第二章 二次函数课件 2024-2025学年 北师大版数学九年级下册
|
19份
|
547页
|
142人阅读
|
0人下载
普通
内容正文:
第二章 二次函数
1 二次函数
1. 下列函数中,是y关于x的二次函数的是( B )
A. y=ax2+bx+c B. y=x(x-1)
C. y= D. y=(x-1)2-x2
2. (2024·成都七中)若y=(m-4)x2-5x+3表示y
是x的二次函数,则m的取值范围为( D )
A. m≠0 B. m>4
C. m<4 D. m≠4
B
D
3. 下列各选项中的两个量,具有二次函数关系的是
( C )
A. 正方形的周长y与边长x
B. 速度一定时,路程s与时间t
C. 正方形的面积y与边长x
D. 三角形的高一定时,面积y与底边长x
C
4. 已知二次函数y=1-5x+3x2,则它的二次项系数a
= ,一次项系数b= ,常数项c= .
5. (1)二次函数y=x2-2x-4,当x=3时,函数y的
值为 ;当x= 时,函数y的值为-
1;
(2)二次函数y=ax2+3x,若当x=2时,y=14;则
当x=-2时,y= .
3
-5
1
-1
3或-1
2
6. 已知函数y=(m2-1)x2+(m-1)x+3.
(1)当m为何值时,此函数是二次函数?
解:(1)要使此函数为二次函数,
则m2-1≠0,∴m≠±1.
即当m≠±1时,此函数是二次函数.
(2)当m为何值时,此函数是一次函数?
解:(2)要使此函数为一次函数,
则m2-1=0,且m-1≠0,∴m=-1.
即当m=-1时,此函数是一次函数.
7. (2024·北京)下面问题中,y与x满足的函数关系是
二次函数的是( C )
①面积为10 cm2的矩形中,矩形的长y(cm)与宽x
(cm)的关系;
②底面圆的半径为5 cm的圆柱中,侧面积y(cm2)与
圆柱的高x(cm)的关系;
③某商品每件进价为80元,在某段时间内以每件x元出
售,可卖出(100-2x)件,利润y(元)与每件售价x
(元)的关系.
C
A. ① B. ② C. ③ D. ①③
8. 【教材改编】相框边的宽窄影响可放入相片的大小.
如图,相框长26 cm,宽22 cm,相框边的宽为x cm,相
框内的面积是y cm2,则y与x之间的函数关系式为
.
(第8题)
y
=4x2-96x+572(0<x<11)
9. 如图,有长为24 m的篱笆,一面利用墙(墙的最长
可用长度a为10 m)围成中间隔有一道篱笆的长方形花
圃,设花圃的宽AB为x m,面积为y m2.
(1)求y与x的函数关系式及x的取值范围;
解:(1)∵宽AB=x m,
∴长BC=(24-3x)m,
∴y=x(24-3x)
=-3x2+24x.
(第9题)
∵x>0,且0<24-3x≤10,
∴ ≤x<8.
故y与x的函数关系式为y=-3x2+
24x .
(第9题)
(2)如果要围成面积为45 m2的花圃,那么AB的长度
是多少?
解:(2)当y=45时,即-3x2+24x
=45,
解得x1=3(不符合要求,舍去),x2
=5.
∴要围成面积为45 m2的花圃,AB的长
度是5 m.
(第9题)
10. 某商品市场销售抢手,其进价为每件80元,售价为
每件130元,每个月可卖出500件.据市场调查,若每件
商品的售价每上涨1元,则每个月少卖2件(每件售价不
能高于240元).设每件商品的售价上涨x元(x为正整
数),每个月的销售利润为y元.
(1)求y与x的函数关系式,并直接写出自变量x的取
值范围;
解:(1)由题意,得y=(130-80+x)(500-2x)
=-2x2+400x+25 000(0<x≤110,且x为正整数).
(2)每件商品涨价多少元时,每个月的利润恰好为41
800元?
解:(2)令y=41 800,得-2x2+400x+25 000=41
800,
解得x1=60,x2=140(不符合题意,舍去).
答:每件商品涨价60元时,每个月的利润恰好为41
800元.
(敢于挑战,突破自我)
11. 一人乘雪橇沿如图所示的斜坡笔直滑下,滑下的距
离s(m)与时间t(s)之间的关系式为s=10t+t2.若
滑到坡底的时间为2 s,则此人下滑的高度为( B )
A. 24 m B. 12 m
C. 12 m D. 6 m
(第11题)
B
(第12题)
12. 如图,在△ABC中,AC=6,BC=10,tan C=
,D是AC边上的一个动点(不与两端点重合),过点
D作DE⊥BC,垂足为E,F是BD的中点,连接EF.
设CD=x,△DEF的面积为S,则S与x之间的函数关
系式为 .
S=- x2+ x(0<x<6)
13. 如图,在Rt△ABC中,∠B=90°,AB=6 cm,
BC=8 cm,点P从点A开始,沿AB边向点B方向以1
cm/s的速度移动,点Q从点B开始,沿BC边向点C方向
以2 cm/s的速度移动.
(1)若点P,Q分别从点A,B同时出发,其中一点到
达终点时,则另一点也随之停止,经过x s后,△PBQ的
面积为y cm2,请写出y与x之间的函数关系式;
解:(1)由题意,得AP=x cm,
BQ=2x cm,
则BP=AB-AP=(6-x)cm.
∵S△PBQ= BP·BQ,
∴y= ×(6-x)×2x,
即y=-x2+6x(0<x≤4).
(第13题)
(2)经过3 s时,△PBQ的面积是多少?
解:(2)由(1)知,y=-x2+6x.
当x=3时,y=-32+6×3=9.
∴经过3 s时,△PBQ的面积是9 cm2.
(第13题)
(3)根据(1)中的函数关系式说明,经过多长时间
时,△PBQ的面积为8 cm2?
解:(3)当y=8,即-x2+6x=8时,解得
x1=2,x2=4.
∴经过2 s或4 s时,△PBQ的面积为8 cm2.
(第13题)
$$第二章 二次函数
2 二次函数的图象与性质
第1课时 二次函数y=ax2的图象与性质
1. 下列抛物线中,开口最大的是( B )
A. y=4x2 B. y= x2
C. y=-x2 D. y=-2x2
B
2. 已知二次函数y=- x2,下列说法正确的是
( B )
A. 该抛物线的开口向上
B. 顶点坐标是(0,0)
C. 对称轴是x轴
D. 当x<0时,y随x的增大而减小
B
3. 在同一平面直角坐标系中作出y=2x2,y=-2x2,y
= x2的图象,它们的共同点是( C )
A. 关于y轴对称,抛物线的开口向上
B. 关于y轴对称,抛物线的开口向下
C. 关于y轴对称,抛物线的顶点都是原点
D. 当x>0时,y随x的增大而减小
C
4. (1)二次函数y=3x2的图象开口 ,对称轴
是 轴,顶点坐标是 ,图象有
最 点.当x 0时,y随x的增大而增大;当
x 0时,y随x的增大而减小;
(2)若函数y=(m-1) 是二次函数,且开口
向下,则m= .此时,若x 0,则y随x的
增大而减小,图象有最 点,对应的y有最
值,是 .
向上
y
(0,0)
低
>
<
-2
>
高
大
0
5. 已知A(-1,y1),B(-2,y2)都在抛物线y=
3x2上,则y1与y2之间的大小关系是y1 y2.(填
“>”“<”或“=”)
<
(1)求满足条件的k的值;
解:(1)根据二次函数的定义,得
解得k=±2.
(2)k为何值时,抛物线有最低点?求出这个最低点,
并写出当x为何值时,y随x的增大而增大;
解:(2)当k=2时,抛物线有最低点,其最低点的坐
标为(0,0),当x>0时,y随x的增大而增大.
6. 已知y=(k+1) 是关于x的二次函数.
(3)k为何值时,函数有最大值?最大值是多少?当x
为何值时,y随x的增大而减小?
解:(3)当k=-2时,函数有最大值,其最大值为0,
当x>0时,y随x的增大而减小.
7. 若a<-1,点(a-1,y1),(a,y2),(a+
1,y3)都在函数y=x2的图象上,则y1,y2,y3的大小
关系为( A )
A. y1>y2>y3 B. y3>y1>y2
C. y3>y2>y1 D. y2>y1>y3
A
8. 二次函数y=ax2与一次函数y=ax+a在同一平面直
角坐标系中的大致图象可能是( D )
A B
D
C D
9. (1)若抛物线y=ax2与y= x2的形状相同,则a的
值为 ;
±
[第9(2)题]
(2)如图,四个二次函数的图象分别对应的是:①y
=ax2;②y=bx2;③y=cx2;④y=dx2.则a,b,
c,d的大小关系是 .(用“>”号连
接起来)
a>b>d>c
10. 如图,直线AB过x轴上一点A(-2,0),且与抛
物线y=ax2交于B,C两点,C(2,-4).
(1)求直线与抛物线的函数表达式;
解:(1)由A(-2,0),C(2,-4)
可得直线AC的函数表达式为y=-x-2.
将C(2,-4)代入y=ax2,得a=-1,
∴抛物线的函数表达式为y=-x2.
(第10题)
(2)在抛物线上存在一点D,使得S△AOD∶S△BOC=2,
求出点D的坐标.
解:(2)联立解得
∴B(-1,-1).
易知S△BOC=S△AOC-S△AOB= ×2×4-
×2×1=3.
(第10题)
∵S△AOD∶S△BOC=2,∴S△AOD=2S△BOC=
6.
设点D的坐标为(xD,yD),则
S△AOD= ×2× =6.
∵yD<0,∴yD=-6,∴xD= 或- .
∴点D的坐标为( ,-6)或(- ,-6).
(第10题)
(敢于挑战,突破自我)
11. (2024·广安模拟)如图,直线y=kx+b(k≠0)
与抛物线y=ax2(a≠0)交于A,B两点,且点A的横
坐标是-2,点B的横坐标是3,则以下结论:①a>0,
b>0;②当x>0时,直线y=kx+b与抛物线y=ax2的
函数值都随着x的增大而增大;③AB的长度
可以等于5;④当-2<x<3时,ax2-kx<b;
⑤连接OA,OB,当OA⊥OB时,a= .
其中正确的个数是( C )
A. 5 B. 4 C. 3 D. 2
(第11题)
C
12. 已知抛物线y=ax2(a≠0)的图象经过点(-2,
4),则这个抛物线的函数表达式是 .当-3
≤x≤2时,y的取值范围是 ;当4≤y≤9
时,x的取值范围是 .
y=x2
0≤y≤9
-3≤x≤-2或2≤x≤3
13. 如图,已知二次函数y=ax2(a≠0)与一次函数y
=kx-2的图象相交于A,B两点,其中A(-1,
-1).
(1)求△OAB的面积;
(第13题)
解:(1)易得一次函数的表达式为y
=-x-2,二次函数的表达式为y=
-x2.
设一次函数y=-x-2的图象与y轴交
于点G.
令x=0,得y=-2,∴G(0,-2).
联立解得
∴B(2,-4),
∴S△OAB= OG·( + )=
×2×3=3.
(第13题)
(2)抛物线上是否存在异于原点的点P,使得S△PAB=
S△OAB?若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说
明理由.
解:(2)存在.如答案图,过点O作
OP1∥AB交抛物线于点P1,则此时
=S△OAB,可知直线OP1的表
达式为 =-x.
(答案图)
(答案图)
联立
解得
∴P1(1,-1);
将直线AB向下平移2个单位长度得到
y=-x-4,此时直线与抛物线交于点
P2,P3,这两个点也满足条件.
易得P2 ,P3 .
综上,点P的坐标为(1,-1)或 或
.
(答案图)
$$第二章 二次函数
2 二次函数的图象与性质
第2课时 二次函数y=ax2+c的图象与性质
1. 将抛物线y=4x2向上平移3个单位长度后所得的抛物
线的解析式是( A )
A. y=4x2+3 B. y=4x2-3
C. y=4(x+3)2 D. y=4(x-3)2
A
2. 对于二次函数y=-2x2+3的图象,下列说法不正确
的是( B )
A. 开口向下
B. 对称轴是直线x=-3
C. 顶点坐标为(0,3)
D. 当x>0时,y随x的增大而减小
B
3. 已知点A(x1,y1),B(x2,y2),C(x3,y3)
在函数y=-2x2-2的图象上,且x1<x2<x3<0,则
y1,y2,y3之间的大小关系是( A )
A. y1<y2<y3 B. y2<y1<y3
C. y3<y1<y2 D. y3<y2<y1
A
4. 抛物线y=2x2+4的开口向 ,对称轴是
,顶点坐标是 ,顶点是最 点,
因此函数有最 值,是 ;当x 时,y
随x的增大而增大;它是由抛物线y=2x2向 平
移 个单位长度得到的.
5. (1)顶点坐标为(0,-5),开口方向、形状与函
数y=- x2的图象相同的抛物线的函数表达式是
;
上
y
轴
(0,4)
低
小
4
>0
上
4
y=
- x2-5
(2)如果抛物线y=ax2+c(a≠0)与抛物线y=4x2
的形状相同,开口方向相反,且其顶点坐标是(0,
-3),那么这个抛物线的函数表达式是
.
y=-4x2-
3
6. 已知抛物线y=ax2+n(an>0)与抛物线y=-2x2
的形状相同,且其图象上离x轴最近的点到x轴的距离
为3.
(1)求a,n的值;
解:(1)由题意,得a=2或-2,n=3或-3.
∵an>0,∴a=2,n=3或a=-2,n=-3.
(2)指出抛物线y=ax2+n的开口方向、对称轴和顶
点坐标.
解:(2)当a=2,n=3时,
抛物线的函数表达式为y=2x2+3,其开口向上,对称
轴为y轴,顶点坐标为(0,3);
当a=-2,n=-3时,
抛物线的函数表达式为y=-2x2-3,其开口向下,对
称轴为y轴,顶点坐标为(0,-3).
7. 已知a是不为0的常数,函数y=ax和函数y=-ax2
+a在同一平面直角坐标系内的图象可能是( C )
A B C D
8. 如果二次函数y=(m+1)x2+m2-9有最大值,且
它的图象经过点(0,-5),那么m= .
C
-2
9. 如图所示,直线l过A(4,0)和B(0,4)两点,
它与二次函数y=ax2的图象在第一象限内交于点P. 若
△AOP的面积为4,则点P的坐标为 ,将
抛物线y=ax2向下平移 个单位长度后,平移后的
抛物线经过点A.
(第9题)
(2,2)
8
10. 如图,已知抛物线y=x2-1与x轴交于A,B两
点,与y轴交于点C.
(1)求A,B,C三点的坐标;
解:(1)当x=0时,y=-1,
∴C(0,-1).
当y=0时,x2-1=0,
解得x1=1,x2=-1.
∴A(-1,0),B(1,0).
(第10题)
(2)过点A作AP∥CB,交抛物线于点P,连接AC,
BC,BP,求四边形ACBP的面积.
解:(2)易得直线BC的函数表达式为y=
x-1.∵AP∥CB,
∴设直线AP的函数表达式为y=x+k.
将A(-1,0)代入上式,解得k=1.
∴直线AP的函数表达式为y=x+1.
(第10题)
联立直线AP和抛物线的函数表达式,得
解得
∴P(2,3).
∴S四边形ACBP=S△ABC+S△ABP= ×2×1+
×2×3=4.
(第10题)
(敢于挑战,突破自我)
11. 一身高为1.8 m的篮球运动员在距篮板4 m处跳起投
篮,球在运动员头顶上方0.25 m处出手,在距离篮筐水
平距离为1.5 m处达到最大高度为3.5 m,以水平地面
为x轴,球达到最大高度时的铅直方向为y轴,建立如
图所示的平面直角坐标系,则球出手时,运动员跳离地
面的高度为( B )
A. 0.1 m B. 0.2 m
C. 0.25 m D. 0.15 m
(第11题)
B
12. 在平面直角坐标系中,直线y=kx(k>0)与抛物
线y=x2-1交于A,B两点,点P的坐标为(0,
-4),连接PA,PB. 若△PAB的面积为8,则k的值
是 .
2
13. 如图,已知顶点为C(0,-3)的抛物线y=ax2+
b(a≠0)与x轴交于A,B两点,直线y=x+m过顶
点C和点B.
(1)求m的值;
解:(1)将(0,-3)代入y=x+
m,得m=-3.
(第13题)
(2)求函数y=ax2+b(a≠0)的表达式;
解:(2)将y=0代入y=x-3,得x=
3,∴B(3,0).
∴解得
∴所求表达式为y= x2-3.
(第13题)
(3)抛物线上是否存在点M,使得∠MCB=15°?若
存在,求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.
解:(3)存在,分两种情况讨论:
①如答案图,若点M1在BC上方,设
M1C交x轴于点D,
(答案图)
则∠ODC=∠M1CB+∠DBC=15°
+45°=60°,∴OD= = .
(答案图)
设直线DC的函数表达式为y=k1x-3.
将( ,0)代入,得k1= .
∴直线DC的函数表达式为y= x-3.
联立
解得∴M1(3 ,6);
②如答案图,若点M2在BC下方,设M2C交x轴于点
E,
则∠OEC=∠OBC-∠M2CB=45°-15°=30°,
∴OE= =3 .
设直线EC的函数表达式为y=k2x-3.
将(3 ,0)代入,得k2= .
∴直线EC的函数表达式为y= x-3.
(答案图)
联立
解得
∴M2( ,-2).
综上所述,点M的坐标为(3 ,6)
或( ,-2).
(答案图)
$$第二章 二次函数
2 二次函数的图象与性质
第3课时 二次函数y=a(x-h)2,
y=a(x-h)2+k的图象与性质
1. 在下列对抛物线y=-(x-1)2的描述中,正确的
是( B )
A. 开口向上
B. 顶点在x轴上
C. 对称轴是直线x=-1
D. 与y轴的交点是(0,1)
B
2. 对于抛物线y=-(x-2)2+7,下列说法正确的是
( C )
A. 开口向上
B. 对称轴是直线x=-2
C. 顶点坐标为(2,7)
D. 当x<-2时,y随x的增大而减小
C
3. 将抛物线y=x2经过下面的平移可得到抛物线y=(x
+3)2+4的是( A )
A. 向左平移3个单位长度,再向上平移4个单位长度
B. 向左平移3个单位长度,再向下平移4个单位长度
C. 向右平移3个单位长度,再向上平移4个单位长度
D. 向右平移3个单位长度,再向下平移4个单位长度
A
4. (1)函数y= (x+1)2的图象的开口向 ,
顶点坐标为 ,对称轴为
,最 值为0;
(2)将抛物线y=2x2向左平移1个单位长度,所得图象
的函数表达式为 .
上
(-1,0)
直线x=
-1
小
y=2(x+1)2
5. (1)若抛物线y=a(x-1)2+k上有一点A(3,
5),则点A关于抛物线对称轴对称的点A'的坐标
为 ;
(2)若抛物线y=(x+h)2+4-h的对称轴是直线x
=3,则它的顶点坐标是 ;
(3)若抛物线y=(x-m)2+4-m2的顶点在x轴正
半轴上,则m= .
(-1,5)
(3,7)
2
6. 已知抛物线y=a(x-h)2向右平移3个单位长度后
得到抛物线y= x2.
(1)求a,h的值;
解:(1)将抛物线y=a(x-h)2向右平移3个单位长
度后得到的抛物线的解析式为
y=a(x-h-3)2= x2.解得a= ,h=-3.
(2)写出抛物线y=a(x-h)2的对称轴及顶点坐标.
解:(2)由(1)得抛物线为y= (x+3)2,它的对
称轴为直线x=-3,顶点坐标为(-3,0).
7. 同一平面直角坐标系中,抛物线y=(x-a)2与直
线y=ax+a的图象可能是( D )
A B
D
C D
8. (1)已知二次函数y=(x-3)2的图象上的两点A
(3,a)和B(m,b)(A,B两点不重合),则a
和b的大小关系是 ;
(2)已知抛物线y=a(x-3)2经过点(1,-2),
则a= ;若点A(m,y1),B(n,y2)(m
<n<3)都在该抛物线上,则y1 y2;(填
“>”“<”或“=”)
a<b
-
<
(3)已知二次函数y=2(x-1)2+k的图象上有两点
A(-1,y1),B( ,y2),则y1,y2的大小关系
是 .
y1>y2
9. 在平面直角坐标系中,将二次函数y=(x-1)2+1
的图象向左平移1个单位长度,再向下平移2个单位长
度,所得函数的解析式为 .
y=x2-1
10. 如图,某动物园的大门由矩形ABCD和抛物线形
DMC组成,以AB,AD所在直线为x轴、y轴建立平面
直角坐标系,且AD= 米,抛物线顶点M的坐标为
.
(第10题)
(1)求此抛物线的函数表达式;
解:(1)根据题意,得D .
设抛物线的函数表达式为y=a
+ (a≠0),
将 代入,得 a+ = ,解得a=- ,
∴此抛物线的函数表达式为y=- + .
(第10题)
(2)近期需对大门进行装修,为了方便施工,工人师
傅搭建一三角形木架,顶点P正好在抛物线上且在点M
右侧,支撑杆PE⊥x轴于点E,且PE=3米,求支撑杆
与大门最右侧的水平距离BE.
解:(2)∵四边形ABCD是矩形,
∴点C的纵坐标为 .
∵抛物线的对称轴为直线x= .
∴点C ,即AB=DC=9米,
∴B(9,0).
(第10题)
∵PE=3米,∴- + =3,
解得x1= (不符合题意,舍去),
x2= ,
(第10题)
∴点E ,∴BE=9- = (米),
即支撑杆与大门最右侧的水平距离BE的长为 米.
(敢于挑战,突破自我)
11. 抛物线y=a(x-h)2+k(a≠0)和直线y=ax
+kh(a≠0)在同一坐标系中的图象可能是( B )
A B C D
B
12. (1)小明在研究抛物线y=-(x-h)2-h+1
(h为常数)时,得到如下结论:
①无论x取何实数,y的值都小于0;
②该抛物线的顶点始终在直线y=-x+1上;
③当x<2时,y随x的增大而增大,则h<2;
④该抛物线上有两点A(x1,y1),B(x2,y2),若
x1<x2,x1+x2>2h,则y1>y2.
其中一定正确的结论是 ;(填序号)
(2)当0≤x≤3时,直线y=a与抛物线y=(x-1)2
-3有交点,则a的取值范围是 ;
(3)已知二次函数 y=-(x-h)2(h为常数),当
自变量x的值满足2≤x≤5时,其对应的函数值y的最大
值为-1,则h的值为 .
②④
-3≤a≤1
1或6
13. 如图所示,已知抛物线的顶点为A(2,1),且经
过原点O,与x轴的另一个交点为B.
(1)求抛物线的函数表达式;
解:(1)设抛物线的函数表达式为
y=a(x-2)2+1.
将点O(0,0)代入,
得a=- .
∴抛物线的函数表达式为y=- (x-2)2+1.
(第13题)
(2)若点C在抛物线的对称轴上,点D在抛物线上,
且以O,C,D,B为顶点的四边形是平行四边形,求
点D的坐标;
解:(2)易得B(4,0),抛物线的对
称轴为直线x=2.
分情况讨论:
①当OB为平行四边形的边时,
∴CD∥OB,CD=OB=4,
∴点D的横坐标为6或-2,
∴D(6,-3)或D(-2,-3);
(第13题)
②当OB为平行四边形的对角线时,
易得点D与点A重合,此时D(2,1).
综上所述,点D的坐标为(6,-3)或
(-2,-3)或(2,1).
(第13题)
(3)在抛物线上有一点P,使△ABP是以AB为直角边
的直角三角形,求点P的坐标.
解:(3)设P .
分情况讨论:
①当点A为直角顶点时,有AB2+AP2=
BP2.
即(4-2)2+(0-1)2+(m-2)2+
(n-1)2=(m-4)2+n2,整理,得
2m-n=3.
(第13题)
联立
解得或(舍去).
∴P(-6,-15);
②当点B为直角顶点时,
同理可得P(-8,-24).
综上所述,点P的坐标为(-6,-15)
或(-8,-24).
(第13题)
$$第二章 二次函数
2 二次函数的图象与性质
第4课时 二次函数y=ax2+bx+c的图象与性质
1. 抛物线y=-3x2+6x的对称轴为( A )
A. 直线x=1 B. 直线x=-1
C. 直线x=2 D. 直线x=-2
2. 二次函数y=x2-4x+1的顶点坐标为( C )
A. (2,5) B. (-2,5)
C. (2,-3) D. (-2,-3)
A
C
3. 关于抛物线y=-x2+2x-3的判断,下列说法正确
的是( D )
A. 抛物线的开口向上
B. 抛物线的对称轴是直线x=-1
C. 在抛物线的对称轴左侧,y随x的增大而减小
D. 抛物线顶点到x轴的距离是2
D
4. (1)如果抛物线经过点A(-2,0)和点B(5,
0),那么该抛物线的对称轴是直线 ;
(2)已知二次函数y=2 025x2+2 024x+2 023的图象
上有两点A(m,2 025),B(n,2 025),则当x=
m+n时,二次函数的值为 .
5. 已知y=- x2-3x+4(-10≤x≤0),则函数y的
取值范围是 .
x=
2 023
4≤y≤13
(1)在所给的平面直角坐标系中画出它的图象,根据
图象直接写出当y>0时x的取值范围;
(2)若A(x1,y1),B(x2,y2),C(x3,y3)三
点在该二次函数的图象上,且2<x1<x2<x3,则y1,
y2,y3的大小关系为 ;(用“<”号连
接)
y1<y2<y3
6. 已知二次函数y=x2-4x+3.
解:(1)图象如图所示.
(第6题)
当y>0时,x>3或x<1.
(3)把所画的图象如何平移,可以得到函数y=x2的图
象?请写出一种平移方案.
解:(3)把二次函数y=x2-4x
+3=(x-2)2-1的图象先向左
平移2个单位长度,再向上平移1
个单位长度可以得到函数y=x2的
图象.
7. 已知(-3,y1),(-2,y2),(1,y3)是抛物
线y=-3x2-12x+m上的三点,则( B )
A. y3<y2<y1 B. y3<y1<y2
C. y2<y3<y1 D. y1<y3<y2
B
8. 在同一平面直角坐标系中,二次函数y=ax2+bx+c
(a≠0)与一次函数y=acx+b的图象可能是
( B )
A B C D
B
9. 已知二次函数y=x2-2mx+3.
(1)若对称轴是直线x=-2,则m= ;
(2)若顶点在y轴上,则m= ;
(3)若顶点在x轴正半轴上,则m= .
-2
0
10. 如图,对称轴为直线x=-1的抛物线y=x2+bx+
c与x轴相交于A,B两点,其中点A的坐标为(-3,
0),C为抛物线与y轴的交点.
(1)求抛物线的函数表达式;
解:(1)由题意,得
解得
∴抛物线的函数表达式为y=x2+2x-3.
(第10题)
(第10题)
(2)设抛物线的对称轴与直线AC交于点M,点P在抛
物线上,且S△POC= S△ABM,求点P的坐标.
解:(2)令x=0,则y=x2+2x-3=
-3,∴C(0,-3).
∵A(-3,0),对称轴为直线x=-1,
∴B(1,0).
易得直线AC的函数表达式为y=-x-3.
令x=-1,则y=-(-1)-3=-2.
∴M(-1,-2).
∴S△ABM= AB· = ×4×2=4.
∵S△POC= ,∴S△POC=3.
又∵S△POC= OC· = ×3× =3,
∴ =2,∴xp=-2或xp=2.
∴点P的坐标为(-2,-3)或(2,5).
(第10题)
(敢于挑战,突破自我)
11. 在平面直角坐标系中,对点M(a,b)和点M'
(a,b')给出如下定义:若b'=则称点
M'(a,b')是点M(a,b)的伴随点.如:点A(1,
-2)的伴随点是点A'(1,-5),点B(-1,-2)
的伴随点是点B'(-1,2).若点Q(m,n)在二次函
数y=x2-4x-2的图象上,则当-2≤m<5时,其伴
随点Q'(m,n')的纵坐标n'的值不可能是( D )
A. -9 B. C. 10 D. 11
D
12. 在平面直角坐标系中,将抛物线y=x2+2x-1先绕
原点旋转180°,再向下平移5个单位长度,所得到的抛
物线的顶点坐标是 .
(1,-3)
13. (2024·成都七中)如图,二次函数y=x2-2mx
-2m-1(m>0)的图象与x轴交于点A,B(点A在
点B的左侧),与y轴交于点C,二次函数图象的顶点
为D.
(1)若m=2,求顶点D的坐标及线段AB的长;
解:(1)当m=2时,抛物线的表
达式为y=x2-4x-5=(x-2)2-9,
∴D(2,-9).
令y=x2-4x-5=0,
解得x1=-1,x2=5,
∵A(-1,0),B(5,0),
∴AB=6.
(2)当1≤x≤4时,二次函数的最小值为-6,求m
的值;
解:(2)由抛物线的表达式知,其
对称轴为直线x=m.
当x=1时,y=-4m,
当x=4时,y=15-10m,
当x=m时,y=-m2-2m-1.
分下列情况进行讨论:
①当m≥4时,函数在x=4时取得最小值,
∴15-10m=-6,解得m=2.1(舍去);
②当0<m≤1时,函数在x=1时取得最小值,
∴-4m=-6,解得m=1.5(舍去);
③当1<m<4时,函数在x=m时取得最小值,
∴-m2-2m-1=-6,
解得m=-1+ (不合题意的值已舍去).
综上,m的值为-1+ .
(3)连接AC,BC,DC,若∠ACB=∠BCD,求点
C的坐标.
解:(3)易得A(-1,0),B
(2m+1,0),C(0,-2m-1),
D(m,-m2-2m-1),
∴直线BC的表达式为y=x-2m-1,
直线CD的表达式为y=-mx-2m-1.
(第13题)
(第13题)
如图,作点A关于直线BC的对称点
H,连接AH,交BC于点N,连接
CH.
易得直线AH的表达式为y=-x-1,
联立
解得
∴N(m,-m-1),
∴H(2m+1,-2m-2).
∵∠ACB=∠BCD,∠ACB=∠HCB,
∴∠BCD=∠HCB,
即C,D,H三点共线,
∴-2m-2=-m(2m+1)-2m-1,
解得m=-1(舍去)或m= ,
∴C(0,-2).
(第13题)
$$第二章 二次函数
3 确定二次函数的表达式
第1课时 由两点确定二次函数的表达式
1. 二次函数y=-x2+bx+c的图象的最高点是(-1,
-3),则b,c的值分别是( D )
A. 2,4 B. 2,-4
C. -2,4 D. -2,-4
D
2. 已知二次函数的图象的顶点是(1,-2),且经过
点(0,-5),则此二次函数的表达式是( C )
A. y=-3(x+1)2-2
B. y=3(x+1)2-2
C. y=-3(x-1)2-2
D. y=3(x-1)2-2
C
3. 已知抛物线y=ax2+bx+c经过点(3,0)和(2,
-3),且以直线x=1为对称轴,则它的函数表达式为
( B )
A. y=-x2-2x-3 B. y=x2-2x-3
C. y=x2-2x+3 D. y=-x2+2x-3
B
4. (1)二次函数y=2x2+bx+c的顶点坐标是(1,
-2),则b= ,c= ;
(2)已知某二次函数的图象与抛物线y=-2x2+3的开
口大小、方向完全相同,且顶点坐标为(2,-1),则
该二次函数的表达式为 .
-4
0
y=-2x2+8x-9
5. (1)二次函数的部分图象如图所示,对称轴是直线
x=-1,则这个二次函数的表达式为
;
[第5(1)题]
y=-x2-2x+
3
(2)已知二次函数的顶点坐标是(2,-1),且与y轴
的交点到原点的距离为3,则该二次函数的表达式为
.
y
=x2-4x+3或y=- x2+2x-3
6. (2024·遂宁模拟)如图,抛物线y=ax2+bx+c
(a≠0)过点A(-1,0),且它的顶点P的坐标为
(1,-4).
(1)求该抛物线的解析式;
解:(1)设抛物线的解析式为
y=a(x-1)2-4.
∵点A(-1,0)在抛物线上,
∴0=a×(-1-1)2-4,解得a=1,
∴抛物线的解析式为
y=(x-1)2-4=x2-2x-3.
(2)若直线y=-2x+1与该抛物线相交,交点分别为
C,D,点C在点D的左侧,求△PCD的面积.
解:(2)联立
解得或
∴C(-2,5),D(2,-3).
如图,过点P作PH∥y轴,交直线CD于
点H,
(第6题)
(第6题)
则易得点H的坐标为(1,-1),∴PH=3,
∴S△PCD=S△PCH+S△PDH=
PH·(xD-xC)= ×3×
[2-(-2)]=6.
(第6题)
7. 某次比赛中,羽毛球的运动路线可以看成是抛物线y
=- x2+bx+c的一部分(如图所示),其中出球点B
离地面O点的距离是1 m,球的落地点A到O点的距离
是4 m,那么这条抛物线的表达式是( A )
A
A. y=- x2+ x+1
B. y=- x2+ x-1
C. y=- x2- x+1
D. y=- x2- x-1
(第7题)
8. 抛物线y=x2+bx+c上部分点的横坐标x和纵坐标y
的对应值如表:
x … 0 1 2 3 4 …
y … 3 0 -1 0 3 …
则该抛物线的表达式是 .
y=x2-4x+3
9. 某公司有一个抛物线形蔬菜大棚,将其截面放在如
图所示的直角坐标系中,抛物线可以用函数y=ax2+
bx来表示.已知大棚在地面上的宽度OA为4 m,距离O
点1 m处的棚高BC为 m.
(1)求该抛物线的函数表达式;
(第9题)
解:(1)由题意知,抛物线经过两点
(4,0), ,
∴解得
∴该抛物线的函数表达式为y=- x2+3x.
(第9题)
(2)求蔬菜大棚离地面的最大高度;
解:(2)∵y=- x2+3x=
- (x-2)2+3,
∴蔬菜大棚离地面的最大高度是3 m.
(第9题)
(第9题)
(3)为了扩大经营规模,公司决定将原来的蔬菜大棚
进行改造,新建的大棚与原来大棚的形状保持不变,但
在地面上的宽度增加到6 m.在不弯腰的情况下,身高为
1.68 m的工作人员在大棚内横向活动的范围是多少米?
解:(3)设新抛物线的函数表达式为y=
- x2+nx.
由题意知,新抛物线过点(6,0),
则- ×36+6n=0,
∴n= ,∴y=- x2+ x.
将y=1.68代入,得- x2+ x=1.68.
整理,得x2-6x=-2.24,
∴x1=5.6,x2=0.4.
∵5.6-0.4=5.2(m),
∴在大棚内横向活动的范围是5.2 m.
(第9题)
10. 如图,已知抛物线y=ax2-2ax+c与x轴交于点A
(-1,0)和点B,与y轴交于点C(0,3).
(1)求抛物线的解析式;
解:(1)∵抛物线y=ax2-2ax+c经过A
(-1,0)和点C(0,3),
∴解得
∴抛物线的解析式为y=-x2+2x+3.
(第10题)
(2)D为直线BC上方抛物线上一点,若∠ACO+
∠BCD=45°,求点D的坐标.
解:(2)如答案图,过点C作CM⊥y轴,
交抛物线于点M,过点M作MN⊥CM,交
CD于点N.
(答案图)
∴∠OCM=90°,∠CMN=90°,
∴∠MCN+∠OCD=90°.
易得B(3,0),M(2,3),∴OB=OC=3,
∴△OBC为等腰直角三角形,∴∠OCB=45°.
∵∠ACO+∠BCD=45°,
∴∠ACO+∠BCD+∠OCB=90°,
∴∠OCA+∠OCD=90°,
∴∠MCN=∠OCA.
∵∠CMN=∠COA=90°,
∴△MNC∽△OAC,
∴ = ,即 = ,
∴MN= ,∴N .
(答案图)
∴直线CN的解析式为y=- x+3.
联立
解得(舍去)或
∴点D的坐标为 .
(答案图)
(敢于挑战,突破自我)
11. 如图,A(m,5),B(n,2)是抛物线C1:y=
x2-2x+3上的两点,将抛物线C1向左平移,得到抛物
线C2,点A,B的对应点分别为点A',B'.
(第11题)
若曲线段AB扫过的面积为9(图中的阴影部分),
则抛物线C2的表达式是( C )
A. y= (x-5)2+1
B. y= (x-2)2+4
C. y= (x+1)2+1
D. y= (x+2)2-2
(第11题)
C
12. 已知抛物线p:y=ax2+bx+c的顶点为C,与x轴
相交于A,B两点(点A在点B的左侧),点C关于x轴
的对称点为C',我们称以A为顶点且过点C',对称轴与
y轴平行的抛物线为抛物线p的“关联”抛物线,直线
AC'为抛物线p的“关联”直线.若一条抛物线的“关
联”抛物线和“关联”直线分别是y=x2+2x+1和y=
2x+2,则这条抛物线的表达式为 .
y=x2-2x-3
13. 如图,已知抛物线y=ax2+bx的顶点为C(1,
-1),P是抛物线上位于第一象限内的一点,直线OP交
该抛物线的对称轴于点B,直线CP交x轴于点A.
(第13题)
(1)求该抛物线的函数表达式;
解:(1)∵抛物线y=ax2+bx的顶点
为C(1,-1),
∴解得
∴该抛物线的函数表达式为y=x2-2x.
(第13题)
(2)如果点P的横坐标为m,试用含m的代数式表示
线段BC的长;
解:(2)∵点P的横坐标为m,
∴点P的纵坐标为m2-2m.
如答案图,设BC与x轴的交点为M,过
点P作PN⊥x轴,垂足为N.
(答案图)
∵P是抛物线上位于第一象限内的一点,
∴PN=m2-2m,ON=m,OM=1,
(答案图)
由tan∠PON= = ,得 = ,
∴BM=m-2.
∵点C的坐标为(1,-1),
∴BC=m-2+1=m-1.
(3)如果△ABP的面积等于△ABC的面积,求点P的
坐标.
解:(3)设P(t,t2-2t)(t>2).
∵△ABP的面积等于△ABC的面积,
∴AC=AP. ∵∠CMA=∠PNA=90°,∠CAM=∠PAN,
∴△CMA≌△PNA(AAS),
∴PN=CM=1,∴t2-2t=1,
解得t1=1+ ,t2=1- (舍去),
∴点P的坐标为(1+ ,1).
$$第二章 二次函数
3 确定二次函数的表达式
第2课时 由三点确定二次函数的表达式
1. 已知抛物线经过点A(0,-1),B(1,2),C
(-1,-2),则这条抛物线的表达式为( C )
A. y=x2+2x B. y=-x2+2x-1
C. y=x2+2x-1 D. y=x2-1
C
2. 如图所示的抛物线的函数表达式为( B )
A. y=x2-2x+3
B. y=x2-2x-3
C. y=x2+2x+3
D. y=x2+2x-3
(第2题)
B
3. 根据表格中的信息可知,若y=ax2+bx+c,则下列
关于y与x之间的函数关系正确的是( A )
x -1 0 1
y 8 3 0
A. y=x2-4x+3 B. y=x2-3x+4
C. y=x2-3x+3 D. y=x2-4x+8
A
4. 二次函数y=ax2+bx+c经过点A(-3,0),B
(0,3),C(2,-5),则该二次函数的表达式
为 .
5. (1)已知二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)中自变
量x与函数值y的部分对应值如下表:
x … - -1 - 0 1 …
y … - -2 - -2 - 0 …
则该二次函数的表达式为 ;
y=-x2-2x+3
y=x2+x-2
(2)(2024·成都树德)如图,二次函数y=ax2+2x-
3的图象与x轴交于(-3,0),下列说法正确的是
.(填序号)
[第5(2)题]
①a>0;
①
③
②顶点坐标为(-1,-3);
③对称轴为直线x=-1;
④当x<-3时,y随x的增大而增大.
6. 根据下列条件,分别求二次函数的表达式.
(1)图象过点A(-1,8),B(2,-1),与y轴交
于点C(0,3);
解:(1)设所求函数的表达式为y=ax2+bx+c.
将A(-1,8),B(2,-1),C(0,3)代入,得
解得
∴所求函数的表达式为y=x2-4x+3.
(2)图象与x轴的交点为(-1,0)和(2,0),且过
点(5,9).
解:(2)设所求函数的表达式为y=a(x+1)(x-
2).
将(5,9)代入表达式中,得
9=a×(5+1)×(5-2),解得a= .
∴所求函数的表达式为y= (x+1)(x-2),
即y= x2- x-1.
7. 已知抛物线过点A(2,0),B(-1,0),与y轴
交于点C,O为坐标原点,且OC=2,则这条抛物线的
函数表达式为( C )
A. y=x2-x-2
B. y=-x2+x+2
C. y=x2-x-2或y=-x2+x+2
D. y=-x2-x-2或y=x2+x+2
C
8. (1)已知抛物线y=ax2+bx+c的对称轴为直线x
=2,且经过点(1,4)和点(5,0),则它的函数表
达式为 ;
(2)已知二次函数的图象经过原点及点 ,
且图象与x轴的另一个交点到原点的距离为1,则该二次
函数的表达式为 .
y=- x2+2x+
y=- x2+ x或y=x2+x
9. (1)将抛物线y=2(x-1)2+3绕它的顶点旋转
180°后得到的抛物线的函数表达式为
;
(2)将抛物线y=2(x-1)2+3绕着原点O旋转
180°,则旋转后的抛物线的函数表达式为
;
(3)将抛物线y=2(x-1)2+3沿x轴翻折,则翻折
后的抛物线的函数表达式为 ;
(4)将抛物线y=2(x-1)2+3沿y轴翻折,则翻折
后的抛物线的函数表达式为 ;
y=-2x2+4x
+1
y=-2x2
-4x-5
y=-2x2+4x-5
y=2x2+4x+5
(5)如图,把抛物线y=x2沿直线y=-x平移 个单
位长度后,其顶点在直线上的点A处,则平移后的抛物
线的函数表达式为 .
[第9(5)题]
y=x2+2x+2
10. 如图1,已知二次函数y=ax2+bx+c(a>0)的
图象与x轴交于点A(-1,0),B(2,0),与y轴交
于点C,且tan∠OAC=2.
(1)求二次函数的解析式;
解:(1)∵A(-1,0),∴OA=1.
∵tan∠OAC= =2,
∴OC=2OA=2,即点C的坐标为(0,-2).
设二次函数的解析式为y=a(x+1)(x-2),
将C点坐标代入,得a=1.
∴二次函数的解析式为y=(x+1)(x-2)=x2-x
-2.
(2)如图2,过点C作CD∥x轴交二次函数的图象于点
D,P是二次函数图象上异于点D的一个动点,连接
PB,PC,BC,BD,CD. 若S△PBC=S△BCD,求点P
的坐标.
解:(2)∵抛物线的对称轴为直线x= = ,
CD∥x轴,C(0,-2),∴D(1,-2).
如答案图,过点D作DF∥BC,交x轴于点F.
(答案图)
∵B(2,0),C(0,-2),
∴直线BC的解析式为y=x-2.
∵DF∥BC,∴直线DF的解析式为y=x-3.
令x2-x-2=x-3,解得x1=x2=1.
∴直线DF与抛物线只有一个公共点.
延长DC至点E使CE=CD,
作EP1∥BC,交抛物线于点P1,P2.
∴E(-1,-2),
∴直线EP1的解析式为y=x-1,
∴令x2-x-2=x-1,
(答案图)
解得x1=1+ ,x2=1- .
∴P(1- ,- )或
P(1+ , ).
综上所述,点P的坐标为(1+ , )或(1- ,- ).
(答案图)
(敢于挑战,突破自我)
11. 将抛物线C1:y=x2-2x+3向左平移2个单位长
度,得到抛物线C2,将抛物线C2绕其顶点旋转180°得
到抛物线C3,则抛物线C3与y轴的交点坐标是
( B )
A. (0,-1) B. (0,1)
C. (0,-2) D. (0,2)
B
12. 如图,已知抛物线与x轴交于A,B两点,与y轴交
于点C,且A,B两点的横坐标分别为-1,4,△ABC
是直角三角形,∠ACB=90°,则此抛物线的顶点坐标
为 .
(第12题)
13. 如图,抛物线y=ax2+bx+c经过点C(0,3),
与x轴交于点A(-1,0)和点B(点B在点A的右
边),且OB=OC.
(1)求抛物线的函数表达式和顶点坐标;
解:(1)∵点C(0,3),OB=OC,∴B(3,0).
设该抛物线的函数表达式为y=a(x+1)(x-3),
将C(0,3)代入,得3=-3a,解得a=-1.
∴抛物线的函数表达式为y=-(x+1)(x-3),
即y=-x2+2x+3.
∵y=-x2+2x+3=-(x-1)2+4,
∴抛物线的顶点坐标为(1,4).
(2)如图1,D,E是直线x=1上的两个动点,且DE
=1,点D在点E的上方,求四边形ACDE的周长的最
小值;
解:(2)如答案图1,把点C向下移1个单位长度得点
C',再作C'关于直线x=1的对称点C″,连接AC″交直
线x=1于点E,再在直线x=1上点E上方取点D,使得
DE=1,连接CD,则CD=C'E=C″E,此时,四边形
ACDE的周长最小.
(答案图1)
∵C(0,3),∴C'(0,2),
∴C″(2,2).
∵A(-1,0),
∴AC=
= ,
AC″= = ,
∴四边形ACDE的周长的最小值为AE+DE+CD+AC
=DE+AC+AC″=1+ + .
(答案图1)
(3)如图2,P为抛物线上一动点,连接CP,直线CP
把四边形CBPA的面积分为3∶5两部分,求点P的坐标.
解:(3)如答案图2,设直线CP交x轴于点E.
(答案图2)
∵直线CP把四边形CBPA的面积分为
3∶5两部分,S△PCB∶S△PCA=
∶
=BE∶AE,
∴BE∶AE=3∶5或BE∶AE=5∶3.
又∵BE+AE=AB=4,
∴AE=2.5或1.5,
即点E的坐标为(1.5,0)或(0.5,0).
设直线CP的函数表达式为y=kx+3(k≠0).
将点E的坐标代入,得k=-2或-6,
∴直线CP的函数表达式为
y=-2x+3或y=-6x+3.
联立
或
解得x=4或8(不合题意的值已舍去),
∴点P的坐标为(4,-5)或(8,-45).
(答案图2)
$$第二章 二次函数
4 二次函数的应用
第1课时 利用二次函数解决以最大面积
为代表的实际问题
1. 二次函数y=ax2+bx+c(a<0)的图象
(0≤x≤4)如图所示,关于该函数在所给自变量的取
值范围内,下列说法正确的是( A )
A. 有最大值 2,有最小值-2.5
B. 有最大值 2,有最小值 1.5
C. 有最大值 1.5,有最小值-2.5
D. 有最大值 2,无最小值
(第1题)
A
2. 把一根长为2 m的铅丝折成一个矩形,当矩形的一边
长为x m时,它的面积为y m2,则y关于x的函数表达式
是( D )
A. y=2x2-2x B. y=-2x2+2x
C. y=x2-x D. y=-x2+x
D
3. 某广场有一喷水池,水从地面喷出,如图,以水平
地面为x轴,出水点为原点,建立平面直角坐标系,水
在空中划出的曲线是抛物线y=-x2+4x(单位:m)
的一部分,则水喷出后离地面的最大高度是( A )
A. 4 m B. 3 m C. 2 m D. 1 m
(第3题)
A
4. 如图,矩形ABCD的周长为18,其中E,F,G,H
为矩形ABCD的各边中点.若AB=x,四边形EFGH的
面积为y,则y与x之间的函数关系式为 .
(第4题)
y=- x2+ x
5. 已知一个直角三角形的两直角边长之和为20,则该
三角形的面积S和一直角边长x的函数表达式为
,当x= 时,S最大,S的最大值
为 .
S=
- x2+10x
10
50
(1)若所围成矩形框架ABCD的面积为144 cm2,则
AB的长为多少厘米?
解:(1)设框架的长AD为x cm,则宽AB为
cm.由题意,得x· =144,
解得x=12或x=18.
当x=12时, =12,当x=18时, =8,
∴AB的长为12 cm或8 cm.
(第6题)
6. 【教材改编】如图,用一根长60 cm的铁丝制作一个
“日”字形框架ABCD,铁丝恰好全部用完.
(2)求矩形框架ABCD面积的最大值.
解:(2)由(1)知,框架的长AD为x cm,则
宽AB为 cm,
∴∴0<x<30.
∴S=x· =- (x-15)2+150.
∵- <0,0<x<30,∴当x=15时,矩形框架ABCD的面积最大,最大面积为150 cm2.
(第6题)
7. (2024·成都石室)用12米长的围栏围成一边靠墙
(墙足够长)的菜园,为了让菜园面积尽可能大,小红
提出了围成矩形、等腰三角形(底边靠墙)、半圆形这
三种方案,最佳方案是( C )
A. 方案1 B.方案2
(第7题)
C. 方案3 D.方案1或方案2
C
8. 如图,在△ABC中,∠B=90°,AB=6 cm,BC
=12 cm,动点P从点A开始沿边AB向点B以1 cm/s的
速度移动(点P不与点B重合),动点Q从点B开始沿
边BC向点C以2 cm/s的速度移动(点Q不与点C重
合).如果点P,Q分别从点A,B同时出发,那么经
过 s,四边形APQC的面积最小,最小值
为 .
3
27
(第8题)
9. (2024·成都七中)如图,为了提醒司机安全驾驶,
要在隧道中安装电子显示屏.已知隧道
截面为抛物线型,水平路面宽AB=16
米,抛物线顶点C到AB距离为12米.
根据计划,安装矩形显示屏MNPQ的
高MQ为1米,为了确保行车安全,显
示屏底部距离地面至少8米,若距离左
右墙壁各留至少1米的维修空间,则该矩形显示屏MNPQ的宽QP的最大长度为 米.
6
(第9题)
10. 如图,抛物线y=ax2+bx(a≠0)过点E(10,
0),矩形ABCD的边AB在线段OE上(点A在点B的
左边),点C,D在抛物线上.设A(t,0),当t=2
时,AD=4.
(1)求抛物线的函数表达式;
解:(1)设抛物线的表达式为
y=ax(x-10).
由题意,知抛物线经过(2,4),
∴-16a=4,解得a=- ,
∴抛物线的函数表达式为y=- x(x-10),
即y=- x2+ x.
(2)当t为何值时,矩形ABCD的周长有最大值?最大
值是多少?
解:(2)由抛物线的对称性,得BE=OA=t,
∴AB=10-2t(0<t<5).
当x=t时,AD=- t2+ t,
∴矩形ABCD的周长为
2(AB+AD)=2
=- (t-1)2+ .
∵- <0,0<t<5,
∴当t=1时,矩形ABCD的周长有最大值,最大值为 .
(敢于挑战,突破自我)
11. 在特定条件下,篮球赛中进攻球员投球后,篮球的
运行轨迹是开口向下的抛物线的一部分.“盖帽”是一
种常见的防守手段,防守球员在篮球上升阶段将球拦截
即为“盖帽”,而防守球员在篮球下降阶段将球拦截则
属“违规”.对于某次投篮而言,如果忽略其他因素的
影响,篮球处于上升阶段的水平距离越长,则被“盖
帽”的可能性越大,收集几次篮球比赛的数据之后,某
球员投篮可以简化为下述数学模型:
如图所示,该球员的投篮出手点为P,篮框中心点为Q,他可以选择让篮球在运行途中经过A,B,C,D四个点中的某一点并命中Q,忽略其他因素的影
响,那么被“盖帽”的可能性最大的线路
是( B )
A. P→A→Q B. P→B→Q
C. P→C→Q D. P→D→Q
(第11题)
B
12. (2024·自贡)九(1)班劳动实践基地内有一块面
积足够大的平整空地,地上两段围墙AB⊥CD于点O
(如图),其中AB上的EO段围墙空缺.同学们测得AE
=6.6 m,OE=1.4 m,OB=6 m,OC=5 m,OD=
3 m,班长买来可切断的围栏16 m,准备利用已有围墙
围出一块封闭的矩形菜地,则该菜地的最大面积
是 m2.
46.4
(第12题)
13. 如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx-
3与x轴交于点A(-1,0),B(4,0),与y轴交于
点C,连接BC.
(1)求抛物线的函数表达式,并直接写出抛物线顶点
坐标;
解:(1)∵抛物线y=ax2+bx-3过点
A(-1,0),B(4,0),
∴
(第13题)
解得
∴抛物线的函数表达式为
y= x2- x-3,
顶点坐标为 .
(第13题)
(2)D是抛物线上位于第四象限内的一点,连接AD,
E是AD的中点,连接BE,CE,求出△BCE的面积的
最小值.
解:(2)设点D的坐标为(0<m<4).
∵A(-1,0),E是AD的中点,
∴点E的坐标为.
易知点C的坐标为(0,-3).
(第13题)
∴直线BC的函数表达式为y= x-3.
如答案图,过点E作EF∥y轴交BC于点F.
(答案图)
∴F ,
∴EF= -
= m2- m+ ,
∴S△BCE= × ×4= (m-2)2+ .
∵ >0,0<m<4,
∴当m=2时,S△BCE取得最小值,最小值为 .
(答案图)
$$第二章 二次函数
4 二次函数的应用
第2课时 利用二次函数解决以最大利润
为代表的实际问题
1.160元的电器连续两次降价后的价格为y元,若平均每
次降价的百分率是x,则y与x的函数关系式为
( D )
A. y=320(x-1) B. y=320(1-x)
C. y=160(1-x2) D. y=160(1-x)2
D
2. 便民商店经营一种商品,在销售过程中发现一周利
润y(元)与每件销售价x(元)之间的关系满足y=-
2(x-20)2+1 558,由于某种原因,销售单价的取值
范围为15≤x≤22,那么该商店此种商品一周可获得的
最大利润是( D )
A. 20元 B. 1 508元
C. 1 550元 D. 1 558元
D
3. 一件工艺品的进价为100元,标价135元出售,每天
可售出100件,根据销售统计,一件工艺品每降价1元,
则每天可多售出4件,要使每天获得的利润最大,则每
件需降价( B )
A. 3.6元 B. 5元
C. 10元 D. 12元
B
4. 从喷水池喷头喷出的水珠,在空中
形成一条抛物线,如图所示,在抛物
线的各个位置上,水珠的竖直高度y
(单位:m)与它距离喷头的水平距
离x(单位:m)之间满足函数关系式
y=-2x2+4x+1,则喷头喷出水珠的
最大高度是 m.
3
(第4题)
5. 某工厂今年一月份生产护目镜的产量是20万件,计
划之后两个月增加产量,如果月平均增长率为x,那么
第一季度护目镜的产量y(万件)与x之间的关系应表
示为 .
y=20+20(x+1)+20(x+1)2
6. 商场某种商品平均每天可销售20件,每件盈利40元.
为了减少库存,商场决定采取适当的降价措施.经调查
发现,每件商品每降价1元,商场平均每天可多售出2
件.设每件商品降价x元.请回答:
(1)降价后每件商品可盈利 元,商场该
商品日销售量增加 件;(用含x的代数式表示)
(40-x)
2x
(2)每件商品降价多少元时,商场该商品的日盈利最
多?最多为多少元?
解:(2)设商场的日盈利为y元,
根据题意,得
y=(40-x)(20+2x)=-2(x-15)2+1 250,
∴当x=15时,y最大=1 250.
答:每件商品降价15元时,商场该商品的日盈利最多,
最多为1 250元.
7. 生产季节性产品的企业,当它的产品无利润或亏损
时就会及时停产.某公司生产季节性产品,一年中第n
月获得的利润y和对应月份n之间的函数表达式为y=
-n2+12n-11,则该公司一年12个月中应停产的所有
月份是( D )
A. 6 B. 1,11
C. 1,6,11 D. 1,11,12
D
8. 某公司在甲、乙两地同时销售某种品牌的汽车,已
知在甲、乙两地的销售利润y(万元)与销售量x
(辆)之间分别满足:y1=-x2+10x,y2=2x.若该公
司在甲、乙两地共销售15辆该品牌的汽车,则能获得的
最大利润为 万元.
46
(第9题)
9. 某食品零售店新上架一款冷饮产品,
每个成本为8元,在销售过程中,每天
的销售量y(个)与销售价格x(元/个)
的关系如图所示,当10≤x≤20时,
其图象是线段AB,则该食品零售店每
天销售这款冷饮产品的最大利润
为 元.(利润=总销售额-总成本)
121
10. (2024·滨州)春节期间,全国各影院上映多部影
片,某影院每天运营成本为2 000元,该影院每天售出
的电影票数量y(单位:张)与售价x(单位:元/张)
之间满足一次函数关系(30≤x≤80,且x是整数),
部分数据如下表所示:
电影票售价x(元/张) 40 50
售出电影票数量y(张) 164 124
(1)请求出y与x之间的函数关系式;
解:(1)设y与x之间的函数关系式是y=kx+b,
∴解得
∴y与x之间的函数关系式是y=-4x+324
(30≤x≤80,且x是整数).
(2)设该影院每天的利润为w(单位:元),求w与x
之间的函数关系式;(利润=票房收入-运营成本)
解:(2)由题意可得,w=x(-4x+324)-2 000=
-4x2+324x-2 000.
(3)该影院将电影票售价定为多少时,每天获利最
大?最大利润是多少?
解:(3)由(2),知w=-4x2+324x-2 000=
-4 +4 561.
∵-4<0,30≤x≤80,且x是整数,
∴当x=40或41时,w取得最大值,此时w=4 560.
答:该影院将电影票售价定为40元/张或41元/张时,每
天获利最大,最大利润是4 560元.
(敢于挑战,突破自我)
11. 跳台滑雪是冬季奥运会比赛项目之一.运动员起跳后
的飞行路线可以看作是抛物线的一部分,运动员起跳后
的竖直高度y(m)与水平距离x(m)
近似满足函数关系y=ax2+bx+c
(a≠0).如图记录了某运动员起跳
后的x与y的三组数据,根据上述函数模
型和数据,可推断出该运动员起跳后飞行
到最高点时,水平距离为( B )
A. 10 m B. 15 m
C. 20 m D. 22.5 m
(第11题)
B
12. 距离地面有一定高度的某发射装置竖
直向上发射物体,物体离地面的高度h
(米)与物体运动的时间t(秒)之间满
足函数关系h=-5t2+mt+n,其图象如
图所示,物体运动的最高点离地面20米,物体从发射到
落地的运动时间为3秒.设w表示0秒到t秒时h的值的
“极差”(即0秒到t秒时h的最大值与最小值的差),
则当0≤t≤1时,w的取值范围是 ;当
2≤t≤3时,w的取值范围是 .
0≤w≤5
5≤w≤20
(第12题)
13. 随着龙虾节的火热举办,某龙虾养殖大户为了发挥
技术优势,一次性收购了10 000千克小龙虾,计划养殖
一段时间后再出售.已知每天养殖龙虾的成本相同,放
养10天的总成本为166 000元,放养30天的总成本为178
000元.设这批小龙虾放养t天后的质量为a千克,销售单
价为y元/千克,根据往年的行情预测,a与t的函数关系
为a=y与t的函数关系如
图所示.
(1)设每天的养殖成本为m元,收购成本为n元,求
m与n的值;
解:(1)由题意,得
解得
(第13题)
(2)求y与t的函数关系式;
解:(2)当0≤t≤20时,设y=
k1t+b1.由图象,得
解得
∴y= t+16;
(第13题)
当20<t≤50时,设y=k2t+b2.由
图象,得解得
∴y=- t+32.
综上所述,y=
(第13题)
(3)如果将这批小龙虾放养t天后一次性出售所得利润
为W元.问该龙虾养殖大户将这批小龙虾放养多少天后
一次性出售所得利润最大?最大利润是多少?
(总成本=放养总费用+收购成本;利润=销售总额-
总成本)
解:(3)由题意,知W=ya-mt
-n.
当0≤t≤20时,
W=10 000 -600t-
160 000=5 400t.
∵5 400>0,
∴当t=20时,W取最大值,W最大
=5 400×20=108 000;
(第13题)
当20<t≤50时,W= (100t+8 000)-
600t-160 000=-20(t-25)2+108 500.
∵-20<0,∴当t=25时,W取最大值,W最大=108
500.
∵108 500>108 000,
∴当t=25时,W取得最大值,最大值为108 500.
答:这批小龙虾放养25天后一次性出售所得利润最大,
最大利润是108 500元.
$$第二章 二次函数
5 二次函数与一元二次方程
第1课时 二次函数与一元二次方程的关系
1. 抛物线y=x2+x+c与x轴只有一个公共点,则c的
值为( B )
A. - B. C. -4 D. 4
B
2. 二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象如图所
示,则方程ax2+bx+c-2=0的根的情况是( B )
A. 有两个相等的实数根
B. 有两个不相等的实数根
C. 有两个不相等的负实数根
D. 没有实数根
(第2题)
B
3. 已知二次函数y=x2-2x+k(k为常数)的图象与x
轴的一个交点是(-1,0),则关于x的一元二次方程
x2-2x+k=0的两个实数根是( C )
A. x1=-1,x2=-3 B. x1=1,x2=3
C. x1=-1,x2=3 D. x1=1,x2=-3
C
4. (2024·青岛)抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)上部
分点的横坐标x、纵坐标y的对应值如表所示:
x … -2 -1 0 1 …
y … 0 4 6 6 …
据此我们可以推知一元二次方程ax2+bx+c=0的根
是 .
5. 已知二次函数y=(k-1)x2+2x-1与x轴有交
点,则k的取值范围是 .
x1=-2,x2=3
k≥0且k≠1
(1)若方程有两个不相等的实数根,求m的取值范
围;
解:(1)由题知Δ=1+4m>0,
解得m>- .
(第6题)
6. 已知关于x的一元二次方程x2+x-m=0.
(2)二次函数y=x2+x-m的部分图象如图所示,求
一元二次方程x2+x-m=0的解.
解:(2)由图知x2+x-m=0的一个根为
1,
∴12+1-m=0,解得m=2,
即一元二次方程为x2+x-2=0,
解得x1=1,x2=-2.
(第6题)
7. 已知二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的顶点坐标
为(-1,n),其部分图象如图所示,则以下结论错
误的是( C )
A. abc>0
B. 该二次函数的图象经过点(-2,c)
C. 3a+c>0
D. 关于x的方程ax2+bx+c=n+1无实
数根
(第7题)
C
8. (2024·成都七中)抛物线y=x2-x-1 012与x轴交
于(α,0),(β,0)两点,则α2+β2-1= .
2 024
9. 二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象是一条抛
物线,自变量x与函数y的部分对应值如表:
x … -2 -1 0 1 2 3 …
y … 0 -2 -3 -3 -2 0 …
有如下结论:
①抛物线的开口向上;②抛物线的对称轴是直线x= ;
③抛物线与y轴的交点坐标为(0,-3);
④由抛物线可知ax2+bx+c<0的解集是-2<x<3;
⑤关于x的方程ax2+bx+c=1无实数根.
其中正确的是 .(填序号)
①②③④
10. 如图,在平面直角坐标系中,抛物线y= (x-
1)2-2与x轴交于点A和点B(点A在点B的左侧),
第一象限内的点C在该抛物线上.
(1)直接写出A,B两点的坐标;
解:(1)令y=0,即 (x-1)2-2=
0,解得x1=-1,x2=3.
∵点A在点B左侧,
∴A(-1,0),B(3,0).
(第10题)
(2)若△ABC的面积为12,求点C的坐标;
解:(2)∵A(-1,0),B(3,0),
∴AB=4.又∵S△ABC= AB·yC=12,
即 ×4×yC=12,解得yC=6.
∵点C在抛物线上,代入,得
(x-1)2-2=6,
解得x1=5,x2=-3(不符题意,舍去),∴C(5,6).
(第10题)
(3)在(2)的条件下,直线y=mx+n经过A,C两
点.当 (x-1)2-2>mx+n时,直接写出x的取值
范围.
解:(3)由图象,知x<-1或x>5.
(第10题)
(敢于挑战,突破自我)
11. 二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象的一部分
如图所示,已知图象经过点(-1,0),其对称轴为直
线x=1.下列结论,其中正确的有( B )
(第11题)
B
①abc<0;②b2-4ac>0;③8a+c>0;④若抛物线
经过点(-3,n),则关于x的一元二次方程ax2+bx
+c=n(a≠0)的两根分别为-3,5.
A. ①②③
B. ①②④
C. ①③④
D. ②③④
12. 函数y=ax2-(3a+1)x+2a+1(a为常数)的
图象与坐标轴只有两个交点,则a= .
0或- 或-1
(1)求m和b的值;
解:(1)将点A(2,0)代入抛物线表达
式,得0=4+2m,
解得m=-2.
将点A(2,0)代入直线表达式,得
0=-2+b,解得b=2.
故m=-2,b=2.
(第13题)
13. 如图,抛物线y=x2+mx与直线y=-x+b相交于
点A(2,0)和点B.
(2)求点B的坐标,并结合图象写出不等式x2+mx>
-x+b的解集;
解:(2)由(1)得,直线和抛物线的表
达式分别为y=-x+2,y=x2-2x,
联立解得或(舍)
∴点B的坐标为(-1,3).
由图象可知,不等式x2+mx>-x+b的
解集为x<-1或x>2.
(第13题)
(3)点M是直线AB上的一个动点,将点M向左平移3
个单位长度得到点N,若线段MN与抛物线只有一个公
共点,直接写出点M的横坐标xM的取值范围.
解:(3)①当点M在线段AB上时,
∵MN的距离为3,而AB的水平距离为3,
∴此时线段MN与抛物线只有一个公共点,
即-1≤xM<2;
②当点M在点B的左侧时,线段MN与抛
物线没有公共点;
③当点M在点A的右侧时,当xM=3时,抛
物线和线段MN交于抛物线的顶点(1,-
1),即xM=3时,线段MN与抛物线只有
一个公共点.
综上所述,-1≤xM<2或xM=3.
(第13题)
$$第二章 二次函数
5 二次函数与一元二次方程
第2课时 利用二次函数图象求方程近似根
1. 根据抛物线y=x2+3x-1与x轴的交点的坐标,可
以求出下列方程中哪个方程的近似解( A )
A. x2+3x-1=0 B. x2+3x+1=0
C. 3x2+x-1=0 D. x2-3x+1=0
A
2. 下表给出了二次函数y=ax2+bx+c的自变量x与函
数值y的部分对应值:
x … 1 1.1 1.2 1.3 1.4 …
y … -1 -0.67 -0.29 0.14 0.62 …
那么关于x的方程ax2+bx+c=0的一个根的近似值可
能是( C )
A. 1.07 B. 1.17
C. 1.27 D. 1.37
C
3. 二次函数y=ax2+bx+c的图象经过(-3,0)与
(1,0)两点,关于x的方程ax2+bx+c+m=0(m
>0)有两个整数根,其中一个根是3,则另一个根是
( A )
A. -5 B. -3 C. -1 D. 3
A
4. 已知二次函数y=ax2+bx+c的部分图象如图所示,
由图象可知关于x的一元二次方程ax2+bx+c=0的两
个根分别是x1=1.4,x2= .
(第4题)
4.6
5. 抛物线y=ax2+bx+c经过点A(-2,7),B
(6,7),C(3,-8),则该抛物线上纵坐标为-8
的另一点的坐标是 .
(1,-8)
6. 利用二次函数y=x2+x-3的图象求一元二次方程x2
+x-3=0的近似根.
解:在平面直角坐标系中作出函数y=x2+x-3的图
象,如答案图所示,由图象可知方程有两个根,一个根
在-3和-2之间,另一个根在1和2之间.
(答案图)
(1)先求-3与-2之间的根,利用计算器探索如下
表:
x -2.1 -2.2 -2.3 -2.4
y -0.69 -0.36 -0.01 0.36
因此,x=-2.3是方程的一个近似根;
(2)另一根也可类似地求出:
x 1.1 1.2 1.3 1.4
y -0.69 -0.36 -0.01 0.36
因此,x=1.3是方程的另一个近似根.
∴x1= ≈1.3,x2= ≈-2.3.
∴利用图象法求得方程x2+x-3=0的近似根为
x1≈1.3,x2≈-2.3.
7. 函数y=ax2+bx+c的图象如图所示,则下列结论中
错误的是( D )
A. a>0
B. b2-4ac>0
C. ax2+bx+c=0的两根之和小于0
D. ax2+bx+c=0的两根之积大于0
(第7题)
D
8. 如表是若干组二次函数y=x2-4x+c的自变量x与
函数值y的对应值:
x … 0.7 0.8 0.9 1.0 …
y … 0.30 0.05 -0.18 -0.39 …
则下面哪个数是关于x的方程x2-4x+c=0的一个近似
根(精确到0.1)( C )
A. 3.0 B. 3.1 C. 3.2 D. 3.3
C
9. 在平面直角坐标系中,O为坐标原点,二次函数y=
x2+bx+c的图象与x轴只有一个交点,且经过点A(2
-m,c),B(m+2,c),则△AOB的面积
为 .
8
(1)下表给出了部分x,y的取值:
x … -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5 …
y … 3 0 -1 0 3 0 -1 0 3 …
由上表可知,a= ,b= ;
-2
-1
10. 根据学习函数的经验,探究函数y=x2+ax-
4 +4(b<0)的图象和性质:
(2)用你喜欢的方式在坐标系中画出函数y=x2+ax
-4 +4的图象;
解:(2)画出函数图象如图
所示.
(第10题)
(第10题)
(3)结合你所画的函数图象,写出该函数的一条性
质;
(4)若方程x2+ax-4 +4=x+m至少有3个不
同的实数解,则m的取值范围为 .
- ≤m≤2
解:(3)性质:该函数图象是轴对称图形,对称轴为直线x=1(答案不唯一).
(敢于挑战,突破自我)
11. 已知二次函数y=ax2+bx+c的x与y的部分对应值
如下表:
x -1 0 1 3
y -3 1 3 1
下列结论:①抛物线开口向下;②其图象的对称轴为直
线x=1;③当x<1时,函数值y随x的增大而增大;④
方程ax2+bx+c=0有一个根大于4.其中正确的结论有
( B )
A. 1个 B. 2个 C. 3个 D. 4个
B
12. (2024·成都七中)抛物线y=x2+bx+3的对称轴
为直线x=-1.若关于x的一元二次方程x2+(b+1)
x+3-t=0(t为实数)在-4≤x<1的范围内x只能取
一个值使方程成立,则t的值是 .
7或
13. 如图1,已知抛物线y=- x2+x+c与y轴交于点
C,与x轴交于A,B两点(点A在点B的左边),且经
过点(2,4).
(1)求抛物线的表达式及顶点坐标;
解:(1)将(2,4)代入抛物线表达式,得
4=- ×4+2+c,解得c=4,
∴抛物线的表达式为y=- x2+x+4=- (x-1)2
+ ,顶点坐标为(1, ).
(2)如图2,直线AC绕平面内一点P逆时针旋转90°
后,交抛物线于点E,F(点E在点F的左边)两点,
EF=2AC,求点E的坐标;
解:(2)令y=- x2+x+4=0,
解得x1=4,x2=-2,
∴A(-2,0),B(4,0),C(0,4),
∴AO=2,CO=4.
如答案图1,过点E作y轴的平行线EK,过点F作x轴的
平行线FH,交直线EK于点H.
由旋转可得,EF⊥AC.
易得∠ACO=∠EFH,∠AOC=∠EHF=90°,
∴△EFH∽△ACO,∴ = = =2.
∴HF=2CO=8,EH=2AO=4.
设E(m,- m2+m+4),
则F(m+8,- m2+m),
∴- m2+m=- (m+8)2+m+8+4,
解得m=- ,∴E(- ,- ).
(答案图1)
(3)在(2)的条件下,若点P在抛物线的对称轴上,
请求出点P的坐标.
解:(3)由(2),得E(- ,- ),
F( ,- ).
设直线EF的表达式为y=kx+b.
代入点E,F的坐标,得
解得
∴直线EF的表达式为y=- x- .
如答案图2,将点C绕直线x=1上的点P逆时针旋转
90°,得到点C'.
(答案图2)
由题意可知,点C'在直线EF上,
设点P(1,n).∵C(0,4),
由旋转,得点C的对应点C'的坐标为
(n-3,n-1).代入直线EF的表达式,
得- (n-3)- =n-1,
解得n=- ,
∴点P的坐标为(1,- ).
(答案图2)
$$第二章 二次函数
《二次函数》章末考点复习与小结
a
向上
向下
减小
增大
增大
减小
两个不相等
2个
两个相等
1个
无
没有
考点一 二次函数的图象与性质
1. 对于二次函数y=- x2+x-4,下列说法正确的是
( B )
A. 当x>0时,y的值随x的值的增大而增大
B. 当x=2时,y有最大值-3
C. 图象的顶点坐标为(-2,-7)
D. 图象与x轴有两个交点
B
2. 抛物线y=ax2+bx+c上部分点的横坐标x,纵坐标
y的对应值如下表:
x -2 -1 0 1
y 0 4 6 6
下列结论中不正确的是( C )
C
A. 抛物线的开口向下
B. 抛物线的对称轴为直线x=
C. 抛物线与x轴的另一个交点坐标为(2,0)
D. 函数y=ax2+bx+c的最大值为
3. 在同一平面直角坐标系中,函数y=ax2+bx+2b与
y=-ax+b的图象可能是( D )
A B C D
D
4. 如图,抛物线y=ax2+bx+4交y轴于点A,交过点
A且平行于x轴的直线于另一点B,交x轴于C,D两点
(点C在点D右侧),对称轴为直线x= ,连接AC,
AD,BC. 若点B关于直线AC的对称点恰好落在线段
OC上,则下列结论中错误的是( D )
D
A. 点B的坐标为(5,4)
B. AB=AD
C. a=-
D. OC·OD=16
(第4题)
5. (1)二次函数y=x2+bx+c的图象经过点A
(-2,m),B(4,m),C(5,n),则c和n的大小关系是c n;(填“>”“<”或“=”)
(2)已知点(-1,y1),( ,y2),(2,y3)在
函数y=ax2-2ax+a-2(a>0)的图象上,那么y1,
y2,y3按由小到大的顺序排列是 .
6. 若抛物线y=(k-1)x2+2kx+3k-2的最低点在x
轴上,则k= .
<
y2<y3<y1
2
(第7题)
考点二 二次函数的图象与系数的关系
7. 在平面直角坐标系中,二次函数y=ax2+bx
+c(a≠0)的图象如图所示,现给出以
下结论:①abc>0;②b+2a=0;
③9a-3b+c=0;④a-b+c≤am2+
bm+c(m为实数).其中结论正确的有
( B )
A. 1个 B. 2个 C. 3个 D. 4个
B
8. 如图,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)
交x轴于点A(-1,0),B(3,0),
交y轴的负半轴于点C,顶点为D. 下列结
论:①bc<0;②2a+b=0;③2a+c
>0;④当m≠1时,a+b<am2+bm;
⑤当a=1时,△ABD是等腰直角三角形.
其中正确的是 .(填序号)
②④
(第8题)
考点三 二次函数的表达式和最值
9. 已知二次函数的图象经过点(-1,0),(1,-8)和(3,0),则它的表达式为 .
10. (1)若函数y=a(x-h)2+k的图象经过原点,
最小值为-8,且形状与抛物线y=-2x2-2x+3相
同,则此函数关系式为 ;
y=2x2-4x-6
y=2x2+8x或y=2x2-
8x
(2)对称轴与y轴平行且经过原点O的抛物线也经过点
A(2,m),B(4,m),若△AOB的面积为4,则抛
物线的表达式为 .
y=- x2+3x或y= x2-3x
11. (1)二次函数y=x2-16x-8的最小值是 ;
(2)二次函数y=x2-2x+1在3≤x≤5范围内的最小
值为 ;
(3)当-2≤x≤1时,抛物线y=-(x-m)2+m2+
1有ymax=4,则m= .
-
72
4
2或-
考点四 二次函数的图象与几何变换
12. 将抛物线y=(x-3)(x-5)先绕坐标原点O旋
转180°,再向右平移2个单位长度,所得抛物线的表达
式为( A )
A. y=-x2-4x-3 B. y=-x2-12x-35
C. y=x2+12x+35 D. y=x2+4x+3
13. 在平面直角坐标系中,把一条抛物线先向上平移2
个单位长度,再向左平移3个单位长度得到抛物线y=x2
+4x+5,则原抛物线的表达式是 .
A
y=x2-2x
14. 如图,已知点A(3,0),B(1,0),
两点C(-3,9),D(2,4)在抛物线
y=x2上,向左或向右平移抛物线后,C,
D两点的对应点分别为点C',点D'.当四边
形ABC'D'的周长最小时,平移后的抛物线的
表达式为 .
y=
(第14题)
提示:过点C,D作x轴平行线,作点A关于直线y=4
的对称点A',过点A'作A'E∥CD,且A'E=CD,连接
BE交直线y=9于点C',过点C'作C'D'∥CD,交直线y=
4于点D',此时BC'+AD'最小,即四边形ABC'D'的周长
最小.
考点五 二次函数与方程和不等式
15. 抛物线y=2x2+2(k-1)x-k(k为常数)与x
轴交点的个数是 .
16. (1)抛物线y=ax2+bx+c的部分图象如图所示,
则当y>0时,x的取值范围是 ;
2
x<-1或x>3
[第16(1)题]
(2)二次函数y=(x-2)2+m的图象如图所示,一
次函数y=kx-b的图象过该二次函数图象上的点A
(1,0),B(4,3),则满足(x-2)2-kx+b+
m≤0的x的取值范围是 .
[第16(2)题]
1≤x≤4
17. 二次函数y=ax2+bx+c(a,b,c为常数,且
a≠0)的图象上部分点的横坐标x和纵坐标y的对应值
如下表:
x … -1 0 1 2 3 …
y … -3 -3 -1 3 9 …
关于x的方程ax2+bx+c=0的一个负数解x1满足k<x1
<k+1(k为整数),则k= .
-3
考点六 二次函数的应用
18. (1)【跨学科融合】如图,以一定的速度将小球
沿与地面成一定角度的方向击出时,小球的飞行路线是
一条抛物线.若不考虑空气阻力,小球的飞行高度h
(单位:m)与飞行时间t(单位:s)之间具有函数关
系:h=-5t2+20t,则当小球的飞行高度达到最高
时,飞行时间t= s;
[第18(1)题]
2
(2)如图,一位篮球运动员正在投篮,球沿抛物线y=
-0.2x2+x+2.25运行,然后准确落入篮筐内,已知篮
筐的中心离地面的高度为3.05 m,则他距篮筐中心的水
平距离OH是 ;
4 m
[第18(2)题]
19. 某服装店购进单价为15元的童装若干件,销售一段
时间后发现:当销售价为25元时,平均每天能售出8
件,而销售价每降低2元,平均每天能多售出4件,则当
每件的销售价为 元时,该服装店平均每天的销售
利润最大.
22
20. 如图,用一段长为16 m的篱笆围成一个一边靠墙的
矩形围栏(墙足够长),则这个围栏的最大面积
为 m2.
(第20题)
32
21. 某科技公司接到一份新型高科技产品紧急订单,
要求在10天内(含10天)完成任务,为提高生产效
率,工厂加班加点,接到任务的第一天就生产了该种
产品42件,以后每天生产的产品都比前一天多2件,
由于机器损耗等原因,当日生产的产品数量达到50件
后,每多生产一件,当天生产的所有产品平均每件成
本就增加10元.
(1)设第x天生产产品y件,求出y与x之间的函数表达
式,并写出自变量x的取值范围;
解:(1)y与x之间的函数表达式为y=42+2(x-1)
=40+2x(1≤x≤10,且x为整数).
(2)若该产品每件生产成本(日生产量不超过50件
时)为1 000元,订购价格为每件1 460元,设第x天的利
润为W元,试求W与x之间的函数表达式,并求出该公
司哪一天获得的利润最大,最大利润是多少?
解:(2)当1≤x≤5时,
W=(1 460-1 000)(40+2x)=920x+18 400.
∵920>0,
∴W的值随x的值的增大而增大,
∴当x=5时,Wmax=920×5+18 400=23 000;
当5<x≤10时,
W= (40+
2x)
=-40x2+320x+22 400
=-40(x-4)2+23 040.
∵-40<0,5<x≤10,x为整数,
∴当x=6时,Wmax=22 880.
∵23 000>22 880,
∴当x=5时,W最大,且Wmax=23 000.
∴W与x之间的函数表达式为
W=
该公司第5天获得的利润最大,最大利润是23 000元.
(3)该公司当天的利润不低于22 680元的是哪几天?
请直接写出结果.
解:(3)当1≤x≤5时,由920x+18 400≥22 680,得
x≥4 ,∴x=5;
当5<x≤10时,由-40(x-4)2+23 040≥22 680,
得1≤x≤7,∴x=6或7.
∴该公司当天的利润不低于22 680元的是第5,6,7天.
考点七 二次函数与几何综合问题
22. 如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+
2与x轴交于A(-1,0),B(6,0)两点,交y轴于
点C.
(第22题)
(1)求抛物线的表达式;
解:(1)将点A(-1,0),B(6,0)代入y=ax2
+bx+2,
得解得
∴抛物线的表达式为y=- x2+ x+2.
(2)点P是直线BC上方抛物线上的一动点,过点P作
PE∥y轴交BC于点E,在y轴上取一点F,使得EF=
EC,求PE+CF的最大值及此时点P的坐标;
解:(2)易知C(0,2),
则直线BC的表达式为y=- x+2.
设P (0<t<6),
则E ,
∴PE=- t2+ t+2+ t-2=- t2+2t.
∵EF=EC,∴F ,∴CF= t,
∴PE+CF=- t2+ t=- (t-4)2+ .
∵- <0,0<t<6,
∴当t=4时,PE+CF取得最大值,
最大值为 ,此时P .
(3)将该抛物线沿射线BC方向平移 个单位长度,
在平移后的抛物线上确定一点M,使得∠BCM=
2∠OBC,直接写出所有符合条件的点M的横坐标.
解:(3)将抛物线沿射线BC方向平移 个单位长
度,即将抛物线向上平移1个单位长度,向左平移3个
单位长度,∴平移后的抛物线的表达式为
y=- (x+3)2+ (x+3)+2+1
=- x2- x+5.
设M .
当点M在直线BC上方时,如答案图,
过点C作x轴的平行线l,作点B关于直线l的对称点E,连接BE交l于点H,连接CE,
(答案图)
(答案图)
则E(6,4),∠OBC=∠HCB,∠HCE=∠HCB,
∴∠BCE=2∠OBC.
∵∠BCM=2∠OBC,∴点M在射线CE上.
∵tan∠OBC= ,即tan∠HCE= ,
∴ = ,
解得m=-1+ 或m=-1- (舍),
∴点M的横坐标为-1+ ;
当点M在直线BC下方时,如答案图,作点E关于直线
BC的对称点F,连接EF交BC于点G,连接CF,
则∠BCF=∠BCE=2∠OBC,
∴点M在射线CF上.
∵点E,F关于直线BC对称,
kBC=- ,
∴kEF=3.
(答案图)
(设直线EF的表达式为y=3x+n.
将E(6,4)代入,得3×6+n=4,解得n=-14,
∴直线EF的表达式为y=3x-14.
联立解得
∴G .
(答案图)
∵点G是EF的中点,∴F ,
∴直线CF的表达式为y=- x+2.
当- x+2=- x2- x+5时,
解得x= 或x= (舍),
∴点M的横坐标为 .
综上所述,点M的横坐标为 或-1+ .
(答案图)
$$第二章 二次函数
专题七 [提升]二次函数中角度存在性问题
类型一 二次函数中角度为定值问题
1. 如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+
2交x轴于A(-1,0),B(3,0)两点,交y轴于点
C.
(1)求抛物线的表达式;
解:(1)将A,B两点代入抛物线的表达式,得
解得
∴抛物线的表达式为y=- x2+ x+2.
(2)点P是直线BC上方抛物线上的一动点,过点P作
PD∥y轴交BC于点D,过点P作PE⊥AC交直线AC于
点E,求 PE+PD的最大值及此时点P的坐标;
解:(2)易得C(0,2),
∴直线AC的表达式为y=2x+2,
直线BC的表达式为y=- x+2.
过点P作PQ∥x轴,交直线AC于点Q,如答案图1,
(答案图1)
∴∠PQE=∠CAO.
∵OA=1,OC=2,∴AC= ,
∴ sin ∠CAO= sin ∠PQE= ,
∴PE= PQ.
设P ,其中0<x0<3,
则D ,
Q(- + x0,- + x0+2),
∴ PE+PD= PQ+PD
= (x0+ - x0)+(- +
x0+2+ x0-2)=- + .
(答案图1)
∵- <0,0<x0<3,
∴当x0= 时, PE+PD取得最大值,
最大值为 ,此时P .
(答案图1)
(3)在(2)的条件下,将原抛物线沿射线AC方向平
移 个单位长度,新抛物线的对称轴与x轴交于点K,
在直线AP上存在点G,连接KG,过点G作线段GK的
垂线交y轴于点H,连接HK,使∠HKG=30°.请直接
写出所有符合条件的点G的坐标,并把求解其中一种情
况的过程写出来.
解:(3)将抛物线沿射线AC方向平移 个单位长
度,即将抛物线向右平移1个单位长度,再向上平移2个
单位长度,
∴新抛物线的对称轴为直线x=2,∴K(2,0).
过点G作GM⊥x轴于点M,作GN⊥y轴于点N,如答
案图2,
(答案图2)
(答案图2)
∴GM⊥GN. 又∵HG⊥GK,
∴∠HGK=∠MGN=90°,
∴∠HGN=∠KGM,
∴△HGN∽△KGM,∴ = .
∵在Rt△HKG中,∠HKG=30°,
∴tan∠HKG= = ,∴ = ,
∴当点G在第一、三象限时,点G在直线y= x上;
当点G在第二象限时,点G在直线y=- x上.
易得直线AP的表达式为y= x+ .
联立
(答案图2)
解得或
∴G 或 .
(答案图2)
类型二 二次函数中角度相等问题
2. (2024·重庆)如图,在平面直角坐标系中,抛物线
y=ax2+bx+4(a≠0)经过点(-1,6),与y轴交
于点C,与x轴交于A,B两点(点A在点B的左侧),
连接AC,BC,tan∠CBA=4.
(第2题)
(1)求抛物线的表达式;
解:(1)∵抛物线y=ax2+bx+4
(a≠0)与y轴交于点C,
∴C(0,4),∴OC=4.
在Rt△OBC中,∠COB=90°,
tan∠CBA= =4,
∴OB=1,∴B(1,0).
将点(-1,6),(1,0)分别代入
y=ax2+bx+4,得
解得
∴抛物线的表达式为y=-x2-3x+4.
(2)点P是射线CA上方抛物线上的一动点,过点P作
PE⊥x轴,垂足为E,交AC于点D. 点M是线段DE上
一动点,MN⊥y轴,垂足为N,点F为线段BC的中
点,连接AM,NF. 当线段PD长度取得最大值时,求
AM+MN+NF的最小值;
解:(2)易得A(-4,0).
∴直线AC的表达式为y=x+4.
设P(m,-m2-3m+4),
则D(m,m+4),-4<m<0,
∴PD=-m2-3m+4-(m+4)
=-m2-4m=-(m+2)2+4.
∵-1<0,-4<m<0,
∴当m=-2时,线段PD长度的最大值为4.
此时P(-2,6),E(-2,0),D(-2,2).
∵MN⊥y轴,点M在直线x=-2上,∴MN=EO=2.
如答案图,连接EF,EN.
(答案图)
∵AE=2=MN,MN∥AE,
∴四边形AENM为平行四边形,∴AM=EN.
∴AM+NF=EN+NF的最小值为EF的值.
∴AM+MN+NF的最小值为MN+EF.
∵点F为线段BC的中点,
∴F .∴EF= = .
∴AM+MN+NF的最小值为 .
(3)将该抛物线沿射线CA方向平移,使得新抛物线经
过(2)中线段PD长度取得最大值时的点D,且与直线
AC相交于另一点K. 点Q为新抛物线上的一个动点,当
∠QDK=∠ACB时,直接写出所有符合条件的点Q的
坐标.
解:(3)由题意易知,平移后的抛物线的表达式为y=-(x+2)2-3(x+2)+4-2=-x2-7x-8,K(-6,-2).
①当点Q在直线AC下方时,过点D作DQ∥BC,则∠QDK=∠ACB.
易得直线BC的表达式为y=-4x+4,
∴直线DQ的表达式为y=-4x-6.
联立解得或
(舍).
∴Q(-1,-2);
②当点Q'在直线AC上方时,作点Q关于
直线AC的对称点G(s,t),DG与新抛
物线交于点Q’,
则∠Q'DK=∠QDK=∠ACB.
∴解得
∴G(-6,3),
∴直线DG的表达式为y=- x+ .
联立
解得(舍)或
∴Q' .
综上所述,所有符合条件的点Q的坐标
是(-1,-2)或 .
3. 如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+2
与x轴交于A,B两点(点A在点B的左侧),与y轴交
于点C,已知A(-2,0),B(4,0),连接BC.
(1)求抛物线的表达式;
解:(1)由题意,得
解得
∴抛物线的表达式为y=- x2+ x+2.
(2)如图1,点P是直线BC上方抛物线上一动点,过
点P作PE⊥BC,垂足为E,作PF∥BC交y轴于点F,
求 PE+CF的最大值及此时点P的坐标;
解:(2)易得C(0,2).∵B(4,0),
∴OB=4,OC=2,BC=2 .
易得直线BC的表达式为y=- x+2.
,
如答案图,过点P作PM∥y轴交BC于点M,
(答案图)
∴∠PME=∠OCB,
∴ sin ∠PME= sin ∠OCB= = = = ,∴PM= PE.
∵PF∥CE,CF∥PM,
∴四边形CFPM是平行四边形,
∴CF=PM,
∴ PE+CF=PM+PM=2PM.
设P ,
则M ,0<t<4,
(答案图)
∴ PE+CF=2PM
=2
=- (t-2)2+2.
∵- <0,0<t<4,
∴当t=2时, PE+CF有最大值2,此时P(2,2).
(3)如图2,将抛物线沿射线AC方向平移2 个单位
长度得到新抛物线y1,点Q为新抛物线y1上一动点,连
接BQ. 若∠CBQ=∠CAB,请直接写出所有符合条件
的点Q的横坐标.
解:(3)∵抛物线沿射线AC方向平移2 个单位长
度,相当于抛物线向右平移2个单位长度,再向上平移2
个单位长度,
∴y1=- (x-2)2+ (x-2)+2+2=- x2+ x
+2.
易得∠CAB=45°,∴∠CBQ=∠CAB=45°.
如图2,将BC绕点C顺时针旋转90°得到CG,将BC绕
点C逆时针旋转90°得到CH,
则∠HBC=∠CBG=45°.
易得H(2,6),G(-2,-2),
∴直线BH的表达式为y=-3x+12,
直线BG的表达式为y= x- .
当点Q在射线BH上时,
令-3x+12=- x2+ x+2,
解得x1=9- ,x2=9+ (舍去);
当点Q在射线BG上时,
令 x- =- x2+ x+2,
解得x1=-2,x2= (舍去),
∴符合条件的点Q的横坐标为9- 或-2.
类型三 二次函数中角度和差问题
4. (2024·重庆)如图,在平面直角坐标系中,抛物线
y=ax2+bx-3与x轴交于A ,B两点,交y轴
于点C,抛物线的对称轴是直线x= .
(1)求抛物线的表达式;
解:(1)由题意,得解得
∴抛物线的表达式为y= x2- x-3.
(2)点P是直线BC下方对称轴右侧抛物线上一动点,
过点P作PD∥x轴交抛物线于点D,作PE⊥BC于点
E,求PD+ PE的最大值及此时点P的坐标;
解:(2)易得B(6,0),C(0,-3),
∴BC=3 ,直线BC的表达式为
y= x-3.
如图,过点P作PH∥y轴,交BC于点H,
∴∠PHE=∠BCO,
∴ sin ∠PHE= sin ∠BCO= = = ,
∴ = ,∴PH= PE.
设P ,
则H ,其中 <x<6,
∴PD+ PE=PD+PH
=2 + x-3- x2+ x+3
=- x2+5x-5=- (x-5)2+ .
∵- <0, <x<6,
∴当x=5时,PD+ PE取得最大值,最大值为 ,
此时P(5,-3).
(3)将抛物线沿射线BC方向平移 个单位长度,在
PD+ PE取得最大值的条件下,点F为点P平移后的
对应点,连接AF交y轴于点M,点N为平移后的抛物线
上一点.若∠NMF-∠ABC=45°,请直接写出所有符
合条件的点N的坐标.
解:(3)∵抛物线沿射线BC方向平移 个单位长
度,即把抛物线向左平移2个单位长度,
再向下平移1个单位长度,
∴平移后的抛物线的表达式为
y= (x+2)2- (x+2)-3-1
= x2- x-7,F(3,-4),
易得∠FAB=45°,直线AF的表达式为y=-x-1.
∴M(0,-1).记AF交BC于点Q,
∴∠AQC=∠FAB+∠ABC
=45°+∠ABC.
∵∠NMF-∠ABC=45°,
∴∠AQC=∠NMF.
①当点N在y轴右侧时,如备用图,
过点M作MN∥BC,交抛物线y= x2- x-7于点N.
∴直线MN的表达式为y= x-1.
联立
解得或(舍去)
∴N ;
②当点N'在y轴左侧时,
联立解得
∴Q .
记MN'交BC于点G,设G .
∵∠N'MF=∠AQC,∴GM=GQ,
∴t2+ = + .
解得t=- .∴G .
∴直线MN'的表达式为y=2x-1.
联立
解得或(舍去)
∴N .
综上所述,所有符合条件的点N的坐标为
(1+ , )或( ,4- ).
5. 在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+4(a,
b是常数,a≠0),与x轴交于点A(-6,0)和点B
(2,0),与y轴交于点C.
(1)求该抛物线的函数表达式;
(第5题)
解:(1)由题意,得
解得
∴该抛物线的函数表达式为y=- x2- x+4.
(2)如图,连接AC,点P为直线AC上方抛物线上的
一动点,过点P作x轴的垂线,垂足为E,交直线AC于
点F,过点P作PD⊥AC,垂足为D. 求△PDF周长的
最大值以及此时点P的坐标;
解:(2)易得C(0,4),
∴OC=4,OA=6,
AC= =2 ,
直线AC的表达式为y= x+4.
∵PD⊥AC,PE⊥x轴,∠PFD=∠AFE,
∴∠FPD=∠FAE.
又∵∠AOC=∠PDF=90°,
∴△PDF∽△AOC,∴ = ,
∴C△PDF= ·C△AOC= PF.
∴当PF最大时,△PDF的周长最大.
设P ,则F ,其
中-6<m<0,
∴PF=- m2- m+4- m-4
=- (m+3)2+3.
∵- <0,-6<m<0,
∴当m=-3时,PF的最大值为3,此时,△PDF周长
的最大值为 ,P(-3,5).
(3)将抛物线y=ax2+bx+4(a,b是常数,a≠0)
沿射线CB方向平移 个单位长度得到新抛物线y',点
Q是新抛物线上一点,连接CQ,当∠ACQ+∠CAB=
∠CBA时,请直接写出所有符合条件的点Q的坐标.
解:(3)将抛物线沿射线CB方向平移 个单位长
度,相当于将抛物线向右平移1个单位长度,再向下平
移2个单位长度,
∴y'=- (x-1)2- (x-1)+4-2=- x2- x
+3.
作点B关于y轴的对称点B'(-2,0).
∴∠CB'O=∠CBA.
∵∠CAB+∠ACB'=∠CB'O,
∠ACQ+∠CAB=∠CBA,
∴∠ACQ=∠ACB',
∴点Q在直线CB'上.
易得直线CB'的表达式为y=2x+4.
联立
解得
或
∴Q 或
Q
类型四 二次函数中角度倍分问题
6. 如图1,抛物线y=x2+bx+c交x轴于A,B两点,
其中点A的坐标为(1,0),与y轴交于点
C(0,-3).
(1)求抛物线的函数表达式;
解:(1)由题意,得
解得
∴抛物线的函数表达式为y=x2+2x-3.
(2)点D为y轴上一点,如果直线BD与直线BC的夹角
为15°,求线段CD的长度;
解:(2)易得OB=OC=3.∴∠OBC=∠OCB=
45°.如答案图1,
(答案图1)
①当点D在点C上方时,
∵∠DBC=15°,∴∠OBD=30°,
∴OD=OB·tan∠OBD= ,
∴CD=3- ;
②当点D在点C下方时,
∵∠DBC=15°,∴∠OBD=60°,
∴OD=OB·tan∠OBD=3 ,
∴DC=3 -3.
综上所述,线段CD的长度为
3- 或3 -3.
(答案图1)
(3)如图2,连接AC,点P在抛物线上,且满足
∠PAB=2∠ACO,求点P的坐标.
解:(3)如答案图2,在BO上截取OE=OA,连接
CE,过点E作EF⊥AC于点F.
(答案图2)
∵OC⊥AE,∴∠ECA=2∠ACO,
AC=CE= = .
∵∠PAB=2∠ACO,∴∠PAB=∠ECA.
∵S△AEC= AE·OC= AC·EF,
∴EF= = ,
∴CF= = ,∴tan∠ECA= = .
(答案图2)
①当点P在AB下方时,设AP与y轴交于点N.
∴tan∠ECA=tan∠PAB= = ,
∴ON= ,∴N ,
∴直线AP的表达式为y= x- .
联立
(答案图2)
解得
∴P ;
②当点P在AB上方时,
同理可求直线AP的表达式为y=- x+ .
(答案图2)
联立
解得
∴P .
综上所述,点P的坐标为 或 .
7. 如图1,抛物线y=x2+bx+c交x轴于A,B两点,
交y轴于点C,其中A(-1,0),B(3,0),点D
为y轴上一点,且D(0,2).
(1)求抛物线的表达式;
解:(1)由题意,得抛物线的表达式为
y=(x+1)(x-3)=x2-2x-3.
(2)如图1,点P为直线BC下方抛物线上一点,过点P
作y轴的平行线交直线BC于点E,再过点E作直线AD
的垂线,垂足为F,求 EF+PE的最大值,并求此
时点P的坐标;
解:(2)易得C(0,-3).
∵A(-1,0),B(3,0),D(0,2),
∴OA=1,OD=2,AD= ,
直线AD的表达式为y=2x+2,
直线BC的表达式为y=x-3.
如图1,延长PE,交直线AD于点H.
∵PE∥y轴,∴∠EHF=∠ODA,
∴ sin ∠EHF= sin ∠ODA= = = ,
∴EH= EF,
∴ EF+PE=EH+PE=PH.
设P(m,m2-2m-3),
则H(m,2m+2),其中0<m<3,
∴ EF+PE=2m+2-(m2-2m-3)
=-(m-2)2+9.
∵-1<0,0<m<3,
∴当m=2时, EF+PE取得最大值,为9,此时P(2,-3).
(3)如图2,将抛物线沿射线AC方向平移2 个单位
长度后得到新抛物线y',点M为新抛物线y'上一点,当
∠CBM=2∠ADC时,直接写出所有符合条件的点M
的横坐标.
解:(3)将抛物线沿射线AC方向平移2 个单位长
度,相当于将抛物线向右平移2个单位长度,再向下平
移6个单位长度.
∴y'=(x-2)2-2(x-2)-3-6=x2-6x-1.
如图2,作点A关于y轴的对称点A',连接DA',
∴∠ADA'=2∠ADC,AD=A'D= .
∵∠CBM=2∠ADC,∴∠CBM=∠ADA'.
过点A'作A'G⊥AD于点G.
∵S△ADA'= AA'·OD= AD·A'G,
∴A'G= ,∴DG= = .
∴tan∠CBM=tan∠ADA'= = .
①当点M在直线BC下方时,
过点C作CN∥x轴,交BM于点N,
过点N作NQ⊥BC于点Q.
∴tan∠CBM= = .
设NQ=4k,则BQ=3k,CQ=4k,CN=4 k.
∵BC=BQ+CQ=7k=3 ,
∴k= ,∴CN= ,∴N ,
∴直线BN的表达式为y=-7x+21.
令-7x+21=x2-6x-1,
解得x1= ,x2= (舍去).
∴点M的横坐标为 ;
②当点M在直线BC上方时.
由①可得Q .
作点N关于BC的对称点N',则Q为NN'的中点,
∴N' ,
∴直线BN'的表达式为y=- x+ .
令- x+ =x2-6x-1,
解得x1= ,x2= (舍去).
∴点M的横坐标为 .
综上所述,点M的横坐标为
或 .
$$第二章 二次函数
专题九 [提升]二次函数中特殊四边形
的存在性问题
类型一 二次函数中平行四边形的存在性问题
1. 如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=- x2+bx
+c(b,c是常数)与x轴交于点A(-3,0)和点B
(点B在点A右侧),与y轴交于点C(0,3).
(第1题)
(1)求该抛物线的函数表达式;
解:(1)将A(-3,0),C(0,3)代入y=- x2
+bx+c中,得
解得
∴该抛物线的函数表达式为y=- x2- x+3.
(2)连接AC,BC,点P为直线AC上方抛物线上的一
动点,过点P作PD∥BC交直线AC于点D,作PE∥x轴交
直线AC于点E. 求PD+PE的最大值及此时点P的坐
标;
解:(2)易得B(2,0),AB=5,BC= .
∵PE∥AB,PD∥BC,
∴∠PED=∠BAC,∠PDE=∠BCA,
∴△PED∽△BAC,
∴ = ,即 = ,解得PD= PE.
∴PD+PE= PE.
易知直线AC的解析式为y=x+3.
设P (-3<m<0),
则E ,
∴PE=- m2- m,
∴PD+PE=
=- + .
∵- <0,-3<m<0,
∴当m=- 时,PD+PE有最大值,最大值为
,此时P .
(3)在(2)中PD+PE取得最大值的条件下,将抛物
线沿射线AC方向平移2 个单位长度,M为平移后的
抛物线的对称轴上一点,N为平移后的抛物线上一点,
若以B,P,M,N为顶点的四边形是平行四边形,请
直接写出所有符合条件的点N的坐标.
解:(3)y=- x2- x+3=- + .
将抛物线沿射线AC方向平移2 个单位长度,相当
于将抛物线向右平移2个单位长度,再向上平移2个单
位长度,
∴平移后的抛物线的表达式为
y=- + +2=- x2+ x+4,
∴新抛物的对称轴为直线x= .
设M ,N .
①当BP为对角线时,则n+ =2- ,
解得n=-1.∴N(-1,2);
②当BM为对角线时,则2+ =n- ,
解得n=5.∴N(5,-1);
③当BN为对角线时,则2+n= - ,
解得n=-2.∴N(-2,-1).
综上所述,当以B,P,M,N为顶点的四边形是平行
四边形时,点N的坐标为(-1,2)或(5,-1)或
(-2,-1).
类型二 二次函数中菱形的存在性问题
2. 如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+2
过点(1,3),且交x轴于A(-1,0),B两点,交y
轴于点C.
(第2题)
(1)求该抛物线的函数表达式;
解:(1)把A(-1,0),(1,3)代入y=ax2+bx
+2中,得
解得
∴该抛物线的函数表达式为y=- x2+ x+2.
(2)点P是直线BC上方抛物线上的一动点,过点P作
PD⊥BC于点D,作y轴的平行线交直线BC于点E,求
△PDE周长的最大值及此时点P的坐标;
解:(2)由(1)知,B(4,0),C(0,2).
∴OC=2,OB=4,BC=2 .
∵直线BC过点B(4,0),C(0,2),
∴直线BC的函数表达式为y=- x+2.
∵∠PDE=∠BOC=90°,∠PED=∠BCO,
∴△PDE∽△BOC. ∴PD= PE,DE= PE.
∴△PDE的周长为PD+DE+PE= PE.
∴当PE取最大值时,△PDE的周长取最大值.
设P ,则E ,
其中0<m<4,
∴PE=- m2+ m+2-
=- (m-2)2+2.∵- <0,0<m<4,
∴当m=2时,PE取最大值,最大值为2.
∴△PDE周长的最大值是 ×2= +2,
此时点P的坐标为(2,3).
(3)在(2)中△PDE的周长取得最大值的条件下,将
该抛物线沿射线CB方向平移 个单位长度,点M为平
移后的抛物线的对称轴上一点.在平面内确定一点N,
使得以A,P,M,N为顶点的四边形是菱形,直接写
出所有符合条件的点N的坐标.
解:(3)由题意,抛物线沿射线CB方向平移 个
单位长度,即抛物线向右平移2个单位长度,再向下
平移1个单位长度.
易知平移后的抛物线的对称轴为x= .
设M ,N(n,k).
分情况讨论:①当AP为菱形的对角线时,
由题意,得MA=MP,
则 +t2= +(t-3)2,解得t=- .
∴n=- ,k= ,即N ;
②当AP为菱形的边长时,
若AP=PM,则(2+1)2+32= +(3-t)
2,
解得t=3± .
∴n= ,k=± ,
即N 或N ;
若AP=AM,则(2+1)2+32= +t2,
该方程无解.
综上所述,所有符合条件的点N的坐标为
或 或 .
类型三 二次函数中矩形的存在性问题
3. 如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx-3
交x轴于A,B两点(点A在点B的左侧),交y轴于点
E,一次函数y=x+1与抛物线交于A,D两点,交y轴
于点C,且D(4,5).
(第3题)
(1)求抛物线的表达式;
解:(1)令y=x+1=0,解得x=-1,
∴点A(-1,0).
将A(-1,0),D(4,5)代入抛物线的表达式,
得解得
∴抛物线的表达式为y=x2-2x-3.
(2)若点P是第四象限内抛物线上的一点,过点P作
PQ⊥AD交直线AD于点Q,求PQ的最大值以及相应的
点P的坐标;
解:(2)如答案图,过点P作PH∥y轴交AD于点H.
(答案图)
设点P的坐标为(x,x2-2x-3),
则点H(x,x+1),其中0<x<3.
由直线AD的表达式知,
∠DAB=45°=∠AHP,
则PQ= PH= [(x+1)-(x2-2x-3)]
=- + .
∵- <0,0<x<3,
(答案图)
∴当x= 时,PQ取最大值,
最大值为 ,
此时点P的坐标为 .
(3)将抛物线向右平移1个单位长度,再向上平移1个
单位长度得到新抛物线,新抛物线与原抛物线交于点
R,点M在原抛物线的对称轴上,若在平面内存在点
N,使得以A,R,M,N为顶点的四边形是矩形,请
求出点N的坐标.
解:(3)易得平移后的抛物线的表达式为
y=x2-4x+1.
联立两抛物线的表达式,解得
∴点R的坐标为(2,-3).
由原抛物线的表达式知,其对称轴为直线x=1,
故设点M的坐标为(1,m),点N的坐标为(s,t).
分情况讨论:
①当AM是对角线时,则
解得∴N(-2,-1);
②当AR是对角线时,则
解得或
∴N 或 ;
③当AN是对角线时,则
解得
∴N(4,-1).
综上所述,点N的坐标为(4,-1)
或(-2,-1)或
或 .
类型四 二次函数中正方形的存在性问题
4. 如图,抛物线y=ax2+bx-3(a≠0)与x轴交于
A,B两点(点A在点B的左侧),与y轴交于点C,其
中OA=1,tan∠ABC= .
(1)求抛物线的表达式;
解:(1)由题意,得C(0,-3),
∴OC=3,
∴tan∠ABC= = ,
∴OB=4,∴B(4,0).
(第4题)
又∵OA=1,∴A(-1,0).
将A(-1,0),B(4,0)代入抛物线
的表达式,得
解得
∴抛物线的表达式为y= x2- x-3.
(第4题)
(2)将抛物线y水平向右平移1个单位长度得到新抛物
线y',点G为新抛物线y'的对称轴上一点,将线段AC沿
着直线BC平移,平移后的线段记为A1C1,点K是平面
内任意一点,在线段平移的过程中,若存在以A1,
C1,G,K为顶点且A1G为边的正方形,请求出所有符
合条件的点K的坐标.
解:(2)易得新抛物线的对称轴为直线x
= ,直线BC的表达式为y= x-3.
设G ,C1 ,
则A1 .
分情况讨论:
①当A1G⊥A1C1时,如答案图,作
EA1⊥x轴,作GE⊥EA1于点E,作
C1F⊥EA1交EA1的延长线于点F.
(答案图)
易证△GEA1≌△A1FC1,∴EG=A1F,EA1=C1F,
∴ -(m-1)=3,n- m=1,
∴m= ,n= ,
∴A1 ,C1 ,
G ,
∴K ,同理可得K' ;
(答案图)
②当A1G⊥C1G时,
同理可得K 或 .
综上所述,所有符合条件的点K的坐
标为 或 或
或 .
(答案图)
$$第二章 二次函数
专题五 [强化]二次函数图象与系数及相关代数式符号判定
二次函数y=ax2+bx+c的图象的特征与系数a,b,c
及b2-4ac的符号之间的关系
字母项目 字母的符号 图象的特征
a a>0 开口向
a<0 开口向
b b=0 对称轴为
ab>0 对称轴在y轴 侧
ab<0 对称轴在y轴 侧
上
下
y轴
左
右
字母项目 字母的符号 图象的特征
c c=0 经过原点
c>0 与y轴的 半轴相交
c<0 与y轴的 半轴相交
正
负
字母项目 字母的符号 图象的特征
b2-4ac b2-4ac=0 与x轴有 交点
(即顶点在x轴上)
b2-4ac>0 与x轴有 交点
b2-4ac<0 与x轴 交点
唯一
两个
没有
注意:
1. ①a决定抛物线的开口方向,a>0开口向上;a<0
开口向下. 越大,开口越小, 越小,开口越大;
②a,b共同决定对称轴的位置,“左同右异”:当
a,b同号时,对称轴位于y轴的左侧;当a,b异号
时,对称轴位于y轴的右侧.当- =±1时,2a+b=0
或2a-b=0;③c决定图象与y轴的交点位置:当c>0
时,交y轴正半轴;当c=0时,过原点;当c<0时,交
y轴负半轴.
2. 在y=ax2+bx+c(a≠0)中,①当x=±1时,y
=a+b+c或y=a-b+c;②当x=±2时,y=4a+
2b+c或y=4a-2b+c.
3. 判定含两个字母的代数式符号一般是找到一个含a,
b,c的等式和一个含a,b,c的不等式,将等式变形
用需要的字母来表示不需要的字母,然后带进不等式中
消去不需要的字母即可判断代数式的符号.
类型一 二次函数图象与系数的关系
1. 二次函数y=-x2+bx+c的图象如图所示,下列说
法正确的是( A )
A. b<0,c>0
B. b>0,c>0
C. b>0,c<0
D. b<0,c<0
(第1题)
A
2. 已知二次函数y=ax2+bx-c(a≠0),其中b<
0,c>0,则该函数的图象可能为( B )
A B C D
B
3. 一次函数y=ax+b与二次函数y=ax2+bx+c在同
一平面直角坐标系中的图象可能是( D )
D
A B C D
4. 在同一平面直角坐标系中,反比例函数y=-
(k≠0)与二次函数y=x2-kx-k的大致图象是
( D )
D
A B C D
类型二 常见含a,b,c的代数式的符号
5. 在平面直角坐标系中,已知二次函数y=ax2+bx+c
(a≠0)的图象如图所示,有下列5个结论:①abc>
0;②2a-b=0;③9a+3b+c>0;④b2>4ac;⑤a
+c<b.其中正确的有( B )
A. 1个 B. 2个 C. 3个 D. 4个
(第5题)
B
6. (2024·广安)如图,二次函数y=ax2+bx+c
(a,b,c为常数,a≠0)的图象与x
轴交于点A ,对称轴是直线x
=- ,有以下结论:①abc<0;②若
点(-1,y1)和点(2,y2)都在抛物
线上,则y1<y2;③am2+bm≤ a- b
(m为任意实数);④3a+4c=0.其中正确的有( B )
A. 1个 B. 2个 C. 3个 D. 4个
(第6题)
B
7. (2024·遂宁)如图,已知抛物线y=ax2+bx+c
(a,b,c为常数,且a≠0)的对称轴为直线x=
-1,且该抛物线与x轴交于点A(1,0),与y轴的交
点B在(0,-2),(0,-3)之间(不含端点),则
下列结论正确的有( B )
B
①abc>0;②9a-3b+c>0;③ <a<1;
④若方程ax2+bx+c=x+1两根为m,n
(m<n),则-3<m<1<n.
A. 1个 B. 2个
C. 3个 D. 4个
(第7题)
8. 小红从如图所示的二次函数y=ax2+bx+c的图象
中,观察得出了下面五条结论:①c<0;②abc>0;
③2a-3b=0;④a-b+c>0;⑤c-4b>0.其中正
确的有 .(填序号)
(第8题)
①②④⑤
(第9题)
9. 抛物线y=ax2+bx+c的对称轴是直线x=-2.抛物
线与x轴的一个交点在点(-4,0)和点(-3,0)之
间,其部分图象如图所示,下列结论:①4a-b=0;
②c<3a;③a+b+c>0;④b2+2b>4ac.其中正确
的是 .(填序号)
①④
类型三 综合代数式的判定
10. 如图,已知开口向下的抛物线y=ax2+bx+c与x
轴交于点(-1,0),对称轴为直线x=1,则下列结论
正确的有( C )
(第10题)
C
①abc>0;②2a+b=0;③函数y=ax2+bx
+c的最大值为-4a;④若关于x的方程
ax2+bx+c=a+1无实数根,则- <a<0.
A. 1个 B. 2个 C. 3个 D. 4个
11. 如图,二次函数y=ax2+bx+c的图象关于直线x
=1对称,与x轴交于A(x1,0),B(x2,0)两点,
若-2<x1<-1,则下列四个结论:①3<x2<4;②3a
+2b>0;③b2>a+c+4ac;④a>b>c;⑤a(m
+1)(m-1)<b(1-m)(m为任意实数).其中
正确结论的个数为( C )
A. 1个 B. 2个
(第11题)
C
C. 3个 D. 4个
(第12题)
12. 如图,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)
与x轴交于A,B两点,其对称轴是直线x=
-2,若OA=5OB,则下列结论:①abc>0;
②(a+c)2-b2=0;③若反比例函数y= ,
在其图象所在每个象限内,y随x的增大而增
大;④若m为任意实数,则am2+bm+2b≥4a;⑤一次函数y=ax+b的图象经过第一、二、三象限.其中正确的有 .(填序号)
②③④⑤
13. (2024·南充)已知抛物线C1:y=x2+mx+m与x
轴交于A,B两点(点A在点B的左侧),抛物线C2:
y=x2+nx+n(m≠n)与x轴交于C,D两点(点C
在点D的左侧),且AB=CD. 下列四个结论:①C1与
C2的交点为(-1,1);②m+n=4;③mn>0;④
A,D两点关于(-1,0)对称.其中正确的结论是
.(填序号)
①
②④
$$第二章 二次函数
专题八 [提升]二次函数中特殊三角形
的存在性问题
类型一 二次函数中直角三角形的存在性问题
1. 如图,在矩形OABC中,点O为原点,点A的坐标为
(0,8),点C的坐标为(6,0).抛物线y=- x2+
bx+c经过点A,C,与AB交于点D.
(1)求抛物线的函数表达式;
解:(1)将A,C两点的坐标代入抛物线,
得
解得
∴抛物线的函数表达式为y=- x2+ x+8.
(第1题)
(第1题)
(2)点P为BC上一个动点(点P不与点C重合),点
Q为AC上一个动点,且AQ=CP,连接PQ,设CP=
m,△CPQ的面积为S.
①求S关于m的函数表达式;
②当S最大时,在抛物线y=- x2+bx+c的
对称轴l上确定一点F,使△DFQ为直角三角
形,请直接写出所有符合条件的点F的坐标.
解:(2)①∵OA=8,OC=6,
∴AC= =10.
如答案图,过点Q作QE⊥BC于点E.
(答案图)
∴ sin ∠ACB= = = ,∴ = ,
∴QE= (10-m),
∴S= CP·QE= m× (10-m)=- m2+3m
(0<m≤8).
∴当m=5时,S取最大值.
∴CP=AQ=5.
(答案图)
∴CQ=5,∴Q(3,4).
易得抛物线的对称轴为直线x= .
∴点D的坐标为(3,8).
设F .
当∠FDQ=90°时,则点F在直线AB上∴F1 ;
当∠FQD=90°时,则点F的纵坐标与点Q的纵坐标
相同,∴F2 ;
(答案图)
当∠DFQ=90°时,则FD2+FQ2=DQ2,
即 +(8-n)2+ +
(4-n)2=(3-3)2+(4-8)2,
解得n=6± ,
∴F3 ,F4 ,
综上所述,点F的坐标为 , ,
或 .
(答案图)
类型二 二次函数中等腰三角形的存在性问题
2. 如图1,抛物线y=ax2+bx+2(a≠0)交x轴于点
A(-1,0),点B(4,0),交y轴于点C,连接
BC,过点A作AD∥BC交抛物线于点D(异于点A).
(1)求抛物线的函数表达式;
解:(1)由题意,得
解得
∴抛物线的函数表达式为y=- x2+ x+2.
(2)点P是线段BC上方的抛物线上一动点,过点P作
PE∥y轴,交AD于点E,过点E作EG⊥BC于点G,连
接PG. 求△PEG面积的最大值及此时点P的坐标;
解:(2)如答案图,过点G作GH⊥PE于点H,连接
AC,令BC与PE的交点为F.
(答案图)
∵A(-1,0),B(4,0),C(0,2),
∴AB=5,AC= = ,
BC= =2 ,
∴AB2=AC2+BC2,
∴△ABC是直角三角形,∠ACB=90°,
∴AC⊥BC.
∵AD∥BC,EG⊥BC,∴EG=AC= .
∵PE∥y轴,∴∠OCG=∠EFG.
∵∠ACO+∠OCG=90°,
∠GEH+∠EFG=90°,
∴∠ACO=∠GEH.
(答案图)
∵∠AOC=∠GHE=90°,∴△ACO≌△GEH,
∴GH=AO=1.
易得直线BC的表达式为y=- x+2.
∵AD∥BC,A(-1,0),
∴直线AD的表达式为y=- x- .
设P ,
则E ,其中0<m<4,
∴PE=- m2+2m+ ,
(答案图)
∴S△PEG= PE·GH=- m2+m+
=- (m-2)2+ .
∵- <0,0<m<4,
∴当m=2时,△PEG的面积取最大值,
最大值为 ,此时点P的坐标为(2,3).
(答案图)
(3)如图2,将抛物线y=ax2+bx+2(a≠0)水平向
右平移 个单位长度,得到新抛物线y1,在y1的对称轴
上确定一点M,使得△BDM是以BD为腰的等腰三角
形,请写出所有符合条件的点M的坐标.
解:(3)∵y=- x2+ x+2=- + ,
∴y1=- (x-3)2+ ,
∴y1的对称轴为直线x=3.
联立直线AD与原抛物线y的表达式,
并解得或
∴D(5,-3).
设点M的坐标为(3,t),则
BD2=(5-4)2+(-3-0)2=10,
BM2=(4-3)2+(0-t)2=1+t2,
MD2=(5-3)2+(-3-t)2=t2+6t+13.
分情况讨论:
①当BD=BM时,则BD2=BM2,
∴1+t2=10,解得t=±3,
∴点M的坐标为(3,3)或(3,-3);
②当BD=MD时,则BD2=MD2,
∴t2+6t+13=10,解得t=-3± ,
∴点M的坐标为(3,-3+ )
或(3,-3- ).
综上所述,点M的坐标为(3,3)
或(3,-3)或(3,-3+ )
或(3,-3- ).
类型三 二次函数中等腰直角三角形的存在性问题
3. 如图,在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=ax2+
x+c(a≠0)与x轴交于A,B两点(点A在点B的左
侧),与y轴交于点C,其中A(-1,0),C(0,
3).
(1)求该抛物线的解析式;
解:(1)将A(-1,0),C(0,3)代入y=ax2+
x+c,
得解得
∴该抛物线的解析式为y=- x2+ x+3.
(2)如图1,点D,E是线段BC上的两点(点E在点D
的右侧),DE= ,过点D作DP∥y轴,交直线BC上
方的抛物线于点P,过点E作EF⊥x轴于点F,连接
FD,FP,求△DFP面积的最大值及此时点P的坐标;
解:(2)过点E作EH⊥PD交PD的延长线于点H,如
答案图.
(答案图)
令y=0,得0=- x2+ x+3,
解得x1=-1,x2=4.
∴B(4,0),∴OB=4.
又∵OC=3,∴BC=5.
易得∠DEH=∠CBO,
∴ cos ∠DEH= cos ∠CBO,即 = ,
∴HE= DE=1.
(答案图)
易得直线BC的解析式为y=- x+3.
设P(t,- t2+ t+3),则D(t,- t+3),
其中0<t<3,则PD=- t2+3t,
∴S△DFP= PD·(xF-xP)= (- t2+3t)×1
=- (t-2)2+ .
∵- <0,0<t<3,
∴当t=2时,S△DFP取得最大值,
最大值为 ,此时点P的坐标为(2, ).
(答案图)
(3)如图2,在(2)中△DFP的面积取得最大值的条
件下,连接BP,将线段BP沿射线BC方向平移,平移
后的线段记为B'P',在y轴上找一点G,使△GB'P'是以
B'P'为直角边的等腰Rt△GB'P',请直接写出所有符合
条件的点G的坐标.
解:(3)设B'(x,- x+3)(x≤4),
G(0,y),
则P'(x-2,- x+ ).
易知当点B'在y轴右侧时,y轴上不存在点G使△GB'P'
是以B'P'为直角边的等腰Rt△GB'P'.
①当点B'在y轴左侧,且∠GP'B'=90°时,
则有-x+2= ,解得x=- .
∴- x+ = ,∴y= +2= ,
∴点G的坐标为(0, );
②当点B'在y轴左侧,且∠P'B'G=90°时,
则有x=- .
∴- x+3= ,∴y= +2= .
∴点G的坐标为(0, ).
综上所述,所有符合条件的点G的坐标为
(0, )或(0, ).
$$第二章 二次函数
专题六 [强化]二次函数中的几何最值
二次函数中的几何最值包括以下几类:竖直(水平)线
段和斜线段最值、周长最值、面积最值、线段和差最
值、“将军饮马”中各种线段最值等等.在解题的过程
中常常用到三角函数、相似、直线的斜率等知识.线段
(斜线段)、周长、面积最值一般利用铅锤法转化为竖
直线段最值;线段和差最值问题,一般都是应用轴对称
的性质进行图形变换,将其转化为以两个顶点为端点,
动点在中间的折线或以一个定点为端点,其余动点在一
侧的折线,然后再根据“两点之间,线段最短”或“垂
线段最短”这两条性质求出最值.
类型一 线段最值(竖直线段和斜线段最值)
1. 如图,抛物线y=x2+bx+c过点A(3,0),B
(1,0),交y轴于点C,点P是该抛物线上一动点,
点P从点C沿抛物线向点A运动(点P不与点A重
合),过点P作PD∥y轴交直线AC于点D.
(1)求抛物线的表达式;
解:(1)∵抛物线y=x2+bx+c过点
A(3,0),B(1,0),
∴抛物线的表达式为
y=(x-3)(x-1)=x2-4x+3.
(第1题)
(2)求点P在运动的过程中线段PD的长度的最大值.
解:(2)易得点C(0,3),
则直线AC的表达式为y=-x+3.
设P(x,x2-4x+3),
则D(x,-x+3),
∴PD=(-x+3)-(x2-4x+3)=
-x2+3x= + .
(第1题)
∵-1<0,0<x<3,
∴当x= 时,线段PD的长度
有最大值,最大值为 .
(第1题)
(第2题)
2. 如图,在平面直角坐标系中,A,F两
点都在y轴上(点F在点A的上方),过
点A的直线AB与过点F的抛物线相交于
B(4,0),C 两点,且AF=4,
过点C作CD⊥x轴,垂足为D.
(1)分别求出直线AB和抛物线的解析式;
解:(1)易得直线AB的解析式为
y= x-2.
当x=0时,y=-2,∴A(0,-2).
∵AF=4,∴F(0,2).
∴由B,C,F的坐标可得抛物线的解析
式为y=x2- x+2.
(第2题)
(2)点P在线段BD上(点P不与点B,D重合),过
点P作PM⊥x轴,交直线AB于点N,交抛物线于点
M,过点M作ME⊥AB于点E,求ME的最大值.
解:(2)∵ME⊥BC,MP⊥x轴,
∴易得∠MNE=∠OAB.
由(1)知,OA=2,OB=4,
∴AB= =2 .
(第2题)
∴ sin ∠MNE= sin ∠OAB= = = .
∴ME= MN.
设M ,则N
(1<t<4),
(第2题)
∴MN=-t2+5t-4.
∴ME=- t2+2 t-
=- + .
∵- <0,1<t<4,
∴当t= 时,ME取最大值,最大值为 .
(第2题)
3. 抛物线y=ax2+bx+4与x轴交于A(-4,0)和B
(1,0)两点,与y轴交于点C,点P是直线AC上方的
抛物线上一动点.
(1)求抛物线的表达式;
解:(1)∵抛物线y=ax2+bx+4与x轴
交于A(-4,0)和B(1,0)两点,
∴解得
∴抛物线的表达式为y=-x2-3x+4.
(第3题)
(2)过点P作PE⊥AC于点E,求 PE的最大值及此
时点P的坐标.
解:(2)如答案图,过点P作PF⊥x轴
于点F,交直线AC于点D.
(答案图)
易得点C的坐标为(0,4),
∴直线AC的表达式为y=x+4.
设P(m,-m2-3m+4),
则D(m,m+4),
∴PD=(-m2-3m+4)-(m+4)=-m2-4m=
-(m+2)2+4.
∵-1<0,-4<m<0,
∴当m=-2时,PD取最大值,最大值是4.
∵A(-4,0),C(0,4),
∴OA=OC,∴∠OAC=45°.
∵PF⊥x轴,∴∠ADF=∠PDE=45°.
(答案图)
∵PE⊥AC,∴△PDE是等腰直角三角形,
∴ PE=PD,∴ PE= PD,
∴ PE的最大值为 PD的最大值,
为 ×4=2,此时点P的坐标为(-2,6).
(答案图)
类型二 线段和差最值
4. 如图,在平面直角坐标系中,抛物线y= x2+bx+
c与直线AB交于点A(0,-4),B(4,0).
(1)求该抛物线的函数表达式;
解:(1)把A(0,-4),B(4,0)
代入y= x2+bx+c,得
解得
∴抛物线的函数表达式为y= x2-x-4.
(第4题)
(2)点P是直线AB下方抛物线上的一动点,过点P作
x轴的平行线交AB于点C,过点P作y轴的平行线交x轴
于点D,求PC+PD的最大值及此时点P的坐标.
解:(2)∵A(0,-4),B(4,0),
∴直线AB的表达式为y=x-4.
设P (0<m<4),
则PD=- m2+m+4.
(第4题)
在y=x-4中,令y= m2-m-4,得x= m2-m,
∴C ,
∴PC=m- =- m2+2m,
∴PC+PD=- m2+2m- m2+m+4=
-m2+3m+4=- + .
∵-1<0,0<m<4,
∴当m= 时,PC+PD的最大值是 ,此时P .
(第4题)
5. 如图1,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+
4交x轴于A(-4,0),B(2,0)两点,交y轴于点
C,连接AC,直线AC的解析式为y=kx+m.
(1)a= ,b= ,k= ,
m= ;
-
-1
1
4
(2)如图2,点P为线段AC上方的抛物线上一动点,
点F为x轴上一动点,连接PA,PC. 当△PAC的面积最
大时,求PF+ FB的最小值及此时点P的坐标.
解:(2)如答案图,过点P作PG∥y轴交AC于点G.
(答案图)
由(1)知,抛物线的解析式为y=- x2-x+4,直线
AC的解析式为y=x+4.
设P (-4<t<0),则G(t,t+
4),
∴S△PAC= PG·OA=-t2-4t=
-(t+2)2+4.
∵-1<0,-4<t<0,
∴当t=-2时,△PAC的面积最大,
此时P(-2,4).
(答案图)
过点B作BH∥AC,过点P作PH⊥BH,垂足为H. PH
与x轴的交点即为所求的点F,
∴直线BH的解析式为y=x-2,
(答案图)
∴∠FBH=45°,∴ FB=FH,
此时PF+ FB=PH,取得最小值.
∵PH⊥BH,P(-2,4),
∴直线PH的解析式为y=-x+2.
联立直线PH与直线BH的解析式可得H(2,0),
∴PF+ FB的最小值为
PH= =4 .
(答案图)
6. 如图,抛物线y=- x2+bx+c与x轴相交于A,B
两点,与y轴相交于点C,A(-3,0),C(0,
6 ),点D在线段OC上,且OC=3OD,连接BD.
(1)求抛物线的函数表达式;
解:(1)由题意,得
解得
∴抛物线的表达式为y=- x2+ x+6 .
(第6题)
(2)在第一象限的抛物线上有一动点P,过点P作
PE∥x轴交直线BD于点E,过点P作PF⊥BD交直线
BD于点F. 求2 PF-PE的最大值,并求出此时点P
的坐标.
解:(2)∵C(0,6 ),∴OC=6 .
∵OC=3OD,∴OD=2 .
令y=- x2+ x+6 =0,
解得x=4或x=-3,
∴B(4,0),∴OB=4,∴BD=2 .
∵PE∥OB,∴∠PEF=∠OBD.
∵∠PFE=∠BOD=90°∴△PFE∽△DOB,
(第6题)
(第6题)
∴PE∶PF=BD∶OD= ,∴PF= PE,
∴2 PF-PE=2 × PE-PE=PE.
易得直线BD的表达式为y=- x+2 ,
∴x=- y+4.
设P (0<x<4),
∴xE=- +4=x2-x-8,
∴PE=x-(x2-x-8)=-x2+2x+8=
-(x-1)2+9.
∵-1<0,0<x<4,
∴当x=1时,2 PF-PE取最大值,
最大值为9,此时P(1,6 ).
(第6题)
类型三 周长最值
7. 如图,抛物线y=ax2+bx-3(a≠0)与x轴交于点
A,B(点A在点B的左侧),与y轴交于点C,其中
OA=1,tan∠ABC= .
(1)求抛物线的表达式;
解:(1)由题意,得C(0,-3),
∴OC=3.∵∠BOC=90°,
∴tan∠ABC= = ,
∴OB=4,∴B(4,0).
又∵OA=1,∴A(-1,0).
(第7题)
将A(-1,0),B(4,0)代入抛物线
表达式,得
解得
∴抛物线的表达式为y= x2- x-3.
(第7题)
(2)点P是直线BC下方的抛物线上一点,过点P作
PQ∥AC交BC于点Q,PH∥x轴交BC于点H,求
△PQH的周长的最大值及此时点P的坐标.
解:(2)∵A(-1,0),B(4,
0),C(0,-3),
∴直线BC的表达式为y= x-3,
BC=5,AB=5,AC= .
设点P ,其中0<m
<4.
(第7题)
由 x-3= m2- m-3,得x=m2-3m,
∴点H的横坐标为m2-3m,
∴PH=m-(m2-3m)=-m2+4m
=-(m-2)2+4.
∵-1<0,0<m<4,
∴当m=2时,PH取最大值,PH最大=4.
(第7题)
设△PQH的周长为l1,△ABC的周长为l.
∵PQ∥AC,PH∥AB,
∴∠PQH=∠ACB,∠QHP=∠ABC,
∴△PQH∽△ACB,∴ = ,
∴ = = ,∴l1最大= ,
∴△PQH的周长的最大值为 ,此时P .
(第7题)
8. 如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=-x2+bx+
c的图象与x轴交于点A和点B(5,0),与y轴交于点
C,D(1,8)是抛物线上一点.
(1)求抛物线和直线AD的表达式;
解:(1)由题意,得
解得
∴抛物线的表达式为
y=-x2+4x+5.
令y=0,即-x2+4x+5=0,
解得x1=-1,x2=5.
∴A(-1,0).
∴直线AD的表达式为y=4x+4.
(第8题)
(2)点Q是抛物线第一象限内一动点,过点Q作
QN∥AD交BC于点N,QG⊥AB交BC于点M,交AB
于点G,求△QNM的周长的最大值.
解:(2)如答案图,过点N作
NR⊥QM于点R,延长QN与x轴交于
点F,过点D作DE⊥x轴于点E.
∵A(-1,0),B(5,0),
C(0,5),D(1,8),
∴AE=2,DE=8.
(答案图)
∵QN∥AD,
∴∠QFG=∠DAE,
∴∠ADE=∠FQG,
∴tan∠NQR= =tan∠ADE= = ,
∴QR=4NR.
∵QG∥CO,∴∠BMG=∠BCO=45°,
(答案图)
∴∠QMN=∠BMG=45°,∴NR=RM.
设NR=a,则RM=a,QR=4a,
∴MN= a,QN= a,QM=5a,
∴△QNM的周长为( + +5)a,
∴当△QNM的周长最大时,即a最大,
此时QM最大.
易得直线BC的表达式为y=-x+5.
(答案图)
设Q(m,-m2+4m+5),
则M(m,-m+5),
其中0<m<5.
∴QM=(-m2+4m+5)-(-m+5)
=-(m- )2+ .
(答案图)
(答案图)
∵-1<0,0<m<5,
∴当m= 时,QM取最大值,最大值为 ,
此时a= ,
∴△QNM的周长的最大值为 + + .
类型四 面积最值
9. 如图,直线y=- x与抛物线y=- x2+6交于A,
B两点,点C是抛物线的顶点.
(1)求出点A,B的坐标;
解:(1)联立解得
∴A(6,-3),B(-4,2).
(第9题)
(2)若线段AB上方的抛物线上存在一点P,使得
△ABP的面积最大.请求出此时点P的坐标.
解:(2)如答案图,过点P作
PD∥OC,交AB于点D.
设P(a,- a2+6),则D(a,- a),其中-4<a<6.
(答案图)
∴PD= - =- a2
+ a+6,
∴S△ABP= PD·(xA-xB)=- (a
-1)2+ .∵- <0,-4<a<6,
∴当a=1时,△ABP的面积最大,
此时点P的坐标为(1, ).
(答案图)
10. 如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=- x2+bx
+c与x轴交于A(-2,0),B(6,0)两点,与y轴
交于点C,点P为直线BC上方的抛物线上一动点.
(1)求抛物线的表达式;
解:(1)由题意,得
解得
∴抛物线的表达式为y=- x2+x+3.
(第10题)
(2)过点A作AD∥BC交抛物线于点D,点E为直线
AD上一动点,连接CP,CE,BP,BE,求四边形
BPCE面积的最大值及此时点P的坐标.
解:(2)由抛物线的表达式可得,C
(0,3),
∴直线BC的表达式为y=- x+3.
如答案图,过点P作x轴的垂线,交直
线BC于点Q,连接AC.
(答案图)
设点P ,
则点Q ,其中0<m<6.
∴PQ=- m2+ m.
∵AD∥BC,∴S△BCE=S△BCA,
∴S四边形BPCE=S△BCE+S△BCP=S△BCA+S△BCP
= AB·OC+ PQ·(xB-xC)
= ×8×3+ ×(6-0)×
(答案图)
=- (m-3)2+ .
∵- <0,0<m<6,
∴当m=3时,四边形BPCE的面积最大,
最大值为 ,此时P .
(答案图)
11. 如图,在平面直角坐标系xOy中,抛物线y= x2+
x-2与x轴交于A,B两点(点A在点B的左侧),与
y轴交于点C.
(1)求点A的坐标;
解:(1)令y=0,得 x2+ x-2=0,
解得x1=-3,x2=1.
∵点A在点B的左侧,
∴点A的坐标为(-3,0).
(第11题)
(2)连接AC,点D为线段AC下方的抛物线上一动
点,过点D作DE∥y轴,交AC于点E,连接EO,记
△ADC的面积为S1,△AEO的面积为S2,求S1-S2的最
大值及此时点D的坐标.
解:(2)如答案图,延长DE交x轴于
点K. 易得C(0,-2),
∴直线AC的函数表达式为y=- x-2.
设D ,
则E ,K(t,0),
其中-3<t<0.
(答案图)
∴DE=- t2-2t,EK= t+2,
∴S1=S△ADC= =
=-t2-3t,
S2=S△AEO= = =t+3,
(答案图)
∴S1-S2=(-t2-3t)-(t+3)
=-t2-4t-3=-(t+2)2+1.
∵-1<0,-3<t<0,
∴当t=-2时,S1-S2取得最大值,
最大值为1,此时点D的坐标为(-2,-2).
(答案图)
类型五 双最值
12. 如图,在平面直角坐标系xOy中,已知直线y= x
-2与x轴交于点A,与y轴交于点B,过A,B两点的
抛物线y=ax2+bx+c与x轴交于另一点C(-1,0).
(1)求抛物线的表达式;
(第12题)
解:(1)易得A(4,0),B(0,-2).
∵C(-1,0)是抛物线上一点,设抛物
线的表达式为y=a(x+1)(x-4).
将B(0,-2)代入,得
-2=-4a,解得a= ,
∴抛物线的表达式为
y= (x+1)(x-4)= x2- x-2.
(2)点M为直线AB下方的抛物线上一点,点N为y轴
上一点,当△MAB的面积最大时,求MN+ ON的最
小值.
解:(2)如答案图1,过点M作
MF⊥AC,交AB于点F.
设M ,
则F ,其中0<m<4.
(答案图1)
∴MF=- (m-2)2+2,
∴S△MAB= MF·(xA-xB)
=-(m-2)2+4.
∵-1<0,0<m<4,
∴当m=2时,△MAB的面积最大,
此时M(2,-3).
(答案图1)
如答案图2,过点O作∠KOB=30°,过点K作OK⊥KN交OB于点N,连接MN,过点M作MP⊥OK
于点P,延长MF交直线KO于点Q.
∵∠KOB=30°,KN⊥OK,
∴KN= ON,
∴MN+ ON=MN+KN,
(答案图2)
(答案图2)
∴当M,N,K三点共线,且垂直于OK时,
MN+ ON有最小值,即最小值为MP.
∵∠KOB=30°,
∴直线OK的表达式为y= x.
当x=2时,y=2 ,∴Q(2,2 ),
∴QM=2 +3.
∵OB∥QM,∴∠PQM=∠PON=30°,
∴PM= QM= + ,
∴MN+ ON的最小值为 + .
(答案图2)
$$第二章 二次函数
专题十 [提升]二次函数中其他综合问题
类型一 二次函数中三角形的相似问题
1. 如图,在平面直角坐标系中,抛物线y= x2+bx+
c与x轴交于A(8,0),B(-2,0)两点,与y轴交
于点C,连接AC.
(1)求抛物线的表达式;
解:(1)∵抛物线y= x2+bx+c与x轴
交于A(8,0),B(-2,0),
∴抛物线的表达式为
y= (x-8)(x+2)= x2- x-4.
(第1题)
(2)连接BC,把原抛物线y= x2+bx+c沿射线BC
方向平移2 个单位长度,点M是平移后新抛物线上的
一点,过点M作MN垂直x轴于点N,连接AM,直接
写出所有使得△AMN∽△ABC的点M的横坐标.
解:(2)将抛物线沿射线BC方向平移
2 个单位长度,相当于将抛物线向右平
移2个单位长度,向下平移4个单位长度.
(第1题)
∴平移后抛物线的表达式为y'= (x-
2)2- (x-2)-4-4= x2- x-4.
∵B(-2,0),A(8,0),
C(0,-4),
∴AB=10,BC=2 ,AC=4 ,
∴AB2=BC2+AC2,∴∠ACB=90°,
AC=2BC.
(第1题)
∵△AMN∽△ABC,MN⊥AN,
∴ = ,∴AN=2MN.
设M ,
则N(m,0).
∴2 = .
∴ m2-5m-8=±(8-m),
(第1题)
解 m2-5m-8=8-m,
得m1=4+4 ,m2=4-4 ;
解 m2-5m-8=-8+m,
得m3=0,m4=12.
综上所述,点M的横坐标为
12或0或4-4 或4+4 .
(第1题)
类型二 二次函数中三角形的全等问题
2. 如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx-4
过点(2,-4),且交x轴于A(4,0),B两点,交y
轴于点C,点D是线段OC的中点.
(1)求抛物线的表达式;
(第2题)
解:(1)将(2,-4),(4,0)代入y=ax2+bx-
4,得
解得
∴抛物线的表达式为y= x2-x-4.
(2)如图1,点P是第二象限抛物线上的一动点,过点
P作PM∥y轴交直线AD于点M,作PN⊥AD于点N,
点Q为线段MP的中点,求△QNP周长的最大值及此时
点P的坐标;
解:(2)易得C(0,-4),
∵D为OC的中点,∴D(0,-2),
∴AD=2 ,
直线AD的表达式为y= x-2,
∴ sin ∠ODA= = .
∵PM∥y轴,PN⊥AD,
∴∠PMN=∠ODA,
∴ sin ∠PMN= sin ∠ODA= = ,
∴PN= PM.
在Rt△MNP中,∠MNP=90°,
Q为MP的中点,
∴NQ=PQ=QM= PM,
∴C△QNP=2PQ+NP=NP+PM= PM.
∴当PM最大时,△QNP的周长最大.
设P ,
则M ,其中0<m<4,
∴PM= m-2- m2+m+4=- + .
∵- <0,0<m<4,
∴当m= 时,PM的最大值为 ,
此时△QNP周长的最大值为 + ,
P .
(3)将抛物线y沿射线CB方向平移后得到的新抛物
线y'经过原点,点E为y轴上一点,点F为原抛物线y对
称轴上一点,点G为新抛物线y'上一点.若
△EGF≌△ODA,请直接写出所有符合条件的点G的
坐标.
解:(3)易得B(-2,0).
∵将抛物线y沿射线CB方向平移,
y= x2-x-4= (x-1)2- ,
∴设抛物线y向左平移t(t>0)个单
位长度,向上平移2t个单位长度,
∴y'= (x-1+t)2- +2t.
∵y'经过原点,
∴0= (t-1)2- +2t,
解得t=2(负值已舍去).
∴y'= (x+1)2- = x2+x.
∵△EGF≌△ODA,
∴EF=OA=4,EG=OD=2,∠FEG=∠AOD=
90°.
如答案图,过点F作FH∥y轴,过点G
作GI∥y轴,过点E作EK∥x轴,EK交
FH于点H,交GI于点I.
(答案图)
∴HE=1,FH= .
易证△FHE∽△EIG,
∴ = = =2,
∴EI= ,IG= ,
∴G
或 .
(答案图)
$$第二章 二次函数
专题十一 [易错]《二次函数》中常见的错误
易错点一 忽略二次函数y=ax2+bx+c中a≠0
1. 若函数y=(3-m) 是二次函数,则m的值为
( B )
A. 3 B. -3 C. ±3 D. 9
2. 已知函数y=(m2-3m) 的图象是抛物
线,则m= .
B
-1
易错点二 二次函数区间最值分类讨论不全面
3. 已知二次函数y=-(x-h)2+4(h为常数),当
自变量x的值满足1≤x≤4时,与其对应的函数值y的最
大值为0,则h= .
4. 已知二次函数y=x2-2mx+m2+1(m为常数),
当自变量x的值满足-3≤x≤-1时,与其对应的函数
值y的最小值为5,则m= .
-1或6
1或-5
易错点三 对二次函数的系数a,b,c理解不清
5. 二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的部分
图象如图所示,其对称轴为直线x=- ,
且与x轴的一个交点坐标为(-2,0).下列
结论:①abc>0;②a=b;③2a+c=0;
④关于x的一元二次方程ax2+bx+c-1=0有两个相等
的实数根.其中正确结论的序号是( D )
A. ①③ B. ②④
C. ③④ D. ②③
(第5题)
D
6. 已知二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象如图
所示,下列5个结论:①2a+b=0;②b<a+c;③4a
+2b+c>0;④a+b≥m(am+b)(m为任意实
数);⑤方程ax2+bx+c=n有实数根的条件是n≤1.
其中正确的结论有( C )
A. 2个 B. 3个 C. 4个 D. 5个
(第6题)
C
易错点四 对二次函数表达式几何变换理解不清
7. 将抛物线y=2x2-8x-7绕原点O旋转180°,得到
的新抛物线的表达式为 .
8. 如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=-x2+2x+
2与y轴的交点为点A,将该抛物线绕着点A旋转180°
后得到的抛物线所对应的函数表达式为
.
y=-2x2-8x+7
y=x2+2x+
2
(第8题)
易错点五 二次函数中忽略自变量实际取值
9. 某花圃用花盆培育某种花苗,经过试验发现每盆的
盈利与每盆的株数构成一定的关系,每盆植入3株时,
平均单株盈利3元,以同样的栽培条件,若每盆增加2
株,平均单株盈利就减少0.5元,则当每盆植入 株
时能使单盆取得最大盈利;若需要单盆盈利不低于13
元,则每盆需要植入 株.
7
7或9
10. 某电商销售一款夏季时装,进价40元/件,售价110
元/件,每天销售20件,每销售一件需缴纳电商平台推
广费用a元(a>0).未来30天,这款时装将开展“每
天降价1元”的夏令促销活动,即从第1天起每天的单价
均比前一天降1元.通过市场调研发现,该时装单价每降
1元,每天销量增加4件.在这30天内,要使每天缴纳电
商平台推广费用后的利润随天数t(t为正整数)的增大
而增大,a的取值范围应为 .
0<a<6
11. 如图,已知在正方形ABCD中,A(1,1),B
(1,2),C(2,2),D(2,1),有一抛物线y=
-(x+1)2向上平移m个单位(m>0)与正方形
ABCD的边(包括四个顶点)有交点,则m的取值范围
是 .
5≤m≤11
(第11题)
$$