利用二次函數圖像判斷各系數之間的關系,是中考數學的常考題型,因為綜合性較高,題目較難,通常放在選擇題或者填空題最後一題,作為小題的壓軸題。因此,需要各位同學認真熟悉此種題型的解題方法和技巧。
數學學習
一、基本原理:抛物線與系數之間的關系
已知二次函數y=ax2 bx c,(a≠0, a、b、c為各項系數)
1、a與抛物線的開口方向及大小之間的關系
抛物線開口向上 a>0,
抛物線開口向下 a<0,
|a|越大,抛物線的開口越小
|a|越小,抛物線的開口越大
2、a、b決定抛物線的對稱軸 以及 二次函數的最大最小值
1)抛物線對稱軸的表達式:x= - b/2a
① b=0時,對稱軸為x=0,即y軸;
②當a、b同号時,對稱軸<0,即對稱軸在y軸左側;
③當a、b異号時,對稱軸>0,即對稱軸在y軸右側;
2)二次函數的最值
① 當a>0時,二次函數在x= - b/2a處,取最小值(4ac - b²)/4a
② 當a<0時,二次函數在x= - b/2a處,取最大值(4ac - b²)/4a
3、c即抛物線與y軸的交點
因為對于二次函數y=ax2 bx c,當x=0時,y=c;
C>0 、C=0、C<0 ,抛物線與坐标軸分别交于y軸正半軸、原點、y軸負半軸。
4、△ = b²- 4ac 決定抛物線與x軸的交點個數
① 當△ > 0時,抛物線與x軸有兩個交點
② 當△ = 0時,抛物線與x軸有一個交點
③ 當△ <0時,抛物線與x軸無交點
二、數形結合:代入特殊值
在确定了抛物線的開口方向、對稱軸、最值,以及與坐标軸的交點後,往往隻能解決前面一些較為簡單的問題。我們還需要依據圖形,代入特殊值,才能解決題目中較難的問題。
代入的特殊值一般有x= -1, x= 1, x= -2 ,x=2,x=對稱軸 等,以及圖形中标出的特殊數值,将這些特殊值代入二次函數解析式中,求出函數值,然後結合圖像
(1)與0作比較;
(2)與函數最值作比較;
(3)如果有一次函數,與一次函數值作比較;
(4)或者代入特殊值後,将得到的關于a、b、c表達式進行加減乘除運算等。
下面我們結合例題進行詳細講解:
三、例題解析
例1、如圖所示,已知二次函數y=ax2 bx c的圖象與x軸交于A、B兩點,與y軸交于點C,對稱軸為直線x=1.直線y=﹣x c與抛物線y=ax2 bx c交于C、D兩點,D點在x軸下方且橫坐标小于3,則下列結論:①2a b c>0; ②a﹣b c<0; ③x(ax b)≤a b; ④a<﹣1.其中正确的是( )
A. ①②③④ B. ①②③ C. ②③ D. ①②
解:∵抛物線與y軸的交點在x軸上方,
∴c>0,
∵抛物線的對稱軸為直線x=− b/(2a) =1, (利用對稱軸公式得出a、b的關系)
∴b=−2a,
∴2a+b+c=2a−2a+c=c>0,所以①正确;
∵抛物線與x軸的一個交點在點(3,0)左側,
而抛物線的對稱軸為直線x=1,
∴抛物線與x軸的另一個交點在點(−1,0)右側,
∴當x=−1時,y<0, (代入特殊值x=−1,結合圖像将函數值與0作比較)
∴a−b+c<0,所以②正确;
∵x=1時,二次函數有最大值,(代入特殊值x=1,得出函數最大值,二次函數的所有值都小于最大值)
∴ax2+bx+c≤a+b+c,
∴ax2+bx≤a+b,所以③正确;
∵直線y=−x+c與抛物線y=ax2+bx+c交于C、D兩點,D點在x軸下方且橫坐标小于3,
∴x=3時,一次函數值比二次函數值大,
即9a+3b+c<−3+c,(代入特殊值x=3,結合圖像将二次函數值與一次函數值作比較)
而b=−2a,
∴9a−6a<−3,解得a<−1,所以④正确.
故答案為:A.
例2、如圖,二次函數y=ax2 bx c的圖象與y軸正半軸相交,其頂點坐标為(0.5,1),下列結論:①ac<0;②a b=0;③4ac﹣b2=4a;④(a c)2﹣b2<0.其中正确的個數是( )
A. 1個 B. 2個 C. 3個 D. 4個
解:由圖像可知:
①a<0, c>0
∴ac<0 正确
②∵頂點的橫坐标為0.5
∴ x=− b/(2a) =1/2
(利用對稱軸公式得出a、b的關系)
∴a b=0 正确
③∵頂點的縱坐标為1
∴(4ac - b²)/4a=1(利用最值公式)
∴4ac﹣b2=4a正确
① 當x= 1時,y= a b c>0
當x= -1時,y= a-b c<0 (a-b c)(a b c)<0
∴(a c)²﹣b²<0
(代入特殊值x=−1,x=1得到關于a、b、c表達式進行相乘結合圖像将函數值與0作比較)
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