二十二章 《二次函数》单元测试卷
一、选择题(10小题,每小题3分,共30分)
1.下列函数属于二次函数的是( )
A. B. C. D.
2.抛物线的对称轴是直线( )
A. B. C. D.
3.将抛物线向左平移1个单位,再向上平移3个单位,得到的抛物线是( )
A. B.
C. D.
4.已知二次函数(,,,为常数)的与的部分对应值如表:
判断方程的一个解的取值范围是( )
A. B.
C. D.
5.山西省太原市金源区稻花城蔬菜大棚自实施以来,既提高了蔬菜的产能,又增加了村民的经济收入.如图,这是某蔬菜大棚的截面图(近似看成二次函数的图象——抛物线),其中大棚的一边靠墙,此时大棚跨径,顶端到墙体的距离为,顶端到的距离为,则大棚与墙的交点到原点的距离为( )
A. B. C. D.
6.如图,已知抛物线与直线交于,两点,则关于x的不等式的解集是( )
A.或 B.或 C. D.
7.如图为二次函数的图象,则下列说法:①,②,③,④若,是抛物线上的两点,则,其中说法正确的有( )
A.①② B.②③ C.①②③ D.②③④
8.已知点A,B的坐标分别为和,抛物线的顶点在线段上运动,与x轴交于C,D两点(点C在点D的左侧),若点C的横坐标最小值为,则点D的横坐标最大值为( )
A. B. C.2 D.5
9.已知关于x的方程有两个实数根、,且,,则实数m的取值范围是( )
A. B. C. D.
10.定义:将抛物线(,)沿x轴向下翻折得到的图象称为“逆翻折曲线”,如图是一条“逆翻折曲线”,则下列结论:①;②;③当或时y随x的增大而增大;④关于x的方程有三个实数根.其中正确结论的个数为( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
二、填空题(8小题,每小题3分,共24分)
11.已知是二次函数,则实数 .
12.若点是二次函数 图象上的两点,那么与的大小关系是 .(填、或)
13.如图,小明参加了运动会投掷铅球比赛,已知铅球的行进高度y(米)与水平距离x(米)间的函数关系式为,则小明将铅球推出的距离为 米.
14.已知抛物线与直线有两个交点,,抛物线与直线的一个交点是,则的值是 .
15.函数为常数,且在自变量的值满足时,其对应的函数值的最大值为,则的值为 .
16.直线与抛物线在范围内有唯一公共点,则的取值范围为 .
17.如图,在平面直角坐标系中,A、B两点的坐标分别为,,二次函数(a,b是常数)的图像的顶点在线段上,则的最小值为 .
18.在“探索二次函数的系数与图象的关系”活动中,老师给出了坐标系中的四个点:.同学们分别画出了经过这四个点中的三个点的二次函数图象,并得到对应的函数表达式,则的最小值等于 .
三、解答题(8小题,共66分)
19.某抛物线过点并且与直线的交点的纵坐标为5,求此抛物线的解析式.
20.已知二次函数的图象经过点,.
(1)求这个二次函数的解析式;
(2)求这个图象的顶点坐标和对称轴.
21.A公司电商平台,在2024年国庆期间举行了商品打折促销活动,经市场调查发现,周销售量(件)与售价(元/件)之间的函数图象如图所示.
(1)求关于的函数解析式;
(2)若该商品进价为30元/件,当售价为多少元时,周销售利润最大?并求出此时的最大利润.
22.春节将至,为营造节日氛围,幸福小区物业准备在小区主通道上悬挂灯带,通道两侧有立柱,物业在通道的上方拉了笔直的水平钢丝,钢丝两边固定在立柱上,悬挂的灯带为抛物线形,灯带的最低点距离钢丝米.以钢丝为x轴,左侧立柱为y轴,钢丝与立柱的固定点为原点建立直角坐标系(如图所示).
(1)小青设计的方案,把灯带的一端固定在钢丝与立柱的固定点O,另一端固定在钢丝上的点A处,米,求出此时抛物线的表达式.
(2)小玲设计的方案,把灯带的一端固定在钢丝上的点B处,米,另一端固定在立柱上的C处,为了美观,灯带的最低点和小青设计的相同(顶点相同),求出O与C的距离.
23.请仔细阅读并完成相应的任务.
用图象法解一元二次不等式: 方法如下: 步骤一:设 步骤二:先将二次函数:化为顶点式,确定抛物线的顶点位置; 步骤三:列表 x…0123…y…___3____30…
步骤四:描点,连线(因为,所以抛物线开口向下). 步骤五:观察函数图象可知,当或时,.所以的解集是或
任务:
(1)“步骤二”中二次函数一般式化为顶点式是______;
(2)将材料中的表格补充完整,并画出图像;
(3)请直接写出一元二次不等式的解集是______.
(4)参照上面材料的分析过程,请你写出一条与函数观点有关的体会或感悟.
24.如图①,桥拱截面可视为抛物线的一部分,在某一时刻,桥拱内的水面宽,桥拱顶点B到水面的距离是.
(1)按如图②所示建立平面直角坐标系,求桥拱部分抛物线的函数表达式;
(2)一只宽为的打捞船径直向桥驶来,当船驶到桥拱下方且距O点时,桥下水位刚好在处,有一名身高的工人站立在打捞船正中间清理垃圾,他的头顶是否会触碰到桥拱,请说明理由(假设船底与水面齐平).
25.已知二次函数经过点(m是常数,且).
(1)用m的代数式表示字母b,则______;
(2)当m=3时,求函数的顶点坐标;
(3)当时,函数y的值总小于等于9,求m的取值范围;
(4)如图,在矩形中,,,点C、D在y轴上,抛物线的一部分图象经过矩形的内部,若点,是矩形内部的抛物线上的两个点,且满足,,请直接写出满足条件的m的取值范围______.
26.如图①,在平面直角坐标系中,抛物线的图象与轴交于、两点,与轴交于点,且抛物线的顶点的坐标为,连接,拋物线的对称轴与交于点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)在抛物线上、两点之间的部分(不包含、两点),是否存在点,使得,若存在,求出点的坐标,若不存在,请说明理由;
(3)如图②,将拋物线在上方的图象沿折叠后与轴交于点,为直线=1上一个动点,在平面内是否存在一个点,使得以、、、为顶点的四边形是以为对角线的矩形,若存在,求出点坐标,若不存在,请说明理由.
参考答案
一、选择题
1.C
【分析】本题考查二次函数的定义.一般地,形如(a,b,c为常数,且)的函数是二次函数.据此对各选项的函数化简后进行判断即可.
【详解】解:A、函数不符合二次函数的形式,故不是二次函数;
B、函数化简为,不符合二次函数的一般形式,故不是二次函数;
C、函数化简为,是二次函数;
D、函数不符合二次函数的形式,故不是二次函数.
故选:C
2.A
【分析】本题考查了二次函数的顶点式,二次函数的对称轴,熟练掌握以上知识点是解题的关键.
根据,其对称轴为解题即可.
【详解】解:
那么其对称轴为,
故选:A.
3.B
【分析】此题主要考查了二次函数图象的平移,利用左加右减,上加下减的口诀即可解答,解决本题的关键是熟知抛物线平移的口诀.
【详解】解:抛物线向左平移1个单位,再向上平移3个单位,得到的抛物线解析式是,
故选:B.
4.D
【分析】本题考查的知识点是图象法求一元二次方程的近似根,解题关键是正确理解二次函数图象和一元二次方程关系.
仔细看表,可发现的值和最接近,再看对应的的值即可得解.
【详解】解:由表可以看出,当取与之间的某个数时,,
即这个数是的一个根,
的一个解的取值范围为.
故选:.
5.D
【分析】本题考查了二次函数的应用,正确求出二次函数的解析式是解题关键.设抛物线的解析式为,利用待定系数法求出抛物线的解析式,再求出时,的值,由此即可得.
【详解】解:由题意,设抛物线的解析式为,点的坐标为,
将代入得:,
解得,
则抛物线的解析式为,
将代入得:,即,
则,
故选:D.
6.D
【分析】本题考查利用函数图象解一元二次不等式及根据对称性求交点,根据抛物线与直线交于,两点,可得直线与抛物线交于点,两点,根据图象即可得到答案.
【详解】解:∵抛物线与直线交于,两点,
∴直线与抛物线交于点,两点,
图象如图所示,
当时,,
∴的解集是,
故选:D.
7.D
【分析】本题考查了二次函数图象与系数的关系,二次函数的对称性,二次函数图象上点的坐标特征,二次函数系数符号由抛物线开口方向、对称轴、抛物线与y轴的交点、抛物线与x轴交点的个数确定.根据抛物线的开口方向,抛物线与y轴的交点,对称轴的位置,可判断①,根据对称轴可判断②,根据特殊点可判断③,利用抛物线的增减性判断④.
【详解】解:∵抛物线开口向下,
∴,
∵抛物线与x轴交点横坐标分别是和3,
∴抛物线对称轴为:,
∴,故②正确;
∵,,
∴,
∵抛物线交于y轴的正半轴,
∴,
∴,故①错误;
由图可知,当时,,
∴,故③正确;
∵,且,这两个点都在对称轴左侧,
∴根据抛物线开口向下,在对称轴的左侧,函数值随x的增大而增大可得,,④正确.
所以②③④都正确.
故选:D.
8.D
【分析】本题主要考查二次函数的平移及性质,当点C的横坐标取到最小值时,抛物线的顶点平移到点上,此时对称轴为直线,由对称性可知此时点D的坐标为,当点D横坐标最大时,抛物线的顶点平移到点上,顶点从点A平移至点B,向右平移3个单位长度,所以点D也向右平移3个单位长度,即可求出点D的横坐标最大值.
【详解】解:如图,
当点C的横坐标取到最小值时,抛物线的顶点平移到点上,
此时对称轴为直线,
由对称性可知此时点D的坐标为,
当点D横坐标最大时,抛物线的顶点平移到点上,顶点从点A平移至点B,向右平移3个单位长度,
所以点D也向右平移3个单位长度,
此时点D坐标为,横坐标最大,
故选:D.
9.C
【分析】本题主要考查了二次函数的图像和性质,二次函数与x轴的交点坐标,设,根据二次函数的图像与x轴的交点分别在直线的两侧时,关于x的方程有两个实数根、,且,,分两种情况:当,即时,当,即时,分别画出图形,进行求解即可.
【详解】解:设,
∴抛物线的对称轴为:,
由题意得,二次函数的图像与x轴的交点分别在直线的两侧时,关于x的方程有两个实数根、,且,,
当时,则,
当,即时,二次函数的图像,如图所示:
∴,
解得:,
∴当时,关于x的方程有两个实数根、,且,;
当,即时,二次函数的图像,如图所示:
∴,
解得:,
∴此时没有符合题意的m值存在;
综上分析可知:当时,关于x的方程有两个实数根、,且,.
故选:C.
10.C
【分析】根据题意判断出,,由对称轴为直线得到,即可判断①;然后根据图象经过点得到,进而可判断②;然后求出函数与x轴的另一个交点为,结合图象即可判断③;首先求出抛物线沿x轴向下翻折后顶点坐标对应的点的坐标为,然后结合图象求解即可.
【详解】解:①根据题意得,,
抛物线与y轴交于正半轴,
∴,
∵对称轴为直线,
∴,
∴,故①错误;
根据题意得,抛物线经过点
∴
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,故②正确;
∵对称轴为直线,与x轴的一个交点为
∴函数与x轴的另一个交点为,
∴由图象可得,当或时y随x的增大而增大,故③正确;
根据题意得,抛物线
∴抛物线的顶点坐标为
∴抛物线沿x轴向下翻折后顶点坐标对应的点的坐标为,
∴由图象可得,与直线有三个交点,
∴关于x的方程有三个实数根,
∴关于x的方程有三个实数根,故④正确.
综上所述,其中正确结论的个数为3.
故选:C.
二、填空题(8小题,每小题3分,共24分)
11.
【分析】本题考查了二次函数的定义,掌握二次函数的定义是解题的关键.
根据二次函数的定义可得且,即可求解.
【详解】解:∵是二次函数,
∴且,
解得,
故答案为:.
12.
【分析】本题考查了二次函数的图象与性质,将图象上的点的坐标代入函数关系计算是解决本题的关键.
分别将、代入计算即可判断大小关系.
【详解】解:将代入,得:
,
将代入,得:
,
∵,
∴,
故答案为:.
13.9
【分析】本题考查了二次函数的应用,求出抛物线与x轴的交点的横坐标即可求解,理解题意是解题的关键.
【详解】解:当时,
,
∴,(不合题意,舍去),
∴小明将铅球推出的距离为9米.
故答案为:9.
14.2或6
【分析】本题主要考查了抛物线的平移,解题关键是正确掌握平移的规律.
根据抛物线向左平移m个单位得到抛物线,而,向左平移2或6个单位得到点,即可求解.
【详解】解:由抛物线向左平移m个单位得到抛物线,而,向左平移2或6个单位得到点,
得或6.
故答案为:2或6.
15.
【分析】本题考查了二次函数的性质,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.
先转化二次函数解析式为,利用二次函数的增减性即可求得a的值.
【详解】解:∵二次函数,且,
∴该函数的对称轴是直线,
该函数图象大致如下:
∴该二次函数在时,y随x的增大而减小,
又∵二次函数在自变量的值满足时,其对应的函数值的最大值为,
∴可知当时,函数值的最大值为,
∴,解得,
则的值为.
故答案为: .
16.或
【分析】主要考查了二次函数综合应用,通过对直线、抛物线解析式的求解,及直线与抛物线的位置关系,可以提高学生解决压轴题的水平.联立方程组得到,看成是两个函数联立而成的,画出函数图象,运用数形结合法求解即可.
【详解】联立,
得:,
即,,
可以看成是两个函数联立而成的,
,
当时,此函数必过定点,
即过,的直线与过,的直线间的范围就是满足条件的直线运动的位置,如图,
将代入得,
解得,,
将代入得,,
解得,,
当时,直线与抛物线在内有两个交点,
,
,
当时,直线为,抛物线为,此时,在范围内有唯一公共点,
故答案为:或.
17.
【分析】本题考查了求一次函数解析式,二次函数的性质,求二次函数的最值,先求出直线的解析式为:,求出顶点坐标为,根据二次函数 (a,b是常数)的图象的顶点在线段上,得出,根据二次函数的最值求出结果即可.
【详解】解:设直线的解析式为:,把,代入得:
,
解得:,
∴直线的解析式为:,
∵二次函数,
∴顶点坐标为,
∵二次函数 (a,b是常数)的图象的顶点在线段上,
∴,
即,
∴当时,b取最小值.
故答案为:.
18.
【分析】本题考查了二次函数的图象与性质,待定系数法求二次函数解析式以及求函数值等知识,熟练掌握以上知识点是解答本题的关键.
首先确定二次函数可能经过、、或者、、或者、、,画出图象后,只有经过、、三点的二次函数,当时,的值最小,然后用待定系数法求出二次函数解析式,求出当时的函数值即可.
【详解】解:、、的纵坐标相同,
二次函数不会同时经过、、三点,
分三种情况讨论:经过、、;经过、、;经过、、;
经过、、三点的二次函数,当时,的值最小,
把代入,得:
,
解得:,
二次函数的解析式为,
当时,,
故的最小值等于,
故答案为:.
三、解答题
19.解:∵抛物线过点,
∴设抛物线的解析式为,
∵抛物线与直线的交点的纵坐标为5,
∴,
解得,
∴抛物线与直线的交点坐标为,
将代入抛物线解析式可得,
∴,
∴抛物线的解析式为,即.
20.(1)解:已知二次函数的图象经过点,,
,
,
;
(2)解:,
顶点坐标,对称轴.
21.(1)解:设与的函数表达式为,将点和代入得:
,
解得:,
与的函数表达式为;
(2)由题意得:,
,
当时,周销售利润最大,最大利润为元.
22.(1)解:∵米,灯带的最低点距离钢丝米,
∴,
设此时抛物线的表达式为,
将代入得,解得:,
∴此时抛物线的表达式为.
(2)解:∵米,灯带的最低点和小青设计的相同(顶点相同),
∴,
设此时抛物线的表达式为,
将代入得,解得:,
∴此时抛物线的表达式为.
令,则,
∴O与C的距离是.
23.(1)解:,
故答案为:;
(2)解:对于,
当时,;
当时,;
∴表格补全为:
x … 0 1 2 3 …
y … 0 3 4 3 0 …
图象如下:
;
(3)解:,
则函数图像取在x轴上方的部分,对应x的范围是,
故答案为:;
(4)解:可以利用函数的图像,数形结合求解不等式或方程(答案不唯一).
24.(1)解:,桥拱顶点B到水面的距离是,
顶点B的坐标为,
设,
将代入,得:,
解得,
,
桥拱部分抛物线的函数表达式;
(2)解:工人的头顶不会触碰到桥拱,理由如下:
打捞船宽为,距O点,工人站立在打捞船正中间,
工人距O点的距离为:,
将代入,得:,
,
工人的头顶不会触碰到桥拱.
25.(1)解:将点代入二次函数,得:,
化简得:,
故答案为:;
(2)解:当时,,
∴,
∴函数的顶点坐标为;
(3)解:∵,
∴该抛物线的对称轴为直线,顶点坐标为,
①时,,
解得:,
∴;
②当时,
由,得,
∴,
解得:,
∴;
由,得,
∴,
解得:,
∴;
∴当时,都成立;
③当时,当时函数取得最大值,
∴,
解得:,
∴都成立;
综上,m的取值范围为;
(4)解:∵,
∴,
如图,设抛物线交y轴于M,交于N,
则,,
∵点,是矩形内部的抛物线上的两个点,且满足,,
∴或,
解得:或;
故答案为:或.
26.(1)解:∵拋物线的顶点的坐标为,
∴设抛物线的解析式为,
∵抛物线过点,
∴,
解得,
∴抛物线的解析式为;
(2)解:存在,理由如下:
由(1)知抛物线的解析式为,
令,则,
∴,
设直线的解析式为,代入和可得:
,
解得:,
∴直线的解析式为:,
∵抛物线的对称轴与交于点,
∴把代入可得:,
∴,
∴,
过点作轴交对称轴于点,过点作轴交直线于点,如图所示:
设点G的坐标为,则,,
∴,,
∴,,
∵,
∴,
解得或(舍去),
∴;
(3)解:由(2)知,,又,
∴,
设点关于直线的对称点为,如图所示,
则,,
∵,
∴,
∴,
即是等腰直角三角形,
∴,
由抛物线的对称性可知,,
∴,
∴,
∴,
∴.
∵是以B、E、M、N为顶点的矩形的对角线,
∴,
设,
∵,,,
∴,
∴或,
当时,,
∴,
当时,,
∴,
综上所述:点坐标为或.