2021-2022学年苏科版九年级数学下册《5.2二次函数的图象与性质》同步练习题(附答案)
1.如图,函数y=ax2+bx+c的图象过点(﹣1,0)和(m,0),请思考下列判断:
①abc<0;②4a+c<2b;③=1﹣;④am2+(2a+b)m+a+b+c<0;⑤|am+a|=正确的是( )
A.①③⑤ B.①②③④⑤ C.①③④ D.①②③⑤
2.在平面直角坐标系中,对图形F给出如下定义:若图形F上的所有点都在以原点为顶点的角的内部或边界上,在所有满足条件的角中,其度数的最小值称为图形的坐标角度,例如,如图中的矩形ABCD的坐标角度是90°.现将二次函数y=ax2(1≤a≤3)的图象在直线y=1下方的部分沿直线y=1向上翻折,则所得图形的坐标角度α的取值范围是( )
A.30°≤α≤60° B.60°≤α≤90°
C.90°≤α≤120° D.120°≤α≤150°
3.如图,直线y=kx+b(k、b为常数)分别与x轴、y轴交于点A(﹣4,0)、B(0,3),抛物线y=﹣x2+2x+1与y轴交于点C,点E在抛物线y=﹣x2+2x+1的对称轴上移动,点F在直线AB上移动,CE+EF的最小值是( )
A.1.4 B.2.5 C.2.8 D.3
4.如图抛物线y1=x2﹣2x,直线y2=﹣2x+b相交于A,B两点,其中点A的横坐标为2.当x任取一值时,x对应的函数值分别为y1,y2,取m=(|y1﹣y2|+y1+y2).则( )
A.当x<﹣2时,m=y2 B.m随x的增大而减小
C.当m=2时,x=0 D.m≥﹣2
5.如图,已知点A(12,0),O为坐标原点,P是线段OA上任一点(不含端点O、A),二次函数y1的图象过P、O两点,二次函数y2的图象过P、A两点,它们的开口均向下,顶点分别为B、C,射线OB与射线AC相交于点D.则当OD=AD=9时,这两个二次函数的最大值之和等于( )
A.8 B.3 C.2 D.6
6.关于抛物线y1=x2+k与直线y2=kx+1在同一平面直角坐标系的图象,其中不正确的是( )
A.B.C.D.
7.已知函数y=,当a≤x≤b时,﹣≤y≤2,则b﹣a的最大值为( )
A. B.+ C. D.2
8.已知抛物线y=ax2+bx+c(a<0)过A(﹣2,0)、B(0,0)、C(﹣3,y1)、D(2,y2)四点,则y1与y2的大小关系是( )
A.y1<y2 B.y1=y2 C.y1>y2 D.不能确定
9.如图,在4×4的网格中,每一个小方格都是边长为1的小正方形,每个小正方形的顶点称为格点,以O为坐标原点建立如图所示的平面直角坐标系.若抛物线y=x2+bx+c的图象至少经过图中(4×4的网格中)的三个格点,并且至少一个格点在x轴上,则符合要求的抛物线一定不经过的格点坐标为( )
A.(1,3) B.(2,3) C.(1,4) D.(2,4)
10.如图是二次函数y=ax2+bx+c的图象,其对称轴为x=1,下列结论:①abc>0;②2a+b=0;③4a+2b+c<0;④若(﹣,y1),(,y2)是抛物线上两点,则y1<y2,其中结论正确的个数是( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
11.已知两点A(﹣3,y1)、B(5,y2)均在抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)上,点C(x0,y0)是该抛物线的顶点,若y1>y2≥y0,则x0的取值范围是( )
A.x0>﹣3 B.x0≥5 C.1<x0≤5 D.x0>1
12.抛物线y=x2+1经过平移得到抛物线y=(x+1)2,平移的方法是( )
A.向左平移1个,再向下平移1个单位 B.向右平移1个,再向下平移1个单位
C.向左平移1个,再向上平移1个单位 D.向右平移1个,再向上平移1个单位
13.把函数y=3x2的图象向右平移2个单位,所得到的新函数的表达式是( )
A.y=3x2﹣2 B.y=3x2+2 C.y=3(x﹣2)2 D.y=3(x+2)2
14.抛物线y=x2﹣6x+11的顶点坐标是( )
A.(3,2) B.(3,﹣2) C.(﹣3,2) D.(﹣3,﹣2)
15.抛物线y=(x﹣1)2+3关于x轴对称的抛物线的解析式是( )
A.y=﹣(x﹣1)2+3 B.y=(x+1)2+3
C.y=(x﹣1)2﹣3 D.y=﹣(x﹣1)2﹣3
16.如图,点A在抛物线y=﹣x2+3x上且横坐标为5,作直线OA,设直线OA与y轴负半轴的夹角为α,在抛物线上找一点B,使得∠AOB大于α,则点B横坐标xB的取值范围是 .
17.对于一个函数,如果它的自变量x与函数值y满足:当﹣1≤x≤1时,﹣1≤y≤1,则称这个函数为“闭函数”.例如:y=x,y=﹣x均是“闭函数”.已知y=ax2+bx+c(a≠0)是“闭函数”,且抛物线经过点A(1,﹣1)和点B(﹣1,1),则a的取值范围是 .
18.已知关于x、y的方程组,给出下列结论:
①当a=0时,方程组的解也是方程x+y=1的解;②当x=y时,a=1;③不论a取什么实数,2x+y的值始终不变;④若z=﹣xy,则z的最小值为﹣.以上结论正确的是 .
19.对于二次函数y=mx2﹣(m+2)x+3,有下列说法:
①如果m=2,则y有最小值3;
②如果当x=1时的函数值与x=2016时的函数值相等,则当x=2017时的函数值为3;
③如果m>1,当x≤1时y随x的增大而减小,则1<m≤2;
④如果该二次函数有最小值T,则T的最大值为1.
其中正确的说法是 .(把你认为正确的结论的序号都填上)
20.二次函数y=ax2+bx+c的图象过点(3,1),(6,﹣5),若当3<x<6时,y随着x的增大而减小,则实数a的取值范围是 .
21.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=﹣x2﹣x+与直线y=x+b交于A、B两点,其中点A在x轴上,点P是直线AB上方的抛物线上一动点(不与点A、B重合)过P作y轴的平行线交直线于点C,连接PA、PB.
(1)求直线的解析式及A、B点的坐标;
(2)当△APB面积最大时,求点P的坐标以及最大面积.
22.在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=ax2+bx+2过B(﹣2,6),C(2,2)两点.
(1)记抛物线顶点为D,求△BCD的面积;
(2)若直线y=﹣x向上平移b个单位所得的直线与抛物线段BDC(包括端点B、C)部分有两个交点,求b的取值范围.
23.在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=﹣2x2+(m+9)x﹣6的对称轴是直线x=2.
(1)求抛物线表达式和顶点坐标;
(2)将该抛物线向右平移1个单位,平移后的抛物线与原抛物线相交于点A,求点A的坐标;
(3)在(2)的条件下,抛物线y=﹣2x2+(m+9)x﹣6与y轴交于点C,点A关于平移后抛物线的对称轴的对称点为点B,两条抛物线在点A、C和点A、B之间的部分(包含点A、B、C)记为图象M.将直线y=2x﹣2向下平移b(b>0)个单位,在平移过程中直线与图象M始终有两个公共点,请你写出b的取值范围 .
24.设m是不小于﹣1的实数,关于x的方程x2+2(m﹣2)x+m2﹣3m+3=0有两个不相等的实数根x1、x2,
(1)若x12+x22=6,求m值;
(2)求的最大值.
25.如图,已知矩形ABCD的边AB在x轴上,且AB=4,另外两个顶点C,D落在抛物线y=﹣x2+2x上,抛物线的对称轴与x轴交于点E,连接直线OC交抛物线的对称轴于点F.
(1)求抛物线的对称轴和直线OC的函数表达式.
(2)将△OEF绕点O旋转得到△OE′F′,当点F′恰好落在直线AD上时,求点E′的坐标.
参考答案
1.解:∵抛物线开口向下,
∴a<0,
∵抛物线交y轴于正半轴,
∴c>0,
∵﹣>0,
∴b>0,
∴abc<0,故①正确,
∵x=﹣2时,y<0,
∴4a﹣2b+c<0,即4a+c<2b,故②正确,
∵y=ax2+bx+c的图象过点(﹣1,0)和(m,0),
∴﹣1×m=,am2+bm+c=0,
∴++=0,
∴=1﹣,故③正确,
∵﹣1+m=﹣,
∴﹣a+am=﹣b,
∴am=a﹣b,
∵am2+(2a+b)m+a+b+c
=am2+bm+c+2am+a+b
=2a﹣2b+a+b
=3a﹣b<0,故④正确,
∵m+1=|﹣|,
∴m+1=||,
∴|am+a|=,故⑤正确,
故选:B.
2.解:当a=1时,如图1中,
∵角的两边分别过点A(﹣1,1),B(1,1),作BE⊥x轴于E,
∴BE=OE,
∴∠BOE=45°,
根据对称性可知∠AOB=90°
∴此时坐标角度m=90°;
当a=3时,如图2中,
角的两边分别过点A(﹣,1),B(,1),作BE⊥x轴于E,
∵tan∠BOE=,
∴∠BOE=60°,
根据对称性可知∠AOB=60°
∴此时坐标角度α=60°,
∴60°≤α≤90°;
故选:B.
3.解:如图,设C点关于抛物线对称轴的对称点为C′,由对称的性质可得CE=C′E,
∴CE+EF=C′E+EF,
∴当F、E、C′三点一线且C′F与AB垂直时CE+EF最小,
由题意可得,解得,
∴直线解析式为y=x+3;
∵C(0,1),
∴C′(2,1),
∴直线C′F的解析式为y=﹣x+,
由,解得,
∴F(,),
∴C′F==
即CE+EF的最小值为.
故选:C.
4.解:点A在抛物线上,则y1=×4﹣2×2=﹣2,
故点A(2,﹣2),
将点A的坐标代入y2=﹣2x+b得:
﹣2=﹣2×2+b,解得:b=2,
故:y2=﹣2x+2,
由,解得或,
∴B(﹣2,6),
m=(|y1﹣y2|+y1+y2)=y1或y2,
①当x≥2或x≤﹣2
m=x2﹣2x,函数的对称轴为x=2,
函数的最小值为﹣2;
②当﹣2<x<2,
m=2﹣2x,函数m的值大于﹣2,
故选:D.
5.解:过B作BF⊥OA于F,过D作DE⊥OA于E,过C作CM⊥OA于M,
∵BF⊥OA,DE⊥OA,CM⊥OA,
∴BF∥DE∥CM,
∵OD=AD=9,DE⊥OA,
∴OE=EA=OA=6,
由勾股定理得:DE==3.
设P(2x,0),根据二次函数的对称性得出OF=PF=x,
∵BF∥DE∥CM,
∴△OBF∽△ODE,△ACM∽△ADE,
∴=,=,
∵AM=PM=(OA﹣OP)=(12﹣2x)=6﹣x,
即=,=,
解得:BF=,CM=3﹣x,
∴BF+CM=3.
故选:B.
6.解:∵y1=x2+k,a=1>0,开口向上,
∵y2=kx+1,b=1>0,与y轴交点在y轴上方,
当k>0时,二次函数与y轴交点在y轴上方,一次函数经过一、二、三象限,
直线与y轴交点为(0,1)抛物线交点为(0,k)所以k<1,夹角小于45度,故D不正确;
故选:D.
7.解:函数的图象如下图所示,
当x≥0时,当y=﹣时,x=,当y=2时,x=2或﹣1,
故:顶点A的坐标为(,﹣),点B(2,2),
同理点C(,﹣)
则b﹣a的最大值为2﹣=
故选:B.
8.解:抛物线y=ax2+bx+c(a<0)过A(﹣2,0)、B(0,0),
则函数的对称轴为:x=﹣1,
x=﹣3比x=2离对称轴近,故y1>y2,
故选:C.
9.解:∵二次项系数为1,∴该抛物线开口向上
∵图象至少经过图中(4×4的网格中)的三个格点,且至少一个格点在x轴上,
∴结合二次函数的对称性分析如下:
选项A:若过(1,3),将点A坐标代入抛物线表达式并解得:
抛物线的表达式为:y=x2+bx+(2﹣b),
设抛物线过点(2,0),即当x=2时,y=4+2b+2﹣b=0,解得:b=﹣6,
抛物线的表达式为:y=x2﹣6x+8=(x﹣2)(x﹣4),
即抛物线还过点(2,0)、(4,0),不符合题意;
选项B:若过(2,3),还可过点(3,1),将这个点的坐标代入y=x2+bx+c并解得:y=x2﹣7x+13,
若同时过x轴上的可能的格点(4,0),当x=4时,y=1,故B符合题意;
故选:B.
10.解:①∵抛物线开口向下,对称轴为直线x=1,与y轴交于正半轴,
∴a<0,﹣=1,c>0,
∴b=﹣2a>0,
∴abc<0,结论①错误;
②抛物线对称轴为直线x=1,
∴﹣=1,
∴b=﹣2a,
∴2a+b=0,结论②正确;
③∵抛物线的对称轴为直线x=1,与x轴的一个交点坐标是(﹣1,0),
∴另一个交点坐标是(3,0),
∴当x=2时,y>0,
∴4a+2b+c>0,结论③错误;
④1﹣(﹣)=,﹣1=,
∵抛物线的对称轴为直线x=1,抛物线开口向下,
∴y1=y2,结论④错误;
综上所述:正确的结论有②,1个,
故选:A.
11.解:∵两点A(﹣3,y1)、B(5,y2)均在抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)上,点C(x0,y0)是该抛物线的顶点,y1>y2≥y0,
∴该函数图象开口向上,有最小值,对称轴在y轴的右侧,
当点B在对称轴右侧时,x0>5,
当点B和顶点重合时,x0=5,
当点B在对称轴右侧时,5>x0>,
5>x0>1,
由上可得,x0的取值范围是x0>1,
故选:D.
12.解:∵y=x2+1得到顶点坐标为(0,1),
平移后抛物线y=(x+1)2的顶点坐标为(﹣1,0),
∴平移方法为:向左平移1个单位,再向下平移1个单位.
故选:A.
13.解:二次函数y=3x2的图象向右平移2个单位,
得:y=3(x﹣2)2.
故选:C.
14.解:∵y=x2﹣6x+11,
∴y=x2﹣6x+9+2
∴y=(x﹣3)2+2,
∴y=x2﹣6x+11的顶点坐标为(3,2),
故选:A.
15.解:∵y=(x﹣1)2+3的顶点坐标为(1,3),
∴关于x轴对称的抛物线顶点坐标为(1,﹣3),且开口向下,
∴所求抛物线解析式为:y=﹣(x﹣1)2﹣3.
故选:D.
16.解:当x=5时,y=﹣,即点A(5,﹣),
过点A作AN⊥y轴于点N,将△ONA沿OA对折,点N对应点为M,
则此时∠AOM=∠AON=α,
过点M作MH⊥AN于点H,过点M作AG⊥y轴于点G,
设HA=a,OG=b,
∵∠GMO+∠OMH=90°,∠OMH+∠AMH=90°,
∴∠AMH=∠OMG,
∵∠OGM=∠MHA=90°,
∴△OGM∽△AHM,
∴===,
∴,
解得:a=,b=,
故点M(,),
则直线OM的函数表达式为:y=x,
将上式与二次函数表达式联立并解得:x=,
即:xB<,
当xB=0时,B、O重合,
故答案为:xB<且xB≠0.
17.解:∵抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)经过点A(1,﹣1)和点B(﹣1,1),
∴a+b+c=﹣1 ①a﹣b+c=1 ②
①+②得:a+c=0 即a与c互为相反数,
①﹣②得:b=﹣1;
所以抛物线表达式为y=ax2﹣x﹣a(a≠0),
∴对称轴为x=,
当a<0时,抛物线开口向下,且x=<0,
∵抛物线y=ax2﹣x﹣a(a≠0)经过点A(1,﹣1)和点B(﹣1,1),
画图可知,当≤﹣1时符合题意,此时﹣≤a<0,
当﹣1<<0时,图象不符合﹣1≤y≤1的要求,舍去
同理,当a>0时,抛物线开口向上,且x=>0,
画图可知,当≥1时符合题意,此时0<a≤,
当0<<1时,图象不符合﹣1≤y≤1的要求,舍去,
综上所述:a的取值范围是﹣≤a<0或0<a≤,
故答案为:﹣≤a<0或0<a≤.
18.解:解方程组得:x=a+2,y=﹣2a﹣1,
①a=0时,x=2,y=﹣1,x+y=1,符合题意;
②当x=y时,即a+2=﹣2a﹣1,解得:a=﹣1,故不符合题意;
③2x+y=2a+4﹣2a﹣1=3,故2x+y的值始终不变,符合题意;
④z=﹣xy=(2a2+5a+2)=a2+a+1,
∵1>0,故z有最小值,当a=﹣时,z的最小值为:﹣,符合题意;
故答案为:①③④.
19.解:①如果m=2,y=2x2﹣4x+3,函数的对称轴为:x=1,则y=1,故y有最小值3,不符合题意;
②x=0时,y=3,而如果当x=1时的函数值与x=2016时的函数值相等,当x=2017与x=0关于对称轴对称,故此时的函数值为3,符合题意;
③如果m>1,当x≤1时y随x的增大而减小,函数的对称轴为:x=≥1,解得:则1<m≤2;故符合题意;
④如果该二次函数有最小值T,则m>0,T==2﹣()≤2﹣2=1(备注),故则T的最大值为1,故符合题意.
故答案为:②③④.
备注:()≥2的证明.
∵(a﹣b)2≥0,则a2+b2≥2ab,
设:a=,b=,
则()≥2.
20.解:将点(3,1),(6,﹣5),代入二次函数表达式得:,解得:,
当a>0时,则函数对称轴在x=6的右侧,即x=﹣≥6,即≥6,解得:a≤,
同理当a<0时,则函数对称轴在x=3的左侧,即x=﹣≤3,即≤3,解得:a≥﹣,
故答案为:﹣≤a≤且a≠0.
21.解:(1)∵y=﹣x2﹣x+,
∴当y=0时,﹣x2﹣x+=0,
解得x1=﹣,x2=1,
∴A点的坐标为(1,0).
将A(1,0)代入y=x+b,
得0=×1+b,
解得b=﹣,
∴直线的解析式为y=x﹣.
由,解得,,
∴B点的坐标为(﹣5,﹣3);
(2)设P(x,﹣x2﹣x+),则C(x,x﹣),
∴PC=(﹣x2﹣x+)﹣(x﹣)=﹣x2﹣4x+5,
∴S△APB=PC |xA﹣xB|
=(﹣x2﹣4x+5)×(1+5)
=﹣3x2﹣12x+15
=﹣3(x+2)2+27,
当x=﹣2时,△APB面积最大,最大值为27,此时点P的坐标为(﹣2,).
22.解:(1)把B(﹣2,6),C(2,2)两点坐标代入得:,
解这个方程组,得 ,
∴抛物线的解析式为y=x2﹣x+2;
∵y=x2﹣x+2=(x﹣1)2+,
∴顶点D(1,),
∵B(﹣2,6),C(2,2),
∵直线BC为y=﹣x+4,
∴对称轴与BC的交点H(1,3),
∴S△BDC=S△BDH+S△DHC=×(3﹣) 3+×(3﹣) 1=3.
(2)由消去y得到x2﹣x+4﹣2b=0,
当Δ=0时,直线与抛物线相切,1﹣4(4﹣2b)=0,
∴b=,
当直线y=﹣x+b经过点C时,b=3,
当直线y=﹣x+b经过点B时,b=5,
∵直线y=﹣x向上平移b个单位所得的直线与抛物线段BDC(包括端点B、C)部分有两个交点,
∴<b≤3.
23.解:(1)∵抛物线y=﹣2x2+(m+9)x﹣6的对称轴是直线x=2,
∴.
∴m=﹣1.
∴抛物线的表达式为y=﹣2x2+8x﹣6.
∴y=﹣2(x﹣2)2+2.
∴顶点坐标为(2,2).
(2)由题意得,平移后抛物线表达式为y=﹣2(x﹣3)2+2,
∵﹣2(x﹣2)2=﹣2(x﹣3)2,
∴.
∴A(,).
(3)点A坐标为(,),
则点B的坐标为(,),
设直线y=2x﹣2向下平移b(b>0)个单位经过点B,
则y=2x﹣2﹣b,
故=7﹣2﹣b,
解得b=,
设直线y=2x﹣2向下平移b(b>0)个单位经过点A,
=5﹣2﹣b,b=,
由,消去y得到:2x2﹣10x+14﹣b=0,
由题意:Δ=0,
∴100﹣8(14﹣b)=0,
∴b=,
观察图象可知:平移过程中直线与图象M始终有两个公共点,则.
24.解:∵方程有两个不相等的实数根,
∴Δ=b2﹣4ac=4(m﹣2)2﹣4(m2﹣3m+3)=﹣4m+4>0,
∴m<1,
结合题意知:﹣1≤m<1.
(1)∵x12+x22=(x1+x2)2﹣2x1x2=4(m﹣2)2﹣2(m2﹣3m+3)=2m2﹣10m+10=6
∴,
∵﹣1≤m<1,
∴;
(2)=
=(﹣1≤m<1).
∵对称轴m=,2>0,
∴当m=﹣1时,式子取最大值为10.
25.解:(1)根据题意得:
抛物线的对称轴为:x=﹣=4,
∴OE=4
∵AB=4,
∴AE=BE=2
∴点C和点B的横坐标为6,
把x=6代入y=﹣x2+2x得:
y=﹣×62+2×6=3,
即点C的坐标为(6,3),
设直线OC的函数表达式为:y=kx,
把点C(6,3)代入得:
6k=3,
解得:k=,
故直线OC的函数表达式为:y=,
即抛物线的对称轴为:x=4,直线OC的函数表达式为:y=,
(2)①如图1中,当点F′在射线AD上时.作E′N⊥AD于N,设OE′交AD于P.
∵OF=OF′,EF=OA=2,
∴Rt△OFE≌Rt△F′AO,
∴AF′=OE=4,∠OF′A=∠FOE=∠F′OE′,
∴OP=PF′,设OP=PF′=m,
在Rt△PE′F′中,∵PF′2=E′F′2+PE′2,
∴m2=22+(4﹣m)2,
∴m=,
∴E′N==,
∴NF′==,
∴AN=AF′﹣F′N=4﹣=,
∴E′(,),
②如图2中,当点F′在DA的延长线上时,易知点E′在y轴上,E′(0,﹣4)
综上所述,点E的坐标为(,)或(0,﹣4).