二次函数与二次方程二次不等式的关系

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二次函数与二次方程、二次不等式的关系
一、知识要点
知识点1、二次函数与一元二次方程、二次不等式有着十分紧密的联系;当二次函数
y=ax2+bx+c(a≠0)的函数值y=0时,就是一元二次方程,当y≠0时,就是二次不等式。

知识点2、二次函数的图象与x轴交点的横坐标就是一元二次方程的根,图像的交点个数与一元二次方程的根的个数是完全相同的,这是数和形有机结合的重要体现。

研究二次函数y=ax2+bx+c图象与x轴交点问题从而就转化为研究一元二次方程ax2+bx+c=0的根的
问题,这样图像问题就可以转化成方程问题,应用根的判别式、韦达定理、求根公式等解题。

知识点3、二次函数与一元二次方程、二次不等式三者之间的内在联系如下表所示:二、典型例题
例1、已知二次函数y=x2-(m-3)x-m的图象是抛物线,如图
(1)试求m为何值时,抛物线与x轴的两个交点间的距离是3?
(2)当m为何值时,方程x2-(m-3)x-m=0的两个根均为负数?
(3)设抛物线的顶点为M,与x轴的交点P、Q,
求当PQ最短时△MPQ的面积.变式训练:1、函数y=ax2-bx+c的图象过(-1,0),则b
a
c
a
c
b
c
b
a
+
+
+
+
+的值是________ 2、已知二次函数y=x2+mx+m-2.求证:无论m取何实数,抛物线总与x轴有两个交点.3.已知二次函数y=x2-2kx+k2+k-2.
(1)当实数k为何值时,图象经过原点?
(2)当实数k在何范围取值时,函数图象的顶点在第四象限内?
5.已知抛物线y=mx2+(3-2m)x+m-2(m≠0)与x轴有两个不同的交点.(1)求m的取值范围;
(2)判断点P(1,1)是否在抛物线上;
(3)当m=1时,求抛物线的顶点Q及P点关于抛物线的对称轴对称的点P′的坐标,并过P′、Q、P三点,画出抛物线草图.
例2、(本题满分12分)二次函数26(0)
y ax bx a
=++≠的图像交y轴于C点,交x轴于A,B 两点(点A在点B的左侧),点A、点B的横坐标是一元二次方程24120
x x
--=的两个根.
(1)求出点A、点B的坐标及该二次函数表达式.
(2)如图2,连接AC、BC,点Q是线段OB上一个动点(点Q不与点O、B重合),过点Q作QD∥AC交于BC点D,设Q点坐标(m,0),当CDQ
∆面积S最大时,求m的值. (3)如图3,线段MN是直线y=x上的动线段(点M在点N左侧),且2
MN=,若M点的横坐标为n,过点M作x轴的垂线与x轴交于点P,过点N作x轴的垂线与抛物线交于点Q.以点P,M,Q,N为顶点的四边形能否为平行四边形?若能,请求出n的值;若不能,请说明理由.
变式训练:(2012?资阳)如图是二次函数y=ax2+bx+c的部分图象,
由图象可知不等式ax2+bx+c<0的解集是()
A.1<x<5B.x>5
C.x<﹣1且x>5D.x<﹣1或x>5
例3、已知关于x的一元二次方程22
20
x ax b
++=,0
,0>
>b
a.
(1)若方程有实数根,试确定a,b之间的大小关系;
(2)若a∶b=2∶3,且12
22
x x
-=,求a,b的值;
△=b2﹣4ac △>0 △=0 △<0
二次函数
y=ax2+bx+c(a>0)的图像
一元二次方程
ax2+bx+c=0(a>0)的根
无实数根
一元二次不等式
ax2+bx+c>0(a>0)的解集x<
1
x或x>
2
x

1
x<
2
x)
x为全体实数
一元二次不等
ax2+bx+c<0(a>0)的解集
1
x<x<
2
x

1
x<
2
x)
无解无解
(3)在(2)的条件下,二次函数22
2y x ax b =++的图象与x 轴的交点为A 、C (点A 在点
C 的左侧),与y 轴的交点为B ,顶点为
D .若点P (x ,y )是四边形ABCD 边上的点,试求3x -y 的最大值.
变式训练:(2012甘肃兰州10分)设二次函数y =ax 2+bx +c (a ≠0)的图象与x 轴的两个交点为A (x 1,0),B (x 2,0).利用根与系数关系定理可以得到A 、B 两个交点间的距离为:AB =|x 1-x 2|=
2b 4ac
=
a
-。

参考以上定理和结论,解答下列问题: 设二次函数y =ax 2+bx +c (a >0)的图象与x 轴的两个交点A (x 1,0),B (x 2,0),抛物线的顶点为C ,
显然△ABC 为等腰三角形.
(1)当△ABC 为直角三角形时,求b 2-4ac 的值; (2)当△ABC 为等边三角形时,求b 2-4ac 的值.
例4、(2012广东肇庆10分)已知二次函数2
y mx nx p =++图象的顶点
横坐标是2,与x 轴交于A (x 1,0)、B (x 2,0),x 1﹤0﹤x 2,与y 轴交于点C ,O 为坐标原点,tan tan CA BO 1O C ∠-∠=. (1)求证:n 4m 0+=; (2)求m 、n 的值;
(3)当p ﹥0且二次函数图象与直线y x 3=+仅有一个交点时,求二次函数的最大值.
变式训练:(2012湖北荆门10分)已知:y 关于x 的函数 y =(k ﹣1)x 2
﹣2kx +k +2的图象与x 轴有交点. (1)求k 的取值范围;
(2)若x 1,x 2是函数图象与x 轴两个交点的横坐标,且满足 (k ﹣1)x 12+2kx 2+k +2=4x 1x 2.①求k 的值;②当k ≤x ≤k +2时, 请结合函数图象确定y 的最大值和最大值.
【家庭作业】
1.(2012天津市10分)已知抛物线y =ax 2+bx +c (0<2a <b )的顶点为P (x 0,y 0),点A (1,y A )、B (0,y B )、C (-1,y C )在该抛物线上.
(Ⅰ)当a =1,b =4,c =10时,①求顶点P 的坐标;②求
A
B C
y y y --的值;
(Ⅱ)当y 0≥0恒成立时,求
A
B C
y y y -的最小值.
2.(2012湖北黄石10分)已知抛物线C 1的函数解析式为2
y ax bx 3a(b 0)=+-<,若 抛物线C 1经过点(0,3)-,方程2
ax bx 3a 0+-=的两根为1x ,2x ,且
12x x 4-=。

(1)求抛物线C 1的顶点坐标.
(2)已知实数x 0>,请证明:1x x +
≥2,并说明x 为何值时才会有1
x 2x
+=. (3)若抛物线先向上平移4个单位,再向左平移1个单位后得到抛物线C 2,设1A(m,y ),
2B(n,y )是C 2上的两个不同点,且满足:00AOB 9∠=,m 0>,n 0<.请你用含有m 的表
达式表示出△AOB 的面积S ,并求出S 的最小值及S 取最小值时一次函数OA 的函数解析式。

(参考公式:在平面直角坐标系中,若11P(x ,y ),22Q(x ,y ),则P ,Q 两点间的距离
222121(x x )(y y )-+-)。