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第二十二章 二次函数 单元综合能力测评卷
(时间:100分钟 满分:120分)
一、选择题(本大题有10个小题,每小题3分,共30分.在每小题给出的4个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.把抛物线y= 向左平移2个单位,再向下平移3个单位,得到抛物线是( )
A. B.
C. D.
2.二次函数的图象如图,将其绕顶点旋转后得到的抛物线的解析式为( )
A. B. C. D.
3.下列对二次函数 的图象的描述,正确的是( )
A.开口向下
B.对称轴是 轴
C.经过原点
D.在对称轴右侧 随 的增大而减小
4.二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的大致图象如图,关于该二次函数,下列说法错误的是( )
A.函数有最小值 B.对称轴是直线x=
C.当x< ,y随x的增大而减小 D.当﹣1<x<2时,y>0
5.已知二次函数y=ax2+bx+c,其中a<0,若函数图象与x轴的两个交点均在负半轴,则下列判断错误的是( )
A.abc<0 B.b>0 C.c<0 D.b+c<0
6.若二次函数的图像如图所示,则一次函数在坐标系内的大致图像为( )
A. B.
C. D.
7.已知二次函数y=x2-2ax+a2-2a-4(a为常数)的图象与轴有交点,且当时,随的增大而增大,则a的取值范围是( )
A.a≥-2 B.-2≤a≤3 C.-2≤a<3 D.a<3
8.已知二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)与x轴一个交点在﹣1,﹣2之间,对称轴为直线x=1,图象如图,给出以下结论:①b2﹣4ac>0;②abc>0;③2a﹣b=0;④9a+3b+c<0.其中结论正确的个数有( )
A.1 B.2 C.3 D.4
9.二次函数的图象过点,则使函数值成立的x的取值范围是( )
A.或 B.
C.或 D.
10. 已知二次函数为常数图象上两个不同的点,,且有以下四个结论:该二次函数图象与轴一定有两个不同的交点;若一次函数经过点,,则当时,总有;当时,;当时,;以上结论中正确的是( )
A. B. C. D.
二、填空题(本大题有6个小题,每小题3分,共18分)
11.已知一次函数y1=-x,二次函数y2=x2-2kx+k2-k(k>0).
(1)当x<1时,y2的函数值随x的增大而减小,则k的最小整数值为 ;
(2)若y=y2-y1,若点M(k+2,s),N(a,b)都在函数y的图像上,且s<b,则a的取值范围 .(用含k的式子表示)
12.若时,函数的最大值为17,则 .
13.点A(﹣3,y1),B(2,y2)在抛物线y=x2﹣5x上,则y1 y2.(填“>”,“<”或“=”)
14.如图,已知抛物线与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C,点B的坐标为.
(1)抛物线的顶点坐标是 .
(2)已知P是抛物线对称轴l上的一个动点,当的值最小时,点P的坐标是 .
15.如图,四边形是边长为的正方形,与轴正半轴的夹角为,点在抛物线的图象上,则的值为 .
16.已知关于x的二次函数y=ax2+bx+c的图象经过点(﹣2,y1),(﹣1,y2),(1,0),且y1<0<y2,对于以下结论:
①abc>0;②a+3b+2c≤0;③对于自变量x的任意一个取值,都有 x2+x≥﹣ ;④在﹣2<x<﹣1中存在一个实数x0,使得x0=﹣ ,
其中结论错误的是 (只填写序号).
三、解答题(17、18、19题每题6分,20、21题每题8分,22、23每题9分,24、25每题10分,共计72分,要求写出文字说明、证明过程或演算步骤)
17.已知抛物线的顶点为,且经过点.
(1)求该抛物线的解析式;
(2)该抛物线是否经过点?若不经过,怎样沿轴方向平移该抛物线,使它经过点?并写出平移后的新抛物线的解析式.
18.已知抛物线的解析式为
求抛物线的顶点坐标;
求出抛物线与轴的交点坐标;
当取何值时?
19.已知二次函数y=x2+mx+n的图象经过点P(﹣3,1),对称轴是直线x=﹣1.
(1)求m,n的值;
(2)x取什么值时,y随x的增大而减小?
20.已知抛物线过A(1,0)和B(4,0)两点,交y轴于C点,且BC=5,求该二次函数的解析式.
21.已知二次函数图象的顶点坐标是 , 且经过点 .
(1) 求该二次函数的解析式.
(2) 当 时, 求此函数的最大值与最小值.
22.某广场中心有高低不同的各种呈拋物线状的喷泉,其中一支高度为1m的喷水管喷水的最大高度为3m,此时喷水的水平距离为m.在下图所示的坐标系中,求:
(1)这支喷泉的函数表达式(不必求x的取值范围).
(2)喷泉落地点与原点O的距离.
23.某校想将新建图书楼的正门设计为一个抛物线型门,并要求所设计的拱门的跨度与拱高之积为,还要兼顾美观、大方,和谐、通畅等因素,设计部门按要求给出了两个设计方案.现把这两个方案中的拱门图形放入平面直角坐标系中,如图所示:
方案一,抛物线型拱门的跨度,拱高.其中,点N在x轴上,,.
方案二,抛物线型拱门的跨度,拱高.其中,点在x轴上,,.
要在拱门中设置高为的矩形框架,其面积越大越好(框架的粗细忽略不计).方案一中,矩形框架的面积记为,点A、D在抛物线上,边在上;方案二中,矩形框架的面积记为,点,在抛物线上,边在上.现知,小华已正确求出方案二中,当时,,请你根据以上提供的相关信息,解答下列问题:
(1)求方案一中抛物线的函数表达式;
(2)在方案一中,当时,求矩形框架的面积并比较,的大小.
24.已知二次函数.
(1)若二次函数的图象经过点,求的值;
(2)当时,求的最小值(用含的代数式表示);
(3)若可取全体实数,当时,的最小值为-2.设二次函数的图象与轴的两个交点坐标分别为,求线段AB的长度.
25.已知二次函数y=x2-4x的图象经过A(x1,t),B(x2,t),C(m,n)三点,且x1<x2.
(1)当t=5时,求点A和点B的坐标;
(2)将点C先向右平移1个单位长度,再向下平移2个单位长度,得点D,求n的值;
(3)当a≤m≤5时,n的最大值为5,n的最小值是-4
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第二十二章 二次函数 单元综合能力测评卷
(时间:100分钟 满分:120分)
一、选择题(本大题有10个小题,每小题3分,共30分.在每小题给出的4个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.把抛物线y= 向左平移2个单位,再向下平移3个单位,得到抛物线是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】【解答】解:∵抛物线y=-5x2向左平移2个单位.再向下平移3个单位,
∴得到的抛物线对应的函数关系式为y=-5(x+2)2-3,
故答案为:B.
【分析】根据“上加下减,左加右减”的原则进行平移.
2.二次函数的图象如图,将其绕顶点旋转后得到的抛物线的解析式为( )
A. B. C. D.
【答案】C
3.下列对二次函数 的图象的描述,正确的是( )
A.开口向下
B.对称轴是 轴
C.经过原点
D.在对称轴右侧 随 的增大而减小
【答案】C
【解析】【解答】∵二次函数y=x2 x=(x )2 ,a=1,
∴该函数图象开口向上,故答案为:A错误;
对称轴是直线x= ,故答案为:B错误;
当x=0时,y=0,即该函数图象过原点,故答案为:C正确;
在对称轴右侧y随x的增大而增大,故答案为:D错误;
故答案为:C.
【分析】根据题目中的函数解析式和二次函数的性质,可以判断各个选项中的说法是否正确,从而可以解答本题.
4.二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的大致图象如图,关于该二次函数,下列说法错误的是( )
A.函数有最小值 B.对称轴是直线x=
C.当x< ,y随x的增大而减小 D.当﹣1<x<2时,y>0
【答案】D
【解析】【解答】解:A、由抛物线的开口向上,可知a>0,函数有最小值,正确,故A选项不符合题意;
B、由图象可知,对称轴为x= ,正确,故B选项不符合题意;
C、因为a>0,所以,当x< 时,y随x的增大而减小,正确,故C选项不符合题意;
D、由图象可知,当﹣1<x<2时,y<0,错误,故D选项符合题意.
故选:D.
【分析】根据抛物线的开口方向,利用二次函数的性质判断A;
根据图形直接判断B;
根据对称轴结合开口方向得出函数的增减性,进而判断C;
根据图象,当﹣1<x<2时,抛物线落在x轴的下方,则y<0,从而判断D.
5.已知二次函数y=ax2+bx+c,其中a<0,若函数图象与x轴的两个交点均在负半轴,则下列判断错误的是( )
A.abc<0 B.b>0 C.c<0 D.b+c<0
【答案】B
【解析】【解答】解:因为函数图象与x轴的两个交点均在负半轴,
所以抛物线的对称轴与x轴负半轴相交,
所以﹣ <0,c<0,
因为a<0,
所以b<0,
因为c<0,
所以abc<0,b+c<0,
故答案为:B.
【分析】由图象的开口向下及对称轴在y轴的左边可得:- <0,c<0,结合a<0可判断出b的正负,进而判断出abc,b+c的正负,从而即可得出答案.
6.若二次函数的图像如图所示,则一次函数在坐标系内的大致图像为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】【解答】解:由二次函数的图象可得,开口向上,对称轴在轴的右侧,
∴
∴一次函数的图象经过第二、三、四象限,
故答案为:A.
【分析】利用二次函数的图象与性质求出,再判断求解即可。
7.已知二次函数y=x2-2ax+a2-2a-4(a为常数)的图象与轴有交点,且当时,随的增大而增大,则a的取值范围是( )
A.a≥-2 B.-2≤a≤3 C.-2≤a<3 D.a<3
【答案】B
【解析】【解答】解:∵二次函数y=x2-2ax+a2-2a-4的图象与x轴有交点,
∴ =(-2a)2-4(a2-2a-4)=8a+16≥0,
∴a≥-2,
∵当x>3时,y随x的增大而增大,且抛物线的开口向上,
∴对称轴x==a≤3,
∴-2≤a≤3.
故答案为:B.
【分析】根据抛物线与x轴有交点,可得 =8a+16≥0,得出a≥-2,根据抛物线的开口向上,对称轴为直线x=a,且当x>3时,y随x的增大而增大,得出a≤3,即可得出-2≤a≤3.
8.已知二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)与x轴一个交点在﹣1,﹣2之间,对称轴为直线x=1,图象如图,给出以下结论:①b2﹣4ac>0;②abc>0;③2a﹣b=0;④9a+3b+c<0.其中结论正确的个数有( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】C
【解析】【解答】解:∵抛物线与x轴有两个交点,
∴b2﹣4ac>0,①正确;
∵抛物线开口向上,
∴a>0,
∵对称轴在y轴的右侧,
∴b<0,
∵抛物线与y轴交于负半轴,
∴c<0,
∴abc>0,②正确;
∵﹣ =1,∴2a+b=0,③错误;
∵b=﹣2a,
∴a+3b+c=a﹣6a+c=﹣5a+c
∵a>0,
∴﹣5a<0,
∵c<0,
∴﹣5a+c<0,
即a+3b+c<0,
∴④正确.
综上所述,正确的结论是:①②④.
故选:C.
【分析】由抛物线的开口方向判断a与0的关系,由抛物线与y轴的交点判断c与0的关系,然后根据对称轴及抛物线与x轴交点情况进行推理,进而对所得结论进行判断即可.
9.二次函数的图象过点,则使函数值成立的x的取值范围是( )
A.或 B.
C.或 D.
【答案】A
【解析】【解答】由二次函数 可得a该抛物线开口向上,对称轴为直线
图象过点,
抛物线与x轴的另一个交点为
在x轴的正半轴,y>0,
或
故答案为:A.
【分析】先根据抛物线的表达式求得开口方向和对称轴,进一步求得与x轴的另一个交点坐标,结合y>0,在y轴的正半轴,从而求解.
10. 已知二次函数为常数图象上两个不同的点,,且有以下四个结论:该二次函数图象与轴一定有两个不同的交点;若一次函数经过点,,则当时,总有;当时,;当时,;以上结论中正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】【解答】解: 二次函数,
当y1=0时,则=0,
解得x1=-m,x2=m+3,
当-m=m+3时,
∴m=,则当m=时, 该二次函数图象与轴只有一个的交点 ,故①错误;
∵ 一次函数经过点,, 且,,,
又因为抛物线开口向上
∴当时 ,直线在抛物线的上方,即 当时,总有; 故②正确;
当时 ,对称轴为x=,
∴,故③正确;
∵抛物线开口向上,对称轴为x=,
∴当x<时,y随x的增大而减小,
∵时,p<q,
∴≤或x1<<x2,
当≤时,x1+x2>+=3,
当x1<<x2时,由抛物线开口向上,抛物线上离对称轴越近函数值越小,
∵p<q,
∴-x1<x2-,
∴x1+x2>3,
综上可知:x1+x2>3,故④错误;
故答案为:B.
【分析】由,当y1=0时,则=0,解得x1=-m,x2=m+3,
当-m=m+3时,求出m=,则当m=时, 该二次函数图象与轴只有一个的交点 ,故①错误;一次函数经过点,, 且,,,又因为抛物线开口向上,当时 ,直线在抛物线的上方,据此判断②;当时 ,对称轴为x=,可得,故③正确;由抛物线开口向上,对称轴为x=,可知当x<时,y随x的增大而减小,结合时,p<q,可得≤或x1<<x2,据此分别求解,即可判断④.
二、填空题(本大题有6个小题,每小题3分,共18分)
11.已知一次函数y1=-x,二次函数y2=x2-2kx+k2-k(k>0).
(1)当x<1时,y2的函数值随x的增大而减小,则k的最小整数值为 ;
(2)若y=y2-y1,若点M(k+2,s),N(a,b)都在函数y的图像上,且s<b,则a的取值范围 .(用含k的式子表示)
【答案】(1)1
(2)a<k-3或a>k+2
【解析】【解答】解:(1)∵二次函数y2=x2-2kx+k2-k=(x-k)2-k,
∴对称轴为x=k,开口向上,
∴当x≤k时,y2随x的增大而减小,
∵当x<1时,y2的函数值随x的增大而减小,
∴k≥1,
∴k的最小整数值为:1.
故答案为:1;
(2)y=y2-y1=x2-2kx+k2-k+x=x2-(2k-1)x+k2-k,
∵点M(k+2,s),N(a,b)都在函数的y图象上,
∴s=(k+2)2-(2k-1)(k+2)+k2-k=6,
b=a2-(2k-1)a+k2-k,
∵s<b,
∴a2-(2k-1)a+k2-k>6,
∵当a2-(2k-1)a+k2-k=6时,
a=k-3或a=k+2,
∴a<k-3或a>k+2.
故答案为:a<k-3或a>k+2.
【分析】(1)根据二次函数的解析式可得对称轴为直线x=k,开口向上,则当x≤k时,y2随x的增大而减小,结合题意可得k的范围,进而可得k的最小整数值;
(2)由已知条件可得y=y2-y1=x2-(2k-1)x+k2-k,则s=(k+2)2-(2k-1)(k+2)+k2-k=6,b=a2-(2k-1)a+k2-k,然后根据s<b可得a的范围.
12.若时,函数的最大值为17,则 .
【答案】6
【解析】【解答】解:∵函数,
∴函数的图象开口向上,对称轴为直线,
∴当时,随的增大而减小,当时,随的增大而增大,
当时,,当时,,
∵时,函数的最大值为,
∴,
故答案为:6.
【分析】先根据函数的解析式得到函数的图象开口方向以及对称轴,求出当时,当时,,结合函数图象的性质即可求解.
13.点A(﹣3,y1),B(2,y2)在抛物线y=x2﹣5x上,则y1 y2.(填“>”,“<”或“=”)
【答案】>
【解析】【解答】解:当x=﹣3时,y1=x2﹣5x=24;
当x=2时,y2=x2﹣5x=﹣6;
∵24>﹣6,
∴y1>y2.
故答案为:>.
【分析】分别计算自变量为﹣3、2时的函数值,然后比较函数值的大小即可.
14.如图,已知抛物线与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C,点B的坐标为.
(1)抛物线的顶点坐标是 .
(2)已知P是抛物线对称轴l上的一个动点,当的值最小时,点P的坐标是 .
【答案】(1)(1,4)
(2)(1,2)
【解析】【解答】
1)把点代入抛物线,解得,
∴该抛物线的表达式为,
∴抛物线的顶点坐标为(1,4);
(2)连接BC,交抛物线的对称轴l于一点,由抛物线的对称性可知,该点即为所求的点P,
∵抛物线与y轴交于点C,
∴点C的坐标为,
设直线BC的函数表达式为,
把和代入,得:
解得:,
∴直线BC的函数表达式为.
∵抛物线的对称轴为直线,
∴当时,,即当的值最小时,点P的坐标为(1,2).
故答案为:(1,4),(1,2).
【分析】(1)将点B的坐标代入并利用配方法求出函数解析式的顶点式,再求出顶点坐标即可;
(2)连接BC,交抛物线的对称轴l于一点,由抛物线的对称性可知,该点即为所求的点P,先求出直线BC的解析式,再将x=1代入解析式求出y的值,可得点P的坐标。
15.如图,四边形是边长为的正方形,与轴正半轴的夹角为,点在抛物线的图象上,则的值为 .
【答案】
【解析】【解答】解:如图,连接OB,
∵四边形OABC是边长为的正方形,
∴∠BOC=45°,,
过点B作BD⊥x轴于D,
∵OC与x轴正半轴的夹角为15°,
∴∠BOD=45°-15°=30°,
∴,,
∴点B的坐标为,
∵点B在抛物线y=ax2(a<0)的图象上,
将代入y=ax2,得:,
解得:.
故答案为:.
【分析】连接OB,根据正方形的对角线平分一组对角线可得∠BOC=45°,过点B作BD⊥x轴于D,然后求出∠BOD=30°,根据直角三角形30°角所对的直角边等于斜边的一半可得BD=1,再利用勾股定理列式求出OD,从而得到点B的坐标,再把点B的坐标代入抛物线解析式求解即可.
16.已知关于x的二次函数y=ax2+bx+c的图象经过点(﹣2,y1),(﹣1,y2),(1,0),且y1<0<y2,对于以下结论:
①abc>0;②a+3b+2c≤0;③对于自变量x的任意一个取值,都有 x2+x≥﹣ ;④在﹣2<x<﹣1中存在一个实数x0,使得x0=﹣ ,
其中结论错误的是 (只填写序号).
【答案】②
【解析】【解答】解:由题意二次函数图象如图所示,
∴a<0.b<0,c>0,
∴abc>0,故①正确.
∵a+b+c=0,
∴c=﹣a﹣b,
∴a+3b+2c=a+3b﹣2a﹣2b=b﹣a,
又∵x=﹣1时,y>0,
∴a﹣b+c>0,
∴b﹣a<c,
∵c>O,
∴b﹣a可以是正数,
∴a+3b+2c≤0,故②错误.
故答案为②.
∵函数y′= x2+x= (x2+ x)= (x+ )2﹣ ,∵ >0,∴函数y′有最小值﹣ ,∴ x2+x≥﹣ ,故③正确.
∵y=ax2+bx+c的图象经过点(1,0),
∴a+b+c=0,
∴c=﹣a﹣b,
令y=0则ax2+bx﹣a﹣b=0,设它的两个根为x1,1,
∵x1 1= =﹣ ,∴x1=﹣ ,
∵﹣2<x1<x2,
∴在﹣2<x<﹣1中存在一个实数x0,使得x0=﹣ ,故④正确,
【分析】①正确.画出函数图象即可判断.
②错误.因为a+b+c=0,所以a+3b+2c=a+3b﹣2a﹣2b=b﹣a,又a﹣b+c>0,所以b﹣a<c,故b﹣a可以是正数,由此可以周长判断.
③正确.利用函数y′= x2+x= (x2+ x)= (x+ )2﹣ ,根据函数的最值问题即可解决.④令y=0则ax2+bx﹣a﹣b=0,设它的两个根为x1,1,则x1 1= =﹣ ,求出x1即可解决问题.本题考查二次函数的图象与系数的关系、二次函数图象上的点的坐标特征,解题的关键是灵活应用二次函数的性质解决问题,学会构建二次函数解决最值问题,属于中考填空题中的压轴题.
三、解答题(17、18、19题每题6分,20、21题每题8分,22、23每题9分,24、25每题10分,共计72分,要求写出文字说明、证明过程或演算步骤)
17.已知抛物线的顶点为,且经过点.
(1)求该抛物线的解析式;
(2)该抛物线是否经过点?若不经过,怎样沿轴方向平移该抛物线,使它经过点?并写出平移后的新抛物线的解析式.
【答案】(1)解:抛物线的顶点为,
,
抛物线经过点,
,
解得,
∴抛物线的解析式为;
(2)解:当时,,
该抛物线不经过点;
设平移后的新抛物线的解析式为,
经过点,
,
解得:或,
将抛物线向右平移1个或5个单位长度即可过点,
平移后的新抛物线的解析式为或.
【解析】【分析】(1)根据抛物线的顶点坐标求出m的值,再将,代入抛物线的解析式求出a的值,即可求解;
(2)将代入解析式,即可判断抛物线不经过点B;设平移后的新抛物线的解析式为,将点B的坐标代入求出的值,即可求解.
(1)解:抛物线的顶点为,
,
抛物线经过点,
,
解得,
.
(2)解:当时,
,
该抛物线不经过点;
设平移后的新抛物线的解析式为,
经过点,
,
解得:或,
将抛物线向右平移1个或5个单位长度即可过点,
平移后的新抛物线的解析式为或.
18.已知抛物线的解析式为
求抛物线的顶点坐标;
求出抛物线与轴的交点坐标;
当取何值时?
【答案】(1)抛物线顶点坐标为; 抛物线与轴的交点坐标为;当时,.
【解析】【解答】(1)∵,
∴抛物线顶点坐标为;
(2)当时,即,
∴或,
∴抛物线与轴的交点坐标为;
(3)∵抛物线的开口方向向下,且抛物线与轴的交点坐标为,
∴当时,.
【分析】(1)利用配方法将二次函数的一般式化为顶点式,即可得到顶点坐标;
(2)将y=0代入解析式求出x的值即可;
(3)结合二次函数的图象和求出x的取值范围即可.
19.已知二次函数y=x2+mx+n的图象经过点P(﹣3,1),对称轴是直线x=﹣1.
(1)求m,n的值;
(2)x取什么值时,y随x的增大而减小?
【答案】解:(1)∵二次函数y=x2+mx+n的图象经过点P(﹣3,1),对称轴是直线x=﹣1,
∴有,解得.
∴二次函数的解析式为y=x2+2x﹣2.
(2)∵a=1>0,
∴抛物线的开口向上,当x≤﹣1时,函数递减;当x>﹣1时,函数递增.
故当x≤﹣1时,y随x的增大而减小.
【解析】【分析】(1)根据二次函数过点P和二次函数的对称轴为x=﹣1,可得出关于m、n的二元一次方程组,解方程组即可得出m、n的值;
(2)由二次函数的a的值大于0,结合函数的单调性,即可得出结论.
20.已知抛物线过A(1,0)和B(4,0)两点,交y轴于C点,且BC=5,求该二次函数的解析式.
【答案】解:设抛物线的解析式为y=a(x﹣1)(x﹣4),
∵B(4,0)两点,交y轴于C,BC=5,
∴C点坐标为(0,3)或(0,﹣3),
当C点坐标为(0,3),把(0,3)代入得a (﹣1) (﹣4)=3,解得a= ,
所以此时抛物线的解析式为y= (x﹣1)(x﹣4)=﹣ x2﹣ x+5;
当C点坐标为(0,﹣5),把(0,﹣5)代入得a (﹣1) (﹣4)=﹣5,解得a=﹣ ,
所以此时抛物线的解析式为y=﹣ (x﹣1)(x﹣4)=﹣ x2+ x﹣5,
所以该二次函数的解析式为y=﹣ x2﹣ x+5或y=﹣ x2+ x﹣5
【解析】【分析】由于已知抛物线与x轴的交点坐标,则可设交点式y=a(x﹣1)(x﹣4),再利用B点坐标和BC=5得到C点坐标,然后把C点坐标代入可求出a的值,从而得到两个解析式.
21.已知二次函数图象的顶点坐标是 , 且经过点 .
(1) 求该二次函数的解析式.
(2) 当 时, 求此函数的最大值与最小值.
【答案】(1)解: 顶点坐标是 ,
设二次函数解析式为 ,
将点 代入解析式, 解得 ,
(2)解: 抛物线开口向上,
顶点坐标是 , 且 在 范围内,
当 时, 函数有最小值 -4 ,
当 时, ; 当 时, ,
当 时, 函数有最大值 0
【解析】【分析】(1)设二次函数解析式为 ,然后把(1,0)代入求出a的值即可;
(2)先分别计算当 时, ; 当 时, ,再根据二次函数的性质得到x=﹣1时,y有最小值﹣4,从而得到此函数的最大值和最小值.
22.某广场中心有高低不同的各种呈拋物线状的喷泉,其中一支高度为1m的喷水管喷水的最大高度为3m,此时喷水的水平距离为m.在下图所示的坐标系中,求:
(1)这支喷泉的函数表达式(不必求x的取值范围).
(2)喷泉落地点与原点O的距离.
【答案】(1)解:根据题意知,抛物线的顶点坐标为(,3),
设抛物线的表达式为y=a(x-)2+3(a≠0).
把点(0,1)代入,得1=a(0-)2+3,
解得:a=-8,
∴这支喷泉的函数表达式为y=-8(x-)2+3
(2)解:∵y=-8(x-)2+3=-8x2+8x+1,
∴当y=0时,解得x1=,x2=(舍去).
∴喷泉落地点与原点O的距离为:m
【解析】【分析】(1)先求出顶点坐标,再利用待定系数法求出函数解析式即可;
(2)将y=0代入解析式可得0=-8x2+8x+1,再求出x的值即可.
23.某校想将新建图书楼的正门设计为一个抛物线型门,并要求所设计的拱门的跨度与拱高之积为,还要兼顾美观、大方,和谐、通畅等因素,设计部门按要求给出了两个设计方案.现把这两个方案中的拱门图形放入平面直角坐标系中,如图所示:
方案一,抛物线型拱门的跨度,拱高.其中,点N在x轴上,,.
方案二,抛物线型拱门的跨度,拱高.其中,点在x轴上,,.
要在拱门中设置高为的矩形框架,其面积越大越好(框架的粗细忽略不计).方案一中,矩形框架的面积记为,点A、D在抛物线上,边在上;方案二中,矩形框架的面积记为,点,在抛物线上,边在上.现知,小华已正确求出方案二中,当时,,请你根据以上提供的相关信息,解答下列问题:
(1)求方案一中抛物线的函数表达式;
(2)在方案一中,当时,求矩形框架的面积并比较,的大小.
【答案】(1)解:由题意知,方案一中抛物线的顶点,
设抛物线的函数表达式为,
把代入得:,
解得:,
∴;
∴方案一中抛物线的函数表达式为;
(2)解:在中,令得:,
解得或,
∴,
∴;
∵,
∴.
【解析】【分析】(1)由题意知,方案一中抛物线的顶点,设抛物线的函数表达式为,根据待定系数法将点O坐标代入表达式即可求出答案.
(2)将y=3代入解析式可得或,则,再求出S1,比较大小即可求出答案.
24.已知二次函数.
(1)若二次函数的图象经过点,求的值;
(2)当时,求的最小值(用含的代数式表示);
(3)若可取全体实数,当时,的最小值为-2.设二次函数的图象与轴的两个交点坐标分别为,求线段AB的长度.
【答案】(1)解:将点代入,
得,解得.
(2)解:易知抛物线的对称轴为直线,
①若,
当时,随的增大而增大,
当时,取得最小值,为3;
②若,
当时,取得最小值,为;
③若,
当时,随的增大而减小,
当时,取得最小值,即.
综上可知,若的最小值为3;若的最小值为若的最小值为.
(3)解:由(1)知,当时,取最小值,解得.
,
.
由题意,可知为一元二次方程的两个根.
由韦达定理,得,
.
【解析】【分析】(1)把代入,即可求得t的值;
(2) 抛物线的对称轴为直线, 分类讨论:①t<0, 当时,取得最小值为3;② 若 当时,取得最小值,为;③ 若 当时,取得最小值,即, 综上可知,若的最小值为3;若的最小值为若的最小值为;
(3) 由(1)知,当时,取最小值,解得,负值舍去,可得:t=,可得:,令y=0,可得, 进一步可得:.
25.已知二次函数y=x2-4x的图象经过A(x1,t),B(x2,t),C(m,n)三点,且x1<x2.
(1)当t=5时,求点A和点B的坐标;
(2)将点C先向右平移1个单位长度,再向下平移2个单位长度,得点D,求n的值;
(3)当a≤m≤5时,n的最大值为5,n的最小值是-4
【答案】(1)解:二次函数y=x2-4x的图象经过A(x1,t),B(x2,t),
∴A(x1,t),B(x2,t)关于抛物线的对称轴对称,
当t=5时,则x2-4x=5,即x2-4x-5=0,
解得x1=-1,x2=5,
∴A(-1,5),B(5,5);
(2)解:将点C先向右平移1个单位长度,再向下平移2个单位长度,
∵C(m,n),
∴D(m+1,n-2),
∵点C、D在该二次函数的图象上,
∴,
解得,
∴n的值为-;
(3)解:当a≤m≤5时,n的最大值为5,
∵y=x2-4x=(x-2)2-4,
∴抛物线开口向上,顶点为(2,-4),
把y=5代入y=x2-4x得5=x2-4x,解得x1=5,x2=-1,
∴当m=-1或5时,n有最小值为-4,当m=2时n有最大值为5,
∴a的取值范围是-1≤a≤2.
【解析】【分析】(1)利用点A,B的坐标可得到这两个点关于对称轴对称,将y=5代入函数解析式,可求出对应的x的值,可得到点A和点B的坐标.
(2)利用点的坐标平移规律:上加下减,左减右加,可得到点D的坐标,再将点C,D的坐标分别代入二次函数解析式,可得到关于m,n的方程组,解方程组求出m,n的值.
(3)将函数解析式转化为顶点式,利用二次函数的性质可知当m=2时n有最大值-4;将y=5代入函数解析式,可求出对应的x的值,可得到当m=-1或5时,n有最大值为5,据此可得到符合题意的m的取值范围.
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