专题04 二次函数-【寒假分层作业】2025年九年级数学寒假培优练(人教版)
2024-12-27
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 数学 |
| 教材版本 | 初中数学人教版(2012)九年级上册 |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | 本章复习与测试 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 二次函数 |
| 使用场景 | 寒暑假-寒假 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 1.19 MB |
| 发布时间 | 2024-12-27 |
| 更新时间 | 2024-12-27 |
| 作者 | 阿宏老师 |
| 品牌系列 | 上好课·寒假轻松学 |
| 审核时间 | 2024-12-27 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/49613461.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
专题04 二次函数
内容早知道
☛第一层 巩固提升练
☛第二层 能力培优练
☛第三层 中考真题练
1.下列函数中,是二次函数的是( )
A. B.
C.y=8x2+1 D.y=x2﹣(x﹣3)2
2.二次函数中.二次项系数、一次项系数、常数项分别是( )
A.3、﹣2、5 B. C.,5 D.
3.关于二次函数y=﹣(x﹣3)2+2的图象,下列说法正确的是( )
A.顶点坐标为(﹣3,2) B.顶点坐标为(﹣3,﹣2)
C.顶点坐标为(3,2) D.顶点坐标为(3,﹣2)
4.已知抛物线y=x2﹣4x+3,下列结论错误的是( )
A.抛物线开口向上
B.抛物线的对称轴为直线x=2
C.抛物线的顶点坐标为(2,﹣1)
D.当x<2时,y随x的增大而增大
5.将二次函数y=2x2+8x﹣7化为y=a(x+m)2+n的形式,正确的是( )
A.y=2(x+4)2﹣7 B.y=(x+2)2﹣7
C.y=(x+2)2﹣11 D.y=2(x+2)2﹣15
6. 将二次函数y=﹣x2﹣2x﹣3的图象向右移动1个单位,再向上移动2个单位得到图象的解析式应为( )
A.y=x2 B.y=﹣x2
C.y=﹣(x+2)2 D.y=﹣(x+2)2﹣4
7.甲、乙两个二次函数分别为y=(x+10)2+30、y=﹣(x﹣20)2+30,判断下列叙述正确的是( )
A.当x=10时,甲有最大值
B.当x=10时,甲有最小值
C.当x=20时,乙有最大值
D.当x=20时,乙有最小值
8.已知(﹣1,y1),(2,y2),(4,y3)是抛物线y=﹣x2+4x+m(m为常数)上的点,则( )
A.y1<y2<y3 B.y1<y3<y2 C.y3<y1<y2 D.y3<y2<y1
9.在同一平面直角坐标系中,二次函数y=ax2+bx+c与一次函数y=ax+c的大致图象可能是( )
A. B.
C. D.
10.抛物线y=ax2+bx+c上部分点的横坐标与纵坐标的对应值如表:
x
…
﹣2
﹣1
0
1
2
…
y
…
0
4
6
6
4
…
从表中数据可知,下列说法正确的是( )
A.抛物线的对称轴是直线x=0
B.方程ax2+bx+c=0的解为x1=﹣2,x2=3
C.函数y=ax2+bx+c的最大值为6
D.在抛物线对称轴右侧,y随x的增大而增大
1.已知是二次函数,则m的值为( )
A.﹣1 B.1 C.2 D.﹣1或1
2.如图为二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象,对称轴是直线x=1,给出以下判断:①abc<0;②2a+b=0;③9a+3b+c>0;④m(ma+b)<a+b(常数m≠1).其中正确的有( )
A.4个 B.3个 C.2个 D.1个
3.已知函数y=|x2﹣2x﹣3|的图象如图所示,若关于x的方程|x2﹣2x﹣3|=t有4个不相等的实数根,则t的范围是( )
A.0<t<4 B.1<t<4 C.t>0 D.t>4
4.在平面直角坐标系中,随着m取值的变化,一次函数y=2x+m与函数的图象公共点的个数分别为( )
A.0,1,2 B.0,1,2,3 C.0,1,2,3,4 D.1,2,3
5.如图,已知正方形ABCD的边长是1,正方形EFGH的顶点分别在AB,BC,CD,AD上,且AE=BF.设正方形EFGH的面积是S,AE的长是x,则下列说法正确的是( )
A.当时,S有最小值
B.当时,S有最大值
C.S随x的增大而减小
D.S随x的增大而增大
6.二次函数y=ax2+bx+c的图象经过点A(﹣4,4),B(2,4),则关于x的一元二次方程a(x﹣3)2﹣4=b(3﹣x)﹣c的解为 .
7.如图,从某建筑物10m高的窗口A处用水管向外喷水,喷出的水成抛物线状(抛物线所在平面与墙面垂直).如果抛物线的最高点M离墙1m,离地面m,则水流落地点B离墙的距离OB是 .
8.已知某商品的进价为每件40元,现在的售价为每件60元,每星期可卖出300件.市场调查反映:如调整价格,每涨价1元,每星期要少卖出10件;每降价1元,每星期可多卖出20件.
(1)设每件涨价x元,则每星期实际可卖出商品 件,每星期售出商品的利润y与x之间的函数关系式为 ,x的取值范围是 ,每星期售出商品的最大利润是 元;
(2)涨价多少元时,每周售出商品的利润为2250元?
(3)设每件降价x元,每星期售出商品的利润为y元.
①请写出y与x之间的函数关系式和自变量x的取值范围;
②确定x的值,使每星期售出商品的利润最大,并求出最大利润.
9.已知二次函数y=x2+bx+c(b,c为常数)的图象经过点A(﹣2,5),对称轴为直线.
(1)求二次函数的表达式;
(2)若点B(1,7)向上平移2个单位长度,向左平移m(m>0)个单位长度后,恰好落在y=x2+bx+c的图象上,求m的值;
(3)当﹣2≤x≤n时,二次函数y=x2+bx+c的最大值与最小值的差为,求n的取值范围.
10.如图,在平面直角坐标系中,二次函数y=﹣x2+bx+c的图象与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C(0,3),点A在原点的左侧,点B的坐标为(3,0),点P是抛物线上一个动点,且在直线BC的上方.
(1)直接写出二次函数的解析式 ;
(2)当点P运动到什么位置时,四边形ABPC面积最大?请求出四边形ABPC面积的最大值,并求出此时点P的坐标;
(3)连接PO,PC,并把△POC沿CO翻折,得到四边形POP1C,那么是否存在点P,使四边形POP1C为菱形?若存在,请求出此时点P的坐标;若不存在,请说明理由.
1.(2024•陕西)已知一个二次函数y=ax2+bx+c的自变量x与函数y的几组对应值如下表:
x
…
﹣4
﹣2
0
3
5
…
y
…
﹣24
﹣8
0
﹣3
﹣15
…
则下列关于这个二次函数的结论正确的是( )
A.图象的开口向上
B.当x>0时,y的值随x值的增大而增大
C.图象经过第二、三、四象限
D.图象的对称轴是直线x=1
2.(2024•泸州)已知二次函数y=ax2+(2a﹣3)x+a﹣1(x是自变量)的图象经过第一、二、四象限,则实数a的取值范围为( )
A.1≤a< B.0<a< C.0<a< D.1≤a<
3.(2024•凉山州)抛物线y=(x﹣1)2+c经过(﹣2,y1),(0,y2),(,y3)三点,则y1,y2,y3的大小关系正确的是( )
A.y1>y2>y3 B.y2>y3>y1 C.y3>y1>y2 D.y1>y3>y2
4.(2024•陕西)关于x的二次函数y=x2﹣2mx+m2﹣1(m>1)的图象可能是( )
A. B.
C. D.
5.(2024•乐山)已知二次函数y=x2﹣2x(﹣1≤x≤t﹣1),当x=﹣1时,函数取得最大值;当x=1时,函数取得最小值,则t的取值范围是( )
A.0<t≤2 B.0<t≤4 C.2≤t≤4 D.t≥2
6.(2024•西宁)点A(x1,y1),B(x2,y2)是抛物线y=ax2﹣4ax+1(a是常数,且a>0)上的两个点.下列结论:①抛物线与y轴的交点是(0,1);②抛物线的对称轴是直线x=﹣2;③当y1=y2=1时,AB=4;④当x1>x2>2时,y1<y2;⑤当0≤x≤2时,y有最大值是1.其中正确结论的个数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
7.(2024•赤峰)如图,正方形ABCD的顶点A,C在抛物线y=﹣x2+4上,点D在y轴上.若A,C两点的横坐标分别为m,n(m>n>0),下列结论正确的是( )
A.m+n=1 B.m﹣n=1 C.m=1 D.=1
8.(2024•天津)从地面竖直向上抛出一小球,小球的高度h(单位:m)与小球的运动时间t(单位:s)之间的关系式是h=30t﹣5t2(0≤t≤6).有下列结论:
①小球从抛出到落地需要6s;
②小球运动中的高度可以是30m;
③小球运动2s时的高度小于运动5s时的高度.
其中,正确结论的个数是( )
A.0 B.1 C.2 D.3
9.(2024•甘南州)已知二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象如图所示,有下列5个结论:①abc<0;②b<a+c;③4a+2b+c>0;④2c<3b;⑤a+b<m(am+b),(m≠1的实数).其中正确结论个数有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
10.(2024•泰安)如图所示是二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的部分图象,该函数图象的对称轴是直线x=1,图象与y轴交点的纵坐标是2.则下列结论:①2a+b=0;②方程ax2+bx+c=0一定有一个根在﹣2和﹣1之间;③方程ax2+bx+c﹣=0一定有两个不相等的实数根;④b﹣a<2.其中,正确结论的个数有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
11.(2024•牡丹江)将抛物线y=ax2+bx+3向下平移5个单位长度后,经过点(﹣2,4),则6a﹣3b﹣7= .
12.(2024•上海)对于一个二次函数y=a(x﹣m)2+k(a≠0)中存在一点P(x′,y′),使得x′﹣m=y′﹣k≠0,则称2|x′﹣m|为该抛物线的“开口大小”,那么抛物线“开口大小”为 .
13.(2024•苏州)二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象过点A(0,m),B(1,﹣m),C(2,n),D(3,﹣m),其中m,n为常数,则的值为 .
14.(2024•广西)如图,壮壮同学投掷实心球,出手(点P处)的高度OP是m,出手后实心球沿一段抛物线运行,到达最高点时,水平距离是5m,高度是4m.若实心球落地点为M,则OM= m.
15.(2024•安徽)已知抛物线y=﹣x2+bx(b为常数)的顶点横坐标比抛物线y=﹣x2+2x的顶点横坐标大1.
(1)求b的值;
(2)点A(x1,y1)在抛物线y=﹣x2+2x上,点B(x1+t,y1+h)在抛物线y=﹣x2+bx上.
(ⅰ)若h=3t,且x1≥0,t>0,求h的值;
(ⅱ)若x1=t﹣1,求h的最大值.
16.(2024•上海)在平面直角坐标系中,已知平移抛物线后得到的新抛物线经过和B(5,0).
(1)求平移后新抛物线的表达式;
(2)直线x=m(m>0)与新抛物线交于点P,与原抛物线交于点Q;
①如果PQ小于3,求m的取值范围;
②记点P在原抛物线上的对应点为P′,如果四边形P′BPQ有一组对边平行,求点P的坐标.
17.(2024•绵阳)如图,抛物线y=ax2+bx+3(a≠0)与x轴交于点A(﹣3,0)和B(1,0),与y轴交于点C,连接AC和BC,点P在抛物线上运动,连接AP,BP和CP.
(1)求抛物线的解析式,并写出其顶点坐标;
(2)点P在抛物线上从点A运动到点C的过程中(点P与点A,C不重合),作点P关于x轴的对称点P1,连接AP1,CP1,记△ACP1的面积为S1,记△BCP的面积为S2,若满足S1=3S2,求△ABP的面积;
(3)在(2)的条件下,试探究在y轴上是否存在一点Q,使得∠CPQ=45°?若存在,求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
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专题04 二次函数
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☛第三层 中考真题练
1.下列函数中,是二次函数的是( )
A. B.
C.y=8x2+1 D.y=x2﹣(x﹣3)2
【分析】根据二次函数的定义“形如y=ax2+bx+c(a,b,c是常数,且a≠0)的函数叫做二次函数”逐一判断即可.
【解答】解:A、不是二次函数,故该选项错误,不符合题意;
B、不是二次函数,故该选项错误,不符合题意;
C、y=8x2+1是二次函数,故该选项正确,符合题意;
D、可整理为y=6x﹣9,是一次函数,不是二次函数,故该选项错误,不符合题意.
故选:C.
2.二次函数中.二次项系数、一次项系数、常数项分别是( )
A.3、﹣2、5 B. C.,5 D.
【分析】依据题意,根据二次函数的解析式为,进而可以判断得解.
【解答】解:由题意,∵二次函数为,
∴二次项系数为3,一次项系数为﹣2、常数项为5.
故选:C.
3.关于二次函数y=﹣(x﹣3)2+2的图象,下列说法正确的是( )
A.顶点坐标为(﹣3,2) B.顶点坐标为(﹣3,﹣2)
C.顶点坐标为(3,2) D.顶点坐标为(3,﹣2)
【分析】根据二次函数的顶点式确定抛物线的顶点坐标,即可求解.
【解答】解:二次函数y=﹣(x﹣3)2+2的顶点坐标为(3,2),
故选:C.
4.已知抛物线y=x2﹣4x+3,下列结论错误的是( )
A.抛物线开口向上
B.抛物线的对称轴为直线x=2
C.抛物线的顶点坐标为(2,﹣1)
D.当x<2时,y随x的增大而增大
【分析】先将解析式化为顶点式,再根据二次函数的开口方向、对称轴、顶点坐标以及增减性对各选项分析判断即可得解.
【解答】解:A、抛物线中a=1>0,抛物线开口向上,因此A选项正确,不符合题意;
B、由解析式得,对称轴为直线x=2,因此B选项正确,不符合题意;
C、由解析式得,当x=2时,y取最小值,最小值为﹣1,所以抛物线的顶点坐标为(2,﹣1),因此C选项正确,不符合题意;
D、因为抛物线开口向上,对称轴为直线x=2,因此当x<2时,y随x的增大而减小,因此D选项错误,符合题意;
故选:D.
5.将二次函数y=2x2+8x﹣7化为y=a(x+m)2+n的形式,正确的是( )
A.y=2(x+4)2﹣7 B.y=(x+2)2﹣7
C.y=(x+2)2﹣11 D.y=2(x+2)2﹣15
【分析】利用配方法把二次函数的一般式化为顶点式.
【解答】解:y=2x2+8x﹣7
=2(x2+4x)﹣7
=2(x2+4x+4)﹣8﹣7
=2(x+2)2﹣15,
故选:D.
6. 将二次函数y=﹣x2﹣2x﹣3的图象向右移动1个单位,再向上移动2个单位得到图象的解析式应为( )
A.y=x2 B.y=﹣x2
C.y=﹣(x+2)2 D.y=﹣(x+2)2﹣4
【分析】先将二次函数化为顶点式,再根据平移规律“左加右减(横轴),上加下减(纵轴)”求出新图象的解析式,由此得解.
【解答】解:y=﹣x2﹣2x﹣3=﹣(x+1)2﹣2,
∴二次函数y=﹣x2﹣2x﹣3的图象向右移动1个单位,再向上移动2个单位,再向上移动2个单位得到图象的解析式为y=﹣(x+1﹣1)2﹣2+2=﹣x2,
故选:B.
7.甲、乙两个二次函数分别为y=(x+10)2+30、y=﹣(x﹣20)2+30,判断下列叙述正确的是( )
A.当x=10时,甲有最大值
B.当x=10时,甲有最小值
C.当x=20时,乙有最大值
D.当x=20时,乙有最小值
【分析】根据二次函数的最值问题解答即可.
【解答】解:∵二次函数y=(x+10)2+30中,a=1>0,
∴当x=﹣10时,甲有最小值,
∴A、B错误;
∵二次函数y=﹣(x﹣20)2+30中,a=﹣1<0,
∴当x=20时,乙有最大值,
∴C正确、D错误,
故选:C.
8.已知(﹣1,y1),(2,y2),(4,y3)是抛物线y=﹣x2+4x+m(m为常数)上的点,则( )
A.y1<y2<y3 B.y1<y3<y2 C.y3<y1<y2 D.y3<y2<y1
【分析】求出抛物线的对称轴为直线x=2,然后根据二次函数的增减性解答即可.
【解答】解:将抛物线解析式配方得:y=﹣(x﹣2)2+m+4,
∴抛物线的对称轴为直线x=2,
∵a=﹣1<0,
∴抛物线开口向下,
∴当x>2时,y随x的增大而减小,当x=2时,函数有最大值,
∵(﹣1,y1)关于x=2对称点为(5,y1),2<4<5,
∴y2>y3>y1.
故选:B.
9.在同一平面直角坐标系中,二次函数y=ax2+bx+c与一次函数y=ax+c的大致图象可能是( )
A. B.
C. D.
【分析】根据二次函数的开口方向,与y轴的交点;一次函数经过的象限,与y轴的交点可得相关图象.
【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,排除A;
当a>0时,二次函数开口向上,一次函数经过一、三象限,排除D;
当a<0时,二次函数开口向下,一次函数经过二、四象限,排除B;
故选:C.
10.抛物线y=ax2+bx+c上部分点的横坐标与纵坐标的对应值如表:
x
…
﹣2
﹣1
0
1
2
…
y
…
0
4
6
6
4
…
从表中数据可知,下列说法正确的是( )
A.抛物线的对称轴是直线x=0
B.方程ax2+bx+c=0的解为x1=﹣2,x2=3
C.函数y=ax2+bx+c的最大值为6
D.在抛物线对称轴右侧,y随x的增大而增大
【分析】根据表格信息结合二次函数性质,逐项判断即可.
【解答】解:A、由表格可知函数经过(0,6),(1,6),
所以对称轴,故选项不符合题意;
B、根据图表,当x=﹣2时,y=0,根据抛物线的对称性,当x=3时,y=0,
∴抛物线与x轴的交点为(﹣2,0)和(3,0),
∴方程ax2+bx+c=0的解为x1=﹣2,x2=3,故选项正确,符合题意;
C、根据表中数据得到抛物线的开口向下,
∴当时,函数有最大值,而不是x=0,或1对应的函数值6,故选项错误,不符合题意;
D、根据表中数据得到抛物线的开口向下,并且在直线的右侧,y随x增大而减小,故选项错误,不符合题意;
故选:B.
1.已知是二次函数,则m的值为( )
A.﹣1 B.1 C.2 D.﹣1或1
【分析】根据二次函数的定义列出不等式求解即可.
【解答】解:∵是二次函数,
∴,
解得m=1,
故选:B.
2.如图为二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象,对称轴是直线x=1,给出以下判断:①abc<0;②2a+b=0;③9a+3b+c>0;④m(ma+b)<a+b(常数m≠1).其中正确的有( )
A.4个 B.3个 C.2个 D.1个
【分析】根据抛物线开口方向判断a的符号,根据抛物线与y轴的交点位置判断c的符号,再结合对称轴判断a与b的关系,可判断①②;根据取特殊值,以及抛物线最值,可判断③④.
【解答】解:①由图象可知a<0,c>0,
∵对称轴是直线x=1,
∴b>0,
∴abc<0,
故①正确;
②,
整理得2a+b=0,
故②正确;
③由图知,∵二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象与x轴交于(﹣1,0),(3,0)两点,
∴当x=3时,9a+3b+c=0,
故③错误;
④∵二次函数在x=1时取得最大值为a+b+c,
3a+b<0(常数m≠1),
∴am2+bm<a+b,
即m(ma+b)<a+b,
故④正确;
综上所述,正确的有3个,
故选:B.
3.已知函数y=|x2﹣2x﹣3|的图象如图所示,若关于x的方程|x2﹣2x﹣3|=t有4个不相等的实数根,则t的范围是( )
A.0<t<4 B.1<t<4 C.t>0 D.t>4
【分析】根据抛物线y1=x2﹣2x﹣3的顶点坐标为(1,﹣4),得到y=|x2﹣2x﹣3|的顶点坐标为(1,4),再根据函数图象,即可写出方程|x2﹣2x﹣3|=t有4个不相等的实数根时,t的取值范围.
【解答】解:设y1=x2﹣2x﹣3=(x﹣1)2﹣4,
∴抛物线y1=x2﹣2x﹣3的顶点坐标为(1,﹣4),
∴y=|x2﹣2x﹣3|的顶点坐标为(1,4),
由图象可得,关于x的方程|x2﹣2x﹣3|=t有4个不相等的实数根,则t的范围是0<t<4,
故选:A.
4.在平面直角坐标系中,随着m取值的变化,一次函数y=2x+m与函数的图象公共点的个数分别为( )
A.0,1,2 B.0,1,2,3 C.0,1,2,3,4 D.1,2,3
【分析】根据题意,作出图象,得出直线y=2x+m与二次函数y=(x﹣2)2﹣3(x≤3)以及y=(x﹣4)2﹣3(x>3)的交点,即可求解.
【解答】解:由题意,①当x≤3时,
∴(x﹣2)2﹣3=2x+m.
∴x2﹣6x+1﹣m=0.
∴b2﹣4ac=32+4m.
∴当32+4m=0时,即m=﹣8时,有一个交点;
②当x>3时,
∴(x﹣4)2﹣3=2x+m.
∴x2﹣10x+13﹣m=0.
∴b2﹣4ac=48+4m.
∴当48+4m=0时,即m=﹣12时,有一个交点.
由题意,作出y=2x,y=(x﹣2)2﹣3(x≤3),y=(x﹣4)2﹣3(x>3),y=2x﹣8,y=2x﹣12的图象,如下图所示,
∴当m<﹣12时,无交点;当﹣12<m≤﹣8时,有两个交点;当m>﹣8时,有一个交点,
∴交点个数有:0,1,2.
故选:A.
5.如图,已知正方形ABCD的边长是1,正方形EFGH的顶点分别在AB,BC,CD,AD上,且AE=BF.设正方形EFGH的面积是S,AE的长是x,则下列说法正确的是( )
A.当时,S有最小值
B.当时,S有最大值
C.S随x的增大而减小
D.S随x的增大而增大
【分析】根据全等三角形的判定定理得到△AEH≌△BFE,根据全等三角形的性质得到BF=AE=x,利用勾股定理,在Rt△BFE中,EF2=BF2+BE2=x2+(1﹣x)2,所以S=EF2=x2+(1﹣x)2=2x2﹣2x+1.
【解答】解:∵四边形ABCD为正方形,四边形EFGH也是正方形,
∴∠A=∠B=∠HEF=90°,EH=FE,
∴∠AEH+∠AHE=90°,∠AEH+∠BEF=90°,
∴∠AHE=∠BEF,
在△AEH和△BFE中,
,
∴△AEH≌△BFE(AAS),
∴BF=AE=x,(0<x<1),
在Rt△BFE中,EF2=BF2+BE2=x2+(1﹣x)2,
∴面积S=EF2=x2+(1﹣x)2=2x2﹣2x+1=2(x﹣)2+,(0<x<1),
∵2>0,
∴当时,S有最小值,
故选:A.
6.二次函数y=ax2+bx+c的图象经过点A(﹣4,4),B(2,4),则关于x的一元二次方程a(x﹣3)2﹣4=b(3﹣x)﹣c的解为 x3=﹣1,x4=5 .
【分析】根据二次函数y=ax2+bx+c的图象经过点A(﹣4,4),B(2,4),可以得到方程4=ax2+bx+c解为x1=﹣4,x2=2,然后将所求方程变形,即可求得所求方程的解.
【解答】解:∵二次函数y=ax2+bx+c的图象经过点A(﹣4,4),B(2,4),
∴当y=4时,可以得到方程4=ax2+bx+c解为x1=﹣4,x2=2,
∵方程a(x﹣3)2﹣4=b(3﹣x)﹣c可以转化为方程a(x﹣3)2+b(x﹣3)+c=4,
∴x﹣3=﹣4或x﹣3=2,
解得x3=﹣1,x4=5,
故答案为:x3=﹣1,x4=5.
17.如图,从某建筑物10m高的窗口A处用水管向外喷水,喷出的水成抛物线状(抛物线所在平面与墙面垂直).如果抛物线的最高点M离墙1m,离地面m,则水流落地点B离墙的距离OB是 3m .
【分析】由题意可以知道M(1,),A(0,10)用待定系数法就可以求出抛物线的解析式,当y=0时就可以求出x的值,这样就可以求出OB的值.
【解答】解:设抛物线的解析式为y=a(x﹣1)2+,由题意,得10=a+,
解得:a=﹣.
∴抛物线的解析式为:y=(x﹣1)2+,
当y=0时,,
解得:x1=﹣1(舍去),x2=3.
OB=3m.
故答案为:3m.
18.已知某商品的进价为每件40元,现在的售价为每件60元,每星期可卖出300件.市场调查反映:如调整价格,每涨价1元,每星期要少卖出10件;每降价1元,每星期可多卖出20件.
(1)设每件涨价x元,则每星期实际可卖出商品 (300﹣10x) 件,每星期售出商品的利润y与x之间的函数关系式为 ﹣10x2+100x+6000 ,x的取值范围是 0≤x≤30 ,每星期售出商品的最大利润是 6250 元;
(2)涨价多少元时,每周售出商品的利润为2250元?
(3)设每件降价x元,每星期售出商品的利润为y元.
①请写出y与x之间的函数关系式和自变量x的取值范围;
②确定x的值,使每星期售出商品的利润最大,并求出最大利润.
【分析】(1)根据涨价时,每涨价1元,每星期要少卖出10件,可列出销售量的代数式,根据总利润=单件利润×销售量列出函数表达式即可;
(2)根据总利润=单件利润×销售量列出方程求解即可;
(3)根据涨价的函数表达式,利用二次函数的性质解答.
【解答】解:(1)∵商品的进价为每件40元,现在的售价为每件60元,每星期可卖出300件,每涨价1元,每星期要少卖出10件,设每件涨价x元,
依据题意得:每星期实际可卖出(300﹣10x)件,
∴y=(60﹣40+x)(300﹣10x)=﹣10x2+100x+6000,
∵,
∴0≤x≤30;
∵y=﹣10x2+100x+6000=﹣10(x﹣5)2+6250.
∴当x=5时,y最大=6250,
∴在涨价的情况下,每星期售出商品的最大利润是元6250.
故答案为:(300﹣10x),﹣10x2+100x+6000,0≤x≤30,6250;
(2)当每周售出商品的利润为2250元时,
依题意得:﹣10(x﹣5)2+6250=2250,
解得:x1=25,x2=﹣15(不合题意,舍去);
答:涨价25元时,每周售出商品的利润为2250元;
(3)①y=(60﹣40﹣x)(300+20x)
=(20﹣x)(300+20x)
=﹣20x2+100x+6000(0≤x≤20);
②y=﹣20x2+100x+6000=﹣20(x﹣2.5)2+6125(0≤x≤20),
当x=2.5时,y最大=6125,
当x=2.5时,每星期售出商品的利润最大,最大利润为6125元.
19.已知二次函数y=x2+bx+c(b,c为常数)的图象经过点A(﹣2,5),对称轴为直线.
(1)求二次函数的表达式;
(2)若点B(1,7)向上平移2个单位长度,向左平移m(m>0)个单位长度后,恰好落在y=x2+bx+c的图象上,求m的值;
(3)当﹣2≤x≤n时,二次函数y=x2+bx+c的最大值与最小值的差为,求n的取值范围.
【分析】(1)依据题意,由二次函数为y=x2+bx+c,可得抛物线为直线x=﹣=﹣,可得b的值,再由图象经过点A(﹣2,5),求出c的值,进而可以得解;
(2)依据题意,由点B(1,7)向上平移2个单位长度,向左平移m个单位长度(m>0),进而可得平移后的点为(1﹣m,9),结合(1﹣m,9)在y=x2+x+3图象上,可得9=(1﹣m)2+(1﹣m)+3,进而计算可以得解;
(3)依据题意,由y=x2+x+3=(x+)2+,可得当x=﹣时,y取最小值,最小值为,再根据n<﹣、﹣≤n≤1和n>1进行分类讨论,即可计算得解.
【解答】解:(1)由题意,∵二次函数为y=x2+bx+c,
∴抛物线的对称轴为直线x=﹣=﹣.
∴b=1.
∴抛物线为y=x2+x+c.
又图象经过点A(﹣2,5),
∴4﹣2+c=5.
∴c=3.
∴抛物线为y=x2+x+3.
(2)由题意,∵点B(1,7)向上平移2个单位长度,向左平移m个单位长度(m>0),
∴平移后的点为(1﹣m,9).
又(1﹣m,9)在y=x2+x+3,
∴9=(1﹣m)2+(1﹣m)+3.
∴m=4或m=﹣1(舍去).
∴m=4.
(3)由题意,当 时,
∴最大值与最小值的差为.
∴,不符合题意,舍去.
当﹣≤n≤1 时,
∴最大值与最小值的差为,符合题意.
当n>1时,最大值与最小值的差为 ,解得 n1=1 或 n2=﹣2,不符合题意.
综上所述,n的取值范围为﹣≤n≤1.
20.如图,在平面直角坐标系中,二次函数y=﹣x2+bx+c的图象与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C(0,3),点A在原点的左侧,点B的坐标为(3,0),点P是抛物线上一个动点,且在直线BC的上方.
(1)直接写出二次函数的解析式 y=﹣x2+2x+3 ;
(2)当点P运动到什么位置时,四边形ABPC面积最大?请求出四边形ABPC面积的最大值,并求出此时点P的坐标;
(3)连接PO,PC,并把△POC沿CO翻折,得到四边形POP1C,那么是否存在点P,使四边形POP1C为菱形?若存在,请求出此时点P的坐标;若不存在,请说明理由.
【分析】(1)由待定系数法即可求解;
(2)过点P作y轴的平行线与BC交于点Q,设P(x′,﹣x2+2x+3),先求出直线BC的解析式为y=﹣x+3,再利用S四边形ABPC=S△CPQ+S△BPQ+S△ABC求解即可;
(3)设点P(x′,﹣x2+2x+3),PP″交CO于点E,若四边形POP′C是菱形,则OP=PC,连接PP′,则PE⊥OC,,可得,进而求解.
【解答】解:(1)在平面直角坐标系中,二次函数y=﹣x2+bx+c的图象与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C(0,3),点A在原点的左侧,点B的坐标为(3,0),将B,C两点的坐标代入得:
,
解得.
所以二次函数的表达式为y=﹣x2+2x+3,
故答案为:y=﹣x2+2x+3;
(2)当点P运动到时,四边形ABPC的面积最大值;理由如下:
如图1,过点P作y轴的平行线与BC交于点Q,
设P(x′,﹣x2+2x+3),直线BC的解析式为y=mx+n,
则,
解得
∴直线BC的解析式为y=﹣x+3,
则Q(x′,﹣x+3),
∴S四边形ABPC=S△CPQ+S△BPQ+S△ABC,
=,
=,
当时,四边形ABPC的面积最大,
此时,点P的坐标为时,四边形ABPC的面积最大值为;
(3)存在点P,使四边形POP1C为菱形;理由如下:
如图,设点P(x′,﹣x2+2x+3),PP1交CO于点E,
若四边形POP1C是菱形,则OP=PC,
连接PP1,则PE⊥OC,,
∴,
解得,(不合题意,舍去),
∴.
1.(2024•陕西)已知一个二次函数y=ax2+bx+c的自变量x与函数y的几组对应值如下表:
x
…
﹣4
﹣2
0
3
5
…
y
…
﹣24
﹣8
0
﹣3
﹣15
…
则下列关于这个二次函数的结论正确的是( )
A.图象的开口向上
B.当x>0时,y的值随x值的增大而增大
C.图象经过第二、三、四象限
D.图象的对称轴是直线x=1
【分析】根据表格中所给数据,可求出抛物线的解析式,再对所给选项依次进行判断即可解决问题.
【解答】解:由题知,
,
解得,
所以二次函数的解析式为y=﹣x2+2x.
因为a=﹣1<0,
所以抛物线的开口向下.
故A选项不符合题意.
因为y=﹣x2+2x=﹣(x﹣1)2+1,
所以当x>1时,y随x的增大而减小.
故B选项不符合题意.
令y=0得,
﹣x2+2x=0,
解得x1=0,x2=2,
所以抛物线与x轴的交点坐标为(0,0)和(2,0).
又因为抛物线的顶点坐标为(1,1),
所以抛物线经过第一、三、四象限.
故C选项不符合题意.
因为二次函数解析式为y=﹣(x﹣1)2+1,
所以抛物线的对称轴为直线x=1.
故D选项符合题意.
故选:D.
2.(2024•泸州)已知二次函数y=ax2+(2a﹣3)x+a﹣1(x是自变量)的图象经过第一、二、四象限,则实数a的取值范围为( )
A.1≤a< B.0<a< C.0<a< D.1≤a<
【分析】由a的正负可确定出抛物线的开口方向,结合函数的性质逐项判断即可.
【解答】解:∵图象经过第一、二、四象限,
∴﹣,
∴,
∴a﹣1≥0,Δ=(2a﹣3)2﹣4a(a﹣1)>0,
解得1≤a<,
∴a的取值范围为1≤a<.
故选:A.
3.(2024•凉山州)抛物线y=(x﹣1)2+c经过(﹣2,y1),(0,y2),(,y3)三点,则y1,y2,y3的大小关系正确的是( )
A.y1>y2>y3 B.y2>y3>y1 C.y3>y1>y2 D.y1>y3>y2
【分析】由题意可知抛物线开口向上,对称轴是直线x=1,求出(,y3)关于直线x=1的对称点,然后根据二次函数的增减性可以判断y1,y2,y3的大小关系,从而可以解答本题.
【解答】解:∵y=(x﹣1)2+c,
∴抛物线开口向上,对称轴是直线x=1,
∴当x<1时,y随x的增大而减小,
∵(,y3)关于直线x=1的对称点是(﹣,y3),
∵﹣2<﹣<0<1,
∴y1>y3>y2,
故选:D.
4.(2024•陕西)关于x的二次函数y=x2﹣2mx+m2﹣1(m>1)的图象可能是( )
A. B.
C. D.
【分析】当x=0时,y=m2﹣1,因为m>1,所以y=m2﹣1>0,函数图象与y轴的交点应在x轴的上边,选项D错误;y=x2﹣2mx+m2﹣1=(x﹣m)2﹣1,函数图象的对称轴为x=m,对应的函数值为﹣1,因此选项A、B错误,选项C正确.
【解答】解:当x=0时,y=m2﹣1,因为m>1,所以y=m2﹣1>0,
函数图象与y轴的交点应在x轴的上边,故选项D错误;
y=x2﹣2mx+m2﹣1=(x﹣m)2﹣1,
函数图象的对称轴为x=m,因为m>1,所以选项A错误;
当x=m时,函数值为y=﹣1,因此选项B错误,选项C正确.
故选:C.
5.(2024•乐山)已知二次函数y=x2﹣2x(﹣1≤x≤t﹣1),当x=﹣1时,函数取得最大值;当x=1时,函数取得最小值,则t的取值范围是( )
A.0<t≤2 B.0<t≤4 C.2≤t≤4 D.t≥2
【分析】根据题意,结合二次函数的对称性和增减性建立关于t的不等式组即可解决问题.
【解答】解:因为y=x2﹣2x=(x﹣1)2﹣1,
所以抛物线的对称轴为直线x=1,且顶点坐标为(1,﹣1).
因为1﹣(﹣1)=3﹣1,
所以x=﹣1和x=3时的函数值相等.
因为﹣1≤x≤t﹣1,当x=﹣1时,函数取得最大值,
所以t﹣1≤3,
又因为当x=1时,函数取得最小值,
所以t﹣1≥1,
所以1≤t﹣1≤3,
解得2≤t≤4.
故选:C.
6.(2024•西宁)点A(x1,y1),B(x2,y2)是抛物线y=ax2﹣4ax+1(a是常数,且a>0)上的两个点.下列结论:①抛物线与y轴的交点是(0,1);②抛物线的对称轴是直线x=﹣2;③当y1=y2=1时,AB=4;④当x1>x2>2时,y1<y2;⑤当0≤x≤2时,y有最大值是1.其中正确结论的个数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【分析】根据二次函数开口方向,与x轴的交点,与y轴的交点,对称轴,以及函数图象逐一判断各选项,即可得到结果.
【解答】解:∵抛物线y=ax2﹣4ax+1(a是常数,且a>0),
当x=0时,y=1,
∴抛物线与y轴的交点是(0,1),
故结论①正确,此结论符合题意;
∵抛物线的对称轴为x==2,
故结论②错误,此结论不符合题意;
∵点A(x1,y1),B(x2,y2)是抛物线上的两个点,y1=y2=1,
∴A、B两点关于对称轴对称,
∴||=2,
∴|x1+x2|=4,
∴AB=4,
故结论③正确,此结论符合题意;
∵抛物线y=ax2﹣4ax+1(a是常数,且a>0),
∴抛物线的开口向上,
∴在对称轴的右侧的函数图象,y随x的增大而增大,
∵x1>x2>2,
∴A,B两点位于对称轴的右侧,
∴y1>y2,
故结论④错误,此结论不符合题意;
∵当0≤x≤2时,y随x的增大而减小,
∴当x=0时,y有最大值,最大值为1,
故结论⑤正确,此结论符合题意;
综上所述,正确的结论为①③⑤,
故选:C.
7.(2024•赤峰)如图,正方形ABCD的顶点A,C在抛物线y=﹣x2+4上,点D在y轴上.若A,C两点的横坐标分别为m,n(m>n>0),下列结论正确的是( )
A.m+n=1 B.m﹣n=1 C.m=1 D.=1
【分析】分别过A,C两点作y轴的垂线,进而得出全等三角形,根据全等三角形的性质即可解决问题.
【解答】解:分别过点A和点C作y轴的垂线,垂足分别为M和N,
将A,C两点的横坐标代入函数解析式得,
点A坐标为(m,﹣m2+4),点C坐标为(n,﹣n2+4),
所以AM=m,MO=﹣m2+4,CN=n,NO=﹣n2+4.
因为四边形ABCD是正方形,
所以AD=CD,∠ADC=90°,
所以∠CDN+∠ADM=∠ADM+∠DAM=90°,
所以∠CDN=∠DAM.
在△CDN和△DAM中,
,
所以△CDN≌△DAM(AAS),
所以DM=CN=n,DN=AM=m,
所以MN=DM+DN=m+n,
又因为MN=NO﹣MO=m2﹣n2,
所以m2﹣n2=m+n,
即(m+n)(m﹣n)=m+n,
因为m>n>0,
所以m+n≠0,
所以m﹣n=1.
故选:B.
8.(2024•天津)从地面竖直向上抛出一小球,小球的高度h(单位:m)与小球的运动时间t(单位:s)之间的关系式是h=30t﹣5t2(0≤t≤6).有下列结论:
①小球从抛出到落地需要6s;
②小球运动中的高度可以是30m;
③小球运动2s时的高度小于运动5s时的高度.
其中,正确结论的个数是( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【分析】令h=0,解方程求出t的值,即可判断①;求出h的最大值,即可判断②;分别求出t=2和t=5时h的值是,即可判断③.
【解答】解:①令h=0,则30t﹣5t2=0,
解得t1=0,t2=6,
∴小球从抛出到落地需要6s,
故①正确;
②h=30t﹣5t2=﹣5(t2﹣6t)=﹣5(t﹣3)2+45,
∵﹣5<0,
∴当t=3时,h有最大值,最大值为45,
∴小球运动中的高度可以是30m,
故②正确;
③t=2时,h=30×2﹣5×4=40(m),
t=5时,h=30×5﹣5×25=25(m),
∴小球运动2s时的高度大于运动5s时的高度,
故③错误.
故选:C.
9.(2024•甘南州)已知二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象如图所示,有下列5个结论:①abc<0;②b<a+c;③4a+2b+c>0;④2c<3b;⑤a+b<m(am+b),(m≠1的实数).其中正确结论个数有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【分析】根据抛物线的开口方向、对称轴、与y轴的交点判定系数符号,及运用一些特殊点解答问题.
【解答】解:①开口向下,a<0;
对称轴在y轴的右侧,a、b异号,则b>0;
抛物线与y轴的交点在x轴的上方,c>0,
∴abc<0,
所以①正确,符合题意;
②当x=﹣1时图象在x轴下方,则y=a﹣b+c<0,
即a+c<b,
所以②不正确,不符合题意;
③对称轴为直线x=1,则x=2时图象在x轴上方,
则y=4a+2b+c>0,
所以③正确,符合题意;
④,则,而a﹣b+c<0,
则,2c<3b,
所以④正确,符合题意;
⑤开口向下,当x=1,y有最大值a+b+c;
当x=m(m≠1)时,y=am2+bm+c,
则a+b+c>am2+bm+c,
即a+b>m(am+b)(m≠1),
所以⑤错误,不符合题意.
故①③④正确,
故选:C.
10.(2024•泰安)如图所示是二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的部分图象,该函数图象的对称轴是直线x=1,图象与y轴交点的纵坐标是2.则下列结论:①2a+b=0;②方程ax2+bx+c=0一定有一个根在﹣2和﹣1之间;③方程ax2+bx+c﹣=0一定有两个不相等的实数根;④b﹣a<2.其中,正确结论的个数有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【分析】根据抛物线与坐标轴的交点情况、二次函数与方程的关系、二次函数的性质判断即可.
【解答】解:∵抛物线的对称轴为直线x=1,
∴﹣=1,
∴b=﹣2a,
∴2a+b=0,故①正确;
∵抛物线y=ax2+bx+c的对称轴为直线x=1,与x轴的一个交点在2,3之间,
∴与x轴的另一个交点在﹣1,0之间,
∴方程ax2+bx+c=0一定有一个根在﹣1和0之间,故②错误;
∵抛物线y=ax2+bx+c与直线y=有两个交点,
∴方程ax2+bx+c﹣=0一定有两个不相等的实数根,故③正确;
∵抛物线与x轴的另一个交点在﹣1,0之间,
∴a﹣b+c<0,
∵图象与y轴交点的纵坐标是2,
∴c=2,
∴a﹣b+2<0,
∴b﹣a>2.故④错误.
故选:B.
11.(2024•牡丹江)将抛物线y=ax2+bx+3向下平移5个单位长度后,经过点(﹣2,4),则6a﹣3b﹣7= 2 .
【分析】根据平移规律得到函数解析式,把点的坐标代入得到2a﹣b=3,再整体代入变形后代数式即可.
【解答】解:抛物线y=ax2+bx+3向下平移5个单位长度后得到y=ax2+bx+3﹣5=ax2+bx﹣2,
把点(﹣2,4)代入得到,4=a×(﹣2)2﹣2b﹣2,
得到2a﹣b=3,
∴6a﹣3b﹣7=3(2a﹣b)﹣7=3×3﹣7=2,
故答案为:2.
12.(2024•上海)对于一个二次函数y=a(x﹣m)2+k(a≠0)中存在一点P(x′,y′),使得x′﹣m=y′﹣k≠0,则称2|x′﹣m|为该抛物线的“开口大小”,那么抛物线“开口大小”为 4 .
【分析】先将抛物线化为顶点式,再根据题意即可求得抛物线“开口大小”.
【解答】解:∵抛物线=﹣(x﹣)2+,
∴x′﹣=﹣(x′﹣)2+﹣≠0,
解得x′﹣=﹣2,
∴抛物线“开口大小”为2|x′﹣|=2×|﹣2|=4,
故答案为:4.
13.(2024•苏州)二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象过点A(0,m),B(1,﹣m),C(2,n),D(3,﹣m),其中m,n为常数,则的值为 .
【分析】将A、B、D的坐标代入y=ax2+bx+c(a≠0),求出a、b、c,然后把C的坐标代入可得出m、n的关系,即可求解.
【解答】解:将A(0,m),B(1,﹣m),D(3,﹣m)代入y=ax2+bx+c(a≠0),
得:,
∴
∴y=mx2﹣mx+m,
把C(2,n)代入,
得:,
∴,
∴,
故答案为:.
14.(2024•广西)如图,壮壮同学投掷实心球,出手(点P处)的高度OP是m,出手后实心球沿一段抛物线运行,到达最高点时,水平距离是5m,高度是4m.若实心球落地点为M,则OM= m.
【分析】以O为坐标原点,OM为x轴正半轴,OP为y轴正半轴,建立直角坐标系,由题意可知,P(0,),B(5,4),其中B点为抛物线顶点,
设抛物线顶点式为:y=a(x﹣5)2+4,将P(0,)代入上式,求出a的值,进而求出抛物线表达式,最后将y=0代入表达式中即可得出答案.
【解答】解:如图,以O为坐标原点,OM为x轴正半轴,OP为y轴正半轴,建立直角坐标系,
由题意可知,P(0,),B(5,4),其中B点为抛物线顶点,
设抛物线顶点式为:y=a(x﹣5)2+4,
将P(0,)代入上式,
解得:a=﹣,
即抛物线的解析式为:y=﹣(x﹣5)2+4,
M为抛物线与x轴的交点,
即y=﹣(x﹣5)2+4=0,
解得:x1=,x2=﹣(舍),
∴OM=m.
故答案为:.
15.(2024•安徽)已知抛物线y=﹣x2+bx(b为常数)的顶点横坐标比抛物线y=﹣x2+2x的顶点横坐标大1.
(1)求b的值;
(2)点A(x1,y1)在抛物线y=﹣x2+2x上,点B(x1+t,y1+h)在抛物线y=﹣x2+bx上.
(ⅰ)若h=3t,且x1≥0,t>0,求h的值;
(ⅱ)若x1=t﹣1,求h的最大值.
【分析】(1)求出抛物线y=﹣x2+bx的顶点横坐标为,y=﹣x2+2x的顶点横坐标为1,根据题意列方程,即可求出b的值;
(2)先求出h=﹣t2﹣2x1t+2x1+4t,(i)列方程即可求出h的值;(ii)求出h关于t的方程,配顶点式求出h最大值.
【解答】解:(1)∵抛物线y=﹣x2+bx的顶点横坐标为,y=﹣x2+2x的顶点横坐标为1,
∴,
∴b=4;
(2)∵点A(x1,y1)在抛物线y=﹣x2+2x上,
∴,
∵B(x1+t,y1+h)在抛物线y=﹣x2+4x上,
∴,
t),
∴h=﹣t2﹣2x1t+2x1+4t,
(i)∵h=3t,
∴3t=﹣t2﹣2x1t+2x1+4t,
∴t(t+2x1)=t+2x1,
∵x1≥0,t>0,
∴t+2x1>0,
∴t=1,
∴h=3;
(ii)将x1=t﹣1代入h=﹣t2﹣2x1t+2x1+4t,
∴h=﹣3t2+8t﹣2,
,
∵﹣3<0,
∴当,即时,h取最大值.
16.(2024•上海)在平面直角坐标系中,已知平移抛物线后得到的新抛物线经过和B(5,0).
(1)求平移后新抛物线的表达式;
(2)直线x=m(m>0)与新抛物线交于点P,与原抛物线交于点Q;
①如果PQ小于3,求m的取值范围;
②记点P在原抛物线上的对应点为P′,如果四边形P′BPQ有一组对边平行,求点P的坐标.
【分析】(1)设平移抛物线后得到的新抛物线为,把和B(5,0)代入,可得答案;
(2)①如图,设,则,,结合PQ小于3,可得,结合x=m(m>0),从而可得答案;
②先确定平移方式为:向右平移2个单位,向下平移3个单位,由题意可得:P在B的右边,当BP′∥PQ时,可得,结合平移的性质可得答案如图,当P′Q∥BP时,则∠P′QT=∠BPT,过P'作P′S⊥QP于S,证明△P'SQ∽△BTP,可得,设,则,,,再建立方程求解即可.
【解答】解:(1)设平移抛物线后得到的新抛物线为,
把和B(3,0)代入,
可得:,解得:,
∴新抛物线为;
(2)①如图,设,则,
∴,
∵PQ小于3,
∴,
∴x<1,
∵x=m(m>0),
∴0<m<1;
②,
∴平移方式为:向右平移2个单位,向下平移3个单位,
由题意可得:P在B的右边,当BP′∥PQ时,
∴BP′⊥x轴,
∴xP′=xB=5,
∴,
由平移的性质可得:,即;
如图,当P′Q∥BP时,则∠P′QT=∠BPT,过P′作P′S⊥QP于S,
∴∠P'SQ=∠BTP=90°,
∴△P'SQ∽△BTP,
∴,
设,则,,,
∴,
解得:x=1或3(不符合题意舍去);
综上:.
17.(2024•绵阳)如图,抛物线y=ax2+bx+3(a≠0)与x轴交于点A(﹣3,0)和B(1,0),与y轴交于点C,连接AC和BC,点P在抛物线上运动,连接AP,BP和CP.
(1)求抛物线的解析式,并写出其顶点坐标;
(2)点P在抛物线上从点A运动到点C的过程中(点P与点A,C不重合),作点P关于x轴的对称点P1,连接AP1,CP1,记△ACP1的面积为S1,记△BCP的面积为S2,若满足S1=3S2,求△ABP的面积;
(3)在(2)的条件下,试探究在y轴上是否存在一点Q,使得∠CPQ=45°?若存在,求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
【分析】(1)由待定系数法求出函数表达式,进而求解;
(2)由S1=P1E×OA=3×(m+3﹣m2﹣2m+3)=(﹣m2﹣m+6),同理可得:S2=CD×(xB﹣xP)=(3﹣m﹣3)×(1﹣m)=S1=(﹣m2﹣m+6),求出点P的坐标,进而求解;
(3)当点Q在点C的上方时,则∠CPQ=45°,用解直角三角形的方法求出CQ,即可求解;点Q(Q′)在点C下方时,同理可解.
【解答】解:(1)由题意得:y=a(x+3)(x﹣1)=a(x2+2x﹣3)=ax2+2ax﹣3a=ax2+bx+3,
则﹣3a=3,则a=﹣1,
则抛物线的表达式为:y=﹣x2﹣2x+3,
该抛物线的对称轴为直线x=﹣1,
当x=﹣1时,y=4,即顶点坐标为:(﹣1,4);
(2)由抛物线的表达式知,点C(0,3),
设点P(m,﹣m2﹣2m+3),则点P1(m,m2+2m﹣3),
由点A、C的坐标得,直线AC的表达式为:y=x+3,则点E(m,m+3),
同理由点B、P的坐标得,直线PB的表达式为:y=(﹣m﹣3)x+m+3,
连接PP1交AC于点E,设直线PB交y轴于点D,则点D(0,m+3),
则S1=P1E×OA=3×(m+3﹣m2﹣2m+3)=(﹣m2﹣m+6),
同理可得:S2=CD×(xB﹣xP)=(3﹣m﹣3)×(1﹣m)=S1=(﹣m2﹣m+6),
解得:m=(舍去)或﹣,
即点P(﹣,2);
则△ABP的面积=AB×yP=(1+3)×2=4;
(3)存在,理由:
由(2)知,P(﹣,2);
由点C、P的坐标得,PC=3﹣;
当点Q在点C的上方时,则∠CPQ=45°,
由点C、P的坐标得,tan∠PCQ=2﹣,
过点Q作QH⊥PC于点H,
设CH=(2﹣)x,则PH=QH=x,
则PC=3﹣=(2﹣)x+x,
解得:x=,
则QH=x=,CH=(2﹣),
则CQ==2﹣2,
则OQ=3+2﹣2=2+1,
即点Q(0,2+1);
当点Q(Q′)在点C下方时,
同理可得:CQ′=6﹣2,
则点Q′(0,2﹣3);
综上,Q(0,2+1)或(0,2﹣3).
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