2023-2024学年冀教版初中数学九年级下册 30.5 二次函数与一元二次方程的关系同步分层训练培优题
一、选择题
1.(2023九上·游仙月考)若函数的图象与轴只有一个交点,则的值是( )
A.或 B. C. D.
【答案】A
【知识点】二次函数图象与坐标轴的交点问题
【解析】【解答】根据题意,函数的图象与轴只有一个交点
则
解得m=8
,函数为
函数图象与x轴有一个交点()
故m的值有2个,3或5
故选:A
【分析】仔细读题,发现二次项系数中有未知数,题中只说函数,而没有说函数是二次函数还是一次函数,因此要都考虑到,审题是本题的关键。二次函数判别式为0时与x轴只有一个交点,只要是一次函数就会与x轴有一个交点。
2.(2023九上·苍溪期末)如图,二次函数y=ax2+bx+c的图象经过点A(1,0),B(5,0),下列说法正确的是( )
A.c<0 B.b2-4ac<0
C.a-b+c<0 D.图象的对称轴是直线x=3
【答案】D
【知识点】二次函数图象与系数的关系;二次函数图象与坐标轴的交点问题;二次函数图象上点的坐标特征
【解析】【解答】解:A、由于二次函数y=ax2+bx+c的图象与y轴交于正半轴,所以c>0,故A错误;
B、二次函数y=ax2+bx+c的图象与x轴由2个交点,所以b2-4ac>0,故B错误;
C、当x=-1时,y>0,即a-b+c>0,故C错误;
D、因为A(1,0),B(5,0),所以对称轴为直线x= =3,故D正确.
故答案为:D.
【分析】由于二次函数y=ax2+bx+c的图象与y轴交于正半轴,所以c>0,据此判断A;由二次函数y=ax2+bx+c的图象与x轴由2个交点,所以b2-4ac>0,据此判断B;由图象可知当x=-1时,y>0,即a-b+c>0,据此判断C;此题告知了抛物线与x轴两交点的坐标,根据抛物线的对称性,对称轴直线一定经过AB的中点,据此可得对称轴直线,从而即可判断D.
3.(2023九上·大城期中)如图,抛物线与x轴负半轴,y轴分别交于点A,B,现要在段的抛物线上找点,关于针对n的不同取值,所找点P的个数,甲、乙两人的说法如下,下列判断正确的是( )
甲:若,则点P的个数为2;乙:若,则点P的个数为1
A.只有甲对 B.只有乙对
C.甲、乙都对 D.甲、乙都不对
【答案】B
【知识点】二次函数的最值;二次函数图象与坐标轴的交点问题;二次函数图象上点的坐标特征
【解析】【解答】解:∵ 抛物线y=(1-x)(x+3)与x轴负半轴,y轴分别交于点A,B,
∴ y=-x2-2x+3=-(x+1)2+4
∴ A(-3,0)B(0,3),顶点(-1,4)
∵ 点P(m,n)在AB段的抛物线上
∴ -3<m<0,0<n≤4
∴ 当n=4时,点P为顶点,则甲错误;
若0<n<3,则点P的个数为1个,则乙正确;
故答案为:B
【分析】本题考查二次函数的图象与性质,熟悉顶点坐标、与x轴的交点坐标是解题关键。根据二次函数y=(1-x)(x+3)可得A(-3,0)B(0,3),顶点(-1,4),结合图象,可得m,n的范围,则可判断甲、乙,得出结论。
4.(2023九上·宣化期中)题目:“如图,抛物线与直线相交于点和点B.点M是直线AB上的一个动点,将点M向左平移3个单位长度得到点N,若线段MN与抛物线只有一个公共点,直接写出点M的横坐标的取值范围.”对于其答案,甲答:,乙答:,丙答:,丁答:,则正确的是( )
A.只有甲答的对 B.甲、乙答案合在一起才完整
C.甲、丙答案合在一起才完整 D.甲、丁答案合在一起才完整
【答案】B
【知识点】待定系数法求二次函数解析式;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
【解析】【解答】解:
把A(2,0)分别代入抛物线和直线解析式中得,
,解得,
∴抛物线为,直线为y=-x+2,
联立解得,或
∴点B的坐标为(-1,3)
情形1:当点M在线段AB上时,线段MN与抛物线只有一个公共点,
∵M, N的距离为3,而A、B的水平距离是3, 若线段MN与抛物线只有一个公共点,故此时只有一个交点,即-1≤ <2;
情形2:当点M在点B的左侧时,即时,线段MN与抛物线没有公共点;
情形3:当点M在点A的右侧时,当时,抛物线和MN交于抛物线的顶点(1,-1), 即时,线段MN与抛物线只有一个公共点。
综上,当线段MN与抛物线只有一个公共点时,-1≤<2或=3.
故答案为:B.
【分析】先根据抛物线与直线交于点4(2, 0)求出函数解析式,进而得出点B坐标,分类求解确定MN的位置。
5.(2023九上·楚雄期中)二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象如图所示,则下列说法不正确的是( )
A.b2﹣4ac>0 B.a>0 C.c>0 D.
【答案】D
【知识点】二次函数图象与系数的关系;二次函数图象与坐标轴的交点问题
【解析】【解答】解:A、∵抛物线与x轴有两个交点,
∴△= b2﹣4ac>0 ,故A正确;
B、由抛物线开口向上,则a>0,故B正确;
C、由抛物线与y轴的交点在正半轴上,则c>0,故C正确;
D、由图象知:抛物线的对称轴在y轴的右侧,则x= , 故D错误.
故答案为:D.
【分析】由于抛物线的开口向上确定a的符号,由抛物线与y轴的交点在正半轴上确定c的符号,由抛物线与x轴有两个交点可确定b2﹣4ac的符号,由抛物线的对称轴在y轴的右侧确定的符号.
6.(2023九上·滕州开学考)已知多项式,下列说法正确的个数为( )
若,则代数式的值为; 当时,代数式的最小值为; 当时,若,则的取值范围是.
A.个 B.个 C.个 D.个
【答案】A
【知识点】多项式的概念;公式法解一元二次方程;二次函数与不等式(组)的综合应用
【解析】【解答】
解:∵ =0
∴,x=
∴代数式则错误,不合题意;
a=-3时, M-N =( )- ()=-6x-5,则错误,不合题意;
当时,
∴
∴
∴,则 错误,不合题意;
综上,正确的个数是0
故答案为:A.
【分析】本题考查解一元二次方程、多项式计算、二次函数与不等式综合,理清题意,整体代入求解,熟悉一元二次方程的公式法求根,结合二次函数求不等式的解集,利用图象求解是解题关键。
7.如图,抛物线y=ax2+bx+c与x轴交于点A(-1,0),顶点坐标为(1,n),与y轴的交点在(0,1),(0,3)之间(包含端点).现有下列结论:
①当x<-1时,y<0;
②3a +b+2c>0;
③-1≤a≤
④3≤n≤4.
其中正确的有( ).
A.①③ B.②③ C.①②③ D.①②④
【答案】B
【知识点】二次函数图象与系数的关系;二次函数图象与坐标轴的交点问题
【解析】【解答】解:∵抛物线的开口向下, 抛物线y=ax2+bx+c与x轴交于点A(-1,0),
∴抛物线与x轴的另一个交点坐标为(3,0),
∴当x<-1和x>3时时,y<0,故①错误;
∵抛物线的对称轴为直线,
∴b=-2a,
∵图象经过点(-1,0),
∴a-b+c=0,
∴a+2a+c=0
∴c=-3a,
∴3a+b+2c=3a-2a-6a=-5a,
∵a<0,
∴-5a>0即3a+b+2c>0,故②正确;
∵抛物线与y轴的交点在(0,1),(0,3)之间(包含端点),
∴1≤c≤3即-1≤-3a≤3,
解之: -1≤a≤ ,故③正确;
∵抛物线的顶点坐标为(1,n),
∴,
∴,
∵1≤c≤3,
∴,
解之:,故④错误;
∴正确结论的序号为②③.
故答案为:B
【分析】观察图象看得到抛物线与x轴的另一个交点坐标,可得到当x<-1和x>3时时,y<0,可对①作出判断;利用抛物线的对称轴,可知b=-2a,由图象经过点(-1,0),可知a-b+c=0,即可得到c=-3a,由此可推出3a+b+2c=-5a,可对②作出判断;根据抛物线与y轴的交点在(0,1),(0,3)之间(包含端点),可知1≤c≤3,可得到关于a的不等式组,然后求出不等式组的解集,可对③作出判断;由抛物线的顶点坐标为(1,n),可知,再由1≤c≤3,可求出n的取值范围,可对④作出判断;综上所述可得到正确结论的序号.
8.如图所示,二次函数的图象与轴交于A,B两点,与轴正半轴交于点,它的对称轴为直线.下列选项中,正确的是( ).
A. B.
C. D.当(为实数)时,
【答案】D
【知识点】二次函数图象与系数的关系;二次函数图象与坐标轴的交点问题
【解析】【解答】解:A、抛物线的开口向上,抛物线与y轴交点在正半轴,
∴a>0,c>0
对称轴在y轴的左侧,
∴b>0,
∴abc>0,故A不符合题意;
B、∵抛物线与x轴有两个不同的交点,
∴b2-4ac>0即4ac-b2<0,故B不符合题意;
C、∵抛物线的对称轴为直线x=-1=,
∴b=2a,
∵当x=-1时y<0即a-b+c<0,
∴a-2a+c<0
∴c-a<0,故C不符合题意;
D、 当时
y=a(-n2-2)2+b(-n2-2)+c=an2(n2+2)+c,
∵a>0,n2≥0,n2+2>0,
∴y=an2(n2+2)+c≥c,故D符合题意.
故答案为:D.
【分析】观察函数图象可得到a,b,c的符号,可确定出abc的符号,可对A作出判断;利用抛物线与x轴有两个不同的交点,可对B作出判断;利用抛物线的对称轴可得到b=2a,再根据当x=-1时y<0即a-b+c<0,可对C作出判断;将x的值代入函数解析式,可得到y=an2(n2+2)+c,可推出an2(n2+2)+c≥c,可对D作出判断.
二、填空题
9.若函数y=ax2﹣x+1(a为常数)的图象与x轴只有一个交点,那么那么a的值是 .
【答案】或0
【知识点】二次函数图象与坐标轴的交点问题;一次函数的性质
【解析】【解答】当函数为二次函数是,函数y=ax2﹣x+1(a为常数)的图象与x轴只有一个交点,
解得:
当函数为一次函数时,求得a=0,从而求解.
【分析】分两种情况讨论:函数为二次函数时,利用列出关于a的方程,解方程得a的值;当函数为一次函数时,即可求解.
10.(2019九上·天台月考)如图,二次函数y=ax2+bx+c的图象与x轴交于(﹣2,0)和(4,0)两点,当函数值y>0时,自变量x的取值范围是
【答案】-2【知识点】二次函数图象与坐标轴的交点问题
【解析】【解答】解:看图象可知,当 -20,
故答案为: -2【分析】 函数值y>0时, 只要找出图象在x轴上方时自变量x的范围即可.
11.(2023九上·北京市期中)如图,抛物线与x轴交于A,B两点,P是以点为圆心,2cm为半径的圆上的动点,Q是线段PA的中点,连接OQ,则线段OQ的最大值是 .
【答案】3.5
【知识点】二次函数图象与坐标轴的交点问题;勾股定理的应用;三角形的中位线定理
【解析】【解答】解:连接BP
∵当y=0时,x2-4=0,解得x1=4,x2=-4,
∴A(-4,0),B(4,0),
∵Q是线段PA的中点,
∴OQ为△ABP的中位线,
∴OQ=BP,
当BP最大时,OQ最大.而BP过圆心C时,PB最大,如图,点P运动到P'位置时,BP最大.
∴ BC==5,
∴BP'=5+2=7,
∴线段OQ的最大值是3.5.
【分析】连接BP,根据抛物线y=x2-4与x轴交于A 、B两点,可求得A、B两点坐标,根据抛物线的对称性可知,点O为AB的中点,结合Q是PA的中点,得到OQ是△ABP的中位线,进而得到OQ=BP,利用点与圆的位置关系可知当BP过圆心C,即B、C、P三点共线,且点C在PB之间时,PB最大,计算出此时PB,即可得到OQ的最大值,
12.(2023九上·安吉期中)抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)的图象与x轴交点的横坐标为-5和1,则方程ax2-bx+c=0的解为 .
【答案】5或-1
【知识点】二次函数图象与坐标轴的交点问题
【解析】【解答】解:∵抛物线y= ax2+bx+c(a≠0) 的图象与x轴交点的横坐标为-5和1,
又∵抛物线y= ax2+bx+c的对称轴是,而抛物线y=ax2-bx+c的对称轴是,
∴两抛物线开头方向,形状都相同,又关于y轴对称,
∴两抛物线与x轴的交点也关于y轴对称,
∴抛物线y=ax2-bx+c的图象与x轴交点的横坐标为5和-1,
即方程 ax2-bx+c=0 的解为x1=5,x2=-1.
故答案为:5或-1.
【分析】抛物线的图像与x轴的交点就是对应一元二次方程的两个根,所以本题只需要知道抛物线y=ax2-bx+c的图象与x轴交点就能求出.
13.(2023·赤峰)如图,抛物线与x轴交于点A,B,与y轴交于点C,点在抛物线上,点E在直线上,若,则点E的坐标是 .
【答案】或
【知识点】二次函数图象与坐标轴的交点问题;等腰三角形的判定与性质;二次函数图象上点的坐标特征
【解析】【解答】解:如图,
把 代入 ,
得 ,
,
当时,,
,
当时,,
,,
,,
设直线的解析式为,
得,解得,
直线的解析式为,
设,
, ,
,
,
,
,
当时,,
,
在直线上找一点,使得,
,
设,
,
,(舍去),
当时,,
,
综上所述,或,
故答案为:或.
【分析】本题的解题关键在于由角的倍数关系推断出等腰三角形,再利用距离公式求出点E坐标.
三、解答题
14.(2023九上·新昌期中)如图,二次函数的图象与x轴相交于点A(-1,0)和B(m,0),与y轴相交于点C,且经过点D(3,3),过点D作DE⊥BD,交y轴于点E,连结BE.
(1)当m=6时,求这个二次函数的表达式.
(2)试用含m的代数式表示点C的坐标.
(3)作点D关于BE的对称点D′,连结OD′,ED′.当△OD′E的面积等于1时,请直接写出m的值.
【答案】(1)解:设此函数的表达式为y=a(x+1)(x-6),
将D(3,3)代入,得3=-12a,
∴a=,
∴此函数的表达式为y=(x+1)(x-6),
即.
(2)解:设此函数的表达式为y=a(x+1)(x-m),
将D(3,3)代入,得3=4a(3-m),
∴,
∴,
当x=0时,,
∴点C的坐标为.
(3)解:如下图,作垂足为H,点D为(3,3),点B为(m,0),
则再作交DH的延长线于点,
∵∴
因为所以
在和中,
∴则
故为等腰直角三角形,又因为点D与点 D′ 关于BE的对称,所以
设纵坐标为为n,则故因为E与的纵坐标相同,
故为,B为,E为,故BE中点为设点横坐标为t,因为点D横坐标为3,所以(D、关于BE中点对称),则设 △OD′E 的高为h,由题意知h=t,
故即
解得:
m的值为4或5
【知识点】待定系数法求二次函数解析式;二次函数图象与坐标轴的交点问题;二次函数的实际应用-几何问题
【解析】【分析】本题主要考查待定系数法求函数解析式、二次函数的图象及性质、二次函数与几何问题的综合运用,(1)运用两点式设函数的表达式为y=a(x+1)(x-6),将D(3,3)代入,解出a即可;(2)设此函数的表达式为y=a(x+1)(x-m),把将D(3,3)代入,得3=4a(3-m),即,令x=0,即可求出点C的坐标;(3),作垂足为H,点D为(3,3),点B为(m,0),则再作交DH的延长线于点,可证得:则故为等腰直角三角形,根据对称性可得到:设纵坐标为为n,则故因为E与的纵坐标相同,故为,B为,E为,故BE中点为设点横坐标为t,因为点D横坐标为3,所以(D、关于BE中点对称),则设 △OD′E 的高为h,由题意知h=t,
解出m即可求解.
15.(2023九上·张北期中)如图.取某一位置的水平线为x轴.建立平面直角坐标系后,小山坡AB可近似地看成抛物线:的一部分.小球在离点A3m的点C处抛出.落在山坡的点D处(点D在小山坡AB的坡顶的右侧),小球的运动轨迹为抛物线:的一部分.
(1)求小山坡AB的坡顶高度;
(2)若测得点D的高度为3m,求抛物线的函数解析式(不要求写自变量x的取值范围);
(3)当小球运动到坡顶正上方,且与坡顶距离超过3米时,请直接写出b的取值范围.
【答案】(1)解:,∴小山坡AB的坡顶高度为m;
(2)解:∵点D的高度为3m,∴点D的纵坐标为3.令,解得,.
∵点D在小山坡AB的坡顶的右侧,∴,即点D的坐标为.
当时,,即,∴,∴点C的坐标为.
将,代入,解得
∴抛物线的函数解析式为;
(3)解:b的取值范围是.
【知识点】二次函数的最值;待定系数法求二次函数解析式;二次函数图象与坐标轴的交点问题;二次函数的实际应用-抛球问题
【解析】【解答】解:(3)由(1)得小山坡AB的坡顶高度为m;由(2)知C(0,4)则c=4,则当小球运动到坡顶正上方,且与坡顶距离超过3米时 ,当x=7, > ,解得b>;
【分析】本题考查二次函数最值、与坐标轴的交点和综合问题、解不等式、待定系数法求二次函数解析式和二次函数的应用。熟练掌握二次函数的相关知识是解题关键。
(1)把 化成顶点式或根据顶点坐标()或求出对称轴x=,再代入函数解析式可得答案;
(2)求出点D、C的坐标,再代入二次函数 可得b,c值,则函数解析式可知;(3)由(1)得小山坡AB的坡顶高度为m;由(2)知c=4,则x=7, > ,解得b>.
四、综合题
16.(2023九上·贵州期末) 如图,在平面直角坐标系中,已知点B坐标为,且,抛物线图像经过A,B,C三点.
(1)求A,C两点的坐标;
(2)求抛物线解析式;
(3)若点P是直线下方的抛物线上的一个动点,作于点D,当的值最大时,求此时点P的坐标及的最大值.
【答案】(1)解:∵点B的坐标为,
∴,
∵,
∴,
∴,;
(2)解:设该抛物线的表达式为,
把点代入得:,
把点代入得:,
解得:,
∴该抛物线的解析式为:,
(3)解:设直线函数表达式为:,
将点,代入得:
,解得:,
∴直线的表达式为:,
过点P作y轴的平行线交于点H,
∵,
∴,
∵轴,
∴,
设点,则点,
∴,
∵,
∴当时,有最大值,其最大值为,
此时点.
【知识点】二次函数的最值;待定系数法求二次函数解析式;二次函数图象与坐标轴的交点问题
【解析】【分析】(1)根据点B的坐标结合 , 从而求解;
(2) 设该抛物线的表达式为, 利用待定系数法将A、B、C的坐标代入即可求解;
(3)先求得直线AC的解析式, 过点P作y轴的平行线交于点H, 利用等腰直角三角形的性质和平行线的性质求得 ,设点,则点, 表示出线段 , 利用二次函数的性质即可求解.
17.(2023九上·德州月考) 如图,已知抛物线与轴相交于两点,与轴相交于点。
(1)求出两点的坐标。
(2)求点的坐标,连接并求线段所在直线的解析式;
(3)在抛物线的对称轴上是否存在点,使为等腰三角形?若存在,求出符合条件的点坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)解:A(-2,0),B(8,0)
(2)解:在中,令x=0,得y=4, ∴C(0,4);
令y=0,即,整理得x2-6x-16=0,解得:x=8或x=-2,
∴A(-2,0),B(8,0).
设直线BC的解析式为y=kx+b,
把B(8,0),C(0,4)的坐标分别代入解析式,得:
, 解得,
∴直线BC的解析式为:y= x+4.
(3)解:∵抛物线的对称轴方程为:x=3,可设点Q(3,t),则可求得:
AC=, AQ=,
CQ=.
①当AQ=CQ时,有,
25+t2=t2-8t+16+9, 解得t=0, ∴Q1(3,0);
②当AC=AQ时,有 t2=-5,此方程无实数根,
∴此时△ACQ不能构成等腰三角形;
③当AC=CQ时,有, 整理得:t2-8t+5=0,
解得:t=4±, ∴点Q坐标为:Q2(3,4+),Q3(3,4-).
综上所述,存在点Q,使△ACQ为等腰三角形,点Q的坐标为:
Q1(3,0),Q2(3,4+),Q3(3,4-).
【知识点】待定系数法求一次函数解析式;二次函数图象与坐标轴的交点问题;二次函数-动态几何问题
【解析】【解答】解:(1)根据题意, 抛物线与x轴相交于A、B两点,
x轴上点的纵坐标为0
即
整理得
解得x=8或x=-2
A点坐标为(-2,0),B点坐标为(8,0)
故答案为: A(-2,0),B(8,0)
【分析】(1)令y=0,求解方程即可得到两点横坐标,纵坐标均为0;
(2)令x=0,求得函数值就是C的纵坐标,横坐标为0;用待定系数法求直线的解析式;
(3)设出对称轴上的Q点坐标,任意两边都可能是等腰,因此区分三种情况,根据两点间距离公式进行计算,能解出实数根就是存在符合条件的Q点,否则不存在。
1 / 12023-2024学年冀教版初中数学九年级下册 30.5 二次函数与一元二次方程的关系同步分层训练培优题
一、选择题
1.(2023九上·游仙月考)若函数的图象与轴只有一个交点,则的值是( )
A.或 B. C. D.
2.(2023九上·苍溪期末)如图,二次函数y=ax2+bx+c的图象经过点A(1,0),B(5,0),下列说法正确的是( )
A.c<0 B.b2-4ac<0
C.a-b+c<0 D.图象的对称轴是直线x=3
3.(2023九上·大城期中)如图,抛物线与x轴负半轴,y轴分别交于点A,B,现要在段的抛物线上找点,关于针对n的不同取值,所找点P的个数,甲、乙两人的说法如下,下列判断正确的是( )
甲:若,则点P的个数为2;乙:若,则点P的个数为1
A.只有甲对 B.只有乙对
C.甲、乙都对 D.甲、乙都不对
4.(2023九上·宣化期中)题目:“如图,抛物线与直线相交于点和点B.点M是直线AB上的一个动点,将点M向左平移3个单位长度得到点N,若线段MN与抛物线只有一个公共点,直接写出点M的横坐标的取值范围.”对于其答案,甲答:,乙答:,丙答:,丁答:,则正确的是( )
A.只有甲答的对 B.甲、乙答案合在一起才完整
C.甲、丙答案合在一起才完整 D.甲、丁答案合在一起才完整
5.(2023九上·楚雄期中)二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象如图所示,则下列说法不正确的是( )
A.b2﹣4ac>0 B.a>0 C.c>0 D.
6.(2023九上·滕州开学考)已知多项式,下列说法正确的个数为( )
若,则代数式的值为; 当时,代数式的最小值为; 当时,若,则的取值范围是.
A.个 B.个 C.个 D.个
7.如图,抛物线y=ax2+bx+c与x轴交于点A(-1,0),顶点坐标为(1,n),与y轴的交点在(0,1),(0,3)之间(包含端点).现有下列结论:
①当x<-1时,y<0;
②3a +b+2c>0;
③-1≤a≤
④3≤n≤4.
其中正确的有( ).
A.①③ B.②③ C.①②③ D.①②④
8.如图所示,二次函数的图象与轴交于A,B两点,与轴正半轴交于点,它的对称轴为直线.下列选项中,正确的是( ).
A. B.
C. D.当(为实数)时,
二、填空题
9.若函数y=ax2﹣x+1(a为常数)的图象与x轴只有一个交点,那么那么a的值是 .
10.(2019九上·天台月考)如图,二次函数y=ax2+bx+c的图象与x轴交于(﹣2,0)和(4,0)两点,当函数值y>0时,自变量x的取值范围是
11.(2023九上·北京市期中)如图,抛物线与x轴交于A,B两点,P是以点为圆心,2cm为半径的圆上的动点,Q是线段PA的中点,连接OQ,则线段OQ的最大值是 .
12.(2023九上·安吉期中)抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)的图象与x轴交点的横坐标为-5和1,则方程ax2-bx+c=0的解为 .
13.(2023·赤峰)如图,抛物线与x轴交于点A,B,与y轴交于点C,点在抛物线上,点E在直线上,若,则点E的坐标是 .
三、解答题
14.(2023九上·新昌期中)如图,二次函数的图象与x轴相交于点A(-1,0)和B(m,0),与y轴相交于点C,且经过点D(3,3),过点D作DE⊥BD,交y轴于点E,连结BE.
(1)当m=6时,求这个二次函数的表达式.
(2)试用含m的代数式表示点C的坐标.
(3)作点D关于BE的对称点D′,连结OD′,ED′.当△OD′E的面积等于1时,请直接写出m的值.
15.(2023九上·张北期中)如图.取某一位置的水平线为x轴.建立平面直角坐标系后,小山坡AB可近似地看成抛物线:的一部分.小球在离点A3m的点C处抛出.落在山坡的点D处(点D在小山坡AB的坡顶的右侧),小球的运动轨迹为抛物线:的一部分.
(1)求小山坡AB的坡顶高度;
(2)若测得点D的高度为3m,求抛物线的函数解析式(不要求写自变量x的取值范围);
(3)当小球运动到坡顶正上方,且与坡顶距离超过3米时,请直接写出b的取值范围.
四、综合题
16.(2023九上·贵州期末) 如图,在平面直角坐标系中,已知点B坐标为,且,抛物线图像经过A,B,C三点.
(1)求A,C两点的坐标;
(2)求抛物线解析式;
(3)若点P是直线下方的抛物线上的一个动点,作于点D,当的值最大时,求此时点P的坐标及的最大值.
17.(2023九上·德州月考) 如图,已知抛物线与轴相交于两点,与轴相交于点。
(1)求出两点的坐标。
(2)求点的坐标,连接并求线段所在直线的解析式;
(3)在抛物线的对称轴上是否存在点,使为等腰三角形?若存在,求出符合条件的点坐标;若不存在,请说明理由.
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】二次函数图象与坐标轴的交点问题
【解析】【解答】根据题意,函数的图象与轴只有一个交点
则
解得m=8
,函数为
函数图象与x轴有一个交点()
故m的值有2个,3或5
故选:A
【分析】仔细读题,发现二次项系数中有未知数,题中只说函数,而没有说函数是二次函数还是一次函数,因此要都考虑到,审题是本题的关键。二次函数判别式为0时与x轴只有一个交点,只要是一次函数就会与x轴有一个交点。
2.【答案】D
【知识点】二次函数图象与系数的关系;二次函数图象与坐标轴的交点问题;二次函数图象上点的坐标特征
【解析】【解答】解:A、由于二次函数y=ax2+bx+c的图象与y轴交于正半轴,所以c>0,故A错误;
B、二次函数y=ax2+bx+c的图象与x轴由2个交点,所以b2-4ac>0,故B错误;
C、当x=-1时,y>0,即a-b+c>0,故C错误;
D、因为A(1,0),B(5,0),所以对称轴为直线x= =3,故D正确.
故答案为:D.
【分析】由于二次函数y=ax2+bx+c的图象与y轴交于正半轴,所以c>0,据此判断A;由二次函数y=ax2+bx+c的图象与x轴由2个交点,所以b2-4ac>0,据此判断B;由图象可知当x=-1时,y>0,即a-b+c>0,据此判断C;此题告知了抛物线与x轴两交点的坐标,根据抛物线的对称性,对称轴直线一定经过AB的中点,据此可得对称轴直线,从而即可判断D.
3.【答案】B
【知识点】二次函数的最值;二次函数图象与坐标轴的交点问题;二次函数图象上点的坐标特征
【解析】【解答】解:∵ 抛物线y=(1-x)(x+3)与x轴负半轴,y轴分别交于点A,B,
∴ y=-x2-2x+3=-(x+1)2+4
∴ A(-3,0)B(0,3),顶点(-1,4)
∵ 点P(m,n)在AB段的抛物线上
∴ -3<m<0,0<n≤4
∴ 当n=4时,点P为顶点,则甲错误;
若0<n<3,则点P的个数为1个,则乙正确;
故答案为:B
【分析】本题考查二次函数的图象与性质,熟悉顶点坐标、与x轴的交点坐标是解题关键。根据二次函数y=(1-x)(x+3)可得A(-3,0)B(0,3),顶点(-1,4),结合图象,可得m,n的范围,则可判断甲、乙,得出结论。
4.【答案】B
【知识点】待定系数法求二次函数解析式;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
【解析】【解答】解:
把A(2,0)分别代入抛物线和直线解析式中得,
,解得,
∴抛物线为,直线为y=-x+2,
联立解得,或
∴点B的坐标为(-1,3)
情形1:当点M在线段AB上时,线段MN与抛物线只有一个公共点,
∵M, N的距离为3,而A、B的水平距离是3, 若线段MN与抛物线只有一个公共点,故此时只有一个交点,即-1≤ <2;
情形2:当点M在点B的左侧时,即时,线段MN与抛物线没有公共点;
情形3:当点M在点A的右侧时,当时,抛物线和MN交于抛物线的顶点(1,-1), 即时,线段MN与抛物线只有一个公共点。
综上,当线段MN与抛物线只有一个公共点时,-1≤<2或=3.
故答案为:B.
【分析】先根据抛物线与直线交于点4(2, 0)求出函数解析式,进而得出点B坐标,分类求解确定MN的位置。
5.【答案】D
【知识点】二次函数图象与系数的关系;二次函数图象与坐标轴的交点问题
【解析】【解答】解:A、∵抛物线与x轴有两个交点,
∴△= b2﹣4ac>0 ,故A正确;
B、由抛物线开口向上,则a>0,故B正确;
C、由抛物线与y轴的交点在正半轴上,则c>0,故C正确;
D、由图象知:抛物线的对称轴在y轴的右侧,则x= , 故D错误.
故答案为:D.
【分析】由于抛物线的开口向上确定a的符号,由抛物线与y轴的交点在正半轴上确定c的符号,由抛物线与x轴有两个交点可确定b2﹣4ac的符号,由抛物线的对称轴在y轴的右侧确定的符号.
6.【答案】A
【知识点】多项式的概念;公式法解一元二次方程;二次函数与不等式(组)的综合应用
【解析】【解答】
解:∵ =0
∴,x=
∴代数式则错误,不合题意;
a=-3时, M-N =( )- ()=-6x-5,则错误,不合题意;
当时,
∴
∴
∴,则 错误,不合题意;
综上,正确的个数是0
故答案为:A.
【分析】本题考查解一元二次方程、多项式计算、二次函数与不等式综合,理清题意,整体代入求解,熟悉一元二次方程的公式法求根,结合二次函数求不等式的解集,利用图象求解是解题关键。
7.【答案】B
【知识点】二次函数图象与系数的关系;二次函数图象与坐标轴的交点问题
【解析】【解答】解:∵抛物线的开口向下, 抛物线y=ax2+bx+c与x轴交于点A(-1,0),
∴抛物线与x轴的另一个交点坐标为(3,0),
∴当x<-1和x>3时时,y<0,故①错误;
∵抛物线的对称轴为直线,
∴b=-2a,
∵图象经过点(-1,0),
∴a-b+c=0,
∴a+2a+c=0
∴c=-3a,
∴3a+b+2c=3a-2a-6a=-5a,
∵a<0,
∴-5a>0即3a+b+2c>0,故②正确;
∵抛物线与y轴的交点在(0,1),(0,3)之间(包含端点),
∴1≤c≤3即-1≤-3a≤3,
解之: -1≤a≤ ,故③正确;
∵抛物线的顶点坐标为(1,n),
∴,
∴,
∵1≤c≤3,
∴,
解之:,故④错误;
∴正确结论的序号为②③.
故答案为:B
【分析】观察图象看得到抛物线与x轴的另一个交点坐标,可得到当x<-1和x>3时时,y<0,可对①作出判断;利用抛物线的对称轴,可知b=-2a,由图象经过点(-1,0),可知a-b+c=0,即可得到c=-3a,由此可推出3a+b+2c=-5a,可对②作出判断;根据抛物线与y轴的交点在(0,1),(0,3)之间(包含端点),可知1≤c≤3,可得到关于a的不等式组,然后求出不等式组的解集,可对③作出判断;由抛物线的顶点坐标为(1,n),可知,再由1≤c≤3,可求出n的取值范围,可对④作出判断;综上所述可得到正确结论的序号.
8.【答案】D
【知识点】二次函数图象与系数的关系;二次函数图象与坐标轴的交点问题
【解析】【解答】解:A、抛物线的开口向上,抛物线与y轴交点在正半轴,
∴a>0,c>0
对称轴在y轴的左侧,
∴b>0,
∴abc>0,故A不符合题意;
B、∵抛物线与x轴有两个不同的交点,
∴b2-4ac>0即4ac-b2<0,故B不符合题意;
C、∵抛物线的对称轴为直线x=-1=,
∴b=2a,
∵当x=-1时y<0即a-b+c<0,
∴a-2a+c<0
∴c-a<0,故C不符合题意;
D、 当时
y=a(-n2-2)2+b(-n2-2)+c=an2(n2+2)+c,
∵a>0,n2≥0,n2+2>0,
∴y=an2(n2+2)+c≥c,故D符合题意.
故答案为:D.
【分析】观察函数图象可得到a,b,c的符号,可确定出abc的符号,可对A作出判断;利用抛物线与x轴有两个不同的交点,可对B作出判断;利用抛物线的对称轴可得到b=2a,再根据当x=-1时y<0即a-b+c<0,可对C作出判断;将x的值代入函数解析式,可得到y=an2(n2+2)+c,可推出an2(n2+2)+c≥c,可对D作出判断.
9.【答案】或0
【知识点】二次函数图象与坐标轴的交点问题;一次函数的性质
【解析】【解答】当函数为二次函数是,函数y=ax2﹣x+1(a为常数)的图象与x轴只有一个交点,
解得:
当函数为一次函数时,求得a=0,从而求解.
【分析】分两种情况讨论:函数为二次函数时,利用列出关于a的方程,解方程得a的值;当函数为一次函数时,即可求解.
10.【答案】-2【知识点】二次函数图象与坐标轴的交点问题
【解析】【解答】解:看图象可知,当 -20,
故答案为: -2【分析】 函数值y>0时, 只要找出图象在x轴上方时自变量x的范围即可.
11.【答案】3.5
【知识点】二次函数图象与坐标轴的交点问题;勾股定理的应用;三角形的中位线定理
【解析】【解答】解:连接BP
∵当y=0时,x2-4=0,解得x1=4,x2=-4,
∴A(-4,0),B(4,0),
∵Q是线段PA的中点,
∴OQ为△ABP的中位线,
∴OQ=BP,
当BP最大时,OQ最大.而BP过圆心C时,PB最大,如图,点P运动到P'位置时,BP最大.
∴ BC==5,
∴BP'=5+2=7,
∴线段OQ的最大值是3.5.
【分析】连接BP,根据抛物线y=x2-4与x轴交于A 、B两点,可求得A、B两点坐标,根据抛物线的对称性可知,点O为AB的中点,结合Q是PA的中点,得到OQ是△ABP的中位线,进而得到OQ=BP,利用点与圆的位置关系可知当BP过圆心C,即B、C、P三点共线,且点C在PB之间时,PB最大,计算出此时PB,即可得到OQ的最大值,
12.【答案】5或-1
【知识点】二次函数图象与坐标轴的交点问题
【解析】【解答】解:∵抛物线y= ax2+bx+c(a≠0) 的图象与x轴交点的横坐标为-5和1,
又∵抛物线y= ax2+bx+c的对称轴是,而抛物线y=ax2-bx+c的对称轴是,
∴两抛物线开头方向,形状都相同,又关于y轴对称,
∴两抛物线与x轴的交点也关于y轴对称,
∴抛物线y=ax2-bx+c的图象与x轴交点的横坐标为5和-1,
即方程 ax2-bx+c=0 的解为x1=5,x2=-1.
故答案为:5或-1.
【分析】抛物线的图像与x轴的交点就是对应一元二次方程的两个根,所以本题只需要知道抛物线y=ax2-bx+c的图象与x轴交点就能求出.
13.【答案】或
【知识点】二次函数图象与坐标轴的交点问题;等腰三角形的判定与性质;二次函数图象上点的坐标特征
【解析】【解答】解:如图,
把 代入 ,
得 ,
,
当时,,
,
当时,,
,,
,,
设直线的解析式为,
得,解得,
直线的解析式为,
设,
, ,
,
,
,
,
当时,,
,
在直线上找一点,使得,
,
设,
,
,(舍去),
当时,,
,
综上所述,或,
故答案为:或.
【分析】本题的解题关键在于由角的倍数关系推断出等腰三角形,再利用距离公式求出点E坐标.
14.【答案】(1)解:设此函数的表达式为y=a(x+1)(x-6),
将D(3,3)代入,得3=-12a,
∴a=,
∴此函数的表达式为y=(x+1)(x-6),
即.
(2)解:设此函数的表达式为y=a(x+1)(x-m),
将D(3,3)代入,得3=4a(3-m),
∴,
∴,
当x=0时,,
∴点C的坐标为.
(3)解:如下图,作垂足为H,点D为(3,3),点B为(m,0),
则再作交DH的延长线于点,
∵∴
因为所以
在和中,
∴则
故为等腰直角三角形,又因为点D与点 D′ 关于BE的对称,所以
设纵坐标为为n,则故因为E与的纵坐标相同,
故为,B为,E为,故BE中点为设点横坐标为t,因为点D横坐标为3,所以(D、关于BE中点对称),则设 △OD′E 的高为h,由题意知h=t,
故即
解得:
m的值为4或5
【知识点】待定系数法求二次函数解析式;二次函数图象与坐标轴的交点问题;二次函数的实际应用-几何问题
【解析】【分析】本题主要考查待定系数法求函数解析式、二次函数的图象及性质、二次函数与几何问题的综合运用,(1)运用两点式设函数的表达式为y=a(x+1)(x-6),将D(3,3)代入,解出a即可;(2)设此函数的表达式为y=a(x+1)(x-m),把将D(3,3)代入,得3=4a(3-m),即,令x=0,即可求出点C的坐标;(3),作垂足为H,点D为(3,3),点B为(m,0),则再作交DH的延长线于点,可证得:则故为等腰直角三角形,根据对称性可得到:设纵坐标为为n,则故因为E与的纵坐标相同,故为,B为,E为,故BE中点为设点横坐标为t,因为点D横坐标为3,所以(D、关于BE中点对称),则设 △OD′E 的高为h,由题意知h=t,
解出m即可求解.
15.【答案】(1)解:,∴小山坡AB的坡顶高度为m;
(2)解:∵点D的高度为3m,∴点D的纵坐标为3.令,解得,.
∵点D在小山坡AB的坡顶的右侧,∴,即点D的坐标为.
当时,,即,∴,∴点C的坐标为.
将,代入,解得
∴抛物线的函数解析式为;
(3)解:b的取值范围是.
【知识点】二次函数的最值;待定系数法求二次函数解析式;二次函数图象与坐标轴的交点问题;二次函数的实际应用-抛球问题
【解析】【解答】解:(3)由(1)得小山坡AB的坡顶高度为m;由(2)知C(0,4)则c=4,则当小球运动到坡顶正上方,且与坡顶距离超过3米时 ,当x=7, > ,解得b>;
【分析】本题考查二次函数最值、与坐标轴的交点和综合问题、解不等式、待定系数法求二次函数解析式和二次函数的应用。熟练掌握二次函数的相关知识是解题关键。
(1)把 化成顶点式或根据顶点坐标()或求出对称轴x=,再代入函数解析式可得答案;
(2)求出点D、C的坐标,再代入二次函数 可得b,c值,则函数解析式可知;(3)由(1)得小山坡AB的坡顶高度为m;由(2)知c=4,则x=7, > ,解得b>.
16.【答案】(1)解:∵点B的坐标为,
∴,
∵,
∴,
∴,;
(2)解:设该抛物线的表达式为,
把点代入得:,
把点代入得:,
解得:,
∴该抛物线的解析式为:,
(3)解:设直线函数表达式为:,
将点,代入得:
,解得:,
∴直线的表达式为:,
过点P作y轴的平行线交于点H,
∵,
∴,
∵轴,
∴,
设点,则点,
∴,
∵,
∴当时,有最大值,其最大值为,
此时点.
【知识点】二次函数的最值;待定系数法求二次函数解析式;二次函数图象与坐标轴的交点问题
【解析】【分析】(1)根据点B的坐标结合 , 从而求解;
(2) 设该抛物线的表达式为, 利用待定系数法将A、B、C的坐标代入即可求解;
(3)先求得直线AC的解析式, 过点P作y轴的平行线交于点H, 利用等腰直角三角形的性质和平行线的性质求得 ,设点,则点, 表示出线段 , 利用二次函数的性质即可求解.
17.【答案】(1)解:A(-2,0),B(8,0)
(2)解:在中,令x=0,得y=4, ∴C(0,4);
令y=0,即,整理得x2-6x-16=0,解得:x=8或x=-2,
∴A(-2,0),B(8,0).
设直线BC的解析式为y=kx+b,
把B(8,0),C(0,4)的坐标分别代入解析式,得:
, 解得,
∴直线BC的解析式为:y= x+4.
(3)解:∵抛物线的对称轴方程为:x=3,可设点Q(3,t),则可求得:
AC=, AQ=,
CQ=.
①当AQ=CQ时,有,
25+t2=t2-8t+16+9, 解得t=0, ∴Q1(3,0);
②当AC=AQ时,有 t2=-5,此方程无实数根,
∴此时△ACQ不能构成等腰三角形;
③当AC=CQ时,有, 整理得:t2-8t+5=0,
解得:t=4±, ∴点Q坐标为:Q2(3,4+),Q3(3,4-).
综上所述,存在点Q,使△ACQ为等腰三角形,点Q的坐标为:
Q1(3,0),Q2(3,4+),Q3(3,4-).
【知识点】待定系数法求一次函数解析式;二次函数图象与坐标轴的交点问题;二次函数-动态几何问题
【解析】【解答】解:(1)根据题意, 抛物线与x轴相交于A、B两点,
x轴上点的纵坐标为0
即
整理得
解得x=8或x=-2
A点坐标为(-2,0),B点坐标为(8,0)
故答案为: A(-2,0),B(8,0)
【分析】(1)令y=0,求解方程即可得到两点横坐标,纵坐标均为0;
(2)令x=0,求得函数值就是C的纵坐标,横坐标为0;用待定系数法求直线的解析式;
(3)设出对称轴上的Q点坐标,任意两边都可能是等腰,因此区分三种情况,根据两点间距离公式进行计算,能解出实数根就是存在符合条件的Q点,否则不存在。
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