剖析一元二次方程與二次函式

2022-12-31 14:24:02 字數 4186 閱讀 8698

第一部分相互聯絡

【例1】已知:關於的方程.

⑴求證:取任何實數時,方程總有實數根;

⑵若二次函式的圖象關於軸對稱.

①求二次函式的解析式;

②已知一次函式,證明:在實數範圍內,對於的同乙個值,這兩個函式所對應的函式值均成立;

⑶在⑵條件下,若二次函式的圖象經過點,且在實數範圍內,對於的同乙個值,這三個函式所對應的函式值,均成立,求二次函式的解析式.

解:(1)分兩種情況:

當時,原方程化為,解得, (不要遺漏)

∴當,原方程有實數根.

當時,原方程為關於的一元二次方程,

∵.綜上所述,取任何實數時,方程總有實數根.

(2)①∵關於的二次函式的圖象關於軸對稱,

∴.(關於y軸對稱的二次函式一次項係數一定為0)∴

∴拋物線的解析式為.

②∵,(判斷大小直接做差)

∴(當且僅當時,等號成立).

(3)由②知,當時,.

∴、的圖象都經過. (很重要,要對那個等號有敏銳的感覺)

∵對於的同乙個值,,

∴的圖象必經過. 又∵經過,

∴. (巧妙的將表示式化成兩點式,避免繁瑣計算)

設.∵對於的同乙個值,這三個函式所對應的函式值均成立,∴,

∴.又根據、的圖象可得 ,

∴.(a>0時,頂點縱座標就是函式的最小值)

∴. ∴.

而.只有,解得.

∴拋物線的解析式為.

【例2】、關於的一元二次方程.

(1)當為何值時,方程有兩個不相等的實數根;

(2)點是拋物線上的點,求拋物線的解析式;

(3)在(2)的條件下,若點與點關於拋物線的對稱軸對稱,是否存在與拋物線只交於點的直線,若存在,請求出直線的解析式;若不存在,請說明理由.

【思路分析】第一問判別式依然要注意二次項係數不為零這一條件。第二問給點求解析式,比較簡單。值得關注的是第三問,要注意如果有一次函式和二次函式只有乙個交點,則需要設直線y=kx+b以後聯立,新得到的一元二次方程的根的判別式是否為零,但是這樣還不夠,因為y=kx+b的形式並未包括斜率不存在即垂直於x軸的直線,恰恰這種直線也是和拋物線僅有乙個交點,所以需要分情況討論,不要遺漏任何一種可能.

【解】:(1)由題意得解得

解得 當且時,方程有兩個不相等的實數根.

(2)由題意得

解得(舍) ∴

(3)拋物線的對稱軸是由題意得

與拋物線有且只有乙個交點 (這種情況考試中容易遺漏)

另設過點的直線()

把代入,得, ∴

整理得有且只有乙個交點,; 解得 ∴

綜上,與拋物線有且只有乙個交點的直線的解析式有,

【例3】、已知p()和q(1,)是拋物線上的兩點.

(1)求的值;

(2)判斷關於的一元二次方程=0是否有實數根,若有,求出它的實數根;若沒有,請說明理由;

(3)將拋物線的圖象向上平移(是正整數)個單位,使平移後的圖象與軸無交點,求的最小值.

【解】(1)因為點p 、q在拋物線上且縱座標相同,所以p、q關於拋物線對稱軸對稱並且到對稱軸距離相等.

所以,拋物線對稱軸,所以,.

(2)由(1)可知,關於的一元二次方程為=0.

因為,=16-8=80.

所以,方程有兩個不同的實數根,分別是

(3)由(1)可知,拋物線的圖象向上平移(是正整數)個單位後的解析式為.

若使拋物線的圖象與軸無交點,只需無實數解即可.由==<0,得

又是正整數,所以得最小值為2.

【例4】、已知拋物線,其中是常數.

(1)求拋物線的頂點座標;

(2)若,且拋物線與軸交於整數點(座標為整數的點),求此拋物線的解析式.

解:依題意,得,∴

∴拋物線的頂點座標為 (計算技巧)

(2)∵拋物線與軸交於整數點,∴的根是整數.

∴是整數.∵,

∴是整數. ∴是整數的完全平方數.∵,

∴. ∴取1,4,(這種關係式變化很重要)

當時,; 當時, .∴的值為2或 .

∴拋物線的解析式為或.

【例5】、已知:關於的一元二次方程(為實數)

(1)若方程有兩個不相等的實數根,求的取值範圍;

(2)在(1)的條件下,求證:無論取何值,拋物線總過軸上的乙個固定點;

(3)若是整數,且關於的一元二次方程有兩個不相等的整數根,把拋物線向右平移個單位長度,求平移後的解析式.

解:(1)

∵方程有兩個不相等的實數根,∴ ∵,

∴的取值範圍是且.

(2)證明:令得.

∴.∴ (原式可進行因式分解,求根更方便)

∴拋物線與軸的交點座標為,

∴無論取何值,拋物線總過定點

(3)∵是整數 ∴只需是整數.∵是整數,且,

∴ 當時,拋物線為.

把它的圖象向右平移個單位長度,得到的拋物線解析式為:

【總結】 中考中一元二次方程與二次函式幾乎也是必考內容,但是考點無非也就是因式分解,判別式,對稱軸,兩根範圍,平移以及直線與拋物線的交點問題。總體來說這類題目不難,但是需要計算認真,尤其是求根公式的應用一定要注意計算的準確性。

第二部分發散思考

【思考1】、已知關於的一元二次方程有實數根,為正整數.

(1)求的值;

(2)當此方程有兩個非零的整數根時,將關於的二次函式的圖象向下平移8個單位,求平移後的圖象的解析式;

(3)在(2)的條件下,將平移後的二次函式的圖象在軸下方的部分沿軸翻折,圖象的其餘部分保持不變,得到乙個新的圖象.請你結合這個新的圖象回答:當直線與此圖象有兩個公共點時,的取值範圍.

解:(1)由題意得,.∴.

∵為正整數,∴.

(2)當時,方程有乙個根為零;

當時,方程無整數根;

當時,方程有兩個非零的整數根.

綜上所述,和不合題意,捨去;符合題意.

當時,二次函式為,把它的圖象向下平移8個單位得到的圖象的解析式為.

(3)設二次函式的圖象與軸交於

兩點,則,.

依題意翻摺後的圖象如圖所示.

當直線經過點時,可得;

當直線經過點時,可得.

由圖象可知,符合題意的的取值範圍為.

【思考2】、已知:關於的一元二次方程

(1)若求證:方程有兩個不相等的實數根;

(2)若12<m<40的整數,且方程有兩個整數根,求的值.

證明:∴方程有兩個不相等的實數根。

(2)∵方程有兩個整數根,必須使且m為整數.

又∵12<m<40, ∴ 5<<9.

∴m=24

【思考3】、已知: 關於x的一元一次方程kx=x+2 ①的根為正實數,二次函式y=ax2-bx+kc(c≠0)的圖象與x軸乙個交點的橫座標為1.

(1)若方程①的根為正整數,求整數k的值;

(2)求代數式的值;

(3)求證: 關於x的一元二次方程ax2-bx+c=0 ②必有兩個不相等的實數根.

解:由 kx=x+2,得(k-1) x=2;依題意 k-1≠0

∵ 方程的根為正整數,k為整數, ∴ k-1=1或k-1=2. ∴ k1= 2, k2=3.

(2)解:依題意,二次函式y=ax2-bx+kc的圖象經過點(1,0),

∴ 0 =a-b+kc, kc = b-a .

∴=(3)證明:方程②的判別式為 δ=(-b)2-4ac= b2-4ac.

由a≠0, c≠0, 得ac≠0.

( i ) 若ac<0, 則-4ac>0. 故δ=b2-4ac>0. 此時方程②有兩個不相等的實數根.

( ii )若ac>0, 由(2)知a-b+kc =0, 故 b=a+kc.

δ=b2-4ac= (a+kc)2-4ac=a2+2kac+(kc)2-4ac

= a2-2kac+(kc)2+4kac-4ac=(a-kc)2+4ac(k-1).

∵ 方程kx=x+2的根為正實數, ∴ 方程(k-1) x=2的根為正實數.

由 x>0, 2>0, 得 k-1>0. ∴ 4ac(k-1)>0.∵ (a-kc)20,

∴δ=(a-kc)2+4ac(k-1)>0. 此時方程②有兩個不相等的實數根.

【思考4】、. 已知:關於的一元二次方程.

(1)求證:不論取何值,方程總有兩個不相等的實數根;

(2)若方程的兩個實數根滿足,求的值.

(1)不論取何值,方程總有兩個不相等實數根

(2)由原方程可得(用因式分解求根更快)

∴   ∴

又 經檢驗:符合題意. ∴ 的值為4.

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