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第二十六章 二次函数 单元达标测评卷
(时间:120分钟 满分:120分)
一、单选题(本大题有10个小题,每小题3分,共30分)
1.关于x的函数y=ax2是二次函数,则a应满足的条件是( )
A.a≠1 B.a=1 C.a≠0 D.a=0
2.下列函数中属于二次函数的是( )
A. B.
C. D.
3.二次函数的对称轴可能在( )
A.y轴右侧 B.y轴左侧
C.y轴右侧或y轴左侧 D.y轴上
4.如图是二次函数 ( )图象的一部分,经过点 .一定正确的是( )
A. B. C. D.
5.已知二次函数的图象只经过三个象限,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
6.在同一坐标系内,一次函数 与二次函数 y=ax2+8x+b 的图象可能是 ( )
A. B.
C. D.
7.若函数是二次函数,则有( )
A. B. C. D.
8.方程的根可视为函数的图象与函数的图象交点的横坐标,则方程的实根所在的范围是( )
A. B. C. D.
9.对于二次函数 的图象,下列说法正确的是( )
A.开口向下 B.顶点坐标是
C.对称轴是直线 D.与x轴有两个交点
10.如图,抛物线y=ax2+bx+c(a>0)过原点O,与x轴另一交点为A,顶点为B,若△AOB为等边三角形,则b的值为( )
A.﹣ B.﹣2 C.﹣3 D.﹣4
二、填空题(本大题有6个小题,每小题3分,共18分)
11.二次函数的顶点坐标是 .
12.已知函数是二次函数,则m的值为 。
13.二次函数 图象的开口向 .
14.如图,在平面直角坐标系中有,两点,如果抛物线与线段没有公共点,则a的取值范围是 .
15.写出一个函数使其图像与反比例函数的图象有3个不同的交点 .
16.如图,在平面直角坐标系中,抛物线经过平移得到抛物线,其对称轴与两段抛物线所围成的阴影部分的面积为 .
三、综合题(本大题有9个小题,每小题8分,共72分,要求写出文字说明、证明过程或演算步骤)
17.求下列二次函数图象的开口方向、顶点坐标和对称轴:
(1)y=-x2+2x-3
(2)y=x2-2x+
18.如果抛物线C1: 与抛物线C2: 的开口方向相反,顶点相同,我们称抛物线C2是C1的“对顶”抛物线.
(1)求抛物线 的“对顶”抛物线的表达式;
(2)将抛物线 的“对顶”抛物线沿其对称轴平移,使所得抛物线与原抛物线 形成两个交点M、N,记平移前后两抛物线的顶点分别为A、B,当四边形AMBN是正方形时,求正方形AMBN的面积.
(3)某同学在探究“对顶”抛物线时发现:如果抛物线C1与C2的顶点位于x轴上,那么系数b与d,c与e之间的关系是确定的,请写出它们之间的关系.
19.一个二次函数y=(k﹣1)x+2x﹣1.
(1)求k值.
(2)求当x=0.5时y的值?
20.
(1)计算: .
(2)求二次函数 图象的顶点坐标.
21.已知二次函数 .
(1)若函数图象经过点 , ,求 的值;
(2)当 , 时,求证:函数图象与x轴有两个交点.
22.已知抛物线 : 和点 , .
(1)直接写出抛物线 的顶点坐标(用含 的式子表示);
(2)试分析抛物线 与线段 有公共点的个数情况,并写出相应的 的取值范围.
23.如图直角坐标系中,O为坐标原点,抛物线y=﹣x2+6x+3交y轴于点A,过A作AB∥x轴,交抛物线于点B,连接OB.点P为抛物线上AB上方的一个点,连接PA,作PQ⊥AB垂足为H,交OB于点Q.
(1)求AB的长;
(2)当∠APQ=∠B时,求点P的坐标;
24.已知二次函数,(,为常数,).
(1)若,求二次函数的顶点坐标.
(2)若,设函数的对称轴为直线,求的值.
(3)点在函数图象上,点在函数图象上.若函数图象的对称轴在轴右侧,当,时,试比较,的大小.
25.如图
(1)【特例感知】如图23-1,对于抛物线,下列结论正确的序号是
①抛物线都经过点;
②抛物线的对称轴由拋物线的对称轴依次向左平移个单位得到;
③抛物线与直线的交点中,相邻两点之间的距离相等.
(2)
【形成概念】把满足(为正整数)的抛物线称为“系列平移抛物线”.
【知识应用】在(2)中,如图.
①“系列平移抛物线”的顶点依次为,用含n的代数式表示顶点Pn的坐标,并写出该顶点纵坐标y与横坐标x之间的关系式;
②“系列平移拔物线”存在“系列整数点(横、纵坐标均为整数的点)”:,,其横坐标分别为:为正整数),判断相邻两点之间的距离是否都相等,若相等,请求出相邻两点之间的距离;若不相等,说明理由.
③在②中,直线分别交“系列平移抛物线”于点,连接,判断直线是否平行 请直接写出判断结果.
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第二十六章 二次函数 单元达标测评卷
(时间:120分钟 满分:120分)
一、单选题(本大题有10个小题,每小题3分,共30分)
1.关于x的函数y=ax2是二次函数,则a应满足的条件是( )
A.a≠1 B.a=1 C.a≠0 D.a=0
【答案】C
【解析】【解答】解:由二次函数的定义:形如y=ax2+bx+c(a≠0)可知,二次项系数a≠0,故选C.
【分析】根据二次函数的定义即可得出答案.
2.下列函数中属于二次函数的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】【解答】 解:A、是二次函数,A符合题意;
B:分母含有自变量,不是二次函数,B不符合题意;
C:自变量的次数是3次,不是二次函数,C不符合题意;
D:化简后自变量最高次数是1,不是二次函数,D不符合题意.
故答案为:A.
【分析】根据二次函数的定义对选项逐一进行判断即可求解.
3.二次函数的对称轴可能在( )
A.y轴右侧 B.y轴左侧
C.y轴右侧或y轴左侧 D.y轴上
【答案】B
【解析】【解答】解:二次函数,
∴对称轴为:,
∵,
∴,
∴对称轴在y轴的左侧.
故答案为:B.
【分析】首先根据对称轴直线方程求出抛物线的对称轴,然后根据a>0判断出对称轴的正负,据此解答.
4.如图是二次函数 ( )图象的一部分,经过点 .一定正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】【解答】解:A选项:由图象可知:二次函数开口向下
∴ ,对称轴 ,
∴ ,交于y轴正半轴,
∴ ,
∴ ,故A错误;
B选项:由A得 , ,且函数过 ,
∴ ,
并不能判断 的大小,故B错误;
C选项:函数与x轴有2个交点,
∴ 由两个解,
∴ ,故C错误;
D选项:∵函数过 ,
∴ ,
故D正确.
故答案为:D.
【分析】先根据抛物线开口方向、对称轴位置、抛物线与y轴交点位置分别求出a、b、c的符号,即可判断abc的正负性;根据抛物线与轴的交点不能判断 的大小;根据抛物线与x轴的交点个数判断;把(2,0)点代入函数式即可判断D.
5.已知二次函数的图象只经过三个象限,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】【解答】解:二次函数的图象开口方向向下,其对称轴为直线,
又∵函数图象只经过三个象限,
∴,
解得,故D正确.
故答案为:D.
【分析】可求对称轴为直线,由于抛物线的开口向下及函数图象只经过三个象限,可得函数只能不过第一象限,顶点在第二象限且与y轴的交点不经过正半轴,据此列出不等式组并解答即可.
6.在同一坐标系内,一次函数 与二次函数 y=ax2+8x+b 的图象可能是 ( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】【解答】x=0时,两个函数的函数值y=b,
所以,两个函数图象与y轴相交于同一点,故B、D选项不符合题意;
由A、C选项可知,抛物线开口方向向上,
所以,a>0,
所以,一次函数y=ax+b经过第一三象限,
所以,A选项不符合题意,C选项符合题意.
故答案为:C.
【分析】x=0,求出两个函数图象在y轴上相交于同一点,再根据抛物线开口方向向上确定出a>0,然后确定出一次函数图象经过第一三象限,从而得解.
7.若函数是二次函数,则有( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】【解答】解:由题意得,,
解得.
故答案为:B.
【分析】根据二次函数的定义可得,再求出m的取值范围即可。
8.方程的根可视为函数的图象与函数的图象交点的横坐标,则方程的实根所在的范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】【解答】解:根据题意推断方程 的实根是函数 与函数 的图象交点的横坐标,这两个函数的图象如图所示,它们的交点在第一象限.
当 时, , ,此时抛物线的图象在反比例函数下方;
当 时, , ,此时抛物线的图象在反比例函数下方;
当 时, , ,此时抛物线的图象在反比例函数上方;
当 时, , ,此时抛物线的图象在反比例函数上方.
∴方程 的实根 所在的范围是: .
故答案为:B.
【分析】方程x3+2x-1=0的实根是函数y=x2+2与函数y=的图象交点的横坐标,画出两个函数的图象,分别令x=、、、1,求出两函数的值,进而进行判断.
9.对于二次函数 的图象,下列说法正确的是( )
A.开口向下 B.顶点坐标是
C.对称轴是直线 D.与x轴有两个交点
【答案】B
【解析】【解答】解:A.a=3, 开口向上,选项A不符合题意
B. 顶点坐标是 ,B符合题意
C. 对称轴是直线 ,选项C不符合题意
D. 与x轴有没有交点,选项D不符合题意
故答案为:B
【分析】根据二次函数基本性质逐个分析即可.
10.如图,抛物线y=ax2+bx+c(a>0)过原点O,与x轴另一交点为A,顶点为B,若△AOB为等边三角形,则b的值为( )
A.﹣ B.﹣2 C.﹣3 D.﹣4
【答案】B
【解析】【解答】解:抛物线y=ax2+bx+c(a>0)过原点O,
∴c=0,
B(﹣ ),
∵△AOB为等边三角形,
∴ =tan60°×(﹣ ),
∴b=﹣2 ;
故答案为:B.
【分析】根据已知求出B(﹣ ),由△AOB为等边三角形,得到 =tan60°×(﹣ ),即可求解;
二、填空题(本大题有6个小题,每小题3分,共18分)
11.二次函数的顶点坐标是 .
【答案】(1,4)
【解析】【解答】解: 二次函数 ,
∴,
∴顶点坐标为(1,4).
故答案为:(1,4).
【分析】利用配方法将二次函数转变成的形式,即可求出顶点坐标.
12.已知函数是二次函数,则m的值为 。
【答案】-3
【解析】【解答】∵ 函数是二次函数,
∴,
解得:m=-3,
故答案为:-3.
【分析】利用二次函数的定义可得,再求出m的值即可.
13.二次函数 图象的开口向 .
【答案】下
【解析】【解答】解:∵ ,二次项系数a=-6,
∴抛物线开口向下,
故答案为:下.
【分析】根据二次函数的二次项系数即可判断抛物线的开口方向.
14.如图,在平面直角坐标系中有,两点,如果抛物线与线段没有公共点,则a的取值范围是 .
【答案】a>2或
【解析】【解答】解:点M在抛物线上时,将代入得,
时,抛物线开口变小,符合题意,
点N在抛物线上时,将代入得,
解得,
时,抛物线开口变大,符合题意.
结合,可知a的取值范围是或
故答案为:a>2或.
【分析】先将点M、N的坐标代入求出a的值,再求出a的取值范围即可。
15.写出一个函数使其图像与反比例函数的图象有3个不同的交点 .
【答案】(答案不唯一)
【解析】【解答】解:若要与反比例函数的图象有3个不同的交点,
这样的函数可以为二次函数,设,
如图,二次函数与反比例函数有3个交点,
可得开口向上,对称轴在y轴左侧,与y轴交于正半轴,
这样的函数可以是,
其中,,,
故答案为:(答案不唯一).
【分析】先求出函数图象开口向上,对称轴在y轴左侧,与y轴交于正半轴,再求解即可。
16.如图,在平面直角坐标系中,抛物线经过平移得到抛物线,其对称轴与两段抛物线所围成的阴影部分的面积为 .
【答案】8
【解析】【解答】解:如图,设抛物线的对称轴交x轴于点A,交抛物线于点B,过点B作轴于点C,则四边形为矩形,
∵,
∴平移后抛物线的顶点坐标为,对称轴为直线,
当时,,
∴平移后阴影部分的面积等于如图矩形的面积,即.
故答案为:8.
【分析】设抛物线y=-x2-4x的对称轴交x轴于点A,交抛物线y=-x2于点B,过点B作BC⊥y轴于点C,则四边形OABC为矩形,由抛物线的解析式可得顶点坐标为(-2,4),对称轴为直线x=-2,将x=-2代入y=-x2中求出y的值,进而不难求出阴影部分的面积.
三、综合题(本大题有9个小题,每小题8分,共72分,要求写出文字说明、证明过程或演算步骤)
17.求下列二次函数图象的开口方向、顶点坐标和对称轴:
(1)y=-x2+2x-3
(2)y=x2-2x+
【答案】(1)解:∵y=-x2+2x-3=-(x-1)2-2,
∴a=-1<0,开口向下,顶点坐标为(1,-2),对称轴x=1,
(2)解:∵y=x2-2x+=(x-2)2-,
∴a=>0,开口向上,顶点坐标为(2,-),对称轴x=2.
【解析】【分析】y=a(x-h)2+k,顶点坐标为(h,k),对称轴x=h,a>0时,开口向上,a<0时,开口向下,依此即可得出答案.
18.如果抛物线C1: 与抛物线C2: 的开口方向相反,顶点相同,我们称抛物线C2是C1的“对顶”抛物线.
(1)求抛物线 的“对顶”抛物线的表达式;
(2)将抛物线 的“对顶”抛物线沿其对称轴平移,使所得抛物线与原抛物线 形成两个交点M、N,记平移前后两抛物线的顶点分别为A、B,当四边形AMBN是正方形时,求正方形AMBN的面积.
(3)某同学在探究“对顶”抛物线时发现:如果抛物线C1与C2的顶点位于x轴上,那么系数b与d,c与e之间的关系是确定的,请写出它们之间的关系.
【答案】(1)解:∵y=x2 4x+7=(x 2)2+3,
∴顶点为(2,3),
∴其“对顶”抛物线的解析式为y= (x 2)2+3,
即y= x2+4x 1;
(2)解:如图,
由(1)知,A(2,3),
设正方形AMBN的对角线长为2k,
则点B(2,3+2k),M(2+k,3+k),N(2 k,3+k),
∵M(2+k,3+k)在抛物线y=(x 2)2+3上,
∴3+k=(2+k 2)2+3,
解得k=1或k=0(舍);
∴正方形AMBN的面积为 ×(2k)2=2;
(3)解:根据抛物线的顶点坐标公式得,抛物线C1:y=ax2+bx+c的顶点为( , ),
抛物线C2:y= ax2+dx+e的顶点为( , ),
∵抛物线C2是C1的“对顶”抛物线,
∴ ,
∴ ,
∵抛物线C1与C2的顶点位于x轴上,
∴ ,
∴ ,
即 .
【解析】【分析】(1)先配方求出抛物线C1的顶点坐标,根据 “对顶”抛物线的定义即可求出抛物线C2的解析式;
(2)设正方形AMBN的对角线长为2k,分别把B、M、N点的坐标用含k的代数式表示出来,根据点M(2 + k,3 + k)在抛物线y= (x- 2)2 +3上,构建方程求出k的值,最后求正方形面积即可;
(3)先根据抛物线C1,C2的顶点相同,求出b,d的关系,再由两抛物线的顶点在x轴,列式求出c,e的关系,从而得出结论.
19.一个二次函数y=(k﹣1)x+2x﹣1.
(1)求k值.
(2)求当x=0.5时y的值?
【答案】(1)解:由题意得:k2﹣3k+4=2,且k﹣1≠0,
解得:k=2;
(2)解:把k=2代入y=(k﹣1)+2x﹣1得:y=x2+2x﹣1,
当x=0.5时,y=.
【解析】【分析】(1)由二次函数的定义可得 k2﹣3k+4=2,且k﹣1≠0, 据此即可求解;
(2)由(1)可得y=x2+2x﹣1, 将x=0.5代入求出y值即可.
20.
(1)计算: .
(2)求二次函数 图象的顶点坐标.
【答案】(1)解:原式= =1
(2)解:
当x=2时,y=1
∴顶点坐标为(-2,-1)
【解析】【分析】(1)先代入特殊角的三角函数值,然后进行实数的混合运算,即可解答;
(2)先根据抛物线对称轴公式求出对称轴,再将对称轴方程代入函数式计算,即可得出结果.
21.已知二次函数 .
(1)若函数图象经过点 , ,求 的值;
(2)当 , 时,求证:函数图象与x轴有两个交点.
【答案】(1)解:∵二次函数 y=a(x 1)2+h图象经过点A(0,4), B(2,m)
将A(0,4)代入y=a(x 1)2+h得,
4=a+h
将 B(2,m) 代入 y=a(x 1)2+h得,
m=a+h
∴m=4
(2)证明:∵
∴图象开口向下
∵当 时,
∴顶点在 轴上方,
∴函数图象与 轴有2个交点.
【解析】【分析】(1)把点A的坐标代入二次函数式,得出a+h=4,再把B点坐标代入函数式,整理得出m=a+h,则m的值可求.
(2)根据函数的开口方向和函数的最大值,判断顶点在x轴上方,从而判断函数图象与x轴有两个交点.
22.已知抛物线 : 和点 , .
(1)直接写出抛物线 的顶点坐标(用含 的式子表示);
(2)试分析抛物线 与线段 有公共点的个数情况,并写出相应的 的取值范围.
【答案】(1)解:∵ , ,
∴抛物线 的顶点坐标为:
(2)解:把 代入 得:
把 代入 得: 或7;
由图象可知:当 时,抛物线 与线段 无交点;
当 时,抛物线 与线段 有1个交点;
当 时,抛物线 与线段 有2个交点;
当 时,抛物线 与线段 有1个交点;
当 时,抛物线 与线段 无交点
综上:当 或 ,抛物线 与线段 无交点;
当 或 时,抛物线 与线段 有1个交点;
当 时,抛物线 与线段 有2个交点.
【解析】【分析】(1)直接根据顶点坐标公式进行解答;
(2)将点A、B的坐标代入可得n的值,然后利用数形结合思想进行解答.
23.如图直角坐标系中,O为坐标原点,抛物线y=﹣x2+6x+3交y轴于点A,过A作AB∥x轴,交抛物线于点B,连接OB.点P为抛物线上AB上方的一个点,连接PA,作PQ⊥AB垂足为H,交OB于点Q.
(1)求AB的长;
(2)当∠APQ=∠B时,求点P的坐标;
【答案】(1)解:对于y=﹣x2+6x+3,令x=0,则y=3,故点A(0,3),
令y=﹣x2+6x+3=3,解得x=0或6,故点B(6,3),
故AB=6
(2)解:设P(m,﹣m2+6m+3),
∵∠P=∠B,∠AHP=∠OAB=90°,
∴△ABO∽△HPA,故 ,
∴ = ,
解得m=4.
∴P(4,11)
【解析】【分析】(1)令x=0,先求出抛物线与y轴交点A的坐标,再A、B两点纵坐标相同,建立关于x的方程求解,求出B点坐标,则可求出AB长;
(2) 设P(m,﹣m2+6m+3), 证明 △ABO∽△HPA, 再根据相似的性质列比例式,建立关于m的方程求解,即可得出P点坐标.
24.已知二次函数,(,为常数,).
(1)若,求二次函数的顶点坐标.
(2)若,设函数的对称轴为直线,求的值.
(3)点在函数图象上,点在函数图象上.若函数图象的对称轴在轴右侧,当,时,试比较,的大小.
【答案】(1)解:若a=-2,则y1=x2-2x+1,
∵y1=x2-2x+1=(x-1)2,
∴二次函数y1的顶点坐标为(1,0);
(2)解:若b=4a,则y2=ax2+4ax+1,
∴对称轴为直线x= =-2,
设函数y2的对称轴为直线x=k,则k=-2;
(3)解:∵函数y1图象的对称轴在y轴右侧,
∴>0,
∴a<0,
∴函数y2=ax2+bx+1图象开口向下,
∵b=1,
∴y2=ax2+x+1,
令x2+ax+1=ax2+x+1,整理得(a-1)x2-(a-1)x=0,
解得x=0或x=1,
∴两抛物线的交点的横坐标为0和1,
如图,
由图象可知,当0<x0<1,m<n.
【解析】【分析】(1)令a=-2,则y1=x2-2x+1,将其化为顶点式,据此可得顶点坐标;
(2)若b=4a,则y2=ax2+4ax+1,利用对称轴直线公式表示出对称轴,进而可得k的值;
(3)根据函数y1图象的对称轴在y轴右侧可得a<0,由b=1可得y2=ax2+x+1,令y1=y2可得x的值,然后结合图象可得m、n的大小.
25.如图
(1)【特例感知】如图23-1,对于抛物线,下列结论正确的序号是
①抛物线都经过点;
②抛物线的对称轴由拋物线的对称轴依次向左平移个单位得到;
③抛物线与直线的交点中,相邻两点之间的距离相等.
(2)
【形成概念】把满足(为正整数)的抛物线称为“系列平移抛物线”.
【知识应用】在(2)中,如图.
①“系列平移抛物线”的顶点依次为,用含n的代数式表示顶点Pn的坐标,并写出该顶点纵坐标y与横坐标x之间的关系式;
②“系列平移拔物线”存在“系列整数点(横、纵坐标均为整数的点)”:,,其横坐标分别为:为正整数),判断相邻两点之间的距离是否都相等,若相等,请求出相邻两点之间的距离;若不相等,说明理由.
③在②中,直线分别交“系列平移抛物线”于点,连接,判断直线是否平行 请直接写出判断结果.
【答案】(1)①②③
(2)解:①,所以顶点
令顶点横坐标,纵坐标
即:Pn顶点满足关系式:y=x2+1
②令,
则,
∴
∵
结果与n无关,∴相邻两点之间距离为定值,定值为
③两线段不平行
【解析】【解答】解:(1)令x=0,可得y1=y2=y3=1,故①正确;
抛物线y1、y2、y3的对称轴分别为x=、x=-1、x=,故②正确;
抛物线y1、y2、y3与y=1的交点的横坐标分别为-1、-2,-3,则相邻两点之间的距离相等,均为1,故③正确.
故答案为:①②③.
(2)③根据题意可得Cn(-k-n,-k2-nk+1),Cn-1(-k-n+1,-k2-nk+k+1),An(-n,1),An-1(-n+1,1),
在Rt△DAnCn中,tan∠DAnCn==k+n,
在Rt△EAn-1Cn-1中,tan∠EAn-1Cn-1==k+n-1,
∴∠DAnCn≠∠EAn-1Cn-1,
∴CnAn与Cn-1An-1不平行.
【分析】(1)令x=0,求出y的值,据此判断①;分别求出y1、y2、y3的对称轴,进而判断②;抛物线y1、y2、y3与y=1的交点的横坐标分别为-1、-2,-3,据此判断③;
(2)①将yn解析式化为顶点式,可得Pn(,),令x=,则y==()2+1=x2+1,据此解答;
②令xn-1=-k-(n-1)=-k-n+1,yn-1=-xn-12-(n-1)xn-1+1,xn=-k-n,yn=-xn2-nxn+1,则Cn(xn,yn),Cn-1(xn-1,yn-1),xn-1-xn=1,yn-1-yn=-xn-12-(n-1)xn-1+1+xn2+nxn-1=k,然后根据进行解答;
③根据题意可得Cn(-k-n,-k2-nk+1),Cn-1(-k-n+1,-k2-nk+k+1),An(-n,1),An-1(-n+1,1),根据三角函数的概念可得tan∠DAnCn,tan∠EAn-1Cn-1 ,然后根据平行线的判定定理进行解答.
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