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第2讲 二次函数中的最值问题
期末专项突破
浙教版 九年级上册
一、选择题
1.(2023秋·绍兴市嵊州市期末)关于二次函数y=x2+2x+3的最大值或最小值,下列叙述中正确的是
( )
A. 当x=1时,y有最大值2
B. 当x=1时,y有最小值2
C. 当x=-1时,y有最大值2
D. 当x=-1时,y有最小值2
【答案】 D
2.(2023秋·杭州市滨江区期末)在“探索函数y=ax2+bx+c的系数a,b,c与图象的关系”活动中,老师给出了平面直角坐标系中的四个点:A(0,3),B(1,0),C(3,0),D(2,3).同学们探索了经过这四个点中的三个点的二次函数的图象,发现这些图象对应的函数表达式各不相同,其中a最大的值为
( )
A. -3 B. -1 C. 3 D. 1
【答案】 C
3.(2023·绍兴市嵊州市模拟)已知二次函数y=x2-8x+8,当0≤x<m时,函数的最大值为8,最小值为-8,则m的值可能为( )
A. 1 B. 4 C. 7 D. 10
【答案】 C
4.某商家在购进一款产品时,由于运输成本及产品成本的提高,该产品第x天的成本y(元/件)与x(天)之间的关系如图所示,并连续50天均以80元/件的价格出售,第x天该产品的销售量z(件)与x(天)满足函数表达式z=x+10.该商家的最大利润出现于
( )
A. 第20天 B. 第24天
C. 第25天 D. 第30天
【答案】 C
5.(2023秋·杭州市拱墅区期末)已知二次函数y=4(x-a)(x-b)(a,b是实数,且a≠b),设该函数的最小值为k,则下列结论中,正确的是
( )
A. 若2<a<3,2<b<3,则k<-1
B. 若2<a<3,2<b<3,则k>-1
C. 若2<a<3,3<b<4,则k<-3
D. 若2<a<3,3<b<4,则k>-3
【解析】 由二次函数y=4(x-a)(x-b)(a,b是实数,且a≠b)可知对称轴为直线x=,∴函数的最小值k=4
eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(a+b,2)-b)) =-(a-b)2.若2<a<3,2<b<3,则0<|a-b|<1,
∴-1<k<0,∴A错误,B正确;
若2<a<3,3<b<4,则0<|a-b|<2,
∴-4<k<0,∴C,D错误.
【答案】 B
6.(2023秋·绍兴市上虞区期末)已知两个二次函数y1和y2,当x=a(a>0)时,y1取到最大值5,且y2=25;y2的最小值为-2.若y1+y2=x2+16x+13,则两个二次函数y1和y2图象的对称轴相距
( )
A. 1个单位 B. 2个单位 C. 3个单位 D. 4个单位
【解析】 设y1=m(x-a)2+5,则y2=x2+16x+13-m(x-a)2-5.当x=a时,y2=25,即a2+16a+8=25,解得a1=1,a2=-17(不合题意,舍去),∴y2=x2+16x+13-m(x-1)2-5=(1-m)x2+(16+2m)x+(8-m).∵y2的最小值为-2, ∴=-2,解得m=-2.
检验:当m=-2时,4(1-m)≠0.
又∵a=1,∴y1=-2x2+4x+3,y2=3x2+12x+10,
∴抛物线y1=-2x2+4x+3的对称轴为直线x=-=1,抛物线y2=3x2+12x+10的对称轴为直线x=-=-2,
∴y1和y2图象的对称轴之间的距离为1-(-2)=3(个)单位.
【答案】 C
二、填空题
7.(2023秋·杭州市滨江区期末改编)某超市销售一种饮料,每瓶的进价为5元,售价在6元和10元之间(含6元、10元).市场调查表明,当售价在该范围内浮动时,每瓶的售价每增加1元,日均销售量减少50瓶;当每瓶的售价为7元时,日均销售量为200瓶.当每瓶的售价定为________元时,所得日均毛利润(每瓶的毛利润=每瓶的售价-每瓶的进价)最大,最大日均毛利润为________元.
【解析】 设日均毛利润为W元,
每瓶的售价定为x元(6≤x≤10),则每瓶的毛利润为(x-5)元.
由题意,得W=(x-5)[200-50(x-7)]=(x-5)(550-50x)
=-50x2+800x-2750=-50(x-8)2+450,-50<0,
∴当x=8时,W最大=450.
【答案】 8 450
8.已知点A(m,n)在函数y=(x-k)2+k(k≠0)的图象上,也在函数y=(x+k)2-k的图象上,则m+n的最小整数值为________.
【解析】 ∵点A(m,n)在函数y=(x-k)2+k(k≠0)的图象上,也在函数y=(x+k)2-k的图象上,∴
解得∵k2>0,∴m+n=+k2+=k2+>,
∴m+n的最小整数值为1.
【答案】 1
9.已知二次函数y=ax2+2ax+3a2+3(其中x是自变量),当x≥2时,y随x的增大而增大,且当-2≤x≤1时,y的最大值为9,则a 的值为________.
【答案】 1
10.斜抛小球,小球触地后呈抛物线反弹,每次反弹后保持相同的抛物线形状(开口方向与开口大小前后一致),第一次反弹后的最大高度为h1,第二次反弹后的最大高度为h2.第二次反弹后,小球越过最高点落在垂直于地面的挡板C处,且离地高度BC=h1.若OB=90 dm,OA=2AB,则=________.
【解析】 ∵OB=90 dm,OA=2AB,∴OA=60 dm,OE=30 dm.设第一次反弹后的抛物线的函数表达式为y1=a(x-30)2+h1.∵抛物线过原点O,∴a(0-30)2+h1=0,解得h1=-900a.∵每次反弹后保持相同的抛物线形状(开口方向与开口大小前后一致),∴两个抛物线的a是相同的.设第二次反弹后的抛物线的函数表达式为y2=a(x-m)2+h2.∵BC=h1,h1=-900a,∴BC=-600a.∵抛物线过点A(60,0),C(90,-600a),∴解得∴==.
【答案】
11.(2023秋·绍兴市越城区期末)某学校为美化校园环境,打造绿色校园,决定用篱笆围成一个一面靠墙(墙足够长)的矩形花园,用一道篱笆把花园分为A,B两个区域(如图所示),花园里种满牡丹和芍药.学校已定购篱笆120 m.
(1)设计一个使花园面积最大的方案,并求出其最大面积.
(2)在花园面积最大的条件下,A,B两个区域内分别种植牡丹和芍药,每平方米种植2株.已知牡丹每株的售价为25元,芍药每株的售价为15元,学校计划购买费用不超过5万元,求最多可以购买多少株牡丹.
三、解答题
【解析】 (1)设垂直于墙的边长为x(m),围成的矩形面积为S(m2),则平行于墙的边长为(120-3x)m.根据题意,得S=x(120-3x)=-3x2+120x=-3(x-20)2+1200.∵-3<0,∴当x=20时,S取最大值1200,
∴120-3x=120-3×20=60,
∴垂直于墙的边长为20 m,平行于墙的边长为60 m,花园的最大面积为1200 m2.
(2)设购买牡丹m株,则购买芍药1200×2-m=(2400-m)株.
∵学校计划购买费用不超过5万元,
∴25m+15(2400-m)≤50000,解得m≤1400,
∴最多可以购买1400株牡丹.
12.(2023秋·金华市金东区期末)已知二次函数y=-x2+6x-5,记x在某个范围内时,函数y的最小值为y1,最大值为y2,令M=y2-y1,回答下列问题:
(1)当0≤x≤3时,求M的值.
(2)当0≤x≤a,M=9时,求a的取值范围.
(3)当b≤x≤b+3,M=3b时,求b的值.
【解析】 由题意可知y=-x2+6x-5=-(x-3)2+4,∴抛物线开口向下,当x=3时,y最大=4;当x<3时,y随x的增大而增大;当x>3时,y随x的增大而减小.
(1)当0≤x≤3时,∵x<3时,y随x的增大而增大,∴当x=0时,y最小=-5;当x=3时,y最大=4,∴M=y最大-y最小=4-(-5)=9.
(2)由(1)可知,当0≤x<3时,此时M=9,y最小=-5.当x=a时,y最大<4,不符合题意.
当3≤a≤6时,此时0≤x≤a,y最小=-5.当x=3时,y最大=4,
∴M=9,符合题意.
当a>6时,此时0≤x≤a,
当x=3时,y最大=4;
当x=a时,y最小<-5,
∴M>9,不符合题意.综上所述,3≤a≤6.
(3)由题意得,抛物线的对称轴是直线x=3.分三种情况讨论:
①当b≥3时,在b≤x≤b+3的情况下,y随x的增大而减小,
∴当x=b时,y最大=-(b-3)2+4,当x=b+3时,y最小=-(b+3-3)2+4=-b2+4,∴M=y最大-y最小=b2-(b-3)2=6b-9=3b,∴b=3.
②当b<3<b+3时,即0<b<3时,在b≤x≤b+3的情况下,当x=3时,y最大=4.ⅰ.当3-b<b+3-3=b时,即<b<3,y最小=-b2+4,∴M=y最大-y最小=b2=3b,∴b=0或3.又∵<b<3,∴此时b不符合题意.ⅱ.当3-b>b+
3-3=b时,即0<b<,y最小=-(b-3)2+4,∴M=y最大-y最小=(b-3)2=3b,∴b=或.又∵0<b<,∴b=.
③当b+3≤3时,即b≤0时,在b≤x≤b+3的情况下,y随x的增大而增大,∴当x=b时,y最小=-(b-3)2+4,
当x=b+3时,y最大=-(b+3-3)2+4=-b2+4,
∴M=y最大-y最小=(b-3)2-b2=-6b+9=3b,
∴b=1>0,不合题意.
综上所述,b=或3.
$$