12. 若关于 $ x $ 的二次函数 $ y = x^2 - 2mx + 1 $ 的图象与端点在 $ (-1,1) $ 和 $ (3,4) $ 的线段只有一个交点,则 $ m $ 的取值范围是______.
答案
$m < -\frac{1}{2}$或$m > 1$
13. 对于二次函数 $ y = -2x^2 + 8x - 8 $,通过配方变形.
(1) 写出图象的开口方向、对称轴、顶点坐标,这个函数有最大值还是最小值?这个值是多少?
(2) 求出此抛物线与 $ x $ 轴、$ y $ 轴的交点坐标.
(3) 当 $ x $ 为何值时,$ y $ 随着 $ x $ 的增大而减小?
(1) 写出图象的开口方向、对称轴、顶点坐标,这个函数有最大值还是最小值?这个值是多少?
(2) 求出此抛物线与 $ x $ 轴、$ y $ 轴的交点坐标.
(3) 当 $ x $ 为何值时,$ y $ 随着 $ x $ 的增大而减小?
答案
(1) $\because y=-2x^{2}+8x-8=-2(x-2)^{2}$,
$\therefore$ 该二次函数图象的开口向下,对称轴为直线$x = 2$,顶点坐标为$(2,0)$,该函数有最大值,最大值为0。
(2) 当$y = 0$时,$-2x^{2}+8x-8 = 0$,解得$x = 2$,即此抛物线与$x$轴的交点坐标是$(2,0)$;当$x = 0$时,$y = -8$,即此抛物线与$y$轴的交点坐标是$(0,-8)$。
(3) 当$x \geq 2$时,$y$随着$x$的增大而减小。
$\therefore$ 该二次函数图象的开口向下,对称轴为直线$x = 2$,顶点坐标为$(2,0)$,该函数有最大值,最大值为0。
(2) 当$y = 0$时,$-2x^{2}+8x-8 = 0$,解得$x = 2$,即此抛物线与$x$轴的交点坐标是$(2,0)$;当$x = 0$时,$y = -8$,即此抛物线与$y$轴的交点坐标是$(0,-8)$。
(3) 当$x \geq 2$时,$y$随着$x$的增大而减小。
14. 根据下列不同条件分别求二次函数的表达式.
(1) 已知图象经过 $ (1,0) $,$ (2,-2) $,$ (0,4) $ 三点;
(2) 已知当 $ x = 2 $ 时,函数有最小值为 3,且图象过点 $ (1,5) $;
(3) 已知图象经过点 $ (3,-8) $,对称轴为直线 $ x = 2 $,且与 $ x $ 轴的两个交点之间的距离为 6.
(1) 已知图象经过 $ (1,0) $,$ (2,-2) $,$ (0,4) $ 三点;
(2) 已知当 $ x = 2 $ 时,函数有最小值为 3,且图象过点 $ (1,5) $;
(3) 已知图象经过点 $ (3,-8) $,对称轴为直线 $ x = 2 $,且与 $ x $ 轴的两个交点之间的距离为 6.
答案
(1) 设所求二次函数的表达式为$y = ax^{2}+bx+c(a \neq 0)$,
根据题意,得$\begin{cases}0 = a + b + c,\\-2 = 4a + 2b + c,\\4 = c,\end{cases}$解得$\begin{cases}a = 1,\\b = -5,\\c = 4,\end{cases}$
$\therefore$ 所求二次函数的表达式为$y = x^{2}-5x + 4$。
(2) 当$x = 2$时,函数有最小值为3,则所求二次函数图象的顶点坐标为$(2,3)$,且开口向上,故可设该二次函数的表达式为$y = a(x - 2)^{2}+3(a > 0)$。
$\because$ 图象过点$(1,5)$,$\therefore 5 = a(1 - 2)^{2}+3$,解得$a = 2$,
$\therefore$ 所求二次函数的表达式为$y = 2(x - 2)^{2}+3$。
(3) 由所求二次函数图象与$x$轴的两个交点之间的距离为6,且以直线$x = 2$为对称轴,可得该二次函数的图象与$x$轴的两个交点坐标为$(-1,0)$,$(5,0)$。
故可设该二次函数的表达式为$y = a(x + 1)(x - 5)$。
$\because$ 图象过点$(3,-8)$,
$\therefore -8 = a(3 + 1)\times(3 - 5)$,解得$a = 1$,
$\therefore$ 所求二次函数的表达式为$y = (x + 1)(x - 5)=x^{2}-4x - 5$。
根据题意,得$\begin{cases}0 = a + b + c,\\-2 = 4a + 2b + c,\\4 = c,\end{cases}$解得$\begin{cases}a = 1,\\b = -5,\\c = 4,\end{cases}$
$\therefore$ 所求二次函数的表达式为$y = x^{2}-5x + 4$。
(2) 当$x = 2$时,函数有最小值为3,则所求二次函数图象的顶点坐标为$(2,3)$,且开口向上,故可设该二次函数的表达式为$y = a(x - 2)^{2}+3(a > 0)$。
$\because$ 图象过点$(1,5)$,$\therefore 5 = a(1 - 2)^{2}+3$,解得$a = 2$,
$\therefore$ 所求二次函数的表达式为$y = 2(x - 2)^{2}+3$。
(3) 由所求二次函数图象与$x$轴的两个交点之间的距离为6,且以直线$x = 2$为对称轴,可得该二次函数的图象与$x$轴的两个交点坐标为$(-1,0)$,$(5,0)$。
故可设该二次函数的表达式为$y = a(x + 1)(x - 5)$。
$\because$ 图象过点$(3,-8)$,
$\therefore -8 = a(3 + 1)\times(3 - 5)$,解得$a = 1$,
$\therefore$ 所求二次函数的表达式为$y = (x + 1)(x - 5)=x^{2}-4x - 5$。
15. 已知二次函数 $ y = -2x^2 + (k - 2)x + 6 $,当 $ x \geq 1 $ 时,$ y $ 随着 $ x $ 的增大而减小,当 $ x \leq 1 $ 时,$ y $ 随着 $ x $ 的增大而增大.
(1) 求 $ k $ 的值;
(2) 求出这个函数的最大值或最小值,并求出取得最大值或最小值时相应自变量的值;
(3) 写出当 $ y > 0 $ 时相应的 $ x $ 的取值范围.
(1) 求 $ k $ 的值;
(2) 求出这个函数的最大值或最小值,并求出取得最大值或最小值时相应自变量的值;
(3) 写出当 $ y > 0 $ 时相应的 $ x $ 的取值范围.
答案
(1) 依题意可知,抛物线的对称轴为直线$x = 1$,
即$-\frac{b}{2a}=-\frac{k - 2}{2\times(-2)} = 1$,解得$k = 6$。
(2) 当$k = 6$时,$y = -2x^{2}+4x + 6=-2(x - 1)^{2}+8$,
故当$x = 1$时,$y$取得最大值,最大值是8。
(3) 由$-2x^{2}+4x + 6 > 0$,得$x^{2}-2x - 3 < 0$,
即$(x + 1)(x - 3) < 0$,解得$-1 < x < 3$。
即$-\frac{b}{2a}=-\frac{k - 2}{2\times(-2)} = 1$,解得$k = 6$。
(2) 当$k = 6$时,$y = -2x^{2}+4x + 6=-2(x - 1)^{2}+8$,
故当$x = 1$时,$y$取得最大值,最大值是8。
(3) 由$-2x^{2}+4x + 6 > 0$,得$x^{2}-2x - 3 < 0$,
即$(x + 1)(x - 3) < 0$,解得$-1 < x < 3$。
16. 一次函数 $ y = kx - 2 $ 与二次函数 $ y = ax^2 + c $ 的图象的一个交点坐标为 $ (1,2) $,另一个交点是该二次函数图象的顶点.
(1) 求一次函数与二次函数的表达式;
(2) 过点 $ A(0,m)(-2 < m < 0) $ 且垂直于 $ y $ 轴的直线与二次函数 $ y = ax^2 + c $ 的图象相交于 $ B $、$ C $ 两点,点 $ O $ 为坐标原点,记 $ W = OA^2 + BC^2 $,求 $ W $ 关于 $ m $ 的函数表达式,并求 $ W $ 的最小值.
(1) 求一次函数与二次函数的表达式;
(2) 过点 $ A(0,m)(-2 < m < 0) $ 且垂直于 $ y $ 轴的直线与二次函数 $ y = ax^2 + c $ 的图象相交于 $ B $、$ C $ 两点,点 $ O $ 为坐标原点,记 $ W = OA^2 + BC^2 $,求 $ W $ 关于 $ m $ 的函数表达式,并求 $ W $ 的最小值.
答案
(1) 由题意,将点$(1,2)$代入一次函数的表达式得$k - 2 = 2$,解得$k = 4$,则一次函数的表达式为$y = 4x - 2$,二次函数$y = ax^{2}+c$的顶点坐标为$(0,c)$。由题意知,$(0,c)$在一次函数$y = 4x - 2$的图象上,则$c = -2$,将点$(1,2)$代入二次函数的表达式得$a + c = 2$,即$a - 2 = 2$,解得$a = 4$,则二次函数的表达式为$y = 4x^{2}-2$。
(2) 由题意,可设点$B$的坐标为$B(x_{1},m)$,点$C$的坐标为$C(x_{2},m)$,令$y = m$得$4x^{2}-2 = m$,即$4x^{2}=2 + m$,解得$x=\pm\frac{\sqrt{2 + m}}{2}$,则$BC^{2}=(x_{2}-x_{1})^{2}=(\frac{\sqrt{2 + m}}{2}+\frac{\sqrt{2 + m}}{2})^{2}=2 + m$。
$\because A(0,m)(-2 < m < 0)$,$\therefore OA=-m$,则$W = OA^{2}+BC^{2}=m^{2}+2 + m=(m+\frac{1}{2})^{2}+\frac{7}{4}$。
$\because -2 < m < 0$,$\therefore$ 当$m = -\frac{1}{2}$时,$W$取得最小值,最小值为$\frac{7}{4}$。
(2) 由题意,可设点$B$的坐标为$B(x_{1},m)$,点$C$的坐标为$C(x_{2},m)$,令$y = m$得$4x^{2}-2 = m$,即$4x^{2}=2 + m$,解得$x=\pm\frac{\sqrt{2 + m}}{2}$,则$BC^{2}=(x_{2}-x_{1})^{2}=(\frac{\sqrt{2 + m}}{2}+\frac{\sqrt{2 + m}}{2})^{2}=2 + m$。
$\because A(0,m)(-2 < m < 0)$,$\therefore OA=-m$,则$W = OA^{2}+BC^{2}=m^{2}+2 + m=(m+\frac{1}{2})^{2}+\frac{7}{4}$。
$\because -2 < m < 0$,$\therefore$ 当$m = -\frac{1}{2}$时,$W$取得最小值,最小值为$\frac{7}{4}$。
登录