专题01二次函数(中等类型)-2024-2025学年九年级数学下册考点解惑【基础•中等•优质】题型过关专练(苏科版)
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内容正文:
专题01二次函数思维导图
【类型覆盖】
类型一、二次函数的定义求参
【解惑】关于x的函数是二次函数,则a应满足的条件是( )
A. B. C. D.
【融会贯通】
1.已知是二次函数,则的值为( )
A. B.0 C.1 D.1或
2.若是二次函数,则m的值是 .
3.若函数是二次函数,则m的值为 .
类型二、把一般式化为顶点式
【解惑】将二次函数化成的形式为( )
A. B.
C. D.
【融会贯通】
1.用配方法将化成的形式为( ).
A. B.
C. D.
2.已知二次函数,用配方法可化为的形式是 .
3.把二次函数配方成的形式,得,它的顶点坐标是 .
类型三、一次函数与二次函数的图象
【解惑】在同一直角坐标系中,一次函数和二次函数的图象大致为( )
A. B. C. D.
【融会贯通】
1.在同一平面直角坐标系中,二次函数与一次函数的图象大致是( )
A. B.
C. D.
2.一次函数的图象如图所示,则二次函数的图象一定不经过第 象限.
3.如图,已知抛物线 ,则直线不经过的象限是 .
类型四、反比例函数与二次函数的图象
【解惑】一次函数的图象和反比例函数的图象如图所示,则二次函数的图象可能是( )
A. B.
C. D.
【融会贯通】
1.二次函数与反比例函数且在同一平面直角坐标系中的大致图象是( )
A. B.
C. D.
2.写出一个函数使其图像与反比例函数的图像有3个不同的交点 .
3.反比例函数与二次函数的图像的交点个数为 .
类型五、二次函数的对称性
【解惑】若抛物线与轴的交点坐标为,,则这条抛物线的对称轴是直线( )
A. B. C. D.
【融会贯通】
1.二次函数的与的部分对应值如表,则当时,的值为( )
…
0
1
2
3
…
…
15
10
7
6
7
…
A.15 B.10 C.7 D.6
2.若点是抛物线上的两个点,则
3.已知二次函数的自变量与函数值之间满足的数量关系如表,则的值为 .
x
3
5
y
12
12
100
类型六、二次函数的函数值求自变量的值
【解惑】二次函数的函数值是8,那么对应的x的值是( )
A.3 B.5 C.和5 D.3和
【融会贯通】
1.已知二次函数,当y=0时,x的值是( )
A.2或 B.或6 C.或1 D.或
2.已知一元二次方程的两实数根满足,则k的取值范围为 .
3.若在二次函数中,函数值y与自变量x的部分对应值如表:
x
……
0
1
3
……
y
……
2
7
……
则方程的解是 .
类型七、利用不等式求自变量或函数值的范围
【解惑】若点在抛物线上,其中,则不等式的解为( )
A.或 B.
C.或 D.
【融会贯通】
1.如图,抛物线交轴于,,则下列判断错误的是( )
A.抛物线的对称轴是直线
B.当时,随的增大而减小
C.一元二次方程的两个根分别是1和3
D.当时,
2.已知二次函数.
(1)若,则y的取值范围为 ;
(2)若,则x的取值范围为 .
3.已知二次函数.
(1)画出二次函数图象
(2)根据图象回答下列问题:
①当______时,随的增大而减小;
②当______时,函数有最______值,是______;
③当时,的取值范围是______;
④当时,的取值范围是______.
类型八、二次函数的应用——增长率问题
【解惑】某工厂今年八月份医用防护服的产量是60万件,计划九月份和十月份增加产量,如果月平均增长率为x,求十月份医用防护服的产量y(万件)与x之间的函数表达式.
【融会贯通】
1.某件商品原价为100元,经过两次涨价后的价格为元,如果每次涨价的百分率都是,求关于的函数关系式.
2.某工厂一种产品2013年的产量是100万件,计划2015年产量达到121万件.假设2013年到2015年这种产品产量的年增长率相同.
(1)求2013年到2015年这种产品产量的年增长率;
(2)2014年这种产品的产量应达到多少万件?
3.2022年第一季度我省总值约为10000亿元,第三季度的总值约为11025亿元.
(1)假定第二季度、第三季度我省总值的增长率相同,求这个增长率;
(2)若保持这样的增长率不变,估计到2023年第一季度,我省的总值能否突破12000亿元?并说明理由.
类型九、二次函数的应用——喷水问题
【解惑】如图,某城区公园有直径为的圆形水池,水池边安有排水槽,在正中心O处修喷水装置,喷出的水流呈抛物线状,当水管高度在处时,距离水平距离处喷出的水流达到最大高度为.
(1)求抛物线解析式,并求水流落地点B到点O的距离(即线段的长);
(2)距离水平距离多远的E点处,放置高为的景观射灯使水流刚好到点F?
【融会贯通】
1.小聪在某公园看到一处喷水景观,喷出的水柱呈抛物线形状,他对此展开探究;测得喷水头距地面,水柱在距喷水头水平距离处达到最高,最高点距地面.建立如图所示的平面直角坐标系,其中是水柱距喷水头的水平距离,是水柱距地面的高度.
(1)求此抛物线的解析式;
(2)若身高的小聪站在水柱正下方,且距喷水头的水平距离为,判断小聪的头顶是否接触到水柱,若未接触到水柱,求他的头顶上方到水柱的距离.
2.如图1为音乐喷泉,喷头的高度在垂直地面的方向上随着音乐变化而上下移动.不同高度的喷头喷出来的水呈抛物线型或抛物线的一部分,但形状相同,最高高度也相同,水落地点都在喷水管的右侧.图2是当喷水头在地面上时(喷水头最低),其抛物线形水柱的示意图,水落地点离喷水口的距离为,水柱最高点离地面.图3是某一时刻时,水柱形状的示意图.为喷水管,B为水的落地点,记长度为喷泉跨度.
(1)在图2中,以O为原点,所在直线为x轴,建立平面直角坐标系,求出抛物线的函数表达式.
(2)在图3中,若喷水管最高可伸长到,求出喷泉跨度的最小值.
3.护林员在一个斜坡上的点处安装自动浇灌装置(其高度忽略不计)为坡地进行浇灌,,点处的自动浇灌装置喷出的水柱呈抛物线形,已知水柱在距出水口的水平距离为时,达到距离地面的竖直高度的最大值为,设喷出的水柱距出水口的水平距离为,距地面的竖直高度为,以坡底所在的水平方向为轴,处所在的竖直方向为轴建立平面直角坐标系,原点为,如图所示.经过测量,可知斜坡的函数表达式近似为.
(1)求图中水柱所在抛物线的函数表达式;
(2)若该装置浇灌的最远点离地面的竖直高度为,求此时喷到处的水柱距出水口的水平距离;
(3)给该浇灌装置安装一个支架,可调节浇灌装置的高度,则水柱恰好可以覆盖整个坡地时,安装的支架的高度为多少米?
类型十、二次函数的应用——拱桥问题
【解惑】图1是合肥逍遥津公园内的一座拱桥,跨度为,拱顶离地面高,拱桥的形状可以近似地看成一条抛物线.
(1)以的中点为坐标原点建立如图2所示的平面直角坐标系,请求出该拱桥所在抛物线的表达式;
(2)当水面宽度小于或等于时,需要采取紧急措施,禁止游客进入.现在水面距离拱顶为,是否需要采取紧急措施?并说明理由.
【融会贯通】
1.如图,隧道的截面由抛物线和矩形构成,矩形的长为,宽为,以所在的直线为x轴,线段的中垂线为y轴,建立平面直角坐标系,y轴是抛物线的对称轴,最高点E到地面的距离为.
(1)求出抛物线的解析式;
(2)在距离地面高处,隧道的宽度是多少?
(3)如果该隧道为单行道(只能朝一个方向行驶),现有一辆货运卡车高m、宽,这辆货运卡车能否通过该隧道?通过计算说明你的结论.
2.如图为一个拱桥横截面的示意图,跨度为4米.在距点A水平距离为d米的地点,拱桥距离水面的高度为h米,请你根据学习函数的经验,对d和h之间的关系进行探究,下面是探究过程,请补充完整:
下面是探究过程,请补充完整:
(1)经过测量,得出了d和h的几组对应值,如下表:
d/米
0
0.6
1
1.8
2.4
3
3.6
4
h/米
0.88
1.90
2.38
2.86
2.80
2.38
1.60
0.8
在d和h这两个变量中,______是自变量,______是这个变量的函数;
(2)在平面直角坐标系中,画出(1)中所确定的函数的图象;
(3)结合表格数据和函数图象,解决问题;
①桥墩露出水面的高度为______米;
②公园欲开设游船项目,现有长为3.5米,宽为2米,露出水面高度为2米的游船.为安全起见,公园要在水面上的C,D两处设置警戒线,并且,要求游船能从C,D两点之间安全通过,则C处距桥墩的距离至少为______米.(精确到0.1米)
3.某大桥拱形可以近似看作抛物线的一部分.在大桥截面的比例图上,跨度,拱高,线段表示大桥拱内桥长,,如图(1),在比例图上,以直线为x轴,抛物线的对称轴为y轴,以作为数轴的单位长度,建立平面直角坐标系,如图(2).
(1)求出图(2)中以这一部分抛物线为图象的函数解析式,并写出x的取值范围.
(2)如果与的距离,求大桥拱内实际桥长(备用数据:,计算结果精确到1米).
【一览众山小】
1.抛物线与轴的交点坐标为( )
A. B. C. D.
2.将抛物线的图象先向右平移3个单位,再向上平移1个单位,得到的抛物线的解析式是( )
A. B.
C. D.
3.已知,,是抛物线上的点,则( )
A. B. C. D.
4.在校运动会上,小华在某次试投中铅球所经过的路线是如图所示的抛物线的一部分.已知铅球出手处A距离地面的高度是米,当铅球运行的水平距离为4米时,达到最大高度3米的B处,小华此次投掷的成绩是 米.
5.如图,已知一次函数与二次函数的图象相交于点,则能使成立的x的取值范围是 .
6.如图,已知抛物线与直线相交于两点,则关于x的不等式的解集是 .
7.某商店经营一种成本为每千克40元的水产品,据市场调查,每天的销售量y(千克)与销售单价x(元)之间存在函数关系.设该商店销售这种水产品每天的销售利润为w元.
(1)求w与x之间的函数关系式;(不要求写出自变量x的取值范围)
(2)每千克水产品的销售单价定为多少元时,该商店销售这种水产品每天的销售利润最大?
8.已知二次函数的图象经过点.
(1)求此二次函数的表达式;
(2)求出该抛物线的顶点坐标,并直接写出随的增大而减小时,自变量的取值范围.
9.如图,抛物线经过点,与坐标轴分别交于B,C,D三点.
(1)求B,C,D三点的坐标;
(2)当时,则函数y的取值范围是_________;
(3)平移抛物线,使原抛物线上的A点平移后落到点D的位置,直接写出平移后的抛物线的解析式.
10.如图,已知抛物线与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C,点P是抛物线在第二象限内的一个动点,连接,,设点P的横坐标为m.
(1)求线段的长;
(2)请用含m的代数式表示的面积;
(3)若,求点P的坐标.
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专题01二次函数思维导图
【类型覆盖】
类型一、二次函数的定义求参
【解惑】关于x的函数是二次函数,则a应满足的条件是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了二次函数的定义“一般地,形如(是常数,且)的函数叫做二次函数”,熟记定义是解题关键.根据二次函数的定义求解即可得.
【详解】解:由题意得:,
∴,
故选:C.
【融会贯通】
1.已知是二次函数,则的值为( )
A. B.0 C.1 D.1或
【答案】A
【分析】本题考查了二次函数的定义,根据二次函数的定义可得且即可,解题的关键是熟记二次函数的定义:形如的函数叫做二次函数.
【详解】解:由题意得,解得:,
故选:.
2.若是二次函数,则m的值是 .
【答案】
【分析】本题考查了二次函数的定义,解题关键是掌握二次函数的一般形式的结构特征:①函数的关系式是整式;②自变量的最高次数是2;③二次项系数不等于零.根据二次函数的定义,得到,,求解即可.
【详解】解:是二次函数,
,,
,,
故答案为:.
3.若函数是二次函数,则m的值为 .
【答案】
【分析】本题主要考查了二次函数的定义,根据二次函数的定义列出关于m的方程和不等式,解答即可.
【详解】解:∵是二次函数,
∴,,
解得:,,
∴.
故答案为:
类型二、把一般式化为顶点式
【解惑】将二次函数化成的形式为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了将一般式化成顶点式,熟练掌握配方法,是解题的关键.利用配方法,将其配成完全平方式,即可解题.
【详解】解:,
,
,
故选:B.
【融会贯通】
1.用配方法将化成的形式为( ).
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了把二次函数化为,先配方使得,即可作答.
【详解】解:,
即用配方法将化成的形式为,
故选:C.
2.已知二次函数,用配方法可化为的形式是 .
【答案】
【分析】本题主要考查了把二次函数解析式化为顶点式,直接利用配方法求解即可.
【详解】解:
,
故答案为:.
3.把二次函数配方成的形式,得,它的顶点坐标是 .
【答案】
【分析】本题主要考查了二次函数的性质,二次函数的顶点坐标为,据此可得答案.
【详解】解:∵二次函数的顶点式为,
∴二次函数的顶点坐标为,
故答案为:.
类型三、一次函数与二次函数的图象
【解惑】在同一直角坐标系中,一次函数和二次函数的图象大致为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了二次函数和一次函数的图象与性质,根据二次函数和一次函数的图象与性质逐项排除即可,熟练掌握二次函数和一次函数的图象与性质是解题的关键.
【详解】、∵一次函数的图象过一、二、三象限,
∴,,
∵二次函数开口向下,对称轴直线在轴右侧,
∴,,
∴此选项不符合题意;
、∵一次函数的图象过一、二、四象限,
∴,,
∵二次函数开口向下,对称轴直线在轴左侧,
∴,,
∴此选项不符合题意;
、∵一次函数的图象过一、三、四象限,
∴,,
∵二次函数开口向上,对称轴直线在轴左侧,
∴,,
∴此选项符合题意;
、∵一次函数的图象过一、二、四象限,
∴,,
∵二次函数开口向上,对称轴直线在轴右侧,
∴,,
∴此选项不符合题意;
故选:.
【融会贯通】
1.在同一平面直角坐标系中,二次函数与一次函数的图象大致是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了二次函数与一次函数图象的性质,已知一次函数、二次函数解析式,可根据图象的基本性质,直接判断.
【详解】解:因为一次函数的图象应该经过原点,故可排除A、B;
因为二次函数的图象的顶点坐标应该为(0,2),故可排除D;
故选C.
2.一次函数的图象如图所示,则二次函数的图象一定不经过第 象限.
【答案】三
【分析】此题主要考查了一次函数以及二次函数的图象综合判断,直接利用一次函数图象经过的象限得出a,b的符号,进而结合二次函数图象的性质得出答案.
【详解】解:∵一次函数的图象经过第一,第三,第四象限,
∴,,
∴,
且当时,,
∴二次函数的图象开口向上,对称轴在x轴的右侧,与y轴交于正半轴,
故图像一定不经过第三象限,
故答案为:三.
3.如图,已知抛物线 ,则直线不经过的象限是 .
【答案】第二象限
【分析】此题主要考查了一次函数图象与二次函数图象,应该熟记一次函数在不同情况下所在的象限,以及熟练掌握二次函数的有关性质:开口方向、对称轴、顶点坐标等.
先由二次函数图象得到字母系数的正负,再根据一次函数的图象的象限进行判断.
【详解】解:由二次函数的图象可知,对称轴在轴的右侧,可知、异号,,由直线应经过一、三、四象限,故直线不经过第二象限.
故答案为:第二象限.
类型四、反比例函数与二次函数的图象
【解惑】一次函数的图象和反比例函数的图象如图所示,则二次函数的图象可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了一次函数的图象、反比例函数的图象以及二次函数的图象,解题的关键是根据一次函数与反比例函数的图象找出a、b、c的正负.根据一次函数与反比例函数图象找出a、b、c的正负,再根据抛物线的对称轴为直线,得出二次函数对称轴在y轴右侧,由得二次函数图象与y轴交点位于y轴正半轴,对比四个选项的函数图象即可得出结论.
【详解】解:由一次函数的图象和反比例函数的图象得:,
∴二次函数开口向上,故排出A、C选项
∴,
∴对称轴在y轴右侧,
∵,
∴二次函数图象与y轴交点位于y轴正半轴,
综上可得B选项符合题意,
故选:B.
【融会贯通】
1.二次函数与反比例函数且在同一平面直角坐标系中的大致图象是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】本题主要考查了二次函数与反比例函数图象的性质,熟练掌握相关性质与函数图象的关系是解决本题的关键.
根据二次函数与反比例函数图象的性质进行判断即可得解.
【详解】A.由二次函数图象可知, ,时,
∴
∴反比例函数的图象应该分别位于二 、四象限,故选项错误;
B. 由二次函数图象可知, ,时,
∴
∴反比例函数的图象应该分别位于一 、三象限,故选项错误;
C. 由二次函数图象可知, ,时,
∴
∴反比例函数的图象应该分别位于二 、四象限,故选项正确;
D. 由二次函数图象可知, ,时,
∴
∴反比例函数的图象应该分别位于一 、三象限,故选项错误;
故选:C.
2.写出一个函数使其图像与反比例函数的图像有3个不同的交点 .
【答案】(答案不唯一)
【分析】首先判断出该函数为二次函数,再结合函数的图像和性质写出即可.
【详解】解:若要与反比例函数的图像有3个不同的交点,
这样的函数可以为二次函数,设,
如图,二次函数与反比例函数有3个交点,
可得开口向上,对称轴在y轴左侧,与y轴交于正半轴,
这样的函数可以是,
其中,,,
故答案为:(答案不唯一).
【点睛】本题考查了二次函数和反比例函数图像,解题的关键是抓住3个交点的条件,利用数形结合思想解决.
3.反比例函数与二次函数的图像的交点个数为 .
【答案】3个
【分析】根据数形结合的思想进行判断即可;
【详解】,画出图像如图所示:
即可得到有三个交点.
故答案是3.
【点睛】本题主要考查了二次函数与反比例函数的图象问题,准确分析是解题的关键.
类型五、二次函数的对称性
【解惑】若抛物线与轴的交点坐标为,,则这条抛物线的对称轴是直线( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查二次函数的性质,根据抛物线的对称性以及与x轴的交点坐标求解即可.
【详解】解:∵抛物线与轴的交点坐标为,,
∴点,关于对称轴对称,
∴这条抛物线的对称轴为直线,
故选:D.
【融会贯通】
1.二次函数的与的部分对应值如表,则当时,的值为( )
…
0
1
2
3
…
…
15
10
7
6
7
…
A.15 B.10 C.7 D.6
【答案】A
【分析】本题考查二次函数的性质,根据表格中的数据可以得到该函数的对称轴,再根据二次函数图象具有对称性,可以求得时的函数值.解答本题的关键是明确题意,利用二次函数的性质解答.
【详解】解:由表格可知,当和时对应的函数值相等,
∴二次函数的对称轴是直线,
和时对应的函数值相等,
时,,
时,,
故选:A.
2.若点是抛物线上的两个点,则
【答案】
【分析】本题考查了二次函数图像上点的坐标特征和二次函数的性质,求出抛物线的对称轴是解题的关键.根据二次函数的对称性即可确定抛物线对称轴,根据对称轴方程即可求出b的值.
【详解】解:由题意可得,抛物线的对称轴为直线,
,
,
故答案为:.
3.已知二次函数的自变量与函数值之间满足的数量关系如表,则的值为 .
x
3
5
y
12
12
100
【答案】1200
【分析】本题主要考查了二次函数的图象和性质,先求出抛物线的对称轴,再根据二次函数的对称性得出当和时的函数值相等,然后将,代入求出y,即可得出答案.
【详解】根据表格可知抛物线的对称轴是,
当与时的函数值相等,
即.
当时,,
∴.
故答案为:1200.
类型六、二次函数的函数值求自变量的值
【解惑】二次函数的函数值是8,那么对应的x的值是( )
A.3 B.5 C.和5 D.3和
【答案】D
【分析】本题考查了求二次函数的自变量,因式分解法解一元二次方程.熟练掌握求二次函数的自变量,因式分解法解一元二次方程是解题的关键.
由题意得,然后利用因式分解法解一元二次方程即可.
【详解】解:由题意得,,
,
,
解得,或,
故选:D.
【融会贯通】
1.已知二次函数,当y=0时,x的值是( )
A.2或 B.或6 C.或1 D.或
【答案】B
【分析】此题考查了抛物线与轴的交点,列出关于的方程是解本题的关键.令得到关于的一元二次方程,求出方程的解即可得到的值.
【详解】解:令,得到,
即,
解得:或6.
故选:B
2.已知一元二次方程的两实数根满足,则k的取值范围为 .
【答案】
【分析】本题考查了二次函数与一元二次方程的关系,对于二次函数,当时求得的自变量的值,也就是二次函数图象与轴的交点横坐标,就是对应的一元二次方程的解.令,画出大致图象可得:当时,;当时,;当时,;即可求解;
【详解】解:令,
则抛物线与轴的两个交点坐标为,
∵,
画出大致图象如下:
可得:当时,;
当时,;
当时,;
由①②③解得:
故答案为:
3.若在二次函数中,函数值y与自变量x的部分对应值如表:
x
……
0
1
3
……
y
……
2
7
……
则方程的解是 .
【答案】
【分析】本题考查了求抛物线解析式,一元二次方程的解,抛物线解析式为,将代入求出,然后代入方程即可求解.
【详解】解:由表格可知抛物线经过,
抛物线解析式为:,
将代入可得:
,
解得:,
∴该抛物线的解析式为,
∵,
∴,整理得:
因式分解可得:
解得:.
故答案为∶ .
类型七、利用不等式求自变量或函数值的范围
【解惑】若点在抛物线上,其中,则不等式的解为( )
A.或 B.
C.或 D.
【答案】A
【分析】本题考查了二次函数的性质,以及解不等式,先由点在抛物线上得,再将其代入不等式,再根据,得出解集即可.
【详解】解:∵点在抛物线上,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
又∵,
∴或,
∴或,
故选:A.
【融会贯通】
1.如图,抛物线交轴于,,则下列判断错误的是( )
A.抛物线的对称轴是直线
B.当时,随的增大而减小
C.一元二次方程的两个根分别是1和3
D.当时,
【答案】D
【分析】本题考查二次函数的图象和性质,从图象中有效的获取信息,利用对称性,增减性和二次函数与一元二次方程的关系,逐一进行判断即可.
【详解】解:∵抛物线交轴于,,
∴抛物线的对称轴是直线,故A选项正确;
一元二次方程的两个根分别是1和3,故C选项正确;
由图象可知:当时,随的增大而减小,故B选项正确;
当时,或,故D选项错误;
故选D.
2.已知二次函数.
(1)若,则y的取值范围为 ;
(2)若,则x的取值范围为 .
【答案】 或
【分析】本题考查了二次函数的图象和性质,解一元二次方程;
(1)先将一般式化为顶点式,判断出抛物线的对称轴和开口方向,再根据二次函数的性质进行求解即可;
(2)先通过解方程求出函数值为时,函数值为时,进而结合抛物线图象即可求解.
【详解】解:(1),
对称轴为直线,
∵,
∴抛物线开口向下,
当时,有最大值为,
当时,
∵,
∴当时,取得最小值,最小值为,
∴当时,,
故答案为:.
(2),
当时,即,
解得:,
当时,即,
解得:,
∴当时,x的取值范围为或,
故答案为:或.
3.已知二次函数.
(1)画出二次函数图象
(2)根据图象回答下列问题:
①当______时,随的增大而减小;
②当______时,函数有最______值,是______;
③当时,的取值范围是______;
④当时,的取值范围是______.
【答案】(1)见解析
(2)①;②;大;9;③;④
【分析】本题考查了画二次函数的图象,二次函数的性质,二次函数与不等式,注意数形结合;
(1)按照列表、描点、连线的方法进行即可;
(2)①观察对称轴两侧图象的升降即可解答;
②观察图象知当时,函数有最大值9;
③观察图象与x轴的交点,图象位于x轴上方部分满足,此时位于图象与坐标轴两交点间的自变量取值满足条件;
④观察图象即可.
【详解】(1)解:列表如下:
x
……
0
……
y
……
5
8
9
8
5
……
描点、连线得到的图形如下:
(2)解:①由图知,当时,随的增大而减小;
故答案为:;
②观察图象知,当时,函数有最大值,且最大值为9;
故答案为:;大;9;
③由图象知,抛物线交x轴于点,则当时,;
故答案为:;
④观察图象知,当时,的取值范围是;
故答案为:.
类型八、二次函数的应用——增长率问题
【解惑】某工厂今年八月份医用防护服的产量是60万件,计划九月份和十月份增加产量,如果月平均增长率为x,求十月份医用防护服的产量y(万件)与x之间的函数表达式.
【答案】
【分析】本题考查了根据实际问题列函数关系式,根据十月份医用防护服的产量等于八月份医用防护服的产量乘以(月平均增长率)的平方,即可得解.
【详解】解:根据题意得:y与x之间的关系应表示为.
十月份医用防护服的产量y(万件)与x之间的函数表达式为:.
【融会贯通】
1.某件商品原价为100元,经过两次涨价后的价格为元,如果每次涨价的百分率都是,求关于的函数关系式.
【答案】
【分析】本题考查了根据实际问题列函数关系式,根据现在的价格等于原价乘以(涨价的百分率)的平方,即可得解.
【详解】解:根据现在的价格等于原价乘以(涨价的百分率)的平方,
得:,
关于的函数关系式:.
2.某工厂一种产品2013年的产量是100万件,计划2015年产量达到121万件.假设2013年到2015年这种产品产量的年增长率相同.
(1)求2013年到2015年这种产品产量的年增长率;
(2)2014年这种产品的产量应达到多少万件?
【答案】(1)这种产品产量的年增长率为
(2)2014年这种产品的产量应达到110万件
【分析】(1)通过增长率公式列出一元二次方程即可求出增长率;
(2)依据求得的增长率,代入2014年产量的表达式即可解决.
【详解】(1)解:设这种产品产量的年增长率为x,
根据题意列方程得,
解得,(舍去).
答:这种产品产量的年增长率为.
(2)解:(万件).
答:2014年这种产品的产量应达到110万件.
【点睛】本题主要考查了一元二次方程是实际应用——增长率问题,解题的关键是掌握:增长率问题中可以设基数为a,平均增长率为x,增长的次数为n,则增长后的结果为;而增长率为负数时,则降低后的结果为.
3.2022年第一季度我省总值约为10000亿元,第三季度的总值约为11025亿元.
(1)假定第二季度、第三季度我省总值的增长率相同,求这个增长率;
(2)若保持这样的增长率不变,估计到2023年第一季度,我省的总值能否突破12000亿元?并说明理由.
【答案】(1)5%
(2)能突破,理由见解析
【分析】(1)设这个增长率为x,利用第三季度的GDP总值=第一季度的总值第二季度、第三季度我省GDP总值的增长率,可列出关于x的一元二次方程,解之取其符合题意的值,即可得出结论;
(2)利用预计2023年第一季度我省的总值=2022年第三季度我省的总值每季度我省总值的增长率,可求出预计2023年第一季度我省的总值,再将其与12000亿元比较后即可得出结论.
【详解】(1)设第二季度、第三季度我省总值的增长率为,根据题意得
,
解得,(不合题意,舍去),
答:第二季度、第三季度我省总值的增长率为5%;
(2)到2023年第一季度,我省的总值能突破12000亿元,
理由:2023年第一季度我省总值为(亿元)(亿元),
∴到2023年第一季度,我省的总值能突破12000亿元.
【点睛】本题考查了一元二次方程的应用,找准等量关系,正确列出一元二次方程是解题的关键.
类型九、二次函数的应用——喷水问题
【解惑】如图,某城区公园有直径为的圆形水池,水池边安有排水槽,在正中心O处修喷水装置,喷出的水流呈抛物线状,当水管高度在处时,距离水平距离处喷出的水流达到最大高度为.
(1)求抛物线解析式,并求水流落地点B到点O的距离(即线段的长);
(2)距离水平距离多远的E点处,放置高为的景观射灯使水流刚好到点F?
【答案】(1)抛物线解析式为:,水流落地点B到点O的距离为
(2)点E应该与的距离为
【分析】本题主要考查了二次函数的应用,掌握根据顶点坐标设抛物线的解析式为:,是解答本题的关键.
(1)根据题意可知,抛物线的顶点坐标为,即设抛物线的解析式为:,再根据,可得,将代入中,即可得,则抛物线解析式为:,令,即可得的坐标为,则,问题得解;
(2)根据题意令,可得,解方程即可求解.
【详解】(1)解:根据题意可知,抛物线的顶点坐标为,
即设抛物线的解析式为:,
∵,
∴,
将代入中,可得,
∴,
∴抛物线解析式为:,
令,可得,
∴解得,(根据题意,负值舍去)
∴的坐标为,
∴,
即水流落地点B到点O的距离为;
(2)解:根据题意令,可得,
∴解得,(根据题意,负值舍去)
∴的坐标为,即,
∴点E应该与的距离为.
【融会贯通】
1.小聪在某公园看到一处喷水景观,喷出的水柱呈抛物线形状,他对此展开探究;测得喷水头距地面,水柱在距喷水头水平距离处达到最高,最高点距地面.建立如图所示的平面直角坐标系,其中是水柱距喷水头的水平距离,是水柱距地面的高度.
(1)求此抛物线的解析式;
(2)若身高的小聪站在水柱正下方,且距喷水头的水平距离为,判断小聪的头顶是否接触到水柱,若未接触到水柱,求他的头顶上方到水柱的距离.
【答案】(1)
(2)小聪的头顶未接触到水柱,他的头顶上方到水柱的距离为
【分析】本题考查二次函数的应用,
(1)由抛物线顶点可设抛物线的解析式为,将点代入求出的值即可;
(2)当时,代入抛物线的解析式求出对应的的值,再和比较即可得出结论;
解题的关键是读懂题意,把实际问题转化为数学问题.
【详解】(1)解:由题意知,抛物线顶点为,
设抛物线的表达式为,
由题意知点在抛物线的图像上,
∴,
解得:,
∴,
∴抛物线的表达式为;
(2)当时,,
∵,
∴小聪的头顶未接触到水柱,他的头顶上方到水柱的距离为.
2.如图1为音乐喷泉,喷头的高度在垂直地面的方向上随着音乐变化而上下移动.不同高度的喷头喷出来的水呈抛物线型或抛物线的一部分,但形状相同,最高高度也相同,水落地点都在喷水管的右侧.图2是当喷水头在地面上时(喷水头最低),其抛物线形水柱的示意图,水落地点离喷水口的距离为,水柱最高点离地面.图3是某一时刻时,水柱形状的示意图.为喷水管,B为水的落地点,记长度为喷泉跨度.
(1)在图2中,以O为原点,所在直线为x轴,建立平面直角坐标系,求出抛物线的函数表达式.
(2)在图3中,若喷水管最高可伸长到,求出喷泉跨度的最小值.
【答案】(1)
(2)
【分析】本题考查了二次函数的应用,以及二次函数解析式的求法,运用二次函数的性质是解题的关键.
(1)根据题意可知抛物线的对称轴为直线,顶点坐标为,设抛物线的函数表达式为,代入即可求解;
(2)不同高度的喷水管喷出来的水呈抛物线型或抛物线的一部分,形状相同,最高高度也相同,图3中抛物线的顶点坐标可设为,,设此时的抛物线的函数表达式为,当时,,,
解得,再由,得,即可求出答案.
【详解】(1)解:如图,
点坐标为,点坐标为,
抛物线的对称轴为直线,
抛物线的最高点为3,
顶点坐标为,
设抛物线的函数表达式为过点,
则
解得:,
∴抛物线的函数表达式为.
(2)解:在图3中,以O为原点,所在直线为x轴,建立平面直角坐标系,如图:
∵不同高度的喷水管喷出来的水呈抛物线型或抛物线的一部分,形状相同,最高高度也相同,
∴图3中抛物线的顶点坐标可设为,,
设此时的抛物线的函数表达式为,
当喷水管最高可伸长到时,
即当时,,,
解得:,
由,得,解得:或(舍),
∴此时.
即喷泉跨度的最小值为.
3.护林员在一个斜坡上的点处安装自动浇灌装置(其高度忽略不计)为坡地进行浇灌,,点处的自动浇灌装置喷出的水柱呈抛物线形,已知水柱在距出水口的水平距离为时,达到距离地面的竖直高度的最大值为,设喷出的水柱距出水口的水平距离为,距地面的竖直高度为,以坡底所在的水平方向为轴,处所在的竖直方向为轴建立平面直角坐标系,原点为,如图所示.经过测量,可知斜坡的函数表达式近似为.
(1)求图中水柱所在抛物线的函数表达式;
(2)若该装置浇灌的最远点离地面的竖直高度为,求此时喷到处的水柱距出水口的水平距离;
(3)给该浇灌装置安装一个支架,可调节浇灌装置的高度,则水柱恰好可以覆盖整个坡地时,安装的支架的高度为多少米?
【答案】(1)
(2)18米
(3)米
【分析】本题考查了二次函数的应用、一次函数的应用、二次函数平移等知识,熟练掌握与灵活运用相关知识,运用数形结合的思想分析问题是解题的关键.
(1)设抛物线解析式为,将代入并求解,即可获得答案;
(2)对于抛物线,令,求解即可获得答案;
(3)设浇灌装置还要升高米,则抛物线解析式为,再确定点坐标,将点坐标代入,求解即可获得答案.
【详解】(1)解:根据题意可知,抛物线的顶点坐标为,设抛物线解析式为,
将代入,可得,
解得 ,
∴水柱所在抛物线的函数表达式为;
(2)对于抛物线,
令,可得,
整理可得,
解得,(舍去),
∴该装置浇灌的最远点离地面的竖直高度为,此时喷到处的水柱距出水口的水平距离为18米;
(3)设浇灌装置还要升高米,则抛物线解析式为,
对于直线:,
令,可得,
解得,即,
将点代入,
可得,
解得,
∴浇灌装置还要升高米.
类型十、二次函数的应用——拱桥问题
【解惑】图1是合肥逍遥津公园内的一座拱桥,跨度为,拱顶离地面高,拱桥的形状可以近似地看成一条抛物线.
(1)以的中点为坐标原点建立如图2所示的平面直角坐标系,请求出该拱桥所在抛物线的表达式;
(2)当水面宽度小于或等于时,需要采取紧急措施,禁止游客进入.现在水面距离拱顶为,是否需要采取紧急措施?并说明理由.
【答案】(1)
(2)需要,理由见解析
【分析】本题考查了二次函数的应用.
(1)利用待定系数法求解即可;
(2)计算出时对应的x的值,进而计算出水面宽度,即可判断.
【详解】(1)解:由题意知,,,
,,顶点,
设抛物线解析式为,
将代入,得:,
解得,
拱桥所在抛物线的表达式为;
(2)解:需要,理由如下:
,
将代入,得:,
解得,
水面宽度为,
需要采取紧急措施.
【融会贯通】
1.如图,隧道的截面由抛物线和矩形构成,矩形的长为,宽为,以所在的直线为x轴,线段的中垂线为y轴,建立平面直角坐标系,y轴是抛物线的对称轴,最高点E到地面的距离为.
(1)求出抛物线的解析式;
(2)在距离地面高处,隧道的宽度是多少?
(3)如果该隧道为单行道(只能朝一个方向行驶),现有一辆货运卡车高m、宽,这辆货运卡车能否通过该隧道?通过计算说明你的结论.
【答案】(1)
(2)m
(3)这辆货车能通过该隧道,理由见解析
【分析】本题考查了运用待定系数法求二次函数的解析式的运用,由函数值求自变量的值的运用,解答时求出二次函数的解析式是关键.
(1)根据题意可以设出抛物线的顶点式,根据题中信息可知点,代入即可求得抛物线的解析式;
(2)把代入解析式,即可得解;
(3)根据题意可以求得当时的得值,然后与比较,即可解答本题;
【详解】(1)解:根据题意,得点,,,
设抛物线的解析式为:,
将点代入,
得到,
解得:;
∴抛物线的解析式为:.
(2)在中,令,
得到,
解得:,
,
故在距离地面高处,隧道的宽度是;
(3)这辆货车能通过该隧道,理由如下:
,
将代入,
得到:,
,
故这辆货车能通过该隧道.
2.如图为一个拱桥横截面的示意图,跨度为4米.在距点A水平距离为d米的地点,拱桥距离水面的高度为h米,请你根据学习函数的经验,对d和h之间的关系进行探究,下面是探究过程,请补充完整:
下面是探究过程,请补充完整:
(1)经过测量,得出了d和h的几组对应值,如下表:
d/米
0
0.6
1
1.8
2.4
3
3.6
4
h/米
0.88
1.90
2.38
2.86
2.80
2.38
1.60
0.8
在d和h这两个变量中,______是自变量,______是这个变量的函数;
(2)在平面直角坐标系中,画出(1)中所确定的函数的图象;
(3)结合表格数据和函数图象,解决问题;
①桥墩露出水面的高度为______米;
②公园欲开设游船项目,现有长为3.5米,宽为2米,露出水面高度为2米的游船.为安全起见,公园要在水面上的C,D两处设置警戒线,并且,要求游船能从C,D两点之间安全通过,则C处距桥墩的距离至少为______米.(精确到0.1米)
【答案】(1),
(2)见解析
(3)0.88;0.7
【分析】本题考查二次函数的应用,解题的关键是读懂题意,用待定系数法求出二次函数的解析式.
(1)根据函数的定义即可解答;
(2)描点,连线,画出图象即可;
(3)①观察图象即可得出结论;
②求出抛物线的解析式,令解方程求得的值即可得答案.
【详解】(1)解:根据函数的定义,我们可以确定,在和这两个变量中,是自变量,是这个变量的函数;
故答案为:,;
(2)解:描点,连线,画出图象如图:
(3)解:①观察图象结合表知,桥墩露出水面的高度为0.88米;
故答案为:0.88;
②设根据图象,设二次函数的解析式为,
把,代入得:,
解得:,
二次函数的解析式为,
令得:,
解得(舍去)或,
则处距桥墩的距离至少为0.7米,
故答案为:0.7.
3.某大桥拱形可以近似看作抛物线的一部分.在大桥截面的比例图上,跨度,拱高,线段表示大桥拱内桥长,,如图(1),在比例图上,以直线为x轴,抛物线的对称轴为y轴,以作为数轴的单位长度,建立平面直角坐标系,如图(2).
(1)求出图(2)中以这一部分抛物线为图象的函数解析式,并写出x的取值范围.
(2)如果与的距离,求大桥拱内实际桥长(备用数据:,计算结果精确到1米).
【答案】(1)
(2)
【分析】本题考查二次函数的实际问题,掌握待定系数法求函数解析式是解题的关键.
(1)因为在y轴上,故设抛物线的解析式为,把A点坐标代入解析式求出a即可.
(2)因为点、的纵坐标相同,都是,令,解出x的值,即可得到的长.
【详解】(1)解:∵抛物线顶点的坐标为,
∴设抛物线关系式为,
,
∴点坐标为,点坐标为,
∵、在抛物线上
,
解得,
∴所求抛物线表达式为 ;
(2)解:,
∴、、点的纵坐标相等,
,
∴、点的纵坐标都为,
将、点的纵坐标代入抛物线表达式得,
解得或,
∴点的坐标为 ,点的坐标为 ,
则 ,
即,
答:大桥拱内实际桥长约为.
【一览众山小】
1.抛物线与轴的交点坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了二次函数与坐标轴的交点,令,求出y的值即可求解.
【详解】解:∵当时,,
∴抛物线与轴的交点坐标为.
故选D.
2.将抛物线的图象先向右平移3个单位,再向上平移1个单位,得到的抛物线的解析式是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了二次函数图象的平移,平移规则是:左加右减,上加下减;按此规则求解即可.
【详解】解:抛物线的图象先向右平移3个单位,再向上平移1个单位,得到的抛物线;
故选:B.
3.已知,,是抛物线上的点,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题主要考查了比较二次函数值的大小,先根据抛物线解析式得到抛物线开口向下,对称轴为直线,则离对称轴越远函数值越小,再求出三点到对称轴的距离即可得到答案.
【详解】解:∵抛物线解析式为,,
∴抛物线开口向下,对称轴为直线,
∴离对称轴越远函数值越小,
∵,,是抛物线上的点,且,
∴,
故选:C.
4.在校运动会上,小华在某次试投中铅球所经过的路线是如图所示的抛物线的一部分.已知铅球出手处A距离地面的高度是米,当铅球运行的水平距离为4米时,达到最大高度3米的B处,小华此次投掷的成绩是 米.
【答案】10
【分析】本题主要考查了二次函数的实际应用.根据题意可知点的坐标为,顶点为,设抛物线的表达式为,将点A和点B的坐标代入即可求出该抛物线的表达式,最后令,求出此时x的值即可.
【详解】解:建立如图所求的平面直角坐标系,
则点的坐标为,顶点为.
设抛物线的表达式为,
点在抛物线上,
,
解得.
抛物线的表达式为,
令,则,
解得或(不合实际,舍去).
答:小华此次投掷的成绩是10米.
故选:10.
5.如图,已知一次函数与二次函数的图象相交于点,则能使成立的x的取值范围是 .
【答案】或
【分析】此题主要考查了二次函数与不等式,正确利用函数图象得出正确信息是解题的关键.利用一次函数图象在二次函数图象下方时,,据此可得的取值范围.
【详解】解:∵一次函数与二次函数的图象相交于点,
∴一次函数图象在二次函数图象下方时,,即或,
故答案为:或.
6.如图,已知抛物线与直线相交于两点,则关于x的不等式的解集是 .
【答案】或
【分析】本题考查了二次函数与不等式的关系,旨在考查学生的数形结合能力.不等式的解集是抛物线位于直线下方,自变量的取值范围,确定抛物线与直线的交点坐标即可解答.
【详解】解:由图象可知,当或时,抛物线位于直线下方,
∴不等式的解集是:或,
故答案为:或.
7.某商店经营一种成本为每千克40元的水产品,据市场调查,每天的销售量y(千克)与销售单价x(元)之间存在函数关系.设该商店销售这种水产品每天的销售利润为w元.
(1)求w与x之间的函数关系式;(不要求写出自变量x的取值范围)
(2)每千克水产品的销售单价定为多少元时,该商店销售这种水产品每天的销售利润最大?
【答案】(1)
(2)每千克水产品的销售单价定为70元时,该商店销售这种水产品每天的销售利润最大
【分析】此题考查了二次函数的实际应用,二次函数的最值,正确理解题意列出函数关系式是解题的关键.
(1)根据利润=每件的利润乘以件数计算即可求出函数解析式;
(2)将函数解析式化为顶点式,根据二次函数的性质解答.
【详解】(1)解:由题意得
,
与x之间的函数关系式为;
(2)解:
,
∵,抛物线开口向下,
∴当时,w有最大值,
答:每千克水产品的销售单价定为70元时,该商店销售这种水产品每天的销售利润最大.
8.已知二次函数的图象经过点.
(1)求此二次函数的表达式;
(2)求出该抛物线的顶点坐标,并直接写出随的增大而减小时,自变量的取值范围.
【答案】(1)
(2);,该函数的随的增大而减小
【分析】(1)把坐标代入确定出的值,即可求得二次函数的表达式;
(2)把解析式化成顶点式即可求得顶点坐标,然后根据二次函数的性质得到结论.
此题考查了待定系数法求二次函数解析式,二次函数的图象与性质,熟练掌握待定系数法是解本题的关键.
【详解】(1)解: 二次函数的图象经过点,
,
解得,
二次函数的解析式.
(2)解:由,
对称轴是直线,顶点坐标是,
抛物线开口向上,
当时,该函数的随的增大而减小.
9.如图,抛物线经过点,与坐标轴分别交于B,C,D三点.
(1)求B,C,D三点的坐标;
(2)当时,则函数y的取值范围是_________;
(3)平移抛物线,使原抛物线上的A点平移后落到点D的位置,直接写出平移后的抛物线的解析式.
【答案】(1)B,C,
(2)
(3)
【分析】本题考查了待定系数法求二次函数解析式,抛物线与坐标轴的交点问题,二次函数图象的平移,掌握二次函数的性质是解题的关键.
(1)利用待定系数法求出抛物线解析式,再把、代入函数解析即可求出三点的坐标;
(2)求出抛物线的对称轴,再根据抛物线的性质结合图象解答即可求解;
(3)由坐标得出抛物线的平移方式,结合抛物线的平移规律“左加右减,上加下减”即可解答.
【详解】(1)解:∵抛物线经过点,
∴,
∴,
∴抛物线解析式为,
当时,,
解得,,
∴B,C,
当时,,
∴
(2)解:∵,
∴抛物线的开口向上,对称轴为直线,顶点坐标为,
当,时,
y的最小值出现在顶点处,即,
y的最大值出现在处,即.
故答案为:;
(3)∵,,
∴把A点平移后落到D点的位置,抛物线向右平移1个单位长度得到新抛物线,
∴平移后的抛物线的解析式为,即.
10.如图,已知抛物线与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C,点P是抛物线在第二象限内的一个动点,连接,,设点P的横坐标为m.
(1)求线段的长;
(2)请用含m的代数式表示的面积;
(3)若,求点P的坐标.
【答案】(1)
(2)
(3)点的坐标为
【分析】(1)令,求出,,即可得解;
(2)连接,求出,得到,求出,由题意得:,求出,,再由即可得解;
(3)根据题意结合(2)得出,计算即可得解.
【详解】(1)解:在中,令,则,
解得:,,
∴,,
∴;
(2)解:如图,连接,
,
在中,令,则,即,
∴,
∵,
∴,
∴,
由题意得:,
∴,,
∴;
(3)解:由(2)可得:,
由题意得:,
解得:,,
∵点在第二象限,
∴,
∴,
∴点的坐标为.
【点睛】本题考查了二次函数的图象与性质,二次函数综合—三角形面积问题,熟练掌握以上知识点并灵活运用,添加适当的辅助线是解此题的关键.
6
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