二次函数压轴题分类精选---取值范围
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1.已知二次函数y=x2+bx﹣4的图象与y轴的交点为C,与x轴正半轴的交点为A,且tan∠ACO=
(1)求二次函数的解析式;
(2)P为二次函数图象的顶点,Q为其对称轴上的一点,QC平分∠PQO,求Q点坐标;
(3)是否存在实数x1、x2(x1<x2),当x1≤x≤x2时,y的取值范围为≤y≤?若存在,直接写出x1,x2的值;若不存在,说明理由.
【分析】(1)首先根据tan∠ACO=,求出OA的值,即可判断出A点的坐标;然后把A点的坐标代入y=x2+bx﹣4,求出b的值,即可判断出二次函数的解析式.(2)首先根据Q为抛物线对称轴上的一点,设点Q的坐标为(﹣,n);然后根据∠OQC=∠CQP、∠CQP=∠OCQ,可得∠OQC=∠OCQ,所以OQ=OC,据此求出n 的值,进而判断出Q点坐标即可.
(3)根据题意,分3种情况:①当x1≤x2≤﹣时;②当x1≤﹣≤x2时;③当﹣
<x1≤x2时;然后根据二次函数的最值的求法,求出满足题意的实数x1、x2(x1<x2),使得当x1≤x≤x2时,y的取值范围为≤y≤即可.
【解答】解:(1)如图1,连接AC,
,
∵二次函数y=x2+bx﹣4的图象与y轴的交点为C,∴C点的坐标为(0,﹣4),
∵tan∠ACO=,
∴,
又∵OC=4,
∴OA=1,
∴A点的坐标为(1,0),
把A(1,0)代入y=x2+bx﹣4,
可得0=1+b﹣4,
解得b=3,
∴二次函数的解析式是:y=x2+3x﹣4.
(2)如图2,
,
∵y=x2+3x﹣4,
∴抛物线的对称轴是:x=﹣,
∵Q为抛物线对称轴上的一点,
∴设点Q的坐标为(﹣,n),
∵抛物线的对称轴平行于y轴,
∴∠CQP=∠OCQ,
又∵∠OQC=∠CQP,
∴∠OQC=∠OCQ,
∴OQ=OC,
∴,
∴,
解得n=±,
∴Q点坐标是(﹣,)或(﹣,﹣).
(3)①当x1≤x2≤﹣时,二次函数y=x2+3x﹣4单调递减,∵y的取值范围为≤y≤,
∴
由+3x1﹣4=,
解得x1=﹣3,﹣2,2,
由+3x2﹣4=,
解得x2=﹣3,﹣2,2,
∵x1≤x2≤﹣,
∴
②当x1≤﹣≤x2时,
Ⅰ、当﹣时,可得x1+x2≤﹣3,
∵y的取值范围为≤y≤,∴
由(1),可得,
由(2),可得x1=﹣3,﹣2,2,∵x1≤﹣<x2,,
∴没有满足题意的x1、x2.
Ⅰ、当﹣时,
可得x1+x2>﹣3,
∵y的取值范围为≤y≤,
∴
解得
∵x1+x2=≈﹣1.98﹣1.92=﹣3.9<﹣3,∴没有满足题意的x1、x2.
③当﹣<x1≤x2时,
二次函数y=x2+3x﹣4单调递增,
∵y的取值范围为≤y≤,
∴
(1)×x2﹣(2)×x1,可得
(x1﹣x2)(x1x2+4)=0,
∵x1﹣x2≠0,
∴x1x2+4=0,
∴…(1),
把(3)代入(1),可得
,
∵
, ∴
, ∴
,
∵, ∴没有满足题意的x 1、x 2.
综上,可得
x 1=﹣3,x 2=﹣2时,当x 1≤x ≤x 2时,y 的取值范围为≤y ≤.
【点评】(1)此题主要考查了二次函数综合题,考查了分析推理能力,考查了分类讨论思想的应用,考查了从已知函数图象中获取信息,并能利用获取的信息解答相应的问题的能力.
(2)此题还考查了待定系数法求二次函数的解析式的方法,以及二次函数的最值的求法,要熟练掌握.
2.已知抛物线经过A (﹣3,0),B (1,0),C (2,)三点,其对称轴交x 轴于点H ,一次函数y=kx +b (k ≠0)的图象经过点C ,与抛物线交于另一点D (点D 在点C 的左边),与抛物线的对称轴交于点E .
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图1,当S △EOC =S △EAB 时,求一次函数的解析式;
(3)如图2,设∠CEH=α,∠EAH=β,当α>β时,直接写出k 的取值范围.
【分析】(1)把A(﹣3,0),B(1,0),C(2,)代入y=ax2+bx+c,解方程组即可;
(2)把C点坐标代入直线CD,由S
△EOC =S
△EAB
得关于k、b的方程组,解方程组即可;
(3)设CD的解析式为y=kx+﹣2k,当y=0和x=﹣1时,求出FH、EH、AH,根据tanα>tanβ列不等式可求出k的取值范围.
【解答】解:(1)设抛物线的解析式为y=ax2+bx+c,
∵抛物线经过A(﹣3,0),B(1,0),C(2,)三点,
∴,
∴,
∴抛物线的解析式为y=x2+x﹣;
(2)如图1所示,
将C点坐标代入直线CD,得
2k+b=①.
当x=0时,y=b,即F(0,b),
当x=﹣1时,y=﹣k+b,即E(﹣1,﹣k+b).
由S
△EOC =S
△EAB
时,得×[2﹣(﹣1)]|b|=[1﹣(﹣3)]|(﹣k+b)|②.
联立方程①②,得
,解得或
故当S
△EOC =S
△EAB
时,一次函数的解析式为y=x+或y=.
(3)如图2所示,
①当E点在x轴上方时,如图2所示,
当α=β时,∵∠EHA=90°,∴∠AEC=90°,
∴k AE=﹣,
∵A(﹣3,0),E(﹣1,﹣k+b),
∴=﹣,即k2﹣bk﹣2=0,
联立方程
解得k=(k=舍去),
随着E点向下移动,∠CEH的度数越来越大,∠EAH的读数越来越小,当E点和H 点重合时(如图3所示),α和β均等于0,此时联立方程,解得
因此当<k<且k≠0时,α>β;
②当E点在x轴下方时,如图4所示,
当α=β时,∵∠EHA=90°,∴∠AEC=90°,