人教版初中数学专题17 探究函数图象与性质问题【考点精讲】（解析版）.docx

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专题17 探究函数图象与性质问题
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题型精讲
题型一：根据解析式探究函数图像与性质
【例1】（2021·山东临沂市）已知函数
（1）画出函数图象；
列表：
x
．．．
．．．
y
．．．
．．．
描点，连线得到函数图象：
（2）该函数是否有最大或最小值？若有，求出其值，若没有，简述理由；
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（3）设是函数图象上的点，若，证明：．
【答案】（1）见解析；（2）有，当时，最大值为3；当时，函数有最小值；（3）见解析
【分析】
（1）选取特殊值，代入函数解析式，求出y值，列表，在图像中描点，画出图像即可；
（2）观察图像可得函数的最大值；
（3）根据，得到和互为相反数，再分，，，分别验证．
【详解】
解：（1）列表如下：
x
．．．
-3
-2
-1
0
1
2
3
4
．．．
y
．．．
-1
-3
0
3
1
．．．
函数图像如图所示：
（2）根据图像可知：
当x=1时，函数有最大值3；当时，函数有最小值；
（3）∵是函数图象上的点，，
∴和互为相反数，
当时，，
∴，，
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∴；
当时，，
则；
同理：当时，，
，
综上：．
【例2】（2021·吉林中考真题）在平面直角坐标系中，抛物线（m为常数）的顶点为A．
（1）当时，点A的坐标是 ，抛物线与y轴交点的坐标是 ．
（2）若点A在第一象限，且，求此抛物线所对应的二次函数的表达式，并写出函数值y随x的增大而减小时x的取值范围．
（3）当时，若函数的最小值为3，求m的值．
（4）分别过点、作y轴的垂线，交抛物线的对称轴于点M、N．当抛物线与四边形PQNM的边有两个交点时，将这两个交点分别记为点B、点C，且点B的纵坐标大于点C的纵坐标．若点B到y轴的距离与点C到x轴的距离相等，直接写出m的值．
【答案】(1)，抛物线与y轴交点的坐标为(0，)；(2)，；(3) m的值为或；(4)或
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【分析】
(1)将时代入直接可以求出顶点A的坐标，令中求出与y轴交点坐标；
(2)顶点，由点A在第一象限，且即可求出的值，进而求出解析式，再由开口向上可知在对称轴左侧y随x的增大而减小，由此即可求解；
(3)分m≥0和m＜0时讨论：当m≥0且时，函数的最小值为时取得；当，且时，时，函数的最小值为时取得；
(4)先算出P、Q、M、N四个点的坐标，然后再分情况讨论二次函数与矩形PQMN的两边交点，求出B、C坐标，由“B到y轴的距离与点C到x轴的距离相等”即可求解．
【详解】
解：(1)由题意可知，二次函数顶点坐标，
当时，顶点坐标为，
此时抛物线解析式为：，令，
∴，
∴抛物线与y轴交点的坐标为(0，)；
(2)顶点坐标，
∴，
又已知，
∴，且A点在第一象限，
∴，此时抛物线的解析式为：，
抛物线的对称轴为，
由开口向上可知在对称轴左侧y随x的增大而减小，
∴y随x的增大而减小时的取值范围为：，
故答案为：，；
(3)函数的对称轴为，且开口向上，
当，且时，时，函数有最小值为，
由已知：函数的最小值为3，
∴，解得，
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当，且时，时，函数有最小值为，
由已知：函数的最小值为3，
∴，解得或(正值舍去)，
故m的值为或；
(4)由题意可知，、、、，
分类讨论：
情况一：抛物线与矩形PQMN的两边PQ和NQ相交时，
∵点B的纵坐标大于点C的纵坐标，
∴B在线段PQ上，C在线段NQ上，
此时B到y轴的距离为P点横坐标的绝对值，即为4，
C到x轴的距离为Q点纵坐标的绝对值，即为，
由已知：点B到y轴的距离与点C到x轴的距离相等，
∴，解得或
此时抛物线变为或均与线段PQ没有交点，如下图所示，
故舍去；
情况二：抛物线与矩形PQMN的两边PQ和MN相交时，
∵点B的纵坐标大于点C的纵坐标，
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∴B在线段PQ上，C在线段MN上，
此时B到y轴的距离为P点横坐标的绝对值，即为4，
C到x轴的距离为C点纵坐标的绝对值，又C的横坐标为m，代入抛物线中，得到，
由已知：点B到y轴的距离与点C到x轴的距离相等，
∴ ，解得或，
当时，抛物线与线段PQ无交点，故舍去，
当时，P点与Q点重合，故舍去；
情况三：抛物线与矩形PQMN的两边MP