内容正文:
专题04 反比例函数与二次函数
课标要求
考点
考向
1.能画出反比例函数的图象,根据图象和表达式探索并理解和的图象的变化情况.
2.会用描点法画二次函数的图象,通过图象了解二次函数的性质;并能确定解析式中的字母值或正负情况.
3.利用二次函数的图象性质解决简单实际问题;
4.利用待定系数法可以确定一个二次函数解析式,并能解决二次函数的综合问题。
反比例函数
考向 反比例函数的图象与性质
二次函数
考向一 二次函数的图象和性质
考向二 二次函数的实际应用
考向三 二次函数综合
考点一 反比例函数
►考向 反比例函数的图象与性质
易错易混提醒
反比例函数的图象是双曲线,它有两个分支,这两个分支分别位于第一、三象限或第二、四象限.它们关于原点对称,反比例函数的图象与轴、轴都没有交点,即双曲线的两个分支无限接近坐标轴,但永远不与坐标轴相交.
(1)图象位置与反比例函数性质
当时,同号,图象在第一、三象限,且在每个象限内,随的增大而减小;当时,异号,图象在第二、四象限,且在每个象限内,随的增大而增大.
(2)若点()在反比例函数的图象上,则点()也在此图象上,故反比例函数的图象关于原点对称
1.(2024•天津)若点都在反比例函数的图象上,则的大小关系是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】本题主要考查了比较反比例函数值的大小,根据反比例函数性质即可判断.
【详解】解:,
反比例函数的图象分布在第一、三象限,在每一象限随的增大而减小,
点,都在反比例函数的图象上,,
.
∵,在反比例函数的图象上,
∴,
∴.
故选:B.
2.(2023•天津)若点都在反比例函数的图象上,则的大小关系是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据反比例函数的性质,进行判断即可.
【详解】解:,,
∴双曲线在二,四象限,在每一象限,随的增大而增大;
∵,
∴,
∴;
故选D.
【点睛】本题考查反比例函数的图象和性质.熟练掌握反比例函数的性质,是解题的关键.
3.(2022•天津)若点都在反比例函数的图像上,则的大小关系是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】将三点坐标分别代入函数解析式求出,然后进行比较即可.
【详解】将三点坐标分别代入函数解析式,得:
,解得;
,解得;
,解得;
∵-8<2<4,
∴,
故选: B.
【点睛】本题考查反比例函数,关键在于能熟练通过已知函数值求自变量.
考点二 二次函数
►考向一 二次函数的图象和性质
解题技巧/易错易混
1. 二次项系数
二次函数中,作为二次项系数,显然.
⑴ 当时,抛物线开口向上,的值越大,开口越小,反之的值越小,开口越大;
⑵ 当时,抛物线开口向下,的值越小,开口越小,反之的值越大,开口越大.
总结起来,决定了抛物线开口的大小和方向,的正负决定开口方向,的大小决定开口的大小.
2. 一次项系数
在二次项系数确定的前提下,决定了抛物线的对称轴.
⑴ 在的前提下,
当时,,即抛物线的对称轴在轴左侧;
当时,,即抛物线的对称轴就是轴;
当时,,即抛物线对称轴在轴的右侧.
⑵ 在的前提下,结论刚好与上述相反,即
当时,,即抛物线的对称轴在轴右侧;
当时,,即抛物线的对称轴就是轴;
当时,,即抛物线对称轴在轴的左侧.
总结起来,在确定的前提下,决定了抛物线对称轴的位置.
的符号的判定:对称轴在轴左边则,在轴的右侧则,概括的说就是“左同右异”
总结:
3. 常数项
⑴ 当时,抛物线与轴的交点在轴上方,即抛物线与轴交点的纵坐标为正;
⑵ 当时,抛物线与轴的交点为坐标原点,即抛物线与轴交点的纵坐标为;
⑶ 当时,抛物线与轴的交点在轴下方,即抛物线与轴交点的纵坐标为负.
总结起来,决定了抛物线与轴交点的位置.(5)带分数一般化为假分数或者分为整数和分数两部分,再分别相加
4.(2022•天津)已知抛物线(a,b,c是常数,)经过点,有下列结论:
①;
②当时,y随x的增大而增大;
③关于x的方程有两个不相等的实数根.
其中,正确结论的个数是( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】C
【详解】由题意可知:,,,
,
,即,得出,故①正确;
,
对称轴,
,
时,随的增大而减小,时,随的增大而增大,故②不正确;
,
关于x的方程有两个不相等的实数根,故③正确.
故选:C.
【点睛】本题考查二次函数的图象与性质及一元二次方程根的判别式,解题的关键是熟练掌握二次函数的性质并能应用求解.
►考向二 二次函数的实际应用
5.(2023•天津)如图,要围一个矩形菜园,共中一边是墙,且的长不能超过,其余的三边用篱笆,且这三边的和为.有下列结论:
①的长可以为;
②的长有两个不同的值满足菜园面积为;
③菜园面积的最大值为.
其中,正确结论的个数是( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】C
【分析】设的长为,矩形的面积为,则的长为,根据矩形的面积公式列二次函数解析式,再分别根据的长不能超过,二次函数的最值,解一元二次方程求解即可.
【详解】设的长为,矩形的面积为,则的长为,由题意得
,
其中,即,
①的长不可以为,原说法错误;
③菜园面积的最大值为,原说法正确;
②当时,解得或,
∴的长有两个不同的值满足菜园面积为,说法正确;
综上,正确结论的个数是2个,
故选:C.
【点睛】本题考查了二次函数的应用,解一元二次方程,准确理解题意,列出二次函数解析式是解题的关键.
6.(2024•天津)从地面竖直向上抛出一小球,小球的高度(单位:)与小球的运动时间(单位:)之间的关系式是.有下列结论:
①小球从抛出到落地需要;
②小球运动中的高度可以是;
③小球运动时的高度小于运动时的高度.
其中,正确结论的个数是( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】C
【分析】本题考查二次函数的图像和性质,令解方程即可判断①;配方成顶点式即可判断②;把和代入计算即可判断③.
【详解】解:令,则,解得:,,
∴小球从抛出到落地需要,故①正确;
∵,
∴最大高度为,
∴小球运动中的高度可以是,故②正确;
当时,;当时,;
∴小球运动时的高度大于运动时的高度,故③错误;
故选C.
►考向三 二次函数的综合
7.(2024·天津·中考真题)已知抛物线的顶点为,且,对称轴与轴相交于点,点在抛物线上,为坐标原点.
(1)当时,求该抛物线顶点的坐标;
(2)当时,求的值;
(3)若是抛物线上的点,且点在第四象限,,点在线段上,点在线段上,,当取得最小值为时,求的值.
【答案】(1)该抛物线顶点的坐标为
(2)10
(3)1
【分析】(1)先求得的值,再配成顶点式,即可求解;
(2)过点作轴,在中,利用勾股定理求得,在中,勾股定理求得,得该抛物线顶点的坐标为,再利用待定系数法求解即可;
(3)过点作轴,过点作轴,证明,求得点的坐标为,在中,利用勾股定理结合题意求得,在的外部,作,且,证明,得到,当满足条件的点落在线段上时,取得最小值,求得点的坐标为,再利用待定系数法求解即可.
【详解】(1)解:,得.又,
该抛物线的解析式为.
,
该抛物线顶点的坐标为;
(2)解:过点作轴,垂足为,
则.
在中,由,
.
解得(舍).
点的坐标为.
,即.
抛物线的对称轴为.
对称轴与轴相交于点,则.
在中,由,
.
解得(正值舍去).
由,得该抛物线顶点的坐标为.
该抛物线的解析式为.
点在该抛物线上,有.
;
(3)解:过点作轴,垂足为,
则.
.
在中,.
过点作轴,垂足为,则.
,又,
.
∴,,
∴点的坐标为.
在中,,
,即.
根据题意,,得.
在的外部,作,且,连接,
得.
.
∴.
.
当满足条件的点落在线段上时,取得最小值,即.
在中,,
.得.
.解得(舍).
点的坐标为,点的坐标为.
点都在抛物线上,
得.
.
【点睛】本题是二次函数综合题,考查待定系数法求二次函数解析式,二次函数的顶点式,勾股定理,垂线段最短,全等三角形的判定和性质,正确引出辅助线是解题的关键.
8.(2023·天津·中考真题)已知抛物线,为常数,的顶点为,与轴相交于,两点点在点的左侧,与轴相交于点,抛物线上的点的横坐标为,且,过点作,垂足为.
(1)若.
①求点和点的坐标;
②当时,求点的坐标;
(2)若点的坐标为,且,当时,求点的坐标.
【答案】(1)①点的坐标为;点的坐标为;②点的坐标为
(2)
【分析】(1)①待定系数法求解析式,然后化为顶点式,即可求得的坐标,令,解方程,即可求得的坐标;
②过点作轴于点,与直线相交于点.得出.可得中,.中,.设点,点.根据,解方程即可求解;
(2)根据题意得出抛物线的解析式为.得点,其中.则顶点的坐标为,对称轴为直线.过点作于点,则,点.由,得.于是.得出(舍).,同(Ⅰ),过点作轴于点,与直线相交于点,则点,点,点.根据已知条件式,建立方程,解方程即可求解.
【详解】(1)解:①由,得抛物线的解析式为.
∵,
∴点的坐标为.
当时,.解得.又点在点的左侧,
∴点的坐标为.
②过点作轴于点,与直线相交于点.
∵点,点,
∴.可得中,.
∴中,.
∵抛物线上的点的横坐标为,其中,
∴设点,点.
得.即点.
∴.
中,可得.
∴.又,
得.即.解得(舍).
∴点的坐标为.
(2)∵点在抛物线上,其中,
∴.得.
∴抛物线的解析式为.
得点,其中.
∵,
∴顶点的坐标为,对称轴为直线.
过点作于点,则,点.
由,得.于是.
∴.
即.解得(舍).
同(Ⅰ),过点作轴于点,与直线相交于点,
则点,点,点.
∵,
∴.
即.解得(舍).
∴点的坐标为.
【点睛】本题考查了二次函数的综合运用,角度问题,线段问题,待定系数法求解析式,熟练掌握二次函数的性质是解题的关键.
9.(2022·天津·中考真题)已知抛物线(a,b,c是常数,)的顶点为P,与x轴相交于点和点B.
(1)若,
①求点P的坐标;
②直线(m是常数,)与抛物线相交于点M,与相交于点G,当取得最大值时,求点M,G的坐标;
(2)若,直线与抛物线相交于点N,E是x轴的正半轴上的动点,F是y轴的负半轴上的动点,当的最小值为5时,求点E,F的坐标.
【答案】(1)①;②点M的坐标为,点G的坐标为;
(2)点和点;
【分析】(1)①将b、c的值代入解析式,再将A点坐标代入解析式即可求出a的值,再用配方法求出顶点坐标即可;②先令y=0得到B点坐标,再求出直线BP的解析式,设点M的坐标为,则点G的坐标为,再表示出MG的长,配方求出最值得到M、G的坐标;
(2)根据,解析式经过A点,可得到解析式:,再表示出P点坐标,N点坐标,接着作点P关于y轴的对称点,作点N关于x轴的对称点,再把和的坐标表示出来,由题意可知,当取得最小值,此时,将字母代入可得:,求出a的值,即可得到E、F的坐标;
【详解】(1)①∵抛物线与x轴相交于点,
∴.又,得.
∴抛物线的解析式为.
∵,
∴点P的坐标为.
②当时,由,
解得.
∴点B的坐标为.
设经过B,P两点的直线的解析式为,
有解得
∴直线的解析式为.
∵直线(m是常数,)与抛物线相交于点M,与相交于点G,如图所示:
∴点M的坐标为,点G的坐标为.
∴.
∴当时,有最大值1.
此时,点M的坐标为,点G的坐标为.
(2)由(1)知,又,
∴.
∴抛物线的解析式为.
∵,
∴顶点P的坐标为.
∵直线与抛物线相交于点N,
∴点N的坐标为.
作点P关于y轴的对称点,作点N关于x轴的对称点,如图所示:
得点的坐标为,点的坐标为.
当满足条件的点E,F落在直线上时,取得最小值,
此时,.
延长与直线相交于点H,则.
在中,.
∴.
解得(舍).
∴点的坐标为,点的坐标为.
则直线的解析式为.
∴点和点.
【点睛】本题考查二次函数的几何综合运用,熟练掌握待定系数法求函数解析式、配方法求函数顶点坐标、勾股定理解直角三角形等是解决此类问题的关键.
1.(2024·天津滨海新·二模)若点,,都在反比例函数的图象上,则,,的大小关系是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】先根据函数解析式中的比例系数k确定函数图像所在的象限,再根据各象限内点的坐标特点及函数的增减性解答.此题考查的是反比例函数图像上点的坐标特点及平面直角坐标系中各象限内点的坐标特点,比较简单.
【详解】解:∵反比例函数,,
∴此函数图像在二、四象限,在每个象限内y随x的增大而增大,
∵,
∴点,在第四象限,
∴,
∵,
∴点点在第二象限,
∴,
∴的大小关系为.
故选:D.
2.(2024·天津宝坻·二模)若点,,都在反比例函数的图象上,则的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查反比例函数的图象和性质,理解反比例函数的性质是正确判断的前提,把点的坐标代入是常用的方法.把点、、三点坐标代入反比例函数,求出的值,比较得出答案.
【详解】解:把点,,代入反比例函数得,
,,,
∴,
故选:D.
3.(2024·天津红桥·三模)已知点,,在反比例函数(a为常数)的图象上,则,,,的大小关系是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了平方的非负性,反比例函数的图像分布与性质,根据可得反比例函数的图象在一、三象限,在各象限,y随x的增大而减小,进而可得答案.准确判定图像的分布,活用反比例函数的性质比较大小是解题的关键.
【详解】解:∵,
∴反比例函数的图象在一、三象限,在各象限,y随x的增大而减小,
∵,
∴,,
∴,
故选:D.
4.(2024·天津南开·二模)若点,,都在反比例函数的图象上,则,,的大小关系是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查反比例函数图像上点的坐标特点,熟知反比例函数图像上各点的坐标一定适合此函数的解析式是解答此题的关键.先根据反比例函数的解析式判断出函数图像所在的象限,再根据反比例函数的性质即可得出结论.
【详解】解:∵反比例函数中,,
∴函数图像的两个分支分别位于二、四象限,且在每一象限内,随的增大而增大,
∵,
∴、B两点在第四象限,C点在第二象限,
∴.
故选D.
5.(24-25九年级上·天津红桥·期末)已知抛物线(a,b,c为常数,且)的对称轴为直线,其与x轴的一个交点为,与y轴的交点C在点之间(不含端点),有下列结论:
①;
②;
③;
④若方程的两根分别为,则.
其中,正确结论的个数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】B
【分析】本题考查二次函数的图象和性质,二次函数图象和系数之间的关系,根据对称性求出抛物线与轴的另一个交点坐标,结合点的位置,判断抛物线的开口方向,进行判断的符号,对称轴判断的符号,进而判断①,特殊点判断②和③,图象法判断方程的根的情况,判断④.
【详解】解:∵抛物线(a,b,c为常数,且)的对称轴为直线,其与x轴的一个交点为,
∴,抛物线与轴的另一个交点坐标为:,
∴,
∵抛物线与y轴的交点C在点之间,
∴,抛物线的开口向上,
∴,
∴,
∴,故①错误;
∵点在抛物线上,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,故③正确;
∴,故②错误;
∵,
∴,
∴的根可以看作抛物线与直线的交点的横坐标,
∵直线过点和,如图,
∴由图可知:方程的两个根的范围为:;故④正确;
故选B
6.(2024·天津南开·三模)如图,二次函数的图象与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C,且.则下列结论:①;②;③;④方程有两个不相等的实数根.其中正确结论的个数是( )
A.4 B.3 C.2 D.1
【答案】C
【分析】本题考查了二次函数图象与系数的关系:①由抛物线开口方向得,由抛物线的对称轴位置可得,由抛物线与轴的交点位置可得,则可对①进行判断;②根据抛物线与轴有两个交点,则△,作判断;③利用可得到,再把代入即可作出判断;④根据一元二次方程根的判别式可以作出判断.
【详解】解:①抛物线开口向下,
,
抛物线的对称轴在轴的右侧,
,
抛物线与轴的交点在轴上方,
,
,所以①正确;
②抛物线与轴有两个交点,
,
,
,
所以②错误;
③,,
,
把代入得,
,
所以③错误;
④对于方程,,
∵,
∴
方程有两个不相等的实数根,本小题结论正确;,
所以④正确;
本题正确的有:①④2个,
故选:C.
7.(2024·天津西青·二模)抛物线(a,b,c是常数,)对称轴为直线,与x轴交于A,B两点(点A在点B左侧),与y轴正半轴交于点C,直线与抛物线交于C,D两点,点D在x轴下方且横坐标小于3.
有下列结论:
①;
②;
③.
其中,正确结论的个数是( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】D
【分析】本题考查了二次函数的图象与性质、一次函数的图象与性质、二次函数与系数关系、二次函数与不等式的关系,解答的关键是利用数形结合的思想方法进行推理和计算.
根据抛物线的对称性得到抛物线与轴的另一个交点的横坐标,则当时,可对①进行判断;根据对称轴方程得,再根据抛物线与轴交点可知,可对②进行判断;根据题意,当当时,二次函数值小于一次函数值,可得,将代入即可得出取值范围,可对③进行判断.
【详解】解:点D在x轴下方且横坐标小于3,抛物线的对称轴为直线
∴抛物线与轴的一个交点的横坐标,
∴抛物线与轴的另一个交点的横坐标,
∴当时,,
故①正确;
∵抛物线的对称轴为直线,
,即,
∵抛物线与轴交点在轴的正半轴,
,
,
故②正确;
直线与抛物线交于C,D两点,点D在x轴下方且横坐标小于3,
∴当时,二次函数值小于一次函数值,
,有,
,
解得:,
故③正确,
综上,正确的有3个,
故选:D.
8.(24-25九年级上·天津南开·期末)要修建一个圆形喷水池,在池中心竖直安装一根水管,在水管的顶端安一个喷水头,使喷出的抛物线形水柱在与池中心的水平距离为1m处达到最高,高度为3m,水柱落地处离池中心3m,则水管的长为( )
A.m B.2m C.m D.1m
【答案】A
【分析】本题考查二次函数的实际应用,根据题意,建立平面直角坐标系,设抛物线的解析式为:,把代入,求出函数解析式,进而求出抛物线与轴的交点即可.
【详解】解:如图,以水池中心为原点,原点与水柱落地处所在直线为x轴,水管所在直线为y轴,建立平面直角坐标系,
由题意,抛物线的顶点坐标为,与轴的一个交点坐标为,
设抛物线的解析式为:,
把代入抛物线解析式得:,
∴,
∴,
∴当时,,
即:水管的长为m;
故选A.
9.(24-25九年级上·天津静海期末)某水利工程公司开挖的池塘,截面呈抛物线形,蓄水之后在图中建立平面直角坐标系,并标出相关数据(单位:),某学习小组探究之后得出如下结论,其中正确的为( )
A.水面宽度为
B.抛物线的解析式为
C.最大水深为
D.若池塘中水面的宽度减少为原来的一半,则最大水深减少为原来的
【答案】C
【分析】本题考查二次函数的实际应用问题,计算较为复杂,在计算时需要理清楚实际数据在坐标系中对应的位置.能够正确计算和分析实际情况是解题的关键.
利用建立的坐标系得到抛物线上点的坐标,然后通过待定系数法求出抛物线解析式,对照选项即可.
【详解】解:设解析式为,
将抛物线上点,
带入抛物线解析式中得,
解得,
解析式为.
选项A中,,,水面宽度为故选项A错误,不符合题意;
选项B中,解析式为,故选项B错误,不符合题意;
选项C中,池塘水深最深处为点,水面,所以水深最深处为点到水面的距离为米,故选项C正确,符合题意;
选项D中,若池塘中水面的宽度减少为原来的一半,由抛物线关于轴对称可知,抛物线上点横坐标,带入解析式算得,即到水面距离为米,而最深处到水面的距离为米,减少为原来的.故选项D错误,不符合题意.
故选:C.
10.(2024·天津红桥·三模)某服装店试销一种成本为每件60元的服装,规定试销期间每件服装的销售单价不低于成本,且获得的利润不得高于成本的.经试销发现,销售量y(件)与销售单价x(元)符合一次函数关系.有下列结论:
①销售单价可以是90元;
②该服装店销售这种服装可获得的最大利润为891元;
③销售单价有两个不同的值满足该服装店销售这种服装获得的利润为500元,
其中,正确结论的个数是( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】B
【分析】本题考查二次函数的实际应用,根据已知条件列出总利润与销售价的函数关系式,利用二次函数的性质及其x的取值范围求出利润的最大值.利用函数的性质是解答此题的关键.
【详解】解:由题意可知,解得:,
∴销售单价不可能是90元,故①不正确;
利润与销售价的函数关系式:
,
,
抛物线的开口向下,
当时,随的增大而增大,
而,
当时,(元).
当销售单价定为87元时,可获得最大利润,最大利润是891元,故②正确;
当时,,
解得:,(不符合题意,舍去),
则只有1个销售单价为70元时,满足该服装店销售这种服装获得的利润为500元,故③不正确;
综上,正确的结论只有1个,
故选:B.
11.(2024·天津和平·三模)用一段长为的篱笆围成一个一边靠墙的菜园.
方案一:如图①,围成一个矩形菜园,其中一边是墙,其余的三边,,用篱笆,其中;
方案二:如图②,围成一个扇形菜园,一条半径是墙,其余用篱笆.
有下列结论:
①的长可以是;
②的长有两个不同的值满足该矩形菜园的面积为;
③矩形菜园的面积的最大值为;
④方案二围成扇形菜园的最大面积大于方案一围成矩形菜园的最大面积.
其中,正确结论的个数是( )
A.l B.2 C.3 D.4
【答案】B
【分析】本题考查了一元二次方程与二次函数的应用,准确列出方程和函数解析式是解答本题的关键.①设边长为,则边长为,当时,求出是10,不符合题意,即可判断正误;②列出一元二次方程,求出x值即可判断正误;③列出二次函数解析式,根据最值求法即可判断正误;④列出二次函数解析式,求得扇形面积的最大值,即可判断正误.
【详解】解:如图①,设边长为,则边长为,
当时,,
∴,
∵,
故①不正确;
∵菜园面积为,
∴,
整理得:,
解得:或,
∴或,
∵时,,满足,
故②正确;
设矩形菜园的面积为,
根据题意得:,
∵,
∴当时,S有最大值,最大值为162,
故③正确;
如图②,设,则弧长,
∴,
∵,
∴当时,S有最大值,最大值为162,
∴方案二围成扇形菜园的最大面积等于方案一围成矩形菜园的最大面积.
故④不正确.
∴正确结论是②③2个.
故选:B.
12.(2024·天津滨海新·二模)如图,以的速度将小球沿与地面成角的方向击出时,小球的飞行路线将是一条拋物线.如果不考虑空气阻力,小球的飞行高度(单位:m)与飞行时间(单位:)之间具有函数关系.有下列结论:①小球从飞出到落地用时为;②小球飞行的最大高度为;③小球的飞行高度为时,小球飞行的时间是.其中,正确结论的个数是( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】C
【分析】本题考查了二次函数的图象与性质、二次函数与一元二次方程,熟练掌握二次函数的性质是解题关键.分别求出和时,的值即可判断①正确,③错误;求出的最大值即可判断②正确,由此即可得.
【详解】解:当时,,
解得或,
则小球从飞出到落地用时为,结论①正确;
,
则小球飞行的最大高度为,结论②正确;
当时,,
解得或,
则小球的飞行高度为时,小球飞行的时间是或,结论③错误;
综上,正确结论的个数是2个,
故选:C.
13.(24-25九年级上·天津红桥·期末)抛物线(b,为常数)的顶点为P,其与x轴相交于A,B两点(点A在点B的左侧),点,O为原点.
(1)若抛物线经过点M,
①当点A的坐标为时,求点B的坐标;
②连接,当时,求b的值;
(2)若,连接,,当取得最小值时,求b的值.
【答案】(1)①;②或(2)
【分析】(1)①先根据待定系数法求出抛物线的解析式,然后再求出点B的坐标即可;
②先求出顶点,过点作轴,垂足为,求出,,根据,得出,求出结果即可;
(2)先求出点的坐标为,得出点的坐标为,将点向右平移2个单位,向上平移1个单位,得点,连接,得出四边形为平行四边形,从而得出,作点关于轴的对称点,得出,说明当点共线时,取得最小值,求出直线的解析式为,得出当时,,求出,得出,求出结果即可.
【详解】(1)解:①根据题意,得:,
解得,
该抛物线的解析式为:.
由,得,
∴点的坐标为.
②根据题意,得该抛物线的解析式为:,其中,
又,
可得顶点,
过点作轴,垂足为,
可得,,
,
∴为等腰直角三角形,
,
则,
或,
解得或.
(2)解:当时,,
顶点的坐标为,
由,得,
解得,
点在点的左侧,
点的坐标为,
∴将点向右平移2个单位,向上平移1个单位,得点,
连接,
∵将点P向右平移2个单位,向上平移1个单位,得点,
∴四边形为平行四边形,
∴,
作点关于轴的对称点,
∴,
∴,
当点共线时,取得最小值,
设直线的解析式为
,
∴,
解得:,
∴直线的解析式为.
当时,,
解得,
此时点的坐标为,
,
解得:.
【点睛】本题主要考查二次函数的综合应用,轴对称的性质,平移的性质,求一次函数解析式,求二次函数解析式,解题的关键是数形结合,熟练掌握二次函数的性质.
14.(2024·天津武清·三模)已知抛物线(为常数,)与轴相交于,两点(点在点的左侧),与轴相交于点.
(1)若点的坐标为,求该抛物线的顶点坐标;
(2)当时,求的值;
(3)若点为轴上方对称轴右侧抛物线上的一个动点,为轴正半轴上的一点,过点作抛物线对称轴的垂线,垂足为,连接,当的最小值为17时,求的值.
【答案】(1)(2)(3)
【分析】(1)利用待定系数法求出抛物线解析式,再化为顶点式即可得出答案;
(2)将代入抛物线解析式得,求出,设点,根据抛物线的对称性得出,求出的长,再由建立方程,求解即可;
(3)由(2)可得:抛物线的对称轴为直线,抛物线解析式为,,求出,,作点关于对称轴的对称点,则,,将点向右平移个单位长度得到,则,,证明四边形是平行四边形,得出,从而得到,连接,当点、、在同一直线上时,的值最小,即的值最小,为,再由勾股定理建立方程求解即可.
【详解】(1)解:将,代入抛物线解析式得,
解得:,
∴抛物线解析式为,
∵,
∴抛物线的顶点为;
(2)解:将代入抛物线解析式得:,
∴,
∴抛物线解析式为,
当时,,即,
设点,
∵抛物线的对称轴为直线,
∴,
∴,即,
∴,,
∵,
∴,
解得:或,
∵,
∴;
(3)解:由(2)可得:抛物线的对称轴为直线,抛物线解析式为,,
∵点为轴上方对称轴右侧抛物线上的一个动点,
∴,,
∴,,
作点关于对称轴的对称点,则,
∴,即,
将点向右平移个单位长度得到,则,,
∵为轴正半轴上的一点,过点作抛物线对称轴的垂线,垂足为,
∴设,则,,
∴,
∴四边形是平行四边形,
∴,
∴,
连接,当点、、在同一直线上时,的值最小,即的值最小,为,
∵的最小值为17,
∴,
整理得:,
∴,
解得:或(不符合题意,舍去),
∴.
【点睛】本题考查了待定系数法求二次函数解析式、二次函数的图象与性质、轴对称的性质、平行四边形的判定与性质、勾股定理等知识点,熟练掌握以上知识点并灵活运用是解此题的关键.
15.(2024·天津河西·二模)已知抛物线(为常数)与轴相交于两点(点在点的左侧),与轴负半轴交于点.
(1)当时,求抛物线的顶点坐标;
(2)若有点是轴上一点,连接,点是的中点,连接.
当点的坐标为,且时,求的值;
当的最小值是时,求的值.
【答案】(1)(2);
【分析】()把代入函数解析式,再转化成顶点式即可求解;
()求出,根据点在轴负半轴,可得,进而得,再根据可得,解方程即可求解;
由点为的中点得点的运动轨迹为直线,作点关于直线的对称点,连接交直线于点,则,此时,即的最小值为,在中,由勾股定理可得,解方程即可求解;
本题考查了二次函数的图象和性质,中点坐标公式,勾股定理,轴对称的性质,三角形的三边性质,掌握二次函数的图象和性质是解题的关键.
【详解】(1)解:当时,,
∴抛物线的顶点坐标为;
(2)解:在中,当时,,
∴点的坐标为,
在中,当时,,,
∵点在轴负半轴,
∴,即,
∴,
∵点在点的左侧,
∴点的坐标为,
∵点的坐标为,点在轴负半轴上,
∴,
在中,由勾股定理,得.
∵,即,
∴,
解得或,
又∵,
∴;
由知点,,点,
∵点是轴上一点,点为的中点,
∴随着点的运动,点的运动轨迹为直线,
如图,作点关于直线的对称点,连接交直线于点,则,此时,即的最小值为,
由对称的性质可知,点的坐标为,
∵点在轴负半轴上,
∴,
在中,,
即,
解得或,
∵,
∴.
16.(2024·天津河北·二模)已知抛物线 与x轴相交于A,B两点 (点A在点B的左侧),与y轴相交于点C,过抛物线的顶点 D作 轴于点M,点 N在y轴正半轴上, ,点P在抛物线上,过点P作x轴垂线,交x轴于点E,交直线MN于点 F.
(1)若 ;
①求抛物线顶点D和点A的坐标;
②若点P在第一象限,过点P作垂直直线于点H, ,求点E的坐标;
(2)若,点P与点C关于抛物线的对称轴对称,射线交直线于点 G, 当时,求顶点D的坐标.
【答案】(1)①,;②(2)
【分析】本题属于二次函数综合问题,主要考查了解直角三角形、求二次函数解析式、勾股定理等知识点,灵活运用解直角三角形成为解题的关键.
(1)①直接运用待定系数法求解即可;②设,其中,由轴于点M,在中,得出,求得直线 的解析式为,由于点H,轴于点E,交于点F,则,在中,,根据列方程求解即可;
(2)根据解析式得出顶点坐标,同()可得,在中,,根据列出方程可得得,根据由,点F在直线:上,得出,进而可得即可.
【详解】(1)解:①将,代入可得,即,其顶点D为,
令,得,即,
令,得,解得,即,.
②点P在第一象限,设,其中,由轴于点M,
由①顶点,,,,
有,即
∵点N在y轴正半轴,,
故在中,,即,
设直线 的解析式为:,代入,
可得:,解得:,
即直线 的解析式为,
由于点H,轴于点E,交于点F,
∴,,
在中,,
∵点P在第一象限,
∴,即,解得 (舍去),即.
(2)解:由,点P与点C关于抛物线的对称轴对称,
∴,对称轴直线,,
∴顶点坐标为即,
同(1)可得,在中,,
∴,
∵,
∴,解得:;
在中,,
在中,,
由,点F在直线:上,
则,,解得:,
∵,
∴顶点D的坐标为.
17.(2024·天津红桥·二模)已知抛物线(,为常数,)经过点和点,与轴相交于点,为抛物线上横坐标为的点.
(1)求该抛物线的解析式;
(2)当时,过点作轴的垂线与相交于点,若,求点的坐标;
(3)为线段的中点,当时,求点的坐标.
【答案】(1)
(2)
(3)的坐标为或或或
【分析】本题考查了二次函数综合问题,线段周长问题,角度问题;
(1)待定系数法求解析式,即可求解;
(2)先求得,得出直线的解析式为,,点,,根据,建立方程,解方程,即可求解;
(3)根据题意分两种情况讨论;① 当点 在 上方时,②当点在下方时,设与轴交于点,分别求解,即可求解.
【详解】(1)解:由题意得
解得.
该抛物线的解析式为:;
(2)当时,,
点;可得
设直线的解析式为,将点,代入,
解得:
直线的解析式为,
设,点,
,
解得
点的坐标为
(3)为的中点,,
① 当点 在 上方时,
由,解得
点的坐标为或
②当点在下方时,设与轴交于点,
,
设,则,
在中,
解得
设直线的解析式为
可得直线 的解析式为
解得:或,
当时,,当时,
的坐标为或
综上所述:点的坐标为或或或
18.(2024·天津河东·二模)已知抛物线(a,b,c为常数).
(1)若直线l:是抛物线的对称轴,且.
①求抛物线与x轴的交点坐标;
②在平面直角坐标系中,点,点,若动点P在直线下方的抛物线上,连结、,当面积最大时,求点P坐标;
(2)若,抛物线过点,与y轴交于点C,将点B绕点顺时针旋转(旋转角小于)得到点,当点恰好落在抛物线上,且满足时,求n的值.
【答案】(1)①②当面积最大时,此时
(2)
【分析】(1)①由待定系数法求出抛物线解析式,再另即可求出抛物线与x轴的交点坐标;②连接并长,过P作轴,交丁点Q,设,求出的函数解析式,则,根据两点之间的距离公式求出,再根据,即可得出,利用二次函数的性质可得出当时,面积有最大值,进一步即可求出点P的坐标.
(2)先用待定系数法求出抛物线解析式以及点C的坐标,过点N作交B'C于点F,过点N作交延长线于点G,则,进一步可得出,由选旋转的性质可得出,结合已知条件可得出,利用证明,由全等的性质可得出,由角平分线的性质定理可得出,即,再用待定系数法求出,进一步可求出的坐标,设,根据,列出关于n的方程求解即可.
【详解】(1)解:①∵是抛物线的对称轴,且
∴,
∴,
∴抛物线为,
∵,
∴时,
∴抛物线与x轴的交点坐标为.
②连接并长,过P作轴,交丁点Q,
设,
∵点,
∴的解析式为:,
∴,
∴,
∴
∵,,
∴当时,面积有最大值,
此时.
(2)∵抛物线过点,得,
又∵,
解得:,
∴抛物线的解析式为,
当时,,
∴
过点N作交B'C于点F,过点N作交延长线于点G,
则,
∴,
设与x轴交于K,由旋转可得,
∵
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴平分,
∵,
∴,
∴
∵
∴的解析式为,
∴,
解得,,
∴,
设,
∵,
∴
解得:.
【点睛】本题主要考查了待定系数法求抛物线解析式,一次函数解析式,二次函数综合面积问题,全等三角形的判定以及性质,旋转的性质,两点之间的距离公式等等知识点,作出正确的辅助线是解题的关键.
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专题04 反比例函数与二次函数
课标要求
考点
考向
1.能画出反比例函数的图象,根据图象和表达式探索并理解和的图象的变化情况.
2.会用描点法画二次函数的图象,通过图象了解二次函数的性质;并能确定解析式中的字母值或正负情况.
3.利用二次函数的图象性质解决简单实际问题;
4.利用待定系数法可以确定一个二次函数解析式,并能解决二次函数的综合问题。
反比例函数
考向 反比例函数的图象与性质
二次函数
考向一 二次函数的图象和性质
考向二 二次函数的实际应用
考向三 二次函数综合
考点一 反比例函数
►考向 反比例函数的图象与性质
易错易混提醒
反比例函数的图象是双曲线,它有两个分支,这两个分支分别位于第一、三象限或第二、四象限.它们关于原点对称,反比例函数的图象与轴、轴都没有交点,即双曲线的两个分支无限接近坐标轴,但永远不与坐标轴相交.
(1)图象位置与反比例函数性质
当时,同号,图象在第一、三象限,且在每个象限内,随的增大而减小;当时,异号,图象在第二、四象限,且在每个象限内,随的增大而增大.
(2)若点()在反比例函数的图象上,则点()也在此图象上,故反比例函数的图象关于原点对称
1.(2024•天津)若点都在反比例函数的图象上,则的大小关系是( )
A. B.
C. D.
2.(2023•天津)若点都在反比例函数的图象上,则的大小关系是( )
A. B. C. D.
3.(2022•天津)若点都在反比例函数的图像上,则的大小关系是( )
A. B. C. D.
考点二 二次函数
►考向一 二次函数的图象和性质
解题技巧/易错易混
1. 二次项系数
二次函数中,作为二次项系数,显然.
⑴ 当时,抛物线开口向上,的值越大,开口越小,反之的值越小,开口越大;
⑵ 当时,抛物线开口向下,的值越小,开口越小,反之的值越大,开口越大.
总结起来,决定了抛物线开口的大小和方向,的正负决定开口方向,的大小决定开口的大小.
2. 一次项系数
在二次项系数确定的前提下,决定了抛物线的对称轴.
⑴ 在的前提下,
当时,,即抛物线的对称轴在轴左侧;
当时,,即抛物线的对称轴就是轴;
当时,,即抛物线对称轴在轴的右侧.
⑵ 在的前提下,结论刚好与上述相反,即
当时,,即抛物线的对称轴在轴右侧;
当时,,即抛物线的对称轴就是轴;
当时,,即抛物线对称轴在轴的左侧.
总结起来,在确定的前提下,决定了抛物线对称轴的位置.
的符号的判定:对称轴在轴左边则,在轴的右侧则,概括的说就是“左同右异”
总结:
3. 常数项
⑴ 当时,抛物线与轴的交点在轴上方,即抛物线与轴交点的纵坐标为正;
⑵ 当时,抛物线与轴的交点为坐标原点,即抛物线与轴交点的纵坐标为;
⑶ 当时,抛物线与轴的交点在轴下方,即抛物线与轴交点的纵坐标为负.
总结起来,决定了抛物线与轴交点的位置.(5)带分数一般化为假分数或者分为整数和分数两部分,再分别相加
4.(2022•天津)已知抛物线(a,b,c是常数,)经过点,有下列结论:
①;
②当时,y随x的增大而增大;
③关于x的方程有两个不相等的实数根.
其中,正确结论的个数是( )
A.0 B.1 C.2 D.3
►考向二 二次函数的实际应用
5.(2023•天津)如图,要围一个矩形菜园,共中一边是墙,且的长不能超过,其余的三边用篱笆,且这三边的和为.有下列结论:
①的长可以为;
②的长有两个不同的值满足菜园面积为;
③菜园面积的最大值为.
其中,正确结论的个数是( )
A.0 B.1 C.2 D.3
6.(2024•天津)从地面竖直向上抛出一小球,小球的高度(单位:)与小球的运动时间(单位:)之间的关系式是.有下列结论:
①小球从抛出到落地需要;
②小球运动中的高度可以是;
③小球运动时的高度小于运动时的高度.
其中,正确结论的个数是( )
A.0 B.1 C.2 D.3
►考向三 二次函数的综合
7.(2024·天津·中考真题)已知抛物线的顶点为,且,对称轴与轴相交于点,点在抛物线上,为坐标原点.
(1)当时,求该抛物线顶点的坐标;
(2)当时,求的值;
(3)若是抛物线上的点,且点在第四象限,,点在线段上,点在线段上,,当取得最小值为时,求的值.
8.(2023·天津·中考真题)已知抛物线,为常数,的顶点为,与轴相交于,两点点在点的左侧,与轴相交于点,抛物线上的点的横坐标为,且,过点作,垂足为.
(1)若.
①求点和点的坐标;
②当时,求点的坐标;
(2)若点的坐标为,且,当时,求点的坐标.
9.(2022·天津·中考真题)已知抛物线(a,b,c是常数,)的顶点为P,与x轴相交于点和点B.
(1)若,
①求点P的坐标;
②直线(m是常数,)与抛物线相交于点M,与相交于点G,当取得最大值时,求点M,G的坐标;
(2)若,直线与抛物线相交于点N,E是x轴的正半轴上的动点,F是y轴的负半轴上的动点,当的最小值为5时,求点E,F的坐标.
1.(2024·天津滨海新·二模)若点,,都在反比例函数的图象上,则,,的大小关系是( )
A. B. C. D.
2.(2024·天津宝坻·二模)若点,,都在反比例函数的图象上,则的大小关系为( )
A. B. C. D.
3.(2024·天津红桥·三模)已知点,,在反比例函数(a为常数)的图象上,则,,,的大小关系是( )
A. B. C. D.
4.(2024·天津南开·二模)若点,,都在反比例函数的图象上,则,,的大小关系是( )
A. B. C. D.
5.(24-25九年级上·天津红桥·期末)已知抛物线(a,b,c为常数,且)的对称轴为直线,其与x轴的一个交点为,与y轴的交点C在点之间(不含端点),有下列结论:
①;
②;
③;
④若方程的两根分别为,则.
其中,正确结论的个数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
6.(2024·天津南开·三模)如图,二次函数的图象与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C,且.则下列结论:①;②;③;④方程有两个不相等的实数根.其中正确结论的个数是( )
A.4 B.3 C.2 D.1
7.(2024·天津西青·二模)抛物线(a,b,c是常数,)对称轴为直线,与x轴交于A,B两点(点A在点B左侧),与y轴正半轴交于点C,直线与抛物线交于C,D两点,点D在x轴下方且横坐标小于3.
有下列结论:
①;
②;
③.
其中,正确结论的个数是( )
A.0 B.1 C.2 D.3
8.(24-25九年级上·天津南开·期末)要修建一个圆形喷水池,在池中心竖直安装一根水管,在水管的顶端安一个喷水头,使喷出的抛物线形水柱在与池中心的水平距离为1m处达到最高,高度为3m,水柱落地处离池中心3m,则水管的长为( )
A.m B.2m C.m D.1m
9.(24-25九年级上·天津静海期末)某水利工程公司开挖的池塘,截面呈抛物线形,蓄水之后在图中建立平面直角坐标系,并标出相关数据(单位:),某学习小组探究之后得出如下结论,其中正确的为( )
A.水面宽度为
B.抛物线的解析式为
C.最大水深为
D.若池塘中水面的宽度减少为原来的一半,则最大水深减少为原来的
10.(2024·天津红桥·三模)某服装店试销一种成本为每件60元的服装,规定试销期间每件服装的销售单价不低于成本,且获得的利润不得高于成本的.经试销发现,销售量y(件)与销售单价x(元)符合一次函数关系.有下列结论:
①销售单价可以是90元;
②该服装店销售这种服装可获得的最大利润为891元;
③销售单价有两个不同的值满足该服装店销售这种服装获得的利润为500元,
其中,正确结论的个数是( )
A.0 B.1 C.2 D.3
11.(2024·天津和平·三模)用一段长为的篱笆围成一个一边靠墙的菜园.
方案一:如图①,围成一个矩形菜园,其中一边是墙,其余的三边,,用篱笆,其中;
方案二:如图②,围成一个扇形菜园,一条半径是墙,其余用篱笆.
有下列结论:
①的长可以是;
②的长有两个不同的值满足该矩形菜园的面积为;
③矩形菜园的面积的最大值为;
④方案二围成扇形菜园的最大面积大于方案一围成矩形菜园的最大面积.
其中,正确结论的个数是( )
A.l B.2 C.3 D.4
12.(2024·天津滨海新·二模)如图,以的速度将小球沿与地面成角的方向击出时,小球的飞行路线将是一条拋物线.如果不考虑空气阻力,小球的飞行高度(单位:m)与飞行时间(单位:)之间具有函数关系.有下列结论:①小球从飞出到落地用时为;②小球飞行的最大高度为;③小球的飞行高度为时,小球飞行的时间是.其中,正确结论的个数是( )
A.0 B.1 C.2 D.3
13.(24-25九年级上·天津红桥·期末)抛物线(b,为常数)的顶点为P,其与x轴相交于A,B两点(点A在点B的左侧),点,O为原点.
(1)若抛物线经过点M,
①当点A的坐标为时,求点B的坐标;
②连接,当时,求b的值;
(2)若,连接,,当取得最小值时,求b的值.
14.(2024·天津武清·三模)已知抛物线(为常数,)与轴相交于,两点(点在点的左侧),与轴相交于点.
(1)若点的坐标为,求该抛物线的顶点坐标;
(2)当时,求的值;
(3)若点为轴上方对称轴右侧抛物线上的一个动点,为轴正半轴上的一点,过点作抛物线对称轴的垂线,垂足为,连接,当的最小值为17时,求的值.
15.(2024·天津河西·二模)已知抛物线(为常数)与轴相交于两点(点在点的左侧),与轴负半轴交于点.
(1)当时,求抛物线的顶点坐标;
(2)若有点是轴上一点,连接,点是的中点,连接.
当点的坐标为,且时,求的值;
当的最小值是时,求的值.
16.(2024·天津河北·二模)已知抛物线 与x轴相交于A,B两点 (点A在点B的左侧),与y轴相交于点C,过抛物线的顶点 D作 轴于点M,点 N在y轴正半轴上, ,点P在抛物线上,过点P作x轴垂线,交x轴于点E,交直线MN于点 F.
(1)若 ;
①求抛物线顶点D和点A的坐标;
②若点P在第一象限,过点P作垂直直线于点H, ,求点E的坐标;
(2)若,点P与点C关于抛物线的对称轴对称,射线交直线于点 G, 当时,求顶点D的坐标.
17.(2024·天津红桥·二模)已知抛物线(,为常数,)经过点和点,与轴相交于点,为抛物线上横坐标为的点.
(1)求该抛物线的解析式;
(2)当时,过点作轴的垂线与相交于点,若,求点的坐标;
(3)为线段的中点,当时,求点的坐标.
18.(2024·天津河东·二模)已知抛物线(a,b,c为常数).
(1)若直线l:是抛物线的对称轴,且.
①求抛物线与x轴的交点坐标;
②在平面直角坐标系中,点,点,若动点P在直线下方的抛物线上,连结、,当面积最大时,求点P坐标;
(2)若,抛物线过点,与y轴交于点C,将点B绕点顺时针旋转(旋转角小于)得到点,当点恰好落在抛物线上,且满足时,求n的值.
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