9. 已知一次函数$y_1=kx+m(k≠0)$和二次函数$y_2=ax^2+bx+c(a≠0)$部分自变量和对应的函数值如下表:

(1)二次函数$y_2$的图象的对称轴为
(2)根据表中数据,在如图26.3-7所示的平面直角坐标系中画出两个函数的图象;
(3)根据函数图象直接写出关于$x$的不等式$ax^2+bx+c>kx+m$中$x$的取值范围。

(1)二次函数$y_2$的图象的对称轴为
$x=-1$
;(2)根据表中数据,在如图26.3-7所示的平面直角坐标系中画出两个函数的图象;
(3)根据函数图象直接写出关于$x$的不等式$ax^2+bx+c>kx+m$中$x$的取值范围。
答案
9. 解:(1) $x=-1$
(2) 画出函数图象,如图所示
(3) 当$ax^2+bx+c>kx+m$时,$x$的取值范围为$x<-2$或$x>1$。
解析
【分析】
(1)求二次函数对称轴,可利用二次函数的对称性:若二次函数上两个点的纵坐标相等,则这两个点关于对称轴对称,对称轴为两点横坐标之和的一半。观察图像可得二次函数过$(-2,0)$和$(0,0)$,两点纵坐标均为0,代入计算即可得对称轴。
(2)画函数图像时,一次函数只需描出2个已知点,连接为直线即可;二次函数先描出给出的所有点,再按抛物线的走向用平滑曲线连接即可。
(3)不等式$ax^2+bx+c>kx+m$的几何意义是二次函数$y_2$的图像位于一次函数$y_1$图像上方时对应的$x$的取值,先找到两个函数的交点横坐标,再观察图像位置即可得到解集。
【解析】
(1)$\because$ 二次函数$y_2$过点$(-2,0)$和$(0,0)$,两点纵坐标相等,
$\therefore$ 二次函数图像的对称轴为直线$x=\frac{-2+0}{2}=-1$。
(2)先描出一次函数$y_1$的点$(-2,0)$、$(0,2)$,连接为直线;再描出二次函数$y_2$的点$(-3,3)$、$(-2,0)$、$(-1,-1)$、$(0,0)$、$(1,3)$,按抛物线形状平滑连接各点,即可得到两个函数的图像。
(3)观察图像可得,两个函数的交点横坐标为$x=-2$和$x=1$,当$x<-2$或$x>1$时,二次函数图像在一次函数图像上方,即满足$ax^2+bx+c>kx+m$。
【答案】
(1) $x=-1$
(2) 画出函数图象,如图所示
(3) $x$的取值范围为$x<-2$或$x>1$。
【知识点】
二次函数的对称性,函数图像的画法,函数与不等式的关系
【点评】
本题侧重考察数形结合思想,将二次函数性质、图像绘制、不等式求解结合起来,解题的关键是理解函数图像的位置关系和不等式解集的对应联系,属于基础综合题。
【难度系数】
0.7
(1)求二次函数对称轴,可利用二次函数的对称性:若二次函数上两个点的纵坐标相等,则这两个点关于对称轴对称,对称轴为两点横坐标之和的一半。观察图像可得二次函数过$(-2,0)$和$(0,0)$,两点纵坐标均为0,代入计算即可得对称轴。
(2)画函数图像时,一次函数只需描出2个已知点,连接为直线即可;二次函数先描出给出的所有点,再按抛物线的走向用平滑曲线连接即可。
(3)不等式$ax^2+bx+c>kx+m$的几何意义是二次函数$y_2$的图像位于一次函数$y_1$图像上方时对应的$x$的取值,先找到两个函数的交点横坐标,再观察图像位置即可得到解集。
【解析】
(1)$\because$ 二次函数$y_2$过点$(-2,0)$和$(0,0)$,两点纵坐标相等,
$\therefore$ 二次函数图像的对称轴为直线$x=\frac{-2+0}{2}=-1$。
(2)先描出一次函数$y_1$的点$(-2,0)$、$(0,2)$,连接为直线;再描出二次函数$y_2$的点$(-3,3)$、$(-2,0)$、$(-1,-1)$、$(0,0)$、$(1,3)$,按抛物线形状平滑连接各点,即可得到两个函数的图像。
(3)观察图像可得,两个函数的交点横坐标为$x=-2$和$x=1$,当$x<-2$或$x>1$时,二次函数图像在一次函数图像上方,即满足$ax^2+bx+c>kx+m$。
【答案】
(1) $x=-1$
(2) 画出函数图象,如图所示
(3) $x$的取值范围为$x<-2$或$x>1$。
【知识点】
二次函数的对称性,函数图像的画法,函数与不等式的关系
【点评】
本题侧重考察数形结合思想,将二次函数性质、图像绘制、不等式求解结合起来,解题的关键是理解函数图像的位置关系和不等式解集的对应联系,属于基础综合题。
【难度系数】
0.7
10. 已知二次函数$y=-x^2+2x+3$.
(1) 分别求出该函数图象与$x$轴的交点坐标,与$y$轴的交点坐标,并在如图26.3-8所示的平面直角坐标系中画出这个函数的图象.

(2) 利用函数图象回答:
①当$y>0$时,$x$的取值范围是
②当$-3≤ x≤3$时,$y$的取值范围是
③当关于$x$的方程$-x^2+2x+3=t$有实数根时,$t$的取值范围是
④若关于$x$的不等式$-x^2+2x+3>n$无解,则$n$的取值范围是
(1) 分别求出该函数图象与$x$轴的交点坐标,与$y$轴的交点坐标,并在如图26.3-8所示的平面直角坐标系中画出这个函数的图象.
(2) 利用函数图象回答:
①当$y>0$时,$x$的取值范围是
$-1<x<3$
;②当$-3≤ x≤3$时,$y$的取值范围是
$-12≤y≤4$
;③当关于$x$的方程$-x^2+2x+3=t$有实数根时,$t$的取值范围是
$t≤4$
;④若关于$x$的不等式$-x^2+2x+3>n$无解,则$n$的取值范围是
$n≥4$
.答案
10. 解:(1) 当$y=0$时,$0=-x^2+2x+3$,
解方程,得$x_1=-1$或$x_2=3$。
∴函数图象与$x$轴的交点坐标为$(-1,0)$,$(3,0)$。
当$x=0$时,$y=3$。
∴函数图象与$y$轴的交点坐标为$(0,3)$。
画出函数图象,如图所示
(2) ① $-1<x<3$ ② $-12≤y≤4$ ③ $t≤4$ ④ $n≥4$
解析
【分析】
解决本题首先要明确二次函数与坐标轴交点的求解方法:求与x轴交点时令y=0,解对应的一元二次方程即可得到交点的横坐标;求与y轴交点时令x=0,代入函数式得到纵坐标。画函数图像可先确定顶点、与坐标轴交点等关键点,再用平滑曲线连接。第二问的问题均需结合二次函数图像的性质分析:该二次函数开口向下,顶点为最高点,函数最大值为顶点的纵坐标。①y>0对应图像在x轴上方部分的x取值范围;②给定x的范围求y的范围,需分别计算区间端点和顶点处的函数值,比较得到最值;③方程有实数根等价于直线y=t与二次函数图像有交点,t的最大值为函数最大值;④不等式无解说明函数的最大值都小于等于n,即可得到n的范围。
【解析】
(1) 求与x轴的交点坐标:
令$y=0$,代入函数得$0=-x^2+2x+3$,
因式分解得$-(x+1)(x-3)=0$,解得$x_1=-1$,$x_2=3$,
∴该函数图象与x轴的交点坐标为$(-1,0)$,$(3,0)$。
求与y轴的交点坐标:
令$x=0$,代入得$y=-0^2+2×0+3=3$,
∴该函数图象与y轴的交点坐标为$(0,3)$。
将函数配方得$y=-(x-1)^2+4$,得顶点坐标为$(1,4)$,结合上述三个交点,用平滑曲线连接即可画出函数图象,如图所示
。
(2) ①观察函数图像,当图像在x轴上方时$y>0$,对应x的取值范围是$-1<x<3$;
②函数顶点$(1,4)$在$-3≤x≤3$范围内,此处y取得最大值4;计算区间端点的函数值:当$x=-3$时,$y=-(-3)^2+2×(-3)+3=-12$;当$x=3$时,$y=0$,比较得最小值为-12,故y的取值范围是$-12≤y≤4$;
③方程$-x^2+2x+3=t$有实数根,等价于直线$y=t$与二次函数图象有交点,由于函数最大值为4,因此t的取值范围是$t≤4$;
④不等式$-x^2+2x+3>n$无解,说明二次函数的最大值不大于n,函数最大值为4,因此n的取值范围是$n≥4$。
【答案】
(1) 与x轴交点坐标为$(-1,0)$、$(3,0)$,与y轴交点坐标为$(0,3)$,函数图象如图所示
;
(2) ①$\boldsymbol{-1<x<3}$;②$\boldsymbol{-12≤y≤4}$;③$\boldsymbol{t≤4}$;④$\boldsymbol{n≥4}$
【知识点】
二次函数交点求解;二次函数图像与性质;二次函数与方程不等式的关系
【点评】
本题是二次函数章节的典型题型,核心考查数形结合思想的应用,需要熟练掌握二次函数开口、顶点、交点等特征的求解方法,能够结合图像快速解决方程、不等式对应的取值范围问题。
【难度系数】
0.7
解决本题首先要明确二次函数与坐标轴交点的求解方法:求与x轴交点时令y=0,解对应的一元二次方程即可得到交点的横坐标;求与y轴交点时令x=0,代入函数式得到纵坐标。画函数图像可先确定顶点、与坐标轴交点等关键点,再用平滑曲线连接。第二问的问题均需结合二次函数图像的性质分析:该二次函数开口向下,顶点为最高点,函数最大值为顶点的纵坐标。①y>0对应图像在x轴上方部分的x取值范围;②给定x的范围求y的范围,需分别计算区间端点和顶点处的函数值,比较得到最值;③方程有实数根等价于直线y=t与二次函数图像有交点,t的最大值为函数最大值;④不等式无解说明函数的最大值都小于等于n,即可得到n的范围。
【解析】
(1) 求与x轴的交点坐标:
令$y=0$,代入函数得$0=-x^2+2x+3$,
因式分解得$-(x+1)(x-3)=0$,解得$x_1=-1$,$x_2=3$,
∴该函数图象与x轴的交点坐标为$(-1,0)$,$(3,0)$。
求与y轴的交点坐标:
令$x=0$,代入得$y=-0^2+2×0+3=3$,
∴该函数图象与y轴的交点坐标为$(0,3)$。
将函数配方得$y=-(x-1)^2+4$,得顶点坐标为$(1,4)$,结合上述三个交点,用平滑曲线连接即可画出函数图象,如图所示
(2) ①观察函数图像,当图像在x轴上方时$y>0$,对应x的取值范围是$-1<x<3$;
②函数顶点$(1,4)$在$-3≤x≤3$范围内,此处y取得最大值4;计算区间端点的函数值:当$x=-3$时,$y=-(-3)^2+2×(-3)+3=-12$;当$x=3$时,$y=0$,比较得最小值为-12,故y的取值范围是$-12≤y≤4$;
③方程$-x^2+2x+3=t$有实数根,等价于直线$y=t$与二次函数图象有交点,由于函数最大值为4,因此t的取值范围是$t≤4$;
④不等式$-x^2+2x+3>n$无解,说明二次函数的最大值不大于n,函数最大值为4,因此n的取值范围是$n≥4$。
【答案】
(1) 与x轴交点坐标为$(-1,0)$、$(3,0)$,与y轴交点坐标为$(0,3)$,函数图象如图所示
(2) ①$\boldsymbol{-1<x<3}$;②$\boldsymbol{-12≤y≤4}$;③$\boldsymbol{t≤4}$;④$\boldsymbol{n≥4}$
【知识点】
二次函数交点求解;二次函数图像与性质;二次函数与方程不等式的关系
【点评】
本题是二次函数章节的典型题型,核心考查数形结合思想的应用,需要熟练掌握二次函数开口、顶点、交点等特征的求解方法,能够结合图像快速解决方程、不等式对应的取值范围问题。
【难度系数】
0.7
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