【提升版】2024-2025学年浙教版数学九上1.3二次函数的性质 同步练习
一、选择题
1.(2024·眉山) 定义运算:,例如,则函数的最小值为( )
A. B. C. D.
2.(2024·福建)已知二次函数的图象经过两点,则下列判断正确的是( )
A.可以找到一个实数,使得 B.无论实数取什么值,都有
C.可以找到一个实数,使得 D.无论实数取什么值,都有
3.(2024九下·双流月考)如图,抛物线与轴交于点,对称轴是直线,则下列结论中正确的是( )
A. B.
C. D.点在函数图象上
4.函数y=kx2﹣6x+3的图象与x轴有交点,则k的取值范围是( )
A.k<3 B.k<3且k≠0
C.k≤3且k≠0 D.k≤3
5.(2024·广州模拟)已知二次函数(a为常数,且)的图象上有四点,,,,则,,的大小关系是( )
A. B. C. D.
6.(2024·天津) 从地面竖直向上抛出一小球,小球的高度(单位:)与小球的运动时间(单位:)之间的关系式是.有下列结论:
①小球从抛出到落地需要;
②小球运动中的高度可以是;
③小球运动时的高度小于运动时的高度.
其中,正确结论的个数是( )
A.0 B.1 C.2 D.3
7.(2020九上·舒城期末)二次函数的 与 的部分对应值如表,则下列判断中正确的是( )
… 0 1 3 4 …
… 2 4 2 -2 …
A.抛物线开口向上
B. 的最大值为4
C.当 时, 随 的增大而减小
D.当 时,
8.(2024·绥化) 二次函数 的部分图象如图所示, 对称轴为直线 . 则下列结论中:
①
② ( 为任意实数)
③
④若 是抛物线上不同的两个点, 则 . 其中正确的结论有( )
A.1 个 B.2 个 C.3 个 D.4 个
二、填空题
9.(2024·梅州模拟)已知二次函数,当时,的取值范围为 .
10.(2022·荆州)规定:两个函数 , 的图象关于y轴对称,则称这两个函数互为“Y函数”.例如:函数 与 的图象关于y轴对称,则这两个函数互为“Y函数”.若函数 (k为常数)的“Y函数”图象与x轴只有一个交点,则其“Y函数”的解析式为 .
11.(2024九下·长春月考)在平面直角坐标系中,,是抛物线上任意两点,设抛物线的对称轴为.若对于,,都有,则的取值范围 .
12.(2024·温州模拟)已知,为x轴上两点,,为二次函数图象上两点,当时,二次函数y随x增大而减小,若,时,恒成立,则A、B两点的最大距离为 .
三、解答题
13.(2024九下·温州模拟)已知二次函数.
(1)若函数图象经过点,求抛物线的对称轴;
(2)当时,随的增大而增大;当时,随的增大而减少,求的取值范围.
14.设二次函数 是实数 . 已知函数值 和自变量 的部分对应取值如下表所示:
-1 0 1 2 3
1
1
(1) 若 .
①求二次函数的表达式.
②写出一个符合条件的 的取值范围,使得 随 的增大而减小.
(2) 若在 这三个实数中, 只有一个是正数,求 的取值范围.
四、实践探究题
15.(2024·广西)课堂上, 数学老师组织同学们围绕关于 的二次函数 的最值问题展开探究.
【经典回顾】二次函数求最值的方法.
(1)老师给出 , 求二次函数 的最小值.
①请你写出对应的函数解析式;
②求当 取何值时, 函数 有最小值, 并写出此时的 值;
【举一反三】老师给出更多 的值, 同学们即求出对应的函数在 取何值时, 的最小值. 记录结果, 并整理成下表:
-4 -2 0 2 4
2 0 -2 -4
的最小值 -9 -3 -5 -15
注: * 为②的计算结果.
【探究发现】老师: “请同学们结合学过的函数知识, 观察表格, 谈谈你的发现.”甲同学: “我发现, 老师给了 值后, 我们只要取 , 就能得到 的最小值.”
乙同学: “我发现, 的最小值随 值的变化而变化, 当 由小变大时, 的最小值先增大后减小, 所以我猜想 的最小值中存在最大值 ”
(2)请结合函数解析式 , 解释甲同学的说法是否合理
(3)你认为乙同学的猜想是否正确 若正确, 请求出此最大值; 若不正确, 说明理由.
五、综合题
16.(2024九下·剑阁月考)如图,一次函数的图象与反比例函数的图象交于,两点,与y轴交于点C.
(1)求反比例函数和一次函数的解析式;
(2)根据图象直接写出关于x的不等式的解集;
(3)设D为线段AC上的一个动点(不包括A,C两点),过点D作轴交反比例函数的图象于点E,当△CDE的面积最大时,求点E的坐标,并求出面积的最大值.
17.(2024·惠城模拟)如图,抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴交于A、B两点(A在B的左侧),与y轴交于点N,过A点的直线l:y=kx+n与y轴交于点C,与抛物线y=﹣x2+bx+c的另一个交点为D,已知A(﹣1,0),D(5,﹣6),P点为抛物线y=﹣x2+bx+c上一动点(不与A、D重合).
(1)求抛物线和直线l的解析式;
(2)当点P在直线l上方的抛物线上时,连接PA、PD,当△PAD的面积最大时,求P点的坐标.
(3)设M为直线l上的点,探究是否存在点M,使得以点N、C、M、P为顶点的四边形为平行四边形?若存在,直接写出点M的坐标;若不存在,请说明理由。
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】二次函数的最值
【解析】【解答】解: =(x+1+4)(x+1-2)=(x+5)(x-1)
∴y=x2+4x-5=(x+2)2-9,
∵a=1>0,
∴当x=-2时y的最小值为-9.
故答案为:B.
【分析】利用定义新运算,可得到y=(x+2)2-9,再利用二次函数的图象及性质,可得y的最小值.
2.【答案】C
【知识点】二次函数图象与系数的关系;二次函数y=ax²+bx+c的性质
【解析】【解答】解:∵二次函数解析式为y=x2-2ax+a(a≠0),
∴二次函数开口向上,对称轴为,顶点坐标为(a,a-a2),与y轴的交点为(0,a),当a>0时,,则a-a2<y1<a,
当a<0时,,则a-a2<y1<a,A和B选项说法错误;
由二次函数对称性可知点(0,a)和点(2a,a)关于对称轴对称,且在对称轴的右侧,y随x的增大而增大,在对称轴左侧,y随x的增大而减小,
当a>0时,0<a<2a<3a,则y2>a>0;
当a<0时,3a<2a<a<0,则y2>a,不一定大于0,C选项说法正确,D选项说法错误.
故答案为:C.
【分析】根据二次函数的解析式可得二次函数开口向上,对称轴为x=a,顶点坐标为(a,a-a2),与y轴的交点为(0,a),结合二次函数的性质逐项分析即可求解.
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
【解析】【解答】解:、由图象可知:抛物线对称轴位于轴的右侧
∴、异号,
∵抛物线与轴的正半轴相交,
∴,
,
∴A错误;
B、时,,
,
故B错误;
C、由图象知:抛物线与轴有两个交点,
,
故C错误;
D、抛物线与轴的一个交点坐标是,对称轴是直线,则另一交点坐标是,
点在函数图象上,
故D正确.
故答案为:.
【分析】本题主要考查了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,抛物线与轴的交点问题,熟记二次函数的性质以及函数图象与系数的关系是解题的关键.根据对称轴的位置和与轴的交点即可判断;根据时,,即可判断;根据抛物线与轴的交点个数即可判断,根据抛物线的对称性即可判断.
4.【答案】D
【知识点】二次函数图象与坐标轴的交点问题
【解析】【解答】解:当k=0时,y=﹣6x+3的图象与x轴有交点;
当k≠0时,令y=kx2﹣6x+3=0,
∵y=kx2﹣6x+3的图象与x轴有交点,
∴△=36﹣12k≥0,
∴k≤3,
综上,k的取值范围为k≤3,
故选D.
【分析】分别讨论k=0和k≠0两种情况,当k≠0时,直接利用抛物线与x轴交点个数与△的关系求出k的取值范围,综合得出k的取值范围.
5.【答案】C
【知识点】二次函数y=ax²+bx+c的图象;二次函数y=ax²+bx+c的性质
【解析】【解答】 点, 在二次函数(a为常数,且)的图象上,
对称轴为
a<0,
抛物线开口向下,
2-1=1,1-(-2)=3,
点到对称轴的距离为1,点到对称轴的距离为3,到对称轴的距离为2,
,
故答案为:C.
【分析】先求得对称的对称轴为x=1,结合抛物线的开口方向以及二次函数图象上的点坐标特征,即可求解.
6.【答案】C
【知识点】函数自变量的取值范围;函数值;二次函数的最值
【解析】【解答】解:①由自变量的取值范围可知①正确;②h的最大值为:,所以小球运动过程中的最大高度为45,所以②正确;③当t=2时,h=30×2-5×22=40,当t=5时,h=30×5-5×52=25,所以③不正确。综上正确结论有2个。
故答案为:C.
【分析】首先根据自变量的取值范围判定①正确;根据函数的最大值可得出②正确;分别求得当t=2和t=5时的h的值,即可得出③不正确。
7.【答案】D
【知识点】待定系数法求二次函数解析式;二次函数y=ax²+bx+c的图象;二次函数y=ax²+bx+c的性质
【解析】【解答】解:设y=ax2+bx+c,将前三组数据代入解析式得: ,
解得 ,得解析式:
由表格可作出草图如图,
A.由图知抛物线开口向下,故A不符合题意;
B.由图知在对称轴 处的函数值高于 出的函数值4,故B不符合题意;
C.由图知当 时, 随 的增大先增大后减小,故C不符合题意;
D.由图知当 时,最大值在对称轴 处取得最大值,计算得 ,在 处取得最小值2,所以当 时, ,故D项符合题意;
故答案为:D.
【分析】先根据表格中的数据确定抛物线的解析式,再由二次函数的性质即可判断。
8.【答案】B
【知识点】二次函数图象与系数的关系;二次函数的最值;二次函数y=ax²+bx+c的图象;二次函数y=ax²+bx+c的性质
【解析】【解答】解:①由图可知:a<0,b<0,c>0
∴,故① 错误
②由图可知:当x=-1时,y有最大值为a-b+c
当x=m时,y= ( 为任意实数)
∴≤a-b+c
∴
故②正确
③∵ 对称轴为直线
,b=2a
由图可知:当x=1时,y=a+b+c<0
∴
故③正确
④∵ 是抛物线上不同的两个点, 且两点的函数值相等
∴>-3
故④ 错误
故选B.
【分析】①根据开口方向,左同右异可以判定出a,b符合,再根据抛物线与y轴的交点,判定c的符合
②根据抛物线开口向下,可以判定当x=-1时,y有最大值即可
③根据对称轴得出:b=2a,再代入a+b+c<0即可
④根据两点纵坐标相等,可以得出即可.
9.【答案】
【知识点】二次函数的最值;二次函数y=ax²+bx+c的性质
【解析】【解答】解:∵
∴二次函数开口向下,
∵对称轴为,
当时,y取的最大值为:,
根据二次函数的性质,离对称轴距离越远,函数值越小,
即当时,y取的最小值为:
∴当时,的取值范围为.
故答案为:.
【分析】由题意得二次函数开口向下,且对称轴为,进而根据二次函数的性质求解即可.
10.【答案】y=2x-3或
【知识点】一次函数图象与几何变换;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;一次函数图象与坐标轴交点问题
【解析】【解答】解: 函数 (k为常数)的“Y函数”图象与x轴只有一个交点,
函数 (k为常数)的图象与x轴也只有一个交点,
当k=0时,函数解析为 ,它的“Y函数”解析式为y=2x-3,它们的图象与x轴只有一个交点,
当 时,此函数是二次函数,
它们的图象与x轴都只有一个交点,
它们的顶点在x轴上,
,得 ,
故k+1=0,解得k=-1,
故原函数的解析式为 ,
故它的“Y函数”解析式为 ,
故答案为:y=2x-3或 .
【分析】由于函数 (k为常数)的“Y函数”图象与x轴只有一个交点,可得函数 (k为常数)的图象与x轴也只有一个交点,所以分两种情况:①当k=0时,②当 时,此函数是二次函数,可知此时它们的顶点分别在x轴上,据此解答即可.
11.【答案】
【知识点】二次函数y=ax²+bx+c的图象;二次函数y=ax²+bx+c的性质
【解析】【解答】解:∵0<x1<1,1<x2<2,
∴,x1<x2,
∵y1<y2,a>0,
∴点M(x1,y1)离对称轴距离更近,
又∵x1<x2,
∴M(x1,y1)与N(x2,y2)的横坐标中点在对称轴的右侧,
∴
即t≤
【分析】本题考查二次函数的性质,熟练运用掌握二次函数的图象与性质是解题关键.根据题意判断出离对称轴更近的点,从而得出M(x1,y1)与N(x2,y2)的横坐标中点在对称轴的右侧,再根据对称性即可解答.
12.【答案】8
【知识点】二次函数的最值;二次函数y=ax²+bx+c的性质
【解析】【解答】解:当x=1时,y=3,
抛物线y=x2-mx+m+2的对称轴为直线,
∵当x<1时,二次函数y随x增大而减小,
,
∴m≥2.
∴m+1≥3,
当x=-2时,y=6+3m,当时,,
∵-2≤x1≤m+1,-2≤x2≤m+1,
∴|y1-y2|的最大值为,
∵|y1-y2|≤16恒成立,
.
∴-12≤m≤4,
∵m≥2,
∴2≤m≤4,
∴m的最大值为4,
∴A、B两点的最大距离为4-(-4)=8.
故答案为:8.
【分析】利用二次函数的图象的性质求得m的取值范围,再利用二次函数的性质求得|y1-y2|的最大值,最后利用已知条件求得m的最大值,则结论可求.
13.【答案】(1)当时,,则二次函数经过
在二次函数上
对称轴为直线
(2)时,随的增大而增大;当时,随的增大而减少
开口向上,对称轴在-1和0之间
【知识点】二次函数y=ax²+bx+c的性质
【解析】【分析】(1)由二次函数解析式可得到二次函数经过、,这两个点是对称点,所以用公式即可求出二次函数的对称轴;
(2)根据函数的增减性,结合函数图象,确定出开口向上,对称轴在-1和0之间,列出关于a的不等式组,求解出a的取值范围.
14.【答案】(1)解:①把,代入,得 ,
解得:,
.
② 抛物线的对称轴为直线,,抛物线开口向上,
当时,随的增大而减小.
(2)解:把代入,得,
把代入得,,
把代入得,,
把代入得,,
,
m、n、p这三个实数中,只有一个是正数,
,
解得:.
【知识点】待定系数法求二次函数解析式;二次函数y=ax²+bx+c的图象;二次函数y=ax²+bx+c的性质
【解析】【分析】(1)用待定系数法求出函数解析式;根据对称轴公式求出对称轴,再根据抛物线开口向上可知当时,随的增大而减小;
(2)先把代入解析式求出,可得,然后分别求出m、n、p,再根据这三个实数中,只有一个是正数得出不等式组,解不等式组可得答案.
15.【答案】(1)解:①当 时,
②
二次项系数为 , 开口向上
当 时, 有最小值为 -23
(2)解:(解题方法不唯一)
二次项系数为 , 开口向上
当 时函数有最小值
甲说法合理
(3)解:乙同学的猜想正确。
当 时, 有最小值, 此时
二次项系数为 , 开口向下
当 时, 取到最大值
【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=ax²+bx+c的性质
【解析】【分析】(1)①把a=-4代入,即可得到二次函数解析式;
②a=-4代入后将二次函数转化成顶点式,即可得到最大值以及取得最大值时对应的函数值.
(2)对二次函数进行配方得到顶点式,顶点横坐标即为取得最值时x的取值,据此即可判断甲的结论;
(3)把x=-a代入得到最小值y的函数,转换成顶点式即可得到最值,据此可判断乙的结论.
16.【答案】(1)解:∵点在反比例函数的图象上,
,
反比例函数的解析式为.
∵点在反比例函数的图象上,
,解得,
,.
,在一次函数的图象上,
,解得,
一次函数的解析式为.
(2)解:关于x的不等式的解集为或.
(3)解:由(1)可知.
设点D的坐标为,则点,
,
,
当时,的最大值为4,
此时点E的坐标为.
【知识点】待定系数法求一次函数解析式;待定系数法求反比例函数解析式;反比例函数与一次函数的交点问题;二次函数的最值
【解析】【分析】(1)利用待定系数法及已知点B先求出反比例函数关系式,从而计算出A点坐标,最后再利用待定系数法求出一次函数解析式;
(2)根据图形关系及交点A、B坐标分析得出不等式的解集即可;
(3)设点表示目标三角形的面积,进而利用配方法得出其最值即可。
17.【答案】(1)解:将点A、D的坐标代入y=kx+n,得
故直线l的解析式为y=-x-1
将点A,D的坐标代入抛物线解析式,
同理可得抛物线的解析式为;
(2)解:过点P作PQ x轴交直线l于点Q,
由题意设点P(t,+3t+4),则点Q(t,t1)
PQ=+3t+4t1)
=+3t+4+t+1
=+4t+5
×(+4t+5)
=+12t+15
=+27
∵-1当t=2时,取最大值27
P(2,6)
(3)解:点M的坐标为(2+,3)或(2,3)
或(4,5)或(4,3)
【知识点】待定系数法求一次函数解析式;待定系数法求二次函数解析式;三角形的面积;平行四边形的判定与性质;二次函数y=ax²+bx+c的性质
【解析】【解答】解:(3)
由题意得NC=5,
①当NC是平行四边形的一条边时,设点P坐标为(x,﹣x2+3x+4),则点M(x,﹣x﹣1),
由题意得:|yM﹣yP|=5,即:|﹣x2+3x+4+x+1|=5
解得:或0或4(舍去0,此时M和C重合),
则点M坐标为或或(4,﹣5);
②当NC是平行四边形的对角线时,则NC的中点坐标为,
设点P坐标为(m,﹣m2+3m+4),则点M(n,﹣n﹣1),
∵N、C,M、P为顶点的四边形为平行四边形,
∴NC的中点即为PM中点,
∴,
解得:n=0或﹣4(舍去0,此时M和C重合),
故点M(﹣4,3),
综上所述,存在点M,使得以点N、C、M、P为顶点的四边形为平行四边形,点M的坐标为:或或(4,﹣5)或(﹣4,3).
【分析】(1)分别将A(﹣1,0),D(5,﹣6)代入抛物线解析式与直线l的解析式,利用待定系数法求解即可;
(2)过点P作PQ⊥x轴交直线l于点Q,设点P(t,﹣t2+3t+4),则点Q(t,﹣t﹣1),得到PQ=﹣t2+4t+5,S△PAD=﹣3(t﹣2)2+27,根据二次函数的性质得,当t=2时,S△PAD取最大值,求得P(2,6);
(3)分两种情况:当NC是平行四边形的一条边时,当NC是平行四边形的对角线时,根据平行四边形的性质,分别求解即可.
1 / 1【提升版】2024-2025学年浙教版数学九上1.3二次函数的性质 同步练习
一、选择题
1.(2024·眉山) 定义运算:,例如,则函数的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】二次函数的最值
【解析】【解答】解: =(x+1+4)(x+1-2)=(x+5)(x-1)
∴y=x2+4x-5=(x+2)2-9,
∵a=1>0,
∴当x=-2时y的最小值为-9.
故答案为:B.
【分析】利用定义新运算,可得到y=(x+2)2-9,再利用二次函数的图象及性质,可得y的最小值.
2.(2024·福建)已知二次函数的图象经过两点,则下列判断正确的是( )
A.可以找到一个实数,使得 B.无论实数取什么值,都有
C.可以找到一个实数,使得 D.无论实数取什么值,都有
【答案】C
【知识点】二次函数图象与系数的关系;二次函数y=ax²+bx+c的性质
【解析】【解答】解:∵二次函数解析式为y=x2-2ax+a(a≠0),
∴二次函数开口向上,对称轴为,顶点坐标为(a,a-a2),与y轴的交点为(0,a),当a>0时,,则a-a2<y1<a,
当a<0时,,则a-a2<y1<a,A和B选项说法错误;
由二次函数对称性可知点(0,a)和点(2a,a)关于对称轴对称,且在对称轴的右侧,y随x的增大而增大,在对称轴左侧,y随x的增大而减小,
当a>0时,0<a<2a<3a,则y2>a>0;
当a<0时,3a<2a<a<0,则y2>a,不一定大于0,C选项说法正确,D选项说法错误.
故答案为:C.
【分析】根据二次函数的解析式可得二次函数开口向上,对称轴为x=a,顶点坐标为(a,a-a2),与y轴的交点为(0,a),结合二次函数的性质逐项分析即可求解.
3.(2024九下·双流月考)如图,抛物线与轴交于点,对称轴是直线,则下列结论中正确的是( )
A. B.
C. D.点在函数图象上
【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:、由图象可知:抛物线对称轴位于轴的右侧
∴、异号,
∵抛物线与轴的正半轴相交,
∴,
,
∴A错误;
B、时,,
,
故B错误;
C、由图象知:抛物线与轴有两个交点,
,
故C错误;
D、抛物线与轴的一个交点坐标是,对称轴是直线,则另一交点坐标是,
点在函数图象上,
故D正确.
故答案为:.
【分析】本题主要考查了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,抛物线与轴的交点问题,熟记二次函数的性质以及函数图象与系数的关系是解题的关键.根据对称轴的位置和与轴的交点即可判断;根据时,,即可判断;根据抛物线与轴的交点个数即可判断,根据抛物线的对称性即可判断.
4.函数y=kx2﹣6x+3的图象与x轴有交点,则k的取值范围是( )
A.k<3 B.k<3且k≠0
C.k≤3且k≠0 D.k≤3
【答案】D
【知识点】二次函数图象与坐标轴的交点问题
【解析】【解答】解:当k=0时,y=﹣6x+3的图象与x轴有交点;
当k≠0时,令y=kx2﹣6x+3=0,
∵y=kx2﹣6x+3的图象与x轴有交点,
∴△=36﹣12k≥0,
∴k≤3,
综上,k的取值范围为k≤3,
故选D.
【分析】分别讨论k=0和k≠0两种情况,当k≠0时,直接利用抛物线与x轴交点个数与△的关系求出k的取值范围,综合得出k的取值范围.
5.(2024·广州模拟)已知二次函数(a为常数,且)的图象上有四点,,,,则,,的大小关系是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】二次函数y=ax²+bx+c的图象;二次函数y=ax²+bx+c的性质
【解析】【解答】 点, 在二次函数(a为常数,且)的图象上,
对称轴为
a<0,
抛物线开口向下,
2-1=1,1-(-2)=3,
点到对称轴的距离为1,点到对称轴的距离为3,到对称轴的距离为2,
,
故答案为:C.
【分析】先求得对称的对称轴为x=1,结合抛物线的开口方向以及二次函数图象上的点坐标特征,即可求解.
6.(2024·天津) 从地面竖直向上抛出一小球,小球的高度(单位:)与小球的运动时间(单位:)之间的关系式是.有下列结论:
①小球从抛出到落地需要;
②小球运动中的高度可以是;
③小球运动时的高度小于运动时的高度.
其中,正确结论的个数是( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】C
【知识点】函数自变量的取值范围;函数值;二次函数的最值
【解析】【解答】解:①由自变量的取值范围可知①正确;②h的最大值为:,所以小球运动过程中的最大高度为45,所以②正确;③当t=2时,h=30×2-5×22=40,当t=5时,h=30×5-5×52=25,所以③不正确。综上正确结论有2个。
故答案为:C.
【分析】首先根据自变量的取值范围判定①正确;根据函数的最大值可得出②正确;分别求得当t=2和t=5时的h的值,即可得出③不正确。
7.(2020九上·舒城期末)二次函数的 与 的部分对应值如表,则下列判断中正确的是( )
… 0 1 3 4 …
… 2 4 2 -2 …
A.抛物线开口向上
B. 的最大值为4
C.当 时, 随 的增大而减小
D.当 时,
【答案】D
【知识点】待定系数法求二次函数解析式;二次函数y=ax²+bx+c的图象;二次函数y=ax²+bx+c的性质
【解析】【解答】解:设y=ax2+bx+c,将前三组数据代入解析式得: ,
解得 ,得解析式:
由表格可作出草图如图,
A.由图知抛物线开口向下,故A不符合题意;
B.由图知在对称轴 处的函数值高于 出的函数值4,故B不符合题意;
C.由图知当 时, 随 的增大先增大后减小,故C不符合题意;
D.由图知当 时,最大值在对称轴 处取得最大值,计算得 ,在 处取得最小值2,所以当 时, ,故D项符合题意;
故答案为:D.
【分析】先根据表格中的数据确定抛物线的解析式,再由二次函数的性质即可判断。
8.(2024·绥化) 二次函数 的部分图象如图所示, 对称轴为直线 . 则下列结论中:
①
② ( 为任意实数)
③
④若 是抛物线上不同的两个点, 则 . 其中正确的结论有( )
A.1 个 B.2 个 C.3 个 D.4 个
【答案】B
【知识点】二次函数图象与系数的关系;二次函数的最值;二次函数y=ax²+bx+c的图象;二次函数y=ax²+bx+c的性质
【解析】【解答】解:①由图可知:a<0,b<0,c>0
∴,故① 错误
②由图可知:当x=-1时,y有最大值为a-b+c
当x=m时,y= ( 为任意实数)
∴≤a-b+c
∴
故②正确
③∵ 对称轴为直线
,b=2a
由图可知:当x=1时,y=a+b+c<0
∴
故③正确
④∵ 是抛物线上不同的两个点, 且两点的函数值相等
∴>-3
故④ 错误
故选B.
【分析】①根据开口方向,左同右异可以判定出a,b符合,再根据抛物线与y轴的交点,判定c的符合
②根据抛物线开口向下,可以判定当x=-1时,y有最大值即可
③根据对称轴得出:b=2a,再代入a+b+c<0即可
④根据两点纵坐标相等,可以得出即可.
二、填空题
9.(2024·梅州模拟)已知二次函数,当时,的取值范围为 .
【答案】
【知识点】二次函数的最值;二次函数y=ax²+bx+c的性质
【解析】【解答】解:∵
∴二次函数开口向下,
∵对称轴为,
当时,y取的最大值为:,
根据二次函数的性质,离对称轴距离越远,函数值越小,
即当时,y取的最小值为:
∴当时,的取值范围为.
故答案为:.
【分析】由题意得二次函数开口向下,且对称轴为,进而根据二次函数的性质求解即可.
10.(2022·荆州)规定:两个函数 , 的图象关于y轴对称,则称这两个函数互为“Y函数”.例如:函数 与 的图象关于y轴对称,则这两个函数互为“Y函数”.若函数 (k为常数)的“Y函数”图象与x轴只有一个交点,则其“Y函数”的解析式为 .
【答案】y=2x-3或
【知识点】一次函数图象与几何变换;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;一次函数图象与坐标轴交点问题
【解析】【解答】解: 函数 (k为常数)的“Y函数”图象与x轴只有一个交点,
函数 (k为常数)的图象与x轴也只有一个交点,
当k=0时,函数解析为 ,它的“Y函数”解析式为y=2x-3,它们的图象与x轴只有一个交点,
当 时,此函数是二次函数,
它们的图象与x轴都只有一个交点,
它们的顶点在x轴上,
,得 ,
故k+1=0,解得k=-1,
故原函数的解析式为 ,
故它的“Y函数”解析式为 ,
故答案为:y=2x-3或 .
【分析】由于函数 (k为常数)的“Y函数”图象与x轴只有一个交点,可得函数 (k为常数)的图象与x轴也只有一个交点,所以分两种情况:①当k=0时,②当 时,此函数是二次函数,可知此时它们的顶点分别在x轴上,据此解答即可.
11.(2024九下·长春月考)在平面直角坐标系中,,是抛物线上任意两点,设抛物线的对称轴为.若对于,,都有,则的取值范围 .
【答案】
【知识点】二次函数y=ax²+bx+c的图象;二次函数y=ax²+bx+c的性质
【解析】【解答】解:∵0<x1<1,1<x2<2,
∴,x1<x2,
∵y1<y2,a>0,
∴点M(x1,y1)离对称轴距离更近,
又∵x1<x2,
∴M(x1,y1)与N(x2,y2)的横坐标中点在对称轴的右侧,
∴
即t≤
【分析】本题考查二次函数的性质,熟练运用掌握二次函数的图象与性质是解题关键.根据题意判断出离对称轴更近的点,从而得出M(x1,y1)与N(x2,y2)的横坐标中点在对称轴的右侧,再根据对称性即可解答.
12.(2024·温州模拟)已知,为x轴上两点,,为二次函数图象上两点,当时,二次函数y随x增大而减小,若,时,恒成立,则A、B两点的最大距离为 .
【答案】8
【知识点】二次函数的最值;二次函数y=ax²+bx+c的性质
【解析】【解答】解:当x=1时,y=3,
抛物线y=x2-mx+m+2的对称轴为直线,
∵当x<1时,二次函数y随x增大而减小,
,
∴m≥2.
∴m+1≥3,
当x=-2时,y=6+3m,当时,,
∵-2≤x1≤m+1,-2≤x2≤m+1,
∴|y1-y2|的最大值为,
∵|y1-y2|≤16恒成立,
.
∴-12≤m≤4,
∵m≥2,
∴2≤m≤4,
∴m的最大值为4,
∴A、B两点的最大距离为4-(-4)=8.
故答案为:8.
【分析】利用二次函数的图象的性质求得m的取值范围,再利用二次函数的性质求得|y1-y2|的最大值,最后利用已知条件求得m的最大值,则结论可求.
三、解答题
13.(2024九下·温州模拟)已知二次函数.
(1)若函数图象经过点,求抛物线的对称轴;
(2)当时,随的增大而增大;当时,随的增大而减少,求的取值范围.
【答案】(1)当时,,则二次函数经过
在二次函数上
对称轴为直线
(2)时,随的增大而增大;当时,随的增大而减少
开口向上,对称轴在-1和0之间
【知识点】二次函数y=ax²+bx+c的性质
【解析】【分析】(1)由二次函数解析式可得到二次函数经过、,这两个点是对称点,所以用公式即可求出二次函数的对称轴;
(2)根据函数的增减性,结合函数图象,确定出开口向上,对称轴在-1和0之间,列出关于a的不等式组,求解出a的取值范围.
14.设二次函数 是实数 . 已知函数值 和自变量 的部分对应取值如下表所示:
-1 0 1 2 3
1
1
(1) 若 .
①求二次函数的表达式.
②写出一个符合条件的 的取值范围,使得 随 的增大而减小.
(2) 若在 这三个实数中, 只有一个是正数,求 的取值范围.
【答案】(1)解:①把,代入,得 ,
解得:,
.
② 抛物线的对称轴为直线,,抛物线开口向上,
当时,随的增大而减小.
(2)解:把代入,得,
把代入得,,
把代入得,,
把代入得,,
,
m、n、p这三个实数中,只有一个是正数,
,
解得:.
【知识点】待定系数法求二次函数解析式;二次函数y=ax²+bx+c的图象;二次函数y=ax²+bx+c的性质
【解析】【分析】(1)用待定系数法求出函数解析式;根据对称轴公式求出对称轴,再根据抛物线开口向上可知当时,随的增大而减小;
(2)先把代入解析式求出,可得,然后分别求出m、n、p,再根据这三个实数中,只有一个是正数得出不等式组,解不等式组可得答案.
四、实践探究题
15.(2024·广西)课堂上, 数学老师组织同学们围绕关于 的二次函数 的最值问题展开探究.
【经典回顾】二次函数求最值的方法.
(1)老师给出 , 求二次函数 的最小值.
①请你写出对应的函数解析式;
②求当 取何值时, 函数 有最小值, 并写出此时的 值;
【举一反三】老师给出更多 的值, 同学们即求出对应的函数在 取何值时, 的最小值. 记录结果, 并整理成下表:
-4 -2 0 2 4
2 0 -2 -4
的最小值 -9 -3 -5 -15
注: * 为②的计算结果.
【探究发现】老师: “请同学们结合学过的函数知识, 观察表格, 谈谈你的发现.”甲同学: “我发现, 老师给了 值后, 我们只要取 , 就能得到 的最小值.”
乙同学: “我发现, 的最小值随 值的变化而变化, 当 由小变大时, 的最小值先增大后减小, 所以我猜想 的最小值中存在最大值 ”
(2)请结合函数解析式 , 解释甲同学的说法是否合理
(3)你认为乙同学的猜想是否正确 若正确, 请求出此最大值; 若不正确, 说明理由.
【答案】(1)解:①当 时,
②
二次项系数为 , 开口向上
当 时, 有最小值为 -23
(2)解:(解题方法不唯一)
二次项系数为 , 开口向上
当 时函数有最小值
甲说法合理
(3)解:乙同学的猜想正确。
当 时, 有最小值, 此时
二次项系数为 , 开口向下
当 时, 取到最大值
【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=ax²+bx+c的性质
【解析】【分析】(1)①把a=-4代入,即可得到二次函数解析式;
②a=-4代入后将二次函数转化成顶点式,即可得到最大值以及取得最大值时对应的函数值.
(2)对二次函数进行配方得到顶点式,顶点横坐标即为取得最值时x的取值,据此即可判断甲的结论;
(3)把x=-a代入得到最小值y的函数,转换成顶点式即可得到最值,据此可判断乙的结论.
五、综合题
16.(2024九下·剑阁月考)如图,一次函数的图象与反比例函数的图象交于,两点,与y轴交于点C.
(1)求反比例函数和一次函数的解析式;
(2)根据图象直接写出关于x的不等式的解集;
(3)设D为线段AC上的一个动点(不包括A,C两点),过点D作轴交反比例函数的图象于点E,当△CDE的面积最大时,求点E的坐标,并求出面积的最大值.
【答案】(1)解:∵点在反比例函数的图象上,
,
反比例函数的解析式为.
∵点在反比例函数的图象上,
,解得,
,.
,在一次函数的图象上,
,解得,
一次函数的解析式为.
(2)解:关于x的不等式的解集为或.
(3)解:由(1)可知.
设点D的坐标为,则点,
,
,
当时,的最大值为4,
此时点E的坐标为.
【知识点】待定系数法求一次函数解析式;待定系数法求反比例函数解析式;反比例函数与一次函数的交点问题;二次函数的最值
【解析】【分析】(1)利用待定系数法及已知点B先求出反比例函数关系式,从而计算出A点坐标,最后再利用待定系数法求出一次函数解析式;
(2)根据图形关系及交点A、B坐标分析得出不等式的解集即可;
(3)设点表示目标三角形的面积,进而利用配方法得出其最值即可。
17.(2024·惠城模拟)如图,抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴交于A、B两点(A在B的左侧),与y轴交于点N,过A点的直线l:y=kx+n与y轴交于点C,与抛物线y=﹣x2+bx+c的另一个交点为D,已知A(﹣1,0),D(5,﹣6),P点为抛物线y=﹣x2+bx+c上一动点(不与A、D重合).
(1)求抛物线和直线l的解析式;
(2)当点P在直线l上方的抛物线上时,连接PA、PD,当△PAD的面积最大时,求P点的坐标.
(3)设M为直线l上的点,探究是否存在点M,使得以点N、C、M、P为顶点的四边形为平行四边形?若存在,直接写出点M的坐标;若不存在,请说明理由。
【答案】(1)解:将点A、D的坐标代入y=kx+n,得
故直线l的解析式为y=-x-1
将点A,D的坐标代入抛物线解析式,
同理可得抛物线的解析式为;
(2)解:过点P作PQ x轴交直线l于点Q,
由题意设点P(t,+3t+4),则点Q(t,t1)
PQ=+3t+4t1)
=+3t+4+t+1
=+4t+5
×(+4t+5)
=+12t+15
=+27
∵-1当t=2时,取最大值27
P(2,6)
(3)解:点M的坐标为(2+,3)或(2,3)
或(4,5)或(4,3)
【知识点】待定系数法求一次函数解析式;待定系数法求二次函数解析式;三角形的面积;平行四边形的判定与性质;二次函数y=ax²+bx+c的性质
【解析】【解答】解:(3)
由题意得NC=5,
①当NC是平行四边形的一条边时,设点P坐标为(x,﹣x2+3x+4),则点M(x,﹣x﹣1),
由题意得:|yM﹣yP|=5,即:|﹣x2+3x+4+x+1|=5
解得:或0或4(舍去0,此时M和C重合),
则点M坐标为或或(4,﹣5);
②当NC是平行四边形的对角线时,则NC的中点坐标为,
设点P坐标为(m,﹣m2+3m+4),则点M(n,﹣n﹣1),
∵N、C,M、P为顶点的四边形为平行四边形,
∴NC的中点即为PM中点,
∴,
解得:n=0或﹣4(舍去0,此时M和C重合),
故点M(﹣4,3),
综上所述,存在点M,使得以点N、C、M、P为顶点的四边形为平行四边形,点M的坐标为:或或(4,﹣5)或(﹣4,3).
【分析】(1)分别将A(﹣1,0),D(5,﹣6)代入抛物线解析式与直线l的解析式,利用待定系数法求解即可;
(2)过点P作PQ⊥x轴交直线l于点Q,设点P(t,﹣t2+3t+4),则点Q(t,﹣t﹣1),得到PQ=﹣t2+4t+5,S△PAD=﹣3(t﹣2)2+27,根据二次函数的性质得,当t=2时,S△PAD取最大值,求得P(2,6);
(3)分两种情况:当NC是平行四边形的一条边时,当NC是平行四边形的对角线时,根据平行四边形的性质,分别求解即可.
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