文/曹小龙
二次函数内容丰富,难点颇多,综合性强,令很多同学望而却步。本文列举三个方面简述突破之法。
例1在平面直角坐标系中,已知二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图像如图1所示,有下列5个结论:①abc>0;②2a-b=0;③9a+3b+c>0;④b2>4ac;⑤a+c<b。其中正确的有( )。
图1
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【分析】由抛物线开口方向判断a与0的关系,由抛物线与y轴的交点判断c与0的关系,然后根据抛物线对称性推理判断。
解:∵图像开口向下,∴a<0。
∵对称轴为直线
∴b=-2a>0。
∵图像与y轴的交点在x轴的上方,
∴c>0。∴abc<0,①错误。
∴2a-b=-2b<0,所以②错误。
由图像可知点(-1,0)关于x=1的对称点为(3,0)。
∵当x=-1时,y<0,
∴当x=3时,y<0。
∴9a+3b+c<0,③错误。
∵抛物线与x轴有两个交点,
∴b2-4ac>0。∴b2>4ac,④正确。
当x=-1时,y<0,
∴a-b+c<0。∴a+c<b,⑤正确。
∴正确的为④⑤,故选B。
例2某商品有线上、线下两种销售方式。
线上销售:单件利润定为600元时,销售量为0件,单件利润每减少1元销售量增加1件。另需支付其他成本5000元。
线下销售:单件利润500元。另需支付其他成本12500元。
注:净利润=销售商品的利润-其他成本。
(1)线上销售100件的净利润为___元;线下销售100件的净利润为___元;
(2)若销售量为x件,当0<x≤600时,比较两种销售方式的净利润;
(3)现有该商品400件,若线上、线下同时销售,售完后的最大净利润是多少元?此时线上、线下各销售多少件?
【分析】第(2)问,先分别求出两种销售方式的净利润的函数表达式,再分三种情况讨论,可解方程、不等式;也可作差后根据图像观察求解。第(3)问,需建立关联两种销售方式的新函数表达式,再求最值。
解:(1)45000,37500。
(2)设销售量为x件时,线上销售的净利润为y1元,线下销售的净利润为y2元,线上线下销售的净利润差为w元。则
结合二次函数w=-x2+100x+7500的图像可知:
当0<x<150时,w>0,即线上销售的净利润大于线下销售的净利润;
当x=150时,w=0,即线上销售的净利润等于线下销售的净利润;
当150<x≤600时,w<0,即线上销售的净利润小于线下销售的净利润。
(3)设线上销售a件时,售完400件商品的净利润为m元。则
∵m的函数图像是抛物线且开口向下,∴当a=50时,m有最大值185000,即当线上销售50件,线下销售350件时,最大净利润为185000元。
例3已知函数y1=x+1和y2=x2+3x+c(c为常数)。
(1)若两个函数图像只有一个公共点,求c的值;
(2)点A在函数y1的图像上,点B在函数y2的图像上,A、B两点的横坐标都为m。若A、B两点的距离为3,直接写出满足条件的m值的个数及其对应的c的取值范围。
【分析】(1)联立方程,通过判别式Δ=0求解。(2)方法一:分别令y1-y2=3,y1-y2=-3,根据关于m的一元二次方程中Δ的取值范围与c的关系列方程或不等式求解。方法二:由(1)结合图像的平移,寻找临界位置,数形结合定范围。
解:(1)两个函数图像只有一个公共点,则方程x2+3x+c=x+1有两个相等的实数根,∴Δ=0,即22-4(c-1)=0。∴c=2。
(2)如图2,当c>5时,0个;当c=5时,1个;当-1<c<5时,2个;当c=-1时,3个;当c<-1时,4个。
图2
二次函数含参问题中,我们要思考图像的对称轴、与x轴交点及经过的定点能否求出,多画几个草图分析临界位置(如顶点在x轴上时,经过特殊点——原点、定点或其他已知点),观察图像变化,确定参数的取值范围。如a决定形状、开口大小,a的绝对值越大(小),开口就越小(大)等。