第1章 二次函数(培优)(含答案)

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名称 第1章 二次函数(培优)(含答案)
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资源类型 试卷
版本资源 湘教版
科目 数学
更新时间 2025-09-24 08:08:31

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第1章 二次函数(培优)
一、单选题
1.如图,四边形ABCD中,∠BAD=∠ACB=90°,AB=AD,AC=4BC,设CD的长为x,四边形ABCD的面积为y,则y与x之间的函数关系式是(  )
A. B. C. D.
2.已知直线x=1是二次函数y=ax2+bx+c(a,b,c是实数,且a≠0)的图象的对称轴,点A(x1,y1)和点B(x2,y2)为其图象上的两点,且y1A.若x10
C.若x1>x2,则a(x1+x2-2)>0 D.若x1>x2,则a(x1+x2-2)<0
3.在平面直角坐标系中,先将抛物线 关于 轴作轴对称变换,再将所得的抛物线,绕它的顶点旋转180°,那么经两次变换后所得的新抛物线的函数表达式为(  )
A. B.
C. D.
4.如图,抛物线y=-x2+2x+m+1交x轴于点A(a,0)和B(b,0),交y轴于点C,抛物线的顶点为D,下列四个判断:①当x>0时,y>0;②若a=-1,则b=3;③抛物线上有两点P(x1,y1)和Q(x2,y2),若x1<12,则y1>y2;④点C关于抛物线对称轴的对称点为E,点G、F分别在x轴和y轴上,当m=2时,四边形EDGF周长的最小值为 .其中,判断正确的序号是(  )
A.①② B.②③ C.①③ D.②③④
5.抛物线的部分图象如图所示,与轴的一个交点坐标为,抛物线的对称轴是直线.下列结论中:①;②;③方程有两个不相等的实数根;④若点在该抛物线上,则.其中正确的有(  )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
6.如图,是抛物线y1=ax2+bx+c(a≠0)图象的一部分,抛物线的顶点坐标是A(1,3),与x轴的一个交点B(4,0),直线y2=mx+n(m≠0)与抛物线交于A,B两点,下列结论:①2a+b=0;m+n=3;②抛物线与x轴的另一个交点是(﹣1,0);③方程ax2+bx+c=3有两个相等的实数根;④当1 x 4时,有y2y1;⑤若ax12+bx1=ax22+bx2,且x1≠x2,则x1+x2=1.正确的为(  )
A.①④⑤ B.①③④ C.①③⑤ D.①②③
二、填空题
7.已知抛物线:y=ax2+bx+c(a>0)经过A(﹣1,1),B(2,4)两点,顶点坐标为(m,n),有下列结论:
①b<1;②c<2;③0<m< ;④n≤1.
则所有正确结论的序号是   .
8.如图是抛物线y1=ax2+bx+c(a≠0)图象的一部分,抛物线的顶点坐标A(1,3),与x轴的一个交点B(4,0),直线y2=mx+n(m≠0)与抛物线交于A,B两点,下列结论: ①2a+b=0;②abc>0;③方程ax2+bx+c=3有两个相等的实数根;④抛物线与x轴的另一个交点是(﹣1,0);⑤当1<x<4时,有y2<y1 ,
其中正确的是   .
9.如图是抛物线的一部分,抛物线经过点,其对称轴为,则下列结论:①;②;③关于的方程有两个相异的实数根;④.其中正确的有   .(只需填写结论序号)
10.如图,O为原点,线段AB的两个端点A(0,2),B(1,0)分别在y轴和x轴的正半轴上,点C为线段AB的中点,现将线段BA绕点B按顺时针方向旋转90°得到线段BD,连结CD,某抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)经过点D、点E(1,1).
(1)若该抛物线过原点O,则a=   ;
(2)若点Q在抛物线上,且满足∠QOB与∠BCD互余,要使得符合条件的Q点的个数是4个,则a的取值范围是   .
11.在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=-x2+6x-8与x轴交于点A,B(点A在点B的左侧),与y轴交于点C.垂直于y轴的直线l与抛物线交于点P(x1,y1),Q(x2,y2),与直线BC交于点N(x3,y3),若x112.关于x的一元二次方程 的两个不相等的实数根都在-1和0之间(不包括-1和0),则a的取值范围是   
三、计算题
13.已知关于的二次函数.
(1)求证:不论为任何实数,方程总有实数根;
(2)若抛物线与轴交于两个不同的整数点,为正整数,点与在抛物线上(点不重合),且,求代数式的值.
14.如图,抛物线L: (常数t>0)与x轴从左到右的交点为B,A,过线段OA的中点M作MP⊥x轴,交双曲线 于点P,且OA·MP=12.
(1)求k值;
(2)当t=1时,求AB长,并求直线MP与L对称轴之间的距离;
(3)把L在直线MP左侧部分的图象(含与直线MP的交点)记为G,用t表示图象G最高点的坐标;
(4)设L与双曲线有个交点的横坐标为x0,且满足4≤x0≤6,通过L位置随t变化的过程,直接写出t的取值范围.
15.如图,在正方形ABCD中,点A的坐标为( , ),点D的坐标为( , ),且AB∥y轴,AD∥x轴. 点P是抛物线 上一点,过点P作PE⊥x轴于点E,PF⊥y轴于点 F.
(1)直接写出点 的坐标;
(2)若点P在第二象限,当四边形PEOF是正方形时,求正方形PEOF的边长;
(3)以点E为顶点的抛物线 经过点F,当点P在正方形ABCD内部(不包含边)时,求a的取值范围.
16.如图1,抛物线y=﹣x2+bx+c经过A(﹣1,0),B(4,0)两点,与y轴相交于点C,连结BC,点P为抛物线上一动点,过点P作x轴的垂线l,交直线BC于点G,交x轴于点E.
(1)求抛物线的表达式;
(2)当P位于y轴右边的抛物线上运动时,过点C作CF⊥直线l,F为垂足,当点P运动到何处时,以P,C,F为顶点的三角形与△OBC相似?并求出此时点P的坐标;
(3)如图2,当点P在位于直线BC上方的抛物线上运动时,连结PC,PB,请问△PBC的面积S能否取得最大值?若能,请求出最大面积S,并求出此时点P的坐标,若不能,请说明理由.
四、解答题
17. 如图,抛物线y=ax2+4x+c经过原点O(0,0)和点A(3,3),P为抛物线上的一个动点,过点P作x轴的垂线,垂足为B(m,0),并与直线OA交于点C.
(1)求抛物线的解析式;
(2)当点P在直线OA上方时,求线段PC的最大值;
(3)过点A作AD⊥x轴于点D,在抛物线上是否存在点P,使得以P、A、C、D四点为顶点的四边形是平行四边形?若存在,求m的值;若不存在,请说明理由.
18. 在二次函数y=x2+2mx+m-1中,
(1)若该二次函数图象经过(0,0),求该二次函数的解析式和顶点坐标.
(2)求证:不论m取何值,该二次函数图象与x轴总有两个公共点.
(3)若m<0时,点A(n-2,p),B(2,q),C(n,p)都在这个二次函数图象上且m-1>q>p,求n的取值范围.
19.如图,已知抛物线y=-+x+4交x轴的正半轴于点A,交y轴于点B.
(1)求直线AB的解析式;
(2)设P(x,y)(x>0)是直线y = x上的一点,Q是OP 的中点(O是原点),以PQ为对角线作正方形PEQF,若正方形PEQF与直线AB有公共点,求x的取值范围;
(3)在(2)的条件下,记正方形PEQF与△OAB公共部分的面积为S,求S关于x的函数解析式,并探究S的最大值.
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】列二次函数关系式;三角形全等的判定;勾股定理的应用
2.【答案】D
【知识点】二次函数图象上点的坐标特征;二次函数y=ax²+bx+c的性质
3.【答案】C
【知识点】旋转的性质;二次函数y=ax²+bx+c与二次函数y=a(x-h)²+k的转化
4.【答案】B
【知识点】二次函数y=ax²+bx+c的性质
5.【答案】C
【知识点】二次函数图象与系数的关系;二次函数的最值;利用二次函数图象判断一元二次方程根的情况
6.【答案】B
【知识点】二次函数y=ax²+bx+c的图象;二次函数y=ax²+bx+c的性质
7.【答案】①②④
【知识点】二次函数图象与系数的关系
8.【答案】①③⑤
【知识点】二次函数图象与系数的关系;二次函数的其他应用
9.【答案】②③④
【知识点】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;二次函数y=ax²+bx+c的性质
10.【答案】(1)﹣
(2)a<﹣ 或a>
【知识点】一元二次方程的根与系数的关系(韦达定理);二次函数的最值;待定系数法求二次函数解析式;全等三角形的判定与性质
11.【答案】10【知识点】二次函数y=ax²+bx+c的图象;二次函数的其他应用
12.【答案】 【知识点】一元二次方程根的判别式及应用;二次函数图象与坐标轴的交点问题
13.【答案】(1)解:由题意可知,

∴此方程总有实数根;
综上,不论为任何实数时,方程总有实数根.
(2)解:令,则有
解得:,,
因为抛物线与轴交于两个不同的整数点,且为正整数,
所以,
所以抛物线为.
∵点、在抛物线上,且,


即:,
∵、不重合,
∴,


所以代数式的值为24.
【知识点】二次函数图象与坐标轴的交点问题
14.【答案】(1)解:设点P (x, y),则MP=y,由OA的中点为M知O4= 2x,代入OA.MP=12,
得2x.y=12,即xy=6.
∴k= xy=6.
(2)解:当t=1时,令y=0,
∴由B在A左边,得B (-3,0),A (1, 0),∴AB=4.
∵L的对称轴为x=-1,而M为( ,0),
∴MP与L对称轴的距离为 .
(3)解:∵A (t, 0),B (t-4,0),
∴L的对称轴为x=t-2.
又MP为x=
当t-2≤ ,即t≤4时,顶点(t-2,2)就是G的最高点;
当t>4时,L与MP的交点( , )就是G的最高点.
(4)解:5≤t≤8- 或7≤1≤8+
【知识点】反比例函数图象上点的坐标特征;二次函数图象上点的坐标特征;二次函数y=ax²+bx+c的图象;二次函数y=ax²+bx+c的性质
15.【答案】(1) ( , );
(2)设点 ( , ).
当四边形 是正方形时, ,
当点 在第二象限时,有 .
解得 , .
∵ ,
∴ .
∴正方形 的边长为 .
(3)设点 ( , ),则点E( , ),则点F( , ).
∵ 为抛物线顶点,
∴该抛物线解析式为 .
∵抛物线经过点 ,
∴ ,化简得 .
对于 ,令 ,解得 ; 令 ,解得 .
∵点 在正方形 内部,
∴ < < ,且 .
①当 < < 时
由反比例函数性质知 ,∴ < .
②当 < < 时
由反比例函数性质知 ,∴ > .
【知识点】反比例函数的图象;反比例函数的性质;正方形的性质;二次函数图象上点的坐标特征
16.【答案】(1)将点A(-1,0),B(4,0)的坐标代入函数的表达式得:

解得:b=3,c=4.
抛物线的解析式为y=-x2+3x+4.
(2)如图1所示: ∵令x=0得y=4, ∴OC=4.
∴OC=OB.
∵∠CFP=∠COB=90°, ∴FC=PF时,以P,C,F为顶点的三角形与△OBC相似.
设点P的坐标为(a,-a2+3a+4)(a>0).
则CF=a,PF=|-a2+3a+4-4|=|a2-3a|.
∴|a2-3a|=a.
解得:a=2,a=4.
∴点P的坐标为(2,6)或(4,0).
(3)如图2所示:连接EC. 设点P的坐标为(a,-a2+3a+4).则OE=a,PE=-a2+3a+4,EB=4-a.
∵S四边形PCEB= OB PE= ×4(-a2+3a+4),S△CEB= EB OC= ×4×(4-a),
∴S△PBC=S四边形PCEB-S△CEB=2(-a2+3a+4)-2(4-a)=-2a2+8a.
∵a=-2<0,
∴当a=2时,△PBC的面积S有最大值.
∴P(2,6),△PBC的面积的最大值为8.
【知识点】二次函数的最值;二次函数图象与坐标轴的交点问题;二次函数图象上点的坐标特征;二次函数-动态几何问题
17.【答案】(1)解:∵ 抛物线y=ax2+4x+c经过原点O(0,0)和点A(3,3),
∴c=0,a=-1,
∴抛物线的解析式为:y=-x2+4x.
(2)解: 当P为抛物线上的一个动点时,过点P作x轴的垂线,垂足为B(m,0),并与直线OA交于点C.
当点P在直线OA上方时,P点坐标为(m,-m2+4m).
∵直线OA经过原点O(0,0),A(3,3),
∴直线OA的解析式为:y=x.
∵点C在直线OA上,PC⊥x轴,
∴C点坐标为(m,m).
∴PC=-m2+4m-m,
=-m2+3m,
∴当m=时,线段PC有最大值,最大值为.
(3)解:在抛物线上存在点P,使得以P、A、C、D四点为顶点的四边形是平行四边形.
∵AD⊥x轴,A(3,3),
∴AD=3,
∴=3,
∴m1=,m2=
∴当m=或m=时,以P、A、C、D四点为顶点的四边形是平行四边形.
【知识点】二次函数的最值;二次函数-动态几何问题
18.【答案】(1)解: y =x2+2mx+m -1图象经过 (0,0) ,
∴m -1=0,解得:m=1,

∴对称轴直线x=-1,顶点为(-1,-1).
(2)证明:,
∴ 不论m取何值,该二次函数图象与x轴总有两个公共点.
(3)解:点 A(n-2,p),C(n,p) 在二次函数图象上 ,
∴对称轴为直线,化简得:n=1-m,
把 B(2,q) 代入解析式,得:4+4m+m-1=q,即q=5m+3,
已知 m-1>q ,即m-1>5m+3,解得:m<-1,即得:n>2,
抛物线开口向上,抛物线上的点离对称轴越远,函数值越大,
∵ q>p

当时,解得,不符合题意,舍去;
当时,即n+2(1-n)<-2,解得:n>4.
∴ n的取值范围是n>4.
【知识点】待定系数法求二次函数解析式;二次函数图象上点的坐标特征;二次函数y=ax²+bx+c的性质
19.【答案】解:(1)对于y=-+x+4,令x=0,得y=4,即B(0,4);
令y=0,即-+x+4=0,解得:x1=-2,x2 =4,即A(4,0)
设直线AB的解析式为y =kx+ b,
把A(4,0),B(0,4)分别代入上式,得
,解得:k=-1,b=4,
∴直线AB的解析式为y=-x+4
(2)当点P(x,y)在直线AB上时,由x=-x+4,得:x=2,
当点Q在直线AB上时,依题意可知Q(,),由=-+2,得:x=4,
∴若正方形PEQF与直线AB有公共点,则x的取值范围为2≤x≤4;
(3)当点E(x,)在直线AB上时,=-x+4,解得:x=,
①当2≤x<时,直线AB分别与PE、PF交于点C、D,此时PC=x-(-x+4)=2x-4,
∵ PD = PC,
∴ S△PCD ==2
∴S=-2=-+8x-8=-+
∵2≤<,
∴当x=时,=
②当≤x≤4时,直线AB分别与QE、QF交于点M、N,此时,
QN=(-+4)-=-x+4
∵ QM = QN,
∴ S△QMN==
即S=,
其中,当x=时,=
综合①、②,当x=时,=
【知识点】待定系数法求一次函数解析式;二次函数的最值;三角形的面积
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