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文檔簡介
挑戰(zhàn)2023年中考數(shù)學壓軸題之學霸秘笈大揭秘(全國通用)
專題17二次函數(shù)與公共點及交點綜合
【例1】(2022?大慶)已知二次函數(shù)y=x2+bx+m圖象的對稱軸為直線x=2,將二次函數(shù)
y=x2+bx+m圖象中y軸左側部分沿x軸翻折,保留其他部分得到新的圖象C.
(1)求b的值;
(2)①當m<0時,圖C與x軸交于點M,N(M在N的左側),與y軸交于點P.當
△MNP為直角三角形時,求m的值;
②在①的條件下,當圖象C中﹣4≤y<0時,結合圖象求x的取值范圍;
(3)已知兩點A(﹣1,﹣1),B(5,﹣1),當線段AB與圖象C恰有兩個公共點時,
直接寫出m的取值范圍.
【分析】(1)由二次函數(shù)的對稱軸直接可求b的值;
(2)①求出M(2﹣,0),N(2+,0),再求出MN=2,MN的中點
坐標為(2,0),利用直角三角形斜邊的中線等于斜邊的一半,列出方程即可求解;
②求出拋物線y=x2﹣4x﹣1(x≥0)與直線y=﹣4的交點為(1,﹣4),(3,﹣4),再
求出y=x2﹣4x﹣1關于x軸對稱的拋物線解析式為y=﹣x2+4x+1(x<0)當﹣x2+4x+1
=﹣4時,解得x=5(舍)或x=﹣1,拋物線y=﹣x2+4x+1(x<0)與直線y=﹣4的交
點為(﹣1,﹣4),結合圖像可得﹣1≤x<2﹣或0≤x≤1或3≤x<2+時,﹣4≤y
<0;
(3)通過畫函數(shù)的圖象,分類討論求解即可.
【解析】(1)∵已知二次函數(shù)y=x2+bx+m圖象的對稱軸為直線x=2,
∴b=﹣4;
第1頁共57頁.
(2)如圖1:①令x2+bx+m=0,
解得x=2﹣或x=2+,
∵M在N的左側,
∴M(2﹣,0),N(2+,0),
∴MN=2,MN的中點坐標為(2,0),
∵△MNP為直角三角形,
∴=,
解得m=0(舍)或m=﹣1;
②∵m=﹣1,
∴y=x2﹣4x﹣1(x≥0),
令x2﹣4x﹣1=﹣4,
解得x=1或x=3,
∴拋物線y=x2﹣4x﹣1(x≥0)與直線y=﹣4的交點為(1,﹣4),(3,﹣4),
∵y=x2﹣4x﹣1關于x軸對稱的拋物線解析式為y=﹣x2+4x+1(x<0),
當﹣x2+4x+1=﹣4時,解得x=5(舍)或x=﹣1,
∴拋物線y=﹣x2+4x+1(x<0)與直線y=﹣4的交點為(﹣1,﹣4),
∴﹣1≤x<2﹣或0≤x≤1或3≤x<2+時,﹣4≤y<0;
(3)y=x2﹣4x+m關于x軸對稱的拋物線解析式為y=﹣x2+4x﹣m(x<0),
如圖2,當y=﹣x2+4x﹣m(x<0)經(jīng)過點A時,﹣1﹣4﹣m=﹣1,
解得m=﹣4,
∴y=x2﹣4x﹣4(x≥0),當x=5時,y=1,
∴y=x2﹣4x﹣4(x≥0)與線段AB有一個交點,
∴m=﹣4時,當線段AB與圖象C恰有兩個公共點;
如圖3,當y=x2﹣4x+m(x≥0)經(jīng)過點(0,﹣1)時,m=﹣1,
此時圖象C與線段AB有三個公共點,
∴﹣4≤m<﹣1時,線段AB與圖象C恰有兩個公共點;
如圖4,當y=﹣x2+4x﹣m(x<0)經(jīng)過點(0,﹣1)時,m=1,
此時圖象C與線段AB有兩個公共點,
當y=x2﹣4x+m(x≥0)的頂點在線段AB上時,m﹣4=﹣1,
解得m=3,
此時圖象C與線段AB有一個公共點,
∴1≤m<3時,線段AB與圖象C恰有兩個公共點;
綜上所述:﹣4≤m<﹣1或1≤m<3時,線段AB與圖象C恰有兩個公共點.
第2頁共57頁.
第3頁共57頁.
【例2】.(2022?湖北)如圖,在平面直角坐標系中,已知拋物線y=x2﹣2x﹣3的頂點為A,
與y軸交于點C,線段CB∥x軸,交該拋物線于另一點B.
(1)求點B的坐標及直線AC的解析式;
(2)當二次函數(shù)y=x2﹣2x﹣3的自變量x滿足m≤x≤m+2時,此函數(shù)的最大值為p,
最小值為q,且p﹣q=2,求m的值;
(3)平移拋物線y=x2﹣2x﹣3,使其頂點始終在直線AC上移動,當平移后的拋物線與
射線BA只有一個公共點時,設此時拋物線的頂點的橫坐標為n,請直接寫出n的取值范
圍.
第4頁共57頁.
【分析】(1)求出A、B、C三點坐標,再用待定系數(shù)法求直線AC的解析式即可;
(2)分四種情況討論:①當m>1時,p﹣q=(m+2)2﹣2(m+2)﹣3﹣m2+2m+3=2,
解得m=(舍);②當m+2<1,即m<﹣1,p﹣q=m2﹣2m﹣3﹣(m+2)2+2(m+2)
+3=2,解得m=﹣(舍);③當m≤1≤m+1,即0≤m≤1,p﹣q=(m+2)2﹣2(m+2)
﹣3+4=2,解得m=﹣1或m=﹣﹣1(舍);④當m+1<1≤m+2,即﹣1≤m<0,
p﹣q=m2﹣2m﹣3+4=2,解得m=+1(舍)或m=﹣+1;
(3)分兩種情況討論:①當拋物線向左平移h個單位,則向上平移h個單位,平移后
的拋物線解析式為y=(x﹣1+h)2﹣4+h,求出直線BA的解析式為y=x﹣5,聯(lián)立方程
組,由Δ=0時,解得h=,此時拋物線的頂點為(,﹣),
此時平移后的拋物線與射線BA只有一個公共點;②當拋物線向右平移k個單位,則向
下平移k個單位,平移后的拋物線解析式為y=(x﹣1﹣k)2﹣4﹣k,當拋物線經(jīng)過點B
時,此時拋物線的頂點坐標為(4,﹣7),此時平移后的拋物線與射線BA只有一個公共
點;當拋物線的頂點為(1,﹣4)時,平移后的拋物線與射線BA有兩個公共點,由此可
求解.
【解析】(1)∵y=x2﹣2x﹣3=(x﹣1)2﹣4,
∴頂點A(1,﹣4),
令x=0,則y=﹣3,
∴C(0,﹣3),
∵CB∥x軸,
∴B(2,﹣3),
設直線AC解析式為y=kx+b,
,
解得,
第5頁共57頁.
∴y=﹣x﹣3;
(2)∵拋物線y=x2﹣2x﹣3的對稱軸為直線x=1,
①當m>1時,
x=m時,q=m2﹣2m﹣3,
x=m+2時,p=(m+2)2﹣2(m+2)﹣3,
∴p﹣q=(m+2)2﹣2(m+2)﹣3﹣m2+2m+3=2,
解得m=(舍);
②當m+2<1,即m<﹣1,
x=m時,p=m2﹣2m﹣3,
x=m+2時,q=(m+2)2﹣2(m+2)﹣3,
∴p﹣q=m2﹣2m﹣3﹣(m+2)2+2(m+2)+3=2,
解得m=﹣(舍);
③當m≤1≤m+1,即0≤m≤1,
x=1時,q=﹣4,
x=m+2時,p=(m+2)2﹣2(m+2)﹣3,
∴p﹣q=(m+2)2﹣2(m+2)﹣3+4=2,
解得m=﹣1或m=﹣﹣1(舍);
④當m+1<1≤m+2,即﹣1≤m<0,
x=1時,q=﹣4,
x=m時,p=m2﹣2m﹣3,
∴p﹣q=m2﹣2m﹣3+4=2,
解得m=1+(舍)或m=1﹣,
綜上所述:m的值﹣1或1﹣;
(3)設直線AC的解析式為y=kx+b,
∴,
解得,
∴y=﹣x﹣3,
①如圖1,當拋物線向左平移h個單位,則向上平移h個單位,
∴平移后的拋物線解析式為y=(x﹣1+h)2﹣4+h,
設直線BA的解析式為y=k'x+b',
第6頁共57頁.
∴,
解得,
∴y=x﹣5,
聯(lián)立方程組,
整理得x2﹣(3﹣2h)x+h2﹣h+2=0,
當Δ=0時,(3﹣2h)2﹣4(h2﹣h+2)=0,
解得h=,
此時拋物線的頂點為(,﹣),此時平移后的拋物線與射線BA只有一個公共點;
②如圖2,當拋物線向右平移k個單位,則向下平移k個單位,
∴平移后的拋物線解析式為y=(x﹣1﹣k)2﹣4﹣k,
當拋物線經(jīng)過點B時,(2﹣1﹣k)2﹣4﹣k=﹣3,
解得k=0(舍)或k=3,
此時拋物線的頂點坐標為(4,﹣7),此時平移后的拋物線與射線BA只有一個公共點,
當拋物線的頂點為(1,﹣4)時,平移后的拋物線與射線BA有兩個公共點,
∴綜上所述:1<n≤4或n=.
第7頁共57頁.
【例3】(2022?張家界)如圖,已知拋物線y=ax2+bx+3(a≠0)與x軸交于A(1,0),B
(4,0)兩點,與y軸交于點C,點D為拋物線的頂點.
(1)求拋物線的函數(shù)表達式及點D的坐標;
(2)若四邊形BCEF為矩形,CE=3.點M以每秒1個單位的速度從點C沿CE向點E
運動,同時點N以每秒2個單位的速度從點E沿EF向點F運動,一點到達終點,另一
點隨之停止.當以M、E、N為頂點的三角形與△BOC相似時,求運動時間t的值;
(3)拋物線的對稱軸與x軸交于點P,點G是點P關于點D的對稱點,點Q是x軸下
方拋物線上的動點.若過點Q的直線l:y=kx+m(|k|)與拋物線只有一個公共點,
且分別與線段GA、GB相交于點H、K,求證:GH+GK為定值.
【分析】(1)二次函數(shù)表達式可設為:y=ax2+bx+3,將A(1,0)、B(4,0)代入y=
ax2+bx+3,解方程可得a和b的值,再利用頂點坐標公式可得點D的坐標;
第8頁共57頁.
(2)根據(jù)t秒后點M的運動距離為CM=t,則ME=3﹣t,點N的運動距離為EN=2t.分
兩種情形,當△EMN∽△OBC時,得,解得t=;當△EMN∽△OCB時,
得,解得t=;
(3)首先利用中點坐標公式可得點G的坐標,利用待定系數(shù)法求出直線AG和BG的解
析式,再根據(jù)直線l:y=kx+m與拋物線只有一個公共點,聯(lián)立兩函數(shù)解析
式,可得Δ=0,再求出點H和k的橫坐標,從而解決問題.
【解析】(1)設二次函數(shù)表達式為:y=ax2+bx+3,
將A(1,0)、B(4,0)代入y=ax2+bx+3得:
,
解得,
∴拋物線的函數(shù)表達式為:,
又∵=,==,
∴頂點為D;
(2)依題意,t秒后點M的運動距離為CM=t,則ME=3﹣t,點N的運動距離為EN=
2t.
①當△EMN∽△OBC時,
∴,
解得t=;
②當△EMN∽△OCB時,
∴,
解得t=;
綜上所述,當或時,以M、E、N為頂點的三角形與△BOC相似;
第9頁共57頁.
(3)∵點關于點D的對稱點為點G,
∴,
∵直線l:y=kx+m與拋物線只有一個公共點,
∴只有一個實數(shù)解,
∴Δ=0,
即:,
解得:,
利用待定系數(shù)法可得直線GA的解析式為:,直線GB的解析式為:,
聯(lián)立,結合已知,
解得:xH=,
同理可得:xK=,
則:GH==,GK==×
,
∴GH+GK=+×=,
∴GH+GK的值為.
【例4】(2022?沈陽)如圖,在平面直角坐標系中,拋物線y=ax2+bx﹣3經(jīng)過點B(6,0)
和點D(4,﹣3),與x軸的另一個交點為A,與y軸交于點C,作直線AD.
(1)①求拋物線的函數(shù)表達式;
②直接寫出直線AD的函數(shù)表達式;
(2)點E是直線AD下方的拋物線上一點,連接BE交AD于點F,連接BD,DE,△
BDF的面積記為S1,△DEF的面積記為S2,當S1=2S2時,求點E的坐標;
(3)點G為拋物線的頂點,將拋物線圖象中x軸下方的部分沿x軸向上翻折,與拋物線
第10頁共57頁.
剩下的部分組成新的曲線記為C1,點C的對應點為C′,點G的對應點為G′,將曲線
C1沿y軸向下平移n個單位長度(0<n<6).曲線C1與直線BC的公共點中,選兩個公
共點記作點P和點Q,若四邊形C′G′QP是平行四邊形,直接寫出點P的坐標.
【分析】(1)運用待定系數(shù)法即可求得拋物線解析式和直線AD的解析式;
(2)設點E(t,t2﹣t﹣3),F(xiàn)(x,y),過點E作EM⊥x軸于點M,過點F作FN⊥x
軸于點N,如圖1,根據(jù)三角形面積關系可得=,由EM∥FN,可得△BFN∽△BEM,
得出===,可求得F(2+t,t2﹣t﹣2),代入直線AD的解析式即可
求得點E的坐標;
(3)根據(jù)題意可得:點C′(0,3),G′(2,4),向上翻折部分的圖象解析式為y=
﹣(x﹣2)2+4,向上翻折部分平移后的函數(shù)解析式為y=﹣(x﹣2)2+4﹣n,平移
后拋物線剩下部分的解析式為y=(x﹣2)2﹣4﹣n,利用待定系數(shù)法可得:直線BC
的解析式為y=x﹣3,直線C′G′的解析式為y=x+3,由四邊形C′G′QP是平行
四邊形,分類討論即可.
【解析】(1)①∵拋物線y=ax2+bx﹣3經(jīng)過點B(6,0)和點D(4,﹣3),
∴,
解得:,
∴拋物線的函數(shù)表達式為y=x2﹣x﹣3;
第11頁共57頁.
②由①得y=x2﹣x﹣3,
當y=0時,x2﹣x﹣3=0,
解得:x1=6,x2=﹣2,
∴A(﹣2,0),
設直線AD的函數(shù)表達式為y=kx+d,則,
解得:,
∴直線AD的函數(shù)表達式為y=x﹣1;
(2)設點E(t,t2﹣t﹣3),F(xiàn)(x,y),過點E作EM⊥x軸于點M,過點F作FN⊥x
軸于點N,如圖1,
∵S1=2S2,即=2,
∴=2,
∴=,
∵EM⊥x軸,F(xiàn)N⊥x軸,
∴EM∥FN,
∴△BFN∽△BEM,
∴===,
∵BM=6﹣t,EM=﹣(t2﹣t﹣3)=﹣t2+t+3,
∴BN=(6﹣t),F(xiàn)N=(﹣t2+t+3),
∴x=OB﹣BN=6﹣(6﹣t)=2+t,y=﹣(﹣t2+t+3)=t2﹣t﹣2,
∴F(2+t,t2﹣t﹣2),
∵點F在直線AD上,
∴t2﹣t﹣2=﹣(2+t)﹣1,
解得:t1=0,t2=2,
第12頁共57頁.
∴E(0,﹣3)或(2,﹣4);
(3)∵y=x2﹣x﹣3=(x﹣2)2﹣4,
∴頂點坐標為G(2,﹣4),
當x=0時,y=3,即點C(0,﹣3),
∴點C′(0,3),G′(2,4),
∴向上翻折部分的圖象解析式為y=﹣(x﹣2)2+4,
∴向上翻折部分平移后的函數(shù)解析式為y=﹣(x﹣2)2+4﹣n,平移后拋物線剩下部分
的解析式為y=(x﹣2)2﹣4﹣n,
設直線BC的解析式為y=k′x+d′(k′≠0),
把點B(6,0),C(0,﹣3)代入得:,
解得:,
∴直線BC的解析式為y=x﹣3,
同理直線C′G′的解析式為y=x+3,
∴BC∥C′G′,
設點P的坐標為(s,s﹣3),
∵點C′(0,3),G′(2,4),
∴點C′向右平移2個單位,再向上平移1個單位得到點G′,
∵四邊形C′G′QP是平行四邊形,
∴點Q(s+2,s﹣2),
當點P,Q均在向上翻折部分平移后的圖象上時,
則,
解得:(不符合題意,舍去),
當點P在向上翻折部分平移后的圖象上,點Q在平移后拋物線剩下部分的圖象上時,
第13頁共57頁.
則,
解得:或(不合題意,舍去),
當點P在平移后拋物線剩下部分的圖象上,點Q在向上翻折部分平移后的圖象上時,
則,
解得:或(不合題意,舍去),
綜上所述,點P的坐標為(1+,)或(1﹣,).
一.解答題(共20小題)
1.(2022?鐘樓區(qū)校級模擬)如圖,已知二次函數(shù)y=x2+mx+m+的圖象與x軸交于點A、
B(點A在點B的左側),與y軸交于點C(0,﹣),P是拋物線在直線AC上方圖象
上一動點.
(1)求二次函數(shù)的表達式;
(2)求△PAC面積的最大值,并求此時點P的坐標;
(3)在(2)的條件下,拋物線在點A、B之間的部分(含點A、B)沿x軸向下翻折,
得到圖象G.現(xiàn)將圖象G沿直線AC平移,得到新的圖象M與線段PC只有一個公共點,
請直接寫出圖象M的頂點橫坐標n的取值范圍.
第14頁共57頁.
【分析】(1)利用待定系數(shù)法即可求得答案;
(2)令y=0,可求得:A(﹣5,0),B(﹣1,0),再運用待定系數(shù)法求得直線AC的解
析式為y=﹣x﹣,如圖1,設P(t,﹣t2﹣3t﹣),過點P作PH∥y軸交直線AC
22
于點H,則PH=﹣t﹣t,利用S△PAC=S△PAH+S△PCH=﹣(t+)+,即可運
用二次函數(shù)求最值的方法求得答案;
(3)運用翻折變換的性質可得圖象G的函數(shù)解析式為:y=(x+3)2﹣2,頂點坐標為
(﹣3,﹣2),進而根據(jù)平移規(guī)律可得:圖象M的函數(shù)解析式為:y=(x﹣n)2﹣n
﹣,頂點坐標為(n,﹣n﹣),當圖象M經(jīng)過點C(0,﹣)時,可求得:n=﹣
1或n=2,當圖象M的端點B在PC上時,可求得:n=﹣或n=(舍去),就看得
出:圖象M的頂點橫坐標n的取值范圍為:﹣≤n≤﹣1或n=2.
【解析】(1)∵拋物線y=﹣x2+mx+m+與y軸交于點C(0,﹣),
∴m+=﹣,
解得:m=﹣3,
∴該拋物線的解析式為:y=﹣x2﹣3x﹣;
(2)在y=﹣x2﹣3x﹣中,令y=0,
第15頁共57頁.
得:﹣x2﹣3x﹣=0,
解得:x1=﹣5,x2=﹣1,
∴A(﹣5,0),B(﹣1,0),
設直線AC的解析式為y=kx+b,
∵A(﹣5,0),C(0,﹣),
∴,
解得:,
∴直線AC的解析式為y=﹣x﹣,
如圖1,設P(t,﹣t2﹣3t﹣),過點P作PH∥y軸交直線AC于點H,
則H(t,﹣t﹣),
∴PH=﹣t2﹣3t﹣﹣(﹣t﹣)=﹣t2﹣t,
∴S△PAC=S△PAH+S△PCH
=?PH?(xP﹣xA)+?PH?(xC﹣xP)
=?PH?(xC﹣xA)
=×(﹣t2﹣t)×[0﹣(﹣5)]
=t2﹣t
=﹣(t+)2+,
∴當t=﹣時,S△PAC取得最大值,
此時,點P的坐標為(﹣,);
(3)如圖2,拋物線y=﹣x2﹣3x﹣在點A、B之間的部分(含點A、B)沿x軸向下
第16頁共57頁.
翻折,得到圖象G,
∵y=﹣x2﹣3x﹣=(x+3)2+2,頂點為(﹣3,2),
∴圖象G的函數(shù)解析式為:y=(x+3)2﹣2,頂點坐標為(﹣3,﹣2),
∵圖象G沿直線AC平移,得到新的圖象M,頂點運動的路徑為直線y=﹣x﹣,
∴圖象M的頂點坐標為(n,﹣n﹣),
∴圖象M的函數(shù)解析式為:y=(x﹣n)2﹣n﹣,
當圖象M經(jīng)過點C(0,﹣)時,
則:﹣=(0﹣n)2﹣n﹣,
解得:n=﹣1或n=2,
當圖象M的端點B在PC上時,
∵線段PC的解析式為:y=﹣x﹣(﹣≤x≤0),點B(﹣1,0)運動的路徑為直
線y=﹣x﹣,
∴聯(lián)立可得:,
解得:,
將代入y=(x﹣n)2﹣n﹣,可得:(﹣﹣n)2﹣n﹣=,
解得:n=﹣或n=(舍去),
∴圖象M的頂點橫坐標n的取值范圍為:﹣≤n≤﹣1或n=2.
第17頁共57頁.
2.(2022?保定一模)如圖,關于x的二次函數(shù)y=x2﹣2x+t2+2t﹣5的圖象記為L,點P是L
上對稱軸右側的一點,作PQ⊥y軸,與L在對稱軸左側交于點Q;點A,B的坐標分別
為(1,0),(1,1),連接AB.
(1)若t=1,設點P,Q的橫坐標分別為m,n,求n關于m的關系式;
(2)若L與線段AB有公共點,求t的取值范圍;
(3)當2t﹣3<x<2t﹣1時,y的最小值為﹣,直接寫出t的值.
第18頁共57頁.
【分析】(1)當t=1時,拋物線為y=x2﹣2x﹣2,可求得它的對稱軸為直線x=1,由點
P與點Q關于直線x=1對稱得m+n=2,即可求得n關于m的關系式;
(2)將y=x2﹣2x+t2+2t﹣5配成頂點式y(tǒng)=(x﹣1)2+t2+2t﹣6,則拋物線的對稱軸為直
線x=1,頂點坐標為(1,t2+2t﹣6),再說明線段AB在直線x=1上,由L與線段AB有
公共點可列不等式組得0≤t2+2t﹣6≤1,解不等式組求出它的解集即可;
(3)分三種情況,一是直線x=2t﹣1在拋物線的對稱軸的左側,在2t﹣3<x<2t﹣1范
圍內(nèi)圖象不存在最低點,因此不存在y的最小值;二是直線x=1在直線x=2t﹣3與直線
x=2t﹣1之間時,拋物線的頂點為最低點,可列方程t2+2t﹣6=﹣,解方程求出符合
題意的t值;三是直線x=2t﹣3在拋物線的對稱軸的右側,在2t﹣3<x<2t﹣1范圍內(nèi)圖
象不存在最低點,因此不存在y的最小值.
【解析】(1)如圖1,當t=1時,L為拋物線y=x2﹣2x﹣2,
∵y=x2﹣2x﹣2=(x﹣1)2﹣3,
∴該拋物線的對稱軸為直線x=1,
∵點P、Q分別是對稱軸右側、左側L上的點,且PQ⊥y軸,
∴m+n=2,
∴n=﹣m+2(m>1).
(2)如圖2,L為拋物線y=x2﹣2x+t2+2t﹣5=(x﹣1)2+t2+2t﹣6,
∴L的對稱軸為直線x=1,頂點坐標為(1,t2+2t﹣6),
∵A(1,0),B(1,1),
∴線段AB在直線x=1上,
第19頁共57頁.
∵L與線段AB有公共點,
∴0≤t2+2t﹣6≤1,
解得﹣1﹣2≤t≤﹣1﹣或﹣1+≤t≤﹣1+2,
∴t的取值范圍是﹣1﹣2≤t≤﹣1﹣或﹣1+≤t≤﹣1+2.
(3)當2t﹣1<1,即t<1時,如圖3,
∵在2t﹣3<x<2t﹣1范圍內(nèi)圖象不存在最低點,
∴此時不存在y的最小值;
當2t﹣1≥1且2t﹣3≤1,即1≤t≤2時,如圖4,
∵L的頂點為最低點,
∴t2+2t﹣6=﹣,
解得t1=,t2=,
∵<1,
∴t2=不符合題意,舍去;
當2t﹣3>1,即t>2時,如圖5,
∵在2t﹣3<x<2t﹣1范圍內(nèi)圖象不存在最低點,
∴此時不存在y的最小值,
綜上所述,t的值為.
第20頁共57頁.
3.(2022?廣陵區(qū)校級二模)在平面直角坐標系中,已知函數(shù)y1=2x和函數(shù)y2=﹣x+6,不
論x取何值,y0都取y1與y2二者之中的較小值.
(1)求函數(shù)y1和y2圖象的交點坐標,并直接寫出y0關于x的函數(shù)關系式;
2
(2)現(xiàn)有二次函數(shù)y=x﹣8x+c,若函數(shù)y0和y都隨著x的增大而減小,求自變量x的
取值范圍;
(3)在(2)的結論下,若函數(shù)y0和y的圖象有且只有一個公共點,求c的取值范圍.
【分析】(1)聯(lián)立兩函數(shù)解析式求出交點坐標,然后根據(jù)一次函數(shù)的增減性解答;
(2)根據(jù)一次函數(shù)的增減性判斷出x≥2,再根據(jù)二次函數(shù)解析式求出對稱軸,然后根據(jù)
二次函數(shù)的增減性可得x<4,從而得解;
2
(3)①若函數(shù)y=x﹣8x+c與y0=﹣x+6只有一個交點,聯(lián)立兩函數(shù)解析式整理得到關
于x的一元二次方程,利用根的判別式Δ=0求出c的值,然后求出x的值,若在x的取
2
值范圍內(nèi),則符合;②若函數(shù)y=x﹣8x+c與y0=﹣x+6有兩個交點,先利用根的判別
式求出c的取值范圍,先求出x=2與x=4時的函數(shù)值,然后利用一個解在x的范圍內(nèi),
另一個解不在x的范圍內(nèi)列出不等式組求解即可.
第21頁共57頁.
【解析】(1)∵,
∴,
∴函數(shù)y1和y2圖象交點坐標(2,4);
y0關于x的函數(shù)關系式為y0=;
(2)∵對于函數(shù)y0,y0隨x的增大而減小,
∴y0=﹣x+6(x≥2),
又∵函數(shù)y=x2﹣8x+c的對稱軸為直線x=4,且a=1>0,
∴當x<4時,y隨x的增大而減小,
∴2≤x<4;
2
(3)①若函數(shù)y=x﹣8x+c與y0=﹣x+6只有一個交點,且交點在2<x<4范圍內(nèi),
則x2﹣8x+c=﹣x+6,即x2﹣7x+(c﹣6)=0,
∴Δ=(﹣7)2﹣4(c﹣6)=73﹣4c=0,
解得c=,
此時x1=x2=,符合2<x<4,
∴c=;
2
②若函數(shù)y=x﹣8x+c與y0=﹣x+6有兩個交點,其中一個在2<x<4范圍內(nèi),另一個
在2<x<4范圍外,
∴Δ=73﹣4c>0,
解得c<,
∵對于函數(shù)y0,當x=2時,y0=4;當x=4時y0=2,
又∵當2<x<4時,y隨x的增大而減小,
2
若y=x﹣8x+c與y0=﹣x+6在2<x<4內(nèi)有一個交點,
則當x=2時y>y0;當x=4時y<y0,
即當x=2時,y≥4;當x=4時,y≤2,
∴,
解得16<c<18,
第22頁共57頁.
又c<,
∴16<c<18,
綜上所述,c的取值范圍是:c=或16<c<18.
4.(2022?金華模擬)在平面直角坐標系中,二次函數(shù)y=x2﹣2mx+6m(x≤2m,m為常數(shù))
的圖象記作G,圖象G上點A的橫坐標為2m.
(1)當m=1,求圖象G的最低點坐標;
(2)平面內(nèi)有點C(﹣2,2).當AC不與坐標軸平行時,以AC為對角線構造矩形ABCD,
AB與x軸平行,BC與y軸平行.
①若矩形ABCD為正方形時,求點A坐標;
②圖象G與矩形ABCD的邊有兩個公共點時,求m的取值范圍.
【分析】(1)由m=1代入拋物線解析式,將二次函數(shù)解析式化為頂點式求解;
(2)①將x=2m代入拋物線解析式求出點A坐標,由正方形的性質即可求解;
②分類討論,數(shù)形結合解題,根據(jù)A點在圖象G上,再在圖象G上找一個點可以滿足
條件,然后根據(jù)m的取值范圍進行分類討論進行解題即可.
【解析】(1)m=1時,y=x2﹣2x+6=(x﹣1)2+5,
∴頂點為(1,5),
∵x≤2,
∴圖象G的最低點坐標為(1,5);
(2)①當x=2m時,y=6m,
∴A(2m,6m),
∵C(﹣2,2),
∵正方形ABCD中,AB與x軸平行,BC與y軸平行,
∴B(﹣2,6m),
同理得D(2m,2),
∵AD=CD,
∴|6m﹣2|=|2m+2|,
∴2m+2=﹣6m+2或2m+2=﹣2+6m,
解得m=0或m=1,
∴點A的坐標為(0,0)或(2,6);
②∵點A在圖象G上,
∴圖象G與矩形ABCD已經(jīng)有一個公共點A,
∵圖象G與矩形ABCD的邊有兩個公共點,
∴只需圖象G與矩形ABCD的邊再由一個公共點即可;
第23頁共57頁.
∵點A的橫坐標為2m,
∴A(2m,6m),
當x=﹣2時,y=4+10m,
當4+10m=6m時,m=﹣1,
如圖1,當m<﹣1時,圖象G在x≤2m時,y隨x的增大而減小,
∴矩形與圖象G只有一個交點A;
當m=﹣1時,圖象G在x≤2m時,y隨x的增大而減小,
當﹣1<m≤0時,圖象G與矩形有兩個交點;
當經(jīng)過點C時,4+10m=2,
解得m=﹣,
∴m>﹣時,圖象G與矩形有兩個交點;
如圖3,
當6m=2時,即m=,
當0<m<時,2m>m,
∵x2﹣2mx+4m=6m,
整理得,x2﹣2mx=0,
∵Δ=4m2≥0,
∵m≠0,
∴Δ>0,
此時圖象G與AB邊有另一個交點,
∴此時圖象G與矩形ABCD有三個交點,
當m=時,A點坐標為(,2),此時AC不與x軸平行,不符合題意;
當m>時,此時圖象G與矩形ABCD有兩個交點;
綜上所述:﹣1<m≤0或m>時,圖象G與矩形ABCD有兩個交點.
第24頁共57頁.
5.(2022?清鎮(zhèn)市模擬)在平面直角坐標系中,拋物線y=ax2﹣2a2x+1(a≠0)與y軸交于
第25頁共57頁.
點A,過點A作x軸的平行線與拋物線交于點B.
(1)拋物線的對稱軸為直線x=a;(用含字母a的代數(shù)式表示)
(2)若AB=2,求二次函數(shù)的表達式;
(3)已知點P(a+4,1),Q(0,2),如果拋物線與線段PQ恰有一個公共點,求a的
取值范圍.
【分析】(1)由拋物線對稱軸為直線x=﹣求解.
(2)由拋物線對稱軸及點A坐標可得點B坐標,進而求解.
(3)分類討論a>0與a<0,根據(jù)點A,B,P,Q的坐標,結合圖象求解.
【解析】(1)∵y=ax2﹣2a2x+1,
∴拋物線對稱軸為直線x=﹣=a.
故答案為:a.
(2)∵A,B關于拋物線對稱軸對稱,
∴AB=|2a|=2,
當a>0時,a=1,
∴y=x2﹣2x+1,
當a<0時,a=﹣1,
∴y=﹣x2﹣2x+1.
(3)將x=0代入y=ax2﹣2a2x+1得y=2,
∴點A坐標為(0,1),
當a>0時,拋物線開口向上,點Q(0,2)在點A(0,1)上方,
∵點B與點A關于拋物線對稱軸對稱,
∴點B坐標為(2a,1),
∴當a+4≥2a時,點P在拋物線上或在拋物線外部,符合題意,
解得a≤4,
當a<0時,點Q在拋物線上方,點B在點A左側,
當點P在拋物線內(nèi)部時,滿足題意,
∴2a≤a+4≤0,
第26頁共57頁.
解得a≤﹣4,
綜上所述,a≤﹣4或0<a≤4.
6.(2022?五華區(qū)三模)已知拋物線y=ax2﹣mx+2m﹣3經(jīng)過點A(2,﹣4).
(1)求a的值;
(2)若拋物線與y軸的公共點為(0,﹣1),拋物線與x軸是否有公共點,若有,求出
公共點的坐標;若沒有,請說明理由;
(3)當2≤x≤4時,設二次函數(shù)y=ax2﹣mx+2m﹣3的最大值為M,最小值為N,若=
,求m的值.
【分析】(1)把點A坐標代入拋物線解析式即可求出a;
(2)由(1)知a=﹣,再由拋物線與y軸的交點為(0,﹣1)可以求出m的值,然
后由Δ=0,可以得拋物線與x軸有一個公共點,再令y=0解方程求出x即可;
(3)先求出拋物線對稱軸,然后分﹣2m<2,2≤﹣2m≤4,﹣2m>4三種情況分別求出
函數(shù)的最大值M和最小值N,由=求出m的值.
【解析】(1)∵拋物線y=ax2﹣mx+2m﹣3經(jīng)過點A(2,﹣4),
∴4a﹣2m+2m﹣3=﹣4,
解得:a=﹣;
(2)由(1)知a=﹣,
∴拋物線解析式為y=﹣x2﹣mx+2m﹣3,
∵拋物線與y軸的公共點為(0,﹣1),
∴2m﹣3=﹣1,
解得m=1,
∴y=﹣x2﹣x﹣1,
∴Δ=b2﹣4ac=(﹣1)2﹣4×(﹣)×(﹣1)=1﹣1=0,
∴拋物線與x軸是有一個公共點,
令y=0,則﹣x2﹣x﹣1=0,
解得:x1=x2=﹣2,
∴公共點的坐標為(﹣2,0);
第27頁共57頁.
(3)由(1)知,拋物線解析式為y=﹣x2﹣mx+2m﹣3,
∴對稱軸為直線x=﹣=﹣2m,
①當﹣2m<2,即m>﹣1時,
∵a<0,拋物線開口向下,
∴當2≤x≤4時,y隨x的增大而減小,
2
∴當x=2時,M=y(tǒng)max=﹣×2﹣2m+2m﹣3=﹣4,
當x=4時,N=y(tǒng)min=﹣×16﹣4m+2m﹣3=﹣2m﹣7,
∵=,
∴=,
解得:m=﹣,不符合題意;
②當2≤﹣2m≤4即﹣2≤m≤﹣1時,
若直線x=2與直線x=﹣2m接近時,
則當x=﹣2m時y取得最大值,即M=﹣×(﹣2m)2﹣m×(﹣2m)+2m﹣3=m2+2m
﹣3,
當x=4時,y取得最小值,即N=﹣×42﹣4m+2m﹣3=﹣2m﹣7,
∵=,
∴=,
解得:m1=﹣,m2=﹣(不合題意,舍去);
若直線x=4與直線x=﹣2m接近時,
則當x=﹣2m時y取得最大值,即M=﹣×(﹣2m)2﹣m×(﹣2m)+2m﹣3=m2+2m
﹣3,
當x=2時,y取得最小值,即N=﹣×22﹣2m+2m﹣3=﹣4,
∵=,
第28頁共57頁.
∴=,
解得:m1=,m2=(不符合題意,舍去);
③當﹣2m>4即m<﹣2時,
∵a<0,拋物線開口向下,
∴當2≤x≤4時,y隨x的增大而增大,
∴當x=2時,N=﹣×22﹣2m+2m﹣3=﹣4,
當x=4時,M=﹣×16﹣4m+2m﹣3=﹣2m﹣7,
∵=,
∴=,
解得:m=﹣(不符合題意,舍去),
綜上所述,m的值為﹣或.
7.(2022?秦淮區(qū)二模)在平面直角坐標系中,一個二次函數(shù)的圖象的頂點坐標是(2,1),
與y軸的交點坐標是(0,5).
(1)求該二次函數(shù)的表達式;
(2)在同一平面直角坐標系中,若該二次函數(shù)的圖象與一次函數(shù)y=x+n(n為常數(shù))的
圖象有2個公共點,求n的取值范圍.
【分析】(1)設拋物線解析式為y=a(x﹣2)2+1,再將(0,5)代入即可求解;
(2)二次函數(shù)的圖象與一次函數(shù)y=x+n(n為常數(shù))的圖象有兩個交點可列出方程a(x
﹣2)2+1=x+n,再利用Δ>0,即可求出解.
【解析】(1)∵二次函數(shù)圖象的頂點是(2,1),
∴設二次函數(shù)的表達式為y=a(x﹣2)2+1,
將點(0,5)代入y=a(x﹣2)2+1,
得5=a(0﹣2)2+1,
解得:a=1,
∴二次函數(shù)的表達式為:y=(x﹣2)2+1.
(2)二次函數(shù)的圖象與一次函數(shù)y=x+n(n為常數(shù))的圖象有2個公共點,
∴得(x﹣2)2+1=x+n,
第29頁共57頁.
化簡得:x2﹣5x+5﹣n=0,
∵有2個公共點,
∴Δ>0,
∴25﹣4(5﹣n)>0,
解得n>.
∴n的取值范圍為:n.
8.(2022?鹽城二模)若二次函數(shù)y=ax2+bx+a+2的圖象經(jīng)過點A(1,0),其中a、b為常
數(shù).
(1)用含有字母a的代數(shù)式表示拋物線頂點的橫坐標;
(2)點B(﹣,1)、C(2,1)為坐標平面內(nèi)的兩點,連接B、C兩點.
①若拋物線的頂點在線段BC上,求a的值;
②若拋物線與線段BC有且只有一個公共點,求a的取值范圍.
【分析】(1)將點A(1,0)代入拋物線解析式,可得b=﹣2﹣2a,繼而求出拋物線對
稱軸即可求解;
(2)①根據(jù)題意將x=1+,y=1,代入拋物線解方程即可求解;
②分a>0;a<0且a≠﹣1;a=﹣1三種情況進行討論求解即可得a的取值范圍.
【解析】(1)∵y=ax2+bx+a+2的圖象經(jīng)過點A(1,0),
即當x=1時,y=a+b+a+2=0,
∴b=﹣2﹣2a,
∴y=ax2﹣(2a+2)x+a+2,
∴對稱軸x=﹣==1+,
第30頁共57頁.
∴拋物線頂點的橫坐標為1+;
(2)①拋物線的頂點在線段BC上,且點B(﹣,1)、C(2,1),
∴頂點縱坐標為1,且﹣≤1+≤2,
當x=1+時,y=1,即a(1+)2﹣(2a+2)(1+)+a+2=1,
整理得:﹣=1,
解得:a=﹣1,
檢驗,當a=﹣1時,a≠0,
∴a=﹣1;
②∵對稱軸x=1+,
當a>0時,對稱軸x=1+在點A(1,0)的右側,即xx=1+>1,
∵拋物線與線段BC有且只有一個公共點,點B(﹣,1)、C(2,1),
∴當x=2時,y<1,即4a﹣2(2a+2)+a+2<1,
解得:a<3,
當x=﹣時,y>1,即a+(2a+2)+a+2≥1,
解得:a≥﹣,
∴0<a<3,
當a<0,且a≠﹣1時,對稱軸x=1+在點A(1,0)的左側,即x=1+<1,拋物
線開口向下,且過點A(1,0),
當x=﹣時,y>1,即a+(2a+2)+a+2>1,
解得:a>﹣,
∵a<0,
∴﹣<a<0;
由①知,當a=﹣1時,拋物線頂點恰好在線段BC上,
∴當a=﹣1時,拋物線與線段BC有且只有一個公共點,
第31頁共57頁.
綜上所述,拋物線與線段BC有且只有一個公共點時,a的取值范圍是0<a<3或﹣<
a<0或a=﹣1.
9.(2022?滑縣模擬)如圖,已知二次函數(shù)y=x2+2x+c與x軸正半軸交于點B(另一個交點
為A),與y軸負半軸交于點C,且OC=3OB.
(1)求拋物線的解析式;
(2)設直線AC的解析式為y=kx+b,求點A的坐標,并結合圖象寫出不等式x2+2x+c
≥kx+b的解集;
(3)已知點P(﹣3,1),Q(2,2t+1),且線段PQ與拋物線y=x2+2x+c有且只有一個
公共點,直接寫出t的取值范圍.
【分析】(1)設B(m,0),可得C(0,﹣3m),代入y=x2+2x+c即可解得拋物線的解
析式為y=x2+2x﹣3;
(2)令y=0可得A(﹣3,0),由圖象即得不等式x2+2x+c≥kx+b的解集為x≤﹣3或x
≥0;
(3)設直線x=2與拋物線y=x2+2x﹣3交于K,當Q在K及K下方時,線段PQ與拋
物線y=x2+2x﹣3有且只有一個公共點,在y=x2+2x﹣3中,令x=2得y=5,根據(jù)2t+1
≤5,可得t的取值范圍是t≤2.
【解析】(1)設B(m,0),則OB=m,
∵OC=3OB,
∴OC=3m,C(0,﹣3m),
將B(m,0),C(0,﹣3m)代入y=x2+2x+c得:
第32頁共57頁.
,
解得(此時B不在x軸正半軸,舍去)或,
∴拋物線的解析式為y=x2+2x﹣3;
(2)在y=x2+2x﹣3中,令y=0得x2+2x﹣3=0,
解得x=﹣3或x=1,
∴A(﹣3,0),
由圖象可知,當x≤﹣3或x≥0時,拋物線在直線上方,即x2+2x+c≥kx+b,
∴不等式x2+2x+c≥kx+b的解集為x≤﹣3或x≥0;
(3)設直線x=2與拋物線y=x2+2x﹣3交于K,如圖:
由圖可知,當Q在K及K下方時,線段PQ與拋物線y=x2+2x﹣3有且只有一個公共點,
在y=x2+2x﹣3中,令x=2得y=22+2×2﹣3=5,
∴2t+1≤5,
解得t≤2,
答:線段PQ與拋物線y=x2+2x+c有且只有一個公共點,t的取值范圍是t≤2.
10.(2022春?龍鳳區(qū)期中)如圖,二次函數(shù)y=﹣x2﹣2x+4﹣a2的圖象與一次函數(shù)y=﹣2x
的圖象交于點A、B(點B在
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