内容正文:
二次函数的性质及其应用
考点一 二次函数的相关概念
二次函数的定义:一般地,形如(a≠0,其中a,b,c是常数)的函数叫做二次函数.其中,x是自变量,a,b,c分别是函数解析式的二次项系数、一次项系数和常数项.
二次函数的一般式:(a≠0,其中a,b,c是常数).
二次函数的常见表达式:
名称
解析式
使用条件
一般式
已知抛物线上的无规律的三个点的坐标时,用一般式求其表达式.
顶点式
当已知抛物线的顶点坐标(h,k)或对称轴或最值等有关条件时,常用顶点式求其表达式.
交点式
当已知抛物线与x轴的两个交点坐标时,常用交点式求其表达式.
【解读】任何二次函数的解析式都可以化成一般式或顶点式,但并非所有的二次函数都可以写成交点式,只有抛物线与x轴有交点,即≥0时,抛物线的解析式才可以用交点式表示.
1.(205宝坻区模拟)判断下列是的二次函数的是( )
A. B. C. D.
2.(2025静海区模拟)已知函数是二次函数,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
3.(2024·天津·预测)二次函数(,,是常数,)的与的部分对应值如下表:
…
…
…
…
有下列结论:① ;② 当时,函数的最小值为;③ 若点,点在该二次函数图像上,则;④ 方程有两个不相等的实数根.其中,正确结论的个数是( )
A. B. C. D.
考点二 二次函数的图像与性质
基本形式
图像
a>0
a<0
对称轴
y轴
y轴
x=h
x=h
x=
顶点坐标
(0,0)
(0,k)
(h,0)
(h,k)
(,)
最值
a>0
开口向上,顶点是最低点,此时y有最小值;
a<0
开口向下,顶点是最高点,此时y有最大值.
【小结】二次函数最小值(或最大值)为0(k或).
增
减
性
a>0
在对称轴的左边y随x的增大而减小,在对称轴的右边y随x的增大而增大.
a<0
在对称轴的左边y随x的增大而增大,在对称轴的右边y随x的增大而减小.
二次函数的图像特征与a,b,c及的关系
字母
字母的符号
图像特征
备注
a
a>0
开口向上
a的正负决定开口方向,a的大小决定开口的大小(|a|越大,开口越小).
a<0
开口向下
b
b=0
对称轴是y轴,即=0
左同右异中间0
a,b同号
对称轴在y轴左侧,即
a,b异号
对称轴在y轴右侧,即
c
c=0
图像过原点
c决定了抛物线与y轴交点的位置.
c>0
与y轴正半轴相交
c<0
与y轴负半轴相交
与x轴有两个不同的交点
的正负决定抛物线与x轴交点个数
与x轴有唯一交点
与x轴没有交点
【考点1二次函数的图象与性质】
1.(2025·四川·中考真题)对于抛物线,下列说法正确的是( )
A.抛物线的开口向下 B.抛物线的顶点坐标为
C.抛物线的对称轴为直线 D.当时,y随x的增大而增大
2.(2025·湖南岳阳·一模)对于抛物线,下列说法正确的是( )
A.开口向下 B.函数的最大值是5
C.顶点坐标 D.当时,随的增大而增大
3.(2025·四川攀枝花·中考真题)关于抛物线,下列说法正确的是( )
A.开口向上 B.对称轴是直线 C.与轴的交点坐标是 D.顶点坐标是
4.(2023·山东潍坊·中考真题)已知抛物线经过点,则下列结论正确的是( )
A.拋物线的开口向下 B.拋物线的对称轴是
C.拋物线与轴有两个交点 D.当时,关于的一元二次方程有实根
5.(2024·贵州·中考真题)如图,二次函数的部分图象与x轴的一个交点的横坐标是,顶点坐标为,则下列说法正确的是( )
A.二次函数图象的对称轴是直线 B.二次函数图象与x轴的另一个交点的横坐标是2
C.当时,y随x的增大而减小 D.二次函数图象与y轴的交点的纵坐标是3
5.(2025·山东潍坊·中考真题)已知二次函数,自变量与函数值的部分对应值如下表.
…
0
1
2
…
…
c
2
2
…
下列说法正确的是( )
A.若,则函数图象的开口向上 B.关于的方程的两个根是和4
C.点在一次函数的图象上 D.代数式的最大值为
6.(2025·山东威海·中考真题)已知点都在二次函数的图象上,则的大小关系是( )
A. B. C. D.
7.(2025·福建·中考真题)已知点在抛物线上,若,则下列判断正确的是( )
A. B. C. D.
8.(2025·四川绵阳·一模)已知函数的图像上有、、三点,则、、的大小关系为( )
A. B. C. D.
9.(2025·山东青岛·中考真题)将二次函数的图象在轴下方的部分以轴为对称轴翻折到轴上方,得到如图所示的新函数图象,下列对新函数的描述正确的是( )
A.图象与轴的交点坐标是 B.当时,函数取得最大值
C.图象与轴两个交点之间的距离为 D.当时,的值随值的增大而增大
【考点2二次函数的平移】
1.(2025·上海·中考真题)将函数的图像向下平移2个单位后,得到的新函数的解析式为 .
2.(2025·河南安阳·二模)将二次函数的图象先向左平移2个单位长度,再向上平移3个单位长度得到的抛物线的顶点坐标为( )
A. B. C. D.
3.(2025·河南·一模)将二次函数的图象先向下平移3个单位长度,再向左平移2个单位长度,得到抛物线,则( )
A.0 B.1 C.2 D.3
4.(2025·河南漯河·三模)关于二次函数,下列结论中正确的是( )
A.其图象的对称轴是直线
B.当时,y随x的增大而减小
C.若点是抛物线上的点,则点也是抛物线上的点
D.把该函数的图象先向上平移2个单位长度,再向左平移3个单位长度后,图象经过点
【考点3 二次函数的图象与系数的关系综合】
1.(2025·甘肃甘南·中考真题)已知二次函数的图象如图所示,有下列5个结论:①;②;③;④;⑤,(的实数).其中正确结论个数有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
2.(2025·黑龙江·中考真题)如图,二次函数与轴交于点、,与轴交于点,其中.则下列结论:
①;②方程没有实数根;③; ④.
其中错误的个数有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
3.(2025·江苏徐州·中考真题)如图为二次函数的图象,下列代数式的值为负数的是 (写出所有正确结果的序号).
①a;②;③c;④;⑤.
4.(2025·山东·中考真题)已知二次函数(a,b,c为常数,)图像的顶点坐标是,且经过,两点,.有下列结论:
①关于x的一元二次方程有两个不相等的实数根;
②当时,y的值随x值的增大而减小;③;
④;⑤对于任意实数t,总有.
以上结论正确的有( )
A.5个 B.4个 C.3个 D.2个
5(2025·黑龙江齐齐哈尔·中考真题)如图,二次函数的图象与轴交于两点,,且.下列结论:①;②;③;④若和是关于的一元二次方程的两根,且,则,;⑤关于的不等式的解集为.其中正确结论的个数是( )
A.2 B.3 C.4 D.5
6.(2025·四川广安·中考真题)如图,二次函数(a,b,c为常数,)的图象交x轴于A,B两点,点A的坐标是,点B的坐标是,有下列结论:①;②;③关于x的方程的解是,;④.其中正确的有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
7.(2025·山东烟台·中考真题)如图,二次函数的部分图象与轴的一个交点位于和之间,顶点的坐标为.下列结论:①;②对于任意实数,都有;③;④若该二次函数的图象与轴的另一个交点为,且是等边三角形,则.其中所有正确结论的序号是( )
A.①② B.①③ C.①④ D.①③④
8.(2024·山东烟台·中考真题)已知二次函数的与的部分对应值如下表:
下列结论:;关于的一元二次方程有两个相等的实数根;当时,的取值范围为;若点,均在二次函数图象上,则;满足的的取值范围是或.其中正确结论的序号为 .
9.(2025·四川德阳·中考真题)已知抛物线(a,b,c是常数,)过点,且,该抛物线与直线(k,c是常数,)相交于两点(点A在点B左侧).下列说法:①;②;③点是点A关于直线的对称点,则;④当时,不等式的解集为.其中正确的结论个数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【考点4二次函数的最值】
1.(2025·江苏淮安·中考真题)若,则的最大值是 .
2.(2025·江苏徐州·中考真题)二次函数的最小值为 .
3.(2023·山东泰安·中考真题)二次函数的最大值是 .
4.(2025·陕西·中考真题)在平面直角坐标系中,二次函数的图象与轴有两个交点,且这两个交点分别位于轴两侧,则下列关于该函数的结论正确的是( )
A.图象的开口向下 B.当时,的值随值的增大而增大
C.函数的最小值小于 D.当时,
5.(2025·四川巴中·中考真题)从地面竖直向上抛出一小球,小球高度与小球运动时间之间的关系式是.有下列结论:
①小球运动时间是时,高度为;②小球运动中高度可以是;
③当时,高度h随着时间t的增大而减小.其中正确结论的个数是( )
A.0 B.1 C.2 D.3
6.(2025·山东潍坊·中考真题)如图,在平面直角坐标系中,二次函数与正比例函数的图象都经过点,点为二次函数图象上点与点之间的一点,过点作轴的垂线,交于点,交轴于点.
(1)若点为该二次函数的顶点,
求二次函数的表达式;
求线段长度的最大值;
(2)若该二次函数与轴的一个交点为,且,求的取值范围.
7.(2024·山东德州·中考真题)已知抛物线,为实数.
(1)如果该抛物线经过点,求此抛物线的顶点坐标.
(2)如果当时,的最大值为4,求的值.
(3)点,点,如果该抛物线与线段(不含端点)恰有一个交点,求的取值范围.
8.(2024·山东威海·中考真题)已知抛物线与x轴交点的坐标分别为,,且.
(1)若抛物线与x轴交点的坐标分别为,,且.试判断下列每组数据的大小(填写、或):
①________;②________;③________.
(2)若,,求b的取值范围;
(3)当时,最大值与最小值的差为,求b的值.
【考点5二次函数与方程、不等式】
1.(2025·山东潍坊·中考真题)已知二次函数,自变量与函数值的部分对应值如下表.
…
0
1
2
…
…
c
2
2
…
下列说法正确的是( )
A.若,则函数图象的开口向上 B.关于的方程的两个根是和4
C.点在一次函数的图象上 D.代数式的最大值为
2.(2025·山东·中考真题)在水分、养料等条件一定的情况下,某植物的生长速度(厘米/天)和光照强度(勒克斯)之间存在一定关系.在低光照强度范围()内,与近似成一次函数关系;在中高光照强度范围内,与近似成二次函数关系.其部分图象如图所示.根据图象,下列结论正确的是( )
A.当时,随的增大而减小 B.当时,有最大值
C.当时, D.当时,
3.(2024·山东济宁·中考真题)将抛物线向下平移k个单位长度.若平移后得到的抛物线与x轴有公共点,则k的取值范围是 .
4.(2025·湖北武汉·中考真题)已知二次函数(为常数,且).下列五个结论:
①该函数图象经过点;
②若,则当时,随的增大而减小;
③该函数图象与轴有两个不同的公共点;
④若,则关于的方程有一个根大于0且小于1;
⑤若,则关于的方程的正数根只有一个.
其中正确的是 (填写序号)
5.(2025·江苏·中考真题)已知二次函数,为常数.
(1)若该二次函数的图像与直线有两个交点,求的取值范围;
(2)若该二次函数的图像与轴有交点,求的值;
(3)求证:该二次函数的图像不经过原点.
6.(2025·青海·中考真题)在平面直角坐标系中,抛物线与x轴交于A,B两点,点B的坐标为,点在抛物线上.
(1)求抛物线的解析式;
(2)①求点A的坐标;
②当时,根据图象直接写出x的取值范围________;
(3)连接交y轴于点D,在y轴上是否存在点P,使是以为直角边的直角三角形,若存在,请直接写出所有符合条件的点P坐标,若不存在,请说明理由.
7.(2025·山东潍坊·中考真题)如图,在平面直角坐标系中,二次函数与正比例函数的图象都经过点,点为二次函数图象上点与点之间的一点,过点作轴的垂线,交于点,交轴于点.
(1)若点为该二次函数的顶点,
求二次函数的表达式;
求线段长度的最大值;
(2)若该二次函数与轴的一个交点为,且,求的取值范围.
【考点6 二次函数的应用:生活中问题】
1.(2025·山西·中考真题)综合与实践
问题情境:青蛙腾空阶段的运动路线可看作抛物线.我国某科研团队根据青蛙的生物特征和运动机理设计出了仿青蛙机器人,其起跳后的运动路线与实际情况中青蛙腾空阶段的运动路线相吻合.
实验数据:仿青蛙机器人从水平地面起跳,并落在水平地面上,其运动路线的最高点距地面,起跳点与落地点的距离为.
数学建模:如图,将仿青蛙机器人的运动路线抽象为抛物线,其顶点为N,对称轴为直线l,仿青蛙机器人在水平地面上的起跳点为O,落地点为M.以O为原点,所在直线为x轴,过点O与所在水平地面垂直的直线为y轴,建立平面直角坐标系.
(1)请直接写出顶点N的坐标,并求该抛物线的函数表达式;
问题解决:已知仿青蛙机器人起跳后的运动路线形状保持不变,即抛物线的形状不变.
(2)如图1,若仿青蛙机器人从点O正上方的点P处起跳,落地点为Q,点P的坐标为,点Q在x轴的正半轴上.求起跳点P与落地点Q的水平距离的长;
(3)实验表明:仿青蛙机器人在跃过障碍物时,与障碍物上表面的每个点在竖直方向上的距离不少于,才能安全通过.如图,水平地面上有一个障碍物,其纵切面为四边形,其中,.仿青蛙机器人从距离左侧处的地面起跳,发现不能安全通过该障碍物.若团队人员在起跳处放置一个平台,仿青蛙机器人从平台上起跳,则刚好安全通过该障碍物.请直接写出该平台的高度(平台的大小忽略不计,障碍物的纵切面与仿青蛙机器人的运动路线在同一竖直平面内).
2.(2025·辽宁·中考真题)为方便悬挂电子屏幕,学校需要在校门上方的抛物线形框架结构上增加立柱.为此,某数学兴趣小组开展了综合与实践活动,记录如下:
活动主题
为校门上方的抛物线形框架结构增加立柱
活动准备
1.去学校档案馆查阅框架结构的图纸;
2.准备皮尺等测量工具.
采集数据
图1是校门及上方抛物线形框架结构的平面示意图,信息如下:
1.大门形状为矩形(矩形);
2.底部跨度(的长)为;
3.立柱的长为,且,垂足为.
设计方案
考虑实用和美观等因素,在间增加两根与垂直的立柱,垂足分别为,立柱的另一端点在抛物线形框架结构上,其中.
确定思路
小组成员经过讨论,确定以点为坐标原点,线段所在直线为轴,建立如图2所示的平面直角坐标系.点的坐标为,设抛物线的表达式为,分析数据得到点或点的坐标,进而求出抛物线的表达式,再利用表达式求出增加立柱的长度,从而解决问题.
根据以上信息,解决下列问题:
(1)求抛物线的表达式;
(2)现有一根长度为的材料,如果用它制作这两根立柱,请你通过计算,判断这根材料的长度是否够用(因施工产生的材料长度变化忽略不计)
【考点7二次函数性质的计算与证明综合问题】
1.(2025·福建·中考真题)在平面直角坐标系中,二次函数的图象过点.
(1)求的值;
(2)已知二次函数的最大值为.
①求该二次函数的表达式;
②若为该二次函数图象上的不同两点,且,求证:.
2.(2025·安徽·中考真题)已知抛物线经过点.
(1)求该抛物线的对称轴;
(2)点和分别在抛物线和上(与原点都不重合).
①若,且,比较与的大小;
②当时,若是一个与无关的定值,求与的值.
3.(2025·山东·中考真题)已知二次函数,其中,为两个不相等的实数.
(1)当、时,求此函数图象的对称轴;
(2)当时,若该函数在时,y随的增大而减小;在时,随的增大而增大,求的取值范围;
(3)若点,,均在该函数的图象上,是否存在常数,使得?若存在,求出的值;若不存在,说明理由
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