10. 已知二次函数$y=ax^2+bx+c(a≠0)$的图象如图所示,有下列结论:①$abc>0$;②$b^2<4ac$;③$a-b+c<0$;④$a+b>m(am+b)(m≠1)$;⑤若方程$|ax^2+bx+c|=1$有四个根,则这四个根的和为2.其中正确的为(

A.①②
B.③④
C.③⑤
D.④⑤
B
)A.①②
B.③④
C.③⑤
D.④⑤
答案
10.B 【点拨】
∵二次函数图象开口向下,
∴$a<0$.
∵对称轴在$y$轴的右侧,
∴$a$与$b$异号,
∴$b>0$.
∵二次函数图象与$y$轴交于正半轴,
∴$c>0$,
∴$abc<0$,故①错误.
∵二次函数图象与$x$轴交于不同的两点,
∴$b^2-4ac>0$,
∴$b^2>4ac$,故②错误.
∵当$x=-1$时,$y<0$,
∴$a-b+c<0$,故③正确.
∵$x=1$时函数有最大值,
∴当$x=1$时的$y$值大于当$x=m(m≠1)$时的$y$值,即$a+b+c>am^2+bm+c$,
∴$a+b>m(am+b)(m≠1)$成立,故④正确.将$x$轴下方二次函数图象翻折到$x$轴上方,若与直线$y=1$有四个交点,则由二次函数图象的轴对称性知,关于对称轴对称的两个根的和为2,
∴四个根的和为4,故⑤错误.综上,③④正确.
∵二次函数图象开口向下,
∴$a<0$.
∵对称轴在$y$轴的右侧,
∴$a$与$b$异号,
∴$b>0$.
∵二次函数图象与$y$轴交于正半轴,
∴$c>0$,
∴$abc<0$,故①错误.
∵二次函数图象与$x$轴交于不同的两点,
∴$b^2-4ac>0$,
∴$b^2>4ac$,故②错误.
∵当$x=-1$时,$y<0$,
∴$a-b+c<0$,故③正确.
∵$x=1$时函数有最大值,
∴当$x=1$时的$y$值大于当$x=m(m≠1)$时的$y$值,即$a+b+c>am^2+bm+c$,
∴$a+b>m(am+b)(m≠1)$成立,故④正确.将$x$轴下方二次函数图象翻折到$x$轴上方,若与直线$y=1$有四个交点,则由二次函数图象的轴对称性知,关于对称轴对称的两个根的和为2,
∴四个根的和为4,故⑤错误.综上,③④正确.
11. 新视角 存在性探究题 如图,在平面直角坐标系中,已知抛物线$y=\frac{1}{4}x^2 - \frac{1}{2}x - 2$与x轴交于$B(4,0)$,$C(-2,0)$两点,与y轴交于点$A(0,-2)$.在抛物线的对称轴上是否存在一点$M$,使得$△ MAB$是以$AB$为一条直角边的直角三角形?若存在,请求出点$M$的坐标;若不存在,请说明理由.

答案
11.【解】存在.如图
易得抛物线的对称轴为直线$x=1$,
$\therefore$可设$M_1(1,n)$,则$AM_1^2=(0-1)^2+(-2-n)^2=n^2+4n+5$,
$BM_1^2=(4-1)^2+(0-n)^2=n^2+9$.
易得$AB^2=2^2+4^2=20$.
在$\mathrm{Rt}△ ABM_1$中,$AB^2+BM_1^2=AM_1^2$.
$\therefore 20+n^2+9=n^2+4n+5$,
解得$n=6$.$\therefore M_1(1,6)$.
$\therefore$易得直线$BM_1$的表达式为$y=-2x+8$.易得$AM_2// BM_1$,
又$\because$直线$AM_2$经过点$A(0,-2)$,
$\therefore$易得直线$AM_2$的表达式为$y=-2x-2$.
$\therefore$当$x=1$时,$y=-2×1-2=-4$.$\therefore M_2(1,-4)$.
综上所述,点$M$的坐标为$(1,6)$或$(1,-4)$.
12. [2025 北京] 在平面直角坐标系 $xOy$ 中,抛物线 $y=ax^2+bx+c(a≠0)$ 经过点 $O$ 和点 $A(3,3a)$。
(1)求 $c$ 的值,并用含 $a$ 的式子表示 $b$;
(2)过点 $P(t,0)$ 作 $x$ 轴的垂线,交抛物线于点 $M$,交直线 $y=ax$ 于点 $N$。
①若 $a=1,t=4$,求 $MN$ 的长;
②已知在点 $P$ 从点 $O$ 运动到点 $B(2a,0)$ 的过程中,$MN$ 的长随 $OP$ 的长的增大而增大,求 $a$ 的取值范围。
(1)求 $c$ 的值,并用含 $a$ 的式子表示 $b$;
(2)过点 $P(t,0)$ 作 $x$ 轴的垂线,交抛物线于点 $M$,交直线 $y=ax$ 于点 $N$。
①若 $a=1,t=4$,求 $MN$ 的长;
②已知在点 $P$ 从点 $O$ 运动到点 $B(2a,0)$ 的过程中,$MN$ 的长随 $OP$ 的长的增大而增大,求 $a$ 的取值范围。
答案
12.【解】(1)将点$O(0,0)$的坐标代入$y=ax^2+bx+c$,可得$c=0$,
$\therefore$该抛物线的表达式为$y=ax^2+bx$.
将点$A(3,3a)$的坐标代入$y=ax^2+bx$,可得$3a=9a+3b$,解得$b=-2a$.
(2)①若$a=1$,则该抛物线及直线的表达式分别为$y=x^2-2x$,$y=x$,如图
当$t=4$时,点$P(4,0)$,
$\because PM⊥ x$轴,$\therefore x_M=x_N=4$.
将$x=4$代入$y=x^2-2x$,可得$y=4^2-2×4=8$,即$M(4,8)$,
将$x=4$代入$y=x$,可得$y=4$,即$N(4,4)$,
$\therefore MN=8-4=4$.
②当点$P$从点$O$运动到点$B(2a,0)$的过程中,
$\because PM⊥ x$轴,$P(t,0)$,
$\therefore x_M=x_N=t$.
$\therefore M(t,at^2-2at),N(t,at)$,
$\therefore MN=|at^2-2at-at|=|at^2-3at|$.
令$MN=0$,即$at^2-3at=0$,解得$t=0$或$t=3$,
Ⅰ.若$a>0$,则$2a>0$,即点$B$在$y$轴右侧,如图
当$0<t≤3$时,$MN=-at^2+3at$,其函数图象开口向下,对称轴为直线$t=\frac{3}{2}$,若$MN$的长随$OP$的长的增大而增大,即$MN$的长随$t$的增大而增大,
则$2a≤\frac{3}{2}$,解得$a≤\frac{3}{4}$,即$0<a≤\frac{3}{4}$;
当$t>3$时,$MN=at^2-3at$,其函数图象开口向上,对称轴为直线$t=\frac{3}{2}$,无符合题意的$a$值.
Ⅱ.若$a<0$,则$2a<0$,即点$B$在$y$轴左侧,如图
$MN=-at^2+3at$,其函数图象开口向上,对称轴为直线$t=\frac{3}{2}$,由图知$MN$的长随$OP$的长的增大而增大,即当$t<0$时,$MN$的长随$t$的减小而增大,$\therefore a<0$.
综上所述,$a$的取值范围为$a≤\frac{3}{4}$且$a≠0$.
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