内容正文:
辽宁省新中考下二次函数最值问题探索题型专项练习
一、单选题
1.新定义:与被称为“同族二次函数”,若和是同族二次函数,则二次函数的开口方向和最值为( )
A.开口向上,最小值为2018 B.开口向下,最大值为2018
C.开口向上,最小值为2019 D.开口向下,最大值为2019
2.阅读材料:坐标平面内,对于抛物线y=ax2+bx(a≠0),我们把点(﹣,)称为该抛物线的焦点,把y=﹣称为该抛物线的准线方程.例如,抛物线y=x2+2x的焦点为(﹣1,﹣),准线方程是y=﹣.根据材料,现已知抛物线y=ax2+bx(a≠0)焦点的纵坐标为3,准线方程为y=5,则关于二次函数y=ax2+bx的最值情况,下列说法中正确的是( )
A.最大值为4 B.最小值为4
C.最大值为3.5 D.最小值为3.5
二、填空题
3.用“描点法”画二次函数的图象时,列出了表格:
x
…
1
2
3
4
…
…
0
0
3
…
那么该二次函数有最 (填“大”或“小”)值为 .
4.用“描点法”画二次函数y=ax2+bx+c的图象时,列出了表格:那么该二次函数有最 (填“大”或“小”)值为 .
x
…
1
2
3
4
…
y=ax2+bx+c
…
0
-1
0
3
…
三、解答题
5.真实情境:课堂上,数学老师组织同学们围绕关于x的二次函数的最值问题展开探究.
【经典回顾】二次函数求最值的方法.
(1)老师给出a=-4,求二次函数的最小值.
①请你写出对应的函数解析式;
②求当x取何值时,函数y有最小值,并写出此时的y值;
【举一反三】老师给出更多a的值,同学们即求出对应的函数在x取何值时,y的最小值.记录结果,并整理成下表:
a
…
-4
-2
0
2
4
…
x
…
*
2
0
-2
-4
…
y的最小值
…
*
-9
-3
-5
-15
…
注:*为②的计算结果.
【探究发现】老师:“请同学们结合学过的函数知识,观察表格,谈谈你的发现.”
甲同学:“我发现,老师给了a值后,我们只要取.x=-a,就能得到y的最小值.”
乙同学:“我发现,y的最小值随a值的变化而变化,当a由小变大时,y的最小值先增大后减小,所以我猜想y的最小值中存在最大值.”
(2)请结合函数解析式,解释甲同学的说法是否合理?
(3)你认为乙同学的猜想是否正确?若正确,请求出此最大值;若不正确,说明理由.
6.阅读下面材料:对于二次函数y=ax2+bx+c(a>0),当m≤x≤n时,二次函数在何处取得最值?对此,我们可做如下探究:当a>0时,观察图①到图④:
(1)由图①可知,当x=n时取最小值,当x=m时取最大值,点离对称轴越近,函数值越小;
(2)由图②、图③可知,当时取最小值,点离对称轴越近,函数值越小;
(3)由图④可知,当x=m时取最小值,当x=n时取最大值,点离对称轴越近,函数值越小.
结论:
①当抛物线开口向上时,抛物线上的点,离对称轴越近,其对应的函数值越小;
②若对称轴在自变量的取值范围内,则二次函数在时取最小值;
③若对称轴不在自变量的取值范围内,则二次函数在离对称轴最近的点处取得最小值.
请结合以上结论,解决下列问题:
(1)已知二次函数y=x2﹣2x﹣2,当﹣3≤x≤2时,此时函数的最大值和最小值;
(2)已知二次函数y=x2﹣2x﹣2在m≤x≤m+1的范围内有最小值2m,求出m的值;
(3)二次函数y=x2﹣2x﹣2,当m≤x≤n时,m≤y≤n(m≠n),求出此时的m,n的值.
7.课堂上,数学老师组织同学们围绕关于x的二次函数的最值问题展开探究.
【经典回顾】二次函数求最值的方法.
(1)老师给出a=-4,求二次函数的最小值.
①请你写出对应的函数解析式;
②求当x取何值时,函数y有最小值,并写出此时的y值;
【举一反三】老师给出更多a的值,同学们即求出对应的函数在x取何值时,y的最小值.记录结果,并整理成下表:
a
…
-4
-2
0
2
4
…
x
…
*
2
0
-2
-4
…
y的最小值
…
*
-9
-3
-5
-15
…
注:*为②的计算结果.
【探究发现】老师:“请同学们结合学过的函数知识,观察表格,谈谈你的发现.”
甲同学:“我发现,老师给了a值后,我们只要取.x=-a,就能得到y的最小值.”
乙同学:“我发现,y的最小值随a值的变化而变化,当a由小变大时,y的最小值先增大后减小,所以我猜想y的最小值中存在最大值.”
(2)请结合函数解析式,解释甲同学的说法是否合理?
(3)你认为乙同学的猜想是否正确?若正确,请求出此最大值;若不正确,说明理由.
8.下面是某数学兴趣小组对二次函数最值问题进行的探究活动:
已知抛物线与直线交于点.
任务一:求的值和直线的解析式;
任务二:当自变量的取值范围为时,求出函数的最大值和最小值;
任务三:将抛物线沿轴平移个单位长度,得到抛物线,
且当自变量满足时,的最小值为,求的值.
9.课堂上,数学老师组织同学们围绕关于x的二次函数的最值问题展开探究.
【经典回顾】二次函数求最值的方法.
(1)老师给出,求二次函数的最小值.
①请你写出对应的函数解析式;
②求当x取何值时,函数y有最小值,并写出此时的y值;
【举一反三】老师给出更多a的值,同学们即求出对应的函数在x取何值时,y的最小值.记录结果,并整理成下表:
a
…
0
2
4
…
x
…
*
2
0
…
y的最小值
…
*
…
注:*为②的计算结果.
【探究发现】老师:“请同学们结合学过的函数知识,观察表格,谈谈你的发现.”
甲同学:“我发现,老师给了a值后,我们只要取,就能得到y的最小值.”
乙同学:“我发现,y的最小值随a值的变化而变化,当a由小变大时,y的最小值先增大后减小,所以我猜想y的最小值中存在最大值.”
(2)请结合函数解析式,解释甲同学的说法是否合理?
(3)你认为乙同学的猜想是否正确?若正确,请求出此最大值;若不正确,说明理由.
10.二次函数(a,b,c为常数,)的自变量x与函数值y的部分对应值如下表:
x
…
0
1
2
3
4
…
…
0
m
n
…
(1)该二次函数解析式为______,______,______;
(2)请在给出的平面直角坐标系中,画出二次函数的图象;
(3)根据图象直接回答下列问题:①当______时,y有最______值(填“大”或“小”),该最值是______;②若该二次函数图象上有两点和,比较和的大小,其结果是:______;③当时,x的值为______;④当时,则y的取值范围是______.
11.已知抛物线(a,b,c是常数,)的对称轴为.
(1)填空:b=________;(用含a的代数式表示)
(2)若抛物线的顶点在x轴上,求的值;
(3)若抛物线过点(−2,−2),当时,二次函数的最值是−2,求k的取值范围;
(4)当a=−1时,若关于x的方程式在的范围内有解,求c的取值范围.
12.已知抛物线,,是常数,的对称轴为直线.
(1) ;(用含的代数式表示)
(2)若抛物线的顶点在轴上,求的值;
(3)若抛物线过点,当时,二次函数的最值是,求的取值范围;
(4)当时,若关于的方程式在的范围内有解,求的取值范围,请借助函数图象解决问题.
13.已知二次函数的图象经过点.
(1)求这个二次函数的解析式,并画出其图象;
(2)请说出这个二次函数图象的顶点坐标、对称轴及最值.
14.情境阅读:初三第一次考试10月份阶段评价马上来临,小明同学在数学复习时,再读了九年级上册书中“一元二次方程”的“数学活动”,重新思考了“活动围长方形”下图呈现的是“活动围长方形”的介绍及“小明发现”的内容:
请根据“小明发现”,分别应用一元二次方程和二次函数来解决以下问题:
“能围出面积为的长方形吗?”(注:此题给出两种解决方法才能给满分)
活动 围长方形
小明发现,之前是根据一元二次方程的根的情况解决了这个问题,现在可以从二次函数最值角度解决……
用一根的细绳围长方形
试一试,你能围出面积是的长方形吗?如果可以,计算它的长和宽,如果不可以,通过计算说明理由.
15.已知二次函数的图象经过点,,对称轴为直线.
(1)直接写出 , , ;
(2)当时,求二次函数的最值;
(3)当时,二次函数的最小值为,求n的值.
16.若函数、满足,则称函数y是、的“融合函数”.例如,一次函数和二次函数,则、的“融合函数”为.
(1)若反比例函数和一次函数,它们的“融合函数”过点,求的值;
(2)若为二次函数,且,在时取得最值,是一次函数,且的“融合函数”为,当时,求函数的最小值(用含的式子表示);
(3)若二次函数与一次函数,其中且,若它们的“融合函数”与轴交点为、,求的取值范围.
17.二次函数(a,b为常数,)的图像经过点.
(1)求该二次函数图像的对称轴(结果用含a的代数式表示)
(2)若该函数图像经过点;
①求函数的表达式,并求该函数的最值.
②设是该二次函数图像上两点,其中是实数.若,求证:
18.(1)用配方法求二次函数的最值;
(2)根据图中已知数据求中的值.
19.小明在学习时发现一个有趣的现象:对于关于的多项式,由于,所以当取任意一对互为相反数的数时,多项式的值是相等的.例如,当,即或0时的值均为3;当. 即或时,的值均为6.于是小明给出一个定义:对于关于的多项式,若当取任意一对互为相反数的数时,该多项式的值相等,就称该多项式关于对称. 倒如关于对称.
请结合小明的思考过程,运用此定义解决下列问题:
(1)多项式关于_______对称;
(2)若关于的多项式关于对称,则_______,此时二次函数有最_______值为_______;
(3)若关于的多项式关于对称,写出关于的方程的解为_______.
20.如图,抛物线经点,与轴相交于点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)定义:平面上的任一点到二次函数图象上与它横坐标相同的点的距离,称为点到二次函数图象的垂直距离.如:点到二次函数图象的垂直距离是线段的长.已知点为抛物线对称轴上的一点,且在轴上方,点为平面内一点,当以为顶点的四边形是边长为4的菱形时,请求出点到二次函数图象的垂直距离.
(3)在(2)中,当点到二次函数图象的垂直距离最小时,在为顶点的菱形内部是否存在点,使得之和最小,若存在,请求出最小值;若不存在,请说明理由.
21.二次函数的自变量x与函数值y的部分对应值如下表:
0
2
5
1
1
(1)填空:
①表中的________;
②二次函数有最________值;
③若点,、,是该函数图象上的两点,且,,试比较大小:_____;
(2)求关于x的方程的根;
(3)若自变量x的取值范围是,则函数值y的取值范围是________.
22.由于陕西省精准扶贫的措施科学得当,小颖家今年种植的甜瓜喜获丰收.小颖准备采取批发和零售两种渠道销售,批发价为元/千克.她通过市场调查获得了一组每日零销量(单位:千克)与零售价格(单位:元/千克)的数据,如下表所示:
(1)在图中的平面直角坐标系中描出表中数据所对应的点,再从我们学过的一次函数、二次函数和反比例函数中选出最符合实际的函数类型,求出与的函数表达式.
(2)若小颖家第一批可采摘甜瓜千克,为了减少各项损耗,小颖准备将甜瓜以元/千克零售价零售天,再将剩余甜瓜全部以批发价售出.请你帮助小颖求出这批甜瓜全部售出后的总销售金额.
23.如图,二次函数的图像经过,两点.
(1)求该函数的解析式;
(2)若该二次函数图像与轴交于、两点,求的面积;
(3)若点在二次函数图像的对称轴上,当周长最短时,求点的坐标.
24.如图,二次函数的图像与坐标轴交于点A(1, 0)和点C.经过点A的直线与二次函数图像交于另一点B,点B与点C关于二次函数图像的对称轴对称.
(1)求一次函数表达式;
(2)点P在二次函数图像的对称轴上,当△ACP的周长最小时,请求出点P的坐标.
试卷第1页,共3页
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参考答案:
题号
1
2
答案
C
A
1.C
【分析】本题主要考查了二次函数的性质.根据“同族二次函数”的定义可求出a,b的值,即可求解.
【详解】解:∵,
∴,
∵和是同族二次函数,
∴,
解得:,
∴二次函数,
∴二次函数的开口方向向上,有最小值2019.
故选:C
2.A
【分析】利用抛物线的焦点和准线方程的定义得到,,通过解方程组得到,b=2或b=,则抛物线的解析式为或,然后根据二次函数的性质解决问题.
【详解】解:根据题意得,,
解得:,b=2或b=﹣2,
∴抛物线y=ax2+bx(a≠0)的解析式为或,
∵y=﹣x2+2x=﹣(x﹣4)2+4,y=﹣x2﹣2x=﹣(x+4)2+4,
∴二次函数y=ax2+bx有最大值4.
故选:A.
【点睛】本题考查了二次函数图象与系数的关系:对于二次函数y=ax2+bx+c(a≠0),二次项系数a决定抛物线的开口方向和大小.当a>0时,抛物线向上开口;当a<0时,抛物线向下开口;|一次项系数b和二次项系数a共同决定对称轴的位置,当a与b同号时,对称轴在y轴左侧; 当a与b异号时,对称轴在y轴右侧.常数项c决定抛物线与y轴交点. 抛物线与y轴交于(0,c).抛物线与x轴交点个数由△=b2-4ac决定.
3. 小
【分析】本题主要考查了二次函数的最值,关键是掌握二次函数的图象具有对称性.根据二次函数的最值为抛物线顶点坐标的纵坐标可得答案.
【详解】根据二次函数的对称性可得该二次函数有最小值,是.
故答案为∶小;.
4. 小
【分析】根据二次函数的最值为抛物线顶点坐标的纵坐标可得答案.
【详解】解:根据二次函数的对称性可得该二次函数有最小值,是,
故答案为:小;.
【点睛】本题主要考查了二次函数的最值,解题的关键是掌握二次函数的图象具有对称性.
5.(1)①当a=-4时,;②当时,y取得最小值,为-23;(2)合理,理由见解析;(3)正确,当时,y的最大值为
【详解】解:(1)①当a=-4时,;
②当时,y取得最小值,为16-32-7=-23;
(2)合理,
∵,且1>0,∴函数有最小值,
当时,y取得最小值,
故甲同学的说法合理;
(3)正确,
当x=-a时,,
∵,且-1<0,∴y有最大值,当时,y的最大值为.
6.(1)函数最小值﹣3,函数最大值13;(2)m=﹣1或m=2+;(3)无解
【分析】(1)求出y=x2﹣2x﹣2对称轴x=1,在﹣3≤x≤2内,即可得出x=1时的值是最小值,|﹣3﹣1|=4,|2﹣1|=1,故x=﹣3时,函数值为最大值;
(2)分三种情况讨论:m+1<1、m≤1≤m+1、m>1,分别由最小值是2m列方程求出m即可;
(3)分三种情况:m≤x≤n<1、m≤x≤1≤n、1<m≤x≤n,其中第二种又可分|n﹣1|<|m﹣1|和|m﹣1|<|n﹣1|两种情况,分别列方程组求解即可.
【详解】解:(1)∵y=x2﹣2x﹣2=(x﹣1)2﹣3,
∴对称轴为直线x=1,且﹣3≤1≤2
∴当x=1时,函数取最小值﹣3,
而|﹣3﹣1|=4,|2﹣1|=1,且4>1,
∴当x=﹣3时,函数取最大值13;
(2)①当m+1<1,即m<0时,
x=m+1有最小值,且已知最小值是2m,
∴(m+1)2﹣2(m+1)﹣2=2m,
解得:m1=3(大于0,舍去),m2=﹣1,
∴m=﹣1,
②当m≤1≤m+1,即0≤m≤1时,
x=1有最小值,且最小值是2m,
∴12﹣2×1﹣2=2m,解得m=﹣,
∴此时m无解,
③当m>1时,
x=m有最小值,最小值是2m,
∴m2﹣2m﹣2=2m,
解得m=2+或m=2﹣(小于1,舍去),
∴m=2+,
综上所述,二次函数y=x2﹣2x﹣2在m≤x≤m+1的范围内有最小值2m,则m=﹣1或m=2+;
(3)①当m≤x≤n<1时,
∵m≤y≤n,
∴,两式相减并化简得:m+n=1有n=1﹣m,
解得:m=或m=(大于1,舍去),
m=时,n=1﹣m=(大于1,舍去)
∴此时无解,
②当m≤x≤1≤n时,
若|n﹣1|<|m﹣1|,而m≤y≤n,此时x=1取最小值m,x=m取最大值n,
∴,解得 (|13﹣1|>|﹣3﹣1|,舍去),
若|m﹣1|<|n﹣1|,同理x=1取最小值m,x=n取最大值n,
∴,解得或,(两个都不合题意舍去)
③当1<m≤x≤n时,x=m取最小值m,x=n取最大值n,
∴,
解得或或或(均不合题意舍去),
综上所述,二次函数y=x2﹣2x﹣2,当m≤x≤n时,m≤y≤n(m≠n),无解.
【点睛】此题主要考查二次函数综合,解题的关键是熟知二次函数的图象与性质、根据题意分情况讨论求解.
7.(1)①当a=-4时,;②当时,y取得最小值,最小值为-23;
(2)甲同学的说法合理,解释见解析;(3)乙同学的猜想正确,当时,y的最大值为.
【详解】(1)①当a=-4时,;
②当时,y取得最小值,为16-32-7=-23;
(2)合理,
∵,且1>0,∴函数有最小值,
当时,y取得最小值,
故甲同学的说法合理;
(3)正确,
当x=-a时,,
∵,且-1<0,∴y有最大值,当时,y的最大值为.
8.(1),
(2)当时,取最小值,最小值为;当时有最大值,最大值为8
(3)或
【分析】(1)用待定系数法求解即可;
(2)化为顶点式,利用二次函数的性质求解即可;
(3)分抛物线向右平移m个单位长度和抛物线向左平移m个单位长度两种情况求解即可.
【详解】解:任务一:将代入抛物线,
得
设直线的解析式为,将代入,得
∴直线的解析式为
任务二:由(1)可知抛物线解析式为,
抛物线开口向上,
当时,取最小值,最小值为;
当时有最大值,最大值为8;
任务三:若抛物线向右平移m个单位长度,则平移后抛物线解析式为
当时,最小值为
,且当时,
,且
解得(舍去),,
若抛物线向左平移m个单位长度,则平移后抛物线解析式为,
当时,最小值为
,且当时,,
,且
(舍去),,
综上所述,或
【点睛】本题考查了待定系数法求函数解析式,二次函数的平移,二次函数的性质,熟练掌握二次函数的性质是解答本题的关键.
9.(1)①;②当时,有最小值为(2)见解析(3)正确,
【分析】本题考查二次函数的图象和性质,熟练掌握二次函数的图象和性质,是解题的关键:
(1)①把代入解析式,写出函数解析式即可;②将一般式转化为顶点式,进行求解即可;
(2)将一般式转化为顶点式,根据二次函数的性质进行解释即可;
(3)将一般式转化为顶点式,表示出的最大值,再利用二次函数求最值即可.
【详解】解:(1)①把代入,得:
;
∴;
②∵,
∴当时,有最小值为;
(2)∵,
∵抛物线的开口向上,
∴当时,有最小值;
∴甲的说法合理;
(3)正确;
∵,
∴当时,有最小值为,
即:,
∴当时,有最大值,为.
10.(1),,
(2)作图见解析
(3)①,小,;②<;③、5;④
【分析】(1)利用待定系数法求函数解析式,再分别把、代入求值即可;
(2)利用五点法作图即可;
(3)根据二次函数的图象与性质求解即可.
【详解】(1)解:将点、、代入得,
,解得,
∴该二次函数解析式为,
当时,,
当时,,
故答案为:,,;
(2)解:函数图象如图所示;
x
0
2
4
5
y
0
0
(3)解:①由图可得,当时,函数值有最小值,最小值为,
故答案为:,小,;
②由图象可得,抛物线对称轴为,抛物线开口向上,
∴抛物线上点离对称轴越远,函数值越大,
∵点离对称轴较远,
∴,
故答案为:<;
③当时,,
∵抛物线对称轴为,
∴,即,
∴当时,x的值为、5,
故答案为:、5;
④∵抛物线的对称轴为,开口向上,
∴y的最小值是
由图可得,当时,则y的取值范围是,
故答案为:.
【点睛】本题考查画二次函数图象、用待定系数法求函数解析式、二次函数的图象与性质,熟练掌握用待定系数法求二次函数图象是解题的关键.
11.(1)4a
(2)0
(3)−6≤k≤0
(4)−4≤c<5
【分析】(1)根据题意可得,即可求解;
(2)根据抛物线的顶点在x轴上,可得抛物线与x轴只有一个交点,从而得到16a2−4ac=0,进而得到c=4a,即可求解;
(3)根据题意可得抛物线的顶点是(−2,−2),再由当k−2≤x≤k+4时,二次函数y=ax2+bx+c的最值是−2,可得,即可求解;
(4)根据题意可得关于x的方程−x2−4x+c=0在−3<x<1的范围内有解,根据题意画出图象,即可求解.
【详解】(1)解:由题意得:抛物线的,解得b=4a,
故答案为:4a;
(2)解∶∵抛物线的顶点在x轴上,
∴抛物线与x轴只有一个交点,
∴Δ=b2−4ac=0,
∴16a2−4ac=0,
∵a≠0,
∴4a−c=0,即c=4a,
∴c−b=4a−4a=0;
(3)解:∵抛物线过点(−2,−2),且对称轴为直线x=−2,
∴抛物线的顶点是(−2,−2),
∵当k−2≤x≤k+4时,二次函数y=ax2+bx+c的最值是−2,
∴,解得:−6≤k≤0;
(4)解:当a=−1时,b=−4,
∴抛物线y=−x2−4x+c,
∵关于x的方程式ax2+bx+c=0在−3<x<1的范围内有解,即关于x的方程−x2−4x+c=0在−3<x<1的范围内有解,
c=x2+4x,
可以看作是抛物线y=x2+4x=(x+2)2−4与直线y=c在−3<x<1的范围内有交点,
当x=−2时,y=4−8=−4,x=1时,y=1+4=5,
如图所示,由图象得:c的取值范围:−4≤c<5.
【点睛】本题主要考查了二次函数的图象和性质,二次函数与x轴的交点问题,熟练掌握二次函数的图象和性质,利用数形结合思想解答是解题的关键.
12.(1);
(2)0;
(3);
(4)
【分析】(1)由抛物线的对称轴公式;由对称轴,可以转化为用表示;
(2)根据抛物线的顶点在轴上,可知抛物线与轴只有一个交点,所以△,可得,从而得的值;
(3)由题意可知:抛物线的顶点是,根据最值是,可得不等式组:,可解答;
(4)由时,可得,根据关于的方程在的范围内有解,则,看作是抛物线与直线在的范围内有交点,画抛物线在的范围内与有交点,可得结论.
【详解】(1)由题意得:抛物线的 解得,
故答案为:;
(2)抛物线的顶点在轴上,
△,
,
,
,
,
;
(3)抛物线过点,且对称轴为直线,
抛物线的顶点是,
当时,二次函数的最值是,
,解得:;
(4)当时,,
抛物线,
关于的方程式在的范围内有解,即关于的方程在的范围内有解,
,
可以看作是抛物线与直线在的范围内有交点,
当时,,时,,
如图所示,由图象得:的取值范围:.
【点睛】本题为二次函数的综合应用,涉及待定系数法、函数的性质、一元二次方程根与系数的关系、二次函数的最值等知识.在(4)中确定画抛物线y=x2+4x与直线y=c有交点是解题的关键,本题考查知识点较多,综合性较强,难度较大.
13.(1),图像见解析
(2),y轴,最大值0
【分析】(1)直接将点的坐标代入求出关系式,再画出图像即可;
(2)观察图像即可得出答案.
【详解】(1)将,代入,得
.
所以二次函数的关系式为.
如图所示.
(2)观察图象可知二次函数的顶点坐标是,对称轴是y轴,开口向下有最大值0.
【点睛】本题主要考查了二次函数图象和性质,画出图像,并能从图像中获取信息是解题的关键.
14.不能围出面积是的长方形,理由见解析
【分析】方法一:设长方形的长为,围成的面积为,可得,由二次函数的性质即可求解;
方法二:设长方形的长为,可得,根据根的判别式即可求解.
【详解】解:方法一:不能围出面积是的长方形,理由如下:
设长方形的长为,围成的面积为,
则,
整理得,,
∵,
∴当时,y取最大值,最大值为900,
∴用长度为长的细绳围成的长方形面积最大值为,
∴不能围出面积是的长方形;
方法二:不能围出面积是的长方形,理由如下:
设长方形的长为,
由题意得,,
整理得,,
∵,
∴方程无解,
∴不能围出面积是的长方形.
【点睛】本题考查二次函数的实际应用、一元二次方程的实际应用,理解题意列方程和关系式是解题的关键.
15.(1),,
(2)时有最大值,时有最小值
(3)或
【分析】本题主要考查了二次函数图像上点的坐标特征,二次函数的图形和性质,待定系数法求出二次函数是解题的关键.
(1)利用待定系数法求解即可;
(2)根据二次函数的性质,结合得到当时取最小值;
(3)根据题意分三种情况进行分类讨论,分别根据二次函数的性质求解即可.
【详解】(1)解:二次函数的图象经过点,,
,
解得,
二次函数为,
对称轴为直线,
,
故答案为:,,;
(2)解:抛物线开口向上,对称轴为直线,
在内,当时有最大值,
当时有最小值;
(3)解:抛物线开口向上,对称轴为直线,
当时,时有最小值,即,
解得或(舍去);
当时,时有最小值,即.
解得或(舍去);
当时,时有最小值,即,
解得(舍去);
综上所述,的值为或.
16.(1);(2);(3)
【分析】(1)根据融合函数的定义求出,然后代入(1,5)求解即可;
(2)设函数的解析式为,即可得到,则,然后求出,然后利用二次函数的性质求解即可;
(3)先求出,在由一元二次方程根与系数的关系得到,,根据,,
得到,,则,求出,即可得到.
【详解】解:(1)由题意得:反比例函数和一次函数,它们的“融合函数”的解析式为,
∵点(1,5)在函数图像上,
∴,
∴;
(2)设函数的解析式为,
由题意得:,
∴,
∵在时,函数取得最值,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵函数的对称轴为,函数开口向上,
∴当时, 在处有最小值,最小值;
当时, 在处有最小值,最小值;
当时, 在处有最小值,最小值;
∴综上所述,;
(3)由题意得:二次函数与一次函数的融合函数为,
∵它们的“融合函数”与轴交点为、,
∴,是一元二次方程的两根,
∴,,
∵,,
∴,,
∴
,
∵,,
∴,
∴,
∴,
∴
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴.
【点睛】本题主要考查了二次函数的性质,一元二次方程根与系数的关系,完全平方公式的应用,解题的关键在于能够准确理解题意.
17.(1)
(2)①,最大值为3;②见解析
【分析】(1)首先将点代入表达式,然后利用对称轴公式求解即可;
(2)①将点代入求出函数的表达式,然后转化成顶点式即可求出该函数的最值;
②首先根据得到,然后表示出利用二次函数的性质求解即可.
【详解】(1)将点代入得,,
∴,
∴二次函数,
∴对称轴为;
(2)①将代入得,,
∴解得,
∴二次函数,
∴,
∵,
∴抛物线开口向下,
∴该函数的最大值为3;
②∵
∴,
∴
∵,
∴的最大值为,
∴.
【点睛】本题考查了根据对称性求对称轴,待定系数法求二次函数解析式,掌握二次函数图象的性质是解题的关键.
18.(1);(2),,
【分析】本题主要考查了配方法把二次函数一般式化为顶点式、三角函数值的求法.理解相关知识点是解题关键.
(1)把二次函数用配方法把一般式化为顶点式,即可得到函数最值;
(2)先求出,根据三角函数的定义即:为的对边比斜边,为的邻边比斜边,为的对边比邻边,可得答案.
【详解】解:(1),
∵,
∴抛物线开口向上,
∴当时,二次函数有最小值.
(2)∵,,,
∴在中,
∴,,
19.(1)
(2)3;小;;
(3)
【分析】(1)仿照题意利用配方法求解即可;
(2)先利用配方法求出b的值,再根据二次函数的性质求解即可;
(3)先对原整式因式分解进而得到当且仅当或时,整式的值为0,由此求出m的值,再解一元二次方程即可.
【详解】(1)解:∵,
∴当取任意一对互为相反数的数时,多项式的值是相等的,
∴多项式关于对称,
故答案为:;
(2)解:∵关于的多项式关于对称,
∴,
∴此时二次函数有最小值,
故答案为:3;小;;
(3)解:∵
,
∴当且仅当或时,整式的值为0,
∵关于的多项式关于对称,
∴和到的距离相等,
∴,
∴方程即为,
解得,
故答案为:.
【点睛】本题主要考查了配方法的应用,二次函数的性质,解一元二次方程,因式分解的应用,正确理解题意是解题的关键.
20.(1);(2)或;(3)的和最小值为.
【分析】(1)利用待定系数法列方程组求出a、b的值即可;(2)根据抛物线解析式可求出A、B两点坐标,即可得出对称轴解析式,分两种情况:当以AB为边时,EF//AB,由对称轴可得E点的横坐标,根据EF=AB=4即可得出F点的横坐标,根据菱形的性质求出EM的长,把F点横坐标代入抛物线解析式,根据点到二次函数图象的垂直距离的定义即可得出答案;当以AB为菱形对角线时,根据菱形的性质可得AB⊥EF,利用勾股定理可求出FM的长,进而可得F点坐标,把F点横坐标代入抛物线解析式,根据点到二次函数图象的垂直距离的定义即可得出答案;(3)由当时,点到二次函数图象的垂直距离最小,将绕点逆时针旋转到位置,连接,作于,根据AB=AF=BF可证明△ABF是等边三角形,根据旋转性质可知均为等边三角形,进而可得当共线时的和最短,在Rt△APN中,利用勾股定理求出AN的长即可得答案.
【详解】(1)∵抛物线过点,
∴
解得
∴解析式.
(2)当时,由,得,
对称轴所在直线为,顶点坐标为,
∵抛物线与轴相交于点.
∴
①若为菱形的边,如图1,则,且的横坐标为3
∴的横坐标为7或-1,
∵,
∴
∴或,
当,
∴点到二次函数图象的垂直距离为,
当x=-1时,y=×(-1)2-(-1)×3+=6,
∴点到二次函数图象的垂直距离为.
②若为对角线,如图2,
∵是菱形,,
∴EM=FM==
∴,
当x=3时,y=×32-3×3+=-2,
∴点到二次函数图象的垂直距离为=-2,
综上所述:点到二次函数图象的垂直距离为或-2.
(3)当时,点到二次函数图象的垂直距离最小,如图3,将绕点逆时针旋转到位置,连接,作于,
∵AB=4,AF=BF=4,
∴△ABF是等边三角形,
∵将绕逆时针旋转到位置,
∴≌,且均为等边三角形,
∴,
∵,
∴当共线时的和最短,即最短值为的长.
∵,
∴且,
∴,
∴,
在中,,
∴的和最小值为.
【点睛】本题是对二次函数的综合考查,包括待定系数法求二次函数解析式,等边三角形的判定与性质、菱形的性质及旋转的性质,理解点到二次函数图象的垂直距离的定义是解题关键.
21.(1)①;②大;③
(2),
(3)
【分析】(1)①根据二次函数的对称性列式表示出对称轴解析式计算即可得解;
②根据图表数据有最大值;
③根据二次函数的增减性确定出、的取值范围即可得解;
(2)利用待定系数法求出二次函数解析式,再令,解方程即可得解;
(3)根据二次函数的性质分段求出的取值范围,即可得解.
【详解】(1)①根据对称性,对称轴为直线,
解得;
故答案为:;
②由表格可得y的值先增大再减小,故二次函数有最大值,
故答案为:大;
③时,,
时,,
;
故答案为:;
(2)时,时,时,
,
解得,
所以,函数解析式为,
令,则,
即,
解得,,
即方程的根为,;
(3)二次函数对称轴为直线,
当时,,
当时,,
当时,,为最大值,
所以,当时,,
当时,,
综上,时,.
故答案为: .
22.(1)见详解,
(2)元
【分析】(1)先描点,结合点的分布可知:一次函数是最符合实际的函数类型,再根据待定系数法即可求解;
(2)根据(1)中的函数解析式先求出零售时每天的销售量,进而求出零售的总销售量,问题随之得解.
【详解】(1)描点如下:
结合点的分布可知:一次函数是最符合实际的函数类型,
设一次函数解析式为:,
根据表格数据得:,
解得:,
即一次函数解析式为:;
(2)当时,,
则总的销售金额为:(元),
答:总共的销售金额为元.
【点睛】本题考查了一次函数、二次函数的应用,明确题意,结合图形判断出一次函数是最符合实际的函数类型,是解答本题的关键.
23.(1);(2)6;(3)
【分析】(1)将M,N两点代入求出b,c值,即可确定表达式;
(2)令y=0求x的值,即可确定A、B两点的坐标,求线段AB长,由三角形面积公式求解.
(3)求出抛物线的对称轴,确定M关于对称轴的对称点G的坐标,直线NG与对称轴的交点即为所求P点,利用一次函数求出P点坐标.
【详解】解:将点,代入中得,
,
解得,,
∴y与x之间的函数关系式为;
(2)如图,当y=0时,,
∴x1=3,x2= -1,
∴A(-1,0),B(3,0),
∴AB=4,
∴S△ABM= .
即的面积是6.
(3)如图,抛物线的对称轴为直线 ,
点关于直线x=1的对称点坐标为G(2,3),
∴PM=PG,
连MG交抛物线对称轴于点P,此时NP+PM=NP+PG最小,即周长最短.
设直线NG的表达式为y=mx+n,
将N(-2,-5),G(2,3)代入得,
,
解得, ,
∴y=2m-1,
∴P点坐标为(1,1).
【点睛】本题考查抛物线与图形的综合题,涉及待定系数法求解析式,图象的交点问题,利用对称性解决线段和的最小值问题,利用函数观点解决图形问题是解答此题的关键.
如图,二次函数y=-x²+bx+c的图像经过M(0,3),N(-2,-5)两点.
24.(1)y=x-1;(2)P的坐标(2,1)
【分析】(1)先利用对称轴方程确定抛物线的对称轴是直线x=2,再利用抛物线的对称性确定点B的坐标(4,3),然后利用待定系数法求一次函数表达式;
(2)连接AB交直线x=2于点P,如图,利用两点之间线段最短判断此时△ACP的周长最小,然后计算自变量为2对应的一次函数值即可得到满足条件的P的坐标.
【详解】(1)二次函数y=ax2-4ax+3的对称轴是直线x=-=2,
而点C的坐标为(0,3),
∵点B与点C关于二次函数图象的对称轴对称.
∴点B的坐标(4,3),
把A(1,0)和B(4,3)代入y=kx+b得
,解得,
∴一次函数表达式为y=x-1;
(2)连接AB交直线x=2于点P,如图,
∵点B与点C关于二次函数图象的对称轴对称.
∴PC=PB,
∴PC+PA=PB+PA=AB,
∴此时PC+PA的值最小,△ACP的周长最小,
当x=2时,y=x-1=2-1=1,
∴满足条件的P的坐标(2,1).
【点睛】本题考查了抛物线与x轴的交点:把求二次函数y=ax2+bx+c(a,b,c是常数,a≠0)与x轴的交点坐标问题转化为解关于x的一元二次方程.也考查了二次函数的性质和最短路径问题.
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页
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