如何根据二次函数的图像判断a,b,c的有关性质

如题所述

近年,在各地的中考题中,常出现这样一类关于二次函数的题目:已知二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图像的某些信息,要求判断和系数a、b、c有关的各种命题(通常是等式或不等式)是否成立。对这类题目,特别是其中显得有些“怪异”的命题,初学者普遍感到比较困难,究其原因,主要是对二次函数的图像抛物线缺乏深入研究,不清楚抛物线与a、b、c与之间的各种关系,未能总结出解此类题目的规律性。
例1 5.(08.长沙)二次函数的图像如图所示,则下列关系式不正确的是( )
A.a<0;B.abc>0;C.a+b+c>0;D.b2-4ac>0.
y 解:A: ∵抛物线开口向下, ∴a<0 故A成立.
B: ∵抛物线与y轴的交点在正半轴,∴c>0 .
对称轴在y轴左侧(或顶点在y轴左侧),∴- <0.
又∵a<0, ∴b<0. ∴abc>0. 故B成立。
-1 0 1 C: 由点(1,0)在抛物线上对应点的上方知,当x=1时,y<0,
即a+b+c<0.故C不成立。
D: ∵抛物线与x轴有两个交点(或顶点在x轴上方)
∴b2-4ac>0. 故D成立。
综上,应选(C)
由此题可以看出,解这类题目的关键,在于对题目中给出的图像抛物线的五个方面的观察和探讨:一.开口方向;二.抛物线与y轴的交点;三.顶点的位置;四.对称轴x=- 的位置;五.抛物线与x轴的交点。只要我们熟知了这五个方面与a、b、c 的各种关系和规律,则绝大多数题目的解决就会变得容易起来。
对此,我们可作相关总结如下:
一.开口方向:判断a的符号。
若开口向上,则a﹥0;若开口向下,则a﹤0.
二.抛物线与y轴的交点:判断c的符号
若交点在y轴的正半轴,则c﹥0;若交点在轴的负半轴,则c﹤0;若交点恰为原点,则c=0。
三.顶点的位置
1.顶点横坐标- 的作用:根据顶点与y轴的左右关系,判明横坐标的符号,再结合a的符号,即可判明b的符号。(利用对称轴亦有此效,见后四。1)
2.顶点纵坐标(4ac-b2)/4a 的作用:根据顶点与x轴的上下关系,判明纵坐标的符号,再结合a的符号,即可判明b2-4ac的符号。(利用抛物线与x轴的交点个数,亦有此效)
四.对称轴x=- 的位置
1.判断b的符号:根据对称轴与y轴的左右关系,判明整个- 的符号,再结合a的符号,即可判明b的符号。
2.若对称轴已知为x=k,则- =k,即得出a、b之间的一个等量关系。
3.若对称轴已知为x=k>m,则- >m,结合a的符号,可得出a、b之间的一个不等关系(如大小关系)。
五.抛物线与x轴的交点:从ax2+bx+c的结构特点入手判断有关命题
注意二次函数式ax2+bx+c的结构有如下特点:
当x=±3时,ax2+bx+c=9a±3b+c ①
当x=±2时,ax2+bx+c=4a±2b+c ②
当 x=±1时,ax2+bx+c=a±b+c ③
当x=±m时,ax2+bx+c=am2±bm+c ④
设抛物线与x轴的交点为A,B,根据x轴上的点(±3,0),(±2,0),(±1,0),(±m,0)等与点A,B的位置关系,即可判断出和上述①②③④四个式子(或其变式)有关的若干命题是否成立。
例2.(2007•天津)已知二次函数y=ax²+bx+c (a≠0)的图像如图所示,有下列5个结论:
①abc>0;②b<a+c;③4a+2b+c>0;④2c<3b;⑤a+b>m(am+b) (m为≠1的实数)。
其中正确的结论有 ( )
A.2个; B.3个. C.个. D.5个.
y 解:①:不成立。理由略。
X=1 ②:由点(-1,0)在抛物线上对应点的上方知,当x= -1
时,y<0,即a-b+c<0,故b>a+c.故②不成立。
③由对称性知点(2,0)在对应的抛物线上的点的下方,
所以,当x=2时,y>0,即4a+2b+c>0.故③成立。
-1 0 x ④由对称轴为x=1知,- =1,∴a=- b,代入前面的

a-b+c<0即得2c<3b。故④成立。
⑤由顶点是最高点知,当x=1时的y值 > 当x=m(≠1)时的y值,即a+b+c>am2+bm+c,故a+b>m(am+b)(m≠1) .
故⑤成立。
综上,应选B.
对于某些较难判断的题目,仅有以上五点总结还不很够,为此,下面再补充一点。
六.以方程组或不等式组的思想为指导,运用相关技巧判断一些较难命题是否成立。
1.若对称轴为x=k,则- =k,再将其带入题中得到的相关式子,即可判断出a、c或b、c之间的一些关系。
2.若抛物线与x轴的交点为(k,0),则ak2 +bk+c=0, 再将其带入题中得到的相关式子,即可判断出a、b、c之间的一些关系。
3.若抛物线与x轴的交点为(k1,0)和(k2,0),则ak12+bk1+c=0,ak22+bk2+c=0,将两式配合变形即可得出a、b、c之间的一些关系。
例3.如图,已知二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图x轴交于点(-3,0),(x1,0),且2<x1<3,又与y轴的正半轴的交点在点(0,2)的上方,下列有四个结论:
①a>b>0;②6a+c>0;③9a+c<0;④9a+3b+2>0.
其中正确的结论是_______(将你认为正确的结论都填上)
解:① 不成立。理由略。
Y ② 由交点(-3,0)得9a -3b+c=0 (1)
由点(2,0)得4a+2b+c>0 (2)
从(1)、(2)中消去b得30a+5c>0 ∴6a+c>0
2 故②成立。
X1 ③ 由点(3,0)得9a+3b+c<0 (3)
-3 0 2 3 x 从(1)、(3)中消去b得18a+2c<0 ∴9a+c<0
故③成立。
④ ∵图像与轴正半轴的交点在(0,2)的上方
∴c>2
∴由(3)可得9a+3b+2<9a+3b+c<0
故(4)不成立。
综上,正确的结论是②、③。
例4.已知二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)与x轴交于点(-2,0)、(x1,0),1<x1<2,与y轴的正半轴的交点在点(0,2)的下方。下列结论
①a<b<0;②2a+c>0;③4a+c<0;④2a-b+1>0;⑤b2-2ac>5a2.
正确结论的个数是( )
A.2个; B.3个; C.4个; D.5个。
解:① 依题意,根据抛物线的对称性可知,对称轴应在y轴和
Y 直线y= — 之间,所以— <- <0,又∵a<0,∴b<0且a<b
2 故①成立。
② 由交点(-2,0)得4a-2b+c=0 (1),∴c=2b-4
-2 0 1 x1 2 x ∴2a+c=2a+(2b-4a)=2(b-a)>0. 故②成立。
③ 由(1)得4a+c=2b<0,故③成立。
④ 由(1)得2a-b=- , ∴2a-b+1= >0.故④成立。
⑤ 由(1)得 b= ,∴b2-2ac=( )2-2ac=
(16a2+8ac+c2)∕4 -2ac =4a2+ c2。由②得c>-2a,
∴c2>4a2,所以b2-2ac>4a2+a2> 5a2. 故⑤成立。
注:例3中判断(2)、(3)的方法可用来判断例4中的(2)、(3),反之亦然。总的来说,例3、例4的判断方法各有其特点,但两相比较,可能例4的方法学生更容易把握一些。

巩固练习
1.(08.巴中)二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图像如图所示,则下列说法不正
y 确的是( )
A.b2-4ac>0;B.a>0;C.c>0; D.- ﹤0.
答案:D
0 x

2。(2007,南充).如图是二次函数y=ax2+bx+c图像的一部分,图像过点A(-3,0),
y 对称轴为x=-1.给出四个结论:
①b2>4ac; ②2a+b=0; ③a-b+c=0; ④5a<b.
其中正确的结论是( )
-3 0 1 x A.②④;B.①④;C.②③;D.①③.
答案:B

3.(2009,包头)已知二次函数y=ax2+bx+c的图像与x轴交于点(-2,0),
y (x1,0),且1<x1<2,与y轴的交点在点(0,2)的 下
方,下列结论:
2 ①4a-2b+c=0;②a<b<0;③2a+c>0;④a-b+1>0.
其中正确结论的个数是_____个。
-2 0 1x1 2 x
答案:4.
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