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》
同步自主提升训练(附答案)
1.已知二次函数y=﹣x2+2x+1图象上的三点A(﹣1,y1),B(2,y2),C(4,y3),则y1、y2、y3的大小关系为( )
A.y1<y2<y3 B.y2<y1<y3 C.y1<y3<y2 D.y3<y1<y2
2.二次函数y=ax2+bx+c的图象如图所示,OP=1,则下列判断正确的是( )
A.a>0 B.b<0 C.c<0 D.a+b+c>0
3.对于二次函数y=﹣4(x+6)2﹣5的图象,下列说法正确的是( )
A.图象与y轴交点的坐标是(0,﹣5) B.对称轴是直线x=6
C.顶点坐标为(﹣6,5) D.当x<﹣6时,y随x的增大而增大
4.已知二次函数的图象如图所示,下列结论:(1)a+b+c<0;(2)a﹣b+c>0;(3)abc>0;(4)b=﹣2a,其中正确的结论个数是( )
A.2个 B.3个 C.4个 D.1个
5.将抛物线y=﹣2(x﹣1)2+3向左平移3个单位,再向上平移2个单位,得到的抛物线是( )
A.y=﹣2(x﹣4)2﹣1 B.y=﹣2(x+2)2+1
C.y=﹣2(x+2)2+5 D.y=﹣2(x﹣4)2+5
6.点(1,﹣2)在抛物线y=x2﹣4x+n上,则n的值为( )
A.﹣2 B.﹣1 C.1 D.2
7.已知抛物线y=﹣ax2﹣ax﹣1(a>0)经过A(﹣1,y1)和B(3,y2)两点,那么下列关系式一定正确的是( )
A.0<y2<y1 B.y1<y2<0 C.y2<y1<0 D.y1<0<y2
8.二次函数y=﹣3(x+4)2+5的图象的开口方向、对称轴、顶点坐标分别是( )
A.向上、直线x=4,(4,5) B.向上、直线x=﹣4,(﹣4,5)
C.向下、直线x=4,(4,﹣5) D.向下、直线x=﹣4,(﹣4,5)
9.函数y=﹣(x﹣2)2+1的图象可以由函数y=﹣x2的图象通过( )得到.
A.向左平移1个单位,再向上平移2个单位
B.向左平移1个单位,再向下平移2个单位
C.向右平移2个单位,再向上平移1个单位
D.向右平移2个单位,再向下平移1个单位
10.如图,已知二次函数y1=(x+1)2﹣3向右平移2个单位得到抛物线y2的图象,则阴影部分的面积为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
11.对于二次函数y=x2﹣6x+11的图象,下列叙述正确的是( )
A.开口向下 B.对称轴为直线x=3
C.顶点坐标为(﹣3,2) D.当x≥3时,y随x增大而减小
12.如图,函数y=ax2﹣2x+1和y=ax﹣a(a是常数,且a≠0)在同一个平面直角坐标系中的图象可能是( )
A.B.C.D.
13.已知二次函数y=﹣x2+6x﹣5,当1<x<4时,则函数值y的取值范围是( )
A.0<y<3 B.0<y≤4 C.3<y≤4 D.﹣5≤y≤4
14.若函数y=(3﹣2m)﹣x+1的图象是开口向上的抛物线,则m的值为( )
A.3 B.﹣3 C.±3 D.9
15.二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的大致图象如图所示,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
16.二次函数y=﹣x2+2x+1,当﹣1≤x≤2时,下列说法正确的是( )
A.有最大值1,有最小值﹣2 B.有最大值2,有最小值﹣2
C.有最大值1,有最小值﹣1 D.有最大值2,有最小值1
17.已知二次函数y=ax2+bx+c中,函数y与自变量x的部分对应值如表:
x … ﹣2 ﹣1 0 1 2 …
y … 17 7 1 ﹣1 1 …
则当x=4时,y= .
18.二次函数y=﹣x2﹣2x+c在﹣3≤x≤2的范围内有最大值为﹣5,则c的值是 .
19.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解析式是 .
20.已知二次函数y=(x﹣h)2+1(h为常数),在自变量x的值满足1≤x≤4的情况下,与其对应的函数y的最小值为5,则h的值为 .
21.已知二次函数y=ax2+bx+c的部分图象如图所示,则使得函数值y大于2的自变量x的取值范围是 .
22.如图,把抛物线平移得到抛物线m,抛物线m经过点A(﹣6,0)和原点,它的顶点为P,它的对称轴与抛物线x2交于点Q,则图中阴影部分的面积为 .
23.抛物线y=ax2+bx+c上部分点的横坐标x,纵坐标y的对应值如表所示.
x …… ﹣3 ﹣2 ﹣1 0 1 ……
y …… ﹣6 0 4 6 6 ……
给出下列说法:①抛物线与y轴的交点为(0,6);
②抛物线的对称轴是在y轴的右侧;
③抛物线一定经过点(3,0);
④在对称轴左侧,y随x增大而减小.从表可知,说法正确是 .(填序号)
24.二次函数y=,当x<0时,y随x的增大而增大,则m= .
25.已知二次函数y=x2+bx+c的图象顶点坐标为(1,﹣4).
(1)求b,c的值;
(2)填空:①当0≤x≤3时,则y的取值范围是 ;
②若点A(m,y1)和Q(2,y2)在其图象上,且y1>y2时,则实数m的取值范围是 .
26.已知:二次函数y=﹣x2+2x+3.
(1)在坐标系中作出函数图象.
(2)当自变量x在什么范围内,y随x的增大而减小?
(3)若P(a,y1),Q(2,y2)是此抛物线上的两点,且y1<y2,请结合函数图象确定实数a的取值范围.
27.如图,抛物线y=﹣x2+(m﹣1)x+m与y轴交于点(0,3).
(1)当x满足 时,y的值随x值的增大而减小;
(2)当x满足0≤x≤4时,y的取值范围是 ;
(3)点P为抛物线上一点,且S△APC=,求点P的坐标.
28.如图,在矩形ABCD中,AB=3cm,BC=4cm.设P,Q分别为BD,BC上的动点,在点P自点D沿DB方向作匀速移动的同时,点Q自点B沿BC方向向点C作匀速移动,移动的速度均为1cm/s,设P,Q移动的时间为t秒(0<t≤4).
(1)写出△PBQ的面积S(cm2)与时间t(s)的函数关系式,当t为何值时,S有最大值,最大值是多少?
(2)当t为何值时,△PBQ为等腰三角形?
29.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,已知A点坐标(1,0).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.
30.如图,点A、B在y=x2的图象上.已知A、B的横坐标分别为﹣2、4,直线AB与y轴交于点C,连接OA、OB.
(1)求直线AB的函数表达式;
(2)求△AOB的面积;
(3)若函数y=x2的图象上存在点P,使△PAB的面积等于△AOB的面积的一半,则这样的点P共有 个.
31.如图,在直角坐标系中,点A的坐标为(﹣2,0),OB=OA,且∠AOB=120°.
(1)求直线AB的解析式;
(2)经过A、O、B三点的抛物线的对称轴上是否存在点C,使△BOC的周长最小?若存在,求出点C的坐标;若不存在,请说明理由.
参考答案
1.解:∵y=﹣x2+2x+1=﹣(x﹣1)2+2,
∴抛物线开口向下,且对称轴为直线x=1,
∵4﹣1>1﹣(﹣1)>2﹣1,
∴y2>y1>y3,
故选:D.
2.解:∵抛物线开口向下,
∴a<0;故A错误;
∵﹣<0,
∴b<0,故B正确;
∵与y轴的交点在正半轴,
∴c>0;故C错误;
由图象观察知,当x=1时,函数值为负,
∴a+b+c<0,故D错误;
故选:B.
3.解:二次函数的顶点式为y=a(x﹣h)2+k,
∴将x=0代入y=﹣4(x+6)2﹣5中得y=﹣149,
∴图象与y轴得交点为(0,﹣149),
故A项不符合题意;
对称轴为x=﹣6,顶点坐标为(﹣6,﹣5),
故B,C两项不符合题意;
a=﹣4<0,图象开口向下,
∴当x<﹣6时,y随x的增大而增大,
故D项符合题意.
故选:D.
4.解:由图象可得,
当x=1时,y=a+b+c<0,故(1)正确;
当x=﹣1时,y=a﹣b+c>0,故(2)正确;
a>0,b<0,c<0,则abc>0,故(3)正确;
﹣=1,则b=﹣2a,故(4)正确;
故选:C.
5.解:将将抛物线y=﹣2(x﹣1)2+3向左平移3个单位,再向上平移2个单位,得到的抛物线是y=﹣2(x﹣1+3)2+3+2,即y=﹣2(x+2)2+5.
故选:C.
6.解:∵点(1,﹣2)在抛物线y=x2﹣4x+n上,
∴﹣2=1﹣4+n,
解得n=1.
故选:C.
7.解:x=﹣1时,y1=﹣a+a﹣1=﹣1,
x=3时,y2=﹣9a﹣3a﹣1=﹣12a﹣1,
∵a>0,
∴y2<y1<0,
故选:C.
8.解:∵二次函数y=﹣3(x+4)2+5,
∴该函数图象的开口向下,对称轴是直线x=﹣4,顶点坐标为(﹣4,5),
故选:D.
9.解:函数y=﹣x2的图象向右平移2个单位,再向上平移1个单位得到y=﹣(x﹣2)2+1的图象,
即函数y=﹣(x﹣2)2+1的图象可以由函数y=﹣x2的图象向右平移2个单位,再向上平移1个单位得到的,
故选:C.
10.解:设点M为抛物线y1的顶点,点N为抛物线y2的顶点,
连接MA、NB,
则四边形AMNB的面积和阴影部分的面积相等,
∵AB∥MN,AB=MN=2,
∴四边形AMNB是平行四边形,
∵二次函数y1=(x+1)2﹣3,
∴该函数的顶点M的坐标为(﹣1,﹣3),
∴点M到x轴的距离为3,
∴四边形AMNB的面积是2×3=6,
∴阴影部分的面积是6,
故选:D.
11.解:∵y=x2﹣6x+11=(x﹣3)2+2,
∴抛物线开口向上,对称轴为直线x=3,顶点坐标为(3,2),当x≥3时y随x增大而增大,
故选:B.
12.解:当a>0时,则一次函数y=ax﹣a(a是常数,且a≠0)的图象经过一、三、四象限;
当a<0时,则一次函数y=ax﹣a(a是常数,且a≠0)的图象经过一、二、四象限;
故选项A、B、D不可能,
C、由一次函数y=ax﹣a的图象可得:a<0,此时二次函数y=ax2﹣2x+1的图象应该开口向上,对称轴x=﹣>0,和x轴的正半轴相交,故选项C正确;
故选:C.
13.解:∵y=﹣x2+6x﹣5=﹣(x﹣3)2+4,
∴抛物线的顶点坐标为(3,4),
∴当x=3时有最大值是4;
当x=1时,y=0,
当x=4时,y=3,
∴当1<x<4时,函数值y的取值范围为0<y≤4;
故选:B.
14.解:∵函数y=(3﹣2m)﹣x+1的图象是开口向上的抛物线,
∴
解得m=﹣3.
故选:B.
15.解:由函数图象可得,
函数y=ax2+bx+c(a≠0)有最小值,故选项A正确;
对称轴是直线x==,故选项B正确;
当x>,y随x的增大而增大,故选项C错误;
当﹣1<x<2时,y<0,故选项D正确;
故选:C.
16.解:二次函数y=﹣x2+2x+1=﹣(x﹣1)2+2,
a<0开口向下,顶点坐标为:(1,2),
∴当﹣1≤x≤2时,有最大值2,
当x=﹣1时,有最小值,y最小值=﹣(﹣1)2+2×(﹣1)+1=﹣2,
故选:B.
17.解:将(0,1)、(1,﹣1)、(2,1)代入y=ax2+bx+c中
可得方程组,
解得a=2,b=﹣4,c=1,
∴二次函数解析式为y=2x2﹣4x+1,
将x=4代入函数解析式中,
得y=17,
故答案为:17.
18.解:把二次函数y=﹣x2﹣2x+c转化成顶点坐标式为y=﹣(x+1)2+c+1,
又知二次函数的开口向下,对称轴为x=﹣1,
故当x=﹣1时,二次函数有最大值为﹣5,
故﹣1+2+c=﹣5,
故c=﹣6.
故答案为:﹣6.
19.解:因为y=y=x2+2x﹣1=(x+1)2﹣2,所以抛物线的顶点坐标为(﹣1,﹣2),点(﹣1,﹣2)向上平移m个单位所得对应点的坐标为(﹣1,﹣2+m),所以平移的抛物线解析式为y=(x+1)2﹣2+m,把A(0,3)代入得
1﹣2+m=3,
解得m=4,
所以平移后的抛物线解析式为y=(x+1)2+2,即y=x2+2x+3.
故答案是:y=x2+2x+3.
20.解:∵当x>h时,y随x的增大而增大,当x<h时,y随x的增大而减小,
∴①若h<1≤x≤4,x=1时,y取得最小值5,
可得:(1﹣h)2+1=5,
解得:h=﹣1或h=3(舍);
②若1≤x≤4<h,当x=4时,y取得最小值5,
可得:(4﹣h)2+1=5,
解得:h=6或h=2(舍).
③当1<h<4时,y的最小值为1,不合题意,
综上,h的值为﹣1或6,
故答案为:﹣1或6.
21.解:∵抛物线的对称轴为x=﹣1.5,
∴点(0,2)关于直线x=﹣1.5的对称点为(﹣3,2),
当﹣3<x<0时,y>2,
即当函数值y>2时,自变量x的取值范围是﹣3<x<0.
故答案为:﹣3<x<0.
22.解:如图,设PQ与x轴交于N,过点P作PM⊥y轴于点M,
∵抛物线平移后经过原点O和点A(﹣6,0),
∴平移后的抛物线对称轴为x=﹣3,得出二次函数解析式为:y=(x+3)2+h,
将(﹣6,0)代入得出:
0=(﹣6+3)2+h,
解得:h=﹣,
∴点P的坐标是(﹣3,﹣),
根据抛物线的对称性可知,阴影部分的面积等于矩形NPMO的面积,
∴S=|﹣3|×|﹣|=.
故答案为:.
23.解:根据图表,抛物线与y轴交于(0,6),①正确;
∵抛物线经过点(0,6)和(1,6),
∴对称轴为x==,
∴②正确;
设抛物线经过点(x,0),
∴=,
解得:x=3,
∴抛物线一定经过(3,0),
故③正确;
根据表中数据可得a<0,
∴在对称轴左侧,y随x增大而增大,④错误
故答案为:①②③.
24.解:由y=(m+2)xm2 3是二次函数,且当x<0时,y随x的增大而增大,得:
,
解得:,
故答案为:m=﹣.
25.解:(1)∵二次函数y=x2+bx+c图象的顶点坐标为(1,﹣4),
∴该二次函数的顶点式为y=(x﹣1)2﹣4,即y=x2﹣2x﹣3,
∴b=﹣2,c=﹣3;
(2)①∵二次函数y=x2﹣2x﹣3中a=1>0,且顶点为(1,﹣4),
∴有最小值﹣4,
当x=3时y=(3﹣1)2﹣4=0,
∴当0≤x≤3时,y的取值范围﹣4≤y≤0,
故答案为﹣4≤y≤0;
②∵二次函数y=x2+bx+c图象的顶点坐标为(1,﹣4),
∴对称轴为直线x=1,
∴Q(2,y2)的对称点为(0,y2),
∵点A(m,y1)和Q(2,y2)在其图象上,且y1>y2,
∴m<0或m>2.
故答案为:m<0或m>2.
26.解:(1)∵二次函数y=﹣x2+2x+3=﹣(x﹣1)2+4=﹣(x﹣3)(x+1),
∴该函数的顶点坐标为(1,4),与y轴的交点坐标为(3,0)、(﹣1,0),点(0,3)、(2,3)在函数图象上,
函数图象如右图所示;
(2)由图象可得,
当x>1时,y随x的增大而减小;
(3)∵点P(a,y1),Q(2,y2)是此抛物线上的两点,且y1<y2,
∴a>2或a<0.
27.解:(1)将(0,3)代入y=﹣x2+(m﹣1)x+m得,m=3,
∴抛物线的表达式为y=﹣x2+2x+3,
函数的对称轴为直线x=﹣=1,
∵﹣1<0,故抛物线开口向下,
当x>1时,y的值随x值的增大而减小;
故答案为x>1;
(2)当x=0时,y=﹣x2+2x+3;当x=4时,y=﹣x2+2x+3=﹣5,
而抛物线的顶点坐标为(1,4),
故当x满足0≤x≤4时,y的取值范围是﹣5≤y≤4;
故答案为﹣5≤y≤4;
(3)将直线AC向右平移使S△APC=,
∵平行,设沿x轴平移的距离为m,
∴此时AC与x轴的交点形成的三角形面积也是,
∴S=×m×3=,解得m=,
y=﹣x2+2x+3=0,解得x=﹣1或3,
∴A(﹣1,0),
设直线AC的解析式为y=kx+b,
代入点A、C,
,解得,
∴直线AC的解析式为y=3x+3,
平移后的解析式为y=3(x﹣)+3,
联立得:﹣x2+2x+3=3(x﹣)+3,
解得x=或﹣,
∴P(,)或P(﹣,﹣).
28.解:(1)矩形ABCD中,BD===5,
过点P作PM⊥BC,垂足为M,
∴△BPM∽△BDC
∴,
∴PM=(5﹣t),
∴S=t×(5﹣t)=﹣(t﹣)2+,
∴当t=时,S有最大值;
(3)①当BP=BQ时,5﹣t=t,
∴t=,
②当BQ=PQ时,作QE⊥BD,垂足为E,
此时,BE=BP=,
∴△BQE∽△BDC
∴即,
∴t=.
③当BP=PQ时,作PF⊥BC,垂足为F,
此时,BF==t,
∴△BPF∽△BDC
∴即,
∴t=.
∴t=或或均使△PBQ为等腰三角形.
29.解:(1)∵点A(1,0),将其代入y=得,
0=,
解得:b=,
∴直线的解析式为:y=,
由解得:,,
∴点B坐标为(﹣5,﹣3);
(2)设P(x,﹣x2﹣x+),则C(x,),
∴PC=(﹣x2﹣x+)﹣()=﹣x2﹣4x+5,
∴S△APB=|xA﹣xB|==﹣3(x+2)2+27,
∵﹣3<0,
∴当x=﹣2时,S取得最大值27,
将x=﹣2代入解析式中的得:y=,
∴点P(﹣2,),
综上,当x=﹣2时,当△APB面积最大时,最大面积为27,此时点P的坐标(﹣2,).
30.解:(1)∵点A、B在y=x2的图象上,A、B的横坐标分别为﹣2、4,
∴A(﹣2,1),B(4,4),
设直线AB的解析式为y=kx+b,
∴,解得,
∴直线AB的解析式为y=+2;
(2)在y=+2中,令x=0,则y=2,
∴C的坐标为(0,2),
∴OC=2,
∴S△AOB=S△AOC+S△BOC=+=6.
(3)过OC的中点,作AB的平行线交抛物线两个交点P1、P2,此时△P1AB的面积和△P2AB的面积等于△AOB的面积的一半,
作直线P1P2关于直线AB的对称直线,交抛物线两个交点P3、P4,此时△P3AB的面积和△P4AB的面积等于△AOB的面积的一半,
所以这样的点P共有4个,
故答案为4.
31.(1)过点B作BH⊥x轴于点H,由已知可得:
OB=OA=2,∠BOH=60°,
在Rt△OBH中,∠OHB=90°,
∴OH=1,HB=,
∴点B的坐标是(1,),
设直线AB的解析式为y=kx+b,则
,解得:,
∴直线AB的解析式为;
(2)∵抛物线经过A,O,B三点,且点A、O在x轴上,由抛物线的对称性可得对称轴为x=﹣1,
∵点C在对称轴x=﹣1上,△BOC的周长=OB+BC+CO,
∵OB=2,要使△BOC的周长最小,必须BC+CO最小,
∵点O与点A关于直线x=﹣1对称,有CO=CA,△BOC的周长=OB+BC+CO=OB+BC+CA
∴当A、C、B三点共线,即点C为直线AB与抛物线对称轴的交点时,
BC+CA最小,此时△BOC的周长最小.
∴当x=﹣1时,代入直线AB的解析式,得y=,
∴点C的坐标是(﹣1,).