专题 第1章二次函数章末重点题型复习(专项训练)数学浙教版九年级上册
2025-10-30
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2份
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99页
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 数学 |
| 教材版本 | 初中数学浙教版(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 | 同步教学-单元练习 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 浙江省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.29 MB |
| 发布时间 | 2025-10-30 |
| 更新时间 | 2025-07-25 |
| 作者 | ysyhm2023 |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2024-12-28 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/49635866.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
((浙教版)九年级上册
第1章:二次函数章末重点题型复习
题型一 二次函数的概念
1.(2023秋•启东市校级月考)下列函数中,一定是二次函数的是( )
A.y=x(﹣x+1) B.y=ax2+bx+c
C.y=2x+3 D.y=(x﹣1)2﹣x2
2.(2023秋•颍州区校级期末)下列函数不属于二次函数的是( )
A.y=(x﹣1)(x+2) B.y(x﹣1)2
C.y=1x2 D.y=2(x+3)2﹣2x2
3.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
4.(2023秋•金华期末)下列函数中,是二次函数的有( )
①;
②;
③y=3x(1﹣3x);
④y=(1﹣2x)(1+2x).
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
5.把二次函数y=﹣(x+3)2+11变成一般式是( )
A.y=﹣x2+20 B.y=﹣x2+2
C.y=﹣x2+6x+20 D.y=﹣x2﹣6x+2
题型二 利用二次函数的定义求字母的值或取值范围
1.若关于x的函数y=(m﹣2)x2﹣x+1是二次函数,则m的取值范围是( )
A.m>2 B.m<2 C.m≠2 D.m≠0
2.(2024秋•庆云县期中)已知是二次函数,则m的值为( )
A.﹣1 B.1 C.2 D.﹣1或1
3.(2023秋•西城区校级期中)已知y=(m﹣3)x2﹣2x+5是二次函数,则常数m的取值范围是 .
4.(2024秋•宜都市期中)若函数y=(m+1)x|m|+1﹣5是二次函数,则m的值为 .
5.(2024秋•上思县期中)已知关于x的函数y=(m2﹣m)x2+mx+(m+1).
(1)当m为何值时,此函数是二次函数?
(2)当m为何值时,此函数是一次函数?
题型三 二次函数的性质
1.(2024秋•陕州区期中)抛物线y=﹣2(x﹣1)2的顶点坐标和对称轴是( )
A.(﹣1,0),直线x=﹣1 B.(1,0),直线x=1
C.(0,1),直线x=﹣1 D.(0,1),直线x=1
2.(2024秋•四平期末)已知抛物线,下列说法正确的是( )
A.开口向上
B.对称轴是直线x=﹣3
C.顶点坐标为
D.当x<﹣3时,y随x的增大而减小
3.(2024•凉山州模拟)抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)上部分点的坐标如下表,下列说法错误的是( )
x
…
﹣3
﹣2
﹣1
0
1
…
y
…
﹣3
﹣2
﹣3
﹣6
﹣11
…
A.对称轴是直线x=﹣2
B.当x=﹣4时,y=﹣11
C.当x>﹣2时,y随x的增大而减小
D.抛物线开口向下
4.(2024秋•昭平县期中)关于二次函数y=﹣2x2+1的图象,下列说法中,正确的是( )
A.对称轴为直线x=1
B.顶点坐标为(﹣2,1)
C.可以由二次函数y=﹣2x2的图象向左平移1个单位长度得到
D.在y轴的左侧,y随x的增大而增大,在y轴的右侧,y随x的增大而减小
5.(2024•雁塔区校级模拟)在平面直角坐标系中,二次函数y=mx2﹣4mx+4m+4(m≠0)的图象只经过三个象限,则m的取值范围为( )
A.m<﹣1 B.﹣1<m<0 C.m≤﹣1 D.m<0
题型四 二次函数图象共存问题
1.(2024秋•昭平县期中)函数y=ax2+c与y=ax+c在同一平面直角坐标系中的图象大致是( )
A. B.
C. D.
2.(2024秋•云南期末)在同一平面直角坐标系中,一次函数y=ax+c和二次函数y=a(x+c)2的图象大致为( )
A. B.
C. D.
3.(2024秋•香坊区校级期中)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.
4.(2023秋•奇台县期末)一次函数y=ax+b与二次函数y=ax2+bx+c在同一坐标系中的图象可能是( )
A. B.
C. D.
5.(2024秋•德城区期中)函数y=ax+b(a≠0)与y=ax2+bx+c(a≠0)在同一平面直角坐标系中的图象可能是( )
A. B.
C. D.
题型五 利用二次函数的性质比较函数值的大小
1.(2024秋•新洲区月考)若A(﹣3,y1),B(﹣2,y2),C(2,y3)为二次函数y=ax2+2ax+a(a<0)的图象上的三点,则y1,y2,y3的大小关系是( )
A.y1<y2<y3 B.y2<y1<y3 C.y3<y1<y2 D.y1<y3<y2
2.(2024秋•庐阳区校级期中)已知点A(x1,y1),B(x2,y2)在二次函数y=﹣x2+2x+1上,且﹣2<x1<﹣1,1<x2<2,则下列结论正确的是( )
A.y1>y2 B.y1=y2 C.y1<y2 D.无法确定
3.(2024秋•肥西县期中)在平面直角坐标系中,抛物线y=4(x+2)2﹣3经过A(﹣3,a)、B(0,b)、C(1,c)三点,则a,b,c的大小关系是( )
A.b<c<a B.a<b<c C.c<b<c D.a<c<b
4.(2024秋•江夏区校级月考)已知二次函数y=mx2﹣2mx+3(m为常数,且m>0)的图象上有三点A(﹣2,y1),B(1,y2),C(3,y3),则y1,y2,y3的大小关系是( )
A.y1<y2<y3 B.y1<y3<y2 C.y2<y1<y3 D.y2<y3<y1
5.(2024•余姚市一模)已知点A(x1,y1),B(x2,y2),C(x3,y3)在二次函数y=﹣x2+c(c>0)的图象上,点A,C是该函数图象与正比例函数y=kx(k为常数且k>0)的图象的交点.若x1<0<x2<x3,则y1,y2,y3的大小关系为( )
A.y3<y2<y1 B.y1<y2<y3 C.y2<y1<y3 D.y1<y3<y2
题型六 待定系数法求二次函数的解析式
1.(2024秋•海珠区校级月考)一抛物线的形状、开口方向与抛物线相同,顶点为(﹣3,2),则此抛物线的解析式为( )
A. B.
C. D.
2.(2024秋•江岸区期中)根据下表中自变量x与函数值y的对应关系,可判断二次函数y=ax2+bx+c的解析式为( )
x
…
﹣1
0
1
2
…
y
…
﹣7
﹣5
﹣1
5
…
A.y=x2+3x+5 B.y=x2+3x﹣5
C.y=﹣x2+3x﹣5 D.y=﹣x2﹣3x﹣5
3.(2024秋•利辛县期中)已知二次函数y=x2+bx+c的图象经过点A(﹣1,12),B(2,﹣3).
(1)求这个二次函数的表达式;
(2)求这个图象的顶点坐标.
4.(2024秋•黔南州期中)已知一个二次函数的图象的顶点坐标是(﹣2,1),且图象经过点(1,﹣8)
(1)求这个二次函数的解析式;
(2)当﹣5≤x≤1时,求y的最大值.
5.(2023秋•华安县期中)已知二次函数图象的顶点为(2,﹣1),且与y轴交于点(0,3),
(1)求该函数的解析式.
(2)点M(x1,y1),N(x2,y2)是抛物线上不同的两点.
①若y1=y2,求x1,x2之间的数量关系.
②若x1+x2=2(x1﹣x2),求y1﹣y2的最小值.
题型七 二次函数与一元二次方程
1.(2024秋•龙口市期中)下表是小明通过计算得到的函数y=x2﹣x﹣5的几组对应值,则方程x2﹣x﹣5=0的一个实数根可能是( )
x
﹣1.5
﹣1.7
﹣1.9
﹣2.1
y
﹣1.25
﹣0.41
0.51
1.51
A.x≈﹣1.6 B.x≈﹣1.8 C.x≈﹣1.95 D.x≈﹣2.2
2.(2024秋•沈北新区期末)抛物线y=x2+6x+c与x轴只有一个交点,则c的值为( )
A.9 B. C. D.﹣9
3.(2023•崂山区一模)二次函数y=ax2+bx+c的部分图象如图所示,对称轴方程为x=﹣1,图象与x轴相交于点(1,0),则方程cx2+bx+a=0的根为( )
A.x1=1,x2=﹣3 B.x1=﹣1,x2=3
C.x1=1,x2 D.x1=﹣1,x2
4.(2024•犍为县模拟)若抛物线y=kx2﹣2x﹣1与x轴有两个不同的交点,则k的取值范围为( )
A.k>﹣1 B.k≥﹣1 C.k>﹣1且k≠0 D.k≥﹣1且k≠0
5.(2023秋•单县期末)已知二次函数y=x2﹣4x+m(m为常数).
(1)若其图象与x轴有两个交点,求m的取值范围;
(2)求其图象与直线y=m+5交点的横坐标.
题型八 二次函数与不等式(组)
1.抛物线y=ax2+bx+c(a<0)与x轴的一个交点坐标为(﹣2,0),对称轴为直线x=2,其部分图象如图所示,当y>0时,x的取值范围是( )
A.x>﹣2 B.x<6 C.﹣2<x<6 D.x<﹣2或x>6
2.(2024•郸城县三模)如图,一次函数y=x+a和二次函数y=x2+bx的图象交于点A(﹣3,0)和点B,则x+a>x2+bx的解集是( )
A.x>1 B.x>1或x<﹣3 C.﹣3<x D.﹣3<x<1
3.(2023春•鼓楼区校级期末)如图,已知抛物线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+kx+c≥m的解集是( )
A.x≤﹣3或x≥1 B.x≤﹣1或x≥3 C.﹣3≤x≤1 D.﹣1≤x≤3
4.(2023•城阳区校级一模)已知抛物线y=(x﹣2)2﹣3的部分图象如图所示,若y≤0,则x的取值范围为 .
5.二次函数y=ax2+bx+c的图象如图所示,根据图象直接回答下列问题:
(1)直接写出该二次函数的解析式为 ;
(2)不等式ax2+bx+c≤0的解集是 ;
(3)y随x的增大而减小的自变量x的取值范围是 ;
(4)若关于x的方程ax2+bx+c=k有两个不相等的实根,则k的取值范围是 .
题型九 利用二次函数的性质判断多结论问题
1.(2024•南山区校级模拟)如图,已知二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象如图所示,其对称轴为直线x=1,以下4个结论:
①abc<0;
②(a+c)2<b2;
③a+b<m(am+b),其中m≠1;
④4a+2b+c>0.
其中正确结论的有( )
A.4个 B.3个 C.2个 D.1个
2.(2024秋•临夏州期中)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.(2023秋•东莞市校级期末)如图,抛物线y=ax2+bx+c的对称轴是直线x=1,则以下五个结论①abc>0,②2a+b=0,③b2>4ac,④4a+2b+c>0,⑤3a+c<0中,正确的有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
4.(2024•十堰模拟)二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象如图所示,下列结论:
①abc<0;
②2a+b=0;
③m为任意实数时,a+b≤m(am+b);
④a﹣b+c>0;
⑤若bx1bx2,且x1≠x2,则x1+x2=2.其中正确的有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
5.(2024•阳信县一模)已知二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象如图所示.则有以下5个结论:①abc<0;②b2<4ac;③b=﹣2a;④a﹣b+c>0;⑤对于任意实数m,总有am2+bm≤a+b.其中正确的结论是 .(填序号)
题型十 利用二次函数的性质求最值
1.二次函数y=2x2+8x﹣1的最小值是( )
A.7 B.﹣7 C.9 D.﹣9
2.(2023•龙港市一模)小明在研究某二次函数y=ax2+bx+c时列表如下:
x
…
﹣2
﹣1
0
2
3
…
y=ax2+bx+c
…
11
6
3
3
6
…
当自变量x满足﹣1≤x≤4时,下列说法正确的是( )
A.有最大值11,有最小值3 B.有最大值11,有最小值2
C.有最大值6,有最小值3 D.有最大值6,有最小值2
3.已知关于x的二次函数y=x2﹣4x+m在﹣1≤x≤3的取值范围内最大值为7,则该二次函数的最小值是 .
4.若函数y=x2﹣6x+5,当2≤x≤6时的最大值是M,最小值是m,则M﹣m= .
5.(2023•砀山县模拟)已知二次函数y=ax2﹣4ax+3a
(1)若a=1,则函数y的最小值为 .
(2)若当1≤x≤4时,y的最大值是4,则a的值为 .
题型十一 根据二次函数的最值求字母的值或取值范围
1.(2024•河北模拟)已知二次函数y=(x﹣h)2+1(h为常数)在自变量x的值满足1≤x≤3的情况下,与其对应的函数值y的最小值为5,则h的值为( )
A.1或﹣5 B.﹣1或5 C.1或﹣3 D.1或3
2.(2024春•鄞州区校级期末)若当﹣4≤x≤2时,二次函数的最小值为0,则m=( )
A. B. C. D.或
3.(2024•榆阳区三模)已知二次函数y=﹣x2+2mx﹣3(m>0)在自变量﹣1≤x≤3时,其对应的函数值y的最大值为1,则m的值为( )
A.4 B. C.2 D.1
4.(2023秋•龙马潭区期末)已知抛物线y=﹣x2+2x+1在自变量x的值满足t≤x≤t+2时,与其对应的函数值y的最小值为﹣7,求此时t的值为( )
A.1或﹣2 B.2或﹣2 C.3或﹣1 D.﹣1或﹣2
题型十二 二次函数的平移、对称、旋转
1.(2024秋•利辛县期中)将抛物线y=x2+2x﹣2向右平移4个单位,再向上平移4个单位,所得抛物线的函数表达式是( )
A.y=(x﹣3)2﹣1 B.y=(x﹣3)2+1
C.y=(x+3)2﹣1 D.y=(x+3)2+1
2.(2024秋•秦皇岛期中)抛物线y=﹣(x﹣m)(x﹣n)与抛物线y=(x﹣3)2﹣4关于原点对称,则m+n的值为( )
A.﹣6 B.8 C.6 D.9
3.(2024秋•新洲区月考)将二次函数y=(x+1)2﹣2的图象向左平移2个单位长度,再向上平移3个单位长度得到图象的二次函数解析式是( )
A.y=(x﹣1)2﹣5 B.y=(x﹣1)2+1
C.y=(x+3)2+1 D.y=(x+3)2﹣5
4.(2024秋•太和县期中)将抛物线绕原点O旋转180°,则旋转后的抛物线的解析式为( )
A.y=﹣2x2+1 B.y=﹣2x2﹣1
C. D.
5.(2023秋•宿豫区校级月考)如图,将抛物线P:y=x2+2x+m平移后得到抛物线P2:y=x2﹣5x+n两抛物线与y轴分别交于点C,D.抛物线P1,P2的交点E的横坐标是1,过点E作x轴的平行线,分别交抛物线P1,P2于点A,B.
(1)求点A的横坐标.
(2)求线段CD的长度.
题型十三 根据实际问题列二次函数关系式
1.(2024秋•平定县期中)如图,正方形ABCD的边长为6,点E在边AB上,点F在AD的延长线上,且BE=DF,四边形AEGF是矩形,则矩形AEGF的面积y与BE的长x之间的函数关系式为( )
A.y=36﹣x2 B.y=6﹣x2 C.y=6﹣x D.y=36﹣x
2.(2024秋•松山区期中)最新报道显示,2023年我国新能源汽车累计销量为949.5万辆,销量逐年增加,若2025年的累计销量为y万辆,平均每年增长率为x,则y关于x的函数解析式为( )
A.y=(1+x)2 B.y=949.5x(1+x)
C.y=949.5(1+x)2 D.y=949.5+(1+x)2
3.(2024秋•临汾月考)如图1,发石车是古代一种远程攻击的武器.将发石车置于山坡底部O处,以点O为原点,水平方向为x轴方向,建立如图2所示的平面直角坐标系,将发射出去的石块当作一个点看,其飞行路线可以近似看作抛物线y=a(x﹣30)2+k的一部分,若发射石块在空中飞行的最大高度为15米,则该抛物线的解析式为( )
A. B.
C. D.y=﹣2(x﹣15)2+30
4.(2024秋•闽侯县期中)某商品每件进价20元,销售期间发现,当售价为25元时,每天可售出120个,销售单价每降价1元,每天销量增加10个,现商家决定降价销售,每个降价x元(0<x<5),设每天销售量为y个,每天销售商品获得的利润w元,则下列函数关系式正确的是( )
A.y=10x﹣120
B.y=﹣10x+120
C.w=(10x+120)(25﹣20﹣x)
D.w=(﹣10x+120)(50﹣x)
5.(2024秋•鹿城区校级月考)深高小学部饲养了两只萌萌的羊驼,建筑队在学校一边靠墙处,计划用15米长的铁栅栏围成三个相连的长方形羊驼草料仓库,仓库总面积为y平方米,为方便取物,在各个仓库之间留出了1米宽的缺口作通道,在平行于墙的一边留下一个1米宽的缺口作小门,若设AB=x米,则y关于x的函数关系式为( )
A.y=x(18﹣4x) B.y=x(18﹣2x)
C.y=x(12﹣4x) D.y=x12﹣2x
题型十四 二次函数的实际应用
1.(2023秋•抚松县期末)如图,现有长为24m的篱笆,一面利用墙(墙的最大可用长度a为9m),围成中间隔有一道篱笆的长方形花圃ABCD.设AB的长为x米.
(1)若要围成面积为36m2的花圃,则AB的长为多少米?
(2)当AB的长为多少米时,长方形花圃ABCD的面积最大?最大面积为多少?
2.(2024•镇平县一模)某校利用大课间开展阳光体育跳大绳活动.跳绳时,绳摇到最高处时的形状是抛物线.正在摇绳的小明和小强两名同学拿绳的手间距AB为6米,到地面的距离AO和BD均为0.9米,身高为1.4米的小丽站在距点O的水平距离为1米的点F处,绳子摇到最高处时刚好通过她的头顶点E.以点O为原点建立如图所示的平面直角坐标系,设此抛物线的解析式为 y=ax2+bx+0.9.
(1)求该抛物线的解析式;
(2)如果身高为1.75米的王老师也想参加跳绳,小明和小强站原地正常摇绳的情况下,问绳子能否顺利从王老师头顶越过?请说明理由;
(3)如果身高1.7米的小张同学也想参加跳绳,他站在O,D之间,且离点O的距离为m米,当绳子摇到最高处时,m在什么范围内,绳子能顺利越过他头顶?请结合图象,直接写出m的取值范围.
3.(2023秋•驻马店期末)如图①,桥拱截面OBA可视为抛物线的一部分,在某一时刻,桥拱内的水面宽OA=8m,桥拱顶点B到水面的距离是4m.
(1)按如图②所示建立平面直角坐标系,求桥拱部分抛物线的函数表达式;
(2)一只宽为1.2m的打捞船径直向桥驶来,当船驶到桥拱下方且距O点0.4m时,桥下水位刚好在OA处,有一名身高1.68m的工人站立在打捞船正中间清理垃圾,他的头顶是否会触碰到桥拱,请说明理由(假设船底与水面齐平).
4.(2024•枣阳市模拟)为有力有效推进乡村全面振兴,在驻村工作队的帮扶下,某村积极推动“合作社+农户”模式托起村民致富梦.村合作社推广种植某特色农产品,每千克成本为20元,规定每千克售价需超过成本,但不高于50元,日销售量y(千克)与售价x(元/千克)之间存在一次函数关系,部分图象如图所示,设该农产品的日销售利润为W元.
(1)分别求出y与x,W与x之间的函数解析式;
(2)该合作社决定从每天的销售利润中拿出200元设立“助学基金”,若捐款后合作社的剩余利润是800元,求该农产品的售价;
(3)若该农产品的日销量不低于90千克,当售价单价定为多少元时,每天获取的利润最大,最大利润是多少元.
5.(2024秋•松滋市期中)“大众创业、万众创新”,互联网和大数据的时代,创新已成为提升企业竞争力的关键.已知商家购进一批文创产品,成本为10元/件,拟采取线上和线下两种方式进行销售.调查发现,线下的月销量y(单位:件)与线下售价x(单位:元/件,12≤x<24)满足一次函数的关系,部分数据如下表:
x(元/件)
12
14
16
y(件)
1200
1000
800
(1)求y与x的函数关系式;
(2)若线上售价始终比线下每件便宜2元,且线上的月销售量固定为400件.
①当x为多少时,线上和线下月利润总和达到最大?并求出此时的最大利润;
②若线下月利润与线上月利润的差不低于800元,直接写出x的取值范围.
6.(2024•通州区二模)某超市购进某种商品的成本为25元/kg,经过调查发现,这种商品在前30天的销售单价y(元/kg)与时间x(天)之间的函数关系式为y日销量m(kg)与时间x(天)之间满足函数关系:m=﹣2x+72(0<x≤30,x为整数).
(1)求前15天中哪一天的销售利润最大?最大日销售利润是多少元?
(2)求前30天中日销售利润不低于1080元的天数.
题型十五 二次函数与一次函数的综合
1.如图,抛物线yx2+3与x轴交于A,B两点,与直线yx+b相交于B,C两点,连接A,C两点.
(1)写出直线BC的解析式;
(2)求△ABC的面积.
2.在平面直角坐标系xOy中,已知抛物线的顶点坐标为(2,0),且经过点(4,1),如图,直线yx与抛物线交于A、B两点,直线l为y=﹣1.
(1)求抛物线的解析式;
(2)在l上是否存在一点P,使PA+PB取得最小值?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
3.如图,已知二次函数y=(x+2)2的图象与x轴交于点A,与y轴交于点B.
(1)求点A、B的坐标;
(2)求S△AOB;
(3)求对称轴方程;
(4)在对称轴上是否存在一点P,使以P、A、O、B为顶点的四边形为平行四边形?
4.抛物线的顶点为(1,﹣4),与x轴交于A、B两点,与y轴负半轴交于C(0,﹣3).
(1)求抛物线的解析式;
(2)点P为对称轴右侧抛物线上一点,以BP为斜边作等腰直角三角形,直角顶点M落在对称轴上,求P点的坐标.
题型十六 二次函数的综合题
1.(2024秋•四平期末)如图,抛物线与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C,OA=OC=6,对称轴是直线x=﹣2,点F在对称轴上运动.
(1)求抛物线的解析式;
(2)是否存在一点F,使得∠BFC为直角?若存在,求点F的坐标;若不存在,请说明理由;
(3)将线段BC绕着点F逆时针方向旋转90°后得到线段B1C1,当点B1与C1恰有一点落在抛物线上时,求点F的坐标.
2.(2024秋•松山区期中)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.
3.(2023秋•梅里斯区期末)综合与探究
如图,已知二次函数y=﹣x2+bx+c的图象与x轴交于点A(﹣4,0)和点B,与y轴相交于点C(0,4).
(1)求该二次函数的解析式;
(2)在抛物线的对称轴上有一点H,当BH+CH的值最小时,点H坐标为 ;
(3)点D在线段OA上运动,过点D作x轴的垂线,与AC交于点Q,与抛物线交于点P,连接AP、CP,当四边形AOCP的面积最大时,求点P的坐标和四边形AOCP面积的最大值;
(4)探究在抛物线的对称轴上是否存在点M,使得以点A、C、M为顶点的三角形是直角三角形?若存在,请直接写出点M的坐标;若不存在,说明理由.
4.(2024秋•大冶市期中)如图,已知抛物线L1:y=ax2+bx+3与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C,且A(﹣3,0),B(1,0).
(1)求抛物线L1的解析式;
(2)若M是抛物线上的一动点,且∠MAB=∠BCO,求点M的坐标;
(3)点Q在抛物线上,且Q的横坐标为,将抛物线L1沿水平方向平移得到抛物线L2,抛物线L2的顶点为P,且△ACP的面积等于△AQC的面积,求点P的坐标.
5.(2024•阳新县模拟)在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+4与x轴交于A(﹣2,0),B(4,0)两点,与y轴交于点C,点P是直线BC上方抛物线上不与抛物线顶点重合的一动点,设点P的横坐标为m.
(1)请直接写出a,b的值;
(2)如图,若抛物线的对称轴为直线l,点D为直线l上一动点,当BC垂直平分PD时,求m的值;
(3)过点P作x轴的垂线交BC于点M,过点P作y轴的垂线与抛物线的另一个交点为N,线段PM,PN的长度之和记为d.
①求d关于m的函数解析式;
②根据d的不同取值,试探索点P的个数情况.
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((浙教版)九年级上册
第1章:二次函数章末重点题型复习
题型一 二次函数的概念
1.(2023秋•启东市校级月考)下列函数中,一定是二次函数的是( )
A.y=x(﹣x+1) B.y=ax2+bx+c
C.y=2x+3 D.y=(x﹣1)2﹣x2
【分析】根据二次函数的定义逐个判断即可.
【解答】解:A、y=x(﹣x+1)=﹣x2+x是二次函数,故此选项符合题意;
当a=0时,函数不是二次函数,故本选项不符合题意;
B、当a=0时,函数不是二次函数,故本选项不符合题意;
C、y=2x+3,不是二次函数,是一次函数,故此选项不符合题意;
D、y=(x﹣1)2﹣x2,整理后不是二次函数,是一次函数,故此选项不符合题意.
故选:A.
【点评】本题主要考查了二次函数的定义,解题的关键是掌握一般地,形如y=ax2+bx+c(a、b、c是常数,a≠0)的函数,叫做二次函数.
2.(2023秋•颍州区校级期末)下列函数不属于二次函数的是( )
A.y=(x﹣1)(x+2) B.y(x﹣1)2
C.y=1x2 D.y=2(x+3)2﹣2x2
【分析】形如y=ax2+bx+c(a≠0)的函数称为二次函数,根据此定义即可判断.
【解答】解:∵y=(x﹣1)(x+2)=x2+x﹣2.,
∴A选项不合题意,
∵,
∴B选项不合题意,
∵是二次函数,
∴C选项不合题意,
∵y=2(x+3)2﹣2x2=2x2+12x+18﹣2x2=12x+18,
∴D选项不是二次函数,
故选:D.
【点评】本题主要考查二次函数的定义,关键是要牢记二次函数的定义.
3.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
【分析】根据二次函数的定义,分别列出关系式,进行选择即可.
【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.
【点评】本题主要考查的是二次函数定义,根据题意列出函数关系式是解题的关键.
4.(2023秋•金华期末)下列函数中,是二次函数的有( )
①;
②;
③y=3x(1﹣3x);
④y=(1﹣2x)(1+2x).
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【分析】把各关系式整理成一般形式,根据二次函数的定义判定即可解答.
【解答】解:①y=1x2x2+1,是二次函数;
②y,分母中含有自变量,不是二次函数;
③y=3x(1﹣3x)=﹣3x2+3x,是二次函数;
④y=(1﹣2x)(1+2x)=﹣4x2+1,是二次函数.
二次函数共三个.
故选:C.
【点评】本题考查二次函数的定义,熟知一般地,形如y=ax2+bx+c(a、b、c是常数,a≠0)的函数,叫做二次函数是解题的关键.
5.把二次函数y=﹣(x+3)2+11变成一般式是( )
A.y=﹣x2+20 B.y=﹣x2+2
C.y=﹣x2+6x+20 D.y=﹣x2﹣6x+2
【分析】利用完全平方公式将等式的右侧展开并合并同类项即可.
【解答】解:y=﹣(x+3)2+11=﹣x2﹣6x﹣9+11=﹣x2﹣6x+2.
故选:D.
【点评】考查了二次函数的解析式有三种形式:
题型二 利用二次函数的定义求字母的值或取值范围
1.若关于x的函数y=(m﹣2)x2﹣x+1是二次函数,则m的取值范围是( )
A.m>2 B.m<2 C.m≠2 D.m≠0
【分析】直接利用二次函数的定义得出答案.
【解答】解:∵关于x的函数y=(m﹣2)x2﹣x+1是二次函数,
∴m﹣2≠0,
解得:m≠2.
故选:C.
【点评】此题主要考查了二次函数的定义,正确把握定义是解题关键.
2.(2024秋•庆云县期中)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.
【点评】本题考查了二次函数的定义,熟知形如y=ax2+bx+c (a≠0)的函数是二次函数是解题的关键.
3.(2023秋•西城区校级期中)已知y=(m﹣3)x2﹣2x+5是二次函数,则常数m的取值范围是 .
【分析】根据二次函数的定义与一般形式即可求解.
【解答】解:根据题意得:m﹣3≠0,
解得:m≠3.
故答案是:m≠3.
【点评】本题考查了二次函数的定义,一般形式是y=ax2+bx+c(a≠0,且a,b,c是常数,x是未知数).
4.(2024秋•宜都市期中)若函数y=(m+1)x|m|+1﹣5是二次函数,则m的值为 .
【分析】根据二次函数的定义,必须二次项系数不等于0,且未知数的次数等于2,据此列不等式组并求解即可.
【解答】解:由二次函数的定义可知,当时,该函数是二次函数,
∴,
∴m=1,
故答案为:1.
【点评】本题考查了二次函数的定义,明确二次函数的定义并正确列式是解题的关键.
5.(2024秋•上思县期中)已知关于x的函数y=(m2﹣m)x2+mx+(m+1).
(1)当m为何值时,此函数是二次函数?
(2)当m为何值时,此函数是一次函数?
【分析】(1)形如y=ax2+bx+c(a、b、c为常数,a≠0)的函数叫做二次函数,由此解答即可;
(2)形如y=kx+b(k、b为常数,k≠0)的函数叫做一次函数,由此解答即可.
【解答】解:(1)由二次函数的概念可得m2﹣m≠0,
m(m﹣1)≠0,
解得m≠0且m≠1;
(2)由一次函数的概念可得
,
解得m=1.
【点评】本题考查了二次函数的定义,一次函数的定义,熟练掌握这两个定义是解题的关键.
题型三 二次函数的性质
1.(2024秋•陕州区期中)抛物线y=﹣2(x﹣1)2的顶点坐标和对称轴是( )
A.(﹣1,0),直线x=﹣1 B.(1,0),直线x=1
C.(0,1),直线x=﹣1 D.(0,1),直线x=1
【分析】根据顶点式,可直接求出顶点坐标,对称轴.
【解答】解:∵抛物线解析式为y=﹣2(x﹣1)2,
∴顶点坐标为(1,0),对称轴为x=1.
故选:B.
【点评】本题考查二次函数的性质,记住顶点式y=a(x﹣h)2+k,顶点坐标是(h,k),对称轴是直线x=h.
2.(2024秋•四平期末)已知抛物线,下列说法正确的是( )
A.开口向上
B.对称轴是直线x=﹣3
C.顶点坐标为
D.当x<﹣3时,y随x的增大而减小
【分析】由二次函数解析式可得抛物线开口方向、对称轴及顶点坐标、增减性,进而求解.
【解答】解:A,a=﹣1<0,开口向下,原说法错误,不符合题意;
B,对称轴是直线x=3,原说法错误,不符合题意;
C,顶点坐标为,原说法正确,符合题意;
D,当x<﹣3时,y随x的增大而增大,原说法错误,不符合题意;
故选:C.
【点评】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与性质是关键.
3.(2024•凉山州模拟)抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)上部分点的坐标如下表,下列说法错误的是( )
x
…
﹣3
﹣2
﹣1
0
1
…
y
…
﹣3
﹣2
﹣3
﹣6
﹣11
…
A.对称轴是直线x=﹣2
B.当x=﹣4时,y=﹣11
C.当x>﹣2时,y随x的增大而减小
D.抛物线开口向下
【分析】根据二次函数的性质和表格中的数据,可以判断各个小题中的结论是否成立,本题得以解决.
【解答】解:A、由表格中点(﹣3,﹣3),(﹣1,﹣3),可知对称轴是直线x=﹣2,故不符合题意;
B、根据对称轴是直线x=﹣2,图象过点(1,﹣11),所以当x=﹣5时,y=﹣11,故符合题意;
C、由表格数据可知,当x>﹣2时,y随x的增大而减小,故不符合题意;
D、根据对称轴是直线x=﹣2,当x>﹣2时,y随x的增大而减小,可知抛物线开口向下,故不符合题意;
故选:B.
【点评】本题考查二次函数的性质、二次函数图象上点的坐标特征,解答本题的关键是明确题意,利用二次函数的性质解答.
4.(2024秋•昭平县期中)关于二次函数y=﹣2x2+1的图象,下列说法中,正确的是( )
A.对称轴为直线x=1
B.顶点坐标为(﹣2,1)
C.可以由二次函数y=﹣2x2的图象向左平移1个单位长度得到
D.在y轴的左侧,y随x的增大而增大,在y轴的右侧,y随x的增大而减小
【分析】由二次函数y=﹣2x2+1,可得其对称轴、顶点坐标;由二次项系数,可知图象开口向下;对每个选项分析、判断即可.
【解答】解:A、由二次函数解析式得,对称轴为直线x=0;故本项错误;
B、由二次函数解析式得,顶点坐标为 (0,1);故本项错误;
C、由二次函数解析式的图象可由二次函数y=﹣2x2的图象向上平移1个单位得到;故本项错误;
D、由二次函数y=﹣2x2+1得,其开口向下,顶点为(0,1),则在y轴的左侧,y随x的增大而增大,在y轴的右侧,y随x的增大而减小;故本项正确.
综上,正确的是D.
故选:D.
【点评】本题主要考查了二次函数的性质及几何变换,应熟练掌握二次函数的性质:顶点、对称轴的求法及图象的特点.
5.(2024•雁塔区校级模拟)在平面直角坐标系中,二次函数y=mx2﹣4mx+4m+4(m≠0)的图象只经过三个象限,则m的取值范围为( )
A.m<﹣1 B.﹣1<m<0 C.m≤﹣1 D.m<0
【分析】根据题目中的解析式和二次函数的性质可以求得m的取值范围,本题得以解决.
【解答】解:∵y=mx2﹣4mx+4m+4=m(x﹣2)2+4,
∴顶点坐标是(2,4),
∵二次函数y=mx2﹣4mx+4m+4的图象只经过三个象限,
∴,
解得,m≤﹣1,
故选:C.
【点评】本题考查二次函数的性质,解答本题的关键是明确题意,利用二次函数的性质解答.
题型四 二次函数图象共存问题
1.(2024秋•昭平县期中)函数y=ax2+c与y=ax+c在同一平面直角坐标系中的图象大致是( )
A. B.
C. D.
【分析】根据一次函数图象经过的象限,与y轴的交点,可得a、c的正负;然后根据二次函数图象的开口方向,与y轴的交点,可得a、c的正负,逐一比较两者的a、c值即可.
【解答】解:A、由y=ax+c的图象可知a>0,c>0,由二次函数的图象可知a>0,c>0,直线与抛线与y轴没交于同一点,不合题意;
B、由y=ax+c的图象可知a<0,c<0,由二次函数的图象可知a>0,c<0,两者相矛盾,不合题意;
C、由y=ax+c的图象可知a<0,c>0,由二次函数的图象可知a<0,c>0,直线与抛物线与y轴交于同一点,符合题意;
D、由y=ax+c的图象可知a<0,c>0,由二次函数的图象可知a<0,c=0,两者相矛盾,不合题意
故选:C.
【点评】本题考查了一次函数和二次函数综合.解决本题的关键是熟练掌握一次函数和二次函数图象与系数的关系.
2.(2024秋•云南期末)在同一平面直角坐标系中,一次函数y=ax+c和二次函数y=a(x+c)2的图象大致为( )
A. B.
C. D.
【分析】本题形数结合,一次函数y=ax+b,可判断a、c的符号;根据二次函数y=a(x+c)2的图象位置,可得a,c.经历:图象位置﹣系数符号﹣图象位置.
【解答】解:A、函数y=ax+c中,a>0,c>0,y=a(x+c)2中,a<0,c<0,故A错误;
B、函数y=ax+c中,a<0,c>0,y=a(x+c)2中,a<0,c>0,故B正确;
C、函数y=ax+c中,a>0,c<0,y=a(x+c)2中,a>0,c>0,故C错误;
D、函数y=ax+c中,a<0,c>0,y=a(x+c)2中,a>0,c<0,故D错误.
故选:B.
【点评】此题考查二次函数图象,利用一次函数,二次函数系数及常数项与图象位置之间关系是解题关键.
3.(2024秋•香坊区校级期中)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.
【点评】考查二次函数及一次函数的图象的性质;用到的知识点为:二次函数和一次函数的常数项是图象与y轴交点的纵坐标;一次函数的一次项系数大于0,图象经过一、三象限;小于0,经过二、四象限;二次函数的二次项系数大于0,图象开口向上;二次项系数小于0,图象开口向下.
4.(2023秋•奇台县期末)一次函数y=ax+b与二次函数y=ax2+bx+c在同一坐标系中的图象可能是( )
A. B.
C. D.
【分析】先由一次函数y=ax+b图象得到字母系数的正负,再与二次函数y=ax2+bx+c的图象相比较看是否一致.
【解答】解:A、由抛物线可知,a<0,由直线可知,a>0,故本选项错误;
B、由抛物线可知,a>0,x0,得b<0,由直线可知,a>0,b>0,故本选项错误;
C、由抛物线可知,a<0,x0,得b<0,由直线可知,a<0,b<0,故本选项正确;
D、由抛物线可知,a<0,x0,得b<0,由直线可知,a<0,b>0,故本选项错误.
故选:C.
【点评】本题考查一次函数与二次函数的图象,掌握抛物线和直线的性质,用假设法来搞定这种数形结合题是一种很好的方法.
5.(2024秋•德城区期中)函数y=ax+b(a≠0)与y=ax2+bx+c(a≠0)在同一平面直角坐标系中的图象可能是( )
A. B.
C. D.
【分析】可先由二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象得到字母系数的正负,再与一次函数y=ax+b(a≠0)图象得到字母系数的正负相比较看是否一致即可判断.
【解答】解:A、由抛物线可知,a>0,b<0,由直线可知,a>0,b>0,故本选项错误;
B、由抛物线可知,a>0,b>0,由直线可知,a>0,b>0,故本选项正确;
C、由抛物线可知,a<0,b>0,由直线可知,a<0,b<0,故本选项错误;
D、由抛物线可知,a<0,b<0,由直线可知,a>0,b>0,故本选项错误.
故选:B.
【点评】本题考查了二次函数图象,一次函数的图象,熟练掌握函数图象与系数的关系是关键.
题型五 利用二次函数的性质比较函数值的大小
1.(2024秋•新洲区月考)若A(﹣3,y1),B(﹣2,y2),C(2,y3)为二次函数y=ax2+2ax+a(a<0)的图象上的三点,则y1,y2,y3的大小关系是( )
A.y1<y2<y3 B.y2<y1<y3 C.y3<y1<y2 D.y1<y3<y2
【分析】由二次函数的解析式为y=ax2+2ax+a(a<0),可得出抛物线的对称轴为直线x=﹣1且开口向下,利用二次函数的性质,可得出“距离对称轴越远的点,其函数值越小”,再结合各点的横坐标,即可得出y3<y1<y2.
【解答】解:∵y=ax2+2ax+a=a(x+1)2,且a<0,
∴二次函数y=ax2+2ax+a(a<0)的图象的对称轴为直线x=﹣1,且开口向下,
∴距离对称轴越远的点,其函数值越小.
又∵|﹣3﹣(﹣1)|=2,|﹣2﹣(﹣1)|=1,|2﹣(﹣1)|=3,且1<2<3,
∴y3<y1<y2.
故选:C.
【点评】本题考查了二次函数的性质,牢记“当a>0时,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)的开口向上,距离对称轴越远的点,其函数值越大;当a<0时,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)的开口向下,距离对称轴越远的点,其函数值越小”是解题的关键.
2.(2024秋•庐阳区校级期中)已知点A(x1,y1),B(x2,y2)在二次函数y=﹣x2+2x+1上,且﹣2<x1<﹣1,1<x2<2,则下列结论正确的是( )
A.y1>y2 B.y1=y2 C.y1<y2 D.无法确定
【分析】由抛物线的解析式,可找出抛物线的对称轴为直线x=1,由a=﹣1<0,利用二次函数的性质,可得出“抛物线的开口向下,离对称轴越远函数值越小”,由点A,B的横坐标的取值范围,可得出|x1﹣1|>|x2﹣1|,进而可得出y1<y2.
【解答】解:抛物线y=﹣x2+2x+1的对称轴为直线x1.
∵a=﹣1<0,
∴抛物线的开口向下,离对称轴越远函数值越小.
又∵点A(x1,y1),B(x2,y2)在二次函数y=﹣x2+2x+1上,且﹣2<x1<﹣1,1<x2<2,
∴|x1﹣1|>|x2﹣1|,
∴y1<y2.
故选:C.
【点评】本题考查了二次函数的性质,牢记“当a>0时,抛物线开口向上,距离对称轴越远,函数值越大;当a<0时,抛物线开口向下,距离对称轴越远,函数值越小”是解题的关键.
3.(2024秋•肥西县期中)在平面直角坐标系中,抛物线y=4(x+2)2﹣3经过A(﹣3,a)、B(0,b)、C(1,c)三点,则a,b,c的大小关系是( )
A.b<c<a B.a<b<c C.c<b<c D.a<c<b
【分析】由抛物线的解析式可得出抛物线的对称轴为直线x=﹣2,由4>0,利用二次函数的性质,可得出“抛物线开口向上,离对称轴越远的点,其函数值越大”,再结合三点到对称轴的距离,即可得出a<b<c.
【解答】解:抛物线y=4(x+2)2﹣3的对称轴为直线x=﹣2.
∵4>0,
∴抛物线开口向上,离对称轴越远的点,其函数值越大,
又∵抛物线y=4(x+2)2﹣3经过A(﹣3,a)、B(0,b)、C(1,c)三点,且|﹣3﹣(﹣2)|=1,|0﹣(﹣2)|=2,|1﹣(﹣2)|=3,1<2<3,
∴a<b<c.
故选:B.
【点评】本题考查了二次函数的性质,牢记“当抛物线开口向上时,离对称轴越远的点,其函数值越大;当抛物线开口向下时,离对称轴越远的点,其函数值越小”是解题的关键.
4.(2024秋•江夏区校级月考)已知二次函数y=mx2﹣2mx+3(m为常数,且m>0)的图象上有三点A(﹣2,y1),B(1,y2),C(3,y3),则y1,y2,y3的大小关系是( )
A.y1<y2<y3 B.y1<y3<y2 C.y2<y1<y3 D.y2<y3<y1
【分析】由y=mx2﹣2mx+3=m(x﹣1)2+3﹣m且m>0,可得出抛物线的对称轴为直线x=1且开口向上,利用二次函数的性质,可得出“距离对称轴越远的点,其函数值的绝对值越大”,再结合各点的横坐标,即可得出y2<y3<y1.
【解答】解:∵y=mx2﹣2mx+3=m(x﹣1)2+3﹣m,m>0,
∴抛物线的对称轴为直线x=1,且开口向上,
∴距离对称轴越远的点,其函数值越大.
∵|﹣2﹣1|=3,|1﹣1|=0,|3﹣1|=2,0<2<3,
∴y2<y3<y1.
故选:D.
【点评】本题考查了二次函数的性质,牢记“当a>0时,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)的开口向上,距离对称轴越远的点,其函数值越大;当a<0时,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)的开口向下,距离对称轴越远的点,其函数值越小”是解题的关键.
5.(2024•余姚市一模)已知点A(x1,y1),B(x2,y2),C(x3,y3)在二次函数y=﹣x2+c(c>0)的图象上,点A,C是该函数图象与正比例函数y=kx(k为常数且k>0)的图象的交点.若x1<0<x2<x3,则y1,y2,y3的大小关系为( )
A.y3<y2<y1 B.y1<y2<y3 C.y2<y1<y3 D.y1<y3<y2
【分析】首先确定A在第三象限,B、C在第一象限,利用正比例函数的性质以及二次函数的性质判断即可.
【解答】解:∵k>0,
∴正比例函数y=kx的图象经过一、三象限,
∵点A,C是该函数图象与正比例函数y=kx(k为常数且k>0)的图象的交点,且x1<0<x2<x3,
∴A在第三象限,C在第一象限,
由二次函数y=﹣x2+c(c>0)可知抛物线开口向下,对称轴为y轴,
∴当x>0时,y随x的增大而减小,
∴B在第一象限,
∴y1<0,0<y3<y2,
∴y1<y3<y2.
故选:D.
【点评】此题主要考查了二次函数的性质,正比例函数的性质,二次函数图象上点的坐标特征,解决此题的关键是确定A、B、C的位置.
题型六 待定系数法求二次函数的解析式
1.(2024秋•海珠区校级月考)一抛物线的形状、开口方向与抛物线相同,顶点为(﹣3,2),则此抛物线的解析式为( )
A. B.
C. D.
【分析】根据抛物线的形状、开口方向与抛物线相同得出,再结合顶点为(﹣3,2)即可得出抛物线的解析式.
【解答】解:∵一抛物线的形状、开口方向与抛物线相同,顶点为(﹣3,2),
∴该抛物线的解析式为:,
故选:B.
【点评】此题主要考查了二次函数的图象和性质,待定系数法求二次函数的表达式,理解二次函数的形状、开口方向、顶点坐标,熟练掌握二次函数的顶点式是解决问题的关键.
2.(2024秋•江岸区期中)根据下表中自变量x与函数值y的对应关系,可判断二次函数y=ax2+bx+c的解析式为( )
x
…
﹣1
0
1
2
…
y
…
﹣7
﹣5
﹣1
5
…
A.y=x2+3x+5 B.y=x2+3x﹣5
C.y=﹣x2+3x﹣5 D.y=﹣x2﹣3x﹣5
【分析】选取表中的三组对应值代入y=ax2+bx+c中得到关于a、b、c的方程组,然后解方程组求出a、b、c,从而得到抛物线解析式.
【解答】解:把(﹣1,﹣7),(0,﹣5),(1,﹣1)分别代入y=ax2+bx+c得,
解得,
所以二次函数解析式为y=x2+3x﹣5.
故选:B.
【点评】本题考查了待定系数法求二次函数的解析式,在利用待定系数法求二次函数关系式时,要根据题目给定的条件,选择恰当的方法设出关系式,从而代入数值求解.
3.(2024秋•利辛县期中)已知二次函数y=x2+bx+c的图象经过点A(﹣1,12),B(2,﹣3).
(1)求这个二次函数的表达式;
(2)求这个图象的顶点坐标.
【分析】(1)直接把A点和B点坐标代入y=x2+bx+c得到关于b、c的方程组,然后解方程组求出b、c即可;
(2)利用配方法把y=x2﹣6x+5配成y=(x﹣3)2﹣4,则根据二次函数的性质得到该抛物线的顶点坐标.
【解答】解:(1)根据题意得,解得,
所以该二次函数的解析式为y=x2﹣6x+5;
(2)y=x2﹣6x+5=(x﹣3)2﹣4,
抛物线的顶点坐标为(3,﹣4).
【点评】本题考查了待定系数法求二次函数的解析式:在利用待定系数法求二次函数关系式时,要根据题目给定的条件,选择恰当的方法设出关系式,从而代入数值求解.一般地,当已知抛物线上三点时,常选择一般式,用待定系数法列三元一次方程组来求解;当已知抛物线的顶点或对称轴时,常设其解析式为顶点式来求解;当已知抛物线与x轴有两个交点时,可选择设其解析式为交点式来求解.
4.(2024秋•黔南州期中)已知一个二次函数的图象的顶点坐标是(﹣2,1),且图象经过点(1,﹣8)
(1)求这个二次函数的解析式;
(2)当﹣5≤x≤1时,求y的最大值.
【分析】(1)将二次函数设为顶点式,利用待定系数法进行计算即可;
(2)根据二次函数的性质求出对称轴,找出函数的最值即可.
【解答】解:(1)∵二次函数的图象的顶点坐标是(﹣2,1),
∴设这个二次函数的解析式为y=a(x+2)2+1,
将点(1,﹣8)代入,得﹣8=a(1+2)2+1,
解得a=﹣1,
∴这个二次函数的解析式为y=﹣(x+2)2+1;
(2)∵该二次函数的解析式为y=﹣(x+2)2+1,
∴抛物线的对称轴为x=﹣2.
又∵﹣1<0,
∴抛物线开口向下,
∵﹣5≤x≤1,
∴当x=﹣2时,y取得最大值,最大值为1.
【点评】本题考查了用待定系数法求二次函数的解析式,熟练掌握待定系数法是解题的关键.
5.(2023秋•华安县期中)已知二次函数图象的顶点为(2,﹣1),且与y轴交于点(0,3),
(1)求该函数的解析式.
(2)点M(x1,y1),N(x2,y2)是抛物线上不同的两点.
①若y1=y2,求x1,x2之间的数量关系.
②若x1+x2=2(x1﹣x2),求y1﹣y2的最小值.
【分析】(1)由二次函数图象的顶点坐标为(2,﹣1),设解析式为:y=a(x﹣2)2﹣1,将(0,3)代入即得答案;
(2)①根据二次函数的性质,y1=y2,y1﹣y2=0,则推出y1﹣y2=(x1﹣x2)(x1+x2﹣4)=0,即可求解;②x1﹣x2看作一个整体,利用配方法求解.
【解答】(1)解:∵二次函数图象的顶点为(2,﹣1),
设y=a(x﹣2)2﹣1,
将(0,3)代入得4a﹣1=3,
解得a=1,
∴y=(x﹣2)2﹣1
则y=x2﹣4x+3.
(2)解:①M(x1,y1),N(x2,y2)是抛物线上不同的两点.
∴y14x1+3①,y24x2+3②,
若y1=y2,
则①﹣②=0,
∵x1≠x2,
∴x1+x2=4.
②y1﹣y24x1+34x2﹣3
4(x1﹣x2)
=(x1+x2)(x1﹣x2)﹣4(x1﹣x2)
=2(x1﹣x2)2﹣4(x1﹣x2)
=2(x1﹣x2﹣1)2﹣2,
当x1﹣x2=1时,有最小值﹣2.
【点评】本题考查待定系数法求二次函数的解析式,二次函数图象上点坐标特征,二次函数的性质,解题的关键是掌握二次函数的性质.
题型七 二次函数与一元二次方程
1.(2024秋•龙口市期中)下表是小明通过计算得到的函数y=x2﹣x﹣5的几组对应值,则方程x2﹣x﹣5=0的一个实数根可能是( )
x
﹣1.5
﹣1.7
﹣1.9
﹣2.1
y
﹣1.25
﹣0.41
0.51
1.51
A.x≈﹣1.6 B.x≈﹣1.8 C.x≈﹣1.95 D.x≈﹣2.2
【分析】抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)与x轴交点的横坐标即是ax2+bx+c=0(a≠0)的解.由表格确定y=0时,对应的自变量值即与x轴交点的横坐标.
【解答】解:抛物线y=x2﹣x﹣5的对称轴为直线x=0.5,
∴x<0.5,y随x的增大而减小.
y=0时,﹣0.41<y<0.51,相应的﹣1.9<x<﹣1.7.
∴方程x2﹣x﹣5=0的一个实数根﹣1.9<x<﹣1.7;
故选:B.
【点评】本题考查二次函数的增减性,函数与方程的关系;理解抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)与x轴交点的横坐标即是ax2+bx+c=0(a≠0)的解是解题的关键.
2.(2024秋•沈北新区期末)抛物线y=x2+6x+c与x轴只有一个交点,则c的值为( )
A.9 B. C. D.﹣9
【分析】根据抛物线y=x2+6x+c与x轴只有一个交点,即Δ=0即可求出c.
【解答】解:∵抛物线y=x2+6x+c与x轴只有一个交点,
∴关于x的方程x2+6x+c=0有两个相等的实数根,
∴Δ=62﹣4c=0,
解得c=9.
故选:A.
【点评】本题考查抛物线与x轴的交点,解答本题的关键是掌握二次函数与一元二次方程的关系.
3.(2023•崂山区一模)二次函数y=ax2+bx+c的部分图象如图所示,对称轴方程为x=﹣1,图象与x轴相交于点(1,0),则方程cx2+bx+a=0的根为( )
A.x1=1,x2=﹣3 B.x1=﹣1,x2=3
C.x1=1,x2 D.x1=﹣1,x2
【分析】根据抛物线的对称性由抛物线与x轴的一个交点为(1,0)且对称轴为直线x=﹣1,得抛物线与x轴的另一个交点为(﹣3,0),从得出答案.
【解答】解:∵抛物线与x轴的一个交点为(1,0),且对称轴为直线x=﹣1,
则抛物线与x轴的另一个交点为(﹣3,0),
∴方程ax2+bx+c=0(a≠0)的解为x1=1,x2=﹣3,可得a+b()+c()2=0,
设t,可得ct2+bt+a=0,
∴t1=1,t2,
由上可得,方程cx2+bx+a=0的两个根为x1=1,x2,
故选:C.
【点评】本题主要考查抛物线与x轴的交点,掌握抛物线与x轴交点的横坐标即为方程ax2+bx+c=0(a≠0)的解是解题的关键.
4.(2024•犍为县模拟)若抛物线y=kx2﹣2x﹣1与x轴有两个不同的交点,则k的取值范围为( )
A.k>﹣1 B.k≥﹣1 C.k>﹣1且k≠0 D.k≥﹣1且k≠0
【分析】根据抛物线y=kx2﹣2x﹣1与x轴有两个不同的交点,得出b2﹣4ac>0,进而求出k的取值范围.
【解答】解:∵二次函数y=kx2﹣2x﹣1的图象与x轴有两个交点
∴b2﹣4ac=(﹣2)2﹣4×k×(﹣1)=4+4k>0
∴k>﹣1
∵抛物线y=kx2﹣2x﹣1为二次函数
∴k≠0
则k的取值范围为k>﹣1且k≠0.
故选:C.
【点评】考查二次函数y=ax2+bx+c的图象与x轴交点的个数的判断.
5.(2023秋•单县期末)已知二次函数y=x2﹣4x+m(m为常数).
(1)若其图象与x轴有两个交点,求m的取值范围;
(2)求其图象与直线y=m+5交点的横坐标.
【分析】(1)根据题意得,Δ=b2﹣4ac=16﹣4m>0,即可求解;
(2)根据题意得,x2﹣4x+m=m+5,即可求解.
【解答】解:(1)根据题意得,Δ=b2﹣4ac=16﹣4m>0,
∴m<4;
(2)根据题意得,x2﹣4x+m=m+5,
解得,x1=5,x2=﹣1,
∴图象与直线y=m+5交点的横坐标为5或﹣1.
【点评】本题考查的是抛物线与x轴的交点,主要考查函数图象上点的坐标特征,要求学生非常熟悉函数与坐标轴的交点、顶点等点坐标的求法,及这些点代表的意义及函数特征.
题型八 二次函数与不等式(组)
1.抛物线y=ax2+bx+c(a<0)与x轴的一个交点坐标为(﹣2,0),对称轴为直线x=2,其部分图象如图所示,当y>0时,x的取值范围是( )
A.x>﹣2 B.x<6 C.﹣2<x<6 D.x<﹣2或x>6
【分析】利用抛物线的对称性确定抛物线与x轴的另一个交点坐标为(6,0),然后结合二次函数图象,写出抛物线在x轴上方所对应的自变量的范围即可.
【解答】解:∵抛物线的对称轴为直线x=2,与x轴的一个交点坐标为(﹣2,0),
∴抛物线与x轴的另一个交点坐标为(6,0),
∵抛物线开口向下,
∴当﹣2<x<6时,y>0,
故选:C.
【点评】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.
2.(2024•郸城县三模)如图,一次函数y=x+a和二次函数y=x2+bx的图象交于点A(﹣3,0)和点B,则x+a>x2+bx的解集是( )
A.x>1 B.x>1或x<﹣3 C.﹣3<x D.﹣3<x<1
【分析】先求得a和b的值,联立求得点B的坐标,然后观察函数图象即可求解.
【解答】解:由题意可得0=﹣3+a和0=(﹣3)2﹣3b,
解得a=3和b=3,
∴一次函数和二次函数的解析式分别为y=x+3和y=x2+3x,
联立得x2+3x=x+3,解得x=﹣3或x=1,
当x=1时,y=4,
∴B(1,4),
观察图象可得,当﹣3<x<1时,一次函数的图象位于二次函数图象的上方,
∴不等式x+a>x2+bx的解集为﹣3<x<1,
故选:D.
【点评】此题主要考查函数与不等式之间的关系,解题的关键是掌握相关知识的灵活运用.
3.(2023春•鼓楼区校级期末)如图,已知抛物线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+kx+c≥m的解集是( )
A.x≤﹣3或x≥1 B.x≤﹣1或x≥3 C.﹣3≤x≤1 D.﹣1≤x≤3
【分析】根据抛物线y=ax2+c与直线y=kx+m交于A(﹣3,y1),B(1,y2)两点,可得直线y=﹣kx+m与抛物线y=ax2+c交于点A1(3,y1),B1(﹣1,y2)两点,根据图象即可得到答案.
【解答】解:∵抛物线y=ax2+c与直线y=kx+m交于A(﹣3,y1),B(1,y2)两点,
图象如图所示,
当﹣1≤x≤3时,ax2+c≥﹣kx+m,
∴ax2+kx+c≥m的解集是﹣1≤x≤3,
故选:D.
【点评】本题考查利用函数图象解一元二次不等式及根据对称性求交点,解题关键是找到y=﹣kx+m与抛物线y=ax2+c交于点.
4.(2023•城阳区校级一模)已知抛物线y=(x﹣2)2﹣3的部分图象如图所示,若y≤0,则x的取值范围为 .
【分析】根据解析式,得抛物线的对称轴为x=2,开口向上,抛物线与x轴的另一个交点为(5,0),结合图形即可求解.
【解答】解:∵y=(x﹣2)2﹣3,
∴抛物线的对称轴为x=2,开口向上,抛物线与x轴的一个交点为(﹣1,0),
则(﹣1,0)关于x=2对称的点为(5,0),
即抛物线与x轴另一个交点为(5,0),
所以y≤0时,x的取值范围是﹣1≤x≤5.
故答案为:﹣1≤x≤5.
【点评】本题考查了二次函数与坐标轴交点问题,数形结合是解题的关键.
5.二次函数y=ax2+bx+c的图象如图所示,根据图象直接回答下列问题:
(1)直接写出该二次函数的解析式为 ;
(2)不等式ax2+bx+c≤0的解集是 ;
(3)y随x的增大而减小的自变量x的取值范围是 ;
(4)若关于x的方程ax2+bx+c=k有两个不相等的实根,则k的取值范围是 .
【分析】(1)设抛物线交点式y=a(x+2)(x﹣4),将(0,4)代入解析式求解.
(2)根据抛物线与x轴交点坐标及开口方向判断.
(3)由抛物线与x轴交点坐标可得抛物线对称轴为直线x=1,然后根据开口方向进行判断.
(4)将抛物线解析式化为顶点式求解.
【解答】解:(1)设抛物线解析式为y=a(x+2)(x﹣4),
将(0,4)代入y=a(x+2)(x﹣4)得4=﹣8a,
解得a,
∴y(x+2)(x﹣4)x2+x+4,
故答案为:yx2+x+4.
(2)由图象可得x≤﹣2或x≥4时,y≤0,
故答案为:x≤﹣2或x≥4.
(3)∵图象经过(﹣2,0),(4,0),
∴抛物线对称轴为直线x=1,
∵抛物线开口向下,
∴x>1时,y随x的增大而减小,
故答案为:x>1.
(4)∵yx2+x+4(x﹣1)2,
∴y,
∴y时,ax2+bx+c=k有两个不相等的实根,
故答案为:k.
【点评】本题考查二次函数的性质,解题关键是熟练掌握二次函数图象的性质,掌握二次函数与方程及不等式的关系.
题型九 利用二次函数的性质判断多结论问题
1.(2024•南山区校级模拟)如图,已知二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象如图所示,其对称轴为直线x=1,以下4个结论:
①abc<0;
②(a+c)2<b2;
③a+b<m(am+b),其中m≠1;
④4a+2b+c>0.
其中正确结论的有( )
A.4个 B.3个 C.2个 D.1个
【分析】由抛物线的开口方向判断a的符号,由抛物线与y轴的交点判断c的符号,然后根据对称轴及抛物线与x轴交点情况进行推理,分别观察x=2,x=﹣1,x=1时的函数值,进而对所得结论进行判断即可.
【解答】解:①由图象可知:a<0,c>0,
∵0,
∴b>0,
∴abc<0,故①正确;
②当x=﹣1时,y<0,当x=1时,y>0,
∴a﹣b+c<0,a+b+c>0,
∴(a﹣b+c)(a+b+c)<0,
∴(a+c)2<b2,故②正确;
③当x=1时,y的值最大.此时,y=a+b+c,
而当x=m时,y=am2+bm+c,其中m≠1,
所以a+b+c>am2+bm+c,
故a+b>am2+bm,即a+b>m(am+b),故③错误.
④由对称知,当x=2时,函数值大于0,即y=4a+2b+c>0,故④正确;
故选:B.
【点评】此题主要考查了图象与二次函数系数之间的关系,二次函数y=ax2+bx+c系数符号由抛物线开口方向、对称轴和抛物线与y轴的交点、抛物线与x轴交点的个数确定.
2.(2024秋•临夏州期中)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.
【点评】本题考查根据二次函数图象判断式子的符号,熟练掌握二次函数的图象和性质是解题的关键.
3.(2023秋•东莞市校级期末)如图,抛物线y=ax2+bx+c的对称轴是直线x=1,则以下五个结论①abc>0,②2a+b=0,③b2>4ac,④4a+2b+c>0,⑤3a+c<0中,正确的有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【分析】根据图象的对称轴、与x轴交点个数、与y轴交点位置进行判断即可.
【解答】解:如图:
∵图象开口向下,
∴a<0,
∵图象交y轴于正半轴,
∴c>0,
∵对称轴是直线x=1,
∴,
∴b=﹣2a,
∴b>0,
∴abc<0,故①错;
∵b=﹣2a,
∴b+2a=0,故②对;
∵图象与x轴两个交点,
∴Δb2﹣4ac>0,即b2>4ac,故③对;
根据图象可知(﹣1,0)关于x=1对称的点为(3,0),
故图象与x轴交点在﹣1和3之间,且开口向下,
∴x=2时,y=4a+2b+c>0,故④对;
由图象知:x=﹣1时,y=a﹣b+c<0,
∵b=﹣2a,
∴a﹣(﹣2a)+c<0,即3a+c<0,故⑤对;共四个对,
故选:D.
【点评】本题考查二次函数图象与系数的关系,理解图象的特征是解决问题的关键.
4.(2024•十堰模拟)二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象如图所示,下列结论:
①abc<0;
②2a+b=0;
③m为任意实数时,a+b≤m(am+b);
④a﹣b+c>0;
⑤若bx1bx2,且x1≠x2,则x1+x2=2.其中正确的有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【分析】由抛物线的开口方向判断a与0的关系,由抛物线与y轴的交点判断c与0的关系,然后根据对称轴及抛物线与x轴交点情况进行推理,进而对所得结论进行判断.
【解答】解:①抛物线开口方向向上,则a>0.
抛物线对称轴位于y轴右侧,则a、b异号,即ab<0.
抛物线与y轴交于y轴负半轴,则c<0,
所以abc<0.
故①错误;
②∵抛物线对称轴为直线x1,
∴b=﹣2a,即2a+b=0,
故②正确;
③∵抛物线对称轴为直线x=1,
∴函数的最小值为:a+b+c,
∴m为任意实数时,a+b≤m(am+b);即a+b+c<am2+bm+c,
故③正确;
④∵抛物线与x轴的一个交点在(3,0)的左侧,而对称轴为直线x=1,
∴抛物线与x轴的另一个交点在(﹣1,0)的右侧,
∴当x=﹣1时,y>0,
∴a﹣b+c>0,
故④正确;
⑤∵bx1bx2,
∴bx1bx2=0,
∴a(x1+x2)(x1﹣x2)+b(x1﹣x2)=0,
∴(x1﹣x2)[a(x1+x2)+b]=0,
而x1≠x2,
∴a(x1+x2)+b=0,即x1+x2,
∵b=﹣2a,
∴x1+x2=2,
故⑤正确.
综上所述,正确的有②③④⑤.
故选:D.
【点评】主要考查图象与二次函数系数之间的关系,会利用对称轴的范围求2a与b的关系,以及二次函数与方程之间的转换,根的判别式的熟练运用.
5.(2024•阳信县一模)已知二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象如图所示.则有以下5个结论:①abc<0;②b2<4ac;③b=﹣2a;④a﹣b+c>0;⑤对于任意实数m,总有am2+bm≤a+b.其中正确的结论是 .(填序号)
【分析】,根据二次函数的图象的开口方向,与y轴的交点位置,对称轴判断①;根据二次函数的图象与x轴的交点个数判断②;根据对称轴判断③;根据抛物线经过(﹣1,0)判断④;根据当x=1时函数取最大值判断⑤.
【解答】解:∵抛物线开口向下,抛物线与y轴交于正半轴,
∴a<0,c>0,
∵对称轴为x=1,
∴,
∴b=﹣2a,
∴b>0,
∴abc<0,
∴①正确.
∵抛物线与x轴有两个交点,
∴Δ=b2﹣4ac>0,
∴b2>4ac,
∴②错误.
∵b=﹣2a,
∴③正确.
∵当x=﹣1时,y=0,
∴a﹣b+c=0,
∴④错误.
当x=1时,y有最大值为a+b+c,
∴对于任意实数m,总有am2+bm+c≤a+b+c,
∴对于任意实数m,总有am2+bm≤a+b.
∴⑤正确.
故答案为:①③⑤.
【点评】本题考查二次函数的图象和性质,掌握a,b,c对抛物线的决定作用是求解本题的关键.
题型十 利用二次函数的性质求最值
1.二次函数y=2x2+8x﹣1的最小值是( )
A.7 B.﹣7 C.9 D.﹣9
【分析】先利用配方法得到y=2(x+2)2﹣9,然后根据二次函数的性质解决问题.
【解答】解:∵y=2x2+8x﹣1=2(x+2)2﹣9,
∴当x=﹣2时,y有最小值,最小值为﹣9.
故选:D.
【点评】本题考查了二次函数的最值:对于二次函数y=a(x﹣k)2+h,当a>0时,x=k,y有最小值h;当a<0时,x=k,y有最大值h.
2.(2023•龙港市一模)小明在研究某二次函数y=ax2+bx+c时列表如下:
x
…
﹣2
﹣1
0
2
3
…
y=ax2+bx+c
…
11
6
3
3
6
…
当自变量x满足﹣1≤x≤4时,下列说法正确的是( )
A.有最大值11,有最小值3 B.有最大值11,有最小值2
C.有最大值6,有最小值3 D.有最大值6,有最小值2
【分析】由二次函数图象经过点(0,3),(2,3),(3,6),利用待定系数法求函数解析式,根据二次函数的性质即可得出答案.
【解答】解:将点(0,3),(2,3),(3,6)代入到二次函数y=ax2+bx+c中,
得:,解得:,
∴二次函数的解析式为y=x2﹣2x+3=(x﹣1)2+2.
∴抛物线开口向上,抛物线对称轴为直线x=1,顶点坐标为(1,2),
∴自变量x满足﹣1≤x≤4时,有最小值2,
∴x=4时,y=x2﹣2x+3=(x﹣1)2+2=11,
∴自变量x满足﹣1≤x≤4时,有最大值11,有最小值2,
故选:B.
【点评】本题考查二次函数的性质,解题关键是求出函数解析式.
3.已知关于x的二次函数y=x2﹣4x+m在﹣1≤x≤3的取值范围内最大值为7,则该二次函数的最小值是 .
【分析】先将二次函数写成顶点式,得出对称轴及开口方向,根据抛物线开口向上时离对称轴越远函数值越大,可知当x=﹣1时,y=7,从而可解得m的值;再根据抛物线的顶点式可得其最小值.
【解答】解:∵y=x2﹣4x+m=(x﹣2)2+m﹣4,
∴对称轴为直线x=2,抛物线开口向上,
∵二次函数在﹣1≤x≤3的取值范围内最大值7,
当x=﹣1时,y=7,
∴7=(﹣1)2﹣4×(﹣1)+m,
解得:m=2,
∴当x=2时,该二次函数有最小值,最小值为0+2﹣4=﹣2.
故答案为﹣2.
【点评】本题考查了二次函数的最值,熟练掌握二次函数的性质是解题的关键.
4.若函数y=x2﹣6x+5,当2≤x≤6时的最大值是M,最小值是m,则M﹣m= .
【分析】根据题意画出函数图象,即可由此找到m和M的值,从而求出M﹣m的值.
【解答】解:原式可化为y=(x﹣3)2﹣4,
可知函数顶点坐标为(3,﹣4),
当y=0时,x2﹣6x+5=0,
即(x﹣1)(x﹣5)=0,
解得x1=1,x2=5.
如图:m=﹣4,
当x=6时,y=36﹣36+5=5,即M=5.
则M﹣m=5﹣(﹣4)=9.故答案为9.
【点评】本题考查了二次函数的最值,找到x的取值范围,画出函数图象,根据图象找到m的值和M的值.
5.(2023•砀山县模拟)已知二次函数y=ax2﹣4ax+3a
(1)若a=1,则函数y的最小值为 .
(2)若当1≤x≤4时,y的最大值是4,则a的值为 .
【分析】(1)将a=1代入二次函数y=ax2﹣4ax+3a,然后配方即可.
(2)先求出抛物线的对称轴是直线x=2,然后分a>0和a<0两种情况讨论,根据函数增减性即可求出a的值.
【解答】解:(1)当a=1时,y=x2﹣4x+3=(x﹣2)2﹣1
∵a=1>0
∴抛物线的开口向上,当x=2时,函数y的最小值为﹣1.
(2)∵二次函数y=ax2﹣4ax+3a=a(x﹣2)2﹣a
∴抛物线的对称轴是直线x=2,
∵1≤x≤4,
∴当a>0时,抛物线开口向上,在对称轴直线x=2右侧y随x的增大而增大,
当x=4时y有最大值,
a×(4﹣2)2﹣a=4,解得a,
当a<0时,抛物线开口向下,x=2时y有最大值,
a×(2﹣2)2﹣a=4,解得a=﹣4.
故答案为(1)﹣1;(2).
【点评】本题考查了二次函数的最值问题,解题的关键是熟练掌握最值的计算公式.
题型十一 根据二次函数的最值求字母的值或取值范围
1.(2024•河北模拟)已知二次函数y=(x﹣h)2+1(h为常数)在自变量x的值满足1≤x≤3的情况下,与其对应的函数值y的最小值为5,则h的值为( )
A.1或﹣5 B.﹣1或5 C.1或﹣3 D.1或3
【分析】当h<1≤x≤3时,二次函数在1≤x≤3上单调递增,进而得出x=1时,y取得最小值5,进而求出h的值;当1≤x≤3<h,二次函数在1≤x≤3上单调递减,进而得出x=3时,y取得最小值5,进而求出h的值.
【解答】解:h的值不可能在1到3之间,
当h<1≤x≤3时,
当x=1时,y取得最小值5,
(1﹣h)2+1=5,
h=﹣1或h=3(不合题意,舍去),
当1≤x≤3<h,
当x=3时,y取得最小值5,
(3﹣h)2+1=5,
h=5或h=1(不合题意,舍去),
故选:B.
【点评】本题主要是函数的单调性以及最值问题,正确理解二次函数的单调性是解题关键.
2.(2024春•鄞州区校级期末)若当﹣4≤x≤2时,二次函数的最小值为0,则m=( )
A. B. C. D.或
【分析】分两组情况讨论,当m≤2时,则当x=m时,有最小值求得m;当m>2时,则x=2时,y有最小解得m2,即可求得m.
【解答】解:∵yx2﹣mx+1(x﹣m)2+(m2+1),
∴图象f的对称轴为直线x=m,
当m≤2时,抛物线开口向上,
∴当x=m时,y有最小值,y最小m2+1=0,
解得m,
当m>2时,抛物线开口向上,在﹣4≤x≤2时,y随x的增大而减小,
∴x=2时,y有最小值,y最小(2﹣m)2+(m2+1)=0,
解得m(不合题意,舍去),
综上,m.
故选:B.
【点评】本题考查二次函数的最值、二次函数的性质,解答本题的关键是明确题意,利用二次函数的性质解答.
3.(2024•榆阳区三模)已知二次函数y=﹣x2+2mx﹣3(m>0)在自变量﹣1≤x≤3时,其对应的函数值y的最大值为1,则m的值为( )
A.4 B. C.2 D.1
【分析】依据题意,由二次函数y=﹣x2+2mx﹣3,从而可得对称轴是直线xm,且抛物线开口向下,再由二次函数的性质分﹣1<0<m<3和m≥3两种情形进行讨论即可判断得解.
【解答】解:由题意,∵二次函数y=﹣x2+2mx﹣3,
∴对称轴是直线xm,且抛物线开口向下,当x<m时,y随x的增大而增大,当x>m时,y随x的增大而减小.
①当﹣1<0<m<3时,此时x=m时,y取最大值为﹣m2+2m2﹣3=m2﹣3=1,
∴m=2或m=﹣2(舍去).
②当m≥3时,当x=3时,y取最大值为﹣9+6m﹣3=1,
∴m3,不合题意.
综上,m=2.
故选:C.
【点评】本题主要考查了二次函数的最值,解题时要熟练掌握并能灵活运用二次函数的性质是关键.
4.(2023秋•龙马潭区期末)已知抛物线y=﹣x2+2x+1在自变量x的值满足t≤x≤t+2时,与其对应的函数值y的最小值为﹣7,求此时t的值为( )
A.1或﹣2 B.2或﹣2 C.3或﹣1 D.﹣1或﹣2
【分析】①当t≤﹣1时,抛物线在x=t时,取得最小值,即可求解;②当﹣1<t<1时,再分﹣1<t<0、0≤t<1两种情况分别求解;③当t≥1时,同理可解.
【解答】解:对于y=﹣x2+2x+1,
当x=t时,y=﹣t2+2t+1,
当x=t+2时,y=﹣(t+2)2+2(t+2)+1=﹣t2﹣2t+1;
①当t≤﹣1时,
抛物线在x=t时,取得最小值,
即y=﹣t2+2t+=﹣7,
解得:t=4(舍去)或﹣2,
故t=﹣2;
②当﹣1<t<1时,
当﹣1<t<0时,
抛物线在x=t时,取得最小值,
即y=﹣t2+2t+1=﹣7,
解得:t=4(舍去)或﹣2(舍去),
当0≤t<1时,
抛物线在x=t+2时,取得最小值,
即y=﹣t2﹣2t+1=﹣7,
解得:t=﹣4或2(舍去);
③当t≥1时,
抛物线在x=t+2时,取得最小值,
即y=﹣t2﹣2t+1=﹣7,
解得:t=﹣4(舍去)或2,
即t=2,
综上,t=2或﹣2.
故选:B.
【点评】本题主要考查二次函数的最值,二次函数的性质,分类求解是本题解题的关键.
题型十二 二次函数的平移、对称、旋转
1.(2024秋•利辛县期中)将抛物线y=x2+2x﹣2向右平移4个单位,再向上平移4个单位,所得抛物线的函数表达式是( )
A.y=(x﹣3)2﹣1 B.y=(x﹣3)2+1
C.y=(x+3)2﹣1 D.y=(x+3)2+1
【分析】根据二次函数图象平移的法则解答即可.
【解答】解:∵原二次函数可化为y=x2+2x﹣2=(x+1)2﹣3,
∴抛物线向右平移4个单位,再向上平移4个单位,所得抛物线的函数表达式是y=(x﹣3)2+1,
故选:B.
【点评】本题考查了二次函数的图象与几何变换,熟练掌握“左加右减,上加下减”的法则是解题的关键.
2.(2024秋•秦皇岛期中)抛物线y=﹣(x﹣m)(x﹣n)与抛物线y=(x﹣3)2﹣4关于原点对称,则m+n的值为( )
A.﹣6 B.8 C.6 D.9
【分析】根据关于原点对称的抛物线开口方向改变,大小不变,可得到答案.
【解答】解:抛物线y=﹣(x﹣m)(x﹣n)与抛物线y=(x﹣3)2﹣4关于原点对称,则横纵坐标互为相反数,
∴y=﹣(x+3)2+4=﹣x2﹣6x﹣5,
∵y=﹣(x﹣m)(x﹣n)=﹣x2+(m+n)x﹣mn,
∴m+n=﹣6,
故选:A.
【点评】本题考查了二次函数图象与几何变换,熟练掌握关于原点对称的抛物线开口方向改变,开口大小不变是解题的关键.
3.(2024秋•新洲区月考)将二次函数y=(x+1)2﹣2的图象向左平移2个单位长度,再向上平移3个单位长度得到图象的二次函数解析式是( )
A.y=(x﹣1)2﹣5 B.y=(x﹣1)2+1
C.y=(x+3)2+1 D.y=(x+3)2﹣5
【分析】利用平移的规律“左加右减,上加下减”可得到答案.
【解答】解:将二次函数y=(x+1)2﹣2的图象先向左平移2个单位长度,再向上平移3个单位长度得到的函数解析式是y=(x+1+2)2﹣2+3,即y=(x+3)2+1.
故选:C.
【点评】本题主要考查二次函数图象的平移,掌握平移的规律“左加右减,上加下减”是解题的关键.
4.(2024秋•太和县期中)将抛物线绕原点O旋转180°,则旋转后的抛物线的解析式为( )
A.y=﹣2x2+1 B.y=﹣2x2﹣1
C. D.
【分析】先确定抛物线yx2﹣1的顶点坐标为(0,﹣1),再利用关于原点对称的点的坐标特征得到点(0,﹣1)变换后所得对应点的坐标为(0,1),然后利用顶点式写出旋转后抛物线.
【解答】解:抛物线yx2﹣1的顶点坐标为(0,﹣1),点关于原点O的对称点的坐标为(0,1),此时旋转后抛物线的开口方向相反,所以旋转后的抛物线的解析式为yx2+1.
故选:C.
【点评】本题考查了二次函数的图象与几何变换,熟知抛物线绕某点旋转180°得到旋转后的抛物线开口相反,抛物线的开口大小不变是解题的关键.
5.(2023秋•宿豫区校级月考)如图,将抛物线P:y=x2+2x+m平移后得到抛物线P2:y=x2﹣5x+n两抛物线与y轴分别交于点C,D.抛物线P1,P2的交点E的横坐标是1,过点E作x轴的平行线,分别交抛物线P1,P2于点A,B.
(1)求点A的横坐标.
(2)求线段CD的长度.
【分析】(1)根据对称轴公式直接求抛物线P1的对称轴,以及A,E关于对称轴x=﹣1对称和点E的横坐标直接求出点A的横坐标;
(2)求出C,D的坐标即可求出CD的长.
【解答】解:(1)抛物线P1:y=x2+2x+m的对称轴为直线x1,
∵AB∥x轴,
∵点A与点E关于对称轴x=﹣1对称,
∴点A的横坐标为﹣3;
(2)∵点E是抛物线C1与抛物线C2的交点,
∴1+2+m=1﹣5+n,
∴m=n﹣7,
∴n﹣m=7,
令x=0,则C(0,m),D(0,n),
∴CD=n﹣m=7.
【点评】本题考查二次函数图象与几何变换,二次函数的性质,关键是判断点A与点E关于对称轴x=﹣1对称.
题型十三 根据实际问题列二次函数关系式
1.(2024秋•平定县期中)如图,正方形ABCD的边长为6,点E在边AB上,点F在AD的延长线上,且BE=DF,四边形AEGF是矩形,则矩形AEGF的面积y与BE的长x之间的函数关系式为( )
A.y=36﹣x2 B.y=6﹣x2 C.y=6﹣x D.y=36﹣x
【分析】由已知图形可以分析得到矩形AEGF的长AF为(6+x),宽AE为(6﹣x),由面积公式即可计算得到正确答案.
【解答】解:由题意可得:矩形AEGF的长AF的长为(6+x),宽AE的长为(6﹣x),
∴矩形AEGF的面积为:y=AF•AE=(6+x)(6﹣x)=36﹣x2.
故选:A.
【点评】本题考查变量之间的关系,由矩形面积推导二次函数关系式等知识点.数形结合列式计算是解此类题的关键.
2.(2024秋•松山区期中)最新报道显示,2023年我国新能源汽车累计销量为949.5万辆,销量逐年增加,若2025年的累计销量为y万辆,平均每年增长率为x,则y关于x的函数解析式为( )
A.y=(1+x)2 B.y=949.5x(1+x)
C.y=949.5(1+x)2 D.y=949.5+(1+x)2
【分析】利用2025年的累计销量=2023年的累计销量×(1+平均每年增长率)2,即可得到函数解析式.
【解答】解:由题意得:函数的表达式为:y=949.5(1+x)2.
故选:C.
【点评】本题考查了二次函数的应用,熟练掌握二次函数的解析式,学会由实际问题抽象出函数的关系式是解题的关键.
3.(2024秋•临汾月考)如图1,发石车是古代一种远程攻击的武器.将发石车置于山坡底部O处,以点O为原点,水平方向为x轴方向,建立如图2所示的平面直角坐标系,将发射出去的石块当作一个点看,其飞行路线可以近似看作抛物线y=a(x﹣30)2+k的一部分,若发射石块在空中飞行的最大高度为15米,则该抛物线的解析式为( )
A. B.
C. D.y=﹣2(x﹣15)2+30
【分析】根据石块在空中飞行的最大高度为15米,得到抛物线解析式为y=a(x﹣30)2+15,将点(0,0)代入,求得,即得抛物线解析式为.
【解答】解:由题意可得:抛物线解析式为:y=a(x﹣30)2+15,
将点(0,0)代入y=a(x﹣30)2+15,
得0=900a+15,
∴,
∴,
故选:A.
【点评】本题考查了二次函数的实际应用.熟练掌握待定系数法求函数解析式,二次函数的性质是解题的关键.
4.(2024秋•闽侯县期中)某商品每件进价20元,销售期间发现,当售价为25元时,每天可售出120个,销售单价每降价1元,每天销量增加10个,现商家决定降价销售,每个降价x元(0<x<5),设每天销售量为y个,每天销售商品获得的利润w元,则下列函数关系式正确的是( )
A.y=10x﹣120
B.y=﹣10x+120
C.w=(10x+120)(25﹣20﹣x)
D.w=(﹣10x+120)(50﹣x)
【分析】当每个降价x元(0<x<5)时,每个的销售利润为(25﹣20﹣x)元,利用每天的销售量=120+10×每个降低的钱数,可找出y关于x的函数关系式,再利用每天销售该商品获得的利润=每个的销售利润×每天的销售量,可找出w关于x的函数关系式.
【解答】解:当每个降价x元(0<x<5)时,每个的销售利润为(25﹣20﹣x)元,每天的销售量y=10x+120(个).
又∵每天销售该商品获得的利润w元,
∴w=(10x+120)(25﹣20﹣x).
故选:C.
【点评】本题考查了根据实际问题列二次函数关系式,根据各数量之间的关系,找出w关于x的函数关系式是解题的关键.
5.(2024秋•鹿城区校级月考)深高小学部饲养了两只萌萌的羊驼,建筑队在学校一边靠墙处,计划用15米长的铁栅栏围成三个相连的长方形羊驼草料仓库,仓库总面积为y平方米,为方便取物,在各个仓库之间留出了1米宽的缺口作通道,在平行于墙的一边留下一个1米宽的缺口作小门,若设AB=x米,则y关于x的函数关系式为( )
A.y=x(18﹣4x) B.y=x(18﹣2x)
C.y=x(12﹣4x) D.y=x12﹣2x
【分析】由铁栅栏的全长及AB的长,可得出平行于墙的一边长为(18﹣4x)米,再利用长方形的面积公式,即可找出y关于x的函数关系式.
【解答】解:平行于墙的一边长为15+3﹣4x=(18﹣4x)米.
根据题意得:y=x(18﹣4x).
故选:A.
【点评】本题考查了根据实际问题列二次函数关系式,正确找到题中的等量关系是解题关键.
题型十四 二次函数的实际应用
1.(2023秋•抚松县期末)如图,现有长为24m的篱笆,一面利用墙(墙的最大可用长度a为9m),围成中间隔有一道篱笆的长方形花圃ABCD.设AB的长为x米.
(1)若要围成面积为36m2的花圃,则AB的长为多少米?
(2)当AB的长为多少米时,长方形花圃ABCD的面积最大?最大面积为多少?
【分析】(1)设AB为x米,则BC为(24﹣3x),利用长方体的面积公式列方程,即可求出x即AB的长.
(2)根据题意得y=x(24﹣3x),再配方变为顶点式,根据x的取值范围求得围成的花圃的最大面积.
【解答】解(1)设AB=x米,
根据题意得:x(24﹣3x)=36,
解得:x1=2,x2=6,
又∵24﹣3x≤9,
∴x≥5,
∴x1=2舍去,
∴x=6,
答:AB的长为6米;
(2)根据题意得:y=x(24﹣3x),
∴y=﹣3x2+24=﹣3(x﹣4)2+48,
∵a=﹣3<0,且x≥5在对称轴直线x=4右侧,
∴y随x的增大而减小,
∴当x=5时,y有最大值,y最大值=﹣3×(5﹣4)+48=45,
答:当AB的长为5米时,长方形花圃ABCD的面积最大,最大面积为45平方米.
【点评】主要考查了二次函数的应用,解题关键是要读懂题目的意思,根据题目给出的条件,找出合适的等量关系,列出方程,再求解,本题的关键是垂直于墙的有三道篱笆.
2.(2024•镇平县一模)某校利用大课间开展阳光体育跳大绳活动.跳绳时,绳摇到最高处时的形状是抛物线.正在摇绳的小明和小强两名同学拿绳的手间距AB为6米,到地面的距离AO和BD均为0.9米,身高为1.4米的小丽站在距点O的水平距离为1米的点F处,绳子摇到最高处时刚好通过她的头顶点E.以点O为原点建立如图所示的平面直角坐标系,设此抛物线的解析式为 y=ax2+bx+0.9.
(1)求该抛物线的解析式;
(2)如果身高为1.75米的王老师也想参加跳绳,小明和小强站原地正常摇绳的情况下,问绳子能否顺利从王老师头顶越过?请说明理由;
(3)如果身高1.7米的小张同学也想参加跳绳,他站在O,D之间,且离点O的距离为m米,当绳子摇到最高处时,m在什么范围内,绳子能顺利越过他头顶?请结合图象,直接写出m的取值范围.
【分析】(1)利用待定系数法,把B(6,0.9),E(1,1.4)代入y=ax2+bx+0.9,求出a、b的值,即可得到该抛物线的解析式;
(2)将抛物线解析式化为顶点式,得到绳子甩到最高处时的高度为1.8米,据此即可得到答案;
(3)令y=1.7,求出x的值,即为m的取值范围.
【解答】解:(1)由题意可知,B(6,0.9)、OF=1、EF=1.4、E(1,1.4),
把B(6,0.9),E(1,1.4)代入y=ax2+bx+0.9得,
,
解得:,
∴该抛物线的解析式为y=﹣0.1x2+0.6x+0.9;
(2)能,理由如下:
∵y=﹣0.1x2+0.6x+0.9=﹣0.1(x﹣3)2+1.8,
∴抛物线的顶点坐标为(3,1.8),即绳子甩到最高处时的高度为1.8米,
∵1.75<1.8,
∴绳子能顺利从他头顶越过;
(3)令y=1.7,则﹣0.1x2+0.6x+0.9=1.7,
解得:x1=2,x2=4,
∴2<m<4.
【点评】本题考查了二次函数的应用,待定系数法求二次函数解析式,二次函数的图象和性质,利用数形结合的思想解决问题是解题关键.
3.(2023秋•驻马店期末)如图①,桥拱截面OBA可视为抛物线的一部分,在某一时刻,桥拱内的水面宽OA=8m,桥拱顶点B到水面的距离是4m.
(1)按如图②所示建立平面直角坐标系,求桥拱部分抛物线的函数表达式;
(2)一只宽为1.2m的打捞船径直向桥驶来,当船驶到桥拱下方且距O点0.4m时,桥下水位刚好在OA处,有一名身高1.68m的工人站立在打捞船正中间清理垃圾,他的头顶是否会触碰到桥拱,请说明理由(假设船底与水面齐平).
【分析】(1)根据题意结合图象可以求出函数的顶点B (4,4),先设抛物线的顶点式y=a(x﹣4)2+4,再根据图象过原点,求出a的值即可;
(2)先求出工人矩原点的距离,再把距离代入函数解析式求出y的值,然后和1.68比较即可.
【解答】解:(1)如图②,由题意得:水面宽OA是8m,桥拱顶点B到水面的距离是4m,
结合函数图象可知,顶点B (4,4),点O (0,0),
设二次函数的表达式为y=a(x﹣4)2+4,
将点O (0,0)代入函数表达式,
解得:a,
∴二次函数的表达式为y(x﹣4)2+4,
即yx2+2x (0≤x≤8);
(2)工人不会碰到头,理由如下:
∵小船距O点0.4m,小船宽1.2m,工人直立在小船中间,
由题意得:工人距O点距离为0.41.2=1,
∴将=1代入yx2+2x,
解得:y1.75
∵1.75m>1.68m,
∴此时工人不会碰到头.
【点评】本题考查二次函数的应用,求出函数解析式是解决问题的关键.
4.(2024•枣阳市模拟)为有力有效推进乡村全面振兴,在驻村工作队的帮扶下,某村积极推动“合作社+农户”模式托起村民致富梦.村合作社推广种植某特色农产品,每千克成本为20元,规定每千克售价需超过成本,但不高于50元,日销售量y(千克)与售价x(元/千克)之间存在一次函数关系,部分图象如图所示,设该农产品的日销售利润为W元.
(1)分别求出y与x,W与x之间的函数解析式;
(2)该合作社决定从每天的销售利润中拿出200元设立“助学基金”,若捐款后合作社的剩余利润是800元,求该农产品的售价;
(3)若该农产品的日销量不低于90千克,当售价单价定为多少元时,每天获取的利润最大,最大利润是多少元.
【分析】(1)利用待定系数法求y与x的函数关系式,根据W=(x﹣20)•y求W与x之间的函数解析式;
(2)每天利润为(800+200)元,代入W与x之间的函数解析式,解一元二次方程即可;
(3)先求出售价单价的取值范围,将W与x之间的函数解析式变形为顶点式,根据函数的增减性求最值即可.
【解答】解:(1)设y与x的函数关系式为:y=kx+b,
把(30,100),(40,80)代入得,
解得,
∴y与x的函数关系式为:y=﹣2x+160;
W=(x﹣20)•y=(x﹣20)(﹣2x+160)
即W=﹣2x2+200x﹣3200(20<x≤50);
(2)由题意得,﹣2x2+200x﹣3200=800+200,
整理得,x2﹣100x+2100=0,
解得x1=70,x2=30,
∵20<x≤50,
∴x=30,
答:该食品的售价为30元/千克;
(3)∵﹣2x+160≥90,
解得x≤35,
∴20<x≤35,
W=﹣2x2+200x﹣3200
=﹣2(x﹣50)2+1800,
∵a=﹣2<0,
∴开口向下,
∵对称轴为x=50,
∴在x≤50时,W随x的增大而增大,
∴x=35时,W最大值=15×90=1350(元),
答:售价为35元时,每天获利最大为1350元.
【点评】本题考查一次函数、二次函数、一元二次方程的实际应用,找到等量关系是关键.
5.(2024秋•松滋市期中)“大众创业、万众创新”,互联网和大数据的时代,创新已成为提升企业竞争力的关键.已知商家购进一批文创产品,成本为10元/件,拟采取线上和线下两种方式进行销售.调查发现,线下的月销量y(单位:件)与线下售价x(单位:元/件,12≤x<24)满足一次函数的关系,部分数据如下表:
x(元/件)
12
14
16
y(件)
1200
1000
800
(1)求y与x的函数关系式;
(2)若线上售价始终比线下每件便宜2元,且线上的月销售量固定为400件.
①当x为多少时,线上和线下月利润总和达到最大?并求出此时的最大利润;
②若线下月利润与线上月利润的差不低于800元,直接写出x的取值范围.
【分析】(1)根据线下的月销量y(单位:件)与线下售价x(单位:元/件,12≤x<24)满足一次函数的关系和表格中的数据,利用待定系数法可以求得y与x的函数关系式;
(2)①根据题意和(1)中的函数关系式,可以得到利润和x的函数关系式,再利用二次函数的性质,即可得到当x为多少时,线上和线下月利润总和达到最大,并求出此时的最大利润;
②根据题意,可以得到线下月利润与线上月利润的差和x的函数关系式,然后根据二次函数的性质,即可得到x的取值范围.
【解答】解:(1)设y=kx+b,
由表格信息可得,
解得,
∴y与x的函数关系式为y=﹣100x+2400;
(2)设线下利润为w1元,线上利润为w2元,
根据题意,得w1=y(x﹣10)=(﹣100x+2400)(x﹣10)=﹣100x2+3400x﹣24000,
w2=400(x﹣2﹣10)=400x﹣4800,
①设线上和线下月利润总和为w元,
根据题意,得w=w1+w2=(﹣100x2+3400x﹣24000)+(400x﹣4800)=﹣100x2+3800x﹣28800=﹣100(x﹣19)2+7300,
∵﹣100<0,12≤x<24,
∴当x=19时,w最大,最大值为7300元,
答:当x为19时,线上和线下月利润总和达到最大,最大利润为7300元;
②线下月利润与线上月利润的差为W元,
W=(﹣100x2+3400x﹣24000)﹣(400x﹣4800)=﹣100(x﹣15)2+3300,
令W=800,则800=﹣100(x﹣15)2+3300,
解得x1=10,x2=20,
∴当10≤x≤20时,W的值不小于800,
又∵12≤x<24,
∴线下月利润与线上月利润的差不低于800元时,x的取值范围是12≤x≤20.
【点评】本题考查二次函数的应用、一次函数的应用,解答本题的关键是明确题意,求出相应的函数关系式,利用一次函数和二次函数的性质解答.
6.(2024•通州区二模)某超市购进某种商品的成本为25元/kg,经过调查发现,这种商品在前30天的销售单价y(元/kg)与时间x(天)之间的函数关系式为y日销量m(kg)与时间x(天)之间满足函数关系:m=﹣2x+72(0<x≤30,x为整数).
(1)求前15天中哪一天的销售利润最大?最大日销售利润是多少元?
(2)求前30天中日销售利润不低于1080元的天数.
【分析】(1)依据题意,前15天的每一天利润=(x+37﹣25)(﹣2x+72)=﹣2(x﹣12)2+1152,结合﹣2<0,可以分析得解;
(2)依据题意,当0<x≤15时,由(1),令利润=﹣2(x﹣12)2+1152=1080,求出x的值后,结合又﹣2<0,且0<x≤15,即可判断这个时间日销售利润不低于1080元的天数;又当15<x≤30时,利润=(﹣2x+72)(55﹣25)=﹣60x+2160,故﹣60x+2160≥1080,从而15<x≤18,进而可以判断得解.
【解答】解:(1)由题意,前15天的每一天利润=(x+37﹣25)(﹣2x+72)
=(x+12)(﹣2x+72)
=﹣2x2+48x+864
=﹣2(x﹣12)2+1152.
∵﹣2<0,
∴当x=12时,利润最大,最大日销售利润是1152元.
答:前15天中第12天的销售利润最大,最大日销售利润,1152元.
(2)由题意,当0<x≤15时,
由(1),令利润=﹣2(x﹣12)2+1152=1080,
∴x=6或x=18(舍去).
又﹣2<0,且0<x≤15,
∴6≤x≤15时,日销售利润不低于1080元,共10天.
当15<x≤30时,
利润=(﹣2x+72)(55﹣25)=﹣60x+2160.
∴﹣60x+2160≥1080.
∴15<x≤18,共3天.
综上,共有10+3=13(天).
答:前30天中日销售利润不低于1080元的天数为13天.
【点评】本题主要考查了二次函数的应用,解题时要熟练掌握并能灵活运用二次函数的性质是关键.
题型十五 二次函数与一次函数的综合
1.如图,抛物线yx2+3与x轴交于A,B两点,与直线yx+b相交于B,C两点,连接A,C两点.
(1)写出直线BC的解析式;
(2)求△ABC的面积.
【分析】(1)利用抛物线解析式求出点B的坐标,然后代入直线解析式求出b的值,即可得解;
(2)联立抛物线与直线解析式求出点C的坐标,再根据三角形的面积公式列式计算即可得解.
【解答】解:(1)令y=0,则x2+3=0,
解得x=±2,
所以,点B的坐标为(2,0),
代入yx+b得,2+b=0,
解得b,
所以,直线BC的解析式为yx;
(2)联立,
解得,,
所以,点C的坐标为(﹣1,),
∵AB=2﹣(﹣2)=2+2=4,
∴△ABC的面积4.
【点评】本题考查了二次函数的性质,待定系数法求一次函数解析式,三角形的面积,熟记性质并联立两函数解析式求出交点C的坐标是解题的关键.
2.在平面直角坐标系xOy中,已知抛物线的顶点坐标为(2,0),且经过点(4,1),如图,直线yx与抛物线交于A、B两点,直线l为y=﹣1.
(1)求抛物线的解析式;
(2)在l上是否存在一点P,使PA+PB取得最小值?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
【分析】(1)由抛物线的顶点坐标为(2,0),可设抛物线的解析式为y=a(x﹣2)2,由抛物线过点(4,1),利用待定系数法即可求出抛物线的解析式;
(2)联立直线AB与抛物线解析式成方程组,通过解方程组可求出点A、B的坐标,作点B关于直线l的对称点B′,连接AB′交直线l于点P,此时PA+PB取得最小值,根据点B的坐标可得出点B′的坐标,根据点A、B′的坐标利用待定系数法可求出直线AB′的解析式,再利用一次函数图象上点的坐标特征即可求出点P的坐标;
【解答】解:(1)∵抛物线的顶点坐标为(2,0),
设抛物线的解析式为y=a(x﹣2)2.
∵该抛物线经过点(4,1),
∴1=4a,解得:a,
∴抛物线的解析式为y(x﹣2)2x2﹣x+1.
(2)联立直线AB与抛物线解析式成方程组,得:
,解得:,,
∴点A的坐标为(1,),点B的坐标为(4,1).
作点B关于直线l的对称点B′,连接AB′交直线l于点P,此时PA+PB取得最小值(如图1所示).
∵点B(4,1),直线l为y=﹣1,
∴点B′的坐标为(4,﹣3).
设直线AB′的解析式为y=kx+b(k≠0),
将A(1,)、B′(4,﹣3)代入y=kx+b,得:
,解得:,
∴直线AB′的解析式为yx,
当y=﹣1时,有x1,
解得:x,
∴点P的坐标为(,﹣1).
【点评】本题考查了待定系数法求二次(一次)函数解析式、二次(一次)函数图象上点的坐标特征、轴对称中的最短路径问题以及解方程组,解题的关键是:(1)根据点的坐标,利用待定系数法求出二次函数解析式;(2)利用两点之间线段最短找出点P的位置;
3.如图,已知二次函数y=(x+2)2的图象与x轴交于点A,与y轴交于点B.
(1)求点A、B的坐标;
(2)求S△AOB;
(3)求对称轴方程;
(4)在对称轴上是否存在一点P,使以P、A、O、B为顶点的四边形为平行四边形?
【分析】(1)根据函数值,可得相应自变量的值,根据自变量的值,可得相应的函数值;
(2)根据三角形的面积公式,可得答案;
(3)根据y=(x+2)2,可得函数图象的对称轴;
(4)分类讨论:P点在顶点的上方,P点在顶点的下方,根据一组对边平行且相等的四边形是平行四边,可得答案.
【解答】解:(1)当x=0时,y=22=4,即B点坐标是 (0,4),
当y=0时,(x+2)2=0,解得x=﹣2,即A点坐标是(﹣2,0);
(2)如图,连接AB
,
S△AOB|AO|•|BO||﹣2|×|4|=4;
(3)y=(x+2)2的对称轴是直线x=﹣2;
(4)对称轴上存在一点P,使以P、A、O、B为顶点的四边形为平行四边形,理由如下:
当P点坐标是(﹣2,4)时,AP∥OB,AP=OB,四边形PAOB是平行四边形;
当P点坐标是(﹣2,﹣4)时,AP∥OB,AP=0B,四边形PABO是平行四边形.
【点评】本题考查了二次函数综合题,利用了自变量与函数值的关系,平行四边形的判定,分类讨论是解题关键.
4.抛物线的顶点为(1,﹣4),与x轴交于A、B两点,与y轴负半轴交于C(0,﹣3).
(1)求抛物线的解析式;
(2)点P为对称轴右侧抛物线上一点,以BP为斜边作等腰直角三角形,直角顶点M落在对称轴上,求P点的坐标.
【分析】(1)由抛物线的顶点坐标可设抛物线的解析式为y=a(x﹣1)2﹣4,代入点C的坐标可求出a值,进而可得出抛物线的解析式;
(2)利用二次函数图象上点的坐标特征可求出点A,B的坐标,设抛物线对称轴与x轴交于点E,过点P作PF∥x轴,交抛物线对称轴于点F,易证△MBE≌△PMF,根据全等三角形的性质可得出ME=PF=x﹣1,MF=BE=2,进而可得出EF=x+1,结合EF为点P纵坐标的绝对值,即可得出关于x的一元二次方程,解之即可求出x的值,取其大于1的值代入点P的坐标中即可得出结论.
【解答】解:(1)设抛物线的解析式为y=a(x﹣1)2﹣4,
将C(0,﹣3)代入y=a(x﹣1)2﹣4,得:﹣3=a(0﹣1)2﹣4,
解得:a=1,
∴抛物线的解析式为y=(x﹣1)2﹣4=x2﹣2x﹣3.
(2)当y=0时,有x2﹣2x﹣3=0,
解得:x1=﹣1,x2=3,
∴点A的坐标为(﹣1,0),点B的坐标为(3,0).
设抛物线对称轴与x轴交于点E,过点P作PF∥x轴,交抛物线对称轴于点F,如图所示.
设点P的坐标为(x,x2﹣2x﹣3)(x>1),则PF=x﹣1,BE=3﹣1=2.
∵∠BME+∠PMF=90°,∠BME+∠MBE=90°,
∴∠MBE=∠PMF.
在△MBE和△PMF中,,
∴△MBE≌△PMF(AAS),
∴ME=PF=x﹣1,MF=BE=2,
∴EF=ME+MF=x+1.
∵EF=|x2﹣2x﹣3|,
∴|x2﹣2x﹣3|=x+1,即x2﹣3x﹣4=0或x2﹣x﹣2=0,
解得:x1=﹣1(舍去),x2=2,x3=4,
∴点P的坐标为(2,﹣3)或(4,5).
【点评】本题考查了待定系数法求二次函数解析式、二次函数图象上点的坐标特征、全等三角形的判定与性质以及解一元二次方程,解题的关键是:(1)根据点的坐标特征,利用待定系数法求出二次函数解析式;(2)利用全等三角形的性质及二次函数图象上点的坐标特征,找出关于x的一元二次方程.
题型十六 二次函数的综合题
1.(2024秋•四平期末)如图,抛物线与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C,OA=OC=6,对称轴是直线x=﹣2,点F在对称轴上运动.
(1)求抛物线的解析式;
(2)是否存在一点F,使得∠BFC为直角?若存在,求点F的坐标;若不存在,请说明理由;
(3)将线段BC绕着点F逆时针方向旋转90°后得到线段B1C1,当点B1与C1恰有一点落在抛物线上时,求点F的坐标.
【分析】(1)由题意得出A(﹣6,0),C(0,6).结合轴对称的性质得出B(2,0),再利用待定系数法求解即可;
(2)由勾股定理得出.设BC中点为D,则D(1,3),连接DF.设点F(﹣2,t),则.当DF=DC=BD时,点B,C,F三点在以D为圆心,BC为直径的圆上,由圆周角定理得出此时∠BFC为直角,由直角三角形的性质得出,即,解方程即可得解;
(3)设点F(﹣2,t).则点B逆时针方向旋转90°后的坐标为B1(t﹣2,t+4),点C逆时针方向旋转90°后的坐标为C1(t﹣8,t+2),再分两种情况:当B1(t﹣2,t+4)在抛物线上时,当C1(t﹣8,t+2)在抛物线上时,分别求解即可.
【解答】解:(1)抛物线与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C,OA=OC=6,对称轴是直线x=﹣2,
∴A(﹣6,0),C(0,6),B(2,0).
设抛物线解析式为y=ax2+bx+6(a≠0),将A,B点的坐标代入得:
题意得,
解得,
∴抛物线解析式为;
(2)存在一点F,使得∠BFC为直角;理由如下:
∵B(2,0),C(0,6),
∴.
设BC中点为D,则D(1,3),连接DF.如图1,
设点F(﹣2,t),则.
当DF=DC=BD时,点B,C,F三点在以D为圆心,BC为直径的圆上,
此时,∠BFC为直角,,则,
∴t2﹣6t+18=10,
化简得t2﹣6t+8=0,
解得t1=2,t2=4.
∴F的坐标为(﹣2,2)或(﹣2,4)时,∠BFC为直角.
(3)设点F(﹣2,t).
则点B逆时针方向旋转90°后的坐标为B1(t﹣2,t+4),点C逆时针方向旋转90°后的坐标为C1(t﹣8,t+2),
当B1(t﹣2,t+4)在抛物线上时,,
化简得t2+2t﹣8=0,
解得t1=2,t2=﹣4.
∴t1=2时,F(﹣2,2),t2=﹣4时,F(﹣2,﹣4).
经检验,此时点C1不在抛物线上.
当C1(t﹣8,t+2)在抛物线上时,,
化简得t2﹣10t+24=0,
解得t1=4,t2=6.
∴当t1=4时,F(﹣2,4),当t2=6时,F(﹣2,6).
经检验,此时点B1不在抛物线上.
综上,满足题意的点F的坐标为(﹣2,2),(﹣2,﹣4),(﹣2,4),(﹣2,6).
【点评】本题属于二次函数综合题,主要考查了待定系数法求二次函数解析式、圆周角定理、直角三角形的性质、坐标与图形—旋转变换、勾股定理等知识点,熟练掌握以上知识点并灵活运用,采用分类讨论的思想是解此题的关键.
2.(2024秋•松山区期中)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.
【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),
∴.
【点评】本题属于二次函数综合题,主要考查了二次函数的图象与性质,菱形的性质,熟练掌握二次函数的图象及性质是解题的关键.
3.(2023秋•梅里斯区期末)综合与探究
如图,已知二次函数y=﹣x2+bx+c的图象与x轴交于点A(﹣4,0)和点B,与y轴相交于点C(0,4).
(1)求该二次函数的解析式;
(2)在抛物线的对称轴上有一点H,当BH+CH的值最小时,点H坐标为 ;
(3)点D在线段OA上运动,过点D作x轴的垂线,与AC交于点Q,与抛物线交于点P,连接AP、CP,当四边形AOCP的面积最大时,求点P的坐标和四边形AOCP面积的最大值;
(4)探究在抛物线的对称轴上是否存在点M,使得以点A、C、M为顶点的三角形是直角三角形?若存在,请直接写出点M的坐标;若不存在,说明理由.
【分析】(1)把A(﹣4,0),C(0,4)代入y=﹣x2+bx+c,求出b和c的值,即可得出函数解析式;
(2)根据抛物线解析式得出抛物线的对称轴为直线,B(1,0),则AC与对称轴的交点即为点H,用待定系数法求出直线AC的解析式为y=x+4,即可求解;
(3)连接AP,CP,易得,设P(t,﹣t2﹣3t+4),则Q(t,t+4),求出PQ=﹣t2﹣4t,则,根据四边形AOCP的面积,结合二次函数的增减性,即可解答;
(4)设,根据两点之间距离公式得出AC2=32,,CM2=m2﹣8m,分三种情况根据勾股定理列出方程求解即可.
【解答】解:(1)已知二次函数y=﹣x2+bx+c的图象与x轴交于点A(﹣4,0)和点B,与y轴相交于点C(0,4),代入得:
,
解得:,
∴该二次函数的解析式y=﹣x2﹣3x+4.
(2)∵,
∴抛物线的对称轴为直线,
∵A(﹣4,0),
∴B(1,0),
∵点A和点B关于直线对称,
∴AC与对称轴的交点即为点H,
设直线AC的解析式为y=kx+h,
把A(﹣4,0),C(0,4)代入得:
,
解得:,
∴直线AC的解析式为y=x+4,
把代入得,
∴,
故答案为:;
(3)如图:连接AP,CP,
∵A(﹣4,0),C(0,4),
∴OA=4,OC=4,
∴,
设P(t,﹣t2﹣3t+4),则Q(t,t+4),
∴PQ=﹣t2﹣3t+4﹣(t+4)=﹣t2﹣4t,
∴,
∴四边形AOCP的面积,
∵﹣2<0,
∴当t=﹣2时,四边形AOCP的面积最大为16,
此时P(﹣2,6);
(4)设,
∵A(﹣4,0),C(0,4),
∴AC2=42+42=32,AM2,CM2=()2+(m﹣4)2=m2﹣8m,
当斜边为AC时,AM2+CM2=AC2,
即m2﹣8m32,
解得:m1=2,m2=2;
∴M(,2)M(,2);
当斜边为AM时,AC2+CM2=AM2,
即32+m2﹣8m,
解得:m,
∴M(,);
当斜边为CM时,AC2+AM2=CM2,
即32m2﹣8m,
解得:m,
∴M(,);
综上,M的坐标为M(,2)或M(,2)或M(,)或M(,).
【点评】本题主要考查了二次函数综合,熟练掌握用待定系数法求解函数解析式的方法和步骤,以及二次函数的图象和性质是解题的关键.
4.(2024秋•大冶市期中)如图,已知抛物线L1:y=ax2+bx+3与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C,且A(﹣3,0),B(1,0).
(1)求抛物线L1的解析式;
(2)若M是抛物线上的一动点,且∠MAB=∠BCO,求点M的坐标;
(3)点Q在抛物线上,且Q的横坐标为,将抛物线L1沿水平方向平移得到抛物线L2,抛物线L2的顶点为P,且△ACP的面积等于△AQC的面积,求点P的坐标.
【分析】(1)用待定系数法求出抛物线的解析式即可;
(2)先求出C(0,3),得出OA=OC,分两种情况:在y轴正半轴上取D(0,1),在y轴负半轴上取E(0,﹣1),分别验证,求出点M的坐标即可;
(3)先求出点Q的坐标为,过点Q作QH⊥x轴于点H,求出,得出,过点E作x轴的平行线y=4,连接并延长AC交直线y=4于点D,设点P的坐标为(m,4),直线AC的解析式为y=kx+3,把(﹣3,0)代入求出直线AC的解析式为y=x+3,求出点D的坐标为(1,4),根据,求出m的值,即可得出答案.
【解答】(1)解:把A(﹣3,0),B(1,0)代入y=ax2+bx+3得:
,
解得:,
∴抛物线的解析式为:y=﹣x2﹣2x+3;
(2)解:把x=0代入y=﹣x2﹣2x+3得:y=3,
∴C(0,3),
∴OC=3,
∵A(﹣3,0),B(1,0),
∴OA=3,OB=1,
∴OA=OC,
在y轴正半轴上取D(0,1),连接AD,交抛物线于一点M1,如图所示:
∴OB=OD=1,
在△AOE与△COB中,
,
∴△AOD≌△COB(SAS),
∴∠BAM1=∠BCO,
∴此时点M1符合题意,
设直线AD的解析式为y=kx+1,把(﹣3,0)代入得,﹣3k+1=0,
解得,
∴直线AD的解析式为,
令,
解得,x2=﹣3(舍),
把代入得,
∴点;
在y轴负半轴上取E(0,﹣1),连接AE,交抛物线于一点M2,如图所示:
∴OB=OE=1,
在△AOE与△COB中,
,
∴△AOE≌△COB(SAS),
∴∠BAM2=∠BCO,
∴此时点M2符合题意,
设直线AE的解析式为y=k′x﹣1,把(﹣3,0)代入得:﹣3k′﹣1=0,
解得,
∴直线AE的解析式为:,
令,
解得,x2=﹣3(舍),
把代入得,
∴点;
综上分析可知:点,;
(3)把代入y=﹣x2﹣2x+3得,
∴点Q的坐标为,
过点Q作QH⊥x轴于点H,如图所示:
∴点H的坐标为:,
∴,,
∴S四边形AOCQ=S△AQH+S梯形COQH=S△ACQ+S△ACO,
∴,
∴,
∴,
∵y=﹣x2﹣2x+3=﹣(x+1)2+4,
∴顶点E的坐标为(﹣1,4),
过点E作x轴的平行线y=4,连接并延长AC交直线y=4于点D,如图所示:
∵将抛物线L1沿水平方向平移得到抛物线L2,抛物线L2的顶点为P,
∴点P在过点E平行于x轴的直线上,
设点P的坐标为(m,4),
设直线AC的解析式为y=kx+3,把(﹣3,0)代入得:
﹣3k+3=0,
解得:k=1,
∴直线AC的解析式为y=x+3,
把y=4代入y=x+3得:4=x+3,
解得:x=1,
∴点D的坐标为(1,4),
∴DP=|m﹣1|,
∴,
解得:或,
∴点P的坐标为:或.
【点评】本题考查了二次函数综合应用,涉及待定系数法、三角形面积、抛物线平移,求一次函数解析式等知识,解题的关键是利用数形结合和分类讨论的思想解决问题.
5.(2024•阳新县模拟)在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+4与x轴交于A(﹣2,0),B(4,0)两点,与y轴交于点C,点P是直线BC上方抛物线上不与抛物线顶点重合的一动点,设点P的横坐标为m.
(1)请直接写出a,b的值;
(2)如图,若抛物线的对称轴为直线l,点D为直线l上一动点,当BC垂直平分PD时,求m的值;
(3)过点P作x轴的垂线交BC于点M,过点P作y轴的垂线与抛物线的另一个交点为N,线段PM,PN的长度之和记为d.
①求d关于m的函数解析式;
②根据d的不同取值,试探索点P的个数情况.
【分析】(1)把A(﹣2,0),B(4,0),两点坐标代入y=ax2+bx+4,求出a,b的值即可;
(2)过点P作PQ⊥x轴交BC于点Q,连接DQ,证明DQ∥x轴,得出直线BC的解析式为y=﹣x+4,设,根据DQ=PQ,建立方程,解方程,即可求解;
(3)①设,0<m<4且m≠1,则M(m,﹣m+4),根据对称性可得,则,PN=|m﹣(2﹣m)|=|2m﹣2|进而分类讨论得出;
②分别求得两段二次函数的最值,进而画出图象,结合函数图象即可求解.
【解答】解:(1)把A(﹣2,0),B(4,0)两点坐标代入y=ax2+bx+4,得:
,
解得,;
(2)如图1所示,过点P作PQ⊥x轴交BC于点Q,连接DQ,
由(1)可得抛物线解析式为,
对称轴为直线,
当x=0时,y=4,则C(0,4),
∵B(4,0),则OB=OC=4,
∴△OBC是等腰直角三角形,
∴∠BCO=45°,
∵PQ⊥x轴,
∴PQ∥CO,
∴∠DPQ=45°,
∵BC垂直平分PD,
∴QP=DQ,DP⊥BC,
∴△DPQ是等腰直角三角形,
∴DQ∥x轴,
设直线BC的解析式为y=kx+b,将C(0,4),B(4,0)代入得:
,
解得:,
所以直线BC的解析式为y=﹣x+4,
设,
∵点P是直线BC上方抛物线上不与抛物线顶点重合的一动点,则0<m<4且m≠1,则Q(m,﹣m+4),
∴DQ=m﹣1,,
∵DQ=PQ,
∴,
解得:或(舍去);
(3)如图2所示,
设,0<m<4且m≠1,则M(m,﹣m+4),
过点P作y轴的垂线与抛物线的另一个交点为N,
则N点与P点关于x=1对称,
∴,
∴,PN=|m﹣(2﹣m)|=|2m﹣2|,
∴d=PM+PN;
当0<m<1时,,
当1<m<4时,,
∴;
②∵,
当m=1时,,
∵当1<m<4时,,
对称轴为直线m=4,开口向下,当1<m<4时,d随m的增大而增大,最大值为6(取不到),
当m=1时,,
当0<m<1时,,
对称轴为直线m=0,开口向下,当0<m<1时,d随m的增大而减小,
当m=0时,d=2(取不到),
函数图象如图所示,
∴当时,P点有2个,当2≤d<6时,P点只有1个.
【点评】本题考查了二次函数的性质,线段长度问题,待定系数法求解析式,正确理解题意、熟练掌握二次函数的性质是解题的关键.
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