【跟踪练习】
1. 若抛物线 $y=x^2 -6mx -6m^2 +5m +3$ 的顶点在直线 $y=x+2$ 上,则 $m$ 的值为
2. 二次函数 $y=ax^2+bx+c(a≠0)$ 的图象如图所示。

现有以下结论:
①$abc>0$;
②$a+b+c>0$;
③$a-b+c<0$;
④$3a+c>0$。
其中正确的结论有
1. 若抛物线 $y=x^2 -6mx -6m^2 +5m +3$ 的顶点在直线 $y=x+2$ 上,则 $m$ 的值为
$\frac{1}{3}或-\frac{1}{5}$
。2. 二次函数 $y=ax^2+bx+c(a≠0)$ 的图象如图所示。
现有以下结论:
①$abc>0$;
②$a+b+c>0$;
③$a-b+c<0$;
④$3a+c>0$。
其中正确的结论有
②③④
。(填序号)答案
1. $\frac{1}{3}或-\frac{1}{5}$
2. ②③④
2. ②③④
解析
【分析】
第1题:首先利用二次函数顶点坐标公式求出给定抛物线的顶点坐标,再根据顶点在直线上时顶点坐标满足直线解析式,将顶点的横、纵坐标代入直线$y=x+2$,得到关于$m$的一元二次方程,解方程即可求出$m$的取值。
第2题:先根据二次函数图像特征:由开口方向确定$a$的符号,结合对称轴公式推导$b$与$a$的数量关系确定$b$的符号,由抛物线与y轴交点位置确定$c$的符号;再分别计算$x=1$、$x=-1$、$x=-3$时对应的函数值,逐一判断4个结论的正误即可。
【解析】
1. 对于抛物线$y=x^2 -6mx -6m^2 +5m +3$,其中$a=1$,$b=-6m$,$c=-6m^2+5m+3$:
顶点横坐标:$x=-\frac{b}{2a}=\frac{6m}{2×1}=3m$
顶点纵坐标:$y=\frac{4ac-b^2}{4a}=\frac{4×1×(-6m^2+5m+3)-(-6m)^2}{4×1}=-15m^2+5m+3$
因为顶点在直线$y=x+2$上,代入得:
$-15m^2+5m+3=3m+2$
整理得$15m^2-2m-1=0$,因式分解为$(3m-1)(5m+1)=0$
解得$m=\frac{1}{3}$或$m=-\frac{1}{5}$。
2. 由图像可得:
抛物线开口向上,故$a>0$;
对称轴为$x=-\frac{b}{2a}=-1$,推导得$b=2a>0$;
抛物线与y轴交于负半轴,故$c<0$。
①$abc=a× b× c<0$,故①错误;
②当$x=1$时,函数值$y=a+b+c$,由图像可知$x=1$时$y>0$,故$a+b+c>0$,②正确;
③当$x=-1$时,函数值$y=a-b+c$,由图像可知$x=-1$是抛物线顶点,$y=-3<0$,故$a-b+c<0$,③正确;
④由对称轴$x=-1$可知,$x=-3$和$x=1$关于对称轴对称,两点函数值相等,$x=1$时$y>0$,故$x=-3$时$y=9a-3b+c>0$,代入$b=2a$得$9a-6a+c=3a+c>0$,故④正确。
综上正确的结论为②③④。
【答案】
1. $\frac{1}{3}$或$-\frac{1}{5}$
2. ②③④
【知识点】
二次函数顶点坐标公式,二次函数图象与系数的关系,二次函数的性质
【点评】
这两道题是二次函数的典型题型,第一题考查顶点坐标计算及点与直线的位置关系,第二题考查数形结合思想的运用,熟练掌握二次函数基本性质即可顺利解题。
【难度系数】
0.7
第1题:首先利用二次函数顶点坐标公式求出给定抛物线的顶点坐标,再根据顶点在直线上时顶点坐标满足直线解析式,将顶点的横、纵坐标代入直线$y=x+2$,得到关于$m$的一元二次方程,解方程即可求出$m$的取值。
第2题:先根据二次函数图像特征:由开口方向确定$a$的符号,结合对称轴公式推导$b$与$a$的数量关系确定$b$的符号,由抛物线与y轴交点位置确定$c$的符号;再分别计算$x=1$、$x=-1$、$x=-3$时对应的函数值,逐一判断4个结论的正误即可。
【解析】
1. 对于抛物线$y=x^2 -6mx -6m^2 +5m +3$,其中$a=1$,$b=-6m$,$c=-6m^2+5m+3$:
顶点横坐标:$x=-\frac{b}{2a}=\frac{6m}{2×1}=3m$
顶点纵坐标:$y=\frac{4ac-b^2}{4a}=\frac{4×1×(-6m^2+5m+3)-(-6m)^2}{4×1}=-15m^2+5m+3$
因为顶点在直线$y=x+2$上,代入得:
$-15m^2+5m+3=3m+2$
整理得$15m^2-2m-1=0$,因式分解为$(3m-1)(5m+1)=0$
解得$m=\frac{1}{3}$或$m=-\frac{1}{5}$。
2. 由图像可得:
抛物线开口向上,故$a>0$;
对称轴为$x=-\frac{b}{2a}=-1$,推导得$b=2a>0$;
抛物线与y轴交于负半轴,故$c<0$。
①$abc=a× b× c<0$,故①错误;
②当$x=1$时,函数值$y=a+b+c$,由图像可知$x=1$时$y>0$,故$a+b+c>0$,②正确;
③当$x=-1$时,函数值$y=a-b+c$,由图像可知$x=-1$是抛物线顶点,$y=-3<0$,故$a-b+c<0$,③正确;
④由对称轴$x=-1$可知,$x=-3$和$x=1$关于对称轴对称,两点函数值相等,$x=1$时$y>0$,故$x=-3$时$y=9a-3b+c>0$,代入$b=2a$得$9a-6a+c=3a+c>0$,故④正确。
综上正确的结论为②③④。
【答案】
1. $\frac{1}{3}$或$-\frac{1}{5}$
2. ②③④
【知识点】
二次函数顶点坐标公式,二次函数图象与系数的关系,二次函数的性质
【点评】
这两道题是二次函数的典型题型,第一题考查顶点坐标计算及点与直线的位置关系,第二题考查数形结合思想的运用,熟练掌握二次函数基本性质即可顺利解题。
【难度系数】
0.7
【典型例题2】已知$y$关于$x$的二次函数$y=x^2 - 3mx + m^2 - 1$($m$是常数)。
(1)该二次函数的图象与$x$轴有
(2)若该二次函数的图象与$x$轴的公共点分别为$A(x_1,0),B(x_2,0)$,且$AB=3$,则$m$的值为
【解析】(1)令$y=0$,即$x^2 - 3mx + m^2 - 1=0$。
$\therefore \Delta = b^2 - 4ac = (-3m)^2 - 4×1×(m^2 -1)=9m^2 -4m^2 +4=5m^2 +4$。
$\because m^2≥0$,
$\therefore5m^2 +4>0$,即$\Delta>0$。
$\therefore$关于$x$的方程$x^2 -3mx +m^2 -1=0$有2个不相等的实数根,即二次函数$y=x^2 -3mx +m^2 -1$的图象与$x$轴有2个公共点。
(2)根据题意,得$x_1$和$x_2$是方程$x^2 -3mx +m^2 -1=0$的两个实数根。
$\therefore x_1 +x_2=3m, x_1x_2=m^2 -1$。
$\because AB=3$,
$\therefore |x_1 -x_2|=3$。
$\therefore (x_1 -x_2)^2=9$。
$\therefore (x_1 +x_2)^2 -4x_1x_2=9$,即$(3m)^2 -4(m^2 -1)=9$。
解得$m=\pm1$。
【答案】(1)2 (2)$\pm1$
(1)该二次函数的图象与$x$轴有
$2$
个公共点。(2)若该二次函数的图象与$x$轴的公共点分别为$A(x_1,0),B(x_2,0)$,且$AB=3$,则$m$的值为
$\pm1$
。【解析】(1)令$y=0$,即$x^2 - 3mx + m^2 - 1=0$。
$\therefore \Delta = b^2 - 4ac = (-3m)^2 - 4×1×(m^2 -1)=9m^2 -4m^2 +4=5m^2 +4$。
$\because m^2≥0$,
$\therefore5m^2 +4>0$,即$\Delta>0$。
$\therefore$关于$x$的方程$x^2 -3mx +m^2 -1=0$有2个不相等的实数根,即二次函数$y=x^2 -3mx +m^2 -1$的图象与$x$轴有2个公共点。
(2)根据题意,得$x_1$和$x_2$是方程$x^2 -3mx +m^2 -1=0$的两个实数根。
$\therefore x_1 +x_2=3m, x_1x_2=m^2 -1$。
$\because AB=3$,
$\therefore |x_1 -x_2|=3$。
$\therefore (x_1 -x_2)^2=9$。
$\therefore (x_1 +x_2)^2 -4x_1x_2=9$,即$(3m)^2 -4(m^2 -1)=9$。
解得$m=\pm1$。
【答案】(1)2 (2)$\pm1$
答案
(1) 2
(2) $\pm1$
(2) $\pm1$
解析
【分析】
(1)判断二次函数图象与x轴的公共点个数,可转化为判断对应一元二次方程的实数根个数,只需计算根的判别式Δ的符号即可:令y=0得到一元二次方程,若Δ>0则有2个公共点,Δ=0有1个公共点,Δ<0没有公共点。
(2)已知两交点距离AB=3,即两根之差的绝对值$|x_1-x_2|=3$,无需直接求根,可通过韦达定理得到$x_1+x_2$和$x_1x_2$的表达式,再将$|x_1-x_2|=3$两边平方,利用完全平方公式变形为$(x_1+x_2)^2-4x_1x_2=9$,代入韦达定理的结果列方程即可求解m的值。
【解析】
(1)令$y=0$,可得一元二次方程:$x^2 - 3mx + m^2 - 1=0$
根的判别式$\Delta = b^2 - 4ac = (-3m)^2 - 4×1×(m^2 -1)=9m^2 -4m^2 +4=5m^2 +4$
∵$m^2≥0$,
∴$5m^2 +4>0$,即$\Delta>0$
∴该一元二次方程有2个不相等的实数根,即二次函数图象与x轴有2个公共点。
(2)由题意可知,$x_1$、$x_2$是方程$x^2 -3mx +m^2 -1=0$的两个实数根
根据韦达定理得:$x_1 +x_2=3m$,$x_1x_2=m^2 -1$
∵$AB=|x_1 -x_2|=3$,两边平方可得:$(x_1 -x_2)^2=9$
由完全平方公式变形得:$(x_1 +x_2)^2 -4x_1x_2=9$
代入得:$(3m)^2 -4(m^2 -1)=9$
化简得:$9m^2 -4m^2 +4=9$,即$5m^2=5$,解得$m=\pm1$
【答案】
(1)2;(2)$\pm1$
【知识点】
根的判别式;韦达定理;二次函数与x轴交点判定
【点评】
本题将二次函数与一元二次方程结合考查,第一问是根的判别式的基础应用,第二问需要熟练掌握根与系数关系的变形技巧,是二次函数章节的常考题型,能有效检验函数与方程思想的应用能力。
【难度系数】
0.7
(1)判断二次函数图象与x轴的公共点个数,可转化为判断对应一元二次方程的实数根个数,只需计算根的判别式Δ的符号即可:令y=0得到一元二次方程,若Δ>0则有2个公共点,Δ=0有1个公共点,Δ<0没有公共点。
(2)已知两交点距离AB=3,即两根之差的绝对值$|x_1-x_2|=3$,无需直接求根,可通过韦达定理得到$x_1+x_2$和$x_1x_2$的表达式,再将$|x_1-x_2|=3$两边平方,利用完全平方公式变形为$(x_1+x_2)^2-4x_1x_2=9$,代入韦达定理的结果列方程即可求解m的值。
【解析】
(1)令$y=0$,可得一元二次方程:$x^2 - 3mx + m^2 - 1=0$
根的判别式$\Delta = b^2 - 4ac = (-3m)^2 - 4×1×(m^2 -1)=9m^2 -4m^2 +4=5m^2 +4$
∵$m^2≥0$,
∴$5m^2 +4>0$,即$\Delta>0$
∴该一元二次方程有2个不相等的实数根,即二次函数图象与x轴有2个公共点。
(2)由题意可知,$x_1$、$x_2$是方程$x^2 -3mx +m^2 -1=0$的两个实数根
根据韦达定理得:$x_1 +x_2=3m$,$x_1x_2=m^2 -1$
∵$AB=|x_1 -x_2|=3$,两边平方可得:$(x_1 -x_2)^2=9$
由完全平方公式变形得:$(x_1 +x_2)^2 -4x_1x_2=9$
代入得:$(3m)^2 -4(m^2 -1)=9$
化简得:$9m^2 -4m^2 +4=9$,即$5m^2=5$,解得$m=\pm1$
【答案】
(1)2;(2)$\pm1$
【知识点】
根的判别式;韦达定理;二次函数与x轴交点判定
【点评】
本题将二次函数与一元二次方程结合考查,第一问是根的判别式的基础应用,第二问需要熟练掌握根与系数关系的变形技巧,是二次函数章节的常考题型,能有效检验函数与方程思想的应用能力。
【难度系数】
0.7
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