26.3二次函数y=ax2+bx+c的图像
一、单选题
1.一台机器原价100万元,若每年的折旧率是x,两年后这台机器约为y万元,则y与x的函数关系式为( )
A. B. C. D.
2.长为,宽为的矩形,四个角上剪去边长为的小正方形,然后把四边折起来,作成底面为的无盖的长方体盒子,则y与x的关系式为( )
A. B.
C. D.
3.重装专卖店销售一种童装,若这种童装每天获利y(元)与销售单价x(元)满足关系,则要想获得最大利润每天必须卖出( )
A.25件 B.20件 C.30件 D.40件
4.在中考体育训练期间,小宇对自己某次实心球训练的录像进行分析,发现实心球飞行高度y(米)与水平距离x(米)之间的关系式为,由此可知小宇此次实心球训练的成绩为( )
A.米 B.8米 C.10米 D.2米
5.如图,某农场拟建一间矩形奶牛饲养室,打算一边利用房屋现有的墙(墙足够长),其余三边除大门外用栅栏围成,栅栏总长度为50m,门宽为2m.若饲养室长为xm,占地面积为y,则y关于x的函数表达式为( )
A.y=﹣x2+26x(2≤x<52) B.y=﹣x2+50x(2≤x<52)
C.y=﹣x2+52x(2≤x<52) D.y=﹣x2+27x﹣52(2≤x<52)
6.下表所列为某商店薄利多销的情况,某商品原价为元,随着不同幅度的降价,日销量(单位为件)发生相应的变化.如果售价为元时,日销量为( )件.
降价(元)
日销量(件)
A.1200 B.750 C.1110 D.1140
7.一位运动员在距篮筐正下方水平距离处跳起投篮,球运行的路线是抛物线,当球运行的水平距离为时,达到最大高度,然后准确落入篮筐.如图所示,建立平面直角坐标系,已知篮筐中心到地面的距离为,该运动员身高,在这次跳投中,球在头顶上方处出手,球出手时,他跳离地面的高度是( )
A. B. C. D.
8.如图,花坛水池中央有一喷泉,水管OP=3m,水从喷头P喷出后呈抛物线状先向上至最高点后落下,若最高点距水面4m,P距抛物线对称轴1m,则为使水不落到池外,水池半径最小为( )
A.1 B.1.5
C.2 D.3
9.小明周末前往游乐园游玩,他乘坐了摩天轮,摩天轮转一圈,他离地面高度与旋转时之间的关系可以近似地用来刻画.如图记录了该摩天轮旋转时和离地面高度的三组数据,根据上述函数模型和数据,可以推断出:当小明乘坐此摩天轮离地面最高时,需要的时间为( )
A. B. C. D.
10.已知抛物线的图象与轴交于,两点(点在点的左则),与轴交于点,连接,直线与轴交于点D,交上方的拋物线于点,交于点,下列结论中错误的是( )
A.点C的坐标是 B.
C.当的值取得最大时, D.是直角三角形
二、填空题
11.加工爆米花时,爆开且不糊的颗粒的百分比称为“可食用率”.在特定条件下,可食用率与加工时间(单位:)满足函数表达式,则最佳加工时间为 .
12.如图,以地面为x轴,一名男生推铅球,铅球行进高度y(单位:米)与水平距离x(单位:米)之间的关系是.则他将铅球推出的距离是 米.
13.如图,某单位的围墙由一段段形状相同的抛物线形栅栏组成,为了牢固,每段栅栏间隔0.2米设置一根立柱(即AB间间隔0.2米的7根立柱)进行加固,若立柱EF的长为0.28米,则拱高OC为 米
14.在东京奥运会跳水比赛中,中国小花全红婵的表现,令人印象深刻.在正常情况下,跳水运动员进行10米跳台训练时,必须在距水面5米之前完成规定的翻腾动作,并调整好入水姿势,否则容易出现失误.假设某运动员起跳后第t秒离水面的高度为h米,且.那么为了避免出现失误,这名运动员最多有 秒时间,完成规定的翻腾动作.
15.小刚家装有一种可调节淋浴喷头高度的淋浴器,完全开启后,水流近似呈抛物线状,升降器AB和淋浴喷头BC所成∠ABC=135°,其中AB=10cm,BC=cm.刚开始时,OA=140cm,水流所在的抛物线恰好经过点A,抛物线落地点D和点O相距70cm.为了方便淋浴,淋浴器仍需完全处于开启的状态,且要求落地点和点O的距离增加10cm,则小刚应把升降器AB向上平移 cm.
16.如图所示,三孔桥横截面的三个孔都呈抛物线形,两小孔形状、大小都相同.正常水位时,大孔水面宽度为,顶点M距水面(即),小孔顶点N距水面(即).当水位上涨到刚好淹没小孔时,借助图中的直角坐标系,可以得出此时大孔的水面宽度是 m.
17.如图,在平面直角坐标系中,二次函数的图象与坐标轴相交于A,B,C三点,连接,.已知点E坐标为,点D在线段上,且.则四边形面积的大小为 .
18.已知抛物线的图象与x轴相交于点A和点,与y轴交于点C,连接,有一动点D在线段上运动,过点D作x轴的垂线,交抛物线于点E,交x轴于点F,,设点D的横坐标为m.连接,则的最大面积为 .
三、解答题
19.如图,若被击打的小球飞行高度(单位:)与飞行时间(单位:)之间具有的关系为,请根据要求解答下列问题:
(1)在飞行过程中,小球从飞出到落地所用时间是多少
(2)在飞行过程中,小球飞行高度何时最大 最大高度是多少
20.某架飞机着陆后滑行的距离(单位:)与滑行时间(单位:)近似满足函数关系.由电子监测获得滑行时间与滑行距离的几组数据如下:
滑行时间x/s
滑行距离y/m
(1)根据上述数据,求出满足的函数关系式;
(2)飞机着陆后滑行多远才能停下来?此时滑行的时间是多少?
21.某游乐场的圆形喷水池中心O有一雕塑OA,从A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x轴,点O为原点建立直角坐标系,点A在y轴上,x轴上的点C、D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.
(1)求落水点C、D之间的距离;
(2)若需在OD上离O点10米的E处竖立雕塑EF,,且雕塑的顶部刚好碰到水柱,求雕塑EF的高.
22.如图,一个圆形喷水池的中央竖直安装了一个柱形喷水装置,处的喷头向外喷水,水流在各个方向上沿形状相同的抛物线路径落下,水流喷出的高度与水平距离之间的关系式是.
(1)喷头离地面的高度是多少?
(2)水流喷出的最大高度是多少?
(3)若不计其他因素,水池的半径至少为多少,才能使喷出的水流不落在池外?
23.如图,抛物线与x轴交于点、点,与y轴交于点.
(1)求抛物线的表达式及顶点坐标;
(2)将该抛物线向下平移,使得新抛物线的顶点落在x轴上,原抛物线上一点P平移后的对应点为点Q,如果,求点Q的坐标.
24.如图1所示的某种发石车是古代一种远程攻击的武器,发射出去的石块的运动轨迹是抛物线的一部分,且距离发射点20米时达到最大高度10米.将发石车置于山坡底部O处,山坡上有一点A,点A与点O的水平距离为30米,与地面的竖直距离为3米,AB是高度为3米的防御墙.若以点O为原点,建立如图2所示的平面直角坐标系.
(1)求石块运动轨迹所在抛物线的解析式;
(2)试通过计算说明石块能否飞越防御墙AB;
(3)在竖直方向上,试求石块飞行时与坡面OA的最大距离.
25.如图,已知抛物线与x轴交于A、B两点(点A在点B的左边),与y轴交于点C,连接.
(1)求A、B、C三点的坐标及抛物线的对称轴;
(2)若已知x轴上一点,则在抛物线对称轴上是否存在一点Q,使得是直角三角形?若存在,求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
26.如图,在平面直角坐标系中,已知抛物线交轴于、两点,交轴于点.
(1)求点、、的坐标;
(2)将抛物线向右平移1个单位,得到新抛物线,点在坐标平面内,在新抛物线的对称轴上是否存在点,使得以、、、为顶点的四边形是矩形?若存在,请求出点的坐标;若不存在,请说明理由.
27.如图1,已知二次函数的图像与轴交于A、两点(点在点A的左侧),顶点为,点在此二次函数图像的对称轴直线上,过点作轴的垂线,交对称轴右侧的抛物线点.
(1)求此二次函数的解析式和点的坐标;
(2)当点的坐标为时,连接、.求证:平分;
(3)点在抛物线的对称轴上且位于第一象限,若以A、、为顶点的三角形与以、、为顶点的三角形相似,求点的横坐标.
28.如图1,二次函数的图象F交x轴于A,B两点(点A在点B左侧),交y轴于点C,且,直线l:交图象F于M,N两点(点M在点N左侧).
(1)求二次函数的解析式;
(2)已知点,当,且时,求k的值;
(3)如图2,设图象F的顶点为P,线段的中点为S,连接,求证:不论k取何值,的值不变.
答案
一、单选题
1.A
【分析】原价为100万元,一年后的价格是100×(1-x),二年后的价格是为:100×(1-x)×(1-x)=100(1-x)2,则函数解析式求得.
【解析】解:由题意得:二年后的价格是为:100×(1-x)×(1-x)=100(1-x)2,
则函数解析式是:y=100(1-x)2.
故选A.
2.C
【分析】利用现有一块长20cm、宽10cm的矩形,将它的四个角各剪去一个边长为xcm的小正方形,则底面长与宽均减少2xcm,表示出无盖的长方体盒子底边的长,进而得出y与x之间的函数关系式.
【解析】解:设小正方形边长为xcm,由题意知:
现在底面长为(20-2x)cm,宽为(10-2x)cm,
则y=(10-2x)(20-2x)(0<x<5),
故选:C.
3.A
【分析】将函数解析式配方成顶点式后,利用二次函数的性质求解可得.
【解析】解:∵y=-x2+50x-500=-(x-25)2+125,
∴当x=25时,y取得最大值,最大值为125,
即销售单价为25元时,销售利润最大,
故选:A.
4.B
【分析】小宇此次实心球训练的成绩就是抛物线,与x轴交点的横坐标,即当y=0时,求x的值即可.
【解析】解:当y=0时,即=0,
解得:x1=﹣2(舍去),x2=8,
所以小宇此次实心球训练的成绩为8米,
故选:B.
5.A
【分析】直接根据题意表示出垂直与墙饲养室的一边长,再利用矩形面积求法得出答案.
【解析】解:y关于x的函数表达式为:y(50+2﹣x)x
x2+26x(2≤x<52).
故选:A.
6.C
【分析】由题意根据表中的数据分析得,每降元,销售量增加件,就可求出降元时的销售量,以此进行分析即可.
【解析】解:由表中数据得,每降元,销售量增加件,
即每降元,销售量增加件,
降元时,销售量为(件).
故答案为:.
7.A
【分析】设抛物线的表达式为y=ax2+3.5,依题意可知图像经过的坐标,由此可得a的值,设球出手时,他跳离地面的高度为hm,则可得h+2.15=-0.2×(-2.5)2+3.5.
【解析】∵当球运行的水平距离为时,达到最大高度,∴抛物线的顶点坐标为,∴设抛物线的解析式为.由题意知图像过点,∴,解得,抛物线的解析式为.设球出手时,他跳离地面的高度为.
∵抛物线的解析式为,球出手时,球的高度为.
∴,∴.
故选:A.
8.D
【分析】首先建立坐标系,然后利用待定系数法求得函数的解析式,然后令y=0,即可求解.
【解析】如图建立坐标系:
抛物线的顶点坐标是(1,4),
设抛物线的解析式是y=a(x-1)2+4,
把(0,3)代入解析式得:a+4=3,
解得:a=-1,
则抛物线的解析式是:y=-(x-1)2+4,
当y=0时,-(x-1)2+4=0,
解得:x1=3,x2=-1(舍去),
则水池的最小半径是3米.
故选:D.
9.C
【分析】把已知点的坐标代入函数解析式,求得b,c的值,可得函数解析式,再由二次函数求最值.
【解析】解:把(160,60),(190,67.5)分别代入,
可得,
解得:,
则,
∵,
∴当时,有最大值,
∴当小明乘坐此摩天轮离地面最高时,需要的时间为s,
故选:C.
10.C
【分析】令,,可判断选项A正确;求得点D的坐标是,可判断选项B正确;求得,,利用勾股定理的逆定理可判断选项D正确;由题意知,点E位于y轴右侧,作轴,交于点G,根据平行线截线段成比例将求的最大值转化为求的最大值,所以利用一次函数图象上点的坐标特征、二次函数图象上点的坐标特征,两点间的距离公式以及配方法解题即可.
【解析】解:令,,
∴点C的坐标是,故选项A正确;
令,,则点D的坐标是,
∴,故选项B正确;
令,则,
解得,
∴,,
∴,,,
∴,
∴ ABC是直角三角形,故选项D正确;
由题意知,点E位于y轴右侧,作轴,交于点G,
∴,
∴.
∵直线与y轴交于点D,则.
∴.
∴.
设所在直线的解析式为.
将,代入,得.
解得.
∴直线的解析式是.
设,则,其中.
∴.
∴.
∵,
∴当时,存在最大值,最大值为2,此时点E的坐标是.
代入,得,
解得,故选项C错误;
故选:C.
二、填空题
11.3.75
【分析】根据二次函数的对称轴公式直接计算即可.
【解析】解:∵的对称轴为(min),
故:最佳加工时间为3.75min,
故答案为:3.75.
12.10
【分析】成绩就是当高度y=0时x的值,所以解方程可求解.
【解析】解:当y=0时,,
解得:(不合题意,舍去),
所以推铅球的距离是10米;
故答案为:10.
13.0.64
【分析】根据抛物线,建立直角坐标系,求出抛物线解析式,即可求得OC的长.
【解析】
解:如图,以点C为坐标系原点,OC所在直线为y轴,建立直角坐标系.
设抛物线的解析式为,
由题意可知:点A的横坐标为-0.8,点F的横坐标为-0.6,
代入,
有,,
点A的纵坐标即为OC的长,
∴0.36a+0.28=0.64a,
解得a=1,
∴抛物线解析式为,
,
故OC的长为:0.64m.
14.
【分析】根据题意,令,解一元二次方程求解即可.
【解析】依题意
整理得
即
解得(不符合题意,舍)
故答案为:
15.60
【分析】过点C作延长线于点E,先求出BE的长,再以点O为原点,OA为y轴正方向,OD为x轴正方向,以1cm为一个单位,建立直角坐标系,得出A、C、D的坐标,用待定系数法求出抛物线解析式,再把抛物线向上平移k个单位,再把坐标代入解析式求出k的值即可.
【解析】解:过点C作延长线于点E,
cm
以点O为原点,OA为y轴正方向,OD为x轴正方向,以1cm为一个单位,建立直角坐标系,
则
设此时抛物线解析式为:
代入点得,
, 整理得,
解得
设小刚应把升降器向上平移kcm,即将抛物线向上平移k个单位,则抛物线解析式为:
将代入解析式得,
即小刚应把升降器向上平移60cm
故答案为:60
16.
【分析】利用待定系数法求出大孔抛物线的解析式,然后根据NC的长即可求出点E、F的坐标,从而求出结论.
【解析】解:设大孔抛物线的解析式为,
把点解析式,得
,解得,
因此大孔抛物线的解析式为;
由,可知点F的纵坐标为4,
代入解析式,
解得.
所以,
所以.
故答案为:.
17.
【分析】根据二次函数的解析式求出A,B,C三点的坐标,然后再求出所在直线的解析式,设,根据,求出D点坐标,再利用割补法即可求出四边形的面积.
【解析】解:二次函数的图象与坐标轴相交于A,B,C三点;
,,;
容易求出所在直线的解析式为;
设,
,
;
;
;,;
;
故答案为.
18.
【分析】先利用待定系数法求出抛物线和直线解析式,设,,则,故,进而求解即可.
【解析】解:,,
,
将,代入得,
,
解得,
,
当时,,即;
设直线解析式为,
,
解得,
直线解析式为,
设,,
,
,
,开口向下,
当时,的最大值为,
故答案为:
三、解答题
19.(1)解:由题意得:,
解得:(不合题意舍去),,
答:在飞行过程中,小球从飞出到落地所用时间是4s.
(2)解:,
当时,取得最大值m;
答:在飞行过程中,小球飞行2秒时高度最大,最大高度是20m.
20.(1)解:根据表格可以得出函数图像过点,,
∴,
解得:,
∴函数关系式为:.
(2)根据题意,飞机着陆后滑行一段距离停下来,此时滑行距离取得最大值,
∵函数关系式为,且,
当时,最大值,
∴飞机着陆后滑行才能停下来,此时滑行的时间是.
21.(1)解:当y=0时,,
解得:x1=﹣1(舍去),x2=11,
∴点D的坐标为(11,0),
∴OD=11m.
∵从A点向四周喷水,喷出的水柱为抛物线,且形状相同,
∴OC=OD=11m,
∴CD=OC+OD=22m.
(2)解:∵,,
当x=10时,,
∴点F(10,)
∴雕塑EF的高为米.
22.(1)解:根据题意得,,当时,,
∴喷头离地面的高度是米.
(2)解:,
∴二次函数的顶点坐标是,
∴水流喷出的最大高度是米.
(3)解:原二次函数变形得,,即,解方程得,,,
∵,
∴,即当米时,水流不落在池外.
23.(1)∵抛物线与x轴交于点、点,
∴可设抛物线的解析式为,
又∵抛物线与y轴交于点,
∴,
解得,
∴抛物线的解析式为,
即,
∴抛物线顶点D的坐标为.
(2)∵抛物线的顶点坐标为,平移后抛物线的顶点在x轴上,抛物线向下平移了4个单位长度,
∴平移后抛物线的表达式为,,
∵,
∴点O在的垂直平分线上,
又∵轴,
∴点Q与点P关于x轴对称,
∴点Q的纵坐标为
将代入中,得,
解得,,
∴点Q的坐标为或.
24.(1)解:设石块的运动轨迹所在抛物线的解析式为y=a(x﹣20)2+10.
把(0,0)代入,得400a+10=0,解得a=﹣.
∴y=﹣(x﹣20)2+10.即y=﹣x2+x(0≤x≤40).
(2)解:把x=30代入y=﹣x2+x,得y=﹣×900+30=7.5.
∵7.5>3+3,∴石块能飞越防御墙AB.
(3)解:设直线OA的解析式为y=kx(k≠0).
把(30,3)代入,得3=30k,
∴k=.
故直线OA的解析式为y=x.
设直线OA上方的抛物线上的一点P的坐标为(t,﹣t2+t).
过点P作PQ⊥x轴,交OA于点Q,则Q(t,t).
∴PQ=﹣t2+t﹣t=﹣t2+t=﹣(t﹣18)2+8.1.
∴当t=18时,PQ取最大值,最大值为8.1.
答:在竖直方向上,石块飞行时与坡面OA的最大距离是8.1米.
25.(1)解:由得到:,
令,则,
∴或,
则,,对称轴是.
令,则,
所以,
综上所述,,,,对称轴是;
(2)解:假设存在满足条件的点.
设.
又,
∴,,,
①当点是直角顶点时,则,即,
解得,
此时点的坐标是;
②当点为直角顶点时,CN2+NQ2=CQ2,即,
解得,
此时点的坐标是;
③当点为直角顶点时,CQ2+NQ2=CN2,即,
解得或,
此时点的坐标是或.
综上所述,满足条件的点的坐标为:或或或.
26.(1)解:令,则,
解得,,
,
令,则,
.
(2),
,
对称轴为.
当为边时,分两种情况:
当为对角线时,连接,过点作的垂线,交于点,交轴于点,
,,
,
,
.
设所在直线解析式为,
将,代入得,,
解得,
所在直线解析式为,
当时,.
.
当为边时,同理过点作的垂线,交于点,交轴于点,
易得所在直线解析式为,则与对称轴l的交点坐标为.
当为对角线时,也为对角线,易得,由图可知此时点不可能在上,
此种情况不存在.
综上,在新抛物线的对称轴上存在点,使得以、、、为顶点的四边形是矩形,点的坐标为或.
27.(1)∵点在图象的对称轴上,
∴.
∴.
∴二次函数的解析式为.
当x=1时,,
∴;
(2)∵,且DE垂直于y轴,
∴点E的纵坐标为1,平行于x轴.
∴.
令,则,
解得.
∵点E位于对称轴右侧,
∴.
∴.
令,则,
解得,,
∴点A的坐标为,点B的坐标为.
∴.
∴.
∴.
∴.
∴平分.
(3)∵以A、C、G为顶点的三角形与以G、D、E为顶点的三角形相似,
且为直角三角形,
∴为直角三角形.
∵G在抛物线对称轴上且位于第一象限,
∴.
∵,,
∵,
∴,
则,
∴G点坐标为.
∴,.
∴,
∴或 ,
设,
当点D在点G的上方时,则,
.;
如图,当 时,
则有, ,
解得, (负值舍去)
如图3当时,
则有,,
解得, (负值舍去)
当点D在点G的下方时,则,
,
如图,当时,
则有,
解得,(负值舍去)
如图,当时,
则有,,
解得,(负值舍去)
综上,E点的横坐标为或或或.
28.(1)令,则,
∴
∴
∵,
∴
∴,
把代入,得:,
解得,,
∴二次函数的解析式为:;
(2)连接设与交于点G,如图,
∵
∴
在和中,
,
∴,
∴
∵
∴即
把代入,得:,
解得,;
(3)设,
∵点M,N是直线 与抛物线的交点,
∴联立方程得,,
整理得,
∴
又
∴,
∴
∵
∴抛物线的顶点坐标为
又线段的中点为S,
∴,即,
∴,
∴,
故,不论k取何值,的值不变,都是.