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17. (2025·连云港)已知二次函数 $ y = x^2 + 2(a + 1)x + 3a^2 - 2a + 3 $,$ a $ 为常数。
(1) 若该二次函数的图象与直线 $ y = 2a^2 $有两个交点,求 $ a $ 的取值范围;
(2) 若该二次函数的图象与 $ x $ 轴有交点,求 $ a $ 的值;
(3) 求证:该二次函数的图象不经过原点。
(1) 若该二次函数的图象与直线 $ y = 2a^2 $有两个交点,求 $ a $ 的取值范围;
(2) 若该二次函数的图象与 $ x $ 轴有交点,求 $ a $ 的值;
(3) 求证:该二次函数的图象不经过原点。
答案:
17.
(1)
∵二次函数$y=x^{2}+2(a+1)x+3a^{2}-2a+3$中,$1>0$,
∴二次函数的图象开口向上.
∵二次函数的图象与直线$y=2a^{2}$有两个交点,
∴函数的最小值小于$2a^{2}$.
∴$\frac{4(3a^{2}-2a+3)-4(a+1)^{2}}{4}<2a^{2}$,即$2a^{2}-4a+2<2a^{2}$,解得$a>\frac{1}{2}$.
(2)
∵二次函数的图象与$x$轴有交点,
∴$4(a+1)^{2}-4×1×(3a^{2}-2a+3)=-8a^{2}+16a-8=-8(a-1)^{2}\geq0$.又
∵$8(a-1)^{2}\geq0$,
∴$8(a-1)^{2}=0$,解得$a=1$.
(3)
∵当$x=0$时,$y=3a^{2}-2a+3=3(a-\frac{1}{3})^{2}+\frac{8}{3}>0$,
∴该二次函数的图象不经过原点.
(1)
∵二次函数$y=x^{2}+2(a+1)x+3a^{2}-2a+3$中,$1>0$,
∴二次函数的图象开口向上.
∵二次函数的图象与直线$y=2a^{2}$有两个交点,
∴函数的最小值小于$2a^{2}$.
∴$\frac{4(3a^{2}-2a+3)-4(a+1)^{2}}{4}<2a^{2}$,即$2a^{2}-4a+2<2a^{2}$,解得$a>\frac{1}{2}$.
(2)
∵二次函数的图象与$x$轴有交点,
∴$4(a+1)^{2}-4×1×(3a^{2}-2a+3)=-8a^{2}+16a-8=-8(a-1)^{2}\geq0$.又
∵$8(a-1)^{2}\geq0$,
∴$8(a-1)^{2}=0$,解得$a=1$.
(3)
∵当$x=0$时,$y=3a^{2}-2a+3=3(a-\frac{1}{3})^{2}+\frac{8}{3}>0$,
∴该二次函数的图象不经过原点.
18. (2025·安徽)已知抛物线 $ y = ax^2 + bx(a \neq 0) $经过点 $ (4,0) $。
(1) 求该抛物线的对称轴。
(2) 点 $ A(x_1,y_1) $和 $ B(x_2,y_2) $分别在抛物线 $ y = ax^2 + bx $和 $ y = x^2 - 2x $上(点 $ A $,$ B $与原点都不重合)。
① 若 $ a = \frac{1}{2} $,且 $ x_1 = x_2 $,比较 $ y_1 $与 $ y_2 $的大小;
② 当 $ \frac{y_2}{y_1} = \frac{x_2}{x_1} $时,若 $ \frac{x_2}{x_1} $是一个与 $ x_1 $无关的定值,求 $ a $与 $ b $的值。
(1) 求该抛物线的对称轴。
(2) 点 $ A(x_1,y_1) $和 $ B(x_2,y_2) $分别在抛物线 $ y = ax^2 + bx $和 $ y = x^2 - 2x $上(点 $ A $,$ B $与原点都不重合)。
① 若 $ a = \frac{1}{2} $,且 $ x_1 = x_2 $,比较 $ y_1 $与 $ y_2 $的大小;
② 当 $ \frac{y_2}{y_1} = \frac{x_2}{x_1} $时,若 $ \frac{x_2}{x_1} $是一个与 $ x_1 $无关的定值,求 $ a $与 $ b $的值。
答案:
18.
(1)将$(4,0)$代入$y=ax^{2}+bx$,得$16a+4b=0$,即$b=-4a$,
∴$-\frac{b}{2a}=2$,
∴该抛物线的对称轴是直线$x=2$.
(2)①
∵$b=-4a$,$a=\frac{1}{2}$,
∴抛物线对应的函数解析式为$y=\frac{1}{2}x^{2}-2x$.又$x_{1}=x_{2}$,
∴$y_{2}-y_{1}=(x_{2}^{2}-2x_{2})-(\frac{1}{2}x_{1}^{2}-2x_{1})=(x_{1}^{2}-2x_{1})-(\frac{1}{2}x_{1}^{2}-2x_{1})=\frac{1}{2}x_{1}^{2}$.
∵抛物线$y=\frac{1}{2}x^{2}-2x$过原点,且点A与原点不重合,
∴$x_{1}\neq0$,
∴$\frac{1}{2}x_{1}^{2}>0$,
∴$y_{2}>y_{1}$.②由题意知,$y_{1}=ax_{1}^{2}-4ax_{1}$,$y_{2}=x_{2}^{2}-2x_{2}$.
∵$\frac{y_{2}}{y_{1}}=\frac{x_{2}}{x_{1}}$,
∴$\frac{x_{2}^{2}-2x_{2}}{a(x_{1}^{2}-4x_{1})}=\frac{x_{2}}{x_{1}}$.
∵两条抛物线均过原点,且点A,B与原点都不重合,
∴$x_{1}\neq0$,$x_{2}\neq0$,
∴$\frac{x_{2}-2}{a(x_{1}-4)}=1$,即$x_{2}=a(x_{1}-4)+2$,
∴$\frac{x_{2}}{x_{1}}=\frac{a(x_{1}-4)+2}{x_{1}}=a+\frac{2-4a}{x_{1}}$.
∵$a+\frac{2-4a}{x_{1}}$是与$x_{1}$无关的定值,
∴$2-4a=0$,解得$a=\frac{1}{2}$,
∴$a=\frac{1}{2}$,$b=-4a=-2$.
(1)将$(4,0)$代入$y=ax^{2}+bx$,得$16a+4b=0$,即$b=-4a$,
∴$-\frac{b}{2a}=2$,
∴该抛物线的对称轴是直线$x=2$.
(2)①
∵$b=-4a$,$a=\frac{1}{2}$,
∴抛物线对应的函数解析式为$y=\frac{1}{2}x^{2}-2x$.又$x_{1}=x_{2}$,
∴$y_{2}-y_{1}=(x_{2}^{2}-2x_{2})-(\frac{1}{2}x_{1}^{2}-2x_{1})=(x_{1}^{2}-2x_{1})-(\frac{1}{2}x_{1}^{2}-2x_{1})=\frac{1}{2}x_{1}^{2}$.
∵抛物线$y=\frac{1}{2}x^{2}-2x$过原点,且点A与原点不重合,
∴$x_{1}\neq0$,
∴$\frac{1}{2}x_{1}^{2}>0$,
∴$y_{2}>y_{1}$.②由题意知,$y_{1}=ax_{1}^{2}-4ax_{1}$,$y_{2}=x_{2}^{2}-2x_{2}$.
∵$\frac{y_{2}}{y_{1}}=\frac{x_{2}}{x_{1}}$,
∴$\frac{x_{2}^{2}-2x_{2}}{a(x_{1}^{2}-4x_{1})}=\frac{x_{2}}{x_{1}}$.
∵两条抛物线均过原点,且点A,B与原点都不重合,
∴$x_{1}\neq0$,$x_{2}\neq0$,
∴$\frac{x_{2}-2}{a(x_{1}-4)}=1$,即$x_{2}=a(x_{1}-4)+2$,
∴$\frac{x_{2}}{x_{1}}=\frac{a(x_{1}-4)+2}{x_{1}}=a+\frac{2-4a}{x_{1}}$.
∵$a+\frac{2-4a}{x_{1}}$是与$x_{1}$无关的定值,
∴$2-4a=0$,解得$a=\frac{1}{2}$,
∴$a=\frac{1}{2}$,$b=-4a=-2$.
19. (2025·河南)在二次函数 $ y = ax^2 + bx - 2 $中,$ x $与 $ y $的几组对应值如表所示。

(1) 求二次函数的解析式;
(2) 求二次函数图象的顶点坐标,并在如图所示的平面直角坐标系中画出该二次函数的图象;
(3) 将二次函数的图象向右平移 $ n $ 个单位长度后,当 $ 0 \leq x \leq 3 $ 时,若图象对应的函数的最大值与最小值的差为 5,请直接写出 $ n $ 的值。

(1) 求二次函数的解析式;
(2) 求二次函数图象的顶点坐标,并在如图所示的平面直角坐标系中画出该二次函数的图象;
(3) 将二次函数的图象向右平移 $ n $ 个单位长度后,当 $ 0 \leq x \leq 3 $ 时,若图象对应的函数的最大值与最小值的差为 5,请直接写出 $ n $ 的值。
答案:
19.
(1)由题意,结合表格数据可得,二次函数图象的对称轴是直线$x=\frac{-2+0}{2}=-1$.
∴可设二次函数的解析式为$y=a(x+1)^{2}+k$.把$(0,-2)$,$(1,1)$代入,得$-2=a(0+1)^{2}+k$,$1=a(1+1)^{2}+k$,
∴$a=1$,$k=-3$,
∴二次函数的解析式为$y=(x+1)^{2}-3$,即$y=x^{2}+2x-2$.
(2)
∵$y=(x+1)^{2}-3$,
∴二次函数图象的顶点坐标为$(-1,-3)$.二次函数的图象如图所示.
(3)
∵二次函数的图象向右平移$n$个单位长度,
∴新函数为$y=(x+1-n)^{2}-3$,此时函数图象开口向上,对称轴是直线$x=n-1$.①当$3\leq n-1$,即$n\geq4$时,当$x=0$时,$y$取得最大值为$(1-n)^{2}-3$;当$x=3$时,$y$取得最小值为$(4-n)^{2}-3$.又
∵最大值与最小值的差为5,
∴$(1-n)^{2}-3-(4-n)^{2}+3=5$,
∴$n=\frac{10}{3}<4$,不合题意.②当$0< n-1<\frac{3}{2}$,即$1< n<\frac{5}{2}$时,当$x=3$时,$y$取得最大值为$(4-n)^{2}-3$;当$x=n-1$时,$y$取得最小值为$-3$.又
∵最大值与最小值的差为5,
∴$(4-n)^{2}-3+3=5$,
∴$n=4+\sqrt{5}$(不合题意,舍去)或$n=4-\sqrt{5}$.③当$\frac{3}{2}\leq n-1<3$,即$\frac{5}{2}\leq n<4$时,当$x=0$时,$y$取得最大值为$(1-n)^{2}-3$;当$x=n-1$时,$y$取得最小值为$-3$.又
∵最大值与最小值的差为5,
∴$(1-n)^{2}-3+3=5$,
∴$n=1+\sqrt{5}$或$n=1-\sqrt{5}$(不合题意,舍去).④当$n-1\leq0$,即$n\leq1$时,当$x=0$时,$y$取得最小值为$(1-n)^{2}-3$;当$x=3$时,$y$取得最大值为$(4-n)^{2}-3$.又
∵最大值与最小值的差为5,
∴$(4-n)^{2}-3-(1-n)^{2}+3=5$,
∴$n=\frac{5}{3}>1$,不合题意.综上所述,$n=1+\sqrt{5}$或$n=4-\sqrt{5}$.
19.
(1)由题意,结合表格数据可得,二次函数图象的对称轴是直线$x=\frac{-2+0}{2}=-1$.
∴可设二次函数的解析式为$y=a(x+1)^{2}+k$.把$(0,-2)$,$(1,1)$代入,得$-2=a(0+1)^{2}+k$,$1=a(1+1)^{2}+k$,
∴$a=1$,$k=-3$,
∴二次函数的解析式为$y=(x+1)^{2}-3$,即$y=x^{2}+2x-2$.
(2)
∵$y=(x+1)^{2}-3$,
∴二次函数图象的顶点坐标为$(-1,-3)$.二次函数的图象如图所示.
(3)
∵二次函数的图象向右平移$n$个单位长度,
∴新函数为$y=(x+1-n)^{2}-3$,此时函数图象开口向上,对称轴是直线$x=n-1$.①当$3\leq n-1$,即$n\geq4$时,当$x=0$时,$y$取得最大值为$(1-n)^{2}-3$;当$x=3$时,$y$取得最小值为$(4-n)^{2}-3$.又
∵最大值与最小值的差为5,
∴$(1-n)^{2}-3-(4-n)^{2}+3=5$,
∴$n=\frac{10}{3}<4$,不合题意.②当$0< n-1<\frac{3}{2}$,即$1< n<\frac{5}{2}$时,当$x=3$时,$y$取得最大值为$(4-n)^{2}-3$;当$x=n-1$时,$y$取得最小值为$-3$.又
∵最大值与最小值的差为5,
∴$(4-n)^{2}-3+3=5$,
∴$n=4+\sqrt{5}$(不合题意,舍去)或$n=4-\sqrt{5}$.③当$\frac{3}{2}\leq n-1<3$,即$\frac{5}{2}\leq n<4$时,当$x=0$时,$y$取得最大值为$(1-n)^{2}-3$;当$x=n-1$时,$y$取得最小值为$-3$.又
∵最大值与最小值的差为5,
∴$(1-n)^{2}-3+3=5$,
∴$n=1+\sqrt{5}$或$n=1-\sqrt{5}$(不合题意,舍去).④当$n-1\leq0$,即$n\leq1$时,当$x=0$时,$y$取得最小值为$(1-n)^{2}-3$;当$x=3$时,$y$取得最大值为$(4-n)^{2}-3$.又
∵最大值与最小值的差为5,
∴$(4-n)^{2}-3-(1-n)^{2}+3=5$,
∴$n=\frac{5}{3}>1$,不合题意.综上所述,$n=1+\sqrt{5}$或$n=4-\sqrt{5}$.
20. (2025·福建)在平面直角坐标系中,二次函数 $ y = ax^2 + bx - 2 $的图象过点 $ A(1,t) $,$ B(2,t) $。
(1) 求 $ \frac{b}{a} $的值。
(2) 已知二次函数 $ y = ax^2 + bx - 2 $的最大值为 $ 1 - \frac{3}{4}a^2 $。
① 求该二次函数的解析式;
② 若 $ M(x_1,m) $,$ N(x_2,m) $为该二次函数图象上不同的两点,且 $ m \neq 0 $,求证:$ \frac{(x_1 - 1)^2}{m} = \frac{x_2 - 2}{x_1 - 2} $。
(1) 求 $ \frac{b}{a} $的值。
(2) 已知二次函数 $ y = ax^2 + bx - 2 $的最大值为 $ 1 - \frac{3}{4}a^2 $。
① 求该二次函数的解析式;
② 若 $ M(x_1,m) $,$ N(x_2,m) $为该二次函数图象上不同的两点,且 $ m \neq 0 $,求证:$ \frac{(x_1 - 1)^2}{m} = \frac{x_2 - 2}{x_1 - 2} $。
答案:
20.
(1)由题意,得二次函数$y=ax^{2}+bx-2$的图象的对称轴为直线$x=-\frac{b}{2a}$.
∵点$A(1,t)$,$B(2,t)$在该函数的图象上,
∴$-\frac{b}{2a}=\frac{3}{2}$,
∴$\frac{b}{a}=-3$.
(2)①由
(1),得$b=-3a$,
∴该函数的解析式为$y=ax^{2}-3ax-2$,
∴函数图象的顶点坐标为$(\frac{3}{2},-\frac{9}{4}a-2)$.
∵函数的最大值为$1-\frac{3}{4}a^{2}$,
∴$a<0$,且$-\frac{9}{4}a-2=1-\frac{3}{4}a^{2}$,解得$a=-1$或$a=4$(舍去),
∴该二次函数的解析式为$y=-x^{2}+3x-2$.②
∵点$M(x_{1},m)$在函数$y=-x^{2}+3x-2$的图象上,
∴$m=-x_{1}^{2}+3x_{1}-2$.由①知,点$M(x_{1},m)$,$N(x_{2},m)$关于直线$x=\frac{3}{2}$对称,不妨设$x_{1}<x_{2}$,则$x_{2}-\frac{3}{2}=\frac{3}{2}-x_{1}$,即$x_{1}+x_{2}=3$.
∴$\frac{(x_{1}-1)^{2}}{m}-\frac{x_{2}-2}{x_{1}-2}=\frac{(x_{1}-1)^{2}(x_{1}-2)-m(x_{2}-2)}{m(x_{1}-2)}=\frac{(x_{1}-1)(x_{1}-2)(x_{1}-1)-m(x_{2}-2)}{m(x_{1}-2)}=\frac{(x_{1}^{2}-3x_{1}+2)(x_{1}-1)-m(x_{2}-2)}{m(x_{1}-2)}=\frac{-m(x_{1}-1)-m(x_{2}-2)}{m(x_{1}-2)}=\frac{-m(x_{1}+x_{2}-3)}{m(x_{1}-2)}=0$,
∴$\frac{(x_{1}-1)^{2}}{m}=\frac{x_{2}-2}{x_{1}-2}$.
(1)由题意,得二次函数$y=ax^{2}+bx-2$的图象的对称轴为直线$x=-\frac{b}{2a}$.
∵点$A(1,t)$,$B(2,t)$在该函数的图象上,
∴$-\frac{b}{2a}=\frac{3}{2}$,
∴$\frac{b}{a}=-3$.
(2)①由
(1),得$b=-3a$,
∴该函数的解析式为$y=ax^{2}-3ax-2$,
∴函数图象的顶点坐标为$(\frac{3}{2},-\frac{9}{4}a-2)$.
∵函数的最大值为$1-\frac{3}{4}a^{2}$,
∴$a<0$,且$-\frac{9}{4}a-2=1-\frac{3}{4}a^{2}$,解得$a=-1$或$a=4$(舍去),
∴该二次函数的解析式为$y=-x^{2}+3x-2$.②
∵点$M(x_{1},m)$在函数$y=-x^{2}+3x-2$的图象上,
∴$m=-x_{1}^{2}+3x_{1}-2$.由①知,点$M(x_{1},m)$,$N(x_{2},m)$关于直线$x=\frac{3}{2}$对称,不妨设$x_{1}<x_{2}$,则$x_{2}-\frac{3}{2}=\frac{3}{2}-x_{1}$,即$x_{1}+x_{2}=3$.
∴$\frac{(x_{1}-1)^{2}}{m}-\frac{x_{2}-2}{x_{1}-2}=\frac{(x_{1}-1)^{2}(x_{1}-2)-m(x_{2}-2)}{m(x_{1}-2)}=\frac{(x_{1}-1)(x_{1}-2)(x_{1}-1)-m(x_{2}-2)}{m(x_{1}-2)}=\frac{(x_{1}^{2}-3x_{1}+2)(x_{1}-1)-m(x_{2}-2)}{m(x_{1}-2)}=\frac{-m(x_{1}-1)-m(x_{2}-2)}{m(x_{1}-2)}=\frac{-m(x_{1}+x_{2}-3)}{m(x_{1}-2)}=0$,
∴$\frac{(x_{1}-1)^{2}}{m}=\frac{x_{2}-2}{x_{1}-2}$.
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