内容正文:
期中检测考点分类专题(解答题十大题型分类精析)
人教版九上
考查范围:第二十一章:一元二次方程 第二十二章:二次函数 第二十三章:旋转
目录
第一部分:计算与证明(基础巩固) 1
【题型1】解一元二次方程 1
【题型2】利用二次函数的性质求解 1
【题型3】旋转的基本求值与证明 3
第二部分:应用与证明(综合提升) 4
【题型4】根的判断式与根与系数关系综合 4
【题型5】一元二次方程根的应用 5
【题型6】二次函数与几何综合 7
【题型7】二次函数与实际问题 8
第三部分:跨章节综合拓展(培优拓展) 10
【题型8】 二次函数与一元二次方程综合 10
【题型9】二次函数与一次函数综合 11
【题型10】二次函数与旋转综合 13
第一部分:计算与证明(基础巩固)
【题型1】解一元二次方程
【例题1】(24-25九年级上·湖北·期中)解下列方程:
(1) (2)
【变式1】(25-26九年级上·广东·期中)用适当的方法解下列方程:
(1) (2)
【变式2】(25-26九年级上·陕西·期中)解方程:
(1); (2)
【变式3】(25-26九年级上·河北邢台·期中)按要求解方程:
(1)(配方法). (2)(因式分解法).
【题型2】利用二次函数的性质求解
【例题2】(24-25九年级下·江苏南京·期中)已知二次函数(是常数)
(1)若,
①该函数的顶点坐标为___________;
②当时,该函数的最大值___________;
③当时,该函数的最大值为___________;
(2)当时,该函数的最大值为4,则常数的值为___________.
【变式1】(24-25九年级上·广东广州·阶段练习)已知二次函数的图象与轴的交于、两点,与轴交于点.
(1)求二次函数的表达式及点坐标;
(2)是二次函数图象上位于第三象限内的点,求面积的最大值及此时点的坐标;
【变式2】(24-25九年级上·广西河池·期中)函数的图象如图所示,结合图象回答下列问题:
(1)方程的两个根为 ;
(2)当时,则x的取值范围为 ;当时,则变量y的取值范围为 ;
(3)若方程有实数根,则k的取值范围是 .
【变式3】(24-25九年级上·河北邢台·期中)已知二次函数.
(1)把函数配成的形式;
(2)求函数与x轴交点坐标;
(3)用五点法画函数图象.
x
…
…
y
…
…
根据图象回答:
(4)当时,则x的取值范围为 .
(5)当时,则y的取值范围为 .
【题型3】旋转的基本求值与证明
【例题3】(24-25九年级上·广东韶关·期中)在中,是线段上的动点.连接,将绕点逆时针旋转至的位置.连接,试按要求解答下列问题:
(1)求证:;
(2)求的度数;
【变式1】(24-25七年级下·江苏徐州·阶段练习)如图,将绕C点逆时针旋转一定角度()后得到,点恰好为的中点.
(1)若,则旋转角的值为 ;
(2)若,求的长.
【变式2】(24-25九年级上·全国·期中)如图,在中,.绕点逆时针旋转,旋转角为,点为点C的对应点.
(1)请用尺规作图法画出旋转后的;
(2)若,,,求的长.
【变式3】(24-25八年级下·贵州贵阳·期中)如图1,为等边内一点,将线段绕点逆时针旋转得到,连接,的延长线与交于点,与交于点.
(1)求证:;
(2)________度;
(3)如图2,连接,平分吗?请说明理由.
第二部分:应用与证明(综合提升)
【题型4】根的判断式与根与系数关系综合
【例题4】(2024·辽宁抚顺·模拟预测)已知关于的一元二次方程.
(1)若,求k的值;
(2)求证:无论取何值,该方程总有两个不相等的实数根.
【变式1】(25-26九年级上·广东·期中)已知关于 x 的方程 有两个实数根.
(1)求实数 k 的取值范围;
(2)若这两个实数根的平方和等于9,求 k 的值.
【变式2】(2024·广东·模拟预测)已知关于x的一元二次方程.
(1)求证:不论k为何值,方程总有两个不相等的实数根.
(2)若为该方程的两个实数根,且满足.
①求k的值;
②若菱形的一条对角线的长为,另一条对角线的长为,求菱形的面积.
【变式3】(24-25八年级下·山东烟台·期中)已知关于的一元二次方程.
(1)当时,解该一元二次方程;
(2)求证:无论为何实数,方程总有实数根;
(3)若是方程的两个实数根,且,求的值.
【题型5】一元二次方程根的应用
【例题5】(24-25九年级上·江苏·期中)“七里山塘,枕河而居”,苏州市的山塘街是具有江南风貌特色的历史文化街区,现在已成为网红打卡地.据统计,2024年10月1日截至21时山塘历史街区累计客流量为8万人次,第三天游客人数达到11.52万人次.
(1)求游客人数从假期第一天到第三天的平均日增长率;
(2)景区内某文创小店推出了特色丝绸团扇,每把扇子的成本为7元.根据销售经验,每把扇子定价为25元时,平均每天可售出300把.若每把扇子的售价每降低1元,平均每天可多售出30把.设每把扇子降价元.请解答以下问题:
①填空:每天可售出扇子____________把(用含的代数式表示);
②若该文创小店想通过售出这批扇子每天获得5760元的利润,又想尽可能地减少库存,每把扇子应降价多少元?
【变式1】(25-26九年级上·安徽淮南·阶段练习)园林部门计划在某公园建一个长方形苗圃.苗圃的一面靠墙(墙最大可用长度为14米),另三边用木栏围成,中间也用垂直于墙的木栏隔开,分成两个区域,并在如图所示的两处各留2米宽的门(门不用木栏),建成后所用木栏总长32米,设苗圃的一边长为米.
(1)长为________米(包含门宽,用含的代数式表示)
(2)若苗圃的面积为,求的值;
(3)苗圃的面积是否可以达到,请说明理由.
【变式2】(25-26九年级上·湖北孝感·期中)如图,若要建一个长方形鸡场,鸡场的一边靠墙,墙对面有一个米宽的门,另三边用竹篱笆围成,篱笆总长米,围成的长方形的鸡场除门之外四周不能有空隙.
(1)若墙长为米,要围成的鸡场的面积为平方米,则鸡场的长和宽各为多少米?
(2)围成的鸡场的面积可能达到平方米吗?
(3)若墙长为米,对建平方米面积的鸡场有何影响?
【变式3】(24-25八年级下·安徽合肥·期中)材料:一个制造商制造一种产品,它的成本通常分为固定成本和可变成本两个部分,其中固定成本包括设计产品、厂房租赁、设备折旧等费用,与产品生产件数无关;可变成本与该产品生产的件数有关,而每件产品的可变成本包括劳动力、材料、包装、运输等费用.
问题:某厂商生产产品中有一种蓝球工艺品,已知该工艺品销路很好.它每天的成本(元)与生产量(个)的关系如下表所示.
成本(元)
15100
15200
15300
15400
15500
…
生产量(件)
1
2
3
4
5
…
(1)该工艺品每天的固定成本为___________;每件产品的可变成本为___________.
(2)市场分析发现,这种工艺品一段时间内每天的销量(个)与销售单价(元/个)之间的对应关系如图所示:
①销量与销售单价之间的函数关系式;
②若每天生产出来的产品都能销售完,当售价定为多少时,能使厂商每天获得的利润为27000元?
【题型6】二次函数与几何综合
【例题6】(25-26九年级上·广东·期中)已知,如图,抛物线与轴交于、两点(点在点左方),与轴相交于点,直线经过点、.
(1)求的长度;
(2)点为直线下方抛物线上一点,当四边形面积最大时,求点的坐标.
【变式1】(24-25八年级下·黑龙江绥化·期中)如图,直线与抛物线交于A,B两点,点A在y轴上,点B在x轴上.
【变式2】(24-25九年级下·宁夏·期中)如图,抛物线与轴交于两点,与轴交于点C.已知点的坐标是,抛物线的对称轴是直线.
(1)求抛物线的解析式;
(2)第一象限内的抛物线上有一动点,使的面积最大,求点的坐标和面积的最大值;
(3)对称轴与轴交于点,在对称轴上找一点,使是以为腰的等腰三角形,求点的坐标.
【变式3】(24-25九年级下·宁夏吴忠·期中)如图,抛物线与x轴交于 , B 两点(点 A 在点 B 的左侧), 与y轴交于点,直线 与x轴交于点 D,动点M在抛物线上运动,过点 M 作轴,垂足为P,交直线于点 N.
(1)求抛物线的解析式;
(2)E是抛物线对称轴与x轴交点,点F是x轴上一动点,在M 运动过程中,若C、E、F、M为顶点的四边形是平行四边形时,请求出满足条件的点F的坐标.
【题型7】二次函数与实际问题
【例题7】(2024·河北·模拟预测)如图,一女排运动员在比赛中将球从处发出,把球看成点,其运行的高度与运行的水平距离近似满足函数关系.已知球网与O点的水平距离为,球网的高度为,球场的边界距O点的水平距离为.
(1)c的值为 .
(2)当,时,球能否越过球网?球会不会出界?请判断并说明理由.
(3)当球一定能越过球网(不能擦网而过),又恰好落在边界上时,求a的取值范围.
【变式1】(24-25九年级上·福建莆田·期中)跳绳是一种简单且有效的全身性运动,它不仅能增强心肺功能、提高协调性和灵活性、促进骨骼生长发育、改善神经系统功能,而且能增强免疫力、预防多种疾病.如图,甲、乙两名同学在甩跳绳,绳甩到最高处的形状可近似看作抛物线,且抛物线解析式的二次项系数为.已知甲、乙两名学生拿绳的手间距为6.5米,距地面均为1米.
(1)请以图中甲所在的位置为原点,地面所在直线为x轴建立直角坐标系,并求抛物线的函数表达式;
(2)若参加跳绳的学生身高均为1.75米,为保证安全,要求相邻学生之间的安全距离不小于0.4米,问跳绳时,甩绳内部最多可容纳多少名学生?
【变式2】(24-25九年级下·湖北孝感·期中)习近平总书记强调:“要教育孩子们从小热爱劳动、热爱创造”.某校为促进学生全面发展、健康成长,计划在校园围墙内围建一个矩形劳动实践基地,其中一边靠墙(如图),另外三边用长为的篱笆围成.已知墙长为,设这个矩形劳动实践基地垂直于墙的一边的长为,其中,平行于墙的一边的长为,矩形劳动实践基地的面积为.
(1)请直接写出与,与的函数关系式;
(2)当时,求垂直于墙的一边长;
(3)若根据实际情况,可利用的墙的长度不超过,垂直于墙的一边长为多少时,这个矩形劳动实践基地的面积最大?并求出这个最大值.
【变式3】(24-25九年级下·湖南·期中)某商场要经营一种新上市的文具,进价为20元/件,试营销阶段发现,当销售单价为25元时,每天的销售量为250件,销售单价每上涨1元,每天的销售量就减少10件.
(1)写出商场销售这种文具每天所得的销售利润w(元)与销售单价x(元)之间的函数表达式(不必写出x的取值范围).
(2)若商场要尽快减少库存,并使每天获得的销售利润为2 000元,则销售单价应定为多少元?
(3)当销售单价为多少元时,该商场销售这种文具每天所得的销售利润最大?最大利润是多少元?
第三部分:跨章节综合拓展(培优拓展)
【题型8】 二次函数与一元二次方程综合
【例题8】(24-25九年级下·安徽淮北·期中)已知抛物线经过,两点.
(1)求b的值;
(2)当时,抛物线与x轴有且只有一个公共点,求c的取值范围;
(3)若方程的两实根,满足,且,求p的最大值.
【变式1】(24-25九年级上·吉林·期中)如图:在平面直角坐标系中,抛物线(b、c为常数)与x轴的两个交点分别为,点P是抛物线上一点,其横坐标为m.
(1)求抛物线的解析式;
(2)当时,y的取值范围是________________;
(3)将抛物线在P、B两点之间的部分(包括P、B两点)记为图象G,设图象G的最高点与最低点的纵坐标之差为d,当时,求m的值.
【变式2】(24-25九年级上·山西吕梁·期中)综合与探究
如图,平面直角坐标系中,抛物线与轴交于A,B两点,与轴交于点,抛物线的对称轴与轴交于点.已知,点是第一象限抛物线上对称轴右侧的一个动点.设点的横坐标为.
(1)求抛物线的函数表达式,并直接写出点C,D的坐标.
(2)点P运动到什么位置时,的面积最大,求出此时点坐标和的最大面积.
【变式3】(24-25九年级上·云南昆明·期中)九年级“数学兴趣小组”对函数的图象和性质进行了探究.探究过程如下,请补充完整.
(1)自变量x的取值范围是全体实效,x与y的几组对应值如下表:
x
…
0
1
2
3
…
y
…
3
m
0
0
3
…
其中,______;
(2)根据表中数据,在如图的平面直角坐标系中描点.并画出了函数图象的一部分,请画出该函数图象的另一部分;
(3)进一步观察探究函数图象发现:
①函数图象与x轴有______个交点,所以对应的方程有______个实数根;
②方程有______个实数根;
③关于x的方程有4个实数根时,a的取值范围是______.
【题型9】二次函数与一次函数综合
【例题9】(24-25九年级下·宁夏吴忠·期中)如图,抛物线与x轴交于 , B 两点(点 A 在点 B 的左侧), 与y轴交于点,直线 与x轴交于点 D,动点M在抛物线上运动,过点 M 作轴,垂足为P,交直线于点 N.
(1)求抛物线的解析式;
(2)E是抛物线对称轴与x轴交点,点F是x轴上一动点,在M 运动过程中,若C、E、F、M为顶点的四边形是平行四边形时,请求出满足条件的点F的坐标.
【变式1】(25-26九年级上·全国·期中)若一次函数的图象与x轴、y轴分别交于A,C两点,点B的坐标为,二次函数的图象过A,B,C三点,如图所示.
(1)求二次函数的表达式;
(2)如图,过点C作轴交抛物线于点D,点E在抛物线上(y轴左侧),若恰好平分,求直线的表达式.
【变式2】(2022九年级下·西藏·专题练习)如图,抛物线的图象交x轴于A,B两点,交y轴于点C,直线经过B,C两点.
(1)求抛物线的解析式.
(2)点P为抛物线第一象限上的一动点,连接,求面积的最大值,并求出此时点P的坐标.
(3)在(2)的条件下,抛物线的对称轴上是否存在点M,使的周长最短?若存在,请直接写出点M的坐标;若不存在,请说明理由.
【变式3】(24-25九年级上·吉林·期中)如图,在平面直角坐标系中,O为坐标原点,抛物线经过点,其对称轴为直线点P是此抛物线上的点,其横坐标为,连接,取的中点B,过点B作y轴的平行线交此抛物线于点Q,连接.
(1)求此抛物线对应的函数关系式;
(2)当抛物线在点P与点Q之间的部分(包括点P和点Q)的图象对应的函数值y随x的增大而增大时,直接写出m的取值范围;
(3)当的边与x轴平行时,求的面积.
【题型10】二次函数与旋转综合
【例题10】(25-26九年级上·湖北武汉·阶段练习)如图,抛物线 与x轴分别交于、两点,与轴交于点,且.
(1)求抛物线的解析式;
(2)点为抛物线上一点,且 ,求点的坐标;
(3)点为抛物线第一象限上一点,连、,若 ,求点的坐标.
【变式1】(24-25九年级下·重庆·阶段练习)如图,在平面直角坐标系中,抛物线与轴交于点,,与轴交于点,点为拋物线上一点,且横坐标为1,连接,.
(1)求拋物线的解析式;
(2)如图1,点是第三象限内抛物线上的一个动点,点为轴上一个动点.过点作交于点,连接交于点.当最大时,求的最大值.
(3)如图2,在(2)的条件下,将抛物线沿射线方向平移,使平移后的拋物线经过点,点为平移后抛物线上一点,,连接,.点为平面内任意一点,将绕点旋转后得到对应的(点,,的对应点分别为点,,).若中恰有两个点落在平移后的抛物线上(点不与点重合),求点的坐标.
【变式2】(24-25九年级上·广东中山·期中)如图,在平面直角坐标系中,直线分别与轴交于点,抛物线恰好经过这两点.
(1)求此抛物线的解析式;
(2)若点的坐标是,将线段绕着点逆时针旋转得到线段.
①若点在此抛物线上,求出的值及相应点的坐标;
②若点是轴上的任一点,当取最小值时,求点的坐标.
【变式3】(22-23九年级上·全国·期中)如图,直线与轴、轴分别交于、两点,抛物线过、两点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)点为抛物线上位于上方的一点,过点作于点,作轴交于点,当的周长最大时,求点的坐标;
(3)是平面内的一点,在(2)的条件下,将绕点顺时针旋转得到,当时,的两个顶点恰好落在抛物线上,求点的横坐标.
2 / 30
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$
期中检测考点分类专题(解答题十大题型分类精析)
人教版九上
考查范围:第二十一章:一元二次方程 第二十二章:二次函数 第二十三章:旋转
目录
第一部分:计算与证明(基础巩固) 1
【题型1】解一元二次方程 1
【题型2】利用二次函数的性质求解 4
【题型3】旋转的基本求值与证明 9
第二部分:应用与证明(综合提升) 13
【题型4】根的判断式与根与系数关系综合 13
【题型5】一元二次方程根的应用 17
【题型6】二次函数与几何综合 21
【题型7】二次函数与实际问题 30
第三部分:跨章节综合拓展(培优拓展) 35
【题型8】 二次函数与一元二次方程综合 35
【题型9】二次函数与一次函数综合 42
【题型10】二次函数与旋转综合 50
第一部分:计算与证明(基础巩固)
【题型1】解一元二次方程
【例题1】(24-25九年级上·湖北·期中)解下列方程:
(1) (2)
【答案】(1),;(2),
【分析】本题主要考查解一元二次方程,熟练掌握解一元二次方程的几种常用方法:直接开平方法、因式分解法、公式法、配方法,结合方程的特点选择合适、简便的方法是解题的关键.
(1)先移项,再用提公因式法因式分解求解可得;
(2)直接利用十字相乘法因式分解求解可得.
解:(1)解:,
,
,
,
或,
解得:,;
(2)解:,
,
或,
解得:,.
【变式1】(25-26九年级上·广东·期中)用适当的方法解下列方程:
(1) (2)
【答案】(1),;(2),
【分析】本题考查了解一元二次方程,掌握解一元二次方程的方法是解题的关键.
(1)根据因式分解法解一元二次方程即可.
(2)根据因式分解法解一元二次方程即可.
解:(1)解:,
∴,
∴或,
解得:,.
(2)解:,
移项:,
∴,
∴或,
解得:.
【变式2】(25-26九年级上·陕西·期中)解方程:
(1); (2)
【答案】(1)或;(2),
【分析】本题主要考查了解一元二次方程,熟知解一元二次方程的方法是解题的关键.
(1)利用因式分解法解方程即可;
(2)利用公式法解方程即可.
解:(1)解:
或
或;
(2)解:
,,,
,
,
,.
【变式3】(25-26九年级上·河北邢台·期中)按要求解方程:
(1)(配方法). (2)(因式分解法).
【答案】(1);(2)
【分析】本题主要考查解一元二次方程,熟练掌握解一元二次方程的方法是解答本题的关键.
(1)方程两边都加上一次项系数一半的平方,配方后运用直接开平方法求得未知数的值即可;
(2)方程移项后运用因式分解法解答即可.
解:(1)解:,
,
,
,
∴;
(2)解:,
,
,
,
∴.
【题型2】利用二次函数的性质求解
【例题2】(24-25九年级下·江苏南京·期中)已知二次函数(是常数)
(1)若,
①该函数的顶点坐标为___________;
②当时,该函数的最大值___________;
③当时,该函数的最大值为___________;
(2)当时,该函数的最大值为4,则常数的值为___________.
【答案】(1)①;②2;③;(2)2或.
【分析】本题主要考查二次函数的图象及性质,掌握二次函数的图象及性质并灵活应用是解题的关键.
(1)根据函数表达式求最值,判断二次函数图象的增减区间,即可求解;
(2)分析抛物线对称轴的不同位置判断最值并求解即可;
解:(1)解:当时,则二次函数
①二次函数图像的顶点坐标为:;
②该抛物线的对称轴为,
∵,
∴当时,y随x的增大而减小;当时,y随x的增大而增大,当时,函数取得最大值为2;
∴当时,该二次函数的最大值为2;
③当时,该二次函数的最大值为.
故答案为:①;②2;③
(2)二次函数的对称轴为:,开口向下,
当时,,解得:(舍去);
当时,,解得:(舍去);
当时,,解得:;
综上,常数m的值为或.
故答案为:或.
【变式1】(24-25九年级上·广东广州·阶段练习)已知二次函数的图象与轴的交于、两点,与轴交于点.
(1)求二次函数的表达式及点坐标;
(2)是二次函数图象上位于第三象限内的点,求面积的最大值及此时点的坐标;
【答案】(1),;(2)面积的最大值为,.
【分析】()直接由待定系数法求出二次函数的解析式,再令,解方程求解即可;
()过点作轴的垂线交于点,连接、,先求出直线解析式,则,当取最大值时,的面积最大,设,则,故有,利用二次函数的性质求最值即可解答;
本题考查了待定系数法求函数解析式,二次函数的图象和性质,二次函数与几何图形的综合等,熟练掌握知识点并能够综合运用知识点是解题的关键.
解:(1)解:把,代入得:,
解得,
∴二次函数的表达式为,
当时, ,
解得,,
∴;
(2)解:过点作轴的垂线交于点,连接、,
设直线的表达式为,
把、代入得:,
解得,
∴直线的表达式为,
则,
∴当取最大值时,的面积最大,
设,则,
∵点位于第三象限,
∴, ,
∴,
∴当时,的面积最大,最大值为,
此时,点的坐标为.
【变式2】(24-25九年级上·广西河池·期中)函数的图象如图所示,结合图象回答下列问题:
(1)方程的两个根为 ;
(2)当时,则x的取值范围为 ;当时,则变量y的取值范围为 ;
(3)若方程有实数根,则k的取值范围是 .
【答案】(1);(2);;(3)
【分析】本题考查了二次函数与轴的交点问题,二次函数的图象与性质,采用数形结合的思想是解此题的关键.
(1)根据函数图象即可得出答案;
(2)根据函数图象结合当时,,即可得出答案;
(3)根据函数图象即可得出答案.
解:(1)解:由图象可得:方程的两个根为.
故答案为:;
(2)解:由图象可得:当时,则的取值范围为,
∵,
∴当时,,
∴当时,自变量的取值范.
故答案为:;;
(3)解:由图象可得:若方程有实数根,取值范围是.
故答案为:.
【变式3】(24-25九年级上·河北邢台·期中)已知二次函数.
(1)把函数配成的形式;
(2)求函数与x轴交点坐标;
(3)用五点法画函数图象.
x
…
…
y
…
…
根据图象回答:
(4)当时,则x的取值范围为 .
(5)当时,则y的取值范围为 .
【答案】(1);(2),;(3)见分析;(4)或;(5)
【分析】(1)利用配方法化为顶点式即可;
(2)根据图象与x轴的相交的特点可求出坐标;
(3)已知抛物线解析式,确定对称轴以后,在对称轴左右两边对称取值即可;
(4)当图象在x轴及其上方时,据此写出x的取值范围;
(5)因为顶点坐标在的范围内,根据图象,可确定函数值y的范围.
解:(1);
(2)令,则,
解得:,或,
函数与x轴交点坐标为,;
(3)用五点法画函数图象如下:
(4)当时,则x的取值范围为或.
(5)当时,则y的取值范围为.
【点拨】此题考查了二次函数的性质与图象,考查了通过配方法求顶点式,求顶点坐标,对称轴,开口方向;还考查了根据对称轴列表、画图的方法,二次函数的增减性及观察图象回答问题的能力.
【题型3】旋转的基本求值与证明
【例题3】(24-25九年级上·广东韶关·期中)在中,是线段上的动点.连接,将绕点逆时针旋转至的位置.连接,试按要求解答下列问题:
(1)求证:;
(2)求的度数;
【答案】(1)见分析;(2)
【分析】本题考查了全等三角形的判定与性质以及等腰直角三角形的性质,解题的关键是利用旋转性质得到全等条件,再结合等腰直角三角形角度特征求解.
(1)利用旋转性质得到边和角的关系,再结合已知条件,根据全等三角形判定定理证明;
(2)先由等腰直角三角形性质得和的度数,再根据全等三角形性质得,进而求出度数.
解:(1)证明:绕点逆时针旋转至的位置,
.
又,所以,即.
在和中:
.
(2),
是等腰直角三角形.
.
由(1)知,
.
.
的度数为.
【变式1】(24-25七年级下·江苏徐州·阶段练习)如图,将绕C点逆时针旋转一定角度()后得到,点恰好为的中点.
(1)若,则旋转角的值为 ;
(2)若,求的长.
【答案】(1);(2)5
【分析】本题主要考查了图形的旋转.熟练掌握旋转的定义和性质,是解题的关键.
(1)根据旋转的性质,可知旋转角为,再由周角的定义,即可求解;
(2)根据旋转的性质,可得,由中点性质得,即得.
解:(1)解:∵由逆时针旋转得到,
∴,,
∵,,
∴,
∴旋转角度为,
故答案为:;
(2)解:由旋转得,,,
∵点恰好为的中点,
∴,
∴.
【变式2】(24-25九年级上·全国·期中)如图,在中,.绕点逆时针旋转,旋转角为,点为点C的对应点.
(1)请用尺规作图法画出旋转后的;
(2)若,,,求的长.
【答案】(1)见分析;(2)
【分析】本题考查了旋转作图和性质,勾股定理,解题关键是熟练运用旋转性质和勾股定理.
(1)作,即可;
(2)根据勾股定理求出,由旋转可知,是等腰直角三角形,根据勾股定理可求.
解:(1)解:旋转后的如图所示;
(2)∵,,,
∴,
由旋转可知,,,
.
【变式3】(24-25八年级下·贵州贵阳·期中)如图1,为等边内一点,将线段绕点逆时针旋转得到,连接,的延长线与交于点,与交于点.
(1)求证:;
(2)________度;
(3)如图2,连接,平分吗?请说明理由.
【答案】(1)见分析;(2);(3)平分.理由见分析
【分析】(1)根据旋转性质可得,,结合等边三角形的性质可证明即可得出结论;
(2)过点作,,垂足分别为,,利用(1)中证得的全等得到;
(3)利用面积相等求得,可证得,从而得到,则平分.
解:(1)证明:线段绕点逆时针旋转得到,
,,
为等边三角形,
,
,
,
在和中,
,
,
;
(2)解:,
,
,
,
故答案为:;
(3)解:平分.理由如下,
如图,过点作,,垂足分别为,,
,
,
,
,
在和中,
,
,
,平分.
【点拨】本题考查了旋转的性质,全等三角形的判定与性质,等边三角形的性质,角平分线的判定,熟练掌握这些性质定理是解答本题的关键.
第二部分:应用与证明(综合提升)
【题型4】根的判断式与根与系数关系综合
【例题4】(2024·辽宁抚顺·模拟预测)已知关于的一元二次方程.
(1)若,求k的值;
(2)求证:无论取何值,该方程总有两个不相等的实数根.
【答案】(1)的值为;(2)见分析
【分析】本题考查了一元二次方程根与系数的关系,一元二次方程根的判别式的意义;
(1)根据一元二次方程根与系数的关系式得出,,代入,解方程,即可求解;
(2)计算一元二次方程根的判别式得出,即可得证.
解:(1)解:由根与系数的关系得,
∵,
∴,
解得,即的值为
(2)证明:
,
∴无论k取何值,该方程总有两个不相等的实数根.
【变式1】(25-26九年级上·广东·期中)已知关于 x 的方程 有两个实数根.
(1)求实数 k 的取值范围;
(2)若这两个实数根的平方和等于9,求 k 的值.
【答案】(1);(2)
【分析】本题考查了一元二次方程的解法,根的判别式,根与系数的关系.
(1)由,进一步求解即可.
(2)由,再进一步建立方程求解即可.
解:(1)解:∵关于 x 的方程 有两个实数根,
∴,
解得:.
(2)解:设方程的两根为,,
则 ,,
,
由题意,,
即 ,
∴,
解得:,,
∵ ,
∴.
【变式2】(2024·广东·模拟预测)已知关于x的一元二次方程.
(1)求证:不论k为何值,方程总有两个不相等的实数根.
(2)若为该方程的两个实数根,且满足.
①求k的值;
②若菱形的一条对角线的长为,另一条对角线的长为,求菱形的面积.
【答案】(1)见分析;(2)①②3
【分析】此题考查了根与系数的关系,根的判别式,菱形的性质,熟练掌握一元二次方程根与系数的关系是解本题的关键.
(1)表示出根的判别式,判断其正负即可作出判断;
(2)利用根与系数的关系,求出的值,进而求出的长,根据菱形的面积公式进行计算即可.
解:(1)证明:∵,
∴
,
∴不论k为何值,方程总有两个不相等的实数根;
(2)解:①∵,为该方程的两个实数根,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴;
②由①知:,
∴,,
∴菱形的面积为.
【变式3】(24-25八年级下·山东烟台·期中)已知关于的一元二次方程.
(1)当时,解该一元二次方程;
(2)求证:无论为何实数,方程总有实数根;
(3)若是方程的两个实数根,且,求的值.
【答案】(1);(2)见分析;(3)或1
【分析】本题考查了一元二次方程的综合运用.
(1)将代入方程求解即可;
(2)根据根的判别式证明即可;
(3)根据根与系数的关系求出,代入求解即可.
解:(1)解:当时,原方程为,
方程左边因式分解得:
解得:
(2)解:关于的一元二次方程,
,
,
,即,
不论为何实数,方程总有实数根;
(3)解:是关于的一元二次方程的两个实数根,
,
,
,
,整理,得,解得,
的值为或1.
【题型5】一元二次方程根的应用
【例题5】(24-25九年级上·江苏·期中)“七里山塘,枕河而居”,苏州市的山塘街是具有江南风貌特色的历史文化街区,现在已成为网红打卡地.据统计,2024年10月1日截至21时山塘历史街区累计客流量为8万人次,第三天游客人数达到11.52万人次.
(1)求游客人数从假期第一天到第三天的平均日增长率;
(2)景区内某文创小店推出了特色丝绸团扇,每把扇子的成本为7元.根据销售经验,每把扇子定价为25元时,平均每天可售出300把.若每把扇子的售价每降低1元,平均每天可多售出30把.设每把扇子降价元.请解答以下问题:
①填空:每天可售出扇子____________把(用含的代数式表示);
②若该文创小店想通过售出这批扇子每天获得5760元的利润,又想尽可能地减少库存,每把扇子应降价多少元?
【答案】(1)从假期第一天到第三天的平均日增长率为;(2)①;②每把扇子应降价6元
【分析】本题考查了一元二次方程的应用,列代数式.根据题意正确的列等式方程是解题的关键.
(1)设从假期第一天到第三天的平均日增长率为,依题意得,计算求出满足要求的解即可;
(2)①由题意知,每天可售出扇子把,然后作答即可;②依题意得,计算求解,然后作答即可.
解:(1)解:设从假期第一天到第三天的平均日增长率为,
依题意得,,
解得,或(舍去),
答:从假期第一天到第三天的平均日增长率为;
(2)①解:由题意知,每天可售出扇子把,
故答案为:;
②解:依题意得,,
整理得,,
解得,或,
∵想尽可能地减少库存,
答:每把扇子应降价6元.
【变式1】(25-26九年级上·安徽淮南·阶段练习)园林部门计划在某公园建一个长方形苗圃.苗圃的一面靠墙(墙最大可用长度为14米),另三边用木栏围成,中间也用垂直于墙的木栏隔开,分成两个区域,并在如图所示的两处各留2米宽的门(门不用木栏),建成后所用木栏总长32米,设苗圃的一边长为米.
(1)长为________米(包含门宽,用含的代数式表示)
(2)若苗圃的面积为,求的值;
(3)苗圃的面积是否可以达到,请说明理由.
【答案】(1);(2)的值为8;(3)苗圃的面积不可以达到,理由见分析
【分析】本题主要考查一元二次方程的实际应用,列代数式,解题的关键在于读懂题意,根据已知列方程求解.
(1)根据木栏总长32米,如图所示的两处各留2米宽的门求出长;
(2)根据题意得即可得到答案;
(3)列出面积表达式,将代入判断即可.
解:(1)解:依据题意,,
解得,
故答案为:;
(2)解:根据题意得,
即,
化简得,
解得,,
当时,,
(舍去),
;
(3)解:不可以达到.理由如下:
若可以达到,则,
化简得:,
,无解,
∴苗圃的面积不可以达到.
【变式2】(25-26九年级上·湖北孝感·期中)如图,若要建一个长方形鸡场,鸡场的一边靠墙,墙对面有一个米宽的门,另三边用竹篱笆围成,篱笆总长米,围成的长方形的鸡场除门之外四周不能有空隙.
(1)若墙长为米,要围成的鸡场的面积为平方米,则鸡场的长和宽各为多少米?
(2)围成的鸡场的面积可能达到平方米吗?
(3)若墙长为米,对建平方米面积的鸡场有何影响?
【答案】(1)鸡场的长为米,宽为米;(2)鸡场面积不可能达到平方米,见分析;(3)当时,不能围成一个长方形养鸡场;当时,可以围成一个长方形养鸡场;当时,可以围成两个长宽不同的长方形养鸡场
【分析】本题考查一元二次方程的应用,找到等量关系列出方程是解决问题的关键.
(1)先设养鸡场的宽为,得出长方形的长,再根据面积公式列出方程,求出的值即可,注意要符合题意;
(2)先设养鸡场的宽为,得出长方形的长,再根据面积公式列出方程,判断出的值,即可得出答案;
(3)根据实际问题当时,当时,当时,三种情况进行讨论,得出符合条件的值即可.
解:(1)解:设养鸡场的宽为,根据题意得:
,
解得:,,
当时,,
当时,,(舍去),
则养鸡场的宽是,长为;
(2)解:设养鸡场的宽为,根据题意得:
,
整理得:,
,
∵方程没有实数根,
∴围成养鸡场的面积不能达到;
(3)解:当时,不能围成一个长方形养鸡场;
当时,可以围成一个长方形养鸡场;
当时,可以围成两个长宽不同的长方形养鸡场.
【变式3】(24-25八年级下·安徽合肥·期中)材料:一个制造商制造一种产品,它的成本通常分为固定成本和可变成本两个部分,其中固定成本包括设计产品、厂房租赁、设备折旧等费用,与产品生产件数无关;可变成本与该产品生产的件数有关,而每件产品的可变成本包括劳动力、材料、包装、运输等费用.
问题:某厂商生产产品中有一种蓝球工艺品,已知该工艺品销路很好.它每天的成本(元)与生产量(个)的关系如下表所示.
成本(元)
15100
15200
15300
15400
15500
…
生产量(件)
1
2
3
4
5
…
(1)该工艺品每天的固定成本为___________;每件产品的可变成本为___________.
(2)市场分析发现,这种工艺品一段时间内每天的销量(个)与销售单价(元/个)之间的对应关系如图所示:
①销量与销售单价之间的函数关系式;
②若每天生产出来的产品都能销售完,当售价定为多少时,能使厂商每天获得的利润为27000元?
【答案】(1)15000;100;(2)①;②当售价定为20元或21元时,能使厂商每天获得的利润为27000元.
【分析】本题主要考查了一次函数的实际应用,一元二次方程的实际应用,正确理解题意是解题的关键.
(1)由表格可知,每增加一件产品,成本增加100元,据此可得答案;
(2)①设销量与销量单价之间的函数关系式,再利用待定系数法求解即可;②根据利润等于销售额减去成本建立方程求解即可.
解:(1)解:由表格可知,每增加一件产品,成本增加100元,
∴该工艺品每天的固定成本为元;每件产品的可变成本为100元;
(2)解:①设销量与销量单价之间的函数关系式
把代入得,
解得
∴;
②由题意得,,
整理得,
解得或,
答:当售价定为20元或21元时,能使厂商每天获得的利润为27000元.
【题型6】二次函数与几何综合
【例题6】(25-26九年级上·广东·期中)已知,如图,抛物线与轴交于、两点(点在点左方),与轴相交于点,直线经过点、.
(1)求的长度;
(2)点为直线下方抛物线上一点,当四边形面积最大时,求点的坐标.
【答案】(1);(2)
【分析】本题考查了二次函数的应用,二次函数与x轴的交点问题,二次函数的最值,熟练掌握相关性质定理为解题关键.
(1)令,求出一元二次方程的根,进而求得;
(2)设点,根据B,C坐标,求出的函数关系式,过点P作y轴平行线交于D,设点P坐标,表示出点D坐标,进而求得的长,从而表示出的面积,进而表示出四边形的面积函数关系式,配方求得最大值即可.
解:(1)解:由得,
,
,,
,,
;
(2)如图1,
设点,
点,,
的解析式是:,
如图,过点P作y轴平行线交于D,
,
,
,
,
,
当时,,
当时,,
.
【变式1】(24-25八年级下·黑龙江绥化·期中)如图,直线与抛物线交于A,B两点,点A在y轴上,点B在x轴上.
【答案】(1)抛物线解析式为;(2)此时点的坐标为,四边形的面积的最大值为;(3),的最大值为
【分析】()先由直线与轴交于点,与轴交于点,求出点,点,然后利用待定系数法求出二次函数解析式即可;
()过作轴于点,交于点,设,则,则,然后由得出,再根据二次函数的性质即可求解;
(3)首先得到抛物线对称轴为直线,然后得到当点B,Q,P三点共线时,取得最大值,即的长度,然后由勾股定理求出的最大值为;求出所在直线表达式为,将代入求解即可.
解:(1)解:∵直线与轴交于点,与轴交于点,
∴当时,,当时,,
∴点,点,
∵抛物线交于,两点,
∴,解得:,
∴抛物线解析式为;
(2)解:如图,过作轴于点,交于点,
设,则,
∴,
则
,
当时,有最大,最大值为,
∴,
此时点的坐标为.
(3)如图所示,
∵抛物线;
∴抛物线对称轴为直线
∵
∴当点B,Q,P三点共线时,取得最大值,即的长度,如图所示,
∵,
∴.
∴的最大值为;
设所在直线表达式为
∴
∴
∴所在直线表达式为
∴将代入
∴.
【点拨】本题考查了一次函数与坐标轴的交点,求二次函数的解析式,二次函数的几何问题,线段最值问题,熟练掌握一次函数和二次函数的图象与性质,采用数形结合的思想解题是解题的关键.
【变式2】(24-25九年级下·宁夏·期中)如图,抛物线与轴交于两点,与轴交于点C.已知点的坐标是,抛物线的对称轴是直线.
(1)求抛物线的解析式;
(2)第一象限内的抛物线上有一动点,使的面积最大,求点的坐标和面积的最大值;
(3)对称轴与轴交于点,在对称轴上找一点,使是以为腰的等腰三角形,求点的坐标.
【答案】(1);(2);面积最大值为;(3)点M的坐标为,,
【分析】本题主要考查了二次函数的图象与性质的综合应用,等腰三角形的性质,勾股定理等知识点,熟练掌握二次函数的图象和性质,合理作出辅助线是解决此题的关键.
(1)用待定系数法即可求解;
(2)如图,过点P作轴交于点E,先用含m的解析式表示出,再利用二次函数的性质即可得解;
(3)分①当时,②当时,两种种情况讨论,即可求解;
解:(1)解:∵抛物线的对称轴是直线,
∴,
∴,
将代入得,
由①②得,,,
∴抛物线的解析式为;
(2)解:令得,
∴,,
∴,
令得,
∴,
设直线的解析式为,
∴,解方程得,
∴直线的解析式为,
如图,过点P作轴交于点E,
设P点坐标为,则,,
∴,
∴,
∴当时,有最大值,最大值为,
∴,
∴此时P点坐标为;
(3)解:∵对称轴与x轴交于点N,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,、
①当时,
如图所示有,,
②当时,过点C作,
∵,,
∴,
∴,
综上所述:点M的坐标为,,.
【变式3】(24-25九年级下·宁夏吴忠·期中)如图,抛物线与x轴交于 , B 两点(点 A 在点 B 的左侧), 与y轴交于点,直线 与x轴交于点 D,动点M在抛物线上运动,过点 M 作轴,垂足为P,交直线于点 N.
(1)求抛物线的解析式;
(2)E是抛物线对称轴与x轴交点,点F是x轴上一动点,在M 运动过程中,若C、E、F、M为顶点的四边形是平行四边形时,请求出满足条件的点F的坐标.
【答案】(1);(2)或或或
【分析】本题考查二次函数的综合应用,正确的求出函数解析式,利用数形结合的思想进行求解,是解题的关键:
(1)待定系数法求出函数解析式即可;
(2)分三种情况,利用平行四边形的对角线互相平分,进行求解即可.
解:(1)解:把,代入,得:
,解得:,
∴;
(2)∵,
∴抛物线的对称轴为直线,
∴,设,,
∵,
∴当以为对角线时,则:,解得:或(舍去);
∴;
当以为对角线时,,解得:或,
∴或;
当以为对角线时,,解得:或(舍去);
∴;
综上:或或或.
【题型7】二次函数与实际问题
【例题7】(2024·河北·模拟预测)如图,一女排运动员在比赛中将球从处发出,把球看成点,其运行的高度与运行的水平距离近似满足函数关系.已知球网与O点的水平距离为,球网的高度为,球场的边界距O点的水平距离为.
(1)c的值为 .
(2)当,时,球能否越过球网?球会不会出界?请判断并说明理由.
(3)当球一定能越过球网(不能擦网而过),又恰好落在边界上时,求a的取值范围.
【答案】(1)2;(2)球能越过球网,球会出界,理由见分析;(3)
【分析】本题主要考查了二次函数的应用,解题关键是理解题意,运用数形结合的思想分析问题.
(1)将点代入并求解,即可获得答案;
(2)首先确定该函数解析式,当时,可有,即可判断球是否能越过球网;当时,可有,即可判断球是否会出界;
(3)根据当球要过网且不擦网而过时,可得①,而根据当球刚好落在边界时,可知②,整理可得③,将③代入①并求解,即可获得答案.
解:(1)解:将点代入,
可得,解得.
故答案为:2;
(2)球能越过球网,球会出界,理由如下:
若,时,结合(1)可知该函数解析式为,
当时,可有,
∵,
∴球能越过球网;
当时,可有,
∵,
∴球会出界;
(3)根据当球要过网且不擦网而过时,①,
根据当球刚好落在边界时,②,
由②得③,
将③代入①得,
解得.
【变式1】(24-25九年级上·福建莆田·期中)跳绳是一种简单且有效的全身性运动,它不仅能增强心肺功能、提高协调性和灵活性、促进骨骼生长发育、改善神经系统功能,而且能增强免疫力、预防多种疾病.如图,甲、乙两名同学在甩跳绳,绳甩到最高处的形状可近似看作抛物线,且抛物线解析式的二次项系数为.已知甲、乙两名学生拿绳的手间距为6.5米,距地面均为1米.
(1)请以图中甲所在的位置为原点,地面所在直线为x轴建立直角坐标系,并求抛物线的函数表达式;
(2)若参加跳绳的学生身高均为1.75米,为保证安全,要求相邻学生之间的安全距离不小于0.4米,问跳绳时,甩绳内部最多可容纳多少名学生?
【答案】(1);(2)甩绳内部最多可容纳8名学生
【分析】本题考查了二次函数的应用,解题的关键是注意审题,将实际问题转化为求函数最值问题,培养自己利用数学知识解答实际问题的能力.
(1)以甲所在的地面为原点,地面所在直线为x轴建立直角坐标系,用待定系数法可求得答案;
(2)求出时x的值,再用两者之间的差除以0.4,取整得出答案.
解:(1)解:以甲所在的地面为原点,地面所在直线为x轴建立直角坐标系,如图:
设抛物线的函数表达式为,
由题意可知和在抛物线上,
∴,
解得,
∴抛物线的函数表达式为;
(2)解:在中,令得:
,
解得,
∵,
∴甩绳内部最多可容纳8名学生.
【变式2】(24-25九年级下·湖北孝感·期中)习近平总书记强调:“要教育孩子们从小热爱劳动、热爱创造”.某校为促进学生全面发展、健康成长,计划在校园围墙内围建一个矩形劳动实践基地,其中一边靠墙(如图),另外三边用长为的篱笆围成.已知墙长为,设这个矩形劳动实践基地垂直于墙的一边的长为,其中,平行于墙的一边的长为,矩形劳动实践基地的面积为.
(1)请直接写出与,与的函数关系式;
(2)当时,求垂直于墙的一边长;
(3)若根据实际情况,可利用的墙的长度不超过,垂直于墙的一边长为多少时,这个矩形劳动实践基地的面积最大?并求出这个最大值.
【答案】(1);;(2)垂直于墙的一边长为;(3)当垂直于墙的一边长为时,矩形劳动实践基地面积最大,最大值为
【分析】本题考查二次函数解实际应用题,涉及求一次函数与二次函数表达式、二次函数最值等知识.
(1)根据题意,表示出长方形的长与宽,根据矩形面积公式即可得到二次函数表达式,由墙的最大可用长度为即可确定自变量的取值范围;
(2)令,解方程即可解题;
(3)由(1)中得到函数关系式,利用二次函数图像与性质,在自变量范围内讨论求出其最值即可得到答案.
解:(1)解:∵,,
∴;
∴;
(2)解:当时,,
解得,,
∵,
∴,
答:垂直于墙的一边长为;
(3)解:∵,
解得,
∴,
,
∵,
∴开口向下,
∵对称轴为直线,,
∴在对称轴右侧,S随x的增大而减小,
∴当时,,
答:垂直于墙的一边长为,矩形劳动实践基地面积最大,最大值为.
【变式3】(24-25九年级下·湖南·期中)某商场要经营一种新上市的文具,进价为20元/件,试营销阶段发现,当销售单价为25元时,每天的销售量为250件,销售单价每上涨1元,每天的销售量就减少10件.
(1)写出商场销售这种文具每天所得的销售利润w(元)与销售单价x(元)之间的函数表达式(不必写出x的取值范围).
(2)若商场要尽快减少库存,并使每天获得的销售利润为2 000元,则销售单价应定为多少元?
(3)当销售单价为多少元时,该商场销售这种文具每天所得的销售利润最大?最大利润是多少元?
【答案】(1);;(2)销售单价应定为30元;(3)当销售单价为35元时,该商场销售这种文具每天所得的销售利润最大,最大利润是2 250元
【分析】本题考查了二次函数的应用——销售利润问题,熟练掌握总利润与每个利润和件数的关系,建立函数模型,二次函数与方程,二次函数的图象和性质是解题关键.
(1)根据销量为:,再利用销量×每件利润=总利润,列出函数关系式即可;
(2)根据(1)式,当时,列出方程,进而求出x值,取较小的值即可;
(3)利用二次函数最值求法得出答案.
解:(1)解:
,
∴销售利润w(元)与销售单价x(元)之间的函数表达式为;
(2)当时,得,
解得:,
当时,销量:(件),
当时,销量:(件),
∵要尽快减少库存,
∴取,
所以,商场要每天获得销售利润元,销售单价应定为元;
(3),
∵,
∴,
∴,
∵,
∴函数图象开口向下,w有最大值,
当时,,
故当单价为元时,该文具每天的利润最大,最大利润为元.
第三部分:跨章节综合拓展(培优拓展)
【题型8】 二次函数与一元二次方程综合
【例题8】(24-25九年级下·安徽淮北·期中)已知抛物线经过,两点.
(1)求b的值;
(2)当时,抛物线与x轴有且只有一个公共点,求c的取值范围;
(3)若方程的两实根,满足,且,求p的最大值.
【答案】(1);(2)或;(3)17
【分析】本题考查了抛物线与x轴的交点,二次函数的性质,不等式的性质等知识,解题的关键是能用分类讨论的思想解决问题.
(1)利用抛物线的对称性质求解即可;
(2)先根据根的判别式得出,分两种情况讨论①当时,②当时,解答即可;
(3)根据根与系数的关系得出x的取值范围,再根据二次函数的增减性求出p的最大值.
解:(1)解:抛物线经过,两点,
,
.
(2)解:由(1)知抛物线为,
抛物线与x轴有公共点,
对于方程,判别式,
.
①当时,由方程,解得,
此时抛物线与x轴只有一个公共点.
②当时,时,;
时,;
由已知时,该抛物线与x轴有且只有一个公共点,
考虑其对称轴为,应有,且,
即,且,
解得:.
综合①②,得c的取值范围是或.
(3)解:由(1)知,
的两实根为,,
抛物线与x轴交点的横坐标为,,
,
,即.
,
,
,
.
当时,p随的增大而增大,
当时,p的最大值为17.
【变式1】(24-25九年级上·吉林·期中)如图:在平面直角坐标系中,抛物线(b、c为常数)与x轴的两个交点分别为,点P是抛物线上一点,其横坐标为m.
(1)求抛物线的解析式;
(2)当时,y的取值范围是________________;
(3)将抛物线在P、B两点之间的部分(包括P、B两点)记为图象G,设图象G的最高点与最低点的纵坐标之差为d,当时,求m的值.
【答案】(1);(2);(3)或
【分析】本题主要考查了待定系数法求二次函数的解析、二次函数的最值、二次函数的图象与性质等知识点,熟练掌握以上知识点并灵活运用,采用分类讨论与思想是解此题的关键.
(1)将,代入抛物线解析式,得出,求出的值即可得出答案;
(2)根据抛物线的解析式可得对称轴为直线,由根据抛物线开口向下得出当时,有最大值,此时,计算出当时,,由此即可得出答案;
(3)分中情况:当时,图象在处最大,在处最小;当时,图象在处最大,在处最小;当时,图象在顶点处最大,在处最小;分别计算即可得出答案;
解:(1)解:抛物线(为常数)与轴的两个交点分别为,,
,
解得:,
抛物线的解析式为:;
(2)解:,
抛物线的对称轴为直线,
,
抛物线开口向下,
当时,有最大值,此时,
当时,,
当时,的取值范围是,
故答案为:;
(3)解:点是抛物线上一点,其横坐标为,
,
分种情况进行讨论,
当时,图象在处最大,在处最小,
,
,
,
解得:,(不符合题意,舍去),
;
当时,图象在处最大,在处最小,
,
,
,
整理得:,
,
此方程无解;
当时,图象在顶点处最大,在处最小,
,
,
,
解得:,(不符合题意,舍去),
;
综上所述,的值为或.
【变式2】(24-25九年级上·山西吕梁·期中)综合与探究
如图,平面直角坐标系中,抛物线与轴交于A,B两点,与轴交于点,抛物线的对称轴与轴交于点.已知,点是第一象限抛物线上对称轴右侧的一个动点.设点的横坐标为.
(1)求抛物线的函数表达式,并直接写出点C,D的坐标.
(2)点P运动到什么位置时,的面积最大,求出此时点坐标和的最大面积.
【答案】(1)抛物线的函数表达式为,点C的坐标为,点D的坐标为;(2),面积的最大值为.
【分析】本题是二次函数的综合问题.考查了待定系数法求函数的解析式、二次函数的最值问题等知识,注意掌握数形结合思想的应用.
(1)利用待定系数法可求得抛物线的函数表达式,再求点C,D的坐标;
(2)作轴于点,连接,设点的坐标为,根据列式,再利用二次函数的性质即可求解.
解:(1)解:∵抛物线经过,,
∴,
解得,
∴抛物线的函数表达式为,
令,则,
∴点C的坐标为,,
∴对称轴为直线,
∴点D的坐标为;
(2)解:作轴于点,连接,设点P的坐标为,
∵点C的坐标为,点D的坐标为,
∴,,,
∴
,
∵,
∴当时,面积的最大值为.
此时
即此时点P的坐标为.
【变式3】(24-25九年级上·云南昆明·期中)九年级“数学兴趣小组”对函数的图象和性质进行了探究.探究过程如下,请补充完整.
(1)自变量x的取值范围是全体实效,x与y的几组对应值如下表:
x
…
0
1
2
3
…
y
…
3
m
0
0
3
…
其中,______;
(2)根据表中数据,在如图的平面直角坐标系中描点.并画出了函数图象的一部分,请画出该函数图象的另一部分;
(3)进一步观察探究函数图象发现:
①函数图象与x轴有______个交点,所以对应的方程有______个实数根;
②方程有______个实数根;
③关于x的方程有4个实数根时,a的取值范围是______.
【答案】(1)0;(2)见分析;(3)①3,3;②2;③
【分析】本题考查抛物线与轴的交点,关键是对函数图象的认识和函数性质的掌握.
(1)把代入,即可解得答案;
(2)由列表,描点,连线,即可得出函数图象;
(3)①观察图象即可解答;
②方程的根为函数与的交点的个数,观察图象,即可得出答案;
③方程的根为函数与的交点的个数,即可得出答案.
解:(1)解:把代入函数解析式可得:,
所以.
故答案为:0;
(2)解:如图所示:
(3)解:①由函数图象知,函数图象与轴有3个交点,
所以方程有3个实数根;
②如图:
函数图象与直线有2个交点,
所以有2个实数根;
③由函数图象可知,关于的方程有4个实数根,
则直线在直线和轴之间,
所以.
故答案为:①3,3;②2;③.
【题型9】二次函数与一次函数综合
【例题9】(24-25九年级下·宁夏吴忠·期中)如图,抛物线与x轴交于 , B 两点(点 A 在点 B 的左侧), 与y轴交于点,直线 与x轴交于点 D,动点M在抛物线上运动,过点 M 作轴,垂足为P,交直线于点 N.
(1)求抛物线的解析式;
(2)E是抛物线对称轴与x轴交点,点F是x轴上一动点,在M 运动过程中,若C、E、F、M为顶点的四边形是平行四边形时,请求出满足条件的点F的坐标.
【答案】(1);(2)或或或
【分析】本题考查二次函数的综合应用,正确的求出函数解析式,利用数形结合的思想进行求解,是解题的关键:
(1)待定系数法求出函数解析式即可;
(2)分三种情况,利用平行四边形的对角线互相平分,进行求解即可.
解:(1)解:把,代入,得:
,解得:,
∴;
(2)∵,
∴抛物线的对称轴为直线,
∴,设,,
∵,
∴当以为对角线时,则:,解得:或(舍去);
∴;
当以为对角线时,,解得:或,
∴或;
当以为对角线时,,解得:或(舍去);
∴;
综上:或或或.
【变式1】(25-26九年级上·全国·期中)若一次函数的图象与x轴、y轴分别交于A,C两点,点B的坐标为,二次函数的图象过A,B,C三点,如图所示.
(1)求二次函数的表达式;
(2)如图,过点C作轴交抛物线于点D,点E在抛物线上(y轴左侧),若恰好平分,求直线的表达式.
【答案】(1);(2)
【分析】本题考查二次函数的综合应用,掌握全等三角形的判定和性质、一次函数的解析式和性质,数形结合是解题的关键.
(1)由待定系数法即可求解;
(2)证明,则,求得点M坐标,进而利用待定系数法即可求解.
解:(1)解:一次函数的图象与x轴,y轴分别交于A,C两点,
当时,,当时,,解得,
∴点,,
则,解得:,
故二次函数的表达式为:;
(2)解:如图,设直线交y轴于点M,
从二次函数的表达式知,抛物线的对称轴为直线,
∵轴交抛物线于点D,
∴点D的横坐标是2,
当时,,
∴,
∵,,,
∴,
∴直线与的夹角为,
即,
∵恰好平分,
故,
而,,
故,
∴,
故,
故点,
设直线的表达式为,
把,代入得,
解得
所以,直线的表达式为:.
【变式2】(2022九年级下·西藏·专题练习)如图,抛物线的图象交x轴于A,B两点,交y轴于点C,直线经过B,C两点.
(1)求抛物线的解析式.
(2)点P为抛物线第一象限上的一动点,连接,求面积的最大值,并求出此时点P的坐标.
(3)在(2)的条件下,抛物线的对称轴上是否存在点M,使的周长最短?若存在,请直接写出点M的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1);(2)面积的最大值为,点P的坐标;(3)存在,
【分析】本题主要考查了二次函数和一次函数的综合及其性质,待定系数法求函数解析式,函数图象中三角形最大面积,轴对称的性质等内容,解题的关键是熟练掌握二次函数的图象和性质.
(1)利用一次函数解析式求出点坐标,然后利用待定系数法进行求解即可;
(2)过点作轴,交于点,假设,则,利用面积公式表示出,根据二次函数的性质进行求解即可;
(3)利用轴对称确定点关于对称轴的对称点为点,连接,交对称轴于点,连接,求出对称轴和点坐标,假设直线的解析式为,利用待定系数法求出解析式,即可求出点坐标.
解:(1)解:直线经过B,C两点.当时,,
∴,
当时,,,
∴,
将和代入得,
,解得,
∴抛物线的解析式为;
(2)解:如图所示,过点作轴,交于点,
假设,则,
∴,
,
∵该二次函数的,
∴抛物线开口向下,顶点为最高点,顶点纵坐标为最大值,
顶点横坐标为,,
∴当时,最大,最大值为,
∴
所以,面积的最大值为,点P的坐标;
(3)解:存在,,理由如下:
如图所示,点关于对称轴的对称点为点,连接,交对称轴于点,连接,
此时,,长为定值,的周长最短,
根据对称轴的公式得,,
∴,
假设直线的解析式为,
将,代入得,
解得
∴,
当时,,
∴.
【变式3】(24-25九年级上·吉林·期中)如图,在平面直角坐标系中,O为坐标原点,抛物线经过点,其对称轴为直线点P是此抛物线上的点,其横坐标为,连接,取的中点B,过点B作y轴的平行线交此抛物线于点Q,连接.
(1)求此抛物线对应的函数关系式;
(2)当抛物线在点P与点Q之间的部分(包括点P和点Q)的图象对应的函数值y随x的增大而增大时,直接写出m的取值范围;
(3)当的边与x轴平行时,求的面积.
【答案】(1);(2);(3)8或64
【分析】本题主要考查二次函数的图象与性质及几何综合,熟练掌握二次函数的图象与性质是解题的关键.
(1)根据点A及抛物线的对称轴可进行求解;
(2)由题意可得点P、点Q都在对称轴的右侧时,然后问题可求解;
(3)由题意可分当轴时,则有点P的坐标为,当轴时,则有点Q的坐标为,然后根据三角形面积公式可进行求解;
解:(1)解:∵抛物线经过点,其对称轴为直线
∴,
解得:,
∴抛物线对应的函数关系式;
(2)解:∵点P的横坐标为,B为的中点,,
∴点B的横坐标为,
∵过点B作y轴的平行线交此抛物线于点Q,
∴点Q的横坐标为m,
∴点P、点Q都在对称轴的右侧时,即时,抛物线在点P与点Q之间的部分(包括点P和点Q)的图象对应的函数值y随x的增大而增大;
∴m的取值范围为;
(3)解:当轴时,点A、P关于对称轴直线对称,
∴点P的横坐标为,
∴点P的坐标为,即,
当时,,
∴点Q的坐标为,
∴;
当轴时,点A、Q关于对称轴直线对称,
∴点Q的坐标为,即,
∴,即点P的横坐标为,
∴当时,,
∴点,
∴.
【题型10】二次函数与旋转综合
【例题10】(25-26九年级上·湖北武汉·阶段练习)如图,抛物线 与x轴分别交于、两点,与轴交于点,且.
(1)求抛物线的解析式;
(2)点为抛物线上一点,且 ,求点的坐标;
(3)点为抛物线第一象限上一点,连、,若 ,求点的坐标.
【答案】(1);(2);(3)
【分析】(1)利用待定系数法运算求解即可;
(2)解:将绕点顺时针旋转得到,取的中点,连接并延长交抛物线于点,则,利用中点坐标公式求出的坐标从而得到直线的表达式,再联立二次函数的解析式运算求解即可;
(3)连接并延长交轴于点,连接,分析出点在的垂直平分线上,设点,求出的解析式,得到点的坐标,再利用列式运算即可.
解:(1)解:把代入可得:,
∴,
∵,
∴,,
∴,,
把,代入可得:
,
解得:,
∴抛物线的解析式为:;
(2)解:将绕点顺时针旋转得到,取的中点,连接并延长交抛物线于点,则如图所示:
∵,,即点可由点向下平移个单位,向左平移个单位得到,故,
∵,
∴,
∴,
设直线的解析式为:,把,分别代入得:
,
解得:,
∴直线的解析式为:,
联立与可得:,
解得:或,
∴把代入可得:,
∴;
(3)解:当时,连接并延长交轴于点,连接,
∵,
∴,
点在的垂直平分线上,
∴,
设,
设直线的解析式为:,把,代入得:
,
解得:,
∴直线的解析式为:,
把代入可得:,
整理可得:,
∴,
∵,
∴,
∴解得:或(第一象限舍去),
∴把代入可得:,
∴.
【点拨】本题考查了二次函数与几何综合,一次函数,垂直平分线的判定及性质,函数坐标点的特征,坐标中点坐标公式,合理添加辅助线是解题的关键.
【变式1】(24-25九年级下·重庆·阶段练习)如图,在平面直角坐标系中,抛物线与轴交于点,,与轴交于点,点为拋物线上一点,且横坐标为1,连接,.
(1)求拋物线的解析式;
(2)如图1,点是第三象限内抛物线上的一个动点,点为轴上一个动点.过点作交于点,连接交于点.当最大时,求的最大值.
(3)如图2,在(2)的条件下,将抛物线沿射线方向平移,使平移后的拋物线经过点,点为平移后抛物线上一点,,连接,.点为平面内任意一点,将绕点旋转后得到对应的(点,,的对应点分别为点,,).若中恰有两个点落在平移后的抛物线上(点不与点重合),求点的坐标.
【答案】(1);(2);(3)点的坐标为或
【分析】(1)利用待定系数法求解即可;
(2)求出,待定系数法求出直线的解析式为,过点作轴交于,过点作轴交的延长线于,则,求出,得出,设,则,,证明,,由相似三角形的性质结合二次函数的性质得出
当时,有最大值,此时,由三角形任意两边之差小于第三边可得,当点、、三点共线时,的值最大,为,最后由勾股定理计算即可得解;
(3)求出直线的解析式为,设将抛物线向右平移个单位长度,向上平移个单位长度,求出平移后的抛物线的解析式为,其对称轴为直线,从而可得,设点的坐标为,由旋转的性质可得点为、、的中点,从而可得,,,再分三种情况:当点、在平移后的抛物线上时;当点、在平移后的抛物线上时;当点、在平移后的抛物线上时,分别求解即可得解.
解:(1)解:将,代入得:,
解得:,
∴抛物线的解析式为;
(2)解:∵点为拋物线上一点,且横坐标为1,
∴当时,,即,
设的解析式为,
将,代入解析式可得,
解得:,
∴直线的解析式为,
如图,过点作轴交于,过点作轴交的延长线于,
则,
在中,当时,,即,
∴,
设,则,,
∵,,
∴,,
∴,
∵,
∴当时,有最大值,此时,即,
由三角形任意两边之差小于第三边可得,当点、、三点共线时,的值最大,为,由勾股定理可得
(3)解:,
设直线的解析式为,
将,代入解析式可得,
解得:,
∴直线的解析式为,
∵将抛物线沿射线方向平移,
∴设将抛物线向右平移个单位长度,向上平移个单位长度,
∴平移后的抛物线的解析式为,
∵平移后的拋物线经过点,
∴,
解得:(不符合题意,舍去)或,
∴平移后的抛物线的解析式为,其对称轴为直线,
∵为平移后抛物线上一点,
∴,即,
设点的坐标为,
∵点为平面内任意一点,将绕点旋转后得到对应的,
∴点为、、的中点,
∴,,,
∵中恰有两个点落在平移后的抛物线上,
∴当点、在平移后的抛物线上时,,
解得:,此时;
当点、在平移后的抛物线上时,,
解得:,此时,与点重合,故不符合题意,舍去;
当点、在平移后的抛物线上时,,
解得:,此时;
综上所述,点的坐标为或.
【点拨】本题考查了待定系数法求二次函数解析式、二次函数综合—相似三角形的判定与性质、旋转的性质、求一次函数解析式、二次函数图象的平移等知识点,熟练掌握以上知识点并灵活运用,添加适当的辅助线,采用分类讨论的思想是解此题的关键.
【变式2】(24-25九年级上·广东中山·期中)如图,在平面直角坐标系中,直线分别与轴交于点,抛物线恰好经过这两点.
(1)求此抛物线的解析式;
(2)若点的坐标是,将线段绕着点逆时针旋转得到线段.
①若点在此抛物线上,求出的值及相应点的坐标;
②若点是轴上的任一点,当取最小值时,求点的坐标.
【答案】(1);(2)①当时,点的坐标为;时,点的坐标为;②当取最小值时,点的坐标为
【分析】本题是二次函数综合题,主要考查了待定系数法求函数解析式,旋转的性质,全等三角形的判定及性质等知识,利用全等三角形的判定及性质得点的坐标为是解题的关键.
(1)根据直线解析式可得点、的坐标,代入二次函数解析式,解方程即可;
(2)由题意可知,,当点在轴上方时,如图,过点作轴于,,由旋转易证,得,,则,可知点的坐标为,如图,当点在轴上及其下方时,,同理可得,点的坐标为,进而可知,点在直线上;
①由点在此抛物线上,可知点为直线与抛物线的交点,得,求解即可;
②由题意知点在直线上,结合点是轴上的任一点,点在直线上,可知,,易知当点,点,与点重合时,取等号,即当取最小值时,点、点,与点重合,即可求得点的坐标为.
解:(1)∵直线分别与,轴交于点,,
∴当时,;当时,,
∴,,
∵抛物线恰好经过这两点.
∴,
解得,
∴;
(2)∵,,
∴,,
当点在轴上方时,如图,过点作轴于,,
由旋转可知:,,
则,
∴,
∴,
∴,,
则,
∴点的坐标为,
如图,当点在轴上及其下方时,,
同理可得:,
∴,,
则,
∴点的横坐标为,纵坐标为,
∴点的坐标为,
综上,点的坐标为,
可知,点在直线上;
①∵点在此抛物线上,
∴点为直线与抛物线的交点,
即:,
解得:,,
当时,,当时,,
∴当时,点的坐标为;时,点的坐标为;
②∵,
∴点在直线上,
又∵点是轴上的任一点,点在直线上,
∴,,
当点,点,与点重合时,取等号,
∴当取最小值时,点、点,与点重合,
即:当取最小值时,点的坐标为.
【变式3】(22-23九年级上·全国·期中)如图,直线与轴、轴分别交于、两点,抛物线过、两点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)点为抛物线上位于上方的一点,过点作于点,作轴交于点,当的周长最大时,求点的坐标;
(3)是平面内的一点,在(2)的条件下,将绕点顺时针旋转得到,当时,的两个顶点恰好落在抛物线上,求点的横坐标.
【答案】(1);(2);(3)或
【分析】(1)根据,令和,求出 ,,代入解析式即可得到最后结果;
(2)根据勾股定理求出长度,表示出,设,则,表示出,,根据题意,即可得到点坐标;
(3)根据当顺时针旋转后,轴,轴,设则,,分别在当、两个顶点在抛物线上时,和当、两个顶点在抛物线上时,求出的值为或,即可得到最后结果.
解:(1)解:,令,得,
解得:,
令,得,
,,
故得方程组,
,
此抛物线的解析式为:;
(2),,
,,
,
,,
轴,
,
,
,
,
,
,
,
设,则,
,
,
∴当时,的周长最大,
,,
∴;
(3)当时,,
∴,,
,
当顺时针旋转后,轴,轴,
设则,,
①当、两个顶点在抛物线上时,
,
解得:,
的横坐标为,
②当、两个顶点在抛物线上时,
,
解得:,
的横坐标为,
又轴,
、不会同时在抛物线上,
综上所述,点的横坐标为或.
【点拨】本题考查了二次函数综合题,待定系数法求函数解析式,二次函数图像和特征,一次函数图像和特征,勾股定理,三角函数值,解答本题的关键是运用分类讨论的思想.
2 / 30
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$