并完成填空.
①列出y与x的几组对应值如表:
x
…
﹣5
﹣4
﹣3
﹣2
﹣1
0
1
2
3
4
5
…
y
…
﹣8
﹣3
0
1
0
﹣3
0
1
0
a
﹣8
…
表格中,a= ﹣3 ;
②结合上表,在下图所示的平面直角坐标系xOy中,画出当x>0时函数M的图象;
③观察图象,当x= ﹣2或2 时,y有最大值为 1 ;
(2)求函数M:y=﹣x2+4|x|﹣3与直线l:y=2x﹣3的交点坐标;
(3)已知P(m,y1),Q(m+1,y2)两点在函数M的图象上,当y1<y2时,请直接写出m的取值范围.
【分析】(1)①把x=4代入函数表达式即可求解;
②描点、连线,画出当x>0时函数M的图象;
③观察图象即可求得;
(2)解解析式构成的方程组即可求得;
(3)根据函数图象即可求解.
【解答】解:(1)①把x=4代入y=﹣x2+4|x|﹣3得:y=﹣16+16﹣3=﹣3,
∴a=﹣3,
故答案为:﹣3;
②画出当x>0时函数M的图象如下:
③观察图象,当x=﹣2或2时,y有最大值为1;
故答案为:﹣2或2,1;
(2)由解得或,
由解得或,
∴函数M:y=﹣x2+4|x|﹣3与直线l:y=2x﹣3的交点坐标为(﹣6,﹣15)、(0,﹣3)、(2,1);
(3)∵P(m,y1),Q(m+1,y2)两点在函数M的图象上,且y1<y2,
∴m的取值范围m<﹣2.5或﹣0.5<m<1.5.
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