馬曉銘
二次函數(shù)的圖像信息題是根據(jù)拋物線在平面直角坐標(biāo)系中的位置特征來確定拋物線解析式中各項(xiàng)系數(shù)及其相關(guān)的代數(shù)式的符號(hào).此題型立意新、設(shè)計(jì)巧,較好地將基礎(chǔ)與能力有機(jī)結(jié)合,因此它倍受廣大命題者的青睞,并成為數(shù)學(xué)中考的熱門考點(diǎn)之一.解決這類問題的關(guān)鍵是:運(yùn)用數(shù)形結(jié)合的思想和方法,抓住規(guī)律進(jìn)行分析和推理.現(xiàn)將二次函數(shù)的圖像信息題進(jìn)行歸納并舉例解析,與同學(xué)們分享.
例1 二次函數(shù)y=ax2+bx+c(a≠0)的圖像如圖1所示,則下列結(jié)論成立的是( ).
A.a>0,bc>0 B.a<0,bc>0
C.a>0,bc<0 D.a<0,bc<0
【解析】∵拋物線的開口向下,∴a<0,
故A,C選項(xiàng)錯(cuò)誤;
又∵該拋物線的對(duì)稱軸x=[-b2a]<0,
∴b<0,
而拋物線與y軸交于正半軸,則c>0,
∴bc<0.故選D.
【反思】由拋物線的開口方向判斷a的符號(hào),然后根據(jù)對(duì)稱軸進(jìn)行推理判斷b的符號(hào),由拋物線與y軸的交點(diǎn)判斷c的符號(hào),需要掌握的規(guī)律是:
a的符號(hào):a>0?開口向上,
a<0?開口向下;
b的符號(hào):對(duì)稱軸在y軸左邊?a、b同號(hào),
對(duì)稱軸在y軸右邊?a、b異號(hào),
對(duì)稱軸是y軸?b=0;
c的符號(hào):與y軸交點(diǎn)位于y軸正半軸?c>0,
與y軸交點(diǎn)位于y軸負(fù)半軸?c<0,
與y軸交點(diǎn)是原點(diǎn)?c=0.
例2 二次函數(shù)y=ax2+bx+c(a≠0)的圖像如圖2所示,有下列結(jié)論:(1)b<0;(2)b2-4ac>0;(3)a-b+c<0,其中正確的個(gè)數(shù)有( ).
A.0個(gè) B.1個(gè) C.2個(gè) D.3個(gè)
【解析】(1)拋物線開口向下,∴a<0,對(duì)稱軸在y軸左側(cè),a、b同號(hào),即b<0,正確;
(2)圖像與x軸有兩個(gè)交點(diǎn),∴b2-4ac>0,正確;
(3)由圖像可以知道當(dāng)x=-1時(shí),對(duì)應(yīng)的函數(shù)值y=a-b+c>0.故選C.
【反思】由拋物線與x軸交點(diǎn)的個(gè)數(shù)決定Δ的符號(hào),需要掌握規(guī)律:
拋物線與x軸有兩個(gè)交點(diǎn)?Δ>0,
拋物線與x軸只有一個(gè)交點(diǎn)?Δ=0,
拋物線與x軸沒有交點(diǎn)?Δ<0.
另外,當(dāng)x取特殊值時(shí),通過對(duì)應(yīng)的點(diǎn)的位置可以判斷與a、b、c相關(guān)代數(shù)式的符號(hào):如點(diǎn)(-1,a-b+c)在x軸的上方可判斷a-b+c>0;
再如點(diǎn)(-3,9a-3b+c)、(2,4a+2b+c)均在x軸的下方,可判斷9a-3b+c<0,4a+2b+c<0等.
例3 已知二次函數(shù)y=ax2+bx+c的圖像如圖3所示,那么下列判斷不正確的是( ).
A.abc>0 B.b2-4ac>0
C.2a+b>0 D.4a-2b+c<0
【解析】拋物線開口向上,∴a>0,對(duì)稱軸在y軸右側(cè),a、b異號(hào),即b<0,拋物線與y軸交于負(fù)半軸,則c<0,故A正確;圖像與x軸有兩個(gè)交點(diǎn),∴b2-4ac>0,所以B正確;由[-b2a]<1,a>0可得-b<2a,即2a+b>0,故C正確;由圖像可以知道當(dāng)x=-2時(shí),對(duì)應(yīng)的函數(shù)值y=4a-2b+c>0,故D不正確.
【反思】只與a、b有關(guān)的代數(shù)式一般和對(duì)稱軸方程相關(guān),如2a+b的符號(hào)判斷:觀察對(duì)稱軸位于1的左側(cè),即[-b2a]<1,又由a>0可得2a+b>0;再如對(duì)稱軸位于-1的右側(cè),即[-b2a]>-1,又由a>0可得2a-b>0.以此類推,若要判斷4a-b,a+b等代數(shù)式的符號(hào),可觀察對(duì)稱軸位于-2和[12]的左側(cè)還是右側(cè),同時(shí)解不等式時(shí),要注意a的符號(hào).
例4 二次函數(shù)y=ax2+bx+c(a≠0)的圖像如圖4,給出下列四個(gè)結(jié)論:①4ac-b2<0;②4a+c<2b;③3b+2c<0;④m(am+b)+b -1),其中正確結(jié)論的個(gè)數(shù)是( ). A.4個(gè) B.3個(gè) C.2個(gè) D.1個(gè) 【解析】∵拋物線和x軸有兩個(gè)交點(diǎn), ∴b2-4ac>0,∴4ac-b2<0,∴①正確; ∵對(duì)稱軸是直線x=-1,和x軸的一個(gè)交點(diǎn)在點(diǎn)(0,0)和點(diǎn)(1,0)之間, ∴拋物線和x軸的另一個(gè)交點(diǎn)在(-3,0)和(-2,0)之間,∴當(dāng)x=-2時(shí),y=4a-2b+c>0, ∴4a+c>2b,∴②錯(cuò)誤; ∵對(duì)稱軸是直線x=-1, ∴2a-b=0,即a=[b2], ∵當(dāng)x=1時(shí),y=a+b+c<0,將a=[b2]代人, ∴3b+2c<0,∴③正確; ∵拋物線的對(duì)稱軸是直線x=-1, ∴y=a-b+c的值最大,