高三数学专题-二次函数综合问题
二次函数综合压轴题型
二次函数综合压轴题型
二次函数综合压轴题型是一种难度较大的数学题目,通常涉及到二次函数的性质、图像、最值以及与其他数学知识的综合应用。
以下是一些常见的二次函数综合压轴题型的例子:
1. 二次函数与几何的综合:这类题目通常会涉及到二次函数图像与几何图形(如三角形、矩形、圆等)的结合,需要利用几何知识解决二次函数问题。
2. 二次函数与一次函数的综合:这类题目通常会涉及到两个函数图像的交点、性质以及与不等式相关的知识点,需要综合考虑一次函数和二次函数的性质。
3. 二次函数与方程根的综合:这类题目通常会涉及到求二次方程的根、判断根的情况以及与二次函数图像的关系,需要利用二次函数的性质和判别式的知识。
4. 二次函数的最值问题:这类题目通常会涉及到求二次函数的最值,需要利用配方法、顶点式等二次函数的性质和公式。
5. 二次函数的实际应用题:这类题目通常会涉及到生活中的问题,如抛物线的运动、物体下落等,需要将实际问题转化为数学问题,利用二次函数的知识求解。
解二次函数综合压轴题型需要熟练掌握二次函数的性质、图像和公式,同时还需要具备一定的数学思维和推理能力。
在解题过程中,要注意灵活运用所学知识,多角度思考问题,寻找最佳的解题方法。
高考数学专题《二次函数与一元二次方程、不等式》习题含答案解析
专题2.3 二次函数与一元二次方程、不等式1.(浙江高考真题)已知a ,b ,c ∈R ,函数f (x )=ax 2+bx +c .若f (0)=f (4)>f (1),则( ) A .a >0,4a +b =0 B .a <0,4a +b =0 C .a >0,2a +b =0 D .a <0,2a +b =0【答案】A 【解析】由已知得f (x )的图象的对称轴为x =2且f (x )先减后增,可得选项. 【详解】由f (0)=f (4),得f (x )=ax 2+bx +c 图象的对称轴为x =-2ba=2,∴4a +b =0, 又f (0)>f (1),f (4)>f (1),∴f (x )先减后增,于是a >0, 故选:A.2.(2021·全国高三专题练习(文))已知函数42()f x x x =-,则错误的是( )A .()f x 的图象关于y 轴对称B .方程()0f x =的解的个数为2C .()f x 在(1,)+∞上单调递增D .()f x 的最小值为14-【答案】B 【解析】结合函数的奇偶性求出函数的对称轴,判断A ,令()0f x =,求出方程的解的个数,判断B ,令2t x =,2211()()24g t t t t =-=--,从而判断C ,D 即可.【详解】42()f x x x =-定义域为R ,显然关于原点对称,又()()4242()f x x x x x -=---=-()f x =,所以()y f x =是偶函数,关于y 轴对称,故选项A 正确. 令()0f x =即2(1)(1)0x x x +-=,解得:0x =,1,1-,函数()f x 有3个零点,故B 错误;练基础令2t x =,2211()()24g t t t t =-=--,1x >时, 函数2t x =,2()g t t t =-都为递增函数,故()f x 在(1,)+∞递增,故C 正确;由12t =时,()g t 取得最小值14-,故()f x 的最小值是14-,故D 正确.故选:B .3.(2021·北京高三其他模拟)设x ∈R ,则“2560x x -+<”是“|2|1x -<”的( ) A .充分而不必要条件 B .必要而不充分条件 C .充要条件 D .既不充分也不必要条件【答案】A 【解析】分别解出两个不等式的解集,比较集合的关系,从而得到两命题的逻辑关系. 【详解】2560x x -+<23x ⇒<<;|2|1x -<13x ⇒<<;易知集合()2,3是()1,3的真子集,故是充分不必要条件. 故选:A.4.(2021·全国高三月考)已知函数2()f x x bx c =-++,则“02b f f ⎛⎫⎛⎫> ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭”是“方程()0f x =有两个不同实数解且方程(())0f f x =恰有两个不同实数解”的( ) A .充要条件 B .充分不必要条件 C .必要不充分条件 D .既不充分也不必要条件【答案】C 【解析】根据二次函数的图象与性质,求得(())02bf f >,反之若()0f t =有两个正根12t t <,当12max ()t t f x <<,得到方程(())0f f x =恰有四个不同实数解,结合充分条件、必要条件的判定方法,即可求解. 【详解】由2()f x x bx c =-++表示开口向下的抛物线,对称轴的方程为2b x =,要使得方程()0f x =有两个不同实数,只需()02bf >,要使得方程(())0f f x =恰有两个不同实数解,设两解分别为12,x x ,且12x x <, 则满足1max 2()x f x x <<,因为12(,)x x x ∈时,()0f x >,所以(())02b f f >,所以必要性成立; 反之,设()02b t f =>,即()0f t >,当()0f t =有两个正根,且满足12t t <,若12max ()t t f x <<, 此时方程(())0f f x =恰有四个不同实数解,所以充分性不成立.所以“02b f f ⎛⎫⎛⎫> ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭”是“方程()0f x =有两个不同实数解且方程(())0f f x =恰有两个不同实数解”的必要不充分条件. 故选:C.5.(2021·全国高三专题练习)若当x ∈(1,2)时,函数y =(x -1)2的图象始终在函数y =log a x 的图象的下方,则实数a 的取值范围是___________. 【答案】1<a ≤2. 【解析】在同一个坐标系中画出两个函数的图象,结合图形,列出不等式组,求得结果. 【详解】如图,在同一平面直角坐标系中画出函数y =(x -1)2和y =log a x 的图象.由于当x ∈(1,2)时,函数y =(x -1)2的图象恒在函数y =log a x 的图象的下方,则1log 21aa >⎧⎨⎩,解得1<a ≤2.故答案为:1<a ≤2.6.(2020·山东省微山县第一中学高一月考)若不等式220ax x a ++<对任意x ∈R 恒成立,则实数a 的取值范围是_________.【答案】(,1)-∞- 【解析】∵不等式220ax x a ++<对任意x ∈R 恒成立, ∴函数22y ax x a =++的图象始终在x 轴下方,∴2440a a <⎧⎨∆=-<⎩,解得1a <-, 故答案为:(,1)-∞-.7.(2021·全国高三专题练习)已知当()0,x ∈+∞时,不等式9x -m ·3x +m +1>0恒成立,则实数m 的取值范围是________.【答案】(,2-∞+ 【解析】先换元3x =t ,()1,t ∈+∞,使f (t )=t 2-mt +m +1>0在()1,t ∈+∞上恒成立,再利用二次函数图象特征列限定条件,计算求得结果即可. 【详解】令3x =t ,当()0,x ∈+∞时,()1,t ∈+∞,则f (t )=t 2-mt +m +1>0在()1,t ∈+∞上恒成立,即函数在()1,t ∈+∞的图象在x 轴的上方,而判别式()()224144m m m m ∆=--+=--,故2440m m ∆=--<或()0121110m f m m ∆≥⎧⎪⎪≤⎨⎪=-++≥⎪⎩,解得2m <+故答案为:(,2-∞+.8.(2021·浙江高一期末)已知函数2()1(0)f x ax x a =-+≠,若任意1x 、2[1,)x ∈+∞且12x x ≠,都有()()12121f x f x x x ->-,则实数a 的取值范围是___________.【答案】[)1,+∞ 【解析】本题首先可令12x x >,将()()12121f x f x x x ->-转化为()()1122f x x f x x ->-,然后令()()g x f x x =-,通过函数单调性的定义得出函数()g x 在[1,)+∞上是增函数,最后分为0a =、0a ≠两种情况进行讨论,结合二次函数性质即可得出结果. 【详解】因为任意1x 、2[1,)x ∈+∞且12x x ≠,都有()()12121f x f x x x ->-,所以令12x x >,()()12121f x f x x x ->-即()()1212f x f x x x ->-,()()1122f x x f x x ->-,令()()221g x f x x ax x =-=-+,则函数()g x 在[1,)+∞上是增函数, 若0a =,则()21g x x =-+,显然不成立;若0a ≠,则0212a a>⎧⎪-⎨-≤⎪⎩,解得1a ≥,综合所述,实数a 的取值范围是[)1,+∞, 故答案为:[)1,+∞.9.(2021·四川成都市·高三三模(理))已知函数21,0()2,0x x f x x x x --≤⎧=⎨-+>⎩,若()()12f x f x =,且12x x ≠,则12x x -的最大值为________. 【答案】134【解析】由()()12f x f x =得,212221x x x =--,把12x x -转化为212212231x x x x x x -=-=-++,利用二次函数求最值. 【详解】()y f x =的图像如图示:不妨令12x x <,由图像可知,10x ≤,20x >由()()22121221221221f x f x x x x x x x =⇒--=-+⇒=--,由212212231x x x x x x -=-=-++ 当232x =时,12max134x x -=. 故答案为:134. 10.(2021·浙江高一期末)已知函数2()24f x kx x k =-+.(Ⅰ)若函数()f x 在区间[2,4]上单调递减,求实数k 的取值范围; (Ⅱ)[2,4]x ∀∈,()0f x ≥恒成立,求实数k 的取值范围. 【答案】(Ⅰ)1(,]4-∞;(Ⅱ)1[,)2+∞ 【解析】(Ⅰ)由题意讨论0k =,0k >与0k <三种情况,求出函数的对称轴,结合区间,列不等式求解;(Ⅱ)利用参变分离法得24k x x≥+在[2,4]上恒成立,令4()f x x x =+,根据单调性,求解出最值,即可得k 的取值范围. 【详解】(Ⅰ)当0k =时,()2f x x =-,在区间[2,4]上单调递减,符合题意;当0k >时,对称轴为1x k,因为()f x 在区间[2,4]上单调递减,所以14k ≥,得14k ≤,所以104k <≤;当0k <时,函数()f x 在区间[2,4]上单调递减,符合题意,综上,k 的取值范围为1(,]4-∞.(Ⅱ)[2,4]x ∀∈,()0f x ≥恒成立,即[2,4]x ∀∈,22244x k x x x≥=++恒成立,令4()f x x x=+,可知函数()f x 在[2,4]上单调递增,所以()4f x ≥,所以max 2142x x ⎛⎫ ⎪= ⎪⎪+⎝⎭,所以12k ≥,故k 的取值范围为1[,)2+∞1.(2020·山东省高三二模)已知函数()()21f x x m x m =+--,若()()0f f x 恒成立,则实数m 的范围是( )A .3,3⎡--+⎣B .1,3⎡--+⎣C .[]3,1- D .3⎡⎤-+⎣⎦【答案】A 【解析】()()()()211f x x m x m x m x =+--=-+,(1)1m >-,()()0ff x ≥恒成立等价于()f x m ≥或()1f x ≤-恒成立,即()()21f x x m x m m =+--≥或()()211f x x m x m =+--≤-(不合题意,舍去)恒成立;即01m ∆≤⎧⎨>-⎩,解得(1,3m ∈--+, (2)1m =-恒成立,符合题意; (3)1m <-,()()0ff x ≥恒成立等价于()f x m ≤(不合题意,舍去)或()1f x ≥-恒成立,等价于1m ∆≤⎧⎨<-⎩,解得[)3,1m ∈--. 综上所述,3,3m ⎡∈--+⎣,故选:A.2.(2021·浙江高三二模)已知()22f x x x =-,对任意的1x ,[]20,3x ∈.方程练提升()()()()12f x f x f x f x m -+-=在[]0,3上有解,则m 的取值范围是( )A .[]0,3B .[]0,4C .{}3D .{}4【答案】D 【解析】对任意的1x ,[]20,3x ∈.方程()()()()12f x f x f x f x m -+-=在[]0,3上有解,不妨取取()11f x =-,()23f x =,方程有解m 只能取4,则排除其他答案.【详解】2()(1)1f x x =--,[0,3]x ∈,则min ()1f x =-,max ()3f x =.要对任意的1x ,[]20,3x ∈.方程()()()()12f x f x f x f x m -+-=在[]0,3上都有解, 取()11f x =-,()23f x =,此时,任意[0,3]x ∈,都有()()()()124m f x f x f x f x =-+-=, 其他m 的取值,方程均无解,则m 的取值范围是{}4. 故选:D.3.(2020·浙江省高三二模)已知函数()321,020a x x f x x ax x ⎧-≤⎪=⎨-+->⎪⎩的图象经过三个象限,则实数a 的取值范围是________. 【答案】2a <或3a >. 【解析】当0x ≤时,3()||11f x a x =-≤-,此时函数图象经过第三象限,当02x <<时,2()(1)2f x x a x =-++,此时函数图象恒经过第一象限,当2[(1)]40a =--->且10a +>,即3a >时,函数图像经过第一、四象限,当2x ≥时,2()(1)2f x x a x =---,此时函数图象恒经过第一象限,当(2)0f <,即2a >时,函数图像经过第一、四象限, 综上所述:2a <或3a >.4.(2020·陕西省西安中学高三其他(理))记{},max ,,,m m nm n n m n ≥⎧=⎨<⎩函数{}22()max 44(1),ln (1)f x x ax a x a =-+--<有且只有一个零点,则实数a 的取值范围是_________.【答案】12a < 【解析】令()()2244(1)0g x x ax a x =-+-->,因为1a <,则()2(1)651(5)0ln1g a a a a =-+-=---<=,所以(1)ln10f ==,即1是函数()f x 的零点, 因为函数()g x 的对称轴为122a x =<, 所以根据题意,若函数()f x 有且只有一个零点,则二次函数()g x 没有零点,22(4)16(1)0a a ∆=--<,解得12a <. 故答案为:12a <5.(2021·浙江高三专题练习)已知函数()21,()2f x x x a b a b R =+-+∈,若[1,1]x ∈-时,()1f x ≤,则12a b +的最大值是___________. 【答案】12- 【解析】根据函数()21,()2f x x x a b a b R =+-+∈,分1a >,1a <-和11a -≤≤三种情况讨论,分别求得其最大值,即可求解. 【详解】由题意,函数()21,()2f x x x a b a b R =+-+∈, 当1a >时,()211,[1,1]22f x x x a b x =-++∈-,因为() 1f x ≤,可得(1)11()14f f -≤⎧⎪⎨≥-⎪⎩,所以1122115216a b a b ⎧+≤-⎪⎪⎨⎪+≥-⎪⎩,所以15111622a b -≤+≤-; 当1a <-时,()211,[1,1]22f x x x a b x =+-+∈-,因为()1f x ≤,可得()max 11(1)1122f x f a b ==+-+≤, 所以1122b a ≤-,所以113222a b a +=-≤-;当11a -≤≤时,()21,[1,1]2f x x x a b x =+-+∈-,由()1f x ≤知,()max (1)1112f f x a b =+--+=, 因为11a -≤≤,所以10a --≤,所以()max (1)1112f f x a b =+--+=,所以1122a b +≤-,综上可得,12a b +的最大值是12-.故答案为:12-6.(2021·浙江高三期末)已知函数()()21sin sin ,22bf x x x a a b R =+-+∈,若对于任意x ∈R ,均有()1f x ≤,则+a b 的最大值是___________.【答案】1- 【解析】首先讨论1a ≥、1a ≤-时()f x 的最值情况,由不等式恒成立求+a b 的范围,再讨论11a -<<并结合()f x 的单调情况求+a b 的范围,最后取它们的并集即可知+a b 的最大值. 【详解】当sin a x ≥时,211()(sin )4216a b f x x +=-+-, 当sin a x <时,211()(sin )4216b a f x x -=++-,令sin [1,1]t x =∈-,则()()2211,4216{11(),()4216a b t a t g t b a t a t +⎛⎫-+-≥ ⎪⎝⎭=-++-<∴当1a ≥时,14t =有min 1()216a b g t +=-;1t =-有max 3()22a b g t +=+; 由x ∈R 有()1f x ≤,有131121622a b a b ++-≤-<+≤,故1518a b -≤+≤-; 当1a ≤-时,14t =-有min 1()216b a g t -=-;1t =有max 3()22b a g t -=+; 由x ∈R 有()1f x ≤,有131121622b a b a ---≤-<+≤,故1518b a -≤-≤-,即3a b +≤-; 当11a -<<时,()2211(),(1)4216{11,(1)4216a b t t a g t b a t a t +-+--<<=-⎛⎫++-≤< ⎪⎝⎭, ∴1(1,)4a ∈--:()g t 在(1,)a -上递减,1[,)4a -上递减,1[,1]4-上递增; 11[,]44a ∈-:()g t 在(1,)a -上递减,[,1)a 上递增;1(,1)4a ∈:()g t 在1(1,]4-上递减,1[,)4a 上递增,[,1)a 上递增;∴综上,()g t 在(1,1)-上先减后增,则(1)1(1)1g g ≤⎧⎨-≤⎩,可得1a b +≤-∴1a b +≤-恒成立,即+a b 的最大值是-1. 故答案为:1-.7.(2020·武汉外国语学校(武汉实验外国语学校)高一期中)已知函数2()3(,)f x ax bx a b R =++∈,且()0f x ≤的解集为[1,3].(1)求()f x 的解析式;(2)设()()41xh x f x x =+-,在定义域范围内若对于任意的12x x ,,使得()()12h x h x M -≤恒成立,求M 的最小值.【答案】(1)2()43f x x x =-+;(2)2. 【解析】(1)代入方程的根,求得参数值.(2)使不等式恒成立,根据函数单调性求得函数的最值,从而求得参数的值. 【详解】 解:(1)由题意(1)30(3)9330f a b f a b =++=⎧⎨=++=⎩解得14a b =⎧⎨=-⎩2()43f x x x ∴=-+(2)由题意max ()()min M h x h x -2(),2xh x x R x =∈+ 当0()0x h x ==当10()2x h x x x≠=+, 令2()g x x x=+,当0,()22x g x>,当x =当0,()x g x <≤-x =()(,)g x ∴∈-∞-⋃+∞(),00,(0)44h x x ⎡⎫⎛∈-⋃≠⎪ ⎢⎪⎣⎭⎝⎦综上,()44h x ⎡∈-⎢⎣⎦2442M⎛∴--= ⎝⎭min 2M ∴=8.(2021·浙江高一期末)设函数()()2,f x x ax b a b R =-+∈. (1)若()f x 在区间[]0,1上的最大值为b ,求a 的取值范围; (2)若()f x 在区间[]1,2上有零点,求2244a b b +-的最小值. 【答案】(1)[)1,+∞;(2)45. 【解析】(1)对实数a 的取值进行分类讨论,分析函数()f x 在区间[]0,1上的单调性,求得()max f x ,再由()max f x b =可求得实数a 的取值范围;(2)设函数()f x 的两个零点为1x 、2x ,由韦达定理化简()22222221222222241414144a x x x x x x b b x +-=+⎛⎫=+-- ⎪++⎝⎭,设()22224124g x x =⎛⎫+- ⎪⎝⎭,由[]21,2x ∈结合不等式的基本性质求出()2g x 的最小值,即为所求. 【详解】(1)二次函数()2f x x ax b =-+的图象开口向上,对称轴为直线2a x =. ①当02a≤时,即当0a ≤时,函数()f x 在区间[]0,1上单调递增,则()()max 11f x f a b ==-+; ②当012a <<时,即当02a <<时,函数()f x 在0,2a ⎡⎫⎪⎢⎣⎭上单调递减,在,12a ⎛⎤⎥⎝⎦上单调递增, ()0f b =,()11f a b =-+,所以,(){}max 1,01max ,1,12a b a f x b a b b a -+<<⎧=-+=⎨≤<⎩;③当12a≥时,即当2a ≥时,函数()f x 在区间[]0,1上单调递减,则()()max 0f x f b ==.综上所述,()max 1,1,1a b a f x b a -+<⎧=⎨≥⎩.所以,当()f x 在区间[]0,1上的最大值为b ,实数a 的取值范围是[)1,+∞; (2)设函数()f x 的两个零点为1x 、2x ,由韦达定理可得1212x x ax x b+=⎧⎨=⎩,所以,()()22222222222212121211221212122444424142a b b x x x x x x x x x x x x x x x x x +-=++-=-++=+-+()222222222212222222241414141x x x x x x x x x x ⎛⎫=+-+-≥- ⎪+++⎝⎭, 设()242222222222422222444144141124x x g x x x x x x x =-===++⎛⎫++- ⎪⎝⎭, 由212x ≤≤可得221114x ≤≤,所以,()2222445124g x x =≥⎛⎫+- ⎪⎝⎭.此时,21x =,由212241x x x =+可得115x =. 所以,当115x =,21x =时,2244a b b +-取最小值45. 9.(2020·全国高一单元测试)已知函数f (x )=9x ﹣a ⋅3x +1+a 2(x ∈[0,1],a ∈R ),记f (x )的最大值为g (a ).(Ⅰ)求g (a )解析式;(Ⅱ)若对于任意t ∈[﹣2,2],任意a ∈R ,不等式g (a )≥﹣m 2+tm 恒成立,求实数m 的范围.【答案】(Ⅰ)g (a )=22499,3431,3a a a a a a ⎧-+≤⎪⎪⎨⎪-+>⎪⎩;(Ⅱ)m ≤﹣52或m ≥52.【解析】(Ⅰ)令u =3x ∈[1,3],得到f (x )=h (u )=u 2﹣3au +a 2,分类讨论即可求出, (Ⅱ)先求出g (a )min =g (32)=﹣54,再根据题意可得﹣m 2+tm ≤﹣54,利用函数的单调性即可求出.【详解】解:(Ⅰ)令u =3x ∈[1,3],则f (x )=h (u )=u 2﹣3au +a 2. 当32a≤2,即a ≤43时,g (a )=h (u )min =h (3)=a 2﹣9a +9; 当322a>,即a >43时,g (a )=h (u )min =h (1)=a 2﹣3a +1; 故g (a )=22499,3431,3a a a a a a ⎧-+≤⎪⎪⎨⎪-+>⎪⎩;(Ⅱ)当a≤43时,g (a )=a 2﹣9a +9,g (a )min =g (43)=﹣119;当a 43>时,g (a )=a 2﹣3a +1,g (a )min =g (32)=﹣54;因此g (a )min =g (32)=﹣54;对于任意任意a ∈R ,不等式g (a )≥﹣m 2+tm 恒成立等价于﹣m 2+tm ≤﹣54. 令h (t )=mt ﹣m 2,由于h (t )是关于t 的一次函数,故对于任意t ∈[﹣2,2]都有h (t )≤﹣54等价于5(2)45(2)4h h ⎧-≤-⎪⎪⎨⎪≤-⎪⎩,即2248504850m m m m ⎧+-≥⎨--≥⎩, 解得m ≤﹣52或m ≥52. 10.(2021·全国高一课时练习)已知函数()22(0)f x ax ax b a =-+>,在区间[]0,3上有最大值16,最小值0.设()()f xg x x=. (1)求()g x 的解析式;(2)若不等式()22log log 0g x k x -⋅≥在[]4,16上恒成立,求实数k 的取值范围;【答案】(1)()148g x x x ⎛⎫=+- ⎪⎝⎭(0)x ≠;(2)(,1]-∞. 【解析】(1)由二次函数的性质知()f x 在0,1上为减函数,在()1,3上为增函数,结合其区间的最值,列方程组求,a b ,即可写出()g x 解析式; (2)由题设得222184()4log log k x x≤-+在[]4,16x ∈上恒成立,即k 只需小于等于右边函数式的最小值即可. 【详解】(1)∵()2(1)f x a x b a =-+-(0a >),即()f x 在0,1上为减函数,在()1,3上为增函数.又在[]0,3上有最大值16,最小值0,∴(1)0f b a =-=,(3)316f a b =+=,解得4a b ==, ∴()148g x x x ⎛⎫=+- ⎪⎝⎭(0)x ≠; (2)∵()22log log 0g x k x -≥∴22214log 8log log x k x x ⎛⎫+-≥ ⎪⎝⎭,由[]4,16x ∈,则[]2log 2,4x ∈, ∴222221814()44(1)log log log k x x x ≤-+=-,设21log t x =,11,42t ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦, ∴()24(1)h t t =-在11,42⎡⎤⎢⎥⎣⎦上为减函数,当12t =时,()h t 最小值为1,∴1k ≤,即(,1]k ∈-∞.1.(浙江省高考真题)若函数()2f x =x ax b ++在区间[0,1]上的最大值是M,最小值是m,则M m -的值( )A .与a 有关,且与b 有关B .与a 有关,但与b 无关C .与a 无关,且与b 无关D .与a 无关,但与b 有关练真题【答案】B 【解析】因为最值在2(0),(1)1,()24a a fb f a b f b ==++-=-中取,所以最值之差一定与b 无关,选B .2.(2018·浙江高考真题)已知λ∈R,函数f (x )={x −4,x ≥λx 2−4x +3,x <λ,当λ=2时,不等式f (x )<0的解集是___________.若函数f (x )恰有2个零点,则λ的取值范围是___________. 【答案】 (1,4) (1,3]∪(4,+∞) 【解析】由题意得{x ≥2x −4<0 或{x <2x 2−4x +3<0 ,所以2≤x <4或1<x <2,即1<x <4,不等式f (x )<0的解集是(1,4),当λ>4时,f(x)=x −4>0,此时f(x)=x 2−4x +3=0,x =1,3,即在(−∞,λ)上有两个零点;当λ≤4时,f(x)=x −4=0,x =4,由f(x)=x 2−4x +3在(−∞,λ)上只能有一个零点得1<λ≤3.综上,λ的取值范围为(1,3]∪(4,+∞).3.(北京高考真题)已知0x ≥,0y ≥,且1x y +=,则22x y +的取值范围是_____.【答案】1[,1]2【解析】试题分析:22222(1)221,[0,1]x y x x x x x +=+-=-+∈,所以当01x =或时,取最大值1;当12x =时,取最小值12.因此22x y +的取值范围为1[,1]2.4.(2018·天津高考真题(理))已知0a >,函数222,0,()22,0.x ax a x f x x ax a x ⎧++≤=⎨-+->⎩若关于x 的方程()f x ax=恰有2个互异的实数解,则a 的取值范围是______________.【答案】(48),【解析】分析:由题意分类讨论0x ≤和0x >两种情况,然后绘制函数图像,数形结合即可求得最终结果. 详解:分类讨论:当0x ≤时,方程()f x ax =即22x ax a ax ++=, 整理可得:()21x a x =-+,很明显1x =-不是方程的实数解,则21x a x =-+,当0x >时,方程()f x ax =即222x ax a ax -+-=, 整理可得:()22x a x =-,很明显2x =不是方程的实数解,则22x a x =-,令()22,01,02x x x g x x x x ⎧-≤⎪⎪+=⎨⎪>⎪-⎩, 其中211211x x x x ⎛⎫-=-++- ⎪++⎝⎭,242422x x x x =-++-- 原问题等价于函数()g x 与函数y a =有两个不同的交点,求a 的取值范围. 结合对勾函数和函数图象平移的规律绘制函数()g x 的图象, 同时绘制函数y a =的图象如图所示,考查临界条件, 结合0a >观察可得,实数a 的取值范围是()4,8.5.(2020·江苏省高考真题)已知关于x 的函数(),()y f x y g x ==与()(,)h x kx b k b =+∈R 在区间D 上恒有()()()f x h x g x ≥≥.(1)若()()222 2()f x x x g x x x D =+=-+=∞-∞+,,,,求h (x )的表达式; 【答案】(1)()2h x x =; 【解析】(1)由题设有2222x x kx b x x -+≤+≤+对任意的x ∈R 恒成立. 令0x =,则00b ≤≤,所以0b =.因此22kx x x ≤+即()220x k x +-≥对任意的x ∈R 恒成立,所以()220k ∆=-≤,因此2k =. 故()2h x x =.6.(浙江省高考真题(文))设函数2(),(,)f x x ax b a b R =++∈.(1)当214a b时,求函数()f x 在[1,1]-上的最小值()g a 的表达式; (2)已知函数()f x 在[1,1]-上存在零点,021b a ≤-≤,求b 的取值范围.【答案】(1)222,2,4(){1,22,2,24a a a g a a a a a ++≤-=-<≤-+>;(2)[3,9--【解析】 (1)当214a b时,2()()12a f x x =++,故其对称轴为2a x =-. 当2a ≤-时,2()(1)24a g a f a ==++.当22a -<≤时,()()12a g a f =-=.当2a >时,2()(1)24a g a f a =-=-+.综上,222,2,4(){1,22,2,24a a a g a a a a a ++≤-=-<≤-+>(2)设,s t 为方程()0f x =的解,且11t -≤≤,则{s t ast b+=-=.由于021b a ≤-≤,因此212(11)22t ts t t t --≤≤-≤≤++. 当01t ≤≤时,222222t t t b t t --≤≤++, 由于222032t t --≤≤+和212932t t t --≤≤-+所以293b -≤≤-当10t -≤≤时,222222t t t b t t --≤≤++, 由于22202t t --≤<+和2302t t t --≤<+,所以30b -≤<.综上可知,b 的取值范围是[3,9--.。
二次函数综合题经典40题(含知识点与答案解析)(可编辑修改word版)
2019年03月08日〃子初ぐ的初中数学组卷评卷人得分一.解答题(共40小题)1.已知二次函数y=ax2+bx+c图象的对称轴为y轴,且过点(1,2),(2,5).(1)求二次函数的解析式;(2)如图,过点E(0,2)的一次函数图象与二次函数的图象交于A,B两点(A点在B 点的左侧),过点A,B分别作AC⊥x轴于点C,BD⊥x轴于点D.①当CD=3时,求该一次函数的解析式;②分别用S1,S2,S3表示△ACE,△ECD,△EDB的面积,问是否存在实数t,使得S22=tS1S3都成立?若存在,求出t的值;若不存在,说明理由.2.如图,已知抛物线y=x2﹣x﹣k(k为常数,且k>0)与x轴从左至右依次交于A,B两点,与y轴交于点C过点B的直线y=﹣x+b与抛物线的另一交点为D.(1)若点D的横坐标为﹣5,求抛物线的函数表达式;(2)过D点向x轴作垂线,垂足为点M,连结AD,若∠MDA=∠ABD,求点D的坐标;(3)若在第一象限的抛物线上有一点P,使得以点A,B,P为顶点的三角形与△ABC相似,请直接写出△ABC的面积.3.如图,已知二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的对称轴为直线x=﹣1,图象经过B(﹣3,0)、C(0,3)两点,且与x轴交于点A.(1)求二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的表达式;(2)在抛物线的对称轴上找一点M,使△ACM周长最短,求出点M的坐标;(3)若点P为抛物线对称轴上的一个动点,直接写出使△BPC为直角三角形时点P的坐标.4.定义:在平面直角坐标系xOy中,直线y=a(x﹣m)+k称为抛物线y=a(x﹣m)2+k 的关联直线.(1)求抛物线y=x2+6x﹣1的关联直线;(2)已知抛物线y=ax2+bx+c与它的关联直线y=2x+3都经过y轴上同一点,求这条抛物线的表达式;(3)如图,顶点在第一象限的抛物线y=﹣a(x﹣1)2+4a与它的关联直线交于点A,B(点A在点B的左侧),与x轴负半轴交于点C,连结AC、BC.当△ABC为直角三角形时,求a的值.5.已知抛物线y=﹣x2+mx+m+1与x轴交于A、B两点(点A在点B的左侧).(1)当m=2时,抛物线与y轴交于点C.①直接写出点A、B、C的坐标;②如图1,连接AC,在x轴上方的抛物线上有一点D,若∠ABD=∠ACO,求点D的坐标;③如图2,点P为抛物线位于第一象限图象上一动点,过P作PQ⊥CB,求PQ的最大值;(2)如图3,若点M为抛物线位于x轴上方图象上一动点,过点M作MN⊥x轴,垂足为N,直线MN上有一点H,满足∠HBA与∠MAB互余,试判断HN的长是否变化,若变化,请说明理由,若不变,请求出HN长.6.如图,已知抛物线经过点A(3,0),B(0,3),C(﹣1,0).(1)求抛物线的函数表达式;(2)求抛物线的顶点坐标;(3)如图1,点D是抛物线上一动点,过D作y轴的平行线DE交直线AB于点E,当线段DE=1时,请直接写出D点的横坐标;(4)如图2,当D为直线AB上方抛物线上一动点时,DF⊥AB于F,设AC的中点为M,连接BD,BM,是否存在点D,使得△BDF中有一个角与∠BMO相等?若存在,请直接写出点D的横坐标;若不存在,请说明理由.7.在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)与x轴的两个交点分别为A(﹣3,0)、B(1,0),与y轴交于点D(0,3),过顶点C作CH⊥x轴于点H(1)求抛物线的解析式和顶点C的坐标;(2)连结AD、CD,若点E为抛物线上一动点(点E与顶点C不重合),当△ADE与△ACD面积相等时,求点E的坐标;(3)若点P为抛物线上一动点(点P与顶点C不重合),过点P向CD所在的直线作垂线,垂足为点Q,以P、C、Q为顶点的三角形与△ACH相似时,求点P的坐标.8.如图,抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴交于A、B两点(点A在点B的左侧),点A的坐标为(﹣1,0),与y轴交于点C(0,2),直线CD:y=﹣x+2与x轴交于点D.动点M在抛物线上运动,过点M作MP⊥x轴,垂足为P,交直线CD于点N.(1)求抛物线的解析式;(2)当点P在线段OD上时,△CDM的面积是否存在最大值,若存在,请求出最大值;若不存在,请说明理由;(3)点E是抛物线对称轴与x轴的交点,点F是x轴上一动点,点M在运动过程中,若以C、E、F、M为顶点的四边形是平行四边形时,请直接写出点F的坐标.9.如图,在直角坐标平面内,抛物线经过原点O、点B(1,3),又与x轴正半轴相交于点A,∠BAO=45°,点P是线段AB上的一点,过点P作PM∥OB,与抛物线交于点M,且点M在第一象限内.(1)求抛物线的表达式;(2)若∠BMP=∠AOB,求点P的坐标;(3)过点M作MC⊥x轴,分别交直线AB、x轴于点N、C,若△ANC的面积等于△PMN 的面积的2倍,求的值.10.在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2﹣2ax﹣3与x轴交于A、B两点(点A在点B左侧),与y轴交于点C,顶点为D,且过点(2,﹣3a).(1)求抛物线的解析式;(2)抛物线上是否存在一点P,过点P作PM⊥BD,垂足为点M,PM=2DM?若存在,求点P的坐标;若不存在,说明理由.(3)在(2)的条件下,求△PMD的面积.11.如图,直线y=x+c与x轴交于点A(﹣4,0),与y轴交于点C,抛物线y=﹣x2+bx+c经过点A,C.(1)求抛物线的解析式;(2)已知点P是抛物线上的一个动点,并且点P在第二象限内,过动点P作PE⊥x轴于点E,交线段AC于点D.①如图1,过D作DF⊥y轴于点F,交抛物线于M,N两点(点M位于点N的左侧),连接EF,当线段EF的长度最短时,求点P,M,N的坐标;②如图2,连接CD,若以C,P,D为顶点的三角形与△ADE相似,求△CPD的面积.12.如图,抛物线y=ax2+bx+c与x轴交于点A(﹣3,0)和点B(1,0),与y轴交于点C(0,3),其对称轴l为x=﹣1.(1)求抛物线的解析式并写出其顶点坐标;(2)若动点P在第二象限内的抛物线上,动点N在对称轴l上.①当PA⊥NA,且PA=NA时,求此时点P的坐标;②当四边形PABC的面积最大时,求四边形PABC面积的最大值及此时点P的坐标.13.如图1,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+3与直线y=x﹣3交于点A(3,0)和点B(﹣2,n),与y轴交于点C.(1)求出抛物线的函数表达式;(2)在图1中,平移线段AC,点A、C的对应点分别为M、N,当N点落在线段AB上时,M点也恰好在抛物线上,求此时点M的坐标;(3)如图2,在(2)的条件下,在抛物线上是否存在点P(不与点A重合),使△PMC 的面积与△AMC的面积相等?若存在,直接写出点P的坐标;若不存在,请说明理由.14.已知抛物线l1与l2形状相同,开口方向不同,其中抛物线l1:y=ax2﹣6ax﹣10交x轴于A,B两点(点A在点B的左侧),且AB=4,抛物线l2与l1交于点A与C(4,m).(1)求抛物线l1,l2的函数表达式;(2)当x的取值范围是 时,抛物线l1与l2上的点的纵坐标同时随横坐标的增大而增大;(3)直线PQ∥y轴,分别交x轴,l1,l2于点D(n,0),P,Q,当≤n≤5时,求线段PQ的最大值.15.如图,在平面直角坐标系中,二次函数y=ax2+bx﹣3交x轴于点A(﹣3,0)、B(1,0),在y轴上有一点E(0,1),连接AE.(1)求二次函数的表达式;(2)若点D为抛物线在x轴负半轴下方的一个动点,求△ADE面积的最大值;(3)抛物线对称轴上是否存在点P,使△AEP为等腰三角形?若存在,请直接写出所有P点的坐标;若不存在,请说明理由.16.在平面直角坐标系xOy中抛物线y=﹣x2+bx+c经过点A、B、C,已知A(﹣1,0),C(0,3).(1)求抛物线的表达式;(2)如图1,P为线段BC上一点,过点P作y轴平行线,交抛物线于点D,当△BCD的面积最大时,求点P的坐标;(3)如图2,抛物线顶点为E,EF⊥x轴于F点,N是线段EF上一动点,M(m,0)是x轴上一动点,若∠MNC=90°,直接写出实数m的取值范围.17.已知直线y=x+4分别交x轴、y轴于A、B两点,抛物线y=x2+mx﹣4经过点A,和x轴的另一个交点为C.(1)求抛物线的解析式;(2)如图1,点D是抛物线上的动点,且在第三象限,求△ABD面积的最大值;(3)如图2,经过点M(﹣4,1)的直线交抛物线于点P、Q,连接CP、CQ分别交y轴于点E、F,求OE•OF的值.18.如图,在平面直角坐标系中,直线y=+2分别交x轴、y轴于点A、B,抛物线y=﹣x2+bx+c经过点A、B.点P是x轴上一个动点,过点P作垂直于x轴的直线分别交抛物线和直线AB于点E和点F.设点P的横坐标为m.(1)点A的坐标为 .(2)求这条抛物线所对应的函数表达式.(3)点P在线段OA上时,若以B、E、F为顶点的三角形与△FPA相似,求m的值.(4)若E、F、P三个点中恰有一点是其它两点所连线段的中点(三点重合除外),称E、F、P三点为“共谐点”.直接写出E、F、P三点成为“共谐点”时m的值.19.如图1,二次函数y=x2+bx+c的图象与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C,OB=OC.点D在函数图象上,CD∥x轴,且CD=4,直线1是抛物线的对称轴,E是抛物线的顶点.(1)求b、c的值;(2)如图1,连接BE,线段OC上的点F关于直线l的对称点F'恰好在线段BE上,求点F的坐标;(3)如图2,动点P在线段OB上,过点P作x轴的垂线分别与BC交于点M,与抛物线交于点N.抛物线上有一点Q,使得△PQN与△APM的面积相等,请求出点Q到直线PN的距离.20.如图抛物线y=ax2+2交x轴于点A(﹣2,0)、B,交y轴于点C;(1)求抛物线的解析式;(2)点P从点A出发,以1个单位/秒的速度向终点B运动,同时点Q从点C出发,以相同的速度沿y轴正方向向上运动,运动的时间为t秒,当点P到达点B时,点Q也停止运动,设△PQC的面积为S,求S与t间的函数关系式并直接写出t的取值范围;(3)在(2)的条件下,当点P在线段OB上时,设PQ交直线AC于点G,过P作PE⊥AC于点E,求EG的长.21.如图,在平面直角坐标系中,直线y=﹣x+3与抛物线y=﹣x2+bx+c交于A、B两点,点A在x轴上,点B的横坐标为﹣1.动点P在抛物线上运动(不与点A、B重合),过点P作y轴的平行线,交直线AB于点Q,当PQ不与y轴重合时,以PQ为边作正方形PQMN,使MN与y轴在PQ的同侧,连结PM.设点P的横坐标为m.(1)求b、c的值.(2)当点N落在直线AB上时,直接写出m的取值范围.(3)当点P在A、B两点之间的抛物线上运动时,设正方形PQMN周长为c,求c与m之间的函数关系式,并写出c随m增大而增大时m的取值范围.(4)当△PQM与y轴只有1个公共点时,直接写出m的值.22.如图,已知抛物线y=﹣x2+bx+c与一直线相交于A(1,0)、C(﹣2,3)两点,与y 轴交于点N,其顶点为D.(1)求抛物线及直线AC的函数关系式;(2)若P是抛物线上位于直线AC上方的一个动点,求△APC的面积的最大值及此时点P的坐标;(3)在对称轴上是否存在一点M,使△ANM的周长最小.若存在,请求出M点的坐标和△ANM周长的最小值;若不存在,请说明理由.23.已知:如图,抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴、y轴分别相交于点A(﹣1,0)、B(0,3)两点,其顶点为D.(1)求这条抛物线的解析式;(2)若抛物线与x轴的另一个交点为E.求△ODE的面积;抛物线的对称轴上是否存在点P使得△PAB的周长最短.若存在请求出P点的坐标,若不存在说明理由.24.如图,抛物线y=﹣x2﹣2x+3的图象与x轴交于A、B两点(点A在点B的左边),与y轴交于点C,点D为抛物线的顶点.(1)求点A、B、C的坐标;(2)点M(m,0)为线段AB上一点(点M不与点A、B重合),过点M作x轴的垂线,与直线AC交于点E,与抛物线交于点P,过点P作PQ∥AB交抛物线于点Q,过点Q 作QN⊥x轴于点N,可得矩形PQNM.如图,点P在点Q左边,试用含m的式子表示矩形PQNM的周长;(3)当矩形PQNM的周长最大时,m的值是多少?并求出此时的△AEM的面积;(4)在(3)的条件下,当矩形PMNQ的周长最大时,连接DQ,过抛物线上一点F作y 轴的平行线,与直线AC交于点G(点G在点F的上方).若FG=2DQ,求点F的坐标.25.在平面直角坐标系中,已知抛物线y=ax2+bx﹣4与x轴相交于A(﹣4,0)、C(2,0)两点.与y轴相交于点B.(1)求抛物线的解析式;(2)求抛物线与y轴的交点B的坐标和抛物线顶点坐标;(3)若点M为第三象限内抛物线上一动点,点M的横坐标为m,△AMB的面积为S.求S关于m的函数关系式,并求出S的最大值.26.在平面直角坐标系xOy中抛物线y=ax2﹣2ax+3(a≠0)的顶点A在第一象限,它的对称轴与x轴交于点B,△AOB为等腰直角三角形(1)写出抛物线的对称轴为直线 ;(2)求出抛物线的解析式;(3)垂直于y轴的直线L与该抛物线交于点P(x1,y1),Q(x2,y2)其中x1<x2,直线L与函数y=(x>0)的图象交于点R(x3,y3),若,求x1+x2+x3的取值范围.27.已知抛物线y=x2﹣2mx+m2﹣3(m是常数).(1)证明:无论m取什么实数,该抛物线与x轴都有两个交点;(2)设抛物线的顶点为A,与x轴两个交点分别为B,D,B在D的右侧,与y轴的交点为C.①求证:当m取不同值时,△ABD都是等边三角形;②当|m|≤,m≠0时,△ABC的面积是否有最大值,如果有,请求出最大值,如果没有,请说明理由.28.已知抛物线y=ax2+bx+3经过点A(﹣1,0)、B(3,0),且与y轴交于点C,抛物线的对称轴与x轴交于点D.(1)求抛物线的解析式;(2)点P是y轴正半轴上的一个动点,连结DP,将线段DP绕着点D顺时针旋转90°得到线段DE,点P的对应点E恰好落在抛物线上,求出此时点P的坐标;(3)点M(m,n)是抛物线上的一个动点,连接MD,把MD2表示成自变量n的函数,并求出MD2取得最小值时点M的坐标.29.如图,在平面直角坐标系中,二次函数y=﹣x2+bx+c的图象与坐标轴交于A、B、C三点,其中点A的坐标为(0,2),点B的坐标为(1,0).(1)求该二次函数的表达式及点C的坐标;(2)点D的坐标为(0,1),点F为该二次函数在第二象限内图象上的动点,连接CD、CF,以CD、CF为邻边作平行四边形CDEF,设平行四边形CDEF的面积为S.①求S的最大值;②在点F的运动过程中,当点E落在该二次函数图象上时,求此时S的值及点E的坐标.30.如图1,抛物线y=mx2﹣4mx+3m(m>0)与x轴交于A,B两点(点B在点A右侧).与y轴交点C,与直线l:y=x+1交于D、E两点,(1)当m=1时,连接BC,求∠OBC的度数;(2)在(1)的条件下,连接DB、EB,是否存在抛物线在第四象限上一点P,使得S△DBE=S△DPE?若存在,求出此时P点坐标及PB的长度;若不存在,请说明理由;(3)若以DE为直径的圆恰好与x轴相切,求此时m的值.31.如图,在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=﹣x2+bx+c与直线l:y=kx+m(k<0)交于A(﹣1,﹣1)、B两点,与y轴交于C(0,2).(1)求抛物线的函数表达式;(2)若y轴平分∠ACB,求k的值;(3)若在x轴上有且只有一点P,使∠APB=90°,求k的值.32.如图,已知点E在x轴上,⊙E交x轴于A,B两点(点A在点B的左侧),交y轴于点C,OB=3OA=3,抛物线y=ax2+bx+c的图象过A、B、C三点,顶点为M.(1)写出A、B两点的坐标A ,B ;(2)求二次函数的关系式;(3)点P为线段BM上的一个动点,过点P作x轴的垂线PQ垂足为Q,若OQ=m,四边形ACPQ的面积为S,求S关于m的函数关系式,和四边形ACPQ的面积的最大值.33.如图,点M(4,0),以点M为圆心、2为半径的圆与x轴交于点A、B.已知抛物线y=x2+bx+c过点A和B,与y轴交于点C.(1)求点C的坐标,并画出抛物线的大致图象(要求过点A、B、C,开口方向、顶点和对称轴相对准确)(2)点Q(8,m)在抛物线y=x2+bx+c上,点P为此抛物线对称轴上一个动点,求PQ+PB的最小值;(3)CE是过点C的⊙M的切线,点E是切点,求OE所在直线的解析式.34.如图,抛物线y=ax2+2x+c(a<0)与x轴交于点A和点B(点A在原点的左侧,点B在原点的右侧),与y轴交于点C,OB=OC=3.(1)求该抛物线的函数解析式.(2)如图1,连接BC,点D是直线BC上方抛物线上的点,连接OD,CD.OD交BC于点F,当S△COF:S△CDF=3:2时,求点D的坐标.(3)如图2,点E的坐标为(0,),点P是抛物线上第一象限上的点,连接EB,PB,PE形成的△PBE中,是否存在点P,使∠PBE或∠PEB等于2∠OBE?若存在,请直接写出符合条件的点P的坐标;若不存在,请说明理由.35.如图,顶点为D的抛物线y=﹣x2+x+4与y轴交于点A,与x轴交于两点B、C(点B在点C的左边),点A与点E关于抛物线的对称轴对称,点B、E在直线y=kx+b(k,b为常数)上.(1)求k,b的值;(2)点P为直线AE上方抛物线上的任意一点,过点P作AE的垂线交AE于点F,点G为y轴上任意一点,当△PBE的面积最大时,求PF+FG+OG的最小值;(3)在(2)中,当PF+FG+OG取得最小值时,将△AFG绕点A按顺时方向旋转30°后得到△AF1G1,过点G1作AE的垂线与AE交于点M.点D向上平移个单位长度后能与点N重合,点Q为直线DN上任意一点,在平面直角坐标系中是否存在一点S,使以S、Q、M、N为顶点且MN为边的四边形为菱形?若存在,直接写出点S的坐标;若不存在,请说明理由.36.如图,抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴交于A(﹣1,0),B(5,0)两点,直线y=﹣x+3与y轴交于点C,与x轴交于点D.点P是直线CD上方的抛物线上一动点,过点P作PF⊥x轴于点F,交直线CD于点E,设点P的横坐标为m.(1)求抛物线的解析式;(2)求PE的长最大时m的值.(3)Q是平面直角坐标系内一点,在(2)的情况下,以P、Q、C、D为顶点的四边形是平行四边形是否存在?若存在,直接写出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.37.已知在平面直角坐标系xOy中,O为坐标原点,线段AB的两个端点的坐标分别为A (0,2),B(﹣1,0),点C为线段AB的中点,现将线段BA绕点B按逆时针方向旋转90°得到线段BD,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)、经过点D.(1)如图1,若该抛物线经过原点O,且a=﹣1.①求点D的坐标及该抛物线的解析式;②连结CD,问:在抛物线上是否存在点P,使得∠POB与∠BCD互余?若存在,请求出所有满足条件的点P的坐标,若不存在,请说明理由.(2)如图2,若该抛物线y=ax2+bx+c(a<0)经过点E(﹣1,1),点Q在抛物线上,且满足∠QOB与∠BCD互余,若符合条件的Q点的个数是4个,请直接写出a的取值范围 .38.在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+c与x轴交于A(1,0),B(3,0),与y轴交于C(0,3),抛物线顶点为D点.(1)求此抛物线解析式;(2)如图1,点P为抛物线上的一个动点,且在对称轴右侧,若△ADP面积为3,求点P 的坐标;(3)在(2)的条件下,PA交对称轴于点E,如图2,过E点的任一条直线与抛物线交于M,N两点,直线MD交直线y=﹣3于点F,连结NF,求证:NF∥y轴.39.如图1,正方形ABCD的一边AB在x轴的正半轴上,⊙M是正方形ABCD的外接圆,连接OD,与⊙M相交于E点,连接BE与AD交于点F,已知AB=4,(1)求证:△ODA≌△FBA;(2)如图2,当E是OD中点时,点G是过E、A、B的抛物线的顶点,连接AG,①求点E的坐标;②求证:AG是⊙M的切线.(3)如图3,连接CE,若ED+EA=3,直接写出EC+EB的值.40.如图,在平面直角坐标系xOy中,抛物线顶点为C(1,2),且与直线y=x交于点B(,);点P为抛物线上O,B两点之间一个动点(不与O,B两点重合),过P 作PQ∥y轴交线段OB于点Q.(1)求抛物线的解析式;(2)当PQ的长度为最大值时,求点Q的坐标;(3)点M为抛物线上O,B两点之间一个动点(不与O,B两点重合),点N为线段OB 上一个动点;当四边形PQNM为平行四边形,且PN⊥OB时,请直接写出Q点坐标.2019年03月08日〃子初ぐ的初中数学组卷参考答案与试题解析一.解答题(共40小题)1.已知二次函数y=ax2+bx+c图象的对称轴为y轴,且过点(1,2),(2,5).(1)求二次函数的解析式;(2)如图,过点E(0,2)的一次函数图象与二次函数的图象交于A,B两点(A点在B 点的左侧),过点A,B分别作AC⊥x轴于点C,BD⊥x轴于点D.①当CD=3时,求该一次函数的解析式;②分别用S1,S2,S3表示△ACE,△ECD,△EDB的面积,问是否存在实数t,使得S22=tS1S3都成立?若存在,求出t的值;若不存在,说明理由.【考点】HF:二次函数综合题.【分析】(1)把点(1,2),(2,5)坐标和对称轴为y轴三个条件,代入二次函数的表达式即可求解;(2)①将一次函数表达式与二次函数表达式联立并整理得:x2﹣kx﹣1=0,利用x2﹣x1===3,即可求解;②分别求出S1、S2、S3,用韦达定理化简,即可求解.【解答】解:(1)由题意得:,解得:,故:二次函数的表达式为:y=x2+1;(2)①设过点E的一次函数表达式为:y=kx+2,将一次函数表达式与二次函数表达式联立并整理得:x2﹣kx﹣1=0,设点A、B的坐标分别为(x1,y1)、(x2,y2)(x1<x2),则:x1+x2=k,x1x2=﹣1,x2﹣x1===3,解得:k=,∴该一次函数表达式为:y=x+2或y=﹣x+2;②S1=AC•OC=﹣x1y1,S2=CD•OE=(x2﹣x1)=k2+4,S3=BD•OD=x2y2,x1+x2=k,x1x2=﹣1,则:S1•S2=﹣x1x2[k2x1x2+2k(x1+x2)+4]=(k2+4)=4S2,∴t=4.【点评】本题考查的是二次函数综合运用,主要考查利用韦达定理处理复杂的数据,难度不大.2.如图,已知抛物线y=x2﹣x﹣k(k为常数,且k>0)与x轴从左至右依次交于A,B两点,与y轴交于点C过点B的直线y=﹣x+b与抛物线的另一交点为D.(1)若点D的横坐标为﹣5,求抛物线的函数表达式;(2)过D点向x轴作垂线,垂足为点M,连结AD,若∠MDA=∠ABD,求点D的坐标;(3)若在第一象限的抛物线上有一点P,使得以点A,B,P为顶点的三角形与△ABC相似,请直接写出△ABC的面积.【考点】HF:二次函数综合题.【分析】(1)求出A、B的坐标,把点B坐标代入直线表达式即可求解;(2)利用△AMD∽△DMB,=,即可求解;(3)分△ABC∽△APB、△ABC∽△PAB两种情况,分别求解即可.【解答】解:(1)抛物线y=x2﹣x﹣k=(x+2)(x﹣4),令y=0,则x=﹣2或4,即点A、B的坐标分别为(﹣2,0)、(4,0),把点B坐标代入直线y=﹣x+b得:﹣×4+b=0,解得:b=,∴直线BD的表达式为:y=﹣x+,当x=﹣5时,y=3,∴D(﹣5,3),把点D的坐标代入抛物线表达式得:(﹣5+2)(﹣5﹣4)=3,k=,∴抛物线的表达式为:y=x2﹣x﹣;(2)设点D的坐标为(x,﹣x+),则:DM=﹣x+,BM=4﹣x,AM=﹣2﹣x,∵∠MDA=∠ABD,∠AMD=∠DMB,∴△AMD∽△DMB,∴=,即:(﹣x+)2=(4﹣x)(﹣2﹣x),解得:x=﹣5或4(舍去x=4),∴点D的坐标为(﹣5,3);(3)由抛物线的表达式,令x=0,则y=﹣k,∴点C的坐标为(0,﹣k),OC=k,①当△ABC∽△APB时,则∠BAC=∠PAB,设点P的坐标为(x,y),过点P作PN⊥x轴交于点N,则ON=x,PN=y,tan∠BAC=tan∠PAB,即:,∴y=kx+k,把点P(x,)代入抛物线表达式并解得:x=8或﹣2(舍去﹣2),故点P的坐标为(8,5k),∵△ABC∽△APB,∴AB2=AC•AP,即:62=,解得:k=,S△ABC=AB•OC==;②△ABC∽△PAB时,同理可得:k=,S△ABC=AB•OC==3,故:△ABC的面积为=或3.【点评】本题考查的是二次函数综合运用,涉及到三角形相似、解直角三角形等,(2)(3)的关键是通过相似确定线段间的比例关系.3.如图,已知二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的对称轴为直线x=﹣1,图象经过B(﹣3,0)、C(0,3)两点,且与x轴交于点A.(1)求二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的表达式;(2)在抛物线的对称轴上找一点M,使△ACM周长最短,求出点M的坐标;(3)若点P为抛物线对称轴上的一个动点,直接写出使△BPC为直角三角形时点P的坐标.【考点】HF:二次函数综合题.【分析】(1)由抛物线的对称轴及点B的坐标可求出点A的坐标,由点A,B,C的坐标,利用待定系数法即可求出二次函数的表达式;(2)连接BC,交直线x=﹣1于点M,此时△ACM周长最短,由点B,C的坐标,利用待定系数法可求出直线BC的函数表达式,再利用一次函数图象上点的坐标特征即可求出点M的坐标;(3)设点P的坐标为(﹣1,m),结合点B,C的坐标可得出PB2,PC2,BC2的值,分∠BCP=90°,∠CBP=90°,∠BPC=90°三种情况考虑,①当∠BCP=90°时,利用勾股定理可得出关于m的一元一次方程,解之可得出m的值,进而可得出点P的坐标;②当∠CBP=90°时,利用勾股定理可得出关于m的一元一次方程,解之可得出m的值,进而可得出点P的坐标;③当∠BPC=90°时,利用勾股定理可得出关于m 的一元二次方程,解之可得出m的值,进而可得出点P的坐标.综上,此题得解.【解答】解:(1)∵二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的对称轴为直线x=﹣1,点B的坐标为(﹣3,0),∴点A的坐标为(1,0).将A(1,0),B(﹣3,0),C(0,3)代入y=ax2+bx+c,得:,解得:,∴二次函数的表达式为y=﹣x2﹣2x+3.(2)连接BC,交直线x=﹣1于点M,如图1所示.∵点A,B关于直线x=﹣1对称,∴AM=BM.∵点B,C,M三点共线,∴此时AM+CM取最小值,最小值为BC.设直线BC的函数表达式为y=kx+d(k≠0),将B(﹣3,0),C(0,3)代入y=kx+d,得:,解得:,∴直线BC的函数表达式为y=x+3.当x=﹣1时,y=x+3=2,∴当点M的坐标为(﹣1,2)时,△ACM周长最短.(3)设点P的坐标为(﹣1,m),∵点B的坐标为(﹣3,0),点C的坐标为(0,3),∴PB2=[﹣3﹣(﹣1)]2+(0﹣m)2=m2+4,PC2=[0﹣(﹣1)]2+(3﹣m)2=m2﹣6m+10,BC2=[0﹣(﹣3)]2+(3﹣0)2=18.分三种情况考虑(如图2):①当∠BCP=90°时,BC2+PC2=PB2,∴18+m2﹣6m+10=m2+4,解得:m=4,∴点P的坐标为(﹣1,4);②当∠CBP=90°时,BC2+PB2=PC2,∴18+m2+4=m2﹣6m+10,解得:m=﹣2,∴点P的坐标为(﹣1,﹣2);③当∠BPC=90°时,PB2+PC2=BC2,∴m2+4+m2﹣6m+10=18,整理得:m2﹣3m﹣2=0,解得:m1=,m2=,∴点P的坐标为(﹣1,)或(﹣1,).综上所述:使△BPC为直角三角形时点P的坐标为(﹣1,﹣2),(﹣1,),(﹣1,)或(﹣1,4).【点评】本题考查了二次函数的性质、待定系数法求二次函数解析式、三角形的三边关系、待定系数法求一次函数解析式、一次函数图象上点的坐标特征、两点间的距离公式、勾股定理以及解一元一次(二次)方程,解题的关键是:(1)根据点的坐标,利用待定系数法求出二次函数表达式;(2)利用二次函数的对称性及三角形的三边关系,找出点M所在的位置;(3)分∠BCP=90°,∠CBP=90°,∠BPC=90°三种情况,找出关于m的方程.4.定义:在平面直角坐标系xOy中,直线y=a(x﹣m)+k称为抛物线y=a(x﹣m)2+k 的关联直线.(1)求抛物线y=x2+6x﹣1的关联直线;(2)已知抛物线y=ax2+bx+c与它的关联直线y=2x+3都经过y轴上同一点,求这条抛物线的表达式;(3)如图,顶点在第一象限的抛物线y=﹣a(x﹣1)2+4a与它的关联直线交于点A,B(点A在点B的左侧),与x轴负半轴交于点C,连结AC、BC.当△ABC为直角三角形时,求a的值.【考点】HF:二次函数综合题.【分析】(1)根据关联直线的定义可求;(2)由题意可得a=2,c=3,设抛物线的顶点式为y=2(x﹣m)2+k,可得,可求m和k的值,即可求这条抛物线的表达式;(3)由题意可得A(1,4a)B(2,3a)C(﹣1,0),可求AB2=1+a2,BC2=9+9a2,AC2=4+16a2,分BC,AC为斜边两种情况讨论,根据勾股定理可求a的值.【解答】解:(1)∵y=x2+6x﹣1=(x+3)2﹣10∴关联直线为y=x+3﹣10=x﹣7(2)∵抛物线y=ax2+bx+c与它的关联直线y=2x+3都经过y轴上同一点,∴a=2,c=3,可设抛物线的顶点式为y=2(x﹣m)2+k,则其关联直线为y=2(x﹣m)+k=2x﹣2m+k,∴解得∴抛物线y=2x2+3或y=2(x+1)2+1,(3)由题意:A(1,4a)B(2,3a)C(﹣1,0),∴AB2=1+a2,BC2=9+9a2,AC2=4+16a2,显然AB2<BC2且AB2<AC2,故AB不能成为△ABC的斜边,当AB2+BC2=AC2时:1+a2+9+9a2=4+16a2解得a=±1,当AB2+AC2=BC2时:1+a2+4+16a2=9+9a2解得,∵抛物线的顶点在第一象限∴a>0,即【点评】本题是二次函数综合题,直角三角形的性质,熟练掌握二次函数图象上点的坐标特征和二次函数的性质;理解坐标与图象性质,记住两点间的距离公式,注意分情况讨论思想的应用.5.已知抛物线y=﹣x2+mx+m+1与x轴交于A、B两点(点A在点B的左侧).(1)当m=2时,抛物线与y轴交于点C.①直接写出点A、B、C的坐标;②如图1,连接AC,在x轴上方的抛物线上有一点D,若∠ABD=∠ACO,求点D的坐标;③如图2,点P为抛物线位于第一象限图象上一动点,过P作PQ⊥CB,求PQ的最大值;(2)如图3,若点M为抛物线位于x轴上方图象上一动点,过点M作MN⊥x轴,垂足为N,直线MN上有一点H,满足∠HBA与∠MAB互余,试判断HN的长是否变化,若变化,请说明理由,若不变,请求出HN长.【考点】HF:二次函数综合题.【分析】(1)①先解方程﹣x2+2x+3=0得A点和B点坐标;然后计算自变量为0时的函数值得到C点坐标;②OD交y轴于E,如图2,通过证明Rt△OBE∽Rt△OCA,利用相似比得到OE=OA=1,则E(0,1),再利用待定系数法求出直线BE的解析式为y=﹣x+1,然后解方程得D点坐标;③作PK⊥x轴于K,交BC于F,如图2,易得直线BC的解析式为y=﹣x+3,设P(x,﹣x2+2x+3)(0<x<3),则F(x,﹣x+3),所以PF=﹣x2+3x,再证明∠BFK=∠PFQ=45°,所以PQ=PF=﹣x2+x,然后根据二次函数的性质解决问题;(2)先解方程﹣x2+mt+m+1=0得A(﹣1,0),B(m+1,0),延长BH交AM于G,如图3,证明Rt△BNH∽△MNA,则=,设M(t,﹣t2+mt+m+1),则N(t,0),所以=,然后根据分式的运算可得到HN=1.【解答】解:(1)①当m=2时,抛物线解析式为y=﹣x2+2x+3,当y=0时,﹣x2+2x+3=0,解得x1=﹣1,x2=3,∴A(﹣1,0),B(3,0),当y=0时,y=﹣x2+2x+3=3,则C(0,3);②OD交y轴于E,如图2,∵∠OBE=∠ACO,∴Rt△OBE∽Rt△OCA,∴==,∴OE=OA=1,∴E(0,1),设直线BE的解析式为y=kx+b,把B(3,0),E(0,1)代入得,解得,∴直线BE的解析式为y=﹣x+1,解方程组得或﹣,∴D点坐标为(﹣,);③作PK⊥x轴于K,交BC于F,如图2,易得直线BC的解析式为y=﹣x+3,设P(x,﹣x2+2x+3)(0<x<3),则F(x,﹣x+3),∴PF=﹣x2+2x+3﹣(﹣x+3)=﹣x2+3x,∵OB=OC=3,∴△OCB为等腰直角三角形,∴∠KBF=45°,∴∠BFK=∠PFQ=45°,∴PQ=PF=﹣x2+x=﹣(x﹣)2+,当x=时,PQ有最大值,最大值为;(2)HN的长度不变,它的长度为1.。
完整版)二次函数含参综合专题
完整版)二次函数含参综合专题轴平移3个单位,得到抛物线y=x-2ax+(b+3),求新抛物线的表达式;2)若a=2,b=3,求点P、Q的坐标和抛物线的对称轴;3)将抛物线在x轴上方的部分沿y轴平移2个单位,得到抛物线G,求G与x轴交点的横坐标。
综合专题:二次函数二次函数的特征很多时候是隐藏在式子中的,需要找到关键点才能解决问题。
下面分别对不等关系类、翻折类、平移类的例题进行分析。
例1.在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=ax²与x轴交于A、B两点(点A在点B左侧)。
1) 当抛物线过原点时,a的值为0;2) ①对称轴为x=0,顶点纵坐标为0;②顶点为原点,纵坐标为0;3) 当AB≤4时,a∈[-2,2]。
巩固练:在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=ax²-4ax+3a(a>0)与x轴交于A、B两点(A在B的左侧)。
1) 对称轴为x=2,A(-a,0),B(3a,0);2) 点C(t,3)在抛物线上,过C作x轴的垂线交x轴于D,①CD=AD时,a=t²-4t+3;②CD>AD时,t∈(-∞,0)∪(1,∞)。
例2.在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=nx²-4nx+4n-1(n≠0),与x轴交于点C、D(C在D的左侧),与y轴交于点A。
1) 顶点坐标为(M,n-1),其中M=n;2) A(0,n-1),B(3-n,n-1);3) 翻折后的图象记为G,直线y=n-1与G有一个交点时,m∈(-∞,n-1)。
巩固练:在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=ax²-4ax+3a的最高点纵坐标为2.1) 对称轴为x=1,表达式为y=(a-1)²-1;2) 图象G1在x∈[1,4]上,将G1沿直线x=1翻折得到G2,图象G由G1和G2组成,直线y=b与G只有两个公共点时,b∈(-∞,-1)∪(3,∞),x1+x2=2.例3.在平面直角坐标系xOy中,已知抛物线y=x-2ax+b 的顶点在x轴上,P(x1,m)、Q(x2,m)(x1<x2)是此抛物线上的两点。
考点06 高中数学-二次函数与幂函数-考点总结及习题
考点06二次函数与幂函数【命题趋势】此知识点也是高考中的常考知识点,注意:(1)了解幂函数的概念.(2)结合函数12321,,,y x y x y x y y x x=====的图象,了解它们的变化情况.【重要考向】一、求二次函数和幂函数的解析式二、幂函数的图像与性质的应用三、二次函数的图像与性质的应用二次函数与幂函数的解析式1.幂函数(1)幂函数的定义一般地,形如y =x α的函数称为幂函数,其中x 是自变量,α是常数.(2)常见的五种幂函数的图象和性质比较函数y =xy =x 2y =x 3y =12xy =x-1图象性质定义域R R R {x |x ≥0}{x |x ≠0}值域R {y |y ≥0}R {y |y ≥0}{y |y ≠0}奇偶性奇函数偶函数奇函数非奇非偶函数奇函数单调性在R 上单调递增在(-∞,0]上单调递减;在(0,+∞)上单调递增在R 上单调递增在[0,+∞)上单调递增在(-∞,0)和(0,+∞)上单调递减公共点(1,1)2.二次函数的概念形如2()(0)f x ax bx c a =++≠的函数叫做二次函数.3.表示形式(1)一般式:f (x )=ax 2+bx +c (a ≠0).(2)顶点式:f (x )=a (x −h )2+k (a ≠0),其中(h ,k )为抛物线的顶点坐标.(3)两根式:f (x )=a (x −x 1)(x −x 2)(a ≠0),其中x 1,x 2是抛物线与x 轴交点的横坐标.【巧学妙记】1.已知二次函数f (x )=x 2-bx +c 满足f (0)=3,对∀x ∈R ,都有f (1+x )=f (1-x )成立,则f (x )的解析式为________________.【答案】f (x )=x 2-2x +3解析由f (0)=3,得c =3,又f (1+x )=f (1-x ),∴函数f (x )的图象关于直线x =1对称,∴b2=1,∴b =2,∴f (x )=x 2-2x +3.2.已知二次函数f (x )与x 轴的两个交点坐标为(0,0)和(-2,0)且有最小值-1,则f (x )=________.【答案】x 2+2x解析设函数的解析式为f (x )=ax (x +2)(a ≠0),所以f (x )=ax 2+2ax ,由4a ×0-4a 24a =-1,得a =1,所以f (x )=x 2+2x .3.若函数()f x 是幂函数,且满足()()432f f =,则12f ⎛⎫= ⎪⎝⎭A .13B .3C .13-D .−3【答案】A【解析】由题意可设()(f x x αα=为常数),因为满足()()432f f =,所以432αα=,所以2log 3α=,所以()2log 3f x x =,所以2log 311223f -⎛⎫== ⎪⎝⎭.故选A .幂函数的图像与性质①α的正负:当α>0时,图象过原点,在第一象限的图象上升;当α<0时,图象不过原点,在第一象限的图象下降,反之也成立.②幂函数的指数与图象特征的关系当α≠0,1时,幂函数y =x α在第一象限的图象特征如下:αα>10<α<1α<0图象特殊点过(0,0),(1,1)过(0,0),(1,1)过(1,1)凹凸性下凸上凸下凸单调性递增递增递减举例y =x 212y x =1y x -=、12y x-=【巧学妙记】4.若四个幂函数y =x a ,y =x b ,y =x c ,y =x d 在同一坐标系中的图象如图所示,则a ,b ,c ,d 的大小关系是()A .d >c >b >aB .a >b >c >dC .d >c >a >bD .a >b >d >c 【答案】B【解析】由幂函数的图象可知,在(0,1)上幂函数的指数越大,函数图象越接近x 轴,由题图知a >b >c >d ,故选B.5.已知幂函数f (x )=(n 2+2n -2)23n nx -(n ∈Z )的图象关于y 轴对称,且在(0,+∞)上是减函数,则n 的值为()A .-3B .1C .2D .1或2【答案】B【解析】由于f (x )为幂函数,所以n 2+2n -2=1,解得n =1或n =-3,经检验只有n =1符合题意,故选B.6.若(a+1)13-<(3-2a)13-,则实数a的取值范围是____________.【答案】(-∞,-1)【解析】不等式(a+1)13-<(3-2a)13-等价于a+1>3-2a>0或3-2a<a+1<0或a+1<0<3-2a,解得a<-1或23<a<32.二次函数图像与性质的应用函数解析式2()(0)f x ax bx c a=++>2()(0)f x ax bx c a=++<图象(抛物线)定义域R值域24[,)4ac ba-+∞24(,]4ac ba--∞对称性函数图象关于直线2bxa=-对称顶点坐标24(,)24b ac ba a--奇偶性当b=0时是偶函数,当b≠0时是非奇非偶函数单调性在(,]2ba-∞-上是减函数;在[,)2ba-+∞上是增函数.在(,]2ba-∞-上是增函数;在[,)2ba-+∞上是减函数.最值当2bxa=-时,2min4()4ac bf xa-=当2bxa=-时,2max4()4ac bf xa-=【巧学妙记】7.一次函数y =ax +b (a ≠0)与二次函数y =ax 2+bx +c 在同一坐标系中的图象大致是()【答案】C【解析】若a >0,则一次函数y =ax +b 为增函数,二次函数y =ax 2+bx +c 的图象开口向上,故可排除A ;若a <0,一次函数y =ax +b 为减函数,二次函数y =ax 2+bx +c 的图象开口向下,故可排除D ;对于选项B ,看直线可知a >0,b >0,从而-b2a<0,而二次函数的对称轴在y 轴的右侧,故应排除B ,选C.8.函数f (x )=ax 2+(a -3)x +1在区间[-1,+∞)上是递减的,则实数a 的取值范围是()A .[-3,0)B .(-∞,-3]C .[-2,0]D .[-3,0]【答案】D【解析】当a =0时,f (x )=-3x +1在[-1,+∞)上单调递减,满足题意.当a ≠0时,f (x )的对称轴为x =3-a2a,由f (x )在[-1,+∞)-1,解得-3≤a <0.综上,a 的取值范围为[-3,0].9.已知函数f (x )=ax 2+2ax +1在区间[-1,2]上有最大值4,求实数a 的值.解f (x )=a (x +1)2+1-a .(1)当a =0时,函数f (x )在区间[-1,2]上的值为常数1,不符合题意,舍去;(2)当a >0时,函数f (x )在区间[-1,2]上是增函数,最大值为f (2)=8a +1=4,解得a =38;(3)当a <0时,函数f (x )在区间[-1,2]上是减函数,最大值为f (-1)=1-a =4,解得a =-3.综上可知,a 的值为38或-3.10.已知二次函数f (x )满足f (x +1)-f (x )=2x ,且f (0)=1,若不等式f (x )>2x +m 在区间[-1,1]上恒成立,则实数m 的取值范围为____________.【答案】(-∞,-1)【解析】设f (x )=ax 2+bx +c (a ≠0),由f (0)=1,得c =1,又f (x +1)-f (x )=2x ,得2ax +a +b =2x ,所以a =1,b =-1,所以f (x )=x 2-x +1.f (x )>2x +m 在区间[-1,1]上恒成立,即x 2-3x +1-m >0在[-1,1]上恒成立,令g (x )=x 2-3x +1-m -54-m ,x ∈[-1,1],g (x )在[-1,1]上单调递减,所以g (x )min =g (1)=1-3+1-m >0,所以m <-1.1.已知[1,1]a ∈-时不等式2(4)420x a x a +-+->恒成立,则x 的取值范围为()A.(-∞,2)∪(3,+∞)B.(-∞,1)∪(2,+∞)C.(-∞,1)∪(3,+∞)D.(1,3)2.设函数()21f x mx mx =--,若对于[]1,3x ∈,()2f x m >-+恒成立,则实数m 的取值范围()A.()3,+∞ B.3,7⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭C.(),3-∞ D.3,7⎛⎫+∞⎪⎝⎭3.已知函数2()2()f x x ax a R =-+∈在区间[1,+∞)上单调递增,则a 的取值范围为()A.(2,+∞)B.[2,+∞)C.(-∞,2)D.(-∞,2]4.函数()22f x x ax =++在()3,+∞上单调递增,则实数a 的取值范围是()A.6a =- B.6a ≥- C.6a >- D.6a ≤-5.已知幂函数a y k x =⋅的图象过点(4,2),则k a +等于()A.32B.3C.12D.26.若幂函数f (x )的图象过点21,22⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭,则函数()()x f x g x e =的递增区间为()A.()0,2 B.()(),02,-∞+∞ C.()2,0- D.()(),20,-∞-+∞ 7.若四个幂函数a y x =,b y x =,c y x =,d y x =在同一坐标系中的部分图象如图,则a 、b 、c 、d 的大小关系正确的是()A.1a b >>B.1a b >>C.0b c>> D.0d c>>8.已知幂函数()y f x =的图象过点13(,)33,则3log (81)f 的值为()A.12B.12-C.2D.2-9.(多选题)已知点2(1)A ,在函数()3f x ax =的图象上,则过点A 的曲线():C y f x =的切线方程是()A.640x y --=B.470x y -+=C.470x y -+=D.3210x y -+=二、填空题10.已知函数()223f x x ax =-++在区间(),4-∞上是增函数,则实数a 的取值范围是______.11.已知直线1y =与曲线2y x x a =-+有四个交点,则a 的取值范围是___________.12.已知函数23()(1)m f x m m x +=+-是幂函数,且该函数是偶函数,则m 的值是____13.幂函数()24222m y m m x --=--在(0,+∞)上为增函数,则实数m =_______.14.已知幂函数223()()m m f x x m Z +-=∈是奇函数,且()51f <,则m 的值为___________.一、单选题1.(2013·浙江高考真题(文))已知a ,b ,c ∈R ,函数f (x )=ax 2+bx +c .若f (0)=f (4)>f (1),则()A .a >0,4a +b =0B .a <0,4a +b =0C .a >0,2a +b =0D .a <0,2a +b =02.(2007·湖南高考真题(文))函数244 1(){431x x f x x x x -≤=-+>,,的图象和函数2()log g x x =的图象的交点个数是A .1B .2C .3D .43.(2008·江西高考真题(文))已知函数2()2(4)4f x x m x m =+-+-,()g x mx =,若对于任一实数x ,()f x 与()g x 的值至少有一个为正数,则实数m 的取值范围是A .[4,4]-B .(4,4)-C .(,4)-∞D .(,4)-∞-4.(2011·上海高考真题(文))下列函数中,既是偶函数,又是在区间(0,)+∞上单调递减的函数为()A .2y x-=B .1y x-=C .2y x=D .13y x=二、填空题5.(2017·北京高考真题(文))已知0x ≥,0y ≥,且1x y +=,则22x y +的取值范围是_____.6.(2012·山东高考真题(文))若函数()(0,1)x f x a a a =>≠在[-1,2]上的最大值为4,最小值为m ,且函数()(14g x m x =-在[0,)+∞上是增函数,则a =______.三、解答题7.(2014·辽宁高考真题(文))设函数()211f x x x =-+-,2()1681g x x x =-+,记()1f x ≤的解集为M ,()4g x ≤的解集为N.(1)求M ;(2)当x M N ∈⋂时,证明:221()[()]4x f x x f x +≤.一、单选题1.(2021·北京高三二模)下列函数中,在区间(0,)+∞上单调递增的是()A .12xy ⎛⎫= ⎪⎝⎭B .1y x -=C .2(1)y x =-D .ln y x=2.(2021·新疆高三其他模拟(文))若实数m ,n 满足m n >,且0mn ≠,则下列选项正确的是()A .330m n ->B .1122m n⎛⎫⎛⎫> ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭C .()lg 0m n ->D .11m n<3.(2021·全国高三月考(文))已知()f x 为二次函数,且()()21f x x f x '=+-,则()f x =()A .221x x -+B .221x x ++C .2221x x -+D .2221x x +-4.(2021·江西新余市·高三二模(文))已知a ,b 是区间[0,4]上的任意实数,则函数2()1f x ax bx =-+在[2,)+∞上单调递增的概率为()A .18B .38C .58D .785.(2021·全国高一课时练习)已知函数()()2ln 23f x x x =--+,则()f x 的增区间为()A .(–∞,–1)B .(–3,–1)C .[–1,+∞)D .[–1,1)6.(2021·安徽合肥市·合肥一中高三其他模拟(文))若120x x <<,则下列函数①()f x x =;②2()f x x =;③3()f x x =;④()f x x =;⑤1()f x x=满足条件()()()121221()022f x f x x x f x x ++>>的有()A .1个B .2个C .3个D .4个7.(2021·江西高三二模(文))设ln 2a =,0.1b =,0.1c =,则下列关系中正确的是()A .b a c>>B .c b a>>C .c a b>>D .b c a>>8.(2021·江西高三其他模拟(文))已知函数1a y ax b =-+-是幂函数,直线20(0,0)mx ny m n -+=>>过点(,)a b ,则11n m ++的取值范围是()A .11,,333⎫⎫⎛⎛-∞⋃ ⎪ ⎪⎝⎝⎭⎭B .(1,3)C .1,33⎡⎤⎢⎥⎣⎦D .1,33⎛⎫ ⎪⎝⎭二、多选题9.(2021·全国高一课时练习)有如下命题,其中真命题的标号为()A .若幂函数()y f x =的图象过点12,2⎛⎫ ⎪⎝⎭,则()132f >B .函数()(110x f x aa -=+>且)1a ≠的图象恒过定点()1,2C .函数()21f x x =-在()0,∞+上单调递减D .若函数()224f x x x =-+在区间[]0,m 上的最大值为4,最小值为3,则实数m 的取值范围是[]1,2三、填空题10.(2021·全国高一课时练习)已知偶函数()24a af x x -=在()0∞+,上是减函数,则整数a 的值是________.11.(2021·黑龙江哈尔滨市·哈尔滨三中高二月考(文))已知2()31f x ax x =-+,若对任意的[1,1]a ∈-,总有()0f x ≥,则x 的范围是______.12.(2021·千阳县中学高三其他模拟(文))给出以下几个不等式:①0.30.70.40.1<;②45log 3log 4<;③131sin sin 223<;④16181816<.其中不等式中成立序号为______.四、解答题13.(2020·上海高一专题练习)幂函数273235()(1)t t f x t t x +-=-+是偶函数,且在(0,)+∞上为增函数,求函数解析式.参考答案跟踪训练1.【答案】:C 【分析】根据题意,转化为关于a 的函数()2(2)44f a x a x x =-+-+,得出()0f a >对于任意[1,1]a ∈-恒成立,即可求解.【详解】由题意,因为[1,1]a ∈-时不等式2(4)420x a x a +-+->恒成立,可转化为关于a 的函数()2(2)44f a x a x x =-+-+,则()0f a >对于任意[1,1]a ∈-恒成立,则满足()()2215601320f x x f x x ⎧-=-+>⎪⎨=-+>⎪⎩,解得1x <或3x >,即x 的取值范围为(,1)(3,)-∞+∞ .故选:C.【点睛】本题主要考查了不等式的恒成立问题,其中解答中根据条件转化为关于a 的函数,结合其图象特征,列出不等式组是解答的关键,着重考查转化思想,以及运算与求解能力.2.【答案】:A 【分析】由题意变量分离转为231m x x >-+在[]1,3x ∈上恒成立,只需2max31m x x ⎛⎫ ⎪+⎝⎭->,求出最大值即可得到实数m 的取值范围.【详解】由题意,()2f x m >-+可得212mx mx m ->-+-,即()213m x x +>-,当[]1,3x ∈时,[]211,7x x -+∈,所以231m x x >-+在[]1,3x ∈上恒成立,只需2max31m x x ⎛⎫⎪+⎝⎭->,当1x =时21x x -+有最小值为1,则231x x -+有最大值为3,则3m >,实数m 的取值范围是()3,+∞,故选:A【点睛】本题考查不等式恒成立问题的解决方法,常用变量分离转为求函数的最值问题,属于基础题.3.【答案】:D 【分析】直接根据二次函数性质,由对称轴和区间的位置关系即可得解.【详解】依题意对称轴12ax =≤,解得2a ≤,故选:D .【点睛】本题主要考查了二次函数的单调性,属于基础题.4.【答案】:B 【分析】根据函数()22f x x ax =++在()3,+∞上单调递增,则根据函数的图象知:对称轴必在x=3的左边,列出不等式求解即可.【详解】∵函数()22f x x ax =++在()3,+∞上单调递增,x=2a -∴32a-≤,即6a ≥-故选B【点睛】本题考查了二次函数的性质,二次函数的对称轴的求法与应用,属于基础题.5.【答案】:A 【分析】根据题意,由幂函数的定义可得1k =,将点(4,2)的坐标代入解析式,计算可得α的值,相加即可得答案.【详解】解:根据题意,函数y k x α=⋅为幂函数,则1k =,若其图象过点(4,2),则有24α=,解可得12α=,则32k α+=;故选:A .【点睛】本题考查幂函数的定义以及解析式的求法,注意幂函数解析式的形式,属于基础题.6.【答案】:A 【分析】设()f x x α=,代入点求出α,再求出()g x 的导数()g x ',令()0g x '>,即可求出()g x 的递增区间.【详解】设()f x x α=,代入点1,22⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭,则2122α⎛= ⎝⎭,解得2α=,()2x x g x e∴=,则()2222()x x x xx x xe x e g x e e --'==,令()0g x '>,解得02x <<,∴函数()g x 的递增区间为()0,2.故选:A.【点睛】本题考查待定系数法求幂函数解析式,考查利用导数求函数的单调区间,属于基础题.7.【答案】:B 【分析】根据幂函数的图象与性质,即可求解,得到答案.【详解】由幂函数的图象与性质,在第一象限内,在1x =的右侧部分的图象,图象由下至上,幂指数依次增大,可得100a b c d >>>>>>.故选:B.【点睛】本题主要考查了幂函数的图象与性质的应用,其中熟记幂函数在第一象限的图象与性质是解答的关键,属于基础题.8.【答案】:C 【分析】设幂函数的解析式为()()f x x R αα=∈,根据幂函数的图象过点13()33,求得()12f x x =,结合对数的运算性质,即可求解.【详解】由题意,设幂函数的解析式为()()f x x R αα=∈,根据幂函数的图象过点13()33,可得31(33α=,解得12α=,即()12f x x =,所以12333log (81)log 81log 92f ===.故选:C .9.【答案】AD 【分析】先根据点2(1)A ,在函数()3f x ax =的图象上,可求出a ,再设出切点()00,P x y ,求出在点P处的切线方程,然后根据点A 在切线上,即可解出.【详解】因为点2(1)A ,在函数()3f x ax =的图象上,所以2a =.设切点()00,P x y ,则由()32f x x =得,()26f x x '=,即206k x =,所以在点P 处的切线方程为:()3200026y x x x x -=-,即230064y x x x =-.而点2(1)A ,在切线上,∴2300264x x =-,即()()()()222000002111210x x x x x ---=-+=,解得01x =或012x =-,∴切线方程为:640x y --=和3210x y -+=.故选:AD .【点睛】本题主要考查过某点的曲线的切线方程的求法,意在考查学生的数学运算能力,属于基础题.二、填空题10.【答案】:[)4,+∞【分析】求出二次函数的对称轴方程,根据二次函数的单调区间,确定对称轴与区间的关系,即可求解.【详解】()223f x x ax =-++对称轴方程为x a =,()f x 在区间(),4-∞上是增函数,所以4a ≥.故答案为:[)4,+∞.【点睛】本题考查函数的单调性求参数,熟练掌握初等简单函数的性质是解题的关键,属于基础题.11.【答案】:514a <<【分析】直线1y =与曲线2y x x a =-+有四个交点等价于方程21x x a =-+有四个解,即满足y a =和21y x x =-++有四个交点,画出函数图象即可求出.【详解】直线1y =与曲线2y x x a =-+有四个交点等价于方程21x x a =-+有四个解,则21a x x =-++,满足y a =和21y x x =-++有四个交点,画出函数图象如下,观察图象可知,要使y a =和21y x x =-++有四个交点,需满足514a <<故答案为:514a <<.【点睛】本题考查利用函数图象求参数,属于基础题.12.【答案】:1【分析】由幂函数的定义可得211m m +-=,解出方程,最后根据该函数是偶函数确定m 的值.【详解】∵函数23()(1)m f x m m x +=+-是幂函数,∴211m m +-=,解得2m =-或1m =,又∵该函数是偶函数,当2m =-时,函数()f x x =是奇函数,当1m =时,函数4()f x x =是偶函数,即m 的值是1,故答案为1.【点睛】本题主要考查幂函数的定义与简单性质,函数奇偶性的判断,属于基本知识的考查.13.【答案】:-1【分析】利用幂函数定义和单调性可得2221m m --=且420m -->,联立求解即可.【详解】由幂函数定义得2221m m --=,解得:3m =或1m =-因为在()24222m y m m x--=--()0+∞,上为增函数,所以420m -->,即12m <-,所以1m =-故答案为:1-【点睛】本题考查了幂函数定义和单调性,属于基础题.14.【答案】:0【分析】由(5)1f <和m Z ∈,可确定1m =-或0m =,由()f x 是奇函数,可舍掉1m =-,即可得到本题答案.【详解】因为22323(5)5123012m m f m m m +-=<⇒+-<⇒-<<,又因为m Z ∈,所以1m =-或0m =,当1m =-时,2232m m +-=-,不符合题意,舍去;当0m =时,2233m m +-=-,符合题意.故答案为:0真题再现1.A 【分析】由已知得f (x )的图象的对称轴为x =2且f (x )先减后增,可得选项.【详解】由f (0)=f (4),得f (x )=ax 2+bx +c 图象的对称轴为x =-2ba=2,∴4a +b =0,又f (0)>f (1),f (4)>f (1),∴f (x )先减后增,于是a >0,故选:A.【点睛】本题考查二次函数的对称轴,单调性,属于基础题.2.C 【详解】试题分析:解:在同一坐标系中画出函数的图象和函数g (x )=log 2x 的图象,如下图所示:由函数图象得,两个函数图象共有3个交点,故选C.考点:1.函数的图象与图象变化;2.零点个数.3.C 【详解】当2160m ∆=-<时,显然成立当4,(0)(0)0m f g ===时,显然不成立;当24,()2(2),()4m f x x g x x =-=+=-显然成立;当4m <-时12120,0x x x x +,则()0f x =两根为负,结论成立故4m <,故选C.4.A 【详解】试题分析:由偶函数定义知,仅A,C 为偶函数,C.2y x =在区间(0,)+∞上单调递增函数,故选A .考点:本题主要考查奇函数的概念、函数单调性、幂函数的性质.点评:函数奇偶性判定问题,应首先考虑函数的定义域是否关于原点对称.5.1[,1]2【详解】试题分析:22222(1)221,[0,1]x y x x x x x +=+-=-+∈,所以当01x =或时,取最大值1;当12x =时,取最小值12.因此22x y +的取值范围为1[,1]2.【名师点睛】本题考查了转化与化归的能力,除了像本题的方法,即转化为二次函数求取值范围,也可以转化为几何关系求取值范围,即0,0x y ≥≥,1x y +=表示线段,那么22x y+的几何意义就是线段上的点到原点距离的平方,这样会更加简单.6.14【详解】当1a >时,有214,a a m -==,此时12,2a m ==,此时()g x =不合题意.若01a <<,则124,a a m -==,故11,416a m ==,检验知符合题意7.(1)4|03M x x ⎧⎫=≤≤⎨⎬⎩⎭;(2)详见解析.【详解】试题分析:(1)由所给的不等式可得当1x ≥时,由()331f x x =-≤,或当1x <时,由()11f x x =-≤,分别求得它们的解集,再取并集,即得所求.(2)由4g x ≤(),求得N ,可得3{|0}4M N x x ⋂=≤≤.当x ∈M∩N 时,f (x )=1-x ,不等式的左边化为211()42x --,显然它小于或等于14,要证的不等式得证.(1)33,[1,)(){1,(,1)x x f x x x -∈+∞=-∈-∞当1x ≥时,由()331f x x =-≤得43x ≤,故413x ≤≤;当1x <时,由()11f x x =-≤得0x ≥,故01x ≤<;所以()1f x ≤的解集为4{|0}3M x x =≤≤.(2)由2()16814g x x x =-+≤得2116()4,4x -≤解得1344x -≤≤,因此13{|}44N x x =-≤≤,故3{|0}4M N x x ⋂=≤≤.当x M N ∈⋂时,()1f x x =-,于是22()[()]()[()]x f x x f x xf x x f x +=+2111()(1)()424xf x x x x ==-=--≤.考点:1.其他不等式的解法;2.交集及其运算.模拟检测1.D【分析】根据基本初等函数的性质依次判断选项即可.【详解】对于A 选项:指数函数12x y ⎛⎫= ⎪⎝⎭,底数112<,所以函数12xy ⎛⎫= ⎪⎝⎭在(,)-∞+∞上单调递减;对于B 选项:幂函数1y x -=,10-<,所以幂函数1y x -=在(0,)+∞上单调递减;对于C 选项:二次函数2(1)y x =-,对称轴为1x =,所以二次函数2(1)y x =-在(0,1)上单调递减,在(1)+∞,上单调递增;对于D 选项:对数函数ln y x =,底数1e >,所以对数函数ln y x =在(0,)+∞上单调递增.故选:D.【点睛】本题主要考查基本初等函数的单调性,基本初等函数的函数性质是整个高中数学知识的奠基,和很多专题知识都有交融,是整个数学学习的基础.2.A【分析】利用幂函数、指数函数单调性和对数的运算可求解.【详解】解:∵函数3y x =,在R x ∈时单调递增,且m n >,∴330m n ->,故A 正确;∵函数1()2xy =,在R x ∈时单调递减,且m n >,∴11(()22m n <,故B 错误;当11,2m n ==时,()1lg lg 02m n -=<,故C 错误;当,11m n ==-时,1111m n=>=-,故D 错误;故选:A.3.B【分析】设()()20f x ax bx c a =++≠,根据已知条件可得出关于a 、b 、c 的方程组,解出这三个未知数的值,即可得出函数()f x 的解析式.【详解】设()()20f x ax bx c a =++≠,则()2f x ax b '=+,由()()21f x x f x '=+-可得()2221ax bx c x ax b ++=++-,所以,121a b a c b =⎧⎪=⎨⎪=-⎩,解得121a b c =⎧⎪=⎨⎪=⎩,因此,()221f x x x =++.故选:B.4.D【分析】利用函数单调性求得a ,b 关系,结合几何概型即可求解.【详解】因为a ,b 是区间[0,4]上的任意实数,则函数2()1f x ax bx =-+在[2,)+∞上单调递增所以242≤⇒≤b b a a如图所示阴影部分:则所要求的概率为14414147244168⨯-⨯⨯===⨯P 故选:D5.B【分析】先求出函数的定义域,然后由复合函数的单调性可得出答案.【详解】由2230x x --+>,得31x -<<,当31x -<<-时,函数223y x x =--+单调递增,所以函数2()ln(23)f x x x =--+单调递增;当11x -<<时,函数223y x x =--+单调递减,所以所以函数2()ln(23)f x x x =--+单调递减,故选:B.6.D【分析】条件121221()()(0)22x x f x f x f x x ++⎛⎫≤>> ⎪⎝⎭表明函数应是上凹函数或者是一次函数,结合幂函数的图象可作答.【详解】只有上凹函数或者是一次函数才满足题中条件,所以只有①②③⑤满足.故选:D.7.D【分析】利用指对函数的性质,结合中间量比较大小【详解】ln 2ln 1a e =<=Q,0.10.101b c =>=>=,b c a ∴>>.故选:D8.D【分析】由幂函数的性质求参数a 、b ,根据点在直线上得2m n +=,有14111n m m +=-++且02m <<,进而可求11n m ++的取值范围.【详解】由1a y ax b =-+-是幂函数,知:1,1a b =-=,又(,)a b 在20mx ny -+=上,∴2m n +=,即20n m =->,则1341111n m m m m +-==-+++且02m <<,∴11(,3)13n m +∈+.故选:D.【点睛】关键点点睛:根据幂函数的性质求参数,再由点在线上确定m 、n 的数量关系,进而结合目标式,应用分式型函数的性质求范围.9.BD【分析】由()f x 所过点可求得幂函数()f x 解析式,由此得到()132f <,知A 错误;由()12f =恒成立可知()f x 过定点()1,2,知B 正确;由二次函数的性质可知C 错误;由二次函数的最值可确定自变量的范围,即可确定m 的范围,知D 正确.【详解】对于A ,令()f x x α=,则122α=,解得:1α=-,()1f x x -∴=,()11332f ∴=<,A 错误;对于B ,令10x -=,即1x =时,()1112f =+=,()f x ∴恒过定点()1,2,B 正确;对于C ,()f x 为开口方向向上,对称轴为0x =的二次函数,()f x ∴在()0,∞+上单调递增,C 错误;对于D ,令()4f x =,解得:0x =或2x =;又()()min 13f x f ==,∴实数m 的取值范围为[]1,2,D 正确.故选:BD.10.2【分析】由()24aa f x x -=在()0+∞,上是减函数,可得04a <<,进而可得结果.【详解】因为()24a a f x x -=在()0+∞,上是减函数,所以240a a -<,解得04a <<,又函数为偶函数,且a Z ∈,当1a =时,()-3f x x =为奇函数当2a =时,()4f x x -=为偶函数当3a =时,()3f x x -=为奇函数;所以2a =故答案为:211.31331322x +-+-≤≤【分析】把函数f (x )视为关于参数a 的一次型函数,在端点-1,1处的函数值不小于0,建立不等式组求解即得.【详解】令g (a )=x 2·a -3x +1,则g (a )是一次型函数,它在闭区间上图象为线段,则在闭区间上函数值不小于0,即对应图象不在x 轴下方,只需端点不在x 轴下方即可,22310[1,1],()0[1,1],()0310x x a f x a g a x x ⎧-+≥∴∀∈-≥⇔∀∈-≥⇔⎨--+≥⎩,解2310x x -+≥得:352x ≤或352x ≥,解2310x x --+≥得:31331322x --+≤≤,所以有3322x +-+-≤≤.答案为:3322x +-+-≤≤【点睛】在参数范围给定的含该参数的函数问题中,转换“主”、“辅”变元的位置是解题的关键.12.②③④【分析】利用幂函数的单调性可判断①的正误;利用对数函数的单调性结合作差法、基本不等式可判断②的正误;利用函数()sin x f x x=的单调性可判断③的正误;利用对数函数()ln x g x x=可判断④的正误.【详解】对于①,()()0.10.10.330.170.10.40.40.0640.10.0000001==>=,①错误;对于②,()()22245ln 3ln 5ln 4ln 3ln 5ln 4ln 3ln 42log 3log 4ln 4ln 5ln 4ln 5ln 4ln 5+⎛⎫- ⎪-⎝⎭-=-=<(()22ln 40ln 4ln 5-=<,所以,45log 3log 4<,②正确;对于③,令()sin x f x x =,其中()0,1x ∈,则()2cos sin x x x f x x -'=,令()cos sin h x x x x =-,其中()0,1x ∈,则()sin 0h x x x '=-<,所以,函数()h x 在()0,1上单调递减,当()0,1x ∈时,()0h x <,则()0f x '<,所以,函数()f x 在()0,1上单调递减,因为110132<<<,则1123f f ⎛⎫⎛⎫< ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,即112sin 3sin 23<,故131sin sin 223<,③正确;对于④,设()ln x g x x =,其中0x >,则()21ln x g x x-'=,当x e >时,()0g x '<,即函数()g x 在(),e +∞上单调递减,所以,()()1618g g >,即ln16ln181618>,所以,1816ln16ln18>,因此,16181816<,④正确.故答案为:②③④.【点睛】思路点睛:解答比较函数值大小问题,常见的思路有两个:(1)判断各个数值所在的区间;(2)利用函数的单调性直接解答.数值比较多的比较大小问题也也可以利用两种方法的综合应用.13.25()f x x =或85()f x x =.【分析】根据幂函数的定义和性质得到关于t 满足的式子,即可求得t 的值.【详解】因为幂函数273235()(1)t t f x t t x +-=-+是偶函数,且在(0,)+∞上为增函数,所以322117320732t t t t t t ⎧-+=⎪+->⎨⎪+-⎩是偶数,解得1t =或1t =-,当1t =时,25()f x x =,当1t =-时,85()f x x =.【点睛】关键点点睛:该题考查的是有关幂函数的问题,能够正确解题的关键是熟练掌握幂函数的定义和幂函数的性质.。
二次函数最新综合题练习50道(含详细解析)
二次函数最新综合题练习50道一.解答题(共50小题)1.如图,已知二次函数y=﹣x2+bx+c的图象经过点C(0,3),与x轴分别交于点A、点B(3,0).点D(n,y1)、E(n+t,y2)、F(n+4,y3)都在这个二次函数的图象上,其中0<t<4,连接DE、DF、EF,记△DEF的面积为S.(1)求二次函数y=﹣x2+bx+c的表达式;(2)若n=0,求S的最大值,并求此时t的值;(3)若t=2,当n不同数值时,S的值是否变化?如不变,求该定值;如变化,试用含n的代数式表示S.2.抛物线y=x2+(2t﹣2)x+t2﹣2t﹣3与x轴交于A、B两点(A在B左侧),与y轴交于点C.(1)如图1,当t=0时,连接AC、BC,求△ABC的面积;(2)如图2,在(1)的条件下,若点P为在第四象限的抛物线上的一点,且∠PCB+∠CAB=135°,求P点坐标;(3)如图3,当﹣1<t<3时,若Q是抛物线上A、C之间的一点(不与A、C 重合),直线QA、QB分别交y轴于D、E两点.在Q点运动过程中,是否存在固定的t值,使得CE=2CD.若存在,求出t值;若不存在,请说明理由.3.如图,在平面直角坐标系中,直线y=﹣x+3与x轴,y轴分别交于点A,点B,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)经过A,B与点C(﹣1,0).(1)求抛物线的解析式;(2)点P是直线AB上方的抛物线上一动点(不与点A、B重合),过点P作x 轴的垂线,垂足为D,交线段AB于点E.设点P的横坐标为m.①求△PAB的面积y关于m的函数关系式,当m为何值时,y有最大值,最大值是多少?②若点E是垂线段PD的三等分点,求点P的坐标.4.如图,点A,B,C都在抛物线y=ax2﹣2amx+am2+2m﹣5(﹣<a<0)上,AB∥x轴,∠ABC=135°,且AB=4.(1)填空:抛物线的顶点坐标为;(用含m的代数式表示);(2)求△ABC的面积(用含a的代数式表示);(3)若△ABC的面积为2,当2m﹣5≤x≤2m﹣2时,y的最大值为2,求m的值.5.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+c的顶点坐标为(2,9),与y 轴交于点A(0,5),与x轴交于点E,B.(1)求二次函数y=ax2+bx+c的解析式;(2)过点A作AC平行于x轴,交抛物线于点C,点P为抛物线上的一点(点P 在AC上方),作PD平行于y轴交AB于点D,问当点P在何位置时,四边形APCD的面积最大?并求出最大面积;(3)若点M在抛物线上,点N在其对称轴上,使得以A,E,N,M为顶点的四边形是平行四边形,且AE为其一边,求点M,N的坐标.6.如图①,直线y=kx+2与坐标轴交于A、B两点,OA=4,点C是x轴正半轴上的点,且OC=OB,过点C作AB的垂线,交y轴于点D,抛物线y=ax2+bx+c 过A、B、C三点.(1)求抛物线函数关系式;(2)如图②,点P是射线BA上一动点(不与点B重合),连接OP,过点O作OP的垂线交直线CD于点Q.求证:OP=OQ;(3)如图③,在(2)的条件下,分别过P、Q两点作x轴的垂线,分别交x轴于点E、F,交抛物线于点M、N,是否存在点P的位置,使以P、Q、M、N 为顶点的四边形为平行四边形?如果存在,求出点P的坐标;如果不存在,请说明理由.7.如图,已知抛物线L1:y=x2﹣x﹣,L1交x轴于A,B(点A在点B左边),交y轴于C,其顶点为D,P是L1上一个动点,过P沿y轴正方向作线段PQ ∥y轴,使PQ=t,当P点在L1上运动时,Q随之运动形成的图形记为L2.(1)若t=3,求点P运动到D点时点Q的坐标,并直接写出图形L2的函数解析式;(2)过B作直线l∥y轴,若直线l和y轴及L1,L2所围成的图形面积为12,求t的值.8.已知二次函数y=ax2+bx+c的图象对称轴为x=,图象交x轴于A,B,交y轴于C(0,﹣3),且AB=5,直线y=kx+b(k>0)与二次函数图象交于M,N(M 在N的右边),交y轴于P.(1)求二次函数图象的解析式;(2)若b=﹣5,且△CMN的面积为3,求k的值;(3)若b=﹣3k,直线AN交y轴于Q,求的值或取值范围.9.如图,函数y=2x的图象与函数y=ax2﹣3(a≠0)的图象相交于点P(3,k),Q两点.(1)a=,k=;(2)当x在什么范围内取值时,2x>ax2﹣3;(3)解关于x的不等式:|ax2﹣3|>1.10.如图,平面直角坐标系中,二次函数y=x2﹣2x﹣3的部分图象与x轴交于点A、B(A在B的左边),与y轴交于点C,连接BC,D为顶点(1)求∠OBC的度数;(2)在x轴下方的抛物线上是否存在一点Q,使△ABQ的面积等于5?如存在,求Q点的坐标,如不存在,说明理由;(3)点P是第四象限的抛物线上的一个动点(不与点D重合),过点P作PF⊥x 轴交BC于点F,求线段PF长度的最大值.11.如图,已知抛物线过点A(3,0),B(﹣1,0),C(0,3),连接AC,点M 是抛物线AC段上的一点,且CM∥x轴.(1)求抛物线的解析式;(2)求∠CAM的正切值;(3)点Q在抛物线上,且∠BAQ=∠CAM,求点Q的坐标.12.如图,在平面直角坐标系中,直线y=﹣x+3与x轴、y轴分别交于点B、C;抛物线y=﹣x2+bx+c经过B、C两点,与x轴交于另一点A.设P(x,y)是在第一象限内抛物线上的一个动点,过点P作直线k⊥x轴于点M,交直线BC 于点N.(1)求该抛物线所对应的函数关系式;(2)连接PC、ON,若以P、C、O、N四点能围成平行四边形时,求此时点P坐标;(3)是否存在以P、C、N为顶点的三角形与△BNM相似?若存在,求出点N 坐标;若不存在,请说明理由.13.如图,抛物线y=ax2+bx+c经过点A(2,﹣3),且与x轴交点坐标为(﹣1,0),(3,0)(1)求抛物线的解析式;(2)在直线AB下方抛物线上找一点D,求出使得△ABD面积最大时点D的坐标;(3)点M在抛物线上,点N在抛物线的对称轴上,是否存在以点A,B,M,N 为顶点的四边形是平行四边形?若存在,直接写出所有符合条件的点M的坐标;若不存在,请说明理由.14.如图,矩形的边OA在x轴上,边OC在y轴上,点B的坐标为(10,8),沿直线OD折叠矩形,使点A正好落在BC上的E处,E点坐标为(6,8),抛物线y=ax2+bx+c经过O、A、E三点.(1)求此抛物线的解析式;(2)点P是抛物线对称轴上的一动点,当△PAD的周长最小时,求点P的坐标;(3)当t≤x≤t+1时,求y=ax2+bx+c的最大值.15.在平面直角坐标系中,抛物线交x轴于A,B两点,交y轴于点C,已知抛物线的对称轴为x=1,B(3,0),C(0,﹣3).(1)求这个抛物线的解析式;(2)在抛物线的对称轴上是否存在一点P,使点P到A、C两点间的距离之和最小.若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由;(3)点Q是直线BC下方抛物线上的一点,当△BCQ的面积最大时求Q点的坐标;(4)如果在x轴上方平行于x轴的一条直线交抛物线于M,N两点,以MN为直径作圆恰好与x轴相切,求此圆的直径.16.如图,抛物线y=﹣x2+bx+3与x轴交于点A,B,点B的坐标为(1,0).(1)求抛物线的解析式及顶点坐标;(2)若P(0,t)(t<﹣1)是y轴上一点,Q(5,0),将点Q绕着点P逆时针方向旋转90°得到点E.①用含t的式子表示点E的坐标;②当点E恰好在该抛物线上时,求t的值.17.如图,抛物线y=ax2﹣3ax﹣10a交x轴于A、B两点(A左B右),交y轴正半轴于C点,连AC,tan∠CAB=,(1)求抛物线解析式;(2)点P是第三象限内抛物线上一点,过C作x轴平行线交抛物线于D,连DP、BP,分别交y轴于E、F,设P点横坐标为p,线段EF长为m,求出m与自变量p之间的函数关系式;(3)在(2)条件下,当tan∠DPB=时,求P点坐标.18.如图所示,平面直角坐标系中,O为坐标原点,二次函数y=x2﹣bx+c(b>0)的图象与x轴交于A(﹣1,0)、B两点,与y轴交于点C;(1)求c与b的函数关系式;(2)点D为抛物线顶点,作抛物线对称轴DE交x轴于点E,连接BC交DE于F,若AE=DF,求此二次函数解析式;(3)在(2)的条件下,点P为第四象限抛物线上一点,过P作DE的垂线交抛物线于点M,交DE于H,点Q为第三象限抛物线上一点,作QN⊥ED于N,连接MN,且∠QMN+∠QMP=180°,当QN:DH=15:16时,连接PC,求tan ∠PCF的值.19.如图,抛物线y=ax2+x+c与x轴交于A,B两点,A点坐标为(﹣3,0),与y轴交于点C,点C坐标为(0.﹣6),连接BC,点C关于x轴的对称点D,点P是x轴上的一个动点,设点P的坐标为(m,0),过点P作x轴的垂线l 交抛物线于点Q,交直线BD于点M.(1)求二次函数解析式;(2)点P在x轴上运动,若﹣6≤m≤2时,求线段MQ长度的最大值.(3)点P在x轴上运动时,N为平面内一点,使得点B、C、M、N为顶点的四边形为菱形?如果存在,请直接写出点N坐标;不存在,说明理由.20.在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=ax2﹣2x(a≠0)与x轴交于点A,B(点A在点B的左侧).(1)当a=﹣1时,求A,B两点的坐标;(2)过点P(3,0)作垂直于x轴的直线l,交抛物线于点C.①当a=2时,求PB+PC的值;②若点B在直线l左侧,且PB+PC≥14,结合函数的图象,直接写出a的取值范围.21.在平面直角坐标系中,抛物线y1=ax2﹣2amx+am2﹣m+1(a<0)的顶点为点P.(1)写出顶点坐标(含有m的式子表示);(2)抛物线与x轴分别交于点(x1,0)、(x20),若x1•x2<0,且知m=﹣1,则求a的取值范围;(3)已知点P在直线y2=kx+b上运动,y1与y2交于另一点A,过点A作x轴平行线交抛物线于另一点B:①求直线y2解析式;=1,且m≤x≤时,y1≥x﹣3恒成立,求m的最小值.②当S△PAB22.如图,在平面直角坐标系中,矩形OABC的边OA在y轴的正半轴上,C在x 轴的正半轴上,已知A(0,8)、C(10,0),作∠AOC的平分线交AB于点D,连接CD,过点D作DE⊥CD交OA于点E.(1)求点D的坐标;(2)求证:△ADE≌△BCD;(3)抛物线y=x2﹣x+8经过点A、C,连接AC.探索:若点P是x轴下方抛物线上一动点,过点P作平行于y轴的直线交AC于点M.是否存在点P,使线段MP的长度有最大值?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.23.在平面直角坐标系中,抛物线C1:y=ax2+4x+4a(0<a<2).(1)当C1与x轴只有一个公共点时,求此时C1的解析式:(2)如图①,若A(1,y A),B(0,y B),C(﹣1,y C)三点均在C1上,连接BC,作AE∥BC交抛物线C1于E,求点E到y轴的距离;(3)若a=1,将抛物线C1先向右平移3个单位长度,再向下平移2个单位长度得到抛物线C2,如图②,抛物线C2与x轴相交于点M,N(点M在点N的左侧),抛物线C2的对称轴交x轴于点F,过点F的直线l与抛物线C2相交于点P,Q(点P在第四象限),且S△FMQ﹣S△FNP=,求直线l的解析式.24.如图,在平面直角坐标系中,已知点A的坐标是(4,0),并且OA=OC=4OB,动点P在过A,B,C三点的抛物线上.(1)求抛物线的解析式;(2)在AC上方的抛物线上有一动点G,如图,当点G运动到某位置时,以AG,AO为邻边的平行四边形第四个顶点恰好也在抛物线上,求出此时点G的坐标;(3)是否存在点P,使得△ACP是以AC为直角边的直角三角形?若存在,求出所有符合条件的点P的坐标;若不存在,说明理由.25.如图,已知抛物线y=﹣x2+bx+c与一直线相交于A(1,0)、C(﹣2,3)两点,与y轴交于点N,其顶点为D.(1)求抛物线及直线AC的函数关系式;(2)若P是抛物线上位于直线AC上方的一个动点,求△APC的面积的最大值及此时点P的坐标;(3)在对称轴上是否存在一点M,使△ANM的周长最小.若存在,请求出M 点的坐标和△ANM周长的最小值;若不存在,请说明理由.26.如图,抛物线y=x2+bx+c与x轴交于A(﹣1,0),B(3,0)两点.(1)求该抛物线的解析式;(2)抛物线的对称轴上是否存在一点M,使△ACM的周长最小?若存在,请求出M点的坐标,若不存在,请说明理由.(3)设抛物线上有一个动点P,当点P在该抛物线上滑动到什么位置时.满足S =8,并求出此时P点的坐标.△PAB27.已知抛物线y=﹣x2+2kx﹣k2+k+3(k为常数)的顶点纵坐标为4.(1)求k的值;(2)设抛物线与直线y=﹣(x﹣3)(m≠0)两交点的横坐标为x1,x2,n=x1+x2﹣2,若A(1,a),B(b,)两点在动点M(m,n)所形成的曲线上,求直线AB的解析式;(3)将(2)中的直线AB绕点(3,0)顺时针旋转45°,与抛物线x轴上方的部分相交于点C,请直接写出点C的坐标.28.如图,抛物线y=ax2+bx+c与x轴交于A,B(1,0)两点,与y轴交于点C,直线y=x﹣2经过A,C两点,抛物线的顶点为D.(1)求抛物线的解析式及顶点D的坐标;(2)在直线AC上方的抛物线上存在一点P,使△PAC的面积最大,请直接写出P点坐标及△PAC面积的最大值;(3)在y轴上是否存在一点G,使得GD+GB的值最小?若存在,求出点G的坐标;若不存在,请说明理由.29.如图,抛物线y=ax2+2x﹣3a经过A(1,0)、B(b,0)、C(0,c)三点.(1)求b,c的值;(2)在抛物对称轴上找一点P,使PA+PC的值最小,求点P的坐标;(3)点M为x轴上一动点,抛物线上是否存在一点N,使以A,C,M,N四点构成的四边形为平行四边形?若存在,直接写出点N的坐标;若不存在,请说明理由.30.在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=mx2﹣4mx+4m+5的顶点为A.(1)求点A的坐标;(2)将线段OA沿x轴向右平移2个单位得到线段OˊAˊ.①直接写出点Oˊ和Aˊ的坐标;②若抛物线y=mx2﹣4mx+4m+5与四边形AOOˊAˊ有且只有两个公共点,结合函数的图象,求m的取值范围.31.如图(1),抛物线y=ax2+bx+c与x轴交于A(﹣1,0)、B(t,0)(t>0)两点,与y轴交于点C(0,﹣3),若抛物线的对称轴为直线x=1,(1)求抛物线的函数解析式;(2)若点D是抛物线BC段上的动点,且点D到直线BC的距离为,求点D 的坐标;(3)如图(2),若直线y=mx+n经过点A,交y轴于点E(0,﹣1),点P是直线AE下方抛物线上一点,过点P作x轴的垂线交直线AE于点M,点N在线段AM延长线上,且PM=PN,是否存在点P,使△PMN的周长有最大值?若存在,求出点P的坐标及△PMN的周长的最大值;若不存在,请说明理由.32.如图所示,已知抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)经过点A(﹣2,0)、B(4,0)、C(0,﹣8),与直线y=x﹣4交于B,D两点(1)求抛物线的解析式并直接写出D点的坐标;(2)点P为直线BD下方抛物线上的一个动点,试求出△BDP面积的最大值及此时点P的坐标;(3)点Q是线段BD上异于B、D的动点,过点Q作QF⊥x轴于点F,交抛物线于点G,当△QDG为直角三角形时,直接写出点Q的坐标.33.已知抛物线y=ax2+bx+2过点A(5,0)和点B(﹣3,﹣4),与y轴交于点C.(1)求抛物线y=ax2+bx+2的函数表达式;(2)求直线BC的函数表达式及直线BC与x轴的交点D的坐标;(3)点E是点B关于y轴的对称点,连接AE、BE,点P是折线EB﹣BC上的一个动点,①当点P在线段BC上时,连接EP,若EP⊥BC,请直接写出线段BP与线段AE的关系;②过点P作x轴的垂线与过点C作的y轴的垂线交于点M,当点M不与点C重合时,点M关于直线PC的对称点为点M′,如果点M′恰好在坐标轴上,请直接写出此时点P的坐标.34.如图1,在平面直角坐标系中,抛物线y=与x轴交于A、B两点(点A在点B的左侧),与y轴交于点C.(1)求直线AC的解析式;(2)如图2,点E(a,b)是对称轴右侧抛物线上一点,过点E垂直于y轴的直线与AC交于点D(m,n).点P是x轴上的一点,点Q是该抛物线对称轴上的一点,当a+m最大时,求点E的坐标,并直接写出EQ+PQ+PB的最小值;(3)如图3,在(2)的条件下,连结OD,将△AOD沿x轴翻折得到△AOM,再将△AOM沿射线CB的方向以每秒3个单位的速度沿平移,记平移后的△AOM为△A′O'M',同时抛物线以每秒1个单位的速度沿x轴正方向平移,点B 的对应点为B'.△A'B'M'能否为等腰三角形?若能,请求出所有符合条件的点M'的坐标;若不能,请说明理由.35.如图1所示,E为矩形ABCD的边AD上一点,动点P、Q同时从点B出发,点P沿折线BE﹣ED﹣DC运动到点C时停止,点Q沿BC运动到点C时停止,它们运动的速度都是1cm/秒,设P、Q同时出发t秒时,△BPQ的面积为ycm2,已知y与t的函数关系图象如图2所示,请回答:(1)线段BC的长为cm.(2)当运动时间t=2.5秒时,P、Q之间的距离是cm.36.如图,已知抛物线y=ax2+x+4的对称轴是直线x=3,且与轴相交于A、B两点(B点在A点的右侧),与轴交于C点.(1)A点的坐标是;B点坐标是;(2)直线BC的解析式是:;(3)点P是直线BC上方的抛物线上的一动点(不与B、C重合),是否存在点P,使△PBC的面积最大.若存在,请求出△PBC的最大面积,若不存在,试说明理由;(4)若点M在x轴上,点N在抛物线上,以A、C、M、N为顶点的四边形是平行四边形时,请直接写出点M点坐标.37.如图,抛物线y=x2+bx+c经过点A(﹣1,0),B(0,﹣2),并与x轴交于点C,点M是抛物线对称轴l上任意一点(点M,B,C三点不在同一直线上)(1)求该抛物线所表示的二次函数的表达式;(2)若△MCB为直角三角形,请求出点M的坐标;(3)在抛物线上找出点P,使得以M、C、B、P为顶点的四边形为平行四边形,并直接写出点P的坐标.38.如图1,抛物线y=x2+bx+c与x轴交于A(1,0)、B(4,0),与y轴交于点C(1)求抛物线的解析式;(2)抛物线上一点D,满足S=S△OAC,求点D的坐标;△DAC(3)如图2,已知N(0,1),将抛物线在点A、B之间部分(含点A、B)沿x轴向上翻折,得到图T(虚线部分),点M为图象T的顶点.现将图象保持其顶点在直线MN上平移,得到的图象T1与线段BC至少有一个交点,求图象T1的顶点横坐标的取值范围.39.如图,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)与x轴交于点A(﹣1,0)和点B,与y 轴交于点C,点C关于抛物线对称轴的对称点为点D,抛物线顶点为H(1,2).(1)求抛物线的解析式;=3,(2)点P为直线AD上方抛物线的对称轴上一动点,连接PA,PD.当S△PAD 若在x轴上存在一动点Q,使PQ+QB最小,求此时点Q的坐标及PQ+QB的最小值;(3)若点E为抛物线上的动点,点G,F为平面内的点,以BE为边构造以B,E,F,G为顶点的正方形,当顶点F或者G恰好落在y轴上时,求点E的横坐标.40.在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx﹣3与x轴交于A,B两点(A在B 的左侧),与y轴交于点C,点B的坐标为(3,0),且CO=3OA.(1)求抛物线的解析式;(2)P点为对称轴右侧第四象限抛物线上的点连接BC、PC、PB,设P的横坐标为t,△PBC的面积为S求S与t之间的函数关系式(不要求写出自变量t的取值范围);(3)在(2)的条件下,线段BP绕B顺时针旋转90°,得到对应线段BN,点P 的对应点为点N,在对称轴左侧的抛物线上取一点Q,射线BQ与射线PC交于点H,若点N在y轴上,且HQ=PQ,求点Q的坐标.41.抛物线y=x2+mx+n过点(﹣1,8)和点(4,3)且与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C(1)求抛物线的解析式;(2)如图1,AD交抛物线于D,交直线BC于点G,且AG=GD,求点D的坐标;(3)如图2,过点M(3,2)的直线交抛物线于P,Q,AP交y轴于点E,AQ 交y轴于点F,求OE•OF的值.42.如图,二次函数y=x2﹣m2(m>0且为常数)的图象与x轴交于点A、B(A 在B左侧),与y轴交于C.(1)求A,B,C三点的坐标(用含m的式子表示);(2)若∠ACB=90°,求m的值.43.阅读下列材料:某同学遇到这样一个问题:在平面直角坐标系xOy中,已知直线l:y=﹣x,点A (1,t)在抛物线y=x2﹣4x+5上,求点A到直线l的距离d.如图1,他过点A作AB⊥l于点B,AD∥y轴分别交x轴于点C,交直线l于点D.他发现OC=CD,∠ADB=45°,可求出AD的长,再利用Rt△ABD求出AB的长,即为点A到直线l的距离d.请回答:(1)图1中,AD=,点A到直线l的距离d=.参考该同学思考问题的方法,解决下列问题:在平面直角坐标系xOy中,点M是抛物线y=x2﹣4x+5上的一动点,设点M到直线l的距离为d.(2)如图2,①l:y=﹣x,d=,则点M的坐标为;②l:y=﹣x,在点M运动的过程中,求d的最小值;(3)如图3,l:y=2x﹣7,在点M运动的过程中,d的最小值是.44.如图1,已知抛物线y=﹣x2+mx+m﹣2的顶点为A,且经过点B(3,﹣3).(1)求顶点A的坐标(2)若P是抛物线上且位于直线OB上方的一个动点,求△OPB的面积的最大值及比时点P的坐标;(3)如图2,将原抛物线沿射线OA方向进行平移得到新的抛物线,新抛物线与射线OA交于C,D两点,请问:在抛物线平移的过程中,线段CD的长度是否为定值?若是,请求出这个定值;若不是,请说明理由.45.如图,在平面直角坐标系中,二次函数y=x2+bx+c的图象与x轴交于A、B 两点,A点在原点的左侧,B点的坐标为(3,0),与y轴交于C(0,﹣3)点,点P是直线BC下方的抛物线上一动点.(1)求这个二次函数的表达式;(2)求出四边形ABPC的面积最大时的P点坐标和四边形ABPC的最大面积;(3)在直线BC找一点Q,使得△QOC为等腰三角形,写出Q点坐标.46.如图①,作法平面直角坐标系中,二次函数y=ax2﹣6ax的图象经过点D(2,1).(1)求该函数表达式及顶点坐标;(2)将该二次函数的图象在x轴下方的部分沿x轴翻折,图象的其余部分保持不变,得到一个如图②所示的新图象,请补全新图象对应的函数表达式:y=,(x<0或),y=,(0≤x≤6)(3)已知点E的坐标为(4,1),P是图②图象上一点,其横坐标为m,连接PD、PE,当△PDE的面积为1时,直接写出m的值.47.已知函数y=a n x2+b n x(a n<0,b n>0,n为正整数)的图象的顶点为B n,与x 轴的一个交点为A n,点O为坐标原点.(1)当n=1时,函数y=a1x2+b1x的图象的对称轴与函数y=﹣x2的图象交于点C1,且四边形OB1A1C1为正方形,求a1、b1的值.(2)当n=2时,函数y=a2x2+b2x的图象的对称轴与函数y=a1x2+b1x的图象交于点C2,且四边形OB2A2C2为正方形,求a2、b2的值.(3)以此类推,可得a3=﹣,b3=2,一般地,若函数y=a n x2+b n x的对称轴与函x2+b n﹣1x的图象交于点C n,且四边形OB n A n C n为正方形,求a n、b n的值.数a n﹣148.已知抛物线C1:y=ax2过点(2,2)(1)直接写出抛物线的解析式;(2)如图,△ABC的三个顶点都在抛物线C1上,且边AC所在的直线解析式为y=x+b,若AC边上的中线BD平行于y轴,求的值;(3)如图,点P的坐标为(0,2),点Q为抛物线上C1上一动点,以PQ为直径作⊙M,直线y=t与⊙M相交于H、K两点是否存在实数t,使得HK的长度为定值?若存在,求出HK的长度;若不存在,请说明理由.49.如图所示,已知二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的顶点是(1,4),且图象过点A(3,0),与y轴交于点B.(1)求二次函数y=ax2+bx+c的解析式;(2)求直线AB的解析式;(3)在直线AB上方的抛物线上是否存在一点C,使得S=.如果存在,请△ABC求出C点的坐标;如果不存在,请说明理由.50.已知直线l:y=﹣2,抛物线C:y=ax2﹣1经过点(2,0)(1)求a的值;(2)如图①,点P是抛物线C上任意一点,过点P作直线l的垂线,垂足为Q.求证:PO=PQ;(3)请你参考(2)中的结论解决下列问题1.如图②,过原点作直线交抛物线C于A,B两点,过此两点作直线l的垂线,垂足分别为M,N,连接ON,OM,求证:OM⊥ON;2.如图③,点D(1,1),使探究在抛物线C上是否存在点F,使得FD+FO取得最小值?若存在,求出点F的坐标,若不存在,请说明理由.二次函数最新综合题练习50道参考答案与试题解析一.解答题(共50小题)1.如图,已知二次函数y=﹣x2+bx+c的图象经过点C(0,3),与x轴分别交于点A、点B(3,0).点D(n,y1)、E(n+t,y2)、F(n+4,y3)都在这个二次函数的图象上,其中0<t<4,连接DE、DF、EF,记△DEF的面积为S.(1)求二次函数y=﹣x2+bx+c的表达式;(2)若n=0,求S的最大值,并求此时t的值;(3)若t=2,当n不同数值时,S的值是否变化?如不变,求该定值;如变化,试用含n的代数式表示S.【解答】解:(1)将点B(3,0),C(0,3)代入y=﹣x2+bx+c,得:,解得:,∴二次函数的表达式为y=﹣x2+2x+3.(2)当n=0时,点D的坐标为(0,3),点E的坐标为(t,﹣t2+2t+3),点F 的坐标为(4,﹣5).设直线DF的函数表达式为y=kx+a(k≠0),将D(0,3),F(4,﹣5)代入y=kx+a,得:,解得:,∴直线DF的函数表达式为y=﹣2x+3.过点E作EQ∥y轴,交直线DF于点Q,如图1所示.∵点E的坐标为(t,﹣t2+2t+3),∴点Q的坐标为(t,﹣2t+3),∴EQ=﹣t2+2t+3﹣(﹣2t+3)=﹣t2+4t,∴S=EQ•(x F﹣x D)=﹣2t2+8t=﹣2(t﹣2)2+8.∵﹣2<0,∴当t=2时,S取最大值,最大值为8.(3)当n取不同数值时,S的值不变.过点DM∥y轴,过点F作FM∥x轴,交直线DM于点M,过点E作EN⊥FM于点N,交直线DF于点G,如图2所示.当t=2时,点D的坐标为(n,﹣n2+2n+3),点E的坐标为(n+2,﹣n2﹣2n+3),点F的坐标为(n+4,﹣n2﹣6n﹣5),∴点M的坐标为(n,﹣n2﹣6n﹣5),点N的坐标为(n+2,﹣n2﹣6n﹣5),∴DM=8n+8,EN=4n+8,MN=2,NF=2,∴S=S梯形DMNE +S△ENF﹣S△DMF,=MN•(DM+EN)+NF•EN﹣DM•MF,=12n+16+4n+8﹣16n﹣16,=8.∴当n取不同数值时,S的值永远为8.2.抛物线y=x2+(2t﹣2)x+t2﹣2t﹣3与x轴交于A、B两点(A在B左侧),与y轴交于点C.(1)如图1,当t=0时,连接AC、BC,求△ABC的面积;(2)如图2,在(1)的条件下,若点P为在第四象限的抛物线上的一点,且∠PCB+∠CAB=135°,求P点坐标;(3)如图3,当﹣1<t<3时,若Q是抛物线上A、C之间的一点(不与A、C 重合),直线QA、QB分别交y轴于D、E两点.在Q点运动过程中,是否存在固定的t值,使得CE=2CD.若存在,求出t值;若不存在,请说明理由.【解答】解:(1)将t=0代入抛物线解析式得:y=x2﹣2x﹣3.当x=0时,y=x2﹣2x﹣3=﹣3,∴点C的坐标为(0,﹣3);当y=0时,有x2﹣2x﹣3=0,解得:x1=3,x2=﹣1,∴点B的坐标为(3,0),点A的坐标为(﹣1,0).=AB•OC=×[3﹣(﹣1)]×3=6.∴S△ABC(2)由(1)知:B(3,0),C(0,﹣3),∴OB=OC,∴∠ABC=45°,∴∠ACB+∠CAB=135°.又∵∠PCB+∠CAB=135°,∴∠ACB=∠PCB.在图2中,过B作BM∥y轴,交CP延长线于M.∴∠ABC=∠MBC.在△ABC和△MBC中,,∴△ABC≌△MBC(ASA),∴AB=MB=4,∴点M的坐标为(3,﹣4),∴直线CM解析式为:y=﹣x﹣3(利用待定系数法可求出该解析式).联立直线CM及抛物线的解析式成方程组,得:,解得:(舍去),,∴点P的坐标为(,﹣).(3)当y=0时,有x2+(2t﹣2)x+t2﹣2t﹣3=0,即[x+(t﹣3)]•[x+(t+1)]=0,解得:x1=﹣t+3,x2=﹣t﹣1,∴点A的坐标为(﹣t﹣1,0),点B的坐标为(﹣t+3,0).当x=0时,y=x2+(2t﹣2)x+t2﹣2t﹣3=t2﹣2t﹣3,∴点C的坐标为(0,t2﹣2t﹣3).设直线AQ的解析式为:y=k1x+b1,直线BQ的解析式为:y=k1x+b2.∴点D的坐标为(0,b1),点E的坐标为(0,b2),∴CD=(t2﹣2t﹣3)﹣b1,CE=b2﹣(t2﹣2t﹣3).∵y=k1x+b1,y=x2+(2t﹣2)x+t2﹣2t﹣3,∴x2+(2t﹣2﹣k1)x+t2﹣2t﹣3﹣b1=0,∴x A•x Q=t2﹣2t﹣3﹣b1①.同理:x B•x Q=t2﹣2t﹣3﹣b2②.由②÷①,得:==﹣,∴=﹣=2,∴=﹣2,∴t=.3.如图,在平面直角坐标系中,直线y=﹣x+3与x轴,y轴分别交于点A,点B,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)经过A,B与点C(﹣1,0).(1)求抛物线的解析式;(2)点P是直线AB上方的抛物线上一动点(不与点A、B重合),过点P作x 轴的垂线,垂足为D,交线段AB于点E.设点P的横坐标为m.①求△PAB的面积y关于m的函数关系式,当m为何值时,y有最大值,最大值是多少?②若点E是垂线段PD的三等分点,求点P的坐标.【解答】解:(1)∵直线y=﹣x+3与x轴,y轴分别交于点A,点B,∴A(3,0),B(0,3),把A(3,0),B(0,3),C(﹣1,0)代入y=ax2+bx+c得,,解得:,∴抛物线的解析式为:y=﹣x2+2x+3;(2)①∵点P的横坐标为m,∴P(m,﹣m2+2m+3),∵PD⊥x轴,∴E(m,﹣m+3),∴PE=﹣m2+2m+3+m﹣3=﹣m2+3m,∴y=(﹣m2+3m)•m+(﹣m2+3m)(3﹣m),∴y关于m的函数关系式为:y=﹣3m2+6m,∵y=﹣3m2+6m=﹣3(m﹣1)2+3,∴当m=1时,y有最大值,最大值是3;②当PE=2ED时,即﹣m2+3m=2(﹣m+3),解得:m=2或m=3(不会题意舍去),当2PE=ED时,即﹣2m2+6m=﹣m+3,整理得,2m2﹣7m+3=0,此方程无实数根,∴P(2,3).4.如图,点A,B,C都在抛物线y=ax2﹣2amx+am2+2m﹣5(﹣<a<0)上,AB∥x轴,∠ABC=135°,且AB=4.(1)填空:抛物线的顶点坐标为(m,2m﹣5);(用含m的代数式表示);(2)求△ABC的面积(用含a的代数式表示);(3)若△ABC的面积为2,当2m﹣5≤x≤2m﹣2时,y的最大值为2,求m的值.【解答】解:(1)∵y=ax2﹣2amx+am2+2m﹣5=a(x﹣m)2+2m﹣5,∴抛物线的顶点坐标为(m,2m﹣5).故答案为:(m,2m﹣5).(2)过点C作直线AB的垂线,交线段AB的延长线于点D,如图所示.∵AB∥x轴,且AB=4,∴点B的坐标为(m+2,4a+2m﹣5).∵∠ABC=135°,∴设BD=t,则CD=t,∴点C的坐标为(m+2+t,4a+2m﹣5﹣t).∵点C在抛物线y=a(x﹣m)2+2m﹣5上,∴4a+2m﹣5﹣t=a(2+t)2+2m﹣5,整理,得:at2+(4a+1)t=0,解得:t1=0(舍去),t2=﹣,=AB•CD=﹣.∴S△ABC(3)∵△ABC的面积为2,∴﹣=2,解得:a=﹣,∴抛物线的解析式为y=﹣(x﹣m)2+2m﹣5.分三种情况考虑:①当m>2m﹣2,即m<2时,有﹣(2m﹣2﹣m)2+2m﹣5=2,整理,得:m2﹣14m+39=0,解得:m1=7﹣(舍去),m2=7+(舍去);②当2m﹣5≤m≤2m﹣2,即2≤m≤5时,有2m﹣5=2,解得:m=;③当m<2m﹣5,即m>5时,有﹣(2m﹣5﹣m)2+2m﹣5=2,整理,得:m2﹣20m+60=0,解得:m3=10﹣2(舍去),m4=10+2.综上所述:m的值为或10+2.5.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+c的顶点坐标为(2,9),与y 轴交于点A(0,5),与x轴交于点E,B.(1)求二次函数y=ax2+bx+c的解析式;(2)过点A作AC平行于x轴,交抛物线于点C,点P为抛物线上的一点(点P 在AC上方),作PD平行于y轴交AB于点D,问当点P在何位置时,四边形APCD的面积最大?并求出最大面积;(3)若点M在抛物线上,点N在其对称轴上,使得以A,E,N,M为顶点的四边形是平行四边形,且AE为其一边,求点M,N的坐标.【解答】解:(1)设抛物线解析式为y=a(x﹣2)2+9,∵抛物线与y轴交于点A(0,5),∴4a+9=5,∴a=﹣1,y=﹣(x﹣2)2+9=﹣x2+4x+5,(2)当y=0时,﹣x2+4x+5=0,∴x1=﹣1,x2=5,∴E(﹣1,0),B(5,0),设直线AB的解析式为y=mx+n,∵A(0,5),B(5,0),∴m=﹣1,n=5,∴直线AB的解析式为y=﹣x+5;设P(x,﹣x2+4x+5),∴D(x,﹣x+5),∴PD=﹣x2+4x+5+x﹣5=﹣x2+5x,∵AC=4,=×AC×PD=2(﹣x2+5x)=﹣2x2+10x,∴S四边形APCD∴当x=﹣=时,∴即:点P(,)时,S=,四边形APCD最大(3)如图,过M作MH垂直于对称轴,垂足为H,∵MN∥AE,MN=AE,∴△HMN≌△AOE,∴HM=OE=1,∴M点的横坐标为x=3或x=1,当x=1时,M点纵坐标为8,当x=3时,M点纵坐标为8,∴M点的坐标为M1(1,8)或M2(3,8),∵A(0,5),E(﹣1,0),∴直线AE解析式为y=5x+5,∵MN∥AE,∴MN的解析式为y=5x+b,∵点N在抛物线对称轴x=2上,∴N(2,10+b),∵AE2=OA2+OE2=26∵MN=AE∴MN2=AE2,∴MN2=(2﹣1)2+[8﹣(10+b)]2=1+(b+2)2∵M点的坐标为M1(1,8)或M2(3,8),∴点M1,M2关于抛物线对称轴x=2对称,∵点N在抛物线对称轴上,∴M1N=M2N,∴1+(b+2)2=26,∴b=3,或b=﹣7,∴10+b=13或10+b=3∴当M点的坐标为(1,8)时,N点坐标为(2,13),当M点的坐标为(3,8)时,N点坐标为(2,3).6.如图①,直线y=kx+2与坐标轴交于A、B两点,OA=4,点C是x轴正半轴上的点,且OC=OB,过点C作AB的垂线,交y轴于点D,抛物线y=ax2+bx+c 过A、B、C三点.(1)求抛物线函数关系式;(2)如图②,点P是射线BA上一动点(不与点B重合),连接OP,过点O作OP的垂线交直线CD于点Q.求证:OP=OQ;(3)如图③,在(2)的条件下,分别过P、Q两点作x轴的垂线,分别交x轴于点E、F,交抛物线于点M、N,是否存在点P的位置,使以P、Q、M、N 为顶点的四边形为平行四边形?如果存在,求出点P的坐标;如果不存在,请说明理由.【解答】解:(1)∵OA=4∴点A(﹣4,0)∵直线y=kx+2与坐标轴交于A、B两点,。
2021届高三数学之函数与导数(文理通用)专题07 二次函数综合问题
专题07 二次函数综合问题一.考情分析二次函数2(0)y ax bx c a =++≠是初中函数的主角,所蕴含的函数性质丰富,千变万化,但又是基础的基础,万变不离宗。
所以二次函数也是高中学习的重要基础.与其他知识交汇的最值问题以及恒成立问题是目前高考中最基础的两个考试方向。
复合函数也越来越重要。
所以二次函数的学习,都显示的特别重要。
二.经验分享1.二次函数解析式的三种形式:①一般式方程:y =ax 2+bx +c (a ≠0).②顶点式方程:y =a (x -m )2+n (a ≠0),顶点坐标为(m ,n ). ③零点式方程:y =a (x -x 1)(x -x 2)(a ≠0),x 1,x 2为f (x )的零点.2.二次函数的图象和性质 解析式y =ax 2+bx +c (a >0)y =ax 2+bx +c (a <0)图象对称性函数的图象关于x =-b2a对称最值当a >0时,函数y =ax 2+bx +c 图象开口向上;顶点坐标为24(,)24b ac b a a --,对称轴为直线x =-2b a ;函数取最小值y =244ac b a-.当a <0时,函数y =ax 2+bx +c 图象开口向下;顶点坐标为24(,)24b ac b a a--,对称轴为直线x =-2b a;函数取最大值y =244ac b a-.3.恒成立问题①.若二次函数2()(0)0f x ax bx c a =++≠>(或0<)在R 上恒成立,则有00a >⎧⎨∆<⎩(或00a <⎧⎨∆<⎩); ②.若二次函数2()(0)0f x ax bx c a =++≠>(或0<)在指定区间上恒成立,可以利用韦达定理以及根的分布等知识求解。
三、题型分析(一)二次函数之恒成立与存在性问题例1 已知函数().222m mx x x f -+-=(1)若不等式()mx x f -≥在R 上恒成立,求实数m 的取值范围;(2)记(){},10,≤≤==x x f y y A 且[),,∞+⊆0A 求实数m 的最大值。
二次函数综合问题(高考专题,含答案)
二次函数综合问题一、转化为最值问题(值域)1、设m 是实数,记M={m |m >1},f(x)=log 3(x 2-4mx+4m 2+m+11-m ). (1)证明:当m ∈M 时,f(x)对所有实数都有意义;反之,若f(x)对所有实数x 都有意义,则m ∈M ; (2)当m ∈M 时,求函数f(x)的最小值;(3)求证:对每个m ∈M,函数f(x)的最小值都不小于1. 解:(1)证明:先将f(x)变形:f(x)=log 3[(x -2m)2+m+11-m ], 当m ∈M 时,m>1,∴(x -m)2+m+11-m >0恒成立,故f(x)的定义域为R 。
反之,若f(x)对所有实数x 都有意义,则只须x 2-4mx+4m 2+m+11-m >0。
令Δ<0,即16m 2-4(4m 2+m+11-m )<0,解得m>1,故m ∈M 。
(2)解析:设u=x 2-4mx+4m 2+m+11-m ,∵y=log 3u 是增函数,∴当u 最小时,f(x)最小。
而u=(x -2m)2+m+11-m ,显然,当x=m 时,u 取最小值为m+11-m ,此时f(2m)=log 3(m+11-m )为最小值。
(3)证明:当m ∈M 时,m+11-m =(m -1)+ 11-m +1≥3,当且仅当m=2时等号成立。
∴log 3(m+11-m )≥log 33=1。
2、x x f f bx ax x f a b a ==+=≠)(0)2()(02,并使方程,且,为常数,,已知有等根 (1)求()x f 的解析式;(2)是否存在实数()n m n m <,,使f(x)的定义域和值域分别为[]n m ,和[]n m 2,2。
解:0)2()(12=+=f bx ax x f ,且)( ∴+=420a b又方程,即f x x ax bx x ()=+=2即有等根ax b x 210+-=()211004)1(2-===⨯⨯--=∆∴a b a b ,从而,即 x x x f +-=∴221)( 2121)1(2121)(222≤+--=+-=x x x x f )( 41212≤≤n n ,则有又f(x)在[m ,n ]上是增函数(或对称轴x =1≥n ) ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧==≤<∴n n f m m f n m 2)(2)(41 解得,m n =-=20∴存在m =-2,n =0使f(x)的定义域和值域分别为[m ,n ]和[2m ,2n ]。
如何抓住讨论点来处理二次函数(不等式)含参(导数)问题 讲义--高三数学一轮复习专题
专题:如何抓住讨论点来处理二次函数(不等式)含参(导数)问题 知识梳理:1. 含参的二次函数(不等式)的讨论问题要关键点是:(1)参数影响了开口方向,要讨论(2)参数影响了两个根的大小,要讨论(十字相乘,判别式∆)(3)除了要考虑以上两个讨论点外,参数在导数问题上还要优先考虑恒大于0或恒小于0两种情况,如果能用十字相乘法分解,则一定要结合定义域,优先考虑含参括号恒大于或小于0情况,不能分解用整体法考虑二次函数恒大于0或小于0的情况,典型例题:例1:(2021·山东省枣庄市第三中学高三学情调查)解关于x 的不等式ax 2-2≥2x -ax (a ∈R ).例2:已知函数R a x a x x a x f ∈+-+=,)12(21ln 2)(2 (1)求f(x)的单调区间 (2)设函数x x a x x f x g 8)12(21)()(2+-+-=,若g(x)存在两个极值点21,x x a x x x 24)2121<+-练习:1、 解不等式:x 2-(a 2+a )x +a 3>0.2、解关于x的不等式axx-1<1(a>0).3、(2020·全国Ⅲ卷节选)已知函数f(x)=x3-kx+k2,讨论f(x)的单调性.专题:如何抓住讨论点来处理二次函数(不等式)含参(导数)问题知识梳理:1.含参的二次函数(不等式)的讨论问题要关键点是:(1)参数影响了开口方向,要讨论(2)参数影响了两个根的大小,要讨论(十字相乘,判别式 )(3)除了要考虑以上两个讨论点外,参数在导数问题上还要优先考虑恒大于0或恒小于0两种情况,如果能用十字相乘法分解,则一定要结合定义域,优先考虑含参括号恒大于或小于0情况,不能分解用整体法考虑二次函数恒大于0或小于0的情况,知识梳理:例1:(2021·山东省枣庄市第三中学高三学情调查)解关于x的不等式ax2-2≥2x-ax(a∈R).解原不等式可化为ax2+(a-2)x-2≥0,即(ax-2)(x+1)≥0.①当a=0时,原不等式化为x+1≤0,解得x≤-1.②当a >0时,原不等式化为⎝⎛⎭⎫x -2a (x +1)≥0,解得x ≥2a或x ≤-1. ③当a <0时,原不等式化为⎝⎛⎭⎫x -2a (x +1)≤0. 当2a >-1,即a <-2时,解得-1≤x ≤2a; 当2a=-1,即a =-2时,解得x =-1满足题意; 当2a <-1,即-2<a <0时,解得2a≤x ≤-1. 综上所述,当a =0时,不等式的解集为{x |x ≤-1};当a >0时,不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |x ≥2a 或x ≤-1; 当-2<a <0时,不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |2a ≤x ≤-1; 当a =-2时,不等式的解集为{-1};当a <-2时,不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |-1≤x ≤2a . 例2:已知函数R a x a x x a x f ∈+-+=,)12(21ln 2)(2 (1)求f(x)的单调区间(2)设函数xx a x x f x g 8)12(21)()(2+-+-=,若g(x)存在两个极值点21,x x ,证明:a x x x g x g 24)()(2121<+-- (1)解:f'(x )=+x - (2a +1)== .… … … … … … … … … … … … 1分①若a ≤0,当 0<x <1时 ,f'(x ) <0:当x>1时 ,f'(x ) >0.所以f (x )在(0,1)上单调递减 ,在(1,+∞)上单调递增. … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … 2分②若 0<a < ,由 f'(x ) >0,得 0<x <2a 或x >1:由f'(x ) <0,得 2a <x <1. 所以f (x )在(0,2a ) ,(1,+∞)上单调递增 ,在(2a ,1)上单调递减. … … … … … … … … … … … … … … 3分③若a =,f'(x ) ≥0恒成立 ,所以f (x )在(0,+∞)上单调递增.… … … … … … … … … … … … … … 4分④若a > ,由 f'(x ) >0,得 0<x <1或x >2a :由f'(x ) <0,得 1<x <2a . 所以f (x )在(0,1) ,(2a ,+∞)上单调递增 ,在(1,2a )上单调递减. … … … … … … … … … … … … … … 5分(2)证明:g (x ) =f (x ) -x 2 +(2a -1)x +=2a 1n x -2x + , g'(x )=-2- = .... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... (6)分①当a ≤4时 ,g'(x ) ≤0恒成立 ,g (x )不可能有两个极值点.… … … … … … … … … … … … … … … … … … 7分②当a>4时 ,由 g'(x ) =0得两个根x 1 ,x 2 ,因为x 1 +x 2 =a >0,且x 1x 2 =4,所以两根x 1 ,x 2均为正数 , 故 g (x )有两个极值点.不妨设x 1<x 2 ,由 x 1x 2 =4知 0<x 1<2,x 2>2. … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … 8分=2a . -2-=2a . -4, +4<2a 等价于 2a .<2a ,即 -x 2 +21n x 2<21n2.… … … … … … … … 10分令h (x )= -x +21n x (x >2) ,h'(x )= - -1+= 3<0,所以h (x )在(2,+∞)上单调递减 ,又h (2) =21n2,所以当x >2时 ,h (x ) <21n2.故 +4<2a 成立.… … … … … … … 12分 练习:1、 解不等式:x 2-(a 2+a )x +a 3>0.解 原不等式化为(x -a )(x -a 2)>0.①当a 2-a >0,即a >1或a <0时,解不等式,得x >a 2或x <a ; ②当a 2-a <0,即0<a <1时,解不等式,得x <a 2或x >a ; ③当a 2-a =0,即a =0或a =1时,解不等式,得x ≠a . 综上,当a >1或a <0时,不等式的解集为{x |x >a 2或x <a }; 当0<a <1时,不等式的解集为{x |x <a 2或x >a };当a =0或a =1时,不等式的解集为{x |x ≠a }.2、解关于x 的不等式ax x -1<1(a >0). 解 ax x -1<1⇔(a -1)x +1x -1<0⇔[(a -1)x +1](x -1)<0. ①当a =1时,容易解得x <1.②当a >1时,原不等式可化为⎝ ⎛⎭⎪⎫x +1a -1(x -1)<0,解得11-a <x <1. ③当0<a <1时,11-a -1=a 1-a >0,所以11-a>1, 原不等式可化为⎝ ⎛⎭⎪⎫x -11-a (x -1)>0,解得x <1或x >11-a . 综上知,当0<a <1时,原不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |x <1或x >11-a ; 当a =1时,原不等式的解集为{x |x <1};当a >1时,原不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |11-a <x <1.3.(2020·全国Ⅲ卷节选)已知函数f (x )=x 3-kx +k 2,讨论f (x )的单调性. 解 由题意,得f ′(x )=3x 2-k ,当k ≤0时,f ′(x )≥0恒成立,所以f (x )在(-∞,+∞)上单调递增; 当k >0时,令f ′(x )=0,得x =± k 3, 令f ′(x )<0,得- k 3<x <k 3, 令f ′(x )>0,得x <- k 3或x >k 3, 所以f (x )在⎝⎛⎭⎫-k 3,k 3上单调递减,在⎝⎛⎭⎫-∞,-k 3,⎝⎛⎭⎫k 3,+∞上。
高考数学常考压轴题及答案:二次函数
高考数学常考压轴题及答案:二次函数1500字二次函数是高考数学中的重要内容之一。
在高考中,常常会涉及到二次函数的基本概念、性质以及与其他知识点的联合运用。
本文将介绍高考数学中常考的二次函数压轴题及其答案,希望能对广大考生备战高考有所帮助。
1. 求二次函数 y = ax^2 + bx + c 的顶点坐标。
答案:二次函数 y = ax^2 + bx + c 的顶点坐标可以通过求导或者利用平移公式来求解。
求导法可以通过将二次函数转化为一次函数来求解,即 y' = 2ax + b,令y' = 0,解得 x = -b / (2a),代入原函数可得 y = c - b^2 / (4a)。
利用平移公式可以将二次函数表示为 y = a(x - h)^2 + k 的形式,其中 (h, k) 就是顶点坐标。
2. 已知二次函数 y = ax^2 + bx + c 过点 (1, 2) 和 (2, 3),求二次函数的解析式。
答案:由已知条件可得:2 = a + b + c (1)3 = 4a + 2b + c (2)由 (1) 式减去2倍的 (2) 式,得 -1 = -6a - 3b,即 6a + 3b = 1 (3)由 (1) 式减去 (2) 式,得 -1 = -3a - b,即 3a + b = 1 (4)解方程组 (3) 和 (4) 可得 a = 1/3,b = 2/3。
将 a 和 b 的值代入 (1) 式,可得 c =5/3。
所以二次函数的解析式为 y = (1/3)x^2 + (2/3)x + 5/3。
3. 设某个二次函数的图像过点 (1, 3) 和 (2, 7),与 y 轴交于点 A,与 x 轴交于点 B 和C,求 B、C 的坐标。
答案:已知二次函数过点 (1, 3) 和 (2, 7),可以得到两个方程:3 = a + b + c (1)7 = 4a + 2b + c (2)由 (2) 式减去4倍的 (1) 式,得 1 = -2a - b,即 2a + b = -1 (3)解方程组 (1) 和 (3) 可得 a = 1,b = -3。
高考中二次函数及其综合问题知识点归纳1
高考中二次函数及其综合问题知识点归纳二次函数是高中最重要的函数,它与不等式、解析几何、数列、复数等有着广泛的联系 1二次函数的图象及性质:二次函数c bx ax y ++=2的图象的对称轴方程是a b x 2-=,顶点坐标是⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--a b ac a b 4422, 2二次函数的解析式的三种形式:用待定系数法求二次函数的解析式时,解析式的设法有三种形式,即(一般式)c bx ax x f ++=2)(,(零点式))()()(21x x x x a x f -⋅-=和n m x a x f +-=2)()((顶点式) 3 根分布问题: 一般地对于含有字母的一元二次方程ax 2+bx+c=0 的实根分布问题,用图象求解,有如下结论:令f(x)=ax 2+bx+c (a>0)(1)x 1<α,x 2<α ,则⎪⎩⎪⎨⎧><-≥∆0)()2/(0ααaf a b ; (2)x 1>α,x 2>α,则⎪⎩⎪⎨⎧>>-≥∆0)()2/(0ααaf a b(3)α<x 1<β,α<x 2<β,则⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧<-<>>≥∆βαβα)2/(0)(0)(0a b f f (4)x 1<α,x 2>β (α<β),则⎪⎩⎪⎨⎧<<≥∆0)(0)(0βαf f(5)若f(x)=0在区间(α,β)内只有一个实根,则有0))(<(βαf f 4 最值问题:二次函数f(x)=ax 2+bx+c 在区间[α,β]上的最值一般分为三种情况讨论,即:(1)对称轴-b/(2a)在区间左边,函数在此区间上具有单调性;;(2)对称轴-b/(2a)在区间之内;(3)对称轴在区间右边要注意系数a 的符号对抛物线开口的影响 1讨论二次函数的区间最值问题:①注意对称轴与区间的相对位置;② 2讨论二次函数的区间根的分布情况一般需从三方面考虑:①判别式;②区间端点的函数值的符号;③对称轴与区间的相对位置 5二次函数、一元二次方程及一元二次不等式之间的关系:①0∆<⇔f(x)=ax 2+bx+c 的图像与x 轴无交点⇔ax 2+bx+c=0无实根⇔ax 2+bx+c>0(<0)的解集为∅或者是R;②0∆=⇔f(x)=ax 2+bx+c 的图像与x 轴相切⇔ax 2+bx+c=0有两个相等的实根⇔ax 2+bx+c>0(<0)的解集为∅或者是R;③0∆>⇔f(x)=ax 2+bx+c 的图像与x 轴有两个不同的交点⇔ax 2+bx+c=0有两个不等的实根⇔ax 2+bx+c>0(<0)的解集为(,)αβ()αβ<或者是(,)(,)αβ-∞+∞。
(word完整版)二次函数与几何综合--面积问题
二次函数与几何综合—-面积问题➢ 知识点睛1.“函数与几何综合"问题的处理原则:_________________,__________________.2.研究背景图形:①研究函数表达式.二次函数关注____________,一次函数关注__________.② ___________________________.找特殊图形、特殊位置关系,寻求边长和角度信息.3.二次函数之面积问题的常见模型①割补求面积—-铅垂法: ②转化法——借助平行线转化:若S △ABP =S △ABQ , 若S △ABP =S △ABQ ,当P ,Q 在AB 同侧时, 当P ,Q 在AB 异侧时,PQ ∥AB .AB 平分PQ .➢ 例题示范例1:如图,抛物线y =ax 2+2ax —3a 与x 轴交于A ,B 两点(点A 在点B 的左侧),与y 轴交于点C ,且OA =OC ,连接AC .(1)求抛物线的解析式.(2)若点P 是直线AC 下方抛物线上一动点,求△ACP 面积的最大值.(3)若点E 在抛物线的对称轴上,抛物线上是否存在点F ,使以A,B ,E ,F 为顶点的四边形是平行四边形?若存在,求出所有满足条件的点F 的坐标;若不存在,请说明理由.第一问:研究背景图形【思路分析】读题标注,注意到题中给出的表达式中各项系数都只含有字母a ,可以求解A (—3,0),B (1,0),对称轴为直线x =-1;结合题中给出的OA =OC ,可得C (0,—3),代入表达式,即可求得抛物线解析式. 再结合所求线段长来观察几何图形,发现△AOC 为等腰直角三角形. 【过程示范】解:(1)由223y ax ax a =+-(3)(1)a x x =+-可知(30)A -,,(10)B ,, ∵OA OC =,∴(03)C -,, 将(03)C -,代入223y ax ax a =+-, 第二问:铅垂法求面积 【思路分析】(1)整合信息,分析特征:由所求的目标入手分析,目标为S △ACP 的最大值,分析A ,C 为定点,P 为动点且P 在直线AC 下方的抛物线上运动,即-3〈x P <0; (2)设计方案:1()2APBB A S PM x x =⋅⋅-△注意到三条线段都是斜放置的线段,需要借助横平竖直的线段来表达,所以考虑利用铅垂法来表达S △ACP .【过程示范】如图,过点P 作PQ ∥y 轴,交AC 于点Q ,易得:3AC l y x =--设点P 的横坐标为t ,则2(23)P t t t +-,, ∵PQ ∥y 轴, ∴(3)Q t t --,,∴223(23)3(30)Q P PQ y y t t t t t t =-=---+-=---<<, ∴2139()(30)222ACP C A S PQ x x t t t =⋅-=---<<△ ∵302-<, ∴抛物线开口向下,且对称轴为直线32t =-, ∴当32t =-时,ACP S △最大,为278. 第三问:平行四边形的存在性 【思路分析】 分析不变特征:以A ,B ,E ,F 为顶点的四边形中,A ,B 为定点,E ,F 为动点,定点A ,B 连接成为定线段AB .分析形成因素: 要使这个四边形为平行四边形.首先考虑AB 在平行四边形中的作用,四个顶点用逗号隔开,位置不确定,则AB 既可以作边,也可以作对角线. 画图求解:先根据平行四边形的判定来确定EF 和AB 之间应满足的条件,再通过平移和旋转来尝试画图,确定图形后设计方案求解.①AB 作为边时,依据平行四边形的判定,需满足EF ∥AB 且EF =AB ,要找EF ,可借助平移.点E 在对称轴上,沿直线容易平移,故将线段AB 拿出来沿对称轴上下方向平移,确保点E 在对称轴上,来找抛物线上的点F .注意:在对称轴的左、右两侧分别平移.找出点之后,设出对称轴上E 点坐标,利用平行且相等表达抛物线上F 点坐标,代入抛物线解析式求解.②AB 作为对角线时,依据平行四边形的判定,需满足AB ,EF 互相平分,先找到定线段AB 的中点,在旋转过程中找到EF 恰好被AB 中点平分的位置,因为E 和AB 中点都在抛物线对称轴上,说明EF 所在直线即为抛物线对称轴,则与抛物线的交点(抛物线顶点)即为F 点坐标.结果验证:画图或推理,根据运动范围考虑是否找全各种情形. 【过程示范】(3)①当AB 为边时,AB ∥EF 且AB =EF , 如图所示,设E 点坐标为(—1,m ),当四边形是□ABFE 时,由(30)A -,,(10)B ,可知,F 1代入抛物线解析式,可得,m =12, ∴F 1(3,12); 当四边形是□ABEF 时,由(30)A -,,(10)B ,可知,F 2(—5,m )可得,m =12, ∴F 2(—5,12).②当AB 为对角线时,AB 与EF 互相平分,AB 的中点D (—1,0),设E (—1,m ),则F (—1,—m ),代入抛物线解析式,可得,m =4, ∴F 3(—1,-4).综上:F 1(3,12),F 2(—5,12),F 3(—1,—4).精讲精练1.如图,抛物线经过A (—1,0),B (3,0),C (0,3)三点.(1)求抛物线的解析式.(2)点M 是直线BC 上方抛物线上的点(不与B ,C 重合),过点M 作MN ∥y 轴交线段BC 于点N ,若点M 的横坐标为m ,请用含m 的代数式表示MN 的长.(3)在(2)的条件下,连接MB ,MC ,是否存在点M ,使四边形OBMC 的面积最大?若存在,求出点M 的坐标及四边形OBMC 的最大面积;若不存在,2.如图,在平面直角坐标系中,点A ,B 在x 轴上,点C ,D在y 轴上且OB =OC =3,OA =OD =1,抛物线2(0)y ax bx c a =++≠经过A ,B ,C 三点,直线AD 与抛物线交于另一点E . (1)求这条抛物线的解析式;(2)若M 是直线AD 上方抛物线上的一个动点,求△AME 面积的最大值.(3)在直线AD 下方的抛物线上,是否存在点G ,使得6AEG S =△?如果存在,求出点G 的坐标;如果不存在,请说明理由.(4)已知点Q 在x 轴上,点P 在抛物线上,Q 的坐标.3.如图,已知抛物线y =ax 2-2ax -b (a 〉0)与x 轴交于A ,B 两点,点A 在点B 的右侧,且点B 的坐标为(-1,0),与y 轴的负半轴交于点C ,顶点为D .连接AC ,CD ,∠ACD =90°. (1)求抛物线的解析式;(2)若点M 在抛物线上,且以点M ,A ,C 以及另一点N 为顶点的平行四边形ACNM 的面积为12,设M 的横坐标为m ,求m 的值.(3)已知点E 在抛物线的对称轴上,点F 在抛物线上,且以A ,B ,E ,F 为顶点的四边形是平行四边形,求点F 的坐标.4.如图,抛物线254y ax ax =-+(0a <)经过△ABC 的三个顶点,已知BC ∥x 轴,点A 在x 轴上,点C 在y 轴上,且AC =BC .(1)求抛物线的解析式;(2)设抛物线与x 轴的另一个交点为点D ,在抛物线上是否存在异于点B 的一点Q ,使△CDQ 的面积与△CDB 的面积相等?若存在,求出点Q 的横坐标;若不存在,请说明理由.(3)已知点F 是抛物线上的动点,点E 是直线y =—x 上的动点,且以O ,C ,E ,F 为顶点的四边形是平行四边形,求点E 的横坐标.。
二次函数综合问题集中突破
二次函数综合问题集中突破二次函数是高中数学中的重要内容,也是考试中常见的题型。
掌握二次函数的性质与解题方法对于高中数学的学习和应试都非常重要。
下面将综合一些常见的二次函数题目,突破二次函数的问题。
一、平移问题平移是二次函数中的重要概念,平移可以改变二次函数的图像在直角坐标系中的位置。
1.已知函数y=f(x)的图像上有点(A)坐标为(1,2),求f(x-1)的图像上的对应点的坐标。
解:我们先看一下f(x-1)的含义,它表示对于f(x)图像上的每一个点P(x,y),将其横坐标向右平移1个单位得到的新点P'(x-1,y),纵坐标不变。
因此,对于点A(1,2),将其横坐标向右平移1个单位得到的新点A'(0,2)就是f(x-1)的图像上的对应点。
所以,f(x-1)的图像上的对应点的坐标为(0,2)。
2.已知函数y=f(x)的图像上有点(B)坐标为(-3,4),求f(x+2)的图像上的对应点的坐标。
解:我们先看一下f(x+2)的含义,它表示对于f(x)图像上的每一个点P(x,y),将其横坐标向左平移2个单位得到的新点P'(x+2,y),纵坐标不变。
因此,对于点B(-3,4),将其横坐标向左平移2个单位得到的新点B'(-1,4)就是f(x+2)的图像上的对应点。
所以,f(x+2)的图像上的对应点的坐标为(-1,4)。
二、对称问题对称是二次函数中另一个重要的概念,如何找到二次函数的对称轴和顶点是解题的关键。
1.已知函数y=f(x)的图像关于x轴对称,顶点坐标为(1,2),求它的解析式。
解:由题意,可以知道对于f(x)图像上的每一个点P(x,y),它关于x轴对称的点P'(x,-y)也在图像上。
所以,对于顶点坐标为(1,2),它关于x轴对称的点A'(1,-2)也在图像上。
而对于对称轴的位置,我们可以发现顶点坐标横坐标为1,这个横坐标也就是对称轴的方程。
因此,对于函数y=f(x),它的对称轴方程为x=1由于对称轴方程所表示的是图像的横坐标值,而不是纵坐标值,所以对称轴方程中不包含常数项,故解析式中只有一次项和二次项。
二次函数综合应用 知识归纳+真题解析
二次函数综合应用 知识归纳+真题解析【知识归纳】一.二次函数与一元二次方程的关系一元二次方程ax 2+bx+c=0(a ≠0)的解的情况等价于抛物线y=ax 2+bx+c(c ≠0)与直线y=0(即x 轴)的公共点的个数。
抛物线y=ax 2+bx+c(a ≠0)与x 轴的公共点有三种情况: 公共点(即有两个交点), 公共点, 公共点,因此有:(1)抛物线y=ax 2+bx+c 与x 轴有两个公共点(x 1,0)(x 2,0),一元二次方程ax 2+bx+c=0有 个不等实根△=b 2-4ac 0。
⇔(2)抛物线y=ax 2+bx+c 与x 轴只有一个公共点时,此公共点即为顶点(,0)一2b a -⇔元二次方程ax 2+bx+c=0有 实根, 122b x x a==-⇔(3)抛物线y=ax 2+bx+c 与x 轴没有公共点,一元二次方程ax 2+bx+c=0 根△⇔=b 2-4ac 0.二.二次函数的应用.利用二次函数能解决生活实际问题如物体运动规律、销售问题、利润问题、几何图形变化问题等等.【知识归纳答案】一.二次函数与一元二次方程的关系两个公共点(即有两个交点),一个公共点,没有公共点,因此有:(1)抛物线y=ax 2+bx+c 与x 轴有两个公共点(x 1,0)(x 2,0),一元二次方程ax 2+bx+c=0有两个不等实根△=b 2-4ac >0。
⇔(2)抛物线y=ax 2+bx+c 与x 轴只有一个公共点时,此公共点即为顶点(,0) 一元2b a -⇔二次方程ax 2+bx+c=0有两个相等实根,122b x x a==-⇔240b ac -=(3)抛物线y=ax 2+bx+c 与x 轴没有公共点,一元二次方程ax 2+bx+c=0没有实数根△⇔=b 2-4ac <0.二.二次函数的应用.利用二次函数能解决生活实际问题如物体运动规律、销售问题、利润问题、几何图形变化问题等等.真题解析一.选择题(共5小题)1.设直线x=1是函数y=ax2+bx+c(a,b,c是实数,且a<0)的图象的对称轴,( )A.若m>1,则(m﹣1)a+b>0B.若m>1,则(m﹣1)a+b<0C.若m<1,则(m﹣1)a+b>0D.若m<1,则(m﹣1)a+b<0【考点】H4:二次函数图象与系数的关系.【分析】根据对称轴,可得b=﹣2a,根据有理数的乘法,可得答案.【解答】解:由对称轴,得b=﹣2a.(m+1)a+b=ma+a﹣2a=(m﹣1)a,当m>1时,(m﹣1)a<0,(m﹣1)a+b与0无法判断.当m<1时,(m﹣1)a>0,(m﹣1)a+b>0.故选:C.2.如图,是二次函数y=ax2+bx+c的图象,对下列结论①ab>0,②abc>0,③<1,其中错误的个数是( )A.3B.2C.1D.0【考点】H4:二次函数图象与系数的关系.【分析】根据抛物线的开口方向,判断a的符号,对称轴在y轴的右侧判断b 的符号,抛物线和y轴的交点坐标判断c的符号,以及抛物线与x轴的交点个数判断b2﹣4ac的符号.【解答】解:∵抛物线的开口向上,∴a>0,∵对称轴在y轴的右侧,∴b<0,∴ab<0,故①错误;∵抛物线和y轴的负半轴相交,∴c<0,∴abc>0,故②正确;∵抛物线与x轴有两个交点,∴b2﹣4ac>0,∴<1,故③正确;故选C.3.已知二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象如图所示,以下四个结论:①a>0;②c>0;③b2﹣4ac>0;④﹣<0,正确的是( )A.①②B.②④C.①③D.③④【考点】H4:二次函数图象与系数的关系.【分析】①由抛物线开口向上可得出a>0,结论①正确;②由抛物线与y轴的交点在y轴负半轴可得出c<0,结论②错误;③由抛物线与x轴有两个交点,可得出△=b2﹣4ac>0,结论③正确;④由抛物线的对称轴在y轴右侧,可得出﹣>0,结论④错误.综上即可得出结论.【解答】解:①∵抛物线开口向上,∴a>0,结论①正确;②∵抛物线与y轴的交点在y轴负半轴,∴c<0,结论②错误;③∵抛物线与x轴有两个交点,∴△=b2﹣4ac>0,结论③正确;④∵抛物线的对称轴在y轴右侧,∴﹣>0,结论④错误.故选C.4.如图,垂直于x轴的直线AB分别与抛物线C1:y=x2(x≥0)和抛物线C2:y=(x≥0)交于A,B两点,过点A作CD∥x轴分别与y轴和抛物线C2交于点C,D,过点B作EF∥x轴分别与y轴和抛物线C1交于点E,F,则的值为( )A.B.C.D.【考点】H5:二次函数图象上点的坐标特征.【分析】可以设A、B横坐标为a,易求得点E、F、D的坐标,即可求得OE、CE、AD、BF的长度,即可解题.【解答】解:设点A、B横坐标为a,则点A纵坐标为a2,点B的纵坐标为,∵BE∥x轴,∴点F纵坐标为,∵点F是抛物线y=x2上的点,∴点F横坐标为x==,∵CD∥x轴,∴点D纵坐标为a2,∵点D是抛物线y=上的点,∴点D横坐标为x==2a,∴AD=a,BF=a,CE=a2,OE=a2,∴则==×=,故选D.5.如图,将函数y=(x﹣2)2+1的图象沿y轴向上平移得到一条新函数的图象,其中点A(1,m),B(4,n)平移后的对应点分别为点A'、B'.若曲线段AB扫过的面积为9(图中的阴影部分),则新图象的函数表达式是( )A.B.C.D.【考点】H6:二次函数图象与几何变换.【分析】先根据二次函数图象上点的坐标特征求出A、B两点的坐标,再过A 作AC∥x轴,交B′B的延长线于点C,则C(4,1),AC=4﹣1=3,根据平移的性质以及曲线段AB扫过的面积为9(图中的阴影部分),得出AA′=3,然后根据平移规律即可求解.【解答】解:∵函数y=(x﹣2)2+1的图象过点A(1,m),B(4,n),∴m=(1﹣2)2+1=1,n=(4﹣2)2+1=3,∴A(1,1),B(4,3),过A作AC∥x轴,交B′B的延长线于点C,则C(4,1),∴AC=4﹣1=3,∵曲线段AB扫过的面积为9(图中的阴影部分),∴AC•AA′=3AA′=9,∴AA′=3,即将函数y=(x﹣2)2+1的图象沿y轴向上平移3个单位长度得到一条新函数的图象,∴新图象的函数表达式是y=(x﹣2)2+4.故选D.二.填空题(共5小题)6.对于实数p,q,我们用符号min{p,q}表示p,q两数中较小的数,如min{1,2}=1,因此,min{﹣,﹣}= ﹣ ;若min{(x﹣1)2,x2}=1,则x= 2或﹣1 .【考点】H3:二次函数的性质;2A:实数大小比较.【分析】首先理解题意,进而可得min{﹣,﹣ }=﹣,min{(x﹣1)2,x2}=1时再分情况讨论,当x=0.5时,x>0.5时和x<0.5时,进而可得答案.【解答】解:min{﹣,﹣ }=﹣,∵min{(x﹣1)2,x2}=1,当x=0.5时,x2=(x﹣1)2,不可能得出,最小值为1,∴当x>0.5时,(x﹣1)2<x2,则(x﹣1)2=1,x﹣1=±1,x﹣1=1,x﹣1=﹣1,解得:x1=2,x2=0(不合题意,舍去),当x<0.5时,(x﹣1)2>x2,则x2=1,解得:x1=1(不合题意,舍去),x2=﹣1,故答案为:;2或﹣1.7.若抛物线y=ax2+bx+c的开口向下,则a的值可能是 ﹣1 .(写一个即可)【考点】H3:二次函数的性质.【分析】根据二次项系数小于0,二次函数图象开口向下解答.【解答】解:∵抛物线y=ax2+bx+c的开口向下,∴a<0,∴a的值可能是﹣1,故答案为:﹣1.8.已知抛物线:y=ax2+bx+c(a>0)经过A(﹣1,1),B(2,4)两点,顶点坐标为(m,n),有下列结论:①b<1;②c<2;③0<m<;④n≤1.则所有正确结论的序号是 ①②④ .【考点】H4:二次函数图象与系数的关系.【分析】根据点A、B的坐标,利用待定系数法即可求出b=﹣a+1、c=﹣2a+2,结合a>0,可得出b<1、c<2,即结论①②正确;由抛物线顶点的横坐标m=﹣,可得出m=﹣,即m<,结论③不正确;由抛物线y=ax2+bx+c(a>0)经过A(﹣1,1),可得出n≤1,结论④正确.综上即可得出结论.【解答】解:∵抛物线过点A(﹣1,1),B(2,4),∴,∴b=﹣a+1,c=﹣2a+2.∵a>0,∴b<1,c<2,∴结论①②正确;∵抛物线的顶点坐标为(m,n),∴m=﹣=﹣=﹣,∴m<,结论③不正确;∵抛物线y=ax2+bx+c(a>0)经过A(﹣1,1),顶点坐标为(m,n),∴n≤1,结论④正确.综上所述:正确的结论有①②④.故答案为:①②④.9.已知正方形ABCD中A(1,1)、B(1,2)、C(2,2)、D(2,1),有一抛物线y=(x+1)2向下平移m个单位(m>0)与正方形ABCD的边(包括四个顶点)有交点,则m的取值范围是 2≤m≤8 .【考点】H6:二次函数图象与几何变换.【分析】根据向下平移横坐标不变,分别代入B的横坐标和D的横坐标求得对应的函数值,即可求得m的取值范围.【解答】解:设平移后的解析式为y=y=(x+1)2﹣m,将B点坐标代入,得4﹣m=2,解得m=2,将D点坐标代入,得9﹣m=1,解得m=8,y=(x+1)2向下平移m个单位(m>0)与正方形ABCD的边(包括四个顶点)有交点,则m的取值范围是2≤m≤8,故答案为:2≤m≤8.10.如图是抛物线y1=ax2+bx+c(a≠0)的图象的一部分,抛物线的顶点坐标是A(1,3),与x轴的一个交点是B(4,0),直线y2=mx+n(m≠0)与抛物线交于A,B两点,下列结论:①abc>0;②方程ax2+bx+c=3有两个相等的实数根;③抛物线与x轴的另一个交点是(﹣1,0);④当1<x<4时,有y2>y1;⑤x(ax+b)≤a+b,其中正确的结论是 ②⑤ .(只填写序号)【考点】HC:二次函数与不等式(组);H4:二次函数图象与系数的关系;HA:抛物线与x轴的交点.【分析】根据二次函数的性质、方程与二次函数的关系、函数与不等式的关系一一判断即可.【解答】解:由图象可知:a<0,b>0,c>0,故abc<0,故①错误.观察图象可知,抛物线与直线y=3只有一个交点,故方程ax2+bx+c=3有两个相等的实数根,故②正确.根据对称性可知抛物线与x轴的另一个交点是(﹣2,0),故③错误,观察图象可知,当1<x<4时,有y2<y1,故④错误,因为x=1时,y1有最大值,所以ax2+bx+c≤a+b+c,即x(ax+b)≤a+b,故⑤正确,所以②⑤正确,故答案为②⑤.三.解答题(共7小题)11.设a、b是任意两个实数,用max{a,b}表示a、b两数中较大者,例如:max{﹣1,﹣1}=﹣1,max{1,2}=2,max{4,3}=4,参照上面的材料,解答下列问题:(1)max{5,2}= 5 ,max{0,3}= 3 ;(2)若max{3x+1,﹣x+1}=﹣x+1,求x的取值范围;(3)求函数y=x2﹣2x﹣4与y=﹣x+2的图象的交点坐标,函数y=x2﹣2x﹣4的图象如图所示,请你在图中作出函数y=﹣x+2的图象,并根据图象直接写出max{﹣x+2,x2﹣2x﹣4}的最小值.【考点】H7:二次函数的最值;F3:一次函数的图象;F5:一次函数的性质;H2:二次函数的图象.【分析】(1)根据max{a,b}表示a、b两数中较大者,即可求出结论;(2)根据max{3x+1,﹣x+1}=﹣x+1,即可得出关于x的一元一次不等式,解之即可得出结论;(3)联立两函数解析式成方程组,解之即可求出交点坐标,画出直线y=﹣x+2的图象,观察图形,即可得出max{﹣x+2,x2﹣2x﹣4}的最小值.【解答】解:(1)max{5,2}=5,max{0,3}=3.故答案为:5;3.(2)∵max{3x+1,﹣x+1}=﹣x+1,∴3x+1≤﹣x+1,解得:x≤0.(3)联立两函数解析式成方程组,,解得:,,∴交点坐标为(﹣2,4)和(3,﹣1).画出直线y=﹣x+2,如图所示,观察函数图象可知:当x=3时,max{﹣x+2,x2﹣2x﹣4}取最小值﹣1.(2)当y=0时(x+a)(x﹣a﹣1)=0,解得x1=﹣a,x2=a+1,y1的图象与x轴的交点是(﹣a,0),(a+1,0),当y2=ax+b经过(﹣a,0)时,﹣a2+b=0,即b=a2;当y2=ax+b经过(a+1,0)时,a2+a+b=0,即b=﹣a2﹣a;(3)当P在对称轴的左侧(含顶点)时,y随x的增大而增大,(1,n)与(0,n)关于对称轴对称,由m<n,得0<x0≤;当时P在对称轴的右侧时,y随x的增大而减小,由m<n,得<x0<1,综上所述:m<n,求x0的取值范围0<x0<1.13.如图,已知抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴交于点A(﹣1,0)和点B(3,0),与y轴交于点C,连接BC交抛物线的对称轴于点E,D是抛物线的顶点.(1)求此抛物线的解析式;(2)直接写出点C和点D的坐标;(3)若点P在第一象限内的抛物线上,且S△ABP=4S△COE,求P点坐标.注:二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的顶点坐标为(﹣,)【考点】H4:二次函数图象与系数的关系;H3:二次函数的性质;H5:二次函数图象上点的坐标特征;H8:待定系数法求二次函数解析式;HA:抛物线与x 轴的交点.【分析】(1)将A、B的坐标代入抛物线的解析式中,即可求出待定系数b、c 的值,进而可得到抛物线的对称轴方程;(2)令x=0,可得C点坐标,将函数解析式配方即得抛物线的顶点C的坐标;(3)设P(x,y)(x>0,y>0),根据题意列出方程即可求得y,即得D点坐标.【解答】解:(1)由点A(﹣1,0)和点B(3,0)得,解得:,∴抛物线的解析式为y=﹣x2+2x+3;(2)令x=0,则y=3,∴C(0,3),∵y=﹣x2+2x+3=﹣(x﹣1)2+4,∴D(1,4);(3)设P(x,y)(x>0,y>0),S△COE=×1×3=,S△ABP=×4y=2y,∵S△ABP=4S△COE,∴2y=4×,∴y=3,∴﹣x2+2x+3=3,解得:x1=0(不合题意,舍去),x2=2,∴P(2,3).14.如图,△AOB的顶点A、B分别在x轴,y轴上,∠BAO=45°,且△AOB的面积为8.(1)直接写出A、B两点的坐标;(2)过点A、B的抛物线G与x轴的另一个交点为点C.①若△ABC是以BC为腰的等腰三角形,求此时抛物线的解析式;②将抛物线G向下平移4个单位后,恰好与直线AB只有一个交点N,求点N 的坐标.【考点】HA:抛物线与x轴的交点;H6:二次函数图象与几何变换;KH:等腰三角形的性质.【分析】(1)首先证明OA=OB,利用三角形的面积公式,列出方程即可求出OA、OB,由此即可解决问题;(2)①首先确定A、B、C的坐标,再利用的待定系数法即可解决问题;②抛物线G向下平移4个单位后,经过原点(0,0)和(4,﹣4),设抛物线的解析式为y=mx2+nx,把(4,﹣4)代入得到n=﹣1﹣4m,可得抛物线的解析式为y=mx2+(﹣1﹣4m)2x,由,消去y得到mx2﹣4mx﹣4=0,由题意△=0,可得16m2+16m=0,求出m的值即可解决问题.【解答】解:(1)在Rt△AOB中,∵∠BAO=45°,∴AO=BO,∴•OA•OB=8,∴OA=OB=4,∴A(4,0),B(0,4).(2)①由题意抛物线经过C(﹣4,0),B(0,4),A(4,0),顶点为B(0,4),时抛物线解析式为y=ax2+4,(4,0)代入得到a=﹣,∴抛物线的解析式为y=﹣x2+4.②抛物线G向下平移4个单位后,经过原点(0,0)和(4,﹣4),设抛物线的解析式为y=mx2+nx,把(4,﹣4)代入得到n=﹣1﹣4m,∴抛物线的解析式为y=mx2+(﹣1﹣4m)2x,由,消去y得到mx2﹣4mx﹣4=0,由题意△=0,∴16m2+16m=0,∵m≠0,∴m=﹣1,∴抛物线的解析式为y=﹣x2+3x,由,解得,∴N(2,2).15.已知抛物线C1:y=ax2﹣4ax﹣5(a>0).(1)当a=1时,求抛物线与x轴的交点坐标及对称轴;(2)①试说明无论a为何值,抛物线C1一定经过两个定点,并求出这两个定点的坐标;②将抛物线C1沿这两个定点所在直线翻折,得到抛物线C2,直接写出C2的表达式;(3)若(2)中抛物线C2的顶点到x轴的距离为2,求a的值.【考点】HA:抛物线与x轴的交点;H6:二次函数图象与几何变换.【分析】(1)将a=1代入解析式,即可求得抛物线与x轴交点;(2)①化简抛物线解析式,即可求得两个定点的横坐标,即可解题;②根据抛物线翻折理论即可解题;(3)根据(2)中抛物线C2解析式,分类讨论y=2或﹣2,即可解题;【解答】解:(1)当a=1时,抛物线解析式为y=x2﹣4x﹣5=(x﹣2)2﹣9,∴对称轴为x=2;∴当y=0时,x﹣2=3或﹣3,即x=﹣1或5;∴抛物线与x轴的交点坐标为(﹣1,0)或(5,0);(2)①抛物线C1解析式为:y=ax2﹣4ax﹣5,整理得:y=ax(x﹣4)﹣5;∵当ax(x﹣4)=0时,y恒定为﹣5;∴抛物线C1一定经过两个定点(0,﹣5),(4,﹣5);②这两个点连线为y=﹣5;将抛物线C1沿y=﹣5翻折,得到抛物线C2,开口方向变了,但是对称轴没变;∴抛物线C2解析式为:y=﹣ax2+4ax﹣5,(3)抛物线C2的顶点到x轴的距离为2,则x=2时,y=2或者﹣2;当y=2时,2=﹣4a+8a﹣5,解得,a=;当y=﹣2时,﹣2=﹣4a+8a﹣5,解得,a=;∴a=或;16.湖州素有鱼米之乡之称,某水产养殖大户为了更好地发挥技术优势,一次性收购了20000kg淡水鱼,计划养殖一段时间后再出售.已知每天放养的费用相同,放养10天的总成本为30.4万元;放养20天的总成本为30.8万元(总成本=放养总费用+收购成本).(1)设每天的放养费用是a万元,收购成本为b万元,求a和b的值;(2)设这批淡水鱼放养t天后的质量为m(kg),销售单价为y元/kg.根据以往经验可知:m与t的函数关系为;y与t的函数关系如图所示.①分别求出当0≤t≤50和50<t≤100时,y与t的函数关系式;②设将这批淡水鱼放养t天后一次性出售所得利润为W元,求当t为何值时,W最大?并求出最大值.(利润=销售总额﹣总成本)【考点】HE:二次函数的应用.当50<t≤100时,设y与t的函数解析式为y=k2t+n2,将点(50,25)、代入,得:,解得:,∴y与t的函数解析式为y=﹣t+30;②由题意,当0≤t≤50时,W=20000(t+15)﹣=3600t,∵3600>0,∴当t=50时,W最大值=180000(元);当50<t≤100时,W=(﹣t+30)﹣=﹣10t2+1100t+150000=﹣10(t﹣55)2+180250,∵﹣10<0,∴当t=55时,W最大值=180250(元),综上所述,放养55天时,W最大,最大值为180250元.17.我市雷雷服饰有限公司生产了一款夏季服装,通过实体商店和网上商店两种途径进行销售,销售一段时间后,该公司对这种商品的销售情况,进行了为期30天的跟踪调查,其中实体商店的日销售量y1(百件)与时间t(t为整数,单位:天)的部分对应值如下表所示,网上商店的日销售量y2(百件)与时间t(t为整数,单位:天)的部分对应值如图所示.0510********时间t(天)025*********日销售量y1(百件)(1)请你在一次函数、二次函数和反比例函数中,选择合适的函数能反映y1与t的变化规律,并求出y1与t的函数关系式及自变量t的取值范围;(2)求y2与t的函数关系式,并写出自变量t的取值范围;(3)在跟踪调查的30天中,设实体商店和网上商店的日销售总量为y(百件),求y与t的函数关系式;当t为何值时,日销售总量y达到最大,并求出此时的最大值.【考点】HE:二次函数的应用.【分析】(1)根据观察可设y1=at2+bt+c,将(0,0),(5,25),(10,40)代入即可得到结论;(2)当0≤t≤10时,设y2=kt,求得y2与t的函数关系式为:y2=4t,当10≤t ≤30时,设y2=mt+n,将(10,40),(30,60)代入得到y2与t的函数关系式为:y2=k+30,(3)依题意得y=y1+y2,当0≤t≤10时,得到y最大=80;当10<t≤30时,得到y最大=91.2,于是得到结论.【解答】解(1)根据观察可设y1=at2+bt+c,将(0,0),(5,25),(10,40)代入得:,解得,∴y1与t的函数关系式为:y1=﹣t2+6t(0≤t≤30,且为整数);(2)当0≤t≤10时,设y2=kt,∵(10,40)在其图象上,∴10k=40,∴k=4,∴y2与t的函数关系式为:y2=4t,当10≤t≤30时,设y2=mt+n,将(10,40),(30,60)代入得,解得,∴y2与t的函数关系式为:y2=k+30,综上所述,y2=;(3)依题意得y=y1+y2,当0≤t≤10时,y=﹣t2+6t+4t=﹣t2+10t=﹣(t﹣25)2+125,∴t=10时,y最大=80;当10<t≤30时,y=﹣t2+6t+t+30=﹣t2+7t+30=﹣(t﹣)2+,∵t为整数,∴t=17或18时,y最大=91.2,∵91.2>80,∴当t=17或18时,y最大=91.2(百件).。
二次函数与一元二次方程、不等式【八大题型】(解析版)-2025年新高考数学一轮复习
二次函数与一元二次不等式【八大题型】【新高考专用】【题型1不含参一元二次不等式的解法】【题型2含参一元二次不等式的解法】【题型3由一元二次不等式的解确定参数】【题型4其他不等式的解法】【题型5一元二次不等式根的分布问题】【题型6二次函数的单调性、最值问题】【题型7一元二次不等式恒成立问题】【题型8一元二次不等式有解问题】1、二次函数与一元二次方程、不等式考点要求真题统计考情分析(1)会从实际情景中抽象出一元二次不等式(2)掌握三个“二次”的关系,会解一元二次不等式(3)了解分式、高次、绝对值不等式的解法2020年I 卷:第1题,5分2023年新高考I 卷:第1题,5分一元二次不等式是高考数学的重要内容.从近几年高考情况来看,三个“二次”的关系是必考内容,单独考查的频率很低,偶尔作为已知条件的一部分出现在其他考点的题目中;此外,“含参不等式恒成立与能成立问题”也是常考的热点内容,这类问题把不等式、函数、三角、几何等知识有机地结合起来,其以覆盖知识点多、综合性强、解法灵活等特点备受高考命题者的青睐.【知识点1一元二次不等式】1.一元二次不等式的解法(1)解不含参数的一元二次不等式的一般步骤:①通过对不等式变形,使二次项系数大于零;②计算对应方程的判别式;③求出相应的一元二次方程的根,或根据判别式说明方程没有实根;④根据函数图象与x 轴的相关位置写出不等式的解集.(2)解含参数的一元二次不等式的一般步骤:①若二次项系数含有参数,则需对二次项系数大于0、等于0与小于0进行讨论;②若求对应一元二次方程的根需用公式,则应对判别式Δ进行讨论;③若求出的根中含有参数,则应对两根的大小进行讨论.2.分式、高次、绝对值不等式的解法(1)解分式不等式的一般步骤:①对于比较简单的分式不等式,可直接转化为一元二次不等式或一元一次不等式组求解,但要注意分母不为零.②对于不等号右边不为零的较复杂的分式不等式,先移项再通分(不要去分母),使之转化为不等号右边为零,然后再用上述方法求解.(2)解高次不等式的一般步骤:高次不等式的解法:如果将分式不等式转化为正式不等式后,未知数的次数大于2,一般采用“穿针引线法”,步骤如下:①标准化;②分解因式;③求根;④穿线;⑤得解集.(3)解绝对值不等式的一般步骤:对于绝对值不等式,可以分类讨论然后去括号求解;还可以借助数轴来求解.3.一元二次不等式恒成立、存在性问题不等式对任意实数x恒成立,就是不等式的解集为R,对于一元二次不等式ax2+bx+c>0,它的解集为R的条件为a>0,Δ=b2-4ac<0;一元二次不等式ax2+bx+c≥0,它的解集为R的条件为a>0,Δ=b2-4ac≤0;一元二次不等式ax2+bx+c>0的解集为∅的条件为a<0,Δ≤0.【方法技巧与总结】1.已知关于x的一元二次不等式ax2+bx+c>0的解集为R,则一定满足a>0Δ<0 ;2.已知关于x的一元二次不等式ax2+bx+c>0的解集为φ,则一定满足a<0Δ≤0 ;3.已知关于x的一元二次不等式ax2+bx+c<0的解集为R,则一定满足a<0Δ<0 ;4.已知关于x的一元二次不等式ax2+bx+c<0的解集为φ,则一定满足a>0Δ≤0 .【题型1不含参一元二次不等式的解法】1(2023·广东珠海·模拟预测)不等式x2+x-6<0的解集是()A.-6,1B.-1,6C.-2,3D.-3,2【解题思路】利用二次不等式的解法可得出原不等式的解集.【解答过程】由x2+x-6<0得x-2x+3<0,解得-3<x<2,故原不等式的解集为-3,2.故选:D.2(2024·天津·一模)设x∈R,则“x<0”是“x2-x>0”的()A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充分必要条件D.既不充分也不必要条件【解题思路】解出不等式x 2-x >0后,结合充分条件与必要条件的定义即可得.【解答过程】由x 2-x >0,解得x >1或x <0,故“x <0”是“x 2-x >0”的充分不必要条件.故选:A .3(2023·湖南岳阳·模拟预测)不等式x 2-1<3x +1 的解集是()A.x ∣x <4B.x ∣-4<x <1C.x ∣-1<x <4D.x ∣x <-1 或x >4【解题思路】将不等式化简成一元二次不等式的标准形式,即可求得结果.【解答过程】由不等式x 2-1<3x +1 可得x 2-3x -4<0,即x -4 x +1 <0,可得-1<x <4,因此不等式x 2-1<3x +1 的解集是x ∣-1<x <4 .故选:C .4(2024·湖南衡阳·模拟预测)已知命题p :集合A =x x 2+x -2>0 ,命题q :集合B =x x 2+2x -3>0 ,则p 是q 的( )条件A.充分不必要 B.必要不充分 C.充分必要 D.既不充分也不必要【解题思路】解出集合A 、B ,利用集合的包含关系判断可得出结论.【解答过程】∵A =x x 2+x -2>0 =x x +2 x -1 >0 =x x <-2或x >1 ,B =x x 2+2x -3>0 =x x +3 x -1 >0 =x x <-3或x >1 ,∴B 是A 的真子集,因此,p 是q 的必要不充分条件.故选:B .【题型2含参一元二次不等式的解法】1(23-24高一上·海南海口·期中)若0<m <1,则不等式x -m x -1m<0的解集为()A.x 1m <x <mB.x x >1m 或x <mC.x x <1m或x >m D.x m <x <1m【解题思路】根据0<m <1得到1m >m ,从而写出x -m x -1m <0的解集.【解答过程】因为0<m <1,所以1m>m ,所以x -m x -1m <0的解集为x m <x <1m.故选:D .2(23-24高一上·山东·阶段练习)不等式ax 2-a +1 x +1≥0a <0 的解集为( ).A.x 1a ≤x ≤1B.x 1≤x ≤1aC.x x ≤1a 或x ≥1D.x x ≤1或x ≥1a【解题思路】由一元二次不等式的解法求解.【解答过程】原不等式可化为ax -1 x -1 ≥0即a x -1a (x -1)≥0,而a <0,故1a<1,y =ax 2-(a +1)x +1图象开口向下,故原不等式的解集为x 1a≤x ≤1 .故选:A .3(23-24高一上·河南开封·期中)关于x 的不等式ax 2-a +1 x +1<0的解集不可能是()A.∅B.x x >1C.x 1 <x <1aD.x |x <1 或x >1a【解题思路】将原不等式化为ax -1 x -1 <0,再分类讨论a 的取值情况进行求解.【解答过程】由题意,原不等式可化为ax -1 x -1 <0当a =0时,原不等式为-x +1<0,解得x >1,原不等式的解集为x x >1 ;当a >1时,0<1a <1,原不等式的解集为x 1a<x <1 ;当0<a <1时,1a >1,原不等式的解集为x 1<x <1a ;当a =1时,1a =1,原不等式的解集为∅;当a <0时,1a <1,原不等式的解集为x x <1a 或x >1 ;综上,当a =0时,原不等式的解集为x x >1 ;当a >1时,原不等式的解集为x 1a <x <1 ;当0<a <1时,原不等式的解集为x 1<x <1a;当a =1时,原不等式的解集为∅;当a <0时,原不等式的解集为x x <1a 或x >1 ;故不可能的解集为x |x <1 或x >1a .故选:D .4(23-24高一上·浙江台州·期中)不等式ax 2+bx +c >0的解集为x -3<x <2 ,则下列选项正确的为()A.a +b +c <0B.9a +3b +c >0C.不等式cx 2+ax +b >0的解集为x -13<x <12D.不等式cx 2+bx +a >0的解集为x x >12 或x <-13 【解题思路】赋值法可解AB ,消去参数可解CD .【解答过程】记f x =ax 2+bx +c ,因为1∈x -3<x <2 所以f 1 =a +b +c >0,故A 错误;因为3∉x -3<x <2所以f 3 =9a +3b +c ≤0,故B 错误;由题知-3和2是方程ax 2+bx +c =0的两个实根,所以-b a =-3+2=-1,ca=-3×2=-6且a <0解得b =a ,c =-6a故cx 2+ax +b =-a 6x 2-x -1 >0⇔6x 2-x -1>0⇔x >12或x <-13,C 错误;cx 2+bx +a =-a 6x 2-x -1 >0⇔6x 2-x -1>0⇔x >12或x <-13,D 正确;故选:D .【题型3由一元二次不等式的解确定参数】1(23-24高一下·云南·阶段练习)若关于x 的不等式x 2-m +1 x +m <0的解集中恰有三个整数,则实数m 的取值范围为()A.-3,-2 ∪4,5B.-2,-1 ∪4,5C.-3,1 ∪4,5D.-3,5【解题思路】分类讨论x 2-(m +1)x +m =0的两根大小,结合已知条件,通过求一元二次不等式即可求解.【解答过程】原不等式可化为(x -1)(x -m )<0,当m >1时,得1<x <m ,此时解集中的整数为2,3,4,则4<m ≤5;当m <1时,得m <x <1,此时解集中的整数为-2,-1,0,则-3≤m <-2,综上所述,m 的取值范围是[-3,-2)∪(4,5].故选:A .2(2024·广东·一模)已知a ,b ,c ∈R 且a ≠0,则“ax 2+bx +c >0的解集为x x ≠1 ”是“a +b +c =0”的()A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充分必要条件D.既不充分也不必要条件【解题思路】根据一元二次不等式的解及充分条件、必要条件求解.【解答过程】由题意,二次不等式ax 2+bx +c >0的解集为x x ≠1 ,则等价于a >0-b2a =1Δ=b 2-4ac =0 ,即a =c >0,b =-2a ,即a +b +c =0,当a +b +c =0时,不能推出a =c >0,b =-2a ,所以“ax 2+bx +c >0的解集为x x ≠1 ”是“a +b +c =0”的充分不必要条件,故选:A .3(23-24高三上·云南德宏·期末)已知关于x 的不等式x 2-ax +b ≤0的解集为x 2≤x ≤3 ,则关于x 的不等式x 2-bx +a <0的解集为()A.x 2<x <3B.x 1<x <3C.x 2<x <5D.x 1<x <5【解题思路】根据一元二次不等式的解集与对应一元二次方程的根之间的关系求出a 、b 的值,再解不等式.【解答过程】根据题意,方程x 2-ax +b =0的两根为2和3,则a =2+3=5,b =2×3=6,则x 2-bx +a <0为x 2-6x +5<0,其解集为x 1<x <5 .故选:D .4(23-24高一上·黑龙江大庆·期末)关于x 的不等式x 2-ax -6a <0的解集是{x |m <x <n },且n -m ≤5,则实数a 的取值范围()A.-25,-24B.0,1C.-25,-24 ∪0,1D.-25,-24 ∪0,1【解题思路】先求出m =a -a 2+24a 2,n =a +a 2+24a2,再根据n -m ≤5,即可求出.【解答过程】关于x的不等式x2-ax-6a<0的解集是{x|m<x<n},∴m,n是方程x2-ax-6a=0的两个根,∴Δ=a2+24a>0即a(a+24)>0,∴a<-24或a>0,∴m=a-a2+24a2,n=a+a2+24a2,∵n-m≤5,∴a+a2+24a2-a-a2+24a2≤5,即a2+24a-25≤0,即(a-1)(a+25)≤0,解得-25≤a≤1,综上所述-25≤a<-24,或0<a≤1,故选:D.【题型4其他不等式的解法】1(23-24高一上·湖南长沙·期末)解下列不等式:(1)2xx-1≥4;(2)2x-3+x-2≤3.【解题思路】(1)将分式不等式化为2x-2x-1≤0且x≠1,求出解集;(2)将绝对值不等式化为分段函数,零点分段法求解绝对值不等式.【解答过程】(1)不等式2xx-1≥4,移项得2xx-1-4≥0,通分得4-2xx-1≥0,可转化为2x-2x-1≤0且x≠1,解得1<x≤2,不等式解集为x 1<x≤2.(2)令y=2x-3+ x-2=3x-5,x≥2,x-1,32<x<2,-3x+5,x≤32,当x≥2时,3x-5≤3,解得x≤83,即x∈2,83;当32<x<2时,x-1≤3,解得x≤4,即x∈32,2;当x≤32时,-3x+5≤3,解得x≥23,即x∈23,32;综上所述:不等式解集为x 23≤x≤83.2(23-24高一上·江苏扬州·期中)求下列不等式的解集(1)3x-1x+1>4;(2)2x-3x+1<1(3)x+2<1【解题思路】(1)将原不等式3x-1x+1>4等价转换为x-13x+5>0,解一元二次不等式即可.(2)将原不等式2x-3x+1<1等价转换为x+1x-4<0,解一元二次不等式即可.(3)将原不等式x+2<1等价转换为x+1x+3<0,解一元二次不等式即可.【解答过程】(1)由题意3x -1 x +1 >4⇔3x 2+2x -1>4⇔3x 2+2x -5>0⇔x -1 3x +5 >0,解不等式得x <-53或x >1,从而不等式3x -1 x +1 >4的解集为-∞,-53∪1,+∞ .(2)由题意2x -3x +1<1⇔x -4x +1<0⇔x +1 x -4 <0,解不等式得-1<x <4,从而不等式2x -3x +1<1的解集为-1,4 .(3)由题意x +2 <1⇔x +2 2-12<0⇔x +1 x +3 <0,解不等式得-3<x <-1,从而不等式x +2 <1的解集为-3,-1 .3(22-23高一上·上海徐汇·阶段练习)解下列不等式:(1)5-x x 2-2x -3<-1;(2)(x -1)(x +2)2≥0.【解题思路】对不等式因式分解,由数轴标根法或分类讨论求解即可.【解答过程】(1)5-x x 2-2x -3<-1⇔x 2-3x +2x 2-2x -3<0⇔(x +1)(x -1)(x -2)(x -3)<0,由数轴标根法得,解集为(-1,1)∪(2,3);(2)(x -1)(x +2)2≥0⇔x -1≥0x +2≠0 或x +2=0,易得解集为{-2}∪[1,+∞).4(2023高一·上海·专题练习)解下列关于x 的不等式.(1)x +4 x +5 22-x 3<0;(2)x 2-4x +13x 2-7x +2<1.【解题思路】(1)由题意不等式等价于x ≠-5x +4 x -2 3>0,由零点标根法画图即可求解.(2)由题意不等式等价于(2x -1)(x -1)(3x -1)(x -2)>0,由零点标根法画图即可求解.【解答过程】(1)原不等式等价于x +4 x +5 2x -2 3>0,所以x ≠-5x +4 x -2 3>0,如图所示:解得x <-4或x >2且x ≠-5,所以原不等式解集为x |x <-5 或-5<x <-4或x >2 .(2)由x 2-4x +13x 2-7x +2<1得,-2x 2+3x -13x 2-7x +2<0,∴原不等式等价于2x -1 x -13x -1 x -2 >0,即(2x -1)(x -1)(3x -1)(x -2)>0,如图所示:解得x <13或12<x <1或x >2,所以原不等式的解集为{x |x <13或12<x <1或x >2}.【题型5一元二次不等式根的分布问题】1(2024高三·全国·专题练习)关于x 的方程ax 2+a +2 x +9a =0有两个不相等的实数根x 1,x 2,且x 1<1<x 2,那么a 的取值范围是()A.-27<a <25B.a >25 C.a <-27D.-211<a <0【解题思路】说明a =0时,不合题意,从而将ax 2+a +2 x +9a =0化为x 2+1+2ax +9=0,令y =x 2+1+2ax +9,结合其与x 轴有两个交点,且分布在1的两侧,可列不等式即可求得答案.【解答过程】当a =0时,ax 2+a +2 x +9a =0即为2x =0,不符合题意;故a ≠0,ax 2+a +2 x +9a =0即为x 2+1+2ax +9=0,令y =x 2+1+2ax +9,由于关于x 的方程ax 2+a +2 x +9a =0有两个不相等的实数根x 1,x 2,且x 1<1<x 2,则y =ax 2+a +2 x +9a 与x 轴有两个交点,且分布在1的两侧,故x =1时,y <0,即1+1+2a ×1+9<0,解得2a <-11,故-211<a <0,故选:D .2(23-24高三上·四川·阶段练习)若关于x 的方程x 2-2ax +a +2=0在区间-2,1 上有两个不相等的实数解,则a 的取值范围是()A.-65,-1 B.-65,1 C.-∞,-65 ∪-1,+∞D.-∞,-65∪1,+∞【解题思路】令g x =x 2-2ax +a +2,依题意可得Δ>0-2<a <1g -2 >0g 1 >0,解得即可.【解答过程】令g x =x 2-2ax +a +2,因为方程x 2-2ax +a +2=0在区间-2,1 上有两个不相等的实数解,所以Δ>0-2<a <1g -2 >0g 1 >0,即Δ=4a 2-4a +2 >0-2<a <14+4a +a +2>01-2a +a +2>0,解得-65<a <-1,所以a 的取值范围是-65,-1 .故选:A .3(23-24高一上·上海浦东新·期中)已知实数a <b ,关于x 的不等式x 2-a +b x +ab +1<0的解集为x 1,x 2 ,则实数a 、b 、x 1、x 2从小到大的排列是()A.a <x 1<x 2<bB.x 1<a <b <x 2C.a <x 1<b <x 2D.x 1<a <x 2<b【解题思路】由题可知x 1+x 2=a +b ,再利用中间量m ,根据x 1+x 2与x 1x 2之间的关系求出的取值范围,即可判断a 、b 、x 1、x 2之间的关系.【解答过程】由题可得:x 1+x 2=a +b ,x 1x 2=ab +1.由a <b ,x 1<x 2,设x 1=a +m ,则x 2=b -m .所以x 1x 2=(a +m )(b -m )=ab +m (b -a )-m 2=ab +1,所以m (b -a )-m 2=1,m =1+m 2b -a .又a <b ,所以b -a >0,所以m >0.故x 1>a ,x 2<b .又x 1<x 2,故a <x 1<x 2<b .故选:A .4(23-24高三·全国·阶段练习)方程x 2+(m -2)x +5-m =0的一根在区间(2,3)内,另一根在区间(3,4)内,则m 的取值范围是()A.(-5,-4)B.-133,-2 C.-133,-4 D.(-5,-2)【解题思路】令f (x )=x 2+(m -2)x +5-m ,由二次函数根的分布性质有f (2)>0,f (3)<0),f (4)>0,求得m 的取值范围.【解答过程】令f (x )=x 2+(m -2)x +5-m ,由二次函数根的分布性质,若一根在区间(2,3)内,另一根在区间(3,4)内,只需f (2)>0f (3)<0f (4)>0 ,即4+2(m -2)+5-m >09+3(m -2)+5-m <016+4(m -2)+5-m >0,解不等式组可得-133<m <-4,即m 的取值范围为-133,-4 ,故选:C .【题型6二次函数的单调性、最值问题】1(23-24高一上·江苏南京·期末)若函数f x =x 2-mx +3在区间-∞,2 上单调递减,则实数m 的取值范围是()A.-∞,2B.2,+∞C.-∞,4D.4,+∞【解题思路】利用二次函数的对称轴及函数的单调性列出不等式求解.【解答过程】因为函数f x =x 2-mx +3在区间-∞,2 上单调递减,所以m 2≥2,解得m ≥4.故选:D .2(23-24高一上·湖北武汉·期中)已知函数f (x )=2x 2-kx -8在[-2,1]上具有单调性,则实数k 的取值范围是()A.k ≤-8B.k ≥4C.k ≤-8或k ≥4D.-8≤k ≤4【解题思路】根据二次函数的单调性和对称轴之间的关系,建立条件求解即可.【解答过程】函数f (x )=2x 2-kx -8对称轴为x =k4,要使f (x )在区间[-2,1]上具有单调性,则k 4≤-2或k4≥1,∴k ≤-8或k ≥4综上所述k 的范围是:k ≤-8或k ≥4.故选:C .3(23-24高一上·江苏镇江·阶段练习)若函数y =x 2-2x -3的定义域为[-1,t ],值域为[-4,0]则实数t 的取值范围为()A.1≤t ≤3B.1<t <3C.-1<t <3D.-1<t ≤3【解题思路】利用分类讨论-1<t ≤1与t >1,求解t 范围.【解答过程】由y =x 2-2x -3的定义域为-1,t ,对称轴为x =1,y =x 2-2x -3当-1<t ≤1时,y =x 2-2x -3在-1,t 单调递减,则y min =t 2-2t -3,y max =(-1)2-2×-1 -3=0,而函数的值域为-4,0 ,则t 2-2t -3=-4,解得t =1,故t =1,当t >1时,y =x 2-2x -3在-1,1 单调递减,在1,t 单调递增,则y min =12-2×1-3=-4,y =-1 2-2×-1 -3=0,y =t 2-2t +3,故-4≤t 2-2t -3≤0,解得-1≤t ≤3,故1<t ≤3,综上所述,t 的取值范围为1≤t ≤3,故选:A .4(2024高三·全国·专题练习)已知函数f x =x 2+ax +b a ,b ∈R 的最小值为0,若关于x 的不等式f x <c 的解集为m ,m +4 ,则实数c 的值为()A.9B.8C.6D.4【解题思路】先由f x =x 2+ax +b a ,b ∈R 的最小值为0,得到Δ=0,再由f (x )<c 的解集为(m ,m +4),得到f (x )-c =0的根为m ,m +4,从而利用韦达定理即可求解.【解答过程】因为f x =x 2+ax +b a ,b ∈R 开口向上,最小值为0,∴Δ=a 2-4b =0,∴b =a 24,则f (x )=x 2+ax +a 24=x +a 22,∵f (x )<c 的解集为(m ,m +4),所以m ,m +4是f (x )-c =0的两个不等实根,即m ,m +4是x 2+ax +a 24-c =0的两个不等实根,所以m +m +4=-a ,则m =-a -42,∴c =f (m )=m +a 2 2=-a -42+a 22=4.故选:D .【题型7一元二次不等式恒成立问题】1(2023·福建厦门·二模)不等式ax 2-2x +1>0(a ∈R )恒成立的一个充分不必要条件是()A.a >2B.a ≥1C.a >1D.0<a <12【解题思路】分a =0和a ≠0两种情况讨论求出a 的范围,再根据充分条件和必要条件的定义即可得解.【解答过程】当a =0时,-2x +1>0,得x <12,与题意矛盾,当a ≠0时,则a >0Δ=4-4a <0 ,解得a >1,综上所述,a >1,所以不等式ax 2-2x +1>0(a ∈R )恒成立的一个充分不必要条件是A 选项.故选:A .2(2023·江西九江·模拟预测)无论x 取何值时,不等式x 2-2kx +4>0恒成立,则k 的取值范围是()A.-∞,-2B.-∞,-4C.-4,4D.-2,2【解题思路】由题知4k 2-16<0,再解不等式即可得答案.【解答过程】解:因为无论x 取何值时,不等式x 2-2kx +4>0恒成立,所以,4k 2-16<0,解得-2<k <2,所以,k 的取值范围是-2,2 故选:D .3(2023·辽宁鞍山·二模)若对任意的x ∈(0,+∞),x 2-mx +1>0恒成立,则m 的取值范围是()A.(-2,2)B.(2,+∞)C.(-∞,2)D.(-∞,2]【解题思路】变形给定不等式,分离参数,利用均值不等式求出最小值作答.【解答过程】∀x ∈(0,+∞),x 2-mx +1>0⇔m <x +1x ,而当x >0时,x +1x≥2x ⋅1x =2,当且仅当x =1x,即x =1时取等号,则m <2,所以m 的取值范围是(-∞,2).故选:C .4(23-24高一上·贵州铜仁·期末)当x ∈-1,1 时,不等式2kx 2-kx -38<0恒成立,则k 的取值范围是()A.-3,0B.-3,0C.-3,18D.-3,18【解题思路】对二项式系数进行分类,结合二次函数定义的性质,列出关系式求解.【解答过程】当x ∈-1,1 时,不等式2kx 2-kx -38<0恒成立,当k =0时,满足不等式恒成立;当k ≠0时,令f x =2kx 2-kx -38,则f x <0在-1,1 上恒成立,函数f x 的图像抛物线对称轴为x =14,k >0时,f x 在-1,14 上单调递减,在14,1 上单调递增,则有f -1 =2k +k -38≤0f 1 =2k -k -38≤0,解得0<k ≤18;k <0时,f x 在-1,14 上单调递增,在14,1 上单调递减,则有f 14 =2k 16-k 4-38<0,解得-3<k <0.综上可知,k 的取值范围是-3,18.故选:D .【题型8一元二次不等式有解问题】1(2023·福建宁德·模拟预测)命题“∃x ∈[1,2],x 2≤a ”为真命题的一个充分不必要条件是()A.a ≥1B.a ≥4C.a ≥-2D.a ≤4【解题思路】根据能成立问题求a 的取值范围,结合充分不必要条件理解判断.【解答过程】∵∃x ∈[1,2],x 2≤a ,则x 2 min ≤a ,即a ≥1,∴a 的取值范围1,+∞由题意可得:选项中的取值范围对应的集合应为1,+∞ 的真子集,结合选项可知B 对应的集合为4,+∞ 为1,+∞ 的真子集,其它都不符合,∴符合的只有B ,故选:B .2(2023高三·全国·专题练习)若关于x 的不等式x 2+mx -4>0在区间2,4 上有解,则实数m 的取值范围为()A.-3,+∞B.0,+∞C.-∞,0D.-∞,-3【解题思路】利用二次函数的图象及根的分布计算即可.【解答过程】易知Δ=m 2+16>0恒成立,即x 2+mx -4=0有两个不等实数根x 1,x 2,又x 1x 2=-4<0,即二次函数y =x 2+mx -4有两个异号零点,所以要满足不等式x 2+mx -4>0在区间2,4 上有解,所以只需42+4m -4>0,解得m >-3,所以实数m 的取值范围是-3,+∞ .故选A .3(2023·河南·模拟预测)已知命题“∃x 0∈-1,1 ,-x 20+3x 0+a >0”为真命题,则实数a 的取值范围是()A.-∞,-2B.-∞,4C.-2,+∞D.4,+∞【解题思路】由题知x 0∈-1,1 时,a >x 20-3x 0 min ,再根据二次函数求最值即可得答案.【解答过程】解:因为命题“∃x 0∈-1,1 ,-x 20+3x 0+a >0”为真命题,所以,命题“∃x 0∈-1,1 ,a >x 20-3x 0”为真命题,所以,x 0∈-1,1 时,a >x 20-3x 0 min ,因为,y =x 2-3x =x -32 2-94,所以,当x ∈-1,1 时,y min =-2,当且仅当x =1时取得等号.所以,x 0∈-1,1 时,a >x 20-3x 0 min =-2,即实数a 的取值范围是-2,+∞ 故选:C .4(23-24高一上·福建·期中)若至少存在一个x <0,使得关于x 的不等式3-3x -a >x 2+2x 成立,则实数a 的取值范围是()A.-374,3B.-3,134C.-374,134D.-3,3【解题思路】化简不等式3-3x -a >x 2+2x ,根据二次函数的图象、含有绝对值函数的图象进行分析,从而求得a 的取值范围.【解答过程】依题意,至少存在一个x <0,使得关于x 的不等式3-3x -a >x 2+2x 成立,即至少存在一个x<0,使得关于x的不等式-x2-2x+3>3x-a成立,画出y=-x2-2x+3x<0以及y=3x-a的图象如下图所示,其中-x2-2x+3>0.当y=3x-a与y=-x2-2x+3x<0相切时,由y=3x-ay=-x2-2x+3消去y并化简得x2+5x-a-3=0,Δ=25+4a+12=0,a=-374.当y=-3x+a与y=-x2-2x+3x<0相切时,由y=-3x+ay=-x2-2x+3消去y并化简得x2-x+a-3=0①,由Δ=1-4a+12=0解得a=134,代入①得x2-x+14=x-122=0,解得x=12,不符合题意.当y=-3x+a过0,3时,a=3.结合图象可知a的取值范围是-37 4 ,3.故选:A.一、单选题1(2023·山东泰安·模拟预测)“c∈-23,23”是“∀x∈R,x2-cx+3≥0成立”的()A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件【解题思路】化简“∀x∈R,x2-cx+3≥0成立”,再结合充分条件和必要条件的定义判断.【解答过程】由∀x∈R,x2-cx+3≥0可得Δ=c2-4×3≤0,化简可得-23≤c≤23,所以“∀x∈R,x2-cx+3≥0成立”等价于“c∈-23,23”,“c∈-23,23”可推出“∀x∈R,x2-cx+3≥0成立”,“∀x∈R,x2-cx+3≥0成立”不能推出“c∈-23,23”所以“c∈-23,23”是“∀x∈R,x2-cx+3≥0成立”的充分不必要条件,故选:A.2(2023·湖南岳阳·模拟预测)不等式x-1x-2023≥0的解集为()A.{x∣x≥2023或x≥1}B.{x∣x≤1或x≥2023}C.x∣1≤x≤2023D.{x∣x<1或x>2023}【解题思路】解一元二次不等式即可得解.【解答过程】因为x-1x-2023≥0,所以x≥2023或x≤1,故不等式x -1 x -2023 ≥0的解集为{x ∣x ≤1或x ≥2023}.故选:B .3(2024·浙江·模拟预测)若不等式kx 2+k -6 x +2>0的解为全体实数,则实数k 的取值范围是()A.2≤k ≤18B.-18<k <-2C.2<k <18D.0<k <2【解题思路】分类讨论k =0与k ≠0两种情况,结合二次不等式恒成立问题的解决方法即可得解.【解答过程】当k =0时,不等式kx 2+k -6 x +2>0可化为-6x +2>0,显然不合题意;当k ≠0时,因为kx 2+k -6 x +2>0的解为全体实数,所以k >0Δ=k -6 2-4k ×2<0,解得2<k <18;综上:2<k <18.故选:C .4(2024·甘肃张掖·模拟预测)不等式x 2-3x <2-2x 的解集是()A.-1,12B.-12,12C.-1,5-172D.5-172,12【解题思路】按照x 2-3x 正负分类讨论取绝对值,运算得解.【解答过程】当x 2-3x ≥0,即x ≥3或x ≤0时,不等式x 2-3x <2-2x 等价于x 2-3x <2-2x ,即x 2-x -2<0,解得-1<x <2,所以-1<x ≤0;当x 2-3x <0,即0<x <3时,不等式x 2-3x <2-2x 等价于不等式3x -x 2<2-2x ,即x 2-5x +2>0,解得x >5+172或x <5-172,所以0<x <5-172.综上,不等式x 2-3x <2-2x 的解集是-1,5-172 .故选:C .5(2023·山东·模拟预测)若不等式2x 2+bx +c <0的解集是(0,4),函数f (x )=2x 2+bx +c 的对称轴是()A.x =2B.x =4C.x =52D.x =32【解题思路】由一元二次不等式的解法与二次函数的性质求解.【解答过程】解:∵不等式2x 2+bx +c <0的解集是(0,4),∴x =0和x =4是方程2x 2+bx +c =0的两个根,∴-b2=0+4,∴b =-8,∴函数f (x )=2x 2+bx +c 的对称轴是x =-b4=2.故选:A .6(23-24高一上·四川成都·期中)一元二次不等式ax 2+bx +c >0的解为x -2<x <3 ,那么ax 2-bx +c >0的解集为()A.x x >3或x <-2B.x x >2或x <-3C.x -2<x <3D.x -3<x <2【解题思路】根据题意得出a 、b 、c 的关系,代入新的一元二次不等式求解即可.【解答过程】一元二次不等式ax 2+bx +c >0的解为x -2<x <3 ,所以ax 2+bx +c =0的解为x 1=-2,x 2=3,且a <0,由韦达定理得x 1+x 2=-ba =1x 1⋅x 2=c a =-6⇒b =-ac =-6a,代入得ax 2+ax -6a >0⇒x 2+x -6<0⇒-3<x <2,故选:D .7(2023·辽宁鞍山·二模)已知当x >0时,不等式:x 2-mx +16>0恒成立,则实数m 的取值范围是()A.-8,8B.-∞,8C.-∞,8D.8,+∞【解题思路】先由x 2-mx +16>0得m <x +16x ,由基本不等式得x +16x≥8,故m <8.【解答过程】当x >0时,由x 2-mx +16>0得m <x +16x,因x >0,故x +16x ≥2x ×16x =8,当且仅当x =16x 即x =4时等号成立,因当x >0时,m <x +16x恒成立,得m <8,故选:C .8(2023·河南·模拟预测)某同学解关于x 的不等式ax 2+bx +c <0(a ≠0)时,因弄错了常数c 的符号,解得其解集为(-∞,-3)∪(-2,+∞),则不等式bx 2+cx +a >0的解集为()A.-1,-15B.(-∞,-1)∪-15,+∞ C.15,1D.-∞,15∪(1,+∞)【解题思路】利用根与系数关系、一元二次不等式的解求得a ,b ,c 的关系式,进而求得不等式bx 2+cx +a >0的解集.【解答过程】由题意可知a <0,且-3+(-2)=-b a ,-3×(-2)=-c a,所以b =5a ,c =-6a ,所以bx 2+cx +a >0化为5x 2-6x +1<0,5x -1 x -1 <0,解得15<x <1.故选:C .二、多选题9(2024·广东深圳·模拟预测)下列说法正确的是()A.不等式4x 2-5x +1>0的解集是x x >14或x <1 B.不等式2x 2-x -6≤0的解集是x x ≤-32或x ≥2 C.若不等式ax 2+8ax +21<0恒成立,则a 的取值范围是∅D.若关于x 的不等式2x 2+px -3<0的解集是q ,1 ,则p +q 的值为-12【解题思路】对于AB ,直接解一元二次不等式即可判断;对于C ,对a 分类讨论即可判断;对于D ,由一元二次不等式的解集与一元二次方程的根的关系,先求得p ,q ,然后即可判断.【解答过程】对于A ,4x 2-5x +1>0⇔x -1 4x -1 >0⇔x <14或x >1,故A 错误;对于B ,2x 2-x -6≤0⇔x -2 2x +3 ≤0⇔-32≤x ≤2,故B 错误;若不等式ax 2+8ax +21<0恒成立,当a =0时,21<0是不可能成立的,所以只能a <0Δ=64a 2-84a <0 ,而该不等式组无解,综上,故C 正确;对于D ,由题意得q ,1是一元二次方程2x 2+px -3=0的两根,从而q ×1=-322+p -3=0,解得p =1,q =-32,而当p =1,q =-32时,一元二次不等式2x 2+x -3<0⇔x -1 2x +3 <0⇔-32<x <1满足题意,所以p +q 的值为-12,故D 正确.故选:CD .10(2023·江苏连云港·模拟预测)若对于任意实数x ,不等式a -1 x 2-2a -1 x -4<0恒成立,则实数a 可能是()A.-2B.0C.-4D.1【解题思路】首先当a =1,不等式为-4<0恒成立,故满足题意;其次a ≠1,问题变为了一元二次不等式恒成立问题,则当且仅当a -1<0Δ<0 ,解不等式组即可.【解答过程】当a =1时,不等式为-4<0恒成立,故满足题意;当a ≠1时,要满足a -1<0Δ<0 ,而Δ=4a -1 2+16a -1 =4a -1 a +3 ,所以解得-3<a <1;综上,实数a 的取值范围是-3,1 ;所以对比选项得,实数a 可能是-2,0,1.故选:ABD .11(23-24高二上·山东威海·期末)已知关于x 的不等式ax 2+bx +c >0的解集为-∞,-2 ∪3,+∞ ,则下列选项中正确的是()A.a <0B.不等式bx +c >0的解集是x |x <-6C.a +b +c >0D.不等式cx 2-bx +a <0的解集为-∞,-13 ∪12,+∞ 【解题思路】根据给定的解集,用a 表示出b ,c ,再逐项判断作答.【解答过程】不等式ax 2+bx +c >0的解集为-∞,-2 ∪3,+∞ ,则-2,3是方程ax 2+bx +c =0的根,且a >0,则-b a =1,ca=-6,a >0,即b =-a ,c =-6a ,a >0,A 错误;不等式bx +c >0化为-ax -6a >0,解得x <-6,即不等式bx +c >0的解集是x |x <-6 ,B 正确;a +b +c =-6a <0,C 错误;不等式cx 2-bx +a <0化为-6ax 2+ax +a <0,即6x 2-x -1>0,解得x <-13或x >12,所以不等式cx 2-bx +a <0的解集为-∞,-13 ∪12,+∞ ,D 正确.故选:BD .三、填空题12(2023·江西鹰潭·模拟预测)若命题p :“∃x ∈R ,k 2-1 x 2+41-k x +3≤0”是假命题,则k 的取值范围是[1,7).【解题思路】本题首先可根据题意得出命题“∀x ∈R ,k 2-1 x 2+4(1-k )x +3>0”是真命题,然后分为k =1,k =-1,k 2-1≠0三种情况进行讨论,结合二次函数性质即可得出结果.【解答过程】因为命题p :“∃x ∈R ,k 2-1 x 2+41-k x +3≤0”是假命题,所以命题“∀x ∈R ,k 2-1 x 2+4(1-k )x +3>0”是真命题,若k 2-1=0,即k =1或k =-1,当k =1时,不等式为3>0,恒成立,满足题意;当k =-1时,不等式为8x +3>0,不恒成立,不满足题意;当k 2-1≠0时,则需要满足k 2-1>0Δ=16(1-k )2-4×k 2-1 ×3<0 ,即(k -1)(k +1)>0(k -1)(k -7)<0,解得1<k <7,综上所述,k 的取值范围是[1,7).故答案为:[1,7).13(2023·河南·模拟预测)已知函数y =kx -k 与曲线y =x 2-1x有三个交点,则k 的取值范围是-∞,-1 ∪3,+∞.【解题思路】将两曲线表达式联立,得出一元二次方程,利用判别式即可求出k 的取值范围.【解答过程】由题意,函数y =kx -k 与曲线y =x 2-1x有三个交点,y =kx -ky =x 2-1x,则x -1 x 2+1-k x +1 =0,若直线y =kx -k 与曲线y =x 2-1x有三个交点,只需满足方程x 2+1-k x +1=0有两个不等于1和0的解.因为该方程的两个解之积x 1x 2=1,故只需满足Δ=1-k 2-4>0,所以k <-1或k >3,即k 的取值范围是-∞,-1 ∪3,+∞ .故答案为:-∞,-1 ∪3,+∞ .14(23-24高一上·江苏徐州·阶段练习)若关于x 的不等式0≤ax 2+bx +c ≤2a >0 的解集为x -1≤x ≤3 ,则3a +b +2c 的取值范围是32,4.【解题思路】先根据一元二次不等式的解集得到对称轴,然后根据端点得到两个等式和一个不等式,求出a 的取值范围,最后3a +b +2c 都表示成a 的形式即可.【解答过程】因为不等式0≤ax 2+bx +c ≤2a >0 的解集为x -1≤x ≤3 ,所以二次函数f x =ax 2+bx +c 的对称轴为直线x =1,且需满足f -1 =2f 3 =2f 1 ≥0,即a -b +c =29a +3b +c =2a +b +c ≥0,解得b =-2ac =-3a +2 ,所以a+b+c=a-2a-3a+2≥0⇒a≤12,所以a∈0,12,所以3a+b+2c=3a -2a-6a+4=4-5a∈32,4.故答案为:3 2 ,4.四、解答题15(23-24高一下·四川成都·开学考试)已知函数f x =x2-2ax+3.(1)若关于x的不等式f x ≥0的解集为R,求实数a的取值范围;(2)解关于x的不等式f x <0.【解题思路】(1)由题意可知Δ≤0,进而求出实数a的取值范围;(2)根据Δ≤0和Δ>0两种情况讨论,结合二次函数的性质求解即可.【解答过程】(1)若不等式x2-2ax+3≥0的解集为R,则Δ=(-2a)2-12≤0,解得-3≤a≤3,即实数a的取值范围[-3,3];(2)不等式x2-2ax+3<0,①当Δ≤0时,即-3≤a≤3时,不等式的解集为∅,②当Δ>0时,即a<-3或a>3时,由x2-2ax+3=0,解得x=a-a2-3或x=a+a2-3,所以不等式的解集为{x|a-a2-3<x<a+a2-3},综上所述,当-3≤a≤3时,不等式的解集为∅;当a<-3或a>3时,不等式的解集为{x|a-a2-3<x<a+a2-3}.16(2024·山东·二模)已知f x 是二次函数,且f1 =4,f0 =1,f3 =4.(1)求f x 的解析式;(2)若x∈-1,5,求函数f x 的最小值和最大值.【解题思路】(1)设二次函数为f x =ax2+bx+c,a≠0,根据题意,列出方程组,求得a,b,c的值,即可求解;(2)根据二次函数的性质,求得函数f x 的单调区间,进而求得其最值.【解答过程】(1)解:设二次函数为f x =ax2+bx+c,a≠0,因为f1 =4,f0 =1,f3 =4,可得a+b+c=4c=19a+3b+c=4,解得a=-1,b=4,c=1,所以函数f x 的解析式f x =-x2+4x+1.(2)解:函数f x =-x2+4x+1,开口向下,对称轴方程为x=2,即函数f x =-x2+4x+1在-1,2单调递增,在2,5单调递减,所以f(x)min=f-1=f5 =-4,f(x)max=f2 =5.17(23-24高二上·江苏南通·期中)设m∈R,关于x的不等式x2+2mx+m+2<0的解集为∅.(1)求m的取值范围;(2)求关于x的不等式mx2+(m-2)x-2≥0的解集.【解题思路】(1)由一元二次不等式恒成立的性质运算即可得解;(2)转化条件为mx-2x+1≥0,按照m=0、0<m≤2、-1≤m<0讨论,运算即可得解.【解答过程】(1)因为关于x的不等式x2+2mx+m+2<0的解集为∅,。
高中数学-二次函数
二次函数专题专题必要性:高考中的很多题,往往最后都能转化为二次函数、一元二次方程和一元二次不等式问题,因此二次函数贯穿整个高考中,需深度掌握。
基础知识回顾1.给出函数表达式()2f x ax bx c =++,首先需要考虑a 是否等于0,若0a =,则函数不是二次函数. 2.二次函数的三种表现形式1)一般式:2(0)y ax bx c a =++¹2)顶点式:2()(0),)y a x h k a h k =-+¹此时二次函数的顶点坐标为此时二次函数的顶点坐标为((;3)分解式:12()()y a x x x x =-- 其中1x 、2x 是二次函数的与x 轴的两个交点的横坐标,此时二次函数的对称轴为直线122x x x +=. 3.二次函数的图像与性质①开口方向:当0a >,函数开口方向向上;当0a <,函数开口方向向下;,函数开口方向向下; ②对称轴:2bx a=-; ③顶点坐标:(2b a -,244ac b a-);若图象与x 轴有两个交点,分别为11(,0)M x ,22(,0)M x ,则12M M =12x x -=a D. ④增减性④增减性⑤最值()x R Î:当0a >时,函数有最小值,并且当2b x a =-,min y =244ac b a-;当0a <时,函数有最大值,并且当2bx a =-时,2max 44ac b y a-=;⑥与x 轴的交点个数:当24b ac D =->0时,函数与x 轴有两个不同的交点;D <0时,函数x 轴没有交点;D =0时,函数与x 轴有一个交点. 4.二次函数根的由来——配方法二次函数根的由来——配方法对20(0)ax bx c a ++=¹进行配方,变换为2b c xx++=,由于完全平方是:()2222a ab b a b ++=+即2222()x ax a x a ++=+,所以要变换为22222044b b b cx x a a aa ++-+=,变换的关键点:一次项系数除以2再整体平方.∴222224()244b b c b ac x a a a a -+=-=.从而得到,在240b ac -³时有解,242b b a c x a-±-=;若240b ac -£,此时无解. 5.有关一元二次方程判别式24b ac D =-,联系韦达定理1)D >0有两个不等实根;D =0表示有两个相等实根,D <0表示没有实数根,实际就是()2,0x a p p +=<的情况. 2)a 、c 异号,此方程一定有两个解,且一根为正一根为负. 3)a 、b 异号时,两根相加为正数,表明两根在数轴上的中点大于0. 4)a 、b 同号时,两根相加为负数,表明两根在数轴上的中点小于0. 6.对于2y x =的特点和图象(幂函数的一种)1)开口朝上的抛物线图形,从原点(0,0)开始,1x <时,曲线变化缓慢,比y x =要小(分数或小数相乘,越乘结果越小),当过(1,1)点之后,图象加速上升,越向上越陡峭,斜率随x 的绝对值增大而增加. 2)图象关于y 轴对称. 3)(0,0)是图象的拐点,(,0]-¥上是减函数,(0,)+¥上是增函数. 4)图象与x 轴只有一个交点(0,0)。
高中二次函数常见考题类型与解题方法
高中二次函数常见考题类型与解题方法常见题型1. 求函数的顶点、对称轴、焦点、直线方程和图像在解这类题目时,需要把二次函数的标准式转化成顶点式或者焦点式。
然后用函数图像的对称性质、交点、顶点等信息,求出函数的相关信息并画出图像。
2. 解方程二次方程求解,首先需要化标准式,然后根据b²-4ac的大小确定根的类型。
对于有理根,可以用因式分解法,求根公式等方法求解;对于无理根,则需要用配方法或求根公式。
3. 求两条直线或曲线的交点在解这类题目时,需要将两个方程式联立,然后通过求解联立的方程组,得出两个函数的交点坐标或交点坐标式。
4. 求实数解的范围二次函数的实数解范围可以通过求判别式b²-4ac的符号,来判断是否有实数根,并且可以通过求对称轴的截距来确定实数解的范围。
解题方法1. 预处理公式在解题前,需要预处理一些与二次函数相关的公式和基础知识,例如二次函数的顶点、对称轴、焦点、离心率等等。
2. 分类讨论对于不同的题目,需要根据已知条件和求解目标,将问题进行分类讨论。
对于不同的情况,需要采用不同的方法来解题。
3. 推导式子对于某些比较困难的题目,需要通过一些推导来简化问题。
例如,通过配方法来化简二次函数的标准式,或者通过勾股定理来求解两个不同方程的交点坐标。
4. 绘制函数图像在解题过程中,需要绘制出函数的图像,并用图像来验证计算结果。
同时,函数图像的形态也可以提供很多有用的信息,例如对称轴的位置、顶点的坐标、焦点的位置等等。
5. 思考问题本质在解题时,需要思考问题的本质,找到问题的关键点,并寻找最简单、最直接的方法来解决问题。
对于一些比较抽象或比较难理解的概念,也可以通过具体的问题来加深理解。
结论二次函数是高中数学中的重要内容,掌握好二次函数的基本知识和求解方法,对于应对高考和日常生活都非常有用。
在解题时,需要预处理公式、分类讨论、推导式子、绘制函数图像,并思考问题的本质。
通过反复练习和思考,相信大家都可以轻松掌握二次函数的相关知识和技巧。
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二次函数综合问题二次函数是中学代数的基本内容之一,它既简单又具有丰富的内涵和外延. 作为最基本的初等函数,可以以它为素材来研究函数的单调性、奇偶性、最值等性质,还可建立起函数、方程、不等式之间的有机联系;作为抛物线,可以联系其它平面曲线讨论相互之间关系. 这些纵横联系,使得围绕二次函数可以编制出层出不穷、灵活多变的数学问题. 同时,有关二次函数的内容又与近、现代数学发展紧密联系,是学生进入高校继续深造的重要知识基础. 因此,从这个意义上说,有关二次函数的问题在高考中频繁出现,也就不足为奇了. 学习二次函数,可以从两个方面入手:一是解析式,二是图像特征. 从解析式出发,可以进行纯粹的代数推理,这种代数推理、论证的能力反映出一个人的基本数学素养;从图像特征出发,可以实现数与形的自然结合,这正是中学数学中一种非常重要的思想方法. 本文将从这两个方面研究涉及二次函数的一些综合问题.1. 代数推理由于二次函数的解析式简捷明了,易于变形(一般式、顶点式、零点式等),所以,在解决二次函数的问题时,常常借助其解析式,通过纯代数推理,进而导出二次函数的有关性质.1.1 二次函数的一般式c bx ax y ++=2)0(≠c 中有三个参数c b a ,,. 解题的关键在于:通过三个独立条件“确定”这三个参数.例1 已知f x ax bx ()=+2,满足1≤-≤f ()12且214≤≤f (),求f ()-2的取值范围.分析:本题中,所给条件并不足以确定参数b a ,的值,但应该注意到:所要求的结论不是()2-f 的确定值,而是与条件相对应的“取值范围”,因此,我们可以把1≤-≤f ()12和4)1(2≤≤f 当成两个独立条件,先用()1-f 和()1f 来表示b a ,.解:由()b a f +=1,()b a f -=-1可解得:))1()1((21)),1()1((21--=-+=f f b f f a (*) 将以上二式代入f x ax bx ()=+2,并整理得()()⎪⎪⎭⎫⎝⎛--+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=2)1(2122x x f x x f x f ,∴ ()()()1312-+=f f f .又∵214≤≤f (),2)1(1≤-≤f , ∴ ()1025≤≤f .例2 设()()f x ax bx c a =++≠20,若()f 01≤,()f 11≤,()f -11≤, 试证明:对于任意-≤≤11x ,有()f x ≤54. 分析:同上题,可以用()()()1,1,0-f f f 来表示c b a ,,. 解:∵ ()()()c f c b a f c b a f =++=+-=-0,1,1, ∴ ()()()()0)),1()1((21),0211(21f c f f b f f f a =--=--+=, ∴ ()()()()()222102121x f x x f x x f x f -+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=. ∴ 当01≤≤-x 时,()()()().4545)21(1)1(2212210212122222222222≤++-=+--=-+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+-=-+-++≤-⋅+-⋅-++⋅≤x x x x x x x x x xx x x x f xx f x x f x f当10-≤≤x 时,()()()()222102121x f xx f x x f x f -⋅+-⋅-++⋅≤222122x xx x x -+-++≤)1(22222x x x x x -+⎪⎪⎭⎫⎝⎛+-+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+= .4545)21(122≤+--=++-=x x x综上,问题获证.1.2 利用函数与方程根的关系,写出二次函数的零点式()().21x x x x a y --= 例3 设二次函数()()f x ax bx c a =++>20,方程()f x x -=0的两个根x x 12,满足0112<<<x x a. 当()x x ∈01,时,证明()x f x x <<1. 分析:在已知方程()f x x -=0两根的情况下,根据函数与方程根的关系,可以写出函数()x x f -的表达式,从而得到函数)(x f 的表达式.证明:由题意可知))(()(21x x x x a x x f --=-.ax x x 1021<<<< , ∴ 0))((21>--x x x x a , ∴ 当()x x ∈01,时,x x f >)(.又)1)(())(()(211211+--=-+--=-ax ax x x x x x x x x a x x f , ,011,0221>->+-<-ax ax ax x x 且 ∴ 1)(x x f <,综上可知,所给问题获证.1.3 紧扣二次函数的顶点式,44222a b ac a b x a y -+⎪⎭⎫ ⎝⎛+=对称轴、最值、判别式显合力例4 已知函数xza x f 22)(-=。
(1)将)(x f y =的图象向右平移两个单位,得到函数)(x g y =,求函数)(x g y =的解析式;(2)函数)(x h y =与函数)(x g y =的图象关于直线1=y 对称,求函数)(x h y =的解析式;(3)设)()(1)(x h x f ax F +=,已知)(x F 的最小值是m 且72+>m ,求实数a 的取值范围。
解:(1)()();22222---=-=x x a x f x g(2)设()x h y =的图像上一点()y x P ,,点()y x P ,关于1=y 的对称点为()y x Q -2,,由点Q 在()x g y =的图像上,所以y a x x -=---22222,于是 ,22222--+-=x x ay 即 ();22222--+-=x x a x h (3)22)14(2411)()(1)(+-+⎪⎭⎫ ⎝⎛-=+=x x a a x h x f a x F . 设xt 2=,则21444)(+-+-=ta t a a x F . 问题转化为:7221444+>+-+-t a t a a 对0>t 恒成立. 即 ()0147442>-+--a t t a a 对0>t 恒成立. (*) 故必有044>-a a .(否则,若044<-a a,则关于t 的二次函数()14744)(2-+--=a t t a a t u 开口向下,当t 充分大时,必有()0<t u ;而当044=-aa 时,显然不能保证(*)成立.),此时,由于二次函数()14744)(2-+--=a t t aa t u 的对称轴0847>-=a a t ,所以,问题等价于0<∆t ,即()⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧<-⋅-⋅->-0144447044a a a aa,解之得:221<<a . 此时,014,044>->-a a a ,故21444)(+-+-=ta t a a x F 在aa a t --=4)14(4取得最小值()214442+-⋅-=a aam 满足条件. 2. 数形结合二次函数()0)(2≠++=a cbx ax x f 的图像为抛物线,具有许多优美的性质,如对称性、单调性、凹凸性等. 结合这些图像特征解决有关二次函数的问题,可以化难为易.,形象直观.2.1 二次函数的图像关于直线a b x 2-=对称, 特别关系abx x -=+21也反映了二次函数的一种对称性.例5 设二次函数()()f x ax bx c a =++>20,方程()f x x -=0的两个根x x 12,满足0112<<<x x a . 且函数()f x 的图像关于直线x x =0对称,证明:x x 012<.解:由题意 ()c x b ax x x f +-+=-)1(2.由方程()f x x -=0的两个根x x 12,满足0112<<<x x a, 可得 ,121021a x a b x <<--<<且a b x x a b 212121---=---, ∴ a b a a b x x a b 211212121---<---=---, 即 1x ab<-,故 x x 012<.2.2 二次函数)(x f 的图像具有连续性,且由于二次方程至多有两个实数根. 所以存在实数n m ,使得n m <且0)()(<n f m f ⇔在区间()n m ,上,必存在0)(=x f 的唯一的实数根.例6 已知二次函数)0,,(1)(2>∈++=a R b a bx ax x f ,设方程x x f =)(的两个实数根为1x 和2x .(1)如果4221<<<x x ,设函数)(x f 的对称轴为0x x =,求证:10->x ; (2)如果21<x ,212=-x x ,求b 的取值范围.分析:条件4221<<<x x 实际上给出了x x f =)(的两个实数根所在的区间,因此可以考虑利用上述图像特征去等价转化.解:设1)1()()(2+-+=-=x b ax x x f x g ,则0)(=x g 的二根为1x 和2x . (1)由0>a 及4221<<<x x ,可得 ⎩⎨⎧><0)4(0)2(g g ,即⎩⎨⎧>-+<-+034160124b a b a ,即⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧<+⋅--<-⋅+,043224,043233a a b aa b两式相加得12<ab,所以,10->x ; (2)由aa b x x 4)1()(2221--=-, 可得 1)1(122+-=+b a . 又0121>=ax x ,所以21,x x 同号.∴ 21<x ,212=-x x 等价于⎪⎩⎪⎨⎧+-=+<<<1)1(1220221b a x x 或⎪⎩⎪⎨⎧+-=+<<-<1)1(1202212b a x x ,即 ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+-=+>>1)1(120)0(0)2(2b a g g 或⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+-=+>>-1)1(120)0(0)2(2b a g g解之得 41<b 或47>b . 2.3 因为二次函数()0)(2≠++=a cbx ax x f 在区间]2,(ab--∞和区间),2[+∞-ab上分别单调,所以函数()x f 在闭区间上的最大值、最小值必在区间端点或顶点处取得;函数)(x f 在闭区间上的最大值必在区间端点或顶点处取得.例7 已知二次函数f x ax bx c ()=++2,当-≤≤11x 时,有-≤≤11f x (),求证:当-≤≤22x 时,有-≤≤77f x ().分析:研究)(x f 的性质,最好能够得出其解析式,从这个意义上说,应该尽量用已知条件来表达参数c b a ,,. 确定三个参数,只需三个独立条件,本题可以考虑)1(f ,)1(-f ,)0(f ,这样做的好处有两个:一是c b a ,,的表达较为简洁,二是由于01和±正好是所给条件的区间端点和中点,这样做能够较好地利用条件来达到控制二次函数范围的目的.要考虑()x f 在区间[]7,7-上函数值的取值范围,只需考虑其最大值,也即考虑()x f 在区间端点和顶点处的函数值.解:由题意知:c b a f c f c b a f ++==+-=-)1(,)0(,)1(, ∴ )0()),1()1((21)),0(2)1()1((21f c f f b f f f a =--=--+=,∴ f x ax bx c ()=++2()2221)0(2)1(2)1(x f x x f x x f -+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=. 由-≤≤11x 时,有-≤≤11f x (),可得 ,1)1(≤f (),11≤-f ()10≤f .∴ ()()()()7)0(3)1(1303113)2(≤+-+≤--+=f f f f f f f ,()()()()7)0(3)1(3103131)2(≤+-+≤--+=-f f f f f f f .(1)若[]2,22-∉-ab,则()x f 在[]2,2-上单调,故当[]2,2-∈x 时, ))2(,)2(max()(max f f x f -=∴ 此时问题获证. (2)若[]2,22-∈-ab,则当[]2,2-∈x 时,)2,)2(,)2(max()(max ⎪⎭⎫⎝⎛--=a b f f f x f又()72411214)1()1(2022422<=+⋅+≤--⋅+=⋅+≤-=⎪⎭⎫⎝⎛-f f a b f b a b c a b c a b f ,∴ 此时问题获证.综上可知:当-≤≤22x 时,有-≤≤77f x ().。