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习题精选(word解析版)

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名称 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习题精选(word解析版)
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资源类型 教案
版本资源 北师大版
科目 数学
更新时间 2021-12-02 12:18:00

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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》习题精选(附答案)
1.对于二次函数y=﹣x2+x﹣4,下列说法正确的是(  )
A.当x>0时,y随x的增大而增大
B.当x=2时,y有最大值﹣3
C.图象的顶点坐标为(﹣2,﹣7)
D.图象与x轴有两个交点
2.已知二次函数y=ax2+2ax+3a2+3(其中x是自变量),当x≥2时,y随x的增大而增大,且﹣2≤x≤1时,y的最大值为9,则a的值为(  )
A.1或﹣2 B.或 C. D.1
3.若二次函数y=(x﹣m)2﹣1,当x≤3时,y随x的增大而减小,则m的取值范围是(  )
A.m=3 B.m>3 C.m≥3 D.m≤3
4.已知抛物线y=x2+1具有如下性质:该抛物线上任意一点到定点F(0,2)的距离与到x轴的距离始终相等,如图,点M的坐标为(,3),P是抛物线y=x2+1上一个动点,则△PMF周长的最小值是(  )
A.3 B.4 C.5 D.6
5.对于二次函数y=﹣(x﹣1)2+2的图象与性质,下列说法正确的是(  )
A.对称轴是直线x=1,最小值是2
B.对称轴是直线x=1,最大值是2
C.对称轴是直线x=﹣1,最小值是2
D.对称轴是直线x=﹣1,最大值是2
6.关于二次函数y=2x2+4x﹣1,下列说法正确的是(  )
A.图象与y轴的交点坐标为(0,1)
B.图象的对称轴在y轴的右侧
C.当x<0时,y的值随x值的增大而减小
D.y的最小值为﹣3
7.二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的大致图象如图,与x轴交点为(﹣1,0)和(2,0),关于该二次函数,下列说法错误的是(  )
A.函数有最小值
B.对称轴是直线x=
C.当x<,y随x的增大而减小
D.当﹣1<x<2时,y>0
8.已知二次函数y=x2﹣4x+2,关于该函数在﹣1≤x≤3的取值范围内,下列说法正确的是(  )
A.有最大值﹣1,有最小值﹣2 B.有最大值0,有最小值﹣1
C.有最大值7,有最小值﹣1 D.有最大值7,有最小值﹣2
9.如图,若a<0,b>0,c<0,则抛物线y=ax2+bx+c的大致图象为(  )
A.B. C.D.
10.已知二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象如图,则下列结论中正确的是(  )
A.abc>0 B.b2﹣4ac<0 C.9a+3b+c>0 D.c+8a<0
11.二次函数y=x2﹣2x+3图象的顶点坐标为   .
12.已知二次函数y=x2+2mx+2,当x>2时,y的值随x值的增大而增大,则实数m的取值范围是   .
13.如果函数y=b的图象与函数y=x2﹣3|x﹣1|﹣4x﹣3的图象恰有三个交点,则b的可能值是   .
14.如图,直线y=x+1与抛物线y=x2﹣4x+5交于A,B两点,点P是y轴上的一个动点,当△PAB的周长最小时,S△PAB=   .
15.已知函数y=的图象如图所示,若直线y=x+m与该图象恰有三个不同的交点,则m的取值范围为   .
16.对于实数p,q,且(p≠q),我们用符号min{p,q}表示p,q两数中较小的数,如min{1,2}=1,因此,min{﹣,﹣}=   ;若min{(x﹣1)2,x2}=1,则x=   .
17.二次函数y=﹣x2+2x﹣3图象的顶点坐标是   .
18.已知函数y=﹣x2﹣2x,当   时,函数值y随x的增大而增大.
19.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2﹣2ax+(a>0)与y轴交于点A,过点A作x轴的平行线交抛物线于点M.P为抛物线的顶点.若直线OP交直线AM于点B,且M为线段AB的中点,则a的值为   .
20.二次函数y=﹣x2﹣2x+3的图象的顶点坐标为   .
21.如图,在平面直角坐标系中,点A的坐标为(0,2),点B的坐标为(4,2).若抛物线y=﹣(x﹣h)2+k(h、k为常数)与线段AB交于C、D两点,且CD=AB,则k的值为   .
22.抛物线y=3(x﹣1)2+8的顶点坐标为   .
23.二次函数y=x2+2x﹣4的图象的对称轴是   ,顶点坐标是   .
24.已知二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象如图所示,有下列结论:
①b2﹣4ac>0;②abc>0;③8a+c>0;④9a+3b+c<0. 其中,正确结论的有   .
25.已知二次函数y=ax2﹣bx+2(a≠0)图象的顶点在第二象限,且过点(1,0),则a的取值范围是   ;若a+b的值为非零整数,则b的值为   .
26.已知抛物线y=+1具有如下性质:该抛物线上任意一点到定点F(0,2)的距离与到x轴的距离始终相等,如图,点M的坐标为,P是抛物线y=+1上一个动点,则△PMF周长的最小值是   .
27.已知抛物线y=x2+mx+9的顶点在x轴上,则m的值为   .
28.抛物线y=x2﹣6x+1的顶点坐标是   .
29.如图,已知二次函数y=x2+ax+3的图象经过点P(﹣2,3).
(1)求a的值和图象的顶点坐标.
(2)点Q(m,n)在该二次函数图象上.
①当m=2时,求n的值;
②若点Q到y轴的距离小于2,请根据图象直接写出n的取值范围.
30.在平面直角坐标系xOy中,直线y=2x﹣3与y轴交于点A,点A与点B关于x轴对称,过点B作y轴的垂线l,直线l与直线y=2x﹣3交于点C.
(1)求点C的坐标;
(2)如果抛物线y=nx2﹣4nx+5n(n>0)与线段BC有唯一公共点,求n的取值范围.
31.如图,已知抛物线y=x2﹣(k+1)x+1的顶点A在x轴的负半轴上,且与一次函数y=﹣x+1交于点B和点C.
(1)求k的值;
(2)求△ABC的面积.
32.设二次函数y1,y2的图象的顶点分别为(a,b)、(c,d),当a=﹣c,b=2d,且开口方向相同时,则称y1是y2的“反倍顶二次函数”.
(1)请写出二次函数y=x2+x+1的一个“反倍顶二次函数”;
(2)已知关于x的二次函数y1=x2+nx和二次函数y2=nx2+x,函数y1+y2恰是y1﹣y2的“反倍顶二次函数”,求n.
33.在平面直角坐标系xOy中,抛物线G:y=mx2+2mx+m﹣1(m≠0)与y轴交于点C,抛物线G的顶点为D,直线:y=mx+m﹣1(m≠0).
(1)当m=1时,画出直线和抛物线G,并直接写出直线被抛物线G截得的线段长.
(2)随着m取值的变化,判断点C,D是否都在直线上并说明理由.
(3)若直线被抛物线G截得的线段长不小于2,结合函数的图象,直接写出m的取值范围.
34.小明根据学习函数的经验,对函数y=x4﹣5x2+4的图象与性质进行了探究.
下面是小明的探究过程,请补充完整:
(1)自变量x的取值范围是全体实数,x与y的几组对应数值如下表:
x … ﹣2 ﹣1 0 1 2 …
y … 4.3 3.2 0 ﹣2.2 ﹣1.4 0 2.8 3.7 4 3.7 2.8 0 ﹣1.4 ﹣2.2 m 3.2 4.3 …
其中m=   ;
(2)如图,在平面直角坐标系xOy中,描出了以上表中各组对应值为坐标的点,根据描出的点,画出该函数的图象;
(3)观察函数图象,写出一条该函数的性质   ;
(4)进一步探究函数图象发现:
①方程x4﹣5x2+4=0有   个互不相等的实数根;
②有两个点(x1,y1)和(x2,y2)在此函数图象上,当x2>x1>2时,比较y1和y2的大小关系为:y1   y2(填“>”、“<”或“=”);
③若关于x的方程x4﹣5x2+4=a有4个互不相等的实数根,则a的取值范围是   .
参考答案
1.解:∵二次函数y=﹣+x﹣4可化为y=﹣(x﹣2)2﹣3,
又∵a=﹣<0
∴当x=2时,二次函数y=﹣x2+x﹣4的最大值为﹣3.
故选:B.
2.解:∵二次函数y=ax2+2ax+3a2+3(其中x是自变量),
∴对称轴是直线x=﹣=﹣1,
∵当x≥2时,y随x的增大而增大,
∴a>0,
∵﹣2≤x≤1时,y的最大值为9,
∴x=1时,y=a+2a+3a2+3=9,
∴3a2+3a﹣6=0,
∴a=1,或a=﹣2(不合题意舍去).
故选:D.
3.解:∵二次函数的解析式y=(x﹣m)2﹣1的二次项系数是1,
∴该二次函数的开口方向是向上;
又∵该二次函数的图象的顶点坐标是(m,﹣1),
∴该二次函数图象在[﹣∞,m]上是减函数,即y随x的增大而减小;
而已知中当x≤3时,y随x的增大而减小,
∴x≤3,
∴x﹣m≤0,
∴m≥3.
故选:C.
4.解:过点M作ME⊥x轴于点E,交抛物线y=x2+1于点P,此时△PMF周长最小值,
∵F(0,2)、M(,3),
∴ME=3,FM==2,
∴△PMF周长的最小值=ME+FM=3+2=5.
故选:C.
5.解:由抛物线的解析式:y=﹣(x﹣1)2+2,
可知:对称轴x=1,
开口方向向下,所以有最大值y=2,
故选:B.
6.解:∵y=2x2+4x﹣1=2(x+1)2﹣3,
∴当x=0时,y=﹣1,故选项A错误,
该函数的对称轴是直线x=﹣1,故选项B错误,
当x<﹣1时,y随x的增大而减小,故选项C错误,
当x=﹣1时,y取得最小值,此时y=﹣3,故选项D正确,
故选:D.
7.解:A、由抛物线的开口向上,可知a>0,函数有最小值,正确,故A选项不符合题意;
B、由图象可知,对称轴为x=,正确,故B选项不符合题意;
C、因为a>0,所以,当x<时,y随x的增大而减小,正确,故C选项不符合题意;
D、由图象可知,当﹣1<x<2时,y<0,错误,故D选项符合题意.
故选:D.
8.解:∵y=x2﹣4x+2=(x﹣2)2﹣2,
∴在﹣1≤x≤3的取值范围内,当x=2时,有最小值﹣2,
当x=﹣1时,有最大值为y=9﹣2=7.
故选:D.
9.解:∵a<0,
∴抛物线的开口方向向下,
故第三个选项错误;
∵c<0,
∴抛物线与y轴的交点为在y轴的负半轴上,
故第一个选项错误;
∵a<0、b>0,对称轴为x=>0,
∴对称轴在y轴右侧,
故第四个选项错误.
故选:B.
10.解:如图所示:图象与x轴有两个交点,则b2﹣4ac>0,故①错误;
∵图象开口向上,∴a>0,
∵对称轴在y轴右侧,
∴a,b异号,
∴b<0,
∵图象与y轴交于x轴下方,
∴c<0,
∴abc>0,故②正确;
当x=﹣1时,a﹣b+c>0,故此选项错误;
∵二次函数y=ax2+bx+c的顶点坐标纵坐标为:﹣2,
故二次函数y=ax2+bx+c向上平移小于2个单位,则平移后解析式y=ax2+bx+c﹣m与x轴有两个交点,此时关于x的一元二次方程ax2+bx+c﹣m=0有两个不相等的实数根,
故﹣m<2,
解得:m>﹣2,
故④正确.
故选:B.
11.解:∵y=x2﹣2x+3=(x﹣1)2+2,
∴抛物线顶点坐标为(1,2).
故答案为:(1,2).
12.解:抛物线的对称轴为直线x=﹣=﹣m,
∵当x>2时,y的值随x值的增大而增大,
∴﹣m≤2,
解得m≥﹣2.
故答案为:m≥﹣2.
13.解:
当x≥1时,函数y=x2﹣3|x﹣1|﹣4x﹣3=x2﹣7x,
图象的一个端点为(1,﹣6),顶点坐标为(,﹣),
当x<1时,函数y=x2﹣3|x﹣1|﹣4x﹣3=x2﹣x﹣6,
顶点坐标为(,﹣),
∴当b=﹣6或b=﹣时,两图象恰有三个交点.
故本题答案为:﹣6,﹣.
14.解:,
解得,或,
∴点A的坐标为(1,2),点B的坐标为(4,5),
∴AB==3,
作点A关于y轴的对称点A′,连接A′B与y轴的交于P,则此时△PAB的周长最小,
点A′的坐标为(﹣1,2),点B的坐标为(4,5),
设直线A′B的函数解析式为y=kx+b,
,得,
∴直线A′B的函数解析式为y=x+,
当x=0时,y=,
即点P的坐标为(0,),
将x=0代入直线y=x+1中,得y=1,
∵直线y=x+1与y轴的夹角是45°,
∴点P到直线AB的距离是:(﹣1)×sin45°==,
∴△PAB的面积是:=,
故答案为:.
15.解:直线y=x+m与该图象恰有三个不同的交点,
则直线与y=﹣x有一个交点,
∴m>0,
∵与y=﹣x2+2x有两个交点,
∴x+m=﹣x2+2x,
△=1﹣4m>0,
∴m<,
∴0<m<;
故答案为0<m<.
16.方法一:
解:min{﹣,﹣}=﹣,
∵min{(x﹣1)2,x2}=1,
当x=0.5时,x2=(x﹣1)2,不可能得出,最小值为1,
∴当x>0.5时,(x﹣1)2<x2,
则(x﹣1)2=1,
x﹣1=±1,
x﹣1=1,x﹣1=﹣1,
解得:x1=2,x2=0(不合题意,舍去),
当x<0.5时,(x﹣1)2>x2,
则x2=1,
解得:x1=1(不合题意,舍去),x2=﹣1,
综上所述:x的值为:2或﹣1.
故答案为:;2或﹣1.
方法二:
解:如图1,在同一坐标系内,作出函数y1=x2与y2=(x﹣1)2的图象,
∵min{p,q}表示p,q两数中较小的数,
令y=min{(x﹣1)2,x2},其图象如图2,由图象可知,y=1时,自变量x的值为2或﹣1.
17.解:∵y=﹣x2+2x﹣3
=﹣(x2﹣2x+1)﹣2
=﹣(x﹣1)2﹣2,
故顶点的坐标是(1,﹣2).
故答案为(1,﹣2).
18.解:∵y=﹣x2﹣2x=﹣(x+1)2+1,
a=﹣1<0,抛物线开口向下,对称轴为直线x=﹣1,
∴当x<﹣1时,y随x的增大而增大,
故答案为:x<﹣1.
19.解:∵抛物线y=ax2﹣2ax+(a>0)与y轴交于点A,
∴A(0,),抛物线的对称轴为x=1
∴顶点P坐标为(1,﹣a),点M坐标为(2,)
∵点M为线段AB的中点,
∴点B坐标为(4,)
设直线OP解析式为y=kx(k为常数,且k≠0)
将点P(1,)代入得=k
∴y=()x
将点B(4,)代入得=()×4
解得a=2
故答案为:2.
20.解:∵y=﹣x2﹣2x+3
=﹣(x2+2x+1﹣1)+3
=﹣(x+1)2+4,
∴顶点坐标为(﹣1,4).
故答案为:(﹣1,4).
21.解:∵点A的坐标为(0,2),点B的坐标为(4,2),
∴AB=4,
∵抛物线y=﹣(x﹣h)2+k(h、k为常数)与线段AB交于C、D两点,且CD=AB=2,
∴设点C的坐标为(c,2),则点D的坐标为(c+2,2),h==c+1,
∴2=﹣[c﹣(c+1)]2+k,
解得,k=.
22.解:∵抛物线y=3(x﹣1)2+8是顶点式,
∴顶点坐标是(1,8).
故答案为:(1,8).
23.解:∵y=x2+2x﹣4=(x+1)2﹣5,
∴该函数图象的对称轴是直线x=﹣1,顶点坐标为(﹣1,﹣5),
故答案为:直线x=﹣1,(﹣1,﹣5).
24.解:由二次函数的图象与x轴两个交点可知,b2﹣4ac>0,故①正确;
由二次函数的图象可知,开口向上,则a>0,顶点在y轴右侧,则b<0(左同右异),图象与y轴交于负半轴,则c<0,故abc>0,故②正确;
由图象可知:,则b=﹣2a,当x=﹣2时,y=4a﹣2b+c>0,则y=4a﹣2×(﹣2a)+c>0,即8a+c>0,故③正确;
由图象可知:此函数的对称轴为x=1,当x=﹣1时和x=3时的函数相等并且都小于0,故x=3时,y=9a+3b+c<0,故④正确;
故答案为:①②③④.
25.解:依题意知a<0,﹣<0,a﹣b+2=0,
故b>0,且b=a+2,a+b=a+a+2=2a+2,
∴a+2>0,
∴﹣2<a<0,
∴﹣2<2a+2<2,
∵a+b的值为非零整数,
∴a+b的值为﹣1,1,
∴2a+2=﹣1或2a+2=1,
∴a=﹣或a=﹣,
∵b=a+2,
∴b=或b=.
故答案为﹣2<a<0;或.
26.解:过点M作ME⊥x轴于点E,ME与抛物线交于点P′,如图所示.
∵点P′在抛物线上,
∴P′F=P′E.
又∵点到直线之间垂线段最短,MF==2,
∴当点P运动到点P′时,△PMF周长取最小值,最小值为ME+MF=3+2=5.
故答案为:5.
27.解:∵抛物线y=x2+mx+9的顶点在x轴上,
∴b2﹣4ac=0,
即m2﹣36=0,
解得m=±6.
故答案为:±6.
28.解:∵y=x2﹣6x+1=(x﹣3)2﹣8
∴顶点坐标为(3,﹣8),
故答案为:(3,﹣8).
29.解:(1)把点P(﹣2,3)代入y=x2+ax+3中,
∴a=2,
∴y=x2+2x+3=(x+1)2+2,
∴顶点坐标为(﹣1,2);
(2)①当m=2时,n=11,
②点Q到y轴的距离小于2,
∴|m|<2,
∴﹣2<m<2,
∴2≤n<11;
30.解:(1)∵直线y=2x﹣3与y轴交于点A(0,﹣3),
∴点A关于x轴的对称点B(0,3),l为直线y=3,
∵直线y=2x﹣3与直线l交于点C,
∴点C坐标为(3,3),
(2)∵抛物线y=nx2﹣4nx+5n(n>0),
∴y=nx2﹣4nx+4n+n=n(x﹣2)2+n(n>0)
∴抛物线的对称轴为直线x=2,顶点坐标为(2,n),
∵点B(0,3),点C(3,3),
①当n>3时,抛物线的最小值为n>3,与线段BC无公共点;
②当n=3时,抛物线的顶点为(2,3),在线段BC上,此时抛物线与线段BC有一个公共点;
③当0<n<3时,抛物线最小值为n,与直线BC有两个公共点;
如果抛物线y=n(x﹣2)2+n经过点B,则3=5n,解得n=,
由抛物线的对称轴为直线x=2,可知抛物线经过点(4,3),
点(4,3)不在线段BC上,此时抛物线与线段BC有一个公共点B;
如果抛物线y=n(x﹣2)2+n经过点C,则3=2n,解得n=,
由抛物线的对称轴为直线x=2,可知抛物线经过点(1,3),
点(1,3)在线段BC上,此时抛物线与线段BC有两个公共点;
综上所述,当≤n<或n=3时,抛物线与线段BC有一个公共点.
31.解;(1)∵抛物线y=x2﹣(k+1)x+1的顶点A在x轴的负半轴上,
∴=0,且﹣<0,
解得,k=﹣3;
(2)∵k=﹣3,
∴抛物线为y=x2+2x+1,
解x2+2x+1=﹣x+1得,x1=0,x2=﹣3,
∴B(﹣3,4),C(0,1),
由直线y=﹣x+1可知与x轴的交点D为(1,0),
∵抛物线为y=x2+2x+1=(x+1)2,
∴A(﹣1,0),
∴AD=2,
∴S△ABC=×2×4﹣=3.
32.解:(1)∵y=x2+x+1,
∴y=,
∴二次函数y=x2+x+1的顶点坐标为(﹣,),
∴二次函数y=x2+x+1的一个“反倍顶二次函数”的顶点坐标为(,),
∴反倍顶二次函数的解析式为y=x2﹣x+;
(2)y1+y2=x2+nx+nx2+x=(n+1)x2+(n+1)x,
y1+y2=(n+1)(x2+x+)﹣,
顶点坐标为(﹣,﹣),
y1﹣y2=x2+nx﹣nx2﹣x=(1﹣n)x2+(n﹣1)x,
y1﹣y2=(1﹣n)(x2﹣x+)﹣,
顶点坐标为(,﹣),
由于函数y1+y2恰是y1﹣y2的“反倍顶二次函数”,
则﹣2×=﹣,
解得n=.
33.解:(1)当m=1时,抛物线G的函数表达式为y=x2+2x,直线的函数表达式为y=x,
直线被抛物线G截得的线段长为,
画出的两个函数的图象如图所示:
(2)无论m取何值,点C,D都在直线上.理由如下:
∵抛物线G:y=mx2+2mx+m﹣1(m≠0)与y轴交于点C,
∴点C的坐标为C(0,m﹣1),
∵y=mx2+2mx+m﹣1=m(x+1)2﹣1,
∴抛物线G的顶点D的坐标为(﹣1,﹣1),
对于直线:y=mx+m﹣1(m≠0),
当x=0时,y=m﹣1,
当x=﹣1时,y=m×(﹣1)+m﹣1=﹣1,
∴无论m取何值,点C,D都在直线上;
(3)解方程组,
得,或,
∴直线与抛物线G的交点为(0,m﹣1),(﹣1,﹣1).
∵直线被抛物线G截得的线段长不小于2,
∴≥2,
∴1+m2≥4,m2≥3,
∴m≤﹣或m≥,
∴m的取值范围是m≤﹣或m≥.
34.解:(1)观察对应数值表可知:m=0,
(2)用平滑的曲线依次连接图中所描的点,如下图所示:
(3)观察函数图象,发现该函数图象关于y轴对称,(答案不唯一),
故答案为:函数图象关于y轴对称;
(4)①∵函数的图象与x轴有4个交点,∴方程x4﹣5x2+4=0有4互不相等的实数根,
故答案为4;
②函数图象可知,当x2>x1>2时,y1<y2;
故答案为<;
③观察函数图象,结合对应数值表可知:﹣2.2<a<4,
故答案为:﹣2.2<a<4.