三、解答题
7. 已知二次函数$y=-x^2-2x+2$。
(1)填写下表,并在给出的平面直角坐标系中画出这个二次函数的图象;

(2)结合函数图象,直接写出方程$-x^2-2x+2=0$的近似解。(指出解在哪两个连续整数之间即可)

7. 已知二次函数$y=-x^2-2x+2$。
(1)填写下表,并在给出的平面直角坐标系中画出这个二次函数的图象;
(2)结合函数图象,直接写出方程$-x^2-2x+2=0$的近似解。(指出解在哪两个连续整数之间即可)
答案
解:
(1) 将x的各取值依次代入$y=-x^2-2x+2$计算,得到对应的y值依次为:$\boldsymbol{-6}$,$\boldsymbol{-1}$,$\boldsymbol{2}$,$\boldsymbol{3}$,$\boldsymbol{2}$,$\boldsymbol{-1}$,$\boldsymbol{-6}$。
在平面直角坐标系中描出点$(-4,-6),(-3,-1),(-2,2),(-1,3),(0,2),(1,-1),(2,-6)$,用平滑曲线顺次连接各点,即可得到该二次函数的图象。
(2) 方程$-x^2-2x+2=0$的两个近似解,一个在-3和-2之间,另一个在0和1之间。
(1) 将x的各取值依次代入$y=-x^2-2x+2$计算,得到对应的y值依次为:$\boldsymbol{-6}$,$\boldsymbol{-1}$,$\boldsymbol{2}$,$\boldsymbol{3}$,$\boldsymbol{2}$,$\boldsymbol{-1}$,$\boldsymbol{-6}$。
在平面直角坐标系中描出点$(-4,-6),(-3,-1),(-2,2),(-1,3),(0,2),(1,-1),(2,-6)$,用平滑曲线顺次连接各点,即可得到该二次函数的图象。
(2) 方程$-x^2-2x+2=0$的两个近似解,一个在-3和-2之间,另一个在0和1之间。
解析
【分析】
(1)绘制二次函数图象需遵循“列表-描点-连线”的步骤:首先将给定的x取值依次代入函数解析式,计算出对应的y值完成列表,再在坐标系中描出对应点,最后用平滑曲线顺次连接各点即可得到函数图象。
(2)一元二次方程$-x^2-2x+2=0$的解对应二次函数$y=-x^2-2x+2$图象与x轴交点的横坐标,因此观察图象中y=0的位置,找到相邻两个整数对应的函数值异号的区间,即可确定方程解的范围。
【解析】
(1) 把各x取值代入$y=-x^2-2x+2$计算:
当$x=-4$时,$y=-(-4)^2-2×(-4)+2=-6$;
当$x=-3$时,$y=-(-3)^2-2×(-3)+2=-1$;
当$x=-2$时,$y=-(-2)^2-2×(-2)+2=2$;
当$x=-1$时,$y=-(-1)^2-2×(-1)+2=3$;
当$x=0$时,$y=-0^2-2×0+2=2$;
当$x=1$时,$y=-1^2-2×1+2=-1$;
当$x=2$时,$y=-2^2-2×2+2=-6$。
得到对应y值依次为:-6,-1,2,3,2,-1,-6。
在平面直角坐标系中描出点$(-4,-6),(-3,-1),(-2,2),(-1,3),(0,2),(1,-1),(2,-6)$,用平滑曲线顺次连接各点,即可得到该二次函数的图象。
(2) 观察绘制好的函数图象,图象与x轴有两个交点:第一个交点的横坐标在-3和-2之间,第二个交点的横坐标在0和1之间,因此方程$-x^2-2x+2=0$的两个近似解分别在这两个区间内。
【答案】
(1) 表中y值依次为$\boldsymbol{-6}$,$\boldsymbol{-1}$,$\boldsymbol{2}$,$\boldsymbol{3}$,$\boldsymbol{2}$,$\boldsymbol{-1}$,$\boldsymbol{-6}$;图象按要求描点连线即可。
(2) 方程的两个近似解,一个在-3和-2之间,另一个在0和1之间。
【知识点】
二次函数图象绘制,二次函数与一元二次方程的联系,利用图象估算方程解
【点评】
本题是二次函数与方程结合的基础题型,既考查了描点法绘制二次函数图象的基本技能,又考查了数形结合思想的应用,有助于理解二次函数和一元二次方程之间的对应关系,是后续解决二次函数相关方程问题的基础。
【难度系数】
0.8
(1)绘制二次函数图象需遵循“列表-描点-连线”的步骤:首先将给定的x取值依次代入函数解析式,计算出对应的y值完成列表,再在坐标系中描出对应点,最后用平滑曲线顺次连接各点即可得到函数图象。
(2)一元二次方程$-x^2-2x+2=0$的解对应二次函数$y=-x^2-2x+2$图象与x轴交点的横坐标,因此观察图象中y=0的位置,找到相邻两个整数对应的函数值异号的区间,即可确定方程解的范围。
【解析】
(1) 把各x取值代入$y=-x^2-2x+2$计算:
当$x=-4$时,$y=-(-4)^2-2×(-4)+2=-6$;
当$x=-3$时,$y=-(-3)^2-2×(-3)+2=-1$;
当$x=-2$时,$y=-(-2)^2-2×(-2)+2=2$;
当$x=-1$时,$y=-(-1)^2-2×(-1)+2=3$;
当$x=0$时,$y=-0^2-2×0+2=2$;
当$x=1$时,$y=-1^2-2×1+2=-1$;
当$x=2$时,$y=-2^2-2×2+2=-6$。
得到对应y值依次为:-6,-1,2,3,2,-1,-6。
在平面直角坐标系中描出点$(-4,-6),(-3,-1),(-2,2),(-1,3),(0,2),(1,-1),(2,-6)$,用平滑曲线顺次连接各点,即可得到该二次函数的图象。
(2) 观察绘制好的函数图象,图象与x轴有两个交点:第一个交点的横坐标在-3和-2之间,第二个交点的横坐标在0和1之间,因此方程$-x^2-2x+2=0$的两个近似解分别在这两个区间内。
【答案】
(1) 表中y值依次为$\boldsymbol{-6}$,$\boldsymbol{-1}$,$\boldsymbol{2}$,$\boldsymbol{3}$,$\boldsymbol{2}$,$\boldsymbol{-1}$,$\boldsymbol{-6}$;图象按要求描点连线即可。
(2) 方程的两个近似解,一个在-3和-2之间,另一个在0和1之间。
【知识点】
二次函数图象绘制,二次函数与一元二次方程的联系,利用图象估算方程解
【点评】
本题是二次函数与方程结合的基础题型,既考查了描点法绘制二次函数图象的基本技能,又考查了数形结合思想的应用,有助于理解二次函数和一元二次方程之间的对应关系,是后续解决二次函数相关方程问题的基础。
【难度系数】
0.8
8. 已知抛物线$y=-x^2+bx+c$与$x$轴的两个交点分别为$A(m,0)$,$B(n,0)$,且$m+n=4$,$\frac{m}{n}=\frac{1}{3}$。
(1)求此抛物线对应的函数表达式;
(2)设此抛物线与$y$轴的交点为$C$,过点$C$作一条平行于$x$轴的直线交抛物线于另一点$P$,求$△ ACP$的面积。
(1)求此抛物线对应的函数表达式;
(2)设此抛物线与$y$轴的交点为$C$,过点$C$作一条平行于$x$轴的直线交抛物线于另一点$P$,求$△ ACP$的面积。
答案
解:
(1)由题意得:
$\begin{cases} m + n = 4 \\ \dfrac{m}{n} = \dfrac{1}{3} \end{cases}$
由$\dfrac{m}{n}=\dfrac{1}{3}$得$n=3m$,代入$m+n=4$,得$m+3m=4$,解得$m=1$,$n=3$。
因此点$A$坐标为$(1,0)$,点$B$坐标为$(3,0)$。
将$A$、$B$两点代入抛物线$y=-x^2+bx+c$,得:
$\begin{cases} -1 + b + c = 0 \\ -9 + 3b + c = 0 \end{cases}$
两式相减得$2b=8$,解得$b=4$,将$b=4$代入$-1 + b + c = 0$,得$c=-3$。
所以此抛物线对应的函数表达式为$y=-x^2+4x-3$。
(2)当$x=0$时,代入$y=-x^2+4x-3$得$y=-3$,因此点$C$的坐标为$(0,-3)$。
由题意,直线$CP// x$轴,故点$P$的纵坐标为$-3$。
令$y=-3$,代入抛物线表达式得:
$-x^2+4x-3=-3$
整理得$x^2-4x=0$,解得$x_1=0$,$x_2=4$。
因此点$P$的坐标为$(4,-3)$,$CP=4-0=4$。
点$A$到直线$CP$(直线$y=-3$)的竖直距离为$0-(-3)=3$。
所以$S_{△ ACP}=\dfrac{1}{2}× CP × 3=\dfrac{1}{2}×4×3=6$。
答:$△ ACP$的面积为$6$。
(1)由题意得:
$\begin{cases} m + n = 4 \\ \dfrac{m}{n} = \dfrac{1}{3} \end{cases}$
由$\dfrac{m}{n}=\dfrac{1}{3}$得$n=3m$,代入$m+n=4$,得$m+3m=4$,解得$m=1$,$n=3$。
因此点$A$坐标为$(1,0)$,点$B$坐标为$(3,0)$。
将$A$、$B$两点代入抛物线$y=-x^2+bx+c$,得:
$\begin{cases} -1 + b + c = 0 \\ -9 + 3b + c = 0 \end{cases}$
两式相减得$2b=8$,解得$b=4$,将$b=4$代入$-1 + b + c = 0$,得$c=-3$。
所以此抛物线对应的函数表达式为$y=-x^2+4x-3$。
(2)当$x=0$时,代入$y=-x^2+4x-3$得$y=-3$,因此点$C$的坐标为$(0,-3)$。
由题意,直线$CP// x$轴,故点$P$的纵坐标为$-3$。
令$y=-3$,代入抛物线表达式得:
$-x^2+4x-3=-3$
整理得$x^2-4x=0$,解得$x_1=0$,$x_2=4$。
因此点$P$的坐标为$(4,-3)$,$CP=4-0=4$。
点$A$到直线$CP$(直线$y=-3$)的竖直距离为$0-(-3)=3$。
所以$S_{△ ACP}=\dfrac{1}{2}× CP × 3=\dfrac{1}{2}×4×3=6$。
答:$△ ACP$的面积为$6$。
解析
【分析】
(1)首先联立关于m、n的两个等式,求解得到m、n的值,确定A、B两点的坐标;再将A、B两点坐标代入抛物线解析式,得到关于b、c的二元一次方程组,解方程组即可求出b、c的值,进而得到抛物线的函数表达式。
(2)先令抛物线解析式中x=0,计算对应的y值,得到点C的坐标;由于CP平行于x轴,因此点P的纵坐标与点C相同,将该纵坐标代入抛物线解析式求出点P的横坐标,即可得到线段CP的长度;再求出点A到直线CP的竖直距离,最后代入三角形面积公式计算即可得到△ACP的面积。
【解析】
(1)由题意得:
$\begin{cases} m + n = 4 \\ \dfrac{m}{n} = \dfrac{1}{3} \end{cases}$
由$\dfrac{m}{n}=\dfrac{1}{3}$得$n=3m$,代入$m+n=4$,得$m+3m=4$,解得$m=1$,$n=3$。
因此点$A$坐标为$(1,0)$,点$B$坐标为$(3,0)$。
将$A$、$B$两点代入抛物线$y=-x^2+bx+c$,得:
$\begin{cases} -1 + b + c = 0 \\ -9 + 3b + c = 0 \end{cases}$
两式相减得$2b=8$,解得$b=4$,将$b=4$代入$-1 + b + c = 0$,得$c=-3$。
所以此抛物线对应的函数表达式为$y=-x^2+4x-3$。
(2)当$x=0$时,代入$y=-x^2+4x-3$得$y=-3$,因此点$C$的坐标为$(0,-3)$。
由题意,直线$CP// x$轴,故点$P$的纵坐标为$-3$。
令$y=-3$,代入抛物线表达式得:
$-x^2+4x-3=-3$
整理得$x^2-4x=0$,解得$x_1=0$,$x_2=4$。
因此点$P$的坐标为$(4,-3)$,$CP=4-0=4$。
点$A$到直线$CP$(直线$y=-3$)的竖直距离为$0-(-3)=3$。
所以$S_{△ ACP}=\dfrac{1}{2}× CP × 3=\dfrac{1}{2}×4×3=6$。
【答案】
(1)$y=-x^2+4x-3$;(2)$6$
【知识点】
二次函数解析式求解,二次函数图象性质,三角形面积计算
【点评】
本题属于二次函数基础综合题,解题逻辑连贯,重点考查解方程能力与二次函数图象上点的坐标特征的应用,计算量不大,细心运算即可得到正确结果。
【难度系数】
0.7
(1)首先联立关于m、n的两个等式,求解得到m、n的值,确定A、B两点的坐标;再将A、B两点坐标代入抛物线解析式,得到关于b、c的二元一次方程组,解方程组即可求出b、c的值,进而得到抛物线的函数表达式。
(2)先令抛物线解析式中x=0,计算对应的y值,得到点C的坐标;由于CP平行于x轴,因此点P的纵坐标与点C相同,将该纵坐标代入抛物线解析式求出点P的横坐标,即可得到线段CP的长度;再求出点A到直线CP的竖直距离,最后代入三角形面积公式计算即可得到△ACP的面积。
【解析】
(1)由题意得:
$\begin{cases} m + n = 4 \\ \dfrac{m}{n} = \dfrac{1}{3} \end{cases}$
由$\dfrac{m}{n}=\dfrac{1}{3}$得$n=3m$,代入$m+n=4$,得$m+3m=4$,解得$m=1$,$n=3$。
因此点$A$坐标为$(1,0)$,点$B$坐标为$(3,0)$。
将$A$、$B$两点代入抛物线$y=-x^2+bx+c$,得:
$\begin{cases} -1 + b + c = 0 \\ -9 + 3b + c = 0 \end{cases}$
两式相减得$2b=8$,解得$b=4$,将$b=4$代入$-1 + b + c = 0$,得$c=-3$。
所以此抛物线对应的函数表达式为$y=-x^2+4x-3$。
(2)当$x=0$时,代入$y=-x^2+4x-3$得$y=-3$,因此点$C$的坐标为$(0,-3)$。
由题意,直线$CP// x$轴,故点$P$的纵坐标为$-3$。
令$y=-3$,代入抛物线表达式得:
$-x^2+4x-3=-3$
整理得$x^2-4x=0$,解得$x_1=0$,$x_2=4$。
因此点$P$的坐标为$(4,-3)$,$CP=4-0=4$。
点$A$到直线$CP$(直线$y=-3$)的竖直距离为$0-(-3)=3$。
所以$S_{△ ACP}=\dfrac{1}{2}× CP × 3=\dfrac{1}{2}×4×3=6$。
【答案】
(1)$y=-x^2+4x-3$;(2)$6$
【知识点】
二次函数解析式求解,二次函数图象性质,三角形面积计算
【点评】
本题属于二次函数基础综合题,解题逻辑连贯,重点考查解方程能力与二次函数图象上点的坐标特征的应用,计算量不大,细心运算即可得到正确结果。
【难度系数】
0.7
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