2020--2021学年苏科版九年级数学下册 第五章 二次函数 综合练 习 (word版含答案)

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名称 2020--2021学年苏科版九年级数学下册 第五章 二次函数 综合练 习 (word版含答案)
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资源类型 教案
版本资源 苏科版
科目 数学
更新时间 2021-11-18 00:00:00

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第五章 《 二次函数》综合练
2021-2022学年苏科版九年级数学下册
一、选择题
1、二次函数,(,,,为常数)的部分对应值列表如下:
… 0 1 …
… 1 …
则代数式的值为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
2、根据下面表格中的对应值:
x 3.23 3.24 3.25 3.26
ax2+bx+c -0.06 -0.02 0.03 0.09
判断方程ax2+bx+c=0(a≠0,a,b,c为常数)的一个解x的范围是(  )
A.3<x<3.23 B.3.23<x<3.24 C.3.24<x<3.25 D.3.25<x<3.26
3、如图,小聪要在抛物线y =x(2-x)上找一点M(a,b),针对b的不同取值,所找点M的个数,三个同学的说法如下,
小明:若b=-3,则点M的个数为0; 小云:若b = 1,则点M的个数为1;
小朵:若b = 3,则点M的个数为2. 下列判断正确的是( ).
A.小云错,小朵对 B.小明,小云都错 C.小云对,小朵错 D.小明错,小朵对
(3题) (6题)
4、已知抛物线经过点,且该抛物线的对称轴经过点A,则该抛物线的解析式为(  )
A. B. C. D.
5、二次函数(a,b,c为常数,且)中的x与y的部分对应值如下表:
x 0 1 3
y 3 5 3
下列结论:①;②当时,y的值随x值的增大而减小;③3是方程的一个根;④当时,.其中正确的是( )
A.①②③ B.①②④ C.①③④ D.②③④
6、将抛物线y=x2-4x+1向左平移至顶点落在y轴上,如图所示,则两条抛物线、直线y=-3和x轴围成的图形的面积S(图中阴影部分)是( )
A.4 B.5 C.6 D.7
7、某广场有一个小型喷泉,水流从垂直于地面的水管喷出,长为.水流在各个方向上沿形状相同的抛物线路径落到地面上,某方向上抛物线路径的形状如图所示,落点到的距离为.建立平面直角坐标系,水流喷出的高度与水平距离之间近似满足函数关系,则水流喷出的最大高度为( )
A. B. C. D.
8、向空中发射一枚炮弹,第x秒时的高度为y米,且高度与时间的关系为y=ax2+bx+c(a≠0).若此炮弹在第6秒与第18秒时的高度相等,则在下列时间中炮弹所在高度最高的是(  )
A.第8秒 B.第10秒 C.第12秒 D.第15秒
9、如图.正方形中,,对角线,相交于点,点,分别从,两点同时出发,以的速度沿,运动,到点,时停止运动,设运动时间为,的面积为,则与的函数关系可用图象表示为( )
A.B.C.D.
10、如图,抛物线的图象与坐标轴交于点A,B,D,顶点为E,以AB为直径画半圆交y负半轴交于点C,圆心为M,P是半圆上的一动点,连接EP.
①点E在⊙M的内部;②CD的长为;③若P与C重合,则∠DPE=15°;
④在P的运动过程中,若,则;
⑤N是PE的中点,当P沿半圆从点A运动至点B时,点N运动的路径长是π.
则正确的选项为( )
A.①②④ B.②③④ C.②③⑤ D.③④⑤
二、填空题
11、函数是关于x的二次函数,则m=___
12、把二次函数化成的形式是_____________.
13、二次函数y=(x+3)2﹣5的顶点坐标是____________
14、已知二次函数y=ax2+bx+c中,函数y与自变量x的部分对应值如下表:
x … ﹣2 ﹣1 0 1 2 …
y … 0 4 6 6 4 …
若点P(m2﹣2,y1)、Q(m2+4,y2)在抛物线上,则y1   y2.(选填“>”、“<”或“=”)
15、已知抛物线y=x2-2x+c的顶点A在直线y=x-5上,求该抛物线的解析式为_________.
A.y=x2-2x-3 B.y=x2+2x+3 C.y=x2-2x-4 D.y=x2+6x+4
16、已知二次函数y=x2+2x+n,当自变量x的取值在﹣2≤x≤1的范围内时,函数的图象与x轴有且只有一个公共点,则n的取值范围是   .
17、如图,在水平的地面BD上有两根与地面垂直且长度相等的电线杆AB,CD,以点B为坐标原点,直线BD为轴建立平面直角坐标系.已知电线杆之间的电线可近似地看成抛物线,则电线最低点离地面的距离是_______米.
18、如图,在平面直角坐标系中,抛物线与轴相交于、两点,与轴交于点,点是抛物线上位于直线下方一动点,当时,点的坐标为__________.
19、如图是二次函数图象的一部分,对称轴为,且经过点(2,0).下列说法:①;② ;③;④若,是抛物线上的两点,则.
其中说法正确的是( )
A.①②④ B.①③ C.①④ D.③④
20、如图,一次函数y=x﹣2的图象交x轴于点A,交y轴于点B,二次函数y=-x2+bx+c的图象经过A、B两点,与x轴交于另一点C.若点M在抛物线的对称轴上,且∠AMB=∠ACB,则所有满足条件的点M的坐标为__________.
三、解答题
21、已知二次函数y=x2+bx+c经过A、B两点,BC垂直x轴于点C,且A(﹣1,0),C(4,0),AC=BC.
(1)求抛物线的解析式;
(2)请画出抛物线的图象;
(3)点P是抛物线对称轴上一个动点,是否存在这样的点P,使三角形ABP为直角三角形?若存在,求出P点坐标;若不存在,请说明理由.
22、如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+1交y轴于点A,交x轴正半轴于点B(4,0),交直线AD于点D(3,),过点D作DC⊥x轴于点C.
(1)直接写出:a=   ,b=   ;
(2)点P为x轴正半轴上一动点,过点P作PN⊥x轴交直线AD于点M,交抛物线于点N;若点P在线段OC上(不与O、C重合),连接CM,求△PCM面积的最大值.
23、某广场喷泉的喷嘴安装在平地上.有一喷嘴喷出的水流呈抛物线状,喷出的水流高度y(m)与喷出水流喷嘴的水平距离x(m)之间满足
(l)喷嘴能喷出水流的最大高度是多少?
(2)喷嘴喷出水流的最远距离为多少?
24、某中学课外活动小组准备围成一个矩形的活动区,其中一边靠墙,另外三边用总长为40米的栅栏围成,已知墙长为22米(如图),设矩形的边米,面积为平方米.
(1)求活动区面积与之间的关系式,并指出的取值范围;
(2)当为多少米时,活动区的面积最大?并求出最大面积.
25、某社区决定把一块长50m,宽30m的矩形空地建成居民健身广场,设计方案如图,阴影区域为绿化区(四块绿化区为大小、形状都相同的矩形),空白区域为活动区,且四周的4个出口宽度相同,其宽度不小于14m,不大于26m,设绿化区较长边为xm,活动区的面积为ym2.为了想知道出口宽度的取值范围,小明同学根据出口宽度不小于14m,算出x≤18.
(1)求y与x的函数关系式并直接写出自变量x的取值范围;
(2)求活动区的最大面积;
(3)预计活动区造价为50元/m2,绿化区造价为40元/m2,若社区的此项建造投资费用不得超过72000元,求投资费用最少时活动区的出口宽度?
26、某厂为满足市场需求,改造了10条口罩生产线,每条生产线每天可生产口罩500个,如果每增加一条生产线,每条生产线每天就会少生产20个口罩,设增加x条生产线(x为正整数),每条生产线每天可生产口罩y个.(1)请直接写出y与x之间的函数表达式是  ;
(2)设该厂每天可以生产的口罩w个,请求出w与x的函数关系式,并求出当x为多少时,每天生产的口罩数量w最多?最多为多少个?
(3)由于口罩供不应求,所以每天生产的口罩数量不能低于6000个,请直接写出需要增加的生产线x条的取值范围.
27、如图,已知抛物线y=ax2+bx+5与x轴交于A(﹣1,0),B(5,0)两点(点A在点B的左侧),与y轴交于点C.
(1)求抛物线的解析式;
(2)点D是第一象限内抛物线上的一个动点(与点C,B不重合),过点D作DF⊥x轴于点F,交直线BC于点E,连接BD,直线BC能否把△BDF分成面积之比为2:3的两部分?若能,请求出点D的坐标;若不能,请说明理由.
(3)若M为抛物线对称轴上一动点,使得△MBC为直角三角形,请直接写出点M的坐标.
28、如图,抛物线交x轴于两点,交y轴于点C.直线经过点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)抛物线的对称轴l与直线相交于点P,连接,判定的形状,并说明理由;
(3)在直线上是否存在点M,使与直线的夹角等于的2倍?若存在,请求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.
29、已经二次函数y=ax2+bx+1.
(1)如图,其图象与x轴交于点A(﹣1,0)和点B,与y轴交于点C,对称轴为直线x=1.
①求二次函数解析式;
②F为线段BC上一点,过F分别作x轴,y轴垂线,垂足分别为E、F,当四边形OEFG为正方形时,求点F坐标;
(2)其图象上仅有一个点的横坐标、纵坐标互为相反数,且二次函数y=ax2+bx+1函数值存在负数,求b的取值范围.
30、如图,抛物线y=﹣x2﹣2x+3的图象与x轴交于A,B两点(点A在点B的左边),与y轴交于点C,点D为抛物线的顶点.
(1)求A,B,C三点的坐标.
(2)点M为线段AB上一点(点M不与点A,B重合),过点M作x轴的垂线,与直线AC交于点E,与抛物线交于点P,过点P作PQ∥AB交抛物线于点Q,过点Q作QN⊥x轴于点N.若点P在点Q左边,当矩形PMNQ的周长最大时,求△AEM的面积.
(3)在(2)的条件下,当矩形PMNQ的周长最大时,连接DQ.过抛物线上一点F作y轴的平行线,与直线AC交于点G(点G在点F的上方).若FG=2DQ,求点F的坐标.
第五章 《 二次函数》综合练
2021-2022学年苏科版九年级数学下册(解析)
一、选择题
1、二次函数,(,,,为常数)的部分对应值列表如下:
… 0 1 …
… 1 …
则代数式的值为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
【答案】A
【分析】
由表格数据可知,当x=-2或0时,y=-2,所以可以判断出,(-1,-3)是抛物线的顶点,于是假设顶点式,代入一组数据可求出解析式,得出a、b、c的值,于是可求出9a 3的值.
【详解】
解:由表格数据可知,当x=-2或0时,y= 2;∴(-1,-3)是抛物线的顶点,
∴y=a(x+1)2 3
把x=0,y=-2代入得a=1,∴y=(x+1)2 3=
∴a=1,,b=,2,c=-2, ∴9a 3b= 9×1 3×2=3.
故选:A
2、根据下面表格中的对应值:
x 3.23 3.24 3.25 3.26
ax2+bx+c -0.06 -0.02 0.03 0.09
判断方程ax2+bx+c=0(a≠0,a,b,c为常数)的一个解x的范围是(  )
A.3<x<3.23 B.3.23<x<3.24 C.3.24<x<3.25 D.3.25<x<3.26
【答案】C
【解】:函数y=ax2+bx+c的图象与x轴的交点就是方程ax2+bx+c=0的根,
函数y=ax2+bx+c的图象与x轴的交点的纵坐标为0;
由表中数据可知:y=0在y=-0.02与y=0.03之间,
∴对应的x的值在3.24与3.25之间即3.24<x<3.25.
故选C.
3、如图,小聪要在抛物线y =x(2-x)上找一点M(a,b),针对b的不同取值,所找点M的个数,三个同学的说法如下,
小明:若b=-3,则点M的个数为0; 小云:若b = 1,则点M的个数为1;
小朵:若b = 3,则点M的个数为2. 下列判断正确的是( ).
A.小云错,小朵对 B.小明,小云都错 C.小云对,小朵错 D.小明错,小朵对
【答案】C
【解】
∵点,
当时,则,整理得,
∵,∴有两个不相等的值,∴点的个数为2;
当时,则,整理得,
∵,∴有两个相同的值,∴点的个数为1;
当时,则,整理得,
∵,∴点的个数为0;
∴小明错,小云对,小朵错
故选:C.
4、已知抛物线经过点,且该抛物线的对称轴经过点A,则该抛物线的解析式为(  )
A. B. C. D.
【分析】根据抛物线图像性质可得A点是抛物线顶点坐标,再根据顶点坐标公式进行求解即可.
解:∵抛物线经过点,且该抛物线的对称轴经过点A,
∴函数的顶点坐标是,
∴,解得,经检验均符合,∴该抛物线的解析式为.
故选D.
5、二次函数(a,b,c为常数,且)中的x与y的部分对应值如下表:
x 0 1 3
y 3 5 3
下列结论:①;②当时,y的值随x值的增大而减小;③3是方程的一个根;④当时,.其中正确的是( )
A.①②③ B.①②④ C.①③④ D.②③④
【答案】C
【分析】
①函数的对称轴为:x=(0+3)=,对称轴左侧y随x的增大而增大,故a<0,x=0,y=3=c>0,即可求解;
②函数的对称轴为x=,故②错误,不符合题意;
③ax2+(b-1)x+c=0,则ax2+bx+c=x,当x=3时,ax2+bx+c=3,即可求解;
④由③知,3是方程ax2+(b-1)x+c=0的一个根,由函数的对称轴知其另外一个根为1,即可求解.
【详解】
解:①函数的对称轴为:x=(0+3)=,
对称轴左侧y随x的增大而增大,故a<0,x=0,y=3=c>0,
故①正确,符合题意;
②函数的对称轴为x=,对称轴左侧,即时,y随x的增大而增大,故②错误,不符合题意;
③ax2+(b-1)x+c=0,则ax2+bx+c=x,
当x=3时,ax2+bx+c=3,故③正确,符合题意;
④由③知,3是方程ax2+(b-1)x+c=0的一个根,由函数的对称轴知其另外一个根为-1,
故当-1<x<3时,ax2+(b-1)x+c>0,故④正确,符合题意;
故答案为:①③④.
6、将抛物线y=x2-4x+1向左平移至顶点落在y轴上,如图所示,则两条抛物线、直线y=-3和x轴围成的图形的面积S(图中阴影部分)是( )
A.4 B.5 C.6 D.7
【答案】C
【分析】
B,C分别是顶点,A、D是抛物线与x轴的两个交点,连接CD,AB,阴影部分的面积就是平行四边形ABCD的面积,
【详解】
B,C分别是顶点,A、D是抛物线与x轴的两个交点,连接CD,AB,
如图,阴影部分的面积就是平行四边形ABCD的面积,
∵y= x2-4x+1=(x-2)2-3, ∴C(2,-3),∴BC=2
∵直线y=-3,∴BD=3,∴S=2×3=6;
故选:C.
7、某广场有一个小型喷泉,水流从垂直于地面的水管喷出,长为.水流在各个方向上沿形状相同的抛物线路径落到地面上,某方向上抛物线路径的形状如图所示,落点到的距离为.建立平面直角坐标系,水流喷出的高度与水平距离之间近似满足函数关系,则水流喷出的最大高度为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】
由题意可得,抛物线经过点(0,1.5)和(3,0),把上述两个点坐标代入二次函数表达式,可求出a和c的值,则抛物线的解析式可求出,再把抛物线解析式化为顶点式即可求出水流喷出的最大高度.
【详解】
解:由题意可得,抛物线经过点(0,1.5)和(3,0),
把上述两个点坐标代入二次函数表达式得:
,解得:,∴函数表达式为:,
∵a<0,故函数有最大值,
∴当x=1时,y取得最大值,此时y=2,
答:水流喷出的最大高度为2米.
故选:D.
8、向空中发射一枚炮弹,第x秒时的高度为y米,且高度与时间的关系为y=ax2+bx+c(a≠0).若此炮弹在第6秒与第18秒时的高度相等,则在下列时间中炮弹所在高度最高的是(  )
A.第8秒 B.第10秒 C.第12秒 D.第15秒
【答案】C
解:此炮弹在第6秒与第18秒时的高度相等,
抛物线的对称轴直线是:,
抛物线开口向下,
时,函数值最大,
即第12秒炮弹所在高度最高,
故选:C.
9、如图.正方形中,,对角线,相交于点,点,分别从,两点同时出发,以的速度沿,运动,到点,时停止运动,设运动时间为,的面积为,则与的函数关系可用图象表示为( )
A.B.C.D.
【答案】B
【分析】
因BE=CF,根据正方形的性质,可证明△BOE≌△COF,从而这两个三角形的面积相等,故四边形OECF的面积等于△BOC的面积,故有△OEF的面积=四边形OECF的面积 △ECF的面积,而△ECF的面积则可以用t的代数式表示出来,从而可得△OEF的面积关于t的函数关系式,最后可判定结果.
【详解】
由题意,得:BE=CF=tcm,则CE=BC-BE=(8-t)cm
∵四边形ABCD是正方∴∠OBE=∠OCF=45゜,OB=OC
∴△OBE≌△OCF,∴, ∴



根据函数解析式知正确答案为:B
故选:B.
10、如图,抛物线的图象与坐标轴交于点A,B,D,顶点为E,以AB为直径画半圆交y负半轴交于点C,圆心为M,P是半圆上的一动点,连接EP.
①点E在⊙M的内部;②CD的长为;③若P与C重合,则∠DPE=15°;
④在P的运动过程中,若,则;
⑤N是PE的中点,当P沿半圆从点A运动至点B时,点N运动的路径长是π.
则正确的选项为( )
A.①②④ B.②③④ C.②③⑤ D.③④⑤
【分析】
①ME=2=AM,可知点E在⊙M上,答案可求;
②由题意,OD=,利用勾股定理OC可求,故CD=OC+OD,结论可得;
③由锐角三角函数可求∠OCM=30°,利用平行线和等腰三角形的性质可求∠ECD=∠OCM=15°,结论可得;
④连接EA,EB,过点A作AK⊥PE于K,利用圆周角定理和锐角三角函数求得AK,EK,KP,则PE=EK+PK,结论可得;
⑤连接MN,则MN⊥PE,可得点N的运动轨迹,根据圆的周长公式,可得点N运动的路径长.
【详解】
解:∵y=﹣+x+=﹣+2,∴顶点E(1,2).
∴M(1,0).∴OM=1,ME=2.
令x=0,则y=.∴D(0,).∴OD=.
令y=0,则.解得:x=﹣1或x=3.
∴A(﹣1,0),B(3,0).∴OA=1,OB=3,∴AB=4. ∴⊙M的半径为2;
①∵ME=2,⊙M的半径为2,∴E点在⊙M上.故①不正确;
②连接MC,则MC=2,如下图:
在Rt△OCM中,sin∠OCM=,∴∠OCM=30°.∴OC=MC×cos30°=.
∴CD=OC+OD=.故②不正确;
③连接MC,ME,CE,如下图:
由②知:∠OCM=30°. ∵ME∥OC,∴∠MEC=∠DCE.
∵ME=MC=2,∴∠MCE=∠MEC.∴∠MCE=∠DCE=∠OCM=15°.
∵P与C重合,∴∠DPE=∠DCE=15°.故③正确;
④如下图,连接PB,AE,ME,过点A作AK⊥PE于K,
∵ME=2,∴E点在⊙M上.∴∠AEP=∠ABP.
∵AB是圆的直径,
∴∠APB=90°.∴sin∠ABP=.∴∠ABP=60°.∴∠AEP=60°.
∵AE=,
∴EK=AE cos∠AEP=.AK=AE sin∠AEP=.
∵∠AME=90°,∴∠APE=∠AME=45°.
∴△AKP为等腰直角三角形.∴PK=AK=.∴PE=EK+PK=.故④正确;
⑤如下图,连接AE,BE,设AE,BE的中点分别为G,F,连接GF交ME于点R.
∵G,F为EA,EB的中点,∴FG为△EAB的中位线.∴FG=AB=2.
连接MN,
∵N为PE的中点,M为圆心,∴MN⊥PE.
∴点N的运动轨迹为以ME为直径的半圆.即点N的运动轨迹是以点G,F为端点的半圆.
∴点N运动的路径长是×2π×1=π.故⑤正确;
综上,正确的选项为③④⑤.故选:D.
二、填空题
11、函数是关于x的二次函数,则m=___
【答案】2
【分析】
根据二次函数的定义可得,求解即可.
【详解】
解:∵函数是关于x的二次函数,
∴,解得,
故答案为:2.
12、把二次函数化成的形式是_____________.
【答案】
【分析】
运用配方法把二次函数的一般式化为顶点式即可.
【详解】
y=x2 4x+1
=x2 4x+4 3
=(x 2)2 3,
13、二次函数y=(x+3)2﹣5的顶点坐标是____________
【答案】(﹣3,﹣5)
【分析】
根据顶点式可直接写出顶点坐标.
【详解】
解:∵抛物线解析式为y=(x+3)2﹣5,
∴二次函数图象的顶点坐标是(﹣3,﹣5).
14、已知二次函数y=ax2+bx+c中,函数y与自变量x的部分对应值如下表:
x … ﹣2 ﹣1 0 1 2 …
y … 0 4 6 6 4 …
若点P(m2﹣2,y1)、Q(m2+4,y2)在抛物线上,则y1   y2.(选填“>”、“<”或“=”)
【分析】由表中对应值可得到抛物线的对称轴为直线x=,且抛物线开口向上,然后根据两点到对称轴的距离进行判断即可.
【解析】∵x=0时,y=6;x=1时,y=6,
∴抛物线的对称轴为直线x=,且抛物线开口向下,
∵点P(m2﹣2,y1)、Q(m2+4,y2)在抛物线上,且|m2﹣2-|<|m2+4-|,
∴y1>y2,
故答案为>.
15、已知抛物线y=x2-2x+c的顶点A在直线y=x-5上,求该抛物线的解析式为_________.
A.y=x2-2x-3 B.y=x2+2x+3 C.y=x2-2x-4 D.y=x2+6x+4
解答:∵抛物线y=x2-2x+c的对称轴为x=1,∴顶点A的横坐标为1,
∵顶点A在直线y=x-5上,∴y=1-5=-4,则A(1,-4),
把A(1,-4)代入y=x2-2x+c得:1-2+c=-4,解得:c=-3,
∴y=x2-2x-3,
故选:A.
16、已知二次函数y=x2+2x+n,当自变量x的取值在﹣2≤x≤1的范围内时,函数的图象与x轴有且只有一个公共点,则n的取值范围是   .
【分析】先确定抛物线的对称轴为直线x=﹣1,若函数的图象与x轴有且只有一个公共点,利用函数图象,当x=﹣1,y=0且x=1,y≥0时,在﹣2≤x≤1的范围内时,抛物线与x轴有且只有一个公共点,即1+2+n≥0且4﹣4+n<0,解不等式组即可.
【解析】抛物线的对称轴为直线,
若抛物线与x轴有一个交点,则当x=﹣1,y=0;
当x=1,y≥0时,在﹣2≤x≤1的范围内时,抛物线与x轴有且只有一个公共点,
即1+2+n≥0且4﹣4+n<0,解得﹣3≤n<0;
所以,n的取值范围是n=1或﹣3≤n<0.
故答案为n=1或﹣3≤n<0.
17、如图,在水平的地面BD上有两根与地面垂直且长度相等的电线杆AB,CD,以点B为坐标原点,直线BD为轴建立平面直角坐标系.已知电线杆之间的电线可近似地看成抛物线,则电线最低点离地面的距离是_______米.
【答案】2.8
【分析】
把抛物线一般式化为顶点式,得到顶点坐标,即可得电线最低点离地面的距离.
【详解】
解:∵,
∴顶点坐标为,
∴电线最低点离地面的距离是2.8米,
故答 为:2.8.
18、如图,在平面直角坐标系中,抛物线与轴相交于、两点,与轴交于点,点是抛物线上位于直线下方一动点,当时,点的坐标为__________.
【答案】(2,-3)
【分析】作点C关于x轴的对称点,连接B,则∠ABC=∠AB,从而得B∥CP,利用待定系数法,先求出直线B的解析式,再求出直线CP的解析式,进而即可求解.
【详解】解:作点C关于x轴的对称点,连接B,则∠ABC=∠AB,∴∠CB=2∠ABC,
∵,∴=∠CB,∴B∥CP,
∵抛物线与轴相交于、两点,与轴交于点,
∴C的坐标为:(0,-2),B(4,0), ∴(0,2),
设直线B的解析式为:y=kx+b,
把(0,2),B(4,0)代入y=kx+b,得:,解得:,
∴直线B的解析式为:y=x+2,
∵B∥CP,
∴设直线CP的解析式为:y=x+m,
把C(0,-2)代入y=x+m,得:m=-2, ∴直线CP的解析式为:y=x-2,
∴x-2=,解得:x1=2,x2=0(舍去),
∴P(2,-3). 故答案是:(2,-3).
19、如图是二次函数图象的一部分,对称轴为,且经过点(2,0).下列说法:①;② ;③;④若,是抛物线上的两点,则.
其中说法正确的是( )
A.①②④ B.①③ C.①④ D.③④
【答案】A
【分析】
利用抛物线开口方向得到a<0,利用抛物线的对称轴方程得到b=-a>0,利用抛物线与y轴的交点在x轴上方得到c>0,则可对①进行判断;利用抛物线经过点(2,0)得到4a+2b+c=0,同时得到c=-2a,加上b=-a,则可对②进行判断;利由抛物线与x轴有两个交点结合根的判别式,即可得出b2-4ac>0,,则可对③进行判断;通过比较点(-,y1)到直线x=的距离与点(,y2)到直线x=的距离的大小可对④进行判断.
【详解】
解:∵抛物线开口向下,∴a<0,
∵抛物线的对称轴为直线x==,∴b=-a>0,
∵抛物线与y轴的交点在x轴上方,∴c>0,∴abc<0,所以①正确;
∵抛物线经过点(2,0),∴4a+2b+c=0,∴c=-2a,∴-2b+c=2a-2a=0,所以②正确;
∵抛物线与x轴有两个交点,∴△=b2-4ac>0,所以③错误;
∵点(,y1)到直线x=的距离比点(,y2)到直线x=的距离大,∴y1<y2;所以④正确.
故选:A.
20、如图,一次函数y=x﹣2的图象交x轴于点A,交y轴于点B,二次函数y=-x2+bx+c的图象经过A、B两点,与x轴交于另一点C.若点M在抛物线的对称轴上,且∠AMB=∠ACB,则所有满足条件的点M的坐标为__________.
【答案】或
【分析】
讨论:当点M在直线AB上方时,根据圆周角定理可判断点M在△ABC的外接圆上,如图所示,由于抛物线的对称轴垂直平分AC,则△ABC的外接圆的圆心在对称轴上,设圆心的坐标为,根据半径相等得到,解方程求出t得到圆心的坐标为,然后确定的半径为,从而得到此时M点的坐标;当点M在直线AB下方时,作关于AB的对称点,如图所示,通过证明可判断在x轴上,则点的坐标为,然后计算DM即可得到此时M点坐标.
【详解】
(1)当点M在直线AB上方时,则点M在△ABC的外接圆上,
∵△ABC的外接圆的圆心在对称轴上,设圆心的坐标为,则,
∴,解得,∴圆心的坐标为,
∴,即的半径为,此时M点的坐标为.
当点M在直线AB下方时,作关于AB的对称点,如图所示,
∵,∴,
∵轴,∴,
∴,在x轴上,∴点的坐标为,
∴,∴,此时点M的坐标为.
综上所述,点M的坐标为或.
三、解答题
21、已知二次函数y=x2+bx+c经过A、B两点,BC垂直x轴于点C,且A(﹣1,0),C(4,0),AC=BC.
(1)求抛物线的解析式;
(2)请画出抛物线的图象;
(3)点P是抛物线对称轴上一个动点,是否存在这样的点P,使三角形ABP为直角三角形?若存在,求出P点坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)二次函数的解析式为:y=x2﹣2x﹣3;(2)见解析;
(3)存在,点P的坐标为(1,8)或(1,﹣2)或(1,6)或(1,﹣1)
【分析】
(1)先求得点B的坐标,然后将点A和点B的坐标代入抛物线的解析式可得到关于b、c的方程组,从而可求得b、c的值;
(2)根据函数的表达式取点、描点连线即可画出函数的图象;
(3)存在,设P(1,m),分三种情况:分别以A,B,P为直角顶点,根据勾股定理和两点的距离公式列方程,解方程即可.
【详解】
解:(1)∵点A(-1,0),C(4,0),∴AC=5,OC=4,
∵AC=BC=5,∴B(4,5),
把A(-1,0)和B(4,5)代入二次函数y=x2+bx+c中得:
,解得,∴二次函数的解析式为:y=x2-2x-3;
(2)由函数的表达式,取值列表如下:
x … -1 0 1 2 3 …
y … 0 -3 -4 -3 0 …
根据表格数据,绘制函数图象如下:
(3)存在,
y=x2-2x-3=(x-1)2-4,∴设P(1,m),
分三种情况:
①以点B为直角顶点时,由勾股定理得:PB2+AB2=PA2,
∴(4-1)2+(m-5)2+(4+1)2+52=(1+1)2+m2,解得:m=8,∴P(1,8);
②以点A为直角顶点时,由勾股定理得:PA2+AB2=PB2,
∴(1+1)2+m2+(4+1)2+52=(4-1)2+(m-5)2,解得:m=-2,∴P(1,-2);
③以点P为直角顶点时,由勾股定理得:PB2+PA2=BA2,
∴(1+1)2+m2+(4-1)2+(m-5)2=(4+1)2+52,解得:m=6或-1,∴P(1,6)或(1,-1);
综上,点P的坐标为(1,8)或(1,-2)或(1,6)或(1,-1).
22、如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+1交y轴于点A,交x轴正半轴于点B(4,0),交直线AD于点D(3,),过点D作DC⊥x轴于点C.
(1)直接写出:a=   ,b=   ;
(2)点P为x轴正半轴上一动点,过点P作PN⊥x轴交直线AD于点M,交抛物线于点N;若点P在线段OC上(不与O、C重合),连接CM,求△PCM面积的最大值.
【答案】(1)﹣,;(2)最大值为
【分析】
(1)将点B、D的坐标代入二次函数表达式,即可求解;
(2)由△PCM的面积=PC PM,即可求解.
【详解】
解:(1)将点B、D的坐标代入二次函数表达式得:,解得,
则函数的表达式为:y=x2+x+1, 故答案为,;
(2)∵抛物线y=x2+x+1,与y轴交于点A,∴令,则 , ∴可知A点坐标为(0,1),
∴可设直线AD的解析式为y=mx+1.
把点D的坐标(3,)代入y=mx+1中,得=3m+1,∴m=.
∴直线AD的解析式为y=x+1,
∵DC⊥x轴,∴OC=3.
设OP=k,则PC=3﹣k,且0<k<3.∴点M(k,k+1),∴PM=k+1,
∴△PCM的面积=,
∴当k=时,△PCM的面积最大,最大值为.
23、某广场喷泉的喷嘴安装在平地上.有一喷嘴喷出的水流呈抛物线状,喷出的水流高度y(m)与喷出水流喷嘴的水平距离x(m)之间满足
(l)喷嘴能喷出水流的最大高度是多少?
(2)喷嘴喷出水流的最远距离为多少?
【答案】(1) 2m;(2) 4m.
【详解】
试题分析:(1)把二次函数配方得:,求二次函数最值即可,
(2)由(1)可知,当y=0时,,解得则即可.
(1)二次函数y=x2+2x,
y=(x﹣2)2+2,
∴当x=2时,喷嘴喷出水流的最大高度是y=2m;
(2)令y=0,则x2+2x=0,
解得,x1=0,x2=4,
答:喷嘴喷出水流的最远距离为4m.
24、某中学课外活动小组准备围成一个矩形的活动区,其中一边靠墙,另外三边用总长为40米的栅栏围成,已知墙长为22米(如图),设矩形的边米,面积为平方米.
(1)求活动区面积与之间的关系式,并指出的取值范围;
(2)当为多少米时,活动区的面积最大?并求出最大面积.
解:(1)四边形是矩形,米,米,
墙长为22米,, ∴,

即();
(2)设矩形的面积为

由(1)知,,
当时,有最大值200,
即当为10米时,活动区的面积最大,最大面积是200平方米.
25、某社区决定把一块长50m,宽30m的矩形空地建成居民健身广场,设计方案如图,阴影区域为绿化区(四块绿化区为大小、形状都相同的矩形),空白区域为活动区,且四周的4个出口宽度相同,其宽度不小于14m,不大于26m,设绿化区较长边为xm,活动区的面积为ym2.为了想知道出口宽度的取值范围,小明同学根据出口宽度不小于14m,算出x≤18.
(1)求y与x的函数关系式并直接写出自变量x的取值范围;
(2)求活动区的最大面积;
(3)预计活动区造价为50元/m2,绿化区造价为40元/m2,若社区的此项建造投资费用不得超过72000元,求投资费用最少时活动区的出口宽度?
【分析】(1)根据“活动区的面积=矩形空地面积﹣阴影区域面积”列出函数解析式便可,图形可得结论;
(2)根据题意可得y与x的关系式;
(3)根据二次函数的增减性及解一元二次方程可得结论;
【解答】解:(1)根据题意,绿化区的宽为:[30﹣(50﹣2x)]÷2=x﹣10
∴y=50×30﹣4x(x﹣10)=﹣4x2+40x+1500,
∵4个出口宽度相同,其宽度不小于14m,不大于26m,
∴12≤x≤18,
∴y=﹣4x2+40x+1500(12≤x≤18);
(2)y=﹣4x2+40x+1500=﹣4(x﹣5)2+1600,
∵a=﹣4<0,抛物线的开口向下,当12≤x≤18时,y随x的增大而减小,
∴当x=12时,y最大=1404,
答:活动区的最大面积为1404m2.
(3)设投资费用为w元,
由题意得,w=50(﹣4x2+40x+1500)+40×4x(x﹣10)=﹣40(x﹣5)2+76000,
∴当w=72000时,解得:x1=﹣5(不符合题意舍去),x2=15,
∵a=﹣40<0,
∴当x≥15时,w≤72000,
又∵12≤x≤18,
∴15≤x≤18,
∴当x=18时,投资费用最少,此时出口宽度为50﹣2x=50﹣2×18=14(m),
答:投资最少时活动区的出口宽度为14m.
26、某厂为满足市场需求,改造了10条口罩生产线,每条生产线每天可生产口罩500个,如果每增加一条生产线,每条生产线每天就会少生产20个口罩,设增加x条生产线(x为正整数),每条生产线每天可生产口罩y个.
(1)请直接写出y与x之间的函数表达式是  ;
(2)设该厂每天可以生产的口罩w个,请求出w与x的函数关系式,并求出当x为多少时,每天生产的口罩数量w最多?最多为多少个?
(3)由于口罩供不应求,所以每天生产的口罩数量不能低于6000个,请直接写出需要增加的生产线x条的取值范围.
【答案】(1)y=500﹣20x(1≤x<25,且x为正整数);(2)w=﹣20x2+300x+5000,当增加7或8条生产线时,每天生产的口罩数量最多,为6120个;(3)5≤x≤10(x为正整数)
【分析】
(1)由题意可知该函数关系为一次函数,直接写出其解析式及自变量的取值范围即可;
(2)先根据题意写出关于x的二次函数,再将其配方,写成顶点式,然后根据二次函数的性质可得答案;
(3)生产线的条数乘以每条生产线生产的口罩数量=6000,据此列出一元二次方程,求解并根据题意得出x的取值范围.
【详解】
解:(1)由题意可知该函数关系为一次函数,其解析式为:y=500﹣20x;
故y与x之间的函数关系式为y=500﹣20x(1≤x<25,且x为正整数),
故答案为:y=500﹣20x(1≤x<25,且x为正整数);
(2)w=(10+x)(500﹣20x)=﹣20x2+300x+5000=﹣20(x﹣7.5)2+6125,
∵a=﹣20<0,开口向下,∴当x=7.5时,w最大,
又∵x为整数,∴当x=7或8时,w最大,最大值为6120;
答:当增加7或8条生产线时,每天生产的口罩数量最多,为6120个;
(3)由题意得: (10+x)(500﹣20x)=6000,
整理得:x2﹣15x+50=0, 解得:x1=5,x2=10,
由(2)得:w=﹣20x2+300x+5000,
∵a=﹣20<0,开口向下,
∴需要增加的生产线x条的取值范围是:5≤x≤10(x为正整数).
27、如图,已知抛物线y=ax2+bx+5与x轴交于A(﹣1,0),B(5,0)两点(点A在点B的左侧),与y轴交于点C.
(1)求抛物线的解析式;
(2)点D是第一象限内抛物线上的一个动点(与点C,B不重合),过点D作DF⊥x轴于点F,交直线BC于点E,连接BD,直线BC能否把△BDF分成面积之比为2:3的两部分?若能,请求出点D的坐标;若不能,请说明理由.
(3)若M为抛物线对称轴上一动点,使得△MBC为直角三角形,请直接写出点M的坐标.
【分析】(1)利用待定系数法求解可得;
(2)利用待定系数法确定直线BC的解析式为y=﹣x+5,设D(x,﹣x2+4x+5),则E(x,﹣x+5),F(x,0),(0<x<5),则DE=﹣x2+5x,EF=﹣x+5,利用三角形的面积公式进行讨论:当DE:EF=2:3时,S△BDE:S△BEF=2:3;当DE:EF=3:2时,S△BDE:S△BEF=3:2,从而可得到关于x的方程,然后解方程求出x就看得到对应的D点坐标;
(3)先确定抛物线的对称轴,如图,设M(2,t),利用两点间的距离公式得到BC2=50,MC2=t2﹣10t+29,MB2=t2+9,利用勾股定理的逆定理分类讨论:当BC2+MC2=MB2时,△BCM为直角三角形,则50+t2﹣10t+29=t2+9;当BC2+MB2=MC2时,△BCM为直角三角形,则50+t2+9=t2﹣10t+29;当MC2+MB2=BC2时,△BCM为直角三角形,则t2﹣10t+29+t2+9=50,然后分别解关于t的方程,从而可得到满足条件的M点坐标.
【解答】解:(1)将A(﹣1,0),B(5,0)代入y=ax2+bx+5,
得:,解得,则抛物线解析式为y=﹣x2+4x+5;
(2)能.
设直线BC的解析式为y=kx+b,
把C(0,5),B(5,0)代入得,解得,所以直线BC的解析式为y=﹣x+5,
设D(x,﹣x2+4x+5),则E(x,﹣x+5),F(x,0),(0<x<5),
∴DE=﹣x2+4x+5﹣(﹣x+5)=﹣x2+5x,EF=﹣x+5,
当DE:EF=2:3时,S△BDE:S△BEF=2:3,即(﹣x2+5x):(﹣x+5)=2:3,
整理得3x2﹣17x+10=0,解得x1=,x2=5(舍去),此时D点坐标为(,);
当DE:EF=3:2时,S△BDE:S△BEF=3:2,即(﹣x2+5x):(﹣x+5)=3:2,
整理得2x2﹣13x+15=0,解得x1=,x2=5(舍去),此时D点坐标为(,);
综上所述,当点D的坐标为(,)或(,)时,
直线BC把△BDF分成面积之比为2:3的两部分;
(3)抛物线的对称轴为直线x=2,如图,
设M(2,t),
∵B(5,0),C(0,5),
∴BC2=52+52=50,MC2=22+(t﹣5)2=t2﹣10t+29,MB2=(2﹣5)2+t2=t2+9,
当BC2+MC2=MB2时,△BCM为直角三角形,∠BCM=90°,即50+t2﹣10t+29=t2+9,解得t=7,
此时M点的坐标为(2,7);
当BC2+MB2=MC2时,△BCM为直角三角形,∠CBM=90°,即50+t2+9=t2﹣10t+29,解得t=﹣3,此时M点的坐标为(2,﹣3);
当MC2+MB2=BC2时,△BCM为直角三角形,∠CMB=90°,即t2﹣10t+29+t2+9=50,
解得t1=6,t2=﹣1,此时M点的坐标为(2,6)或(2,﹣1),
综上所述,满足条件的M点的坐标为(2,7),(2,﹣3),(2,6),(2,﹣1).
28、如图,抛物线交x轴于两点,交y轴于点C.直线经过点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)抛物线的对称轴l与直线相交于点P,连接,判定的形状,并说明理由;
(3)在直线上是否存在点M,使与直线的夹角等于的2倍?若存在,请求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1);(2)的为直角三角形,理由见解析;
(3)存在使与直线的夹角等于的2倍的点,且坐标为M1(),M2(,).
【分析】
(1)先根据直线经过点,即可确定B、C的坐标,然后用带定系数法解答即可;
(2)先求出A、B的坐标结合抛物线的对称性,说明三角形APB为等腰三角形;再结合OB=OC得到∠ABP=45°,进一步说明∠APB=90°,则∠APC=90°即可判定的形状;
(3)作AN⊥BC于N,NH⊥x轴于H,作AC的垂直平分线交BC于M1,AC于E;然后说明△ANB为等腰直角三角形,进而确定N的坐标;再求出AC的解析式,进而确定M1E的解析式;然后联立直线BC和M1E的解析式即可求得M1的坐标;在直线BC上作点M1关于N点的对称点M2,利用中点坐标公式即可确定点M2的坐标
【详解】
解:(1)∵直线经过点, ∴当x=0时,可得y=5,即C的坐标为(0,5)
当y=0时,可得x=5,即B的坐标为(5,0)
∴解得, ∴该抛物线的解析式为
(2)的为直角三角形,理由如下:
∵解方程=0,则x1=1,x2=5, ∴A(1,0),B(5,0)
∵抛物线的对称轴l为x=3, ∴△APB为等腰三角形
∵C的坐标为(5,0), B的坐标为(5,0), ∴OB=CO=5,即∠ABP=45°, ∴∠ABP=45°,
∴∠APB=180°-45°-45°=90°, ∴∠APC=180°-90°=90°, ∴的为直角三角形;
(3)如图:作AN⊥BC于N,NH⊥x轴于H,作AC的垂直平分线交BC于M1,AC于E,
∵M1A=M1C,∴∠ACM1=∠CAM1 ∴∠AM1B=2∠ACB
∵△ANB为等腰直角三角形. ∴AH=BH=NH=2, ∴N(3,2)
设AC的函数解析式为y=kx+b
∵C(0,5),A(1,0), ∴ 解得b=5,k=-5, ∴AC的函数解析式为y=-5x+5
设EM1的函数解析式为y=x+n
∵点E的坐标为(),∴=× +n,解得:n=
∴EM1的函数解析式为y=x+
∵ 解得 ,∴M1的坐标为();
在直线BC上作点M1关于N点的对称点M2
设M2(a,-a+5),则有:3=,解得a= ,∴-a+5=,∴M2的坐标为(,).
综上,存在使与直线的夹角等于的2倍的点,且坐标为M1(),M2(,).
29、已经二次函数y=ax2+bx+1.
(1)如图,其图象与x轴交于点A(﹣1,0)和点B,与y轴交于点C,对称轴为直线x=1.
①求二次函数解析式;
②F为线段BC上一点,过F分别作x轴,y轴垂线,垂足分别为E、F,当四边形OEFG为正方形时,求点F坐标;
(2)其图象上仅有一个点的横坐标、纵坐标互为相反数,且二次函数y=ax2+bx+1函数值存在负数,求b的取值范围.
【分析】(1)①根据点A的坐标和对称轴解析式,即可得解;
②根据抛物线的对称性得出点B坐标,求出BC解析式,设点,根据正方形的性质求出m的值,即可得点F坐标;
(2)由题意可得﹣x=ax2+bx+1有两相等实根,y=ax2+bx+1存在负值,利用根的判别式即可求解.
【解答】解:(1)①由题:
∴二次函数解析式为:;
②设BC解析式为:y=kx+b,对称轴为直线x=1.
∵图象与x轴交于点A(﹣1,0)和点B,对称轴为直线x=1.∴点B(3,0),
将B(3,0),C(0,1)代入得:
∴BC解析式为:,
设点,
∵四边形OEFG是正方形,∴EF=GF,
(2)二次函数的图像其有且只有一个点横、纵坐标之和互为相反数,
∴﹣x=ax2+bx+1有两相等实根,即ax2+(b+1)x+1=0有两相等实根,
∵y=ax2+bx+1存在负值,
∴b2﹣4a=b2﹣(b+1)2>0,解得,
综上:且.
30、如图,抛物线y=﹣x2﹣2x+3的图象与x轴交于A,B两点(点A在点B的左边),与y轴交于点C,点D为抛物线的顶点.
(1)求A,B,C三点的坐标.
(2)点M为线段AB上一点(点M不与点A,B重合),过点M作x轴的垂线,与直线AC交于点E,与抛物线交于点P,过点P作PQ∥AB交抛物线于点Q,过点Q作QN⊥x轴于点N.若点P在点Q左边,当矩形PMNQ的周长最大时,求△AEM的面积.
(3)在(2)的条件下,当矩形PMNQ的周长最大时,连接DQ.过抛物线上一点F作y轴的平行线,与直线AC交于点G(点G在点F的上方).若FG=2DQ,求点F的坐标.
【分析】(1)通过解析式即可得出C点坐标,令y=0,解方程得出方程的解,即可求得A、B的坐标.
(2)设M点横坐标为m,则PM=﹣m2﹣2m+3,MN=(﹣m﹣1)×2=﹣2m﹣2,矩形PMNQ的周长=﹣2m2﹣8m+2,将﹣2m2﹣8m+2配方,根据二次函数的性质,即可得出m的值,然后求得直线AC的解析式,把x=m代入可以求得三角形的边长,从而求得三角形的面积,
(3)先确定出点D坐标,进而得出FG,再由FG=4建立方程求解即可.
【解答】解:(1)由抛物线y=﹣x2﹣2x+3可知点C(0,3),
令y=0,则0=﹣x2﹣2x+3,解得x=﹣3或x=1,
∴点A(﹣3,0),B(1,0).
(2)由抛物线y=﹣x2﹣2x+3=﹣(x+1)2+4可知,对称轴为直线x=﹣1,
设点M的横坐标为m,则PM=﹣m2﹣2m+3,MN=(﹣m﹣1)×2=﹣2m﹣2,
∴矩形PMNQ的周长=2(PM+MN)=2(﹣m2﹣2m+3﹣2m﹣2)=﹣2m2﹣8m+2=﹣2(m+2)2+10,
∴当m=﹣2时矩形的周长最大.
∵点A(﹣3,0),C(0,3),∴直线AC的函数表达式为y=x+3,
当x=﹣2时,y=﹣2+3=1,则点E(﹣2,1),∴EM=1,AM=1,∴S=AM EM=.
(3)∵当矩形PMNQ的周长最大时,点M的横坐标为﹣2,抛物线的对称轴为x=﹣1,
∴N(0,0),Q(0,3),∴点N应与原点重合,点Q与点C重合,∴DQ=DC,
把x=﹣1代入y=﹣x2﹣2x+3,得y=4,∴点D(﹣1,4).
∵C(0,3),∴DC=,∴DQ=DC=
∵FG=2DQ=2×=4,
设点F(n,﹣n2﹣2n+3),则点G(n,n+3),
∵点G在点F的上方,
∴(n+3)﹣(﹣n2﹣2n+3)=4,解得n=﹣4或n=1.
∴点F(﹣4,﹣5)或(1,0).