备考2022数学专题37 二次函数问题(解析版).docx
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1、专题37 二次函数问题1.二次函数的概念:一般地,自变量x和因变量y之间存在如下关系: y=ax2+bx+c(a0,a、b、c为常数),则称y为x的二次函数。抛物线叫做二次函数的一般式。2.二次函数y=ax2 +bx+c(a0)的图像与性质yxO(1)对称轴:(2)顶点坐标:(3)与y轴交点坐标(0,c)(4)增减性:当a>0时,对称轴左边,y随x增大而减小;对称轴右边,y随x增大而增大;当a<0时,对称轴左边,y随x增大而增大;对称轴右边,y随x增大而减小。3.二次函数的解析式三种形式(1)一般式 y=ax2 +bx+c(a0).已知图像上三点或三对、的值,通常选择一般式.(2)
2、顶点式 .已知图像的顶点或对称轴,通常选择顶点式。(3)交点式 .已知图像与轴的交点坐标、,通常选用交点式。4根据图像判断a,b,c的符号(1)a 确定开口方向 :当a>0时,抛物线的开口向上;当a<0时,抛物线的开口向下。(2)b 对称轴与a 左同右异。(3)抛物线与y轴交点坐标(0,c)5二次函数与一元二次方程的关系 抛物线y=ax2 +bx+c与x轴交点的横坐标x1, x2 是一元二次方程ax2 +bx+c=0(a0)的根。抛物线y=ax2 +bx+c,当y=0时,抛物线便转化为一元二次方程ax2 +bx+c=0>0时,一元二次方程有两个不相等的实根,二次函数图像与x轴
3、有两个交点;=0时,一元二次方程有两个相等的实根,二次函数图像与x轴有一个交点;<0时,一元二次方程有不等的实根,二次函数图像与x轴没有交点。6函数平移规律:左加右减、上加下减.【例题1】(2020贵州黔西南)如图,抛物线yax2bx4交y轴于点A,交过点A且平行于x轴的直线于另一点B,交x轴于C,D两点(点C在点D右边),对称轴为直线x,连接AC,AD,BC若点B关于直线AC的对称点恰好落在线段OC上,下列结论中错误的是( )A. 点B坐标为(5,4)B. ABADC. aD. OCOD16【答案】D【解析】由抛物线y=ax2+bx+4交y轴于点A,可得点A的坐标,然后由抛物线的对称性
4、可得点B的坐标,由点B关于直线AC的对称点恰好落在线段OC上,可知ACO=ACB,再结合平行线的性质可判断BAC=ACB,从而可知AB=AD;过点B作BEx轴于点E,由勾股定理可得EC的长,则点C坐标可得,然后由对称性可得点D的坐标,则OCOD的值可计算;由勾股定理可得AD的长,由交点式可得抛物线的解析式,根据以上计算或推理,对各个选项作出分析即可解:因为抛物线yax2bx4交y轴于点A,所以A(0,4)因为对称轴为直线x,ABx轴,所以B(5,4),选项A正确,不符合题意如答图,过点B作BEx轴于点E,则BE4,AB5因为ABx轴,所以BACACO因为点B关于直线AC的对称点恰好落在线段OC
5、上,所以ACOACB,所以BACACB,所以BCAB5在RtBCE中,由勾股定理得EC3,所以C(8,0),因为对称轴为直线x,所以D(3,0)在RtADO中,OA4,OD3,所以AD5,所以ABAD,选项B正确,不符合题意设yax2bx4a(x3)(x8),将A(0,4)代入得4a(03)(08),解得a,选项C正确,不符合题意因为OC8,OD3,所以OCOD24,选项D错误,符合题意,因此本题选D【点拨】本题考查了二次函数的性质、等腰三角形的判定与性质及勾股定理,熟练掌握二次函数的相关性质并数形结合是解题的关键【对点练习】(2020湖北天门模拟)已知二次函数y=ax2+bx+c的图象如图所
6、示,它与x轴的两个交点分别为(1,0),(3,0)对于下列命题:b2a=0;abc0;a2b+4c0;8a+c0其中正确的有( )A3个 B2个 C1个 D0个【答案】A【点拨】根据图象可得:a0,c0,对称轴:。它与x轴的两个交点分别为(1,0),(3,0),对称轴是x=1,。b+2a=0。故命题错误。a0,b0。又c0,abc0。故命题正确。b+2a=0,a2b+4c=a+2b4b+4c=4b+4c。ab+c=0,4a4b+4c=0。4b+4c=4a。a0,a2b+4c=4b+4c=4a0。故命题正确。根据图示知,当x=4时,y0,16a+4b+c0。由知,b=2a,8a+c0。故命题正确
7、。正确的命题为:三个。故选A。【点拨】二次函数图象与系数的关系。【例题2】(2020无锡)二次函数yax23ax+3的图象过点A(6,0),且与y轴交于点B,点M在该抛物线的对称轴上,若ABM是以AB为直角边的直角三角形,则点M的坐标为 【答案】(32,9)或(32,6)【分析】把点A(6,0)代入yax23ax+3得,036a18a+3,得到y=-16x2+12x+3,求得B(0,3),抛物线的对称轴为x=-122×(-16)=32,设点M的坐标为:(32,m),当ABM90°,过B作BD对称轴于D,当MAB90°,根据三角函数的定义即可得到结论【解析】把点A(
8、6,0)代入yax23ax+3得,036a18a+3,解得:a=-16,y=-16x2+12x+3,B(0,3),抛物线的对称轴为x=-122×(-16)=32,设点M的坐标为:(32,m),当ABM90°,过B作BD对称轴于D,则123,tan2tan1=63=2,DMBD=2,DM3,M(32,6),当MAB90°,tan3=M'NAN=tan1=63=2,MN9,M(32,9),综上所述,点M的坐标为(32,9)或(32,6)【对点练习】已知抛物线y=ax23x+c(a0)经过点(2,4),则4a+c1= 【答案】-3【解析】二次函数图象上点的坐标特
9、征将点(2,4)代入y=ax23x+c(a0),即可求得4a+c的值,进一步求得4a+c1的值把点(2,4)代入y=ax23x+c,得4a+6+c=4,4a+c=2,4a+c1=3,故答案为3【例题3】(2020河南)如图,抛物线yx2+2x+c与x轴正半轴,y轴正半轴分别交于点A,B,且OAOB,点G为抛物线的顶点(1)求抛物线的解析式及点G的坐标;(2)点M,N为抛物线上两点(点M在点N的左侧),且到对称轴的距离分别为3个单位长度和5个单位长度,点Q为抛物线上点M,N之间(含点M,N)的一个动点,求点Q的纵坐标yQ的取值范围【答案】见解析。【分析】(1)先求出点B,点A坐标,代入解析式可求
10、c的值,即可求解;(2)先求出点M,点N坐标,即可求解【解析】(1)抛物线yx2+2x+c与y轴正半轴分别交于点B,点B(0,c),OAOBc,点A(c,0),0c2+2c+c,c3或0(舍去),抛物线解析式为:yx2+2x+3,yx2+2x+3(x1)2+4,顶点G为(1,4);(2)yx2+2x+3(x1)2+4,对称轴为直线x1,点M,N为抛物线上两点(点M在点N的左侧),且到对称轴的距离分别为3个单位长度和5个单位长度,点M的横坐标为2或4,点N的横坐标为6,点M坐标为(2,5)或(4,5),点N坐标(6,21),点Q为抛物线上点M,N之间(含点M,N)的一个动点,21yQ4【对点练习
11、】如图,抛物线y=x2bx+c交x轴于点A(1,0),交y轴于点B,对称轴是x=2(1)求抛物线的解析式;(2)点P是抛物线对称轴上的一个动点,是否存在点P,使PAB的周长最小?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由【答案】见解析。【解析】(1)由题意得,解得b=4,c=3,抛物线的解析式为y=x24x+3;(2)点A与点C关于x=2对称,连接BC与x=2交于点P,则点P即为所求,根据抛物线的对称性可知,点C的坐标为(3,0),y=x24x+3与y轴的交点为(0,3),设直线BC的解析式为:y=kx+b,解得,k=1,b=3,直线BC的解析式为:y=x+3,则直线BC与x=2的交点坐标为
12、:(2,1)点P的交点坐标为:(2,1)【点拨】本题考查的是待定系数法求二次函数的解析式和最短路径问题,掌握待定系数法求解析式的一般步骤和轴对称的性质是解题的关键一、选择题1(2020鄂州)如图,抛物线yax2+bx+c(a0)与x轴交于点A(1,0)和B,与y轴交于点C下列结论:abc0,2a+b0,4a2b+c0,3a+c0,其中正确的结论个数为()A1个B2个C3个D4个【答案】B【分析】由抛物线的开口方向判断a与0的关系,由抛物线与y轴的交点判断c与0的关系,然后根据对称轴求出2a与b的关系【解析】由抛物线的开口向上知a0,对称轴位于y轴的右侧,b0抛物线与y轴交于负半轴,c0,abc
13、0;故错误;对称轴为x=-b2a1,得2ab,即2a+b0,故错误;如图,当x2时,y0,4a2b+c0,故正确;当x1时,y0,0ab+ca+2a+c3a+c,即3a+c0故正确综上所述,有2个结论正确2(2020株洲)二次函数yax2+bx+c,若ab0,ab20,点A(x1,y1),B(x2,y2)在该二次函数的图象上,其中x1x2,x1+x20,则()Ay1y2By1y2Cy1y2Dy1、y2的大小无法确定【答案】B【分析】首先分析出a,b,x1的取值范围,然后用含有代数式表示y1,y2,再作差法比较y1,y2的大小【解析】ab20,b20,a0又ab0,b0,x1x2,x1+x20,
14、x2x1,x10点A(x1,y1),B(x2,y2)在该二次函数yax2+bx+c的图象上,y1=ax12+bx1+c,y2=ax22+bx2+c=ax12-bx1+cy1y22bx10y1y23(2020襄阳)二次函数yax2+bx+c的图象如图所示,下列结论:ac0;3a+c0;4acb20;当x1时,y随x的增大而减小其中正确的有()A4个B3个C2个D1个【答案】B【分析】二次函数图象与系数的关系以及二次函数的性质,逐一分析判断即可【解析】抛物线开口向上,且与y轴交于负半轴,a0,c0,ac0,结论正确;抛物线对称轴为直线x1,-b2a=1,b2a,抛物线经过点(1,0),ab+c0,
15、a+2a+c0,即3a+c0,结论正确;抛物线与x轴由两个交点,b24ac0,即4acb20,结论正确;抛物线开口向上,且抛物线对称轴为直线x1,当x1时,y随x的增大而减小,结论错误;4(2020广东)把函数y(x1)2+2图象向右平移1个单位长度,平移后图象的的数解析式为()Ayx2+2By(x1)2+1Cy(x2)2+2Dy(x1)23【答案】C【分析】先求出y(x1)2+2的顶点坐标,再根据向右平移横坐标加,求出平移后的二次函数图象顶点坐标,然后利用顶点式解析式写出即可【解析】二次函数y(x1)2+2的图象的顶点坐标为(1,2),向右平移1个单位长度后的函数图象的顶点坐标为(2,2),
16、所得的图象解析式为y(x2)2+25(2020菏泽)一次函数yacx+b与二次函数yax2+bx+c在同一平面直角坐标系中的图象可能是()A B C D【答案】B【分析】先由二二次函数yax2+bx+c的图象得到字母系数的正负,再与一次函数yacx+b的图象相比较看是否一致【解析】A.由抛物线可知,a0,b0,c0,则ac0,由直线可知,ac0,b0,故本选项错误;B.由抛物线可知,a0,b0,c0,则ac0,由直线可知,ac0,b0,故本选项正确;C.由抛物线可知,a0,b0,c0,则ac0,由直线可知,ac0,b0,故本选项错误;D.由抛物线可知,a0,b0,c0,则ac0,由直线可知,a
17、c0,b0,故本选项错误6(2020天津)已知抛物线yax2+bx+c(a,b,c是常数,a0,c1)经过点(2,0),其对称轴是直线x=12有下列结论:abc0;关于x的方程ax2+bx+ca有两个不等的实数根;a-12其中,正确结论的个数是()A0B1C2D3【答案】C【分析】由题意得到抛物线的开口向下,对称轴-b2a=12,ba,判断a,b与0的关系,得到abc0,即可判断;根据题意得到抛物线开口向下,顶点在x轴上方,即可判断;根据抛物线yax2+bx+c经过点(2,0)以及ba,得到4a2a+c0,即可判断【解析】抛物线的对称轴为直线x=12,而点(2,0)关于直线x=12的对称点的坐
18、标为(1,0),c1,抛物线开口向下,a0,抛物线对称轴为直线x=12,-b2a=12,ba0,abc0,故错误;抛物线开口向下,与x轴有两个交点,顶点在x轴的上方,a0,抛物线与直线ya有两个交点,关于x的方程ax2+bx+ca有两个不等的实数根;故正确;抛物线yax2+bx+c经过点(2,0),4a+2b+c0,ba,4a2a+c0,即2a+c0,2ac,c1,2a1,a-12,故正确,7(2020陕西)在平面直角坐标系中,将抛物线yx2(m1)x+m(m1)沿y轴向下平移3个单位则平移后得到的抛物线的顶点一定在()A第一象限B第二象限C第三象限D第四象限【答案】D【分析】根据平移规律得到
19、平移后抛物线的顶点坐标,然后结合m的取值范围判断新抛物线的顶点所在的象限即可【解析】yx2(m1)x+m(x-m-12)2+m-(m-1)24,该抛物线顶点坐标是(m-12,m-(m-1)24),将其沿y轴向下平移3个单位后得到的抛物线的顶点坐标是(m-12,m-(m-1)24-3),m1,m10,m-120,m-(m-1)24-3=4m-(m2-2m+1)-124=-(m-3)2-44=-(m-3)24-10,点(m-12,m-(m-1)24-3)在第四象限;8.(2019哈尔滨)将抛物线向上平移3个单位长度,再向右平移2个单位长度,所得到的抛物线为( )A BC D【答案】B【解析】将抛物
20、线y2x2向上平移3个单位长度,再向右平移2个单位长度,得到的抛物线的解析式为y2(x2)2+3,故选B9.(2019年陕西省)已知抛物线,当时,且当时, y的值随x值的增大而减小,则m的取值范围是( )A B C D 【答案】C【解析】根据“当时,”,得到一个关于m不等式,在根据抛物线,可知抛物线开口向上,再在根据“当时, y的值随x值的增大而减小”,可知抛物线的对称轴在直线的右侧或者是直线,从而列出第二个关于m的不等式,两个不等式联立,即可解得答案因为抛物线,所以抛物线开口向上因为当时,所以 ,因为当时, y的值随x值的增大而减小,所以可知抛物线的对称轴在直线的右侧或者是直线,所以,联立不
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