内容正文:
新中考·核心专题集训2(1) (见学生用书P55)
[范围:函数图象和性质]
一、选择题
1.已知二次函数y=x2-2x-3,若y>-3,则自变量x的取值范围是( A )
A.x<0或x>2 B.x<1或x>3
C.0<x<2 D.1<x<3
【解析】 ∵二次函数y=x2-2x-3=(x-1)2-4,
∴该抛物线的开口向上,对称轴为直线x=1.
令x=0,则y=-3,∴抛物线与y轴的交点是(0,-3).
∵点(0,-3)关于对称轴的对称点为(2,-3),
∴由图象可得,当y>-3时,自变量x的取值范围是x<0或x>2.
2.2022·绍兴已知(x1,y1),(x2,y2),(x3,y3)为直线y=-2x+3上的三个点,且x1<x2<x3,则以下判断中正确的是( D )
A.若x1x2>0,则y1y3>0
B.若x1x3<0,则y1y2>0
C.若x2x3>0,则y1y3>0
D.若x2x3<0,则y1y2>0
【解析】 ∵直线y=-2x+3,∴y随x增大而减小,当y=0时,x=1.5.
∵(x1,y1),(x2,y2),(x3,y3)为直线y=-2x+3上的三个点,且x1<x2<x3,∴由图象得,
若x1x2>0,则x1,x2同号,但不能确定y1y3的正负,故选项A不符合题意;
若x1x3<0,则x1,x3异号,但不能确定y1y2的正负,故选项B不符合题意;
若x2x3>0,则x2,x3同号,但不能确定y1y3的正负,故选项C不符合题意;
若x2x3<0,则x2,x3异号,∴x1,x2同时为负,故y1,y2同时为正,故y1y2>0,故选项D符合题意.
3.2023·宁波已知二次函数y=ax2-(3a+1)x+3(a≠0),下列说法正确的是( C )
A.点(1,2)在该函数的图象上
B.当a=1且-1≤x≤3时,0≤y≤8
C.该函数的图象与x轴一定有交点
D.当a>0时,该函数图象的对称轴一定在直线x=的左侧
【解析】 对于y=ax2-(3a+1)x+3,当x=1时,y=a×12-(3a+1)×1+3=2-2a,
∵a≠0,∴y=2-2a≠2,
∴点A(1,2)不在该函数的图象上,
故选项A不正确;
当a=1时,抛物线的解析式为y=x2-4x+3=(x-2)2-1,
∴抛物线的顶点坐标为(2,-1),
即当x=2时,y=-1<0,
故选项B不正确;
令y=0,则ax2-(3a+1)x+3=0,
∵Δ=[-(3a+1)]2-4a×3=(3a-1)2≥0,
∴该函数的图象与x轴一定有交点,
故选项C正确;
∵该抛物线的对称轴为直线x==+,
又∵a>0,∴+>,
∴该抛物线的对称轴一定在直线x=的右侧,
故选项D不正确.
二、填空题
4.2023·金华改编如图,一次函数y=ax+b的图象与反比例函数y=的图象交于点A(2,3),B(m,-2),则不等式ax+b>的解集是__-3<x<0或x>2__.
第4题图
第4题答图
【解析】 ∵点A(2,3)在反比例函数的图象上,
∴k=6.
又B(m,-2)在反比例函数的图象上,
∴m=-3.∴B(-3,-2).
由图象可知,当ax+b>时,-3<x<0或x>2.
5.已知函数y=kx+1,当-2≤x≤4时,y有最大值6,则k=__或-__.
【解析】 当k>0时,函数y=kx+1中y随x的增大而增大,
∴当x=4时,y有最大值6.把x=4,y=6代入y=kx+1中得4k+1=6,∴k=.
当k<0时,函数y=kx+1中y随x的增大而减小,
∴当x=-2时,y有最大值6.把x=-2,y=6代入y=kx+1中得-2k+1=6,∴k=-.
综上,k的值为或-.
6.如图,已知菱形ABCD的对角线AC的中点与坐标原点重合,AF⊥AC交x轴于点F,反比例函数y=(k<0,x<0)的图象经过点A,与AF交于点E,且AE=EF,△ADF的面积为6,则k的值为__-4__.
【解析】 如图,
过点E作EG⊥x轴,AH⊥x轴,垂足分别为点G,H,
∵点E为AF的中点,∴EG为△FAH的中位线,
则EG=AH,FG=HG.
设EG=a,FG=HG=b,则AH=2a,
∵点A,E在反比例函数y=(k<0,x<0)的图象上,∴OH·2a=(OH+b)·a=|k|,
∴OH=b,∴S四边形AEGO-S△AHO=S四边形AEGO-S△EGO,
即S梯形EGHA=S△OAE.
连结OE,BD,
∵四边形ABCD是菱形,∴BD⊥AC.
∵AF⊥AC,BD⊥AC,∴AF∥BD.
又∵△ADF的面积为6,∴S△OAF=S△DAF=6.
∵AE=EF,∴S△OAE=S△OAF=3.
∵S梯形EGHA=S△OAE,∴·(a+2a)·b=ab=3,
即ab=2,∴|k|=2ab=2×2=4.
∵反比例函数的一支图象在第二象限,∴k=-4.
三、解答题
7.已知反比例函数y=的图象经过第二、四象限.
(1)点P(-k,k)在第__四__象限.
(2)若点A(a-b,3),B(a-c,5)是反比例函数y=图象上的两点,求a,b,c的大小关系.
解:(1)∵反比例函数y=的图象经过第二、四象限,∴k<0,∴-k>0,
∴点P(-k,k)在第四象限,故答案为四.
(2)∵k<0,y=的图象在第二、四象限.
又点A(a-b,3),B(a-c,5)是反比例函数y=图象上的两点,∴点A(a-b,3),B(a-c,5)在第二象限.
易知对于反比例函数y=,当x<0时,y随x的增大而增大,
∴a-b<0,a-c<0,a-b<a-c,
∴a<b,a<c,b>c,∴b>c>a.
8.2023·绍兴已知二次函数y=-x2+bx+c.
(1)当b=4,c=3时,
①求该函数图象的顶点坐标.
②当-1≤x≤3时,求y的取值范围.
(2)当x≤0时,y的最大值为2;当x>0时,y的最大值为3,求二次函数的表达式.
解:(1)①当b=4,c=3时,
y=-x2+4x+3=-(x-2)2+7,
∴顶点坐标为(2,7).
②∵当-1≤x≤2时y随x的增大而增大,当2≤x≤3时,y随x的增大而减小,
∴当 x=2 时,y有最大值7.
∵2-(-1)>3-2,∴当x=-1 时,y有最小值-2,
∴当-1≤x≤3时,-2≤y≤7.
(2)∵当x≤0时,y的最大值为2;当x>0时,y的最大值为3,
∴抛物线的对称轴x=在y轴的右侧,
∴b>0.
∵抛物线开口向下,当x≤0时,y的最大值为2,
∴c=2.
又∵=3,∴b=±2.
∵b>0,∴b=2.
∴二次函数的表达式为 y=-x2+2x+2.
9.二次函数y=x2-bx+c的图象经过(-2,y1),(1,y2)两点.
(1)当b=1时,判断y1与y2的大小.
(2)当y1<y2时,求b的取值范围.
(3)若此函数图象还经过点(m,y1),且1<b<2,求证:3<m<4.
解:(1)当b=1时,
y1=(-2)2-(-2)+c=6+c,y2=12-1+c=c.
∵6+c>c,∴y1>y2.
(2)∵y1=4+2b+c,y2=1-b+c,
又∵y1<y2,∴4+2b+c<1-b+c,∴b<-1.
(3)证明:易知二次函数y=x2-bx+c的图象的对称轴为直线x==,
∵二次函数的图象经过(-2,y1),(m,y1)两点,
∴-(-2)=m-,得m=2+b,
∵1<b<2,∴3<m<4.
10.已知y关于x的二次函数y=x2-2mx+2m+4,点P为抛物线的顶点.
(1)若抛物线与y轴的交点坐标为(0,2),求该二次函数的表达式.
(2)当点P的纵坐标取最大值时,m=__1__,此时点P的坐标为__(1,5)__.
(3)在(2)的条件下,当n-3≤x≤n时,函数有最小值9,求n的值.
解:(1)∵二次函数y=x2-2mx+2m+4的图象与y轴的交点坐标为(0,2),
∴2m+4=2,∴m=-1,
∴该二次函数的表达式为y=x2+2x+2.
(2)y=x2-2mx+2m+4=(x-m)2+(-m2+2m+4),∴顶点P的坐标为(m,-m2+2m+4),
∵-m2+2m+4=-(m-1)2+5,∴当m=1时,
-m2+2m+4取得最大值5,
∴当点P的纵坐标取最大值时,m=1,此时P(1,5).
故答案为1;(1,5).
(3)当m=1时,y=x2-2x+6=(x-1)2+5,∴当x=1时,函数取得最小值5.
∵当n-3≤x≤n时,函数有最小值9,
∴x的取值范围一定在对称轴的左边或右边,
若n≤1,则当x=n时,函数有最小值9,
∴(n-1)2+5=9,解得n1=3,n2=-1,
∵n≤1,∴n=-1.
若n-3≥1,则当x=n-3时,函数有最小值9,
∴(n-3-1)2+5=9,解得n1=6,n2=2,
∵n-3≥1,即n≥4,∴n=6.
综上所述,n的值为-1或6.
11.在平面直角坐标系中,点(1,m),(2,n)在函数y=x2+bx+c(b,c是常数)的图象上.
(1)若m=2,n=3,求该函数的表达式.
(2)若n=3m,求证:该函数的图象经过点(,).
(3)已知点(3,0),(-1,y1),(4,y2)在该函数图象上,若m>0,n<0,试比较y1,y2的大小,并说明理由.
解:(1)把(1,2),(2,3)分别代入y=x2+bx+c,
得解得
∴函数的表达式为y=x2-2x+3.
(2)证明:把(1,m),(2,3m)分别代入y=x2+bx+c,
得解得
∴函数的表达式为y=x2+(2m-3)x+2-m.
∵当x=时,y=+×(2m-3)+2-m=,
∴函数的图象经过点(,).
(3)y1>y2.
理由如下:如图,
∵m>0,n<0,∴当x=1时,y>0;当x=2时,y<0.
∵函数的图象经过点(3,0),
∴函数图象的对称轴在直线x=2的右侧,在直线x=3的左侧,
∴点(-1,y1)到对称轴的距离大于点(4,y2)到对称轴的距离.
又∵抛物线的开口向上,∴y1>y2.
12.已知二次函数y=mx2-4mx+3m.
(1)求该二次函数图象与x轴的交点坐标.
(2)若m<0,当1≤x≤4时,y的最大值是2,求当1≤x≤4时,y的最小值.
(3)已知P(2,),Q(4,)为平面直角坐标系中两点,当抛物线与线段PQ有公共点时,求出m的取值范围.
解:(1)令y=0,则mx2-4mx+3m=0,
∵m≠0,∴x2-4x+3=0,
解得x1=3,x2=1,∴二次函数图象与x轴的交点坐标为(1,0),(3,0).
(2)∵该二次函数的图象开口向下,且对称轴为直线x=2,
∴若1≤x≤4,则当x=2时,y取得最大值2,
∴4m-8m+3m=2,
∴m=-2,∴y=-2x2+8x-6.
∵当1≤x≤2时,y随x的增大而增大,
∴当x=1时,y取到最小值0.
∵当2≤x≤4时,y随x的增大而减小,
∴当x=4时,y取到最小值-6.
∴当1≤x≤4时,y的最小值为-6.
(3)当x=2时,y=4m-8m+3m,得y=-m;
当x=4时,y=16m-16m+3m,得y=3m.
当m>0时,解得m≥;
当m<0时,解得m≤-.
∴当m≤-或m≥时,抛物线y=mx2-4mx+3m与线段PQ有公共点.
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