内容正文:
第6章 二次函数
知识点一 二次函数的概念与解析式
1. 二次函数:形如 (a,b,c是常数,)的函数,叫做二次函数。
2. 解析式:
(1)三种解析式:
①一般式:;
②顶点式:,其中二次函数的顶点坐标是;
③交点式:,其中,为抛物线与轴交点的横坐标。
(2)待定系数法:巧设二次函数的解析式;根据已知条件,得到关于待定系数的方程(组);解方程(组),求出待定系数的值,从而求出函数的解析式。
知识点二 二次函数的图象与性质
二次函数的图象和性质
图象
[来源:
开口
向上
向下
对称轴
顶点坐标
增减性
当时,随x的增大而增大;当时,随x的增大而减小.
当时,随x的增大而减小;
当时,随x的增大而增大.
最值
,=.
,=.
系数
决定抛物线的开口方向及开口大小
当时,抛物线开口向上;
当0时,抛物线开口向下.
决定对称轴()的位置
当同号,,对称轴在轴左边;
当时, =0,对称轴为轴;
当异号,,对称轴在轴右边.
决定抛物线与y轴的交点的位置
当时,抛物线与轴的交点在正半轴上;
当时,抛物线经过原点;
当时,抛物线与轴的交点在负半轴上.
决定抛物线与轴的交点个数
时,抛物线与轴有2个交点;
时,抛物线与轴有1个交点;
时,抛物线与轴没有交点
知识点三 二次函数的平移、翻折与旋转
1. 二次函数的平移:
平移方式(>0)
一般式y=ax2+bx+c
顶点式y=a(xh) 2+k
平移口诀
向左平移个单位
y=a(x+n)2+b(x+n)+c
y=a(xh+n) 2+k
左加
向右平移个单位
y=a(xn)2+b(xn)+c
y=a(xhn)2+k
右减
向上平移个单位
y=ax2+bx+c+n
y=a(xh)2+k+n
上加
向下平移个单位
y=ax2+bx+c-n
y=a(xh)2+kn
下减
2. 二次函数的翻折与旋转:
变换前
变换方式
变换后
口诀
y=a(xh)²+k
绕顶点旋转180°
y= a(xh)²+k
a变号,h、k均不变
绕原点旋转180°
y= a(x+h)² k
a、h、k均变号
沿x轴翻折
y=a(xh)² k
a、k变号,h不变
沿y轴翻折
y= a(x+h)²+k
a、k不变,h变号
知识点四 二次函数与方程、不等式
1. 二次函数与一元二次方程:
一元二次方程的解就是二次函数图象与轴交点的横坐标.
与 0的关系
二次函数与轴交点个数
一元二次方程根的情况
2个交点
有两个不相等的实数根
1个交点
有两个相等的实数根
0个交点
没有实数根
2. 二次函数与不等式:
抛物线在轴上方的部分点的纵坐标都为正,所对应的的所有值就是不等式的解集;在轴下方的部分点的纵坐标均为负,所对应的的值就是不等式的解集。
知识点五 二次函数的应用
1.用二次函数解决实际问题的一般步骤
①审:仔细审题,理清题意;
②设:找出题中的变量和常量,分析它们之间的关系,与图形相关的问题要结合图形具体分析,设出适当的未知数;
③列:用二次函数表示出变量和常量之间的关系,建立二次函数模型,写出二次函数的解析式;
④解:依据已知条件,借助二次函数的解析式、图象和性质等求解实际问题;
⑤检:检验结果,进行合理取舍,得出符合实际意义的结论.
2.方法技巧总结
①利用二次函数解决面积最值:先设线段变量,列出面积的二次函数,求出顶点横坐标并结合自变量实际取值范围,再确定面积最值。
②抛物线形问题:建立平面直角坐标系,把实际条件转化为抛物线上点的坐标,求出抛物线解析式,再代入求值或利用性质求解。
③销售利润问题:找准单件利润与销量,列出利润二次函数,结合自变量实际范围求利润最值。破题口诀:单件利润=售价−进价,总利润=单件利润×销售量,注意售价、销量的取值限制。
④利用二次函数解决动点问题:用时间表示动点线段长,列出对应函数,结合自变量取值范围,分类讨论求解。
⑤利用二次函数解决存在性问题:一般先假设该点存在,根据该点所在的直线或抛物线的表达式,设出该点的坐标;然后用该点的坐标表示出与该点有关的线段长或其他点的坐标等;最后结合题干中其他条件列出等式,求出该点的坐标,然后判别该点坐标是否符合题意,若符合题意,则该点存在,否则该点不存在.
易错点1 概念易错
1. 核心条件:,只要二次项系数为,则不是二次函数。
2. 必须是整式,排除分式、根式。
3. 化简后再判断,不要只看原式表面,先去括号、合并同类项,看化简后的最高次数。
4. 最高次数只能是2,不能高于2。
【对点训练】1.下列y关于x的函数中,属于二次函数的是( )
A. B. C. D.
【对点训练】2.若函数是关于的二次函数,则的值为_____.
易错点2 对称轴与增减性
1. 对称轴公式:,容易漏掉负号,错写成。
2. 减性的分界线是对称轴,不是轴!
3. 开口方向决定增减趋势
(开口向上):对称轴左侧随增大而减小,右侧随增大而增大;
(开口向下):对称轴左侧随增大而增大,右侧随增大而减小。
4. 比较两点函数值大小,优先看两点是否在对称轴同侧
同侧:直接按增减性比较;
异侧:先用对称性,转化到对称轴同一侧再比较,不能直接对比横坐标大小。
5. 给定自变量范围时,增减变化只在这个区间内生效,不能拿整个抛物线的增减规律,脱离给定范围判断。
【对点训练】3.抛物线经过点和原点,该抛物线的对称轴是( )
A.轴 B. C. D.
【对点训练】4.若,,为二次函数的图象上的三点,则,,的大小关系是( )
A. B. C. D.
易错点3 最值问题
1. 顶点最值是全体实数范围内的最值,一旦限定自变量范围,不一定能取到顶点!
2. 分三种情况判断:
- 对称轴在取值范围内:顶点处取最值;
- 对称轴在范围左边:函数在范围上只增或只减,最值在右端点;
- 对称轴在范围右边:函数在范围上只增或只减,最值在左端点。
3. 分清最大、最小由开口方向决定:顶点是最小值;顶点是最大值,极易记反。
4. 范围端点能不能取要看不等号:<、>取不到该点;、才可以取到端点的函数值。
5. 实际应用题(利润、面积、动点)一定要先求自变量取值范围,长度、价格、时间都有现实限制,不能直接套用顶点结果。
【对点训练】5.二次函数的最小值为________.
【对点训练】6.已知二次函数,当自变量x满足时,y的取值范围是( )
A. B. C. D.
易错点4 与轴交点
1. 抛物线与轴交点的横坐标,是方程的根;交点坐标是、,不要只写数字,漏掉纵坐标。
2. 判断交点个数:
,2个交点;,只有一个交点(顶点落在轴上);,没有交点。
3. 求两交点之间的线段长:,必须带绝对值,长度不能为负数。
4.区分:和轴交点、和轴交点。y轴交点永远是,不要混为一谈。
【对点训练】7.抛物线与x轴的交点坐标为____________.
【对点训练】8.关于的二次函数与轴没有交点,则的最小整数值是____________
易错点5 图象与系数符号判断
1. 看开口:开口向上,开口向下。
2. 直接看图像左右判断符号,忘记必须结合一起判断。
3. 看抛物线与轴交点,当成和轴交点判断;混淆是交点纵坐标,不是线段长度。
4. 误判为没有交点。
5. 特殊代数式取值,代错的值,式子写错;不会反向根据函数值正负判断代数式符号。
6. 多个结论辨析题:一个结论错误,不要连带误判其他结论;不能凭直观感觉,要用式子推导。
【对点训练】9.如图是二次函数的图象,直线与抛物线交于,两点,,两点横坐标分别为,,根据函数图象信息有下列结论:①;②;③;④若对于的任意值都有,则;⑤当为定值时,若变大,则线段变长.其中正确的结论是( )
A.①②④ B.①② C.①④ D.②④
【对点训练】10.二次函数的部分图象如图所示,对称轴为直线,且图象经过点.下列说法:①;②;③若,是抛物线上的两点,则;④;⑤.其中正确的结论是( )
A.①③ B.①③④ C.②④⑤ D.①②④
易错点6 实际应用题
1. 先求自变量取值范围:长度、售价、销量、时间等都大于0;同时结合题干限制,比如售价不能低于进价、篱笆总长有限制,不符合范围的解直接舍去。
2. 区分解析式里的变量含义
- 面积题:靠墙模型分清是还是,错写平行墙边长;
- 销售题:单件利润=售价-进价;涨价销量减少、降价销量增加,容易把销量变化写反;总利润=单件利润×销量。
3. 最值不能直接取顶点:算出顶点横坐标,一定要检验它是否落在自变量取值范围内;不在范围内,最值在区间端点。
4. 建系类抛物线问题(拱桥、隧道、投篮),没有说顶点在原点时,不能默认顶点为原点;建系不同,点坐标、解析式完全不同;坐标有正负,代入计算注意符号。
5. 结果要贴合实际,求出的长度、价格一般不取负数;部分场景如人数、件数要取整数;答句带上单位。
6. 单位统一:题干单位不一致时,没有先换算就列式计算。
【对点训练】11.如图,植物园里要建一个矩形花圃,建造该花圃需要利用一堵墙,其余部分用长为28米的篱笆围成,且.若米,则矩形花圃面积的最大值是( )
A.平方米 B.平方米
C.平方米 D.平方米
【对点训练】12.某地开展河道整治,建起一座抛物线形拱桥,正常水位时,拱顶离水面,水面宽,若水面上升时,此时水面的宽度为______.
易错点7 平移变换
1. 平移口诀:左加右减,上加下减,核心易错:左加右减只针对单独的,不是整个括号外的。
2. 看清平移对象:是图像平移,不是点的坐标反向平移;图像左移,对应自变量加;图像右移,自变量减。
3. 平移不改变开口大小与方向:的值保持不变。
4. 一般式平移,建议先化成顶点式再平移;直接对一般式加减很容易符号出错。
5. 多步平移顺序不能乱:先左右、再上下,或者先上下、再左右都可以,但加减对应位置不能混淆。
【对点训练】13.将抛物线先向右平移个单位长度,再向上平移个单位长度,所得抛物线的解析式是( )
A. B.
C. D.
【对点训练】14.将抛物线的图象先向左平移个单位,再向上平移个单位,得到的抛物线的解析式是__________.
易错点8 动点问题
1. 设动点时间,必须先确定的取值范围,根据起点、终点,找到的上下界;或者超过运动终止时刻的情况直接舍去,很多同学直接忽略范围。
2.表示线段长度时,分清“往哪个方向运动”,距离 = 速度×时间;当动点折返、超过定点时,线段长要用差的绝对值表示,长度不能为负。
3. 求出点坐标后,一定要检验,检验该点是否在对应线段/抛物线上、动点是否还在有效运动区间内,不符合条件的坐标要舍去。
4. 审题看清限制条件,比如“在线段上”和“在直线上”是不一样的;直线上点更多,线段上只有区间内的点才有效。
【对点训练】15.如图1,在矩形中,,点和同时从点出发,点以的速度沿的方向运动,点以的速度沿的方向运动,两点相遇时停止运动.设运动时间为,的面积为,关于的函数图象如图2,图象经过点 ,则的值为__________.
【对点训练】16.如图1,在中,,D为上一点,动点以每秒1个单位的速度从点出发,在三角形边上沿匀速运动,到达点时停止,以为边作正方形.设点的运动时间为,正方形的面积为.当点由点运动到点时,经探究发现是关于的二次函数,并绘制成如图2所示的图象.根据图象信息,求得线段的长为_____.
易错点9 存在性问题
1. 凭图像直观只画一种情况,漏解。
2. 在坐标系里,横坐标、纵坐标正负不要搞错;平行四边形利用中点公式时,中点坐标公式套用出错。
3. “在线段上”和“在直线上”是不一样的;直线上点更多,线段上只有区间内的点才有效。
4. 分类讨论要标注清楚类别。
【对点训练】17.如图,二次函数的图象与直线交于点和点,过点B作平行于x轴的直线与抛物线的另一个交点是C.M是抛物线上任意一点,其横坐标是m.
(1)抛物线的对称轴为直线______,______;
(2)当点M在直线上方时,若,求m的值;
(3)设N是直线上的点,是否存在点M,N,使得是以为斜边的等腰直角三角形?若存在,求出m的值;若不存在,请说明理由.
【对点训练】18.如图,抛物线与轴交于、两点,点坐标为,与轴交于点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)点在轴下方的抛物线上,过点的直线与直线交于点,与轴交于点,求的最大值;
(3)点为抛物线对称轴上一点.当是以为直角边的直角三角形时,直接写出点的坐标.
一、单选题
1.(26-27九年级上·上海浦东新·阶段检测)下列各式中,y是x的二次函数的是( )
A. B. C. D.
2.(26-27九年级上·广东汕头·阶段检测)已知抛物线经过,两点,则,的大小关系是( )
A. B. C. D.无法确定
3.(26-27九年级上·上海浦东新·阶段检测)一次函数与二次函数在同一平面直角坐标系中的大致图象可能是( )
A. B. C. D.
4.(25-26九年级上·天津滨海新区·期中)如图,用一段长为的篱笆围成一个一边靠墙的矩形菜园,墙长为.设矩形菜园的边的长为,面积为,其中.
有下列结论:
①的长可以是;
②的长有两个不同的值满足该矩形菜园的面积为;
③矩形菜园的面积的最大值为.
其中,正确结论的个数是( )
A.0 B.1 C.2 D.3
5.(26-27九年级上·广东广州·阶段检测)已知二次函数的图象如图所示,下列结论:
① ;
② ;
③ ;
④ ;
⑤ 若,是抛物线上两点,则;
其中正确的个数是( )
A.个 B.个 C.个 D.个
二、填空题
6.(26-27九年级上·北京西城·阶段检测)如果函数是关于的二次函数,则________.
7.(26-27九年级上·黑龙江大庆·阶段检测)将抛物线沿轴翻折后,再向右平移个单位长度,所得新抛物线的顶点坐标为_______.
8.(26-27九年级上·广东汕头·阶段检测)“科教兴国,强国有我”,金园实验中学在第三届科技节活动中,设计制作了“水火箭”升空实验,已知“水火箭”的升空高度()与飞行时间()满足的关系为.当“水火箭”的升空高度为时,此时的飞行时间为______.
9.(25-26九年级上·福建厦门·阶段检测)已知二次函数(m为常数,且),当时,该二次函数有最小值2,则m的值是_____________.
10.(2026九年级上·上海·专题练习)我们定义一种新函数:形如的函数叫做“鹊桥”函数.某数学兴趣小组画出了“鹊桥”函数的图象,则当直线与函数G的图象有2个交点时,m的取值范围是________________.
三、解答题
11.(26-27九年级上·上海浦东新·阶段检测)已知二次函数的图像经过点和,求这个二次函数的解析式,并求出它的图像的顶点坐标和对称轴.
12.(26-27九年级上·天津河东·阶段检测)已知二次函数的图象如图所示,对称轴是直线,且经过点,解答下列问题:
(1)当时,的取值范围________;
(2)此二次函数的解析式是________________;
(3)当时,的最大值是________;
(4)当时,的取值范围是________;
13.(26-27九年级上·广东东莞·阶段检测)【综合与实践】
【问题情境】
王老师家有一块长米、宽米的长方形菜地,如图,以前由于没有对其进行规划,导致每次浇水、施肥、摘菜很不方便,经常都会弄得一脚泥.
【问题提出】
为了改变这种局面,王老师打算在菜地里修建小路.
【方案设计】
方案一:如图,在地块中间修建一个长为米,宽为米的长方形菜地,周围一圈是小路;
方案二:如图,在地块中间修建三条等宽的道路,一条横向、两条纵向,其余是菜地.
【问题解决】
(1)方案一中,求小路的面积;
(2)方案二中,若设道路的宽为米,求菜地面积(单位:)关于的函数表达式;
(3)已知王老师在劳作时,只能覆盖道路两侧米内(含米)的菜地.在方案二中,若要求道路宽度满足王老师的劳作需求,请直接写出道路宽度(单位:米)的取值范围.
14.(26-27九年级上·内蒙古兴安·阶段检测)如图,在矩形中,,点从点出发,沿边向点以/秒的速度移动,同时,点从点出发沿边向点以/秒的速度移动.如果、两点分别到达两点后就停止移动,回答下列问题:
(1)运动开始后第几秒时,的面积等于 ?
(2)设运动开始后第秒时,五边形的面积为 ,写出与的函数关系式及自变量的取值范围;并求出当为何值时,的值最小.
15.(2026九年级上·上海·专题练习)如图,抛物线交轴于点、(点在点的左侧),与轴交于点,点、的坐标分别为,,对称轴交轴于,点为抛物线顶点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)点是直线下方的抛物线上一点,且.求的坐标;
16.(2026九年级上·上海·专题练习)如图1,在平面直角坐标系中,抛物线与x轴交于点A和点,与y轴交于点,E为线段上一动点(不与点A、C重合).
(1)求抛物线的表达式;
(2)当是以为底的等腰三角形时,求点E的坐标;
(3)如图2,P为第三象限内抛物线上一动点,连接并延长垂直x轴于点D,过点E作的垂线,与y轴交于点G,设点P的横坐标为n,求的最大值.
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第6章 二次函数
知识点一 二次函数的概念与解析式
1. 二次函数:形如 (a,b,c是常数,)的函数,叫做二次函数。
2. 解析式:
(1)三种解析式:
①一般式:;
②顶点式:,其中二次函数的顶点坐标是;
③交点式:,其中,为抛物线与轴交点的横坐标。
(2)待定系数法:巧设二次函数的解析式;根据已知条件,得到关于待定系数的方程(组);解方程(组),求出待定系数的值,从而求出函数的解析式。
知识点二 二次函数的图象与性质
二次函数的图象和性质
图象
[来源:
开口
向上
向下
对称轴
顶点坐标
增减性
当时,随x的增大而增大;当时,随x的增大而减小.
当时,随x的增大而减小;
当时,随x的增大而增大.
最值
,=.
,=.
系数
决定抛物线的开口方向及开口大小
当时,抛物线开口向上;
当0时,抛物线开口向下.
决定对称轴()的位置
当同号,,对称轴在轴左边;
当时, =0,对称轴为轴;
当异号,,对称轴在轴右边.
决定抛物线与y轴的交点的位置
当时,抛物线与轴的交点在正半轴上;
当时,抛物线经过原点;
当时,抛物线与轴的交点在负半轴上.
决定抛物线与轴的交点个数
时,抛物线与轴有2个交点;
时,抛物线与轴有1个交点;
时,抛物线与轴没有交点
知识点三 二次函数的平移、翻折与旋转
1. 二次函数的平移:
平移方式(>0)
一般式y=ax2+bx+c
顶点式y=a(xh) 2+k
平移口诀
向左平移个单位
y=a(x+n)2+b(x+n)+c
y=a(xh+n) 2+k
左加
向右平移个单位
y=a(xn)2+b(xn)+c
y=a(xhn)2+k
右减
向上平移个单位
y=ax2+bx+c+n
y=a(xh)2+k+n
上加
向下平移个单位
y=ax2+bx+c-n
y=a(xh)2+kn
下减
2. 二次函数的翻折与旋转:
变换前
变换方式
变换后
口诀
y=a(xh)²+k
绕顶点旋转180°
y= a(xh)²+k
a变号,h、k均不变
绕原点旋转180°
y= a(x+h)² k
a、h、k均变号
沿x轴翻折
y=a(xh)² k
a、k变号,h不变
沿y轴翻折
y= a(x+h)²+k
a、k不变,h变号
知识点四 二次函数与方程、不等式
1. 二次函数与一元二次方程:
一元二次方程的解就是二次函数图象与轴交点的横坐标.
与 0的关系
二次函数与轴交点个数
一元二次方程根的情况
2个交点
有两个不相等的实数根
1个交点
有两个相等的实数根
0个交点
没有实数根
2. 二次函数与不等式:
抛物线在轴上方的部分点的纵坐标都为正,所对应的的所有值就是不等式的解集;在轴下方的部分点的纵坐标均为负,所对应的的值就是不等式的解集。
知识点五 二次函数的应用
1.用二次函数解决实际问题的一般步骤
①审:仔细审题,理清题意;
②设:找出题中的变量和常量,分析它们之间的关系,与图形相关的问题要结合图形具体分析,设出适当的未知数;
③列:用二次函数表示出变量和常量之间的关系,建立二次函数模型,写出二次函数的解析式;
④解:依据已知条件,借助二次函数的解析式、图象和性质等求解实际问题;
⑤检:检验结果,进行合理取舍,得出符合实际意义的结论.
2.方法技巧总结
①利用二次函数解决面积最值:先设线段变量,列出面积的二次函数,求出顶点横坐标并结合自变量实际取值范围,再确定面积最值。
②抛物线形问题:建立平面直角坐标系,把实际条件转化为抛物线上点的坐标,求出抛物线解析式,再代入求值或利用性质求解。
③销售利润问题:找准单件利润与销量,列出利润二次函数,结合自变量实际范围求利润最值。破题口诀:单件利润=售价−进价,总利润=单件利润×销售量,注意售价、销量的取值限制。
④利用二次函数解决动点问题:用时间表示动点线段长,列出对应函数,结合自变量取值范围,分类讨论求解。
⑤利用二次函数解决存在性问题:一般先假设该点存在,根据该点所在的直线或抛物线的表达式,设出该点的坐标;然后用该点的坐标表示出与该点有关的线段长或其他点的坐标等;最后结合题干中其他条件列出等式,求出该点的坐标,然后判别该点坐标是否符合题意,若符合题意,则该点存在,否则该点不存在.
易错点1 概念易错
易错提醒
1. 核心条件:,只要二次项系数为,则不是二次函数。
2. 必须是整式,排除分式、根式。
3. 化简后再判断,不要只看原式表面,先去括号、合并同类项,看化简后的最高次数。
4. 最高次数只能是2,不能高于2。
【对点训练】1.下列y关于x的函数中,属于二次函数的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】解:A、中的最高次数为2,右边为整式,是二次函数;
B、中的最高次数为1,是一次函数,不是二次函数;
C、是一元二次方程,不是关于的函数,不是二次函数;
D、的右边为分式,是反比例函数,不是二次函数.
【对点训练】2.若函数是关于的二次函数,则的值为_____.
【答案】
【详解】解:是关于的二次函数,
,且,
解得且,
.
易错点2 对称轴与增减性
易错提醒
1. 对称轴公式:,容易漏掉负号,错写成。
2. 减性的分界线是对称轴,不是轴!
3. 开口方向决定增减趋势
(开口向上):对称轴左侧随增大而减小,右侧随增大而增大;
(开口向下):对称轴左侧随增大而增大,右侧随增大而减小。
4. 比较两点函数值大小,优先看两点是否在对称轴同侧
同侧:直接按增减性比较;
异侧:先用对称性,转化到对称轴同一侧再比较,不能直接对比横坐标大小。
5. 给定自变量范围时,增减变化只在这个区间内生效,不能拿整个抛物线的增减规律,脱离给定范围判断。
【对点训练】3.抛物线经过点和原点,该抛物线的对称轴是( )
A.轴 B. C. D.
【答案】B
【详解】解:∵抛物线经过和两点,
∴把代入解析式得,把代入解析式得,
将代入上式,得,
∴对称轴为直线.
【对点训练】4.若,,为二次函数的图象上的三点,则,,的大小关系是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】结合二次函数的开口方向与对称轴,通过比较各点到对称轴的距离判断函数值大小.
【详解】解:二次函数的图象开口向上,对称轴为直线;
∴抛物线上的点到对称轴的距离越远,函数值越大,
∵点到对称轴的距离为,点到对称轴的距离为,点到对称轴的距离为;
又,
.
易错点3 最值问题
易错提醒
1. 顶点最值是全体实数范围内的最值,一旦限定自变量范围,不一定能取到顶点!
2. 分三种情况判断:
- 对称轴在取值范围内:顶点处取最值;
- 对称轴在范围左边:函数在范围上只增或只减,最值在右端点;
- 对称轴在范围右边:函数在范围上只增或只减,最值在左端点。
3. 分清最大、最小由开口方向决定:顶点是最小值;顶点是最大值,极易记反。
4. 范围端点能不能取要看不等号:<、>取不到该点;、才可以取到端点的函数值。
5. 实际应用题(利润、面积、动点)一定要先求自变量取值范围,长度、价格、时间都有现实限制,不能直接套用顶点结果。
【对点训练】5.二次函数的最小值为________.
【答案】
【分析】本题考查了二次函数的最值,确定一个二次函数的最值,首先看自变量的取值范围,当自变量取全体实数时,其最值为抛物线顶点坐标的纵坐标;当自变量取某个范围时,要分别求出顶点和函数端点处的函数值,比较这些函数值,从而获得最值.本题二次函数开口向上,顶点纵坐标即为最值,代入公式或者配方都可以.
【详解】,
开口向上,当时有最小值.
【对点训练】6.已知二次函数,当自变量x满足时,y的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】先求出抛物线的对称轴,再求出最大值和最小值即可.
【详解】解:∵,
∴抛物线开口向下,对称轴为直线,
∵,
∴当时,取得最大值;
∵当时,;当时,,
∵,
∴的最小值为.
∴的取值范围是.
易错点4 与轴交点
易错提醒
1. 抛物线与轴交点的横坐标,是方程的根;交点坐标是、,不要只写数字,漏掉纵坐标。
2. 判断交点个数:
,2个交点;,只有一个交点(顶点落在轴上);,没有交点。
3. 求两交点之间的线段长:,必须带绝对值,长度不能为负数。
4.区分:和轴交点、和轴交点。y轴交点永远是,不要混为一谈。
【对点训练】7.抛物线与x轴的交点坐标为____________.
【答案】,
【分析】抛物线与轴交点的纵坐标为,令求解一元二次方程,即可得到交点横坐标.
【详解】解:对于抛物线,令,
得,
因式分解得,
解得,,
抛物线与轴的交点坐标为,.
【对点训练】8.关于的二次函数与轴没有交点,则的最小整数值是____________
【答案】
【分析】先整理二次函数为一般形式,根据二次函数定义得二次项系数不为0,再结合函数与轴无交点得判别式小于0,解不等式得到的取值范围,即可求出的最小整数值.
【详解】解:整理二次函数得:
∵ 该函数是关于的二次函数.
∴ 二次项系数不为0,即,解得.
∵ 二次函数与轴没有交点
∴ 根的判别式
将,,代入得:
解得:.
∴的最小整数值是.
易错点5 图象与系数符号判断
易错提醒
1. 看开口:开口向上,开口向下。
2. 直接看图像左右判断符号,忘记必须结合一起判断。
3. 看抛物线与轴交点,当成和轴交点判断;混淆是交点纵坐标,不是线段长度。
4. 误判为没有交点。
5. 特殊代数式取值,代错的值,式子写错;不会反向根据函数值正负判断代数式符号。
6. 多个结论辨析题:一个结论错误,不要连带误判其他结论;不能凭直观感觉,要用式子推导。
【对点训练】9.如图是二次函数的图象,直线与抛物线交于,两点,,两点横坐标分别为,,根据函数图象信息有下列结论:①;②;③;④若对于的任意值都有,则;⑤当为定值时,若变大,则线段变长.其中正确的结论是( )
A.①②④ B.①② C.①④ D.②④
【答案】B
【分析】根据二次函数图像的开口方向、对称轴、增减性、与坐标轴的交点以及图像所经过的点逐项判断即可;
【详解】解:∵该二次函数图像开口向上,对称轴在轴右侧,与轴交于负半轴;
∴,,,
∴;①正确;
∵该二次函数图像经过点,,
∴该二次函数的对称轴为直线,
∴
解得:;②正确,
∵,
∴,
由图像可知:,
∴,
即:;③错误;
∵对于的任意值都有,
∴该抛物线与轴负半轴的交点的临界点为,此时抛物线开口最小,最大;
∵该二次函数的对称轴为直线,
∴,即:,
∵二次函数图像经过点,
∴,
∴该二次函数的表达式可化为:,
将代入得:
解得:,此时最大,
∴;④错误;
∵当变大时,抛物线的开口变小,
∴线段变短;⑤错误,
综上,正确的有①②.
【对点训练】10.二次函数的部分图象如图所示,对称轴为直线,且图象经过点.下列说法:①;②;③若,是抛物线上的两点,则;④;⑤.其中正确的结论是( )
A.①③ B.①③④ C.②④⑤ D.①②④
【答案】C
【分析】根据抛物线的开口向下,与轴交于正半轴可得,根据对称轴可得,则可得①错误;将点代入函数的解析式即可得②正确;根据二次函数的对称性可得③错误;根据二次函数的最值可得④正确;根据二次函数的对称性可得抛物线经过点,据此可得⑤正确.
【详解】解:∵抛物线的开口向下,与轴交于正半轴,
∴,
∵二次函数的对称轴为直线,
∴,
∴,即,
∴,则说法①错误;
由函数图象可知,当时,,
将代入得:,即,则说法②正确;
∵,是抛物线上的两点,且,
∴点,关于抛物线的对称轴对称,
∴,则说法③错误;
当时,,
由二次函数的图象可知,当时,取得最大值,最大值为,
∴,则说法④正确;
∵抛物线经过点,且其对称轴为直线,
∴抛物线经过点,
∴,则说法⑤正确;
综上,正确的结论是②④⑤.
易错点6 实际应用题
易错提醒
1. 先求自变量取值范围:长度、售价、销量、时间等都大于0;同时结合题干限制,比如售价不能低于进价、篱笆总长有限制,不符合范围的解直接舍去。
2. 区分解析式里的变量含义
- 面积题:靠墙模型分清是还是,错写平行墙边长;
- 销售题:单件利润=售价-进价;涨价销量减少、降价销量增加,容易把销量变化写反;总利润=单件利润×销量。
3. 最值不能直接取顶点:算出顶点横坐标,一定要检验它是否落在自变量取值范围内;不在范围内,最值在区间端点。
4. 建系类抛物线问题(拱桥、隧道、投篮),没有说顶点在原点时,不能默认顶点为原点;建系不同,点坐标、解析式完全不同;坐标有正负,代入计算注意符号。
5. 结果要贴合实际,求出的长度、价格一般不取负数;部分场景如人数、件数要取整数;答句带上单位。
6. 单位统一:题干单位不一致时,没有先换算就列式计算。
【对点训练】11.如图,植物园里要建一个矩形花圃,建造该花圃需要利用一堵墙,其余部分用长为28米的篱笆围成,且.若米,则矩形花圃面积的最大值是( )
A.平方米 B.平方米
C.平方米 D.平方米
【答案】B
【分析】设矩形花圃的宽为米,长为米,根据篱笆总长与墙长的关系列出与的等量关系,构建面积关于的二次函数,结合确定自变量取值范围,利用二次函数性质求最大值.
【详解】解:设米,米,
∵篱笆总长为米,墙米,且其余部分用篱笆围成,
∴,
∴,即,
∵,即,
∴,
解得,
又,
∴,
设矩形花圃面积为平方米,
,
∴,抛物线开口向下,对称轴为直线,
∵,
∴当时,
∴,
即矩形花圃面积的最大值是平方米.
【对点训练】12.某地开展河道整治,建起一座抛物线形拱桥,正常水位时,拱顶离水面,水面宽,若水面上升时,此时水面的宽度为______.
【答案】
【分析】建立平面直角坐标系,从图中读取信息,则,设点是原点,得到点,的坐标;设二次函数的解析式为:,求出解析式;再根据水面上升米,则,代入函数解析式,求出,即可.
【详解】解:建立平面直角坐标系,如图,
由题意得,,,
∵抛物线关于轴对称,
∴,
设点是原点,
∴点,,
设二次函数的解析式为:,
∴,
解得:,
∴二次函数的解析式为:,
当水面上升米交抛物线,交于点,
∴,
∴,
解得:,
∴点,,
∴,
∴水面宽度为米.
易错点7 平移变换
易错提醒
1. 平移口诀:左加右减,上加下减,核心易错:左加右减只针对单独的,不是整个括号外的。
2. 看清平移对象:是图像平移,不是点的坐标反向平移;图像左移,对应自变量加;图像右移,自变量减。
3. 平移不改变开口大小与方向:的值保持不变。
4. 一般式平移,建议先化成顶点式再平移;直接对一般式加减很容易符号出错。
5. 多步平移顺序不能乱:先左右、再上下,或者先上下、再左右都可以,但加减对应位置不能混淆。
【对点训练】13.将抛物线先向右平移个单位长度,再向上平移个单位长度,所得抛物线的解析式是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】解:将抛物线向右平移3个单位长度,得,
再向上平移2个单位长度,得.
【对点训练】14.将抛物线的图象先向左平移个单位,再向上平移个单位,得到的抛物线的解析式是__________.
【答案】
【分析】先将原抛物线解析式化为顶点式,再根据二次函数图象平移的“左加右减,上加下减”规则计算得到新抛物线的解析式.
【详解】解:先将原抛物线配方化为顶点式,,
∵抛物线向左平移3个单位,再向上平移2个单位,
∴根据平移规则,对自变量左移加,对常数项上移加,
可得.
易错点8 动点问题
易错提醒
1. 设动点时间,必须先确定的取值范围,根据起点、终点,找到的上下界;或者超过运动终止时刻的情况直接舍去,很多同学直接忽略范围。
2.表示线段长度时,分清“往哪个方向运动”,距离 = 速度×时间;当动点折返、超过定点时,线段长要用差的绝对值表示,长度不能为负。
3. 求出点坐标后,一定要检验,检验该点是否在对应线段/抛物线上、动点是否还在有效运动区间内,不符合条件的坐标要舍去。
4. 审题看清限制条件,比如“在线段上”和“在直线上”是不一样的;直线上点更多,线段上只有区间内的点才有效。
【对点训练】15.如图1,在矩形中,,点和同时从点出发,点以的速度沿的方向运动,点以的速度沿的方向运动,两点相遇时停止运动.设运动时间为,的面积为,关于的函数图象如图2,图象经过点 ,则的值为__________.
【答案】
【分析】由函数图象终点可知运动总时间为,即;由图象最高点可知最大面积为,此时点到达点,点在上,可得;联立解得;当时,点在上,点在上,求出的值;当时,点在上,点在上,利用面积割补法列方程求解.
【详解】解:由图2可知,当时,,即两点相遇停止运动,
,
由图2可知,的最大值为,此时点运动到点,点运动到边上,
,即,
,
∴联立,
解得,
∴当时,点在上,点在上,
此时,;
当时,点在上,点在上,
此时,
;
当时,点在上,点在上,
此时,,,
;
∵图象经过点 ,
∴结合图2函数图象可知,当时,,当时,,且,
∴,
整理得,
,
解得,
∵,
∴.
【对点训练】16.如图1,在中,,D为上一点,动点以每秒1个单位的速度从点出发,在三角形边上沿匀速运动,到达点时停止,以为边作正方形.设点的运动时间为,正方形的面积为.当点由点运动到点时,经探究发现是关于的二次函数,并绘制成如图2所示的图象.根据图象信息,求得线段的长为_____.
【答案】6
【分析】本题考查了动点问题的函数图象,勾股定理,相似三角形的判定与性质等知识,解题的关键是从图中获取信息.
连接,过点D作于点G;当点P在线段上运动时,在中,,则,函数值随t的增大而增大,与点B重合时最大;当点P在线段上运动时,S先减小,再增大,在与点G重合时最小,与点A重合时达到最大;由此得,,由勾股定理求得,再证明,即可求解,
【详解】解:如图,连接,过点D作于点G,
当点P在线段上运动时,
在中,,则,
∴函数值随t的增大而增大,与点B重合时最大;
当点P在线段上运动时,的长度是先减小,到与点G重合时,达到最小,再增大,与点A重合时达到最大,而,
∴S先减小,再增大,在与点G重合时最小,与点A重合时达到最大,
∴结合图象知,,,
∴,
在中,由勾股定理得,
∵,
∴,
∴,
∴,
故答案为:6.
易错点9 存在性问题
易错提醒
1. 凭图像直观只画一种情况,漏解。
2. 在坐标系里,横坐标、纵坐标正负不要搞错;平行四边形利用中点公式时,中点坐标公式套用出错。
3. “在线段上”和“在直线上”是不一样的;直线上点更多,线段上只有区间内的点才有效。
4. 分类讨论要标注清楚类别。
【对点训练】17.如图,二次函数的图象与直线交于点和点,过点B作平行于x轴的直线与抛物线的另一个交点是C.M是抛物线上任意一点,其横坐标是m.
(1)抛物线的对称轴为直线______,______;
(2)当点M在直线上方时,若,求m的值;
(3)设N是直线上的点,是否存在点M,N,使得是以为斜边的等腰直角三角形?若存在,求出m的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)1,2
(2)或
(3)存在,,,,.
【分析】(1)利用对称轴公式即可求出抛物线对称轴,然后将代入即可求出n的值;
(2)在A点上方的y轴取点D,连接,求出使得的点D的坐标,求出过点D且平行于的直线的解析式,然后和抛物线表达式联立求解m即可;
(3)作于点E,于点F,根据题意可知当,时,是以为斜边的等腰直角三角形,从而根据列出m的方程求解即可.
【详解】(1)解:∵二次函数
∴对称轴为直线
将代入得,;
(2)解:∵
∴
∵抛物线对称轴为直线
∴点C坐标为
由题意,
在A点上方的y轴取点D,连接,如图,
设,则,即,
解得,
过点D作的平行线交抛物线于点M,
∵直线的表达式为,
∴设直线的表达式为
将代入得,
∴直线的表达式为
联立和得,
解得,
或;
(3)解:如图,作于点E,于点F
,
当,时,
∴,此时是以为斜边的等腰直角三角形
∵
解得,,,.
【对点训练】18.如图,抛物线与轴交于、两点,点坐标为,与轴交于点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)点在轴下方的抛物线上,过点的直线与直线交于点,与轴交于点,求的最大值;
(3)点为抛物线对称轴上一点.当是以为直角边的直角三角形时,直接写出点的坐标.
【答案】(1)
(2)的最大值为
(3)符合条件的点D的坐标是或
【分析】(1)利用待定系数法求抛物线的解析式;
(2)易得的解析式为,先证明为等腰直角三角形,作轴于,轴交于,设,则可得,接着利用表示、,所以,然后利用二次函数的性质解决问题;
(3)抛物线的对称轴为直线,设,则,,,当是以为直角边的直角三角形时,分类讨论或为斜边,利用勾股定理列方程求解即可.
【详解】(1)解:把,代入,得,
解得,
抛物线的解析式为;
(2)解:设解析式为,
代入,,
,
解得,
的解析式为,
对直线,
令,得;令,得,
∴直线过点,
即直线与坐标轴围成的三角形为等腰直角三角形,
∴,
∵,,
∴,
,
为等腰直角三角形,
作轴于,轴交于,
∵轴,
∴,
∴为等腰直角三角形,,
设,则可得,
,,
,
,
当时,的最大值为;
(3)解:抛物线的对称轴为直线,
设,
则,,,
当是以为直角边,为斜边的直角三角形时,
,
即,
解得,
此时点坐标为;
当是以为直角边,为斜边的直角三角形时,
,
即,
解得,
此时点坐标为是;
综上所述,符合条件的点的坐标是或.
一、单选题
1.(26-27九年级上·上海浦东新·阶段检测)下列各式中,y是x的二次函数的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】不能仅通过表达式表面是否含判断,需先化简各选项,再结合二次函数的定义逐一验证.
【详解】解:A选项,的右边为分式,不是整式,不是二次函数.
B选项,化简得,的最高次数为1,是一次函数.
C选项,化简得,右边为整式,的最高次数为2,且二次项系数为,是二次函数.
D选项,中的最高次数为1,是一次函数.
2.(26-27九年级上·广东汕头·阶段检测)已知抛物线经过,两点,则,的大小关系是( )
A. B. C. D.无法确定
【答案】C
【分析】先求得抛物线的对称轴,再根据二次函数的增减性即可解答.
【详解】解:∵,
∴抛物线开口向上,对称轴为,
∴当时,y随x的增大而减小,
∵,
∴.
3.(26-27九年级上·上海浦东新·阶段检测)一次函数与二次函数在同一平面直角坐标系中的大致图象可能是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】解:A、二次函数开口向上,则,对称轴在y轴的右侧,即,则;一次函数过一、二、三象限,则,;b矛盾,故选项A不符合题意;
B、二次函数开口向上,则,对称轴在y轴的右侧,即,则;一次函数过一、三、四象限,则,;故选项B符合题意;
C、二次函数开口向下,则,对称轴在y轴的右侧,即,则;一次函数过一、二、三象限,则,;a矛盾,故选项C不符合题意;
D、二次函数开口向下,则,对称轴在y轴的右侧,即,则;一次函数过一、三、四象限,则,;a矛盾,故选项D不符合题意.
4.(25-26九年级上·天津滨海新区·期中)如图,用一段长为的篱笆围成一个一边靠墙的矩形菜园,墙长为.设矩形菜园的边的长为,面积为,其中.
有下列结论:
①的长可以是;
②的长有两个不同的值满足该矩形菜园的面积为;
③矩形菜园的面积的最大值为.
其中,正确结论的个数是( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】B
【分析】此题考查了一元一次方程和二次函数的应用,解题的关键是正确列出方程或函数.
①若的长是,求出,然后求出,即可判断①;
②设矩形菜园的边的长为,则,根据题意列出方程求解判断即可;
③根据题意表示出S,然后利用二次函数的性质求解即可.
【详解】解:①若的长是
∴
∴,不符合题意,故①错误;
②设矩形菜园的边的长为,则,
根据题意得,
解得或10
当时,,不符合题意;
当时,,符合题意
∴的长只有1个值满足该矩形菜园的面积为,故②错误;
③设矩形菜园的边的长为,则,面积为,
∴
∵
∴抛物线开口向下
∴当时,,符合题意,
∴矩形菜园的面积的最大值为,故③正确.
综上所述,正确结论的个数是1.
故选:B.
5.(26-27九年级上·广东广州·阶段检测)已知二次函数的图象如图所示,下列结论:
① ;
② ;
③ ;
④ ;
⑤ 若,是抛物线上两点,则;
其中正确的个数是( )
A.个 B.个 C.个 D.个
【答案】B
【分析】根据抛物线的对称性,抛物线与x轴的交点,抛物线的增减性等知识解答即可.
【详解】解:∵二次函数的图象开口向下,
∴,
∵抛物线的图象与y轴的交点在正半轴上,
∴;
∵对称轴为直线,
∴,
∴,
∴,故①正确;
由图象知抛物线与x轴的正半轴的交点为,设抛物线与x轴的另一个交点为,
∵对称轴为直线,
∴,
解得,则抛物线与x轴的另一个交点为,
∵,二次函数开口向下,
∴抛物线的对称轴的左侧,y随x的增大而增大,
故当时,直线与抛物线的交点位于第二象限,纵坐标大于0,此时对应的函数值为,
故,故②错误;
∵对称轴为直线,
∴,
∴,
∴,故③正确;
当时,直线与抛物线的交点位于第二象限,纵坐标大于0,此时对应的函数值为,
故,
当时,直线与抛物线的交点位于第一象限,纵坐标大于0,此时对应的函数值为,
故,
,故④错误;
∵二次函数开口向下,
∴抛物线上的点与对称轴的距离越大,函数值越小,
∵点,都在抛物线上,且,
∴,故⑤正确,
综上,正确的有3个.
二、填空题
6.(26-27九年级上·北京西城·阶段检测)如果函数是关于的二次函数,则________.
【答案】
【分析】根据二次函数的定义可以得到,根据可得:或,根据可得,从而确定的值.
【详解】解: 函数是关于的二次函数.
满足条件,
解方程,
可得:,
解得:或,
,
,
.
7.(26-27九年级上·黑龙江大庆·阶段检测)将抛物线沿轴翻折后,再向右平移个单位长度,所得新抛物线的顶点坐标为_______.
【答案】
【分析】先配方求出原抛物线的顶点坐标,再根据沿x轴翻折的坐标变化得到翻折后的顶点,最后利用平移规律计算得到新顶点坐标.
【详解】解:对原抛物线配方得:,
∴原抛物线的顶点坐标为,
∵抛物线沿轴翻折后,顶点横坐标不变,纵坐标变为原纵坐标的相反数,
∴翻折后顶点坐标为
∵再向右平移个单位长度,向右平移时横坐标加,纵坐标不变,
∴新顶点横坐标为,纵坐标为,
∴ 所得新抛物线的顶点坐标为.
8.(26-27九年级上·广东汕头·阶段检测)“科教兴国,强国有我”,金园实验中学在第三届科技节活动中,设计制作了“水火箭”升空实验,已知“水火箭”的升空高度()与飞行时间()满足的关系为.当“水火箭”的升空高度为时,此时的飞行时间为______.
【答案】或
【分析】令,将函数值代入与的关系式中解一元二次方程,求出自变量的值即可.
【详解】解:令,则,
整理得,,
因式分解得,,
解得,.
当“水火箭”的升空高度为时,此时的飞行时间为或.
9.(25-26九年级上·福建厦门·阶段检测)已知二次函数(m为常数,且),当时,该二次函数有最小值2,则m的值是_____________.
【答案】1或
【分析】先求出二次函数的对称轴,再根据的正负分类讨论,确定最小值的位置,代入计算得到的值.
【详解】解:∵二次函数解析式为,
∴对称轴为直线,
∵在区间内,分两种情况讨论:
当时,抛物线开口向上,在顶点处取得最小值,即时,
代入得,
整理得,
解得;
当时,抛物线开口向下,离对称轴越远函数值越小,
在中,离对称轴更远,
∴时取得最小值,
代入得,
整理得,
解得;
综上,的值为或.
10.(2026九年级上·上海·专题练习)我们定义一种新函数:形如的函数叫做“鹊桥”函数.某数学兴趣小组画出了“鹊桥”函数的图象,则当直线与函数G的图象有2个交点时,m的取值范围是________________.
【答案】或
【分析】先求出经过、、三个点的二次函数表达式为,由图可知,当直线与函数在之间的图象相切时,恰好有三个交点,当直线过点时,直线与函数图象恰好有三个交点,解得此时的值,即可求解.
【详解】解:,
∴当时,,
当时,,
解得:,,
∴图象与坐标轴的交点为,,,
设经过、、三个点的二次函数表达式为,
把点代入得:,
解得:,
∴经过、、三个点的二次函数表达式为.
如图,当直线过点时,直线与函数的图象恰好有三个交点,
,
解得:,
当直线过点时,直线与函数的图象恰好有一个交点,
,
解得:,
当直线与函数的图象相切时,恰好有三个交点,
令,
整理得,,
,
解得,,
结合图象得,当直线与函数的图象有个交点时,的取值范围为或.
三、解答题
11.(26-27九年级上·上海浦东新·阶段检测)已知二次函数的图像经过点和,求这个二次函数的解析式,并求出它的图像的顶点坐标和对称轴.
【答案】二次函数的解析式为;图像的顶点坐标为;对称轴为直线.
【分析】先由待定系数法求解函数解析式,再配方成顶点式,即可求解顶点坐标和对称轴.
【详解】解:将点和代入,
可得
解得
∴二次函数的解析式为
而
∴图像的顶点坐标为,对称轴为直线.
12.(26-27九年级上·天津河东·阶段检测)已知二次函数的图象如图所示,对称轴是直线,且经过点,解答下列问题:
(1)当时,的取值范围________;
(2)此二次函数的解析式是________________;
(3)当时,的最大值是________;
(4)当时,的取值范围是________;
【答案】(1)或
(2)
(3)
(4)
【分析】(1)利用二次函数的对称性求出另一个与轴的交点坐标,根据图象确定答案;
(2)利用对称轴公式求出的值,再将点代入求出的值,即可求出二次函数的表达式;
(3)先判定与对称轴的位置关系,利用二次函数的增减性求解;
(4)先判定与对称轴的位置关系,利用二次函数的增减性求解.
【详解】(1)解:∵二次函数关于直线对称,
∴设二次函数与轴相交的另一个交点的横坐标为,
则,
解得,
即二次函数与轴相交的另一个交点坐标为,
由图象可知当或时,.
(2)解:∵二次函数的对称轴是直线,
∴,解得,
∴,
将点代入中,得,
解得,
∴.
(3)解:由题可知,二次函数图象开口向下,
∵二次函数的对称轴是直线,,
∴在时,随的增大而减小,
∴二次函数在处取得最大值.
(4)解:当时,在对称轴直线的两侧,且二次函数开口向下,
∴在处取得最大值,
,
∵二次函数开口向下,离对称轴越远,的值越小,且,
∴二次函数在处取得最小值,
∴当时,.
13.(26-27九年级上·广东东莞·阶段检测)【综合与实践】
【问题情境】
王老师家有一块长米、宽米的长方形菜地,如图,以前由于没有对其进行规划,导致每次浇水、施肥、摘菜很不方便,经常都会弄得一脚泥.
【问题提出】
为了改变这种局面,王老师打算在菜地里修建小路.
【方案设计】
方案一:如图,在地块中间修建一个长为米,宽为米的长方形菜地,周围一圈是小路;
方案二:如图,在地块中间修建三条等宽的道路,一条横向、两条纵向,其余是菜地.
【问题解决】
(1)方案一中,求小路的面积;
(2)方案二中,若设道路的宽为米,求菜地面积(单位:)关于的函数表达式;
(3)已知王老师在劳作时,只能覆盖道路两侧米内(含米)的菜地.在方案二中,若要求道路宽度满足王老师的劳作需求,请直接写出道路宽度(单位:米)的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)根据小路面积等于总面积减去菜地面积,即可求解;
(2)设道路的宽为米,根据长方形面积公式,列出函数关系式,即可求解;
(3)先列出关于x的不等式组,再求解即可.
【详解】(1)解:由题意,得
(2)解:设道路的宽为米,根据题意得:
,
即菜地面积关于的函数表达式;
(3)解:根据题意得:,
解得.
14.(26-27九年级上·内蒙古兴安·阶段检测)如图,在矩形中,,点从点出发,沿边向点以/秒的速度移动,同时,点从点出发沿边向点以/秒的速度移动.如果、两点分别到达两点后就停止移动,回答下列问题:
(1)运动开始后第几秒时,的面积等于 ?
(2)设运动开始后第秒时,五边形的面积为 ,写出与的函数关系式及自变量的取值范围;并求出当为何值时,的值最小.
【答案】(1)运动开始后第或秒时,的面积等于
(2),当时,最小值为.
【分析】(1)设运动时间为秒,可将,表示出来,再由三角形的面积公式列出关于的方程求解即可;
(2)根据五边形的面积等于矩形减去,用表示,再通过配方法求得的最小值.
【详解】(1)解:设运动开始后第秒时,的面积等于 .
则有,,
由得,
,
当时,,即,
解得或,符合题意,
即运动开始后第或秒时,的面积等于 .
(2)解:五边形的面积等于矩形的面积减去,
,
配方得,
当时,最小值为.
15.(2026九年级上·上海·专题练习)如图,抛物线交轴于点、(点在点的左侧),与轴交于点,点、的坐标分别为,,对称轴交轴于,点为抛物线顶点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)点是直线下方的抛物线上一点,且.求的坐标;
【答案】(1)
(2)点的坐标为,
【分析】(1)由点、点的坐标和对称轴的值列出方程组,即可求出抛物线解析式.
(2)由抛物线解析式可求出顶点的坐标,进而求出和的面积,由面积可推出的边上的高,求出到距离等于的直线解析式,联立直线解析式和抛物线解析式,即可求出点的坐标.
【详解】(1)解:将点,点代入抛物线,由对称轴,
得,解得,
抛物线解析式为.
(2)解:将代入抛物线解析式得:,
顶点,
, ,
,,
设直线解析式为,
将点,点代入,
得 ,解得,
直线的解析式为:,
如图,设直线与对称轴的交点为,
将代入得,,
点,
,
,
,
设中边上的高为,则,
,
如图,设在直线下方的轴上有一点到的距离为,且,
,,
是等腰直角三角形,
,
点在过点与直线平行的直线上,
即将直线向下平移个单位长度即可得到直线,
直线的解析式为: ,
联立,
解得或,
点的坐标为,.
16.(2026九年级上·上海·专题练习)如图1,在平面直角坐标系中,抛物线与x轴交于点A和点,与y轴交于点,E为线段上一动点(不与点A、C重合).
(1)求抛物线的表达式;
(2)当是以为底的等腰三角形时,求点E的坐标;
(3)如图2,P为第三象限内抛物线上一动点,连接并延长垂直x轴于点D,过点E作的垂线,与y轴交于点G,设点P的横坐标为n,求的最大值.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)用待定系数法求函数的解析式即可;
(2)求出直线的解析式为,设,根据列方程求出t的值即可求E点坐标;
(3)表示出,,得到,然后利用二次函数的性质求解.
【详解】(1)解:将,代入得,,
解得,
∴;
(2)解:∵,
当时,,
解得或,
∴,
设直线的解析式为,
∴,
解得,
∴直线的解析式为,
设,
∵是以为底的等腰三角形,
∴,即,
∴,
解得,
∴;
(3)解:∵点P的横坐标为n,轴,
∴,,
∴,,
∴,
∵二次项系数为,,
∴当时,有最大值.
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