2023年春季湘教版数学九年级下册第一章 《二次函数》单元检测B
一、单选题(每题3分,共30分)
1.(2022·郴州)关于二次函数 ,下列说法正确的是( )
A.函数图象的开口向下
B.函数图象的顶点坐标是
C.该函数有最大值,是大值是5
D.当 时,y随x的增大而增大
【答案】D
【知识点】二次函数y=a(x-h)^2+k的图象;二次函数y=a(x-h)^2+k的性质
【解析】【解答】解:对于y=(x-1)2+5,
∵a=1>0,∴抛物线开口向上,故选项A错误;
顶点坐标为(1,5),故选项B错误;
该函数有最小值,是小值是5,故选项C错误;
当 时,y随x的增大而增大,故选项D正确.
故答案为:D.
【分析】二次函数的顶点式为:y=a(x-h)2+k,当a>0时,图象开口向上,对称轴为直线x=h,顶点坐标为(h,k),当x=h时,函数取得最小值k;当x>h时,y随x的增大而增大,据此判断.
2.(2022·菏泽)根据如图所示的二次函数的图象,判断反比例函数与一次函数的图象大致是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【知识点】反比例函数的图象;二次函数图象与系数的关系;一次函数图象、性质与系数的关系
【解析】【解答】解:由二次函数图象可知a>0,c<0,
由对称轴x0,可知b<0,
所以反比例函数y的图象在一、三象限,
一次函数y=bx+c经过二、三、四象限.
故答案为:A.
【分析】利用二次函数的图象与性质对每个选项一一判断即可。
3.(2022·烟台)二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的部分图象如图所示,其对称轴为直线x=﹣,且与x轴的一个交点坐标为(﹣2,0).下列结论:①abc>0;②a=b;③2a+c=0;④关于x的一元二次方程ax2+bx+c﹣1=0有两个相等的实数根.其中正确结论的序号是( )
A.①③ B.②④ C.③④ D.②③
【答案】D
【知识点】二次函数图象与系数的关系;二次函数y=ax^2+bx+c的性质
【解析】【解答】解:①由图可知:a>0,c<0,<0,
∴b>0,
∴abc<0,故①不符合题意.
②由题意可知:=,
∴b=a,故②符合题意.
③将(﹣2,0)代入y=ax2+bx+c,
∴4a﹣2b+c=0,
∵a=b,
∴2a+c=0,故③符合题意.
④由图象可知:二次函数y=ax2+bx+c的最小值小于0,
令y=1代入y=ax2+bx+c,
∴ax2+bx+c=1有两个不相同的解,故④不符合题意.
故答案为:D.
【分析】根据对称轴、开口方向与y的交点位置即可判断a、b、c与0的大小关系,再由对称轴可知 a=b,将(﹣2,0)代入y=ax2+bx+c,可得4a﹣2b+c=0,再由二次函数最小值小于0,从而判断ax2+bx+c=1有两个不相同的解,即可得出答案。
4.(2022·广元)二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的部分图象如图所示,图象过点(﹣1,0),对称轴为直线x=2,下列结论:(1)abc<0;(2)4a+c>2b;(3)3b﹣2c>0;(4)若点A(﹣2,y1)、点B(﹣,y2)、点C(,y3)在该函数图象上,则y1<y3<y2;(5)4a+2b≥m(am+b)(m为常数).其中正确的结论有( )
A.5个 B.4个 C.3个 D.2个
【答案】C
【知识点】二次函数图象与系数的关系;二次函数图象上点的坐标特征;二次函数y=ax^2+bx+c的性质
【解析】【解答】解:由图象及题意得:a<0,c>0,对称轴为直线x=2,与x轴的一个交点为(-1,0),
∴,
∴,即,
∴abc<0,3b-2c=3×(-4a)-2×(-5a)=-2a>0,故(1)(3)正确;
由图象可知当x=-2时,则有,即,故(2)错误;
∵点A(﹣2,y1)、点B(﹣,y2)、点C(,y3)在该函数图象上,
∴根据二次函数开口向下,离对称轴的距离越近,其所对应的函数值越大,
∴,故(4)错误;
由图象可知当x=2时,该函数有最大值,最大值为,
∴当x=m时,(m为常数),则有,
∴,即为,故(5)正确;
综上所述:正确的有(1)(3)(5)共3个;
故答案为:C.
【分析】由图象及题意得a<0,c>0,对称轴为直线x=2,与x轴的一个交点为(-1,0),则b=-4a>0,a-b+c=0,推出c=-5a,据此判断(1)(3);由图象可知当x=-2时,则4a-2b+c<0,据此判断(2);根据二次函数的性质可得离对称轴的距离越近,其所对应的函数值越大,据此判断(4);由图象可知当x=2时,该函数有最大值,最大值为y=4a+2b+c,据此判断(5).
5.(2022·杭州)已知二次函数y=x2+ax+b(a,b为常数).命题①:该函数的图象经过点(1,0);命题②:该函数的图象经过点(3,0);命题③:该函数的图象与x轴的交点位于y轴的两侧;命题④;该函数的图象的对称轴为直线x=1.如果这四个命题中只有一个命题是假命题,则这个假命题是( )
A.命题① B.命题② C.命题③ D.命题④
【答案】A
【知识点】二次函数图象与坐标轴的交点问题;真命题与假命题
【解析】【解答】解:假设抛物线的对称轴为直线x=1,
则x==1,
解得a=-2,
∵函数的图象经过(3,0)
,∴3a+b+9=0,
解得b=-3,
故抛物线的解析式为y=x2-2x-3,
令y=0,得x2-2x-3=0
解得x1=-1,x2=3,
故抛物线与x轴的交点为(-1,0)和(3,0),
函数的图象与x轴的交点位于y轴的两侧;
故命题②③④正确,命题①错误,
故答案为:A.
【分析】假设抛物线的对称轴为直线x=1(假设命题④是真命题),由抛物线的对称轴为x=可解得a值,进而确定b指,从而可得抛物线的解析式,再由二次函数图象与性质可判断命题①②③真假.从而可解.
6.(2022·四川)已知抛物线y=ax2+bx+c(a 0)经过点(1,0)和点(0,-3),且对称轴在y轴的左侧,则下列结论错误的是( )
A.a>0
B.a+b=3
C.抛物线经过点(-1,0)
D.关于x的一元二次方程ax2+bx+c=-1有两个不相等的实数根
【答案】D
【知识点】二次函数y=ax^2+bx+c的图象;二次函数y=ax^2+bx+c的性质;利用二次函数图象判断一元二次方程根的情况
【解析】【解答】解:根据题意画出图象的草图如下:
A、∵抛物线经过点(1,0)和点(0,-3),且对称轴在y轴的左侧,∴当x>0时,y随x的增大而增大,∴a>0,正确,不符合题意;
B、当x=0时,y=c=-3,当x=1时,y=a+b+c=0,∴a+b=-c=3,正确,不符合题意;
C、若抛物线经过点 (-1,0) ,由抛物线y=ax2 +bx+c (a≠0) 经过点(1,0),可得对称轴x==0,但对称轴在y轴的左侧,则抛物线与x轴的另一个交点在(-1,0)左侧,错误,符合题意;
D、由图象可知,抛物线y=ax2 +bx+c (a≠0)与直线y=-1有两个交点,也即关于x的一元二次方程ax2+bx+c=-1有两个不相等的实数根,正确,不符合题意;
故答案为:D.
【分析】根据题意,画出y=ax2+bx+c(a 0)图象的草图,根据抛物线y=ax2+bx+c(a 0)的图象和性质,分别分析判断,即可解答.
7.(2021·贵州)如图,抛物线 与 轴只有一个公共点A(1,0),与 轴交于点B(0,2),虚线为其对称轴,若将抛物线向下平移两个单位长度得抛物线 ,则图中两个阴影部分的面积和为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】B
【知识点】二次函数图象的几何变换;平行四边形的判定与性质;二次函数y=ax^2+bx+c的性质
【解析】【解答】解:设平移后的抛物线与对称轴所在的直线交于点M,连接AB,OM.
由题意可知,AM=OB,
∵
∴OA=1,OB=AM=2,
∵抛物线是轴对称图形,
∴图中两个阴影部分的面积和即为四边形ABOM的面积,
∵ , ,
∴四边形ABOM为平行四边形,
∴ .
故答案为:B.
【分析】设平移后的抛物线与对称轴所在的直线交于点M,连接AB,OM,利用A、B坐标及平移的性质,可得OA=1,OB=AM=2, ,可证四边形ABOM为平行四边形,由抛物线的对称性,可得图中两个阴影部分的面积和即为四边形ABOM的面积,由计算即得.
8.(2022·齐齐哈尔)如图,二次函数的图象与y轴的交点在(0,1)与(0,2)之间,对称轴为,函数最大值为4,结合图象给出下列结论:①;②;③;④若关于x的一元二次方程 有两个不相等的实数根,则m>4;⑤当x<0时,y随x的增大而减小.其中正确的结论有( )
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
【答案】B
【知识点】二次函数图象与系数的关系;二次函数y=ax^2+bx+c的性质
【解析】【解答】解:∵二次函数的对称轴为,
∴
∴故①符合题意;
∵函数图象开口向下,对称轴为,函数最大值为4,
∴函数的顶点坐标为(-1,4)
当x=-1时,
∴
∴,
∵二次函数的图象与y轴的交点在(0,1)与(0,2)之间,
∴<<2
∴<4+a<2
∴,故②符合题意;
∵抛物线与x轴有两个交点,
∴
∴,故③符合题意;
∵抛物线的顶点坐标为(-1,4)且方程有两个不相等的实数根,
∴
∴,故④不符合题意;
由图象可得,当x>-1时,y随x的增大而减小,故⑤不符合题意.
所以,正确的结论是①②③,共3个,
故答案为:B
【分析】利用二次函数的图象与系数的关系及二次函数的性质逐项判断即可。
9.(2021·雅安)定义: ,若函数 ,则该函数的最大值为( )
A.0 B.2 C.3 D.4
【答案】C
【知识点】一次函数的性质;定义新运算;二次函数y=ax^2+bx+c的性质
【解析】【解答】令 ,
当 时,即 时, ,
令 ,则w与x轴的交点坐标为(2,0),(-1,0),
∴当 时, ,
∴ ( ),
∵y随x的增大而增大,
∴当x=2时, ;
当 时,即 时, ,
令 ,则w与x轴的交点坐标为(2,0),(-1,0),
∴当 时, 或 ,
∴ ( 或 ),
∵ 的对称轴为x=1,
∴当 时,y随x的增大而减小,
∵当x=2时, =3,
∴当 时,y<3;
当 ,y随x的增大而增大,
∴当x=-1时, =0;
∴当 时,y<0;
综上, 的最大值为3.
故答案为:C.
【分析】分两种情况:①当 时,可得y=x+1,利用一次函数的性质求出最大值;②当 时,可得,根据二次函数的性质求出其最大值,最后两种比较即可.
10.(2022·济南)抛物线与y轴交于点C,过点C作直线l垂直于y轴,将抛物线在y轴右侧的部分沿直线l翻折,其余部分保持不变,组成图形G,点,为图形G上两点,若,则m的取值范围是( )
A.或 B.
C. D.
【答案】D
【知识点】二次函数y=ax^2+bx+c的图象;二次函数y=ax^2+bx+c的性质;二次函数的其他应用
【解析】【解答】抛物线解析式变形为:,
即抛物线对称轴为,
当x=m-1时,有,
当x=m+1时,有,
设(m-1,1)为A点,(m+1,1)为B点,
即点A(m-1,1)与B(m+1,1)关于抛物线对称轴对称,
当x=0时,有,
∴C点坐标为,
当x=m时,有,
∴抛物线顶点坐标为,
∵直线l⊥y轴,
∴直线l为,
∵m-1<m+1,
∴M点在N点左侧,
此时分情况讨论:
第一种情况,当N点在y轴左侧时,如图,
由图可知此时M、N点分别对应A、B点,即有,
∴此时不符合题意;
第二种情况,当M点在y轴的右侧时,如图,
由图可知此时M、N点满足,
∴此时不符合题意;
第三种情况,当y轴在M、N点之间时,如图,
或者 ,
由图可知此时M、N点满足,
∴此时符合题意;
此时由图可知:,
解得,
综上所述:m的取值范围为:,
故答案为:D.
【分析】利用二次函数的图象与性质,对每个选项一一判断即可。
二、填空题(每空3分,共18分)
11.(2022·连云港)如图,一位篮球运动员投篮,球沿抛物线 运行,然后准确落入篮筐内,已知篮筐的中心离地面的高度为 3.05m ,则他距篮筐中心的水平距离 OH 是 m .
【答案】4
【知识点】二次函数的实际应用-抛球问题
【解析】【解答】解:∵篮筐的中心离地面的高度为3.05m ,
∴-0.2x2+x+2.25=3.05,
整理,解得:x1=1,x2=4,
∴H(4,0),
∴OH=4m.
故答案为:4.
【分析】由篮筐的中心离地面的高度为3.05m ,得出-0.2x2+x+2.25=3.05,解得x1=1,x2=4,从而得出点H的坐标为(4,0),即可得出OH=4m.
12.(2022·长春)已知二次函数,当时,函数值y的最小值为1,则a的值为 .
【答案】
【知识点】二次函数的最值;二次函数y=ax^2+bx+c的性质
【解析】【解答】解:,
∴当时,y随x的增大而增大,当时,y随x的增大而减小,
若,当时,y随x的增大而减小,
此时当时,函数值y最小,最小值为,不合题意,
若,当时,函数值y最小,最小值为1,
∴,
解得:或(舍去);
综上所述,a的值为.
故答案为:
【分析】根据二次函数的解析式求出顶点坐标,再根据二次函数的性质求出a的值即可。
13.(2022·黔东南)在平面直角坐标系中,将抛物线先绕原点旋转180°,再向下平移5个单位,所得到的抛物线的顶点坐标是 .
【答案】(1,-3)
【知识点】二次函数图象的几何变换;二次函数y=a(x-h)^2+k的性质
【解析】【解答】解:∵,
∴抛物线的顶点为(-1,-2),
将抛物线先绕原点旋转180°抛物线顶点为(1,2),
旋转后的抛物线为,
再向下平移5个单位,即.
∴新抛物线的顶点(1,-3)
故答案是:(1,-3).
【分析】将二次函数函数解析式转化为顶点式,可得到抛物线的顶点坐标,利用旋转的性质,可得到旋转后的抛物线的解析式;再利用二次函数图象平移规律:上加下减,可得到平移后的抛物线的解析式.
14.(2021·成都)在平面直角坐标系 中,若抛物线 与x轴只有一个交点,则 .
【答案】1
【知识点】二次函数图象与坐标轴的交点问题
【解析】【解答】∵抛物线 与x轴只有一个交点,
∴方程 =0根的判别式△=0,即22-4k=0,
解得:k=1,
故答案为:1
【分析】根据抛物线与x轴只有一个交点可知方程x2+2x+k=0有两个相等的实数根,根据一元二次方程的根的判别式"①当b2-4ac>0时,方程有两个不相等的实数根;②当b2-4ac=0时,方程有两个相等的实数根;③当b2-4ac<0时,方程没有实数根"可得关于k的方程,解方程可求解.
15.(2021·长春)如图,在平面直角坐标系中,点 在抛物线 上,过点A作y轴的垂线,交抛物线于另一点B,点C、D在线段AB上,分别过点C、D作x轴的垂线交抛物线于E、F两点.当四边形CDFE为正方形时,线段CD的长为 .
【答案】
【知识点】利用二次函数图象求一元二次方程的近似根;正方形的性质
【解析】【解答】解:将点 代入抛物线 中,解得 ,
∴抛物线解析式为 ,
设CD、EF分别与y轴交于点M和点N,
当四边形CDFE为正方形时,设CD=2x,则CM=x=NE,NO=MO-MN=4-2x,
此时E点坐标为(x,4-2x),代入抛物线 中,
得到: ,
解得 , (负值舍去),
∴ ,
故答案为: .
【分析】先求出抛物线解析式为 ,再求出 ,最后计算求解即可。
16.(2021·济宁)如图,二次函数 的图象与x轴的正半轴交于点A,对称轴为直线 ,下面结论:
① ;
② ;
③ ;
④方程 必有一个根大于 且小于0.
其中正确的是 (只填序号).
【答案】①②④
【知识点】二次函数图象与系数的关系;二次函数的其他应用
【解析】【解答】解:由图象可得,a<0,b>0,c>0,
则abc<0,故①符合题意;
∵- =1,
∴b=-2a,
∴2a+b=0,故②符合题意;
∵函数图象与x轴的正半轴交点在点(2,0)和(3,0)之间,对称轴是直线x=1,
∴函数图象与x轴的另一个交点在点(0,0)和点(-1,0)之间,故④符合题意;
∴当x=-1时,y=a-b+c<0,
∴y=a+2a+c<0,
∴3a+c<0,故③不符合题意;
故答案为:①②④.
【分析】根据题意和函数图象,可以判断各个小题中的结论是否成立,本题得以解决。
三、解答题(共8题,共72分)
17.(2022·北部湾)打油茶是广西少数民族特有的一种民俗,某特产公司近期销售一种盒装油茶,每盒的成本价为50元,经市场调研发现,该种油茶的月销售量y(盒)与销售单价x(元)之间的函数图象如图所示.
(1)求y与x的函数解析式,并写出自变量x的取值范围;
(2)当销售单价定为多少元时,该种油茶的月销售利润最大 求出最大利润.
【答案】(1)解:设直线的解析式为y=kx+b,根据题意,得
,
解得
∴ 函数的解析式为y= -5x+500,
当y=0时,-5x+500=0,
解得x=100,
结合图象,自变量取值范围是50<x<100
(2)解:设销售单价为x元,总利润为w元,根据题意,得:
W=(x-50)(-5x+500)
= ,
∵-5<0,
∴ w有最大值,且当x=75时,w有最大值,为3125,
故销售单价定为75元时,该种油茶的月销售利润最大;最大利润是3125元.
【知识点】一次函数的实际应用;二次函数的实际应用-销售问题
【解析】【分析】(1)设y=kx+b,将(80,100)、(60,200)代入求出k、b的值,据此可得函数关系式,令y=0,求出x的值,据此可得x的范围;
(2)设销售单价为x元,总利润为w元,根据(售价-成本)×销售量可得W与x的关系式,然后结合二次函数的性质进行解答.
18.(2022·广东)如图,抛物线 (b,c是常数)的顶点为C,与x轴交于A,B两点, , ,点P为线段 上的动点,过P作 交 于点Q.
(1)求该抛物线的解析式;
(2)求 面积的最大值,并求此时P点坐标.
【答案】(1)解:∵点A(1,0),AB=4,
∴点B的坐标为(-3,0),
将点A(1,0),B(-3,0)代入函数解析式中得:
,
解得:b=2,c=-3,
∴抛物线的解析式为
(2)解:由(1)得抛物线的解析式为 ,
顶点式为: ,
则C点坐标为:(-1,-4),
由B(-3,0),C(-1,-4)可求直线BC的解析式为:y=-2x-6,
由A(1,0),C(-1,-4)可求直线AC的解析式为:y=2x-2,
∵PQ∥BC,
设直线PQ的解析式为:y=-2x+n,与x轴交点P ,
由 解得: ,
∵P在线段AB上,
∴ ,
∴n的取值范围为-6<n<2,
则
∴当n=-2时,即P(-1,0)时, 最大,最大值为2
【知识点】待定系数法求二次函数解析式;二次函数-动态几何问题
【解析】【分析】(1)先求出点B的坐标,再将点A、B的坐标代入求出b、c的值即可;
(2)先求出,再结合P在线段AB上,求出-6<n<2,然后利用割补法可得,最后利用二次函数的性质求解即可。
19.(2022·龙东)如图,抛物线经过点,点,与y轴交于点C,抛物线的顶点为D.
(1)求抛物线的解析式;
(2)抛物线上是否存在点P,使的面积是面积的4倍,若存在,请直接写出点P的坐标:若不存在,请说明理由.
【答案】(1)解:∵抛物线过点,点,
∴,
解得,
∴抛物线的解析式为:.
(2)解:存在.
∵,
∴,
将代入得,,
∴,
∴到线段的距离为1,,
∴,
∴,
设,
则,
整理得,,
解得,或,
∴,,
∴存在点P,使的面积是面积的4倍,点P的坐标为,.
【知识点】待定系数法求二次函数解析式;二次函数-动态几何问题
【解析】【分析】(1)将点A、B的坐标代入求出b、c的值即可;
(2)先求出,再设,利用“的面积是面积的4倍”可得,再求出m的值,即可得到点P的坐标。
20.(2022·泰州)如图,二次函数的图象与y轴相交于点A,与反比例函数的图象相交于点B(3,1).
(1)求这两个函数的表达式;
(2)当随x的增大而增大且时,直接写出x的取值范围;
(3)平行于x轴的直线l与函数的图象相交于点C、D(点C在点D的左边),与函数的图象相交于点E.若△ACE与△BDE的面积相等,求点E的坐标.
【答案】(1)解:二次函数的图象与y轴相交于点A,与反比例函数的图象相交于点,
,,
解得,,
二次函数的解析式为,反比例函数的解析式为;
(2)
(3)解:由题意作图如下:
当时,,
,
,
的边上的高与的边上的高相等,
与的面积相等,
,
即E点是二次函数的对称轴与反比例函数的交点,
当时,,
.
【知识点】坐标与图形性质;待定系数法求反比例函数解析式;待定系数法求二次函数解析式;三角形的面积
【解析】【解答】解:(2)二次函数的解析式为,
对称轴为直线,
由图象知,当随x的增大而增大且时,;
【分析】(1)将B(3,1)分别代入y1=x2+mx+1、y2=中进行计算可得m、k的值,据此可得二次函数以及反比例函数的解析式;
(2)根据二次函数的解析式可得对称轴,然后根据图象,找出二次函数图象在对称轴右侧、且在反比例函数图象下方部分所对应的x的范围即可;
(3)画出示意图,易得A(0,1),根据△ACE与△BDE的面积相等可得CE=DE,即E点是二次函数的对称轴与反比例函数的交点,令反比例函数解析式中的x=,求出y的值,据此可得点E的坐标.
21.(2022·贵阳)已知二次函数y=ax2+4ax+b.
(1)求二次函数图象的顶点坐标(用含a,b的代数式表示);
(2)在平面直角坐标系中,若二次函数的图象与x轴交于A,B两点,AB=6,且图象过(1,c),(3,d),( 1,e),( 3,f)四点,判断c,d,e,f的大小,并说明理由;
(3)点M(m,n)是二次函数图象上的一个动点,当 2≤m≤1时,n的取值范围是 1≤n≤1,求二次函数的表达式.
【答案】(1)解:∵y=ax2+4ax+b=a(x2+4x+4-4)+b= a(x+2)2+b-4a,
∴二次函数图象的顶点坐标为(-2,b-4a)
(2)解:由(1)知二次函数的图象的对称轴为直线x=-2,
又∵二次函数的图象与x轴交于A,B两点,AB=6,
∴A,B两点的坐标分别为(-5,0),(1,0),
当a<0时,画出草图如图:
∴e=f> c>d;
当a>0时,画出草图如图:
∴e=f< c(3)解:∵点M(m,n)是二次函数图象上的一个动点,
当a<0时,
根据题意:当m=-2时,函数有最大值为1,当m=1时,函数值为-1,
即,解得:,
∴二次函数的表达式为y=x2x+.
当a>0时,
根据题意:当m=-2时,函数有最小值为-1,当m=1时,函数值为1,
即,解得:,
∴二次函数的表达式为y=x2x-.
综上,二次函数的表达式为y=x2x-或y=x2x+.
【知识点】二次函数的最值;二次函数y=a(x-h)^2+k的图象;二次函数y=a(x-h)^2+k的性质;二次函数y=ax^2+bx+c与二次函数y=a(x-h)^2+k的转化
【解析】【分析】(1)将二次函数的解析式化为顶点式,据此可得顶点坐标;
(2)由(1)知二次函数图象的对称轴为直线x=-2,结合AB的值可得A(-5,0),B(1,0),画出a>0、a<0对应的图象,据此进行比较;
(3)根据a<0、a>0判断出二次函数在 2≤m≤1上的增减性,得到最大值与最小值, 然后结合n的范围可得关于a、b的方程组,求出a、b的值,进而可得二次函数的表达式.
22.(2022·丽水)如图,已知点M(x1,y1),N(x2,y2)在二次函数y=a(x﹣2)2﹣1(a>0)的图象上,且x2﹣x1=3.
(1)若二次函数的图象经过点(3,1).
①求这个二次函数的表达式;
②若y1=y2,求顶点到MN的距离;
(2)当x1≤x≤x2时,二次函数的最大值与最小值的差为1,点M,N在对称轴的异侧,求a的取值范围.
【答案】(1)解:①把(3,1)代入y=a(x-2)2-1,解得a=2,
∴y=2(x-2)2-1
②由①可得y=2(x-2)2-1,对称轴为直线x=2,顶点坐标为(2,-1).
∵x2-x1=3,y1=y2,
∴MN∥x轴,
∴根据图象的对称性得
∴
∴
∴顶点到MN的距离为 .
(2)解:①如图1,
若点M,N在对称轴异侧,
∴
由(1)得 .
∴
最大值: ,最小值:-1,
∴
∴
∵在 范围内有: ,
∴ .
②如图2,
若点M,N在对称轴异侧, ,由(1)得 .
∴
最大值: ,最小值: ,.
∵
∴
∵在 范围内有 ,
∴
综上所述, .
【知识点】二次函数的最值;二次函数y=ax^2+bx+c的图象;二次函数y=ax^2+bx+c的性质
【解析】【分析】(1)①利用待定系数法求二次函数的解析式即可;
② 由y1=y2, 判断出M, N关于抛物线的对称轴对称,结合x2-x1=3,根据对称性建立方程求解,从而求出点M的纵坐标,即可得出结论;
( 2 )分两种情况讨论,①若点M,N在对称轴异侧, y1≥y2; ②若点M,N在对称轴异侧,y123.(2022·丹东)如图1,抛物线y=ax2+x+c(a≠0)与x轴交于A(﹣2,0),B(6,0)两点,与y轴交于点C,点P是第一象限内抛物线上的一个动点,过点P作PD⊥x轴,垂足为D,PD交直线BC于点E,设点P的横坐标为m.
(1)求抛物线的表达式;
(2)设线段PE的长度为h,请用含有m的代数式表示h;
(3)如图2,过点P作PF⊥CE,垂足为F,当CF=EF时,请求出m的值;
(4)如图3,连接CP,当四边形OCPD是矩形时,在抛物线的对称轴上存在点Q,使原点O关于直线CQ的对称点O′恰好落在该矩形对角线所在的直线上,请直接写出满足条件的点Q的坐标.
【答案】(1)解:∵抛物线y=ax2+x+c(a≠0)与x轴交于A(﹣2,0),B(6,0)两点,
∴,
解得:,
∴抛物线的表达式为y=x2+x+3;
(2)解:∵抛物线y=x2+x+3与y轴交于点C,
∴C(0,3),
设直线BC的解析式为y=kx+b,把B(6,0)、C(0,3)代入,
得:,
解得:,
∴直线BC的解析式为y=﹣x+3,
设点P的横坐标为m,则P(m,m2+m+3),E(m,﹣m+3),
∴h=m2+m+3﹣(﹣m+3)=m2+m,
∵点P是第一象限内抛物线上的一个动点,
∴0<m<6,
∴h=m2+m(0<m<6);
(3)解:如图,过点E、F分别作EH⊥y轴于点H,FG⊥y轴于点G,
∵P(m,m2+m+3),E(m,﹣m+3),
∴PE=m2+m,
∵PF⊥CE,
∴∠EPF+∠PEF=90°,
∵PD⊥x轴,
∴∠EBD+∠BED=90°,
又∵∠PEF=∠BED,
∴∠EPF=∠EBD,
∵∠BOC=∠PFE=90°,
∴△BOC∽△PFE,
∴=,
在Rt△BOC中,BC===3,
∴EF=×PE=(m2+m)=(m2+m),
∵EH⊥y轴,PD⊥x轴,
∴∠EHO=∠EDO=∠DOH=90°,
∴四边形ODEH是矩形,
∴EH=OD=m,
∵EH//x轴,
∴△CEH∽△CBO,
∴=,即=,
∴CE=m,
∵CF=EF,
∴EF=CE=m,
∴m=(m2+m),
解得:m=0或m=1,
∵0<m<6,
∴m=1;
(4)解:∵抛物线y=x2+x+3,
∴抛物线对称轴为直线x=﹣=2,
∵点Q在抛物线的对称轴上,
∴设Q(2,t),设抛物线对称轴交x轴于点H,交CP边于点G,
则GQ=3﹣t,CG=2,∠CGQ=90°,
①当点O′恰好落在该矩形对角线OD所在的直线上时,如图,
则CQ垂直平分OO′,即CQ⊥OD,
∴∠COP+∠OCQ=90°,
又∵四边形OCPD是矩形,
∴CP=OD=4,OC=3,∠OCP=90°,
∴∠PCQ+∠OCQ=90°,
∴∠PCQ=∠COP,
∴tan∠PCQ=tan∠COP==,
∴=tan∠PCQ=,
∴=,
解得:t=,
∴Q(2,);
②当点O′恰好落在该矩形对角线CD上时,如图,连接CD交GH于点K,
∵点O与点O′关于直线CQ对称,
∴CQ垂直平分OO′,
∴∠OCQ=∠DCQ,
∵GH//OC,
∴∠CQG=∠OCQ,
∴∠DCQ=∠CQG,
∴CK=KQ,
∵C、P关于对称轴对称,即点G是CP的中点,GH//OC//PD,
∴点K是CD的中点,
∴K(2,),
∴GK=,
∴CK=KQ=﹣t,
在Rt△CKG中,CG2+GK2=CK2,
∴22+()2=(﹣t)2,
解得:t1=1(舍去),t2=﹣1,
∴Q(2,﹣1);
③当点O′恰好落在该矩形对角线DC延长线上时,如图,过点O′作O′K⊥y轴于点K,连接OO′交CQ于点M,
∵点O与点O′关于直线CQ对称,
∴CQ垂直平分OO′,
∴∠OCM=∠O′CM,∠OMC=∠O′MC=90°,O′C=OC=3,
∵∠O′KC=∠DOC=90°,∠O′CK=∠DCO,
∴△O′CK∽△DCO,
∴==,即==,
∴O′K=,CK=,
∴OK=OC+CK=3+=,
∴O′(﹣,),
∵点M是OO′的中点,
∴M(﹣,),
设直线CQ的解析式为y=k′x+b′,
则,
解得:,
∴直线CQ的解析式为y=x+3,
当x=2时,y=×2+3=4,
∴Q(2,4);
综上所述,点Q的坐标为(2,)或(2,﹣1)或(2,4).
【知识点】待定系数法求二次函数解析式;相似三角形的判定与性质;二次函数-动态几何问题
【解析】【分析】(1)利用待定系数法求函数解析式即可;
(2)利用待定系数法求出 直线BC的解析式为y=﹣x+3, 再求出 0<m<6, 最后求解即可;
(3)利用相似三角形的判定与性质,勾股定理计算求解即可;
(4)分类讨论,结合函数图象,计算求解即可。
24.(2022·枣庄)如图①,已知抛物线L:y=x2+bx+c的图象经过点A(0,3),B(1,0),过点A作ACx轴交抛物线于点C,∠AOB的平分线交线段AC于点E,点P是抛物线上的一个动点.
(1)求抛物线的关系式;
(2)若动点P在直线OE下方的抛物线上,连结PE、PO,当△OPE面积最大时,求出P点坐标;
(3)将抛物线L向上平移h个单位长度,使平移后所得抛物线的顶点落在△OAE内(包括△OAE的边界),求h的取值范围;
(4)如图②,F是抛物线的对称轴l上的一点,在抛物线上是否存在点P,使△POF成为以点P为直角顶点的等腰直角三角形?若存在,直接写出所有符合条件的点P的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)解:∵抛物线L:y=x2+bx+c的图象经过点A(0,3),B(1,0),∴ ,解得,∴抛物线的解析式为:y=x2﹣4x+3;
(2)解:如图1,过P作PGy轴,交OE于点G,
设P(m,m2﹣4m+3),∵OE平分∠AOB,∠AOB=90°,
∴∠AOE=45°,∴△AOE是等腰直角三角形,∴AE=OA=3,∴E(3,3),
设直线OE的解析式为y=kx,把点(3,3)代入得,3=3k,解得k=1,
∴直线OE的解析式为:y=x,∴G(m,m),
∴PG=m﹣(m2﹣4m+3)=﹣m2+5m﹣3,
∴S△OPE=S△OPG+S△EPGPG AE3×(﹣m2+5m﹣3)
(m2﹣5m+3)(m)2,
0,
∴当m时,△OPE面积最大,此时m2﹣4m+3=,
∴P点坐标为(,);
(3)解:由y=x2﹣4x+3=(x﹣2)2﹣1,得抛物线l的对称轴为直线x=2,
顶点为(2,﹣1),抛物线L向上平移h个单位长度后顶点为F(2,﹣1+h).
设直线x=2交OE于点M,交AE于点N,则N(2,3),
如图2,
∵直线OE的解析式为:y=x,∴M(2,2),∵点F在△OAE内(包括△OAE的边界),∴2≤﹣1+h≤3,解得3≤h≤4;
(4)解:设P(m,m2﹣4m+3),分四种情况:①当P在对称轴的左边,且在x轴下方时,如图3,过P作MN⊥y轴,交y轴于M,交l于N,
∴∠OMP=∠PNF=90°,∵△OPF是等腰直角三角形,
∴OP=PF,∠OPF=90°,∴∠OPM+∠NPF=∠PFN+∠NPF=90°,
∴∠OPM=∠PFN,∴△OMP≌△PNF(AAS),
∴OM=PN,∵P(m,m2﹣4m+3),则﹣m2+4m﹣3=2﹣m,解得:m或,∵m>2,不合题意,舍去,
∴m,此时m2﹣4m+3=,
∴P的坐标为(,);
②当P在对称轴的左边,且在x轴上方时,同理得:2﹣m=m2﹣4m+3,
解得:m1或m2,∵>2,不合题意,舍去,
∴m=,此时m2﹣4m+3=,
∴P的坐标为(,);
③当P在对称轴的右边,且在x轴下方时,如图4,过P作MN⊥x轴于N,过F作FM⊥MN于M,
同理得△ONP≌△PMF,
∴PN=FM,则﹣m2+4m﹣3=m﹣2,解得:m1或m2;
∵<2,不合题意,舍去,∴m=,此时m2﹣4m+3=,
P的坐标为(,);
④当P在对称轴的右边,且在x轴上方时,如图5,
同理得m2﹣4m+3=m﹣2,解得:m或(舍),
P的坐标为:(,);
综上所述,点P的坐标是:(,)或(,)或(,)或(,).
【知识点】待定系数法求二次函数解析式;二次函数-动态几何问题
【解析】【分析】(1)利用待定系数法求函数解析式即可;
(2)先求出 △AOE是等腰直角三角形, 再利用三角形的面积公式计算求解即可;
(3)先求出 M(2,2), 再结合函数图象求解即可;
(4)分类讨论,列方程求解即可。
1 / 12023年春季湘教版数学九年级下册第一章 《二次函数》单元检测B
一、单选题(每题3分,共30分)
1.(2022·郴州)关于二次函数 ,下列说法正确的是( )
A.函数图象的开口向下
B.函数图象的顶点坐标是
C.该函数有最大值,是大值是5
D.当 时,y随x的增大而增大
2.(2022·菏泽)根据如图所示的二次函数的图象,判断反比例函数与一次函数的图象大致是( )
A. B.
C. D.
3.(2022·烟台)二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的部分图象如图所示,其对称轴为直线x=﹣,且与x轴的一个交点坐标为(﹣2,0).下列结论:①abc>0;②a=b;③2a+c=0;④关于x的一元二次方程ax2+bx+c﹣1=0有两个相等的实数根.其中正确结论的序号是( )
A.①③ B.②④ C.③④ D.②③
4.(2022·广元)二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的部分图象如图所示,图象过点(﹣1,0),对称轴为直线x=2,下列结论:(1)abc<0;(2)4a+c>2b;(3)3b﹣2c>0;(4)若点A(﹣2,y1)、点B(﹣,y2)、点C(,y3)在该函数图象上,则y1<y3<y2;(5)4a+2b≥m(am+b)(m为常数).其中正确的结论有( )
A.5个 B.4个 C.3个 D.2个
5.(2022·杭州)已知二次函数y=x2+ax+b(a,b为常数).命题①:该函数的图象经过点(1,0);命题②:该函数的图象经过点(3,0);命题③:该函数的图象与x轴的交点位于y轴的两侧;命题④;该函数的图象的对称轴为直线x=1.如果这四个命题中只有一个命题是假命题,则这个假命题是( )
A.命题① B.命题② C.命题③ D.命题④
6.(2022·四川)已知抛物线y=ax2+bx+c(a 0)经过点(1,0)和点(0,-3),且对称轴在y轴的左侧,则下列结论错误的是( )
A.a>0
B.a+b=3
C.抛物线经过点(-1,0)
D.关于x的一元二次方程ax2+bx+c=-1有两个不相等的实数根
7.(2021·贵州)如图,抛物线 与 轴只有一个公共点A(1,0),与 轴交于点B(0,2),虚线为其对称轴,若将抛物线向下平移两个单位长度得抛物线 ,则图中两个阴影部分的面积和为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
8.(2022·齐齐哈尔)如图,二次函数的图象与y轴的交点在(0,1)与(0,2)之间,对称轴为,函数最大值为4,结合图象给出下列结论:①;②;③;④若关于x的一元二次方程 有两个不相等的实数根,则m>4;⑤当x<0时,y随x的增大而减小.其中正确的结论有( )
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
9.(2021·雅安)定义: ,若函数 ,则该函数的最大值为( )
A.0 B.2 C.3 D.4
10.(2022·济南)抛物线与y轴交于点C,过点C作直线l垂直于y轴,将抛物线在y轴右侧的部分沿直线l翻折,其余部分保持不变,组成图形G,点,为图形G上两点,若,则m的取值范围是( )
A.或 B.
C. D.
二、填空题(每空3分,共18分)
11.(2022·连云港)如图,一位篮球运动员投篮,球沿抛物线 运行,然后准确落入篮筐内,已知篮筐的中心离地面的高度为 3.05m ,则他距篮筐中心的水平距离 OH 是 m .
12.(2022·长春)已知二次函数,当时,函数值y的最小值为1,则a的值为 .
13.(2022·黔东南)在平面直角坐标系中,将抛物线先绕原点旋转180°,再向下平移5个单位,所得到的抛物线的顶点坐标是 .
14.(2021·成都)在平面直角坐标系 中,若抛物线 与x轴只有一个交点,则 .
15.(2021·长春)如图,在平面直角坐标系中,点 在抛物线 上,过点A作y轴的垂线,交抛物线于另一点B,点C、D在线段AB上,分别过点C、D作x轴的垂线交抛物线于E、F两点.当四边形CDFE为正方形时,线段CD的长为 .
16.(2021·济宁)如图,二次函数 的图象与x轴的正半轴交于点A,对称轴为直线 ,下面结论:
① ;
② ;
③ ;
④方程 必有一个根大于 且小于0.
其中正确的是 (只填序号).
三、解答题(共8题,共72分)
17.(2022·北部湾)打油茶是广西少数民族特有的一种民俗,某特产公司近期销售一种盒装油茶,每盒的成本价为50元,经市场调研发现,该种油茶的月销售量y(盒)与销售单价x(元)之间的函数图象如图所示.
(1)求y与x的函数解析式,并写出自变量x的取值范围;
(2)当销售单价定为多少元时,该种油茶的月销售利润最大 求出最大利润.
18.(2022·广东)如图,抛物线 (b,c是常数)的顶点为C,与x轴交于A,B两点, , ,点P为线段 上的动点,过P作 交 于点Q.
(1)求该抛物线的解析式;
(2)求 面积的最大值,并求此时P点坐标.
19.(2022·龙东)如图,抛物线经过点,点,与y轴交于点C,抛物线的顶点为D.
(1)求抛物线的解析式;
(2)抛物线上是否存在点P,使的面积是面积的4倍,若存在,请直接写出点P的坐标:若不存在,请说明理由.
20.(2022·泰州)如图,二次函数的图象与y轴相交于点A,与反比例函数的图象相交于点B(3,1).
(1)求这两个函数的表达式;
(2)当随x的增大而增大且时,直接写出x的取值范围;
(3)平行于x轴的直线l与函数的图象相交于点C、D(点C在点D的左边),与函数的图象相交于点E.若△ACE与△BDE的面积相等,求点E的坐标.
21.(2022·贵阳)已知二次函数y=ax2+4ax+b.
(1)求二次函数图象的顶点坐标(用含a,b的代数式表示);
(2)在平面直角坐标系中,若二次函数的图象与x轴交于A,B两点,AB=6,且图象过(1,c),(3,d),( 1,e),( 3,f)四点,判断c,d,e,f的大小,并说明理由;
(3)点M(m,n)是二次函数图象上的一个动点,当 2≤m≤1时,n的取值范围是 1≤n≤1,求二次函数的表达式.
22.(2022·丽水)如图,已知点M(x1,y1),N(x2,y2)在二次函数y=a(x﹣2)2﹣1(a>0)的图象上,且x2﹣x1=3.
(1)若二次函数的图象经过点(3,1).
①求这个二次函数的表达式;
②若y1=y2,求顶点到MN的距离;
(2)当x1≤x≤x2时,二次函数的最大值与最小值的差为1,点M,N在对称轴的异侧,求a的取值范围.
23.(2022·丹东)如图1,抛物线y=ax2+x+c(a≠0)与x轴交于A(﹣2,0),B(6,0)两点,与y轴交于点C,点P是第一象限内抛物线上的一个动点,过点P作PD⊥x轴,垂足为D,PD交直线BC于点E,设点P的横坐标为m.
(1)求抛物线的表达式;
(2)设线段PE的长度为h,请用含有m的代数式表示h;
(3)如图2,过点P作PF⊥CE,垂足为F,当CF=EF时,请求出m的值;
(4)如图3,连接CP,当四边形OCPD是矩形时,在抛物线的对称轴上存在点Q,使原点O关于直线CQ的对称点O′恰好落在该矩形对角线所在的直线上,请直接写出满足条件的点Q的坐标.
24.(2022·枣庄)如图①,已知抛物线L:y=x2+bx+c的图象经过点A(0,3),B(1,0),过点A作ACx轴交抛物线于点C,∠AOB的平分线交线段AC于点E,点P是抛物线上的一个动点.
(1)求抛物线的关系式;
(2)若动点P在直线OE下方的抛物线上,连结PE、PO,当△OPE面积最大时,求出P点坐标;
(3)将抛物线L向上平移h个单位长度,使平移后所得抛物线的顶点落在△OAE内(包括△OAE的边界),求h的取值范围;
(4)如图②,F是抛物线的对称轴l上的一点,在抛物线上是否存在点P,使△POF成为以点P为直角顶点的等腰直角三角形?若存在,直接写出所有符合条件的点P的坐标;若不存在,请说明理由.
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】二次函数y=a(x-h)^2+k的图象;二次函数y=a(x-h)^2+k的性质
【解析】【解答】解:对于y=(x-1)2+5,
∵a=1>0,∴抛物线开口向上,故选项A错误;
顶点坐标为(1,5),故选项B错误;
该函数有最小值,是小值是5,故选项C错误;
当 时,y随x的增大而增大,故选项D正确.
故答案为:D.
【分析】二次函数的顶点式为:y=a(x-h)2+k,当a>0时,图象开口向上,对称轴为直线x=h,顶点坐标为(h,k),当x=h时,函数取得最小值k;当x>h时,y随x的增大而增大,据此判断.
2.【答案】A
【知识点】反比例函数的图象;二次函数图象与系数的关系;一次函数图象、性质与系数的关系
【解析】【解答】解:由二次函数图象可知a>0,c<0,
由对称轴x0,可知b<0,
所以反比例函数y的图象在一、三象限,
一次函数y=bx+c经过二、三、四象限.
故答案为:A.
【分析】利用二次函数的图象与性质对每个选项一一判断即可。
3.【答案】D
【知识点】二次函数图象与系数的关系;二次函数y=ax^2+bx+c的性质
【解析】【解答】解:①由图可知:a>0,c<0,<0,
∴b>0,
∴abc<0,故①不符合题意.
②由题意可知:=,
∴b=a,故②符合题意.
③将(﹣2,0)代入y=ax2+bx+c,
∴4a﹣2b+c=0,
∵a=b,
∴2a+c=0,故③符合题意.
④由图象可知:二次函数y=ax2+bx+c的最小值小于0,
令y=1代入y=ax2+bx+c,
∴ax2+bx+c=1有两个不相同的解,故④不符合题意.
故答案为:D.
【分析】根据对称轴、开口方向与y的交点位置即可判断a、b、c与0的大小关系,再由对称轴可知 a=b,将(﹣2,0)代入y=ax2+bx+c,可得4a﹣2b+c=0,再由二次函数最小值小于0,从而判断ax2+bx+c=1有两个不相同的解,即可得出答案。
4.【答案】C
【知识点】二次函数图象与系数的关系;二次函数图象上点的坐标特征;二次函数y=ax^2+bx+c的性质
【解析】【解答】解:由图象及题意得:a<0,c>0,对称轴为直线x=2,与x轴的一个交点为(-1,0),
∴,
∴,即,
∴abc<0,3b-2c=3×(-4a)-2×(-5a)=-2a>0,故(1)(3)正确;
由图象可知当x=-2时,则有,即,故(2)错误;
∵点A(﹣2,y1)、点B(﹣,y2)、点C(,y3)在该函数图象上,
∴根据二次函数开口向下,离对称轴的距离越近,其所对应的函数值越大,
∴,故(4)错误;
由图象可知当x=2时,该函数有最大值,最大值为,
∴当x=m时,(m为常数),则有,
∴,即为,故(5)正确;
综上所述:正确的有(1)(3)(5)共3个;
故答案为:C.
【分析】由图象及题意得a<0,c>0,对称轴为直线x=2,与x轴的一个交点为(-1,0),则b=-4a>0,a-b+c=0,推出c=-5a,据此判断(1)(3);由图象可知当x=-2时,则4a-2b+c<0,据此判断(2);根据二次函数的性质可得离对称轴的距离越近,其所对应的函数值越大,据此判断(4);由图象可知当x=2时,该函数有最大值,最大值为y=4a+2b+c,据此判断(5).
5.【答案】A
【知识点】二次函数图象与坐标轴的交点问题;真命题与假命题
【解析】【解答】解:假设抛物线的对称轴为直线x=1,
则x==1,
解得a=-2,
∵函数的图象经过(3,0)
,∴3a+b+9=0,
解得b=-3,
故抛物线的解析式为y=x2-2x-3,
令y=0,得x2-2x-3=0
解得x1=-1,x2=3,
故抛物线与x轴的交点为(-1,0)和(3,0),
函数的图象与x轴的交点位于y轴的两侧;
故命题②③④正确,命题①错误,
故答案为:A.
【分析】假设抛物线的对称轴为直线x=1(假设命题④是真命题),由抛物线的对称轴为x=可解得a值,进而确定b指,从而可得抛物线的解析式,再由二次函数图象与性质可判断命题①②③真假.从而可解.
6.【答案】D
【知识点】二次函数y=ax^2+bx+c的图象;二次函数y=ax^2+bx+c的性质;利用二次函数图象判断一元二次方程根的情况
【解析】【解答】解:根据题意画出图象的草图如下:
A、∵抛物线经过点(1,0)和点(0,-3),且对称轴在y轴的左侧,∴当x>0时,y随x的增大而增大,∴a>0,正确,不符合题意;
B、当x=0时,y=c=-3,当x=1时,y=a+b+c=0,∴a+b=-c=3,正确,不符合题意;
C、若抛物线经过点 (-1,0) ,由抛物线y=ax2 +bx+c (a≠0) 经过点(1,0),可得对称轴x==0,但对称轴在y轴的左侧,则抛物线与x轴的另一个交点在(-1,0)左侧,错误,符合题意;
D、由图象可知,抛物线y=ax2 +bx+c (a≠0)与直线y=-1有两个交点,也即关于x的一元二次方程ax2+bx+c=-1有两个不相等的实数根,正确,不符合题意;
故答案为:D.
【分析】根据题意,画出y=ax2+bx+c(a 0)图象的草图,根据抛物线y=ax2+bx+c(a 0)的图象和性质,分别分析判断,即可解答.
7.【答案】B
【知识点】二次函数图象的几何变换;平行四边形的判定与性质;二次函数y=ax^2+bx+c的性质
【解析】【解答】解:设平移后的抛物线与对称轴所在的直线交于点M,连接AB,OM.
由题意可知,AM=OB,
∵
∴OA=1,OB=AM=2,
∵抛物线是轴对称图形,
∴图中两个阴影部分的面积和即为四边形ABOM的面积,
∵ , ,
∴四边形ABOM为平行四边形,
∴ .
故答案为:B.
【分析】设平移后的抛物线与对称轴所在的直线交于点M,连接AB,OM,利用A、B坐标及平移的性质,可得OA=1,OB=AM=2, ,可证四边形ABOM为平行四边形,由抛物线的对称性,可得图中两个阴影部分的面积和即为四边形ABOM的面积,由计算即得.
8.【答案】B
【知识点】二次函数图象与系数的关系;二次函数y=ax^2+bx+c的性质
【解析】【解答】解:∵二次函数的对称轴为,
∴
∴故①符合题意;
∵函数图象开口向下,对称轴为,函数最大值为4,
∴函数的顶点坐标为(-1,4)
当x=-1时,
∴
∴,
∵二次函数的图象与y轴的交点在(0,1)与(0,2)之间,
∴<<2
∴<4+a<2
∴,故②符合题意;
∵抛物线与x轴有两个交点,
∴
∴,故③符合题意;
∵抛物线的顶点坐标为(-1,4)且方程有两个不相等的实数根,
∴
∴,故④不符合题意;
由图象可得,当x>-1时,y随x的增大而减小,故⑤不符合题意.
所以,正确的结论是①②③,共3个,
故答案为:B
【分析】利用二次函数的图象与系数的关系及二次函数的性质逐项判断即可。
9.【答案】C
【知识点】一次函数的性质;定义新运算;二次函数y=ax^2+bx+c的性质
【解析】【解答】令 ,
当 时,即 时, ,
令 ,则w与x轴的交点坐标为(2,0),(-1,0),
∴当 时, ,
∴ ( ),
∵y随x的增大而增大,
∴当x=2时, ;
当 时,即 时, ,
令 ,则w与x轴的交点坐标为(2,0),(-1,0),
∴当 时, 或 ,
∴ ( 或 ),
∵ 的对称轴为x=1,
∴当 时,y随x的增大而减小,
∵当x=2时, =3,
∴当 时,y<3;
当 ,y随x的增大而增大,
∴当x=-1时, =0;
∴当 时,y<0;
综上, 的最大值为3.
故答案为:C.
【分析】分两种情况:①当 时,可得y=x+1,利用一次函数的性质求出最大值;②当 时,可得,根据二次函数的性质求出其最大值,最后两种比较即可.
10.【答案】D
【知识点】二次函数y=ax^2+bx+c的图象;二次函数y=ax^2+bx+c的性质;二次函数的其他应用
【解析】【解答】抛物线解析式变形为:,
即抛物线对称轴为,
当x=m-1时,有,
当x=m+1时,有,
设(m-1,1)为A点,(m+1,1)为B点,
即点A(m-1,1)与B(m+1,1)关于抛物线对称轴对称,
当x=0时,有,
∴C点坐标为,
当x=m时,有,
∴抛物线顶点坐标为,
∵直线l⊥y轴,
∴直线l为,
∵m-1<m+1,
∴M点在N点左侧,
此时分情况讨论:
第一种情况,当N点在y轴左侧时,如图,
由图可知此时M、N点分别对应A、B点,即有,
∴此时不符合题意;
第二种情况,当M点在y轴的右侧时,如图,
由图可知此时M、N点满足,
∴此时不符合题意;
第三种情况,当y轴在M、N点之间时,如图,
或者 ,
由图可知此时M、N点满足,
∴此时符合题意;
此时由图可知:,
解得,
综上所述:m的取值范围为:,
故答案为:D.
【分析】利用二次函数的图象与性质,对每个选项一一判断即可。
11.【答案】4
【知识点】二次函数的实际应用-抛球问题
【解析】【解答】解:∵篮筐的中心离地面的高度为3.05m ,
∴-0.2x2+x+2.25=3.05,
整理,解得:x1=1,x2=4,
∴H(4,0),
∴OH=4m.
故答案为:4.
【分析】由篮筐的中心离地面的高度为3.05m ,得出-0.2x2+x+2.25=3.05,解得x1=1,x2=4,从而得出点H的坐标为(4,0),即可得出OH=4m.
12.【答案】
【知识点】二次函数的最值;二次函数y=ax^2+bx+c的性质
【解析】【解答】解:,
∴当时,y随x的增大而增大,当时,y随x的增大而减小,
若,当时,y随x的增大而减小,
此时当时,函数值y最小,最小值为,不合题意,
若,当时,函数值y最小,最小值为1,
∴,
解得:或(舍去);
综上所述,a的值为.
故答案为:
【分析】根据二次函数的解析式求出顶点坐标,再根据二次函数的性质求出a的值即可。
13.【答案】(1,-3)
【知识点】二次函数图象的几何变换;二次函数y=a(x-h)^2+k的性质
【解析】【解答】解:∵,
∴抛物线的顶点为(-1,-2),
将抛物线先绕原点旋转180°抛物线顶点为(1,2),
旋转后的抛物线为,
再向下平移5个单位,即.
∴新抛物线的顶点(1,-3)
故答案是:(1,-3).
【分析】将二次函数函数解析式转化为顶点式,可得到抛物线的顶点坐标,利用旋转的性质,可得到旋转后的抛物线的解析式;再利用二次函数图象平移规律:上加下减,可得到平移后的抛物线的解析式.
14.【答案】1
【知识点】二次函数图象与坐标轴的交点问题
【解析】【解答】∵抛物线 与x轴只有一个交点,
∴方程 =0根的判别式△=0,即22-4k=0,
解得:k=1,
故答案为:1
【分析】根据抛物线与x轴只有一个交点可知方程x2+2x+k=0有两个相等的实数根,根据一元二次方程的根的判别式"①当b2-4ac>0时,方程有两个不相等的实数根;②当b2-4ac=0时,方程有两个相等的实数根;③当b2-4ac<0时,方程没有实数根"可得关于k的方程,解方程可求解.
15.【答案】
【知识点】利用二次函数图象求一元二次方程的近似根;正方形的性质
【解析】【解答】解:将点 代入抛物线 中,解得 ,
∴抛物线解析式为 ,
设CD、EF分别与y轴交于点M和点N,
当四边形CDFE为正方形时,设CD=2x,则CM=x=NE,NO=MO-MN=4-2x,
此时E点坐标为(x,4-2x),代入抛物线 中,
得到: ,
解得 , (负值舍去),
∴ ,
故答案为: .
【分析】先求出抛物线解析式为 ,再求出 ,最后计算求解即可。
16.【答案】①②④
【知识点】二次函数图象与系数的关系;二次函数的其他应用
【解析】【解答】解:由图象可得,a<0,b>0,c>0,
则abc<0,故①符合题意;
∵- =1,
∴b=-2a,
∴2a+b=0,故②符合题意;
∵函数图象与x轴的正半轴交点在点(2,0)和(3,0)之间,对称轴是直线x=1,
∴函数图象与x轴的另一个交点在点(0,0)和点(-1,0)之间,故④符合题意;
∴当x=-1时,y=a-b+c<0,
∴y=a+2a+c<0,
∴3a+c<0,故③不符合题意;
故答案为:①②④.
【分析】根据题意和函数图象,可以判断各个小题中的结论是否成立,本题得以解决。
17.【答案】(1)解:设直线的解析式为y=kx+b,根据题意,得
,
解得
∴ 函数的解析式为y= -5x+500,
当y=0时,-5x+500=0,
解得x=100,
结合图象,自变量取值范围是50<x<100
(2)解:设销售单价为x元,总利润为w元,根据题意,得:
W=(x-50)(-5x+500)
= ,
∵-5<0,
∴ w有最大值,且当x=75时,w有最大值,为3125,
故销售单价定为75元时,该种油茶的月销售利润最大;最大利润是3125元.
【知识点】一次函数的实际应用;二次函数的实际应用-销售问题
【解析】【分析】(1)设y=kx+b,将(80,100)、(60,200)代入求出k、b的值,据此可得函数关系式,令y=0,求出x的值,据此可得x的范围;
(2)设销售单价为x元,总利润为w元,根据(售价-成本)×销售量可得W与x的关系式,然后结合二次函数的性质进行解答.
18.【答案】(1)解:∵点A(1,0),AB=4,
∴点B的坐标为(-3,0),
将点A(1,0),B(-3,0)代入函数解析式中得:
,
解得:b=2,c=-3,
∴抛物线的解析式为
(2)解:由(1)得抛物线的解析式为 ,
顶点式为: ,
则C点坐标为:(-1,-4),
由B(-3,0),C(-1,-4)可求直线BC的解析式为:y=-2x-6,
由A(1,0),C(-1,-4)可求直线AC的解析式为:y=2x-2,
∵PQ∥BC,
设直线PQ的解析式为:y=-2x+n,与x轴交点P ,
由 解得: ,
∵P在线段AB上,
∴ ,
∴n的取值范围为-6<n<2,
则
∴当n=-2时,即P(-1,0)时, 最大,最大值为2
【知识点】待定系数法求二次函数解析式;二次函数-动态几何问题
【解析】【分析】(1)先求出点B的坐标,再将点A、B的坐标代入求出b、c的值即可;
(2)先求出,再结合P在线段AB上,求出-6<n<2,然后利用割补法可得,最后利用二次函数的性质求解即可。
19.【答案】(1)解:∵抛物线过点,点,
∴,
解得,
∴抛物线的解析式为:.
(2)解:存在.
∵,
∴,
将代入得,,
∴,
∴到线段的距离为1,,
∴,
∴,
设,
则,
整理得,,
解得,或,
∴,,
∴存在点P,使的面积是面积的4倍,点P的坐标为,.
【知识点】待定系数法求二次函数解析式;二次函数-动态几何问题
【解析】【分析】(1)将点A、B的坐标代入求出b、c的值即可;
(2)先求出,再设,利用“的面积是面积的4倍”可得,再求出m的值,即可得到点P的坐标。
20.【答案】(1)解:二次函数的图象与y轴相交于点A,与反比例函数的图象相交于点,
,,
解得,,
二次函数的解析式为,反比例函数的解析式为;
(2)
(3)解:由题意作图如下:
当时,,
,
,
的边上的高与的边上的高相等,
与的面积相等,
,
即E点是二次函数的对称轴与反比例函数的交点,
当时,,
.
【知识点】坐标与图形性质;待定系数法求反比例函数解析式;待定系数法求二次函数解析式;三角形的面积
【解析】【解答】解:(2)二次函数的解析式为,
对称轴为直线,
由图象知,当随x的增大而增大且时,;
【分析】(1)将B(3,1)分别代入y1=x2+mx+1、y2=中进行计算可得m、k的值,据此可得二次函数以及反比例函数的解析式;
(2)根据二次函数的解析式可得对称轴,然后根据图象,找出二次函数图象在对称轴右侧、且在反比例函数图象下方部分所对应的x的范围即可;
(3)画出示意图,易得A(0,1),根据△ACE与△BDE的面积相等可得CE=DE,即E点是二次函数的对称轴与反比例函数的交点,令反比例函数解析式中的x=,求出y的值,据此可得点E的坐标.
21.【答案】(1)解:∵y=ax2+4ax+b=a(x2+4x+4-4)+b= a(x+2)2+b-4a,
∴二次函数图象的顶点坐标为(-2,b-4a)
(2)解:由(1)知二次函数的图象的对称轴为直线x=-2,
又∵二次函数的图象与x轴交于A,B两点,AB=6,
∴A,B两点的坐标分别为(-5,0),(1,0),
当a<0时,画出草图如图:
∴e=f> c>d;
当a>0时,画出草图如图:
∴e=f< c(3)解:∵点M(m,n)是二次函数图象上的一个动点,
当a<0时,
根据题意:当m=-2时,函数有最大值为1,当m=1时,函数值为-1,
即,解得:,
∴二次函数的表达式为y=x2x+.
当a>0时,
根据题意:当m=-2时,函数有最小值为-1,当m=1时,函数值为1,
即,解得:,
∴二次函数的表达式为y=x2x-.
综上,二次函数的表达式为y=x2x-或y=x2x+.
【知识点】二次函数的最值;二次函数y=a(x-h)^2+k的图象;二次函数y=a(x-h)^2+k的性质;二次函数y=ax^2+bx+c与二次函数y=a(x-h)^2+k的转化
【解析】【分析】(1)将二次函数的解析式化为顶点式,据此可得顶点坐标;
(2)由(1)知二次函数图象的对称轴为直线x=-2,结合AB的值可得A(-5,0),B(1,0),画出a>0、a<0对应的图象,据此进行比较;
(3)根据a<0、a>0判断出二次函数在 2≤m≤1上的增减性,得到最大值与最小值, 然后结合n的范围可得关于a、b的方程组,求出a、b的值,进而可得二次函数的表达式.
22.【答案】(1)解:①把(3,1)代入y=a(x-2)2-1,解得a=2,
∴y=2(x-2)2-1
②由①可得y=2(x-2)2-1,对称轴为直线x=2,顶点坐标为(2,-1).
∵x2-x1=3,y1=y2,
∴MN∥x轴,
∴根据图象的对称性得
∴
∴
∴顶点到MN的距离为 .
(2)解:①如图1,
若点M,N在对称轴异侧,
∴
由(1)得 .
∴
最大值: ,最小值:-1,
∴
∴
∵在 范围内有: ,
∴ .
②如图2,
若点M,N在对称轴异侧, ,由(1)得 .
∴
最大值: ,最小值: ,.
∵
∴
∵在 范围内有 ,
∴
综上所述, .
【知识点】二次函数的最值;二次函数y=ax^2+bx+c的图象;二次函数y=ax^2+bx+c的性质
【解析】【分析】(1)①利用待定系数法求二次函数的解析式即可;
② 由y1=y2, 判断出M, N关于抛物线的对称轴对称,结合x2-x1=3,根据对称性建立方程求解,从而求出点M的纵坐标,即可得出结论;
( 2 )分两种情况讨论,①若点M,N在对称轴异侧, y1≥y2; ②若点M,N在对称轴异侧,y123.【答案】(1)解:∵抛物线y=ax2+x+c(a≠0)与x轴交于A(﹣2,0),B(6,0)两点,
∴,
解得:,
∴抛物线的表达式为y=x2+x+3;
(2)解:∵抛物线y=x2+x+3与y轴交于点C,
∴C(0,3),
设直线BC的解析式为y=kx+b,把B(6,0)、C(0,3)代入,
得:,
解得:,
∴直线BC的解析式为y=﹣x+3,
设点P的横坐标为m,则P(m,m2+m+3),E(m,﹣m+3),
∴h=m2+m+3﹣(﹣m+3)=m2+m,
∵点P是第一象限内抛物线上的一个动点,
∴0<m<6,
∴h=m2+m(0<m<6);
(3)解:如图,过点E、F分别作EH⊥y轴于点H,FG⊥y轴于点G,
∵P(m,m2+m+3),E(m,﹣m+3),
∴PE=m2+m,
∵PF⊥CE,
∴∠EPF+∠PEF=90°,
∵PD⊥x轴,
∴∠EBD+∠BED=90°,
又∵∠PEF=∠BED,
∴∠EPF=∠EBD,
∵∠BOC=∠PFE=90°,
∴△BOC∽△PFE,
∴=,
在Rt△BOC中,BC===3,
∴EF=×PE=(m2+m)=(m2+m),
∵EH⊥y轴,PD⊥x轴,
∴∠EHO=∠EDO=∠DOH=90°,
∴四边形ODEH是矩形,
∴EH=OD=m,
∵EH//x轴,
∴△CEH∽△CBO,
∴=,即=,
∴CE=m,
∵CF=EF,
∴EF=CE=m,
∴m=(m2+m),
解得:m=0或m=1,
∵0<m<6,
∴m=1;
(4)解:∵抛物线y=x2+x+3,
∴抛物线对称轴为直线x=﹣=2,
∵点Q在抛物线的对称轴上,
∴设Q(2,t),设抛物线对称轴交x轴于点H,交CP边于点G,
则GQ=3﹣t,CG=2,∠CGQ=90°,
①当点O′恰好落在该矩形对角线OD所在的直线上时,如图,
则CQ垂直平分OO′,即CQ⊥OD,
∴∠COP+∠OCQ=90°,
又∵四边形OCPD是矩形,
∴CP=OD=4,OC=3,∠OCP=90°,
∴∠PCQ+∠OCQ=90°,
∴∠PCQ=∠COP,
∴tan∠PCQ=tan∠COP==,
∴=tan∠PCQ=,
∴=,
解得:t=,
∴Q(2,);
②当点O′恰好落在该矩形对角线CD上时,如图,连接CD交GH于点K,
∵点O与点O′关于直线CQ对称,
∴CQ垂直平分OO′,
∴∠OCQ=∠DCQ,
∵GH//OC,
∴∠CQG=∠OCQ,
∴∠DCQ=∠CQG,
∴CK=KQ,
∵C、P关于对称轴对称,即点G是CP的中点,GH//OC//PD,
∴点K是CD的中点,
∴K(2,),
∴GK=,
∴CK=KQ=﹣t,
在Rt△CKG中,CG2+GK2=CK2,
∴22+()2=(﹣t)2,
解得:t1=1(舍去),t2=﹣1,
∴Q(2,﹣1);
③当点O′恰好落在该矩形对角线DC延长线上时,如图,过点O′作O′K⊥y轴于点K,连接OO′交CQ于点M,
∵点O与点O′关于直线CQ对称,
∴CQ垂直平分OO′,
∴∠OCM=∠O′CM,∠OMC=∠O′MC=90°,O′C=OC=3,
∵∠O′KC=∠DOC=90°,∠O′CK=∠DCO,
∴△O′CK∽△DCO,
∴==,即==,
∴O′K=,CK=,
∴OK=OC+CK=3+=,
∴O′(﹣,),
∵点M是OO′的中点,
∴M(﹣,),
设直线CQ的解析式为y=k′x+b′,
则,
解得:,
∴直线CQ的解析式为y=x+3,
当x=2时,y=×2+3=4,
∴Q(2,4);
综上所述,点Q的坐标为(2,)或(2,﹣1)或(2,4).
【知识点】待定系数法求二次函数解析式;相似三角形的判定与性质;二次函数-动态几何问题
【解析】【分析】(1)利用待定系数法求函数解析式即可;
(2)利用待定系数法求出 直线BC的解析式为y=﹣x+3, 再求出 0<m<6, 最后求解即可;
(3)利用相似三角形的判定与性质,勾股定理计算求解即可;
(4)分类讨论,结合函数图象,计算求解即可。
24.【答案】(1)解:∵抛物线L:y=x2+bx+c的图象经过点A(0,3),B(1,0),∴ ,解得,∴抛物线的解析式为:y=x2﹣4x+3;
(2)解:如图1,过P作PGy轴,交OE于点G,
设P(m,m2﹣4m+3),∵OE平分∠AOB,∠AOB=90°,
∴∠AOE=45°,∴△AOE是等腰直角三角形,∴AE=OA=3,∴E(3,3),
设直线OE的解析式为y=kx,把点(3,3)代入得,3=3k,解得k=1,
∴直线OE的解析式为:y=x,∴G(m,m),
∴PG=m﹣(m2﹣4m+3)=﹣m2+5m﹣3,
∴S△OPE=S△OPG+S△EPGPG AE3×(﹣m2+5m﹣3)
(m2﹣5m+3)(m)2,
0,
∴当m时,△OPE面积最大,此时m2﹣4m+3=,
∴P点坐标为(,);
(3)解:由y=x2﹣4x+3=(x﹣2)2﹣1,得抛物线l的对称轴为直线x=2,
顶点为(2,﹣1),抛物线L向上平移h个单位长度后顶点为F(2,﹣1+h).
设直线x=2交OE于点M,交AE于点N,则N(2,3),
如图2,
∵直线OE的解析式为:y=x,∴M(2,2),∵点F在△OAE内(包括△OAE的边界),∴2≤﹣1+h≤3,解得3≤h≤4;
(4)解:设P(m,m2﹣4m+3),分四种情况:①当P在对称轴的左边,且在x轴下方时,如图3,过P作MN⊥y轴,交y轴于M,交l于N,
∴∠OMP=∠PNF=90°,∵△OPF是等腰直角三角形,
∴OP=PF,∠OPF=90°,∴∠OPM+∠NPF=∠PFN+∠NPF=90°,
∴∠OPM=∠PFN,∴△OMP≌△PNF(AAS),
∴OM=PN,∵P(m,m2﹣4m+3),则﹣m2+4m﹣3=2﹣m,解得:m或,∵m>2,不合题意,舍去,
∴m,此时m2﹣4m+3=,
∴P的坐标为(,);
②当P在对称轴的左边,且在x轴上方时,同理得:2﹣m=m2﹣4m+3,
解得:m1或m2,∵>2,不合题意,舍去,
∴m=,此时m2﹣4m+3=,
∴P的坐标为(,);
③当P在对称轴的右边,且在x轴下方时,如图4,过P作MN⊥x轴于N,过F作FM⊥MN于M,
同理得△ONP≌△PMF,
∴PN=FM,则﹣m2+4m﹣3=m﹣2,解得:m1或m2;
∵<2,不合题意,舍去,∴m=,此时m2﹣4m+3=,
P的坐标为(,);
④当P在对称轴的右边,且在x轴上方时,如图5,
同理得m2﹣4m+3=m﹣2,解得:m或(舍),
P的坐标为:(,);
综上所述,点P的坐标是:(,)或(,)或(,)或(,).
【知识点】待定系数法求二次函数解析式;二次函数-动态几何问题
【解析】【分析】(1)利用待定系数法求函数解析式即可;
(2)先求出 △AOE是等腰直角三角形, 再利用三角形的面积公式计算求解即可;
(3)先求出 M(2,2), 再结合函数图象求解即可;
(4)分类讨论,列方程求解即可。
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