2023年九年级上册数学人教版单元分层测试 第二十二章 二次函数 B卷
一、选择题
1.(2023八下·金东期末)将抛物线向左平移3个单位长度,再向下平移4个单位长度得到的抛物线解析式为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】二次函数图象的几何变换
【解析】【解答】解:将抛物线y=x2+2向左平移3个单位长度,再向下平移4个单位长度得到的抛物线解析式为y=(x+3)2+2-4=(x+3)2-2.
故答案为:A.
【分析】根据“左加右减,上加下减”的平移规则进行解答.
2.(2023·大连)已知抛物线,则当时,函数的最大值为( )
A. B. C.0 D.2
【答案】D
【知识点】二次函数的最值
【解析】【解答】解:∵y=x2-2x-1=(x-1)2-2,
∴抛物线开口向上,当x<1时,y随x的增大而减小;当x>1时,y随x的增大而增大.
当x=0时,y=-1;当x=3时,y=2,
∴函数的最大值为2.
故答案为:D.
【分析】根据二次函数的性质可得:当x<1时,y随x的增大而减小;当x>1时,y随x的增大而增大,然后求出x=0、3对应的y的值,再进行比较即可.
3.(2023·日照)在平面直角坐标系中,抛物线,满足,已知点,,在该抛物线上,则m,n,t的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】解一元一次不等式组;二次函数y=ax^2+bx+c的性质
【解析】【解答】解:解不等式组得-3a<b<-a,a>0,
∴对称轴,
∴离对称轴最近,离对称轴最远,
∴,
故答案为:D
【分析】先解不等式组即可得到对称轴的取值范围,再根据二次函数的图象与性质结合离对称轴最近,离对称轴最远即可求解。
4.(2023·贵州)已知,二次数的图象如图所示,则点所在的象限是( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
【答案】D
【知识点】点的坐标与象限的关系;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】【解答】解:由题意得a>0,,
∴b<0,
∴点位于第四象限,
故答案为:D
【分析】根据二次函数的图象和性质即可判断a和b的大小,进而根据象限内点坐标的特征即可求解。
5.(2023·河南)二次函数的图象如图所示,则一次函数的图象一定不经过( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
【答案】D
【知识点】一次函数图象、性质与系数的关系;二次函数y=ax^2+bx+c的图象
【解析】【解答】解:∵二次函数图象的开口向下,对称轴在y轴右侧,
∴a<0,->0,
∴b>0,
∴一次函数y=x+b的图象经过一、二、三象限,不经过第四象限.
故答案为:D.
【分析】根据二次函数图象的开口向下,对称轴在y轴右侧可得a<0,->0,据此可得b的符号,然后根据一次函数的图象与系数的关系进行解答.
6.(2023·广东)如图,抛物线经过正方形的三个顶点A,B,C,点B在轴上,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】正方形的性质;二次函数图象上点的坐标特征
【解析】【解答】解:连接AC,交y轴于点D,
∵正方形ABCO,
∴AC⊥BO,AD=OD=OB,
当x=0时y=c,
∴点B(0,c),
∴AD=OD=c,
∴点A,
∴,
∵c≠0,
解之:ac=-2.
故答案为:B
【分析】连接AC,交y轴于点D,利用正方形的性质可知AC⊥BO,AD=OD=OB,利用函数解析式求出点B的坐标,可得到点A的坐标,再将点A的坐标代入函数解析式,可求出ac的值.
7.(2023·巴中)在平面直角坐标系中,直线与抛物线交于、两点,设,,则下列结论正确的个数为( )
..当线段长取最小值时,则的面积为.若点,则.
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】二次函数图象与坐标轴的交点问题;二次函数与一次函数的综合应用;利用二次函数图象判断一元二次方程根的情况;二次函数图象与一元二次方程的综合应用
【解析】【解答】解:∵直线y=kx+1与抛物线交于A(x1,y1)、B(x2,y2),∴x1,x2是方程的两个根,方程可整理为:x2-4kx-4=0,∴x1+x2=4k,x1x2=-4;y1,y2是方程的两个根,方程可整理为:y2-(4k2+2)x+1=0,∴y1+y2=4k2+2,y1y2=1;∴①正确;②正确;③,∴AB=4(k2+1),∴当k=0时,AB的最小值为4,此时,△AOB的面积为:,∴③正确;④点N(0,-1),∴,∴,∴kANKBN=-k2-1,∴当k=0时,AN⊥BN,当k≠0时,AN不垂直BN,所以④不正确,所以结论正确的个数有3个。
故答案为:C.
【分析】根据函数图象交点坐标与方程之间的关系,可以得出关于x、关于y的方程,利用根与系数之间的关系得出x1与x2,y1与y2之间的关系,从而使问题得到解决。
8.(2023·新疆)如图,在平面直角坐标系中,直线与抛物线相交于点,.结合图象,判断下列结论:①当时,;②是方程的一个解;③若,是抛物线上的两点,则;④对于抛物线,,当时,的取值范围是.其中正确结论的个数是( )
A.4个 B.3个 C.2个 D.1个
【答案】B
【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
【解析】【解答】①根据图象可知:当时,直线在抛物线的上方,∴,故①正确;
②∵抛物线与x轴有两个交点,∴方程有两个不相等的实数根,∴是方程的一个解,故②正确;
③将点(-2,5)、(3,0)分别代入可得:,解得,∴抛物线的解析式为,当x=-1时,,当x=4时,,∴,故③正确;
④由③可知:(-2,5)与点(4,5)关于对称轴对称,∴对称轴为直线,将x=1代入抛物线可得,∴当-2综上所述,正确的有①②③,
故答案为:B.
【分析】利用二次函数的图象与系数的关系可得a、b、c的正负,再利用二次函数的性质逐项判断即可。
二、填空题
9.(2023·牡丹江)将抛物线向下平移1个单位长度,再向右平移 个单位长度后,得到的新抛物线经过原点.
【答案】2或4
【知识点】二次函数图象的几何变换
【解析】【解答】解:将抛物线y=(x+3)2向下平移1个单位长度,再向右平移m个单位长度后,得到的新抛物线
为y=(x+3-m)2-1.
将(0,0)代入可得(3-m)2=1,
解得m=2或4,
∴应向右平移2或4个单位长度.
故答案为:2或4.
【分析】将抛物线y=(x+3)2向下平移1个单位长度,再向右平移m个单位长度后,得到的新抛物线
为y=(x+3-m)2-1,然后将(0,0)代入求出m的值即可.
10.(2023·泰州)二次函数的图象与x轴有一个交点在y轴右侧,则n的值可以是 (填一个值即可)
【答案】(答案不唯一)
【知识点】一元二次方程的根与系数的关系;二次函数图象与坐标轴的交点问题
【解析】【解答】解:设二次函数与x轴交点的横坐标分别为、,
当时,方程 的两个根为、,
,,
函数图象与x轴有一个交点在y轴右侧,
∴x1与x2异号,
,
∴n=-3.
故答案为:-3.
【分析】通过方程的思想解决函数问题是本题的解题关键,利用一元二次方程根与系数的关系表示出两根之和与两根之积,进而判定函数与x轴交点横坐标的正负性,即可求得n的取值范围,从而得出答案.
11.(2023·巴中)规定:如果两个函数的图象关于轴对称,那么称这两个函数互为“函数”例如:函数与互为“函数”若函数的图象与轴只有一个交点,则它的“函数”图象与轴的交点坐标为 .
【答案】(3,0)或(4,0)
【知识点】二次函数图象的几何变换;二次函数图象与坐标轴的交点问题;关于坐标轴对称的点的坐标特征;一次函数图象与坐标轴交点问题
【解析】【解答】解:因为函数的图象与x轴只有一个交点,所以可以分成两种情况讨论:①当k=0时,为一次函数,它的解析式为:y=-x-3,∴它的"Y函数"为:y=x-3,令y=0,则:x-3=0,∴x=3,此时它的"Y函数"图象与x轴的交点坐标为:(3,0);②当k≠0时,是二次函数,因为图象与x轴只有一个交点,所以方程有两个相等的实数根,,∴k=-1,所以此时二次函数解析式为:,它的顶点坐标为:(-4,0),所以它的"Y函数"图象的顶点坐标为(4,0),即与x轴的交点坐标为(4,0)。综上所述,"Y函数"图象与x轴的交点坐标为(3,0)或(4,0)。
故答案为:(3,0)或(4,0).
【分析】分成两种情况①当k=0时,为一次函数,根据新定义得出"Y函数"图象与x轴的交点坐标即可;
②当k≠0时,,根据图象与x轴只有一个交点,得出方程有两个相等实数根,根据根的判别式等于0求出此时函数解析式,得出它的顶点坐标,且顶点在x轴上,根据定义求得"Y函数"图象与x轴的交点坐标即可。
12.(2023·徐汇模拟)如图,抛物线:与抛物线:组成一个开口向上的“月牙线”,抛物线和抛物线与x轴有着相同的交点A、B(点B在点A右侧),与y轴的交点分别为C、D.如果,那么抛物线的表达式是 .
【答案】
【知识点】待定系数法求二次函数解析式;勾股定理
【解析】【解答】解:由题可得:令y=0,则x2+2x -3=0,
解得x1= 1,x2=-3,
∴A(-3,0),B(1,0),
∵当x=0时,y =x2+2x-3 =-3,
∴C (0,-3),
∵当x =0时,y =ax2+bx+c=c,
∴D (0,c),
∴CD=c+3,
∴BD =,
∵BD = CD,
∴,
解得:,
∴抛物线C2: ,
将A(-3,0),B(1,0)代入得:,
解得:,
∴抛物线的表达式是,
故答案为:.
【分析】根据题意先求出(-3,0),B(1,0),再利用勾股定理和待定系数法求解即可。
13.(2023·绍兴)在平面直角坐标系中,一个图形上的点都在一边平行于轴的矩形内部(包括边界),这些矩形中面积最小的矩形称为该图形的关联矩形.例如:如图,函数的图象(抛物线中的实线部分),它的关联矩形为矩形.若二次函数图象的关联矩形恰好也是矩形,则 .
【答案】或
【知识点】矩形的性质;二次函数图象上点的坐标特征;二次函数y=ax^2+bx+c的图象
【解析】【解答】解:由题意易得点A(3,0),
将x=0代入y=(x-2)2得y=4,
∴点C(0,4),
∵四边形OABC是矩形,
∴点B(3,4),
函数y=x2+bx+c(0≤x≤3)的对称轴直线为,
分类讨论:①如图所示,当对称轴在y轴的左侧,且图象经过点O(0,0)及B(3,4),
由图象可得,解得b=;
②如图所示,当对称轴在AB右侧,且图象经过点A(3,0)及C(0,3),
由图象可得,解得b=;
③如图所示,当对称轴直线在y轴右侧,且在AB左侧时,
由图象可得,
解得此种情况不符合题意,舍去;
综上b的值为或.
故答案为:或.
【分析】由题意易得点A(3,0),将x=0代入代入y=(x-2)2得y=4,故点C(0,4)根据矩形的性质得点B(3,4),利用对称轴直线公式可得函数y=x2+bx+c(0≤x≤3)的对称轴直线为x=-2b,然后分类讨论:①如图所示,当对称轴在y轴的左侧,且图象经过点O(0,0)及B(3,4),②如图所示,当对称轴在AB右侧,且图象经过点A(3,0)及C(0,3),③如图所示,当对称轴直线在y轴右侧,且在AB左侧时,分别画出示意图,由图象得出混合组,求解即可得出答案.
三、解答题
14.(2021·河西模拟)如图所示,在抛物线上选定两点,我们把过这两点的线段和这条抛物线所围成的图形称作抛物线弓形.在平面直角坐标系 中,已知抛物线 与直线 相交于点O和点A, 截得的抛物线弓形的曲线上有一点P.
(Ⅰ)当 时,解答下列问题:
①求A点的坐标;
②连接 , ,求 面积的最大值;
③当 的面积最大时,直线 也截得一个更小的抛物线弓形,同理在这个更小的抛物线弓形曲线上也有一点 ,连接 , ,当 的面积最大时,求这个 的最大面积与②中 的最大面积的比值;
(Ⅱ)将(Ⅰ)中 的条件去掉后,其它条件不变,则 的最大面积与 的最大面积的比值是否变化?请说明理由.
【答案】解:(Ⅰ)①当 时,抛物线解析式为 ,
解方程组 ,解得 ,
∴ ;
②设过点P与 平行的直线为 ,
由 得 ,由 ,可得 ,
∴ ,
∴ ,
此时 面积最大值为 .
③由②直线 的解析式 ,
设与 平行的直线为 ,
由 得 ,由 ,可得 ,
∴ 面积最大值为 ,
∴ 的面积与 的面积的比 .
(Ⅱ)不变.
理由: 与直线 交点为 和 ,
设过点P与 平行的直线为 ,
由 得 ,由 ,可得 ,
∴ ,
∴ ,此时 面积最大值为 .
由 ,
设与 平行的直线为 ,
由 得 ,由 ,可得 ,
∴ 面积最大值为 ,
∴ 的面积与 的面积的比 .
【知识点】待定系数法求一次函数解析式;二次函数与一次函数的综合应用;二次函数-动态几何问题
【解析】【分析】(Ⅰ)①先求出
,再计算求解即可;
②先求出
, 再求出
, 最后求三角形的面积即可;
③先求出
, 再求出
面积最大值为 , 最后求解即可;
(Ⅱ)利用一元二次方程根的判别式和三角形的面积公式进行求解即可。
15.(2020·滨海模拟)如图,抛物线 的图象与x轴交于A、B两点(点A在点B的左边),与y轴交于点C,点D为抛物线的顶点.点A坐标的为 ,点C的坐标为 .
(1)求抛物线的解析式;
(2)点M为线段 上一点(点M不与点A、B重合),过点M作i轴的垂线,与直线 交于点E,与抛物线交于点P,过点P作 交抛物线于点Q,过点Q作 轴于点N.若点P在点Q左边,当矩形 的周长最大时,求 的面积;
(3)在(2)的条件下,当矩形 的周长最大时,连接 ,过抛物线上一点F作y轴的平行线,与直线 交于点G(点G在点F的上方).若 ,求点F的坐标.
【答案】(1)解:依题意
解得
所以
(2)
抛物线的对称轴是直线
, ,其中
∵P、Q关于直线 对称
设Q的横坐标为a
则
∴
∴
∴ ,
∴周长
当 时,d取最大值,此时,
∴
设直线 的解析式为
则 ,解得
∴设直线 的解析式为
将 代入 ,得
∴ ,
∴
∴
(3)由(2)知,当矩形 的周长最大时, 此时点 ,与点C重合,
∴
∵
∴
过D作 轴于K,
则 ,
∴
∴ 是等腰直角三角形,
∴
设 ,则
∴ ,解得 ,
当 时,
当 时, .
∴ 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)将点A、C的坐标代入解析式求解即可;
(2)设
, , 利用轴对称性得到
,可求出
, ,则利用x表示矩形PMNQ的周长,由二次函数的性质可求出当矩形PMNQ的周长最大时,点P的坐标,即可求出点E、M的坐标,由三角形面积公式求解即可;
(3)先求出点D的坐标,即可求出DQ=
,可得FG=4, 设 ,则 ,由两点之间的距离公式计算即可。
16.(2022九上·温州月考)根据以下素材,探索完成任务.
如何设计喷灌器喷水口的升降方案
素材1 随着自动化设备的普及,家庭庭院也引入自动喷灌系统.图1中某庭院内有一个可垂直升降的草坪喷灌器,从喷水口喷出的水柱成抛物线形.图2是该喷灌器OA喷水时的截面示意图,喷水口A点离地高度为0.25m,喷出的水柱在离喷水口水平距离为2m处达到最高,高度为0.45m,且水柱刚好落在庭院围墙和地面的交界B点处.
素材2 为了美化庭院,准备在庭院内沿围墙建花坛种植绣球花,花坛高0.4m,宽0.8m,侧面用大理石包围,长方形BCDE是花坛截面,如图3.调整喷水口的高度,喷出的水柱形状与原来相同,水柱落在花坛的上方DE边上(大理石厚度不计),达到给花坛喷灌的效果.
问题解决
任务1 确定水柱的形状 在图2中,建立合适的平面直角坐标系,求抛物线的表达式.
任务2 确定喷灌器的位置 求出喷灌器OA与围墙的距.
任务3 拟定喷头升降方案 调整喷水口的高度,使水柱可以喷灌花坛,求喷水口距离地面高度的最小值.
【答案】解:任务1:如图2,以点O为坐标原点,OB所在直线为x轴建立平面直角坐标系,
设抛物线解析式为y=a(x-2)2+0.45,
把A(0,0.25)代入得:0.25=a(0﹣2)2+0.45,
解得:a=- ,
∴抛物线的表达式为y=- (x-2)2+0.45;
任务2:令y=0,得- (x-2)2+0.45=0,
解得:x1=5,x2=-1(舍去),
∴B(5,0),
∴OB=5,
∴喷灌器OA与围墙的距离为5m;
任务3:如图3,
由题意得:CD=0.4m,BC=0.8m,
∴D(4.2,0.4),E(5,0.4),
设y=- (x-2)2+k,
把D(4.2,0.4)代入得:0.4=- (4.2-2)2+k,
解得:k=0.642,
∴y=- (x-2)2+0.642,
当x=0时,y=0.442,
∴OAmin=0.442m,
设y=- (x-2)2+k′,
把E(5,0.4)代入得,0.4=- (5-2)2+k′,
解得:k′=0.85,
∴y=- (x-2)2+0.85,
当x=0时,y=- (0-2)2+0.85=0.65,
∴OAmax=0.65m,
∴0.442m≤OA≤0.65m,
∴喷水口距离地面高度的最小值为0.442m.
【知识点】二次函数的最值;二次函数的实际应用-喷水问题
【解析】【分析】(1)如图2,以点O为坐标原点,OB所在直线为x轴建立平面直角坐标系,用待定系数法求得抛物线的函数表达式;
(2)令y=0,即得- (x-2)2+0.45=0,解之可求得点B坐标,求得OB的长方程的解,即可得到喷灌器OA与围墙的距离;
(3)由题意可得D(4.2,0.4),E(5,0.4),分别代入y=-(x-2)2+k,求得k的最小值和最大值,再令x=0,分别求得OA的最小值和最大值,即可解决问题.
四、综合题
17.(2023·巴中)在平面直角坐标系中,抛物线经过点和,其顶点的横坐标为.
(1)求抛物线的表达式.
(2)若直线与轴交于点,在第一象限内与抛物线交于点,当取何值时,使得有最大值,并求出最大值.
(3)若点为抛物线的对称轴上一动点,将抛物线向左平移个单位长度后,为平移后抛物线上一动点在的条件下求得的点,是否能与、、构成平行四边形?若能构成,求出点坐标;若不能构成,请说明理由.
【答案】(1)解:抛物线的顶点横坐标为,
抛物线的对称轴为直线.
点的坐标为,
抛物线与轴的另一交点坐标为.
将,,代入得:,
解得:,
抛物线的表达式为
(2)解:直线与轴交于点,在第一象限内与抛物线交于点,
点的坐标为,点的坐标为,
,,
,
,且,
当时,有最大值,最大值为
(3)解:,
抛物线向左平移个单位长度后的表达式为.
当时,,
点的坐标为
假设存在以,,,为顶点的平行四边形,设点的坐标为,点的坐标为.
当为对角线时,对角线,互相平分,
,
解得:,
点的坐标为;
当为对角线时,对角线,互相平分,
,
解得:,
点的坐标为;
当为对角线时,对角线,互相平分,
,
解得:,
点的坐标为
综上所述,存在以,,,为顶点的平行四边形,点的坐标为或或
【知识点】二次函数的最值;待定系数法求二次函数解析式;平行四边形的性质;二次函数-动态几何问题
【解析】【分析】(1)先根据对称轴为1,求得抛物线与x轴的另一个交点坐标为(3,0),根据待定系数法求出抛物线的表达式即可;
(2)用含有m的代数式表示出AN+MN,整理得出关于m的二次函数关系式,根据函数图象的顶点坐标,求得函数AN+MN的最大值,并求出此时m的之即可;
(3)在(2)的条件下求得点,根据平行四边形的行知,分类求得符合条件的点Q的坐标即可。
18.(2023·长沙)我们约定:若关于x的二次函数与同时满足,则称函数与函数互为“美美与共”函数.根据该约定,解答下列问题:
(1)若关于x的二次函数与互为“美美与共”函数,求k,m,n的值;
(2)对于任意非零实数r,s,点与点始终在关于x的函数的图像上运动,函数与互为“美美与共”函数.
①求函数的图像的对称轴;
②函数的图像是否经过某两个定点?若经过某两个定点,求出这两个定点的坐标;否则,请说明理由;
(3)在同一平面直角坐标系中,若关于x的二次函数与它的“美美与共”函数的图像顶点分别为点A,点B,函数的图像与x轴交于不同两点C,D,函数的图像与x轴交于不同两点E,F.当时,以A,B,C,D为顶点的四边形能否为正方形?若能,求出该正方形面积的取值范围;若不请说明理由.
【答案】(1)解:由题意可知:,
∴.
答:k的值为,m的值为3,n的值为2.
(2)解:①∵点与点始终在关于x的函数的图像上运动,
∴对称轴为,
∴,
∴,
∴对称轴为.
答:函数的图像的对称轴为.
②,令,解得,
∴过定点,.
答:函数y2的图像过定点,.
(3)解:由题意可知,,
∴,
∴, ,
∵且,
∴;
①若,则,
要使以A,B,C,D为顶点的四边形能构成正方形,
则为等腰直角三角形,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴;
②若,则A、B关于y轴对称,以A,B,C,D为顶点的四边形不能构成正方形,
综上,以A,B,C,D为顶点的四边形能构成正方形,此时.
【知识点】二次函数图象与坐标轴的交点问题;正方形的性质;偶次幂的非负性;算数平方根的非负性;绝对值的非负性;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)先根据非负性即可得到,进而结合题意即可求解;
(2)①先根据点与点始终在关于x的函数的图像上运动结合题意即可得到对称轴为,进而结合题意进行化简即可求解;
②先根据题意得到,进而令即可求解;
(3)先根据题意得到,进而得到, ,再二次函数与坐标轴的交点即可得到;然后分类讨论:①若,则,要使以A,B,C,D为顶点的四边形能构成正方形,则为等腰直角三角形,在根据正方形的性质和等腰直角三角形的性质结合题意即可得到;②若,则A、B关于y轴对称,以A,B,C,D为顶点的四边形不能构成正方形,最后总结即可求解。
19.(2023·东营)如图,抛物线过点,,矩形的边在线段上(点B在点A的左侧),点C,D在抛物线上,设,当时,.
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)当t为何值时,矩形的周长有最大值?最大值是多少?
(3)保持时的矩形不动,向右平移抛物线,当平移后的抛物线与矩形的边有两个交点G,H,且直线平分矩形的面积时,求抛物线平移的距离.
【答案】(1)解:设抛物线的函数表达式为.
∵当时,,
∴点C的坐标为.
将点C坐标代入表达式,得,
解得.
∴抛物线的函数表达式为.
(2)解:由抛物线的对称性得:,
∴.
当时,.
∴矩形的周长为
.
∵,
∴当时,矩形的周长有最大值,最大值为.
(3)解:连接,相交于点P,连接,取的中点Q,连接.
∵直线平分矩形的面积,
∴直线过点P..
由平移的性质可知,四边形是平行四边形,
∴.
∵四边形是矩形,
∴P是的中点.
∴.
当时,点A的坐标为,
∴.
∴抛物线平移的距离是4.
【知识点】二次函数的最值;平行四边形的性质;矩形的性质;平移的性质;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)先根据题意设抛物线的函数表达式为,再求出点C的坐标,将点C的坐标代入即可解出a,进而即可求解;
(2)根据二次函数的对称性即可得到,进而得到,当时,,进而根据矩形周长公式即可得到矩形的周长为,再根据二次函数的最值即可求解;
(3)连接,相交于点P,连接,取的中点Q,连接,根据平移的性质即可得到四边形是平行四边形,进而根据平行四边形的性质得到,再根据矩形的性质即可得到P是的中点,进而得到,再求出点A的坐标,进而得到CH的长即可求解。
20.(2023·威海)如图,在平面直角坐标系中,抛物线交轴于点,顶点坐标为.抛物线交轴于点,顶点坐标为.
(1)连接,求线段的长;
(2)点在抛物线上,点在抛物线上.比较大小: ;
(3)若点在抛物线上,,求的取值范围.
【答案】(1)解:由题意可得:,,
∴;
(2)
(3)解:∵,
∴点P离对称轴更近,
∴,
∴,
∴;
∴或
∴或.
【知识点】解一元一次不等式组;二次函数图象的几何变换;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】【解答】
(2)解:由题意得:设抛物线 : ,抛物线 : ,
由(1)得: , ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
把 代入抛物线 得: ,
把 代入抛物线 得: ,
∵ ,
∴ ;
【分析】(1)直接根据题意即可求解;
(2)设抛物线 : ,抛物线 : ,由(1)得: , ,进而得到 ,再把 代入抛物线 , 代入抛物线 结合题意进行比较即可求解;
(3)先根据题意结合二次函数的性质即可得到点P离对称轴更近,进而得到,从而得到;再分类讨论列出不等式组,进而即可求解。
1 / 12023年九年级上册数学人教版单元分层测试 第二十二章 二次函数 B卷
一、选择题
1.(2023八下·金东期末)将抛物线向左平移3个单位长度,再向下平移4个单位长度得到的抛物线解析式为( )
A. B. C. D.
2.(2023·大连)已知抛物线,则当时,函数的最大值为( )
A. B. C.0 D.2
3.(2023·日照)在平面直角坐标系中,抛物线,满足,已知点,,在该抛物线上,则m,n,t的大小关系为( )
A. B. C. D.
4.(2023·贵州)已知,二次数的图象如图所示,则点所在的象限是( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
5.(2023·河南)二次函数的图象如图所示,则一次函数的图象一定不经过( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
6.(2023·广东)如图,抛物线经过正方形的三个顶点A,B,C,点B在轴上,则的值为( )
A. B. C. D.
7.(2023·巴中)在平面直角坐标系中,直线与抛物线交于、两点,设,,则下列结论正确的个数为( )
..当线段长取最小值时,则的面积为.若点,则.
A. B. C. D.
8.(2023·新疆)如图,在平面直角坐标系中,直线与抛物线相交于点,.结合图象,判断下列结论:①当时,;②是方程的一个解;③若,是抛物线上的两点,则;④对于抛物线,,当时,的取值范围是.其中正确结论的个数是( )
A.4个 B.3个 C.2个 D.1个
二、填空题
9.(2023·牡丹江)将抛物线向下平移1个单位长度,再向右平移 个单位长度后,得到的新抛物线经过原点.
10.(2023·泰州)二次函数的图象与x轴有一个交点在y轴右侧,则n的值可以是 (填一个值即可)
11.(2023·巴中)规定:如果两个函数的图象关于轴对称,那么称这两个函数互为“函数”例如:函数与互为“函数”若函数的图象与轴只有一个交点,则它的“函数”图象与轴的交点坐标为 .
12.(2023·徐汇模拟)如图,抛物线:与抛物线:组成一个开口向上的“月牙线”,抛物线和抛物线与x轴有着相同的交点A、B(点B在点A右侧),与y轴的交点分别为C、D.如果,那么抛物线的表达式是 .
13.(2023·绍兴)在平面直角坐标系中,一个图形上的点都在一边平行于轴的矩形内部(包括边界),这些矩形中面积最小的矩形称为该图形的关联矩形.例如:如图,函数的图象(抛物线中的实线部分),它的关联矩形为矩形.若二次函数图象的关联矩形恰好也是矩形,则 .
三、解答题
14.(2021·河西模拟)如图所示,在抛物线上选定两点,我们把过这两点的线段和这条抛物线所围成的图形称作抛物线弓形.在平面直角坐标系 中,已知抛物线 与直线 相交于点O和点A, 截得的抛物线弓形的曲线上有一点P.
(Ⅰ)当 时,解答下列问题:
①求A点的坐标;
②连接 , ,求 面积的最大值;
③当 的面积最大时,直线 也截得一个更小的抛物线弓形,同理在这个更小的抛物线弓形曲线上也有一点 ,连接 , ,当 的面积最大时,求这个 的最大面积与②中 的最大面积的比值;
(Ⅱ)将(Ⅰ)中 的条件去掉后,其它条件不变,则 的最大面积与 的最大面积的比值是否变化?请说明理由.
15.(2020·滨海模拟)如图,抛物线 的图象与x轴交于A、B两点(点A在点B的左边),与y轴交于点C,点D为抛物线的顶点.点A坐标的为 ,点C的坐标为 .
(1)求抛物线的解析式;
(2)点M为线段 上一点(点M不与点A、B重合),过点M作i轴的垂线,与直线 交于点E,与抛物线交于点P,过点P作 交抛物线于点Q,过点Q作 轴于点N.若点P在点Q左边,当矩形 的周长最大时,求 的面积;
(3)在(2)的条件下,当矩形 的周长最大时,连接 ,过抛物线上一点F作y轴的平行线,与直线 交于点G(点G在点F的上方).若 ,求点F的坐标.
16.(2022九上·温州月考)根据以下素材,探索完成任务.
如何设计喷灌器喷水口的升降方案
素材1 随着自动化设备的普及,家庭庭院也引入自动喷灌系统.图1中某庭院内有一个可垂直升降的草坪喷灌器,从喷水口喷出的水柱成抛物线形.图2是该喷灌器OA喷水时的截面示意图,喷水口A点离地高度为0.25m,喷出的水柱在离喷水口水平距离为2m处达到最高,高度为0.45m,且水柱刚好落在庭院围墙和地面的交界B点处.
素材2 为了美化庭院,准备在庭院内沿围墙建花坛种植绣球花,花坛高0.4m,宽0.8m,侧面用大理石包围,长方形BCDE是花坛截面,如图3.调整喷水口的高度,喷出的水柱形状与原来相同,水柱落在花坛的上方DE边上(大理石厚度不计),达到给花坛喷灌的效果.
问题解决
任务1 确定水柱的形状 在图2中,建立合适的平面直角坐标系,求抛物线的表达式.
任务2 确定喷灌器的位置 求出喷灌器OA与围墙的距.
任务3 拟定喷头升降方案 调整喷水口的高度,使水柱可以喷灌花坛,求喷水口距离地面高度的最小值.
四、综合题
17.(2023·巴中)在平面直角坐标系中,抛物线经过点和,其顶点的横坐标为.
(1)求抛物线的表达式.
(2)若直线与轴交于点,在第一象限内与抛物线交于点,当取何值时,使得有最大值,并求出最大值.
(3)若点为抛物线的对称轴上一动点,将抛物线向左平移个单位长度后,为平移后抛物线上一动点在的条件下求得的点,是否能与、、构成平行四边形?若能构成,求出点坐标;若不能构成,请说明理由.
18.(2023·长沙)我们约定:若关于x的二次函数与同时满足,则称函数与函数互为“美美与共”函数.根据该约定,解答下列问题:
(1)若关于x的二次函数与互为“美美与共”函数,求k,m,n的值;
(2)对于任意非零实数r,s,点与点始终在关于x的函数的图像上运动,函数与互为“美美与共”函数.
①求函数的图像的对称轴;
②函数的图像是否经过某两个定点?若经过某两个定点,求出这两个定点的坐标;否则,请说明理由;
(3)在同一平面直角坐标系中,若关于x的二次函数与它的“美美与共”函数的图像顶点分别为点A,点B,函数的图像与x轴交于不同两点C,D,函数的图像与x轴交于不同两点E,F.当时,以A,B,C,D为顶点的四边形能否为正方形?若能,求出该正方形面积的取值范围;若不请说明理由.
19.(2023·东营)如图,抛物线过点,,矩形的边在线段上(点B在点A的左侧),点C,D在抛物线上,设,当时,.
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)当t为何值时,矩形的周长有最大值?最大值是多少?
(3)保持时的矩形不动,向右平移抛物线,当平移后的抛物线与矩形的边有两个交点G,H,且直线平分矩形的面积时,求抛物线平移的距离.
20.(2023·威海)如图,在平面直角坐标系中,抛物线交轴于点,顶点坐标为.抛物线交轴于点,顶点坐标为.
(1)连接,求线段的长;
(2)点在抛物线上,点在抛物线上.比较大小: ;
(3)若点在抛物线上,,求的取值范围.
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】二次函数图象的几何变换
【解析】【解答】解:将抛物线y=x2+2向左平移3个单位长度,再向下平移4个单位长度得到的抛物线解析式为y=(x+3)2+2-4=(x+3)2-2.
故答案为:A.
【分析】根据“左加右减,上加下减”的平移规则进行解答.
2.【答案】D
【知识点】二次函数的最值
【解析】【解答】解:∵y=x2-2x-1=(x-1)2-2,
∴抛物线开口向上,当x<1时,y随x的增大而减小;当x>1时,y随x的增大而增大.
当x=0时,y=-1;当x=3时,y=2,
∴函数的最大值为2.
故答案为:D.
【分析】根据二次函数的性质可得:当x<1时,y随x的增大而减小;当x>1时,y随x的增大而增大,然后求出x=0、3对应的y的值,再进行比较即可.
3.【答案】D
【知识点】解一元一次不等式组;二次函数y=ax^2+bx+c的性质
【解析】【解答】解:解不等式组得-3a<b<-a,a>0,
∴对称轴,
∴离对称轴最近,离对称轴最远,
∴,
故答案为:D
【分析】先解不等式组即可得到对称轴的取值范围,再根据二次函数的图象与性质结合离对称轴最近,离对称轴最远即可求解。
4.【答案】D
【知识点】点的坐标与象限的关系;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】【解答】解:由题意得a>0,,
∴b<0,
∴点位于第四象限,
故答案为:D
【分析】根据二次函数的图象和性质即可判断a和b的大小,进而根据象限内点坐标的特征即可求解。
5.【答案】D
【知识点】一次函数图象、性质与系数的关系;二次函数y=ax^2+bx+c的图象
【解析】【解答】解:∵二次函数图象的开口向下,对称轴在y轴右侧,
∴a<0,->0,
∴b>0,
∴一次函数y=x+b的图象经过一、二、三象限,不经过第四象限.
故答案为:D.
【分析】根据二次函数图象的开口向下,对称轴在y轴右侧可得a<0,->0,据此可得b的符号,然后根据一次函数的图象与系数的关系进行解答.
6.【答案】B
【知识点】正方形的性质;二次函数图象上点的坐标特征
【解析】【解答】解:连接AC,交y轴于点D,
∵正方形ABCO,
∴AC⊥BO,AD=OD=OB,
当x=0时y=c,
∴点B(0,c),
∴AD=OD=c,
∴点A,
∴,
∵c≠0,
解之:ac=-2.
故答案为:B
【分析】连接AC,交y轴于点D,利用正方形的性质可知AC⊥BO,AD=OD=OB,利用函数解析式求出点B的坐标,可得到点A的坐标,再将点A的坐标代入函数解析式,可求出ac的值.
7.【答案】C
【知识点】二次函数图象与坐标轴的交点问题;二次函数与一次函数的综合应用;利用二次函数图象判断一元二次方程根的情况;二次函数图象与一元二次方程的综合应用
【解析】【解答】解:∵直线y=kx+1与抛物线交于A(x1,y1)、B(x2,y2),∴x1,x2是方程的两个根,方程可整理为:x2-4kx-4=0,∴x1+x2=4k,x1x2=-4;y1,y2是方程的两个根,方程可整理为:y2-(4k2+2)x+1=0,∴y1+y2=4k2+2,y1y2=1;∴①正确;②正确;③,∴AB=4(k2+1),∴当k=0时,AB的最小值为4,此时,△AOB的面积为:,∴③正确;④点N(0,-1),∴,∴,∴kANKBN=-k2-1,∴当k=0时,AN⊥BN,当k≠0时,AN不垂直BN,所以④不正确,所以结论正确的个数有3个。
故答案为:C.
【分析】根据函数图象交点坐标与方程之间的关系,可以得出关于x、关于y的方程,利用根与系数之间的关系得出x1与x2,y1与y2之间的关系,从而使问题得到解决。
8.【答案】B
【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
【解析】【解答】①根据图象可知:当时,直线在抛物线的上方,∴,故①正确;
②∵抛物线与x轴有两个交点,∴方程有两个不相等的实数根,∴是方程的一个解,故②正确;
③将点(-2,5)、(3,0)分别代入可得:,解得,∴抛物线的解析式为,当x=-1时,,当x=4时,,∴,故③正确;
④由③可知:(-2,5)与点(4,5)关于对称轴对称,∴对称轴为直线,将x=1代入抛物线可得,∴当-2综上所述,正确的有①②③,
故答案为:B.
【分析】利用二次函数的图象与系数的关系可得a、b、c的正负,再利用二次函数的性质逐项判断即可。
9.【答案】2或4
【知识点】二次函数图象的几何变换
【解析】【解答】解:将抛物线y=(x+3)2向下平移1个单位长度,再向右平移m个单位长度后,得到的新抛物线
为y=(x+3-m)2-1.
将(0,0)代入可得(3-m)2=1,
解得m=2或4,
∴应向右平移2或4个单位长度.
故答案为:2或4.
【分析】将抛物线y=(x+3)2向下平移1个单位长度,再向右平移m个单位长度后,得到的新抛物线
为y=(x+3-m)2-1,然后将(0,0)代入求出m的值即可.
10.【答案】(答案不唯一)
【知识点】一元二次方程的根与系数的关系;二次函数图象与坐标轴的交点问题
【解析】【解答】解:设二次函数与x轴交点的横坐标分别为、,
当时,方程 的两个根为、,
,,
函数图象与x轴有一个交点在y轴右侧,
∴x1与x2异号,
,
∴n=-3.
故答案为:-3.
【分析】通过方程的思想解决函数问题是本题的解题关键,利用一元二次方程根与系数的关系表示出两根之和与两根之积,进而判定函数与x轴交点横坐标的正负性,即可求得n的取值范围,从而得出答案.
11.【答案】(3,0)或(4,0)
【知识点】二次函数图象的几何变换;二次函数图象与坐标轴的交点问题;关于坐标轴对称的点的坐标特征;一次函数图象与坐标轴交点问题
【解析】【解答】解:因为函数的图象与x轴只有一个交点,所以可以分成两种情况讨论:①当k=0时,为一次函数,它的解析式为:y=-x-3,∴它的"Y函数"为:y=x-3,令y=0,则:x-3=0,∴x=3,此时它的"Y函数"图象与x轴的交点坐标为:(3,0);②当k≠0时,是二次函数,因为图象与x轴只有一个交点,所以方程有两个相等的实数根,,∴k=-1,所以此时二次函数解析式为:,它的顶点坐标为:(-4,0),所以它的"Y函数"图象的顶点坐标为(4,0),即与x轴的交点坐标为(4,0)。综上所述,"Y函数"图象与x轴的交点坐标为(3,0)或(4,0)。
故答案为:(3,0)或(4,0).
【分析】分成两种情况①当k=0时,为一次函数,根据新定义得出"Y函数"图象与x轴的交点坐标即可;
②当k≠0时,,根据图象与x轴只有一个交点,得出方程有两个相等实数根,根据根的判别式等于0求出此时函数解析式,得出它的顶点坐标,且顶点在x轴上,根据定义求得"Y函数"图象与x轴的交点坐标即可。
12.【答案】
【知识点】待定系数法求二次函数解析式;勾股定理
【解析】【解答】解:由题可得:令y=0,则x2+2x -3=0,
解得x1= 1,x2=-3,
∴A(-3,0),B(1,0),
∵当x=0时,y =x2+2x-3 =-3,
∴C (0,-3),
∵当x =0时,y =ax2+bx+c=c,
∴D (0,c),
∴CD=c+3,
∴BD =,
∵BD = CD,
∴,
解得:,
∴抛物线C2: ,
将A(-3,0),B(1,0)代入得:,
解得:,
∴抛物线的表达式是,
故答案为:.
【分析】根据题意先求出(-3,0),B(1,0),再利用勾股定理和待定系数法求解即可。
13.【答案】或
【知识点】矩形的性质;二次函数图象上点的坐标特征;二次函数y=ax^2+bx+c的图象
【解析】【解答】解:由题意易得点A(3,0),
将x=0代入y=(x-2)2得y=4,
∴点C(0,4),
∵四边形OABC是矩形,
∴点B(3,4),
函数y=x2+bx+c(0≤x≤3)的对称轴直线为,
分类讨论:①如图所示,当对称轴在y轴的左侧,且图象经过点O(0,0)及B(3,4),
由图象可得,解得b=;
②如图所示,当对称轴在AB右侧,且图象经过点A(3,0)及C(0,3),
由图象可得,解得b=;
③如图所示,当对称轴直线在y轴右侧,且在AB左侧时,
由图象可得,
解得此种情况不符合题意,舍去;
综上b的值为或.
故答案为:或.
【分析】由题意易得点A(3,0),将x=0代入代入y=(x-2)2得y=4,故点C(0,4)根据矩形的性质得点B(3,4),利用对称轴直线公式可得函数y=x2+bx+c(0≤x≤3)的对称轴直线为x=-2b,然后分类讨论:①如图所示,当对称轴在y轴的左侧,且图象经过点O(0,0)及B(3,4),②如图所示,当对称轴在AB右侧,且图象经过点A(3,0)及C(0,3),③如图所示,当对称轴直线在y轴右侧,且在AB左侧时,分别画出示意图,由图象得出混合组,求解即可得出答案.
14.【答案】解:(Ⅰ)①当 时,抛物线解析式为 ,
解方程组 ,解得 ,
∴ ;
②设过点P与 平行的直线为 ,
由 得 ,由 ,可得 ,
∴ ,
∴ ,
此时 面积最大值为 .
③由②直线 的解析式 ,
设与 平行的直线为 ,
由 得 ,由 ,可得 ,
∴ 面积最大值为 ,
∴ 的面积与 的面积的比 .
(Ⅱ)不变.
理由: 与直线 交点为 和 ,
设过点P与 平行的直线为 ,
由 得 ,由 ,可得 ,
∴ ,
∴ ,此时 面积最大值为 .
由 ,
设与 平行的直线为 ,
由 得 ,由 ,可得 ,
∴ 面积最大值为 ,
∴ 的面积与 的面积的比 .
【知识点】待定系数法求一次函数解析式;二次函数与一次函数的综合应用;二次函数-动态几何问题
【解析】【分析】(Ⅰ)①先求出
,再计算求解即可;
②先求出
, 再求出
, 最后求三角形的面积即可;
③先求出
, 再求出
面积最大值为 , 最后求解即可;
(Ⅱ)利用一元二次方程根的判别式和三角形的面积公式进行求解即可。
15.【答案】(1)解:依题意
解得
所以
(2)
抛物线的对称轴是直线
, ,其中
∵P、Q关于直线 对称
设Q的横坐标为a
则
∴
∴
∴ ,
∴周长
当 时,d取最大值,此时,
∴
设直线 的解析式为
则 ,解得
∴设直线 的解析式为
将 代入 ,得
∴ ,
∴
∴
(3)由(2)知,当矩形 的周长最大时, 此时点 ,与点C重合,
∴
∵
∴
过D作 轴于K,
则 ,
∴
∴ 是等腰直角三角形,
∴
设 ,则
∴ ,解得 ,
当 时,
当 时, .
∴ 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)将点A、C的坐标代入解析式求解即可;
(2)设
, , 利用轴对称性得到
,可求出
, ,则利用x表示矩形PMNQ的周长,由二次函数的性质可求出当矩形PMNQ的周长最大时,点P的坐标,即可求出点E、M的坐标,由三角形面积公式求解即可;
(3)先求出点D的坐标,即可求出DQ=
,可得FG=4, 设 ,则 ,由两点之间的距离公式计算即可。
16.【答案】解:任务1:如图2,以点O为坐标原点,OB所在直线为x轴建立平面直角坐标系,
设抛物线解析式为y=a(x-2)2+0.45,
把A(0,0.25)代入得:0.25=a(0﹣2)2+0.45,
解得:a=- ,
∴抛物线的表达式为y=- (x-2)2+0.45;
任务2:令y=0,得- (x-2)2+0.45=0,
解得:x1=5,x2=-1(舍去),
∴B(5,0),
∴OB=5,
∴喷灌器OA与围墙的距离为5m;
任务3:如图3,
由题意得:CD=0.4m,BC=0.8m,
∴D(4.2,0.4),E(5,0.4),
设y=- (x-2)2+k,
把D(4.2,0.4)代入得:0.4=- (4.2-2)2+k,
解得:k=0.642,
∴y=- (x-2)2+0.642,
当x=0时,y=0.442,
∴OAmin=0.442m,
设y=- (x-2)2+k′,
把E(5,0.4)代入得,0.4=- (5-2)2+k′,
解得:k′=0.85,
∴y=- (x-2)2+0.85,
当x=0时,y=- (0-2)2+0.85=0.65,
∴OAmax=0.65m,
∴0.442m≤OA≤0.65m,
∴喷水口距离地面高度的最小值为0.442m.
【知识点】二次函数的最值;二次函数的实际应用-喷水问题
【解析】【分析】(1)如图2,以点O为坐标原点,OB所在直线为x轴建立平面直角坐标系,用待定系数法求得抛物线的函数表达式;
(2)令y=0,即得- (x-2)2+0.45=0,解之可求得点B坐标,求得OB的长方程的解,即可得到喷灌器OA与围墙的距离;
(3)由题意可得D(4.2,0.4),E(5,0.4),分别代入y=-(x-2)2+k,求得k的最小值和最大值,再令x=0,分别求得OA的最小值和最大值,即可解决问题.
17.【答案】(1)解:抛物线的顶点横坐标为,
抛物线的对称轴为直线.
点的坐标为,
抛物线与轴的另一交点坐标为.
将,,代入得:,
解得:,
抛物线的表达式为
(2)解:直线与轴交于点,在第一象限内与抛物线交于点,
点的坐标为,点的坐标为,
,,
,
,且,
当时,有最大值,最大值为
(3)解:,
抛物线向左平移个单位长度后的表达式为.
当时,,
点的坐标为
假设存在以,,,为顶点的平行四边形,设点的坐标为,点的坐标为.
当为对角线时,对角线,互相平分,
,
解得:,
点的坐标为;
当为对角线时,对角线,互相平分,
,
解得:,
点的坐标为;
当为对角线时,对角线,互相平分,
,
解得:,
点的坐标为
综上所述,存在以,,,为顶点的平行四边形,点的坐标为或或
【知识点】二次函数的最值;待定系数法求二次函数解析式;平行四边形的性质;二次函数-动态几何问题
【解析】【分析】(1)先根据对称轴为1,求得抛物线与x轴的另一个交点坐标为(3,0),根据待定系数法求出抛物线的表达式即可;
(2)用含有m的代数式表示出AN+MN,整理得出关于m的二次函数关系式,根据函数图象的顶点坐标,求得函数AN+MN的最大值,并求出此时m的之即可;
(3)在(2)的条件下求得点,根据平行四边形的行知,分类求得符合条件的点Q的坐标即可。
18.【答案】(1)解:由题意可知:,
∴.
答:k的值为,m的值为3,n的值为2.
(2)解:①∵点与点始终在关于x的函数的图像上运动,
∴对称轴为,
∴,
∴,
∴对称轴为.
答:函数的图像的对称轴为.
②,令,解得,
∴过定点,.
答:函数y2的图像过定点,.
(3)解:由题意可知,,
∴,
∴, ,
∵且,
∴;
①若,则,
要使以A,B,C,D为顶点的四边形能构成正方形,
则为等腰直角三角形,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴;
②若,则A、B关于y轴对称,以A,B,C,D为顶点的四边形不能构成正方形,
综上,以A,B,C,D为顶点的四边形能构成正方形,此时.
【知识点】二次函数图象与坐标轴的交点问题;正方形的性质;偶次幂的非负性;算数平方根的非负性;绝对值的非负性;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)先根据非负性即可得到,进而结合题意即可求解;
(2)①先根据点与点始终在关于x的函数的图像上运动结合题意即可得到对称轴为,进而结合题意进行化简即可求解;
②先根据题意得到,进而令即可求解;
(3)先根据题意得到,进而得到, ,再二次函数与坐标轴的交点即可得到;然后分类讨论:①若,则,要使以A,B,C,D为顶点的四边形能构成正方形,则为等腰直角三角形,在根据正方形的性质和等腰直角三角形的性质结合题意即可得到;②若,则A、B关于y轴对称,以A,B,C,D为顶点的四边形不能构成正方形,最后总结即可求解。
19.【答案】(1)解:设抛物线的函数表达式为.
∵当时,,
∴点C的坐标为.
将点C坐标代入表达式,得,
解得.
∴抛物线的函数表达式为.
(2)解:由抛物线的对称性得:,
∴.
当时,.
∴矩形的周长为
.
∵,
∴当时,矩形的周长有最大值,最大值为.
(3)解:连接,相交于点P,连接,取的中点Q,连接.
∵直线平分矩形的面积,
∴直线过点P..
由平移的性质可知,四边形是平行四边形,
∴.
∵四边形是矩形,
∴P是的中点.
∴.
当时,点A的坐标为,
∴.
∴抛物线平移的距离是4.
【知识点】二次函数的最值;平行四边形的性质;矩形的性质;平移的性质;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)先根据题意设抛物线的函数表达式为,再求出点C的坐标,将点C的坐标代入即可解出a,进而即可求解;
(2)根据二次函数的对称性即可得到,进而得到,当时,,进而根据矩形周长公式即可得到矩形的周长为,再根据二次函数的最值即可求解;
(3)连接,相交于点P,连接,取的中点Q,连接,根据平移的性质即可得到四边形是平行四边形,进而根据平行四边形的性质得到,再根据矩形的性质即可得到P是的中点,进而得到,再求出点A的坐标,进而得到CH的长即可求解。
20.【答案】(1)解:由题意可得:,,
∴;
(2)
(3)解:∵,
∴点P离对称轴更近,
∴,
∴,
∴;
∴或
∴或.
【知识点】解一元一次不等式组;二次函数图象的几何变换;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】【解答】
(2)解:由题意得:设抛物线 : ,抛物线 : ,
由(1)得: , ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
把 代入抛物线 得: ,
把 代入抛物线 得: ,
∵ ,
∴ ;
【分析】(1)直接根据题意即可求解;
(2)设抛物线 : ,抛物线 : ,由(1)得: , ,进而得到 ,再把 代入抛物线 , 代入抛物线 结合题意进行比较即可求解;
(3)先根据题意结合二次函数的性质即可得到点P离对称轴更近,进而得到,从而得到;再分类讨论列出不等式组,进而即可求解。
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