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第一章二次函数培优训练浙教版2025—2026学年九年级上册
一、选择题
1.下列函数中,一定是关于x的二次函数的是( )
A.y=ax2+bx+c B.y=﹣x﹣4
C. D.y=3x2+x﹣2
2.若函数y=a是二次函数且图象开口向上,则a=( )
A.﹣2 B.4 C.4或﹣2 D.4或3
3.抛物线y=x2与直线y=x﹣1的交点情况是( )
A.有两个交点 B.有且只有一个交点
C.至少有一个交点 D.没有交点
4.关于二次函数y=ax2﹣2ax﹣3a(a是常数且a>0),下列说法正确的是( )
A.函数图象开口向下
B.对称轴为直线x=﹣1
C.函数图象与x轴没有交点
D.在y轴左侧,y的值随x值的增大而减小
5.已知二次函数y=x2﹣2x,当﹣1≤x≤n时,函数的最大值与最小值的和为2,则n的取值范围是( )
A.﹣1≤n≤1 B.﹣1≤n≤3 C.1≤n≤3 D.n≥3
6.如图,已知开口向下的抛物线y=ax2+bx+c与x轴交于点(6,0),对称轴为直线x=2,则下列结论:①abc>0;②a﹣b+c<0;③方程cx2+bx+a的两个根为x1,x2;④抛物线上有两点P(x1,y1)和Q(x2,y2),若x1<2<x2且x1+x2>4,则y1>y2.其中正确结论的个数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
二、填空题
7.已知抛物线y=x2+2x﹣3,经过(﹣2,y1)和(2,y2)两点,则y1 y2(填“>”“<”或“=”).
8.若y=(m+2)(m﹣2)x+m是关于x的二次函数,则m的值为 .
9.二次函数的顶点为P,则点P到直线y=10的距离的最小值为 .
10.在平面直角坐标系中,将抛物线y=(x+1)(x﹣2)+5向下平移5个单位长度,所得抛物线与x轴有两个公共点A,B,则AB的长为 .
11.若关于x函数y=ax2﹣(a﹣3)x+1的图象与x轴有唯一公共点,则a= .
三、解答题
12.已知二次函数y=ax2+bx+c(a、b、c是常数,且a≠0),函数y与自变量x的部分对应值如表:
x … ﹣1 0 1 2 3 4 …
y … 10 m 2 1 2 5 …
(1)直接写出m的值 ;
(2)求出函数表达式;
(3)直接写出关于x的不等式ax2+bx+c>x﹣1的解集: .
13..如图,二次函数y=ax2﹣2x+c(a≠0,c为常数)的图象与一次函数的图象相交于A(0,﹣3),B(3,0)两点.点P是二次函数图象上一点,且点P在第四象限,PC⊥x轴于点C,交直线AB于点D.
(1)求二次函数的关系式,并写出它的顶点坐标;
(2)设点C坐标为(t,0),线段PD的长为s,求出s与t的函数关系式,并写出s的最大值.
14.某校为促进学生全面发展、健康成长,计划在校园围墙内围建一个矩形劳动实践基地,其中一边靠墙(如图),另外三边用长为30m的篱笆围成.已知墙长为18m,设这个矩形劳动实践基地垂直于墙的一边的长为x(m),其中6≤x<15,平行于墙的一边的长为y(m),矩形劳动实践基地的面积为S(m2).
(1)请直接写出y与x,S与x的函数关系式;
(2)当S=100m2时,求垂直于墙的一边长;
(3)若根据实际情况,可利用的墙的长度不超过14m,垂直于墙的一边长为多少时,这个矩形劳动实践基地的面积最大?并求出这个最大值.
15..商店计划销售某种食品,进价为20元/千克,经市场调研发现,该食品每千克的售价必须高于20元,又要低于50元.这种食品日销售量y(千克)与售价x(元/千克)之间存在一次函数关系,部分图象如图所示.
(1)求y与x之间的函数解析式;
(2)若该食品的日销量不低于90千克,当售价为多少元时,每天获取的利润最大?最大利润是多少元?
16.如图,某广场要建一个圆形喷水池,在池中心O处竖直放置一根水管,在水管的顶端A处安装一个喷水头,喷出的水柱是抛物线y=a(x+3)2+5的一部分,已知落水点B到池中心O的距离为8米.
(1)写出水柱离水面(x轴)的最大高度,并求水管OA的长度;
(2)若在喷水池中竖直放置一盏高为1.8米的景观射灯EF,且景观射灯的顶端F恰好碰到水柱,求景观射灯EF与池中心的水平距离;
(3)现计划扩建喷水池,升高水管,使落水点到池中心的距离为10米,已知水管升高后,喷水头喷出的水柱形状和对称轴不变,求水管OA要升高多少米?
17.已知二次函数y=ax2﹣2ax+4,其中a≠0.
(1)求该二次函数图象的对称轴;
(2)无论a取任意非零实数,该二次函数图象都经过A(x1,y1),B(x2,y2)两个定点,其中x1<x2,求x1+2x2的值.
(3)若a=1,当t﹣1≤x≤t时,该二次函数的最大值与最小值的差为2,求t的值.
18.已知二次函数y=x2﹣6x+5.
(1)求二次函数的顶点坐标和对称轴;
(2)当1≤t≤6时,函数的最大值和最小值分别是多少?
(3)当t≤x≤t+3时,函数的最大值为m,最小值为n,若m﹣n=3,求t的值.
参考答案
一、选择题
1.下列函数中,一定是关于x的二次函数的是( )
A.y=ax2+bx+c B.y=﹣x﹣4
C. D.y=3x2+x﹣2
【解答】解:根据二次函数的定义y=ax2+bx+c(a≠0且a是常数)逐项分析判断如下:
A、a=0时不是二次函数,故A不符合题意;
B、y=﹣x﹣4是一次函数,故B不符合题意;
C、里含有分式,故C不符合题意;
D、y=3x2+x﹣2是二次函数,故D符合题意;
故选:D.
2.若函数y=a是二次函数且图象开口向上,则a=( )
A.﹣2 B.4 C.4或﹣2 D.4或3
【解答】解:∵函数y=a是二次函数且图象开口向上,
∴a2﹣2a﹣6=2,且a>0,
解得 a=4.
故选:B.
3.抛物线y=x2与直线y=x﹣1的交点情况是( )
A.有两个交点 B.有且只有一个交点
C.至少有一个交点 D.没有交点
【解答】解:由题意,令x2=x﹣1,
∴x2﹣x+1=0.
∴Δ=(﹣1)2﹣4×1=﹣3<0.
∴抛物线y=x2与直线y=x﹣1没有交点.
故选:D.
4.关于二次函数y=ax2﹣2ax﹣3a(a是常数且a>0),下列说法正确的是( )
A.函数图象开口向下
B.对称轴为直线x=﹣1
C.函数图象与x轴没有交点
D.在y轴左侧,y的值随x值的增大而减小
【解答】解:∵a>0,
∴函数图象开口向上,
故A选项不正确,不符合题意;
二次函数y=ax2﹣2ax﹣3a图象的对称轴为直线x1,
故B选项不正确,不符合题意;
∵Δ=(﹣2a)2﹣4a×(﹣3a)=4a2+12a2=16a2>0,
∴函数图象与x轴有两个交点,
故C选项不正确,不符合题意;
∵函数图象开口向上,对称轴为直线x=1,
∴在y轴左侧,y的值随x值的增大而减小,
故D选项正确,符合题意.
故选:D.
5.已知二次函数y=x2﹣2x,当﹣1≤x≤n时,函数的最大值与最小值的和为2,则n的取值范围是( )
A.﹣1≤n≤1 B.﹣1≤n≤3 C.1≤n≤3 D.n≥3
【解答】解:∵y=x2﹣2x=(x﹣1)2﹣1,
∴抛物线开口向上,对称轴为直线x=1,
∴当x<1时,y的值随着x的值增大而减小;当x>1时,y的值随着x的值增大而增大;
①当n<1时,当﹣1≤x≤n时,y随的x增大而减小,
那么x=﹣1时取得最大值,x=n时取得最小值,
最大值为﹣1,最小值为(n﹣1)2﹣1,
则可列出方程:(n﹣1)2﹣1﹣1=2,
解得n=3或n=﹣1,
但是这与假设矛盾,所以这种情况不符合题意,舍去;
②当1≤n≤3时,
此时 x=1时取得最小值,x=﹣1时取得最大值,
最大值为3,最小值为﹣1,
此时最大值与最小值的和为2,
符合题意;
③当n>3时,
此时x=1时取得最小值,x=n时取得最大值,
最小值为﹣1,最大值为(n﹣1)2﹣1,
则可列出方程:(n﹣1)2﹣1﹣1=2,
解得n=3或n=﹣1,
但是这与假设矛盾,所以这种情况不符合题意,舍去.
∴综上,得到n的取值范围为:1≤n≤3.
故选:C.
6.如图,已知开口向下的抛物线y=ax2+bx+c与x轴交于点(6,0),对称轴为直线x=2,则下列结论:①abc>0;②a﹣b+c<0;③方程cx2+bx+a的两个根为x1,x2;④抛物线上有两点P(x1,y1)和Q(x2,y2),若x1<2<x2且x1+x2>4,则y1>y2.其中正确结论的个数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【解答】解:由抛物线的开口可知:a<0,由抛物线与y轴的交点可知:c>0,由抛物线的对称轴可知:,
∴b>0,
∴abc<0,故①错误;
∵抛物线y=ax2+bx+c与x轴交于点(6,0),对称轴为直线x=2,
则另一个交点(﹣2,0),
∴x=﹣1时,y>0,
∴a﹣b+c>0,故②错误;
∵抛物线y=ax2+bx+c与x轴交于点(6,0)和(﹣2,0),
∴ax2+bx+c=0的两根为6和﹣2,
∴,,则b=﹣4a,c=﹣12a,
∴方程cx2+bx+a=0转化为﹣12ax2﹣4ax+a=0,
整理得,12x2+4x﹣1=0,
∴(2x+1)(6x﹣1)=0,
解得,,故③错误;
∵x1<2<x2,
∴P、Q两点分布在对称轴的两侧,
∵(x2﹣2)﹣(2﹣x1)=x2﹣2﹣2+x1=(x1+x2)﹣4>0,
即x1到对称轴的距离小于x2到对称轴的距离,
∴y1>y2,故④正确.
综上,正确的有④.
故选:A.
二、填空题
7.已知抛物线y=x2+2x﹣3,经过(﹣2,y1)和(2,y2)两点,则y1 < y2(填“>”“<”或“=”).
【解答】解:由条件可知抛物线对称轴为直线x=﹣1,且开口向上,
∴离对称轴越远函数值越大,
∵2﹣(﹣1)=3>﹣1﹣(﹣2)=1,
∴y1<y2,
故答案为:<.
8.若y=(m+2)(m﹣2)x+m是关于x的二次函数,则m的值为 2 .
【解答】解:由题意得:m+2≠0且m2﹣2=2,
解得:m=2,
故答案为:2.
9.二次函数的顶点为P,则点P到直线y=10的距离的最小值为 .
【解答】解:∵次函数,
∴该函数顶点的纵坐标为:,
∴点P到直线y=10的距离为:10(a﹣1)2,
∴当a=1时,点P到直线y=10的距离取得最小值,
10.在平面直角坐标系中,将抛物线y=(x+1)(x﹣2)+5向下平移5个单位长度,所得抛物线与x轴有两个公共点A,B,则AB的长为 3 .
【解答】解:将抛物线y=(x+1)(x﹣2)+5向下平移5个单位长度,所得抛物线的解析式为y=(x+1)(x﹣2),
令(x+1)(x﹣2)=0,
得x1=﹣1,x2=2,
∴A(﹣1,0),B(2,0),
∴AB的长为2﹣(﹣1)=3.
故答案为:3.
11.若关于x函数y=ax2﹣(a﹣3)x+1的图象与x轴有唯一公共点,则a= a=0或a=1或a=9 .
【解答】解:若a=0,函数解析式变形为y=3x+1,与x轴只有一个公共点,符合题意;
若a≠0,由抛物线与x轴只有一个公共点,得到△=(a﹣3)2﹣4a=0,
解得:a=1或9,
故答案为:a=0或a=1或a=9.
三、解答题
12.已知二次函数y=ax2+bx+c(a、b、c是常数,且a≠0),函数y与自变量x的部分对应值如表:
x … ﹣1 0 1 2 3 4 …
y … 10 m 2 1 2 5 …
(1)直接写出m的值 5 ;
(2)求出函数表达式;
(3)直接写出关于x的不等式ax2+bx+c>x﹣1的解集: x<2或x>3 .
【解答】解:(1)∵抛物线过点(1,2),(3,2),
∴抛物线的对称轴为直线x=2,
∴当x=4和x=0时,函数值相等,
而x=4时,y=5,
∴m=5;
故答案为:5;
(2)∵抛物线的顶点坐标为(2,1),
∴抛物线解析式可设为y=a(x﹣2)2+1,
把(0,5)代入得5=a×4+1,
解得a=1,
∴抛物线解析式为y=(x﹣2)2+1;
(3)∵抛物线y=ax2+bx+c和直线y=x﹣1的交点坐标为(2,1),(3,2),
∴当x<2或x>3时,ax2+bx+c>x﹣1,
即关于x的不等式ax2+bx+c>x﹣1的解集为x<2或x>3.
故答案为:x<2或x>3.
13..如图,二次函数y=ax2﹣2x+c(a≠0,c为常数)的图象与一次函数的图象相交于A(0,﹣3),B(3,0)两点.点P是二次函数图象上一点,且点P在第四象限,PC⊥x轴于点C,交直线AB于点D.
(1)求二次函数的关系式,并写出它的顶点坐标;
(2)设点C坐标为(t,0),线段PD的长为s,求出s与t的函数关系式,并写出s的最大值.
【解答】解:(1)将点A(0,﹣3),B(3,0)代入y=ax2﹣2x+c得:
.
解得.
∴y=x2﹣2x﹣3,
∴顶点为(1,﹣4).
(2)设直线AB为y=kx+b(k≠0),
将点A(0,﹣3),B(3,0)代入直线AB为y=kx+b(k≠0),
得.
解得,
∴y=x﹣3.
∵C(t,0),PC⊥x轴,交直线AB于点D,
∴点P(t,t2﹣2t﹣3),点D的坐标为(t,t﹣3).
∴s=t﹣3﹣(t2﹣2t﹣3)
=﹣t2+3t
.
∵﹣1<0,且0<t<3,
∴当时,s有最大值,最大值为.
14.某校为促进学生全面发展、健康成长,计划在校园围墙内围建一个矩形劳动实践基地,其中一边靠墙(如图),另外三边用长为30m的篱笆围成.已知墙长为18m,设这个矩形劳动实践基地垂直于墙的一边的长为x(m),其中6≤x<15,平行于墙的一边的长为y(m),矩形劳动实践基地的面积为S(m2).
(1)请直接写出y与x,S与x的函数关系式;
(2)当S=100m2时,求垂直于墙的一边长;
(3)若根据实际情况,可利用的墙的长度不超过14m,垂直于墙的一边长为多少时,这个矩形劳动实践基地的面积最大?并求出这个最大值.
【解答】解:(1)由题意可知,2x+y=30,
∴y=30﹣2x,
y与x的函数关系式为y=30﹣2x;
S=xy=x(30﹣2x)=﹣2x2+30x,
∴S与x的函数关系式为S=﹣2x2+30x;
(2)∵S=100,
∴100=﹣2x2+30x,
解得x1=10,x2=5,
∵6≤x<15,
∴x=10,
∴当S=100m2时,垂直于墙的一边长为10m;
(3)由题可得﹣2x+30≤14,
解得x≥8,
∵6≤x<15,
∴8≤x<15,
S=﹣2x2+30x=﹣2(x﹣7.5)2+112.5
∵﹣2<0,开口向下,对称轴为直线x=7.5,
∴当x=8时,S有最大值,S=112m2.
所以当垂直于墙的一边长为8m时,矩形劳动实践基地面积最大,最大值为112m2.
15..商店计划销售某种食品,进价为20元/千克,经市场调研发现,该食品每千克的售价必须高于20元,又要低于50元.这种食品日销售量y(千克)与售价x(元/千克)之间存在一次函数关系,部分图象如图所示.
(1)求y与x之间的函数解析式;
(2)若该食品的日销量不低于90千克,当售价为多少元时,每天获取的利润最大?最大利润是多少元?
【解答】】解:(1)设y与x的函数关系式为:y=kx+b,
把(30,100),(40,80)代入得:,
解得,
∴y与x的函数关系式为:y=﹣2x+160;
(2)∵﹣2x+160≥90,
解得x≤35,
∵20<x<50,
∴20<x≤35,
设每天获利W元,
W=(x﹣20)(﹣2x+160)
=﹣2x2+200x﹣3200
=﹣2(x﹣50)2+1800,
∵a=﹣2<0,
∴开口向下,
∵对称轴为x=50,
∴在x≤50时,W随x的增大而增大,
∴x=35时,W最大值=15×90=1350(元),
答:售价为35元时,每天获利最大为1350元.
16.如图,某广场要建一个圆形喷水池,在池中心O处竖直放置一根水管,在水管的顶端A处安装一个喷水头,喷出的水柱是抛物线y=a(x+3)2+5的一部分,已知落水点B到池中心O的距离为8米.
(1)写出水柱离水面(x轴)的最大高度,并求水管OA的长度;
(2)若在喷水池中竖直放置一盏高为1.8米的景观射灯EF,且景观射灯的顶端F恰好碰到水柱,求景观射灯EF与池中心的水平距离;
(3)现计划扩建喷水池,升高水管,使落水点到池中心的距离为10米,已知水管升高后,喷水头喷出的水柱形状和对称轴不变,求水管OA要升高多少米?
【解答】解:(1)由题意,∵y=a(x+3)2+5,
∴其顶点为(﹣3,5).
∴水柱离水面(x轴)的最大高度为5米.
又∵落水点B到池中心O的距离为8米,
∴当x=﹣8时,y=a(﹣8+3)2+5=0.
∴a=﹣0.2.
∴抛物线y=﹣0.2(x+3)2+5.
∴令x=0,则y=3.2.
∴水管OA的长度为3.2米.
(2)由题意,当y=1.8时,1.8=﹣0.2(x+3)2+5,
∴0.2(x+3)2=5﹣1.8.
∴(x+3)2=16.
∴x1=1(不合题意,舍去),x2=﹣7.
∴景观射灯EF与池中心的水平距离为7米.
(3)由题意,设升高水管后,水柱所在的抛物线的解析式为y=﹣0.2(x+3)2+h.
∵经过点(﹣10,0),
∴﹣0.2×49+h=0.
解得:h=9.8.
∴y=﹣0.2(x+3)2+9.8.
∴当x=0时,y=8.
∴8﹣3.2=4.8(米).
答:水管OA要升高4.8米.
17.已知二次函数y=ax2﹣2ax+4,其中a≠0.
(1)求该二次函数图象的对称轴;
(2)无论a取任意非零实数,该二次函数图象都经过A(x1,y1),B(x2,y2)两个定点,其中x1<x2,求x1+2x2的值.
(3)若a=1,当t﹣1≤x≤t时,该二次函数的最大值与最小值的差为2,求t的值.
【解答】解:(1)由题意,∵二次函数为y=ax2﹣2ax+4,
∴对称轴是直线x1.
(2)由题意得,y=ax2﹣2ax+4=a(x2﹣2x)+4,
∵无论a取任意非零实数,该二次函数图象都经过A(x1,y1),B(x2,y2)两个定点,
∴令x2﹣2x=0,即x=0或x=2,则y=4.
又∵x1<x2,
∴x1=0,x2=2.
∴x1+2x2=0+2×2=4.
(3)由题意得,当a=1时,y=x2﹣2x+4=(x﹣1)2+3.
∴当x=1时,y取最小值为3;当x<1时,y随x的增大而减小;当x>1时,y随x的增大而增大;抛物线上的点离对称轴越近函数值越小.
①当t≤1时,当x=t﹣1时,y取最大值,y=t2﹣4t+7;当x=t时,y取最小值,y=t2﹣2t+4,
∴t2﹣4t+7﹣(t2﹣2t+4)=2.
∴t.
②当t﹣1<1<t时,即1<t<2.
∴当x=1时,y取最小值为3.
又当x=t﹣1时,y取最大值,y=t2﹣4t+7或当x=t时,y取最大值,y=t2﹣2t+4,
∴t2﹣4t+7﹣3=2或t2﹣2t+4﹣3=2.
∴t=2±(不合题意,舍去)或t=1(不合题意,舍去).
③当t﹣1≥1时,即t≥2时,当x=t﹣1时,y取最小值,y=t2﹣4t+7;当x=t时,y取最大值,y=t2﹣2t+4,
∴t2﹣2t+4﹣(t2﹣4t+7)=2.
∴t.
综上,t或t.
18.已知二次函数y=x2﹣6x+5.
(1)求二次函数的顶点坐标和对称轴;
(2)当1≤t≤6时,函数的最大值和最小值分别是多少?
(3)当t≤x≤t+3时,函数的最大值为m,最小值为n,若m﹣n=3,求t的值.
【解答】解:(1)∵y=x2﹣6x+5=(x﹣3)2﹣4,
∴对称轴为直线x=3,顶点坐标为(3,﹣4);
(2)∵顶点坐标为(3,﹣4),
∴当x=3时,y最小值=﹣4,
∵当1≤x≤3时,y随着x的增大而减小,
∴当x=1时,y最大值=0,
∵当3<x≤6时,y随着x的增大而增大,
∴当x=6时,y最大值=5.
∴当1≤x≤6时,函数的最大值为5,最小值为﹣4;
(3)当t≤x≤t+3时,对t进行分类讨论,
①当t+3<3时,即t<0,y随着x的增大而减小,
当x=t+3时,n=(t+3)2﹣6(t+3)+5=t2﹣4,
当x=t时,m=t2﹣6t+5,
∴m﹣n=(t2﹣6t+5)﹣(t2﹣4)=﹣6t+9,
∴﹣6t+9=3,解得t=1(不合题意,舍去),
②当0≤t<3时,顶点的横坐标在取值范围内,
∴n=﹣4,
i)当0≤t时,在x=t时,m=t2﹣6t+5,
∴m﹣n=(t2﹣6t+5)+4=t2﹣6t+9,
∴t2﹣6t+9=3,解得t1=3,t2=3(不合题意,舍去);
ii)当t<3时,在x=t+3时,m=t2﹣4,
∴m﹣n=(t2﹣4)+4=t2,
∴t2=3,解得t1,t2(不合题意,舍去),
③当t≥3时,y随着x的增大而增大,
当x=t时,n=t2﹣6t+5,
当x=t+3时,m=(t+3)2﹣6(t+3)+5=t2﹣4,
∴m﹣n=t2﹣6t+5﹣(t2﹣4)=﹣6t+9,
∴﹣6t+9=3,解得t=1(不合题意,舍去),
综上所述,t=3或.
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