第25章 二次函数(单元自测)数学新教材华东师大版九年级下册
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内容正文:
第25章 二次函数
(考试时间:100分钟 试卷满分:120分)
注意事项:
1.答题前,请务必将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上。
2.选择题的作答:每小题选出答案后,用 2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题(本大题共 10 小题,每小题 3 分,共 30 分)
1.若点和点都在抛物线上,则与的大小关系是( )
A. B. C. D.无法确定
2.函数(是常数,,下同)和在同一平面直角坐标系中的图象可能是( )
A. B. C. D.
3.二次函数(a,b,c是常数,)的图象如图所示,其对称轴为直线.下列选项正确的是( )
A. B.
C. D.当时,
4.如图,已知二次函数的图象与轴相交于点,,则下列结论正确的是( )
A.此二次函数图象的对称轴是直线
B.
C.对于任意实数,均成立
D.若点,在此二次函数图象上,则
5.已知二次函数的图象如图所示,则一元二次方程的根为( )
A.0,4 B.2,9 C.0 D.4
6.如图,抛物线与轴分别交于点,,与轴交于点,且.下列结论:①;②;③方程有两个不相等的实数根;④方程的两个根是,.其中结论正确的个数是( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
7.如图,已知开口向下的抛物线与x轴交于点,对称轴为直线.则下列结论错误的是( )
A.
B.
C.
D.抛物线上有两点和,若且,则.
8.已知抛物线经过第一、第二、第三、第四象限,则b的取值范围是( )
A. B. C. D.
9.已知二次函数的图象如图所示,对称轴为直线,则下列结论正确的是( ).
A.
B.方程的两根是,
C.不等式的解集是
D.当时,随的增大而减小
10.二次函数的部分图象如图所示,图象过点,对称轴为.以下结论正确的是( )
A. B. C. D.
二、填空题(本大题共 5 小题,每小题 3 分,共 15 分)
11.若二次函数的图象与轴交于点,则图象与轴的另一个交点为________.
12.关于抛物线(是常数),下列结论正确的是________(填写所有正确结论的序号).
①当时,抛物线的对称轴是轴;
②若此抛物线与轴只有一个公共点,则;
③若点,在抛物线上,则;
④无论为何值,抛物线的顶点到直线的距离都等于.
13.实数和,若,我们定义,比如.已知关于的函数,下列结论:①函数图象经过原点;②若,则方程有三个不等实根;③若,则时,有最小值3;④若时,的值随的值增大而增大,则.其中正确的结论是________(填写序号).
14.某一型号的飞机着陆后滑行的距离与滑行的时间之间的函数关系是,该型号飞机着陆后需要滑行________s才能停下来.
15.在平面直角坐标系中,横坐标与纵坐标都是整数的点称为整点,如果将二次函数的图象与x轴所围成的封闭图形染成红色,则此红色区域内部及其边界上的整点个数有________个.
三、解答题(本大题共 8 小题,共 75 分)
16.(9分)根据以下素材,探索完成任务.
素材1:为响应全民健身号召,某校在校运会上开展“8”字长绳比赛.图1是绳甩到最高处时的示意图,可以近似的看作一条抛物线,正在甩绳的甲、乙两位队员拿绳的手间距6米,到地面的距离均为1米.
素材2:如图2,身高为1.5米的小丽站在距点的水平距离为1米的点处,绳子甩到最高处时刚好通过她的头顶点.
(1)如图3,以点为原点建立平面直角坐标系,求抛物线的函数解析式;
(2)某班跳绳成员有男生和女生各5名,男生身高1.70米至1.80米,女生身高1.60米至1.68米,绳子能否顺利从每位跳绳成员头顶越过?请说明理由.
(3)身高为1.6米的跳绳成员至少站在离摇绳同学多远的地方,才能让绳子顺利从头上越过?
17.(9分)“城市轨道交通是现代大城市交通的发展方向,发展轨道交通是解决大城市病的有效途径.”如图,这是2024年南昌地铁( )线路图.小华了解到地铁1号线列车从万寿宫站开往秋水广场站时,在距离停车线256米处开始减速.他想知道列车从减速开始,经过多少秒停下来,以及最后三秒滑行的距离.为了解决这些问题,小华通过建立函数模型来描述列车离停车线的距离s(米)与滑行时间t(秒)的函数关系,再应用该函数解决相应的问题.
(1)建立模型
①收集数据
t/秒
0
4
8
12
16
20
24
s/米
256
196
144
100
64
36
16
②建立平面直角坐标系
为了观察s(米)与t(秒)的关系,建立如图所示的平面直角坐标系;
③描点连线
请在平面直角坐标系中将表中未描出的点补充完整,并用平滑的曲线依次连接;
④选择函数模型
观察这条曲线的形状,它可能是 函数的图象;
⑤求函数解析式
请根据上述数据求出s关于t的函数解析式;
(2)应用模型
列车从减速开始经过多少秒,列车停止;最后三秒钟,列车滑行的距离为多少米.
18.(9分)已知,抛物线与x轴交于A、B两点,与y轴交于C点.
(1)求点A、B、C三点的坐标;
(2)过点A作交抛物线于点P,求四边形的面积;
(3)在(2)的条件下,在线段上是否存在一点M,使的周长最小?若存在,请直接写出周长的最小值;若不存在,请说明理由.
19.(9分)如图,在平面直角坐标系中,抛物线经过点,点,在此抛物线上,其横坐标分别为,,连接,.
(1)求此抛物线的解析式.
(2)当点与此抛物线的顶点重合时,求的值.
(3)当的边与轴平行时,求点与点的纵坐标的差.
20.(9分)如图,已知抛物线经过点和点,P为x轴上方抛物线上一点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)连接,当时,直接写出点P的坐标.
21.(10分)[问题背景]解方程:;
[解决方法]建立函数,
(1)求:该函数与坐标轴的交点及其顶点坐标
(2)设,则可以通过将抛物线________得到该函数,由图像可知,当问题方程有4个不同根的时候,所有根的和为________
(3)求解[问题背景]
22.(10分)在平面直角坐标系中,抛物线经过点.
(1)求抛物线的顶点坐标;
(2)已知和是抛物线上的两个点,且总成立,求的取值范围.
23.(10分)已知抛物线的图象过点.
(1)求b与a的关系式;
(2)当时,若该抛物线的顶点到x轴的距离是1,求a的值;
(3)将抛物线进行平移,若平移后的抛物线仍过点,点A的对应点为点,当时,求平移后的抛物线顶点纵坐标的最大值.
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第25章 二次函数
(考试时间:100分钟 试卷满分:120分)
注意事项:
1.答题前,请务必将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上。
2.选择题的作答:每小题选出答案后,用 2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题(本大题共 10 小题,每小题 3 分,共 30 分)
1.若点和点都在抛物线上,则与的大小关系是( )
A. B. C. D.无法确定
【答案】A
【分析】直接将点的横坐标代入抛物线解析式,得到与的表达式,即可比较大小.
【解析】点和点都在抛物线上,
将代入解析式得;
将代入解析式得;
,
.
故选.
2.函数(是常数,,下同)和在同一平面直角坐标系中的图象可能是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了一次函数与二次函数的性质以及图象的综合判断,熟练掌握以上知识点是解答本题的关键.
分两种情况分析:当时;当时;再综合选项判断即可解答.
【解析】当时,二次函数的图象开口向上,与轴正半轴相交,对称轴为,,一次函数的图象经过第一、二、三象限;
当时,二次函数的图象开口向下,与轴正半轴相交,对称轴为,,一次函数的图象经过第二、三、四象限,则A,C,D不符合题意,
故选B.
3.二次函数(a,b,c是常数,)的图象如图所示,其对称轴为直线.下列选项正确的是( )
A. B.
C. D.当时,
【答案】C
【分析】本题考查二次函数的图象与性质,根据图象与y轴的交点可判断A;根据图象与x轴的交点可判断B、D;根据图象的开口方向、对称轴以及时的函数值可判断C,进而可得答案.
【解析】∵该函数图象与y轴负半轴相交,
∴,故选项A结论错误,不符合题意;
∵该函数图象与x轴有两个交点,
∴,故选项B结论错误,不符合题意;
∵该函数图象开口向上,对称轴为直线,
∴,,即,
∵当时,,
∴,即,故选项C结论正确,符合题意;
∵该函数图象与x轴交点在和0之间,其对称轴为直线,
∴该函数图象与x轴的另一个交点在1和3之间,
∴当时,一部分,一部分,故选项D结论错误,不符合题意;
故选C.
4.如图,已知二次函数的图象与轴相交于点,,则下列结论正确的是( )
A.此二次函数图象的对称轴是直线
B.
C.对于任意实数,均成立
D.若点,在此二次函数图象上,则
【答案】C
【分析】根据二次函数的性质,最值等知识判断解答即可.
【解析】二次函数的图象与轴相交于点,,
对称轴是直线,
故A错误.
对称轴是直线,
,
.
由图象,得,
,
,
故B错误.
对称轴是直线,且抛物线开口向上,
当时,取得最小值,
对于任意实数,当时,函数值,
,
故C正确.
抛物线开口向上,
抛物线上的点离对称轴越近函数值越小.
又,
,
故D错误.
故选C.
【点睛】本题考查了抛物线的对称性,增减性,最值,系数符号得确定,熟练掌握抛物线性质是解题的关键.
5.已知二次函数的图象如图所示,则一元二次方程的根为( )
A.0,4 B.2,9 C.0 D.4
【答案】A
【分析】本题考查了二次函数的性质,根据图象可得对称轴为直线,的一个根为,进而根据对称性求得的另一个根,即可求解.
【解析】 时,
∴的一个根是
∵图象的对称轴为直线,
∴的另一个根是
故选A.
6.如图,抛物线与轴分别交于点,,与轴交于点,且.下列结论:①;②;③方程有两个不相等的实数根;④方程的两个根是,.其中结论正确的个数是( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】B
【分析】本题考查了二次函数的性质,熟练掌握二次函数的性质是解题的关键.根据抛物线开口方向,对称轴以及与轴的交点,判断,即可判断①,抛物线与轴分别交于点,,得,,,从而可得,,即可判断②,根据图象可得与有2个交点,即可判断③,把方程可化为,得,解得,即可判断④.
【解析】①∵抛物线开口向上,则,
∵抛物线与轴交于点,,
∴对称轴为直线,则,
∴,
抛物线与轴交于负半轴,则
∴,故①不正确;
②∵抛物线与轴分别交于点,,
∴,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∴,故②正确;
③∵,抛物线与轴交于点,且,
∴抛物线与有2个交点,
即方程有两个不相等的实数根;故③正确;
④∵,,
∴方程可化为,
∴,
解得,;故④不正确.
故选B.
7.如图,已知开口向下的抛物线与x轴交于点,对称轴为直线.则下列结论错误的是( )
A.
B.
C.
D.抛物线上有两点和,若且,则.
【答案】D
【分析】本题考查二次函数图像与系数的关系,二次函数的性质,根据抛物线开口方向,抛物线与轴交点位置判断A;由二次函数的对称轴为可判断B;由抛物线的对称性可判断C;由二次函数的性质可判断D.解题关键是掌握二次函数的图像与性质.
【解析】∵抛物线开口向下,
∴,
∵抛物线交轴于正半轴,
∴,
∴,故A正确;
∵对称轴为直线,
∴,
∴,
∴,故B正确;
∵抛物线对称轴为直线,且当时,,
∴时,,则时,,
即,故C正确;
∵抛物线开口向下,对称轴为直线,
∵且,则点和关于对称,
∴,
∵时,,时,,
∴,
当时,与矛盾,故D错误;
故选D.
8.已知抛物线经过第一、第二、第三、第四象限,则b的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】开口向上的抛物线要经过四个象限,需与轴有两个不同交点且交点分别位于原点两侧,据此列不等式求解即可.
【解析】抛物线的二次项系数为,,开口向上,
∵抛物线经过第一、第二、第三、第四象限,
∴抛物线与轴有两个不同交点,且交点分别在原点两侧,且当时,抛物线与轴交点的纵坐标小于,
∵当时,,
∴,
解得,
∵两根之积为,说明两根异号,一定存在两个不相等的实数根,满足条件,
∴的取值范围是.故选D.
9.已知二次函数的图象如图所示,对称轴为直线,则下列结论正确的是( ).
A.
B.方程的两根是,
C.不等式的解集是
D.当时,随的增大而减小
【答案】B
【分析】本题考查二次函数的图象和性质,根据开口方向和与轴的交点得到,故选项错误;根据对称轴和一个与轴的交点可得另一个与轴的交点,即可得到选项正确;根据图象可得不等式的解集是或,当时,随的增大而增大,故、选项错误.
【解析】根据二次函数的图象和性质,逐一分析各选项,
选项:∵抛物线的开口向下,
∴,
∵抛物线与轴的交点在轴正半轴,
∴,
∴,故选项错误;
选项:∵抛物线的对称轴为,与轴的一个交点是,
∴抛物线与轴的另一个交点的横坐标为,即另一个交点坐标是,
∴方程的两根是,,故选项正确;
选项:∵由图象可知当或时,抛物线在轴的下方,
∴不等式的解集是或,故选项错误;
选项:由图象可知,当时,随的增大而增大,故选项错误.
10.二次函数的部分图象如图所示,图象过点,对称轴为.以下结论正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据抛物线的开口方向判断的符号,根据对称轴的位置及的符号判断的符号,根据抛物线与轴的交点位置判断的符号,再根据当时,,判断的符号即可.
【解析】由图象可知,抛物线开口向上,
,故A选项错误;
对称轴为直线,
,
,
,故B选项错误;
图象过点,对称轴为直线,
图象与轴的另一个交点为,
,故C选项正确;
当时,,即,故D选项错误.故选C.
二、填空题(本大题共 5 小题,每小题 3 分,共 15 分)
11.若二次函数的图象与轴交于点,则图象与轴的另一个交点为________.
【答案】
【分析】本题考查了二次函数的性质,解题的关键是熟练掌握二次函数的对称性进行解题.先确定二次函数的对称轴,再利用二次函数图象的对称性,结合已知交点坐标求出另一个交点坐标.
【解析】∵二次函数的表达式为,
∴该二次函数图象的对称轴为直线,
设图象与轴的另一个交点坐标为,
根据二次函数图象的对称性,对称轴是与轴两个交点横坐标的中点,可得,
解得,
则图象与轴的另一个交点为.
故答案为.
12.关于抛物线(是常数),下列结论正确的是________(填写所有正确结论的序号).
①当时,抛物线的对称轴是轴;
②若此抛物线与轴只有一个公共点,则;
③若点,在抛物线上,则;
④无论为何值,抛物线的顶点到直线的距离都等于.
【答案】①④(或④①)
【分析】本题主要考查了二次函数的图象和性质.①把代入解析式,即可判断;②利用一元二次方程根的判别式,即可判断;③把抛物线解析式化为顶点式可得抛物线的对称轴为直线,再由二次函数的性质,即可判断;④根据题意可得抛物线的顶点坐标在直线上,即可判断.
【解析】当时,,此时抛物线的对称轴是轴,故①正确;
∵此抛物线与轴只有一个公共点,
∴方程的有两个相等的实数根,
∴,
解得:,故②错误;
∵,
∴抛物线的对称轴为直线,
∵,
∴离对称轴距离越远的点的纵坐标越大,
∵点,在抛物线上,且,
∴,故③错误;
∵,
∴抛物线的顶点坐标为,
∴抛物线的顶点坐标在直线上,
如图,过点A作直线于点B,则点,,,
∴是等腰直角三角形,
∴,即抛物线的顶点到直线的距离都等于,故④正确.
故答案为①④
13.实数和,若,我们定义,比如.已知关于的函数,下列结论:①函数图象经过原点;②若,则方程有三个不等实根;③若,则时,有最小值3;④若时,的值随的值增大而增大,则.其中正确的结论是________(填写序号).
【答案】①③④
【分析】本题考查函数新定义,二次函数与一次函数综合,二次函数性质,一次函数性质,解题的关键在于正确理解新定义若,我们定义.根据二次函数与一次函数综合,与函数新定义概念逐项分析判断,即可解题.
【解析】①当时,,,即,
函数图象经过原点,故①正确;
②若,
时,
有或,
解得或,
则方程有个实根,
故②错误;
③若,
则,
当时,解得,,
当时,则,
当时,则,
,随增大而增大,,离对称轴越近函数值越大,
则时,有最小值或,
故③正确;
④时,的值随的值增大而增大,
又时,解得,,
,
解得,
故④正确.
综上所述,正确的结论是①③④,
故答案为①③④.
14.某一型号的飞机着陆后滑行的距离与滑行的时间之间的函数关系是,该型号飞机着陆后需要滑行________s才能停下来.
【答案】
【分析】飞机停下来时滑行距离取得最大值,该函数为开口向下的二次函数,顶点处取得最大值,求出顶点横坐标即可得到停下所需的时间.
【解析】整理函数得
抛物线开口向下,顶点处取得最大值,对应飞机停下的时刻,
二次函数的顶点横坐标为,
将 代入得,
即该型号飞机着陆后需要滑行才能停下来.故答案为$20$.
15.在平面直角坐标系中,横坐标与纵坐标都是整数的点称为整点,如果将二次函数的图象与x轴所围成的封闭图形染成红色,则此红色区域内部及其边界上的整点个数有________个.
【答案】
【分析】本题考查了坐标与图形,画二次函数图象,二次函数与坐标轴交点问题,根据题意画出二次函数的图象,结合坐标系,写出整点个数,即可求解.
【解析】,
令得
解得:或5,
如图所示,
∴在红色区域内部及其边界上的整点为,共15个.
故答案为.
三、解答题(本大题共 8 小题,共 75 分)
16.(9分)根据以下素材,探索完成任务.
素材1:为响应全民健身号召,某校在校运会上开展“8”字长绳比赛.图1是绳甩到最高处时的示意图,可以近似的看作一条抛物线,正在甩绳的甲、乙两位队员拿绳的手间距6米,到地面的距离均为1米.
素材2:如图2,身高为1.5米的小丽站在距点的水平距离为1米的点处,绳子甩到最高处时刚好通过她的头顶点.
(1)如图3,以点为原点建立平面直角坐标系,求抛物线的函数解析式;
(2)某班跳绳成员有男生和女生各5名,男生身高1.70米至1.80米,女生身高1.60米至1.68米,绳子能否顺利从每位跳绳成员头顶越过?请说明理由.
(3)身高为1.6米的跳绳成员至少站在离摇绳同学多远的地方,才能让绳子顺利从头上越过?
【答案】(1)
(2)能.理由如下:
由任务1知,该抛物线的解析式为,
抛物线的顶点坐标为,即绳子甩到最高处时最高点的高度为1.9米,
绳子能顺利从每位跳绳成员头顶越过;
(3)身高为1.6米的跳绳成员至少站在离摇绳同学米的地方,才能让绳子顺利从头上越过.
【分析】本题主要考查了求二次函数的关系式,求二次函数的极值,求自变量,
对于(1),根据待定系数法求出直线解析式即可;
对于(2),将关系式配成顶点式,再求出最大值,即可得出答案;
对于(3),将代入关系式求出答案即可.
【解析】(1)由题意可知,.
设函数的解析式为,
把代入,
得,
解得:
函数的解析式为;
(2)略
(3)把代入得:
,解得:,
身高为1.6米的跳绳成员至少站在离摇绳同学米的地方,才能让绳子顺利从头上越过.
17.(9分)“城市轨道交通是现代大城市交通的发展方向,发展轨道交通是解决大城市病的有效途径.”如图,这是2024年南昌地铁( )线路图.小华了解到地铁1号线列车从万寿宫站开往秋水广场站时,在距离停车线256米处开始减速.他想知道列车从减速开始,经过多少秒停下来,以及最后三秒滑行的距离.为了解决这些问题,小华通过建立函数模型来描述列车离停车线的距离s(米)与滑行时间t(秒)的函数关系,再应用该函数解决相应的问题.
(1)建立模型
①收集数据
t/秒
0
4
8
12
16
20
24
s/米
256
196
144
100
64
36
16
②建立平面直角坐标系
为了观察s(米)与t(秒)的关系,建立如图所示的平面直角坐标系;
③描点连线
请在平面直角坐标系中将表中未描出的点补充完整,并用平滑的曲线依次连接;
④选择函数模型
观察这条曲线的形状,它可能是 函数的图象;
⑤求函数解析式
请根据上述数据求出s关于t的函数解析式;
(2)应用模型
列车从减速开始经过多少秒,列车停止;最后三秒钟,列车滑行的距离为多少米.
【答案】(1)
③根据题意连线如下:
④二次;
⑤
(2)列车从减速开始经过32秒,列车停止;最后三秒钟,列车滑行的距离为米
【分析】本题考查了列表、描点、连线,画二次函数图象,待定系数法求解析式,根据二次函数的性质求解,掌握二次函数的图象与性质是解题的关键.
(1)③根据题意连线即可求解;
④根据曲线判断函数图象为二次函数图象;
⑤待定系数法求解析式即可求解;
(2)根据二次函数的解析式,当时,解得,进而求得当,时的函数值,即可求解.
【解析】(1)解:③略
④根据曲线的形状,可判断函数图象为二次函数图象,
故答案为二次;
⑤设抛物线的解析式为,根据题意,得:
,
解得,
故抛物线的解析式为.
(2)解:当,得,
解得.
当时,
;
当时,,
故(米),
答:列车从减速开始经过32秒,列车停止;最后三秒钟,列车滑行的距离为米.
18.(9分)已知,抛物线与x轴交于A、B两点,与y轴交于C点.
(1)求点A、B、C三点的坐标;
(2)过点A作交抛物线于点P,求四边形的面积;
(3)在(2)的条件下,在线段上是否存在一点M,使的周长最小?若存在,请直接写出周长的最小值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)16
(3)存在,
【分析】(1)分别令,求出点和点,点的坐标即可;
(2)先求出直线的解析式,进而求出的解析式,联立抛物线解析式组成方程组求出点的坐标,再利用分割法来求解即可;
(3)延长到点,使,过点作轴于点,连接,则与的交点即为点,易得到,进而求出点,易得到解析式,联立直线解析式组成方程组求解.
【解析】(1)解:当时,,
解得;
点坐标为点坐标为;
当时,,
点坐标为.
(2)解:,
∴设直线的解析式为:,把代入,得:;
直线解析式:.
,设直线的解析式为:,把代入得:
;
则直线解析式为:,
联立解析式有:
解得,;
点坐标为;
.
(3)解:存在.
延长到点,使,过点作轴于点,连接,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
,
与关于对称,且为的中点,
点坐标为,,
∴的周长为:,
∴当在线段上时,的周长最小,
同(2)法可得:直线的解析式为;
联立方程组,
解得
点的坐标为;
此时,,
的周长最小值为;
在线段上存在一点,使的周长最小为.
【点晴】本题考查了二次函数图象与坐标轴交点的坐标的求法,函数图象交点坐标的求法,图形面积的求法,最短路径,二元一次方程组的解法,理解二次函数的图象和性质是解答关键.
19.(9分)如图,在平面直角坐标系中,抛物线经过点,点,在此抛物线上,其横坐标分别为,,连接,.
(1)求此抛物线的解析式.
(2)当点与此抛物线的顶点重合时,求的值.
(3)当的边与轴平行时,求点与点的纵坐标的差.
【答案】(1)
(2)
(3)点P与点Q的纵坐标的差为1或8
【分析】(1)利用待定系数法求解即可;
(2)求出抛物线顶点坐标为,根据点Q与此抛物线的顶点重合,点Q的横坐标为,则,即可求出m的值;
(3)分轴和轴两种情况分别求出点P与点Q的坐标,即可得到答案.
此题考查了二次函数的图象和性质,数形结合和分类讨论是解题的关键.
【解析】(1)解:∵抛物线经过点,
∴将代入得,,
∴;
(2),
顶点坐标为,
点Q与此抛物线的顶点重合,点Q的横坐标为,
,
解得:;
(3)①轴时,点A,Q关于对称轴对称,
,
解得,,
则,,
,,
点P与点Q的纵坐标的差为;
②当轴时,则A,P关于直线对称,
则,,
则,,
,;
点P与点Q的纵坐标的差为;
综上所述,点P与点Q的纵坐标的差为1或8.
20.(9分)如图,已知抛物线经过点和点,P为x轴上方抛物线上一点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)连接,当时,直接写出点P的坐标.
【答案】(1)
(2)或
【分析】本题主要考查了求二次函数解析式和三角形面积问题等知识点,正确利用待定系数法求表达式是解答本题的关键.
(1)利用待定系数法求解即可;
(2)首先求出,然后根据得到,代数求出,然后代入求出或,进而求解即可.
【解析】(1)解:将点和点代入,
得,
解得.
∴抛物线的解析式为;
(2)解:∵,,
∴;
∵,
∴,即,
∴;
将代入得,,
解得或;
∴点P的坐标为或.
21.(10分)[问题背景]解方程:;
[解决方法]建立函数,
(1)求:该函数与坐标轴的交点及其顶点坐标
(2)设,则可以通过将抛物线________得到该函数,由图像可知,当问题方程有4个不同根的时候,所有根的和为________
(3)求解[问题背景]
【答案】(1),,,顶点坐标
(2)x轴下部分沿x轴翻折,4
(3)当时,方程无实数根;当时或时,方程有2个实数根;当,方程有3个实数根,当时,方程有4个实数根.
【分析】本题主要考查了二次函数的综合题,根据二次函数的图像和性质求解即可.
(1)把二次函数化成顶点式,可求出顶点坐标,令,可求出函数与y轴的交点坐标,令,可求出函数与x轴的交点坐标.
(2)画出函数图像可求解.
(3)根据函数图像可求解.
【解析】(1)解:,
∴该函数的顶点坐标为:,
令,则,
∴该函数与y轴的交点坐标为:,
令,则,
即,
解得:,,
∴该函数与x轴的交点坐标为:,.
(2)∵,则可以通过将抛物线 x轴下部分沿x轴翻折得到该函数,如下图:
由图像可知,当问题方程有4个不同根的时候,由二次函数的对称性质以及对称轴可知,4个不同根的和为4.
(3)由(2)可知,顶点坐标变成,
令,根据函数与x坐标轴的交点,,以及定点坐标结合函数图像可知:
当时,方程无实数根;
当时或时,方程有2个实数根;
当,方程有3个实数根.
当时,方程有4个实数根.
22.(10分)在平面直角坐标系中,抛物线经过点.
(1)求抛物线的顶点坐标;
(2)已知和是抛物线上的两个点,且总成立,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)或
【分析】本题考查了求二次函数的顶点式,二次函数的性质,运用分类讨论和数形结合思想解答是解题的关键.
(1)将点A代入解析式即可求出a的值,进而得到解析式,将解析式化为顶点式即可得到顶点坐标;
(2)先求出,令,则,求出的值,根据,求出或,分,两种情况,结合二次函数的性质即可求解.
【解析】(1)解:∵抛物线过点,
∴,
∴,
∴抛物线为,
∵,
∴抛物线的顶点坐标为;
(2)解:∵在抛物线上,
∴,
∵在抛物线上,
∴,
令,则,
∴或,
∴当时,结合函数的图象可得或,
当时,结合函数的图象可得,
当时,结合函数的图象可得或,
∵,
∴,
综上所述,的取值范围是或.
23.(10分)已知抛物线的图象过点.
(1)求b与a的关系式;
(2)当时,若该抛物线的顶点到x轴的距离是1,求a的值;
(3)将抛物线进行平移,若平移后的抛物线仍过点,点A的对应点为点,当时,求平移后的抛物线顶点纵坐标的最大值.
【答案】(1)
(2)或
(3)
【分析】(1)把点A坐标代入即可得到答案;
(2)根据和该抛物线的顶点到x轴的距离是1得到,解方程后根据即可得到答案;
(3)根据题意可知抛物线向左平移个单位长度,向上平移个单位长度.则平移后的抛物线解析式为.把代入解得.当时,;当时,(不合题意,舍去);得到平移后的抛物线解析式为.即顶点为,设,即.根据二次函数的性质即可得到答案.
【解析】(1)解:∵抛物线的图象过点.
∴,
∴;
(2)∵
∴
∵该抛物线的顶点到x轴的距离是1,
∴,
解得或或,
∵
∴或
(3)由平移前的抛物线,
即,
因为平移后的对应点为
可知,抛物线向左平移个单位长度,向上平移个单位长度.
则平移后的抛物线解析式为.
把代入,得.
.
,
所以.
当时,;
当时,(不合题意,舍去);
因为,所以.
所以平移后的抛物线解析式为.
即顶点为,
设,即.
因为,所以当时,随a的增大而减小,
所以当时,取最大值为,
此时,平移后的抛物线顶点纵坐标的最大值为.
【点睛】本题是二次函数的综合题,考查了二次函数的图象和系数的关系,二次函数的点的坐标特征,二次函数的图象与几何变换,也考查二次函数的性质.
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