【例】二次函数 $ y=ax^2+bx+c(a≠0) $ 的图象如图所示,对称轴是 $ x=1 $,根据函数图象用“>”“<”“≥”“≤”或“=”填空。
(1)根据函数图象判断 $ a,b,c $ 类:
① $ a $
(2)$ b^2-4ac $ 类:
② $ b^2-4ac $
(3)$ -\frac{b}{2a}, 2a+b $ 类:
③ $ -\frac{b}{2a} $
(4)当 $ x=±1,±2 $ 类:
⑤ $ a+b+c $
⑥ $ 4a+2b+c $
(5)最值:
⑦ $ a+b+c $

(1)根据函数图象判断 $ a,b,c $ 类:
① $ a $
<
$ 0, b $ >
$ 0, c $ >
$ 0 $。(2)$ b^2-4ac $ 类:
② $ b^2-4ac $
>
$ 0 $。(3)$ -\frac{b}{2a}, 2a+b $ 类:
③ $ -\frac{b}{2a} $
>
$ 0 $; ④ $ 2a+b $ =
$ 0 $。(4)当 $ x=±1,±2 $ 类:
⑤ $ a+b+c $
>
$ 0, a-b+c $ <
$ 0 $。⑥ $ 4a+2b+c $
>
$ 0, 4a-2b+c $ <
$ 0 $。(5)最值:
⑦ $ a+b+c $
≥
$ am^2+bm+c $($ m $ 为任意实数)答案
①< > > ②> ③> ④= ⑤> < ⑥> < ⑦≥
解析
【分析】
本题可根据二次函数的图象特征逐一判断各结论:
1. 判断a、b、c符号:a由开口方向决定,c由与y轴交点位置决定,b结合对称轴位置用“左同右异”规则或对称轴公式判断;
2. 判断$b^2-4ac$的符号:看抛物线与x轴的交点个数,交点越多判别式越大;
3. 对称轴相关结论:直接利用题干给出的对称轴$x=1$,结合对称轴公式推导;
4. x取特殊值的函数值判断:将x值代入解析式,对应函数值的正负可通过图象上该x对应点的位置判断,也可利用对称性找对称点判断;
5. 最值判断:开口向下的抛物线顶点处为最大值,该点函数值大于等于其余任意点的函数值。
【解析】
① 抛物线开口向下,故$a<0$;对称轴$x=1$在y轴右侧,$a$与$b$异号,故$b>0$;抛物线与y轴交于正半轴,故$c>0$。
② 抛物线与x轴有2个不同交点,说明对应一元二次方程有两个不相等的实数根,故$b^2-4ac>0$。
③ 对称轴为$x=-\frac{b}{2a}=1>0$,故$-\frac{b}{2a}>0$。
④ 由对称轴公式$-\frac{b}{2a}=1$,化简得$2a+b=0$。
⑤ $a+b+c$是$x=1$时的函数值,$x=1$为抛物线顶点,对应点在x轴上方,故$a+b+c>0$;$a-b+c$是$x=-1$时的函数值,图象上$x=-1$对应的点在x轴下方,故$a-b+c<0$。
⑥ $4a+2b+c$是$x=2$时的函数值,$x=2$与$x=0$关于对称轴$x=1$对称,$x=0$时函数值$c>0$,故$4a+2b+c>0$;$4a-2b+c$是$x=-2$时的函数值,$x=-2$在$x=-1$左侧,对应点在x轴下方,故$4a-2b+c<0$。
⑦ 抛物线开口向下,对称轴$x=1$处取得最大值,即$x=1$时的函数值$a+b+c$是函数的最大值,对任意实数$m$,都有$a+b+c≥ am^2+bm+c$。
【答案】
①< > > ②> ③> ④= ⑤> < ⑥> < ⑦≥
【知识点】
二次函数图象与系数关系,二次函数性质,二次函数最值
【点评】
本题是二次函数图象类的基础题型,核心是掌握“由图得性质,由性质推代数结论”的数形结合思路,记住开口、对称轴、交点对应的代数结论即可快速解题。
【难度系数】
0.7
本题可根据二次函数的图象特征逐一判断各结论:
1. 判断a、b、c符号:a由开口方向决定,c由与y轴交点位置决定,b结合对称轴位置用“左同右异”规则或对称轴公式判断;
2. 判断$b^2-4ac$的符号:看抛物线与x轴的交点个数,交点越多判别式越大;
3. 对称轴相关结论:直接利用题干给出的对称轴$x=1$,结合对称轴公式推导;
4. x取特殊值的函数值判断:将x值代入解析式,对应函数值的正负可通过图象上该x对应点的位置判断,也可利用对称性找对称点判断;
5. 最值判断:开口向下的抛物线顶点处为最大值,该点函数值大于等于其余任意点的函数值。
【解析】
① 抛物线开口向下,故$a<0$;对称轴$x=1$在y轴右侧,$a$与$b$异号,故$b>0$;抛物线与y轴交于正半轴,故$c>0$。
② 抛物线与x轴有2个不同交点,说明对应一元二次方程有两个不相等的实数根,故$b^2-4ac>0$。
③ 对称轴为$x=-\frac{b}{2a}=1>0$,故$-\frac{b}{2a}>0$。
④ 由对称轴公式$-\frac{b}{2a}=1$,化简得$2a+b=0$。
⑤ $a+b+c$是$x=1$时的函数值,$x=1$为抛物线顶点,对应点在x轴上方,故$a+b+c>0$;$a-b+c$是$x=-1$时的函数值,图象上$x=-1$对应的点在x轴下方,故$a-b+c<0$。
⑥ $4a+2b+c$是$x=2$时的函数值,$x=2$与$x=0$关于对称轴$x=1$对称,$x=0$时函数值$c>0$,故$4a+2b+c>0$;$4a-2b+c$是$x=-2$时的函数值,$x=-2$在$x=-1$左侧,对应点在x轴下方,故$4a-2b+c<0$。
⑦ 抛物线开口向下,对称轴$x=1$处取得最大值,即$x=1$时的函数值$a+b+c$是函数的最大值,对任意实数$m$,都有$a+b+c≥ am^2+bm+c$。
【答案】
①< > > ②> ③> ④= ⑤> < ⑥> < ⑦≥
【知识点】
二次函数图象与系数关系,二次函数性质,二次函数最值
【点评】
本题是二次函数图象类的基础题型,核心是掌握“由图得性质,由性质推代数结论”的数形结合思路,记住开口、对称轴、交点对应的代数结论即可快速解题。
【难度系数】
0.7
1.(河南月考)二次函数$y=ax^2+bx+c(a,b,c$为常数,$a≠0)$的自变量$x$与函数$y$的对应值如下表:

若$n<-1$,则点$A(bc,-a)$所在的象限是(
A.第一象限
B.第二象限
C.第三象限
D.第四象限
若$n<-1$,则点$A(bc,-a)$所在的象限是(
C
)A.第一象限
B.第二象限
C.第三象限
D.第四象限
答案
1.C
解析
【分析】
首先观察表格中y值相等的两组x对应值,可求出二次函数的对称轴,结合对称轴公式得到a和b的数量关系;再根据对称轴处的函数值n<-1判断抛物线开口方向,确定a的符号,进而得到b的符号;最后代入x=0的函数值得到c的取值,分别判断点A横、纵坐标的符号,即可确定点所在象限。
【解析】
1. 由表格可知,当$x=-2$和$x=0$时,$y$均为$-1$,因此二次函数图象的对称轴为直线$x=\frac{-2+0}{2}=-1$。
2. 根据二次函数对称轴公式$x=-\frac{b}{2a}$,代入对称轴$x=-1$,得$-\frac{b}{2a}=-1$,化简得$b=2a$。
3. $x=-1$时对应的函数值$n<-1$,说明对称轴处为函数的最小值点,因此抛物线开口向上,即$a>0$。
4. 由$a>0$、$b=2a$,可得$b>0$。
5. 把$x=0$,$y=-1$代入$y=ax^2+bx+c$,得$c=-1$。
6. 计算点A的横、纵坐标符号:$bc=b×(-1)=-b<0$,$-a<0$,即点A的横、纵坐标均为负数,因此点A在第三象限。
【答案】
C
【知识点】
二次函数的图象与性质,平面直角坐标系中点的坐标特征
【点评】
本题解题核心是利用二次函数的对称性求出对称轴,结合顶点函数值判断开口方向,进而推导各系数的符号,考查对二次函数基本性质的灵活运用能力。
【难度系数】
0.7
首先观察表格中y值相等的两组x对应值,可求出二次函数的对称轴,结合对称轴公式得到a和b的数量关系;再根据对称轴处的函数值n<-1判断抛物线开口方向,确定a的符号,进而得到b的符号;最后代入x=0的函数值得到c的取值,分别判断点A横、纵坐标的符号,即可确定点所在象限。
【解析】
1. 由表格可知,当$x=-2$和$x=0$时,$y$均为$-1$,因此二次函数图象的对称轴为直线$x=\frac{-2+0}{2}=-1$。
2. 根据二次函数对称轴公式$x=-\frac{b}{2a}$,代入对称轴$x=-1$,得$-\frac{b}{2a}=-1$,化简得$b=2a$。
3. $x=-1$时对应的函数值$n<-1$,说明对称轴处为函数的最小值点,因此抛物线开口向上,即$a>0$。
4. 由$a>0$、$b=2a$,可得$b>0$。
5. 把$x=0$,$y=-1$代入$y=ax^2+bx+c$,得$c=-1$。
6. 计算点A的横、纵坐标符号:$bc=b×(-1)=-b<0$,$-a<0$,即点A的横、纵坐标均为负数,因此点A在第三象限。
【答案】
C
【知识点】
二次函数的图象与性质,平面直角坐标系中点的坐标特征
【点评】
本题解题核心是利用二次函数的对称性求出对称轴,结合顶点函数值判断开口方向,进而推导各系数的符号,考查对二次函数基本性质的灵活运用能力。
【难度系数】
0.7
2.(凉山州中考)二次函数$y=ax^2+bx+c$的部分图象如图所示,其对称轴为$x=2$,且图象经过点$(6,0)$,则下列结论错误的是 (

A.$bc>0$
B.$4a+b=0$
C.若$ax_1^2+bx_1=ax_2^2+bx_2$且$x_1≠x_2$,则$x_1+x_2=4$
D.若$(-1,y_1),(3,y_2)$两点都在抛物线$y=ax^2+bx+c$的图象上,则$y_2<y_1$
D
)A.$bc>0$
B.$4a+b=0$
C.若$ax_1^2+bx_1=ax_2^2+bx_2$且$x_1≠x_2$,则$x_1+x_2=4$
D.若$(-1,y_1),(3,y_2)$两点都在抛物线$y=ax^2+bx+c$的图象上,则$y_2<y_1$
答案
2.D
解析
【分析】
首先从二次函数图象提取关键信息:抛物线开口向下可得a<0,对称轴为直线x=2可推出a与b的关系,抛物线与y轴交于正半轴可得c>0,结合对称轴和过点(6,0)可利用对称性得到图象的其他性质,再逐个分析四个选项,判断正误即可选出错误结论。
【解析】
由图象及已知条件可得:
①抛物线开口向下,$\therefore a<0$;
②对称轴为直线$x=-\frac{b}{2a}=2$,整理得$b=-4a$,$\because a<0$,$\therefore b>0$;
③抛物线与y轴交于正半轴,$\therefore c>0$;
④抛物线过点$(6,0)$,对称轴为x=2,根据对称性可得抛物线与x轴另一交点为$2-(6-2)=-2$,即过点$(-2,0)$。
逐一分析选项:
A选项:$\because b>0,c>0$,$\therefore bc>0$,结论正确,不符合题意;
B选项:由对称轴推导得$b=-4a$,移项可得$4a+b=0$,结论正确,不符合题意;
C选项:对$ax_1^2+bx_1=ax_2^2+bx_2$移项因式分解:
$a(x_1^2-x_2^2)+b(x_1-x_2)=0$,即$(x_1-x_2)[a(x_1+x_2)+b]=0$,
$\because x_1≠x_2$,$\therefore a(x_1+x_2)+b=0$,
代入$b=-4a$得$a(x_1+x_2)-4a=0$,$\because a≠0$,两边同除以a得$x_1+x_2=4$,结论正确,不符合题意;
D选项:点$(-1,y_1)$到对称轴x=2的距离为$|2-(-1)|=3$,点$(3,y_2)$到对称轴x=2的距离为$|3-2|=1$,
抛物线开口向下,离对称轴越远函数值越小,$\therefore y_1<y_2$,结论错误,符合题意。
【答案】
D
【知识点】
二次函数图象与系数关系,二次函数对称性,二次函数增减性
【点评】
本题考查二次函数的图象与性质,需要结合开口方向、对称轴、点的坐标特征等信息逐一推导结论,熟练掌握二次函数的基本性质是解决此类问题的核心。
【难度系数】
0.7
首先从二次函数图象提取关键信息:抛物线开口向下可得a<0,对称轴为直线x=2可推出a与b的关系,抛物线与y轴交于正半轴可得c>0,结合对称轴和过点(6,0)可利用对称性得到图象的其他性质,再逐个分析四个选项,判断正误即可选出错误结论。
【解析】
由图象及已知条件可得:
①抛物线开口向下,$\therefore a<0$;
②对称轴为直线$x=-\frac{b}{2a}=2$,整理得$b=-4a$,$\because a<0$,$\therefore b>0$;
③抛物线与y轴交于正半轴,$\therefore c>0$;
④抛物线过点$(6,0)$,对称轴为x=2,根据对称性可得抛物线与x轴另一交点为$2-(6-2)=-2$,即过点$(-2,0)$。
逐一分析选项:
A选项:$\because b>0,c>0$,$\therefore bc>0$,结论正确,不符合题意;
B选项:由对称轴推导得$b=-4a$,移项可得$4a+b=0$,结论正确,不符合题意;
C选项:对$ax_1^2+bx_1=ax_2^2+bx_2$移项因式分解:
$a(x_1^2-x_2^2)+b(x_1-x_2)=0$,即$(x_1-x_2)[a(x_1+x_2)+b]=0$,
$\because x_1≠x_2$,$\therefore a(x_1+x_2)+b=0$,
代入$b=-4a$得$a(x_1+x_2)-4a=0$,$\because a≠0$,两边同除以a得$x_1+x_2=4$,结论正确,不符合题意;
D选项:点$(-1,y_1)$到对称轴x=2的距离为$|2-(-1)|=3$,点$(3,y_2)$到对称轴x=2的距离为$|3-2|=1$,
抛物线开口向下,离对称轴越远函数值越小,$\therefore y_1<y_2$,结论错误,符合题意。
【答案】
D
【知识点】
二次函数图象与系数关系,二次函数对称性,二次函数增减性
【点评】
本题考查二次函数的图象与性质,需要结合开口方向、对称轴、点的坐标特征等信息逐一推导结论,熟练掌握二次函数的基本性质是解决此类问题的核心。
【难度系数】
0.7
3.(安徽中考)已知二次函数$y=ax^2+bx+c$($a≠0$)的图象如图所示,则(

A.$abc<0$
B.$2a+b<0$
C.$2b-c<0$
D.$a-b+c<0$
C
)A.$abc<0$
B.$2a+b<0$
C.$2b-c<0$
D.$a-b+c<0$
答案
3.C
解析
【分析】
要解决本题,需结合二次函数图象提取关键信息,依次推导系数a、b、c的符号、对称轴与系数的关系、特殊点的函数值,再逐一分析每个选项,排除错误选项即可得到答案。具体思考步骤:1. 由开口方向确定a的正负;2. 由对称轴位置确定b与a的关系及b的正负;3. 由抛物线与y轴交点确定c的正负;4. 结合x=-1等特殊点的函数值判断相关式子的符号。
【解析】
步骤1:判断a、b、c的符号
① 抛物线开口向上,
∴$a>0$;
② 对称轴在y轴右侧,即对称轴$x=-\frac{b}{2a}>0$,结合$a>0$可得$b<0$;
③ 抛物线与y轴交于负半轴,
∴$c<0$。
步骤2:逐一分析选项
选项A:$a>0$,$b<0$,$c<0$,则$abc=正×负×负=正$,即$abc>0$,A错误;
选项B:由图象可知对称轴$x=-\frac{b}{2a}<1$,两边乘正数$2a$得$-b<2a$,移项得$2a+b>0$,B错误;
选项D:当$x=-1$时,代入函数得$y=a·(-1)^2 +b·(-1)+c=a-b+c$,由图象可知$x=-1$对应点在x轴上方,$y>0$,即$a-b+c>0$,D错误;
排除A、B、D,故C正确。
【答案】
C
【知识点】
二次函数图象与系数关系,特殊点函数值,不等式性质
【点评】
本题是二次函数图象与系数关系的典型题型,解题核心是熟练掌握图象特征与系数符号、函数值的对应关系,结合排除法可快速得到答案,能很好地考查数形结合的应用能力。
【难度系数】
0.6
要解决本题,需结合二次函数图象提取关键信息,依次推导系数a、b、c的符号、对称轴与系数的关系、特殊点的函数值,再逐一分析每个选项,排除错误选项即可得到答案。具体思考步骤:1. 由开口方向确定a的正负;2. 由对称轴位置确定b与a的关系及b的正负;3. 由抛物线与y轴交点确定c的正负;4. 结合x=-1等特殊点的函数值判断相关式子的符号。
【解析】
步骤1:判断a、b、c的符号
① 抛物线开口向上,
∴$a>0$;
② 对称轴在y轴右侧,即对称轴$x=-\frac{b}{2a}>0$,结合$a>0$可得$b<0$;
③ 抛物线与y轴交于负半轴,
∴$c<0$。
步骤2:逐一分析选项
选项A:$a>0$,$b<0$,$c<0$,则$abc=正×负×负=正$,即$abc>0$,A错误;
选项B:由图象可知对称轴$x=-\frac{b}{2a}<1$,两边乘正数$2a$得$-b<2a$,移项得$2a+b>0$,B错误;
选项D:当$x=-1$时,代入函数得$y=a·(-1)^2 +b·(-1)+c=a-b+c$,由图象可知$x=-1$对应点在x轴上方,$y>0$,即$a-b+c>0$,D错误;
排除A、B、D,故C正确。
【答案】
C
【知识点】
二次函数图象与系数关系,特殊点函数值,不等式性质
【点评】
本题是二次函数图象与系数关系的典型题型,解题核心是熟练掌握图象特征与系数符号、函数值的对应关系,结合排除法可快速得到答案,能很好地考查数形结合的应用能力。
【难度系数】
0.6
4.(徐州中考)如图为二次函数$y=ax^2+bx+c$的图象,下列代数式的值为负数的是
①$a$;②$2a+b$;③$c$;④$b^2-4ac$;⑤$a-b+c$.

①②⑤
(写出所有正确结果的序号).①$a$;②$2a+b$;③$c$;④$b^2-4ac$;⑤$a-b+c$.
答案
4.①②⑤
解析
【分析】
要判断各代数式的正负,需结合二次函数的图象性质逐一分析:①根据开口方向判断a的符号;②根据对称轴的取值范围推导2a+b的符号;③根据抛物线与y轴的交点判断c的符号;④根据抛物线与x轴的交点个数判断判别式$b^2-4ac$的符号;⑤x=-1时的函数值即为$a-b+c$,根据x=-1处图象的位置判断其符号。
【解析】
①判断a的符号:抛物线开口向下,因此$a<0$,是负数;
②判断$2a+b$的符号:抛物线与x轴的两个交点分别在$(-1,0)$和$(0,0)$之间、$(1,0)$和$(2,0)$之间,因此对称轴$x=-\frac{b}{2a}$在0和1之间,即$0<-\frac{b}{2a}<1$。已知$a<0$,对不等式$-\frac{b}{2a}<1$两边同乘2a(负数,不等号方向改变),得$-b>2a$,移项得$2a+b<0$,是负数;
③判断c的符号:抛物线与y轴交于正半轴,当$x=0$时,$y=c>0$,是正数;
④判断$b^2-4ac$的符号:抛物线与x轴有2个交点,因此一元二次方程$ax^2+bx+c=0$有两个不相等的实数根,判别式$b^2-4ac>0$,是正数;
⑤判断$a-b+c$的符号:当$x=-1$时,代入函数得$y=a·(-1)^2+b·(-1)+c=a-b+c$,由图象可知x=-1时对应点在x轴下方,即$y<0$,因此$a-b+c<0$,是负数。
综上,值为负数的是①②⑤。
【答案】
①②⑤
【知识点】
二次函数图象与系数的关系;二次函数的函数值;根的判别式
【点评】
本题是二次函数图象类的典型题型,核心是建立图象特征与代数式的对应关系,通过开口方向、对称轴、交点位置、特殊点函数值等性质即可完成判断,掌握相关对应规律是解题的关键。
【难度系数】
0.7
要判断各代数式的正负,需结合二次函数的图象性质逐一分析:①根据开口方向判断a的符号;②根据对称轴的取值范围推导2a+b的符号;③根据抛物线与y轴的交点判断c的符号;④根据抛物线与x轴的交点个数判断判别式$b^2-4ac$的符号;⑤x=-1时的函数值即为$a-b+c$,根据x=-1处图象的位置判断其符号。
【解析】
①判断a的符号:抛物线开口向下,因此$a<0$,是负数;
②判断$2a+b$的符号:抛物线与x轴的两个交点分别在$(-1,0)$和$(0,0)$之间、$(1,0)$和$(2,0)$之间,因此对称轴$x=-\frac{b}{2a}$在0和1之间,即$0<-\frac{b}{2a}<1$。已知$a<0$,对不等式$-\frac{b}{2a}<1$两边同乘2a(负数,不等号方向改变),得$-b>2a$,移项得$2a+b<0$,是负数;
③判断c的符号:抛物线与y轴交于正半轴,当$x=0$时,$y=c>0$,是正数;
④判断$b^2-4ac$的符号:抛物线与x轴有2个交点,因此一元二次方程$ax^2+bx+c=0$有两个不相等的实数根,判别式$b^2-4ac>0$,是正数;
⑤判断$a-b+c$的符号:当$x=-1$时,代入函数得$y=a·(-1)^2+b·(-1)+c=a-b+c$,由图象可知x=-1时对应点在x轴下方,即$y<0$,因此$a-b+c<0$,是负数。
综上,值为负数的是①②⑤。
【答案】
①②⑤
【知识点】
二次函数图象与系数的关系;二次函数的函数值;根的判别式
【点评】
本题是二次函数图象类的典型题型,核心是建立图象特征与代数式的对应关系,通过开口方向、对称轴、交点位置、特殊点函数值等性质即可完成判断,掌握相关对应规律是解题的关键。
【难度系数】
0.7
5. 在平面直角坐标系$xOy$中,抛物线$y=ax^2+bx+c(a>0)$经过点$O$和点$A(-3,-3a)$,下面有四个结论:①$b=4a$;②$a+b+c<0$;③若点$(1,m)$在该抛物线上,则方程$ax^2+bx+c-m=0$的两个根为$x_1=1,x_2=-5$;④过点$T(t,0)(t>-3)$作$x$轴的垂线,交该抛物线于点$B$,交直线$y=ax$于点$C$,若线段$BC$的长度随$t$的增大而减小,则$t$的取值范围是$-\dfrac{3}{2}≤ t<0$.其中所有正确结论的序号是________.
答案
5.①③④
解析
【分析】
解题时先利用抛物线过原点的特征确定c=0,再代入点A坐标推导a与b的关系验证结论①;得到抛物线解析式后求出对称轴,结合a>0的性质计算x=1时的函数值判断结论②;利用二次函数的对称性,结合已知抛物线上的点求对应方程的两根判断结论③;最后求出B、C两点坐标,推导BC长度的表达式,结合二次函数增减性分析t的取值范围判断结论④。
【解析】
1. 推导a与b的关系,验证①:
抛物线过原点$O(0,0)$,代入$y=ax^2+bx+c$得$c=0$,解析式简化为$y=ax^2+bx$。
将$A(-3,-3a)$代入解析式:$-3a=a×(-3)^2 + b×(-3)$,整理得$-3a=9a-3b$,解得$b=4a$,故①正确。
2. 判断②的正误:
抛物线解析式为$y=ax^2+4ax$,$a+b+c$是$x=1$时的函数值,代入得$y=a+4a=5a$,$\because a>0$,$\therefore 5a>0$,即$a+b+c>0$,故②错误。
3. 利用对称性判断③:
抛物线对称轴为$x=-\frac{b}{2a}=-\frac{4a}{2a}=-2$。点$(1,m)$在抛物线上,说明$x=1$是方程$ax^2+bx+c=m$的一个根,根据二次函数对称性,设另一根为$x_2$,则$\frac{1+x_2}{2}=-2$,解得$x_2=-5$,即方程$ax^2+bx+c-m=0$的两根为$x_1=1,x_2=-5$,故③正确。
4. 分析BC长度的增减性判断④:
由题意得$B(t,at^2+4at)$,$C(t,at)$,则$BC=\vert at^2+4at-at\vert=a\vert t(t+3)\vert$。
已知$t>-3$,则$t+3>0$,$\therefore BC=a\vert t\vert(t+3)$:
当$t≥0$时,$BC=a(t^2+3t)$,开口向上,对称轴为$t=-\frac{3}{2}$,此时BC随t增大而增大,不符合要求;
当$-3<t<0$时,$BC=a(-t)(t+3)=-a(t+\frac{3}{2})^2+\frac{9a}{4}$,开口向下,对称轴为$t=-\frac{3}{2}$,故当$-\frac{3}{2}≤ t<0$时,BC随t增大而减小,故④正确。
【答案】
①③④
【知识点】
二次函数的图象与性质,二次函数与一元二次方程,二次函数的增减性
【点评】
本题综合考查二次函数系数关系、对称性、增减性及与方程的联系,解题中需结合分类讨论思想分析线段长度的变化规律,是二次函数的典型综合题型。
【难度系数】
0.6
解题时先利用抛物线过原点的特征确定c=0,再代入点A坐标推导a与b的关系验证结论①;得到抛物线解析式后求出对称轴,结合a>0的性质计算x=1时的函数值判断结论②;利用二次函数的对称性,结合已知抛物线上的点求对应方程的两根判断结论③;最后求出B、C两点坐标,推导BC长度的表达式,结合二次函数增减性分析t的取值范围判断结论④。
【解析】
1. 推导a与b的关系,验证①:
抛物线过原点$O(0,0)$,代入$y=ax^2+bx+c$得$c=0$,解析式简化为$y=ax^2+bx$。
将$A(-3,-3a)$代入解析式:$-3a=a×(-3)^2 + b×(-3)$,整理得$-3a=9a-3b$,解得$b=4a$,故①正确。
2. 判断②的正误:
抛物线解析式为$y=ax^2+4ax$,$a+b+c$是$x=1$时的函数值,代入得$y=a+4a=5a$,$\because a>0$,$\therefore 5a>0$,即$a+b+c>0$,故②错误。
3. 利用对称性判断③:
抛物线对称轴为$x=-\frac{b}{2a}=-\frac{4a}{2a}=-2$。点$(1,m)$在抛物线上,说明$x=1$是方程$ax^2+bx+c=m$的一个根,根据二次函数对称性,设另一根为$x_2$,则$\frac{1+x_2}{2}=-2$,解得$x_2=-5$,即方程$ax^2+bx+c-m=0$的两根为$x_1=1,x_2=-5$,故③正确。
4. 分析BC长度的增减性判断④:
由题意得$B(t,at^2+4at)$,$C(t,at)$,则$BC=\vert at^2+4at-at\vert=a\vert t(t+3)\vert$。
已知$t>-3$,则$t+3>0$,$\therefore BC=a\vert t\vert(t+3)$:
当$t≥0$时,$BC=a(t^2+3t)$,开口向上,对称轴为$t=-\frac{3}{2}$,此时BC随t增大而增大,不符合要求;
当$-3<t<0$时,$BC=a(-t)(t+3)=-a(t+\frac{3}{2})^2+\frac{9a}{4}$,开口向下,对称轴为$t=-\frac{3}{2}$,故当$-\frac{3}{2}≤ t<0$时,BC随t增大而减小,故④正确。
【答案】
①③④
【知识点】
二次函数的图象与性质,二次函数与一元二次方程,二次函数的增减性
【点评】
本题综合考查二次函数系数关系、对称性、增减性及与方程的联系,解题中需结合分类讨论思想分析线段长度的变化规律,是二次函数的典型综合题型。
【难度系数】
0.6
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