5. 已知抛物线$y=ax^2+bx+c$的顶点为$(1,n)$,其中$n>0$,与$x$轴的一个交点为$A(3,0)$,与$y$轴的交点在$(0,1)$和$(0,2)$之间. 现有下列结论:①$ac>0$;②$a-b+c=0$;③$a+b≥ am^2+bm$($m$为任意实数);④$-\dfrac{2}{3}<a<-\dfrac{1}{3}$. 其中正确结论的个数为(
A.1
B.2
C.3
D.4
C
)A.1
B.2
C.3
D.4
答案
5. C
解析
【分析】
首先根据抛物线顶点坐标确定对称轴为直线x=1,结合与x轴交点A(3,0)利用对称性求出另一交点,再根据抛物线开口方向、y轴交点范围,逐个判断4个结论的正确性:1. 先判断a、c的符号验证①;2. 代入x=-1的函数值验证②;3. 结合二次函数最值性质验证③;4. 用c的范围列不等式求a的范围验证④。
【解析】
解:
∵抛物线顶点为$(1,n)$,
∴抛物线对称轴为直线$x=-\frac{b}{2a}=1$,即$b=-2a$,且抛物线开口向下,$a<0$。
1. 判断结论①:
抛物线与y轴交点在$(0,1)$和$(0,2)$之间,
∴$1<c<2$(c为正数),
又$a<0$,
∴$ac<0$,故①错误。
2. 判断结论②:
抛物线与x轴一个交点为$A(3,0)$,对称轴为$x=1$,
根据对称性,另一交点横坐标为$1-(3-1)=-1$,即点$(-1,0)$在抛物线上,
将$x=-1$代入抛物线解析式得:$y=a×(-1)^2 +b×(-1)+c=a-b+c=0$,故②正确。
3. 判断结论③:
∵抛物线顶点为$(1,n)$,开口向下,
∴$x=1$时函数取得最大值,
对任意实数m,都有$a×1^2 +b×1 +c ≥ a m^2 +b m +c$,
两边同时减c得:$a+b ≥ am^2 +bm$,故③正确。
4. 判断结论④:
由$b=-2a$,且$a-b+c=0$,代入得:$a - (-2a) +c=0$,即$c=-3a$,
∵$1<c<2$,
∴$1<-3a<2$,
解不等式:
左边$1<-3a$,两边除以-3(不等号变向)得$a<-\frac{1}{3}$;
右边$-3a<2$,两边除以-3(不等号变向)得$a>-\frac{2}{3}$;
综上$-\frac{2}{3}<a<-\frac{1}{3}$,故④正确。
∴正确的结论为②③④,共3个。
【答案】
C
【知识点】
二次函数的图象与性质;二次函数的对称性;二次函数与不等式
【点评】
本题综合考查二次函数图象与系数的关系,需要熟练运用对称轴、对称性、最值等性质,结合不等式求解参数范围,是二次函数的典型考查题型,对逻辑推理能力有一定要求。
【难度系数】
0.6
首先根据抛物线顶点坐标确定对称轴为直线x=1,结合与x轴交点A(3,0)利用对称性求出另一交点,再根据抛物线开口方向、y轴交点范围,逐个判断4个结论的正确性:1. 先判断a、c的符号验证①;2. 代入x=-1的函数值验证②;3. 结合二次函数最值性质验证③;4. 用c的范围列不等式求a的范围验证④。
【解析】
解:
∵抛物线顶点为$(1,n)$,
∴抛物线对称轴为直线$x=-\frac{b}{2a}=1$,即$b=-2a$,且抛物线开口向下,$a<0$。
1. 判断结论①:
抛物线与y轴交点在$(0,1)$和$(0,2)$之间,
∴$1<c<2$(c为正数),
又$a<0$,
∴$ac<0$,故①错误。
2. 判断结论②:
抛物线与x轴一个交点为$A(3,0)$,对称轴为$x=1$,
根据对称性,另一交点横坐标为$1-(3-1)=-1$,即点$(-1,0)$在抛物线上,
将$x=-1$代入抛物线解析式得:$y=a×(-1)^2 +b×(-1)+c=a-b+c=0$,故②正确。
3. 判断结论③:
∵抛物线顶点为$(1,n)$,开口向下,
∴$x=1$时函数取得最大值,
对任意实数m,都有$a×1^2 +b×1 +c ≥ a m^2 +b m +c$,
两边同时减c得:$a+b ≥ am^2 +bm$,故③正确。
4. 判断结论④:
由$b=-2a$,且$a-b+c=0$,代入得:$a - (-2a) +c=0$,即$c=-3a$,
∵$1<c<2$,
∴$1<-3a<2$,
解不等式:
左边$1<-3a$,两边除以-3(不等号变向)得$a<-\frac{1}{3}$;
右边$-3a<2$,两边除以-3(不等号变向)得$a>-\frac{2}{3}$;
综上$-\frac{2}{3}<a<-\frac{1}{3}$,故④正确。
∴正确的结论为②③④,共3个。
【答案】
C
【知识点】
二次函数的图象与性质;二次函数的对称性;二次函数与不等式
【点评】
本题综合考查二次函数图象与系数的关系,需要熟练运用对称轴、对称性、最值等性质,结合不等式求解参数范围,是二次函数的典型考查题型,对逻辑推理能力有一定要求。
【难度系数】
0.6
6. 已知抛物线$L:y=ax^2 - 2ax + 2$,现有下列结论:
①抛物线$L$的对称轴为直线$x=1$;②抛物线$L$必过点$(0,2)$和点$(2,2)$;③当$x>1$时,$y$的值随$x$值的增大而增大;④当$a<0$时,已知$A(-2,y_1)$,$B(3,y_2)$是抛物线上的两点,则$y_1<y_2$;⑤当$a>0$时,对于任意的实数$m$,不等式$-a+2≥ am^2 -2am +2$恒成立.其中结论正确的有
①抛物线$L$的对称轴为直线$x=1$;②抛物线$L$必过点$(0,2)$和点$(2,2)$;③当$x>1$时,$y$的值随$x$值的增大而增大;④当$a<0$时,已知$A(-2,y_1)$,$B(3,y_2)$是抛物线上的两点,则$y_1<y_2$;⑤当$a>0$时,对于任意的实数$m$,不等式$-a+2≥ am^2 -2am +2$恒成立.其中结论正确的有
①②④
.(填序号)答案
6. ①②④
解析
【分析】
本题需结合二次函数的基本性质逐一验证每个结论:首先用对称轴公式计算抛物线的对称轴,判断结论①;再代入特殊横坐标计算对应函数值,验证抛物线是否过定点,判断结论②;接着结合二次函数增减性和开口方向的关系,分析结论③;之后比较抛物线上两点到对称轴的距离,结合开口方向判断函数值大小,验证结论④;最后根据开口向上时抛物线的最小值特征,判断不等式是否恒成立,验证结论⑤。
【解析】
我们逐个分析5个结论:
1. 验证结论①:对于二次函数$y=ax^2+bx+c$,对称轴为直线$x=-\frac{b}{2a}$,本题中$b=-2a$,代入得$x=-\frac{-2a}{2a}=1$,故①正确。
2. 验证结论②:当$x=0$时,$y=a×0^2 -2a×0 +2=2$,故抛物线过$(0,2)$;当$x=2$时,$y=a×2^2 -2a×2 +2=4a-4a+2=2$,故抛物线过$(2,2)$,②正确。
3. 验证结论③:二次函数的增减性由开口方向决定:若$a>0$,开口向上,$x>1$时$y$随$x$增大而增大;若$a<0$,开口向下,$x>1$时$y$随$x$增大而减小。结论未说明$a$的正负,故③错误。
4. 验证结论④:当$a<0$时,抛物线开口向下,抛物线上的点离对称轴$x=1$越近,函数值越大。点$A(-2,y_1)$到对称轴的距离为$1-(-2)=3$,点$B(3,y_2)$到对称轴的距离为$3-1=2$,$2<3$,故$y_2>y_1$,即$y_1<y_2$,④正确。
5. 验证结论⑤:当$a>0$时,抛物线开口向上,顶点$(1,-a+2)$是最低点,即对任意实数$x$,都有$ax^2-2ax+2≥ -a+2$,也就是$am^2-2am+2≥ -a+2$,与结论中的$-a+2≥ am^2-2am+2$不符,故⑤错误。
综上,正确的结论为①②④。
【答案】
①②④
【知识点】
二次函数的图象与性质;二次函数的增减性;二次函数的最值
【点评】
本题重点考查二次函数基础性质的应用,解题时需注意二次函数的增减性、最值都和开口方向密切相关,未给出开口方向时要考虑分类讨论,比较函数值大小可转化为点到对称轴的距离比较,掌握核心性质是解题的关键。
【难度系数】
0.7
本题需结合二次函数的基本性质逐一验证每个结论:首先用对称轴公式计算抛物线的对称轴,判断结论①;再代入特殊横坐标计算对应函数值,验证抛物线是否过定点,判断结论②;接着结合二次函数增减性和开口方向的关系,分析结论③;之后比较抛物线上两点到对称轴的距离,结合开口方向判断函数值大小,验证结论④;最后根据开口向上时抛物线的最小值特征,判断不等式是否恒成立,验证结论⑤。
【解析】
我们逐个分析5个结论:
1. 验证结论①:对于二次函数$y=ax^2+bx+c$,对称轴为直线$x=-\frac{b}{2a}$,本题中$b=-2a$,代入得$x=-\frac{-2a}{2a}=1$,故①正确。
2. 验证结论②:当$x=0$时,$y=a×0^2 -2a×0 +2=2$,故抛物线过$(0,2)$;当$x=2$时,$y=a×2^2 -2a×2 +2=4a-4a+2=2$,故抛物线过$(2,2)$,②正确。
3. 验证结论③:二次函数的增减性由开口方向决定:若$a>0$,开口向上,$x>1$时$y$随$x$增大而增大;若$a<0$,开口向下,$x>1$时$y$随$x$增大而减小。结论未说明$a$的正负,故③错误。
4. 验证结论④:当$a<0$时,抛物线开口向下,抛物线上的点离对称轴$x=1$越近,函数值越大。点$A(-2,y_1)$到对称轴的距离为$1-(-2)=3$,点$B(3,y_2)$到对称轴的距离为$3-1=2$,$2<3$,故$y_2>y_1$,即$y_1<y_2$,④正确。
5. 验证结论⑤:当$a>0$时,抛物线开口向上,顶点$(1,-a+2)$是最低点,即对任意实数$x$,都有$ax^2-2ax+2≥ -a+2$,也就是$am^2-2am+2≥ -a+2$,与结论中的$-a+2≥ am^2-2am+2$不符,故⑤错误。
综上,正确的结论为①②④。
【答案】
①②④
【知识点】
二次函数的图象与性质;二次函数的增减性;二次函数的最值
【点评】
本题重点考查二次函数基础性质的应用,解题时需注意二次函数的增减性、最值都和开口方向密切相关,未给出开口方向时要考虑分类讨论,比较函数值大小可转化为点到对称轴的距离比较,掌握核心性质是解题的关键。
【难度系数】
0.7
7. 已知二次函数$y=mx^2 -4mx +2 +m$,下列结论正确的是(
A.当$m=-1$时,函数图象的顶点坐标为$(2,-3)$
B.当$x>2$时,$y$随$x$的增大而增大
C.当$m=1$,$y≤3$时,$x$的取值范围是$0<x<4$
D.当$-1≤x≤4$时,$y$的最大值为8,则$m=1$或$m=-2$
D
)A.当$m=-1$时,函数图象的顶点坐标为$(2,-3)$
B.当$x>2$时,$y$随$x$的增大而增大
C.当$m=1$,$y≤3$时,$x$的取值范围是$0<x<4$
D.当$-1≤x≤4$时,$y$的最大值为8,则$m=1$或$m=-2$
答案
7. D
解析
【分析】
解决本题首先要将二次函数的一般式通过配方转化为顶点式,确定函数的对称轴和顶点坐标,再结合二次项系数m的正负(决定开口方向),逐一分析每个选项:对于顶点坐标直接代入m计算即可;增减性要先判断开口方向;解函数值范围的不等式要注意端点是否可取;求区间内的最值需要分m>0(开口向上)和m<0(开口向下)两种情况讨论,分别确定最大值的取值位置,列方程求解即可。
【解析】
先将二次函数配方得顶点式:
$y=mx^2 -4mx +m +2 = m(x-2)^2 + (2-3m)$
因此该函数对称轴为直线$x=2$,顶点坐标为$(2, 2-3m)$。
逐个分析选项:
选项A:当$m=-1$时,顶点纵坐标为$2-3×(-1)=5$,顶点坐标为$(2,5)$,不是$(2,-3)$,A错误;
选项B:二次函数的增减性由开口方向决定,$m$的正负未知,无法确定$x>2$时$y$随$x$的变化情况,B错误;
选项C:当$m=1$时,函数为$y=(x-2)^2 -1$,令$y≤3$,则$(x-2)^2 -1≤3$,即$(x-2)^2≤4$,解得$0≤ x≤4$,不是$0<x<4$,C错误;
选项D:对称轴$x=2$在区间$[-1,4]$内,分两种情况讨论:
① 当$m>0$时,开口向上,最大值在离对称轴更远的$x=-1$处取得,代入得$y=m×(-1)^2 -4m×(-1)+2+m=6m+2=8$,解得$m=1$,符合$m>0$;
② 当$m<0$时,开口向下,最大值在顶点处取得,即$2-3m=8$,解得$m=-2$,符合$m<0$;
因此$m=1$或$m=-2$,D正确。
【答案】
D
【知识点】
二次函数的性质;二次函数的最值;二次函数与不等式
【点评】
本题重点考查二次函数图象与字母系数的关系,解题时要特别注意二次项系数的符号对函数性质的影响,涉及最值问题时要结合开口方向分类讨论,避免漏解或错解。
【难度系数】
0.6
解决本题首先要将二次函数的一般式通过配方转化为顶点式,确定函数的对称轴和顶点坐标,再结合二次项系数m的正负(决定开口方向),逐一分析每个选项:对于顶点坐标直接代入m计算即可;增减性要先判断开口方向;解函数值范围的不等式要注意端点是否可取;求区间内的最值需要分m>0(开口向上)和m<0(开口向下)两种情况讨论,分别确定最大值的取值位置,列方程求解即可。
【解析】
先将二次函数配方得顶点式:
$y=mx^2 -4mx +m +2 = m(x-2)^2 + (2-3m)$
因此该函数对称轴为直线$x=2$,顶点坐标为$(2, 2-3m)$。
逐个分析选项:
选项A:当$m=-1$时,顶点纵坐标为$2-3×(-1)=5$,顶点坐标为$(2,5)$,不是$(2,-3)$,A错误;
选项B:二次函数的增减性由开口方向决定,$m$的正负未知,无法确定$x>2$时$y$随$x$的变化情况,B错误;
选项C:当$m=1$时,函数为$y=(x-2)^2 -1$,令$y≤3$,则$(x-2)^2 -1≤3$,即$(x-2)^2≤4$,解得$0≤ x≤4$,不是$0<x<4$,C错误;
选项D:对称轴$x=2$在区间$[-1,4]$内,分两种情况讨论:
① 当$m>0$时,开口向上,最大值在离对称轴更远的$x=-1$处取得,代入得$y=m×(-1)^2 -4m×(-1)+2+m=6m+2=8$,解得$m=1$,符合$m>0$;
② 当$m<0$时,开口向下,最大值在顶点处取得,即$2-3m=8$,解得$m=-2$,符合$m<0$;
因此$m=1$或$m=-2$,D正确。
【答案】
D
【知识点】
二次函数的性质;二次函数的最值;二次函数与不等式
【点评】
本题重点考查二次函数图象与字母系数的关系,解题时要特别注意二次项系数的符号对函数性质的影响,涉及最值问题时要结合开口方向分类讨论,避免漏解或错解。
【难度系数】
0.6
8. 在平面直角坐标系中,二次函数$y=-x^2 - mx + m^2 + m$($m$为常数)的图象经过点$(0,6)$,其对称轴在$y$轴左侧,则该二次函数有(
A.最大值$\dfrac{33}{4}$
B.最大值7
C.最小值$\dfrac{33}{4}$
D.最小值7
B
)A.最大值$\dfrac{33}{4}$
B.最大值7
C.最小值$\dfrac{33}{4}$
D.最小值7
答案
8. B
解析
【分析】
解题思路分三步:第一步,将已知点(0,6)代入二次函数解析式,得到关于m的一元二次方程,求解得到m的两个可能值;第二步,根据对称轴在y轴左侧的条件,结合二次函数对称轴公式筛选出符合条件的m值;第三步,根据二次项系数的正负判断函数有最大值还是最小值,计算顶点纵坐标即可得到最值。
【解析】
1. 求参数m的可能值:
将点(0,6)代入二次函数$y=-x^2 - mx + m^2 + m$,得:
$6 = m^2 + m$
整理为一元二次方程:$m^2 + m - 6 = 0$
因式分解得:$(m+3)(m-2)=0$
解得:$m_1=-3$,$m_2=2$
2. 结合对称轴条件筛选m:
二次函数对称轴公式为$x=-\frac{b}{2a}$,本题中$a=-1$,$b=-m$,代入得对称轴:
$x=-\frac{(-m)}{2×(-1)}=-\frac{m}{2}$
已知对称轴在y轴左侧,即$x<0$,因此:
$-\frac{m}{2}<0$,解得$m>0$
故舍去$m=-3$,取$m=2$
3. 求二次函数的最值:
将$m=2$代入原解析式,得:
$y=-x^2 -2x + 6$
因为二次项系数$a=-1<0$,所以二次函数开口向下,有最大值,最大值为顶点纵坐标。
用配方法化简:
$y=-(x^2+2x)+6=-(x^2+2x+1-1)+6=-(x+1)^2 +7$
因此函数的最大值为7。
【答案】
B
【知识点】
二次函数的图象与性质;解一元二次方程;二次函数的最值
【点评】
本题是二次函数基础综合题,解题核心是先利用过定点的条件求出参数的可能值,再结合对称轴的限制筛选出有效参数,最后根据开口方向判断最值类型并计算,要求熟练掌握二次函数的基本性质。
【难度系数】
0.7
解题思路分三步:第一步,将已知点(0,6)代入二次函数解析式,得到关于m的一元二次方程,求解得到m的两个可能值;第二步,根据对称轴在y轴左侧的条件,结合二次函数对称轴公式筛选出符合条件的m值;第三步,根据二次项系数的正负判断函数有最大值还是最小值,计算顶点纵坐标即可得到最值。
【解析】
1. 求参数m的可能值:
将点(0,6)代入二次函数$y=-x^2 - mx + m^2 + m$,得:
$6 = m^2 + m$
整理为一元二次方程:$m^2 + m - 6 = 0$
因式分解得:$(m+3)(m-2)=0$
解得:$m_1=-3$,$m_2=2$
2. 结合对称轴条件筛选m:
二次函数对称轴公式为$x=-\frac{b}{2a}$,本题中$a=-1$,$b=-m$,代入得对称轴:
$x=-\frac{(-m)}{2×(-1)}=-\frac{m}{2}$
已知对称轴在y轴左侧,即$x<0$,因此:
$-\frac{m}{2}<0$,解得$m>0$
故舍去$m=-3$,取$m=2$
3. 求二次函数的最值:
将$m=2$代入原解析式,得:
$y=-x^2 -2x + 6$
因为二次项系数$a=-1<0$,所以二次函数开口向下,有最大值,最大值为顶点纵坐标。
用配方法化简:
$y=-(x^2+2x)+6=-(x^2+2x+1-1)+6=-(x+1)^2 +7$
因此函数的最大值为7。
【答案】
B
【知识点】
二次函数的图象与性质;解一元二次方程;二次函数的最值
【点评】
本题是二次函数基础综合题,解题核心是先利用过定点的条件求出参数的可能值,再结合对称轴的限制筛选出有效参数,最后根据开口方向判断最值类型并计算,要求熟练掌握二次函数的基本性质。
【难度系数】
0.7
9. 在平面直角坐标系中,二次函数 $y=x^2 -2mx + m + 2$($m$是常数).
(1)若函数图象经过点$(2,3)$,求函数图象的顶点坐标.
(2)若函数图象经过点$(-1,p),(1,q)$,求证:$pq ≤ 12$.
(1)若函数图象经过点$(2,3)$,求函数图象的顶点坐标.
(2)若函数图象经过点$(-1,p),(1,q)$,求证:$pq ≤ 12$.
答案
9. (1)
∵ 二次函数$y=x^2-2mx+m+2$的图象经过点$(2,3)$,
∴ $2^2-4m+m+2=3$. 解得 $m=1$.
∴ 二次函数的解析式为 $y=x^2-2x+3=(x-1)^2+2$.
∴ 二次函数图象的顶点坐标为$(1,2)$.
(2)
∵ 函数图象经过点$(-1,p),(1,q)$,
∴ $p=1^2+2m+m+2=3m+3$,
$q=1^2-2m+m+2=-m+3$.
∴ $pq = (3m+3)(-m+3)$
$=-3m^2-3m+9m+9$
$=-3m^2+6m+9$
$=-3(m-1)^2+12$.
∵ $-3<0$,
∴ $pq=-3(m-1)^2+12≤12$.
∵ 二次函数$y=x^2-2mx+m+2$的图象经过点$(2,3)$,
∴ $2^2-4m+m+2=3$. 解得 $m=1$.
∴ 二次函数的解析式为 $y=x^2-2x+3=(x-1)^2+2$.
∴ 二次函数图象的顶点坐标为$(1,2)$.
(2)
∵ 函数图象经过点$(-1,p),(1,q)$,
∴ $p=1^2+2m+m+2=3m+3$,
$q=1^2-2m+m+2=-m+3$.
∴ $pq = (3m+3)(-m+3)$
$=-3m^2-3m+9m+9$
$=-3m^2+6m+9$
$=-3(m-1)^2+12$.
∵ $-3<0$,
∴ $pq=-3(m-1)^2+12≤12$.
解析
【分析】
(1) 函数图象上的点满足函数解析式,因此先将点$(2,3)$代入二次函数解析式求出参数$m$的值,再将所得的二次函数解析式化为顶点式,即可直接得到顶点坐标。
(2) 要证明$pq ≤ 12$,首先将点$(-1,p)$、$(1,q)$分别代入函数解析式,用含$m$的代数式表示出$p$和$q$,再计算$pq$的表达式,通过配方法将表达式转化为顶点式,结合二次函数的开口方向判断其最大值,即可完成证明。
【解析】
(1) $\because$ 二次函数$y=x^2-2mx+m+2$的图象经过点$(2,3)$,
$\therefore 2^2-4m+m+2=3$,解得 $m=1$.
$\therefore$ 二次函数的解析式为 $y=x^2-2x+3=(x-1)^2+2$.
$\therefore$ 二次函数图象的顶点坐标为$(1,2)$.
(2) $\because$ 函数图象经过点$(-1,p),(1,q)$,
$\therefore p=(-1)^2-2m×(-1)+m+2=3m+3$,
$q=1^2-2m×1+m+2=-m+3$.
$\therefore pq = (3m+3)(-m+3)$
$=-3m^2-3m+9m+9$
$=-3m^2+6m+9$
$=-3(m-1)^2+12$.
$\because -3<0$,该二次函数开口向下,存在最大值,
$\therefore pq=-3(m-1)^2+12≤12$,即$pq ≤ 12$得证。
【答案】
(1) 顶点坐标为$\boldsymbol{(1,2)}$;
(2) 证明成立,$pq ≤ 12$。
【知识点】
二次函数图象上点的坐标特征,配方法求最值,二次函数的性质
【点评】
本题围绕二次函数的基础应用设置考点,第一问侧重待定系数法求参数及顶点坐标的计算,属于基础题型;第二问结合代数式运算与二次函数最值的判断,要求熟练掌握配方法的应用,能有效检验学生对二次函数核心知识的掌握情况。
【难度系数】
0.7
(1) 函数图象上的点满足函数解析式,因此先将点$(2,3)$代入二次函数解析式求出参数$m$的值,再将所得的二次函数解析式化为顶点式,即可直接得到顶点坐标。
(2) 要证明$pq ≤ 12$,首先将点$(-1,p)$、$(1,q)$分别代入函数解析式,用含$m$的代数式表示出$p$和$q$,再计算$pq$的表达式,通过配方法将表达式转化为顶点式,结合二次函数的开口方向判断其最大值,即可完成证明。
【解析】
(1) $\because$ 二次函数$y=x^2-2mx+m+2$的图象经过点$(2,3)$,
$\therefore 2^2-4m+m+2=3$,解得 $m=1$.
$\therefore$ 二次函数的解析式为 $y=x^2-2x+3=(x-1)^2+2$.
$\therefore$ 二次函数图象的顶点坐标为$(1,2)$.
(2) $\because$ 函数图象经过点$(-1,p),(1,q)$,
$\therefore p=(-1)^2-2m×(-1)+m+2=3m+3$,
$q=1^2-2m×1+m+2=-m+3$.
$\therefore pq = (3m+3)(-m+3)$
$=-3m^2-3m+9m+9$
$=-3m^2+6m+9$
$=-3(m-1)^2+12$.
$\because -3<0$,该二次函数开口向下,存在最大值,
$\therefore pq=-3(m-1)^2+12≤12$,即$pq ≤ 12$得证。
【答案】
(1) 顶点坐标为$\boldsymbol{(1,2)}$;
(2) 证明成立,$pq ≤ 12$。
【知识点】
二次函数图象上点的坐标特征,配方法求最值,二次函数的性质
【点评】
本题围绕二次函数的基础应用设置考点,第一问侧重待定系数法求参数及顶点坐标的计算,属于基础题型;第二问结合代数式运算与二次函数最值的判断,要求熟练掌握配方法的应用,能有效检验学生对二次函数核心知识的掌握情况。
【难度系数】
0.7
10. 已知抛物线$y = ax^2 - 2ax + 1$的顶点在$x$轴上.
(1)求$a$的值.
(2)抛物线上有两点$A(m,y_1),B(n,y_2)$,若$m<n<1$,则$y_1$
(3)若$C(t,y_1),D(t+2,y_2)$为抛物线上的两点,且$y_1>y_2$,求$t$的取值范围.
(1)求$a$的值.
(2)抛物线上有两点$A(m,y_1),B(n,y_2)$,若$m<n<1$,则$y_1$
>
$y_2$(填“>”“<”或“$=$”).(3)若$C(t,y_1),D(t+2,y_2)$为抛物线上的两点,且$y_1>y_2$,求$t$的取值范围.
答案
10. (1)
∵ $y = ax^2-2ax+1$
$=a(x-1)^2-a+1$,
又 抛物线$y = ax^2-2ax+1$ 的顶点在 $x$轴上,
∴ $-a+1=0$.
∴ $a=1$.
(2)>
(3)
∵ 点 $C(t,y_1),D(t+2,y_2)$ 为抛物线上的两点,且 $y_1>y_2$,
∴ 点 $C$ 到对称轴的距离大于点 $D$ 到对称轴的距离.
∵ 抛物线对称轴为直线 $x=1$,
∴ $|t-1|>|t+2-1|$,
∴ $(t-1)^2>(t+1)^2$.
∴ $t^2-2t+1>t^2+2t+1$.
∴ $t<0$.
∵ $y = ax^2-2ax+1$
$=a(x-1)^2-a+1$,
又 抛物线$y = ax^2-2ax+1$ 的顶点在 $x$轴上,
∴ $-a+1=0$.
∴ $a=1$.
(2)>
(3)
∵ 点 $C(t,y_1),D(t+2,y_2)$ 为抛物线上的两点,且 $y_1>y_2$,
∴ 点 $C$ 到对称轴的距离大于点 $D$ 到对称轴的距离.
∵ 抛物线对称轴为直线 $x=1$,
∴ $|t-1|>|t+2-1|$,
∴ $(t-1)^2>(t+1)^2$.
∴ $t^2-2t+1>t^2+2t+1$.
∴ $t<0$.
解析
【分析】
(1) 已知抛物线顶点在x轴上,说明顶点纵坐标为0,我们可先通过配方法将抛物线一般式转化为顶点式,得到顶点纵坐标的表达式,令其为0即可求解a的值,注意二次项系数a不能为0,本题解出的a符合要求。
(2) 先确定抛物线的开口方向和对称轴,a=1>0说明抛物线开口向上,对称轴为直线x=1,开口向上的抛物线在对称轴左侧y随x的增大而减小,已知m<n<1,两点均在对称轴左侧,x越小对应的y值越大,即可比较y1和y2的大小。
(3) 开口向上的抛物线上,函数值越大的点到对称轴的距离越远,已知y1>y2,说明点C到对称轴x=1的距离大于点D到对称轴的距离,据此列出绝对值不等式,平方后转化为整式不等式即可求解t的取值范围。
【解析】
(1) 对抛物线解析式配方:
$y = ax^2-2ax+1$
$=a(x-1)^2-a+1$
∵抛物线$y = ax^2-2ax+1$ 的顶点在 $x$轴上,顶点纵坐标为0
∴$-a+1=0$
解得$a=1$。
(2) 由(1)得抛物线解析式为$y=(x-1)^2$,开口向上,对称轴为直线$x=1$,当$x<1$时,y随x的增大而减小,
∵$m<n<1$,
∴$y_1>y_2$。
(3)
∵点 $C(t,y_1),D(t+2,y_2)$ 为抛物线上的两点,且 $y_1>y_2$,
∴点$C$到对称轴的距离大于点$D$到对称轴的距离,
∵抛物线对称轴为直线 $x=1$,
∴$|t-1|>|t+2-1|$,
两边平方得$(t-1)^2>(t+1)^2$,
展开得$t^2-2t+1>t^2+2t+1$,
移项合并同类项得$-4t>0$,
解得$t<0$。
【答案】
(1)$a=1$;(2)>;(3)$t<0$
【知识点】
二次函数顶点式,二次函数增减性,绝对值不等式求解
【点评】
本题围绕二次函数核心性质设置,从基础参数求解到增减性应用,再到结合点的位置关系列不等式,层层递进,重点考查对二次函数图象特征的理解和应用能力,是二次函数部分的经典基础题型。
【难度系数】
0.7
(1) 已知抛物线顶点在x轴上,说明顶点纵坐标为0,我们可先通过配方法将抛物线一般式转化为顶点式,得到顶点纵坐标的表达式,令其为0即可求解a的值,注意二次项系数a不能为0,本题解出的a符合要求。
(2) 先确定抛物线的开口方向和对称轴,a=1>0说明抛物线开口向上,对称轴为直线x=1,开口向上的抛物线在对称轴左侧y随x的增大而减小,已知m<n<1,两点均在对称轴左侧,x越小对应的y值越大,即可比较y1和y2的大小。
(3) 开口向上的抛物线上,函数值越大的点到对称轴的距离越远,已知y1>y2,说明点C到对称轴x=1的距离大于点D到对称轴的距离,据此列出绝对值不等式,平方后转化为整式不等式即可求解t的取值范围。
【解析】
(1) 对抛物线解析式配方:
$y = ax^2-2ax+1$
$=a(x-1)^2-a+1$
∵抛物线$y = ax^2-2ax+1$ 的顶点在 $x$轴上,顶点纵坐标为0
∴$-a+1=0$
解得$a=1$。
(2) 由(1)得抛物线解析式为$y=(x-1)^2$,开口向上,对称轴为直线$x=1$,当$x<1$时,y随x的增大而减小,
∵$m<n<1$,
∴$y_1>y_2$。
(3)
∵点 $C(t,y_1),D(t+2,y_2)$ 为抛物线上的两点,且 $y_1>y_2$,
∴点$C$到对称轴的距离大于点$D$到对称轴的距离,
∵抛物线对称轴为直线 $x=1$,
∴$|t-1|>|t+2-1|$,
两边平方得$(t-1)^2>(t+1)^2$,
展开得$t^2-2t+1>t^2+2t+1$,
移项合并同类项得$-4t>0$,
解得$t<0$。
【答案】
(1)$a=1$;(2)>;(3)$t<0$
【知识点】
二次函数顶点式,二次函数增减性,绝对值不等式求解
【点评】
本题围绕二次函数核心性质设置,从基础参数求解到增减性应用,再到结合点的位置关系列不等式,层层递进,重点考查对二次函数图象特征的理解和应用能力,是二次函数部分的经典基础题型。
【难度系数】
0.7
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