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B
一、单选题(每题3分,共30分)
1.(2021·兰州)二次函数 的图象的对称轴是( )
A. B. C. D.
2.(2022·雅安)抛物线的函数表达式为y=(x﹣2)2﹣9,则下列结论中,正确的序号为( )
①当x=2时,y取得最小值﹣9;②若点(3,y1),(4,y2)在其图象上,则y2>y1;③将其函数图象向左平移3个单位长度,再向上平移4个单位长度所得抛物线的函数表达式为y=(x﹣5)2﹣5;④函数图象与x轴有两个交点,且两交点的距离为6.
A.②③④ B.①②④ C.①③ D.①②③④
3.(2022·陕西)已知二次函数y=x2 2x 3的自变量x1,x2,x3对应的函数值分别为y1,y2,y3.当 13时,y1,y2,y3三者之间的大小关系是( )
A. B. C. D.
4.(2022·新疆)已知抛物线,下列结论错误的是( )
A.抛物线开口向上 B.抛物线的对称轴为直线
C.抛物线的顶点坐标为 D.当时,y随x的增大而增大
5.(2022·绍兴)已知抛物线 y=x2+mx的对称轴为直线 x=2 ,则关于x的方程 x2+mx=5的根是( )
A.0,4 B.1,5 C.1,-5 D.-1,5
6.(2021·徐州)在平面直角坐标系中,将二次函数 的图象向左平移2个单位长度,再向上平移1个单位长度,所得抛物线对应的函数表达式为( )
A. B.
C. D.
7.(2022·玉林)小嘉说:将二次函数 的图象平移或翻折后经过点 有4种方法:
①向右平移2个单位长度 ②向右平移1个单位长度,再向下平移1个单位长度③向下平移4个单位长度④沿x轴翻折,再向上平移4个单位长度
你认为小嘉说的方法中正确的个数有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
8.(2022·毕节)在平面直角坐标系中,已知二次函数的图象如图所示,有下列5个结论:①;②;③;④;⑤.其中正确的有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
9.(2022·丹东)如图,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)与x轴交于点A(5,0),与y轴交于点C,其对称轴为直线x=2,结合图象分析如下结论:①abc>0;②b+3a<0;③当x>0时,y随x的增大而增大;④若一次函数y=kx+b(k≠0)的图象经过点A,则点E(k,b)在第四象限;⑤点M是抛物线的顶点,若CM⊥AM,则a=.其中正确的有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
10.(2021·齐齐哈尔)如图,二次函数 图象的一部分与x轴的一个交点坐标为 ,对称轴为 ,结合图象给出下列结论:
① ;
② ;
③关于x的一元二次方程 的两根分别为-3和1;
④若点 , , 均在二次函数图象上,则 ;
⑤ (m为任意实数).
其中正确的结论有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
二、填空题(每题3分,共18分)
11.(2022·武威)如图,以一定的速度将小球沿与地面成一定角度的方向击出时,小球的飞行路线是一条抛物线.若不考虑空气阻力,小球的飞行高度 (单位:m)与飞行时间 (单位:s)之间具有函数关系: ,则当小球飞行高度达到最高时,飞行时间 s.
12.(2022·遂宁)抛物线y=ax2+bx+c(a,b,c为常数)的部分图象如图所示,设m=a﹣b+c,则m的取值范围是 .
13.(2021·沈阳)某超市购进一批单价为8元的生活用品,如果按每件9元出售,那么每天可销售20件.经调查发现,这种生活用品的销售单价每提高1元,其销售量相应减少4件,那么将销售价定为 元时,才能使每天所获销售利润最大.
14.(2021·遵义)抛物线y=ax2+bx+c(a,b,c为常数,a>0)经过(0,0),(4,0)两点.则下列四个结论正确的有 (填写序号).
①4a+b=0;
②5a+3b+2c>0;
③若该抛物线y=ax2+bx+c与直线y=﹣3有交点,则a的取值范围是a ;
④对于a的每一个确定值,如果一元二次方程ax2+bx+c﹣t=0(t为常数,t≤0)的根为整数,则t的值只有3个.
15.(2021·台州)以初速度v(单位:m/s)从地面竖直向上抛出小球,从抛出到落地的过程中,小球的高度h(单位:m)与小球的运动时间t(单位:s)之间的关系式是h=vt﹣4.9t2.现将某弹性小球从地面竖直向上抛出,初速度为v1,经过时间t1落回地面,运动过程中小球的最大高度为h1(如图1);小球落地后,竖直向上弹起,初速度为v2,经过时间t2落回地面,运动过程中小球的最大高度为h2(如图2).若h1=2h2,则t1:t2= .
16.(2022·贵港)已知二次函数,图象的一部分如图所示,该函数图象经过点,对称轴为直线.对于下列结论:①;②;③;④(其中);⑤若和均在该函数图象上,且,则.其中正确结论的个数共有 个.
三、解答题(共8题,共72分)
17.(2022·锦州)某文具店购进一批单价为12元的学习用品,按照相关部门规定其销售单价不低于进价,且不高于进价的1.5倍,通过分析销售情况,发现每天的销售量y(件)与销售单价x(元)满足一次函数关系,且当时,;当时,.
(1)求y与x之间的函数关系式;
(2)这种学习用品的销售单价定为多少时,每天可获得最大利润,最大利润是多少元?
18.(2022·河南)小红看到一处喷水景观,喷出的水柱呈抛物线形状,她对此展开研究:测得喷水头P距地面0.7m,水柱在距喷水头P水平距离5m处达到最高,最高点距地面3.2m;建立如图所示的平面直角坐标系,并设抛物线的表达式为 ,其中x(m)是水柱距喷水头的水平距离,y(m)是水柱距地面的高度.
(1)求抛物线的表达式.
(2)爸爸站在水柱正下方,且距喷水头P水平距离3m,身高1.6m的小红在水柱下方走动,当她的头顶恰好接触到水柱时,求她与爸爸的水平距离.
19.(2022·金华)“八婺”菜场指导菜农生产和销售某种蔬菜,提供如下信息:
①统计售价与需求量的数据,通过描点(图1),发现该蔬菜需求量y需求(吨)关于售价x(元/千克)的函数图象可以看成抛物线,其表达式为 ,部分对应值如下表:
售价x(元/千克) … 2.5 3 3.5 4 …
需求量y需求(吨) … 7.75 7.2 6.55 5.8 …
②该蔬菜供给量y供给(吨)关于售价x(元/千克)的函数表达式为y供给=x-1,函数图象见图1.
③1~7月份该蔬菜售价x售价(元/千克)、成本x成本(元/千克)关于月份t的函数表达式分别为 , ,函数图象见图2.
请解答下列问题:
(1)求a,c的值.
(2)根据图2,哪个月出售这种蔬菜每千克获利最大?并说明理由.
(3)求该蔬菜供给量与需求量相等时的售价,以及按此价格出售获得的总利润.
20.(2022·百色)已知抛物线经过A(-1,0)、B(0、3)、 C(3,0)三点,O为坐标原点,抛物线交正方形OBDC的边BD于点E,点M为射线BD上一动点,连接OM ,交BC于点F
(1)求抛物线的表达式;
(2)求证:∠BOF=∠BDF :
(3)是否存在点M使△MDF为等腰三角形?若不存在,请说明理由;若存在,求ME的长
21.(2022·宜宾)如图,抛物线与轴交于、两点,与轴交于点,其顶点为点,连结.
(1)求这条抛物线所对应的二次函数的表达式及顶点的坐标;
(2)在抛物线的对称轴上取一点,点为抛物线上一动点,使得以点、、、为顶点、为边的四边形为平行四边形,求点的坐标;
(3)在(2)的条件下,将点向下平移5个单位得到点,点为抛物线的对称轴上一动点,求的最小值.
22.(2022·益阳)如图,在平面直角坐标系xOy中,抛物线E:y=﹣(x﹣m)2+2m2(m<0)的顶点P在抛物线F:y=ax2上,直线x=t与抛物线E,F分别交于点A,B.
(1)求a的值;
(2)将A,B的纵坐标分别记为yA,yB,设s=yA﹣yB,若s的最大值为4,则m的值是多少?
(3)Q是x轴的正半轴上一点,且PQ的中点M恰好在抛物线F上.试探究:此时无论m为何负值,在y轴的负半轴上是否存在定点G,使∠PQG总为直角?若存在,请求出点G的坐标;若不存在,请说明理由.
23.(2022·资阳)已知二次函数图象的顶点坐标为,且与x轴交于点.
(1)求二次函数的表达式;
(2)如图,将二次函数图象绕x轴的正半轴上一点旋转,此时点A、B的对应点分别为点C、D.
①连结,当四边形为矩形时,求m的值;
②在①的条件下,若点M是直线上一点,原二次函数图象上是否存在一点Q,使得以点B、C、M、Q为顶点的四边形为平行四边形,若存在,求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
24.(2022·赤峰)【生活情境】
为美化校园环境,某学校根据地形情况,要对景观带中一个长,宽的长方形水池进行加长改造(如图①,改造后的水池仍为长方形,以下简称水池1),同时,再建造一个周长为的矩形水池(如图②,以下简称水池2).
【建立模型】
如果设水池的边加长长度为,加长后水池1的总面积为,则关于的函数解析式为:;设水池2的边的长为,面积为,则关于的函数解析式为:,上述两个函数在同一平面直角坐标系中的图像如图③.
【问题解决】
(1)若水池2的面积随长度的增加而减小,则长度的取值范围是 (可省略单位),水池2面积的最大值是 ;
(2)在图③字母标注的点中,表示两个水池面积相等的点是 ,此时的值是 ;
(3)当水池1的面积大于水池2的面积时,的取值范围是 ;
(4)在范围内,求两个水池面积差的最大值和此时的值;
(5)假设水池的边的长度为,其他条件不变(这个加长改造后的新水池简称水池3),则水池3的总面积关于的函数解析式为:.若水池3与水池2的面积相等时,有唯一值,求的值.
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】二次函数y=ax²+bx+c的图象
【解析】【解答】解: .
二次函数 的图象的对称轴是 .
故答案为:A.
【分析】根据公式“y=ax2+bx+c=a(x+)2+”将解析式配成顶点式,然后由x=-即为对称轴可求解.
2.【答案】B
【知识点】二次函数图象的几何变换;二次函数图象与坐标轴的交点问题;二次函数y=a(x-h)²+k的性质
【解析】【解答】解: y=(x﹣2)2﹣9,图象的开口向上,
∴当x=2时,y取得最小值﹣9,故①符合题意;
y=(x﹣2)2﹣9的对称轴为,
而
故②符合题意;
将其函数图象向左平移3个单位长度,再向上平移4个单位长度所得抛物线的函数表达式为y=(x+1)2﹣5,故③不符合题意;
当时,则
解得:
而
故④符合题意;
故答案为:B.
【分析】根据二次函数的解析式可得图象开口向上,对称轴为直线x=2,最小值为-9,判断出函数的增减性,据此判断①②;根据二次函数图象的几何变换可判断③;令y=0,求出x的值,根据两点间距离公式求出两交点的距离,据此判断④.
3.【答案】B
【知识点】二次函数图象与坐标轴的交点问题;二次函数图象上点的坐标特征
【解析】【解答】解:y=x2 2x 3=(x-1)2-4,
∴对称轴为直线x=1,
令y=0,则(x-1)2-4=0,
解得x1=-1,x2=3,
∴抛物线与x轴的交点坐标为(-1,0),(3,0),
二次函数y=x2 2x 3的图象如图:
由图象知.
故答案为:B.
【分析】根据二次函数的解析式可得对称轴为直线x=1,令y=0,求出x的值,可得抛物线与x轴的交点坐标,然后画出二次函数的图象,据此进行比较.
4.【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:抛物线中,a>0,抛物线开口向上,因此A选项正确,不符合题意;
由解析式得,对称轴为直线,因此B选项正确,不符合题意;
由解析式得,当时,y取最小值,最小值为1,所以抛物线的顶点坐标为,因此C选项正确,不符合题意;
因为抛物线开口向上,对称轴为直线,因此当时,y随x的增大而减小,因此D选项错误,符合题意.
故答案为:D.
【分析】根据抛物线解析式可得a=1>0,据此判断A;根据抛物线的解析式可得对称轴为直线x=2,顶点坐标为(2,1),据此判断B、C;根据开口方向以及对称轴可判断D.
5.【答案】D
【知识点】二次函数与一元二次方程的综合应用
【解析】【解答】解:∵ 抛物线 y=x2+mx的对称轴为直线 x=2 ,
∴
解之:m=-4,
∴x2-4x=5即x2-4x-5=0
∴(x-5)(x+1)=0
∴x-5=0或x+1=0
解之:x1=5,x2=-1.
故答案为:D.
【分析】利用抛物线的对称轴为直线x=2,可求出m的值;将m的值代入方程,利用因式分解法求出方程的解.
6.【答案】B
【知识点】二次函数图象的几何变换
【解析】【解答】解:∵ 的顶点坐标为(0,0)
∴将二次函数 的图象向左平移2个单位长度,再向上平移1个单位长度,所得抛物线的顶点坐标为(-2,1),
∴所得抛物线对应的函数表达式为 ,
故答案为:B
【分析】 先求出 的顶点坐标为(0,0),再求出平移后的抛物线的顶点坐标为(-2,1),利用平移的性质利用顶点式写出平移后抛物线解析式即可.
7.【答案】D
【知识点】二次函数图象的几何变换;二次函数图象上点的坐标特征
【解析】【解答】解:①将二次函数 向右平移2个单位长度得到: ,把点 代入得: ,所以该平移方式符合题意;
②将二次函数 向右平移1个单位长度,再向下平移1个单位长度得到: ,把点 代入得: ,所以该平移方式符合题意;
③将二次函数 向下平移4个单位长度得到: ,把点 代入得: ,所以该平移方式符合题意;
④将二次函数 沿x轴翻折,再向上平移4个单位长度得到: ,把点 代入得: ,所以该平移方式符合题意;
综上所述:正确的个数为4个.
故答案为:D.
【分析】抛物线y=ax2向右平移m个单位长度,可得y=a(x-m)2;抛物线y=ax2向下平移n个单位长度可得y=ax2-n;抛物线y=ax2向上平移n个单位长度可得y=ax2+n;抛物线y=ax2沿x轴翻折,可得y=-ax2,据此得出平移后或翻折后的函数解析式,然后将(2,0)代入验证即可.
8.【答案】B
【知识点】二次函数图象与系数的关系;二次函数图象与坐标轴的交点问题;二次函数图象上点的坐标特征
【解析】【解答】解:①∵抛物线的开口方向向下,
∴a<0,
∵对称轴在y轴右侧,
∴对称轴为x=>0,
∵a<0,
∴b>0,
∵抛物线与y轴的交点在y轴的正半轴上,
∴c>0,
∴abc<0,
故①错误;
②∵对称轴为x==1,
∴b=﹣2a,
∴2a+b=0,
故②错误;
③由图象的对称性可知:当x=3时,y<0,
∴9a+3b+c<0,
故③错误;
④由图象可知,该抛物线与x轴有两个不同的交点,
∴b2﹣4ac>0,即b2>4ac;
故④正确;
⑤由图象可知当x=﹣1时,y<0,
∴a﹣b+c<0,
∴,
故⑤正确.
综上所述,正确的结论是:④⑤.
故答案为:B.
【分析】由图象可得:抛物线的开口方向向下,对称轴在y轴右侧,与y轴的交点在y轴的正半轴上,据此可得a、b、c的符号,进而判断①;根据对称轴为直线x=1可得b=-2a,据此判断②;根据图象的对称性可得当x=3时,y<0,据此判断③;根据图象与x轴有两个不同的交点可判断④;由图象可知当x=-1时,y<0,则a-b+c<0,据此判断⑤.
9.【答案】D
【知识点】二次函数图象与系数的关系;二次函数y=ax²+bx+c的性质;二次函数的其他应用
【解析】【解答】解:∵抛物线开口向上,
∴a>0,
∵对称轴是直线x=2,
∴﹣=2,
∴b=﹣4a<0
∵抛物线交y轴的负半轴,
∴c<0,
∴abc>0,故①符合题意,
∵b=﹣4a,a>0,
∴b+3a=﹣a<0,故②符合题意,
观察图象可知,当0<x≤2时,y随x的增大而减小,故③不符合题意,
一次函数y=kx+b(k≠0)的图象经过点A,
∵b<0,
∴k>0,此时E(k,b)在第四象限,故④符合题意.
∵抛物线经过(﹣1,0),(5,0),
∴可以假设抛物线的解析式为y=a(x+1)(x﹣5)=a(x﹣2)2﹣9a,
∴M(2,﹣9a),C(0,﹣5a),
过点M作MH⊥y轴于点H,设对称轴交x轴于点K.
∵AM⊥CM,
∴∠AMC=∠KMH=90°,
∴∠CMH=∠KMA,
∵∠MHC=∠MKA=90°,
∴△MHC∽△MKA,
∴=,
∴=,
∴a2=,
∵a>0,
∴a=,故⑤符合题意,
故答案为:D.
【分析】利用二次函数的图象与性质对每个结论一一判断即可。
10.【答案】C
【知识点】二次函数图象与系数的关系;二次函数的其他应用
【解析】【解答】解:∵二次函数 图象的一部分与x轴的一个交点坐标为 ,
∴当x=1时, ,
故结论①符合题意;
根据函数图象可知,
当 ,即 ,
对称轴为 ,即 ,
根据抛物线开口向上,得 ,
∴ ,
∴ ,
即 ,
故结论②符合题意;
根据抛物线与x轴的一个交点为 ,
对称轴为 可知:抛物线与x轴的另一个交点为(-3,0),
∴关于x的一元二次方程 的两根分别为-3和1,
故结论③符合题意;
根据函数图象可知: ,
故结论④不符合题意;
当 时, ,
∴当 时, ,
即 ,
故结论⑤不符合题意,
综上:①②③符合题意,
故答案为:C.
【分析】根据二次函数 图象的一部分与x轴的一个交点坐标为 ,对称轴为 ,再结合函数图象对每个结论一一判断求解即可。
11.【答案】2
【知识点】二次函数的实际应用-抛球问题
【解析】【解答】解:∵h=-5t2+20t=-5(t-2)2+20,且-5<0,
∴当t=2时,h取最大值20.
故答案为:2.
【分析】将h与t的函数关系式化为顶点式,据此可得h的最大值.
12.【答案】﹣4<m<0
【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;不等式的性质
【解析】【解答】解:∵抛物线开口向上,
∴a>0,
∵抛物线对称轴在y轴左侧,
∴﹣ <0,
∴b>0,
∵抛物线经过(0,﹣2),
∴c=﹣2,
∵抛物线经过(1,0),
∴a+b+c=0,
∴a+b=2,b=2﹣a,
∴y=ax2+(2﹣a)x﹣2,
当x=﹣1时,y=m=a-b+c=a+a﹣2﹣2=2a﹣4,
∵b=2﹣a>0,
∴0<a<2,
∴﹣4<2a﹣4<0,
∴﹣4<m<0.
故答案为:﹣4<m<0.
【分析】由图像可得:抛物线开口向上,对称轴在y轴左侧,则a>0,b>0,将(0,-2)代入可得c=-2;将(1,0)代入可得a+b+c=0,则b=2-a,令x=-1,可得y=m=a-b+c=2a-4,根据b=2-a>0可得a的范围,进而可得2a-4的范围,据此解答.
13.【答案】11
【知识点】二次函数的实际应用-销售问题
【解析】【解答】解:设销售单价定为元,每天所获利润为元,
则
,
所以将销售定价定为11元时,才能使每天所获销售利润最大,
故答案为11.
【分析】设销售单价定为元,每天所获利润为元,根据题意列出函数解析式,再利用二次函数的性质求解即可。
14.【答案】①③④
【知识点】二次函数图象与系数的关系;待定系数法求二次函数解析式;二次函数与一元二次方程的综合应用
【解析】【解答】将(0,0),(4,0)代入抛物线表达式,得:
,解得: ,
∴抛物线解析式为 .
① ,则 ,故①正确,符合题意;
② ,又a>0,
∴ ,故②错误,不符合题意;
③若该抛物线y=ax2+bx+c与直线y=﹣3有交点,则有 ,即一元二次方程 有实数根,
则 ,
∵a>0,
∴ ,解得: ,故③正确,符合题意;
④如图,
∵一元二次方程ax2+bx+c﹣t=0(t为常数,t≤0)的根为整数,
一元二次方程可化为 ,即抛物线 与直线 (t为常数,t≤0)的交点横坐标为整数,如图,则横坐标可为0,1,2,3,4,有3个t满足.故④正确,满足题意.
故答案为:①③④
【分析】将点(0,0),(4,0)代入函数解析式,可得到y=ax2-4ax,利用b=-4a,可对①作出判断;将b=-4a,c=0代入,可得到5a+3b+2c=-7a,由a的取值范围,可得到-7a的取值范围,可对②作出判断;利用已知可得到一元二次方程,再根据b2-4ac≥0,可求出a的取值范围,可对③作出判断;将方程转化为抛物线 与直线 (t为常数,t≤0)的交点横坐标为整数,可得到横坐标可以为0,1,2,3,4,可得到满足条件的t的值,可对④作出判断,综上所述可得到正确结论的序号.
15.【答案】
【知识点】二次函数的实际应用-抛球问题
【解析】【解答】解:由题意得,图1中的函数图象解析式为:h=v1t 4.9t2,令h=0, 或 (舍去), ,
图2中的函数解析式为:h=v2t 4.9t2, 或 (舍去), ,
∵h1=2h2,
∴ =2 ,即: = 或 =- (舍去),
∴t1:t2= : = ,
故答案是: .
【分析】利用图1的函数解析式,可求出h=0时的t的值,可求出h1,利用图2的函数解析式,由h=0求出对应的t的值,可求出h2的值;再根据h1=2h2,可得v的值,然后求出t1:t2的值.
16.【答案】3
【知识点】二次函数图象与系数的关系;二次函数图象与坐标轴的交点问题;二次函数图象上点的坐标特征;二次函数y=ax²+bx+c的性质
【解析】【解答】解:∵抛物线的对称轴为:,且抛物线与x轴的一个交点坐标为(-2,0),
∴抛物线与x轴的另一个坐标为(1,0),
将(1,0)代入函数解析式中可得a+b+c=0,故③正确;
∵抛物线开口朝下,
∴,
又∵抛物线的对称轴在y轴的左边,且抛物线交y轴的正半轴,
∴,,
∴,故①错误;
∵抛物线与x轴两个交点,
∴当y=0时,方程有两个不相等的实数根,
∴方程的判别式,故②正确;
将(-2,0)、(1,0)代入函数解析式中可得,
∴,,
∴,
∵,,
∴,
即,故④正确;
∵抛物线的对称轴为:,且抛物线开口朝下,
∴可知二次函数,在时,y随x的增大而减小,
∵,
∴,故⑤错误,
故正确的有:②③④.
故答案为:3.
【分析】根据抛物线的对称性可得抛物线与x轴的另一个坐标为(1,0),将(1,0)代入y=ax2+bx+c中可得a+b+c=0,据此判断③;根据图象可得抛物线开口向下,对称轴在y轴左侧,与y轴的交点在y轴正半轴,确定出a、b、c的符号,据此判断①;根据抛物线与x轴有两个不同的交点可判断②;将(1,0)、(-2,0)代入函数解析式中可得b=a,c=-2a,表示出am2+bm,(a-2b),然后作差即可判断④;根据图象确定出函数的增减性,据此判断⑤.
17.【答案】(1)解:设y与x之间的函数关系式为,由题意得:
,解得:,
∴y与x之间的函数关系式为;
(2)解:设每天获得的利润为w元,由(1)可得:
,
∵,且-10<0,
∴当时,w有最大值,最大值为160;
答:这种学习用品的销售单价定为16元时,每天可获得最大利润,最大利润是160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)设每天获得的利润为w元,根据题意列出函数解析式,再利用二次函数的性质求解即可。
18.【答案】(1)解:根据题意可知抛物线的顶点为 ,
设抛物线的解析式为 ,
将点 代入,得 ,
解得 ,
抛物线的解析式为
(2)解:由 ,令 ,
得 ,
解得 ,
爸爸站在水柱正下方,且距喷水头P水平距离3m,
当她的头顶恰好接触到水柱时,她与爸爸的水平距离为 (m),或 (m).
【知识点】二次函数的实际应用-喷水问题
【解析】【分析】(1) 由于抛物线的顶点为(5,3.2) ,可设抛物线的解析式为 ,将点(0,0.7)代入解析式中,求出a值即得结论;
(2)利用(1)解析式求出y=1.6时x值,然后求解即可.
19.【答案】(1)解:把 代入y需求 可得
②-①,得7a=-1.4,解得 ,
把 代入①,得c=9,
(2)解:设这种蔬菜每千克获利w元,根据题意,
有w=x售价-x成本=,
化简,得 ,
∵ 在 的范围内,
∴当 时,w有最大值.
答:在4月份出售这种蔬菜每千克获利最大.
(3)解:由 ,得 ,
化简,得 ,解得 (舍去),
∴售价为5元/千克.
此时, (吨) (千克),
把x=5代入 ,得 ,
把t=6代入 ,得 ,
∴总利润 (元).
答:该蔬菜供给量与需求量相等时的售价为5元/千克,按此价格出售获得的总利润为8000元.
【知识点】二次函数的实际应用-销售问题
【解析】【分析】(1)根据统计售价与需求量表格中数据,利用待定系数法,将(3,7.2)和(4,5.8)代入函数表达式,列出关于a和c的方程组,解之即可求得a和c的值;
(2)设这种蔬菜每千克获利w元,根据w=x售价-x成本,得w=,再利用二次函数性质求得1≤t≤7时,w最大时t的值即可;
(3)根据 得 ,解之可得售价为5元/千克,即求得=4000千克,t=6,再把t=6代入求出w值,再由总利润=每千克利润×数量即可求出总利润.
20.【答案】(1)解:设抛物线的表达式为,
将A(-1,0)、B(0、3)、C(3,0)代入,
得,解得,
抛物线的表达式为;
(2)解:四边形OBDC是正方形,
,
,
,
;
(3)解:存在,理由如下:
当点M在线段BD的延长线上时,此时,
,
设,
设直线OM的解析式为,
,
解得,
直线OM的解析式为,
设直线BC的解析式为,
把B(0、3)、 C(3,0)代入,得,
解得,
直线BC的解析式为,
令,解得,则,
,
四边形OBDC是正方形,
,
,
,
,
,
解得或或,
点M为射线BD上一动点,
,
,
,
当时,解得或,
,
.
当点M在线段BD上时,此时,,
,
,
,
由(2)得,
四边形OBDC是正方形,
,
,
,
,
,
,
,
,
;
综上,ME的长为或.
【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;等腰三角形的性质;正方形的性质;锐角三角函数的定义
【解析】【分析】(1)设抛物线的表达式为y=ax2+bx+c,将A(-1,0)、B(0、3)、C(3,0)代入求出a、b、c的值,据此可得抛物线的表达式;
(2)根据正方形的性质可得BO=BD,∠OBC=∠DBC,证明△OBF≌△DBF,据此可得结论;
(3)当点M在线段BD的延长线上时,此时∠FDM>90°,DF=DM,设M(m,3),求出直线OM、BC的解析式,联立表示出x、y,可得点F的坐标,根据正方形的性质可得BO=BD=OC=CD=3,则D(3,3),根据两点间距离公式表示出DF2,根据DF=DM可得m的值,由点M为射线BD上一动点可得m>0,据此可得BM,令抛物线解析式中的y=3,求出x的值,可得BE,由ME=BM-BE可得ME;当点M在线段BD上时,此时∠DMF>90°,MF=DM,根据等腰三角形的性质可得∠MFD=∠MDF,则∠BMO=2∠MDF,由(2)得∠BOF=∠BDF,根据正方形的性质可得∠OBD=90°,据此可得∠BOM的度数,根据三角函数的概念可得BM,由ME=BD-BM-DE可得ME.
21.【答案】(1)解:∵抛物线经过、,,
,
解得,
抛物线的解析式为,
,
顶点的坐标为
(2)解:设直线是解析式为,
把,代入,得,
,
直线的解析式为,
过点作于点,
以,,,为顶点的四边形是以为边的平行四边形,
,,
,
,
≌,
,
设,则,
,
或,
当时,,
,
当时,,
综上所述,满足条件点点的坐标为或
(3)解:由题意,,,关于对称轴直线对称,连接交对称轴于点,连接,,过点作于点,交对称轴于点,连接则,,,
在中,,则在中,,
,
,
为最小值,
,
,
的最小值为.
【知识点】待定系数法求二次函数解析式;平行四边形的性质;解直角三角形;二次函数图象上点的坐标特征;三角形全等的判定-AAS
【解析】【分析】(1)利用待定系数法求出抛物线解析式,再求其顶点坐标;
(2)先求出直线AC的解析式为 ,过点F作FG⊥DE于点G,以A,C,E,F为顶点的四边形是以AC为边的平行四边形,可得AC=EF,AC∥EF,证明△OAC≌△GFE ,得,设,则,即得,据此求出m,继而得解;
(3) 易知M(1,-1),F1(4,-5)与F2(-2,-5)关于直线x=1对称,连接F1F2交对称轴于H,连F1M,F2M,过F2作F2N⊥F1N于点N,交对称轴于P,连PF1则MH=4,HF1=3,MF1=5, 证明,由可得为最小值.
22.【答案】(1)解:由题意可知,抛物线的顶点的坐标为,点在抛物线上,,.
(2)解:直线与抛物线,分别交于点,,,,,,当时,的最大值为,的最大值为4,,解得,,.
(3)解:存在,理由如下:设点的坐标为,则,,点在轴正半轴上,且,,,,,.如图,过点作轴的垂线,分别过点,作轴的平行线,与分别交于,,
,,,,,,,即.,,,解得..
【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)将抛物线E的函数解析式转化为顶点式,可得到点P的坐标;再根据点P在抛物线F上,将其代入,可得到关于m的方程,解方程求出a的值.
(2)将x=t代入两个抛物线的解析式,求出对应的y的值;再根据s=yA﹣yB,代入可得到s与t的函数解析式,再将函数解析式转化为顶点式,利用二次函数的性质及s的最大值为4,可得到关于m的方程,解方程求出符合题意的m的值.
(3)设点M的坐标为n,可表示出点M,Q的坐标;利用点Q在x轴的正半轴,可得到关于m的不等式,求出m的取值范围;同时可得到关于n的方程,解方程表示出n,代入可表示出点M,Q的坐标;过点Q作KN⊥x轴,分别过点P,G作x轴的平行线,与KN分别交于点K,N,利用余角的性质可证得∠QPK=∠GQN,可得到△PKQ∽△QNG,利用相似三角形的性质,可得对应边成比例,建立关于MQ的方程,解方程求出QM的长,即可得到点G的坐标.
23.【答案】(1)解:∵二次函数的图象的顶点坐标为,
∴设二次函数的表达式为,
又∵,∴,
解得:,
∴(或);
(2)解:①∵点P在x轴正半轴上,
∴,
∴,
由旋转可得:,
∴,
过点作轴于点E,
∴,,
在中,,
当四边形为矩形时,,
∴,
又,
∴,
∴,
∴,
解得;
②由题可得点与点C关于点成中心对称,
∴,
∵点M在直线上,
∴点M的横坐标为4,
存在以点B、C、M、Q为顶点的平行四边形,
1)、当以为边时,平行四边形为,
点C向左平移8个单位,与点B的横坐标相同,
∴将点M向左平移8个单位后,与点Q的横坐标相同,
∴代入,
解得:,
∴,
2)、当以为边时,平行四边形为,
点B向右平移8个单位,与点C的横坐标相同,
∴将M向右平移8个单位后,与点Q的横坐标相同,
∴代入,
解得:,
∴,
3)、当以为对角线时,
点M向左平移5个单位,与点B的横坐标相同,
∴点C向左平移5个单位后,与点Q的横坐标相同,
∴代入,
得:,
∴,
综上所述,存在符合条件的点Q,其坐标为或或.
【知识点】待定系数法求二次函数解析式;勾股定理;平行四边形的性质;相似三角形的判定与性质;旋转的性质
【解析】【分析】(1)由题意可设二次函数的解析式为y=a(x-1)2+4,将B(-1,0)代入求出a的值,据此可得二次函数的表达式;
(2)①由题意可得m>0,BP=m+1,根据旋转的性质可得BD=2BP=2(m+1),过点A作AE⊥x轴于点E,则BE=2,AE=4,利用勾股定理可得AB2,根据矩形的性质可得∠BAD=∠BEA=90°,证明△BAE∽△BDA,然后根据相似三角形的性质就可求出m的值;
②由题意可得C(7,-4),然后分BC为边、平行四边形为BCMQ;BC为边,平行四边形为BCQM;BC为对角线,结合点的平移规律求出点Q的横坐标,然后代入二次函数解析式中求出y的值,据此可得点Q的坐标.
24.【答案】(1)3<x<6;9
(2)C,E;1,4
(3)0<x<1或4<x<6
(4)解:在范围内,两个水池面积差,
∵
∴函数有最大值,
∵
∴当时,函数有最大值,为
即,当时,面积最大值为
(5)解:∵水池3与水池2的面积相等,
∴,
整理得,
∵有唯一值,
∴
解得,
【知识点】二次函数y=ax²+bx+c的性质;二次函数的其他应用
【解析】【解答】(1)∵
∴抛物线的顶点坐标为(3,9),对称轴为x=3,
∵水池2的面积随长度的增加而减小,
∴长度的取值范围是;水池2面积的最大值是9;
故答案为:;9;
(2)由图象得,两函数交于点C,E,
所以,表示两个水池面积相等的点是C,E;
联立方程组
解得,
∴x的值为1或4,
故答案为:C,E;1或4
(3)由(3)知,C(1,5),E(4,8),
又直线在抛物线上方时,或,
所以,水池1的面积大于水池2的面积时,的取值范围是或,
故答案为或;
【分析】(1)依据函数图象和函数解析式,利用二次凹函数的性质解答即可;
(2)利用图象交点的数字异议解答即可;
(3)依据图象,利用数形结合发解答即可;
(4)在范围内, 求得两个水池面积差的解析式,利用二次函数性质解答即可;
(5)令y3=y2,得到关于x的一元二次方程,解=0的方程可求出b。
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B
一、单选题(每题3分,共30分)
1.(2021·兰州)二次函数 的图象的对称轴是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】二次函数y=ax²+bx+c的图象
【解析】【解答】解: .
二次函数 的图象的对称轴是 .
故答案为:A.
【分析】根据公式“y=ax2+bx+c=a(x+)2+”将解析式配成顶点式,然后由x=-即为对称轴可求解.
2.(2022·雅安)抛物线的函数表达式为y=(x﹣2)2﹣9,则下列结论中,正确的序号为( )
①当x=2时,y取得最小值﹣9;②若点(3,y1),(4,y2)在其图象上,则y2>y1;③将其函数图象向左平移3个单位长度,再向上平移4个单位长度所得抛物线的函数表达式为y=(x﹣5)2﹣5;④函数图象与x轴有两个交点,且两交点的距离为6.
A.②③④ B.①②④ C.①③ D.①②③④
【答案】B
【知识点】二次函数图象的几何变换;二次函数图象与坐标轴的交点问题;二次函数y=a(x-h)²+k的性质
【解析】【解答】解: y=(x﹣2)2﹣9,图象的开口向上,
∴当x=2时,y取得最小值﹣9,故①符合题意;
y=(x﹣2)2﹣9的对称轴为,
而
故②符合题意;
将其函数图象向左平移3个单位长度,再向上平移4个单位长度所得抛物线的函数表达式为y=(x+1)2﹣5,故③不符合题意;
当时,则
解得:
而
故④符合题意;
故答案为:B.
【分析】根据二次函数的解析式可得图象开口向上,对称轴为直线x=2,最小值为-9,判断出函数的增减性,据此判断①②;根据二次函数图象的几何变换可判断③;令y=0,求出x的值,根据两点间距离公式求出两交点的距离,据此判断④.
3.(2022·陕西)已知二次函数y=x2 2x 3的自变量x1,x2,x3对应的函数值分别为y1,y2,y3.当 13时,y1,y2,y3三者之间的大小关系是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】二次函数图象与坐标轴的交点问题;二次函数图象上点的坐标特征
【解析】【解答】解:y=x2 2x 3=(x-1)2-4,
∴对称轴为直线x=1,
令y=0,则(x-1)2-4=0,
解得x1=-1,x2=3,
∴抛物线与x轴的交点坐标为(-1,0),(3,0),
二次函数y=x2 2x 3的图象如图:
由图象知.
故答案为:B.
【分析】根据二次函数的解析式可得对称轴为直线x=1,令y=0,求出x的值,可得抛物线与x轴的交点坐标,然后画出二次函数的图象,据此进行比较.
4.(2022·新疆)已知抛物线,下列结论错误的是( )
A.抛物线开口向上 B.抛物线的对称轴为直线
C.抛物线的顶点坐标为 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:抛物线中,a>0,抛物线开口向上,因此A选项正确,不符合题意;
由解析式得,对称轴为直线,因此B选项正确,不符合题意;
由解析式得,当时,y取最小值,最小值为1,所以抛物线的顶点坐标为,因此C选项正确,不符合题意;
因为抛物线开口向上,对称轴为直线,因此当时,y随x的增大而减小,因此D选项错误,符合题意.
故答案为:D.
【分析】根据抛物线解析式可得a=1>0,据此判断A;根据抛物线的解析式可得对称轴为直线x=2,顶点坐标为(2,1),据此判断B、C;根据开口方向以及对称轴可判断D.
5.(2022·绍兴)已知抛物线 y=x2+mx的对称轴为直线 x=2 ,则关于x的方程 x2+mx=5的根是( )
A.0,4 B.1,5 C.1,-5 D.-1,5
【答案】D
【知识点】二次函数与一元二次方程的综合应用
【解析】【解答】解:∵ 抛物线 y=x2+mx的对称轴为直线 x=2 ,
∴
解之:m=-4,
∴x2-4x=5即x2-4x-5=0
∴(x-5)(x+1)=0
∴x-5=0或x+1=0
解之:x1=5,x2=-1.
故答案为:D.
【分析】利用抛物线的对称轴为直线x=2,可求出m的值;将m的值代入方程,利用因式分解法求出方程的解.
6.(2021·徐州)在平面直角坐标系中,将二次函数 的图象向左平移2个单位长度,再向上平移1个单位长度,所得抛物线对应的函数表达式为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】二次函数图象的几何变换
【解析】【解答】解:∵ 的顶点坐标为(0,0)
∴将二次函数 的图象向左平移2个单位长度,再向上平移1个单位长度,所得抛物线的顶点坐标为(-2,1),
∴所得抛物线对应的函数表达式为 ,
故答案为:B
【分析】 先求出 的顶点坐标为(0,0),再求出平移后的抛物线的顶点坐标为(-2,1),利用平移的性质利用顶点式写出平移后抛物线解析式即可.
7.(2022·玉林)小嘉说:将二次函数 的图象平移或翻折后经过点 有4种方法:
①向右平移2个单位长度 ②向右平移1个单位长度,再向下平移1个单位长度③向下平移4个单位长度④沿x轴翻折,再向上平移4个单位长度
你认为小嘉说的方法中正确的个数有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】D
【知识点】二次函数图象的几何变换;二次函数图象上点的坐标特征
【解析】【解答】解:①将二次函数 向右平移2个单位长度得到: ,把点 代入得: ,所以该平移方式符合题意;
②将二次函数 向右平移1个单位长度,再向下平移1个单位长度得到: ,把点 代入得: ,所以该平移方式符合题意;
③将二次函数 向下平移4个单位长度得到: ,把点 代入得: ,所以该平移方式符合题意;
④将二次函数 沿x轴翻折,再向上平移4个单位长度得到: ,把点 代入得: ,所以该平移方式符合题意;
综上所述:正确的个数为4个.
故答案为:D.
【分析】抛物线y=ax2向右平移m个单位长度,可得y=a(x-m)2;抛物线y=ax2向下平移n个单位长度可得y=ax2-n;抛物线y=ax2向上平移n个单位长度可得y=ax2+n;抛物线y=ax2沿x轴翻折,可得y=-ax2,据此得出平移后或翻折后的函数解析式,然后将(2,0)代入验证即可.
8.(2022·毕节)在平面直角坐标系中,已知二次函数的图象如图所示,有下列5个结论:①;②;③;④;⑤.其中正确的有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】B
【知识点】二次函数图象与系数的关系;二次函数图象与坐标轴的交点问题;二次函数图象上点的坐标特征
【解析】【解答】解:①∵抛物线的开口方向向下,
∴a<0,
∵对称轴在y轴右侧,
∴对称轴为x=>0,
∵a<0,
∴b>0,
∵抛物线与y轴的交点在y轴的正半轴上,
∴c>0,
∴abc<0,
故①错误;
②∵对称轴为x==1,
∴b=﹣2a,
∴2a+b=0,
故②错误;
③由图象的对称性可知:当x=3时,y<0,
∴9a+3b+c<0,
故③错误;
④由图象可知,该抛物线与x轴有两个不同的交点,
∴b2﹣4ac>0,即b2>4ac;
故④正确;
⑤由图象可知当x=﹣1时,y<0,
∴a﹣b+c<0,
∴,
故⑤正确.
综上所述,正确的结论是:④⑤.
故答案为:B.
【分析】由图象可得:抛物线的开口方向向下,对称轴在y轴右侧,与y轴的交点在y轴的正半轴上,据此可得a、b、c的符号,进而判断①;根据对称轴为直线x=1可得b=-2a,据此判断②;根据图象的对称性可得当x=3时,y<0,据此判断③;根据图象与x轴有两个不同的交点可判断④;由图象可知当x=-1时,y<0,则a-b+c<0,据此判断⑤.
9.(2022·丹东)如图,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)与x轴交于点A(5,0),与y轴交于点C,其对称轴为直线x=2,结合图象分析如下结论:①abc>0;②b+3a<0;③当x>0时,y随x的增大而增大;④若一次函数y=kx+b(k≠0)的图象经过点A,则点E(k,b)在第四象限;⑤点M是抛物线的顶点,若CM⊥AM,则a=.其中正确的有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】D
【知识点】二次函数图象与系数的关系;二次函数y=ax²+bx+c的性质;二次函数的其他应用
【解析】【解答】解:∵抛物线开口向上,
∴a>0,
∵对称轴是直线x=2,
∴﹣=2,
∴b=﹣4a<0
∵抛物线交y轴的负半轴,
∴c<0,
∴abc>0,故①符合题意,
∵b=﹣4a,a>0,
∴b+3a=﹣a<0,故②符合题意,
观察图象可知,当0<x≤2时,y随x的增大而减小,故③不符合题意,
一次函数y=kx+b(k≠0)的图象经过点A,
∵b<0,
∴k>0,此时E(k,b)在第四象限,故④符合题意.
∵抛物线经过(﹣1,0),(5,0),
∴可以假设抛物线的解析式为y=a(x+1)(x﹣5)=a(x﹣2)2﹣9a,
∴M(2,﹣9a),C(0,﹣5a),
过点M作MH⊥y轴于点H,设对称轴交x轴于点K.
∵AM⊥CM,
∴∠AMC=∠KMH=90°,
∴∠CMH=∠KMA,
∵∠MHC=∠MKA=90°,
∴△MHC∽△MKA,
∴=,
∴=,
∴a2=,
∵a>0,
∴a=,故⑤符合题意,
故答案为:D.
【分析】利用二次函数的图象与性质对每个结论一一判断即可。
10.(2021·齐齐哈尔)如图,二次函数 图象的一部分与x轴的一个交点坐标为 ,对称轴为 ,结合图象给出下列结论:
① ;
② ;
③关于x的一元二次方程 的两根分别为-3和1;
④若点 , , 均在二次函数图象上,则 ;
⑤ (m为任意实数).
其中正确的结论有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】C
【知识点】二次函数图象与系数的关系;二次函数的其他应用
【解析】【解答】解:∵二次函数 图象的一部分与x轴的一个交点坐标为 ,
∴当x=1时, ,
故结论①符合题意;
根据函数图象可知,
当 ,即 ,
对称轴为 ,即 ,
根据抛物线开口向上,得 ,
∴ ,
∴ ,
即 ,
故结论②符合题意;
根据抛物线与x轴的一个交点为 ,
对称轴为 可知:抛物线与x轴的另一个交点为(-3,0),
∴关于x的一元二次方程 的两根分别为-3和1,
故结论③符合题意;
根据函数图象可知: ,
故结论④不符合题意;
当 时, ,
∴当 时, ,
即 ,
故结论⑤不符合题意,
综上:①②③符合题意,
故答案为:C.
【分析】根据二次函数 图象的一部分与x轴的一个交点坐标为 ,对称轴为 ,再结合函数图象对每个结论一一判断求解即可。
二、填空题(每题3分,共18分)
11.(2022·武威)如图,以一定的速度将小球沿与地面成一定角度的方向击出时,小球的飞行路线是一条抛物线.若不考虑空气阻力,小球的飞行高度 (单位:m)与飞行时间 (单位:s)之间具有函数关系: ,则当小球飞行高度达到最高时,飞行时间 s.
【答案】2
【知识点】二次函数的实际应用-抛球问题
【解析】【解答】解:∵h=-5t2+20t=-5(t-2)2+20,且-5<0,
∴当t=2时,h取最大值20.
故答案为:2.
【分析】将h与t的函数关系式化为顶点式,据此可得h的最大值.
12.(2022·遂宁)抛物线y=ax2+bx+c(a,b,c为常数)的部分图象如图所示,设m=a﹣b+c,则m的取值范围是 .
【答案】﹣4<m<0
【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;不等式的性质
【解析】【解答】解:∵抛物线开口向上,
∴a>0,
∵抛物线对称轴在y轴左侧,
∴﹣ <0,
∴b>0,
∵抛物线经过(0,﹣2),
∴c=﹣2,
∵抛物线经过(1,0),
∴a+b+c=0,
∴a+b=2,b=2﹣a,
∴y=ax2+(2﹣a)x﹣2,
当x=﹣1时,y=m=a-b+c=a+a﹣2﹣2=2a﹣4,
∵b=2﹣a>0,
∴0<a<2,
∴﹣4<2a﹣4<0,
∴﹣4<m<0.
故答案为:﹣4<m<0.
【分析】由图像可得:抛物线开口向上,对称轴在y轴左侧,则a>0,b>0,将(0,-2)代入可得c=-2;将(1,0)代入可得a+b+c=0,则b=2-a,令x=-1,可得y=m=a-b+c=2a-4,根据b=2-a>0可得a的范围,进而可得2a-4的范围,据此解答.
13.(2021·沈阳)某超市购进一批单价为8元的生活用品,如果按每件9元出售,那么每天可销售20件.经调查发现,这种生活用品的销售单价每提高1元,其销售量相应减少4件,那么将销售价定为 元时,才能使每天所获销售利润最大.
【答案】11
【知识点】二次函数的实际应用-销售问题
【解析】【解答】解:设销售单价定为元,每天所获利润为元,
则
,
所以将销售定价定为11元时,才能使每天所获销售利润最大,
故答案为11.
【分析】设销售单价定为元,每天所获利润为元,根据题意列出函数解析式,再利用二次函数的性质求解即可。
14.(2021·遵义)抛物线y=ax2+bx+c(a,b,c为常数,a>0)经过(0,0),(4,0)两点.则下列四个结论正确的有 (填写序号).
①4a+b=0;
②5a+3b+2c>0;
③若该抛物线y=ax2+bx+c与直线y=﹣3有交点,则a的取值范围是a ;
④对于a的每一个确定值,如果一元二次方程ax2+bx+c﹣t=0(t为常数,t≤0)的根为整数,则t的值只有3个.
【答案】①③④
【知识点】二次函数图象与系数的关系;待定系数法求二次函数解析式;二次函数与一元二次方程的综合应用
【解析】【解答】将(0,0),(4,0)代入抛物线表达式,得:
,解得: ,
∴抛物线解析式为 .
① ,则 ,故①正确,符合题意;
② ,又a>0,
∴ ,故②错误,不符合题意;
③若该抛物线y=ax2+bx+c与直线y=﹣3有交点,则有 ,即一元二次方程 有实数根,
则 ,
∵a>0,
∴ ,解得: ,故③正确,符合题意;
④如图,
∵一元二次方程ax2+bx+c﹣t=0(t为常数,t≤0)的根为整数,
一元二次方程可化为 ,即抛物线 与直线 (t为常数,t≤0)的交点横坐标为整数,如图,则横坐标可为0,1,2,3,4,有3个t满足.故④正确,满足题意.
故答案为:①③④
【分析】将点(0,0),(4,0)代入函数解析式,可得到y=ax2-4ax,利用b=-4a,可对①作出判断;将b=-4a,c=0代入,可得到5a+3b+2c=-7a,由a的取值范围,可得到-7a的取值范围,可对②作出判断;利用已知可得到一元二次方程,再根据b2-4ac≥0,可求出a的取值范围,可对③作出判断;将方程转化为抛物线 与直线 (t为常数,t≤0)的交点横坐标为整数,可得到横坐标可以为0,1,2,3,4,可得到满足条件的t的值,可对④作出判断,综上所述可得到正确结论的序号.
15.(2021·台州)以初速度v(单位:m/s)从地面竖直向上抛出小球,从抛出到落地的过程中,小球的高度h(单位:m)与小球的运动时间t(单位:s)之间的关系式是h=vt﹣4.9t2.现将某弹性小球从地面竖直向上抛出,初速度为v1,经过时间t1落回地面,运动过程中小球的最大高度为h1(如图1);小球落地后,竖直向上弹起,初速度为v2,经过时间t2落回地面,运动过程中小球的最大高度为h2(如图2).若h1=2h2,则t1:t2= .
【答案】
【知识点】二次函数的实际应用-抛球问题
【解析】【解答】解:由题意得,图1中的函数图象解析式为:h=v1t 4.9t2,令h=0, 或 (舍去), ,
图2中的函数解析式为:h=v2t 4.9t2, 或 (舍去), ,
∵h1=2h2,
∴ =2 ,即: = 或 =- (舍去),
∴t1:t2= : = ,
故答案是: .
【分析】利用图1的函数解析式,可求出h=0时的t的值,可求出h1,利用图2的函数解析式,由h=0求出对应的t的值,可求出h2的值;再根据h1=2h2,可得v的值,然后求出t1:t2的值.
16.(2022·贵港)已知二次函数,图象的一部分如图所示,该函数图象经过点,对称轴为直线.对于下列结论:①;②;③;④(其中);⑤若和均在该函数图象上,且,则.其中正确结论的个数共有 个.
【答案】3
【知识点】二次函数图象与系数的关系;二次函数图象与坐标轴的交点问题;二次函数图象上点的坐标特征;二次函数y=ax²+bx+c的性质
【解析】【解答】解:∵抛物线的对称轴为:,且抛物线与x轴的一个交点坐标为(-2,0),
∴抛物线与x轴的另一个坐标为(1,0),
将(1,0)代入函数解析式中可得a+b+c=0,故③正确;
∵抛物线开口朝下,
∴,
又∵抛物线的对称轴在y轴的左边,且抛物线交y轴的正半轴,
∴,,
∴,故①错误;
∵抛物线与x轴两个交点,
∴当y=0时,方程有两个不相等的实数根,
∴方程的判别式,故②正确;
将(-2,0)、(1,0)代入函数解析式中可得,
∴,,
∴,
∵,,
∴,
即,故④正确;
∵抛物线的对称轴为:,且抛物线开口朝下,
∴可知二次函数,在时,y随x的增大而减小,
∵,
∴,故⑤错误,
故正确的有:②③④.
故答案为:3.
【分析】根据抛物线的对称性可得抛物线与x轴的另一个坐标为(1,0),将(1,0)代入y=ax2+bx+c中可得a+b+c=0,据此判断③;根据图象可得抛物线开口向下,对称轴在y轴左侧,与y轴的交点在y轴正半轴,确定出a、b、c的符号,据此判断①;根据抛物线与x轴有两个不同的交点可判断②;将(1,0)、(-2,0)代入函数解析式中可得b=a,c=-2a,表示出am2+bm,(a-2b),然后作差即可判断④;根据图象确定出函数的增减性,据此判断⑤.
三、解答题(共8题,共72分)
17.(2022·锦州)某文具店购进一批单价为12元的学习用品,按照相关部门规定其销售单价不低于进价,且不高于进价的1.5倍,通过分析销售情况,发现每天的销售量y(件)与销售单价x(元)满足一次函数关系,且当时,;当时,.
(1)求y与x之间的函数关系式;
(2)这种学习用品的销售单价定为多少时,每天可获得最大利润,最大利润是多少元?
【答案】(1)解:设y与x之间的函数关系式为,由题意得:
,解得:,
∴y与x之间的函数关系式为;
(2)解:设每天获得的利润为w元,由(1)可得:
,
∵,且-10<0,
∴当时,w有最大值,最大值为160;
答:这种学习用品的销售单价定为16元时,每天可获得最大利润,最大利润是160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)设每天获得的利润为w元,根据题意列出函数解析式,再利用二次函数的性质求解即可。
18.(2022·河南)小红看到一处喷水景观,喷出的水柱呈抛物线形状,她对此展开研究:测得喷水头P距地面0.7m,水柱在距喷水头P水平距离5m处达到最高,最高点距地面3.2m;建立如图所示的平面直角坐标系,并设抛物线的表达式为 ,其中x(m)是水柱距喷水头的水平距离,y(m)是水柱距地面的高度.
(1)求抛物线的表达式.
(2)爸爸站在水柱正下方,且距喷水头P水平距离3m,身高1.6m的小红在水柱下方走动,当她的头顶恰好接触到水柱时,求她与爸爸的水平距离.
【答案】(1)解:根据题意可知抛物线的顶点为 ,
设抛物线的解析式为 ,
将点 代入,得 ,
解得 ,
抛物线的解析式为
(2)解:由 ,令 ,
得 ,
解得 ,
爸爸站在水柱正下方,且距喷水头P水平距离3m,
当她的头顶恰好接触到水柱时,她与爸爸的水平距离为 (m),或 (m).
【知识点】二次函数的实际应用-喷水问题
【解析】【分析】(1) 由于抛物线的顶点为(5,3.2) ,可设抛物线的解析式为 ,将点(0,0.7)代入解析式中,求出a值即得结论;
(2)利用(1)解析式求出y=1.6时x值,然后求解即可.
19.(2022·金华)“八婺”菜场指导菜农生产和销售某种蔬菜,提供如下信息:
①统计售价与需求量的数据,通过描点(图1),发现该蔬菜需求量y需求(吨)关于售价x(元/千克)的函数图象可以看成抛物线,其表达式为 ,部分对应值如下表:
售价x(元/千克) … 2.5 3 3.5 4 …
需求量y需求(吨) … 7.75 7.2 6.55 5.8 …
②该蔬菜供给量y供给(吨)关于售价x(元/千克)的函数表达式为y供给=x-1,函数图象见图1.
③1~7月份该蔬菜售价x售价(元/千克)、成本x成本(元/千克)关于月份t的函数表达式分别为 , ,函数图象见图2.
请解答下列问题:
(1)求a,c的值.
(2)根据图2,哪个月出售这种蔬菜每千克获利最大?并说明理由.
(3)求该蔬菜供给量与需求量相等时的售价,以及按此价格出售获得的总利润.
【答案】(1)解:把 代入y需求 可得
②-①,得7a=-1.4,解得 ,
把 代入①,得c=9,
(2)解:设这种蔬菜每千克获利w元,根据题意,
有w=x售价-x成本=,
化简,得 ,
∵ 在 的范围内,
∴当 时,w有最大值.
答:在4月份出售这种蔬菜每千克获利最大.
(3)解:由 ,得 ,
化简,得 ,解得 (舍去),
∴售价为5元/千克.
此时, (吨) (千克),
把x=5代入 ,得 ,
把t=6代入 ,得 ,
∴总利润 (元).
答:该蔬菜供给量与需求量相等时的售价为5元/千克,按此价格出售获得的总利润为8000元.
【知识点】二次函数的实际应用-销售问题
【解析】【分析】(1)根据统计售价与需求量表格中数据,利用待定系数法,将(3,7.2)和(4,5.8)代入函数表达式,列出关于a和c的方程组,解之即可求得a和c的值;
(2)设这种蔬菜每千克获利w元,根据w=x售价-x成本,得w=,再利用二次函数性质求得1≤t≤7时,w最大时t的值即可;
(3)根据 得 ,解之可得售价为5元/千克,即求得=4000千克,t=6,再把t=6代入求出w值,再由总利润=每千克利润×数量即可求出总利润.
20.(2022·百色)已知抛物线经过A(-1,0)、B(0、3)、 C(3,0)三点,O为坐标原点,抛物线交正方形OBDC的边BD于点E,点M为射线BD上一动点,连接OM ,交BC于点F
(1)求抛物线的表达式;
(2)求证:∠BOF=∠BDF :
(3)是否存在点M使△MDF为等腰三角形?若不存在,请说明理由;若存在,求ME的长
【答案】(1)解:设抛物线的表达式为,
将A(-1,0)、B(0、3)、C(3,0)代入,
得,解得,
抛物线的表达式为;
(2)解:四边形OBDC是正方形,
,
,
,
;
(3)解:存在,理由如下:
当点M在线段BD的延长线上时,此时,
,
设,
设直线OM的解析式为,
,
解得,
直线OM的解析式为,
设直线BC的解析式为,
把B(0、3)、 C(3,0)代入,得,
解得,
直线BC的解析式为,
令,解得,则,
,
四边形OBDC是正方形,
,
,
,
,
,
解得或或,
点M为射线BD上一动点,
,
,
,
当时,解得或,
,
.
当点M在线段BD上时,此时,,
,
,
,
由(2)得,
四边形OBDC是正方形,
,
,
,
,
,
,
,
,
;
综上,ME的长为或.
【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;等腰三角形的性质;正方形的性质;锐角三角函数的定义
【解析】【分析】(1)设抛物线的表达式为y=ax2+bx+c,将A(-1,0)、B(0、3)、C(3,0)代入求出a、b、c的值,据此可得抛物线的表达式;
(2)根据正方形的性质可得BO=BD,∠OBC=∠DBC,证明△OBF≌△DBF,据此可得结论;
(3)当点M在线段BD的延长线上时,此时∠FDM>90°,DF=DM,设M(m,3),求出直线OM、BC的解析式,联立表示出x、y,可得点F的坐标,根据正方形的性质可得BO=BD=OC=CD=3,则D(3,3),根据两点间距离公式表示出DF2,根据DF=DM可得m的值,由点M为射线BD上一动点可得m>0,据此可得BM,令抛物线解析式中的y=3,求出x的值,可得BE,由ME=BM-BE可得ME;当点M在线段BD上时,此时∠DMF>90°,MF=DM,根据等腰三角形的性质可得∠MFD=∠MDF,则∠BMO=2∠MDF,由(2)得∠BOF=∠BDF,根据正方形的性质可得∠OBD=90°,据此可得∠BOM的度数,根据三角函数的概念可得BM,由ME=BD-BM-DE可得ME.
21.(2022·宜宾)如图,抛物线与轴交于、两点,与轴交于点,其顶点为点,连结.
(1)求这条抛物线所对应的二次函数的表达式及顶点的坐标;
(2)在抛物线的对称轴上取一点,点为抛物线上一动点,使得以点、、、为顶点、为边的四边形为平行四边形,求点的坐标;
(3)在(2)的条件下,将点向下平移5个单位得到点,点为抛物线的对称轴上一动点,求的最小值.
【答案】(1)解:∵抛物线经过、,,
,
解得,
抛物线的解析式为,
,
顶点的坐标为
(2)解:设直线是解析式为,
把,代入,得,
,
直线的解析式为,
过点作于点,
以,,,为顶点的四边形是以为边的平行四边形,
,,
,
,
≌,
,
设,则,
,
或,
当时,,
,
当时,,
综上所述,满足条件点点的坐标为或
(3)解:由题意,,,关于对称轴直线对称,连接交对称轴于点,连接,,过点作于点,交对称轴于点,连接则,,,
在中,,则在中,,
,
,
为最小值,
,
,
的最小值为.
【知识点】待定系数法求二次函数解析式;平行四边形的性质;解直角三角形;二次函数图象上点的坐标特征;三角形全等的判定-AAS
【解析】【分析】(1)利用待定系数法求出抛物线解析式,再求其顶点坐标;
(2)先求出直线AC的解析式为 ,过点F作FG⊥DE于点G,以A,C,E,F为顶点的四边形是以AC为边的平行四边形,可得AC=EF,AC∥EF,证明△OAC≌△GFE ,得,设,则,即得,据此求出m,继而得解;
(3) 易知M(1,-1),F1(4,-5)与F2(-2,-5)关于直线x=1对称,连接F1F2交对称轴于H,连F1M,F2M,过F2作F2N⊥F1N于点N,交对称轴于P,连PF1则MH=4,HF1=3,MF1=5, 证明,由可得为最小值.
22.(2022·益阳)如图,在平面直角坐标系xOy中,抛物线E:y=﹣(x﹣m)2+2m2(m<0)的顶点P在抛物线F:y=ax2上,直线x=t与抛物线E,F分别交于点A,B.
(1)求a的值;
(2)将A,B的纵坐标分别记为yA,yB,设s=yA﹣yB,若s的最大值为4,则m的值是多少?
(3)Q是x轴的正半轴上一点,且PQ的中点M恰好在抛物线F上.试探究:此时无论m为何负值,在y轴的负半轴上是否存在定点G,使∠PQG总为直角?若存在,请求出点G的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)解:由题意可知,抛物线的顶点的坐标为,点在抛物线上,,.
(2)解:直线与抛物线,分别交于点,,,,,,当时,的最大值为,的最大值为4,,解得,,.
(3)解:存在,理由如下:设点的坐标为,则,,点在轴正半轴上,且,,,,,.如图,过点作轴的垂线,分别过点,作轴的平行线,与分别交于,,
,,,,,,,即.,,,解得..
【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)将抛物线E的函数解析式转化为顶点式,可得到点P的坐标;再根据点P在抛物线F上,将其代入,可得到关于m的方程,解方程求出a的值.
(2)将x=t代入两个抛物线的解析式,求出对应的y的值;再根据s=yA﹣yB,代入可得到s与t的函数解析式,再将函数解析式转化为顶点式,利用二次函数的性质及s的最大值为4,可得到关于m的方程,解方程求出符合题意的m的值.
(3)设点M的坐标为n,可表示出点M,Q的坐标;利用点Q在x轴的正半轴,可得到关于m的不等式,求出m的取值范围;同时可得到关于n的方程,解方程表示出n,代入可表示出点M,Q的坐标;过点Q作KN⊥x轴,分别过点P,G作x轴的平行线,与KN分别交于点K,N,利用余角的性质可证得∠QPK=∠GQN,可得到△PKQ∽△QNG,利用相似三角形的性质,可得对应边成比例,建立关于MQ的方程,解方程求出QM的长,即可得到点G的坐标.
23.(2022·资阳)已知二次函数图象的顶点坐标为,且与x轴交于点.
(1)求二次函数的表达式;
(2)如图,将二次函数图象绕x轴的正半轴上一点旋转,此时点A、B的对应点分别为点C、D.
①连结,当四边形为矩形时,求m的值;
②在①的条件下,若点M是直线上一点,原二次函数图象上是否存在一点Q,使得以点B、C、M、Q为顶点的四边形为平行四边形,若存在,求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)解:∵二次函数的图象的顶点坐标为,
∴设二次函数的表达式为,
又∵,∴,
解得:,
∴(或);
(2)解:①∵点P在x轴正半轴上,
∴,
∴,
由旋转可得:,
∴,
过点作轴于点E,
∴,,
在中,,
当四边形为矩形时,,
∴,
又,
∴,
∴,
∴,
解得;
②由题可得点与点C关于点成中心对称,
∴,
∵点M在直线上,
∴点M的横坐标为4,
存在以点B、C、M、Q为顶点的平行四边形,
1)、当以为边时,平行四边形为,
点C向左平移8个单位,与点B的横坐标相同,
∴将点M向左平移8个单位后,与点Q的横坐标相同,
∴代入,
解得:,
∴,
2)、当以为边时,平行四边形为,
点B向右平移8个单位,与点C的横坐标相同,
∴将M向右平移8个单位后,与点Q的横坐标相同,
∴代入,
解得:,
∴,
3)、当以为对角线时,
点M向左平移5个单位,与点B的横坐标相同,
∴点C向左平移5个单位后,与点Q的横坐标相同,
∴代入,
得:,
∴,
综上所述,存在符合条件的点Q,其坐标为或或.
【知识点】待定系数法求二次函数解析式;勾股定理;平行四边形的性质;相似三角形的判定与性质;旋转的性质
【解析】【分析】(1)由题意可设二次函数的解析式为y=a(x-1)2+4,将B(-1,0)代入求出a的值,据此可得二次函数的表达式;
(2)①由题意可得m>0,BP=m+1,根据旋转的性质可得BD=2BP=2(m+1),过点A作AE⊥x轴于点E,则BE=2,AE=4,利用勾股定理可得AB2,根据矩形的性质可得∠BAD=∠BEA=90°,证明△BAE∽△BDA,然后根据相似三角形的性质就可求出m的值;
②由题意可得C(7,-4),然后分BC为边、平行四边形为BCMQ;BC为边,平行四边形为BCQM;BC为对角线,结合点的平移规律求出点Q的横坐标,然后代入二次函数解析式中求出y的值,据此可得点Q的坐标.
24.(2022·赤峰)【生活情境】
为美化校园环境,某学校根据地形情况,要对景观带中一个长,宽的长方形水池进行加长改造(如图①,改造后的水池仍为长方形,以下简称水池1),同时,再建造一个周长为的矩形水池(如图②,以下简称水池2).
【建立模型】
如果设水池的边加长长度为,加长后水池1的总面积为,则关于的函数解析式为:;设水池2的边的长为,面积为,则关于的函数解析式为:,上述两个函数在同一平面直角坐标系中的图像如图③.
【问题解决】
(1)若水池2的面积随长度的增加而减小,则长度的取值范围是 (可省略单位),水池2面积的最大值是 ;
(2)在图③字母标注的点中,表示两个水池面积相等的点是 ,此时的值是 ;
(3)当水池1的面积大于水池2的面积时,的取值范围是 ;
(4)在范围内,求两个水池面积差的最大值和此时的值;
(5)假设水池的边的长度为,其他条件不变(这个加长改造后的新水池简称水池3),则水池3的总面积关于的函数解析式为:.若水池3与水池2的面积相等时,有唯一值,求的值.
【答案】(1)3<x<6;9
(2)C,E;1,4
(3)0<x<1或4<x<6
(4)解:在范围内,两个水池面积差,
∵
∴函数有最大值,
∵
∴当时,函数有最大值,为
即,当时,面积最大值为
(5)解:∵水池3与水池2的面积相等,
∴,
整理得,
∵有唯一值,
∴
解得,
【知识点】二次函数y=ax²+bx+c的性质;二次函数的其他应用
【解析】【解答】(1)∵
∴抛物线的顶点坐标为(3,9),对称轴为x=3,
∵水池2的面积随长度的增加而减小,
∴长度的取值范围是;水池2面积的最大值是9;
故答案为:;9;
(2)由图象得,两函数交于点C,E,
所以,表示两个水池面积相等的点是C,E;
联立方程组
解得,
∴x的值为1或4,
故答案为:C,E;1或4
(3)由(3)知,C(1,5),E(4,8),
又直线在抛物线上方时,或,
所以,水池1的面积大于水池2的面积时,的取值范围是或,
故答案为或;
【分析】(1)依据函数图象和函数解析式,利用二次凹函数的性质解答即可;
(2)利用图象交点的数字异议解答即可;
(3)依据图象,利用数形结合发解答即可;
(4)在范围内, 求得两个水池面积差的解析式,利用二次函数性质解答即可;
(5)令y3=y2,得到关于x的一元二次方程,解=0的方程可求出b。
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