第一讲:二次函数与一元二次方程的综合 考试要求
内容 二次函数与一元二次方程综合题 要求 会根据二次函数的解析式求其图象与坐标轴的交点坐标,会确定图象的顶点、开口方向和对称轴;会利用二次函数的图象求一元二次方程的近似解 中考分值 7 考察类型 二次函数与一元二次方程 方法策略
1. 熟练掌握二次函数的有关知识点
2. 掌握二次函数与一元二次方程的联系。
【例1】 在平面直角坐标系xOy中,二次函数y=(a-1)x2+2x+1与x轴有交点,a为正整数. (1)求a的值.
y(2)将二次函数y=(a-1)x2+2x+1的图象向右平移m个单位,
向下平移m2+1个单位,当 -2≤x≤1时,二次函数有最小值-3, 求实数m的值. 27.解:(1)∵二次函数y=(a-1)x2+2x+1与x轴有交点,
1令y=0,则(a-1)x2+2x+1=0,
例题精讲
∴?=4-4(a-1)?0,解得a≤2. …………………………………1分.
∵a为正整数. ∴a=1、2
又∵y=(a-1)x2+2x+1是二次函数,∴a-1≠0,∴a≠1, ∴a的值为2. ………………………………………2分 (2)∵a=2,∴二次函数表达式为y=x2+2x+1, 将二次函数y=x2+2x+1化成顶点式y=(x+1)2
二次函数图象向右平移m个单位,向下平移m2+1个单位 后的表达式为y=(x+1-m)2-(m2+1).
此时函数的顶点坐标为(m-1, -m2-1). …………………………………4分 当m-1<-2,即m<-1时, x=-2时,二次函数有最小值-3,
O1x27题图
∴-3=(-1-m)2-(m2+1),解得m??3且符合题目要求. ………………………………5分 2当 -2≤m-1≤1,即-1≤m≤2,时,当 x= m-1时,二次函数有最小值-m2-1=-3, 解得m??2.∵m?-2不符合-1≤m≤2的条件,舍去. ∴m?2.……………………………………6分
当m-1>1,即m>2时,当 x=1时,二次函数有最小值-3, ∴-3=(2-m)2-(m2+1),解得m?综上所述,m的值为?3,不符合m>2的条件舍去. 23或2 ……………………………………7分 222【例2】 已知二次函数y?(k?1)x?(3k?1)x?2.
(1)二次函数的顶点在x轴上,求k的值;
(2)若二次函数与x轴的两个交点A、B均为整数点(坐标为整数的点),当k为整数时,求A、B两点的坐
标. 23.解:(1)方法一∵二次函数顶点在x轴上,
∴b2-4ac=0,且a≠0 ……………………1分 即?3a?1??4?2k?1?0,且k2-1≠0
22??k=3 ……………………3分
(2)∵二次函数与x轴有两个交点,
∴b2-4ac>0,且a≠0. ……………………4分
2即(k-3)>0,且k≠±1.
当k?3且k??1时,即可行.
∵A、B两点均为整数点,且k为整数 ∴x1=(3k-1)(+k-3)3k-1+k-34k-42 ===2(k2-1)2(k2-1)2(k2-1)k+1(3k-1)-(k-3)3k-1-k+32k+21……………………5分 x2====2222(k-1)2(k-1)2(k-1)k-1当k=0时,可使x1,x2均为整数,
∴当k=0时,A、B两点坐标为(-1,0)和(2,0)……………………6分
【例3】 已知:关于x的一元二次方程-x2+(m+1)x+(m+2)=0(m>0).
(1)求证:该方程有两个不相等的实数根;
(2)当抛物线y=-x2+(m+1)x+(m+2)经过点(3,0),求该抛物线的表达式;
(3)在(2)的条件下,记抛物线y=-x2+(m+1)x+(m+2)在第一象限之间的部分为图象G,如果直线
y=k(x+1)+4与图象G有公共点,请结合函数的图象,求直线y=k(x+1)+4与y轴交点的纵坐标t的取值范围.
y分
(1)证明:∵ △= (m+1)2-4×(-1)×(m+2)
2=(m+3). ……………………………………………………………1
∵ m>0,
∴ (m+3)2>0, 即 △>0,
∴ 原方程有两个不相等的实数根. …………………………………2
(2)解:∵ 抛物线抛物线y=-x2+(m+1)x+(m+2)经过点(3,0),
∴ -32+3(m+1)+(m+2)=0,………………………………………………3
Ox∴ m=1.
∴ y=-x2+2x+3. ………………………………………………………4
(3)解:∵ y=-x2+2x+3=-(x-1)2+4,
∴ 该抛物线的顶点为(1,4).
∴ 当直线y=k(x+1)+4经过顶点(1,4)时, ∴ 4=k(1+1)+4, ∴ k=0, ∴ y=4.
∴ 此时直线y=k(x+1)+4与y轴交点的纵坐标为4. ………………………5∵ y=-x2+2x+3, ∴ 当x=0时,y=3,
∴ 该抛物线与y轴的交点为(0,3).
分 分 分
分
∴ 此时直线y=k(x+1)+4与y轴交点的纵坐标为3. ………………………6分 ∴ 3<t≤4. …………………………………………………………………7分
22x?(5m?1)x?4m?m?0. 【例4】 已知关于x的一元二次方程
(1)求证:无论m取何实数时,原方程总有两个实数根;
(2)若原方程的两个实数根一个大于3,另一个小于8,求m的取值范围;
22y??x?(5m?1)x?4m?m与x轴交于点A、B(点A在点B的左侧)(3)抛物线,现坐标系内有一矩形
OCDE,如图11,点C(0,-5),D(6,-5) ,E(6,0),当m取第(2)问中符合题意的最小整数时,将此抛物线上下平移h个单位,使平移后的抛物线与矩形OCDE有两个交点,请结合图形写出h的取值或取值范围(直接写出答案即可).
.解:(1)证明: Δ=[?(5m?1)]?4?1?(4m?m)………………1分 =9m2?6m?1 =(3m?1)
2∵ (3m?1)≥0, ………………2分
222∴ 无论m取何实数时,原方程总有两个实数根.
(2) 解关于x的一元二次方程x?(5m?1)x?4m?m?0,
得 x1?m,x2?4m?1. ………………3分 由题意得 ?解得
22?m?3?m?8………………4分 或??4m?1?8?4m?1?31?m?8. ………………5分 2(3)h?5或?4?h??9 . ……………7分
逆袭训练
1. 已知关于x的方程mx2-(3m-1)x+2m-2=0
(1)求证:无论m取任何实数时,方程恒有实数根.
(2)若关于x的二次函数y= mx2-(3m-1)x+2m-2的图象与x轴两交点间的距离为2时,求二次函数的
表达式.
.解:(1)△=9m2-6m+1-8m2+8m=m2+2m+1,
=(m+1)2;
∴△=(m+1)2≥0,………………………………………….(1分) ∴无论m取任何实数时,方程恒有实数根;
(2)设x1,x2为抛物线y=mx2-(3m-1)x+2m-2与x轴交点的横坐标. 令y=0,则mx2-(3m-1)x+2m-2=0
由求根公式得,x1=2,, …………………………….(2分)
∴抛物线y=mx2-(3m-1)x+2m-2不论m为任何不为0的实数时恒过定点(2,0).∴x2=0
或x2=4,∴m=1或 )
当m=1时,y=x2-2x,,∴抛物线解析式为y=x2-2x
18当 时,y??x2?2x?
3318答:抛物线解析式为y=x2-2x;或 y??x2?2x?……….(3分)
332. 已知:关于x的一元二次方程ax2?2(a?1)x?a?2?0(a?0). (1)求证:方程有两个不相等的实数根;
(2)设方程的两个实数根分别为x1,x2(其中x1>x2).若y是关于a的函数,且y?ax2?x1,求这个函数
的表达式;
(3)在(2)的条件下,结合函数的图象回答:若使y??3a2?1,则自变量a的取值范围为 . (1)证明:ax2?2(a?1)x?a?2?0(a?0)是关于x的一元二次方程,
???[?2(a?1)]2?4a(a?2) ······························································ 1分
=4.
即??0.
?方程有两个不相等的实数根. ························································ 2分 (2) 解:由求根公式,得x?∴x?1或x?1?2(a?1)?2. 2a2. ······································································· 3分 aQa?0,x1>x2, ?x1?1,x2?1?2. ······································································ 4分 a?y?ax2?x1?a?1.
即y?a?1(a?0)为所求.………………………………………………………5分
23…………………………………………………………………………7分
(3)0<a≤.
y3. 已知关于x的方程mx??3m?1?x?2m?2?0.
2(1)求证:无论m取任何实数时,方程恒有实数根;
(2)若关于x的二次函数y?mx??3m?1?x?2m?2的图象经过坐
2标原点,得到抛物线C1.将抛物线C1向下平移后经过点A?0,?2?进而得到新的抛物线C2,直线l经过点A和点B?2,0?,求直线l和抛物线
C2的解析式;
(3)在直线l下方的抛物线C2上有一点C,求点C到直线l的距离的最大值. 解:(1)当m?0时,x?2
当m?0时,???3m?1??4m?2m?2?
2Ox∵?m?1??0,∴??0
综上所述:无论m取任何实数时,方程恒有实数根;………………………3分 (2)∵二次函数y?mx?(3m?1)x?2m?2的图象经过坐标原点 ∴2m?2?0
∴m?1………………………4分
抛物线C1的解析式为:y?x?2x 抛物线C2的解析式为:y?x?2x?2 设直线l所在函数解析式为:y?kx?b
将A和点B?2,0?代入y?kx?b
∴直线l所在函数解析式为:y?x?2………5分 (3)据题意:过点C作CE?x轴交AB于E,
2222yB ODACEBx2EC 2设C?t,t2?2t?2?,E?t,t?2?,?0?t?3?
可证?DEC??OAB?45? ,则CD?∴EC?yE?yC??t2?3t
?3?9???t???………………………6分
?2?43??∵?0??3?
2??39∴当t?时,ECmax?
24∵CD随EC增大而增大,
9∴CDmax?2为所求.………………………7分
84. 已知关于x的方程x2??m?2?x?m?3?0.
(1)求证:方程x2??m?2?x?m?3?0总有两个实数根;
(2)求证:抛物线y?x2??m?2?x?m?3总过x轴上的一个定点;
(3)在平面直角坐标系xOy中,若(2)中的“定点”记作A,抛物线y?x2??m?2?x?m?3与x轴的另一
个交点为B,与y轴交于点C,且△OBC的面积小于或等于8,求m的取值范围. 解:(1)b2?4ac=?m?2??4?m?3?........................................................1分 =m2?4m?4?4m?12 =m2?8m?16 =?m?4? ∵?m?4??0,
∴方程x2??m?2?x?m?3?0总有两个实数根...............................................2分 222y2Ox