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二次函数 重点题精选习题练
一.选择题(共10小题,满分30分,每小题3分)
1.(3分)已知函数y=(m+2)3x﹣4是二次函数,则m等于( )
A.±2 B.2 C.﹣2 D.6
2.(3分)将抛物线y=(x﹣1)2+2向上平移2个单位长度,再向右平移3个单位长度,得到的抛物线为( )
A.y=(x﹣1)2+4 B.y=(x﹣4)2+4
C.y=(x+2)2+6 D.y=(x﹣4)2+6
3.(3分)如果二次函数y=x2﹣4x+c的最小值为0,那么c的值等于( )
A.2 B.4 C.﹣2 D.8
4.(3分)抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)的图象如图所示,则下列四组中正确的是( )
A.a>0,b>0,c>0 B.a>0,b<0,c>0
C.a>0,b>0,c<0 D.a>0,b<0,c<0
5.(3分)抛物线y=x2+5的顶点坐标是( )
A.(0,5) B.(0,﹣5) C.(5,0) D.(﹣5,0)
6.(3分)已知抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)与直线y=2x+2的交点横坐标分别是﹣1和1,抛物线与x轴的其中一个交点的横坐标m满足3<m<4,那么a的取值可能是( )
A.﹣3 B.1 C.2 D.
7.(3分)已知点(2,y1),(4,y2),(t,y3)都在抛物线y=x2﹣2ax上,若0≤t≤1时,总有y1<y3<y2,则a的值可以是( )
A.﹣1 B. C. D.
8.(3分)已知函数y,若a≤x≤b,m≤y≤n,则下列说法正确的是( )
A.当n﹣m=1时,b﹣a有最小值
B.当n﹣m=1时,b﹣a无最大值
C.当b﹣a=1时,n﹣m有最小值
D.当b﹣a=1时,n﹣m有最大值
9.(3分)二次函数y=ax2+bx+c的图象如图所示,有如下结论:①abc>0;②2a+b=0;③4a+2b+c<0;④am2+bm≥a+b(m为任意实数).其中正确结论的个数是( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
10.(3分)如图,抛物线y=ax2+bx+c经过点A(﹣3,0),顶点为M(﹣1,m),且抛物线与y轴的交点B在(0,﹣2)和(0,﹣3)之间(不含端点)则下列结论:①当﹣3≤x≤1时,y≤0;②|ax2+bx+c|=1﹣m 有两个实数根;③当△ABM的面积为时,;④当△ABM 为直角三角形时,在△AOB 内存在唯一一点P,使得 PA+PO+PB 的值最小,最小值的平方为 ,其中正确的结论是( )
A.①②③ B.①②④ C.①③④ D.②③④
二.填空题(共5小题,满分15分,每小题3分)
11.(3分)在平面直角坐标系中,将抛物线y=(x﹣2024)(x﹣2026)+6向下平移6个单位长度,所得的新抛物线与x轴有两个公共点P、Q,则点P与点Q之间的距离为 .
12.(3分)泗水卞桥(如图①)始建于晚唐时期,造型雅朴,雕饰精美,是山东省现存最古老的桥梁.拱桥中孔轮廓近似抛物线,现以拱桥的中孔最高点为坐标原点建立平面直角坐标系(如图②),已知A,B两点的距离为6米时,到x轴的距离为3米.当水面EF与x轴的距离为4米时,水面宽度EF等于 米.
13.(3分)已知二次函数y=ax2+bx+c,当x=2时,该函数取最大值12.设该函数图象与x轴的一个交点的横坐标为x1,若x1<0,则a的取值范围是 .
14.(3分)在平面直角坐标系xOy中,A(x1,y1),B(x2,y2),C(x3,y3)是二次函数y=﹣x2+4x﹣1图象上三点.若0<x1<1,x2>4,则y1 y2(填“>”或“<”);若对于m<x1<m+1,m+1<x2<m+2,m+2<x3<m+3,存在y1<y3<y2,则m的取值范围是 .
15.(3分)如图,直线y=mx+n与抛物线y=x2+bx+c交于A,B两点,其中点A(2,﹣3),点B(5,0),不等式x2+bx+c<mx+n的解集为 .
三.解答题(共6小题,满分75分)
16.(10分)水果店销售一种水果,该水果的进价为每千克6元,在试销售的过程中发现,每天销量y(千克)与销售单价x(元/千克)存在一次函数关系:
单价x(元/千克) 10 15
销量y(千克) 30 20
销售单价定为多少元时,水果店每天能获得最大利润?
17.(11分)已知关于x的方程x2+(k﹣2)x+k﹣3=0.
(1)求证:该方程总有实数根;
(2)若方程x2+(k﹣2)x+k﹣3=0有一根大于5且小于7,求k的整数值;
(3)在(2)的条件下,对于一次函数y1=x+b和二次函数,当﹣1<x<7时,有y1>y2,求出b的取值范围.
18.(12分)如图,在平面直角坐标系中,抛物线交x轴于A(4,0),B两点,交y轴于点C(0,4).
(1)求抛物线的表达式;
(2)点P是直线AC上方抛物线上的一动点,过点P作y轴的平行线交AC于点E,过点P作AC的平行线交x轴于点F,求的最大值及此时点P的坐标;
(3)将该抛物线y沿射线CA方向平移个单位长度得到新抛物线y1,点G是新抛物线y1的顶点,点M为新抛物线y1的对称轴上一点,在平面内确定一点N,使得以点C,G,M,N为顶点的四边形是以MG为边的菱形,写出所有符合条件的点N的坐标,并写出求解点N的坐标的其中一种情况的过程.
19.(12分)如图1,已知二次函数图象与y轴交点为C(0,3),其顶点为D(1,2).
(1)求二次函数的表达式;
(2)直线CD与x轴交于M,现将线段CM上下移动,若线段CM与二次函数的图象有交点,求CM向上和向下平移的最大距离;
(3)若将(1)中二次函数图象平移,使其顶点与原点重合,然后将其图象绕O点顺时针旋转90°,得到抛物线G,如图2所示,直线y=﹣x+2与G交于A,B两点,P为G上位于直线AB左侧一点,求△ABP面积最大值,及此时点P的坐标.
20.(15分)如图①,抛物线y=ax2+bx﹣3与x轴交于A(﹣4,0)和点B(1,0),与y轴交于点C,点P是直线下方抛物线上的点,PD⊥AC于点D,PF⊥x轴于点F,交线段AC于点E.
(1)求抛物线的解析式;
(2)写出PD与PE满足的关系式.当PD最大时,求P点的坐标;
(3)如图(2),点M是在直线AC上方的抛物线上一动点,当∠MAO=∠OAC时,求点M的坐标.
21.(15分)如图1,在平面直角坐标系xOy中,开口向上的抛物线y=ax2+bx+c与x轴交于A,B(1,0)两点,与y轴交于点C,且OA=OC=3OB.
(1)求该抛物线的函数表达式;
(2)若点G为抛物线上一点,当∠GBA=∠BCO时,直接写出点G的坐标;
(3)如图2若M为线段AB的中点,N为抛物线的顶点,OT经过A,B,C三点.经过圆心T的直线交抛物线于D,E两点,直线ND交x轴于点P,直线NE交x轴于点Q.求MP MQ的值.中小学教育资源及组卷应用平台
二次函数 重点题精选习题练
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 B B B D A D B C D A
一.选择题(共10小题,满分30分,每小题3分)
1.(3分)已知函数y=(m+2)3x﹣4是二次函数,则m等于( )
A.±2 B.2 C.﹣2 D.6
【思路点拔】根据二次函数的定义,令m2﹣2=2且m+2≠0,即可求出m的取值范围.
【解答】解:∵y=(m+2)3x﹣4是二次函数,
∴m2﹣2=2且m+2≠0,
∴m=2.
故选:B.
2.(3分)将抛物线y=(x﹣1)2+2向上平移2个单位长度,再向右平移3个单位长度,得到的抛物线为( )
A.y=(x﹣1)2+4 B.y=(x﹣4)2+4
C.y=(x+2)2+6 D.y=(x﹣4)2+6
【思路点拔】直接根据平移规律作答即可.
【解答】解:将抛物线y=(x﹣1)2+2向上平移2个单位长度,再向右平移3个单位长度后所得抛物线解析式为y=(x﹣1﹣3)2+2+2,即y=(x﹣4)2+4;
故选:B.
3.(3分)如果二次函数y=x2﹣4x+c的最小值为0,那么c的值等于( )
A.2 B.4 C.﹣2 D.8
【思路点拔】仔细观察二次函数的解析式,将其化为顶点式,可得到二次函数的最小值为﹣4+c;根据已知条件可得﹣4+c=0,据此可求出c的值,进而解答.
【解答】解:函数解析式可转化为y=(x﹣2)2﹣4+c,
根据该图象开口向上,可知函数的最小值是﹣4+c,
又由已知条件可知函数的最小值是0,可得:
﹣4+c=0,
解得c=4.
故选:B.
4.(3分)抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)的图象如图所示,则下列四组中正确的是( )
A.a>0,b>0,c>0 B.a>0,b<0,c>0
C.a>0,b>0,c<0 D.a>0,b<0,c<0
【思路点拔】根据函数图象可以判断a、b、c的正负情况,从而可以解答本题.
【解答】解:由函数图象,可得
函数开口向上,则a>0,
顶点在y轴右侧,则a、b异号,b<0,
图象与y轴交点在y轴负半轴,则c<0,
故选:D.
5.(3分)抛物线y=x2+5的顶点坐标是( )
A.(0,5) B.(0,﹣5) C.(5,0) D.(﹣5,0)
【思路点拔】直接根据y=x2+k的顶点坐标为(0,k)即可解答.
【解答】解:抛物线y=x2+5的顶点坐标是(0,5),
故选:A.
6.(3分)已知抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)与直线y=2x+2的交点横坐标分别是﹣1和1,抛物线与x轴的其中一个交点的横坐标m满足3<m<4,那么a的取值可能是( )
A.﹣3 B.1 C.2 D.
【思路点拔】求出抛物线的表达式y=ax2+2x+2﹣a,由﹣1×m1,求出m,进而求解.
【解答】解:当x=﹣1时,y=2x+2=0,当x=1时,y=2x+2=4,
即抛物线过点(﹣1,0)、(1,4),
由题意得:,
解得:,
则抛物线的表达式为:y=ax2+2x+2﹣a,
抛物线与x轴的其中一个交点的横坐标m,另外一个交点为﹣1,
则﹣1×m1,
即3<14,
解得:﹣1<a,
故选:D.
7.(3分)已知点(2,y1),(4,y2),(t,y3)都在抛物线y=x2﹣2ax上,若0≤t≤1时,总有y1<y3<y2,则a的值可以是( )
A.﹣1 B. C. D.
【思路点拔】由抛物线解析式y=x2﹣2ax可知对称轴为直线x=a,抛物线开口向上,且抛物线过原点,画出图象对y3的取值进行分析,当x=1时,y=1﹣2a;当x=2时,y=4﹣4a;当x=4时,y=16﹣8a,则必须满足,解得:.
【解答】解:由抛物线解析式y=x2﹣2ax可知对称轴为直线x=a,抛物线开口向上,且抛物线过原点.
∵2<4,y1<y2,可知点(2,y1),(4,y2)在对称轴的右侧,
当a≤0时,则y3<y1<y2,不满足题意,故a>0,如右图所示:
当x=1时,y=1﹣2a;当x=2时,y=4﹣4a;当x=4时,y=16﹣8a,
∵0≤t≤1时,总有y1<y3<y2,则点(t,y3)必在对称轴的左侧,
则必须满足,所以,
解得:,故A、C、D都不符合.
故选:B.
8.(3分)已知函数y,若a≤x≤b,m≤y≤n,则下列说法正确的是( )
A.当n﹣m=1时,b﹣a有最小值
B.当n﹣m=1时,b﹣a无最大值
C.当b﹣a=1时,n﹣m有最小值
D.当b﹣a=1时,n﹣m有最大值
【思路点拔】根据题意画出函数图象,利用数形结合和分类讨论的思想进行求解即可.
【解答】解:如图:
由图可知:当x≤0时,y随x的增大而减小,当x>0时,y随x的增大而增大,
当a≤b≤0时,m=b2,n=a2,
当n﹣m=1时,即:a2﹣b2=1,
∴(a﹣b)(a+b)=1,
∴b﹣a1,当a+b的值越小,b﹣a越小,无限接近0,但不等于0,即b﹣a没有最小值,
当0<a≤b时,m=a,n=b,
当n﹣m=1时,b﹣a=1,
当a<0<b时,m=0,
n﹣m=1时,n=1,当a=﹣1,b=1时,b﹣a的值最大,为1﹣(﹣1)=2,
综上:当n﹣m=1时,b﹣a有最大值,无最小值,
故选项A,B错误;
当a≤b≤0时,m=b2,n=a2,
当b﹣a=1时,即:n﹣m=a2﹣b2=(a+b)(a﹣b)=﹣(a+b),
∴当a+b越小时,n﹣m的值越大,即n﹣m没有最大值,
当0<a≤b时,m=a,n=b,
当b﹣a=1时,n﹣m=b﹣a=1;
当a<0<b时,m=0,
当b﹣a=1时,x=a和x=b的函数值相同时,n﹣m的值最小,
综上:当b﹣a=1,n﹣m有最小值,无最大值;
故选项C正确,D错误.
故选:C.
9.(3分)二次函数y=ax2+bx+c的图象如图所示,有如下结论:①abc>0;②2a+b=0;③4a+2b+c<0;④am2+bm≥a+b(m为任意实数).其中正确结论的个数是( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【思路点拔】由抛物线的对称轴公式即可对②进行判断;由抛物线的开口方向可判断a,结合抛物线的对称轴可判断b,根据抛物线与y轴的交点可判断c,进而可判断①;由图象可得:当x=2时,y<0,即4a+2b+c<0,可判断③;由于当x=1时,二次函数y取最小值a+b+c,即am2+bm+c≥a+b+c(m为实数),进一步即可对④进行判断,从而可得答案.
【解答】解:∵抛物线的开口向上,
∴a>0,
∵抛物线的对称轴是直线x=1,
∴,
∴b<0,2a+b=0,故②正确;
∵抛物线与y轴交于负半轴,
∴c<0,
∴abc>0,故①正确;
∵当x=2时,y<0,
∴4a+2b+c<0,故③正确,
∵当x=1时,二次函数y取最小值a+b+c,
∴am2+bm+c≥a+b+c(m为实数),即am2+bm≥a+b(m为实数),故④正确.
综上,正确结论的个数有4个.
故选:D.
10.(3分)如图,抛物线y=ax2+bx+c经过点A(﹣3,0),顶点为M(﹣1,m),且抛物线与y轴的交点B在(0,﹣2)和(0,﹣3)之间(不含端点)则下列结论:①当﹣3≤x≤1时,y≤0;②|ax2+bx+c|=1﹣m 有两个实数根;③当△ABM的面积为时,;④当△ABM 为直角三角形时,在△AOB 内存在唯一一点P,使得 PA+PO+PB 的值最小,最小值的平方为 ,其中正确的结论是( )
A.①②③ B.①②④ C.①③④ D.②③④
【思路点拔】①先求出抛物线于x轴的另一个点的坐标,根据图象即可判断①是否正确;②根据二次函数与一元二次方程关系,利用数形结合思想即可判断②是否正确;③利用割补法用a表示出面积,再求出a的值,即可判断③是否正确;④过点A、M分别作y轴、x轴的平行线交于点C,连接AM、AB、BM,运用分类讨论思想,求出a的值,再将△BPA绕点B逆时针旋转60°得到△BP′A′,连接PP′,过点A′作A′T⊥x轴于点T,作A′Q⊥y轴于点Q,推出当点O,点P,点P′,点A′共线时,PA+PO+PB值最小,最小值为OA′,此时∠APB=∠APO=∠BPO=120°,设A′(m,n),在Rt△AA′T和Rt△BA′Q中,利用勾股定理列出方程组,求出m,n的值,进而求出OA′2,并与 比较,即可判断④是否正确.
【解答】②②解:①∵抛物线y=ax2+bx+c经过点A(﹣3,0),顶点为M(﹣1,m),
∴抛物线y=ax2+bx+c的对称轴为直线x=﹣1,
∴抛物线y=ax2+bx+c与x轴的另一个交点坐标为(1,0),
∵抛物线y=ax2+bx+c的开口向上,
∴当﹣3≤x≤1时,y≤0,
故①正确;
②方程|ax2+bx+c|=1﹣m 有两个实数根相当于函数y=|ax2+bx+c|的图象与函数y=1﹣m的图象有两个交点,
画出函数图象如下,由图可知,这两个图象没有交点,
故②正确;
③将(﹣3,0),(1,0)代入y=ax2+bx+c,
得,
解得:,
∴y=ax2+2ax﹣3a=a(x+1)2﹣4a,
∴抛物线的顶点为M(﹣1,﹣4a),
设抛物线对称轴交x轴于H,如图,
则H(﹣1,0),
∴AH=﹣1﹣(﹣3)=2,MH=4a,OH=1,
∵B(0,﹣3a),
∴OB=3a,
∴S△ABM=S△AMH+S梯形BMHO﹣S△AOB AH MH (MH+OB) OHOA OB2×4a(4a+3a)×13×3a=3a,
∵S△ABM,
∴3a
∴a,
故③正确;
④如图,过点A、M分别作y轴、x轴的平行线交于点C,连接AM、AB、BM,
则四边形ACDO是矩形,
∴∠C=∠BDM=∠AOB=90°,
∵A(﹣3,0),B(0,﹣3a),M(﹣1,﹣4a),
∴AC=OD=4a,OA=CD=3,OB=3a,BD=a,DM=1,CM=2,
∵△ABM为直角三角形,有三种情况:∠BAM=90°或∠AMB=90°或∠ABM=90°,
显然∠BAM<90°,
∴只能∠AMB=90°或∠ABM=90°,
若∠AMB=90°,则∠AMC+∠BMD=90°,
∵AC∥OD,OA∥DC,
∴四边形ACDO是平行四边形,
∵∠AOD=90°,
∴四边形ACDO是矩形,
∴∠C=∠BDM=∠AOB=90°,
∴∠AMC+∠MAC=90°,
∴△AMC∽△MBD,
∴,即,
∴a2,
∵a>0,
∴a;
若∠ABM=90°,则∠ABO+∠MBD=90°,
∵∠AOB=∠BDM=90°,
∴∠ABO+∠BAO=90°,
∴∠MBD=∠BAO,
∴△ABO∽△BMD,
∴,即,
∴a2=1,
∵a>0,
∴a=1;
∵点B在(0,﹣2)与(0,﹣3)之间(不含端点),
∴﹣3<﹣3a<﹣2,
解得a<1,
∴a,
∴OB,AB2,
如图,将△BPA绕点B逆时针旋转60°得到△BP′A′,连接PP′,过点A′作A′T⊥x轴于点T,作A′Q⊥y轴于点Q,
∴BP=BP′,PA=P′A′,∠PBP′=∠ABA′=60°,
∴△PBP′和△ABA′是等边三角形,
∴BP=PP′,AA′2=A′B2=AB2,
∴PA+PO+PB=P′A′+PO+PP′≥OA′,
∴当点O、P、P′、A′共线时,PA+PO+PB值最小,最小值为OA′,
此时∠APB=∠APO=∠BPO=120°,
设A′(m,n),
则A′T=﹣n,AT=﹣3﹣m,A′Q=﹣m,BQ=﹣n,
在Rt△AA′T中,
由勾股定理,得AT2+A′T2=AA′2,
在Rt△BA′Q中,
由勾股定理,得BQ2+A′Q2=A′B2,
即,
解得,
∴OA′2=m2+n2=()2+()2,
故④错误;
综上,正确的有①②③.
故选:A.
二.填空题(共5小题,满分15分,每小题3分)
11.(3分)在平面直角坐标系中,将抛物线y=(x﹣2024)(x﹣2026)+6向下平移6个单位长度,所得的新抛物线与x轴有两个公共点P、Q,则点P与点Q之间的距离为 2 .
【思路点拔】根据二次函数图象的平移规律,求出抛物线的解析式,然后令y=0,列出关于x的方程,解方程求出x,再根据两点间的距离公式求出答案即可.
【解答】解:将二次函数y=(x﹣2024)(x﹣2026)+6的图象向下平移6个单位长度,所得抛物线的解析式为:
y=(x﹣2024)(x﹣2026),
令y=(x﹣2024)(x﹣2026)=0,则(x﹣2024)(x﹣2026)=0,
∴x﹣2024=0或x﹣2026=0,
解得:x=2024或2026,
∴PQ=2026﹣2024=2,
故答案为:2.
12.(3分)泗水卞桥(如图①)始建于晚唐时期,造型雅朴,雕饰精美,是山东省现存最古老的桥梁.拱桥中孔轮廓近似抛物线,现以拱桥的中孔最高点为坐标原点建立平面直角坐标系(如图②),已知A,B两点的距离为6米时,到x轴的距离为3米.当水面EF与x轴的距离为4米时,水面宽度EF等于 米.
【思路点拔】根据题意得点B(3,﹣3),设抛物线解析式为y=ax2,解得,结合题意得点F的纵坐标为﹣4,代入抛物线解得,即可得水面宽度EF.
【解答】解:∵已知A,B两点的距离为6米时,到x轴的距离为3米,
∴点B(3,﹣3),
根据题意设抛物线解析式为y=ax2,将点A代入得﹣3=a×32,
解得,
则抛物线解析式为,
∵水面EF与x轴的距离为4米,
∴点F的纵坐标为﹣4,代入抛物线得,
解得,
则水面宽度.
故答案为:.
13.(3分)已知二次函数y=ax2+bx+c,当x=2时,该函数取最大值12.设该函数图象与x轴的一个交点的横坐标为x1,若x1<0,则a的取值范围是 ﹣3<a<0 .
【思路点拔】根据二次函数y=ax2+bx+c,当x=2时,该函数取最大值12,可以写出该函数的顶点式,得到a<0,再根据该函数图象与x轴的一个交点的横坐标为x1,x1>4,可知,当x=4时,y>0,即可得到a的取值范围,本题得以解决.
【解答】解:∵二次函数y=ax2+bx+c,当x=2时,该函数取最大值12,
∴a<0,该函数解析式可以写成y=a(x﹣2)2+12,
∵设该函数图象与x轴的一个交点的横坐标为x1,若x1<0,
∴当x=0时,y>0,
即a(0﹣2)2+12>0,解得,a>﹣3,
∴a的取值范围是﹣3<a<0,
故答案为:﹣3<a<0.
14.(3分)在平面直角坐标系xOy中,A(x1,y1),B(x2,y2),C(x3,y3)是二次函数y=﹣x2+4x﹣1图象上三点.若0<x1<1,x2>4,则y1 > y2(填“>”或“<”);若对于m<x1<m+1,m+1<x2<m+2,m+2<x3<m+3,存在y1<y3<y2,则m的取值范围是 m<1 .
【思路点拔】先求得二次函数的对称轴,再根据二次函数的性质求解即可.
【解答】解:∵y=﹣x2+4x﹣1=﹣(x﹣2)2+3,
∴二次函数y=﹣x2+4x﹣1图象的对称轴为直线x=2,开口向下,
∵0<x1<1,x2>4,
∴2﹣x1<x2﹣2,即(x1,y1)比(x2,y2)离对称轴直线的水平距离近,
∴y1>y2;
∵m<x1<m+1,m+1<x2<m+2,m+2<x3<m+3,
∴x1<x2<x3,
∵对于m<x1<m+1,m+1<x2<m+2,m+2<x3<m+3,存在y1<y3<y2,
∴x1<2,x3>2,且A(x1,y1)离对称轴最远,B(x2,y2)离对称轴最近,
∴2﹣x1>x3﹣2>|x2﹣2|,
∴x1+x3<4,且 x2+x3>4,
∵2m+2<x1+x3<2m+4,2m+3<x2+x3<2m+5,
∴2m+2<4,且2m+5>4,
解得m<1,
故答案为:>,m<1.
15.(3分)如图,直线y=mx+n与抛物线y=x2+bx+c交于A,B两点,其中点A(2,﹣3),点B(5,0),不等式x2+bx+c<mx+n的解集为 2<x<5 .
【思路点拔】根据图象及点A,B坐标求解.
【解答】解:由图象可得,在点A,B之间的抛物线在直线下方,
∴2<x<5时,x2+bx+c<mx+n,
故答案为:2<x<5.
三.解答题(共6小题,满分75分)
16.(10分)水果店销售一种水果,该水果的进价为每千克6元,在试销售的过程中发现,每天销量y(千克)与销售单价x(元/千克)存在一次函数关系:
单价x(元/千克) 10 15
销量y(千克) 30 20
销售单价定为多少元时,水果店每天能获得最大利润?
【思路点拔】根据表中数据用待定系数法求函数解析式即,再根据利润=每件的利润×销售量列出函数解析式,由函数的性质求解即可.
【解答】解:设每天的销售量y(千克)与销售单价x(元/千克)之间的函数解析式为y=kx+b(k≠0),
根据题意得:,
解得:,
∴y=﹣2x+50,
设每天的利润为w元,由题意得
w=(x﹣6) y
=(x﹣6)(﹣2x+50)
=﹣2x2+62x﹣300.
∵﹣2<0,
当时,y有最大值,
所以,当销售单价为15.5元时,水果店每天能获得最大利润.
17.(11分)已知关于x的方程x2+(k﹣2)x+k﹣3=0.
(1)求证:该方程总有实数根;
(2)若方程x2+(k﹣2)x+k﹣3=0有一根大于5且小于7,求k的整数值;
(3)在(2)的条件下,对于一次函数y1=x+b和二次函数,当﹣1<x<7时,有y1>y2,求出b的取值范围.
【思路点拔】(1)利用一元二次方程根的判别式进行判定即可;
(2)解方程得到方程的两个根,然后根据含有字母k的根即为大于5且小于7的根,列出不等式组,求解得到k的取值范围,再写出整数值即可;
(3)把k值代入得到二次函数解析式,再根据y1>y2整理出关于x的一元二次不等式,然后利用二次函数的性质可知,二次函数与x轴的交点横坐标在﹣1到7之外,再根据两个负数相比较,绝对值大的反而小列出不等式求解即可.
【解答】(1)证明:Δ=(k﹣2)2﹣4(k﹣3)
=k2﹣4k+4﹣4k+12
=k2﹣8k+16,
=(k﹣4)2,
∵(k﹣4)2≥0,
∴此方程总有实根;
(2)解:解得方程两根为x1=﹣1,x2=3﹣k,
∵方程有一根大于5且小于7,
∴5<3﹣k<7,
即﹣7<k﹣3<﹣5,
解得﹣4<k<﹣2,
∵k为整数,
∴k=﹣3;
(3)解:由 (2)知k=﹣3,
∴y2=x2﹣5x﹣6,
∵y1>y2,
∴y2﹣y1<0,
即x2﹣6x﹣6﹣b<0,
∵在﹣1<x<7时,有y1>y2,
∴x2﹣6x﹣6﹣b=0的两个根在﹣1到7之间,
即y=x2﹣6x﹣6﹣b与x轴的交点在﹣1到7之外,
∴两根之积﹣6﹣b≤﹣1×7,
解得b≥1.
18.(12分)如图,在平面直角坐标系中,抛物线交x轴于A(4,0),B两点,交y轴于点C(0,4).
(1)求抛物线的表达式;
(2)点P是直线AC上方抛物线上的一动点,过点P作y轴的平行线交AC于点E,过点P作AC的平行线交x轴于点F,求的最大值及此时点P的坐标;
(3)将该抛物线y沿射线CA方向平移个单位长度得到新抛物线y1,点G是新抛物线y1的顶点,点M为新抛物线y1的对称轴上一点,在平面内确定一点N,使得以点C,G,M,N为顶点的四边形是以MG为边的菱形,写出所有符合条件的点N的坐标,并写出求解点N的坐标的其中一种情况的过程.
【思路点拔】(1)利用待定系数法即可求得二次函数的解析式;
(2)延长PE交x轴于H,可求直线AC的解析式为y=﹣x+4,设P(p,p2+p+4)(0<p<4),可得E(p,﹣p+4),H(p,0),证明△PHF是等腰直角三角形,从而可求PE+PFp2+3p﹣1=﹣(p﹣3)2+,即可求解;
(3)由将该抛物线y沿射线CA方向平移2个单位长度得到新抛物线y1,可得抛物线向右,向下分别平移了2个单位长度,可得y1(x﹣3)2,则G(3,),新抛物线y1的对称轴为直线x=3,设M(3,m),分两种情况:①当CM为对角线时,②当CG为对角线时,根据菱形的性质可解.
【解答】解:(1)∵抛物线yx2+bx+c交x轴于A(4,0),B两点,交y轴于点C(0,4),
∴,
解得:,
故抛物线的表达式为:yx2+x+4;
(2)延长PE交x轴于H,
∵A(4,0),C(0,4),
∴直线AC的解析式为y=﹣x+4,OC=OA,
∵PE∥y轴,
∴PE⊥x轴,
∵OC=OA,∠AOC=90°,
∴∠OAC=45°,
∵PF∥AC,
∴∠OFP=45°,
∴PHPF,
∴PEPF=PE+PH,
设P(p,p2+p+4)(0<p<4),则E(p,﹣p+4),H(p,0),
∴PEp2+p+4﹣(﹣p+4)PEp2+2p,PHp2+p+4,
∴PEPF=PE+PHp2+2pp2+p+4=﹣p2+3p+4=﹣(p)2,
∴PEPF的最大值为,此时点P的坐标为(,);
(3)∵将该抛物线y沿射线CA方向平移2个单位长度得到新抛物线y1,A(4,0),C(0,4),
∴抛物线yx2+x+4(x﹣1)2,向右,向下分别平移了2个单位长度,
∴y1(x﹣3)2,
∴G(3,),新抛物线y1的对称轴为直线x=3,
∵C,G,M,N为顶点的四边形是以MG为边的菱形,
设M(3,m),
∵C(0,4).
∴CG,
CM,
MG=|m|,
分两种情况:
①当CM为对角线时,CG=MG,
∴|m|,解得m或,
∴点M的坐标为(3,)或(3,);
∴点N的坐标为(0,4)或(0,4);
②当CG为对角线时,MC=MG,
∴|m|,解得m,
∴点M的坐标为(3,,
∴点N的坐标为(0,).
综上,点N的坐标为(0,4)或(0,4)或(0,).
19.(12分)如图1,已知二次函数图象与y轴交点为C(0,3),其顶点为D(1,2).
(1)求二次函数的表达式;
(2)直线CD与x轴交于M,现将线段CM上下移动,若线段CM与二次函数的图象有交点,求CM向上和向下平移的最大距离;
(3)若将(1)中二次函数图象平移,使其顶点与原点重合,然后将其图象绕O点顺时针旋转90°,得到抛物线G,如图2所示,直线y=﹣x+2与G交于A,B两点,P为G上位于直线AB左侧一点,求△ABP面积最大值,及此时点P的坐标.
【思路点拔】(1)由待定系数法即可求解;
(2)①设直线CD向下平移最大距离为m,由Δ=1﹣4m=0,即可求解;②设直线CD向上平移最大距离为n,同理可解;
(3)由,即可求解.
【解答】解:(1)∵顶点D(1,2),
设二次函数的解析式为 y=a(x﹣1)2+2,
把(0,3)代入得:3=a+2,
∴a=1,
∴y=(x﹣1)2+2,
即 y=x2﹣2x+3;
(2)由点C、D的坐标得,直线CD解析式为 y=﹣x+3,
∴M(3,0),
①设直线CD向下平移最大距离为m,
∴平移后的直线解析式为 y=﹣x+3﹣m,
此时直线与抛物线有一个交点,
把 y=﹣x+3﹣m 代入 y=x2﹣2x+3,
得 x2﹣2x+3=﹣x+3﹣m,
x2﹣x+m=0,
Δ=1﹣4m=0,
即:.
②设直线CD向上平移最大距离为n,
此时C,M对应点为C′,M′,
则M′(3,m),
当M′恰在二次函数上时,
∴32﹣2 3+3=m,
∴m=6,
∴向上平移的最大距离为6.
综上,CM向下平移的最大距离为 ,向上平移的最大距离为6;
(3)二次函数平移后顶点与原点重合时顶点为(0,0),
则函数的解析式为:y=x2,
设F(m,m2) 为 y=x2 上一点,
F绕O顺时针旋转 90° 后,对应点为F′,
则△FMO≌△F′M′O,
则FM=F′M=m,FN=OM=OM'=m2,
F':(m2,﹣m),
若F在y轴左侧同理可证成立,即满足横坐标为纵坐标的平方,
所以G:x=y2,
把 y=﹣x+2 代入 x=y2,
∴y2=﹣y+2,
解得:y1=﹣2,y2=1;
则 A(1,1),B(4,﹣2),
设:P(m2,m),
过点P作PQ/x轴交AB于点Q,
∵AB:y=﹣x+2,
∴Q(2﹣m,m),
∴PQ=2﹣m﹣m2,
∴
,
当 时,S△ABP 有最大值,,
此时 .
20.(15分)如图①,抛物线y=ax2+bx﹣3与x轴交于A(﹣4,0)和点B(1,0),与y轴交于点C,点P是直线下方抛物线上的点,PD⊥AC于点D,PF⊥x轴于点F,交线段AC于点E.
(1)求抛物线的解析式;
(2)写出PD与PE满足的关系式.当PD最大时,求P点的坐标;
(3)如图(2),点M是在直线AC上方的抛物线上一动点,当∠MAO=∠OAC时,求点M的坐标.
【思路点拔】(1)利用待定系数法求解即可;
(2)根据二次函数性质,求出点C坐标,根据OA=4,OC=3,求出AC,再根据三角形三角函数求得,即可推出当PE最大时,△PDE的周长最大;求得直线AC的解析式,分别设出设,则,表示出解析式的顶点式,即可求出结果;
(3)设直线AM交y轴于D,证明△AOD≌△AOC,求得D的坐标,同理得直线AD解析式为,联立方程组,解方程组即可得出答案.
【解答】解:(1)把A(﹣4,0),B(1,0)代入y=ax2+bx﹣3中得:
,
∴,
∴抛物线解析式为;
(2)在中,
当x=0时,y=﹣3,
∴C(0,﹣3),
∵OA=4,OC=3,
∴,
∴,
∵PD⊥AC,PF⊥x轴,
∴∠EFA=∠EDP=90°,
又∵∠AEF=∠PED,
∴∠DPE=∠FAE,
∴,
∴,
∴当PE最大时,PD最大.
设直线AC解析式为y=kx+b′,代入得:
,
解得:,
∴直线AC解析式为,
设,则,
∴.
∴当m=﹣2时,PE有最大值,即PD最大,此时;
(3)如图,设直线AM交y轴于D,
∵∠MAO=∠OAC,OA=OA,∠AOD=∠AOC=90°,
∴△AOD≌△AOC(ASA),
∴OD=OC=3,
∴D(0,3),
∴直线AD解析式为.
联立得,
解得或(不合题意,舍去),
∴.
21.(15分)如图1,在平面直角坐标系xOy中,开口向上的抛物线y=ax2+bx+c与x轴交于A,B(1,0)两点,与y轴交于点C,且OA=OC=3OB.
(1)求该抛物线的函数表达式;
(2)若点G为抛物线上一点,当∠GBA=∠BCO时,直接写出点G的坐标;
(3)如图2若M为线段AB的中点,N为抛物线的顶点,OT经过A,B,C三点.经过圆心T的直线交抛物线于D,E两点,直线ND交x轴于点P,直线NE交x轴于点Q.求MP MQ的值.
【思路点拔】(1)由B(1,0),可求出A、C的坐标,再将这三点坐标代入解析式计算即可得解;
(2)在第二象限取点M(﹣2,1)、第三象限取点M'(﹣2,﹣1),连接BM,BM'交抛物线于点G、G',满足题意,分别求直线BM、直线BN解析式,再与抛物线联立即可求交点坐标;
(3)先求出圆心T(﹣1,﹣1),再设设D(m,﹣m2+2m+3),E(n,﹣n2+2n+3),求出过T(﹣1,﹣1)的直线DE的解析式为y=k(x+1)﹣1,再与抛物线联立得到k(x+1)﹣1=x2+2x﹣3,推出m+n=k﹣2,mn=﹣2﹣k,再求出直线DN的解析式y=(m+1)x+m﹣3,得到其与x轴的交点坐标P,得到MP,同理可得MQ,再代入计算即可得MP MQ的值.
【解答】解:(1)由B(1,0),则OB=1,
∴OA=OC=3OB=3,
∴A(﹣3,0),C(0,﹣3),
将A(﹣3,0),C(0,﹣3),B(1,0)代入y=ax2+bx+c中,得:
,解得:,
故该抛物线的函数表达式为y=x2+2x﹣3.
(2)∵tan∠BCO,当∠GBA=∠BCO时,
则有tan∠GBA=tan∠BCO.
则在第二象限取点M(﹣2,1)、第三象限取点M'(﹣2,﹣1),连接BM,BM'交抛物线于点G、G',
此时完全满足题意.
设直线BM的解析式为y=kx+b,代入点M(﹣2,1),B(1,0)可得,
解得,则直线BM的解析式为y,
令x2+2x﹣3,解得x=1或x,
即交点G坐标为(,),
同理可得BM'与抛物线的交点G'坐标为(,),
综上,点G坐标为(,),(,).
(3).理由如下:
∵⊙T经过A、B、C三点,
∴圆心T在AB与AC的垂直平分线的交点上,
∴可得T坐标为(﹣1,﹣1),
∵D、E为抛物线上两点,设D(m,﹣m2+2m+3),E(n,﹣n2+2n+3),
设经过T(﹣1,﹣1)的直线DE的解析式为y=k(x+1)﹣1,
令k(x+1)﹣1=x2+2x﹣3,整理得:x2+(2﹣k)x﹣2﹣k=0,
由韦达定理得:m+n=k﹣2,mn=﹣2﹣k,
又顶点N坐标为(﹣1,﹣4),
∵D、N为抛物线与直线DN相交的两个交点,由根据韦达定理,
直线DN的解析式可写成:y=(m+1)x+m﹣3,
∵P点为直线DN与x轴相交的交点,
令y=0,此时xP,
则MP,
直线EN的解析式可写成:y=(n+1)x+n﹣3,
令y=0,则xQ,
同理可得,MQ,
∴MP MQ.