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沪科版九年级数学上册举一反三专题21.4二次函数与一元二次方程【六大题型】特训(原卷版+解析)
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专题21.4 二次函数与一元二次方程【六大题型】【沪科版】TOC \o "1-3" \h \u HYPERLINK \l "_Toc11956" 【题型1 抛物线与x轴的交点情况】 PAGEREF _Toc11956 \h 1 HYPERLINK \l "_Toc27150" 【题型2 抛物线与x轴交点上的四点问题】 PAGEREF _Toc27150 \h 2 HYPERLINK \l "_Toc6382" 【题型3 由二次函数解一元二次方程】 PAGEREF _Toc6382 \h 3 HYPERLINK \l "_Toc10610" 【题型4 由二次函数的图象求一元二次方程的近似解】 PAGEREF _Toc10610 \h 3 HYPERLINK \l "_Toc8367" 【题型5 由二次函数的图象解不等式】 PAGEREF _Toc8367 \h 4 HYPERLINK \l "_Toc13" 【题型6 由二次函数与一次函数交点个数求范围】 PAGEREF _Toc13 \h 5【知识点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】【题型1 抛物线与x轴的交点情况】【例1】(2022春•西湖区校级期末)抛物线y=(x﹣x1)(x﹣x2)+mx+n与x轴只有一个交点(x1,0).下列式子中正确的是( )A.x1﹣x2=m B.x2﹣x1=m C.m(x1﹣x2)=n D.m(x1+x2)=n【变式1-1】(2022春•澧县校级月考)抛物线y=x2+2x﹣3与坐标轴的交点个数有( )A.0个 B.1个 C.2个 D.3个【变式1-2】(2022•广阳区一模)已知抛物线y=﹣3x2+bx+c与x轴只有一个交点,且过点A(m﹣2,n),B(m+4,n),则n的值为( )A.﹣9 B.﹣16 C.﹣18 D.﹣27【变式1-3】(2022春•汉滨区期中)已知抛物线y=x2+bx+c与x轴的两个交点之间的距离为6,对称轴为x=3,则抛物线的顶点P关于x轴对称的点P'的坐标是( )A.(3,9) B.(3,﹣9) C.(﹣3,9) D.(﹣3,﹣9)【题型2 抛物线与x轴交点上的四点问题】【例2】(2022•武汉模拟)二次函数与一元二次方程有着紧密的联系,一元二次方程问题有时可以转化为二次函数问题.请你根据这句话所提供的思想方法解决如下问题:若s,t(s<t)是关于x的方程1+(x﹣m)(x﹣n)=0的两根,且m<n,则m,n,s,t的大小关系是( )A.s<m<n<t B.m<s<n<t C.m<s<t<n D.s<m<t<n【变式2-1】(2022•定远县模拟)二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的部分图象如图所示,图象过点(﹣1,0),对称轴为直线x=2,方程a(x+1)(x﹣5)=﹣3的两根为x1和x2,且x1<x2,则下列结论正确的是( )A.x1<﹣1<5<x2 B.x1<﹣1<x2<5 C.﹣1<x1<5<x2 D.﹣1<x1<x2<5【变式2-2】(2022•张店区期末)已知二次函数y=(x﹣1)2﹣t2(t是常数,且t≠0),方程(x﹣1)2﹣t2﹣1=0的两根分别为m,n(m<n),方程(x﹣1)2﹣t2﹣3=0的两根分别为p,q(p<q),判断m,n,p,q的大小关系是( )A.p<q<m<n B.p<m<n<q C.m<p<q<n D.m<n<p<q【变式2-3】(2022•河东区期末)已知抛物线y=x2+bx+c的图象与x轴的两交点的横坐标分别α,β(α<β),而x2+bx+c﹣2=0的两根为M、N(M<N),则α、β、M、N的大小顺序为( )A.α<β<M<N B.M<α<β<N C.α<M<β<N D.M<α<N<β【题型3 由二次函数解一元二次方程】【例3】(2022•娄底一模)已知二次函数y=ax2+bx+c的图象经过(﹣1,0)与(3,0)两点,关于x的方程ax2+bx+c+m=0(m>0)有两个根,其中一个根是5.则关于x的方程ax2+bx+c+n=0(0<n<m)有两个整数根,这两个整数根是( )A.﹣2或4 B.﹣2或0 C.0或4 D.﹣2或5【变式3-1】(2022•潮南区模拟)已知二次函数y=ax2﹣2ax+c(a≠0)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ax2﹣2ax+c=0的根是 .【变式3-2】(2022•咸宁一模)已知二次函数y=ax2+bx+c(a、b、c为常数,且a≠0)的y与x的部分对应值如下表:则关于x的一元二次方程ax2+bx+c=0的根是 .【变式3-3】(2022•永嘉县校级模拟)已知二次函数y=﹣x2+bx+c的图象经过(﹣1,0)与(5,0)两点,且关于x的方程﹣x2+bx+c+d=0有两个根,其中一个根是6,则d的值为( )A.5 B.7 C.12 D.﹣7【知识点2 求一元二次方程的近似解的方法(图象法)】作出函数的图象,并由图象确定方程的解的个数;由图象与y=h的交点位置确定交点横坐标的范围;(3)观察图象求得方程的根(由于作图或观察存在误差,由图象求得的根一般是近似的).【题型4 由二次函数的图象求一元二次方程的近似解】【例4】(2022•平度市期末)如表给出了二次函数y=x2+2x﹣10中x,y的一些对应值,则可以估计一元二次方程x2+2x﹣10=0的一个近似解为( )A.2.2 B.2.3 C.2.4 D.2.5【变式4-1】(2022•灌云县期末)已知二次函数y=ax2+bx+c中,函数y与自变量x的部分对应值如表,则方程ax2+bx+c=0的一个解的范围是 .【变式4-2】(2022•渠县一模)如图,是二次函数y=ax2+bx﹣c的部分图象,由图象可知关于x的一元二次方程ax2+bx=c的两个根可能是 .(精确到0.1)【变式4-3】(2022秋•萍乡期末)代数式ax2+bx+c(a≠0,a,b,c是常数)中,x与ax2+bx+c的对应值如下表:请判断一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0,a,b,c是常数)的两个根x1,x2的取值范围是下列选项中的( )A.−12<x1<0,32<x2<2 B.﹣1<x1<−12,2<x2<52 C.−12<x1<0,2<x2<52 D.﹣1<x1<−12,32<x2<2【题型5 由二次函数的图象解不等式】【例5】(2022秋•垦利区期末)如图,抛物线y=ax2+c与直线y=mx+n交于A(﹣1,p),B(3,q)两点,则不等式ax2﹣mx+c<n的解集为( )A.x>﹣1 B.x<3 C.﹣1<x<3 D.x<﹣3或x>1【变式5-1】(2022•定远县二模)抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)上部分点的横坐标x,纵坐标y的对应值如下表:请求出当y<0时x的取值范围 .【变式5-2】(2022•工业园区校级模拟)若二次函数y=ax2+bx+c(a、b、c为常数)的图象如图所示,则关于x的不等式a(x+2)2+b(x+2)+c<0的解集为 .【变式5-3】(2022•驿城区校级期末)如图,二次函数y=x2﹣4x+m的图象与y轴交于点C,点B是点C关于该二次函数图象的对称轴对称的点.已知一次函数y=kx+b的图象经过该二次函数图象上点A(1,0)及点B.则满足kx+b≥x2﹣4x+m的x的取值范围是( )A.x≤1或x≥4 B.1≤x≤4 C.x≤1或x≥5 D.1≤x≤5【题型6 由二次函数与一次函数交点个数求范围】【例6】(2022•虞城县三模)已知抛物线y=a(x﹣2)2+c(a>0).(1)若抛物线与直线y=mx+n交于(1,0),(5,8)两点.①求抛物线和直线的函数解析式;②直接写出当a(x﹣2)2+c>mx+n时自变量x的取值范围.(2)若a=c,线段AB的两个端点坐标分别为A(0,3),B(3,3),当抛物线与线段AB有唯一公共点时,直接写出a的取值范围.【变式6-1】(2022•余姚市一模)已知:一次函数y1=2x﹣2,二次函数y2=﹣x2+bx+c(b,c为常数),(1)如图,两函数图象交于点(3,m),(n,﹣6).求二次函数的表达式,并写出当y1<y2时x的取值范围.(2)请写出一组b,c的值,使两函数图象只有一个公共点,并说明理由.【变式6-2】(2022•河南模拟)小新对函数y=a|x2+bx|+c(a≠0)的图象和性质进行了探究.已知当自变量x的值为0或4时,函数值都为﹣3;当自变量x的值为1或3时,函数值都为0.探究过程如下,请补充完整.(1)这个函数的表达式为 ;(2)在给出的平面直角坐标系中,画出这个函数的图象并写出这个函数的一条性质: ;(3)进一步探究函数图象并解决问题:①直线y=k与函数y=a|x2+bx|+c有三个交点,则k= ;②已知函数y=x﹣3的图象如图所示,结合你所画的函数图象,写出不等式a|x2+bx|+c≤x﹣3的解集: .【变式6-3】(2022•海珠区一模)令a、b、c三个数中最大数记作max{a,b,c},直线y=12x+t与函数y=max{﹣x2+4,x﹣2,﹣x﹣2}的图象有且只有3个公共点,则t的值为 . 根的判别式二次函数的图象二次函数与x轴的交点坐标一元二次方程根的情况△>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)x﹣5﹣4﹣202y60﹣6﹣46x…2.12.22.32.42.5…y…﹣1.39﹣0.76﹣0.110.561.25…x6.176.186.196.20y﹣0.03﹣0.010.020.04 x﹣1−12 0 121 322 523 ax2+bx+c﹣2−14 174 274 1−14 ﹣2x…﹣2﹣1012…y…04664…专题21.4 二次函数与一元二次方程【六大题型】【沪科版】TOC \o "1-3" \h \u HYPERLINK \l "_Toc11956" 【题型1 抛物线与x轴的交点情况】 PAGEREF _Toc11956 \h 1 HYPERLINK \l "_Toc27150" 【题型2 抛物线与x轴交点上的四点问题】 PAGEREF _Toc27150 \h 3 HYPERLINK \l "_Toc6382" 【题型3 由二次函数解一元二次方程】 PAGEREF _Toc6382 \h 6 HYPERLINK \l "_Toc10610" 【题型4 由二次函数的图象求一元二次方程的近似解】 PAGEREF _Toc10610 \h 9 HYPERLINK \l "_Toc8367" 【题型5 由二次函数的图象解不等式】 PAGEREF _Toc8367 \h 11 HYPERLINK \l "_Toc13" 【题型6 由二次函数与一次函数交点个数求范围】 PAGEREF _Toc13 \h 13【知识点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】【题型1 抛物线与x轴的交点情况】【例1】(2022春•西湖区校级期末)抛物线y=(x﹣x1)(x﹣x2)+mx+n与x轴只有一个交点(x1,0).下列式子中正确的是( )A.x1﹣x2=m B.x2﹣x1=m C.m(x1﹣x2)=n D.m(x1+x2)=n【分析】由抛物线与x轴只有一个交点(x1,0)可得抛物线顶点式,从而可得x1,x2与m的关系.【解答】解:∵抛物线经过(x1,0),且抛物线与x轴只有一个交点,∴抛物线顶点坐标为(x1,0),y=(x﹣x1)2,∴x2﹣2x1x+x12=(x﹣x1)(x﹣x2)+mx+n=x2﹣(x1+x2﹣m)x+x1x2+n,∴x1+x2﹣m=2x1,即x2﹣x1=m,故选:B.【变式1-1】(2022春•澧县校级月考)抛物线y=x2+2x﹣3与坐标轴的交点个数有( )A.0个 B.1个 C.2个 D.3个【分析】由b2﹣4ac的大小可判断抛物线与x轴交点个数,由c的大小可判断抛物线与y轴的交点,进而求解.【解答】解:∵y=x2+2x﹣3,∴a=1,b=2,c=﹣3,∴b2﹣4ac=22+12=16>0,∴抛物线与x轴有2个交点,∵c=﹣3,∴抛物线与y轴交点为(0.﹣3),∴抛物线与坐标轴有3个交点,故选:D.【变式1-2】(2022•广阳区一模)已知抛物线y=﹣3x2+bx+c与x轴只有一个交点,且过点A(m﹣2,n),B(m+4,n),则n的值为( )A.﹣9 B.﹣16 C.﹣18 D.﹣27【分析】根据点A、B的坐标易求该抛物线的对称轴是直线x=m+1.故设抛物线解析式为y=﹣3(x﹣m﹣1)2,直接将A(m﹣2,n)代入,通过解方程来求n的值.【解答】解:∵抛物线y=﹣3x2+bx+c过点A(m﹣2,n)、B(m+4,n),∴对称轴是直线x=m+1,又∵抛物线y=x2+bx+c与x轴只有一个交点,∴顶点为(m+1,0),∴设抛物线解析式为y=﹣3(x﹣m﹣1)2,把A(m﹣2,n)代入,得:n=﹣3(m﹣2﹣m﹣1)2=﹣27,即n=﹣27.故选:D.【变式1-3】(2022春•汉滨区期中)已知抛物线y=x2+bx+c与x轴的两个交点之间的距离为6,对称轴为x=3,则抛物线的顶点P关于x轴对称的点P'的坐标是( )A.(3,9) B.(3,﹣9) C.(﹣3,9) D.(﹣3,﹣9)【分析】根据抛物线y=x2+bx+c与x轴两个交点间的距离为6.对称轴为直线x=3,可以得到b、c的值,然后即可得到该抛物线的解析式,再将函数解析式化为顶点式,即可得到点P的坐标,然后根据关于x轴对称的点的特点横坐标不变,纵坐标互为相反数,即可得到点P关于x轴的对称点的坐标.【解答】解:设抛物线y=x2+bx+c与x轴两个交点坐标为(x1,0),(x2,0),∵抛物线y=x2+bx+c与x轴两个交点间的距离为6,对称轴为直线x=3,∴(x1﹣x2)2=(x1+x2)2﹣4x1x2=36,−b2×1=3,∴(﹣b)2﹣4×c=36,b=﹣6,解得:c=0,∴抛物线的解析式为y=x2﹣6x=(x﹣3)2﹣9,∴顶点P的坐标为(3,﹣9),∴点P关于x轴的对称点的坐标是(3,9),故选:A.【题型2 抛物线与x轴交点上的四点问题】【例2】(2022•武汉模拟)二次函数与一元二次方程有着紧密的联系,一元二次方程问题有时可以转化为二次函数问题.请你根据这句话所提供的思想方法解决如下问题:若s,t(s<t)是关于x的方程1+(x﹣m)(x﹣n)=0的两根,且m<n,则m,n,s,t的大小关系是( )A.s<m<n<t B.m<s<n<t C.m<s<t<n D.s<m<t<n【分析】由y=(x﹣m)(x﹣n)可得抛物线与x轴交点坐标为(m,0),(n,0),开口向上,则抛物线y=(x﹣m)(x﹣n)与直线y=﹣1的交点坐标为(s,﹣1),(t,﹣1),从而可得m,n,s,t的大小关系.【解答】解:由1+(x﹣m)(x﹣n)=0可得(x﹣m)(x﹣n)=﹣1,由y=(x﹣m)(x﹣n)可得抛物线y=(x﹣m)(x﹣n)与x轴交点坐标为(m,0),(n,0),抛物线开口向上,则抛物线y=(x﹣m)(x﹣n)与直线y=﹣1的交点在x轴下方,坐标为(s,﹣1),(t,﹣1),∴m<s<t<n.故选:C.【变式2-1】(2022•定远县模拟)二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的部分图象如图所示,图象过点(﹣1,0),对称轴为直线x=2,方程a(x+1)(x﹣5)=﹣3的两根为x1和x2,且x1<x2,则下列结论正确的是( )A.x1<﹣1<5<x2 B.x1<﹣1<x2<5 C.﹣1<x1<5<x2 D.﹣1<x1<x2<5【分析】方程a(x+1)(x﹣5)=﹣3的两根即为抛物线y=a(x+1)(x﹣5)与直线y=﹣3交点的横坐标,据此可判断选项.【解答】解:令y=a(x+1)(x﹣5),则抛物线y=a(x+1)(x﹣5)与y=ax2+bx+c形状相同、开口方向相同,且与x轴的交点为(﹣1,0)、(5,0),函数图象如图所示,由函数图象可知方程a(x+1)(x﹣5)=﹣3的两根即为抛物线y=a(x+1)(x﹣5)与直线y=﹣3交点的横坐标,∴x1<﹣1<5<x2,故选:A.【变式2-2】(2022•张店区期末)已知二次函数y=(x﹣1)2﹣t2(t是常数,且t≠0),方程(x﹣1)2﹣t2﹣1=0的两根分别为m,n(m<n),方程(x﹣1)2﹣t2﹣3=0的两根分别为p,q(p<q),判断m,n,p,q的大小关系是( )A.p<q<m<n B.p<m<n<q C.m<p<q<n D.m<n<p<q【分析】在平面直角坐标系中画出二次函数y=(x﹣1)2﹣t2(t是常数,且t≠0)的图象,再作出直线y=1,y=3,它们与抛物线交于A,B和C,D,分别过交点作x轴的垂线,则垂足对应的数值为题干中方程的根,利用数形结合的方法即可得出结论.【解答】解:在平面直角坐标系中画出二次函数y=(x﹣1)2﹣t2(t是常数,且t≠0)的图象如下图:作直线y=1与抛物线y=(x﹣1)2﹣t2(t是常数,且t≠0)交于A,B,分别经过A,B作x轴的垂线,垂足对应的数值分别为m,n,∴m,n是方程(x﹣1)2﹣t2﹣1=0的两根;作直线y=3与抛物线y=(x﹣1)2﹣t2(t是常数,且t≠0)交于C,D,分别经过AC,D作x轴的垂线,垂足对应的数值分别为p,q,∴p,q是方程(x﹣1)2﹣t2﹣3=0的两根.由图象可知m,n,p,q的大小关系是:p<m<n<q.故选:B.【变式2-3】(2022•河东区期末)已知抛物线y=x2+bx+c的图象与x轴的两交点的横坐标分别α,β(α<β),而x2+bx+c﹣2=0的两根为M、N(M<N),则α、β、M、N的大小顺序为( )A.α<β<M<N B.M<α<β<N C.α<M<β<N D.M<α<N<β【分析】依题意画出函数y=(x﹣α)(x﹣β)和y=2的图象草图,根据二次函数的图象可直接求解.【解答】解:依题意,画出函y=(x﹣α)(x﹣β)的图象,如图所示.函数图象为抛物线,开口向上,与x轴两个交点的横坐标分别为α,β(α<β),方程x2+bx+c﹣2=0的两根是抛物线y=(x﹣α)(x﹣β)与直线y=2的两个交点.由M<N,可知对称轴左侧交点横坐标为M,右侧为N.由图象可知,M<α<β<N,故选:B.【题型3 由二次函数解一元二次方程】【例3】(2022•娄底一模)已知二次函数y=ax2+bx+c的图象经过(﹣1,0)与(3,0)两点,关于x的方程ax2+bx+c+m=0(m>0)有两个根,其中一个根是5.则关于x的方程ax2+bx+c+n=0(0<n<m)有两个整数根,这两个整数根是( )A.﹣2或4 B.﹣2或0 C.0或4 D.﹣2或5【分析】根据二次函数y=ax2+bx+c的图象经过(﹣1,0)与(3,0)两点求对称轴,后面两个方程二次项、一次项系数没变,所以两根的和也不变还是2.【解答】解:∵二次函数y=ax2+bx+c的图象经过(3,0)与(﹣1,0)两点,∴当y=0时,0=ax2+bx+c的两个根为3和﹣1,函数y=ax2+bx+c的对称轴是直线x=1,又∵关于x的方程ax2+bx+c+m=0(m>0)有两个根,其中一个根是5.∴方程ax2+bx+c+m=0(m>0)的另一个根为﹣3,函数y=ax2+bx+c的图象开口向下,如图,∵0<n<m,∴﹣m>﹣m,∵关于x的方程ax2+bx+c+n=0 (0<n<m)有两个整数根,∴直线y=﹣n与y=ax2+bx+c的交点的横坐标为﹣2,4,∴这关于x的方程ax2+bx+c+n=0 (0<n<m)有两个整数根,是﹣2或4,故选:A.【变式3-1】(2022•潮南区模拟)已知二次函数y=ax2﹣2ax+c(a≠0)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ax2﹣2ax+c=0的根是 x1=﹣1,x2=3 .【分析】利用二次函数y=ax2﹣2ax+c的解析式求得抛物线的顶点坐标,利用抛物线的对称性求得抛物线与x轴的另一个交点,再利用抛物线与x轴的交点的横坐标与一元二次方程的根的关系得出结论.【解答】解:∵y=ax2﹣2ax+c,∴抛物线的对称轴为直线x=−−2a2a=1.∵二次函数y=ax2﹣2ax+c(a≠0)的图象与x轴的一个交点为(﹣1,0),∴该抛物线与x轴的另一个交点为(3,0).∴关于x的一元二次方程ax2﹣2ax+c=0的根是:x1=﹣1,x2=3.故答案为:x1=﹣1,x2=3.【变式3-2】(2022•咸宁一模)已知二次函数y=ax2+bx+c(a、b、c为常数,且a≠0)的y与x的部分对应值如下表:则关于x的一元二次方程ax2+bx+c=0的根是 x1=﹣4,x2=1 .【分析】由抛物线经过点(﹣5,6),(2,6)可得抛物线对称轴,根据抛物线对称性及抛物线经过(﹣4,0)求解.【解答】解:由抛物线经过点(﹣5,6),(2,6)可得抛物线抛物线对称轴为直线x=−5+22=−32,∵抛物线经过(﹣4,0),对称轴为直线x=−32,∴抛物线经过(1,0),∴一元二次方程ax2+bx+c=0的根是x1=﹣4,x2=1.故答案为:x1=﹣4,x2=1.【变式3-3】(2022•永嘉县校级模拟)已知二次函数y=﹣x2+bx+c的图象经过(﹣1,0)与(5,0)两点,且关于x的方程﹣x2+bx+c+d=0有两个根,其中一个根是6,则d的值为( )A.5 B.7 C.12 D.﹣7【分析】先由二次函数y=﹣x2+bx+c的图象经过(﹣1,0)与(5,0)两点,求出b、c,再把b、c代入方程﹣x2+bx+c+d=0后,由方程的根是6求出d.【解答】解:∵二次函数y=﹣x2+bx+c的图象经过(﹣1,0)与(5,0)两点,∴−1−b+c=0−25+5b+c=0,解得:b=4c=5,将b=4,c=5代入方程﹣x2+bx+c+d=0,可得:﹣x2+4x+5+d=0,又∵关于x的方程﹣x2+4x+5+d=0有两个根,其中一个根是6,∴把x=6代入方程﹣x2+4x+5+d=0,得:﹣36+4×6+5+d=0,解得:d=7,经验证d=7时,Δ>0,符合题意,∴d=7.故选:B.【知识点2 求一元二次方程的近似解的方法(图象法)】作出函数的图象,并由图象确定方程的解的个数;由图象与y=h的交点位置确定交点横坐标的范围;(3)观察图象求得方程的根(由于作图或观察存在误差,由图象求得的根一般是近似的).【题型4 由二次函数的图象求一元二次方程的近似解】【例4】(2022•平度市期末)如表给出了二次函数y=x2+2x﹣10中x,y的一些对应值,则可以估计一元二次方程x2+2x﹣10=0的一个近似解为( )A.2.2 B.2.3 C.2.4 D.2.5【分析】根据函数值,可得一元二次方程的近似根.【解答】解:如图:x=2.3,y=﹣0.11,x=2.4,y=0.56,x2+2x﹣10=0的一个近似根是2.3.故选:B.【变式4-1】(2022•灌云县期末)已知二次函数y=ax2+bx+c中,函数y与自变量x的部分对应值如表,则方程ax2+bx+c=0的一个解的范围是 6.18<x<6.19 .【分析】根据表格中自变量、函数的值的变化情况,得出当y=0时,相应的自变量的取值范围即可.【解答】解:由表格数据可得,当x=6.18时,y=﹣0.01,当x=6.19时,y=0.02,于是可得,当y=0时,相应的自变量x的取值范围为6.18<x<6.19,故答案为:6.18<x<6.19.【变式4-2】(2022•渠县一模)如图,是二次函数y=ax2+bx﹣c的部分图象,由图象可知关于x的一元二次方程ax2+bx=c的两个根可能是 x1=0.8,x2=3.2合理即可 .(精确到0.1)【分析】直接利用抛物线与x轴交点的位置估算出两根的大小.【解答】解:由图象可知关于x的一元二次方程ax2+bx=c的两个根可能是:x1=0.8,x2=3.2合理即可.故答案为:x1=0.8,x2=3.2合理即可.【变式4-3】(2022秋•萍乡期末)代数式ax2+bx+c(a≠0,a,b,c是常数)中,x与ax2+bx+c的对应值如下表:请判断一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0,a,b,c是常数)的两个根x1,x2的取值范围是下列选项中的( )A.−12<x1<0,32<x2<2 B.﹣1<x1<−12,2<x2<52 C.−12<x1<0,2<x2<52 D.﹣1<x1<−12,32<x2<2【分析】观察表格可知,在x<1时,随x值的增大,代数式ax2+bx+c的值逐渐增大,x的值在−12~0之间,代数式ax2+bx+c的值由负到正,故可判断ax2+bx+c=0时,对应的x的值在−12~0之间,在x>1时,随x的值增大,代数式ax2+bx+c逐渐减小,x的值在2~52之间,代数式ax2+bx+c的值由正到负,故可判断ax2+bx+c=0时,对应的x的值在2~52之间,【解答】解:根据表格可知,代数式ax2+bx+c=0时,对应的x的值在−12~0和2~52之间,即:一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0,a,b,c是常数)的两个根x1,x2的取值范围是−12<x1<0,2<x2<52故选:C.【题型5 由二次函数的图象解不等式】【例5】(2022秋•垦利区期末)如图,抛物线y=ax2+c与直线y=mx+n交于A(﹣1,p),B(3,q)两点,则不等式ax2﹣mx+c<n的解集为( )A.x>﹣1 B.x<3 C.﹣1<x<3 D.x<﹣3或x>1【分析】由抛物线与直线交点横坐标确定直线在抛物线上方时x的取值范围.【解答】解:∵A(﹣1,p),B(3,q),∴﹣1<x<3时,直线在抛物线上方,即﹣1<x<3时,ax2+c<mx+n,∴不等式ax2﹣mx+c<n的解集为﹣1<x<3.故选:C.【变式5-1】(2022•定远县二模)抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)上部分点的横坐标x,纵坐标y的对应值如下表:请求出当y<0时x的取值范围 x<﹣2或x>3 .【分析】把点(0,6)代入求出c,把点(﹣1,4)和(1,6)代入抛物线的解析式列方程组,解出可得a、b,即可得抛物线的解析式,进而可列不等式求出y<0时x的取值范围.【解答】解:由表得,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)过点(0,6),∴c=6,∵抛物线y=ax2+bx+6过点(﹣1,4)和(1,6),∴a−b+6=4a+b+6=6,解得:a=−1b=1,∴二次函数的表达式为:y=﹣x2+x+6,所以令﹣x2+x+6<0,解得:x<﹣2或x>3.故答案为:x<﹣2或x>3.【变式5-2】(2022•工业园区校级模拟)若二次函数y=ax2+bx+c(a、b、c为常数)的图象如图所示,则关于x的不等式a(x+2)2+b(x+2)+c<0的解集为 x<﹣1或x>1 .【分析】根据图象可得x<1或x>3时ax2+bx+c<0,则a(x+2)2+b(x+2)+c<0时x+2<1或x+2>3,进而求解.【解答】解:由图象可得x<1或x>3时ax2+bx+c<0,∴当a(x+2)2+b(x+2)+c<0时,x+2<1或x+2>3,解得x<﹣1或x>1,故答案为:x<﹣1或x>1.【变式5-3】(2022•驿城区校级期末)如图,二次函数y=x2﹣4x+m的图象与y轴交于点C,点B是点C关于该二次函数图象的对称轴对称的点.已知一次函数y=kx+b的图象经过该二次函数图象上点A(1,0)及点B.则满足kx+b≥x2﹣4x+m的x的取值范围是( )A.x≤1或x≥4 B.1≤x≤4 C.x≤1或x≥5 D.1≤x≤5【分析】由二次函数解析式可得抛物线对称轴为直线x=2,从而可得点B横坐标,进而求解.【解答】解:∵y=x2﹣4x+m,∴抛物线对称轴为直线x=2,∵点B和点C关于直线x=2对称,∴点B横坐标为4,∵点A横坐标为1,∴1≤x≤4时,kx+b≥x2﹣4x+m,故选:B.【题型6 由二次函数与一次函数交点个数求范围】【例6】(2022•虞城县三模)已知抛物线y=a(x﹣2)2+c(a>0).(1)若抛物线与直线y=mx+n交于(1,0),(5,8)两点.①求抛物线和直线的函数解析式;②直接写出当a(x﹣2)2+c>mx+n时自变量x的取值范围.(2)若a=c,线段AB的两个端点坐标分别为A(0,3),B(3,3),当抛物线与线段AB有唯一公共点时,直接写出a的取值范围.【分析】(1)①利用待定系数法求解析式即可,②抛物线开口向上,数形结合直接写出答案;(2)结合抛物线和线段AB,分情况讨论求a的取值范围.【解答】解:(1)①∵抛物线y=a(x﹣2)2+c与直线y=mx+n交于(1,0),(5,8)两点,∴a+c=09a+c=8,m+n=05m+n=8,解得a=1c=−1,m=2n=−2,∴抛物线和直线的函数解析式分别为y=(x﹣2)2﹣1,y=2x﹣2.②∵a>0,抛物线开口向上,抛物线与直线y=mx+n交于(1,0),(5,8)两点,∴当a(x﹣2)2+c>mx+n时自变量x的取值范围为x<1或x>5.(2)若a=c,则抛物线y=a(x﹣2)2+a(a>0),∴开口向上,对称轴为x=2,顶点坐标为(2,a),当抛物线顶点在线段AB上时有唯一公共点,此时a=3,当抛物线顶点在线段AB下方时,当经过B(3,3)时,a+a=3,解得a=32,当经过A(0,3)时,4a+a=3,解得a=35,∴当抛物线与线段AB有唯一公共点时,a的取值范围为35≤a<32或a=3.【变式6-1】(2022•余姚市一模)已知:一次函数y1=2x﹣2,二次函数y2=﹣x2+bx+c(b,c为常数),(1)如图,两函数图象交于点(3,m),(n,﹣6).求二次函数的表达式,并写出当y1<y2时x的取值范围.(2)请写出一组b,c的值,使两函数图象只有一个公共点,并说明理由.【分析】(1)将(3,m),(n,﹣6)代入直线解析式求出点坐标,然后通过待定系数法求解,根据图象可得y1<y2时x的取值范围.(2)﹣x2+bx+c=2x﹣2,由Δ=0求解.【解答】解:(1)将(3,m)代入y1=2x﹣2得m=6﹣2=4,将(n,﹣6)代入y1=2x﹣2得﹣6=2n﹣2,解得n=﹣2,∴抛物线经过点(3,4),(﹣2,﹣6),将(3,4),(﹣2,﹣6)代入y2=﹣x2+bx+c得4=−9+3b+c−6=−4−2b+c,解得b=3c=4,∴y=﹣x2+3x+4,由图象可得﹣2<x<3时,抛物线在直线上方,∴y1<y2时x的取值范围是﹣2<x<3.(2)令﹣x2+bx+c=2x﹣2,整理得x2+(2﹣b)x﹣(2+c)=0,当Δ=(2﹣b)2+4(2+c)=0时,两函数图象只有一个公共点,∴b=2,c=﹣2,满足题意.【变式6-2】(2022•河南模拟)小新对函数y=a|x2+bx|+c(a≠0)的图象和性质进行了探究.已知当自变量x的值为0或4时,函数值都为﹣3;当自变量x的值为1或3时,函数值都为0.探究过程如下,请补充完整.(1)这个函数的表达式为 y=|x2﹣4x|﹣3 ;(2)在给出的平面直角坐标系中,画出这个函数的图象并写出这个函数的一条性质: 函数关于直线x=2对称 ;(3)进一步探究函数图象并解决问题:①直线y=k与函数y=a|x2+bx|+c有三个交点,则k= 1 ;②已知函数y=x﹣3的图象如图所示,结合你所画的函数图象,写出不等式a|x2+bx|+c≤x﹣3的解集: x=0或3≤x≤5 .【分析】(1)将x=0,y=﹣3;x=4,y=﹣3;x=1,y=0代入y=a|x2+bx|+c(a≠0),得到:c=﹣3,b=﹣4,a=1,即可求解析式为y=|x2﹣4x|﹣3;(2)描点法画出函数图象,函数关于x=2对称;(3)①从图象可知:当x=2时,y=1,k=1时直线y=k与函数y=|x2﹣4x|﹣3有三个交点;②y=x﹣3与y=x2﹣4x﹣3的交点为x=0或x=5,结合图象,y=|x2﹣4x|﹣3≤x﹣3的解集为3≤x≤5.【解答】解:(1)将x=0,y=﹣3;x=4,y=﹣3;x=1,y=0代入y=a|x2+bx|+c(a≠0),得到:c=﹣3,b=﹣4,a=1,∴y=|x2﹣4x|﹣3,故答案为:y=|x2﹣4x|﹣3;(2)如图:函数关于直线x=2对称,故答案为:函数关于直线x=2对称;(3)①当x=2时,y=1,∴k=1时直线y=k与函数y=|x2﹣4x|﹣3有三个交点,故答案为1;②y=x﹣3与y=|x2﹣4x|﹣3的交点为x=0或x=3,结合图象,y=|x2﹣4x|﹣3≤x﹣3的解集为x=0或3≤x≤5,故答案为:x=0或3≤x≤5.【变式6-3】(2022•海珠区一模)令a、b、c三个数中最大数记作max{a,b,c},直线y=12x+t与函数y=max{﹣x2+4,x﹣2,﹣x﹣2}的图象有且只有3个公共点,则t的值为 1或6516 .【分析】只需画出函数y=max{﹣x2+4,x﹣2,﹣x﹣2}的图象,然后结合图象并运用分类讨论的思想,就可解决问题.【解答】解:在直角坐标系中画出函数y=max{﹣x2+4,x﹣2,﹣x﹣2}的图象,如图所示.当直线y=12x+t经过(﹣2,0)或与抛物线y=﹣x2+4相切时,直线y=12x+t与函数y=max{﹣x2+4,x﹣2,﹣x﹣2}的图象有且只有3个公共点.①若直线y=12x+t经过(﹣2,0),则有0=12×(﹣2)+t,解得t=1;②若直线y=12x+t与抛物线y=﹣x2+4相切,则关于x的方程12x+t=﹣x2+4即x2+12x+t﹣4=0有两个相等的实数根,则△=(12)2﹣4×1×(t﹣4)=0,解得t=6516.综上所述:t=1或6516.故答案为1或6516.根的判别式二次函数的图象二次函数与x轴的交点坐标一元二次方程根的情况△>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)x﹣5﹣4﹣202y60﹣6﹣46x…2.12.22.32.42.5…y…﹣1.39﹣0.76﹣0.110.561.25…x6.176.186.196.20y﹣0.03﹣0.010.020.04 x﹣1−12 0 121 322 523 ax2+bx+c﹣2−14 174 274 1−14 ﹣2x…﹣2﹣1012…y…04664…
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