2024-2025学年浙教版数学九上第1章 二次函数 三阶单元测试卷
一、选择题(本题有10小题,每小题3分,共30分)
1.(2024·江汉模拟)已知点A(x1,y1)在抛物线y1=nx2﹣2nx+n上,点B(x2,y2)在直线y2=﹣nx+n,当n>0时,下列判断正确的是( )
A.当x1=x2<1时,y1<y2 B.当x1=x2>1时,y1<y2
C.当y1=y2>n时,x1>x2 D.当y1=y2<n时,x1>x2
【答案】C
【知识点】二次函数与一次函数的综合应用
【解析】【解答】解:设n=1,则,图像如下:
A、当x1=x2<1时,y1<y2或y1>y2,A错误;
B、当x1=x2>1时,y1>y2,B错误;
C、当y1=y2>n时,x1>x2,C正确;
D、当y1=y2<n时,x1<x2,D错误.
故答案为:C.
【分析】本题为选择题,采用特值法并画出草图分析能快速解答.
2.(2024·拱墅模拟)定义符号min{a,b}的含义为:当a≥b时min{a,b}=b;当a<b时min{a,b}=a.如min{1,﹣3}=﹣3,min{﹣4,﹣2}=﹣4.则min(﹣x2+3,﹣2x}的最大值是( )
A.3 B.2 C.1 D.0
【答案】B
【知识点】二次函数的最值
【解析】【解答】解:联立,
解得,,
当,,,最大值是2;
当,,,最大值小于2;
当,,,最大值小于.
所以,的最大值是2.
故答案为:B.
【分析】先求出两个函数的交点坐标,再根据min的定义并结合函数的增减性解答即可.
3.(2024·南海模拟)据科学计算,运载“神十八”的“长征二号”火箭,在点火第一秒钟通过的路程为,第二秒时共通过了的路程,第三秒时共通过了的路程,在这一过程中路程与时间成二次函数关系,在达到离地面的高度时,火箭程序拐弯,则这一过程需要的时间大约是( ).
A.10秒钟 B.13秒钟 C.15秒钟 D.20秒钟
【答案】C
【知识点】二次函数的其他应用
【解析】【解答】解:设二次函数的解析式为,
由题可得二次函数图象过,,,
∴,
解得,
∴,
当时,,
解得(舍去),
∴这一过程需要的时间大约是15秒钟,
故答案为:C.
【分析】先根据题意确定图象上的三个点的坐标(1,2),(2,6),(3,12),利用待定系数法求出函数解析式,然后令y=240求出x的值即可.
4.(2020九下·金溪月考)反比例函数 的图象如图所示,则二次函数y=2kx2﹣4x+k2的图象大致是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】反比例函数的图象;二次函数图象与系数的关系
【解析】【解答】解:∵函数 的图象经过二、四象限,
∴k<0,
由图知当x=﹣1时,y=﹣k<1,
∴0>k>﹣1,
∴抛物线y=2kx2﹣4x+k2开口向下,
对称轴为x=﹣ = , <-1,
∴对称轴在﹣1左侧,
∵当x=0时,y=k2<1.
故答案为:B.
【分析】先根据反比例函数的图象求出k的取值范围,再根据一元二次函数与其系数的关系求解即可。
5.(2024·柳州三模)在平面直角坐标系中,二次函数()的图象与x轴的一个交点的横坐标为,则另一个交点的横坐标为( )
A.5 B.3 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】解:二次函数()的对称轴为,且图象与轴的一个交点的横坐标为,
由抛物线上点的对称性可知,图象与轴的另一个交点的横坐标为,
故答案为:A.
【分析】先求出抛物线对称轴,再由抛物线的对称性求解即可.
6.(2024·仪陇模拟)已知点,都在抛物线上,若当时,都有,则实数k的取值范围是( )
A. B.
C. D.或
【答案】B
【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:∵, 都在抛物线上,
∴n=(8-m)2+(2-k)(8-m)+1,e=(m-4)2+(2-k)(m-4)+1,
∵当时,都有,
∴,
∴[(8-m)2-(2-k)(8-m)+1]-[(m-4)2+(2-k)(m-4)+1]>0,
整理可得:2(6-m)(6-k)>0,
∵m>6,
∴6-m<0,
∴6-k<0,
∴k>6,
故答案为:B.
【分析】将点A、B分别代入解析式可得n=(8-m)2+(2-k)(8-m)+1,e=(m-4)2+(2-k)(m-4)+1,再结合,可得2(6-m)(6-k)>0,再求出k>6即可.
7.(2023·台州)抛物线与直线交于,两点,若,则直线一定经过( ).
A.第一、二象限 B.第二、三象限
C.第三、四象限 D.第一、四象限
【答案】D
【知识点】一次函数图象、性质与系数的关系;二次函数与一次函数的综合应用
【解析】【解答】解:令抛物线y=ax2-a中的y=0,
得ax2-a=0,
∵a≠0,
∴x2-1=0,
解得x=±1,
∴抛物线y=ax2-a与x轴交点坐标为(1,0)与(-1,0),
令抛物线y=ax2-a中的x=0,得y=-a,
∴抛物线的顶点坐标为(0,-a),
当a>0,k>0时,其图象大致为
由图象可得x1>1,-1<x2<0,∴x1+x2>0,故此种情况不成立;
当a>0,k<0时,其图象大致为
由图象可得0<x1<1,x2<-1,∴x1+x2<0,此时直线y=ax+k过一、三、四象限;
当a<0,k>0时,其图象大致为:
由图象可得0<x1<1,x2<-1,∴x1+x2<0,此时直线y=ax+k过一、二、四象限;
当a<0,k<0时,其图象大致为:
由图象可得x1>1,-1<x2<0,∴x1+x2>0,故此种情况不成立;
综上直线y=ax+k的图象一定经过第一、四象限.
故答案为:D.
【分析】首先求出抛物线y=ax2-a与x轴两交点的坐标及顶点坐标,然后分当a>0,k>0时,当a>0,k<0时,当a<0,k>0时,当a<0,k<0时,四种情况画出大致图象,找出两交点横坐标的取值范围,进而根据x1+x2<0进行一一验证,得出符合题意的a、k的取值,最后根据一次函数的图象与系数的关系可得直线y=ax+k所经过的象限,即可得出答案.
8.(2024·湖南模拟)如图,四边形为菱形,为上一点,的垂直平分线交于点F,若,记的面积最大值为S,周长最小值为l,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】线段垂直平分线的性质;菱形的性质;二次函数的实际应用-几何问题
【解析】【解答】解:如图,过点作于点,过点作,交延长线于点,连接,
∵四边形为菱形,,,
,
∴在中,,
设,则,
,
∵的垂直平分线交于点,
,
,
,
设,则,
,
在中,,即,
解得,
,,
则的面积为,
由二次函数的性质可知,当时,的面积最大,最大值为,
的周长为,
由二次函数的性质可知,当时,的周长最小,最小值为,
故答案为:A.
【分析过点C作CM⊥AD于点M,过点E作EN⊥AD,交DA延长线于点N,连接CF,设AF=x,用含x的代数式表示FM和EF的长,设AN=y,用含y的代数式表示AE和EN的长,分别利用含x的式子将的面积和周长表示出来,利用二次函数的性质求解即可.
9.关于一元二次方程有以下命题:①若a+b+c=0,则(≥0;②若方程(的两根为-1和2,则2a+c=0;③若方程(有两个不相等的实数根,则方程=0必有两个不相等的实数根;④若方程 有两个相等的实数根,则 无实数根.其中真命题是( )
A.①② B.①②③ C.②③④ D.①③④
【答案】B
【知识点】二次函数与一元二次方程的综合应用;真命题与假命题
【解析】【解答】解:①若,方程有一根为1,则,故①正确;
②由两根关系可知,,整理得:,故②正确;
③若方程有两个不相等的实根,则,得,故方程有两个不相等的实根,故③正确.
④若有两个相等的实数根,则,
化为一般形式:,,
当时,,方程有两个不相等的实数根,
当时,,方程无实数根,故④错误;
真命题有①②③.
故答案为:①②③.
【分析】①,说明原方程有一根是1,一元二次方程有根,;②根据根与系数的关系可得出结论;③由题意得,则,可判断③正确;④由题意得,则化为一般形式,,即可判断④错误.
10.(2024九下·南山开学考)如图,是二次函数图象的一部分,图象过点,对称轴为直线,下列结论:①;②;③;④若,为函数图象上的两点,则.其中正确的结论有
A.4个 B.3个 C.2个 D.1个
【答案】C
【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】根据图象可知:
函数与轴有两个交点,
,
,
故①正确;
,
,
,
故②错误;
根据图象和,对称轴为直线可知,
该函数和轴的另一个交点为;
当时,,
故③错误;
开口向上,
,
,
,
,
故④正确.
故选:C.
【分析】本题考查二次函数的图象与系数的关系,抛物线与x轴的交点问题.根据图象可知函数与轴有两个交点,据此可知对应方程有两个实数根,可判断①;由对称轴为直线,通过变形可判断②;由对称性可推断出函数和轴的另一个交点为,代入函数解析式可判断③;由图象开口向上,再根据点到对称轴的距离越大,函数值也越大,可判断④;
二、填空题(本题有6小题,每小题4分,共24分)
11.(2024·武威)如图1为一汽车停车棚,其棚顶的横截面可以看作是抛物线的一部分,如图2是棚顶的竖直高度y(单位:m)与距离停车棚支柱AO的水平距离x(单位:m)近似满足函数关系的图象,点在图象上.若一辆箱式货车需在停车棚下避雨,货车截面看作长,高的矩形,则可判定货车 完全停到车棚内(填“能”或“不能”).
【答案】能
【知识点】二次函数的其他应用
【解析】【解答】解:CD=4m,点B(6,2.68),
OC=6-4=2m,
在中,当x=2时,
,
2.12>1.8,
可判定货车能完全停到车棚内.
故答案为:能.
【分析】先求出OC=2m,再根据函数表达式求出当x=2时,y的值,与1.8m作比较即可解答.
12.(2020九上·高淳期中)如图,平面直角坐标系中,桥孔抛物线对应的二次函数关系式是y=﹣ x2,桥下的水面宽AB为6m,当水位上涨2m时,水面宽CD为 m(结果保留根号).
【答案】2
【知识点】二次函数的实际应用-拱桥问题
【解析】【解答】解:由题意可得:当AB=6m,则B点横坐标为3,
故此时y=﹣ ×32=﹣3,
当水位上涨2m时,此时D点纵坐标为:﹣3+2=﹣1,
则﹣1=﹣ x2,
解得:x=± .
故当水位上涨2m时,水面宽CD为2 m.
故答案为:2 .
【分析】由题意可得:当AB=6m时,B点横坐标为3,求出对应的y值,进而求出此时D点的纵坐标,代入函数解析式中求出x的值,据此解答.
13.(2024八下·百色期中)从地面竖直向上抛出一个小球,若小球的高度h(单位:m)与小球的运动时间t(单位:s)之间的关系满足,则小球从抛出到落地共用时 s.
【答案】6
【知识点】二次函数的实际应用-抛球问题
【解析】【解答】解:小球落地,即h=0,
则,
解得或0,
故答案为6.
【分析】小球落地,即小球的高度h=0,代入关系式,解方程即可得出结果.
14.(2024·义乌模拟)如图,抛物线的图象与x轴交于点A,与y轴交于点B,且.
(1) .
(2)已知点P为该抛物线上一点且设其横坐标为,记该抛物线在点B与点P之间(包含点B和点P)这部分图象的最高点和最低点到x轴的距离分别为.若,则t的取值范围为 .
【答案】(1)2
(2)或或
【知识点】待定系数法求二次函数解析式;二次函数的三种形式;二次函数与不等式(组)的综合应用
【解析】【解答】解:(1)由OA=1知点A(1,0)代入抛物线解析得1+b-3=0,得b=2;
(2)P点横坐标为t,则纵坐标为y=t2+2t-3,点B坐标为(0,-3)抛物线的顶点为(-1,-4),分以下三类情况进行讨论
①当点P在顶点与点B之间,注意到顶点(-1,-4)和点B(0,-3)纵坐标相差1,故此时P的位置不满足题意;
②点P在(-2,-3)和顶点(-1,-4)之间时,此时最高点为点B,最低点为顶点,且满足|d1-d2|=1,故此时t的范围是-2≤t≤-1
③点P在(-2,-3)左侧,即t<-2时,此时最高点为点P,d1=|t2+2t-3|,最低点为顶点(-1,-4),d2=4,||t2+2t-3|-4|=1,即有|t2+2t-3-4|=1和|-t2-2t+3-4|=1,于是去绝对值得方程t2+2t-8=0,t2+2t-6=0,t2+2t=0,t2+2t+2=0(无解),解方程得t=-4或t=0(舍去)或t=-1+(舍)或t=-1-,故t=-4或t=-1-
综上所述,当-2≤t≤-1或t=-4或t=-1-时,满足题意;
【分析】(1)由OA的长可直接得到点A坐标,直接代入即可求出b的值;
(2)由于点P位置不确定,无法确定最高点与最低点,对点P的位置进行分类讨论,对比的点为顶点、点B,还有与点B齐平的点(-2,-3),当点P在顶点与点B之间,②点P在(-2,-3)和顶点(-1,-4)之间时,点P在(-2,-3)左侧以此为界点进行讨论即可得到结果.
15.(2023九上·龙湾期中)图1是一个瓷碗,图 2 是其截面图,碗体 DEC 呈抛物线状(碗体厚度不计),碗口宽CD=12cm,此时面汤最大深度EG=8cm.
(1)当面汤的深度ET为4cm时,汤面的直径PQ长为 ;
(2)如图3,把瓷碗绕点B缓缓倾斜倒出部分面汤,当∠ABM=45°时停止,此时碗中液面宽度CH= .
【答案】(1)cm
(2)
【知识点】二次函数与一次函数的综合应用;二次函数的其他应用
【解析】【解答】解:(1)以点E为原点,建立直角坐标系,如图,
∵EG=8, CD=12,
∴C(6,8),D(-6,8),
∴抛物线为y=x2,
∵ET=4
∴P(,4),Q(,4),
∴PQ=cm;
故答案为:cm;
(2)建立直角坐标系,如图,
根据题意得:C(6,8),
∵∠ABM=45°,且CH∥CH,
∴直线CH的斜率为1,
∴直线CH:y=x+2,
∴直线CH与抛物线y=x2的交点H(,),
∴CH=.
故答案为:.
【分析】(1)根据题意建立合适的直角坐标系并找到关键点求得解析式即可求得;
(2)根据题意建立合适的直角坐标系得二次函数,再根据二次函数与一次函数的交点问题得H(,),再计算两点之间距离即可.
16.(2023·惠山模拟)抛物线(,是常数且,)经过点.下列四个结论:①该抛物线一定经过;②;③点,在抛物线上,且,则④若,是方程的两个根,其中,则.其中正确的结论是 (填写序号).
【答案】①②
【知识点】二次函数图象与系数的关系;二次函数y=ax²+bx+c的图象;二次函数y=ax²+bx+c的性质;利用二次函数图象判断一元二次方程根的情况
【解析】【解答】解:①∵抛物线经过点A(3,0),
∴9a-6a+c=0,
∴3a+c=0,
当x=-1时,y=a+2a+c=3a+c=0,
∴该抛物线一定经过B(-1,0),
故①正确;
②由①得:3a+c=0,
∵c>0,
∴a<0,
∵3a+c=a+2a+c=0,
∴2a+c=-a>0,
故②正确;
③抛物线的对称轴为直线x==1,
当t=-2021时,P1(1,y1),P2(2,y2),
∵a<0,
∴当x≥1时,y随x的增大而减小,
∴y1>y2,
∴当y1>y2时,t≥-2021,
故③错误;
④∵m,n(m<n)是方程ax2+2ax+c=p的两个根,
∴m,n是抛物线y1=ax2+2ax+c与直线y2=p交点的横坐标,
∴p>0,
∴如图:
由图得:-1<m<n<3,
故④错误.
故答案为:①②.
【分析】①将点A(3,0)代入抛物线的解析式,可以得到3a+c=0,求出当x=-1时,y=0,所以抛物线一定经过B(-1,0);
②由①得2a+c=-a,结合c>0判断出a<0,再得出2a+c>0即可;
③特殊值法,取t=-2021时也符合题意,从而得出当y1>y2时,t≥-2021,得到结论;
④将两个根转化为交点的横坐标,画出图象即可判断.
三、解答题(本题共8小题,第17题9分,第18题9分,第19题6分,第20题9分,第21题9分,第22题4分,第23题10分,第24题10分,共66分)
17.(2024·温岭二模)已知,关于的二次函数.
(1)若函数经过点,求拋物线的对称轴.
(2)若点P(t-2,p),Q(t+3,q)均在抛物钱y=2x2-4tx-3上,则p q(填">",“<"或"=”).
(3)记,当时,始终成立,求的取值范围.
【答案】(1)解:将点代入函数,解得,
,
拋物线的对称轴为直线.
(2)<
(3)解:.
I.对称轴
当时,,解得(舍去)
II.对称轴
此时,解得
III.对称轴
当时,,解得(舍去)
综上所述,-1.5<t<0.5.
【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:(2)抛物线的对称轴为:x=,
∵a=2>0,
∴抛物线的开口向上,
∴抛物线上的点距离对称轴越近函数值越小,
而,,
∴,
∴p<q.
【分析】(1)由题意把点A(4,-3)代入二次函数的解析式可得关于t的方程,解方程即可求解;
(2)由题意求出抛物线的对称轴,根据a的值可知抛物线上的点距离对称轴越近函数值越小,然后计算P、Q两点到对称轴的距离并比较大小即可判断求解;
(3)由题意计算y2-y1=2x2+(2+4t)x+2,根据抛物线的对称轴为直线:x=-t-,结合已知条件-2≤x≤2分类讨论即可求解.
18.(2024·新乐模拟)已知二次函数的图象L过点,顶点坐标为.
(1)求这个二次函数的表达式;
(2)L与x轴相交于A,B两点(点A在点B左侧),求A,B两点坐标;
(3)将L向上平移个单位长度,与x轴相交于,两点,若点在线段上,求k的取值范围.
【答案】(1)解:由题意可设这个二次函数的表达式为,
图像L过点得,,
解得:,
所以这个二次函数的表达式为
(2)解:令,得,
解得:,,
所以两点坐标分别为,
(3)解:将L向上平移个单位长度,得新函数的表达式为,
设点M为新函数图象上一点,其横坐标为k,则纵坐标为
若点在线段上,则点M的纵坐标大于或等于零,即,
令,由图像可知,当时,图像在横轴的下方,函数值小于零
因为,所以得
【知识点】二次函数图象的几何变换;待定系数法求二次函数解析式;二次函数y=ax²+bx+c的性质
【解析】【分析】(1)设抛物线的解析式为顶点式,利用待定系数法求出抛物线解析式即可;
(2)令y=0得到一个关于x的二次方程,解方程即可得到点A、B坐标;
(3) 根据平移的规律得到新的抛物线解析式,设点M为新函数图象上一点,其横坐标为k,则可得到M的纵坐标,根据纵坐标大于等于零即可求解.
19.(2024·官渡模拟)已知二次函数(为常数且)的顶点在轴上方,且到轴的距离为4.
(1)求二次函数的解析式;
(2)将二次函数的图象记为,将关于原点对称的图象记为与合起来得到的图象记为,完成以下问题:
①在网格中画出函数的图象;
②若对于函数上的两点,当时,总有,求出的取值范围.
【答案】(1)对称轴为:直线,
当,得
抛物线的顶点在轴上方,且到轴的距离为4.
解得,
抛物线的解析式为
(2)①画图如图所示:
②由题意,得的对称轴为:直线
的表达式为:,它的对称轴为:直线
情况一:当点在轴左侧和点之间时,总有,如下图:
此时,即:
情况二:当点在轴右侧时,如图:
当时,解得,或
由题意知,时,总有有
综上所述,或时,总有
【知识点】二次函数图象的几何变换;二次函数与不等式(组)的综合应用;二次函数与一元二次方程的综合应用
【解析】【分析】(1)根据对称轴的公式求得抛物线的对称轴,确定顶点纵坐标,由题意-4a=4,从而求得a的值,写出二次函数解析式即可;
(2)关于原点对称的点:横坐标和纵坐标都互为相反数,据此求出T2的解析式;分两种情况即可求解:点Q在y轴和点P之间,或点Q在yl轴右侧,分别画出图象求解即可.
20.(2024·利川模拟)某商品每件进价25元,在试销阶段该商品的日销售量y(件)与每件商品的日销售价x(元)之间的关系如图中的折线ABC所示(物价局规定,该商品每件的销售价不得低于进价且不得高于50元).
(1)直接写出y与x的函数关系式;
(2)若日销售单价x(元)为整数,则当日销售单价x(元)为多少时,该商品每天的销售利润最大?最大利润是多少;
(3)若该商品每天的销售利润不低于1200元,求销售单价x的取值范围.
【答案】(1)解:.
(2)解:设销售利润为W元,则
①当时,,
∴时,元.
②当时,,
∵x为整数,
∴或43时,W取最大值,.
∵,
∴当日销售单价为42元或43元时,每天的销售利润最大,最大利润为1224元.
(3)解:由(2)知,当时,该商品每天的最大销售利润为1000元;
∴只有在时,每天的销售利润才可能不低于1200元;
∴,
∴,
∴.
【知识点】待定系数法求一次函数解析式;二次函数的实际应用-销售问题
【解析】【解答】解:(1)当25≤x≤35时,当x=25时,y=200;x=35时,y=100.设y=kx+b(k≠0),
可得:,
解得:
故y=-10x+450.
当35≤x≤50时,x=35时,y=100;当x=50时,y=50;设y=mx+n(m≠0),
可得:,
解得:
故y=-4x+240.
综上:.
【分析】(1)利用待定系数法求解即可.
(2)利润=单位利润×销售量,分别表示出时和时的利润,并根据二次函数的性质求得最大值,比较即可得到最大利润以及取得最大利润时x的取值;
(3)由(2)得利润不低于1200元时x的范围以及对应的不等式,求解即可.
21.(2024·罗湖模拟) 【项目式学习】
项目主题:如何拟定运动员拍照记录的方案?
项目背景:
(1)任务一:确定滑道的形状
图1是单板滑雪运动员从大跳台滑雪场地滑出的场景,图2是跳台滑雪场地的横截面示意图.AC垂直于水平底面BC,点D到A之间的滑道呈抛物线型,已知m,m,且点B处于跳台滑道的最低处,在图2中建立适当的平面直角坐标系,求滑道所在抛物线的函数表达式.
(2)任务二:确定运动员达到最高点的位置
如图3,某运动员从点A滑出后的路径满足以下条件:
①运动员滑出路径与D、A之间的抛物线形状相同,
②该运动员在底面BC上方竖直距离9.75m处达到最高点P
③落点Q在底面BC下方竖直距离2.25m.
在同一平面直角坐标系中,求运动员到达最高处时与点A的水平距离.
(3)任务三:确定拍摄俯角
高速摄像机能高度还原运动员的精彩瞬间,如图4,有一台摄像机M进行跟踪拍摄:
①它与点B位于同一高度,且与点B距离25.5m;
②运动过程需在摄像头视角范围内才能记录,记摄像头的俯角为;
③在平面直角坐标系中,设射线MN的解析式为,其比例系数k和俯角的函数关系如图5所示.
若要求运动员的落点Q必须在摄像机M的视角范围内,则俯角至少多少度(精确到个位)?
【答案】(1)解:如图,以B点为原点,以BC所在的直线为x轴建立平面直角坐标系,
则点A的坐标为,
设滑道所在抛物线的函数表达式为,
把代入得,
解得,
滑道所在抛物线的函数表达式为;
(2)解:如图,以点P所在的直线为y轴,BC所在的直线为x轴建立平面直角坐标系,
运动员滑出路径与D、A之间的抛物线形状相同,
运动员滑出路径抛物线的函数表达式为,
把代入得,
解得,
即
运动员到达最高处时与点A的水平距离6;
(3)解:与(2)所建平面直角坐标系一样,
点Q在底面BC下方竖直距离2.25m,
把代入得,
,
解得,
点,
,,
,
,
设与k的函数解析式为,
把代入得,,
解得,
,
,
射线MN的解析式可化为,
把,代入得,
,
解得,
俯角至少15度.
【知识点】二次函数的其他应用
【解析】【分析】(1)以B点为原点,以BC所在的直线为x轴建立平面直角坐标系,则点A的坐标为(4,3),设滑道所在抛物线的函数表达式为y=ax2,然后将点A的坐标代入可算出a的值,从而得到滑道所在抛物线的函数表达式 ;
(2)以点P所在的直线为y轴,BC所在的直线为x轴建立平面直角坐标系,则P(0,9.75),由运动员滑出路径与D、A之间的抛物线形状相同可得抛物线二次项系数绝对值相等,结合抛物线开口向下可得抛物线的解析式为,进而将y=3代入算出对应的自变量的取值,即可得出运动员到达最高处时与点A的水平距离;
(3)与(2)所建平面直角坐标系一样,把y=-2.25代入得x=±8,则Q(8,-2.25),得到M(15.5,0),设与k的函数解析式为a=mk,把(0.1,5)代入算出m的值,从而得到,则射线MN的解析式可化为,再把M、Q得坐标代入解方程组即可求出俯角的度数.
22.(2024·义乌模拟)
草莓种植大棚的设计
生活背景 草莓种植大棚是一种具有保温性能的框架结构.如图示,一般使用钢结构作为骨架,上面覆上一层或多层塑料膜,这样就形成了一个温室空间.大棚的设计要保证通风性且利于采光.
建立模型 如图1,已知某草莓园的种植大棚横截面可以看作抛物线,其中点P为抛物线的顶点,大棚高,宽.现以点O为坐标原点,所在直线为x轴,过点O且垂直于的直线为y轴建立平面直角坐标系.求此抛物线的解析式. 图1
解决问题 如图2,为方便进出,在大棚横截面中间开了两扇正方形的门,其中.求门高的值. 若在某一时刻,太阳光线(假设太阳光线为平行线)透过A点恰好照射到N点,此时大棚横截面在地面上的阴影为线段,求此时的长. 图2
【答案】解:设,
将代入得,
.
设,
则,
,
,
,
解得(舍去),,
答:门高为.
,
设直线,
则,
,…7分
设直线,
则,
整理得,,
,
,
直线,
令.则,即,
答:此时的长为.
【知识点】二次函数的实际应用-拱桥问题;二次函数的实际应用-喷水问题;二次函数的其他应用
【解析】【分析】(1)根据题意便可知抛物线的顶点坐标,设顶点式将点坐标代入求值即可;
(2)设正方形的边长为m,便可得点A的坐标,将点的坐标代入抛物线解析式,求解方程即可;
(3)光线由A射到点N,可知坐标系中PQ与AN平行,先求AN的解析式,再利用平行关系求直线PQ的解析式,再与抛物线联立,求出光线与抛物线相切时的OQ的长度.
23.(2023·济宁)如图,直线交轴于点,交轴于点,对称轴为的抛物线经过两点,交轴负半轴于点.为抛物线上一动点,点的横坐标为,过点作轴的平行线交抛物线于另一点,作轴的垂线,垂足为,直线交轴于点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)若,当为何值时,四边形是平行四边形?
(3)若,设直线交直线于点,是否存在这样的值,使?若存在,求出此时的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)解:在直线中,当时,,当时,,
∴点,点,
设抛物线的解析式为,
把点,点代入可得,
解得,
∴抛物线的解析式为;
(2)解:由题意,,
∴,
当四边形是平行四边形时,,
∴,
∴,,
设直线的解析式为,
把代入可得,
解得,
∴直线的解析式为,
又∵过点作轴的平行线交抛物线于另一点,且抛物线对称轴为,
∴
∴,
解得(不合题意,舍去),;
(3)解:存在,理由如下:
∵对称轴为x=,
设P点坐标为 (m,-m2+3m+4),
∴M点横坐标为: ×2-m=3-m,
∴N(m,0),M(3-m,-m2+3m+4),
①如图1,
∵MN=2ME,即E是MN的中点,点E在对称轴x=上,
∴E(,),
又点E在直线BC:y=-x+4,代入得:=+4,
解得:m=或(舍去),
故此时m的值为.
②如图2,设E点坐标为(n,-n+4),N(m,0),M(3-m,-m2+3m+4),
∵MN=2ME,
∴0-(-m2+3m+4)=2(-m2+3m+4+n-4)①,
∴3-m-m=2(n-3+m)②,
联立①②并解得:m =(舍去)或,
综上所述,m的值为或.
【知识点】平行四边形的判定与性质;一次函数图象与坐标轴交点问题;一次函数的性质;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)先根据一次函数与坐标轴的交点问题即可得到点B和点C的坐标,进而设抛物线的解析式为,将点B和点C的坐标代入即可求出抛物线的解析式;
(2)先根据题意得到,进而得到,当四边形是平行四边形时,,进而得到,从而即可表示点D和点N的坐标,进而设直线的解析式为,将点N代入即可得到,进而得到直线的解析式为,再根据题意表示出点M的坐标,进而即可求出m;
(3) 根据 MN=2ME,分E在MN内部与外部两种情况讨论,从而利用一次函数图象上点的特征计算求解.
24.(2024·威远模拟)如图,抛物线经过、两点,为抛物线上第一象限内的一个动点.
(1)求抛物线所对应的函数表达式;
(2)当的面积最大时,求点的坐标;
(3)过点作,垂足为点,是否存在点,使,若存在,求点的横坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)解:设抛物线的表达式为:,
即,
则,
解得:,
则抛物线的解析式为;
(2)解:如图所示,过作轴,垂足为,与交于点,
,
在中,当时,,
,
设直线的解析式为,
将,代入解析式得,
解得:,
直线的解析式为,
,
∴,
∴,
∴
,
当的面积最时,,此时,点;
(3)解:存在,理由:
当时,取点,连接.
,
∵,
∴,
∴.
∵,
∴,
∴.
设直线的解析式为,
∵点,,
,
解得:,
∴直线的解析式为,
∴设直线的解析式为.
将代入直线的解析式得,
直线的解析式为,
联立直线及抛物线的解析式成方程组得:,
解得:(舍去)或,
即点.
【知识点】二次函数的最值;二次函数与一次函数的综合应用;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)设抛物线的表达式为,进而代入点结合题意即可求出抛物线解析式;
(2)过作轴,垂足为,与交于点,先根据二次函数与坐标轴的交点问题得到点C的坐标,进而根据待定系数法求出直线BC的函数解析式,从而根据点D和点K的坐标即可得到DK,进而根据“”结合二次函数的最值即可求解;
(3)当时,取点,连接,进而根据题意结合平行线的判定证明,从而运用待定系数法求出直线BF的函数解析式,再根据二次函数与一次函数的交点问题结合题意即可求解。
1 / 12024-2025学年浙教版数学九上第1章 二次函数 三阶单元测试卷
一、选择题(本题有10小题,每小题3分,共30分)
1.(2024·江汉模拟)已知点A(x1,y1)在抛物线y1=nx2﹣2nx+n上,点B(x2,y2)在直线y2=﹣nx+n,当n>0时,下列判断正确的是( )
A.当x1=x2<1时,y1<y2 B.当x1=x2>1时,y1<y2
C.当y1=y2>n时,x1>x2 D.当y1=y2<n时,x1>x2
2.(2024·拱墅模拟)定义符号min{a,b}的含义为:当a≥b时min{a,b}=b;当a<b时min{a,b}=a.如min{1,﹣3}=﹣3,min{﹣4,﹣2}=﹣4.则min(﹣x2+3,﹣2x}的最大值是( )
A.3 B.2 C.1 D.0
3.(2024·南海模拟)据科学计算,运载“神十八”的“长征二号”火箭,在点火第一秒钟通过的路程为,第二秒时共通过了的路程,第三秒时共通过了的路程,在这一过程中路程与时间成二次函数关系,在达到离地面的高度时,火箭程序拐弯,则这一过程需要的时间大约是( ).
A.10秒钟 B.13秒钟 C.15秒钟 D.20秒钟
4.(2020九下·金溪月考)反比例函数 的图象如图所示,则二次函数y=2kx2﹣4x+k2的图象大致是( )
A. B.
C. D.
5.(2024·柳州三模)在平面直角坐标系中,二次函数()的图象与x轴的一个交点的横坐标为,则另一个交点的横坐标为( )
A.5 B.3 C. D.
6.(2024·仪陇模拟)已知点,都在抛物线上,若当时,都有,则实数k的取值范围是( )
A. B.
C. D.或
7.(2023·台州)抛物线与直线交于,两点,若,则直线一定经过( ).
A.第一、二象限 B.第二、三象限
C.第三、四象限 D.第一、四象限
8.(2024·湖南模拟)如图,四边形为菱形,为上一点,的垂直平分线交于点F,若,记的面积最大值为S,周长最小值为l,则( )
A. B. C. D.
9.关于一元二次方程有以下命题:①若a+b+c=0,则(≥0;②若方程(的两根为-1和2,则2a+c=0;③若方程(有两个不相等的实数根,则方程=0必有两个不相等的实数根;④若方程 有两个相等的实数根,则 无实数根.其中真命题是( )
A.①② B.①②③ C.②③④ D.①③④
10.(2024九下·南山开学考)如图,是二次函数图象的一部分,图象过点,对称轴为直线,下列结论:①;②;③;④若,为函数图象上的两点,则.其中正确的结论有
A.4个 B.3个 C.2个 D.1个
二、填空题(本题有6小题,每小题4分,共24分)
11.(2024·武威)如图1为一汽车停车棚,其棚顶的横截面可以看作是抛物线的一部分,如图2是棚顶的竖直高度y(单位:m)与距离停车棚支柱AO的水平距离x(单位:m)近似满足函数关系的图象,点在图象上.若一辆箱式货车需在停车棚下避雨,货车截面看作长,高的矩形,则可判定货车 完全停到车棚内(填“能”或“不能”).
12.(2020九上·高淳期中)如图,平面直角坐标系中,桥孔抛物线对应的二次函数关系式是y=﹣ x2,桥下的水面宽AB为6m,当水位上涨2m时,水面宽CD为 m(结果保留根号).
13.(2024八下·百色期中)从地面竖直向上抛出一个小球,若小球的高度h(单位:m)与小球的运动时间t(单位:s)之间的关系满足,则小球从抛出到落地共用时 s.
14.(2024·义乌模拟)如图,抛物线的图象与x轴交于点A,与y轴交于点B,且.
(1) .
(2)已知点P为该抛物线上一点且设其横坐标为,记该抛物线在点B与点P之间(包含点B和点P)这部分图象的最高点和最低点到x轴的距离分别为.若,则t的取值范围为 .
15.(2023九上·龙湾期中)图1是一个瓷碗,图 2 是其截面图,碗体 DEC 呈抛物线状(碗体厚度不计),碗口宽CD=12cm,此时面汤最大深度EG=8cm.
(1)当面汤的深度ET为4cm时,汤面的直径PQ长为 ;
(2)如图3,把瓷碗绕点B缓缓倾斜倒出部分面汤,当∠ABM=45°时停止,此时碗中液面宽度CH= .
16.(2023·惠山模拟)抛物线(,是常数且,)经过点.下列四个结论:①该抛物线一定经过;②;③点,在抛物线上,且,则④若,是方程的两个根,其中,则.其中正确的结论是 (填写序号).
三、解答题(本题共8小题,第17题9分,第18题9分,第19题6分,第20题9分,第21题9分,第22题4分,第23题10分,第24题10分,共66分)
17.(2024·温岭二模)已知,关于的二次函数.
(1)若函数经过点,求拋物线的对称轴.
(2)若点P(t-2,p),Q(t+3,q)均在抛物钱y=2x2-4tx-3上,则p q(填">",“<"或"=”).
(3)记,当时,始终成立,求的取值范围.
18.(2024·新乐模拟)已知二次函数的图象L过点,顶点坐标为.
(1)求这个二次函数的表达式;
(2)L与x轴相交于A,B两点(点A在点B左侧),求A,B两点坐标;
(3)将L向上平移个单位长度,与x轴相交于,两点,若点在线段上,求k的取值范围.
19.(2024·官渡模拟)已知二次函数(为常数且)的顶点在轴上方,且到轴的距离为4.
(1)求二次函数的解析式;
(2)将二次函数的图象记为,将关于原点对称的图象记为与合起来得到的图象记为,完成以下问题:
①在网格中画出函数的图象;
②若对于函数上的两点,当时,总有,求出的取值范围.
20.(2024·利川模拟)某商品每件进价25元,在试销阶段该商品的日销售量y(件)与每件商品的日销售价x(元)之间的关系如图中的折线ABC所示(物价局规定,该商品每件的销售价不得低于进价且不得高于50元).
(1)直接写出y与x的函数关系式;
(2)若日销售单价x(元)为整数,则当日销售单价x(元)为多少时,该商品每天的销售利润最大?最大利润是多少;
(3)若该商品每天的销售利润不低于1200元,求销售单价x的取值范围.
21.(2024·罗湖模拟) 【项目式学习】
项目主题:如何拟定运动员拍照记录的方案?
项目背景:
(1)任务一:确定滑道的形状
图1是单板滑雪运动员从大跳台滑雪场地滑出的场景,图2是跳台滑雪场地的横截面示意图.AC垂直于水平底面BC,点D到A之间的滑道呈抛物线型,已知m,m,且点B处于跳台滑道的最低处,在图2中建立适当的平面直角坐标系,求滑道所在抛物线的函数表达式.
(2)任务二:确定运动员达到最高点的位置
如图3,某运动员从点A滑出后的路径满足以下条件:
①运动员滑出路径与D、A之间的抛物线形状相同,
②该运动员在底面BC上方竖直距离9.75m处达到最高点P
③落点Q在底面BC下方竖直距离2.25m.
在同一平面直角坐标系中,求运动员到达最高处时与点A的水平距离.
(3)任务三:确定拍摄俯角
高速摄像机能高度还原运动员的精彩瞬间,如图4,有一台摄像机M进行跟踪拍摄:
①它与点B位于同一高度,且与点B距离25.5m;
②运动过程需在摄像头视角范围内才能记录,记摄像头的俯角为;
③在平面直角坐标系中,设射线MN的解析式为,其比例系数k和俯角的函数关系如图5所示.
若要求运动员的落点Q必须在摄像机M的视角范围内,则俯角至少多少度(精确到个位)?
22.(2024·义乌模拟)
草莓种植大棚的设计
生活背景 草莓种植大棚是一种具有保温性能的框架结构.如图示,一般使用钢结构作为骨架,上面覆上一层或多层塑料膜,这样就形成了一个温室空间.大棚的设计要保证通风性且利于采光.
建立模型 如图1,已知某草莓园的种植大棚横截面可以看作抛物线,其中点P为抛物线的顶点,大棚高,宽.现以点O为坐标原点,所在直线为x轴,过点O且垂直于的直线为y轴建立平面直角坐标系.求此抛物线的解析式. 图1
解决问题 如图2,为方便进出,在大棚横截面中间开了两扇正方形的门,其中.求门高的值. 若在某一时刻,太阳光线(假设太阳光线为平行线)透过A点恰好照射到N点,此时大棚横截面在地面上的阴影为线段,求此时的长. 图2
23.(2023·济宁)如图,直线交轴于点,交轴于点,对称轴为的抛物线经过两点,交轴负半轴于点.为抛物线上一动点,点的横坐标为,过点作轴的平行线交抛物线于另一点,作轴的垂线,垂足为,直线交轴于点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)若,当为何值时,四边形是平行四边形?
(3)若,设直线交直线于点,是否存在这样的值,使?若存在,求出此时的值;若不存在,请说明理由.
24.(2024·威远模拟)如图,抛物线经过、两点,为抛物线上第一象限内的一个动点.
(1)求抛物线所对应的函数表达式;
(2)当的面积最大时,求点的坐标;
(3)过点作,垂足为点,是否存在点,使,若存在,求点的横坐标;若不存在,请说明理由.
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】二次函数与一次函数的综合应用
【解析】【解答】解:设n=1,则,图像如下:
A、当x1=x2<1时,y1<y2或y1>y2,A错误;
B、当x1=x2>1时,y1>y2,B错误;
C、当y1=y2>n时,x1>x2,C正确;
D、当y1=y2<n时,x1<x2,D错误.
故答案为:C.
【分析】本题为选择题,采用特值法并画出草图分析能快速解答.
2.【答案】B
【知识点】二次函数的最值
【解析】【解答】解:联立,
解得,,
当,,,最大值是2;
当,,,最大值小于2;
当,,,最大值小于.
所以,的最大值是2.
故答案为:B.
【分析】先求出两个函数的交点坐标,再根据min的定义并结合函数的增减性解答即可.
3.【答案】C
【知识点】二次函数的其他应用
【解析】【解答】解:设二次函数的解析式为,
由题可得二次函数图象过,,,
∴,
解得,
∴,
当时,,
解得(舍去),
∴这一过程需要的时间大约是15秒钟,
故答案为:C.
【分析】先根据题意确定图象上的三个点的坐标(1,2),(2,6),(3,12),利用待定系数法求出函数解析式,然后令y=240求出x的值即可.
4.【答案】B
【知识点】反比例函数的图象;二次函数图象与系数的关系
【解析】【解答】解:∵函数 的图象经过二、四象限,
∴k<0,
由图知当x=﹣1时,y=﹣k<1,
∴0>k>﹣1,
∴抛物线y=2kx2﹣4x+k2开口向下,
对称轴为x=﹣ = , <-1,
∴对称轴在﹣1左侧,
∵当x=0时,y=k2<1.
故答案为:B.
【分析】先根据反比例函数的图象求出k的取值范围,再根据一元二次函数与其系数的关系求解即可。
5.【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】解:二次函数()的对称轴为,且图象与轴的一个交点的横坐标为,
由抛物线上点的对称性可知,图象与轴的另一个交点的横坐标为,
故答案为:A.
【分析】先求出抛物线对称轴,再由抛物线的对称性求解即可.
6.【答案】B
【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:∵, 都在抛物线上,
∴n=(8-m)2+(2-k)(8-m)+1,e=(m-4)2+(2-k)(m-4)+1,
∵当时,都有,
∴,
∴[(8-m)2-(2-k)(8-m)+1]-[(m-4)2+(2-k)(m-4)+1]>0,
整理可得:2(6-m)(6-k)>0,
∵m>6,
∴6-m<0,
∴6-k<0,
∴k>6,
故答案为:B.
【分析】将点A、B分别代入解析式可得n=(8-m)2+(2-k)(8-m)+1,e=(m-4)2+(2-k)(m-4)+1,再结合,可得2(6-m)(6-k)>0,再求出k>6即可.
7.【答案】D
【知识点】一次函数图象、性质与系数的关系;二次函数与一次函数的综合应用
【解析】【解答】解:令抛物线y=ax2-a中的y=0,
得ax2-a=0,
∵a≠0,
∴x2-1=0,
解得x=±1,
∴抛物线y=ax2-a与x轴交点坐标为(1,0)与(-1,0),
令抛物线y=ax2-a中的x=0,得y=-a,
∴抛物线的顶点坐标为(0,-a),
当a>0,k>0时,其图象大致为
由图象可得x1>1,-1<x2<0,∴x1+x2>0,故此种情况不成立;
当a>0,k<0时,其图象大致为
由图象可得0<x1<1,x2<-1,∴x1+x2<0,此时直线y=ax+k过一、三、四象限;
当a<0,k>0时,其图象大致为:
由图象可得0<x1<1,x2<-1,∴x1+x2<0,此时直线y=ax+k过一、二、四象限;
当a<0,k<0时,其图象大致为:
由图象可得x1>1,-1<x2<0,∴x1+x2>0,故此种情况不成立;
综上直线y=ax+k的图象一定经过第一、四象限.
故答案为:D.
【分析】首先求出抛物线y=ax2-a与x轴两交点的坐标及顶点坐标,然后分当a>0,k>0时,当a>0,k<0时,当a<0,k>0时,当a<0,k<0时,四种情况画出大致图象,找出两交点横坐标的取值范围,进而根据x1+x2<0进行一一验证,得出符合题意的a、k的取值,最后根据一次函数的图象与系数的关系可得直线y=ax+k所经过的象限,即可得出答案.
8.【答案】A
【知识点】线段垂直平分线的性质;菱形的性质;二次函数的实际应用-几何问题
【解析】【解答】解:如图,过点作于点,过点作,交延长线于点,连接,
∵四边形为菱形,,,
,
∴在中,,
设,则,
,
∵的垂直平分线交于点,
,
,
,
设,则,
,
在中,,即,
解得,
,,
则的面积为,
由二次函数的性质可知,当时,的面积最大,最大值为,
的周长为,
由二次函数的性质可知,当时,的周长最小,最小值为,
故答案为:A.
【分析过点C作CM⊥AD于点M,过点E作EN⊥AD,交DA延长线于点N,连接CF,设AF=x,用含x的代数式表示FM和EF的长,设AN=y,用含y的代数式表示AE和EN的长,分别利用含x的式子将的面积和周长表示出来,利用二次函数的性质求解即可.
9.【答案】B
【知识点】二次函数与一元二次方程的综合应用;真命题与假命题
【解析】【解答】解:①若,方程有一根为1,则,故①正确;
②由两根关系可知,,整理得:,故②正确;
③若方程有两个不相等的实根,则,得,故方程有两个不相等的实根,故③正确.
④若有两个相等的实数根,则,
化为一般形式:,,
当时,,方程有两个不相等的实数根,
当时,,方程无实数根,故④错误;
真命题有①②③.
故答案为:①②③.
【分析】①,说明原方程有一根是1,一元二次方程有根,;②根据根与系数的关系可得出结论;③由题意得,则,可判断③正确;④由题意得,则化为一般形式,,即可判断④错误.
10.【答案】C
【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】根据图象可知:
函数与轴有两个交点,
,
,
故①正确;
,
,
,
故②错误;
根据图象和,对称轴为直线可知,
该函数和轴的另一个交点为;
当时,,
故③错误;
开口向上,
,
,
,
,
故④正确.
故选:C.
【分析】本题考查二次函数的图象与系数的关系,抛物线与x轴的交点问题.根据图象可知函数与轴有两个交点,据此可知对应方程有两个实数根,可判断①;由对称轴为直线,通过变形可判断②;由对称性可推断出函数和轴的另一个交点为,代入函数解析式可判断③;由图象开口向上,再根据点到对称轴的距离越大,函数值也越大,可判断④;
11.【答案】能
【知识点】二次函数的其他应用
【解析】【解答】解:CD=4m,点B(6,2.68),
OC=6-4=2m,
在中,当x=2时,
,
2.12>1.8,
可判定货车能完全停到车棚内.
故答案为:能.
【分析】先求出OC=2m,再根据函数表达式求出当x=2时,y的值,与1.8m作比较即可解答.
12.【答案】2
【知识点】二次函数的实际应用-拱桥问题
【解析】【解答】解:由题意可得:当AB=6m,则B点横坐标为3,
故此时y=﹣ ×32=﹣3,
当水位上涨2m时,此时D点纵坐标为:﹣3+2=﹣1,
则﹣1=﹣ x2,
解得:x=± .
故当水位上涨2m时,水面宽CD为2 m.
故答案为:2 .
【分析】由题意可得:当AB=6m时,B点横坐标为3,求出对应的y值,进而求出此时D点的纵坐标,代入函数解析式中求出x的值,据此解答.
13.【答案】6
【知识点】二次函数的实际应用-抛球问题
【解析】【解答】解:小球落地,即h=0,
则,
解得或0,
故答案为6.
【分析】小球落地,即小球的高度h=0,代入关系式,解方程即可得出结果.
14.【答案】(1)2
(2)或或
【知识点】待定系数法求二次函数解析式;二次函数的三种形式;二次函数与不等式(组)的综合应用
【解析】【解答】解:(1)由OA=1知点A(1,0)代入抛物线解析得1+b-3=0,得b=2;
(2)P点横坐标为t,则纵坐标为y=t2+2t-3,点B坐标为(0,-3)抛物线的顶点为(-1,-4),分以下三类情况进行讨论
①当点P在顶点与点B之间,注意到顶点(-1,-4)和点B(0,-3)纵坐标相差1,故此时P的位置不满足题意;
②点P在(-2,-3)和顶点(-1,-4)之间时,此时最高点为点B,最低点为顶点,且满足|d1-d2|=1,故此时t的范围是-2≤t≤-1
③点P在(-2,-3)左侧,即t<-2时,此时最高点为点P,d1=|t2+2t-3|,最低点为顶点(-1,-4),d2=4,||t2+2t-3|-4|=1,即有|t2+2t-3-4|=1和|-t2-2t+3-4|=1,于是去绝对值得方程t2+2t-8=0,t2+2t-6=0,t2+2t=0,t2+2t+2=0(无解),解方程得t=-4或t=0(舍去)或t=-1+(舍)或t=-1-,故t=-4或t=-1-
综上所述,当-2≤t≤-1或t=-4或t=-1-时,满足题意;
【分析】(1)由OA的长可直接得到点A坐标,直接代入即可求出b的值;
(2)由于点P位置不确定,无法确定最高点与最低点,对点P的位置进行分类讨论,对比的点为顶点、点B,还有与点B齐平的点(-2,-3),当点P在顶点与点B之间,②点P在(-2,-3)和顶点(-1,-4)之间时,点P在(-2,-3)左侧以此为界点进行讨论即可得到结果.
15.【答案】(1)cm
(2)
【知识点】二次函数与一次函数的综合应用;二次函数的其他应用
【解析】【解答】解:(1)以点E为原点,建立直角坐标系,如图,
∵EG=8, CD=12,
∴C(6,8),D(-6,8),
∴抛物线为y=x2,
∵ET=4
∴P(,4),Q(,4),
∴PQ=cm;
故答案为:cm;
(2)建立直角坐标系,如图,
根据题意得:C(6,8),
∵∠ABM=45°,且CH∥CH,
∴直线CH的斜率为1,
∴直线CH:y=x+2,
∴直线CH与抛物线y=x2的交点H(,),
∴CH=.
故答案为:.
【分析】(1)根据题意建立合适的直角坐标系并找到关键点求得解析式即可求得;
(2)根据题意建立合适的直角坐标系得二次函数,再根据二次函数与一次函数的交点问题得H(,),再计算两点之间距离即可.
16.【答案】①②
【知识点】二次函数图象与系数的关系;二次函数y=ax²+bx+c的图象;二次函数y=ax²+bx+c的性质;利用二次函数图象判断一元二次方程根的情况
【解析】【解答】解:①∵抛物线经过点A(3,0),
∴9a-6a+c=0,
∴3a+c=0,
当x=-1时,y=a+2a+c=3a+c=0,
∴该抛物线一定经过B(-1,0),
故①正确;
②由①得:3a+c=0,
∵c>0,
∴a<0,
∵3a+c=a+2a+c=0,
∴2a+c=-a>0,
故②正确;
③抛物线的对称轴为直线x==1,
当t=-2021时,P1(1,y1),P2(2,y2),
∵a<0,
∴当x≥1时,y随x的增大而减小,
∴y1>y2,
∴当y1>y2时,t≥-2021,
故③错误;
④∵m,n(m<n)是方程ax2+2ax+c=p的两个根,
∴m,n是抛物线y1=ax2+2ax+c与直线y2=p交点的横坐标,
∴p>0,
∴如图:
由图得:-1<m<n<3,
故④错误.
故答案为:①②.
【分析】①将点A(3,0)代入抛物线的解析式,可以得到3a+c=0,求出当x=-1时,y=0,所以抛物线一定经过B(-1,0);
②由①得2a+c=-a,结合c>0判断出a<0,再得出2a+c>0即可;
③特殊值法,取t=-2021时也符合题意,从而得出当y1>y2时,t≥-2021,得到结论;
④将两个根转化为交点的横坐标,画出图象即可判断.
17.【答案】(1)解:将点代入函数,解得,
,
拋物线的对称轴为直线.
(2)<
(3)解:.
I.对称轴
当时,,解得(舍去)
II.对称轴
此时,解得
III.对称轴
当时,,解得(舍去)
综上所述,-1.5<t<0.5.
【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:(2)抛物线的对称轴为:x=,
∵a=2>0,
∴抛物线的开口向上,
∴抛物线上的点距离对称轴越近函数值越小,
而,,
∴,
∴p<q.
【分析】(1)由题意把点A(4,-3)代入二次函数的解析式可得关于t的方程,解方程即可求解;
(2)由题意求出抛物线的对称轴,根据a的值可知抛物线上的点距离对称轴越近函数值越小,然后计算P、Q两点到对称轴的距离并比较大小即可判断求解;
(3)由题意计算y2-y1=2x2+(2+4t)x+2,根据抛物线的对称轴为直线:x=-t-,结合已知条件-2≤x≤2分类讨论即可求解.
18.【答案】(1)解:由题意可设这个二次函数的表达式为,
图像L过点得,,
解得:,
所以这个二次函数的表达式为
(2)解:令,得,
解得:,,
所以两点坐标分别为,
(3)解:将L向上平移个单位长度,得新函数的表达式为,
设点M为新函数图象上一点,其横坐标为k,则纵坐标为
若点在线段上,则点M的纵坐标大于或等于零,即,
令,由图像可知,当时,图像在横轴的下方,函数值小于零
因为,所以得
【知识点】二次函数图象的几何变换;待定系数法求二次函数解析式;二次函数y=ax²+bx+c的性质
【解析】【分析】(1)设抛物线的解析式为顶点式,利用待定系数法求出抛物线解析式即可;
(2)令y=0得到一个关于x的二次方程,解方程即可得到点A、B坐标;
(3) 根据平移的规律得到新的抛物线解析式,设点M为新函数图象上一点,其横坐标为k,则可得到M的纵坐标,根据纵坐标大于等于零即可求解.
19.【答案】(1)对称轴为:直线,
当,得
抛物线的顶点在轴上方,且到轴的距离为4.
解得,
抛物线的解析式为
(2)①画图如图所示:
②由题意,得的对称轴为:直线
的表达式为:,它的对称轴为:直线
情况一:当点在轴左侧和点之间时,总有,如下图:
此时,即:
情况二:当点在轴右侧时,如图:
当时,解得,或
由题意知,时,总有有
综上所述,或时,总有
【知识点】二次函数图象的几何变换;二次函数与不等式(组)的综合应用;二次函数与一元二次方程的综合应用
【解析】【分析】(1)根据对称轴的公式求得抛物线的对称轴,确定顶点纵坐标,由题意-4a=4,从而求得a的值,写出二次函数解析式即可;
(2)关于原点对称的点:横坐标和纵坐标都互为相反数,据此求出T2的解析式;分两种情况即可求解:点Q在y轴和点P之间,或点Q在yl轴右侧,分别画出图象求解即可.
20.【答案】(1)解:.
(2)解:设销售利润为W元,则
①当时,,
∴时,元.
②当时,,
∵x为整数,
∴或43时,W取最大值,.
∵,
∴当日销售单价为42元或43元时,每天的销售利润最大,最大利润为1224元.
(3)解:由(2)知,当时,该商品每天的最大销售利润为1000元;
∴只有在时,每天的销售利润才可能不低于1200元;
∴,
∴,
∴.
【知识点】待定系数法求一次函数解析式;二次函数的实际应用-销售问题
【解析】【解答】解:(1)当25≤x≤35时,当x=25时,y=200;x=35时,y=100.设y=kx+b(k≠0),
可得:,
解得:
故y=-10x+450.
当35≤x≤50时,x=35时,y=100;当x=50时,y=50;设y=mx+n(m≠0),
可得:,
解得:
故y=-4x+240.
综上:.
【分析】(1)利用待定系数法求解即可.
(2)利润=单位利润×销售量,分别表示出时和时的利润,并根据二次函数的性质求得最大值,比较即可得到最大利润以及取得最大利润时x的取值;
(3)由(2)得利润不低于1200元时x的范围以及对应的不等式,求解即可.
21.【答案】(1)解:如图,以B点为原点,以BC所在的直线为x轴建立平面直角坐标系,
则点A的坐标为,
设滑道所在抛物线的函数表达式为,
把代入得,
解得,
滑道所在抛物线的函数表达式为;
(2)解:如图,以点P所在的直线为y轴,BC所在的直线为x轴建立平面直角坐标系,
运动员滑出路径与D、A之间的抛物线形状相同,
运动员滑出路径抛物线的函数表达式为,
把代入得,
解得,
即
运动员到达最高处时与点A的水平距离6;
(3)解:与(2)所建平面直角坐标系一样,
点Q在底面BC下方竖直距离2.25m,
把代入得,
,
解得,
点,
,,
,
,
设与k的函数解析式为,
把代入得,,
解得,
,
,
射线MN的解析式可化为,
把,代入得,
,
解得,
俯角至少15度.
【知识点】二次函数的其他应用
【解析】【分析】(1)以B点为原点,以BC所在的直线为x轴建立平面直角坐标系,则点A的坐标为(4,3),设滑道所在抛物线的函数表达式为y=ax2,然后将点A的坐标代入可算出a的值,从而得到滑道所在抛物线的函数表达式 ;
(2)以点P所在的直线为y轴,BC所在的直线为x轴建立平面直角坐标系,则P(0,9.75),由运动员滑出路径与D、A之间的抛物线形状相同可得抛物线二次项系数绝对值相等,结合抛物线开口向下可得抛物线的解析式为,进而将y=3代入算出对应的自变量的取值,即可得出运动员到达最高处时与点A的水平距离;
(3)与(2)所建平面直角坐标系一样,把y=-2.25代入得x=±8,则Q(8,-2.25),得到M(15.5,0),设与k的函数解析式为a=mk,把(0.1,5)代入算出m的值,从而得到,则射线MN的解析式可化为,再把M、Q得坐标代入解方程组即可求出俯角的度数.
22.【答案】解:设,
将代入得,
.
设,
则,
,
,
,
解得(舍去),,
答:门高为.
,
设直线,
则,
,…7分
设直线,
则,
整理得,,
,
,
直线,
令.则,即,
答:此时的长为.
【知识点】二次函数的实际应用-拱桥问题;二次函数的实际应用-喷水问题;二次函数的其他应用
【解析】【分析】(1)根据题意便可知抛物线的顶点坐标,设顶点式将点坐标代入求值即可;
(2)设正方形的边长为m,便可得点A的坐标,将点的坐标代入抛物线解析式,求解方程即可;
(3)光线由A射到点N,可知坐标系中PQ与AN平行,先求AN的解析式,再利用平行关系求直线PQ的解析式,再与抛物线联立,求出光线与抛物线相切时的OQ的长度.
23.【答案】(1)解:在直线中,当时,,当时,,
∴点,点,
设抛物线的解析式为,
把点,点代入可得,
解得,
∴抛物线的解析式为;
(2)解:由题意,,
∴,
当四边形是平行四边形时,,
∴,
∴,,
设直线的解析式为,
把代入可得,
解得,
∴直线的解析式为,
又∵过点作轴的平行线交抛物线于另一点,且抛物线对称轴为,
∴
∴,
解得(不合题意,舍去),;
(3)解:存在,理由如下:
∵对称轴为x=,
设P点坐标为 (m,-m2+3m+4),
∴M点横坐标为: ×2-m=3-m,
∴N(m,0),M(3-m,-m2+3m+4),
①如图1,
∵MN=2ME,即E是MN的中点,点E在对称轴x=上,
∴E(,),
又点E在直线BC:y=-x+4,代入得:=+4,
解得:m=或(舍去),
故此时m的值为.
②如图2,设E点坐标为(n,-n+4),N(m,0),M(3-m,-m2+3m+4),
∵MN=2ME,
∴0-(-m2+3m+4)=2(-m2+3m+4+n-4)①,
∴3-m-m=2(n-3+m)②,
联立①②并解得:m =(舍去)或,
综上所述,m的值为或.
【知识点】平行四边形的判定与性质;一次函数图象与坐标轴交点问题;一次函数的性质;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)先根据一次函数与坐标轴的交点问题即可得到点B和点C的坐标,进而设抛物线的解析式为,将点B和点C的坐标代入即可求出抛物线的解析式;
(2)先根据题意得到,进而得到,当四边形是平行四边形时,,进而得到,从而即可表示点D和点N的坐标,进而设直线的解析式为,将点N代入即可得到,进而得到直线的解析式为,再根据题意表示出点M的坐标,进而即可求出m;
(3) 根据 MN=2ME,分E在MN内部与外部两种情况讨论,从而利用一次函数图象上点的特征计算求解.
24.【答案】(1)解:设抛物线的表达式为:,
即,
则,
解得:,
则抛物线的解析式为;
(2)解:如图所示,过作轴,垂足为,与交于点,
,
在中,当时,,
,
设直线的解析式为,
将,代入解析式得,
解得:,
直线的解析式为,
,
∴,
∴,
∴
,
当的面积最时,,此时,点;
(3)解:存在,理由:
当时,取点,连接.
,
∵,
∴,
∴.
∵,
∴,
∴.
设直线的解析式为,
∵点,,
,
解得:,
∴直线的解析式为,
∴设直线的解析式为.
将代入直线的解析式得,
直线的解析式为,
联立直线及抛物线的解析式成方程组得:,
解得:(舍去)或,
即点.
【知识点】二次函数的最值;二次函数与一次函数的综合应用;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)设抛物线的表达式为,进而代入点结合题意即可求出抛物线解析式;
(2)过作轴,垂足为,与交于点,先根据二次函数与坐标轴的交点问题得到点C的坐标,进而根据待定系数法求出直线BC的函数解析式,从而根据点D和点K的坐标即可得到DK,进而根据“”结合二次函数的最值即可求解;
(3)当时,取点,连接,进而根据题意结合平行线的判定证明,从而运用待定系数法求出直线BF的函数解析式,再根据二次函数与一次函数的交点问题结合题意即可求解。
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