2024-2025学年初三数学二次函数压轴特训
一、单选题
1.把抛物线向右平移3个单位长度,再向下平移5个单位长度,得到的抛物线是( )
A. B.
C. D.
2.如图,二次函数的图象上有一点,对称轴是直线,给出下列结论:①;②;③;④当时,随的增大而增大.其中,正确的结论有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
3.数学老师带领学生进行“校园农业项目式学习”,实施无土栽培.同学们发现:洒水少了“发芽率”低,洒水多了要烂根,也会影响“发芽率”.通过实验,同学们发现:在温度一定的条件下,发芽率与洒水量(单位:升)近似地满足函数关系(,,是常数),如图记录了三次实验的数据.根据上述函数模型和实验数据,可以得到最佳的洒水量为( )
A.升 B.升 C.升 D.升
4.随着地铁和共享单车的发展,“地铁+单车”已成为很多市民出行的选择,小明从文化宫站出发,先乘坐地铁,准备在离家较近的,,,,中的某一站出地铁,再骑共享单车回家,设他出地铁的站点与文化宫距离为(单位:),乘坐地铁的时间(单位:)是关于的一次函数,若小明骑单车的时间(单位:)也受的影响,其关系可以用来描述,则小明从文化宫回到家里所需的最短时间为( )
A.39分钟 B.35分钟 C.39.5分钟 D.34.5分钟
5.当a取任何实数时,点P都在抛物线上,若点Q在抛物线上,则的值为( )
A.1 B.2 C.3 D.无法确定
6.已知点,,都在函数上,则( )
A. B. C. D.
7.某游乐场的圆形喷水池中心有一雕塑,从点向四周喷水,喷出的水柱为抛物线,且形状相同.如图,以水平方向为轴,点为原点建立直角坐标系,点在轴上,轴上的点、为水柱的落水点,水柱所在抛物线第一象限部分的函数表达式为.则的长为( ).
A. B. C. D.
8.汽车刹车后行驶的距离(单位:米)关于行驶时间(单位:秒)的函数关系式是,则汽车从刹车到停止所用时间为( )
A.秒 B.秒 C.秒 D.秒
二、填空题
9.函数的图象与函数的图象交于,两点,若,则当时自变量的取值范围是 .
10.在平面直角坐标系中,和是抛物线上的两点.若对于,,都有,则的取值范围为 .
11.如图,在中,,,.点从点出发,以的速度沿运动;同时,点从点出发,以的速度沿运动.当点到达时,、两点同时停止运动.则的最大面积是 .
12.如图,二次函数的图象经过点,且与轴交点的横坐标分别为、,其中,,下列结论:
;;;;.
其中正确的是 (填序号)
13.已知代数式(a,c是常数)中,x与该代数式的部分对应值如下表:
0.0142 0.0832
根据表中数据,可知关于x的方程的一个根约为 ,另一个根约为 .(都精确到0.1)
14.如图,抛物线与y轴交于点A,与x轴的负半轴交于点B,线段在抛物线的对称轴上移动(点C在点D的下方),且,则的最小值是 .
15.如图,直线与抛物线交于,,不等式的解集是 .
16.已知点和在抛物线上,则的值为 .
17.若二次函数的图像与轴没有公共点,则的取值范围是 .
18.如果我们定义 为二次函数的“有序数集”,如函数的“有序数集”为.若一个二次函数的“有序数集”是 ,则将此函数的图象先向右平移2个单位长度,再向上平移3个单位长度后,得到的图象对应的函数的“有序数集”是
三、解答题
19.某水果商场销售一种高档水果,若每千克盈利10元,每天可售出500千克,经市场调查发现,在进货价不变的情况下商场决定采取适当的涨价措施,若每千克涨价1元,日销售量将减少20千克,
(1)若每千克涨价2元,则每天可售 千克.(直接写出答案);
(2)现该商场要保证这种水果每天盈利6000元,且尽可能减轻顾客负担,那么每千克应涨价多少元?
(3)商场每天能盈利7000元吗?为什么?
(4)请直接写出商场这种水果每天盈利的最大值为 元.
20.如图,某校劳动实践基地用总长为的栅栏,围成一块一边靠墙的矩形实 验田,墙长为,栅栏在安装过程中不重叠、无损耗,设矩形实验田与墙垂直的一边长为 x(单位:m),与墙平行的一边长为y(单位:m), 面积为S(单位:).
如图,某校劳动实践基地用总长为的栅栏,围成一块一边靠墙的矩形实验田,墙长为
(1)直接写出y 与x,S 与 x 之间的函数解析式(不要求写x 的取值范围);
(2)矩形实验田的面积S 能达到吗?如果能,求x 的值;如果不能,请说明理由;
(3)矩形实验田的面积S 能达到吗?如果不能,请说明理由;你能求出矩形实验田的面 积S 的最大值吗?若能,求出S的最大值并求出此时的x 的值.
21.某校初三年级的一场篮球比赛中,如图队员甲正在投篮,已知球出手时离地面高,当球出手后水平距离为时到达最大高度,设篮球运行的轨迹为抛物线,建立如图的平面直角坐标系.
(1)求出抛物线的解析式;
(2)若队员与篮圈中心的水平距离为,篮圈距地面,问此球能否准确投中?
22.如图,一个圆形水池的中央安装了一个柱形喷水装置,装置上A处的喷头向外喷水,喷出的抛物线形水柱在与池中心的水平距离为处达到最高,高度为,落点B距离喷水柱底端O处.
(1)求喷头A的高度;
(2)在保证水流形状不变的前提下,上下调整喷头A的高度,使水流落在距水柱底端处,问喷头A应该向哪个方向调整多少高度?
23.【提出问题】
某数学小组想在拱桥上悬挂牌匾,如何设计拱桥悬挂牌匾的方案?
拱桥悬挂牌匾的相关素材与资料
素材1 图1是一座拱桥,图2是桥拱的示意图,某时测得水面宽,拱顶离水面.每年夏季,该河段水位在此基础上会再涨达到最高.
素材2 国庆节,拟在图1所示的桥拱上悬挂“庆祝国庆”四个大字的长方形牌匾,悬挂点在桥拱上,牌匾长宽,下沿与水面平行,为了安全,牌匾底部距离水面应不小于.
【解决问题】
(1)若桥拱所构成的曲线是抛物线,建立如图3的平面直角坐标系,求抛物线的解析式;
(2)请你设计方案:在(1)的基础上,牌匾悬挂能否成功?请说明理由;
(3)若素材1中的桥拱形状是圆弧,其他条件不变,素材 2中的牌匾长度缩短为,宽仍然为,其他悬挂条件不变,请你通过计算判断方案是否可行.
24.某河上有一座抛物线形拱桥,A、B为抛物线与水面的交点,现水面离拱顶,水面宽.
(1)以拱顶O为原点建立如图所示的平面直角坐标系,求此抛物线的函数解析式;
(2)受台风降雨影响,预计水面上升至离拱顶处,问:水面宽度缩小了多少?
(3)一艘宽、高的木船,载货后露出水面的部分为,当水面上升至离拱顶时,木船能否通过这座拱桥?
25.如图,学校打算用长为的篱笆围成一个长方形的生物园饲养小兔,生物园一面靠墙(篱笆只需围三面,为宽).
(1)写出长方形的面积y(单位: )与宽x(单位:)之间的函数解析式;
(2)当x为何值时,长方形的面积最大?最大面积为多少?
26.如图,在平面直角坐标系中,抛物线与x轴交于A、B两点(点A在点B的左侧),与y轴交于点C,,顶点为D,对称轴交x轴于点E.
(1)求抛物线的解析式、对称轴及顶点D的坐标.
(2)在坐标平面内有一点N,若以A、B、C、N为顶点的四边形是平行四边形,求点N的坐标.
(3)在抛物线上有一点P,过点P作轴交直线AC于点Q,若以O、C、P、Q为顶点的四边形是平行四边形,求点P的坐标.
(4)在对称轴上有一点Q,在抛物线上有一点P,若以A、B、P、Q为顶点的四边形是平行四边形,求点P的坐标.
(5)在x轴上有一点Q,在抛物线上有一点P,若以A、C、P、Q为顶点的四边形是平行四边形,求点P的坐标.
(6)在对称轴上有一点Q,在抛物线上有一点P,若以A、C、P、Q为顶点的四边形是平行四边形,求点P的坐标.
(7)在对称轴上有一点N,在平面内存在点M,若以A、C、M、N为顶点的四边形是矩形,求点M的坐标.
(8)在对称轴上有一点Q,在抛物线上有一点P,若以C、D、P、Q为顶点的四边形是菱形,求点Q的坐标.
(9)在y轴上有一点M,在坐标平面内有一点N,若以A、C、M、N为顶点的四边形是正方形,求点N的坐标.
27.如图,在平面直角坐标系中,抛物线与x轴交于A、B两点(点A在点B的左侧),与y轴交于点C,,顶点为D,对称轴交x轴于点E.
(1)求抛物线的解析式、对称轴及顶点D的坐标.
(2)在对称轴上是否存在点N,使得是直角三角形?若存在,求出点N的坐标;若不存在,请说明理由.
(3)在抛物线上是否存在点P,使得是以AC为直角边的直角三角形?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
(4)已知点在该抛物线上,点P是线段AB上的动点(点P不与点A、B重合),过点P作轴交该抛物线于点Q,连接BQ、BF、FQ,当是直角三角形时,求出所有满足条件的点Q的坐标.
28.如图,在平面直角坐标系中,抛物线与x轴交于A、B两点(点A在点B的左侧),与y轴交于点C,,顶点为D,对称轴交x轴于点E.
(1)求抛物线的解析式、对称轴及顶点D的坐标.
(2)在抛物线上是否存在点P,使,若存在,求出点P的坐标;若不存在,说明理由.
(3)该抛物线上是否存在点P,使得?若存在,求出所有点P的坐标;若不存在,请说明理由.
(4)直线AC与抛物线的对称轴交于点F,请求出的平分线与y轴的交点M的坐标.
(5)在抛物线上是否存在点P,使得,若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
(6)过点B的直线交直线AC于点M,当直线AC与BM的夹角等于的2倍时,求点M的坐标.
(7)在y轴上是否存在点N,使得,若存在,求出点N的坐标;若不存在,请说明理由.
(8)在对称轴左侧的抛物线上有一点M,在对称轴右侧的抛物线上有一点N,满足.求证:MN恒过定点,并求出定点坐标.
中小学教育资源及组卷应用平台
试卷第1页,共3页中小学教育资源及组卷应用平台
2024-2025学年初三数学二次函数压轴特训
精讲解析
参考答案:
题号 1 2 3 4 5 6 7 8
答案 D C B C B D C B
1.D
【难度】0.94
【知识点】二次函数图象的平移
【分析】本题主要考查的是二次函数的图象与几何变换,熟知二次函数图象平移的法则是解答此题的关键.根据抛物线平移的规律:左加右减(横坐标),上加下减(纵坐标),平移不改变的值,即可解答.
【详解】解:根据抛物线平移的规律:左加右减(横坐标),上加下减(纵坐标),
把抛物线向右平移3个单位长度可得,
再再向下平移5个单位长度可得.
故选:.
2.C
【难度】0.65
【知识点】y=ax +bx+c的图象与性质、二次函数图象与各项系数符号、根据二次函数的图象判断式子符号
【分析】本题考查了二次函数图象的性质,理解二次函数图象开口,对称轴,顶点坐标,掌握二次函数图象中,数形结合分析各项系数的符号是解题的关键.
根据二次函数图象过点,对称轴直线为可得,,可判定结论②;根据二次函数图象的开口,与的交点可判定结论①;根据二次函数图象的顶点坐标可得判定结论③;根据二次函数图象的增减性可判定结论④;由此即可求解.
【详解】解:∵二次函数的图象
上有一点,
∴,
∵对称轴是直线,
∴,则,
∴,
∴,故②正确;
根据图示可得,图形开口向下,与轴交于正半轴,
∴,
∴,故①正确;
∵根据图象可知,当二次函数对称轴直线为,二次函数有最大值,且在轴上方,
∴,
∵,
∴,故③正确;
∵根据二次函数图象可知,当时,随的增大而增大;当时,随的增大而减小;故④错误;
综上所述,正确的结论有①②③,共3个,
故选:C .
3.B
【难度】0.65
【知识点】待定系数法求二次函数解析式、其他问题(实际问题与二次函数)
【分析】此题考查了二次函数的应用,将,,代入得,进而求出解析式,结合二次函数的性质即可求解,熟练掌握二次函数的性质是解题的关键.
【详解】解:根据题意,将,,代入得:
,解得:,
∴满足函数关系为,
∴当时,取到最大值,
故选:.
4.C
【难度】0.85
【知识点】其他问题(实际问题与二次函数)
【分析】本题考查了一次函数和二次函数的综合应用,二次函数的最值问题,设小明从文化宫回到家里所需的时间为,则,根据题意,确定二次函数的解析式,根据二次函数的性质,即可得出最短时间.
【详解】解:设小明从文化宫回到家里所需的时间为,
则,
当时,,
故选:C.
5.B
【难度】0.85
【知识点】待定系数法求二次函数解析式、y=ax +bx+c的图象与性质
【分析】本题考查了二次函数图象上点的特征,根据当a取任何实数时,点P都在抛物线上可求解析式为,代入点Q即可得,即可求解.
【详解】解:∵点P都在抛物线上,
∴当时,,
∴,
∵点Q在抛物线上,
∴,
∴,
故选B.
6.D
【难度】0.85
【知识点】y=ax +bx+c的图象与性质
【分析】本题考查了二次函数的性质,能够熟练掌握二次函数基本性质是解题关键.先判断出二次函数的开口和对称轴,再通过比较三点到对称轴的距离即可得到答案.
【详解】解:的对称轴为,函数图像开口向下,
∴离对称轴越远函数值越小
∵,,,
∴
故选:D .
7.C
【难度】0.65
【知识点】喷水问题(实际问题与二次函数)
【分析】本题考查了二次函数的应用,把代入求出点坐标即可求解,求出点坐标是解题的关键.
【详解】解:把代入得,
,
解得,(不合,舍去),
∴点,
∴,
∴,
故选:.
8.B
【难度】0.85
【知识点】其他问题(实际问题与二次函数)
【分析】本题考查了二次函数在实际问题中的应用,当汽车停下来时,最大,故将二次函数解析式转化成顶点式,则顶点横坐标值即为所求,熟练掌握二次函数的性质是解题的关键.
【详解】解:∵,
∴当秒时,取得最大值,即汽车停下来,
故选:.
9.或
【难度】0.65
【知识点】y=ax +bx+c的图象与性质、根据交点确定不等式的解集
【分析】本题考查了二次函数和不等式的关系.先根据直线的性质及方程和函数的关系求出交点的横坐标,现利用函数和不等式的关系求解.
【详解】解:设,两点的横坐标分别为,,作轴,轴,两线相交于点,设函数的图象分别交坐标轴于点,
对于,则点,
∴,
∴是等腰直角三角形,
∴是等腰直角三角形,
∵,
∴,
∵,是方程的两个根,
即方程的两个根,
∴,
解得,,
观察图象,当时自变量的取值范围是或,
故答案为:或.
10.或
【难度】0.65
【知识点】y=ax +bx+c的图象与性质
【分析】本题考查了二次函数的图象与性质,先由和是抛物线上的两点,且,得,然后分当时当时两种情况分析即可,掌握二次函数的性质及分类讨论思想是解题的关键
【详解】解:∵和是抛物线上的两点,且,
∴,,
∵,
∴,
∴,
当时,
∴或,
解得:或,
∵,
∴或,
∴或,
∵,
∴;
当时,
∴或,
解得:,
∵,
∴,
∴,
综上的取值范围为或
故答案为:或.
11.
【难度】0.65
【知识点】y=ax +bx+c的最值、图形运动问题(实际问题与二次函数)
【分析】本题考查了二次函数的性质,利用两点运动的速度表示出的长,进而表示出的面积,然后根据二次函数的性质即可求解,熟练掌握二次函数的性质是解题的关键.
【详解】解:由题意得,,,则,
∴的面积是,
∴,
当时,有最大面积,最大面积是,
故答案为:.
12.
【难度】0.4
【知识点】y=ax +bx+c的图象与性质、二次函数图象与各项系数符号、根据二次函数的图象判断式子符号
【分析】本题考查了二次函数的图象与性质,由抛物线开口向下则,又抛物线的对称轴为直线,则,由抛物线交轴于正半轴,则,即可判断;由对称轴对称轴的取值范围,可得的正负,即可判断;由抛物线经过得(),由图知,当时,得(),由图知,当时,,得(),联立()、()、()便可求得的取值范围,即可判断;由抛物线的对称轴,,得,进而得,即可判断;由当得,由得,进而得的取值范围,即可判断;熟练掌握二次函数的图象与性质是解题的关键.
【详解】解:∵抛物线开口向下,
∴,
∵抛物线的对称轴为直线,
∴,
∵抛物线交轴于正半轴,
∴,
∴,
故不正确;
∵抛物线与轴交点的横坐标分别为、,其中,,
∴,
∵对称轴,
∴,
∴,
∴,
故正确;
∵抛物线经过,
∴(),
由图知,当时,,
∴(),
由图知,当时,,
∴(),
联立()()得,
联立()()得,
∴,
∴,
故错误;
∵抛物线的对称轴,
∴抛物线的顶点纵坐标应该大于,
∴,
∵,
∴,
∴,
故正确;
当时,,
当时,,
∴,
∴,
故正确;
综上:正确的结论是,
故答案为:.
13.
【难度】0.85
【知识点】一元二次方程的根与系数的关系、图象法确定一元二次方程的近似根
【分析】本题考查了一元二次方程的解,根与系数的关系,关键是观察表格,确定代数式值由负到正时,对应的的取值范围.由表格可知的值在之间,代数式的值由负到正,故可判断时,对应的的值在之间,然后利用根与系数的关系即可求得另一个根.
【详解】解:设方程的两个根、,
,
由表格可知的值在之间,代数式的值由负到正,
关于的方程的一个根约为,
则,
则另一个根约为,
故答案为:,0.7.
14.
【难度】0.4
【知识点】线段问题(轴对称综合题)、其他问题(二次函数综合)、利用平行四边形的判定与性质求解、用勾股定理解三角形
【分析】本题考查了抛物线与轴的交点,二次函数的性质,二次函数图象上点的坐标特征,二次函数图象与几何变换,数形结合是解题的关键.作点关于对称轴的对称点,向下平移3个单位,得到,连接,交对称轴于点,此时的值最小,利用解析式求得、点的坐标,根据抛物线的对称性求得的坐标,进一步求得的坐标,再求解即可.
【详解】解:作点关于对称轴的对称点,向下平移3个单位,得到,连接,交对称轴于点,此时的值最小,
可得
四边形是平行四边形,
,
,
在中,令,则,
点,
令,则,
解得或,
点,
抛物线的对称轴为直线,
,
,
,
的最小值是.
故答案为:.
15.
【难度】0.65
【知识点】根据交点确定不等式的解集
【分析】本题考查了二次函数和不等式、二次函数与一次函数的交点,解决本题的关键是利用图象解决问题.根据二次函数和一次函数的图象和性质即可求解.
【详解】解:由得,
直线与抛物线交于,,,
不等式的解集是,
不等式的解集是,
故答案为:.
16.//
【难度】0.85
【知识点】待定系数法求二次函数解析式、y=ax 的图象和性质
【分析】本题主要考查了二次函数图像上点的坐标特征、待定系数法求二次函数解析式等知识,正确求得该抛物线解析式是解题关键.首先利用待定系数法解得该抛物线解析式,再将点代入求解即可.
【详解】解:将点代入抛物线,
可得,解得,
∴该抛物线解析式为,
将点代入,
可得.
故答案为:.
17./
【难度】0.85
【知识点】抛物线与x轴的交点问题
【分析】本题考查了二次函数的图象与x轴的交点,解题的关键在于掌握:的图象与x轴没有交点,即无解.
由二次函数的图象与x轴没有交点,可得,计算求解即可.
【详解】解:∵二次函数的图像与轴没有公共点,
∴,
解得.
故答案为: .
18.
【难度】0.85
【知识点】二次函数图象的平移
【分析】本题考查了新定义问题及二次函数的平移,能够读懂题意得到原函数的解题关键.先根据二次函数的“有序数集”得到这个二次函数,再通过二次函数的平移得到平移后的二次函数,再转化成“有序数集”即可.
【详解】解:∵一个二次函数的“有序数集”是 ,
∴这个二次函数为,
再将此函数的图象先向右平移2个单位长度,再向上平移3个单位长度后,
得到的新函数为,
故新函数对应的“有序数集”为.
故答案为: .
19.(1)
(2)每千克应涨价5元
(3)商场每天不能盈利7000元,理由见解析
(4)6125
【难度】0.65
【知识点】有理数四则混合运算的实际应用、营销问题(一元二次方程的应用)、销售问题(实际问题与二次函数)
【分析】本题主要考查了二次函数的实际应用,一元二次方程的实际应用,有理数四则混合计算的实际应用:
(1)根据每千克涨价1元,日销售量将减少20千克列式求解即可;
(2)设每千克应涨价x元,求出每千克的利润和销售量,再根据总利润等于每千克的利润乘以销售量列出方程求解即可;
(3)假设商场能每天盈利7000元,设此时每千克应涨价m元,求出每千克的利润和销售量,再根据总利润等于每千克的利润乘以销售量列出方程,最后解方程,看方程是否有正数解即可得到结论;
(4)设每千克涨价n元,每天的利润为w元,求出每千克的利润和销售量,再根据总利润等于每千克的利润乘以销售量列出w关于n的二次函数关系式,再利用二次函数的性质求解即可.
【详解】(1)解:(千克),
∴若每千克涨价2元,则每天可售千克,
故答案为:;
(2)解:设每千克应涨价x元,
由题意得,,
整理得:,
解得或,
∵要尽可能减轻顾客负担,
∴,
答:每千克应涨价5元;
(3)解:商场每天不能盈利7000元,理由如下:
假设商场能每天盈利7000元,设此时每千克应涨价m元,
由题意得,,
整理得:,
∵,
∴原方程无解,即假设不成立,
∴商场每天不能盈利7000元;
(4)解:设每千克涨价n元,每天的利润为w元,
由题意得,
,
∵,
∴当时,w最大,最大值为6125,
∴这种水果每天盈利的最大值为6125元,
故答案为:6125.
20.(1)
(2)矩形实验田的面积能达到;
(3)矩形实验田的面积S 不能达到,理由见解析,矩形实验田的面积S的最大值为,此时的x 的值为
【难度】0.65
【知识点】根据判别式判断一元二次方程根的情况、根据矩形的性质求面积、面积问题(二次函数综合)
【分析】本题考查了矩形的性质,二次函数的实际应用,根的判别式,计算的取值范围是解题的关键.
(1)根据,求出与的函数解析式,根据矩形面积公式求出与的函数解析式;
(2)先求出的取值范围,再将代入函数中,求出的值;
(3)当时,则,根据,得出方程无解,所以矩形实验田的面积S 不能达到;将与的函数配成顶点式,求出的最大值即可.
【详解】(1)解: ,
,
,
;
(2)解:矩形实验田的面积能达到;理由如下:
,
,
,
,
当时,,
,
,
,
当时,矩形实验田的面积能达到.
(3)解:当时,则,
即,
∵,
∴方程无解,
∴矩形实验田的面积S 不能达到.
,
又∵,
∴当时,S有最大值,最大值为800,
∴S的最大值为,此时的x 的值为.
21.(1);
(2)此球一定能投中.
【难度】0.85
【知识点】投球问题(实际问题与二次函数)
【分析】本题考查了二次函数的应用.
(1)根据抛物线的顶点坐标及球出手时的坐标,可确定抛物线的解析式;
(2)令,求出的值,与比较即可作出判断.
【详解】(1)解:根据题意,球出手点、最高点和篮圈的坐标分别为:
,,
设二次函数解析式为,
将点代入可得:,
解得:,
抛物线解析式为:;
(2)解:将点坐标代入抛物线解析式得:
,
左边右边,
即点在抛物线上,
此球一定能投中.
22.(1)
(2)喷头A应该向上调整
【难度】0.65
【知识点】喷水问题(实际问题与二次函数)
【分析】本题考查二次函数的应用,理解题意,正确求得抛物线的函数表达式是解答的关键.
(1)根据题意,得到抛物线的顶点坐标,经过点,利用待定系数法求出抛物线的函数表达式,令,进而可求解;
(2)根据题意,设平移后的函数表达式为,将点代入求得h值即可求解.
【详解】(1)解:由题意,该抛物线的顶点坐标,经过点,
设抛物线的函数表达式为,
将代入,得,解得,
故该抛物线的函数表达式为,
当时,,则,
即喷头A的高度为;
(2)解:设调整后的抛物线的函数表达式为,
根据题意,将代入,得,
解得,
答:喷头A应该向上调整.
23.(1)
(2)能成功,见解析
(3)方案可行,理由见解析
【难度】0.65
【知识点】垂径定理的实际应用、用勾股定理解三角形、拱桥问题(实际问题与二次函数)、待定系数法求二次函数解析式
【分析】本题考查了二次函数在实际问题中的应用,垂径定理,勾股定理,待定系数法求解析式,理清题中的数量关系、熟练掌握待定系数法及二次函数的性质是解题的关键.
(1)过水面宽度的中点作水面宽度的垂线,以的水面所在直线为x轴,交于点O,以点O为原点,建立平面直角坐标系,设出抛物线的顶点式,再将A、B、C坐标代入即可得出解析式;
(2)根据题意,得出危险高度,安全最低高度,计算出安全的宽度,与方案牌匾长比较,计算判断即可.
(3)设圆弧所在圆的圆心为点O,水面宽度为,过点O作于点C,交圆弧于点N,根据垂径定理,得,,设出圆的半径,本别表示出、、利用垂径定理,勾股定理解答即可.
【详解】(1)解:过水面宽度的中点作水面宽度的垂线,以的水面所在直线为x轴,交于点O,以点O为原点,建立平面直角坐标系,;
水面宽,拱顶离水面,
顶点的坐标为,且抛物线经过点,
设该抛物线的函数解析式为d代入得
,
解得:,
抛物线的解析式为;
(2)解:根据题意,得
危险高度,安全最低高度为,
∵,
当时,,
解得,;
∴匾额的最大长度为,
,
牌匾悬挂能成功挂上;
(3)解:设圆弧所在圆的圆心为点O,水面宽度为,过点O作于点C,交圆弧于点N,
,
∵,设圆的半径为,则,,
根据勾股定理,得,
解得,
在上截取,过点G作,交圆于点E,F两点,
连接,则,,
∴,
∴,
方案的设计宽度为长度缩短为,宽仍然为,
故牌匾悬挂能成功.
24.(1)
(2)3.2米
(3)不能
【难度】0.65
【知识点】拱桥问题(实际问题与二次函数)
【分析】本题考查了二次函数的应用,解题的关键是:
(1)先求出A的坐标,然后设抛物线解析式为,代入求解即可;
(2)把代入,求出x的值,可求此时水面宽度,即可求解;
(3)把代入函数解析式求出y,然后比较即可得出结论.
【详解】(1)解:设抛物线解析式为,
根据题意,得,
代入,得,
∴,
∴抛物线的函数解析式;
(2)解:当时,,
解得,,
∴此时水面宽度为米,
∴水面宽度缩小了米;
(3)解:当时,,
则,
∴水面上升至离拱顶时,木船不能通过这座拱桥.
25.(1)
(2)当时,长方形的面积最大,最大值为32
【难度】0.65
【知识点】图形问题(实际问题与二次函数)
【分析】本题主要考查了二次函数的实际应用:
(1)先表示出的长,再根据长方形面积计算公式列出对应的关系式即可;
(2)根据(1)所求关系式,利用二次函数的性质求解即可.
【详解】(1)解:由题意得,,
∴;
(2)解:∵,
∴当时,y最大,最大值为32,
∴当时,长方形的面积最大,最大值为32.
26.(1),对称轴为:直线x=-1,顶点坐标为:D(-1,-4);(2)N点坐标为:(-4,-3)或(-2,3)或(4,-3);(3)P点坐标为:,;(4)N点坐标为:(-1,-4)或(3,12)或(-5,12);(5)P点坐标为:(-2,-3);或(,3)或(,3);(6)N点坐标为:(-2,-3)或(2,5)或(-4,5);(7)点M坐标为(2,-1)或(-4,-1)或或;(8)以C、D、P、Q为顶点的四边形是菱形,点Q的坐标为(-1,-2);(9)点N坐标为(-3,-3)或(3,0)
【难度】0.4
【知识点】特殊四边形(二次函数综合)
【详解】答案:(1)解:∵,
∴A(-3,0),C(0,-3),
∴,解得:,
∴抛物线的解析式为:,
对称轴为:直线x=-1,顶点坐标为:D(-1,-4).
(2)解:设点N的坐标为
∵点A坐标为(-3,0),点C坐标为(0,-3),点B坐标为(1,0),
I、当AC、BN为对角线时,
则有:即:
解得:,即:N坐标(-4,-3);
II、当AB、CN为对角线时,
有:,解得:
即:N坐标(-2,3);
III、当AN、BC为对角线时,
有:,解得:
即:N坐标(2,-3);
综上所述:满足条件的N点坐标为:(-4,-3)或(-2,3)或(4,-3).
(3)解:如图:
∵轴,设点Q的坐标为,则P坐标为,
∴,
∵点C坐标为(0,-3),以O、C、P、Q为顶点的四边形是平行四边形,
∴,
即:,
解得:,,
当时,,
当时,,
∴P点坐标为:,.
(4)解:设点Q的坐标为,P点坐标为,
∵点A坐标为(-3,0),点B坐标为(1,0),
以A、B、P、Q为顶点的四边形是平行四边形,
I、当AB、PQ为对角线时,
则有
解得:,
当x=-1时,,
即:P坐标(-1,4);
II、当AP、BQ为对角线时,
有:,解得:
当x=3时,,
即:P坐标(3,12);
III、当AQ、BP为对角线时,
有:,解得:
当x=-5时,,
即:N坐标(-5,12);
综上所述:满足条件的N点坐标为:(-1,-4)或(3,12)或(-5,12).
(5)解:设点Q的坐标为,P点坐标为,
∵点A坐标为(-3,0),点C坐标为(0,-3),
以A、C、P、Q为顶点的四边形是平行四边形,
I、当AC、PQ为对角线时,
则有
解得:,
当x=0时,,P、C重合,不合题意,舍去;
当x=-2时,,即:P坐标(-2,-3);
II、当AP、CQ为对角线时,
则有
解得:,
当x=0时,,P、C重合,不合题意,舍去;
当x=-2时,,即:P坐标(-2,-3);
设点Q的坐标为,P点坐标为,
∵点A坐标为(-3,0),点C坐标为(0,-3),
III、当AQ、CP为对角线时,
有:,解得:,
当时,,即:P坐标(,3);
当时,,即:P坐标(,3);
综上所述:满足条件的P点坐标为:(-2,-3);或(,3)或(,3).
(6)解:设点Q的坐标为,P点坐标为,
∵点A坐标为(-3,0),点C坐标为(0,-3),
以A、C、P、Q为顶点的四边形是平行四边形,
I、当AC、PQ为对角线时,
则有
解得:,
当x=-2时,,
即:P坐标(-2,-3);
II、当AP、CQ为对角线时,
有:,解得:
当x=-2时,,
即:P坐标(2,5);
III、当AQ、CP为对角线时,
有:,解得:
当x=-4时,,
即:N坐标(-4,5);
综上所述:满足条件的N点坐标为:(-2,-3)或(2,5)或(-4,5).
(7)解:设点N坐标为(-1,y),M点坐标为,
∵点A坐标为(-3,0),点C坐标为(0,-3)
则:,,,
I、如图:当以A、C、M、N为顶点的四边形是矩形ACMN时,
则为直角三角形,CN为斜边,
则:,
即:,解得:,即点N为(-1,2);
∴ ,解得:,
此时M点坐标为(2,-1)
II、如图,
当以A、C、M、N为顶点的四边形是矩形ACNM时,
则为直角三角形,AN为斜边,则:,
即:,解得:,即点N为(-1,-4);
∴ ,解得:,
此时M点坐标为(-4,-1)
III、如图,
当以A、C、M、N为顶点的四边形是矩形AMCN时,
则为直角三角形,AC为斜边时,则:,
即:,解得:,即点N为或.
∴当点N为时,
,解得:,
此时M点坐标为,
∴当点N为时,
,解得:,
此时M点坐标为,
综上所述:点M坐标为(2,-1)或(-4,-1)或或.
(8)解:I、以C、D、P、Q为顶点的四边形是菱形CQPD时,DQ,PC对角线,如图,
∴P点是C点(0,-3)关于抛物线的对称轴的对称点,故P坐标为(-2,-3),
Q点是点D(-1,-4)关于直线PC的对称轴点,故Q坐标为(-1,-2);
II、以C、D、P、Q为顶点的四边形是菱形, DQ、CP是对边时,
∵轴,,
∴轴,
又∵C、P都在抛物线上,
∴P点不存在;
综上所述:以C、D、P、Q为顶点的四边形是菱形,点Q的坐标为(-1,-2).
(9)解:∵,
∴,
以A、C、M、N为顶点的四边形是正方形,则是等腰直角三角形,有3种情况,
I.当时,则,
如图:
∴M点与O点重合,即M点坐标为(0,0),
∴点N坐标为(-3,-3),
II.当时,则,
如图:
∴N点是A点(-3,0)关于y轴的对称点,故N坐标为(3,0),
综上所述:点N坐标为(-3,-3)或(3,0).
27.(1),对称轴为:直线x=-1,顶点坐标为:D(-1,-4);(2)存在,点N坐标为(-1,2)或(-1,-4)或或;(3)存在,点P坐标为(2,5)或(-1,-4);(4)点Q坐标为(-1,-4)或或
【难度】0.4
【知识点】特殊三角形问题(二次函数综合)
【详解】答案:(1)解:∵,
∴A(-3,0),C(0,-3),
∴,解得:,
∴抛物线的解析式为:,
对称轴为:直线x=-1,顶点坐标为:D(-1,-4).
(2)解:如图,设点N坐标为(-1,y),
∵点A坐标为(-3,0),点C坐标为(0,-3)
则:,
,
,
I、若是直角三角形,当CN为斜边时,则:,
即:,解得:,即点N为(-1,2);
II、若是直角三角形,当AN为斜边时,则:,
即:,解得:,即点N为(-1,-4);
III、若是直角三角形,当AC为斜边时,则:,
即:,解得:,即点N为或;.
综上所述:点N坐标为(-1,2)或(-1,-4)或或;.
(3)解:如图,设点P坐标为(x,),
∵点A坐标为(-3,0),点C坐标为(0,-3)
则:,
,
,
I、若是直角三角形,当CP为斜边时,则:,
即:,
整理得:
解得:,,即点P为(2,5);
II、若是直角三角形,当AP为斜边时,则:,
即:,
整理得:
解得:,,即点P为(-1,4);
综上所述:点P坐标为(2,5)或(-1,-4).
(4)解:如图,设点Q坐标为(x,),其中,
∵点B坐标为(1,0),点F坐标为(-2,-3)
则:,
,
,
I、若是直角三角形,当BQ为斜边时,则:,
即:,
整理得:
解得:,;
当时,,即点Q坐标为(-1,-4)
II、若是直角三角形,当BQ为斜边时,则:,
即:,
整理得:
解得:(不合题意,舍去),;此时Q点不存在
III、若是直角三角形,当BQ为斜边时,则:,
即:,
整理得:,
解得:,,,
当时,,
当时,,即点Q为或;
综上所述:点Q坐标为(-1,-4)或或.
28.(1),对称轴为:直线x=-1,顶点坐标为:D(-1,-4);(2)存在,P的坐标为(,)或(,);(3)存在,点P的坐标为(-4,5)或(,);(4)点M的坐标为(0,-3);(5)存在,P的坐标为(,-)或(,-);(6)点M的坐标为(,)或(,);(7)在y轴上存在点N,点N的坐标为(0,±2);(8)见解析,(-1,-3).
【难度】0.4
【知识点】相似三角形的判定与性质综合、相似三角形问题(二次函数综合)
【详解】答案:(1)解:∵,
∴A(-3,0),C(0,-3),
∴,解得:,
∴抛物线的解析式为:,
对称轴为:直线x=-1,顶点坐标为:D(-1,-4).
(2)解:假设存在,
如图,当点P在x轴上方时,过点P作PH⊥x轴于点H,设点P的坐标为(a,),
则,
∵点A(-3,0),点C(0,-3),点E(-1,0),点P(a,),
∴AH=a-(-3)=a+3,PH=,OC=3,EO=1,
∵,,
∴,
∴,
∴,
解得:,(不符合题意,舍去),
此时,
∴点P的坐标为(,),
当点P在x轴下方时,如图,过点作⊥x轴于点F,设点的坐标为(b,),
则,
∵点A(-3,0),点C(0,-3),点E(-1,0),点(b,),
∴AF=b-(-3)=b+3,=,OC=3,EO=1,
∵,,
∴,
∴,
∴,
解得:,(不符合题意,舍去),
此时,
∴点的坐标为(,),
综上所述,在抛物线上存在点P,使,此时点P的坐标为(,)或(,).
(3)解:假设存在,
如图,当点P在直线AC的右上方时,
设直线AD为,
将A(-3,0),D(-1,-4)代入,得
,
解得:,
∴直线AD为,
∵,
∴,
∴设直线PC为,
将C(0,-3)代入,得,
∴直线PC为,
将与联立方程,得
,
解得:,(不符合题意,舍去)
当时,,
∴点P的坐标为(-4,5);
如图,当点在直线AC的左下方时,延长交x轴于点G,延长AD交y轴于点H,
∵直线AD为,
∴当x=0时,y=-6,
∴OH=6,
∵,,
∴,
即:,
∴在△GOC与△HOA中,
,
∴△GOC≌△HOA(ASA),
∴OG=OH=6,
∴点G的坐标为(-6,0),
设直线CG为,
将G(-6,0),C(0,-3)代入,得
,
解得:,
∴直线CG为,
将与联立方程,得
,
解得:,(不符合题意,舍去)
当时,,
∴点P的坐标为(,),
综上所述,抛物线上存在点P,使得,此时点P的坐标为(-4,5)或(,).
(4)解:如图,过点D作DH⊥y轴于点H,
∵点D为(-1,-4),点C为(0,-3),
∴DE=OH=4,OC=3,DH=1,
∴CH=OH-OC=1,
∴在Rt△CDH中,CD=,
∵DM平分,
∴∠CDM=∠FDM,
∵DFy轴,
∴∠CMD=∠FDM,
∴∠CMD=∠CDM,
∴CM=CD=,
∴OM=OC-CM=3-,
又∵点M在y轴的负半轴上,
∴点M的坐标为(0,-3).
(5)解:假设存在,
∵,
∴PC=PO,
∴点P在OC的垂直平分线上,
∵O(0,0),C(0,-3),
∴OC的垂直平分线为直线y=-,
将y=-代入,得
,
解得:,,
∴在抛物线上存在点P,使得,此时点P的坐标为(,-)或(,-).
(6)解:若点M在点C的左上方时,满足,
如图,过点M作MH⊥AB于点H,过点C作CG⊥MH,交HM的延长线于点G,
∵,
∴,
∴,
设直线AC为,
将A(-3,0),C(0,-3)代入,得
,
解得:,
∴直线AC为,
∵点M在直线AC上,
∴设点M的坐标为(x,-x-3),
又∵点B(1,0),点C(0,-3),
∴MH=x+3,BH=1-x,MG=-x-3-(-3)=-x,CG=-x,
∴在Rt△MHB中,,
在Rt△MGC中,,
∵,
∴,
∴,
解得:,
将代入,得,
∴此时点M的坐标为(,),
若点在点C的右下方时,满足,
如图,过点作于点N,
∵,,
∴,
∴,
设点的坐标为(m,-m-3),
又∵点B(1,0),点M(,),
∴MH=+3=,BH=1-()=,N=-m-3,BN=1-m,
∴在Rt△MHB中,,
在Rt中,,
∵,
∴,
∴,
解得:,(不符合题意,舍去),
将代入,得,
∴此时点的坐标为(,),
综上所述,当直线AC与BM的夹角等于的2倍时,点M的坐标为(,)或(,).
(7)解:假设在y轴的正半轴上存在点N,使得,
如图,过点N作NM⊥BN,交CB的延长线于点M,过点M作MH⊥y轴于点H,
则∠MHN=∠MNB=∠BON=90°,
∵点A(-3,0),点C(0,-3),
∴OA=OC=3,
又∵∠AOC=90°,
∴∠BAC=∠OCA=45°,
∴,
∴,
∵∠MNB=90°,
∴∠NMB=∠MBN=45°,
∴NB=MN,
∵∠MHN=∠MNB=90°,
∴∠HMN+∠HNM=∠ONB+∠HNM=90°,
∴∠HMN=∠ONB,
∴在△HMN与△ONB中,
,
∴△HMN≌△ONB(AAS),
∴HM=ON,HN=OB,
∵点B坐标为(1,0),
∴HN=OB=1,
设HM=ON=a,则OH=ON+HN=a+1,
∴点M的坐标为(a,a+1),
设直线BC为,
将B(1,0),C(0,-3)代入,得
,
解得:,
∴直线BC为,
将点M(a,a+1)代入得:
,
解得:,
∴点N的坐标为(0,2),
当点N在y轴的负半轴时,如图所示,根根轴对称的性质可得此时点N的坐标为(0,-2),
综上所述,在y轴上存在点N,使得,此时点N的坐标为(0,±2).
(8)解:如图,过点D作直线l⊥y轴,过点M、N分别作直线l的垂线,垂足分别为点H、G,
设点M的坐标为(m,),点N的坐标为(n,),
∵顶点D的坐标为(-1,-4),且M、N分别位于点D的左右两侧,
∴,,
,,
根据题意可得,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
即,
∴,
整理得:,
设直线MN为,
将M(m,),N(n,)代入,得
,
解得:,
∴直线MN为,
∵,
∴,
∴直线MN为,
∴当即时,,
∴无论m,n取何值,直线MN总会经过定点(-1,-3),
∴直线MN恒过定点,该定点坐标为(-1,-3).