内容正文:
专题09 二次函数及二次函数的应用
题型1 二次函数的图像
1.(2024·浙江温州·二模)已知点,,在同一个函数图象上,则这个函数图象可能是( )
A. B.
C. D.
2.(2024·浙江温州·二模)已知二次函数的图象如图所示,则下列选项中错误的是( ).
A. B.的解为,
C. D.点在第三象限
题型2 二次函数的顶点
3.(2024·浙江绍兴·二模)已知关于的函数的顶点为,坐标原点为,则长度不可能是( )
A.2 B.1.5 C.1 D.0.5
题型3 二次函数图像的平移
4.(2024·浙江嘉兴·二模)已知直线与抛物线对称轴左侧部分的图象有且只有一个交点,则m的取值范围是( )
A. B.或 C. D.或
题型4 二次函数的最值
5.(2024·浙江温州·二模)已知二次函数, 当时,函数最大值为M,最小值为N.若,则的值为 ( )
A.0.5 B.1.5 C.3 D.4
6.(2024·浙江杭州·二模)已知二次函数的图象经过点,,.当时,该函数有最大值和最小值,则( )
A.有最大值 B.无最大值 C.有最小值 D.无最小值
7.(2024·浙江杭州·二模)已知,是函数与图象两个交点的横坐标,点在函数的图象上,则以下结论正确的是( )
A.若,则 B.若,则
C.若,则 D.若,则
8.(2024·浙江杭州·二模)若点在抛物线上过y轴上点E作两条相互垂直的直线与抛物线分别交于A,B,C,D,且M,N分别是线段的中点,面积的最小值为 .
题型5 抛物线与坐标轴的交点问题
9.(2024·浙江杭州·二模)若一个点的坐标满足,我们将这样的点定义为“倍值点”.若关于的二次函数(为常数,)总有两个不同的倍值点,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
10.(2024·浙江台州·二模)已知点,是二次函数函数图象上的两个点,若关于的一元二次方程有两根,,则( )
A., B.,
C., D.,
11.(2024·浙江·二模)已知二次函数的图象与x轴的负半轴上交于两点为和,则直线一定不经过( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
12.(2024·浙江杭州·二模)如图所示,二次函数的图象与轴负半轴相交于A、两点,是二次函数图象上一点,且为等边三角形,则的值为( )
A. B. C.-1 D.
题型6 二次函数的图像性质
13.(2024·浙江杭州·二模)已知二次函数图象上两点,且.下列命题正确的是( )
A.若,则 B.若,则
C.若,则 D.若,则
14.(2024·浙江杭州·二模)二次函数(a,b为实数,)的图象对称轴为直线,且经过点.若二次函数的图象经过点,则关于x的方程的解是( )
A., B.,
C., D.,
15.(2024·浙江杭州·二模)二次函数的图象经过两点,若,则h的值可能为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
16.(2024·浙江金华·二模)若是抛物线图象上两个不同的点,则为( )
A.正数 B.负数 C.非正数 D.非负数
17.(2024·浙江台州·二模)已知二次函数(为常数,)的最小值分别为,( )
A.若,则 B.若,则
C.若,则 D.若,则
18.(2024·浙江金华·二模)已知二次函数,当时,或.若,是抛物线上的两点,且,则的取值范围为( )
A. B.或 C. D.或
19.(2024·浙江绍兴·二模)已知点都在抛物线上,点A在点B左侧,下列选项正确的是( )
A.若,则 B.若,则
C.若,则 D.若,则
20.(2024·浙江杭州·二模)如图,在平面直角坐标系中,抛物线与x轴交于点D、点E,过该函数顶点A与x轴平行的直线交抛物线于点B、点C,若,那么和需满足关系( )
A. B. C. D.
21.(2024·浙江杭州·二模)如图,抛物线交y轴于点,对称轴为直线,若,则x的取值范围是 .
22.(2024·浙江台州·二模)已知二次函数(为常数),当时,,若,且,则的最大值等于 .
23.(2024·浙江金华·二模)如图,抛物线的图象与x轴交于点A,与y轴交于点B,且.
(1) .
(2)已知点P为该抛物线上一点且设其横坐标为,记该抛物线在点B与点P之间(包含点B和点P)这部分图象的最高点和最低点到x轴的距离分别为.若,则t的取值范围为 .
题型7 二次函数的应用
24.(2024·浙江杭州·二模)如图,一建筑物外墙上嵌有一排一模一样的垂直于墙壁的钢管,这些钢管的下面有一个一边靠墙的长方体水池,水从钢管流出的水都成抛物线,若以钢管的出水口点为坐标原点,建立如图所示的平面直角坐标系,且抛物线的函数表达式都为.若露在墙壁外面的钢管的长度米(钢管的直径长度忽略不计),钢管离水池水面的高度米.要使钢管中流出的水都落在水池里,那水池宽至少是 米.
题型8 二次函数的应用综合解答题
25.(2024·浙江宁波·二模)根据以下素材,探索完成任务.
校内小型植物园规划设计
素材1
学校拟在围墙边的一块空地上修建一个小型的矩形植物园,墙长18米,植物园一边靠墙,另三边用40米的栅栏围成.如图,矩形中,为米,矩形面积为平方米.
素材2
如图,拟在矩形植物园的中心位置(点为对角线交点)安装一个自动喷灌设备,喷出的水流在各个方向沿形状相同的抛物线落下,喷水口的高度可升降,升降前后喷出的水流抛物线形状不变,经测量喷水口的高度为米时,喷出的水流最高点离地面距离为1米,离喷水口的水平距离为4米.
问题解决
任务1
确定矩形植物园修建方案
(1)求与的函数关系式,并直接写出的取值范围;
(2)若矩形植物园面积为192平方米,则与各为多长?
任务2
确定自动喷灌设备调整方案
(3)在(2)的条件下,将喷水口的高度至少升高多少米,才能保证该矩形植物园的每个角落都能浇灌到?
26.(2024·浙江台州·二模)有一种玩具叫“不倒翁”,图1所示的不倒翁自上而下由糖果盒、装饰盒、底座三层构成.这个不倒翁造型的底部纵截面边缘形成一条抛物线.若将不倒翁放在矩形桌面上,当其相对桌面静止时,最低点A距桌边线的水平距离为,此时,粘在玩具上的标边线签距桌面的垂直距离为,距桌的边线的水平距离为.已知不倒翁的底部最高点距桌面的垂直距离为.如图2,建立平面直角坐标系,其中点的横坐标表示这点与桌的边线的水平距离,纵坐标表示这点与桌面的垂直距离.
图1 图2
(1)求这个不倒翁底座所在抛物线的函数表达式.
(2)这个不倒翁糖果盒、装饰盒两部分纵截面边缘也恰好形成一条抛物线,且装饰盒上点距桌面的垂直距离为,距桌的边线的水平距离为.求这个不倒翁的总高度.
(3)当不倒翁向左摇摆恰好点在桌面上时,它有越过左边线的部分吗?请说明理由.
27.(2024·浙江杭州·二模)制作简易水流装置
设计
方案
如图,是进水通道,是出水通道,是圆柱形容器的底面直径,从将圆柱形容器注满水,内部安装调节器,水流从处流出且呈抛物线型.以点为坐标原点,所在直线为轴,所在直线为轴建立平面直角坐标系,水流最终落到轴上的点处.
示意图
已知
轴,,,点为水流抛物线的顶点,点、、、、在同一平面内,水流所在抛物线的函数表达式为
任务一
求水流抛物线的函数表达式;
任务二
现有一个底面半径为,高为的圆柱形水杯,将该水杯底面圆的圆心恰好放在处,水流是否能流到圆柱形水杯内?请通过计算说明理由.(圆柱形水杯的厚度忽略不计)
任务三
还是任务二的水杯,水杯的底面圆的圆心在轴上运动,为了使水流能流到圆柱形水杯内,直接写出长的取值范围.
请根据活动过程完成任务一、任务二和任务三.
28.(2024·浙江金华·二模)随着家用小轿车的普及,交通安全已经成为千家万户关注的焦点,保持安全车距是预防交通事故的关键.已知某型号汽车刹车时速度为米秒,设刹车后行驶的时间为秒,刹车后速度为米秒,刹车后行驶的距离为米.已测得刹车后的运动速度与运动时间之间满足关系式:.刹车后行驶的距离与的函数图像如下图所示,该图像是抛物线 ,为常数,的一部分.
(1)当该汽车刹车后速度为米秒时,求刹车后行驶的时间.
(2)求、的值,以及该汽车刹车后行驶的最大距离.
(3)一司机驾驶该型号汽车,在以米秒的速度行驶中,突然发现导航提示前面米处路面变窄,于是立即刹车.为确保安全通过窄路,需要将车速降低到米秒以下.请通过计算说明该司机能否在到达窄路时将车速降低到米秒以下?
29.(2024·浙江杭州·二模)如图1是一个含有两个斜坡截面的轴对称图形,两个斜坡材质等各方面都一样.一个黑球从左斜坡顶端由静止滚下后沿水平木板直线运动,其中.从黑球运动到点处开始,用频闪照相机、测速仪测量并记录黑球在木板上的运动时间(单位:)、运动速度(单位:)、滑行距离(单位:)的数据.记录的数据如表:
运动时间
0
2
4
6
8
10
…
运动速度
12
10
8
6
4
2
…
运动距离
0
22
40
54
64
70
…
(1)根据表格中的数值分别在图2、图3的平面直角坐标系中画出关于,关于的函数图象,并分别求出关于,关于的函数表达式.
(2)①求黑球在水平木板上滚动的最大距离.
②黑球从左斜坡顶端由静止滚下到点开始计时,运动到2秒的同时,有一个除颜色外其余与黑球完全相同的白球,从右斜坡顶端由静止滚下到点处,两球会在水平木板的某个位置相遇吗?若能相遇,请求出相遇点到点的距离;若不能相遇,请说明理由.
30.(2024·浙江台州·二模)有一台乒乓球桌和自动发球机如图1所示,其侧面示意图如图2,发球机出口P到球桌的距离.现以点M为原点,所在直线为x轴建立平面直角坐标系,x()表示球与点M之间的水平距离,y()表示球到桌面的高度.在“直发式”和“间发式”两种模式下,球的运动轨迹均近似为抛物线,“直发式”模式下,球从P处发出,落到桌面A处,其解析式为;“间发式”模式下,球从P处发出,先落在桌面B处,再从B处弹起落到桌面C处.两种模式皆在同一高度发球,段抛物线可以看作是由段抛物线向左平移得到.
(1)当时,
①求b的值;
②求点A,B之间的距离;
(2)已知段抛物线的最大高度为,且它的形状与段抛物线相同,若落点C恰好与落点A重合,求a的值.
31.(2024·浙江杭州·二模)如图1是即将建造的“碗形”景观池的模拟图,设计师将它的外轮廓设计成如图2所示的图形.它是由线段,线段,曲线,曲线围成的封闭图形,且,在x轴上,曲线与曲线关于y轴对称.已知曲线是以C为顶点的抛物线的一部分,其函数解析式为:(p为常数,),现用三段塑料管,,围成一个一边靠岸的矩形荷花种植区(如图3),E,F分别在曲线,曲线上,G,H在x轴上.
(1)当时,
①求曲线的函数解析式.
②当米时,求三段塑料管的长度之和.
(2)当与的差为多少时,三段塑料管总长度最大?请你求出三段塑料管总长度的最大值.
题型9 二次函数的图像与性质综合解答题
32.(2024·浙江·二模)已知二次函数的部分图象如图所示,
(1)求该二次函数图象的对称轴,并利用图象直接写出一元二次方程的解.
(2)向上平移该二次函数的图象,使其经过原点,求平移后图象所对应的二次函数的表达式.
33.(2024·浙江台州·二模)已知二次函数,
(1)若二次函数过点,
①求二次函数的表达式;
②当随的增大而减小时,求的取值范围;
(2)若点 和点在该二次函数图象上,求的值.
34.(2024·浙江台州·二模)已知,关于x 的二次函数.
(1)若函数经过点,求抛物线的对称轴;
(2)若点均在抛物线上,则p q(填“”,“”或“”).
(3)记,当时,始终成立,求t 的取值范围.
35.(2024·浙江温州·二模)已知二次函数(a为实数,).
(1)求该二次函数的对称轴和顶点坐标(用含a的代数式表示).
(2)设二次函数在时的最大值为p,最小值为q,,求a的值.
36.(2024·浙江金华·二模)已知二次函数,是常数,.
(1)当二次函数的图象过点时,求该抛物线的对称轴.
(2)若,点,在该二次函数图象上,求证:.
37.(2024·浙江金华·二模)设二次函数 (是常数).
(1)若时,求二次函数的顶点坐标.(用含的代数式表示)
(2)若时,求二次函数 的最大值.(用含的代数式表示)
(3)若时,如图,直线与此函数图象交于两点,点不在二次函数图象上,线段分别交二次函数图象于点,且,求点的纵坐标的取值范围.
38.(2024·浙江嘉兴·二模)已知二次函数(a为常数).
(1)若该二次函数的图象经过点;
①求a的值.
②自变量x在什么范围内时,y随x的增大而增大?
(2)若点均在该二次函数的图象上,求证:.
39.(2024·浙江·二模)已知二次函数的图象经过点.
(1)求a和b的关系式;
(2)当时,函数y有最小值,求a的值;
(3)若时,将函数图象向下平移个单位长度,图象与x轴相交于点A,B(点A在y轴的左侧).当时,求m的值.
40.(2024·浙江杭州·二模)设二次函数(a为实数,且).
(1)若该函数图象经过点,求二次函数表达式.
(2)写出二次函数图象的对称轴,并求该函数的最小值(用含a的代数式表示).
(3)若该函数图象经过点,且满足,求a的值.
41.(2024·浙江温州·二模)已知二次函数.
(1)若函数图象经过点.
①求该二次函数的表达式.
②若将平面内一点向左平移个单位,则与图象上的点重合;若将点A向右平移个单位,则与图象上的点重合,求的值.
(2)设点,是该函数图象上的两点,若,求证:.
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专题09 二次函数及二次函数的应用
题型1 二次函数的图像
1.(2024·浙江温州·二模)已知点,,在同一个函数图象上,则这个函数图象可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了函数的图象.注意掌握排除法在选择题中的应用是解此题的关键.点,,在同一个函数图象上,可得P、Q关于y轴对称,当时,y随x的增大而增大,即可得出答案.
【详解】解:∵,,
∴得P、Q关于y轴对称,
∴选项A、C错误,
∵,在同一个函数图象上,
∴当时,y随x的增大而增大,
∴选项B错误,选项D正确.
故选:D.
2.(2024·浙江温州·二模)已知二次函数的图象如图所示,则下列选项中错误的是( ).
A. B.的解为,
C. D.点在第三象限
【答案】D
【分析】本题主要考查了二次函数图象的性质、不等式的性质等知识点,熟练掌握二次函数图象的性质成为解题的关键.
根据二次函数图象的性质逐项分析判断即可.
【详解】解:A、由图象可得:对称轴,即,即A选项正确,不符合题意;
B、由函数图象可知:的解为,另一个解为:,即B选项正确,不符合题意;
C、由函数图象可知:且,则有;又当时,,即,即,即C选项正确,不符合题意;
D、由意义可知:,则,又,则,可得点在第二象限,故D选项错误,符合题意.
故选D.
题型2 二次函数的顶点
3.(2024·浙江绍兴·二模)已知关于的函数的顶点为,坐标原点为,则长度不可能是( )
A.2 B.1.5 C.1 D.0.5
【答案】D
【分析】本题考查了二次函数的顶点坐标,已知两点求距离,平方数的性质,熟练掌握知识点是解题的关键.
先求出顶点为,则,由平方数非负求解即可.
【详解】解:,
∴顶点为,
∴,
∵,,
∴,
而,
故选:D.
题型3 二次函数图像的平移
4.(2024·浙江嘉兴·二模)已知直线与抛物线对称轴左侧部分的图象有且只有一个交点,则m的取值范围是( )
A. B.或 C. D.或
【答案】D
【分析】本题考查了二次函数的图像与性质,二次函数的平移,二次函数与一次函数的交点问题,解题的关键在于数形结合的思想的运用.
当直线与抛物线相切时符合题意,则有,根据,求出m的值;当抛物线过,且对称轴在y轴右侧时符合题意,代入,求出此时的m的值,以及抛物线继续向左平移,仍符合题意.
【详解】解:由题意,当直线与抛物线相切时符合题意,如图:
∴,即.
∴.
∴.
令,则,
∴,
记直线与y轴交于点,
又当抛物线过,且对称轴在y轴右侧,
∴.
∴,此时刚好在对称轴左侧有一个交点,如图:
又继续向左平移符合题意,符合题意,如图:
∴.
综上,或.
故选:D.
题型4 二次函数的最值
5.(2024·浙江温州·二模)已知二次函数, 当时,函数最大值为M,最小值为N.若,则的值为 ( )
A.0.5 B.1.5 C.3 D.4
【答案】C
【分析】本题考查了二次函数图象上点的坐标特征,二次函数的图象与性质,二次函数的最值,分类讨论是解题的关键.①当时,时,取最大值2,时,取最小值,代入,无解;②当时,时,取最大值2,时,取最小值1,不满足;③当时,时,取最小值,最小值为1,时,取最大值,最大值为2,不满足;④当时,时,取最小值1,时,取最大值,代入,求出值.
【详解】
对称轴为,顶点坐标为,
将代入,,所以该二次函数过
将代入,,所以该二次函数过
画出的图象,,开口向上,如图所示
①当时,时,取最大值,最大值为2,时,取最小值,最小值为
,
该方程无解;
②当时,时,取最大值,最大值为2,时,取最小值,最小值为1
,
不满足
③当时,时,取最小值,最小值为1,时,取最大值,最大值为2
,
不满足
④当时,时,取最小值,最小值为1,时,取最大值,最大值为
,
解得,
舍去
故选:C.
6.(2024·浙江杭州·二模)已知二次函数的图象经过点,,.当时,该函数有最大值和最小值,则( )
A.有最大值 B.无最大值 C.有最小值 D.无最小值
【答案】B
【分析】本题考查了二次函数的最值,二次函数图像上点的坐标特征,求得抛物线开口向下,对称轴为轴是解题的关键.
由题意可知对称轴为轴,则函数为,利用待定系数法求得,由当时,该函数有最大值和最小值,即可得出,,进一步求的,
得到的最小值为,无最大值.
【详解】二次函数的图象经过点,,,
对称轴为直线,
,,
,
把,代入得,
解得:.
当时,该函数有最大值和最小值,
时,取最大值,
时,取最小值,
,
又 ,
的最小值为,无最大值.
故选B.
7.(2024·浙江杭州·二模)已知,是函数与图象两个交点的横坐标,点在函数的图象上,则以下结论正确的是( )
A.若,则 B.若,则
C.若,则 D.若,则
【答案】D
【分析】本题考查二次函数与一次函数的交点问题,二次函数的图象和性质,根据二次函数的性质,得到当时,在对称轴的两侧,二次函数的函数值的范围为:,判断即可.
【详解】解:∵,
∴对称轴为直线,
∵,是函数与图象两个交点的横坐标,
∴两个交点为,,
当时,随着的增大而增大,在对称轴的两侧,
∴,
∴当时,二次函数的函数值的范围为:,
∴当时,;
当时,可能大于,等于或小于;
故选D.
8.(2024·浙江杭州·二模)若点在抛物线上过y轴上点E作两条相互垂直的直线与抛物线分别交于A,B,C,D,且M,N分别是线段的中点,面积的最小值为 .
【答案】4
【分析】本题考查了二次函数最值,熟练掌握化简二次根式是解答本题的关键.根据题意设E坐标为,直线的解析式为直线的解析式为联立方程组得到坐标,由中点坐标公式得到再根据两点间的距离公式得到的代数式,由面积公式得到,利用均值不等式得到最小值即可.
【详解】解:由,且两直线均与抛物线有两个交点,所以直线k值都存在,
设E坐标为,直线的解析式为直线的解析式为
直线与抛物线联立方程组为:
,消去y得
设
由根与系数的关系得:
∵为线段的中点,
∴
∴
同理得
∴
∵
∴
根据均值不等式,当时,
即时,的面积最小值为4.
故答案为:4.
题型5 抛物线与坐标轴的交点问题
9.(2024·浙江杭州·二模)若一个点的坐标满足,我们将这样的点定义为“倍值点”.若关于的二次函数(为常数,)总有两个不同的倍值点,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】利用“倍值点”的定义得到方程,则方程的,可得,利用对于任意的实数总成立,可得不等式的判别式小于0,解不等式可得出的取值范围.
【详解】解:由“倍值点”的定义可得:,
整理得,
∵关于的二次函数(为常数,)总有两个不同的倍值点,
∴
∵对于任意实数总成立,
∴
整理得,
∴
∴,
∴,或
当时,解得,
当时,此不等式组无解,
∴,
故选:D.
【点睛】本题主要考查了二次函数图象上点的坐标特征,一元二次方程根的判别式以及二次函数与不等式的关系,理解新定义并能熟练运用是解答本题的关键.
10.(2024·浙江台州·二模)已知点,是二次函数函数图象上的两个点,若关于的一元二次方程有两根,,则( )
A., B.,
C., D.,
【答案】C
【分析】本题主要考查的是抛物线与轴的交点,主要考查函数图象上点的坐标特征和求表达式等.依据题意,由点,是二次函数函数图象上的两个点,结合,则点在其第一象限的图象上,则,,点在其第二象限的图象上,则,且,即,则,进而求解.
【详解】解:点,是二次函数函数图象上的两个点,
又,
点在其第一象限的图象上,点在其第二象限的图象上.
,,,,,
.
、异号,,
设,即,
即,则,
故,
,,
.
由得,,.
故选:C.
11.(2024·浙江·二模)已知二次函数的图象与x轴的负半轴上交于两点为和,则直线一定不经过( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
【答案】D
【分析】本题主要考查了二次函数图象与各项系数的关系,一次函数的性质等知识,由题意可知m,n为一元二次方程的两个实数根,且,根据根与系数的关系可知,,即 ,,再进行对和分类讨论得出,即可根据一次函数的性质求解.
【详解】解:∵二次函数的图象与x轴的负半轴上交于两点为和
∴m,n为一元二次方程的两个实数根,且,
∴,,
∵,
∴,,
即 ,,
∴,
当时,则,,则,则,
当时,则,,则,则,
∴当时,总有,,
∴直线一定经过一、二、三象限,一定不经过第四象限,
故选:D.
12.(2024·浙江杭州·二模)如图所示,二次函数的图象与轴负半轴相交于A、两点,是二次函数图象上一点,且为等边三角形,则的值为( )
A. B. C.-1 D.
【答案】D
【分析】本题考查等边三角形、二次函数的最值和二次函数根于系数的关系,先根据等边三角形的性质求出的值,并确定Q为二次函数的顶点,再根据二次函数的顶点公式和二次函数根于系数的关系建立等式,化简即可求出a的值.
【详解】解:过点Q作,垂足为D,
∵为等边三角形,
∴,,
∴Q为二次函数的顶点,
∵,
∴,对称轴,
∴,
根据二次函数的性质得:,
设点B和点A的横坐标分别为和,
得,,,
∵,
∴,
∴
∵,
∴,
∴,
∴,
故选:D.
题型6 二次函数的图像性质
13.(2024·浙江杭州·二模)已知二次函数图象上两点,且.下列命题正确的是( )
A.若,则 B.若,则
C.若,则 D.若,则
【答案】D
【分析】本题考查了二次函数的图象与性质.熟练掌握二次函数的图象与性质是解题的关键.
由,可知对称轴为直线,当时,图象开口向下,点离对称轴越远,函数值越小,即若,则,然后判断作答即可.
【详解】解:∵,
∴对称轴为直线,
当时,图象开口向下,点离对称轴越远,函数值越小,
∴当时,,
∴若,则,
故选:D.
14.(2024·浙江杭州·二模)二次函数(a,b为实数,)的图象对称轴为直线,且经过点.若二次函数的图象经过点,则关于x的方程的解是( )
A., B.,
C., D.,
【答案】D
【分析】本题主要考查了二次函数的性质,解一元二次方程,先根据题意得出,即,根据二次函数的图象经过点,二次函数(a,b为实数,)的图象经过点,得出,求出,代入求出,代入,求出结果即可.
【详解】解:∵二次函数(a,b为实数,)的图象对称轴为直线,
∴,
解得:,
∴,
∵二次函数的图象经过点,
∴,
即,
∵二次函数(a,b为实数,)的图象经过点,
∴,
∴,
∴,
∴,
,
解得:,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴或,
解得:,,
故选:D.
15.(2024·浙江杭州·二模)二次函数的图象经过两点,若,则h的值可能为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
【答案】A
【分析】本题考查了二次函数图象上点的坐标特征,熟知二次函数的性质是解题的关键.
根据抛物线的大致图象,根据顶点式得到抛物线的对称轴为直线,由于抛物线过两点.若,则点到对称轴的距离小于点到对称轴的距离,所以,然后解不等式后进行判断.
【详解】解:∵抛物线的对称轴为直线,抛物线过两点,
,
解得.
故选:A.
16.(2024·浙江金华·二模)若是抛物线图象上两个不同的点,则为( )
A.正数 B.负数 C.非正数 D.非负数
【答案】D
【分析】本题主要考查了二次函数的性质,根据解析式可得,抛物开口向上,对称轴为y轴,则离对称轴越远函数值越大,即可推出与同号或都等于0,据此可得答案.
【详解】解:由题意得,抛物开口向上,对称轴为y轴,
∴离对称轴越远函数值越大,
∴当,,当,,
∴与同号或都等于0,
∴
故选:D.
17.(2024·浙江台州·二模)已知二次函数(为常数,)的最小值分别为,( )
A.若,则 B.若,则
C.若,则 D.若,则
【答案】A
【分析】本题考查了二次函数图象上点的坐标特征,解题的关键是熟练掌握二次函数的对称轴及二次函数最大(小值的求法.根据对称轴公式求出和的对称轴,再依据二次函数的图象和性质得出,存在最小值,进而得出,,结合条件,列出方程求解逐一判断即可.
【详解】解:由两函数表达式可知,
函数的对称轴 为,
函数的对称轴为,且两函数图象均开口向上,
即,否则不存在最小值,两函数均在对称轴上取到最小值,
则有,,
A、若,则有,即,
解得:或(舍去),
当时,则,
,故符合题意;
B、若,则有,即,
解得:或,
当时,则,
,
当时,则,
,但不一定为0,故不符合题意;
C、若,则有,
当时,才有,才有,故不符合题意;
D、若,则有,
当且仅当时,才有,
此时,则,与题干矛盾,故不符合题意;
故选:A.
18.(2024·浙江金华·二模)已知二次函数,当时,或.若,是抛物线上的两点,且,则的取值范围为( )
A. B.或 C. D.或
【答案】A
【分析】本题主要考查了二次函数的图象与性质,解题时要熟练掌握并能灵活运用是关键.
依据题意,由时,或,从而可得抛物线开口向上,且对称轴是直线,故当抛物线上的点离对称轴越近函数值就越小,再结合,是抛物线上的两点,且,可得,最后计算可以得解.
【详解】解:由题意,当时,或,
抛物线开口向上,且对称轴是直线.
当抛物线上的点离对称轴越近函数值就越小.
,
又,是抛物线上的两点,且,
.
.
.
.
故选:A.
19.(2024·浙江绍兴·二模)已知点都在抛物线上,点A在点B左侧,下列选项正确的是( )
A.若,则 B.若,则
C.若,则 D.若,则
【答案】D
【分析】画出二次函数的图象,利用数形结合的思想即可求解.
【详解】解:当时,画出图象如图所示,
根据二次函数的对称性和增减性可得,故选项C错误,选项D正确;
当时,画出图象如图所示,
根据二次函数的对称性和增减性可得,故选项A、B都错误;
故选:D
【点睛】本题考查了二次函数的图象和性质,借助图象,利用数形结合的思想解题的解决问题的关键.
20.(2024·浙江杭州·二模)如图,在平面直角坐标系中,抛物线与x轴交于点D、点E,过该函数顶点A与x轴平行的直线交抛物线于点B、点C,若,那么和需满足关系( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】先求出抛物线与x轴的交点横坐标得出,再求出,根据求出
【详解】解:对于,令,则,
整理得,,
解得,,
,
∵点是抛物线的顶点,
∴点的坐标为,
∴点的纵坐标为,
对于,令,则,
整理得,,
解得,
,
,整理得,,
故选:D
【点睛】本题考查了抛物线与x轴交点问题以及二次函数图像上点的坐标特征,平行于x轴上的两点之间的距离,熟练掌握二次函数图像与性质是解答本题的关键.
21.(2024·浙江杭州·二模)如图,抛物线交y轴于点,对称轴为直线,若,则x的取值范围是 .
【答案】
【分析】本题考查的是二次函数的图象与性质,先根据抛物线的对称轴可得抛物线过,再结合图象可得答案.
【详解】解:∵抛物线交y轴于点,对称轴为直线,
∴图象过点,
∵图象开口向下,
∴当时,x的取值范围是.
故答案为:.
22.(2024·浙江台州·二模)已知二次函数(为常数),当时,,若,且,则的最大值等于 .
【答案】
【分析】本题考查二次函数的图象与性质.由二次函数开口向上得当时,随的增大而增大,结合得,故,则最小,即,然后求出即可.
【详解】解:二次函数开口向上
当时,随的增大而增大
要使最大
最小
,则
或(舍去)
.
故答案为:.
23.(2024·浙江金华·二模)如图,抛物线的图象与x轴交于点A,与y轴交于点B,且.
(1) .
(2)已知点P为该抛物线上一点且设其横坐标为,记该抛物线在点B与点P之间(包含点B和点P)这部分图象的最高点和最低点到x轴的距离分别为.若,则t的取值范围为 .
【答案】 2 或或
【分析】本题考查了二次函数的图象性质,待定系数法求解析式,公式法解一元二次方程,正确掌握相关性质内容是解题的关键.
(1)把点A坐标为代入,进行计算,即可作答.
(2)根据“点P在抛物线的段上”进行分类讨论,然后根据部分图象的最低点和最高点到x轴的距离分别为,.若”,列方程计算,即可作答.
【详解】解:(1)∵抛物线的图象与x轴交于点A,与y轴交于点B,且.
∴,
∴,
解得:,
故答案为:;
(2)如图,由(1)得:,设,
抛物线的对称轴为直线,顶点坐标为,
当时,
∴,
解得:,,
∴,,
当时,,即,
当时,最高点为,最低点为顶点,
∴,
即,
解得:,(舍去),,(舍去),
当时,最高点为,最低点为顶点,
∴,即,
解得:(舍去),(舍去),
当,最高点为,最低点为顶点,
∴,
当时,最高点为,最低点为点,
∴,即,
解得:(舍去),(舍去),(舍去),
综上:t的取值范围为:或或.
故答案为:或或.
题型7 二次函数的应用
24.(2024·浙江杭州·二模)如图,一建筑物外墙上嵌有一排一模一样的垂直于墙壁的钢管,这些钢管的下面有一个一边靠墙的长方体水池,水从钢管流出的水都成抛物线,若以钢管的出水口点为坐标原点,建立如图所示的平面直角坐标系,且抛物线的函数表达式都为.若露在墙壁外面的钢管的长度米(钢管的直径长度忽略不计),钢管离水池水面的高度米.要使钢管中流出的水都落在水池里,那水池宽至少是 米.
【答案】2.2
【分析】本题考查了二次函数的应用,由题意得,令,则,求出,从而得出,由此即可得出答案.
【详解】解:由题意得,
令,则,
∴,
解得:或(不符合题意,舍去),
∴,
∴,
∴水池宽至少是米,
故答案为:.
题型8 二次函数的应用综合解答题
25.(2024·浙江宁波·二模)根据以下素材,探索完成任务.
校内小型植物园规划设计
素材1
学校拟在围墙边的一块空地上修建一个小型的矩形植物园,墙长18米,植物园一边靠墙,另三边用40米的栅栏围成.如图,矩形中,为米,矩形面积为平方米.
素材2
如图,拟在矩形植物园的中心位置(点为对角线交点)安装一个自动喷灌设备,喷出的水流在各个方向沿形状相同的抛物线落下,喷水口的高度可升降,升降前后喷出的水流抛物线形状不变,经测量喷水口的高度为米时,喷出的水流最高点离地面距离为1米,离喷水口的水平距离为4米.
问题解决
任务1
确定矩形植物园修建方案
(1)求与的函数关系式,并直接写出的取值范围;
(2)若矩形植物园面积为192平方米,则与各为多长?
任务2
确定自动喷灌设备调整方案
(3)在(2)的条件下,将喷水口的高度至少升高多少米,才能保证该矩形植物园的每个角落都能浇灌到?
【答案】(1),;(2)米,米;(3)至少升高米
【分析】该题主要考查了二次函数应用以及矩形的性质,勾股定理等知识点,解题的关键是理解题意.
(1)由题意得,为米,则为米,再根据矩形面积公式即可求解;
(2)根据面积为192平方米,令,解答即可;
(3)根据勾股定理得求出,再根据矩形性质求出则.如图建立平面直角坐标系,由题意设,将代入,即可求出解析式,设将喷水口的高度至少升高米,才能保证该矩形植物园的每个角落都能浇灌到,则抛物线过点,求出即可解答;
【详解】解:(1)由题意得,为米,则为米,
矩形面积,
即.
墙长18米,则.
(2)面积为192平方米,则,
解得:,
由,则取,此时米,米.
(3)矩形中,,
由勾股定理得,.
点为对角线交点,则.
如图建立平面直角坐标系,
由题意设,
将代入,得,
则.
设将喷水口的高度至少升高米,才能保证该矩形植物园的每个角落都能浇灌到,
则抛物线过点,得,
答:将喷水口的高度至少升高米,才能保证该矩形植物园的每个角落都能浇灌到.
26.(2024·浙江台州·二模)有一种玩具叫“不倒翁”,图1所示的不倒翁自上而下由糖果盒、装饰盒、底座三层构成.这个不倒翁造型的底部纵截面边缘形成一条抛物线.若将不倒翁放在矩形桌面上,当其相对桌面静止时,最低点A距桌边线的水平距离为,此时,粘在玩具上的标边线签距桌面的垂直距离为,距桌的边线的水平距离为.已知不倒翁的底部最高点距桌面的垂直距离为.如图2,建立平面直角坐标系,其中点的横坐标表示这点与桌的边线的水平距离,纵坐标表示这点与桌面的垂直距离.
图1 图2
(1)求这个不倒翁底座所在抛物线的函数表达式.
(2)这个不倒翁糖果盒、装饰盒两部分纵截面边缘也恰好形成一条抛物线,且装饰盒上点距桌面的垂直距离为,距桌的边线的水平距离为.求这个不倒翁的总高度.
(3)当不倒翁向左摇摆恰好点在桌面上时,它有越过左边线的部分吗?请说明理由.
【答案】(1)
(2)
(3)有,理由见解析
【分析】本题主要考查了二次函数的应用,待定系数法求函数解析式,解题时要能读懂题意,灵并能活运用二次函数的性质是关键.
(1)依据题意知,底座抛物线的顶点坐标为,从而可设该二次函数解析式为,又过点,进而求出,可得解析式;
(2)依据题意,由题意知不倒翁果盒、装饰盒的抛物线过点、、,故可设该二次函数解析式为,代入得建立方程组进而计算可以得解析式,再令从而可以得解;
(3)依据题意,令,从而可得或20,这说明,在静止时,点刚好在桌边得正上方,进而可以判断得解.
【详解】(1)解:由题意知,底座抛物线的顶点坐标为,
故可设该二次函数解析式为,
又过点,
.
.
.
(2)解:由题意知不倒翁果盒、装饰盒的抛物线过点、、,
故可设该二次函数解析式为,代入得
,
,,.
.
当时,.
答:这个不倒翁的总高度为.
(3)解:由题意,令,
或20,这说明,在静止时,点刚好在桌边得正上方.
当不倒翁向左摇摆恰好点在桌面上时,有一部分会偏离边线.
27.(2024·浙江杭州·二模)制作简易水流装置
设计
方案
如图,是进水通道,是出水通道,是圆柱形容器的底面直径,从将圆柱形容器注满水,内部安装调节器,水流从处流出且呈抛物线型.以点为坐标原点,所在直线为轴,所在直线为轴建立平面直角坐标系,水流最终落到轴上的点处.
示意图
已知
轴,,,点为水流抛物线的顶点,点、、、、在同一平面内,水流所在抛物线的函数表达式为
任务一
求水流抛物线的函数表达式;
任务二
现有一个底面半径为,高为的圆柱形水杯,将该水杯底面圆的圆心恰好放在处,水流是否能流到圆柱形水杯内?请通过计算说明理由.(圆柱形水杯的厚度忽略不计)
任务三
还是任务二的水杯,水杯的底面圆的圆心在轴上运动,为了使水流能流到圆柱形水杯内,直接写出长的取值范围.
请根据活动过程完成任务一、任务二和任务三.
【答案】任务一:;任务二:不能,见解析;任务三:
【分析】本题考查了二次函数的应用,求二次函数的解析式,二次函数的图象与性质,理解题意,正确求出二次函数解析式是解此题的关键.
任务一:由题意得出抛物线的对称轴为:.得出,把点代入抛物线结合求出,,即可得解;
任务二:根据题意得出圆柱形水杯最左端到点O的距离是,把代入抛物线解析式求出的值,进行比较即可得出答案;
任务三:求出当时的的值,再根据圆柱形水杯的底面半径为,水杯的底面圆的圆心在轴上运动,为了使水流能流到圆柱形水杯内,即可得出答案.
【详解】解:任务一、轴,,点为水流抛物线的顶点,
∴抛物线的对称轴为:.
,
,
把点代入抛物线得:,
把代入得:.
解得:,
,
∴水流抛物线的函数表达式为:;
任务二、不能,
圆柱形水杯最左端到点O的距离是,
当时,.
,
∴水流不能流到圆柱形水杯内.
任务三、
当时,,
解得:或(不符合题意,舍去),
圆柱形水杯的底面半径为,水杯的底面圆的圆心在轴上运动,为了使水流能流到圆柱形水杯内,
,
即.
28.(2024·浙江金华·二模)随着家用小轿车的普及,交通安全已经成为千家万户关注的焦点,保持安全车距是预防交通事故的关键.已知某型号汽车刹车时速度为米秒,设刹车后行驶的时间为秒,刹车后速度为米秒,刹车后行驶的距离为米.已测得刹车后的运动速度与运动时间之间满足关系式:.刹车后行驶的距离与的函数图像如下图所示,该图像是抛物线 ,为常数,的一部分.
(1)当该汽车刹车后速度为米秒时,求刹车后行驶的时间.
(2)求、的值,以及该汽车刹车后行驶的最大距离.
(3)一司机驾驶该型号汽车,在以米秒的速度行驶中,突然发现导航提示前面米处路面变窄,于是立即刹车.为确保安全通过窄路,需要将车速降低到米秒以下.请通过计算说明该司机能否在到达窄路时将车速降低到米秒以下?
【答案】(1)秒
(2),,米
(3)能
【分析】本题考查了一次函数与二次函数的应用;
(1)把代入,即可求解;
(2)待定系数法求解析式,即可求解;
(3)把代入得,,当时,求得,即可求解.
【详解】(1)把代入,
得,解得
(2)把,代入得
解得
因为
当时,最大,最大值为
即,,刹车后行驶的最大距离为米.
(3)由题意:把代入得,
一,解得
当时,
所以,该司机到达窄路时可将车速降低到米秒以下.
29.(2024·浙江杭州·二模)如图1是一个含有两个斜坡截面的轴对称图形,两个斜坡材质等各方面都一样.一个黑球从左斜坡顶端由静止滚下后沿水平木板直线运动,其中.从黑球运动到点处开始,用频闪照相机、测速仪测量并记录黑球在木板上的运动时间(单位:)、运动速度(单位:)、滑行距离(单位:)的数据.记录的数据如表:
运动时间
0
2
4
6
8
10
…
运动速度
12
10
8
6
4
2
…
运动距离
0
22
40
54
64
70
…
(1)根据表格中的数值分别在图2、图3的平面直角坐标系中画出关于,关于的函数图象,并分别求出关于,关于的函数表达式.
(2)①求黑球在水平木板上滚动的最大距离.
②黑球从左斜坡顶端由静止滚下到点开始计时,运动到2秒的同时,有一个除颜色外其余与黑球完全相同的白球,从右斜坡顶端由静止滚下到点处,两球会在水平木板的某个位置相遇吗?若能相遇,请求出相遇点到点的距离;若不能相遇,请说明理由.
【答案】(1)图像见解析;;;
(2)①;②能相遇,相遇点到点.
【分析】(1)根据表中数据画出图像即可,由图像可知是的一次函数,设,表中取点代入,即可解得函数表达式;由图像可知是的二次函数,且过原点,设,表中取点代入,即可解得函数表达式;
(2)①由,可知,结合,开口向下,对称轴,即可求得的最大值;②根据题意,可得白球滑行距离的表达式,再令,解出,代入即可得到相遇点离点距离.
【详解】(1)
由图像猜测是的一次函数,
设,表中取点,代入得:
解得:,
即:,再把其它点坐标代入上述函数表达式成立,
与的函数表达式为;
由图像猜测是的二次函数,且过原点,
设,表中取点,代入得:
解得:,,
即:,再把其它点坐标代入上述函数表达式成立,
与的函数表达式为;
(2)①由(1)可知,,
,即,
又的对称轴为,且开口向下,
当时,取最大值为:,
黑球在水平木板上滚动的最大距离为;
②由题意可知,时,白球从处出发,
当时,设表示白球在木板上滑行的距离,
则,
,
令,即,
得:,
解得:,(不合题意,舍去)
将代入,
相遇点到点的距离为.
【点睛】本题考查了待定系数法求一次函数表达式,待定系数法求二次函数表达式,二次函数最值,解一元二次方程,熟练掌握以上知识点是解题的关键.
30.(2024·浙江台州·二模)有一台乒乓球桌和自动发球机如图1所示,其侧面示意图如图2,发球机出口P到球桌的距离.现以点M为原点,所在直线为x轴建立平面直角坐标系,x()表示球与点M之间的水平距离,y()表示球到桌面的高度.在“直发式”和“间发式”两种模式下,球的运动轨迹均近似为抛物线,“直发式”模式下,球从P处发出,落到桌面A处,其解析式为;“间发式”模式下,球从P处发出,先落在桌面B处,再从B处弹起落到桌面C处.两种模式皆在同一高度发球,段抛物线可以看作是由段抛物线向左平移得到.
(1)当时,
①求b的值;
②求点A,B之间的距离;
(2)已知段抛物线的最大高度为,且它的形状与段抛物线相同,若落点C恰好与落点A重合,求a的值.
【答案】(1)①;②
(2)
【分析】本题考查二次函数的实际应用,解题的关键是求出解析式;
(1)①由得到,代入即可求解;②抛物线的对称轴为直线,得到点关于直线对称的点为,从而即可解答;
(2)设点,由落点A和落点C重合,得到,设段抛物线的解析式为,则抛物线的最高点横坐标为,代入得到纵坐标为2,即,解得,因此段抛物线的解析式为,令,得,即,即可解答.
【详解】(1)解:①当时,则.
代入,
得,
解得;
②∵抛物线的对称轴为直线,
∴点关于直线对称的点为.
∴
∴点A,B之间的距离为;
(2)解:设点,
∵落点A和落点C重合,
∴.
根据题意,设段抛物线的解析式为,
抛物线在线段的中点时有最高点,此时该中点的横坐标为.
∴,
即,解得,
∴此时段抛物线的解析式为,
令,得,即.
∴当时,落点C恰好与落点A重合.
31.(2024·浙江杭州·二模)如图1是即将建造的“碗形”景观池的模拟图,设计师将它的外轮廓设计成如图2所示的图形.它是由线段,线段,曲线,曲线围成的封闭图形,且,在x轴上,曲线与曲线关于y轴对称.已知曲线是以C为顶点的抛物线的一部分,其函数解析式为:(p为常数,),现用三段塑料管,,围成一个一边靠岸的矩形荷花种植区(如图3),E,F分别在曲线,曲线上,G,H在x轴上.
(1)当时,
①求曲线的函数解析式.
②当米时,求三段塑料管的长度之和.
(2)当与的差为多少时,三段塑料管总长度最大?请你求出三段塑料管总长度的最大值.
【答案】(1)①;100
(2)当与的差为时,三段塑料管总长度最大,最大值为
【分析】本题考查了二次函数解析式和二次函数的性质,熟练掌握二次函数的性质是解题的关键.
(1)先求出点C的坐标,根据对称性求出点A的坐标,即可求出抛物线的解析式;
求出点F的横坐标,代入抛物线得解析式求出点E和F的纵坐标,从而得解;
(2)设,三段塑料管总长度为L,根据题意得出化简即可得出答案.
【详解】(1)解:依题意可知:点C的坐标是,
点C关于y轴的对称点是:,
又∵曲线与曲线关于y轴对称,
∴点A是曲线的顶点,曲线的解析式是,
当时,C坐标为,点A坐标为,
曲线的解析式为:;
∵米,由题意可知关于y轴对称,
∴点F的横坐标是,
将代入得:,
∴,即米,
∴三段塑料管的长度之和为:(米),
答:三段塑料管的长度之和为100米;
(2)解:设,三段塑料管总长度为L,
根据题意可得:,
,
化简得:,
当时,L有最大值110,
当与的差为时,三段塑料管总长度最大,最大值为.
题型9 二次函数的图像与性质综合解答题
32.(2024·浙江·二模)已知二次函数的部分图象如图所示,
(1)求该二次函数图象的对称轴,并利用图象直接写出一元二次方程的解.
(2)向上平移该二次函数的图象,使其经过原点,求平移后图象所对应的二次函数的表达式.
【答案】(1),,
(2)
【分析】(1)由对称轴为直线可得对称轴为直线,由抛物线经过及抛物线的对称性可得抛物线与x轴另一交点坐标,进而求解;
(2)由抛物线经过原点可得二次函数解析式中常数项为0,进而求解.
【详解】(1)解:∵,
∴抛物线对称轴为直线,
∵抛物线经过,
∴抛物线过点,
∴的解为;
(2)解:∵抛物线经过原点,
∴抛物线解析式为.
【点睛】本题考查抛物线与x轴的交点,解题关键是掌握二次函数的性质,掌握二次函数图象与系数的关系.
33.(2024·浙江台州·二模)已知二次函数,
(1)若二次函数过点,
①求二次函数的表达式;
②当随的增大而减小时,求的取值范围;
(2)若点 和点在该二次函数图象上,求的值.
【答案】(1)①;②
(2)8
【分析】本题考查二次函数的图象与性质.
(1)①直接用待定系数法将点代入求出即可;②将二次函数解析式化为顶点式即可判断出当随的增大而减小时,的取值范围;
(2)先求出抛物线的对称轴为,再根据点 和点关于对称轴对称,得,求出,把点代入,用含的式子表示出,最后代入中即可.
【详解】(1)解:①二次函数过点
二次函数的表达式为;
②
时,随的增大而减小
即当随的增大而减小时,的取值范围为;
(2)二次函数
抛物线的对称轴为
点 和点关于对称轴对称
把点代入得
解得
.
34.(2024·浙江台州·二模)已知,关于x 的二次函数.
(1)若函数经过点,求抛物线的对称轴;
(2)若点均在抛物线上,则p q(填“”,“”或“”).
(3)记,当时,始终成立,求t 的取值范围.
【答案】(1)直线
(2)
(3)
【分析】本题主要考查了二次函数的图象与性质,二次函数与不等式,解题时要熟练掌握并能灵活运用是关键.
(1)依据题意,由经过点,可得,再由对称轴是,进而可以判断得解;
(2)依据题意,抛物线的对称轴是直线,结合的开口向上,从而抛物线上点离对称轴越近函数值就越小,又,故可判断得解;
(3)依据题意,令,又当时,始终成立,即当时,恒成立,再结合抛物线的对称轴为直线,进行分类讨论即可判断得解.
【详解】(1)解: 经过点,
.
.
抛物线的对称轴是直线.
(2)解:由题意,抛物线的对称轴是直线.
的开口向上,
抛物线上点离对称轴越近函数值就越小.
,
.
故答案为:.
(3)解:由题意,令,
又当时,始终成立,
当时,恒成立.
又抛物线的对称轴为直线,
可分以下情形讨论.
①当时,即.
,
当时,随的增大而减小.
当时,.
.
此时无解.
②当时,即.
,
.
.
.
此时.
③当时,即.
,
当时,随的增大而增大.
当时,.
.
故此时无解.
综上,.
35.(2024·浙江温州·二模)已知二次函数(a为实数,).
(1)求该二次函数的对称轴和顶点坐标(用含a的代数式表示).
(2)设二次函数在时的最大值为p,最小值为q,,求a的值.
【答案】(1)对称轴直线,顶点坐标为
(2)
【分析】本题考查二次函数的图象和性质,熟练掌握二次函数的图象和性质,是解题的关键.
(1)将两点式转化为一般式,再转化为顶点式,即可得出结果;
(2)根据二次函数的对称性和增减性,求出的值,进一步求出的值即可.
【详解】(1)解:∵
∴对称轴直线,顶点坐标为.
(2)令,则:,
∴点关于对称轴对称,
∴和在对称轴的两侧,
∴关于对称轴的对称点为,
∵,抛物线开口向上,
∴当时,函数取得最大值.
当时,函数取得最小值.
∵,
∴.
解得:(不合题意,舍去)
∴.
36.(2024·浙江金华·二模)已知二次函数,是常数,.
(1)当二次函数的图象过点时,求该抛物线的对称轴.
(2)若,点,在该二次函数图象上,求证:.
【答案】(1)直线
(2)见解析
【分析】本题主要考查了二次函数的图象与性质,
(1)依据题意,由二次函数的图象过点,从而,进而可得,故可得解;
(2)依据题意,由点,在该二次函数图象上,从而可得,又,从而,进而可得,最后可以判断得解.
【详解】(1)解:由题意,二次函数的图象过点,
.
.
.
抛物线的对称轴是直线.
(2)证明:由题意,点,在该二次函数图象上,
①.
又,
②.
①②得,.
.
37.(2024·浙江金华·二模)设二次函数 (是常数).
(1)若时,求二次函数的顶点坐标.(用含的代数式表示)
(2)若时,求二次函数 的最大值.(用含的代数式表示)
(3)若时,如图,直线与此函数图象交于两点,点不在二次函数图象上,线段分别交二次函数图象于点,且,求点的纵坐标的取值范围.
【答案】(1);
(2)当时,最大值为,当时,最大值为;
(3).
【分析】本题考查二次函数的图象与性质、二次函数与一次函数的交点问题,理解题意,熟练掌握二次函数的性质,利用数形结合和分类讨论思想求解是解答的关键.
(1)把代入函数解析式,利用配方法即可求得顶点坐标;
(2)把代入函数解析式,求得函数的对称轴,然后根据对称轴的位置以及函数的增减性即可求得最大值;
(3)当时,二次函数的表达式为,联立方程组求得点A、B坐标,设过点P的直线表达式为,分别求出直线和与抛物线有且只有一个交点时的函数表达式,进而联立方程组求得点P坐标为,根据得到点P在直线运动,求出点C与D重合时的点P坐标为,结合图象即可求得点P的纵坐标的取值范围.
【详解】(1)解:,
,
顶点坐标为:;
(2)解:二次函数的对称轴为直线,
∵,,
∴当即时,时,y取最大值;
当即时,时,y取最大值;
(3)解:当时,二次函数的表达式为,
联立方程组,解得或,
∴,,
设过点P的直线表达式为,
联立方程组,得,
当直线与抛物线有且只有一个交点A时,
根据一元二次方程根与系数关系得,
解得,
∴直线的函数表达式为;
同理可得当直线与抛物线有且只有一个交点时的函数表达式为,
联立方程组,解得,
此时与重合,点P坐标为;
∵,
∴点P在直线运动,
∴当点C与D重合时,点P和点C、D重合,即点P在抛物线上,此时点P坐标为,
∵,
∴由图可知,点P的纵坐标的取值范围为.
38.(2024·浙江嘉兴·二模)已知二次函数(a为常数).
(1)若该二次函数的图象经过点;
①求a的值.
②自变量x在什么范围内时,y随x的增大而增大?
(2)若点均在该二次函数的图象上,求证:.
【答案】(1)①;②
(2)见解析
【分析】本题考查了二次函数解析式,二次函数的图象与性质.熟练掌握二次函数解析式,二次函数的图象与性质是解题的关键.
(1)①将代入,计算求解即可;②由题意知,,则图象开口向上,对称轴为直线,进而可得当时,y随x的增大而增大;
(2)由点在二次函数的图象上,可得,将点代入得,进而可得.
【详解】(1)①解:将代入得,,
解得,,
∴a的值为;
②解:由题意知,,
∴图象开口向上,对称轴为直线,
∴当时,y随x的增大而增大;
(2)证明:∵点在二次函数的图象上,
∴,
将点代入得,
∴.
39.(2024·浙江·二模)已知二次函数的图象经过点.
(1)求a和b的关系式;
(2)当时,函数y有最小值,求a的值;
(3)若时,将函数图象向下平移个单位长度,图象与x轴相交于点A,B(点A在y轴的左侧).当时,求m的值.
【答案】(1)
(2)或
(3)5
【分析】本题考查了二次函数的图象和性质,二次函数的最值,二次函数图象的平移,熟练掌握二次函数的图象和性质,利用分类讨论思想,数形结合思想是解题的关键.
(1)将点代入,即可求得a和b的关系式;
(2)根据第(1)问得到的结果,二次函数即为,对称轴为直线,分别讨论当时,对称轴直线在范围内,当时,函数取得最小值,代入即可求出;当时,在范围内,当时,函数取得最小值,代入即可求出;
(3)若时,则二次函数为,平移后的解析式为,设,则,则,可求出、坐标,代入即可求出m.
【详解】(1)∵ 的图象经过点.
,
;
(2)∵
对称轴为直线,
①当时,对称轴直线在范围内,
当时,函数取得最小值,即,
,
②当时,在范围内,
当时,函数取得最小值,即,
,
或
(3)若时,则二次函数为,将函数图象向下平移个单位长度,
平移后的函数解析式为,
设,则.
,
,
,,
将或代入,得,
解得.
40.(2024·浙江杭州·二模)设二次函数(a为实数,且).
(1)若该函数图象经过点,求二次函数表达式.
(2)写出二次函数图象的对称轴,并求该函数的最小值(用含a的代数式表示).
(3)若该函数图象经过点,且满足,求a的值.
【答案】(1)
(2)该函数图象的对称轴:直线,最小值
(3)
【分析】本题考查了待定系数法求二次函数的解析式:在利用待定系数法求二次函数关系式时,要根据题目给定的条件,选择恰当的方法设出关系式,从而代入数值求解.
(1)把已知点的坐标代入中求出的值,从而得到二次函数解析式;
(2)把化为顶点式即可.
(3)把代入解析式得,且满足,即可求出a的值.
【详解】(1)解:因为函数图象经过点,所以可得:,
解得:,,
因为,所以,
所以.
(2)
,
该函数图象的对称轴:直线,最小值.
(3)∵函数图象经过点,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∴.
41.(2024·浙江温州·二模)已知二次函数.
(1)若函数图象经过点.
①求该二次函数的表达式.
②若将平面内一点向左平移个单位,则与图象上的点重合;若将点A向右平移个单位,则与图象上的点重合,求的值.
(2)设点,是该函数图象上的两点,若,求证:.
【答案】(1)①;②12
(2)见解析
【分析】本题主要考查了待定系数法、二次函数图像的性质、配方法的应用等知识点,掌握二次函数图像的性质成为解题的关键.
(1)①直接将代入求得a即可解得;②先根据平移表示出B、C两点的坐标,然后根据二次函数图像的对称性和二次函数的性质即可解答;
(2)由可得,则有,,再用表示出可得,然后运用配方法解答即可.
【详解】(1)解:(1)①将代入可得,解得:,
∴该二次函数的表达式为;
②∵将平面内一点向左平移个单位,则与图象上的点重合;若将点A向右平移个单位,则与图象上的点重合,
∴,
∵,
∴抛物线的对称轴为:,
∴,解得:,
∴,
∴.
(2)解:∵设点,是该函数图象上的两点,
∴
∴,,
∴
,
∵,
∴,即.
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