1 若关于$x$的一元二次方程$ax^2+bx+c=0$的两个根分别为$x_1=5$,$x_2=-3$,则抛物线$y=ax^2+bx+c$与$x$轴的两个交点之间的距离为(
A.2
B.4
C.6
D.8
D
)A.2
B.4
C.6
D.8
答案
1. D
解析
【分析】
解题思路:首先明确一元二次方程的实数根与对应抛物线和x轴交点横坐标的对应关系:一元二次方程$ax^2+bx+c=0$的两个根就是抛物线$y=ax^2+bx+c$与$x$轴两个交点的横坐标。接下来求两个交点之间的距离,只需要计算两个根的差的绝对值即可,因为x轴上两点的距离等于横坐标之差的绝对值。
【解析】
解:
∵ 关于$x$的一元二次方程$ax^2+bx+c=0$的两个根分别为$x_1=5$,$x_2=-3$
∴ 抛物线$y=ax^2+bx+c$与$x$轴的两个交点的横坐标分别为5和-3,即交点坐标为$(5,0)$、$(-3,0)$
∴ 两个交点之间的距离为$\left|5 - (-3)\right| = \left|8\right| = 8$
故选D。
【答案】
D
【知识点】
1. 二次函数与一元二次方程的联系
2. 数轴上两点间的距离计算
【点评】
本题属于基础题,核心考查二次函数图象与x轴交点和对应一元二次方程根的对应关系,掌握该对应关系,结合数轴上两点距离的计算方法即可快速求解。
【难度系数】
0.9
解题思路:首先明确一元二次方程的实数根与对应抛物线和x轴交点横坐标的对应关系:一元二次方程$ax^2+bx+c=0$的两个根就是抛物线$y=ax^2+bx+c$与$x$轴两个交点的横坐标。接下来求两个交点之间的距离,只需要计算两个根的差的绝对值即可,因为x轴上两点的距离等于横坐标之差的绝对值。
【解析】
解:
∵ 关于$x$的一元二次方程$ax^2+bx+c=0$的两个根分别为$x_1=5$,$x_2=-3$
∴ 抛物线$y=ax^2+bx+c$与$x$轴的两个交点的横坐标分别为5和-3,即交点坐标为$(5,0)$、$(-3,0)$
∴ 两个交点之间的距离为$\left|5 - (-3)\right| = \left|8\right| = 8$
故选D。
【答案】
D
【知识点】
1. 二次函数与一元二次方程的联系
2. 数轴上两点间的距离计算
【点评】
本题属于基础题,核心考查二次函数图象与x轴交点和对应一元二次方程根的对应关系,掌握该对应关系,结合数轴上两点距离的计算方法即可快速求解。
【难度系数】
0.9
2 已知二次函数$y=(x-a)(x-b)-2(a<b)$的图象与x轴的两个交点的横坐标分别为m和n,且$m<n$,则下列结论正确的是(
A.$m<a<n<b$
B.$a<m<b<n$
C.$m<a<b<n$
D.$a<m<n<b$
C
)A.$m<a<n<b$
B.$a<m<b<n$
C.$m<a<b<n$
D.$a<m<n<b$
答案
2. C
解析
【分析】
解题可以从两种易懂的角度切入:①特殊值代入法:本题是选择题,a、b为任意满足a<b的常数,可给a、b赋简单的具体数值,代入函数求出m、n后直接比较大小,方法直观高效;②图象平移法:先分析基础二次函数$y_1=(x-a)(x-b)$的性质,它是开口向上的抛物线,和x轴交于$(a,0)$、$(b,0)$两点,题中函数是$y_1$向下平移2个单位得到的,结合图象就能判断平移后函数与x轴交点m、n和a、b的大小关系。
【解析】
方法一:特殊值法
令$a=1$,$b=2$(满足$a<b$的条件),代入二次函数得:
$y=(x-1)(x-2)-2=x^2-3x+2-2=x^2-3x$
令$y=0$,即$x^2-3x=0$,解得$x_1=0$,$x_2=3$
已知$m<n$,因此$m=0$,$n=3$
比较大小得$0<1<2<3$,即$m<a<b<n$。
方法二:图象平移法
设$y_1=(x-a)(x-b)$,该函数开口向上,当$y_1=0$时,$x=a$或$x=b$,即$y_1$与x轴交点为$(a,0)$、$(b,0)$;且当$x<a$或$x>b$时$y_1>0$,$a<x<b$时$y_1<0$。
题中函数$y=(x-a)(x-b)-2=y_1-2$,是$y_1$的图象整体向下平移2个单位得到的。
令$y=0$,即$y_1=2$,因为$y_1$开口向上,$y_1=2$对应的x值一定在$y_1=0$的解的外侧:一个小于a,一个大于b,结合$m<n$可得$m<a<b<n$。
【答案】
C
【知识点】
二次函数图象平移,二次函数与一元二次方程
【点评】
本题是二次函数与方程结合的常考题型,既可以用特殊值法快速得到答案,也可以通过分析图象平移规律推导结论,解题时可灵活选择方法降低难度。
【难度系数】
0.7
解题可以从两种易懂的角度切入:①特殊值代入法:本题是选择题,a、b为任意满足a<b的常数,可给a、b赋简单的具体数值,代入函数求出m、n后直接比较大小,方法直观高效;②图象平移法:先分析基础二次函数$y_1=(x-a)(x-b)$的性质,它是开口向上的抛物线,和x轴交于$(a,0)$、$(b,0)$两点,题中函数是$y_1$向下平移2个单位得到的,结合图象就能判断平移后函数与x轴交点m、n和a、b的大小关系。
【解析】
方法一:特殊值法
令$a=1$,$b=2$(满足$a<b$的条件),代入二次函数得:
$y=(x-1)(x-2)-2=x^2-3x+2-2=x^2-3x$
令$y=0$,即$x^2-3x=0$,解得$x_1=0$,$x_2=3$
已知$m<n$,因此$m=0$,$n=3$
比较大小得$0<1<2<3$,即$m<a<b<n$。
方法二:图象平移法
设$y_1=(x-a)(x-b)$,该函数开口向上,当$y_1=0$时,$x=a$或$x=b$,即$y_1$与x轴交点为$(a,0)$、$(b,0)$;且当$x<a$或$x>b$时$y_1>0$,$a<x<b$时$y_1<0$。
题中函数$y=(x-a)(x-b)-2=y_1-2$,是$y_1$的图象整体向下平移2个单位得到的。
令$y=0$,即$y_1=2$,因为$y_1$开口向上,$y_1=2$对应的x值一定在$y_1=0$的解的外侧:一个小于a,一个大于b,结合$m<n$可得$m<a<b<n$。
【答案】
C
【知识点】
二次函数图象平移,二次函数与一元二次方程
【点评】
本题是二次函数与方程结合的常考题型,既可以用特殊值法快速得到答案,也可以通过分析图象平移规律推导结论,解题时可灵活选择方法降低难度。
【难度系数】
0.7
3 若二次函数$y=-x^2+2x+m$的部分图象如图所示,则关于$x$的一元二次方程$-x^2+2x+m=0$的根为________.
答案
3. $x_1=-1,x_2=3$
解析
【分析】
要解决本题,首先需明确:关于x的一元二次方程$-x^2+2x+m=0$的根,就是二次函数$y=-x^2+2x+m$的图象与x轴交点的横坐标。解题步骤为:1. 先求出该二次函数的对称轴,可通过对称轴公式直接计算,也可结合图象直接得到对称轴为直线x=1;2. 由图象可知抛物线与x轴的一个交点横坐标为3,根据二次函数的对称性,抛物线与x轴的两个交点关于对称轴对称,即可求出另一个交点的横坐标,也就是方程的另一个根。
【解析】
解:
∵ 关于x的一元二次方程$-x^2+2x+m=0$的根是二次函数$y=-x^2+2x+m$的图象与x轴交点的横坐标,
对于二次函数$y=ax^2+bx+c(a≠0)$,对称轴为直线$x=-\frac{b}{2a}$,
代入$a=-1,b=2$,得对称轴为直线$x=-\frac{2}{2×(-1)}=1$。
由图象可知,抛物线与x轴的一个交点坐标为$(3,0)$,设另一个交点的横坐标为$x_1$,
根据抛物线的对称性,两个交点关于对称轴对称,因此有$\frac{x_1+3}{2}=1$,
解得$x_1=2×1 - 3=-1$。
∴ 一元二次方程$-x^2+2x+m=0$的根为$x_1=-1,x_2=3$。
【答案】
$x_1=-1,x_2=3$
【知识点】
1. 二次函数与一元二次方程的联系
2. 二次函数的对称性
3. 二次函数对称轴计算
【点评】
本题考查二次函数图象性质与一元二次方程根的对应关系,解题的核心是利用抛物线的对称性快速求出未知的交点横坐标,也可通过代入已知交点坐标求参数m后解方程得到结果,是二次函数章节的基础典型题。
【难度系数】
0.8
要解决本题,首先需明确:关于x的一元二次方程$-x^2+2x+m=0$的根,就是二次函数$y=-x^2+2x+m$的图象与x轴交点的横坐标。解题步骤为:1. 先求出该二次函数的对称轴,可通过对称轴公式直接计算,也可结合图象直接得到对称轴为直线x=1;2. 由图象可知抛物线与x轴的一个交点横坐标为3,根据二次函数的对称性,抛物线与x轴的两个交点关于对称轴对称,即可求出另一个交点的横坐标,也就是方程的另一个根。
【解析】
解:
∵ 关于x的一元二次方程$-x^2+2x+m=0$的根是二次函数$y=-x^2+2x+m$的图象与x轴交点的横坐标,
对于二次函数$y=ax^2+bx+c(a≠0)$,对称轴为直线$x=-\frac{b}{2a}$,
代入$a=-1,b=2$,得对称轴为直线$x=-\frac{2}{2×(-1)}=1$。
由图象可知,抛物线与x轴的一个交点坐标为$(3,0)$,设另一个交点的横坐标为$x_1$,
根据抛物线的对称性,两个交点关于对称轴对称,因此有$\frac{x_1+3}{2}=1$,
解得$x_1=2×1 - 3=-1$。
∴ 一元二次方程$-x^2+2x+m=0$的根为$x_1=-1,x_2=3$。
【答案】
$x_1=-1,x_2=3$
【知识点】
1. 二次函数与一元二次方程的联系
2. 二次函数的对称性
3. 二次函数对称轴计算
【点评】
本题考查二次函数图象性质与一元二次方程根的对应关系,解题的核心是利用抛物线的对称性快速求出未知的交点横坐标,也可通过代入已知交点坐标求参数m后解方程得到结果,是二次函数章节的基础典型题。
【难度系数】
0.8
4 已知关于$x$的一元二次方程$x^2 + 4x + m = 0$有两个不相等的实数根,则抛物线$y = x^2 + 4x + m$的顶点在(
A.第一象限
B.第二象限
C.第三象限
D.第四象限
C
)A.第一象限
B.第二象限
C.第三象限
D.第四象限
答案
4. C
解析
【分析】
解题时可按三步推导:第一步,根据一元二次方程有两个不相等实数根的性质,可知判别式Δ>0,代入方程系数即可得到关于m的不等关系;第二步,利用二次函数顶点坐标公式,分别计算顶点的横坐标、纵坐标的符号;第三步,结合象限内点的坐标特征判断顶点所在象限。
【解析】
已知一元二次方程$x^2 + 4x + m = 0$有两个不相等的实数根,对于一元二次方程$ax^2+bx+c=0(a≠0)$,判别式$\Delta=b^2-4ac>0$,代入$a=1,b=4,c=m$得:
$\Delta=4^2-4×1× m=16-4m>0$,整理得$m-4<0$。
对于抛物线$y=x^2+4x+m$,其顶点坐标为$(-\frac{b}{2a},\frac{4ac-b^2}{4a})$:
1. 顶点横坐标:$x=-\frac{4}{2×1}=-2<0$;
2. 顶点纵坐标:$y=\frac{4×1× m-4^2}{4×1}=m-4$,由$\Delta>0$可知$m-4<0$,即纵坐标$y<0$。
横坐标为负、纵坐标为负的点在第三象限。
【答案】
C
【知识点】
一元二次方程根的判别式;二次函数顶点坐标;象限内点的坐标特征
【点评】
本题是二次函数与一元二次方程的综合基础题,需要学生将方程根的情况和二次函数的性质结合分析,掌握判别式的意义和顶点坐标的计算方法即可快速求解。
【难度系数】
0.7
解题时可按三步推导:第一步,根据一元二次方程有两个不相等实数根的性质,可知判别式Δ>0,代入方程系数即可得到关于m的不等关系;第二步,利用二次函数顶点坐标公式,分别计算顶点的横坐标、纵坐标的符号;第三步,结合象限内点的坐标特征判断顶点所在象限。
【解析】
已知一元二次方程$x^2 + 4x + m = 0$有两个不相等的实数根,对于一元二次方程$ax^2+bx+c=0(a≠0)$,判别式$\Delta=b^2-4ac>0$,代入$a=1,b=4,c=m$得:
$\Delta=4^2-4×1× m=16-4m>0$,整理得$m-4<0$。
对于抛物线$y=x^2+4x+m$,其顶点坐标为$(-\frac{b}{2a},\frac{4ac-b^2}{4a})$:
1. 顶点横坐标:$x=-\frac{4}{2×1}=-2<0$;
2. 顶点纵坐标:$y=\frac{4×1× m-4^2}{4×1}=m-4$,由$\Delta>0$可知$m-4<0$,即纵坐标$y<0$。
横坐标为负、纵坐标为负的点在第三象限。
【答案】
C
【知识点】
一元二次方程根的判别式;二次函数顶点坐标;象限内点的坐标特征
【点评】
本题是二次函数与一元二次方程的综合基础题,需要学生将方程根的情况和二次函数的性质结合分析,掌握判别式的意义和顶点坐标的计算方法即可快速求解。
【难度系数】
0.7
5(易错题)已知关于$x$的函数$y=kx^2 -7x -7$的图象与$x$轴有交点,则$k$的取值范围是(
A.$k>-\dfrac{7}{4}$
B.$k≥ -\dfrac{7}{4}$且$k≠0$
C.$k≥ -\dfrac{7}{4}$
D.$k>-\dfrac{7}{4}$且$k≠0$
C
)A.$k>-\dfrac{7}{4}$
B.$k≥ -\dfrac{7}{4}$且$k≠0$
C.$k≥ -\dfrac{7}{4}$
D.$k>-\dfrac{7}{4}$且$k≠0$
答案
5. C
易漏掉函数是一次函数的情况而出错。
易漏掉函数是一次函数的情况而出错。
解析
【分析】
解题时首先要注意题目未明确说明函数是二次函数,因此需要分两种情况讨论:①当k=0时,函数为一次函数,判断其与x轴是否有交点;②当k≠0时,函数为二次函数,图象与x轴有交点等价于对应的一元二次方程有实数根,可利用根的判别式Δ≥0求解k的范围,最后合并两种情况的结果即可得到正确取值范围。
【解析】
分两种情况讨论:
1. 当$k=0$时,函数解析式为$y=-7x-7$,属于一次函数。令$y=0$,解得$x=-1$,因此该函数图象与x轴有交点,$k=0$符合题意。
2. 当$k≠0$时,函数$y=kx^2-7x-7$是二次函数,若其图象与x轴有交点,则对应的一元二次方程$kx^2-7x-7=0$有实数根,因此根的判别式$\Delta ≥ 0$。
代入$a=k$,$b=-7$,$c=-7$计算得:
$\Delta = (-7)^2 - 4 × k × (-7) = 49 + 28k ≥ 0$
解不等式得:$k ≥ -\dfrac{7}{4}$,结合$k≠0$的前提,此时$k$的取值范围是$-\dfrac{7}{4} ≤ k < 0$或$k>0$。
综合两种情况,$k$的取值范围是$k ≥ -\dfrac{7}{4}$。
【答案】
C
【知识点】
一次函数图象特征;一元二次方程根的判别式;分类讨论思想
【点评】
本题易错点是容易默认函数为二次函数,直接忽略$k=0$的情况导致误选B。遇到最高次项系数含有参数的函数问题时,首先要分类讨论函数类型,再结合对应性质求解,最后合并所有符合条件的取值范围。
【难度系数】
0.6
解题时首先要注意题目未明确说明函数是二次函数,因此需要分两种情况讨论:①当k=0时,函数为一次函数,判断其与x轴是否有交点;②当k≠0时,函数为二次函数,图象与x轴有交点等价于对应的一元二次方程有实数根,可利用根的判别式Δ≥0求解k的范围,最后合并两种情况的结果即可得到正确取值范围。
【解析】
分两种情况讨论:
1. 当$k=0$时,函数解析式为$y=-7x-7$,属于一次函数。令$y=0$,解得$x=-1$,因此该函数图象与x轴有交点,$k=0$符合题意。
2. 当$k≠0$时,函数$y=kx^2-7x-7$是二次函数,若其图象与x轴有交点,则对应的一元二次方程$kx^2-7x-7=0$有实数根,因此根的判别式$\Delta ≥ 0$。
代入$a=k$,$b=-7$,$c=-7$计算得:
$\Delta = (-7)^2 - 4 × k × (-7) = 49 + 28k ≥ 0$
解不等式得:$k ≥ -\dfrac{7}{4}$,结合$k≠0$的前提,此时$k$的取值范围是$-\dfrac{7}{4} ≤ k < 0$或$k>0$。
综合两种情况,$k$的取值范围是$k ≥ -\dfrac{7}{4}$。
【答案】
C
【知识点】
一次函数图象特征;一元二次方程根的判别式;分类讨论思想
【点评】
本题易错点是容易默认函数为二次函数,直接忽略$k=0$的情况导致误选B。遇到最高次项系数含有参数的函数问题时,首先要分类讨论函数类型,再结合对应性质求解,最后合并所有符合条件的取值范围。
【难度系数】
0.6
6 若点$(2,m)$在二次函数$y=ax^2 - 3ax + b$($a$,$b$为常数,且$a≠0$)的图象上,则关于$x$的一元二次方程$ax^2 - 3ax + b = m$的两个实数根是(
A.$x_1=1,x_2=-1$
B.$x_1=1,x_2=2$
C.$x_1=1,x_2=0$
D.$x_1=1,x_2=3$
B
)A.$x_1=1,x_2=-1$
B.$x_1=1,x_2=2$
C.$x_1=1,x_2=0$
D.$x_1=1,x_2=3$
答案
6. B
解析
【分析】
解题可按以下思路推进:① 先利用“点在函数图象上,则点的坐标满足函数解析式”的性质,确定方程$ax^2 - 3ax + b = m$的其中一个根;② 再用对称轴公式求出二次函数的对称轴;③ 结合二次函数的对称性:二次函数与直线$y=m$的两个交点横坐标(即方程的两个根)关于对称轴对称,即可求出另一个根,得到最终答案。
【解析】
1. 确定已知根
∵ 点$(2,m)$在二次函数$y=ax^2 - 3ax + b$的图象上
∴ 当$x=2$时,函数值$y=m$,即$x=2$是一元二次方程$ax^2 - 3ax + b = m$的一个实数根。
2. 求二次函数的对称轴
对于二次函数$y=Ax^2+Bx+C$($A≠0$),对称轴公式为$x=-\frac{B}{2A}$
本题中$A=a$,$B=-3a$,代入得:
$x=-\frac{-3a}{2a}=\frac{3}{2}$($a≠0$,可约去)
3. 利用对称性求另一个根
一元二次方程$ax^2 - 3ax + b = m$的两个实数根,就是抛物线$y=ax^2 - 3ax + b$与直线$y=m$两个交点的横坐标,两个交点关于抛物线的对称轴对称。
设另一个根为$x_1$,则两个根的中点为对称轴,即:
$\frac{x_1+2}{2}=\frac{3}{2}$
解得$x_1=1$
∴ 方程的两个实数根是$x_1=1$,$x_2=2$。
【答案】
B
【知识点】
二次函数图象上点的坐标特征;二次函数与一元二次方程的关系;二次函数的对称轴
【点评】
本题结合二次函数性质和一元二次方程的根考查,核心是理解方程的根对应函数图象交点的横坐标,灵活运用二次函数的对称性可简化计算,避免直接解方程的繁琐。
【难度系数】
0.7
解题可按以下思路推进:① 先利用“点在函数图象上,则点的坐标满足函数解析式”的性质,确定方程$ax^2 - 3ax + b = m$的其中一个根;② 再用对称轴公式求出二次函数的对称轴;③ 结合二次函数的对称性:二次函数与直线$y=m$的两个交点横坐标(即方程的两个根)关于对称轴对称,即可求出另一个根,得到最终答案。
【解析】
1. 确定已知根
∵ 点$(2,m)$在二次函数$y=ax^2 - 3ax + b$的图象上
∴ 当$x=2$时,函数值$y=m$,即$x=2$是一元二次方程$ax^2 - 3ax + b = m$的一个实数根。
2. 求二次函数的对称轴
对于二次函数$y=Ax^2+Bx+C$($A≠0$),对称轴公式为$x=-\frac{B}{2A}$
本题中$A=a$,$B=-3a$,代入得:
$x=-\frac{-3a}{2a}=\frac{3}{2}$($a≠0$,可约去)
3. 利用对称性求另一个根
一元二次方程$ax^2 - 3ax + b = m$的两个实数根,就是抛物线$y=ax^2 - 3ax + b$与直线$y=m$两个交点的横坐标,两个交点关于抛物线的对称轴对称。
设另一个根为$x_1$,则两个根的中点为对称轴,即:
$\frac{x_1+2}{2}=\frac{3}{2}$
解得$x_1=1$
∴ 方程的两个实数根是$x_1=1$,$x_2=2$。
【答案】
B
【知识点】
二次函数图象上点的坐标特征;二次函数与一元二次方程的关系;二次函数的对称轴
【点评】
本题结合二次函数性质和一元二次方程的根考查,核心是理解方程的根对应函数图象交点的横坐标,灵活运用二次函数的对称性可简化计算,避免直接解方程的繁琐。
【难度系数】
0.7
7 二次函数 $y=ax^2+bx$ 的图象如图所示.若关于 $x$ 的一元二次方程 $ax^2+bx+m=0$ 的两个实数根异号,则 $m$ 的取值范围是 
$m<0$
. 答案
7. $m<0$
解析
【分析】
解题时先将方程问题转化为二次函数与直线的交点问题:一元二次方程$ax^2+bx+m=0$的根等价于二次函数$y=ax^2+bx$和直线$y=-m$交点的横坐标。接下来观察二次函数图象的性质:当$x<0$时函数值恒大于0,$x=0$时函数值为0,$x>0$时函数值先负后正。要让两个根异号,说明两个交点的横坐标一正一负,因此直线$y=-m$的位置必须满足和$x<0$、$x>0$的图象各有一个交点,即$y=-m>0$,进而求解$m$的范围即可。
【解析】
将一元二次方程$ax^2+bx+m=0$变形为$ax^2+bx=-m$,因此方程的两个实数根就是二次函数$y=ax^2+bx$的图象与直线$y=-m$交点的横坐标。
观察图象可得:
1. 当$x<0$时,$y=ax^2+bx$的函数值恒大于0;当$x=0$时,$y=0$;当$x>0$时,函数值先小于0、后大于0。
2. 若两个实数根异号,即两个交点横坐标一正一负,说明直线$y=-m$在$x$轴上方,即$-m>0$。
解不等式$-m>0$,得$m<0$。
【答案】
$m<0$
【知识点】
二次函数与一元二次方程的关系;二次函数的图象与性质;解一元一次不等式
【点评】
本题利用数形结合思想,将方程根的符号问题转化为函数图象交点的位置问题,降低了解题难度,解题核心是掌握二次函数与对应一元二次方程的转化关系。
【难度系数】
0.7
解题时先将方程问题转化为二次函数与直线的交点问题:一元二次方程$ax^2+bx+m=0$的根等价于二次函数$y=ax^2+bx$和直线$y=-m$交点的横坐标。接下来观察二次函数图象的性质:当$x<0$时函数值恒大于0,$x=0$时函数值为0,$x>0$时函数值先负后正。要让两个根异号,说明两个交点的横坐标一正一负,因此直线$y=-m$的位置必须满足和$x<0$、$x>0$的图象各有一个交点,即$y=-m>0$,进而求解$m$的范围即可。
【解析】
将一元二次方程$ax^2+bx+m=0$变形为$ax^2+bx=-m$,因此方程的两个实数根就是二次函数$y=ax^2+bx$的图象与直线$y=-m$交点的横坐标。
观察图象可得:
1. 当$x<0$时,$y=ax^2+bx$的函数值恒大于0;当$x=0$时,$y=0$;当$x>0$时,函数值先小于0、后大于0。
2. 若两个实数根异号,即两个交点横坐标一正一负,说明直线$y=-m$在$x$轴上方,即$-m>0$。
解不等式$-m>0$,得$m<0$。
【答案】
$m<0$
【知识点】
二次函数与一元二次方程的关系;二次函数的图象与性质;解一元一次不等式
【点评】
本题利用数形结合思想,将方程根的符号问题转化为函数图象交点的位置问题,降低了解题难度,解题核心是掌握二次函数与对应一元二次方程的转化关系。
【难度系数】
0.7
8 教材变式题 二次函数$y=ax^2+bx+c$的图象如图所示,根据图象解答下列问题:
(1)写出关于$x$的一元二次方程$ax^2+bx+c=0$的两个根;
(2)写出关于$x$的不等式$ax^2+bx+c<0$的解集;
(3)若关于$x$的一元二次方程$ax^2+bx+c=k$有两个不等的实数根,求$k$的取值范围。

(1)写出关于$x$的一元二次方程$ax^2+bx+c=0$的两个根;
(2)写出关于$x$的不等式$ax^2+bx+c<0$的解集;
(3)若关于$x$的一元二次方程$ax^2+bx+c=k$有两个不等的实数根,求$k$的取值范围。
答案
8. (1) $x_1=1,x_2=3$ (2) $x<1$ 或 $x>3$ (3) $k<2$
解析
【分析】
本题考查二次函数图象与一元二次方程、不等式的关联,运用数形结合思想求解即可:
(1)一元二次方程$ax^2+bx+c=0$的根对应二次函数图象与x轴交点的横坐标,只需找出图象与x轴交点的横坐标即可;
(2)不等式$ax^2+bx+c<0$的解集对应二次函数图象位于x轴下方时x的取值范围,观察图象找到y<0对应的x区间即可;
(3)方程$ax^2+bx+c=k$有两个不等实根,等价于二次函数图象与直线$y=k$有两个不同交点,结合抛物线的最大值即可判断k的取值范围。
【解析】
(1)由图象可知,二次函数$y=ax^2+bx+c$的图象与x轴交于点$(1,0)$和$(3,0)$,因此一元二次方程$ax^2+bx+c=0$的两个根为$x_1=1$,$x_2=3$。
(2)不等式$ax^2+bx+c<0$即函数值$y<0$,观察图象可得:当$x<1$或$x>3$时,抛物线位于x轴下方,对应y值小于0,因此不等式的解集为$x<1$或$x>3$。
(3)方程$ax^2+bx+c=k$有两个不等的实数根,即二次函数$y=ax^2+bx+c$的图象与直线$y=k$有2个不同的交点。由图象可知抛物线顶点坐标为$(2,2)$,函数的最大值为2,因此当$k<2$时,直线$y=k$与抛物线有两个交点,即$k$的取值范围是$k<2$。
【答案】
(1) $x_1=1,x_2=3$ (2) $x<1$ 或 $x>3$ (3) $k<2$
【知识点】
二次函数与一元二次方程,二次函数与不等式,二次函数图象性质
【点评】
本题属于基础题型,重点考查数形结合思想的应用,解题的核心是明确二次函数图象与对应方程、不等式之间的转化关系,能从图象中读取交点、顶点等关键信息即可顺利解答。
【难度系数】
0.7
本题考查二次函数图象与一元二次方程、不等式的关联,运用数形结合思想求解即可:
(1)一元二次方程$ax^2+bx+c=0$的根对应二次函数图象与x轴交点的横坐标,只需找出图象与x轴交点的横坐标即可;
(2)不等式$ax^2+bx+c<0$的解集对应二次函数图象位于x轴下方时x的取值范围,观察图象找到y<0对应的x区间即可;
(3)方程$ax^2+bx+c=k$有两个不等实根,等价于二次函数图象与直线$y=k$有两个不同交点,结合抛物线的最大值即可判断k的取值范围。
【解析】
(1)由图象可知,二次函数$y=ax^2+bx+c$的图象与x轴交于点$(1,0)$和$(3,0)$,因此一元二次方程$ax^2+bx+c=0$的两个根为$x_1=1$,$x_2=3$。
(2)不等式$ax^2+bx+c<0$即函数值$y<0$,观察图象可得:当$x<1$或$x>3$时,抛物线位于x轴下方,对应y值小于0,因此不等式的解集为$x<1$或$x>3$。
(3)方程$ax^2+bx+c=k$有两个不等的实数根,即二次函数$y=ax^2+bx+c$的图象与直线$y=k$有2个不同的交点。由图象可知抛物线顶点坐标为$(2,2)$,函数的最大值为2,因此当$k<2$时,直线$y=k$与抛物线有两个交点,即$k$的取值范围是$k<2$。
【答案】
(1) $x_1=1,x_2=3$ (2) $x<1$ 或 $x>3$ (3) $k<2$
【知识点】
二次函数与一元二次方程,二次函数与不等式,二次函数图象性质
【点评】
本题属于基础题型,重点考查数形结合思想的应用,解题的核心是明确二次函数图象与对应方程、不等式之间的转化关系,能从图象中读取交点、顶点等关键信息即可顺利解答。
【难度系数】
0.7
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