专题25.1 认识二次函数(讲义:考点整理+题型归纳+探究式学习+课后检测)2026-2027学年华东师大版九年级数学下册
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精品
内容正文:
简一数理 初中专题讲义
专题25.1 认识二次函数
(新教材华东师大版)
知识点一、二次函数的定义 2
知识点二、二次函数的常见表达式 2
知识点三、求二次函数解析式 3
【题型 1 列二次函数的关系式】 3
【题型 2 二次函数的识别】 5
【题型 3 根据二次函数的定义求参数】 7
【题型 4 二次函数的一般形式】 8
【题型 5 一次、二次函数综合辨析与区分】 10
【题型 6 利用二次函数值求自变量/参数】 13
【探究式学习】 15
【课后检测】 19
【复盘笔记】 38
知识点一、二次函数的定义
一般地,形如 (a≠0,其中a,b,c是常数)的函数叫做二次函数. 其中,x是自变量,a,b,c分别是函数解析式的二次项系数、一次项系数和常数项.
二次函数的一般式: (a≠0,其中a,b,c是常数).
二次函数的3种特殊形式:1)当b=0时,
2)当c=0时,
3)当b=0且c=0时,
知识点二、二次函数的常见表达式
名称
解析式
前提条件
相互联系
一般式
当已知抛物线上的无规律的三个点的坐标时,常用一般式求其表达式.
1)以上三种表达式是二次函数的常见表达式,它们之间可以互相转化.
2) 一般式化为顶点式,交点式,主要运用配方法,因式分解等方法.
顶点式
当已知抛物线的顶点坐标(h,k)或对称轴或最值等有关条件时,常用顶点式求其表达式.
交点式
当已知抛物线与x轴的两个交点坐标时,常用交点式求其表达式.
知识点三、求二次函数解析式
1)已知抛物线上任意三点坐标,可设
2)已知抛物线上的顶点坐标(h,k),可设
3)已知抛物线与x轴的两个交点坐标时,可设
4)已知抛物线过点时,可设(纵坐标相等的两个点关于对称轴对称,则抛物线的对称轴可表示为直线h=)
【注意事项】
1)二次函数的解析式求解,最后结果一般写成一般式或顶点式,不写成交点式;
2)任何二次函数的解析式都可以化成一般式或顶点式,但并非所有的二次函数都可以写成交点式,只有抛物线与x轴有交点,即时,抛物线才可以用交点式表示,二次函数解析式的这三种形式可以互化.
【题型 1 列二次函数的关系式】
核心考点:根据实际问题(面积、利润、运动变化、几何图形)找等量关系,列出二次函数解析式;区分自变量取值范围的实际约束
【例 1】合肥市某高新企业10月份的工业产值为亿元,平均每月产值的增长率为,则该企业12月份的产值关于的函数表达式是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】已知某高新企业10月份的工业产值和12月份的产值,根据平均增长率公式建立关系式即可.
【详解】解:∵10月份的工业产值为亿元,平均每月产值的增长率为,
∴11月份产值为,12月份产值为,
即.
故选A.
【变式 1‑1】某厂一月份新产品的研发资金为10万元,以后每月新产品的研发资金与上月相比增长率都是,则该厂今年一季度新产品的研发资金(万元)关于的函数关系式为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】解:1月的研发资金题目直接给出,为10万元;
2月比1月增长率为x,因此2月研发资金月资金×(增长率),即万元;
3月比2月增长率同样为x,因此3月研发资金月资金×(增长率),即
万元;
把三个月的资金相加,得到一季度总研发资金的函数关系式:.
【变式 1‑2】如图,矩形绿地的长、宽分别为,,现将矩形绿地的长、宽各增加.设新绿地的周长为,面积为,当x在一定范围内变化时,和都随的变化而变化,则与,与满足的函数关系分别是( )
A.一次函数关系,二次函数关系
B.正比例函数关系,二次函数关系
C.二次函数关系,一次函数关系
D.正比例函数关系,一次函数关系
【答案】A
【分析】从图形中提取边长信息,用含的式子表示目标量,再对照函数定义判断类型.
【详解】解:由图可知:周长:,符合一次函数的形式,故与是一次函数关系;
大矩形的长为,宽为,因此面积:符合二次函数的形式,故与是二次函数关系.
综上,与是一次函数关系,与是二次函数关系.
【变式 1‑3】长为,宽为的矩形,四个角上分别剪去边长为的小正方形,然后把四边折起来,做成底面积为的无盖的长方体盒子,则与之间的函数关系式为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了二次函数的应用,由题意知剪去四个角的小正方形后,折成的无盖长方体盒子的底面长和宽各减少,因此底面积等于减少后的长与宽的乘积,再结合的取值范围即可确定函数关系式,理解题意是解题的关键.
【详解】解:∵矩形原长,宽,四个角剪去边长为的小正方形,
∴折起后,长方体底面的长为,宽为,
∴,
又∵,且,,
∴,
∴函数关系式为,
故选:.
【题型 2 二次函数的识别】
核心考点:依据二次函数定义(形如y=ax^2+bx+c(a≠0)),区分二次函数、一次函数、反比例函数、非函数整式;化简式子后再判断。
【例 2】下列变量具有二次函数关系的是( )
A.圆的周长与半径 B.正三角形的周长与边长
C.正方形的面积与边长 D.路程一定,速度与时间
【答案】C
【分析】二次函数中自变量最高次数为,由此逐项分析即可.
【详解】解:选项,圆的周长,是一次函数,不符合题意;
选项,正三角形的周长,是一次函数,不符合题意;
C选项,正方形的面积与边长的关系式为,符合二次函数关系,符合题意;
D选项,路程一定时,速度与时间的关系式为(为定值),是反比例函数,不符合题意;
综上所述,答案为C.
【变式 2‑1】下列函数中是二次函数的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】先将各选项函数解析式化为最简形式,再结合二次函数的定义判断.
【详解】解:A选项,的最高次数为1,是一次函数,不符合题意;
B选项,化简,得,是整式且二次项系数不为0,符合二次函数定义;
C选项,化简,得,是一次函数,不符合题意;
D选项,不是整式函数,不符合题意.
【变式 2‑2】下列函数是关于x的二次函数的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】解:A选项:的右边含分式,不是二次函数;
B选项:化简得,符合二次函数定义;
C选项:化简得,是一次函数,不是二次函数;
D选项:当时,函数解析式为,是一次函数,故该函数不一定是二次函数.
【变式 2‑3】下列每组变量之间的关系为二次函数的是( )
A.正方形周长y与边长x的关系
B.当菱形的面积S一定时,两条对角线的长a与b的关系
C.当速度v一定时,路程s与时间t的关系
D.圆的面积S与半径r的关系
【答案】D
【详解】解:A. 正方形周长与边长的关系式为,不是二次函数,不符合题意.
B. 菱形面积一定时,由得,不是二次函数,不符合题意.
C. 速度一定时,路程与时间的关系式为,不是二次函数,不符合题意.
D. 圆的面积与半径的关系式为,是二次函数,符合题意.
【题型 3 根据二次函数的定义求参数】
核心考点:区分整式、分式、根式型二次函数的自变量取值;结合实际应用题场景(长度、面积、数量为正数)限定取值范围
【例 3】已知是关于的二次函数,那么的值为( )
A. B.2 C. D.0
【答案】A
【分析】需同时满足x的次数为2、二次项系数不为0,据此列方程与不等式求解即可.
【详解】解:由二次函数定义得,,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴
【变式 3‑1】若函数的图象是抛物线,则a的值是( )
A.或3 B. C.3 D.
【答案】B
【分析】根据二次函数的定义可得,且,据此求解即可.
【详解】解:∵函数的图象是抛物线,
∴,且,
由得或,解得或,
由得,
∴.
【变式 3‑2】若是二次函数,则等于( )
A. B.2 C. D.不能确定
【答案】C
【分析】本题考查二次函数的定义.根据二次函数的定义,x的指数必须为2且系数不为零.
【详解】解:函数是二次函数,
且.
解得.
故选:C.
【变式 3‑3】已知二次函数与一次函数的图象有交点,则k的取值范围是( )
A. B.且 C. D.且
【答案】B
【分析】本题考查了二次函数与一次函数的交点问题、二次函数的定义,学会联立函数解析式是解题的关键.根据二次函数定义可知,再将二次函数和一次函数联立方程组,再利用即可得出答案.
【详解】解:二次函数,
,
联立,
整理得:,
二次函数与一次函数的图象有交点,
,
解得:,
k的取值范围是且.
故选:B.
【题型 4 二次函数的一般形式】
【例 4】二次函数在范围内的最大值为8,则的值为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【答案】B
【详解】解:对配方,得,
∵ 函数图象开口向上,对称轴为直线,在范围内,,,,
∴ 当时,取得最大值,
∵ 函数在范围内的最大值为,
∴ ,
解得.
【变式 4‑1】已知二次函数y=ax2﹣4ax﹣1,当x≤1时,y随x的增大而增大,且﹣1≤x≤6时,y的最小值为﹣4,则a的值为( )
A.1 B. C.﹣ D.﹣
【答案】D
【分析】根据二次函数y=ax2﹣4ax﹣1,可以得到该函数的对称轴,再根据当x≤1时,y随x的增大而增大,可以得到a的正负情况,然后根据﹣1≤x≤6时,y的最小值为﹣4,即可得到a的值.
【详解】解:∵二次函数y=ax2﹣4ax﹣1=a(x﹣2)2﹣4a﹣1,
∴该函数的对称轴是直线x=2,
又∵当x≤1时,y随x的增大而增大,
∴a<0,
∵当﹣1≤x≤6时,y的最小值为﹣4,
∴x=6时,y=a×62﹣4a×6﹣1=﹣4,
解得a=﹣,
故选:D.
【点睛】本题考查二次函数的基本性质,熟练掌握二次函数基本性质是解题关键.
【变式 4‑2】已知二次函数,当时,y的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】二次函数的最值出现在顶点或范围的端点处,据此计算可得y的取值范围
【详解】解:
∵,
抛物线开口向上,对称轴为直线,且,
∴当时,取得最小值;
当时,;
当时,;
∵,
∴的最大值为;
∴当时,的取值范围是
【变式 4‑3】已知关于的二次函数经过原点和一、二、四象限,那么( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】先由函数过原点得,再结合图象经过的象限判断、的符号.
【详解】解:∵ 二次函数经过原点,
∴ 将代入解析式,得,
故选项A、C不符合要求;
∵ 函数图象经过一、二、四象限,
∴ 抛物线的顶点一定在第四象限,且,
∴,,
结合,
解得,,
故选项B不符合要求,
选项D符合要求.
【题型 5 一次、二次函数综合辨析与区分】
核心考点:对比一次函数、二次函数的定义、形式、自变量次数特征;判断函数增减变化模型,辨析易混淆函数解析式
【例 5】在同一平面直角坐标系中,函数与(为常数,且)的图象可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】根据二次函数顶点坐标排除部分选项,再利用的符号一致性判断一次函数图象位置,即可得出答案.
【详解】解:∵二次函数的解析式为,
∴顶点坐标为,在轴的正半轴,故A、B选项不符合题意,
∵C、D选项的抛物线开口向下,
∴,
∴函数的图象经过一、二、四象限,
∴D选项不符合题意,C选项符合题意.
【变式 5‑1】在同一平面直角坐标系中,二次函数与一次函数的图象可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】根据二次函数图象的开口方向和对称轴位置确定,的符号,然后结合一次函数图象经过的象限,判断、是否前后一致.
【详解】解:选项:由抛物线开口向上可知,对称轴在轴右侧,,可得;
一次函数图象过第一、三、四象限,可得,,
a,b的值前后结论不一致,本选项不符合题意;
选项:由抛物线开口向下可知,对称轴在轴左侧,,可得;
一次函数图象过第一、二、四象限,可得,;
a,b的值前后结论一致;
联立两个函数,得,
整理可得,该方程无解,
所以两个函数图象没有交点,
而本选项中两个函数图象有交点,故本选项不符合题意;
选项:由抛物线开口向上可知,对称轴在轴右侧,,可得;
一次函数图象经过第二、三、四象限,可得,;
a,b的值前后结论一致,且两个函数图象没有交点,故本选项符合题意;
选项:由二次函数可得抛物线过原点,而本选项的抛物线不过原点,故本选项不符合题意.
【变式 5‑2】抛物线,直线与抛物线有两个交点,且两点之间水平距离为,则______.
【答案】
【分析】联立抛物线与直线方程得到一元二次方程,利用两点水平距离为得到横坐标差的绝对值为,结合根与系数的关系求解即可.
【详解】解:∵抛物线与直线有两个交点,联立方程得,
整理得,
设两个交点的横坐标分别为,,
∵两点纵坐标相同,水平距离为,
∴,即,
由根与系数的关系,得,,
又∵,
∴,
解得.
【变式 5‑3】若二次函数的图象开口向上,则直线不经过第______ 象限.
【答案】四
【分析】先根据二次函数的开口方向确定a的取值范围,再利用一次函数的图象与性质判断直线经过的象限,即可得到答案.
【详解】解:∵二次函数的图象开口向上,
∴,
∴直线经过第一、二、三象限,即不经过第四象限.
【题型 6 利用二次函数值求自变量/参数】
核心考点:已知函数值代入解析式,转化为一元二次方程求解;根据题意取舍方程的解,适配题型基础计算
【例 6】已知二次函数(为常数),在自变量的值满足的情况下,与其对应的函数值的最小值为,则的值为( )
A.或 B.或 C.或 D.或
【答案】C
【分析】由给定范围内函数最小值大于顶点纵坐标,可知对称轴不在范围内,分两类求解.
【详解】解:该二次函数的顶点坐标为,最小值为4.
∵当时,的最小值为,
∴对称轴不在的范围内,
分两种情况讨论:当时,
∵,时随增大而增大,
∴时取最小值8,
代入得,整理得,
解得,(不符合,舍去).
当时,
∵,时随增大而减小,
∴时取最小值8,
代入得,整理得,
解得,(不符合,舍去).
综上,的值为或.
【变式 6‑1】点在抛物线上,且点到轴的距离为3,此抛物线上满足上述条件的点有( )
A.4个 B.3个 C.2个 D.1个
【答案】B
【分析】点到轴距离为,说明点的纵坐标是或者,分别代入抛物线解析式求解,统计解的个数.
【详解】解: 点到轴的距离为,
点的纵坐标为或.
当时,
原式
解得,对应个点.
当时,
原式
解得,,对应个点.
综上,满足条件的点共有个.
【变式 6‑2】将抛物线:进行平移得抛物线:,点在抛物线上,对应点在抛物线上,则点的横坐标可以是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】A
【分析】根据两抛物线顶点坐标确定平移规律,表示出点的坐标后代入的解析式求解.
【详解】解:抛物线的顶点为,抛物线的顶点为,
平移规律为向左平移3个单位,向下平移4个单位
点在抛物线上,对应点为,
∴的坐标为,即
在抛物线上,
将代入得,
整理得,
解得或,
的值为或,
即点的横坐标可以是.
【变式 6‑3】已知函数y=,当a≤x≤b时,﹣≤y≤,则b﹣a的最大值为( )
A.1 B.+1 C. D.
【答案】B
【分析】根据题意画出函数的图象如下图所示,根据图象求出当x≥0,y=时,点B的坐标,再求出当x<0时点C的坐标,然后计算点B的横坐标与点C的横坐标的差即为所求.
【详解】解:函数的图象如下图所示,
当x≥0,y=﹣时,,解得:x=,当y=时,x=(负值已舍去),
故顶点A的坐标为(,﹣),点B(,);
同理点C(,﹣);
则b﹣a的最大值为:﹣=1+,
故选B.
【点睛】本题考查的是二次函数的性质和图象,解答本题的关键是理解题意、正确画出函数图象、灵活应用二次函数的性质求解.
【探究式学习】
1.某“数学兴趣小组”根据学习函数的经验,对函数的图象和性质进行了探究,探究过程如下,请补充完整:
(1)与的几组对应值如下表,其中__________.
x
…
0
1
2
3
4
…
y
…
5
0
m
0
1
0
…
(2)如图,在直角坐标系中画出了函数的部分图象,用描点法将这个图象补充完整.
(3)结合函数图象:解决下列问题:
①当随的增大而减小时,写出的取值范围__________.
②若方程的所有解的和为,则的值为__________.
③不等式的解集为__________.
【答案】(1)
(2)
描点、连线画出函数的图象如图,
(3)①或;②2;③或.
【分析】本题考查了二次函数的图象和性质,描点法画函数图象,利用图象解不等式,抛物线与直线的交点,正确的识别图象是解题的关键.
(1)把代入即可求得;
(2)描点、连线画出函数的图象即可;
(3)①根据图像写出范围即可;②根据图像,结合表格可知有三个解,分别为,再求和即可;③先求出的根,结合图像写出不等式的解即可.
【详解】(1)把代入得,,
∴;
故答案为:;
(2)略
(3)①由图可知,当或时,随的增大而减小,
故答案为:或;
②根据图像,结合表格可知有三个解,
分别为,
所以所有解的和为,
故答案为:2;
③不等式,
当时,
当时,,即,
解得(舍),
当当时,,即,
解得,
∴原不等式的解为或.
故答案为:或.
2.某商品的进价为每件40元,当售价为每件60元时,每星期可卖出300件,现需降价处理,且经市场调查,每降价1元,每星期可多卖出20件,在确保盈利的前提下,设每件降价x(x为整数)元,每星期售出商品的利润为y元,解答下列问题:
(1)请写出x与y之间的函数关系式;
(2)当降价多少元时,每星期的利润最大?最大利润是多少?
小明解答过程如下:
解:(1)根据题意,可列出表达式:
.
即.
(2)∵,
∴当时,y有最大值,.
所以,当降价2.5元时,每星期的利润最大,最大利润为6125.
老师看了小明的解题过程,说小明第(1)问的表达式是正确的,但自变量x的取值范围不准确.(2)问的答案,也都存在问题.请你就老师说的问题,进行探究,写出你认为(1)(2)中正确的答案,或说明错误原因.
【答案】(1).
(2)
解:∵,
∴,对称轴为,
∵x为整数,
∴当或3时,y有最大值,元.
所以,当降价2或3元时,每星期的利润最大,最大利润为6120.
【分析】本题主要考查了求二次函数的解析式、二次函数的性质、二次函数的应用等知识点,掌握二次函数的性质是解题的关键.
(1)根据题意列出函数解析式并确定自变量的取值范围即可;
(2)根据二次函数的性质求解即可.
【详解】(1)解:根据题意,可列出表达式:
.即.
∵降价要确保盈利,
∴.即:.
∴.
(2)略
【课后检测】
1.下列函数是二次函数的是()
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】解:A选项自变量的次数是1,不是二次函数,不符合题意;
B选项的自变量在分母上,不是二次函数,不符合题意;
C选项是二次函数,符合题意;
D选项自变量的次数是1,不是二次函数,不符合题意.
2.下列函数是关于的二次函数的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】解:A、B选项,、右边为整式,但自变量最高次数为,是一次函数,不符合题意;
C选项右边为整式,自变量最高次数为,且二次项系数不为,符合题意;
D选项右边为分式,不是整式,不符合题意.
3.二次函数的一次项系数是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】解:在二次函数中,一次项为,一次项系数是.
4.二次函数的二次项系数是( )
A.3 B.2 C. D.1
【答案】A
【分析】本题考查二次函数的基本概念,解题的关键在于明确二次函数一般式中各项系数的定义.
【详解】解:在二次函数中,可得,,,
所以该二次函数的二次项系数是.
故选:A.
5.已知关于的函数,若时,随的增大而增大,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查二次函数的定义和性质,掌握相关知识是解决问题的关键.分两种情况讨论,当时,函数为,不满足条件当时,随的增大而增大;故,该函数为二次函数,求出其对称轴,利用二次函数性质解决即可.
【详解】解:当时,函数为,不满足条件当时,随的增大而增大;
故,为二次函数,
对称轴为直线,
∵时,随的增大而增大,
则抛物线开口向下,且,
解得.
故选:D.
6.下列命题中正确的有( )个.
①二元二次方程有无数组解.
②某四边形面积等于两对角线乘积的一半,则这个四边形是菱形.
③“任意作一条直线,并作出它的中点”是必然事件.
④形如的函数为二次函数.
A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】B
【分析】依次对每个命题,依据相关数学定义、性质判断正误,统计正确命题个数.本题主要考查二元二次方程的解、四边形面积与对角线的关系、必然事件与不可能事件的判定、二次函数的定义,熟练掌握这些概念和性质是解题的关键.
【详解】解:∵,
∴或,即时可取任意实数,时可取任意实数
方程有无数组解,故①正确,符合题意;
对角线互相垂直的四边形面积等于两对角线乘积的一半,菱形是对角线互相垂直的平行四边形,但仅面积满足此条件的四边形,对角线不一定互相平分,不一定是菱形(如对角线互相垂直的梯形),故②错误,不符合题意.
直线无限延伸,无长度,不存在中点,“任意作一条直线,并作出它的中点”是不可能事件,故③错误,不符合题意.
形如()的函数才是二次函数,当时是一次函数,故④错误,不符合题意.
综上,只有①正确,共个,
故选:.
7.王老师在上函数复习课时,利用列表法给出了变量x,y 的三组对应值如下表,你觉得这三点可以同时位于( )的图象上.
1
2
4
…..
A.一次函数和反比例函数 B.二次函数和反比例函数
C.一次函数和二次函数 D.一次函数和二次函数和反比例函数
【答案】B
【分析】本题考查一次函数图象上点的坐标特征;反比例函数的性质;反比例函数图象上点的坐标特征,分两种情况讨论:若点和在一次函数的图象上,利用待定系数法求得一次函数的解析式,把代入求得函数值,若函数值与可以相等,则这三点可以同时位于一次函数的图象上,否则这三点不可以同时位于一次函数的图象上,这三点可以同时位于二次函数的图象上;若点和在反比例函数的图象上,利用待定系数法求得,把代入求得函数值,函数值与值相等,故这三点可以同时位于反比例函数的图象上.
【详解】解:若点和在一次函数的图象上,
设一次函数为,则,解得,
,
把代入得,
令,整理得,
,
存在的值使,
故这三不可以同时位于一次函数的图象上和二次函数的图象上,
若点和在反比例函数的图象上,
设反比例函数为,则,
解得,
,
把代入得,,
故当时,
故这三点可以同时位于二次函数的图象上和反比例函数的图象上.
故选:B.
8.如图,、是反比例函数在第一象限图象上的两点,动点从坐标原点出发,沿图中箭头所指方向匀速运动,即点先在线段上运动,然后在双曲线上由到运动,最后在线段上运动,最终回到点过点作轴,垂足为点,设的面积为,点运动时间为,则关于的函数图象大致为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】当点在上运动时,此时随的增大而增大,当点在上运动时,不变,当点在上运动时,随的增大而减小,根据以上判断做出选择即可.
【详解】解:当点在上运动时,不变,
所以A、C选项错误;
当点在上运动时,此时随的增大而增大,
设与轴的夹角是,点运动速度为,则,是二次函数,
同理,当在上运动时,也是的二次函数,故B错误,D正确.
故选:D.
【点睛】本题考查了反比例函数的综合题和动点问题的函数图象,解题的关键是根据点的移动确定函数的解析式,从而确定其图象.
9.已知函数是关于的二次函数,则的值是( )
A.或 B. C. D.
【答案】B
【分析】根据二次函数的定义得到且,求出的值即可.
【详解】解:函数是关于的二次函数,
且,
且,
解得:,
故选:.
【点睛】本题主要考查二次函数的定义,掌握形如(,,是常数,)的函数,叫做二次函数是关键.
10.若函数是二次函数,则___________________.
【答案】
【详解】解:函数是二次函数,
,,
解得.
11.如图,在中,,点O是斜边上一点,四边形是正方形.设,正方形的边长为y,则y与x的函数解析式为___________.
【答案】
【分析】先根据正方形的性质得,再表示出,,然后说明,可得,最后代入整理可得关系式.
【详解】解:∵四边形是正方形,
∴.
∵,
∴,则.
∵,
∴,
∴,
即,
整理,得.
12.某商品现在的售价为每件60元,每星期可卖出300件.市场调查反映:如果调整商品售价,每涨价1元,每星期要少卖出10件.设每件商品涨价x元后,每星期售出商品的总销售额为y元,则y与x的函数解析式为________________
【答案】
【分析】根据总销售额每件售价每星期销售量,分别得到涨价后的售价和销售量,即可列出函数关系式.
【详解】解:∵每件商品原售价为元,涨价元后,每件售价为元,
∵原每星期可卖出件,每涨价元少卖出件,涨价元后,每星期销售量为件,
∴总销售额等于售价乘以销售量,可得,
即.
13.石林人参果果肉清爽又多汁,是云南的特色水果之一.若将进货价为8元/斤的人参果按10元/斤出售,每日能销售100斤.已知人参果的售价在一定范围内每涨价1元,其日销售量就减少10斤.为实现利润最大化,决定对其涨价x元销售,则每斤的利润为_______元,每日的销量为_______斤,每日获得的总利润____________,当售价为_______元/斤时可获得最大利润.
【答案】
【分析】根据利润、销量的数量关系推导各空表达式,再利用二次函数的性质求解最大利润对应的售价.
【详解】解:因为进货价为元/斤,涨价元后的售价为元/斤,
所以每斤利润为元,
原每日销售斤,每涨价元日销量减少斤,涨价元后销量减少斤,
则每日销量为斤,
总利润,
对于二次函数,
二次项系数,函数开口向下,在顶点处取得最大值,
顶点横坐标为,此时售价为(元/斤),
即售价为元/斤时获得最大利润.
14.二次函数的图象与坐标系横轴有交点,那么的取值范围是___________.
【答案】且
【分析】先根据二次函数的定义确定二次项系数不为0,再由二次函数图象与横轴有交点,可知对应一元二次方程有实数根,利用根的判别式大于等于0列不等式求解,即可得到的取值范围.
【详解】解: 是二次函数,
.
二次函数的图象与坐标系横轴有交点,
一元二次方程 有实数根,
根的判别式 .
将 代入得,
,
解不等式得 .
综上, 的取值范围是 且.
15.如图,在中,,,.动点从点出发,沿斜边以每秒2个单位长度向终点运动.过点作于点,将线段绕点顺时针旋转得到线段,连接.设多边形与重叠部分的面积为,点的运动时间为秒.
(1)线段的长为__________(用含的代数式表示);
(2)当点恰好落在边上时,则的值为__________;
(3)求与之间的函数关系式.
【答案】(1);
(2);
(3).
【分析】(1)根据路程速度时间即可求解;
(2)证明和都是等腰直角三角形,利用全等三角形和旋转的性质求解即可;
(3)分点在内部(包括边上),在外部两种情况讨论求解即可.
【详解】(1)解:根据路程速度时间可得:,
故答案为:;
(2)解:∵,,
∴,
∵,,
∴,
∵,
∴,
∴,
由旋转的性质可知,,
∴,,
∴,
∴,,,
∴,
∴,
∴,
解得;
(3)解:∵,,
∴四边形是平行四边形.
当R在内部(包括边上),即时,
∴;
当R在外部,即时,如图:
∵,
∴,,
∴,即是等腰直角三角形,
∴,
由(2)得,,
∴,
∴,
综上所述,.
【点睛】旋转 90° 且 ,可得、,把旋转条件翻译成"两组平行"后,平行四边形的形状完全由 t 决定;分段点就是 R 落在 BC 上的时刻 t = 2,第二段用"整体减截角"即可.
本题主要考查了等腰直角三角形的性质与判定,勾股定理,列函数关系式,熟知相关知识,利用分类讨论的思想求解是解题的关键.
16.把一根长为的铁丝分成两部分,分别围成两个正方形,以其中一个正方形的边长为自变量,设两个正方形的面积和为.
写出与的函数关系式及自变量的取值范围.
【答案】
【分析】根据题意可得另一个正方形的边长为,根据正方形面积计算公式列出对应的函数关系式即可,再根据正方形的边长大于0列出不等式求出自变量的取值范围即可.
【详解】解:由题意另一个正方形的边长为,
故
,
∵要围成两个正方形,且正方形的边长大于0,
∴,
∴.
17.已知长方体的高是,底面是边长为的正方形,它的表面积是,体积是.
(1)分别写出S与x,V与x之间的关系式;
(2)对于(1)中的两个函数,S和V分别是关于x的二次函数吗?
【答案】(1);
(2)和都是关于的二次函数
【分析】(1)直接利用长方体的表面积和体积公式分别求出即可;
(2)利用二次函数的定义得出答案.
【详解】(1)解:由题意,得,
;
(2)解:根据二次函数的定义,可知是关于的二次函数,
是关于的二次函数,
即和都是关于的二次函数.
18.已知函数(为常数)是二次函数,求的值.
【答案】
【分析】根据二次函数的定义,二次函数要求自变量最高次数为2,并且二次项系数不能等于0,据此列出方程组求解,舍去不符合条件的解.
【详解】解:函数(为常数)是二次函数,
且.
由,得,
解得或.
由,得
.
综上,.
19.如图,在直角三角形中,直角边,.设P,Q分别为、上的动点,在点P自点A沿方向向B作匀速移动的同时,点Q自点B沿方向向点C作匀速移动,它们移动的速度均为每秒,当Q点到达C点时,P点就停止移动.设P,Q移动的时间为t秒.
(1)_______,_______(用含t的代数式表示);
(2)当t为何值时,与相似?并说明理由.
(3)写出的面积关于移动时间t秒的函数关系式,并写出t的取值范围.
【答案】(1)5;
(2)t的值为或
(3)
【分析】(1)在中由勾股定理算出;再根据动点速度与运动时间t,由得出;
(2)分两种对应情况:当时,,列比例式求解;当时,,列比例式求解;
(3)作辅助线,由证,通过比例式求出高;代入三角形面积公式化简,结合Q点到C点停止的条件,确定t的取值范围即可.
【详解】(1)解:在中,,,,
∴,
由题意得,点P移动速度为,移动时间为t秒,
∴,
∴;
(2)解:当时,此时,
∴,
∵,,,,
∴
,
解得;
当时,此时,
∴,
∵,,,,
∴
解得,
综上所述,当t的值为或时,与相似;
(3)解:过点P作,垂足为H,如图:
则,
,
,
,
,
∴,
∵,,,
∴
解得,
∴的面积
,
由题意得,点Q从B移动到C停止,,速度为,
∴t的取值范围是.
20.已知是关于的函数.
(1)若这个函数是反比例函数,求的值;
(2)若这个函数是二次函数,求的值.
【答案】(1)
(2)的值为
【分析】(1)根据反比例函数的定义,列式计算即可;
(2)根据二次函数的定义,列式计算即可.
【详解】(1)解:∵是关于的反比例函数,
∴,
解得:;
(2)解:∵是关于的二次函数,
∴,
解得:.
21.【问题背景】如图,校园中有两面直角围墙,墙角内的处有一棵古树与墙,的距离分别是和,在美化校园的活动中,某数学兴趣小组想借助围墙(两边足够长),用长的篱笆围成一个矩形花园(篱笆只围,两边且恰好用完),设.
【设计方案】设计一个矩形花园,且要将古树围在花园内(含边界,不考虑树的粗细).
【解决问题】思路:把矩形的面积用含的代数式表示出来.
(1)求出与的解析式并确定的取值范围;
(2)花园的面积能否为?若能,求出的值;若不能,请说明理由;
(3)若要使古树恰好在矩形的对角线上,求及的值.
【答案】(1),
(2)
(3)的值为,的值为
【分析】(1)根据题意列函数关系式并求出的取值范围即可;
(2)令,得到,解方程并根据,即可得到答案;
(3)过点作于点,得出,求出,.
【详解】(1)解:根据题意得,;
古树与墙,的距离分别是和,
解得;
(2)解:令,则,
整理得,
解得,或,
,
答:花园的面积能为,此时的值为;
(3)解:如图,过点作于点,则,,
,
,
,
整理得,
解得,
此时,
答:的值为,的值为.
22.如图,矩形的长是、宽是,如果将长和宽都增加,矩形面积变成.
(1)求与之间的函数解析式(要求化为一般式);
(2)当长和宽都增加多少时,矩形的面积变成?
【答案】(1);
(2)当长和宽都增加时,矩形的面积变成.
【分析】,根据题意,直接运用矩形面积,即可得出与的函数表达式;
把代入中求出的表达式,解方程得出边长增加的长度.
【详解】(1)解:由题意得,
∴与之间的函数解析式为;
(2)解:令,则,
解得,(负值舍去),
答:当长和宽都增加时,矩形的面积变成.
23.某粮店经销一种玉米胚芽油,进价为每桶30元.当售价为每桶40元时,每天可售出60桶;市场调查表明,售价每上涨1元,每天的销售量就减少2桶.
(1)设每桶售价上涨元,用含的代数式表示该粮店每天的销售利润(元);
(2)若粮店要求每天的销售利润达到750元,且要尽量让利给顾客,求每桶售价应定为多少元.
【答案】(1)
(2)45元
【分析】(1)根据每天的销售利润每桶的利润销售量列式求解即可;
(2)根据(1)所求建立方程求解即可.
【详解】(1)解:由题意得,
.
(2)解:由题意得,,
整理得,
解得或.
当时,售价为45元;当时,售价为55元.
∵要尽量让利给顾客,
∴售价应定为每桶45元
24.【问题探究】
(1)如图1,是等腰直角三角形,,,点为边上一点(不与端点重合),连接,以为直角顶点,在右侧作等腰直角三角形,连接,设,的面积为.
①的长为___________;
②求关于的函数解析式.
【问题解决】
(2)图2是某公园计划修建主题活动区域的示意图,,在上找一点,在上方找一点,连接、、,将区域修建为体育健身活动区域,将区域修建为文艺活动表演区域,根据规划要求,设的长为,的面积为.求与之间的函数关系式,并求出当的值为时,的面积.
【答案】(1)①4;②
(2),
【分析】(1)①根据勾股定理,得;
②首先证明,得到,利用直角三角形的面积公式,求解即可.
(2)连接,证明都是等边三角形,过点E作交的延长线于点H,根据,,得到;过点A作于点G,利用等边三角形的性质,勾股定理求解即可.
【详解】(1)解:①∵,,
∴;
②解:∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵的面积为,
∴.
(2)解:如图,连接,
,
是等边三角形,
,
,
是等边三角形,
,
,
∵,
∴,
∴,
过点E作交的延长线于点H,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵的长为,
∴,,
∴,
∵的面积为
∴,
∵,
∴,
解得,
∴,
∴;
当时,得,
整理,得,
解得,
∵,
∴舍去,
故,
过点A作于点G,
∵,
∴,
∴,
∴的面积为:.
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简一数理 初中专题讲义
专题25.1 认识二次函数
(新教材华东师大版)
知识点一、二次函数的定义 2
知识点二、二次函数的常见表达式 2
知识点三、求二次函数解析式 3
【题型 1 列二次函数的关系式】 3
【题型 2 二次函数的识别】 4
【题型 3 根据二次函数的定义求参数】 5
【题型 4 二次函数的一般形式】 5
【题型 5 一次、二次函数综合辨析与区分】 6
【题型 6 利用二次函数值求自变量/参数】 6
【探究式学习】 7
【课后检测】 9
【复盘笔记】 16
知识点一、二次函数的定义
一般地,形如 (a≠0,其中a,b,c是常数)的函数叫做二次函数. 其中,x是自变量,a,b,c分别是函数解析式的二次项系数、一次项系数和常数项.
二次函数的一般式: (a≠0,其中a,b,c是常数).
二次函数的3种特殊形式:1)当b=0时,
2)当c=0时,
3)当b=0且c=0时,
知识点二、二次函数的常见表达式
名称
解析式
前提条件
相互联系
一般式
当已知抛物线上的无规律的三个点的坐标时,常用一般式求其表达式.
1)以上三种表达式是二次函数的常见表达式,它们之间可以互相转化.
2) 一般式化为顶点式,交点式,主要运用配方法,因式分解等方法.
顶点式
当已知抛物线的顶点坐标(h,k)或对称轴或最值等有关条件时,常用顶点式求其表达式.
交点式
当已知抛物线与x轴的两个交点坐标时,常用交点式求其表达式.
知识点三、求二次函数解析式
1)已知抛物线上任意三点坐标,可设
2)已知抛物线上的顶点坐标(h,k),可设
3)已知抛物线与x轴的两个交点坐标时,可设
4)已知抛物线过点时,可设(纵坐标相等的两个点关于对称轴对称,则抛物线的对称轴可表示为直线h=)
【注意事项】
1)二次函数的解析式求解,最后结果一般写成一般式或顶点式,不写成交点式;
2)任何二次函数的解析式都可以化成一般式或顶点式,但并非所有的二次函数都可以写成交点式,只有抛物线与x轴有交点,即时,抛物线才可以用交点式表示,二次函数解析式的这三种形式可以互化.
【题型 1 列二次函数的关系式】
核心考点:根据实际问题(面积、利润、运动变化、几何图形)找等量关系,列出二次函数解析式;区分自变量取值范围的实际约束
【例 1】合肥市某高新企业10月份的工业产值为亿元,平均每月产值的增长率为,则该企业12月份的产值关于的函数表达式是( )
A. B.
C. D.
【变式 1‑1】某厂一月份新产品的研发资金为10万元,以后每月新产品的研发资金与上月相比增长率都是,则该厂今年一季度新产品的研发资金(万元)关于的函数关系式为( )
A. B.
C. D.
【变式 1‑2】如图,矩形绿地的长、宽分别为,,现将矩形绿地的长、宽各增加.设新绿地的周长为,面积为,当x在一定范围内变化时,和都随的变化而变化,则与,与满足的函数关系分别是( )
A.一次函数关系,二次函数关系
B.正比例函数关系,二次函数关系
C.二次函数关系,一次函数关系
D.正比例函数关系,一次函数关系
【变式 1‑3】长为,宽为的矩形,四个角上分别剪去边长为的小正方形,然后把四边折起来,做成底面积为的无盖的长方体盒子,则与之间的函数关系式为( )
A. B.
C. D.
【题型 2 二次函数的识别】
核心考点:依据二次函数定义(形如y=ax^2+bx+c(a≠0)),区分二次函数、一次函数、反比例函数、非函数整式;化简式子后再判断。
【例 2】下列变量具有二次函数关系的是( )
A.圆的周长与半径 B.正三角形的周长与边长
C.正方形的面积与边长 D.路程一定,速度与时间
【变式 2‑1】下列函数中是二次函数的是( )
A. B.
C. D.
【变式 2‑2】下列函数是关于x的二次函数的是( )
A. B.
C. D.
【变式 2‑3】下列每组变量之间的关系为二次函数的是( )
A.正方形周长y与边长x的关系
B.当菱形的面积S一定时,两条对角线的长a与b的关系
C.当速度v一定时,路程s与时间t的关系
D.圆的面积S与半径r的关系
【题型 3 根据二次函数的定义求参数】
核心考点:区分整式、分式、根式型二次函数的自变量取值;结合实际应用题场景(长度、面积、数量为正数)限定取值范围
【例 3】已知是关于的二次函数,那么的值为( )
A. B.2 C. D.0
【变式 3‑1】若函数的图象是抛物线,则a的值是( )
A.或3 B. C.3 D.
【变式 3‑2】若是二次函数,则等于( )
A. B.2 C. D.不能确定
【变式 3‑3】已知二次函数与一次函数的图象有交点,则k的取值范围是( )
A. B.且 C. D.且
【题型 4 二次函数的一般形式】
【例 4】二次函数在范围内的最大值为8,则的值为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【变式 4‑1】已知二次函数y=ax2﹣4ax﹣1,当x≤1时,y随x的增大而增大,且﹣1≤x≤6时,y的最小值为﹣4,则a的值为( )
A.1 B. C.﹣ D.﹣
【变式 4‑2】已知二次函数,当时,y的取值范围是( )
A. B. C. D.
【变式 4‑3】已知关于的二次函数经过原点和一、二、四象限,那么( )
A. B.
C. D.
【题型 5 一次、二次函数综合辨析与区分】
核心考点:对比一次函数、二次函数的定义、形式、自变量次数特征;判断函数增减变化模型,辨析易混淆函数解析式
【例 5】在同一平面直角坐标系中,函数与(为常数,且)的图象可能是( )
A. B.
C. D.
【变式 5‑1】在同一平面直角坐标系中,二次函数与一次函数的图象可能是( )
A. B.
C. D.
【变式 5‑2】抛物线,直线与抛物线有两个交点,且两点之间水平距离为,则______.
【变式 5‑3】若二次函数的图象开口向上,则直线不经过第______ 象限.
【题型 6 利用二次函数值求自变量/参数】
核心考点:已知函数值代入解析式,转化为一元二次方程求解;根据题意取舍方程的解,适配题型基础计算
【例 6】已知二次函数(为常数),在自变量的值满足的情况下,与其对应的函数值的最小值为,则的值为( )
A.或 B.或 C.或 D.或
【变式 6‑1】点在抛物线上,且点到轴的距离为3,此抛物线上满足上述条件的点有( )
A.4个 B.3个 C.2个 D.1个
【变式 6‑2】将抛物线:进行平移得抛物线:,点在抛物线上,对应点在抛物线上,则点的横坐标可以是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【变式 6‑3】已知函数y=,当a≤x≤b时,﹣≤y≤,则b﹣a的最大值为( )
A.1 B.+1 C. D.
【探究式学习】
1.某“数学兴趣小组”根据学习函数的经验,对函数的图象和性质进行了探究,探究过程如下,请补充完整:
(1)与的几组对应值如下表,其中__________.
x
…
0
1
2
3
4
…
y
…
5
0
m
0
1
0
…
(2)如图,在直角坐标系中画出了函数的部分图象,用描点法将这个图象补充完整.
(3)结合函数图象:解决下列问题:
①当随的增大而减小时,写出的取值范围__________.
②若方程的所有解的和为,则的值为__________.
③不等式的解集为__________.
2.某商品的进价为每件40元,当售价为每件60元时,每星期可卖出300件,现需降价处理,且经市场调查,每降价1元,每星期可多卖出20件,在确保盈利的前提下,设每件降价x(x为整数)元,每星期售出商品的利润为y元,解答下列问题:
(1)请写出x与y之间的函数关系式;
(2)当降价多少元时,每星期的利润最大?最大利润是多少?
小明解答过程如下:
解:(1)根据题意,可列出表达式:
.
即.
(2)∵,
∴当时,y有最大值,.
所以,当降价2.5元时,每星期的利润最大,最大利润为6125.
老师看了小明的解题过程,说小明第(1)问的表达式是正确的,但自变量x的取值范围不准确.(2)问的答案,也都存在问题.请你就老师说的问题,进行探究,写出你认为(1)(2)中正确的答案,或说明错误原因.
【课后检测】
1.下列函数是二次函数的是()
A. B. C. D.
2.下列函数是关于的二次函数的是( )
A. B. C. D.
3.二次函数的一次项系数是( )
A. B. C. D.
4.二次函数的二次项系数是( )
A.3 B.2 C. D.1
5.已知关于的函数,若时,随的增大而增大,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
6.下列命题中正确的有( )个.
①二元二次方程有无数组解.
②某四边形面积等于两对角线乘积的一半,则这个四边形是菱形.
③“任意作一条直线,并作出它的中点”是必然事件.
④形如的函数为二次函数.
A.0 B.1 C.2 D.3
7.王老师在上函数复习课时,利用列表法给出了变量x,y 的三组对应值如下表,你觉得这三点可以同时位于( )的图象上.
1
2
4
…..
A.一次函数和反比例函数 B.二次函数和反比例函数
C.一次函数和二次函数 D.一次函数和二次函数和反比例函数
8.如图,、是反比例函数在第一象限图象上的两点,动点从坐标原点出发,沿图中箭头所指方向匀速运动,即点先在线段上运动,然后在双曲线上由到运动,最后在线段上运动,最终回到点过点作轴,垂足为点,设的面积为,点运动时间为,则关于的函数图象大致为( )
A. B. C. D.
9.已知函数是关于的二次函数,则的值是( )
A.或 B. C. D.
10.若函数是二次函数,则___________________.
11.如图,在中,,点O是斜边上一点,四边形是正方形.设,正方形的边长为y,则y与x的函数解析式为___________.
12.某商品现在的售价为每件60元,每星期可卖出300件.市场调查反映:如果调整商品售价,每涨价1元,每星期要少卖出10件.设每件商品涨价x元后,每星期售出商品的总销售额为y元,则y与x的函数解析式为________________
13.石林人参果果肉清爽又多汁,是云南的特色水果之一.若将进货价为8元/斤的人参果按10元/斤出售,每日能销售100斤.已知人参果的售价在一定范围内每涨价1元,其日销售量就减少10斤.为实现利润最大化,决定对其涨价x元销售,则每斤的利润为_______元,每日的销量为_______斤,每日获得的总利润____________,当售价为_______元/斤时可获得最大利润.
14.二次函数的图象与坐标系横轴有交点,那么的取值范围是___________.
15.如图,在中,,,.动点从点出发,沿斜边以每秒2个单位长度向终点运动.过点作于点,将线段绕点顺时针旋转得到线段,连接.设多边形与重叠部分的面积为,点的运动时间为秒.
(1)线段的长为__________(用含的代数式表示);
(2)当点恰好落在边上时,则的值为__________;
(3)求与之间的函数关系式.
16.把一根长为的铁丝分成两部分,分别围成两个正方形,以其中一个正方形的边长为自变量,设两个正方形的面积和为.
写出与的函数关系式及自变量的取值范围.
17.已知长方体的高是,底面是边长为的正方形,它的表面积是,体积是.
(1)分别写出S与x,V与x之间的关系式;
(2)对于(1)中的两个函数,S和V分别是关于x的二次函数吗?
18.已知函数(为常数)是二次函数,求的值.
19.如图,在直角三角形中,直角边,.设P,Q分别为、上的动点,在点P自点A沿方向向B作匀速移动的同时,点Q自点B沿方向向点C作匀速移动,它们移动的速度均为每秒,当Q点到达C点时,P点就停止移动.设P,Q移动的时间为t秒.
(1)_______,_______(用含t的代数式表示);
(2)当t为何值时,与相似?并说明理由.
(3)写出的面积关于移动时间t秒的函数关系式,并写出t的取值范围.
20.已知是关于的函数.
(1)若这个函数是反比例函数,求的值;
(2)若这个函数是二次函数,求的值.
21.【问题背景】如图,校园中有两面直角围墙,墙角内的处有一棵古树与墙,的距离分别是和,在美化校园的活动中,某数学兴趣小组想借助围墙(两边足够长),用长的篱笆围成一个矩形花园(篱笆只围,两边且恰好用完),设.
【设计方案】设计一个矩形花园,且要将古树围在花园内(含边界,不考虑树的粗细).
【解决问题】思路:把矩形的面积用含的代数式表示出来.
(1)求出与的解析式并确定的取值范围;
(2)花园的面积能否为?若能,求出的值;若不能,请说明理由;
(3)若要使古树恰好在矩形的对角线上,求及的值.
22.如图,矩形的长是、宽是,如果将长和宽都增加,矩形面积变成.
(1)求与之间的函数解析式(要求化为一般式);
(2)当长和宽都增加多少时,矩形的面积变成?
23.某粮店经销一种玉米胚芽油,进价为每桶30元.当售价为每桶40元时,每天可售出60桶;市场调查表明,售价每上涨1元,每天的销售量就减少2桶.
(1)设每桶售价上涨元,用含的代数式表示该粮店每天的销售利润(元);
(2)若粮店要求每天的销售利润达到750元,且要尽量让利给顾客,求每桶售价应定为多少元.
24.【问题探究】
(1)如图1,是等腰直角三角形,,,点为边上一点(不与端点重合),连接,以为直角顶点,在右侧作等腰直角三角形,连接,设,的面积为.
①的长为___________;
②求关于的函数解析式.
【问题解决】
(2)图2是某公园计划修建主题活动区域的示意图,,在上找一点,在上方找一点,连接、、,将区域修建为体育健身活动区域,将区域修建为文艺活动表演区域,根据规划要求,设的长为,的面积为.求与之间的函数关系式,并求出当的值为时,的面积.
【复盘笔记】
“化繁为简,一通百通”
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