第5章 二次函数(单元分层自测·培优冲刺卷)数学新教材青岛版九年级下册
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内容正文:
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此卷只装订不密封
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………………○………………外………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○………………
… 学校:______________姓名:_____________班级:_______________考号:______________________
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第5章 二次函数·培优冲刺
建议用时:120分钟,满分:120分
一、选择题:(本大题共10题,每题3分,共30分.下列各题四个选项中,有且只有一个选项是正确的,选择正确项的代号并填涂在答题卡的相应位置上.)
1.(本题3分)对于任意实数k,下列y关于x的函数一定是二次函数的是( )
A. B.
C. D.
2.(本题3分)若点在抛物线上,则下列各点在抛物线上的是( )
A. B. C. D.
3.(本题3分)已知点,在抛物线上,且当时,,则不等式的解集是( )
A. B.或
C.或 D.或
4.(本题3分)已知二次函数,当时,该函数的最大值是( )
A. B. C. D.
5.(本题3分)已知一个二次函数的自变量与函数的几组对应值如表,
x
……
0
3
5
……
y
……
0
……
则下列关于这个二次函数的结论正确的是( )
A.图象的开口向上
B.当时,的值随的值增大而增大
C.图象经过第二、三、四象限
D.图象的对称轴是直线
6.(本题3分)将抛物线向左平移4个单位,抛物线与y轴交于点,在平移过程中c的值会( )
A.逐渐增大 B.逐渐减小
C.先增大后减小 D.先减小后增大
7.(本题3分)在平面直角坐标系中,已知抛物线与x轴交于点A、B(点A在点B左侧),与y轴交于点C,若为直角三角形,则m的值为( )
A. B. C.0 D.
8.(本题3分)已知二次函数(a、b、c为常数,)的图象经过点和,则该函数图象的对称轴( )
A.只能是直线 B.可能在y轴右侧且在直线的左侧
C.可能是y轴 D.可能在y轴左侧且在直线的右侧
9.(本题3分)如图,正方形的边长,点以的速度从点出发沿运动,同时点以的速度从点出发沿运动,当点运动到点时,两点同时停止运动,设运动时间为,连接和,的面积为,下列图像能正确反映出与的函数关系的是( )
A. B. C. D.
10.(本题3分)函数,在同一平面直角坐标系中的图像如图所示,则在该平面直角坐标系中,函数的图像可能是( )
A.B.C. D.
二、填空题:(本大题共 6题,每题3分,共18 分.)
11.(本题3分)已知抛物线经过三点,则该抛物线的表达式为_______.
12.(本题3分)已知二次函数()的图象如图所示,给出以下结论:;;.其中正确的有______.(填序号)
13.(本题3分)二次函数和一次函数的图象交于点和,如图所示,则时,的取值范围是___________.
14.(本题3分)二次函数的图象与x轴交于A,B两点(A点在B点左边),与y轴交于点C,则___________.
15.(本题3分)在直角坐标系中,二次函数的图象过点,点,点.若,则的取值范围是______.
16.(本题3分)若关于的函数的图象上存在四个点与轴距离为3,则的取值范围为_______.
三、解答题:(本大题共7题,第17-18每题8分,第19-21每题10分,第22题12分,第23题14分,共72分·解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.)
17.(本题8分)已知函数是二次函数.
(1)求的值;
(2)写出这个二次函数图象的对称轴;
(3)当时,请直接写出的取值范围.
18.(本题8分)如图,抛物线与直线交于点,,且点在轴上.
(1)求和的值;
(2)结合图像写出关于的不等式的解集;
(3)已知点在抛物线上,若针对的不同取值,点的个数始终为2,求的取值范围.
19.(本题10分)如图,在平面直角坐标系中,抛物线与x轴分别交于点和点B、与y轴交于点,连接.
(1)求抛物线的函数表达式及点B的坐标;
(2)如图,点P为线段上的一个动点(点P不与点B,C重合),过点P作y轴的平行线交抛物线于点Q,求所在直线的表达式与线段长度的最大值.
20.(本题10分)泥塑,俗称“彩塑”,是中国传统的一种古老常见的民间艺术形式.某泥塑作坊主营泥塑制作与销售业务,请根据以下素材,完成任务.
素材1
泥塑的制作成本为30元/件,销售数据显示,当泥塑售价为40元/件时,月销售量为400件.若在此基础上每件售价每上涨1元,则月销售量将减少10件.
素材2
设每件泥塑售价上涨元,月销售量为件.
问题解决
(1)任务1
求出与之间的关系式,并写出自变量的取值范围.
(2)任务2
为使月销售利润达到6000元,且尽可能让顾客得到实惠,则该泥塑的售价应上涨多少元?
(3)任务3
若该作坊希望获得最大月销售利润,此时泥塑的售价应定为多少元/件?最大月销售利润是多少元?
21.(本题10分)综合与实践:数学活动课上,王老师与同学们用实验的方法探究函数关系;
【实验操作】如图1,平面直角坐标系中,点的坐标是,在轴上任取一点,连接,作线段的垂直平分线,过点作轴的垂线,记,的交点为,设点的坐标为,探究与的函数关系.
(1)【归纳猜想】在轴上多次改变点的位置,测量线段与的长度,在表格中记录数据如下:
线段长
1
2
3
4
5
…
线段长
1.25
2
3.25
5
7.25
…
如果,,在网格坐标系中描出点,用描点法画出函数图象;观察画出的图像,猜想它是我们学过的哪种曲线?
(2)【总结结论】根据图象猜想线段与的长之间的函数关系,由此得出点的坐标满足的函数关系:
①猜想关于的函数解析式,请直接写出结论,并写出的取值范围;
②在图1中利用几何推理证明(1)中的结论.
22.(本题12分)如图,在平面直角坐标系中,已知抛物线经过,,,三点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)过点O作交抛物线于点P,求点P的坐标;
(3)点是直线下方抛物线上一动点,求面积的最大值.
23.(本题14分)在平面直角坐标系中,已知函数(m,n为常数)图象的顶点坐标为.
(1)当,时,求该函数图象的顶点坐标.
(2)若,为该函数图象上的点,当时,比较,的大小.
(3)若该函数的图象经过点,当时,求k的取值范围.
试题 第3页(共8页) 试题 第4页(共8页)
试题 第1页(共8页) 试题 第2页(共8页)
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第5章 二次函数·培优冲刺
建议用时:120分钟,满分:120分
一、选择题:(本大题共10题,每题3分,共30分.下列各题四个选项中,有且只有一个选项是正确的,选择正确项的代号并填涂在答题卡的相应位置上.)
1.(本题3分)对于任意实数k,下列y关于x的函数一定是二次函数的是( )
A. B.
C. D.
2.(本题3分)若点在抛物线上,则下列各点在抛物线上的是( )
A. B. C. D.
3.(本题3分)已知点,在抛物线上,且当时,,则不等式的解集是( )
A. B.或
C.或 D.或
4.(本题3分)已知二次函数,当时,该函数的最大值是( )
A. B. C. D.
5.(本题3分)已知一个二次函数的自变量与函数的几组对应值如表,
x
……
0
3
5
……
y
……
0
……
则下列关于这个二次函数的结论正确的是( )
A.图象的开口向上
B.当时,的值随的值增大而增大
C.图象经过第二、三、四象限
D.图象的对称轴是直线
6.(本题3分)将抛物线向左平移4个单位,抛物线与y轴交于点,在平移过程中c的值会( )
A.逐渐增大 B.逐渐减小
C.先增大后减小 D.先减小后增大
7.(本题3分)在平面直角坐标系中,已知抛物线与x轴交于点A、B(点A在点B左侧),与y轴交于点C,若为直角三角形,则m的值为( )
A. B. C.0 D.
8.(本题3分)已知二次函数(a、b、c为常数,)的图象经过点和,则该函数图象的对称轴( )
A.只能是直线 B.可能在y轴右侧且在直线的左侧
C.可能是y轴 D.可能在y轴左侧且在直线的右侧
9.(本题3分)如图,正方形的边长,点以的速度从点出发沿运动,同时点以的速度从点出发沿运动,当点运动到点时,两点同时停止运动,设运动时间为,连接和,的面积为,下列图像能正确反映出与的函数关系的是( )
A. B. C. D.
10.(本题3分)函数,在同一平面直角坐标系中的图像如图所示,则在该平面直角坐标系中,函数的图像可能是( )
A.B.C. D.
二、填空题:(本大题共 6题,每题3分,共18 分.)
11.(本题3分)已知抛物线经过三点,则该抛物线的表达式为_______.
12.(本题3分)已知二次函数()的图象如图所示,给出以下结论:;;.其中正确的有______.(填序号)
13.(本题3分)二次函数和一次函数的图象交于点和,如图所示,则时,的取值范围是___________.
14.(本题3分)二次函数的图象与x轴交于A,B两点(A点在B点左边),与y轴交于点C,则___________.
15.(本题3分)在直角坐标系中,二次函数的图象过点,点,点.若,则的取值范围是______.
16.(本题3分)若关于的函数的图象上存在四个点与轴距离为3,则的取值范围为_______.
三、解答题:(本大题共7题,第17-18每题8分,第19-21每题10分,第22题12分,第23题14分,共72分·解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.)
17.(本题8分)已知函数是二次函数.
(1)求的值;
(2)写出这个二次函数图象的对称轴;
(3)当时,请直接写出的取值范围.
18.(本题8分)如图,抛物线与直线交于点,,且点在轴上.
(1)求和的值;
(2)结合图像写出关于的不等式的解集;
(3)已知点在抛物线上,若针对的不同取值,点的个数始终为2,求的取值范围.
19.(本题10分)如图,在平面直角坐标系中,抛物线与x轴分别交于点和点B、与y轴交于点,连接.
(1)求抛物线的函数表达式及点B的坐标;
(2)如图,点P为线段上的一个动点(点P不与点B,C重合),过点P作y轴的平行线交抛物线于点Q,求所在直线的表达式与线段长度的最大值.
20.(本题10分)泥塑,俗称“彩塑”,是中国传统的一种古老常见的民间艺术形式.某泥塑作坊主营泥塑制作与销售业务,请根据以下素材,完成任务.
素材1
泥塑的制作成本为30元/件,销售数据显示,当泥塑售价为40元/件时,月销售量为400件.若在此基础上每件售价每上涨1元,则月销售量将减少10件.
素材2
设每件泥塑售价上涨元,月销售量为件.
问题解决
(1)任务1
求出与之间的关系式,并写出自变量的取值范围.
(2)任务2
为使月销售利润达到6000元,且尽可能让顾客得到实惠,则该泥塑的售价应上涨多少元?
(3)任务3
若该作坊希望获得最大月销售利润,此时泥塑的售价应定为多少元/件?最大月销售利润是多少元?
21.(本题10分)综合与实践:数学活动课上,王老师与同学们用实验的方法探究函数关系;
【实验操作】如图1,平面直角坐标系中,点的坐标是,在轴上任取一点,连接,作线段的垂直平分线,过点作轴的垂线,记,的交点为,设点的坐标为,探究与的函数关系.
(1)【归纳猜想】在轴上多次改变点的位置,测量线段与的长度,在表格中记录数据如下:
线段长
1
2
3
4
5
…
线段长
1.25
2
3.25
5
7.25
…
如果,,在网格坐标系中描出点,用描点法画出函数图象;观察画出的图像,猜想它是我们学过的哪种曲线?
(2)【总结结论】根据图象猜想线段与的长之间的函数关系,由此得出点的坐标满足的函数关系:
①猜想关于的函数解析式,请直接写出结论,并写出的取值范围;
②在图1中利用几何推理证明(1)中的结论.
22.(本题12分)如图,在平面直角坐标系中,已知抛物线经过,,,三点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)过点O作交抛物线于点P,求点P的坐标;
(3)点是直线下方抛物线上一动点,求面积的最大值.
23.(本题14分)在平面直角坐标系中,已知函数(m,n为常数)图象的顶点坐标为.
(1)当,时,求该函数图象的顶点坐标.
(2)若,为该函数图象上的点,当时,比较,的大小.
(3)若该函数的图象经过点,当时,求k的取值范围.
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第5章 二次函数·培优冲刺(参考答案)
一、选择题:(本大题共10题,每题3分,共30分.下列各题四个选项中,有且只有一个选项是正确的,选择正确项的代号并填涂在答题卡的相应位置上.)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
D
A
C
C
D
D
C
B
B
A
二、填空题:(本大题共 6题,每题3分,共18 分.)
11.
12.
13.
14.
15. 或
16.且
三、解答题:(本大题共7题,第17-18每题8分,第19-21每题10分,第22题12分,第23题14分,共72分·解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.)
17.(8分)
【详解】(1)解:∵函数是二次函数,
∴,,
∴,,
∴.(2分)
(2)解:由(1)可知,,
∴二次函数解析式为,
∴这个二次函数图象的对称轴为直线.(4分)
(3)解:由(2)可知,二次函数解析式为,
∵,
∴抛物线开口向下,对称轴为直线,
∴在上,当时,取得最大值,
当时,,
当时,,
∵,
∴在上,的取值范围是.(8分)
18.(8分)
【详解】(1)解:把代入,得,
解得,
把代入,得,
解得;(2分)
(2)解:由(1)知,抛物线解析式为,直线解析式为,
联立,解得或,
∴,
∵由函数图象可知,当抛物线在一次函数图象上方时,自变量的取值范围为或,
∴不等式的解集为或;(6分)
(3)解:∵,,
∴二次函数开口向上,
∴二次函数的最小值为,
观察图象,若P的个数为2,则.(8分)
19.(10分)
【详解】(1)解:把,代入,得,
解得,
∴抛物线的函数表达式为,
当时,,
解得,,
∴.(4分)
(2)解:设直线的表达式为,
把,代入,得,
解得,
∴直线的表达式为,
设,
∵轴,
∴,
∵点P为线段上的一个动点(点P不与点B,C重合),
∴,
∴,
∵,
∴当时,长度的最大值为.(10分)
20.(10分)
【详解】(1)解:根据题意,得,
∵,
∴,
∴,
又,
∴自变量取值范围,
∴();(3分)
(2)解:根据题意,得,
解得,,
∵要让顾客实惠,涨价少,
∴,
答:该泥塑的售价应上涨10元;(6分)
(3)解:设月销售利润为元,
根据题意,得
,
∵,
∴抛物线开口向下,
∴当时,有最大值,最大值为6250,
∴当售价为元时,月销售利润最大,最大值为6250元.(10分)
21.(10分)
【详解】(1)解:以表中每对a,b的值作为点的坐标在平面直角坐标系中描点,再用平滑的曲线把各点连接起来,得到的图象是抛物线,属于二次函数的图象.
我们可以通过表格数据验证:当时,时,时,符合二次函数的数值变化规律,
∴猜想该曲线是抛物线.(3分)
(2)①设函数解析式为,,
把代入,
得,
解得,
∴函数解析式为:,
的取值范围是全体实数.(6分)
② 证明:连接:
∵是线段的垂直平分线,
∴。
∵点坐标为,是过的轴的垂线,
∴点坐标为,
∵是竖直线段,
∴长度就是的纵坐标;
∵点坐标为,
∴.
∵,
∴ ,
两边同时平方消去根号: ,
展开并整理: ,
消去同类项后变形得: ,
对任意实数都能找到对应的点和点,
∴取全体实数.(10分)
22.(12分)
【详解】(1)解:设抛物线的解析式为:,
将,,代入解析式有:,
解得:,
即抛物线解析式为:;(3分)
(2)设直线的解析式为:,
将,代入解析式有:,
解得:,
即直线的解析式为:,
∵,
∴直线沿y轴向上平移4个单位,即可得到过原点O的直线的解析式,
∴直线的解析式为,
联立:,
解得:,,
点P的坐标为: ,;(7分)
(3)连接,如图,
设,,
∴,,
∵,,
∴,,
∴,,,
∵,
∴,
∴,
当时,的面积有最大值,最大值为.(12分)
23.(14分)
【详解】(1)解:当,时,
函数可化为.
整理得:.
∴该函数图象的顶点坐标为.(3分)
(2)解:已知函数,
其对称轴为,
∵,即对称轴为,
∴,
∴,
将代入函数中,可得,
将代入函数中,可得,
∴,
∴.(9分)
(3)解:把点代入,
得,
∴,
已知函数(m,n为常数)图象的顶点坐标为,
∴,,
∴,
∴
∵,
∴.(14分)
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第5章 二次函数·培优冲刺
建议用时:120分钟,满分:120分
一、选择题:(本大题共10题,每题3分,共30分.下列各题四个选项中,有且只有一个选项是正确的,选择正确项的代号并填涂在答题卡的相应位置上.)
1.(本题3分)对于任意实数k,下列y关于x的函数一定是二次函数的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】解:二次函数的二次项系数不能为0.
选项A:当时,二次项系数为0,不是二次函数.
选项B:当时,,二次项系数为0,不是二次函数.
选项C:当时,,二次项系数为0,不是二次函数.
选项D:∵,∴,即对任意实数,二次项系数恒不为0,一定是二次函数.
2.(本题3分)若点在抛物线上,则下列各点在抛物线上的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】解:∵ 点在抛物线上,
∴ .
∵抛物线可以看作是抛物线向右平移 1 个单位得到,函数平移规律为左加右减.
将各选项坐标代入验证:
选项:把代入右边:,
∵ ,
∴ ,
∴ 点满足解析式.
选项:把代入右边:,
∵ 不一定等于,
∴ 该点不一定在抛物线上.
选项:把代入右边:,
∵ 不一定等于,
∴ 该点不一定在抛物线上.
选项:把代入右边:,
∵ 不一定等于,
∴ 该点不一定在抛物线上.
故选:.
3.(本题3分)已知点,在抛物线上,且当时,,则不等式的解集是( )
A. B.或
C.或 D.或
【答案】C
【详解】解:∵抛物线,
∴对称轴为直线,
∵当时,,
∴当时,随增大而减小,
∴抛物线开口向下,
∴,
∴
∴或
解得或.
4.(本题3分)已知二次函数,当时,该函数的最大值是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】解:.
∵,
∴抛物线开口向上,对称轴为直线.
在范围内,
∵点到对称轴的距离为,
点到对称轴的距离为,
,
∴当时,函数取得最大值,
此时.
5.(本题3分)已知一个二次函数的自变量与函数的几组对应值如表,
x
……
0
3
5
……
y
……
0
……
则下列关于这个二次函数的结论正确的是( )
A.图象的开口向上
B.当时,的值随的值增大而增大
C.图象经过第二、三、四象限
D.图象的对称轴是直线
【答案】D
【详解】解:将代入,得.
将,代入解析式,得.
解得.
∴二次函数解析式为.
∵,
∴图象开口向下,A错误.
图象的对称轴是直线,D正确.
∵开口向下,对称轴为直线,
∴当时,随的增大而增大,当时,随的增大而减小,B错误.
∵抛物线顶点坐标为,开口向下,与轴交于和,
∴当时,,图象经过第一、三、四象限,C错误.
6.(本题3分)将抛物线向左平移4个单位,抛物线与y轴交于点,在平移过程中c的值会( )
A.逐渐增大 B.逐渐减小
C.先增大后减小 D.先减小后增大
【答案】D
【详解】解:抛物线,
当时,,
∴抛物线与y轴交于点,
将抛物线向左平移3个单位得到,即,
当时,,
∴抛物线与y轴交于点,
将抛物线向左平移4个单位后所得抛物线表达式为,即,
当时,,
∴抛物线与y轴交于点,
∴抛物线与y轴交于点,在平移过程中c的值会先减小后增大.
7.(本题3分)在平面直角坐标系中,已知抛物线与x轴交于点A、B(点A在点B左侧),与y轴交于点C,若为直角三角形,则m的值为( )
A. B. C.0 D.
【答案】C
【详解】解:∵,
令,得,解得,,
∵点A在点B左侧,∴,,可得,
令,得,
∴,C不与A、B重合,故,
若为直角三角形,分情况讨论:
若,
∵在轴上,
∴轴,A的横坐标等于C的横坐标为0,即,得,
此时,C与A重合,舍去;
若,同理得,,
此时,C与B重合,舍去;
因此只有,由勾股定理得,
计算得,,,
代入等式得:,
解得或,
舍去不符合题意的,得.
8.(本题3分)已知二次函数(a、b、c为常数,)的图象经过点和,则该函数图象的对称轴( )
A.只能是直线 B.可能在y轴右侧且在直线的左侧
C.可能是y轴 D.可能在y轴左侧且在直线的右侧
【答案】B
【详解】解:二次函数中,a、b、c为常数,,
抛物线开口向下,
距离对称轴越近,函数值越大,且在对称轴左侧,随的增大而增大,
图象经过点和,
对称轴可能在两点之间,也可能在直线的右侧.
当对称轴在两点之间时,点的纵坐标更大,更靠近对称轴,则对称轴在y轴右侧且在直线的左侧;
综上,只有B选项满足.
9.(本题3分)如图,正方形的边长,点以的速度从点出发沿运动,同时点以的速度从点出发沿运动,当点运动到点时,两点同时停止运动,设运动时间为,连接和,的面积为,下列图像能正确反映出与的函数关系的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】解:∵四边形是正方形,
∴,
∵点以的速度从点出发沿运动,
∴,
当时,如图,
∴;
当时,如图,
∵点以的速度从点出发沿运动,
∴,
∴,
∴;
选项符合题意.
10.(本题3分)函数,在同一平面直角坐标系中的图像如图所示,则在该平面直角坐标系中,函数的图像可能是( )
A.B.C. D.
【答案】A
【详解】解:设,,
由图像知,,,,,,,,
∴,
∵函数的图像开口大于函数的图像开口,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴函数的图像是抛物线,开口向下,对称轴在轴的右侧,与轴的交点在轴的正半轴上,
A.图像开口向下,对称轴在轴的左侧,与轴的交点在轴的正半轴上,故选项符合题意;
B.图像开口向上,故选项不符合题意;
C.图像对称轴在轴的左侧,故选项不符合题意;
D.图像开口向上,故选项不符合题意.
故选:A.
二、填空题:(本大题共 6题,每题3分,共18 分.)
11.(本题3分)已知抛物线经过三点,则该抛物线的表达式为_______.
【答案】
【详解】解:设抛物线表达式为,
∵抛物线经过三点,
∴,
解得,
∴该抛物线的表达式为.
12.(本题3分)已知二次函数()的图象如图所示,给出以下结论:;;.其中正确的有______.(填序号)
【答案】
【详解】解:∵当时,图象在轴下方,
∴,即,故结论正确;
∵抛物线对称轴在轴左侧,
∴,
由图象可知,抛物线开口向下,
∴,
∴,故结论错误;
∵抛物线与轴交于正半轴,
∴,
∴,故结论正确;
综上所述,正确的结论是.
13.(本题3分)二次函数和一次函数的图象交于点和,如图所示,则时,的取值范围是___________.
【答案】
【详解】解:二次函数和一次函数的图象交于点和,
两函数交点的横坐标分别为,
观察图象可得,当时,二次函数图像位于一次函数的图象的上方(包括重合),即满足:.
故答案为:.
14.(本题3分)二次函数的图象与x轴交于A,B两点(A点在B点左边),与y轴交于点C,则___________.
【答案】
【详解】解:当时,有方程,
因式分解得,
解得或,
∵A点在B点左侧,
∴B点坐标为,
当时,代入二次函数解析式得,
∴C点坐标为,
设原点为,
∵x轴与y轴垂直,
∴,
可得,,
由勾股定理得.
15.(本题3分)在直角坐标系中,二次函数的图象过点,点,点.若,则的取值范围是______.
【答案】 或
【详解】解:∵在二次函数 上,
∴.
∵在二次函数上,
∴.
∵,
∴.
又∵ 在二次函数上,
∴,
代入不等式得 .
即 .
解左边不等式 即,
因式分解得,
解得 或 .
解右边不等式,即,
因式分解得,解得 .
取交集,得或 .
故答案为或 .
16.(本题3分)若关于的函数的图象上存在四个点与轴距离为3,则的取值范围为_______.
【答案】且
【详解】解:∵图象上点与轴距离为,
∴,即或.
∵若为一次函数,其图象与直线和最多共有2个交点,要得到四个点,原函数必为二次函数,
∴,得,且和对应的一元二次方程都要有两个不相等的实数根.
当时,整理方程得:
判别式
∵,
∴,解得.
当时,整理方程得:
判别式
∵,
∴,解得.
综上,的取值范围是且.
三、解答题:(本大题共7题,第17-18每题8分,第19-21每题10分,第22题12分,第23题14分,共72分·解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.)
17.(本题8分)已知函数是二次函数.
(1)求的值;
(2)写出这个二次函数图象的对称轴;
(3)当时,请直接写出的取值范围.
【答案】(1)
(2)该二次函数图象的对称轴为直线
(3)的取值范围是
【详解】(1)解:∵函数是二次函数,
∴,,
∴,,
∴.
(2)解:由(1)可知,,
∴二次函数解析式为,
∴这个二次函数图象的对称轴为直线.
(3)解:由(2)可知,二次函数解析式为,
∵,
∴抛物线开口向下,对称轴为直线,
∴在上,当时,取得最大值,
当时,,
当时,,
∵,
∴在上,的取值范围是.
18.(本题8分)如图,抛物线与直线交于点,,且点在轴上.
(1)求和的值;
(2)结合图像写出关于的不等式的解集;
(3)已知点在抛物线上,若针对的不同取值,点的个数始终为2,求的取值范围.
【答案】(1),
(2)或
(3)
【详解】(1)解:把代入,得,
解得,
把代入,得,
解得;
(2)解:由(1)知,抛物线解析式为,直线解析式为,
联立,解得或,
∴,
∵由函数图象可知,当抛物线在一次函数图象上方时,自变量的取值范围为或,
∴不等式的解集为或;
(3)解:∵,,
∴二次函数开口向上,
∴二次函数的最小值为,
观察图象,若P的个数为2,则.
19.(本题10分)如图,在平面直角坐标系中,抛物线与x轴分别交于点和点B、与y轴交于点,连接.
(1)求抛物线的函数表达式及点B的坐标;
(2)如图,点P为线段上的一个动点(点P不与点B,C重合),过点P作y轴的平行线交抛物线于点Q,求所在直线的表达式与线段长度的最大值.
【答案】(1),
(2),
【详解】(1)解:把,代入,得,
解得,
∴抛物线的函数表达式为,
当时,,
解得,,
∴.
(2)解:设直线的表达式为,
把,代入,得,
解得,
∴直线的表达式为,
设,
∵轴,
∴,
∵点P为线段上的一个动点(点P不与点B,C重合),
∴,
∴,
∵,
∴当时,长度的最大值为.
20.(本题10分)泥塑,俗称“彩塑”,是中国传统的一种古老常见的民间艺术形式.某泥塑作坊主营泥塑制作与销售业务,请根据以下素材,完成任务.
素材1
泥塑的制作成本为30元/件,销售数据显示,当泥塑售价为40元/件时,月销售量为400件.若在此基础上每件售价每上涨1元,则月销售量将减少10件.
素材2
设每件泥塑售价上涨元,月销售量为件.
问题解决
(1)任务1
求出与之间的关系式,并写出自变量的取值范围.
(2)任务2
为使月销售利润达到6000元,且尽可能让顾客得到实惠,则该泥塑的售价应上涨多少元?
(3)任务3
若该作坊希望获得最大月销售利润,此时泥塑的售价应定为多少元/件?最大月销售利润是多少元?
【答案】(1)()
(2)元
(3)售价:元,最大利润:元
【详解】(1)解:根据题意,得,
∵,
∴,
∴,
又,
∴自变量取值范围,
∴();
(2)解:根据题意,得,
解得,,
∵要让顾客实惠,涨价少,
∴,
答:该泥塑的售价应上涨10元;
(3)解:设月销售利润为元,
根据题意,得
,
∵,
∴抛物线开口向下,
∴当时,有最大值,最大值为6250,
∴当售价为元时,月销售利润最大,最大值为6250元.
21.(本题10分)综合与实践:数学活动课上,王老师与同学们用实验的方法探究函数关系;
【实验操作】如图1,平面直角坐标系中,点的坐标是,在轴上任取一点,连接,作线段的垂直平分线,过点作轴的垂线,记,的交点为,设点的坐标为,探究与的函数关系.
(1)【归纳猜想】在轴上多次改变点的位置,测量线段与的长度,在表格中记录数据如下:
线段长
1
2
3
4
5
…
线段长
1.25
2
3.25
5
7.25
…
如果,,在网格坐标系中描出点,用描点法画出函数图象;观察画出的图像,猜想它是我们学过的哪种曲线?
(2)【总结结论】根据图象猜想线段与的长之间的函数关系,由此得出点的坐标满足的函数关系:
①猜想关于的函数解析式,请直接写出结论,并写出的取值范围;
②在图1中利用几何推理证明(1)中的结论.
【答案】(1)
(2)① 函数解析式为:,的取值范围是全体实数.
② 证明:连接:
∵是线段的垂直平分线,
∴。
∵点坐标为,是过的轴的垂线,
∴点坐标为,
∵是竖直线段,
∴长度就是的纵坐标;
∵点坐标为,
∴.
∵,
∴ ,
两边同时平方消去根号: ,
展开并整理: ,
消去同类项后变形得: ,
对任意实数都能找到对应的点和点,
∴取全体实数.
【详解】(1)解:以表中每对a,b的值作为点的坐标在平面直角坐标系中描点,再用平滑的曲线把各点连接起来,得到的图象是抛物线,属于二次函数的图象.
我们可以通过表格数据验证:当时,时,时,符合二次函数的数值变化规律,
∴猜想该曲线是抛物线.
(2)①设函数解析式为,,
把代入,
得,
解得,
∴函数解析式为:,
的取值范围是全体实数.
②略
22.(本题12分)如图,在平面直角坐标系中,已知抛物线经过,,,三点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)过点O作交抛物线于点P,求点P的坐标;
(3)点是直线下方抛物线上一动点,求面积的最大值.
【答案】(1)
(2) ,
(3)4
【详解】(1)解:设抛物线的解析式为:,
将,,代入解析式有:,
解得:,
即抛物线解析式为:;
(2)设直线的解析式为:,
将,代入解析式有:,
解得:,
即直线的解析式为:,
∵,
∴直线沿y轴向上平移4个单位,即可得到过原点O的直线的解析式,
∴直线的解析式为,
联立:,
解得:,,
点P的坐标为: ,;
(3)连接,如图,
设,,
∴,,
∵,,
∴,,
∴,,,
∵,
∴,
∴,
当时,的面积有最大值,最大值为.
23.(本题14分)在平面直角坐标系中,已知函数(m,n为常数)图象的顶点坐标为.
(1)当,时,求该函数图象的顶点坐标.
(2)若,为该函数图象上的点,当时,比较,的大小.
(3)若该函数的图象经过点,当时,求k的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)解:当,时,
函数可化为.
整理得:.
∴该函数图象的顶点坐标为.
(2)解:已知函数,
其对称轴为,
∵,即对称轴为,
∴,
∴,
将代入函数中,可得,
将代入函数中,可得,
∴,
∴.
(3)解:把点代入,
得,
∴,
已知函数(m,n为常数)图象的顶点坐标为,
∴,,
∴,
∴
∵,
∴.
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