内容正文:
22.1.4二次函数y=ax²+bx+c的图象和性质
一、知识梳理
二次函数与之间的相互关系
(1)顶点式化成一般式
从函数解析式我们可以直接得到抛物线的顶点 ,所以我们称为 ,将顶点式去括号,合并同类项就可化成一般式 .
(2)一般式化成顶点式
.
∴ 抛物线的对称轴是直线 ,顶点坐标是 .
二、知识精练
一、单选题
1.抛物线的对称轴是( )
A.直线 B.直线 C.直线 D.直线
2.用配方法将二次函数化为的形式为( )
A. B.
C. D.
3.二次函数的图象经过原点,则的值为( )
A. B. C.1 D.0
4.如果在二次函数的表达式y=2x2+bx+c中,b>0,c<0,那么这个二次函数的图象可能是( )
A. B.
C. D.
5.已知二次函数,且,则图象一定经过( )象限.
A.三、四 B.一、三、四 C.一、二、三、四 D.二、三、四
6.抛物线过,,三点,则,,的大小关系是( )
A. B.
C. D.
7.抛物线与的图象如图所示,抛物线的顶点在抛物线上,且与轴的交点分别为,,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
8.已知二次函数的图象如图所示,有下列结论:①;②;③;④.其中正确的结论是( )
A.①② B.②③ C.②④ D.③④
9.二次函数的部分图象如图所示,有以下结论:①;②;③;④;其中正确的个数为( )
A.个 B.个 C.个 D.个
10.在同一平面直角坐标系中,一次函数和二次函数的大致图象可以为( )
A. B.
C. D.
二、填空题
11.抛物线的顶点坐标 .
12.若二次函数在时的最大值为3,那么的值是 .
13.二次函数的图象如图,则一次函数的图象不经过第 象限.
14.如图所示,已知二次函数的图象与轴交于,两点,与轴交于点,对称轴为直线.直线与抛物线交于,两点,点在轴下方且横坐标小于3,则下列结论:①;②;③;④.其中正确的是 .
三、解答题
15.已知二次函数的图像经过点.
(1)在如图所示的平面直角坐标系中画出该函数的图像,并写出此函数图像的开口方向、顶点坐标、对称轴及y随x的变化情况;
(2)当时,y的取值范围是多少?
16.已知:二次函数y=x2+bx+c的图象与x轴交于A,B两点,其中A点坐标为(﹣3,0),与y轴交于点C,点D(﹣2,﹣3)在抛物线上.
(1)求抛物线的解析式;
(2)抛物线的对称轴上有一动点P,求△PAD周长的最小值.
17.如图,抛物线与x轴交于点A、B,与y轴交于点C,已知.
(1)求m的值和直线对应的函数表达式;
(2)P为抛物线上一点,若,请直接写出点P的坐标;
(3)Q为抛物线上一点,若,求点Q的坐标.
18.如图,抛物线与轴交于,,与轴交于点.
(1)求该抛物线的函数表达式;
(2)将抛物线先向右平移个单位长度,再向下平移个单位长度得到新的抛物线,在的对称轴上有一点,坐标平面内有一点,使得以,,,为顶点且以为边的四边形是矩形,求满足条件的点的坐标.
试卷第1页,共3页
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参考答案
1. B
【分析】本题考查将二次函数的性质,解析式化为顶点式,顶点坐标是,对称轴是直线.将解析式化为顶点式即可得解.
【详解】解:∵,
抛物线的对称轴是是直线,
故选:B.
2.C
【分析】本题考查了二次函数的三种表达形式,正确运用配方法把二次函数的一般式化为顶点式是解题的关键.
运用配方法即可将其化为顶点式.
【详解】解:
故选:C.
3.C
【分析】先根据二次函数图象上点的坐标特征,把原点坐标代入解析式求出a=1或a=-1,然后根据二次函数的定义确定a的值.
【详解】把(0,0)代入y=(a+1)x2+3x+a2-1得a2-1=0,解得a=1或a=-1,
而a+1≠0,
所以a的值为1.
故选:C.
【点睛】本题考查了二次函数图象上点的坐标特征:二次函数图象上点的坐标满足其解析式.注意不要掉了a+1≠0.
4.B
【分析】由a=2,b>0,c<0,推出-<0,可知抛物线的图象开口向上,对称轴在y轴的左边,交y轴于负半轴,由此即可判断.
【详解】解:∵a=2,b>0,c<0,
∴-<0,
∴抛物线的图象开口向上,对称轴在y轴的左边,交y轴于负半轴,
故选:B.
【点睛】本题考查二次函数的图象,解题的关键是熟练掌握基本知识,灵活运用所学知识解决问题.
5.A
【分析】根据,,,可以判断二次函数的开口向下,二次函数与y轴的交点在y轴的负半轴,且二次函数的顶点坐标为原点,由此即可判断二次函数图像经过的象限.
【详解】解:∵二次函数中,,,
∴二次函数的解析式为,二次函数的开口向下,二次函数与y轴的交点在y轴的负半轴,
∴二次函数的顶点坐标为(0,c),在y轴负半轴,
∴二次函数的图象 经过三、四象限;
故选A.
【点睛】本题主要考查了二次函数图象的性质,解题的关键在于能够熟练掌握二次函数图象与系数之间的关系.
6.D
【分析】本题考查了二次函数图象上点的坐标特征,掌握二次函数的性质是解题关键.根据抛物线解析式可知抛物线开口向上,对称轴为直线,横坐标离对称轴越近,纵坐标越小,再根据点的横坐标到对称轴的距离判断点的纵坐标的大小,即可得到答案.
【详解】解:,
抛物线开口向上,对称轴为直线,
横坐标离对称轴越近,纵坐标越小,
,,,且,
,
故选:D.
7.A
【分析】本题考查了二次函数与不等式,抛物线与轴的交点问题,根据抛物线与轴的交点求出对称轴解析式,然后整理不等式得到,再根据函数图象写出抛物线在下方部分的的取值范围即可,掌握知识点的应用是解题的关键.
【详解】∵抛物线与轴的交点分别为,,
∴抛物线的对称轴为直线,
由不等式得,,
∵抛物线的顶点在抛物线上,
∴不等式的解集是,
故选:.
8.B
【分析】本题考查了二次函数图象和系数的关系,熟练掌握二次函数图象与的关系是解决本题的关键.
①图像可知,且,故①错误;②把代入即可,故②正确;③根据对称的关系和c的大小即可,得到答案,故③正确;④把和分别代入函数式,得到结果即可,故④错误.
【详解】解:①∵,
∴
∵,
∴故①错误;
②由图象可知:时,;
即,故②正确;
③由图象可知,
∴,
又,
∴,
即,
∵,
∴,
∴,
故③正确;
④由图象可知:时,,
又,
即,
∴,
∴故④错误.
9.B
【分析】根据二次函数的图象及性质可知二次函数的系数,,对称轴对称轴为,二次函数与轴的交点坐标为,进而即可解答.
【详解】解:∵当时,,
∴,
即,,
故①不正确;
由图象可知:二次函数的系数,,对称轴为,
∴,
∴,
∴,
故②正确;
由图象可知:二次函数的对称轴为,
∴,
∴,
∴,
故③不正确;
∵由图象可知:二次函数的对称轴为,与轴的一个交点为,
∴二次函数与轴的另一交点为,
∴当时,,
∵,
∴,
∴,
故④正确;
∴正确的序号为②④,
故选.
【点睛】本题考查了二次函数的图象及性质,对称轴,与坐标轴交点坐标,掌握二次函数的图象及性质是解题的关键.
10.B
【分析】此题考查一次函数,二次函数系数及常数项与图象位置之间关系.本题形数结合,一次函数,可判断a、c的符号;根据二次函数的图象位置,可得a,c的符号,比较即可得解.
【详解】解:A、函数中,,,中,,,故本选项不符合题意;
B、函数中,,,中,,,故选项不符合题意;
C、函数中,,,中,,,故本选项不符合题意;
D、函数中,,,中,,,故本选项不符合题意;
故选:B.
11.
【分析】本题考查二次函数的图像和性质,把二次函数的解析式改成顶点式,即可求得顶点坐标.转化成顶点式是解题的关键.
【详解】∵,
∴抛物线的顶点坐标是.
故答案为:.
12.或
【分析】求出二次函数的对称轴是,由于对称轴是变化的,我们分:①时;②当上时;③当时,三种情况结合增减性讨论即可.
【详解】解:二次函数的对称轴是,
,二次函数开口向下,
①当对称轴,即,即,
∴当时,图象位于对称轴右侧,随的增大而减小,
即当时,二次函数有最大值为,
解得;
②当时,即,
∴当时,二次函数有最大值为,
解得或,
由于,故;
③当时,,即,
当时,图象位于对称轴左侧,随的增大而增大,
即当时,二次函数有最大值为,
解得;
∵,故此种情况无解;
综上①②③所述,得,,
故答案为:或.
【点睛】本题考查根据二次函数最值求参数值,属于典型题型“动轴定范围最值问题”,根据自变量范围分三种情况讨论是解决问题的关键.
13.二/2
【分析】由二次函数解析式表示出顶点坐标,根据图形得到顶点在第四象限,求出m与n的正负,即可作出判断.
【详解】解:根据题意得:抛物线的顶点坐标为,且在第四象限,
∴
则一次函数经过一、三、四象限,不经过第二象限.
故答案为:二.
【点睛】此题考查了二次函数与一次函数图象与系数的关系,熟练掌握二次函数及一次函数的图象与性质是解本题的关键.
14.①②④
【分析】由二次函数的图象与性质,判断出,,再由根的判别式(不相等的两个根)得出,对称轴得出.①②由上述条件加减乘除运算即可判断出结论;③由对称轴与抛物线交点即为顶点,值最大,利用不等式的基本性质即可判断出结论;④联立与,利用韦达定理、两根相加小于3建立关系即可判断得出.
【详解】解:图象开口向下且与轴交于点,与轴交于,两点,
,,.
对称轴,
,.
当时,,①、②正确.
时,,
,即,③错误.
直线与抛物线相交,且点的横坐标小于3,
,
,解得,④正确.
故答案为:①②④.
【点睛】本题考查二次函数的图象与性质、二次函数与一次函数关系的理解能力.主要涉及二次函数图象与系数的关系(开口向上、开口向下),根的判别式(两个不相等的根、两个相等的根、无根),韦达定理等知识点.熟练掌握二次函数的性质是解题的关键.
15.(1)图像见解析,函数图像的开口向上,顶点坐标为,对称轴为y轴.当时,y随x的增大而减小;当时,y随x的增大而增大
(2)当时,y的取值范围是
【分析】本题考查了二次函数的图像性质,熟练掌握二次函数的图像性质是解题的关键.
(1)利用二次函数的解析式的特点和点的坐标,画出图像即可,再利用图像解决问题即可.
(2)利用图像分析当时,y的取值范围,需要看图分析:当时,y取得最小值;当时,y取得最大值,且最大值为2.从而得到答案.
【详解】(1)解: 将代入得即解得:.
列表:
…
0
1
2
…
…
2
2
…
描点画出函数的图像,如图所示.
此函数图像的开口向上,顶点坐标为,对称轴为y轴.当时,y随x的增大而减小;当时,y随x的增大而增大.
(2)根据图像分析可得,若,则当时,y取得最小值,且最小值为-2,
当时,y取得最大值,且最大值为2.
所以当时,y的取值范围是.
16.(1)
(2)
【分析】(1)根据的坐标,待定系数法求解析式即可;
(2)先求得点的坐标,根据抛物线的对称性可得,当△PAD周长确定最小值时,三点共线,进而根据勾股定理求两点坐标距离即可求得最小值.
【详解】(1)在二次函数y=x2+bx+c的图象上,
解得
抛物线的解析式为
(2)
对称轴为
如图,连接,
关于轴对称
的周长等于,
当三点共线时,的周长取得最小值,最小值为
由抛物线解析式,
令,即
解得
,
的周长的最小值为
【点睛】本题考查了待定系数法求二次函数解析式,根据抛物线的对称性求线段和的最小值,掌握二次函数图象的性质是解题的关键.
17.(1),;(2),,;(3)
【分析】(1)求出A,B的坐标,用待定系数法计算即可;
(2)做点A关于BC的平行线,联立直线与抛物线的表达式可求出的坐标,设出直线与y轴的交点为G,将直线BC向下平移,平移的距离为GC的长度,可得到直线,联立方程组即可求出P;
(3)取点,连接,过点作于点,过点作轴于点,过点作于点,得直线对应的表达式为,即可求出结果;
【详解】(1)将代入,
化简得,则(舍)或,
∴,
得:,则.
设直线对应的函数表达式为,
将、代入可得,解得,
则直线对应的函数表达式为.
(2)如图,过点A作∥BC,设直线与y轴的交点为G,将直线BC向下平移 GC个单位,得到直线,
由(1)得直线BC的解析式为,,
∴直线AG的表达式为,
联立,
解得:(舍),或,
∴,
由直线AG的表达式可得,
∴,,
∴直线的表达式为,
联立,
解得:,,
∴,,
∴,,.
(3)如图,取点,连接,过点作于点,
过点作轴于点,过点作于点,
∵,
∴AD=CD,
又∵,
∴,
∵,
∴,
又∵,
∴,则,.
设,
∵,,
∴.
由,则,即,解之得,.
所以,又,
可得直线对应的表达式为,
设,代入,
得,,,
又,则.所以.
【点睛】本题主要考查了二次函数综合题,结合一元二次方程求解是解题的关键.
18.(1)
(2)点的坐标为或
【分析】(1)将点,代入得到关于、的二元一次方程组,求解即可;
(2)分两种情况,分别根据等腰三角形的判定和性质、平移和矩形的性质解答即可.
【详解】(1)解:∵抛物线与轴交于,,
∴,
解得:,
∴抛物线的函数表达式为;
(2)∵将抛物线先向右平移个单位长度,再向下平移个单位长度得到新的抛物线,
∴,
∴抛物线的对称轴为直线,
∵抛物线与轴交于点,
∴,
∵,,
∴,,
①如图,当为矩形一边,且点在轴的下方,过作轴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵在的对称轴直线上,,
∴,,
∴,
∴,
∴点,
∴点向右平移个单位,向下平移个单位可得到点,
∴点向右平移个单位,向下平移个单位可得到;
②当为矩形一边,且点在轴的上方,的对称轴直线与轴交于点,
∴,,
∵在的对称轴直线上,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴点向左平移个单位,向上平移个单位可得到点,
∴点向左平移个单位,向上平移个单位可得到点;
综上所述,点的坐标为或时,以,为顶点,且以为边的四边形是矩形.
【点睛】本题考查待定系数法求解析式,二次函数的性质及图像的平移,平移的性质,矩形的性质,等腰三角形的判定和性质,直角三角形两锐角互余,两点间距离等知识点,掌握二次函数的性质和矩形的性质是解题的关键.
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