【提升版】2024-2025学年浙教版数学九上1.4二次函数的应用 同步练习

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名称 【提升版】2024-2025学年浙教版数学九上1.4二次函数的应用 同步练习
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资源类型 试卷
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科目 数学
更新时间 2024-07-24 16:33:01

文档简介

【提升版】2024-2025学年浙教版数学九上1.4二次函数的应用 同步练习
一、选择题
1.(2023九上·南山月考)如图1是莲花山景区一座抛物线形拱桥,按图2所示建立平面直角坐标系,得到抛物线解析式为y=,正常水位时水面宽AB为36m,当水位上升5m时水面宽CD为(  )
A.10m B.12m C.24m D.48m
2.(2023九上·牟平期中)竖直上抛的小球的高度与运动时间的函数表达式为,若小球在上抛后第与第时离地面距离相等,则下列时刻中小球的高度最高的是(  )
A.第 B.第 C.第 D.第
3.(2023九上·曾都期中)将进货单价为50元的某种商品按零售价每个60元出售时,每周能卖出100个,若这种商品零售价每涨价1元,周销售量就减少2个,但物价部门规定,最高售价不能高于成本价的30%,则每周获得的最大利润为(  ).
A.80元 B.1000元 C.1750元 D.1800元
4.(2023九上·东光月考)小明在期末体育测试中掷出的实心球的运动路线呈抛物线形,若实心球运动的抛物线的解析式为,其中是实心球飞行的高度,是实心球飞行的水平距离,已知该同学出手点的坐标为,则实心球飞行的水平距离的长度为(  )
A. B. C. D.
5.(2023九上·萧山月考)如图,在九年级体育测试中,小朱掷出的实心球的飞行高度y(米)与水平距离x(米)之间的关系大致满足二次函数,则小朱本次投掷实心球的成绩为(  )
A.7m B.7.5m C.8m D.8.5m
6.(2024九上·四平期末)如图是二次函数的部分图象,使成立的的取值范围是(  )
A. B.
C. D.或
7.(2019九上·北京期中)已知一次函数 和二次函数 部分自变量和对应的函数值如表:
x … -1 0 2 4 5 …
y1 … 0 1 3 5 6 …
y2 … 0 -1 0 5 9 …
当y2>y1时,自变量x的取值范围是(  )
A.-1<x<2 B.4<x<5 C.x<-1或x>5 D.x<-1或x>4
8.(2023九上·丰城月考)二次函数y=ax2+bx+c的图象如图所示,下列说法错误的是(  )
A.a<0,b>0
B.b2﹣4ac>0
C.方程ax2+bx+c=0的解是x1=5,x2=﹣1
D.不等式ax2+bx+c>0的解集是0<x<5
二、填空题
9.(2024九上·自贡期末)如图,九(1)班劳动实践基地位于形围墙的内侧,已知,墙长7米,墙长3米.同学们准备用10米长的围栏,在基地内围出一块矩形菜地(可利用围墙).请问他们能围出的最大面积是   米2.
10.(2024九上·邻水期末)在为期3天的广安市第五届运动会(青少年组)三人制篮球比赛中,某同学进行了一次投篮,篮球准确落入篮框内,建立如图所示的平面直角坐标系,篮球的运行轨迹可看作抛物线的一部分,则篮球在空中运行的最大高度为   .
11.(2024九上·石家庄期末)小明和小强做弹球游戏,如图1,小明向斜坡找一个乒乓球,乒乓球弹起的运行路线是一条抛物线,乒乓球落地后又弹起,第二次弹起的运行路线和第一次运行路线的抛物线形状相同.小强在地面立一块高度为的木板,以斜坡底端为坐标原点,地面水平线为轴,取单位长度为,建立如图2所示的平面直角坐标系,乒乓球的大小忽略不计,经测量发现,拋球点的坐标为,第一次弹起的运行路线最高点坐标为,第二次弹起的最大高度为.
(1)求乒乓球第一次落地点B距斜坡低端O的距离是   ;
(2)为了确保乒乓球在第二次下落时能落在木板上,小强将木板立在到斜坡底端O的最小距离是   .
12.(2023九上·新洲期中)抛物线(,,为常数,经过,,三点,且.
下列四个结论:①;②;③当时,若点在该抛物线上,则;④若关于x的一元二次方程有两个相等的实数根,则.
其中正确的是   (填序号即可).
三、解答题
13.(2023九上·安庆月考)李大爷每天到批发市场购进某种水果进行销售,这种水果每箱10千克,批发商规定:整箱购买,一箱起售,每人一天购买不超过10箱;当购买1箱时,批发价为8.2元/千克,每多购买1箱,批发价每千克降低0.2元.根据李大爷的销售经验,这种水果售价为12元/千克时,每天可销售1箱;售价每千克降低0.5元,每天可多销售1箱.
(1)请求出这种水果批发价(元/千克)与购进数量(箱)之间的函数关系式;
(2)若每天购进的这种水果需当天全部售完,请你计算,李大爷每天应购进这种水果多少箱,才能使每天所获利润最大?最大利润是多少?
14.(2023九上·杭州期中) 如图1所示是一座古桥,桥拱截面为抛物线,如图2,AO,BC是桥墩,桥的跨径AB为20m,此时水位在OC处,桥拱最高点P离水面6m,在水面以上的桥墩AO,BC都为2m.以OC所在的直线为x轴、AO所在的直线为y轴建立平面直角坐标系,其中x(m)是桥拱截面上一点距桥墩AO的水平距离,y(m)是桥拱截面上一点距水面OC的距离.
(1)求此桥拱截面所在抛物线的表达式;
(2)有一艘游船,其左右两边缘最宽处有一个长方体形状的遮阳棚,此船正对着桥洞在河中航行.当水位上涨2m时,水面到棚顶的高度为3m,遮阳棚宽12m,问此船能否通过桥洞?请说明理由.
四、实践探究题
15.(2024九上·鄞州期末)根据以下材料,探索完成任务:
智能浇灌系统使用方案
材料 如图1是一款智能浇灌系统,水管OP垂直于地面并可以随意调节高度(OP最大高度不超过2.4m),浇灌花木时,喷头P处会向四周喷射水流形成固定形状的抛物线,水流落地点M与点O的距离即为最大浇灌距离,各方向水流落地点形成一个以点O为圆心,OM为半径的圆形浇灌区域. 当喷头P位于地面与点O重合时,某一方向的水流上边缘形成了如图2的抛物线,经测量,,水流最高时距离地面0.1m. 如图3,农科院将该智能浇灌系统应用于一个长8m,宽6m的矩形试验田中,水管放置在矩形中心O处.
问题解决
任务1 确定水流形状 在图2中建立合适的平面直角坐标系,求抛物线的函数表达式.
任务2 探究浇灌最大区域 当调节水管OP的高度时,浇灌的圆形区域面积会发生变化,请你求出最大浇灌圆形区域面积.(结果保留)
任务3 解决具体问题 若要保证浇灌区域能完全覆盖矩形试验田,则水管OP至少需要调节到什么高度?
16.(2024九上·防城期末)【综合与实践】数学来源于生活,同时数学也可以服务于生活.
【知识背景】如图,校园中有两面直角围墙,墙角内的P处有一古棵树与墙,的距离分别是和,在美化校园的活动中,某数学兴趣小组想借助围墙(两边足够长),用长的篱笆围成一个矩形花园(篱笆只围,两边),设.
【方案设计】设计一个矩形花园,使之面积最大,且要将古棵树P围在花园内(含边界,不考虑树的粗细).
【解决问题】思路:把矩形的面积S与边长x(即的长)的函数解析式求出,并利用函数的性质来求面积的最大值即可.
(1)请用含有x的代数式表示的长;
(2)花园的面积能否为 若能,求出x的值,若不能,请说明理由;
(3)求面积S与x的函数解析式,写出x的取值范围;并求当x为何值时,花园面积S最大
五、综合题
17.(2022九上·江油开学考)公路上正在行驶的甲车发现前方处沿同一方向行驶的乙车后,开始减速,减速后甲车行驶的路程单位:、速度单位:与时间单位:的关系分别可以用二次函数和一次函数表示,其图象如图所示.
(1)直接写出关于的函数关系式   和关于的函数关系式   不要求写出的取值范围
(2)当甲车减速至时,它行驶的路程是多少?
(3)若乙车以的速度匀速行驶,两车何时相距最近,最近距离是多少?
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】二次函数的实际应用-拱桥问题
【解析】【解答】解:根据题意,A点横坐标为-18,代入 可得y=-9,
即A(-18,-9).
当水位上升5米时,即C、D两点纵坐标为-9+5=-4.
代入得:x=±12,
即C(-12,-4),D(12,-4).
故CD=12×2=24.
故答案为:C.
【分析】根据AB=36得到A点横坐标,代入可求得A点纵坐标,水位上升5m即向上平移5个单位,可得C、D的纵坐标,代入可求横坐标,于是可求CD长.
2.【答案】C
【知识点】二次函数的实际应用-抛球问题
【解析】【解答】小球在上抛后第与第时离地面距离相等,
对称轴为直线x=
当t=5s时,小球的高度最高,
t=4.9s时离5最近,
在4.9s时小球最高,
故答案为:C.
【分析】先求得对称轴为直线x=5,再逐一判断哪一个选项距离对称轴最近即可求解.
3.【答案】C
【知识点】二次函数的实际应用-销售问题
【解析】【解答】解:设售价上涨x元,则销售量为个,利润为W,

对称轴为:

∴当x=65时,W有最大值为:
故答案为:C.
【分析】设售价上涨x元,则销售量为个,利润为W,根据题意即可得到:根据题意得到的值不能超过65,则当x=65时,W有最大值.
4.【答案】C
【知识点】二次函数的实际应用-抛球问题
【解析】【解答】
∵点的坐标为 ,在函数上

解得k=

当y=0时,即
解得x=8或-2(舍)
∴ OB长为8m
故答案为B
【分析】本题考查二次函数的实际应用及性质。点在函数上,代入函数可得字母k的值,求二次函数与x轴的交点时,令y=0,求对应方程的根即可,注意结合实际问题,进行根的取舍。
5.【答案】C
【知识点】二次函数的实际应用-抛球问题
【解析】【解答】解:令即:
解得:
∴小朱本次投掷实心球的成绩为8米,
故答案为:C.
【分析】当此时x的值,即为小朱本次投掷实心球的成绩.
6.【答案】C
【知识点】二次函数与不等式(组)的综合应用;二次函数y=ax²+bx+c的性质
【解析】【解答】解:由函数图象可知,当y≥-1时,二次函数不在y=-1下方部分的自变量x满足:-1≤x≤3,
故答案为:C.
【分析】y≥-1就是指函数图象在y=-1上和上方部分,再确定部分图象对应的x的取值范围即可.
7.【答案】D
【知识点】二次函数与一次函数的综合应用
【解析】【解答】解:∵当x=0时,y1=y2=0;当x=4时,y1=y2=5;
∴直线与抛物线的交点为(-1,0)和(4,5),
而-1<x<4时,y1>y2,
∴当y2>y1时,自变量x的取值范围是x<-1或x>4.
故答案为:D.
【分析】利用表中数据得到直线与抛物线的交点为(-1,0)和(4,5),-1<x<4时,y1>y2,从而得到当y2>y1时,自变量x的取值范围.
8.【答案】D
【知识点】二次函数图象与系数的关系;二次函数与不等式(组)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;二次函数与一元二次方程的综合应用
【解析】【解答】解:A、由图知抛物线开口向下,a<0;对称轴为直线x=,所以b=-4a,所以b>0,故A选项正确;
B、抛物线与x轴有两个交点,所以 b2﹣4ac>0 ,故B选项正确;
C、根据二次函数对称性可知,抛物线与x轴交点为(5,0)和(-1,0),所以 方程ax2+bx+c=0的解是x1=5,x2=﹣1 ,故C选项正确;
D、由图象可得,不等式 ax2+bx+c>0的解集为-1故答案为:D.
【分析】考查二次函数图象和性质,二次函数与一元二次方程关系,利用函数图象求不等式的解.
9.【答案】
【知识点】二次函数的实际应用-几何问题
【解析】【解答】解:设矩形的宽为,面积为
①∵墙长7米,墙长3米,
∴,
∵10米长的围栏,
∴当围成的矩形在以为边围成的矩形的内部时,矩形的最大面积为,
②当矩形的长大于7,宽小于3时,则:矩形的长为,
∴,
∵,
∴当时,随着的增大而减小,
∵,
∴,
③当矩形的长小于7,宽大于3时,则:矩形的长为,
∴,
∴当时,的最大值为;
综上:他们能围出的最大面积是米;
故答案为: .
【分析】 分两种情况:矩形在以AB、BC为边围成的矩形的内部或外部,设矩形的宽为x,面积为y,建立二次函数,利用二次函数的性质求解即可。
10.【答案】
【知识点】二次函数的最值;二次函数y=ax²+bx+c与二次函数y=a(x-h)²+k的转化;二次函数的实际应用-抛球问题
【解析】【解答】解:∵,
∴当时,取最大值,最大值为,
即篮球在空中运行的最大高度为.
故答案为:3.6
【分析】先根据二次函数解析式转化为顶点式,进而根据二次函数的最值结合题意即可求解。
11.【答案】(1)1.4
(2)1.6
【知识点】二次函数的实际应用-抛球问题;二次函数的其他应用
【解析】【解答】解:(1)乒乓球第一次弹起运行路线的抛物线顶点为,过点,
设第一次运行路线所在的抛物线解析式为.
代入得,,
解得,

令,则
解得,(舍)
,即乒乓球第一次落地点距斜坡底端的距离为,
故答案为:;
(2)乒乓球第二次弹起运行路线的抛物线与第一次形状相同,且最大高度为,
设.
代入得.
解得,(舍)

当时,,
解得,
∴为了确保乒乓球在第二次下落时能落在木板上,小强将木板立在到斜坡底端O的最小距离是,
故答案为:.
【分析】(1)根据待定系数法结合“拋球点的坐标为,第一次弹起的运行路线最高点坐标为”可求出第一次运行路线所在的抛物线解析式,再令解一元二次方程即可求解;
(2)根据题意并运用待定系数法可求得第二次弹起的抛物线解析式,再求时对应的方程解即可得出答案。
12.【答案】②③④
【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;二次函数与一元二次方程的综合应用
【解析】【解答】 解: ①图象经过(1, 1),c<0,即抛物线与y轴的负半轴有交点,如果抛物线的开口向上,则抛物线与x轴的交点都在(1, 0)的左侧,因为 (n,0) 中n≥3,
所以抛物线与x轴的一个交点一定在(3, 0)或(3, 0)的右侧,
所以抛物线的开口一定向下,即a<0,
把(1, 1)代入得: a+b+c=1,即b=1-a-c,
因为a<0,c<0,所以b>0,
故①错误;
②:a<0, b>0, c<0, >0,
方程的两 个根的积大于0,即mn>0,
因为 n≥3,所以 m>0,
.
即抛物线的对称轴在直线x=1.5的右侧,所以抛物线的顶点在点(1, 1) 的右侧,所以
因为4a<0,

故②正确;
③因为m>0,
所以当n=3时,
所以抛物线对 称轴在直线x=1.5的右侧,
所以(1,1)到对称轴的距离大于(2, t)到对称轴的距离,
因为a<0,抛物线开口向下,
所以距离抛物线越近的函数值越大,
所以t>1,
故③正确;
④方程可变为 .
因为方程有两个相等的实数解,
因为把(1, 1)代入得a+b+c=1
即1-b=a+c,
所以,
即,
所以 , a-c=0,
即a=c,
因为(m,0) ,(n,0) 在抛物线上,
所以m,n为方程ax-+bx+c=0的两个根,
所以
n≥3,
故④正确
综上,正确的结论有:②③④.
故答案为:②③④.
【分析】(1)根据图象经过(1,1),c<0,且抛物线与x轴的一个交点一定在(3,0)或(3,0)的右侧,判断出抛物线的开口方向,得出a的符号,再把(1,1)代入二次函数解析式中,适当变形可以判断①的正误;
(2)先说明抛物线的对称轴在直线x=1.5的右侧是,可知抛物线的顶点在点(1,1)的右侧,从而可得抛物线的顶点的纵坐标大于1,结合①中得出的a的符号,可判断②的正误;
(3)先说明抛物线的对称轴在直线x=1.5的右侧是,可得(1,1)到对称轴的距离大于(2,t)到对称轴的距离,根据①中得出的a的符号,可得距离抛物线对称轴近的函数值的规律,就可以得出③的正误;
(4)根据方程有两个相等的实数解,得到y=0时的一元二次方程的判断式=0,把(1,1)代入二次函数表达式中,得到关于a,b,c的关系式,说明a,c的关系,根据根与系数的关系得出m,n的关系,结合n≥3,可求出m的范围,从而可判断④的正误.
13.【答案】(1)解:根据题意得:
(,为整数),
答:这种水果批发价(元/千克)与购进数量(箱)之间的函数关系式为
(,为整数);
(2)解:设李大爷每天所获利润是元,
由题意得:,
,为正整数,且,
时,取最大值,最大值为(元),
答:李大爷每天应购进这种水果7箱,才能使每天所获利润最大,最大利润140元.
【知识点】二次函数的实际应用-销售问题
【解析】【分析】(1)根据当购买1箱时,批发价为8.2元/千克,每多购买1箱,批发价每千克降低0.2元,进先列式即可;
(2) 设李大爷每天所获利润是元, 根据总利润=每千克利润×销售量列出函数关系式,再利用二次函数的性质求解即可.
14.【答案】(1)解:由题意知,A(0,2),P(10,6),B(20,2),
设抛物线解析式为y=a(x-10)2+6,
把A(0,2)代入解析式得,100a+6=2,
解得:,
∴此桥拱截面所在抛物线的表达式为y=(x-10)2+6;
(2)解:此船不能通过,理由:
当y=2+3=5时,(x-10)2+6=5,
解得x=5或x=15,
∵15-5=10<12,
∴此船不能通过桥洞.
【知识点】二次函数的实际应用-拱桥问题
【解析】【分析】(1)先求出点A,点P,点B的坐标,再把抛物线解析式设为顶点式,将A的坐标代入即可求得;
(2)当y=5时得x的值,再计算出两个x的值的差的绝对值与12比较大小即可.
15.【答案】解:任务1:如图,以点O为坐标原点,OM方向为x轴正方向建立平面直角坐标系,
此时,,顶点坐标为,
设抛物线的函数表达为,
将代入得,,
∴抛物线的函数表达式为.
(其他建系方式均可,按步给分)
任务2:当时,即将抛物线向上平移2.4个单位,
得.
令,则,解得:,(舍去),
∴浇灌最大圆形区域面积为.
任务3:连结AC,如图:
由题意知AC过点O,,
∴,
∴要保证浇灌区域能完全覆盖矩形试验田,浇灌半径至少为5m.
设,此时抛物线函数表达式为,
将代入,得,
解得,
∴OP至少调节到1.5m.
【知识点】二次函数的实际应用-喷水问题
【解析】【分析】(1)以O为坐标原点,OM方向为x轴正方向建立平面直角坐标系,表示出点O和M以及顶点的坐标,可用两点式设函数表达式,代入顶点坐标求出a值,即可得表达式;
(2)灌溉面积最大时,OP=2.4米,相当于将函数图象向上平移2.4个单位,求出新的函数表达式,令y=0,求解,即可得到最大灌溉半径,从而得到最大灌溉面积;
(3)确定灌溉完整个矩形区域时的最大灌溉半径r,即矩形对角线的一半长,设水管调节高度为h,即向上平移h个单位,得到新的函数表达式,把半径r的值代入,即可得到调节高度h.
16.【答案】(1)解:,则;
(2)解:,则,,
解得:,(不合题意,舍去),
所以花园的面积可等于,此时x的值为12;
(3)解:①,
(在点P与,的距离分别是和,,)
面积S与x的函数解析式为:
②,抛物线的开口向下,对称轴为
当时,S随x的增大而增大
当时,S取到最大值为:,
即当时,花园面积S最大,最大值为195平方米.
【知识点】一元二次方程的应用-几何问题;二次函数的实际应用-几何问题
【解析】【分析】(1)由AB=xm,AB+BC=28,则BC=(28-x)m.
(2)根据矩形的面积=AB·BC=192列出方程并解之即可;
(3)利用(2)可得S=AB·BC=x(28-x),由点P与,的距离可得出6≤x<13,再利用二次函数的性质求解即可.
17.【答案】(1);v=-t+16
(2)解:,
当时,
,解得,

当时,,
当甲车减速至时,它行驶的路程是;
(3)解:当时,甲车的速度为,
当时,两车之间的距离逐渐变大,
当时,两车之间的距离逐渐变小,
当时,两车之间距离最小,
将代入中,得,
将代入中,得,
此时两车之间的距离为:,
秒时两车相距最近,最近距离是.
【知识点】二次函数与一次函数的综合应用
【解析】【解答】解:(1)由图可知:二次函数图象经过原点,
设二次函数表达式为,
二次函数经过,,
,解得:,
二次函数表达式为.
设一次函数表达式为,
一次函数经过,,
,解得:,
一次函数表达式为.
故答案为:,;
【分析】(1)由图可知:二次函数图象经过原点,设二次函数表达式为s=at2+bt,将(2,30)、(4,56)代入s中求出a、b的值,据此可得二次函数的表达式;设一次函数表达式为v=kt+c,将(0,16)、(8,8)代入v中求出k、c的值,据此可得一次函数的表达式;
(2)令一次函数解析式中的v=9,求出t的值,然后将t的值代入二次函数解析式中可得s的值;
(3)由题意可得当v=10m/s时,两车之间距离最小,将v=10代入一次函数解析式中求出t的值,然后将t的值代入二次函数解析式中求出s的值,据此不难求出此时两车之间的距离.
1 / 1【提升版】2024-2025学年浙教版数学九上1.4二次函数的应用 同步练习
一、选择题
1.(2023九上·南山月考)如图1是莲花山景区一座抛物线形拱桥,按图2所示建立平面直角坐标系,得到抛物线解析式为y=,正常水位时水面宽AB为36m,当水位上升5m时水面宽CD为(  )
A.10m B.12m C.24m D.48m
【答案】C
【知识点】二次函数的实际应用-拱桥问题
【解析】【解答】解:根据题意,A点横坐标为-18,代入 可得y=-9,
即A(-18,-9).
当水位上升5米时,即C、D两点纵坐标为-9+5=-4.
代入得:x=±12,
即C(-12,-4),D(12,-4).
故CD=12×2=24.
故答案为:C.
【分析】根据AB=36得到A点横坐标,代入可求得A点纵坐标,水位上升5m即向上平移5个单位,可得C、D的纵坐标,代入可求横坐标,于是可求CD长.
2.(2023九上·牟平期中)竖直上抛的小球的高度与运动时间的函数表达式为,若小球在上抛后第与第时离地面距离相等,则下列时刻中小球的高度最高的是(  )
A.第 B.第 C.第 D.第
【答案】C
【知识点】二次函数的实际应用-抛球问题
【解析】【解答】小球在上抛后第与第时离地面距离相等,
对称轴为直线x=
当t=5s时,小球的高度最高,
t=4.9s时离5最近,
在4.9s时小球最高,
故答案为:C.
【分析】先求得对称轴为直线x=5,再逐一判断哪一个选项距离对称轴最近即可求解.
3.(2023九上·曾都期中)将进货单价为50元的某种商品按零售价每个60元出售时,每周能卖出100个,若这种商品零售价每涨价1元,周销售量就减少2个,但物价部门规定,最高售价不能高于成本价的30%,则每周获得的最大利润为(  ).
A.80元 B.1000元 C.1750元 D.1800元
【答案】C
【知识点】二次函数的实际应用-销售问题
【解析】【解答】解:设售价上涨x元,则销售量为个,利润为W,

对称轴为:

∴当x=65时,W有最大值为:
故答案为:C.
【分析】设售价上涨x元,则销售量为个,利润为W,根据题意即可得到:根据题意得到的值不能超过65,则当x=65时,W有最大值.
4.(2023九上·东光月考)小明在期末体育测试中掷出的实心球的运动路线呈抛物线形,若实心球运动的抛物线的解析式为,其中是实心球飞行的高度,是实心球飞行的水平距离,已知该同学出手点的坐标为,则实心球飞行的水平距离的长度为(  )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】二次函数的实际应用-抛球问题
【解析】【解答】
∵点的坐标为 ,在函数上

解得k=

当y=0时,即
解得x=8或-2(舍)
∴ OB长为8m
故答案为B
【分析】本题考查二次函数的实际应用及性质。点在函数上,代入函数可得字母k的值,求二次函数与x轴的交点时,令y=0,求对应方程的根即可,注意结合实际问题,进行根的取舍。
5.(2023九上·萧山月考)如图,在九年级体育测试中,小朱掷出的实心球的飞行高度y(米)与水平距离x(米)之间的关系大致满足二次函数,则小朱本次投掷实心球的成绩为(  )
A.7m B.7.5m C.8m D.8.5m
【答案】C
【知识点】二次函数的实际应用-抛球问题
【解析】【解答】解:令即:
解得:
∴小朱本次投掷实心球的成绩为8米,
故答案为:C.
【分析】当此时x的值,即为小朱本次投掷实心球的成绩.
6.(2024九上·四平期末)如图是二次函数的部分图象,使成立的的取值范围是(  )
A. B.
C. D.或
【答案】C
【知识点】二次函数与不等式(组)的综合应用;二次函数y=ax²+bx+c的性质
【解析】【解答】解:由函数图象可知,当y≥-1时,二次函数不在y=-1下方部分的自变量x满足:-1≤x≤3,
故答案为:C.
【分析】y≥-1就是指函数图象在y=-1上和上方部分,再确定部分图象对应的x的取值范围即可.
7.(2019九上·北京期中)已知一次函数 和二次函数 部分自变量和对应的函数值如表:
x … -1 0 2 4 5 …
y1 … 0 1 3 5 6 …
y2 … 0 -1 0 5 9 …
当y2>y1时,自变量x的取值范围是(  )
A.-1<x<2 B.4<x<5 C.x<-1或x>5 D.x<-1或x>4
【答案】D
【知识点】二次函数与一次函数的综合应用
【解析】【解答】解:∵当x=0时,y1=y2=0;当x=4时,y1=y2=5;
∴直线与抛物线的交点为(-1,0)和(4,5),
而-1<x<4时,y1>y2,
∴当y2>y1时,自变量x的取值范围是x<-1或x>4.
故答案为:D.
【分析】利用表中数据得到直线与抛物线的交点为(-1,0)和(4,5),-1<x<4时,y1>y2,从而得到当y2>y1时,自变量x的取值范围.
8.(2023九上·丰城月考)二次函数y=ax2+bx+c的图象如图所示,下列说法错误的是(  )
A.a<0,b>0
B.b2﹣4ac>0
C.方程ax2+bx+c=0的解是x1=5,x2=﹣1
D.不等式ax2+bx+c>0的解集是0<x<5
【答案】D
【知识点】二次函数图象与系数的关系;二次函数与不等式(组)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;二次函数与一元二次方程的综合应用
【解析】【解答】解:A、由图知抛物线开口向下,a<0;对称轴为直线x=,所以b=-4a,所以b>0,故A选项正确;
B、抛物线与x轴有两个交点,所以 b2﹣4ac>0 ,故B选项正确;
C、根据二次函数对称性可知,抛物线与x轴交点为(5,0)和(-1,0),所以 方程ax2+bx+c=0的解是x1=5,x2=﹣1 ,故C选项正确;
D、由图象可得,不等式 ax2+bx+c>0的解集为-1故答案为:D.
【分析】考查二次函数图象和性质,二次函数与一元二次方程关系,利用函数图象求不等式的解.
二、填空题
9.(2024九上·自贡期末)如图,九(1)班劳动实践基地位于形围墙的内侧,已知,墙长7米,墙长3米.同学们准备用10米长的围栏,在基地内围出一块矩形菜地(可利用围墙).请问他们能围出的最大面积是   米2.
【答案】
【知识点】二次函数的实际应用-几何问题
【解析】【解答】解:设矩形的宽为,面积为
①∵墙长7米,墙长3米,
∴,
∵10米长的围栏,
∴当围成的矩形在以为边围成的矩形的内部时,矩形的最大面积为,
②当矩形的长大于7,宽小于3时,则:矩形的长为,
∴,
∵,
∴当时,随着的增大而减小,
∵,
∴,
③当矩形的长小于7,宽大于3时,则:矩形的长为,
∴,
∴当时,的最大值为;
综上:他们能围出的最大面积是米;
故答案为: .
【分析】 分两种情况:矩形在以AB、BC为边围成的矩形的内部或外部,设矩形的宽为x,面积为y,建立二次函数,利用二次函数的性质求解即可。
10.(2024九上·邻水期末)在为期3天的广安市第五届运动会(青少年组)三人制篮球比赛中,某同学进行了一次投篮,篮球准确落入篮框内,建立如图所示的平面直角坐标系,篮球的运行轨迹可看作抛物线的一部分,则篮球在空中运行的最大高度为   .
【答案】
【知识点】二次函数的最值;二次函数y=ax²+bx+c与二次函数y=a(x-h)²+k的转化;二次函数的实际应用-抛球问题
【解析】【解答】解:∵,
∴当时,取最大值,最大值为,
即篮球在空中运行的最大高度为.
故答案为:3.6
【分析】先根据二次函数解析式转化为顶点式,进而根据二次函数的最值结合题意即可求解。
11.(2024九上·石家庄期末)小明和小强做弹球游戏,如图1,小明向斜坡找一个乒乓球,乒乓球弹起的运行路线是一条抛物线,乒乓球落地后又弹起,第二次弹起的运行路线和第一次运行路线的抛物线形状相同.小强在地面立一块高度为的木板,以斜坡底端为坐标原点,地面水平线为轴,取单位长度为,建立如图2所示的平面直角坐标系,乒乓球的大小忽略不计,经测量发现,拋球点的坐标为,第一次弹起的运行路线最高点坐标为,第二次弹起的最大高度为.
(1)求乒乓球第一次落地点B距斜坡低端O的距离是   ;
(2)为了确保乒乓球在第二次下落时能落在木板上,小强将木板立在到斜坡底端O的最小距离是   .
【答案】(1)1.4
(2)1.6
【知识点】二次函数的实际应用-抛球问题;二次函数的其他应用
【解析】【解答】解:(1)乒乓球第一次弹起运行路线的抛物线顶点为,过点,
设第一次运行路线所在的抛物线解析式为.
代入得,,
解得,

令,则
解得,(舍)
,即乒乓球第一次落地点距斜坡底端的距离为,
故答案为:;
(2)乒乓球第二次弹起运行路线的抛物线与第一次形状相同,且最大高度为,
设.
代入得.
解得,(舍)

当时,,
解得,
∴为了确保乒乓球在第二次下落时能落在木板上,小强将木板立在到斜坡底端O的最小距离是,
故答案为:.
【分析】(1)根据待定系数法结合“拋球点的坐标为,第一次弹起的运行路线最高点坐标为”可求出第一次运行路线所在的抛物线解析式,再令解一元二次方程即可求解;
(2)根据题意并运用待定系数法可求得第二次弹起的抛物线解析式,再求时对应的方程解即可得出答案。
12.(2023九上·新洲期中)抛物线(,,为常数,经过,,三点,且.
下列四个结论:①;②;③当时,若点在该抛物线上,则;④若关于x的一元二次方程有两个相等的实数根,则.
其中正确的是   (填序号即可).
【答案】②③④
【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;二次函数与一元二次方程的综合应用
【解析】【解答】 解: ①图象经过(1, 1),c<0,即抛物线与y轴的负半轴有交点,如果抛物线的开口向上,则抛物线与x轴的交点都在(1, 0)的左侧,因为 (n,0) 中n≥3,
所以抛物线与x轴的一个交点一定在(3, 0)或(3, 0)的右侧,
所以抛物线的开口一定向下,即a<0,
把(1, 1)代入得: a+b+c=1,即b=1-a-c,
因为a<0,c<0,所以b>0,
故①错误;
②:a<0, b>0, c<0, >0,
方程的两 个根的积大于0,即mn>0,
因为 n≥3,所以 m>0,
.
即抛物线的对称轴在直线x=1.5的右侧,所以抛物线的顶点在点(1, 1) 的右侧,所以
因为4a<0,

故②正确;
③因为m>0,
所以当n=3时,
所以抛物线对 称轴在直线x=1.5的右侧,
所以(1,1)到对称轴的距离大于(2, t)到对称轴的距离,
因为a<0,抛物线开口向下,
所以距离抛物线越近的函数值越大,
所以t>1,
故③正确;
④方程可变为 .
因为方程有两个相等的实数解,
因为把(1, 1)代入得a+b+c=1
即1-b=a+c,
所以,
即,
所以 , a-c=0,
即a=c,
因为(m,0) ,(n,0) 在抛物线上,
所以m,n为方程ax-+bx+c=0的两个根,
所以
n≥3,
故④正确
综上,正确的结论有:②③④.
故答案为:②③④.
【分析】(1)根据图象经过(1,1),c<0,且抛物线与x轴的一个交点一定在(3,0)或(3,0)的右侧,判断出抛物线的开口方向,得出a的符号,再把(1,1)代入二次函数解析式中,适当变形可以判断①的正误;
(2)先说明抛物线的对称轴在直线x=1.5的右侧是,可知抛物线的顶点在点(1,1)的右侧,从而可得抛物线的顶点的纵坐标大于1,结合①中得出的a的符号,可判断②的正误;
(3)先说明抛物线的对称轴在直线x=1.5的右侧是,可得(1,1)到对称轴的距离大于(2,t)到对称轴的距离,根据①中得出的a的符号,可得距离抛物线对称轴近的函数值的规律,就可以得出③的正误;
(4)根据方程有两个相等的实数解,得到y=0时的一元二次方程的判断式=0,把(1,1)代入二次函数表达式中,得到关于a,b,c的关系式,说明a,c的关系,根据根与系数的关系得出m,n的关系,结合n≥3,可求出m的范围,从而可判断④的正误.
三、解答题
13.(2023九上·安庆月考)李大爷每天到批发市场购进某种水果进行销售,这种水果每箱10千克,批发商规定:整箱购买,一箱起售,每人一天购买不超过10箱;当购买1箱时,批发价为8.2元/千克,每多购买1箱,批发价每千克降低0.2元.根据李大爷的销售经验,这种水果售价为12元/千克时,每天可销售1箱;售价每千克降低0.5元,每天可多销售1箱.
(1)请求出这种水果批发价(元/千克)与购进数量(箱)之间的函数关系式;
(2)若每天购进的这种水果需当天全部售完,请你计算,李大爷每天应购进这种水果多少箱,才能使每天所获利润最大?最大利润是多少?
【答案】(1)解:根据题意得:
(,为整数),
答:这种水果批发价(元/千克)与购进数量(箱)之间的函数关系式为
(,为整数);
(2)解:设李大爷每天所获利润是元,
由题意得:,
,为正整数,且,
时,取最大值,最大值为(元),
答:李大爷每天应购进这种水果7箱,才能使每天所获利润最大,最大利润140元.
【知识点】二次函数的实际应用-销售问题
【解析】【分析】(1)根据当购买1箱时,批发价为8.2元/千克,每多购买1箱,批发价每千克降低0.2元,进先列式即可;
(2) 设李大爷每天所获利润是元, 根据总利润=每千克利润×销售量列出函数关系式,再利用二次函数的性质求解即可.
14.(2023九上·杭州期中) 如图1所示是一座古桥,桥拱截面为抛物线,如图2,AO,BC是桥墩,桥的跨径AB为20m,此时水位在OC处,桥拱最高点P离水面6m,在水面以上的桥墩AO,BC都为2m.以OC所在的直线为x轴、AO所在的直线为y轴建立平面直角坐标系,其中x(m)是桥拱截面上一点距桥墩AO的水平距离,y(m)是桥拱截面上一点距水面OC的距离.
(1)求此桥拱截面所在抛物线的表达式;
(2)有一艘游船,其左右两边缘最宽处有一个长方体形状的遮阳棚,此船正对着桥洞在河中航行.当水位上涨2m时,水面到棚顶的高度为3m,遮阳棚宽12m,问此船能否通过桥洞?请说明理由.
【答案】(1)解:由题意知,A(0,2),P(10,6),B(20,2),
设抛物线解析式为y=a(x-10)2+6,
把A(0,2)代入解析式得,100a+6=2,
解得:,
∴此桥拱截面所在抛物线的表达式为y=(x-10)2+6;
(2)解:此船不能通过,理由:
当y=2+3=5时,(x-10)2+6=5,
解得x=5或x=15,
∵15-5=10<12,
∴此船不能通过桥洞.
【知识点】二次函数的实际应用-拱桥问题
【解析】【分析】(1)先求出点A,点P,点B的坐标,再把抛物线解析式设为顶点式,将A的坐标代入即可求得;
(2)当y=5时得x的值,再计算出两个x的值的差的绝对值与12比较大小即可.
四、实践探究题
15.(2024九上·鄞州期末)根据以下材料,探索完成任务:
智能浇灌系统使用方案
材料 如图1是一款智能浇灌系统,水管OP垂直于地面并可以随意调节高度(OP最大高度不超过2.4m),浇灌花木时,喷头P处会向四周喷射水流形成固定形状的抛物线,水流落地点M与点O的距离即为最大浇灌距离,各方向水流落地点形成一个以点O为圆心,OM为半径的圆形浇灌区域. 当喷头P位于地面与点O重合时,某一方向的水流上边缘形成了如图2的抛物线,经测量,,水流最高时距离地面0.1m. 如图3,农科院将该智能浇灌系统应用于一个长8m,宽6m的矩形试验田中,水管放置在矩形中心O处.
问题解决
任务1 确定水流形状 在图2中建立合适的平面直角坐标系,求抛物线的函数表达式.
任务2 探究浇灌最大区域 当调节水管OP的高度时,浇灌的圆形区域面积会发生变化,请你求出最大浇灌圆形区域面积.(结果保留)
任务3 解决具体问题 若要保证浇灌区域能完全覆盖矩形试验田,则水管OP至少需要调节到什么高度?
【答案】解:任务1:如图,以点O为坐标原点,OM方向为x轴正方向建立平面直角坐标系,
此时,,顶点坐标为,
设抛物线的函数表达为,
将代入得,,
∴抛物线的函数表达式为.
(其他建系方式均可,按步给分)
任务2:当时,即将抛物线向上平移2.4个单位,
得.
令,则,解得:,(舍去),
∴浇灌最大圆形区域面积为.
任务3:连结AC,如图:
由题意知AC过点O,,
∴,
∴要保证浇灌区域能完全覆盖矩形试验田,浇灌半径至少为5m.
设,此时抛物线函数表达式为,
将代入,得,
解得,
∴OP至少调节到1.5m.
【知识点】二次函数的实际应用-喷水问题
【解析】【分析】(1)以O为坐标原点,OM方向为x轴正方向建立平面直角坐标系,表示出点O和M以及顶点的坐标,可用两点式设函数表达式,代入顶点坐标求出a值,即可得表达式;
(2)灌溉面积最大时,OP=2.4米,相当于将函数图象向上平移2.4个单位,求出新的函数表达式,令y=0,求解,即可得到最大灌溉半径,从而得到最大灌溉面积;
(3)确定灌溉完整个矩形区域时的最大灌溉半径r,即矩形对角线的一半长,设水管调节高度为h,即向上平移h个单位,得到新的函数表达式,把半径r的值代入,即可得到调节高度h.
16.(2024九上·防城期末)【综合与实践】数学来源于生活,同时数学也可以服务于生活.
【知识背景】如图,校园中有两面直角围墙,墙角内的P处有一古棵树与墙,的距离分别是和,在美化校园的活动中,某数学兴趣小组想借助围墙(两边足够长),用长的篱笆围成一个矩形花园(篱笆只围,两边),设.
【方案设计】设计一个矩形花园,使之面积最大,且要将古棵树P围在花园内(含边界,不考虑树的粗细).
【解决问题】思路:把矩形的面积S与边长x(即的长)的函数解析式求出,并利用函数的性质来求面积的最大值即可.
(1)请用含有x的代数式表示的长;
(2)花园的面积能否为 若能,求出x的值,若不能,请说明理由;
(3)求面积S与x的函数解析式,写出x的取值范围;并求当x为何值时,花园面积S最大
【答案】(1)解:,则;
(2)解:,则,,
解得:,(不合题意,舍去),
所以花园的面积可等于,此时x的值为12;
(3)解:①,
(在点P与,的距离分别是和,,)
面积S与x的函数解析式为:
②,抛物线的开口向下,对称轴为
当时,S随x的增大而增大
当时,S取到最大值为:,
即当时,花园面积S最大,最大值为195平方米.
【知识点】一元二次方程的应用-几何问题;二次函数的实际应用-几何问题
【解析】【分析】(1)由AB=xm,AB+BC=28,则BC=(28-x)m.
(2)根据矩形的面积=AB·BC=192列出方程并解之即可;
(3)利用(2)可得S=AB·BC=x(28-x),由点P与,的距离可得出6≤x<13,再利用二次函数的性质求解即可.
五、综合题
17.(2022九上·江油开学考)公路上正在行驶的甲车发现前方处沿同一方向行驶的乙车后,开始减速,减速后甲车行驶的路程单位:、速度单位:与时间单位:的关系分别可以用二次函数和一次函数表示,其图象如图所示.
(1)直接写出关于的函数关系式   和关于的函数关系式   不要求写出的取值范围
(2)当甲车减速至时,它行驶的路程是多少?
(3)若乙车以的速度匀速行驶,两车何时相距最近,最近距离是多少?
【答案】(1);v=-t+16
(2)解:,
当时,
,解得,

当时,,
当甲车减速至时,它行驶的路程是;
(3)解:当时,甲车的速度为,
当时,两车之间的距离逐渐变大,
当时,两车之间的距离逐渐变小,
当时,两车之间距离最小,
将代入中,得,
将代入中,得,
此时两车之间的距离为:,
秒时两车相距最近,最近距离是.
【知识点】二次函数与一次函数的综合应用
【解析】【解答】解:(1)由图可知:二次函数图象经过原点,
设二次函数表达式为,
二次函数经过,,
,解得:,
二次函数表达式为.
设一次函数表达式为,
一次函数经过,,
,解得:,
一次函数表达式为.
故答案为:,;
【分析】(1)由图可知:二次函数图象经过原点,设二次函数表达式为s=at2+bt,将(2,30)、(4,56)代入s中求出a、b的值,据此可得二次函数的表达式;设一次函数表达式为v=kt+c,将(0,16)、(8,8)代入v中求出k、c的值,据此可得一次函数的表达式;
(2)令一次函数解析式中的v=9,求出t的值,然后将t的值代入二次函数解析式中可得s的值;
(3)由题意可得当v=10m/s时,两车之间距离最小,将v=10代入一次函数解析式中求出t的值,然后将t的值代入二次函数解析式中求出s的值,据此不难求出此时两车之间的距离.
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