1.4 二次函数的应用
一.选择题
1.关于抛物线y=﹣x2+2x﹣3的判断,下列说法正确的是( )
A.开口方向向上 B.顶点到x轴的距离是2
C.与x轴有两个交点 D.对称轴是直线x=﹣1
2.关于二次函数y=x2+2x﹣8,下列说法正确的是( )
A.图象的对称轴在y轴的右侧
B.图象与y轴的交点坐标为(0,8)
C.图象与x轴的交点坐标为(﹣2,0)和(4,0)
D.y的最小值为﹣9
3.某农场拟建一间矩形种牛饲养室,饲养室的一面靠现有墙(墙足够长),并在如图所示位置留2m宽的门,已知计划中的建筑材料可建围墙(不包括门)的总长度为50m.设饲养室长为xm,占地面积为ym2,则y关于x的函数表达式是( )
A.y=﹣x2+50x B.y=﹣x2+24x
C.y=﹣x2+25x D.y=﹣x2+26x
4.如图,抛物线y1=﹣x2+4x和直线y2=2x.当y1<y2时,x的取值范围是( )
A.0<x<2 B.x<0 或 x>2 C.x<0 或 x>4 D.0<x<4
5.抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴的两个交点坐标如图所示,下列说法中错误的是( )
A.一元二次方程﹣x2+bx+c=0的解是x1=﹣2,x2=1
B.抛物线的对称轴是
C.当x>1时,y随x的增大而增大
D.抛物线的顶点坐标是
6.已知y=ax2+bx+c(a≠0)的图象如图所示,对称轴为直线x=2.若x1,x2是一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的两个根,且x1<x2,﹣1<x1<0,则下列说法正确的是( )
A.x1+x2<0 B.4<x2<5 C.b2﹣4ac<0 D.ab>0
7.二次函数y=(x﹣a)(x﹣b)﹣2(a<b)与x轴的两个交点的横坐标分别为m和n,且m<n,下列结论正确的是( )
A.m<a<n<b B.a<m<b<n C.m<a<b<n D.a<m<n<b
8.如图所示,二次函数y=﹣x2+mx的图象与x轴交于坐标原点和(4,0),若关于x的方程x2﹣mx+t=0(t为实数)在1<x<6的范围内有解,则t的取值范围是( )
A.﹣12<t<3 B.﹣12<t≤4 C.3<t≤4 D.t>﹣12
9.已知二次函数y=(x﹣a﹣1)(x﹣a+1)﹣2a+9(a是常数)的图象与x轴没有公共点,且当x<﹣2时,y随x的增大而减小,则实数a的取值范围是( )
A.a>﹣2 B.a<4 C.﹣2≤a<4 D.﹣2<a≤4
10.已知抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)的对称轴为直线x=﹣2,与x轴的一个交点坐标为(﹣4,0),其部分图象如图所示,下列结论:
①当x<0时,y随x增大而增大;
②抛物线一定过原点;
③方程ax2+bx+c=0(a≠0)的解为x=0或x=﹣4;
④当﹣4<x<0时,ax2+bx+c>0;
⑤a﹣b+c<0.
其中结论错误的个数有( )个
A.1 B.2 C.3 D.4
11.二次函数y=ax2+bx+c的部分图象如图,图象过点A(3,0),对称轴为直线x=1,下列结论:
①a﹣b+c=0;②2a+b=0;③4ac﹣b2>0;④a+b≥am2+bm(m为实数).
其中正确的结论有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
12.在平面直角坐标系中,已知函数y1=x2+ax+1,y2=x2+bx+2,y3=x2+cx+4,其中a,b,c是正实数,且满足b2=ac.设函数y1,y2,y3的图象与x轴的交点个数分别为M1,M2,M3,( )
A.若M1=2,M2=2,则M3=0 B.若M1=1,M2=0,则M3=0
C.若M1=0,M2=2,则M3=0 D.若M1=0,M2=0,则M3=0
二.填空题
13.某工厂今年一月份生产防疫护目镜的产量是20万件,计划之后两个月增加产量,如果月平均增长率为x,那么第一季度防疫护目镜的产量y(万件)与x之间的关系应表示为 .
14.已知如图,矩形ABCD的周长为18,其中E、F、G、H为矩形ABCD的各边中点,若AB=x,四边形EFGH的面积为y,则y与x之间的函数关系式为 .
15.已知抛物线y=x2+bx+c的部分图象如图所示,当y<0时,x的取值范围是 .
16.若二次函数y=﹣x2+2x+k的图象与x轴有两个交点,则k的取值范围是 .
17.某幢建筑物,从5米高的窗口A用水管向外喷水,喷的水流呈抛物线,抛物线所在平面与墙面垂直(如图所示),如果抛物线的最高点M离墙1米,离地面米,则水流下落点B离墙距离OB是 m.
18.如图,抛物线y=ax2+c与直线y=mx+n交于两点A(﹣2,p),B(5,q),则不等式ax2+mx+c≤n的解集是 .
三.解答题
19.某商店销售一种销售成本为每件40元的玩具,若按每件50元销售,一个月可售出500件,销售价每涨1元,月销量就减少10件.设销售价为每件x元(x≥50),月销量为y件,月销售利润为w元.
(1)写出y与x的函数解析式和w与x的函数解析式;
(2)商店要在月销售成本不超过10000的情况下,使月销售利润达到8000元,销售价应定为每件多少元?
(3)当销售价定为每件多少元时会获得最大利润?求出最大利润.
20.空地上有一段长为am的旧墙MN,某人利用旧墙和木栏围成一个矩形菜园ABCD,已知木栏总长为120m.
(1)已知a=30,矩形菜园的一边靠墙,另三边一共用了120m木栏,且围成的矩形菜园而积为1000m2.如图1,求所利用旧墙AD的长;
(2)已知0<a<60,且空地足够大,如图2.请你合理利用旧墙及所给木栏设计一个方案,使得所围成的矩形菜园ABCD的面积最大,并求面积的最大值.
21.自2023年3月开始,我国生猪、猪肉价格持续上涨,某大型菜场在销售过程中发现,从2023年10月1日起到11月9日的40天内,猪肉的每千克售价与上市时间的关系用图1的一条折线表示:猪肉的进价与上市时间的关系用图2的一段抛物线y=a(x﹣30)2+100表示.
(1)a= ;
(2)求图1表示的售价p与时间x的函数关系式;
(3)问从10月1日起到11月9日的40天内第几天每千克猪肉利润最低,最低利润为多少?
22.有一块形状如图的五边形余料ABCDE,AB=AE=6,BC=5,∠A=∠B=90°,∠C=135°,∠E>90°,要在这块余料中截取一块矩形材料,其中一条边在AE上,并使所截矩形材料的面积尽可能大.
(1)若所截矩形材料的一条边是BC或AE,求矩形材料的面积;
(2)能否截出比(1)中面积更大的矩形材料?如果能,求出该矩形材料面积的最大值;如果不能,说明理由.
23.如图,二次函数y=(x﹣2)2+m的图象与一次函数y=kx+b的图象交于点A(1,0)及点B(n,3).
(1)求二次函数的解析式及B的坐标;
(2)根据图象,直按写出满足kx+b≥(x﹣2)2+m的x的取值范围.
24.如图,在平面直角坐标系中,直线y=﹣5x+5与x轴、y轴分别交于A,C两点,抛物线y=x2+bx+c经过A,C两点,与x轴交于另一点B.
(1)求抛物线解析式及B点坐标;
(2)x2+bx+c≤﹣5x+5的解集是 ;
(3)若点M为抛物线上一动点,连接MA、MB,当点M运动到某一位置时,△ABM面积为△ABC的面积的倍,求此时点M的坐标.
25.已知抛物线y1=ax2+bx﹣3(a≠0)经过点(﹣2,﹣3).
(1)若点A(1,m),B(3,n)为抛物线上的两点,比较m,n的大小.
(2)当x≥﹣2时,y1≤﹣2,求抛物线的解析式.
(3)无论a取何值,若一次函数y2=a2x+m总经过y1的顶点,求证:m≥﹣.
26.如图,已知直线y1=﹣x+3与x轴交于点B,与y轴交于点C,抛物y2=ax2+bx+c经过点B,C并与x轴交于点A(﹣1,0).
(1)求抛物线解析式,并求出抛物线的顶点D坐标 ;
(2)当y2<0时、请直接写出x的取值范围 ;
(3)当y1<y2时、请直接写出x的取值范围 ;
(4)将抛物线y2向下平移,使得顶点D落到直线BC上,求平移后的抛物线解析式 .
27.如图,抛物线y=x2+bx+c与x轴交于A(﹣1,0)和B点,与y轴交于点C(0,﹣3).
(1)求该抛物线的解析式;
(2)观察图象,直接写出不等式x2+bx+c>0的解集;
(3)设(1)中的抛物线上有一个动点P,点P在该抛物线上滑动且满足S△PAB=8,请求出此时P点的坐标.
答案
一.选择题
B.D.D.B.C.B.C.B.C.B.C.B.
二.填空题
13.y=20+20(x+1)+20(x+1)2.
14.y=﹣x2+x;
15.﹣1<x<3.
16.k>﹣1.
17.3.
18.﹣5≤x≤2.
三.解答题
19.解:(1)由题意得:
y=500﹣10(x﹣50)=1000﹣10x,
w=(x﹣40)(1000﹣10x)=﹣10x2+1400x﹣40000;
(2)由题意得:﹣10x2+1400x﹣40000=8000,
解得:x1=60,x2=80,
当x=60时,成本=40×[500﹣10(60﹣50)]=16000>10000不符合要求,舍去,
当x=80时,成本=40×[500﹣10(80﹣50)]=8000<10000符合要求,
∴销售价应定为每件80元;
(3)w=﹣10x2+1400x﹣40000,
当x=70时,w取最大值9000,
故销售价定为每件70元时会获得最大利润9000元.
20.解:(1)设AD=x米,则AB=,
依题意得,=1000,
解得x1=100,x2=20,
∵a=30,且x≤a,
∴x=100舍去,
∴利用旧墙AD的长为20米;
(2)设AD=x米,矩形ABCD的面积为S平方米,
①如果按图一方案围成矩形菜园,依题意得,
S=(0<x<a),
∵0<a<60,
∴x<a<60时,S随x的增大而增大,
当x=a时,S最大=60a﹣,
②如按图2方案围成矩形菜园,依题意得,
S=(a≤x<),
当a<<时,即0<a<40时,
则x=时,S最大=
当≤a,即40≤a<60时,S随x的增大而减小,
∴x=a时,S最大=,
综合①②,当0<a<40时,
=>0,
此时,按图2方案围成矩形菜园面积最大,最大面积为平方米,
当40≤a<60时,两种方案围成的矩形菜园面积最大值相等.
∴当0<a<40时,围成长和宽均为米的矩形菜园面积最大,最大面积为平方米;
当40≤a<60时,围成长为a米,宽为米的矩形菜园面积最大,最大面积为(60﹣)平方米.
21.解:(1)把(10,60)代入y=a(x﹣30)2+100,得到a=﹣,
故答案为﹣.
(2)当0≤x<30时,设P=kx+b,
把(0,60),(10,80)代入得到,
解得,
∴P=2x+60.
当30≤x≤40时,设P=k′x+b′,
把(30,120),(40,100)代入得到,
解得,
∴P=﹣2x+180.
综上所述,P=.
(3)设利润为w.
当0≤x<30时,w=2x+60﹣(﹣x2+6x+10)=x2﹣4x+50=(x﹣20)2+10,
∴当x=20时,w有最小值,最小值为10(元/千克).
当30≤x≤40时,
w=﹣2x+180﹣(﹣x2+6x+10)=x2﹣8x+170=(x﹣40)2+10,
∴当x=40时,最小利润w=10(元/千克),
综上所述,当20天或40天,最小利润为10元/千克.
22.解:(1)①若所截矩形材料的一条边是BC,如图1所示,过点C作CF⊥AE于点F,
又∵∠A=∠B=90°,
∴四边形ABCF为矩形,
∵AB=AE=6,BC=5,
∴S1=AB BC=6×5=30;
②若所截矩形材料的一条边是AE,如图2所示,过点E作EF∥AB交CD于点F,FG⊥AB于点G,过点C作CH⊥FG于点H,
则四边形AEFG为矩形,四边形BCHG为矩形,
∵∠DCB=135°,
∴∠FCH=45°,
∴△CHF为等腰直角三角形,
∴AE=FG=6,HG=BC=5,BG=CH=FH=FG﹣HG=6﹣5=1,
∴AG=AB﹣BG=6﹣1=5,
∴S2=AE AG=6×5=30.
(2)能,如图3,在CD上取点F,过点F作FM⊥AB于点M,FN⊥AE于点N,过点C作CG⊥FM于点G,
则四边形ANFM为矩形,四边形BCGM为矩形,
∴MG=BC=5,BM=CG,
∵∠DCB=135°,
∴∠FCG=45°,
∴△CGF为等腰直角三角形,
∴FG=CG,设AM=x,则BM=6﹣x,
∴FM=GM+FG
=GM+CG
=BC+BM
=11﹣x,
∴S=AM×FM
=x(11﹣x)
=﹣x2+11x
=﹣(x﹣5.5)2+30.25,
∴当x=5.5时,S的最大值为30.25.
23.解:(1)∵二次函数y=(x﹣2)2+m的图象经过点A(1,0),
∴(1﹣2)2+m=0,
解得:m=﹣1,
∴二次函数的解析式为y=(x﹣2)2﹣1(或y=x2﹣4x+3),
当y=3时,(n﹣2)2﹣1=3
解得:n1=4,n2=0(不合题意,舍去)
∴点B的坐标为(4,3);
(2)由图象可知二次函数y=(x﹣2)2+m的图象与一次函数y=kx+b的图象交于点A(1,0)及点B(4,3)
∴当1≤x≤4时,kx+b≥(x﹣2)2+m.
24.解:(1)因为直线y=﹣5x+5与x轴、y轴分别交于A,C两点,
所以当x=0时,y=5,所以C(0,5)
当y=0时,x=1,所以A(1,0)
因为抛物线y=x2+bx+c经过A,C两点,
所以c=5,1+b+5=0,解得b=﹣6,
所以抛物线解析式为y=x2﹣6x+5.
当y=0时,0=x2﹣6x+5.解得x1=1,x2=5.
所以B点坐标为(5,0).
答:抛物线解析式为y=x2﹣6x+5.
B点坐标为(5,0);
(2)观察图象可知:
x2+bx+c≤﹣5x+5的解集是0≤x≤1.
故答案为0≤x≤1.
(3)设M(m,m2﹣6m+5)
因为S△ABM=S△ABC=××4×5=8.
所以×4 |m2﹣6m+5|=8
所以|m2﹣6m+5|=±4.
所以m2﹣6m+9=0或m2﹣6m+1=0
解得m1=m2=3或m=3±2.
所以M点的坐标为(3,﹣4)或(3+2,4)或(3﹣2,4).
答:此时点M的坐标为(3,﹣4)或(3+2,4)或(3﹣2,4).
25.解:(1)将点(﹣2,﹣3)坐标代入抛物线y1的表达式得:﹣3=4a﹣2b﹣3,
解得:b=2a,故抛物线y1=ax2+2ax﹣3,
将点A、B坐标分别代入上式得:m=3a﹣3,n=9a+6a﹣3=12a﹣3,
故当a>0时,m<n,当a<0时,m>n;
(2)当x≥﹣2时,y1≤﹣2,则a<0,
抛物线的顶点坐标为:(﹣1,﹣3﹣a),
即﹣3﹣a=﹣2,解得:a=﹣1,
故抛物线的表达式为:y1=﹣x2﹣2x﹣3;
(3)y1的顶点坐标代入y2=a2x+m得:m=a2﹣a﹣3,
∵1>0,故m有最小值,此时,a=时,最小值为﹣,
故m≥﹣.
26.解:(1)对于y1=﹣x+3,当x=0时,y=3,
∴C(0,3),
当y=0时,x=3,
∴B(3,0),
∵抛物线与x轴交于A(﹣1,0)、B(3,0)两点,
设抛物线解析式为y=a(x+1)(x﹣3),
抛物线过点C(0,3),
∴3=a(0+1)(0﹣3),
解得:a=1,
∴y=(x+1)(x﹣3)=x+2x+3,
∴顶点D(1,4);
(2)由图象知,当y2<0时、x的取值范围为:x<﹣1或x>3;
(3)由图象知当y1<y2时、x的取值范围为:0<x<3;
(4)当x=1时,y=﹣1+3=2,
∵抛物线向下平移2个单位,
∴抛物线解析式为y=﹣x2+2x+3﹣2=﹣x2+2x+1.
故答案为:(1)(1,4);(2)x<﹣1或x>3;(3)0<x<3;(4)y=x2+2x+1.
27.解:(1)把A(﹣1,0)和C(0,﹣3)代入抛物线解析式得:
,
解得:,
故抛物线解析式为:y=x2﹣2x﹣3;
(2)当y=0时,0=x2﹣2x﹣3,
则(x﹣3)(x+1)=0,
解得:x1=﹣1,x2=3,
故B(3,0),
则不等式x2+bx+c>0的解集是:x<﹣1或x>3;
(3)设P的纵坐标为|yP|,
∵S△PAB=8,
∴AB |yP|=8,
∵AB=3+1=4,
∴|yP|=4,
∴yP=±4,
当点P在x轴上方时,∴yP=4,
把yP=4代入解析式得,4=x2﹣2x﹣3,
解得,x=1±2,
∴点P在该抛物线上滑动到(1+2,4)或(1﹣2,4).
当点P在x轴下方时,∴yP=﹣4,
把yP=﹣4代入解析式得,﹣4=x2﹣2x﹣3,
解得,x=1,
∴点P在该抛物线上滑动到(1,﹣4),
综上所述:P点坐标为:(1+2,4)或(1,﹣4)或(1﹣2,4).