2021-2022学年北师大版九年级数学下册《2.2二次函数的图象与性质》
同步题型分类练习(附答案)
一.二次函数的图象
1.已知一次函数y=x+c的图象如图,则二次函数y=ax2+bx+c在平面直角坐标系中的图象可能是( )
A.B.C.D.
2.二次函数y=ax2+4x+2的图象和一次函数y=ax﹣a(a≠0)的图象在同一平面直角坐标系中可能是( )
A.B.C.D.
二.二次函数的性质
3.若抛物线y=(x﹣m)2+(m+1)的顶点在第一象限,则m的取值范围为( )
A.m>1 B.m>0 C.m>﹣1 D.﹣1<m<0
4.已知二次函数y=x2+(m﹣1)x+1,当x>1时,y随x的增大而增大,而m的取值范围是( )
A.m=﹣1 B.m=3 C.m≤﹣1 D.m≥﹣1
5.对于抛物线y=﹣(x+1)2+3,下列结论:
①抛物线的开口向下;②对称轴为直线x=1;③顶点坐标为(﹣1,3);④x>1时,y随x的增大而减小,其中正确结论的个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
6.如图二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象与x轴交于点A(﹣1,0),与y轴的交点B在(0,﹣2)和(0,﹣1)之间(不包括这两点),对称轴为直线x=1.下列结论:①abc>0 ②4a+2b+c>0
③4ac﹣b2<8a ④<a<
⑤b>c.其中含所有正确结论的选项是( )
A.①③ B.①③④ C.②④⑤ D.①③④⑤
7.已知二次函数y=(x﹣2)2+3,当x 时,y随x的增大而减小.
三.二次函数图象与系数的关系
8.二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象如图所示,对称轴为直线x=﹣1,下列结论不正确的是( )
A.b2>4ac
B.abc>0
C.a﹣c<0
D.am2+bm≥a﹣b(m为为任意实数)
9.已知二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象如图所示,给出以下四个结论:①abc=0,②a+b+c>0,③a>b,④4ac﹣b2<0;其中正确的结论有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
10.如图为二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象,则下列说法:①a>0 ②2a+b=0 ③a+b+c>0 ④当﹣1<x<3时,y>0其中正确的个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
四.二次函数图象上点的坐标特征
11.点P1(﹣1,y1),P2(3,y2),P3(5,y3)均在二次函数y=﹣x2+2x+c的图象上,则y1,y2,y3的大小关系是( )
A.y3>y2>y1 B.y3>y1=y2 C.y1>y2>y3 D.y1=y2>y3
12.设A(﹣2,y1),B(1,y2),C(2,y3)是抛物线y=﹣x2+2x+a上的三点,则y1,y2,y3的大小关系为 .(用“<”连接)
13.如图,在平面直角坐标系中,点A在抛物线y=x2﹣2x+2上运动.过点A作AC⊥x轴于点C,以AC为对角线作矩形ABCD,连接BD,则对角线BD的最小值为 .
14.若抛物线y=2x2﹣px+4p+1中不管p取何值时都通过定点,则定点坐标为 .
15.如图,抛物线y=﹣x2+2x+3与y轴交于点C,点D(0,1),点P是抛物线上的动点.若△PCD是以CD为底的等腰三角形,则点P的坐标为 .
五.二次函数图象与几何变换
16.将抛物线y=﹣2x2+1绕原点O旋转180°,则旋转后抛物线的解析式为( )
A.y=2x2 B.y=2x2+1 C.y=﹣2x2﹣1 D.y=2x2﹣1
17.将抛物线y=﹣5x2+1向左平移1个单位长度,再向下平移2个单位长度,所得到的抛物线为( )
A.y=﹣5(x+1)2﹣1 B.y=﹣5(x﹣1)2﹣1
C.y=﹣5(x+1)2+3 D.y=﹣5(x﹣1)2+3
18.下列关于二次函数y=2(x﹣3)2﹣1的说法,正确的是( )
A.图象的对称轴是直线x=﹣3
B.图象向右平移3个单位长度则变为y=2(x﹣3)2﹣4
C.当x>3时,y随x的增大而增大
D.当x=3时,函数y有最大值﹣1
19.在平面直角坐标系中,把一条抛物线先向上平移3个单位长度,然后绕原点旋转180°得到抛物线y=x2+5x+6,则原抛物线的解析式是( )
A.y=﹣(x﹣)2﹣ B.y=﹣(x+)2﹣
C.y=﹣(x﹣)2﹣ D.y=﹣(x+)2+
20.把函数y=﹣x2的图象,经过怎样的平移变换以后,可以得到函数y=﹣(x﹣1)2+1的图象( )
A.向左平移1个单位,再向下平移1个单位
B.向左平移1个单位,再向上平移1个单位
C.向右平移1个单位,再向上平移1个单位
D.向右平移1个单位,再向下平移1个单位
21.如图,将函数y=(x﹣2)2+1的图象沿y轴向上平移得到一条新函数的图象,其中点A(1,m),B(4,n)平移后的对应点分别为点A'、B'.若曲线段AB扫过的面积为9(图中的阴影部分),则新图象的函数表达式是( )
A. B.
C. D.
22.如果将抛物线y=x2+2x﹣1向上平移,使它经过点A(0,3),那么所得新抛物线的表达式是 .
23.抛物线y=2x2﹣4x+3绕坐标原点旋转180°所得的抛物线的解析式是 .
六.二次函数的最值
24.在二次函数y=x2﹣2x﹣3中,当0≤x≤3时,y的最大值和最小值分别是( )
A.0,﹣4 B.0,﹣3 C.﹣3,﹣4 D.0,0
25.当a≤x≤a+1时,函数y=x2﹣2x+1的最小值为1,则a的值为( )
A.﹣1 B.2 C.0或2 D.﹣1或2
26.已知二次函数y=x2+bx+c(b,c为常数).
(Ⅰ)当b=2,c=﹣3时,求二次函数的最小值;
(Ⅱ)当c=5时,若在函数值y=1的情况下,只有一个自变量x的值与其对应,求此时二次函数的解析式;
(Ⅲ)当c=b2时,若在自变量x的值满足b≤x≤b+3的情况下,与其对应的函数值y的最小值为21,求此时二次函数的解析式.
27.在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=ax2+bx+a﹣4(a≠0)的对称轴是直线x=1.
(1)求抛物线y=ax2+bx+a﹣4(a≠0)的顶点坐标;
(2)当﹣2≤x≤3时,y的最大值是5,求a的值;
(3)在(2)的条件下,当t≤x≤t+1时,y的最大值是m,最小值是n,且m﹣n=3,求t的值.
参考答案
一.二次函数的图象
1.解:观察函数图象可知:>0、c>0,
∴二次函数y=ax2+bx+c的图象对称轴x=﹣<0,与y轴的交点在y轴正正半轴.
故选:C.
2.解:A、由一次函数y=ax﹣a的图象可得:a<0,此时二次函数y=ax2+4x+2的图象应该开口向下,故选项错误;
B、由一次函数y=ax﹣a的图象可得:a>0,此时二次函数y=ax2+4x+2的图象应该开口向上,故选项错误;
C、由一次函数y=ax﹣a的图象可得:a>0,此时二次函数y=ax2+4x+2的图象应该开口向上,对称轴x=﹣<0,故选项错误;
D、由一次函数y=ax﹣a的图象可得:a>0,此时二次函数y=ax2+4x+2的图象应该开口向上,,对称轴x=﹣<0,和y轴的正半轴相交,故选项正确.
故选:D.
二.二次函数的性质
3.解:由y=(x﹣m)2+(m+1)可知为顶点(m,m+1),
由顶点在第一象限得m>0且m+1>0,
解得m>0.
故选:B.
4.解:抛物线的对称轴为直线x=﹣,
∵当x>1时,y的值随x值的增大而增大,
由图象可知:﹣≤1,
解得m≥﹣1.
故选:D.
5.解:①∵a=﹣1<0,
∴抛物线的开口向下,正确;
②对称轴为直线x=﹣1,故本小题错误;
③顶点坐标为(﹣1,3),正确;
④∵x>﹣1时,y随x的增大而减小,
∴x>1时,y随x的增大而减小一定正确;
综上所述,结论正确的个数是①③④共3个.
故选:C.
6.解:①∵函数开口方向向上,
∴a>0;
∵对称轴在y轴右侧
∴ab异号,
∵抛物线与y轴交点在y轴负半轴,
∴c<0,
∴abc>0,
故①正确;
②∵图象与x轴交于点A(﹣1,0),对称轴为直线x=1,
∴图象与x轴的另一个交点为(3,0),
∴当x=2时,y<0,
∴4a+2b+c<0,
故②错误;
③∵图象与x轴交于点A(﹣1,0),
∴当x=﹣1时,y=(﹣1)2a+b×(﹣1)+c=0,
∴a﹣b+c=0,即a=b﹣c,c=b﹣a,
∵对称轴为直线x=1
∴=1,即b=﹣2a,
∴c=b﹣a=(﹣2a)﹣a=﹣3a,
∴4ac﹣b2=4 a (﹣3a)﹣(﹣2a)2=﹣16a2<0
∵8a>0
∴4ac﹣b2<8a
故③正确
④∵图象与y轴的交点B在(0,﹣2)和(0,﹣1)之间,
∴﹣2<c<﹣1
∴﹣2<﹣3a<﹣1,
∴>a>;
故④正确
⑤∵a>0,
∴b﹣c>0,即b>c;
故⑤正确;
故选:D.
7.解:在y=(x﹣2)2+3中,a=1,
∵a>0,
∴开口向上,
由于函数的对称轴为x=2,
当x<2时,y的值随着x的值增大而减小;
当x>2时,y的值随着x的值增大而增大.
故答案为:<2.
三.二次函数图象与系数的关系
8.解:由图象可得:a>0,c>0,Δ=b2﹣4ac>0,﹣=﹣1,
∴b=2a>0,b2>4ac,故A选项正确,
∴abc>0,故B选项正确,
当x=﹣1时,y<0,
∴a﹣b+c<0,
∴﹣a+c<0,即a﹣c>0,故C选项错误,
当x=m时,y=am2+bm+c,
当x=﹣1时,y有最小值为a﹣b+c,
∴am2+bm+c≥a﹣b+c,
∴am2+bm≥a﹣b,故D选项正确,
故选:C.
9.解:∵二次函数y=ax2+bx+c图象经过原点,
∴c=0,
∴abc=0
∴①正确;
∵x=1时,y<0,
∴a+b+c<0,
∴②不正确;
∵抛物线开口向下,
∴a<0,
∵抛物线的对称轴是直线x=﹣,
∴﹣,b<0,
∴b=3a,
又∵a<0,b<0,
∴a>b,
∴③正确;
∵二次函数y=ax2+bx+c图象与x轴有两个交点,
∴Δ>0,
∴b2﹣4ac>0,4ac﹣b2<0,
∴④正确;
综上,可得
正确结论有3个:①③④.
故选:C.
10.解:①图象开口向下,能得到a<0;
②对称轴在y轴右侧,x==1,则有﹣=1,即2a+b=0;
③当x=1时,y>0,则a+b+c>0;
④由图可知,当﹣1<x<3时,y>0.
故选:C.
四.二次函数图象上点的坐标特征
11.解:∵y=﹣x2+2x+c,
∴对称轴为x=1,开口向下,
P2(3,y2),P3(5,y3)在对称轴的右侧,y随x的增大而减小,
∵3<5,
∴y2>y3,
根据二次函数图象的对称性可知,P1(﹣1,y1)与(3,y1)关于对称轴对称,
故y1=y2>y3,
故选:D.
12.解:∵y=﹣x2+2x+a=﹣(x﹣1)2+1+a,
∴抛物线y=﹣x2+2x+a的开口向下,对称轴为直线x=1,
而A(﹣2,y1)离直线x=1的距离最远,B(1,y2)在直线x=1上,
∴y1<y3<y2.
故答案为y1<y3<y2.
13.解:∵y=x2﹣2x+2=(x﹣1)2+1,
∴抛物线的顶点坐标为(1,1),
∵四边形ABCD为矩形,
∴BD=AC,
而AC⊥x轴,
∴AC的长等于点A的纵坐标,
当点A在抛物线的顶点时,点A到x轴的距离最小,最小值为1,
∴对角线BD的最小值为1.
故答案为1.
14.解:y=2x2﹣px+4p+1可化为y=2x2﹣p(x﹣4)+1,
分析可得:当x=4时,y=33;且与p的取值无关;
故不管p取何值时都通过定点(4,33).
15.解:
∵△PCD是以CD为底的等腰三角形,
∴点P在线段CD的垂直平分线上,
如图,过P作PE⊥y轴于点E,则E为线段CD的中点,
∵抛物线y=﹣x2+2x+3与y轴交于点C,
∴C(0,3),且D(0,1),
∴E点坐标为(0,2),
∴P点纵坐标为2,
在y=﹣x2+2x+3中,令y=2,可得﹣x2+2x+3=2,解得x=1±,
∴P点坐标为(1+,2)或(1﹣,2),
故答案为:(1+,2)或(1﹣,2).
五.二次函数图象与几何变换
16.解:y=﹣2x2+1的顶点坐标为(0,1),
∵抛物线y=﹣2x2+1绕原点O旋转180°,
∴旋转后的抛物线的顶点坐标为(0,﹣1),
∴旋转后的抛物线的解析式为y=2x2﹣1.
故选:D.
17.解:将抛物线y=﹣5x2+1向左平移1个单位长度,得到y=﹣5(x+1)2+1,再向下平移2个单位长度,
所得到的抛物线为:y=﹣5(x+1)2﹣1.
故选:A.
18.解:由二次函数y=2(x﹣3)2﹣1可知:开口向上,对称轴为x=3,当x=3时有最小值是﹣1;当x>3时,y随x的增大而增大,
把二次函数y=2(x﹣3)2﹣1的图象向右平移3个单位得到函数为y=2(x﹣3+3)2﹣1,即y=2x2﹣1.
故A、B、D错误,C正确,
故选:C.
19.解:∵抛物线的解析式为:y=x2+5x+6,
设原抛物线上有点(x0,y0),绕原点旋转180°后,变为(﹣x0,﹣y0),
点(﹣x0,﹣y0)在抛物线y=x2+5x+6上,
将(﹣x0,﹣y0)代入y=x2+5x+6得到新抛物线﹣y0=x02﹣5x0+6,
所以原抛物线的方程为y0=﹣x02+5x0﹣6=﹣(x0﹣)2+,
∴向下平移3个单位长度的解析式为y0=﹣(x0﹣)2+﹣3=﹣(x0﹣)2﹣.
故选:A.
20.解:抛物线y=﹣x2的顶点坐标是(0,0),抛物线线y=﹣( x﹣1)2+1的顶点坐标是(1,1),
所以将顶点(0,0)向右平移1个单位,再向上平移1个单位得到顶点(1,1),
即将函数y=﹣x2的图象向右平移1个单位,再向上平移1个单位得到函数y=﹣(x﹣1)2+1的图象.
故选:C.
21.解:∵函数y=(x﹣2)2+1的图象过点A(1,m),B(4,n),
∴m=(1﹣2)2+1=1,n=(4﹣2)2+1=3,
∴A(1,1),B(4,3),
过A作AC∥x轴,交B′B的延长线于点C,则C(4,1),
∴AC=4﹣1=3,
∵曲线段AB扫过的面积为9(图中的阴影部分),
∴AC AA′=3AA′=9,
∴AA′=3,
即将函数y=(x﹣2)2+1的图象沿y轴向上平移3个单位长度得到一条新函数的图象,
∴新图象的函数表达式是y=(x﹣2)2+4.
故选:D.
22.解:设平移后的抛物线解析式为y=x2+2x﹣1+b,
把A(0,3)代入,得
3=﹣1+b,
解得b=4,
则该函数解析式为y=x2+2x+3.
故答案是:y=x2+2x+3.
23.解:将y=2x2﹣4x+3化为顶点式,得y=2(x﹣1)2+1,
抛物线y=2x2﹣4x+3绕坐标原点旋转180°所得的抛物线的解析式是y=﹣2(x+1)2﹣1,
化为一般式,得
y=﹣2x2﹣4x﹣3,
故答案为:y=﹣2x2﹣4x﹣3.
六.二次函数的最值
24.解:抛物线的对称轴是直线x=1,
则当x=1时,y=1﹣2﹣3=﹣4,是最小值;
当x=3时,y=9﹣6﹣3=0是最大值.
故选:A.
25.解:当y=1时,有x2﹣2x+1=1,
解得:x1=0,x2=2.
∵当a≤x≤a+1时,函数有最小值1,
∴a=2或a+1=0,
∴a=2或a=﹣1,
故选:D.
26.解:(Ⅰ)当b=2,c=﹣3时,二次函数的解析式为y=x2+2x﹣3=(x+1)2﹣4,
∴当x=﹣1时,二次函数取得最小值﹣4;
(Ⅱ)当c=5时,二次函数的解析式为y=x2+bx+5,
由题意得,x2+bx+5=1有两个相等是实数根,
∴△=b2﹣16=0,
解得,b1=4,b2=﹣4,
∴二次函数的解析式y=x2+4x+5,y=x2﹣4x+5;
(Ⅲ)当c=b2时,二次函数解析式为y=x2+bx+b2,
图象开口向上,对称轴为直线x=﹣,
①当﹣<b,即b>0时,
在自变量x的值满足b≤x≤b+3的情况下,y随x的增大而增大,
∴当x=b时,y=b2+b b+b2=3b2为最小值,
∴3b2=21,解得,b1=﹣(舍去),b2=;
②当b≤﹣≤b+3时,即﹣2≤b≤0,
∴x=﹣,y=b2为最小值,
∴b2=21,解得,b1=﹣2(舍去),b2=2(舍去);
③当﹣>b+3,即b<﹣2,
在自变量x的值满足b≤x≤b+3的情况下,y随x的增大而减小,
故当x=b+3时,y=(b+3)2+b(b+3)+b2=3b2+9b+9为最小值,
∴3b2+9b+9=21.解得,b1=1(舍去),b2=﹣4;
∴b=时,解析式为:y=x2+x+7
b=﹣4时,解析式为:y=x2﹣4x+16.
综上可得,此时二次函数的解析式为y=x2+x+7或y=x2﹣4x+16.
27.解:(1)将x=1代入抛物线y=ax2+bx+a﹣4得,
y=a+b+a﹣4=2a+b﹣4,
∵对称轴是直线x=1.
∴﹣=1,
∴b=﹣2a,
∴y=2a+b﹣4=2a﹣2a﹣4=﹣4,
∴抛物线y=ax2+bx+a﹣4(a≠0)的顶点坐标为(1,﹣4);
(2)①a<0时,抛物线开口向下,y的最大值是﹣4,
∵当﹣2≤x≤3时,y的最大值是5,
∴a<0不合题意;
②a>0时,抛物线开口向上,
∵对称轴是直线x=1.1到﹣2的距离大于1到3的距离,
∴x=﹣2时,y的值最大,
∴y=4a﹣2b+a﹣4=5a﹣2b﹣4=5,
将b=﹣2a代入得,a=1;
(3)①t<0时,
∵a=1,
∴b=﹣2a=﹣2,
∴y的最大值是m=t2﹣2t+1﹣4=t2﹣2t﹣3,最小值是n=(t+1)2﹣2(t+1)﹣3,
∵m﹣n=3,
∴t2﹣2t﹣3﹣[(t+1)2﹣2(t+1)﹣3]=3,解得:t=﹣1;
②≤t<1时,
∴y的最大值是m=(t+1)2﹣2(t+1)﹣3,最小值是n=﹣4,
∵m﹣n=3,
∴(t+1)2﹣2(t+1)﹣3﹣(﹣4)=3,解得:t=±(不成立);
③0<t≤时,
y的最大值是m=t2﹣2t+1﹣4=t2﹣2t﹣3,最小值是n=﹣4,
m﹣n=t2﹣2t﹣3﹣(﹣4)=3,解得:t=±+1(不成立);
④t≥1时,
∴y的最大值是m=(t+1)2﹣2(t+1)﹣3,最小值是n=t2﹣2t﹣3,
m﹣n=(t+1)2﹣2(t+1)﹣3﹣(t2﹣2t﹣3)=3,解得:t=2;
综上,t的值为﹣1或2.