二次函数的图像与性质(二)(解析版)-2023-2024学年九年级数学上册《重难点题型-高分突破》(人教版)_第1页
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文档简介

专题1.2二次函数的图像与性质(二)(六大题型)重难点题型归纳【题型1二次函数的配方法】【题型2二次函数的五点绘图法】【题型3二次函数的图像与各系数之间的关系】【题型4二次函数的平移变换】【题型5二次函数图像的对称变换】【题型6利用对称轴、顶点坐标公式求值】满分必练【题型1二次函数的配方法】【典例1】(2022秋•阳曲县期末)用配方法将二次函数y=x2﹣8x﹣9化为y=a(x﹣h)2+k的形式为()A.y=(x﹣4)2+7 B.y=(x+4)2+7 C.y=(x﹣4)2﹣25 D.y=(x+4)2﹣25【答案】C【解答】解:y=x2﹣8x﹣9=x2﹣8x+16﹣25=(x﹣4)2﹣25.故选:C.【变式1-1】(2022秋•石家庄期末)把二次函数y=x2+2x﹣6配方成顶点式为()A.y=(x﹣1)2﹣7 B.y=(x+1)2﹣7 C.y=(x+2)2﹣10 D.y=(x﹣3)2+3【答案】B【解答】解:y=x2+2x﹣6=(x2+2x+1)﹣6﹣1=(x+1)2﹣7.故选:B.【变式1-2】(2023•青龙县一模)将二次函数y=x2﹣4x﹣4化为y=a(x﹣h)2+k的形式,正确的是()A.y=(x﹣2)2 B.y=(x+2)2﹣8 C.y=(x+2)2D.y=(x﹣2)2﹣8【答案】D【解答】解:y=x2﹣4x﹣4,=x2﹣4x+4﹣8,=(x﹣2)2﹣8故选:D.【变式1-3】(2022秋•娄底期末)将二次函数y=x2﹣2x+3配方为y=(x﹣h)2+k的形式为()y=(x﹣1)2+1B.y=(x﹣1)2+2 C.y=(x﹣2)2﹣3 D.y=(x﹣2)2﹣1【答案】B【解答】解:y=x2﹣2x+3=x2﹣2x+1+2=(x﹣1)2+2,故选:B.【变式1-4】用配方法将下列函数化成y=a(x+h)2+k的形式,并指出抛物线的开口方向,对称轴和顶点坐标.(1)y=−12x2+6(2)y=(2﹣x)(1+2x).【解答】解:(1)y=−12x2+6x﹣17=−12(x2﹣12x+36)+18﹣17=−1∵a=−1∴开口向下,对称轴为直线x=6,顶点坐标为(6,1);(2)y=(2﹣x)(1+2x)=﹣2x2+3x+2=﹣2(x2−32x+916)+98+∵a=﹣2<0,∴开口向下,对称轴为直线x=34,顶点坐标为(34【题型2二次函数的五点绘图法】【典例2】(2022秋•新罗区校级月考)已知:在平面直角坐标系中A(﹣1,0),B(5,0),C(0,5);(1)在平面直角坐标系中画出△ABC;(2)画出过A、B、C三点的抛物线的大致图象.【答案】见试题解答内容【解答】解:(1)如图所示;△ABC即为所求;(2)过A、B、C三点的抛物线的大致图象如图所示.【变式2-1】(春•通州区校级期末)如表给出一个二次函数的一些取值情况:x…01234…y…30﹣103…(1)请在直角坐标系中画出这个二次函数的图象;(2)根据图象说明:当x取何值时,y的值大于0?【答案】见试题解答内容【解答】解:(1)画图如图所示,(3)根据图象知,当x<1或x>3时,y>0.【变式2-2】(秋•亭湖区校级期末)已知二次函数y=(x﹣2)2﹣4.(1)在给定的直角坐标系中,画出这个函数的图象;(2)根据图象,直接写出当y<0时x的取值范围.【答案】见试题解答内容【解答】解:(1)列表:x…01234…y…0﹣3﹣4﹣30…描点、连线如图;(2)由图象可知:当y<0时x的取值范围是0<x<4.【变式2-3】(秋•北京校级期中)对于抛物线y=x2﹣4x+3.(1)将抛物线的解析式化为顶点式.(2)在坐标系中利用五点法画出此抛物线.x……y……(3)结合图象,当0<x<3时,y的取值范围﹣1≤y<3.【答案】见试题解答内容【解答】解:(1)y=x2﹣4x+3=(x2﹣4x+4)﹣4+3=(x﹣2)2﹣1.∴抛物线的顶点式为故答案为:y=(x﹣2)2﹣1.(2)列表:x…01234…y…30﹣103…函数图象如图所示:(3)根据函数图象可知:当0<x<3时,y的取值范围﹣1≤y<3.故答案为:﹣1≤y<3.【变式2-4】(秋•张家港市校级期中)已知二次函数y=﹣(x﹣1)2+4,(1)用列表描点法,在所给的如图坐标系中画出这个二次函数的图象;(2)根据图象写出当y为正数时x的取值范围.【答案】见试题解答内容【解答】解:(1)填表如下:x…﹣10123…y…03430…(2)如图所示:当y为正数时x的取值范围为:﹣1<x<3.【题型3二次函数的图像与各系数之间的关系】【典例3】(2022秋•远安县期末)函数y=ax2﹣a与y=ax﹣a(a≠0)在同一坐标系中的图象可能是()A. B. C. D.【解答】解:A、由一次函数y=ax﹣a的图象可得:a>0,此时二次函数y=ax2﹣a的图象应该开口向上,图象的两交点在坐标轴上,故A正确;B、由一次函数y=ax﹣a的图象可得:a<0,此时二次函数y=ax2﹣a的图象应该开口向下,图象的两交点不在坐标轴上,故B错误;C、由一次函数y=ax﹣a的图象可得:a>0,此时二次函数y=ax2﹣a的图象应该开口向上,图象的两交点不在坐标轴上,故C错误.D、由一次函数y=ax﹣a的图象可得:a<0,此时二次函数y=ax2﹣a的图象应该开口向下,图象的两交点不在坐标轴上,故D错误;故选:A.【变式3-1】(2022秋•莱州市期末)二次函数y=ax2+bx+c与一次函数y=ax+c在同一坐标系中的图象可能是()A. B. C. D.【解答】解:A、由一次函数y=ax+c的图象可得:a<0,此时二次函数y=ax2+bx+c的图象应该开口向下,不可能;B、由一次函数y=ax+c的图象可得:a>0,c>0,此时二次函数y=ax2+bx+c的图象应该开口向上,交于y轴的正半轴同一点,不可能;C、由一次函数y=ax+c的图象可得:a>0,c<0,此时二次函数y=ax2+bx+c的图象应该开口向上,交于y轴的负半轴同一点,有可能.D、由一次函数y=ax+c的图象可得:a<0,c<0,此时二次函数y=ax2+bx+c的图象应该开口向下,与一次函数的图象交于y轴同一点,不可能;故选:C.【变式3-2】(2020•菏泽)一次函数y=acx+b与二次函数y=ax2+bx+c在同一平面直角坐标系中的图象可能是()A. B. C. D.【解答】解:A、由抛物线可知,a>0,b<0,c>0,则ac>0,由直线可知,ac>0,b>0,故本选项不合题意;B、由抛物线可知,a>0,b>0,c>0,则ac>0,由直线可知,ac>0,b>0,故本选项符合题意;C、由抛物线可知,a<0,b>0,c>0,则ac<0,由直线可知,ac<0,b<0,故本选项不合题意;D、由抛物线可知,a<0,b<0,c>0,则ac<0,由直线可知,ac>0,b>0,故本选项不合题意.故选:B.【变式3-3】(2020春•市中区校级月考)设m、n是常数,且n<0,抛物线y=mx2+nx+m2﹣m﹣6为下图中四个图象之一,则m的值为()A.6或﹣1 B.3或﹣2 C.3 D.﹣2【解答】解:∵y=mx2+nx+m2﹣m﹣6,∴x=−n因为n<0,所以对称轴不可能是x=0,所以第一个图,第二个图不正确.三,四两个图都过原点,∴m2﹣m﹣6=0,即(m﹣3)(m+2)=0,∴m=3或﹣2.第三个图中m<0,开口才能向下.对称轴为:x=−n所以m可以为﹣2.第四个图,m>0,开口才能向下,x=−n2m>故选:D.【典例4】(2023•定西二模)在平面直角坐标系中,二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象如图所示,现给出以下结论①abc<0;②c+2a<0;③9a﹣3b+c=0;④a﹣b>m(am+b)(m为实数);⑤4ac﹣b2<0.其中错误结论有()A.1个 B.2个 C.3个 D.4个【答案】A【解答】解:①由抛物线可知:a>0,c<0,对称轴x=﹣<0,∴b>0,∴abc<0,故①正确;②由对称轴可知:﹣=﹣1,∴b=2a,∵x=1时,y=a+b+c=0,∴c+3a=0,∴c+2a=﹣3a+2a=﹣a<0,故②正确;③(1,0)关于x=﹣1的对称点为(﹣3,0),∴x=﹣3时,y=9a﹣3b+c=0,故③正确;④当x=﹣1时,y的最小值为a﹣b+c,∴x=m时,y=am2+bm+c,∴am2+bm+c≥a﹣b+c,即a﹣b≤m(am+b),故④错误;⑤抛物线与x轴有两个交点,∴Δ>0,即b2﹣4ac>0,∴4ac﹣b2<0,故⑤正确;故选:A.【变式4-1】(2023•梅州一模)如图是二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象,有如下结论:①abc>0:②a+b+c<0:③4a+b<0;④4a>c.其中正确的结论有()个.A.1 B.2 C.3 D.4【答案】B【解答】解:∵抛物线开口向上,与y轴交于正半轴,∴a>0,c>0,∵抛物线对称轴为x=﹣>0,∴b<0,∴abc<0,∴①错误;∵当x=1时,y<0,∴a+b+c<0,∴②正确;∵抛物线对称轴为x=﹣<2,a>0,∵b>﹣4a,∴4a+b>0,∴③错误;∵抛物线对称轴为x=﹣<2,a>0,∴b>﹣4a,∵a+b+c<0,∴a﹣4a+c<0,∴﹣3a+c<0,∴3a>c,∵a>0,∴4a>c,∴④正确.故选:B.【变式4-2】(2023•莱西市二模)二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象如图所示,下列结论:①2a+b=0;②若m为任意实数,则a+b>am2+bm;③a﹣b+c>0;④3a+c<0;⑤若+bx1=+bx2,且x1≠x2,其中x1+x2=2,正确的个数为()A.2 B.3 C.4 D.5【答案】B【解答】解:∵抛物线开口向下,∴a<0,∵抛物线对称轴为直线x=﹣=1,∴b=﹣2a>0,即2a+b=0,所以①正确;∵抛物线对称轴为直线x=1,∴函数的最大值为a+b+c,∴a+b+c≥am2+bm+c,即a+b≥am2+bm,所以②错误;∵抛物线与x轴的一个交点在(3,0)的左侧,而对称轴为直线x=1,∴抛物线与x轴的另一个交点在(﹣1,0)的右侧,∴当x=﹣1时,y<0,∴a﹣b+c<0,所以③错误;∵b=﹣2a,a﹣b+c<0,∴a+2a+c<0,即3a+c<0,所以④正确;∵+bx1=+bx2,∴+bx1﹣﹣bx2=0,∴a(x1+x2)(x1﹣x2)+b(x1﹣x2)=0,∴(x1﹣x2)[a(x1+x2)+b]=0,而x1≠x2,∴a(x1+x2)+b=0,即x1+x2=﹣,∵b=﹣2a,∴x1+x2=2,所以⑤正确.综上所述,正确的有①④⑤共3个.故选:B.【变式4-3】(2023•邻水县一模)已知二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象如图所示,有下列5个结论:①abc<0;②9a+3b+c<0;③2c<3b;④a+b>m(am+b)(m≠1);⑤若方程|ax2+bx+c|=1有四个根,则这四个根的和为2.其中正确的结论有()A.2个 B.3个 C.4个 D.5个【答案】C【解答】解:∵图象开口向下,∴a<0,∵对称轴x=1,∴,∴b=﹣2a,∴b>0,∵抛物线交于y轴正半轴,∴c>0,∴abc<0,故①正确;由图象可知,抛物线与x轴正半轴交点的横坐标在2和3之间,∴当x=3时,y<0,即9a+3b+c<0,故②正确;∵根据图象可知,当x=﹣1时,y<0,即a﹣b+c<0,∴2a﹣2b+2c<0,∴结合b=﹣2a,有﹣3b+2c<0,∴2c<3b,故③正确;∵x=1时,有y=a+b+c,且此时y值达到最大,又∵x=m(m≠1)时,有y=am2+bm+c,∴a+b+c>am2+bm+c,∴a+b>m(am+b)(m≠1)成立,故④正确.根据|ax2+bx+c|=1有四个根,可得ax2+bx+c=1和ax2+bx+c=﹣1各有两个根,当ax2+bx+c=1时,有ax2+bx+c﹣1=0,此时有,当ax2+bx+c=﹣1时,有ax2+bx+c+1=0,此时有,则有,∵,∴,即:|ax2+bx+c|=1的四个根和为4,故⑤错误.综上:①②③④正确,故选:C.【变式4-4】(2023•雁塔区校级三模)如图,直线x=1是二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象的对称轴,则下列结论:①abc>0;②b+2a=0;③3a+c>0;④4a+2b+c>0,正确的是()A.②③ B.②④ C.②③④ D.①②④【答案】B【解答】解:①∵开口向下,∴a<0,∵对称轴在y轴右侧,∴﹣>0,∴b>0,∵抛物线与y轴交于正半轴,∴c>0,∴abc<0,故结论错误;②∵对称轴为直线x=1,∴﹣=1.∴2a+b=0.故结论正确;③∵2a+b=0,∴b=﹣2a,∵当x=﹣1时,y=a﹣b+c<0,∴a﹣(﹣2a)+c=3a+c<0,故结论不正确;④当x=2时,4a+2b+c>0,故结论正确;综上所述,正确的结论是②④.故选:B.【变式4-5】(2023•牡丹江一模)对称轴为直线x=1的抛物线y=ax2+bx+c(a,b,c为常数,且a≠0)如图所示,小明同学得出了以下结论:①abc<0,②b2>4ac,③4a+2b+c>0,④a+b≤m(am+b)(m为任意实数),其中结论正确的个数为()A.1 B.2 C.3 D.4【答案】B【解答】解:①由图象可知:a>0,c<0,∵﹣=1,∴b=﹣2a<0,∴abc>0,故①错误;②∵抛物线与x轴有两个交点,∴b2﹣4ac>0,∴b2>4ac,故②正确;③当x=2时,y=4a+2b+c<0,故③错误;④当x=1时,y取到值最小,此时,y=a+b+c,而当x=m时,y=am2+bm+c,所以a+b+c≤am2+bm+c,故a+b≤am2+bm,即a+b≤m(am+b),故④正确,故选:B.【变式4-6】(2023•薛城区校级一模)已知二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象如图所示,有下列4个结论:①abc>0;②b2<4ac;③2c<3b;④a+b≥m(am+b);其中正确的结论有()A.1个 B.2个 C.3个 D.4个【答案】B【解答】解:∵抛物线开口向下,∴a<0,∵抛物线对称轴为直线x=1,∴﹣=1,∴b=﹣2a>0,∵抛物线与y轴交点在x轴上方,∴c>0,∴abc<0,①错误.∵抛物线与x轴有两个交点,∴b2﹣4ac>0,∴b2>4ac,②错误.∵b=﹣2a,∴a=﹣,由图象可得x=﹣1时,y<0,∴a﹣b+c=﹣b+c<0,∴2c<3b,③正确.∵x=1时,函数取最大值,∴a+b+c≥am2+bm+c,∴a+b≥m(am+b),④正确.故选:B.【题型4二次函数的平移变换】【典例5】(2023•徐州)在平面直角坐标系中,将二次函数y=(x+1)2+3的图集向右平移2个单位长度,再向下平移1个单位长度,所得抛物线对应的函数表达式为()A.y=(x+3)2+2 B.y=(x﹣1)2+2 C.y=(x﹣1)2+4 D.y=(x+3)2+4【答案】B【解答】解:将二次函数y=(x+1)2+3的图集向右平移2个单位长度,再向下平移1个单位长度,所得抛物线对应的函数表达式为y=(x+1﹣2)2+3﹣1,即y=(x﹣1)2+2.故选:B.【变式5-1】(2023春•金东区期末)将抛物线y=x2+2向左平移3个单位长度,再向下平移4个单位长度得到的抛物线解析式为()y=(x+3)2﹣2 B.y=(x﹣3)2+6 C.y=(x+3)2+6 D.y=(x﹣3)2+2【答案】A【解答】解:将抛物线y=x2+2向左平移3个单位长度,再向下平移4个单位长度得到的抛物线解析式为:y=(x+3)2+2﹣4,即y=(x+3)2﹣2.故选:A.【变式5-2】(2023•江夏区校级模拟)将二次函数y=﹣x2的图象平移或翻折后经过点(1,0)有4种方法:①向右平移1个单位长度,②向左平移1个单位长度,再向上平移4个单位长度,③向上平移1个单位长度,④沿x轴翻折,再向下平移1个单位长度,你认为以上4种方法正确的个数有()A.1个 B.2个 C.3个 D.4个【答案】D【解答】解:①向右平移1个单位长度,则平移后的解析式为y=﹣(x﹣1)2,当x=1时,y=0,所以平移后的抛物线过点(1,0),故①符合题意;②向左平移1个单位长度,再向上平移4个单位长度,则平移后的解析式为y=﹣(x+1)2+4,当x=1时,y=0,所以平移后的抛物线过点(1,0),故②符合题意;③向上平移1个单位长度,则平移后的解析式为y=﹣x2+1,当x=1时,y=0,所以平移后的抛物线过点(1,0),故③符合题意;④沿x轴翻折,再向下平移1个单位长度,则平移后的解析式为y=x2﹣1,当x=1时,y=0,所以平移后的抛物线过点(1,0),故④符合题意;故选:D.【变式4-3】(2023•宛城区校级模拟)将抛物线y=x2﹣2x+1向上平移2个单位长度,再向左平移3个单位长度,得到抛物线y=x2+bx+c,则b,c的值为()A.b=﹣8,c=18 B.b=8,c=14 C.b=﹣4,c=6 D.b=4,c=6【答案】D【解答】解:二次函数y=x2﹣2x+1=(x﹣1)2的图象向上平移2个单位,再向左平移3个单位,∴平移后解析式为:y=(x﹣1+3)2+2=(x+2)2+2=x2+4x+6,则b=4,c=6.故选:D.【变式4-4】(2022秋•鄄城县期末)抛物线y=x2+bx+c图象向右平移3个单位,再向下平移2个单位,所得图象的解析式为y=x2﹣4x+3,则b+c的值为.【解答】解:y=x2﹣4x+3=(x﹣2)2﹣1,所以将该函数图象向左平移3个单位,再向上平移2个单位后得到的函数解析式为:y=(x﹣2+3)2﹣1+2=x2+2x+2,所以b=2,c=2,所以b+c=4.故答案是:4.【题型5二次函数图像的对称变换】【典例5】(2022秋•朔城区期中)在平面直角坐标系中,抛物线y=x2﹣4x+5与y轴交于点C,则该抛物线关于点C成中心对称的抛物线的表达式为()A.y=﹣x2﹣4x﹣5B.y=x2+4x+5C.y=﹣x2+4x﹣5 D.y=﹣x2﹣4x+5【答案】D【解答】解:由抛物线y=x2﹣4x+5=(x﹣2)2+1知,抛物线顶点坐标是(2,1).由抛物线y=x2﹣4x+5知,C(0,5).∴该抛物线关于点C成中心对称的抛物线的顶点坐标是(﹣2,9).∴该抛物线关于点C成中心对称的抛物线的表达式为:y=﹣(x+2)2+9=﹣x2﹣4x+5.故选:D.【变式5-1】(2021秋•新市区校级期末)将抛物线y=﹣x2+2x+3沿y轴对称后的函数解析式为()A.y=﹣x2﹣2x﹣3B.y=x2+2x+3C.y=x2﹣2x﹣3D.y=﹣x2﹣2x+3【答案】D【解答】解:∵y=﹣x2+2x+3=﹣(x﹣1)2+4,∴抛物线开口向下,顶点坐标为(1,4),∵点(1,4)关于y轴对称轴坐标为(﹣1,4),∴抛物线关于y轴对称后解析式为y=﹣(x+1)2+4=﹣x2﹣2x+3,故选:D.【变式5-2】(2022春•海曙区校级期中)将抛物线y=x2﹣6x﹣3沿x轴对称,得到的新的抛物线解析式为y=﹣(x﹣3)2+12.【答案】y=﹣(x﹣3)2+12.【解答】解:∵y=x2﹣6x﹣3=(x﹣3)2﹣12,∴抛物线y=x2﹣6x﹣3的顶点坐标为(3,﹣12),∵点(3,﹣12)关于x轴对称的点的坐标为(3,12),∴将抛物线y=x2﹣6x﹣3沿x轴对称,得到的新的抛物线解析式为y=﹣(x﹣3)2+12,故答案为:y=﹣(x﹣3)2+12.【变式5-3】在同一平面直角坐标系中,若抛物线y=x2+(2m﹣1)x+2m﹣4与y=x2﹣(3m+n)x+n关于y轴对称,则符合条件的m,n的值为()A.m=57,n=−187 B.mC.m=﹣1,n=6 D.m=1,n=﹣2【解答】解:∵抛物线y=x2+(2m﹣1)x+2m﹣4与y=x2﹣(3m+n)x+n关于y轴对称,∴2m−1=3m+n2m−4=n,解之得m=1∴则符合条件的m,n的值为m=1,n=﹣2,故选:D.【题型6利用对称轴、顶点坐标公式求值】【典例6】(2023•鼓楼区校级一模)关于二次函数y=﹣(x﹣1)2+3的最值,说法正确的是()A.最小值为﹣1 B.最小值为3 C.最大值为1 D.最大值为3【答案】D【解答】解:二次函数y=﹣(x﹣1)2+3中,∵a=﹣1<0,∴函数图象开口向下,∴函数有最大值,∵函数图象的顶点坐标为(1,3),∴二次函数y=﹣(x﹣1)2+3的最大值为3.故选:D.【变式6-1】(2022秋•盐山县校级期末)当y=x2﹣6x﹣3的值最小时,x的取值是()A.0 B.﹣3 C.3 D.﹣9【答案】C【解答】解:∵y=x2﹣6x﹣3=(x﹣3)2﹣12,∴该抛物线的顶点坐标是(3,﹣12)且抛物线开口向上,∴当x=3时,该函数取最小值.故选:C.【变式6-2】(2022秋•沈河区校级期末)二次函数y=﹣x2﹣4x+c的最大值为0,则c的值等于()A.4 B.﹣4 C.﹣16 D.16【答案】B【解答】解:y=﹣x2﹣4x+c=﹣(x﹣2)2+4+c,∵最大值为0,∴4+c=0,解得c=﹣4.故选:B.【变式6-3】(2022秋•岳麓区校级期末)二次函数y=﹣(x﹣1)2+3的最大值是()A.﹣3 B.﹣1 C.1 D.3【答案】D【解答】解:二次函数y=﹣(x﹣1)2+3的最大值是3,故选:D.【变式6-4】(2023•永嘉县三模)已知二次函数的图象(0≤x≤4)如图,关于该函数在所给自变量的取值范围内,下列说法正确的是()A.有最大值2,有最小值﹣2.5 B.有最大值2,有最小值1.5 C.有最大值1.5,有最小值﹣2.5 D.有最大值2,无最小值【答案】A【解答】解:观察图象可得,在0≤x≤4时,图象有最高点和最低点,∴函数有最大值2和最小值﹣2.5,故选:A.【典例7】(2022秋•江门校级期末)已知二次函数y=mx2﹣2mx+2(m≠0)在﹣2≤x≤2时有最小值﹣2,则m=()A.﹣4或﹣ B.4或﹣ C.﹣4或 D.4或【答案】B【解答】解:∵二次函数解析式为y=mx2﹣2mx+2(m≠0),∴二次函数对称轴为直线,当m>0时,∵在﹣2≤x≤2时有最小值﹣2,∴当x=1时,y=m﹣2m+2=﹣2,∴m=4;当m<0时,∵在﹣2≤x≤2时有最小值﹣2,∴当x=﹣2时,y=4m+4m+2=﹣2,∴m=﹣;综上所述,m=4或m=﹣

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