22.1.4 二次函数y=ax2+bx+c的图象和性质
*第2课时 用待定系数法求二次函数的解析式
一、选择题
1.已知二次函数y=ax2+bx+c的图象如图所示,则其函数解析式是( )
A.y=x2-4x+5 B.y=-x2-4x+5
C.y=x2+4x+5 D.y=-x2+4x+5
2.如果二次函数y=ax2+bx,当x=1时,y=2;当x=-1时,y=4,则a,b的值是( )
A.a=3,b=-1 B.a=3,b=1
C.a=-3,b=1 D.a=-3,b=-1
3.某抛物线的形状、开口方向与抛物线y=3x2完全相同,顶点坐标是(-2,4),则该抛物线的解析式为 ( )
A.y=-3(x+2)2+4
B.y=3(x+2)2+4
C.y=-(2x+1)2+4
D.y=-3(2x-1)2+4
4.已知抛物线的对称轴为直线x=3,y的最大值为-5,且与y=12x2的图象开口大小相同,则这条抛物线的解析式为 ( )
A.y=-12(x+3)2+5
B.y=-12(x-3)2-5
C.y=12(x+3)2+5
D.y=12(x-3)2-5
5.已知某抛物线的顶点坐标为M(-2,1),且经过原点,则该抛物线的函数解析式为 ( )
A.y=(x-2)2+1 B.y=14(x+2)2+1
C.y=(x+2)2+1 D.y=-14(x+2)2+1
6.某抛物线与x轴交点的横坐标为-2和1,且过点(2,8),则它对应的二次函数的解析式为 ( )
A.y=2x2-2x-4 B.y=-2x2+2x-4
C.y=2x2+2x-4 D.y=x2+x-2
7.如图是某个二次函数的图象,根据图象可知,该二次函数的解析式是 ( )
A.y=-x2+x+2
B.y=-12x2-12x+2
C.y=-12x2-12x+1
D.y=x2-x-2
8.二次函数的部分图象如图所示,对称轴是x=-1,则这个二次函数的解析式为 ( )
A.y=-x2+2x+3 B.y=x2+2x+3
C.y=-x2-2x-3 D.y=-x2-2x+3
9.当k取任意实数时,抛物线y=3(x-k-1)2+k2+2的顶点所在的函数图象的解析式是( )
A.y=x2+2 B.y=x2-2x+1
C.y=x2-2x+3 D.y=x2+2x-3
二、填空题
10.已知A(0,3),B(2,3)是抛物线y=-x2+bx+c上两点,则该抛物线的解析式是 .?
11.已知某二次函数的图象过(0,1),(1,0),(-2,0)三点,则这个二次函数的解析式是 .?
12.已知抛物线与x轴交点的横坐标分别为3,1,与y轴交点的纵坐标为6,则该二次函数的解析式为 .?
13.已知抛物线y=4x2+mx-48,当x>-2时,y随x的增大而增大;当x<-2时,y随x的增大而减小.则当x=3时,y= .?
14.二次函数y=ax2+bx+c(a,b,c为常数,且a≠0)中的x与y的部分对应值如下表:
x
-1
0
1
3
y
-1
3
5
3
下列结论:①ac<0;②当x>1时,y随x的增大而减小;③当x=2时,y=5;④3是方程ax2+(b-1)x+c=0的一个根.
其中正确的结论有 .(填写序号)?
15.如果将二次函数y=-6(x-1)2的图象沿x轴对折,得到的函数图象的解析式是 ;如果沿y轴对折,得到的函数图象的解析式是 .?
16.如图,抛物线的顶点M在y轴上,抛物线与直线y=x+1相交于A,B两点,且点A在x轴上,点B的横坐标为2,则该抛物线的函数解析式为 .?
三、解答题
17.如图,在平面直角坐标系中,抛物线经过点A(0,4),B(1,0),C(5,0),求该抛物线的解析式和顶点E的坐标.
18.若二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)中,函数值y与自变量x的部分对应值如下表:
x
…
-2
-1
0
1
2
…
y
…
0
-2
-2
0
4
…
求该二次函数的解析式.
19.已知抛物线y=a(x-h)2+k与抛物线y=4x2-2x+5的形状相同,且抛物线y=a(x-h)2+k经过点(0,0),其最大值为16,求此抛物线的解析式.
20.已知二次函数图象的对称轴是直线x=-3,图象经过点(1,6),且与y轴的交点坐标为0,52.
(1)求这个二次函数的解析式.
(2)当x在什么范围内变化时,这个函数的函数值y随x的增大而增大?
21.如图,抛物线y=-x2+bx+c与x轴交于A(1,0),B(-3,0)两点.
(1)求该抛物线的解析式.
(2)设(1)中的抛物线交y轴于点C,在该抛物线的对称轴上是否存在点M,使得△MAC的周长最小?若存在,求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.
22.(2020·陕西)如图,抛物线y=x2+bx+c经过点(3,12)和(-2,-3),与两坐标轴的交点分别为A,B,C,它的对称轴为直线l.
(1)求该抛物线的解析式.
(2)P是该抛物线上的点,过点P作l的垂线,垂足为D,E是l上的点.要使以P,D,E为顶点的三角形与△AOC全等,求满足条件的点P、点E的坐标.
23.(2020·江西)已知抛物线y=ax2+bx+c(a,b,c是常数,a≠0)的自变量x与函数值y的部分对应值如下表:
x
…
-2
-1
0
1
2
…
y
…
m
0
-3
n
-3
…
(1)根据以上信息,可知抛物线开口向________,对称轴为____________.
(2)求抛物线的解析式及m,n的值.
(3)请在图中画出所求的抛物线.设点P为抛物线上的动点,OP的中点为P′,描出相应的点P′,再把相应的点P′用平滑的曲线连接起来,猜想该曲线是哪种曲线?
(4)设直线y=m(m>-2)与抛物线及(3)中的点P′所在曲线都有两个交点,交点从左到右依次为A1,A2,A3,A4,请根据图象直接写出线段A1A2,A3A4之间的数量关系:______________.
24.(2020·永州)在平面直角坐标系xOy中,等腰直角三角形ABC的直角顶点C在y轴上,另两个顶点A,B在x轴上,且AB=4,抛物线经过A,B,C三点,如图①所示.
(1)求抛物线所表示的二次函数解析式.
(2)过原点任作直线l交抛物线于M,N两点,如图②所示.
①求△CMN面积的最小值.
②已知Q是抛物线上一定点,问抛物线上是否存在点P,使得点P与点Q关于直线l对称?若存在,求出点P的坐标及直线l的一次函数解析式;若不存在,请说明理由.
25.(2020·攀枝花)如图,开口向下的抛物线与x轴交于点A(-1,0),B(2,0),与y轴交于点C(0,4),点P是第一象限内抛物线上的一点.
(1)求该抛物线所对应的函数解析式;
(2)设四边形CABP的面积为S,求S的最大值.
26.(2020·衡阳)在平面直角坐标系xOy中,关于x的二次函数y=x2+px+q的图象过点(-1,0),(2,0).
(1)求这个二次函数的解析式;
(2)求当-2≤x≤1时,y的最大值与最小值的差;
(3)一次函数y=(2-m)x+2-m的图象与二次函数y=x2+px+q的图象交点的横坐标分别是a和b,且a<3<b,求m的取值范围.
27.如图,在平面直角坐标系xOy中,已知矩形ABCD的顶点坐标A(-1,0),B(3,0),C(3,-2),抛物线经过A,B两点,且顶点在线段CD上.
(1)求这条抛物线的解析式;
(2)若点E(3,1),将△DCE向上平移直至CD边与AB边重合,在此过程中,线段CD与抛物线的交点为P(x1,y1),Q(x2,y2),线段DE与AB交于点M(x3,y3),求x1+x2+x3的取值范围.
参考答案
一、选择题
1.已知二次函数y=ax2+bx+c的图象如图所示,则其函数解析式是( B )
A.y=x2-4x+5 B.y=-x2-4x+5
C.y=x2+4x+5 D.y=-x2+4x+5
2.如果二次函数y=ax2+bx,当x=1时,y=2;当x=-1时,y=4,则a,b的值是(A)
A.a=3,b=-1 B.a=3,b=1
C.a=-3,b=1 D.a=-3,b=-1
3.某抛物线的形状、开口方向与抛物线y=3x2完全相同,顶点坐标是(-2,4),则该抛物线的解析式为 (B)
A.y=-3(x+2)2+4
B.y=3(x+2)2+4
C.y=-(2x+1)2+4
D.y=-3(2x-1)2+4
4.已知抛物线的对称轴为直线x=3,y的最大值为-5,且与y=12x2的图象开口大小相同,则这条抛物线的解析式为 (B)
A.y=-12(x+3)2+5
B.y=-12(x-3)2-5
C.y=12(x+3)2+5
D.y=12(x-3)2-5
5.已知某抛物线的顶点坐标为M(-2,1),且经过原点,则该抛物线的函数解析式为 (D)
A.y=(x-2)2+1 B.y=14(x+2)2+1
C.y=(x+2)2+1 D.y=-14(x+2)2+1
6.某抛物线与x轴交点的横坐标为-2和1,且过点(2,8),则它对应的二次函数的解析式为 (C)
A.y=2x2-2x-4 B.y=-2x2+2x-4
C.y=2x2+2x-4 D.y=x2+x-2
7.如图是某个二次函数的图象,根据图象可知,该二次函数的解析式是 (A)
A.y=-x2+x+2
B.y=-12x2-12x+2
C.y=-12x2-12x+1
D.y=x2-x-2
8.二次函数的部分图象如图所示,对称轴是x=-1,则这个二次函数的解析式为 (D)
A.y=-x2+2x+3 B.y=x2+2x+3
C.y=-x2-2x-3 D.y=-x2-2x+3
9.当k取任意实数时,抛物线y=3(x-k-1)2+k2+2的顶点所在的函数图象的解析式是(C)
A.y=x2+2 B.y=x2-2x+1
C.y=x2-2x+3 D.y=x2+2x-3
二、填空题
10.已知A(0,3),B(2,3)是抛物线y=-x2+bx+c上两点,则该抛物线的解析式是 y=-x2+2x+3 .?
11.已知某二次函数的图象过(0,1),(1,0),(-2,0)三点,则这个二次函数的解析式是 y=-12x2-12x+1 .?
12.已知抛物线与x轴交点的横坐标分别为3,1,与y轴交点的纵坐标为6,则该二次函数的解析式为 y=2x2-8x+6 .?
13.已知抛物线y=4x2+mx-48,当x>-2时,y随x的增大而增大;当x<-2时,y随x的增大而减小.则当x=3时,y= 36 .?
14.二次函数y=ax2+bx+c(a,b,c为常数,且a≠0)中的x与y的部分对应值如下表:
x
-1
0
1
3
y
-1
3
5
3
下列结论:①ac<0;②当x>1时,y随x的增大而减小;③当x=2时,y=5;④3是方程ax2+(b-1)x+c=0的一个根.
其中正确的结论有 ①③④ .(填写序号)?
15.如果将二次函数y=-6(x-1)2的图象沿x轴对折,得到的函数图象的解析式是 y=6(x-1)2 ;如果沿y轴对折,得到的函数图象的解析式是 y=-6(x+1)2 .?
16.如图,抛物线的顶点M在y轴上,抛物线与直线y=x+1相交于A,B两点,且点A在x轴上,点B的横坐标为2,则该抛物线的函数解析式为 y=x2-1 .?
三、解答题
17.如图,在平面直角坐标系中,抛物线经过点A(0,4),B(1,0),C(5,0),求该抛物线的解析式和顶点E的坐标.
解:由题意,设y=a(x-1)(x-5).
将点A(0,4)代入,得a=45,
∴y=45(x-1)(x-5)=45(x-3)2-165,
故顶点E的坐标为3,-165.
18.若二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)中,函数值y与自变量x的部分对应值如下表:
x
…
-2
-1
0
1
2
…
y
…
0
-2
-2
0
4
…
求该二次函数的解析式.
解:根据表中可知,点(-1,-2)和点(0,-2)关于对称轴对称,
∴对称轴是直线x=-12.
设二次函数的解析式为y=ax+122+k.
把点(-2,0)和点(0,-2)代入,
得a-2+122+k=0,a0+122+k=-2,
解得a=1,k=-94,
∴该二次函数的解析式为y=x+122-94=x2+x-2.
19.已知抛物线y=a(x-h)2+k与抛物线y=4x2-2x+5的形状相同,且抛物线y=a(x-h)2+k经过点(0,0),其最大值为16,求此抛物线的解析式.
解:把点(0,0)代入y=a(x-h)2+k,得ah2+k=0.
∵抛物线y=a(x-h)2+k的最大值为16,
∴函数图象的开口向下,即a<0,其顶点的纵坐标k=16.
∵抛物线y=a(x-h)2+k的形状与抛物线y=4x2-2x+5相同,∴a=-4,
把a=-4,k=16代入ah2+k=0中,得h=±2,
∴此抛物线的解析式为y=-4(x-2)2+16或y=-4(x+2)2+16.
20.已知二次函数图象的对称轴是直线x=-3,图象经过点(1,6),且与y轴的交点坐标为0,52.
(1)求这个二次函数的解析式.
(2)当x在什么范围内变化时,这个函数的函数值y随x的增大而增大?
解:(1)这个二次函数的解析式为y=12x2+3x+52.
(2)∵y=12x2+3x+52,
∴a=12>0,开口向上,对称轴是直线x=-3,
∴当x>-3时,这个函数的函数值y随x的增大而增大.
21.如图,抛物线y=-x2+bx+c与x轴交于A(1,0),B(-3,0)两点.
(1)求该抛物线的解析式.
(2)设(1)中的抛物线交y轴于点C,在该抛物线的对称轴上是否存在点M,使得△MAC的周长最小?若存在,求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.
解:(1)该抛物线的解析式为y=-x2-2x+3.
(2)存在.连接BC交对称轴于点M,则此时△MAC的周长最小.在y=-x2-2x+3中,令x=0,得y=3,∴点C的坐标为(0,3).
设直线BC的解析式为y=kx+b,
∴-3k+b=0,b=3,解得k=1,b=3,∴直线BC的解析式为y=x+3.
∵抛物线y=-x2-2x+3的对称轴为直线x=-1,
∴当x=-1时,y=2,∴点M的坐标为(-1,2).
22.(2020·陕西)如图,抛物线y=x2+bx+c经过点(3,12)和(-2,-3),与两坐标轴的交点分别为A,B,C,它的对称轴为直线l.
(1)求该抛物线的解析式.
解:将点(3,12)和(-2,-3)的坐标代入抛物线的解析式,
得解得
故抛物线的解析式为y=x2+2x-3.
(2)P是该抛物线上的点,过点P作l的垂线,垂足为D,E是l上的点.要使以P,D,E为顶点的三角形与△AOC全等,求满足条件的点P、点E的坐标.
解:抛物线的对称轴为直线x=-1.
令y=0,则x=-3或x=1;
令x=0,则y=-3,
故点A,B的坐标分别为(-3,0),(1,0),点C的坐标为(0,-3).
∴OA=OC=3.
∵∠PDE=∠AOC=90°,
∴当PD=DE=3时,以P,D,E为顶点的三角形与△AOC全等.
设点P(m,n),当点P在抛物线的对称轴右侧时,m-(-1)=3,解得m=2,
故n=22+2×2-3=5,故点P(2,5),
故点E(-1,2)或(-1,8);
当点P在抛物线的对称轴左侧时,由抛物线的对称性可得点P (-4,5),此时点E坐标同上.
综上,点P的坐标为(2,5)或(-4,5),点E的坐标为(-1,2)或(-1,8).
23.(2020·江西)已知抛物线y=ax2+bx+c(a,b,c是常数,a≠0)的自变量x与函数值y的部分对应值如下表:
x
…
-2
-1
0
1
2
…
y
…
m
0
-3
n
-3
…
(1)根据以上信息,可知抛物线开口向__上______,对称轴为_直线x=1___________.
(2)求抛物线的解析式及m,n的值.
解:把x=-1,y=0;x=0,y=-3;x=2,y=-3分别代入y=ax2+bx+c,
得解得
∴抛物线的解析式为y=x2-2x-3.
当x=-2时,m=4+4-3=5;当x=1时,n=1-2-3=-4.
(3)请在图中画出所求的抛物线.设点P为抛物线上的动点,OP的中点为P′,描出相应的点P′,再把相应的点P′用平滑的曲线连接起来,猜想该曲线是哪种曲线?
解:如图所示.该曲线是一条抛物线.
(4)设直线y=m(m>-2)与抛物线及(3)中的点P′所在曲线都有两个交点,交点从左到右依次为A1,A2,A3,A4,请根据图象直接写出线段A1A2,A3A4之间的数量关系:_A3A4-A1A2=1_______.
24.(2020·永州)在平面直角坐标系xOy中,等腰直角三角形ABC的直角顶点C在y轴上,另两个顶点A,B在x轴上,且AB=4,抛物线经过A,B,C三点,如图①所示.
(1)求抛物线所表示的二次函数解析式.
解:在等腰直角三角形ABC中,OC垂直平分AB,且AB=4,∴OA=OB=OC=2.
∴A(-2,0),B(2,0),C(0,-2).
∴设二次函数解析式为y=ax2-2,将点B(2,0)的坐标代入,
得4a-2=0,则a=.
∴抛物线所表示的二次函数解析式为y=x2-2.
(2)过原点任作直线l交抛物线于M,N两点,如图②所示.
①求△CMN面积的最小值.
解:设直线l的解析式为y=kx,M(x1,y1),N(x2,y2),
由可得x2-kx-2=0,
∴x1+x2=2k,x1·x2=-4.
∴(x1-x2)2=(x1+x2)2-4x1x2=4k2+16.
∴|x1-x2|=2.
∴S△CMN=OC·|x1-x2|=2.
∴当k=0时,2取最小值4.
∴△CMN面积的最小值为4.
②已知Q是抛物线上一定点,问抛物线上是否存在点P,使得点P与点Q关于直线l对称?若存在,求出点P的坐标及直线l的一次函数解析式;若不存在,请说明理由.
解:抛物线上存在点P,使得点P与点Q关于直线l对称.设点P的坐标为,连接OP,OQ,PQ,
∴OP=OQ,即=,
解得m1=,m2=-,
m3=1(不合题意,舍去),m4=-1(不合题意,舍去).
当m=时,点P,
则线段PQ的中点为,∴k=-1,
解得k=1-.
∴直线l的解析式为y=(1-)x.
当m=-时,点P,
则线段PQ的中点为,∴k=-1,
解得k=1+,
∴直线l的解析式为y=(1+)x.
综上,直线l的解析式为y=(1-)x或y=(1+)x.
25.(2020·攀枝花)如图,开口向下的抛物线与x轴交于点A(-1,0),B(2,0),与y轴交于点C(0,4),点P是第一象限内抛物线上的一点.
(1)求该抛物线所对应的函数解析式;
解:由题意可设抛物线所对应的函数解析式为y=a(x+1)(x-2),
将C(0,4)的坐标代入,得4=-2a,解得a=-2.
∴该抛物线所对应的函数解析式为y=-2(x+1)(x-2)=-2x2+2x+4.
(2)设四边形CABP的面积为S,求S的最大值.
解:如图,连接OP,设点P的坐标为(m,-2m2+2m+4), m>0.
∵A(-1,0),B(2,0),C(0,4),
∴OA=1,OC=4,OB=2.
∴S=S△OAC+S△OCP+S△OPB=×1×4+×4m+×2×(-2m2+2m+4)=-2m2+4m+6=-2(m-1)2+8.
当m=1时,S最大,最大值为8.
26.(2020·衡阳)在平面直角坐标系xOy中,关于x的二次函数y=x2+px+q的图象过点(-1,0),(2,0).
(1)求这个二次函数的解析式;
解:由题意得二次函数的解析式为y=(x+1)(x-2)=x2-x-2.
(2)求当-2≤x≤1时,y的最大值与最小值的差;
解:∵抛物线开口向上,对称轴为直线x==,
∴在-2≤x≤1范围内,当x=-2时,函数有最大值,
y最大值=4+2-2=4;
当x=时,函数有最小值,y最小值=--2=-(如图).
∴y的最大值与最小值的差为4-=.
(3)一次函数y=(2-m)x+2-m的图象与二次函数y=x2+px+q的图象交点的横坐标分别是a和b,且a<3<b,求m的取值范围.
解:令x2-x-2=(2-m)x+2-m,
整理得x2+(m-3)x+m-4=0.
解得x1=-1,x2=4-m.
∵a<3<b,∴a=-1,b=4-m.
由4-m>3,解得m<1.
27.如图,在平面直角坐标系xOy中,已知矩形ABCD的顶点坐标A(-1,0),B(3,0),C(3,-2),抛物线经过A,B两点,且顶点在线段CD上.
(1)求这条抛物线的解析式;
(2)若点E(3,1),将△DCE向上平移直至CD边与AB边重合,在此过程中,线段CD与抛物线的交点为P(x1,y1),Q(x2,y2),线段DE与AB交于点M(x3,y3),求x1+x2+x3的取值范围.
解:(1)由题意可知抛物线的对称轴为直线x=-1+32=1,顶点为(1,-2).
设抛物线的解析式为y=a(x-1)2-2,把A(-1,0)代入得4a-2=0,∴a=12,
∴这条抛物线的解析式为y=12(x-1)2-2.
(2)易知D(-1,-2),E(3,1),可求得直线DE的解析式为y=34x-54.
令y=0,则0=34x-54,解得x=53,∴x3=53;
至CD边与AB边重合时,线段DE与AB交于A(-1,0),
∴x3=-1,∴-1≤x3≤53.
∵对称轴为直线x=1,∴x1+x2=2,
∴x1+x2+x3的取值范围是-1+2≤x1+x2+x3≤2+53,即1≤x1+x2+x3≤113.