内容正文:
一.解答题(共12小题)
1.开封是我国西瓜三大主产区之一,西瓜种植历史悠久,始于五代,广种于宋,已有1000多年栽培历史,南宋诗人范成大曾在他的《西瓜园》一诗中云:“碧蔓凌霜卧软沙,年来处处食西瓜”.图1是某瓜农种植的吊篮西瓜.为了提供更好的生长环境,促进西瓜生长、丰产,该瓜农搭建了西瓜大棚,其横截面可模拟为抛物线.如图2是大棚的横截面,大棚在地面上的宽度AB是8m,最高点C距地面AB的距离为2m.以水平地面AB为x轴,AB的中点O为原点建立平面直角坐标系.
(1)求此抛物线的解析式;
(2)根据图2,若一位身高1.75m的瓜农想要在大棚内站直行走,请通过计算说明该瓜农站直行走的横向距离是否超过3m.
2.在一场篮球赛中,队员甲面对面传球给乙,出手后篮球的高度y(m)与飞出的水平距离x(m)满足.
(1)这次传球的出手高度是 ,篮球飞行的最大高度是 ;
(2)队员乙在篮球飞行方向上距甲6m处,他的最大摸高是3m,他在原地能接到球吗?如能接到,请计算说明:如不能,他应该前进或后退多少米才能接到?
3.如图是某个拱型彩灯门的横截面示意图,其由抛物线和垂直于地面的两条相等的线段AB,CD构成,以地面BC所在直线为x轴,过抛物线的最高点M且垂直于BC的直线为y轴,建立平面直角坐标系.已知BC=12m,OM=7m,AB=CD=3m,O为BC的中点.
(1)求该抛物线的函数解析式;
(2)为支撑拱型彩灯门的结构,在抛物线上的点E,F处,制作三条撑杆EG,FH,EF,且EG=FH,EG,FH均垂直于地面BC,求这三条撑杆长度和的最大值.
4.小磊和小明练习打网球.在一次击球过程中,小磊从点O正上方1.8米的A点将球击出.
信息一:在如图所示的平面直角坐标系中,O为原点,OA在y轴上,球的运动路线可以看作是二次函数y=ax2+bx+1.8(a,b为常数)图象的一部分,其中y(米)是球的高度,x(米)是球和原点的水平距离,图象经过点(2,3.2),(4,4.2).
信息二:球和原点的水平距离x(米)与时间t(秒)(0≤t≤1.6)之间近似满足一次函数关系,部分数据如下:
t(秒)
0
0.4
0.6
…
x(米)
0
4
6
…
(1)求y与x的函数关系式;
(2)网球被击出后经过多长时间达到最大高度?最大高度是多少?
(3)当t为1.6秒时,小明将球击回,球在第一象限的运动路线可以看作是二次函数y=﹣0.02x2+px+m(p,m为常数)图象的一部分,其中y(米)是球的高度,x(米)是球和原点的水平距离.当网球所在点的横坐标x为2,纵坐标y大于等于1.8时,p的取值范围为 (直接写出结果).
5.抛物线y1=ax2﹣4x过点(2,0),顶点为Q.抛物线y2=﹣(x﹣t)2+t2﹣2(其中t为常数).
(1)求a的值和点Q的坐标;
(2)通过计算说明,无论t为何值,将y1的顶点Q向左平移1个单位长度后一定落在y2上;
(3)当t=1时,y1与y2的交点为A,B,请直接写出y2>y1时,x的取值范围.
6.在平面直角坐标系中,二次函数y=ax2+bx+3的图象与x轴相交于点A、B,与y轴相交于点C.
(1)OC= ;
(2)如图,已知点A的坐标是(﹣1,0),点B的坐标是(3,0).
①求出二次函数的表达式.
②当1≤x≤m,且m>1时,y的最大值和最小值分别是s、t,且s﹣t=2,求m的值.
7.某超市以每件10元的价格购进一种文具,经过市场调查发现,该文具的每天销售数量y(件)与销售单价x(元)之间满足一次函数关系,部分数据如表所示:
销售单价x/元
…
12
13
14
…
每天销售数量y/件
…
36
34
32
…
(1)求y与x之间的函数关系式;
(2)若该超市每天销售这种文具获利192元,则销售单价为多少元?
(3)设销售这种文具每天获利w(元),当销售单价为多少元时,每天获利最大?最大利润是多少元?
8.物理实验课上某小组做一个实验:在一条笔直的滑道上有一个黑小球以一定的速度在A处开始向前滚动,并且均匀减速,测量黑球减速后的滚动速度vt(单位:cm/s)随滚动时间t(单位:s)变化的数据,整理得下表.
滚动时间t/s
0
1
2
3
4
滚动速度vt/(cm/s)
8
7
6
5
4
[提示:本题中,距离s=平均速度时间t,,其中v0是开始时的速度,vt是t秒时的速度](1)探究发现,黑球的滚动速度vt与滚动时间t之间成一次函数关系.直接写出vt关于t的函数解析式: (不要求写出自变量的取值范围).
(2)黑球在滑道上滚动14cm用了多少秒?
(3)求黑球在滑道上滚动的最远距离.
9.【定义】若二次函数y=ax2+bx+c的顶点在直线y=kx上,则此二次函数叫做直线y=kx的开心函数.例如:二次函数y=x2﹣2x+2的顶点为(1,1)在直线y=x上,所以二次函数y=x2﹣2x+2是直线y=x的开心函数.
(1)若二次函数y=﹣x2+4x﹣3是直线y=kx的开心函数,求k的值;
(2)若二次函数y=x2﹣4mx+n是直线y=﹣x的开心函数.
①求n(用含m的代数式表示);
②若当﹣2≤x≤4时,y的最小值为﹣2,求n的值.
10.新情境投壶投壶,源于射礼,是中国古代宴饮时做的一种投掷游戏.投壶的规则:由游戏者轮流站在离壶一定距离的地方,用手把箭投向壶中并计算得分.箭在空中飞行的轨迹可以近似看成抛物线.同学们受游戏启发,将箭抽象为一个动点,并建立了如图所示的平面直角坐标系(单位长度为1m).某同学将箭从A(0,1.5)处抛出,箭的飞行轨迹为抛物线L:y=ax2+bx+c的一部分,且当箭的最大高度为2m时,距离投出点的水平距离为1m.把壶近似看作矩形DEFG,已知壶口的宽度GF=0.2m,壶的高度EF=0.72m.
(1)求抛物线L的表达式.
(2)若箭刚好由点G处擦边投入壶中,求人离壶的距离OE.
(3)在(2)的条件下,该同学再次投掷,仅调整了将箭抛出时的高度,其他条件不变,要使得箭再次投入壶中,请直接写出OA的取值范围.
11.如图,抛物线y=x2+bx+c与x轴交于点A(﹣1,0)和点B,与y轴交于点C(0,﹣3),其顶点为D.
(1)求抛物线的表达式及顶点D的坐标.
(2)在y轴上是否存在一点M,使得△BDM的周长最小?若存在,求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.
(3)若在y轴上存在一点E,使△BDE为等腰三角形,请直接写出以BD为腰时点E的坐标.
12.如图,二次函数y=x2+bx+c的图象与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C,且关于直线x=1对称,点A的坐标为(﹣1,0).
(1)求二次函数的表达式;
(2)当y<0时,写出x的取值范围;
(3)当a≤x≤a+1时,二次函数y=x2+bx+c的最小值为2a,求a的值.
参考答案与试题解析
一.解答题(共12小题)
1.【解答】解:(1)由题意得,抛物线的顶点C的坐标为(0,2),且过点B(4,0),
∴设抛物线的解析式为y=ax2+2,
将B(4,0)代入解析式,得0=16a+2,
解得,
∴抛物线的解析式为;
(2)该瓜农站直行走的横向距离不超过3m,理由如下:
令y=1.75,
即,
解得,
∴瓜农站直行走的横向距离是.
∵,
∴瓜农站直行走的横向距离不超过3m.
2.【解答】解:(1)篮球的高度y(m)与飞出的水平距离x(m)满足,
当x=0时,得:y,
将化为顶点式得:,
∴篮球飞行的最大高度是4m;
故答案依次为:m;4m;
(2)他在原地不能接到球;理由如下:
当x=6时,得:
,
∵,
∴他在原地不能接到球.
当y=3时,得:,
整理得:(x﹣1)(x﹣7)=0,
解得:x1=1,x2=7,
∴7﹣6=1(m),6﹣1=5(m),
∴他应该后退1m或前进5m能接到球.
3.【解答】解:(1)∵以BC所在直线为x轴,过抛物线的最高点M且垂直于BC的直线为y轴,建立平面直角坐标系,BC=12m,OM=7m,AB=CD=3m,O为BC的中点,
∴顶点M(0,7),点A(﹣6,3),
设抛物线的函数解析式为y=ax2+7,将点A的坐标代入得:
36a+7=3,
解得:,
∴该抛物线的函数解析式为;
(2)设,则,EF=GH=﹣2m,
∴这三条撑杆的长度和为:,
∴当时,所需撑杆长度和的最大值为.
4.【解答】解:(1)由题意,∵二次函数y=ax2+bx+1.8经过点(2,3.2)和(4,4.2),
∴
∴a=﹣0.05,b=0.8,
∴二次函数为y=﹣0.05x2+0.8x+1.8.
(2)由题意,∵二次函数为y=﹣0.05x2+0.8x+1.8,
∴其对称轴为直线,
∴此时最大高度为:y=﹣0.05×82+0.8×8+1.8=5.
又根据信息二,x与t是一次函数关系,
∴可设x=kt+c,
又∵结合表格数据可得,图象过(0,0)和(0.4,4),
∴c=0,且0.4k+c=4.
∴k=10,c=0.
∴一次函数为x=10t.
∴当x=8时,t=0.8(秒).
∴经过0.8秒达到最大高度,最大高度是5米.
(3)由题意,当t=1.6秒时,x=10×1.6=16,
∴代入原抛物线得y=﹣0.05×162+0.8×16+1.8=1.8,即此时球的坐标为(16,1.8).
又∵新抛物线y=﹣0.02x2+px+m过点(16,1.8),得m=1.8+0.02×162﹣16p=6.92﹣16p,
∴抛物线为y=﹣0.02x2+px+6.92﹣16p.
又∵当x=2时,y≥1.8,
∴﹣0.02×22+2p+6.92﹣16p≥1.8.
∴p≤0.36.
故答案为:p≤0.36.
5.【解答】解:(1)把(2,0)代入y1=ax2﹣4x得4a﹣8=0,
解得a=2,
∴y1=2x2﹣4x,
∵y1=2x2﹣4x=2(x﹣1)2﹣2,
∴顶点Q的坐标为(1,﹣2);
(2)点Q(1,﹣2)向左平移1个单位长度后对应点的坐标为(0,﹣2),
当x=0时,y2=﹣(x﹣t)2+t2﹣2=﹣t2+t2﹣2=﹣2,
∴点(0,﹣2)在抛物线y2=﹣(x﹣t)2+t2﹣2上,
即无论t为何值,将y1的顶点Q向左平移1个单位长度后一定落在y2上;
(3)当t=1时,y2=﹣(x﹣1)2﹣1,
当y2=y1,﹣(x﹣1)2﹣1=2(x﹣1)2﹣2,
即(x﹣1)2,
解得x1=1,x2=1,
∴y1与y2的交点为A,B的横坐标分别为1,1,
∴当1x<1时,y2>y1.
6.【解答】解:(1)由抛物线的表达式知,c=3,
即OC=3,
故答案为:3;
(2)①将点A,点B的坐标代入抛物线表达式得:
,
解得,
∴二次函数的表达式为y=﹣x2+2x+3;
②当1≤x≤m,且m>1时,根据函数图象可得:
当x=1时,取得最大值,即s=4,
当x=m时,y取得最小值为t=﹣m2+2m+3,
∵s﹣t=2,
∴4﹣(﹣m2+2m+3)=2,
解得:(不合题意的值已舍去).
7.【解答】解:(1)设y与x之间的函数关系式为y=kx+b(k≠0),
由所给函数图象可知:,
解得:,
故y与x的函数关系式为y=﹣2x+60;
(2)根据题意得:
(x﹣10)(﹣2x+60)=192,
解得:x1=18,x2=22,
答:销售单价应为18元或22元;
(3)由题意可知:w=(x﹣10)(﹣2x+60)
=﹣2x2+80x﹣600
=﹣2(x﹣20)2+200,
∵a=﹣2<0,
∴抛物线开口向下,
∵对称轴为直线x=20,
∴当x=20时,w有最大值,W最大=200.
答:当销售单价为20元时,每天获利最大,最大利润是200元.
8.【解答】解:(1)设vt=kt+b,
∴,
解得:,
∴vt=﹣t+8,
∴vt关于t的函数解析式为:vt=﹣t+8,
故答案为:vt=﹣t+8;
(2)由题意得:,
整理得:t2﹣16t+28=0,
解得:t=2或t=14,
答:黑球在滑道上滚动14cm用了2或14秒;
(3)∵距离,,
∴,
当t=8时,黑球在滑道上滚动的最远距离为32cm.
9.【解答】解:(1)由函数的表达式知,顶点坐标为:(2,1),
将(2,1)代入y=kx得:1=2k,则k;
(2)①由函数的表达式知,顶点坐标为:(2m,﹣4m2+n),
将(2m,﹣4m2+n)代入y=﹣x得﹣4m2+n=﹣2m,
则n=4m2﹣2m;
②由①知,抛物线的表达式为:y=x2﹣4mx+4m2﹣2m,顶点坐标为:(2m,﹣2m),
当x=4时,y=x2﹣4mx+4m2﹣2m=4m2﹣18m+16,当x=﹣2时,同理可得:y=4m2+6m+4,
当m≥2时,则抛物线在x=4时,取得最小值,
即y=4m2﹣18m+16=﹣2,则m(舍去)或3,即m=3,
此时n=4m2﹣2m=30;
当﹣1≤m<2时,则抛物线在顶点,取得最小值,
即﹣2m=﹣2,则m=1,
此时n=4m2﹣2m==2;
当m<﹣1时,x=﹣2时,函数取得最小值,
即y=4m2+6m+4=﹣2,无解,
综上,n=2或30.
10.【解答】解:(1)∵箭的最大高度为2m时,距离投出点的水平距离为1m,
∴抛物线的顶点为(﹣1,2),
∴y=a(x+1)2+2,
∵抛物线经过点A(0,1.5),
∴a+2=1.5,
解得a=﹣0.5,
∴y=﹣0.5(x+1)2+2x2﹣x;
(2)令x2﹣x0.72,
解得x=﹣2.6或x=0.6(舍),
∴OE=2.6﹣0.2=2.4(米),
∴人离壶的距离OE为2.4米;
(3)设再次投掷时箭的飞行轨迹对应的抛物线轨迹为yx2﹣x+n,
将(﹣2.4,0.72)代入,(﹣2.4)2﹣(﹣2.4)+n=0.72,
解得n=1.2,
∴yx2﹣x+1.2,
∴1.2m≤OA≤1.5m.
11.【解答】解:(1)将点A(﹣1,0),C(0,3)代入得,
,
解得,
∴抛物线的表达式为y=x2﹣2x﹣3,
对称轴为直线x=1,当x=1时,y=﹣4,
故顶点D坐标为(1,﹣4);
(2)存在,M(0,﹣3);
∵A(﹣1,0),对称轴为直线x=1,
∴B(3,0),
∴BD=2,
作点B关于y轴对称点B'(﹣3,0),
则BM=B'M,
∴△BDM周长=BD+BM+DM
=2BM+DM
=2B'M+DM≥2B'D,
当且仅当B、M、D三点共线时取等,
由B'(﹣3,0)和D(1,﹣4)可得直线B'D表达式为y=﹣x﹣3,
令x=0,得y=﹣3,
∴M(0,﹣3);
(3)设点E(0,t),
则DE2=1+(t+4)2,BE2=9+t2,BD2=20,
由题意可分两种情况:
①BD=BE,即9+t2=20,
解得t=±,
∴E(0,)或(0,);
②BD=DE,即1+(t+4)2=20,
解得t=﹣4,
∴E(0,﹣4)或(0,﹣4);
综上,点E坐标为(0,)或(0,)或(0,﹣4)或(0,﹣4).
12.【解答】解:(1)∵二次函数的对称轴是直线x=1,
∴1,
∴b=﹣2,
将A(﹣1,0)代入y=x2﹣2x+c中,
解得c=﹣3.
∴二次函数的表达式为y=x2﹣2x﹣3;
(2)∵二次函数y=x2+bx+c的图象与x轴交于A,B两点,
A(﹣1,0),对称轴为直线x=1,
∴B(3,0),
∴当﹣1<x<3时,y<0,
∴当y<0时,x的取值范围为﹣1<x<3;
(3)①若a+1≤1,即a≤0时,
则当x=a+1时,函数值最小,
∴(a+1)2﹣2(a+1)﹣3=2a,
解得:a=1或a=1(舍去);
②如a<1<a+1,即0<a<1时,
则当x=1时函数值最小,
∴1﹣2﹣3=2a,
解得:a=﹣2(不合题意);
③若a≥1,
则当x=a时函数值最小,
∴a2﹣2a﹣3=2a,
解得:a=2或a=2(舍去),
∴a的值为1或2.
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