2021-2022学年人教版九年级数学上册《22.1二次函数的图象与性质》同步优生辅导训练(word版答案)

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名称 2021-2022学年人教版九年级数学上册《22.1二次函数的图象与性质》同步优生辅导训练(word版答案)
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资源类型 教案
版本资源 人教版
科目 数学
更新时间 2021-08-15 00:00:00

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文档简介

2021-2022学年人教版九年级数学上册《22.1二次函数的图象与性质》
同步优生辅导训练(附答案)
一.选择题(共8小题)
1.将抛物线y=﹣2(x+1)2﹣3向左平移2个单位长度,再向上平移3个单位长度,得到新的抛物线的解析式为(  )
A.y=﹣2(x﹣1)2 B.y=﹣2(x+3)2
C.y=﹣2(x﹣1)2﹣6 D.y=﹣2(x+3)2﹣6
2.如图,二次函数y=a(x+2)2+k的图象与x轴交于A,B(﹣1,0)两点,则下列说法正确的是(  )
A.a<0 B.点A的坐标为(﹣4,0)
C.当x<0时,y随x的增大而减小 D.图象的对称轴为直线x=﹣2
3.如图,已知抛物线顶点M在y轴上,抛物线与直线y=x+1相交于A、B两点.点A在x轴上,点B的横坐标为2,那么抛物线顶点M的坐标是(  )
A.(﹣1,0) B.(1,0) C.(0,1) D.(0,﹣1)
4.已知(﹣3,y1),(1,y2),(5,y3)是抛物线y=﹣2x2﹣4x+m上的点,则(  )
A.y1>y2>y3 B.y2>y1>y3 C.y1=y2>y3 D.y1>y2=y3
5.关于x的二次函数y=(m﹣2)x2﹣2x+1与x轴有两个不同的交点,则m的取值范围是(  )
A.m≤3 B.m≤3且m≠2 C.m<3 D.m<3且m≠2
6.二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的部分图象如图所示,其顶点坐标为(1,m),且与x轴的一个交点为(3,0),与y轴的交点在(0,﹣1)和(0,﹣2)之间(不包括这两个点)有下列结论:
①abc<0;②不等式y<0的解集为﹣1<x<3;③<a<;④c=m+;⑤b2﹣4ac=16a2.正确的结论有(  )个.
A.4 B.3 C.2 D.1
7.抛物线y=ax2+bx+c经过点(﹣1,0)、(3,0),且与y轴交于点(0,﹣5),则当x=2时,y的值为(  )
A.﹣5 B.﹣3 C.﹣1 D.5
8.在同一直角坐标系中,一次函数y=﹣kx+1与二次函数y=x2+k的大致图象可以是(  )
A.B.C.D.
二.填空题(共8小题)
9.如图,正方形ABCD的边长为4,E、F、G、H分别是边AB、BC、CD、DA上的动点,且AE=BF=CG=DH.则四边形EFGH面积的最小值为    .
10.如图,P是抛物线y=x2﹣2x﹣3在第四象限的一点,过点P分别向x轴和y轴作垂线,垂足分别为A、B,则四边形OAPB周长的最大值为     .
11.将y=﹣2(x﹣1)2+8的图象先向左平移2个单位,再向下平移5个单位,则最终所得图象的函数表达式为    .
12.如果抛物线y=x2﹣6x+c﹣1的顶点到x轴的距离是4,则c的值等于    .
13.若二次函数y=x2﹣2x+m图象的顶点在x轴上方,则实数m的取值范围是    .
14.已知二次函数y=ax2+bx﹣3,当x=1与x=2020时,函数值相等.则当x=2021时,函数值等于   .
15.已知抛物线y=x2﹣ax+a﹣1的顶点恰好在x轴上,则a=   .
16.如图,抛物线y=ax2+bx+c(a>0)的顶点为D,与x轴交点A,B的横坐标分别为﹣1,3,与y轴负半轴交于点C.下面五个结论:①2a+b=0;②b2﹣4ac<2a;③对任意实数x,﹣ax2﹣bx≤a;④M(x1,y1),N(x2,y2)是抛物线上两点(x1<x2),若x1+x2>2,则y1<y2;⑤使△ABC为等腰三角形的a值可以有3个.其中正确的结论有    .(填序号)
三.解答题(共5小题)
17.分别求出满足下列条件的二次函数的解析式.
(1)图象经过点A(1,0),B(0,﹣3),对称轴是直线x=2;
(2)图象顶点坐标是(﹣2,3),且过点(1,﹣3).
18.已知抛物线y=a(x﹣1)2+h经过点(0,﹣3)和(3,0).
(1)求a、h的值;
(2)将该抛物线向上平移2个单位长度,再向右平移1个单位长度,得到新的抛物线,直接写出新的抛物线相应的函数表达式.
19.如图,直线y=﹣x+4与抛物线y=﹣x2+bx+c交于AB两点,点A在y轴上,点B在x轴上.
(1)求抛物线的解析式;
(2)在第三象限的抛物线上存在一点P,使得△PBO的面积是△ABO面积的两倍,求P点的坐标以及△ABP的面积.
20.如图,点A、B在y=x2的图象上.已知A、B的横坐标分别为﹣2、4,直线AB与y轴交于点C,连接OA、OB.
(1)求直线AB的函数表达式;
(2)求△AOB的面积;
(3)若函数y=x2的图象上存在点P,使△PAB的面积等于△AOB的面积的一半,则这样的点P共有    个.
21.将抛物线y=ax2(a≠0)向左平移1个单位,再向上平移4个单位后,得到抛物线H:y=a(x﹣h)2+k.抛物线H与x轴交于点A,B,与y轴交于点C.已知A(﹣3,0),点P是抛物线H上的一个动点.
(1)求抛物线H的表达式;
(2)如图1,点P在线段AC上方的抛物线H上运动(不与A,C重合),过点P作PD⊥AB,垂足为D,PD交AC于点E.作PF⊥AC,垂足为F,求△PEF的面积的最大值;
(3)如图2,点Q是抛物线H的对称轴l上的一个动点,在抛物线H上,是否存在点P,使得以点A,P,C,Q为顶点的四边形是平行四边形?若存在,求出所有符合条件的点P的坐标;若不存在,说明理由.
参考答案
一.选择题(共8小题)
1.解:将抛物线y=﹣2(x+1)2﹣3向左平移2个单位长度,再向上平移3个单位长度,得到新的抛物线的解析式为:y=﹣2(x+1+2)2﹣3+3,即y=﹣2(x+3)2;
故选:B.
2.解:∵二次函数y=a(x+2)2+k的图象开口方向向上,
∴a>0,
故A错误,
∵图象对称轴为直线x=﹣2,且过B(﹣1,0),
∴B点的坐标为(﹣3,0),
故B错误,D正确,
由图象知,当x<0时,由图象可知y随x的增大先减小后增大,
故C错误,
故选:D.
3.解:∵点A在x轴上,
取y=0,得:0=x+1,
∴x=﹣1,
∴A(﹣1,0),
∵点B的横坐标为2,
取x=2,得y=2+1=3,
∴B(2,3)
又∵抛物线的顶点在y轴上,设y=ax2+b,
代入A(﹣1,0),B(2,3),
得,
解得,
∴y=x2﹣1,
∴M(0,﹣1),
故选:D.
4.解:∵y=﹣2x2﹣4x+m=﹣2(x+1)2+2+m,
∴抛物线的开口向下,对称轴是直线x=﹣1,
∴当x>﹣1时,y随x的增大而减小,
∵(﹣3,y1),(1,y2),(5,y3)是抛物线y=﹣2x2﹣4x+m上的点,
∴点(﹣3,y1)关于对称轴x=﹣1的对称点是(1,y3),
∵1<5,
∴y1=y2>y3,
故选:C.
5.解:∵关于x的二次函数y=(m﹣2)x2﹣2x+1与x轴有两个不同的交点,
∴关于x的一元二次方程(m﹣2)x2﹣2x+1=0有两个不同的解,
∴Δ=(﹣2)2﹣4×(m﹣2)×1>0,且m﹣2≠0,
解得:m<3且m≠2.
故选:D.
6.解:∵开口向上、对称轴为直线x=1、与y轴的交点在y轴负半轴,
∴a>0,b<0,c<0,
∴abc>0,故①不符合题意;
∵抛物线过点(3,0),对称轴为直线x=1,
∴抛物线与x轴的两个交点为:(3,0),(﹣1,0),
∴不等式y<0的解集为﹣1<x<3,故②符合题意;
∵抛物线与x轴的两个交点为:(3,0),(﹣1,0),
∴y=a(x﹣3)(x+1)=ax2﹣2ax﹣3a=ax2+bx+c,
∴b=﹣2a,c=﹣3a,
∵抛物线与y轴的交点在(0,﹣1)和(0,﹣2)之间(不包括这两个点),
∴﹣2<c<﹣1,
∴﹣2<﹣3a<﹣1,
∴<a<,故③符合题意;
当x=1时,y=﹣4a=m,
∵b=﹣2a,c=﹣3a,
∴b2﹣4ac=4a2+12a2=16a2=(﹣4a)2=﹣4am,
∴c=m+,故④符合题意;⑤符合题意.
∴正确的结论有②③④⑤四个.
故选:A.
7.解:如图
∵抛物线y=ax2+bx+c经过点(﹣1,0)、(3,0),且与y轴交于点(0,﹣5),
∴可画出上图,
∵抛物线对称轴x==1,
∴点(0,﹣5)的对称点是(2,﹣5),
∴当x=2时,y的值为﹣5.
故选:A.
8.解:由y=x2+k可知抛物线的开口向上,故B不合题意;
∵二次函数y=x2+k与y轴交于负半轴,则k<0,
∴﹣k>0,
∴一次函数y=﹣kx+1的图象经过经过第一、二、三象限,A选项符合题意,C、D不符合题意;
故选:A.
二.填空题(共8小题)
9.解:设AE=x,则AE=BF=CG=DH=x,
∵正方形ABCD,边长为4,
∴AH=DG=BE=CF=4﹣x,
∴△AHE≌△BEF≌△CFG≌△DGH(SAS),
∴∠AEH+∠BEF=90°,∠EFB+∠GFC=90°,∠FGC+∠HGD=90°,
∴∠HEF=∠EFG=∠FGH=90°,
∵EF=EH=HG=FG,
∴四边形EFGH是正方形,
在Rt△EAH中,EH2=AE2+AH2,即EH2=x2+(4﹣x)2,
∴S四边形EFGH=EH2=2x2﹣8x+16=2(x﹣4)2+8,
当x=4时,S四边形EFGH有最小值8,
故答案为8.
10.解:设P(x,x2﹣2x3),
∵过点P分别向x轴和y轴作垂线,垂足分别为A、B,
∴四边形OAPB为矩形,
∴四边形OAPB周长=2PA+2OA
=﹣2(x2﹣2x﹣3)+2x
=﹣2x2+6x+6
=﹣2(x2﹣3x)+6,
=﹣2+.
∴当x=时,四边形OAPB周长有最大值,最大值为.
故答案为.
11.解:y=﹣2(x﹣1)2+8的图象先向左平移2个单位,再向下平移5个单位,则最终所得图象的函数表达式为y=﹣2(x﹣1+2)2+8﹣5,即y=﹣2(x+1)2+3.
故答案是:y=﹣2(x+1)2+3.
12.解:∵抛物线y=x2﹣6x+c﹣1的顶点到x轴的距离是4,
∴||=4,
解得c1=6,c2=14,
故答案为:6或14.
13.解:抛物线的对称轴为x=﹣=﹣=1,
将x=1代入y=x2﹣2x+m,得y=m﹣1,
所以抛物线的顶点为(1,m﹣1),
∴m﹣1>0,
∴m>1,
故答案为:m>1.
14.解:∵二次函数y=ax2+bx﹣3,当x=1与x=2020时,函数值相等,
∴该函数的对称轴为直线x==,
∴x=2021和x=×2﹣2021=0时的函数值相等,
∵当x=0时,y=﹣3,
∴当x=2021时,y=﹣3,
故答案为:﹣3.
15.解:x2﹣ax+a﹣1=0中判别式Δ=a2﹣4(a﹣1),
由题意得a2﹣4(a﹣1)=0,
解得a=2.
故答案为:2.
16.解:①∵抛物线y=ax2+bx+c(a>0)与x轴交于A(﹣1,0)、B(3,0),
∴,
∴2a+b=0.
故①正确.
②:由①分析知:,
∴b=﹣2a,c=﹣3a,
∴b2﹣4ac=(﹣2a)2﹣4a(﹣3a)=16a2,
∴若b2﹣4ac<2a,即16a2<2a,
∴.
根据题目已有条件,无法推断出a<,
∴②无法定论.
③∵对于任意实数x,﹣ax2﹣bx≤a成立,
即对于任意实数x,﹣ax2﹣bx﹣a≤0成立.
令g=﹣ax2﹣bx﹣a(﹣a≠0).
∵a>0,
∴﹣a<0,
∴关于实数x的二次函数g=﹣ax2﹣bx﹣a图像开口向下.
若对于任意x,g=﹣ax2﹣bx﹣a≤0,故需判断△=(﹣b)2﹣4?(﹣a)?(﹣a)与0的数量关系.
∵b=﹣2a,c=﹣3a,
∴△=(2a)2﹣4a2=0,
∴对于任意实数x,g≤0.
故③正确.
④,
∴y1﹣y2=a(x1+x2)(x1﹣x2)+b(x1﹣x2).
∵b=﹣2a,
∴y1﹣y2=a(x1+x2)(x1﹣x2)﹣2a(x1﹣x2)=a(x1﹣x2)(x1+x2﹣2).
∵a>0,x1<x2,x1+x2>2,
∴x1﹣x2<0,x1+x2﹣2>0,
∴a(x1﹣x2)(x1+x2﹣2)<0,
∴y1﹣y2<0,
∴y1<y2.
故④正确.
⑤:经分析,AC≠BC,AB=4.
若△ABC为等腰三角形,则AC=AB或AB=BC.
∵OA=1,OC=c=﹣3a,OB=3,
∴AC=,BC=.
当AC=AB=4时,则,
∴(不合题意,舍去).
当AB=BC=4时,则,
∴(不合题意,舍去).
综上所述:a值有两个.
故⑤不正确.
故答案为①③④.
三.解答题(共5小题)
17.解 (1)设函数的解析式为y=ax2+bx+c(a≠0)
由题意得,解得,
∴函数解析式为y=﹣x2+4x﹣3;
(2)∵图象的顶点为(﹣2,3),且经过点(1,﹣3),
设抛物线的解析式为:y=a(x+2)2+3,
把(1,﹣3)代入,得a(1+2)2+3=﹣3,
∴a=﹣,
∴抛物线的解析式为:y=﹣(x+2)2+3(或y=﹣x2﹣x+).
18.解:(1)将点(0,﹣3)和(3,0)分别代入y=a(x﹣1)2+h,得

解得.
所以a=1,h=﹣4.
(2)由(1)知,该抛物线解析式为:y=(x﹣1)2﹣4,将该抛物线向上平移2个单位长度,再向右平移1个单位长度,得到新的抛物线解析式为:y=(x﹣2)2﹣2或y=x2﹣4x+2.
19.解:(1)在直线y=﹣x+4中,
当x=0时,y=4,
当y=0时,x=4,
∴A(0,4),B(4,0),
将A(0,4),B(4,0)代入y=﹣x2+bx+c中,
可得,
解得:,
∴抛物线的解析式为:y=﹣x2+x+4;
(2)设P点坐标为(x,﹣x2+x+4),
∵△PBO的面积是△ABO面积的两倍,
∴×4×丨﹣x2+x+4丨=2××4×4,
解得:x1=6,x2=﹣4,
又∵点P位于第三象限,
∴x=6舍去,
当x=﹣4时,y=﹣x2+x+4=﹣8,
∴P点坐标为(﹣4,﹣8),
设直线PB的解析式为y=kx+b1,将P(﹣4,﹣8),B(4,0)代入,
可得,
解得:,
∴直线PB的解析式为y=x﹣4,
在y=x﹣4中,当x=0时,y=﹣4,
∴直线PB与y轴交于点(0,﹣4),
如图,过点P作PM⊥y轴,连接PB交y轴于点N,连接AP,
∴△ABP的面积=AN?(PM+OB)=×8×8=32.
20.解:(1)∵点A、B在y=x2的图象上,A、B的横坐标分别为﹣2、4,
∴A(﹣2,1),B(4,4),
设直线AB的解析式为y=kx+b,
∴,解得,
∴直线AB的解析式为y=+2;
(2)在y=+2中,令x=0,则y=2,
∴C的坐标为(0,2),
∴OC=2,
∴S△AOB=S△AOC+S△BOC=+=6.
(3)过OC的中点,作AB的平行线交抛物线两个交点P1、P2,此时△P1AB的面积和△P2AB的面积等于△AOB的面积的一半,
作直线P1P2关于直线AB的对称直线,交抛物线两个交点P3、P4,此时△P3AB的面积和△P4AB的面积等于△AOB的面积的一半,
所以这样的点P共有4个,
故答案为4.
21.解:(1)由题意得抛物线的顶点坐标为(﹣1,4),
∴抛物线H:y=a(x+1)2+4,
将A(﹣3,0)代入,得:a(﹣3+1)2+4=0,
解得:a=﹣1,
∴抛物线H的表达式为y=﹣(x+1)2+4;
(2)如图1,由(1)知:y=﹣x2﹣2x+3,
令x=0,得y=3,
∴C(0,3),
设直线AC的解析式为y=mx+n,
∵A(﹣3,0),C(0,3),
∴,
解得:,
∴直线AC的解析式为y=x+3,
设P(m,﹣m2﹣2m+3),则E(m,m+3),
∴PE=﹣m2﹣2m+3﹣(m+3)=﹣m2﹣3m=﹣(m+)2+,
∵﹣1<0,
∴当m=﹣时,PE有最大值,
∵OA=OC=3,∠AOC=90°,
∴△AOC是等腰直角三角形,
∴∠ACO=45°,
∵PD⊥AB,
∴∠ADP=90°,
∴∠ADP=∠AOC,
∴PD∥OC,
∴∠PEF=∠ACO=45°,
∵PF⊥AC,
∴△PEF是等腰直角三角形,
∴PF=EF=PE,
∴S△PEF=PE?EF=PE2,
∴当m=﹣时,S△PEF最大值=×()2=;
(3)①当AC为平行四边形的边时,则有PQ∥AC,且PQ=AC,
如图2,过点P作对称轴的垂线,垂足为G,设AC交对称轴于点H,
则∠AHG=∠ACO=∠PQG,
在△PQG和△ACO中,

∴△PQG≌△ACO(AAS),
∴PG=AO=3,
∴点P到对称轴的距离为3,
又∵y=﹣(x+1)2+4,
∴抛物线对称轴为直线x=﹣1,
设点P(x,y),则|x+1|=3,
解得:x=2或x=﹣4,
当x=2时,y=﹣5,
当x=﹣4时,y=﹣5,
∴点P坐标为(2,﹣5)或(﹣4,﹣5);
②当AC为平行四边形的对角线时,
如图3,设AC的中点为M,
∵A(﹣3,0),C(0,3),
∴M(﹣,),
∵点Q在对称轴上,
∴点Q的横坐标为﹣1,设点P的横坐标为x,
根据中点公式得:x+(﹣1)=2×(﹣)=﹣3,
∴x=﹣2,此时y=3,
∴P(﹣2,3);
综上所述,点P的坐标为(2,﹣5)或(﹣4,﹣5)或(﹣2,3).