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专题14 二次函数的应用及综合问题
一.选择题
1.(2024 柳州模拟)若二次函数y=ax2+bx+c的部分图象如图所示,则关于x的方程ax2+bx+c=0的解为( )
A.x1=﹣2,x2=3 B.x1=﹣1,x2=3 C.x1=0,x2=3 D.x1=1,x2=3
2.(2024 郸城县三模)如图,一次函数y=x+a和二次函数y=x2+bx的图象交于点A(﹣3,0)和点B,则x+a>x2+bx的解集是( )
A.x>1 B.x>1或x<﹣3 C.﹣3<x< D.﹣3<x<1
3.(2024 台江区校级模拟)抛物线y=ax2+bx+c上部分点的横坐标与纵坐标的对应值如下表:
x … ﹣4 ﹣2 0 2 4 …
y … m n m 1 0 …
由表可知,抛物线与x轴的一个交点的坐标是(4,0),则抛物线与x轴的另一个交点的坐标是( )
A.(﹣4,0) B.(﹣6,0) C.(﹣8,0) D.(8,0)
4.(2024 临潼区一模)如表是部分二次函数y=ax2+bx﹣5的自变量x与函数值y的对应值:
x 1 1.1 1.2 1.3 1.4
y ﹣1 ﹣0.49 0.04 0.59 1.16
那么方程ax2+bx﹣5=0的一个根在( )范围之间.
A.1~1.1 B.1.1~1.2 C.1.2~1.3 D.1.3~1.4
5.(2024 嘉兴一模)抛物线y=ax2+bx+c(a,b,c为常数,a≠0)满足条件16a﹣4b+c=0,则( )
A.该抛物线与x轴有1个或2个交点 B.该抛物线与x轴一定有2个交点
C.该抛物线与x轴只有1个交点 D.该抛物线与x轴没有交点
6.(2024 临安区一模)已知y1与y2均是关于x的二次函数,y1=ax2+bx+c,y2=cx2+bx+a(ac≠0,且a≠b).经过研究,甲认为:若函数y1的图象与x轴的一个交点为(m,0),则函数y2的图象一定过点;乙认为:若函数y1的图象与函数y2的图象都经过点P,则点P的横坐标为1.下列选项正确的是( )
A.甲说法正确,乙说法不正确 B.甲说法不正确,乙说法正确
C.甲、乙说法都正确 D.甲、乙说法都不正确
7.(2024 南开区二模)已知某商品每件的进价为40元,售价为每件60元,每星期可卖出该商品300件.根据市场调查反映:商品的零售价每降价1元,则每星期可多卖出该商品20件.有下列结论:
①当降价为3元时,每星期可卖360件;
②每星期的利润为6120元时,可以将该商品的零售价定为42元或者43元;
③每星期的最大利润为6250元.
其中,正确结论的个数是( )
A.3 B.2 C.1 D.0
8.(2024 阜阳三模)如图,排球运动员站在点O处练习发球,将球从点O正上方2m的A处发出,把球看成点,其运行的高度y(单位:m)与运行的水平距离x(单位:m)满足关系式,已知球网与点O的水平距离为9m,高度为2.43m,球场的边界距点O的水平距离为18m.下列判断正确的是( )
A.球运行的最大高度是2.43m B.球不会过球网
C.球会过球网但不会出界 D.球会过球网但会出界
9.(2024 泰安)如图所示是二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的部分图象,该函数图象的对称轴是直线x=1,图象与y轴交点的纵坐标是2.则下列结论:①2a+b=0;②方程ax2+bx+c=0一定有一个根在﹣2和﹣1之间;③方程ax2+bx+c﹣=0一定有两个不相等的实数根;④b﹣a<2.其中,正确结论的个数有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
10.(2024 玉环市三模)平面直角坐标系中,抛物线y=x2﹣bx+1+b与直线y=x+1交于点A(x1,y1),B(x2,y2),当x1=1时,则以下结论错误的是( )
A.若x1+x2>0,则y1y2>0 B.若x1+x2>0,则y1+y2>0
C.若x1+x2<0,则y1y2<0 D.若x1+x2<0,则y1+y2<0
二.填空题
11.(2024 宁夏)若二次函数y=2x2﹣x+m的图象与x轴有交点,则m的取值范围是 .
12.(2024 浙江一模)已知在二次函数y=ax2+bx+c中,函数值y与自变量x的部分对应值如表:
x ﹣1 0 1 2 3
y 8 3 0 ﹣1 0
则满足方程ax2+bx+c=3的解是 .
13.(2024 凉山州模拟)如图中是抛物线形拱桥,当拱顶离水面2m,水面宽4m,水面下降1m,水面宽度变为 m.
14.(2024 义乌市模拟)现有y是关于x的二次函数y=2mx2+(1﹣m)x﹣1﹣m,则下列描述正确的是 .
①当m=﹣1时,函数图象的顶点坐标为(,);
②当m>0时,函数图象在x轴上截得的线段的长度大于;
③当m≠0时,函数图象总过定点;
④若函数图象上任取不同的两点P1(x1,y1)、P2(x2,y2),则当m<0时,函数在x>时一定能使<0成立.
15.(2024 浙江一模)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= .
三.解答题
16.(2025 惠济区一模)把一个足球垂直于地面向上踢,t秒后该足球的高度h米满足关系式h=﹣5t2+at.已知该足球被踢出4秒后回到地面.
(1)a的值为 .
(2)若t秒后和(t+2)秒后,足球的高度相同,求t的值.
(3)是否存在这样的情况:(t+1)秒后足球的高度比t秒后足球的高度高18米?若存在,请通过计算进行说明;若不存在,请说明理由.
17.(2024 桐乡市一模)已知二次函数y=ax2+bx+3(a≠0)的函数值y和自变量x的部分对应值如下表所示:
x … ﹣1 0 1 2 3 4 5 …
y … y1 3 y2 y3 y4 3 y5 …
(1)若y1=8,
①求二次函数的表达式.
②求不等式ax2+bx+3<0的解.
(2)若在y3,y4,y5中只有一个为负数,求a的取值范围.
18.(2025 深圳模拟)已知二次函数y=x2+2ax﹣3a.
(1)若函数图象经过点(2,5),解决下列问题:
①求该二次函数的表达式;
②若将平面内一点A(1,n)向左平移3m(m>0)个单位,到达图象上的B点;若将点A向右平移m(m>0)个单位,则到达图象上的C点,求C点坐标.
(2)设点M(x1,y1),N(x2,y2)是该函数图象上的两点,若x1+x2=3,求证:.
19.(2024 北京)在平面直角坐标系xOy中,已知抛物线y=ax2﹣2a2x(a≠0).
(1)当a=1时,求抛物线的顶点坐标;
(2)已知M(x1,y1)和N(x2,y2)是抛物线上的两点.若对于x1=3a,3≤x2≤4,都有y1<y2,求a的取值范围.
20.(2024 滨州)春节期间,全国各影院上映多部影片,某影院每天运营成本为2000元,该影院每天售出的电影票数量y(单位:张)与售价x(单位:元/张)之间满足一次函数关系(30≤x≤80,且x是整数),部分数据如下表所示:
电影票售价x(元/张) 40 50
售出电影票数量y(张) 164 124
(1)请求出y与x之间的函数关系式;
(2)设该影院每天的利润(利润=票房收入﹣运营成本)为w(单位:元),求w与x之间的函数关系式;
(3)该影院将电影票售价x定为多少时,每天获利最大?最大利润是多少?
21.(2024 鄞州区一模)请阅读信息,并解决问题:
问题 琴桥检修后需要更换吊杆及相关装饰品
查询信息 宁波有许多桥,有一座横跨鄞州和海曙的桥,因其外形酷似竖琴称为“琴桥”.琴桥的桥拱固定在桥面上,拱的两侧安装了17对吊杆(俗称“琴弦”)琴桥全长120米,拱高25米.
处理信息 如图是琴桥的主视图,A,B分别表示是桥的起点和终点,桥拱可看成抛物线,拱的两端C,D位于线段AB上,且AC=BD.一根琴弦固定在拱的对称轴OH处,其余16根琴弦对称固定在OH两侧,每侧各8根.记离拱端C最近的一根为第1根,从左往右,依次记为第2根,第3根,…OH为第9根,…
测量数据 测得上桥起点A与拱端C水平距离为20米,最靠近拱端C的“琴弦”EF高9米,EF与OH之间设置7根“琴弦”,各琴弦的水平距离相等,记为m米.
解决问题 任务1:建立平面直角坐标系,求抛物线的解析式;
任务2:求琴弦EF与拱端C的水平距离CE及m的值.
任务3:若需要在琴弦EF与OH之间垂直安装一个如图所示高为17m的高音谱号艺术品,艺术品底部在桥面AB上,顶部恰好扣在拱桥上边缘,问该艺术品顶部应该安装在哪两根琴弦之间?
22.(2024 钱塘区三模)在平面直角坐标系中,已知二次函数y=ax2+bx+c(a,b,c是常数,a≠0).
(1)若a=1,函数图象经过点(0,﹣4)和(3,﹣1),求函数图象的顶点坐标.
(2)若a=﹣1,函数图象与x轴有两个交点(x1,0),(x2,0),且x1<2<x2,求证:2b+c>4.
(3)若函数图象经过点(2,m),当x≤1时,y≥m+1;当x>1时,y≥m,求a的值.
23.(2024 莲都区二模)已知二次函数y=ax2+bx+c(a≠0).
(1)当a=2时,
①若该函数图象的对称轴为直线x=1,且过点(0,3),求该函数的表达式;
②若方程ax2+bx+c=0有两个相等的实数根,求证:2b+8c≥﹣1;
(2)若a=﹣,已知点M(2,+2),点N(4,+2)在平面直角坐标系中,当二次函数y=ax2+bx+c的图象与线段MN有交点时,求a的取值范围.
答案与解析
一、选择题
1.(2025 黄石一模)抛物线y=﹣(x+2)2+4的顶点坐标为( )
A.(2,4) B.(﹣2,﹣4) C.(﹣2,4) D.(2,﹣4)
【点拨】根据“y=a(x﹣h)2+k的顶点坐标为(h,k)”即可求解.
【解析】解:∵抛物线解析式为y=﹣(x+2)2+4,
∴抛物线的顶点坐标为(﹣2,4),
故选:C.
【点睛】本题主要考查了二次函数的性质,掌握顶点式求顶点坐标是解题的关键.
2.(2024 浉河区二模)将抛物线y=(x﹣2)2+1先向左平移2个单位长度,再向上平移1个单位长度,所得抛物线的表达式是( )
A.y=(x﹣2)2 B.y=(x﹣1)2+2 C.y=(x﹣4)2+2 D.y=x2+2
【点拨】直接根据函数图象平移的法则解答即可.
【解析】解:将抛物线y=(x﹣2)2+1先向左平移2个单位长度,再向上平移1个单位长度,所得抛物线的表达式是y=(x﹣2+2)2+1+1,即y=x2+2.
故选:D.
【点睛】本题考查了二函数图象与几何变换,熟知“上加下减,左加右减”的法则是解题的关键.
3.(2025 泸县一模)对于抛物线y=5x2+2的说法不正确的是( )
A.开口向上 B.图象经过第一、二、三象限
C.函数最小值是2 D.当x<0时,y随x的增大而减小
【点拨】根据二次函数的性质,可以判断各个选项中的说法是否正确.
【解析】解:二次函数y=5x2+2,a=5>0,
∴该函数的图象开口向上,对称轴是y轴,顶点坐标为(0,2),图象经过第一、二象限,有最小值2,当x<0时,y随x的增大而减小.
故选项A、C、D说法正确,选项B说法错误,
故选:B.
【点睛】本题考查二次函数的性质、二次函数的最值,解答本题的关键是明确题意,利用二次函数的性质解答.
4.(2025 奉贤区一模)在同一坐标系中,一次函数y=ax+2与二次函数y=x2﹣a的图象可能是( )
A. B. C. D.
【点拨】根据一次函数和二次函数的解析式可得一次函数与y轴的交点为(0,2),二次函数的开口向上,据此判断二次函数的图象.
【解析】解:当a<0时,二次函数顶点在y轴正半轴,一次函数经过一、二、四象限;
当a>0时,二次函数顶点在y轴负半轴,一次函数经过一、二、三象限.
故选:D.
【点睛】此题主要考查了二次函数及一次函数的图象的性质,用到的知识点为:二次函数和一次函数的常数项是图象与y轴交点的纵坐标.
5.(2024 陕西)已知一个二次函数y=ax2+bx+c的自变量x与函数y的几组对应值如下表:
x … ﹣4 ﹣2 0 3 5 …
y … ﹣24 ﹣8 0 ﹣3 ﹣15 …
则下列关于这个二次函数的结论正确的是( )
A.图象的开口向上 B.当x>0时,y的值随x值的增大而增大
C.图象经过第二、三、四象限 D.图象的对称轴是直线x=1
【点拨】根据表格中所给数据,可求出抛物线的解析式,再对所给选项依次进行判断即可解决问题.
【解析】解:由题知,
,
解得,
所以二次函数的解析式为y=﹣x2+2x.
因为a=﹣1<0,
所以抛物线的开口向下.
故A选项不符合题意.
因为y=﹣x2+2x=﹣(x﹣1)2+1,
所以当x>1时,y随x的增大而减小.
故B选项不符合题意.
令y=0得,
﹣x2+2x=0,
解得x1=0,x2=2,
所以抛物线与x轴的交点坐标为(0,0)和(2,0).
又因为抛物线的顶点坐标为(1,1),
所以抛物线经过第一、三、四象限.
故C选项不符合题意.
因为二次函数解析式为y=﹣(x﹣1)2+1,
所以抛物线的对称轴为直线x=1.
故D选项符合题意.
故选:D.
【点睛】本题主要考查了二次函数的性质及二次函数图象上点的坐标特征,能用待定系数法求出二次函数解析式及熟知二次函数的性质是解题的关键.
6.(2024 沭阳县模拟)已知二次函数y=(x+1)2﹣2的图象上有三点A(1,y1),B(﹣2,y2),C(2,y3),则y1,y2,y3的大小关系为( )
A.y1>y2>y3 B.y2>y1>y3 C.y3>y1>y2 D.y3>y2>y1
【点拨】根据二次函数y=(x+1)2﹣2可得函数图象开口向上且对称轴为直线x=﹣1,从而可知越靠近对称轴,函数值越小,即可得出答案.
【解析】解:由条件可知二次函数图象开口向上且对称轴为直线x=﹣1,
∴抛物线上的点离对称轴越近,其纵坐标越小,
∵A(1,y1),B(﹣2,y2),C(2,y3)是二次函数y=(x+1)2﹣2上的点,
A(1,y1)距离对称轴有2个单位长度,
B(﹣2,y2)距离对称轴有1个单位长度,
C(2,y3)距离对称轴有3个单位长度,
∴y3>y1>y2.
故选:C.
【点睛】本题主要考查了二次函数的图象和性质,掌握二次函数的开口方向和对称性是解题的关键.
7.(2024 日照)已知二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)图象的一部分如图所示,该函数图象经过点(﹣1,0),对称轴为直线x=2.对于下列结论:①abc<0;②a+c=b;③多项式ax2+bx+c可因式分解为(x+1)(x﹣5);④当m>﹣9a时,关于x的方程ax2+bx+c=m无实数根.其中正确的个数有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【点拨】根据图像信息一一判断即可.
【解析】解:由图象可知:a<0,b>0,c>0,
∴abc<0,故①正确,
∵x=﹣1时,y=0,
∴a﹣b+c=0,
∴a+c=b,故②正确,
∵函数图象经过点(﹣1,0),对称轴为直线x=2,
∴抛物线与x轴的另一个交点为(5,0),
∴多项式ax2+bx+c可因式分解为a(x+1) (x﹣5),故③错误,
∵抛物线的解析式为y=a(x+1)(x﹣5)=a(x2﹣4x﹣5),
∴抛物线的顶点坐标为(2,﹣9a),
观察图象可知当m>﹣9a时,关于x的方程ax2+bx+c=m无实数根,故④正确.
故选:C.
【点睛】本题考查二次函数图象与系数关系,解一元二次方程﹣因式分解法,根的判别式,二次函数图象上的点坐标特征,抛物线与x轴的交点等知识,解题的关键是读懂图象信息,灵活运用所学知识解决问题.
8.(2024 婺城区模拟)已知二次函数y=ax2+bx+c(a≠0),当y≥t时,x≤﹣m﹣2或x≥﹣m+4.若A(﹣m﹣3,p),B(2m,q)是抛物线y=ax2+bx+c上的两点,且p>q,则m的取值范围为( )
A. B.m<﹣1或 C. D.或m>1
【点拨】依据题意,由y≥t时,x≤﹣m﹣2或x≥﹣m+4,从而可得抛物线开口向上,且对称轴是直线x=﹣m+1,故当抛物线上的点离对称轴越近函数值就越小,再结合A(﹣m﹣3,p),B(2m,q)是抛物线y=ax2+bx+c上的两点,且p>q,可得﹣m+1﹣(﹣m﹣3)>|﹣m+1﹣2m|,最后计算可以得解.
【解析】解:由题意,∵当y≥t时,x≤﹣m﹣2或x≥﹣m+4,
∴抛物线开口向上,且对称轴是直线x==﹣m+1.
∴当抛物线上的点离对称轴越近函数值就越小.
∵﹣m﹣3<﹣m+1,
又A(﹣m﹣3,p),B(2m,q)是抛物线y=ax2+bx+c上的两点,且p>q,
∴﹣m+1﹣(﹣m﹣3)>|﹣m+1﹣2m|.
∴|3m﹣1|<4.
∴﹣4<3m﹣1<4.
∴﹣1<m<.
故选:A.
【点睛】本题主要考查了二次函数的图象与性质,解题时要熟练掌握并能灵活运用是关键.
9.(2024 浙江模拟)二次函数y=﹣x2+bx+c,若y≥2时,x的取值范围为n﹣3≤x≤n+1(n为常数),则当n﹣4≤x≤n时,y的取值范围为( )
A.﹣3≤y≤5 B.﹣3≤y≤6 C.0≤y≤5 D.0≤y<6
【点拨】依据题意,根据y≥2时,x的取值范围为n﹣3≤x≤n+1,且抛物线开口向下,则对称轴是直线x==n﹣1=﹣,从而b=2(n﹣1),故抛物线为y=﹣x2+2(n﹣1)x+c,又当x=n+1时,y=﹣(n+1)2+2(n﹣1)(n+1)+c=2,可得c=﹣n2+2n+5,即求出二次函数为y=﹣x2+2(n﹣1)x﹣n2+2n+5,又当n﹣4≤x≤n,结合二次函数的性质即可判断得解.
【解析】解:由题意,∵y≥2时,x的取值范围为n﹣3≤x≤n+1,且抛物线开口向下,
∴对称轴是直线x==n﹣1=﹣.
∴b=2(n﹣1).
∴抛物线为y=﹣x2+2(n﹣1)x+c.
又当x=n+1时,y=﹣(n+1)2+2(n﹣1)(n+1)+c=2,
∴c=﹣n2+2n+5.
∴二次函数为y=﹣x2+2(n﹣1)x﹣n2+2n+5.
∵抛物线开口向下,
∴抛物线上的点离对称轴越近函数值越大.
∵n﹣1﹣(n﹣4)=3>n﹣(n﹣1)=1,n﹣4<n﹣1<n,
又n﹣4≤x≤n,
∴当x=n﹣1时,y取最大值为y=﹣(n﹣1)2+2(n﹣1)2﹣n2+2n+5=6;
当x=n﹣4时,y取最小值为y=﹣(n﹣4)2+2(n﹣4)(n﹣1)﹣n2+2n+5=﹣3.
∴当n﹣4≤x≤n时,﹣3≤y≤6.
故选:B.
【点睛】本题主要考查了二次函数的图象与性质,解题时要熟练掌握并灵活运用是关键.
10.(2024 萧山区二模)已知m,n是函数y1=x与图象两个交点的横坐标,点A(t,T)在函数y2的图象上,则以下结论正确的是( )
A.若0<t<m<n<2,则n<T B.若0<t<m<n<2,则T<n
C.若0<m<t<n<2,则n<T D.若0<m<t<n<2,则T<n
【点拨】根据题意画出示意图,利用数形结合的数学思想进行分类讨论即可解决问题.
【解析】解:如图所示,
因为抛物线的对称轴为直线x=1,
所以当x=0和x=2时,函数值相等.
当点A在点P和点M之间时,
即0<t<m<n<2时,
此时点A离对称轴的距离与点N离对称轴的距离无法确定,
所以T与n的大小无法确定.
当点A在点M和点N之间时,
即0<m<t<n<2时,
此时点A离对称轴的距离小于点N离对称轴的距离,
所以T<n.
故选:D.
【点睛】本题考查二次函数的性质及二次函数图象上点的坐标特征,熟知二次函数的图象和性质及巧用数形结合的数学思想是解题的关键.
二.填空题
11.(2024 河东区一模)函数是二次函数,则a的值是 ﹣1 .
【点拨】根据二次函数的定义列出a﹣2≠0,且a2﹣a=2,进而求得答案.
【解析】解:∵函数y=(a 2)是二次函数,
∴a﹣2≠0,且a2﹣a=2,
∴a=﹣1.
故答案为:﹣1.
【点睛】本题主要考查二次函数的定义,熟记二次函数的定义是解题的关键.
12.(2025 静安区一模)抛物线y=(a+1)x2﹣x在对称轴左侧的部分是上升的,那么a的取值范围是 a<﹣1 .
【点拨】利用二次函数的性质得到抛物线开口向下,则a+1<0,然后解不等式即可.
【解析】解:∵抛物线y=(a+1)x2﹣x在对称轴左侧的部分是上升的,
∴抛物线开口向下,
∴a+1<0,解得a<﹣1.
故答案为:a<﹣1.
【点睛】本题考查了二次函数图象与系数的关系:二次项系数a决定抛物线的开口方向和大小.当a>0时,抛物线向上开口;当a<0时,抛物线向下开口;一次项系数b和二次项系数a共同决定对称轴的位置:当a与b同号时,对称轴在y轴左;当a与b异号时,对称轴在y轴右.
13.(2024 广州一模)二次函数y=(x﹣1)(x﹣a)(a为常数)的图象的对称轴为直线x=2.则a= 3 .
【点拨】根据抛物线解析式得到抛物线与x轴的交点横坐标,结合抛物线的轴对称性质求得a的值即可.
【解析】解:由二次函数y=(x﹣1)(x﹣a)(a为常数)知,该抛物线与x轴的交点坐标是(1,0)和(a,0).
∵对称轴为直线x=2,
∴=2.
解得a=3,
故答案为:3.
【点睛】本题考查了二次函数图象和性质,抛物线与x轴的交点,求得交点坐标,熟知二次函数的对称性是解决本题的关键.
14.(2024 温州模拟)已知二次函数y=x2﹣2x+k,当﹣3≤x≤2时,y的最大值为9,则k的值为 ﹣6 .
【点拨】依据题意,现将y=x2﹣2x+k变形为y=(x﹣1)2+k﹣1,然后结合﹣3≤x≤2判断当x=﹣3时取最大值,从而列方程计算可以得解.
【解析】解:由题意,∵y=x2﹣2x+k=x2﹣2x+1+k﹣1=(x﹣1)2+k﹣1,
∴抛物线的对称轴是直线x=1.
又∵﹣3≤x≤2,抛物线开口向上,
∴当x=﹣3时,y取最大值,最大值y=16+k﹣1=15+k.
又此时y的最大值为9,
∴15+k=9.
∴k=﹣6.
故答案为:﹣6.
【点睛】本题主要考查了二次函数的性质,解题时要熟练掌握并能灵活运用顶点式是关键.
15.(2023 辉县市二模)将抛物线y=(x﹣3)2+k先向右平移1个单位长度,再向上平移2个单位长度,得到的抛物线的函数表达式为y=x2﹣8x+14,则k的值为 ﹣4 .
【点拨】根据二次函数图象平移的法则解答即可.
【解析】解:将抛物线 y=(x﹣3)2+k 先向右平移1个单位长度,再向上平移2个单位长度后得到的抛物线对应的函数表达式为:y=(x﹣3﹣1)2+k+2,
∵得到的抛物线的函数表达式为y=x2﹣8x+14,
∴(x﹣3﹣1)2+k+2=x2﹣8x+14,
解得k=﹣4.
故答案为:﹣4.
【点睛】本题考查的是二次函数的图象与几何变换,熟知“上加下减,左加右减”的法则是解题的关键.
16.(2024 金华一模)已知二次函数.
(1)若点(b﹣2,c)在该函数图象上,则b的值为 2或﹣2 .
(2)若点(b﹣2,y1),(2b,y2),(2b+6,y3)都在该函数图象上,且y1<y2<y3,则b的取值范围为 b>2或﹣3<b<﹣2 .
【点拨】(1)把点(b﹣2,c)代入即可求出b的值;
(2)根据题意即可得到|b﹣2﹣b|<|2b﹣b|<|2b+6﹣b|,即2<|b|<|b+6|,解不等式求得即可.
【解析】解:(1)把点(b﹣2,c)代入,得c=(b﹣2)2﹣b(b﹣2)+c,
∴b=±2,
故答案为:2或﹣2;
(2)二次函数的图象开口向上,对称轴是直线x=﹣=b,
∵点(b﹣2,y1),(2b,y2),(2b+6,y3)都在该函数图象上,且y1<y2<y3,
∴|b﹣2﹣b|<|2b﹣b|<|2b+6﹣b|,即2<|b|<|b+6|,
当b>0时,b>2,
当﹣6<b<0时,﹣3<b<﹣2,
当b<﹣6时,不合题意,
∴b>2或﹣3<b<﹣2.
故答案为:b>2或﹣3<b<﹣2.
【点睛】本题考查了二次函数图象上点的坐标特征,二次函数的图象和性质,熟悉二次函数的图象和性质是解题的关键.
三.解答题
17.(2024 富平县模拟)已知抛物线y=x2+bx+c过点(0,0),(1,3),求抛物线的解析式,并求出抛物线的顶点坐标.
【点拨】将(0,0),(1,3)代入y=x2+bx+c求得b,c的值,得到此函数的解析式;再把一般式转化为顶点式,由顶点式可得顶点的坐标.
【解析】解:分别将(0,0),(1,3)代入函数解析式,
得出二元一次方程组解得
所以,该二次函数的解析式为y=x2+2x;
该二次函数的解析式y=x2+2x可化为:y=(x+1)2﹣1,
所以该抛物线的顶点坐标为(﹣1,﹣1).
【点睛】本题考查了二次函数解析式的求法,以及二次函数顶点式的应用.
18.(2024 丽水一模)设二次函数y=ax2+bx+1(a≠0,b是常数),已知函数值y和自变量x的部分对应取值如表所示:
x … ﹣1 0 1 2 3 …
y … m 1 n 1 p …
(1)若m=0时,求二次函数的表达式;
(2)当﹣1≤x≤3时,y有最小值为,求a的值;
(3)若a<﹣3,求证:n﹣m﹣p>20.
【点拨】(1)利用待定系数法解答即可;
(2)利用抛物线的对称性得出抛物线的对称轴为直线x=1,利用二次函数的性质得到当x=1时,函数y取得最小值,再利用待定系数法解答即可;
(3)利用抛物线的对称轴为直线x=1,得到b=﹣2a,则y=ax2﹣2ax+1,利用表格求得m,np的值,并计算出n﹣m﹣p=﹣7a﹣1,再利用不等式的性质解答即可得出结论.
【解析】(1)解:当m=0时,抛物线y=ax2+bx+1经过(﹣1,0),(0,1),(2,1)三点,
∴,
∴,
∴二次函数的表达式为y=﹣x+1;
(2)解:∵抛物线y=ax2+bx+1经过(0,1),(2,1)两点,
∴当x=0或x=2时,y=1,
∴抛物线的对称轴为直线x=1,
∴y=ax2﹣2ax+1,
∵当﹣1≤x≤3时,y有最小值为,
∴如果a>0,当x=1时,函数y取得最小值,
∴,
∴.
∴a的值为;
如果a<0,则x=﹣1或x=3时,函数y取得最小值,
∴a×(﹣1)2﹣2a×(﹣1)+1=,
∴a=﹣.
综上,a的值为或﹣.
(3)证明:由(2)知:抛物线的对称轴为直线x=1,
∴=1,
∴b=﹣2a.
∴y=ax2﹣2ax+1,
∴m=a×(﹣1)2﹣2a×(﹣1)+1=3a+1,n=a﹣2a+1=﹣a+1,p=m=3a+1,
∴n﹣m﹣p=﹣a+1﹣(3a+1)﹣(3a+1)=﹣7a﹣1.
∵a<﹣3,
∴﹣7a>21,
∴﹣7a﹣1>20.
即:n﹣m﹣p>20.
【点睛】本题主要考查了二次函数的性质,待定系数法,抛物线上点的坐标的特征,二次函数的极值,熟练掌握二次函数的性质和待定系数法是解题的关键.
19.(2024 拱墅区二模)设二次函数y=(x﹣a)(x+a﹣2)(a为实数,且a≠0).
(1)若该函数图象经过点(2,0),求二次函数表达式.
(2)写出二次函数图象的对称轴,并求该函数的最小值(用含a的代数式表示).
(3)若该函数图象经过点(3,m),且满足m≥4,求a的值.
【点拨】(1)依据题意,把点(2,0)代入二次函数y=(x﹣a)(x+a﹣2)得,(2﹣a)(2+a﹣2)=0,从求出a的值,再代入解析式可以得解;
(2)依据题意,令y=(x﹣a)(x+a﹣2)=0,从而可得x=a或x=2﹣a.故抛物线的对称轴是直线x==1,结合抛物线开口向上,从而可以求出该函数的最小值为(1﹣a)(1+a﹣2)=1﹣a2﹣2(1﹣a)=﹣a2+2a﹣1;
(3)依据题意,当x=3时,m=(3﹣a)(1+a)=3+2a﹣a2=﹣(a2﹣2a+1)+4=﹣(a﹣1)2+4,又对于任意的a都有m≤4,结合题意m≥4,进而可得m=4,最后可以判断得解.
【解析】解:(1)由题意,把点(2,0)代入二次函数y=(x﹣a)(x+a﹣2)得:
(2﹣a)(2+a﹣2)=0,
∴a(2﹣a)=0.
∴a=0(舍去)或a=2.
∴二次函数为y=x(x﹣2)=x2﹣2x.
(2)由题意,令y=(x﹣a)(x+a﹣2)=0,
∴x=a或x=2﹣a.
∴抛物线的对称轴是直线x==1.
∵抛物线开口向上,
∴该函数的最小值为(1﹣a)(1+a﹣2)=1﹣a2﹣2(1﹣a)=﹣a2+2a﹣1.
(3)由题意,当x=3时,
m=(3﹣a)(1+a)=3+2a﹣a2=﹣(a2﹣2a+1)+4=﹣(a﹣1)2+4.
由对于任意的a都有m≤4,
又m≥4,
∴m=4,此时a=1.
【点睛】本题主要考查了二次函数的图象与性质,解题时要熟练掌握并能灵活运用是关键.
20.(2024 拱墅区一模)在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2﹣(a+2)x+2经过点A(﹣2,t),B(m,p).
(1)若t=0,
①求此抛物线的对称轴;
②当p<t时,直接写出m的取值范围;
(2)若t<0,点C(n,q)在该抛物线上,m<n且5m+5n<﹣13,请比较p,q的大小,并说明理由.
【点拨】(1)①当t=0时,点A的坐标为(﹣2,0),将其代入函数解析式中解得a=﹣1,则函数解析式为抛物线的解析式为y=﹣x2﹣x+2,再根据求对称轴的公式即可求解;
②令y=0,求出抛物线与x轴交于(﹣2,0)和(1,0),由题意可得p<0,则点B在x轴的下方,以此即可解答;
(2)将点A坐标代入函数解析式,通过t<0可得a的取值范围,从而可得抛物线开口方向及对称轴,根据点B,C到对称轴的距离大小关系求解.
【解析】解:(1)①当t=0时,点A的坐标为(﹣2,0),
∵抛物线y=ax2﹣(a+2)x+2经过点A(﹣2,0),
∴4a+2(a+2)+2=0,
∴a=﹣1,
∴抛物线的解析式为y=﹣x2﹣x+2,
∴抛物线的对称轴为直线x=﹣=﹣;
②令y=0,则﹣x2﹣x+2=0,
解得:x1=1,x2=﹣2,
∴抛物线与x轴交于(﹣2,0)和(1,0),
∵点A(﹣2,0),B(m,p),且p<0,
∴点B(m,p)在x轴的下方,
∴m<﹣2或m>1.
(2)p<q,理由如下:
将(﹣2,t)代入y=ax2﹣(a+2)x+2得t=4a+2(a+2)+2=6a+6,
∵t<0,
∴6a+6<0,
∴a<﹣1,
∴抛物线开口向下,
∵抛物线对称轴为直线x=﹣=+,
∵a<﹣1,
∴﹣1<<0,
∴﹣+<,
∵m<n且5m+5n<﹣13,
∴<﹣<﹣,
∴点B(m,p)到对称轴的距离大于点C(n,q)到对称轴的距离,
∴p<q.
【点睛】本题考查二次函数的综合应用,解题关键是掌握二次函数的性质,掌握二次函数与方程及不等式的关系.
21.(2024 瓯海区模拟)已知二次函数y=ax2﹣2ax+b(a≠0).
(1)若a<0,当﹣4≤x≤2时,y的最小值为﹣21,y的最大值为4,求a+b的值;
(2)若该二次函数的图象经过点A(1,0)和B(2,3),当m﹣2≤x≤m时,y的最大值与最小值的差8,求m的值.
【点拨】(1)先求出对称轴,再根据图象的性质即可列出方程式;
(2)用待定系数法求出二次函数的表达式,根据m﹣2≤x≤m在对称轴的同侧和异侧进行分类讨论.
【解析】解:(1)∵a<0,对称轴x=﹣=1,﹣4≤x≤2,
∴当x=﹣4时,y有最小值,
当x=1时,y有最大值,
即,
解得:,
∴a+b=﹣1+3=2;
(2)由题意可知,
,
解得:,
则二次函数的表达式为y=3x2﹣6x+3=3(x﹣1)2,
则对称轴x=1,顶点坐标为(1,0),
∵m﹣2≤x≤m,
∴①当m﹣2≤x≤m在对称轴的左侧时,即m<1时,
∵y的最大值与最小值的差8,
∴3(m﹣2﹣1)2﹣3(m﹣1)2=8,
解得:m=(舍去),
②当m﹣2≤x≤m在对称轴的右侧时,即m>3时,
∵y的最大值与最小值的差8,
∴3(m﹣1)2﹣3(m﹣2﹣1)2=8,
解得:m=(舍去),
③当m﹣2≤x≤m在对称轴的两侧时,即1<m<3时,
∵y的最大值与最小值的差8,
∴3(m﹣2﹣1)2﹣0=8,或3(m﹣1)2﹣0=8,
解得:m1=3﹣,m2=3+,(舍去),或m3=1+,m4=1﹣(舍去),
综上所述,m的值为3﹣或1+.
【点睛】本题主要考查二次函数的性质、二次函数图象的点的坐标特征及二次函数的最值,熟练掌握以上知识点是解题的关键.
22.(2024 南京)已知二次函数y=ax2+bx+c的图象经过点(1,2),它的顶点(m,n)在函数y=x2的图象上.
(1)当n取最小值时,a= 2 .
(2)用含m的代数式表示a.
(3)已知点A(﹣2,y1),B(﹣1,y2),C(2,y3)都在函数y=ax2+bx+c的图象上,当y2<y1<y3时,结合函数的图象,直接写出m的取值范围.
【点拨】(1)将顶点(m,n)代入函数y=x2中,将函数转化为y=a(x﹣m)2+m2,求出a的最小值;
(2)将(1,2)代入,得出a的代数式;
(3)分开口向上和开口向下进行讨论,分别画出图象得出结论.
【解析】解:(1)∵二次函数的顶点(m,n)在y=x2上,
∴n=m2,
∴设二次函数为y=a(x﹣m)2+m2,
当n取最小值时,m=0,此时a=2,
故答案为:2;
(2)∵图象经过点(1,2),
∴2=a(1﹣m)2+m2,
化简得:a=(m≠1且m≠);
(3)①当开口向上时,
2﹣m2>0,
∴,
∴﹣2<m<2,
∴
∵y2<y1<y3,
∴|﹣1﹣m|<m﹣(﹣2)<2﹣m,
解得:,
∵,
∴;
②当开口向下时,
∴或,
当时,
此时,y1<y2,不合题意,
当时,
此时,y3<y2,不合题意,
综上所述:.
【点睛】本题考查了二次函数的性质,二次函数图象上点的特征,正确画出图象是解题的关键.
23.(2024 嘉兴二模)已知二次函数y=x2﹣2ax﹣3(a为常数).
(1)若该二次函数的图象经过点(2,﹣3).
①求a的值.
②自变量x在什么范围内时,y随x的增大而增大?
(2)若点A(m,0),B(n,0),C(m+1,p),D(n+1,q)均在该二次函数的图象上,求证:p+q=2.
【点拨】(1)①依据题意,由二次函数y=x2﹣2ax﹣3的图象经过点(2,﹣3),从而4﹣4a﹣3=﹣3,计算即可得解;
②依据题意,由①得,y=x2﹣2x﹣3=(x﹣1)2﹣4,又a=1>0,从而可以判断得解;
(2)依据题意,由点A(m,0),B(n,0),可得抛物线的对称轴是直线x==a,故抛物线为y=x2﹣(m+n)x﹣3,又C(m+1,p),D(n+1,q),可得p=(m+1)2﹣(m+n)(m+1)﹣3=m﹣n﹣mn﹣2,q=(n+1)2﹣(m+n)(n+1)﹣3=n﹣m﹣mn﹣2,进而可得p+q=﹣2mn﹣4,再结合A(m,0)在抛物线上,求出mn=﹣3,最后计算可以得解.
【解析】(1)解:①由题意,∵二次函数y=x2﹣2ax﹣3的图象经过点(2,﹣3),
∴4﹣4a﹣3=﹣3.
∴a=1.
②由①得,y=x2﹣2x﹣3=(x﹣1)2﹣4,
又a=1>0,
∴当x>1时,y随x的增大而增大.
(2)证明:由题意,∵点A(m,0),B(n,0),
∴抛物线的对称轴是直线x==a.
∴抛物线为y=x2﹣(m+n)x﹣3.
又C(m+1,p),D(n+1,q),
∴p=(m+1)2﹣(m+n)(m+1)﹣3=m﹣n﹣mn﹣2,q=(n+1)2﹣(m+n)(n+1)﹣3=n﹣m﹣mn﹣2.
∴p+q=﹣2mn﹣4.
又点A(m,0)在抛物线上,
∴m2﹣(m+n)m﹣3=0.
∴mn=﹣3.
∴p+q=﹣2×(﹣3)﹣4=2.
【点睛】本题主要考查了二次函数的图象与性质,解题时要熟练掌握并能灵活运用是关键.
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