浙教版数学(九上)同步提高:1.2.1二次函数y=ax2(a≠0)的图象及其特征(知识讲解+原卷版+解析版)

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名称 浙教版数学(九上)同步提高:1.2.1二次函数y=ax2(a≠0)的图象及其特征(知识讲解+原卷版+解析版)
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资源类型 试卷
版本资源 浙教版
科目 数学
更新时间 2020-09-11 22:12:55

文档简介

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二次函数y=ax
2(a≠0)的图象的画法
要画二次函数y=ax2(a≠0)的图象,一般用描点法来画,描点法画函数图象的一般方法和步骤如下:
(1)列表:根据函数表达式取自变量的一些值(先取x=0,然后在y轴两侧对称取值),得出函数的对应值,按这些对应值列表;
(2)描点:根据所列表格,把自变量的值作为横坐标,函数值作为纵坐标,在直角坐标系中描出各点;
(3)连线:用光滑的曲线将这些点依次连结起来,则得到相应的函数图象.
二次函数y=ax2(a≠0)的图象特征
二次函数y=ax2(a≠0)的图象是一条抛物线,它关于y轴对称,顶点是坐标原点.当a>0时,抛物线开口向上,顶点是抛物线的最低点;当a<0时,抛物线开口向下,顶点是抛物线的最高点.
注意:1.
二次函数y=ax2(a≠0)的图象开口大小由系数a决定;2.
|a|越大,抛物线开口越小;|a|越小,抛物线开口越大.
1.[2018·株洲]已知二次函数y=ax2的图象如图,则下列哪个选项表示的点有可能在反比例函数y=的图象上(  )
A.(-1,2)
B.(1,-2)
C.(2,3)
D.(2,-3)
2.
抛物线y=2x2,y=-2x2,y=x2的共同性质是(  )
A.开口向上
B.对称轴是y轴
C.都有最高点
D.y随x的增大而增大
已知函数y=x2的图象过点(a,b),则它必经过的另一点是(  )
A.(a,-b)
B.(-a,b)
C.(-a,-b)
D.(b,a)
4.
在同一平面直角坐标系中,有下列函数图象:①y=x2;②y=-2x2;③y=4x2;④y=-5x2.其中开口最大的是(
)
A.

B.

C.

D.

5.
若二次函数y=(m-1)x2+m2-1的图象的顶点为坐标原点,则m的值是(
)
A.±1   
B.1
C.-1  
 
D.2
6.
将函数y=kx2(k≠0)与y=kx+k的图象画在同一个平面直角坐标系中,可能的是(
)
A
B
C
D
7.
函数y=ax2与y=-ax+b的图象可能是(  )
 
A    
 B    
 C    
 D
8.赵州桥的桥拱是近似的抛物线形,建立如图所示的平面直角坐标系,其函数的关系式为y=-x2,当水面离桥拱顶的高度DO是2
m时,水面宽度AB为(  )
A.-10
m
B.-5
m
C.5
m
D.10
m
9.[2018·岳阳]在同一直角坐标系中,二次函数y=x2与反比例函数y=(x>0)的图象如图所示,若两个函数图象上有三个不同的点A(x1,m),B(x2,m),C(x3,m),其中m为常数,令w=x1+x2+x3,则w的值为(  )
A.1
B.m
C.m2
D.
二、填空题
1.
如图,⊙O的半径为2,C1是函数y=2x2的图象,C2是函数y=-2x2的图象,则图中阴影部分的面积为____.
如图,在平面直角坐标系中,有四条直线x=1,x=2,y=1,y=2围成的正方形ABCD.若抛物线y=ax2与正方形ABCD有公共点,则该抛物线的二次项系数a的取值范围是

如图,边长为2的正方形ABCD的中心在直角坐标系的原点O,轴,以点O为顶点且过点A,D的抛物线与以点O为顶点且过点B,C的抛物线将正方形分割成几部分,则图中阴影部分的面积是
.
如图,垂直于x轴的直线AB分别与抛物线C1:y=x2(x≥0)和抛物线C2:y=(x≥0)相交于A,B两点,过点A作CD∥x轴分别与y轴和抛物线C2相交于点C,D,过点B作EF∥x轴分别与y轴和抛物线C1相交于点E,F,则=____
三、解答题
1.
已知抛物线的顶点在原点,对称轴是y轴,且经过点(-3,2).
(1)求抛物线的函数表达式,并画出图象.
(2)说出这个抛物线的开口方向和图象位置.
已知抛物线y=ax2与直线y=2x-3相交于点(1,b).
(1)求a,b的值.
(2)抛物线y=ax2上是否存在一点P,使其到两坐标轴的距离相等?若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
如图,隧道的截面由抛物线AED和矩形ABCD(不含AD)构成.矩形的长BC为8
m,宽AB为2
m.以BC所在的直线为x轴,线段BC的中垂线为y轴,1
m为1个单位长建立平面直角坐标系,y轴是抛物线的对称轴,顶点E到坐标原点O的距离为6
m.
(1)求抛物线的函数表达式.
(2)如果该隧道内仅设双行道,现有一辆卡车高4.2
m,宽2.4
m,那么这辆卡车能否通过该隧道?
4.如图所示,直线l过点A(4,0)和点B(0,4)两点,它与二次函数y=ax2的图象在第一象限内交于点P,若△AOP的面积为6.
(1)求点P的坐标;
(2)求二次函数的表达式.
5.
已知二次函数y=x2的图象如图所示.O为坐标原点,点A在y轴的正半轴上,点B,C在二次函数y=x2的图象上,四边形OBAC为菱形,且∠OBA=120°,求菱形OBAC的面积.
6.直线y=kx+b经过点A(2,0),且与抛物线y=ax2(a≠0)相交于B,C两点,已知C(-2,4).
(1)求直线和抛物线的表达式;
(2)在同一坐标系中画出它们的图象;
(3)求S△AOC.
7.[2018·河池二模]如图,四边形OABC是边长为1的正方形,OC与x轴正半轴的夹角为15°,点B在抛物线y=ax2(a<0)的图象上,求a的值.
8.如图,点A1,A2,A3,…,An在抛物线y=x2图象上,点B0,B1,B2,B3,…,Bn在y轴上,△A1B0B1,△A2B1B2,…,△AnBn-1Bn都为等腰直角三角形(点B0是坐标原点处).求△A2020B2019C2020的周长.
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精品试卷·第
2

(共
2
页)
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二次函数y=ax
2(a≠0)的图象的画法
要画二次函数y=ax2(a≠0)的图象,一般用描点法来画,描点法画函数图象的一般方法和步骤如下:
(1)列表:根据函数表达式取自变量的一些值(先取x=0,然后在y轴两侧对称取值),得出函数的对应值,按这些对应值列表;
(2)描点:根据所列表格,把自变量的值作为横坐标,函数值作为纵坐标,在直角坐标系中描出各点;
(3)连线:用光滑的曲线将这些点依次连结起来,则得到相应的函数图象.
二次函数y=ax2(a≠0)的图象特征
二次函数y=ax2(a≠0)的图象是一条抛物线,它关于y轴对称,顶点是坐标原点.当a>0时,抛物线开口向上,顶点是抛物线的最低点;当a<0时,抛物线开口向下,顶点是抛物线的最高点.
注意:1.
二次函数y=ax2(a≠0)的图象开口大小由系数a决定;2.
|a|越大,抛物线开口越小;|a|越小,抛物线开口越大.
1.[2018·株洲]已知二次函数y=ax2的图象如图,则下列哪个选项表示的点有可能在反比例函数y=的图象上( C )
A.(-1,2)
B.(1,-2)
C.(2,3)
D.(2,-3)
【解析】
∵抛物线开口向上,∴a>0,∴点(2,3)可能在反比例函数y=的图象上.
故选C.
2.
抛物线y=2x2,y=-2x2,y=x2的共同性质是( B )
A.开口向上
B.对称轴是y轴
C.都有最高点
D.y随x的增大而增大
已知函数y=x2的图象过点(a,b),则它必经过的另一点是( B )
A.(a,-b)
B.(-a,b)
C.(-a,-b)
D.(b,a)
4.
在同一平面直角坐标系中,有下列函数图象:①y=x2;②y=-2x2;③y=4x2;④y=-5x2.其中开口最大的是(
A
)
A.

B.

C.

D.

5.
若二次函数y=(m-1)x2+m2-1的图象的顶点为坐标原点,则m的值是(
C
)
A.±1   
B.1
C.-1  
 
D.2
6.
将函数y=kx2(k≠0)与y=kx+k的图象画在同一个平面直角坐标系中,可能的是(
C
)
A
B
C
D
7.
函数y=ax2与y=-ax+b的图象可能是( B )
 
A    
 B    
 C    
 D
【解析】
当a>0时,二次函数开口向上;-a<0,当b>0时,一次函数过一、二、四象限,当b<0时,一次函数过二、三、四象限;当a<0时,二次函数开口向下;-a>0,当b>0时,一次函数过一、二、三象限,当b<0时,一次函数过一、三、四象限.故选B.
8.赵州桥的桥拱是近似的抛物线形,建立如图所示的平面直角坐标系,其函数的关系式为y=-x2,当水面离桥拱顶的高度DO是2
m时,水面宽度AB为( D )
A.-10
m
B.-5
m
C.5
m
D.10
m
【解析】由题意得当y=-2时,有-2=-x2,解得x=±5,∴A点坐标为(-5,-2),B点坐标为(5,-2),∴这时水面宽度AB=2×5=10(m).故选D.
9.[2018·岳阳]在同一直角坐标系中,二次函数y=x2与反比例函数y=(x>0)的图象如图所示,若两个函数图象上有三个不同的点A(x1,m),B(x2,m),C(x3,m),其中m为常数,令w=x1+x2+x3,则w的值为( D )
A.1
B.m
C.m2
D.
【解析】
根据题意可得A,B,C三点有两个在二次函数图象上,一个在反比例函数图象上,
不妨设A,B两点在二次函数图象上,点C在反比例函数图象上,∵二次函数y=x2的对称轴是y轴,∴x1+x2=0,
∵点C在反比例函数y=(x>0)上,∴x3=,∴w=x1+x2+x3=.故选D.
二、填空题
1.
如图,⊙O的半径为2,C1是函数y=2x2的图象,C2是函数y=-2x2的图象,则图中阴影部分的面积为__2π__.
如图,在平面直角坐标系中,有四条直线x=1,x=2,y=1,y=2围成的正方形ABCD.若抛物线y=ax2与正方形ABCD有公共点,则该抛物线的二次项系数a的取值范围是≤a≤2.
【解】 提示:过点A时a最大,过点C时a最小.
如图,边长为2的正方形ABCD的中心在直角坐标系的原点O,轴,以点O为顶点且过点A,D的抛物线与以点O为顶点且过点B,C的抛物线将正方形分割成几部分,则图中阴影部分的面积是
2
.
如图,垂直于x轴的直线AB分别与抛物线C1:y=x2(x≥0)和抛物线C2:y=(x≥0)相交于A,B两点,过点A作CD∥x轴分别与y轴和抛物线C2相交于点C,D,过点B作EF∥x轴分别与y轴和抛物线C1相交于点E,F,则=____
【解】 设点A的横坐标为a,则点A的纵坐标为a2,点B的横坐标为a,纵坐标为.∵BE∥x轴,∴点F的纵坐标为.又∵F是抛物线y=x2上的点,∴点F的横坐标为.∵CD∥x轴,∴点D的纵坐标为a2.又∵D是抛物线y=上的点,∴点D的横坐标为2a.∴AD=a,BF=a,CE=a2,OE=a2,∴===.
三、解答题
1.
已知抛物线的顶点在原点,对称轴是y轴,且经过点(-3,2).
(1)求抛物线的函数表达式,并画出图象.
(2)说出这个抛物线的开口方向和图象位置.
【解】(1)由题意可设抛物线的函数表达式为y=ax2(a≠0).∵抛物线经过点(-3,2),∴2=a×(-3)2,解得a=,∴抛物线的函数表达式为y=x2.画出图象如解图所示.
(2)∵a=>0,∴这个抛物线的开口向上,图象在x轴的上方(除顶点外).
已知抛物线y=ax2与直线y=2x-3相交于点(1,b).
(1)求a,b的值.
(2)抛物线y=ax2上是否存在一点P,使其到两坐标轴的距离相等?若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
【解】 (1)∵直线y=2x-3过点(1,b),∴b=2×1-3=-1,∴交点坐标为(1,-1).
∵抛物线y=ax2过点(1,-1),∴-1=a×12,解得a=-1.综上所述,a=-1,b=-1.
(2)存在.设点P的坐标为(x,y),则x=y或x=-y.
∵a=-1,∴y=-x2.当x=y时,x=-x2,解得x1=0,x2=-1,此时y1=0,y2=-1;
当x=-y时,-x=-x2,解得x1=0,x2=1,此时y1=0,y2=-1.∴点P的坐标为(0,0)或(-1,-1)或(1,-1).
如图,隧道的截面由抛物线AED和矩形ABCD(不含AD)构成.矩形的长BC为8
m,宽AB为2
m.以BC所在的直线为x轴,线段BC的中垂线为y轴,1
m为1个单位长建立平面直角坐标系,y轴是抛物线的对称轴,顶点E到坐标原点O的距离为6
m.
(1)求抛物线的函数表达式.
(2)如果该隧道内仅设双行道,现有一辆卡车高4.2
m,宽2.4
m,那么这辆卡车能否通过该隧道?
【解】 (1)由题意,得点E(0,6),D(4,2).设抛物线的函数表达式为y=ax2+c,则有解得∴抛物线的函数表达式为y=-x2+6.
(2)当x=2.4时,y=-×2.42+6=4.56>4.2,∴这辆卡车能通过该隧道.
4.如图所示,直线l过点A(4,0)和点B(0,4)两点,它与二次函数y=ax2的图象在第一象限内交于点P,若△AOP的面积为6.
(1)求点P的坐标;
(2)求二次函数的表达式.
解:(1)设直线l的表达式为y=kx+b,∵直线l过点A(4,0)和点B(0,4),∴∴∴y=-x+4.∵△AOP的面积为6,点P在第一象限,
∴×4×yp=6,∴yp=3,∴3=-x+4,解得x=1,∴点P的坐标为(1,3). 
(2)把点P(1,3)代入y=ax2,得3=a×12,解得a=3,故二次函数的表达式为y=3x2.
5.
已知二次函数y=x2的图象如图所示.O为坐标原点,点A在y轴的正半轴上,点B,C在二次函数y=x2的图象上,四边形OBAC为菱形,且∠OBA=120°,求菱形OBAC的面积.
【解】 连结BC交OA于点D.∵四边形OBAC为菱形,∴BC⊥OA.∵∠OBA=120°,
∴∠OBD=60°,
∴∠BOD=30°,∴OD=BD.设BD=t,则OD=t,∴点B的坐标为(t,t).
把点B的坐标代入y=x2,得t=t2,解得t1=0(不合题意,舍去),t2=1,∴BD=1,OD=,∴BC=2BD=2,OA=2OD=2,∴S菱形OBAC=×2×2=2.
6.直线y=kx+b经过点A(2,0),且与抛物线y=ax2(a≠0)相交于B,C两点,已知C(-2,4).
(1)求直线和抛物线的表达式;
(2)在同一坐标系中画出它们的图象;
(3)求S△AOC.
解:(1)∵直线y=kx+b经过点A(2,0),C(-2,4),∴解得∴直线的表达式为y=-x+2.
∵抛物线y=ax2(a≠0)经过点C(-2,4),∴4=4a,则a=1,∴抛物线的表达式为y=x2;
(2)图象如答图;
(3)如答图,过点C作CD⊥x轴于点D,则CD=4,OA=2,
∴S△AOC=OA·CD=×2×4=4.
7.[2018·河池二模]如图,四边形OABC是边长为1的正方形,OC与x轴正半轴的夹角为15°,点B在抛物线y=ax2(a<0)的图象上,求a的值.
解:如答图,连结OB,过点B作BD⊥x轴于点D,则∠BOC=45°,∠BOD=30°,已知正方形的边长为1,则OB=,
在Rt△OBD中,OB=,∠BOD=30°,则BD=OB=,OD=OB=,故
B,代入抛物线的表达式中,
得a=-,解得a=-.
8.如图,点A1,A2,A3,…,An在抛物线y=x2图象上,点B0,B1,B2,B3,…,Bn在y轴上,△A1B0B1,△A2B1B2,…,△AnBn-1Bn都为等腰直角三角形(点B0是坐标原点处).求△A2020B2019C2020的周长.
解:如图,作A1C⊥y轴,A2E⊥y轴,垂足分别为点C,E,作A1D⊥x轴,A2F⊥x轴,垂足分别为D,F,
过点B1作B1N⊥A2F.∵△A1B0B1,△A2B1B2都是等腰直角三角形,∴B1C=B0C=DB0=A1D,B2E=B1E.
设A1(a,a),将点A1的坐标代入表达式y=x2,得a=a2,解得a=0(不符合题意)或a=1,由勾股定理,得A1B0=,则B1B0=2.设点A2(x2,y2),可得A2N=y2-2,B1N=x2=y2-2,
又点A2在抛物线上,所以y2=x,即(x2+2)=x,解得x2=2,x2=-1(不合题意,舍去),则A2B1=2,
同理可得,A3B2=3,A4B3=4,∴A2020B2019=2020,
∴B2019B2020=4040.故△A2020B2019C2020的周长为4040+2020+2020=4040+4040.
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