第二十二章二次函数课时 同步练习2024-2025学年人教版数学九年级上册
2024-11-05
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内容正文:
初三数学第22章二次函数补充习题
第二十二章 二次函数
第1课时 二次函数
基础提优
1.下列是二次函数的是( )A.y=2x+3 B.y=3x2﹣3x(x+1)
C.y=(2x﹣3)(x+1) D.y=ax2
2.下列函数关系中,是二次函数的是( )
A.在弹性限度内,弹簧的长度y与所挂物体质量x之间的关系
B.当距离一定时,火车行驶的时间t与速度v之间的关系
C.等边三角形的周长C与边长a之间的关系
D.圆的面积S与半径R之间的关系
3.二次函数y=2x2﹣3的二次项系数、一次项系数和常数项分別是( )
A.2、0、﹣3 B.2、﹣3、0 C.2、3、0 D.2、0、3
4.下列函数中(x,t是自变量),是二次函数的有( )个
①y=﹣5x2+3;②y=x2﹣x3+25;③y=22+2x;④s=1+t+5t2
A.1 B.2 C.3 D.4
5.如果函数是二次函数,则m的取值范围是( )
A.m=±2 B.m=2 C.m=﹣2 D.m为全体实数
6.二次函数y=x2+4x﹣3中,当x=﹣1时,y的值是 .
7.已知二次函数y=1﹣5x+3x2,则二次项系数a= ,一次项系数b= ,常数项c= .
8.若二次函数y=(2x﹣1)2+1的二次项系数为a,一次项系数为b,常数项为c,则b2﹣4ac 0(填写“>”或“<”或“=”)
9.某汽车的行驶路程y(m)与行驶时间x(s)之间的函数表达式为y=3x+x2.则汽车行驶60s的路程为 .
10.据省统计局公布的数据,安徽省2019年第二季度GDP总值约为7.9千亿元人民币,若我省第四季度GDP总值为y千亿元人民币,平均每个季度GDP增长的百分率为x,则y关于x的函数表达式是
11.已知函数y=2(x﹣6)(x+1).
(1)分别求出当x=﹣2和x=7时,函数y的值;
(2)当y=0时,求自变量x的取值.
12.根据下面的条件列出函数解析式,并判断列出的函数是否为二次函数:
(1)如果两个数中,一个比另一个大5,那么,这两个数的乘积p是较大的数m的函数;
(2)一个半径为10cm的圆上,挖掉4个大小相同的正方形孔,剩余的面积S(cm2)是方孔边长x(cm)的函数;
(3)有一块长为60m、宽为40m的矩形绿地,计划在它的四周相同的宽度内种植阔叶草,中间种郁金香,那么郁金香的种植面积S(cm2)是草坪宽度a(m)的函数.
拓展提优
1.下列函数中,是二次函数的有( )
(1)y=3x2++1;(2)y=+5;(3)y=(x﹣3)2﹣x2;(4)y=1+x﹣;
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
2.在Rt△ABC中,∠C=90°,BC=a,AC=b,AB=c,若a+b=5,则Rt△ABC的面积S关于边长c的函数关系式为( )
A.S= B.S= C.S= D.S=
3.如图,在△ABC中,AB=AC,BC=6,E为AC边上的点且AE=2EC,点D在BC边上且满足BD=DE,设BD=y,S△ABC=x,则y与x的函数关系式为( )A.y=x2+ B.y=x2+
C.y=x2+2 D.y=x2+2
4.已知方程ax2+bx+cy=0(a,b,c是常数),请你通过变形把它写成你所熟悉的一个函数表达式的形式,则函数表达式为 ,成立的条件是 ,是 函数.
5. 直角三角形的一条直角边长为xcm,两条直角边的和为7cm,面积为ycm2,写出变量y与x之间的函数关系式及自变量x的取值范围,并说明这个函数是不是二次函数.
6.已知函数y=(m2﹣1)x2﹣(m2﹣2m﹣3)x﹣m﹣1,当m为何值时,y是x的二次函数?当m为何值时,y是x的一次函数?
第2课时 二次函数的图象和性质
基础提优
1.二次函数y=2x2的顶点坐标是( )
A.(﹣2,0) B.(2,0) C.(0,2) D.(0,0)
2.下列各函数中,x逐渐增大y反而减小的函数是( )
A.y=x B.y=﹣x C.y=x2 D.y=4x﹣1
3.已知二次函数y=﹣x2,下列说法正确的是( )
A.该抛物线的开口向上 B.顶点坐标是(0,0)
C.对称轴是x=﹣ D.当x<0时,y随x的增大而减小
4.在同一直角坐标系中,a≠0,函数y=ax与y=ax2的图象可能正确的有( )个
A.0 B.1
C.2 D.3
5.已知原点是抛物线y=(m+1)x2的最高点,则m的范围是( )
A.m<﹣1 B.m<1 C.m>﹣1 D.m>﹣2
6.已知两个二次函数的图象如图所示,那么a1 a2(填“>”、“=”或“<”).
7.抛物线y=﹣x2的开口向 ,对称轴是 ,顶点坐标 .
8.如图,正方形的边长为4,以正方形中心为原点建立平面直角坐标系,作出函数y=x2与y=﹣x2的图象,则阴影部分的面积是 .
9.如图,在平面直角坐标系中,两条开口向上的抛物线所对应的函数表达式分别为y=(2a2﹣1)x2与y=ax2.若其中一个函数的二次项系数是另一个函数二次项系数的2倍,则a的值为 .
10.若y=(1﹣m)x是二次函数,且图象开口向上,则m的值为
11.画出函数y=﹣x2的图象,并回答下列问题
解:(1)列表(请完成下面填空):
x
……
﹣2
﹣1
﹣0.5
0
0.5
1
2
……
y
……
﹣0.25
0
﹣0.25
﹣1
﹣4
……
(2)描点,连线;
(3)从函数图象可以看出,当x<0时,y随着x的增大而 .(填:增大或减小)
12.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,如图所示,其中A(﹣1,﹣1),求△OAB的面积.
拓展提优
1. 同一坐标系中,函数y=ax2与y=ax+a(a<0)的图象的大致位置可能是( )
A.B.C. D.
2. 如图,在平面直角坐标系xOy中,A(1,1),B(3,1),如果抛物线y=ax2(a>0)与线段AB有公共点,那么a的取值范围是 .
3.如图1,抛物线的顶点为M,平行于x轴的直线与该抛物线交于点A,B(点A在点B左侧),根据对称性△AMB恒为等腰三角形,我们规定:当△AMB为直角三角形时,就称△AMB为该抛物线的“完美三角形”.如图2,则抛物线y=x2的“完美三角形”斜边AB的长 .
4.二次函数的图象如图所示,点A0位于坐标原点,点A1,A2,A3,…,A2011在y轴的正半轴上,点B1,B2,B3,…,B2011在二次函数位于第一象限的图象上,若△A0B1A1,△A1B2A2,△A2B3A3,…△A2021B2022A2023,都为等边三角形,则△A2021B2022A2023的边长= .
5.已知四个点的坐标分别为A(﹣4,2),B(﹣3,1),C(﹣1,1),D(﹣2,2),若抛物y=ax2与四边形ABCD的边没有交点,求a的取值范围.
6.如图,一次函数y1=kx+b与二次函数y2=ax2的图象交于A(﹣1,n),B(2,4)两点.
(1)利用图中条件,求两个函数的解析式;
(2)根据图象写出使y1<y2的x的取值范围
为 .
第3课时 二次函数的图象和性质
基础提优
1.二次函数y=﹣3x2+2图象的顶点坐标为( )
A.(0,0) B.(﹣3,﹣2) C.(﹣3,2) D.(0,2)
2.下列二次函数的开口方向一定向上的是( )
A.y=﹣3x2﹣1 B.y=﹣ x2+1 C.y=x2+3 D.y=﹣x2﹣5
3.下列关于抛物线y=﹣x2+2的说法正确的是( )
A.抛物线开口向上 B.顶点坐标为(﹣1,2)
C.在对称轴的右侧,y随x的增大而增大 D.在对称轴的左侧,y随x的增大而增大
4.已知函数y=,当y=5时,x的值是( )
A.6 B.﹣ C.﹣或6 D.±或6
5.函数y=ax2﹣1与y=ax(a≠0)在同一直角坐标系中的图象可能是( )
A. B. C. D.
6. 把抛物线y=x2+6向下平移3个单位,得到抛物线 .
7. 已知点P(﹣2,y1)和点Q(﹣1,y2)都在二次函数y=﹣x2+c的图象上,那么y1与y2的大小关系是 .
8. 如果抛物线y=(a﹣1)x2﹣1(a为常数)不经过第二象限,那么a的取值范围是 .
9. 已知二次函数y=ax2+c(a>0)的图象上有纵坐标分别为y1、y2的两点A、B,如果点A、B到对称轴的距离分别等于2、3,那么y1 y2(填“<”、“=”或“>”)
10.如图,抛物线y=ax2+1与y轴交于点A,过点A与x轴平行的直线交抛物线y=4x2于点B、C,则线段BC的长为 .
11.在同一直角坐标系中画出二次函数y=x2+1与二次函数y=﹣x2﹣1的图形.
(1)从抛物线的开口方向、形状、对称轴、顶点等方面说出两个函数图象的相同点与不同点;
(2)说出两个函数图象的性质的相同点与不同点.
12.已知二次函数y=ax2+1的图象过点(﹣2,﹣3).
(1)求这个二次函数的解析式;
(2)判断点(﹣1,﹣)是否在抛物线上;
(3)求出抛物线上纵坐标为﹣15的点的坐标.
拓展提优
1.在同一坐标系中,二次函数y=ax2+b与一次函数y=bx+a的图象可能是( )
A.B.C. D.
2.已知:二次函数y=ax2+c,当x=1时,﹣4≤y≤﹣2,当x=2时,﹣1≤y≤2,则当x=3时,y的取值范围为( )
A.≤y≤12 B.≤y≤10 C.≤y≤9 D.1≤y≤9
3.抛物线y=2x2+3上有两点A(x1,y1)、B(x2,y2),且x1≠x2,y1=y2,当x=x1+x2时,y= .
4.在平面直角坐标系中,两点P(x,y)、Q(x,y′),其中y′=,则称Q点是P点的可控点.若P(x,y)满足y=﹣x2+16,其中﹣5≤x≤a时,可控点Q(x,y′)满足﹣16≤y′<16,则a的取值范围是 .
5.在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2﹣与y轴交于点A,点A关于x轴的对称点为点B.
(1)求抛物线的对称轴;
(2)求点B坐标(用含a的式子表示);
(3)已知点P(1,),Q(3,0),若抛物线与线段PQ恰有一个公共点,结合函数图象,求a的取值范围.
6.在平面直角坐标系xOy中,将点P1(a,b﹣a)定义为点P(a,b)的“关联点”.
已知:点A(x,y)在函数y=x2的图象上(如图所示),点A的“关联点”是点A1.
(1)请在如图的基础上画出函数y=x2﹣2的图象,简要说明画图方法;
(2)如果点A1在函数y=x2﹣2的图象上,求点A1的坐标;
(3)将点P2(a,b﹣na)称为点P(a,b)的“待定关联点”(其中,n≠0).如果点A(x,y)的“待定关联点”A2在函数y=x2﹣n的图象上,试用含n的代数式表示点A2的坐标.
第4课时 二次函数的图象和性质
基础提优
1.抛物线y=(x+1)2的对称轴是( )
A.直线y=﹣1 B.直线y=1 C.直线x=﹣1 D.直线x=1
2.顶点是(﹣3,0),开口方向、形状与函数y=的图象相同的抛物线为( )
A.y=(x﹣3)2 B.y=(x+3)2 C.y=﹣(x+3)2 D.y=﹣(x﹣3)2
3.已知某二次函数,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,则该二次函数的解析式可以是( )
A.y=3(x+1)2 B.y=3(x﹣1)2 C.y=﹣3(x+1)2 D.y=﹣3(x﹣1)2
4.对于二次函数y=﹣2(x+3)2的图象,下列说法不正确的是( )
A.开口向下 B.对称轴是直线 x=﹣3 C.顶点坐标为(﹣3,0)
D.当 x<﹣3 时,y 随 x的增大而减小
5.在平面直角坐标系中,函数y=﹣x﹣1与y=﹣的图象大致是( )
A.B.C. D.
6.已知二次函数y=2(x+2)2,如果x>﹣2,那么y随x的增大而 .
7.函数y=﹣3(x+2)2的开口 ,对称轴是 ,顶点坐标为 .
8.下列函数:①y=3x2;②y=﹣3(x+3)2;③y=﹣3x2﹣1;④y=﹣2x2+5;⑤y=﹣(x﹣1)2,其中函数图象形状、开口方向相同的是 .
9.抛物线y=﹣x2向右平移2个单位后所得到的抛物线的解析式为 .
10.已知抛物线y=a(x﹣h)2的形状与抛物线y=﹣2x2的形状相同,且顶点坐标为
(﹣2,0),则a+h= .
11.如图,抛物线y=a(x+1)2的顶点为A,与y轴的负半轴交于点B,且OB=OA.
(1)求抛物线的解析式;
(2)若点C(﹣3,b)在该抛物线上,求S△ABC的值.
12.已知二次函数y=a(x﹣h)2的图象经过点B(0,﹣1),它与函数y=﹣x的图象交于点A(m,﹣4).求这个二次函数的解析式.
拓展提优
1.在平面直角坐标系中,直线y=ax+h与抛物线y=a(x﹣h)2的图象不可能是( )
A. B. C. D.
2.已知函数y=,在自变量x≤m的范围内,相应的函数最小值为0,则m的取值范围是 .
3.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2(a>0)与y=a(x﹣2)2的图象交于点B,抛物线y=a(x﹣2)2交y轴于点E,过点B作x轴的平行线与两条抛物线分别交于C、D两点,若点A是x轴上两条抛物线顶点之间的一点,连结AD,AC,EC,ED,则四边形ACED的面积
为 (用含a的代数式表示).
4.如图,在平面直角坐标系中,点A、B的坐标分别为(﹣,2)、(,2),连结AB,若函数y=(x﹣h)2与线段AB有交点,则h的取值范围是 .
5.已知二次函数y=(x﹣h)2(h为常数),当自变量x的值满足﹣1≤x≤3时,与其对应的函数值y的最小值为4,求h的值.
6.已知抛物线y=a(x﹣h)2的顶点是C(﹣3,0)与y轴交于点A(0,1).
(1)求抛物线的表达式并画出图象;
(2)若O(0,0),在抛物线的对称轴上是否存在点Q,使得以点Q、O、A为顶点的△QOA是直角三角形?若存在,求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
第5课时 二次函数的图象和性质
基础提优
1.抛物线y=3(x﹣2)2+1的顶点坐标是( )
A.(2,1) B.(﹣2,1) C.(﹣2,﹣1) D.(1,2)
2.将抛物线y=x2向上平移3个单位长度,再向右平移5个单位长度,所得到的拋物线为( )A.y=(x+3)2+5 B.y=(x﹣3)2+5 C.y=(x+5)2+3 D.y=(x﹣5)2+3
3.若点A(1,y1),B(2,y2)在抛物线y=a(x+1)2+2(a<0)上,则下列结论正确的是( )A.2>y1>y2 B.2>y2>y1 C.y1>y2>2 D.y2>y1>2
4.已知关于x的二次函数y=(x+m)2﹣3,当x>2时,y随着x的增大而增大,则m的取值范围是( )A.m≤2 B.m≥﹣2 C.m<﹣2 D.m≤﹣2
5.对于抛物线,下列说法错误的是( )
A.对称轴是直线x=5 B.函数的最大值是3
C.开口向下,顶点坐标(5,3) D.当x>5时,y随x的增大而增大
6.抛物线y=﹣3(x+2)2﹣1的对称轴是 .
7.要得到函数y=2(x﹣1)2+3的图象,可以将函数y=2x2的图象向 平移 个单位长度,再向 平移 个单位长度.
8.已知抛物线的顶点坐标为(2,﹣1),且过点(﹣1,2).则此抛物线的函数解析式
是
9.点A(﹣4,3),B(0,k)在二次函数y=﹣(x+2)2+h的图象上,则k= .
10.如图,在平面直角坐标系中,点A的坐标为(0,2),点B的坐标为(4,2).若抛物线y=﹣(x﹣h)2+k(h、k为常数)与线段AB交于C、D两点,且CD=AB,则k的值为 .
11.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx顶点坐标为(2,4),图象交x轴正半轴于点A.
(1)求二次函数的表达式和点A的坐标.
(2)点P是抛物线上的点,它在对称轴右侧且在第一象限内.将点P向左平移2n(n>0)个单位,将与该二次函数图象上的点Q重合,若△OAQ的面积为6n,求n的值.
12.如图,二次函数y=(x﹣2)2+m的图象交y轴于点C,点B是点C关于该二次函数图象的对称轴对称的点.已知一次函数y=kx+b的图象经过该二次函数图象上的点A(1,0)及点B.
(1)求二次函数与一次函数的解析式.
(2)抛物线上是否存在点P,使S△ABP=S△ABC?若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
拓展提优
1.已知抛物线y=a(x﹣h)2﹣7,点A(1,﹣5)、B(7,﹣5)、C(m,y1)、D(n,y2)均在此抛物线上,且|m﹣h|>|n﹣h|,则y1与y2的大小关系是( )
A.y1<y2 B.y1>y2 C.y1=y2 D.不能确定
2.已知点P(m,n)在抛物线y=a(x﹣5)2+9(a≠0)上,当3<m<4时,总有n>1,当7<m<8时,总有n<1,则a的值为( )A.1 B.﹣1 C.2 D.﹣2
3.若二次函数y=a(x﹣4)2+4的图象在2<x<3这一段位于x轴的上方,在6<x<7这一段位于x轴的下方,则a值为 .
4.如图,一抛物线与x轴相交于A,B两点,其顶点P在折线段CD﹣DE上移动,已知点C,D,E的坐标分别为(﹣2,8),(8,8),(8,2),若点B横坐标的最小值为0,则点A横坐标的最大值为 .
5.已知,点P为二次函数y=﹣(x﹣m)2﹣2m+1图象的顶点,直线y=kx+2分别交x轴的负半轴和y轴于点A,点B.
(1)若二次函数图象经过点B,求二次函数的解析式;
(2)如图,若点A坐标为(﹣4,0),且点P在△AOB内部(不包含边界).
①求m的取值范围;
②若点,都在二次函数图象上,试比较y1与y2的大小.
6.已知,点A(m,n)在函数y1=(x﹣k)2+k(k≠0)图象上,也在函数y2=(x+k)2﹣k图象上.
(1)观察y1,y2图象的顶点位置,发现它们均在某个函数图象上,请写出这个函数表达式.
(2)若k=3,当﹣3<x<3时,请比较y1,y2的大小.
(3)求证:m+n>.
第6课时 二次函数的图象和性质(一)
基础提优
1.点M(2,9)在二次函数y=ax2+bx+3的图象上,则2a+b的值为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
2.若函数y=﹣x2的图象经过两次平移得到函数y=﹣x2+4x﹣5的图象,则下列平移正确的是( )A.先向左平移2个单位,再向下平移1个单位
B.先向左平移2个单位,再向上平移1个单位
C.先向上平移1个单位,再向右平移2个单位
D.先向下平移1个单位,再向右平移2个单位
3.关于x的二次函数y=x2﹣mx+5,当x≥1时,y随x的增大而增大,则实数m的取值范围是( )A.m<2 B.m=2 C.m≤2 D.m≥2
4.已知二次函数y=x2+2x+4,下列说法正确的是( )
A.抛物线开口向下 B.当x>﹣3时,y随x的增大而增大
C.二次函数的最小值是2 D.抛物线的对称轴是直线x=﹣1
5.无论m取任何实数,抛物线y=ax2+2max+am2+m(a≠0)的顶点都( )
A.在y=x直线上 B.在y=﹣x直线上 C.在x轴上 D.在y轴上
6.函数y=2x2﹣3x+1的对称轴是 ,有最 值.
7.设A(﹣2,y1),B(1,y2),C(2,y3)是抛物线y=﹣x2﹣2x+2上的三点,则y1,y2,y3的大小关系为 .
8.抛物线y=ax2+bx+c的对称轴为直线x=1,点P,点Q是抛物线与直线y=4的两个交点,若点P的坐标为(5,4),则点Q的坐标为 .
9.当﹣1≤x≤3时,二次函数y=x2﹣4x+5有最大值m,则m= .
10.将抛物线y=x2+ax向上平移3个单位,再向右平移4个单位后经过点(5,2),则平移后的抛物线解析式为 .
11.根据下列条件求二次函数的解析式
(1)抛物线y=ax2+bx+c经过坐标原点和点A(﹣4,0),B(﹣1,3).
(2)已知一条抛物线分别过点(3,﹣2)和(0,1),且它的对称轴为直线x=2,
12.抛物线与直线y2=﹣2x+m相交于A(﹣2,n)、B(2,﹣3)两点.
(1)求这条抛物线的解析式;
(2)若﹣4≤x≤1,求y2﹣y1的最大值与最小值.
拓展提优
1.若关于x的二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象经过点A(m,n),B(﹣1,y1),C(2﹣m,n),D(3,y2),则y1,y2的大小关系是( )
A.y2<y1 B.y1<y2 C.y2=y1 D.无法确定
2.已知函数y=x2+x﹣1在m≤x≤1上的最大值是1,最小值是﹣,则m的取值范围是( )A.m≥﹣2 B.0≤m≤ C.﹣2≤m≤﹣ D.m≤﹣
3.在等式y=ax2+bx+c中,当x=1时,y=5;当x=﹣1时,y=﹣2.下列结论一定正确的有 (填序号即可).①a+b+c=5;②b=;③3a﹣2b+3c=1;
④若a<0,则a﹣b+3c>﹣1.
4.已知函数y=x2+bx+2b(b为常数)图象不经过第三象限,当﹣5≤x≤1时,函数的最大值与最小值之差为16,则b的值为 .
5.设二次函数y=ax2+bx+a﹣5(a、b为常数,a≠0),且2a+b=3.
(1)若该二次函数的图象经过点(﹣1,4),求该二次函数的解析式.
(2)无论a取何常数,这个二次函数的图象始终经过一个定点,求出这个定点坐标.
(3)已知点P(x0,m)和Q(1,n)都在二次函数的图象上,若x0<1,且m>n,求x0的取值范围(用含a的代数式表示).
6.在平面直角坐标系xOy中,已知抛物线y=x2﹣2px+q.
(1)当p=2时,
①抛物线的顶点坐标横坐标为 ,纵坐标为 (用含q的式子表示);
②若点A(﹣1,y1),B(x2,y2)都在抛物线上,且y2>y1,令x2=m,则m的取值范围是 ;
(2)已知点M(3,2),将点M向左平移5个单位长度,得到点N.当q=6时,若抛物线与线段MN恰有一个公共点,结合函数图象,求p的取值范围为 .
第7课时 二次函数的图象和性质(二)
基础提优
1.在同一坐标系中,二次函数y=ax2+bx与一次函数y=ax﹣a的图象可能是( )
A. B. C. D.
2.已知二次函数y=ax2+bx+c的图象如图所示,则下列结论错误的是( )
A.a<0 B.b>0 C.c>0 D.a﹣b+c>0
3.在平面直角坐标系中,抛物线y=(x+3)(x﹣1)经过变换后得到抛物线y=(x+1)(x﹣3),则这个变换可以是( )
A.向左平移2个单位 B.向右平移2个单位
C.向左平移4个单位 D.向右平移4个单位
4.已知抛物线y=﹣x2+mx+2m,当x<1时,y随x的增大而增大,则抛物线的顶点在( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
5.已知两点A(﹣5,y1),B(﹣1,y2)均在抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)上,点C(x0,y0)是该抛物线的顶点,若y1>y2≥y0,则x0的取值范围是( )
A.x0>﹣5 B.x0>﹣1 C.x0>﹣3 D.﹣5<x0<﹣1
6.抛物线y=x2+bx+c经过点A(﹣2,0)、B(1,0)两点,则该抛物线的顶点坐标是 .
7.将抛物线y=ax2+bx﹣1向上平移3个单位长度后,经过点(﹣2,5),则8a﹣4b﹣11的值是 .
8.二次函数y=ax2+bx+c,自变量x与函数y的对应值如表:
x
…
﹣3
﹣1
1
3
…
y
…
﹣4
2
4
2
…
则当﹣3<x<3时,y满足的范围是 .
9.抛物线y=x2+bx+c经过点A(﹣2,m),B(4,m),C(5,n)给出下列结论:①b=2;②函数最小值为c﹣1;③当x=2时,y=c;④c>n.其中正确的有 .(填序号)
10.如图,是二次函数y=ax2+bx+c图象的一部分,其对称轴是x=﹣1,且过点(﹣3,0),下列说法:①abc<0;②2a﹣b=0;③若(﹣5,y1),(3,y2)是抛物线上两点,则y1=y2;④4a+2b+c<0,其中说法正确
的 (填写序号).
11.如图,抛物线y=a(x+1)2的顶点为A,与y轴的负半轴交于点B,且S△AOB=.(1)求抛物线的解析式;
(2)若点C是该抛物线上A、B两点之间的一点,
求△ABC面积的最大值.
12.如图,已知二次函数y=x2+ax+3的图象经过P点(2,3).
(1)求a的值和图象的顶点坐标.
(2)点Q(m,n)在该二次函数的图象上.
①当m=﹣2时,求n的值;
②若点Q到y轴的距离小于2,请根据图象直接写出n的取值范围.
拓展提优
1.已知直线x=1是二次函数y=ax2+bx+c(a,b,c是实数,且a≠0)的图象的对称轴,点A(x1,y1)和点B(x2,y2)为其图象上的两点,且y1<y2,( )
A.若x1<x2,则x1+x2﹣2<0 B.若x1<x2,则x1+x2﹣2>0
C.若x1>x2,则a(x1+x2﹣2)>0 D.若x1>x2,则a(x1+x2﹣2)<0
2.如图是二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)图象的一部分,对称轴为x=,且经过点(2,0).下列说法:①abc<0;②﹣2b+c=0;③4a+2b+c<0:
④若(﹣,y1),(,y2)都在抛物线上,则y1<y2;
⑤a+b>m(am+b)(其中m≠).其中说法正确的是( )A.①②④⑤ B.③④ C.①③ D.①②⑤
3.已知实数a,b满足b2﹣a=3,则代数式a2+4a+4b2+1的最小值为 .
4.抛物线y=ax2+bx+c(a>0)过点(﹣1,0)和点(0,﹣4),且顶点在第四象限,则a的取值范围是 .
5.如图,在平面直角坐标系中,点A,B是一次函数y=x图象上两点,它们的横坐标分别为a,a+3,其中a>0,过点A,B分别作y轴的平行线,交抛物线y=x2﹣4x+8于点C,D.
(1)若AD=BC,求a的值;
(2)点E是抛物线上的一点,求△ABE面积的最小值.
6.如图1,如果抛物线C1的顶点在抛物线C2上,抛物线C2的顶点也在抛物线C1上时,那么我们称抛物线C1与C2是“互为关联”的抛物线,如图2,已知抛物线L1:y1=ax2+bx经过A(﹣4,0),D(6,15).
(1)求出抛物线L1的函数表达式;
(2)若抛物线L2与L1是“互为关联”的抛物线,抛物线L1与L2的顶点分别为E、F,O为坐标原点,要使S△FAO=3S△EAO,求所有满足条件的抛物线L2的函数表达式.
第8课时 二次函数与一元二次方程(一)
基础提优
1.关于抛物线y=﹣x2+2x﹣3的判断,下列说法正确的是( )
A.开口方向向上 B.顶点到x轴的距离是2
C.与x轴有两个交点 D.对称轴是直线x=﹣1
2.抛物线y=ax2+bx+c(a<0)与x轴的一个交点坐标为(﹣1,0),对称轴是直线x=1,其部分图象如图所示,则此抛物线与x轴的另一个交点坐标是( )
A.(,0) B.(3,0) C.(,0) D.(2,0)
3.已知抛物线y=x2﹣x﹣1与x轴的一个交点为(m,0),则代数式﹣2m2+2m+2022的值为( )A.2020 B.2020 C.2022 D.2023
4.当x=1或﹣3时,代数式ax2+bx+c与mx+n的值相等,则函数y=ax2+(b﹣m)x+c﹣n与x轴的交点为( )
A.(1,0)和(﹣3,0) B.(﹣1,0) C.(3,0) D.(﹣1,0)和(3,0)
5.若抛物线y=ax2+bx+c与x轴两个交点之间的距离为10,且4a+b=0,则关于x的方程ax2+bx+c=0的根为( )
A.x1=﹣7,x2=3 B.x1=﹣6,x2=4 C.x1=6,x2=﹣4 D.x1=7,x2=﹣3
6.抛物线y=(x﹣1)(x+3)与x轴的交点坐标是 .
7.抛物线y=ax2﹣2ax﹣3与x轴交于两点,分别是(x1,0),(x2,0),则x1+x2= .
8.若二次函数y=﹣x2+2x+k的图象与x轴有两个交点,则k的取值范围是 .
9. 抛物线与x轴交点的横坐标为﹣2和1,且通过点(2,8),此二次函数的解析式为 .
10.二次函数y=(a﹣1)x2+2x﹣1的图象与x轴有2个交点,则a的取值范围是 .
11.已知函数y=m(x﹣1)2+2(x﹣1)(m为常数).
(1)求证:无论m为何值,该函数的图象都经过x轴上的一个定点;
(2)若该函数的图象与坐标轴交点的横、纵坐标均为整数,求m的值.
12.如图,开口向下的抛物线与x轴交于点A(﹣1,0)、B(2,0),与y轴交于点C(0,4),点P是第一象限内抛物线上的一点.
(1)求该抛物线所对应的函数解析式;
(2)设四边形CABP的面积为S,求S的最大值.
拓展提优
1.抛物线y=ax2+bx+c(a,b,c为常数,且a≠0)经过点(﹣1,0)和(m,0),且1<m<2,当x<﹣1时,随着x的增大而减小.下列结论:①a﹣b+c=0;
②若点A(﹣3,y1),点B(3,y2)都在抛物线上,则y1<y2:
③a(m﹣1)+b=0;④若c≤﹣1,则b2﹣4ac≤4a.其中正确的个数是( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
2.已知二次函数y=(x﹣a﹣1)(x﹣a+1)﹣2a+9(a是常数)的图象与x轴没有公共点,且当x<﹣2时,y随x的增大而减小,则实数a的取值范围是( )
A.a>﹣2 B.a<4 C.﹣2≤a<4 D.﹣2<a≤4
3.已知二次函数y=ax2+(2a+1)x+a+1与x轴交于A、B两点,(A点在B点左侧)C为二次函数上一点且横坐标为1,已知△ABC的面积为,则a的值为 .
4.已知二次函数y=x2+2x+n,当自变量x的取值在﹣2≤x≤1的范围内时,函数的图象与x轴有且只有一个公共点,则n的取值范围是 .
5.已知抛物线y=ax2+bx+c(a,b,c为常数,a>0)的对称轴为直线x=1,且与x轴只有一个公共点.
(1)试用含a的式子表示b和c;
(2)若(x1,y1),(3,y2)是该抛物线上的两点,y2<y1,求x1的取值范围;
(3)若将该抛物线向上平移2个单位长度所得新抛物线经过点(3,6),且当p≤x≤q时,新抛物线对应的函数有最小值2p,最大值2q,求p﹣q的值.
第9课时 二次函数与一元二次方程(二)
基础提优
1.如图,点A(2.18,﹣0.51),B(2.68,0.54),在二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象上,则方程ax2+bx+c=0的一个近似值可能是( )A.2.18 B.2.68 C.﹣0.51 D.2.45
2.如图,以(1,﹣4)为顶点的二次函数y=ax2+bx+c的图象与x轴负半轴交于A点,则一元二次方程ax2+bx+c=0的正数解的范围是( )
A.2<x<3 B.3<x<4 C.4<x<5 D.5<x<6
3.已知y=ax2+bx+c(a≠0)的图象如图所示,对称轴为直线x=2.若x1,x2是一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的两个根,且x1<x2,﹣1<x1<0,则下列说法正确的是( )
A.x1+x2<0 B.4<x2<5 C.b2﹣4ac<0 D.ab>0
4.已知二次函数y=x2+(2m+2)x+m2+2m﹣3,当﹣3<m<1时,则下列结论正确的是( )
A.二次函数的图象与x轴无交点
B.二次函数的图象与x轴的交点都在y轴左侧
C.二次函数的图象与x轴的交点都在y轴右侧
D.二次函数的图象与x轴的交点都在y轴两侧
5.若抛物线y=ax2+bx+c(a>0)经过第四象限的点(1,﹣1),则关于x的方程ax2+bx+c=0的根的情况是( )
A.有两个大于1的不相等实数根 B.有两个小于1的不相等实数根
C.有一个大于1另一个小于1的实数根 D.没有实数根
6.根据下列表格中y=ax2+bx+c的自变量x与函数值y的对应值,判断方程ax2+bx+c=0(a≠0,a,b,c为常数)的一个解x的范围是 .
x
6.17
6.18
6.19
6.20
y=ax2+bx+c
﹣0.03
﹣0.01
0.02
0.04
7.如图所示的抛物线:当x= 时,y=0;当x<﹣2或x>0时,y 0;当x在 范围内时,y>0;
8.在利用图象法求方程x2=x+3的解x1,x2时,下面是四位同学的解法:
甲:函数y=x2﹣x﹣3的图象与x轴交点的横坐标是x1,x2
乙:函数y=x2与y=x+3的图象交点的横坐标是x1,x2
丙:函数y=x2﹣3与y=x的图象交点的横坐标是x1,x2
丁:函数y=x2+1与y=x+4的图象交点的横坐标是x1,x2
你认为解法正确的同学有 .
9.在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+c(a,b,c是常数,a>0)的部分图象如图所示,直线x=1是它的对称轴.若一元二次方程ax2+bx+c=0的一个根x1的取值范围是2<x1<3,则它的另一个根x2的取值范围是 .
10.已知关于x的一元二次方程(x﹣2)(x﹣3)=m有两个不相等的实数根x1,x2,有下列结论:①x1=2,x2=3;②m>﹣;③二次函数y=(x﹣x1)(x﹣x2)+m的图象与x轴交点的横坐标分别为a和b,则a+b=5.其中,正确结论的序号是
11. 可以用如下方法求方程x2﹣2x﹣2=0的实数根的范围:
利用函数y=x2﹣2x﹣2的图象可知,当x=0时,y<0,当x=﹣1时,y>0,所以方程有一个根在﹣1和0之间.
(1)参考上面的方法,求方程x2﹣2x﹣2=0的另一个根在哪两个连续整数之间;
(2)若方程x2﹣2x+c=0有一个根在0和1之间,求c的取值范围.
12.抛物线y=﹣x2+(m﹣1)x+m与y轴交于(0,3)点
(1)求抛物线的解析式;
(2)求抛物线与x轴的交点坐标,与y轴交点坐标;
(3)画出这条抛物线;
(4)根据图象回答:①当x取什么值时,y>0,y<0?②当x取什么值时,y的值随x的增大而减小?
拓展提优
1.二次函数y=(x﹣a)(x﹣b)﹣2(a<b)与x轴的两个交点的横坐标分别为m和n,且m<n,下列结论正确的是( )
A.m<a<n<b B.a<m<b<n C.m<a<b<n D.a<m<n<b
2.抛物线y=x2+ax+3的对称轴为直线x=1.若关于x的方程x2+ax+3﹣t=0(t为实数)在﹣2<x<3的范围内有实数根,则t的取值范围是( )
A.6<t<11 B.t≥2 C.2≤t<11 D.2≤t<6
3.抛物线y=x2+bx+3的对称轴是直线x=1,若关于x的一元二次方程x2+bx+3﹣m=0(m为实数)在﹣1<x<2的范围内有实数根,则m的取值范围为
4. 如图,抛物线y=﹣x2+4x﹣3与x轴交于点A、B,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B,D.若直线y=x+m与C1、C2共有3个不同的交点,则m的取值范围是 .
5.某班“数学兴趣小组”对函数y=﹣x2+3|x|+4的图象和性质进行了探究,探究过程如下,请补充完整.
(1)自变量x的取值范围是全体实数,x与y的几组对应值列表如下:
x
…
﹣5
﹣4
﹣3
﹣2
﹣1
0
1
2
3
4
5
…
y
…
﹣6
0
4
6
6
4
6
6
4
0
m
…
其中,m= .
(2)根据上表数据,在如图所示的平面直角坐标系中描点,并画出了函数图象的一部分,请画出该函数图象的另一部分.
(3)观察函数图象,写出两条函数的性质.
(4)直线y=kx+b经过(,),若关于x的方程
﹣x2+3|x|+4=kx+b有4个不相等的实数根,则b的取值范围为 .
第10课时 实际问题与二次函数(一)
基础提优
1.在西宁市中考体考前,某初三学生对自己某次实心球训练的录像进行分析,发现实心球飞行高度y(米)与水平距离x(米)之间满足函数解析式y=﹣x2+x+,由此可知该生此次实心球训练的成绩为( )
A.6米 B.8米 C.10米 D.12米
2.在Rt△ABC中,∠C=90°,BC=a,AC=b,AB=c,若a+b=5,则Rt△ABC的面积S关于边长c的函数关系式为( )
A.S= B.S= C.S= D.S=
3.长方形的长为10cm、宽为6cm,它的各边都减少xcm,得到的新长方形的周长为ycm,则y与x之间的关系式是( )
A.y=32﹣4x(0<x<6) B.y=32﹣4x(0≤x≤6)
C.y=(10﹣x)(6﹣x)(0<x<6) D.y=(10﹣x)(6﹣x)(0≤x≤6)
4.竖直上抛物体离地面的高度h(m)与运动时间t(s)之间的关系可以近似地用公式h=﹣5t2+v0t+h0表示,其中h0(m)是物体抛出时离地面的高度,v0(m/s)是物体抛出时的速度.某人将一个小球从距地面1.5m的高处以20m/s的速度竖直向上抛出,小球达到的离地面的最大高度为( )
A.23.5m B.22.5m C.21.5m D.20.5m
5.一副三角板(△BCM和△AEG)如图放置,点E在BC上滑动,AE交BM于D,EG交MC于F,且在滑动过程中始终保持EF=DE.
若MB=4,设BE=x,△EFC的面积为y,则y关于x的函数表达式是( )A.y=2x B.y=2x+1
C.y=x(4﹣x) D.y=x(4﹣x)
6.学校准备建一个矩形花圃,其中一边靠墙,另外三边用周长为30米的篱笆围成,已知墙长为18米,设花圃垂直于墙的一边长为x米,花圃的面积为y平方米,写出y与x的函数关系式,并写出自变量x的取值范围 .
7.如图,在△ABC中,∠B=90°,AB=12mm,BC=24mm,动点P从点A开始沿边AB向点B以2mm/s的速度移动,动点Q从B点开始沿边BC向点C以4mm/s的速度移动.如果P、Q两点同时出发,那么△PBQ的面积S随时间t的函数关系式是 (写出t的取值范围)
8.如图,B船位于A船正东25km处,现在A,B两船同时出发,A船以6km/的速度朝正北方向行驶,B船以8km/h的速度朝正西方向行驶,则两船相距最近
是 km.
9.如图,为了美化校园环境,某中学准备在一块空地(长方形ABCD,AB=10m,BC=20m)上进行绿化,中间的一块(图中四边形EFGH)上种花,其他的四块(图中的四个直角三角形)上铺设草坪,并要求AE=AH=CF=CG,当四边形EFGH(中间种花的一块)面积最大时,AE= 米 .
10.如图,在正方形ABCD中,AB=2,点M为正方形ABCD的边CD上的动点(与点C,D不重合),连接BM,作MF⊥BM,与正方形ABCD的外角∠ADE的平分线交于点F.设CM=x,△DFM的面积为y,则y与x之间的函数关系式 .
11.如图,某小区有一块靠墙(墙的长度不限)的矩形空地ABCD,为美化环境,用总长为100m的篱笆围成四块矩形花圃(靠墙一侧不用篱笆,篱笆的厚度不计).
(1)若四块矩形花圃的面积相等,求证:AE=3BE;
(2)在(1)的条件下,设BC的长度为xm,矩形区域ABCD的面积为ym2,求y与x之间的函数关系式,并写出自变量x的取值范围.
12.小明推铅球的出手高度为1.6m,如图所示的直角坐标系中,铅球的运行路线近似为抛物线y=﹣0.1(x﹣k)2+2.5.
(1)求铅球的落点与小明的距离;
(2)一个身高为1.5m的小朋友跑到离原点O的水平距离为7米的地方(如图),他会受到伤害吗?
拓展提优
1.从地面竖直向上抛出一小球,小球的高度h(单位:m)与小球运动时间t(单位:s)之间的函数关系如图所示.下列结论:①小球在空中经过的路程是40m;
②小球运动的时间为6s;③小球抛出3秒时,速度为0;
④当t=1.5s时,小球的高度h=30m.其中正确的是( )A.①④ B.①② C.②③④ D.②④
2.如图,在一个与地面垂直的截面中建立直角坐标系(横坐标表示地面位移,纵坐标表示高度),一架无人机的飞行路线为y=ax2+bx+c(a≠0),在直角坐标系中x轴上的线段AB上的某点起飞,途经空中线段EF上的某点,最后在线段CD上的某点降落,其中A(﹣2,0)、B(﹣1,0)、C(3,0)、D(4,0)、E(0,3)、F(0,2),则下列结论正确的有 (填序号)
(1)abc<0;(2)从起飞到当x≤1时无人机一直是上升的;
(3)2≤a+b+c≤4.5;(4)最大飞行高度不超过4.
3.用承重指数W衡量水平放置的长方体木板的最大承重量.实验室有一些同材质同长同宽而厚度不一的木板,实验发现:木板承重指数W与木板厚度x(厘米)的平方成正比,当x=3时,W=3.
(1)求W与x的函数关系式.
(2)如图,选一块厚度为6厘米的木板,把它分割成与原来同长同宽但薄厚不同的两块板(不计分割损耗).设薄板的厚度为x(厘米),Q=W厚﹣W薄.
①求Q与x的函数关系式;
②x为何值时,Q是W薄的3倍?[注:(1)及(2)中的①不必写x的取值范围]
第11课时 实际问题与二次函数(二)
基础提优
1.某商场降价销售一批名牌衬衫,已知所获利y(元)与降价金额x(元)之间满足函数关系式y=﹣2x2+60x+800,则获利最多为( )
A.15元 B.400元 C.800元 D.1250元
2.国家决定对某药品价格分两次降价,若设平均每次降价的百分比为x,该药品的原价为36元,降价后的价格为y元,则y与x之间的函数关系为( )
A.y=72(1﹣x) B.y=36(1﹣x) C.y=36(1﹣x2) D.y=36(1﹣x)2
3.记某商品销售单价为x元,商家销售此种商品每月获得的销售利润为y元,且y是关于x的二次函数.已知当商家将此种商品销售单价分别定为55元或75元时,他每月均可获得销售利润1800元;当商家将此种商品销售单价定为80元时,他每月可获得销售利润1550元,则y与x的函数关系式是( )
A.y=﹣(x﹣60)2+1825 B.y=﹣2(x﹣60)2+1850
C.y=﹣(x﹣65)2+1900 D.y=﹣2(x﹣65)2+2000
4.心理学家发现:学生对概念的接受能力y与提出概念的时间x(min)之间是二次函数关系,当提出概念13min时,学生对概念的接受力最大,为59.9;当提出概念30min时,学生对概念的接受能力就剩下31,则y与x满足的二次函数关系式为( )
A.y=﹣(x﹣13)2+59.9 B.y=﹣0.1x2+2.6x+31
C.y=0.1x2﹣2.6x+76.8 D.y=﹣0.1x2+2.6x+43
5.某超市对进货价为10元/千克的某种苹果的销售情况进行统计,发现每天销售量y(千克)与销售价x(元/千克)存在一次函数关系,如图所示.则最大利润是( )
A.180 B.220 C.190 D.200
6.某工厂今年一月份生产防疫护目镜的产量是20万件,计划之后两个月增加产量,如果月平均增长率为x,那么第一季度防疫护目镜的产量y(万件)与x之间的关系应表示为 .
7.某产品每件成本10元,试销阶段每件产品的销售单价x(元/件)与日销售量y(件)之间的关系如下表.
x(元∕件)
15
18
20
22
…
y(件)
250
220
200
180
…
按照这样的规律可得,日销售利润w(元)与销售单价x(元/件)之间的函数关系式是 .
8.天猫网某商铺销售新疆薄皮核桃,这种食品是健脑的佳品,经市场调查发现,该食品每天的销售利润w(元)与销售价x(元/千克)有如下关系:w=ax2+bx﹣1600,当销售价为22元/千克时,每天的销售利润为72元,当销售价为26元/千克时,每天的销售利润为168元,则该食品每天的销售利润w(元)与销售价x(元/千克)的函数表达式是 .
9.某商店销售一种销售成本为每件40元的玩具,若按每件50元销售,一个月可售出500件,销售价每涨1元,月销量就减少10件,设销售价为每件x元(50≤x≤60),月销量为y件,月销售利润为w元.
(1)写出y与x的函数解析式和w与x的函数解析式;
(2)当销售价定为每件多少元时会获得最大利润?求出最大利润.
12.某名贵树木种植公司计划从甲,乙两个品种中选取一个种植并销售,市场预测每年产销x棵,已知两个品种的有关信息如表:
品种
每棵售价(万元)
每棵成本(万元)
每年其他费用(万元)
预测每年最大销量(棵) x
甲
12
a
20
160
乙
20
12
60﹣2x+0.05x2
80
其中a为常数,且7≤a≤10,销售甲,乙两个品种的年利润分别为y1万元,y2万元.
(1)直接写出y1与x的函数关系式为 .y2与x的函数关系式为 .
(2)分别求出销售这两个品种的最大年利润.
(3)为了获得最大年利润,该公司应该选择哪个品种?请说明理由.
拓展提优
1.某宾馆共有80间客房.宾馆负责人根据经验作出预测:今年7月份,每天的房间空闲数y(间)与定价x(元/间)之间满足y=x﹣42(x≥168).若宾馆每天的日常运营成本为5000元,有客人入住的房间,宾馆每天每间另外还需支出28元的各种费用,宾馆想要获得最大利润,同时也想让客人得到实惠,应将房间定价确定为( )
A.252元/间 B.256元/间 C.258元/间 D.260元/间
2.某日6时至10时,某交易平台上一种水果的每千克售价、每千克成本与交易时间之间的关系分别如图1、图2所示(图1、图2中的图象分别是线段和抛物线,其中点P是抛物线的顶点).在这段时间内,出售每千克这种水果收益最大的时刻是 ,此时每千克的收益是 .
3.某公司计划投资A、B两种产品,若只投资A产品,所获得利润WA(万元)与投资金额x(万元)之间的关系如图所示,若只投资B产品,所获得利润WB(万元)与投资金额x(万元)的函数关系式为WB=﹣x2+nx+300.
(1)求WA与x之间的函数关系式;
(2)若投资A产品所获得利润的最大值比投资B产品所获得利润的最大值少140万元,求n的值;
(3)该公司筹集50万元资金,同时投资A、B两种产品,设投资B产品的资金为a万元,所获得的总利润记作Q万元,若a≥30时,Q随a的增大而减少,求n的取值范围.
第12课时 实际问题与二次函数(三)
基础提优
1.“闻起来臭,吃起来香”的臭豆腐是长沙特色小吃,臭豆腐虽小,但制作流程却比较复杂,其中在进行加工煎炸臭豆腐时,我们把“焦脆而不糊”的豆腐块数的百分比称为“可食用率”.在特定条件下,“可食用率”P与加工煎炸时间t(单位:分钟)近似满足的函数关系为:P=at2+bt+c(a≠0,a,b,c是常数),如图记录了三次实验的数据.根据上述函数关系和实验数据,可以得到加工煎炸臭豆腐的最佳时间为( )
A.3.50分钟 B.4.05分钟 C.3.75分钟 D.4.25分钟
2.使用家用燃气灶烧开同一壶水所需的燃气量y(单位:m3)与旋钮的旋转角度x(单位:度)(0°<x≤90°)近似满足函数关系y=ax2+bx+c(a≠0).如图记录了某种家用燃气灶烧开同一壶水的旋钮角度x与燃气量y的三组数据,根据上述函数模型和数据,可推断出此燃气灶烧开一壶水最节省燃气的旋钮角度可能为( )
A.18° B.37° C.54° D.58°
3.为了测量某沙漠地区的温度变化情况,从某时刻开始记录了12个小时的温度,记时间为t(单位:h),温度为y(单位:℃).当4≤t≤8时,y与t的函数关系是y=﹣t2+10t+11,则4≤t≤8时该地区的最高温度是( )
A.11℃ B.27℃ C.35℃ D.36℃
4.如图,某大桥有一段抛物线形的拱梁,抛物线的解析式为y=ax2+bx,小强骑自行车从拱梁一端O匀速穿过拱梁部分的桥面OC,当小强骑自行车行驶到6分钟和14分钟时拱梁的高度相同,则小强骑自行车通过拱梁部分的桥面OC共需( )分钟.
A.18 B.20 C.24 D.28
5.如图,一个涵洞的截面边缘是抛物线形.现测得当水面宽AB=1.6m时,涵洞顶点与水面的距离是2.4m.这时,离开水面1.5m处,涵洞的宽DE为 .
6.廊桥是我国古老的文化遗产,如图是某座抛物线形的廊桥示意图.已知抛物线的函数表达式为y=﹣x2+10,为保护廊桥的安全,在该抛物线上距水面AB高为8米的点E,F处要安装两盏警示灯,则这两盏灯的水平距离EF是 米.
7.小迪同学以二次函数y=2x2+8的图象为灵感设计了一款杯子,如图为杯子的设计稿,若AB=4,DE=3,则杯子的高CE为 .
8.某工厂上班高峰期员工到达单位的累积人数y随时间x的变化情况如图所示,已知前10分钟,y可看作是x的二次函数,并在10分钟时,累计到达人数为最大值500人,10分钟之后员工全部到岗,累计人数不变.回答下列问题.
(1)求出0﹣10分钟内,y与x之间的函数解析式.
(2)受新型冠状病毒影响,员工在进入单位大门时都应该配合监测体温.如果员工一到达工厂大门就开始接受体温测量,工厂大门口有体温检测岗位2个,每个岗位的工作人员每分钟检测10人,问:工厂门口等待接受体温测量的队伍最多时有多少人?
(3)在(1)(2)的前提下,员工检测体温到第5分钟时,为提高通过效率,减缓拥堵情况,如果要在接下来的10分钟内让全部到达等待的员工都能完成体温检测,问:此时需至少增设几个体温检测岗位?
拓展提优
1.如图1,剪刀式升降平台由三个边长为4m的菱形和两个腰长为4m的等腰三角形组成,其中,AM∥A0N,B,B0在AM和A0N上可以滑动,A1、C1、B0始终在同一条直线上.
(1)这种升降平台设计原理利用了四边形的 性质;
(2)如图2是一个抛物线型的拱状建筑物,其底部最大跨度为8米,顶部的最大高度为24米.如图3,当该平台在完成挂横幅作业时,其顶部A,M两点恰好同时抵住抛物线,且AM=8米,则此时∠B1的度数为 .
2.小林家的洗手盘台面上有一瓶洗手液(如图1).当手按住顶部A下压如图2位置时,洗手液瞬间从喷口B流出路线呈抛物线经过C与E两点.瓶子上部分是由弧和弧组成,其圆心分别为D,C.下部分的是矩形CGHD的视图,GH=10cm,点E到台面GH的距离为14cm,点B距台面的距离为16cm,且B,D,H三点共线.若手心距DH的水平距离为2cm去接洗手液时,则手心距水平台面的高度为 cm.
3.如图①,是一建筑物造型的纵截面,曲线OBA是抛物线的一部分,该抛物线开口向右、对称轴正好是水平线OH,AC,BD是与水平线OH垂直的两根支柱,AC=4米,BD=2米,OD=2米.
(1)如图②,为了安全美观,准备拆除支柱AC、BD,在水平线OH上另找一点P作为地面上的支撑点,用固定材料连接PA、PB,对抛物线造型进行支撑加固,用料最省时点O,P之间的距离是 .
(2)如图③,在水平线OH上增添一张2米长的椅子EF(E在F右侧),用固定材料连接AE、BF,对抛物线造型进行支撑加固,用料最省时点O,E之间的距离是多少.
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第二十二章 二次函数
22.1 二次函数的图象和性质
第1课时 二次函数
基础提优
1.下列是二次函数的是( )
A.y=2x+3 B.y=3x2﹣3x(x+1)
C.y=(2x﹣3)(x+1) D.y=ax2
【解答】解:A、y=2x+3是一次函数,故此选项不合题意;
B、y=3x2﹣3x(x+1)=﹣3x是正比例函数,故此选项不合题意;
C、y=(2x﹣3)(x+1)=2x2﹣x﹣3是二次函数,故此选项符合题意;
D、当a=0时,y=ax3=0不是二次函数,故此选项不合题意;
故选:C.
2.下列函数关系中,是二次函数的是( )
A.在弹性限度内,弹簧的长度y与所挂物体质量x之间的关系
B.当距离一定时,火车行驶的时间t与速度v之间的关系
C.等边三角形的周长C与边长a之间的关系
D.圆的面积S与半径R之间的关系
【解答】解:A、关系式为:y=kx+b,故A错误;
B、关系式为t=,故错误;
C、关系式为:C=3a,故C错误;
D、S=πR2,故D正确.
故选:D.
3.二次函数y=2x2﹣3的二次项系数、一次项系数和常数项分別是( )
A.2、0、﹣3 B.2、﹣3、0 C.2、3、0 D.2、0、3
【解答】解:二次函数y=2x2﹣3的二次项系数是2,一次项系数是0,常数项是﹣3,
故选:A.
4.下列函数中(x,t是自变量),是二次函数的有( )个
①y=﹣5x2+3;②y=x2﹣x3+25;③y=22+2x;④s=1+t+5t2
A.1 B.2 C.3 D.4
【解答】解:①y=﹣5x2+3;④s=1+t+5t2是二次函数,共2个,故选:B.
5.如果函数是二次函数,则m的取值范围是( )
A.m=±2 B.m=2
C.m=﹣2 D.m为全体实数
【解答】解:由题意得:m﹣2≠0,m2﹣2=2,解得m≠2,且m=±2,
∴m=﹣2.故选:C.
6.二次函数y=x2+4x﹣3中,当x=﹣1时,y的值是 ﹣6 .
【解答】解:当x=﹣1时,y=1﹣4﹣3=﹣6,故答案为:﹣6.
7.已知二次函数y=1﹣5x+3x2,则二次项系数a= 3 ,一次项系数b= ﹣5 ,常数项c= 1 .
【解答】解:二次函数y=1﹣5x+3x2,则二次项系数a=3,一次项系数b=﹣5,常数项c=1,故答案为:3,﹣5,1.
8.若二次函数y=(2x﹣1)2+1的二次项系数为a,一次项系数为b,常数项为c,则b2﹣4ac < 0(填写“>”或“<”或“=”)
【解答】解:∵y=(2x﹣1)2+1,
∴a=4,b=﹣4,c=2,
∴b2﹣4ac=16﹣4×4×2=﹣16<0,
故答案为<.
9.某汽车的行驶路程y(m)与行驶时间x(s)之间的函数表达式为y=3x+x2.则汽车行驶60s的路程为 .
【解答】解:当x=60时,y=3×60+×602=1980.
10.据省统计局公布的数据,安徽省2019年第二季度GDP总值约为7.9千亿元人民币,若我省第四季度GDP总值为y千亿元人民币,平均每个季度GDP增长的百分率为x,则y关于x的函数表达式是
【解答】解:设平均每个季度GDP增长的百分率为x,
则y关于x的函数表达式是:y=7.9(1+x)2.
11.已知函数y=2(x﹣6)(x+1).
(1)分别求出当x=﹣2和x=7时,函数y的值;
(2)当y=0时,求自变量x的取值.
【解答】解:(1)当x=﹣2时,y=2(﹣2﹣6)(﹣2+1)=16;
当x=7时,y=2(7﹣6)(7+1)=16.
(2)当y=0时,2(x﹣6)(x+1)=0,解得x1=6,x2=﹣1.
12.根据下面的条件列出函数解析式,并判断列出的函数是否为二次函数:
(1)如果两个数中,一个比另一个大5,那么,这两个数的乘积p是较大的数m的函数;
(2)一个半径为10cm的圆上,挖掉4个大小相同的正方形孔,剩余的面积S(cm2)是方孔边长x(cm)的函数;
(3)有一块长为60m、宽为40m的矩形绿地,计划在它的四周相同的宽度内种植阔叶草,中间种郁金香,那么郁金香的种植面积S(cm2)是草坪宽度a(m)的函数.
【解答】解:(1)这两个数的乘积p与较大的数m的函数关系为:p=m(m﹣5)=m2﹣5m,是二次函数;
(2)剩余的面积S(cm2)与方孔边长x(cm)的函数关系为:S=100π﹣4x2,是二次函数;
(3)郁金香的种植面积S(cm2)与草坪宽度a(m)的函数关系为:S=(60﹣2a)(40﹣2a)=4a2﹣200a+2400,是二次函数.
拓展提优
1.下列函数中,是二次函数的有( )
(1)y=3x2++1;(2)y=+5;(3)y=(x﹣3)2﹣x2;(4)y=1+x﹣;
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【解答】解:(1)y=3x2++1,右边有分式,不是二次函数;
(2)y=+5是二次函数;(3)y=(x﹣3)2﹣x2=﹣6x+9,不是二次函数;
(4)y=1+x﹣是二次函数.故是二次函数的有2个.故选:B.
2.在Rt△ABC中,∠C=90°,BC=a,AC=b,AB=c,若a+b=5,则Rt△ABC的面积S关于边长c的函数关系式为( )
A.S= B.S= C.S= D.S=
【解答】解:∵∠C=90°,BC=a,AC=b,AB=c,
∴a2+b2=c2,∵Rt△ABC的面积S,∴S=ab,∵a+b=5,
∴(a+b)2=25,∴a2+b2+2ab=25,∴c2+4S=25,∴S=.
故选:A.
3.如图,在△ABC中,AB=AC,BC=6,E为AC边上的点且AE=2EC,点D在BC边上且满足BD=DE,设BD=y,S△ABC=x,则y与x的函数关系式为( )
A.y=x2+ B.y=x2+
C.y=x2+2 D.y=x2+2
【解答】解:过A作AH⊥BC,过E作EP⊥BC,则AH∥EP,
∴HC=3,PC=1,BP=5,PE=AH,∵BD=DE=y,
∴在Rt△EDP中,y2=(5﹣y)2+PE2,∵x=6AH÷2=3AH,
∴y2=(5﹣y)2+,∴y=x2+,故选:A.
4.已知方程ax2+bx+cy=0(a,b,c是常数),请你通过变形把它写成你所熟悉的一个函数表达式的形式,则函数表达式为 y=﹣x2﹣x ,成立的条件是 a≠0且c≠0 ,是 二次 函数.
【解答】解:由ax2+bx+cy=0得,y=﹣x2﹣x,
当a≠0且c≠0时,是二次函数,
故答案为:y=﹣x2﹣x;a≠0且c≠0;二次.
5. 直角三角形的一条直角边长为xcm,两条直角边的和为7cm,面积为ycm2,写出变量y与x之间的函数关系式及自变量x的取值范围,并说明这个函数是不是二次函数.
【解答】解:由题意得:y=x(7﹣x),∵两条直角边的和为7cm,∴0<x<7.
这个函数是二次函数.
6.已知函数y=(m2﹣1)x2﹣(m2﹣2m﹣3)x﹣m﹣1,当m为何值时,y是x的二次函数?当m为何值时,y是x的一次函数?
【解答】解:当m2﹣1≠0时,即m≠±1时,y=(m2﹣1)x2﹣(m2﹣2m﹣3)x﹣m﹣1是二次函数;
当时,即m=1时,y=(m2﹣1)x2﹣(m2﹣2m﹣3)x﹣m﹣1是一次函数.
第2课时 二次函数的图象和性质
基础提优
1.二次函数y=2x2的顶点坐标是( )
A.(﹣2,0) B.(2,0) C.(0,2) D.(0,0)
【解答】解:∵y=2x2,∴顶点坐标为(0,0),故选:D.
2.下列各函数中,x逐渐增大y反而减小的函数是( )
A.y=x B.y=﹣x C.y=x2 D.y=4x﹣1
【解答】解:函数y=x中,y随x的增大而增大,故选项A不符合题意;
函数y=﹣x中,y随x的增大而减小,故选项B符合题意;
函数y=x2,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,故选项C不符合题意;
函数y=4x﹣1中,y随x的增大而增大,故选项D不符合题意;故选:B.
3.已知二次函数y=﹣x2,下列说法正确的是( )
A.该抛物线的开口向上
B.顶点坐标是(0,0)
C.对称轴是x=﹣
D.当x<0时,y随x的增大而减小
【解答】解:A、∵a=﹣<0,∴开口向下,故错误,不符合题意;
B、顶点坐标是(0,0),正确,符合题意;
C、对称轴为直线x=0,故错误,不符合题意;
D、∵a=﹣<0,∴开口向下,当x<0时,y随x的增大而增大,故错误,不符合题意,故选:B.
4.在同一直角坐标系中,a≠0,函数y=ax与y=ax2的图象可能正确的有( )个
A.0 B.1 C.2 D.3
【解答】解:当a>0时,则函数y=ax中,y随x的增大而增大,函数y=ax2开口向上,故①正确,④错误;
当a<0时,则函数y=ax中,y随x的增大而减小,函数y=ax2开口向下,故③不正确,②正确;
∴两函数图象可能是①②,
故选:C.
5.已知原点是抛物线y=(m+1)x2的最高点,则m的范围是( )
A.m<﹣1 B.m<1 C.m>﹣1 D.m>﹣2
【解答】解:∵原点是抛物线y=(m+1)x2的最高点,
∴m+1<0,即m<﹣1.故选:A.
6.已知两个二次函数的图象如图所示,那么a1 > a2(填“>”、“=”或“<”).
【解答】解:如图所示y=a1x2的开口大于y=a2x2的开口,开口向下,则a2<a1<0,
故答案为:>.
7.抛物线y=﹣x2的开口向 下 ,对称轴 是直线x=0 ,顶点坐标 (0,0) .
【解答】解:抛物线y=﹣x2中a=﹣<0,
∴抛物线的开口向下,对称轴是直线x=0,顶点坐标是(0,0),
故答案为:下,直线x=0,(0,0).
8.如图,正方形的边长为4,以正方形中心为原点建立平面直角坐标系,作出函数y=x2与y=﹣x2的图象,则阴影部分的面积是 .
【解答】解:∵函数y=x2与y=﹣x2的图象关于x轴对称,
∴图中的阴影部分的面积是图中正方形面积的一半,而边长为4的正方形面积为16,
所以图中的阴影部分的面积是8.故答案为8.
9.如图,在平面直角坐标系中,两条开口向上的抛物线所对应的函数表达式分别为y=(2a2﹣1)x2与y=ax2.若其中一个函数的二次项系数是另一个函数二次项系数的2倍,则a的值为 .
【解答】解:由图象可知,根据题意2a=2a2﹣1,解得a=,
∵抛物线开口向上,∴a=,故答案为.
10.若y=(1﹣m)x是二次函数,且图象开口向上,则m的值为( )
A.m=±2 B.0 C.m=﹣2 D.m=2
【解答】解:∵已知函数为二次函数,∴m2﹣2=2,
解得m=﹣2或2,当m=﹣2时,1﹣m=3>0,二次函数图象开口向上,符合题意,
当m=2时,1﹣m=﹣1<0,二次函数图象开口向下,不符合题意,
故选:C.
11.画出函数y=﹣x2的图象,并回答下列问题
解:(1)列表(请完成下面填空):
x
……
﹣2
﹣1
﹣0.5
0
0.5
1
2
……
y
……
﹣4
﹣1
﹣0.25
0
﹣0.25
﹣1
﹣4
……
(2)描点,连线;
(3)从函数图象可以看出,当x<0时,y随着x的增大而 增大 .(填:增大或减小)
【解答】解:(1)把x=﹣1,x=﹣2代入解析式得:y=﹣1;
把x=﹣2代入解析式得:y=﹣4,故答案为﹣1,﹣4;
(2)描点,连线;
(3)由图可知,当x<0时,y随着x的增大而增大,
故答案为:增大.
12.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,如图所示,其中A(﹣1,﹣1),求△OAB的面积.
【解答】解:∵一次函数y=kx﹣2的图象相过点A(﹣1,﹣1),
∴﹣1=﹣k﹣2,解得k=﹣1,
∴一次函数表达式为y=﹣x﹣2,
∴令x=0,得y=﹣2,
∴G(0,﹣2),
∵y=ax2过点A(﹣1,﹣1),
∴﹣1=a×1,解得a=﹣1,
∴二次函数表达式为y=﹣x2,
由一次函数与二次函数联立可得,解得,,
∴S△OAB=OG•|A的横坐标|+OG•点B的横坐标=×2×1+×2×2=1+2=3.
拓展提优
1. 同一坐标系中,函数y=ax2与y=ax+a(a<0)的图象的大致位置可能是( )
A. B.
C. D.
【解答】解:∵a<0,∴二次函数y=ax2的图象的开口方向是向下;
一次函数y=ax+a(a<0)的图象经过第二、三、四象限;故选:B.
2. 如图,在平面直角坐标系xOy中,A(1,1),B(3,1),如果抛物线y=ax2(a>0)与线段AB有公共点,那么a的取值范围是 .
【解答】解:把A(1,1)代入y=ax2得a=1;
把B(3,1)代入y=ax2得a=,所以a的取值范围为≤a≤1.
故答案为≤a≤1.
3.如图1,抛物线的顶点为M,平行于x轴的直线与该抛物线交于点A,B(点A在点B左侧),根据对称性△AMB恒为等腰三角形,我们规定:当△AMB为直角三角形时,就称△AMB为该抛物线的“完美三角形”.如图2,则抛物线y=x2的“完美三角形”斜边AB的长 2 .
【解答】解:过点B作BN⊥x轴于N,如图所示:
由题意得△AOB为等腰直角三角形,∴∠ABO=45°,
∵AB∥x轴,∴∠BON=45°,∴△BON是等腰直角三角形,
设点B坐标为(n,n),∵点B在抛物线y=x2上,∴n2=n,
∴n=1或n=0(不合题意,舍去),∴点B坐标为(1,1),∴点A坐标为(﹣1,1),
∴AB=2.故答案为:2.
4.二次函数的图象如图所示,点A0位于坐标原点,点A1,A2,A3,…,A2011在y轴的正半轴上,点B1,B2,B3,…,B2011在二次函数位于第一象限的图象上,若△A0B1A1,△A1B2A2,△A2B3A3,…△A2021B2022A2023,都为等边三角形,
则△A2021B2022A2023的边长= 2023 .
【解答】解:分别过B1,B2,B3作y轴的垂线,垂足分别为A、B、C,
设A0A1=a,A1A2=b,A2A3=c,则AB1=a,BB2=b,CB3=c,
在正△A0B1A1中,B1(a,),
代入y=x2中,得 =•(a)2,解得a=1,即A0A1=1,
在正△A1B2A2中,B2(b,1+),
代入y=x2中,得1+=•(b)2,解得b=2,即A1A2=2,
在正△A2B3A3中,B3(c,3+),
代入y=x2中,得3+=•(c)2,解得c=3,即A2A3=3,
由此可得△A2021B2022A2023的边长=2023.故答案为:2023.
5.已知四个点的坐标分别为A(﹣4,2),B(﹣3,1),C(﹣1,1),D(﹣2,2),若抛物y=ax2与四边形ABCD的边没有交点,求a的取值范围.
【解答】解:把C(﹣1,1)代入y=ax2得a=1,
把B(﹣3,1)代入y=ax2得a=,
把A(﹣4,2)代入y=ax2得a=,
如图,若抛物y=ax2与四边形ABCD的边没有交点,则a的取值范围为a>1或0<a<或a<0,
故答案为a>1或0<a<或a<0.
6.如图,一次函数y1=kx+b与二次函数y2=ax2的图象交于A(﹣1,n),B(2,4)两点.
(1)利用图中条件,求两个函数的解析式;
(2)根据图象写出使y1<y2的x的取值范围为 x<﹣1或x>2 .
【解答】解:(1)由图象可知:B(2,4)在二次函数y2=ax2上,
∴4=a×22,∴a=1,则二次函数的解析式为:y2=x2,
又A(﹣1,n)在二次函数y2=x2上,∴n=(﹣1)2,∴n=1,则A(﹣1,1),
又A、B两点在一次函数y1=kx+b上,∴,解得:,
则一次函数y1=x+2,
答:一次函数的解析式为:y1=x+2,二次函数的解析式为:y2=x2;
(2)根据图象可知:当x<﹣1或x>2时,y1<y2.
故答案为:x<﹣1或x>2.
第3课时 二次函数的图象和性质
基础提优
1.二次函数y=﹣3x2+2图象的顶点坐标为( )
A.(0,0) B.(﹣3,﹣2) C.(﹣3,2) D.(0,2)
【解答】解:二次函数y=﹣3x2+2的图象的顶点坐标是(0,2).故选:D.
2.下列二次函数的开口方向一定向上的是( )
A.y=﹣3x2﹣1 B.y=﹣ x2+1 C.y=x2+3 D.y=﹣x2﹣5
【解答】解:二次函数的开口方向一定向上,则a>0,故选:C.
3.下列关于抛物线y=﹣x2+2的说法正确的是( )
A.抛物线开口向上
B.顶点坐标为(﹣1,2)
C.在对称轴的右侧,y随x的增大而增大
D.在对称轴的左侧,y随x的增大而增大
【解答】解:∵y=﹣x2+2,
∴抛物线开口向下,对称轴为y轴,顶点坐标为(0,2),
在对称轴的右侧,y随x的增大而减小,在对称轴的左侧,y随x的增大而增大,
∴A、B、C都不正确,D正确,
故选:D.
4.已知函数y=,当y=5时,x的值是( )
A.6 B.﹣ C.﹣或6 D.±或6
【解答】解:∵函数y=,
∴当x≤2时,x2﹣1=5,得x1=﹣,x2=(舍去),
当x>2时,x﹣1=5,得x=6,故当y=5时,x的值是或6,故选:C.
5.函数y=ax2﹣1与y=ax(a≠0)在同一直角坐标系中的图象可能是( )
A. B. C. D.
【解答】解:由函数y=ax2﹣1可知抛物线与y轴交于点(0,﹣1),故C、D错误;
A、由抛物线可知,a>0,由直线可知,a<0,故A错误;
B、由抛物线可知,a>0,由直线可知,a>0,故B正确;
故选:B.
6. 把抛物线y=x2+6向下平移3个单位,得到抛物线 .
【解答】解:抛物线y=x2+6向下平移3个单位,得到抛物线为y=x2+6﹣3,即y=x2+3.
故答案为:y=x2+3.
7. 已知点P(﹣2,y1)和点Q(﹣1,y2)都在二次函数y=﹣x2+c的图象上,那么y1与y2的大小关系是 .
【解答】解:二次函数y=﹣x2+c的开口向下,对称轴为y轴,
∴当x<0时,y随x的增大而增大,∵﹣2<﹣1,∴y1<y2.故答案为:y1<y2.
8. 如果抛物线y=(a﹣1)x2﹣1(a为常数)不经过第二象限,那么a的取值范围是 .
【解答】解:∵抛物线y=(a﹣1)x2﹣1(a为常数)不经过第二象限,且该抛物线与y轴交于负半轴,∴a﹣1<0,解得:a<1.故答案为:a<1.
9. 已知二次函数y=ax2+c(a>0)的图象上有纵坐标分别为y1、y2的两点A、B,如果点A、B到对称轴的距离分别等于2、3,那么y1 y2(填“<”、“=”或“>”)
【解答】解:∵二次函数y=ax2+c(a>0),∴抛物线开口向上,
∵点A、B到对称轴的距离分别等于2、3,∴y1<y2.故答案为<.
10.如图,抛物线y=ax2+1与y轴交于点A,过点A与x轴平行的直线交抛物线y=4x2于点B、C,则线段BC的长为 1 .
【解答】解:∵抛物线y=ax2+1与y轴交于点A,∴A点坐标为(0,1).
当y=1时,4x2=1,解得x=±,∴B点坐标为(﹣,1),C点坐标为(,1),
∴BC=﹣(﹣)=1,故答案为:1.
11.在同一直角坐标系中画出二次函数y=x2+1与二次函数y=﹣x2﹣1的图形.
(1)从抛物线的开口方向、形状、对称轴、顶点等方面说出两个函数图象的相同点与不同点;
(2)说出两个函数图象的性质的相同点与不同点.
【解答】解:如图:
,
(1)y=x2+1与y=﹣x2﹣1的相同点是:形状都是抛物线,对称轴都是y轴,
y=x2+1与y=﹣x2﹣1的不同点是:y=x2+1开口向上,顶点坐标是(0,1),y=﹣x2﹣1开口向下,顶点坐标是(0,﹣1);
(2)性质的相同点:开口程度相同,不同点:y=x2+1 当x<0时,y随x的增大而减小,当x>0时,y随x的增大而增大;
y=﹣x2﹣1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.
12.已知二次函数y=ax2+1的图象过点(﹣2,﹣3).
(1)求这个二次函数的解析式;
(2)判断点(﹣1,﹣)是否在抛物线上;
(3)求出抛物线上纵坐标为﹣15的点的坐标.
【解答】解:(1)∵二次函数y=ax2+1的图象过点(﹣2,﹣3),
∴4a+1=﹣3,∴a=﹣1,∴这个二次函数的解析式为y=﹣x2+1;
(2)把点(﹣1,﹣)代入函数解析式y=﹣x2+1,
y=﹣1+1=0,∴点(﹣1,﹣)不在抛物线上;
(3)当y=﹣15时,﹣15=﹣x2+1,解得:x=±4,
∴抛物线上纵坐标为﹣15的点的坐标为(4,﹣15),(﹣4,﹣15).
拓展提优
1.在同一坐标系中,二次函数y=ax2+b与一次函数y=bx+a的图象可能是( )
A. B.
C. D.
【解答】解:A、由抛物线y=ax2+b可知,图象开口向上,与y轴交在负半轴a>0,b<0,由直线y=bx+a可知,图象过一,二,三象限,b>0,a>0,故此选项错误;
B、由抛物线y=ax2+b可知,图象开口向上且与y轴交在正半轴a>0,b>0,由直线y=bx+a可知,图象过一,二,四象限,b<0,a>0,故此选项错误;
C、由抛物线可y=ax2+b知,图象开口向下且与y轴交在正半轴a<0,b>0,由直线y=bx+a可知,图象过一,三,四象限b>0,a<0,故此选项正确;
D、由抛物线可y=ax2+b知,图象开口向下且与y轴交在负半轴a<0,b<0,由直线y=bx+a可知,图象过一,二,三象限b>0,a>0,故此选项错误;
故选:C.
2.已知:二次函数y=ax2+c,当x=1时,﹣4≤y≤﹣2,当x=2时,﹣1≤y≤2,则当x=3时,y的取值范围为( )
A.≤y≤12 B.≤y≤10 C.≤y≤9 D.1≤y≤9
【解答】解:由x=1时,﹣4≤y≤﹣2得,﹣4≤a+c≤﹣2…①
由x=2时,﹣1≤y≤2得,﹣1≤4a+c≤2…②
x=3时,y=9a+c=m(a+c)+n(4a+c)
得 ,解得,故 ≤﹣(a+c)≤,
﹣≤(4a+c)≤,∴≤y≤12.故选:A.
3.抛物线y=2x2+3上有两点A(x1,y1)、B(x2,y2),且x1≠x2,y1=y2,当x=x1+x2时,y= .
【解答】解:∵抛物线y=2x2+3上有两点A(x1,y1)、B(x2,y2),且x1≠x2,y1=y2,
∴点A(x1,y1)、B(x2,y2)关于抛物线y=2x2+3的对称轴对称.
∵对称轴为直线x=0,∴x1+x2=2×0=0,将x=0代入,得y=2×02+3=3.
故答案为3.
4.在平面直角坐标系中,两点P(x,y)、Q(x,y′),其中y′=,则称Q点是P点的可控点.若P(x,y)满足y=﹣x2+16,其中﹣5≤x≤a时,可控点Q(x,y′)满足﹣16≤y′<16,则a的取值范围是 0≤a<4 .
【解答】解:根据题意若P(x,y)满足y=﹣x2+16,则y′=,
∵﹣5≤x≤a时,可控点Q(x,y′)满足﹣16≤y′<16,
∴函数y=﹣x2+16在0≤x≤a的最大值为16,最小值为﹣16,
∴﹣x2+16=﹣16,
∴x=4,
∴当x=0时函数y=﹣x2+16有最大值16,当x=4时函数y=﹣x2+16有最小值﹣16,
函数y=x2﹣16在﹣5<x≤0的最大值为3,最小值为﹣16,
∵﹣5≤x≤a时,可控点Q(x,y′)满足﹣16≤y′<16,
∴实数a的取值范围0≤a<4,
故答案为0≤a<4.
5.在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2﹣与y轴交于点A,点A关于x轴的对称点为点B.
(1)求抛物线的对称轴;
(2)求点B坐标(用含a的式子表示);
(3)已知点P(1,),Q(3,0),若抛物线与线段PQ恰有一个公共点,结合函数图象,求a的取值范围.
【解答】解:(1)对称轴为x=0;
(2)∵抛物线y=ax2﹣与y轴交于点A,∴A(0,﹣),
∵点A关于x轴的对称点为点B,∴B(0,);
(3)当a>0时,
如图1:抛物线经过点P时,a﹣=,解得a=或a=﹣(舍去);
抛物线经过点Q时,9a﹣=0,解得a=或a=﹣(舍去);
∴≤a≤时,抛物线与线段PQ恰有一个公共点;
当a<0时,如图2:抛物线经过点P时,a﹣=,
解得a=﹣或a=(舍去);
抛物线经过点Q时,9a﹣=0,解得a=﹣或a=(舍去);
∴﹣≤a≤﹣时,抛物线与线段PQ恰有一个公共点;
综上所述:≤a≤或﹣≤a≤﹣时,抛物线与线段PQ恰有一个公共点.
6.在平面直角坐标系xOy中,将点P1(a,b﹣a)定义为点P(a,b)的“关联点”.
已知:点A(x,y)在函数y=x2的图象上(如图所示),点A的“关联点”是点A1.
(1)请在如图的基础上画出函数y=x2﹣2的图象,简要说明画图方法;
(2)如果点A1在函数y=x2﹣2的图象上,求点A1的坐标;
(3)将点P2(a,b﹣na)称为点P(a,b)的“待定关联点”(其中,n≠0).如果点A(x,y)的“待定关联点”A2在函数y=x2﹣n的图象上,试用含n的代数式表示点A2的坐标.
【解答】解:(1)将图中的抛物线y=x2向下平移2个单位长,可得抛物线y=x2﹣2,
如图:
(2)由题意,得点A(x,y)的“关联点”为A1(x,y﹣x),
由点A(x,y)在抛物线y=x2上,可得A(x,x2),
∴,又∵A1(x,y﹣x)在抛物线y=x2﹣2上,
∴x2﹣x=x2﹣2,解得x=2.
将x=2代入,得A1(2,2);
(3)点A(x,y)的“待定关联点”为,
∵在抛物线y=x2﹣n的图象上,∴x2﹣nx=x2﹣n,
∴n﹣nx=0,n(1﹣x)=0.又∵n≠0,∴x=1,当x=1时,x2﹣nx=1﹣n,
故可得A2(1,1﹣n).
第4课时 二次函数的图象和性质
基础提优
1.抛物线y=(x+1)2的对称轴是( )
A.直线y=﹣1 B.直线y=1 C.直线x=﹣1 D.直线x=1
【解答】解:抛物线y=(x+1)2的对称轴是直线 x=﹣1,故选:C.
2.顶点是(﹣3,0),开口方向、形状与函数y=的图象相同的抛物线为( )
A.y=(x﹣3)2 B.y=(x+3)2
C.y=﹣(x+3)2 D.y=﹣(x﹣3)2
【解答】解:y=(x﹣3)2的顶点为(3,0),故选项A不符合题意;
y=(x+3)2的顶点为的顶点为(﹣3,0),开口方向、形状与函数y=的图象相同,故选项B符合题意;
y=﹣(x+3)2的顶点为的顶点为(﹣3,0),开口方向、形状与函数y=的图象不相同,故选项C不符合题意;
y=﹣(x﹣3)2的顶点为(﹣3,0),故选项D不符合题意;故选:B.
3.已知某二次函数,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,则该二次函数的解析式可以是( )
A.y=3(x+1)2 B.y=3(x﹣1)2 C.y=﹣3(x+1)2 D.y=﹣3(x﹣1)2
【解答】解:∵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,
∴抛物线开口向上,对称轴为直线x=1,∴抛物线y=3(x﹣1)2满足条件.故选:B.
4.对于二次函数y=﹣2(x+3)2的图象,下列说法不正确的是( )
A.开口向下
B.对称轴是直线 x=﹣3
C.顶点坐标为(﹣3,0)
D.当 x<﹣3 时,y 随 x的增大而减小
【解答】解:二次函数y=﹣2(x+3)2的图象开口向下,顶点坐标为(﹣3,0),对称轴为直线x=﹣3,当x<﹣3时,y 随 x的增大而增大,
故A、B、C正确,D不正确,故选:D.
5.在平面直角坐标系中,函数y=﹣x﹣1与y=﹣的图象大致是( )
A. B.
C. D.
【解答】解:∵y=﹣x﹣1的图象过第二、三、四象限,y=﹣(x﹣1)2的开口向下,顶点在点(1,0),∴同时符合条件的图象只有选项A.故选A.
6.已知二次函数y=2(x+2)2,如果x>﹣2,那么y随x的增大而 增大 .
【解答】解:∵y=2(x+2)2,∴抛物线开口向上,且对称轴为x=﹣2,
∴在对称轴右侧y随x的增大而增大,∴当x>﹣2时,y随x的增大而增大,
故答案为:增大.
7.函数y=﹣3(x+2)2的开口 向下 ,对称轴是 直线x=﹣2 ,顶点坐标为 (﹣2,0) .
【解答】解:函数y=﹣3(x+2)2的开口向下,对称轴是直线x=﹣2,
顶点坐标是(﹣2,0),故答案为:向下,直线x=﹣2,(﹣2,0).
8.下列函数:①y=3x2;②y=﹣3(x+3)2;③y=﹣3x2﹣1;④y=﹣2x2+5;⑤y=﹣(x﹣1)2,其中函数图象形状、开口方向相同的是 ②③ .
【解答】解:∵②y=﹣3(x+3)2,③y=﹣3x2﹣1中二次项的系数均为﹣3,
∴②③的函数图象形状、开口方向相同, 故答案为:②③.
9.抛物线y=﹣x2向右平移2个单位后所得到的抛物线的解析式为 .
【解答】解:抛物线y=﹣x2向右平移2个单位后所得到的抛物线的解析式为:.故答案为:.
10.已知抛物线y=a(x﹣h)2的形状与抛物线y=﹣2x2的形状相同,且顶点坐标为(﹣2,0),则a+h= 0或﹣4 .
【解答】解:已知抛物线的顶点坐标为(﹣2,0),可设此抛物线的解析式为y=a(x+2)2(a≠0),h=﹣2,由于抛物线和y=﹣2x2的图象形状相同,因此a=±2,所以a+h=0或﹣4.故答案为0或﹣4.
11.如图,抛物线y=a(x+1)2的顶点为A,与y轴的负半轴交于点B,且OB=OA.
(1)求抛物线的解析式;
(2)若点C(﹣3,b)在该抛物线上,求S△ABC的值.
【解答】解:(1)由题意得:A(﹣1,0),B(0,﹣1),
将x=0,y=﹣1代入抛物线解析式得:a=﹣1,
则抛物线解析式为y=﹣(x+1)2=﹣x2﹣2x﹣1;
(2)过C作CD⊥x轴,
将C(﹣3,b)代入抛物线解析式得:b=﹣4,即C(﹣3,﹣4),
则S△ABC=S梯形OBCD﹣S△ACD﹣S△AOB=×3×(4+1)﹣×4×2﹣×1×1=3.
12.已知二次函数y=a(x﹣h)2的图象经过点B(0,﹣1),它与函数y=﹣x的图象交于点A(m,﹣4).求这个二次函数的解析式.
【解答】解:把点A(m,﹣4)代入y=﹣x,得﹣4=﹣m,解得m=4,则A(4,﹣4),
把A(4,﹣4)、B(0,﹣1)代入y=a(x﹣h)2,
得,解得,或,
所以这个二次函数的解析式为y=﹣(x+4)2或y=﹣(x﹣)2.
拓展提优
1.在平面直角坐标系中,直线y=ax+h与抛物线y=a(x﹣h)2的图象不可能是( )
A. B.
C. D.
【解答】解:A、∵直线y=ax+h经过第一、二、四象限,∴a<0,h>0,
∴抛物线y=a(x﹣h)2开口向下,对称轴为直线x=h在y轴的右侧,顶点为(h,0),
∴该选项图象符合题意;
B、直线y=ax+h经过第一、二、三象限,∴a>0,h>0,
∴抛物线y=a(x﹣h)2开口向上,称轴为直线x=h在y轴的右侧,顶点为(h,0),
∴该选项图象符合题意;
C、直线y=ax+h经过第一、二、三象限,∴a>0,h>0,
∴抛物线y=a(x﹣h)2开口向上,称轴为直线x=h在y轴的右侧,顶点为(h,0),
∴该选项图象不符合题意;
D、∵直线y=ax+h经过第一、三、四象限,∴a>0,h<0,
∴抛物线y=a(x﹣h)2开口向上,称轴为直线x=h在y轴的左侧,顶点为(h,0),
∴该选项图象符合题意;
故选:C.
2.已知函数y=,在自变量x≤m的范围内,相应的函数最小值为0,则m的取值范围是 1≤m≤3 .
【解答】解:画出函数y=的图象如图:
在自变量x≤m的范围内,相应的函数最小值为0,由图象可知:m的取值范围是
1≤m≤3,故答案为1≤m≤3.
3.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2(a>0)与y=a(x﹣2)2的图象交于点B,抛物线y=a(x﹣2)2交y轴于点E,过点B作x轴的平行线与两条抛物线分别交于C、D两点,若点A是x轴上两条抛物线顶点之间的一点,连结AD,AC,EC,ED,则四边形ACED的面积为 (用含a的代数式表示).
【解答】解:∵抛物线y=ax2(a>0)与y=a(x﹣2)2的图象交于点B,
∴BD=BC=2,∴DC=4,∵y=a(x﹣2)2=ax2﹣4ax+4a,∴E(0,4a),
∴S四边形ACED=S△ACD+S△CDE=×DC•OE==8a,
故答案为8a.
4.如图,在平面直角坐标系中,点A、B的坐标分别为(﹣,2)、(,2),连结AB,若函数y=(x﹣h)2与线段AB有交点,则h的取值范围是 .
【解答】解:∵函数y=(x﹣h)2,∴对称轴为x=h,
当h<﹣时,点(﹣,2)在函数图象上,则有2=(﹣﹣h)2,
解得h=﹣或h=(舍),
当h>时,点(,2)在函数图象上,则有则有2=(﹣h)2,
解得h=(舍)或h=,∴﹣≤h≤时函数与线段AB有交点,
故答案为﹣≤h≤.
5.已知二次函数y=(x﹣h)2(h为常数),当自变量x的值满足﹣1≤x≤3时,与其对应的函数值y的最小值为4,求h的值.
【解答】解:∵当x>h时,y随x的增大而增大,当x<h时,y随x的增大而减小,
∴①若h<﹣1≤x≤3,x=﹣1时,y取得最小值4,可得:(﹣1﹣h)2=4,
解得:h=﹣3或h=1(舍);
②若﹣1≤x≤3<h,当x=3时,y取得最小值4,
可得:(3﹣h)2=4,解得:h=5或h=1(舍);
③若﹣1<h<3时,当x=h时,y取得最小值为0,不是4,
∴此种情况不符合题意,舍去.综上,h的值为﹣3或5,
6.已知抛物线y=a(x﹣h)2的顶点是C(﹣3,0)与y轴交于点A(0,1).
(1)求抛物线的表达式并画出图象;
(2)若O(0,0),在抛物线的对称轴上是否存在点Q,使得以点Q、O、A为顶点的△QOA是直角三角形?若存在,求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
【解答】解:(1)∵抛物线y=a(x﹣h)2的顶点C(﹣3,0),
∴h=﹣3.
又∵抛物线y=a(x﹣h)2与y轴交于A(0,1),
∴a(0+3)2=1,解得:a=,
∴此抛物线的解析式为y=(x+3)2=x2+x+1.
找出函数图象上五点的坐标,画出函数图象如图1所示.
(2)∵OC=3,OA=1,
∴△AQO为直角三角形只有两种情况(如图2所示):
①当∠OAQ1=90°时,
∵抛物线的对称轴为x=3,点A的坐标为(0,1),线段OA在y轴上,
∴AQ1∥x轴,
∴点Q1的坐标为(3,1);
②当∠AOQ2=90°时,
∵抛物线的对称轴为x=3,点O的坐标为(0,0),线段OA在y轴上,
∴AQ2∥x轴,
∴点Q2的坐标为(3,0).
综上所述:在此抛物线的对称轴上存在一点Q(3,1)或(3,0),使以点Q、O、A为顶点的△AQO是直角三角形.
第5课时 二次函数的图象和性质
基础提优
1.抛物线y=3(x﹣2)2+1的顶点坐标是( )
A.(2,1) B.(﹣2,1) C.(﹣2,﹣1) D.(1,2)
【解答】解:∵y=3(x﹣2)2+1,∴抛物线顶点坐标为(2,1),故选:A.
2.将抛物线y=x2向上平移3个单位长度,再向右平移5个单位长度,所得到的拋物线为( )
A.y=(x+3)2+5 B.y=(x﹣3)2+5 C.y=(x+5)2+3 D.y=(x﹣5)2+3
【解答】解:由“上加下减”的原则可知,将抛物线y=x2向上平移3个单位所得抛物线的解析式为:y=x2+3;
由“左加右减”的原则可知,将抛物线y=x2+3向右平移5个单位所得抛物线的解析式为:y=(x﹣5)2+3;
故选:D.
3.若点A(1,y1),B(2,y2)在抛物线y=a(x+1)2+2(a<0)上,则下列结论正确的是( )
A.2>y1>y2 B.2>y2>y1 C.y1>y2>2 D.y2>y1>2
【解答】解:抛物线y=a(x+1)2+2(a<0)的对称轴为直线x=﹣1,
而A(1,y1)到直线x=﹣1的距离比点B(2,y2)到直线x=﹣1的距离小,
所以2>y1>y2.故选:A.
4.已知关于x的二次函数y=(x+m)2﹣3,当x>2时,y随着x的增大而增大,则m的取值范围是( )
A.m≤2 B.m≥﹣2 C.m<﹣2 D.m≤﹣2
【解答】解:二次函数y=(x+m)2﹣3,中,a=1>0,∴抛物线开口向上,
∵当x>2时,y随着x的增大而增大,∴二次函数的对称轴x=﹣m≤2,即m≥﹣2,
故选:B.
5.对于抛物线,下列说法错误的是( )
A.对称轴是直线x=5
B.函数的最大值是3
C.开口向下,顶点坐标(5,3)
D.当x>5时,y随x的增大而增大
【解答】解:∵抛物线,
∴该抛物线的对称轴是直线x=5,故选项A正确;
函数有最大值,最大值y=3,故选项B正确;
开口向下,顶点坐标为(5,3),故选项C正确;
当x>5时,y随x的增大而减小,故选项D错误;
故选:D.
6.抛物线y=﹣3(x+2)2﹣1的对称轴是 x=﹣2 .
【解答】解:∵抛物线的解析式为y=﹣3(x+2)2﹣1,
∴其对称轴为:x+2=0,∴x=﹣2,∴故答案为:x=﹣2.
7.要得到函数y=2(x﹣1)2+3的图象,可以将函数y=2x2的图象向 右 平移1个单位长度,再向上平移3个单位长度.
【解答】解:抛物线y=2x2的顶点坐标是(0,0),抛物线线y=2( x﹣1)2+3的顶点坐标是(1,3),所以将顶点(0,0)向右平移1个单位,再向是平移3个单位得到顶点(1,3),即将将函数y=2x2的图象向右平移1个单位,再向上平移3个单位得到函数y=2(x﹣1)2+3的图象.故答案为右.
8.已知抛物线的顶点坐标为(2,﹣1),且过点(﹣1,2).则此抛物线的函数解析式是
【解答】∵抛物线顶点坐标(2,﹣1),∴设抛物线解析式为y=a(x﹣2)2﹣1,
∵抛物线经过点(﹣1,2),∴a(﹣1﹣2)2﹣1=2,解得:a=,
则该抛物线解析式为y=(x﹣2)2﹣1;
9.点A(﹣4,3),B(0,k)在二次函数y=﹣(x+2)2+h的图象上,则k= 3 .
【解答】解:由二次函数y=﹣(x+2)2+h可知,抛物线的对称轴为直线x=﹣2,
∴A(﹣4,3)关于对称轴的对称点为(0,3),
∵B(0,k)在二次函数y=﹣(x+2)2+h的图象上,
∴点B就是点A的对称点,∴k=3,故答案为3.
10.如图,在平面直角坐标系中,点A的坐标为(0,2),点B的坐标为(4,2).若抛物线y=﹣(x﹣h)2+k(h、k为常数)与线段AB交于C、D两点,且CD=AB,则k的值为 .
【解答】解:∵点A的坐标为(0,2),点B的坐标为(4,2),∴AB=4,
∵抛物线y=﹣(x﹣h)2+k(h、k为常数)与线段AB交于C、D两点,且CD=AB=2,∴设点C的坐标为(c,2),则点D的坐标为(c+2,2),h==c+1,
∴2=﹣[c﹣(c+1)]2+k,解得,k=.
11.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx顶点坐标为(2,4),图象交x轴正半轴于点A.
(1)求二次函数的表达式和点A的坐标.
(2)点P是抛物线上的点,它在对称轴右侧且在第一象限内.将点P向左平移2n(n>0)个单位,将与该二次函数图象上的点Q重合,若△OAQ的面积为6n,求n的值.
【解答】解:(1)设二次函数的表达式为y=a(x﹣2)2+4,
把(0,0)代入,得a=﹣1,∴二次函数的表达式为y=﹣(x﹣2)2+4,
∵对称轴是直线x=2,(0,0),∴A(4,0);
(2)设Q(x,y),∵A(4,0),又∵×4y=6n,∴y=3n,
∵PQ=2n,∴x=2﹣n,∴﹣(2﹣n﹣2)2+4=3n,
解得:n1=1,n2=﹣4(舍去),∴n的值为1.
12.如图,二次函数y=(x﹣2)2+m的图象交y轴于点C,点B是点C关于该二次函数图象的对称轴对称的点.已知一次函数y=kx+b的图象经过该二次函数图象上的点A(1,0)及点B.
(1)求二次函数与一次函数的解析式.
(2)抛物线上是否存在点P,使S△ABP=S△ABC?若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
【解答】解:(1)将点A(1,0)代入y=(x﹣2)2+m得(1﹣2)2+m=0,
解得m=﹣1.所以二次函数解析式为y=(x﹣2)2﹣1;
当x=0时,y=4﹣1=3,所以C点坐标为(0,3),
由于C和B关于对称轴对称,而抛物线的对称轴为直线x=2,所以B点坐标为(4,3),
将A(1,0)、B(4,3)代入y=kx+b得,解得.
所以一次函数解析式为y=x﹣1;
(2)存在,理由如下:∵S△ABP=S△ABC,
∴C到直线AB的距离为P到直线AB距离相等,过C点作AB的平行线CD,
∴直线CD的解析式为y=x+3或y=x﹣5,
解得或,
∴P点坐标为(0,3)或(5,8).
由x﹣5=(x﹣2)2﹣1整理得,x2﹣5x+8=0,∵△=25﹣4×8<0,∴不存在,
故P点坐标为(0,3)或(5,8).
拓展提优
1.已知抛物线y=a(x﹣h)2﹣7,点A(1,﹣5)、B(7,﹣5)、C(m,y1)、D(n,y2)均在此抛物线上,且|m﹣h|>|n﹣h|,则y1与y2的大小关系是( )
A.y1<y2 B.y1>y2 C.y1=y2 D.不能确定
【解答】解:∵点A(1,﹣5)、B(7,﹣5)均在此抛物线上,∴h==4,
∴抛物线的顶点坐标为(4,﹣7),∴a>0,开口向上,
∵C(m,y1)、D(n,y2)均在此抛物线上,且|m﹣h|>|n﹣h|,∴y1>y2,
故选:B.
2.已知点P(m,n)在抛物线y=a(x﹣5)2+9(a≠0)上,当3<m<4时,总有n>1,当7<m<8时,总有n<1,则a的值为( )
A.1 B.﹣1 C.2 D.﹣2
【解答】解:∵抛物线y=a(x﹣5)2+9(a≠0),∴抛物线的顶点为(5,9),
∵当7<m<8时,总有n<1,∴a不可能大于0,则a<0,
∴x<5时,y随x的增大而增大,x>5时,y随x的增大而减小,
∵当3<m<4时,总有n>1,当7<m<8时,总有n<1,且x=3与x=7对称,
∴m=3时,n≤1,m=7时,n≥1,∴,∴4a+9=1,∴a=﹣2,
故选:D.
3.若二次函数y=a(x﹣4)2+4的图象在2<x<3这一段位于x轴的上方,在6<x<7这一段位于x轴的下方,则a值为 .
【解答】解:∵y=a(x﹣4)2+4(a≠0),∴抛物线的对称轴为x=4.
又∵当2<x<3时,函数图象位于x轴的上方,
∴当5<x<6时,函数图象位于x轴的上方.
又∵当6<x<7时,函数图象位于x轴的下方,∴当x=6时,y=0.
∴4a+4=0.∴a=﹣1.故答案为:﹣1.
4.如图,一抛物线与x轴相交于A,B两点,其顶点P在折线段CD﹣DE上移动,已知点C,D,E的坐标分别为(﹣2,8),(8,8),(8,2),若点B横坐标的最小值为0,则点A横坐标的最大值为 .
【解答】解:由图可知,当点B的横坐标取得最小值0时,抛物线的顶点在点C处,
设此时抛物线的解析式为y=a(x+2)2+8,∵点B(0,0)在抛物线上,
∴0=a(0+2)2+8,得a=﹣2,
当点A的横坐标取得最大值时,抛物线的顶点在点E处,
此时抛物线的解析式为y=﹣2(x﹣8)2+2=﹣2(x﹣7)(x﹣9),
∴此时与x轴的交点为(7,0),(9,0),∴此时点A的坐标为(7,0),
∴点A的横坐标的最大值是7,故答案为:7.
5.已知,点P为二次函数y=﹣(x﹣m)2﹣2m+1图象的顶点,直线y=kx+2分别交x轴的负半轴和y轴于点A,点B.
(1)若二次函数图象经过点B,求二次函数的解析式;
(2)如图,若点A坐标为(﹣4,0),且点P在△AOB内部(不包含边界).
①求m的取值范围;
②若点,都在二次函数图象上,试比较y1与y2的大小.
【解答】解 (1)∵直线y=kx+2分别交x轴的负半轴和y轴于点A,点B,
∴当x=0时,y=2,即B(0,2),将B(0,2)代入二次函数得:﹣m2﹣2m+1=2,
解得:m1=m2=﹣1,∴二次函数的解析式为y=﹣(x+1)2+3;
(2)①将A(﹣4,0)代入y=kx+2得:﹣4k+2=0,∴.
∴一次函数的解析式为,
∵顶点P(m,﹣2m+1),点P在△AOB内部,∴,
解得:;
②∵二次函数开口朝下,对称轴为x=m,,
又∵点C(,y1),D(,y2)都在二次函数图象上,
点C和点D的横坐标中点为,
∴点C离对称轴比点D离对称轴远,开口朝下的抛物线上的点离对称轴越远的点对应的函数值越小,∴y1<y2.
6.已知,点A(m,n)在函数y1=(x﹣k)2+k(k≠0)图象上,
也在函数y2=(x+k)2﹣k图象上.
(1)观察y1,y2图象的顶点位置,发现它们均在某个函数图象上,请写出这个函数表达式.
(2)若k=3,当﹣3<x<3时,请比较y1,y2的大小.
(3)求证:m+n>.
【解答】解:(1)∵函数y1=(x﹣k)2+k(k≠0),y2=(x+k)2﹣k,
∴函数y1=(x﹣k)2+k(k≠0)图象的顶点坐标为(k,k),函数y2=(x+k)2﹣k图象的顶点坐标为(﹣k,﹣k),∴它们均在函数y=x的图象上;
(2)当k=3时,y1=(x﹣3)2+3,y2=(x+3)2﹣3,令y1=y2,
∴(x﹣3)2+3=(x+3)2﹣3,解得x=,
∴它们图象的交点的橫坐标为,∵a=1>0,两图象开口向上,
∴当﹣3<x≤时,y1>y2,当x=时,y1=y2,当<x<3时,y1<y2.
(3)证明:∵点A(m,n)在函数y1=(x﹣k)2+k(k≠0)图象上,也在函数y2=(x+k)2﹣k图象上,∴,解得:,∵k2≥0,
∴m+n=.
第6课时 二次函数的图象和性质(一)
基础提优
1.点M(2,9)在二次函数y=ax2+bx+3的图象上,则2a+b的值为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【解答】解:∵点M(2,9)在二次函数y=ax2+bx+3的图象上,
∴4a+2b+3=9,∴2a+b=3,故选:C.
2.若函数y=﹣x2的图象经过两次平移得到函数y=﹣x2+4x﹣5的图象,则下列平移正确的是( )
A.先向左平移2个单位,再向下平移1个单位
B.先向左平移2个单位,再向上平移1个单位
C.先向上平移1个单位,再向右平移2个单位
D.先向下平移1个单位,再向右平移2个单位
【解答】解:根据题意y=﹣x2+4x﹣5=﹣(x﹣2)2﹣1,按照“左加右减,上加下减”的规律,它可以由二次函数y=﹣x2先向下平移1个单位,再向右平移2个单位得到.
故选:D.
3.关于x的二次函数y=x2﹣mx+5,当x≥1时,y随x的增大而增大,则实数m的取值范围是( )
A.m<2 B.m=2 C.m≤2 D.m≥2
【解答】解:二次函数y=x2﹣mx+5的开口向上,对称轴是x=,
∵当x≥1时,y随x的增大而增大,∴≤1,解得,m≤2,故选:C.
4.已知二次函数y=x2+2x+4,下列说法正确的是( )
A.抛物线开口向下
B.当x>﹣3时,y随x的增大而增大
C.二次函数的最小值是2
D.抛物线的对称轴是直线x=﹣1
【解答】解:∵y=x2+2x+4=(x+1)2+3,∴图象的开口向上,对称轴是直线x=﹣1,顶点坐标是(﹣1,3),当x=﹣1时,y有最小值3,当x>﹣1时,y随x的增大而增大,
故A、B、C说法错误;D说法正确;
故选:D.
5.无论m取任何实数,抛物线y=ax2+2max+am2+m(a≠0)的顶点都( )
A.在y=x直线上 B.在y=﹣x直线上
C.在x轴上 D.在y轴上
【解答】解:∵y=ax2+2max+am2+m=a(x+m)2+m,∴顶点坐标是(﹣m,m),
∴顶点在直线y=﹣x上.故选:B.
6.函数y=2x2﹣3x+1的对称轴是 直线x= ,有最 小 值.
【解答】解:∵函数y=2x2﹣3x+1可化为y=2(x﹣)2﹣,
∴函数y=2x2﹣3x+1的对称轴是直线x=,有最小值,故答案为直线x=,小.
7.设A(﹣2,y1),B(1,y2),C(2,y3)是抛物线y=﹣x2﹣2x+2上的三点,则y1,y2,y3的大小关系为 y1>y2>y3 .
【解答】解:∵抛物线y=﹣x2﹣2x+2=﹣(x+1)2+3,开口向下,对称轴为直线x=﹣1,
而C(2,y3)离直线x=﹣1的距离最远,A(﹣2,y1)点离直线x=﹣1最近,
∴y1>y2>y3.故答案为y1>y2>y3.
8.抛物线y=ax2+bx+c的对称轴为直线x=1,点P,点Q是抛物线与直线y=4的两个交点,若点P的坐标为(5,4),则点Q的坐标为 .
【解答】解:由点P,点Q是抛物线与直线y=4的两个交点,点P的坐标为(5,4),
可知点Q的纵坐标为4,∵抛物线的对称轴为x=1
∴点Q的横坐标为:1﹣(5﹣1)=﹣3∴点Q的坐标为(﹣3,4)
故答案为:(﹣3,4).
9.当﹣1≤x≤3时,二次函数y=x2﹣4x+5有最大值m,则m= 10 .
【解答】解:∵二次函数y=x2﹣4x+5=(x﹣2)2+1,
∴该函数开口向上,对称轴为x=2,
∵当﹣1≤x≤3时,二次函数y=x2﹣4x+5有最大值m,
∴当x=﹣1时,该函数取得最大值,此时m=(﹣1﹣2)2+1=10,故答案为:10.
10.将抛物线y=x2+ax向上平移3个单位,再向右平移4个单位后经过点(5,2),则平移后的抛物线解析式为 y=(x﹣5)2+2 .
【解答】解:y=x2+ax=x2+ax+()2﹣()2=(x+)2﹣,
∵将抛物线y=x2+ax向上平移3个单位,再向右平移4个单位后得到抛物线
y=(x+﹣4)2﹣+3,∴点(5,2),∴2=(5+﹣4)2﹣+3,
解得:a=﹣2,∴平移后的抛物线解析式为:y=(x﹣5)2+2.
故答案为:y=(x﹣5)2+2.
11.根据下列条件求二次函数的解析式
(1)抛物线y=ax2+bx+c经过坐标原点和点A(﹣4,0),B(﹣1,3).
(2)已知一条抛物线分别过点(3,﹣2)和(0,1),且它的对称轴为直线x=2,
【解答】(1)∵抛物线y=ax2+bx+c经过坐标原点和点A(﹣4,0),B(﹣1,3),
∴,解得:a=﹣1,b=﹣4,c=0,
故此二次函数的解析式为y=﹣x2﹣4x;
(2)设y=ax2+bx+c,则由条件得:,解之得
此二次函数的解析式为y=x2﹣4x+1
12.抛物线与直线y2=﹣2x+m相交于A(﹣2,n)、B(2,﹣3)两点.
(1)求这条抛物线的解析式;
(2)若﹣4≤x≤1,求y2﹣y1的最大值与最小值.
【解答】解:(1)∵直线y2=﹣2x+m经过点B(2,﹣3),∴﹣3=﹣2×2+m.
∴m=1.∵直线y2=﹣2x+m经过点A(﹣2,n),∴n=4+1=5;
∵抛物线y1=x2+bx+c过点A和点B,则,解得,
∴y1=x2﹣2x﹣3;
(2)y2﹣y1=﹣2x+1﹣(x2﹣2x﹣3)=﹣x2+4, y2﹣y1的最大值是4,
代入x=﹣4得y2﹣y1=﹣12,代入x=1得y2﹣y1=3,
∴若﹣4≤x≤1,y2﹣y1的最小值为﹣12.
拓展提优
1.若关于x的二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象经过点A(m,n),B(﹣1,y1),C(2﹣m,n),D(3,y2),则y1,y2的大小关系是( )
A.y2<y1 B.y1<y2 C.y2=y1 D.无法确定
【解答】解:∵抛物线过点A(m,n),C(2﹣m,n),两点,
∴抛物线的对称轴为x==1,∴B(﹣1,y1),D(3,y2)与对称轴的距离相等,
∴y1=y2.故选:C.
2.已知函数y=x2+x﹣1在m≤x≤1上的最大值是1,最小值是﹣,则m的取值范围是( )A.m≥﹣2 B.0≤m≤ C.﹣2≤m≤﹣ D.m≤﹣
【解答】解:∵函数y=x2+x﹣1的对称轴为直线x=﹣,
∴当x=﹣时,y有最小值,此时y=﹣﹣1=﹣,
∵函数y=x2+x﹣1在m≤x≤1上的最小值是﹣,∴m≤﹣;
∵当x=1时,y=1+1﹣1=1,对称轴为直线x=﹣,
∴当x=﹣﹣[1﹣(﹣)]=﹣2时,y=1,
∵函数y=x2+x﹣1在m≤x≤1上的最大值是1,且m≤﹣;
∴﹣2≤m≤﹣.故选:C.
3.在等式y=ax2+bx+c中,当x=1时,y=5;当x=﹣1时,y=﹣2.下列结论一定正确的有 ①②④ (填序号即可).①a+b+c=5;②b=;③3a﹣2b+3c=1;
④若a<0,则a﹣b+3c>﹣1.
【解答】解:在等式y=ax2+bx+c中,当x=1时,y=5;当x=﹣1时,y=﹣2.
∴a+b+c=5,a﹣b+c=﹣2,故①正确;
由题意得,两式相减得,2b=7,解得,b=,故②正确;
两式相加得,2a+2c=3,∴a+c=,∴3a+3c=,
∴3a﹣2b+3c=﹣2×=﹣,故③错误;
∵3a+3c=,∴3c=﹣3a,b=,∴a﹣b+3c=a﹣+﹣3a=1﹣2a,
∵a<0,∴1﹣2a>1,∴a﹣b+3c>﹣1,故④正确;
故答案为①②④.
4.已知函数y=x2+bx+2b(b为常数)图象不经过第三象限,当﹣5≤x≤1时,函数的最大值与最小值之差为16,则b的值为 b=2或b=6 .
【解答】解:y=x2+bx+2b=(x+)2﹣+2b,对称轴x=﹣,
当b≤0时,函数不经过第三象限,则2b≥0,∴b=0,
此时y=x2,当﹣5≤x≤1时,函数最小值是0,最大值是25,
∴最大值与最小值之差为25;(舍去)
当b>0时,函数不经过第三象限,则△≤0,∴b2﹣8b≤0,∴0<b≤8,
∴﹣4≤﹣<0,当﹣5≤x≤1时,函数有最小值﹣+2b,
当﹣5≤﹣<﹣2时,函数有最大值1+3b,
当﹣2<﹣≤0时,函数有最大值25﹣3b;
函数的最大值与最小值之差为16,
当最大值1+3b时,1+3b+﹣2b=16,∴b=6或b=﹣10,∵4<b≤8,∴b=6;
当最大值25﹣3b时,25﹣3b+﹣2b=16,∴b=2或b=18,
∵0<b≤4,∴b=2;
综上所述b=2或b=6,
5.设二次函数y=ax2+bx+a﹣5(a、b为常数,a≠0),且2a+b=3.
(1)若该二次函数的图象经过点(﹣1,4),求该二次函数的解析式.
(2)无论a取何常数,这个二次函数的图象始终经过一个定点,求出这个定点坐标.
(3)已知点P(x0,m)和Q(1,n)都在二次函数的图象上,若x0<1,且m>n,求x0的取值范围(用含a的代数式表示).
【解答】解:(1)∵函数y=ax2+bx+a﹣5的图象经过点(﹣1,4),且2a+b=3,
∴,∴,∴二次函数的解析式为y=3x2﹣3x﹣2;
(2)∵2a+b=3,∴二次函数y=ax2+bx+a﹣5=ax2+(3﹣2a)x+a﹣5,
整理得,y=[ax2+(3﹣2a)x+a﹣3]﹣2=(ax﹣a+3)(x﹣1)﹣2
∴当x=1时,y=﹣2,
∴这个二次函数的图象始终经过一个定点,这个定点坐标为(1,﹣2);
(3)∵y=ax2+(3﹣2a)x+a﹣5,∴对称轴为x=﹣,
∵x0<1,且m>n,∴当a>0时,对称轴x=﹣>1﹣,
解得:x0<1﹣,当a<0时,对称轴x=﹣<1﹣,
解得:x0>1﹣(不符合题意,故x0不存在)
故x0的取值范围为:x0<1﹣.
6.在平面直角坐标系xOy中,已知抛物线y=x2﹣2px+q.
(1)当p=2时,
①抛物线的顶点坐标横坐标为 2 ,纵坐标为 q﹣4 (用含q的式子表示);
②若点A(﹣1,y1),B(x2,y2)都在抛物线上,且y2>y1,令x2=m,则m的取值范围是 m<﹣1或m>5 ;
(2)已知点M(3,2),将点M向左平移5个单位长度,得到点N.当q=6时,若抛物线与线段MN恰有一个公共点,结合函数图象,求p的取值范围为 p≤﹣2或p=2或p> .
【解答】解:(1)①∵p=2,∴抛物线为y=x2﹣4x+q=(x﹣2)2+q﹣4,
∴抛物线的顶点坐标为(2,q﹣4),故答案为:2;q﹣4;
②∵抛物线的对称轴为直线x=2,点A(﹣1,y1),
∴当x=5时,y=y1,∵抛物线开口向上,
∴当抛物线上的点B(x2,y2),使得y2>y1时,x2<﹣1或x2>5,即m的取值范围是m<﹣1或m>5.故答案为:m<﹣1或m>5;
(2)∵点M(3,2),将点M向左平移5个单位长度,得到点N,
∴点N的坐标为(﹣2,2).∵q=6,∴抛物线为y=x2﹣2px+6,
当抛物线经过点M(3,2)时,2=32﹣6p+6,解得p=;
当抛物线经过点N(﹣2,2)时,2=(﹣2)2+4p+6,解得p=﹣2;
当抛物线的顶点在线段PQ上时,6﹣p2=2,解得p=±2;
抛物线与线段MN恰有一个公共点,结合函数图象求得p的取值范围为p≤﹣2或p=2或p>.
第7课时 二次函数的图象和性质(二)
基础提优
1.在同一坐标系中,二次函数y=ax2+bx与一次函数y=ax﹣a的图象可能是( )
A. B.
C. D.
【解答】解:由一次函数y=ax﹣a=a(x﹣1)可知,直线经过点(1,0),故A可能是正确的,故选:A.
2.已知二次函数y=ax2+bx+c的图象如图所示,则下列结论错误的是( )
A.a<0 B.b>0 C.c>0 D.a﹣b+c>0
【解答】解:∵抛物线开口向下,∴a<0;故A正确,
∵对称轴在y轴的左边,∴b<0;故B错误;
∵抛物线与y轴的交点在y轴的正半轴,∴c>0,故C正确;
∵x=﹣1时,y>0,∴a﹣b+c>0,故D正确;
故选:B.
3.在平面直角坐标系中,抛物线y=(x+3)(x﹣1)经过变换后得到抛物线y=(x+1)(x﹣3),则这个变换可以是( )
A.向左平移2个单位 B.向右平移2个单位
C.向左平移4个单位 D.向右平移4个单位
【解答】解:y=(x+3)(x﹣1)=(x+1)2﹣4,顶点坐标是(﹣1,﹣4).
y=(x+1)(x﹣3)=(x﹣1)2﹣4,顶点坐标是(1,﹣4).
所以将抛物线y=(x+3)(x﹣1)向右平移2个单位长度得到抛物线y=(x+1)(x﹣3),
故选:B.
4.已知抛物线y=﹣x2+mx+2m,当x<1时,y随x的增大而增大,则抛物线的顶点在( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
【解答】解:∵抛物线y=﹣x2+mx+2m=﹣(x﹣)2++2m,当x<1时,y随x的增大而增大,∴该抛物线的对称轴是直线x=,开口向下,∴≥1,
即m≥2,∴+2m>0,∴该抛物线的顶点(,+2m)在第一象限,
故选:A.
5.已知两点A(﹣5,y1),B(﹣1,y2)均在抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)上,点C(x0,y0)是该抛物线的顶点,若y1>y2≥y0,则x0的取值范围是( )
A.x0>﹣5 B.x0>﹣1 C.x0>﹣3 D.﹣5<x0<﹣1
【解答】解:∵两点A(﹣5,y1),B(﹣1,y2)均在抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)上,点C(x0,y0)是该抛物线的顶点,∴若y1>y2≥y0,则此函数开口向上,有最小值,
∴<x0≤﹣1或x0≥﹣1,解得,x0>﹣3 故选:C.
6.抛物线y=x2+bx+c经过点A(﹣2,0)、B(1,0)两点,则该抛物线的顶点坐标是 (﹣,﹣) .
【解答】解:∵抛物线y=x2+bx+c经过点A(﹣2,0)、B(1,0)两点,
∴,解得:,∴y=x2+x﹣2=(x+)2﹣,
∴顶点坐标为(﹣,﹣),故答案为:(﹣,﹣).
7.将抛物线y=ax2+bx﹣1向上平移3个单位长度后,经过点(﹣2,5),则8a﹣4b﹣11的值是 ﹣5 .
【解答】解:将抛物线y=ax2+bx﹣1向上平移3个单位长度后,表达式为:y=ax2+bx+2,
∵经过点(﹣2,5),代入得:4a﹣2b=3,
则8a﹣4b﹣11=2(4a﹣2b)﹣11=2×3﹣11=﹣5,故答案为:﹣5.
8.二次函数y=ax2+bx+c,自变量x与函数y的对应值如表:
x
…
﹣3
﹣1
1
3
…
y
…
﹣4
2
4
2
…
则当﹣3<x<3时,y满足的范围是 .
【解答】解:从表格看出,函数的对称轴为x=1,顶点为(1,4),函数有最大值4,
∴抛物线开口向下,∴当﹣3<x<3时,﹣4<y<4,故答案为,﹣4<y<4.
9.抛物线y=x2+bx+c经过点A(﹣2,m),B(4,m),C(5,n)给出下列结论:①b=2;②函数最小值为c﹣1;③当x=2时,y=c;④c>n.其中正确的有 .(填序号)
【解答】解:∵二次函数y=x2+bx+c的图象经过点A(﹣2,m)、B(4,m),
∴﹣==1,∴b=﹣2,故①错误;
∴y=x2﹣2x+c,把x=1代入得,y=c﹣1,∴函数最小值为c﹣1,故②正确;
把x=2代入得,y=4﹣4+c=c,故③正确;
∵点C(5,n)在二次函数y=x2﹣2x+c的图象上,∴n=25﹣10+c,
∴n﹣c=15,∴c<n,故④错误;
故答案为②③.
10.如图,是二次函数y=ax2+bx+c图象的一部分,其对称轴是x=﹣1,且过点(﹣3,0),下列说法:①abc<0;②2a﹣b=0;③若(﹣5,y1),(3,y2)是抛物线上两点,则y1=y2;④4a+2b+c<0,其中说法正确的 ①②③ (填写序号).
【解答】解:∵抛物线开口向上,∴a>0,
∵抛物线对称轴为直线x=﹣=﹣1,∴b=2a>0,则2a﹣b=0,所以②正确;
∵抛物线与y轴的交点在x轴下方,∴c<0,∴abc<0,所以①正确;
∵点(﹣5,y1)离对称轴的距离与点(3,y2)离对称轴的距离相等,
∴y1=y2,所以③正确.
∵x=2时,y>0,∴4a+2b+c>0,所以④错误;
故答案为:①②③.
11.如图,抛物线y=a(x+1)2的顶点为A,与y轴的负半轴交于点B,且S△AOB=.
(1)求抛物线的解析式;
(2)若点C是该抛物线上A、B两点之间的一点,求△ABC面积的最大值.
【解答】解:(1)由题意得:A(﹣1,0),B(0,a),∴OA=1,OB=﹣a,
∵S△AOB=.∴=,解得,a=﹣1,
∴抛物线的解析式为y=﹣(x+1)2;
(2)∵A(﹣1,0),B(0,﹣1),∴直线AB为y=﹣x﹣1,
过C作CD⊥x轴,交直线AB于点D,设C(x,﹣(x+1)2),则D(x,﹣x﹣1),
∴CD=﹣(x+1)2+x+1,
∵S△ABC=S△ACD+S△BCD=[﹣(x+1)2+x+1]×1,∴S△ABC=﹣(x+)2+,
∵﹣<0,∴△ABC面积的最大值是.
12.如图,已知二次函数y=x2+ax+3的图象经过P点(2,3).
(1)求a的值和图象的顶点坐标.
(2)点Q(m,n)在该二次函数的图象上.
①当m=﹣2时,求n的值;
②若点Q到y轴的距离小于2,请根据图象直接写出n的取值范围.
【解答】解:(1)把点P(2,3)代入y=x2+ax+3中,∴a=﹣2,
∴y=x2﹣2x+3=(x﹣1)2+2,∴顶点坐标为(1,2);
(2)①当m=﹣2时,n=(﹣2)2﹣2×(﹣2)+3=11,
②点Q到y轴的距离小于2,∴|m|<2,∴﹣2<m<2,∴2≤n<11.
拓展提优
1.已知直线x=1是二次函数y=ax2+bx+c(a,b,c是实数,且a≠0)的图象的对称轴,点A(x1,y1)和点B(x2,y2)为其图象上的两点,且y1<y2,( )
A.若x1<x2,则x1+x2﹣2<0
B.若x1<x2,则x1+x2﹣2>0
C.若x1>x2,则a(x1+x2﹣2)>0
D.若x1>x2,则a(x1+x2﹣2)<0
【解答】解:∵直线x=1是二次函数y=ax2+bx+c(a,b,c是实数,且a≠0)的图象的对称轴,∴x=﹣=1,∴b=﹣2a,∴y=ax2﹣2ax+c,
∵点A(x1,y1)和点B(x2,y2)为其图象上的两点,
∴y1=ax12﹣2ax1+c,y2=ax22﹣2ax2+c,
当 x1<x2,y1<y2即y1﹣y2<0,∴ax12﹣2ax1+c﹣(ax22﹣2ax2+c)<0,
整理得:a(x1﹣x2)(x1+x2﹣2)<0,∵x1﹣x2<0,
∴a(x1+x2﹣2)>0,故A,B不符合题意;
当 x1>x2,y1<y2即y1﹣y2<0,∴ax12﹣2ax1+c﹣(ax22﹣2ax2+c)<0,
整理得:a(x1﹣x2)(x1+x2﹣2)<0,∵x1﹣x2>0,
∴a(x1+x2﹣2)<0,故C不符合题意,D符合题意;
故选:D.
2.如图是二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)图象的一部分,对称轴为x=,且经过点(2,0).下列说法:①abc<0;②﹣2b+c=0;③4a+2b+c<0:④若(﹣,y1),(,y2)都在抛物线上,则y1<y2;⑤a+b>m(am+b)(其中m≠).其中说法正确的是( )
A.①②④⑤ B.③④ C.①③ D.①②⑤
【解答】解:∵抛物线开口向下,∴a<0,
∵抛物线对称轴为直线x=﹣=,∴b=﹣a>0,
∵抛物线与y轴的交点在x轴上方,∴c>0,∴abc<0,所以①正确;
∵对称轴为x=,且经过点(2,0),∴抛物线与x轴的另一个交点为(﹣1,0),
∴=﹣1×2=﹣2,∴c=﹣2a,∴﹣2b+c=2a﹣2a=0,所以②正确;
∵抛物线经过点(2,0)∴x=2时,y=0,∴4a+2b+c=0,所以③错误;
∵点(﹣,y1)离对称轴要比点(,y2)离对称轴要远,∴y1<y2,所以④正确.
∵抛物线的对称轴为直线x=,∴当x=时,y有最大值,
∴a+b+c>am2+bm+c(其中m≠),
∴a+b>m(am+b)(其中m≠),所以⑤正确;
故选:A.
3.已知实数a,b满足b2﹣a=3,则代数式a2+4a+4b2+1的最小值为 ﹣2 .
【解答】解:∵b2﹣a=3,∴b2=3+a,∴3+a≥0,即a≥﹣3,
∴代数式a2+4a+4b2+1=a2+4a+4(3+a)+1=(a+4)2﹣3,
∴当a=﹣3时,代数式a2+4a+4b2+1有最小值为﹣2,故答案为﹣2.
4.抛物线y=ax2+bx+c(a>0)过点(﹣1,0)和点(0,﹣4),且顶点在第四象限,则a的取值范围是 0<a<4 .
【解答】解:∵抛物线y=ax2+bx+c(a>0)过点(﹣1,0)和点(0,﹣4),
∴,所以,a﹣b=4,b=a﹣4,
∵顶点在第四象限,∴,即﹣>0①,
<0②,
解不等式①得,a<4,
不等式②整理得,(a+4)2>0,所以,a≠﹣4,
所以,a的取值范围是0<a<4.故答案为:0<a<4.
5.如图,在平面直角坐标系中,点A,B是一次函数y=x图象上两点,它们的横坐标分别为a,a+3,其中a>0,过点A,B分别作y轴的平行线,交抛物线y=x2﹣4x+8于点C,D.
(1)若AD=BC,求a的值;
(2)点E是抛物线上的一点,求△ABE面积的最小值.
【解答】解:(1)∵点A,B是一次函数y=x图象上两点,它们的横坐标分别为a,a+3,
∴A(a,a),B(a+3,a+3).y=x2﹣4x+8=(x﹣2)2+4,
将x=a,代入得:y=(a﹣2)2+4;
将x=a+3,代入得:y=(a+1)2+4.
∴D(a,(a﹣2)2+4),C(a+3,(a+1)2+4),
∴AD=(a﹣2)2+4﹣a,CB=(a+1)2+4﹣(a+3).
由AD=BC得:(a﹣2)2+4﹣a=(a+1)2+4﹣(a+3),∴a=1.
(2)设点E(m,m2﹣4m+8),过E作EM垂直于x轴交AB于点M,作BF⊥EM,AG⊥EM,垂足分别为F,G,
由题意得:M(m,m),
∴EM=m2﹣4m+8﹣m=m2﹣5m+8=,
∴S△ABE=S△AEM+S△EMB==,
由,得S△ABE有最小值.
∴当m=时,S△ABE的最小值为.
6.如图1,如果抛物线C1的顶点在抛物线C2上,抛物线C2的顶点也在抛物线C1上时,那么我们称抛物线C1与C2是“互为关联”的抛物线,如图2,已知抛物线L1:y1=ax2+bx经过A(﹣4,0),D(6,15).
(1)求出抛物线L1的函数表达式;
(2)若抛物线L2与L1是“互为关联”的抛物线,抛物线L1与L2的顶点分别为E、F,O为坐标原点,要使S△FAO=3S△EAO,求所有满足条件的抛物线L2的函数表达式.
【解答】解:(1)将点A、D的坐标代入y1=ax2+bx得,解得,
故抛物线L1的函数表达式为y=x2+x;
(2)对于y=x2+x,函数的对称轴为x=(0﹣4)=﹣2,
当x=﹣2时,y=﹣1,故点E(﹣2,﹣1);
∵S△FAO=3S△EAO,故yF=3|yE|=3,
∵点F在抛物线L1上,故yF=x2+x,
解得:x=﹣6(舍去)或2,故点F(2,3)或(﹣6,3),
①当点F的坐标为(2,3)时,
设抛物线L2的函数表达式为y=﹣x2+mx+n,
将点E、F的坐标代入上式得,解得,
故抛物线L2的函数表达式为y=﹣x2+x+2;
②当点F的坐标为(﹣6,3)时,
同理可得:抛物线L2的函数表达式为y=﹣x2﹣3x﹣6;
综上,L2的函数表达式为y=﹣x2+x+2或y=﹣x2﹣3x﹣6.
第8课时 二次函数与一元二次方程(一)
基础提优
1.关于抛物线y=﹣x2+2x﹣3的判断,下列说法正确的是( )
A.开口方向向上 B.顶点到x轴的距离是2
C.与x轴有两个交点 D.对称轴是直线x=﹣1
【解答】解:∵抛物线y=﹣x2+2x﹣3=﹣(x﹣1)2﹣2,
∴该抛物线的开口向下,故选项A错误;
顶点到x的轴的距离为2,故选项B正确;
当y=0时,△=22﹣4×(﹣1)×(﹣3)=﹣8<0,则该抛物线与x轴没有交点,故选项C错误;对称轴是直线x=1,故选项D错误;
故选:B.
2.抛物线y=ax2+bx+c(a<0)与x轴的一个交点坐标为(﹣1,0),对称轴是直线x=1,其部分图象如图所示,则此抛物线与x轴的另一个交点坐标是( )
A.(,0) B.(3,0) C.(,0) D.(2,0)
【解答】解:设抛物线与x轴交点横坐标分别为x1、x2,且x1<x2,
根据两个交点关于对称轴直线x=1对称可知:x1+x2=2,
即x2﹣1=2,得x2=3,∴抛物线与x轴的另一个交点为(3,0),
故选:B.
3.已知抛物线y=x2﹣x﹣1与x轴的一个交点为(m,0),则代数式﹣2m2+2m+2022的值为( )
A.2020 B.2020 C.2022 D.2023
【解答】解:将(m,0)代入抛物线表达式得:m2﹣m﹣1=0,
则﹣2m2+2m+2020=﹣2(m2﹣m)+2022=﹣2+2022=2020,故选:A.
4.当x=1或﹣3时,代数式ax2+bx+c与mx+n的值相等,则函数y=ax2+(b﹣m)x+c﹣n与x轴的交点为( )
A.(1,0)和(﹣3,0) B.(﹣1,0)
C.(3,0) D.(﹣1,0)和(3,0)
【解答】解:代数式ax2+bx+c与mx+n的值相等,即ax2+bx+c=mx+n,
则ax2+(b﹣m)x+c﹣n=0,
则y=ax2+(b﹣m)x+c﹣n与x轴的交点为(1,0)和(﹣3,0),故选:A.
5.若抛物线y=ax2+bx+c与x轴两个交点之间的距离为10,且4a+b=0,则关于x的方程ax2+bx+c=0的根为( )
A.x1=﹣7,x2=3 B.x1=﹣6,x2=4 C.x1=6,x2=﹣4 D.x1=7,x2=﹣3
【解答】解:函数的对称轴为x=﹣=﹣=2,
而两个交点之间的距离为10,则两个交点的坐标分别为:(7,0)、(﹣3,0),故选:D.
6.抛物线y=(x﹣1)(x+3)与x轴的交点坐标是 (1,0),(﹣3,0) .
【解答】解:对于y=(x﹣1)(x+3),令y=0,即0=(x﹣1)(x+3),
解得x=﹣3或1,故答案为(1,0),(﹣3,0).
7.抛物线y=ax2﹣2ax﹣3与x轴交于两点,分别是(x1,0),(x2,0),则x1+x2= .
【解答】解:由韦达定理得:x1+x2=﹣=2,故答案为2.
8.若二次函数y=﹣x2+2x+k的图象与x轴有两个交点,则k的取值范围是 k>﹣1 .
【解答】解:∵二次函数y=﹣x2+2x+k的图象与x轴有两个交点,
∴△=4﹣4×(﹣1)•k>0,解得:k>﹣1,故答案为:k>﹣1.
9. 抛物线与x轴交点的横坐标为﹣2和1,且通过点(2,8),此二次函数的解析式为 .
【解答】解:根据题意设y=a(x+2)(x﹣1)(a≠0),
将(2,8)代入得:a(2+2)(2﹣1)=8,即4a=8,解得:a=2,
则二次函数解析式为y=2(x+2)(x﹣1)=2x2+2x﹣4.
10.二次函数y=(a﹣1)x2+2x﹣1的图象与x轴有2个交点,则a的取值范围是 a>0且a≠1 .
【解答】解:令y=(a﹣1)x2+2x﹣1=0,∵y=(a﹣1)x2+2x﹣1是二次函数,
∴a﹣1≠0,∴a≠1,
∵二次函数y=(a﹣1)x2+2x﹣1的图象与x轴有两个交点,
∴△=4+4(a﹣1)>0,∴a>0,∴a的取值范围是a>0且a≠1,
故答案为:a>0且a≠1.
11.已知函数y=m(x﹣1)2+2(x﹣1)(m为常数).
(1)求证:无论m为何值,该函数的图象都经过x轴上的一个定点;
(2)若该函数的图象与坐标轴交点的横、纵坐标均为整数,求m的值.
【解答】(1)证明:①当m=0时,该函数是一次函数y=2x﹣2,其函数图象与x轴交点坐标是(1,0);
②当m≠0时,∵y=m(x﹣1)2+2(x﹣1)=(x﹣1)[m(x﹣1)+2],
∴该抛物线与x轴交点横坐标分别是1和1﹣.
∴无论m取何值,该抛物线与x轴总交于点(1,0);
(2)解:若m=0,则y=2x﹣2,此时函数与x轴,y轴交点分别是(1,0),(0,2),符合题意;
若m≠0时,则函数与x轴交点分别是(1,0),(1﹣,0),与y轴交点是(0,m﹣2).
即当m﹣2是整数时,1﹣也是整数,
所以m=±1,±2.
综上所述,m=﹣2,﹣1,0,1,2.
12.如图,开口向下的抛物线与x轴交于点A(﹣1,0)、B(2,0),与y轴交于点C(0,4),点P是第一象限内抛物线上的一点.
(1)求该抛物线所对应的函数解析式;
(2)设四边形CABP的面积为S,求S的最大值.
【解答】解:(1)∵A(﹣1,0),B(2,0),C(0,4),
设抛物线表达式为:y=a(x+1)(x﹣2),将C代入得:4=﹣2a,解得:a=﹣2,
∴该抛物线的解析式为:y=﹣2(x+1)(x﹣2)=﹣2x2+2x+4;
(2)连接OP,设点P坐标为(m,﹣2m2+2m+4),m>0,
∵A(﹣1,0),B(2,0),C(0,4),可得:OA=1,OC=4,OB=2,
∴S=S四边形CABP=S△OAC+S△OCP+S△OPB=×1×4+×4m+×2×(﹣2m2+2m+4)
=﹣2m2+4m+6=﹣2(m﹣1)2+8,
当m=1时,S最大,最大值为8.
拓展提优
1.抛物线y=ax2+bx+c(a,b,c为常数,且a≠0)经过点(﹣1,0)和(m,0),且1<m<2,当x<﹣1时,随着x的增大而减小.下列结论:
①a﹣b+c=0;
②若点A(﹣3,y1),点B(3,y2)都在抛物线上,则y1<y2:
③a(m﹣1)+b=0;
④若c≤﹣1,则b2﹣4ac≤4a.其中正确的个数是( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【解答】解:①∵抛物线过点(﹣1,0),
∴x=﹣1时,y=a﹣b+c=0,故①正确,符合题意;
②∵点A(﹣3,y1),点B(3,y2)都在抛物线上,
而点A到对称轴的距离比点B到对称轴的距离要大,
∴y1>y2,所以②错误,不符合题意;
③∵抛物线经过点(﹣1,0)和(m,0),
∴a﹣b+c=0,am2+bm+c=0,
∴am2﹣a+bm+b=0,即a(m+1)(m﹣1)+b(m+1)=0,
∴a(m﹣1)+b=0,所以③正确,符合题意;
④∵c≤﹣1,∴<﹣1,∴b2﹣4ac>4a,所以④错误,不符合题意.
故选:B.
2.已知二次函数y=(x﹣a﹣1)(x﹣a+1)﹣2a+9(a是常数)的图象与x轴没有公共点,且当x<﹣2时,y随x的增大而减小,则实数a的取值范围是( )
A.a>﹣2 B.a<4 C.﹣2≤a<4 D.﹣2<a≤4
【解答】解:y=(x﹣a﹣1)(x﹣a+1)﹣2a+9=x2﹣2ax+a2﹣2a+8,
∵图象与x轴没有公共点,∴△=(﹣2a)2﹣4(a2﹣2a+8)<0解得a<4;
∵抛物线的对称轴为直线x=﹣=a,抛物线开口向上,且当x<﹣2时,y随x的增大而减小,∴a≥﹣2,∴实数a的取值范围是﹣2≤a<4.故选:C.
3.已知二次函数y=ax2+(2a+1)x+a+1与x轴交于A、B两点,(A点在B点左侧)C为二次函数上一点且横坐标为1,已知△ABC的面积为,则a的值为 .
【解答】解:∵y=ax2+(2a+1)x+a+1=(ax+a+1)(x+1),
∴当y=0时,x1=﹣,x2=﹣1,
∵二次函数y=ax2+(2a+1)x+a+1与x轴交于A、B两点(A点在B点左侧),
∴当a>0时,点A(﹣,0)、点B(﹣1,0);当a<0时,点A(﹣1,0),点B(﹣,0);
∵C为二次函数上一点且横坐标为1,
∴点C的纵坐标为y=a+2a+1+a+1=4a+2,
∵△ABC的面积为,
∴当a>0时,×(4a+2)=,得a=,
当a<0时,×|4a+2|=,得a1=(舍去),a2=﹣,
由上可得,a的值是或﹣,
故答案为:或﹣.
4.已知二次函数y=x2+2x+n,当自变量x的取值在﹣2≤x≤1的范围内时,函数的图象与x轴有且只有一个公共点,则n的取值范围是 n=1或﹣3≤n<0 .
【解答】解:抛物线的对称轴为直线x=﹣=﹣1,
若抛物线与x轴有一个交点,则当x=﹣1,y=0;当x=1,y≥0时,在﹣2≤x≤1的范围内时,抛物线与x轴有且只有一个公共点,即1+2+n≥0且4﹣4+n<0,解得﹣3≤n<0;所以,n的取值范围是n=1或﹣3≤n<0.
故答案为n=1或﹣3≤n<0.
5.已知抛物线y=ax2+bx+c(a,b,c为常数,a>0)的对称轴为直线x=1,且与x轴只有一个公共点.
(1)试用含a的式子表示b和c;
(2)若(x1,y1),(3,y2)是该抛物线上的两点,y2<y1,求x1的取值范围;
(3)若将该抛物线向上平移2个单位长度所得新抛物线经过点(3,6),且当p≤x≤q时,新抛物线对应的函数有最小值2p,最大值2q,求p﹣q的值.
【解答】解:(1)∴抛物线y=ax2+bx+c(a,b,c为常数,a>0)的对称轴为直线x=1,
∴﹣=1,∴b=﹣2a,∵抛物线与x轴只有一个公共点.
∴b2﹣4ac=0,即(﹣2a)2﹣4ac=0,∴c=a;
(2)∵(x1,y1),(3,y2)是该抛物线上的两点,对称轴为1,
∴(3,y2)的对称点为(﹣1,y2),∵a>0,抛物线开口向上,
∴y2<y1时,x1的取值范围是x1>3或x1<﹣1;
(3)由(1)知:抛物线y=ax2﹣2ax+a=a(x﹣1)2(a>0),
将该抛物线向上平移2个单位长度所得新抛物线为y=a(x﹣1)2+2,
∵经过点(3,6),∴6=4a+2,解得a=1,∴新抛物线为y=(x﹣1)2+2,
∴当x=1时,抛物线有最小值为2,∴2p=2,解得p=1,∴1≤x≤q,
∵对称轴为x=1,∴当x=q时,在p≤x≤q范围内有最大值2q,
∴2q=(q﹣1)2+2,解得q=3或1(舍去),
∴p﹣q=1﹣3=﹣2.
第9课时 二次函数与一元二次方程(二)
基础提优
1.如图,点A(2.18,﹣0.51),B(2.68,0.54),在二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象上,则方程ax2+bx+c=0的一个近似值可能是( )
A.2.18 B.2.68 C.﹣0.51 D.2.45
【解答】解:∵图象上有两点分别为A(2.18,﹣0.51)、B(2.68,0.54),
∴当x=2.18时,y=﹣0.51;x=2.68时,y=0.54,∴当y=0时,2.18<x<2.68,
只有选项D符合,故选:D.
2.如图,以(1,﹣4)为顶点的二次函数y=ax2+bx+c的图象与x轴负半轴交于A点,则一元二次方程ax2+bx+c=0的正数解的范围是( )
A.2<x<3 B.3<x<4 C.4<x<5 D.5<x<6
【解答】解:∵二次函数y=ax2+bx+c的顶点为(1,﹣4),∴对称轴为x=1,
而对称轴左侧图象与x轴交点横坐标的取值范围是﹣3<x<﹣2,
∴右侧交点横坐标的取值范围是4<x<5.故选:C.
3.已知y=ax2+bx+c(a≠0)的图象如图所示,对称轴为直线x=2.若x1,x2是一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的两个根,且x1<x2,﹣1<x1<0,则下列说法正确的是( )
A.x1+x2<0 B.4<x2<5 C.b2﹣4ac<0 D.ab>0
【解答】解:∵x1,x2是一元二次方程ax2+bx+c=0的两个根,
∴x1、x2是抛物线与x轴交点的横坐标,∵抛物线的对称轴为直线x=2,
∴=2,即x1+x2=4>0,故选项A错误;
∵x1<x2,﹣1<x1<0,∴﹣1<4﹣x2<0,解得:4<x2<5,故选项B正确;
∵抛物线与x轴有两个交点,∴b2﹣4ac>0,故选项C错误;
∵抛物线开口向下,∴a<0,∵抛物线的对称轴为直线x=2,∴﹣=2,
∴b=﹣4a>0,∴ab<0,故选项D错误;故选:B.
4.已知二次函数y=x2+(2m+2)x+m2+2m﹣3,当﹣3<m<1时,则下列结论正确的是( )
A.二次函数的图象与x轴无交点
B.二次函数的图象与x轴的交点都在y轴左侧
C.二次函数的图象与x轴的交点都在y轴右侧
D.二次函数的图象与x轴的交点都在y轴两侧
【解答】解:∵二次函数y=x2+(2m+2)x+m2+2m﹣3,
∴令y=0得:x2+(2m+2)x+m2+2m﹣3=0,
∴△=(2m+2)2﹣4(m2+2m﹣3)=4m2+8m+4﹣4m2﹣8m+12=16>0,
∴二次函数的图象与x轴有两个交点,故A错误;
∴x==,∴x1=﹣m+1,x2=﹣m﹣3.
∵﹣3<m<1,∴﹣m+1>0,﹣m﹣3<0.∴x1>0,x2<0.
∴二次函数的图象与x轴的交点都在y轴两侧,故B、C错误,D正确.
故选:D.
5.若抛物线y=ax2+bx+c(a>0)经过第四象限的点(1,﹣1),则关于x的方程ax2+bx+c=0的根的情况是( )
A.有两个大于1的不相等实数根
B.有两个小于1的不相等实数根
C.有一个大于1另一个小于1的实数根
D.没有实数根
【解答】解:由抛物线y=ax2+bx+c(a>0)经过第四象限的点(1,﹣1),
画出函数的图象如图:
由图象可知:关于x的方程ax2+bx+c=0的根的情况是有一个大于1另一个小于1的实数根,
故选:C.
6.根据下列表格中y=ax2+bx+c的自变量x与函数值y的对应值,判断方程ax2+bx+c=0(a≠0,a,b,c为常数)的一个解x的范围是 6.18<x<6.19 .
x
6.17
6.18
6.19
6.20
y=ax2+bx+c
﹣0.03
﹣0.01
0.02
0.04
【解答】解:由表格中的数据看出﹣0.01和0.02更接近于0,故x应取对应的范围.
故答案为:6.18<x<6.19.
7.如图所示的抛物线:当x= 时,y=0;当x<﹣2或x>0时,y 0;当x在 范围内时,y>0;
【解答】解:∵抛物线与x轴的交点为(﹣2,0),(0,0)∴x=﹣2或0时,y=0,
根据抛物线与x轴的交点观察图象可得:当x<﹣2或x>0时,y<0;
当﹣2<x<0范围内时,y>0;
8.在利用图象法求方程x2=x+3的解x1,x2时,下面是四位同学的解法:
甲:函数y=x2﹣x﹣3的图象与x轴交点的横坐标是x1,x2
乙:函数y=x2与y=x+3的图象交点的横坐标是x1,x2
丙:函数y=x2﹣3与y=x的图象交点的横坐标是x1,x2
丁:函数y=x2+1与y=x+4的图象交点的横坐标是x1,x2
你认为解法正确的同学有 .
【解答】解:方程x2=x+3的解为x1、x2,即方程x2﹣x﹣3=0的两个根为x1、x2,
甲:函数y=x2﹣x﹣3的图象与x轴交点的横坐标x1、x2,即方程x2﹣x﹣3=0的两个根为x1、x2,故甲正确;
乙:函数y=x2和y=x+3的图象交点的横坐标x1、x2,即方程x2﹣x﹣3=0的两个根为x1、x2,故乙正确;
丙:函数y=x2﹣3和y=x的图象交点的横坐标x1、x2,即方程x2﹣x﹣3=0的两个根为x1、x2,故丙正确;
丁:函数y=x2+1和y=x+4的图象交点的横坐标x1、x2,即方程x2﹣x﹣3=0的两个根为x1、x2,故丁正确;
故答案为甲乙丙丁.
9.在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+c(a,b,c是常数,a>0)的部分图象如图所示,直线x=1是它的对称轴.若一元二次方程ax2+bx+c=0的一个根x1的取值范围是2<x1<3,则它的另一个根x2的取值范围是 ﹣1<x2<0 .
【解答】解:由图象可知x=2时,y<0;x=3时,y>0;
由于直线x=1是它的对称轴,则由二次函数图象的对称性可知:x=0时,y<0;x=﹣1时,y>0;所以另一个根x2的取值范围为﹣1<x2<0.
故答案为:﹣1<x2<0.
10.已知关于x的一元二次方程(x﹣2)(x﹣3)=m有两个不相等的实数根x1,x2,有下列结论:①x1=2,x2=3;②m>﹣;③二次函数y=(x﹣x1)(x﹣x2)+m的图象与x轴交点的横坐标分别为a和b,则a+b=5.其中,正确结论的序号是
【解答】解:一元二次方程(x﹣2)(x﹣3)=m化为一般形式得:x2﹣5x+6﹣m=0,
∵方程有两个不相等的实数根x1、x2,∴b2﹣4ac=(﹣5)2﹣4(6﹣m)=4m+1>0,
解得:m>﹣,故选项②正确;
∵一元二次方程实数根分别为x1、x2,∴x1+x2=5,x1x2=6﹣m,
而选项①中x1=2,x2=3,只有在m=0时才能成立,故选项①错误;
二次函数y=(x﹣x1)(x﹣x2)+m=x2﹣(x1+x2)x+x1x2+m=x2﹣5x+(6﹣m)+m
=x2﹣5x+6=(x﹣2)(x﹣3),令y=0,可得(x﹣2)(x﹣3)=0,
解得:x=2或3,∴抛物线与x轴的交点为(2,0)或(3,0),故a+b=5,
故选项③正确.综上所述,正确的结论有2个,为②③.
11. 可以用如下方法求方程x2﹣2x﹣2=0的实数根的范围:
利用函数y=x2﹣2x﹣2的图象可知,当x=0时,y<0,当x=﹣1时,y>0,所以方程有一个根在﹣1和0之间.
(1)参考上面的方法,求方程x2﹣2x﹣2=0的另一个根在哪两个连续整数之间;
(2)若方程x2﹣2x+c=0有一个根在0和1之间,求c的取值范围.
【解答】解:(1)利用函数y=x2﹣2x﹣2的图象可知,
当x=2时,y<0,当x=3时,y>0,所以方程的另一个根在2和3之间;
(2)函数y=x2﹣2x+c的图象的对称轴为直线x=1,由题意,得,
解得0<c<1.
12.抛物线y=﹣x2+(m﹣1)x+m与y轴交于(0,3)点
(1)求抛物线的解析式;
(2)求抛物线与x轴的交点坐标,与y轴交点坐标;
(3)画出这条抛物线;
(4)根据图象回答:①当x取什么值时,y>0,y<0?②当x取什么值时,y的值随x的增大而减小?
【解答】解:(1)∵抛物线y=﹣x2+(m﹣1)x+m与y轴交于(0,3)点,
∴m=3,∴抛物线的解析式为y=﹣x2+2x+3;
(2)令y=0,得x2﹣2x﹣3=0,解得x=﹣1或3,
∴抛物线与x轴的交点坐标(﹣1,0),(3,0);
令x=0,得y=3,∴抛物线与y轴的交点坐标(0,3);
(3)对称轴为x=1,顶点坐标(1,4),图象如图,
(4)如图,①当﹣1<x<3时,y>0;
当x<﹣1或x>3时,y<0;
②当x>1时,y的值随x的增大而减小.
拓展提优
1.二次函数y=(x﹣a)(x﹣b)﹣2(a<b)与x轴的两个交点的横坐标分别为m和n,且m<n,下列结论正确的是( )
A.m<a<n<b B.a<m<b<n C.m<a<b<n D.a<m<n<b
【解答】解:二次函数y=(x﹣a)(x﹣b)与x轴交点的横坐标为a、b,将其图象往下平移2个单位长度可得出二次函数y=(x﹣a)(x﹣b)﹣2的图象,如图所示.
观察图象,可知:m<a<b<n.
故选:C.
2.抛物线y=x2+ax+3的对称轴为直线x=1.若关于x的方程x2+ax+3﹣t=0(t为实数)在﹣2<x<3的范围内有实数根,则t的取值范围是( )
A.6<t<11 B.t≥2 C.2≤t<11 D.2≤t<6
【解答】解:∵y=x2+ax+3的对称轴为直线x=1,∴a=﹣2,∴y=x2﹣2x+3,
∴一元二次方程x2+ax+3﹣t=0的实数根可以看做y=x2﹣2x+3与函数y=t的有交点,
∵方程在﹣2<x<3的范围内有实数根,当x=﹣2时,y=11;
当x=3时,y=6;函数y=x2﹣2x+3在x=1时有最小值2;∴2≤t<11.
故选:C.
3.抛物线y=x2+bx+3的对称轴是直线x=1,若关于x的一元二次方程x2+bx+3﹣m=0(m为实数)在﹣1<x<2的范围内有实数根,则m的取值范围为
【解答】解:∵抛物线y=x2+bx+3的对称轴为直线x=1,
∴﹣=1,得b=﹣2,∴y=x2﹣2x+3=(x﹣1)2+2,
∴当x=1时,y最小值=2,当x=﹣1时,y最大值=6.
∴当﹣1<x<2时,y的取值范围是2≤y<6,
当y=m时,m=x2﹣2x+3,即x2+bx+3﹣m=0,
∵关于x的一元二次方程x2+bx+3﹣m=0(m为实数)在﹣1<x<2的范围内有实数根,
∴m的取值范围是2≤m<6,
4. 如图,抛物线y=﹣x2+4x﹣3与x轴交于点A、B,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B,D.若直线y=x+m与C1、C2共有3个不同的交点,则m的取值范围是 .
【解答】解:令y=﹣x2+4x﹣3=0,即x2﹣4x+3=0,解得x=1或3,
则点A(1,0),B(3,0).
由于将C1向右平移2个长度单位得C2,则C2解析式为y=﹣(x﹣4)2+1,
当y=x+m与C2相切时,令y=x+m=y=﹣(x﹣4)2+1,
即x2﹣7x+15+m=0,△=72﹣4×(15+m)=0,解得,
当y=x+m2过点B时,即0=3+m,m=﹣3,
当时直线y=x+m与C1、C2共有3个不同的交点.
故答案为:.
5.某班“数学兴趣小组”对函数y=﹣x2+3|x|+4的图象和性质进行了探究,探究过程如下,请补充完整.
(1)自变量x的取值范围是全体实数,x与y的几组对应值列表如下:
x
…
﹣5
﹣4
﹣3
﹣2
﹣1
0
1
2
3
4
5
…
y
…
﹣6
0
4
6
6
4
6
6
4
0
m
…
其中,m= ﹣6 .
(2)根据上表数据,在如图所示的平面直角坐标系中描点,并画出了函数图象的一部分,请画出该函数图象的另一部分.
(3)观察函数图象,写出两条函数的性质.
(4)直线y=kx+b经过(,),若关于x的方程﹣x2+3|x|+4=kx+b有4个不相等的实数根,则b的取值范围为 b>或b< .
【解答】解:(1)把x=5代入函数y=﹣x2+3|x|+4中,得y=﹣25+15+4=﹣6,
∴m=﹣6,
故答案为:﹣6;
(2)连线得,
(3)由函数图象可知①该函数的图象关于y轴对称:
②该函数的图象有最高点:(答案不唯一)
(4)∵直线y=kx+b经过(,),
∴由函数图象可知,当4<b<时,直线y=kx+b与函数y=﹣x2+3|x|+4的图象在y轴左右两侧各有两个交点,
∴此时,关于x的方程﹣x2+3|x|+4=kx+b有4个不相等的实数根,
∴关于x的方程﹣x2+3|x|+4=kx+b有4个不相等的实数根,b的取值范围为4<b<.
故答案为:4<b<.
第10课时 实际问题与二次函数(一)
基础提优
1.在西宁市中考体考前,某初三学生对自己某次实心球训练的录像进行分析,发现实心球飞行高度y(米)与水平距离x(米)之间满足函数解析式y=﹣x2+x+,由此可知该生此次实心球训练的成绩为( )
A.6米 B.8米 C.10米 D.12米
【解答】解:当y=0时,即y=﹣x2+x+=0,解得,x=﹣2(舍去),x=10.
故选:C.
2.在Rt△ABC中,∠C=90°,BC=a,AC=b,AB=c,若a+b=5,则Rt△ABC的面积S关于边长c的函数关系式为( )
A.S= B.S= C.S= D.S=
【解答】解:∵∠C=90°,BC=a,AC=b,AB=c,
∴a2+b2=c2,∵Rt△ABC的面积S,∴S=ab,∵a+b=5,
∴(a+b)2=25,∴a2+b2+2ab=25,∴c2+4S=25,∴S=.故选:A.
3.长方形的长为10cm、宽为6cm,它的各边都减少xcm,得到的新长方形的周长为ycm,则y与x之间的关系式是( )
A.y=32﹣4x(0<x<6) B.y=32﹣4x(0≤x≤6)
C.y=(10﹣x)(6﹣x)(0<x<6) D.y=(10﹣x)(6﹣x)(0≤x≤6)
【解答】解:∵长方形的长为10cm、宽为6cm,它的各边都减少xcm,得到的新长方形的周长为ycm,∴y与x之间的关系式是:y=2[(10﹣x)+(6﹣x)]=32﹣4x
(0<x<6).故选:A.
4.竖直上抛物体离地面的高度h(m)与运动时间t(s)之间的关系可以近似地用公式h=﹣5t2+v0t+h0表示,其中h0(m)是物体抛出时离地面的高度,v0(m/s)是物体抛出时的速度.某人将一个小球从距地面1.5m的高处以20m/s的速度竖直向上抛出,小球达到的离地面的最大高度为( )
A.23.5m B.22.5m C.21.5m D.20.5m
【解答】解:由题意可得,h=﹣5t2+20t+1.5=﹣5(t﹣2)2+21.5,
因为a=﹣5<0,故当t=2时,h取得最大值,此时h=21.5,故选:C.
5.一副三角板(△BCM和△AEG)如图放置,点E在BC上滑动,AE交BM于D,EG交MC于F,且在滑动过程中始终保持EF=DE.若MB=4,设BE=x,△EFC的面积为y,则y关于x的函数表达式是( )
A.y=2x B.y=2x+1
C.y=x(4﹣x) D.y=x(4﹣x)
【解答】解:作FH⊥EC于点H,如右图所示,则∠FHE=90°,
∴∠FEH+∠EFH=90°∵∠DEF=90°,∴∠DEB+∠FEH=90°,∴∠EFH=∠DEB,
在△DEB和△EFH中,,∴△DEB≌△EFH(AAS),
∴BE=HF,∵BE=x,∴HF=x,∵MB=4,∠B=90°,∠C=30°,∴BC=4,
∴EC=BC﹣BE=4,∴△EFC的面积为是:,
即y=,
故选:D.
6.学校准备建一个矩形花圃,其中一边靠墙,另外三边用周长为30米的篱笆围成,已知墙长为18米,设花圃垂直于墙的一边长为x米,花圃的面积为y平方米,写出y与x的函数关系式,并写出自变量x的取值范围 6≤x<15 .
【解答】解:由题意可得,y=x(30﹣2x)=﹣2x2+30x,
即y与x的函数关系式是y=﹣2x2+30x;∵墙的长度为18,
∴0<30﹣2x≤18,解得,6≤x<15,即x的取值范围是6≤x<15;
故答案为:6≤x<15.
7.如图,在△ABC中,∠B=90°,AB=12mm,BC=24mm,动点P从点A开始沿边AB向点B以2mm/s的速度移动,动点Q从B点开始沿边BC向点C以4mm/s的速度移动.如果P、Q两点同时出发,那么△PBQ的面积S随时间t的函数关系式是 S=24t﹣4t2(0≤t≤6) (写出t的取值范围)
【解答】解:∵动点P从点A开始沿边AB向点B以2cm/s的速度移动.动点Q从点B开始沿边BC向点C以4cm/s的速度移动,
∴设t秒时,△PBQ的面积为S,根据题意得出:
S=BP×BQ=(12﹣2t)×4t=24t﹣4t2(0≤t≤6),
故答案为:S=24t﹣4t2(0≤t≤6).
8.如图,B船位于A船正东25km处,现在A,B两船同时出发,A船以6km/的速度朝正北方向行驶,B船以8km/h的速度朝正西方向行驶,则两船相距最近是 15 km.
【解答】解:设t时两船相距为ykm,则AA1=6tkm,AB′=25﹣8t,
由题意可知y===10,
故当t﹣2=0时,即t=2时两船相距最近,y=10×=15(km),
答:两船出发2小时后相距最近,最近距离是15km.
故答案为:15.
9.如图,为了美化校园环境,某中学准备在一块空地(长方形ABCD,AB=10m,BC=20m)上进行绿化,中间的一块(图中四边形EFGH)上种花,其他的四块(图中的四个直角三角形)上铺设草坪,并要求AE=AH=CF=CG,当四边形EFGH(中间种花的一块)面积最大时,AE= 7.5米 .
【解答】解:存在.设AE=AH=CG=CF=xm,
则BE=DG=(10﹣x)m,BF=DH=(20﹣x)m,
∴四边形EFGH的面积:S=10×20﹣2×x•x﹣2×(10﹣x)(20﹣x),
S=﹣2(x﹣7.5)2+112.5,∵﹣2<0∴x=7.5时,S有最大值.故答案为:7.5米
10.如图,在正方形ABCD中,AB=2,点M为正方形ABCD的边CD上的动点(与点C,D不重合),连接BM,作MF⊥BM,与正方形ABCD的外角∠ADE的平分线交于点F.设CM=x,△DFM的面积为y,则y与x之间的函数关系式 y=﹣x2+x .
【解答】证明:∵四边形ABCD是正方形,∴CD=BC,∠C=∠CDA=90°=∠ADE,
∵DF平分∠ADE,∴∠ADF=∠ADE=45°,∴∠MDF=90°+45°=135°.
在BC上截取CH=CM,连接MH,如图,则△MCH是等腰直角三角形,BH=MD,
∴∠CHM=∠CMH=45°,∴∠BHM=135°,∴∠1+∠HMB=45°,∠BHM=∠MDF,
∵FM⊥BM,∴∠FMB=90°,∴∠2+∠BMH=45°,∴∠1=∠2.
在△BHM与△MDF中,,∴△BHM≌△MDF(ASA),
∴BH=MD=2﹣x,∴y与x之间的函数关系式为y=x(2﹣x)=﹣x2+x.
故答案为:y=﹣x2+x.
三.解答题(共3小题)
11.如图,某小区有一块靠墙(墙的长度不限)的矩形空地ABCD,为美化环境,用总长为100m的篱笆围成四块矩形花圃(靠墙一侧不用篱笆,篱笆的厚度不计).
(1)若四块矩形花圃的面积相等,求证:AE=3BE;
(2)在(1)的条件下,设BC的长度为xm,矩形区域ABCD的面积为ym2,求y与x之间的函数关系式,并写出自变量x的取值范围.
【解答】解:(1)证明:∵矩形MEFN与矩形EBCF面积相等,
∴ME=BE,AM=GH.∵四块矩形花圃的面积相等,即S矩形AMND=2S矩形MEFN,
∴AM=2ME,∴AE=3BE;
(2)∵篱笆总长为100m,∴2AB+GH+3BC=100,即,
∴.设BC的长度为xm,矩形区域ABCD的面积为ym2,
则,∵,∴BE=10﹣x>0,
解得x<3,∴(0<x<3).
12.小明推铅球的出手高度为1.6m,如图所示的直角坐标系中,铅球的运行路线近似为抛物线y=﹣0.1(x﹣k)2+2.5.
(1)求铅球的落点与小明的距离;
(2)一个身高为1.5m的小朋友跑到离原点O的水平距离为7米的地方(如图),他会受到伤害吗?
【解答】解:(1)由题意知,点(0,1.6)在抛物线y=﹣0.1(x﹣k)2+2.5上,
∴1.6=﹣0.1(0﹣k)2+2.5,解得:k=3或k=﹣3(舍去),
∴抛物线的解析式为y=﹣0.1(x﹣3)2+2.5,当y=0时,﹣0.1(x﹣3)2+2.5=0,
解得x1=8,x2=﹣2(舍去),∴铅球的落点与小明的距离为8m;
(2)∵抛物线的解析式为y=﹣0.1(x﹣3)2+2.5,
∴当x=7时,y=﹣0.1(7﹣3)2+2.5=0.9,∵0.9<1.5,
∴一个身高为1.5m的小朋友会受到伤害.
拓展提优
1.从地面竖直向上抛出一小球,小球的高度h(单位:m)与小球运动时间t(单位:s)之间的函数关系如图所示.下列结论:①小球在空中经过的路程是40m;
②小球运动的时间为6s;③小球抛出3秒时,速度为0;
④当t=1.5s时,小球的高度h=30m.其中正确的是( )
A.①④ B.①② C.②③④ D.②④
【解答】解:①由图象可知,小球在空中达到的最大高度为40m,则小球在空中经过的路程一定大于40m,故①错误;
②由图象可知,小球6s时落地,故小球运动的时间为6s,故②正确;
③小球抛出3秒时达到最高点,即速度为0,故③正确;
④设函数解析式为h=a(t﹣3)2+40,将(0,0)代入得:0=a(0﹣3)2+40,
解得a=﹣,∴函数解析式为h=﹣(t﹣3)2+40,
∴当t=1.5s时,h=﹣(1.5﹣3)2+40=30,∴④正确.
综上,正确的有②③④.故选:C.
2.如图,在一个与地面垂直的截面中建立直角坐标系(横坐标表示地面位移,纵坐标表示高度),一架无人机的飞行路线为y=ax2+bx+c(a≠0),在直角坐标系中x轴上的线段AB上的某点起飞,途经空中线段EF上的某点,最后在线段CD上的某点降落,其中A(﹣2,0)、B(﹣1,0)、C(3,0)、D(4,0)、E(0,3)、F(0,2),则下列结论正确的有 (1)(3) (填序号)
(1)abc<0;(2)从起飞到当x≤1时无人机一直是上升的;
(3)2≤a+b+c≤4.5;(4)最大飞行高度不超过4.
【解答】解:∵线段AB上的某点起飞,途经空中线段EF上的某点,最后在线段CD上的某点降落,且由所给点的坐标可知,对称轴位于y轴右侧,抛物线开口向下
∴a<0,b>0(a,b符号左同右异),c>0(抛物线与y轴交于线段EF上某点)
∴abc<0∴(1)正确;
当起飞点位于点A,而降落点位于点C时,对称轴为x==<1∴(2)不正确;
当抛物线过点B,点E,点C时,设y=a(x+1)(x﹣3),
将E(0,3)代入得:3=a(0+1)(0﹣3),∴a=﹣1∴y=﹣(x+1)(x﹣3)
当x=1时,y=﹣2×(﹣2)=4;
当抛物线过点B,点E,点D时,设y=a(x+1)(x﹣4),
将E(0,3)代入得:3=a(0+1)(0﹣4),解得a=﹣,∴y=﹣(x+1)(x﹣4),
当x==时,y=>4,故(4)不正确,
当抛物线过点A,点F,点D时,设y=a(x+2)(x﹣4),
将F(0,2)代入得:2=a(0+2)(0﹣4),解得a=﹣,
∴y=﹣(x+2)(x﹣4),当x=1时,y=a+b+c=>2,
当抛物线过点A,点F,点C时,设y=a(x+2)(x﹣3),
将F(0,2)代入得:2=a(0+2)(0﹣3),解得a=﹣,
∴y=﹣(x+2)(x﹣3),当x=1时,y=a+b+c=2,
将x=1代入y=﹣(x+1)(x﹣4)得y=a+b+c=4.5,故(3)正确.
综上,(1)(3)正确.故答案为:(1)(3).
3.用承重指数W衡量水平放置的长方体木板的最大承重量.实验室有一些同材质同长同宽而厚度不一的木板,实验发现:木板承重指数W与木板厚度x(厘米)的平方成正比,当x=3时,W=3.
(1)求W与x的函数关系式.
(2)如图,选一块厚度为6厘米的木板,把它分割成与原来同长同宽但薄厚不同的两块板(不计分割损耗).设薄板的厚度为x(厘米),Q=W厚﹣W薄.
①求Q与x的函数关系式;
②x为何值时,Q是W薄的3倍?[注:(1)及(2)中的①不必写x的取值范围]
【解答】解:(1)设W=kx2(k≠0).∵当x=3时,W=3,∴3=9k,解得k=,
∴W与x的函数关系式为W=x2;
(2)①设薄板的厚度为x厘米,则厚板的厚度为(6﹣x)厘米,
∴Q=W厚﹣W薄=(6﹣x)2﹣x2=﹣4x+12,
即Q与x的函数关系式为Q=﹣4x+12;
②∵Q是W薄的3倍,∴﹣4x+12=3×x2,整理得,x2+4x﹣12=0,
解得,x1=2,x2=﹣6(不合题意舍去),故x为2时,Q是W薄的3倍.
第11课时 实际问题与二次函数(二)
基础提优
1.某商场降价销售一批名牌衬衫,已知所获利y(元)与降价金额x(元)之间满足函数关系式y=﹣2x2+60x+800,则获利最多为( )
A.15元 B.400元 C.800元 D.1250元
【解答】解:对于抛物线y=﹣2x2+60x+800=﹣2(x﹣15)2+1250,
∵a=﹣2<0,∴x=15时,y有最大值,最大值为1250,故选:D.
2.国家决定对某药品价格分两次降价,若设平均每次降价的百分比为x,该药品的原价为36元,降价后的价格为y元,则y与x之间的函数关系为( )
A.y=72(1﹣x) B.y=36(1﹣x) C.y=36(1﹣x2) D.y=36(1﹣x)2
【解答】解:根据题意可得:y与x之间的函数关系为:y=36(1﹣x)2.故选:D.
3.记某商品销售单价为x元,商家销售此种商品每月获得的销售利润为y元,且y是关于x的二次函数.已知当商家将此种商品销售单价分别定为55元或75元时,他每月均可获得销售利润1800元;当商家将此种商品销售单价定为80元时,他每月可获得销售利润1550元,则y与x的函数关系式是( )
A.y=﹣(x﹣60)2+1825 B.y=﹣2(x﹣60)2+1850
C.y=﹣(x﹣65)2+1900 D.y=﹣2(x﹣65)2+2000
【解答】解:设二次函数的解析式为:y=ax2+bx+c,
∵当x=55,75,80时,y=1800,1800,1550,
∴,解得,
∴y与x的函数关系式是y=﹣2x2+260x﹣6450=﹣2(x﹣65)2+2000,故选:D.
4.心理学家发现:学生对概念的接受能力y与提出概念的时间x(min)之间是二次函数关系,当提出概念13min时,学生对概念的接受力最大,为59.9;当提出概念30min时,学生对概念的接受能力就剩下31,则y与x满足的二次函数关系式为( )
A.y=﹣(x﹣13)2+59.9 B.y=﹣0.1x2+2.6x+31
C.y=0.1x2﹣2.6x+76.8 D.y=﹣0.1x2+2.6x+43
【解答】解:设抛物线解析式为:y=a(x﹣13)2+59.9,将(30,31)代入得:
31=a(30﹣13)2+59.9,解得:a=﹣0.1,
故:y=﹣0.1(x﹣13)2+59.9=﹣0.1x2+2.6x+43.故选:D.
5.某超市对进货价为10元/千克的某种苹果的销售情况进行统计,发现每天销售量y(千克)与销售价x(元/千克)存在一次函数关系,如图所示.则最大利润是( )
A.180 B.220 C.190 D.200
【解答】解:设y=kx+b,由图象可知,,解之,得:,
∴y=﹣2x+60;设销售利润为p,根据题意得,p=(x﹣10)y
=(x﹣10)(﹣2x+60)=﹣2x2+80x﹣600,∵a=﹣2<0,∴p有最大值,
当x=﹣=20时,p最大值=200.
即当销售单价为20元/千克时,每天可获得最大利润200元,故选:D.
6.某工厂今年一月份生产防疫护目镜的产量是20万件,计划之后两个月增加产量,如果月平均增长率为x,那么第一季度防疫护目镜的产量y(万件)与x之间的关系应表示为 y=20+20(x+1)+20(x+1)2 .
【解答】解:y与x之间的关系应表示为:y=20+20(x+1)+20(x+1)2.
故答案为:y=20+20(x+1)+20(x+1)2.
7.某产品每件成本10元,试销阶段每件产品的销售单价x(元/件)与日销售量y(件)之间的关系如下表.
x(元∕件)
15
18
20
22
…
y(件)
250
220
200
180
…
按照这样的规律可得,日销售利润w(元)与销售单价x(元/件)之间的函数关系式是 w=﹣10x2+500x﹣4000 .
【解答】解:由图表中数据得出y与x是一次函数关系,设解析式为:y=kx+b,
则,解得:,∴y与x之间的函数关系式为:y=﹣10x+400;
故日销售利润w(元)与销售单价x(元)之间的函数关系式为:
w=(x﹣10)y=(x﹣10)(﹣10x+400)=﹣10x2+500x﹣4000.
故答案为:w=﹣10x2+500x﹣4000.
8.天猫网某商铺销售新疆薄皮核桃,这种食品是健脑的佳品,经市场调查发现,该食品每天的销售利润w(元)与销售价x(元/千克)有如下关系:w=ax2+bx﹣1600,当销售价为22元/千克时,每天的销售利润为72元,当销售价为26元/千克时,每天的销售利润为168元,则该食品每天的销售利润w(元)与销售价x(元/千克)的函数表达式是 w=﹣2x2+120x﹣1600 .
【解答】解:由题意得,解得,
所以该食品每天的销售利润w(元)与销售价x(元/千克)的函数表达式是:
w=﹣2x2+120x﹣1600.故答案为w=﹣2x2+120x﹣1600.
三.解答题(共3小题)
11.某商店销售一种销售成本为每件40元的玩具,若按每件50元销售,一个月可售出500件,销售价每涨1元,月销量就减少10件,设销售价为每件x元(50≤x≤60),月销量为y件,月销售利润为w元.
(1)写出y与x的函数解析式和w与x的函数解析式;
(2)当销售价定为每件多少元时会获得最大利润?求出最大利润.
【解答】解:(1)由题意得:y=500﹣10(x﹣50)=1000﹣10x,
w=(x﹣40)(1000﹣10x)=﹣10x2+1400x﹣40000;
∴y与x的函数解析式和w与x的函数解析式分别为:y=1000﹣10x,
w=﹣10x2+1400x﹣40000;
(2)∵w=﹣10x2+1400x﹣40000=﹣10(x﹣70)2+9000,
当50≤x≤60时,w随x的增大而增大∴当x=60时,w取最大值8000,
∴销售价定为每件60元时会获得最大利润8000元.
12.某名贵树木种植公司计划从甲,乙两个品种中选取一个种植并销售,市场预测每年产销x棵,已知两个品种的有关信息如表:
品种
每棵售价(万元)
每棵成本(万元)
每年其他费用(万元)
预测每年最大销量(棵) x
甲
12
a
20
160
乙
20
12
60﹣2x+0.05x2
80
其中a为常数,且7≤a≤10,销售甲,乙两个品种的年利润分别为y1万元,y2万元.
(1)直接写出y1与x的函数关系式为 y1=(12﹣a)x﹣20,(0<x≤160) .y2与x的函数关系式为 y2=﹣0.05x2+10x﹣60.(0<x≤80) .
(2)分别求出销售这两个品种的最大年利润.
(3)为了获得最大年利润,该公司应该选择哪个品种?请说明理由.
【解答】解:(1)y1=(12﹣a)x﹣20,(0<x≤160),
y2=(20﹣12)x﹣60+2x﹣0.05x2=﹣0.05x2+10x﹣60.(0<x≤80).
故答案为:y1=(12﹣a)x﹣20,(0<x≤160);y2=﹣0.05x2+10x﹣60.(0<x≤80);
(2)对于y1=(12﹣a)x﹣20,∵12﹣a>0,
∴x=160时,y1的值最大=(1900﹣160a)万元.
对于y2=﹣0.05(x﹣100)2+440,∵0<x≤80,∴x=80时,y2最大值=420万元.
(3)①1900﹣160a=420,解得a=9.25,
②1900﹣160a>420,解得a<9.25,
③1900﹣160a<420,解得a>9.25,∵7≤a≤10,
∴当a=9.25时,选择甲乙两个品种的利润相同.
当7≤a<9.25时,选择甲品种利润比较高.
当9.25<a≤10时,选择乙品种利润比较高.
拓展提优
1.某宾馆共有80间客房.宾馆负责人根据经验作出预测:今年7月份,每天的房间空闲数y(间)与定价x(元/间)之间满足y=x﹣42(x≥168).若宾馆每天的日常运营成本为5000元,有客人入住的房间,宾馆每天每间另外还需支出28元的各种费用,宾馆想要获得最大利润,同时也想让客人得到实惠,应将房间定价确定为( )
A.252元/间 B.256元/间 C.258元/间 D.260元/间
【解答】解:设每天的利润为W元,根据题意,得:
W=(x﹣28)(80﹣y)﹣5000=(x﹣28)[80﹣(x﹣42)]﹣5000
=﹣x2+129x﹣8416=﹣(x﹣258)2+8225,
∵当x=258时,y=×258﹣42=22.5,不是整数,∴x=258舍去,
∴当x=256或x=260时,函数取得最大值,最大值为8224元,
又∵想让客人得到实惠,∴x=260(舍去)
∴宾馆应将房间定价确定为256元时,才能获得最大利润,最大利润为8224元.
故选:B.
2.某日6时至10时,某交易平台上一种水果的每千克售价、每千克成本与交易时间之间的关系分别如图1、图2所示(图1、图2中的图象分别是线段和抛物线,其中点P是抛物线的顶点).在这段时间内,出售每千克这种水果收益最大的时刻是 9时 ,此时每千克的收益是 元 .
【解答】解:设图1中交易时间y1与每千克售价x1的函数关系式为:
y1=kx1+b,将(5,10)(6,8)代入解得k=﹣2,b=20,
所以y1=﹣2x1+20
设每千克成本y2与交易时间x2的函数关系式为:y2=a(x2﹣10)2+3
将(6,7)代入,解得a=所以y2=(x2﹣10)2+3=x22﹣5x2+28
设在这段时间内,出售每千克这种水果的收益为w元,
根据题意,得y2=x22﹣5x2+28=(﹣2x1+20)2﹣5(﹣2x1+20)+28=x12﹣10x1+28
w=x1﹣y2=x1﹣(x12﹣10x1+28)=﹣x12+11x1﹣28=﹣(x1﹣)2+
当x1=时,y1=﹣11+20=9,w取得最大值,最大值为.
答:在这段时间内,出售每千克这种水果收益最大的时刻为9时,此时每千克的收益是元.故答案为:9时,元.
3.某公司计划投资A、B两种产品,若只投资A产品,所获得利润WA(万元)与投资金额x(万元)之间的关系如图所示,若只投资B产品,所获得利润WB(万元)与投资金额x(万元)的函数关系式为WB=﹣x2+nx+300.
(1)求WA与x之间的函数关系式;
(2)若投资A产品所获得利润的最大值比投资B产品所获得利润的最大值少140万元,求n的值;
(3)该公司筹集50万元资金,同时投资A、B两种产品,设投资B产品的资金为a万元,所获得的总利润记作Q万元,若a≥30时,Q随a的增大而减少,求n的取值范围.
【解答】解:(1)由图象可知(20,240)是抛物线的顶点,设WA=a(x﹣20)2+240,
将点(10,230)代入上式并解得:a=﹣,
故WA与x之间的函数关系式为WA=﹣(x﹣20)2+240=﹣x2+4x+200;
(2)由(1)知投资A产品所获得利润的最大值为240万元,
WB=﹣x2+nx+300=﹣(x﹣)2+300+n2,
即投资B产品所获得利润的最大值为300+n2,
∴24+140=300+n2,解得n=±8(舍去﹣8),故n=8;
(3)设投资B产品的资金为a万元,则投资A产品的资金为(50﹣a)万元,
由题意得:Q=WA+WB=﹣(50﹣a)2+4×(50﹣a)+200+﹣a2+na+300
=﹣a2+(n+6)a+450,∵a≥30时,Q随a的增大而减少,
∴﹣=﹣≤30,解得n≤12,故n的取值范围为n≤12.
第12课时 实际问题与二次函数(三)
基础提优
1.“闻起来臭,吃起来香”的臭豆腐是长沙特色小吃,臭豆腐虽小,但制作流程却比较复杂,其中在进行加工煎炸臭豆腐时,我们把“焦脆而不糊”的豆腐块数的百分比称为“可食用率”.在特定条件下,“可食用率”P与加工煎炸时间t(单位:分钟)近似满足的函数关系为:P=at2+bt+c(a≠0,a,b,c是常数),如图记录了三次实验的数据.根据上述函数关系和实验数据,可以得到加工煎炸臭豆腐的最佳时间为( )
A.3.50分钟 B.4.05分钟 C.3.75分钟 D.4.25分钟
【解答】解:将图象中的三个点(3,0.8)、(4,0.9)、(5,0.6)代入函数关系P=at2+bt+c中,,解得,所以函数关系式为:P=﹣0.2t2+1.5t﹣1.9,
由题意可知:加工煎炸臭豆腐的最佳时间为抛物线顶点的横坐标:
t=﹣=﹣=3.75,则当t=3.75分钟时,可以得到最佳时间.故选:C.
2.使用家用燃气灶烧开同一壶水所需的燃气量y(单位:m3)与旋钮的旋转角度x(单位:度)(0°<x≤90°)近似满足函数关系y=ax2+bx+c(a≠0).如图记录了某种家用燃气灶烧开同一壶水的旋钮角度x与燃气量y的三组数据,根据上述函数模型和数据,可推断出此燃气灶烧开一壶水最节省燃气的旋钮角度可能为( )
A.18° B.37° C.54° D.58°
【解答】解:由图象可得,该函数的对称轴x>且x<54,∴36°<x<54°,
故选:B.
3.为了测量某沙漠地区的温度变化情况,从某时刻开始记录了12个小时的温度,记时间为t(单位:h),温度为y(单位:℃).当4≤t≤8时,y与t的函数关系是y=﹣t2+10t+11,则4≤t≤8时该地区的最高温度是( )
A.11℃ B.27℃ C.35℃ D.36℃
【解答】解:∵y=﹣t2+10t+11=﹣(t﹣5)2+36,∴当t=5时有最大值36℃,
∴4≤t≤8时该地区的最高温度是36℃,故选:D.
4.如图,某大桥有一段抛物线形的拱梁,抛物线的解析式为y=ax2+bx,小强骑自行车从拱梁一端O匀速穿过拱梁部分的桥面OC,当小强骑自行车行驶到6分钟和14分钟时拱梁的高度相同,则小强骑自行车通过拱梁部分的桥面OC共需( )分钟.
A.18 B.20 C.24 D.28
【解答】解:如图所示:
设在6分钟时到达A点,在14分钟时到达B,∵6分钟时和14分钟时拱梁的高度相同,
∴A,B关于对称轴对称.则从A到B需要8分钟,则从A到D需要4分钟.
∴从O到D需要6+4=10分钟.∴从O到C需要2×10=20分钟.故答案为B.
5.如图,一个涵洞的截面边缘是抛物线形.现测得当水面宽AB=1.6m时,涵洞顶点与水面的距离是2.4m.这时,离开水面1.5m处,涵洞的宽DE为 .
【解答】解:∵抛物线y=ax2(a<0),点B在抛物线上,将B(0.8,﹣2.4),
它的坐标代入y=ax2(a<0),求得a=﹣,所求解析式为y=﹣x2.
再由条件设D点坐标为(x,﹣0.9),则有:﹣0.9=﹣x2.,
解得:x=±,所以宽度为,故答案为:.
6.廊桥是我国古老的文化遗产,如图是某座抛物线形的廊桥示意图.已知抛物线的函数表达式为y=﹣x2+10,为保护廊桥的安全,在该抛物线上距水面AB高为8米的点E,F处要安装两盏警示灯,则这两盏灯的水平距离EF是 8 米.
【解答】解:令y=8,即y=﹣x2+10=8,解得:x=±4,
∴则EF=4﹣(﹣4)=8.
7.小迪同学以二次函数y=2x2+8的图象为灵感设计了一款杯子,如图为杯子的设计稿,若AB=4,DE=3,则杯子的高CE为 11 .
【解答】解:由题意可得:D点坐标为:(0,8),∵AB=4,
∴B点,横坐标为:2,故x=2时,y=2×4+8=16,即B(2,16),
则DC=16﹣8=8,故CE=DC+DE=3+8=11.故答案为:11.
9.某工厂上班高峰期员工到达单位的累积人数y随时间x的变化情况如图所示,已知前10分钟,y可看作是x的二次函数,并在10分钟时,累计到达人数为最大值500人,10分钟之后员工全部到岗,累计人数不变.回答下列问题.
(1)求出0﹣10分钟内,y与x之间的函数解析式.
(2)受新型冠状病毒影响,员工在进入单位大门时都应该配合监测体温.如果员工一到达工厂大门就开始接受体温测量,工厂大门口有体温检测岗位2个,每个岗位的工作人员每分钟检测10人,问:工厂门口等待接受体温测量的队伍最多时有多少人?
(3)在(1)(2)的前提下,员工检测体温到第5分钟时,为提高通过效率,减缓拥堵情况,如果要在接下来的10分钟内让全部到达等待的员工都能完成体温检测,问:此时需至少增设几个体温检测岗位?
【解答】解:(1)设y与x之间的函数解析式为:y=a(x﹣10)2+500,
把O(0,0)代入上式得:0=a(0﹣10)2+500,解得:a=﹣5,
故y与x之间的函数解析式为:y=﹣5(x﹣10)2+500(0≤x≤10);
(2)设第x分钟时的排队人数为w人,
由题意可得:w=y﹣20x=﹣5x2+100x﹣20x=﹣5x2+80x=﹣5(x﹣8)2+320,
∴当x=8时,w的最大值=320,∴排队人数最多时是320人,
答:排队人数最多时有320人;
(3)设工作人员工作5分钟后增加m个检测点,
5分钟等待人数是w=﹣5(x﹣8)2+320=275,由题意得:10×10(m+2)≥275,
解得m≥0.75,∵m是整数,∴m≥0.75的最小整数是1,
∴此时需至少增设1个体温检测岗位.
拓展提优
1.如图1,剪刀式升降平台由三个边长为4m的菱形和两个腰长为4m的等腰三角形组成,其中,AM∥A0N,B,B0在AM和A0N上可以滑动,A1、C1、B0始终在同一条直线上.
(1)这种升降平台设计原理利用了四边形的 不稳定性 性质;
(2)如图2是一个抛物线型的拱状建筑物,其底部最大跨度为8米,顶部的最大高度为24米.如图3,当该平台在完成挂横幅作业时,其顶部A,M两点恰好同时抵住抛物线,且AM=8米,则此时∠B1的度数为 90° .
【解答】解:(1)这种升降平台设计原理利用了四边形的具有不稳定性.
故答案为:不稳定性;
(2)以地面为x轴,顶部所在垂直于地面的直线为y轴,建立平面直角坐标系,
设y=ax2+24,∵点(4,0)在该抛物线上,∴0=a×(4)2+24,
解得,a=,∴y=﹣x2+24,
当x=﹣4时,y=﹣×(﹣4)2+24=16,
∴菱形竖直的对角线长为16÷4=4,又∵菱形的边长为4,42+42=(4)2,
∴∠B1=90°,故答案为:90°.
2.小林家的洗手盘台面上有一瓶洗手液(如图1).当手按住顶部A下压如图2位置时,洗手液瞬间从喷口B流出路线呈抛物线经过C与E两点.瓶子上部分是由弧和弧组成,其圆心分别为D,C.下部分的是矩形CGHD的视图,GH=10cm,点E到台面GH的距离为14cm,点B距台面的距离为16cm,且B,D,H三点共线.若手心距DH的水平距离为2cm去接洗手液时,则手心距水平台面的高度为 11 cm.
【解答】解:
如图:∵CD=DE=10,根据题意,得C(﹣5,8),E(﹣3,14),B(5,16).
设抛物线解析式为y=ax2+bx+c,因为抛物线经过C、E、B三点,
∴解得所以抛物线解析式为y=﹣x2+x+.
当x=7时,y=11.∴Q(7,11)所以手心距水平台面的高度为11cm.
故答案为11.
3.如图①,是一建筑物造型的纵截面,曲线OBA是抛物线的一部分,该抛物线开口向右、对称轴正好是水平线OH,AC,BD是与水平线OH垂直的两根支柱,AC=4米,BD=2米,OD=2米.
(1)如图②,为了安全美观,准备拆除支柱AC、BD,在水平线OH上另找一点P作为地面上的支撑点,用固定材料连接PA、PB,对抛物线造型进行支撑加固,用料最省时点O,P之间的距离是 4 .
(2)如图③,在水平线OH上增添一张2米长的椅子EF(E在F右侧),用固定材料连接AE、BF,对抛物线造型进行支撑加固,用料最省时点O,E之间的距离是多少.
【解答】解:(1)如图建立平面直角坐标系(以点O为原点,OC所在直线为y轴,垂直于OC的直线为x轴),过点B′作B′D′⊥y轴于点D′,
延长B'D'到M'使M'D'=B'D',连接A'M'交OC'于点P',
则点P'即为所求.
设抛物线的函数解析式为y=ax2,由题意知旋转后点B'的坐标为(﹣2,2).
代入解析式得∴抛物线的函数解析式为:,
当x=﹣4时,y=8,∴点A'的坐标为(﹣4,8),
∵B'D'=2∴点M'的坐标为(2,2)把点M'(2,2),A'(﹣4,8)代入直线y=kx+b中,
得直线M'A'的函数解析式为y=﹣x+4,把x=0代入y=﹣x+4,得y=4,
∴点P'的坐标为(0,4),∴用料最省时,点O、P之间的距离是4米.
故答案为:4;
(2)过点B'作B'P平行于y轴且B'P=2,作P点关于y轴的对称点P',
连接A'P'交y轴于点E,则点E即为所求.
∵B'P=2∴点P的坐标为(﹣2,4),∴P'点坐标为(2,4)代入P'(2,4),A'(﹣4,8),
解得直线A'P'的函数解析式为,
把x=0代入,得,∴点E的坐标为,
∴用料最省时,点O、E之间的距离是米.故答案为:.
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