8. 右图是二次函数 $ y=ax^2+bx+c $ 的图象,求:
(1)抛物线 $ y=ax^2+bx+c $ 的对称轴;
(2)$ ax^2+bx+c > 0 $ 的解集;
(3)$ ax^2+bx+c < 0 $ 的解集。

(1)抛物线 $ y=ax^2+bx+c $ 的对称轴;
(2)$ ax^2+bx+c > 0 $ 的解集;
(3)$ ax^2+bx+c < 0 $ 的解集。
答案
解:
(1)由图象可知,抛物线与x轴的交点坐标为$(-1, 0)$和$(4, 0)$,
根据抛物线的对称性,对称轴为:
直线$x=\frac{-1+4}{2}=\frac{3}{2}$。
(2)$ax^2+bx+c>0$对应函数值$y>0$,即图象在x轴上方的部分,
结合抛物线开口向上,可得解集为$x<-1$或$x>4$。
(3)$ax^2+bx+c<0$对应函数值$y<0$,即图象在x轴下方的部分,
可得解集为$-1<x<4$。
(1)由图象可知,抛物线与x轴的交点坐标为$(-1, 0)$和$(4, 0)$,
根据抛物线的对称性,对称轴为:
直线$x=\frac{-1+4}{2}=\frac{3}{2}$。
(2)$ax^2+bx+c>0$对应函数值$y>0$,即图象在x轴上方的部分,
结合抛物线开口向上,可得解集为$x<-1$或$x>4$。
(3)$ax^2+bx+c<0$对应函数值$y<0$,即图象在x轴下方的部分,
可得解集为$-1<x<4$。
解析
【分析】
解题时先从图像中提取关键信息:抛物线与x轴交于$(-1,0)$、$(4,0)$,开口向上。
(1)求对称轴:抛物线是轴对称图形,与x轴的两个交点关于对称轴对称,因此对称轴为两个交点横坐标的中点所在的垂直于x轴的直线,用两点横坐标之和除以2即可计算。
(2)求$ax^2+bx+c>0$的解集:不等式对应二次函数的函数值$y>0$,反映在图像上是抛物线位于x轴上方的部分,直接读取这部分图像对应的x的取值范围即可。
(3)求$ax^2+bx+c<0$的解集:对应二次函数的函数值$y<0$,即抛物线位于x轴下方的部分,同理读取对应x的取值范围即可。
【解析】
(1)由图象可知,抛物线与x轴的交点坐标为$(-1, 0)$和$(4, 0)$,根据抛物线的对称性,对称轴为:
直线$x=\frac{-1+4}{2}=\frac{3}{2}$。
(2)$ax^2+bx+c>0$对应函数值$y>0$,即图象在x轴上方的部分,结合抛物线开口向上,可得解集为$x<-1$或$x>4$。
(3)$ax^2+bx+c<0$对应函数值$y<0$,即图象在x轴下方的部分,可得解集为$-1<x<4$。
【答案】
(1)直线$x=\frac{3}{2}$;
(2)$x<-1$或$x>4$;
(3)$-1<x<4$
【知识点】
二次函数的对称性、二次函数与不等式、抛物线图像性质
【点评】
本题是二次函数图像的基础应用题,核心考查数形结合思想,解题关键是准确从图像中提取交点、开口方向等信息,将代数不等式问题转化为函数图像的位置问题即可快速求解。
【难度系数】
0.8
解题时先从图像中提取关键信息:抛物线与x轴交于$(-1,0)$、$(4,0)$,开口向上。
(1)求对称轴:抛物线是轴对称图形,与x轴的两个交点关于对称轴对称,因此对称轴为两个交点横坐标的中点所在的垂直于x轴的直线,用两点横坐标之和除以2即可计算。
(2)求$ax^2+bx+c>0$的解集:不等式对应二次函数的函数值$y>0$,反映在图像上是抛物线位于x轴上方的部分,直接读取这部分图像对应的x的取值范围即可。
(3)求$ax^2+bx+c<0$的解集:对应二次函数的函数值$y<0$,即抛物线位于x轴下方的部分,同理读取对应x的取值范围即可。
【解析】
(1)由图象可知,抛物线与x轴的交点坐标为$(-1, 0)$和$(4, 0)$,根据抛物线的对称性,对称轴为:
直线$x=\frac{-1+4}{2}=\frac{3}{2}$。
(2)$ax^2+bx+c>0$对应函数值$y>0$,即图象在x轴上方的部分,结合抛物线开口向上,可得解集为$x<-1$或$x>4$。
(3)$ax^2+bx+c<0$对应函数值$y<0$,即图象在x轴下方的部分,可得解集为$-1<x<4$。
【答案】
(1)直线$x=\frac{3}{2}$;
(2)$x<-1$或$x>4$;
(3)$-1<x<4$
【知识点】
二次函数的对称性、二次函数与不等式、抛物线图像性质
【点评】
本题是二次函数图像的基础应用题,核心考查数形结合思想,解题关键是准确从图像中提取交点、开口方向等信息,将代数不等式问题转化为函数图像的位置问题即可快速求解。
【难度系数】
0.8
9. 已知二次函数 $y=-x^2+2x+m$.
(1)如果二次函数的图象与x轴有两个交点,求m的取值范围;
(2)如图,二次函数的图象过点A(3,0),与y轴交于点B,直线AB与这个二次函数图象的对称轴交于点P.求点P的坐标.

(1)如果二次函数的图象与x轴有两个交点,求m的取值范围;
(2)如图,二次函数的图象过点A(3,0),与y轴交于点B,直线AB与这个二次函数图象的对称轴交于点P.求点P的坐标.
答案
解:
(1) 令$y=0$,得一元二次方程$-x^2+2x+m=0$。
∵二次函数的图象与$x$轴有两个交点,
∴判别式$\Delta = 2^2 - 4×(-1)× m = 4 + 4m > 0$,
解得$m > -1$。
(2) 把点$A(3,0)$代入$y=-x^2+2x+m$,
得$0 = -3^2 + 2×3 + m$,
解得$m=3$,
∴二次函数解析式为$y=-x^2+2x+3$。
令$x=0$,得$y=3$,即点$B$的坐标为$(0,3)$。
设直线$AB$的解析式为$y=kx+b$,将$A(3,0)$、$B(0,3)$代入得:
$\begin{cases}3k + b = 0 \\ b = 3\end{cases}$
解得$\begin{cases}k=-1 \\ b=3\end{cases}$
∴直线$AB$的解析式为$y=-x+3$。
二次函数图象的对称轴为直线$x=-\frac{2}{2×(-1)}=1$,
将$x=1$代入$y=-x+3$,得$y=2$,
∴点$P$的坐标为$(1,2)$。
(1) 令$y=0$,得一元二次方程$-x^2+2x+m=0$。
∵二次函数的图象与$x$轴有两个交点,
∴判别式$\Delta = 2^2 - 4×(-1)× m = 4 + 4m > 0$,
解得$m > -1$。
(2) 把点$A(3,0)$代入$y=-x^2+2x+m$,
得$0 = -3^2 + 2×3 + m$,
解得$m=3$,
∴二次函数解析式为$y=-x^2+2x+3$。
令$x=0$,得$y=3$,即点$B$的坐标为$(0,3)$。
设直线$AB$的解析式为$y=kx+b$,将$A(3,0)$、$B(0,3)$代入得:
$\begin{cases}3k + b = 0 \\ b = 3\end{cases}$
解得$\begin{cases}k=-1 \\ b=3\end{cases}$
∴直线$AB$的解析式为$y=-x+3$。
二次函数图象的对称轴为直线$x=-\frac{2}{2×(-1)}=1$,
将$x=1$代入$y=-x+3$,得$y=2$,
∴点$P$的坐标为$(1,2)$。
解析
【分析】
(1)二次函数图象与x轴的交点个数可对应转化为一元二次方程根的个数:当图象与x轴有2个交点时,对应的一元二次方程有两个不相等的实数根,即判别式$\Delta>0$。因此只需令$y=0$得到关于x的一元二次方程,列出$\Delta>0$的不等式,即可求解m的取值范围。
(2)点P是直线AB与二次函数对称轴的交点,因此需先求出直线AB的解析式和二次函数的对称轴:首先将点A坐标代入二次函数解析式求出m,确定二次函数解析式;再求二次函数与y轴交点B的坐标;随后用待定系数法求出直线AB的解析式;最后计算出二次函数的对称轴,将对称轴的x值代入直线AB解析式,即可得到P点坐标。
【解析】
(1) 令$y=0$,可得一元二次方程:$-x^2+2x+m=0$
∵二次函数的图象与x轴有两个交点,
∴该方程有两个不相等的实数根,判别式$\Delta>0$
代入$a=-1,b=2,c=m$得:$\Delta = 2^2 - 4×(-1)× m = 4 + 4m$
列不等式$4+4m>0$,解得$m > -1$
(2)
∵二次函数图象过点$A(3,0)$,将$x=3,y=0$代入$y=-x^2+2x+m$得:
$0 = -3^2 + 2×3 + m$,解得$m=3$
∴二次函数解析式为$y=-x^2+2x+3$
令$x=0$,得$y=3$,即点B的坐标为$(0,3)$
设直线AB的解析式为$y=kx+b$($k≠0$),将$A(3,0)$、$B(0,3)$分别代入得:
$\begin{cases}3k + b = 0 \\ b = 3\end{cases}$
解得$\begin{cases}k=-1 \\ b=3\end{cases}$
∴直线AB的解析式为$y=-x+3$
二次函数$y=-x^2+2x+3$的对称轴为直线$x=-\frac{b}{2a}=-\frac{2}{2×(-1)}=1$
将$x=1$代入$y=-x+3$,得$y=-1+3=2$
∴点P的坐标为$(1,2)$
【答案】
(1) $m > -1$;(2) $\boldsymbol{P(1,2)}$
【知识点】
1. 根的判别式的应用
2. 待定系数法求解析式
3. 二次函数的性质
【点评】
本题是二次函数的基础综合题,考查了二次函数与一元二次方程的联系、函数解析式的求解、二次函数对称轴的计算等常规考点,解题逻辑清晰,熟练掌握基础知识点即可顺利解答。
【难度系数】
0.8
(1)二次函数图象与x轴的交点个数可对应转化为一元二次方程根的个数:当图象与x轴有2个交点时,对应的一元二次方程有两个不相等的实数根,即判别式$\Delta>0$。因此只需令$y=0$得到关于x的一元二次方程,列出$\Delta>0$的不等式,即可求解m的取值范围。
(2)点P是直线AB与二次函数对称轴的交点,因此需先求出直线AB的解析式和二次函数的对称轴:首先将点A坐标代入二次函数解析式求出m,确定二次函数解析式;再求二次函数与y轴交点B的坐标;随后用待定系数法求出直线AB的解析式;最后计算出二次函数的对称轴,将对称轴的x值代入直线AB解析式,即可得到P点坐标。
【解析】
(1) 令$y=0$,可得一元二次方程:$-x^2+2x+m=0$
∵二次函数的图象与x轴有两个交点,
∴该方程有两个不相等的实数根,判别式$\Delta>0$
代入$a=-1,b=2,c=m$得:$\Delta = 2^2 - 4×(-1)× m = 4 + 4m$
列不等式$4+4m>0$,解得$m > -1$
(2)
∵二次函数图象过点$A(3,0)$,将$x=3,y=0$代入$y=-x^2+2x+m$得:
$0 = -3^2 + 2×3 + m$,解得$m=3$
∴二次函数解析式为$y=-x^2+2x+3$
令$x=0$,得$y=3$,即点B的坐标为$(0,3)$
设直线AB的解析式为$y=kx+b$($k≠0$),将$A(3,0)$、$B(0,3)$分别代入得:
$\begin{cases}3k + b = 0 \\ b = 3\end{cases}$
解得$\begin{cases}k=-1 \\ b=3\end{cases}$
∴直线AB的解析式为$y=-x+3$
二次函数$y=-x^2+2x+3$的对称轴为直线$x=-\frac{b}{2a}=-\frac{2}{2×(-1)}=1$
将$x=1$代入$y=-x+3$,得$y=-1+3=2$
∴点P的坐标为$(1,2)$
【答案】
(1) $m > -1$;(2) $\boldsymbol{P(1,2)}$
【知识点】
1. 根的判别式的应用
2. 待定系数法求解析式
3. 二次函数的性质
【点评】
本题是二次函数的基础综合题,考查了二次函数与一元二次方程的联系、函数解析式的求解、二次函数对称轴的计算等常规考点,解题逻辑清晰,熟练掌握基础知识点即可顺利解答。
【难度系数】
0.8
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