中小学教育资源及组卷应用平台
专题6 二次函数综合
一.解答题
1.(2025 新昌县一模)二次函数y=x2+bx+c的图象与x轴交于点A(x1,0),B(x2,0)且x1≠x2.
(1)当x1=2,且b+c=﹣6时,
①求b,c的值;
②当﹣2≤x≤t时,二次函数y=x2+bx+c的最大值与最小值的差为4,求t的值;
(2)若x1=3x2,求证:.
2.(2025 嘉兴模拟)已知二次函数y=﹣x2+bx+c(b,c为常数).
(1)若该二次函数的图象经过点(3,0),(0,﹣3).
①求该二次函数的表达式;
②将该二次函数的图象向左平移m(m>0)个单位长度,得到新的二次函数的图象,若新二次函数的图象的顶点恰好落在直线y=﹣2x﹣3上,求m的值.
(2)若二次函数y=﹣x2+bx+c的图象上有且仅有一个点的纵坐标是横坐标的两倍,且当1≤x≤2时,该二次函数的最大值是2,求b的值.
3.(2025 宁波一模)甲、乙、丙三个同学研究了二次函数y=ax2﹣2ax+a﹣1(a≠0)的图象和性质,并交流了自己的学习成果.
(1)甲同学的说法:当x=0和x=2时,函数值相等.你认为甲同学的说法正确吗?请说明理由.
(2)乙同学的发现:a取某个值时,该函数图象上到x轴的距离为1的点有3个,且以这三个点为顶点的三角形的面积为3.根据乙同学的发现,求出此时a的值.
(3)丙同学的探索:若a>0,当0<x<3时,y的取值范围中恰有4个不同的整数值.根据丙同学的结论,求出a的取值范围.
4.(2025 绍兴一模)若对于y关于x的函数在t≤x≤t+1范围内有最大值和最小值,将最大值与最小值的差记为d.
(1)若y=2x﹣5,求d的值;
(2)若,
①若点A(t,m),B(t+1,n)均在函数y的图象上,当m+n的值最大时,求d的值;
②当d=4时,求t的值.
5.(2025 杭州一模)已知抛物线y=ax2+4x+3(a>0).
(1)若该抛物线的顶点在x轴上,求该抛物线的函数表达式.
(2)直线y=kx(k≠0)与该抛物线相交于,B(x2,y2)两点.
①若k=1,求a的值.
②点C(x3,y3)在抛物线上,且点C不与点A,B重合,当y2=y3时,0≤x3≤1,求a的取值范围.
6.(2025 富阳区一模)已知二次函数y=﹣x2+2mx+4.
(1)若二次函数过点A(3,7).
①求此二次函数表达式.
②将二次函数向下平移2个单位,求平移后的二次函数与x轴的两个交点之间的距离.
(2)如果P(n,a),M(﹣3,b),Q(n+2,a)都在这个二次函数上,且4<b<a,求n的取值范围.
7.(2025 衢江区一模)已知二次函数y=x2+bx+c.
(1)若抛物线的对称轴为直线x=﹣1,
①当函数图象过点A(1,2)时,求该二次函数的关系式;
②当m≤x≤m+2时,函数的最小值为﹣2,求m的最大值.
(2)若当y<h时,x取值范围是k﹣5<x<1﹣k,且该二次函数图象经过B(﹣3,y1),C(t,y2)两点,y1<y2,求t的取值的范围.
8.(2025 西湖区校级模拟)已知二次函数y=mx2﹣2mx+3,其中m≠0.
(1)若二次函数经过(﹣1,4),求二次函数解析式.
(2)若该抛物线开口向上,当﹣1≤x≤2时,抛物线的最高点为M,最低点为N,点M的纵坐标为9,求点M和点N的坐标.
(3)在二次函数图象上任取两点(x1,y1),(x2,y2),当a≤x1<x2≤a+2时,总有y1>y2,求a的取值范围.
9.(2025 宁波一模)在同一平面直角坐标系中,若函数y1与y2的图象只有一个公共点,则称y2是y1的相切函数,公共点称为切点.已知函数,y2=mx+n(mn≠0),且y2是y1的相切函数,点P为切点.
(1)试写出切点P的坐标( , ),及m与n的关系式 .
(2)当x≠1时,试判断以下两组值①m=2,n=﹣2;②m=﹣3,n=3能否使y1<y2成立?并说明理由.
(3)若函数y1的图象经过点A(a,b1),函数y2的图象经过点B(a,b2),且b1﹣b2=m,求a的值.
10.(2025 浙江模拟)已知二次函数y=x2﹣2mx﹣3.
(1)当二次函数图象过点(2,﹣3)时,求二次函数的表达式,并求它与y轴的交点坐标;
(2)若二次函数图象在直线x=﹣2的右侧随着x的增大而增大,求m的取值范围;
(3)若二次函数图象上存在两点A(a,a)和B(b,b),若﹣1<a+b<1,求m的取值范围.
11.(2025 浙江模拟)在平面直角坐标系中,抛物线y=x2﹣2kx+4k﹣8(k为实数)的顶点为A.
(1)当k=2时,求抛物线的顶点坐标与对称轴.
(2)求证:无论k取任何实数,抛物线与x轴总有两个不同的交点.
(3)若以A为一个顶点作抛物线的内接等边三角形AMN(点M,N均在抛物线上),直接写出△AMN的面积.
12.(2025 钱塘区一模)已知二次函数y=x2+2tx+t﹣3(t为常数)的图象经过y=﹣x2+2x的图象顶点.
(1)求t的值.
(2)若二次函数y=x2+2tx+t﹣3的图象经过点(m+1,n+1),求n的最小值.
(3)若二次函数y=x2+2tx+t﹣3在﹣3≤x≤m时,﹣3≤y≤1,求m的取值范围.
13.(2025 浙江模拟)已知y关于x的二次函数y=ax2﹣(a是常数,a≠0).
(1)若函数图象经过点(3,0),求该函数图象的对称轴及顶点坐标.
(2)在(1)的条件下,当x满足m≤x≤3时,y的取值范围为,求m的取值范围.
(3)若,是该函数图象上的两点,试比较y1,y2的大小.
14.(2025 乐清市校级模拟)已知二次函数的解析式为y=x2﹣2x+c.
(1)若点(t,c)在该二次函数的图象上,求t的值;
(2)若该二次函数图象的顶点在x轴上,求该二次函数的解析式;
(3)当﹣1≤x≤2时,函数有最大值m和最小值n,求证:mn≥﹣4.
15.(2025 鹿城区校级一模)已知二次函数y=x2+bx﹣3的图象经过点(1,﹣4).
(1)求二次函数解析式及其对称轴;
(2)将函数图象向上平移m个单位长度,图象与x轴相交于点A,B(A在原点左侧),当AO:BO=1:4时,求m的值;
(3)当n﹣1≤x≤3时,二次函数的最小值为2n,求n的值.
16.(2025 浙江模拟)根据以下素材,探索完成任务.
乒乓球发球机的运动路线
素材一 如图1,某乒乓球台面是矩形,长为280cm,宽为150cm,球网高度为14cm.乒乓球发球机的出球口在桌面中线端点O正上方25cm的点P处.
素材二 假设每次发出的乒乓球都落在中线上,球的运动的高度y(cm)关于运动的水平距离x(cm)的函数图象是一条抛物线,且这条抛物线在与点P水平距离为100cm的点Q处达到最高高度,此时距桌面的高度为45cm,乒乓球落在桌面的点M处.以O为原点,桌面中线所在直线为x轴,建立如图2所示的平面直角坐标系.
素材三 如图3,若乒乓球落在桌面上弹起后,在与点O的水平距离为300cm的点R处达到最高,设弹后球达到最高时距离桌面的高度为h(cm).
问题解决
任务一 研究乒乓球的飞行轨迹 (1)求出从发球机发球后到落在桌面前,乒乓球运动轨迹的函数表达式(不要求写出自变量的取值范围).
任务二 击球点的确定 (2)当h=20时,运动员小亮想在点R处把球沿直线擦网击打到点O,他能不能实现?请说明理由.
任务三 击球点的距离 (3)若h=40,且弹起后球飞行的高度在离桌面30cm至50cm时,小亮可以获得最佳击球效果,求击球点与发球机水平距离x的取值范围.
17.(2025 鄞州区校级模拟)如图1,已知二次函数y=ax2+bx+c(a>0)的图象与x轴交于点A(﹣1,0)、B(2,0),与y轴交于点C(0,﹣2).
(1)求二次函数的解析式;
(2)如图2,过点C作CD∥x轴交二次函数图象于点D,P是二次函数图象上异于点D的一个动点,连结PB、PC,若S△PBC=S△BCD,求点P的坐标;
(3)如图3,若点P是二次函数图象上位于BC下方的一个动点,连结OP交BC于点Q.是否存在点P使的值最大.若存在请求出的最大值;若不存在请说明理由.
18.(2025 金华模拟)已知二次函数y=ax2+2ax﹣3a(常数a≠0).
(1)求该函数图象的对称轴;
(2)若﹣2<x<5.
①当a>0时,该函数的最小值为﹣8,求a的值;
②当a分别取a1,a2(a1>a2)时,两个函数的最小值相等,求a1a2的数量关系.
19.(2025 杭州模拟)在平面直角坐标系中,设二次函数y=ax2+bx+c(a≠0).
(1)若函数图象的顶点为(1,2)且过点(3,10),求该函数表达式.
(2)在(1)的条件下,将函数图象向左平移2个单位,再向下平移3个单位,点(t,t﹣1)是否在新的函数图象上?若在,请求出t的值;若不在,请说明理由.
(3)设函数的对称轴为直线x=m,点、B(2m,y2)在函数图象上,将函数向右平移两个单位后得到一个新的函数,点C(x3,y3)在新的函数图象上.当a>0时,若对于8<x3<9,都有y1<y3<y2,直接写出m的取值范围: .
20.(2025 萧山区模拟)在平面直角坐标系中,点A(﹣2,1)在函数y=ax2+bx+1(a>0)的图象上.
(1)求该函数图象的对称轴;
(2)点B(m,y1),C(m+2,y2)在该函数的图象上,若m>﹣2,求证:y1<y2.
(3)若该函数图象与x轴的两个交点的横坐标为x1,x2(x1<x2),满足1<x2﹣x1<2,求a的取值范围.
21.(2025 浙江模拟)设二次函数y=ax2+bx+c(a≠0,b,c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 …
y … m 1 n 1 …
(1)若m=﹣2,求二次函数的表达式.
(2)若当﹣1≤x≤4时,y有最小值,求a的值.
(3)求证:.
22.(2025 洞头区模拟)已知二次函数y=x2+bx+c(b,c为常数)的图象经过点A(0,﹣5)和B(2,7).
(1)求二次函数的表达式.
(2)若将点B(2,7)向上平移9个单位长度得到B1,作点B2,使B1、B2关于抛物线的对称轴对称,再将B2向左平移m(m>0)个单位长度后,恰好落在y=x2+bx+c的图象上,求m的值.
(3)当n≤x≤2时,二次函数y=x2+bx+c的最大值与最小值的和为﹣2,求n的取值范围.
答案与解析
一.解答题
1.(2025 新昌县一模)二次函数y=x2+bx+c的图象与x轴交于点A(x1,0),B(x2,0)且x1≠x2.
(1)当x1=2,且b+c=﹣6时,
①求b,c的值;
②当﹣2≤x≤t时,二次函数y=x2+bx+c的最大值与最小值的差为4,求t的值;
(2)若x1=3x2,求证:.
【点拨】(1)①由待定系数法求出函数表达式,即可求解;
②当﹣2<t<﹣1时,y随x的增大而减小,当x=﹣2时,y=(x+1)2﹣9=﹣8,当x=t时,y=t2+2t﹣8,则t2+2t﹣8﹣(﹣8)=4,即可求解;当t>﹣1时,同理可解;
(2)x1、x2是一元二次方程x2+bx+c=0的两个根,x1+x2=﹣b,3x2+x2=﹣b,则x2=﹣b,即(﹣b)2+b (﹣b)+c=0,即可求解.
【解析】(1)解:①当x1=2,则抛物线y=x2+bx+c经过点A(2,0),且b+c=﹣6,
则,解得:
即b、c的值分别为2、﹣8;
②y=x2+2x﹣8=(x+1)2﹣9,
当﹣2<t<﹣1时,y随x的增大而减小,
当x=﹣2时,y=(x+1)2﹣9=﹣8,当x=t时,y=t2+2t﹣8,
则t2+2t﹣8﹣(﹣8)=4,
方程无解;
当t>﹣1时,y的最小值为﹣9,最大值为t2+2t﹣8,
则t2+2t﹣8﹣(﹣9)=4,
解得:t=﹣3(舍去)或1;
(2)证明:∵x1=3x2,且x1≠x2,
∴3x2≠x2,
∴x2≠0,
∵x1、x2是一元二次方程x2+bx+c=0的两个根,
∴x1+x2=﹣b,
∴3x2+x2=﹣b,
∴x2=﹣b,
∴(﹣b)2+b (﹣b)+c=0,
∴c=b2,
∴b﹣c=b﹣b2=﹣(b﹣4)2+3≤3,
∴.
【点睛】此题重点考查二次函数的图象与性质、用待定系数法求函数解析式、一元二次方程根与系数的关系、数形结合与分类讨论数学思想的运用等知识与方法,此题综合性强,难度较大,属于考试压轴题.
2.(2025 嘉兴模拟)已知二次函数y=﹣x2+bx+c(b,c为常数).
(1)若该二次函数的图象经过点(3,0),(0,﹣3).
①求该二次函数的表达式;
②将该二次函数的图象向左平移m(m>0)个单位长度,得到新的二次函数的图象,若新二次函数的图象的顶点恰好落在直线y=﹣2x﹣3上,求m的值.
(2)若二次函数y=﹣x2+bx+c的图象上有且仅有一个点的纵坐标是横坐标的两倍,且当1≤x≤2时,该二次函数的最大值是2,求b的值.
【点拨】(1)①由题意得:,即可求解;
②新抛物线顶点坐标为:(2﹣m,1),将上述点的坐标代入一次函数表达式得:1+(2﹣m)+3=0,即可求解;
(2)当b≥4时,则函数在x=2时取得最大值,即y=﹣4+2b+c=2,即可求解;当b≤2时、2<b<4时,同理可解.
【解析】解:(1)①由题意得:,
解得:,
则抛物线的表达式为:y=﹣x2+4x﹣3;
②该二次函数的图象向左平移m(m>0)个单位长度,得到新的二次函数的图象,
则新抛物线顶点坐标为:(2﹣m,1),
将上述点的坐标代入一次函数表达式得:1+(2﹣m)+3=0,
解得:m=4;
(2)纵坐标是横坐标的两倍,则y=2x,
联立上式和抛物线的表达式得:2x=﹣x2+bx+c,
则Δ=(2﹣b)2+4c=0①;
当b≥4时,则函数在x=2时取得最大值,即y=﹣4+2b+c=2,
将上式和①联立并解得:b=6+2(不合题意的值已舍去);
当b≤2时,则函数在x=1时取得最大值,即y=﹣1+b+c=2,
将上式和①联立并解得:b=4(舍去);
当2<b<4时,则函数顶点取得最大值,即y=+c=2,
将上式和①联立并解得:b=3,
综上,b=6+2或3.
【点睛】本题考查的是二次函数综合运用,涉及到图象的平移、函数的最值等,分类求解是解题的关键.
3.(2025 宁波一模)甲、乙、丙三个同学研究了二次函数y=ax2﹣2ax+a﹣1(a≠0)的图象和性质,并交流了自己的学习成果.
(1)甲同学的说法:当x=0和x=2时,函数值相等.你认为甲同学的说法正确吗?请说明理由.
(2)乙同学的发现:a取某个值时,该函数图象上到x轴的距离为1的点有3个,且以这三个点为顶点的三角形的面积为3.根据乙同学的发现,求出此时a的值.
(3)丙同学的探索:若a>0,当0<x<3时,y的取值范围中恰有4个不同的整数值.根据丙同学的结论,求出a的取值范围.
【点拨】(1)根据函数的对称性即可求解;
(2)a取某个值时,该函数图象上到x轴的距离为1的点有3个,则这三个点有一个是顶点,进而求解;
(3)当0<x<3时,y的取值范围中恰有4个不同的整数值,则y=﹣1,0,1,2,当x=3时,y=4a﹣1,则2<4a﹣1≤3,即可求解.
【解析】解:(1)正确,
理由:由抛物线的表达式知,其对称轴为直线x=1,
则x=0和x=2关于抛物线的对称轴对称,故函数值相同;
(2)a取某个值时,该函数图象上到x轴的距离为1的点有3个,则这三个点有一个是顶点,
则到x轴的距离和为2,
由抛物线的表达式知,其顶点为(1,﹣1),
令y=ax2﹣2ax+a﹣1=1,则x=1±,则两个点之间的距离为2,
则3=(2)×2=3,
则a=;
(3)当0<x<3时,y的取值范围中恰有4个不同的整数值,则y=﹣1,0,1,2,
当x=0时,y=a﹣1,当x=3时,y=4a﹣1,
则2<4a﹣1≤3,则<a≤1.
【点睛】本题为二次函数综合运用,涉及到面积的计算、函数的图象和性质等,熟悉函数的图象和性质是解题的关键.
4.(2025 绍兴一模)若对于y关于x的函数在t≤x≤t+1范围内有最大值和最小值,将最大值与最小值的差记为d.
(1)若y=2x﹣5,求d的值;
(2)若,
①若点A(t,m),B(t+1,n)均在函数y的图象上,当m+n的值最大时,求d的值;
②当d=4时,求t的值.
【点拨】(1)这是一次函数,根据k=2可知:y随x的增大而增大,分别代入x=t和x=t+1计算y的值,从而可得d的值;
(2)①计算m+n的值,配方后即可解答;
②类比(1)分别计算当x=t时,y=﹣t2+2,当x=t+1时,y=﹣(t+1)2+2,相减可得d=4,列方程即可解答.
【解析】解:(1)在y=2x﹣5中,
∵2>0,
∴y随x的增大而增大,
当x=t时,y=2t﹣5,
当x=t+1时,y=2(t+1)﹣5=2t﹣3,
∴d=2t﹣3﹣(2t﹣5)=2t﹣3﹣2t+5=2;
(2)①∵点A(t,m),B(t+1,n)均在函数y=﹣x2+2的图象上,
∴m=﹣t2+2,n=﹣(t+1)2+2,
∴m+n=﹣t2+2﹣(t+1)2+2=﹣t2﹣t+=﹣(t+)2+,
∴当m+n的值最大时,t=﹣,
此时点A(﹣,),B(,),
∴函数在t≤x≤t+1范围内有最大值是2,最小值是,
∴d=2﹣=;
②当x=t时,y=﹣t2+2,
当x=t+1时,y=﹣(t+1)2+2,
分四种情况:
(i)当t+1<0时,即t<﹣1,d=﹣(t+1)2+2﹣(﹣t2+2)=4,
﹣(t+1)2+2+t2﹣2=4,
∴t=﹣;
(ii)当t>0时,d=﹣+2﹣[﹣+2]=4
﹣+2+﹣2=4,
∴t=;
(iii)当﹣<t<0时,2﹣[﹣+2]=4,
t=﹣1±2(不符合题意,舍),
(iiii)当﹣1<t<﹣时,2﹣(﹣t2+2)=4,
t=(不符合题意,舍),
综上,t的值是或﹣.
【点睛】本题是二次函数的综合题,考查了二次函数的性质,在一定范围内计算d的值,函数图象上点的坐标等知识,利用分类讨论的思想解决问题是解本题的关键.
5.(2025 杭州一模)已知抛物线y=ax2+4x+3(a>0).
(1)若该抛物线的顶点在x轴上,求该抛物线的函数表达式.
(2)直线y=kx(k≠0)与该抛物线相交于,B(x2,y2)两点.
①若k=1,求a的值.
②点C(x3,y3)在抛物线上,且点C不与点A,B重合,当y2=y3时,0≤x3≤1,求a的取值范围.
【点拨】(1)利用待定系数法解答即可;
(2)①将两个函数关系式联立,解方程组即可得出结论;
②求得抛物线的对称轴,利用对称性得到x3=﹣﹣x2,将两个函数关系式联立,得到关于x的一元二次方程,利用一元二次方程根与系数的关系求得x2,进而得到关于a的不等式组,解不等式组即可得出结论.
【解析】解:∵抛物线y=ax2+4x+3(a>0)的顶点在x轴上,
∴Δ=42﹣4a×3=0,
∴a=.
∴该抛物线的函数表达式为y=x2+4x+3;
(2)①若k=1,则y=x,
∵A(﹣,y1)为直线y=x(k≠0)与抛物线y=ax2+4x+3(a>0)的交点,
∴,
∴.
∴若k=1,a的值为.
②抛物线y=ax2+4x+3的对称轴为直线x=﹣,
∵B(x2,y2),C(x3,y3)两点在抛物线上,且点C不与点A,B重合,y2=y3,
∴B,C两点关于对称轴直线x=﹣对称,
∴,
∴x3=﹣﹣x2.
∵直线y=kx(k≠0)与该抛物线相交于,B(x2,y2)两点,
∴,
∴x1,x2是方程ax2+(4﹣k)x+3=0(a>0)的两个根,
∴,
∵x1=﹣,
∴x2=﹣3.
∴x3=+3,
∵0≤x3≤1,
∴0≤﹣+3≤1,
∵a>0,
∴≤2.
【点睛】本题主要考查了二次函数的图象与性质,待定系数法,抛物线上点的坐标的特征,一次函数的图象与性质,一次函数图象上点的坐标的特征,抛物线的对称轴,顶点坐标,一元二次方程的根与系数的关系,熟练掌握二次函数的性质是解题的关键.
6.(2025 富阳区一模)已知二次函数y=﹣x2+2mx+4.
(1)若二次函数过点A(3,7).
①求此二次函数表达式.
②将二次函数向下平移2个单位,求平移后的二次函数与x轴的两个交点之间的距离.
(2)如果P(n,a),M(﹣3,b),Q(n+2,a)都在这个二次函数上,且4<b<a,求n的取值范围.
【点拨】(1)①将点A的坐标代入函数表达式即可求解;
②平移后的表达式为:y=﹣x2﹣4x+2,令y=0,则x=﹣2±,即可求解;
(2)根据对称性求出m和n的关系,将P和M的坐标代入,求出a,b的表达式,在根据4<b<a求解n的取值范围即可.
【解析】解:(1)①将点A的坐标代入函数表达式得:7=﹣9+6m+4,则m=2,
则抛物线的表达式为:y=﹣x2+4x+4;
②平移后的表达式为:y=﹣x2+4x+2,
令y=0,则x=2±,
则两个交点之间的距离为2;
(2)∵P(n,a),Q(n+2,a)在二次函数上,
∴对称轴为直线x=n+1,
∴﹣=m=n+1,
∴y=﹣x2+(2n+2)x+4
将P(n,a)和M(﹣3,b)代入,
a=﹣n2+(2n+2)n+4=n2+2n+4,
b=﹣9﹣3(2n+2)+4=﹣6n﹣11,
∵4<b<a,
∴,
解得,
综上所述:﹣3<n<﹣或n<﹣5.
【点睛】本题考查的是二次函数综合运用,涉及到二次函数的图象和性质,解不等式等,数形结合是解题的关键.
7.(2025 衢江区一模)已知二次函数y=x2+bx+c.
(1)若抛物线的对称轴为直线x=﹣1,
①当函数图象过点A(1,2)时,求该二次函数的关系式;
②当m≤x≤m+2时,函数的最小值为﹣2,求m的最大值.
(2)若当y<h时,x取值范围是k﹣5<x<1﹣k,且该二次函数图象经过B(﹣3,y1),C(t,y2)两点,y1<y2,求t的取值的范围.
【点拨】(1)①由待定系数法即可求解;
②当m+2≤﹣1时,即m≤﹣3,此时x=m+2时,取得最小值,即(m+2+1)2+c﹣1=﹣2,即(m+3)2+c=﹣1;当m≥﹣1时,同理可得:(m+1)2+c=﹣1;当﹣3<m<﹣1时,抛物线在顶点时取得最小值,即c﹣1=﹣2,则c=﹣1,即c=﹣1时,抛物线取得最小值﹣2,故m≤﹣1≤m+2,即可求解;
(2)当y<h时,x取值范围是k﹣5<x<1﹣k,则抛物线的对称轴为直线x=(k﹣5+1﹣k)=﹣2,∵y1<y2,即|t+2|>|﹣3+2|,即可求解.
【解析】解:(1)抛物线的对称轴为直线x=﹣1=﹣,则b=2,则抛物线的表达式为:y=x2+2x+c,
①将点A的坐标代入上式得:2=1+2+c,则c=﹣1,
则抛物线的表达式为:y=x2+2x﹣1;
②y=x2+2x+c=(x+1)2+c﹣1,顶点为(1,c﹣1),
当m+2≤﹣1时,即m≤﹣3,
此时x=m+2时,取得最小值,即(m+2+1)2+c﹣1=﹣2,即(m+3)2+c=﹣1;
当m≥﹣1时,
同理可得,此时x=m时,取得最小值,即(m+1)2+c﹣1=﹣2,即(m+1)2+c=﹣1;
当﹣3<m<﹣1时,
抛物线在顶点时取得最小值,即c﹣1=﹣2,则c=﹣1,
即c=﹣1时,抛物线取得最小值﹣2,
故m≤﹣1≤m+2,
解得:﹣3≤m≤﹣1,
即m的最大值为﹣1;
(2)当y<h时,x取值范围是k﹣5<x<1﹣k,则抛物线的对称轴为直线x=(k﹣5+1﹣k)=﹣2,
∵y1<y2,即|t+2|>|﹣3+2|,
解得:t>﹣1或t<﹣3.
【点睛】本题卡考查的是二次函数综合运用,涉及到二次函数的图象和性质,分类求解是本题解题的关键.
8.(2025 西湖区校级模拟)已知二次函数y=mx2﹣2mx+3,其中m≠0.
(1)若二次函数经过(﹣1,4),求二次函数解析式.
(2)若该抛物线开口向上,当﹣1≤x≤2时,抛物线的最高点为M,最低点为N,点M的纵坐标为9,求点M和点N的坐标.
(3)在二次函数图象上任取两点(x1,y1),(x2,y2),当a≤x1<x2≤a+2时,总有y1>y2,求a的取值范围.
【点拨】(1)把(﹣1,4)点的坐标代入函数解析式中求出m即可;
(2)根据抛物线开口向上得m>0,根据函数图象的性质确定最高点和最低点,从而得出m的值,即可求出M点和N点的坐标;
(3)分开口方向向上和开口方向向下两种情况,根据图象的增减性讨论a的取值范围.
【解析】解:(1)把(﹣1,4)代入函数解析式得,
m+2m+3=4,
∴m=,
∴函数解析式为:y=x2﹣x+3;
(2)∵抛物线开口方向向上,
∴m>0,
∵y=mx2﹣2mx+3=m(x﹣1)2+3﹣m,
∴抛物线的顶点为(1,3﹣m),
∴当x<1时y随x增大而减小,
当x≥1时,y随x增大而增大,
∴最低点N(1,3﹣m),
∵当x=﹣1时,y=3m+3,
当x=2时,y=3,
且m>0,
∴3m+3>3,
∴最高点M(﹣1,3m+3),
∴3m+3=9,
∴m=2,
代入M点和N点坐标得:M(﹣1,9),N(1,1);
(3)①当m>0时,
则有当x≤1时y随x增大而减小,
当x≥1时,y随x增大而增大,
又∵当a≤x1<x2≤a+2时,总有y1>y2,
此时a+2≤1,
∴a≤﹣1,
②当m<0时,
则有当x≤1时y随x增大而增大,
当x≥1时,y随x增大而减小,
又∵当a≤x1<x2≤a+2时,总有y1>y2,
此时a≥1,
综上,当m>0时a≤﹣1;当m<0时,a≥1.
【点睛】本题主要考查二次函数的性质,熟练掌握待定系数法求函数解析式及二次函数的性质是解题的关键.
9.(2025 宁波一模)在同一平面直角坐标系中,若函数y1与y2的图象只有一个公共点,则称y2是y1的相切函数,公共点称为切点.已知函数,y2=mx+n(mn≠0),且y2是y1的相切函数,点P为切点.
(1)试写出切点P的坐标( 1 , 0 ),及m与n的关系式 m+n=0 .
(2)当x≠1时,试判断以下两组值①m=2,n=﹣2;②m=﹣3,n=3能否使y1<y2成立?并说明理由.
(3)若函数y1的图象经过点A(a,b1),函数y2的图象经过点B(a,b2),且b1﹣b2=m,求a的值.
【点拨】(1)联立y1与y2,得mx2+nx=mx+n,整理得mx2+(n﹣m)x﹣n=0,由题意得Δ=b2﹣4ac=0,于是可得m+n=0,即n=﹣m,将n=﹣m代入方程mx2+(n﹣m)x﹣n=0,得mx2﹣2mx+m=0,解方程即可求出x的值,进而可求出相对应的y值,于是可得切点P的坐标;
(2)由(1)得n=﹣m,则,y2=mx﹣m,要使y1<y2成立,则mx2﹣mx<mx﹣m,整理得m(x﹣1)2<0,由x≠1可得(x﹣1)2>0,进而可得m<0,据此对m、n的两组值进行验证,即可得出答案;
(3)由“函数y1的图象经过点A(a,b1),函数y2的图象经过点B(a,b2)”可得,b2=ma+n,再结合b1﹣b2=m,可得ma2+na﹣(ma+n)=m,由(1)得n=﹣m,将n=﹣m代入并整理,得m(a2﹣2a)=0,由mn≠0可得m≠0,进而可得(a2﹣2a)=0,解方程即可求出a的值.
【解析】(1)解:已知函数,y2=mx+n(mn≠0),且y2是y1的相切函数,点P为切点,
联立得:mx2+nx=mx+n,
整理,得:mx2+(n﹣m)x﹣n=0,
由题意得:Δ=b2﹣4ac=0,
即(n﹣m)2﹣4m×(﹣n)=(m+n)2=0,
∴n=﹣m,
将n=﹣m代入方程mx2+(n﹣m)x﹣n=0,得:
mx2﹣2mx+m=0,
整理,得:m(x﹣1)2=0,
∵mn≠0,
∴m≠0,
∴x﹣1=0,即:x=1,
将x=1代入,得:
y=m×12+n×1=m+n=0,
∴切点P的坐标为(1,0),
故答案为:1,0,m+n=0;
(2)①不能使y1<y2成立;②能使y1<y2成立;理由如下:
由(1)得:n=﹣m,
∴,
y2=mx+n=mx﹣m,
要使y1<y2成立,则mx2﹣mx<mx﹣m,
整理,得:m(x﹣1)2<0,
∵x≠1,
∴x﹣1≠0,
∴(x﹣1)2>0,
∴m<0,
①当m=2,n=﹣2时,
∵m=2>0,不满足m<0,
∴y1<y2不成立;
②当m=﹣3,n=3时,
∵m=﹣3<0,满足m<0,
∴y1<y2成立,
综上所述,①不能使y1<y2成立;②能使y1<y2成立;
(3)∵函数y1的图象经过点A(a,b1),函数y2的图象经过点B(a,b2),
∴,b2=ma+n,
∵b1﹣b2=m,
∴ma2+na﹣(ma+n)=m,
即:ma2+na﹣ma﹣n=m,
由(1)得:n=﹣m,
将n=﹣m代入,得:ma2﹣ma﹣ma﹣(﹣m)=m,
整理,得:m(a2﹣2a)=0,
∵mn≠0,
∴m≠0,
∴(a2﹣2a)=0,
解得:a=0或2,
∴a的值为0或2.
【点睛】本题属于二次函数综合题,主要考查了根据判别式判断一元二次方程根的情况(逆用),一元二次方程的解法(直接开平方法,因式分解法),不等式的性质,完全平方公式等知识点,根据相切函数的定义推出n=﹣m是解题的关键.
10.(2025 浙江模拟)已知二次函数y=x2﹣2mx﹣3.
(1)当二次函数图象过点(2,﹣3)时,求二次函数的表达式,并求它与y轴的交点坐标;
(2)若二次函数图象在直线x=﹣2的右侧随着x的增大而增大,求m的取值范围;
(3)若二次函数图象上存在两点A(a,a)和B(b,b),若﹣1<a+b<1,求m的取值范围.
【点拨】(1)把点(2,﹣3)代入y=x2﹣2mx﹣3,待定系数法求解析式,即可求解;
(2)先求得对称轴为直线x=m,进而根据二次函数图象开口向上,且当x≥m时y随着x的增大而增大,即可求解.
(3)将(a,a),(b,b),代入解析式得出,a+b=2m+1,根据﹣1<a+b<1得出m的取值范围.
【解析】解:(1)∵抛物线过点(2,﹣3),
∴﹣3=4﹣4m﹣3,
∴m=1,
∴抛物线为y=x2﹣2x﹣3,
令x=0,则y=﹣3,
∴抛物线与y轴的交点坐标为(0,﹣3);
(2)∵二次函数y=x2﹣2mx﹣3,
∴对称轴为直线,
∵二次函数图象开口向上,且当x≥m时y随着x的增大而增大,
∴m≤﹣2;
(3)∵函数过(a,a),(b,b),且a≠b,
∴a2﹣2ma﹣3=a,b2﹣2mb﹣3=b,
∴a2﹣b2﹣2ma+2mb=a﹣b,
∴(a﹣b)(a+b﹣2m﹣1)=0,
∵a≠b,
∴a+b=2m+1,
∵﹣1<a+b<1,
∴﹣1<2m+1<1,
解得﹣1<m<0.
【点睛】本题考查了二次函数的综合性质,熟练掌握二次函数的性质是解题的关键.
11.(2025 浙江模拟)在平面直角坐标系中,抛物线y=x2﹣2kx+4k﹣8(k为实数)的顶点为A.
(1)当k=2时,求抛物线的顶点坐标与对称轴.
(2)求证:无论k取任何实数,抛物线与x轴总有两个不同的交点.
(3)若以A为一个顶点作抛物线的内接等边三角形AMN(点M,N均在抛物线上),直接写出△AMN的面积.
【点拨】(1)抛物线的对称轴为直线x=k,当x=k时,y=x2﹣2kx+4k﹣8=﹣k2+4k﹣8,即点A(k,﹣k2+4k﹣8),即可求解;
(2)由Δ=(﹣2k)2﹣4(4k﹣8)=4(k﹣2)2+16>0,即可求解;
(3)由(1)知,点A(k,﹣k2+4k﹣8),则点N(k+m,﹣k2+4k﹣8+m),将点N的坐标代入抛物线表达式得:﹣k2+4k﹣8+m=(k+m)2﹣2k(k+m)+4k﹣8,进而求解.
【解析】解:(1)抛物线的对称轴为直线x=k,
当x=k时,y=x2﹣2kx+4k﹣8=﹣k2+4k﹣8,即点A(k,﹣k2+4k﹣8),
当k=2时,抛物线的顶点坐标为:(2,﹣4),对称轴为直线x=2;
(2)∵Δ=(﹣2k)2﹣4(4k﹣8)=4(k﹣2)2+16>0,
∴抛物线与x轴总有两个不同的交点;
(3)△AMN的位置如下示意图,
∵△AMN为等边三角形,过A作AT⊥MN于点T,
设MT=NT=m,则AT=m,
由(1)知,点A(k,﹣k2+4k﹣8),
则点N(k+m,﹣k2+4k﹣8+m),
将点N的坐标代入抛物线表达式得:﹣k2+4k﹣8+m=(k+m)2﹣2k(k+m)+4k﹣8,
整理得:m2=m,则m=0(舍去)或,
则△AMN的面积=NM×AT=2m×m=3.
【点睛】本题为二次函数综合运用,涉及到解直角三角形、等边三角形的性质等,正确确定点N的坐标是解题的关键.
12.(2025 钱塘区一模)已知二次函数y=x2+2tx+t﹣3(t为常数)的图象经过y=﹣x2+2x的图象顶点.
(1)求t的值.
(2)若二次函数y=x2+2tx+t﹣3的图象经过点(m+1,n+1),求n的最小值.
(3)若二次函数y=x2+2tx+t﹣3在﹣3≤x≤m时,﹣3≤y≤1,求m的取值范围.
【点拨】(1)先求出y=﹣x2+2x的顶点坐标,再把顶点坐标代入二次函数y=x2+2tx+t﹣3中可得t的值;
(2)把点(m+1,n+1)代入二次函数y=x2+2x﹣2中,整理化简可得n关于m的二次函数表达式,配方求最值即可;
(3)对于二次函数y=x2+2x﹣2,其对称轴为直线x=﹣1,顶点坐标为(﹣1,﹣3),令y=﹣3,此时可得x2+2x﹣2=﹣3,解得x1=x2=﹣1;令y=1,此时可得x2+2x﹣2=1,解得x1=﹣3,x2=1,画出大致图象根据图象信息可解.
【解析】解:(1)根据y=﹣x2+2x=﹣(x﹣1)2+1,可得其顶点坐标为(1,1),
把(1,1)代入二次函数y=x2+2tx+t﹣3中,可得1=1+2t+t﹣3,
解得t=1.
(2)由(1)知t=1,故二次函数y=x2+2x﹣2,
又因为y=x2+2x﹣2图象经过点(m+1,n+1),
∴n+1=(m+1)2+2(m+1)﹣2,整理可得n=m2+4m=(m+2)2﹣4,
故n是m的二次函数,n的最小值为﹣4.
(3)对于二次函数y=x2+2x﹣2,其对称轴为直线x=﹣1,
顶点坐标为(﹣1,﹣3),
令y=﹣3,此时可得x2+2x﹣2=﹣3,解得x1=x2=﹣1;
令y=1,此时可得x2+2x﹣2=1,解得x1=﹣3,x2=1,
画出大致图象如下图所示:
由于在﹣3≤x≤m时,﹣3≤y≤1,
故m的取值范围为﹣1≤m≤1.
【点睛】本题考查了二次函数的图象和性质,二次函数配方求最值,二次函数的区间最值,熟练掌握以上内容并能数形结合考虑是解题关键.
13.(2025 浙江模拟)已知y关于x的二次函数y=ax2﹣(a是常数,a≠0).
(1)若函数图象经过点(3,0),求该函数图象的对称轴及顶点坐标.
(2)在(1)的条件下,当x满足m≤x≤3时,y的取值范围为,求m的取值范围.
(3)若,是该函数图象上的两点,试比较y1,y2的大小.
【点拨】(1)将(3,0)代入抛物线表达式得:0=9a﹣(a+2)×3﹣1=0,即可求解;
(2)y的取值范围为,即在x轴下方部分,则m在x=﹣和顶点之间,即可求解;
(3)由抛物线的表达式知,其对称轴为直线x=+,则点A、B和对称轴的距离分别为:|+﹣|=||、|+﹣﹣|=||,进而求解.
【解析】解:(1)将(3,0)代入抛物线表达式得:0=9a﹣(a+2)×3﹣1=0,则a=1,
故抛物线的表达式为:y=x2﹣x﹣1,
则抛物线的对称轴为直线x=,
当x=时,y=x2﹣x﹣1=,
顶点为:(,﹣);
(2)令y=x2﹣x﹣1﹣0,则x=﹣或3,
故抛物线和x轴的交点为(﹣,0)、(3,0),
∵y的取值范围为,即在x轴下方部分,
则m在x=﹣和顶点之间,即﹣≤m≤;
(3)由抛物线的表达式知,其对称轴为直线x=+,
则点A、B和对称轴的距离分别为:|+﹣|=||、|+﹣﹣|=||,
当a>0时,则||<||,则y2>y1;
当a<0时,则||<||,则y2<y1.
【点睛】本题考查的是二次函数综合运用,涉及到不等式,熟悉函数的图象和性质以及分类求解是解题的关键.
14.(2025 乐清市校级模拟)已知二次函数的解析式为y=x2﹣2x+c.
(1)若点(t,c)在该二次函数的图象上,求t的值;
(2)若该二次函数图象的顶点在x轴上,求该二次函数的解析式;
(3)当﹣1≤x≤2时,函数有最大值m和最小值n,求证:mn≥﹣4.
【点拨】(1)(t,c)代入y=x2﹣2x+c,求解一元二次方程即可;
(2)先得出顶点式,求出顶点坐标,当顶点坐标的纵坐标为零时即在x轴上,求解即可;
(3)先利用二次函数的增减性求出最大值和最小值,再利用配方法判定即可.
【解析】(1)解:已知二次函数的解析式为y=x2﹣2x+c.点(t,c)在该二次函数的图象上,将(t,c)代入得:
c=t2﹣2t+c,
解得:t=0或2;
(2)解:∵y=x2﹣2x+c=(x﹣1)2+c﹣1,
∴二次函数的顶点坐标为(1,c﹣1),
∵该二次函数图象的顶点在x轴上,
∴c﹣1=0,
解得:c=1,
∴该二次函数的解析式为y=x2﹣2x+1;
(3)证明:∵y=x2﹣2x+c=(x﹣1)2+c﹣1,
其中1>0,对称轴为直线x=1,
∴在﹣1≤x≤1时,y随x的增大而减小;在1<x≤2时,y随x的增大而增大;
∴当x=1时函数取得最小值n=c﹣1;
当x=﹣1时函数取得最大值m=1+2+c=c+3;
∴mn=(c﹣1)(c+3)=c2+2c﹣3=(c+1)2﹣4≥﹣4,
即mn≥﹣4.
【点睛】本题属于二次函数综合题,主要考查二次函数的图象与性质,配方法的应用,解一元二次方程,熟练掌握二次函数的图象与性质是解题的关键.
15.(2025 鹿城区校级一模)已知二次函数y=x2+bx﹣3的图象经过点(1,﹣4).
(1)求二次函数解析式及其对称轴;
(2)将函数图象向上平移m个单位长度,图象与x轴相交于点A,B(A在原点左侧),当AO:BO=1:4时,求m的值;
(3)当n﹣1≤x≤3时,二次函数的最小值为2n,求n的值.
【点拨】(1)将(1,﹣4)代入函数表达式,即可求解;
(2)当AO:BO=1:4时,设点A(﹣t,0)、B(4t,0),则平移后抛物线的对称轴仍然为直线x=1=(4t﹣t),则t=,即可求解;
(3)当x=n﹣1<1时,即n<2,抛物线在顶点处取得最小值,即﹣4=2n,则n=﹣2;当3≥x=n﹣1≥1时,即2≤n≤4,则抛物线在x=n﹣1时取得最小值,即(n﹣1)2﹣2(n﹣1)﹣3=2n,即可求解.
【解析】解:(1)将(1,﹣4)代入函数表达式得:﹣4=1+b﹣3,则b=﹣2,
即抛物线的表达式为:y=x2﹣2x﹣3,
则抛物线的对称轴为直线x=1;
(2)当AO:BO=1:4时,设点A(﹣t,0)、B(4t,0),
则平移后抛物线的对称轴仍然为直线x=1=(4t﹣t),则t=,
则点A、B的坐标分别为:(﹣,0)、(,0),
则新抛物线的表达式为:y=(x+)(x﹣)=x2﹣2x﹣3+,
即m=;
(3)由(1)知,抛物线的顶点为(1,﹣4),
当x=n﹣1<1时,即n<2,
抛物线在顶点处取得最小值,即﹣4=2n,则n=﹣2;
当3≥x=n﹣1≥1时,即2≤n≤4,
则抛物线在x=n﹣1时取得最小值,即(n﹣1)2﹣2(n﹣1)﹣3=2n,
解得:n=0(舍去)或6(舍去),
综上,n=﹣2.
【点睛】本题考查的是二次函数综合运用,涉及到二次函数的图象和性质、图形的平移等,熟悉函数的性质和分类求解是解题的关键.
16.(2025 浙江模拟)根据以下素材,探索完成任务.
乒乓球发球机的运动路线
素材一 如图1,某乒乓球台面是矩形,长为280cm,宽为150cm,球网高度为14cm.乒乓球发球机的出球口在桌面中线端点O正上方25cm的点P处.
素材二 假设每次发出的乒乓球都落在中线上,球的运动的高度y(cm)关于运动的水平距离x(cm)的函数图象是一条抛物线,且这条抛物线在与点P水平距离为100cm的点Q处达到最高高度,此时距桌面的高度为45cm,乒乓球落在桌面的点M处.以O为原点,桌面中线所在直线为x轴,建立如图2所示的平面直角坐标系.
素材三 如图3,若乒乓球落在桌面上弹起后,在与点O的水平距离为300cm的点R处达到最高,设弹后球达到最高时距离桌面的高度为h(cm).
问题解决
任务一 研究乒乓球的飞行轨迹 (1)求出从发球机发球后到落在桌面前,乒乓球运动轨迹的函数表达式(不要求写出自变量的取值范围).
任务二 击球点的确定 (2)当h=20时,运动员小亮想在点R处把球沿直线擦网击打到点O,他能不能实现?请说明理由.
任务三 击球点的距离 (3)若h=40,且弹起后球飞行的高度在离桌面30cm至50cm时,小亮可以获得最佳击球效果,求击球点与发球机水平距离x的取值范围.
【点拨】任务一:
任务二:
任务三:
【解析】解:任务一:由题意得抛物线的顶点为:(100,45),
设从发球机发球后到落在桌面前,乒乓球运动轨迹的函数表达式为:y=a(x﹣100)2+45,
则:25=a(0﹣100)2+45,解得:a=﹣,
∴y=﹣(x﹣100)2+45;
任务二:小亮不能实现;
设OP的解析式为:y=kx,则300k=20,
解得:k=,
∴y=x,当x=140时,y=<14,
∴小亮不能实现;
任务三:设弹起后球飞行的路径为:y=b(x﹣300)2+40,
对于y=﹣(x﹣100)2+45,
当y=0时,0=﹣(x﹣100)2+45,
解得:x=﹣50(不合题意,舍去)或x=250,
∴M(250,0),
∴0=b(250﹣300)2+40,
解得:b=﹣,
∴y=﹣(x﹣300)2+40,
当y=30时,30=﹣(x﹣300)2+40,
解得:x=275或x=325,
∴击球点与发球机水平距离x的取值范围275≤x≤325.
【点睛】本题考查了二次函数的应用,掌握待定系数法是解题的关键.
17.(2025 鄞州区校级模拟)如图1,已知二次函数y=ax2+bx+c(a>0)的图象与x轴交于点A(﹣1,0)、B(2,0),与y轴交于点C(0,﹣2).
(1)求二次函数的解析式;
(2)如图2,过点C作CD∥x轴交二次函数图象于点D,P是二次函数图象上异于点D的一个动点,连结PB、PC,若S△PBC=S△BCD,求点P的坐标;
(3)如图3,若点P是二次函数图象上位于BC下方的一个动点,连结OP交BC于点Q.是否存在点P使的值最大.若存在请求出的最大值;若不存在请说明理由.
【点拨】(1)设利用待定系数法求出解析式即可;
(2)当点P在直线BC的上方时,过点P作PQ∥y轴,交BC的延长线于点Q,待定系数法求出直线BC的解析式,设点P(m,m2﹣m﹣2),则点Q(m,m﹣2),根据二次函数的对称性求出CD=1,根据题意求出PQ=1,列出方程式,解方程求出m的值,即可求出点P的坐标;当点P在BC的下方时,点P和点D重合,舍去;
(3)作PN⊥AB于N,交BC于M,根据P(t,t2﹣t﹣2),M(t,t﹣2),表示出PM的长,根据相似三角形判定和性质即可求出的值,结合二次函数的最值即可求解.
【解析】解:(1)已知二次函数y=ax2+bx+c(a>0)的图象与x轴交于点A(﹣1,0)、B(2,0),与y轴交于点C(0,﹣2),将点A,点B,点C的坐标分别代入得:
,
解得:,
∴二次函数的解析式为y=x2﹣x﹣2;
(2)如图2:
当点P在直线BC的上方时,
过点P作PQ∥y轴,交BC的延长线于点Q,
设直线BC的解析式为y=kx+b,将B(2,0),C(0,﹣2)代入得:
,
解得:,
∴直线BC的解析式为y=x﹣2,
设点P(m,m2﹣m﹣2),则点Q(m,m﹣2),
∵y=x2﹣x﹣2,
∴对称轴为直线,
∴D(1,﹣2),
即CD=1,
则,,
∵S△PBC=S△BCD,
∴PQ=1,
即m2﹣m﹣2﹣(m﹣2)=1,
解得:,
当时,,
当时,,
∴或;
当点P在BC的下方时,
同理得出PQ=1,
∴﹣m2+2m=1,
∴m=1,
此时点P和点D重合,故舍去,
∴或;
(3)存在点P使的值最大;理由如下:
如图3:
作PN⊥AB于N,交BC于M,
∵P(t,t2﹣t﹣2),M(t,t﹣2),
∴PM=(t﹣2)﹣(t2﹣t﹣2)=﹣t2+2t,
∵PN∥OC,
∴△PQM∽△OQC,
∴,
∴当t=1时,的最大值为.
【点睛】本题属于二次函数综合题,主要考查了待定系数法求一次函数解析式,待定系数法求二次函数解析式,相似三角形的判定和性质,二次函数的最值,二次函数的对称性,解决问题的关键是添加辅助线,构造相似三角形.
18.(2025 金华模拟)已知二次函数y=ax2+2ax﹣3a(常数a≠0).
(1)求该函数图象的对称轴;
(2)若﹣2<x<5.
①当a>0时,该函数的最小值为﹣8,求a的值;
②当a分别取a1,a2(a1>a2)时,两个函数的最小值相等,求a1a2的数量关系.
【点拨】(1)根据二次函数的性质求解即可;
(2)①根据当x=﹣1时,该函数最小值为y=﹣4a求解即可;②由称轴在直线x=﹣2与x=5之间可知当a1>a2>0或a2<a1<0时,则两条抛物线的顶点相同,即a1=a2(不合题意),则a1>0,a2<0,分别求出最小值即可求解.
【解析】解:(1)由题意可得:
∴对称轴为直线,
(2)①∵a>0,
∴抛物选开口向上,
∵﹣2<﹣1<5,
∴当x=﹣1时,该函数最小值为y=a﹣2a﹣3a=﹣4a
∵该函数的最小值为﹣8,
∴﹣4a=﹣8,
∴a=2,
②∵二次函数y=ax2+2ax﹣3a(常数a≠0)对称轴在直线x=﹣2与x=5之间,且两个函数的最小值相等
当a1>a2>0或a2<a1<0时,则两条抛物线的顶点相同,即a1=a2(不合题意)
∴a1>0,a2<0
当a1>0时,
当a2<0时,
∵两个函数的最小值相等,
∴﹣4a1=32a2,即a1=﹣8a2
【点睛】本题考查了二次函数的图象与性质,熟练掌握二次函数的性质是解答本题的关键.
19.(2025 杭州模拟)在平面直角坐标系中,设二次函数y=ax2+bx+c(a≠0).
(1)若函数图象的顶点为(1,2)且过点(3,10),求该函数表达式.
(2)在(1)的条件下,将函数图象向左平移2个单位,再向下平移3个单位,点(t,t﹣1)是否在新的函数图象上?若在,请求出t的值;若不在,请说明理由.
(3)设函数的对称轴为直线x=m,点、B(2m,y2)在函数图象上,将函数向右平移两个单位后得到一个新的函数,点C(x3,y3)在新的函数图象上.当a>0时,若对于8<x3<9,都有y1<y3<y2,直接写出m的取值范围: ≤m≤4 .
【点拨】(1)由题意得y=a(x﹣1)2+2,把点(3,10)代入可求得a=2,即可求得答案;
(2)由平移得y=2(x+1)2﹣1,把点(t,t﹣1)代入,整理得2t2+3t+2=0,利用根的判别式可得Δ=32﹣4×2×2=﹣7<0,即可得出答案;
(3)运用函数图象平移及二次函数的性质列不等式组求解即可.
【解析】解:(1)∵函数y=ax2+bx+c(a≠0)图象的顶点为(1,2),
∴设y=a(x﹣1)2+2,
把点(3,10)代入y=a(x﹣1)2+2,得a(3﹣1)2+2=10,
解得:a=2,
∴y=2(x﹣1)2+2,
即y=2x2﹣4x+4.
(2)将函数y=2x2﹣4x+4的图象向左平移2个单位,再向下平移3个单位,得到新函数的表达式为:y=2(x﹣1+2)2+2﹣3=2(x+1)2﹣1,
把点(t,t﹣1)代入y=2(x+1)2﹣1,得:t﹣1=2(t+1)2﹣1,
整理得:2t2+3t+2=0,
∵Δ=32﹣4×2×2=﹣7<0,
∴原方程没有实数解,
∴点(t,t﹣1)不在新的函数图象上.
(3)∵原函数的对称轴为直线x=m,
∴将函数向右平移两个单位后,新函数的对称轴变为x=m+2,
又∵点A(m,y1),B(2m,y2)在原函数的图象上,点C(x3,y3)在新的函数图象上,
且当a>0时,若对于8<x3<9,都有y1<y3<y2,
∴m+2<x3<2m+2,
即,
解得:≤m≤4;
故答案为:≤m≤4.
【点睛】本题是二次函数综合题,考查了待定系数法,二次函数的性质,抛物线的平移变换,一元二次方程根的判别式,不等式组等,熟练掌握二次函数的性质是解题关键.
20.(2025 萧山区模拟)在平面直角坐标系中,点A(﹣2,1)在函数y=ax2+bx+1(a>0)的图象上.
(1)求该函数图象的对称轴;
(2)点B(m,y1),C(m+2,y2)在该函数的图象上,若m>﹣2,求证:y1<y2.
(3)若该函数图象与x轴的两个交点的横坐标为x1,x2(x1<x2),满足1<x2﹣x1<2,求a的取值范围.
【点拨】(1)把A点的坐标代入解析式求得b=2a,然后利用对称轴公式求解即可;
(2)求得两函数值的差即可判断;
(3)求得x2的取值范围,结合图象列出关于a的不等式,解不等式即可.
【解析】(1)解:∵A(﹣2,1)在函数y=ax2+bx+1的图象上,
∴1=4a﹣2b+1,
∴b=2a,
∴对称轴为直线,
(2)证明:∵点B(m,y1)C(m+2,y2)在该函数的图象上,
,
,
∴y2﹣y1=4am+8a=4a(m+2),
∵m>﹣2,a>0,
∴4a(m+2)>0,
∴y2﹣y1>0,即y1<y2.
(3)解:如图,1<x2﹣x1<2,对称轴为x=﹣1,
∴x1+x2=﹣2,
∴﹣1<2x2<0,
∴﹣0.5<x2<0,
∴当x=﹣0.5时,y<0,
即,
解得.
【点睛】本题考查了二次函数图象与系数的关系,二次函数图象上点的坐标特征,抛物线与x轴的交点,掌握二次函数的性质,数形结合是解题的关键.
21.(2025 浙江模拟)设二次函数y=ax2+bx+c(a≠0,b,c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 …
y … m 1 n 1 …
(1)若m=﹣2,求二次函数的表达式.
(2)若当﹣1≤x≤4时,y有最小值,求a的值.
(3)求证:.
【点拨】(1)根据表格信息得到对称轴直线为,即,x=﹣1时,y=﹣2,运用待定系数法即可求解;
(2)根据题意得到y=ax2﹣2ax+1,分类讨论:当a>0时,二次函数图象开口象限,对称轴直线x=1处取得最小值;当a<0时,二次函数图象开口向下,对称轴直线为x=1,离对称轴直线越远,函数值越小,当x=4时,取得最小值;代入求值即可;
(3)根据题意当x=﹣1时,y=m,当x=1时,y=n,得,根据二次函数图象的性质即可求解.
【解析】解:(1)由条件可知抛物线的对称轴直线为,即,
∴b=﹣2a,
若m=﹣2,即x=﹣1时,y=﹣2,
∴,
∴a+2a+1=﹣2,
解得,a=﹣1,b=2,c=1,
∴二次函数的表达式y=﹣x2+2x+1;
(2)根据题意,b=﹣2a,c=1,
∴y=ax2﹣2ax+1,
当a>0时,二次函数图象开口象限,对称轴直线x=1处取得最小值,
∴,
解得,;
当a<0时,二次函数图象开口向下,对称轴直线为x=1,离对称轴直线越远,函数值越小,
∴当x=4时,取得最小值,
∴,
解得,;
(3)由条件可知,
∴,
∵﹣3<0,
∴关于a的二次函数图象开口向下,函数的最大值为,
∴.
【点睛】本题主要考查二次函数图象的性质,掌握二次函数图象开口,对称轴直线,增减性,最值的计算是关键.
22.(2025 洞头区模拟)已知二次函数y=x2+bx+c(b,c为常数)的图象经过点A(0,﹣5)和B(2,7).
(1)求二次函数的表达式.
(2)若将点B(2,7)向上平移9个单位长度得到B1,作点B2,使B1、B2关于抛物线的对称轴对称,再将B2向左平移m(m>0)个单位长度后,恰好落在y=x2+bx+c的图象上,求m的值.
(3)当n≤x≤2时,二次函数y=x2+bx+c的最大值与最小值的和为﹣2,求n的取值范围.
【点拨】(1)利用待定系数法可以得解;
(2)依据题意,由点B(2,7)向上平移9个单位长度得到B1(2,16),再求得B1关于抛物线的对称轴对称的B2,向左平移m个单位长度(m>0),进而可得平移后的点为(﹣6﹣m,16),结合(﹣6﹣m,16)在y=x2+4x﹣5图象上,可得16=(﹣6﹣m)2+4(﹣6﹣m)﹣5,进而计算可以得解;
(3)依据题意,由y=x2+4x﹣5=(x+2)2﹣9,可得当x=﹣2时,y取最小值,最小值为﹣9,再根据n>﹣2、﹣6≤n≤﹣2和n<﹣6进行分类讨论,即可计算得解.
【解析】解:(1)∵二次函数y=x2+bx+c(b,c为常数)的图象经过点A(0,﹣5)和B(2,7),
∴,
∴.
∴抛物线为y=x2+4x﹣5.
(2)∵y=x2+4x﹣5=(x+2)2﹣9,
∴抛物线的对称轴为直线x=﹣2,
∵将点B(2,7)向上平移9个单位长度得到B1,作点B2,使B1、B2关于抛物线的对称轴对称,
∴B1(2,16),
∴B2(﹣6,16),
∵再将B2向左平移m(m>0)个单位长度后,恰好落在y=x2+bx+c的图象上,
∴将B2向左平移m(m>0)个单位长度得到(﹣6﹣m,16),
把点(﹣6﹣m,16)代入y=x2+4x﹣5得,16=(﹣6﹣m)2+4(﹣6﹣m)﹣5,
解得m=1或m=﹣9(舍去),
∴m的值为1.
(3)由题意,当n>﹣2时,
∴最大值与最小值的和为(n+2)2﹣9+7=﹣2.
∴n=﹣2不符合题意,舍去.
当﹣6≤n≤﹣2 时,
∴最大值与最小值的和为7﹣9=﹣2,符合题意.
当n<﹣6时,最大值与最小值的和为 (n+2)2﹣9﹣9=﹣2,
解得 n1=2 或 n2=﹣6,不符合题意.
综上所述,n的取值范围为﹣6≤n≤﹣2.
【点睛】本题主要考查了待定系数法求二次函数解析式、二次函数的性质、二次函数图象上点的坐标特征、二次函数的最值、坐标与图形变化﹣平移,解题时要熟练掌握并能灵活运用是关键.
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 (共 2 页)
HYPERLINK "http://21世纪教育网(www.21cnjy.com)
" 21世纪教育网(www.21cnjy.com)