人教版九年级数学上册《知识解读•题型专练》第07讲二次函数与一元二次方程(知识解读+真题演练+课后巩固)(原卷版+解析)

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第07讲 二次函数与一元二次方程会用图象法求一元二次方程的近似解；掌握二次函数与一元二次方程的关系；经历探索验证二次函数与一元二次方程的关系的过程，学会用函数的观点去看方程和用数形结合的思想去解决问题．会求抛物线与x轴交点的坐标，掌握二次函数与不等式之间的联系；经历探索验证二次函数与一元二次方程的关系的过程，学会用函数的观点去看方程和用数形结合的思想去解决问题． 知识点1 二次函数与一元二次方程的关系1.二次函数图象与x轴的交点情况决定一元二次方程根的情况　　求二次函数(a≠0)的图象与x轴的交点坐标，就是令y＝0，求中x的值的问题．此时二次函数就转化为一元二次方程，因此一元二次方程根的个数决定了抛物线与x轴的交点的个数，它们的关系如下表：　注意：　二次函数图象与x轴的交点的个数由的值来确定的.当二次函数的图象与x轴有两个交点时，，方程有两个不相等的实根；(2)当二次函数的图象与x轴有且只有一个交点时，，方程有两个相等的实根；(3)当二次函数的图象与x轴没有交点时，，方程没有实根.2. 抛物线与直线的交点问题抛物线与x轴的两个交点的问题实质就是抛物线与直线的交点问题．我们把它延伸到求抛物线(a≠0)与y轴交点和二次函数与一次函数的交点问题．抛物线(a≠0)与y轴的交点是(0，c)．抛物线(a≠0)与一次函数(k≠0)的交点个数由方程组的解的个数决定．（1） 当方程组有两组不同的解时两函数图象有两个交点；（2） 当方程组有两组相同的解时两函数图象只有一个交点；（3） 当方程组无解时两函数图象没有交点． 总之，探究直线与抛物线的交点的问题，最终是讨论方程(组)的解的问题．注意：求两函数图象交点的问题主要运用转化思想，即将函数的交点问题转化为求方程组解的问题或者将求方程组的解的问题转化为求抛物线与直线的交点问题．知识点2：利用二次函数图象求一元二次方程的近似解　　用图象法解一元二次方程的步骤：1.作二次函数的图象，由图象确定交点个数，即方程解的个数；2. 确定一元二次方程的根的取值范围．即确定抛物线 与x轴交点的横坐标的大致范围；3. 在(2)确定的范围内，用计算器进行探索.即在(2)确定的范围内，从大到小或从小到大依次取值，用表格的形式求出相应的y值．4.确定一元二次方程的近似根．在(3)中最接近0的y值所对应的x值即是一元二次方的近似根．注意：　　求一元二次方程的近似解的方法（图象法）：　(1)直接作出函数的图象，则图象与x轴交点的横坐标就是方程的根；　(2)先将方程变为再在同一坐标系中画出抛物线和直线图象交点的横坐标就是方程的根；　(3)将方程化为，移项后得，设和，在同一坐标系中画出抛物线和直线的图象，图象交点的横坐标即为方程的根.知识点3：点 抛物线与不等式的关系二次函数(a≠0)与一元二次不等式(a≠0)及(a≠0)之间的关系如下：【题型1：二次函数与x轴交点问题】【典例1】（2023•遵义三模）二次函数y＝2x2﹣3x﹣c（c＞0）的图象与x轴的交点情况是（　　）A．有1个交点 B．有2个交点 C．无交点 D．无法确定【变式1-1】（2023•遵义三模）二次函数y＝2x2﹣3x﹣c（c＞0）的图象与x轴的交点情况是（　　）A．有1个交点 B．有2个交点 C．无交点 D．无法确定【变式1-2】（2023•汝阳县一模）二次函数y＝ax2﹣4x+2的图象与x轴有两个不同交点，则a可以是（　　）A．0 B．1 C．2 D．3【变式1-3】（2023•雨山区校级一模）若函数y＝（a﹣1）x2﹣x+1（a为常数）的图象与x轴有且只有一个交点，那么a满足（　　）A．a＝且a≠1 B．a＝ C．a＝1 D．a＝或a＝1【典例2】（2023•河西区二模）抛物线y＝x2﹣4x+3与x轴的交点坐标为（　　）A．（0，3） B．（2，0） C．（1，0）和（3，0） D．（﹣1，0）和 （﹣3，0）【变式2-1】（2022秋•东丽区期末）二次函数y＝2x2﹣8x+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），则另一个交点坐标为（　　）A．（﹣3，0） B．（3，0） C．（5，0） D．（9，0）【变式2-2】（2022秋•太和县期末）若二次函数y＝a（x+1）2+k的图象与x轴交于A（﹣3，0），B两点，则点B的坐标是（　　）A．（1，0） B．（2，0） C．（﹣1，0） D．（3，0）【题型2: 图像法确定一元二次方程的根】【典例3】（2022秋•即墨区校级期末）已知二次函数y＝ax2+bx+c（a≠0，a，b，c为常数）的y与x的部分对应值如表：判断方程ax2+bx+c＝0.02的一个解x的取值范围是（　　）A．3＜x＜3.23 B．3.23＜x＜3.24 C．3.24＜x＜3.25 D．3.25＜x＜3.26【变式3-1】（2022秋•夏津县期中）如下表给出了二次函数y＝x2+2x﹣9中，x，y的一些对应值，则可以估计一元二次方程x2+2x﹣9＝0的一个近似解（精确到0.1）为（　　）A．﹣4 B．2.2 C．﹣4.2 D．﹣4.3【变式3-2】（2022秋•荆门期末）一元二次方程2x2﹣x﹣2＝0的近似根可以看做是下列哪两个函数图象交点的横坐标（　　）A．y＝2x2和y＝x+2 B．y＝2x2和y＝﹣x﹣2 C．y＝﹣2x2和y＝x+2 D．y＝﹣2x2和y＝﹣x+2【题型3： 已知函数值y求X的取值范围】【典例4】（2022秋•西湖区期末）已知二次函数y＝ax2+bx+c，函数值y与自变量x的部分对应值如表：则当y＞8时，x的取值范围是（　　）A．0＜x＜4 B．0＜x＜5 C．x＜0或x＞4 D．x＜0或x＞5【变式4-1】（2023•博兴县模拟）二次函数y＝ax2+bx+c（a≠0）中，函数y与自变量x的部分对应值如下表：当y＜5时，自变量x的取值范围是（　　）A．x＜﹣2 B．﹣1＜x＜5 C．x＞4 D．﹣2＜x＜4【变式4-2】（2023•阿瓦提县模拟）如图，在平面直角坐标系中，抛物线y＝ax2+bx+c（a＜0）经过点（﹣1，0），对称轴为直线x＝1．若y＜0，则x的取值范围是（　　）A．x＜1 B．x＜﹣1 C．﹣1＜x＜1 D．x＜﹣1或x＞3【变式4-3】（2022秋•西岗区校级期末）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＜x＜5 B．x≤5 C．﹣1≤x≤5 D．x＜﹣1或x＞5【题型4： 二次函数与不等式的关系】【典例5】（2023•邹城市一模）如图是二次函数y1＝ax2+bx+c和一次函数y2＝mx+n的图象，观察图象写出y2＞y1时，x的取值范围（　　）A．x≥0 B．0≤x≤1 C．﹣2＜x＜1 D．x≤1【变式5-1】（2023春•苏州月考）如图，已知抛物线y＝ax2+c与直线y＝kx+m交于A（﹣3，y1），B（1，y2）两点，则关于x的不等式ax2+kx+c≥m的解集是（　　）A．x≤﹣3或x≥1 B．x≤﹣1或x≥3 C．﹣3≤x≤1 D．﹣1≤x≤3【变式5-2】（2022秋•仙居县期末）如图，已知抛物线y＝ax2+bx+c与直线y＝kx+h相交于（﹣2，m），（2，n）两点，则不等式ax2+bx﹣h≥kx﹣c的取值范围是 　 ．【变式5-3】（2022秋•大兴区校级期末）某二次函数y1＝ax2+bx+c（a≠0）Z的图象与直线y2＝kx+m（k≠0）相交于点M、N，则当y1＜y2时，自变量x的取值范围是 　 　．【题型5:二次函数综合】【典例6】（2023•牡丹区二模）已知抛物线y＝﹣x2+bx+4的对称轴是直线x＝3，与x轴相交于A，B两点（点B在点A右侧），与y轴交于点C．（1）求抛物线的解析式；（2）如图，若点P是抛物线上B、C两点之间的一个动点（不与B、C重合），是否存在点P，使四边形PBOC的面积最大？若存在，求点P的坐标及四边形PBOC面积的最大值；若不存在，请说明理由．【变式6-1】如图，已知抛物线y＝ax2+bx+c与x轴的一个交点为A（3，0），与y轴的交点为B（0，3），其顶点为C，对称轴为x＝1．（1）求抛物线的解析式；（2）判断△ABC的形状；（3）已知点M为线段AB上方抛物线上的一个动点，请写出△ABM面积关系式，并求出当△ABM面积最大时点M的坐标．【变式6-2】如图，二次函数y＝（t﹣1）x2+（t+1）x+2（t≠1），x＝0与x＝3时的函数值相等，其图象与x轴交于A、B两点，与y轴正半轴交于C点．（1）求二次函数的解析式．（2）在第一象限的抛物线上求点P，使得S△PBC最大．（3）点P是抛物线上x轴上方一点，若∠CAP＝45°，求P点坐标．1．（2021•铜仁市）已知直线y＝kx+2过一、二、三象限，则直线y＝kx+2与抛物线y＝x2﹣2x+3的交点个数为（　　）A．0个 B．1个 C．2个 D．1个或2个2．（2023•武功县模拟）在平面直角坐标系中，已知抛物线y＝x2+x﹣5与y＝x2+（m+n）x﹣5（m＞0＞n）关于y轴对称，则抛物线y＝mx2+2nx+m与x轴的交点情况是（　　）A．没有或有一个交点 B．只有一个交点 C．有两个交点 D．没有交点3．（2023•上虞区模拟）已知二次方程x2+bx+c＝0的两根为﹣1和5，则对于二次函数y＝x2+bx+c，下列叙述正确的是（　　）A．当x＝2时，函数的最大值是9 B．当x＝﹣2时，函数的最大值是9 C．当x＝2时，函数的最小值是﹣9 D．当x＝﹣2时，函数的最小值是﹣94．（2023•城中区三模）已知关于x的一元二次方程x2+2x+c＝0无实数根，则抛物线y＝x2﹣2x+c的顶点所在象限是（　　）A．第一象限 B．第二象限 C．第三象限 D．第四象限5．（2021•丽水模拟）根据下列表格中二次函数y＝ax2+bx+c的自变量x与函数值y的对应值，判断方程ax2+bx+c＝0（a≠0，a，b，c为常数）的一个解x的范围可能是（　　）A．6＜x＜6.17 B．6.17＜x＜6.18 C．6.18＜x＜6.19 D．6.19＜x＜6.206．（2023•邵阳县二模）已知如图，平面直角坐标系中，一条直线y2与抛物线y1相交于、两点，求当y1＞y2时的x的取值范围是 　 　．7．（2023•泸县二模）已知二次函数y＝﹣2x2﹣4x+5，当函数值y随x值的增大而增大时，x的取值范围是 　 　．8．（2022•盐城）若点P（m，n）在二次函数y＝x2+2x+2的图象上，且点P到y轴的距离小于2，则n的取值范围是 　 　．9．（2023•梧州一模）如图，直线y＝kx+h与抛物线y＝ax2+bx+c交于A（﹣2，m），B（6，n）两点，则关于x的不等式h＜ax2+（b﹣k）x+c的解集是 　 　．10．（2023•二道区一模）如图，在平面直角坐标系中，抛物线和直线y2＝kx（k＞0）交于点O和点A．若点A的横坐标是3，则﹣kx+2k＞ax2﹣2ax的解集为 　 　．1．（2022秋•沈河区期末）已知二次函数y＝ax2+bx+c的部分y与x的值如下表：根据表格可知，一元二次方程ax2+bx+c＝0的解是（　　）A．x1＝1，x2＝5 B．x1＝﹣1，x2＝3 C．x1＝2，x2＝7 D．x1＝0，x2＝32．（2022秋•南宁月考）如表是二次函数y＝ax2+bx﹣5的自变量x与函数值y的部分对应值，那么方程ax2+bx﹣5＝0的一个根的取值范围是（　　）A．1.1～1.2 B．1～1.1 C．1.2～1.3 D．1.3～1.43．（2022秋•北京期末）在求解方程ax2+bx+c＝0（a≠0）时，先在平面直角坐标系中画出函数y＝ax2+bx+c的图象，观察图象与x轴的两个交点，这两个交点的横坐标可以看作是方程的近似解，分析图中的信息，方程的近似解是（　　）A．x1＝﹣3，x2＝2 B．x1＝﹣3，x2＝3 C．x1＝﹣2，x2＝2 D．x1＝﹣2，x2＝34．（2022秋•西城区校级月考）如图所示，抛物线顶点坐标是P（1，3），则函数y随自变量x的增大而减小的x的取值范围是（　　）A．x≥3 B．x≤3 C．x≥1 D．x≤15．（2022秋•南京期末）如图是二次函数y＝ax2+bx+c的图象，则不等式ax2+bx+c＜3的解集是（　　）A．x＜0 B．x＜﹣1或x＞3 C．0＜x＜2 D．x＜0或x＞26．（2022秋•河口区期末）如图，二次函数y＝（x﹣1）（x﹣a）（a为常数）的图象的对称轴为直线x＝2，当y小于0时，自变量x的取值范围是 　 　．7．（2022秋•抚松县期末）如图，二次函数y1＝x2+bx+c与一次函数为y2＝mx+n的图象相交于A，B两点，则不等式x2+bx+c＜mx+n的解为 　 　．8．（2023•天宁区模拟）如图，直线y＝kx+h与抛物线y＝ax2+bx+c交于A（﹣1，m）、B（5，n）两点，则关于x的不等式ax2+（b﹣k）x+c＞h的解集是 　 　．9．（2023•余姚市一模）如图，二次函数的图象与x轴相交于点A（﹣3，0），B（﹣1，0），与y轴相交于点C．（1）求二次函数的表达式和其图象的顶点坐标．（2）若一次函数y2＝kx+3的图象经过二次函数图象的顶点，请根据图象直接写出当y1＞y2时x的取值范围．10．如图，（1）求二次函数的解析式．（2）设二次函数与x轴的另一个交点为D，并在抛物线的对称轴上找一点P，使三角形PBD的周长最小，求出点D和点P的坐标．（3）在直线CD下方的抛物线上是否存在一点E，使得△DCE的面积最大，若有求出点E坐标及面积的最大值．第07讲 二次函数与一元二次方程会用图象法求一元二次方程的近似解；掌握二次函数与一元二次方程的关系；经历探索验证二次函数与一元二次方程的关系的过程，学会用函数的观点去看方程和用数形结合的思想去解决问题．会求抛物线与x轴交点的坐标，掌握二次函数与不等式之间的联系；经历探索验证二次函数与一元二次方程的关系的过程，学会用函数的观点去看方程和用数形结合的思想去解决问题． 知识点1 二次函数与一元二次方程的关系1.二次函数图象与x轴的交点情况决定一元二次方程根的情况　　求二次函数(a≠0)的图象与x轴的交点坐标，就是令y＝0，求中x的值的问题．此时二次函数就转化为一元二次方程，因此一元二次方程根的个数决定了抛物线与x轴的交点的个数，它们的关系如下表：　注意：　二次函数图象与x轴的交点的个数由的值来确定的.当二次函数的图象与x轴有两个交点时，，方程有两个不相等的实根；(2)当二次函数的图象与x轴有且只有一个交点时，，方程有两个相等的实根；(3)当二次函数的图象与x轴没有交点时，，方程没有实根.2. 抛物线与直线的交点问题抛物线与x轴的两个交点的问题实质就是抛物线与直线的交点问题．我们把它延伸到求抛物线(a≠0)与y轴交点和二次函数与一次函数的交点问题．抛物线(a≠0)与y轴的交点是(0，c)．抛物线(a≠0)与一次函数(k≠0)的交点个数由方程组的解的个数决定．（1） 当方程组有两组不同的解时两函数图象有两个交点；（2） 当方程组有两组相同的解时两函数图象只有一个交点；（3） 当方程组无解时两函数图象没有交点． 总之，探究直线与抛物线的交点的问题，最终是讨论方程(组)的解的问题．注意：求两函数图象交点的问题主要运用转化思想，即将函数的交点问题转化为求方程组解的问题或者将求方程组的解的问题转化为求抛物线与直线的交点问题．知识点2：利用二次函数图象求一元二次方程的近似解　　用图象法解一元二次方程的步骤：1.作二次函数的图象，由图象确定交点个数，即方程解的个数；2. 确定一元二次方程的根的取值范围．即确定抛物线 与x轴交点的横坐标的大致范围；3. 在(2)确定的范围内，用计算器进行探索.即在(2)确定的范围内，从大到小或从小到大依次取值，用表格的形式求出相应的y值．4.确定一元二次方程的近似根．在(3)中最接近0的y值所对应的x值即是一元二次方的近似根．注意：　　求一元二次方程的近似解的方法（图象法）：　(1)直接作出函数的图象，则图象与x轴交点的横坐标就是方程的根；　(2)先将方程变为再在同一坐标系中画出抛物线和直线图象交点的横坐标就是方程的根；　(3)将方程化为，移项后得，设和，在同一坐标系中画出抛物线和直线的图象，图象交点的横坐标即为方程的根.知识点3：点 抛物线与不等式的关系二次函数(a≠0)与一元二次不等式(a≠0)及(a≠0)之间的关系如下：【题型1：二次函数与x轴交点问题】【典例1】（2023•遵义三模）二次函数y＝2x2﹣3x﹣c（c＞0）的图象与x轴的交点情况是（　　）A．有1个交点 B．有2个交点 C．无交点 D．无法确定【答案】B【解答】解：Δ＝b2﹣4ac＝（﹣3）2﹣4×2×（﹣c）＝9+8c，∵c＞0，∴9+8c＞0，∴Δ＞0，∴二次函数y＝2x2﹣3x﹣c（c＞0）的图象与x轴有两个交点，故选：B．【变式1-1】（2023•遵义三模）二次函数y＝2x2﹣3x﹣c（c＞0）的图象与x轴的交点情况是（　　）A．有1个交点 B．有2个交点 C．无交点 D．无法确定【答案】B【解答】解：Δ＝b2﹣4ac＝（﹣3）2﹣4×2×（﹣c）＝9+8c，∵c＞0，∴9+8c＞0，∴Δ＞0，∴二次函数y＝2x2﹣3x﹣c（c＞0）的图象与x轴有两个交点，故选：B．【变式1-2】（2023•汝阳县一模）二次函数y＝ax2﹣4x+2的图象与x轴有两个不同交点，则a可以是（　　）A．0 B．1 C．2 D．3【答案】B【解答】解：∵二次函数y＝ax2﹣4x+2的图象与x轴有两个不同交点，∴Δ＝（﹣4）2﹣4×2a＝16﹣8a＞0，解得a＜2，故选：B．【变式1-3】（2023•雨山区校级一模）若函数y＝（a﹣1）x2﹣x+1（a为常数）的图象与x轴有且只有一个交点，那么a满足（　　）A．a＝且a≠1 B．a＝ C．a＝1 D．a＝或a＝1【答案】见试题解答内容【解答】解：当a＝1时，y＝﹣x+1，此时一次函数y＝﹣x+1与x轴只有一个公共点，当a≠1时，令y＝0，则（a﹣1）x2﹣x+1＝0，∵二次函数与x轴只有一个交点，∴Δ＝（﹣1）2﹣4（a﹣1）×1＝0，解得a＝，综上所述，a＝1或．故选：D．【典例2】（2023•河西区二模）抛物线y＝x2﹣4x+3与x轴的交点坐标为（　　）A．（0，3） B．（2，0） C．（1，0）和（3，0） D．（﹣1，0）和 （﹣3，0）【答案】C【解答】解：令y＝x2﹣4x+3＝0，即（x﹣1）（x﹣3）＝0，则x＝1或3，故抛物线和x轴的交点坐标为：（1，0）和（3，0），故选：C．【变式2-1】（2022秋•东丽区期末）二次函数y＝2x2﹣8x+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），则另一个交点坐标为（　　）A．（﹣3，0） B．（3，0） C．（5，0） D．（9，0）【答案】C【解答】解：由二次函数y＝2x2﹣8x+m得到对称轴是直线x＝2，则抛物线与x轴的两个交点坐标关于直线x＝2对称，∵其中一个交点的坐标为（﹣1，0），∴另一个交点的坐标为（5，0），故选：C．【变式2-2】（2022秋•太和县期末）若二次函数y＝a（x+1）2+k的图象与x轴交于A（﹣3，0），B两点，则点B的坐标是（　　）A．（1，0） B．（2，0） C．（﹣1，0） D．（3，0）【答案】A【解答】解：由抛物线的解析式可知对称轴x＝﹣1，∵A（﹣3，0），A，B关于x＝﹣1对称，∴B（1，0），故选：A【题型2: 图像法确定一元二次方程的根】【典例3】（2022秋•即墨区校级期末）已知二次函数y＝ax2+bx+c（a≠0，a，b，c为常数）的y与x的部分对应值如表：判断方程ax2+bx+c＝0.02的一个解x的取值范围是（　　）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】D【解答】解：由表可以看出，当x取3.25与3.26之间的某个数时，y＝0.02，即这个数是ax2+bx+c＝0.02的一个根．ax2+bx+c＝0.02的一个解x的取值范围为3.25＜x＜3.26．故选：D．【变式3-1】（2022秋•夏津县期中）如下表给出了二次函数y＝x2+2x﹣9中，x，y的一些对应值，则可以估计一元二次方程x2+2x﹣9＝0的一个近似解（精确到0.1）为（　　）A．﹣4 B．2.2 C．﹣4.2 D．﹣4.3【答案】B【解答】解：当x＝2.1时，y＝﹣0.39；当x＝2.2时，y＝0.24．∵0.24更接近于0，∴方程的一个近似根为2.2．故选：B．【变式3-2】（2022秋•荆门期末）一元二次方程2x2﹣x﹣2＝0的近似根可以看做是下列哪两个函数图象交点的横坐标（　　）A．y＝2x2和y＝x+2 B．y＝2x2和y＝﹣x﹣2 C．y＝﹣2x2和y＝x+2 D．y＝﹣2x2和y＝﹣x+2【答案】A【解答】解：∵2x2﹣x﹣2＝0，∴2x2＝x+2，∴一元二次方程2x2﹣x﹣2＝0的近似根可以看做是函数y＝2x2和y＝x+2图象交点的横坐标，故选：A．【题型3： 已知函数值y求X的取值范围】【典例4】（2022秋•西湖区期末）已知二次函数y＝ax2+bx+c，函数值y与自变量x的部分对应值如表：则当y＞8时，x的取值范围是（　　）A．0＜x＜4 B．0＜x＜5 C．x＜0或x＞4 D．x＜0或x＞5【答案】C【解答】解：表格数据得出抛物线开口向上，对称轴为直线x＝2，当x＝0时，y＝8，∴当x＝4时，y＝8，∴当y＞8时，x的取值范围是x＜0或x＞4，故选：C．【变式4-1】（2023•博兴县模拟）二次函数y＝ax2+bx+c（a≠0）中，函数y与自变量x的部分对应值如下表：当y＜5时，自变量x的取值范围是（　　）A．x＜﹣2 B．﹣1＜x＜5 C．x＞4 D．﹣2＜x＜4【答案】D【解答】解：由表格可知，二次函数y＝ax2+bx+c（a≠0）的对称轴是直线x＝1，该函数开口向上，则当y＝5对应的x的值是x＝﹣2或x＝4，故当y＜5时，x的取值范围是﹣2＜x＜4．故选：D．【变式4-2】（2023•阿瓦提县模拟）如图，在平面直角坐标系中，抛物线y＝ax2+bx+c（a＜0）经过点（﹣1，0），对称轴为直线x＝1．若y＜0，则x的取值范围是（　　）A．x＜1 B．x＜﹣1 C．﹣1＜x＜1 D．x＜﹣1或x＞3【答案】D【解答】解：∵抛物线y＝ax2+bx+c（a＜0）经过点（﹣1，0），对称轴为直线x＝1，∴抛物线与x轴的另一交点为（3，0），由图象可知，y＜0时，x的取值范围是x＜﹣1或x＞3．故选：D．【变式4-3】（2022秋•西岗区校级期末）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＜x＜5 B．x≤5 C．﹣1≤x≤5 D．x＜﹣1或x＞5【答案】C【解答】解：由图象可得，二次函数的开口向下，对称轴为x＝2，与x轴的一个交点为（5，0）由对称性可得，与x轴的另一个交点为（﹣1，0），则不等式ax2+bx+c≥0的解集为﹣1≤x≤5，故选：C．【题型4： 二次函数与不等式的关系】【典例5】（2023•邹城市一模）如图是二次函数y1＝ax2+bx+c和一次函数y2＝mx+n的图象，观察图象写出y2＞y1时，x的取值范围（　　）A．x≥0 B．0≤x≤1 C．﹣2＜x＜1 D．x≤1【答案】C【解答】解：从图象上看出，两个交点坐标分别为（﹣2，0），（1，3），∴当有y2＞y1时，有﹣2＜x＜1．故选：C．【变式5-1】（2023春•苏州月考）如图，已知抛物线y＝ax2+c与直线y＝kx+m交于A（﹣3，y1），B（1，y2）两点，则关于x的不等式ax2+kx+c≥m的解集是（　　）A．x≤﹣3或x≥1 B．x≤﹣1或x≥3 C．﹣3≤x≤1 D．﹣1≤x≤3【答案】D【解答】解：∵抛物线y＝ax2+c与直线y＝kx+m交于A（﹣3，y1），B（1，y2）两点，图象如图所示，当﹣1≤x≤3时，ax2+c≥﹣kx+m，∴ax2+kx+c≥m的解集是﹣1≤x≤3，故选：D．【变式5-2】（2022秋•仙居县期末）如图，已知抛物线y＝ax2+bx+c与直线y＝kx+h相交于（﹣2，m），（2，n）两点，则不等式ax2+bx﹣h≥kx﹣c的取值范围是 　﹣2≤x≤2　．【答案】﹣2≤x≤2．【解答】解：∵抛物线y＝ax2+bx+c与直线y＝kx+h相交于（﹣2，m），（2，n）两点，∴由图可知，ax2+bx+c≥kx+h的解集为﹣2≤x≤2，∴ax2+bx﹣h≥kx﹣c的解集为﹣2≤x≤2，故答案为：﹣2≤x≤2．【变式5-3】（2022秋•大兴区校级期末）某二次函数y1＝ax2+bx+c（a≠0）Z的图象与直线y2＝kx+m（k≠0）相交于点M、N，则当y1＜y2时，自变量x的取值范围是 　﹣1＜x＜2　．【答案】﹣1＜x＜2．【解答】解：∵抛物线与直线交点坐标为M（﹣1，4），N（2，1），当y1＜y2时，则直线图象要在抛物线图象的上方，∴﹣1＜x＜2，∴当y1＜y2时，，自变量x的取值范围是﹣1＜x＜2．故答案为：﹣1＜x＜2．【题型5:二次函数综合】【典例6】（2023•牡丹区二模）已知抛物线y＝﹣x2+bx+4的对称轴是直线x＝3，与x轴相交于A，B两点（点B在点A右侧），与y轴交于点C．（1）求抛物线的解析式；（2）如图，若点P是抛物线上B、C两点之间的一个动点（不与B、C重合），是否存在点P，使四边形PBOC的面积最大？若存在，求点P的坐标及四边形PBOC面积的最大值；若不存在，请说明理由．【答案】（1）；（2）存在；点P的坐标为（4，6），四边形PBOC的面积最大值为32．【解答】解：（1）∵抛物线的对称轴是直线x＝3，∴，∴，∴抛物线的解析式为；（2）存在；令x＝0，则y＝4，则抛物线与y轴的交点C的坐标是（0，4），令y＝0，则，解得：x1＝8，x2＝﹣2，∵点B在点A右侧，∴抛物线与x轴的交点坐标为：A（﹣2，0），B（8，0），连接OP，设点P的坐标为（点P在第一象限的抛物线上），∴＝＝＝﹣x2+6x+16，，∴S四边形PBOC＝S△OBP+S△OCP＝﹣x2+6x+16+2x＝﹣x2+8x+16＝﹣（x﹣4）2+32，∵﹣1＜0，∴四边形PBOC的面积有最大值，∵0＜x＜8，∴当x＝4时，四边形PBOC的面积最大，最大值为32，此时，∴点P的坐标为（4，6），∴存在点P（4，6），使得四边形PBOC的面积最大，最大值为32．【变式6-1】如图，已知抛物线y＝ax2+bx+c与x轴的一个交点为A（3，0），与y轴的交点为B（0，3），其顶点为C，对称轴为x＝1．（1）求抛物线的解析式；（2）判断△ABC的形状；（3）已知点M为线段AB上方抛物线上的一个动点，请写出△ABM面积关系式，并求出当△ABM面积最大时点M的坐标．【答案】见试题解答内容【解答】解：（1）由题意得：，解该方程组得：，∴抛物线的解析式为y＝﹣x2+2x+3．（2）∵y＝﹣x2+2x+3＝﹣（x﹣1）2+4，∴顶点C（1，4），∵A（3，0），B（0，3），∴AB＝3，AC＝2，BC＝，∵BC2+AB2＝2+18＝20，AC2＝20，∴BC2+AB2＝AC2，∴∠ABC＝90°，∴△ABC是直角三角形．（3）如图，设M（m，﹣m2+2m+3）连接OM、MB、MA．∵S△ABM＝S△OAM+S△OBM﹣S△AOB，∴S△ABM＝×3×（m+﹣m2+2m+3）﹣＝﹣m2+m＝﹣（m﹣）2+，∵﹣＜0，∴m＝时，△ABM面积的最大值为．此时点M坐标（，）．【变式6-2】如图，二次函数y＝（t﹣1）x2+（t+1）x+2（t≠1），x＝0与x＝3时的函数值相等，其图象与x轴交于A、B两点，与y轴正半轴交于C点．（1）求二次函数的解析式．（2）在第一象限的抛物线上求点P，使得S△PBC最大．（3）点P是抛物线上x轴上方一点，若∠CAP＝45°，求P点坐标．【答案】见试题解答内容【解答】解：（1）∵x＝0与x＝3时的函数值相等，∴（t﹣1）×02+（t+1）×0+2＝（t﹣1）×32+（t+1）×3+2，解方程，得t＝，把t＝代入二次函数y＝（t﹣1）x2+（t+1）x+2（t≠1），∴二次函数的解析式为：y＝．（2）如右图过点P作PD∥y轴，交BC于点D．把y＝0代入y＝，得为：＝0，解，得x1＝﹣1，x2＝4，∴点A（﹣1，0），B（4，0），又∵C（0，2）∴直线BC：y＝x+2，设点P（a，），把x＝a代入y＝x+2，y＝﹣a+2，∴点D的坐标为（a，﹣a+2），∴PD＝﹣（﹣a+2）＝，∴S△PBC＝＝×（）×4＝﹣a2+4a＝﹣（a﹣2）2+4，当a＝2时，S△PBC有最大值，最大值为4，所以点P的坐标（2，3），（3）如右图，将AC绕点A顺时针旋转90°得到AC′，则C′（1，﹣1），取CC′的中点H，作直线AH交抛物线于P，则∠CAP＝45°，∵A（﹣1，0），H（，），∴直线AH的解析式为y＝x+，由，解得或，∴P（，）．1．（2021•铜仁市）已知直线y＝kx+2过一、二、三象限，则直线y＝kx+2与抛物线y＝x2﹣2x+3的交点个数为（　　）A．0个 B．1个 C．2个 D．1个或2个【答案】C【解答】解：∵直线y＝kx+2过一、二、三象限．∴k＞0．联立直线y＝kx+2与抛物线y＝x2﹣2x+3组成方程组得：．∴x2﹣2x+3＝kx+2．∴x2﹣（2+k）x+1＝0．∴Δ＝（﹣2﹣k）2﹣4＝k2+4k∵k＞0．∴Δ＞0．∴直线y＝kx+2与抛物线y＝x2﹣2x+3的交点个数为2个．故选：C．2．（2023•武功县模拟）在平面直角坐标系中，已知抛物线y＝x2+x﹣5与y＝x2+（m+n）x﹣5（m＞0＞n）关于y轴对称，则抛物线y＝mx2+2nx+m与x轴的交点情况是（　　）A．没有或有一个交点 B．只有一个交点 C．有两个交点 D．没有交点【答案】C【解答】解：抛物线y＝x2+x﹣5的对称轴为：，抛物线y＝x2+（m+n）x﹣5的对称轴为：，∵抛物线y＝x2+x﹣5与y＝x2+（m+n）x﹣5（m＞0＞n）关于y轴对称，∴，∴m+n＝﹣1，∵mx2+2nx+m＝0中a＝m，b＝2n，c＝m，∴Δ＝b2﹣4ac＝（2n）2﹣4m2＝4（n﹣m）（n+m）＝﹣4（n﹣m），∵m＞0＞n，∴n﹣m＜0，∴Δ＝﹣4（n﹣m）＞0，∴mx2+2nx+m＝0有两个不相等的实数根，∴抛物线y＝mx2+2nx+m与x轴有两个交点，故C正确．故选：C．3．（2023•上虞区模拟）已知二次方程x2+bx+c＝0的两根为﹣1和5，则对于二次函数y＝x2+bx+c，下列叙述正确的是（　　）A．当x＝2时，函数的最大值是9 B．当x＝﹣2时，函数的最大值是9 C．当x＝2时，函数的最小值是﹣9 D．当x＝﹣2时，函数的最小值是﹣9【答案】C【解答】解：∵二次方程x2+bx+c＝0的两根为﹣1和5，∴，解得，∴二次函数y＝x2+bx+c＝x2﹣4x﹣5＝（x﹣2）2﹣9，∵1＞0，∴当x＝2时，y有最小值，最小值为﹣9，故选：C．4．（2023•城中区三模）已知关于x的一元二次方程x2+2x+c＝0无实数根，则抛物线y＝x2﹣2x+c的顶点所在象限是（　　）A．第一象限 B．第二象限 C．第三象限 D．第四象限【答案】A【解答】解：∵关于x的一元二次方程x2+2x+c＝0没有实数根，∴Δ＝22﹣4c＝4﹣4c＜0，∴开口向上的抛物线y＝x2﹣2x+c的Δ＝（﹣2）2﹣4c＝4﹣4c＜0，开口向上的抛物线y＝x2﹣2x+c与x轴没有交点，抛物线y＝x2﹣2x+c的对称轴是：x＝﹣＝1，∴抛物线y＝x2﹣2x+c的顶点一定在第一象限．故选：A．5．（2021•丽水模拟）根据下列表格中二次函数y＝ax2+bx+c的自变量x与函数值y的对应值，判断方程ax2+bx+c＝0（a≠0，a，b，c为常数）的一个解x的范围可能是（　　）A．6＜x＜6.17 B．6.17＜x＜6.18 C．6.18＜x＜6.19 D．6.19＜x＜6.20【答案】C【解答】解：观察表格可知：当x＝6.18时，y＝﹣0.01；当x＝6.19时，y＝0.02，∴方程ax2+bx+c＝0（a≠0，a，b，c为常数）的一个解x的范围是6.18＜x＜6.19．故选：C．6．（2023•邵阳县二模）已知如图，平面直角坐标系中，一条直线y2与抛物线y1相交于、两点，求当y1＞y2时的x的取值范围是 　或　．【答案】x＜﹣或x＞．【解答】解：由图可知，在A点的左侧或B点的右侧，y1＞y2，∴当y1＞y2时的x的取值范围是x＜﹣或x＞．故答案为：x＜﹣或x＞．7．（2023•泸县二模）已知二次函数y＝﹣2x2﹣4x+5，当函数值y随x值的增大而增大时，x的取值范围是 　x＜﹣1　．【答案】x＜﹣1．【解答】解：∵二次函数y＝﹣2x2﹣4x+5的对称轴为：，又∵a＝﹣2＜0，∴当x＜﹣1时，y随x的增大而增大．故答案为：x＜﹣1．8．（2022•盐城）若点P（m，n）在二次函数y＝x2+2x+2的图象上，且点P到y轴的距离小于2，则n的取值范围是 　1≤n＜10　．【答案】1≤n＜10．【解答】解：∵y＝x2+2x+2＝（x+1）2+1，∴二次函数y＝x2+2x+2的图象开口向上，顶点为（﹣1，1），对称轴是直线x＝﹣1，∵P（m，n）到y轴的距离小于2，∴﹣2＜m＜2，而﹣1﹣（﹣2）＜2﹣（﹣1），当m＝2，n＝（2+1）2+1＝10，当m＝﹣1时，n＝1，∴n的取值范围是1≤n＜10，故答案为：1≤n＜10．9．（2023•梧州一模）如图，直线y＝kx+h与抛物线y＝ax2+bx+c交于A（﹣2，m），B（6，n）两点，则关于x的不等式h＜ax2+（b﹣k）x+c的解集是 　﹣2＜x＜6　．【答案】﹣2＜x＜6．【解答】解：∵直线y＝kx+h与抛物线y＝ax2+bx+c交于A（﹣2，m），B（6，n）两点，∴当﹣2＜x＜6时，kx+h＜ax2+bx+c，即关于x的不等式h＜ax2+（b﹣k）x+c的解集是﹣2＜x＜6．故答案为：﹣2＜x＜6．10．（2023•二道区一模）如图，在平面直角坐标系中，抛物线和直线y2＝kx（k＞0）交于点O和点A．若点A的横坐标是3，则﹣kx+2k＞ax2﹣2ax的解集为 　﹣1＜x＜2　．【答案】﹣1＜x＜2．【解答】解：∵抛物线和直线y2＝kx（k＞0）交于点A，且点A的横坐标是3，∴9a﹣6a＝3k，3a＝3k，∴a＝k，∵﹣kx+2k＞ax2﹣2ax，∴﹣ax+2a＞ax2﹣2ax，∵a＞0，∴﹣x+2＞x2﹣2x，即x2﹣x﹣2＜0，∴（x﹣2）（x+1）＜0，∴﹣1＜x＜2．故答案为：﹣1＜x＜2．1．（2022秋•沈河区期末）已知二次函数y＝ax2+bx+c的部分y与x的值如下表：根据表格可知，一元二次方程ax2+bx+c＝0的解是（　　）A．x1＝1，x2＝5 B．x1＝﹣1，x2＝3 C．x1＝2，x2＝7 D．x1＝0，x2＝3【答案】A【解答】解：从表格看，抛物线的对称轴为x＝3，当x＝1时，y＝0，根据函数的对称性，当x＝5时，y＝0，即x＝1或5，故选：A．2．（2022秋•南宁月考）如表是二次函数y＝ax2+bx﹣5的自变量x与函数值y的部分对应值，那么方程ax2+bx﹣5＝0的一个根的取值范围是（　　）A．1.1～1.2 B．1～1.1 C．1.2～1.3 D．1.3～1.4【答案】A【解答】解：∵x＝1.1时，y＝ax2+bx﹣5＝﹣0.49；x＝1.2时，y＝ax2+bx﹣5＝0.04；∴抛物线y＝ax2+bx+c与x轴的一个交点在（1.1，0）和点（1.2，0）之间，∴方程ax2+bx+c＝0有一个根在1.1～1.2之间．故选：A．3．（2022秋•北京期末）在求解方程ax2+bx+c＝0（a≠0）时，先在平面直角坐标系中画出函数y＝ax2+bx+c的图象，观察图象与x轴的两个交点，这两个交点的横坐标可以看作是方程的近似解，分析图中的信息，方程的近似解是（　　）A．x1＝﹣3，x2＝2 B．x1＝﹣3，x2＝3 C．x1＝﹣2，x2＝2 D．x1＝﹣2，x2＝3【答案】D【解答】解：由图象可知，抛物线y＝ax2+bx+c（a≠0）与x轴的交点接近（﹣2，0）和（3，0），∴方程ax2+bx+c＝0（a≠0）的近似解是x1＝﹣2，x2＝3，故选：D．4．（2022秋•西城区校级月考）如图所示，抛物线顶点坐标是P（1，3），则函数y随自变量x的增大而减小的x的取值范围是（　　）A．x≥3 B．x≤3 C．x≥1 D．x≤1【答案】C【解答】解：根据顶点坐标（1，3）可知对称轴是直线x＝1，∴当x≥1时，y随自变量x的增大而减小．故选：C．5．（2022秋•南京期末）如图是二次函数y＝ax2+bx+c的图象，则不等式ax2+bx+c＜3的解集是（　　）A．x＜0 B．x＜﹣1或x＞3 C．0＜x＜2 D．x＜0或x＞2【答案】D【解答】解：由抛物线和y轴的交点为（0，3），对称轴为直线x＝1，故当x＝0或x＝2时，y＝3，故不等式ax2+bx+c＜3的解集为：x＜0或x＞2．故选：D．6．（2022秋•河口区期末）如图，二次函数y＝（x﹣1）（x﹣a）（a为常数）的图象的对称轴为直线x＝2，当y小于0时，自变量x的取值范围是 　1＜x＜3，　．【答案】1＜x＜3，．【解答】解：由二次函数y＝（x﹣1）（x﹣a）＝0（a为常数）．∵x＝1或x＝a，∴＝2．解得a＝3，当y小于0时，1＜x＜3，故答案为：1＜x＜3，．7．（2022秋•抚松县期末）如图，二次函数y1＝x2+bx+c与一次函数为y2＝mx+n的图象相交于A，B两点，则不等式x2+bx+c＜mx+n的解为 　﹣1＜x＜3　．【答案】﹣1＜x＜3．【解答】解：由图象可知，y1与y2图象的交点的横坐标为﹣1和3，∵当﹣1＜x＜3时，y1的图象在y2的图象的下方，∴不等式x2+bx+c＜mx+n的解为﹣1＜x＜3．故答案为：﹣1＜x＜3．8．（2023•天宁区模拟）如图，直线y＝kx+h与抛物线y＝ax2+bx+c交于A（﹣1，m）、B（5，n）两点，则关于x的不等式ax2+（b﹣k）x+c＞h的解集是 　﹣1＜x＜5　．【答案】﹣1＜x＜5．【解答】解：根据题意得出当ax2+bx+c＞kx+h时，则ax2+（b﹣k）x+c＞h，则从图象看，关于x的不等式ax2+（b﹣k）x+c＞h的解集为﹣1＜x＜5，故答案为：﹣1＜x＜5．9．（2023•余姚市一模）如图，二次函数的图象与x轴相交于点A（﹣3，0），B（﹣1，0），与y轴相交于点C．（1）求二次函数的表达式和其图象的顶点坐标．（2）若一次函数y2＝kx+3的图象经过二次函数图象的顶点，请根据图象直接写出当y1＞y2时x的取值范围．【答案】（1）所求二次函数表达式为，顶点为（﹣2，﹣1）；（2）x的取值范围为x＜﹣2或x＞0．【解答】解：（1）∵二次函数的图象与x轴交于点A（﹣3，0），B（﹣1，0），∴函数表达式可设为y1＝a（x+1）（x+3），即．又∵，∴a＝1，b＝4，∴所求二次函数表达式为．∵，∴其图象的顶点坐标为（﹣2，﹣1），（2）直线y2与抛物线y1相交于（﹣2．﹣1）和（0，3），根据图象可知：x的取值范围为x＜﹣2或x＞0．10．如图，（1）求二次函数的解析式．（2）设二次函数与x轴的另一个交点为D，并在抛物线的对称轴上找一点P，使三角形PBD的周长最小，求出点D和点P的坐标．（3）在直线CD下方的抛物线上是否存在一点E，使得△DCE的面积最大，若有求出点E坐标及面积的最大值．【答案】见试题解答内容【解答】解：（1）设二次函数的解析式为y＝ax2+bx+c，将A、B、C点坐标代入函数解析式，得，解得．故抛物线的解析式为y＝x2﹣x﹣1；（2）如图1，，当y＝0时，x2﹣x﹣1＝0．解得x＝﹣1，x＝2（不符合题意，舍），即D点坐标为（﹣1，0）；y＝x2﹣x﹣1＝（x﹣）2﹣，抛物线的对称轴为x＝．连接BA交 对称轴于P点，设BA的解析式为y＝kx+b，将B、A点坐标代入，得，解得．BA的解析式为y＝x﹣1．当x＝时，y＝×﹣1＝﹣即P（，﹣）；（3）如图2，，设CD的解析式为y＝kx+b，将C、D点坐标代入函数解析式，得，解得．CD的解析式为y＝x+1，F在CD上，E在抛物线上，设E点坐标为（m，m2﹣m﹣1），F点坐标为（m，m+1）．FE＝m+1﹣（m2﹣m﹣1）＝﹣m2+m+2，S△DCE＝EF•（xC﹣xD）＝×（﹣m2+m+2）×[4﹣（﹣1）]＝[﹣（m﹣）2+]当m＝时，S△DCE最大＝，当m＝时，y＝m2﹣m﹣1＝﹣，即E点坐标为（，﹣）．判别式二次函数一元二次方程图象与x轴的交点坐标根的情况△＞0抛物线与x轴交于，两点，且，此时称抛物线与x轴相交一元二次方程有两个不相等的实数根△＝0抛物线与x轴交切于这一点，此时称抛物线与x轴相切一元二次方程有两个相等的实数根△＜0抛物线与x轴无交点，此时称抛物线与x轴相离一元二次方程在实数范围内无解（或称无实数根）x3.233.243.253.26y﹣0.06﹣0.08﹣0.030.09x……22.12.22.32.4……y……﹣1﹣0.390.240.891.56……x…﹣10123…y…188202…x…﹣2﹣1012…y…50﹣3﹣4﹣3…x6.176.186.196.20y＝ax2+bx+c﹣0.03﹣0.010.020.04x…﹣11234…y…120﹣3﹣4﹣3…x…11.11.21.31.4…y…﹣1﹣0.490.040.591.16…判别式二次函数一元二次方程图象与x轴的交点坐标根的情况△＞0抛物线与x轴交于，两点，且，此时称抛物线与x轴相交一元二次方程有两个不相等的实数根△＝0抛物线与x轴交切于这一点，此时称抛物线与x轴相切一元二次方程有两个相等的实数根△＜0抛物线与x轴无交点，此时称抛物线与x轴相离一元二次方程在实数范围内无解（或称无实数根）x3.233.243.253.26y﹣0.06﹣0.08﹣0.030.09x……22.12.22.32.4……y……﹣1﹣0.390.240.891.56……x…﹣10123…y…188202…x…﹣2﹣1012…y…50﹣3﹣4﹣3…x6.176.186.196.20y＝ax2+bx+c﹣0.03﹣0.010.020.04x…﹣11234…y…120﹣3﹣4﹣3…x…11.11.21.31.4…y…﹣1﹣0.490.040.591.16…