2026年经纶学典学霸题中题九年级数学全一册沪科版第15页答案
9. (2025·蚌埠期中)如图,一次函数$y_1=kx+m$与二次函数$y_2=ax^2+bx+c$的图象相交于点$A(-2,5),B(7,2)$,则能使$y_1>y_2$成立的$x$的取值范围是
$-2<x<7$
。

答案

9. $-2<x<7$ 解析:
∵一次函数$y_1=kx+m$与二次函数$y_2=ax^2+bx+c$的图象相交于点$A(-2,5),B(7,2)$,
∴一次函数图象在二次函数图象上方时,$y_1>y_2$,即$-2<x<7$,故答案为$-2<x<7$.

解析

【分析】
要找到使$y_1>y_2$成立的$x$的取值范围,首先明确函数值的大小关系对应图象的上下位置关系:当一次函数图象在二次函数图象上方时,对应的$x$就满足$y_1>y_2$。两个函数的交点是函数值相等的临界点,因此先确定交点的横坐标,再观察图象判断满足条件的$x$区间即可。
【解析】
$\because$一次函数$y_1=kx+m$与二次函数$y_2=ax^2+bx+c$的图象相交于点$A(-2,5)$、$B(7,2)$,
$\therefore y_1>y_2$即一次函数图象位于二次函数图象上方,观察图象可得,该部分对应的$x$取值在两个交点的横坐标之间,即$-2<x<7$。
【答案】
$-2<x<7$
【知识点】
函数与不等式的关系;一次函数的图象;二次函数的图象
【点评】
本题考查数形结合思想的应用,解题核心是理解函数值大小与图象上下位置的对应关系,无需复杂计算,观察图象即可得到结果。
【难度系数】
0.8
10. (2025·合肥期中)已知二次函数$y=x^2+bx+c$的图象过点$A(1,0),B(4,3)$。
(1)求这个二次函数的表达式;
(2)已知二次函数$y=x^2+bx+c$与直线$y=mx+n$交于$A,B$两点,请结合图象直接写出不等式$x^2+(b-m)x+c≥n$的解集。

答案

10. (1)将$A(1,0),B(4,3)$代入$y=x^2+bx+c$,得
$\begin{cases}1+b+c=0,\\16+4b+c=3,\end{cases}$解得$\begin{cases}b=-4,\\c=3,\end{cases}$
∴$y=x^2-4x+3$.
(2)$x≤1$或$x≥4$ 解析:
∵$x^2+(b-m)x+c≥n$,
∴$x^2+bx+c≥mx+n$,
∴不等式$x^2+(b-m)x+c≥n$的解集为二次函数图象在一次函数图象上方部分所对应的x的取值范围,由图象可知,不等式$x^2+(b-m)x+c≥n$的解集为$x≤1$或$x≥4$.

解析

【分析】
(1) 求二次函数表达式可使用待定系数法,已知函数图象经过A、B两个定点,将两点坐标代入二次函数一般式,就能得到关于b、c的二元一次方程组,解出b、c的值即可确定表达式。
(2) 先对所求不等式变形,转化为二次函数值大于等于一次函数值的形式,根据函数图象的意义:二次函数图象在一次函数图象上方(含交点)对应的x的取值范围就是不等式的解集,结合A、B两点的横坐标即可得到结果。
【解析】
(1) 将$A(1,0),B(4,3)$代入$y=x^2+bx+c$,得:
$\begin{cases}1+b+c=0\\16+4b+c=3\end{cases}$
用第二个方程减去第一个方程消去c,得$15+3b=3$,解得$b=-4$;
将$b=-4$代入$1+b+c=0$,得$1-4+c=0$,解得$c=3$。
因此二次函数的表达式为$y=x^2-4x+3$。
(2) 对不等式$x^2+(b-m)x+c≥n$移项,可得$x^2+bx+c≥mx+n$,即二次函数$y=x^2+bx+c$的函数值大于等于一次函数$y=mx+n$的函数值。
对应图象为二次函数图象位于一次函数图象上方(含交点)的部分,已知两函数交于$A(1,0)$、$B(4,3)$,结合图象可得不等式的解集为$x≤1$或$x≥4$。
【答案】
(1) $y=x^2-4x+3$
(2) $x≤1$或$x≥4$
【知识点】
待定系数法求解析式,二次函数与不等式,数形结合思想
【点评】
本题是二次函数的基础常考题,既考察了待定系数法求函数解析式这一基础技能,也考察了数形结合思想的应用,理解函数值大小关系和图象上下位置的对应关系是解第二问的关键。
【难度系数】
0.8
11. 已知抛物线$y=x^2 - mx -3$与$x$轴交于$A$,$B$两点,且$AB=4$,则$m$的值为(
C
)

A.2
B.-2
C.$\pm2$
D.$\pm4$

答案

11. C 解析:设A,B两点的横坐标为$x_1,x_2$,由题意知$AB=|x_1-x_2|=4$,$x_1+x_2=m$,$x_1·x_2=-3$.
∵$(x_1+x_2)^2-4x_1·x_2=(x_1-x_2)^2$,
∴$m^2-4×(-3)=4^2$,解得$m=±2$,故选C.

解析

【分析】
遇到抛物线与x轴交点的问题,可转化为对应一元二次方程的根的问题求解。本题中抛物线与x轴交点A、B的横坐标就是方程$x^2 - mx -3=0$的两个根$x_1、x_2$,线段AB的长度就是两根差的绝对值$|x_1-x_2|$。接下来利用一元二次方程根与系数的关系得到$x_1+x_2$和$x_1x_2$的表达式,再结合完全平方公式的变形$(x_1-x_2)^2=(x_1+x_2)^2-4x_1x_2$,代入已知条件列方程即可求出m的值。
【解析】
设A、B两点的横坐标为$x_1、x_2$,即$x_1、x_2$是方程$x^2 - mx -3=0$的两个实数根。
由题意得$AB=|x_1-x_2|=4$,
根据根与系数的关系可得:$x_1+x_2=m$,$x_1·x_2=-3$,
由完全平方公式变形可知:$(x_1-x_2)^2=(x_1+x_2)^2-4x_1x_2$,
将已知条件代入得:$4^2 = m^2 - 4×(-3)$,
即$16 = m^2 + 12$,
解得$m^2=4$,即$m=±2$。
【答案】
C
【知识点】
二次函数与一元二次方程;根与系数的关系;完全平方公式变形
【点评】
本题是二次函数与一元二次方程结合的典型题,核心考察转化思想,即把函数交点问题转化为方程根的问题求解,解题时需注意开平方运算会得到正负两个结果,避免漏解。
【难度系数】
0.7
12. ★★★ (烟台中考)二次函数$y=ax^2+bx+c(a≠0)$的部分图象如图所示,其对称轴为直线$x=-\frac{1}{2}$,且与x轴的一个交点坐标为$(-2,0)$。下列结论:①$abc>0$;②$a=b$;③$2a+c=0$;④关于x的一元二次方程$ax^2+bx+c-1=0$有两个相等的实数根。其中正确结论的序号是 (
D
)

A.①③
B.②④
C.③④
D.②③

答案

12. D 解析:①由题图可知$a>0,c<0,-\frac{b}{2a}<0$,
∴$b>0$,
∴$abc<0$,故①不符合题意.②由题意可知$-\frac{b}{2a}=-\frac{1}{2}$,
∴$b=a$,故②符合题意.③将$(-2,0)$代入$y=ax^2+bx+c$,
∴$4a-2b+c=0$.
∵$a=b$,
∴$2a+c=0$,故③符合题意.④由题图可知二次函数$y=ax^2+bx+c$的最小值小于0,将$y=1$代入$y=ax^2+bx+c$,
∴$ax^2+bx+c=1$有两个不相等的实数根,故④不符合题意.故选D.

解析

【分析】
解决这道题需要结合二次函数的图像特征提取信息,逐步验证每个结论:第一步先通过抛物线开口方向、与y轴交点位置、对称轴位置判断a、b、c的符号,验证结论①;第二步利用对称轴公式推导a和b的关系,验证结论②;第三步将已知的x轴交点坐标代入解析式,结合a和b的关系推导验证结论③;第四步结合二次函数的最小值,判断直线y=1与抛物线的交点个数,从而判断结论④对应的方程根的情况。
【解析】
我们逐个分析四个结论:
1. 分析结论①:
抛物线开口向上,故$a>0$;抛物线与y轴交于负半轴,故$c<0$;已知对称轴为直线$x=-\frac{b}{2a}=-\frac{1}{2}<0$,结合$a>0$可得$b>0$,因此$abc<0$,结论①错误。
2. 分析结论②:
由对称轴公式$x=-\frac{b}{2a}=-\frac{1}{2}$,化简得$\frac{b}{2a}=\frac{1}{2}$,交叉相乘得$b=a$,结论②正确。
3. 分析结论③:
已知抛物线与x轴的一个交点为$(-2,0)$,将该点代入二次函数解析式得:
$a·(-2)^2 + b·(-2) + c = 0$,即$4a - 2b + c = 0$。
结合结论②的$a=b$,将$b$替换为$a$,得$4a - 2a + c = 0$,即$2a + c = 0$,结论③正确。
4. 分析结论④:
从图像可知二次函数的最小值小于0,因此直线$y=1$与抛物线有2个不同的交点,即方程$ax^2+bx+c=1$(也就是$ax^2+bx+c-1=0$)有两个不相等的实数根,结论④错误。
综上,正确的结论是②③。
【答案】
D
【知识点】
二次函数图像性质;二次函数与一元二次方程;二次函数系数判断
【点评】
本题是二次函数的综合基础题,需要熟练掌握二次函数图像与系数的对应关系,能结合几何特征推导代数结论,同时要理解二次函数与一元二次方程的联系,是中考的常考题型。
【难度系数】
0.6
13. ★★★|新题型·新定义 我们规定:形如 $ y = ax^2 + b|x| + c(a<0) $ 的函数叫作“M型”函数. 如图是“M型”函数 $ y = -x^2 + 4|x| - 3 $ 的图象,根据图象,有以下结论:
①图象关于y轴对称;
②不等式 $ x^2 - 4|x| + 3 < 0 $ 的解集是 $ -3 < x < -1 $ 或 $ 1 < x < 3 $;
③方程 $ -x^2 + 4|x| - 3 = k $ 有两个实数解时 $ k < -3 $.
正确的是 (
A
)

A.①②
B.②③
C.①③
D.①②③

答案

13. A 解析:①由函数图象可知,此图象关于y轴对称,故①正确;②由对称性可得函数$y=-x^2+4|x|-3$的图象与x轴左边的交点为$(-1,0),(-3,0)$,则不等式$x^2-4|x|+3<0$,即$-x^2+4|x|-3>0$的解集是$-3<x<-1$或$1<x<3$,故②正确;③
∵$y=-x^2+4|x|-3=-(|x|-2)^2+1$,当$|x|=2$时,$y=1$,顶点坐标为$(-2,1)$和$(2,1)$,且与y轴交于点$(0,-3)$,
∴当$k<-3$或$k=1$时,方程$-x^2+4|x|-3=k$有两个实数解,故③不正确.故选A.

解析

【分析】
这是一道结合新定义的二次函数综合题,解题思路如下:1. 判断对称性:观察函数表达式含|x|,或直接观察图象,即可判断是否关于y轴对称;2. 解不等式:先将所求不等式变形为给出的“M型”函数大于0的形式,结合图象找到x轴上方对应的x范围,再利用对称性得到完整解集;3. 判断方程解的个数:方程有两个实数解等价于直线y=k与“M型”函数图象有2个交点,先将函数配方得到顶点坐标和最值,再结合图象分析k的取值范围,判断结论是否正确。
【解析】
我们逐个判断三个结论:
① 函数表达式为$y = -x^2 + 4|x| - 3$,将x替换为-x,函数值不变,且从图象可直观看到图象左右两部分关于y轴对称,故①正确;
② 不等式$x^2 - 4|x| + 3 < 0$移项变形可得$-x^2 + 4|x| - 3 > 0$,即求“M型”函数图象在x轴上方的x的取值范围。由图象可知右侧与x轴交点为$(1,0)$、$(3,0)$,结合对称性可得左侧交点为$(-3,0)$、$(-1,0)$,因此图象在x轴上方时x的范围是$-3 < x < -1$或$1 < x < 3$,故②正确;
③ 将函数配方得:$y=-x^2 + 4|x| - 3 = -(|x|-2)^2 + 1$,可得函数顶点为$(2,1)$和$(-2,1)$,函数最大值为1,与y轴交点为$(0,-3)$。结合图象可知:当$k=1$时,直线$y=k$与两个顶点相交,对应2个实数解;当$k<-3$时,直线$y=k$与图象左右两支各交于1点,对应2个实数解。因此方程有两个实数解时k的取值为$k=1$或$k<-3$,结论③漏了$k=1$的情况,故③错误。
综上,正确的是①②。
【答案】
A
【知识点】
二次函数的图象与性质;二次函数与不等式;二次函数与一元二次方程
【点评】
本题为新定义题型,核心考查带绝对值的二次函数的性质,解题时要灵活运用数形结合思想,结合图象分析不等式解集、方程解的个数,同时要注意绝对值对函数对称性的影响,避免漏解。
【难度系数】
0.6
14. ★★★ 抛物线$y=mx^2+2mx+3(m≠0)$与$x$轴的两个交点为点$A$和点$B$,$AB=1$.
(1) 抛物线的对称轴为
直线$x=-1$
;
(2) 若关于$x$的方程$mx^2+2mx+3-t=0$在$-2<x<\frac{1}{2}$的范围内有实数根,则$t$的取值范围是
$-1≤t<8$
.

答案


14. (1)直线$x=-1$ 解析:对称轴为$x=-\frac{2m}{2m}=-1$.
(2)$-1≤t<8$ 解析:
∵抛物线与x轴的两个交点为点A和点B,$AB=1$,
∴$A(-1-\frac{1}{2},0)$,$B(-1+\frac{1}{2},0)$,即$A(-\frac{3}{2},0)$,$B(-\frac{1}{2},0)$.将$A(-\frac{3}{2},0)$代入$y=mx^2+2mx+3$中,得$m=4$,
∴$y=4x^2+8x+3$.
∵方程$4x^2+8x+3-t=0$在$-2<x<\frac{1}{2}$的范围内有实数根,
∴抛物线$y=4x^2+8x+3$与直线$y=t$在$-2<x<\frac{1}{2}$的范围内有交点.如图,当直线$y=t$与直线EF重合时,令$x=\frac{1}{2}$,则$y=8$,当直线$y=t$与直线CD重合时,令$x=-1$,则$y=-1$,
∴直线$y=t$在直线EF和直线CD之间,
∴$-1≤t<8$.故答案为$-1≤t<8$.

解析

【分析】
(1)对于二次函数$y=ax^2+bx+c(a≠0)$,可直接用对称轴公式$x=-\frac{b}{2a}$计算,本题中$a=m$、$b=2m$,且$m≠0$可约去,直接代入计算即可。
(2)方程$mx^2+2mx+3-t=0$在指定范围内有实根,等价于抛物线$y=mx^2+2mx+3$与直线$y=t$在该范围内有交点。首先根据抛物线对称轴和$AB$的长度,确定$A$、$B$两点的坐标,代入解析式求出$m$的值,得到具体的二次函数表达式;再求出二次函数在$-2<x<\frac{1}{2}$范围内的最值,结合区间端点的开闭情况,即可得到$t$的取值范围。
【解析】
(1) 对于抛物线$y=mx^2+2mx+3(m≠0)$,其中$a=m$,$b=2m$,根据对称轴公式:
$x=-\frac{b}{2a}=-\frac{2m}{2m}=-1$
即抛物线的对称轴为直线$x=-1$。
(2)
∵抛物线对称轴为直线$x=-1$,与$x$轴两交点$A$、$B$的距离$AB=1$,
∴两交点分别在对称轴两侧,距离对称轴$\frac{1}{2}$个单位长度,
即$A$点坐标为$(-1-\frac{1}{2},0)=(-\frac{3}{2},0)$,$B$点坐标为$(-1+\frac{1}{2},0)=(-\frac{1}{2},0)$。
将$A(-\frac{3}{2},0)$代入$y=mx^2+2mx+3$得:
$m· (-\frac{3}{2})^2 + 2m· (-\frac{3}{2}) + 3 = 0$
解得$m=4$,
∴抛物线解析式为$y=4x^2+8x+3$。
方程$mx^2+2mx+3-t=0$在$-2<x<\frac{1}{2}$范围内有实数根,等价于抛物线$y=4x^2+8x+3$与直线$y=t$在$-2<x<\frac{1}{2}$范围内有交点。
将抛物线配方得$y=4(x+1)^2-1$,可知抛物线开口向上,顶点坐标为$(-1,-1)$,即$x=-1$时,$y$取最小值$-1$。
分别计算区间端点附近的函数值:
当$x=\frac{1}{2}$时,$y=4× (\frac{1}{2})^2 +8× \frac{1}{2}+3=1+4+3=8$,由于$x$的范围是$-2<x<\frac{1}{2}$,因此$y<8$;
当$x=-2$时,$y=4× (-2)^2 +8× (-2)+3=16-16+3=3$,小于8。
因此在$-2<x<\frac{1}{2}$范围内,$y$的取值范围是$-1≤y<8$,即$t$的取值范围为$-1≤t<8$。

【答案】
(1) 直线$x=-1$
(2) $-1≤t<8$
【知识点】
二次函数的对称轴,二次函数与一元二次方程的关系,二次函数区间最值
【点评】
本题将二次函数性质与一元二次方程的根结合考查,解题核心是将方程有实根的问题转化为函数图像的交点问题,结合抛物线的对称性确定交点坐标、求出解析式,再通过分析区间内的函数取值范围得到结果,需注意开区间端点处的函数值取不到。
【难度系数】
0.6
15. (2025·合肥校级月考)在平面直角坐标系中,A点坐标为$(-1,-2)$,B点坐标为$(5,4)$。

(1)若抛物线$y=x^2 - 2x + c$经过点A,则c的值为
$-5$
。
(2)若抛物线$y=x^2 - 2x + c$与线段AB只有一个公共点,则c的取值范围为
$-11≤c<-5$或$c=\frac{5}{4}$
。

答案


15. (1)$-5$ 解析:依题意,将$A(-1,-2)$代入$y=x^2-2x+c$,
∴$-2=1+2+c$,解得$c=-5$.故答案为$-5$.
(2)$-11≤c<-5$或$c=\frac{5}{4}$ 解析:
∵抛物线$y=x^2-2x+c=(x-1)^2+c-1$,
∴对称轴为直线$x=1$.
∵A点坐标为$(-1,-2)$,B点坐标为$(5,4)$.设直线AB的表达式为$y=kx+b$,
∴$\begin{cases}-k+b=-2,\\5k+b=4,\end{cases}$解得$\begin{cases}k=1,\\b=-1,\end{cases}$
∴$y=x-1$.如图①所示,当抛物线在线段AB上方,且与AB只有1个交点时,联立$\begin{cases}y=x-1,\\y=x^2-2x+c,\end{cases}$
∴$x^2-2x+c=x-1$,即$x^2-3x+c+1=0$,
∴Δ=b²-4ac=9-4(c+1)=0,解得$c=\frac{5}{4}$.将抛物线向下移动,当抛物线经过点A时,由(1)可得$c=-5$,继续向下移动,则与AB只有一个交点,当经过点B时,如图②所示,将$B(5,4)$代入$y=x^2-2x+c$,得$4=25-2×5+c$,解得$c=-11$.综上所述,抛物线$y=x^2-2x+c$与线段AB只有一个公共点,则c的取值范围为$-11≤c<-5$或$c=\frac{5}{4}$.故答案为$-11≤c<-5$或$c=\frac{5}{4}$.

解析

【分析】
(1) 第一小问已知抛物线经过点A,直接将A点坐标代入抛物线的解析式,即可得到关于c的一元一次方程,解方程就能求出c的值。
(2) 第二小问先利用待定系数法求出线段AB对应的一次函数解析式,再分两种情况讨论:①抛物线与直线AB相切,此时联立两个函数得到的一元二次方程判别式为0,求出c后验证切点是否在线段AB的横坐标范围内;②抛物线与直线AB有两个交点,但仅有一个交点落在线段AB上,此时分别求出抛物线经过A、B两点时的c值,结合抛物线平移的规律确定该情况下c的取值范围,最后综合两种情况得到最终结果。
【解析】
(1) 将A(-1,-2)代入$y=x^2-2x+c$,得:
$-2=(-1)^2-2×(-1)+c$
即$-2=1+2+c$,解得$c=-5$。
(2) 设直线AB的解析式为$y=kx+b$,将A(-1,-2)、B(5,4)代入得:
$\begin{cases}-k+b=-2\\5k+b=4\end{cases}$
解得$\begin{cases}k=1\\b=-1\end{cases}$,故直线AB的解析式为$y=x-1$。
抛物线$y=x^2-2x+c=(x-1)^2+c-1$,对称轴为直线$x=1$。
第一种情况:抛物线与直线AB相切,仅一个交点且在线段AB上:
联立$\begin{cases}y=x-1\\y=x^2-2x+c\end{cases}$,整理得$x^2-3x+c+1=0$,
令$\Delta=(-3)^2-4(c+1)=0$,解得$c=\frac{5}{4}$。

第二种情况:抛物线与直线AB有两个交点,仅一个交点在线段AB上:
当抛物线经过点A时,由(1)得$c=-5$,此时抛物线与线段AB有2个交点,继续向下平移抛物线,仅1个交点在线段AB上;当抛物线经过点B时,将B(5,4)代入$y=x^2-2x+c$得$4=25-10+c$,解得$c=-11$。

因此该情况c的取值范围为$-11≤c<-5$。
综上,c的取值范围为$-11≤c<-5$或$c=\frac{5}{4}$。
【答案】
(1) $\boldsymbol{-5}$
(2) $\boldsymbol{-11≤c<-5}$或$\boldsymbol{c=\frac{5}{4}}$
【知识点】
待定系数法,一次函数解析式求解,二次函数与线段交点
【点评】
本题属于二次函数与一次函数的综合应用题型,需要运用分类讨论思想分析交点的不同情况,解题时注意题干限定的是线段AB,而非整条直线,能很好地考察学生的数形结合能力和思维严谨性。
【难度系数】
0.5
16. 已知抛物线 $y = x^2 - (2m - 2)x + m^2 - 2m$.(其中 $m$ 为常数)
(1)求证:不论 $m$ 为何值,该抛物线与 $x$ 轴一定有两个公共点;
(2)若 $(2m, y_1),(2m+1, y_2)$ 两点在抛物线上,试比较 $y_1 - y_2$ 与 $0$ 的大小;
(3)若该抛物线在 $-4 ≤ x ≤ 1$ 的部分与直线 $y = -2mx + m^2 +1$ 有两个公共点,试求出 $m$ 的取值范围.

答案

16. (1)当$y=0$时,$x^2-(2m-2)x+m^2-2m=0$,
∴判别式Δ=$[-(2m-2)]^2-4(m^2-2m)=4>0$,
∴不论m为何值,该抛物线与x轴一定有两个公共点.
(2)
∵$(2m,y_1),(2m+1,y_2)$两点在抛物线上,
∴$y_1=(2m)^2-2m(2m-2)+m^2-2m$,$y_2=(2m+1)^2-(2m-2)(2m+1)+m^2-2m$,
∴$y_1-y_2=-2m-3$,当$-2m-3=0$时,$m=-\frac{3}{2}$.
∵$-2<0$,
∴$y_1-y_2$的值随m的增大而减小,
∴当$m>-\frac{3}{2}$时,$y_1-y_2<0$,当$m<-\frac{3}{2}$时,$y_1-y_2>0$.综上所述,当$m<-\frac{3}{2}$时,$y_1-y_2>0$;当$m=-\frac{3}{2}$时,$y_1-y_2=0$;当$m>-\frac{3}{2}$时,$y_1-y_2<0$.
(3)
∵该抛物线在$-4≤x≤1$的部分与直线$y=-2mx+m^2+1$有两个公共点,
∴方程$x^2-(2m-2)x+m^2-2m=-2mx+m^2+1$有两个不相等的实数根,且在$-4≤x≤1$之间,整理得$x^2+2x-2m-1=0$,
∴$\begin{cases}2^2-4(-2m-1)>0,\\(-4)^2+2×(-4)-2m-1≥0,\\1^2+2×1-2m-1≥0,\end{cases}$解得$\begin{cases}m>-1,\\m≤\frac{7}{2},\\m≤1,\end{cases}$
∴$-1<m≤1$.

解析

【分析】
(1)要证明抛物线与x轴总有两个公共点,只需证明抛物线对应的一元二次方程的判别式Δ恒大于0即可,思路是令y=0得到关于x的一元二次方程,计算Δ并化简,判断其正负性。
(2)比较$y_1-y_2$与0的大小,先将两个点的横坐标分别代入抛物线解析式求出$y_1$、$y_2$,作差得到关于m的代数式,再根据代数式的性质分情况讨论大小。
(3)抛物线与直线在指定区间有两个公共点,等价于联立两个解析式得到的一元二次方程在区间$[-4,1]$上有两个不相等的实数根,先联立方程化简,再结合判别式大于0、区间端点处函数值非负列不等式组求解。
【解析】
(1)证明:令$y=0$,得方程$x^2 - (2m - 2)x + m^2 - 2m=0$,
判别式$\Delta = [-(2m-2)]^2 - 4×1×(m^2 - 2m) = 4m^2 - 8m + 4 - 4m^2 + 8m = 4 > 0$,
因此不论m取何值,该一元二次方程总有两个不相等的实数根,即抛物线与x轴一定有两个公共点。
(2)解:
∵点$(2m, y_1)$、$(2m+1, y_2)$在抛物线上,
∴$y_1=(2m)^2 - (2m-2)·2m + m^2 - 2m = m^2 + 2m$,
$y_2=(2m+1)^2 - (2m-2)(2m+1) + m^2 - 2m = m^2 +4m +3$,
∴$y_1 - y_2 = (m^2 +2m) - (m^2 +4m +3) = -2m -3$。
当$-2m-3=0$时,$m=-\frac{3}{2}$;
∵$-2<0$,
∴$y_1-y_2$随m的增大而减小,
∴当$m < -\frac{3}{2}$时,$y_1 - y_2 > 0$;
当$m = -\frac{3}{2}$时,$y_1 - y_2 = 0$;
当$m > -\frac{3}{2}$时,$y_1 - y_2 < 0$。
(3)解:联立抛物线与直线的解析式,得:
$x^2 - (2m - 2)x + m^2 - 2m = -2mx + m^2 +1$,
整理得$x^2 + 2x - 2m -1 = 0$,
由题意,该方程在$-4 ≤x ≤1$范围内有两个不相等的实数根,设$g(x)=x^2 +2x -2m -1$,其开口向上,对称轴为$x=-1$(在区间$[-4,1]$内),因此需满足:
$\begin{cases}\Delta = 2^2 -4×1×(-2m -1) > 0 \\g(-4) = (-4)^2 + 2×(-4) -2m -1 ≥0 \\g(1) = 1^2 +2×1 -2m -1 ≥0\end{cases}$
分别解不等式:
第一个不等式:$4 +8m +4 >0 \implies m > -1$;
第二个不等式:$16 -8 -2m -1 ≥0 \implies m ≤ \frac{7}{2}$;
第三个不等式:$1 +2 -2m -1 ≥0 \implies m ≤1$;
取三个不等式的交集,得$-1 < m ≤1$。
【答案】
(1)证明见解析;
(2)当$m < -\frac{3}{2}$时,$y_1 - y_2 > 0$;当$m = -\frac{3}{2}$时,$y_1 - y_2 = 0$;当$m > -\frac{3}{2}$时,$y_1 - y_2 < 0$;
(3)$-1 < m ≤1$
【知识点】
二次函数与x轴交点判定;二次函数图象上点的坐标特征;二次函数与一次函数交点问题
【点评】
本题是二次函数综合题,前两问侧重基础,考查判别式的应用、代数式比较大小的方法,第三问考查二次函数与方程的结合,解题时需注意区间对根的限制条件,避免漏解或错解。
【难度系数】
0.6