7. 已知二次函数$y=x^2+bx+c$的图像经过点$A(1,3)$、$B(-1,1)$,则这个二次函数的表达式为
$y=x^2+x+1$
。答案
7.$y=x^2+x+1$
解析
【分析】
本题要求二次函数的表达式,已知函数解析式中仅含有b、c两个未知系数,且已知函数图像经过两个点的坐标,可利用待定系数法求解:函数图像上的点的坐标满足函数解析式,将两个点的坐标分别代入解析式,即可得到关于b、c的二元一次方程组,解方程组求出b、c的值,再代回原解析式即可得到结果。
【解析】
∵二次函数$y=x^2+bx+c$的图像经过点$A(1,3)$、$B(-1,1)$
∴将两点坐标分别代入解析式可得:
$\begin{cases} 1^2 + b×1 + c = 3 \\ (-1)^2 + b×(-1) + c = 1 \end{cases}$
化简得:
$\begin{cases} b + c = 2 ① \\ -b + c = 0 ② \end{cases}$
用①+②消去b,得:$2c=2$,解得$c=1$
将$c=1$代入②,得:$-b + 1 = 0$,解得$b=1$
把$b=1$,$c=1$代入$y=x^2+bx+c$,得二次函数表达式为$y=x^2+x+1$
【答案】
$y=x^2+x+1$
【知识点】
1. 二次函数点坐标特征
2. 待定系数法求解析式
【点评】
本题属于二次函数基础题型,核心考查待定系数法的应用,解题关键是明确函数图像上的点的坐标符合函数解析式,计算量小,是必须掌握的基础得分题型。
【难度系数】
0.85
本题要求二次函数的表达式,已知函数解析式中仅含有b、c两个未知系数,且已知函数图像经过两个点的坐标,可利用待定系数法求解:函数图像上的点的坐标满足函数解析式,将两个点的坐标分别代入解析式,即可得到关于b、c的二元一次方程组,解方程组求出b、c的值,再代回原解析式即可得到结果。
【解析】
∵二次函数$y=x^2+bx+c$的图像经过点$A(1,3)$、$B(-1,1)$
∴将两点坐标分别代入解析式可得:
$\begin{cases} 1^2 + b×1 + c = 3 \\ (-1)^2 + b×(-1) + c = 1 \end{cases}$
化简得:
$\begin{cases} b + c = 2 ① \\ -b + c = 0 ② \end{cases}$
用①+②消去b,得:$2c=2$,解得$c=1$
将$c=1$代入②,得:$-b + 1 = 0$,解得$b=1$
把$b=1$,$c=1$代入$y=x^2+bx+c$,得二次函数表达式为$y=x^2+x+1$
【答案】
$y=x^2+x+1$
【知识点】
1. 二次函数点坐标特征
2. 待定系数法求解析式
【点评】
本题属于二次函数基础题型,核心考查待定系数法的应用,解题关键是明确函数图像上的点的坐标符合函数解析式,计算量小,是必须掌握的基础得分题型。
【难度系数】
0.85
8. 把函数$y=-x^2+2x+3$的图像沿$x$轴翻折后向右平移1个单位长度,再向上平移1个单位长度,所得函数图像的表达式为
$y=x^2-4x+1$
。答案
8.$y=x^2-4x+1$
解析
【分析】
解决二次函数图像变换类问题,优先将原函数化为顶点式,方便跟踪顶点变化、处理开口方向改变,步骤如下:1. 用配方法把原二次函数转化为顶点式,确定顶点坐标和开口方向;2. 沿x轴翻折时,图像上所有点横坐标不变、纵坐标变为相反数,因此开口方向反向,顶点纵坐标变号,得到翻折后的函数;3. 按照“左加右减(针对自变量x)、上加下减(针对常数项)”的平移规律,依次完成向右、向上的平移操作,最后整理为一般式即可。
【解析】
第一步:将原函数配方为顶点式
$y=-x^2+2x+3$
$=-(x^2-2x)+3$
$=-(x^2-2x+1-1)+3$
$=-(x-1)^2+4$
原函数顶点为$(1,4)$,开口向下。
第二步:沿x轴翻折
翻折后横坐标不变,纵坐标变相反数,开口方向变为向上,翻折后的函数为:
$y=(x-1)^2-4$
第三步:向右平移1个单位
根据“左加右减”,将$x$替换为$x-1$:
$y=(x-1-1)^2-4=(x-2)^2-4$
第四步:向上平移1个单位
根据“上加下减”,常数项加1:
$y=(x-2)^2-4+1=(x-2)^2-3$
展开为一般式:
$y=x^2-4x+4-3=x^2-4x+1$
【答案】
$y=x^2-4x+1$
【知识点】
二次函数配方、二次函数翻折规律、二次函数平移规律
【点评】
本题属于二次函数图像变换的基础题型,核心是掌握翻折和平移的坐标变化规则,使用顶点式处理变换能有效减少计算错误,是二次函数章节需要熟练掌握的基础技能。
【难度系数】
0.7
解决二次函数图像变换类问题,优先将原函数化为顶点式,方便跟踪顶点变化、处理开口方向改变,步骤如下:1. 用配方法把原二次函数转化为顶点式,确定顶点坐标和开口方向;2. 沿x轴翻折时,图像上所有点横坐标不变、纵坐标变为相反数,因此开口方向反向,顶点纵坐标变号,得到翻折后的函数;3. 按照“左加右减(针对自变量x)、上加下减(针对常数项)”的平移规律,依次完成向右、向上的平移操作,最后整理为一般式即可。
【解析】
第一步:将原函数配方为顶点式
$y=-x^2+2x+3$
$=-(x^2-2x)+3$
$=-(x^2-2x+1-1)+3$
$=-(x-1)^2+4$
原函数顶点为$(1,4)$,开口向下。
第二步:沿x轴翻折
翻折后横坐标不变,纵坐标变相反数,开口方向变为向上,翻折后的函数为:
$y=(x-1)^2-4$
第三步:向右平移1个单位
根据“左加右减”,将$x$替换为$x-1$:
$y=(x-1-1)^2-4=(x-2)^2-4$
第四步:向上平移1个单位
根据“上加下减”,常数项加1:
$y=(x-2)^2-4+1=(x-2)^2-3$
展开为一般式:
$y=x^2-4x+4-3=x^2-4x+1$
【答案】
$y=x^2-4x+1$
【知识点】
二次函数配方、二次函数翻折规律、二次函数平移规律
【点评】
本题属于二次函数图像变换的基础题型,核心是掌握翻折和平移的坐标变化规则,使用顶点式处理变换能有效减少计算错误,是二次函数章节需要熟练掌握的基础技能。
【难度系数】
0.7
9. 如图是函数$y=x^2 -4x +3$的图像,则方程$x^2 +4x +3=0$的解是________。

答案
9.$x_1=-1,x_2=-3$
解析
【分析】
本题有两种常见解题思路:1. 直接求解目标一元二次方程,优先选择简便的因式分解法,将二次三项式分解为两个一次因式的乘积,再根据“乘积为0则至少一个因式为0”的规则求解;2. 结合已知二次函数图像的性质:已知函数$y=x^2-4x+3$与x轴交点的横坐标就是方程$x^2-4x+3=0$的解,将目标方程变形为和已知方程形式一致的式子,通过代换得到解。
【解析】
解法1(因式分解法):
对二次三项式$x^2+4x+3$因式分解,可得$x^2+4x+3=(x+1)(x+3)$
原方程可改写为:$\boldsymbol{(x+1)(x+3)=0}$
根据“若两个因式的乘积为0,则至少其中一个因式为0”,可得:
$x+1=0$ 或 $x+3=0$
分别解得:$x_1=-1$,$x_2=-3$
解法2(结合二次函数性质求解):
由图像可知,函数$y=x^2-4x+3$与x轴交于$(1,0)$、$(3,0)$,即方程$x^2-4x+3=0$的解为$x=1$或$x=3$
将目标方程$x^2+4x+3=0$变形为:$(-x)^2 -4·(-x)+3=0$
令$t=-x$,则方程变为$t^2-4t+3=0$,解得$t=1$或$t=3$
即$-x=1$或$-x=3$,因此$x=-1$或$x=-3$
【答案】
$x_1=-1,x_2=-3$
【知识点】
1. 因式分解法解一元二次方程
2. 二次函数与一元二次方程的联系
【点评】
本题既可以直接通过解方程得到答案,也可以结合已知二次函数的图像性质求解,考查对一元二次方程解法的掌握程度,以及对二次函数和对应方程关系的理解,解题时注意不要混淆两个方程,避免粗心出错。
【难度系数】
0.8
本题有两种常见解题思路:1. 直接求解目标一元二次方程,优先选择简便的因式分解法,将二次三项式分解为两个一次因式的乘积,再根据“乘积为0则至少一个因式为0”的规则求解;2. 结合已知二次函数图像的性质:已知函数$y=x^2-4x+3$与x轴交点的横坐标就是方程$x^2-4x+3=0$的解,将目标方程变形为和已知方程形式一致的式子,通过代换得到解。
【解析】
解法1(因式分解法):
对二次三项式$x^2+4x+3$因式分解,可得$x^2+4x+3=(x+1)(x+3)$
原方程可改写为:$\boldsymbol{(x+1)(x+3)=0}$
根据“若两个因式的乘积为0,则至少其中一个因式为0”,可得:
$x+1=0$ 或 $x+3=0$
分别解得:$x_1=-1$,$x_2=-3$
解法2(结合二次函数性质求解):
由图像可知,函数$y=x^2-4x+3$与x轴交于$(1,0)$、$(3,0)$,即方程$x^2-4x+3=0$的解为$x=1$或$x=3$
将目标方程$x^2+4x+3=0$变形为:$(-x)^2 -4·(-x)+3=0$
令$t=-x$,则方程变为$t^2-4t+3=0$,解得$t=1$或$t=3$
即$-x=1$或$-x=3$,因此$x=-1$或$x=-3$
【答案】
$x_1=-1,x_2=-3$
【知识点】
1. 因式分解法解一元二次方程
2. 二次函数与一元二次方程的联系
【点评】
本题既可以直接通过解方程得到答案,也可以结合已知二次函数的图像性质求解,考查对一元二次方程解法的掌握程度,以及对二次函数和对应方程关系的理解,解题时注意不要混淆两个方程,避免粗心出错。
【难度系数】
0.8
10.已知关于$x$的二次函数$y=x^2+2mx+2$,当$x>2$时,$y$的值随$x$值的增大而增大,则实数$m$的取值范围是
$m≥-2$
。答案
10.$m≥-2$
解析
【分析】
本题考查二次函数的单调性相关应用,解题思路如下:第一步先判断二次函数的开口方向,由二次项系数a=1>0可知抛物线开口向上,开口向上的二次函数在对称轴右侧y随x增大而增大;第二步利用对称轴公式求出该抛物线的对称轴;第三步结合题目“x>2时y随x增大而增大”的条件,可知x>2的区间需全部落在对称轴右侧,由此列出关于m的不等式,解不等式即可得到m的取值范围。
【解析】
解:对于二次函数$y=x^2+2mx+2$,
∵二次项系数$a=1>0$,
∴抛物线开口向上,在对称轴右侧$y$随$x$的增大而增大,
抛物线的对称轴为直线:$x=-\frac{b}{2a}=-\frac{2m}{2×1}=-m$,
∵当$x>2$时,$y$的值随$x$值的增大而增大,
∴对称轴需在直线$x=2$的左侧或与$x=2$重合,即$-m≤2$,
解得:$m≥-2$。
【答案】
$m≥-2$
【知识点】
二次函数的图象与性质;一元一次不等式的解法
【点评】
本题属于二次函数基础题型,解题关键是掌握开口方向、对称轴与二次函数单调性的对应关系,结合题意列不等式求解,易错点为列不等式时漏掉等号,或解不等式时弄错不等号方向。
【难度系数】
0.7
本题考查二次函数的单调性相关应用,解题思路如下:第一步先判断二次函数的开口方向,由二次项系数a=1>0可知抛物线开口向上,开口向上的二次函数在对称轴右侧y随x增大而增大;第二步利用对称轴公式求出该抛物线的对称轴;第三步结合题目“x>2时y随x增大而增大”的条件,可知x>2的区间需全部落在对称轴右侧,由此列出关于m的不等式,解不等式即可得到m的取值范围。
【解析】
解:对于二次函数$y=x^2+2mx+2$,
∵二次项系数$a=1>0$,
∴抛物线开口向上,在对称轴右侧$y$随$x$的增大而增大,
抛物线的对称轴为直线:$x=-\frac{b}{2a}=-\frac{2m}{2×1}=-m$,
∵当$x>2$时,$y$的值随$x$值的增大而增大,
∴对称轴需在直线$x=2$的左侧或与$x=2$重合,即$-m≤2$,
解得:$m≥-2$。
【答案】
$m≥-2$
【知识点】
二次函数的图象与性质;一元一次不等式的解法
【点评】
本题属于二次函数基础题型,解题关键是掌握开口方向、对称轴与二次函数单调性的对应关系,结合题意列不等式求解,易错点为列不等式时漏掉等号,或解不等式时弄错不等号方向。
【难度系数】
0.7
11.关于$x$的二次函数$y=2x^2+bx+c$的图像经过点$(2,3)$,且顶点在直线$y=3x-2$上,则$b=$
-4 或-6
。答案
11.-4 或-6
解析
【分析】
要解决这个问题,我们可以按以下思路推导:首先利用二次函数过已知点$(2,3)$,代入解析式得到$b$和$c$的关系式;再结合二次函数顶点坐标公式,将顶点代入直线$y=3x-2$得到第二个关于$b$、$c$的关系式;最后联立两个关系式消去$c$,解关于$b$的一元二次方程即可得到结果。
【解析】
1. 将点$(2,3)$代入二次函数$y=2x^2+bx+c$,得:
$3=2×2^2 + 2b + c$
化简得$3=8+2b+c$,整理得:
$c=-2b-5 \quad ①$
2. 二次函数$y=ax^2+bx+c$的顶点坐标为$(-\frac{b}{2a},\frac{4ac-b^2}{4a})$,本题中$a=2$,因此顶点横坐标为$x=-\frac{b}{4}$,顶点纵坐标为$y=\frac{8c - b^2}{8}$。
3. 因为顶点在直线$y=3x-2$上,将顶点坐标代入直线方程:
$\frac{8c - b^2}{8}=3×(-\frac{b}{4})-2$
两边同时乘8消去分母,得:
$8c - b^2 = -6b -16 \quad ②$
4. 将①代入②,得:
$8×(-2b -5) - b^2 = -6b -16$
展开计算:$-16b -40 -b^2 = -6b -16$,移项整理为标准一元二次方程形式:
$b^2 + 10b +24=0$
因式分解得$(b+4)(b+6)=0$,解得$b=-4$或$b=-6$。
【答案】
-4 或-6
【知识点】
二次函数的性质,顶点坐标公式,待定系数法
【点评】
本题是二次函数参数求解的典型题型,结合了点在函数图像上的性质与顶点坐标公式两个考点,解题关键是熟练掌握顶点坐标的表示方法,通过联立方程消元求解参数,计算时要注意避免符号错误。
【难度系数】
0.6
要解决这个问题,我们可以按以下思路推导:首先利用二次函数过已知点$(2,3)$,代入解析式得到$b$和$c$的关系式;再结合二次函数顶点坐标公式,将顶点代入直线$y=3x-2$得到第二个关于$b$、$c$的关系式;最后联立两个关系式消去$c$,解关于$b$的一元二次方程即可得到结果。
【解析】
1. 将点$(2,3)$代入二次函数$y=2x^2+bx+c$,得:
$3=2×2^2 + 2b + c$
化简得$3=8+2b+c$,整理得:
$c=-2b-5 \quad ①$
2. 二次函数$y=ax^2+bx+c$的顶点坐标为$(-\frac{b}{2a},\frac{4ac-b^2}{4a})$,本题中$a=2$,因此顶点横坐标为$x=-\frac{b}{4}$,顶点纵坐标为$y=\frac{8c - b^2}{8}$。
3. 因为顶点在直线$y=3x-2$上,将顶点坐标代入直线方程:
$\frac{8c - b^2}{8}=3×(-\frac{b}{4})-2$
两边同时乘8消去分母,得:
$8c - b^2 = -6b -16 \quad ②$
4. 将①代入②,得:
$8×(-2b -5) - b^2 = -6b -16$
展开计算:$-16b -40 -b^2 = -6b -16$,移项整理为标准一元二次方程形式:
$b^2 + 10b +24=0$
因式分解得$(b+4)(b+6)=0$,解得$b=-4$或$b=-6$。
【答案】
-4 或-6
【知识点】
二次函数的性质,顶点坐标公式,待定系数法
【点评】
本题是二次函数参数求解的典型题型,结合了点在函数图像上的性质与顶点坐标公式两个考点,解题关键是熟练掌握顶点坐标的表示方法,通过联立方程消元求解参数,计算时要注意避免符号错误。
【难度系数】
0.6
12.若函数$y=(a-1)x^2 -4x +2a$的图像与x轴有且只有一个交点,则a的值为
-1 或 2 或 1
。答案
12.-1 或 2 或 1
解析
【分析】
解题时需注意题目未明确函数类型,因此要分两种情况讨论:①当函数为一次函数时,二次项系数为0,一次函数与x轴必然只有1个交点,可直接求a的值;②当函数为二次函数时,二次项系数不为0,此时图像与x轴仅有1个交点说明判别式Δ=0,代入公式计算即可得到对应a值,最后汇总两种情况的结果即可。
【解析】
分两种情况讨论:
1. 当函数为一次函数时,二次项系数为0,即$a-1=0$,解得$a=1$。
此时函数为$y=-4x+2$,是一次函数,图像与x轴有且只有一个交点,符合题意。
2. 当函数为二次函数时,二次项系数不为0,即$a≠1$。
二次函数与x轴仅有1个交点时判别式$\Delta = b^2-4ac=0$,其中$a=a-1$,$b=-4$,$c=2a$,代入得:
$\Delta = (-4)^2 -4×(a-1)×2a =0$
整理得:$16-8a(a-1)=0$,化简为$a^2 -a -2=0$
因式分解得$(a-2)(a+1)=0$,解得$a=2$或$a=-1$,均满足$a≠1$的条件。
综上,a的值为-1或2或1。
【答案】
-1 或 2 或 1
【知识点】
一次函数图象性质、二次函数与x轴交点、判别式应用
【点评】
本题易错点是容易默认函数为二次函数,忽略一次函数的情况导致漏解,遇到未明确函数类型的题目时,要注意结合最高次项系数是否为0分类讨论。
【难度系数】
0.6
解题时需注意题目未明确函数类型,因此要分两种情况讨论:①当函数为一次函数时,二次项系数为0,一次函数与x轴必然只有1个交点,可直接求a的值;②当函数为二次函数时,二次项系数不为0,此时图像与x轴仅有1个交点说明判别式Δ=0,代入公式计算即可得到对应a值,最后汇总两种情况的结果即可。
【解析】
分两种情况讨论:
1. 当函数为一次函数时,二次项系数为0,即$a-1=0$,解得$a=1$。
此时函数为$y=-4x+2$,是一次函数,图像与x轴有且只有一个交点,符合题意。
2. 当函数为二次函数时,二次项系数不为0,即$a≠1$。
二次函数与x轴仅有1个交点时判别式$\Delta = b^2-4ac=0$,其中$a=a-1$,$b=-4$,$c=2a$,代入得:
$\Delta = (-4)^2 -4×(a-1)×2a =0$
整理得:$16-8a(a-1)=0$,化简为$a^2 -a -2=0$
因式分解得$(a-2)(a+1)=0$,解得$a=2$或$a=-1$,均满足$a≠1$的条件。
综上,a的值为-1或2或1。
【答案】
-1 或 2 或 1
【知识点】
一次函数图象性质、二次函数与x轴交点、判别式应用
【点评】
本题易错点是容易默认函数为二次函数,忽略一次函数的情况导致漏解,遇到未明确函数类型的题目时,要注意结合最高次项系数是否为0分类讨论。
【难度系数】
0.6
13. 二次函数$y=-2x^2 +3$在$-1≤ x≤4$内的最小值是
-29
。答案
13.-29
解析
【分析】
首先明确二次函数的基本性质:该二次函数的二次项系数$a=-2<0$,因此抛物线开口向下,对称轴为y轴(直线$x=0$)。开口向下的抛物线,在给定区间内,自变量离对称轴越远,对应的函数值越小。接下来只需计算给定区间$[-1,4]$内两个端点到对称轴的距离,找到距离最远的自变量取值,代入函数计算即可得到最小值。
【解析】
对于二次函数$y=-2x^2 +3$:
1. 确定开口方向与对称轴:
∵二次项系数$a=-2<0$,
∴抛物线开口向下,对称轴为直线$x=0$;
2. 判断最值对应自变量位置:开口向下的抛物线,区间内离对称轴越远函数值越小。在$-1≤ x≤4$范围内,$x=-1$到对称轴的距离为$|-1-0|=1$,$x=4$到对称轴的距离为$|4-0|=4$,$4>1$,因此$x=4$时函数取得最小值;
3. 代入计算:当$x=4$时,$y=-2×4^2 +3=-2×16+3=-32+3=-29$。
【答案】
$-29$
【知识点】
二次函数性质,二次函数最值求解,区间最值判断
【点评】
本题属于二次函数最值的基础应用类题目,解题核心是不要直接将顶点的函数值当做最值,要结合抛物线的开口方向、对称轴以及给定的自变量取值范围综合判断最值对应的自变量位置,计算时要注意运算准确性。
【难度系数】
0.7
首先明确二次函数的基本性质:该二次函数的二次项系数$a=-2<0$,因此抛物线开口向下,对称轴为y轴(直线$x=0$)。开口向下的抛物线,在给定区间内,自变量离对称轴越远,对应的函数值越小。接下来只需计算给定区间$[-1,4]$内两个端点到对称轴的距离,找到距离最远的自变量取值,代入函数计算即可得到最小值。
【解析】
对于二次函数$y=-2x^2 +3$:
1. 确定开口方向与对称轴:
∵二次项系数$a=-2<0$,
∴抛物线开口向下,对称轴为直线$x=0$;
2. 判断最值对应自变量位置:开口向下的抛物线,区间内离对称轴越远函数值越小。在$-1≤ x≤4$范围内,$x=-1$到对称轴的距离为$|-1-0|=1$,$x=4$到对称轴的距离为$|4-0|=4$,$4>1$,因此$x=4$时函数取得最小值;
3. 代入计算:当$x=4$时,$y=-2×4^2 +3=-2×16+3=-32+3=-29$。
【答案】
$-29$
【知识点】
二次函数性质,二次函数最值求解,区间最值判断
【点评】
本题属于二次函数最值的基础应用类题目,解题核心是不要直接将顶点的函数值当做最值,要结合抛物线的开口方向、对称轴以及给定的自变量取值范围综合判断最值对应的自变量位置,计算时要注意运算准确性。
【难度系数】
0.7
14.如图,有长为24 m 的篱笆,一面利用墙(墙的最大可用长度为10 m),围成中间隔有一道篱笆的矩形花圃 ABCD,则花圃 ABCD 面积的最大值为

$\dfrac{140}{3}$
m².答案
14.$\dfrac{140}{3}$
解析
【分析】
首先设垂直于墙的边长为x m,可得平行于墙的边长为(24-3x)m,结合墙的最大可用长度10m及边长为正,先求出x的取值范围;再根据矩形面积公式列出面积S关于x的二次函数表达式,结合二次函数的单调性,在x的取值范围内求面积的最大值即可。
【解析】
解:设垂直于墙的边长为$x\ \mathrm{m}$,花圃的面积为$S\ \mathrm{m^2}$,则平行于墙的边长为$(24-3x)\ \mathrm{m}$。
根据题意列不等式组:
$\begin{cases}24-3x≤10 \\ 24-3x>0 \end{cases}$
解得:$\frac{14}{3}≤ x<8$。
由矩形面积公式得:
$S=x(24-3x)=-3x^2+24x$
该函数是开口向下的二次函数,对称轴为直线$x=-\frac{24}{2×(-3)}=4$。
因为开口向下的二次函数在对称轴右侧$y$随$x$的增大而减小,且$\frac{14}{3}>4$,所以当$x=\frac{14}{3}$时,$S$取得最大值:
$S_{\mathrm{max}}=\frac{14}{3}×(24-3×\frac{14}{3})=\frac{14}{3}×10=\frac{140}{3}$
【答案】
$\dfrac{140}{3}$
【知识点】
二次函数的应用;二次函数的最值;取值范围确定
【点评】
本题是二次函数的实际应用问题,易错点是忽略墙的长度限制,直接在对称轴处取最值,解题时需先结合实际条件确定自变量的取值范围,再根据函数的单调性判断最值对应的取值点。
【难度系数】
0.6
首先设垂直于墙的边长为x m,可得平行于墙的边长为(24-3x)m,结合墙的最大可用长度10m及边长为正,先求出x的取值范围;再根据矩形面积公式列出面积S关于x的二次函数表达式,结合二次函数的单调性,在x的取值范围内求面积的最大值即可。
【解析】
解:设垂直于墙的边长为$x\ \mathrm{m}$,花圃的面积为$S\ \mathrm{m^2}$,则平行于墙的边长为$(24-3x)\ \mathrm{m}$。
根据题意列不等式组:
$\begin{cases}24-3x≤10 \\ 24-3x>0 \end{cases}$
解得:$\frac{14}{3}≤ x<8$。
由矩形面积公式得:
$S=x(24-3x)=-3x^2+24x$
该函数是开口向下的二次函数,对称轴为直线$x=-\frac{24}{2×(-3)}=4$。
因为开口向下的二次函数在对称轴右侧$y$随$x$的增大而减小,且$\frac{14}{3}>4$,所以当$x=\frac{14}{3}$时,$S$取得最大值:
$S_{\mathrm{max}}=\frac{14}{3}×(24-3×\frac{14}{3})=\frac{14}{3}×10=\frac{140}{3}$
【答案】
$\dfrac{140}{3}$
【知识点】
二次函数的应用;二次函数的最值;取值范围确定
【点评】
本题是二次函数的实际应用问题,易错点是忽略墙的长度限制,直接在对称轴处取最值,解题时需先结合实际条件确定自变量的取值范围,再根据函数的单调性判断最值对应的取值点。
【难度系数】
0.6
15.如图,函数$y=ax^2+c$与$y=mx+n$的图像交于$A(-1,p)$、$B(3,q)$两点,则关于$x$的不等式$ax^2 - mx + c > n$的解集是________。

答案
15.$x<-1$ 或 $x>3$
解析
【分析】
首先对所求不等式进行变形,将其转化为两个函数值大小比较的形式:不等式$ax^2 - mx + c > n$可移项为$ax^2 + c > mx + n$,该不等式的几何意义是二次函数$y=ax^2+c$的函数值大于一次函数$y=mx+n$的函数值,对应在图像上就是抛物线位于直线上方部分的横坐标的取值范围,再结合两个函数交点的横坐标即可确定解集。
【解析】
将不等式$ax^2 - mx + c > n$移项整理得:$ax^2 + c > mx + n$。
该不等式的解对应二次函数$y=ax^2+c$的图像在一次函数$y=mx+n$图像上方时$x$的取值范围。
已知两函数图像交于$A(-1,p)$、$B(3,q)$两点,结合图像可得:当$x < -1$或$x > 3$时,抛物线位于直线上方,满足$ax^2 + c > mx + n$。
【答案】
$x<-1$ 或 $x>3$
【知识点】
二次函数与不等式、函数交点的含义
【点评】
本题考查数形结合思想在解不等式中的应用,解题关键是将不等式转化为两个函数值的大小比较问题,结合图像特征可快速得到解集,避免了复杂的代数计算。
【难度系数】
0.7
首先对所求不等式进行变形,将其转化为两个函数值大小比较的形式:不等式$ax^2 - mx + c > n$可移项为$ax^2 + c > mx + n$,该不等式的几何意义是二次函数$y=ax^2+c$的函数值大于一次函数$y=mx+n$的函数值,对应在图像上就是抛物线位于直线上方部分的横坐标的取值范围,再结合两个函数交点的横坐标即可确定解集。
【解析】
将不等式$ax^2 - mx + c > n$移项整理得:$ax^2 + c > mx + n$。
该不等式的解对应二次函数$y=ax^2+c$的图像在一次函数$y=mx+n$图像上方时$x$的取值范围。
已知两函数图像交于$A(-1,p)$、$B(3,q)$两点,结合图像可得:当$x < -1$或$x > 3$时,抛物线位于直线上方,满足$ax^2 + c > mx + n$。
【答案】
$x<-1$ 或 $x>3$
【知识点】
二次函数与不等式、函数交点的含义
【点评】
本题考查数形结合思想在解不等式中的应用,解题关键是将不等式转化为两个函数值的大小比较问题,结合图像特征可快速得到解集,避免了复杂的代数计算。
【难度系数】
0.7
16.如图,抛物线$y=-x^2+2x+3$与y轴交于点C、D(0,1),点P是抛物线上的动点,若△PCD是以CD为底的等腰三角形,则点P的坐标为

$(1+\sqrt{2},2)$或$(1-\sqrt{2},2)$
。答案
16.$(1+\sqrt{2},2)$或$(1-\sqrt{2},2)$ 解析:当 x=0 时,y=-x²+2x+3=3,则 C(0,3).
∵△PCD 是以 CD 为底的等腰三角形,
∴点 P 为直线 y=2 与抛物线 y=-x²+2x+3 的交点. 当 y=2 时,-x²+2x+3=2,解得 $x_1=1+\sqrt{2},x_2=1-\sqrt{2}$,
∴点 P 的坐标为 $(1+\sqrt{2},2)$ 或 $(1-\sqrt{2},2)$.
∵△PCD 是以 CD 为底的等腰三角形,
∴点 P 为直线 y=2 与抛物线 y=-x²+2x+3 的交点. 当 y=2 时,-x²+2x+3=2,解得 $x_1=1+\sqrt{2},x_2=1-\sqrt{2}$,
∴点 P 的坐标为 $(1+\sqrt{2},2)$ 或 $(1-\sqrt{2},2)$.
解析
【分析】
解题时首先先确定点C的坐标:C是抛物线与y轴的交点,令x=0代入抛物线解析式即可求出C点坐标。其次,△PCD是以CD为底的等腰三角形,说明点P到C、D两点距离相等,因此点P在CD的垂直平分线上。由于C、D都在y轴上,CD为竖直线段,它的垂直平分线是水平直线,纵坐标为CD中点的纵坐标,即可得到点P的纵坐标。最后将点P纵坐标代入抛物线解析式,求解对应的x值,即可得到点P的坐标。
【解析】
解:当x=0时,代入抛物线解析式$y=-x^2+2x+3$,得$y=3$,因此$C(0,3)$。
已知$D(0,1)$,因为$△ PCD$是以CD为底的等腰三角形,所以点P在CD的垂直平分线上。
CD的中点纵坐标为$\frac{3+1}{2}=2$,CD为竖直线段,其垂直平分线为直线$y=2$,即点P的纵坐标为2。
将$y=2$代入抛物线解析式,得:
$-x^2+2x+3=2$
整理得$x^2-2x-1=0$
解得$x_1=1+\sqrt{2}$,$x_2=1-\sqrt{2}$
因此点P的坐标为$(1+\sqrt{2},2)$或$(1-\sqrt{2},2)$。
【答案】
$(1+\sqrt{2},2)$或$(1-\sqrt{2},2)$
【知识点】
等腰三角形性质,二次函数图象特征,解一元二次方程
【点评】
本题是几何与代数结合的基础题,核心是利用等腰三角形的性质推导点P的纵坐标,将几何问题转化为解方程的代数问题,较好地考察了数形结合的思想。
【难度系数】
0.7
解题时首先先确定点C的坐标:C是抛物线与y轴的交点,令x=0代入抛物线解析式即可求出C点坐标。其次,△PCD是以CD为底的等腰三角形,说明点P到C、D两点距离相等,因此点P在CD的垂直平分线上。由于C、D都在y轴上,CD为竖直线段,它的垂直平分线是水平直线,纵坐标为CD中点的纵坐标,即可得到点P的纵坐标。最后将点P纵坐标代入抛物线解析式,求解对应的x值,即可得到点P的坐标。
【解析】
解:当x=0时,代入抛物线解析式$y=-x^2+2x+3$,得$y=3$,因此$C(0,3)$。
已知$D(0,1)$,因为$△ PCD$是以CD为底的等腰三角形,所以点P在CD的垂直平分线上。
CD的中点纵坐标为$\frac{3+1}{2}=2$,CD为竖直线段,其垂直平分线为直线$y=2$,即点P的纵坐标为2。
将$y=2$代入抛物线解析式,得:
$-x^2+2x+3=2$
整理得$x^2-2x-1=0$
解得$x_1=1+\sqrt{2}$,$x_2=1-\sqrt{2}$
因此点P的坐标为$(1+\sqrt{2},2)$或$(1-\sqrt{2},2)$。
【答案】
$(1+\sqrt{2},2)$或$(1-\sqrt{2},2)$
【知识点】
等腰三角形性质,二次函数图象特征,解一元二次方程
【点评】
本题是几何与代数结合的基础题,核心是利用等腰三角形的性质推导点P的纵坐标,将几何问题转化为解方程的代数问题,较好地考察了数形结合的思想。
【难度系数】
0.7
17定义符号$\min\{a,b\}$的含义:当$a≥ b$时,$\min\{a,b\}=b$;当$a< b$时,$\min\{a,b\}=a$.
如:$\min\{1,-2\}=-2,\min\{-3,-1\}=-3$.则$\min\{-x^2+2,x\}$的最大值是________.
如:$\min\{1,-2\}=-2,\min\{-3,-1\}=-3$.则$\min\{-x^2+2,x\}$的最大值是________.
答案
17.1 解析:令 $-x^2+2=x$,解得 $x_1=-2,x_2=1$,
∴抛物线 $y=-x^2+2$ 与直线 $y=x$ 交点的横坐标为 -2、1. 将 x=-2 代入 y=x,得 y=-2; 将 x=1 代入 y=x,得 y=1. 如图,
∴$\min\{-x^2+2,x\}= \begin{cases}-x^2+2(x≤-2 或 x≥1),\\x(-2<x<1),\end{cases}$
∴$\min\{-x^2+2,x\}$ 的最大值是 1。
解析
【分析】
首先明确新定义$\min\{a,b\}$的含义是取$a$、$b$中较小的数,要求$\min\{-x^2+2,x\}$的最大值,第一步先找到二次函数$y=-x^2+2$和一次函数$y=x$的交点,交点是两个函数值大小关系的分界点;第二步根据分界点分区间判断哪个函数值更小,写出$\min\{-x^2+2,x\}$的分段表达式;第三步分别分析每一段函数的最大值,比较后即可得到最终的最大值。
【解析】
令$-x^2+2=x$,整理得$x^2+x-2=0$,因式分解得$(x+2)(x-1)=0$,解得$x_1=-2$,$x_2=1$,即抛物线$y=-x^2+2$与直线$y=x$交点的横坐标为$-2$、$1$。
将$x=-2$代入$y=x$,得$y=-2$;将$x=1$代入$y=x$,得$y=1$。
结合函数图象可得:
当$x≤ -2$或$x≥ 1$时,$-x^2+2≤ x$,因此$\min\{-x^2+2,x\}=-x^2+2$;
当$-2<x<1$时,$x<-x^2+2$,因此$\min\{-x^2+2,x\}=x$。
分析各段函数的最值:
1. 当$x≤ -2$时,$y=-x^2+2$随$x$增大而增大,最大值为$x=-2$时的$-2$;
2. 当$x≥ 1$时,$y=-x^2+2$随$x$增大而减小,最大值为$x=1$时的$1$;
3. 当$-2<x<1$时,$y=x$随$x$增大而增大,函数值小于$1$。
综上,$\min\{-x^2+2,x\}$的最大值是$1$。
【答案】
1
【知识点】
新定义运算,函数交点求解,分段函数最值
【点评】
本题结合新定义考查一次函数、二次函数的性质应用,解题核心是通过求函数交点确定分段讨论的边界,借助数形结合思想分析各段函数的取值范围,即可快速求出最值。
【难度系数】
0.6
首先明确新定义$\min\{a,b\}$的含义是取$a$、$b$中较小的数,要求$\min\{-x^2+2,x\}$的最大值,第一步先找到二次函数$y=-x^2+2$和一次函数$y=x$的交点,交点是两个函数值大小关系的分界点;第二步根据分界点分区间判断哪个函数值更小,写出$\min\{-x^2+2,x\}$的分段表达式;第三步分别分析每一段函数的最大值,比较后即可得到最终的最大值。
【解析】
令$-x^2+2=x$,整理得$x^2+x-2=0$,因式分解得$(x+2)(x-1)=0$,解得$x_1=-2$,$x_2=1$,即抛物线$y=-x^2+2$与直线$y=x$交点的横坐标为$-2$、$1$。
将$x=-2$代入$y=x$,得$y=-2$;将$x=1$代入$y=x$,得$y=1$。
结合函数图象可得:
当$x≤ -2$或$x≥ 1$时,$-x^2+2≤ x$,因此$\min\{-x^2+2,x\}=-x^2+2$;
当$-2<x<1$时,$x<-x^2+2$,因此$\min\{-x^2+2,x\}=x$。
分析各段函数的最值:
1. 当$x≤ -2$时,$y=-x^2+2$随$x$增大而增大,最大值为$x=-2$时的$-2$;
2. 当$x≥ 1$时,$y=-x^2+2$随$x$增大而减小,最大值为$x=1$时的$1$;
3. 当$-2<x<1$时,$y=x$随$x$增大而增大,函数值小于$1$。
综上,$\min\{-x^2+2,x\}$的最大值是$1$。
【答案】
1
【知识点】
新定义运算,函数交点求解,分段函数最值
【点评】
本题结合新定义考查一次函数、二次函数的性质应用,解题核心是通过求函数交点确定分段讨论的边界,借助数形结合思想分析各段函数的取值范围,即可快速求出最值。
【难度系数】
0.6
18抛物线$y=ax^2+bx+c(a≠0)$的部分图像如图所示,与$x$轴的一个交点坐标为$(4,0)$,抛物线的对称轴是直线$x=1$.有下列结论:①$abc<0$;②$4a-2b+c=0$;③关于$x$的方程$ax^2+bx+c=2$有两个不相等的实数根;④$5a+2c>0$;⑤若$(x_1,y_1)$和$(x_2,y_2)$是抛物线上两点,则当$|x_1-1|>|x_2-1|$时,$y_1>y_2$.其中正确的是________.(填序号)

答案
18.①②③④ 解析:根据抛物线开口向下,可知 a<0,
∵抛物线对称轴是直线 x=1,
∴-b/(2a)=1,即 b=-2a>0.
∵抛物线与 y 轴的交点在正半轴,
∴c>0,故 abc<0,①正确;
∵抛物线对称轴是直线 x=1,与 x 轴的一个交点坐标为 (4,0),
∴与 x 轴的另一个交点坐标为 (-2,0),代入 y=ax²+bx+c(a≠0),得 4a-2b+c=0,②正确;
由图像可知,当 y=2 时,对应的自变量值有两个,即方程 ax²+bx+c=2 有两个不相等的实数根,③正确;
把 b=-2a 代入 4a-2b+c=0,得 c=-8a,则 5a+2c=5a-16a=-11a>0,④正确;
当 $|x_1-1|>|x_2-1|$ 时,说明点 $(x_1,y_1)$ 离对称轴远,
∵抛物线开口向下,离对称轴越近,函数值越大,
∴$y_1<y_2$,⑤错误。
综上可知,正确的有①②③④.
∵抛物线对称轴是直线 x=1,
∴-b/(2a)=1,即 b=-2a>0.
∵抛物线与 y 轴的交点在正半轴,
∴c>0,故 abc<0,①正确;
∵抛物线对称轴是直线 x=1,与 x 轴的一个交点坐标为 (4,0),
∴与 x 轴的另一个交点坐标为 (-2,0),代入 y=ax²+bx+c(a≠0),得 4a-2b+c=0,②正确;
由图像可知,当 y=2 时,对应的自变量值有两个,即方程 ax²+bx+c=2 有两个不相等的实数根,③正确;
把 b=-2a 代入 4a-2b+c=0,得 c=-8a,则 5a+2c=5a-16a=-11a>0,④正确;
当 $|x_1-1|>|x_2-1|$ 时,说明点 $(x_1,y_1)$ 离对称轴远,
∵抛物线开口向下,离对称轴越近,函数值越大,
∴$y_1<y_2$,⑤错误。
综上可知,正确的有①②③④.
解析
【分析】
解题时首先从图像提取关键信息:抛物线开口方向、对称轴位置、与坐标轴交点,再结合二次函数性质逐一判断结论:1. 根据开口、对称轴、与y轴交点判断a、b、c的符号,验证结论①;2. 利用抛物线对称性,由已知x轴交点和对称轴求出另一个交点,代入解析式验证结论②;3. 结合函数图像,看y=2与抛物线的交点个数,判断方程根的情况验证结论③;4. 由对称轴关系得b=-2a,结合②的结论用a表示c,代入5a+2c判断符号验证结论④;5. 结合开口向下抛物线的增减性,离对称轴越远函数值越小,判断结论⑤是否正确。
【解析】
①由抛物线开口向下,可得$a<0$;
∵抛物线对称轴为直线$x=1$,
∴$-\frac{b}{2a}=1$,即$b=-2a$,
∵$a<0$,
∴$b>0$;
∵抛物线与y轴交于正半轴,
∴$c>0$;
∴$abc<0$,故①正确;
②
∵抛物线对称轴为$x=1$,与x轴的一个交点为$(4,0)$,根据对称性,两个交点关于对称轴对称,设另一个交点横坐标为$x$,则$\frac{x+4}{2}=1$,解得$x=-2$,即另一个交点为$(-2,0)$,将$x=-2$代入$y=ax^2+bx+c$得$4a-2b+c=0$,故②正确;
③由图像可知抛物线顶点纵坐标大于4,即函数最大值大于4,
∴当$y=2$时,直线$y=2$与抛物线有2个交点,即方程$ax^2+bx+c=2$有两个不相等的实数根,故③正确;
④将$b=-2a$代入$4a-2b+c=0$得:$4a-2×(-2a)+c=0$,即$8a+c=0$,
∴$c=-8a$,代入$5a+2c$得$5a+2×(-8a)=-11a$,
∵$a<0$,
∴$-11a>0$,即$5a+2c>0$,故④正确;
⑤
∵抛物线开口向下,对称轴为$x=1$,抛物线上的点离对称轴越远函数值越小,当$|x_1-1|>|x_2-1|$时,$(x_1,y_1)$离对称轴更远,
∴$y_1<y_2$,故⑤错误。
【答案】
①②③④
【知识点】
二次函数图像与性质;二次函数对称性;二次函数与一元二次方程
【点评】
本题综合考查二次函数的图像特征、系数与图像的关系、对称性及函数与方程的联系,解题需运用数形结合思想,从图像提取有效信息逐一推导,是二次函数章节的经典题型,熟练掌握相关性质是解题的关键。
【难度系数】
0.6
解题时首先从图像提取关键信息:抛物线开口方向、对称轴位置、与坐标轴交点,再结合二次函数性质逐一判断结论:1. 根据开口、对称轴、与y轴交点判断a、b、c的符号,验证结论①;2. 利用抛物线对称性,由已知x轴交点和对称轴求出另一个交点,代入解析式验证结论②;3. 结合函数图像,看y=2与抛物线的交点个数,判断方程根的情况验证结论③;4. 由对称轴关系得b=-2a,结合②的结论用a表示c,代入5a+2c判断符号验证结论④;5. 结合开口向下抛物线的增减性,离对称轴越远函数值越小,判断结论⑤是否正确。
【解析】
①由抛物线开口向下,可得$a<0$;
∵抛物线对称轴为直线$x=1$,
∴$-\frac{b}{2a}=1$,即$b=-2a$,
∵$a<0$,
∴$b>0$;
∵抛物线与y轴交于正半轴,
∴$c>0$;
∴$abc<0$,故①正确;
②
∵抛物线对称轴为$x=1$,与x轴的一个交点为$(4,0)$,根据对称性,两个交点关于对称轴对称,设另一个交点横坐标为$x$,则$\frac{x+4}{2}=1$,解得$x=-2$,即另一个交点为$(-2,0)$,将$x=-2$代入$y=ax^2+bx+c$得$4a-2b+c=0$,故②正确;
③由图像可知抛物线顶点纵坐标大于4,即函数最大值大于4,
∴当$y=2$时,直线$y=2$与抛物线有2个交点,即方程$ax^2+bx+c=2$有两个不相等的实数根,故③正确;
④将$b=-2a$代入$4a-2b+c=0$得:$4a-2×(-2a)+c=0$,即$8a+c=0$,
∴$c=-8a$,代入$5a+2c$得$5a+2×(-8a)=-11a$,
∵$a<0$,
∴$-11a>0$,即$5a+2c>0$,故④正确;
⑤
∵抛物线开口向下,对称轴为$x=1$,抛物线上的点离对称轴越远函数值越小,当$|x_1-1|>|x_2-1|$时,$(x_1,y_1)$离对称轴更远,
∴$y_1<y_2$,故⑤错误。
【答案】
①②③④
【知识点】
二次函数图像与性质;二次函数对称性;二次函数与一元二次方程
【点评】
本题综合考查二次函数的图像特征、系数与图像的关系、对称性及函数与方程的联系,解题需运用数形结合思想,从图像提取有效信息逐一推导,是二次函数章节的经典题型,熟练掌握相关性质是解题的关键。
【难度系数】
0.6
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