
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人教版九上数学第二十二章第三节抛物线与x轴交点 专题训练
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这是一份人教版九上数学第二十二章第三节抛物线与x轴交点 专题训练,共28页。试卷主要包含了关于抛物线y=,抛物线y=ax2+bx+c等内容,欢迎下载使用。
1.如表是一个二次函数的自变量x与函数值y的4组对应值:
下列说法:
①函数图象的开口向下;
②函数图象与x轴有两个交点;
③函数的最大值是5;
④当x>3时,y的值随x值的增大而减小.正确说法的个数为( )
A.1个B.2个C.3个D.4个
2.如图,抛物线y=ax2+bx+c与x轴相交于点A(x1,0),B(x2,0),与y轴相交于点C,已知它的对称轴为直线x=2,小丽同学得出了以下结论:①b2﹣4ac>0;②4a+b=0;③x1+x2=4;④a+b+c<0.其中正确的序号为( )
A.①②③④B.①②③C.①②④D.②③④
3.已知二次函数y=x2﹣6x+8,则下列说法错误的是( )
A.图象与y轴的交点坐标是(0,8)
B.图象的顶点坐标是(3,1)
C.图象与x轴的交点坐标是(2,0),(4,0)
D.当x<3时,y随x增大而减小
4.在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=ax2+bx+c如图所示,则关于x的方程ax2+bx+c=0的根的情况为( )
A.有两个不相等的实数根
B.有两个相等的实数根
C.有实数根
D.没有实数根
5.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﹣2013的值是( )
A.﹣2012B.﹣2013C.2012D.2013
6.关于抛物线y=(x﹣2)2+4图象的性质,下列说法错误的是( )
A.开口向上B.对称轴是直线x=2
C.顶点坐标是(2,4)D.与x轴有两个交点
7.如图,二次函数y=ax2+bx+c的部分图象与x轴的一个交点的横坐标是﹣3,顶点坐标为(﹣1,4),则下列说法正确的是( )
A.二次函数图象的对称轴是直线x=1
B.二次函数图象与x轴的另一个交点的横坐标是2
C.当x<﹣1时,y随x的增大而减小
D.二次函数图象与y轴的交点的纵坐标是3
8.已知抛物线y=x2﹣bx+c与x轴交于点A(1,0),B(﹣3,0),则关于x的方程x2﹣bx+c=0的解是( )
A.x1=﹣1,x2=﹣3B.x1=﹣1,x2=3
C.x1=1,x2=﹣3D.x1=1,x2=3
9.如图,在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=x2+bx+c与x轴交于A、B两点,且AB=2.若将此抛物线先向左平移5个单位,再向下平移n个单位,所得新抛物线与x轴两个交点间的距离为4,则n的值为( )
A.2B.3C.4D.5
10.抛物线y=ax2+bx+c(a,b,c是常数,c<0)经过(1,1),(m,0),(n,0)三点,且n≥3.下列四个结论,其中正确的有( )
①b<0;
②4ac﹣b2<4a;
③当n=3时,若点(2,t)在该抛物线上,则t>1;
④若关于x的一元二次方程ax2+bx+c=x有两个相等的实数根,则0<m≤13.
A.1个B.2个C.3个D.4个
11.已知抛物线y=x2+bx+c的图象与x轴的两交点的横坐标分别α,β(α<β),而x2+bx+c﹣2=0的两根为M、N(M<N),则α、β、M、N的大小顺序为( )
A.α<β<M<NB.M<α<β<NC.α<M<β<ND.M<α<N<β
12.若抛物线y=kx2﹣2x﹣1与x轴有两个不同的交点,则k的取值范围为( )
A.k>﹣1B.k≥﹣1C.k>﹣1且k≠0D.k≥﹣1且k≠0
二.填空题(共8小题)
13.在平面直角坐标系中,将二次函数y=(x﹣2024)(x﹣2025)+5的图象向下平移5个单位长度,所得抛物线与x轴有两个公共点P、Q,则PQ= .
14.二次函数y=ax2+bx+c的图象经过点A(﹣4,4),B(2,4),则关于x的一元二次方程a(x﹣3)2﹣4=b(3﹣x)﹣c的解为 .
15.我们定义:形如y=|ax2+bx+c|(a≠0,b2﹣4ac>0)的函数叫做“鹊桥”函数.“鹊桥”函数y=|ax2+bx+c|的图象如图所示,则下列结论:①a>0;②bc>0;③−b2a=1;④若直线y=﹣x+m与y=|ax2+bx+c|的图象有2个公共点,则﹣1<m<3或m>214,正确的有 .(填序号)
16.若抛物线y=﹣x2﹣3x+4与x轴交于A(x1,0),B(x2,0)两点,则x1+x2= .
17.已知A(3,2),B(﹣1,﹣2)是抛物线上两点,下面有四个推断:
①该抛物线与x轴有两个交点;
②若该抛物线开口向下,则它与y轴的交点一定在y轴的负半轴上;
③若该抛物线开口向下,则它的对称轴在直线x=1右侧;
④若该抛物线开口向上,则在A,B两点中,点B到它的对称轴距离较小.
所有正确推断的序号是 .
18.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+3与x轴相交于点A,B,点B的坐标为(3,0),若点C(2,3)在抛物线上,则AB的长为 .
19.如图,将抛物线y=x2﹣2x﹣3在x轴下方的图象沿x轴翻折到x轴上方,原抛物线x轴上方的图象与翻折得到图象组成一个新函数的图象,若直线y=x+b与新函数的图象有三个交点,则b的取值范围是 .
20.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 .
三.解答题(共7小题)
21.已知函数y=2x2﹣3x﹣2,解答下列问题:
(1)画出函数的图象;
(2)观察图象,填空、回答:
①抛物线y=2x2﹣3x﹣2与y轴的交点坐标是 ,与x轴的交点坐标是 ;
②x取什么值时,y≥0.
22.如图,抛物线y=﹣x2+bx+c的顶点为C,对称轴为直线x=1,且经过点A(3,﹣1),与y轴交于点B.
(1)求抛物线的解析式;
(2)判断△ABC的形状,并说明理由;
(3)经过点A的直线交抛物线于点P,交x轴于点Q,若S△OPA=2S△OQA,试求出点P的坐标.
23.如图1,已知抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)与x轴交于点A(﹣1,0),点B(3,0),与y轴交于点C(0,3).
(1)求抛物线的解析式;
(2)点M是抛物线对称轴上的点,若AM+CM最小,求点M的坐标;
(3)如图2,点P是直线BC上方抛物线上一动点(不与B、C重合),若△PBC的面积为3,求点P的坐标.
24.如图1,点A,B的坐标分别为(﹣1,﹣1),(3,﹣1),抛物线L:y=a(x﹣h)2+k(﹣1≤x≤3)的两个端点分别为A,B.
(1)求h的值.
(2)若抛物线L:y=a(x﹣h)2+k(﹣1≤x≤3)与x轴只有一个交点,求抛物线L的解析式.
(3)如图2,当k=4时,经过点C(﹣2,4)的一条直线y=mx+n与抛物线L:y=a(x﹣h)2+k(﹣1≤x≤3)只有一个交点,请直接写出n的取值范围.
25.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2﹣ax﹣2与x轴交于点A(﹣2,0)、B两点,交y轴于点C,直线y=−13x+b经过点B.
(1)求a,b的值;
(2)将△BOC平移,平移后点B仍在抛物线上,记作点P,此时点C恰好落在直线y=−13x+b上,求点P的坐标.
26.如图,已知二次函数y=x2+bx+c的图象与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C,其中A(﹣2,0),C(0,﹣2).
(1)求二次函数的表达式;
(2)若P是二次函数图象上的一点,且点P在第二象限,线段PC交x轴于点D,△PDB的面积是△CDB的面积的2倍,求点P的坐标.
27.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+2过点(﹣1,2),且交x轴于点A,B(1,0)两点,交y轴于点C.
(1)求抛物线的表达式;
(2)点P是直线AC上方抛物线上的一动点,过点P作PD⊥AC于点D,过点P作y轴的平行线交直线AC于点E,求PE+DE的最大值及此时点P的坐标.
22.2.1二次函数与一元二次方程(抛物线与x轴交点)
一.选择题(共12小题)
1.解析:先利用待定系数法求出二次函数解析式,再根据二次函数的图象与性质逐项判断即可得出答案.
解:设二次函数的解析式为y=ax2+bx+c(a≠0),
将(﹣1,﹣7),(1,3),(2,5)代入y=ax2+bx+c(a≠0)可得:
a−b+c=−7a+b+c=34a+2b+c=5,
解得:a=−1b=5c=−1,
∴y=﹣x2+5x﹣1,
∴a=﹣1<0,
∴函数图象的开口向下,故①正确;
令y=0,则﹣x2+5x﹣1=0,
∵Δ=52﹣4×(﹣1)×(﹣1)=21>0,
∴函数图象与x轴有交点,故②正确;
∵y=﹣x2+5x﹣1
=﹣(x2﹣5x)﹣1
=−(x−52)2+254−1
=−(x−52)2+214,
∴函数的最大值为214,故③错误;
∴当x>3时,y的值随x值的增大而减小,故④正确.
故选:C.
2.解析:根据二次函数的性质结合函数图象,逐一判断即可.
解:∵抛物线x轴交于点A(x1,0),B(x2,0),
∴一元二次方程ax2+bx+c=0有两个不相等的实数根,
即Δ=b2﹣4ac>0,故①正确;
对称轴为x=−b2a=2=x1+x22
整理得4a+b=0,x1+x2=4故②③正确;
由图象可知,当x=1时,y=a+b+c<0,故④正确.
故选:A.
3.解析:令x=0,求出二次函数图象与y轴的交点即可判断A;把二次函数解析式化为顶点式即可判断B;令y=0,解方程即可求出抛物线与x轴的交点,即可判断C;根据抛物线解析式,由函数的性质即可判断D.
解:A、令x=0,则y=8,
∴图象与y轴的交点坐标是(0,8),
故A正确,不符合题意;
B、∵y=x2﹣6x+8=(x﹣3)2﹣1,
∴图象的顶点坐标是(3,﹣1),
故B错误,符合题意;
C、令y=0,则x2﹣6x+8=0,
解得x1=2,x2=4,
∴图象与x轴的交点坐标是(2,0),(4,0),
故C正确,不符合题意;
D、∵抛物线开口向上,对称轴为直线x=3,
∴当x<3时,y随x增大而减小,
故D正确,不符合题意.
故选:B.
4.解析:依据题意,关于x的方程ax2+bx+c=0的根就是抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)的图象与x轴的交点的横坐标,据此即可求解.
解:∵y=ax2+bx+c的图象与x轴没有交点,且方程ax2+bx+c=0的根就是抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)的图象与x轴的交点的横坐标,
∴关于x的方程ax2+bx+c=0的根的情况是没有实数根.
故选:D.
5.解析:把点(m,0)代入抛物线的解析式得到m2﹣m=1,整体代入即可解决问题.
解:∵抛物线y=x2﹣x﹣1与x轴的一个交点为(m,0),
∴m2﹣m﹣1=0,
∴m2﹣m=1,
∴m2﹣m﹣2013=1﹣2013=﹣2012,
故选:A.
6.解析:由抛物线的解析式可求得开口方向、对称轴及顶点坐标,可判断A、B、C,令y=0计算相应的一元二次方程的判别式即可判断D,则可求得答案.
解:∵抛物线解析式为y=(x﹣2)2+4,
∴抛物线开口向上、对称轴为直线x=2、顶点坐标为(2,4),故A、B、C说法是正确的;
在y=(x﹣2)2+4中,令y=0可得(x﹣2)2+4=0,
∴(x﹣2)2=﹣4,
∵(x﹣2)2≥0,﹣4<0,
∴该方程无解.
∴抛物线与x轴没有交点,
∴选项D的说法是错误的,
故选:D.
7.解析:由题干条件可以得出二次函数解析式y=﹣(x+1)2+4,再分别判断四个选项,也可以通过二次函数对称性去判断.
解:选项A:∵顶点坐标为(﹣1,4),∴对称轴为直线x=﹣1,故选项A错误;
选项B:由对称性可知,(﹣3,0)关于x=﹣1对称的点为(1,0),故选项B错误;
选项C:开口向下,当x<﹣1时,y随x的增大而增大,故选项C错误;
选项D:设二次函数解析式为y=a(x+1)2+4,将(﹣3,0)代入得a=﹣1,
∴y=﹣(x+1)2+4,令x=0得y=3,
∴二次函数图象与y轴的交点的纵坐标是3,故选项D正确.
故选:D.
8.解析:利用抛物线与x轴的交点的横坐标与一元二次方程根的联系即可得出结论.
解:∵y=x2﹣bx+c与x交于点A(1,0),B(﹣3,0)两点,
∴方程x2﹣bx+c=0个根为x1=1,x2=﹣3,
故选:C.
9.解析:设x2+bx+c=0两根为x1、x2,根据AB=2得到b2﹣4c=4,由题意得出当y=n时,抛物线上两点之间距离为4,得b2﹣4c+4n=16,解方程求出即可.
解:在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=x2+bx+c与x轴交于A、B两点,且AB=2.
当y=0时,设x2+bx+c=0两根为x1、x2,
则x1+x2=﹣b,x1•x2=c,
∴|x1﹣x2|=2,
∴(x1−x2)2=(x1+x2)2−4x1x2=4,
∴b2﹣4c=4,
∵将此抛物线先向左平移5个单位,再向下平移n个单位,所得新抛物线与x轴两个交点间的距离为4,
即当y=n时,抛物线上两点之间距离为4,
设x2+bx+c=n两根为x3、x4,
则x3+x4=﹣b,x3•x4=c﹣n,
∴|x3﹣x4|=4,
∴(x3−x4)2=(x3+x4)2−4x3x4=16,
∴b2﹣4×(c﹣n)=b2﹣4c+4n=16,
∵b2﹣4c=4,
∴4+4n=16,
解得:n=3.
故选:B.
10.解析:①根据图象经过(1,1),c<0,且抛物线与x轴的一个交点一定在(3,0)或(3,0)的右侧,判断出抛物线的开口向下,即a<0,再把(1,1)代入 y=ax2+bx+c 得a+b+c=1,即可判断①错误;②先得出抛物线的对称轴在直线x=1.5的右侧,得出抛物线的顶点在点(1,1)的右侧,得出4ac−b24a>1,根据4a<0,利用不等式的性质即可得出4ac﹣b2<4a,即可判断②正确;③先得出抛物线对称轴在直线 x=1.5 的右侧,得出(1,1)到对称轴的距离大于(2,t)到对称轴的距离,根据a<0,抛物线开口向下,距离抛物线的对称轴越近的函数值越大,即可得出③正确;④根据方程有两个相等的实数解,得出Δ=(b﹣1)2﹣4ac=0,把(1,1)代入y=ax2+bx+c 得a+b+c=1,即1﹣b=a+c,求出a=c,根据根与系数的关系得出 mn=ca=1,即 n=1m,根据 n≥3,得出 1m≥3 求出m的取值范围,即可判断④正确.
解:①图象经过(1,1),c<0,即抛物线与y轴的负半轴有交点,如果抛物线的开口向上,则抛物线与x轴的交点 都在(1,0)的左侧,
∵(n,0)中n≥3,
∴抛物线与x轴的一个交点一定在(3,0)或(3,0)的右侧,
∴抛物线的开口一定向下,即a<0,
把(1,1)代入y=ax2+bx+c 得:a+b+c=1,
即b=1﹣a﹣c,
∵a<0,c<0,
∴b>0,
故①错误;
②∵a<0,b>0,c<0,ca>0,
∴方程ax2+bx+c=0的两个根的积大于0,
即mn>0,
∵n≥3,
∴m>0,
∴m+n2>1.5,
即抛物线的对称轴在直线x=1.5的右侧,
∴抛物线的顶点在点(1,1)的上方或者右上方,
∴4ac−b24a>1,
∵4a<0,
∴4ac﹣b2<4a,
故②正确;
③∵m>0,
∴当 n=3 时,m+n2>1.5,
∴抛物线对称轴在直线x=1.5的右侧,
∴(1,1)到对称轴的距离大于(2,t)到对称轴的距离,
∵a<0,抛物线开口向下,
∴距离抛物线越近的函数值越大,
∴t>1,
故③正确;
④方程ax2+bx+c=x可变为ax2+(b﹣1)x+c=0,
∵方程有两个相等的实数解,
∴Δ=(b﹣1)2﹣4ac=0.
∵把(1,1)代入 y=ax2+bx+c 得a+b+c=1,即1﹣b=a+c,
∴(a+c)2﹣4ac=0,
即a2+2ac+c2﹣4ac=0,
∴(a﹣c)2=0,
∴a﹣c=0,
即a=c,
∵(m,0),(n,0)在抛物线上,
∴m,n为方程 ax2+bx+c=0 的两个根,
∴mn=ca=1,
∴n=1m,
∵n≥3,
∴1m≥3,
∴0<m≤13.
故④正确.
综上,正确的结论有:②③④.
故选:C.
11.解析:依题意画出函数y=(x﹣α)(x﹣β)和y=2的图象草图,根据二次函数的图象可直接求解.
解:依题意,画出函y=(x﹣α)(x﹣β)的图象,如图所示.
函数图象为抛物线,开口向上,与x轴两个交点的横坐标分别为α,β(α<β),
方程x2+bx+c﹣2=0的两根是抛物线y=(x﹣α)(x﹣β)与直线y=2的两个交点.
由M<N,可知对称轴左侧交点横坐标为M,右侧为N.
由图象可知,M<α<β<N,
故选:B.
12.解析:根据抛物线y=kx2﹣2x﹣1与x轴有两个不同的交点,得出b2﹣4ac>0,进而求出k的取值范围.
解:∵二次函数y=kx2﹣2x﹣1的图象与x轴有两个交点
∴b2﹣4ac=(﹣2)2﹣4×k×(﹣1)=4+4k>0
∴k>﹣1
∵抛物线y=kx2﹣2x﹣1为二次函数
∴k≠0
则k的取值范围为k>﹣1且k≠0.
故选:C.
二.填空题(共8小题)
13.解析:利用抛物线的平移规律得到平移后的抛物线解析式为y=(x﹣2024)(x﹣2025),然后解方程x﹣2024)(x﹣2025)=0得到点P、Q的坐标,从而得到PQ的长.
解:二次函数y=(x﹣2024)(x﹣2025)+5的图象向下平移5个单位长度所得抛物线解析式为y=(x﹣2024)(x﹣2025),
当y=0时,(x﹣2024)(x﹣2025)=0,
解得x1=2024,x2=2024,
∴点P、Q的坐标为(2024,0),(2025,0),
∴PQ=2025﹣2024=1.
故答案为:1.
14.解析:根据二次函数y=ax2+bx+c的图象经过点A(﹣4,4),B(2,4),可以得到方程4=ax2+bx+c解为x1=﹣4,x2=2,然后将所求方程变形,即可求得所求方程的解.
解:∵二次函数y=ax2+bx+c的图象经过点A(﹣4,4),B(2,4),
∴当y=4时,可以得到方程4=ax2+bx+c解为x1=﹣4,x2=2,
∵方程a(x﹣3)2﹣4=b(3﹣x)﹣c可以转化为方程a(x﹣3)2+b(x﹣3)+c=4,
∴x﹣3=﹣4或x﹣3=2,
解得x3=﹣1,x4=5,
故答案为:x3=﹣1,x4=5.
15.解析:依据题意,根据图象,可直接判断a,b,c的符号;根据二次函数和横轴的交点坐标可得对称轴;两个函数的交点可直接画出图象进行判断.
解:由图可知,a<0或a>0,故①错误;
由图可知,∵二次函数y=ax2+bx+c的图象过(﹣1,0),(3,0),
∴对称轴是直线x=−b2a=−1+32=1.
∴b=﹣2a.
∴当a<0,b>0;当a>0,b<0.
又由图象知,当x=0时,y=|c|=c,
∴c>0,则bc<0或bc>0,故②错误;
③对称轴为−1+32=1=−b2a,故③正确;
④如图,
由图示知,当﹣1≤x≤3时,该抛物线为y=a(x+1)(x﹣3).
将(0,3)代入并求得a=﹣1,
则该抛物线解析式为y=﹣(x+1)(x﹣3).
当m=214时,直线y=﹣x+214.
则﹣x+214=−(x+1)(x﹣3).
此时Δ=0,即直线y=﹣x+214与抛物线=﹣(x+1)(x﹣3)(﹣1≤x≤3)只有一个交点,
∴当m>214时,直线y=﹣x+m与y=|ax2+bx+c|的图象有2个公共点.
当m=1时,直线y=﹣x+1;当m=3时,直线y=﹣x+3;由图可知,1<m<3时,直线y=﹣x+m与y=|ax2+bx+c|的图象有2个公共点.
综上所述,﹣1<m<3时,直线y=﹣x+m与y=|ax2+bx+c|的图象有2个公共点;当m>214时,直线y=﹣x+m与y=|ax2+bx+c|的图象有2个公共点.
故④正确;
故答案为:③④.
16.解析:根据抛物线与x轴的交点问题,x1、x2为方程﹣x2﹣3x+4=0的两根,然后根据根与系数的关系求解.
解:∵抛物线y=﹣x2﹣3x+4与x轴交于A(x1,0),B(x2,0),
∴x1、x2为方程﹣x2﹣3x+4=0的两根,
∴x1+x2=−−3−1=−3.
故答案为:﹣3.
17.解析:依据题意,设抛物线为y=ax2+bx+c,从而9a+3b+c=2a−b+c=−2.解得b=1﹣2a,c=﹣1﹣3a,再求出Δ=b2﹣4ac=1+16a2,进而可以判断①;依据题意,a<0,从而c=﹣1﹣3a>﹣1,则它与y轴的交点可能在y轴下方或y轴上方,故可判断②;又b=1﹣2a,从而b2a=12a−1,进而−b2a=−12a+1,再结合a<0,可以判断③;若a>0,从而对称轴直线x=−b2a=−12a+1<1,再分B(﹣1,﹣2)在对称轴右侧或左侧,结合增减性可以判断④.
解:由题意,设抛物线为y=ax2+bx+c,
∴9a+3b+c=2a−b+c=−2.
∴b=1﹣2a,c=﹣1﹣3a.
∴Δ=b2﹣4ac=(1﹣2a)2﹣4a(﹣1﹣3a)
=1﹣4a+4a2+4a+12a2
=1+16a2.
∵对于任意a都有a2≥0,
∴Δ=1+16a2≥1>0.
∴该抛物线与x轴有两个交点,故①正确.
∵a<0,
∴3a<0.
∴﹣3a>0.
∴﹣1﹣3a>﹣1.
∴c=﹣1﹣3a>﹣1.
∴它与y轴的交点可能在y轴下方或y轴上方.
∴②错误.
∵b=1﹣2a,
∴b2a=12a−1.
∴−b2a=−12a+1.
∵a<0,
∴对称轴直线x=−b2a=−12a+1>1.
∴它的对称轴在直线x=1右侧,故③正确.
若a>0,
∴对称轴直线x=−b2a=−12a+1<1.
∴当A(3,2),B(﹣1,﹣2)在对称轴右侧,y随x的增大而增大,显然B到它的对称轴距离较小;
当A(3,2),B(﹣1,﹣2)在对称轴两侧,又B关于直线x=−b2a对称的点−ba+1<3,故B到它的对称轴距离较小.
∴④正确.
故答案为:①③④.
18.解析:依据题意,由抛物线y=ax2+bx+3过B(3,0),C(2,3),可得9a+3b+3=04a+2b+3=3,求出a,b后可得抛物线的解析式,再求得对称轴,依据对称性可得A的坐标,进而可以判断得解.
解:由题意,∵抛物线y=ax2+bx+3过B(3,0),C(2,3),
∴9a+3b+3=04a+2b+3=3.
∴a=−1b=2.
∴抛物线为y=﹣x2+2x+3.
∴抛物线的对称轴是直线x=−22×(−1)=1.
∵抛物线与x轴的一交点为B(3,0),
∴另一交点为A(1﹣2,0),即A(﹣1,0).
∴AB=3﹣(﹣1)=4.
故答案为:4.
19.解析:依据题意,分三段:如图,当直线y=x+b过点B时,直线y=x+b与该新图象恰好有一个公共点;当直线y=x+b过点A时,直线y=x+b与该新图象恰好有三个公共点;当直线y=x+b与抛物线y=﹣(x﹣1)2+4(﹣1≤x≤3)相切时,直线y=x+b与该新图象恰好有三个公共点,分别求解即可.
解:由题意,翻折后开口向下的二次函数解析式为y=﹣x2+2x+3=﹣(x﹣1)2+4,
∴抛物线y=﹣x2+2x+3的顶点坐标为(1,4),
当y=0时,x2﹣2x﹣3=0,解得x1=﹣1,x2=3,
则抛物线y=﹣x2+2x+3与x轴的交点为A(﹣1,0),B(3,0),
把抛物线y=x2﹣2x﹣3的图象在x轴下方的部分沿x轴翻折到x轴上方,
则翻折部分的抛物线解析式为y=﹣(x﹣1)2+4(﹣1≤x≤3),顶点坐标M(1,4),
如图,当直线y=x+b过点B时,直线y=x+b与该新图象恰好有一个公共点,
∴3+b=0,解得b=﹣3;
当直线y=x+b过点A时,直线y=x+b与该新图象恰好有三个公共点,
∴﹣1+b=0,解得b=1;
∴当﹣3<b<1时,抛所得新函数的图象与直线y=x+b的图象恰有2个公共点时.
当直线y=x+b与物线y=﹣(x﹣1)2+4(﹣1≤x≤3)相切时,直线y=x+b与该新图象恰好有三个公共点,
即﹣(x﹣1)2+4=x+b有两个相等的实数解,整理得x2﹣x+b﹣3=0,
∴Δ=12﹣4(b﹣3)=0,解得b=134.
综上,当b=1或b=134时,抛所得新函数的图象与直线y=x+b的图象恰有3个公共点时,
故答案为:b=1或b=134.
20.解析:当m=0时,函数为一次函数与x轴有一个交点,当m≠0时,Δ=0时,抛物线与x轴只有一个交点.
解:当m=0时,函数为y=2x+1,其图象与x轴只有一个交点.
当m≠0时,Δ=0,即(m+2)2﹣4m(12m+1)=0.
解得:m=±2.
∴当m=0,或m=±2时,函数y=mx2+(m+2)x+12m+1的图象与x轴只有一个交点.
故答案为:0或2或﹣2.
三.解答题(共7小题)
21.解析:(1)利用描点法直接画图即可.
(2)①由(1)可知,抛物线y=2x2﹣3x﹣2与y轴的交点坐标是(0,﹣2),与x轴的交点坐标是(−12,0)和(2,0).
②结合图象可直接得出答案.
解:(1)列表:
画出函数y=2x2﹣3x﹣2的图象如图所示.
(2)①抛物线y=2x2﹣3x﹣2与y轴的交点坐标是(0,﹣2),与x轴的交点坐标是(−12,0)和(2,0).
故答案为:(0,﹣2);(−12,0)和(2,0).
②由图可知,x≤−12或x≥2时,y≥0.
22.解析:(1)根据题意得出方程组,求出b、c的值,即可求出答案;
(2)求出B、C的坐标,根据点的坐标求出AB、BC、AC的值,根据勾股定理的逆定理求出即可;
(3)分为两种情况,画出图形,根据相似三角形的平行和性质求出点PE的长,即可得出答案.
解:(1)由题意得:−b2×(−1)=1−9+3b+c=−1,
解得:b=2c=2,
∴抛物线的解析式为y=﹣x2+2x+2;
(2)∵由y=﹣x2+2x+2得:当x=0时,y=2,
∴B(0,2),
由y=﹣(x﹣1)2+3得:C(1,3),
∵A(3,﹣1),
∴AB=32,BC=2,AC=25,
∴AB2+BC2=AC2,
∴∠ABC=90°,
∴△ABC是直角三角形;
(3)①如图,当点Q在线段AP上时,
过点P作PE⊥x轴于点E,AD⊥x轴于点D
∵S△OPA=2S△OQA,
∴PA=2AQ,
∴PQ=AQ
∵PE∥AD,
∴△PQE∽△AQD,
∴PEAD=PQAQ=1,
∴PE=AD=1
∵由﹣x2+2x+2=1得:x=1±2,
∴P(1+2,1)或(1−2,1),
②如图,当点Q在PA延长线上时,
过点P作PE⊥x轴于点E,AD⊥x轴于点D
∵S△OPA=2S△OQA,
∴PA=2AQ,
∴PQ=3AQ
∵PE∥AD,
∴△PQE∽△AQD,
∴PEAD=PQAQ=3,
∴PE=3AD=3
∵由﹣x2+2x+2=﹣3得:x=1±6,
∴P(1+6,﹣3),或(1−6,﹣3),
综上可知:点P的坐标为(1+2,1)、(1−2,1)、(1+6,﹣3)或(1−6,﹣3).
23.解析:(1)用待定系数法即可解决问题.
(2)利用轴对称的性质即可解决问题.
(3)令点P的横坐标为m,根据△PBC的面积为3建立方程即可解决问题.
解:(1)将A,B,C三个点的坐标代入函数解析式得,
a−b+c=09a+3b+c=0c=3,
解得a=−1b=2c=3,
所以抛物线的解析式为y=﹣x2+2x+3.
(2)因为点A和点B关于抛物线的对称轴对称,
则连接BC,
当点M在BC与对称轴的交点处时,CM+BM取得最小值,即AM+CM的值最小.
因为−b2a=−22×(−1)=1,
所以抛物线的对称轴为直线x=1.
设直线BC的函数解析式为y=k1x+b1,
则3k1+b1=0b1=3,
解得k1=−1b1=3,
所以直线BC的函数解析式为y=﹣x+3.
将x=1代入直线BC的函数解析式得,
y=﹣1+3=2,
所以点M的坐标为(1,2).
(3)令点P的坐标为(m,﹣m2+2m+3),
连接PC,PB,PO,
因为OB=OC=3,
所以S△OBC=12×3×3=92,
又因为△PBC的面积为3,
所以S四边形COBP=3+92=152.
则S△POC+S△POB=152,
所以12×3×m+12×3×(−m2+2m+3)=152,
解得m=1或2,
当m=1时,﹣m2+2m+3=4;
当m=2时,m2+2m+3=3;
所以点P的坐标为(1,4)或(2,3).
24.解析:(1)利用对称性得到抛物线的对称轴为直线x=1,利用二次函数的性质解答即可;
(2)根据抛物线L与x轴只有一个交点,得到抛物线L的顶点在x轴上,则k=0,再利用待定系数法解答即可;
(3)利用分类讨论的思想方法分两种情况解答:①当直线从CA(含CA)位置旋转到CB(不含CB)位置时,直线与抛物线L:y=a(x﹣h)2+k(﹣1≤x≤3)只有一个交点,利用待定系数法分别求得直线CA,CB的解析式解答即可;②当直线经过抛物线L的顶点时,利用平行于x轴的直线的特征解答即可.
解:(1)∵点A(﹣1,﹣1),B(3,﹣1)的纵坐标相等,
∴点A,B关于抛物线L的对称轴对称,
∴抛物线L的对称轴为直线 x=−1+32=1.
∵抛物线 L:y=a(x﹣h)2+k 的对称轴为直线:x=h,
∴h=1.
(2)∵抛物线L与x轴只有一个交点,
∴抛物线L的顶点在x轴上,顶点纵坐标为0.
由(1)可知,抛物线L的对称轴为直线 x=1,
∴顶点的横坐标为1,
∴顶点的坐标为(1,0).
设抛物线L的解析式为 y=a(x﹣1)2,
将 A(﹣1,﹣1)代入,得:
a×(﹣1﹣1)2=﹣1,
解得:a=−14,
∴抛物线L的解析式为:y=−14(x−1)2(−1≤x≤3).
(3)n的取值范围为﹣6≤n<2或n=4.
将直线 y=mx+n 看作绕点C(﹣2,4)旋转的一条直线,有两种情况:
①当直线从CA(含CA)位置旋转到CB(不含CB)位置时,直线与抛物线L:y=a(x﹣h)2+k(﹣1≤x≤3)只有一个交点,如图,
由 A(﹣1,﹣1),C(﹣2,4),得直线CA的解析式为:y=﹣5x﹣6;
由 B(3,﹣1),C(﹣2,4),得直线CB的解析式为:y=﹣x+2.
故n的取值范围为:﹣6≤n<2.
②当直线经过抛物线L的顶点时,如图,
∵抛物线的顶点为(1,4),与点C(﹣2,4)的纵坐标相等,
∴直线与x轴平行,与抛物线L只有顶点这一个交点,
此时 y=4,即m=0,n=4.
综上所述,n的取值范围为﹣6≤n<2或n=4.
25.解析:(1)将点A代入抛物线解析式即可求得a,根据求出的抛物线解析式求出点B坐标后,将其代入直线解析式即可求得b;
(2)先求出C点坐标,设P(p,13p2−13p−2),根据平移性质求出平移后点C的坐标,再将其代入直线解析式后即可求出p,从而求得点P的坐标.
解:(1)将A(﹣2,0)代入抛物线解析式y=ax2﹣ax﹣2可得,
4a+2a﹣2=0,
解得a=13,
即抛物线解析式为y=13x2−13x−2,
当y=0,13x2−13x−2=0,
解得x=3或x=﹣2(舍),
∴B(3,0),
将其代入y=−13x+b可得−13×3+b=0,
解得b=1,
故a=13,b=1;
(2)将x=0代入抛物线解析式得y=﹣2,
∴C(0,﹣2),
设P(p,13p2−13p−2),
∴根据平移性质可得,平移后得到的点C坐标应为C(p−3,13p2−13p−2−2),
此时点C恰好落在直线y=−13x+1中,
则−13(p−3)+1=13p2−13p−2−2,
解得p=±32,
当p=32时,13p2−13p−2=4−2;
p=−32时,13p2−13p−2=4+2,
故点P(32,4−2)或P(−32,4+2).
26.解析:(1)依据题意,将A(﹣2,0),C(0,﹣2)代入 y=x2+bx+c建立方程组求出b,c即可得解;
(2)依据题意,设P(m,n)(m<0,n>0),又△PDB的面积是△CDB的面积的2倍,从而可得S△PDBS△CDB=2,12BD⋅n12BD⋅CO=2.,进而可得 nCO=2.,又CO=2,可得n=2CO=4,进而建立方程求出m即可得解.
解:(1)由题意,将A(﹣2,0),C(0,﹣2)代入 y=x2+bx+c得4−2b+c=0,c=−2,
∴b=1,c=−2
∴二次函数的表达式为y=x2+x﹣2.
(2)由题意,设P(m,n)(m<0,n>0),
又△PDB的面积是△CDB的面积的2倍,
∴S△PDBS△CDB=2,即12BD⋅n12BD⋅CO=2.
∴nCO=2.
又CO=2,
∴n=2CO=4.
由m2+m﹣2=4,
∴m1=﹣3,m2=2 (舍去).
∴点P坐标为 (﹣3,4).
27.解析:(1)将(﹣1,2),B(1,0)两点坐标代入抛物线解析式,可得a+b+2=0a−b+2=2,解方程组即可求出a,b的值,进而得到抛物线的表达式;
(2)由(1)可得,抛物线的表达式为:y=﹣x2﹣x+2,先求抛物线与x轴的交点坐标,即令y=0,则﹣x2﹣x+2=0,解方程即可求得点A坐标,然后再求抛物线与y轴的交点坐标,令x=0求y的值,即可求得点C坐标,求出直线AC的表达式,由△AOC中的几何关系可求得∠ACO=∠CAO=45°,由△PED中的几何关系可求得ED=22PE,设点P的坐标为(x,﹣x2﹣x+2),则点E(x,x+2),于是可得PE=﹣x2﹣2x,进而可得PE+DE=−(1+22)(x+1)2+(1+22),然后根据二次函数的图象与系数的关系及y=a(x﹣h)2+k的图象与性质,即可得出PE+DE的最大值及此时点P的坐标.
解:(1)由题意可得:
a+b+2=0a−b+2=2,
∴a=−1b=−1,
∴y=﹣x2﹣x+2;
(2)令y=0,则﹣x2﹣x+2=0,
解得:x1=﹣2,x2=1,
∴A(﹣2,0),
当x=0时,y=﹣02﹣0+2=2,
∴C(0,2),
设直线AC的表达式为y=kx+b(k≠0),
将A(﹣2,0),C(0,2)代入y=kx+b(k≠0),得:
0=−2k+b2=b,
解得:k=1b=2,
∴直线AC的表达式为:y=x+2,
∴OA=0﹣(﹣2)=0+2=2,OC=2﹣0=2,
∴OA=OC,
∴∠ACO=∠CAO=12(180°−∠AOC)=12×(180°−90°)=45°,
∵PE∥y轴,
∴∠PED=∠ACO=45°,
∴△PED是等腰直角三角形,
∴ED=22PE,
设点P的坐标为:(x,﹣x2﹣x+2),则点E(x,x+2),
∴PE=(﹣x2﹣x+2)﹣(x+2)=﹣x2﹣2x,
∴PE+DE=(1+22)PE=(1+22)(−x2−2x)=−(1+22)(x+1)2+(1+22),
∵−(1+22)<0,故PE+DE有最大值,
∴当x=﹣1时,PE+DE的最大值为:1+22,此时点P(﹣1,2).
x
…
﹣1
1
2
4
…
y
…
﹣7
3
5
3
…
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
答案
C
A
B
D
A
D
D
C
B
C
B
题号
12
答案
C
x
...
−12
0
34
32
2
...
y
...
0
﹣2
−258
﹣2
0
...
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