内容正文:
一轮复习专练题:二次函数的最值
一.选择题
1.二次函数y=3(x﹣2)2﹣4的最小值为( )
A.2 B.﹣2 C.4 D.﹣4
2.二次函数y=bx2+2b2x﹣6(b为常数,且b≠0)的图象经过(﹣2,n)和(4,n)两点,则该二次函数( )
A.有最大值﹣7 B.有最小值﹣7
C.有最小值﹣5 D.有最大值﹣5
3.已知二次函数y=x2+mx+n的图象经过点(1,3),则代数式mn+1有( )
A.最小值﹣2 B.最小值2 C.最大值﹣2 D.最大值2
4.函数y=x2+2x﹣3(﹣3≤x≤2)的最大值是( )
A.﹣5 B.﹣4 C.0 D.5
5.对角线互相垂直的四边形为垂美四边形.已知垂美四边形ABCD的对角线AC、BD满足AC+BD=12,则四边形ABCD的面积最大值是( )
A.12 B.18 C.20 D.24
6.甲、乙两个二次函数分别为y=(x+10)2+30、y=﹣(x﹣20)2+30,判断下列叙述正确的是( )
A.当x=10时,甲有最大值
B.当x=10时,甲有最小值
C.当x=20时,乙有最大值
D.当x=20时,乙有最小值
7.已知非负数x,y,z满足x+y=5,z﹣5x=10,设s=﹣x2+y+z的最大值为a,最小值为b,则a﹣b的值为( )
A.4 B.9 C.16 D.19
8.已知二次函数y=x2+mx+n的图象经过点A(﹣3,0),当﹣3≤x≤0时,y的最小值为﹣4,则m的值为( )
A.﹣2或10 B.10或2 C.2 D.
9.在“探索二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的系数a,b,c与图象的关系”活动中,老师给出了坐标系中的四个点:A(0,1),B(2,1),C(4,1),D(3,2).同学们分别画出了经过这四个点中的三个点的二次函数图象,并得到对应的函数表达式y=ax2+bx+c,则a+b+c的最大值等于( )
A.﹣5 B. C.2 D.5
10.四边形ABCD中,AD∥BC,∠B=90°,AB=8cm,AD=10cm,BC=16cm.动点M从点B出发,以2cm/s的速度沿边BA、边AD向终点D运动;动点N从点C同时出发,以1cm/s的速度沿边CB向终点B运动.规定其中一个动点到达终点时,另一个动点也随之停止运动.设运动的时间为ts.当t=2s时,点M,N的位置如图所示.有下列结论:
①当t=6s时,CN=DM;
②当1≤t≤2时,△BMN的最大面积为28cm2;
③t有两个不同的值满足△BMN的面积为39cm2.
其中,正确结论的个数是( )
A.0 B.1 C.2 D.3
二.填空题
11.抛物线y=2x2﹣4x+4的最小值是 .
12.若当﹣2≤x≤1时,二次函数的最小值为0.则m= .
13.如图,在Rt△ABC中,AB=4,∠BAC=30°,点D在边AB上,过D作DE⊥AC于点E,作DF⊥CB于点F,则矩形DECF面积的最大值为 .
14.如图,在平面直角坐标系中,点A在抛物线y=x2﹣2x+6上运动,过点A作AC⊥x轴于点C,以AC为对角线作矩形ABCD,连接BD,则对角线BD的最小值为 .
15.当a≤x≤a+2时,二次函数y=x2+2ax﹣3的最大值与最小值的差为,则实数a的值为 .
16.设x,y为实数,求S=(y﹣1)2+(x+2y﹣6)2+(x+y﹣3)2的最小值= .
17.如图,在△ABC中,∠B=90°,AB=8cm,BC=6cm,点P从点A开始沿AB向B以2cm/s的速度移动,点Q从点B开始沿BC向C以1cm/s的速度移动,如果P,Q分别从A,B同时出发,当运动时间t= s时,△PBQ的面积最大,为 cm2.
三.解答题
18.如图,Rt△ABC中,∠ABC=90°,AB=6cm,BC=8cm,点P从点A出发沿边AB向点B以1cm/s的速度移动,点Q从B出发沿边BC向点C以2cm/s的速度移动,P、Q两点同时出发,当一点到达终点时另一点也停止运动,设运动时间为t(s).
(1)若P、Q两点的距离为时,求t的值?
(2)当t为何值时,△BPQ的面积最大?并求出最大面积.
19.综合与实践:制作一个长方体礼盒.
素材:一张矩形卡纸(长为30cm,宽为24cm,如图①).
【实验操作】
操作一:如图②,将矩形卡纸剪去两个完全相同的小正方形和两个完全相同的矩形;
操作二:如图③,将剩余部分卡纸以矩形ABCD为底面(阴影部分)折成一个长方体礼盒(接缝处忽略不计).
【问题解决】
设剪去的小正方形边长为xcm.
(1)长方体礼盒底面长AB为 cm,宽BC为 cm(用含有x的式子表示);
(2)若礼盒的底面积为140cm2,求x的值;
(3)是否存在x,使礼盒的侧面积最大?若存在,求出x的值;若不存在,说明理由.
20.已知平面直角坐标系xOy中,二次函数y=(x﹣t)2﹣1的图象交y轴于点P.
(1)若将点P向右平移4个单位,再次落在该函数的图象上,则t的值为 ;
(2)在(1)的条件下,若点(m,y1),(m+3,y2)均在该函数的图象上,且y1<y2,求m的取值范围;
(3)当1≤x≤3时,这个二次函数的最小值为3,求t的值.
21.如图,在△ABC中,∠B=90°,AB=7cm,BC=10cm.点P从点A开始沿AB边向点B以1cm/s的速度移动,同时点Q从点B开始沿BC边向点C以2cm/s的速度移动.当一个点到达终点时另一点也随之停止运动,设运动时间为t秒.
(1)求几秒后,△PBQ的面积等于6cm2.
(2)P、Q在运动过程中,是否存在时间t,使得△PBQ的面积最大,若存在求出时间t和最大面积,若不存在,说明理由.
22.在平面直角坐标系xOy中,已知抛物线y=ax2﹣2a2x(a≠0).
(1)当a=2时,求抛物线顶点坐标;
(2)在(1)的条件下,把二次函数的图象向左平移1个单位,得到新的二次函数图象,当0≤x≤3时,求新的二次函数的最大值与最小值;
(3)已知P(x1,y1)和Q(x2,y2),是抛物线上两点,若对于x1=4a,4≤x2≤5,都有y1<y2,求a的取值范围.
23.定义:在平面直角坐标系中,图形G上的点P(x,y)的横坐标x和纵坐标y的和x+y称为点P的“横纵和”,而图形G上所有点的“横纵和”中最小的值称为图形的“极小和”,并将“极小和”记为S.
(1)抛物线y=x2﹣2x﹣2的图象上点P(1,﹣3)的“横纵和”是 ;该抛物线的“极小和”是 .
(2)抛物线y=x2﹣(2m+1)x﹣2,若﹣2021≤S≤﹣2020,求m2的取值范围.
(3)已知二次函数y=x2+bx+c(c≠0)的图象上的点和点C(0,c)的“横纵和”相等,求该二次函数的“极小和”.这个“极小和”是否有最大值?如果有,请求出这个最大值;如果没有,请说明理由.
24.如图,已知长方形ABCD中,AB=CD=16,BC=DA=24,E为CD边的中点,P为长方形ABCD边上的动点,动点P以4个单位/秒的速度从A出发,沿着A→B→C运动到C点停止,设点P运动的时间为t秒,△APE的面积为y.
(1)点P运动过程中,求出y与t之间的关系式;
(2)当t为何值时,y最大?并求出y的最大值.
参考答案
一.选择题
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
D
D
D
D
B
C
B
C
C
D
二.填空题
11.当x=1时,y取得最小值,最小值为2.
12.或.
13..
14.5.
15.或.
16..
17.2,4.
三.解答题
18.解:(1)由题知,
BP=6﹣t,BQ=2t.
在Rt△BPQ中,
PQ2=PB2+PQ2=(6﹣t)2+(2t)2,
又因为P、Q两点的距离为,
所以(6﹣t)2+(2t)2=()2,
解得.
又因为0≤t≤4,
所以上述两解都符合题意,
故t的值为2或.
(2)由(1)知,
t),
又因为0≤t≤4,
所以当t=3时,
S△BPQ有最大值为9cm2.
19.解:(1)由题意得:长方体礼盒底面长AB=(24﹣2x)cm,
宽;
故答案为:(24﹣2x);(15﹣x);
(2)由条件可得(24﹣2x)•(15﹣x)=140,
解得:x1=5,x2=22(不合题意舍去),
(3)存在x,使礼盒的侧面积最大,理由如下:
设礼盒的侧面积为ycm2,由题意得:
y=2(24﹣2x)x+2(15﹣x)x
=﹣6x2+78x
=﹣6(x﹣6.5)2+253.5,
∵,
解得:0<x<12,
∴当x=6.5时,y最大为253.5,
即存在x使礼盒的侧面积最大,此时x=6.5.
20.解:(1)由题意,∵二次函数y=(x﹣t)2﹣1的图象交y轴于点P,
∴P(0,t2﹣1).
∴将点P向右平移4个单位得到P(4,t2﹣1).
又∵此时P(4,t2﹣1)在二次函数y=(x﹣t)2﹣1上,
∴(4﹣t)2﹣1=t2﹣1.
∴t=2.
故答案为:2.
(2)∵点(m,y1),(m+3,y2)在二次函数y=(x﹣2)2﹣1的图象上,
∴,.
∵y1<y2,
∴m2﹣4m+3<m2+2m.
∴m.
(3)由题意,①当t<1时,二次函数y=(x﹣t)2﹣1在1≤x≤3的范围内y随x的增大而增大,
∴当x=1时,y的最小值为3.
∴(1﹣t)2﹣1=3.
∴t=﹣1或t=3(舍去).
②当1≤t≤3时,二次函数的最小值为﹣1,不合题意,舍去.
③当t>3时,二次函数y=(x﹣t)2﹣1在1≤x≤3的范围内y随x的增大而减小,
∴当x=3时,y的最小值为3.
∴(3﹣t)2﹣1=3.
∴t=1(舍去)或t=5.
综上可知,t的值为﹣1或5.
21.解:(1)设经过t秒以后△PBQ面积为6,
∵∠B=90°,AB=7cm,BC=10cm.点P从点A开始沿AB边向点B以1cm/s的速度移动,同时点Q从点B开始沿BC边向点C以2cm/s的速度移动,
∴PB=7﹣t,BQ=2t,
∴S△PBQ(7﹣t)•2t=6.
∴t=1或t=6;
∵当一个点到达终点时另一点也随之停止运动,
∴0≤t≤5.
∴t=1.
答:1秒后△PBQ的面积等于6cm2;
(2)存在时间t,使得△PBQ的面积最大,理由如下:
由题意得:S△PBQ(7﹣t)•2t=﹣t2+7t=﹣(t)2.
∵0≤t≤5,
∴当t时,△PBQ面积最大为.
22.(1)解:当a=2时,抛物线的解析式为y=2x2﹣8x,
∵y=2x2﹣8x=2(x2﹣4x)=2(x﹣2)2﹣8,
∴该抛物线的顶点为(2,﹣8);
(2)解:抛物线的解析式y=2(x﹣2)2﹣8,
当抛物线向左平移1个单位,抛物线的解析式为y=2(x﹣2+1)2﹣8,
即y=2(x﹣1)2﹣8,
∴抛物线开口向上,对称轴为直线x=1,
当0≤x≤3时,
当0≤x≤1时,y随x的增大而减小,
当1≤x≤3时,y随x的增大而增大.
x=3时,二次函数有最大值,最大值为:y=2×(3﹣1)2﹣8=0,
x=1时二次函数有最小值,最大值为:﹣8;
(3)抛物线y=ax2﹣2a2x(a≠0)的对称轴为:直线,
当a>0时,抛物线开口向上,对称轴右侧,y随x的增大而增大,
若对于x1=4a,4≤x2≤5,都有y1<y2,
则4a<4,
∴a<1,
∴0<a<1;
当a<0时,抛物线开口向下,对称轴右侧,y随x的增大而减小,
∵对称轴为:直线x=a,
∴(4a,y1)在抛物线上的对称点为(﹣2a,y1),
若对于x1=4a,4≤x2≤5,都有y1<y2,
则﹣2a>5,
∴
∴a的取值范围为:0<a<1或.
23.解:(1)由题意,∵点P(1,﹣3),
∴“横纵和”是1+(﹣3)=﹣2,
∵,
∴抛物线的“极小和”是;
故答案为:﹣2;;
(2)由题意得,x+y=x2﹣(2m+1)x﹣2+x=x2﹣2mx﹣2=(x﹣m)2﹣m2﹣2,
∵记抛物线y=x2﹣(2m+1)x﹣2的“极小和”为S,
∴S=﹣m2﹣2,
∵﹣2021≤S≤﹣2020,
∴﹣2021≤﹣m2﹣2≤﹣2020,
∴2018≤m2≤2019;
(3)这个“极小和”有最大值;
∵点和点C(0,c)的“横纵和”相等,
∴ 即:m=﹣2c,
∴A(﹣c,2c),
∴2c=c2﹣bc+c,
∵c≠0,
∴b=c﹣1,
∴y=x2+(c﹣1)x+c,
∴,
令y=x2+(c﹣1)x+c的“极小和”为S,
∴,
∴当c=2时,S有最大值,最大值为1.
24.解:(1)①当P在AB上时,即0≤t≤4时(如图1),
AP=4t,
∴y4t×24=48t;
②当点P在BC上时,即4<t≤10(如图2),
此时BP=4t﹣16,
则PC=24﹣(4t﹣16)=40﹣4t,
y=24×1616×(4t﹣16)(40﹣4t)×824×8=﹣16t+256,
∴;
(2)当0≤t≤4时,△APE的面积为y=48t,
∵48>0,
∴y随着x的增大而增大,
∴当t=4时,y最大值=192,
当4<t≤10时,△APE的面积为y=﹣16t+256,
∵﹣16<0,
∴y随着x的增大而减小,
∴当4<t≤10时,y>﹣16×4+256=192,
综上可知,当t=4时,y取得最大值,y的最大值为192.
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