内容正文:
让天下学子共享优质教育!
第1章 二次函数
单元巩固
浙教版 九年级上册
思维导图
建体系
一、选择题
1. 下列各式中,y是x的二次函数的是( C )
A. y= B. y=x2+ +1
C. y=2x2-1 D. y=
解析:y是x的二次函数的是y=2x2-1.
故选C.
C
2. 若关于x的一元二次方程x2+bx+c=0的两个实数根分别为x1=
-1,x2=3,则抛物线y=x2+bx+c的对称轴为直线( A )
A. x=1 B. x=-1
C. x=2 D. x=-2
解析:∵x2+bx+c=0的两个实数根分别为x1=-1,x2=3,
∴抛物线y=x2+bx+c与x轴的两个交点坐标为(-1,0),(3,
0),
∴对称轴为x= =1.
故选A.
A
3. 抛物线y=2x2+2x+1的图象与坐标轴的交点个数是( B )
A. 无交点 B. 1个
C. 2个 D. 3个
解析:b2-4ac=22-4×2×1=-4<0,
∴抛物线与x轴无交点,
∵x=0时,y=1,
∴抛物线与y轴的交点为(0,1),
∴抛物线y=2x2+2x+1的图象与坐标轴的交点个数是1.
故选B.
B
4. 某农户想要用栅栏围成一个长方形鸡场,如图所示,鸡场的一边
靠墙,另外三边用栅栏围成,若栅栏的总长为20 m,设长方形垂直于
墙的一边长为x m,面积为y m2,当x在一定范围内变化时,y随x的
变化而变化,则y与x满足的函数关系是( D )
A. y=20x B. y=20-2x
C. y= D. y=x(20-2x)
解析:由题意,得长方形垂直于墙的一边长为x m,则平行于墙的边
长为(20-2x)m,
∴面积y=x(20-2x),
故选D.
D
5. 把抛物线y=-x2+1向左平移1个单位,然后向上平移3个单位,
则平移后抛物线的表达式为( D )
A. y=-(x+3)2+1 B. y=-(x+1)2+3
C. y=-(x-1)2+4 D. y=-(x+1)2+4
解析:抛物线y=-x2+1向左平移1个单位,得y=-(x+1)2+1;
然后向上平移3个单位,得y=-(x+1)2+1+3.
即y=-(x+1)2+4.
故选D.
D
6. 已知抛物线y=ax2+bx+c开口向下,顶点坐标(3,-5),那
么该抛物线有( B )
A. 最小值-5 B. 最大值-5
C. 最小值3 D. 最大值3
解析:因为抛物线开口向下和其顶点坐标为(3,-5).
所以该抛物线有最大值-5.
故选B.
B
7. 下表是用计算器探索函数y=x2+5x-3时所得的数值:
x 0 0.25 0.5 0.75 1
y -3 -1.69 -0.25 1.31 3
则方程x2+5x-3=0的一个解x的取值范围为( C )
A. 0<x<0.25 B. 0.25<x<0.5
C. 0.5<x<0.75 D. 0.75<x<1
C
解析:∵二次函数y=x2+5x-3中a=1>0,
∴抛物线开口方向向上,
∵对称轴x=- =- ,
∴x>- 时y随x的增大而增大,
∵当x=0.5时,y=-0.25<0,
当x=0.75时,y=1.31>0,
∴方程x2+5x-3=0的一个解的取值范围为0.5<x<0.75.
故选C.
8. 在同一坐标系中,一次函数y=-mx+n2与二次函数y=x2-m
的图象可能是( B )
解析:∵二次函数y=x2-m中1>0,
∴二次函数图象开口向上,C,D选项不符合题意,
由A,B选项知-m<0,又∵n2≥0,
∴一次函数y=-mx+n2经过第一、二、四象限,B选项符合题意.
故选B.
B
9. 已知二次函数y=ax2+2ax+c(a≠0)的图象如图所示,则下
列说法:①ac>0;②若点P(-2,m),Q(0.5,n)都在该抛
物线上,则m<n;③3a+c>0;④方程ax2+(2a+1)x+c=0
有两个不相等的实数根.正确的有( A )
A. 1个 B. 2个
C. 3个 D. 4个
A
解析:∵抛物线开口向下,
∴a<0,
∵抛物线与y轴的交点在y轴正半轴,
∴c>0,∴ac<0,故①错误;
抛物线的对称轴为直线x=- =-1,抛物线开口向下,
∵-1-(-2)=1<0.5-(-1)=1.5,
∴m>n,
故②错误;
由图象知,当x=1时,y<0,
即a+2a+c=3a+c<0,
故③错误;
∵二次函数y=ax2+2ax+c(a≠0)的图象与直线y=-x有两个
交点,
∴方程ax2+(2a+1)x+c=0有两个不相等的实数根,
故④正确.
综上,正确的个数有1个.
故选A.
如图所示:
10. 定义:若一次函数的图象与二次函数的图象有两个交点,并且都
在坐标轴上,则称二次函数为一次函数的轴点函数.函数y=-x+c
(c为常数,c<0)的图象与x轴交于点M,其轴点函数y=ax2+
bx+c与x轴的另一交点为N. 若ON= OM,则b的值为
( D )
A. -5 B. 3或-1
C. 3 D. -5或3
D
解析:∵函数y=-x+c(c为常数,c<0)的图象与x轴交于点M,
∴M(c,0).∴OM=-c.
∵ON= OM,∴ON=- c,∴N(± c,0).
∵其轴点函数y=ax2+bx+c与x轴的两个交点为M,N,
∴
或 ,
∴b=-5或b=3.故选D.
二、填空题
11. 请写出一个开口向下,经过原点的二次函数的表达式
.
解析:开口向下,经过原点的二次函数的表达式可以是y=-x2(答
案不唯一).
y=-x2
(答案不唯一)
12. 已知二次函数y=x2+2x+c的图象与坐标轴恰有两个交点,则
c= .
解析:∵二次函数y=x2+2x+c的图象与坐标轴恰有两个交点,
①若c=0时,函数y=x2+2x与x轴有两点交点(0,0),(-2,
0),符合题意.
②当c≠0时,当x=0时,y=c,即图象与y轴交于点(0,c),
∴二次函数y=x2+2x+c的图象与x轴必有一个交点.
∴b2-4ac=22-4c=0.
∴c=1.综上,c=0或1.
0或1
13. 已知y=2x-8,S=xy,当-1≤x≤3时,则S的最大值
为 .
解析:∵y=2x-8,
∴S=xy=2x2-8x=2(x-2)2-8,
∵-1≤x≤3,
∴当x=-1时,S的最大值为2×(-1-2)2-8=10.
10
14. 如图1是一座抛物线形拱桥,图2是其示意图,桥拱与水平桥面相
交于A,B两点,桥拱最高点C到AB的距离为9 m,AB=36 m,
D,E为桥拱底部的两点,且DE∥AB,点E到直线AB的距离为7
m,则DE的长为 m.
48
解析:如图所示,建立平面直角坐标系.
设AB与y轴交于点H,
∵AB=36,∴AH=BH=18,
由题可知:OH=7,CH=9,
∴OC=9+7=16.
设该抛物线的表达式为y=ax2+k,
∵顶点C(0,16),∴抛物线y=ax2+16,代入点(18,7)
∴7=18×18a+16,∴7=324a+16,∴324a=-9,
∴a=- ,∴抛物线y=- x2+16,
当y=0时,0=- x2+16,
∴ x2=16,∴x2=16×36,
∴x=±24,∴E(24,0),D(-24,0),
∴OE=OD=24,∴DE=OD+OE=24+24=48(m).
15. 点M(x1,y1),N(x2,y2)在二次函数y=x2-2x+1的图
象上,若m-1<x1<m,m+1<x2<m+2时,都有y1≠y2,则m
的取值范围是 .
解析:二次函数y=x2-2x+1的对称轴为直线x=- =1,∵m-
1<x1<m,m+1<x2<m+2时,都有y1≠y2,
x= 表示x1与x2表示的点连线的中垂线,根据题意则有m<
<m+1,
∴要使y1≠y2,则对称轴不在 可取范围内,
即m≥1或m+1≤1,
解得m≥1或m≤0.
m≥1或m≤0
16. 图1是一个瓷碗,图2是其截面图,碗体DEC呈抛物线状(碗体厚
度不计),碗口宽CD=12 cm,此时面汤最大深度EG=8 cm.
(1)当面汤的深度ET为4 cm时,汤面的直径PQ长为 cm;
解析:(1)以F为原点,直线AB为x轴,直线EF为y轴,建立平
面直角坐标系,如图:
设点E的坐标为(0,c),则抛物线的表达式为y=ax2+c,
则点C(6,8+c),点Q(xQ,4+c),
将点C,Q的坐标分别代入抛物线表达式,得
6
,解得 ,
即抛物线的表达式为y= x2+c,①
PQ=2xQ=6 .
(2)如图3,把瓷碗绕点B缓缓倾斜倒出部分面汤,当∠ABM=
45°时停止,此时碗中液面宽度CH= cm.
解析:(2)将瓷碗绕点B缓缓倾斜倒出部分面汤,当∠ABM=45°
时停止,所以旋转前CH与水平方向的夹角为45°,
设直线CH的表达式为y=x+b,
将点C的坐标代入上式,得b=2+c,故直线CH的表达式为y=x
+2+c,②
联立①②并整理得2x2-9x-18=0,
则x1+x2= ,x1x2=-9,
则(x1-x2)2=(x1+x2)2-4x1x2= ,
则|x1-x2|= ,
由CH的表达式可知,其与x轴的夹角为45°,
则CH= |x1-x2|= .
三、解答题
17. 已知抛物线y=x2-kx-3k与x轴的一个交点为(-2,0).
(1)求k的值;
解:(1)根据题意,得4+2k-3k=0,
所以k=4,
得抛物线的表达式为y=x2-4x-12.
(2)求抛物线与x轴的另一个交点坐标.
解:(2)∵x2-4x-12=0,
解得x1=-2,x2=6,
∴抛物线与x轴的另一个交点坐标为(6,0).
18. 如图,学校课外兴趣活动小组准备利用长为8 m的墙AB和一段长
为26 m的篱笆围建一个矩形苗圃园.如果矩形苗圃园的一边由墙AB和
一节篱笆BF构成,另三边由篱笆ACDF围成,设平行于墙一边CD
长为x m.
(1)当苗圃园的面积为60 m2时,求x的值;
解:(1)∵篱笆的总长为26 m,平行于墙一
边CD长为x m,
∴垂直于墙一边CA长为 =(17-x)m,
根据题意,得(17-x)x=60,整理,得x2-17x+60=0,
解得x1=5(不符合题意,舍去),x2=12.
答:x的值为12.
(2)当x为何值时,所围苗圃园的面积最大?最大面积是多少?
解:(2)设苗圃园的面积为S m2,
S=(17-x)x=-x2+17x,
当x=8.5时,S最大=72.25.
答:当x的值为8.5时,所围苗圃园的面积最大,最大面积是72.25m2.
b2-4ac=(m-3)2+4m
=m2-2m+9
=(m-1)2+8.
∵(m-1)2≥0,
∴b2-4ac>0,
∴无论m为何值时,抛物线与x轴总有两个交点.
19. 已知抛物线y=x2-(m-3)x-m.求证:无论m为何值时,
抛物线与x轴总有两个交点.
证明:a=1,b=-(m-3),c=-m,
20. 新定义:[a,b,c]为二次函数y=ax2+bx+c(a≠0,a,
b,c为实数)的“图象数”,如:y=-x2+2x+3的“图象数”为
[-1,2,3]
(1)二次函数y= x2-x-1的“图象数”为 ;
解:(1)二次函数y= x2-x-1的“图象数”为[ ,-1,-1];
故答案为[ ,-1,-1].
(2)若“图象数”是[m,m+1,m+1]的二次函数的图象与x轴只
有一个交点,求m的值.
解:(2)二次函数的表达式为y=mx2+(m+1)x+m+1,
根据题意,得b2-4ac=(m+1)2-4m(m+1)=0,
解得m1=-1,m2= .
21. 毛泽东故居景区有一商店销售一种纪念品,这种纪念品的成本价
为10元/件,已知销售价不低于成本价,且物价部门规定这种纪念品
的销售价不高于30元/件,市场调查发现,该纪念品每天的销售量y
(件)与销售价x(元/件)之间的函数关系如图所示.
(1)求y与x之间的函数表达式,并写出自变量x的取值范围;
解:(1)设y与x的函数表达式为y=kx+b,
将(12,28),(15,25)代入,得
,解得 ,
所以y与x的函数表达式为y=-x+40
(10≤x≤30).
(2)求每天的销售利润W(元)与销售价x(元/件)之间的函数表
达式,并求出每件销售价为多少元时,每天的销售利润最大?最大利
润是多少?
解:(2)根据题意知,W=(x-10)y
=(x-10)(-x+40)
=-x2+50x-400
=-(x-25)2+225,
∵a=-1<0,10≤x≤30,
∴当x=25时,W取得最大值,最大值为225.
答:每件销售价为25元时,每天的销售利润最大,最大利润是225元.
22. 图1是城市人行天桥的效果图,天桥顶部由四段完全相同的抛物
线形钢架构成.可以把天桥单侧的两段钢架抽象成如图2所示两段抛物
线,并建立如图所示的平面直角坐标系.已知天桥总长50米,并在人
行道两侧各均匀分布着6根钢柱,其中AB=3米,EF=5米.
(1)如果抛物线经过原点O,顶点刚好落在点F,求该抛物线的表
达式;
解:(1)由题意可得顶点F的坐标是(25,5),
设抛物线表达式为y=a(x-25)2+5,
∵抛物线经过原点(0,0),
∴将(0,0)代入,得a(0-25)2+5=0,
解得a=- ,
∴该抛物线的表达式为y=- (x-25)2+5.
(2)在(1)的条件下求单侧6根钢柱的总长度;
解:(2)由题意可得,OC=15米,
将x=15代入y=- (x-25)2+5,
解得y= ,
∴CD= 米,
∴2(AB+CD+EF)=2×(3+ +5)= (米),
∴6根钢柱的总长度为 米.
(3)现需要修改钢架结构,将抛物线顶点移到EF右侧,到EF水平
距离为1米,且使抛物线经过点F,与钢柱AB有交点,求此时顶点的
纵坐标k的取值范围.
解:(3)由题意,得修改钢架结构后抛物线顶点坐标为(26,k),
∴设抛物线表达式为y=a'(x-26)2+k.
∵抛物线经过点F(25,5),∴5=a'(25-26)2+k,
∴a'=-k+5,当x=5时,y=a'(5-26)2+k=441a'+k,
∵抛物线与钢柱AB有交点,∴0≤441a'+k≤3,
将a'=-k+5 代入,可得0≤441(-k+5)+k≤3,
∴-2 205≤-440k≤-2 202,解得 ≤k≤ .
∴顶点的纵坐标k的取值范围为 ≤k≤ .
23. 在平面直角坐标系xOy中,已知抛物线y=ax2-2ax+a+3(a
<0)与x轴分别交于点A和点B,与y轴交于点C.
(1)如图1,若点A的坐标为(-1,0),求抛物线的表达式和点C
的坐标;
解:(1)将A(-1,0)代入y=ax2-2ax+a+3,得a+2a+a
+3=0,
解得a=- ,
∴抛物线的表达式为y=- x2+ x+ ,
令x=0,得y= ,
∴C(0, ).
(2)过点C作y轴的垂线l,将抛物线在y轴右侧的部分沿直线l翻
折,将翻折得到的图象与原抛物线剩余部分的图象组成新的图形,记
为图形G.
①在(1)的条件下,在图形G位于x轴上方的部分是否存在点D,
使得S△ABD=3?若存在,求点D的坐标;若不存在,请说明理由;
解:(2)①存在点D,使得S△ABD=3,理由如下:如图1,
图1
图1
在y=- x2+ x+ 中,令y=0得- x2+ x+ =0,
解得x1=-1,x2=3,
∴A(-1,0),B(3,0),
∴AB=4.
∵y=- x2+ x+ =- (x-1)2+3,
∴顶点为(1,3),
过点C作y轴的垂线l:y= ,将抛物线在y轴右侧的部分沿直线l
翻折,其余部分不变,得到y= (x-1)2+ ,
∴图形G的函数表达式为
y= .
若x轴上方的图形G上存在点D,使得S△ABD= AB·yD=3,则yD
= ,
当x<0时,将y= 代入y=- (x-1)2+3,得- (x-1)2+
3= ,
解得x1= +1(舍去),x2=- +1;
∴此时D(- +1, ).
当x>0时,将y= 代入y= (x-1)2+ ,得 (x-1)2+ =
,解得x=1,
∴此时D(1, ).
综上,存在点D,使得S△ABD=3,点D的坐标为(- +1, )
或(1, ).
②如图2,已知点P(1+a,p)和点Q(1-a,q)是图形G上的
点.设t=p+q,当-3≤t≤0时,请直接写出a的取值范围.
解:②在y=ax2-2ax+a+3(a<0)中,令x=0,
得y=a+3,
∴C(0,a+3),
∴直线l:y=a+3,
∵y=ax2-2ax+a+3=a(x-1)2+3,
∴抛物线的顶点为(1,3).
将抛物线y=ax2-2ax+a+3(a<0)在y轴右侧的部分沿直线l翻
折,得y=-a(x-1)2+2a+3,
∵点P(1+a,p)和点Q(1-a,q)是图形G上的点,
∴当a≤-1时,1+a≤0,1-a≥2,
即点P在y轴左侧,点Q在y轴右侧,如图2,
图2
∴p=a3+3,q=-a3+2a+3,
∴t=p+q=2a+6,
∵-3≤t≤0,
∴-3≤2a+6≤0,
∴- ≤a≤-3;
当-1<a<0时,0<1+a<1,1<1-a<2,
即点P,Q均在y轴右侧,
图2
∴2a+3<p<a+3,2a+3<q<a+3,
∴4a+6<p+q<2a+6,
∵-3≤t≤0,
∴-3≤p+q≤0,
∴ ,
此不等式组无解,即-1<a<0不成立;
综上,a的取值范围为- ≤a≤-3.
$$