22.2二次函数与一元二次方程(1)
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22.2二次函数与一元二次方程问题:二次函数的223y x x =--的图象如图所示。
根据图象回答:⑴ x 为何值时, 0y =?⑵ 你能根据图象,求方程2230x x --=的根吗?⑶ 你认为二次函数223y x x =--与方程2230x x --=之间有何关系呢?请你谈一谈你的看法。
探究(一)二次函数与一元二次方程之间的关系如图,以40m/s 的速度将小球沿与地面成30°角的方向击出时,球的飞行路线将是一条抛物线。
如果不考虑空气阻力,球的飞行高度h (单位:m )与飞行时间t (单位:s )之间具有关系:2205h t t =-。
考虑以下问题:⑴ 球的飞行高度能否达到15m ?如能,需要多少飞行时间? ⑵ 球的飞行高度能否达到20m ?如能,需要多少飞行时间? ⑶ 球的飞行高度能否达到20.5m ?为什么? ⑷ 球从飞出到落地需要多少时间?知识总结:一般地,已知二次函数y =ax 2+bx +c 的函数值为m,求自变量x 的值,可以看作解一元二次方程__________________.反之,解一元二次方程ax 2+bx +c =m 又可以看作已知二次函数_______________的值为______时自变量x 的值。
所以:⑴ 如果抛物线2y ax bx c =++与x 轴有公共点(x 0,0),那么 就是方程20ax bx c ++=的一个根。
⑵ 抛物线与x 轴的三种位置关系:相交,即有_____公共点;相切,即有______公共点;相离,即______公共点。
这对应着一元二次方程根的三种情况:有 实数根;有________ 的实数根; ______的实数根。
(3)二次函数与一元二次方程的关系如下:(一元二次方程的实数根记为21x x 、)基础练习:1. 二次函数232+-=x x y ,当x =1时,y =______;当y =0时,x =______. 2.抛物线342+-=x x y 与x 轴的交点坐标是 ,与y 轴的交点坐标是 ; 3、二次函数642+-=x x y ,当x =________时,y =3.4、抛物线 y=2x 2-3x -5 与y 轴交于点 ,与x 轴交于点5、一元二次方程 3 x 2+x -10=0的两个根是x 1=-2 ,x 2=5/3,那么二次函数 y= 3 x 2+x -10与x 轴的交点坐标是4.利用抛物线图象求解一元二次方程及二次不等式 (1)方程ax 2+bx +c =0的根为___________; (2)方程ax 2+bx +c =-3的根为__________; (3)方程ax 2+bx +c =-4的根为__________;变式训练:1.不与x 轴相交的抛物线是( )A. y = 2x 2 – 3B. y=-2 x 2 + 3C. y= -x 2 – 3xD. y=-2(x+1)2 -3 2.若抛物线 y = ax 2+bx+c= 0,当 a>0,c<0时,图象与x 轴交点情况是( ) A. 无交点 B. 只有一个交点 C. 有两个交点 D. 不能确定3.已知抛物线y = ax 2+bx+c 的图象如图,则关于x 的方程ax 2 + bx + c -3 = 0根的情况是( ) A. 有两个不相等的实数根 B. 有两个异号的实数根 C. 有两个相等的实数根 D. 没有实数根4、已知函数2y ax bx c =++的图象如图所示,那么关于x 的方程220ax bx c +++=的根的情况是( )A .无实数根B .有两个相等实数根C .有两个异号实数根D .有两个同号不等实数根判断方程 ax 2+bx+c =0 (a ≠0,a,b,c 为常数)一个解x 的范围是( )A. 3< x < 3.23B. 3.23 < x < 3.24C. 3.24 <x< 3.25D. 3.25 <x< 3.26 6、关于x 的一元二次方程 x 2-2x+m=0有两个相等的实数根,则m=___,此时抛物线 y=x 2-2x+m 与x 轴有__个交点.7.已知抛物线 y=x 2 – 8x + c 的顶点在 x 轴上,则 c =__.8.若抛物线 y=x 2 + bx+ c 的顶点在第一象限,则方程 x 2 + bx+ c =0 的根的情况是 。
《22.2 二次函数与一元二次方程》教案【教学目标】1.通过探索,理解二次函数与一元二次方程之间的联系.2.能运用二次函数及其图象确定方程和不等式的解或解集.3.根据函数图象与x轴的交点情况确定未知字母的值或取值范围.【教学过程】一、情境导入如图,是二次函数y=ax2+bx+c图象的一部分,你能通过观察图象得到一元二次方程ax2+bx+c=0的解集吗?不等式ax2+bx+c<0的解集呢?二、合作探究探究点一:二次函数与一元二次方程【类型一】二次函数图象与x轴交点情况判断下列函数的图象与x只有一个交点的是( )A.y=x2+2x-3 B.y=x2+2x+3C.y=x2-2x+3 D.y=x2-2x+1解析:选项A中b2-4ac=22-4×1×(-3)=16>0,选项B中b2-4ac=22-4×1×3=-8<0,选项C中b2-4ac=(-2)2-4×1×3=-8<0,选项D中b2-4ac=(-2)2-4×1×1=0,所以选项D的函数图象与x轴只有一个交点,故选D.【类型二】利用二次函数图象与x轴交点坐标确定抛物线的对称轴如图,对称轴平行于y轴的抛物线与x轴交于(1,0),(3,0)两点,则它的对称轴为________.解析:∵点(1,0)与(3,0)是一对对称点,其对称中心是(2,0),∴对称轴的方程是x=2.方法总结:解答二次函数问题,若能利用抛物线的对称性,则可以简化计算过程.【类型三】利用函数图象与x轴交点情况确定字母取值范围若函数y=mx2+(m+2)x+12m+1的图象与x轴只有一个交点,那么m的值为( )A.0 B.0或2C.2或-2 D.0,2或-2解析:若m≠0,二次函数与x轴只有一个交点,则可根据一元二次方程的根的判别式为零来求解;若m=0,原函数是一次函数,图象与x轴也有一个交点.由(m+2)2-4m(12m+1)=0,解得m=2或-2,当m=0时原函数是一次函数,图象与x轴有一个交点,所以当m=0,2或-2时,图象与x轴只有一个交点.方法总结:二次函数y=ax2+bx+c,当b2-4ac>0时,图象与x轴有两个交点;当b2-4ac=0时,图象与x轴有一个交点;当b2-4ac<0时,图象与x 轴没有交点.【类型四】利用抛物线与x轴交点坐标确定一元二次方程的解小兰画了一个函数y=x2+ax+b的图象如图,则关于x的方程x2+ax +b=0的解是( )A.无解B.x=1C.x=-4D.x=-1或x=4解析:∵二次函数y=x2+ax+b的图象与x轴交于(-1,0)和(4,0),即当x=-1或4时,x2+ax+b=0,∴关于x的方程x2+ax+b=0的解为x1=-1,x=4,故选D.2方法总结:本题容易出错的地方是不知道二次函数的图象与一元二次方程的解的关系导致无法求解.探究点二:二次函数y=ax2+bx+c中的不等关系【类型一】利用抛物线解一元二次不等式抛物线y=ax2+bx+c(a<0)如图所示,则关于x的不等式ax2+bx+c >0的解集是( )A.x<2B.x>-3C.-3<x<1D.x<-3或x>1解析:观察图象,可知当-3<x<1时,抛物线在x轴上方,此时y>0,即ax2+bx+c>0,∴关于x的不等式ax2+bx+c>0的解集是-3<x<1.故选C.方法总结:抛物线y=ax2+bx+c在x轴上方部分的点的纵坐标都为正,所对应的x的所有值就是一元二次不等式ax2+bx+c>0的解集;在x轴下方部分的点的纵坐标均为负,所对应的x的所有值就是一元二次不等式ax2+bx+c<0的解集.【类型二】确定抛物线相应位置的自变量的取值范围二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象如图所示,则函数值y>0时,x 的取值范围是( )A.x<-1B.x>3C.-1<x<3D.x<-1或x>3解析:根据图象可知抛物线与x轴的一个交点为(-1,0)且其对称轴为x=1,则抛物线与x轴的另一个交点为(3,0).当y>0时,函数的图象在x轴的上方,由左边一段图象可知x<-1,由右边一段图象可知x>3.因此,x<-1或x >3.故选D.方法总结:利用数形结合思想来求解,抛物线与x轴的交点坐标是解题的关键.三、板书设计【教学反思】教学过程中,强调学生自主探索和合作交流,通过观察二次函数与x轴的交点个数,讨论一元二次方程的根的情况.体会知识间的相互转化和相互联系.《22.2 二次函数与一元二次方程》教学设计【教学目标】知识与技能1.总结出二次函数与x轴交点的个数与一元二次方程的根的个数之间的关系,表述何时方程有两个不等的实根、两个相等的实数和没有实根.2.会利用二次函数的图象求一元二次方程的近似解.过程与方法经历探索二次函数与一元二次方程的关系的过程,体会方程与函数之间的联系.情感态度价值观通过观察二次函数图象与x轴的交点个数,讨论一元二次方程的根的情况,进一步体会数形结合思想.【教学重点和难点】重点:方程与函数之间的联系,会利用二次函数的图象求一元二次方程的近似解.难点:二次函数与x轴交点的个数与一元二次方程的根的个数之间的关系.【教学过程设计】(一)问题的提出与解决问题如图,以40m/s的速度将小球沿与地面成30°角的方向击出时,球的飞行路线将是一条抛物线.如果不考虑空气阻力,球的飞行高度h(单位:m)与飞行时间t(单位:s)之间具有关系h=20t—5t2考虑以下问题(1)球的飞行高度能否达到15m?如能,需要多少飞行时间?(2)球的飞行高度能否达到20m?如能,需要多少飞行时间?(3)球的飞行高度能否达到20.5m?为什么?(4)球从飞出到落地要用多少时间?分析:由于球的飞行高度h与飞行时间t的关系是二次函数h=20t-5t2.所以可以将问题中h的值代入函数解析式,得到关于t的一元二次方程,如果方程有合乎实际的解,则说明球的飞行高度可以达到问题中h的值:否则,说明球的飞行高度不能达到问题中h的值.解:(1)解方程 15=20t—5t2. t2—4t+3=0. t1=1,t2=3.当球飞行1s和3s时,它的高度为15m.(2)解方程 20=20t-5t2. t2-4t+4=0. t1=t2=2.当球飞行2s时,它的高度为20m.(3)解方程 20.5=20t-5t2. t2-4t+4.1=0因为(-4)2-4×4.1<0.所以方程无解.球的飞行高度达不到20.5m.(4)解方程 0=20t-5t2. t2-4t=0. t1=0,t2=4.当球飞行0s和4s时,它的高度为0m,即0s时球从地面飞出.4s时球落回地面播放课件:函数的图像,画出二次函数h=20t-5t2的图象,观察图象,体会以上问题的答案.从上面可以看出.二次函数与一元二次方程关系密切.由学生小组讨论,总结出二次函数与一元二次方程的解有什么关系?例如:已知二次函数y=-x2+4x的值为3.求自变量x的值.可以解一元二次方程-x2+4x=3(即x2-4x+3=0) .反过来,解方程x2-4x+3=0又可以看作已知二次函数y=x2-4+3的值为0,求自变量x的值.一般地,我们可以利用二次函数y=ax2+bx+c深入讨论一元二次方程ax2+bx+c=0.(二)问题的讨论二次函数(1)y=x2+x-2;(2) y=x2-6x+9;(3) y=x2-x+0.的图象如图26.2-2所示.(1)以上二次函数的图象与x轴有公共点吗?如果有,公共点的横坐标是多少?(2)当x取公共点的横坐标时,函数的值是多少?由此,你能得出相应的一元二次方程的根吗?先画出以上二次函数的图象,由图像学生展开讨论,在老师的引导下回答以上的问题.可播放课件:函数的图像,输入a,b,c的值,划出对应的函数的图像,观察图像,说出函数对应方程的解.可以看出:(1)抛物线y=x2+x-2与x轴有两个公共点,它们的横坐标是-2,1.当x取公共点的横坐标时,函数的值是0.由此得出方程x2+x-2=0的根是-2,1.(2)抛物线y=x2-6x+9与x轴有一个公共点,这点的横坐标是3.当x=3时,函数的值是0.由此得出方程x2-6x+9=0有两个相等的实数根3.(3)抛物线y=x2-x+1与x轴没有公共点,由此可知,方程x2-x+1=0没有实数根.总结:一般地,如果二次函数y=2ax bx c++的图像与x轴相交,那么交点的横坐标就是一元二次方程2ax bx c++=0的根.(三)归纳一般地,从二次函数y=ax2+bx+c的图象可知,(1)如果抛物线y=ax2+bx+c与x轴有公共点,公共点的横坐标是x,那么当x=x0时,函数的值是0,因此x=x就是方程ax2+bx+c=0的一个根.(2)二次函数的图象与x轴的位置关系有三种:没有公共点,有一个公共点,有两个公共点.这对应着一元二次方程根的三种情况:没有实数根,有两个相等的实数根,有两个不等的实数根.由上面的结论,我们可以利用二次函数的图象求一元二次方程的根.由于作图或观察可能存在误差,由图象求得的根,一般是近似的.(四)例题例利用函数图象求方程x2-2x-2=0的实数根(精确到0.1).解:作y=x2-2x-2的图象(图26.2-3),它与x轴的公共点的横坐标大约是-0.7,2.7.所以方程x2-2x-2=0的实数根为x1≈-0.7,x2≈2.7.播放课件:函数的图象与求解一元二次方程的解,前一个课件用来画图,可根据图像估计出方程x2-2x-2=0实数根的近似解,后一个课件可以准确的求出方程的解,体会其中的差异.(五)小结总结本节的知识点.(六)作业:(七)板书设计《22.2 二次函数与一元二次方程(第一课时)》教案【教学目标】:1.知识与技能:通过探索,使学生理解二次函数与一元二次方程、一元二次不等式之间的联系.2.方法与过程:使学生能够运用二次函数及其图象、性质解决实际问题,提高学生用数学的意识.3.情感、态度与价值观:进一步培养学生综合解题能力,渗透数形结合思想.【教学重点】:使学生理解二次函数与一元二次方程、一元二次不等式之间的联系,能够运用二次函数及其图象、性质去解决实际问题是教学的重点.【教学难点】:进一步培养学生综合解题能力,渗透数形结合的思想是教学的难点.【教学过程】:一、引言在现实生活中,我们常常会遇到与二次函数及其图象有关的问题,如拱桥跨度、拱高计算等,利用二次函数的有关知识研究和解决这些问题,具有很现实的意义.本节课,请同学们共同研究,尝试解决以下几个问题二、探索问题问题1:某公园要建造一个圆形的喷水池,在水池中央垂直于水面竖一根柱子,上面的A处安装一个喷头向外喷水.连喷头在内,柱高为0.8m.水流在各个方向上沿形状相同的抛物线路径落下,如图(1)所示.根据设计图纸已知:如图(2)中所示直角坐标系中,水流喷出的高度y(m)与水平距离x(m)之间的函数关系式是y=-x2+2x+4 5 .(1)喷出的水流距水平面的最大高度是多少?(2)如果不计其他的因素,那么水池至少为多少时,才能使喷出的水流都落在水池内?问题2:画出函数y=x2-x-3/4的图象,根据图象回答下列问题.(1)图象与x轴交点的坐标是什么;(2)当x取何值时,y=0?这里x的取值与方程x2-x-34=0有什么关系?(3)你能从中得到什么启发?对于问题(2),教师组织学生分组讨论、交流,各组选派代表发表意见,全班交流,达成共识:从“形”的方面看,函数y=x2-x-34的图象与x轴交点的横坐标,即为方程x2-x-34=0的解;从“数”的方面看,当二次函数y=x2-x-34的函数值为0时,相应的自变量的值即为方程x2-x-34=0的解.更一般地,函数y=ax2+bx+c的图象与x轴交点的横坐标即为方程ax2+bx+c=0的解;当二次函数y=ax2+bx+c的函数值为0时,相应的自变量的值即为方程ax2+bx+c=0的解,这一结论反映了二次函数与一元二次方程的关系.三、课堂练习: P23练习1、2.五、小结:1.通过本节课的学习,你有什么收获?有什么困惑?2.若二次函数y=ax2+bx+c的图象与x轴无交点,试说明,元二次方程ax2+bx+c=0和一元二次不等式ax2+bx+c>0、ax2+bx+c<0的解的情况.六、作业:《22.2 二次函数与一元二次方程(第二课时)》教案【教学目标】:1.知识与能力:复习巩固用函数y=ax2+bx+c的图象求方程ax2+bx+c=0的解.2.方法与过程:让学生体验函数y=x2和y=bx+c的交点的横坐标是方程x2=bx+c的解的探索过程,掌握用函数y=x2和y=bx+c图象交点的方法求方程ax2=bx+c的解.3.情感、态度与价值观:提高学生综合解题能力,渗透数形结合思想.【教学重点】;用函数图象法求方程的解以及提高学生综合解题能力是教学的重点.【教学难点】:提高学生综合解题能力,渗透数形结合的思想是教学的难点.【教学过程】:一、复习巩固1.如何运用函数y=ax2+bx+c的图象求方程ax2+bx+c的解?2.完成以下两道题:(1)画出函数y=x2+x-1的图象,求方程x2+x-1=0的解.(精确到0.1)(2)画出函数y=2x2-3x-2的图象,求方程2x2-3x-2=0的解.二、探索问题已知抛物线y1=2x2-8x+k+8和直线y2=mx+1相交于点P(3,4m).(1)求这两个函数的关系式;(2)当x取何值时,抛物线与直线相交,并求交点坐标.解:(1)因为点P(3,4m)在直线y2=mx+1上,所以有4m=3m+1,解得m =1所以y1=x+1,P(3,4). 因为点P(3,4)在抛物线y1=2x2-8x+k+8上,所以有4=18-24+k +8 解得 k =2 所以y 1=2x 2-8x +10(2)依题意,得⎩⎪⎨⎪⎧y =x +1y =2x 2-8x +10 解这个方程组,得⎩⎪⎨⎪⎧x 1=3y 1=4 ,⎩⎪⎨⎪⎧x 2=1.5y2=2.5所以抛物线与直线的两个交点坐标分别是(3,4),(1.5,2.5).五、小结: 如何用画函数图象的方法求方程的解?六、作业:《22.2二次函数与一元二次方程》导学案【学习目标】:1.探索二次函数与一元二次方程、一元二次不等式之间的关系.2.掌握一元二次方程(组)的图象解法.【重点、难点】1.重点:探索二次函数与一元二次方程、一元二次不等式之间的关系.2.难点:掌握一元二次方程(组)的图象解法.【导学过程】:阅读教材P16 — 19 , 完成课前预习【课前预习】1:准备知识(1) 一元二次方程根的情况:(2)一次函数与一元一次方程的关系:2:探究1以40米/秒的速度将小球沿与地面成300角的方向击出时,球的飞行路线将是一条抛物线。
人教版九年级数学上册22.2.1《二次函数与一元二次方程》教学设计一. 教材分析人教版九年级数学上册第22.2.1节《二次函数与一元二次方程》是整个初中数学的重要内容,也是难点内容。
本节主要介绍二次函数的性质,以及如何从二次函数图像上找到一元二次方程的根。
教材通过实例引导学生探究二次函数与一元二次方程之间的关系,培养学生的动手操作能力和抽象思维能力。
二. 学情分析九年级的学生已经掌握了函数和方程的基础知识,具备一定的逻辑思维能力和探究能力。
但是对于二次函数与一元二次方程之间的联系,还需要通过实例和操作来进一步理解和掌握。
学生在学习过程中可能对一些概念和性质的理解存在困难,需要教师耐心引导和讲解。
三. 教学目标1.理解二次函数的性质,掌握二次函数与一元二次方程之间的关系。
2.能够从二次函数图像上找到一元二次方程的根。
3.培养学生的动手操作能力和抽象思维能力。
四. 教学重难点1.二次函数的性质和图像。
2.二次函数与一元二次方程之间的关系。
3.如何从二次函数图像上找到一元二次方程的根。
五. 教学方法1.采用问题驱动的教学方法,引导学生主动探究二次函数与一元二次方程之间的关系。
2.利用多媒体课件和实物模型,直观展示二次函数的图像和性质。
3.采用小组合作学习的方式,让学生在讨论和操作中掌握知识。
六. 教学准备1.多媒体课件和实物模型。
2.练习题和答案。
3.小组合作学习的指导方案。
七. 教学过程1.导入(5分钟)利用多媒体课件展示二次函数的图像,引导学生观察和描述二次函数的性质。
2.呈现(10分钟)提出问题:二次函数与一元二次方程之间有什么关系?如何从二次函数图像上找到一元二次方程的根?3.操练(10分钟)让学生分组操作,利用实物模型和多媒体课件进行探究,尝试解答问题。
4.巩固(10分钟)教师引导学生总结二次函数的性质和一元二次方程的解法,加深学生对知识的理解。
5.拓展(10分钟)出示一些有关二次函数与一元二次方程的应用题,让学生小组合作解决问题,提高学生的应用能力。
初中数学试卷桑水出品22.2 二次函数与一元二次方程第1课时二次函数与一元二次方程之间的关系要点感知抛物线y=ax2+bx+c在x轴上的交点与一元二次方程ax2+bx+c=0之间的关系:(1)如果抛物线与x轴___交点,那么一元二次方程___实数根;(2)如果抛物线与x轴只有___个交点,此时的交点就是抛物线的顶点,那么一元二次方程有两个___的实数根;(3)如果抛物线与x轴有___个交点,那么一元二次方程有两个___的实数根,此时,抛物线与x轴两个交点的横坐标x1,x2就是一元二次方程的两个实数根.预习练习1-1 抛物线y=3x2+5x与两坐标轴交点的个数为___个.1-2 下列哪一个函数,其图象与x轴有两个交点( )A.y=41(x-23)2+155 B.y=41(x+23)2+155 C.y=-41(x-23)2-155 D.y=-41(x+23)2+155知识点1 二次函数与一元二次方程1.抛物线y=-3x2-x+4与坐标轴的交点个数是( )A.3B.2C.1D.02.(苏州中考)已知二次函数y=x2-3x+m(m为常数)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x2-3x+m=0的两实数根是( )A.x1=1,x2=-1B.x1=1,x2=2C.x1=1,x2=0 D.x1=1,x2=33.(柳州中考)小兰画了一个函数y=x2+ax+b的图象如图,则关于x的方程x2+ax+b=0的解是( )A.无解B.x=1C.x=-4D.x=-1或x=44.抛物线y=2x2+8x+m与x轴只有一个公共点,则m的值为___知识点2 利用二次函数求一元二次方程的近似解5.根据下列表格的对应值,判断方程ax2+bx+c=0(a≠0,a,b,c为常数)一个解的范围是( )A.3<x<3.23B.3.23<x<3.24C.3.24<x<3.25D.3.25<x<3.266.用图象法求一元二次方程2x2-4x-1=0的近似解.解:知识点3 二次函数与不等式7.二次函数y=x2-x-2的图象如图所示,则函数值y<0时x的取值范围是( )A.x<-1B.x>2C.-1<x<2D.x<-1或x>28.(黔东南中考)已知抛物线y=x2-x-1与x轴的一个交点为(m,0),则代数式m2-m+2 014的值为( )A.2 012B.2 013C.2 014D.2 0159.(牡丹江中考)抛物线y=ax2+bx+c(a<0)如图所示,则关于x的不等式ax2+bx+c>0的解集是( )A.x<2B.x>-3C.-3<x<1D.x<-3或x>110.(锦州中考)二次函数y=ax2+bx+c(a≠0,a,b,c为常数)的图象如图所示,ax2+bx+c=m有实数根的条件是( )A.m≤-2B.m≥-2C.m≥0D.m>411.(济南中考)二次函数y=x2+bx的图象如图,对称轴为直线x=1.若关于x的一元二次方程x2+bx-t=0(t为实数)在-1<x<4的范围内有解,则t的取值范围是( )A.t≥-1B.-1≤t<3C.-1≤t<8D.3<t<812.(济宁中考)“如果二次函数y=ax2+bx+c的图象与x轴有两个公共点,那么一元二次方程ax2+bx+c=0有两个不相等的实数根.”请根据你对这句话的理解,解决下面问题:若m、n(m<n)是关于x的方程1-(x-a)(x-b)=0的两根,且a<b,则a、b、m、n的大小关系是( )A.m<a<b<nB.a<m<n<bC.a<m<b<nD.m<a<n<b13.抛物线y=2(x+3)(x-2)与x轴的交点坐标分别为___.14.(南京中考)已知二次函数y=x2-2mx+m2+3(m是常数).(1)求证:不论m为何值,该函数的图象与x轴没有公共点;(2)把该函数的图象沿y轴向下平移多少个单位长度后,得到的函数的图象与x轴只有一个公共点?挑战自我15.(孝感中考)已知关于x的方程x2-(2k-3)x+k2+1=0有两个不相等的实数根x1、x2.(1)求k的取值范围;(2)试说明x1<0,x2<0;(3)若抛物线y=x2-(2k-3)x+k2+1与x轴交于A、B两点,点A、点B到原点的距离分别为OA、OB,且OA+OB=2OA·OB-3,求k的值.参考答案要点感知(1)无,没有;(2)一,相等;(3)两,不相等预习练习1-1 2.1-2 D1.A2.B3.D4.8.5.C6.设y=2x2-4x-1.画出抛物线y=2x2-4x-1的图象,如图所示.由图象知,当x≈2.2或x≈-0.2时,y=0.即方程2x2-4x-1=0的近似解为x1≈2.2,x2≈-0.2.7.C8.D 9.C 10.B 11.C 12.A13.(-3,0),(2,0).14.(1)∵(-2m)2-4(m 2+3)=-12<0,∴方程x 2-2mx+m 2+3=0没有实数根.∴不论m 为何值,该函数的图象与x 轴没有公共点.(2)y=x 2-2mx+m 2+3=(x-m)2+3,把函数y=(x-m)2+3的图象沿y 轴向下平移3个单位长度后,得到函数y=(x-m)2的图象,它的顶点坐标是(m ,0),∴这个函数的图象与x 轴只有一个公共点.∴把该函数的图象沿y 轴向下平移3个单位长度后,得到的函数的图象与x 轴只有一个公共点. 挑战自我15.(1)由题意可知:Δ=[-(2k-3)]2-4(k 2+1)>0,即-12k+5>0,∴k<125.(2)∵k<125,∴x 1+x 2=2k-3<0,x 1·x 2=k 2+1>0.∴x 1<0,x 2<0.(3)依题意,不妨设A(x 1,0),B(x 2,0),∵x 1<0,x 2<0,∴OA+OB=(-x 1)·(-x 2)=x 1x 2=k 2+1.∵OA+OB=2OA ·OB-3,∴-(2k-3)=2(k 2+1)-3.解得k 1=1,k 2=-2.∵k<125,∴k=-2.。
专题22.2二次函数与一元二次方程(讲练)一、知识点二、标准例题:例1:如图,已知二次函数2y ax bx c=++的部分图象,由图象可估计关于x的一元二次方程20ax bx c++=的两个根分别是1 1.6x=,2x=A.-1.6 B.3.2C.4.4 D.5.2【答案】C【解析】由抛物线图象可知其对称轴为x=3,又抛物线是轴对称图象,∴抛物线与x轴的两个交点关于x=3对称,而关于x的一元二次方程ax2+bx+c=0的两个根分别是x1,x2,那么两根满足2×3=x1+x2,而x1=1.6,∴x2=4.4.故选C.总结:此题主要利用抛物线是轴对称图象的性质确定抛物线与x 轴交点坐标,是一道较为简单的试题.例2:如图,二次函数2y ax bx c =++(0a ≠)和一次函数1y x =-的图象交于(2,3)A --,(1,0)B 两点,则方程2(1)10ax b x c +-++=(0a ≠)的根为( )A .122,3x x =-=-B .121,0x x ==C .122,1x x =-=D .123,0x x =-=【答案】C【解析】解:∵2(1)10ax b x c +-++=,∴21ax bx c x ++=-. ∴方程2(1)10ax b x c +-++=的根即为二次函数2y ax bx c =++(0a ≠)与一次函数1y x =-的图象交点的横坐标,∵二次函数2y ax bx c =++(0a ≠)和一次函数1y x =-的图象交于(2,3)A --,(1,0)B 两点,∴方程2(1)10ax b x c +-++=(0a ≠)的根为122,1x x =-=.故选C.总结:本题考查了二次函数与一元二次方程的关系,解此题的关键是将方程2(1)10ax b x c +-++=变形为21ax bx c x ++=-,进一步将所求转化为求二次函数2y ax bx c =++(0a ≠)与一次函数1y x =-的图象交点的横坐标,这类题目的求解,重在理解与领悟.最后结合抛物线的增减性进行判断.例3:二次函数y =x 2+bx ﹣t 的对称轴为x =2.若关于x 的一元二次方程x 2+bx ﹣t =0在﹣1<x <3的范围内有实数解,则t 的取值范围是( )A .﹣4≤t <5B .﹣4≤t <﹣3C .t≥﹣4D .﹣3<t <5【答案】A【解析】解:∵抛物线的对称轴x =2b -=2, ∴b =﹣4,则方程x 2+bx ﹣t =0,即x 2﹣4x ﹣t =0的解相当于y =x 2﹣4x 与直线y =t 的交点的横坐标,∵方程x 2+bx ﹣t =0在﹣1<x <3的范围内有实数解, ∴当x =﹣1时,y =1+4=5,当x =3时,y =9﹣12=﹣3,又∵y =x 2﹣4x =(x ﹣2)2﹣4,∴当﹣4≤t <5时,在﹣1<x <3的范围内有解.∴t 的取值范围是﹣4≤t <5,故选:A .总结:本题主要考查了二次函数与一元二次方程之间的关系,一元二次方程2ax bx c k ++=的解相当于2y ax bx c =++ 与直线y=k 的交点的横坐标,解的数量就是交点的个数,熟练将二者关系进行转化是解题的关键.例4:.某班“数学兴趣小组”对函数22||y x x =-的图象和性质进行了探究,探究过程如下:(1)自变量x 的取值范围是全体实数,x 与y 的几组对应值如下表:其中,m =__________.(2)根据表中数据,在如图所示的平面直角坐标系中描点,并画出了函数图象的一部分,请你画出该函数图象剩下的部分.(3)观察函数图象,写出一条性质__________.(4)进一步探究函数图象发现:①方程22||0x x -=有__________个实数根.②关于x 的方程22||x x a -=有4个实数根时,a 的取值范围是__________.【答案】(1)0 (2)(3)当1x >时,y 随x 的增大而增大(4)①3 ②10a -<<.【解析】(1)x=-2时,m=x 2-2l-2l=0;.(2)如图所示(3)由函数图象知:1x >时y 随x 的增大而增大;函数图像关于y 轴对称;(4)如图:①22||=0x x -时即0y =,∴令x 轴有3个交点,分别是2-、0、2;即答案为3;②由函数图象知:关于x 的方程22||x x a -=有4个交点,∴a 的取值范围是10a -<<.总结:本题考查了抛物线与x 轴的交点:把求二次函数y=ax2+bx+c (a ,b ,c 是常数,a≠0)与x 轴的交点坐标问题转化为解关于x 的一元二次方程.其中观察函数图像的能力是解答本题的关键.三、练习1.已知二次函数(1)(1)37y x a x a a =---+-+(其中x 是自变量)的图象与x 轴没有公共点,且当1x <-时,y 随x 的增大而减小,则实数a 的取值范围是( )A .2a <B .1a >-C .12a -<≤D .12a -≤<【答案】D【解析】(1)(1)37y x a x a a =---+-+22236x ax a a =-+-+,抛物线与x 轴没有公共点, 22(2)4(36)0a a a ∴∆=---+<,解得2a <,抛物线的对称轴为直线 22a x a -=-=,抛物线开口向上, 而当1x <-时,y 随x 的增大而减小,1a ∴≥-,∴实数a 的取值范围是12a -≤<,故选D .2.如图所示,已知二次函数2y ax bx c =++的图象与x 轴交于,A B 两点,与y 轴交于点C ,OA OC =,对称轴为直线1x =,则下列结论:①0abc <;②11024a b c ++=;③10ac b -+=;④2c +是关于x 的一元二次方程20ax bx c ++=的一个根.其中正确的有( )A .1个B .2个C .3个D .4个 【答案】B【解析】∵抛物线开口向下,∴0a <, ∵抛物线的对称轴为直线12bx a =-=,∴20b a =->,∵抛物线与y 轴的交点在x 轴上方,∴0c >,∴0abc <,所以①正确;∵2b a =-, ∴102a b a a +=-=,∵0c >, ∴11024a b c ++>,所以②错误;∵(0,)C c ,OA OC =,∴(,0)A c -,把(,0)A c -代入2y ax bx c =++得20ac bc c -+=,∴10ac b -+=,所以③错误;∵(,0)A c -,对称轴为直线1x =,∴(2,0)B c +,∴2c +是关于x 的一元二次方程20ax bx c ++=的一个根,所以④正确;综上正确的有2个,故选B.3.已知0m >,关于x 的一元二次方程()()120x x m +--=的解为1212,()x x x x <,则下列结论正确的是( )A .1212x x <-<<B .1212x x -<<<C .1212x x -<<<D .1212x x <-<<【答案】A【解析】解:关于x 的一元二次方程()()120x x m +--=的解为12,x x ,可以看作二次函数()()12m x x =+-与x 轴交点的横坐标,∵二次函数()()12m x x =+-与x 轴交点坐标为()()1,0,2,0-,如图:当0m >时,就是抛物线位于x 轴上方的部分,此时1x <-,或2x >;又∵12x x <∴121,2x x =-=;∴1212x x <-<<,故选:A .4.对于一个函数,自变量x 取a 时,函数值y 也等于a ,我们称a 为这个函数的不动点.如果二次函数y =x 2+2x +c 有两个相异的不动点x 1、x 2,且x 1<1<x 2,则c 的取值范围是( )A .c <﹣3B .c <﹣2C .c <14D .c <1【答案】B【解析】由题意知二次函数y=x2+2x+c有两个相异的不动点x1、x2,所以x1、x2是方程x2+2x+c=x的两个不相等的实数根,整理,得:x2+x+c=0,所以△=1-4c>0,又x2+x+c=0的两个不相等实数根为x1、x2,x1<1<x2,所以函数y= x2+x+c=0在x=1时,函数值小于0,即1+1+c<0,综上则140 110cc-⎧⎨++⎩><,解得c<﹣2,故选B.5.已知抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)的对称轴为直线x=2,与x轴的一个交点坐标为(4,0),其部分图象如图所示,下列结论:①抛物线一定过原点②方程ax2+bx+c=0(a≠0)的解为x=0或x=4,③a﹣b+c<0;④当0<x<4时,ax2﹣bx+c<0;⑤当x<2时,y随x增大而增大,其中结论正确的个数()A.1 B.2 C.3 D.4【答案】C【解析】①∵抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)的对称轴为直线x=2,与x轴的一个交点坐标为(4,0),∴抛物线与x轴的另一交点坐标为(0,0),结论①正确;②∵抛物线与x轴的交点坐标为:(0,0),(4,0),∴方程ax2+bx+c=0(a≠0)的解为x=0或x=4,正确;③∵当x=﹣1和x=5时,y值相同,且均为正,∴a﹣b+c>0,结论③错误;④当0<x<4时,ax2﹣bx+c<0,结论④正确;⑤观察函数图象可知:当x<2时,y随x增大而减小,结论⑤错误.综上所述,正确的结论有:①②④.故选:C .6.抛物线23y x bx =++的对称轴为直线1x =.若关于x 的一元二次方程230x bx t ++-=(t 为实数)在14x -<<的范围内有实数根,则t 的取值范围是( )A .211t ≤<B .2t ≥C .611t <<D .26t ≤<【答案】D【解析】∵23y x bx =++的对称轴为直线1x =,∴2b =-,∴223y x x =-+,∴一元二次方程230x bx t ++-=的实数根可以看做223y x x =-+与函数y t =的有交点,∵方程在14x -<<的范围内有实数根,当1x =-时,6y =,当4x =时,11y =,函数223y x x =-+在1x =时有最小值2,∴26t ≤<,故选D .7.若函数y =(m ﹣1)x 2﹣6x + m 的图象与x 轴有且只有一个交点,则m 的值为( )A .﹣2或3B .﹣2或﹣3C .1或﹣2或3D .1或﹣2或﹣3【答案】C【解析】解:当m =1时,函数解析式为:y =﹣6x + 是一次函数,图象与x 轴有且只有一个交点,当m ≠1时,函数为二次函数,∵函数y =(m ﹣1)x 2﹣6x + m 的图象与x 轴有且只有一个交点,∴62﹣4×(m ﹣1)× m =0,解得,m =﹣2或3,故选:C .8.二次函数y =ax 2+bx +c (a ≠0)和正比例函数y =﹣13x 的图象如图所示,则方程ax 2+(b + 13)x +c =0(a ≠0)的两根之和( )A .大于0B .等于0C .小于0D .不能确定【答案】C 【解析】解:设20(0)ax bx c a ++=≠的两根为x 1,x 2,∵由二次函数的图象可知12x x 0+<,a 0>, 0b a∴-<. 设方程210(0)3ax b x c a ⎛⎫+++=≠ ⎪⎝⎭的两根为m ,n ,则1133b b m n a a a++=-=-- 010300a a b am m >∴-<-<∴+< . 故选:C .9.如图,二次函数y =ax 2+bx+c 图象的对称轴是直线x =1,与x 轴一个交点A (3,0),则与x 轴的另一个交点坐标是( )A .(0,12-)B .(12-,0)C .(0,﹣1) D .(﹣1,0)【答案】D【解析】解:∵点A 的坐标为(3,0), ∴点A 关于x =1的对称点的坐标为(﹣1,0). 故选:D .10.已知二次函数226y x x m =-+的图象与x 轴没有交点,则m 的取值范围是_____. 【答案】92m >【解析】∵二次函数y=2x 2-6x+m 的图象与x 轴没有交点,∴△<0,∴(-6)2-4×2×m <0, 解得:92m >; 故答案为:92m >.11.抛物线2243y x x =--,当14x -≤≤时,y 的取值范围是__________. 【答案】513y -≤≤【解析】解:根据二次函数的解析式2243y x x =--可得 由a=2>0,可得抛物线的开口向上 对称轴为:41222b x a -=-=-=⨯ 所以可得在14x -≤≤范围内,二次函数在11x -≤≤ ,y 随x 的增大而减小,在14x <≤ 上y 随x 的增大而增大.所以当1x = 取得最小值,最小值为:2435y =--=- 当4x =取得最大值,最大值为:22444313y =⨯-⨯-= 所以513y -≤≤ 故答案为:513y -≤≤12.抛物线223y x x =--与x 轴的交点坐标是_____【答案】(10)-,,(3,0) 【解析】令y=0,则x 2-2x-3=0,解得x=3或x=-1.则抛物线y=x 2-2x-3与x 轴的交点坐标是(3,0),(-1,0).故答案为(3,0),(-1,0).13.已知函数 的图象如图所示,若直线 与该图象恰有两个不同的交点,则的取值范围为_____.【答案】【解析】解:直线 与该图象恰有三个不同的交点, 则直线与 有一个交点, ∴ ,∵与 有两个交点, ∴ , , ∴, ∴; 故答案为.14.抛物线2y ax bx c =++经过点(3,0)A -、(4,0)B 两点,则关于x 的一元二次方程2(1)a x c b bx-+=-的解是___________ 【答案】12x =-,25x =.【解析】依题意,得:9301640a b c a b c -+=⎧⎨++=⎩,解得:12b a c a =-⎧⎨=-⎩,所以,关于x 的一元二次方程a(x -1)2+c =b -bx 为:2(1)12a x a a ax --=-+,即:2(1)121x x --=-+, 化为:23100x x --=, 解得:12x =-,25x =, 故答案为:12x =-,25x =.15.已知m ,n 是方程(x ﹣a )(x ﹣b )﹣1=0(其中a <b )的两根,且m <n ,则a ,b ,m ,n 的大小关系是_____. 【答案】m <a <b <n【解析】∵函数y =(x ﹣a )(x ﹣b )与x 轴的交点坐标的横坐标为a 与b , 二次函数y =(x ﹣a )(x ﹣b )﹣1相当于y =(x ﹣a )(x ﹣b )向下平移一个单位, 又∵二次项系数为1,开口向上,如图所示:∴由图可得:m <a <b <n . 故答案为:m <a <b <n .16.如图,抛物线2y ax c =+与直线y mx n =+交于A(-1,P),B(3,q)两点,则不等式2ax mx c n ++>的解集是_____.【答案】3x <-或1x >.【解析】解:∵抛物线2y ax c =+与直线y mx n =+交于()1,A p -,()3,B q 两点,∴m n p -+=,3m n q +=,∴抛物线2y ax c =+与直线y mx n =-+交于()1,P p ,()3,Q q -两点,观察函数图象可知:当3x <-或1x >时,直线y mx n =-+在抛物线2y ax bx c =++的下方,∴不等式2ax mx c n ++>的解集为3x <-或1x >. 故答案为:3x <-或1x >.17.如图,直线y =mx +n 与抛物线y =ax 2+bx +c 交于A (﹣1,p ),B (4,q )两点,则关于x 的不等式mx +n <ax 2+bx +c 的解集是____.【答案】﹣1<x <4.【解析】观察函数图象可知:当﹣1<x <4时,直线y =mx+n 在抛物线y =ax 2+bx+c 的下方, ∴不等式mx+n <ax 2+bx+c 的解集为﹣1<x <4.故答案为:﹣1<x <4.18.已知k 是常数,抛物线y =x 2+(k 2+k -6)x +3k 的对称轴是y 轴,并且与x 轴有两个交点. (1)求k 的值:(2)若点P 在抛物线y =x 2+(k 2+k -6)x +3k 上,且P 到y 轴的距离是2,求点P 的坐标. 【答案】(1)k =-3;(2)点P 的坐标为(2,-5)或(-2,-5).【解析】(1)∵抛物线y=x 2+(k 2+k -6)x+3k 的对称轴是y 轴,∴26022b k k x a +-=-=-=,即k 2+k -6=0,解得k=-3或k=2,当k=2时,二次函数解析式为y=x 2+6,它的图象与x 轴无交点,不满足题意,舍去,当k=-3时,二次函数解析式为y=x 2-9,它的图象与x 轴有两个交点,满足题意, ∴k=-3;(2)∵P 到y 轴的距离为2, ∴点P 的横坐标为-2或2, 当x=2时,y=-5; 当x=-2时,y=-5,∴点P 的坐标为(2,-5)或(-2,-5).19.在画二次函数()20y ax bx c a =++≠的图象时,甲写错了一次项的系数,列表如下乙写错了常数项,列表如下:通过上述信息,解决以下问题:(1)求原二次函数()20y ax bx c a =++≠的表达式;(2)对于二次函数()20y ax bx c a =++≠,当x _____时,y 的值随x 的值增大而增大;(3)若关于x 的方程()20ax bx c k a ++=≠有两个不相等的实数根,求k 的取值范围.【答案】(1)2323y x x =-++;(2)13≤;(3)103k <. 【解析】解:(1)由甲同学的错误可知c=3, 由甲同学提供的数据选x=-1,y=6;x=1,y=2,有6323a b a b =-+⎧⎨=++⎩,∴12a b =⎧⎨=-⎩,∴a=1,由甲同学给的数据a=1,c=3是正确的;由乙同学提供的数据,可知c=-1,选x=-1,y=-2;x=1,y=2,有2121a b a b -=--⎧⎨=+-⎩, ∴12a b =⎧⎨=⎩, ∴a=1,b=2,∴y=x 2+2x+3;(2)y=x 2+2x+3的对称轴为直线x=-1,抛物线开口向上,∴当-1x ≥时,y 的值随x 的值增大而增大; 故答案为-1≥;(3)方程()20ax bx c k a ++=≠有两个不相等的实数根,即x 2+2x+3-k=0有两个不相等的实数根,∴()4-430k ∆=->, ∴2k >;20.已知抛物线232y ax bx c =++.(1)若1a b ==,1c =-,求该抛物线与x 轴公共点的坐标;(2)若1a b ==,且当11x -<<时,抛物线与x 轴有且只有一个公共点,求c 的取值范围. 【答案】(1)()1,0-和1,03⎛⎫ ⎪⎝⎭.(2)13c =或51c -<≤- 【解析】(1)当1a b ==,1c =-时,抛物线为2321y x x =+-,方程23210x x +-=的两个根为11x =-,213x =.所以该抛物线与x 轴公共点的坐标是()1,0-和1,03⎛⎫⎪⎝⎭.(2)当1a b ==时,抛物线为232y x x c =++,且与x 轴有公共点.对于方程2320x x c ++=,判别式4120c ∆=-≥,有13c ≤.①当13c =时,由方程213203x x ++=,解得1213x x ==-,此时抛物线为21323y x x =++与x 轴只有一个公共点1,03⎛⎫- ⎪⎝⎭; ②当13c <时,11x =-时,1321y c c =-+=+,21x =时,2325y c c =++=+.由已知11x -<<时,该抛物线与x 轴有且只有一个公共点,考虑其对称轴为13x =-,应有1200y y ≤⎧⎨>⎩,即1050c c +≤⎧⎨+>⎩,解得51c -<≤-.综上,13c =或51c -<≤-. 21.已知函数()21y x m x m =-+-+(m 为常数). (1)该函数的图象与x 轴公共点的个数是( ). A .0 B .1 C .2 D .1或2(2)求证:不论m 为何值,该函数的图象的顶点都在函数()21y x =+的图象上. (3)当23m -≤≤时,求该函数的图象的顶点纵坐标的取值范围.【答案】(1)D (2)详见解析;(3)当23m -≤≤时,该函数的图象的顶点纵坐标z 的取值范围是04z ≤≤. 【解析】(1)因为()()()2214110m m m ∆=--⋅-⋅=+≥,故选D.(2)配方得()2221(1)124m m y x m x m x -+⎛⎫=-+-+=--+⎪⎝⎭, 所以该函数的图象的顶点坐标为()211,24m m ⎛⎫+- ⎪ ⎪⎝⎭. 把12m x -=代入()21y x =+,得221(1)124m m y -+⎛⎫=+=⎪⎝⎭. 因此,不论m 为何值,该函数的图象的顶点都在函数()21y x =+的图象上.(3)设函数的图象的顶点纵坐标()214m z +=.当1m =-时,z 有最小值0.当1m <-时,z 随m 的增大而减小;当1m >-时,z 随m 的增大而增大.又当2m =-时,()221144z -+==;当3m =时,()23144z +==.因此,当23m -≤≤时,该函数的图象的顶点纵坐标z 的取值范围是04z ≤≤.。