第1章 二次函数(单元测试B卷)-2024-2025学年九年级数学上册单元速记·巧练(浙江专用)
2024-08-26
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内容正文:
第1章 《二次函数》单元测试B卷
(考试时间:120分钟;满分:120分)
姓名___________ 班级_________ 考号_______________________
一.选择题(每题3分,共30分)
1.(3分)下列函数中,是二次函数的是( )
A.y=3x B.y=x2
C. D.y=x2﹣x(x﹣1)
2.(3分)将抛物线y=2(x+1)2﹣1先向右平移2个单位长度,再向上平移1个单位长度,得到的抛物线的函数表达式为( )
A.y=2(x﹣1)2 B.y=2(x+3)2
C.y=2(x﹣1)2﹣2 D.y=2(x+3)2﹣2
3.(3分)在二次函数y=﹣x2+2x﹣3的图象中,若y随x的增大而减小,则x的取值范围是( )
A.x<1 B.x>1 C.x<﹣1 D.x>﹣1
4.(3分)已知y是关于x的二次函数,部分y与x的对应值如表所示:
x
…
﹣4
﹣3
﹣2
﹣1
0
1
2
…
y
…
m
1
﹣2
﹣3
n
1
6
…
则当﹣4<x<0时,y的取值范围是( )
A.﹣3<y<6 B.﹣2<y<6 C.﹣3≤y<6 D.﹣2≤y<6
5.(3分)深高小学部饲养了两只萌萌的羊驼,建筑队在学校一边靠墙处,计划用15米长的铁栅栏围成三个相连的长方形羊驼草料仓库,仓库总面积为y平方米,为方便取物,在各个仓库之间留出了1米宽的缺口作通道,在平行于墙的一边留下一个1米宽的缺口作小门,若设AB=x米,则y关于x的函数关系式为( )
A.y=x(15﹣4x) B.y=x(16﹣2x)
C.y=x(17﹣2x) D.y=x(18﹣4x)
6.(3分)已知二次函数y=ax2+(b+1)x+c的图象如图所示,则二次函数y=ax2+bx+c与一次函数y=﹣x﹣b的图象大致是( )
A. B.
C. D.
7.(3分)某茶杯的过最低点B的竖直截面如图所示,其中杯体竖直截面ABC呈抛物线形状(杯体厚度忽略不计),点A,点C位于杯口处,且AC=10cm,点B是抛物线最低点,当茶杯装满茶水时,茶水的最大深度(点B到AC的距离)为4cm,将茶水倒出一部分后,茶水的最大深度恰好为2cm(点B到EF的距离),求此时EF的长度( )
A. B. C. D.
8.(3分)若当﹣4≤x≤2时,二次函数的最小值为0,则m=( )
A. B. C. D.或
9.(3分)如图,正方形ABCD的顶点A,C在抛物线y=﹣x2+4上,点D在y轴上.若A,C两点的横坐标分别为m,n(m>n>0),下列结论正确的是( )
A.m+n=1 B.m﹣n=1 C.m=1 D.=1
10.(3分)抛物线y=ax2+bx+c(a,b,c是常数,c<0)经过(1,1),(m,0),(n,0)三点,且n≥3.下列四个结论,其中正确的有( )
①b<0;
②4ac﹣b2<4a;
③当n=3时,若点(2,t)在该抛物线上,则t>1;
④若关于x的一元二次方程ax2+bx+c=x有两个相等的实数根,则.
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
二.填空题(每题3分,共18分)
11.(3分)在平面直角坐标系中,若将抛物线.y=x2﹣3向上平移m(m>0)个单位后的抛物线与x轴只有一个交点,则m的值为 .
12.(3分)如图,一次函数y=kx+b(k≠0)与二次函数y=ax2(a≠0)的图象分别交于点A(﹣2,2),B(4,8).则关于x的方程ax2=kx+b的解为 .
13.(3分)从地面竖直向上抛出一小球,t(秒)后小球的高度h(米)适用公式h=30t﹣5t2,那么经过 秒后,小球回到地面.
14.(3分)已知二次函数y=ax2+bx+c图象与x轴相交于点A(x1,0),B(x2,0),且x1+x2=1,x1x2=﹣2,若二次函数经过点C(﹣2,4),则二次函数表达式为 .
15.(3分)如图,抛物线y=﹣x(x﹣2)与x轴交于点O,A,把抛物线在x轴及其上方的部分记作C1,将C1向右平移得C2,C2与x轴交于点A,B.若直线y=x+b与C1,C2共有3个不同的交点,则b的取值范围是 .
16.(3分)如图,抛物线与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C,连接AC,点N在y轴负半轴上,点A绕点N顺时针旋转,恰好落在第四象限的抛物线上点M处,且∠ANM+∠ACM=180°,则点M的坐标是 .
三.解答题(共8小题,共72分)
17.(6分)已知函数y=﹣(m+2)xm2﹣2(m为常数),求当m为何值时:
(1)y是x的一次函数?
(2)y是x的二次函数?并求出此时纵坐标为﹣8的点的坐标.
18.(6分)在二次函数y=x2﹣2tx+3(t>0)中,
(1)若它的图象过点(2,1),则t的值为多少?
(2)当0≤x≤3时,y的最小值为﹣2,求出t的值.
19.(8分)已知抛物线y=2x2+4x﹣6.
(1)求抛物线的顶点坐标;
(2)将该抛物线向右平移m(m>0)个单位长度,平移后所得新抛物线经过坐标原点,求m的值.
20.(8分)某商店对柑橘上市后的市场销售情况进行跟踪调查.当柑橘的销售单价为每件25元时,每天的销售量为50件,销售单价每提高1元,每天的销售量就减少2件.
(1)用适当的函数表示该柑橘的销售量y(件)与销售单价x(元)之间的关系,其中x≥25;
(2)已知柑橘的进货价格为每件20元,当柑橘的销售单价定为多少时,该商店销售柑橘每天获得的利润最大?最大利润是多少?
21.(10分)如图,二次函数y=x2+bx+c的图象与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C,点A的坐标为(﹣1,0),点C的坐标为(0,﹣3),连接BC.
(1)求该二次函数的解析式;
(2)点P是抛物线在第四象限图象上的任意一点,当△BCP的面积最大时,BC边上的高PN的值为 .
22.(10分)如图,抛物线y=x2+bx+c经过点A(﹣1,0)和B(3,0),与y轴交于点C,它的对称轴为直线l.
(1)求该抛物线的表达式;
(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△BOC全等,求满足条件的点P、点E的坐标.
23.(12分)中新社上海3月21日电(记者缪璐)21日在上海举行的2023年全国跳水冠军赛女子单人10米跳台决赛中,陈芋汐以416.25分的总分夺得冠军,全红婵位列第二,掌敏洁获得铜牌.在精彩的比赛过程中,全红婵选择了一个极具难度的207C(向后翻腾三周半抱膝).如图2所示,建立平面直角坐标系xOy.如果她从点A(3,10)起跳后的运动路线可以看作抛物线的一部分,从起跳到入水的过程中,她的竖直高度y(单位:米)与水平距离x(单位:米)近似满足函数关系式y=a(x﹣h)2+k(a<0).
(1)在平时训练完成一次跳水动作时,全红婵的水平距离x与竖直高度y的几组数据如下:
水平距离x/m
0
3
3.5
4
4.5
竖直高度y/m
10
10
k
10
6.25
根据上述数据,直接写出k的值为 ,直接写出满足的函数关系式: ;
(2)比赛当天的某一次跳水中,全红婵的竖直高度y与水平距离x近似满足函数关系y=﹣5x2+40x﹣68,记她训练的入水点的水平距离为d1;比赛当天入水点的水平距离为d2,则d1 d2(填“>”“=”或“<”);
(3)在(2)的情况下,全红婵起跳后到达最高点B开始计时,若点B到水平面的距离为c,则她到水面的距离y与时间t之间近似满足y=﹣5t2+c,如果全红婵在达到最高点后需要1.6秒的时间才能完成极具难度的270C动作,请通过计算说明,她当天的比赛能否成功完成此动作?
24.(12分)【定义与性质】
如图,记二次函数y=a(x﹣b)2+c和y=﹣a(x﹣p)2+q(a≠0)的图象分别为抛物线C和C1.
定义:若抛物线C1的顶点Q(p,q)在抛物线C上,则称C1是C的伴随抛物线.
性质:①一条抛物线有无数条伴随抛物线;
②若C1是C的伴随抛物线,则C也是C1的伴随抛物线,即C的顶点P(b,c)在C1上.
【理解与运用】
(1)若二次函数y=﹣(x﹣2)2+m和y=﹣(x﹣n)2+的图象都是抛物线y=x2的伴随抛物线,则m= ,n= .
【思考与探究】
(2)设函数y=x2﹣2kx+4k+5的图象为抛物线C2.
①若函数y=﹣x2+dx+e的图象为抛物线C0,且C2始终是C0的伴随抛物线,求d,e的值;
②若抛物线C2与x轴有两个不同的交点(x1,0),(x2,0)(x1<x2),请直接写出x1的取值范围.
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第1章 《二次函数》单元测试B卷
(考试时间:120分钟;满分:120分)
姓名___________ 班级_________ 考号_______________________
一.选择题(每题3分,共30分)
1.(3分)下列函数中,是二次函数的是( )
A.y=3x B.y=x2
C. D.y=x2﹣x(x﹣1)
【分析】直接利用二次函数解析式的一般形式y=ax2+bx+c(a≠0)进行分析得出答案.
【解答】解:A、y=3x,是一次函数,故此选项不符合题意;
B、y=x2,是二次函数,故此选项符合题意;
C、,不是二次函数,故此选项不符合题意;
D、y=x2﹣x(x﹣1)=x,不是二次函数,故此选项不符合题意;
故选:B.
2.(3分)将抛物线y=2(x+1)2﹣1先向右平移2个单位长度,再向上平移1个单位长度,得到的抛物线的函数表达式为( )
A.y=2(x﹣1)2 B.y=2(x+3)2
C.y=2(x﹣1)2﹣2 D.y=2(x+3)2﹣2
【分析】根据“上加下减,左加右减”的平移规律求解即可.
【解答】解:将抛物线y=2(x+1)2﹣1先向右平移2个单位长度,再向上平移1个单位长度,得到的新抛物线的函数表达式为y=2(x+1﹣2)2﹣1+1=2(x﹣1)2,
故选:A.
3.(3分)在二次函数y=﹣x2+2x﹣3的图象中,若y随x的增大而减小,则x的取值范围是( )
A.x<1 B.x>1 C.x<﹣1 D.x>﹣1
【分析】根据题目中的函数解析式和二次函数的性质,可以直接得到当x>1时,y随x的增大而减小,当x<1时,y随x的增大而增大,从而可以解答本题.
【解答】解:∵二次函数y=﹣x2+2x﹣3=﹣(x﹣1)2+4,
∴当x>1时,y随x的增大而减小,当x<1时,y随x的增大而增大,
故选:B.
4.(3分)已知y是关于x的二次函数,部分y与x的对应值如表所示:
x
…
﹣4
﹣3
﹣2
﹣1
0
1
2
…
y
…
m
1
﹣2
﹣3
n
1
6
…
则当﹣4<x<0时,y的取值范围是( )
A.﹣3<y<6 B.﹣2<y<6 C.﹣3≤y<6 D.﹣2≤y<6
【分析】用待定系数法求出二次函数的解析式,再根据二次函数性质解答即可.
【解答】解:设y=ax2+bx+c,将点(1,1)、(2,6)、(﹣2,﹣2)代入得:
,解得,
∴y=x2+2x﹣2=(x+1)2﹣3,
∴抛物线的顶点为(﹣1,﹣3),开口向上,
当x=﹣4时,y=6,
当x=0时,y=﹣2,
∴当﹣4<x<0时,﹣3≤y<6;
故选:C.
5.(3分)深高小学部饲养了两只萌萌的羊驼,建筑队在学校一边靠墙处,计划用15米长的铁栅栏围成三个相连的长方形羊驼草料仓库,仓库总面积为y平方米,为方便取物,在各个仓库之间留出了1米宽的缺口作通道,在平行于墙的一边留下一个1米宽的缺口作小门,若设AB=x米,则y关于x的函数关系式为( )
A.y=x(15﹣4x) B.y=x(16﹣2x)
C.y=x(17﹣2x) D.y=x(18﹣4x)
【分析】由铁栅栏的全长及AB的长,可得出平行于墙的一边长为(18﹣4x)米,再利用长方形的面积公式,即可找出y关于x的函数关系式.
【解答】解:∵铁栅栏的全长为15米,AB=x米,
∴平行于墙的一边长为15+3﹣4x=(18﹣4x)米.
根据题意得:y=x(18﹣4x).
故选:D.
6.(3分)已知二次函数y=ax2+(b+1)x+c的图象如图所示,则二次函数y=ax2+bx+c与一次函数y=﹣x﹣b的图象大致是( )
A. B.
C. D.
【分析】根据二次函数y=ax2+(b+1)x+c图象得出a<0,c>0,从而判断出二次函数y=ax2+bx+c的开口向上,与y轴交于正半轴,且二次函数y=ax2+(b+1)x+c对称轴在y轴的左侧,得b<﹣1,即可得出答案.
【解答】解:根据二次函数y=ax2+(b+1)x+c图象得出a<0,c>0,
抛物线y=ax2+(b+1)x+c对称轴为,
∴b<﹣1,
∴二次函数y=ax2+bx+c的开口向上,与y轴交于正半轴,对称轴为;
一次函数y=﹣x﹣b的图象经过第一、二、四象限,
故选:C.
7.(3分)某茶杯的过最低点B的竖直截面如图所示,其中杯体竖直截面ABC呈抛物线形状(杯体厚度忽略不计),点A,点C位于杯口处,且AC=10cm,点B是抛物线最低点,当茶杯装满茶水时,茶水的最大深度(点B到AC的距离)为4cm,将茶水倒出一部分后,茶水的最大深度恰好为2cm(点B到EF的距离),求此时EF的长度( )
A. B. C. D.
【分析】建立直角坐标系,设截面抛物线为y=ax2,则把C(5,4)代入求出解析式,然后将y=2代入求出液面的宽即可.
【解答】解:依题意,设截面抛物线y=ax2(a≠0).
将C(5,4)代入,得4=25a.
解得.
∴.
将y=2代入,
得.
解得.
∴,,
∴.
故选:A.
8.(3分)若当﹣4≤x≤2时,二次函数的最小值为0,则m=( )
A. B. C. D.或
【分析】分两组情况讨论,当m≤2时,则当x=m时,有最小值求得m=;当m>2时,则x=2时,y有最小解得m=<2,即可求得m=.
【解答】解:∵y=x2﹣mx+1=(x﹣m)2+(﹣m2+1),
∴图象f的对称轴为直线x=m,
当m≤2时,抛物线开口向上,
∴当x=m时,y有最小值,y最小=﹣m2+1=0,
解得m=,
当m>2时,抛物线开口向上,在﹣4≤x≤2时,y随x的增大而减小,
∴x=2时,y有最小值,y最小=(2﹣m)2+(﹣m2+1)=0,
解得m=(不合题意,舍去),
综上,m=.
故选:B.
9.(3分)如图,正方形ABCD的顶点A,C在抛物线y=﹣x2+4上,点D在y轴上.若A,C两点的横坐标分别为m,n(m>n>0),下列结论正确的是( )
A.m+n=1 B.m﹣n=1 C.m=1 D.=1
【分析】分别过A,C两点作y轴的垂线,进而得出全等三角形,根据全等三角形的性质即可解决问题.
【解答】解:分别过点A和点C作y轴的垂线,垂足分别为M和N,
将A,C两点的横坐标代入函数解析式得,
点A坐标为(m,﹣m2+4),点C坐标为(n,﹣n2+4),
所以AM=m,MO=﹣m2+4,CN=n,NO=﹣n2+4.
因为四边形ABCD是正方形,
所以AD=CD,∠ADC=90°,
所以∠CDN+∠ADM=∠ADM+∠DAM=90°,
所以∠CDN=∠DAM.
在△CDN和△DAM中,
,
所以△CDN≌△DAM(AAS),
所以DM=CN=n,DN=AM=m,
所以MN=DM+DN=m+n,
又因为MN=NO﹣MO=m2﹣n2,
所以m2﹣n2=m+n,
即(m+n)(m﹣n)=m+n,
因为m>n>0,
所以m+n≠0,
所以m﹣n=1.
故选:B.
10.(3分)抛物线y=ax2+bx+c(a,b,c是常数,c<0)经过(1,1),(m,0),(n,0)三点,且n≥3.下列四个结论,其中正确的有( )
①b<0;
②4ac﹣b2<4a;
③当n=3时,若点(2,t)在该抛物线上,则t>1;
④若关于x的一元二次方程ax2+bx+c=x有两个相等的实数根,则.
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【分析】①根据图象经过(1,1),c<0,且抛物线与x轴的一个交点一定在(3,0)或(3,0)的右侧,判断出抛物线的开口向下,即a<0,再把(1,1)代入 y=ax2+bx+c 得a+b+c=1,即可判断①错误;②先得出抛物线的对称轴在直线x=1.5的右侧,得出抛物线的顶点在点(1,1)的右侧,得出>1,根据4a<0,利用不等式的性质即可得出4ac﹣b2<4a,即可判断②正确;③先得出抛物线对称轴在直线 x=1.5 的右侧,得出(1,1)到对称轴的距离大于(2,t)到对称轴的距离,根据a<0,抛物线开口向下,距离抛物线的对称轴越近的函数值越大,即可得出③正确;④根据方程有两个相等的实数解,得出Δ=(b﹣1)2﹣4ac=0,把(1,1)代入y=ax2+bx+c 得a+b+c=1,即1﹣b=a+c,求出a=c,根据根与系数的关系得出 mn==1,即 n=,根据 n≥3,得出 ≥3 求出m的取值范围,即可判断④正确.
【解答】解:①图象经过(1,1),c<0,即抛物线与y轴的负半轴有交点,如果抛物线的开口向上,则抛物线与x轴的交点 都在(1,0)的左侧,
∵(n,0)中n≥3,
∴抛物线与x轴的一个交点一定在(3,0)或(3,0)的右侧,
∴抛物线的开口一定向下,即a<0,
把(1,1)代入y=ax2+bx+c 得:a+b+c=1,
即b=1﹣a﹣c,
∵a<0,c<0,
∴b>0,
故①错误;
②∵a<0,b>0,c<0,>0,
∴方程ax2+bx+c=0的两个根的积大于0,
即mn>0,
∵n≥3,
∴m>0,
∴>1.5,
即抛物线的对称轴在直线x=1.5的右侧,
∴抛物线的顶点在点(1,1)的上方或者右上方,
∴>1,
∵4a<0,
∴4ac﹣b2<4a,
故②正确;
③∵m>0,
∴当 n=3 时,>1.5,
∴抛物线对称轴在直线x=1.5的右侧,
∴(1,1)到对称轴的距离大于(2,t)到对称轴的距离,
∵a<0,抛物线开口向下,
∴距离抛物线越近的函数值越大,
∴t>1,
故③正确;
④方程ax2+bx+c=x可变为ax2+(b﹣1)x+c=0,
∵方程有两个相等的实数解,
∴Δ=(b﹣1)2﹣4ac=0.
∵把(1,1)代入 y=ax2+bx+c 得a+b+c=1,即1﹣b=a+c,
∴(a+c)2﹣4ac=0,
即a2+2ac+c2﹣4ac=0,
∴(a﹣c)2=0,
∴a﹣c=0,
即a=c,
∵(m,0),(n,0)在抛物线上,
∴m,n为方程 ax2+bx+c=0 的两个根,
∴mn==1,
∴n=,
∵n≥3,
∴,
∴0.
故④正确.
综上,正确的结论有:②③④.
故选:C.
二.填空题(每题3分,共18分)
11.(3分)在平面直角坐标系中,若将抛物线.y=x2﹣3向上平移m(m>0)个单位后的抛物线与x轴只有一个交点,则m的值为 3 .
【分析】先利用抛物线的几何变换得到平移后的抛物线解析式为y=x2﹣3+m,再根据根的判别式的意义得到02﹣4(﹣3+m)=0,然后解方程即可.
【解答】解:抛物线y=x2﹣3向上平移m(m>0)个单位后的抛物线解析式为y=x2﹣3+m,
∵抛物线y=x2﹣3+m与x轴只有一个交点,
∴Δ=02﹣4(﹣3+m)=0,
解得m=3.
故答案为:3.
12.(3分)如图,一次函数y=kx+b(k≠0)与二次函数y=ax2(a≠0)的图象分别交于点A(﹣2,2),B(4,8).则关于x的方程ax2=kx+b的解为 x1=﹣2,x2=4 .
【分析】直接根据一次函数y=kx+b(k≠0)与二次函数y=ax2(a≠0)的图象的交点即可得出结论.
【解答】解:∵一次函数y=kx+b(k≠0)与二次函数y=ax2(a≠0)的图象分别交于点A(﹣2,2),B(4,8),
∴关于x的方程ax2=kx+b的解为:x1=﹣2,x2=4.
故答案为:x1=﹣2,x2=4.
13.(3分)从地面竖直向上抛出一小球,t(秒)后小球的高度h(米)适用公式h=30t﹣5t2,那么经过 6 秒后,小球回到地面.
【分析】取h=0,解方程求得合适的t的值即可.
【解答】解:∵小球回到地面,
∴h=0.
∴0=30t﹣5t2.
5t(6﹣t)=0.
解得:t1=0(不合题意,舍去),t2=6.
故答案为:6.
14.(3分)已知二次函数y=ax2+bx+c图象与x轴相交于点A(x1,0),B(x2,0),且x1+x2=1,x1x2=﹣2,若二次函数经过点C(﹣2,4),则二次函数表达式为 y=x2﹣x﹣2 .
【分析】依据题意,由y=ax2+bx+c图象与x轴相交于点A(x1,0),B(x2,0),且x1+x2=1,x1x2=﹣2,可得二次函数为y=a(x2﹣x﹣2),又二次函数过C(﹣2,4),从而4=a(4+2﹣2),进而计算可以得解.
【解答】解:由题意,∵y=ax2+bx+c图象与x轴相交于点A(x1,0),B(x2,0),且x1+x2=1,x1x2=﹣2,
∴y=a[x2﹣(x1+x2)x+x1x2],即y=a(x2﹣x﹣2).
又二次函数过C(﹣2,4),
∴4=a(4+2﹣2).
∴a=1.
∴二次函数的表达式为y=x2﹣x﹣2.
故答案为:y=x2﹣x﹣2.
15.(3分)如图,抛物线y=﹣x(x﹣2)与x轴交于点O,A,把抛物线在x轴及其上方的部分记作C1,将C1向右平移得C2,C2与x轴交于点A,B.若直线y=x+b与C1,C2共有3个不同的交点,则b的取值范围是 ﹣2<b<﹣ .
【分析】依据题意,先解方程﹣x(x﹣2)=0得A(2,0),则B(4,0),利用交点式写出C2的解析式为y=﹣(x﹣2)(x﹣4),即y=﹣x2+6x﹣8(2≤x≤4),当直线y=x+b与y=﹣x2+6x﹣8只有一个公共点时,求出此时b=﹣,当直线经过A(2,0)时b=﹣2,然后写出直线y=x+b与C1,C2共有3个不同的交点,b的取值范围.
【解答】解:当y=0时,﹣x(x﹣2)=0,解得x1=0,x2=2,
∴A(2,0),OA=2.
∴B(4,0).
∴C2的解析式为y=﹣(x﹣2)(x﹣4).
即y=﹣x2+6x﹣8(2≤x≤4),
当直线y=x+b与y=﹣x2+6x﹣8只有一个公共点时,方程x+b=﹣x2+6x﹣8有两个相等的实数解,
方程整理为x2﹣5x+b﹣8=0,Δ=(﹣5)2﹣4(b﹣8)=0,解得b=﹣,
当直线经过A(2,0)时,2+b=0,解得b=﹣2,
∴直线y=x+b与C1,C2共有3个不同的交点,b的取值范围为﹣2<b<﹣.
故答案为:﹣2<b<﹣.
16.(3分)如图,抛物线与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C,连接AC,点N在y轴负半轴上,点A绕点N顺时针旋转,恰好落在第四象限的抛物线上点M处,且∠ANM+∠ACM=180°,则点M的坐标是 .
【分析】依据题意,过点N作 NE⊥CA的延长线于点E,过点N作 NF⊥CM 于点F,从而先证明△AEN≌△MFN,可得NE=NF,故∠ACO=∠MCO,又设CM 与x轴交于点D,再证得△ACO≌△DCO,故AO=DO,又结合抛物线 与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C,可得点A的坐标为 (﹣3,0),点C的坐标为(0,4),从而AO=DO=3,即点D的坐标为(3,0),求出直线CM的解析式为 ,联立 进而计算可以得解.
【解答】解:如图,过点N作 NE⊥CA的延长线于点E,过点N作 NF⊥CM 于点F,
∴∠CEN=∠NFC=90°,∠CEN+∠NFC=180°,
∴∠ENF+∠ACM=180°.
∵∠ANM+∠ACM=180°,
∴∠ANM=∠ENF,
∴∠ANE=∠MNF.
∵∠AEN=∠MFN=90°,AN=MN,
∴△AEN≌△MFN,
∴NE=NF,
∴∠ACO=∠MCO.
设CM 与x轴交于点D.
∵∠AOC=∠DOC,CO=CO,
∴△ACO≌△DCO,
∴AO=DO.
∵抛物线 与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C,
∴点A的坐标为 (﹣3,0),点C的坐标为(0,4),
∴AO=DO=3.
∴点D的坐标为(3,0),
∴直线CM的解析式为 .
联立 解得 (舍 去)或 ,
∴点M的坐标为 .
故答案为:.
三.解答题(共8小题,共72分)
17.(6分)已知函数y=﹣(m+2)xm2﹣2(m为常数),求当m为何值时:
(1)y是x的一次函数?
(2)y是x的二次函数?并求出此时纵坐标为﹣8的点的坐标.
【分析】(1)根据形如y=kx(k≠0,k是常数)是一次函数,可得一次函数;
(2)根据形如y=ax2(a是常数,且a≠0)是二次函数,可得答案,根据函数值,可得自变量的值,可得符合条件的点.
【解答】解:(1)由y=﹣(m+2)xm2﹣2(m为常数),y是x的一次函数,得
,
解得m=,
当m=时,y是x的一次函数;
(2)y=﹣(m+2)xm2﹣2(m为常数),是二次函数,得
,
解得m=2,m=﹣2(不符合题意的要舍去),
当m=2时,y是x的二次函数,
当y=﹣8时,﹣8=﹣4x2,
解得x=,
故纵坐标为﹣8的点的坐标的坐标是(,﹣8).
18.(6分)在二次函数y=x2﹣2tx+3(t>0)中,
(1)若它的图象过点(2,1),则t的值为多少?
(2)当0≤x≤3时,y的最小值为﹣2,求出t的值.
【分析】(1)将点坐标代入解析式,求解;
(2)分情况讨论:①t≥3时,对称轴在直线x=3右侧或与x=3重合,②t<3时,分别确定自变量取值范围内的函数极值,建立方程求解.
【解答】解:(1)图象经过点(2,1),
∴4﹣4t+3=1,解得.
(2)y=x2﹣2tx+3=(x﹣t)2+3﹣t2,
∴x=t时,
①t≥3时,对称轴在直线x=3右侧或与x=3重合,
,解得(舍去);
②t<3时,对称轴在直线x=3左侧,
,解得(舍去)或;
综上,.
19.(8分)已知抛物线y=2x2+4x﹣6.
(1)求抛物线的顶点坐标;
(2)将该抛物线向右平移m(m>0)个单位长度,平移后所得新抛物线经过坐标原点,求m的值.
【分析】(1)将二次函数的解析式改写成顶点式即可.
(2)将抛物线与x轴的交点平移到原点即可解决问题.
【解答】解:(1)由题知,
y=2x2+4x﹣6=2(x2+2x+1)﹣8=2(x+1)2﹣8,
所以抛物线的顶点坐标为(﹣1,﹣8).
(2)令y=0得,
2x2+4x﹣6=0,
解得x1=1,x2=﹣3.
又因为将该抛物线向右平移m(m>0)个单位长度,平移后所得新抛物线经过坐标原点,
所以﹣3+m=0,
解得m=3.
故m的值为3.
20.(8分)某商店对柑橘上市后的市场销售情况进行跟踪调查.当柑橘的销售单价为每件25元时,每天的销售量为50件,销售单价每提高1元,每天的销售量就减少2件.
(1)用适当的函数表示该柑橘的销售量y(件)与销售单价x(元)之间的关系,其中x≥25;
(2)已知柑橘的进货价格为每件20元,当柑橘的销售单价定为多少时,该商店销售柑橘每天获得的利润最大?最大利润是多少?
【分析】(1)依据意得,y=50﹣2(x﹣25)=﹣2x+100(x≥25),进而可以得解;
(2)依据题意,设当柑橘的销售单价定为x元时,该商店销售柑橘每天获得的利润为w,则w=(100﹣2x)(x﹣20)=﹣2(x﹣35)2+450,再根据二次函数的性质即可判断得解.
【解答】解:(1)由题意得,y=50﹣2(x﹣25)=﹣2x+100(x≥25),
∴y=﹣2x+100(x≥25).
(2)由题意,设当柑橘的销售单价定为x元时,该商店销售柑橘每天获得的利润为w,
∴w=(100﹣2x)(x﹣20)=﹣2x2+140x﹣2000
=﹣2(x﹣35)2+450.
∵﹣2<0,
∴当x=35时,w取最大值,最大值为450.
∴当柑橘的销售单价定为35元时,该商店销售柑橘每天获得的利润最大,最大值为450元.
21.(10分)如图,二次函数y=x2+bx+c的图象与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C,点A的坐标为(﹣1,0),点C的坐标为(0,﹣3),连接BC.
(1)求该二次函数的解析式;
(2)点P是抛物线在第四象限图象上的任意一点,当△BCP的面积最大时,BC边上的高PN的值为 .
【分析】(1)直接利用待定系数法求函数解析式即可;
(2)先求出直线BC的解析式,然后过点P作PD⊥x轴交BC于点D,设点P的坐标为,则点D的坐标为,根据求出面积的最大值,然后求高PN即可.
【解答】解:(1)把(﹣1,0)和(0,﹣3)代入得:
,
解得,
∴二次函数的解析式为;
(2)令y=0,则,
解得:x1=﹣1,x2=6,
∴点B的坐标为(6,0),
∴,
设直线BC的解析式为y=mx+n,代入得:
,
解得,
∴直线BC的解析式为,
过点P作PD⊥x轴交BC于点D,如图,
设点P的坐标为,则点D的坐标为,
∴,
∴,
∴△PBC最大为,
∴,
故答案为:.
22.(10分)如图,抛物线y=x2+bx+c经过点A(﹣1,0)和B(3,0),与y轴交于点C,它的对称轴为直线l.
(1)求该抛物线的表达式;
(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△BOC全等,求满足条件的点P、点E的坐标.
【分析】(1)由题意,利用待定系数法解答;
(2)分别解得A、B、C的坐标,抛物线的对称轴,推理出当PD=DE=3时,以P、D、E为顶点的三角形与△BOC全等,据此再分两种情况讨论:当点P在抛物线对称轴的右(或左)侧时解答即可.
【解答】解:(1)将点A(﹣1,0)和B(3,0)代入抛物线y=x2+bx+c中,
,
∴,
∴y=x2﹣2x﹣3;
(2)令y=0,则x2﹣2x﹣3=0,
∴(x﹣3)(x+1)=0,
∴x1=3,x2=﹣1,
∴A(﹣1,0),B(3,0),
令x=0,
∴y=﹣3,
∴C(0,﹣3),
∴抛物线的对称轴为直线x=1,且OB=OC=3,
∵∠PDE=∠BOC=90°,
∴当PD=DE=3时,以P、D、E为顶点的三角形与△BOC全等,如图,
设P(m,n),
当点P在抛物线对称轴的右侧时,
m﹣1=3,
∴m=4,
∴n=42﹣2×4﹣3=5,
∴P(4,5),
∴E(1,2)或(1,8),
当点P在抛物线对称轴的左侧时,
由抛物线的对称性得P(﹣2,5),此时点E的坐标同上,
综上所述,点P(4,5)或P(﹣2,5),点E(1,2)或(1,8).
23.(12分)中新社上海3月21日电(记者缪璐)21日在上海举行的2023年全国跳水冠军赛女子单人10米跳台决赛中,陈芋汐以416.25分的总分夺得冠军,全红婵位列第二,掌敏洁获得铜牌.在精彩的比赛过程中,全红婵选择了一个极具难度的207C(向后翻腾三周半抱膝).如图2所示,建立平面直角坐标系xOy.如果她从点A(3,10)起跳后的运动路线可以看作抛物线的一部分,从起跳到入水的过程中,她的竖直高度y(单位:米)与水平距离x(单位:米)近似满足函数关系式y=a(x﹣h)2+k(a<0).
(1)在平时训练完成一次跳水动作时,全红婵的水平距离x与竖直高度y的几组数据如下:
水平距离x/m
0
3
3.5
4
4.5
竖直高度y/m
10
10
k
10
6.25
根据上述数据,直接写出k的值为 11.25 ,直接写出满足的函数关系式: y=﹣5(x﹣3.5)2+11.25 ;
(2)比赛当天的某一次跳水中,全红婵的竖直高度y与水平距离x近似满足函数关系y=﹣5x2+40x﹣68,记她训练的入水点的水平距离为d1;比赛当天入水点的水平距离为d2,则d1 < d2(填“>”“=”或“<”);
(3)在(2)的情况下,全红婵起跳后到达最高点B开始计时,若点B到水平面的距离为c,则她到水面的距离y与时间t之间近似满足y=﹣5t2+c,如果全红婵在达到最高点后需要1.6秒的时间才能完成极具难度的270C动作,请通过计算说明,她当天的比赛能否成功完成此动作?
【分析】(1)待定系数法求出解析式,即可;
(2)分别求出两个解析式当y=0时,x的值,进行比较即可;
(3)先求出c的值,再求出t=1.6时的y值,进行判断即可.
【解答】解:(1)由表格可知,图象过点(3,10),(4,10),(4.5,6.25),
∴h==3.5,
∴y=a(x﹣3.5)2+k,
∴,
解得:,
∴y=﹣5(x﹣3.5)2+11.25;
故答案为:11.25,y=﹣5(x﹣3.5)2+11.25,
(2∵y=﹣5(x﹣3.5)2+11.25,
当y=0时:0=﹣5(x﹣3.5)2+11.25,
解得:x=5或x=2(不合题意,舍去);
∴d1=5米;
∵y=﹣5x2+40x﹣68,
当y=0时:﹣5x2+40x﹣68=0,
解得:x=+4或x=﹣+4(不合题意,舍去);
∴d2=+4>5,
∴d1<d2,
故答案为:<;
(3)y=﹣5x2+40x﹣68=﹣5(x﹣4)2+12,
∴B(4,12),
∴c=12,
∴y=﹣5t2+12,
当t=1.6时,y=﹣5×1.62+12=﹣0.8,
∵﹣0.8<0,
即她在水面上无法完成此动作,
∴她当天的比赛不能成功完成此动作.
24.(12分)【定义与性质】
如图,记二次函数y=a(x﹣b)2+c和y=﹣a(x﹣p)2+q(a≠0)的图象分别为抛物线C和C1.
定义:若抛物线C1的顶点Q(p,q)在抛物线C上,则称C1是C的伴随抛物线.
性质:①一条抛物线有无数条伴随抛物线;
②若C1是C的伴随抛物线,则C也是C1的伴随抛物线,即C的顶点P(b,c)在C1上.
【理解与运用】
(1)若二次函数y=﹣(x﹣2)2+m和y=﹣(x﹣n)2+的图象都是抛物线y=x2的伴随抛物线,则m= 2 ,n= ±1 .
【思考与探究】
(2)设函数y=x2﹣2kx+4k+5的图象为抛物线C2.
①若函数y=﹣x2+dx+e的图象为抛物线C0,且C2始终是C0的伴随抛物线,求d,e的值;
②若抛物线C2与x轴有两个不同的交点(x1,0),(x2,0)(x1<x2),请直接写出x1的取值范围.
【分析】(1)根据二次函数y=﹣(x﹣2)2+m和y=﹣(x﹣n)2+的图象都是抛物线y=x2的伴随抛物线,得出×22=m,×n2=,求得m=2,n=±1;
(2)①抛物线C2的顶点为(k,﹣k2+4k+5),令k=0,顶点为(0,5);k=1,顶点为(1,8),得出d=4,e=5;
②当顶点在(﹣1,0)下方时,抛物线有两个交点,x1<﹣1;当顶点在(5,0)下方时,2<x1<5.
【解答】解:(1)由题意,∵二次函数y=﹣(x﹣2)2+m和y=﹣(x﹣n)2+的图象都是抛物线y=x2的伴随抛物线,
∴×22=m,×n2=,
∴m=2,n=±1,
故答案为:2;±1;
(2)①由题意,∵y=x2﹣2kx+4k+5=(x﹣k)2﹣k2+4k+5,
∴抛物线C2的顶点为(k,﹣k2+4k+5),
又C2始终是C0的伴随抛物线,
∴可令k=0,顶点为(0,5);k=1,顶点为(1,8),
∴,
∴d=4,e=5;
②∵C2与x轴有两个不同的交点(x1,0),(x2,0),
由①得:函数y=﹣x2+4x+5的图象为抛物线C0,且C2始终是C0的伴随抛物线,
∴顶点坐标(k,﹣k2+4k+5)在y=﹣x2+4x+5=﹣(x﹣2)2+9图象上滑动,顶点为(2,9),
当﹣x2+4x+5=0时,解得:x=﹣1或x=5,
抛物线与x轴交于(﹣1,0)(5,0)两个点,
当顶点在(﹣1,0)下方时,抛物线有两个交点,x1<﹣1;
∵若C1是C的伴随抛物线,则C也是C1的伴随抛物线,即C的顶点P(b,c)在C1上,
∴(2,9)在C2上,
当顶点在(5,0)下方时,2<x1<5;
综上可得:2<x1<5或x1<﹣1.
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