二次函数与一二次方程关系解题技巧
初中数学一元二次方程与二次函数的关系
一元二次方程与二次函数的关系方程与函数有着密切的联系,我们可以利用方程(组)解决函数问题,也可以利用函数解决方程(组)问题.我们知道,二次函数的一般形式是,而一元二次方程的一般形式是.显然当二次函数中时就能得到一元二次方程,所以一元二次方程与二次函数是特殊与一般的关系.一、知识链接透彻理解数学概念,提升你的数学内涵!1.利用一元二次方程解决二次函数问题:(1)对于二次函数来说,当时,就得一元二次方程,因此我们可以利用一元二次方程求二次函数图像与轴的交点坐标.进一步我们还可以探讨一元二次方程的取值与二次函数图像与轴的交点坐标的情况之间的关系:①当时,一元二次方程有两个不相等的实数根,抛物线与轴有两个交点;②当时,一元二次方程有两个相等的实数根,抛物线与轴有唯一交点(这个唯一交点就是抛物线的顶点);③当时,一元二次方程没有实数根,抛物线与轴没有交点(抛物线要不全部在轴上方,要不全部在轴下方).c bx ax y ++=2)0(≠a 02=++c bx ax )0(≠a c bx ax y ++=2)0(≠a 0=y 02=++c bx ax )0(≠a c bx ax y ++=2)0(≠a 0=y 02=++c bx ax )0(≠a x ac b 42-=∆x 042>-=∆ac b 02=++c bx ax c bx ax y ++=2x 042=-=∆ac b 02=++c bx ax c bx ax y ++=2x 042<-=∆ac b 02=++c bx ax c bx ax y ++=2x x x(2)我们还可以利用一元二次方程根与系数的关系解决有关二次函数图像与轴交点横坐标的有关求值问题:当一元二次方程有两个不相等的实数根、时,抛物线与轴交于两点A(,0)、B(,0),此时有,·.此时抛物线与轴两交点的距离为: AB==(公式①). (3)推广:我们可以利用一元二次方程来研究抛物线与与直线(当时为一次函数的图像,当时为平行于轴或与轴重合的一条直线)的交点情况.2.利用二次函数解决一元二次方程问题一方面,反过来,我们可以根据抛物线与x 轴的交点情况去判断一元二次方程的根的情况.另一方面,我们还可以利用二次函数图像比较直观地去解决有关一元二次方程的解的问题以及有关系数的值的问题.二、典例精讲参与数学解题过程,品味数学内在魅力! 例1(福州市中考题)已知二次函数的图象如图10-1所示,则下列结论正确的是()A .a >0B .c <0C .b 2-4ac <0D .a +b +c >0 x 02=++c bx ax 1x 2x c bx ax y ++=2x 1x 2x a bx x -=+211x ac x =2x 21x x -221)(x x -212214)(x x x x -+=224a ac b -=a ∆=c bx ax y ++=2b kx y +=0≠k 0=k x x b y =c bx ax y ++=202=++c bx ax c bx ax y ++=2分析:a决定抛物线的开口方向,c决定抛物线与y轴的交点情况,抛物线的对称轴由a、b共同决定,b2-4ac决定抛物线与x轴的交点情况.本题中,由于抛物线开口方向向下,因此a<0;抛物线与y轴的交点(0,c)在x轴上方,因此c>0;由于抛物线对称轴在y轴右侧,所以x=-b2a>0,所以b>0;由于抛物线与x轴有两个交点,所以b2-4ac>0.a+b+c是x=1时的函数值,而图像上点(1,a+b+c)在x轴上方,所以a+b+c>0.答案:D.技巧提升:本题是二次函数图像信息探究问题.解决这类问题就应熟练掌握a、b、c、x=-b2a、a+b+c、b2-4ac等与抛物线的位置特征之间的关系.例2(徐州市中考题)平面直角坐标系中,若平移二次函数y=(x-2009)(x-2008)+4的图象,使其与x轴交于两点,且此两点的距离为1个单位,则平移方式为()A.向上平移4个单位B.向下平移4个单位C.向左平移4个单位D.向右平移4个单位分析:因为二次函数y=(x-2009)(x-2008)的图象与x轴交于点(2008,0)和(2009,0),这两点间的距离为1,而二次函数y=(x-2009)(x-2008)的图象可由二次函数y=(x-2009)(x-2008)+4的图象向下平移4个单位得到. 答案:B .技巧提升:本题也可以倒过来想,容易知道抛物线y=(x-2009)(x-2008)+4经过点(2009,4)、(2008,4),这两点的距离围为1,要将这两点平移到x 轴上,应将图像向下平移4个单位.研究抛物线平移问题,一般我们要抓住特征对应点来分析.例3(镇江市中考题)已知实数x ,y 满足x 2+3x +y -3=0,则x +y 的最大值为.分析:可以利用二次函数最值方法来求,由x 2+3x +y -3=0得,x +y =-x 2-2x +3=-(x +1)2+4,所以当x =-1时,x +y 最大值为4;也可以尝试用换元法解决,设,则原方程可化为,因为这个关于必有实数根,所以,解得,所以(即x +y )的最大值为4.答案:4.技巧提升:第一种分析方法,由等式是一个关于x 的二次方程,也是关于y 的一次方程,所以可以联想到把式子转化为“x +y ”关于x 的二次函数,利用函数知识求解;第二种分析方法将问题转化为求关于x 的一元二次方程的参数的取k y x =+0322=-++k x x x 0)3(44≥--=∆k 4≤k k k值范围问题来解决,有异曲同工之效.例4(日照市中考题)如图10-2,是二次函数y =ax 2+bx+c 图象的一部分,其对称轴为直线x =1,若其与x 轴一交点为A(3,0),则由图象可知,不等式ax 2+bx+c <0的解集是.分析:由于已知了抛物线与x 轴的一交点为A (3,0),且与对称轴x =1的距离为2,所以根据抛物线的轴对称性可知抛物线与x 轴的另一交点应在对称轴左侧,且与直线x =1的距离也为2,其坐标应为(-1,0).观察图像可知,当-1<x <3时,抛物线在x 轴下方,所以不等式ax 2+bx +c <0的解集是-1<x <3答案:-1<x <3.技巧提升:不等式ax 2+bx +c >0(或<0)的解集就是二次函数y =ax 2+bx+c 的图象在x 轴上(下)方的点所对应的x 的取值范围,因此不等式ax 2+bx +c >0(或<0)的解集与抛物线与x 轴的交点的横坐标有关,所以解决一般这类问题要先利用一元二次方程求出抛物线与x 轴的交点坐标. 例5(咸宁市中考题)已知二次函数的图象与轴两交点的坐标分别为(,0),(,0)().(1)证明;(2)若该函数图象的对称轴为直线,试求二次函数的最小值. 分析:本题是二次函数问题,可借助一元二次方程与二次函2y x bx c =+-x m 3m -0m ≠243c b =1x =数的关系来解决.解:(1)证明:法一:依题意,,是一元二次方程的两根. 根据一元二次方程根与系数的关系,得,. ∴,,∴.法二:由题意得,①—②得,因为,所以.代入①得,所以,所以,,所以.法三:由抛物线的轴对称性可知其对称轴为,可得(下同法二).(2)解:法一:依题意,,∴. 由(1)得. ∴.∴二次函数的最小值为.法二:因为函数图象与轴两交点的坐标分别为(,0),(,0),所以由抛物线的轴对称性可知抛物线的对称轴是直线, 所以,所以,故抛物线与x 轴的两交点为、,所以抛物线的解析式为,当时,,∴二次函数的最小值为.技巧提升:本题两小题都给出了不同的解法,应注意体会不同解法的异同.一题多解,多中选优,平时解题的思考会带来解题能力的提升.例6(杭州市中考题)定义[]为函数的特征数,m 3m -20x bx c +-=(3)m m b +-=-(3)m m c ⨯-=-2b m =23c m =224312c b m ==⎩⎨⎧=--=-+039022c bm m c bm m 0482=+-bm m 0m ≠m b 2=0222=-+c m m 23m c =2124m c =22123m b =243b c =2)3(2m m b x -+=-=m b 2=12b -=2b =-2233(2)344c b ==⨯-=2223(1)4y x x x =--=--4-x m 3m -m x -=1=-m 1-=m )0,1(-)0,3(32)3)(1(2--=-+=x x x x y 1=x 4321-=--=最小y 4-,,a b c 2y ax bx c =++下面给出特征数为[2m,1-m,-1–m]的函数的一些结论:①当m =-3时,函数图象的顶点坐标是(,);②当m>0时,函数图象截x 轴所得的线段长度大于;③当m<0时,函数在x>时,y 随x 的增大而减小;④当m ≠0时,函数图象经过同一个点.其中正确的结论有()A .①②③④B .①②④C .①③④D .②④分析:把m =-3代入[2m ,1–m,–1–m],得a =-6,b =4,c =2,函数解析式为y =-6x 2+4x+2,易求出其图像顶点为(,),故①正确;当a=2m 、b=1-m 、c=-1-m 时,△=b 2-4ac =(1-m)2-4×2m ×(-1-m)=(3m+1)2,根据公式①可知函数图象截x 轴所得的线段长度为=,当m >0时,=>,故②正确;∵m <0,∴抛物线开口向下.∵抛物线对称轴为x =-==,∴在对称轴左侧,即当时,y 随x 的增大而增大,对称轴右侧,即当时,y 随x 的增大而减小.在∵<,所以当x>时,图像有可能一部分在对称轴左侧,一部分在对称轴右侧,故③不正确;对于抛物线31382341313821x x -a ∆=m m 2)13(2+=m m 213+21x x -m m m 2123213+=+322b a 122m m--⨯1144m -m x 4141-<m x 4141->141144m -41y=2mx 2+(1-m)x-1-m 时,当x=1时,y=2m+1-m+(-1-m)=0,∴当m ≠0时,抛物线一定经过(1,0)这个点,故④正确. 答案:B.技巧提升:本题综合考查了二次函数的各个方面的知识,比如二次函数图像顶点公式、二次函数的增减性、函数图像上的顶点问题、抛物线与x 轴交点之间的距离等.其中第③个问题体现了一元二次方程与二次函数关系的核心知识,应引起重视.例7(2008年扬州市中考题改编)若关于x 的一元二次方程的两根在1与2之间(不含1和2),则a 的取值范围是.分析:这是一个一元二次方程问题,如果直接用一元二次方程的根来列不等式组,需要列5个不等式,也就是:、、、 、,这样将会很麻烦.那么如何解才能比较简单呢?如果我们利用二次函数图像来帮助分析,0522=++ax x 0402>-=∆a 04402>-+-a a 14402<-+-a a 04402>---a a 14402<---a a解法将简单得多.令,如图10-3我们可以画出这个函数的大致图像.根据图像对称轴在y 轴右侧,可知,解得.再根据可得.根据图像特征可知图像上横坐标为1和2的两个点的纵坐标都是正数,所以可得,可解得.这样就能得到a 的取值范围是.答案:.技巧提升:利用一元二次方程解决二次函数问题,这种题型比较多,也容易想到.而反过来,利用二次函数解决一元二次方程问题,这种题型就比较少了,遇到的时候也不容易想到.以后遇到一元二次方程问题,用方程知识不好解决时,可以尝试用用二次函数.例8(潍坊市中考题)已知函数y 1=x 2与函数y 2=-12x +3的图象大致如图10-4,若y 1<y 2,则自变量x 的取值范围是()A .-12 <x <2B .x >2或x <-32C .-2<x <32D .x <-2或x >32分析:当y 1<y 2时,在图象中反映的是直线在抛物线的上方,522++=ax x y 04>-a 0<a 0402>-=∆a 102-<a ⎩⎨⎧>+⋅+⨯>+⋅+⨯052220511222a a 213->a 102213-<<-a 102213-<<-a也就是两函数图像两个交点之间的部分,所以我们要求出这两个函数图像的交点.由解得、,因此满足要求的自变量x 的取值范围应该是-2<x <32. 答案:C .技巧提升:作为选择题,解答本题时,也可以不解方程组.先根据直线在抛物线的上方排除答案B 、D ,再根据两函数图像的右交点更靠近对称轴(y 轴)可排除答案A .例9(2007年“《数学周报》杯”全国初中数学竞赛试题)已知点A ,B 的坐标分别为(1,0),(2,0).若二次函数的图象与线段AB 恰有一个交点,则的取值范围是.分析:要注意抛物线与线段AB 恰有一个交点应包含两种情况:⑴抛物线与x 轴只有一个交点,这个交点恰好在线段AB 上.由判别式解得.当时,,不合题意;当时,,符合题意.⑵抛物线与x 轴有两个交点,其中只有一个在线段AB上.设抛物线与x 轴的两个交点为C ()、D (),则.若只有点D 在线段AB 上,则,,显然,不合题意;若只有点C 在线段AB 上,则⎪⎩⎪⎨⎧+-==3212x y x y ⎩⎨⎧=-=4211y x ⎪⎩⎪⎨⎧==492322y x ()233y x a x =+-+a ()233y x a x =+-+()233y x a x =+-+012)3(2=--=∆a 0∆=323a =±323a =+123x x ==-323a =-123x x ==()233y x a x =+-+0,1x )0,(2x 21x x <321=x x 101<<x 212≤≤x 321<x x,.当点D 与点A 、B 都不重合时,函数如图10-5所示,从图像可以看出,图像上横坐标为1的点在x 轴上方,横坐标为2的点在x 轴下方,所以,解得.当当点D 与点A 重合时,由,得,此时,,符合题意;当点D 与点B 都重合时,由,得,此时,,不符合题意.综上所述,的取值范围是≤,或者.答案:≤,或者技巧提升:本题中要注意对不同情况进行分类讨论,既要考虑到一般情况,还要考虑到特殊情况.例10(全国初中数学联合竞赛试题)设是大于2的质数,k 为正整数.若函数的图象与x 轴的两个交点的横坐标至少有一个为整数,求k 的值.分析:函数图象与x 轴两交点的横坐标就是方程的两根,可考虑利用一元二次方程根与系数的关系来解决.解:由题意知,方程的两根中至少有一个为整数.由根与系数的关系可得,从而有①211≤≤x 22>x ⎩⎨⎧<+-+>+-+03)3(2403)3(1a a 112a -<<-031)3(12=+⨯-+a 1a =-11=x 32=x 032)3(22=+⨯-+a 12a =-21=x 232=x a 1-12a <-3a =-1-12a <-3a =-p 4)1(2-+++=p k px x y 04)1(2=-+++p k px x 04)1(2=-+++p k px x 21,x x 4)1(,2121-+=-=+p k x x p x x p k x x x x x x )1(4)(2)2)(2(212121-=+++=++(1)若,则方程为,它有两个整数根和.(2)若,则.因为为整数,如果中至少有一个为整数,则都是整数.又因为为质数,由①式知或.不妨设,则可设(其中m 为非零整数),则由①式可得,故,即.又,所以,即② 如果m 为正整数,则,,从而,与②式矛盾. 如果m 为负整数,则,,从而,与②式矛盾.因此,时,方程不可能有整数根. 综上所述,.技巧提升:由于方程两根之和为质数,所以只要有一个根是整数,则另一个根也必然是整数.我们也可以从方程根的1k =0)2(22=-++p px x 2-2p -1k >01>-k 12x x p +=-21,x x 21,x x p 2|1+x p 2|2+x p 2|1+x p 12x mp +=212k x m-+=121(2)(2)k x x mp m-+++=+1214k x x mp m-++=+12x x p +=-14k p mp m--+=+41)1(=-++mk p m (1)(11)36m p +≥+⨯=10k m->1(1)6k m p m-++>(1)0m p +<10k m-<1(1)0k m p m-++<1>k 04)1(2=-+++p k px x 1=k p特征来分析.根据一元二次方程求根公式可知方程的根应为,要使得其根为整数,根的判别式的值必须是完全平方数.由于是质数,因此当的值是完全平方数时,关于的二次三项式必然等于(为非负整数),也就是说应成为关于的一个完全平方式,因此可得其,可解得,(舍去).三.学力训练检测自己能力,体验成功乐趣! 1.选择题:(1)(天津市中考题)已知二次函数()的图象如图10-6所示,有下列结论:①;②;③;④.其中,正确结论的个数是() A .1B .2C .3D .4(图10-6)(图10-7)(图10-8)(2)(百色市中考题)二次函数y=-x2+bx +c的图象如图10-7所示,下列几个结论:①对称轴为x=2;②当y≤0时,x <0或x >4;③函数解析式为y =-x(x -4);④当04)1(2=-+++p k pxx216)1(42++-±-=p k p p x 16)1(42++-p k p p 16)1(42++-p k p p 16)1(42++-p k p 2)(n p ±n 16)1(42++-p k p p 064)1(162=-+=∆k 11=k 32-=k 2y ax bx c =++0a ≠240bac ->0abc >80a c +>930a b c ++<x ≤0时,y 随x 的增大而增大.其中正确的结论有() A .①②③④ B .①②③ C .①③④ D .①③(3)(“《数学周报》杯”2008年全国初中数学竞赛试题)把一枚六个面编号分别为1,2,3,4,5,6的质地均匀的正方体骰子先后投掷2次,若两个正面朝上的编号分别为m ,n ,则二次函数的图象与x 轴有两个不同交点的概率是()A .B .C .D .(4)(2008年全国初中数学竞赛浙江赛区初赛试题)在平面直角坐标系中,如果横坐标与纵坐标都是整数的点称为整点,将二次函数y =-x2+6x -274的图象与x 轴所围成的封闭图形染成红色,则在此红色区域内部及其边界上的整点的个数是( ) A .5B .6 C .7 D .82.填空题:(1)(新疆维吾尔自治区中考题)抛物线y =-x 2+bx+c 的部分图象如图所示,若y >0,则x 的取值范围是_______.(2)(玉溪市中考题)如图10-9是二次函数在平面直角坐标系中的图象,根据图形判断①>0;②++<0;③2-<0;④2+8>4中正确的是(填写序号).(3)(2006年全国初中数学联合竞赛辽宁卷)函数y =x 2-2006|x |+2008的图象与x 轴交点的横坐标之和等于2y x mx n =++51249173612)0(2≠++=a c bx ax y c a b c a b b a a c__________.(4)(全国初中数学联合竞赛题)二次函数的图象与轴正方向交于A ,B 两点,与轴正方向交于点C .已知,,则.3.(佛山市中考题)(1)请在坐标系中画出二次函数的大致图象;(2)根据方程的根与函数图象的关系,将方程的根在图上近似的表示出来(描点); (3)观察图象,直接写出方程的根.(精确到0.1)(图10-10)4.(长沙市中考题)已知:二次函数的图象过点(1,0),一次函数图象经过原点和点(1,-b ),其中a>b>0且a 、b 为实数.(1)求一次函数的表达式(用含b 的式子表示); (2)试说明:这两个函数的图象交于不同的两点; (3)设(2)中的两个交点的横坐标分别为、,求的范围.c bx x y ++=2x y AC AB 3=︒=∠30CAO c =xx y 22-=122=-x x 122=-x x22y ax bx =+-1x 2x 12||x x -5.(肇庆市中考题)已知二次函数的图象过点(2,1).(1)求证:; (2)求的最大值;(3)若二次函数的图象与轴交于点,,,,的面积是,求.6.(2007年全国初中数学联合竞赛试题)设为正整数,且,二次函数的图象与轴的两个交点间的距离为,二次函数的图象与轴的两个交点间的距离为.如果对一切实数恒成立,求的值.7.(2009年“《数学周报》杯”全国初中数学竞赛试题)已知抛物线与动直线有公共点,,且.(1)求实数t 的取值范围;(2)当t 为何值时,c 取到最小值,并求出c 的最小值. 8.(全国初中数学联合竞赛试题)已知二次函数的图象经过两点P ,Q .(1)如果都是整数,且,求的值. (2)设二次函数的图象与轴的交点为A 、B ,与轴的交点为C.如果关于的方程的两个根都是整12+++=c bx x y P 42--=b c bc x 1(x A )02(x B )0ABP ∆43b n m ,2≠m mt x mt x y 3)3(2--+=x 1d nt x n t x y 2)2(2+-+-=x 2d 21d d ≥t n m ,2y x =c x t y --=)12(),(11y x ),(22y x 3222221-+=+t t x x 2y x bx c =+-(1,)a (2,10)a ,,a b c 8c b a <<,,a b c 2y x bx c =+-x y x 20x bx c +-=数,求△ABC 的面积.第10讲.一元二次方程与二次函数的关系参考答案 1.选择题:(1)D ;(2)C ;(3)C ;(4)C ;2.填空题:(1)-3<x <1;(2)②、④;(3)0;(4).3.解:(1)如图所示;(2)如图所示,抛物线与直线y=1的两个交点的横坐标就是方程的两根,也就是x 轴上点C 、点D 所表示的数; (3)方程的根为-0.4、 2.4.4.解:(1)设一次函数的表达式为y =kx(k 为常数,k ≠0).∵一次函数图象经过原点和点(1,-b ),∴把点(1,-b ),代入y =kx ,得-b =k,即k =-b . ∴一次函数的表达式为y =-bx . (2)∵y=ax 2+bx -2过(1,0)即a+b=2 由得①∵△=19x x y 22-=122=-x x 122=-x x≈1x ≈2x 2(2)2y bxy b x bx =-⎧⎨=-+-⎩22(2)20ax a x +--=224(2)84(1)120a a a -+=-+>∴方程①有两个不相等的实数根,∴方程组有两组不同的解, ∴两函数有两个不同的交点.(3)∵两交点的横坐标x 1、x 2分别是方程①的解 ∴ ∴或由求根公式得出∵a>b>0,a+b=2,∴2>a>1 令函数,∵在1<a<2时y 随a 增大而减小, ∴,∴. 5.解:(1)∵的图象过点(2,1) ∴ ∴(2) 当时,此时, ∴当时,有最大值,最大值为2。
九年级二次函数与一元二次方程的联系和区别
二次函数与一元二次方程的联系和区别一、二次函数1、自变量x 和因变量y 之间存在如下关系:y=ax 2+bx+c (a ,b ,c 为常数,a≠0,且a 决定函数的开口方向)①a>0时,开口方向向上 ②a<0时,开口方向向下③|a|还可以决定开口大小a 绝对值越大开口就越小,|a|越小开口就越大④一次项系数b 和二次项系数a 共同决定对称轴的位置。
当a 与b 同号时(即ab >0),对称轴在y 轴左;当a 与b 异号时(即ab <0),对称轴在y 轴右。
⑤常数项c 决定抛物线与y 轴交点。
抛物线与y 轴交于(0,c )⑥抛物线是轴对称图形。
对称轴为直线 x =2ab-,。
对称轴与抛物线唯一的交点为抛物线的顶点P 。
特别地,当b=0时,抛物线的对称轴是y 轴(即直线x=0)⑦抛物线有一个顶点P ,坐标为 P [2a b -,a b 4ac 42- ]。
当2ab -=0时,P 在y 轴上;当Δ= b 2-4ac=0时,P 在x 轴上。
2、二次函数的两种表达式①一般式:y=ax 2+bx+c (a ,b ,c 为常数,a≠0) ②顶点式:y=a(x-h)2+k [抛物线的顶点P (h ,k )] 3、抛物线与x 轴交点个数 Δ= b2-4ac >0时,抛物线与x 轴有2个交点。
Δ= b2-4ac=0时,抛物线与x 轴有1个交点。
Δ= b 2-4ac <0时,抛物线与x 轴没有交点。
二、一元二次方程y= ax 2+bx+c ,当y=0时,二次函数为关于x 的一元二次方程,即ax 2+bx+c=0 三、两者之间的联系①ax 2+bx+c=0,即为y= ax 2+bx+c ,y=0时 ②方程的根x 1,x 2是使ax 2+bx+c 为零的x 的取值③x 1,x 2对应图像上是y =ax 2+bx+c 函数与x 轴交点的横坐标。
④方程根的个数即是使ax 2+bx+c=0的x 的个数即是y= ax 2+bx+c y=0,为y= ax 2+bx+c 图像与x 轴的交点个数。
二次函数与一元二次方程的关系
(5)a+b+c的符号:因为x=1时,y=a+b+c,所以 a+b+c的符号由x=1时,对应的y值决定。 当x=1时,y>0,则a+b+c>0 当x=1时,y<0,则a+b+c<0 当x=1时,y=0,则a+b+c=0 (6)a-b+c的符号:因为x=-1时,y=a-b+c,所以a-b+c 的符号由x=-1时,对应的y值决定。 当x=-1,y>0,则a-b+c>0 当x=-1,y<0,则a-b+c<0 当x=-1,y=0,则a-b+c=0
快速回答:
抛物线y=ax2+bx+c如图所示,试确定a、b、c、△的 符号: y
根据图像可得: 1、a>0
o
x
b 2、>0 2a
3、△=b² -4ac=0 4、C>0
快速回答:
抛物线y=ax2+bx+c如图所示,试确定a、b、c、△的 符号: y
根据图像可得: 1、a>0
o
b 2、=0 2a
x
3、△=b² -4ac=0 4、C=0
若抛物线y=ax2+bx+c与x轴有交点,则
b2 – 4ac ≥0
例(1)如果关于x的一元二次方程 x2-2x+m=0有两个 1 相等的实数根,则m=____ ,此时抛物线 y=x21 2x+m与x轴有 8x +c的顶点在 x轴 16 上,则c=____ .
快速回答:
抛物线y=ax2+bx+c如图所示,试确定a、b、c、△的 符号: y
根据图像可得: 1、a>0
二次函数与一元二次方程的关系
(2)取3和4的中间数3.5代入表达式 中试值.
当x=3.5时,y=3.52-2×3.5- 6=-0.75<0;
当x=4时,y>0,在3.5<x<4 范围内,
y随x的增大而增大,∴3.5<x2 <4.
• (3)取3.5和4的中间数3.75代入表达式 中试值.
• 当x=3.75时,y=3.752-2×3.75-6 =0.562 5>0; • 当x=3.5时,y<0.在3.5<x<3.75范 围内,
b2-4ac=0
有一个
有两个相等的实数根
b2-4ac<0
没有公共点
没有实数根
二次函数y=ax2+bx+c与x轴交点的横坐标就是 方程ax2+bx+c=0的根。
1 (中考·柳州)小兰画了一个函数y=x2+ax+b的图象 如图,则关于x的方程x2+ax+b=0的解是( D ) A.无解 B.x=1 C.x=-4 D.x=-1或x=4
• 2.如图,直线y=mx+n与抛物线y=ax2+bx+c交于A (﹣1,p),B(4,q)两点,则关于x的不等式mx+n >ax2+bx+c的解集是 x<-1或x>4 .
• 3.二次函数y=x2+bx的图象如图,对称轴为直 线x=1,若关于x的一元二次方程x2+bx﹣t=0 (t为实数)在﹣1<x<4的范围内有解,则t的取
知识点 1 二次函数与一元二次方程的关系
二次函数y =x2+x-2,y=x2-6x+9,y =x2–x+1的图象如图所示.
(1)每个图象与x轴有几个交点? (2)一元二次方程 x2+x-2=0 ,x2-6x+9=0有几个根?
高中数学二次函数与一元二次方程解题方法
高中数学二次函数与一元二次方程解题方法在高中数学中,二次函数和一元二次方程是非常重要的内容,学好这两个知识点对于学生来说至关重要。
本文将以解题方法为主线,结合具体的题目,分析二次函数和一元二次方程的解题技巧,帮助高中学生和他们的父母更好地理解和掌握这两个知识点。
一、二次函数的解题方法二次函数是指形如y=ax²+bx+c的函数,其中a、b、c为常数,a≠0。
解二次函数的关键在于找到函数的顶点、对称轴和零点,下面以具体题目为例进行说明。
例题1:已知二次函数y=x²-4x+3,求函数的顶点坐标、对称轴方程和零点。
解析:首先,我们可以通过求导数的方法确定函数的顶点。
对于二次函数y=ax²+bx+c,其导数为y' = 2ax + b。
令y' = 0,解方程得到x = -b/2a,即为函数的顶点横坐标。
代入原函数中,求得顶点纵坐标。
对于本题,a=1,b=-4,c=3。
根据上述方法,可得顶点横坐标x = -(-4)/2*1 = 2,代入原函数得到顶点纵坐标y = 2²-4*2+3 = -1。
因此,函数的顶点坐标为(2, -1)。
其次,对称轴方程为x = 顶点横坐标,即x = 2。
最后,求零点。
零点即为函数与x轴交点的横坐标,可以通过因式分解或求根公式得到。
对于本题,可以通过因式分解得到(x-1)(x-3) = 0,解得x = 1或x = 3。
因此,函数的零点为x = 1和x = 3。
通过以上步骤,我们得到了二次函数的顶点坐标为(2, -1),对称轴方程为x = 2,零点为x = 1和x = 3。
二、一元二次方程的解题方法一元二次方程是指形如ax²+bx+c=0的方程,其中a、b、c为常数,a≠0。
解一元二次方程的关键在于找到方程的根,下面以具体题目为例进行说明。
例题2:已知方程x²-5x+6=0,求方程的根。
解析:对于一元二次方程ax²+bx+c=0,可以通过因式分解或求根公式来求解。
浅谈二次函数与一元二次方程的联系
浅谈二次函数与一元二次方程的联系摘要:二次函数与一元二次方程的解答方法都需要学生进行独立的分析和总结,才能有效地加深学生对方程的学习和理解。
函数与方程是初中数学中两个最基本的概念,形式虽然不同,但它们之间有着密切的关系。
探索二次函数的图象的作法和性质的过程,能够利用描点法作出函数的图象,并能根据图象认识和理解二次函数的性质。
通过学生之间的交流互动,进行图象与图象之间的比较,表达式和表达式之间的比较,建立图象和表达式之间的联系。
一元二次方程与二次函数之间的密切关系还有很多巧妙的用处,更多的地方需要在实践中去慢慢体会,并理解函数的意义,记住函数的几个表达形式,注意区分。
关于一元二次方程的学习任务,并要求学生们独立完成,从而让学生有针对性地进行课程学习,最终提高学生的学习效率和质量。
完善初中数学课程评价标准,从而提高数学课堂的教学质量,老师要根据每一位学生的心理特点、学习能力以及成果进行综合评价,并根据最终的评价结果给予学生适当的鼓励和支持,以增强学生的学习自信心。
关键词:动手实践自主探索合作交流自身思维营造高效一元二次方程与二次函数它们在形式上几乎相同,差别只是一元二次方程的表达式等于0,而二次函数的表达式等于y。
这种形式上的类似使得它们之间的关系格外密切,方程中的很多知识点可以运用在函数中。
函数与方程是初中数学中两个最基本的概念,形式虽然不同,但它们之间有着密切的关系。
它们在形式上几乎相同,二次函数知识很容易与其它知识综合应用,而形成较为复杂的综合题目。
二次函数与一元二次方程的解答方法都需要学生进行独立的分析和总结,才能有效地加深学生对方程的学习和理解。
初中数学课程标准指出:“学生的数学学习内容应当是现实的、有意义的、富有挑战性的,这些内容要有利于学生主动地进行观察、实验、猜测、验证、推理与交流等数学活动。
内容的呈现应采用不同的表达方式,以满足多样化的学习需求。
有效的数学学习活动不能单纯地依赖模仿与记忆,动手实践、自主探索与合作交流是学生学习数学的重要方式。
二次函数与一元二次方程
二次函数与一元二次方程【知识梳理】(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: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)即: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(2b a -,0)一元二次方程ax 2+bx+c=0有两个相等实根,122bx 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)二次函数关系式的确定⑴设一般式:y =ax 2+bx +c(a≠0).若已知条件是图象上三个点的坐标,则设一般式y =ax 2+bx +c (a ≠0),将已知条件代入,求出a ,b ,c 的值.⑵设顶点式:y =a(x -h)2+k(a≠0).若已知条件是图象顶点及另一点,则设顶点式y =a (x -h )2+k (a ≠0).,将已知条件代人,求解并化为一般形式.:⑶设交点式(或两点式):y =a(x -x 1)(x -x 2)(a ≠0).若已知条件是图象与x 轴的两个交点及另一点,则设交点式y =a (x -x 1)(x -x 2)(a ≠0).将已知条件代人,求解并化为一般形式.【考点剖析】考点一 二次函数与方程例1.小兰画了一个函数y=x 2+ax+b 的图象如图,则关于x 的方程x 2+ax+b=0的解是( )A . 无解B .x=1C .x=-4D .x=-1或x=4例2.已知抛物线y=x 2﹣4x +m ﹣1.(1)若抛物线与x 轴只有一个交点,求m 的值;(2)若抛物线与直线y=2x ﹣m 只有一个交点,求m 的值.例3.如图,二次函数y=x 2﹣6x+5的图象交x 轴于A 、B 两点,交y 轴于点C ,则△ABC 的面积为 .例3图 变1图【变式练习】1.已知二次函数y=-x 2+2x+m 的部分图象如图所示,则关于x 的一元二次方程022=++-m x x 的解为 。
二次函数与一元二次方程关系解题技巧
一、一元二次方程及其解法解题技巧类型一巧用一元二次方程的定义解题【例1】若关于x的方程是一元二次方程,则=_______.【解析】一元二次方程的定义中包含三要素:(1)只含有一个未知数;(2)未知数的最高次数为2;(3)整式方程.依题意,得,解得;【答案】【小结】有关一元二次方程的概念,要把握住未知数的最高次数为2,且二次项的系数不为0,还要是整式方程.类型二巧用一元二次方程的根的意义解题【例2】关于的一元二次方程的一个根是0,则的值是________.【解析】把0代入一元二次方程即可得到关于的一元二次方程,从而求得.但二次项的系数,即,所以.【答案】【小结】将已知的一元二次方程的根代入该方程中即可求出字母系数的值,但要注意二次项系数不为零这一隐含条件.【例3】已知是方程的两根,且,则的值等于()A.-5 B.5 C.-9 D.9【解析】由于m、n是方程的根,将m、n代入该方程可得m2-2m-1=0,n2-2n-1 =0,即m2-2m=1,n2-2n=1.变形,得7m2-14m=7,3n2-6n=3,因此(7+a)(3-7)=8,所以a=-9.【答案】C【小结】从方程的根入手,将其根代入方程,进而构造出一个新的方程.在解本题的过程中,还应用了整体的思想,同时要注意把握条件与结论之间的关系,即括号中的7m2-14m、3n2-6n与已知方程之间的关系.从而使问题得到快速求解.类型三巧构一元二次方程的根【例4】已知一元二次方程(为常数)满足,则该方程的一根必为________.【解析】结合一元二次方程根的定义,当时,满足方程左、右两边都相等,由此判断方程的一根必为x =.【答案】x =【小结】估算一元二次方程的根时,应结合根的意义,通过观察,比较得出.类型四 判断一元二次方程根的范围【例5】根据下列表格中的对应值,判断方程(为常数)的一的范围是(A .B .C .D .【解析】由表格中的数据发现:当x =6.18时,代数式的值为-0.01;当x =6.19时,代数式的值为0.02,要从表格中判断=0的解,可发现未知数x 的值应处于6.18到6.19之间.【答案】C【小结】解决本题的关键在于理解根的意义,使方程左右两边相等的未知数的值就是该方程的解.类型五 与一元二次方程的根有关的开放题【例6】已知关于的一元二次方程的一个根是1,写出一个符合条件的方程:____________.【解析】答案不唯一,可先写出二次项,再写出一次项,最后写能使该方程有一根为1的常数项.【答案】答案不唯一,如:即等.二、实际问题与一元二次方程解题技巧近几年有关一元二次方程的应用题在中考中经常出现,此类题大多以现实生活中的热点新闻、热点事件为背景,形式多变.主要是考查分析问题、解决问题能力.1.列一元二次方程解应用题的一般步骤:(1)审;(2)设;(3)列;(4)解;(5)检验;(6)答. 2.一元二次方程的应用类型一增长率、减少率问题【例1】长沙市某楼盘准备以每平方米5000元的均价对外销售,由于国务院有关房地产的新政策出台后,购房者持币观望.为了加快资金周转,房地产开发商对价格经过两次下调后,决定以每平方米4050元的均价开盘销售.(1)求平均每次下调的百分率;(2)某人准备以开盘均价购买一套100平方米的房子.开发商还给予以下两种优惠方案以供选择:①打9.8折销售;②不打折,送两年物业管理费,物业管理费是每平方米每月1.5元,请问哪种方案更优惠?【分析】(1)设平均每次下调的百分率为x,根据第一次下调后为,第二次下调后为列方程求解即可;(2)从购房和物业费两方面,比较方案①、方案②即可.【解】(1)设平均每次下调的百分率为x,根据题意,得.解得=10%,(不合题意舍去).所以平均每次下调的百分率为10%.(2)方案①的房款是:4050×100×0.98=396900(元);方案②的房款是:4050×100-1.5×100×12×2=401400(元).∵396900<401400,∴选方案①更优惠.【小结】增长(降低)率是列方程解实际问题最常见的题型之一,对于平均增长率问题,正确理解有关“增长”问题的一些词语的含义是解答这类问题的关键,常见的词语有:“增加”“增加到”“增加了几倍”“增长到几倍”“增长率”等等.弄清基数、增长(减少)后的量及增长(减少)次数,平均增长率公式为(为基数,为平均增长率,为增长次数,为增长后的量).同时解出未知数的值是否符合题意一定要考虑清楚.类型二病毒倍数传播问题【例2】某种电脑病毒传播非常快,如果一台电脑被感染,经过两轮感染后就会有81台电脑被感染.请你用学过的知识分析,每轮感染中平均一台电脑会感染几台电脑?若病毒得不到有效控制,3轮感染后,被感染的电脑会不会超过700台?【分析】设一台每轮感染给x台电脑,则第一轮后有(1+x)台,经过第二轮感染后,共有.【解】设每轮感染中平均一台电脑会感染x台电脑,依题意,得.解得x=8或-10(负值不合题意,舍去).∵>700,∴若病毒得不到有效控制,3轮感染后,被感染的电脑会超过700台.【小结】“传播与裂变”问题在现实生活中是广泛存在的,常见的类型包括细胞分裂、信息传播、传染扩散、单循环赛等,是近年中考的热点与亮点,尤其是病毒传播速度成几何级数增长,随着传播轮数的增加,数量是十分惊人的,一定要画好分析图,尤其是要弄清每轮传播的源头与传播后的总和.解这类问题的关键是理解题意,设出适当的未知数列方程求解.类型三几何图形问题【例3】在一块长16 m,宽12 m的矩形荒地上,要建造一个花园,要求花园面积是荒地面积的一半,下面分别是小华与小芳的设计方案.同学们都认为小华的方案是正确的,但对小芳的方案是否符合条件有不同意见,你认为小芳的方案符合条件吗?若不符合,请用方程的方法说明理由.【分析】设小路宽度为m,则花园的长为,花园的宽为,根据面积可得方程.【解】(1)不符合.设小路宽度均为m,根据题意得:,解这个方程得:但不符合题意,应舍去,∴.∴小芳的方案不符合条件,小路的宽度应均为2 m.【小结】几何图形问题一般是只给出一个几何图形(常见的有三角形、特殊四边形),要求在其四周设计边衬或对其进行分割、裁剪,设计一个新的图形或图案.在有关几何图形的面积表示中,通常有三种处理办法:直接表示、间接表示与变换表示.解决有关面积问题时,要注意将不规则图形分割成或组合成规则图形,找出各部分面积之间的关系,再利用规则图形的面积公式列出方程求解,进而对方程的根进行取舍.类型四市场经济与其它问题【例4】某批发商以每件50元的价格购进800件T恤.第一个月以单价80元销售,售出了200件;第二个月如果单价不变,预计仍可售出200件,批发商为增加销售量,决定降价销售,根据市场调查,单价每降低1元,可多售出10件,但最低单价应高于购进的价格;第二个月结束后,批发商将对剩余的T恤一次性清仓销售,清仓时单价为40元.设第二个月单价降低x元.(1)填表(不需要化简)(2)如果批发商希望通过销售这批T恤获利9000元,那么第二个月的单价应是多少元?【分析】(1)由“第二个月单价降低x元”知第二个月的单价为(80-x),销售量为(200+10x)件,清仓时为总数量分别减去前面两个月的剩余量,即800-200-(200+10x);(2)销售额-成本=利润,由“获利9000元”建立方程进行求解.【解】(1)80-x,200+10x,800-200-(200+10x);(2)根据题意,得80×200+(80-x)(200+10x)+40[800-200-(200+10x)] -50×800=9000.整理,得x2-20x+100=0,解这个方程得x1= x2=10,当x=10时,80-x=70>50.答:第二个月的单价应是70元.【小结】市场经济问题(纳税、利息、分期付款、销售利润),匀变速运动、古诗词等问题都是值得关注,解答这问题时,不论背景如何变化,一定要抓住“关键词语”寻找等量关系,并注意根据实际意义对所列一元二次方程进行合理的取舍.【例5】百货大搂服装柜台在销售中发现:“宝乐”牌童装平均每天可售出20件,每件盈利40元.为了迎接“十一”国庆节,商场决定采取适当的降价措施,扩大销售量,增加盈利,尽快减少库存.经市场调查发现:如果每件童装降价4元,那么平均每天就可多售出8件.要想平均每天在销售这种童装上盈利1200元,那么每件童装应降价多少?【分析】每件的利润是40-x元,因每件童装降价4元,那么平均每天就可多售出8件.则件数为件,抓住总利润列出方程进行求解.【解】设每件童装应降价x元,则,解得.因为要尽快减少库存,所以x=20.答:每件童装应降价20元.【小结】本题主要的数量关系是:销售利润=每件利润×件数,理解商品的销售的件数及商品价格的关系是解答本题的关键.三、二次函数及其图象解题技巧类型一抛物线的平移问题抛物线的平移问题,可以首先研究其顶点的平移问题,因此,一般要将其解析式转化为顶点式.【例1】把抛物线y=x2+bx+c的图象向右平移2个单位再向下平移3个单位,所得图象的解析式为y =x2-2x-3,则b、c的值为()A.b=2,c=2 B.b=2,c=0 C.b=-2,c=-1 D.b=-3,c=2【分析】y=x2-2x-3= (x2-2x+1)-4=(x-1)2-4,这个函数图象的顶点坐标为(1,-4),故原抛物线的顶点坐标为(-1,-1).验证:(-1,-1)(1,-4).∴y=x2+bx+c可化为y=(x+1)2-1.即y=x2+2x.∴b=2,c=0.【答案】B类型二抛物线的旋转和轴对称变换将抛物线绕顶点旋转180°,开口方向发生改变,顶点的坐标不变;抛物线的轴对称变换问题,也是从顶点的轴对称变换开始切入.【例2】将抛物线y=2x2-12x+16绕它的顶点旋转180°,所得抛物线的解析式是()A.y=-2x2-12x+16 B.y=-2x2+12x-16C.y=-2x2+12x-19 D.y=-2x2+12x-20【分析】将y=2x2-12x+16化为顶点式,得y=2(x-3)2-2.∴该抛物线的顶点坐标为(3,-2),将该抛物线绕顶点旋转180°后,顶点仍然是(3,-2),解析式中二次项的系数变为-2,所以所得抛物线的解析式为y=-2(x-3)2-2,即y=-2x2+12x-20.【答案】D类型三抛物线的对称性(重点)【例3】如图,抛物线y=ax2+bx+c(a>0)的对称轴是直线x=1,且经过点P(3,0),则a-b+c的值是()A.0 B.-1 C.1 D.2【分析】∵该抛物线的对称轴为直线x=1,又经过点P(3,0),∴利用抛物线的对称性可知该抛物线还要经过点(-1,0),因此a-b+c=0.【答案】A类型四函数y=ax2+bx+c(a≠0)的增减性二次函数的增减性通常要结合其图象研究,明确开口方向及对称轴的位置,是研究的前提条件.【例4】已知二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)中,其函数y与自变量x之间的部分对应值如下表所示:若点A(x1,y1),B(x2,y2)在该函数的图象上,则当1<x1<2,3<x2<4时,y1与y2的大小关系正确的是()A.y1>y2 B.y1<y2 C.y1≥y2 D.y1≤y2【分析】从表中可以发现x=1和x=3时,y的值都是1.说明函数图象的对称轴为直线x=2,顶点坐标为(2,0),这时函数值最小,故该抛物线的开口向上,又因为1<x1<2,3<x2<4,所以点A(x1,y1)和点B(x2,y2)分别位于对称轴的左右两侧,且点A(x1,y1)比点B(x2,y2)到对称轴的距离近.因此y1<y2.【答案】B类型五根据条件确定最大值和最小值【例5】当-2≤x≤3时,二次函数y=x2-2x+3的最大值为______,最小值为______.【分析】y=x2-2x+3=(x-1)2+2,该函数图象的顶点为(1,2),画出满足条件-2≤x≤3的图象.如图所示.当x=1时,y有最小值,其最小值为2;当x=-2时,y有最大值,其最大值为11.【答案】11;2类型六利用“配方法”求特殊函数的最大(小)值【例6】(1)求函数y=x+(x>0)的最小值;(2)已知矩形的面积为a,一条边的长为x.当x为何值时,矩形的周长y最小,这个最小值是多少?【分析】可设法将x+“配方”.【解】(1)y=x+(x>0)==+2.当=,即x=1时,y有最小值,最小值为2.(2)y=2(x+)(x>0)==当=,即x=时,y有最小值,其最小值为4.∴当x=时,矩形的周长y最小,最小值为4.四、二次函数与一元二次方程关系解题技巧类型一抛物线的交点式(重点)一般地,若二次函数的图象与x轴交于A(x1,0),B(x2,0)两点,则其解析式可设为“交点式”即y=a(x-x1) (x-x2).【例1】已知抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)与x轴交于A(x1,0),B(x2,0)两点,与y轴交于点C(0,-4).其中x1,x2是方程x2-4x-12=0的两根,且x1<x2,求抛物线的解析式.【分析】已知抛物线与x轴的交点为(x1,0),(x2,0),故可设其解析式为y=a(x-x1) (x-x2).【解】∵方程x2-4x-12=0的解为:=-2,x2=6,故可设已知的抛物线的解析式为:y=a(x+2) (x-6).由x=0时,y=-4,得-4=a×2×(-6),∴a=∴该抛物线的解析式为:y=(x+2) (x-6),即y=x2-x-4.【名师点睛】虽然本题也可以利用给出的“一般式”来确定抛物线的解析式,但是没有设成“交点式”简单.【例 2】如图,二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象与x轴交于A、B两点,与y轴交于C点,如果O B=OC=OA,那么b的值是()A.2 B.-1 C. D.-【分析】设OB=OC=OA=c,则A、B两点的坐标分别为A(-2c,0),B(c,0).故可设抛物线的解析式为y=a(x+2c) (x-c),即y=ax2+acx-2ac2.又∵OC=c,∴点C的坐标为(0,c),代入解析式,得-2ac2=c.ac=-(∵c≠0).∴b=ac=-.【答案】D类型二根据图象观察方程的解通过二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象,不仅可以观察一元二次方程ax2+bx+c=0的解的情况,还可以发现与之相关的一些方程的解的情况.【例3】如图所示,已知二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象的顶点坐标为(1,8),则一元二次方程ax2+bx+c-8=0的根的情况是()A.有两个不相等的实根B.有两个异号实根C.有两个相等实根D.没有实根【分析】二次函数y=ax2+bx+c的最大值是8,因此ax2+bx+c≤8,只有当x=1时等号成立,因此方程ax2+bx+c=8.即ax2+bx+c-8=0有两个相等实根,即x1=x2=1.【答案】C【方法归纳】观察本题的图象,研究一元二次方程ax2+bx+c=k的解的情况,可以发现:①当k<8时,方程有两个不相等的实根;②当k=8时,方程有两个相等的实根;③当k>8时,方程没有实根.类型三根据图象观察不等式的解集利用二次函数的图象,还可以观察一些不等式的解集.【例4】抛物线y=-x2+bx+c的部分图象如图所示,若y>0,则x的取值范围是________.【分析】通过观察图象可以发现抛物线的对称轴为直线x=-1,与x轴的右交点的坐标为(1,0),利用对称性可以推断出抛物线与x轴的左交点的坐标为(-3,0).要使y>0,则-3<x<1.【答案】-3<x<1【例5】已知函数y1=x2与函数y2=-x+3的图象大致如图,若y1<y2,则自变量x的取值范围是()A.-<x<2 B.x>2或x<-C.-2<x<D.x<-2或x>【点石成金】本题中y1>y2时,取两边;y1<y2时,取中间.【分析】观察图象可以发现,位于点A、B之间的部分,有y1<y2成立,而此时,x的取值范围有选项A、选项C两种选择,进一步观察图象又可以发现A到y轴的距离大于B到y轴的距离,所以答案只能是-2<x<;此外本题也可以通过解方程组求出A、B两点的坐标,然后再判断.【答案】C【名师点睛】此题若改成y1>y2,则x的取值范围是x<-2或x>【例6】如图,抛物线y2=x2+1与双曲线y1=的交点A的横坐标是1,则不等式+x2+1<0的解集是()A.x>1 B.x<-1 C.0<x<1 D.-1<x<0【分析】先把+x2+1<0化为<-x2-1,再讨论函数y1=的图象与y3=-x2-1的图象之间的关系;作抛物线y2=x2+1关于原点成中心对称的抛物线y3=-x2-1.可以发现抛物线y3=-x2-1与双曲线y1=的交点的横坐标为-1.观察图象可发现当-1<x<0时,y1<y3,即<-x2-1,+x2+1<0.【答案】D类型四根据图象确定代数式的取值范围根据二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象可以发现一些含有a,b,c的代数式的取值范围.【例7】已知二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象如图所示,则下列结论中正确的个数有()①abc>0;②b2-4ac>0;③8a+c>0;④9a+3b+c<0.A.1个B.2 个C.3 个D.4个【分析】①∵图象开口向上,∴a>0.∵对称轴在y轴的右侧,∴a、b异号.∴b<0.图象与y轴的交点在x轴的下方,故c<0,∴abc>0.正确②抛物线与x轴有两个交点,∴b2-4ac>0.正确③令x=-2,则y=(-2)2a+(-2)b+c=4a-2b+c.又∵-=1,∴b=-2a.∴y=4a-2b+c=8a+c.又∵x=-2时,y>0.∴8a+c>0.正确④利用抛物线的对称性可知x=3和x=-1时y的值相等,且都有y<0;而x=3时,y=9a+3b+c.∴9a+3b+c<0.正确综上所述正确结论的个数为4.【答案】D【方法归纳】设二次函数的解析式为y=ax2+bx+c(a≠0),【例8】如图,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)与x轴的一个交点A在(-2,0)和(-1,0)之间(包括这两点),顶点C是矩形DEFG上(包括边界和内部)的一个动点,则(1)abc0;(2)a的取值范围是.【分析】(1)因为图象开口向下,所以a<0.对称轴在y轴右边,所以b>0.与y轴的交点在y轴的正半轴上,所以c>0,综合可得abc<0.(2)以D(1,3)为顶点,经过点(-1,0)的抛物线的“张口”最小,设这条抛物线为y=a1(x-1)2+3,令x=-1,y=0,得a1=-;以F为顶点经过点(-2,0)的抛物线的“张口”最大,设这条抛物线为y=a2(x-3)2+2,令x=-2,y=0,得a2=-,∴a的取值范围是-≤a≤-.【答案】(1)<;(2)-≤a≤-。
二次函数一元二次方程
②
由①②消去y得S 3x2 5x
当x
5 2 ´(
3)
5 6
时,S
最大
3(´ 5)2 6
5´
5 6
米 25( 2)
12
答:略。
讨 ●请你把这节课你学到了东西告诉你的同 论 桌,然后告诉老师?
这节课应有以下内容:
二次函数与一 元二次方程的 关系
当二次函数y=ax2+bx+c中y的值 确定,求x的值时,二次函数就变 为一元二次方程。即当y取定值时, 二次函数就为一元二次方程。
4.抛物线y=x2-3x+2 与y轴交于点__(0_,2_) ,与x轴交
于点_(1_,0_) (2,0_) .
K≠0 5图.如象图知,,抛关物于线x的y=方ax程2+abxx2++bcx的+对c=称0的b轴2两-是4个a直c根线≥分0x别=-是1,由
x1=1.3 ,x2=_-_3.3_
6.已知抛物线y=kx2-7x-7的图象和x轴有交点,则 k的取值范围( B )
(2)请求出球飞行
的最大水平距离.
(3)若王强再一次从此处击球,要想让球飞 行的最大高度不变且球刚好进洞,则球飞行路 线应满足怎样的抛物线,求出其解析式.
作业
课本:p56-57页 复习巩固
选做题:如图,一位篮球运动员跳起投篮,球沿抛物线 y=-x2+3.5运行,然后准确落人篮框内。已知篮框的 中心离地面的距离为3.05米。 (1)球在空中运行的最大高度为多少米? (2)如果该运动员跳投时,球出手离地面 的高度为2.25米,请问他距离篮框中 心的水平距离是多少?
升华提高
弄清一种关系------函数与一元二次方程的关系
一元二次方程与二次函数的关系探究
0
1
5
抛物线与 轴无交点
—
2
有 两 个 相 等 实 根
/
t= 0
▲ ●
解方 程 : 。 2 3: ① 一 x一 0, ② 一 x+l= , 2 0 ③ 一 x+ 0 。 2 2= .
解: ( 一 x一 0 △ =1 有 两 个 不 相 等 实 根 : 2 3= , 6,
二次 函数 Y:a + +C a ) 当 Y=0时 , x ( ≠0 , 二次
函数 Y= + +c a ) 变 成 了 一 元 二 次 方 程 倒 ( ≠O 就 + + = ( ≠O . 是 两 者 之 间最 基 础 的 关 系 . c 0 a )这
轴交点的个数 ; 相应一 元二次 方程. 解 并判 断一元 二次 方程 的根的三种情 况与对应 相应二 次 函数 图象与 轴 交点的三种情况 的关 系? m <来自抛物{ 与 轴相交 戋
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因式 , 在寻找分子 、 分母 的公 因式时 , 往往出错. 1 题误 () 将分子 、 分母 中相 同字母 的指数 相约 , 本题 中的公 因式 为 a , 约去 n ;2 题误 把 n 应 。( ) 一b 当作 ( o—b 而 约 )
它可 以判别根 的情 况 ; 别式 对二 次 函数 来说 , 以判 判 可  ̄ - 次函数图象与 轴交点 的情 况. J O 如下表所 示
- ●
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- 一
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二次函数与一元二次方程的关系
二次函数与一元二次方程的关系二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象如图所示,根据图象解答下列问题:(10分)解题思路一:(1)方程ax2+bx+c=0的两个根为y=ax2+bx+c的图像与y=0的图像交点的横坐标(2)方程ax2+bx+c=1的解为y=ax2+bx+c的图像与y=1的图像交点的横坐标(3)方程ax2+bx+c=-1的解为y=ax2+bx+c的图像与y=1的图像交点的横坐标(4)方程ax2+bx+c=2的解是y=ax2+bx+c的图像与y=2的图像交点的横坐标(5)方程ax2+bx+c=3的解是y=ax2+bx+c的图像与y=3的图像交点的横坐标(6)方程ax2+bx+c=k的解是,y=ax2+bx+c的图像与y=k动直线的图像交点的横坐标(7)方程ax2+bx+c=kx+n的解是,y=ax2+bx+c的图像与y=kx+n的图像交点的横坐标解题思路二:(1)方程ax2+bx+c=0的两个解是y=ax2+bx+c与y=0组成方程组的解的x的值。
(2)方程ax2+bx+c=1的解是y=ax2+bx+c与y=1组成方程组的解的x的值。
(3)方程ax2+bx+c=-1的解是y=ax2+bx+c与y=1组成方程组的解的x的值。
(4)方程ax2+bx+c=2的解是y=ax2+bx+c与y=2组成方程组的解的x的值。
(5)方程ax2+bx+c=3的解是y=ax2+bx+c与y=3组成方程组的解的x的值。
(6)方程ax2+bx+c=k的解是,y=ax2+bx+c与y=k组成方程组的解的x的值。
(7)方程ax2+bx+c=kx+n的解是,y=ax2+bx+c与y=kx+n组成方程组的解的x的值。
解题思路三:注意变形(1)方程ax2+bx+c-1=0的解是y=ax2+bx+c与y=1组成方程组的解的x的值。
(2)方程ax2+bx+c+1=0的解是y=ax2+bx+c与y=1组成方程组的解的x的值。
二次函数与一元二次方程的关系知识点总结
二次函数与一元二次方程的关系知识点总结嘿,朋友们!今天咱就来好好唠唠二次函数与一元二次方程的关系,这可真是数学里超有趣的一部分啊!
你看啊,二次函数就像是一个调皮的小精灵,y=ax²+bx+c 就是它的魔法咒语。
比如说,y=x²+2x+3,这就是一个具体的二次函数啦。
那一元二次方程呢,就像是小精灵设置的一个关卡。
比如x²+2x+3=0 就是一个一元二次方程。
这两者关系密切得很嘞!二次函数的图像与 x 轴的交点,不就是一元二次方程的解嘛!就好像找宝藏一样,交点就是我们要找的宝贝呀!比如说二次函数y=x²-2x-3,当它与 x 轴相交时,那两个交点对应的 x 值,不就是方程x²-2x-3=0 的解嘛!这不是超有意思吗?
嘿,你想想,这就像一场刺激的游戏!二次函数是游戏场景,一元二次方程就是游戏任务。
我们得通过各种方法去找到任务的答案,也就是那些解呀!
而且哦,如果二次函数的图像与 x 轴没有交点,那不就说明一元二次方程无解嘛,是不是挺神奇的?
哇塞,这种关系真的让数学变得超级有趣呀!咱得好好抓住这个知识点,把它玩得透透的!
我觉得二次函数与一元二次方程的关系就像锁和钥匙,锁就是一元二次方程,钥匙就是二次函数,只有用对了钥匙才能打开锁,找到我们想要的答案!这两者真的是相辅相成,缺一不可呀!咱们可得把它们研究明白咯,以后遇到相关问题就能轻松搞定啦!。
二次函数与一元二次方程的关系
二次函数与一元二次方程的关系二次函数和一元二次方程是数学中常见的概念,它们之间存在着密切的关系。
本文将探讨二次函数与一元二次方程之间的联系,并强调它们在解题和图像分析中的作用。
一、一元二次方程的定义及求解方法一元二次方程是形如ax²+bx+c=0的方程,其中a、b、c是已知的实数,且a≠0。
一元二次方程的求解通常借助于求根公式,即:x = (-b±√(b²-4ac))/(2a)。
这个公式被称为“二次根公式”。
为了更好地理解二次根公式的应用,我们举一个例子:求解方程x²+3x-4=0。
根据二次根公式,我们可以得到两个解:x₁=(-3+√(3²-4×1×(-4)))/(2×1)=-4,x₂=(-3-√(3²-4×1×(-4)))/(2×1)=1。
因此,该方程的解集为{x|x=-4或x=1}。
二、二次函数的定义及图像特征二次函数是一种特殊的函数形式,它的一般表达式为f(x)=ax²+bx+c,其中a、b、c是已知的实数,且a≠0。
二次函数的图像通常是一个抛物线,其开口方向和形状与a的正负有关。
当a>0时,抛物线开口向上;当a<0时,抛物线开口向下。
二次函数的图像还具有以下特征:当自变量x的取值在无穷小区间内变化时,函数值f(x)也在相应的范围内连续变化;二次函数的对称轴是与抛物线关于顶点对称的轴线;顶点坐标为(-b/2a,f(-b/2a));当x趋近于正无穷或负无穷时,函数值趋近于正无穷或负无穷。
三、二次函数与一元二次方程的联系二次函数与一元二次方程之间存在着密切的关系。
具体来说,当我们给定一个二次函数f(x)=ax²+bx+c时,如果我们要求解f(x)=0的解,就相当于求解一元二次方程ax²+bx+c=0的解。
同样地,当我们给定一个一元二次方程ax²+bx+c=0时,如果我们要分析该方程的图像,就可以将它转化为二次函数f(x)=ax²+bx+c,并通过分析f(x)的图像来获得有关方程的信息。
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∅,。
二次函数与一元二次方程的关系
解:(1)-1 x 3.
(2)设y=x2 -1,则y是x的二次函数.
a=1 0,抛物线开口向上.
又 当y=0时,x2 -1=0,
∴
>0
∴△>0,
∴无论 m取何值,抛物线总与x轴有两个交点.
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能力提升
5.已知二次函数 y kx2 6x 7 的图像与X轴
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有两个不同的交点.
(1) 求k的取值范围
(2) 当k为何值时,这两个交点横坐标的平方和等
可由一元二次方程的根的判别式来判定二次函数图象与x 轴的交点的情况,由根与系数的关系来解决相关问题。
在函数问题中,往往需要解方程:反过来也可以利用函 数图象解方程。
课后练习
1.已知抛物线y x2 6x a与x轴有两个交点,则a的取值范围是多少? 2.已知抛物线y=x2 px q与x轴的两个交点为(2, 0), (3, 0),则p、q的 值分别是多少? 3.已知二次函数y x2 kx k 2. (1)判别上述抛物线与x轴的交点情况; (2)设抛物线与x轴交点之间的距离为2 5,求k的值. 4.设二次函数的图象与x轴交于A, B两点,与y轴交点点C,线段OA与OB 的长的积等于60(点O是坐标原点), 求m的值.
解得x =-1,x =1.
1
2
由此得抛物线的大致图象如图所示:
观察函数图象可知:
当x -1或x 1时,
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一、一元二次方程及其解法解题技巧类型一巧用一元二次方程的定义解题【例1】若关于x的方程是一元二次方程,则=_______.【解析】一元二次方程的定义中包含三要素:(1)只含有一个未知数;(2)未知数的最高次数为2;(3)整式方程.依题意,得,解得;【答案】【小结】有关一元二次方程的概念,要把握住未知数的最高次数为2,且二次项的系数不为0,还要是整式方程.类型二巧用一元二次方程的根的意义解题【例2】关于的一元二次方程的一个根是0,则的值是________.【解析】把0代入一元二次方程即可得到关于的一元二次方程,从而求得.但二次项的系数,即,所以.【答案】【小结】将已知的一元二次方程的根代入该方程中即可求出字母系数的值,但要注意二次项系数不为零这一隐含条件.【例3】已知是方程的两根,且,则的值等于()A.-5 B.5 C.-9 D.9【解析】由于m、n是方程的根,将m、n代入该方程可得m2-2m-1=0,n2-2n-1 =0,即m2-2m=1,n2-2n=1.变形,得7m2-14m=7,3n2-6n=3,因此(7+a)(3-7)=8,所以a=-9.【答案】C【小结】从方程的根入手,将其根代入方程,进而构造出一个新的方程.在解本题的过程中,还应用了整体的思想,同时要注意把握条件与结论之间的关系,即括号中的7m2-14m、3n2-6n与已知方程之间的关系.从而使问题得到快速求解.类型三巧构一元二次方程的根【例4】已知一元二次方程(为常数)满足,则该方程的一根必为________.【解析】结合一元二次方程根的定义,当时,满足方程左、右两边都相等,由此判断方程的一根必为x =.【答案】x =【小结】估算一元二次方程的根时,应结合根的意义,通过观察,比较得出.类型四 判断一元二次方程根的范围【例5】根据下列表格中的对应值,判断方程(为常数)的一的范围是(A .B .C .D .【解析】由表格中的数据发现:当x =6.18时,代数式的值为-0.01;当x =6.19时,代数式的值为0.02,要从表格中判断=0的解,可发现未知数x 的值应处于6.18到6.19之间.【答案】C【小结】解决本题的关键在于理解根的意义,使方程左右两边相等的未知数的值就是该方程的解.类型五 与一元二次方程的根有关的开放题【例6】已知关于的一元二次方程的一个根是1,写出一个符合条件的方程:____________.【解析】答案不唯一,可先写出二次项,再写出一次项,最后写能使该方程有一根为1的常数项.【答案】答案不唯一,如:即等.二、实际问题与一元二次方程解题技巧近几年有关一元二次方程的应用题在中考中经常出现,此类题大多以现实生活中的热点新闻、热点事件为背景,形式多变.主要是考查分析问题、解决问题能力.1.列一元二次方程解应用题的一般步骤:(1)审;(2)设;(3)列;(4)解;(5)检验;(6)答.2.一元二次方程的应用类型一增长率、减少率问题【例1】长沙市某楼盘准备以每平方米5000元的均价对外销售,由于国务院有关房地产的新政策出台后,购房者持币观望.为了加快资金周转,房地产开发商对价格经过两次下调后,决定以每平方米4050元的均价开盘销售.(1)求平均每次下调的百分率;(2)某人准备以开盘均价购买一套100平方米的房子.开发商还给予以下两种优惠方案以供选择:①打9.8折销售;②不打折,送两年物业管理费,物业管理费是每平方米每月1.5元,请问哪种方案更优惠?【分析】(1)设平均每次下调的百分率为x,根据第一次下调后为,第二次下调后为列方程求解即可;(2)从购房和物业费两方面,比较方案①、方案②即可.【解】(1)设平均每次下调的百分率为x,根据题意,得.解得=10%,(不合题意舍去).所以平均每次下调的百分率为10%.(2)方案①的房款是:4050×100×0.98=396900(元);方案②的房款是:4050×100-1.5×100×12×2=401400(元).∵396900<401400,∴选方案①更优惠.【小结】增长(降低)率是列方程解实际问题最常见的题型之一,对于平均增长率问题,正确理解有关“增长”问题的一些词语的含义是解答这类问题的关键,常见的词语有:“增加”“增加到”“增加了几倍”“增长到几倍”“增长率”等等.弄清基数、增长(减少)后的量及增长(减少)次数,平均增长率公式为(为基数,为平均增长率,为增长次数,为增长后的量).同时解出未知数的值是否符合题意一定要考虑清楚.类型二病毒倍数传播问题【例2】某种电脑病毒传播非常快,如果一台电脑被感染,经过两轮感染后就会有81台电脑被感染.请你用学过的知识分析,每轮感染中平均一台电脑会感染几台电脑?若病毒得不到有效控制,3轮感染后,被感染的电脑会不会超过700台?【分析】设一台每轮感染给x台电脑,则第一轮后有(1+x)台,经过第二轮感染后,共有.【解】设每轮感染中平均一台电脑会感染x台电脑,依题意,得.解得x=8或-10(负值不合题意,舍去).∵>700,∴若病毒得不到有效控制,3轮感染后,被感染的电脑会超过700台.【小结】“传播与裂变”问题在现实生活中是广泛存在的,常见的类型包括细胞分裂、信息传播、传染扩散、单循环赛等,是近年中考的热点与亮点,尤其是病毒传播速度成几何级数增长,随着传播轮数的增加,数量是十分惊人的,一定要画好分析图,尤其是要弄清每轮传播的源头与传播后的总和.解这类问题的关键是理解题意,设出适当的未知数列方程求解.类型三几何图形问题【例3】在一块长16 m,宽12 m的矩形荒地上,要建造一个花园,要求花园面积是荒地面积的一半,下面分别是小华与小芳的设计方案.同学们都认为小华的方案是正确的,但对小芳的方案是否符合条件有不同意见,你认为小芳的方案符合条件吗?若不符合,请用方程的方法说明理由.【分析】设小路宽度为m,则花园的长为,花园的宽为,根据面积可得方程.【解】(1)不符合.设小路宽度均为m,根据题意得:,解这个方程得:但不符合题意,应舍去,∴.∴小芳的方案不符合条件,小路的宽度应均为2 m.【小结】几何图形问题一般是只给出一个几何图形(常见的有三角形、特殊四边形),要求在其四周设计边衬或对其进行分割、裁剪,设计一个新的图形或图案.在有关几何图形的面积表示中,通常有三种处理办法:直接表示、间接表示与变换表示.解决有关面积问题时,要注意将不规则图形分割成或组合成规则图形,找出各部分面积之间的关系,再利用规则图形的面积公式列出方程求解,进而对方程的根进行取舍.类型四市场经济与其它问题【例4】某批发商以每件50元的价格购进800件T恤.第一个月以单价80元销售,售出了200件;第二个月如果单价不变,预计仍可售出200件,批发商为增加销售量,决定降价销售,根据市场调查,单价每降低1元,可多售出10件,但最低单价应高于购进的价格;第二个月结束后,批发商将对剩余的T恤一次性清仓销售,清仓时单价为40元.设第二个月单价降低x元.(1)填表(不需要化简)(2)如果批发商希望通过销售这批T恤获利9000元,那么第二个月的单价应是多少元?【分析】(1)由“第二个月单价降低x元”知第二个月的单价为(80-x),销售量为(200+10x)件,清仓时为总数量分别减去前面两个月的剩余量,即800-200-(200+10x);(2)销售额-成本=利润,由“获利9000元”建立方程进行求解.【解】(1)80-x,200+10x,800-200-(200+10x);(2)根据题意,得80×200+(80-x)(200+10x)+40[800-200-(200+10x)] -50×800=9000.整理,得x2-20x+100=0,解这个方程得x1= x2=10,当x=10时,80-x=70>50.答:第二个月的单价应是70元.【小结】市场经济问题(纳税、利息、分期付款、销售利润),匀变速运动、古诗词等问题都是值得关注,解答这问题时,不论背景如何变化,一定要抓住“关键词语”寻找等量关系,并注意根据实际意义对所列一元二次方程进行合理的取舍.【例5】百货大搂服装柜台在销售中发现:“宝乐”牌童装平均每天可售出20件,每件盈利40元.为了迎接“十一”国庆节,商场决定采取适当的降价措施,扩大销售量,增加盈利,尽快减少库存.经市场调查发现:如果每件童装降价4元,那么平均每天就可多售出8件.要想平均每天在销售这种童装上盈利1200元,那么每件童装应降价多少?【分析】每件的利润是40-x元,因每件童装降价4元,那么平均每天就可多售出8件.则件数为件,抓住总利润列出方程进行求解.【解】设每件童装应降价x元,则,解得.因为要尽快减少库存,所以x=20.答:每件童装应降价20元.【小结】本题主要的数量关系是:销售利润=每件利润×件数,理解商品的销售的件数及商品价格的关系是解答本题的关键.三、二次函数及其图象解题技巧类型一抛物线的平移问题抛物线的平移问题,可以首先研究其顶点的平移问题,因此,一般要将其解析式转化为顶点式.【例1】把抛物线y=x2+bx+c的图象向右平移2个单位再向下平移3个单位,所得图象的解析式为y =x2-2x-3,则b、c的值为()A.b=2,c=2 B.b=2,c=0 C.b=-2,c=-1 D.b=-3,c=2【分析】y=x2-2x-3= (x2-2x+1)-4=(x-1)2-4,这个函数图象的顶点坐标为(1,-4),故原抛物线的顶点坐标为(-1,-1).验证:(-1,-1)(1,-4).∴y=x2+bx+c可化为y=(x+1)2-1.即y=x2+2x.∴b=2,c=0.【答案】B类型二抛物线的旋转和轴对称变换将抛物线绕顶点旋转180°,开口方向发生改变,顶点的坐标不变;抛物线的轴对称变换问题,也是从顶点的轴对称变换开始切入.【例2】将抛物线y=2x2-12x+16绕它的顶点旋转180°,所得抛物线的解析式是()A.y=-2x2-12x+16 B.y=-2x2+12x-16C.y=-2x2+12x-19 D.y=-2x2+12x-20【分析】将y=2x2-12x+16化为顶点式,得y=2(x-3)2-2.∴该抛物线的顶点坐标为(3,-2),将该抛物线绕顶点旋转180°后,顶点仍然是(3,-2),解析式中二次项的系数变为-2,所以所得抛物线的解析式为y=-2(x-3)2-2,即y=-2x2+12x-20.【答案】D类型三抛物线的对称性(重点)【例3】如图,抛物线y=ax2+bx+c(a>0)的对称轴是直线x=1,且经过点P(3,0),则a-b+c的值是()A.0 B.-1 C.1 D.2【分析】∵该抛物线的对称轴为直线x=1,又经过点P(3,0),∴利用抛物线的对称性可知该抛物线还要经过点(-1,0),因此a-b+c=0.【答案】A类型四函数y=ax2+bx+c(a≠0)的增减性二次函数的增减性通常要结合其图象研究,明确开口方向及对称轴的位置,是研究的前提条件.【例4】已知二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)中,其函数y与自变量x之间的部分对应值如下表所示:若点A(x1,y1),B(x2,y2)在该函数的图象上,则当1<x1<2,3<x2<4时,y1与y2的大小关系正确的是()A.y1>y2 B.y1<y2 C.y1≥y2 D.y1≤y2【分析】从表中可以发现x=1和x=3时,y的值都是1.说明函数图象的对称轴为直线x=2,顶点坐标为(2,0),这时函数值最小,故该抛物线的开口向上,又因为1<x1<2,3<x2<4,所以点A(x1,y1)和点B(x2,y2)分别位于对称轴的左右两侧,且点A(x1,y1)比点B(x2,y2)到对称轴的距离近.因此y1<y2.【答案】B类型五根据条件确定最大值和最小值【例5】当-2≤x≤3时,二次函数y=x2-2x+3的最大值为______,最小值为______.【分析】y=x2-2x+3=(x-1)2+2,该函数图象的顶点为(1,2),画出满足条件-2≤x≤3的图象.如图所示.当x=1时,y有最小值,其最小值为2;当x=-2时,y有最大值,其最大值为11.【答案】11;2类型六利用“配方法”求特殊函数的最大(小)值【例6】(1)求函数y=x+(x>0)的最小值;(2)已知矩形的面积为a,一条边的长为x.当x为何值时,矩形的周长y最小,这个最小值是多少?【分析】可设法将x+“配方”.【解】(1)y=x+(x>0)==+2.当=,即x=1时,y有最小值,最小值为2.(2)y=2(x+)(x>0)==当=,即x=时,y有最小值,其最小值为4.∴当x=时,矩形的周长y最小,最小值为4.四、二次函数与一元二次方程关系解题技巧类型一抛物线的交点式(重点)一般地,若二次函数的图象与x轴交于A(x1,0),B(x2,0)两点,则其解析式可设为“交点式”即y=a(x-x1) (x-x2).【例1】已知抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)与x轴交于A(x1,0),B(x2,0)两点,与y轴交于点C(0,-4).其中x1,x2是方程x2-4x-12=0的两根,且x1<x2,求抛物线的解析式.【分析】已知抛物线与x轴的交点为(x1,0),(x2,0),故可设其解析式为y=a(x-x1) (x-x2).【解】∵方程x2-4x-12=0的解为:=-2,x2=6,故可设已知的抛物线的解析式为:y=a(x+2) (x-6).由x=0时,y=-4,得-4=a×2×(-6),∴a=∴该抛物线的解析式为:y=(x+2) (x-6),即y=x2-x-4.【名师点睛】虽然本题也可以利用给出的“一般式”来确定抛物线的解析式,但是没有设成“交点式”简单.【例 2】如图,二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象与x轴交于A、B两点,与y轴交于C点,如果O B=OC=OA,那么b的值是()A.2 B.-1 C. D.-【分析】设OB=OC=OA=c,则A、B两点的坐标分别为A(-2c,0),B(c,0).故可设抛物线的解析式为y=a(x+2c) (x-c),即y=ax2+acx-2ac2.又∵OC=c,∴点C的坐标为(0,c),代入解析式,得-2ac2=c.ac=-(∵c≠0).∴b=ac=-.【答案】D类型二根据图象观察方程的解通过二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象,不仅可以观察一元二次方程ax2+bx+c=0的解的情况,还可以发现与之相关的一些方程的解的情况.【例3】如图所示,已知二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象的顶点坐标为(1,8),则一元二次方程ax2+bx+c-8=0的根的情况是()A.有两个不相等的实根B.有两个异号实根C.有两个相等实根D.没有实根【分析】二次函数y=ax2+bx+c的最大值是8,因此ax2+bx+c≤8,只有当x=1时等号成立,因此方程ax2+bx+c=8.即ax2+bx+c-8=0有两个相等实根,即x1=x2=1.【答案】C【方法归纳】观察本题的图象,研究一元二次方程ax2+bx+c=k的解的情况,可以发现:①当k<8时,方程有两个不相等的实根;②当k=8时,方程有两个相等的实根;③当k>8时,方程没有实根.类型三根据图象观察不等式的解集利用二次函数的图象,还可以观察一些不等式的解集.【例4】抛物线y=-x2+bx+c的部分图象如图所示,若y>0,则x的取值范围是________.【分析】通过观察图象可以发现抛物线的对称轴为直线x=-1,与x轴的右交点的坐标为(1,0),利用对称性可以推断出抛物线与x轴的左交点的坐标为(-3,0).要使y>0,则-3<x<1.【答案】-3<x<1【例5】已知函数y1=x2与函数y2=-x+3的图象大致如图,若y1<y2,则自变量x的取值范围是()A.-<x<2 B.x>2或x<-C.-2<x<D.x<-2或x>【点石成金】本题中y1>y2时,取两边;y1<y2时,取中间.【分析】观察图象可以发现,位于点A、B之间的部分,有y1<y2成立,而此时,x的取值范围有选项A、选项C两种选择,进一步观察图象又可以发现A到y轴的距离大于B到y轴的距离,所以答案只能是-2<x<;此外本题也可以通过解方程组求出A、B两点的坐标,然后再判断.【答案】C【名师点睛】此题若改成y1>y2,则x的取值范围是x<-2或x>【例6】如图,抛物线y2=x2+1与双曲线y1=的交点A的横坐标是1,则不等式+x2+1<0的解集是()A.x>1 B.x<-1 C.0<x<1 D.-1<x<0【分析】先把+x2+1<0化为<-x2-1,再讨论函数y1=的图象与y3=-x2-1的图象之间的关系;作抛物线y2=x2+1关于原点成中心对称的抛物线y3=-x2-1.可以发现抛物线y3=-x2-1与双曲线y1=的交点的横坐标为-1.观察图象可发现当-1<x<0时,y1<y3,即<-x2-1,+x2+1<0.【答案】D类型四根据图象确定代数式的取值范围根据二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象可以发现一些含有a,b,c的代数式的取值范围.【例7】已知二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象如图所示,则下列结论中正确的个数有()①abc>0;②b2-4ac>0;③8a+c>0;④9a+3b+c<0.A.1个B.2 个C.3 个D.4个【分析】①∵图象开口向上,∴a>0.∵对称轴在y轴的右侧,∴a、b异号.∴b<0.图象与y轴的交点在x轴的下方,故c<0,∴abc>0.正确②抛物线与x轴有两个交点,∴b2-4ac>0.正确③令x=-2,则y=(-2)2a+(-2)b+c=4a-2b+c.又∵-=1,∴b=-2a.∴y=4a-2b+c=8a+c.又∵x=-2时,y>0.∴8a+c>0.正确④利用抛物线的对称性可知x=3和x=-1时y的值相等,且都有y<0;而x=3时,y=9a+3b+c.∴9a+3b+c<0.正确综上所述正确结论的个数为4.【答案】D【方法归纳】设二次函数的解析式为y=ax2+bx+c(a≠0),【例8】如图,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)与x轴的一个交点A在(-2,0)和(-1,0)之间(包括这两点),顶点C是矩形DEFG上(包括边界和内部)的一个动点,则(1)abc0;(2)a的取值范围是.【分析】(1)因为图象开口向下,所以a<0.对称轴在y轴右边,所以b>0.与y轴的交点在y轴的正半轴上,所以c>0,综合可得abc<0.(2)以D(1,3)为顶点,经过点(-1,0)的抛物线的“张口”最小,设这条抛物线为y=a1(x-1)2+3,令x=-1,y=0,得a1=-;以F为顶点经过点(-2,0)的抛物线的“张口”最大,设这条抛物线为y=a2(x-3)2+2,令x=-2,y=0,得a2=-,∴a的取值范围是-≤a≤-.【答案】(1)<;(2)-≤a≤-。