5.2二次函数的图像同步练习 2026~2027学年北师大版九年级上册数学
2026-07-30
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摘要:
**基本信息**
聚焦二次函数图像性质,通过基础巩固、综合应用、拓展探究三层设计,实现从概念理解到问题解决的递进,培养抽象能力与推理意识。
**分层设计**
|层次|知识覆盖|设计特色|
|----|----------|----------|
|基础|图像基本性质(开口、对称轴、顶点)|选择1-5题直接考查图像与系数关系,填空21-23题强化概念辨析|
|中档|图像综合应用(增减性、交点、最值)|选择6-15题结合几何图形分析,解答32-38题训练推理与运算能力|
|拔高|动态与探究问题(旋转、存在性、实际应用)|选择16-20题融入动点与图形变换,解答43-44题培养模型观念与创新意识|
内容正文:
2026~2027学年北师大版九年级上册数学5.2二次函数的图像同步练习
一.选择题(共20小题)
1.二次函数y=ax2+bx+c的图象如图所示,则点(b,c)所在的象限是( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
2.一次函数y=ax+b与二次函数y=ax2+bx+c在同一平面直角坐标系中的图象可能是( )
A. B. C. D.
3.如图,二次函数y=ax2﹣4ax+3(a<0)的图象所在坐标系的原点可能是( )
A.点O1 B.点O2 C.点O3 D.点O4
4.如图,根据二次函数y=x2+x﹣6的图象,下列说法正确的是( )
A.抛物线的对称轴为直线x=1
B.当时,y的值随x值的增大而增大
C.A,B两点之间的距离为6
D.抛物线的顶点坐标为
5.已知抛物线y=x2﹣4mx+m,当﹣2<x<1时,y的值随x值的增大而增大,则此抛物线的顶点在( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
6.二次函数y=ax2+bx+c的部分图象如图所示,则下列结论错误的是( )
A.bc>0 B.2a+b=0 C.3a+c>0 D.b2﹣ac>0
7.已知点A(﹣4,y1),B(3,y2)在抛物线y=x2+bx+2上,若2<b<4,则下列判断正确的是( )
A.2<y1<y2 B.y1<2<y2 C.2<y2<y1 D.y2<2<y1
8.已知二次函数y=ax2﹣4ax+c(a,c为常数,a<0)的图象经过(x1,y1),(x2,y2)两点,若0≤x2≤m,x2﹣x1≥2,则下列说法错误的是( )
A.若0<m<2,则y2≥c B.若0<m<3,则y2>y1
C.若0<m≤4,则y2≥c D.若3<m<4,则y1>y2
9.二次函数y=x2﹣4x﹣2写成形如y=a(x+m)2+n的形式,则m,n的值分别是( )
A., B.m=﹣2,n=﹣6
C.m=2,n=6 D.m=2,n=﹣2
10.下表记录了二次函数y=ax2+bx+3(a≠0)中两个变量x与y的3组对应值,
x
…
﹣5
﹣1
3
…
y
…
m
m
…
根据表中信息,当﹣5<x<0时,直线y=k与该二次函数图象有两个公共点,则k的取值范围是( )
A. B. C.﹣5<k≤3 D.﹣5<k<3
11.如图,二次函数y=2x2+bx+c的图象经过平面直角坐标系中的A、B、C三个点,则该二次函数解析式可能为( )
A.y=2x2+3x+2 B.y=2x2﹣3x﹣3
C.y=2x2﹣4x+2 D.y=2x2+4x﹣2
12.将二次函数y=x2﹣2mx+m2+m+1配成顶点式后,发现其顶点的纵坐标比横坐标大1.如图,在矩形ABCD中,点A(﹣1,1),点D(2,1),则二次函数y=x2﹣2mx+m2+m+1与矩形ABCD有交点时m的取值范围是( )
A.﹣2≤m≤0 B.≤m≤0
C.﹣2≤m≤2 D.≤m≤2
13.定义:若一个函数图象存在横坐标与纵坐标互为相反数的点,则称该点为函数图象的“反点”.例如,求函数y=x﹣2图象的“反点”.可以看成是函数y=x﹣2图象与函数y=﹣x图象的交点坐标,联立方程组,即可求解.下列说法中正确的有( )
①若一次函数y=2x+b的图象上“反点”坐标为(﹣3,3),则b的值为9;
②设反比例函数的图象上的“反点”分别为A,B,线段AB的长度,则k的值为﹣1;
③若二次函数y=x2﹣5x+c的图象上有且只有一个“反点”,M(t﹣1,y1),N(t,y2)是该函数图象上的两点,则y1+y2的最小值为﹣6;
④若函数y=|x2﹣2mx+m2﹣4|的图象上有三个“反点”,则m的值为.
A.①② B.①②③ C.①②④ D.①②③④
14.平面直角坐标系中,原点O(0,0),点E(m,﹣2)在直线y=﹣x上,矩形ABCD的顶点坐标分别为A(0,2),B(2,2),C(2,5),D(0,5).动点P从点A出发,以每秒1个单位长度的速度沿边AB,边BC,边CD,边DA向终点A运动.若点Q在直线y=﹣x上,且PQ⊥x轴.设点P运动的时间为ts.
当t=1s时,P,Q两点的位置如图所示.有下列结论:
①当t=1s时,PQ=3.5;
②当1<t<7时,△POE的面积的最大值为7;
③t有两个不同的值满足△POE的面积为1.其中,正确结论的个数是( )
A.0 B.1 C.2 D.3
15.如图,一段抛物线y=﹣x(x﹣5)(0≤x≤5),记为C1,它与x轴交于点O,A1;将C1绕点A1旋转180°得C2,交x轴于点A2;将C2绕点A2旋转180°得C3,交x轴于点A3;…如此进行下去,若P(2026,m)是其中某段抛物线上一点,则m为( )
A.4 B.﹣4 C.﹣6 D.6
16.已知y1与y2是关于x的二次函数,函数图象如图所示,则函数y=y1﹣y2的图象可能是( )
A. B.
C. D.
17.已知点A(﹣3,y1),B(﹣m+6,y2)在抛物线y=﹣x2﹣mx+4上,若5<m<6,则下列判断正确的是( )
A.y1<y2<4 B.y2<y1<4 C.y1<4<y2 D.y2<4<y1
18.已知关于x的二次函数y=2ax2﹣4ax+3,当x=1时,该二次函数有最大值.若该函数图象经过两点A(t,y1),B(3﹣t,y2),且,则下列关系正确的是( )
A.y1>y2 B.y1<y2 C.y1=y2 D.y1≥y2
19.已知二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)过A(0,﹣2),B(4,﹣2),C(6,0),D(8,﹣2)四个点中的其中三个点,则符合要求的所有函数表达式中a+b+c的最小值是( )
A. B. C. D.
20.如图,正方形ABCD的顶点坐标分别为A(﹣2,4),B(﹣2,﹣1),C(3,﹣1).抛物线经过点D,顶点坐标为(1,0),将此抛物线在正方形ABCD内(含边界)的部分记为图象G.若直线y=kx﹣2k+2(k≠0)与图象G有唯一交点,则k的取值范围是( )
A.k>2或 B.或0<k<2
C.k>1或k<﹣3 D.k>1或k<﹣3或k=﹣2
二.填空题(共10小题)
21.已知点A(1,y1),B(﹣2,y2)在抛物线y=﹣(x+1)2+k(k为常数)上,则y1 y2.(用“>”、“<”或“=”填空)
22.已知A(x1,y1),B(x2,y2),C(m,y3),D(m+3,y4)都在二次函数y=ax2﹣2ax+b的图象上,当|x1﹣1|>|x2﹣1|时,y1<y2.若y3>y4,则m的取值范围是 .
23.二次函数y=ax2+bx+c的图象开口向下,那么a的值可以是 .(写出一个即可)
24.设实数a,b,c满足,则二次函数y=ax2+bx+c的图象过定点 .
25.把二次函数y=x2﹣2x+4变形为y=a(x﹣h)2+k的形式,则h+k的值为 .
26.如图,点D为等边三角形ABC边BC上一动点,AB=4,连接AD,以AD为边作正方形ADEF,连接CE、CF,则△CEF的面积为最小值 .
27.在平面直角坐标系中,点M的坐标为(m,m2﹣bm),其中b为常数且b>4.若,且,则m的取值范围是 .
28.已知点A(1,y1),B(2,y2),C(5,y3),D(6,y4)是抛物线y=x2+bx+c上的点,其中点A,C在抛物线对称轴的两侧.若y1<y2,则c,y2,y4的大小关系是 .
29.如图,关于x的二次函数y=x2﹣2mx+m2+1的图象为抛物线C,直线y=a与抛物线C交于A,B两点,过抛物线C的顶点作x轴的平行线l,过A,B分别作l的垂线,垂足为M,N.若四边形ABNM为正方形,则a= .
30.如图,已知矩形ABCD,AB=2,BC=3,E、F分别是边BC、CD上的动点,且BE=CF,将△BCF沿着BC方向向右平移到△EGH,连接DH、DE,在运动过程中,△DEH的面积的最小值是 .
三.解答题(共14小题)
31.请按要求画出函数y=x2的图象:
x
…
﹣3
﹣2
﹣1
0
1
2
3
y
…
(1)表格补充完整;
(2)画出图象;
(3)写出抛物线的增减性.
32.在平面直角坐标系中,已知抛物线y=x2﹣2mx+m2﹣9.
(1)求证:无论m为何值,该抛物线与x轴总有两个交点;
(2)若该抛物线与x轴交于A,B两点,与y轴的正半轴交于点C,且△ABC的面积为9,求m的值.
33.若对于实数r,s,满足r<s,且当r≤x≤s时,对应的函数值y的取值范围也为r≤y≤s,则称区间[r,s]为该函数的一个“保值区间”.
(1)若二次函数y=x2存在“保值区间”,且当x≥0时的一个“保值区间”为[0,t],求t的值;
(2)已知[a,b]为二次函数y=x2﹣4x+5的“保值区间”,且2≤a<b,求a(a﹣b)+5b+1的值.
34.综合与实践
【项目主题】n个四边形最多可以把平面分成多少个区域?
【项目探究】为了探究规律,先从最简单的情形入手,从中找到解决问题的方法,最后得出一般性的结论.
【预备知识】设s=1+2+3+⋯+n=n+n﹣1+n﹣2+n﹣3+⋯+1,则2s=(1+n)+(2+n﹣1)+⋯+(n+1)=n(n+1),∴.
【探究一】n条直线最多可以把平面分成几个区域?
n的数量
思考方式
结果与算式
1条直线
如图1﹣1,1条直线把平面分成2个区域;
2个区域
2条直线
如图1﹣2,要使分成的区域尽可能的最多,则第2条直线要与第1条直线相交可以将平面分成4个区域;
2+2=4(个)区域
3条直线
如图1﹣3,将第3条直线与前面2条直线尽可能两两相交,这样就会得到2个交点,这2个交点将第3条直线分为了2条射线和1条线段,这样就多了2+1=3(个)区域,所以3条直线最多将平面分成7个区域;
2+2+3=7(个)区域
4条直线
如图1﹣4,平面中有4条直线时,将第4条直线与前面3条相交直线尽可能两两相交,这样就会得到3个交点,这3个交点将第4条直线分为了2条射线和4﹣2=2(条)线段,这样就多了2+2=4(个)区域,所以4条直线最多将平面分成11个区域;
2+2+3+4=11(个)区域
5条直线
如图1﹣5,…
最多有① 个区域
(1)最多有① 个区域;
【结论归纳】
(2)n条直线最多可以把平面分成② (个)区域;(用含n的代数式表示并化简)
【探究二】n个圆最多可以把平面分成几个区域?
n的数量
思考方式
结果与算式
1个圆
如图2﹣1,1个圆将平面分成2个区域;
2个区域
2个圆
如图2﹣2,为了使分成的区域最多,应使新增加的圆与前1个圆有2个交点,将新增加的圆分成2个区域,从而增加2个区域,所以用2个圆最多能把平面分成4个区域;
2+2×1=4(个)区域
3个圆
如图2﹣3,为了使分成的区域最多,应使新增加的圆与前2个圆分别有2个交点,将新增加的圆分成2×2=4(个)区域,从而增加4个区域,所以用3个圆最多能把平面分成8个区域;
2+2×1+2×2=8(个)区域
4个圆
如图2﹣4,…
最多共有③ 个区域
(3)最多共有③ 个区域;
【结论归纳】
(4)n个圆最多可以把平面分成④ (个)区域;(用含n的代数式表示并化简)
【探究三】n个三角形最多可以把平面分成几个区域?
n的数量
思考方式
结果与算式
1个三角形
如图3﹣1,1个三角形将平面分成2个区域;
2个区域
2个三角形
如图3﹣2,1条直线最多与三角形的两条边相交,故第2个三角形的每条边最多与前面1个三角形的各两条边相交,共可产生3×(1×2)=6(个)交点,即能新增加6个区域;
2+6×1=8(个)区域
3个三角形
如图3﹣3,1条直线最多与三角形的两条边相交,故第3个三角形的每条边最多与前面2个三角形的各两条边相交,共可产生3×(2×2)=12(个)交点,即能新增加12个区域;
2+6×1+6×2=20(个)区域
…
…
…
n(n≥2)
第n个三角形的每条边最多与前面已画的(n﹣1)个三角形的各两条边相交,共可产生交点:3×[(n﹣1)×2]=6(n﹣1)(个),即能新增加6(n﹣1)个区域.
2+6×[1+2+⋯+(n﹣1)]=⑤ (个)区域.(用含n的代数式表示并化简)
(5)2+6×[1+2+⋯+(n﹣1)]=⑤ (个)区域;(用含n的代数式表示并化简)
【规律拓展】
(6)n个四边形最多可以把平面分成⑥ (个)区域.(用含n的代数式表示并化简)
35.已知抛物线y=ax2+4与y=﹣2x2的形状相同,求a的值.
嘉佳和晓莉的解法如下:
嘉佳:∵抛物线y=ax2+4与y=﹣2x2的形状相同,∴a=﹣2.
晓莉:∵抛物线y=ax2+4与y=﹣2x2的形状相同,∴|a|=|﹣2|,∴a=﹣2或2.
判断嘉佳和晓莉的解法正确与否,并说明理由.
36.在平面直角坐标系中,已知抛物线y=a(x﹣m)(x﹣n)(a≠0).
(1)若m=1﹣2a,n=a﹣2,求抛物线的对称轴(用含a的代数式表示);
(2)在(1)的条件下,设该抛物线的顶点坐标为(p,q),当a≠1时,求证:.
37.已知抛物线y=ax2+bx+2(a>0)经过点(1,0),设a、b是常数.
(1)求b的值(用含a的式子表示);
(2)点M(x1,y1)和点N(x2,y2)(x1≠x2)是抛物线y=ax2+bx+2上的任意两点,且满足x1+x2=2,记.若T的值为整数,求a的所有整数值.
38.【阅读理解】
我们将函数的自变量的值与函数值相等时的函数值,称为函数的和谐值,此时的点称为函数的和谐点.例如,对于函数y=2x﹣1,当x=y时,可得x=y=1,我们就说1是函数y=2x﹣1的和谐值,点(1,1)是函数y=2x﹣1的和谐点.
【问题解决】
(1)已知函数,求它的和谐点坐标;
(2)若二次函数y=x2﹣x+m只有一个和谐点,求实数m的值.
39.一道习题及其错误的解答过程如下:
将二次函数y=﹣2x2+4x+3通过配方化成y=a(x﹣h)2+k的形式.
解:y=﹣2x2+4x+3
=﹣2(x2+2x)+3…第①步
=﹣2(x2+2x+1﹣1)+3…第②步
=﹣2(x+1)2﹣1+3…第③步
=﹣2(x+1)2+2…第④步
(1)这道习题的解答过程最先开始出现错误的步骤是第 (填序号)步,正确值为 ,k的值为 ;
(2)用配方法解一元二次方程:﹣2x2+4x+3=0.
40.设二次函数(b,c是常数)的图象与x轴交于A,B两点.
(1)若A,B两点的坐标分别为(1,0),(2,0),求函数y1的表达式及其图象的对称轴.
(2)若函数y1的表达式可以写成(h是常数)的形式,求b+c的最小值.
41.在平面直角坐标系中,已知二次函数y=﹣x2+bx+c的图象经过点A(﹣3,0)和点C(0,3).
(1)求该二次函数的表达式;
(2)已知点M(m,n)在该二次函数的图象上,当﹣2≤m<2时,求n的取值范围;
(3)当t≤x≤t+1时,二次函数的最大值为2t,求出t的值.
42.在平面直角坐标系中,二次函数y=ax2+bx+4的图象过点A(2,t),B(3,t).
(1)求a与b之间关系;
(2)已知二次函数的y=ax2+bx+4最小值为.
①求该二次函数的表达式;
②若M(x1,m),N(x2,m)为该二次函数图象上的不同两点,且m≠0,求证:.
43.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.
44.如图,函数y=x2﹣1的图象C1与函数y=﹣x2+bx+c的图象C2相交于A(﹣1,0),B(2,3)两点.直线x=t(﹣1<t<2)与图象C1,C2分别交于E,F两点.
(1)求b,c的值.
(2)设直线x=t(﹣1<t<2)与线段AB交于点D,记△BDF和△ADE的面积分别为S1,S2,当S1=S2时,求t的值.
(3)若t满足a≤t≤a+1,且﹣1<a<1,试问t取何值时,线段EF的长度最大?并求出这个最大长度.
2026~2027学年北师大版九年级上册数学5.2二次函数的图像同步练习
参考答案与试题解析
一.选择题(共20小题)
1.【解答】解:根据抛物线的开口方向判断a的符号,根据对称轴的位置判断b的符号,根据抛物线与y轴的交点位置判断c的符号,可得:
观察函数图象可知:抛物线开口向下,
∴a<0,
对称轴在y轴左侧,即,
∵a<0,
∴b<0,
∵抛物线与y轴交于正半轴,
∴c>0
∵b<0,c>0,
∴点(b,c)在第二象限.
故选:B.
2.【解答】解:A、由抛物线可知,a>0,x=﹣>0,得b<0,由直线可知,a>0,b>0,故本选项错误;
B、由抛物线可知,a>0,x=﹣<0,得b>0,由直线可知,a>0,b>0,故本选项正确;
C、由抛物线可知,a<0,x=﹣>0,得b>0,由直线可知,a<0,b<0,故本选项错误;
D、由抛物线可知,a<0,x=﹣<0,得b<0,由直线可知,a>0,b>0,故本选项错误;
故选:B.
3.【解答】解:由题意可得:对称轴为直线,
当x=0时,y=3,与y轴交点为(0,3),
∴点O2是坐标原点.
故选:B.
4.【解答】解:y=x2+x﹣6,
对称轴直线为:x=﹣=﹣,故A错误;
由图象可知当x>﹣时,y的值随x值的增大而增大,故B正确;
令y=0,
0=x2+x﹣6,
解得x1=﹣3,x2=2,
∴AB=2﹣(﹣3)=5,
∴A,B两点之间的距离为5,故C错误;
当x=﹣时,y=﹣6=,故D错误;
故选:B.
5.【解答】解:由题意知a>0,
∴开口向上,
∵当﹣2<x<1 时,y的值随x值的增大而增大,
∴对称轴为直线x=﹣2或x<﹣2,如图:
∵抛物线y=x2﹣4mx+m的对称轴为直线x=2m,
∵2m≤﹣2,
∴m≤﹣1,
∴Δ=16m2﹣4m>0,
∴抛物线与x轴有2个不同的交点,
∴顶点在第三象限.
故选C.
6.【解答】解:由所给函数图象可知,
a>0,b<0,c<0,
所以bc>0.故选项A正确,不合题意.
因为抛物线的对称轴是直线x=1,
所以﹣=1,即b=﹣2a,
所以2a+b=0.故选项B正确,不合题意.
由函数图象可知,
当x=﹣1时,函数值小于零,
则a﹣b+c<0,
又因为b=﹣2a,
所以3a+c<0.故选项C错误,符合题意.
因为a>0,c<0,
所以ac<0,
所以b2﹣ac>0,故选项D正确,不合题意.
故选:C.
7.【解答】解:将A(﹣4,y1)代入y=x2+bx+2,得,
将B(3,y2)代入y=x2+bx+2,得,
∵2<b<4,
∴﹣16<﹣4b<﹣8,
∴2<18﹣4b<10,即2<y1<10,
∵2<b<4,
∴6<3b<12,
∴17<11+3b<23,即17<y2<23,
∴若2<b<4,则2<y1<y2.A符合题意,其他选项不符合题意,
故选:A.
8.【解答】解:∵二次函数y=ax2﹣4ax+c(a,c为常数,a<0),
∴抛物线开口向下,对称轴为直线x=﹣=2,
∵x2﹣x1≥2,
∴x1≤x2﹣2,
∵0≤x2≤m,
∴x1≤m﹣2,
当x=0时,y=c,
选项A:当0<m<2时,
则二次函数y=ax2﹣4ax+c在0≤x2≤m范围内,y随x增大而增大,
∴y2≥c,
故A选项说法正确,不符合题意;
选项B:当0<m<3时,都有y2≥c,
∵x1≤m﹣2<1,
∴x1在对称轴左侧,此时y随x增大而增大,
∴y1<c,
∴y2>y1,
故B选项说法正确,不符合题意;
选项C:∵点(0,c)与点(4,c)关于对称轴对称,
∴当0<m≤4,则y2≥c,
故C选项说法正确,不符合题意;
选项D:结合B、C选项可知y2≥c,y1<c,
∴y2>y1,
故D选项说法正确,不符合题意;
故选:D.
9.【解答】解:∵y=x2﹣4x﹣2,
=(x﹣2)2﹣6,
∴将二次函数y=x2﹣4x﹣2写成形如y=a(x+m)2+n的形式后,m,n的值分别是﹣2、﹣6;
故选:B.
10.【解答】解:∵点(﹣5,m)和(3,m)关于对称轴对称,
∴对称轴,
∴,
∴b=2a,
∴y=ax2+bx+3化简为y=ax2+2ax+3.
当x=﹣1时,,抛物线经过点,
得:,
,
∴,,
∴,
∵,
∴二次函数开口向上,
当﹣5<x<0时,
当x=0时,y=3,
当x=﹣5时,y=8,
当x=﹣1时,有最小值,
∵直线y=k与该二次函数图象有两个公共点,
∴.
故选:B.
11.【解答】解:如图,二次函数y=2x2+bx+c的图象经过平面直角坐标系中的A、B、C三个点,
由图可知二次函数与y轴交于正半轴可知c>0,故B选项、D选项不符合题意;
二次函数对称轴为,故b<0,故A选项不符合题意;
C选项:c>0,b<0符合题意.
故选:C.
12.【解答】解:∵y=x2﹣2mx+m2+m+1=(x﹣m)2+m+1,
∴抛物线顶点坐标为(m,m+1),
∴抛物线顶点在直线y=x+1上,
如图,
当抛物线顶点在AD上时,m+1=1,
∴m=0,
如图,当抛物线经过点A(﹣1,1)时,
1=1+2m+m2+m+1,
解得m=(舍)或m=,
∴≤m≤0,
故选:B.
13.【解答】解:①∵一次函数y=2x+b的图象上“反点”坐标为(﹣3,3),
∴﹣6+b=3,
解得b=9,
故①符合题意;
②当﹣x=时,解得x=﹣或x=,
∴A(﹣,),B(,﹣),
∴AB=2=2,
∴k=﹣1,
故②符合题意;
③当x2﹣5x+c=﹣x时,Δ=16﹣4c=0,
解得c=4,
∴y=x2﹣5x+4,
∴y1=t2﹣7t+10,y2=t2﹣5t+4,
∴y1+y2=2t2﹣12t+14=2(t﹣3)2﹣4,
∴y1+y2的最小值为﹣4,
故③不符合题意;
④如图,m<0时符合题意,
当函数经过原点时,m2﹣4=0,解得m=±2,则m=﹣2;
当函数y=﹣x2+2mx﹣m2+4与y=﹣x有唯一交点时,即﹣x2+2mx﹣m2+4=﹣x,
Δ=4m+17=0,
∴m=﹣;
综上所述:m的值为﹣2或﹣;
故④不符合题意;
故选:A.
14.【解答】解:原点O(0,0),点E(m,﹣2)在直线y=﹣x上,矩形ABCD的顶点坐标分别为A(0,2),B(2,2),C(2,5),D(0,5).
①当t=1s时,点 P 从 A(0,2)出发,沿 AB 运动1秒,则 P(1,2),
∵PQ⊥x 轴,且 Q 在直线 y=﹣x 上,则 Q(1,﹣1),
∴PQ=|2﹣(﹣1)|=3,①错误;
②当 1<t<7 时,
∵点E(m,﹣2)在直线y=﹣x上,
∴m=2,分三段讨论:
当P在AB上时即 1<t≤2:
P(t,2),Q(t,﹣t),PQ=t+2,
△POE面积为,最大值在 t=2 时为4;
当P在BC上时,即 2<t≤5,
P1(2,t),P1E=t+2,
△POE面积为 ,最大值在 t=5 时为7;
当P在CD上时,即 5<t<7,
P2(7﹣t,5),Q(7﹣t,t﹣7),P2Q=5+7﹣t=12﹣t,
△POE面积为 ,最大值趋近于7(但不包含7);
最大值7在 t=5 时取得②正确;
当P在DA上时,即 7≤t≤10,
P3O=OA+CABCD﹣t=12﹣t,△POE面积为 ,
③由②可知使得△POE 的面积为1,
则在 0≤t≤5 区间,S=t+2≥2,无解;
在 5<t≤10 区间,S=12﹣t,令其等于1得 t=11,不符合题意;
③错误;
故选:B.
15.【解答】解:由题意可得:C1与x轴交点坐标为:O(0,0),A1(5,0),
∵将C1绕点A1旋转180°得C2,交x轴于点A2(10,0);
将C2绕点A2旋转180°得C3,交x轴于点A3(15,0);
…
如此进行下去,直至得C406.
∴C406的解析式与x轴的交点坐标为A405(2025,0),A406(2030,0),且图象在x轴下方,
∴C406的解析式为:y406=(x﹣2025)(x﹣2030),
当x=2026时,m=(2026﹣2025)(2026﹣2030)=﹣4.
故选:B.
16.【解答】解:设,
∴,
由条件可知a1>0,a2<0,c1<0,c2>0,
∴a1﹣a2>0,c1﹣c2<0,据此逐项分析判断如下:
二次函数的图象开口向上,与y轴负半轴相交,选项D,不符合题意;
由图象知:x=0时,y1<﹣1,0<y2<1,y=y1﹣y2<﹣1,选项C,不符合题意;
x=1时,y1与y2相交,即y1=y2,
∴x=1时,y=0,即与x轴交点是(1,0),选项B,不符合题意;
故选:A.
17.【解答】解:由题知,
因为二次函数的解析式为y=﹣x2﹣mx+4,
所以抛物线的对称轴为直线x=.
因为5<m<6,
所以0<﹣m+6<1,,
则点A在对称轴左侧,点B在对称轴右侧.
因为,,
则点A离对称轴更近,
又因为抛物线的开口向下,
所以y1>y2.
当x=0时,y=4,
所以点(0,4)在抛物线上.
因为,
所以点(0,4)比点A离抛物线远,比点B离抛物线近,
所以y2<4<y1.
故选:D.
18.【解答】解:二次函数y=2ax2﹣4ax+3,的对称轴为直线x=1,
∵当x=1时,该二次函数有最大值,得到抛物线开口向下,
∵0<t<,得到点A离对称轴近,抛物线开口向下,离对称轴近对应的函数值会大,∴y1>y2,
故选:A.
19.【解答】解:∵A、B、D的纵坐标相同,
∴二次函数不会同时经过A、B、D三点,
∴分三种情况讨论:①经过A、B、C;②经过B、D、C;③经过A、D、C;
三种图象如图所示,
很明显,经过B、D、C三点的二次函数,当x=1时,y=a+b+c的值最小,
将B(4,﹣2),C(6,0),D(8,﹣2)代入y=ax2+bx+c可得:
,
解得,
所以二次函数的表达式为y=﹣x2+6x﹣18,
令x=1得y=﹣,
故a+b+c的最小值为﹣,
故选:C.
20.【解答】解:设抛物线与正方形边长另一个交点为E,
由条件可知D(3,4),
∴设抛物线解析式为y=a(x﹣1)2,
把D(3,4)代入得到4=a(3﹣1)2,解得a=1,
∴抛物线解析式为y=(x﹣1)2,
当y=(x﹣1)2=4时,解得x1=3,x2=﹣1,
∴E(﹣1,4),
∵直线y=kx﹣2k+2=(x﹣2)k+2,
∴直线y=kx﹣2k+2=(x﹣2)k+2过定点F(2,2),
当x=2时y=(x﹣1)2=(2﹣1)2=1<2,
∴直线y=kx﹣2k+2(k≠0)与y=(x﹣1)2必有两个交点,
∵直线y=kx﹣2k+2(k≠0)与图象G有唯一交点,
∴当x=3时,抛物线过D(3,4),y=kx﹣2k+2>4,即3k﹣2k+2>4,解得k>2,
当x=﹣1时,抛物线过E(﹣1,4),y=kx﹣2k+2>4,即﹣k﹣2k+2>4,解得,
综上所述,k>2或,
故选:A.
二.填空题(共10小题)
21.【解答】解:抛物线的顶点坐标为 (﹣1,k),开口向下,二次项系数为负,
点 B(﹣2,y2) 到顶点的水平距离为|﹣2﹣(﹣1)|=1,点 A(1,y1) 到顶点的水平距离为|1﹣(﹣1)|=2,
由于抛物线开口向下,距离顶点越近,函数值越大,
因此 y2>y1,即 y1<y2,
故答案为:<.
22.【解答】解:二次函数y=ax2﹣2ax+b可化为y=a(x﹣1)2+(b﹣a),
故抛物线的对称轴为x=1,
由|x1﹣1|>|x2﹣1|时,y1<y2,可知离对称轴越远函数值越小,
故抛物线开口向下,即a<0,
由y3>y4,得|m+3﹣1|>|m﹣1|,
整理得,|m+2|>|m﹣1|,
当m>1时,m+2>m﹣1恒成立;
当﹣2≤m≤1时,m+2>1﹣m,
整理得,2m>﹣1,
解得,
当m<﹣2时,﹣m﹣2>1﹣m,即﹣2>1,无解,
综上所述,m的取值范围是.
故答案为:.
23.【解答】解:二次函数y=ax2+bx+c的图象开口向下,
对于二次函数y=ax2+bx+c,根据二次函数的性质,图象开口向下时,二次项系数满足a<0,
取a=﹣1,符合条件,
∴a的值可以是﹣1(答案不唯一).
故答案为:﹣1(答案不唯一).
24.【解答】解:由题知,
因为,
则两边平方得,
,
整理得,
a+b+c=0,
所以二次函数y=ax2+bx+c的图象过定点(1,0).
故答案为:(1,0).
25.【解答】解:y=x2﹣2x+4=x2﹣2x+1+3=(x﹣1)2+3,
∵二次函数y=x2﹣2x+4变形为y=a(x﹣h)2+k的形式,
∴h=1,k=3,
∴h+k=1+3=4.
故答案为:4.
26.【解答】解:如下图所示,过点C作CM⊥AF于点M,延长MC交DE于点N,过点A作AH⊥BC于点H,
∵四边形ADEF是正方形,
∴AF∥DE,
∴MN⊥NE,
∵AB=4,△ABC是等边三角形,
∴,AB=BC=AC=4,
∴,
设BD=x,则DH=BH﹣BD=2﹣x,CD=BC=BD=4﹣x,
∴,
∴正方形ADEF的面积为,
∴,
∴,
∵四边形ADEF是正方形,
∴,∠AFE=∠BEF=90°,
∵MN⊥NE,
∴四边形MNEF是矩形,
∴,
∴,
∴,
∴S△CEF=S正方形ADEF﹣S△ACD﹣(S△CAF+S△CDE)
=
=
=,
当时,
有最小值,
最小值为.
故答案为:.
27.【解答】解:由条件可知m2﹣bm﹣3+b>0,
令m2﹣bm﹣3+=0,
则(m﹣)(m+)=0,
则m﹣=0或m+=0,
解得:m1=,m2=b﹣,
二次函数y=x2﹣bx﹣3+开口向上,与x轴交点为x1,x2,(且x1<x2),
则当y>0时,x<x1,或x>x2,
令x=m,则y=m2﹣bm﹣3+,解得m1=,m2=b﹣,,
∵b>4>=2,
∴b﹣,
即m1<m2,
∴当m2﹣bm﹣3+>0时,m<或m>b﹣,
∵,
∴m≤2,
若m,b>4,
则m>b﹣>4﹣>2,
∴m不成立(舍去),
∴m<,
故答案为:m<.
28.【解答】解:由题知,
因为抛物线的解析式为y=x2+bx+c,
所以抛物线的对称轴为直线x=且开口向上.
因为点A(1,y1),B(2,y2)在该抛物线上且y1<y2,
所以||<||,
所以.
又因为点A,C在抛物线对称轴的两侧,
所以,
所以.
因为当x=0时,y=c,
所以点(0,c)在该抛物线的图象上.
因为,,,
所以y2<c<y4.
故答案为:y2<c<y4.
29.【解答】解:由题知,
因为y=x2﹣2mx+m2+1=(x﹣m)2+1,
所以抛物线的顶点坐标为(m,1).
因为点B在直线y=a上且BN⊥l,
所以BN=a﹣1.
由x2﹣2mx+m2+1=a得,
x=,
所以AB==.
因为四边形ABNM为正方形,
所以AB=BN,
则,
解得a=1(舍去)或a=5,
所以a的值为5.
故答案为:5.
30.【解答】解:延长AD和GH,交于点M,连接FH,
由平移可知,FH∥BE,FH=BE,CF∥GH,CF=GH.
∵四边形ABCD是矩形,
∴∠BCD=90°,
∴∠FCG=∠G=90°.
又∵BE=CF,
∴FH=CF,
∴四边形CFHG为正方形.
令BE=CF=x(0≤x≤2),
则CG=GH=x.
又∵AB=2,BC=3,
∴S矩形ABGM=2(x+3)=2x+6,=,=x+3,=,
∴S△DEH=2x+6﹣()﹣(x+3)﹣=,
∴当x=时,S△DEH取得最小值.
故答案为:.
三.解答题(共14小题)
31.【解答】解:(1)将x的数值代入y=x2即可补全表格,表格如下:
x
⋯⋯
﹣3
﹣2
﹣1
0
1
2
3
y
…
9
4
1
0
1
4
9
(2)描点连线如图:
(3)根据图象可知,
当x<0时,随着x的增大y减小;当x>0时,随着x的增大y增大.
32.【解答】(1)证明:令y=0,则x2﹣2mx+m2﹣9=0
∵Δ=(﹣2m)2﹣4(m2﹣9)=36>0,
∴无论m为何值,该抛物线与x轴总有两个交点;
(2)解:解方程x2﹣2mx+m2﹣9=0,得x1=m﹣3,x2=m+3,
令x=0,则y=m2﹣9,
∵该抛物线与x轴交于A,B两点,与y轴的正半轴交于点C,
∴m2﹣9>0,
∵△ABC的面积为9,
∴,即m2=12,
解得.
33.【解答】解:(1)当x≥0时,y=x2随x的增大而增大,
∵当x≥0时的一个保值区间”为[0,t],且t>0,
∴当x=t时,t2=t,
∴t1=0,t2=1,
又∵t>0,
∴t=1.
(2)∵y=x2﹣4x+5对称轴为直线x=2,
∴当x>2时,y随x的增大而增大,
∵[a,b]为二次函数y=x2﹣4x+5的“保值区间”,
∴当x=b时,b2﹣4b+5=b,
∴当x=a时,a2﹣4a+5=a,
整理得a2﹣5a+5=0,b2﹣5b+5=0,
∴a,b为关于x的一元二次方程x2﹣4x+5=0的根,
∴a•b=5,a+b=5,
∴a(a﹣b)+5b+1=a2﹣ab+5b+1=5a﹣5+5b﹣ab+1=25﹣5﹣4=16.
34.【解答】解:(1)设s=1+2+3+⋯+n=n+n﹣1+n﹣2+n﹣3+⋯+1,则2s=(1+n)+(2+n﹣1)+⋯+(n+1)=n(n+1),
∴.
由1条直线,2个区域;
2条直线,2+2=4(个)区域;
3条直线,2+2+3=7(个)区域;
4条直线,2+2+3+4=11(个)区域;
5条直线,2+2+3+4+5=16(个)区域;
故答案为:16;
(2)设s=1+2+3+⋯+n=n+n﹣1+n﹣2+n﹣3+⋯+1,则2s=(1+n)+(2+n﹣1)+⋯+(n+1)=n(n+1),
∴.
n条直线最多可以把平面分成2+2+3+4+5+⋯n
=1+(1+2+3+4+5+⋯n)
=
=(个),
故答案为:;
(3)由1个圆,2(个)区域;
2个圆,2+2×1=4(个)区域;
3个圆,2+2×1+2×2=8(个)区域;
∴4个圆,2+2×1+2×2+2×3=14(个)区域;
故答案为:14;
(4)n个圆最多可以把平面分成2+2×1+2×2+2×3+⋯+2×(n﹣1)
=2+2[1+2+3+⋯+(n﹣1)]
=
=2+n(n﹣1)
=n2﹣n+2(个)区域,
故答案为:(n2﹣n+2);
(5)2+6×[1+2+⋯+(n﹣1)]
=
=2+3n(n﹣1)
=3n2﹣3n+2(个)区域,
故答案为:3n2﹣3n+2;
(6)当画第n(n≥2)个四边形时,每条边最多与前面已画的(n﹣1)个四边形的各两条边相交,共可产生交点4×[(n﹣1)×2]=8(n﹣1)(个),即能新增加8(n﹣1)个区域,
∵1个四边形时有2个区域,
∴n个四边形最多将平面分成的区域数是2+8×1+8×2+8×3+⋯+8×(n﹣1)
=2+8[1+2+3+⋯+(n﹣1)]
=
=2+4n(n﹣1)
=4n2﹣4n+2(个)区域,
故答案为:4n2﹣4n+2.
35.【解答】解:晓莉的解法正确,嘉佳的解法不正确,
∵抛物线y=ax2+4与y=﹣2x2的形状相同,存在两种情况,一个是开口方向相同,另一个是开口方向相反,
∴a=2或﹣2,
36.【解答】解:(1)∵令y=a(x﹣m)(x﹣n)=0,
则:x1=m,x2=n,
∴抛物线与x轴的交点坐标为(m,0),(n,0),
当m=1﹣2a,n=a﹣2时,抛物线与x轴的交点坐标为(1﹣2a,0),(a﹣2,0),
∴抛物线的对称轴为直线;
(2),
∵该抛物线的顶点坐标为(p,q),抛物线的对称轴为直线,
∴,,
∴,
∴当时,取得最大值,最大值为,
即.
37.【解答】解:(1)由条件可知a+b+2=0,
∴b=﹣a﹣2;
(2)由条件可知x1=2﹣x2,x1≠x2≠1,
∴,
∴,,
∴
=
=
=
=
=,
=
=(x1﹣x2)[a(x1+x2)+b]
=(2﹣2x2)(2a﹣a﹣2)
=2(a﹣2)(1﹣x2),
∴
=
=
=,
∵T的值为整数,
∴a=±1,±2,
∵a>0,
∴a=1或2.
38.【解答】解:(1)当x=y时,则x2+2x﹣3=0,
∴(x﹣1)(x+3)=0,
∴x1=1,x2=﹣3,
答:它的和谐点坐标为(1,1),(﹣3,﹣3);
(2)令x=y,则可得方程x=x2﹣x+m,
移项化为一元二次方程的一般形式:x2﹣2x+m=0,
∵二次函数只有一个和谐点,所以一元二次方程x2﹣2x+m=0有且只有一个解,
即判别式Δ=(﹣2)2﹣4m=0,
解得m=1,
答:实数m的值为1.
39.【解答】解:(1)①出现错误的是第①步,
正确过程:
y=﹣2x2+4x+3
=﹣2(x2﹣2x)+3
=﹣2(x2﹣2x+1﹣1)+3
=﹣2(x﹣1)2+2+3
=﹣2(x﹣1)2+5
故h=1,k=5
故答案为:①,1,5;
(2)﹣2x2+4x+3=0,
,
,
即,
,
解得或.
40.【解答】解:(1)∵二次函数y=2x2+bx+c过点A(1,0)、B(2,0),
∴y=2(x﹣1)(x﹣2),
即y=2x2﹣6x+4.
∴抛物线的对称轴为直线.
(2)把化成一般式得,
.
∴b=﹣4h,c=2h2﹣2.
∴b+c=2h2﹣4h﹣2,
=2(h﹣1)2﹣4.
∵2>0,
∴该二次函数开口向上,
∴把b+c的值看作是h的二次函数,有最小值,
∴当h=1时,b+c的最小值是﹣4.
41.【解答】解:(1)由条件可得:
,
解得,
∴该二次函数表达式为 y=﹣x2﹣2x+3.
(2)由(1)得该二次函数表达式为 y=﹣x2﹣2x+3,
对称轴x=﹣1,函数图象开口向下,
在对称轴左侧 y 随 x 增大而增大,右侧 y 随 x 增大而减小,
点M(m,n)在该二次函数的图象,当﹣2≤m<2时,
∴当m=﹣1 时,n取得最大值为﹣1+2+3=4.
当m=﹣2时,n=﹣4+4+3=3;
当m=2时,n=﹣4﹣4+3=﹣5,
∵m<2,
∴n取不到﹣5,
∴n 的取值范围为﹣5<n≤4,
(3)二次函数y=﹣x2﹣2x+3,对称轴为x=﹣1,
当t+1<﹣1,即t<﹣2时,
在t≤x≤t+1上,y 随 x 增大而增大,
∴当 x=t+1,y有最大值为2t,
∴﹣(t+1)2﹣2(t+1)+3=2t,
化简得t2+6t=0,解得t=﹣6或 t=0(舍),
当t≤﹣1≤t+1,即﹣2≤t≤﹣1时,
当 x=﹣1时,y有最大值为2t,
∴﹣1+2+3=2t,解得 t=2,不符合题意,舍去,
当t>﹣1时,
在t≤x≤t+1上,y 随 x 增大而减少,
∴当 x=t,y有最大值为2t,
∴﹣t2﹣2t+3=2t,
解得或 (舍),
综上,t=﹣6 或 .
42.【解答】解:(1)∵二次函数y=ax2+bx+4的图象的对称轴为,
,
,
∴;
(2)①由(1)可得b=﹣5a,
∴,
则函数图象的顶点坐标为.
∴a>0,且,
解得a=1,或a=﹣26(舍去).
∴该二次函数的表达式为y=x2﹣5x+4.
②证明:∵点M(x1,m)在函数y=x2﹣5x+4的图象上,
∴.
由①知,点M(x1,m),N(x2,m)关于直线对称,
不妨设x1<x2,则,
∴x1+x2=5,即x1=5﹣x2,
∴,
∴.
43.【解答】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.
44.【解答】解:(1)由题意得,
∴b=2,c=3;
(2)由题意,设直线AB为y=kx+d,
∴,
∴,
∴直线AB为y=x+1;
∵直线x=t(﹣1<t<2)与图象C1,C2分别交于E,F两点,与线段AB交于点D.
∴E(t,t2﹣1),F(t,﹣t2+2t+3),D(t,t+1),
∴FD=(﹣t2+2t+3)﹣(t+1)=﹣t2+t+2,ED=(t+1)﹣(t2﹣1)=﹣t2+t+2,
∴FD=ED.
过点B作直线x=t的垂线交EF于点P,设直线x=t与x轴的交点为点Q.
∴BP=2﹣t,AQ=t+1.
∵S1=S2,
∴2﹣t=t+1,
∴;
(3)线段EF=(﹣t2+2t+3)﹣(t2﹣1)
=﹣2t2+2t+4
=.
∵若t满足a≤t≤a+1,且﹣1<a<1,
∴直线x=t始终满足﹣1<t<2.
i.若,即,
当t=a+1时,线段EF的长度取得最大值﹣2a2﹣2a+4.
ⅱ.若,即,
当时,线段EF的长度取得最大值.
ⅲ.若,即,
当t=a时,线段EF的长度取得最大值为﹣2a2+2a+4.
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