内容正文:
第26章 二次函数 单元测试卷·提升卷
(考试时间:100分钟 试卷满分:150分)
1、 选择题:(本大题共10题,每题4分,共40分.下列各题四个选项中,有且只有一个选项是正确的.)
1.下列函数中是二次函数的是( )
A. B.
C. D.
2.若二次函数的图象经过,,三点,则,,的大小关系正确的是( )
A. B. C. D.
3.“数形结合”是研究函数的重要思想方法,如果拋物线只经过两个象限,那么的取值范围是( )
A. B. C. D.
4.已知抛物线上部分点的横坐标和纵坐标的对应值如下表
0
1
3
4
5
根据上表,下列判断正确的是( )
A.该抛物线开口向上
B.沿x轴正方向,该抛物线在对称轴左侧部分是下降
C.该抛物线一定经过点
D.该抛物线的对称轴是直线
5.二次函数的图象如图所示,给出下列结论:①;②;③;④当时,.
其中所有正确结论的序号是( )
A.①②③ B.①②④ C.①③④ D.②③④
6.如图,抛物线与x轴交于点A、B,把抛物线在x轴及其上方的部分记作,将向右平移得,与x轴交于点B,D.若直线与、共有3个不同的交点,则m的取值范围是( )
A. B.
C. D.
二、填空题(本题共8小题,每小题4分,共32分.)
7.如果抛物线有最高点,那么的取值范围是 .
8.在平面直角坐标系中,抛物线关于y轴对称的抛物线的表达式为 .
9.已知顶点坐标为的抛物线,过点,当时,的取值范围是 .
10.已知抛物线的顶点在轴负半轴上,那么的值为 .
11.某隧道的内拱横截面的轮廓线是一条抛物线,隧道地面宽为16米,顶端离地面的高度为8米,当车辆宽度为10米时,车辆应限高在 米内,才能确保隧道内行车安全.
12.如图,已知抛物线,点P是抛物线上一动点.当点P在第二象限,时,点P的坐标是 .
13.如果抛物线向右平移一个单位后,顶点落在抛物线上,那么的值等于 .
14.二次函数的图象与轴有两个交点M、N,顶点为R,若恰好是等边三角形,则 .
15.若二次函数图像与一次函数()只有一交点,则的取值范围为 .
16.定义:如果将抛物线上的点的横坐标不变,纵坐标变为点的横、纵坐标之和,就会得到一个新的点,我们把这个点叫做点的“简朴点”,已知抛物线上一点的简朴点是,那么该抛物线上点的简朴点的坐标为 .
17.已知二次函数的图象如图所示,有下列个结论:;;;;(的实数).其中正确的结论有 个.
18.在平面直角坐标系中,一个图形上的点都在一边平行于轴的矩形内部(包括边界),这些矩形中面积最小的矩形称为该图形的关联矩形.例如:如图,函数的图象(抛物线中的实线部分),它的关联矩形为矩形.若二次函数图象的关联矩形恰好也是矩形,则 .
三、解答题:(本大题共7题,共78分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.)
19.已知二次函数.
(1)用配方法把二次函数化为的形式,并指出这个函数图像的开口方向、对称轴和顶点的坐标;
(2)如果将该函数图像向右平移2个单位,所得的新函数的图像与轴交于点(点在点左侧),与轴交于点,顶点为,求四边形的面积.
20.在直角坐标平面内,二次函数y=ax2+bx-3(a≠0)图象的顶点为A(1,-4).
(1)求该二次函数关系式;
(2)将该二次函数图象向上平移几个单位,可使平移后所得图象经过坐标原点?并直接写出平移后所得图象与轴的另一个交点的坐标.
21.在平面直角坐标系xOy中,直线与直线相交于点A,抛物线y=ax2+bx﹣1(a≠0)经过点A.
(1)求点A的坐标;
(2)若抛物线y=ax2+bx﹣1向上平移两个单位后,经过点(1,﹣2),求抛物线y=ax2+bx﹣1的表达式;
(3)若抛物线y=a'x2+b'x+c(a'<0)与y=ax2+bx﹣1关于x轴对称,且这两条抛物线的顶点分别是点P'与点P,当S△OPP′=3时,求抛物线y=ax2+bx﹣1的表达式.
22.消防汽车自从上世纪初问世以后,经过不断的发展完善,很快成了消防工作的主力军,也彻底改变了人类与火灾斗争的面貌,随着现代建筑水平的提高,高层建筑越来越多、越来越高,消防车也随之发生了变化,云梯消防车出现了,云梯消防车的水枪固定在云梯上,水枪可在云梯打开的过程中升高或平移,在一次消防演练中,模拟建筑物某楼层发生火灾,此时消防车停放在火灾楼正前方的点O处,O到的水平距离35 米,在不打开消防云梯的状态下,水枪出水口D距地面高度为4米,喷出水的路线近似为抛物线,水离出水口水平距离 20米时,水柱达到最大高度,此时离水平地面68米,如图1,以所在的直线为y轴,以所在的水平线为x轴建立直角坐标系,(注:若水枪出水口位置发生改变,喷出水的路线的抛物线开口大小不变)
(1)求出水口在D点时抛物线的解析式:
(2)若着火楼层的窗户的顶端C到地面B的高度为80米,窗户的底端E到地面B的高度为 76 米,打开云梯后,水枪的出水口到达点F,点F距离y轴10米,距离x轴19 米,如图2,问此时水能否射进着火窗户内?
(3)若火源的中心在距离窗口水平距离5米的地面上,调整水枪的位置,使水柱的最高点恰好沿着窗户的上边缘C处射进窗户,问射进里的水能否正好击中地面火源的中心位置?请说明理由.
23.在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=ax2+2ax+c(其中a、c为常数,且a<0)与x轴交于点A(﹣3,0),与y轴交于点B,此抛物线顶点C到x轴的距离为4.
(1)求抛物线的表达式;
(2)求∠CAB的正切值;
(3)如果点P是x轴上的一点,且∠ABP=∠CAO,直接写出点P的坐标.
24.如图,已知平面直角坐标系xOy,抛物线与轴交于点和点,与轴交于点,对称轴是直线.
(1)求该抛物线的表达式;
(2)将该抛物线平移得到新抛物线,点的对应点记作点,点的对应点记作点.
①若点E、F分别落在轴的负半轴和线段上,求的值;
②若点落在第二象限的原抛物线上,连接、,如果,求点的坐标.
25.如图,在平面直角坐标系中,点A坐标为,点C在y轴正半轴,且,抛物线经过A、C两点,与x轴的另一交点为点B.
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)点为直线上方抛物线上一动点;
①联结、,设直线交线段于点,的面积为,的面积为,当点的横坐标为时,求的值(用含的代数式表示);
②是否存在点,使等于的2倍?若存在,求点的坐标;若不存在,请说明理由.
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第26章 二次函数 单元测试卷·提升卷
(考试时间:100分钟 试卷满分:150分)
1、 选择题:(本大题共10题,每题4分,共40分.下列各题四个选项中,有且只有一个选项是正确的.)
1.下列函数中是二次函数的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】本题考查二次函数的概念和解析式的形式,知识点简单,比较容易掌握.整理后根据二次函数的定义和条件判断即可.
【详解】A. 是反比例函数,不符合题意;
B. ,是一次函数,不符合题意;
C. ,右边不是整式,不是二次函数,不符合题意;
D. 是二次函数,符合题意
故选:D.
2.若二次函数的图象经过,,三点,则,,的大小关系正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了二次函数图象上点的坐标特征,距离对称轴越远函数值越小是解答本题的关键.根据点距离对称轴越远函数值越小判断即可.
【详解】解:二次函数的图象开口向下,对称轴是直线,根据点距离对称轴越远函数值越小,
距离对称轴6,
距离对称轴2,
距离对称轴1,
,
,
故选:A
3.“数形结合”是研究函数的重要思想方法,如果拋物线只经过两个象限,那么的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查二次函数图象与系数的关系,二次函数的图象与性质,解答本题的关键是利用数形结合的思想解答.
根据抛物线只经过两个象限,且抛物线开口向上,得出最小值大于等于,即可解答.
【详解】解:,
抛物线开口向上,对称轴,顶点坐标为,
拋物线只经过两个象限,
,
,
故选:A.
4.已知抛物线上部分点的横坐标和纵坐标的对应值如下表
0
1
3
4
5
根据上表,下列判断正确的是( )
A.该抛物线开口向上
B.沿x轴正方向,该抛物线在对称轴左侧部分是下降
C.该抛物线一定经过点
D.该抛物线的对称轴是直线
【答案】C
【分析】本题主要考查二次函数的图象和性质,掌握二次函数图象的轴对称性,是解题的关键.
根据表格,可知:该抛物线的对称轴是:直线,当时,随的增大而增大,从而可得到答案.
【详解】解:∵抛物线过点,
∴该抛物线的对称轴是:直线,故D错误;
∵该抛物线的对称轴是:直线,
∴点和点是对称点,即点在抛物线上,故C正确;
∵由表格可知:当时,随的增大而增大,
∴该抛物线开口向下,该抛物线在对称轴左侧部分是上升的,故A,B错误;
故选:C.
5.二次函数的图象如图所示,给出下列结论:①;②;③;④当时,.
其中所有正确结论的序号是( )
A.①②③ B.①②④ C.①③④ D.②③④
【答案】B
【分析】本题考查了二次函数的图象与性质,图象与系数的关系,熟练掌握二次函数图象和性质是解题的关键.根据图象与轴交点在轴正半轴,可得,故①正确;根据图象可得二次函数的对称轴为,由于对称轴为,即可判断②正确;当时,,即可判断③,当时,图象位于轴上方,即当,所对应的,故④正确.
【详解】解:① 当时,,根据图象可知,二次函数的图象与轴交点在轴正半轴,即,故①正确,符合题意;
②根据图象可知,二次函数的对称轴是直线,即,故②正确,符合题意;
③由图象可知,当时,,故③错误,不符合题意;
④根据图象可知,当时,图象位于轴上方,即当,所对应的,故④正确,符合题意;
综上所述,①②④结论正确,符合题意.
故选:B.
6.如图,抛物线与x轴交于点A、B,把抛物线在x轴及其上方的部分记作,将向右平移得,与x轴交于点B,D.若直线与、共有3个不同的交点,则m的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】首先求出点A和点B的坐标,然后求出解析式,分别求出直线与抛物线相切时m的值以及直线过点B时m的值,结合图形即可得到答案.
【详解】解:如图,
令,即,解得或,则点,,
∴,
∴向右平移两个长度单位得,
∵,
∴解析式为,
当与相切时,令,即,
∵,
∴;
当过点B时,即,
∴,
∴当时直线与、共有3个不同交点.
故选:D.
【点睛】本题主要考查抛物线与x轴交点以及二次函数图象与几何交换的知识,解答本题的关键是正确画出图形,利用数形结合进行解题,此题有一定的难度.
二、填空题(本题共8小题,每小题4分,共32分.)
7.如果抛物线有最高点,那么的取值范围是 .
【答案】
【分析】本题考查了二次函数的图像与性质,根据抛物线有最高点,得到解析式的二次项系数小于,从而得到结果.
【详解】解:抛物线有最高点
抛物线图像的开口向下
故答案为:.
8.在平面直角坐标系中,抛物线关于y轴对称的抛物线的表达式为 .
【答案】
【分析】根据关于y轴对称的图象的特点即可得到结论.
本题考查了轴对称,关于y轴对称,纵坐标不变,横坐标变成相反数,熟练掌握对称的特点是解题的关键.
【详解】解:设抛物线上一个点坐标为,其关于y轴的对称点为,
则,,
∴,
∴,
即.
故答案为:.
9.已知顶点坐标为的抛物线,过点,当时,的取值范围是 .
【答案】
【分析】本题查了利用顶点式求抛物线解析式以及抛物线与x轴的交点,正确画出函数图象是解题关键.先利用顶点式求出二次函数解析式,然后求出图象与x轴交点,再利用抛物线图象得出当函数值时,自变量x的取值范围即可.
【详解】解:设抛物线的解析式为,
把代入,得,
解得,
∴,
令,解得,,
∴抛物线与x轴交于,,
∵,
∴抛物线开口向下,
如图,
∴当时,的取值范围是,
故答案为:.
10.已知抛物线的顶点在轴负半轴上,那么的值为 .
【答案】
【分析】此题考查了二次函数的性质,抛物线的顶点在轴上,即有与轴只有一个交点,根据即可求解,解题的关键是正确理解抛物线的顶点在轴上,即有与轴只有一个交点.
【详解】∵抛物线的顶点在轴的负半轴上,
∴抛物线与轴只有一个交点,
∴,
∴,
∵抛物线的顶点在轴的负半轴上,
∴,即,
∴,
故答案为:.
11.某隧道的内拱横截面的轮廓线是一条抛物线,隧道地面宽为16米,顶端离地面的高度为8米,当车辆宽度为10米时,车辆应限高在 米内,才能确保隧道内行车安全.
【答案】
【分析】本题考查了二次函数的应用.正确的建立坐标系,利用待定系数法求得函数解析式,利用二次函数的性质解答即可.
【详解】解:建立如图所示的坐标系,虚线矩形为车辆最大通行时的位置,
设抛物线的顶点为D,由题意得,点顶点,
设抛物线的表达式为,
将点点入上式得:,解得,
故抛物线的表达式为,
设车辆的最右端为点,
将点A的横坐标代入抛物线的表达式得:(米),
故答案为:.
12.如图,已知抛物线,点P是抛物线上一动点.当点P在第二象限,时,点P的坐标是 .
【答案】
【分析】本题考查了二次函数图象上点的坐标特征,等腰直角三角形的判定与性质,连接,作轴于,先求出,设,则,,求出为等腰直角三角形,得出,即,求出的值即可得解,熟练掌握以上知识点并灵活运用是解此题的关键.
【详解】解:如图,连接,作轴于,
在中,令,则,
解得:,,
∴,
∵点P是抛物线上一动点,
∴设,则,,
∵,
∴为等腰直角三角形,
∴,即,
解得:或,
∵点P在第二象限,
∴,
∴,
∴,
故答案为:.
13.如果抛物线向右平移一个单位后,顶点落在抛物线上,那么的值等于 .
【答案】
【分析】本题考查了二次函数图象与几何变换,二次函数图象上点的坐标特征,先根据平移的规律:“左加右减,上加下减”求出平移后的抛物线的解析式,然后求出顶点坐标代入即可求得a的值.
【详解】解:∵将抛物线向右平移一个单位后得到,
∴顶点坐标为,
∵抛物线的顶点落在抛物线上,
∴,
∴.
故答案为:.
14.二次函数的图象与轴有两个交点M、N,顶点为R,若恰好是等边三角形,则 .
【答案】
【分析】本题考查的是等边三角形的性质,二次函数的性质,锐角三角函数的应用,不妨假设,如图,作轴于H, 设M、N点坐标分别为,可得,而的长为,由恰好是等边三角形,可得,结合,再进一步解题即可.
【详解】解:不妨假设,如图,作轴于H,
设M、N点坐标分别为,
∴当时,
,,
则,
抛物线顶点坐标为,
则的长为,
∵恰好是等边三角形,
∴,,
∴,
∴,
∵抛物线与轴有两个交点,
∴,
∴;
当时,同理可得:,
综上:.
故答案为:
15.若二次函数图像与一次函数()只有一交点,则的取值范围为 .
【答案】或
【分析】本题主要考查了一次函数与二次函数综合应用、一元二次方程的根的判别式等知识,理解并掌握相关知识是解题关键.分三种情况讨论:首先令,整理并结合一元二次方程的根的判别式确定;再确定一次函数的图像经过点、,结合二次函数图像与一次函数图像只有一交点,可得关于的不等式组并求解;当时,抛物线经过点,计算的值,即可获得答案.
【详解】解:根据题意,令,
整理可得 ,
则,
解得,
将代入,可得,
将代入,可得,
即一次函数的图像经过点、,
对于二次函数,
当时,,
当时,,
∵当时,二次函数图像与一次函数图像只有一交点,
∴应满足
或,
解得,
当时,抛物线经过点,
∴,
解得或(舍去),
综上所述,的取值范围为或.
故答案为:或.
16.定义:如果将抛物线上的点的横坐标不变,纵坐标变为点的横、纵坐标之和,就会得到一个新的点,我们把这个点叫做点的“简朴点”,已知抛物线上一点的简朴点是,那么该抛物线上点的简朴点的坐标为 .
【答案】
【分析】本题主要考查了新定义“简朴点”,结合新定义“简朴点”确定的值是解题关键.首先根据“简朴点”的定义可知当时,可有,进而解得的值,即可确定该抛物线解析式,再确定点坐标,然后确定的坐标即可.
【详解】解:根据题意,抛物线上一点的简朴点是,
即当时,可有,
∴,解得,
∴该抛物线解析式为,
将点代入,可得,
∴,
∴该抛物线上点的简朴点的坐标为.
故答案为:.
17.已知二次函数的图象如图所示,有下列个结论:;;;;(的实数).其中正确的结论有 个.
【答案】
【分析】本题考查二次函数的图象及性质,由抛物线的开口方向判断与的关系,由抛物线与y轴的交点判断与的关系,然后根据抛物线对称性进行推理,进而对所得结论进行判断,熟练掌握二次函数的图象及性质,能从图象中获取信息是解题的关键.
【详解】∵抛物线的开口方向向下,
∴,
∵对称轴在轴右侧,
∴对称轴为,
∵,
∴,
∵抛物线与轴的交点在轴的正半轴上,
∴,
∴,故错误;
当时,,
∴,故错误;
当时,,故正确;
由图象可知对称轴为直线,则,
∵,
∴,
∴,故正确;
∵图象开口向下,
∴当时,有最大值,
当时,,则
∴,故正确;
综上可知:正确,共个,
故答案为:.
18.在平面直角坐标系中,一个图形上的点都在一边平行于轴的矩形内部(包括边界),这些矩形中面积最小的矩形称为该图形的关联矩形.例如:如图,函数的图象(抛物线中的实线部分),它的关联矩形为矩形.若二次函数图象的关联矩形恰好也是矩形,则 .
【答案】或
【分析】根据题意求得点,,,根据题意分两种情况,待定系数法求解析式即可求解.
【详解】由,当时,,
∴,
∵,四边形是矩形,
∴,
①当抛物线经过时,将点,代入,
∴
解得:
②当抛物线经过点时,将点,代入,
∴
解得:
综上所述,或,
故答案为:或.
【点睛】本题考查了待定系数法求抛物线解析式,理解新定义,最小矩形的限制条件是解题的关键.
三、解答题:(本大题共7题,共78分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.)
19.已知二次函数.
(1)用配方法把二次函数化为的形式,并指出这个函数图像的开口方向、对称轴和顶点的坐标;
(2)如果将该函数图像向右平移2个单位,所得的新函数的图像与轴交于点(点在点左侧),与轴交于点,顶点为,求四边形的面积.
【答案】(1),开口方向向下,对称轴为直线,顶点的坐标为
(2)
【分析】(1)根据二次函数的图象与性质解答即可;
(2)根据二次函数图象平移规律“上加下减”求得新抛物线的解析式,求出坐标即可求解.
【详解】(1)解:
∴该二次函数的顶点式为,函数图像的开口方向向下,对称轴为直线,顶点的坐标为;
(2)解:平移后的新抛物线的解析式为,得到顶点,
当时,由得:,,
即点,即,
当时,由
即点,
∴四边形的面积
【点睛】本题考查二次函数的图象与性质、二次函数图象的平移、坐标与图形、二次函数与坐标轴的交点问题,熟练掌握二次函数的图象与性质是解答的关键.
20.在直角坐标平面内,二次函数y=ax2+bx-3(a≠0)图象的顶点为A(1,-4).
(1)求该二次函数关系式;
(2)将该二次函数图象向上平移几个单位,可使平移后所得图象经过坐标原点?并直接写出平移后所得图象与轴的另一个交点的坐标.
【答案】(1)函数关系式为 y=(x-1)2-4;
(2)向上平移3个单位.与x轴的另一个交点坐标为(2,0).
【详解】解:(1)由题意,得
解得
∴所求函数关系式为 y=(x-1)2-4;
(2)由顶点式可知,向上平移3个单位.与x轴的另一个交点坐标为(2,0).
21.在平面直角坐标系xOy中,直线与直线相交于点A,抛物线y=ax2+bx﹣1(a≠0)经过点A.
(1)求点A的坐标;
(2)若抛物线y=ax2+bx﹣1向上平移两个单位后,经过点(1,﹣2),求抛物线y=ax2+bx﹣1的表达式;
(3)若抛物线y=a'x2+b'x+c(a'<0)与y=ax2+bx﹣1关于x轴对称,且这两条抛物线的顶点分别是点P'与点P,当S△OPP′=3时,求抛物线y=ax2+bx﹣1的表达式.
【答案】(1)点A的坐标为(4,﹣1).
(2)y=x2﹣4x﹣1
(3)
【分析】(1)联立两直线解析式,解二元一次方程组即可得出答案;
(2)由抛物线经过点A可得出b=﹣4a,由平移的性质可得出答案;
(3)求出顶点P的坐标为(2,﹣4a﹣1),由轴对称的性质可得出P'的坐标,求出PP'的长,根据三角形的面积公式可得出方程,解方程可得出答案.
【详解】(1)∵直线y=﹣x+2与直线y=x﹣3相交于点A,
∴,
解得:;
∴点A的坐标为(4,﹣1).
(2)∵抛物线y=ax2+bx﹣1(a≠0)经过点A(4,﹣1),
∴16a+4b﹣1=﹣1,
即b=﹣4a,
∴y=ax2﹣4ax﹣1,
∴平移后的抛物线的表达式是y=ax2﹣4ax+1,
抛物线y=ax2+bx﹣1向上平移两个单位后,经过点(1,﹣2),
∴﹣2=a﹣4a+1,
解得:a=1,
∴抛物线y=ax2+bx﹣1的表达式是:y=x2﹣4x﹣1.
(3)如图,
∵y=ax2﹣4ax﹣1=a(x﹣2)2﹣4a﹣1,
∴P(2,﹣4a﹣1),
∵抛物线y=a'x2+b'x+c(a'<0)与y=ax2﹣4ax﹣1关于x轴对称,
∴P'(2,4a+1),
∵a'<0,
∴a>0,
∴P'P=8a+2,
又∵OD=2,S△OPP'=×OD×PP',
∴,
解得:a=,
∴抛物线y=ax2+bx﹣1的表达式是y=x﹣1.
【点睛】本题考查了两直线交点问题,待定系数法求抛物线解析式,抛物线平移问题,熟练掌握二次函数图象的性质是解题的关键.
22.消防汽车自从上世纪初问世以后,经过不断的发展完善,很快成了消防工作的主力军,也彻底改变了人类与火灾斗争的面貌,随着现代建筑水平的提高,高层建筑越来越多、越来越高,消防车也随之发生了变化,云梯消防车出现了,云梯消防车的水枪固定在云梯上,水枪可在云梯打开的过程中升高或平移,在一次消防演练中,模拟建筑物某楼层发生火灾,此时消防车停放在火灾楼正前方的点O处,O到的水平距离35 米,在不打开消防云梯的状态下,水枪出水口D距地面高度为4米,喷出水的路线近似为抛物线,水离出水口水平距离 20米时,水柱达到最大高度,此时离水平地面68米,如图1,以所在的直线为y轴,以所在的水平线为x轴建立直角坐标系,(注:若水枪出水口位置发生改变,喷出水的路线的抛物线开口大小不变)
(1)求出水口在D点时抛物线的解析式:
(2)若着火楼层的窗户的顶端C到地面B的高度为80米,窗户的底端E到地面B的高度为 76 米,打开云梯后,水枪的出水口到达点F,点F距离y轴10米,距离x轴19 米,如图2,问此时水能否射进着火窗户内?
(3)若火源的中心在距离窗口水平距离5米的地面上,调整水枪的位置,使水柱的最高点恰好沿着窗户的上边缘C处射进窗户,问射进里的水能否正好击中地面火源的中心位置?请说明理由.
【答案】(1)
(2)水能够射进窗户
(3)正好能击中火苗,理由见详解
【分析】本题考查了二次函数的实际应用,待定系数法求二次函数解析式,理清题目中的数量关系并结合实际分析是解题的关键.
(1)由题意知,抛物线顶点坐标为,且过点,设顶点式,代入点即可;
(2)经过平移后抛物线的解析式为,当时,则,即可比较;
(3)由题意可得,抛物线的解析式为,,此时着火点的横坐标为40,当时,,因此可以击中火苗.
【详解】(1)解:由题意知,抛物线顶点坐标为,且过点,
设解析式为,代入得:,
解得:.
∴解析式为:;
(2)解:经过平移后抛物线的解析式为,
即为:
当时,,
∵,
∴水能够射进窗户;
(3)由题意可得,抛物线的解析式为,
此时着火点的横坐标为40,当时,,
因此,正好能击中火苗.
23.在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=ax2+2ax+c(其中a、c为常数,且a<0)与x轴交于点A(﹣3,0),与y轴交于点B,此抛物线顶点C到x轴的距离为4.
(1)求抛物线的表达式;
(2)求∠CAB的正切值;
(3)如果点P是x轴上的一点,且∠ABP=∠CAO,直接写出点P的坐标.
【答案】(1)y=﹣x2﹣2x+3;(2);(3)点P的坐标是(1,0)
【分析】(1) 先求得抛物线的对称轴方程, 然后再求得点C的坐标,设抛物线的解析式为y=a(x+1)2+4,将点 (-3, 0) 代入求得a的值即可;
(2) 先求得A、 B、 C的坐标, 然后依据两点间的距离公式可得到BC、AB,AC的长,然后依据勾股定理的逆定理可证明∠ABC=90°,最后,依据锐角三角函数的定义求解即可;
(3) 连接BC,可证得△AOB是等腰直角三角形,△ACB∽△BPO,可得代入个数据可得OP的值,可得P点坐标.
【详解】解:(1)由题意得,抛物线y=ax2+2ax+c的对称轴是直线,
∵a<0,抛物线开口向下,又与x轴有交点,
∴抛物线的顶点C在x轴的上方,
由于抛物线顶点C到x轴的距离为4,因此顶点C的坐标是(﹣1,4).
可设此抛物线的表达式是y=a(x+1)2+4,
由于此抛物线与x轴的交点A的坐标是(﹣3,0),可得a=﹣1.
因此,抛物线的表达式是y=﹣x2﹣2x+3.
(2)如图1,
点B的坐标是(0,3).连接BC.
∵AB2=32+32=18,BC2=12+12=2,AC2=22+42=20,
得AB2+BC2=AC2.
∴△ABC为直角三角形,∠ABC=90°,
所以tan∠CAB=.
即∠CAB的正切值等于.
(3)如图2,连接BC,
∵OA=OB=3,∠AOB=90°,
∴△AOB是等腰直角三角形,
∴∠BAP=∠ABO=45°,
∵∠CAO=∠ABP,
∴∠CAB=∠OBP,
∵∠ABC=∠BOP=90°,
∴△ACB∽△BPO,
∴,
∴,OP=1,
∴点P的坐标是(1,0).
【点睛】本题主要考查二次函数的图像与性质,综合性大.
24.如图,已知平面直角坐标系xOy,抛物线与轴交于点和点,与轴交于点,对称轴是直线.
(1)求该抛物线的表达式;
(2)将该抛物线平移得到新抛物线,点的对应点记作点,点的对应点记作点.
①若点E、F分别落在轴的负半轴和线段上,求的值;
②若点落在第二象限的原抛物线上,连接、,如果,求点的坐标.
【答案】(1)
(2)①;②
【分析】本题考查求二次函数的解析式,
(1)由题意得,,求出,得出函数解析式为,将代入,求出,进而可得出答案;
(2)①设,点是由点向左平移1个单位,下平移个单位得到,求出,进而得出直线,将代入,求出,得出,进而得出,即可得出答案;
②设由于点是由平移得到,所以点向左平移个单位,向下平移个单位,得出,进而得出,求出,即可得出答案.
【详解】(1)解:由题意得,,
,
,
,
将代入可得,
解得,
抛物线的表达式为.
(2)①设,点是由点向左平移1个单位,向下平移个单位得到,
,
令,解得,,
,
设直线表达式为,
则,
解得,
,
将代入得:,
得,
,
,
;
②设,
由于点是由平移得到,
所以点向左平移个单位,向下平移个单位,
,
设直线的表达式为,
则,
解得,
,
同理直线的表达式为
,
,
,
25.如图,在平面直角坐标系中,点A坐标为,点C在y轴正半轴,且,抛物线经过A、C两点,与x轴的另一交点为点B.
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)点为直线上方抛物线上一动点;
①联结、,设直线交线段于点,的面积为,的面积为,当点的横坐标为时,求的值(用含的代数式表示);
②是否存在点,使等于的2倍?若存在,求点的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1);
(2)①;②
【分析】(1)根据三角函数的定义,求出点坐标,将,坐标代入抛物线解析式求解即可;
(2)①因为和等高,所以它们的面积比就是底边和的比,先用待定系数法求出直线和的表达式,联立求出的坐标,从而得解;
②延长交轴于,在直线上取点,在上方,由对顶角相等可知,,由三角形外角的性质可知,,再根据两个坐标轴垂直可知,,从而得解.
【详解】(1)解:,
,
,
,
在的正半轴,
,
,
将点坐标代入抛物线表达式得:,
解得:,
∴;
(2)解:①设直线的表达式为:,
将点坐标代入得:,
解得:,
直线的表达式为:,
的横坐标为,
,
令抛物线,得:,
解得:,,
,
设直线的表达式为:,
将点坐标代入直线的表达式得:,
,
直线的表达式:,
联立直线和的表达式:
,
解得:,
,
和等高,
;
②存在,
延长交轴于,在直线上取点,在上方,如图:
,
,
,
,
又,
,
,
设直线的表达式为:,
将点坐标代入表达式得:,
,
直线的表达式为:,
联立直线和抛物线解析式得:,
解得:,,
.
【点睛】本题主要考查了二次函数综合,合理运用待定系数法求二次函数表达式、待定系数法求一次函数性质、三角形外角的性质以及等腰三角形的判定与性质是本题解题的关键.
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