1. 将二次函数 $y = \frac{1}{2}x^2 + 4x - 3$ 化成 $y = a(x+h)^2 + k$ 的形式,结果为(
A.$y = \frac{1}{2}(x+4)^2 - 3$
B.$y = \frac{1}{2}(x+4)^2 - 11$
C.$y = (x+4)^2 - 3$
D.$y = \frac{1}{2}(x+2)^2 - 11$
B
)A.$y = \frac{1}{2}(x+4)^2 - 3$
B.$y = \frac{1}{2}(x+4)^2 - 11$
C.$y = (x+4)^2 - 3$
D.$y = \frac{1}{2}(x+2)^2 - 11$
答案
1. B 解析:$y=\frac{1}{2}x^2 +4x -3=\frac{1}{2}(x^2 +8x +16 -16)-3=\frac{1}{2}(x+4)^2 -11$,故选 B.
解析
【分析】
本题要求将二次函数的一般式化为顶点式,解题核心是运用配方法。思考步骤如下:第一步,先提取二次项系数,将二次项和一次项放在括号内单独处理;第二步,在括号内加上一次项系数一半的平方,同时减去这个数,保证代数式的值不发生改变;第三步,将括号内的部分写成完全平方形式,再合并常数项即可得到顶点式,对应选项选出答案。
【解析】
对二次函数$y = \frac{1}{2}x^2 + 4x - 3$进行配方:
1. 提取二次项系数$\frac{1}{2}$,得:
$y=\frac{1}{2}(x^2 + 8x) - 3$
2. 括号内凑完全平方,一次项系数为8,一半是4,平方为16,因此加16再减16:
$y=\frac{1}{2}(x^2 + 8x + 16 - 16) - 3$
3. 将完全平方部分整理,展开计算常数项:
$y=\frac{1}{2}[(x+4)^2 -16] - 3 = \frac{1}{2}(x+4)^2 - 8 - 3 = \frac{1}{2}(x+4)^2 - 11$
故选B。
【答案】
B
【知识点】
1. 二次函数一般式化顶点式
2. 配方法的应用
【点评】
本题属于基础题型,主要考查二次函数一般式转化为顶点式的方法,关键是掌握配方法的操作步骤,注意提取二次项系数后凑完全平方时,要保证代数式的值不变,熟练掌握方法即可快速解题。
【难度系数】
0.8
本题要求将二次函数的一般式化为顶点式,解题核心是运用配方法。思考步骤如下:第一步,先提取二次项系数,将二次项和一次项放在括号内单独处理;第二步,在括号内加上一次项系数一半的平方,同时减去这个数,保证代数式的值不发生改变;第三步,将括号内的部分写成完全平方形式,再合并常数项即可得到顶点式,对应选项选出答案。
【解析】
对二次函数$y = \frac{1}{2}x^2 + 4x - 3$进行配方:
1. 提取二次项系数$\frac{1}{2}$,得:
$y=\frac{1}{2}(x^2 + 8x) - 3$
2. 括号内凑完全平方,一次项系数为8,一半是4,平方为16,因此加16再减16:
$y=\frac{1}{2}(x^2 + 8x + 16 - 16) - 3$
3. 将完全平方部分整理,展开计算常数项:
$y=\frac{1}{2}[(x+4)^2 -16] - 3 = \frac{1}{2}(x+4)^2 - 8 - 3 = \frac{1}{2}(x+4)^2 - 11$
故选B。
【答案】
B
【知识点】
1. 二次函数一般式化顶点式
2. 配方法的应用
【点评】
本题属于基础题型,主要考查二次函数一般式转化为顶点式的方法,关键是掌握配方法的操作步骤,注意提取二次项系数后凑完全平方时,要保证代数式的值不变,熟练掌握方法即可快速解题。
【难度系数】
0.8
2. (西藏中考)将抛物线$y=(x-1)^2+5$通过平移后,得到抛物线的表达式为$y=x^2+2x+3$,则平移的方向和距离是(
A.向右平移2个单位,再向上平移3个单位
B.向右平移2个单位,再向下平移3个单位
C.向左平移2个单位,再向上平移3个单位
D.向左平移2个单位,再向下平移3个单位
D
)A.向右平移2个单位,再向上平移3个单位
B.向右平移2个单位,再向下平移3个单位
C.向左平移2个单位,再向上平移3个单位
D.向左平移2个单位,再向下平移3个单位
答案
2. D 解析:抛物线$y=(x-1)^2+5$的顶点坐标为$(1,5)$,抛物线$y=x^2+2x+3=(x+1)^2+2$的顶点坐标为$(-1,2)$,而点$(1,5)$向左平移2个单位,再向下平移3个单位可得到$(-1,2)$,所以抛物线$y=(x-1)^2+5$向左平移2个单位,再向下平移3个单位得到抛物线$y=x^2+2x+3$.故选 D.
解析
【分析】
解决抛物线平移问题的核心是抓住“抛物线平移仅改变顶点位置,形状、开口方向均不变”的特点,解题思路如下:第一步先确定原抛物线的顶点坐标;第二步将平移后的抛物线解析式通过配方转化为顶点式,得到平移后的顶点坐标;第三步对比两个顶点的坐标变化,结合坐标平移“左加右减(横坐标)、上加下减(纵坐标)”的规律,即可判断平移的方向和距离。
【解析】
1. 确定原抛物线顶点:抛物线$y=(x-1)^2+5$为顶点式,其顶点坐标为$(1,5)$。
2. 转化平移后抛物线为顶点式:对$y=x^2+2x+3$配方,可得
$y=x^2+2x+3=(x^2+2x+1)-1+3=(x+1)^2+2$,因此平移后抛物线的顶点坐标为$(-1,2)$。
3. 分析顶点平移规律:横坐标从1变为-1,说明向左平移了$1-(-1)=2$个单位;纵坐标从5变为2,说明向下平移了$5-2=3$个单位。
因此抛物线$y=(x-1)^2+5$向左平移2个单位,再向下平移3个单位得到$y=x^2+2x+3$,故选D。
【答案】
D
【知识点】
二次函数图象平移;配方法化顶点式;坐标平移规律
【点评】
本题考查二次函数的平移变换,将抛物线的平移转化为顶点的坐标平移,是解决此类问题的常用技巧,相比直接对解析式变形更直观,不易混淆平移方向。
【难度系数】
0.75
解决抛物线平移问题的核心是抓住“抛物线平移仅改变顶点位置,形状、开口方向均不变”的特点,解题思路如下:第一步先确定原抛物线的顶点坐标;第二步将平移后的抛物线解析式通过配方转化为顶点式,得到平移后的顶点坐标;第三步对比两个顶点的坐标变化,结合坐标平移“左加右减(横坐标)、上加下减(纵坐标)”的规律,即可判断平移的方向和距离。
【解析】
1. 确定原抛物线顶点:抛物线$y=(x-1)^2+5$为顶点式,其顶点坐标为$(1,5)$。
2. 转化平移后抛物线为顶点式:对$y=x^2+2x+3$配方,可得
$y=x^2+2x+3=(x^2+2x+1)-1+3=(x+1)^2+2$,因此平移后抛物线的顶点坐标为$(-1,2)$。
3. 分析顶点平移规律:横坐标从1变为-1,说明向左平移了$1-(-1)=2$个单位;纵坐标从5变为2,说明向下平移了$5-2=3$个单位。
因此抛物线$y=(x-1)^2+5$向左平移2个单位,再向下平移3个单位得到$y=x^2+2x+3$,故选D。
【答案】
D
【知识点】
二次函数图象平移;配方法化顶点式;坐标平移规律
【点评】
本题考查二次函数的平移变换,将抛物线的平移转化为顶点的坐标平移,是解决此类问题的常用技巧,相比直接对解析式变形更直观,不易混淆平移方向。
【难度系数】
0.75
3. (阜新中考)下列关于二次函数$y=3(x+1)(2-x)$的图象和性质的叙述中,正确的是(
A.点$(0,2)$在函数图象上
B.开口方向是向上
C.对称轴是直线$x=1$
D.与直线$y=3x$有两个交点
D
)A.点$(0,2)$在函数图象上
B.开口方向是向上
C.对称轴是直线$x=1$
D.与直线$y=3x$有两个交点
答案
3. D 解析:A.把$x=0$代入$y=3(x+1)(2-x)$,得$y=6≠2$,$\therefore$ A错误;B.化简得二次函数$y=-3x^2+3x+6$,$\because a=-3<0$,$\therefore$ 二次函数的图象开口方向向下,$\therefore$ B错误;C.$\because$ 二次函数图象的对称轴是直线$x=-\frac{b}{2a}=\frac{1}{2}$,$\therefore$ C错误;D.$\because 3(x+1)(2-x)=3x$,$\therefore -3x^2+3x+6=3x$,$\therefore -3x^2+6=0$.$\because b^2-4ac=72>0$,$\therefore$ 二次函数$y=3(x+1)(2-x)$的图象与直线$y=3x$有两个交点,$\therefore$ D正确.故选 D.
解析
【分析】
这是一道二次函数图象与性质的判断类选择题,可采用逐个验证选项的方法解题:①判断点是否在函数图象上,只需将点的横坐标代入解析式,核对计算出的纵坐标与点的纵坐标是否一致;②判断开口方向,需先将交点式转化为一般式$y=ax^2+bx+c$,根据二次项系数$a$的正负判断,$a>0$开口向上,$a<0$开口向下;③求对称轴可利用一般式的对称轴公式$x=-\frac{b}{2a}$计算;④判断二次函数与直线的交点个数,需联立两个函数的解析式得到一元二次方程,根据根的判别式$\Delta$的符号判断:$\Delta>0$有2个交点,$\Delta=0$有1个交点,$\Delta<0$无交点。按照上述思路逐一验证选项即可。
【解析】
我们逐个分析选项:
A. 把$x=0$代入$y=3(x+1)(2-x)$,得$y=3×1×2=6≠2$,因此点$(0,2)$不在函数图象上,A错误;
B. 将解析式展开为一般式:$y=3(x+1)(2-x)=-3x^2+3x+6$,其中二次项系数$a=-3<0$,因此二次函数图象开口向下,B错误;
C. 根据对称轴公式$x=-\frac{b}{2a}$,代入$a=-3$,$b=3$,得$x=-\frac{3}{2×(-3)}=\frac{1}{2}$,即对称轴是直线$x=\frac{1}{2}$,不是$x=1$,C错误;
D. 联立二次函数与直线$y=3x$的解析式,可得方程$3(x+1)(2-x)=3x$,整理得$-3x^2+6=0$,该一元二次方程的判别式$\Delta=b^2-4ac=0^2-4×(-3)×6=72>0$,因此方程有两个不相等的实数根,即二次函数图象与直线$y=3x$有两个交点,D正确。
【答案】
D
【知识点】
二次函数的图象与性质;函数交点的判断;一元二次方程根的判别式
【点评】
本题综合考查二次函数的基础性质,涉及点与函数图象的关系、开口方向、对称轴判断以及函数交点个数的判定,要求学生熟练掌握二次函数不同解析式的转化方法,以及用方程思想解决函数交点问题的能力,属于常考的基础题型。
【难度系数】
0.7
这是一道二次函数图象与性质的判断类选择题,可采用逐个验证选项的方法解题:①判断点是否在函数图象上,只需将点的横坐标代入解析式,核对计算出的纵坐标与点的纵坐标是否一致;②判断开口方向,需先将交点式转化为一般式$y=ax^2+bx+c$,根据二次项系数$a$的正负判断,$a>0$开口向上,$a<0$开口向下;③求对称轴可利用一般式的对称轴公式$x=-\frac{b}{2a}$计算;④判断二次函数与直线的交点个数,需联立两个函数的解析式得到一元二次方程,根据根的判别式$\Delta$的符号判断:$\Delta>0$有2个交点,$\Delta=0$有1个交点,$\Delta<0$无交点。按照上述思路逐一验证选项即可。
【解析】
我们逐个分析选项:
A. 把$x=0$代入$y=3(x+1)(2-x)$,得$y=3×1×2=6≠2$,因此点$(0,2)$不在函数图象上,A错误;
B. 将解析式展开为一般式:$y=3(x+1)(2-x)=-3x^2+3x+6$,其中二次项系数$a=-3<0$,因此二次函数图象开口向下,B错误;
C. 根据对称轴公式$x=-\frac{b}{2a}$,代入$a=-3$,$b=3$,得$x=-\frac{3}{2×(-3)}=\frac{1}{2}$,即对称轴是直线$x=\frac{1}{2}$,不是$x=1$,C错误;
D. 联立二次函数与直线$y=3x$的解析式,可得方程$3(x+1)(2-x)=3x$,整理得$-3x^2+6=0$,该一元二次方程的判别式$\Delta=b^2-4ac=0^2-4×(-3)×6=72>0$,因此方程有两个不相等的实数根,即二次函数图象与直线$y=3x$有两个交点,D正确。
【答案】
D
【知识点】
二次函数的图象与性质;函数交点的判断;一元二次方程根的判别式
【点评】
本题综合考查二次函数的基础性质,涉及点与函数图象的关系、开口方向、对称轴判断以及函数交点个数的判定,要求学生熟练掌握二次函数不同解析式的转化方法,以及用方程思想解决函数交点问题的能力,属于常考的基础题型。
【难度系数】
0.7
4. ★★ 若二次函数$y=4x^2 - mx +5$,当$x<-2$时,y随x的增大而减小;当$x>-2$时,y随x的增大而增大,则当$x=1$时,函数y的值为
25
。答案
4. 25 解析:$\because$ 当$x<-2$时,$y$随$x$的增大而减小,当$x>-2$时,$y$随$x$的增大而增大,$\therefore$ 对称轴$x=-\frac{b}{2a}=\frac{-m}{2×4}=-2$,解得$m=-16$,$\therefore$ 二次函数表达式为$y=4x^2+16x+5$,当$x=1$时,函数$y=4+16+5=25$.故答案为 25.
解析
【分析】
解决这道题首先要明确二次函数增减性与对称轴的关系:开口向上的二次函数,对称轴左侧y随x增大而减小,右侧y随x增大而增大。题目给出x<-2时y递减、x>-2时y递增,说明函数对称轴为x=-2。接下来利用二次函数对称轴公式$x=-\frac{b}{2a}$即可求出参数m的值,得到完整函数解析式后,将x=1代入就能算出对应的y值。
【解析】
解:由题意可知二次函数$y=4x^2 - mx +5$的对称轴为$x=-2$。
对于二次函数$y=ax^2+bx+c$,对称轴公式为$x=-\frac{b}{2a}$,本题中$a=4$,$b=-m$,代入得:
$-\frac{-m}{2×4}=-2$
化简得$\frac{m}{8}=-2$,解得$m=-16$。
因此二次函数表达式为$y=4x^2+16x+5$。
当$x=1$时,代入解析式计算:
$y=4×1^2+16×1+5=4+16+5=25$
【答案】
25
【知识点】
1.二次函数的增减性 2.二次函数对称轴公式 3.二次函数求值
【点评】
本题考查二次函数增减性与对称轴的对应关系,解题突破口是根据函数增减变化规律确定对称轴位置,再结合对称轴公式求解未知参数,属于二次函数性质的基础应用题,需熟练掌握相关性质。
【难度系数】
0.8
解决这道题首先要明确二次函数增减性与对称轴的关系:开口向上的二次函数,对称轴左侧y随x增大而减小,右侧y随x增大而增大。题目给出x<-2时y递减、x>-2时y递增,说明函数对称轴为x=-2。接下来利用二次函数对称轴公式$x=-\frac{b}{2a}$即可求出参数m的值,得到完整函数解析式后,将x=1代入就能算出对应的y值。
【解析】
解:由题意可知二次函数$y=4x^2 - mx +5$的对称轴为$x=-2$。
对于二次函数$y=ax^2+bx+c$,对称轴公式为$x=-\frac{b}{2a}$,本题中$a=4$,$b=-m$,代入得:
$-\frac{-m}{2×4}=-2$
化简得$\frac{m}{8}=-2$,解得$m=-16$。
因此二次函数表达式为$y=4x^2+16x+5$。
当$x=1$时,代入解析式计算:
$y=4×1^2+16×1+5=4+16+5=25$
【答案】
25
【知识点】
1.二次函数的增减性 2.二次函数对称轴公式 3.二次函数求值
【点评】
本题考查二次函数增减性与对称轴的对应关系,解题突破口是根据函数增减变化规律确定对称轴位置,再结合对称轴公式求解未知参数,属于二次函数性质的基础应用题,需熟练掌握相关性质。
【难度系数】
0.8
5. (内蒙古中考)已知二次函数 $ y = -ax^2 + 2ax + 3(a>0) $,若点 $ P(m,3) $ 在该函数的图象上,且 $ m≠0 $,则 $ m $ 的值为
2
。答案
5. 2 解析:点$P(m,3)$在$y=-ax^2+2ax+3$的图象上,$\therefore 3=-am^2+2am+3$,$-am(m-2)=0$,解得$m=2$或$m=0$(舍去),故答案为 2.
解析
【分析】
要解决这道题,首先明确核心依据:若点在函数图象上,则点的横、纵坐标满足函数解析式。我们可以先将点P的坐标代入二次函数解析式,得到关于m的方程,再结合题目给出的$a>0$、$m≠0$的限制条件排除不符合要求的解,即可求出m的值。
【解析】
∵点$P(m,3)$在二次函数$y = -ax^2 + 2ax + 3(a>0)$的图象上,
∴将$x=m$,$y=3$代入函数解析式得:
$\begin{aligned}3&=-am^2 + 2am + 3\\-am^2 + 2am &= 0\\-am(m-2)&=0\end{aligned}$
已知$a>0$,因此$a≠0$,又题目明确$m≠0$,
因此只有$m-2=0$,解得$m=2$。
【答案】
2
【知识点】
二次函数图象上点的坐标特征、因式分解法解一元二次方程
【点评】
本题属于基础题型,核心考查二次函数图象上点的坐标与解析式的对应关系,解题时只需代入坐标转化为方程求解即可,注意题干给出的限制条件,避免出现多解错误。
【难度系数】
0.8
要解决这道题,首先明确核心依据:若点在函数图象上,则点的横、纵坐标满足函数解析式。我们可以先将点P的坐标代入二次函数解析式,得到关于m的方程,再结合题目给出的$a>0$、$m≠0$的限制条件排除不符合要求的解,即可求出m的值。
【解析】
∵点$P(m,3)$在二次函数$y = -ax^2 + 2ax + 3(a>0)$的图象上,
∴将$x=m$,$y=3$代入函数解析式得:
$\begin{aligned}3&=-am^2 + 2am + 3\\-am^2 + 2am &= 0\\-am(m-2)&=0\end{aligned}$
已知$a>0$,因此$a≠0$,又题目明确$m≠0$,
因此只有$m-2=0$,解得$m=2$。
【答案】
2
【知识点】
二次函数图象上点的坐标特征、因式分解法解一元二次方程
【点评】
本题属于基础题型,核心考查二次函数图象上点的坐标与解析式的对应关系,解题时只需代入坐标转化为方程求解即可,注意题干给出的限制条件,避免出现多解错误。
【难度系数】
0.8
6. 抛物线$y_1=ax^2+bx+c$是由抛物线$y_2=x^2-4x+5$先向左平移3个单位再向上平移4个单位得到,则$4a-2b+c=$
6
。答案
6. 6 解析:由题意得,平移后的表达式为$y_1=(x+3)^2-4(x+3)+5+4=x^2+2x+6$,$\therefore a=1,b=2,c=6$,$\therefore 4a-2b+c=4×1-2×2+6=6$.故答案为 6.
解析
【分析】
解题首先要运用二次函数图象的平移规律“左加右减自变量,上加下减常数项”,先根据平移规则推导出平移后抛物线$y_1$的解析式,再将解析式整理为$y=ax^2+bx+c$的一般形式,得到$a、b、c$的具体取值,最后将三个系数代入待求代数式$4a-2b+c$计算即可得到结果。
【解析】
根据平移规则,抛物线$y_2=x^2-4x+5$向左平移3个单位,需将自变量$x$替换为$x+3$,再向上平移4个单位,需在整体表达式后加4,因此平移后$y_1$的解析式为:
$\begin{aligned}y_1&=(x+3)^2 - 4(x+3) + 5 + 4\\&=x^2+6x+9-4x-12+9\\&=x^2+2x+6\end{aligned}$
对比$y_1=ax^2+bx+c$,可得$a=1$,$b=2$,$c=6$。
将$a、b、c$代入$4a-2b+c$得:
$4×1 - 2×2 +6=4-4+6=6$
【答案】
6
【知识点】
二次函数图象平移、代数式求值
【点评】
本题重点考查二次函数图象平移规律的应用,熟记“左加右减、上加下减”的平移规则是解题的前提,计算时要注意多项式展开的符号正确,合并同类项不要出错。
【难度系数】
0.7
解题首先要运用二次函数图象的平移规律“左加右减自变量,上加下减常数项”,先根据平移规则推导出平移后抛物线$y_1$的解析式,再将解析式整理为$y=ax^2+bx+c$的一般形式,得到$a、b、c$的具体取值,最后将三个系数代入待求代数式$4a-2b+c$计算即可得到结果。
【解析】
根据平移规则,抛物线$y_2=x^2-4x+5$向左平移3个单位,需将自变量$x$替换为$x+3$,再向上平移4个单位,需在整体表达式后加4,因此平移后$y_1$的解析式为:
$\begin{aligned}y_1&=(x+3)^2 - 4(x+3) + 5 + 4\\&=x^2+6x+9-4x-12+9\\&=x^2+2x+6\end{aligned}$
对比$y_1=ax^2+bx+c$,可得$a=1$,$b=2$,$c=6$。
将$a、b、c$代入$4a-2b+c$得:
$4×1 - 2×2 +6=4-4+6=6$
【答案】
6
【知识点】
二次函数图象平移、代数式求值
【点评】
本题重点考查二次函数图象平移规律的应用,熟记“左加右减、上加下减”的平移规则是解题的前提,计算时要注意多项式展开的符号正确,合并同类项不要出错。
【难度系数】
0.7
7. (2024·北京中考)在平面直角坐标系$xOy$中,已知抛物线$y=ax^2 - 2a^2x(a≠0)$.
(1)当$a=1$时,求抛物线的顶点坐标.
(2)已知$M(x_1,y_1)$和$N(x_2,y_2)$是抛物线上的两点.若对于$x_1=3a,3≤x_2≤4$,都有$y_1<y_2$,求$a$的取值范围.
(1)当$a=1$时,求抛物线的顶点坐标.
(2)已知$M(x_1,y_1)$和$N(x_2,y_2)$是抛物线上的两点.若对于$x_1=3a,3≤x_2≤4$,都有$y_1<y_2$,求$a$的取值范围.
答案
7. (1)把$a=1$代入$y=ax^2-2a^2x$,得$y=x^2-2x=(x-1)^2-1$,$\therefore$ 抛物线的顶点坐标为$(1,-1)$.
(2)抛物线的对称轴是直线$x=-\frac{-2a^2}{2a}=a$.
分两种情况:①当$a>0$时,如图①
②当$a<0$时,如图②
解析
【分析】
(1) 求指定参数下二次函数的顶点坐标,只需将$a=1$代入抛物线解析式,通过配方法将一般式转化为顶点式,即可直接得到顶点坐标。
(2) 首先利用二次函数对称轴公式求出抛物线的对称轴,二次函数的函数值大小与开口方向、点到对称轴的距离相关,因此分$a>0$(开口向上)和$a<0$(开口向下)两种情况讨论:①$a>0$时,开口向上,离对称轴越远函数值越大,要使$y_1<y_2$对$3≤x_2≤4$恒成立,需满足$3a<3$;②$a<0$时,开口向下,离对称轴越近函数值越大,结合对称性可知需满足对称点$-a>4$,最后综合两类情况得到$a$的取值范围。
【解析】
(1) 将$a=1$代入抛物线解析式$y=ax^2-2a^2x$,得:
$y=x^2-2x$
配方得$y=(x-1)^2-1$,根据顶点式$y=a(x-h)^2+k$的顶点为$(h,k)$,可得抛物线的顶点坐标为$(1,-1)$。
(2) 对于二次函数$y=ax^2+bx+c(a≠0)$,对称轴公式为$x=-\frac{b}{2a}$,代入$b=-2a^2$,得抛物线对称轴为直线:
$x=-\frac{-2a^2}{2a}=a$
分两种情况讨论:
①当$a>0$时,抛物线开口向上,如图①
,若对$3≤x_2≤4$都有$y_1<y_2$,则$3a<3$,解得$a<1$,结合$a>0$,得$0<a<1$;
②当$a<0$时,抛物线开口向下,如图②
,$x=3a$关于对称轴$x=a$的对称点为$x=-a$,若对$3≤x_2≤4$都有$y_1<y_2$,则$-a>4$,解得$a<-4$,结合$a<0$,得$a<-4$。
综上,$a$的取值范围为$0<a<1$或$a<-4$。
【答案】
(1) $\boxed{(1,-1)}$
(2) $\boxed{0<a<1}$或$\boxed{a<-4}$
【知识点】
二次函数顶点坐标、二次函数图象性质、分类讨论思想
【点评】
本题以二次函数为载体,考查二次函数基本性质的应用,解题时需结合开口方向、对称轴分析函数增减性,对参数的正负分类讨论,结合图象推导参数的取值范围,避免出现漏解的情况。
【难度系数】
0.6
(1) 求指定参数下二次函数的顶点坐标,只需将$a=1$代入抛物线解析式,通过配方法将一般式转化为顶点式,即可直接得到顶点坐标。
(2) 首先利用二次函数对称轴公式求出抛物线的对称轴,二次函数的函数值大小与开口方向、点到对称轴的距离相关,因此分$a>0$(开口向上)和$a<0$(开口向下)两种情况讨论:①$a>0$时,开口向上,离对称轴越远函数值越大,要使$y_1<y_2$对$3≤x_2≤4$恒成立,需满足$3a<3$;②$a<0$时,开口向下,离对称轴越近函数值越大,结合对称性可知需满足对称点$-a>4$,最后综合两类情况得到$a$的取值范围。
【解析】
(1) 将$a=1$代入抛物线解析式$y=ax^2-2a^2x$,得:
$y=x^2-2x$
配方得$y=(x-1)^2-1$,根据顶点式$y=a(x-h)^2+k$的顶点为$(h,k)$,可得抛物线的顶点坐标为$(1,-1)$。
(2) 对于二次函数$y=ax^2+bx+c(a≠0)$,对称轴公式为$x=-\frac{b}{2a}$,代入$b=-2a^2$,得抛物线对称轴为直线:
$x=-\frac{-2a^2}{2a}=a$
分两种情况讨论:
①当$a>0$时,抛物线开口向上,如图①
②当$a<0$时,抛物线开口向下,如图②
综上,$a$的取值范围为$0<a<1$或$a<-4$。
【答案】
(1) $\boxed{(1,-1)}$
(2) $\boxed{0<a<1}$或$\boxed{a<-4}$
【知识点】
二次函数顶点坐标、二次函数图象性质、分类讨论思想
【点评】
本题以二次函数为载体,考查二次函数基本性质的应用,解题时需结合开口方向、对称轴分析函数增减性,对参数的正负分类讨论,结合图象推导参数的取值范围,避免出现漏解的情况。
【难度系数】
0.6
8. 已知函数$y=ax^2+2ax+1$在$-3≤ x≤2$上有最大值9,则常数$a$的值是(
A.1
B.$\dfrac{8}{3}$
C.$\dfrac{8}{3}$或$-8$
D.1或$-8$
D
)A.1
B.$\dfrac{8}{3}$
C.$\dfrac{8}{3}$或$-8$
D.1或$-8$
答案
8. D 解析:$\because$ 二次函数表达式为$y=ax^2+2ax+1$,$\therefore$ 二次函数对称轴为直线$x=-1$.
①当$a<0$时,二次函数的图象开口向下,当$x=-1$时,函数有最大值为9,$\therefore a-2a+1=9$,解得$a=-8$.
②当$a>0$时,二次函数的图象开口向上,在$-3≤ x≤2$上有最大值9,$\therefore$ 当$x=2$时,函数有最大值为9,即$4a+4a+1=9$,解得$a=1$.
综上分析,$a$的值为$-8$或1.故选 D.
①当$a<0$时,二次函数的图象开口向下,当$x=-1$时,函数有最大值为9,$\therefore a-2a+1=9$,解得$a=-8$.
②当$a>0$时,二次函数的图象开口向上,在$-3≤ x≤2$上有最大值9,$\therefore$ 当$x=2$时,函数有最大值为9,即$4a+4a+1=9$,解得$a=1$.
综上分析,$a$的值为$-8$或1.故选 D.
解析
【分析】
本题是含参数的二次函数在给定区间上的最值问题,解题思路如下:第一步先求出二次函数的对称轴;第二步根据二次项系数$a$的正负分类讨论,$a$的正负决定抛物线开口方向,开口方向不同,区间内最大值的取值位置不同:开口向下时最大值在对称轴处取得,开口向上时最大值在离对称轴更远的区间端点处取得;第三步分别代入取值点列方程求解,验证解是否符合分类条件即可,注意$a=0$时函数为常函数1,不符合最大值为9的条件,无需讨论。
【解析】
对于二次函数$y=ax^2+2ax+1$,由对称轴公式可得对称轴为直线$x=-\frac{2a}{2a}=-1$。
①当$a<0$时,二次函数图象开口向下,在对称轴$x=-1$处取得最大值9,将$x=-1$代入函数得:
$a×(-1)^2+2a×(-1)+1=9$
化简得$a-2a+1=9$,解得$a=-8$,符合$a<0$的条件。
②当$a>0$时,二次函数图象开口向上,在区间$-3≤ x≤2$内,端点$x=2$离对称轴$x=-1$更远,因此在$x=2$处取得最大值9,将$x=2$代入函数得:
$a×2^2+2a×2+1=9$
化简得$4a+4a+1=9$,解得$a=1$,符合$a>0$的条件。
综上,$a$的值为1或$-8$,故选D。
【答案】
D
【知识点】
二次函数对称轴;二次函数最值;分类讨论
【点评】
本题重点考查二次函数闭区间最值的求解方法,解题核心是结合开口方向和对称轴判断最值点的位置,易错点是容易忽略对二次项系数正负的讨论,导致漏解。
【难度系数】
0.7
本题是含参数的二次函数在给定区间上的最值问题,解题思路如下:第一步先求出二次函数的对称轴;第二步根据二次项系数$a$的正负分类讨论,$a$的正负决定抛物线开口方向,开口方向不同,区间内最大值的取值位置不同:开口向下时最大值在对称轴处取得,开口向上时最大值在离对称轴更远的区间端点处取得;第三步分别代入取值点列方程求解,验证解是否符合分类条件即可,注意$a=0$时函数为常函数1,不符合最大值为9的条件,无需讨论。
【解析】
对于二次函数$y=ax^2+2ax+1$,由对称轴公式可得对称轴为直线$x=-\frac{2a}{2a}=-1$。
①当$a<0$时,二次函数图象开口向下,在对称轴$x=-1$处取得最大值9,将$x=-1$代入函数得:
$a×(-1)^2+2a×(-1)+1=9$
化简得$a-2a+1=9$,解得$a=-8$,符合$a<0$的条件。
②当$a>0$时,二次函数图象开口向上,在区间$-3≤ x≤2$内,端点$x=2$离对称轴$x=-1$更远,因此在$x=2$处取得最大值9,将$x=2$代入函数得:
$a×2^2+2a×2+1=9$
化简得$4a+4a+1=9$,解得$a=1$,符合$a>0$的条件。
综上,$a$的值为1或$-8$,故选D。
【答案】
D
【知识点】
二次函数对称轴;二次函数最值;分类讨论
【点评】
本题重点考查二次函数闭区间最值的求解方法,解题核心是结合开口方向和对称轴判断最值点的位置,易错点是容易忽略对二次项系数正负的讨论,导致漏解。
【难度系数】
0.7
9. ★★★ (2024·西藏中考)如图,已知二次函数$y=ax^2+bx+c(a≠0)$的图象与x轴相交于点$A(-3,0),B(1,0)$,则下列结论正确的个数是 (
①$abc<0$;②$3b+2c>0$;③对任意实数$m$,$am^2+bm≥a-b$均成立;④若点$(-4,y_1),(\dfrac{1}{2},y_2)$在抛物线上,则$y_1<y_2$.

A.1
B.2
C.3
D.4
B
)①$abc<0$;②$3b+2c>0$;③对任意实数$m$,$am^2+bm≥a-b$均成立;④若点$(-4,y_1),(\dfrac{1}{2},y_2)$在抛物线上,则$y_1<y_2$.
A.1
B.2
C.3
D.4
答案
9. B 解析:由图象可得,抛物线开口向上,对称轴在$y$轴左侧,交$y$轴于负半轴,$\therefore a>0$,$x=-\frac{b}{2a}<0$,$c<0$,$\therefore b>0$,$\therefore abc<0$,故①正确;$\because$ 二次函数$y=ax^2+bx+c(a≠0)$的图象与$x$轴相交于点$A(-3,0)$,$B(1,0)$,$\therefore$ 二次函数的对称轴为直线$x=\frac{-3+1}{2}=-1$,$a+b+c=0$ ①,$9a-3b+c=0$ ②,由①+②得,$10a-2b+2c=0$.$\because x=-\frac{b}{2a}=-1$,$\therefore b=2a$,$\therefore 5b-2b+2c=0$,即$3b+2c=0$,故②错误;当$x=-1$时,二次函数有最小值$a-b+c$,由图象可得,对任意实数$m$,$am^2+bm+c≥ a-b+c$,$\therefore$ 对任意实数$m$,$am^2+bm≥ a-b$均成立,故③正确;$\because$ 点$(-4,y_1)$,$(\frac{1}{2},y_2)$在抛物线上,且$|-4-(-1)|>\left|-1-\frac{1}{2}\right|$,$\therefore y_1>y_2$,故④错误;综上所述,正确的有①③,共2个,故选 B.
解析
【分析】
解题时先根据二次函数的图象特征确定a、b、c的符号,再结合与x轴的交点坐标求出对称轴,结合二次函数的性质逐一判断4个结论是否正确:1. 先由开口方向、对称轴位置、与y轴交点判断abc的符号,验证①;2. 将两个交点坐标代入解析式,结合对称轴得到的a与b的关系,推导3b+2c的大小,验证②;3. 根据二次函数在对称轴处取得最小值,变形不等式验证③;4. 计算两个点到对称轴的距离,结合开口方向判断y₁和y₂的大小,验证④,最后统计正确结论的个数即可。
【解析】
步骤1:判断a、b、c的符号,验证结论①
由图象可知抛物线开口向上,
∴$a>0$;对称轴在y轴左侧,即$x=-\frac{b}{2a}<0$,结合$a>0$可得$b>0$;抛物线与y轴交于负半轴,
∴$c<0$;因此$abc<0$,故①正确。
步骤2:结合交点坐标与对称轴,验证结论②
∵抛物线与x轴交于$A(-3,0)$、$B(1,0)$,
∴对称轴为直线$x=\frac{-3+1}{2}=-1$,即$-\frac{b}{2a}=-1$,得$b=2a$;
将$B(1,0)$代入解析式得$a+b+c=0$,将$A(-3,0)$代入得$9a-3b+c=0$,两式相加得$10a-2b+2c=0$,把$a=\frac{b}{2}$代入得$10×\frac{b}{2}-2b+2c=3b+2c=0$,故②错误。
步骤3:利用二次函数最值性质,验证结论③
当$x=-1$时,二次函数取得最小值,最小值为$a· (-1)^2 +b· (-1)+c=a-b+c$,因此对任意实数$m$,都有$am^2+bm+c≥ a-b+c$,两边同时减去$c$可得$am^2+bm≥ a-b$,故③正确。
步骤4:比较点到对称轴的距离,验证结论④
点$(-4,y_1)$到对称轴$x=-1$的距离为$|-4-(-1)|=3$,点$(\frac{1}{2},y_2)$到对称轴$x=-1$的距离为$|\frac{1}{2}-(-1)|=\frac{3}{2}$,
∵抛物线开口向上,离对称轴越远函数值越大,$3>\frac{3}{2}$,
∴$y_1>y_2$,故④错误。
综上,正确的结论为①③,共2个。
【答案】
B
【知识点】
二次函数图象与系数的关系;二次函数的最值;二次函数上点的坐标特征
【点评】
本题是二次函数图象性质的综合考题,需要熟练掌握二次函数系数与图象特征的对应关系、最值性质以及比较函数值的方法,解题时要结合已知条件逐个推导结论,避免遗漏隐含信息。
【难度系数】
0.6
解题时先根据二次函数的图象特征确定a、b、c的符号,再结合与x轴的交点坐标求出对称轴,结合二次函数的性质逐一判断4个结论是否正确:1. 先由开口方向、对称轴位置、与y轴交点判断abc的符号,验证①;2. 将两个交点坐标代入解析式,结合对称轴得到的a与b的关系,推导3b+2c的大小,验证②;3. 根据二次函数在对称轴处取得最小值,变形不等式验证③;4. 计算两个点到对称轴的距离,结合开口方向判断y₁和y₂的大小,验证④,最后统计正确结论的个数即可。
【解析】
步骤1:判断a、b、c的符号,验证结论①
由图象可知抛物线开口向上,
∴$a>0$;对称轴在y轴左侧,即$x=-\frac{b}{2a}<0$,结合$a>0$可得$b>0$;抛物线与y轴交于负半轴,
∴$c<0$;因此$abc<0$,故①正确。
步骤2:结合交点坐标与对称轴,验证结论②
∵抛物线与x轴交于$A(-3,0)$、$B(1,0)$,
∴对称轴为直线$x=\frac{-3+1}{2}=-1$,即$-\frac{b}{2a}=-1$,得$b=2a$;
将$B(1,0)$代入解析式得$a+b+c=0$,将$A(-3,0)$代入得$9a-3b+c=0$,两式相加得$10a-2b+2c=0$,把$a=\frac{b}{2}$代入得$10×\frac{b}{2}-2b+2c=3b+2c=0$,故②错误。
步骤3:利用二次函数最值性质,验证结论③
当$x=-1$时,二次函数取得最小值,最小值为$a· (-1)^2 +b· (-1)+c=a-b+c$,因此对任意实数$m$,都有$am^2+bm+c≥ a-b+c$,两边同时减去$c$可得$am^2+bm≥ a-b$,故③正确。
步骤4:比较点到对称轴的距离,验证结论④
点$(-4,y_1)$到对称轴$x=-1$的距离为$|-4-(-1)|=3$,点$(\frac{1}{2},y_2)$到对称轴$x=-1$的距离为$|\frac{1}{2}-(-1)|=\frac{3}{2}$,
∵抛物线开口向上,离对称轴越远函数值越大,$3>\frac{3}{2}$,
∴$y_1>y_2$,故④错误。
综上,正确的结论为①③,共2个。
【答案】
B
【知识点】
二次函数图象与系数的关系;二次函数的最值;二次函数上点的坐标特征
【点评】
本题是二次函数图象性质的综合考题,需要熟练掌握二次函数系数与图象特征的对应关系、最值性质以及比较函数值的方法,解题时要结合已知条件逐个推导结论,避免遗漏隐含信息。
【难度系数】
0.6
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