专题16 二次函数 拓展提升题分类训练 【暑期培优】 2026年八升九数学暑假培优计划(人教版九年级数学上册,重庆专用)

2026-07-28
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摘要:

**基本信息** 以5类40道题系统整合二次函数代数操作、图像性质、几何综合及新定义运算,突出知识递进与综合应用 **综合设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |代数操作题|8道|结合整式、方程等考查代数变形与推理|从二次函数概念出发,强化抽象能力与运算能力| |图像与性质综合题|8道|通过图像分析系数关系及函数性质|衔接图像特征与代数表达式,培养几何直观| |图像与几何动点综合|8道|动态几何中构建函数关系解决问题|融合函数与几何运动,发展推理意识与空间观念| |几何最值问题|8道|利用二次函数性质求线段、面积最值|深化模型意识,体现数学思维的严谨性| |定义新运算|8道|结合新运算规则探究函数图像与性质|创新情境下应用函数知识,提升应用意识|

内容正文:

专题16 二次函数拓展提升题分类训练 (5种类型40道) 专题目录 【类型1 二次函数相关代数操作题】 1 【类型2 二次函数图像与性质综合题】 3 【类型3 二次函数图像与几何动点综合】 6 【类型4 利用二次函数解决几何最值问题】 9 【类型5 二次函数相关定义新运算】 11 【类型1 二次函数相关代数操作题】 1.已知整式,其中,为正整数,,,,,为自然数,若,且.下列说法中: ①当时,所有满足条件的整式的和为; ②满足关于的二次函数与轴无交点的共有4个; ③所有满足条件的整式中,多项式一共有28个. 其中正确的个数是(     ) A.0 B.1 C.2 D.3 2.已知函数,函数,其中s为正整数,均为自然数,且满足,其中表示中最大的数,例如.则下列说法中,正确的个数为(  ) ①若函数的图象经过点,则函数的图象一定经过点; ②若且关于x的方程恰有两个不相等的实数根,则实数k的取值范围为或; ③若,则函数的图象上有4个整数点.(注:横纵坐标均是整数的点为整数点) A.0 个 B.1 个 C.2 个 D.3 个 3.对于实数,定义新运算,若函数,则下列结论正确的有(  ) ①方程的解为或; ②关于的方程有三个解,则; ③当时,随增大而增大; ④当时,函数有最大值0. A.1个 B.2个 C.3个 D.4个 4.已知三个函数,下列说法正确的个数有(   ) ①时,的值为4或; ②对于任意的实数,若,则; ③若则; ④若当式子中的取值为与时,的值相等,则的最大值为. A.4 B.3 C.2 D.1 5.已知三个函数:,,,下列说法: ①当时,x的值为5或; ②对于任意的实数m,n,若,,则; ③若时,则; ④若当式子中x的取值为与时,的值相等,则a的最大值为8. 以上说法中不正确的个数是(    ) A.3 B.2 C.1 D.0 6.现定义对于一个数a,我们把称为a的“邻一数”;若,则;若,则.例如:,.下列说法,其中正确结论有(    )个 ①若,则; ②当,时,,那么代数式值为4; ③方程的解为或或; ④若函数,当时,x的取值范围是. A.1 B.2 C.3 D.4 7.现定义对于一个数a,我们把称为a的“邻一数”;若,则;若,则.例如:,.下列说法,其中正确结论有(    )个 ①若,则; ②当,时,,那么代数式的值为4; ③方程的解为或或; ④若函数,当时,x的取值范围是. A.0 B.1 C.2 D.3 8.已知三个函数:,,,下列说法: ①当时,的值为6或; ②对于任意的实数m,n,若,,则; ③若时,则; ④若当式子中的取值为与时,的值相等,则a的最大值为8. 以上说法中正确的个数是(    ) A.1 B.2 C.3 D.4 【类型2 二次函数图像与性质综合题】 9.如图是二次函数图象的一部分,该图象过点,对称轴为直线,下列结论: ①; ②; ③; ④, 其中正确的有(    ) A.1个 B.2个 C.3个 D.4个 10.如图,已知顶点为的抛物线过.则下列结论:①;②对于任意实数,均有;③;④若,则;⑤.其中结论正确的个数为(   ) A.2个 B.3个 C.4个 D.5个 11.已知二次函数的图象如图所示,对于这个函数有下列四个结论:①;②;③;④.则结论正确的有(   ) A.1个 B.2个 C.3个 D.4个 12.如图,已知二次函数图象的对称轴为直线,有下列结论:①;②当时,的值随值的增大而增大;③对于任意实数,都有;④.其中正确的个数是(     ) A.个 B.个 C.个 D.个 13.二次函数的图象如图所示,对称轴是直线,下列结论:①;②;③;④;⑤若,则.其中正确的序号是(  ) A.①② B.①②⑤ C.②④ D.①③④ 14.已知二次函数的图象如图所示,有下列4个结论:;;(的实数);.其中正确的结论有(     ) A.1个 B.2个 C.3个 D.4个 15.二次函数的图象如图所示,对称轴是直线.下列结论:①;②;③;④(为实数).其中结论正确的个数为(     ) A.1 B.2 C.3 D.4 16.二次函数的图像如图所示,则下列命题中正确的个数(   ) ①;②一次函数的图像不经过第四象限;③(是任意实数);④. A.1 B.2 C.3 D.4 【类型3 二次函数图像与几何动点综合】 17.如图,在中,,,.动点以的速度从点出发,沿折线向终点运动,同时动点也以的速度从点出发,沿边向终点运动.设点,的运动时间为,的面积为,则与的函数图象大致是(     ) A. B. C. D. 18.如图1,在正方形中,是边上一点,动点从处出发沿向目的地运动,同时动点从处出发沿向目的地运动,它们同时到达终点.设为(单位:),的面积为(单位:),关于的函数图象如图2所示,当点在线段上运动时,该时段函数图象的最高点坐标为.下列选项错误的是(     ) A. B. C. D. 19.如图1,在矩形中,,,动点P以的速度自A点出发沿折线方向运动,动点Q以的速度自A点出发沿折线方向运动,若点P、Q同时出发,运动时间为t秒,两点相遇时都停止运动,记的面积为,且s与t之间的函数关系的图像如图2所示,则图像中的值为(    ) A. B. C. D. 20.如图①,四边形是菱形,,动点E从点A出发以的速度沿着边运动,到达点D停止运动,另一动点F同时从点A出发,以的速度沿着边向点D运动,到达点D停止运动,设点E运动时间为,的面积为,y关于x的函数图象大致如图②所示,则a的值为(    ) A. B. C. D. 21.如图1,在等腰中,,动点D从点A开始沿边以每秒1个单位长度的速度运动到点B,同时,动点E从点B开始沿边以相同速度运动到点C,连接,点F为中点.设时间为,为y,y关于t的函数图象如图2所示,下列结论不正确的是(   ) A. B.连接,有最小值为 C.若点M是边的中点,则的最小值为1 D.连接,则的最小值为 22.如图,在的正方形网格中,动点同时从两点匀速出发,以每秒1个单位长度的速度沿网格线运动至格点停止.动点的运动路线为:;动点的运动路线为:,连接.设动点运动时间为的面积为.则与之间的函数关系用图象表示大致是(    ) A. B. C. D. 23.如图1,在中,,,动点从点开始沿边以每秒个单位长度的速度运动,同时,动点从点开始沿边以相同速度运动,当其中一点停止运动时,另一点同时停止运动,连接,为中点.设时间为,为,关于的函数图象如图2所示,有下列结论: ①当时,; ②; ③连接,有最小值为; ④若点是边的中点,则的最小值为.其中,正确结论的个数是(  ) A.1 B.2 C.3 D.4 24.如图1,在正方形中,动点以的速度自点出发沿方向运动至A点停止,动点以的速度自A点出发沿折线运动至点停止,若点P、Q同时出发运动了秒,记的面积为,且与之间的函数关系的图像如图2所示,则图像中的值为(    ). A.1 B. C. D.2 【类型4 利用二次函数解决几何最值问题】 25.如图,等边三角形的面积为,、分别是、边上的动点,,则的最小值是____. 26.在边长为6的正方形 中,点、分别为对角线、边上的动点,且,则的最小值为_________. 27.如图,在中,,,,为的中点,在边上,在边上,且,连接,为的中点,则的最小值为______. 28.如图,点P和点Q分别是等边三角形的边和上的动点,且,若,则的最小值为_____. 29.已知等边边长为6,点D、E、F分别在、、上,且面积为y,则y的最小值为_______. 30.如图,正方形边长为4,E为边上一点,连接对角线,过点E作交于点F,连接,取的中点为G,则的最小值为___________. 31.如图,点在矩形的对角线上,,且,连接,若,,则的最小值为__________. 32.如图,在中,,,,点D是的中点,点P、Q分别是、上的动点,且,则的最小值为______. 【类型5 二次函数相关定义新运算】 33.定义新运算:对于任意实数a,b,都有,其中等式右边是通常的加法、乘法运算,例如.若y关于x的函数图象与x轴有两个公共点,则实数k的范围是______. 34.已知二次函数,定义新运算:对于任意,称满足等式的解为该函数的“特征值”(其中,,为函数的二次项、一次项、常数项系数),若该函数的“特征值”的取值范围是,则的最小值是________. 35.若定义一种新运算:,例如:@,@.则: (1)@________; (2)@与直线(为常数)有个交点,则的取值范围是________. 36.定义新运算:对于任意实数m,n都有,等式右边是常用的加法、减法、乘法及乘方运算.例如:.根据以上知识解决问题: (1)若x☆3=1,则x的值为_________________. (2)抛物线的顶点坐标是________________. (3)若的值小于0,则方程有________________个根. 37.定义新运算:[a,b,c]=a(c<a<b),即[a,b,c]的取值为a,b,c的中位数,例如,[1,2,3]=2,[3,4,8]=4,已知函数y=[x+2,x2+1,﹣x+2]与直线y=x+b有3个交点时,则b的值为____. 38.对于实数a,b,定义新运算“”:ab= ;若关于x的方程恰好有两个不相等的实根,则t的值为_________________. 39.新定义:对于给定的二次函数,我们把形如的函数称为二次函数的“友好关联函数”,运用此定义解决下列问题: 已知二次函数. (1)请写出这个二次函数的“友好关联函数”的表达式____________; (2)若点和点在这个二次函数的“友好关联函数”的图象上,请写出直线与该“友好关联函数”图象的交点坐标(除了、两点)____________. 40.新定义:若存在常数,使得点满足,,则称点为“偶点”.如若是“偶点”,则;若抛物线上至少存在一个“偶点”,则的取值范围为_______. 第 1 页 共 112 页 学科网(北京)股份有限公司 $ 专题16 二次函数拓展提升题分类训练 (5种类型40道) 专题目录 【类型1 二次函数相关代数操作题】 1 【类型2 二次函数图像与性质综合题】 16 【类型3 二次函数图像与几何动点综合】 24 【类型4 利用二次函数解决几何最值问题】 39 【类型5 二次函数相关定义新运算】 51 【类型1 二次函数相关代数操作题】 1.已知整式,其中,为正整数,,,,,为自然数,若,且.下列说法中: ①当时,所有满足条件的整式的和为; ②满足关于的二次函数与轴无交点的共有4个; ③所有满足条件的整式中,多项式一共有28个. 其中正确的个数是(     ) A.0 B.1 C.2 D.3 【答案】B 【分析】根据已知条件(为自然数,为正整数 ),对的可能取值进行分类讨论,分别计算不同值下满足条件的整式的个数,再据此判断三个说法的正误. 【详解】解:当时, ,为正整数,,即(,为自然数). 时,,整式为; 时,,整式为; 时,,整式为; 所有满足条件的整式的和为,故①正确; 当时, ,为正整数,,即(,,为自然数). 、、的取值可能如下表: 3 1 0 3 0 1 2 2 0 2 0 2 2 1 1 1 3 0 1 0 3 1 2 1 1 1 2 根据上表可知,共9种可能,,,,,,,,,,均为多项式, 与轴无交点,即判别式, ,,,,符合题意,共5个,故②错误; 当时: ,为正整数,,即(,,,为自然数). 、、、的取值可能如下表: 3 0 0 0 2 1 0 0 2 0 1 0 2 0 0 1 1 2 0 0 1 0 2 0 1 0 0 2 1 1 1 0 1 1 0 1 1 0 1 1 此时满足条件的共10个,其中多项式9个. 当时: ,为正整数,,即(,,,,为自然数). 、、、、的取值可能如下表: 2 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 0 1 0 1 0 0 0 1 此时满足条件的共5个,其中多项式4个. 当时: ,为正整数,,即(,,,,,为自然数). 只能是,,,,,,此时满足条件的共1个. 所有满足条件的共1个,为单项式. 所有满足条件的共个,其中多项式共个,故③错误; 综上,正确的有①共1个. 2.已知函数,函数,其中s为正整数,均为自然数,且满足,其中表示中最大的数,例如.则下列说法中,正确的个数为(  ) ①若函数的图象经过点,则函数的图象一定经过点; ②若且关于x的方程恰有两个不相等的实数根,则实数k的取值范围为或; ③若,则函数的图象上有4个整数点.(注:横纵坐标均是整数的点为整数点) A.0 个 B.1 个 C.2 个 D.3 个 【答案】D 【分析】本题考查了函数的综合问题. 先求出,则,①根据函数经过点,得到,即,,此时,当时,,则函数的图象一定经过点;②根据要求可知,,即,根据根的判别式计算即可;③由可知,得到,找出所有整数点即可. 【详解】解:∵s为正整数, ∴, ∵表示中最大的数, ∴, ①∵函数经过点, ∴. ∵, ∴,, 此时,则, ∴, 当时,,则函数的图象一定经过点,①正确; ②∵,均为自然数,, ∴,此时,则, 则,, ∴, 即, ∵关于x的方程恰有两个不相等的实数根, ∴, 解得:或,②正确; ③∵, ∴, 解得:(负值舍去), 即, ∴,, 即, 由可知,。因为均为整数, ∴和也为整数,则必须为整数, ∴是2的整数因数,即的可能取值为 当时,,即; 当时,,即; 当时,,即; 当时,,即; 即整数点:,共4个,③正确; 综上所述,正确的个数为3个. 故选:D. 3.对于实数,定义新运算,若函数,则下列结论正确的有(  ) ①方程的解为或; ②关于的方程有三个解,则; ③当时,随增大而增大; ④当时,函数有最大值0. A.1个 B.2个 C.3个 D.4个 【答案】B 【分析】根据新定义运算法则,列出一元二次方程,解出即可得出符合题意的解,即可判断结论①;根据新定义运算法则,得出二次函数,然后根据函数解析式得出二次函数图象,即可判断结论②;根据新定义运算法则,结合二次函数的性质,即可判断结论③④,综合即可得出答案. 【详解】解:在方程中, 当时,即,则, 解得:或, 当时,即,则, 解得:或(都不符合题意,舍去), ∴综上所述,方程的解为或,故结论①正确; 当时,即,则,即, 当时,即,则,即, 如图,当时,方程没有三个解,故结论②错误;    函数中, 当时,则,即,结合图象可知:随增大而增大,故结论③正确; 当时,函数,当时,函数有最小值,最小值为,故结论④错误, 综上所述,正确结论为①③,有2个正确结论. 故选:B 【点睛】本题考查了新定义运算、二次函数的图象与性质,解本题的关键在理解新定义运算法则,并熟练掌握二次函数的图象与性质. 4.已知三个函数,下列说法正确的个数有(   ) ①时,的值为4或; ②对于任意的实数,若,则; ③若则; ④若当式子中的取值为与时,的值相等,则的最大值为. A.4 B.3 C.2 D.1 【答案】B 【分析】本题主要考查了整式的混合运算,分式的混合运算,利用二次函数的性质解决最值问题,解题的关键是掌握各运算法则. 分别验证四个说法的正确性: ①解分式方程,检验根是否有效; ②利用完全平方公式变形,代入已知条件计算; ③解方程并代入表达式化简,判断结果; ④构造二次函数,利用顶点式求最大值. 【详解】①:由得,化简为,解得或,均满足,故①正确,符合题意; ②:,由,,得,故,故②正确,符合题意; ③:由得,解得,,则,,,,代入化简得,,与题目结果不符,故③错误,不符合题意; ④:令,当和时,,即,解得,其最大值为顶点处,故④正确,符合题意; 综上,正确的有①、②、④,共3个, 故选:B. 5.已知三个函数:,,,下列说法: ①当时,x的值为5或; ②对于任意的实数m,n,若,,则; ③若时,则; ④若当式子中x的取值为与时,的值相等,则a的最大值为8. 以上说法中不正确的个数是(    ) A.3 B.2 C.1 D.0 【答案】C 【分析】解可化为一元二次方程的分式方程即可判断①,通过平方差公式对进行变形得到,在通过完全平方公式的变形得到的值即可判断②,解可化为一元二次方程的分式方程求得,再代入化简,即可判断③,令,,,根据,得到关于的二次函数,利用二次函数的性质,即可判断④. 【详解】解;①当时,则, ∴, 解得或. 经检验,和都是原方程的解,故①说法正确; ② , ,, ∴, ∴, ∴或 ,故②错误; ③∵, ∴, 整理得:, ∴, ∵时,, ∴, ,故③正确; ④,令, 当式子中x的取值为与时,的值相等, ∴令,,则, , 整理得:, ∵当式子中x的取值为与时,的值相等, ∴对于b的不同的很多值都可以满足的值相等, ∴(满足时,只有特定的两个值), ∴, , 的最大值为8,故④正确; ∴错误的有1个, 故选:C. 【点睛】本题考查了解可化为一元二次方程的分式方程,完全平方公式的变形,因式分解,二次函数的最值,熟练掌握知识点并灵活运用是解题的关键. 6.现定义对于一个数a,我们把称为a的“邻一数”;若,则;若,则.例如:,.下列说法,其中正确结论有(    )个 ①若,则; ②当,时,,那么代数式值为4; ③方程的解为或或; ④若函数,当时,x的取值范围是. A.1 B.2 C.3 D.4 【答案】B 【分析】本题考查新定义,代数式求值,解一元一次方程,利用函数图象求不等式解集.理解并运用新定义是解题的关键. 当,时,根据“邻一数”定义,可得,可判定①;当,时,根据“邻一数”定义,可得,代入计算即可判定②;当时,可解得,当时,可解得,当时,解得,舍去,可判定③;根据“邻一数”定义,得,画出函数图象,根据图象求出x的取值范围,即可判定④. 【详解】解:①当,时,则,, ∴, ∴若,则错误,故①错误; ②当,时, ∵, ∴,即, ∴,故②正确; ③∵, 当时, ,解得; 当时, ,解得; 当时, ,解得,舍去; ∴方程的解为或,故 ③错误; ④∵, 其图象为: 由图象可得:当时,,故④正确. 综上,正确的有②④,共2个, 故选:B. 7.现定义对于一个数a,我们把称为a的“邻一数”;若,则;若,则.例如:,.下列说法,其中正确结论有(    )个 ①若,则; ②当,时,,那么代数式的值为4; ③方程的解为或或; ④若函数,当时,x的取值范围是. A.0 B.1 C.2 D.3 【答案】C 【分析】当,时,根据“邻一数”定义,可得,可判定①;当,时,根据“邻一数”定义,可得,代入计算即可判定②;当时,可解得,当时,可解得,当时,解得,舍去,可判定③;根据“邻一数”定义,得,画出函数图象,根据图象求出x的取值范围,即可判定④. 【详解】解:①当,时,则,, ∴, ∴若,则错误,故①错误; ②当,时, ∵, ∴,即, ∴,故②正确; ③∵, 当时, ,解得; 当时, ,解得; 当时, ,解得,舍去; ∴方程的解为或,故 ③错误; ④∵, 其图象为: 由图象可得:当时,,故④正确. 综上,正确的有②④,共2个, 故选:C. 【点睛】本题考查新定义,代数式求值,解一元一次方程,利用函数图象求不等式解集.理解并运用新定义是解题的关键. 8.已知三个函数:,,,下列说法: ①当时,的值为6或; ②对于任意的实数m,n,若,,则; ③若时,则; ④若当式子中的取值为与时,的值相等,则a的最大值为8. 以上说法中正确的个数是(    ) A.1 B.2 C.3 D.4 【答案】C 【分析】解可化为一元二次方程的分式方程即可判断①,通过完全平方公式对进行变形,即可判断②,解可化为一元二次方程的分式方程求得,,再代入化简,即可判断③,令,,,根据,得到关于的二次函数,利用二次函数的性质,即可判断④. 【详解】解:①即, 整理得:, 解得:或, 经检验,或是原方程的解, 故①正确; ② , ,, , 故②正确; ③即, 整理得:, 解得:, 经检验,是原方程的解, ,, , 故③错误; ④,令, 的取值为与时,的值相等,令,, , , 整理得:, , 的最大值为8, 故④正确; 综上,正确的有3个, 故选:C. 【点睛】本题考查了解可化为一元二次方程的分式方程,完全平方公式的变形,因式分解,二次函数的最值,熟练掌握知识点并灵活运用是解题的关键. 【类型2 二次函数图像与性质综合题】 9.如图是二次函数图象的一部分,该图象过点,对称轴为直线,下列结论: ①; ②; ③; ④, 其中正确的有(    ) A.1个 B.2个 C.3个 D.4个 【答案】C 【分析】根据抛物线的性质逐项判断即可,由抛物线的开口判断a的符号,结合对称轴可判断b的符号及b与2a的关系;还可结合图象上点的坐标特征进行判断. 本题考查二次函数的图象与性质,根据二次函数的图象判断式子符号,熟练运用二次函数的性质,代入特殊点判断不等式的符号是解题的关键. 【详解】解:∵抛物线开口向下, ∴, ∵抛物线与y轴交点在x轴上方, ∴, ∵对称轴, ∴, ∴;故①错误; 由图象知当时,, ∴, ∴;故②正确; ∵对称轴为, ∴, ∴;故③正确; ∵点关于对称轴的对称点是, ∴, ∴, 即;故④正确; 故选:C. 10.如图,已知顶点为的抛物线过.则下列结论:①;②对于任意实数,均有;③;④若,则;⑤.其中结论正确的个数为(   ) A.2个 B.3个 C.4个 D.5个 【答案】B 【分析】本题考查二次函数图象与系数的关系,二次函数的图像及性质,熟练掌握二次函数的性质是解题的关键.根据开口方向,对称轴,与轴的交点,即可判断的符号,即可判断①,根据顶点坐标求得最值,即可判断②,把代入,得,故③正确,由关于直线对称的点为,进而得若,则或,故④错误;由抛物线的顶点为,,得,再由,得,故⑤正确. 【详解】解:抛物线开口向上, ∴, ∵对称轴为直线, ∴,, ∵抛物线与轴交于负半轴, ∴, ∴,故①正确; 抛物线的顶点坐标为,即时,函数有最小值, , ∴对于任意的,均有,故②错误; 抛物线过, ∴,故③正确; ∵抛物线过,关于直线对称的点为, ∴若,则或,故④错误; 抛物线的顶点为,, ∴, ∴, ∵, ∴, 解得,故⑤正确. ∴正确的个数为 故选:. 11.已知二次函数的图象如图所示,对于这个函数有下列四个结论:①;②;③;④.则结论正确的有(   ) A.1个 B.2个 C.3个 D.4个 【答案】C 【分析】由抛物线的开口方向和对称轴可判断①和②,当时,,判断③,利用判断④,即可得出结论. 【详解】解:抛物线开口向下, , 抛物线与x轴交点为, ∴抛物线对称轴为, , , ∴,故②正确, , 故①正确; 由图象得,当时,, ,故③正确, ∵, ∴ 故④错误; 综上所述,正确的是①②③,有3个. 12.如图,已知二次函数图象的对称轴为直线,有下列结论:①;②当时,的值随值的增大而增大;③对于任意实数,都有;④.其中正确的个数是(     ) A.个 B.个 C.个 D.个 【答案】B 【分析】根据图象判断系数的符号,判断①,增减性判断②,最值判断③,特殊点结合对称轴,判断④即可. 【详解】解:抛物线的开口向下,对称轴为直线,与轴交于正半轴, ∴, ∴,当时,的值随值的增大而增大;故②错误; ∴,故①错误, ∵抛物线的开口向下,对称轴为直线, ∴当时,取最大值为, ∴对于任意实数,都有,即都有;故③正确; ∵, ∴, 由图象可知,当时,,故,故④正确; 综上,正确的个数有2个. 13.二次函数的图象如图所示,对称轴是直线,下列结论:①;②;③;④;⑤若,则.其中正确的序号是(  ) A.①② B.①②⑤ C.②④ D.①③④ 【答案】B 【分析】由抛物线的开口向下知,与轴的交点在正半轴上得到,由对称轴为,可对①②进行分析判断;把代入解析式,根据函数图象可对③进行判断;当时,,再根据对称轴可对④进行判断;根据函数的性质可对⑤进行判断. 【详解】解:①抛物线的对称轴是直线, , ,故①正确; ②抛物线开口向下,与轴交于正半轴, ,, , , ,故②正确; ③把代入解析式,,根据图象时,, ,故③错误; ④当时,, , ,故④错误; ⑤当时,为最大值, , , 故,故⑤正确. 14.已知二次函数的图象如图所示,有下列4个结论:;;(的实数);.其中正确的结论有(     ) A.1个 B.2个 C.3个 D.4个 【答案】C 【分析】抛物线的开口方向可以确定的符号,抛物线与轴的交点可以判断的符号,对称轴是.将取特殊值可得与题干中结论一样的代数式. 【详解】解:①当,, 由图象可知,此时, ∴,即,正确; ②当,, 由图象可知,该函数关于对称, ∴与时,值相等. ∵,, ∴,,即,正确; ③当,值最大,此时, 当时,, ∴,错误; ④∵二次函数的对称轴是, ∴,即,正确. 综上,①②④正确. 15.二次函数的图象如图所示,对称轴是直线.下列结论:①;②;③;④(为实数).其中结论正确的个数为(     ) A.1 B.2 C.3 D.4 【答案】C 【分析】①由抛物线开口方向得到,对称轴在轴右侧,得到与异号,又抛物线与轴负半轴相交,得到,可得出,选项①错误;②把代入中得,所以②正确;③当时,,即, 当时,,即,即可判断选项③正确;④由对称轴为直线,即时,有最小值,可得结论,即可得到④正确. 【详解】解:①∵抛物线开口向上, ∴, ∵抛物线的对称轴在轴右侧, ∴, ∵抛物线与轴交于负半轴, ∴, ∴,①错误; ②当时,, ∴, ∵, ∴, 把代入中得,所以②正确; ③由图象可知,当时,,即, 当时,,即, , 即,所以③正确 ④∵抛物线的对称轴为直线, ∴时,函数的最小值为, ∴, 即,所以④正确. 综上所述,结论正确的有②③④,共3个. 16.二次函数的图像如图所示,则下列命题中正确的个数(   ) ①;②一次函数的图像不经过第四象限;③(是任意实数);④. A.1 B.2 C.3 D.4 【答案】A 【分析】根据二次函数的图象和性质逐项判断即可. 【详解】解:由二次函数图象知,抛物线开口向上,, 由抛物线与轴的交点于轴下方可得, 抛物线对称轴为直线,则, , ①错误; ,, ∴一次函数的图象经一、三、四象限, 故②错误; 当时,最小, , 故③错误; 由图象可知,当时,, 对称轴为直线, 当时, , , 故④正确. 【类型3 二次函数图像与几何动点综合】 17.如图,在中,,,.动点以的速度从点出发,沿折线向终点运动,同时动点也以的速度从点出发,沿边向终点运动.设点,的运动时间为,的面积为,则与的函数图象大致是(     ) A. B. C. D. 【答案】A 【分析】首先,得到,然后,根据,,,分三种情况分别求出对应的S关于t的函数表达式,再分别判断在对应取值范围内对应的函数图象即可得出答案. 【详解】解:∵, ∴, 根据题意知,, ①当时,, ∴当时,S随t的增大而增大; ②当时,, 如图1,过P作于D, ∵, ∴, ∴, ∴,即,解得, ∴, ∵, ∴此时,抛物线开口向下; ③如图2,当时,, ∵, ∴S随t的增大而减小, 综上,选项A符合题意,故选A . 18.如图1,在正方形中,是边上一点,动点从处出发沿向目的地运动,同时动点从处出发沿向目的地运动,它们同时到达终点.设为(单位:),的面积为(单位:),关于的函数图象如图2所示,当点在线段上运动时,该时段函数图象的最高点坐标为.下列选项错误的是(     ) A. B. C. D. 【答案】D 【分析】先设正方形边长为,根据动点从到的路程为、动点从沿到的路程为且二者同时到达终点,得出的速度是的倍,即的运动路程为;再分三段讨论的运动位置:当在上运动时,写出的面积表达式,代入、求出的长度,即可判断选项;当在上运动时,写出对应的面积表达式,代入、和已求得的,求出正方形边长,即可判断选项B;当在上运动时,此时在线段上,写出面积的二次函数表达式并化为顶点式,得到顶点坐标即该时段函数图象的最高点,即可判断选项C和D. 【详解】解:设正方形边长为,则动点从到的路程为,动点从沿到的路程为, ∵二者同时到达终点, ∴点的速度是点的倍,即的运动路程为, 当在上运动(即)时,的纵坐标为, 的面积, 将,代入,得 , 解得, ∴选项A正确,该选项不符合题意; 当在上运动(即)时,的纵坐标为, 的面积, 将,,代入,得 , 解得,即正方形边长, ∴选项B正确,该选项不符合题意; 当在上运动(即)时,的纵坐标为, 此时在线段上,, 的面积, 这是开口向下的二次函数,顶点坐标为, ∴,, ∴选项C正确,该选项不符合题意; 选项D错误,该选项符合题意. 19.如图1,在矩形中,,,动点P以的速度自A点出发沿折线方向运动,动点Q以的速度自A点出发沿折线方向运动,若点P、Q同时出发,运动时间为t秒,两点相遇时都停止运动,记的面积为,且s与t之间的函数关系的图像如图2所示,则图像中的值为(    ) A. B. C. D. 【答案】A 【分析】第一阶段在上、在上,由为直角三角形直接求出,令得,第二阶段,用割补法求出,由顶点式知该阶段恒成立;第三阶段都在上,令得,从而. 【详解】解:当时,在上,在上,, , 由图知时,, , 解得, , 令, 解得,即, 当时,在上, 在上,, , , , , 当时取最大值4,当时, 当时,恒成立, 当时,在上, 在上,, , , , 令, 解得,即, . 20.如图①,四边形是菱形,,动点E从点A出发以的速度沿着边运动,到达点D停止运动,另一动点F同时从点A出发,以的速度沿着边向点D运动,到达点D停止运动,设点E运动时间为,的面积为,y关于x的函数图象大致如图②所示,则a的值为(    ) A. B. C. D. 【答案】B 【分析】本题考查动点问题的函数图象,根据拐点得到各个自变量范围内的函数解析式是解决本题的关键. 易得点E运动的路程为,点F运动的路程为.当点E在线段上,点F在线段上时,过点F作于点P,求得的长度,然后根据面积公式可得与关系式;当点E在线段上,点F在线段上时,过点B作于点Q,则为中边上的高,求得的长度,根据面积公式可得与之间的关系式;当点E在线段上,点F在线段上时,过点E作于点,利用三角形的面积公式可得与的关系式,然后根据各个函数解析式结合函数图象判断可得各个自变量的范围,进而求解即可. 【详解】解:点E的速度是,点F的速度为,运动时间为, 点E运动的路程为,点F运动的路程为. 当点E在线段上,点F在线段上时, 如图,过点F作于点P, . , . . . . , ∴此段函数图象为开口向上的二次函数图象, 由题中的函数图象可得,当时符合, ∴当时,点E在点B上, ∴, 当点E在线段上,点F在线段上时, 如图,过点B作于点Q,则为中边上的高. . , . , . . , 此段函数图象为随的增大而增大的正比例函数图象, 由题中的函数图象可得,当时符合, ③当点E在线段上,点F在线段上时, 如图,过点E作于点, . 四边形是菱形, . , . . 由题意得:. . . , ∴此段函数图象为开口向下的二次函数图象, 由题中的函数图象可得,当时符合, ∴当时, , ∴a的值为. 故选:B. 21.如图1,在等腰中,,动点D从点A开始沿边以每秒1个单位长度的速度运动到点B,同时,动点E从点B开始沿边以相同速度运动到点C,连接,点F为中点.设时间为,为y,y关于t的函数图象如图2所示,下列结论不正确的是(   ) A. B.连接,有最小值为 C.若点M是边的中点,则的最小值为1 D.连接,则的最小值为 【答案】C 【详解】解:由题意得, ∴当时,,, 在中,, ∴,即, 解得(负值已舍), ∴,故选项A正确,不符合题意; ∵中,是斜边上的中点, ∴, ∵,即, ∴, ∵, ∴当时,取最小值,此时最小值为8,即的最小值为, ∴有最小值为,故选项B正确,不符合题意; 以点为原点,建立如图所示的平面直角坐标系: 那么,,,, ∵和分别为和的中点, ∴,, , , 时,取最小值,此时最小值为,故选项C错误,符合题意; ∵已知,,,设, ∴,, 消去得, ∴点在直线上运动, 作点关于直线的对称点, ∴的最小值为的长, ∴的最小值,故选项D正确,不符合题意. 22.如图,在的正方形网格中,动点同时从两点匀速出发,以每秒1个单位长度的速度沿网格线运动至格点停止.动点的运动路线为:;动点的运动路线为:,连接.设动点运动时间为的面积为.则与之间的函数关系用图象表示大致是(    ) A. B. C. D. 【答案】A 【分析】分0≤t≤1、1<t<2、2≤t≤3三种情况,分别求出函数表达式即可求解. 【详解】①0≤t≤1时,如图, S=PQAP=t, 当t=1时,S=1, 该函数为一次函数; ②1<t<2时,如图,建立如图所示的坐标系, 则点P、Q的坐标分别为(t-1,1)、(2,t),设直线PQ交GE于点H, 设直线PQ的表达式为:,则, 解得, 故直线PQ的表达式为:, 当时,, ∴; 该函数为开口向下的抛物线; ③当2≤t≤3时,如图, PF=t-2,GQ = 3- t, ∴PE= t-2+1 =t-1, 同理可得:S=PEGQ=(t-1)( 3- t)=; 该函数为开口向下的抛物线; 故选:A. 【点睛】本题考查了动点图象问题,涉及到一次函数和二次函数等知识,此类问题关键是:弄清楚不同时间段,图象和图形的对应关系,进而求解. 23.如图1,在中,,,动点从点开始沿边以每秒个单位长度的速度运动,同时,动点从点开始沿边以相同速度运动,当其中一点停止运动时,另一点同时停止运动,连接,为中点.设时间为,为,关于的函数图象如图2所示,有下列结论: ①当时,; ②; ③连接,有最小值为; ④若点是边的中点,则的最小值为.其中,正确结论的个数是(  ) A.1 B.2 C.3 D.4 【答案】C 【分析】从图2可知,当时,,,即可判断①;不妨设,由时,,,根据,可得到此时的长度,从而算得,判断②;由,可知最小值,最小,根据,可得到,利用二次函数,可求得的最值,判断③;以点为原点,建立平面直角坐标系,表示出和的坐标,利用两点距离公式,表示出,利用二次函数,可求得的最值,判断④,最后得到答案. 【详解】解:从图2可知,当时,, 为 当时,,故①错误; 动点从点开始沿边以每秒个单位长度的速度运动,同时,动点从点开始沿边以相同速度运动,设时间为, 当时,, 在中,, ,当时,, ,故②正确; 中,是斜边上的中点, 时,取最小值,此时最小值为2 的最小值为, 有最小值为,故③正确; 以点为原点,建立如图所示的平面直角坐标系: 那么,,,, 和分别为和的中点 , 时,取最小值,此时最小值为,故④正确; 正确的有②③④,三个 故选:C. 【点睛】本题考查了二次函数的最值问题,二次函数的图象与性质,直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半,勾股定理,两点距离公式,熟练掌握以上知识点是解题的关键. 24.如图1,在正方形中,动点以的速度自点出发沿方向运动至A点停止,动点以的速度自A点出发沿折线运动至点停止,若点P、Q同时出发运动了秒,记的面积为,且与之间的函数关系的图像如图2所示,则图像中的值为(    ). A.1 B. C. D.2 【答案】B 【分析】本题考查了动点问题的函数图象,分类讨论,正确求出函数解析式是解答本题的关键.设正方形的边长为,当点Q在上时,求得.当时,有最大值,配合图象可得方程,即可求得;当点Q在上时,可求得,把代入即可得到答案. 【详解】设正方形的边长为,则,,, , 当时,有最大值, 即 , 解得, , 当点Q在上时, 如图,, 当时,, 故选:B. 【类型4 利用二次函数解决几何最值问题】 25.如图,等边三角形的面积为,、分别是、边上的动点,,则的最小值是____. 【答案】 【分析】过点B作,,垂足分别为H、F,设,则,,利用勾股定理表示出,由此即可求出的最小值. 【详解】解:过点B作,,垂足分别为H、F, ∵是等边三角形, ∴,, ∴, ∴,, ∴, 又∵, ∴, ∴, 设,则,, ∴,, ∴在中,, ∴, ∵, ∴当时,取最小值为,此时取最小值. 26.在边长为6的正方形 中,点、分别为对角线、边上的动点,且,则的最小值为_________. 【答案】 【分析】过点作于点,交于点,证明是等腰直角三角形,四边形是矩形,设,求得,,在中,由勾股定理得,最后利用二次函数的性质求解即可. 【详解】解:过点作于点,交于点, ∵四边形是正方形,边长为6, ∴,,, ∵, ∴是等腰直角三角形,四边形是矩形, ∴,,, 设,则, ∵, ∴, ∵, ∴, ∴,, 在中, 由勾股定理得 , ∵,, ∴当时,有最小值, ∴的最小值为. 27.如图,在中,,,,为的中点,在边上,在边上,且,连接,为的中点,则的最小值为______. 【答案】 【分析】以点为原点,所在直线为坐标轴建立平面直角坐标系,设,则,分别表示出的坐标,根据勾股定理得出的关系式,进而根据二次函数的性质求得最值,即可求解. 【详解】解:如图,以点为原点,所在直线为坐标轴建立平面直角坐标系, 依题意,,, ∴ 设,则 ∵ ∴,则 ∴,即 ∴ 设 ∵, ∴抛物线的开口向上,有最小值, ∴当时,取得最小值,最小值为 ∴的最小值为 28.如图,点P和点Q分别是等边三角形的边和上的动点,且,若,则的最小值为_____. 【答案】1 【分析】在上取一点D,使得,连接,,证明,,从而得出,再过点P作交于点H,设,,利用勾股定理和解30度直角三角形求得的表达式,结合二次函数的最值问题即可得出的最小值. 【详解】解:∵是等边三角形,, ∴,, 如图,在上取一点D,使得,连接,, ∵, ∴, ∵,, ∴, 又∵,在上, ∴, ∴, 在和中, , ∴, ∴, 同理可证得:, ∴, ∴,即是等边三角形, 过点P作交于点H, 设,则, ∵, ∴, 在中,, ∴, 在中, , ∴, ∵, ∴当时,有最小值为1, ∴的最小值也为1. 29.已知等边边长为6,点D、E、F分别在、、上,且面积为y,则y的最小值为_______. 【答案】 【分析】过点A作于点H,过E作于点G,利用勾股定理可求得,则,同理可求得,然后通过证明,,利用列出y关于x的函数解析式,根据二次函数的性质求解即可. 【详解】解:如图,过点A作于点H,过E作于点G, ∴, ∵是等边三角形且边长为6, ∴,, ∵, ∴, 在中,, ∴, ∵,, ∴, ∴, ∴, ∵, ∴, ∵,, ∴,即, ∵在和中, , ∴, 同理可证, ∴, ∴ , 即 ∴当时,y有最小值,为. 30.如图,正方形边长为4,E为边上一点,连接对角线,过点E作交于点F,连接,取的中点为G,则的最小值为___________. 【答案】 【分析】延长,交于点,取的中点,连接,先证明.得到,,根据三角形中位线定理,可得到,,设,则,,,,,可得. 【详解】 如图所示,延长,交于点,取的中点,连接. 因为, 所以. 所以, 所以 所以. 所以. 因为的中点为点, 所以. 又因为, 所以. 所以,. 因为的中点为点,的中点为点, 所以,. 所以. 因为正方形, 所以 所以为等腰直角三角形, 所以. 所以. 设,则,,,,, 所以. 所以. 当时,取得最小值,即的最小值为, 所以的最小值为. 故答案为: 31.如图,点在矩形的对角线上,,且,连接,若,,则的最小值为__________. 【答案】/ 【分析】本题考查了矩形的性质,勾股定理,二次函数最值问题.设,利用勾股定理得出,求出最小值. 【详解】解:设, ∵四边形是矩形, ∴, ∴, ∴, ∵, ∴ , ∵, ∴当时,有最小值, ∴最小值为, 故答案为:. 32.如图,在中,,,,点D是的中点,点P、Q分别是、上的动点,且,则的最小值为______. 【答案】 【分析】作于点,设,根据含30度角的直角三角形的性质,求出,,进而求出点与点重合时,的长,当点在点左侧,得到,勾股定理得到,利用二次函数求最值,当点在点右侧得到的长比重合时要大,且,得到,即可得出结果. 【详解】解:作于点,设, ∵,,, ∴, ∴, ∵点D是的中点, ∴, ∵,, ∴,, 当点与点重合时,则:, 解得, ∴, 当点在点的左侧时,如图, 则:, ∴ , ∴抛物线的开口向上,当时, 有最小值为, ∴的最小值为; 当点在点的右侧时,如图, 此时的长比重合时要大,且, ∴, ∵, ∴的最小值为. 【类型5 二次函数相关定义新运算】 33.定义新运算:对于任意实数a,b,都有,其中等式右边是通常的加法、乘法运算,例如.若y关于x的函数图象与x轴有两个公共点,则实数k的范围是______. 【答案】且 【详解】解:由新运算定义,得 , ∵y关于x的函数图象与x轴有两个公共点, ∴关于x的方程有两个不相等的实数根. ∴,且. 解得且, 故答案为:且. 34.已知二次函数,定义新运算:对于任意,称满足等式的解为该函数的“特征值”(其中,,为函数的二次项、一次项、常数项系数),若该函数的“特征值”的取值范围是,则的最小值是________. 【答案】 【分析】先根据二次函数解析式确定二次项、一次项、常数项系数,代入新运算等式求出特征值关于的表达式,再根据特征值的取值范围列出一元一次不等式组,求解得到的取值范围,即可得出的最小值. 【详解】解:二次函数中二次项系数,一次项系数,常数项系数, 将代入等式得:, 整理得, 解得, ∵特征值满足, ∴, ∴, ∴的最小值是. 35.若定义一种新运算:,例如:@,@.则: (1)@________; (2)@与直线(为常数)有个交点,则的取值范围是________. 【答案】 【分析】根据新运算的规定,利用分类讨论的思想方法对每个选项进行逐一判断即可得出结论. 【详解】解:, @, ②当时,即或, @, 或, 此时的图象为抛物线的位于轴的下方的部分,并且关于直线 的对称,故无论为何值,@与直线为常数不可能有个交点; 当时,即, @, , 此时的图象如图所示: 当,时,,当时,, @与直线为常数有个交点, . 综上,@与直线为常数有个交点,则. 故答案为:; 【点睛】本题主要考查了一元二次方程的解法,抛物线的性质,一元一次不等式的解法,分类讨论的思想方法,实数的运算,利用分类讨论的方法解答是解题的关键. 36.定义新运算:对于任意实数m,n都有,等式右边是常用的加法、减法、乘法及乘方运算.例如:.根据以上知识解决问题: (1)若x☆3=1,则x的值为_________________. (2)抛物线的顶点坐标是________________. (3)若的值小于0,则方程有________________个根. 【答案】 x1=1,x2=2 (,−) 2 【分析】(1)利用新定义运算法则列出方程x2-3x+3=1,然后解方程即可; (2)利用新定义运算法则列出方程,然后利用配方法写出顶点式解析式,可以直接得到答案; (3)由2☆a的值小于0知22-2a+a<0,解之求得a>4.再在方程-2x2-bx+a=0中由Δ=(-b)2+8a≥8a>0可得答案. 【详解】解:(1)根据题意,得x2-3x+3=1, 移项、合并同类项,得x2-3x+2=0, 整理,得(x,-1)(x-2)=0, 解得x1=1,x2=2; 故答案为:x1=1,x2=2; (2)根据题意知,y=(2-x)2-(2-x)(-1)+(-1) =x2-5x+5=(x-)2-. 所以,顶点坐标(,−); 故答案为:(,−); (3)∵2☆a的值小于0, ∴22-2a+a<0, 解得a>4. 在方程-2x2-bx+a=0中, ∵Δ=(-b)2+8a≥8a>0, ∴方程-2x2-bx+a=0有两个不相等的实数根. 故答案为:2. 【点睛】本题主要考查了一元一次方程的解,二次函数的性质,抛物线与x轴的交点,解题的关键是掌握新定义运算法则,难度不大. 37.定义新运算:[a,b,c]=a(c<a<b),即[a,b,c]的取值为a,b,c的中位数,例如,[1,2,3]=2,[3,4,8]=4,已知函数y=[x+2,x2+1,﹣x+2]与直线y=x+b有3个交点时,则b的值为____. 【答案】或b=2 【分析】画出函数的数y=[x+2,x2+1,−x+2]的图象,观察图象,利用图象法解决问题即可. 【详解】解:由题意:函数y=[x+2,x2+1,−x+2]的图象如图所示(图中实线). 由,解得或, ∴A(,), 直线y=x+2交y轴于B(0,2), 观察图象可知:当直线经过点A或点B时,函数y=[x+2,x2+1,−x+2]与直线有3个交点, ∴或b=2, ∴b=或b=2, 故答案为:或b=2. 【点睛】本题考查中位数,函数的图象等知识,解题的关键是理解题意,学会利用图象法解决问题,属于中考填空题中的压轴题. 38.对于实数a,b,定义新运算“”:ab= ;若关于x的方程恰好有两个不相等的实根,则t的值为_________________. 【答案】2.25或0 【分析】令y=,并画出函数的图象,根据函数图象的交点个数就是对应的方程根的个数,即可得到直线y=t与函数y的图象的位置关系,进而即可求解. 【详解】∵当时,即:时,, 当时,即:时,, ∴令y==, 画出函数图象,从图象上观察当关于x的方程恰好有两个不相等的实根时,函数y的图象与直线y=t有两个不同的交点,即直线y=t过抛物线y=的顶点或直线y=t与x轴重合. ∴t=2.25或t=0. 故答案是:2.25或0. 【点睛】本题主要考查函数图象的交点与方程的根的关系,掌握二次函数的图象和性质,学会画二次函数的图象,理解函数图象的交点个数就是对应的方程根的个数,是解题的关键. 39.新定义:对于给定的二次函数,我们把形如的函数称为二次函数的“友好关联函数”,运用此定义解决下列问题: 已知二次函数. (1)请写出这个二次函数的“友好关联函数”的表达式____________; (2)若点和点在这个二次函数的“友好关联函数”的图象上,请写出直线与该“友好关联函数”图象的交点坐标(除了、两点)____________. 【答案】 【分析】(1)充分理解“友好关联函数”的定义,再结合二次函数,进行分析,即可作答; (2)理解题意,再进行分类讨论,确定;同理确定,再由待定系数法确定直线的函数解析式为,再分两种情况分析:当时,当时,联立两个函数求解即可. 【详解】解:(1)∵的函数称为二次函数的“友好关联函数”.且二次函数. ∴这个二次函数的“友好关联函数”的表达式; (2)∵, ∴点在函数上, ∴, ∴点; 当时,把代入,得, 解得或(舍去); 当时,把代入,得, 整理得:, , ∴方程无解; ∴; 设直线的函数解析式为, 代入得:,解得:, ∴, 当时,联立得: 解得:(与点B重合,舍去)或(不符合题意,舍去); 当时,联立得: 解得:(与点A重合,舍去)或, ∴直线与该“友好关联函数”图象的交点坐标为. 40.新定义:若存在常数,使得点满足,,则称点为“偶点”.如若是“偶点”,则;若抛物线上至少存在一个“偶点”,则的取值范围为_______. 【答案】 【分析】本题考查新定义问题,二次函数图象上点的坐标特征,二次函数的性质,解题关键是根据新定义推导出“偶点”在直线上,将原问题转化为直线与给定区间上的抛物线存在交点,进而求解的取值范围. 【详解】解:根据“偶点”定义,点满足 , ,且, 将两式相减得:, 变形得:, 整理得:, , ,即, 因此所有“偶点”都在直线上, ∴,解得, 抛物线上至少存在一个“偶点”, 即直线与抛物线在范围内至少有一个交点, 联立方程得:, 整理得: ,其中, 是关于的二次函数,开口向上,对称轴为直线, 当时,, 当时,, 当时,, 当时,的最小值为,最大值为, ∵, 因此的取值范围为. 第 1 页 共 112 页 学科网(北京)股份有限公司 $

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专题16  二次函数  拓展提升题分类训练 【暑期培优】 2026年八升九数学暑假培优计划(人教版九年级数学上册,重庆专用)
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