内容正文:
数学中考总复习 第 1 轮
第 14 节 二次函数的综合应用
考点一 应用二次函数解决抛物线型实际问题
1.(2025·合肥模拟)灌溉车沿着平行于绿化带底部边线的方向行驶,为绿化带浇水,喷水口 H
离地面的竖直高度 OH 为 1.5 m.如图,可以把灌溉车喷出水的上、下边缘抽象为平面直角坐
标系中两条抛物线的部分图象,把绿化带横截面抽象为矩形 DEFG,其水平宽度 DE=3 m,竖
直高度 EF=0.5 m.下边缘抛物线是由上边缘抛物线向左平移得到的,上边缘抛物线最高点 A
离喷水口的水平距离为 2 m,高出喷水口 0.5 m,灌溉车到绿化带的距离 OD 为 d(单位:m).
(1)求上边缘抛物线的函数解析式,并求喷出水的最大射程 OC;
(2)求下边缘抛物线与 x 轴的正半轴交点 B 的坐标;
(3)要使灌溉车行驶时喷出的水能浇灌到整个绿化带,直接写出 d 的取值范围.
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数学中考总复习 第 1 轮
考点二 应用二次函数解决最优化问题
2.(2025·贵州)某超市购入一批进价为 10 元/盒的糖果进行销售,经市场调查发现:销售单价
不低于进价时,日销售量 y(盒)与销售单价 x(元)是一次函数关系,下表是 y 与 x 的几组对应值.
销售单价 x/元 … 12 14 16 18 20 …
销售量 y/盒 … 56 52 48 44 40 …
(1)求 y 与 x 的函数表达式;
(2)糖果销售单价定为多少元时,所获日销售利润最大,最大利润是多少?
(3)若超市决定每销售一盒糖果向儿童福利院赠送一件价值为 m 元的礼品,赠送礼品后,为确
保该种糖果日销售获得的最大利润为 392 元,求 m 的值.
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数学中考总复习 第 1 轮
3.(2025·安徽模拟)在平面直角坐标系 xOy 中,已知抛物线 y=a(x+1)(x-4)与 x 轴交于 A,B
两点,与 y 轴交于点 C(0,-2).
(1)求 a 的值.
(2)点 D 为第四象限抛物线上一点.
①连接 BD,CD,求△BCD 面积的最大值;
②连接 AD,BC 交于点 E,连接 BD,记△BDE 的面积为 S1,△ABE 的面积为 S2,求
S1
S2
的最
大值.
备用图
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数学中考总复习 第 1 轮
考点三 新定义型二次函数
4.(2025·合肥模拟)对于二次函数 y=ax2+bx+c,定义函数 y=
ax
2+bx+c(x≥0),
-ax2-bx-c(x<0)
是它
的相关函数.若一次函数 y=x+1 与二次函数 y=x2-4x+c 的相关函数的图象恰好有两个公共
点,则 c 的值可能是( )
A.-1 B.0 C.
1
2
D.2
5.(2025·合肥一模)我们定义:如果一个函数图象上存在纵坐标是横坐标 6 倍的点,则把该函
数称为“行知函数”,该点称为“行知点”,例如:“行知函数”y=x+20,其“行知点”为(4,24).
(1)直接写出函数 y=
24
x
图象上的“行知点”是____________;
(2)若二次函数 y=(a-3)x2+(a+3)x+
1
2
a 的图象上只有一个“行知点”,则 a 的值为________.
6.(2025·安徽冲刺卷)定义:平面直角坐标系 xOy 中,点 P(a,b),点 Q(c,d),若 c=ka,d=
-kb,其中 k 为常数,且 k≠0,则称点 Q 是点 P 的“k 级变换点”.例如,点(-4,6)是点(2,3)
的“-2 级变换点”.
(1)函数 y=-
4
x
的图象上是否存在点(1,2)的“k 级变换点”?若存在,求出 k 的值;若不存在,
说明理由;
(2)动点 A
t,
1
2
t-2 与其“k 级变换点”B 分别在直线 l1,l2上,
在 l1,l2 上分别取点(m2,y1),(m2,y2).若 k≤-2,求证:y1-y2≥2;
(3)关于 x 的二次函数 y=nx2-4nx-5n(x≥0)的图象上恰有两个点,这两个点的“1 级变换点”都
在直线 y=-x+5 上,求 n 的取值范围.
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第 14 节 二次函数的综合应用
考点一 应用二次函数解决抛物线型实际问题
1.(2025·合肥模拟)灌溉车沿着平行于绿化带底部边线的方向行驶,为绿化带浇水,喷水口 H
离地面的竖直高度 OH 为 1.5 m.如图,可以把灌溉车喷出水的上、下边缘抽象为平面直角坐
标系中两条抛物线的部分图象,把绿化带横截面抽象为矩形 DEFG,其水平宽度 DE=3 m,竖
直高度 EF=0.5 m.下边缘抛物线是由上边缘抛物线向左平移得到的,上边缘抛物线最高点 A
离喷水口的水平距离为 2 m,高出喷水口 0.5 m,灌溉车到绿化带的距离 OD 为 d(单位:m).
(1)求上边缘抛物线的函数解析式,并求喷出水的最大射程 OC;
(2)求下边缘抛物线与 x 轴的正半轴交点 B 的坐标;
(3)要使灌溉车行驶时喷出的水能浇灌到整个绿化带,直接写出 d 的取值范围.
解:(1)由题意得 A(2,2)是上边缘抛物线的顶点,
设上边缘抛物线的函数解析式为 y=a(x-2)2+2,
又因为抛物线过点(0,1.5),所以 1.5=4a+2,所以 a=-
1
8
,
所以上边缘抛物线的函数解析式为 y=-
1
8
(x-2)2+2.
令 y=0,则-
1
8
(x-2)2+2=0,解得 x1=6,x2=-2,所以 OC=6 m,
即喷出水的最大射程 OC 为 6 m.
(2)如图,过点 H 作 HM∥x 轴,交上边缘抛物线于点 M.
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对于上边缘抛物线 y=-
1
8
(x-2)2+2,当 y=1.5 时,则-
1
8
(x-2)2+2=1.5,
解得 x1=4,x2=0,则 M(4,1.5).
因为下边缘抛物线是由上边缘抛物线向左平移得到的,
所以下边缘抛物线是由上边缘抛物线向左平移 4 m 得到的,
所以点 B 可由点 C 向左平移 4 m 得到.
由(1)知 OC=6 m,所以 OB=6-4=2(m),所以点 B 的坐标为(2,0).
(3)因为 EF=0.5 m,所以点 F 的纵坐标为 0.5,令 0.5=-
1
8
(x-2)2+2,解得 x=2±2 3 .
因为 x>0,所以 x=2+2 3 ,
当 x>2 时,y 随 x 的增大而减小,所以当 2<x≤6 时,要使 y≥0.5,则 x≤2+2 3 .
因为当 0≤x≤2 时,y 随 x 的增大而增大,且 x=0 时,y=1.5>0.5,
所以当 0≤x≤6 时,要使 y≥0.5,则 0≤x≤2+2 3 .
因为 DE=3 m,灌溉车行驶时喷出的水能浇灌到整个绿化带,
所以 d 的最大值为 2+2 3 -3=2 3 -1,
再看下边缘抛物线,喷出的水能浇灌到绿化带底部的条件是 d≥OB,所以 d 的最小值为 2.
综上所述,d 的取值范围是 2≤d≤2 3 -1.
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考点二 应用二次函数解决最优化问题
2.(2025·贵州)某超市购入一批进价为 10 元/盒的糖果进行销售,经市场调查发现:销售单价
不低于进价时,日销售量 y(盒)与销售单价 x(元)是一次函数关系,下表是 y 与 x 的几组对应值.
销售单价 x/元 … 12 14 16 18 20 …
销售量 y/盒 … 56 52 48 44 40 …
(1)求 y 与 x 的函数表达式;
(2)糖果销售单价定为多少元时,所获日销售利润最大,最大利润是多少?
(3)若超市决定每销售一盒糖果向儿童福利院赠送一件价值为 m 元的礼品,赠送礼品后,为确
保该种糖果日销售获得的最大利润为 392 元,求 m 的值.
解:(1)设 y 与 x 的函数表达式为 y=kx+b,
把 x=12,y=56;x=20,y=40 分别代入,得
12k+b=56,
20k+b=40,
解得
k=-2,
b=80,
所以 y 与 x 的函数表达式为 y=-2x+80.
(2)设日销售利润为 w(元),根据题意,得 w=(x-10)·y
=(x-10)(-2x+80)
=-2x2+100x-800
=-2(x-25)2+450,
所以当 x=25 时,w 有最大值为 450,
所以糖果销售单价定为 25 元时,所获日销售利润最大,最大利润是 450 元.
(3)设日销售利润为 w(元),根据题意,得 w=(x-10-m)·y
=(x-10-m)(-2x+80)
=-2x2+(100+2m)x-800-80m,
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所以当 x=-
100+2m
2×(-2)
=
50+m
2
时,
w 有最大值为-2
50+m
2
2
+(100+2m)
50+m
2
-800-80m.
为确保该种糖果日销售获得的最大利润为 392 元,
所以-2
50+m
2
2
+(100+2m)·
50+m
2
-800-80m=392,
化简得 m2-60m+116=0,解得 m1=2,m2=58(舍去),所以 m 的值为 2.
3.(2025·安徽模拟)在平面直角坐标系 xOy 中,已知抛物线 y=a(x+1)(x-4)与 x 轴交于 A,B
两点,与 y 轴交于点 C(0,-2).
备用图
(1)求 a 的值.
(2)点 D 为第四象限抛物线上一点.
①连接 BD,CD,求△BCD 面积的最大值;
②连接 AD,BC 交于点 E,连接 BD,记△BDE 的面积为 S1,△ABE 的面积为 S2,求
S1
S2
的最
大值.
解:(1)把 C(0,-2)代入 y=a(x+1)(x-4)中,得-4a=-2,所以 a=
1
2
.
(2)①由(1)得抛物线解析式为 y=
1
2
(x+1)(x-4)=
1
2
x2-
3
2
x-2,
所以点 A 和点 B 的坐标分别为(-1,0),(4,0).
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设直线 BC 的解析式为 y=kx+b1,所以
4k+b1=0,
b1=-2,
解得
k=
1
2
,
b1=-2,
所以直线 BC 的解析式为 y=
1
2
x-2.
如图,过点 D 作 DE∥y 轴交 BC 于点 E.
设 D(m,
1
2
m2-
3
2
m-2),则 E
m,
1
2
m-2 ,
所以 DE=
1
2
m-2-
1
2
m2+
3
2
m+2 =-
1
2
m2+2m,
所以 S△BCD=S△CDE+S△BDE=
1
2
DE·(xD-xC)+
1
2
DE·(xB-xD)
=
1
2
DE·(xB-xC)=2DE=-m2+4m =-(m-2)2+4.
因为-1<0,所以当 m=2 时,S△BCD 有最大值,最大值为 4.
②如图,过点 D 作 DG⊥x 轴于点 G,交 BC 于点 F,过点 A 作 AK⊥x 轴交 BC 的延长线于点 K,
所以 AK∥DG,所以△AKE∽△DFE,所以
DF
AK
=
DE
AE
,所以
S1
S2
=
S△BDE
S△ABE
=
DE
AE
=
DF
AK
.
在 y=
1
2
x-2 中,当 x=-1 时,y=-
1
2
-2=-
5
2
,
所以 K
-1,-
5
2
,所以 AK=
5
2
.
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设 D
m,
1
2
m2-
3
2
m-2 ,则 F
m,
1
2
m-2 ,
所以 DF=
1
2
m-2-
1
2
m2+
3
2
m+2=-
1
2
m2+2m,
所以
S1
S2
=
-
1
2
m2+2m
5
2
=-
1
5
m2+
4
5
m=-
1
5
(m-2)2+
4
5
,
所以当 m=2 时,
S1
S2
有最大值,最大值是
4
5
.
考点三 新定义型二次函数
4.(2025·合肥模拟)对于二次函数 y=ax2+bx+c,定义函数 y=
ax
2+bx+c(x≥0),
-ax2-bx-c(x<0)
是它
的相关函数.若一次函数 y=x+1 与二次函数 y=x2-4x+c 的相关函数的图象恰好有两个公共
点,则 c 的值可能是( )
A.-1 B.0 C.
1
2
D.2
答案:D
5.(2025·合肥一模)我们定义:如果一个函数图象上存在纵坐标是横坐标 6 倍的点,则把该函
数称为“行知函数”,该点称为“行知点”,例如:“行知函数”y=x+20,其“行知点”为(4,24).
(1)直接写出函数 y=
24
x
图象上的“行知点”是____________;
(2)若二次函数 y=(a-3)x2+(a+3)x+
1
2
a 的图象上只有一个“行知点”,则 a 的值为________.
答案:(1)(2,12)或(-2,-12) (2)-3
6.(2025·安徽冲刺卷)定义:平面直角坐标系 xOy 中,点 P(a,b),点 Q(c,d),若 c=ka,d=
-kb,其中 k 为常数,且 k≠0,则称点 Q 是点 P 的“k 级变换点”.例如,点(-4,6)是点(2,3)
的“-2 级变换点”.
(1)函数 y=-
4
x
的图象上是否存在点(1,2)的“k 级变换点”?若存在,求出 k 的值;若不存在,
说明理由;
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(2)动点 A
t,
1
2
t-2 与其“k 级变换点”B 分别在直线 l1,l2上,
在 l1,l2 上分别取点(m2,y1),(m2,y2).若 k≤-2,求证:y1-y2≥2;
(3)关于 x 的二次函数 y=nx2-4nx-5n(x≥0)的图象上恰有两个点,这两个点的“1 级变换点”都
在直线 y=-x+5 上,求 n 的取值范围.
解:(1)存在. 由题意得,(1,2)的“k 级变换点”为(k,-2k),
将(k,-2k)代入反比例函数解析式得-4=k(-2k), 解得 k=± 2 .
(2)证明:由题意得,点 B 的坐标为
kt,-
1
2
kt+2k .
由点 A 的坐标知,点 A 在直线 y=
1
2
x-2 上,同理可得,点 B 在直线 y=-
1
2
x+2k 上,
则 y1=
1
2
m2-2,y2=-
1
2
m2+2k,
则 y1-y2=
1
2
m2-2+
1
2
m2-2k=m2-2k-2.
因为 k≤-2,则-2k-2+m2≥2, 即 y1-y2≥2.
(3)设在二次函数图象上的两个点为点 A,B,
设点 A(s,t),则其“1 级变换点”的坐标为(s,-t).
将(s,-t)代入 y=-x+5 得-t=-s+5,则 t=s-5,即点 A 在直线 y=x-5 上.
同理可得,点 B 在直线 y=x-5 上,即点 A,B 所在的直线为 y=x-5.
由抛物线的解析式知,其和 x 轴的交点为(-1,0),(5,0),其对称轴为直线 x=2.
当 n>0 时,抛物线和直线 AB 的大致图象如下:
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直线和抛物线均过点(5,0),则点 A,B 必然有一个点为(5,0),设该点为点 B,另外一个点为
点 A,如上图,联立直线 AB 和抛物线的解析式得 y=nx2-4nx-5n=x-5.
设点 A 的横坐标为 x,则 x+5=
4n+1
n
.
因为 x≥0,则
4n+1
n
-5≥0,解得 n≤1,此外,直线 AB 和抛物线在 x≥0 时有两个交点,
故 Δ=(-4n-1)2-4n(5-5n)=(6n-1)2>0,故 n≠
1
6
,即 0<n≤1 且 n≠
1
6
;
当 n<0 时,直线 AB 不可能和抛物线在 x≥0 时有两个交点,故该情况不存在.
综上,0<n≤1 且 n≠
1
6
.
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