河南中考数学专题之函数图象及性质的探究
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河南中考数学专题之函数图象及性质的探究于0等.(答案不唯一,写出两条合理即可) ……………………(6分) (4)① 3,3;② 2; ③-1<a <0. ……………………………(10分) 【解法提示】①观察图象可知函数图象与x 轴有3个交点,∴方程x 2-2|x |=0有3个不相等的实数根;②把抛物线y =x 2-2|x |向下平移2个单位,得抛物线y =x 2-2|x |-2,则抛物线y =x 2-2|x |-2与x 轴只有2个交点,∴方程x 2-2|x |-2=0有2个不相等的实数根;③把抛物线y =x 2-2|x |向上平移a (0<a <1)时,抛物线与x 轴有4个交点,∴抛物线解析式y =x 2-2|x |-a 中,0<-a <1,∴-1<a <0.★【强化练习】1.有这样一个问题:探究函数y =12x 2+1x 的图象与性质,小东根据学习函数的经验,对函数y =12x 2+1x 的图象与性质进行了探究,下面是小东的探究过程,请补充完整: (1)下表是y 与x 的几组对应值. x … -3 -2 -1 -12 -131312123…y…256 32 -12-158-531855181783252m …函数y =12x 2+1x 的自变量x 的取值范围是x ≠0,m 的值为296;(2)在如图所示的平面直角坐标系xOy 中,描出以上表中各对对应值为坐标的点,并画出该函数的大致图象;(3)进一步探究函数图象发现:①函数图象与x 轴有1个交点,所以对应方程12x 2+1x =0有1个实数根;②方程12x 2+1x =2有3个实数根;③结合函数的图象,写出该函数的一条性质. 解:(2)函数图象如图所示.(3)③答案不唯一,如:函数没有最大值或函数没有最小值,函数图象没有经过第四象限.2.问题情境:已知矩形的面积为S(S 为常数,S>0),当该矩形的长为多少时,它的周长最小?最小值是多少?数学模型:设该矩形的长为x ,周长为y ,则y 与x 的函数关系式为y =2(x +Sx)(x>0).探索研究:我们可以借鉴学习函数的经验,先探索函数y =x +1x (x>0)的图象性质. ①列表:x ... 14 13 12 1 2 3 4 ... y (174)m52252103174…表中m =103; ②描点:如图所示;③连线:请在图中画出该函数的图象;④观察图象,写出该函数的两条性质;解决问题:在求二次函数y =ax 2+bx +c(a ≠0)的最大(小)值时,除了通过观察图象,还可以通过配方得到.同样通过配方也可以求函数y =x +1x (x>0)的最小值.y =x +1x =(x)2+(1x)2=(x)2+(1x )2-2x·1x +2x·1x=(x -1x)2+2.∵(x -1x)2≥0,∴y ≥2.∴当x -1x=0,即x =1时,y最小=2.请类比上面配方法,直接写出“问题情境”中的问题的答案.解:探索研究②③如图.④性质:答案不唯一,如:函数有最小值2,当x>1时,y 随x 的增大而增大.解决问题: y =2(x +S x )=2(x -S x )2+4S ,当x -Sx=0,即x =S 时,y 有最小值4S ,∴当该矩形的长为S 时,它的周长最小,最小值是4S.3.如图,P 是AB ︵所对弦AB 上一动点,过点P 作PM ⊥AB 交AB ︵于点M ,连接MB ,过点P 作PN ⊥MB 于点N.已知AB =6 cm ,设A ,P 两点间的距离为x cm ,P ,N 两点间的距离为y cm.(当点P 与点A 或点B 重合时,y 的值为0)小东根据学习函数的经验,对函数y 随自变量x 的变化而变化的规律进行了探究.下面是小东的探究过程,请补充完整:(1)通过取点、画图、测量,得到了x 与y 的几组值,如下表:x/cm 0123456y/cm 0 2.0 2.3 2.1 1.6 0.9 0(说明:补全表格时相关数值保留一位小数)(2)建立平面直角坐标系,描出以补全后的表中各对对应值为坐标的点,画出该函数的图象;(3)结合画出的函数图象,解决问题:当△PAN为等腰三角形时,AP 的长度约为2.2cm.解:(2)利用描点法,画出图象如图所示.(3)当△PAN为等腰三角形时,x=y,作出直线y=x与图象的交点坐标为(2.2,2.2),∴△PAN为等腰三角形时,PA=2.2 cm.4.根据下列要求,解答相关问题:(1)请补全以下求不等式-2x2-4x≥0的解集的过程.①构造函数,画出图象:根据不等式的特征构造二次函数y=-2x2-4x.抛物线的对称轴为x=-1,开口向下,顶点(-1,2),与x轴的交点是(0,0),(-2,0),用三点法画出二次函数y=-2x2-4x的图象如图1所示;②数形结合,求得界点:当y=0时,求得方程-2x2-4x=0的解为;③借助图象,写出解集:由图象可得不等式-2x2-4x≥0的解集为.(2)利用(1)中求不等式解集的方法步骤,求不等式x2-2x+1<4的解集.①构造函数,画出图象;②数形结合,求得界点;③借助图象,写出解集.(3)参照以上两个求不等式解集的过程,借助一元二次方程的求根公式,直接写出关于x的不等式ax2+bx+c>0(a>0)的解集.解:(1)②x1=0,x2=-2;③-2≤x≤0;(2)①构造函数,画出图象:构造函数y=x2-2x+1,抛物线的对称轴为x=1,开口向上,顶点坐标为(1,0),关于对称轴x=1对称的一对点为(0,1),(2,1),用三点法画出函数图象如解图所示:②数形结合,求得界点:当y=4时,方程x2-2x+1=4的解为x1=-1,x2=3;③借助图象,写出解集:由题图可知,不等式x2-2x+1<4的解集是-1<x<3;(3)①当b2-4ac>0时,关于x的不等式ax2+bx+c>0(a>0)的解集是x>-b+b2-4ac2a或x<-b-b2-4ac2a;②当b2-4ac=0时,关于x的不等式ax2+bx+c>0(a>0)的解集是x≠-b2a;③当b2-4ac<0时,关于x的不等式ax2+bx+c>0(a>0)的解集是全体实数.5.已知抛物线C1:y=ax2-4ax-5(a>0). (1)当a=1时,求抛物线与x轴的交点坐标及对称轴; (2)①试说明无论a为何值,抛物线C1一定经过两个定点,并求出这两个定点的坐标;②将抛物线C1沿这两个定点所在直线翻折,得到抛物线C2,直接写出C2的表达式; (3)若(2)中抛物线C2的顶点到x轴的距离为2,求a的值.解:(1)当a=1时,抛物线C1:y=x2-4x-5. (1分)令y=0,则x2-4x-5=0,解得x1=-1,x2=5,∴抛物线C1与x轴的交点坐标为(-1,0),(5,0), (2分)对称轴为直线x=2. (3分)(2)①由抛物线C1:y=ax2-4ax-5(a>0),可得其对称轴为直线x=—−4a =2. (4分)令x=0,有y=-5.2a∴抛物线C1过定点(0,-5). (5分)易知点(0,-5)关于直线x=2的对称点为点(4,-5),∴由抛物线的对称性可知,无论a为何值,抛物线C1一定经过两个定点(0,-5)和(4,-5). (6分)②y=-ax2+4ax-5(或y=-a(x-2)2+4a-5). (7分)(3)对于抛物线C2:y=-ax2+4ax-5,当x=2时,y=4a-5,∴抛物线C2的顶点坐标为(2,4a-5), (8分)6.阅读下面材料:如图1,在平面直角坐标系xOy中,直线y1=ax+b与 交于A(1,3)和B(-3,-1)两点.双曲线y2=kx图1观察图象可知: ①x=-3或1时,y1=y2;②当-3<x<0时,y1>y2,即通过观察函数的图象,可以得到不等式ax+b>k的解集.x有这样一个问题:求不等式x3+4x2-x-4>0的解集.某同学根据学习以上知识的经验,对求不等式x3+4x2-x-4>0的解集进行了探究.下面是他的探究过程,请将(2)(3)(4)补充完整:(1)将不等式按条件进行转化:①当x=0时,原不等式不成立;②当x>0时,原不等式可以转化为x2+4x-1>4x ;③当x<0时,原不等式可以转化为x2+4x-1<4x;(2)构造函数,画出图象.设y3=x2+4x-1,y4=4x ,在同一坐标系中分别画出这两个函数的图象.双曲线y4=4x如图2所示,请在此坐标系中画出抛物线y3=x2+4x-1(不用列表);图1(3)确定两函数图象公共点的横坐标,观察所画两个函数的图象,猜想并通过代入函数解析式验证可知:满足y3=y4的所有x的值为;(4)借助图象,写出解集.结合(1)的讨论结果,观察两个函数的图象可知:不等式x3+4x2-x-4>0的解集为.第 11 页。
2019河南中考数学专题之函数图象及性质的探究★【中考母题】某班“数学兴趣小组”对函数y =x2-2|x|的图象和性质进行了探究,探究过程如下,请补充完整.(2)根据上表数据,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,请画出该图象的另一部分;(3)观察函数图象,写出两条函数的性质; (4)进一步探究函数图象发现:①函数图象与x 轴有3个交点,所以对应方程x2-2|x|=0有3个实数根; ②方程x2-2|x|=2有2个实数根;③关于x 的方程x2-2|x|=a 有4个实数根,a 的取值范围是-1<a<0. 解:(2)如图所示.(3)函数图象关于y 轴对称;函数图象开口向上等,答案不唯一. (注:本题不累计给分,除(3)中每条性质2分外,其他每空1分)(2019河南21题10分)某班“数学兴趣小组”对函数y =x2-2|x|的图象和性质进行了探究,探究过程如下,请补充完整.(1)自变量x 的取值范围是全体实数,x 与y 的几组对应值列表如下:(2)根据上表数据,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,请画出该函数图象的另一部分.(3)观察函数图象,写出两条函数的性质. (4)进一步探究函数图象发现:①函数图象与x 轴有____________个交点,所以对应的方程x2-2|x|=0有__________个实数根;②方程x2-2|x|=2有________个实数根;③关于x的方程x2-2|x|=a 有4个实数根时,a 的取值范围是________. 解:(1)0;…………………………………………………………(1分) (2)如解图所示:…………………………………………………(3分)1 0 43 …教师范读的是阅读教学中不可缺少的部分,我常采用范读,让幼儿学习、模仿。
如领读,我读一句,让幼儿读一句,边读边记;第二通读,我大声读,我大声读,幼儿小声读,边学边仿;第三赏读,我借用录好配朗读磁带,一边放录音,一边幼儿反复倾听,在反复倾听中体验、品味。
2019河南中考数学专题之函数图象及性质的探究★【中考母题】某班“数学兴趣小组”对函数y=x2-2|x|的图象和性质进行了探究,探究过程如下,请补充完整.(1)自变量x的取值范围是全体实数,x与y的几组对应值列表如下:其中,m=0;(2)根据上表数据,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,请画出该图象的另一部分;(3)观察函数图象,写出两条函数的性质;(4)进一步探究函数图象发现:①函数图象与x轴有3个交点,所以对应方程x2-2|x|=0有3个实数根;②方程x2-2|x|=2有2个实数根;③关于x的方程x2-2|x|=a有4个实数根,a的取值范围是-1<a<0.解:(2)如图所示.(3)函数图象关于y轴对称;函数图象开口向上等,答案不唯一.(注:本题不累计给分,除(3)中每条性质2分外,其他每空1分) (2019河南21题10分)某班“数学兴趣小组”对函数y=x2-2|x|的图象和性质进行了探究,探究过程如下,请补充完整.(1)自变量x 的取值范围是全体实数,x 与y 的几组对应值列表如下:其中,m =________.(2)根据上表数据,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,请画出该函数图象的另一部分.(3)观察函数图象,写出两条函数的性质.(4)进一步探究函数图象发现:①函数图象与x 轴有____________个交点,所以对应的方程x 2-2|x |=0有__________个实数根;②方程x 2-2|x |=2有________个实数根;③关于x 的方程x 2-2|x |=a 有4个实数根时,a 的取值范围是________.解:(1)0;…………………………………………………………(1分)(2)如解图所示:…………………………………………………(3分)解图(3)①函数图象有两个最低点,坐标分别是(-1,-1)和(1,-1);②函数图象是轴对称图形,对称轴是直线x =0(y 轴);③从图象信息直接看出:当x <-1或0<x <1时,函数值随自变量的增大而减小;当-1<x <0或x >1时,函数值随自变量的增大而增大;④在x <-x … -352 -2 -1 0 1 2 52 3 … y … 3 54 m -1 0 -1 054 3 …2或x >2时,函数值大于0,在-2<x <0或0<x <2时,函数值小于0等.(答案不唯一,写出两条合理即可) ……………………(6分)(4)① 3,3;② 2; ③-1<a <0. ……………………………(10分)【解法提示】①观察图象可知函数图象与x 轴有3个交点,∴方程x 2-2|x |=0有3个不相等的实数根;②把抛物线y =x 2-2|x |向下平移2个单位,得抛物线y =x 2-2|x |-2,则抛物线y =x 2-2|x |-2与x 轴只有2个交点,∴方程x 2-2|x |-2=0有2个不相等的实数根; ③把抛物线y =x 2-2|x |向上平移a (0<a <1)时,抛物线与x 轴有4个交点,∴抛物线解析式y =x 2-2|x |-a 中,0<-a <1,∴-1<a <0.★【强化练习】1.有这样一个问题:探究函数y =12x 2+1x的图象与性质,小东根据学习函数的经验,对函数y =12x 2+1x的图象与性质进行了探究,下面是小东的探究过程,请补充完整:(1)下表是y 与x 的几组对应值.函数y =12x 2+1x 的自变量x 的取值范围是x ≠0,m 的值为296; (2)在如图所示的平面直角坐标系xOy 中,描出以上表中各对对应值为坐标的点,并画出该函数的大致图象;(3)进一步探究函数图象发现:①函数图象与x 轴有1个交点,所以对应方程12x 2+1x =0有1个实数根;②方程12x 2+1x=2有3个实数根;③结合函数的图象,写出该函数的一条性质.解:(2)函数图象如图所示.(3)③答案不唯一,如:函数没有最大值或函数没有最小值,函数图象没有经过第四象限.2.问题情境:已知矩形的面积为S(S 为常数,S>0),当该矩形的长为多少时,它的周长最小?最小值是多少?数学模型:设该矩形的长为x ,周长为y ,则y 与x 的函数关系式为y =2(x +S x)(x>0). 探索研究:我们可以借鉴学习函数的经验,先探索函数y =x +1x(x>0)的图象性质.①列表:表中m =103; ②描点:如图所示;③连线:请在图中画出该函数的图象;④观察图象,写出该函数的两条性质;解决问题:在求二次函数y =ax 2+bx +c(a≠0)的最大(小)值时,除了通过观察图象,还可以通过配方得到.同样通过配方也可以求函数y=x +1x(x>0)的最小值. y =x +1x=(x)2+(1x )2=(x)2+(1x )2-2x·1x +2x·1x =(x -1x )2+2.∵(x -1x )2≥0,∴y ≥2.∴当x -1x =0,即x =1时,y最小=2.请类比上面配方法,直接写出“问题情境”中的问题的答案.解:探索研究②③如图.④性质:答案不唯一,如:函数有最小值2,当x>1时,y 随x 的增大而增大.解决问题: y =2(x +S x )=2(x -S x )2+4S ,当x -S x =0,即x =S 时,y 有最小值4S ,∴当该矩形的长为S 时,它的周长最小,最小值是4S.3.如图,P 是AB ︵所对弦AB 上一动点,过点P 作PM ⊥AB 交AB ︵于点M ,连接MB ,过点P 作PN ⊥MB 于点N.已知AB =6 cm ,设A ,P 两点间的距离为x cm ,P ,N 两点间的距离为y cm.(当点P 与点A 或点B 重合时,y 的值为0)小东根据学习函数的经验,对函数y 随自变量x 的变化而变化的规律进行了探究.下面是小东的探究过程,请补充完整:(1)通过取点、画图、测量,得到了x 与y 的几组值,如下表:(说明:补全表格时相关数值保留一位小数)(2)建立平面直角坐标系,描出以补全后的表中各对对应值为坐标的点,画出该函数的图象;(3)结合画出的函数图象,解决问题:当△PAN为等腰三角形时,AP 的长度约为2.2cm.解:(2)利用描点法,画出图象如图所示.(3)当△PAN为等腰三角形时,x=y,作出直线y=x与图象的交点坐标为(2.2,2.2),∴△PAN为等腰三角形时,PA=2.2 cm.4.根据下列要求,解答相关问题:(1)请补全以下求不等式-2x2-4x≥0的解集的过程.①构造函数,画出图象:根据不等式的特征构造二次函数y=-2x2-4x.抛物线的对称轴为x=-1,开口向下,顶点(-1,2),与x轴的交点是(0,0),(-2,0),用三点法画出二次函数y=-2x2-4x的图象如图1所示;②数形结合,求得界点:当y=0时,求得方程-2x2-4x=0的解为;③借助图象,写出解集:由图象可得不等式-2x2-4x≥0的解集为.(2)利用(1)中求不等式解集的方法步骤,求不等式x2-2x+1<4的解集.①构造函数,画出图象;②数形结合,求得界点;③借助图象,写出解集.(3)参照以上两个求不等式解集的过程,借助一元二次方程的求根公式,直接写出关于x的不等式ax2+bx+c>0(a>0)的解集.解:(1)②x1=0,x2=-2;③-2≤x≤0;(2)①构造函数,画出图象:构造函数y=x2-2x+1,抛物线的对称轴为x=1,开口向上,顶点坐标为(1,0),关于对称轴x=1对称的一对点为(0,1),(2,1),用三点法画出函数图象如解图所示:②数形结合,求得界点:当y=4时,方程x2-2x+1=4的解为x1=-1,x2=3;③借助图象,写出解集:由题图可知,不等式x2-2x+1<4的解集是-1<x<3;(3)①当b2-4ac>0时,关于x的不等式ax2+bx+c>0(a>0)的解集是x>-b+b2-4ac2a或x<-b-b2-4ac2a;②当b2-4ac=0时,关于x的不等式ax2+bx+c>0(a>0)的解集是x≠-b2a;③当b2-4ac<0时,关于x的不等式ax2+bx+c>0(a>0)的解集是全体实数.5.已知抛物线C1:y=ax2-4ax-5(a>0). (1)当a=1时,求抛物线与x轴的交点坐标及对称轴; (2)①试说明无论a为何值,抛物线C1一定经过两个定点,并求出这两个定点的坐标;②将抛物线C1沿这两个定点所在直线翻折,得到抛物线C2,直接写出C2的表达式; (3)若(2)中抛物线C2的顶点到x轴的距离为2,求a的值.解:(1)当a=1时,抛物线C1:y=x2-4x-5. (1分)令y=0,则x2-4x-5=0, 解得x1=-1,x2=5,∴抛物线C1与x轴的交点坐标为(-1,0),(5,0), (2分) 对称轴为直线x=2. (3分)(2)①由抛物线C1:y=ax2-4ax-5(a>0),=2. (4分)令x=0,有y=-5.可得其对称轴为直线x=—−44 44∴抛物线C1过定点(0,-5). (5分)易知点(0,-5)关于直线x=2的对称点为点(4,-5),∴由抛物线的对称性可知,无论a为何值,抛物线C1一定经过两个定点(0,-5)和(4,-5). (6分)②y=-ax2+4ax-5(或y=-a(x-2)2+4a-5). (7分)(3)对于抛物线C2:y=-ax2+4ax-5,当x=2时,y=4a-5,∴抛物线C2的顶点坐标为(2,4a-5), (8分)6. 阅读下面材料:如图1,在平面直角坐标系xOy中,直线y1=ax+b与双 交于A(1,3)和B(-3,-1)两点.曲线y2=44图1观察图象可知: ①x=-3或1时,y1=y2;②当-3<x<0时,y1>y2,即通过观察的解集.函数的图象,可以得到不等式ax+b>44有这样一个问题:求不等式x3+4x2-x-4>0的解集.某同学根据学习以上知识的经验,对求不等式x3+4x2-x-4>0的解集进行了探究.下面是他的探究过程,请将(2)(3)(4)补充完整:(1)将不等式按条件进行转化:①当x=0时,原不等式不成立;②当x>0时,原不等式可以转化为x2+4x-1>44;③当x<0时,原不等式可以转化为x2+4x-1<44;(2)构造函数,画出图象.设y3=x2+4x-1,y4=44 ,在同一坐标系中分别画出这两个函数的图象.双曲线y4=44如图2所示,请在此坐标系中画出抛物线y3=x2+4x-1(不用列表);图1(3)确定两函数图象公共点的横坐标,观察所画两个函数的图象,猜想并通过代入函数解析式验证可知:满足y3=y4的所有x的值为 ;(4)借助图象,写出解集.结合(1)的讨论结果,观察两个函数的图象可知:不等式x3+4x2-x-4>0的解集为 .。