13. (12分)已知二次函数$y = - x ^ { 2 } + b x + c$的图象经过点$( - 1, 4 )$,$( 1, 0 )$.
(1)求二次函数的解析式;
(2)在平面直角坐标系中,直接画出此二次函数的图象;
(3)结合函数图象,直接写出当$y \geqslant 0$时,$x$的取值范围.

(1)求二次函数的解析式;
(2)在平面直角坐标系中,直接画出此二次函数的图象;
(3)结合函数图象,直接写出当$y \geqslant 0$时,$x$的取值范围.
答案:
【解析】:
(1)
已知二次函数$y = - x ^ { 2 } + b x + c$的图象经过点$( - 1, 4 )$,$( 1, 0 )$。
将点$( - 1, 4 )$代入函数得:$4=-(-1)^2 - b + c$,即$4=-1 - b + c$,移项可得$c - b = 5$ ①。
将点$( 1, 0 )$代入函数得:$0=-1^2 + b + c$,即$0=-1 + b + c$,移项可得$b + c = 1$ ②。
② - ①得:$(b + c)-(c - b)=1 - 5$,$b + c - c + b=-4$,$2b=-4$,解得$b=-2$。
把$b=-2$代入②得:$-2 + c = 1$,解得$c = 3$。
所以二次函数的解析式为$y=-x^2 - 2x + 3$。
(2)
对于二次函数$y=-x^2 - 2x + 3$,将其化为顶点式:
$\begin{aligned}y&=-x^2 - 2x + 3\\&=-(x^2 + 2x)+3\\&=-(x^2 + 2x + 1 - 1)+3\\&=-[(x + 1)^2 - 1]+3\\&=-(x + 1)^2 + 1 + 3\\&=-(x + 1)^2 + 4\end{aligned}$
所以其顶点坐标为$( - 1, 4 )$,对称轴为$x=-1$。
当$y = 0$时,$-x^2 - 2x + 3 = 0$,即$x^2 + 2x - 3 = 0$,分解因式得$(x + 3)(x - 1)=0$,解得$x=-3$或$x = 1$。
根据顶点坐标、对称轴以及与$x$轴交点坐标$(-3,0)$,$(1,0)$,可画出函数图象(略)。
(3)
由函数图象可知,当$y\geqslant0$时,$x$的取值范围是$-3\leqslant x\leqslant1$。
【答案】:
(1)$y=-x^2 - 2x + 3$
(2)略
(3)$-3\leqslant x\leqslant1$
(1)
已知二次函数$y = - x ^ { 2 } + b x + c$的图象经过点$( - 1, 4 )$,$( 1, 0 )$。
将点$( - 1, 4 )$代入函数得:$4=-(-1)^2 - b + c$,即$4=-1 - b + c$,移项可得$c - b = 5$ ①。
将点$( 1, 0 )$代入函数得:$0=-1^2 + b + c$,即$0=-1 + b + c$,移项可得$b + c = 1$ ②。
② - ①得:$(b + c)-(c - b)=1 - 5$,$b + c - c + b=-4$,$2b=-4$,解得$b=-2$。
把$b=-2$代入②得:$-2 + c = 1$,解得$c = 3$。
所以二次函数的解析式为$y=-x^2 - 2x + 3$。
(2)
对于二次函数$y=-x^2 - 2x + 3$,将其化为顶点式:
$\begin{aligned}y&=-x^2 - 2x + 3\\&=-(x^2 + 2x)+3\\&=-(x^2 + 2x + 1 - 1)+3\\&=-[(x + 1)^2 - 1]+3\\&=-(x + 1)^2 + 1 + 3\\&=-(x + 1)^2 + 4\end{aligned}$
所以其顶点坐标为$( - 1, 4 )$,对称轴为$x=-1$。
当$y = 0$时,$-x^2 - 2x + 3 = 0$,即$x^2 + 2x - 3 = 0$,分解因式得$(x + 3)(x - 1)=0$,解得$x=-3$或$x = 1$。
根据顶点坐标、对称轴以及与$x$轴交点坐标$(-3,0)$,$(1,0)$,可画出函数图象(略)。
(3)
由函数图象可知,当$y\geqslant0$时,$x$的取值范围是$-3\leqslant x\leqslant1$。
【答案】:
(1)$y=-x^2 - 2x + 3$
(2)略
(3)$-3\leqslant x\leqslant1$
14. (16分)如图,在平面直角坐标系$x O y$中,二次函数$y = a x ^ { 2 } ( a \neq 0 )$与一次函数$y = k x - 2$的图象相交于$A$,$B$两点,其中$A ( - 1, - 1 )$.
(1)求$a$,$k$的值;
(2)求$\triangle O A B$的面积;
(3)$P$是第四象限直线$AB$上方抛物线上一个动点,过点$P$作$x$轴的垂线交直线$AB$于点$M$,当$P M = 2$时,求点$P$的坐标.

(1)求$a$,$k$的值;
(2)求$\triangle O A B$的面积;
(3)$P$是第四象限直线$AB$上方抛物线上一个动点,过点$P$作$x$轴的垂线交直线$AB$于点$M$,当$P M = 2$时,求点$P$的坐标.
答案:
【解析】:
(1)
把$A(-1,-1)$代入$y = ax^{2}$,可得$-1=a\times(-1)^{2}$,即$a = - 1$。
把$A(-1,-1)$代入$y=kx - 2$,可得$-1=-k - 2$,移项得$k=-2 + 1=-1$。
(2)
由
(1)知一次函数解析式为$y=-x - 2$,令$y = 0$,则$0=-x - 2$,解得$x=-2$,所以直线$y=-x - 2$与$x$轴交点$C$的坐标为$(-2,0)$。
联立$\begin{cases}y=-x^{2}\\y=-x - 2\end{cases}$,即$-x^{2}=-x - 2$,移项得$x^{2}-x - 2 = 0$,分解因式$(x + 1)(x - 2)=0$,解得$x_{1}=-1$,$x_{2}=2$。
当$x = 2$时,$y=-2 - 2=-4$,所以$B(2,-4)$。
根据三角形面积公式$S_{\triangle OAB}=S_{\triangle AOC}+S_{\triangle BOC}$,$S_{\triangle AOC}=\frac{1}{2}\times| - 2|\times| - 1| = 1$,$S_{\triangle BOC}=\frac{1}{2}\times| - 2|\times| - 4| = 4$,所以$S_{\triangle OAB}=1 + 4=3$。
(3)
设$P(x,-x^{2})$,因为$PM\perp x$轴,所以$M(x,-x - 2)$。
因为$P$在第四象限直线$AB$上方抛物线上,所以$PM=-x^{2}-(-x - 2)$。
已知$PM = 2$,则$-x^{2}+x + 2 = 2$,移项得$x^{2}-x = 0$,分解因式$x(x - 1)=0$,解得$x_{1}=0$(舍去,因为$P$在第四象限),$x_{2}=1$。
当$x = 1$时,$y=-1^{2}=-1$,所以$P(1,-1)$。
【答案】:
(1)$a=-1$,$k=-1$;
(2)$3$;
(3)$(1,-1)$。
(1)
把$A(-1,-1)$代入$y = ax^{2}$,可得$-1=a\times(-1)^{2}$,即$a = - 1$。
把$A(-1,-1)$代入$y=kx - 2$,可得$-1=-k - 2$,移项得$k=-2 + 1=-1$。
(2)
由
(1)知一次函数解析式为$y=-x - 2$,令$y = 0$,则$0=-x - 2$,解得$x=-2$,所以直线$y=-x - 2$与$x$轴交点$C$的坐标为$(-2,0)$。
联立$\begin{cases}y=-x^{2}\\y=-x - 2\end{cases}$,即$-x^{2}=-x - 2$,移项得$x^{2}-x - 2 = 0$,分解因式$(x + 1)(x - 2)=0$,解得$x_{1}=-1$,$x_{2}=2$。
当$x = 2$时,$y=-2 - 2=-4$,所以$B(2,-4)$。
根据三角形面积公式$S_{\triangle OAB}=S_{\triangle AOC}+S_{\triangle BOC}$,$S_{\triangle AOC}=\frac{1}{2}\times| - 2|\times| - 1| = 1$,$S_{\triangle BOC}=\frac{1}{2}\times| - 2|\times| - 4| = 4$,所以$S_{\triangle OAB}=1 + 4=3$。
(3)
设$P(x,-x^{2})$,因为$PM\perp x$轴,所以$M(x,-x - 2)$。
因为$P$在第四象限直线$AB$上方抛物线上,所以$PM=-x^{2}-(-x - 2)$。
已知$PM = 2$,则$-x^{2}+x + 2 = 2$,移项得$x^{2}-x = 0$,分解因式$x(x - 1)=0$,解得$x_{1}=0$(舍去,因为$P$在第四象限),$x_{2}=1$。
当$x = 1$时,$y=-1^{2}=-1$,所以$P(1,-1)$。
【答案】:
(1)$a=-1$,$k=-1$;
(2)$3$;
(3)$(1,-1)$。
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