1.下表给出了二次函数$y=ax^2+bx+c$的自变量$x$与函数值$y$的部分对应值:

那么关于$x$的方程$ax^2+bx+c=0$的一个根的近似值可能是()
A.1.07
B.1.17
C.1.27
D.1.37
那么关于$x$的方程$ax^2+bx+c=0$的一个根的近似值可能是()
A.1.07
B.1.17
C.1.27
D.1.37
答案
C
解析
【分析】
要确定方程$ax^2+bx+c=0$的近似根,首先明确一元二次方程的根就是二次函数$y=ax^2+bx+c$中$y=0$时对应的$x$值。观察表格中$y$的正负变化,找到$y$由负变正的相邻两个$x$的取值,即可确定方程根的取值范围,再匹配选项即可得到答案。
【解析】
一元二次方程$ax^2+bx+c=0$的根是二次函数$y=ax^2+bx+c$的图象与$x$轴交点的横坐标,即$y=0$时$x$的取值。
观察表格数据:
当$x=1.2$时,$y=-0.29<0$;
当$x=1.3$时,$y=0.14>0$。
由于二次函数的图象是连续的曲线,因此当$y=0$时,$x$的取值一定在$1.2$和$1.3$之间。
对比选项:
A.$1.07<1.2$,不符合;
B.$1.17<1.2$,不符合;
C.$1.2<1.27<1.3$,符合范围;
D.$1.37>1.3$,不符合。
因此选C。
【答案】
C
【知识点】
二次函数与一元二次方程的关系、估算一元二次方程的近似根
【点评】
本题考查二次函数与一元二次方程的联系,解题核心是利用二次函数的连续性,通过相邻自变量对应的函数值的正负变化确定方程根的取值范围,是对基础概念应用的考查。
【难度系数】
0.7
要确定方程$ax^2+bx+c=0$的近似根,首先明确一元二次方程的根就是二次函数$y=ax^2+bx+c$中$y=0$时对应的$x$值。观察表格中$y$的正负变化,找到$y$由负变正的相邻两个$x$的取值,即可确定方程根的取值范围,再匹配选项即可得到答案。
【解析】
一元二次方程$ax^2+bx+c=0$的根是二次函数$y=ax^2+bx+c$的图象与$x$轴交点的横坐标,即$y=0$时$x$的取值。
观察表格数据:
当$x=1.2$时,$y=-0.29<0$;
当$x=1.3$时,$y=0.14>0$。
由于二次函数的图象是连续的曲线,因此当$y=0$时,$x$的取值一定在$1.2$和$1.3$之间。
对比选项:
A.$1.07<1.2$,不符合;
B.$1.17<1.2$,不符合;
C.$1.2<1.27<1.3$,符合范围;
D.$1.37>1.3$,不符合。
因此选C。
【答案】
C
【知识点】
二次函数与一元二次方程的关系、估算一元二次方程的近似根
【点评】
本题考查二次函数与一元二次方程的联系,解题核心是利用二次函数的连续性,通过相邻自变量对应的函数值的正负变化确定方程根的取值范围,是对基础概念应用的考查。
【难度系数】
0.7
2.(推理能力)已知$m>n>0$,若关于$x$的方程$x^2+2x-3-m=0$的解为$x_1,x_2(x_1<x_2)$,关于$x$的方程$x^2+2x-3-n=0$的解为$x_3,x_4(x_3<x_4)$,则下列结论正确的是()
A.$x_3<x_1<x_2<x_4$
B.$x_1<x_3<x_4<x_2$
C.$x_1<x_2<x_3<x_4$
D.$x_3<x_4<x_1<x_2$
A.$x_3<x_1<x_2<x_4$
B.$x_1<x_3<x_4<x_2$
C.$x_1<x_2<x_3<x_4$
D.$x_3<x_4<x_1<x_2$
答案
B
解析
【分析】
我们可以通过两种思路解题:思路一:转化思想,将一元二次方程的解转化为二次函数与水平直线的交点横坐标,结合二次函数的图像性质判断根的大小;思路二:特殊值法,选取符合$m>n>0$的具体数值代入方程,分别求解四个根再比较大小,更直观易懂。
【解析】
方法一:数形结合法
令二次函数$y=x^2+2x-3$,配方得$y=(x+1)^2-4$,该函数开口向上,对称轴为直线$x=-1$。
方程$x^2+2x-3-m=0$的解等价于$y=x^2+2x-3$与直线$y=m$的交点横坐标,即$x_1,x_2$是两个交点的横坐标($x_1<x_2$);
同理方程$x^2+2x-3-n=0$的解等价于$y=x^2+2x-3$与直线$y=n$的交点横坐标,即$x_3,x_4$是两个交点的横坐标($x_3<x_4$)。
已知$m>n>0$,直线$y=m$在$y=n$上方,结合开口向上的抛物线性质:函数值越大,对应的左侧交点横坐标越小、右侧交点横坐标越大,因此可得$x_1<x_3<x_4<x_2$。
方法二:特殊值验证法
取符合$m>n>0$的特殊值,令$m=5$,$n=0$:
解方程$x^2+2x-3-5=0$,即$x^2+2x-8=0$,因式分解得$(x+4)(x-2)=0$,解得$x_1=-4$,$x_2=2$;
解方程$x^2+2x-3-0=0$,即$x^2+2x-3=0$,因式分解得$(x+3)(x-1)=0$,解得$x_3=-3$,$x_4=1$;
比较大小得$-4<-3<1<2$,即$x_1<x_3<x_4<x_2$。
【答案】
B
【知识点】
二次函数与方程的关系,二次函数图像性质,一元二次方程求解
【点评】
本题是二次函数与一元二次方程结合的典型题型,既可以通过数形结合快速推导结论,也可以用特殊值法简化计算,很好地考查了转化思想和推理能力。
【难度系数】
0.7
我们可以通过两种思路解题:思路一:转化思想,将一元二次方程的解转化为二次函数与水平直线的交点横坐标,结合二次函数的图像性质判断根的大小;思路二:特殊值法,选取符合$m>n>0$的具体数值代入方程,分别求解四个根再比较大小,更直观易懂。
【解析】
方法一:数形结合法
令二次函数$y=x^2+2x-3$,配方得$y=(x+1)^2-4$,该函数开口向上,对称轴为直线$x=-1$。
方程$x^2+2x-3-m=0$的解等价于$y=x^2+2x-3$与直线$y=m$的交点横坐标,即$x_1,x_2$是两个交点的横坐标($x_1<x_2$);
同理方程$x^2+2x-3-n=0$的解等价于$y=x^2+2x-3$与直线$y=n$的交点横坐标,即$x_3,x_4$是两个交点的横坐标($x_3<x_4$)。
已知$m>n>0$,直线$y=m$在$y=n$上方,结合开口向上的抛物线性质:函数值越大,对应的左侧交点横坐标越小、右侧交点横坐标越大,因此可得$x_1<x_3<x_4<x_2$。
方法二:特殊值验证法
取符合$m>n>0$的特殊值,令$m=5$,$n=0$:
解方程$x^2+2x-3-5=0$,即$x^2+2x-8=0$,因式分解得$(x+4)(x-2)=0$,解得$x_1=-4$,$x_2=2$;
解方程$x^2+2x-3-0=0$,即$x^2+2x-3=0$,因式分解得$(x+3)(x-1)=0$,解得$x_3=-3$,$x_4=1$;
比较大小得$-4<-3<1<2$,即$x_1<x_3<x_4<x_2$。
【答案】
B
【知识点】
二次函数与方程的关系,二次函数图像性质,一元二次方程求解
【点评】
本题是二次函数与一元二次方程结合的典型题型,既可以通过数形结合快速推导结论,也可以用特殊值法简化计算,很好地考查了转化思想和推理能力。
【难度系数】
0.7
3.在二次函数$y=x^2 -4x$中,若函数值$y$小于0,则结合函数图象判断$x$的取值范围是()
A.$x<0$或$x>4$
B.$x>0$或$x<-4$
C.$0<x<4$
D.$-4<x<0$
A.$x<0$或$x>4$
B.$x>0$或$x<-4$
C.$0<x<4$
D.$-4<x<0$
答案
C
解析
【分析】
要解决这个问题,我们可以按照数形结合的思路逐步推导:首先,求y<0时x的取值范围,本质就是找二次函数图象位于x轴下方部分对应的x的范围。第一步先求抛物线与x轴的交点(即y=0时x的值),第二步判断抛物线的开口方向,最后结合开口方向和交点位置确定y<0对应的x范围即可。
【解析】
第一步:求二次函数$y=x^2 -4x$与x轴的交点,令$y=0$,可得方程:
$x^2 -4x=0$
因式分解得:$x(x-4)=0$
解得:$x_1=0$,$x_2=4$,即抛物线与x轴交于$(0,0)$和$(4,0)$两个点。
第二步:判断抛物线开口方向,二次项系数$a=1>0$,因此抛物线开口向上。
第三步:结合图象分析,开口向上的抛物线,位于x轴下方(即$y<0$)的部分对应的x值在两个交点之间,因此x的取值范围是$0<x<4$。
综上本题选C选项。
【答案】
C
【知识点】
二次函数图象性质;二次函数与一元二次方程;二次函数与不等式
【点评】
本题是二次函数结合不等式的基础题型,核心是运用数形结合思想,通过抛物线的开口方向、与x轴的交点位置快速判断函数值正负对应的自变量范围,掌握相关基础性质即可顺利解答。
【难度系数】
0.8
要解决这个问题,我们可以按照数形结合的思路逐步推导:首先,求y<0时x的取值范围,本质就是找二次函数图象位于x轴下方部分对应的x的范围。第一步先求抛物线与x轴的交点(即y=0时x的值),第二步判断抛物线的开口方向,最后结合开口方向和交点位置确定y<0对应的x范围即可。
【解析】
第一步:求二次函数$y=x^2 -4x$与x轴的交点,令$y=0$,可得方程:
$x^2 -4x=0$
因式分解得:$x(x-4)=0$
解得:$x_1=0$,$x_2=4$,即抛物线与x轴交于$(0,0)$和$(4,0)$两个点。
第二步:判断抛物线开口方向,二次项系数$a=1>0$,因此抛物线开口向上。
第三步:结合图象分析,开口向上的抛物线,位于x轴下方(即$y<0$)的部分对应的x值在两个交点之间,因此x的取值范围是$0<x<4$。
综上本题选C选项。
【答案】
C
【知识点】
二次函数图象性质;二次函数与一元二次方程;二次函数与不等式
【点评】
本题是二次函数结合不等式的基础题型,核心是运用数形结合思想,通过抛物线的开口方向、与x轴的交点位置快速判断函数值正负对应的自变量范围,掌握相关基础性质即可顺利解答。
【难度系数】
0.8
4.如图,抛物线 $ y = ax^2 + bx + c $ 的部分图象交坐标轴于点A(-1,0),B(0,3),对称轴为直线x=1,则当y>0时,x的取值范围是 ()

A.$ x<-1 $或$ x>3 $
B.$ x<-1 $或$ x>4 $
C.$ -1<x<3 $
D.$ -1<x<4 $
A.$ x<-1 $或$ x>3 $
B.$ x<-1 $或$ x>4 $
C.$ -1<x<3 $
D.$ -1<x<4 $
答案
C
解析
【分析】
要确定y>0时x的取值范围,需先找到抛物线与x轴的两个交点坐标,再结合开口方向判断x轴上方图象对应的x区间。已知抛物线对称轴为x=1,且一个交点为A(-1,0),可利用抛物线的对称性求出另一个交点坐标,再结合图象特征得到取值范围。
【解析】
∵ 抛物线$y=ax^2+bx+c$的对称轴为直线$x=1$,且与x轴的一个交点为$A(-1,0)$,
根据抛物线的对称性,抛物线与x轴的两个交点关于对称轴对称,
设另一个交点的横坐标为$x$,则$\frac{-1+x}{2}=1$,解得$x=3$,即另一个交点为$(3,0)$。
由图象可知抛物线开口向下,$y>0$对应图象在x轴上方的部分,
∴ x的取值范围是$-1<x<3$。
【答案】
C
【知识点】
抛物线的对称性;二次函数与不等式;二次函数图象性质
【点评】
本题是二次函数的基础题型,解题核心是利用抛物线的对称性求出未知的x轴交点,再结合开口方向通过图象判断不等式的解集,考查数形结合思想的应用。
【难度系数】
0.7
要确定y>0时x的取值范围,需先找到抛物线与x轴的两个交点坐标,再结合开口方向判断x轴上方图象对应的x区间。已知抛物线对称轴为x=1,且一个交点为A(-1,0),可利用抛物线的对称性求出另一个交点坐标,再结合图象特征得到取值范围。
【解析】
∵ 抛物线$y=ax^2+bx+c$的对称轴为直线$x=1$,且与x轴的一个交点为$A(-1,0)$,
根据抛物线的对称性,抛物线与x轴的两个交点关于对称轴对称,
设另一个交点的横坐标为$x$,则$\frac{-1+x}{2}=1$,解得$x=3$,即另一个交点为$(3,0)$。
由图象可知抛物线开口向下,$y>0$对应图象在x轴上方的部分,
∴ x的取值范围是$-1<x<3$。
【答案】
C
【知识点】
抛物线的对称性;二次函数与不等式;二次函数图象性质
【点评】
本题是二次函数的基础题型,解题核心是利用抛物线的对称性求出未知的x轴交点,再结合开口方向通过图象判断不等式的解集,考查数形结合思想的应用。
【难度系数】
0.7
5.(数形结合思想)如图,直线$y=mx+n$与抛物线$y=ax^2+bx+c$交于$A(-1,p),B(4,q)$两点,则关于$x$的不等式$mx+n > ax^2+bx+c$的解集是。
第5题图
答案
解:不等式$mx+n > ax^2+bx+c$的解集的几何意义,是直线$y=mx+n$的图象在抛物线$y=ax^2+bx+c$图象上方时对应的自变量$x$的取值范围。
已知直线与抛物线的两个交点的横坐标分别为$-1$和$4$,结合图象可得:当$x < -1$或$x > 4$时,直线位于抛物线上方。
因此不等式$mx+n > ax^2+bx+c$的解集是$\boldsymbol{x < -1}$或$\boldsymbol{x > 4}$。
已知直线与抛物线的两个交点的横坐标分别为$-1$和$4$,结合图象可得:当$x < -1$或$x > 4$时,直线位于抛物线上方。
因此不等式$mx+n > ax^2+bx+c$的解集是$\boldsymbol{x < -1}$或$\boldsymbol{x > 4}$。
解析
【分析】
求解这类一次函数与二次函数结合的不等式问题,首先要明确不等式的几何含义:$mx+n > ax^2+bx+c$表示直线$y=mx+n$的函数值大于抛物线$y=ax^2+bx+c$的函数值,对应图象上就是直线位于抛物线上方的区域。接下来找到两个函数图象交点的横坐标,交点处两个函数值相等,再观察交点两侧的图象位置,就能得到满足不等式的$x$的取值范围。
【解析】
不等式$mx+n > ax^2+bx+c$的几何意义,是直线$y=mx+n$的图象在抛物线$y=ax^2+bx+c$图象上方时对应的自变量$x$的取值范围。已知直线与抛物线的两个交点的横坐标分别为$-1$和$4$,结合图象可得:当$x < -1$或$x > 4$时,直线位于抛物线上方,满足$mx+n > ax^2+bx+c$。
【答案】
$x < -1$或$x > 4$
【知识点】
二次函数与不等式、一次函数图象、数形结合思想
【点评】
本题考查利用函数图象求解不等式的能力,解题核心是理解函数值大小关系和图象上下位置的对应关系,结合交点坐标即可快速得出结果,熟练运用数形结合思想能简化此类问题的求解过程。
【难度系数】
0.7
求解这类一次函数与二次函数结合的不等式问题,首先要明确不等式的几何含义:$mx+n > ax^2+bx+c$表示直线$y=mx+n$的函数值大于抛物线$y=ax^2+bx+c$的函数值,对应图象上就是直线位于抛物线上方的区域。接下来找到两个函数图象交点的横坐标,交点处两个函数值相等,再观察交点两侧的图象位置,就能得到满足不等式的$x$的取值范围。
【解析】
不等式$mx+n > ax^2+bx+c$的几何意义,是直线$y=mx+n$的图象在抛物线$y=ax^2+bx+c$图象上方时对应的自变量$x$的取值范围。已知直线与抛物线的两个交点的横坐标分别为$-1$和$4$,结合图象可得:当$x < -1$或$x > 4$时,直线位于抛物线上方,满足$mx+n > ax^2+bx+c$。
【答案】
$x < -1$或$x > 4$
【知识点】
二次函数与不等式、一次函数图象、数形结合思想
【点评】
本题考查利用函数图象求解不等式的能力,解题核心是理解函数值大小关系和图象上下位置的对应关系,结合交点坐标即可快速得出结果,熟练运用数形结合思想能简化此类问题的求解过程。
【难度系数】
0.7
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