专题07 二次函数(考题猜想,易错必刷50题9种题型专项训练)-2024-2025学年九年级数学上学期期末考点大串讲(北师大版)
2024-12-07
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2份
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69页
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 数学 |
| 教材版本 | 初中数学北师大版(2012)九年级下册 |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 二次函数 |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.08 MB |
| 发布时间 | 2024-12-07 |
| 更新时间 | 2024-12-07 |
| 作者 | 广益数学 |
| 品牌系列 | 上好课·考点大串讲 |
| 审核时间 | 2024-11-29 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/49012464.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
专题07二次函数(易错必刷50题9种题型专项训练)
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· 二次函数的图象
· 二次函数的性质
· 二次函数图象与系数的关系
· 二次函数图象上点的坐标特征
· 二次函数图象与几何变换
· 抛物线与x轴的交点
· 二次函数与不等式(组)
· 二次函数的应用
· 二次函数综合题
一.二次函数的图象(共2小题)
1.在同一平面直角坐标系中,一次函数y=ax+c和二次函数y=ax2+c的图象大致为( )
A.B.C.D.
2.函数y=与y=﹣kx2+k(k≠0)在同一平面直角坐标系中的图象可能是( )
A.B. C.D.
二.二次函数的性质(共5小题)
3.小明在学习函数后,在“几何画板”软件中绘制了函数y=x2(x﹣3)的图象,如图所示.通过观察此图象,下列说法错误的是( )
A.点(2,﹣4)在y=x2(x﹣3)的图象上
B.若x<3,则y<0
C.x3﹣3x2﹣kx+2k=0最多有三个实数根
D.当0<x<2时,y随x的增大而减小
4.对于抛物线y=3(x﹣2)2﹣1,下列说法正确的是( )
A.y随x的增大而减小
B.当x=2时,y有最大值﹣1
C.若点A(3,y1),B(1,y2)都在抛物线y=3(x﹣2)2﹣1上,则y1>y2
D.经过第一、二、四象限
5.如图,“爱心”图案是由函数y=﹣x2+10的部分图象与其关于直线y=x的对称图形组成.点A是直线y=x上方“爱心”图案上的任意一点,点B是其对称点.若,则点A的坐标是 .
6.已知关于x的二次函数y=﹣(x﹣5)2+1,当1≤x≤4时,函数的最大值为 .
7.对任意实数a,b,记min{a,b}=已知实数t>0,若定义函数:f(x)=min{x2,x2﹣x+t}.
(1)求使得等式f(x)=x2﹣x+t成立的x的取值范围;
(2)求函数f(x)的最小值;
(3)求函数f(x)当﹣1≤x≤1时的最大值.
三.二次函数图象与系数的关系(共5小题)
8.二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的部分图象如图,图象过点(﹣1,0),下列结论:①b2>4ac;②4a+b=0;③4a+c>2b,④﹣3b+c>0,⑤若顶点坐标为(2,4),则方程ax2+bx+c=5没有实数根.其中正确的结论有( )
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
9.二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的部分图象如图所示,其对称轴为直线x=﹣,且与x轴的一个交点坐标为(﹣2,0).下列结论:①abc>0;②a=b;③a﹣b+c>0;④关于x的一元二次方程ax2+bx+c=0有两个不相等的实数根.其中正确结论的个数是( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
10.在平面直角坐标系xOy中,已知抛物线y=x2﹣2mx+m2﹣1,直线y=﹣x+3与x轴交于点A,与y轴交于点B,过点B作垂直于y轴的直线l与抛物线y=x2﹣2mx+m2﹣1有两个交点,在抛物线对称轴右侧的交点记为P,当△OAP为锐角三角形时,则m的取值范围是( )
A.m>﹣1 B.m<﹣2 C.m<﹣2或m>1 D.﹣2<m<1
11.已知二次函数y=x2+2x+2m﹣1的图象只经过三个象限,则m的取值范围是( )
A.m<1 B.m≥ C.<m<1 D.≤m<1
12.已知二次函数y=ax2+bx+c的图象经过(﹣1,3),(1,﹣1)两点.
(1)求b的值;
(2)求证该二次函数的图象与x轴的总有两个公共点;
(3)设该函数图象与x轴的两个公共点分别为(m,0)、(n,0).当mn<0时,直接写出a的取值范围.
四.二次函数图象上点的坐标特征(共2小题)
13.若A(﹣1,y1),B(﹣5,y2),C(0,y3)为二次函数y=x2+4x﹣m的图象上的三点,则y1,y2,y3的大小关系是( )
A.y1<y2<y3 B.y1<y3<y2 C.y3<y1<y2 D.y2<y1<y3
14.在直角坐标系中,点A的坐标为(3,0),若抛物线y=x2﹣2x+n﹣1与线段OA有且只有一个公共点,则n的取值范围为 .
五.二次函数图象与几何变换(共2小题)
15.在平面直角坐标系中,将抛物线y=x2﹣4先向右平移2个单位,再向上平移2个单位,得到的抛物线的解析式是( )
A.y=(x+2)2+2 B.y=(x﹣2)2﹣2
C.y=(x﹣2)2+2 D.y=(x+2)2﹣2
16.一位同学在画二次函数y=2x2﹣bx+3的图象时,把﹣b看成了+b,结果所画图象是由原图象向左平移6个单位长度所得的图象,则b的值为( )
A.24 B.﹣24 C.﹣12 D.12
六.抛物线与x轴的交点(共8小题)
17.已知抛物线y=ax2+bx+c上的某些点的横坐标x与纵坐标y的对应值如下表:
x
…
﹣7.21
﹣7.20
﹣7.19
﹣7.18
﹣7.17
…
y
…
﹣0.04
﹣0.03
0.01
0.02
0.03
…
则该函数与x轴的其中一个交点的横坐标的范围是( )
A.﹣7.21<x<﹣7.20 B.﹣7.20<x<﹣7.19
C.﹣7.19<x<﹣7.18 D.﹣7.18<x<﹣7.17
18.抛物线y=﹣x2+bx+c上部分点的横坐标x,纵坐标y的对应值如表所示:
x
…
﹣2
﹣1
0
1
2
…
y
…
0
4
6
6
4
…
从表可知,下列说法中,错误的是( )
A.抛物线与x轴的一个交点坐标为(﹣2,0)
B.抛物线与y轴的交点坐标为(0,6)
C.抛物线的对称轴是直线
D.抛物线在对称轴左侧部分y随x的增大而减小
19.已知函数y=(k﹣3)x2+2x+1的图象与x轴有交点,则k的取值范围是( )
A.k≤4且k≠3 B.k<4且k≠3 C.k<4 D.k≤4
20.如图一段抛物线y=x2﹣3x(0≤x≤3),记为C1,它与x轴于点O和A1:将C1绕A1旋转180°得到C2,交x轴于A2;将C2绕旋转180°得到C3,交x轴于A3,如此进行下去,若点P(2020,m)在某段抛物线上,则m的值为( )
A.0 B.﹣ C.2 D.﹣2
21.如图,抛物线y=ax2+bx+c的对称轴是直线x=1,关于x的方程ax2+bx+c=0的一个根为x=4,则另一个根为 .
22.我们定义一种新函数:形如y=|ax2+bx+c|(a≠0,b2﹣4ac>0)的函数叫做“鹊桥”函数.小蕾同学画出“鹊桥”函数y=|x2﹣2x﹣3|的图象(如图所示),并写出下列四个结论:
①图象与坐标轴的交点为(﹣1,0),(3,0)和(0,3);
②当x=1时,函数有最大值4;
③当﹣1≤x≤1或x≥3时,函数值y随x值的增大而增大;
④函数与直线y=m有4个公共点,则m的取值范围是0<m≤4.
其中所有正确结论的序号是 .
23.如图,抛物线y=x2﹣4x+3与y轴交于点C,与x轴交于A、B两点(A在B的左侧),点C关于抛物线对称轴的对称点为点D,动点E在y轴上,点F在以点B为圆心,半径为1的圆上,则DE+EF的最小值是 .
24.已知函数y=|x2﹣2x﹣3|的大致图象如图所示,如果方程|x2﹣2x﹣3|=m(m为实数)有2个不相等的实数根,则m的取值范围是 .
七.二次函数与不等式(组)(共3小题)
25.如图,抛物线y=ax2+c与直线y=kx+m交于A(﹣3,y1)、B(1,y2)两点,则关于x的不等式ax2+c≥﹣kx+m的解集是 .
26.如图是二次函数y=ax2+bx+c图象的一部分,对称轴为直线x=1,若其与x轴一交点为A(3,0),则由图象可知,不等式ax2+bx+c>0的解集是 .
27.如图,直线y=x+m和抛物线y=x2+bx+c都经过点A(1,0)和B(3,2),不等式x2+bx+c>x+m的解集为 .
八.二次函数的应用(共15小题)
28.掷实心球是中学生体质健康检测中的一项,体育老师给出标准示范图,小明发现实心球飞行路线是一条抛物线,若不考虑空气阻力,实心球的飞行高度y(米)与飞行的水平距离x(米)之间具有函数关系,则小明这次实心球训练的成绩为( )
A. B.3 C.8 D.10
29.一个球从地面竖直向上弹起,球距离地面的高度h(米)与经过时间t(秒)的关系式为h=12t﹣6t2,那么球从弹起后又回到地面所经过的总路程是( )
A.4米 B.6米 C.8米 D.12米
30.如图是某抛物线型的拱桥示意图,已知该抛物线的函数表达式为y=﹣x2+10,为了给行人提供生命保障,在该拱桥上距水面AB高为8米的点E、F处悬挂了两个救生圈,则这两个救生圈间的水平距离EF为 米.
31.“一河诗画,满城烟花”,每逢过年过节,人们会在美丽的浏阳河边上手持网红烟花加特林进行燃放,当发射角度与水平面成45度角时,烟花在空中的高度y(米)与水平距离x(米)接近于抛物线y=﹣0.5x2+10x﹣38,烟花可以达到的最大高度是 米.
32.已知某品牌汽车在进行刹车测试时发现,该品牌某款汽车刹车后行驶的距离S(单位:米)与行驶时间t(单位:秒)满足下面的函数关系:S=12t﹣4t2(t≥0).那么测试实验中该汽车从开始刹车到完全停止,共行驶了 米.
33.如图是公园的一座抛物线型拱桥,建立坐标系得到函数,当拱顶到水面的距离为4米时,水面宽AB= 米.
34.某商品进价为50元,现在的售价为每件60元,每星期可卖出300件,经市场调查反映,每涨价1元,每星期要少卖出10件,则在涨价的情况下,可获得最大利润 元.
35.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 .
36.2023年成都大运会期间,吉祥物“蓉宝”受到人们的广泛喜爱,某网店以每个32元的价格购进了一批蓉宝吉祥物,由于销售火爆,销售单价经过两次的调整,从每个50元上涨到每个72元,此时每天可售出200个蓉宝吉祥物.
(1)若销售价格每次上涨的百分率相同,求每次上涨的百分率;
(2)经过市场调查发现:销售单价每降价1元,每天多卖出10个,网店每个应降价多少元?才能使每天利润达到最大,最大利润为多少元?
37.如图1,某公园一个圆形喷水池,在喷水池中心O处竖直安装一根高度为1.25m的水管OA,A处是喷头,喷出水流沿形状相同的曲线向各个方向落下,喷出水流的运动路线可以看作是抛物线的一部分.
建立如图2所示的平面直角坐标系,测得喷出水流距离喷水池中心O的最远水平距离OB为2.5m,水流竖直高度的最高处位置C距离喷水池中心O的水平距离OD为1m.
(1)求喷出水流的竖直高度y(m)与距离水池中心O的水平距离x(m)之间的关系式,并求水流最大竖直高度CD的长;
(2)安装师傅调试时发现,喷头竖直上下移动时,抛物线形水流随之竖直上下移动(假设抛物线水流移动时,保持对称轴及形状不变),若水管OA的高度增加0.64m时,则水流离喷水池中心O的最远水平距离为 m.
38.某超市销售一种商品,成本价为30元/千克,经市场调查,每天销售量y(千克)与销售单价x(元/千克)之间的关系如图所示,规定每千克售价不能低于30元,且不高于80元.
(1)直接写出y与x之间的函数关系式:
(2)如果该超市销售这种商品每天获得3600元的利润,那么该商品的销售单价为多少元?
(3)设每天的总利润为w元,当销售单价定为多少元时,该超市每天的利润最大?最大利润是多少元?
39.为了节省材料,某水产养殖户利用水库的岸堤(岸堤足够长)为一边,用总长为160m的围网在水库中围成了如图所示的①②③三块矩形区域,而且这三块矩形区域的面积相等.设BC的长度为xm,矩形区域ABCD的面积为ym2
(1)是否存在x的值,使得矩形ABCD的面积是1500m2;
(2)x为何值时,y有最大值?最大值是多少?
40.某一抛物线形隧道,一侧建有垂直于地面的隔离墙,其横截面如图所示,并建立平面直角坐标系.已知抛物线经过(0,3),,三点.
(1)求抛物线的解析式(不考虑自变量的取值范围);
(2)有一辆高5m,顶部宽4m的工程车要通过该隧道,该车能否正常通过?并说明理由;
(3)现准备在隧道上A处安装一个直角形钢架BAC,对隧道进行维修.B,C两点分别在隔离墙和地面上,且AB与隔离墙垂直,AC与地面垂直,求钢架BAC的最大长度.
41.北京冬奥会的召开燃起了人们对冰雪运动的极大热情,如图是某小型跳台滑雪训练场的横截面示意图,取某一位置的水平线为x轴,过跳台终点A作水平线的垂线为y轴,建立平面直角坐标系,图中的抛物线C1:y=﹣近似表示滑雪场地上的一座小山坡,小雅从点O正上方4米处的A点滑出,滑出后沿一段抛物线C2:y=ax2+x+c运动.
(1)当小雅滑到离A处的水平距离为6米时,其滑行达到最高位置为米.求出a,c的值;
(2)小雅若想滑行到坡顶正上方时,与坡顶距离不低于米,请求出a的取值范围.
42.某公司生产A型活动板房成本是每个425元.图①表示A型活动板房的一面墙,它由长方形和抛物线构成,长方形的长AD=4m,宽AB=3m,抛物线的最高点E到BC的距离为4m.
(1)按如图①所示的直角坐标系,抛物线可以用y=kx2+m(k≠0)表示.求该抛物线的函数表达式;
(2)现将A型活动板房改造为B型活动板房.如图②,在抛物线与AD之间的区域内加装一扇长方形窗户FGMN,点G,M在AD上,点N,F在抛物线上,窗户的成本为50元/m2.已知GM=2m,求每个B型活动板房的成本是多少?(每个B型活动板房的成本=每个A型活动板房的成本+一扇窗户FGMN的成本)
(3)根据市场调查,以单价650元销售(2)中的B型活动板房,每月能售出100个,而单价每降低10元,每月能多售出20个.公司每月最多能生产160个B型活动板房.不考虑其他因素,公司将销售单价n(元)定为多少时,每月销售B型活动板房所获利润w(元)最大?最大利润是多少?
九.二次函数综合题(共8小题)
43.如图,抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴交于A,B两点(A在B的左侧),与y轴交于点N,过A点的直线l:y=﹣x﹣1与y轴交于点C,与抛物线y=﹣x2+bx+c的另一个交点为D(5,﹣6),已知P点为抛物线y=﹣x2+bx+c上一动点(不与A、D重合).
(1)求抛物线的解析式;
(2)当点P在直线l上方的抛物线上时,过P点作PE∥x轴交直线l于点E,作PF∥y轴交直线l于点F,求PE+PF的最大值;
(3)设M为直线l上的动点,以NC为一边且顶点为N,C,M,P的四边形是平行四边形,求所有符合条件的M点坐标.
44.如图1,抛物线y1=ax2﹣3x+c的图象与x轴的交点为A和B,与y轴交点为D(0,4),与直线y2=﹣x+b交点为A和C,且OA=OD.
(1)求抛物线的解析式和b值;
(2)在直线y2=﹣x+b上是否存在一点P,使得△ABP是等腰直角三角形,如果存在,求出点P的坐标,如果不存在,请说明理由;
(3)将抛物线y1图象x轴上方的部分沿x轴翻折得一个“M”形状的新图象(如图2),若直线y3=﹣x+n与该新图象恰好有四个公共点,请求出此时n的取值范围.
45.如图,抛物线y=﹣x2+bx+4与x轴交于A(﹣3,0),B两点,与y轴交于点C.
(1)求抛物线解析式及B,C两点坐标;
(2)以A,B,C,D为顶点的四边形是平行四边形,求点D坐标;
(3)该抛物线对称轴上是否存在点E,使得∠ACE=45°,若存在,求出点E的坐标;若不存在,请说明理由.
46.如图1,抛物线y=ax2+bx+3交x轴于点A(3,0)和点B(﹣1,0),交y轴于点C.
(1)求抛物线的表达式;
(2)若点D是直线AC上方抛物线上一动点,连接BC,AD和BD,BD交AC于点M,设△ADM的面积为S1,△BCM的面积为S2,当S1﹣S2=1时,求点D的坐标;
(3)如图2,若点P是抛物线上一动点,过点P作PQ⊥x轴交直线AC于Q点,请问在y轴上是否存在点E,使以P,Q,E,C为顶点的四边形是菱形,若存在,请直接写出点E的坐标;若不存在,请说明理由.
47.如图1,在平面直角坐标系中,抛物线与x轴交于A、B两点,与y轴交于C点,其中 A(﹣3,0),∠ACB=90°.
(1)求该抛物线的函数解析式;
(2)点P是直线AC上方抛物线上的一动点,过P作PM⊥AC 于M点,在射线MA上取一点N,使得2MN=AC,连接PN,求△PMN面积的最大值及此时点P的坐标;
(3)如图2,在(2)中△PMN面积取得最大值的条件下,将抛物线向左平移,当平移后的抛物线过点P时停止平移,平移后点C的对应点为 C',D为原抛物线上一点,E为直线AC上一点,若以O、C′、D、E为顶点的四边形为平行四边形,求符合条件的D点横坐标.
48.如图,在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴正半轴交于点A(4,0),与y轴交于点B(0,2),点C在该抛物线上且在第一象限.
(1)求该抛物线的表达式;
(2)将该抛物线向下平移m个单位,使得点C落在线段AB上的点D处,当AD=3BD时,求m的值;
(3)连接BC,当∠CBA=2∠BAO时,求点C的坐标.
49.如图,在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=ax2+bx﹣4与x轴交于A,B两点(B在A的右侧),与y轴交于点C,已知OA=1,OB=4OA,连接BC.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图1,点P为BC下方抛物线上一动点,连接BP、CP,当S△BCP=S△BOC时,求点P的坐标;
(3)如图2,点N为线段OC上一点,求AN+CN的最小值.
50.如图,抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴交于点A(﹣1,0)和点B,与y轴交于点C(0,﹣5),连接BC.N是线段BC上方抛物线上一点,过点N作NM⊥BC于M.
(1)求抛物线的解析式和点B的坐标;
(2)求线段NM的最大值;
(3)若点P是y轴上的一点,是否存在点P,使以B,C,P为顶点的三角形与△ABC相似?若存在,求点P的坐标,若不存在,请说明理由.
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· 二次函数图象上点的坐标特征
· 二次函数图象与几何变换
· 抛物线与x轴的交点
· 二次函数与不等式(组)
· 二次函数的应用
· 二次函数综合题
一.二次函数的图象(共2小题)
1.在同一平面直角坐标系中,一次函数y=ax+c和二次函数y=ax2+c的图象大致为( )
A.B. C.D.
【答案】D
【解答】解:∵一次函数和二次函数都经过y轴上的(0,c),
∴两个函数图象交于y轴上的同一点,故B选项错误;
当a>0时,二次函数开口向上,一次函数经过一、三象限,故C选项错误;
当a<0时,二次函数开口向下,一次函数经过二、四象限,故A选项错误;
故选:D.
2.函数y=与y=﹣kx2+k(k≠0)在同一平面直角坐标系中的图象可能是( )
A.B. C.D.
【答案】B
【解答】解:解法一:由解析式y=﹣kx2+k可得:抛物线对称轴x=0;
A、由双曲线的两支分别位于二、四象限,可得k<0,则﹣k>0,抛物线开口方向向上、抛物线与y轴的交点为y轴的负半轴上;本图象与k的取值相矛盾,故A错误;
B、由双曲线的两支分别位于一、三象限,可得k>0,则﹣k<0,抛物线开口方向向下、抛物线与y轴的交点在y轴的正半轴上,本图象符合题意,故B正确;
C、由双曲线的两支分别位于一、三象限,可得k>0,则﹣k<0,抛物线开口方向向下、抛物线与y轴的交点在y轴的正半轴上,本图象与k的取值相矛盾,故C错误;
D、由双曲线的两支分别位于一、三象限,可得k>0,则﹣k<0,抛物线开口方向向下、抛物线与y轴的交点在y轴的正半轴上,本图象与k的取值相矛盾,故D错误.
解法二:
①k>0,双曲线在一、三象限,﹣k<0,抛物线开口向下,顶点在y轴正半轴上,选项B符合题意;
②K<0时,双曲线在二、四象限,﹣k>0,抛物线开口向上,顶点在y轴负半轴上,选项B符合题意;
故选:B.
二.二次函数的性质(共5小题)
3.小明在学习函数后,在“几何画板”软件中绘制了函数y=x2(x﹣3)的图象,如图所示.通过观察此图象,下列说法错误的是( )
A.点(2,﹣4)在y=x2(x﹣3)的图象上
B.若x<3,则y<0
C.x3﹣3x2﹣kx+2k=0最多有三个实数根
D.当0<x<2时,y随x的增大而减小
【答案】B
【解答】解:由题意,对于A,当x=2时,y=﹣4,
∴点(2,﹣4)在y=x2(x﹣3)的图象上,故A正确,不合题意;
对于B,结合图象可得 若x<3,则y≤0,
∴B错误,符合题意;
对于C,∵函数y=x3﹣3x2与直线y=kx﹣2k=k(x﹣2)的交点如图所示,
∴函数y=x3﹣3x2与直线y=kx﹣2k=k(x﹣2)的交点最多3个.
∴方程x3﹣3x2﹣kx+2k=0最多有三个实数根,故C正确,不符合题意;
对于D,结合图象可得,当0<x<2时,y随x的增大而减小,
∴D正确,不合题意.
故选:B.
4.对于抛物线y=3(x﹣2)2﹣1,下列说法正确的是( )
A.y随x的增大而减小
B.当x=2时,y有最大值﹣1
C.若点A(3,y1),B(1,y2)都在抛物线y=3(x﹣2)2﹣1上,则y1>y2
D.经过第一、二、四象限
【答案】D
【解答】解:由题意,∵抛物线y=3(x﹣2)2﹣1,
又a=3>0,
∴当x<2时,y随x的增大而减小;当x>2时,y随x的增大而增大,故A错误,不合题意.
∵抛物线开口向上,
∴当x=2时,y取最小值为﹣1,故B错误,不合题意.
由题意得,抛物线上的点离对称轴越近函数值越小.
∵抛物线的对称轴是直线x=2,
又|3﹣2|=|1﹣2|,
∴y1=y2,故C错误,不合题意.
∵当x<2时,y随x的增大而减小,且当x=0时,y=11,
∴当x<0时,y>11,故图象不经过三象限,故D正确,符合题意.
故选:D.
5.如图,“爱心”图案是由函数y=﹣x2+10的部分图象与其关于直线y=x的对称图形组成.点A是直线y=x上方“爱心”图案上的任意一点,点B是其对称点.若,则点A的坐标是 (﹣2,6)或(1,9) .
【答案】(﹣2,6)或(1,9).
【解答】解:如图,
过点A作AD⊥x轴,交x轴于点E,交直线y=x于点D,连接BD.
∵A、B关于直线y=x对称,
设A(a,b),
∴△ABD是等腰直角三角形,四边形OEDF是正方形.
∴B(b,a).
∵AB=.
∴8=.
∴(8)2=(b﹣a)2+(b﹣a)2.
∴128=2(b﹣a)2.
∴(b﹣a)2=64.
∴b﹣a=8或b﹣a=﹣8(舍去),
∴b=a+8.
又∵A(a,b)在y=﹣x2+10上,
∴b=﹣a2+10.
∴a+8=﹣a2+10.
∴a2+a﹣2=0.
∴a1=﹣2,a2=1.
①当a1=﹣2时,b=a+8=﹣2+8=6,
∴点A的坐标为(﹣2,6).
②当a2=1时,b=a+8=1+8=9,
∴点A的坐标为(1,9).
故答案为:(﹣2,6)或(1,9).
6.已知关于x的二次函数y=﹣(x﹣5)2+1,当1≤x≤4时,函数的最大值为 0 .
【答案】0.
【解答】解:∵a=﹣1,抛物线对称轴是直线x=5,
∴x<5时,y随着x的增大而增大,
∵1≤x≤4,
∴x=4时,y有最大值=0;
故答案为:0.
7.对任意实数a,b,记min{a,b}=已知实数t>0,若定义函数:f(x)=min{x2,x2﹣x+t}.
(1)求使得等式f(x)=x2﹣x+t成立的x的取值范围;
(2)求函数f(x)的最小值;
(3)求函数f(x)当﹣1≤x≤1时的最大值.
【答案】(1)x≥t;
(2)当x>t时,f(x)最小值为,
当x≤t时,f(x)最小值为0;
(3)1.
【解答】解:(1)由题可知:x2>x2﹣x+t,解得x>t;
(2)当x≤t时,f(x)=x2,
∵t>0,
∴当x=0时,f(x)有最小值0;
当x>t时,f(x)=,
∴当x=时,f(x)=,
∴当x>t时,f(x)最小值为,
当x≤t时,f(x)最小值为0;
(3)由题可知﹣1≤x≤1,
当0<t≤时,有两种情况如下:
当﹣1≤x≤t时,f(x)=x2,当x=﹣1时,f(x)有最大值为1;
当t<x≤1时,f(x)=x2﹣x+t,当x=1时,f(x)有最大值为t<1.
∴当﹣1≤x≤1时,f(x)最大值为1.
三.二次函数图象与系数的关系(共5小题)
8.二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的部分图象如图,图象过点(﹣1,0),下列结论:①b2>4ac;②4a+b=0;③4a+c>2b,④﹣3b+c>0,⑤若顶点坐标为(2,4),则方程ax2+bx+c=5没有实数根.其中正确的结论有( )
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
【答案】B
【解答】解:由题意,∵抛物线的对称轴是直线x=2,且抛物线过(﹣1,0),
∴抛物线必过点(2+3,0),即(5,0).
∴抛物线与x轴有两个交点.
∴b2﹣4ac>0,即b2>4ac,故①正确.
∵抛物线的对称轴是直线x=2=﹣,
∴b=﹣4a,则4a+b=0,故②正确.
∵由图象可得当x=﹣2时,y=4a﹣2b+c<0,
∴4a+c<2b,故③错误.
∵当x=﹣1时,y=a﹣b+c=0,
∴b=a+c
又b=﹣4a,
∴﹣4a=a+c,故c=﹣5a.
∴﹣3b+c=﹣3×(﹣4a)﹣5a=7a,
∵抛物线的开口向下,a<0,
∴7a<0,故④错误.
∵顶点坐标为(2,4),
又抛物线开口向下,
∴抛物线y=ax2+bx+c有最大值为4.
∴直线y=5与抛物线y=ax2+bx+c没有交点.
∴方程ax2+bx+c=5没有实数根,故⑤正确.
综上,正确的有3个.
故选:B.
9.二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的部分图象如图所示,其对称轴为直线x=﹣,且与x轴的一个交点坐标为(﹣2,0).下列结论:①abc>0;②a=b;③a﹣b+c>0;④关于x的一元二次方程ax2+bx+c=0有两个不相等的实数根.其中正确结论的个数是( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】B
【解答】解:由题意,由图象可得,
a>0,c<0.
又﹣=﹣,
∴b=a>0.
∴abc<0,故①错误,②正确.
又由图象知,当x=﹣1时,y<0,
∴a﹣b+c<0,故③错误.
∵二次函数y=ax2+bx+c与x轴有两个不同的交点,
∴关于x的一元二次方程ax2+bx+c=0有两个不相等的实数根,故④正确.
综上,正确的有:②④.
故选:B.
10.在平面直角坐标系xOy中,已知抛物线y=x2﹣2mx+m2﹣1,直线y=﹣x+3与x轴交于点A,与y轴交于点B,过点B作垂直于y轴的直线l与抛物线y=x2﹣2mx+m2﹣1有两个交点,在抛物线对称轴右侧的交点记为P,当△OAP为锐角三角形时,则m的取值范围是( )
A.m>﹣1 B.m<﹣2 C.m<﹣2或m>1 D.﹣2<m<1
【答案】D
【解答】解:当y=0时,﹣x+3=0,解得x=3;
当x=0时,y=3,
由题意,如图.
当y=3时,y=x2﹣2mx+m2﹣1=3,
则x=m±2,则点P(m+2,3),
当△OAP为锐角三角形时,
∴0<m+2<3.
∴﹣2<m<1.
故选:D.
11.已知二次函数y=x2+2x+2m﹣1的图象只经过三个象限,则m的取值范围是( )
A.m<1 B.m≥ C.<m<1 D.≤m<1
【答案】D
【解答】解:∵二次函数y=x2+2x+2m﹣1的图象只经过三个象限,
∴开口方向向上,
其对称轴为x=﹣1,
则<0,2m﹣1≥0,
解得≤m<1.
如图:
故选:D.
12.已知二次函数y=ax2+bx+c的图象经过(﹣1,3),(1,﹣1)两点.
(1)求b的值;
(2)求证该二次函数的图象与x轴的总有两个公共点;
(3)设该函数图象与x轴的两个公共点分别为(m,0)、(n,0).当mn<0时,直接写出a的取值范围.
【答案】(1)b=﹣2;(2)证明见过程;(3)a<0或a>1.
【解答】解:(1)由题意,∵二次函数图象经过(﹣1,3),(1,﹣1)两点,
∴a﹣b+c=3①,a+b+c=﹣1②.
∴②﹣①得,2b=﹣4.
∴b=﹣2.
(2)由(1)得,b=﹣2,
又a﹣b+c=3,
∴a+c=1.
∴c=1﹣a.
∴Δ=b2﹣4ac=4﹣4a(1﹣a)
=4﹣4a+4a2
=(2a﹣1)2+3.
∵对于任意的a都有(2a﹣1)2≥0,
∴Δ=(2a﹣1)2+3≥3>0.
∴该二次函数的图象与x轴的总有两个公共点.
(3)由题意,∵该函数图象与x轴的两个公共点分别为(m,0)、(n,0),
∴mn==.
又mn<0,
∴<0.
①当a<0时,
∴1﹣a>0.
∴a<1.
∴a<0.
②当a>0时,
∴1﹣a<0.
∴a>1.
综上,a<0或a>1.
四.二次函数图象上点的坐标特征(共2小题)
13.若A(﹣1,y1),B(﹣5,y2),C(0,y3)为二次函数y=x2+4x﹣m的图象上的三点,则y1,y2,y3的大小关系是( )
A.y1<y2<y3 B.y1<y3<y2 C.y3<y1<y2 D.y2<y1<y3
【答案】B
【解答】解:由题意,∵抛物线为y=x2+4x﹣m=(x+2)2﹣4﹣m,
∴抛物线的对称轴是直线x=﹣2,且抛物线开口向上.
∴抛物线上的点离对称轴越近函数值越小.
∵A(﹣1,y1),B(﹣5,y2),C(0,y3),且﹣1﹣(﹣2)=1<0﹣(﹣2)=2<﹣2﹣(﹣5)=3,
∴y1<y3<y2.
故选:B.
14.在直角坐标系中,点A的坐标为(3,0),若抛物线y=x2﹣2x+n﹣1与线段OA有且只有一个公共点,则n的取值范围为 ﹣2≤n<1或n=2 .
【答案】见试题解答内容
【解答】解:∵点A的坐标为(3,0),抛物线y=x2﹣2x+n﹣1=(x﹣1)2+n﹣2与线段OA有且只有一个公共点,
∴n﹣2=0或,
解得,﹣2≤n<1或n=2,
故答案为:﹣2≤n<1或n=2.
五.二次函数图象与几何变换(共2小题)
15.在平面直角坐标系中,将抛物线y=x2﹣4先向右平移2个单位,再向上平移2个单位,得到的抛物线的解析式是( )
A.y=(x+2)2+2 B.y=(x﹣2)2﹣2
C.y=(x﹣2)2+2 D.y=(x+2)2﹣2
【答案】B
【解答】解:将抛物线y=x2﹣4先向右平移2个单位,再向上平移2个单位,得到的抛物线的解析式是y=(x﹣2)2﹣4+2,即y=(x﹣2)2﹣2.
故答案为:y=(x﹣2)2﹣2.
故选:B.
16.一位同学在画二次函数y=2x2﹣bx+3的图象时,把﹣b看成了+b,结果所画图象是由原图象向左平移6个单位长度所得的图象,则b的值为( )
A.24 B.﹣24 C.﹣12 D.12
【答案】D
【解答】解:由题意,∵二次函数y=2x2﹣bx+3=2(x2﹣x+)+3﹣=2(x﹣)2+3﹣,
又向左平移6个单位长度,
∴所得的解析式为y=2(x﹣+6)2+3﹣.
又结合画错的解析式y=2x2+bx+3=2(x+)2+3﹣,
∴﹣+6=.
∴b=12.
故选:D.
六.抛物线与x轴的交点(共8小题)
17.已知抛物线y=ax2+bx+c上的某些点的横坐标x与纵坐标y的对应值如下表:
x
…
﹣7.21
﹣7.20
﹣7.19
﹣7.18
﹣7.17
…
y
…
﹣0.04
﹣0.03
0.01
0.02
0.03
…
则该函数与x轴的其中一个交点的横坐标的范围是( )
A.﹣7.21<x<﹣7.20 B.﹣7.20<x<﹣7.19
C.﹣7.19<x<﹣7.18 D.﹣7.18<x<﹣7.17
【答案】B
【解答】解:由题意,抛物线随x的增大而增大,
又∵当x=﹣7.20时,y=﹣0.03<0,而当x=﹣7.19时,y=0.01>0,
∴在﹣7.20<x<﹣7.19时,必有有一个x的值使得y=0.
∴该函数与x轴的其中一个交点的横坐标的范围是﹣7.20<x<﹣7.19.
故选:B.
18.抛物线y=﹣x2+bx+c上部分点的横坐标x,纵坐标y的对应值如表所示:
x
…
﹣2
﹣1
0
1
2
…
y
…
0
4
6
6
4
…
从表可知,下列说法中,错误的是( )
A.抛物线与x轴的一个交点坐标为(﹣2,0)
B.抛物线与y轴的交点坐标为(0,6)
C.抛物线的对称轴是直线
D.抛物线在对称轴左侧部分y随x的增大而减小
【答案】D
【解答】解:由题意,抛物线过(﹣2,0),(0,6),
∴抛物线与x轴的一个交点坐标为(﹣2,0),与y轴交于点(0,6),故A、B正确.
根据表格数据可得抛物线对称轴是直线x==,故C正确.
∵a=﹣1<0,
∴当x<时,y随x的增大而增大,故D错误.
综上,错误的是D.
故选:D.
19.已知函数y=(k﹣3)x2+2x+1的图象与x轴有交点,则k的取值范围是( )
A.k≤4且k≠3 B.k<4且k≠3 C.k<4 D.k≤4
【答案】D
【解答】解:当k=3时,函数y=2x+1是一次函数,它的图象与x轴有一个交点;
当k≠3,函数y=(k﹣3)x2+2x+1是二次函数,
当22﹣4(k﹣3)≥0,
k≤4
即k≤4时,函数的图象与x轴有交点.
综上k的取值范围是k≤4.
故选:D.
20.如图一段抛物线y=x2﹣3x(0≤x≤3),记为C1,它与x轴于点O和A1:将C1绕A1旋转180°得到C2,交x轴于A2;将C2绕旋转180°得到C3,交x轴于A3,如此进行下去,若点P(2020,m)在某段抛物线上,则m的值为( )
A.0 B.﹣ C.2 D.﹣2
【答案】C
【解答】解:当y=0时,x2﹣3x=0,
解得:x1=0,x2=3,
∴点A1的坐标为(3,0).
由旋转的性质,可知:点A2的坐标为(6,0).
∵2020=336×6+4,
∴当x=4时,y=m.
由图象可知:当x=2时的y值与当x=4时的y值互为相反数,
∴m=﹣(2×2﹣3×2)=2.
故选:C.
21.如图,抛物线y=ax2+bx+c的对称轴是直线x=1,关于x的方程ax2+bx+c=0的一个根为x=4,则另一个根为 x=﹣2 .
【答案】x=﹣2.
【解答】解:∵抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)的对称轴为直线x=1,
∴﹣=1,即b=﹣2a,
根据根与系数的关系得4+x=﹣=﹣=2,
解得x=﹣2,
即方程ax2+bx+c=0(a≠0)的另一个根为x=﹣2.
故答案为:x=﹣2.
22.我们定义一种新函数:形如y=|ax2+bx+c|(a≠0,b2﹣4ac>0)的函数叫做“鹊桥”函数.小蕾同学画出“鹊桥”函数y=|x2﹣2x﹣3|的图象(如图所示),并写出下列四个结论:
①图象与坐标轴的交点为(﹣1,0),(3,0)和(0,3);
②当x=1时,函数有最大值4;
③当﹣1≤x≤1或x≥3时,函数值y随x值的增大而增大;
④函数与直线y=m有4个公共点,则m的取值范围是0<m≤4.
其中所有正确结论的序号是 ①③ .
【答案】①③.
【解答】解:令y=|x2﹣2x﹣3|=0,解得x1=﹣1,x2=3,即图象与x轴有两个交点(﹣1,0),(3,0),
令x=0,得y=3,即图象与y轴的交点为(0,3),
即图象与坐标轴的交点(﹣1,0),(3,0)和(0,3),故①正确.
由图象可知,当x<﹣1时,函数值随x的减小而增大,当x>3时,函数值随x的增大而增大,均存在大于顶点坐标的函数值,故当x=1时的函数值4并非最大值,故②错误.
根据函数的图象和性质,发现当﹣1≤x≤1或x≥3时,函数值y随x值的增大而增大,故③正确.
由图象可知,函数与直线y=m有4个公共点,则m的取值范围是0<m<4,故④错误.
故答案为:①③.
23.如图,抛物线y=x2﹣4x+3与y轴交于点C,与x轴交于A、B两点(A在B的左侧),点C关于抛物线对称轴的对称点为点D,动点E在y轴上,点F在以点B为圆心,半径为1的圆上,则DE+EF的最小值是 ﹣1 .
【答案】见试题解答内容
【解答】解:对于y=x2﹣4x+3,令x=0,则y=3,令y=0,解得x=1或3,
故点A、B、C的坐标分别为(0,3)、(1,0)、(3,0),
函数的对称轴为直线x=﹣=2,则点D(4,3),
过点D作y轴的对称点H(﹣4,3),连接BH交y轴于点E,交圆B于点F,则点E、F为所求点,
理由:∵点H、D关于y轴对称,则EH=ED,
则DE+EF=HE+EF=HF为最小,
则DE+EF最小=HF=HB﹣1=﹣1=﹣1.
故答案为:﹣1.
24.已知函数y=|x2﹣2x﹣3|的大致图象如图所示,如果方程|x2﹣2x﹣3|=m(m为实数)有2个不相等的实数根,则m的取值范围是 m=0或m>4 .
【答案】见试题解答内容
【解答】解:从图象可以看出当y=0时,y=|x2﹣2x﹣3|的x值对应两个不等实数根,
即m=0时,方程|x2﹣2x﹣3|=m(m为实数)有2个不相等的实数根;
从图象可出y的值取其抛物线部分的顶点处纵坐标值时,在整个函数图象上对应的x的值有三个,
当y的值比抛物线顶点处纵坐标的值大时,对于整个函数图象上对应的x值有两个不相等的实数根.
|x2﹣2x﹣3|=|(x﹣1)2﹣4|,其最大值为4,所以当m>4时,方程|x2﹣2x﹣3|=m(m为实数)有2个不相等的实数根,
综上所述当m=0或m>4时,方程|x2﹣2x﹣3|=m(m为实数)有2个不相等的实数根.
故答案为m=0或m>4.
七.二次函数与不等式(组)(共3小题)
25.如图,抛物线y=ax2+c与直线y=kx+m交于A(﹣3,y1)、B(1,y2)两点,则关于x的不等式ax2+c≥﹣kx+m的解集是 ﹣1≤x≤3 .
【答案】﹣1≤x≤3.
【解答】解:∵y=kx+m与y=﹣kx+m的图象关于y轴对称,
∴直线y=﹣kx+m与抛物线y=ax2+c的交点A′、B′与点A、B也关于y轴对称,
如图所示:
∵A(﹣3,y1),B(1,y2),
∴A′(3,y1),B′(﹣1,y2),
根据函数图象得:不等式ax2+c≥﹣kx+m的解集是﹣1≤x≤3,
故答案为:﹣1≤x≤3.
26.如图是二次函数y=ax2+bx+c图象的一部分,对称轴为直线x=1,若其与x轴一交点为A(3,0),则由图象可知,不等式ax2+bx+c>0的解集是 ﹣1<x<3 .
【答案】﹣1<x<3.
【解答】解:由图象得:对称轴是直线x=1,其中一个点的坐标为(3,0),
∴图象与x轴的另一个交点坐标为(﹣1,0).
利用图象可知:
ax2+bx+c>0的解集即是y>0的解集,
∴﹣1<x<3.
故答案为:﹣1<x<3.
27.如图,直线y=x+m和抛物线y=x2+bx+c都经过点A(1,0)和B(3,2),不等式x2+bx+c>x+m的解集为 x<1或x>3 .
【答案】见试题解答内容
【解答】解:∵直线y=x+m和抛物线y=x2+bx+c都经过点A(1,0)和B(3,2),
∴根据图象可知,不等式x2+bx+c>x+m 的解集为x<1或x>3;
故答案为:x<1或x>3.
八.二次函数的应用(共15小题)
28.掷实心球是中学生体质健康检测中的一项,体育老师给出标准示范图,小明发现实心球飞行路线是一条抛物线,若不考虑空气阻力,实心球的飞行高度y(米)与飞行的水平距离x(米)之间具有函数关系,则小明这次实心球训练的成绩为( )
A. B.3 C.8 D.10
【答案】D
【解答】解:由题意,当y=0时,则﹣x2+x+=0,
解得x=﹣2(舍去)或x=10.
故选:D.
29.一个球从地面竖直向上弹起,球距离地面的高度h(米)与经过时间t(秒)的关系式为h=12t﹣6t2,那么球从弹起后又回到地面所经过的总路程是( )
A.4米 B.6米 C.8米 D.12米
【答案】D
【解答】解:由题意,h=12t﹣6t2=﹣6(t﹣1)2+6.
又∵﹣6<0,
∴当t=1时,h有最大值,最大值是6.
∴球距离地面的最大高度是6米.
∴球从弹起后又回到地面所经过的总路程是12米.
故选:D.
30.如图是某抛物线型的拱桥示意图,已知该抛物线的函数表达式为y=﹣x2+10,为了给行人提供生命保障,在该拱桥上距水面AB高为8米的点E、F处悬挂了两个救生圈,则这两个救生圈间的水平距离EF为 10 米.
【答案】见试题解答内容
【解答】解:由题意,由“在该抛物线上距水面AB高为8米的点”,
可知y=8,
把y=8代入y=﹣x2+10,得:
8=﹣x2+10,
∴x=±5.
∴由两点间距离公式可求出EF=10(米).
故答案为:10.
31.“一河诗画,满城烟花”,每逢过年过节,人们会在美丽的浏阳河边上手持网红烟花加特林进行燃放,当发射角度与水平面成45度角时,烟花在空中的高度y(米)与水平距离x(米)接近于抛物线y=﹣0.5x2+10x﹣38,烟花可以达到的最大高度是 12 米.
【答案】12.
【解答】解:由题意,∵y=﹣0.5x2+10x﹣38=﹣0.5(x﹣10)2+12,
又a=﹣0.5<0,
∴当x=10时,烟花可以达到的最大高度,最大高度是12米.
故答案为:12.
32.已知某品牌汽车在进行刹车测试时发现,该品牌某款汽车刹车后行驶的距离S(单位:米)与行驶时间t(单位:秒)满足下面的函数关系:S=12t﹣4t2(t≥0).那么测试实验中该汽车从开始刹车到完全停止,共行驶了 9 米.
【答案】9.
【解答】解:由题意,∵s=12t﹣4t2=﹣4(t﹣)2+9,
∵a=﹣4,
∴当t=时,前行的距离最大,最大距离为9米,
∴汽车从开始刹车到完全停下这段时间的行驶的距离为:9米.
故答案为:9.
33.如图是公园的一座抛物线型拱桥,建立坐标系得到函数,当拱顶到水面的距离为4米时,水面宽AB= 8 米.
【答案】8.
【解答】解:由题意,当拱顶到水面的距离为4米时,
∴令y=﹣4,得﹣4=﹣x2.
∴x=±4.
∴A(﹣4,﹣4),B(4,﹣4).
∴AB=4﹣(﹣4)=8(米).
故答案为:8.
34.某商品进价为50元,现在的售价为每件60元,每星期可卖出300件,经市场调查反映,每涨价1元,每星期要少卖出10件,则在涨价的情况下,可获得最大利润 4000 元.
【答案】4000.
【解答】解:设涨价x时,
∴每星期售出商品的利润为y=(60﹣50+x)(300﹣10x)=﹣10x2+200x+3000=﹣10(x﹣10)2+4000.
∴当x=10时,y有最大值,最大值为4000.
∴定价为60+10=70(元).
答:每件商品定价为70元时利润最大,最大利润为4000元.
故答案为:4000.
35.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 .
【答案】见试题解答内容
【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.
36.2023年成都大运会期间,吉祥物“蓉宝”受到人们的广泛喜爱,某网店以每个32元的价格购进了一批蓉宝吉祥物,由于销售火爆,销售单价经过两次的调整,从每个50元上涨到每个72元,此时每天可售出200个蓉宝吉祥物.
(1)若销售价格每次上涨的百分率相同,求每次上涨的百分率;
(2)经过市场调查发现:销售单价每降价1元,每天多卖出10个,网店每个应降价多少元?才能使每天利润达到最大,最大利润为多少元?
【答案】(1)20%;(2)网店每个应降价10元,才能使每天利润达到最大,最大利润为9000元.
【解答】解:(1)由题意,设每次上涨的百分率为m,
依题意,得:50(1+m)2=72,
解得:m1=0.2=20%,m2=﹣2.2(不合题意,舍去).
答:每次上涨的百分率为20%.
(2)由题意,设每个售价为x元,
∴每天的利润w=(x﹣32)[200+10(72﹣x)]
=﹣10x2+1240x﹣29440
=﹣10(x﹣62)2+9000.
∴当x=62时,每天的最大利润为9000.
∴网店每个应降价(72﹣62)元,即网店每个应降价10元.
答:网店每个应降价10元,才能使每天利润达到最大,最大利润为9000元.
37.如图1,某公园一个圆形喷水池,在喷水池中心O处竖直安装一根高度为1.25m的水管OA,A处是喷头,喷出水流沿形状相同的曲线向各个方向落下,喷出水流的运动路线可以看作是抛物线的一部分.
建立如图2所示的平面直角坐标系,测得喷出水流距离喷水池中心O的最远水平距离OB为2.5m,水流竖直高度的最高处位置C距离喷水池中心O的水平距离OD为1m.
(1)求喷出水流的竖直高度y(m)与距离水池中心O的水平距离x(m)之间的关系式,并求水流最大竖直高度CD的长;
(2)安装师傅调试时发现,喷头竖直上下移动时,抛物线形水流随之竖直上下移动(假设抛物线水流移动时,保持对称轴及形状不变),若水管OA的高度增加0.64m时,则水流离喷水池中心O的最远水平距离为 2.7 m.
【答案】(1)y=﹣(x﹣1)2+2.25(0≤x≤2.5 );2.25 m;(2)2.7.
【解答】解:(1)由题意,A点坐标为(0,1.25),B点坐标为(2.5,0).
设抛物线的解析式为 y=a(x﹣1)2+k(a≠0),
∵抛物线经过点A,点B,
∴.
∴.
∴y=﹣(x﹣1)2+2.25(0≤x≤2.5 ).
∴x=1时,y=2.25.
∴水流喷出的最大高度为2.25 m.
(2)由题意,∵抛物线水流移动时,保持对称轴及形状不变,
∴可设抛物线为y=﹣(x﹣1)2+m.
又此时A为(0,1.89),
∴1.89=﹣1+m.
∴m=2.89.
∴抛物线为y=﹣(x﹣1)2+2.89.
令y=0,
∴x=2.7或x=﹣0.7(x<0,不合题意).
∴水流离喷水池中心O的最远水平距离为2.7 m.
故答案为:2.7.
38.某超市销售一种商品,成本价为30元/千克,经市场调查,每天销售量y(千克)与销售单价x(元/千克)之间的关系如图所示,规定每千克售价不能低于30元,且不高于80元.
(1)直接写出y与x之间的函数关系式:
(2)如果该超市销售这种商品每天获得3600元的利润,那么该商品的销售单价为多少元?
(3)设每天的总利润为w元,当销售单价定为多少元时,该超市每天的利润最大?最大利润是多少元?
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)设y与x之间的函数关系式为y=kx+b(k≠0),
将(30,150);(80,100)分别代入得:
,
解得:,
∴y与x之间的函数关系式为y=﹣x+180;
(2)设利润为w元,
由题意得:
w=(x﹣30)(﹣x+180)
=﹣x2+210x﹣5400,
∴w=﹣x2+210x﹣5400(30≤x≤80);
令﹣x2+210x﹣5400=3600,
解得x=60或x=150(舍),
∴如果该超市销售这种商品每天获得3600元的利润,那么该商品的销售单价为60元;
(3)由(2)知,w=﹣(x﹣105)2+5625,
∵﹣1<0,
∴当x≤105时,w随x的增大而增大,
∵30≤x≤80,
∴当x=80时,w最大,最大为5000元.
∴当销售单价定为80元时,该超市每天的利润最大,最大利润是5000元.
39.为了节省材料,某水产养殖户利用水库的岸堤(岸堤足够长)为一边,用总长为160m的围网在水库中围成了如图所示的①②③三块矩形区域,而且这三块矩形区域的面积相等.设BC的长度为xm,矩形区域ABCD的面积为ym2
(1)是否存在x的值,使得矩形ABCD的面积是1500m2;
(2)x为何值时,y有最大值?最大值是多少?
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)设AE=a,由题意得:
AE•AD=2BE•BC
∵AD=BC
∴BE=a,AB=
由题意可得:2x+3a+2×a=160
∴a=40﹣x
∴y=AB•BC=ax=(40﹣x)x
∴y=﹣x2+60x (0<x<80)
令y=1500得:﹣x2+60x=1500
化简得:x2﹣80x+2000=0
∵△=802﹣4×2000=6400﹣8000<0
∴方程无解
答:不存在x的值,使得矩形ABCD的面积是1500m2
(2)∵y=﹣x2+60x=﹣(x﹣40)2+1200
∴当x=40时,y有最大值,最大值是1200m2.
40.某一抛物线形隧道,一侧建有垂直于地面的隔离墙,其横截面如图所示,并建立平面直角坐标系.已知抛物线经过(0,3),,三点.
(1)求抛物线的解析式(不考虑自变量的取值范围);
(2)有一辆高5m,顶部宽4m的工程车要通过该隧道,该车能否正常通过?并说明理由;
(3)现准备在隧道上A处安装一个直角形钢架BAC,对隧道进行维修.B,C两点分别在隔离墙和地面上,且AB与隔离墙垂直,AC与地面垂直,求钢架BAC的最大长度.
【答案】(1)y=﹣x2+2x+3;(2)不能正常通过;(3)钢架BAC的最大长度为9m.
【解答】解:(1)由题意,设抛物线的解析式为y=ax2+bx+c,
∴.
∴.
∴抛物线的解析式为y=﹣x2+2x+3.
(2)工程车不能正常通过.理由如下:
∵工程车高5m,
∴令y=5,即5=﹣x2+2x+3.
∴x=3±.
∴纵坐标为5时,两点的距离为3+﹣(3﹣)=2≈3.46<4.
故高5m,顶部宽4m的工程车不能正常通过.
(3)由题意,如图,
设A(m,﹣m2+2m+3).
当OB=3时,令y=3=﹣m2+2m+3,
∴m=0或m=6.
∴B(0,﹣m2+2m+3).
∵B在墙面上,
∴m≥6.
由AB+AC=m﹣m2+2m+3
=﹣m2+3m+3
=﹣(m﹣)2+,
又当m>时,(AB+AC)的值随m的增大而减小,
∴当m=6时,(AB+AC)取最大值,最大值为9.
∴钢架BAC的最大长度为9m.
41.北京冬奥会的召开燃起了人们对冰雪运动的极大热情,如图是某小型跳台滑雪训练场的横截面示意图,取某一位置的水平线为x轴,过跳台终点A作水平线的垂线为y轴,建立平面直角坐标系,图中的抛物线C1:y=﹣近似表示滑雪场地上的一座小山坡,小雅从点O正上方4米处的A点滑出,滑出后沿一段抛物线C2:y=ax2+x+c运动.
(1)当小雅滑到离A处的水平距离为6米时,其滑行达到最高位置为米.求出a,c的值;
(2)小雅若想滑行到坡顶正上方时,与坡顶距离不低于米,请求出a的取值范围.
【答案】(1)a=﹣,c=4;
(2)﹣≤a<0.
【解答】解:(1)由题意可知抛物线C2:y=ax2+x+c过点(0,4)和(6,),
将其代入得:,
解得,.
∴a=﹣,c=4;
(2)∵抛物线C2经过点(0,4),
∴c=4,
抛物线C1:y=﹣=﹣(x﹣8)2+,
当x=8时,运动员到达坡顶,
即82a+8×+4>+,
解得a≥﹣,
∴﹣≤a<0.
42.某公司生产A型活动板房成本是每个425元.图①表示A型活动板房的一面墙,它由长方形和抛物线构成,长方形的长AD=4m,宽AB=3m,抛物线的最高点E到BC的距离为4m.
(1)按如图①所示的直角坐标系,抛物线可以用y=kx2+m(k≠0)表示.求该抛物线的函数表达式;
(2)现将A型活动板房改造为B型活动板房.如图②,在抛物线与AD之间的区域内加装一扇长方形窗户FGMN,点G,M在AD上,点N,F在抛物线上,窗户的成本为50元/m2.已知GM=2m,求每个B型活动板房的成本是多少?(每个B型活动板房的成本=每个A型活动板房的成本+一扇窗户FGMN的成本)
(3)根据市场调查,以单价650元销售(2)中的B型活动板房,每月能售出100个,而单价每降低10元,每月能多售出20个.公司每月最多能生产160个B型活动板房.不考虑其他因素,公司将销售单价n(元)定为多少时,每月销售B型活动板房所获利润w(元)最大?最大利润是多少?
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)∵长方形的长AD=4m,宽AB=3m,抛物线的最高点E到BC的距离为4m.
∴OH=AB=3,
∴EO=EH﹣OH=4﹣3=1,
∴E(0,1),D(2,0),
∴该抛物线的函数表达式为:y=kx2+1,
把点D(2,0)代入,得k=﹣,
∴该抛物线的函数表达式为:y=﹣x2+1;
(2)∵GM=2,
∴OM=OG=1,
∴当x=1时,y=,
∴N(1,),
∴MN=,
∴S矩形MNFG=MN•GM=×2=,
∴每个B型活动板房的成本是:
425+×50=500(元).
答:每个B型活动板房的成本是500元;
(3)根据题意,得
w=(n﹣500)[100+]
=﹣2(n﹣600)2+20000,
∵每月最多能生产160个B型活动板房,
∴100+≤160,
解得n≥620,
∵﹣2<0,
∴n≥620时,w随n的增大而减小,
∴当n=620时,w有最大值为19200元.
答:公司将销售单价n(元)定为620元时,每月销售B型活动板房所获利润w(元)最大,最大利润是19200元.
九.二次函数综合题(共8小题)
43.如图,抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴交于A,B两点(A在B的左侧),与y轴交于点N,过A点的直线l:y=﹣x﹣1与y轴交于点C,与抛物线y=﹣x2+bx+c的另一个交点为D(5,﹣6),已知P点为抛物线y=﹣x2+bx+c上一动点(不与A、D重合).
(1)求抛物线的解析式;
(2)当点P在直线l上方的抛物线上时,过P点作PE∥x轴交直线l于点E,作PF∥y轴交直线l于点F,求PE+PF的最大值;
(3)设M为直线l上的动点,以NC为一边且顶点为N,C,M,P的四边形是平行四边形,求所有符合条件的M点坐标.
【答案】(1)抛物线的解析式为:y=﹣x2+3x+4.
(2)当x=2时,PE+PF取得最大值,最大值为18.
(3)符合条件的M点有三个:,.
【解答】解:(1)∵直线l:y=﹣x﹣1过点A,
∴A(﹣1,0),
又∵D(5,﹣6),
将点A,D的坐标代入抛物线表达式可得:,
解得.
∴抛物线的解析式为:y=﹣x2+3x+4.
(2)如图,
设点P(x,﹣x2+3x+4),
∵PE∥x轴,PF∥y轴,
则E(x2﹣3x﹣5,﹣x2+3x+4),F(x,﹣x﹣1),
∵点P在直线l上方的抛物线上,
∴﹣1<x<5,
∴PE=|x﹣(x2﹣3x﹣5)|=﹣x2+4x+5,PF=|﹣x2+3x+4﹣(﹣x﹣1)|=﹣x2+4x+5,
∴PE+PF=2(﹣x2+4x+5)=﹣2(x﹣2)2+18.
∵﹣1<x<5,
∴当x=2时,PE+PF取得最大值,最大值为18.
(3)由(1)可求NC=5,
∵NC是所求平行四边形的一边,
∴NC∥PM,设点p(t,﹣t2+3t+4),则M(t,﹣t﹣1),
由题意知:|yP﹣yM|=5,即|﹣t2+3t+4+t+1|=5.
化简得:t2﹣4t=0或t2﹣4t﹣10=0,
解得:t1=0(舍去),t2=4,,.
则符合条件的M点有三个:,.
44.如图1,抛物线y1=ax2﹣3x+c的图象与x轴的交点为A和B,与y轴交点为D(0,4),与直线y2=﹣x+b交点为A和C,且OA=OD.
(1)求抛物线的解析式和b值;
(2)在直线y2=﹣x+b上是否存在一点P,使得△ABP是等腰直角三角形,如果存在,求出点P的坐标,如果不存在,请说明理由;
(3)将抛物线y1图象x轴上方的部分沿x轴翻折得一个“M”形状的新图象(如图2),若直线y3=﹣x+n与该新图象恰好有四个公共点,请求出此时n的取值范围.
【答案】(1)y1=﹣x2﹣3x+4,b=﹣4;
(2)在直线y2=﹣x﹣4上存在点P使得△ABP是等腰直角三角形,点P的坐标为(﹣,﹣)或(1,﹣5);
(3)﹣8<n<﹣4.
【解答】解:(1)∵D(0,4),
∴OD=4,
∵OA=OD,点A在x的负半轴上,
∴A(﹣4,0),
把A(﹣4,0),D(0,4)分别代入y1=ax2﹣3x+c,得,
解得:,
∴该抛物线的解析式为y1=﹣x2﹣3x+4,
把A(﹣4,0)代入y2=﹣x+b,得4+b=0,
解得:b=﹣4;
(2)存在.
在y1=﹣x2﹣3x+4中,令y1=0,得﹣x2﹣3x+4=0,
解得:x1=﹣4,x2=1,
∴B(1,0),
如图1,设直线y2=﹣x﹣4与y轴交于点G,
则G(0,﹣4),
∴OG=4,
∵A(﹣4,0),
∴OA=4,
∴OA=OG,
∴△AOG是等腰直角三角形,
∴∠BAC=45°,
当∠APB=90°时,如图1,过点P作PH⊥x轴于点H,
∵∠BAP=45°,∠APB=90°,
∴∠ABP=45°=∠BAP,
∴PA=PB,即△ABP是等腰直角三角形,
∵PH⊥AB,
∴AH=BH,即H是AB的中点,
∴H(﹣,0),
∴点P的横坐标为﹣,
当x=﹣时,y2=﹣(﹣)﹣4=﹣,
∴P1(﹣,﹣);
当∠ABP=90°时,则∠APB=∠BAP=45°,
∴BP=AB=5,
∴P2(1,﹣5);
综上所述,在直线y2=﹣x﹣4上存在点P使得△ABP是等腰直角三角形,点P的坐标为(﹣,﹣)或(1,﹣5);
(3)∵y1=﹣x2﹣3x+4=﹣(x+)2+,
∴抛物线y1=﹣x2﹣3x+4的顶点为(﹣,),沿x轴翻折后的解析式为y=(x+)2﹣,
把A(﹣4,0)代入y3=﹣x+n,得4+n=0,
解得:n=﹣4,
联立抛物线y=(x+)2﹣与直线y3得:(x+)2﹣=﹣x+n,
整理得:x2+4x﹣(n+4)=0,
当Δ=16+4(n+4)=0时,n=﹣8,
∴当直线y3=﹣x+n与该新图象恰好有四个公共点时,﹣8<n<﹣4.
45.如图,抛物线y=﹣x2+bx+4与x轴交于A(﹣3,0),B两点,与y轴交于点C.
(1)求抛物线解析式及B,C两点坐标;
(2)以A,B,C,D为顶点的四边形是平行四边形,求点D坐标;
(3)该抛物线对称轴上是否存在点E,使得∠ACE=45°,若存在,求出点E的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)抛物线的解析式为y=﹣x2﹣x+4,点C的坐标为(0,4),点B的坐标为(1,0).
(2)点D的坐标为(﹣4,4)或(﹣2,﹣4)或(4,4),
(3)E的坐标为(﹣1,).
【解答】解:(1)把点A的坐标代入解析式得b=,
∴抛物线的解析式为y=﹣x2﹣x+4,
∴点C的坐标为(0,4),点B的坐标为(1,0).
(2)以A,B,C,D为顶点的四边形是平行四边形,分三种情况:
①若AC为对角线,设AC的中点为F,则根据中点坐标公式可得F的坐标为(﹣,2),
设点D的坐标为(a,b),则有,
解得a=﹣4,b=4,此时点D的坐标为(﹣4,4),
②若以AB为对角线,设AB的中点为F,则F的坐标为(﹣1,0),
设点D的坐标为(a,b),则有,
解得a=﹣2,b=﹣4,此时点D的坐标为(﹣2,﹣4),
③若以BC为对角线,设BC的中点为F,则点F的坐标为(,2),
设点D的坐标为(a,b),则有,
解得a=4,b=4,此时点D的坐标为(4,4),
综上所述,点D的坐标为(﹣4,4)或(﹣2,﹣4)或(4,4);
(3)存在,理由如下:
∵tan∠ACO==<1,
∴∠ACO<45°,
∴E不可能出现在直线AC下方,也不可能在直线AC上,
当点E在直线AC上方时,∠ACE=45°,过点E作EM⊥AC,如图:
根据点A(﹣3,0)和点C(0,4)可得直线AC的解析式为y=,设直线AC与对称轴交于点H,
∴点H(﹣1,),HC=,
∵EH∥y轴,
∴∠EHM=∠HCO,
∴tan∠EHM=tan∠HCO==,
∴EM=HM,
∵∠ACE=45°,
∴EM=CM,
∴HC=HM+CM,即=HM+HM,
解得HM=,
∴EM=,
在Rt△EMH中,EH=,
解得EH=,
∴E的纵坐标为=,
∴点E的坐标为(﹣1,).
46.如图1,抛物线y=ax2+bx+3交x轴于点A(3,0)和点B(﹣1,0),交y轴于点C.
(1)求抛物线的表达式;
(2)若点D是直线AC上方抛物线上一动点,连接BC,AD和BD,BD交AC于点M,设△ADM的面积为S1,△BCM的面积为S2,当S1﹣S2=1时,求点D的坐标;
(3)如图2,若点P是抛物线上一动点,过点P作PQ⊥x轴交直线AC于Q点,请问在y轴上是否存在点E,使以P,Q,E,C为顶点的四边形是菱形,若存在,请直接写出点E的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)抛物线的解析式为y=﹣x2+2x+3;
(2)点D的坐标系为(1+,)或(1﹣,);
(3)符合条件的点E有三个,坐标分别为:(0,1)或(0,1﹣3)或(0,1+3).
【解答】解:(1)把点A(3,0)和B(﹣1,0)代入得:,
解得:,
∴抛物线的解析式为y=﹣x2+2x+3;
(2)设D(x,y),对于y=﹣x2+2x+3,令x=0,则y=3,
∴C(0,3),
∵S1﹣S2=1,
∴S1=S2+1,
∴S1+S△ABM=S2+S△ABM+1,即S△ABD=S△ABC+1,
∴×4×y=×4×3+1,
∴y=,
∴﹣x2+2x+3=,
解得x=1+或x=1﹣;
∴点D的坐标为(1+,)或(1﹣,);
(3)存在,理由如下:
设直线AC的解析式为:y=kx+b′,
∴,
解得,
∴直线AC的解析式为:y=﹣x+3;
①当CQ为菱形的对角线时,如图,PE垂直平分CQ,
∵A(3,0),C(0,3),
∴OA=OC=3,
∴∠OAC=∠OCA=45°,
此时四边形CEQP是正方形.
∴PQ=EQ.
设P(m,﹣m2+2m+3),则Q(m,﹣m+3),
∴PQ=﹣m2+3m,
∴﹣m2+3m=m,解得m=0(不合题意舍去)或m=2,
此时OE=OC﹣m=3﹣2=1,
∴E(0,1).
②当CQ为菱形的边时,作QH⊥OC于点H,
设P(m,﹣m2+2m+3),则Q(m,﹣m+3),
∴HQ=|m|,PQ=|﹣m2+3m|,
∵∠OCA=45°,
∴CQ=HQ=|m|,
CE=PQ=|﹣m2+3m|=|m|,
解得:m1=3﹣,m2=3+或m=0(舍).
∴E1(0,1﹣3),E2(0,1+3),
综上所述,符合条件的点E有三个,坐标分别为:(0,1)或(0,1﹣3)或(0,1+3).
47.如图1,在平面直角坐标系中,抛物线与x轴交于A、B两点,与y轴交于C点,其中 A(﹣3,0),∠ACB=90°.
(1)求该抛物线的函数解析式;
(2)点P是直线AC上方抛物线上的一动点,过P作PM⊥AC 于M点,在射线MA上取一点N,使得2MN=AC,连接PN,求△PMN面积的最大值及此时点P的坐标;
(3)如图2,在(2)中△PMN面积取得最大值的条件下,将抛物线向左平移,当平移后的抛物线过点P时停止平移,平移后点C的对应点为 C',D为原抛物线上一点,E为直线AC上一点,若以O、C′、D、E为顶点的四边形为平行四边形,求符合条件的D点横坐标.
【答案】(1)抛物线的解析式为y=﹣x2﹣x+;
(2)S△PMN最大值为×=,点P的坐标为(﹣,);
(3)满足条件的点D坐标为(,)或(,)或(1,0)或(﹣4,﹣).
【解答】解:(1)当x=0时,y=,则C(0,),OC=,
∵A(﹣3,0),
∴OA=3,
则tan∠OAC==,
∴∠OAC=30°,又∠ACB=90°,
∴∠ABC=90°﹣30°=60°,
∴OB==1,则B(1,0),
设抛物线的解析式为y=a(x+3)(x﹣1),
将C(0,)代入,得﹣3a=,解得a=﹣,
∴抛物线的解析式为y=﹣(x+3)(x﹣1)=﹣x2﹣x+;
(2)如图1,过P作PH∥y轴交AC于H,则∠PHM=∠ACO=90°﹣∠OAC=60°,
∵PM⊥AC,
∴PM=PH•sin∠PHM=PH,
∵AC=2OC=2,2MN=AC,
∴MN=,
∴S△PMN=•MN•PM=PM=PH,当PH最大时,S△PMN最大;
设直线AC解析式为y=kx+b′,
将A(﹣3,0)、C(0,)代入,得,
解得,
∴直线AC的解析式为y=x+,
由题意,设P(p,﹣p2﹣p+),则H(p,p+),
∴PH=﹣p2﹣p+﹣(p+)
=﹣p2﹣p
=﹣(p+)2+,
∵﹣<0,﹣3<p<0,
∴当p=﹣时,PH有最大值,最大值为,
即S△PMN最大,最大值为×=,此时,点P的坐标为(﹣,);
(3)y=﹣x2﹣x+=﹣(x+1)2+,
设抛物线向左平移a个单位,则新的抛物线解析式为y=﹣(x+1+a)2+,
将点P(﹣,)代入,得=﹣(﹣+1+a)2+,
解得a=1或a=0(不合题意,舍去),
∴抛物线向左平移1个单位,
∵C(0,),
∴平移后点C的对应点C′的坐标为(﹣1,),
由题意,设D(m,﹣m2﹣m+),E(n,n+),
若以O、C′、D、E为顶点的四边形为平行四边形,则分三种情况:
当OC′、DE为对角线时,
则,
消去n,得m2+3m﹣2=0,
解得:m=,
则点D坐标为(,)或(,);
当OD、C′E为对角线时,
则,
消去n,得m2+3m+4=0,
∵Δ=32﹣4×1×4=﹣7<0,
∴方程无实数根,即点D不存在;
当OE、C′D为对角线时,
则,
消去n,得m2+3m﹣4=0,
解得:m=1或m=﹣4,
∴点D的坐标为(1,0)或(﹣4,﹣),
综上,满足条件的点D坐标为(,)或(,)或(1,0)或(﹣4,﹣).
48.如图,在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴正半轴交于点A(4,0),与y轴交于点B(0,2),点C在该抛物线上且在第一象限.
(1)求该抛物线的表达式;
(2)将该抛物线向下平移m个单位,使得点C落在线段AB上的点D处,当AD=3BD时,求m的值;
(3)连接BC,当∠CBA=2∠BAO时,求点C的坐标.
【答案】(1)抛物线的解析式为:y=﹣x2+x+2;
(2)m=;
(3)C(2,3).
【解答】解:(1)把点A(4,0)和点B(0,2)代入抛物线y=﹣x2+bx+c中得:
,
解得:,
∴抛物线的解析式为:y=﹣x2+x+2;
(2)如图1,过点D作DG⊥x轴于G,
∴DG∥OB,
∴△ADG∽△ABO,
∴,
∵AD=3BD,
∴AG=3OG,
∵A(4,0),B(0,2),
∴OA=4,OB=2,
∴OG=1,DG=,
∵D(1,),
由平移得:点C的横坐标为1,
当x=1时,y=﹣×1+×1+2=3,
∴m=3﹣=;
(3)∵∠CBA=2∠BAO,点C在该抛物线上且在第一象限,
∴点C在AB的上方,
如图2,过A作AF⊥x轴于A,交BC的延长线于点F,过B作BE⊥AF于点E,
∴BE∥OA,
∴∠BAO=∠ABE,
∵∠CBA=2∠BAO=∠ABE+∠EBF,
∴∠FBE=∠ABE,
∵∠BEF=∠AEB=90°,
∴∠F=∠BAF,
∴AB=BF,
∴AE=EF=OB=2,
∴F(4,4),
设BF的解析式为:y=kx+n,
则,
解得:,
∴BF的解析式为:y=x+2,
∴,
解得或,
∴C(2,3).
49.如图,在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=ax2+bx﹣4与x轴交于A,B两点(B在A的右侧),与y轴交于点C,已知OA=1,OB=4OA,连接BC.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图1,点P为BC下方抛物线上一动点,连接BP、CP,当S△BCP=S△BOC时,求点P的坐标;
(3)如图2,点N为线段OC上一点,求AN+CN的最小值.
【答案】(1)抛物线的解析式为:y=x2﹣3x﹣4;
(2)P(2,﹣6);
(3).
【解答】解:(1)∵OA=1,OB=4OA,
∴OB=4,
∴A(﹣1,0),B(4,0),
将A,B坐标代入抛物线解析式得,,
解得,
∴抛物线的解析式为:y=x2﹣3x﹣4;
(2)过点P作y轴的平行线,交BC于点Q,
设点P的横坐标为t,则P(t,t2﹣3t﹣4),
由(1)知抛物线的解析式为y=x2﹣3x﹣4,
令x=0,则y=﹣4,
∴C(0,﹣4),
∴OB=OC=4,
∴S△BOC=×4×4=8.
设直线BC的解析式为y=mx+n,
则,解得,
∴直线MN的解析式为y=x﹣4,
∴Q(t,t﹣4),
∴QP=t﹣4﹣(t2﹣3t﹣4)=﹣t2+4t,
∴S△BCP=S△BPQ+S△QCP=PQ•(xB﹣xQ)+PQ•(xQ﹣xC)=PQ•(xB﹣xC)=•(﹣t2+4t)×(4﹣0)=﹣2t2+8t,
∵S△BCP=S△BOC,
∴﹣2t2+8t=8,
解得t=2;
此时y=22﹣3×2﹣4=﹣6,
∴P(2,﹣6);
(3)如图,过点N作NM⊥BC于点M,
∴∠CMN=90°,
由(2)知,OB=OC=4,
∴∠OBC=∠OCB=45°,
∴△CNM是等腰直角三角形,
∴NM=CN,
∴AN+CN=AN+NM,
则当A,N,M三点共线时,即AM⊥BC时,取到最小值,如图,过点A作AM′⊥BC于点M′,
则△AM′B是等腰直角三角形,
∴AM′=AB=.
∴AN+CN的最小值为:.
50.如图,抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴交于点A(﹣1,0)和点B,与y轴交于点C(0,﹣5),连接BC.N是线段BC上方抛物线上一点,过点N作NM⊥BC于M.
(1)求抛物线的解析式和点B的坐标;
(2)求线段NM的最大值;
(3)若点P是y轴上的一点,是否存在点P,使以B,C,P为顶点的三角形与△ABC相似?若存在,求点P的坐标,若不存在,请说明理由.
【答案】(1)二次函数的解析式为:y=﹣x2﹣6x﹣5,B(﹣5,0);
(2)NM的最大值为.
(3)以B,C,P为顶点的三角形与△ABC相似,点P(0,﹣1),(0,).
【解答】解:(1)将A(﹣1,0),C(0,﹣5)代入y=﹣x2+bx+c,
∴,
解得,
∴二次函数的解析式为:y=﹣x2﹣6x﹣5,
令﹣x2﹣6x﹣5=0,解得,x1=﹣5,x2=﹣1,
∴B(﹣5,0);
(2)如图,过点N作NG⊥x轴与BC交于点G,
设直线BC的解析式为y=kx+m,
把B(﹣5,0),C(0,﹣5)分别代入得:
,解得,,
∴直线BC的解析式为y=﹣x﹣5,
∴NG=(﹣x2﹣6x﹣5)﹣(﹣x﹣5)=﹣x2﹣5x,
∴当x=﹣=﹣时,NG有最大值为,
又∵MN=NG,
∴NM的最大值为.
(3)存在,以B,C,P为顶点的三角形与△ABC相似,此时点P(0,﹣1),(0,);理由如下:
∵C(0,﹣5),
∴OC=5,
∵A(﹣1,0),B(﹣5,0),
∴OB=5,
∴OB=OC,
∴∠OBC=∠OCB=45°,
∴∠BAC<135°,即点P只能在点C上方的y轴上,
∴∠PCB=∠ABC=45°,
设P(0,a),则a>﹣5,
∴AB=4,BC=5,CP=a+5,
∵以点B,C,P为顶点的三角形与△ABC相似,
∴①△PCB∽△ABC,
∴PC:AB=BC:BC=1,即(5+a):4=1,
解得a=﹣1,
∴P(0,﹣1);
②△BCP∽△ABC,
∴BC:AB=PC:BC,即5:4=(5+a):5,
解得a=,
∴P(0,).
综上,以B,C,P为顶点的三角形与△ABC相似,此时P(0,﹣1),(0,).
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