2024年中考 数学专题提升14 二次函数的图象与性质(含答案)

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2024年中考 数学专题提升14 二次函数的图象与性质(含答案)

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二次函数的图象与性质
1. 已知抛物线y=x2-2x+2.
(1)抛物线的对称轴为直线________,顶点坐标为________;
(2)抛物线开口向________,有最________值,为________;
(3)抛物线与x轴________(填“有”或“无”)交点,与y轴的交点坐标为________;
(4)若点D(-1,y1),E(4,y2)均为该抛物线的一点,则y1________y2(填“>”,“<”或“=”).
2. 已知二次函数y=x2+bx+c的图象经过点(1,1)和(2,3).
(1)二次函数的解析式为________;
(2)将此二次函数的图象先向下平移3个单位长度,得到的二次函数C1的解析式为________,再向右平移1个单位长度,得到的二次函数C2的解析式为________;
(3)将此抛物线向左平移m(m>0)个单位长度,使得平移后的抛物线经过点(1,13),则m的值为________.
3. 如图,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)与x轴的一个交点坐标为(-1,0),对称轴为直线x=1.下列结论正确的有______________.(填序号)
 
第3题图
①bc<0;②2a+b=0;③9a+3b+c=0;④4a+2b+c>0;⑤2c-3b<0;⑥一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的根是-1和3;⑦对于任意实数m,总有a+b≥m(am+b).
知识逐点过
考点1  二次函数的图象与性质
概念 形如y=①__________(a,b,c是常数,a≠0)
对称轴 1. 对称轴为直线x=②________;2. 配方转化为顶点式y=a(x-h)2+k,则对称轴为直线③______(实质是已知顶点横坐标);3. 已知抛物线上纵坐标相同的两点A(x1,y),B(x2,y),则对称轴为直线x=(实质是点A与点B关于对称轴对称)
顶点坐标 1. 顶点坐标④______________;2. 运用配方法将一般式转化为顶点式求解
增减性 a>0时,在对称轴左侧,y随x的增大而⑤________;在对称轴右侧,y随x的增大而⑥________ a<0时,在对称轴左侧,y随x的增大而⑦________;在对称轴右侧,y随x的增大而⑧________
最值 a>0时,y有最小值.当x=-时,y的最小值为⑨________ a<0时,y有最大值.当x=-时,y的最大值为⑩________
考点2  二次函数的图象与系数a,b,c的关系
1. 根据二次函数解析式y=ax2+bx+c(a≠0)判断函数图象
a的值 a>0 开口 ________
a<0 开口 ________
a,b的值 b=0 对称轴为y轴
a,b同号 对称轴在y轴 ________
a,b异号 对称轴在y轴 ________
c的值 c=0 抛物线过原点
c>0 抛物线与y轴交于 ________半轴
c<0 抛物线与y轴交于 ________半轴
b2-4ac的值 b2-4ac=0 与x轴有唯一的交点(顶点)
b2-4ac>0 与x轴有 ________交点
b2-4ac<0 与x轴没有交点
2. 根据二次函数图象判断a,b,c的关系式与0的关系
关系式 实质
2a+b 结合a的正负比较-(对称轴与x轴交点的横坐标)与1的关系
2a-b 结合a的正负比较-(对称轴与x轴交点的横坐标)与-1的关系
a+b+c 令x=1,看纵坐标正负
a-b+c 令x=-1,看纵坐标正负
考点3  二次函数解析式的确定
1. 二次函数解析式的三种形式
一般式 y=ax2+bx+c(a≠0,a,b,c为常数)
顶点式 y=a(x-h)2+k(a≠0,a,h,k为常数),其中(h,k)是抛物线的顶点坐标
交点式 y=a(x-x1)(x-x2)(a≠0,a为常数),其中x1,x2为抛物线与x轴的两个交点的横坐标
2. 待定系数法求解析式
步骤 (1)设二次函数解析式;(2)代入点的坐标:用待定系数法将图象上的点的坐标代入所设解析式中,得到关于待定系数的方程(组);(3)求解:解方程(组),求得待定系数的值,将其代回所设解析式中
解析式设法 (1)若顶点在原点,可设为y=ax2;(2)若对称轴是y轴(或顶点在y轴上),可设为y=ax2+c;(3)若顶点在x轴上,可设为y=a(x-h)2;(4)若抛物线过原点,可设为y=ax2+bx;(5)若已知任意三个点的坐标,可设为y=ax2+bx+c;(6)若已知顶点(h,k)时,可设为顶点式y=a(x-h)2+k;(7)若已知抛物线与x轴的两交点坐标为(x1,0),(x2,0),可设为交点式y=a(x-x1)(x-x2)
考点4  二次函数图象的平移
平移前的解析式 平移方式(m>0) 平移后的解析式
y=a(x-h)2+k(a≠0) 向左平移m个单位长度 y=a(x-h+m)2+k
向右平移m个单位长度 ____________
向上平移m个单位长度 ____________
向下平移m个单位长度 ____________
【温馨提示】二次函数图象平移的实质是图象上点的整体平移(研究顶点坐标为主),平移过程中a不变,因此可先求出其顶点坐标,根据顶点坐标的平移求解得函数解析式
考点5  二次函数与方程的关系
与x轴交点坐标的确定 二次函数y=ax2+bx+c的图象与x轴交点的横坐标是一元二次方程ax2+bx+c=0的解
与x轴交点个数的判断 1.二次函数的图象与x轴有两个交点 方程ax2+bx+c=0有________的实数根 b2-4ac>0;2.二次函数的图象与x轴有且只有一个交点 方程ax2+bx+c=0有两个相等的实数根 b2-4ac______0;3.二次函数的图象与x轴没有交点 方程ax2+bx+c=0________实数根 b2-4ac<0
真题演练
命题点1 二次函数的图象与性质
1. 如图,抛物线y=ax2+c经过正方形OABC的三个顶点A,B,C,点 B在y轴上,则ac的值为(  )
A. -1 B. -2 C. -3 D. -4
第1题图  
拓展训练
2. 已知抛物线y=x2+mx-1经过(-4,n)和(2,n)两点,则m-n的值为(  )
A. -7 B. -5 C. 2 D. 5
3. 如图,二次函数y=ax2+x-6的图象与x轴交于A(-3,0),B两点,下列说法正确的是(  )
A. 抛物线的对称轴为直线x=1 B. 抛物线的顶点坐标为(-,-6)
C. A,B两点之间的距离为5 D. 当x<-1时,y的值随x值的增大而增大
第3题图
命题点2 二次函数图象与系数a,b,c的关系
4. 如图,抛物线y=ax2+bx+c的对称轴是x=1.下列结论:
①abc>0;②b2-4ac>0;③8a+c<0;④5a+b+2c>0,正确的有(  )
A. 4个 B. 3个 C. 2个 D. 1个
第4题图
命题点3 二次函数解析式的确定
基础训练
5. 根据下列已知条件,求抛物线的解析式.
形式一 已知顶点坐标
(1)已知抛物线经过原点,且顶点坐标为(1,-1),求该抛物线的解析式;
形式二 已知交点坐标
(2)已知抛物线与x轴交于(-1,0),(3,0)两点,与y轴交于点(0,3),求该抛物线的解析式;
(3)已知抛物线与x轴,y轴分别交于(-2,0),(0,-4),对称轴为直线x=1,求该抛物线的解析式;
形式三 已知与x轴交点的距离
(4)已知抛物线y=ax2+4ax+1与x轴的两个交点的距离为2,求该抛物线的解析式;
(5)如图,抛物线y=ax2+x+2与x轴交于A,B两点,且OA=2OB,求该抛物线的解析式.
 第5题图
6. 如图,二次函数y=x2+ax+b的图象与直线y=-x+3的图象交于A,B两点,点A的坐标为(m,7),点B的坐标为(1,n).求二次函数y=x2+ax+b的解析式.
 第6题图
命题点4  二次函数图象的平移
7. 把函数y=(x-1)2+2的图象向右平移1个单位长度,平移后图象的函数解析式为(  )
A. y=x2+2 B. y=(x-1)2+1 C. y=(x-2)2+2 D. y=(x-1)2+3
8. 把抛物线y=2x2+1向左平移1个单位长度,再向下平移3个单位长度,得到的抛物线的解析式为________________.
基础过关
1. 二次函数y=-(x+1)2+2图象的顶点所在的象限是(  )
A. 第一象限 B. 第二象限 C. 第三象限 D. 第四象限
2. 二次函数y=x2+2x+2的图象的对称轴是直线(  )
A. x=-1 B. x=-2 C. x=1 D. x=2
3. 已知抛物线y=x2-2x-1,则当0≤x≤3时,函数的最大值为(  )
A. -2 B. -1 C. 0 D. 2
4. 已知二次函数y=ax2+bx+c的图象如图所示,则点P(a,b)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
第4题图
5.若点P(m,n)在抛物线y=ax2(a≠0)上,则下列各点在抛物线y=a(x+1)2上的是(  )
A. (m,n+1) B. (m+1,n) C. (m,n-1) D. (m-1,n)
6. 在平面直角坐标系中,将二次函数y=(x+1)2+3的图象向右平移2个单位长度,再向下平移1个单位长度,所得抛物线对应的函数表达式为(  )
A. y=(x+3)2+2 B. y=(x-1)2+2
C. y=(x-1)2+4 D. y=(x+3)2+4
7. 抛物线的顶点坐标为(2,0),与y轴交于点(0,-8),则该抛物线的解析式为(  )
A. y=3x2+2x B. y=-x2-2x
C. y=-2x2-4x+3 D. y=-2x2+8x-8
8. 已知抛物线y=x2+mx-1经过点(-4,n)和(2,n),则m-n的值为(  )
A. -7 B. -5 C. 2 D. 5
9.在平面直角坐标系中,二次函数y=x2+mx+m2-m(m为常数)的图象经过点(0,6),其对称轴在y轴左侧,则该二次函数有(  )
A. 最大值5 B. 最大值 C. 最小值5 D. 最小值
10. 在同一平面直角坐标系中,一次函数y=ax+1与二次函数y=ax2-a的图象可能是(  )
ABCD
11. (开放性试题)一个二次函数y=ax2+bx+c的顶点在y轴正半轴上,且其对称轴左侧的部分是上升的,那么这个二次函数的解析式可以是__________.
12. 已知抛物线y=x2-6x+m与x轴有且只有一个交点,则m=__________.
13. 已知二次函数y=-ax2+2ax+3(a>0),若点P(m,3)在该函数的图象上,且m≠0,则m的值为__________.
综合提升
14. 如图,二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)图象的一部分与x轴的一个交点坐标为(3,0),对称轴为直线x=1,结合图象给出下列结论:
①abc>0;②b=2a;③3a+c=0;
④关于x的一元二次方程ax2+bx+c+k2=0(a≠0)有两个不相等的实数根;
⑤若点(m,y1),(-m+2,y2)均在该二次函数图象上,则y1=y2.
其中正确结论的个数是(  )
A. 4 B. 3 C. 2 D. 1
第14题图
15. 已知点(-m,0)和(3m,0)在二次函数y=ax2+bx+3(a,b是常数,a≠0)的图象上.
(1)当m=-1时,求a和b的值;
(2)若二次函数的图象经过点A(n,3)且点A不在坐标轴上,当-2(3)求证:b2+4a=0.
二次函数的图象与性质
1. (1)x=1,(1,1);【解析】y=x2-2x+2=(x-1)2+1,∴对称轴为直线x=1,顶点坐标为(1,1);
(2)上,小,1;【解析】由(1)知,a>0,∴抛物线开口向上,有最小值,最小值为1;
(3)无;(0,2);【解析】由(2)知,抛物线开口向上,最小值为1,∴函数图象与x轴无交点;令x=0,解得y=2,∴与y轴的交点坐标为(0,2);
(4)<.【解析】∵1>0,∴离对称轴越远,y值越大,∵|-1-1|=2,|4-1|=3,3>2,∴y1<y2.
2. (1)y=x2-x+1;【解析】∵二次函数y=x2+bx+c的图象经过点(1,1)和(2,3),∴,解得,∴该二次函数的解析式为y=x2-x+1.
(2)y=x2-x-2,y=x2-3x;【解析】将此二次函数的图象向下平移3个单位长度,根据“上加下减”,则给y整体减3,即C1为:y=x2-x-2,将C1向右平移1个单位长度,根据“左加右减”,则给x减1,即C2为:y=(x-1)2-(x-1)-2=x2-3x.
(3)3;【解析】将此二次函数的图象向左平移m(m>0)个单位长度,根据“左加右减”,得平移后的函数解析式为y=(x+m)2-(x+m)+1,∵平移后的抛物线经过点(1,13),∴13=(1+m)2-(1+m)+1,解得m=3(负值已舍).
②③⑥ 【解析】①由图象可得,抛物线开口向上,∴a>0,∵抛物线的对称轴为直线x=1,∴x=-=1,∴b=-2a<0,∵抛物线与y轴负半轴相交,∴c<0,∴bc>0,故①错误;②由①知2a+b=0,故②正确;③∵抛物线的对称轴为直线x=1,且与x轴其中一个交点的坐标为(-1,0),由对称性得抛物线与x轴的另一个交点坐标为(3,0),∴9a+3b+c=0,故③正确;④∵抛物线与x轴的另一个交点坐标为(3,0),且在对称轴右侧y随x的增大而增大,∴当x=2时,y=4a+2b+c<0,故④正确;⑤∵b=-2a,a-b+c=0,∴c=b-a=-2a-a=-3a,∴2c-3b=-6a+6a=0,故⑤错误;⑥由③可知抛物线与x轴的交点为(-1,0)和(3,0),则一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的根是-1和3,故⑥正确;⑦∵抛物线开口向上,对称轴为直线x=1,∴当x=1时,y有最小值a+b+c,当x=m时,y=am2+bm+c,则a+b+c≤am2+bm+c,即a+b≤m(am+b),故⑦错误.
知识逐点过
①ax2+bx+c ②- ③x=h ④(-,) ⑤减小 ⑥增大
⑦增大 ⑧减小 ⑨ ⑩  向上  向下  左侧  右侧  正  负  两个
y=a(x-h-m)2+k
y=a(x-h)2+k+m  y=a(x-h)2+k-m 两个不相等 =
没有 
真题演练
1. B 【解析】如解图,连接AC交y轴于点D,当x=0时,y=c,即OB=c,∵四边形OABC是正方形,∴AC=OB=2AD=2OD=c,AC⊥OB,∴A(,),∴=a×+c,解得ac=-2.
第1题解图
2. B 【解析】∵抛物线经过(-4,n)和(2,n)两点,∴抛物线的对称轴为直线x==-1,∴-=-1,解得m=2,代入点(2,n)得,n=22+2×2-1=7,∴m-n=2-7=-5.
3. C 【解析】∵二次函数y=ax2+x-6的图象与x轴交于A(-3,0),B两点,∴0=9a-3-6,∴a=1,∴二次函数解析式为y=x2+x-6=(x+)2 -,对称轴为直线x=-,顶点坐标为(-,-),故A,B选项不正确,不符合题意;∵a=1>0,抛物线开口向上,当x<-1时,y的值随x值的增大而减小,故D选项不正确,不符合题意;当y=0时,x2+x-6=0.即x1=-3,x2=2,∴B(2,0),∴AB=5,故C选项正确.
4. B 【解析】①∵抛物线开口向下且交y轴于正半轴,∴a<0,c>0,又∵抛物线的对称轴为x=-=1,∴b=-2a>0,∴abc<0,故①错误;②由抛物线与x轴有两个交点,得b2-4ac>0,故②正确;③由题图知,当x=-2时,二次函数y=4a-2b+c<0.又由①知b=-2a.∴y=4a-2b+c=8a+c<0.故③正确;④∵5a+b+2c=(4a+2b+c)+(a-b+c),结合图象可知:当x=-1时,y=a-b+c>0,当x=2时,y=4a+2b+c>0,∴(4a+2b+c)+(a-b+c)=5a+b+2c>0.故④正确.∴正确的有3个,故选B.
5. 解:(1)∵抛物线的顶点坐标为(1,-1),
∴设抛物线的解析式为y=a(x-1)2-1(a≠0),
∵抛物线经过原点,
∴0=a-1,解得a=1,
∴抛物线的解析式为y=(x-1)2-1=x2-2x;
(2)∵抛物线与x轴交于(-1,0),(3,0)两点,
∴设抛物线的解析式为y=a(x+1)(x-3)(a≠0),
∵抛物线与y轴交于点(0,3),
∴3=-3a,解得a=-1,
∴抛物线的解析式为y=-(x+1)(x-3)=-x2+2x+3;
(3)∵抛物线与x轴交于点(-2,0),对称轴为直线x=1,
∴抛物线与x轴的另一个交点为(4,0),
∴设抛物线的解析式为y=a(x+2)(x-4)(a≠0),
∵抛物线与y轴交于点(0,-4),
∴-4=-8a,解得a=,
∴抛物线的解析式为y=(x+2)(x-4)=x2-x-4;
(4)由题意可知,抛物线的对称轴为直线-=-2,
∵抛物线与x轴的两个交点的距离为2,
∴抛物线与x轴的两个交点分别为(-3,0),(-1,0),
将(-1,0)代入抛物线解析式可得,0=a-4a+1,解得a=,
∴抛物线的解析式为y=x2+x+1;
(5)设点A的坐标为(2m,0),则点B的坐标为(-m,0),
将点A(2m,0),B(-m,0)代入抛物线y=ax2+x+2中,
得,
解得,
∴抛物线的解析式为y=-x2+x+2.
6. 解:(1)根据题意可知,点A,B在直线y=-x+3上,
将A(m,7),B(1,n)代入y=-x+3,
得m=-4,n=2,
∴A(-4,7),B(1,2),
∵点A,B在二次函数y=x2+ax+b的图象上,
∴把点A(-4,7),B(1,2)代入y=x2+ax+b,
得,
解得,
∴二次函数的解析式为y=x2+2x-1.
7. C 【解析】y=(x-1)2+2向右平移1个单位后得到y=(x-1-1)2+2,即y=(x-2)2+2.
8. y=2(x+1)2-2
基础过关
1. B 【解析】∵y=-(x+1)2+2,∴顶点坐标为(-1,2),∴顶点在第二象限.
2. A 【解析】 对称轴为直线x=-=-=-1.
3. D 【解析】∵y=x2-2x-1=(x-1)2-2,∴对称轴为直线x=1,当x=1时,函数的最小值为-2,当x=0时,y=x2-2x-1=-1,当x=3时,y=32-2×3-1=2,∴当0≤x≤3时,函数的最大值为2.
4. D 【解析】由题图可知,二次函数的图象开口向上,对称轴在y轴右侧,∴a>0,->0,∴b<0,∴点P(a,b)在第四象限.
5. D 【解析】由题意得,抛物线y=a(x+1)2是由抛物线y=ax2沿x轴向左平移一个单位得到的,设抛物线平移后,点P的对应点为点P′,∴点P′在抛物线y=a(x+1)2上.∵点P(m,n),∴点P′(m-1,n).
6. B 【解析】 二次函数y=(x+1)2+3的图象向右平移2个单位长度,向下平移1个单位长度后,可得新的二次函数为y=(x+1-2)2+3-1=(x-1)2+2.
7. D
8. B 【解析】∵抛物线经过(-4,n)和(2,n)两点,∴抛物线的对称轴为直线x==-1,∴-=-1,解得m=2,代入点坐标(2,n)得n=22+2×2-1=7,则m-n=2-7=-5.
9. D 【解析】∵二次函数的图象过点(0,6),∴m2-m=6,解得m1=3,m2=-2.∵二次函数的对称轴在y轴左侧,∴-<0,即m>0,∴m=3,∴二次函数的表达式为y=x2+3x+6=(x+)2+≥,∴该二次函数有最小值.
10. A 【解析】 ①当a>0时,二次函数y=ax2-a的图象开口向上,顶点在y轴的负半轴上,一次函数y=ax+1的图象经过第一、二、三象限,且与y轴的交点为(0,1);②当a<0时,二次函数y=ax2-a的图象开口向下,顶点在y轴的正半轴上,一次函数y=ax+1的图象经过第一、二、四象限,且与y轴的交点为(0,1).综上所述,符合题意的只有选项A.
11. y=-x2+1(答案不唯一) 【解析】 由题意得b=0,a<0,c>0,∴这个二次函数的解析式可以是y=-x2+1.
12. 9 【解析】∵抛物线与x轴有且只有一个交点,∴一元二次方程x2-6x+m=0有两个相等的实数根,即Δ=(-6)2-4m=0,解得m=9.
13. 2 【解析】∵y=-ax2+2ax+3(a>0)经过点P(m,3),∴3=-am2+2am+3,化简得-am2+2am=0,-am(m-2)=0.∵a>0,∴解得m1=0,m2=2.∵m≠0,∴m=2.
14. B 【解析】由图象可知:抛物线开口向上,对称轴为直线x=1>0,c<0,∴a>0,b<0,∴abc>0,故①正确;∵-=1,∴b=-2a,故②错误;∵抛物线y=ax2+bx+c与x轴交于点(3,0),(x1,0),∴=1,∴x1=-1,∴与x轴的另一个交点为(-1,0),∴当x=-1时,y=a-b+c=a-(-2a)+c=3a+c=0,故③正确;∵y=ax2+bx+c+k2是y=ax2+bx+c向上平移k2个单位,∴y=ax2+bx+c+k2与x轴可能有两个交点,一个交点或无交点,∴ax2+bx+c+k2=0(a≠0)可能有两个不相等的实数根,也可能有两个相等的实数根,也可能没有实数根,故④错误;∵点(m,y1),(-m+2,y2)均在该二次函数y=a(x+1)(x-3)的图象上,∴y1=a(m+1)(m-3),y2=a(-m+3)(-m-1)=a(m-3)(m+1),∴y1=y2,故⑤正确.正确的个数为3个.
15. (1)解:当m=-1时,图象过点(1,0)和(-3,0),
∴,
解得,
∴a=-1,b=-2.
(2)解:由题可知,图象过点(-m,0)和(3m,0),
∴对称轴为直线x=m.
∵图象过点(n,3),(0,3),
∴根据图象的对称性得n=2m.
∵-2(3)证明:∵图象过点(-m,0)和(3m,0),
∴根据图象的对称性得-=m.
∴b=-2am,顶点坐标为(m,am2+bm+3).
将点(-m,0)和(3m,0)分别代入表达式,
得,
解得,
∴am2+bm+3=-1+2+3=4.
∴=4,
∴12a-b2=16a,∴b2+4a=0.

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