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专题1.4 二次函数的性质
姓名:__________________ 班级:______________ 得分:_________________
注意事项:
本试卷满分100分,考试时间45分钟,试题共24题.答卷前,考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、班级等信息填写在试卷规定的位置.
一、选择题(本大题共10小题,每小题3分,共30分)在每小题所给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1.(2019秋?西城区校级期中)下列关于二次函数的说法错误的是( )
A.二次函数y=(x+2)2﹣2的顶点坐标是(﹣2,﹣2)
B.抛物线y=﹣x2+2x+1,当x<0时y随x的增大而增大
C.函数y=2x2+4x﹣3的图象的最低点坐标为(﹣1,﹣5)
D.点A(3,0)不在抛物线y=x2﹣2x﹣3的图象上
2.(2019秋?南岗区校级期中)抛物线y=x2+2x+2的对称轴是( )
A.直线x=1 B.直线x=﹣1 C.直线y=﹣1 D.直线y=1
3.(2019秋?任城区校级期中)已知二次函数y=ax2+bx+c中,其函数y与自变量x之间的部分对应值如表所示:
x … 2 3 4 5 6 …
y … 4 1 0 1 4 …
点A(x1,y1)、B(x2,y2)在函数的图象上,则当3<x1<4,5<x2<6时,y1与y2的大小关系是( )
A.y1>y2 B.y1<y2 C.y1≥y2 D.y1≤y2
4.(2019秋?思明区校级期中)对于二次函数y=x2﹣2x+3的图象,下列说法正确的是( )
A.开口向下
B.对称轴是直线x=﹣1
C.当x<1时,y随x的增大而减小
D.函数最大值为4
5.(2019秋?鼓楼区校级期中)已知二次函数y=x2﹣4x+2.若﹣1≤x≤1时,则y的取值范围( )
A.y≥7 B.y≤﹣1 C.﹣1≤y≤7 D.﹣2≤y≤7
6.(2019秋?临沭县期中)二次函数y=﹣x2+(6﹣m)x+8,当x>﹣2时,y随x的增大而减小;当x<﹣2时,y随x的增大而增大,则m的值为( )
A.10 B.8 C.6 D.4
7.(2020?蜀山区一模)二次函数y=x2+px+q,当0≤x≤1时,此函数最大值与最小值的差( )
A.与p、q的值都有关 B.与p无关,但与q有关
C.与p、q的值都无关 D.与p有关,但与q无关
8.(2020?宁波模拟)已知0<x<1,10<y<20,且y随x的增大而增大,则y与x的关系式不可以是( )
A.y=10x+10 B.y=﹣10(x﹣1)2+20
C.y=10x2+10 D.y=﹣10x+20
9.(2020?下城区一模)已知二次函数y=a(x+1)(x﹣m)(a为非零常数,1<m<2),当x<﹣1时,y随x的增大而增大,说法正确的是( )
A.若图象经过点(0,1),则a<0
B.若x时,则y随x的增大而增大
C.若(﹣2020,y1),(2020,y2)是函数图象上的两点,则y1<y2
D.若图象上两点(,y1),(n,y2)对一切正数n,总有y1>y2,则m<2
10.(2020?长春模拟)某广场有一个小型喷泉,水流从垂直于地面的水管OA喷出,OA长为1.5m.水流在各个方向上沿形状相同的抛物线路径落到地面上,某方向上抛物线路径的形状如图所示,落点B到O的距离为3m.建立平面直角坐标系,水流喷出的高度y(m)与水平距离x(m)之间近似满足函数关系y=ax2+x+c(a≠0),则水流喷出的最大高度为( )
A.1米 B.米 C.2米 D.米
二、填空题(本大题共8小题,每小题3分,共24分)请把答案直接填写在横线上
11.(2020?长春模拟)如图,三孔桥横截面的三个孔都呈抛物线形,左右两个抛物线形是全等的.正常水位时,大孔水面宽度为20m,顶点距水面6m,小孔顶点距水面3m.当水位上涨刚好淹没小孔时,大孔的水面宽度为 m.
12.(2020?老河口市模拟)某幢建筑物,从5米高的窗口A用水管向外喷水,喷的水流呈抛物线,抛物线所在平面与墙面垂直(如图所示),如果抛物线的最高点M离墙1米,离地面米,则水流下落点B离墙距离OB是 m.
13.(2020春?北碚区校级期末)二次函数y=x2﹣16x﹣8的最小值是 .
14.(2020?天河区模拟)当二次函数y=﹣x2+4x﹣6有最大值时,x= .
15.(2020?徐州一模)若二次函数y=x2+mx+3的图象关于直线x=1对称,则m的值为 .
16.(2020?长春一模)如图,直线y=x+1与抛物线y=x2﹣4x+5交于A,B两点,点P是y轴上的一个动点,当△PAB的周长最小时,点P的坐标为 .
三、解答题(本大题共7小题,共46分.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
17.(2019秋?大观区校级期中)当x=1时,二次函数y=ax2+bx+c取得最小值为﹣3,且函数图象与y轴交于点C(0,1)
(1)求此函数解析式;
(2)若A(m,y1),B(m+2,y2)两点都在函数图象上,且y1<y2,直接写出m的取值范围 .
18.(2019秋?昌平区校级期中)如果二次函数y=ax2+bx+c的图象经过点(1,0),(2,﹣1),(0,3)
(1)求二次函数的解析式;
(2)写出二次函数的对称轴和顶点坐标.
19.(2019秋?东城区校级期中)抛物线y1=x2+bx+c与直线y2=2x+m相交于A(1,4)、B(﹣1,n)两点.
(1)求y1和y2的解析式;
(2)直接写出y1﹣y2的最小值.
20.(2019秋?思明区校级期中)抛物线y1=x2+bx+c与直线y2=﹣2x+m相交于A(﹣2,n)、B(2,﹣3)两点.
(1)求这条抛物线的解析式;
(2)若点D为抛物线的顶点,求三角形ABD的面积.
21.(2019秋?德城区校级期中)如图,隧道的截面由抛物线和矩形构成,AB=8m,BC=2m,隧道的最高点P位于AB的中点的正上方,且与AB的距离为4m.
(1)建立如图所示的坐标系,求图中抛物线的解析式;
(2)若隧道为单向通行,一辆高4米、宽3米的火车能否从隧道内通过?请说明理由.
22.(2019秋?西城区校级期中)跳台滑雪是冬季奥运会比赛项目之一,运动员起跳后的飞行路线可以看作是抛物线的一部分.一名运动员起跳后,他的飞行路线如图所示,当他的水平距离为15m时,达到飞行的最高点C处,此时的竖直高度为45m,他落地时的水平距离(即OA的长)为60m,求这名运动员起跳时的竖直高度(即OB的长).
23.(2020?威海)已知,在平面直角坐标系中,抛物线y=x2﹣2mx+m2+2m﹣1的顶点为A.点B的坐标为(3,5).
(1)求抛物线过点B时顶点A的坐标;
(2)点A的坐标记为(x,y),求y与x的函数表达式;
(3)已知C点的坐标为(0,2),当m取何值时,抛物线y=x2﹣2mx+m2+2m﹣1与线段BC只有一个交点.
24.(2020?临沂)已知抛物线y=ax2﹣2ax﹣3+2a2(a≠0).
(1)求这条抛物线的对称轴;
(2)若该抛物线的顶点在x轴上,求其解析式;
(3)设点P(m,y1),Q(3,y2)在抛物线上,若y1<y2,求m的取值范围.
专题1.4二次函数的性质解析版
姓名:__________________ 班级:______________ 得分:_________________
一、选择题(本大题共10小题,每小题3分,共30分)在每小题所给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求.
1.(2019秋?西城区校级期中)下列关于二次函数的说法错误的是( )
A.二次函数y=(x+2)2﹣2的顶点坐标是(﹣2,﹣2)
B.抛物线y=﹣x2+2x+1,当x<0时y随x的增大而增大
C.函数y=2x2+4x﹣3的图象的最低点坐标为(﹣1,﹣5)
D.点A(3,0)不在抛物线y=x2﹣2x﹣3的图象上
【分析】利用二次函数的性质对A进行判断;先确定抛物线y=﹣x2+2x+1的对称轴为直线x=1,再利用二次函数的性质对B进行判断;先配方得到y=2x2+4x﹣3=2(x+1)2﹣5,则利用二次函数的性质对C进行判断;根据二次函数图象上点的坐标特征对D进行判断.
【解析】A、二次函数y=(x+2)2﹣2的顶点坐标是(﹣2,﹣2),所以A选项的说法正确;
B、抛物线y=﹣x2+2x+1的对称轴为直线x=1,抛物线开口向下,则当x<0时y随x的增大而增大,所以B选项的说法正确;
C、函数y=2x2+4x﹣3=2(x+1)2﹣5,则抛物线的最低点坐标为(﹣1,﹣5),所以C选项的说法正确;
D、当x=3时,y=x2﹣2x﹣3=0,则点A(3,0)在抛物线y=x2﹣2x﹣3的图象上,所以D选项的说法不正确.
故选:D.
2.(2019秋?南岗区校级期中)抛物线y=x2+2x+2的对称轴是( )
A.直线x=1 B.直线x=﹣1 C.直线y=﹣1 D.直线y=1
【分析】利用二次函数y=ax2+bx+c的对称轴为直线x可求出答案.
【解析】y=ax2+bx+c的对称轴为直线x,代入数值求得对称轴是直线x=﹣1;
故选:B.
3.(2019秋?任城区校级期中)已知二次函数y=ax2+bx+c中,其函数y与自变量x之间的部分对应值如表所示:
x … 2 3 4 5 6 …
y … 4 1 0 1 4 …
点A(x1,y1)、B(x2,y2)在函数的图象上,则当3<x1<4,5<x2<6时,y1与y2的大小关系是( )
A.y1>y2 B.y1<y2 C.y1≥y2 D.y1≤y2
【分析】观察表中数据可得到抛物线的对称轴为直线x=4,抛物线开口向上,然后比较点A、点B离直线x=4的距离的大小,再根据二次函数的性质可得到y1<y2.
【解析】抛物线的对称轴为直线x=4,
∵3<x1<4,5<x2<6,
∴点A(x1,y1)到直线x=4的距离比点B(x2,y2)到直线x=4的距离要小,
而抛物线的开口向上,
∴y1<y2.
故选:B.
4.(2019秋?思明区校级期中)对于二次函数y=x2﹣2x+3的图象,下列说法正确的是( )
A.开口向下
B.对称轴是直线x=﹣1
C.当x<1时,y随x的增大而减小
D.函数最大值为4
【分析】将解析式配方成顶点式,再根据二次函数的性质可得抛物线开口方向、对称轴方程和顶点坐标及最值情况,据此求解可得.
【解析】∵y=x2﹣2x+3=(x﹣1)2+2,
∴由a=1>0知抛物线开口向上,顶点坐标是(1,2),对称轴是直线x=1,当x<1时,y随x的增大而减小,函数有最小值为2,无最大值,
∴C选项正确;
故选:C.
5.(2019秋?鼓楼区校级期中)已知二次函数y=x2﹣4x+2.若﹣1≤x≤1时,则y的取值范围( )
A.y≥7 B.y≤﹣1 C.﹣1≤y≤7 D.﹣2≤y≤7
【分析】﹣1≤x≤1在对称轴的左侧,然后确定﹣1和1的函数值,即可确定y的范围.
【解析】∵二次函数y=x2﹣4x+2=(x﹣2)2﹣2,
∴函数的对称轴是x=2,顶点为(2,﹣2),有最小值﹣2,
当x=﹣1时,y=7,当x=1时,y=﹣1,
∴若﹣1≤x≤1时,则y的取值范围是:﹣1≤y≤7.
故选:C.
6.(2019秋?临沭县期中)二次函数y=﹣x2+(6﹣m)x+8,当x>﹣2时,y随x的增大而减小;当x<﹣2时,y随x的增大而增大,则m的值为( )
A.10 B.8 C.6 D.4
【分析】根据二次函数的性质得到抛物线开口向下时,在对称轴右侧,y随x的增大而减小,而在对称轴左侧,y随x的增大而增大,则可得到抛物线的对称轴为直线x=﹣2,然后根据对称轴方程即可求出m的值.
【解析】∵当x>﹣2时,y随x的增大而减小;当x<﹣2时,y随x的增大而增大,
而a=﹣1<0,
∴抛物线的对称轴为直线x=﹣2,
∴2,
∴m=10.
故选:A.
7.(2020?蜀山区一模)二次函数y=x2+px+q,当0≤x≤1时,此函数最大值与最小值的差( )
A.与p、q的值都有关 B.与p无关,但与q有关
C.与p、q的值都无关 D.与p有关,但与q无关
【分析】先根据二次函数的已知条件,得出二次函数的图象开口向上,再分别进行讨论,即可得出函数y的最大值与最小值即可得到结论.
【解析】∵二次函数y=x2+px+q=(x)2,
∴该抛物线的对称轴为x,且a=1>0,
当x0,
∴当x=0时,二次函数有最小值为:q,
∴当x=1时,二次函数有最大值为:1+p+q,
∴函数最大值与最小值的差为1+p;
当x1,
∴当x=0时,二次函数有最大值为:q,
∴当x=1时,二次函数有最小值为:1+p+q,
∴函数最大值与最小值的差为﹣1﹣p;
当0≤x1,
∴当x=0时,二次函数有最大值为:q,
∴当x=1时,二次函数有最小值为:1+p+q,
∴函数最大值与最小值的差为﹣1﹣p;
综上所述,此函数最大值与最小值的差与p有关,但与q无关,
故选:D.
8.(2020?宁波模拟)已知0<x<1,10<y<20,且y随x的增大而增大,则y与x的关系式不可以是( )
A.y=10x+10 B.y=﹣10(x﹣1)2+20
C.y=10x2+10 D.y=﹣10x+20
【分析】根据二次函数和一次函数的性质,A、B、C选项都符合当0<x<1,10<y<20,且y随x的增大而增大,即可进行判断.
【解析】A.y=10x+10,
当 0<x<1,10<y<20时,y随x的增大而增大,
所以A选项正确;
B.y=﹣10(x﹣1)2+20,
当 0<x<1,10<y<20时,y随x的增大而增大,
所以B选项正确;
C.y=10x2+10,
当 0<x<1,10<y<20时,y随x的增大而增大,
所以C选项正确;
D.y=﹣10x+20,
当 0<x<1,10<y<20时,y随x的增大而减小,
所以D选项错误.
故选:D.
9.(2020?下城区一模)已知二次函数y=a(x+1)(x﹣m)(a为非零常数,1<m<2),当x<﹣1时,y随x的增大而增大,说法正确的是( )
A.若图象经过点(0,1),则a<0
B.若x时,则y随x的增大而增大
C.若(﹣2020,y1),(2020,y2)是函数图象上的两点,则y1<y2
D.若图象上两点(,y1),(n,y2)对一切正数n,总有y1>y2,则m<2
【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.
【解析】∵二次函数y=a(x+1)(x﹣m)(a为非零常数,1<m<2),当x<﹣1时,y随x的增大而增大,
∴a<0,
若图象经过点(0,1),则1=a(0+1)(0﹣m),得1=﹣am,
∵a<0,1<m<2,
∴﹣1<a,故选项A错误;
∵二次函数y=a(x+1)(x﹣m)(a为非零常数,1<m<2),a<0,
∴该函数的对称轴为直线x,
∴0,
∴当x时,y随x的增大而增大,故选项B错误;
∴若(﹣2020,y1),(2020,y2)是函数图象上的两点,则y1<y2,故选项C正确;
∴若图象上两点(,y1),(n,y2)对一切正数n,总有y1>y2,则1<m,故选项D错误;
故选:C.
10.(2020?长春模拟)某广场有一个小型喷泉,水流从垂直于地面的水管OA喷出,OA长为1.5m.水流在各个方向上沿形状相同的抛物线路径落到地面上,某方向上抛物线路径的形状如图所示,落点B到O的距离为3m.建立平面直角坐标系,水流喷出的高度y(m)与水平距离x(m)之间近似满足函数关系y=ax2+x+c(a≠0),则水流喷出的最大高度为( )
A.1米 B.米 C.2米 D.米
【分析】由题意可得,抛物线经过点(0,1.5)和(3,0),把上述两个点坐标代入二次函数表达式,可求出a和c的值,则抛物线的解析式可求出,再把抛物线解析式化为顶点式即可求出水流喷出的最大高度.
【解析】由题意可得,抛物线经过点(0,1.5)和(3,0),
把上述两个点坐标代入二次函数表达式得:
,
解得:,
∴函数表达式为:yx2+x,
(x﹣1)2+2,
∵a<0,故函数有最大值,
∴当x=1时,y取得最大值,此时y=2,
答:水流喷出的最大高度为2米.
故选:C.
二、填空题(本大题共8小题,每小题3分,共24分)请把答案直接填写在横线上
11.(2020?长春模拟)如图,三孔桥横截面的三个孔都呈抛物线形,左右两个抛物线形是全等的.正常水位时,大孔水面宽度为20m,顶点距水面6m,小孔顶点距水面3m.当水位上涨刚好淹没小孔时,大孔的水面宽度为 10 m.
【分析】根据题意,可以画出相应的抛物线,然后即可得到大抛物线的解析式,然后令y=3,求出相应的x的值,即可得到当水位上涨刚好淹没小孔时,大孔的水面宽度.
【解析】如右图所示,
点C为抛物线顶点,坐标为(0,6),则点A的坐标为(﹣10,0),点B的坐标为(10,0),
设抛物线ACB的函数解析式为y=ax2+6,
∵点A在此抛物线上,
∴0=a×102+6,
解得,a,
即抛物线ACB的函数解析式为yx2+6,
当y=3时,3x2+6,
解得,x,
∴当水位上涨刚好淹没小孔时,大孔的水面宽度为:5(﹣5)=10(m),
故答案为:10.
12.(2020?老河口市模拟)某幢建筑物,从5米高的窗口A用水管向外喷水,喷的水流呈抛物线,抛物线所在平面与墙面垂直(如图所示),如果抛物线的最高点M离墙1米,离地面米,则水流下落点B离墙距离OB是 3 m.
【分析】以地面,墙面所在直线为x轴,y轴建立平面直角坐标系,把题中已知点代入,求出解析式后,令y=0,即可解答.
【解析】地面,墙面所在直线为x轴,y轴建立平面直角坐标系,
设抛物线解析式:y=a(x﹣1)2,
把点A(0,5)代入抛物线解析式得:
a,
∴抛物线解析式:
y(x﹣1)2.
当y=0时,x1=﹣1(舍去),x2=3.
∴OB=3(m).
故答案为3.
13.(2020春?北碚区校级期末)二次函数y=x2﹣16x﹣8的最小值是 72 .
【分析】化成顶点式,根据二次函数的性质即可求得.
【解析】y=x2﹣16x﹣8=(x﹣8)2﹣72,
由于函数开口向上,因此函数有最小值,且最小值为﹣72,
故答案为:﹣72.
14.(2020?天河区模拟)当二次函数y=﹣x2+4x﹣6有最大值时,x= 2 .
【分析】把二次函数整理成顶点式形式,然后解答即可.
【解析】∵y=﹣x2+4x﹣6,
=﹣(x2﹣4x+4)+4﹣6,
=﹣(x﹣2)2﹣2,
∴当x=2时,二次函数取得最大值.
故答案为:2.
15.(2020?徐州一模)若二次函数y=x2+mx+3的图象关于直线x=1对称,则m的值为 ﹣2 .
【分析】代入对称轴公式直接求得m的值即可.
【解析】∵二次函数y=x2+mx+3的图象关于直线x=1对称,
∴对称轴为:x1,
解得:m=﹣2,
故答案为:﹣2.
16.(2020?长春一模)如图,直线y=x+1与抛物线y=x2﹣4x+5交于A,B两点,点P是y轴上的一个动点,当△PAB的周长最小时,点P的坐标为 (0,) .
【分析】首先确定点A和点B的坐标,然后根据轴对称,可以求得使得△PAB的周长最小时点P的坐标.
【解析】,
解得,或,
∴点A的坐标为(1,2),点B的坐标为(4,5),
∴AB3,
作点A关于y轴的对称点A′,连接A′B与y轴的交于P,则此时△PAB的周长最小,
点A′的坐标为(﹣1,2),点B的坐标为(4,5),
设直线A′B的函数解析式为y=kx+b,
,得,
∴直线A′B的函数解析式为yx,
当x=0时,y,
即点P的坐标为(0,),
故答案为:(0,).
三、解答题(本大题共7小题,共46分.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
17.(2019秋?大观区校级期中)当x=1时,二次函数y=ax2+bx+c取得最小值为﹣3,且函数图象与y轴交于点C(0,1)
(1)求此函数解析式;
(2)若A(m,y1),B(m+2,y2)两点都在函数图象上,且y1<y2,直接写出m的取值范围 m>0 .
【分析】(1)根据题意设函数的解析式为y=a(x﹣1)2﹣3,然后代入点C(0,1),利用待定系数法即可求得;
(2)分别把A(m,y1),B(m+2,y2)两点代入y=4(x﹣1)2﹣3,得到y2﹣y1=[4(m+1)2﹣3]﹣[4(m﹣1)2﹣3]=16m>0,解得即可.
【解析】(1)∵x=1时,二次函数y=ax2+bx+c取得最小值为﹣3,
∴抛物线开口向上,顶点为(1,﹣3),
设函数的解析式为y=a(x﹣1)2﹣3,代入点C(0,1)得,1=a﹣3,
解得a=4,
∴此函数解析式为y=4(x﹣1)2﹣3;
(2)∵A(m,y1),B(m+2,y2)两点都在函数y=4(x﹣1)2﹣3的图象上,
∴y1=4(m﹣1)2﹣3;,y2=4(m+1)2﹣3,
∵y1<y2,
∴y2﹣y1=[4(m+1)2﹣3]﹣[4(m﹣1)2﹣3]=16m>0,
∴m>0,
∴m>0时,y1<y2,
故答案为m>0.
18.(2019秋?昌平区校级期中)如果二次函数y=ax2+bx+c的图象经过点(1,0),(2,﹣1),(0,3)
(1)求二次函数的解析式;
(2)写出二次函数的对称轴和顶点坐标.
【分析】(1)把三个点的坐标代入y=ax2+bx+c,得出方程组,求出方程组的解即可.
(2)化成顶点式即可求得.
【解析】(1)∵二次函数y=ax2+bx+c的图象经过点(1,0),(2,﹣1),(0,3)
∴代入得:
解得:a=1,b=﹣4,c=3,
∴二次函数的解析式为y=x2﹣4x+3;
(2)∵y=x2﹣4x+3=(x﹣2)2﹣1,
∴二次函数的对称轴为直线x=2,顶点坐标为(2,﹣1).
19.(2019秋?东城区校级期中)抛物线y1=x2+bx+c与直线y2=2x+m相交于A(1,4)、B(﹣1,n)两点.
(1)求y1和y2的解析式;
(2)直接写出y1﹣y2的最小值.
【分析】(1)把A的坐标代入直线y2=2x+m求得m的值,然后代入B(﹣1,n)求得n的值,最后根据待定系数法即可求得抛物线的解析式;
(2)求得y1﹣y2=x2﹣1,根据二次函数的性质即可求得最小值.
【解析】(1)∵直线y2=2x+m经过点A(1,4),
∴4=2×1+m.
∴m=2.
∴y2=2x+2,
∵直线y2=2x+2经过点B(﹣1,n),
∴n=﹣2+2=0;
∴B(﹣1,0),
∵抛物线y1=x2+bx+c过点A和点B,
∴,解得.
∴y1=x2+2x+1.
(2)y1﹣y2=(x2+2x+1)﹣(2x+2)=x2﹣1,
∴y1﹣y2的最小值是﹣1.
20.(2019秋?思明区校级期中)抛物线y1=x2+bx+c与直线y2=﹣2x+m相交于A(﹣2,n)、B(2,﹣3)两点.
(1)求这条抛物线的解析式;
(2)若点D为抛物线的顶点,求三角形ABD的面积.
【分析】(1)把B的坐标代入直线y2=﹣2x+m求得m的值,然后代入A(﹣2,n)求得n的值,最后根据待定系数法即可求得抛物线的解析式;
(2)求得顶点D的坐标,再求得对称轴与直线的交点C,然后根据S△ABD=S△ACD+S△BCD求得即可.
【解析】(1)∵直线y2=﹣2x+m经过点B(2,﹣3),
∴﹣3=﹣2×2+m.
∴m=1.
∵直线y2=﹣2x+1经过点A(﹣2,n),
∴n=4+1=5;
∵抛物线y1=x2+bx+c过点A和点B,
∴,
∴.
∴这条抛物线的解析式为y1=x2﹣2x﹣3.
(2)如图,设对称轴与直线y2=﹣2x+1的交点为C,
∵y1=x2﹣2x﹣3=(x﹣1)2﹣4,
∴顶点D为(1,﹣4),对称轴为直线x=1,
把x=1代入y2=﹣2x+1得,y=﹣1,
∴C点的坐标为(1,1),
∴CD=﹣1﹣(﹣4)=3,
∴S△ABD=S△ACD+S△BCD3×(2+2)=6.
21.(2019秋?德城区校级期中)如图,隧道的截面由抛物线和矩形构成,AB=8m,BC=2m,隧道的最高点P位于AB的中点的正上方,且与AB的距离为4m.
(1)建立如图所示的坐标系,求图中抛物线的解析式;
(2)若隧道为单向通行,一辆高4米、宽3米的火车能否从隧道内通过?请说明理由.
【分析】(1)由顶点坐标(4,6)和点A的坐标,即可求解;
(2)令y=4,则有,解得:,,,即可求解.
【解析】(1)由题意可知,抛物线的顶点坐标(4,6),
设抛物线的方程为y=a(x﹣4)2+6,
又因为点A(0,2)在抛物线上,
所以有2=a(0﹣4)2+6.
所以.
因此有:;
(2)令y=4,则有,
解得:,,,
∴货车可以通过.
22.(2019秋?西城区校级期中)跳台滑雪是冬季奥运会比赛项目之一,运动员起跳后的飞行路线可以看作是抛物线的一部分.一名运动员起跳后,他的飞行路线如图所示,当他的水平距离为15m时,达到飞行的最高点C处,此时的竖直高度为45m,他落地时的水平距离(即OA的长)为60m,求这名运动员起跳时的竖直高度(即OB的长).
【分析】利用待定系数法确定抛物线的解析式后求得与y轴的交点即可确定本题的答案.
【解析】设抛物线的解析式为y=a(x﹣h)2+k,
根据题意得:抛物线的顶点坐标为(15,45),
∴y=a(x﹣15)2+45,
∵与x轴交于点A(60,0),
∴0=a(60﹣15)2+45,
解得:a,
∴解析式为y(x﹣15)2+45,
令x=0得:y(0﹣15)2+45=40,
∴点B的坐标为(0,40),
∴这名运动员起跳时的竖直高度为40米.
23.(2020?威海)已知,在平面直角坐标系中,抛物线y=x2﹣2mx+m2+2m﹣1的顶点为A.点B的坐标为(3,5).
(1)求抛物线过点B时顶点A的坐标;
(2)点A的坐标记为(x,y),求y与x的函数表达式;
(3)已知C点的坐标为(0,2),当m取何值时,抛物线y=x2﹣2mx+m2+2m﹣1与线段BC只有一个交点.
【分析】(1)根据待定系数法求得解析式,然后把解析式化成顶点式即可求得;
(2)化成顶点式,求得顶点坐标,即可得出y与x的函数表达式;
(3)把C(0,2)代入y=x2﹣2mx+m2+2m﹣1,求得m=1或﹣3,结合(1)根据图象即可求得.
【解析】(1)∵抛物线y=x2﹣2mx+m2+2m﹣1过点B(3,5),
∴把B(3,5)代入y=x2﹣2mx+m2+2m﹣1,整理得,m2﹣4m+3=0,
解,得m1=1,m2=3,
当m=1时,y=x2﹣2x+2=(x﹣1)2+1,
其顶点A的坐标为(1,1);
当m=3时,y=x2﹣6x+14=(x﹣3)2+5,
其顶点A的坐标为(3,5);
综上,顶点A的坐标为(1,1)或(3,5);
(2)∵y=x2﹣2mx+m2+2m﹣1=(x﹣m)2+2m﹣1,
∴顶点A的坐标为(m,2m﹣1),
∵点A的坐标记为(x,y),
∴x=m,
∴y=2x﹣1;
(3)由(2)可知,抛物线的顶点在直线y=2x﹣1上运动,且形状不变,
由(1)知,当m=1或3时,抛物线过B(3,5),
把C(0,2)代入y=x2﹣2mx+m2+2m﹣1,得m2+2m﹣1=2,
解,得m=1或﹣3,
所以当m=1或﹣3时,抛物线经过点C(0,2),
如图所示,当m=﹣3或3时,抛物线与线段BC只有一个交点(即线段CB的端点),
当m=1时,抛物线同时过点B、C,不合题意,
所以m的取值范围是﹣3≤m≤3且m≠1.
24.(2020?临沂)已知抛物线y=ax2﹣2ax﹣3+2a2(a≠0).
(1)求这条抛物线的对称轴;
(2)若该抛物线的顶点在x轴上,求其解析式;
(3)设点P(m,y1),Q(3,y2)在抛物线上,若y1<y2,求m的取值范围.
【分析】(1)把解析式化成顶点式即可求得;
(2)根据顶点式求得坐标,根据题意得到关于a的方程解方程求得a的值,从而求得抛物线的解析式;
(3)根据对称轴得到其对称点,再根据二次函数的增减性写出m的取值.
【解析】(1)∵抛物线y=ax2﹣2ax﹣3+2a2=a(x﹣1)2+2a2﹣a﹣3.
∴抛物线的对称轴为直线x=1;
(2)∵抛物线的顶点在x轴上,
∴2a2﹣a﹣3=0,
解得a或a=﹣1,
∴抛物线为yx2﹣3x或y=﹣x2+2x﹣1;
(3)∵抛物线的对称轴为x=1,
则Q(3,y2)关于x=1对称点的坐标为(﹣1,y2),
∴当a>0,﹣1<m<3时,y1<y2;当a<0,m<﹣1或m>3时,y1<y2.
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