1. 二次函数$y_1=ax^2+bx+c$与一次函数$y_2=mx+c$的图象如图所示,则满足$ax^2+bx<mx$的$x$的取值范围是(
).

A.$-3<x<0$
B.$x<-3$或$x>1$
C.$x<-3$或$x>0$
D.$0<x<3$
答案:C
解析:
【分析】
要解不等式$ax^2+bx<mx$,首先将不等式变形为和两个函数解析式相关的形式:两边同时加$c$,可得$ax^2+bx+c<mx+c$,也就是比较二次函数$y_1$和一次函数$y_2$的函数值大小,即求$y_1<y_2$时$x$的取值范围。接下来先找到两个函数图像的交点横坐标,再观察图像中二次函数位于一次函数下方时对应的x的范围即可。
【解析】
1. 不等式变形:将$ax^2+bx<mx$移项,两边同时加$c$得:
$ax^2+bx+c < mx +c$,即$y_1 < y_2$。
2. 找交点横坐标:由图像可知,二次函数$y_1$和一次函数$y_2$的交点横坐标为$x=-3$和$x=0$,这两个点是$y_1=y_2$的位置。
3. 观察图像判断范围:
当$x < -3$时,二次函数图像在一次函数图像下方,满足$y_1 < y_2$;
当$x>0$时,二次函数图像也在一次函数图像下方,满足$y_1 < y_2$。
因此满足$ax^2+bx<mx$的$x$的取值范围是$x<-3$或$x>0$。
【答案】
C
【知识点】
二次函数与不等式;函数图像交点意义;数形结合
【点评】
本题核心是将不等式问题转化为函数值大小比较问题,结合函数图像的上下位置关系就能快速确定解集,熟练掌握数形结合的思想是解决这类问题的关键。
【难度系数】
0.7
2. 二次函数$y=ax^2+bx+c$的图象如图所示,且关于$x$的一元二次方程$ax^2+bx+c-m=0$没有实数根. 下列结论正确的是(
).

A.$b^2-4ac<0$
B.$abc<0$
C.$ax^2+bx<a+b$
D.$m<-3$
答案:D
解析:
【分析】
解题时先从二次函数图象提取核心信息:开口方向、对称轴、顶点坐标、与坐标轴交点情况,再结合二次函数性质、二次函数与一元二次方程的对应关系,逐个分析选项:1. 由抛物线与x轴交点个数判断判别式符号,验证A选项;2. 结合a、b、c的符号判断乘积符号,验证B选项;3. 将不等式转化为函数值和最小值的比较,验证C选项;4. 根据方程无实根对应直线与抛物线无交点,结合函数最小值判断m的范围,验证D选项。
【解析】
由图象可得:抛物线开口向上,$\therefore a>0$;对称轴为直线$x=1$,即$-\frac{b}{2a}=1$,$\therefore b=-2a<0$;顶点坐标为$(1,-3)$,即二次函数的最小值为$-3$;抛物线与y轴交于负半轴,$\therefore c<0$;抛物线与x轴有2个交点。
对选项逐一判断:
选项A:抛物线与x轴有2个交点,说明一元二次方程$ax^2+bx+c=0$有两个不相等的实数根,因此判别式$\Delta=b^2-4ac>0$,A错误;
选项B:$a>0$,$b<0$,$c<0$,则$abc=(\mathrm{正})×(\mathrm{负})×(\mathrm{负})=\mathrm{正}>0$,B错误;
选项C:将不等式$ax^2+bx<a+b$移项得$ax^2+bx+c < a+b+c$,当$x=1$时,$y=a+b+c=-3$是函数的最小值,即对任意$x$都有$ax^2+bx+c≥ a+b+c$,化简得$ax^2+bx≥ a+b$,C错误;
选项D:方程$ax^2+bx+c-m=0$无实根,说明直线$y=m$和抛物线$y=ax^2+bx+c$没有交点,已知函数最小值为$-3$,因此当$m<-3$时,直线在抛物线最低点下方,二者无交点,D正确。
【答案】
D
【知识点】
二次函数的图象与性质,二次函数与一元二次方程
【点评】
本题综合考查二次函数图象与系数的关系、二次函数和一元二次方程的联系,解题的关键是熟练掌握图象信息和代数性质的转化方法,理解方程解的个数对应函数图象交点个数的规律。
【难度系数】
0.65
3. 已知一元二次方程$ax^2+bx+c=0$的两个实数根为-1和5,则抛物线$y=ax^2+bx+c$的对称轴为
.
答案:直线$x=2$
解析:
【分析】
解题思路可分为三步:首先明确一元二次方程的根与对应二次函数图象的关联:一元二次方程$ax^2+bx+c=0$的实数根,就是抛物线$y=ax^2+bx+c$与x轴交点的横坐标;其次,已知两个根为-1和5,可得到抛物线与x轴的两个交点坐标;最后利用抛物线的对称性:抛物线与x轴的两个交点关于对称轴对称,对称轴为两个交点横坐标的平均值,代入计算即可得到结果。
【解析】
解:
∵一元二次方程$ax^2+bx+c=0$的两个实数根为$-1$和$5$,
∴抛物线$y=ax^2+bx+c$与x轴的两个交点坐标为$(-1,0)$和$(5,0)$。
∵抛物线与x轴的两个交点关于抛物线的对称轴对称,
∴对称轴为直线$x=\frac{-1+5}{2}=2$。
【答案】
直线$x=2$
【知识点】
二次函数与一元二次方程的关系;二次函数的对称性;抛物线对称轴计算
【点评】
本题属于基础题型,核心考查二次函数图象与对应一元二次方程的关联,结合二次函数的对称性即可快速求解,熟练掌握基础概念是解题的关键。
【难度系数】
0.85
4. 画出函数$y=-\dfrac{1}{2}x^2+x+\dfrac{3}{2}$的图象,并根据图象回答:当$x$取何值时,$y=0$,$y>0$,$y<0$?
答案:解:
先对函数进行配方变形:
$y=-\frac{1}{2}x^2+x+\frac{3}{2}=-\frac{1}{2}(x-1)^2+2$
由此可知抛物线开口向下,顶点坐标为$(1,2)$,对称轴为直线$x=1$。
令$y=0$,即$-\frac{1}{2}x^2+x+\frac{3}{2}=0$,
整理得$x^2-2x-3=0$,
解得$x_1=-1$,$x_2=3$,即抛物线与x轴的交点为$(-1,0)$、$(3,0)$。
令$x=0$,得$y=\frac{3}{2}$,即抛物线与y轴交点为$(0,\frac{3}{2})$,由对称性可得点$(2,\frac{3}{2})$也在函数图象上。
在平面直角坐标系中描出点$(-1,0)$、$(0,\frac{3}{2})$、$(1,2)$、$(2,\frac{3}{2})$、$(3,0)$,用平滑曲线顺次连接各点,即可得到该函数的图象。
根据图象可得:
当$x=-1$或$x=3$时,$y=0$;
当$-1<x<3$时,$y>0$;
当$x<-1$或$x>3$时,$y<0$。
解析:
【分析】
要解决本题,需按照二次函数图象绘制的常规步骤展开,再结合图象性质判断函数值符号。首先将二次函数一般式配方为顶点式,确定开口方向、顶点坐标和对称轴,明确图象基本形态;再求解函数与x轴、y轴的交点,结合对称性找到辅助关键点,描点连线画出完整图象;最后根据图象与x轴的位置关系(交点处、上方、下方),分别对应y=0、y>0、y<0的情况,推导对应x的取值范围。
【解析】
1. 配方变形:
$y=-\dfrac{1}{2}x^2+x+\dfrac{3}{2}=-\dfrac{1}{2}(x-1)^2+2$,由此可知抛物线开口向下,顶点坐标为$(1,2)$,对称轴为直线$x=1$。
2. 求抛物线与x轴交点:
令$y=0$,即$-\dfrac{1}{2}x^2+x+\dfrac{3}{2}=0$,整理得$x^2-2x-3=0$,解得$x_1=-1$,$x_2=3$,即抛物线与x轴的交点为$(-1,0)$、$(3,0)$。
3. 求抛物线与y轴交点及对称点:
令$x=0$,得$y=\dfrac{3}{2}$,即抛物线与y轴交点为$(0,\dfrac{3}{2})$,由对称性可得点$(2,\dfrac{3}{2})$也在函数图象上。
4. 绘制图象:
在平面直角坐标系中描出点$(-1,0)$、$(0,\dfrac{3}{2})$、$(1,2)$、$(2,\dfrac{3}{2})$、$(3,0)$,用平滑曲线顺次连接各点,即可得到该函数的图象。
5. 根据图象判断函数值:
图象与x轴交点处$y=0$,对应$x=-1$或$x=3$;
图象在x轴上方时$y>0$,对应$-1<x<3$;
图象在x轴下方时$y<0$,对应$x<-1$或$x>3$。
【答案】
当$x=-1$或$x=3$时,$y=0$;当$-1<x<3$时,$y>0$;当$x<-1$或$x>3$时,$y<0$。
【知识点】
二次函数图象画法,二次函数与一元二次方程,二次函数与不等式
【点评】
本题考查二次函数基础性质及数形结合思想的应用,通过绘制图象直观求解方程的解和不等式解集,是二次函数应用的基础题型,需熟练掌握配方、求交点等基础操作。
【难度系数】
0.8