2023年春季北师版数学九年级下册第二章 《二次函数》单元检测A
一、单选题(每题3分,共30分)
1.(2022·郴州)关于二次函数 ,下列说法正确的是( )
A.函数图象的开口向下
B.函数图象的顶点坐标是
C.该函数有最大值,是大值是5
D.当 时,y随x的增大而增大
2.(2022·泸州)抛物线经平移后,不可能得到的抛物线是( )
A. B.
C. D.
3.(2022·泰州)已知点在下列某一函数图象上,且那么这个函数是( )
A. B. C. D.
4.(2022·黔东南)若二次函数的图象如图所示,则一次函数与反比例函数在同一坐标系内的大致图象为( )
A. B.
C. D.
5.(2022·绥化)已知二次函数的部分函数图象如图所示,则一次函数与反比例函数在同一平面直角坐标系中的图象大致是( )
A. B.
C. D.
6.(2022·资阳)如图是二次函数的图象,其对称轴为直线,且过点.有以下四个结论:①,②,③,④若顶点坐标为,当时,y有最大值为2、最小值为,此时m的取值范围是.其中正确结论的个数是( )
A.4个 B.3个 C.2个 D.1个
7.(2022·株洲)已知二次函数,其中、,则该函数的图象可能为( )
A. B.
C. D.
8.(2022·宁波)点A (m-1,y1),B(m,y2)都在二次函数y=(x-1)2+n的图象上。若y1A.m>2 B.m> C.m<1 D. 9.(2022·温州)已知点 A(a,2)、B(b,2)、C(c,7)都在抛物线 上,点A在点B左侧,下列选项正确的是( )
A.若 ,则 B.若 ,则
C.若 ,则 D.若 ,则
10.(2022·梧州)如图,已知抛物线 的对称轴是 ,直线 轴,且交抛物线于点 ,下列结论错误的是( )
A.
B.若实数 ,则
C.
D.当 时,
二、填空题(每题3分,共18分)
11.(2021·泰州)在函数 中,当x>1时,y随x的增大而 .(填“增大”或“减小”)
12.(2022·徐州)若二次函数的图象上有且只有三个点到x轴的距离等于m,则m的值为 .
13.(2022·广安)如图是抛物线形拱桥,当拱顶离水面2米时,水面宽6米,水面下降 米,水面宽8米.
14.(2022·黔东南)在平面直角坐标系中,将抛物线先绕原点旋转180°,再向下平移5个单位,所得到的抛物线的顶点坐标是 .
15.(2021·南通)平面直角坐标系 中,已知点 ,且实数m,n满足 ,则点P到原点O的距离的最小值为 .
16.(2021·贵州)如图,二次函数 的函数图象经过点(1,2),且与 轴交点的横坐标分别为 、 ,其中 -1< <0,1< <2,下列结论:① ;② ;③ ;④当 时, ;⑤ ,其中正确的有 .(填写正确的序号)
三、解答题(共8题,共72分)
17.(2022·鞍山)某超市购进一批水果,成本为8元/,根据市场调研发现,这种水果在未来10天的售价(元/)与时间第天之间满足函数关系式(,为整数),又通过分析销售情况,发现每天销售量与时间第天之间满足一次函数关系,下表是其中的三组对应值.
时间第天 … 2 5 9 …
销售量 … 33 30 26 …
(1)求与的函数解析式;
(2)在这10天中,哪一天销售这种水果的利润最大,最大销售利润为多少元?
18.(2022九下·大埔期中)如图,已知二次函数的图象与x轴交于点A,点B,与y轴交于点C,其顶点为D,直线DC的函数解析式为.已知
(1)求二次函数的函数解析式和直线DC的函数解析式;
(2)连接BD,求的面积.
19.(2022·宁夏)北京冬奥会自由式滑雪空中技巧比赛中,某运动员比赛过程的空中剪影近似看作一条抛物线,跳台高度为4米,以起跳点正下方跳台底端为原点,水平方向为横轴,竖直方向为纵轴,建立如图所示平面直角坐标系.已知抛物线最高点的坐标为,着陆坡顶端与落地点的距离为2.5米,若斜坡的坡度(即).求:
(1)点的坐标;
(2)该抛物线的函数表达式;
(3)起跳点与着陆坡顶端之间的水平距离的长.(精确到0.1米)(参考数据:)
20.(2022·黄石)某校为配合疫情防控需要,每星期组织学生进行核酸抽样检测;防疫部门为了解学生错峰进入操场进行核酸检测情况,调查了某天上午学生进入操场的累计人数y(单位:人)与时间x(单位:分钟)的变化情况,发现其变化规律符合函数关系式:数据如下表.
时间x(分钟) 0 1 2 3 … 8
累计人数y(人) 0 150 280 390 … 640 640
(1)求a,b,c的值;
(2)如果学生一进入操场就开始排队进行核酸检测,检测点有4个,每个检测点每分钟检测5人,求排队人数的最大值(排队人数-累计人数-已检测人数);
(3)在(2)的条件下,全部学生都完成核酸检测需要多少时间?如果要在不超过20分钟让全部学生完成核酸检测,从一开始就应该至少增加几个检测点?
21.(2022·呼和浩特)如图,抛物线经过点和点,与轴的另一个交点为,连接、.
(1)求抛物线的解析式及点的坐标;
(2)如图1,若点是线段的中点,连接,在轴上是否存在点,使得是以为斜边的直角三角形?若存在,请求出点的坐标;若不存在,请说明理由;
(3)如图2,点是第一象限内抛物线上的动点,过点作轴,分别交、轴于点、,当中有某个角的度数等于度数的2倍时,请求出满足条件的点的横坐标.
22.(2022·绵阳)如图,抛物线y=ax2+bx+c交x轴于A(-1,0),B两点,交y轴于点C(0,3),顶点D的横坐标为1.
(1)求抛物线的解析式;
(2)在y轴的负半轴上是否存在点P使∠APB+∠ACB=180°.若存在,求出点P的坐标,若不存在,请说明理由;
(3)过点C作直线l与y轴垂直,与抛物线的另一个交点为E,连接AD,AE,DE,在直线l下方的抛物线上是否存在一点M,过点M作MF⊥l,垂足为F,使以M,F,E三点为顶点的三角形与ΔADE相似?若存在,请求出M点的坐标,若不存在,请说明理由.
23.(2022·郴州)已知抛物线 与x轴相交于点 , ,与y轴相交于点C.
(1)求抛物线的表达式;
(2)如图1,将直线BC间上平移,得到过原点O的直线MN.点D是直线MN上任意一点.
①当点D在抛物线的对称轴l上时,连接CD,关x轴相交于点E,求线段OE的长;
②如图2,在抛物线的对称轴l上是否存在点F,使得以B,C,D,F为顶点的四边形是平行四边形?若存在,求出点F与点D的坐标;若不存在,请说明理由.
24.(2022·玉林)如图,已知抛物线: 与x轴交于点A, (A在B的左侧),与y轴交于点C,对称轴是直线 ,P是第一象限内抛物线上的任一点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)若点D为线段 的中点,则 能否是等边三角形?请说明理由;
(3)过点P作x轴的垂线与线段 交于点M,垂足为点H,若以P,M,C为顶点的三角形与 相似,求点P的坐标.
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】二次函数y=a(x-h)^2+k的图象;二次函数y=a(x-h)^2+k的性质
【解析】【解答】解:对于y=(x-1)2+5,
∵a=1>0,∴抛物线开口向上,故选项A错误;
顶点坐标为(1,5),故选项B错误;
该函数有最小值,是小值是5,故选项C错误;
当 时,y随x的增大而增大,故选项D正确.
故答案为:D.
【分析】二次函数的顶点式为:y=a(x-h)2+k,当a>0时,图象开口向上,对称轴为直线x=h,顶点坐标为(h,k),当x=h时,函数取得最小值k;当x>h时,y随x的增大而增大,据此判断.
2.【答案】D
【知识点】二次函数图象的几何变换
【解析】【解答】解:抛物线经平移后,不改变开口大小和开口方向,所以a不变,而D选项中a=-1,不可能是经过平移得到.
故答案为:D.
【分析】抛物线经过平移后,a的值不会发生改变,据此判断.
3.【答案】D
【知识点】正比例函数的图象和性质;反比例函数的图象;二次函数y=ax^2的图象
【解析】【解答】解:A、把点代入y=3x,解得y1=-9,y2=-3,y3=3,所以y1B、把点代入y=3x2,解得y1=27,y2=3,y3=3,所以y1>y2=y3,这与已知条件不符,故此选项错误,不符合题意;
C、 把点代入y=,解得y1=-1,y2=-3,y3=3,所以y2D、 把点代入y=-,解得y1=1,y2=3,y3=-3,所以,这与已知条件相符,故此选项正确,符合题意.
故答案为:D.
【分析】将x=-3、-1、1分别代入y=3x、y=3x2、y=、y=-中求出y1、y2、y3的值,然后进行比较即可判断.
4.【答案】C
【知识点】二次函数图象与系数的关系;一次函数图象、性质与系数的关系
【解析】【解答】解:∵二次函数的图象开口向上,对称轴在y轴左边,与y轴的交点在y轴负半轴,
∴a>0,,c<0,
∴b>0,-c>0,
∴一次函数的图象经过第一、二、三象限,反比例函数的图象在第一,三象限,选项C符合题意.
故答案为:C
【分析】观察二次函数的图象开口向上,可知a>0,对称轴在y轴的左侧,左同右异,可得到b>0,抛物线与y轴的交点在y轴的负半轴,可得到c<0,由此可得到直线y=ax+b所经过的象限,同时可得到 反比例函数 的两个分支所在的象限,由此可得答案.
5.【答案】B
【知识点】二次函数图象与系数的关系;一次函数图象、性质与系数的关系
【解析】【解答】解:∵二次函数的图象开口向上,则,与轴存在2个交点,则,
∴一次函数图象经过一、二、三象限,
二次函数的图象,当时,,
反比例函数图象经过一、三象限
结合选项,一次函数与反比例函数在同一平面直角坐标系中的图象大致是B选项
故答案为:B
【分析】根据二次函数、一次函数的图象和反比例函数的图象与系数的关系逐项判断即可。
6.【答案】A
【知识点】二次函数图象与系数的关系;二次函数图象上点的坐标特征;二次函数y=ax^2+bx+c的性质
【解析】【解答】解:∵二次函数的图象,其对称轴为直线,且过点,
∴,,
∴,∴,故①正确;
从图中可以看出,当时,函数值大于1,因此将代入得,,即,故②正确;
∵,∴,从图中可以看出,当时,函数值小于0,
∴,∴,故③正确;
∵二次函数的顶点坐标为,
∴设二次函数的解析式为,将代入得,,
解得,
∴二次函数的解析式为,
∴当时,;
∴根据二次函数的对称性,得到,故④正确;
综上所述,①②③④均正确,故有4个正确结论.
故答案为:A.
【分析】根据对称轴为直线x=-1可得=-1,则ab>0,由图象过点(0,1)可得c=1,据此判断①;根据x=-1对应的函数值大于1可判断②;根据x=1对应的函数值为负可判断③;根据顶点坐标可设二次函数的解析式为y=a(x+1)2+2,将(0,1)代入求出a的值,得到对应的解析式,令x=1,求出y的值,然后结合对称性可判断④.
7.【答案】C
【知识点】二次函数图象与系数的关系
【解析】【解答】解:对于二次函数,
令,则,
∴抛物线与y轴的交点坐标为
∵,
∴,
∴抛物线与y轴的交点应该在y轴的负半轴上,
∴可以排除A选项和D选项;
B选项和C选项中,抛物线的对称轴,
∵,
∴,
∴抛物线开口向下,可以排除B选项.
故答案为:C.
【分析】令x=0,得y=-c,结合c>0可得抛物线与y轴的交点在y轴的负半轴上,对称轴为x=,结合各个图象确定出a的正负,据此判断.
8.【答案】B
【知识点】二次函数图象上点的坐标特征;二次函数y=a(x-h)^2+k的图象;二次函数y=a(x-h)^2+k的性质
【解析】【解答】解:∵点A (m-1,y1),B(m,y2)都在二次函数y=(x-1)2+n的图象上 ,
∴y1=(m-1-1)2+n , y2=(m-1)2+n ,
∵y1∴(m-1-1)2+n<(m-1)2+n ,
整理得:-2m+3<0,
∴m>,
故答案为:B.
【分析】把A、B点坐标代入函数式,根据y19.【答案】D
【知识点】二次函数y=a(x-h)^2+k的性质
【解析】【解答】解:∵抛物线y=(x 1)2 2,a>0
∴该抛物线的对称轴为直线x=1,抛物线开口向上,
当x>1时,y随x的增大而增大,当x<1时,y随x的增大而减小,
∵点A(a,2),B(b,2),C(c,7)都在抛物线y=(x 1)2 2上,点A在点B左侧,
∴a<b
若c<0,则c<a<b,故A、B均不符合题意;
若c>0,则a<b<c,故C不符合题意,D符合题意;
故答案为:D.
【分析】利用抛物线的解析式可得到抛物线的对称轴,利用二次函数的增减性,可知当x>1时,y随x的增大而增大,当x<1时,y随x的增大而减小,利用点A在点B左侧,可确定出a<b;再分情况讨论:若c<0;若c>0;可得到符合题意的选项.
10.【答案】C
【知识点】二次函数图象与系数的关系;二次函数图象上点的坐标特征;二次函数y=ax^2+bx+c的性质
【解析】【解答】解:∵抛物线 的对称轴是 ,
∴ ,
∴ ,
∵抛物线开口向上,
∴ ,
∴ ,
∴ ,故A说法正确,不符合题意;
∵抛物线开口向上,抛物线对称轴为直线x=-1,
∴当x=-1时, ,
∴当实数 ,则 ,
∴当实数 时, ,故B说法正确,不符合题意;
∵当 时, ,
∴a+2a-2<0,即3a-2<0,故C说法错误,符合题意;
∵ ,
∴直线l与抛物线的两个交点分别在y轴的两侧,
∴ ,故D说法正确,不符合题意.
故答案为:C.
【分析】根据对称轴为直线x=-1可得b=2a,根据图象开口向上得a>0,则b2+8a=4a2+8a>0,据此判断A;由图象得当x=-1时,函数取得最小值,ymin=a-b-2,进而判断B;当x=1时,y=a+b-2<0,结合b=2a可判断C;由图象可得直线l与抛物线的两个交点分别在y轴的两侧,据此判断D.
11.【答案】增大
【知识点】二次函数y=a(x-h)^2+k的性质
【解析】【解答】由题意可知: 函数 ,开口向上,在对称轴右侧y随x的增大而增大,又∵对称轴为 ,
∴当 时,y随的增大而增大,
故答案为:增大.
【分析】由函数 ,可知抛物线开口向上,对称轴为x=1,在对称轴右侧y随x的增大而增大,在对称轴左侧y随x的增大而减小,据此填空即可.
12.【答案】4
【知识点】二次函数图象上点的坐标特征
【解析】【解答】解:∵,
∴抛物线开口向上,抛物线对称轴为直线x=1,顶点为(1,-4),
∴顶点到x轴的距离为4,
∵函数图象有三个点到x轴的距离为m,
∴m=4.
故答案为:4.
【分析】将二次函数解析式化为顶点式,可得其开口方向、对称轴以及顶点坐标,根据顶点坐标可得顶点到x轴的距离为4,据此不难求出m的值.
13.【答案】
【知识点】二次函数的实际应用-拱桥问题
【解析】【解答】解:建立平面直角坐标系,设横轴x通过AB,纵轴y通过AB中点O且通过C点,则通过画图可得知O为原点,由题意可得:AO=OB=3米,C坐标为(0,2),
通过以上条件可设顶点式y=ax2+2,把点A点坐标(3,0)代入得,
∴,
∴,
∴抛物线解析式为:;
当水面下降,水面宽为8米时,有
把代入解析式,得;
∴水面下降米;
故答案为:.
【分析】建立平面直角坐标系,设横轴x通过AB,纵轴y通过AB中点O且通过C点,则通过画图可得知O为原点,由题意可得:AO=OB=3米,C(0,2),设y=ax2+2,把A点坐标代入求出a的值,据此可得抛物线的解析式,令x=4,求出y的值,据此解答.
14.【答案】(1,-3)
【知识点】二次函数图象的几何变换;二次函数y=a(x-h)^2+k的性质
【解析】【解答】解:∵,
∴抛物线的顶点为(-1,-2),
将抛物线先绕原点旋转180°抛物线顶点为(1,2),
旋转后的抛物线为,
再向下平移5个单位,即.
∴新抛物线的顶点(1,-3)
故答案是:(1,-3).
【分析】将二次函数函数解析式转化为顶点式,可得到抛物线的顶点坐标,利用旋转的性质,可得到旋转后的抛物线的解析式;再利用二次函数图象平移规律:上加下减,可得到平移后的抛物线的解析式.
15.【答案】
【知识点】点的坐标;两点间的距离;二次函数y=ax^2+bx+c的性质
【解析】【解答】解:∵ ,
∴ ,则 ,
∴点P的坐标为( , ),
∴PO= ,
∵ ,
∴ 当 时,有最小值,
且最小值为 ,
∴PO的最小值为 .
故答案为: .
【分析】 由 ,可得,可得点P的坐标为( , ),由两点间的距离公式可得PO=,利用二次函数的性质求解即可.
16.【答案】②④⑤
【知识点】二次函数图象与系数的关系;二次函数图象上点的坐标特征;二次函数y=ax^2+bx+c的性质
【解析】【解答】解:抛物线开口向下,a<0,对称轴在y轴的右侧,a、b异号,因此b>0,与y轴的交点在正半轴,c>0,
所以abc<0,故①错误;
对称轴在0~1之间,于是有0<- <1,又a<0,所以2a+b<0,故②正确;
当x=-2时,y=4a-b+c<0,故③错误;
当x=m(1<m<2)时,y=am2+bm+c<2,所以am2+bm<2-c,故④正确;
当x=-1时,y=a-b+c<0,当x=1时,y=a+b+c=2,所以-2b<-2,即b>1,故⑤正确;
综上所述,正确的结论有:②④⑤,
故答案为:②④⑤.
【分析】由于抛物线开口向下得出a<0,对称轴在y轴的右侧,a、b异号,因此b>0,与y轴的交点在正半轴,即得c>0,据此判断①;由图象得0<x=- <1,当x=-2时,y=4a-b+c<0,据此判断②③;由图象及点(1,2)位置知,当x=m(1<m<2)时,y=am2+bm+c<2,据此判断④;当x=-1时,y=a-b+c<0,当x=1时,y=a+b+c=2,所以-2b<-2,即b>1,据此判断⑤.
17.【答案】(1)解:设每天销售量y与时间第x天之间满足的一次函数关系式为y=kx+b,
根据题意,得:,
解得,
∴y= x+35(1≤x≤10,x为整数)
(2)解:设销售这种水果的日利润为w元,
则w=
=
=,
∵1≤x≤10,x为整数,
∴当x=7或x=8时,w取得最大值,最大值为378,
答:在这10天中,第7天和第8天销售这种水果的利润最大,最大销售利润为378元.
【知识点】待定系数法求一次函数解析式;二次函数的实际应用-销售问题
【解析】【分析】(1)利用待定系数法求出直线解析式即可;
(2)设销售这种水果的日利润为w元,根据题意列出函数解析式,再求解即可。
18.【答案】(1)解:∵二次函数的图象与x轴交于点A,点B,与y轴交于点C,
∴点,则,
∵,
∴,,
∴点,
将点代入,得,
∴二次函数的解析式为;
∵,
∴点,
将点代入,得,
∴直线CD的解析式为;
(2)解:∵点,,,
∴
【知识点】待定系数法求一次函数解析式;待定系数法求二次函数解析式;二次函数与一次函数的综合应用
【解析】【分析】(1)先求出点B的坐标,再将点B的坐标代入求出a的值,利用二次函数的解析式求出点D的坐标,再将点D的坐标代入求出k的值即可;
(2)根据点B、C、D的坐标,直接利用三角形的面积公式求解即可。
19.【答案】(1)解:∵,且点在轴正半轴,
∴.
(2)解:∵抛物线最高点的坐标为,
∴设抛物线的解析式为:,
∵,
∴,
解得.
∴抛物线的解析式为:.
(3)解:在中,,,
设CE=3x,DE=4x,
∴,
即,
解得x=0.5,
∴,.
点的纵坐标为,
令,
解得,或不合题意,舍去,
∴.
∴.
∴的长约为7.2米.
【知识点】待定系数法求二次函数解析式;二次函数的其他应用
【解析】【分析】(1)利用OA的长和点A的位置,可得到点A的坐标;
(2)利用抛物线的顶点坐标B(4,12),设函数解析式为y=a(x-4)2+12,将点A的坐标代入,可求出a的值,即可得到抛物线的解析式;
(3)利用已知条件: ,设CE=3x,DE=4x,利用勾股定理可得到关于x的方程,解方程求出x的值,可得到CE,DE的长,由CE的长,可得到点D的纵坐标,将点D的纵坐标代入函数解析式,可求出对应的x的值,可得到点D的坐标,然后求出OC的长.
20.【答案】(1)解:将,,代入,
得,
解之得,,;
(2)解:设排队人数为w,由(1)知,
由题意可知,,
当时,,
∴时,排队人数的最大值是490人,
当时,,,
∵随自变量的增大而减小,
∴,
由得,排队人数最大值是490人;
(3)解:在(2)的条件下,全部学生完成核酸检测时间(分钟)
设从一开始增加n个检测点,则,解得,n为整数,
∴从一开始应该至少增加3个检测点.
【知识点】二次函数的其他应用
【解析】【分析】(1)利用表中数据将表中x,y的三组对应值分别代入函数解析式,可得到关于a,b,c的方程组,解方程组求出a,b,c的值,可得到函数解析式;
(2)设排队人数为w,利用(1)可得到W=y-20x,分情况讨论:当0≤x≤8时,可得到W与x之间的函数解析式,将函数解析式转化为顶点式,利用二次函数的性质,可求出W的最大值;当8<x≤10时,可得到W与x的函数解析式,利用一次函数的性质可得W的最大值,综上所述可求出排队人数的最大值;
(3)由题可知,共有640人需要进行核酸检测,在(2)的条件下,可全部学生完成核酸检测时间,设从一开始增加n个检测点,根据题意可得到关于n的不等式,然后求出不等式的最小整数解.
21.【答案】(1)解:把点和点代入,得:
,解得:,
∴抛物线的解析式为,
令y=0,则,
解得:,
∴点A(-1,0);
(2)解:存在,理由如下:
∵点A(-1,0),点,点是线段的中点,
∴点,
设点E(0,m),
∴,
,
,
∵是以为斜边的直角三角形,
∴,
整理得:,
解得:或-1,
∴点E的坐标为(0,3)或(0,-1);
(3)解:∵点B(4,0),C(0,2),
∴OB=4,OC=2,
∴,
设直线BC的解析式为,
把点B(4,0),C(0,2)代入得:
,解得:,
∴直线BC的解析式为,
设点,则,CF=a,
∴,
若∠PCM=2∠OBC,过点C作CF∥x轴交PM于点F,如图甲所示,
图甲
∴∠FCM=∠OBC,即,
∴∠PCF=∠FCM,
∵轴,
∴CF⊥PQ,
∴PM=2FM,
∴,
∴,解得:解得:a=2或0(舍去),
∴点P的横坐标为2;
若∠PMC=2∠OBC,
∵∠PMC=∠BMN,
∴∠BMN=2∠OBC,
∵∠OBC+∠BMN=90°,
∴∠OBC=30°,与相矛盾,不合题意,舍去;
若∠CPM=2∠OBC,如图乙所示,过点P作PG平分∠CPM,则∠MPG=∠OBC,
图乙
∵∠PMG=∠BMN,
∴△PMG∽△BMN,
∴∠PGM=∠BNM=90°,
∴∠PGC=90°,
∵PG平分∠CPM,即∠MPG=∠CPG,
∴∠PCM=∠PMC,
∴PC=PM,
∴,
解得:或0(舍去),
∴点P的横坐标为;
综上所述,点P的横坐标为2或.
【知识点】待定系数法求二次函数解析式;二次函数的实际应用-几何问题
【解析】【分析】(1)利用待定系数法可得抛物线解析式,令y=0可得点A坐标;
(2)由点A(-1,0),点,点是线段的中点可得,点,设点E(0,m), 则,,
,根据是以为斜边的直角三角形,可得, 解之即可;
(3)先求出直线BC的解析式 ,设点,则,CF=a,则
,分为当∠PCM=2∠OBC、∠PMC=2∠OBC、 ∠CPM=2∠OBC时三种情况,利用二次函数的性质和等腰直角三角形,勾股定理等性质进行求解即可。
22.【答案】(1)解:∵顶点D的横坐标为1,∴抛物线的对称轴为直线x=1,∵A(-1,0),∴B(3,0),设抛物线的解析式为:y=a(x+1)(x-3),把C(0,3)代入抛物线的解析式得:-3a=3,解得a=-1,∴抛物线的解析式为:y=-(x+1)(x-3)=-x2+2x+3;
(2)解:存在,P(0,-1),理由如下:∵∠APB+∠ACB=180°,∴∠CAP+∠CBP=180°,∴点A,C,B,P四点共圆,如图所示,
∵点A(0,-1),B(3,0),C(0,3),∴OB=OC=3,∴∠OCB=∠OBC=45°,∴∠APC=∠ABC=45°,∴△AOP是等腰直角三角形,∴OP=OA=1,∴P(0,-1);
(3)解:存在,理由如下:∵y=-x2+2x+3=-(x-1)2+4,∴D(1,4),由抛物线的对称性得:E(2,3),∵A(-1,0),∴,∴,∴△ADE是直角三角形,且∠AED=90°,DE∶AE=1∶3,∵点M在直线l下方的抛物线上,
设,则t>2或t<0,∵MF⊥l,∴点F(t,3),∴,,∵以M,F,E三点为顶点的三角形与ΔADE相似,∴或,∴或,解得t=2(舍去) 或t=3或t=-3或(舍去)或,∴点M的坐标为(3,0)或(-3,-12)或,综上所述,存在点M,使以M,F,E三点为顶点的三角形与ΔADE相似,此时点M的坐标为(3,0)或(-3,-12)或.
【知识点】待定系数法求二次函数解析式;相似三角形的判定与性质;二次函数的实际应用-几何问题
【解析】【分析】(1)利用抛物线的顶点的横坐标可得到抛物线的对称轴,利用二次函数的对称性可得到点B的坐标,利用点A,B的坐标,设抛物线的解析式为交点式,然后将点C的坐标代入,可求出二次函数解析式.
(2)利用圆内接四边形的对角互补,由∠APB+∠ACB=180°,可知点点A,C,B,P四点共圆;利用点的坐标可证得△APO是等腰直角三角形,可得到OP的长,即可得到点P的坐标.
(3)利用二次函数的对称性求出点E的坐标;再利用勾股定理的逆定理证明△AED是直角三角形且∠AED=90°,同时还可以证得DE:AE=1:3;再根据点M在直线l下方的抛物线上,利用函数解析式设,利用t>2或t<0,可表示出EF,MF的长,利用相似三角形的对应边成比例,分情况讨论:当EF:MF=DE:AE=1:3时;当MF:EF=DE:AE=1:3时;分别可得到关于t的方程,解方程求出符合题意的t的值,可得满足条件的点M的坐标.
23.【答案】(1)解:将点 , 代入 得:
解得
∴抛物线的表达式为
(2)解:①由(1)可知: ,
设直线BC: ,将点 , 代入得:
解得
∴直线BC: ,则直线MN: .
∵抛物线的对称轴: ,
把 代入 ,得 ,
∴ .
设直线CD: ,将点 , 代入得:
解得
∴直线CD: .
当 时,得 ,
∴ ,
∴ .
②存在点F,使得以B,C,D,F为顶点的四边形是平行四边形.
理由如下:
(I)若平行四边形以BC为边时,由 可知,FD在直线MN上,
∴点F是直线MN与对称轴l的交点,即 .
由点D在直线MN上,设 .
如图2-1,若四边形BCFD是平行四边形,则 .
过点D作y轴的垂线交对称轴l于点G,则 .
∵ ,
∴ ,
∵ 轴,
∴ ,
∴ .
又∵ ,
∴ ,
∴ , ,
∵ , ,
∴ ,解得 .
∴ ,
如图2-2,若四边形BCDF是平行四边形,则 .
同理可证: ,
∴ ,
∵ , ,
∴ ,解得 .
∴
(II)若平行四边形以BC为对角线时,由于点D在BC的上方,则点F一定在BC的下方.
∴如图2-3,存在一种平行四边形,即 .
设 , ,同理可证: ,
∴ ,
∵ , , ,
∴ .
解得
∴ , .
综上所述,存在点F,使得以B,C,D,F为顶点的四边形是平行四边形.
当点F的坐标为 时,点D的坐标: 或 ;
当点F的坐标为 时,点D的坐标: .
【知识点】两一次函数图象相交或平行问题;待定系数法求二次函数解析式;平行四边形的性质;一次函数图象与坐标轴交点问题;三角形全等的判定(AAS)
【解析】【分析】(1)将A(-1,0)、B(3,0)代入y=x2+bx+c中可得b、c的值,据此可得抛物线的解析式;
(2)①易得C(0,-3),利用待定系数法求出直线BC、MN的解析式,由抛物线的解析式可得对称轴为直线x=1,将x=1代入直线MN的解析式中求出y,得点D的坐标,然后求出直线CD的解析式,令y=0,求出x的值,可得点E的坐标,进而可得OE的长;
②(I)若平行四边形以BC为边时,由BC∥FD可知:FD在直线MN上,即点F是直线MN与对称轴l的交点,F(1,1),设D(t,t),若四边形BCFD是平行四边形,则DF=BC,过点D作y轴的垂线交对称轴l于点G,则G(1,t),由平行线性质得∠OBC=∠DOB,∠GDF=∠DOB,则∠OBC=∠GDF,证明△DGF≌△BOC,得到GD=OB,GF=OC,据此可得t的值,进而得点D的坐标;若四边形BCDF是平行四边形,则DF=CB,同理求解即可;(II)若平行四边形以BC为对角线时,由于点D在BC的上方,则点F一定在BC的下方,存在一种平行四边形,即平行四边形BFCD,设D(t,t),F(1,m)同理可证△DHC≌△BPF,得到DH=BP,HC=PF,表示出DH、BP、HC、PF,求出t、m的值,进而可得点D、F的坐标.
24.【答案】(1)解:∵ 的对称轴为 ,
∴ ,即b=2,
∵ 过B点(2,0),
∴ ,
∴结合b=2可得c=4,
即抛物线解析式为:
(2)解:△POD不可能是等边三角形,
理由如下:
假设△POD是等边三角形,过P点作PN⊥OD于N点,如图,
∵当x=0时, ,
∴C点坐标为(0,4),
∴OC=4,
∵D点是OC的中点,
∴DO=2,
∵在等边△POD中,PN⊥OD,
∴DN=NO= DO=1,
∵在等边△POD中,∠NOP=60°,
∴在Rt△NOP中,NP=NO×tan∠NOP=1×tan60°= ,
∴P点坐标为( ,1),
经验证P点不在抛物线上,
故假设不成立,
即△POD不可能是等边三角形;
(3)解:∵PH⊥BO,
∴∠MHB=90°,
根据(2)中的结果可知C点坐标为(0,4),
即OC=4,
∵B点(2,0),
∴OB=2,
∴tan∠CBO=2,
分类讨论
第一种情况:△BMH∽△CMP,
∴∠MHB=∠MPC=90°,
∴ ,
∴即P点纵坐标等于C点纵坐标,也为4,
当y=4时, ,
解得:x=1或者0,
∵P点在第一象限,
∴此时P点坐标为(1,4),
第二种情况:△BMH∽△PMC,
过P点作PG⊥y轴于点G,如图,
∵△BMH∽△PMC,
∴∠MHB=∠MCP=90°,
∴∠GCP+∠OCB=90°,
∵∠OCB+∠OBC=90°,
∴∠GCP=∠OBC,
∴tan∠GCP=tan∠OBC=2,
∵PG⊥OG,
∴在Rt△PGC中,2GC=GP,
设GP=a,
∴GC= ,
∴GO= +OC= +4,
∵PG⊥OG,PH⊥OH,
∴可知四边形PGOH是矩形,
∴PH=OG= +4,
∴P点坐标为(a, +4),
∴ ,
解得:a= 或者0,
∵P点在第一象限,
∴a= ,
∴ ,
此时P点坐标为( );
∵△BMH与△PCM中,有∠BMH=∠PMC恒相等,
∴△PCM中,当∠CPM为直角时,若∠PCM=∠BMH,则可证△PCM是等腰直角三角形,
通过相似可知△BMH也是等腰直角三角形,这与tan∠CBO=2相矛盾,故不存在当∠CPM为直角时,∠PCM=∠BMH相等的情况;
同理不存在当∠PCM为直角时,∠CPM=∠BMH相等的情况,
综上所述:P点坐标为:(1,4)或者( ).
【知识点】待定系数法求二次函数解析式;等边三角形的性质;相似三角形的性质;锐角三角函数的定义;点的坐标与象限的关系
【解析】【分析】(1)根据对称轴为直线x=可得b的值,将B(2,0)代入求出c的值,据此可得抛物线的解析式;
(2)假设△POD是等边三角形,过P点作PN⊥OD于N点,易得C(0,4),则OC=4,结合中点的概念可得DO=2,根据等边三角形的性质可得DN=NO= DO=1,∠NOP=60°,根据三角函数的概念可得NP,据此可得点P的坐标,然后代入抛物线解析式中验证即可;
(3)根据垂直的概念可得∠MHB=90°,易得OC=4,OB=2,则tan∠CBO=2,当△BMH∽△CMP时,∠MHB=∠MPC=90°,推出PC∥OB,得到点P的纵坐标为4,令y=4,求出x的值,结合点P在第一象限可得点P的坐标;当△BMH∽△PMC时,过P点作PG⊥y轴于点G,根据相似三角形的性质可得
∠MHB=∠MCP=90°,由同角的余角相等可得∠GCP=∠OBC,则tan∠GCP=tan∠OBC=2,即2GC=GP,设GP=a,则GC=a,GO=a+4,易得四边形PGOH是矩形,PH=OG=a+4,则
P点坐标为(a, a+4),代入抛物线解析式中可得a的值,结合点P在第一象限可得点P的坐标;当∠CPM为直角时,若∠PCM=∠BMH,则可证△PCM是等腰直角三角形,根据相似三角形的性质可得
△BMH也是等腰直角三角形,这与tan∠CBO=2相矛盾,据此解答.
1 / 12023年春季北师版数学九年级下册第二章 《二次函数》单元检测A
一、单选题(每题3分,共30分)
1.(2022·郴州)关于二次函数 ,下列说法正确的是( )
A.函数图象的开口向下
B.函数图象的顶点坐标是
C.该函数有最大值,是大值是5
D.当 时,y随x的增大而增大
【答案】D
【知识点】二次函数y=a(x-h)^2+k的图象;二次函数y=a(x-h)^2+k的性质
【解析】【解答】解:对于y=(x-1)2+5,
∵a=1>0,∴抛物线开口向上,故选项A错误;
顶点坐标为(1,5),故选项B错误;
该函数有最小值,是小值是5,故选项C错误;
当 时,y随x的增大而增大,故选项D正确.
故答案为:D.
【分析】二次函数的顶点式为:y=a(x-h)2+k,当a>0时,图象开口向上,对称轴为直线x=h,顶点坐标为(h,k),当x=h时,函数取得最小值k;当x>h时,y随x的增大而增大,据此判断.
2.(2022·泸州)抛物线经平移后,不可能得到的抛物线是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【知识点】二次函数图象的几何变换
【解析】【解答】解:抛物线经平移后,不改变开口大小和开口方向,所以a不变,而D选项中a=-1,不可能是经过平移得到.
故答案为:D.
【分析】抛物线经过平移后,a的值不会发生改变,据此判断.
3.(2022·泰州)已知点在下列某一函数图象上,且那么这个函数是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】正比例函数的图象和性质;反比例函数的图象;二次函数y=ax^2的图象
【解析】【解答】解:A、把点代入y=3x,解得y1=-9,y2=-3,y3=3,所以y1B、把点代入y=3x2,解得y1=27,y2=3,y3=3,所以y1>y2=y3,这与已知条件不符,故此选项错误,不符合题意;
C、 把点代入y=,解得y1=-1,y2=-3,y3=3,所以y2D、 把点代入y=-,解得y1=1,y2=3,y3=-3,所以,这与已知条件相符,故此选项正确,符合题意.
故答案为:D.
【分析】将x=-3、-1、1分别代入y=3x、y=3x2、y=、y=-中求出y1、y2、y3的值,然后进行比较即可判断.
4.(2022·黔东南)若二次函数的图象如图所示,则一次函数与反比例函数在同一坐标系内的大致图象为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】二次函数图象与系数的关系;一次函数图象、性质与系数的关系
【解析】【解答】解:∵二次函数的图象开口向上,对称轴在y轴左边,与y轴的交点在y轴负半轴,
∴a>0,,c<0,
∴b>0,-c>0,
∴一次函数的图象经过第一、二、三象限,反比例函数的图象在第一,三象限,选项C符合题意.
故答案为:C
【分析】观察二次函数的图象开口向上,可知a>0,对称轴在y轴的左侧,左同右异,可得到b>0,抛物线与y轴的交点在y轴的负半轴,可得到c<0,由此可得到直线y=ax+b所经过的象限,同时可得到 反比例函数 的两个分支所在的象限,由此可得答案.
5.(2022·绥化)已知二次函数的部分函数图象如图所示,则一次函数与反比例函数在同一平面直角坐标系中的图象大致是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】二次函数图象与系数的关系;一次函数图象、性质与系数的关系
【解析】【解答】解:∵二次函数的图象开口向上,则,与轴存在2个交点,则,
∴一次函数图象经过一、二、三象限,
二次函数的图象,当时,,
反比例函数图象经过一、三象限
结合选项,一次函数与反比例函数在同一平面直角坐标系中的图象大致是B选项
故答案为:B
【分析】根据二次函数、一次函数的图象和反比例函数的图象与系数的关系逐项判断即可。
6.(2022·资阳)如图是二次函数的图象,其对称轴为直线,且过点.有以下四个结论:①,②,③,④若顶点坐标为,当时,y有最大值为2、最小值为,此时m的取值范围是.其中正确结论的个数是( )
A.4个 B.3个 C.2个 D.1个
【答案】A
【知识点】二次函数图象与系数的关系;二次函数图象上点的坐标特征;二次函数y=ax^2+bx+c的性质
【解析】【解答】解:∵二次函数的图象,其对称轴为直线,且过点,
∴,,
∴,∴,故①正确;
从图中可以看出,当时,函数值大于1,因此将代入得,,即,故②正确;
∵,∴,从图中可以看出,当时,函数值小于0,
∴,∴,故③正确;
∵二次函数的顶点坐标为,
∴设二次函数的解析式为,将代入得,,
解得,
∴二次函数的解析式为,
∴当时,;
∴根据二次函数的对称性,得到,故④正确;
综上所述,①②③④均正确,故有4个正确结论.
故答案为:A.
【分析】根据对称轴为直线x=-1可得=-1,则ab>0,由图象过点(0,1)可得c=1,据此判断①;根据x=-1对应的函数值大于1可判断②;根据x=1对应的函数值为负可判断③;根据顶点坐标可设二次函数的解析式为y=a(x+1)2+2,将(0,1)代入求出a的值,得到对应的解析式,令x=1,求出y的值,然后结合对称性可判断④.
7.(2022·株洲)已知二次函数,其中、,则该函数的图象可能为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】二次函数图象与系数的关系
【解析】【解答】解:对于二次函数,
令,则,
∴抛物线与y轴的交点坐标为
∵,
∴,
∴抛物线与y轴的交点应该在y轴的负半轴上,
∴可以排除A选项和D选项;
B选项和C选项中,抛物线的对称轴,
∵,
∴,
∴抛物线开口向下,可以排除B选项.
故答案为:C.
【分析】令x=0,得y=-c,结合c>0可得抛物线与y轴的交点在y轴的负半轴上,对称轴为x=,结合各个图象确定出a的正负,据此判断.
8.(2022·宁波)点A (m-1,y1),B(m,y2)都在二次函数y=(x-1)2+n的图象上。若y1A.m>2 B.m> C.m<1 D. 【答案】B
【知识点】二次函数图象上点的坐标特征;二次函数y=a(x-h)^2+k的图象;二次函数y=a(x-h)^2+k的性质
【解析】【解答】解:∵点A (m-1,y1),B(m,y2)都在二次函数y=(x-1)2+n的图象上 ,
∴y1=(m-1-1)2+n , y2=(m-1)2+n ,
∵y1∴(m-1-1)2+n<(m-1)2+n ,
整理得:-2m+3<0,
∴m>,
故答案为:B.
【分析】把A、B点坐标代入函数式,根据y19.(2022·温州)已知点 A(a,2)、B(b,2)、C(c,7)都在抛物线 上,点A在点B左侧,下列选项正确的是( )
A.若 ,则 B.若 ,则
C.若 ,则 D.若 ,则
【答案】D
【知识点】二次函数y=a(x-h)^2+k的性质
【解析】【解答】解:∵抛物线y=(x 1)2 2,a>0
∴该抛物线的对称轴为直线x=1,抛物线开口向上,
当x>1时,y随x的增大而增大,当x<1时,y随x的增大而减小,
∵点A(a,2),B(b,2),C(c,7)都在抛物线y=(x 1)2 2上,点A在点B左侧,
∴a<b
若c<0,则c<a<b,故A、B均不符合题意;
若c>0,则a<b<c,故C不符合题意,D符合题意;
故答案为:D.
【分析】利用抛物线的解析式可得到抛物线的对称轴,利用二次函数的增减性,可知当x>1时,y随x的增大而增大,当x<1时,y随x的增大而减小,利用点A在点B左侧,可确定出a<b;再分情况讨论:若c<0;若c>0;可得到符合题意的选项.
10.(2022·梧州)如图,已知抛物线 的对称轴是 ,直线 轴,且交抛物线于点 ,下列结论错误的是( )
A.
B.若实数 ,则
C.
D.当 时,
【答案】C
【知识点】二次函数图象与系数的关系;二次函数图象上点的坐标特征;二次函数y=ax^2+bx+c的性质
【解析】【解答】解:∵抛物线 的对称轴是 ,
∴ ,
∴ ,
∵抛物线开口向上,
∴ ,
∴ ,
∴ ,故A说法正确,不符合题意;
∵抛物线开口向上,抛物线对称轴为直线x=-1,
∴当x=-1时, ,
∴当实数 ,则 ,
∴当实数 时, ,故B说法正确,不符合题意;
∵当 时, ,
∴a+2a-2<0,即3a-2<0,故C说法错误,符合题意;
∵ ,
∴直线l与抛物线的两个交点分别在y轴的两侧,
∴ ,故D说法正确,不符合题意.
故答案为:C.
【分析】根据对称轴为直线x=-1可得b=2a,根据图象开口向上得a>0,则b2+8a=4a2+8a>0,据此判断A;由图象得当x=-1时,函数取得最小值,ymin=a-b-2,进而判断B;当x=1时,y=a+b-2<0,结合b=2a可判断C;由图象可得直线l与抛物线的两个交点分别在y轴的两侧,据此判断D.
二、填空题(每题3分,共18分)
11.(2021·泰州)在函数 中,当x>1时,y随x的增大而 .(填“增大”或“减小”)
【答案】增大
【知识点】二次函数y=a(x-h)^2+k的性质
【解析】【解答】由题意可知: 函数 ,开口向上,在对称轴右侧y随x的增大而增大,又∵对称轴为 ,
∴当 时,y随的增大而增大,
故答案为:增大.
【分析】由函数 ,可知抛物线开口向上,对称轴为x=1,在对称轴右侧y随x的增大而增大,在对称轴左侧y随x的增大而减小,据此填空即可.
12.(2022·徐州)若二次函数的图象上有且只有三个点到x轴的距离等于m,则m的值为 .
【答案】4
【知识点】二次函数图象上点的坐标特征
【解析】【解答】解:∵,
∴抛物线开口向上,抛物线对称轴为直线x=1,顶点为(1,-4),
∴顶点到x轴的距离为4,
∵函数图象有三个点到x轴的距离为m,
∴m=4.
故答案为:4.
【分析】将二次函数解析式化为顶点式,可得其开口方向、对称轴以及顶点坐标,根据顶点坐标可得顶点到x轴的距离为4,据此不难求出m的值.
13.(2022·广安)如图是抛物线形拱桥,当拱顶离水面2米时,水面宽6米,水面下降 米,水面宽8米.
【答案】
【知识点】二次函数的实际应用-拱桥问题
【解析】【解答】解:建立平面直角坐标系,设横轴x通过AB,纵轴y通过AB中点O且通过C点,则通过画图可得知O为原点,由题意可得:AO=OB=3米,C坐标为(0,2),
通过以上条件可设顶点式y=ax2+2,把点A点坐标(3,0)代入得,
∴,
∴,
∴抛物线解析式为:;
当水面下降,水面宽为8米时,有
把代入解析式,得;
∴水面下降米;
故答案为:.
【分析】建立平面直角坐标系,设横轴x通过AB,纵轴y通过AB中点O且通过C点,则通过画图可得知O为原点,由题意可得:AO=OB=3米,C(0,2),设y=ax2+2,把A点坐标代入求出a的值,据此可得抛物线的解析式,令x=4,求出y的值,据此解答.
14.(2022·黔东南)在平面直角坐标系中,将抛物线先绕原点旋转180°,再向下平移5个单位,所得到的抛物线的顶点坐标是 .
【答案】(1,-3)
【知识点】二次函数图象的几何变换;二次函数y=a(x-h)^2+k的性质
【解析】【解答】解:∵,
∴抛物线的顶点为(-1,-2),
将抛物线先绕原点旋转180°抛物线顶点为(1,2),
旋转后的抛物线为,
再向下平移5个单位,即.
∴新抛物线的顶点(1,-3)
故答案是:(1,-3).
【分析】将二次函数函数解析式转化为顶点式,可得到抛物线的顶点坐标,利用旋转的性质,可得到旋转后的抛物线的解析式;再利用二次函数图象平移规律:上加下减,可得到平移后的抛物线的解析式.
15.(2021·南通)平面直角坐标系 中,已知点 ,且实数m,n满足 ,则点P到原点O的距离的最小值为 .
【答案】
【知识点】点的坐标;两点间的距离;二次函数y=ax^2+bx+c的性质
【解析】【解答】解:∵ ,
∴ ,则 ,
∴点P的坐标为( , ),
∴PO= ,
∵ ,
∴ 当 时,有最小值,
且最小值为 ,
∴PO的最小值为 .
故答案为: .
【分析】 由 ,可得,可得点P的坐标为( , ),由两点间的距离公式可得PO=,利用二次函数的性质求解即可.
16.(2021·贵州)如图,二次函数 的函数图象经过点(1,2),且与 轴交点的横坐标分别为 、 ,其中 -1< <0,1< <2,下列结论:① ;② ;③ ;④当 时, ;⑤ ,其中正确的有 .(填写正确的序号)
【答案】②④⑤
【知识点】二次函数图象与系数的关系;二次函数图象上点的坐标特征;二次函数y=ax^2+bx+c的性质
【解析】【解答】解:抛物线开口向下,a<0,对称轴在y轴的右侧,a、b异号,因此b>0,与y轴的交点在正半轴,c>0,
所以abc<0,故①错误;
对称轴在0~1之间,于是有0<- <1,又a<0,所以2a+b<0,故②正确;
当x=-2时,y=4a-b+c<0,故③错误;
当x=m(1<m<2)时,y=am2+bm+c<2,所以am2+bm<2-c,故④正确;
当x=-1时,y=a-b+c<0,当x=1时,y=a+b+c=2,所以-2b<-2,即b>1,故⑤正确;
综上所述,正确的结论有:②④⑤,
故答案为:②④⑤.
【分析】由于抛物线开口向下得出a<0,对称轴在y轴的右侧,a、b异号,因此b>0,与y轴的交点在正半轴,即得c>0,据此判断①;由图象得0<x=- <1,当x=-2时,y=4a-b+c<0,据此判断②③;由图象及点(1,2)位置知,当x=m(1<m<2)时,y=am2+bm+c<2,据此判断④;当x=-1时,y=a-b+c<0,当x=1时,y=a+b+c=2,所以-2b<-2,即b>1,据此判断⑤.
三、解答题(共8题,共72分)
17.(2022·鞍山)某超市购进一批水果,成本为8元/,根据市场调研发现,这种水果在未来10天的售价(元/)与时间第天之间满足函数关系式(,为整数),又通过分析销售情况,发现每天销售量与时间第天之间满足一次函数关系,下表是其中的三组对应值.
时间第天 … 2 5 9 …
销售量 … 33 30 26 …
(1)求与的函数解析式;
(2)在这10天中,哪一天销售这种水果的利润最大,最大销售利润为多少元?
【答案】(1)解:设每天销售量y与时间第x天之间满足的一次函数关系式为y=kx+b,
根据题意,得:,
解得,
∴y= x+35(1≤x≤10,x为整数)
(2)解:设销售这种水果的日利润为w元,
则w=
=
=,
∵1≤x≤10,x为整数,
∴当x=7或x=8时,w取得最大值,最大值为378,
答:在这10天中,第7天和第8天销售这种水果的利润最大,最大销售利润为378元.
【知识点】待定系数法求一次函数解析式;二次函数的实际应用-销售问题
【解析】【分析】(1)利用待定系数法求出直线解析式即可;
(2)设销售这种水果的日利润为w元,根据题意列出函数解析式,再求解即可。
18.(2022九下·大埔期中)如图,已知二次函数的图象与x轴交于点A,点B,与y轴交于点C,其顶点为D,直线DC的函数解析式为.已知
(1)求二次函数的函数解析式和直线DC的函数解析式;
(2)连接BD,求的面积.
【答案】(1)解:∵二次函数的图象与x轴交于点A,点B,与y轴交于点C,
∴点,则,
∵,
∴,,
∴点,
将点代入,得,
∴二次函数的解析式为;
∵,
∴点,
将点代入,得,
∴直线CD的解析式为;
(2)解:∵点,,,
∴
【知识点】待定系数法求一次函数解析式;待定系数法求二次函数解析式;二次函数与一次函数的综合应用
【解析】【分析】(1)先求出点B的坐标,再将点B的坐标代入求出a的值,利用二次函数的解析式求出点D的坐标,再将点D的坐标代入求出k的值即可;
(2)根据点B、C、D的坐标,直接利用三角形的面积公式求解即可。
19.(2022·宁夏)北京冬奥会自由式滑雪空中技巧比赛中,某运动员比赛过程的空中剪影近似看作一条抛物线,跳台高度为4米,以起跳点正下方跳台底端为原点,水平方向为横轴,竖直方向为纵轴,建立如图所示平面直角坐标系.已知抛物线最高点的坐标为,着陆坡顶端与落地点的距离为2.5米,若斜坡的坡度(即).求:
(1)点的坐标;
(2)该抛物线的函数表达式;
(3)起跳点与着陆坡顶端之间的水平距离的长.(精确到0.1米)(参考数据:)
【答案】(1)解:∵,且点在轴正半轴,
∴.
(2)解:∵抛物线最高点的坐标为,
∴设抛物线的解析式为:,
∵,
∴,
解得.
∴抛物线的解析式为:.
(3)解:在中,,,
设CE=3x,DE=4x,
∴,
即,
解得x=0.5,
∴,.
点的纵坐标为,
令,
解得,或不合题意,舍去,
∴.
∴.
∴的长约为7.2米.
【知识点】待定系数法求二次函数解析式;二次函数的其他应用
【解析】【分析】(1)利用OA的长和点A的位置,可得到点A的坐标;
(2)利用抛物线的顶点坐标B(4,12),设函数解析式为y=a(x-4)2+12,将点A的坐标代入,可求出a的值,即可得到抛物线的解析式;
(3)利用已知条件: ,设CE=3x,DE=4x,利用勾股定理可得到关于x的方程,解方程求出x的值,可得到CE,DE的长,由CE的长,可得到点D的纵坐标,将点D的纵坐标代入函数解析式,可求出对应的x的值,可得到点D的坐标,然后求出OC的长.
20.(2022·黄石)某校为配合疫情防控需要,每星期组织学生进行核酸抽样检测;防疫部门为了解学生错峰进入操场进行核酸检测情况,调查了某天上午学生进入操场的累计人数y(单位:人)与时间x(单位:分钟)的变化情况,发现其变化规律符合函数关系式:数据如下表.
时间x(分钟) 0 1 2 3 … 8
累计人数y(人) 0 150 280 390 … 640 640
(1)求a,b,c的值;
(2)如果学生一进入操场就开始排队进行核酸检测,检测点有4个,每个检测点每分钟检测5人,求排队人数的最大值(排队人数-累计人数-已检测人数);
(3)在(2)的条件下,全部学生都完成核酸检测需要多少时间?如果要在不超过20分钟让全部学生完成核酸检测,从一开始就应该至少增加几个检测点?
【答案】(1)解:将,,代入,
得,
解之得,,;
(2)解:设排队人数为w,由(1)知,
由题意可知,,
当时,,
∴时,排队人数的最大值是490人,
当时,,,
∵随自变量的增大而减小,
∴,
由得,排队人数最大值是490人;
(3)解:在(2)的条件下,全部学生完成核酸检测时间(分钟)
设从一开始增加n个检测点,则,解得,n为整数,
∴从一开始应该至少增加3个检测点.
【知识点】二次函数的其他应用
【解析】【分析】(1)利用表中数据将表中x,y的三组对应值分别代入函数解析式,可得到关于a,b,c的方程组,解方程组求出a,b,c的值,可得到函数解析式;
(2)设排队人数为w,利用(1)可得到W=y-20x,分情况讨论:当0≤x≤8时,可得到W与x之间的函数解析式,将函数解析式转化为顶点式,利用二次函数的性质,可求出W的最大值;当8<x≤10时,可得到W与x的函数解析式,利用一次函数的性质可得W的最大值,综上所述可求出排队人数的最大值;
(3)由题可知,共有640人需要进行核酸检测,在(2)的条件下,可全部学生完成核酸检测时间,设从一开始增加n个检测点,根据题意可得到关于n的不等式,然后求出不等式的最小整数解.
21.(2022·呼和浩特)如图,抛物线经过点和点,与轴的另一个交点为,连接、.
(1)求抛物线的解析式及点的坐标;
(2)如图1,若点是线段的中点,连接,在轴上是否存在点,使得是以为斜边的直角三角形?若存在,请求出点的坐标;若不存在,请说明理由;
(3)如图2,点是第一象限内抛物线上的动点,过点作轴,分别交、轴于点、,当中有某个角的度数等于度数的2倍时,请求出满足条件的点的横坐标.
【答案】(1)解:把点和点代入,得:
,解得:,
∴抛物线的解析式为,
令y=0,则,
解得:,
∴点A(-1,0);
(2)解:存在,理由如下:
∵点A(-1,0),点,点是线段的中点,
∴点,
设点E(0,m),
∴,
,
,
∵是以为斜边的直角三角形,
∴,
整理得:,
解得:或-1,
∴点E的坐标为(0,3)或(0,-1);
(3)解:∵点B(4,0),C(0,2),
∴OB=4,OC=2,
∴,
设直线BC的解析式为,
把点B(4,0),C(0,2)代入得:
,解得:,
∴直线BC的解析式为,
设点,则,CF=a,
∴,
若∠PCM=2∠OBC,过点C作CF∥x轴交PM于点F,如图甲所示,
图甲
∴∠FCM=∠OBC,即,
∴∠PCF=∠FCM,
∵轴,
∴CF⊥PQ,
∴PM=2FM,
∴,
∴,解得:解得:a=2或0(舍去),
∴点P的横坐标为2;
若∠PMC=2∠OBC,
∵∠PMC=∠BMN,
∴∠BMN=2∠OBC,
∵∠OBC+∠BMN=90°,
∴∠OBC=30°,与相矛盾,不合题意,舍去;
若∠CPM=2∠OBC,如图乙所示,过点P作PG平分∠CPM,则∠MPG=∠OBC,
图乙
∵∠PMG=∠BMN,
∴△PMG∽△BMN,
∴∠PGM=∠BNM=90°,
∴∠PGC=90°,
∵PG平分∠CPM,即∠MPG=∠CPG,
∴∠PCM=∠PMC,
∴PC=PM,
∴,
解得:或0(舍去),
∴点P的横坐标为;
综上所述,点P的横坐标为2或.
【知识点】待定系数法求二次函数解析式;二次函数的实际应用-几何问题
【解析】【分析】(1)利用待定系数法可得抛物线解析式,令y=0可得点A坐标;
(2)由点A(-1,0),点,点是线段的中点可得,点,设点E(0,m), 则,,
,根据是以为斜边的直角三角形,可得, 解之即可;
(3)先求出直线BC的解析式 ,设点,则,CF=a,则
,分为当∠PCM=2∠OBC、∠PMC=2∠OBC、 ∠CPM=2∠OBC时三种情况,利用二次函数的性质和等腰直角三角形,勾股定理等性质进行求解即可。
22.(2022·绵阳)如图,抛物线y=ax2+bx+c交x轴于A(-1,0),B两点,交y轴于点C(0,3),顶点D的横坐标为1.
(1)求抛物线的解析式;
(2)在y轴的负半轴上是否存在点P使∠APB+∠ACB=180°.若存在,求出点P的坐标,若不存在,请说明理由;
(3)过点C作直线l与y轴垂直,与抛物线的另一个交点为E,连接AD,AE,DE,在直线l下方的抛物线上是否存在一点M,过点M作MF⊥l,垂足为F,使以M,F,E三点为顶点的三角形与ΔADE相似?若存在,请求出M点的坐标,若不存在,请说明理由.
【答案】(1)解:∵顶点D的横坐标为1,∴抛物线的对称轴为直线x=1,∵A(-1,0),∴B(3,0),设抛物线的解析式为:y=a(x+1)(x-3),把C(0,3)代入抛物线的解析式得:-3a=3,解得a=-1,∴抛物线的解析式为:y=-(x+1)(x-3)=-x2+2x+3;
(2)解:存在,P(0,-1),理由如下:∵∠APB+∠ACB=180°,∴∠CAP+∠CBP=180°,∴点A,C,B,P四点共圆,如图所示,
∵点A(0,-1),B(3,0),C(0,3),∴OB=OC=3,∴∠OCB=∠OBC=45°,∴∠APC=∠ABC=45°,∴△AOP是等腰直角三角形,∴OP=OA=1,∴P(0,-1);
(3)解:存在,理由如下:∵y=-x2+2x+3=-(x-1)2+4,∴D(1,4),由抛物线的对称性得:E(2,3),∵A(-1,0),∴,∴,∴△ADE是直角三角形,且∠AED=90°,DE∶AE=1∶3,∵点M在直线l下方的抛物线上,
设,则t>2或t<0,∵MF⊥l,∴点F(t,3),∴,,∵以M,F,E三点为顶点的三角形与ΔADE相似,∴或,∴或,解得t=2(舍去) 或t=3或t=-3或(舍去)或,∴点M的坐标为(3,0)或(-3,-12)或,综上所述,存在点M,使以M,F,E三点为顶点的三角形与ΔADE相似,此时点M的坐标为(3,0)或(-3,-12)或.
【知识点】待定系数法求二次函数解析式;相似三角形的判定与性质;二次函数的实际应用-几何问题
【解析】【分析】(1)利用抛物线的顶点的横坐标可得到抛物线的对称轴,利用二次函数的对称性可得到点B的坐标,利用点A,B的坐标,设抛物线的解析式为交点式,然后将点C的坐标代入,可求出二次函数解析式.
(2)利用圆内接四边形的对角互补,由∠APB+∠ACB=180°,可知点点A,C,B,P四点共圆;利用点的坐标可证得△APO是等腰直角三角形,可得到OP的长,即可得到点P的坐标.
(3)利用二次函数的对称性求出点E的坐标;再利用勾股定理的逆定理证明△AED是直角三角形且∠AED=90°,同时还可以证得DE:AE=1:3;再根据点M在直线l下方的抛物线上,利用函数解析式设,利用t>2或t<0,可表示出EF,MF的长,利用相似三角形的对应边成比例,分情况讨论:当EF:MF=DE:AE=1:3时;当MF:EF=DE:AE=1:3时;分别可得到关于t的方程,解方程求出符合题意的t的值,可得满足条件的点M的坐标.
23.(2022·郴州)已知抛物线 与x轴相交于点 , ,与y轴相交于点C.
(1)求抛物线的表达式;
(2)如图1,将直线BC间上平移,得到过原点O的直线MN.点D是直线MN上任意一点.
①当点D在抛物线的对称轴l上时,连接CD,关x轴相交于点E,求线段OE的长;
②如图2,在抛物线的对称轴l上是否存在点F,使得以B,C,D,F为顶点的四边形是平行四边形?若存在,求出点F与点D的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)解:将点 , 代入 得:
解得
∴抛物线的表达式为
(2)解:①由(1)可知: ,
设直线BC: ,将点 , 代入得:
解得
∴直线BC: ,则直线MN: .
∵抛物线的对称轴: ,
把 代入 ,得 ,
∴ .
设直线CD: ,将点 , 代入得:
解得
∴直线CD: .
当 时,得 ,
∴ ,
∴ .
②存在点F,使得以B,C,D,F为顶点的四边形是平行四边形.
理由如下:
(I)若平行四边形以BC为边时,由 可知,FD在直线MN上,
∴点F是直线MN与对称轴l的交点,即 .
由点D在直线MN上,设 .
如图2-1,若四边形BCFD是平行四边形,则 .
过点D作y轴的垂线交对称轴l于点G,则 .
∵ ,
∴ ,
∵ 轴,
∴ ,
∴ .
又∵ ,
∴ ,
∴ , ,
∵ , ,
∴ ,解得 .
∴ ,
如图2-2,若四边形BCDF是平行四边形,则 .
同理可证: ,
∴ ,
∵ , ,
∴ ,解得 .
∴
(II)若平行四边形以BC为对角线时,由于点D在BC的上方,则点F一定在BC的下方.
∴如图2-3,存在一种平行四边形,即 .
设 , ,同理可证: ,
∴ ,
∵ , , ,
∴ .
解得
∴ , .
综上所述,存在点F,使得以B,C,D,F为顶点的四边形是平行四边形.
当点F的坐标为 时,点D的坐标: 或 ;
当点F的坐标为 时,点D的坐标: .
【知识点】两一次函数图象相交或平行问题;待定系数法求二次函数解析式;平行四边形的性质;一次函数图象与坐标轴交点问题;三角形全等的判定(AAS)
【解析】【分析】(1)将A(-1,0)、B(3,0)代入y=x2+bx+c中可得b、c的值,据此可得抛物线的解析式;
(2)①易得C(0,-3),利用待定系数法求出直线BC、MN的解析式,由抛物线的解析式可得对称轴为直线x=1,将x=1代入直线MN的解析式中求出y,得点D的坐标,然后求出直线CD的解析式,令y=0,求出x的值,可得点E的坐标,进而可得OE的长;
②(I)若平行四边形以BC为边时,由BC∥FD可知:FD在直线MN上,即点F是直线MN与对称轴l的交点,F(1,1),设D(t,t),若四边形BCFD是平行四边形,则DF=BC,过点D作y轴的垂线交对称轴l于点G,则G(1,t),由平行线性质得∠OBC=∠DOB,∠GDF=∠DOB,则∠OBC=∠GDF,证明△DGF≌△BOC,得到GD=OB,GF=OC,据此可得t的值,进而得点D的坐标;若四边形BCDF是平行四边形,则DF=CB,同理求解即可;(II)若平行四边形以BC为对角线时,由于点D在BC的上方,则点F一定在BC的下方,存在一种平行四边形,即平行四边形BFCD,设D(t,t),F(1,m)同理可证△DHC≌△BPF,得到DH=BP,HC=PF,表示出DH、BP、HC、PF,求出t、m的值,进而可得点D、F的坐标.
24.(2022·玉林)如图,已知抛物线: 与x轴交于点A, (A在B的左侧),与y轴交于点C,对称轴是直线 ,P是第一象限内抛物线上的任一点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)若点D为线段 的中点,则 能否是等边三角形?请说明理由;
(3)过点P作x轴的垂线与线段 交于点M,垂足为点H,若以P,M,C为顶点的三角形与 相似,求点P的坐标.
【答案】(1)解:∵ 的对称轴为 ,
∴ ,即b=2,
∵ 过B点(2,0),
∴ ,
∴结合b=2可得c=4,
即抛物线解析式为:
(2)解:△POD不可能是等边三角形,
理由如下:
假设△POD是等边三角形,过P点作PN⊥OD于N点,如图,
∵当x=0时, ,
∴C点坐标为(0,4),
∴OC=4,
∵D点是OC的中点,
∴DO=2,
∵在等边△POD中,PN⊥OD,
∴DN=NO= DO=1,
∵在等边△POD中,∠NOP=60°,
∴在Rt△NOP中,NP=NO×tan∠NOP=1×tan60°= ,
∴P点坐标为( ,1),
经验证P点不在抛物线上,
故假设不成立,
即△POD不可能是等边三角形;
(3)解:∵PH⊥BO,
∴∠MHB=90°,
根据(2)中的结果可知C点坐标为(0,4),
即OC=4,
∵B点(2,0),
∴OB=2,
∴tan∠CBO=2,
分类讨论
第一种情况:△BMH∽△CMP,
∴∠MHB=∠MPC=90°,
∴ ,
∴即P点纵坐标等于C点纵坐标,也为4,
当y=4时, ,
解得:x=1或者0,
∵P点在第一象限,
∴此时P点坐标为(1,4),
第二种情况:△BMH∽△PMC,
过P点作PG⊥y轴于点G,如图,
∵△BMH∽△PMC,
∴∠MHB=∠MCP=90°,
∴∠GCP+∠OCB=90°,
∵∠OCB+∠OBC=90°,
∴∠GCP=∠OBC,
∴tan∠GCP=tan∠OBC=2,
∵PG⊥OG,
∴在Rt△PGC中,2GC=GP,
设GP=a,
∴GC= ,
∴GO= +OC= +4,
∵PG⊥OG,PH⊥OH,
∴可知四边形PGOH是矩形,
∴PH=OG= +4,
∴P点坐标为(a, +4),
∴ ,
解得:a= 或者0,
∵P点在第一象限,
∴a= ,
∴ ,
此时P点坐标为( );
∵△BMH与△PCM中,有∠BMH=∠PMC恒相等,
∴△PCM中,当∠CPM为直角时,若∠PCM=∠BMH,则可证△PCM是等腰直角三角形,
通过相似可知△BMH也是等腰直角三角形,这与tan∠CBO=2相矛盾,故不存在当∠CPM为直角时,∠PCM=∠BMH相等的情况;
同理不存在当∠PCM为直角时,∠CPM=∠BMH相等的情况,
综上所述:P点坐标为:(1,4)或者( ).
【知识点】待定系数法求二次函数解析式;等边三角形的性质;相似三角形的性质;锐角三角函数的定义;点的坐标与象限的关系
【解析】【分析】(1)根据对称轴为直线x=可得b的值,将B(2,0)代入求出c的值,据此可得抛物线的解析式;
(2)假设△POD是等边三角形,过P点作PN⊥OD于N点,易得C(0,4),则OC=4,结合中点的概念可得DO=2,根据等边三角形的性质可得DN=NO= DO=1,∠NOP=60°,根据三角函数的概念可得NP,据此可得点P的坐标,然后代入抛物线解析式中验证即可;
(3)根据垂直的概念可得∠MHB=90°,易得OC=4,OB=2,则tan∠CBO=2,当△BMH∽△CMP时,∠MHB=∠MPC=90°,推出PC∥OB,得到点P的纵坐标为4,令y=4,求出x的值,结合点P在第一象限可得点P的坐标;当△BMH∽△PMC时,过P点作PG⊥y轴于点G,根据相似三角形的性质可得
∠MHB=∠MCP=90°,由同角的余角相等可得∠GCP=∠OBC,则tan∠GCP=tan∠OBC=2,即2GC=GP,设GP=a,则GC=a,GO=a+4,易得四边形PGOH是矩形,PH=OG=a+4,则
P点坐标为(a, a+4),代入抛物线解析式中可得a的值,结合点P在第一象限可得点P的坐标;当∠CPM为直角时,若∠PCM=∠BMH,则可证△PCM是等腰直角三角形,根据相似三角形的性质可得
△BMH也是等腰直角三角形,这与tan∠CBO=2相矛盾,据此解答.
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