第二十二章节复习+测试
复习
1.二次函数的概念
一般地,形如 (a,b,c是常数, __)的函数,叫做二次函数.
【注意】
(1)等号右边必须是整式;
(2)自变量的最高次数是2;
(3)当b=0,c=0时,y=ax2是特殊的二次函数.
2.二次函数的图象与性质:
3.二次函数图像的平移
4.二次函数表达式的求法
1.一般式法:y=ax2+bx+c (a≠ 0)
2.顶点法:y=a(x-h)2+k(a≠0)
3.交点法:y=a(x-x1)(x-x2)(a≠0)
5.二次函数与一元二次方程的关系
(1)如果抛物线y=ax2+bx+c与x轴有公共点,公共点的横坐标是x0,那么当x=x0时,函数的值是0,因此x=x0就是方程ax2+bx+c=0的一个根.
(2)二次函数y=ax2+bx+c的图象与x轴的位置关系有三种:没有公共点,有一个公共点,有两个公共点.这对应着一元二次方程ax2+bx+c=0的根的三种情况:没有实数根,有两个相等的实数根,有两个不等的实数根.
6.二次函数的应用
1.二次函数的应用包括以下两个方面:
(1)用二次函数表示实际问题变量之间的关系,解决最大(小)化问题(即最值问题);
(2)利用二次函数的图象求一元二次方程的近似解.
2.一般步骤:
(1)找出问题中的变量和常量以及它们之间的函数关系;
(2)列出函数关系式,并确定自变量的取值范围;
(3)利用二次函数的图象及性质解决实际问题;
(4)检验结果的合理性,是否符合实际意义.
考点一 求抛物线的顶点、对称轴、最值
例1 抛物线y=x2-2x+3的顶点坐标为________.
【解析】
方法一:配方,得y=x2-2x+3=(x-1)2+2,则顶点坐标为(1,2).
方法二代入公式 ,,
则顶点坐标为(1,2).
【方法归纳】:解决此类题目可以先把二次函数y=ax2+bx+c配方为顶点式y=a(x-h)2+k的形式,得到:对称轴是直线x=h,最值为y=k,顶点坐标为(h,k);也可以直接利用公式求解.
考点二 二次函数的图像与性质及函数值的大小比较
例2 二次函数y=-x2+bx+c的图像如图所示,若点A(x1,y1),B(x2,y2)在此函数图像上,且x1A. y1≤y2 B.y1C.y1≥y2 D.y1>y2
【解析】由图像看出,抛物线开口向下,对称轴是x=1,当x<1时,y随x的增大而增大.
∵x1考点三 二次函数 y=ax2+bx+c(a≠0)的图像与系数a,b,c的关系
例3 已知二次函数y=ax2+bx+c的图像如图所示,下列结论:①abc>0;②2a-b<0;③4a-2b+c<0;④(a+c)2<b2. 其中正确的个数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【解析】:由图像开口向下可得a<0,由对称轴在y轴左侧可得b<0,由图像与y轴交于正半轴可得 c>0,则abc>0,故①正确;
由对称轴x>-1可得2a-b<0,故②正确;
由图像上横坐标为 x=-2的点在第三象限可得4a-2b+c<0,故③正确;
由图像上横坐标为x=1的点在第四象限得出a+b+c<0,由图像上横坐标为x=-1的点在第二象限得出
a-b+c>0,则(a+b+c)(a-b+c)<0,
即(a+c)2-b2<0,可得(a+c)2<b2,
故④正确.故选D.
【方法总结】
1.可根据对称轴的位置确定b的符号:b=0 对称轴是y轴;a、b同号 对称轴在y轴左侧;a、b异号 对称轴在y轴右侧.这个规律可简记为“左同右异”.
2.当x=1时,函数y=a+b+c.当图像上横坐标
x=1的点在x轴上方时,a+b+c>0;当图像上横坐标x=1的点在x轴上时,a+b+c=0;当图像上横坐标x=1的点在x轴下方时,a+b+c<0.同理,可由图像上横坐标x=-1的点判断a-b+c的符号.
考点四 抛物线的几何变换
例4 将抛物线y=x2-6x+5向上平移 2个单位长度,再向右平移1个单位长度后,得到的抛物线解析式是( )
A.y=(x-4)2-6 B.y=(x-4)2-2
C.y=(x-2)2-2 D.y=(x-1)2-3
【解析】因为y=x2-6x+5=(x-3)2-4,所以向上平移2个单位长度,再向右平移1个单位长度后,得到的解析式为y=(x-3-1)2-4+2,即y= (x-4)2-2.故选B.
考点五 二次函数表达式的确定
例5.已知抛物线y=ax2+bx+c与抛物线y=-x2-3x+7的形状相同,顶点在直线x=1上,且顶点到x轴的距离为5,请写出满足此条件的抛物线的表达式.
解:抛物线y=ax2+bx+c与抛物线y=-x2-3x+7的形状
相同 a=1或-1
又顶点在直线x=1上,且顶点到x轴的距离为5,
顶点为(1,5)或(1,-5)
所以其表达式为:
(1) y=(x-1)2+5 (2) y=(x-1)2-5
(3) y=-(x-1)2+5 (4) y=-(x-1)2-5
考点六 二次函数与一元二次方程
例6 若二次函数y=x2+mx的对称轴是x=3,则关于x的方程x2+mx=7的解为( )
A.x1=0,x2=6 B.x1=1,x2=7
C.x1=1,x2=﹣7 D.x1=﹣1,x2=7
【解析】:∵二次函数y=x2+mx的对称轴是x=3,
∴ =3,解得m=-6,
∴关于x的方程x2+mx=7可化为x2-6x-7=0,
即(x+1)(x-7)=0,解得x1=-1,x2=7.
故选D.
考点七 二次函数的应用
例7 某商场试销一种成本为每件60元的服装,规定试销期间销售单价不低于成本单价,且获利不得高于45%,经试销发现,销售量y(件)与销售单价x(元)符合一次函数y=kx+b,且x=65时,y=55;x=75时,y=45.
(1)求一次函数的表达式;
(2)若该商场获得利润为w元,试写出利润w与销售单价x之间的关系式;销售单价定为多少元时,商场可获得最大利润,最大利润是多少元?
解:(1)根据题意,得,解得
故所求一次函数的表达式为y=-x+120.
(2)w=(x-60)(-x+120)=-x2+180x-7200,配方得w=-(x-90)2+900
∵ 抛物线的开口向下
∴ 当x<90时,w随x的增大而增大
∵ 60≤x≤60×(1+45%),即60≤x≤87
∴ 当x=87时,w有最大值,此时w=-(87-90)2+900=891
故销售单价定为87元时,商场可获得最大利润891元.
例8.一家电脑公司推出一款新型电脑,投放市场以来3个月的利润情况如图所示,该图可以近似看作为抛物线的一部分,请结合图象,解答以下问题:
(1)求该抛物线对应的二次函数解析式;
(2)该公司在经营此款电脑过程中,第几月的利润最大?最大利润是多少?
(3)若照此经营下去,请你结合所学的知识,对公司在此款电脑的经营状况(是否亏损?何时亏损?)作预测分析.
解:(1)因图象过原点,则设函数解析式为y=ax2+bx,
由图象的点的含义,得,解得
故所求一次函数的表达式为y=-x2+14x
(2)y=-x2+14x=-(x-7)2+49
∴ 当x=7时,y最大=49
故第7个月时,利润最大为49万元.
(3)没有利润,即-x2+14x=0解得x1=0(舍去)或x2=14
而这时利润为滑坡状态,所以第15个月,公司亏损.
测试
一、选择题
1.抛物线=2﹣6+5的顶点坐标为
A、(3,﹣4) B、(3,4) C、(﹣3,﹣4) D、(﹣3,4)
【答案】A。
【分析】利用配方法把抛物线的一般式写成顶点式,求顶点坐标,或者用顶点坐标公式求解:
∵=2﹣6+5=2﹣6+9﹣9+5=(﹣3)2﹣4,∴抛物线=2+6+5的顶点坐标是(3,﹣4).故选A。
【考点】二次函数的性质。
2.在平直角坐标系中,如果抛物线y=4x2不动,而把x轴、y轴分别向上、向右平移2个单位,那么在新坐标系下抛物线的解析式是( )
A. y=4(x﹣2)2+2 B. y=4(x+2)2﹣2
C. y=4(x﹣2)2﹣2 D. y=4(x+2)2+2
【答案】B
【分析】将x轴向上平移2个单位就相当于将抛物线向下平移2个单位,将y轴向右平移就相当于将抛物线向左平移2个单位,据此根据平面直角坐标系中函数图象的平移规律求解可得.
【解析】将x轴向上平移2个单位就相当于将抛物线向下平移2个单位,
将y轴向右平移就相当于将抛物线向左平移2个单位,根据平移法则:左加右减,上加下减,
∴在新坐标系下抛物线的解析式为y=4(x+2)2﹣2,故选:B.
【点睛】本题主要考查了二次函数图像的平移,掌握平移规律:左加右减,上加下减是解题的关键.
3、一个二次函数的图象的顶点坐标为(3,-1)与y轴的交点(0,-4)这个二次函数的解析式是( )
A. B.
C. D.
【答案】B.
【解析】∵二次函数的图象的顶点坐标是(3,-1),∴设这个二次函数的解析式为,
把(0,﹣4)代入得,∴这个二次函数的解析式为.故选B.
【考点】待定系数法求二次函数解析式.
4.已知函数(a是常数,),下列结论正确的是( )
A.当a=1时,函数图象经过点(-1,0) B.当a=-2时,函数图象与x轴没有交点
C.若a<0,函数图象的顶点始终在x轴的下方 D.若a>0,则当时,y随x的增大而增大
【答案】D,
【解析】A、当a=1时,函数解析式为y=x2-2x-1,当x=-1时,y=1+2-1=2,
∴当a=1时,函数图象经过点(-1,2),∴A选项不符合题意;
B、当a=2时,函数解析式为y=-2x2+4x-1,令y=-2x2+4x-1=0,则△=42-4×(-2)×(-1)=8>0,∴当a=-2时,函数图象与x轴有两个不同的交点,∴B选项不符合题意;
C、∵y=ax2-2ax-1=a(x-1)2-1-a,∴二次函数图象的顶点坐标为(1,-1-a),当-1-a<0时,有a>-1,∴C选项不符合题意;
D、∵y=ax2-2ax-1=a(x-1)2-1-a,∴二次函数图象的对称轴为x=1.若a>0,则当x≥1时,y随x的增大而增大,∴D选项符合题意.故选D.
【考点】二次函数的性质。
5、已知二次函数y=(x﹣a﹣1)(x﹣a+1)﹣3a+7(其中x是自变量)的图象与x轴没有公共点,且当x<﹣1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>﹣1 C.﹣1<a≤2 D.﹣1≤a<2
【答案】D.
【解析】y=(x﹣a﹣1)(x﹣a+1)﹣3a+7=x2﹣2ax+a2﹣3a+6,
∵抛物线与x轴没有公共点,
∴△=(﹣2a)2﹣4(a2﹣3a+6)<0,解得a<2,
∵抛物线的对称轴为直线x=﹣=a,抛物线开口向上,
而当x<﹣1时,y随x的增大而减小,∴a≥﹣1,
∴实数a的取值范围是﹣1≤a<2.故选:D.
【考点】二次函数对称轴综合问题.
6.如图,将函数=的图像沿轴向上平移得到一条新函数的图像,其中点A(1,)、B(4,)平移后的对应点分别为点A′、B′.若曲线段AB扫过的面积为9(图中的阴影部分),则新图像的函数表达式是( )
A.= B.=
C.= D.=
【答案】D,
【解析】连接AB、A′B′,则S阴影=S四边形ABB′A′.由平移可知,AA′=BB′,AA′∥BB′,
所以四边形ABB′A′是平行四边形.分别延长A′A、B′B交轴于点M、N.
因为A(1,)、B(4,),所以MN=4-1=3.
因为=AA′·MN,所以9=3AA′,解得AA′=3,
即沿轴向上平移了3个单位,所以新图像的函数表达式=.故答案选D
【考点】二次函数与几何综合问题.
二、填空题
1.下列说法中正确的序号是
①在函数y=﹣x2中,当x=0时y有最大值0;②在函数y=2x2中,当x>0时y随x的增大而增大
③抛物线y=2x2,y=﹣x2,y=﹣中,抛物线y=2x2开口最小,抛物线y=﹣x2的开口最大
④不论a是正数还是负数,抛物线y=ax2的顶点都是坐标原点
【答案】①②④
【解析】由函数的解析式y=-x2,可知a=-1<0,得到函数的开口向下,有最大值y=0,故①正确;
由函数的解析式y=2x2,可知其对称轴为y轴,对称轴的左边(x<0),y随x增大而减小,对称轴的右边(x>0),y随x增大而增大,故②正确;
根据二次函数的性质,可知系数a决定开口方向和开口大小,且a的值越大开口越小,可知抛物线y=2x2的开口最小,抛物线y=-x2的开口第二小,而y开口最大,故③不正确;
不论a是正数还是负数,抛物线y=ax2的顶点都是坐标原点,④正确.
故选C.
【点睛】:此题主要考查了二次函数的图像与性质,解题关键是明确y=ax2的图像的特点,直接按断即可.
2.把二次函数y=x2﹣2x+3的图象绕原点旋转180°后得到的图象的函数解析式为 .
【答案】y=﹣x2﹣2x﹣3.
【分析】求出原抛物线的顶点坐标以及绕原点旋转180°后的抛物线的顶点坐标,再根据旋转后抛物线开口方向向下,利用顶点式解析式写出即可.
【解答】解:∵抛物线y=x2﹣2x+3=(x﹣1)2+2的顶点坐标为(1,2),
∴绕原点旋转180°后的抛物线的顶点坐标为(﹣1,﹣2),
∴所得到的图象的解析式为y=﹣(x+1)2﹣2,即y=﹣x2﹣2x﹣3.
故答案为y=﹣x2﹣2x﹣3.
【点评】本题考查了二次函数图象与几何变换,利用顶点的变化确定函数解析式的变化更简便.
3.已知二次函数(为常数),当取不同的值时,其图象构成一个“抛物线系”.如图分别是当取四个不同数值时此二次函数的图象.发现它们的顶点在同一条直线上,那么这条直线的表达式是_________.
【答案】
【分析】已知抛物线的顶点式,写出顶点坐标,用x、y代表顶点的横坐标、纵坐标,消去a得出x、y的关系式.
【解析】二次函数中,顶点坐标为:,设顶点坐标为(x,y),
∴①,②,
由①2+②,得,∴;
故答案为:.
【点睛】本题考查了二次函数的性质,根据顶点式求顶点坐标的方法是解题的关键,注意运用消元的思想解题.
4.如图,在边长为6cm的正方形ABCD中,点E、F、G、H分别从点A、B、C、D同时出发,均以1cm/s的速度向点B、C、D、A匀速运动,当点E到达点B时,四个点同时停止运动,在运动过程中,当运动时间为______s时,四边形EFGH的面积最小,其最小值是________cm2.
【答案】 (1). 3 (2). 18
【解析】设运动时间为t(0≤t≤6),则AE=t,AH=6﹣t,
根据题意得:S四边形EFGH=S正方形ABCD﹣4S△AEH=6×6﹣4×t(6﹣t)=2t2﹣12t+36=2(t﹣3)2+18,
∴当t=3时,四边形EFGH的面积取最小值,最小值为18.
【考点】二次函数的最值;正方形的性质.
5.二次函数的部分图象如图所示, 图象过点(-1,0),对称轴为直线=2,则下列结论中正确的序号是 。①4+b=0; ②;③若点A(-3,),点B(-,),点C(5,)在该函数图象上,则<<;④ 若方程的两根为和,且<,则<-1<5<
【答案】①③④
【解析】由抛物线的对称轴为x=2可得-=2,即4a+b=0,故①正确;
由抛物线的对称性知x=0和x=4时,y>0,则x=3时,y=9a+3b+c>0,故②错误;
∵抛物线的开口向下,且对称轴为x=2,∴抛物线上离对称轴水平距离越小,函数值越大,
∵点A到x=2的水平距离为5,点B到对称轴的水平距离为2.5,点C到对称轴的水平距离为3,
∴y1<y3<y2,故③正确;
令y=a(x+1)(x-5),则抛物线y=a(x+1)(x-5)与y=ax2+bx+c形状相同、开口方向相同,且与x轴的交点为(-1,0)、(3,0),函数图象如图所示,
由函数图象可知方程a(x+1)(x-5)=-3的两根即为抛物线y=a(x+1)(x-5)与直线y=-3交点的横坐标,∴x1<-1<5<x2,故④正确;
故答案①③④
三、解答题
1.某商店经销《超级飞侠》 “乐迪”玩具,“乐迪”玩具每个进价60元,每个玩具不得低于80元出售.销售“乐迪”玩具的单价 (元/个)与销售数量 (个)之间的函数关系如图所示.
(1)试解释线段AB所表示的实际优惠销售政策;
(2)写出该店当一次销售 ( >10)个时,所获利润 (元)与 (个)之间的函数关系式;
(3)店长经过一段时间的销售发现:卖25个赚的钱反而比卖30个赚的钱多,你能用数学知识解释这一现象吗?为了不出现这种现象,在其他条件不变的情况下,店长应把最低价每个80元至少提高到多少元?
【分析】(1)利用待定系数法求线段AB的函数的解析式,设m=kx+b,把A(10,100)和B(30,80)代入上式得到关于k、b的方程组,解方程组求出解析式;然后根据解析式解释线段AB所表示的实际优惠销售政策即可。
(2)分类讨论:当10(3)先将W=-n2+50n化成顶点式,根据二次函数的性质讨论增减性,可得出答案。
【解析】(1)解:(1)设m=kx+b,
把A(10,100)和B(30,80)代入上式,得
解之:
∴线段AB的函数的解析式为m= n+110(10≤n≤30);
由解析式可知线段AB所表示的实际优惠销售政策:一次性销售10到30个时,每多销售1个,玩具的单价下降1元.
(2)解:(2)当10当n≤30时,W=(80 60)n=20n.
(3)解:(3)W= n2+50n= (n 25)2+625,
①当10②当25∴卖25个赚的钱反而比卖30个赚的钱多。∴当n=25时,m= n+110=85,
∴当每个玩具不得低于85元时,n的位置范围为102.如图,平面直角坐标系中,抛物线交轴于点A.P为抛物线上一点,且与点A不重合.连结AP,以AO、AP为邻边作平行四边形OAPQ,PQ所在直线与轴交于点B.设点P的横坐标为.(1)点Q落在x轴上时m的值.(2)若点Q在轴下方,则为何值时,线段BQ的长取最大值,并求出这个最大值.
【分析】(1)可以令=0可得点A坐标为(0,3),当Q落在轴上时,PQ=OA=3,即可得出y=3时m的值。
(2)根据当PB取最小值时,QB最大,当=2时,二次函数= 2-2+3有最小值即可得出答案。
【答案】解:(1)令=0可得点A坐标为(0,3),当Q落在轴上时,PQ=OA=3。
在= 2-2+3中,令=3可求得点P横坐标m=4。
(2)∵QB=OA-PB=3-PB,∴当PB取最小值时,QB最大。
当=2时,二次函数= 2-2+3有最小值y=1。
∴当m=2时,QB的最大值为2。
【考点】二次函数综合题,点的坐标与方程的关系,二次函数的性质。
3.受“新冠”疫情的影响,某销售商在网上销售、两种型号的“手写板”,获利颇丰.已知型,型手写板进价、售价和每日销量如表格所示:
进价(元/个) 售价(元/个) 销量(个/日)
型
型
根据市场行情,该销售商对型手写板降价销售,同时对型手写板提高售价,此时发现型手写板每降低元就可多卖个,型手写板每提高元就少卖个,要保持每天销售总量不变,设其中型手写板每天多销售个,每天总获利的利润为元
(1)求与之间的函数关系式并写出的取值范围;
(2)要使每天的利润不低于元,直接写出的取值范围;
(3)该销售商决定每销售一个型手写板,就捐元给因“新冠疫情”影响的困难家庭,当时,每天的最大利润为元,求的值.
【答案】(1)(),且x为整数;(2),且x为整数;(3)
【分析】(1)设型手写板每天多销售个,则B型手写板每天少销售个,根据总获利的利润等于销售A型手写板所获利润加上销售B型手写板所获利润,根据每件销售的利润,每日的销量都为非负数且为非负整数求出x的取值范围;
(2)结合(1)将总利润函数进行配方,求出当时的x值,结合图象得到每天的利润不低于元时的x的取值范围,进而求解;
(3)设捐款后每天的利润为元,则,然后利用二次函数的性质进行求解.
【解析】(1) ,
化简得,,由题意知,,解得,,
故的取值范围为且为整数;
(2)的取值范围为,
理由如下:,
当时,,
∴,,∴或,
要使,由图象知,;
,,且为整数;
(3)设捐款后每天的利润为元,
则,
对称轴为,
,,
抛物线开口向下,当时,随的增大而增大,
当时,最大,,
解得,.
【点睛】本题考查二次函数的应用,正确理解题意,列出二次函数的表达式是解题的关键,第(2)(3)题可结合二次函数的图象进行求解.
4.受“新冠”疫情的影响,某销售商在网上销售、两种型号的“手写板”,获利颇丰.已知型,型手写板进价、售价和每日销量如表格所示:
进价(元/个) 售价(元/个) 销量(个/日)
型
型
根据市场行情,该销售商对型手写板降价销售,同时对型手写板提高售价,此时发现型手写板每降低元就可多卖个,型手写板每提高元就少卖个,要保持每天销售总量不变,设其中型手写板每天多销售个,每天总获利的利润为元
(1)求与之间的函数关系式并写出的取值范围;
(2)要使每天的利润不低于元,直接写出的取值范围;
(3)该销售商决定每销售一个型手写板,就捐元给因“新冠疫情”影响的困难家庭,当时,每天的最大利润为元,求的值.
【答案】(1)(),且x为整数;(2),且x为整数;(3)
【分析】(1)设型手写板每天多销售个,则B型手写板每天少销售个,根据总获利的利润等于销售A型手写板所获利润加上销售B型手写板所获利润,根据每件销售的利润,每日的销量都为非负数且为非负整数求出x的取值范围;
(2)结合(1)将总利润函数进行配方,求出当时的x值,结合图象得到每天的利润不低于元时的x的取值范围,进而求解;
(3)设捐款后每天的利润为元,则,然后利用二次函数的性质进行求解.
【解析】(1) ,
化简得,,由题意知,,解得,,
故的取值范围为且为整数;
(2)的取值范围为,
理由如下:,
当时,,
∴,,∴或,
要使,由图象知,;
,,且为整数;
(3)设捐款后每天的利润为元,
则,
对称轴为,
,,
抛物线开口向下,当时,随的增大而增大,
当时,最大,,
解得,.
【点睛】本题考查二次函数的应用,正确理解题意,列出二次函数的表达式是解题的关键,第(2)(3)题可结合二次函数的图象进行求解.
y=ax2+bx+c