(一) 二次函数
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一、选择题
1、在平面直角坐标系中,将二次函数y=(x﹣1)2+1的图象向左平移1个单位长度,再向下平移2个单位长度,所得函数的解析式为( )
A.y=(x﹣2)2﹣1 B.y=(x﹣2)2+3 C.y=x2+1 D.y=x2﹣1
[思路分析]根据图象的平移规律,可得答案.
[答案详解]解:将二次函数y=(x﹣1)2+1的图象向左平移1个单位长度,再向下平移2个单位长度,得到的抛物线的解析式是y=(x﹣1+1)2+1﹣2,即y=x2﹣1.
故选:D.
[经验总结]主要考查了函数图象的平移,要求熟练掌握平移的规律:左加右减,上加下减.并用规律求函数解析式.
2、已知二次函数y=ax2+bx+c的图象如图所示,有以下结论:①abc>0;②a﹣b+c<0;③4a+2b+c>0;④2a=b;⑤3a+c<0.其中正确结论的个数是( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
[思路分析]根据二次函数的图象和性质依次判断即可.
[答案详解]解:∵抛物线开口向下,与y轴交于正半轴,
∴a<0,c>0.
∵对称轴是直线x=1,
∴x=﹣=1,
∴b=﹣2a>0,
∴abc<0,
∴①错误.
∵当x=﹣1时,y=0.
∴a﹣b+c=0,
∴②错误.
∵当x=2时,y>0,
∴4a+2b+c>0,
∴③正确.
∵对称轴是直线x=1,
∴x=﹣=1,
∴b=﹣2a,
∴④错误.
∵当x=﹣1时,y=0.
∴a﹣b+c=0,
∴a+2a+c=0.
∴3a+c=0,
∴⑤错误.
故选:A.
[经验总结]本题考查二次函数图象和性质,掌握二次函数的图象和性质是求解本题的关键.
3、已知一元二次方程ax2+bx+c=0,若a+b+c=0,则抛物线y=ax2+bx+c必过点( )
A.(2,0) B.(0,0) C.(﹣1,0) D.(1,0)
[思路分析]由于a+b+c=0,即自变量为1时,函数值为0,根据二次函数图象上点的坐标特征可判断点(1,0)在抛物线y=ax2+bx+c.
[答案详解]解:∵a+b+c=0,
∴x=1时,y=ax2+bx+c=a+b+c=0,
∴点(1,0)在抛物线y=ax2+bx+c.
故选:D.
[经验总结]本题考查了二次函数图象上点的坐标特征:二次函数图象上点的坐标满足其解析式.
4、如图是二次函数y=ax2+bx+c的图象,其对称轴为直线x=﹣1,且过点(0,1).有以下四个结论:①abc>0,②a﹣b+c>1,③3a+c<0,④若顶点坐标为(﹣1,2),当m≤x≤1时,y有最大值为2、最小值为﹣2,此时m的取值范围是﹣3≤m≤﹣1.其中正确结论的个数是( )
A.4个 B.3个 C.2个 D.1个
[思路分析]①:根据二次函数的对称轴,c=1,即可判断出abc>0;
②:结合图象发现,当x=﹣1时,函数值大于1,代入即可判断;
③:结合图象发现,当x=1时,函数值小于0,代入即可判断;
④:运用待定系数法求出二次函数解析式,再利用二次函数的对称性即可判断.
[答案详解]解:∵二次函数y=ax2+bx+c的图象,其对称轴为直线x=﹣1,且过点(0,1),
∴,c=1,
∴ab>0,
∴abc>0,故①正确;
从图中可以看出,当x=﹣1时,函数值大于1,
因此将x=﹣1代入得,(﹣1)2 a+(﹣1) b+c>1,
即a﹣b+c>1,故②正确;
∵,
∴b=2a,
从图中可以看出,当x=1时,函数值小于0,
∴a+b+c<0,
∴3a+c<0,故③正确;
∵二次函数y=ax2+bx+c的顶点坐标为(﹣1,2),
∴设二次函数的解析式为y=a(x+1)2+2,
将(0,1)代入得,1=a+2,
解得a=﹣1,
∴二次函数的解析式为y=﹣(x+1)2+2,
∴当x=1时,y=﹣2;
∴根据二次函数的对称性,得到﹣3≤m≤﹣1,故④正确;
综上所述,①②③④均正确,故有4个正确结论,
故选A.
[经验总结]本题考查了二次函数的图象和性质,待定系数法求二次函数解析式等,熟练掌握二次函数的图象和性质是本题的关键.
5、若二次函数y=ax2的图象经过点P(﹣2,4),则该图象必经过点( )
A.(2,4) B.(﹣2,﹣4) C.(﹣4,2) D.(4,﹣2)
[思路分析]先确定出二次函数图象的对称轴为y轴,再根据二次函数的对称性解答.
[答案详解]解:∵二次函数y=ax2的对称轴为y轴,
∴若图象经过点P(﹣2,4),
则该图象必经过点(2,4).
故选:A.
[经验总结]本题考查了二次函数图象上点的坐标特征,主要利用了二次函数图象的对称性,确定出函数图象的对称轴为y轴是解题的关键.
6、将抛物线y=﹣2x2+1向右平移1个单位,再向下平移2个单位后所得到的抛物线为( )
A.y=﹣2(x+1)2﹣1 B.y=﹣2(x﹣1)2+3
C.y=﹣2(x﹣1)2﹣1 D.y=﹣2(x+1)2+3
[思路分析]原抛物线的顶点坐标为(0,1),根据平移规律得平移后抛物线顶点坐标为(1,﹣1),根据抛物线的顶点式求解析式.
[答案详解]解:抛物线形平移不改变解析式的二次项系数,平移后顶点坐标为(1,﹣1),
∴平移后抛物线解析式为y=﹣2(x﹣1)2﹣1.
故选:C.
[经验总结]本题考查了抛物线的平移与抛物线解析式的联系.关键是把抛物线的平移转化为顶点的平移,利用顶点式求解析式.
7、已知:如图,正方形ABCD中,AB=2,AC,BD相交于点O,E,F分别为边BC,CD上的动点(点E,F不与线段BC,CD的端点重合)且BE=CF,连接OE,OF,EF,在点E,F运动的过程中,有下列四个说法:
①△OEF是等腰直角三角形;
②△OEF面积的最小值是;
③△OEF面积的最大值是1;
④四边形OECF的面积是1.
其中正确的是( )
A.①②③ B.①③④ C.①②④ D.①②③④
[思路分析]①易证得△OBE≌△OCF(SAS),则可证得结论①正确;
②由OE的最小值是O到BC的距离,即可求得OE的最小值1,根据三角形面积公式即可判断选项②正确;
③由OE的最大值是OB或OC,即可求得OE的最大值,根据三角形面积公式即可判断选项③错误;
④证明△OBE≌△OCF,根据正方形被对角线将面积四等分,即可得出选项④正确.
[答案详解]解:①∵四边形ABCD是正方形,AC,BD相交于点O,
∴OB=OC,∠OBC=∠OCD=45°,
在△OBE和△OCF中,
,
∴△OBE≌△OCF(SAS),
∴OE=OF,
∵∠BOE=∠COF,
∴∠EOF=∠BOC=90°,
∴△OEF是等腰直角三角形;
故①正确;
②∵当OE⊥BC时,OE最小,此时OE=OF=BC=1,
∴△OEF面积的最小值是×1×1=,
故②正确;
③∵当OE和OB或OC重合时,OE最大,此时OE=OF=BC=,
∴此时△OEF面积的最大,最大值是×=1,
∵点E,F不与线段BC,CD的端点重合;
∴△OEF面积的最大值小于1,
故③错误;
④由①知:△OBE≌△OCF,
∴S四边形OECF=S△COE+S△OCF=S△COE+S△OBE=S△OBC=S正方形ABCD=×2×2=1,
故④正确;
故选:C.
[经验总结]本题考查了正方形的性质,全等三角形的判定与性质、勾股定理以及等腰直角三角形的性质.注意掌握全等三角形的判定与性质是解此题的关键.
8、已知:如图,正方形ABCD中,AB=2,AC,BD相交于点O,E,F分别为边BC,CD上的动点(点E,F不与线段BC,CD的端点重合)且BE=CF,连接OE,OF,EF,在点E,F运动的过程中,有下列四个说法:
①△OEF是等腰直角三角形;
②△OEF面积的最小值是;
③△OEF面积的最大值是1;
④四边形OECF的面积是1.
其中正确的是( )
A.①②③ B.①③④ C.①②④ D.①②③④
[思路分析]①易证得△OBE≌△OCF(SAS),则可证得结论①正确;
②由OE的最小值是O到BC的距离,即可求得OE的最小值1,根据三角形面积公式即可判断选项②正确;
③由OE的最大值是OB或OC,即可求得OE的最大值,根据三角形面积公式即可判断选项③错误;
④证明△OBE≌△OCF,根据正方形被对角线将面积四等分,即可得出选项④正确.
[答案详解]解:①∵四边形ABCD是正方形,AC,BD相交于点O,
∴OB=OC,∠OBC=∠OCD=45°,
在△OBE和△OCF中,
,
∴△OBE≌△OCF(SAS),
∴OE=OF,
∵∠BOE=∠COF,
∴∠EOF=∠BOC=90°,
∴△OEF是等腰直角三角形;
故①正确;
②∵当OE⊥BC时,OE最小,此时OE=OF=BC=1,
∴△OEF面积的最小值是×1×1=,
故②正确;
③∵当OE和OB或OC重合时,OE最大,此时OE=OF=BC=,
∴此时△OEF面积的最大,最大值是×=1,
∵点E,F不与线段BC,CD的端点重合;
∴△OEF面积的最大值小于1,
故③错误;
④由①知:△OBE≌△OCF,
∴S四边形OECF=S△COE+S△OCF=S△COE+S△OBE=S△OBC=S正方形ABCD=×2×2=1,
故④正确;
故选:C.
[经验总结]本题考查了正方形的性质,全等三角形的判定与性质、勾股定理以及等腰直角三角形的性质.注意掌握全等三角形的判定与性质是解此题的关键.
二、填空题
9、如图,抛物线y=ax2+c与直线y=mx+n交于A(﹣1,p),B(3,q)两点,则不等式ax2﹣mx+c>n的解集是 .
[思路分析]根据题意和函数图象中的数据,可以得到不等式ax2﹣mx+c>n的解集,本题得以解决.
[答案详解]解:∵抛物线y=ax2+c与直线y=mx+n交于A(﹣1,p),B(3,q)两点,
∴ax2+c>mx+n的解集是x<﹣1或x>3,
∴ax2﹣mx+c>n的解集是x<﹣1或x>3,
故答案为:x<﹣1或x>3.
[经验总结]本题考查二次函数与不等式组,解答本题的关键是明确题意,利用数形结合的思想解答.
10、如图,抛物线y=ax2+c与直线y=kx+b交于A(﹣1,m),B(2,n)两点,则不等式ax2﹣kx+c<b的解集是 .
[思路分析]将ax2﹣kx+c<b化为ax2+c<kx+b,根据图象求解.
[答案详解]解:由图象可得在A,B之间的图象抛物线在直线下方,点A横坐标为﹣1,点B横坐标为2,
∴﹣1<x<2时,ax2+c<kx+b,即ax2﹣kx+c<b,
故答案为:﹣1<x<2.
[经验总结]本题考查二次函数与不等式的关系,解题关键是掌握二次函数与方程及不等式的关系,通过图象求解.
11、在北京冬奥会自由式滑雪大跳台比赛中,我国选手谷爱凌的精彩表现让人叹为观止,已知谷爱凌从2m高的跳台滑出后的运动路线是一条抛物线,设她与跳台边缘的水平距离为xm,与跳台底部所在水平面的竖直高度为ym,y与x的函数关系式为y=x2+x+2(0≤x≤20.5),当她与跳台边缘的水平距离为 m时,竖直高度达到最大值.
[思路分析]把抛物线解析式化为顶点式,由函数的性质求解即可.
[答案详解]解:y=x2+x+2=﹣(x﹣8)2+4,
∵﹣<0,
∴当x=8时,y有最大值,最大值为4,
∴当她与跳台边缘的水平距离为8m时,竖直高度达到最大值.
故答案为:8.
[经验总结]本题考查二次函数的应用,根据函数的性质求解是解题的关键.
12、二次函数y=﹣(x﹣2)2+3的最大值是 .
[思路分析]由二次函数解析式可得函数最大值为3.
[答案详解]解:∵y=﹣(x﹣2)2+3,
∴x=2时,y取最大值为y=3,
故答案为:3.
[经验总结]本题考查二次函数的最值,解题关键是掌握二次函数与方程的关系.
13、根据物理学规律,如果不考虑空气阻力,以40m/s的速度将小球沿与地面成30°角的方向击出,小球的飞行高度h(单位:m)与飞行时间t(单位:s)之间的函数关系是h=﹣5t2+20t,当飞行时间t为 s时,小球达到最高点.
[思路分析]把二次函数解析式化为顶点式,即可得出结论.
[答案详解]解:h=﹣5t2+20t=﹣5(t﹣2)2+20,
∵﹣5<0,
∴当t=2时,h有最大值,最大值为20,
故答案为:2.
[经验总结]本题考查二次函数的应用,解答本题的关键是明确题意,利用二次函数的性质解答.
14、抛物线y=x2﹣2x+3的最小值为 .
[思路分析]利用配方法,把函数解析式化为顶点式,在根据函数的性质求最值.
[答案详解]解:y=x2﹣2x+3=(x2﹣2x+1)+2=(x﹣1)2+1,
∵a=1>0,
∴当x=1时,y有最小值,最小值为2,
故答案为:2.
[经验总结]本题考查二此函数的最值,关键是对二次函数性质的掌握.
15、抛物线y=﹣2(x﹣1)2的图象上有三个点A(﹣1,y1),B(1,y2),C(2,y3),则y1,y2,y3的大小关系是 .
[思路分析]根据二次函数的性质可以判断y1,y2,y3的大小关系,从而可以解答本题.
[答案详解]解:∵y=﹣2(x﹣1)2,﹣2<0
∴当x<1时,y随x的增大而增大,当x>1时,y随x的增大而减小,
∵抛物线y=﹣2(x﹣1)2的图象上有三个点A(﹣1,y1),B(1,y2),C(2,y3),
|﹣1﹣1|=2,|1﹣1|=0,|2﹣1|=1,
∴y2>y3>y1,
故答案为:y2>y3>y1.
[经验总结]本题考查二次函数图象上点的坐标特征,解答本题的关键是明确题意,利用二次函数的性质解答.
16、据了解,某蔬菜种植基地2019年的蔬菜产量为100万吨,2021年的蔬菜产量为y万吨,如果2019年至2021年蔬菜产量的年平均增长率为x(x>0),那么y关于x的函数解析式为 .
[思路分析]2019到2021是两年时间,2019年蔬菜产量为100万吨,所以y=100(1+x)2.
[答案详解]解:y=100(1+x)2.
故答案为:y=100(1+x)2.
[经验总结]本题考查二次函数的应用,解题关键是掌握求平均变化率的方法.
三、解答题
17、某商品的进价为每件20元,售价为每件30元,每月可卖出180件.如果该商品的售价每上涨1元,就会少卖出10件,但每件售价不能高于35元,设每件商品的售价上涨x元(x为整数)时,月销售利润为y元.
(1)求y与x之间的函数解析式,并直接写出自变量x的取值范围.
(2)当每件商品的售价定为多少元时,可获得的月利润最大?最大月利润是多少?
[思路分析](1)销售利润=每件商品的利润×(180﹣10×上涨的钱数),根据每件售价不能高于35元,可得自变量的取值;
(2)利用公式法结合(1)得到的函数解析式可得二次函数的最值,结合实际意义,求得整数解即可;
[答案详解]解:(1)y=(30﹣20+x)(180﹣10x)=﹣10x2+80x+1800(0≤x≤5,且x为整数);
(2)由(1)知,y=﹣10x2+80x+1800(0≤x≤5,且x为整数).
∵﹣10<0,
∴当x==4时,y最大=1960元;
∴每件商品的售价为34元.
答:每件商品的售价为34元时,商品的利润最大,为1960元;
[经验总结]考查二次函数的应用;得到月销售量是解决本题的突破点;注意结合自变量的取值求得相应的售价.
18、如图,根据防疫的相关要求,学生入校需晨检,体温超标的同学须进入临时隔离区进行留观.我校要建一个长方形临时隔离区,隔离区的一面利用学校边墙(墙长4.5米),其它三面用防疫隔离材料搭建,与墙垂直的一边还要开一扇1米宽的进出口(不需材料),共用防疫隔离材料8米.
(1)若面积为10平方米,隔离区的长和宽分别是多少米?
(2)隔离区的面积有最大值吗?最大为多少平方米?
[思路分析](1)设这个隔离区一边AB长为x米,则另一边BC长为(8﹣x+1)米,根据隔离区面积为10平方米,列出方程并解答.
(2)由(1)可知隔离区的面积表达式,配方后再根据二次函数的性质求解即可.
[答案详解]解:(1)设这个隔离区一边AB长为x米,则另一边BC长为(8﹣x+1)米.
依题意,得x (8﹣x+1)=10,
解得x1=5,x2=4.
当x=5时,5>4.5(舍去),
当x=4时,(8﹣x+1)=2.5(米)<4.5米.
∴若面积为10平方米,隔离区的长为4米,宽为2.5米.
(2)隔离区有最大面积,理由如下:
由(1)知,隔离区的面积为x (8﹣x+1)=﹣x2+x=﹣(x﹣)2+,
∵﹣<0,
∴当x=时,隔离区有最大面积,最大面积为平方米.
[经验总结]本题考查了一元二次方程的应用及二次函数的应用,解题关键是要读懂题目的意思,根据题目给出的条件,找出合适的等量关系,列出方程及二次函数表达式.
19、荔枝是夏季的时令水果,储存不太方便.某水果店将进价为18元/千克的荔枝,以28元/千克售出时,每天能售出40千克.市场调研表明:当售价每降低1元/千克时,平均每天能多售出10千克.设降价x元.
(1)降价后平均每天可以销售荔枝 千克.(用含x的代数式表示)
(2)设销售利润为y,请写出y关于x的函数关系式.
(3)该水果店想要使荔枝的销售利润平均每天达到480元,且尽可能地减少库存压力,应将价格定为多少元/千克?
[思路分析](1)根据“当售价每降低1元/千克时,平均每天能多售出10千克”可直接得出结论;
(2)利用利润=(售价﹣成本)×销售量可得出结论;
(3)令y=480,求出x的值,再根据题意对x的值进行取舍即可.
[答案详解]解:(1)根据题意可知降后平均每天可以销售荔枝:(40+10x)千克,
故答案为:(40+10x).
(2)根据题意可知,y=(40+10x)(28﹣18﹣x),
整理得y=﹣10x2+60x+400.
(3)令y=480,代入函数得﹣10x2+60x+400=480,
解方程,得x1=4,x2=2,
∵要尽可能地清空库存,
∴x=4,
此时荔枝定价为28﹣4=24(元/千克).
答:应将价格定为24元/千克.
[经验总结]本题考查了二次函数的应用,一元二次方程的应用,找准等量关系,得出y关于x的二次函数是解题的关键.
20、某超市销售一种商品,成本价为30元/千克,经市场调查,每天销售量y(千克)与销售单价x(元/千克)之间的关系如图所示,规定每千克售价不能低于30元,且不高于80元.
(1)直接写出y与x之间的函数关系式:
(2)如果该超市销售这种商品每天获得3600元的利润,那么该商品的销售单价为多少元?
(3)设每天的总利润为w元,当销售单价定为多少元时,该超市每天的利润最大?最大利润是多少元?
[思路分析](1)设y与x之间的函数关系式为y=kx+b(k≠0),由待定系数法求解即可;
(2)利用总利润等于每千克的利润乘以销售量,列出函数关系式并根据问题实际得出自变量的取值范围,并根据每天所获利润为3600元,建立方程,求解即可;
(3)将w关于x的二次函数写成顶点式,根据二次函数的性质及自变量的取值范围可得答案.
[答案详解]解:(1)设y与x之间的函数关系式为y=kx+b(k≠0),
将(30,150);(80,100)分别代入得:
,
解得:,
∴y与x之间的函数关系式为y=﹣x+180;
(2)设利润为w元,
由题意得:
w=(x﹣30)(﹣x+180)
=﹣x2+210x﹣5400,
∴w=﹣x2+210x﹣5400(30≤x≤80);
令﹣x2+210x﹣5400=3600,
解得x=60或x=150(舍),
∴如果该超市销售这种商品每天获得3600元的利润,那么该商品的销售单价为60元;
(3)由(2)知,w=﹣(x﹣105)2+5625,
∵﹣1<0,
∴当x≤105时,w随x的增大而增大,
∵30≤x≤80,
∴当x=80时,w最大,最大为5000元.
∴当销售单价定为80元时,该超市每天的利润最大,最大利润是5000元.
[经验总结]本题考查了二次函数与一次函数在销售问题中的应用,理清题中的数量关系并熟练掌握二次函数的性质是解题的关键.
21、数学课外活动小组进行如下操作实验,把一根长20m的铁丝剪成两段.
(1)把每段首尾相连各围成一个正方形.要使这两个正方形的面积之和等于13m2,应该怎么剪这根铁丝?
(2)若把剪成两段的铁丝围成两个圆,两圆面积之和的最小值是多少?
[思路分析](1)设剪成的较短的这段为xcm,较长的这段就为(20﹣x)cm.就可以表示出这两个正方形的面积,根据两个正方形的面积之和等于13cm2建立方程求出其解即可;
(2)设两圆面积之和为Scm2,剪成较短的一短为ym,则较长的部分为(20﹣y)m,根据圆的面积公式求出两圆面积之和,再根据函数性质求最小值.
[答案详解]解:(1)设剪成较短的一短为xm,则较长的部分为(20﹣x)m,
由题意得:()2+()2=13,
化简得:x2﹣20x+96=0,
解得:x1=8,x2=12,
当x=8时,较长部分为12,
答:应该把铁丝剪成8m和12m的两个部分;
(2)设两圆面积之和为Scm2,剪成较短的一短为ym,则较长的部分为(20﹣y)m,
由题意得:S=π ()2+π ()2=(y﹣10)2+(0≤y≤20),
∵>0,
∴当y=10时,S有最小值,最小值为.
[经验总结]本题考查和二次函数和一元二次方程的应用,关键是根据题意列出函数关系式和一元二次方程.
22、如图,用一根60厘米的铁丝制作一个“日”字型框架ABCD,铁丝恰好全部用完.
(1)若所围成的矩形框架ABCD的面积为144平方厘米,则AB的长为多少厘米?
(2)矩形框架ABCD面积的最大值为 平方厘米.
[思路分析](1)设框架的长AD为xcm,则宽AB为cm,根据面积公式列出一元二次方程,解之即可;
(2)在(1)的基础上,列出二次函数,再利用二次函数的性质可得出结论.
[答案详解]解:(1)设框架的长AD为xcm,则宽AB为cm,
∴x =144,
解得x=12或x=18,
∴AB=12cm或AB=8cm,
∴AB的长为12厘米或8厘米;
(2)由(1)知,框架的长AD为xcm,则宽AB为cm,
∴S=x ,即S=﹣x2+20x=﹣(x﹣15)2+150,
∵﹣<0,
∴要使框架的面积最大,则x=15,此时AB=10,最大为150平方厘米.
故答案为:150.
[经验总结]此题考查的是二次函数在实际生活中的运用及求函数最值的方法,属较简单题目.解题的关键是用一个未知数表示出长和宽,利用面积公式来列出函数表达式后再求其最值.
23、某公园要修建一个圆形喷水池,在池中心竖直安装一根水管,水管OA长2.25m.在水管的顶端安装一个喷水头,使喷出的抛物线形水柱在与池中心的水平距离为1m处达到最高,高度为3m.
(1)建立如图所示平面直角坐标系,求抛物线(第一象限部分)的解析式;
(2)不考虑其它因素,水池的直径至少要多少米才能使喷出的水流不落到池外?
(3)实际施工时,经测量,水池的最大半径只有2.5m,在不改变喷出的抛物线形水柱形状的情况下,且喷出的抛物线形水柱在与池中心的水平距离为1m处达到最高,需对水管的长度进行调整,求调整后水管的最大长度.
[思路分析](1)由题意可知,抛物线的顶点坐标为(1,3),设抛物线的解析式为:y=a(x﹣1)2+3,将(0,2.25)代入得,求出a的值即可;
(2)令y=0,得,0=﹣(x﹣1)2+3,解得x=﹣1(舍)或x=3,可得直径至少为2×3=6(米);
(3)将抛物线向下平移,使平移后的抛物线经过点(2.5,0),设平移后的抛物线的解析式为:y=﹣(x﹣1)2+h,将(2.5,0)代入得求出h的值,得出平移后的抛物线的解析式,再令x=0求出y即可.
[答案详解]解:(1)由题意可知,抛物线的顶点坐标为(1,3),
∴设抛物线的解析式为:y=a(x﹣1)2+3,
将(0,2.25)代入得,a(0﹣1)2+3=2.25,
解得a=﹣,
∴抛物线的解析式为:y=﹣(x﹣1)2+3.
(2)令y=0,得,0=﹣(x﹣1)2+3,
解得x=﹣1(舍)或x=3,
∵2×3=6(米),
∴水池的直径至少要6米才能使喷出的水流不落到池外.
(3)将抛物线向下平移,使平移后的抛物线经过点(2.5,0),
设平移后的抛物线的解析式为:y=﹣(x﹣1)2+h,
将(2.5,0)代入得,﹣(2.5﹣1)2+h=0,
解得h=,
当x=0时,y=﹣(0﹣1)2+=.
∴调整后水管的最大长度米.
[经验总结]本题考查了二次函数在实际生活中的运用,重点是二次函数解析式的求法,利用顶点式求出解析式是解题关键.
24、2022北京冬奥会自由式滑雪空中技巧比赛中,某运动员比赛过程的空中剪影近似看作一条抛物线,跳台高度OA为4米,以起跳点正下方跳台底端O为原点,水平方向为横轴,竖直方向为纵轴,建立如图所示平面直角坐标系.已知抛物线最高点B的坐标为(4,12),着陆坡顶端C与落地点D的距离为2.5米,若斜坡CD的坡度i=3:4(即=).
求:(1)点A的坐标;
(2)该抛物线的函数表达式;
(3)起跳点A与着陆坡顶端C之间的水平距离OC的长.(精确到0.1米)
(参考数据:≈1.73)
[思路分析](1)由抛物线的图象可直接得出结论;
(2)由抛物线的顶点可设出抛物线的顶点式,将点A的坐标代入即可得出结论;
(3)根据勾股定理可得出CE和DE的长,进而得出点D的坐标,由OC的长为点D的横坐标减去DE的长可得出结论.
[答案详解]解:(1)∵OA=4,且点A在y轴正半轴,
∴A(0,4).
(2)∵抛物线最高点B的坐标为(4,12),
∴设抛物线的解析式为:y=a(x﹣4)2+12,
∵A(0,4),
∴a(0﹣4)2+12=4,解得a=﹣.
∴抛物线的解析式为:y=﹣(x﹣4)2+12.
(3)在Rt△CDE中,=,CD=2.5,
∴CE=1.5,DE=2.
∴点D的纵坐标为﹣1.5,
令﹣(x﹣4)2+12=﹣1.5,
解得,x=4+3≈9.19或x=4﹣3≈﹣1.19(不合题意,舍去),
∴D(9.19,﹣1.5).
∴OC=9.19﹣2=7.19≈7.2(m).
∴OC的长约为7.2米.
[经验总结]本题主要考查二次函数的应用,涉及待定系数法求函数解析式,抛物线上点的坐标特点等相关内容,得出点D的坐标是解题关键.(一) 二次函数
— 基础巩固 —
一、选择题
1、在平面直角坐标系中,将二次函数y=(x﹣1)2+1的图象向左平移1个单位长度,再向下平移2个单位长度,所得函数的解析式为( )
A.y=(x﹣2)2﹣1 B.y=(x﹣2)2+3 C.y=x2+1 D.y=x2﹣1
2、已知二次函数y=ax2+bx+c的图象如图所示,有以下结论:①abc>0;②a﹣b+c<0;③4a+2b+c>0;④2a=b;⑤3a+c<0.其中正确结论的个数是( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
3、已知一元二次方程ax2+bx+c=0,若a+b+c=0,则抛物线y=ax2+bx+c必过点( )
A.(2,0) B.(0,0) C.(﹣1,0) D.(1,0)
4、如图是二次函数y=ax2+bx+c的图象,其对称轴为直线x=﹣1,且过点(0,1).有以下四个结论:①abc>0,②a﹣b+c>1,③3a+c<0,④若顶点坐标为(﹣1,2),当m≤x≤1时,y有最大值为2、最小值为﹣2,此时m的取值范围是﹣3≤m≤﹣1.其中正确结论的个数是( )
A.4个 B.3个 C.2个 D.1个
5、若二次函数y=ax2的图象经过点P(﹣2,4),则该图象必经过点( )
A.(2,4) B.(﹣2,﹣4) C.(﹣4,2) D.(4,﹣2)
6、将抛物线y=﹣2x2+1向右平移1个单位,再向下平移2个单位后所得到的抛物线为( )
A.y=﹣2(x+1)2﹣1 B.y=﹣2(x﹣1)2+3
C.y=﹣2(x﹣1)2﹣1 D.y=﹣2(x+1)2+3
7、已知:如图,正方形ABCD中,AB=2,AC,BD相交于点O,E,F分别为边BC,CD上的动点(点E,F不与线段BC,CD的端点重合)且BE=CF,连接OE,OF,EF,在点E,F运动的过程中,有下列四个说法:
①△OEF是等腰直角三角形;
②△OEF面积的最小值是;
③△OEF面积的最大值是1;
④四边形OECF的面积是1.
其中正确的是( )
A.①②③ B.①③④ C.①②④ D.①②③④
8、已知:如图,正方形ABCD中,AB=2,AC,BD相交于点O,E,F分别为边BC,CD上的动点(点E,F不与线段BC,CD的端点重合)且BE=CF,连接OE,OF,EF,在点E,F运动的过程中,有下列四个说法:
①△OEF是等腰直角三角形;
②△OEF面积的最小值是;
③△OEF面积的最大值是1;
④四边形OECF的面积是1.
其中正确的是( )
A.①②③ B.①③④ C.①②④ D.①②③④
二、填空题
9、如图,抛物线y=ax2+c与直线y=mx+n交于A(﹣1,p),B(3,q)两点,则不等式ax2﹣mx+c>n的解集是 .
10、如图,抛物线y=ax2+c与直线y=kx+b交于A(﹣1,m),B(2,n)两点,则不等式ax2﹣kx+c<b的解集是 .
11、在北京冬奥会自由式滑雪大跳台比赛中,我国选手谷爱凌的精彩表现让人叹为观止,已知谷爱凌从2m高的跳台滑出后的运动路线是一条抛物线,设她与跳台边缘的水平距离为xm,与跳台底部所在水平面的竖直高度为ym,y与x的函数关系式为y=x2+x+2(0≤x≤20.5),当她与跳台边缘的水平距离为 m时,竖直高度达到最大值.
12、二次函数y=﹣(x﹣2)2+3的最大值是 .
13、根据物理学规律,如果不考虑空气阻力,以40m/s的速度将小球沿与地面成30°角的方向击出,小球的飞行高度h(单位:m)与飞行时间t(单位:s)之间的函数关系是h=﹣5t2+20t,当飞行时间t为 s时,小球达到最高点.
14、抛物线y=x2﹣2x+3的最小值为 .
15、抛物线y=﹣2(x﹣1)2的图象上有三个点A(﹣1,y1),B(1,y2),C(2,y3),则y1,y2,y3的大小关系是 .
16、据了解,某蔬菜种植基地2019年的蔬菜产量为100万吨,2021年的蔬菜产量为y万吨,如果2019年至2021年蔬菜产量的年平均增长率为x(x>0),那么y关于x的函数解析式为 .
三、解答题
17、某商品的进价为每件20元,售价为每件30元,每月可卖出180件.如果该商品的售价每上涨1元,就会少卖出10件,但每件售价不能高于35元,设每件商品的售价上涨x元(x为整数)时,月销售利润为y元.
(1)求y与x之间的函数解析式,并直接写出自变量x的取值范围.
(2)当每件商品的售价定为多少元时,可获得的月利润最大?最大月利润是多少?
18、如图,根据防疫的相关要求,学生入校需晨检,体温超标的同学须进入临时隔离区进行留观.我校要建一个长方形临时隔离区,隔离区的一面利用学校边墙(墙长4.5米),其它三面用防疫隔离材料搭建,与墙垂直的一边还要开一扇1米宽的进出口(不需材料),共用防疫隔离材料8米.
(1)若面积为10平方米,隔离区的长和宽分别是多少米?
(2)隔离区的面积有最大值吗?最大为多少平方米?
19、荔枝是夏季的时令水果,储存不太方便.某水果店将进价为18元/千克的荔枝,以28元/千克售出时,每天能售出40千克.市场调研表明:当售价每降低1元/千克时,平均每天能多售出10千克.设降价x元.
(1)降价后平均每天可以销售荔枝 千克.(用含x的代数式表示)
(2)设销售利润为y,请写出y关于x的函数关系式.
(3)该水果店想要使荔枝的销售利润平均每天达到480元,且尽可能地减少库存压力,应将价格定为多少元/千克?
20、某超市销售一种商品,成本价为30元/千克,经市场调查,每天销售量y(千克)与销售单价x(元/千克)之间的关系如图所示,规定每千克售价不能低于30元,且不高于80元.
(1)直接写出y与x之间的函数关系式:
(2)如果该超市销售这种商品每天获得3600元的利润,那么该商品的销售单价为多少元?
(3)设每天的总利润为w元,当销售单价定为多少元时,该超市每天的利润最大?最大利润是多少元?
21、数学课外活动小组进行如下操作实验,把一根长20m的铁丝剪成两段.
(1)把每段首尾相连各围成一个正方形.要使这两个正方形的面积之和等于13m2,应该怎么剪这根铁丝?
(2)若把剪成两段的铁丝围成两个圆,两圆面积之和的最小值是多少?
22、如图,用一根60厘米的铁丝制作一个“日”字型框架ABCD,铁丝恰好全部用完.
(1)若所围成的矩形框架ABCD的面积为144平方厘米,则AB的长为多少厘米?
(2)矩形框架ABCD面积的最大值为 平方厘米.
23、某公园要修建一个圆形喷水池,在池中心竖直安装一根水管,水管OA长2.25m.在水管的顶端安装一个喷水头,使喷出的抛物线形水柱在与池中心的水平距离为1m处达到最高,高度为3m.
(1)建立如图所示平面直角坐标系,求抛物线(第一象限部分)的解析式;
(2)不考虑其它因素,水池的直径至少要多少米才能使喷出的水流不落到池外?
(3)实际施工时,经测量,水池的最大半径只有2.5m,在不改变喷出的抛物线形水柱形状的情况下,且喷出的抛物线形水柱在与池中心的水平距离为1m处达到最高,需对水管的长度进行调整,求调整后水管的最大长度.
24、2022北京冬奥会自由式滑雪空中技巧比赛中,某运动员比赛过程的空中剪影近似看作一条抛物线,跳台高度OA为4米,以起跳点正下方跳台底端O为原点,水平方向为横轴,竖直方向为纵轴,建立如图所示平面直角坐标系.已知抛物线最高点B的坐标为(4,12),着陆坡顶端C与落地点D的距离为2.5米,若斜坡CD的坡度i=3:4(即=).
求:(1)点A的坐标;
(2)该抛物线的函数表达式;
(3)起跳点A与着陆坡顶端C之间的水平距离OC的长.(精确到0.1米)
(参考数据:≈1.73)