【广东专版】名师导航2024年中考一轮复习学案:第十节 二次函数(学生版+解析版)

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【广东专版】名师导航2024年中考一轮复习学案:第十节 二次函数(学生版+解析版)

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第三章 函数
第十节 二次函数
考点分布 考查频率 命题趋势
考点1 二次函数的相关概念 ☆ 二次函数是初中数学阶段三大函数里面考点内容多,出现频率最高,考查难度也经常比较大的一个板块,一直深受中考各地区命题老师的青睐。此部分知识在考查形式上比较灵活多样,根据往年中考情况分析,选择、填空及解答题均有所考查,有单独知识的考查,也有跟其他知识结合着一起考查,单独考查难度一般不会大,难度主要体现在综合运用上,特别是作为最后一题或者倒数第二题的时候考查,除第一问会较简单外,剩余的问答基本都较难,故此在复习时必须特别熟练的掌握二次函数的图像与性质,同时强化数形结合思想,通过适当训练来提高相关题型的熟悉度,作为重难点去突破,才能更好的拿高分。
考点2 二次函数的图象与性质 ☆☆☆
考点3 二次函数与一元二次方程 ☆☆
考点4 二次函数与不等式 ☆☆
考点5 二次函数的应用 ☆☆
考点6 二次函数的综合运用 ☆☆☆
考点1 二次函数的相关概念
1.二次函数的概念:
一般地,如果______(a,b,c是常数,a≠0),那么y叫做x 的二次函数.
y=ax2+bx+c(a,b,c是常数,a≠0)叫做二次函数的一般式.
2. 二次函数的解析式:
二次函数的解析式有三种形式:
(1)______式:y=ax2+bx+c(a,b,c是常数,a≠0)
(2)______式:y=a(x-h)2+k(a,h,k是常数,a≠0)
(3)两根式(______式):当抛物线y=ax2+bx+c与x轴有交点时,即对应二次方程ax2+bx+c=0有实根x1和x2存在时,根据二次三项式的分解因式ax2+bx+c= a(x-x1)(x-x2),二次函数y=ax2+bx+c可转化为两根式y=a(x-x1)(x-x2).如果没有交点,则不能这样表示.
考点2 二次函数的图象与性质
1.二次函数的图象:
二次函数的图象是一条关于对称的曲线,这条曲线叫抛物线.
(1)二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象是抛物线,抛物线的对称轴是直线,顶点是(,).当a>0时,抛物线的开口______,函数有最______值;当a<0时,抛物线开口______,函数有最______值.
(2)抛物线y=a(x-h)2+k与y=ax2形状相同,位置不同,把抛物线y=ax2向上(下)向左(右)平移,可以得到抛物线y=a(x-h)2+k.
2.二次函数图象的画法:
______法:
(1)先根据函数解析式,求出顶点坐标,在平面直角坐标系中描出顶点M,并用虚线画出对称轴;
(2)求抛物线y=ax2+bx+c 与坐标轴的交点:
当抛物线与x轴有两个交点时,描出这两个交点A,B及抛物线与y轴的交点C,再找到点C的对称D.将这五个点按从左到右的顺序连接起来,并向上或向下延伸,就得到二次函数的图象.
3.二次函数的性质:
二次函数y=ax2+bx+c(a,b,c是常数,a≠0)中,a、b、c的含义:
a表示______方向:a>0时,抛物线开口向上, a<0时,抛物线开口向下;
b与______有关:对称轴为;
c表示抛物线与______的交点坐标:(0,c).
4.二次函数的最值:
(1)如果自变量的取值范围是全体实数,那么函数在顶点处取得最大值(或最小值),即当时,.
(2)如果自变量的取值范围是x1≤x≤x2,那么,首先要看是否在自变量取值范围x1≤x≤x2内,若在此范围内,则当时,;若不在此范围内,则需要考虑函数在x1≤x≤x2范围内的增减性,如果在此范围内,y随x的增大而增大,则当x=x2时,y最大=ax22+bx2+c,当x=x1时,y最小=ax12+bx1+c ;如果在此范围内,y随x的增大而减小,则当x=x1时,y最大= ax12+bx1+c ,当x=x2时,y最小= ax22+bx2+c .
5.图象的平移
左______右______,上______下______
考点3 二次函数与一元二次方程
1.二次函数与一元二次方程的关系:
一元二次方程的解是其对应的二次函数的图象与x轴的交点坐标.
因此一元二次方程中的______=b2-4ac,在二次函数中表示图象与x轴是否有交点.
当______>0时,图象与x轴有两个交点;当______=0时,图象与x轴有一个交点;当______<0时,图象与x轴没有交点.
①如果抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)与x轴有两个交点,则一元二次方程ax2+bx+c=0有两个______的实数根;
②如果抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)与x轴只有一个交点,则一元二次方程ax2+bx+c=0有两个______的实数根;
③如果抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)与x轴没有交点,则一元二次方程ax2+bx+c=0______实数根.
抛物线y=ax2+bx+c与x轴的交点个数 判别式b2-4ac的符号 方程ax2+bx+c=0的实数根个数
2个 b2-4ac>0 两个______的实数根
1个 b2-4ac=0 两个______的实数根
没有 b2-4ac<0 ______实数根
考点4 二次函数与不等式
1.二次函数与不等式的关系:
(1)ax2+bx+c>0的解集:函数y=ax2+bx+c的图象位于x轴上方对应的点的横坐标的取值范围;
(2)ax2+bx+c<0的解集:函数y=ax2+bx+c的图象位于x轴下方对应的点的横坐标的取值范围.
考点5 二次函数的应用
1.二次函数的应用问题求解思路:
建立 二次函数 模型→求出二次函数 解析式 →结合函数解析式、函数性质做出解答.
2.列二次函数解应用题
  列二次函数解应用题与列整式方程解应用题的思路和方法是一致的,不同的是,学习了二次函数后,表示量与量的关系的代数式是含有两个变量的等式.对于应用题要注意以下步骤:
(1)审清题意,弄清题中涉及哪些量,已知量有几个,已知量与变量之间的基本关系是什么,找出等量关系(即函数关系).
(2)设出______变量,注意分清自变量和因变量,同时还要注意所设变量的单位要准确.
(3)列函数表达式,抓住题中含有等量关系的语句,将此语句抽象为含变量的等式,这就是二次函数.
(4)按题目要求,结合二次函数的性质解答相应的问题。
(5)检验所得解是否符合______:即是否为所提问题的答案.
(6)写出答案.
要点:
常见的问题:求最大(小)值(如求最大利润、最大面积、最小周长等)、涵洞、桥梁、抛物体、抛物线的模型问题等.解决这些实际问题关键是找等量关系,把实际问题转化为函数问题,列出相关的函数关系式.
3.建立二次函数模型求解实际问题
一般步骤:(1)恰当地建立直角坐标系;(2)将已知条件转化为点的坐标;(3)合理地设出所求函数关系式;(4)代入已知条件或点的坐标,求出关系式;(5)利用关系式求解问题.
要点:
(1)利用二次函数解决实际问题,要建立数学模型,即把实际问题转化为二次函数问题,利用题中存在的公式、内含的规律等相等关系,建立函数关系式,再利用函数的图象及性质去研究问题.在研究实际问题时要注意自变量的取值范围应具有实际意义.
(2)对于本节的学习,应由低到高处理好如下三个方面的问题:
  ①首先必须了解二次函数的基本性质;
 ②学会从实际问题中建立二次函数的模型;
  ③借助二次函数的性质来解决实际问题.
考点6 二次函数的综合运用
1.用待定系数法求二次函数的解析式:
(1)若已知抛物线上三点坐标,可设二次函数表达式为y=ax2+bx+c.
(2)若已知抛物线上顶点坐标或对称轴方程,则可设顶点式:y=a(x-h)2+k,其中对称轴为x=h,顶点坐标为(h,k).
(3)若已知抛物线与x轴的交点坐标或交点的横坐标,则可采用两根式(交点式):y=a(x-x1)(x-x2),其中与x轴的交点坐标为(x1,0),(x2,0).
2.方法指导:
善于将函数问题转化为方程问题,善于利用几何图形的有关性质、定理和二次函数的知识,并注意挖掘题目中的一些隐含条件.
考点1:二次函数的相关概念
◇例题
1.(2021 罗湖区校级模拟)下列函数,其中图象为抛物线的是(  )
A. B.y=2x C.y=x2 D.y=2x+3
2.(2021 饶平县校级模拟)若函数y=(a﹣1)x2+2x+a2﹣1是关于x的二次函数,则(  )
A.a≠1 B.a≠﹣1 C.a=1 D.a=±1
3.(2023 遂溪县三模)把二次函数y=x2+2x﹣4配方成顶点式为(  )
A.y=(x﹣1)2﹣5 B.y=(x+1)2﹣5
C.y=(x+2)2﹣4 D.y=(x﹣3)2+5
◆变式训练
1.(2023 郁南县校级模拟)关于x的函数y=(a﹣b)x2+1是二次函数的条件是(  )
A.a≠0 B.a≠b C.b=0 D.a=0
2.(2023 惠城区校级一模)把二次函数化为y=a(x+m)2+n的形式是   .
3.(2021 饶平县校级模拟)已知函数y=(m﹣1)+4x﹣5是二次函数.
(1)求m的值;
(2)写出这个二次函数图象的对称轴和顶点坐标.
考点2:二次函数的图象与性质
◇例题
1.(2023 惠城区模拟)抛物线y=(x﹣2)2﹣3的顶点坐标是(  )
A.(2,﹣3) B.(﹣2,3) C.(2,3) D.(﹣2,﹣3)
2.(2023 龙川县一模)关于二次函数y=﹣(x﹣1)2+3的最值,说法正确的是(  )
A.最小值为﹣1 B.最小值为3
C.最大值为1 D.最大值为3
3.(2023 濠江区模拟)在同一平面直角坐标系中,一次函数y=kx+1与二次函数y=x2+k的大致图象可以是(  )
A. B. C. D.
4.(2023 阳西县一模)已知二次函数y=﹣2ax2+ax﹣4(a>0)图象上三点A(﹣1,y1)、B(1,y2)、C(2,y3),则y1,y2,y3的大小关系为(  )
A.y1<y3<y2 B.y3<y1<y2 C.y1<y2<y3 D.y2<y1<y3
5.(2023 大埔县校级一模)已知抛物线y=ax2+bx+c(a>0),且a+b+c=﹣,.判断下列结论:①abc<0;②2a+2b+c<0;③抛物线与x轴正半轴必有一个交点;④当2≤x≤3时,y最小=3a,其中正确结论的个数为(  )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
6.(2023 增城区二模)抛物线y=(x﹣2)2+1的对称轴是直线 .
◆变式训练
1.(2023 东莞市校级一模)对于抛物线y=﹣(x﹣1)2+2,下列说法中错误的是(  )
2.(2023 增城区一模)函数y=ax2﹣a与y=ax+a(a≠0)在同一坐标系中的图象可能是(  )
A. B.
C. D.
3.(2023 平远县校级一模)若(x1,y1),(x2,y2)是抛物线y=x2+4x+3上两点,则以下说法正确的是(  )
A.当x1>x2时,y1>y2
B.若x2=2x1,则y2=2y1
C.y1﹣y2=(x1﹣x2)(x1﹣x2+4)
D.当x1+x2=﹣4时,y1=y2
4.(2023 惠阳区一模)二次函数y=ax2+bx+c的图象如图所示,有下列结论:
①abc>0;②4a+2b+c<0;③a+b≥x(ax+b);④3a+c>0.
其中正确的有(  )
A.4个 B.3个 C.2个 D.1个
5.(2023 福田区模拟)二次函数y=(x+1)2﹣1的图象的顶点坐标为   .
6.(2023 天河区校级三模)二次函数y=﹣3x2﹣2的最大值为    .
7.(2022 龙岗区二模)小明为了探究函数M:y=﹣x2+4|x|﹣3的性质,他想先画出它的图象,然后再观察、归纳得到,并运用性质解决问题.
(1)完成函数图象的作图,并完成填空.
①列出y与x的几组对应值如表:
x … ﹣5 ﹣4 ﹣3 ﹣2 ﹣1 0 1 2 3 4 5 …
y … ﹣8 ﹣3 0 1 0 ﹣3 0 1 0 a ﹣8 …
表格中,a=   ;
②结合上表,在下图所示的平面直角坐标系xOy中,画出当x>0时函数M的图象;
③观察图象,当x=   时,y有最大值为  ;
(2)求函数M:y=﹣x2+4|x|﹣3与直线l:y=2x﹣3的交点坐标;
(3)已知P(m,y1),Q(m+1,y2)两点在函数M的图象上,当y1<y2时,请直接写出m的取值范围.
考点3:二次函数与一元二次方程
◇例题
1.(2022 东莞市校级二模)已知二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象如图所示,有下列5个结论:
①abc>0;
②b2<4ac;
③2c<3b;
④a+2b>m(am+b)(m≠1);
⑤若方程|ax2+bx+c|=1有四个根,则这四个根的和为2,
其中正确的结论有(  )
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
2.(2023 开平市二模)如图,二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象的顶点坐标为(1,n),则以下五个结论中:
①abc>0,
②2a+b=0,
③4a+b2<4ac,
④3a+c<0,
⑤方程ax2+bx+c+1=n有两个不相等的实数根.
其中正确的结论有:   (写序号)
◆变式训练
1.(2022 番禺区一模)已知y=ax2+bx+c(a≠0)的图象如图所示,对称轴为直线x=2.若x1,x2是一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的两个根,且x1<x2,﹣1<x1<0,则下列说法正确的是(  )
A.x1+x2<0 B.4<x2<5 C.b2﹣4ac<0 D.ab>0
2.(2023 东莞市校级模拟)已知二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)图象的一部分如图,以下结论:①abc>0;②当x=﹣1时,函数有最大值;③方程ax2+bx+c=0的解是x1=1,x2=﹣2;④2a+b=0.其中正确的是    .(填序号)
考点4:二次函数与不等式
◇例题
1.(2023 龙岗区校级模拟)二次函数y=ax2+bx+c的图象如图所示,下列说法正确的是(  )
A.a<0,b<0
B.b2﹣4ac<0
C.4a+b>0
D.0<x<5时,不等式ax2+bx+c>0一定成立
2.(2023 南山区校级二模)请阅读下列解题过程;解一元二次不等式;x2﹣2x﹣3<0.
解;设x2﹣2x﹣3=0,解得;x1=﹣1,x2=3.
则抛物线y=x2﹣2x﹣3与x轴的交点坐标为(﹣1,0)和(3,0).
画出二次函数y=x2﹣2x﹣3的大致图象(如图1所示).
由图象可知;当﹣1<x<3时函数图象位于x轴下方,
此时y<0,即x2﹣2x﹣3<0.
所以一元二次不等式x2﹣2x﹣3<0的解集为:﹣1<x<3.
通过对上述解题过程的学习,按其解题的思路和方法解答下列问题:
(1)用类似的方法解一元二次不等式;﹣x2+4x﹣3>0.
(2)某“数学兴趣小组”根据以上的经验,对函数y=﹣(x﹣1)(|x|﹣3)的图象和性质进行了探究,探究过程如下;
①列表;x与y的几组对应值如表,其中m=   .
x … ﹣4 ﹣3 ﹣2 ﹣1 0 1 2 3 4 …
y … 5 0 ﹣3 m ﹣3 0 1 0 ﹣3 …
②如图2,在直角坐标系中画出了函数y=﹣(x﹣1)(|x|﹣3)的部分图象,用描点法将这个图象补画完整.
③结合函数图象,解决下列问题;不等式﹣4≤﹣(x﹣1)(|x|﹣3)≤0的解集为:  .
◆变式训练
1.(2023 香洲区校级三模)小张用描点法画二次函数y=ax2+bx+c(a,b,c是常数,a≠0)图象时,部分列表如下:
x ﹣2 ﹣1 0 1
y t 0 3 4
依据以上信息,判断以下结论中错误的是(  )
A.图象顶点在第一象限
B.点M(m,n)在该图象上,若0<m<4,则﹣5<n≤4
C.﹣2和4是关于x的方程ax2+bx+c=t的两根
D.若ax2+bx+c<2x+p恒成立,则p≥3
2.(2023 南山区一模)探究函数性质时,我们经历了列表、描点、连线画函数图象,观察分析图象特征,概括函数性质的过程,以下是我们研究函数y=x+|﹣2x+6|+m性质及其应用的部分过程,请按要求完成下列各小题.
x … ﹣2 ﹣1 0 1 2 3 4 5 …
y … 6 5 4 a 2 1 b 7 …
(1)写出函数关系式中m及表格中a,b的值;m=   ,a=   ,b=   ;
(2)根据表格中的数据在所给的平面直角坐标系中画出该函数的图象;
(3)已知函数y=﹣(x﹣2)2+8的图象如图所示,结合你所画的函数图象,不等式x+|﹣2x+6|+m>﹣(x﹣2)2+8的解集为    .
考点5:二次函数的应用
◇例题
1.(2023 南海区模拟)某特许零售店“冰墩墩”的销售日益火爆,每个纪念品进价40元,销售期间发现,当销售单价定为44元时,每天可售出300个;销售单价每上涨1元,每天销量减少10个.现商家决定提价销售,设每天销售量为y个,销售单价为x元(x>44),商家每天销售纪念品获得的利润w元,则下列等式正确的是(  )
A.y=10x+740 B.y=10x﹣140
C.w=(﹣10x+700)(x﹣40) D.w=(﹣10x+740)(x﹣40)
2.(2023 东莞市校级模拟)飞机着陆后滑行的距离s(单位:m)与滑行的时间t(单位:s)的函数解析式是s=﹣1.5t2+60t,那么飞机着陆后滑行多长时间才能停下来(  )
A.10s B.20s C.30s D.40s
3.(2023 潮安区一模)某超市采购了两批同样的冰墩墩挂件,第一批花了3300元,第二批花了4000元,第一批每个挂件的进价是第二批的1.1倍,且第二批比第一批多购进25个,
(1)求第二批每个挂件的进价;
(2)两批挂件售完后,该超市以第二批每个挂件的进价又采购一批同样的挂件,经市场调查发现,当售价为每个60元时,每周能卖出40个,若每降价1元,每周多卖10个,由于货源紧缺,每周最多能卖90个,求每个挂件售价定为多少元时,每周可获得最大利润,最大利润是多少?
4.(2023 顺德区校级三模)古往今来,桥给人们的生活带来便利,解决跨水或者越谷的交通,便于运输工具或行人在桥上畅通无阻,中国桥梁的桥拱线大多采用圆弧形、抛物线形和悬链形,坐落在河北省赵县汶河上的赵州桥建于隋朝,距今已有约1400年的历史,是当今世界上现存最早、保存最完整的古代敞肩石拱桥,赵州桥的主桥拱便是圆弧形.
(1)某桥A主桥拱是圆弧形(如图①中),已知跨度AC=40m,拱高BD=10m,则这座桥主桥拱的半径是    m;
(2)某桥B的主桥拱是抛物线形(如图②),若水面宽MN=10m,拱顶P(抛物线顶点)距离水面4m,求桥拱抛物线的解析式;
(3)如图③,某时桥A和桥B的桥下水位均上升了2m,求此时两桥的水面宽度.
◆变式训练
1.(2022 罗湖区校级三模)某畅销书的售价为每本30元,每星期可卖出200本,书城准备开展“读书节活动”,决定降价促销.经调研,如果调整书籍的售价,每降价2元,每星期可多卖出40本.设每件商品降价x元后,每星期售出此畅销书的总销售额为y元,则y与x之间的函数关系为(  )
A.y=(30﹣x)(200+40x) B.y=(30﹣x)(200+20x)
C.y=(30﹣x)(200﹣40x) D.y=(30﹣x)(200﹣20x)
2.(2022 南山区模拟)某商品现在的售价为每件35元,每天可卖出50件.市场调查反映:如果调整价格,每降价1元,每天可多卖出2件.请你帮助分析,当每件商品降价多少元时,可使每天的销售额最大,最大销售额是(  )
A.2500元 B.2000元 C.1800元 D.2200元
3.(2023 东莞市校级三模)某宾馆有50个房间供游客居住,当每个房间的定价为每天180元时,房间会全部住满.当每个房间每天的定价每增加10元时,就会有一个房间空闲.如果游客居住房间,宾馆需对每个房间每天支出20元的各种费用.
(1)若每个房间的定价为每天200元时,宾馆的利润是多少?
(2)房价定为多少时,宾馆利润取得最大值?
8.(2023 福田区模拟)【综合实践】
某公园在人工湖里安装一个喷泉,在湖心处竖直安装一根水管,在水管的顶端安一个喷水头,喷出的水柱形状可以看作是抛物线的一部分.若记水柱上某一位置与水管的水平距离为x米,与湖面的垂直高度为y米.下面的表中记录了x与y的五组数据:
x(米) 0 1 2 3 4
y(米) 0.5 1.25 1.5 1.25 0.5
(1)在下面网格(图1)中建立适当的平面直角坐标系,并根据表中所给数据画出表示y与x函数关系的图象;
(2)若水柱最高点距离湖面的高度为m米,则m= 1.5 ,并求y与x函数表达式;
(3)现公园想通过喷泉设立新的游玩项目,准备通过只调节水管露出湖面的高度,使得游船能从抛物线形水柱下方通过,如图2所示,为避免游船被喷泉淋到,要求游船从抛物线形水柱下方中间通过时,顶棚上任意一点到水柱的竖直距离均不小于0.5米,已知游船顶棚宽度为3米,顶棚到湖面的高度为2米,那么公园应将水管露出湖面的高度(喷水头忽略不计)至少调节到多少米才能符合要求?请通过计算说明理由(结果保留一位小数).
考点6:二次函数的综合运用
◇例题
1.(2022 惠城区一模)小甬是一个喜欢探究钻研的同学,他在和同学们一起研究某条抛物线y=﹣的性质时,将一个直角三角板的直角顶点置于平面直角坐标系的原点O,两直角边与该抛物线交于A,B两点(如图),对该抛物线,小甬将三角板绕点O旋转任意角度时惊奇地发现,交点A,B的连线段总经过一个固定的点,则该点的坐标是  .
2.(2023 东莞市一模)如图,在平面直角坐标系中,二次函数y=﹣x2+bx+c的图象与坐标轴交于A,B,C三点,其中点B的坐标为(1,0),点C的坐标为(0,4),点D的坐标为(0,2),点P为二次函数图象上的动点.
(1)求二次函数的解析式和直线AD的解析式;
(2)当点P位于第二象限内二次函数的图象上时,连接AD,AP,以AD,AP为邻边作平行四边形APED,设平行四边形APED的面积为S,求S的最大值.
3.(2022 东莞市一模)如图,抛物线y=ax2﹣2ax﹣3a(a>0)与x轴交于A,B两点(点A在点B的左边),与y轴交于点C,且OB=OC.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图,若点P是线段BC(不与B,C重合)上一动点,过点P作x轴的垂线交抛物线于M点,连接CM,当△PCM和△ABC相似时,求此时点P的坐标;
(3)若点P是直线BC(不与B,C重合)上一动点,过点P作x轴的垂线交抛物线于M点,连接CM,将△PCM沿CM对折,如果点P的对应点N恰好落在y轴上,求此时点P的坐标;
◆变式训练
1.(2021 罗湖区校级二模)如图,抛物线y=的图象与坐标轴交于点A,B,D,顶点为E,以AB为直径画半圆交y轴正半轴交于点C,圆心为M,P是半圆上的一动点,连接EP.
①点E在⊙M的内部;②CD的长为;③若P与C重合,则∠DPE=15°;④在P的运动过程中,若AP=,则PE=⑤N是PE的中点,当P沿半圆从点A运动至点B时,点N运动的路径长是2π.以上5个结论正确的是    ;(填写序号)
2.(2023 三水区校级一模)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2﹣x+c与x轴交于两点A(1,0)和点B(3,0),与y轴交于点C,连接AC,BC.点D是抛物线对称轴上一点,对称轴与x轴交于点E,与直线BC交于点F.
(1)求抛物线的解析式;
(2)连接BD,当以点B,D,E为顶点的三角形与△OAC相似时,求点D的坐标;
(3)当点D关于直线BC的对称点G落在抛物线上时,直接写出点G的坐标.
3.(2023 番禺区校级一模)在平面直角坐标系中,O为坐标原点,抛物线y=ax2﹣ax+6分别交x轴、y轴于A、C、B三点,OB=OA.
(1)求a的值;
(2)如图1,点P在第一象限内抛物线上,其横坐标为t,连接AB、PB、PA,设△PBA的面积为S,求S与t的函数关系式;(不要求写出t的取值范围)
(3)如图2,在(2)的条件下,直线PD交x轴于D,交y轴于E,交AB于点R,点F在OA上,连接FE,使∠PEF=∠DEO,点K在ED上,连接FK,使∠FKP=45°,作TR∥y轴,连接TE交x轴于N,使FK=TE,点Q在第一象限内抛物线上,QG⊥PD于G,连接FQ,使∠AFQ=∠PEF,若FE﹣FN=2ON,BE+AF=FE,求QG的长.
1.(2020 广东)把函数y=(x﹣1)2+2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
2.(2021 深圳)二次函数y=ax2+bx+1的图象与一次函数y=2ax+b在同一平面直角坐标系中的图象可能是(  )
A.B.C.D.
3.(2022 广州)如图,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)的对称轴为x=﹣2,下列结论正确的是(  )
A.a<0 B.c>0
C.当x<﹣2时,y随x的增大而减小 D.当x>﹣2时,y随x的增大而减小
4.(2021 广东)我国南宋时期数学家秦九韶曾提出利用三角形的三边求面积的公式,此公式与古希腊几何学家海伦提出的公式如出一辙,即三角形的三边长分别为a,b,c,记p=,则其面积S=.这个公式也被称为海伦﹣秦九韶公式.若p=5,c=4,则此三角形面积的最大值为(  )
A. B.4 C.2 D.5
5.(2020 广东)如图,抛物线y=ax2+bx+c的对称轴是直线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
6.(2023 广东)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
7.(2021 广东)设O为坐标原点,点A、B为抛物线y=x2上的两个动点,且OA⊥OB.连接点A、B,过O作OC⊥AB于点C,则点C到y轴距离的最大值(  )
A. B. C. D.1
8.(2021 广东)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    .
9.(2023 广州)已知点A(x1,y1),B(x2,y2)在抛物线y=x2﹣3上,且0<x1<x2,则y1   y2.(填“<”或“>”或“=”)
10.(2021 深圳)某科技公司销售高新科技产品,该产品成本为8万元,销售单价x(万元)与销售量y(件)的关系如表所示:
x(万元) 10 12 14 16
y(件) 40 30 20 10
(1)求y与x的函数关系式;
(2)当销售单价为多少时,有最大利润,最大利润为多少?
11.(2021 广东)端午节是我国入选世界非物质文化遗产的传统节日,端午节吃粽子是中华民族的传统习俗.市场上豆沙粽的进价比猪肉粽的进价每盒便宜10元,某商家用8000元购进的猪肉粽和用6000元购进的豆沙粽盒数相同.在销售中,该商家发现猪肉粽每盒售价50元时,每天可售出100盒;每盒售价提高1元时,每天少售出2盒.
(1)求猪肉粽和豆沙粽每盒的进价;
(2)设猪肉粽每盒售价x元(50≤x≤65),y表示该商家每天销售猪肉粽的利润(单位:元),求y关于x的函数解析式并求最大利润.
12.(2023 深圳)蔬菜大棚是一种具有出色的保温性能的框架覆膜结构,它出现使得人们可以吃到反季节蔬菜.一般蔬菜大棚使用竹结构或者钢结构的骨架,上面覆上一层或多层保温塑料膜,这样就形成了一个温室空间.
如图1,某个温室大棚的横截面可以看作矩形ABCD和抛物线AED构成,其中AB=3m,BC=4m,取BC中点O,过点O作线段BC的垂直平分线OE交抛物线AED于点E,若以O点为原点,BC所在直线为x轴,OE为y轴建立如图所示平面直角坐标系.
请回答下列问题:
(1)如图2,抛物线AED的顶点E(0,4),求抛物线的解析式;
(2)如图3,为了保证蔬菜大棚的通风性,该大棚要安装两个正方形孔的排气装置LFGT,SMNR,若FL=NR=0.75m,求两个正方形装置的间距GM的长;
(3)如图4,在某一时刻,太阳光线透过A点恰好照射到C点,此时大棚截面的阴影为CK,求CK的长.
13.(2022 广东)如图,抛物线y=x2+bx+c(b,c是常数)的顶点为C,与x轴交于A,B两点,A(1,0),AB=4,点P为线段AB上的动点,过P作PQ∥BC交AC于点Q.
(1)求该抛物线的解析式;
(2)求△CPQ面积的最大值,并求此时P点坐标.
14.(2021 广东)已知二次函数y=ax2+bx+c的图象过点(﹣1,0),且对任意实数x,都有4x﹣12≤ax2+bx+c≤2x2﹣8x+6.
(1)求该二次函数的解析式;
(2)若(1)中二次函数图象与x轴的正半轴交点为A,与y轴交点为C;点M是(1)中二次函数图象上的动点.问在x轴上是否存在点N,使得以A、C、M、N为顶点的四边形是平行四边形.若存在,求出所有满足条件的点N的坐标;若不存在,请说明理由.
15.(2023 广州)已知点P(m,n)在函数y=﹣(x<0)的图象上.
(1)若m=﹣2,求n的值;
(2)抛物线y=(x﹣m)(x﹣n)与x轴交于两点M,N(M在N的左边),与y轴交于点G,记抛物线的顶点为E.
①m为何值时,点E到达最高处;
②设△GMN的外接圆圆心为C,⊙C与y轴的另一个交点为F,当m+n≠0时,是否存在四边形FGEC为平行四边形?若存在,求此时顶点E的坐标;若不存在,请说明理由.
16.(2022 广州)已知直线l:y=kx+b经过点(0,7)和点(1,6).
(1)求直线l的解析式;
(2)若点P(m,n)在直线l上,以P为顶点的抛物线G过点(0,﹣3),且开口向下.
①求m的取值范围;
②设抛物线G与直线l的另一个交点为Q,当点Q向左平移1个单位长度后得到的点Q′也在G上时,求G在≤x≤+1的图象的最高点的坐标.
17.(2021 广州)已知抛物线y=x2﹣(m+1)x+2m+3.
(1)当m=0时,请判断点(2,4)是否在该抛物线上;
(2)该抛物线的顶点随着m的变化而移动,当顶点移动到最高处时,求该抛物线的顶点坐标;
(3)已知点E(﹣1,﹣1)、F(3,7),若该抛物线与线段EF只有一个交点,求该抛物线顶点横坐标的取值范围.
18.(2020 广东)如图,抛物线y=x2+bx+c与x轴交于A,B两点,点A,B分别位于原点的左、右两侧,BO=3AO=3,过点B的直线与y轴正半轴和抛物线的交点分别为C,D,BC=CD.
(1)求b,c的值;
(2)求直线BD的函数解析式;
(3)点P在抛物线的对称轴上且在x轴下方,点Q在射线BA上.当△ABD与△BPQ相似时,请直接写出所有满足条件的点Q的坐标.
1.(2023 越秀区校级一模)下列二次函数中,其图象的顶点坐标是(2,﹣1)的是(  )
A.y=(x﹣2)2+1 B.y=(x+2)2+1
C.y=(x﹣2)2﹣1 D.y=(x+2)2﹣1
2.(2022 东莞市校级一模)将二次函数y=(x+1)2﹣2的图象向右平移2个单位长度,再向下平移3个单位长度得到的二次函数解析式是
(  )
A.y=(x﹣1)2﹣5 B.y=(x﹣1)2+1
C.y=(x+3)2+1 D.y=(x+3)2﹣5
3.(2023 霞山区一模)已知二次函数y=ax2+bx(a≠0)的图象如图所示,则一次函数y=ax+b(a≠0)的图象大致为(  )
A. B. C. D.
4.(2023 东莞市模拟)如图,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)的顶点为(1,n),与x轴的一个交点为A(3,0),与y轴的交点在(0,1)和(0,2)之间.下列结论:
①abc>0;②﹣1<;③(a+c)2﹣b2=0;④b=﹣4a中,正确的个数为(  )
A.1 B.2 C.3 D.4
5.(2022 武江区校级一模)若直线y=3x+m经过第一、三、四象限,则二次函数y=(x﹣m)2+1的图象顶点必在第    象限.
6.(2023 越秀区校级二模)在平面直角坐标系xOy中,已知点(n﹣2,y1),(n﹣1,y2),(n+1,y3)在抛物线y=ax2﹣2ax﹣2(a<0)上,若0<n<1,则y1,y2,y3的大小关系为    .(用“<”表示)
7.(2023 宝安区校级三模)如图,抛物线y=(x﹣2)2﹣2的顶点为A,与y轴交于点B,则直线AB的表达式为    .
8.(2021 大埔县模拟)如图,抛物线y=﹣x2+2x+3与y轴交于点C,点D(0,1),点P是抛物线上的动点,若△PCD是以CD为底的等腰三角形,则点P的坐标为  .
9.(2023 蓬江区一模)如图是二次函数y=ax2+bx+c(a,b,c是常数,a≠0)图象的一部分,与x轴的交点A在点(2,0)和(3,0)之间,对称轴是直线x=1,对于下列说法:①;②2a+b=0;③3a+c>0;④a+b≥m(am+b)(m为实数);⑤当﹣1<x<3时,y>0,其中正确的有    (填序号).
10.(2023 南海区模拟)今年以来,我省接待的游客人数逐月增加,据统计,某景区的游客人数三月份为5万人,五月份为7.2万人.
(1)求四月和五月这两个月中,该景区游客人数平均每月增长百分之几;
(2)该景区的门票价格为100元/人,依据往年数据,六月份购票人数约2万,门票价格每降低2元,游客人数增加500人,问当票价定为多少元时,可以使得门票收入最高?
11.(2023 天河区二模)已知函数和函数y2=(n+2)x﹣2n﹣3,其中,m,n为常数,且n≠﹣2,记函数y1的顶点为P.
(1)当m=0时,点P恰好在函数y2的图象上,求n的值;
(2)随着m的变化,点P是否都在某一条抛物线上?如果是,求出该抛物线的解析式,如果不是,请说明理由;
(3)当﹣1<x<2时,总有y2<y1,求m﹣n的取值范围.
12.(2023 东莞市二模)如图,在平面直角坐标系xOy中,已知抛物线y=x2+bx经过点A(2,0)和点B(﹣1,m),顶点为点D.
(1)求直线AB的表达式;
(2)求tan∠ABD的值;
(3)设线段BD与x轴交于点P,如果点C在x轴上,且△ABC与△ABP相似,求点C的坐标.
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第三章 函数
第十节 二次函数
考点分布 考查频率 命题趋势
考点1 二次函数的相关概念 ☆ 二次函数是初中数学阶段三大函数里面考点内容多,出现频率最高,考查难度也经常比较大的一个板块,一直深受中考各地区命题老师的青睐。此部分知识在考查形式上比较灵活多样,根据往年中考情况分析,选择、填空及解答题均有所考查,有单独知识的考查,也有跟其他知识结合着一起考查,单独考查难度一般不会大,难度主要体现在综合运用上,特别是作为最后一题或者倒数第二题的时候考查,除第一问会较简单外,剩余的问答基本都较难,故此在复习时必须特别熟练的掌握二次函数的图像与性质,同时强化数形结合思想,通过适当训练来提高相关题型的熟悉度,作为重难点去突破,才能更好的拿高分。
考点2 二次函数的图象与性质 ☆☆☆
考点3 二次函数与一元二次方程 ☆☆
考点4 二次函数与不等式 ☆☆
考点5 二次函数的应用 ☆☆
考点6 二次函数的综合运用 ☆☆☆
考点1 二次函数的相关概念
1.二次函数的概念:
一般地,如果y=ax2+bx+c(a,b,c是常数,a≠0),那么y叫做x 的二次函数.
y=ax2+bx+c(a,b,c是常数,a≠0)叫做二次函数的一般式.
2. 二次函数的解析式:
二次函数的解析式有三种形式:
(1)一般式:y=ax2+bx+c(a,b,c是常数,a≠0)
(2)顶点式:y=a(x-h)2+k(a,h,k是常数,a≠0)
(3)两根式(交点式):当抛物线y=ax2+bx+c与x轴有交点时,即对应二次方程ax2+bx+c=0有实根x1和x2存在时,根据二次三项式的分解因式ax2+bx+c= a(x-x1)(x-x2),二次函数y=ax2+bx+c可转化为两根式y=a(x-x1)(x-x2).如果没有交点,则不能这样表示.
考点2 二次函数的图象与性质
1.二次函数的图象:
二次函数的图象是一条关于对称的曲线,这条曲线叫抛物线.
(1)二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象是抛物线,抛物线的对称轴是直线,顶点是(,).当a>0时,抛物线的开口向上,函数有最小值;当a<0时,抛物线开口向下,函数有最大值.
(2)抛物线y=a(x-h)2+k与y=ax2形状相同,位置不同,把抛物线y=ax2向上(下)向左(右)平移,可以得到抛物线y=a(x-h)2+k.
2.二次函数图象的画法:
五点法:
(1)先根据函数解析式,求出顶点坐标,在平面直角坐标系中描出顶点M,并用虚线画出对称轴;
(2)求抛物线y=ax2+bx+c 与坐标轴的交点:
当抛物线与x轴有两个交点时,描出这两个交点A,B及抛物线与y轴的交点C,再找到点C的对称D.将这五个点按从左到右的顺序连接起来,并向上或向下延伸,就得到二次函数的图象.
3.二次函数的性质:
二次函数y=ax2+bx+c(a,b,c是常数,a≠0)中,a、b、c的含义:
a表示开口方向:a>0时,抛物线开口向上, a<0时,抛物线开口向下;
b与对称轴有关:对称轴为;
c表示抛物线与y轴的交点坐标:(0,c).
4.二次函数的最值:
(1)如果自变量的取值范围是全体实数,那么函数在顶点处取得最大值(或最小值),即当时,.
(2)如果自变量的取值范围是x1≤x≤x2,那么,首先要看是否在自变量取值范围x1≤x≤x2内,若在此范围内,则当时,;若不在此范围内,则需要考虑函数在x1≤x≤x2范围内的增减性,如果在此范围内,y随x的增大而增大,则当x=x2时,y最大=ax22+bx2+c,当x=x1时,y最小=ax12+bx1+c ;如果在此范围内,y随x的增大而减小,则当x=x1时,y最大= ax12+bx1+c ,当x=x2时,y最小= ax22+bx2+c .
5.图象的平移
左加右减,上加下减
考点3 二次函数与一元二次方程
1.二次函数与一元二次方程的关系:
一元二次方程的解是其对应的二次函数的图象与x轴的交点坐标.
因此一元二次方程中的=b2-4ac,在二次函数中表示图象与x轴是否有交点.
当>0时,图象与x轴有两个交点;当=0时,图象与x轴有一个交点;当<0时,图象与x轴没有交点.
①如果抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)与x轴有两个交点,则一元二次方程ax2+bx+c=0有两个不相等的实数根;
②如果抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)与x轴只有一个交点,则一元二次方程ax2+bx+c=0有两个相等的实数根;
③如果抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)与x轴没有交点,则一元二次方程ax2+bx+c=0 没有实数根.
抛物线y=ax2+bx+c与x轴的交点个数 判别式b2-4ac的符号 方程ax2+bx+c=0的实数根个数
2个 b2-4ac>0 两个不相等的实数根
1个 b2-4ac=0 两个相等的实数根
没有 b2-4ac<0 没有实数根
考点4 二次函数与不等式
1.二次函数与不等式的关系:
(1)ax2+bx+c>0的解集:函数y=ax2+bx+c的图象位于x轴上方对应的点的横坐标的取值范围;
(2)ax2+bx+c<0的解集:函数y=ax2+bx+c的图象位于x轴下方对应的点的横坐标的取值范围.
考点5 二次函数的应用
1.二次函数的应用问题求解思路:
建立 二次函数 模型→求出二次函数 解析式 →结合函数解析式、函数性质做出解答.
2.列二次函数解应用题
  列二次函数解应用题与列整式方程解应用题的思路和方法是一致的,不同的是,学习了二次函数后,表示量与量的关系的代数式是含有两个变量的等式.对于应用题要注意以下步骤:
(1)审清题意,弄清题中涉及哪些量,已知量有几个,已知量与变量之间的基本关系是什么,找出等量关系(即函数关系).
(2)设出两个变量,注意分清自变量和因变量,同时还要注意所设变量的单位要准确.
(3)列函数表达式,抓住题中含有等量关系的语句,将此语句抽象为含变量的等式,这就是二次函数.
(4)按题目要求,结合二次函数的性质解答相应的问题。
(5)检验所得解是否符合实际:即是否为所提问题的答案.
(6)写出答案.
要点:
常见的问题:求最大(小)值(如求最大利润、最大面积、最小周长等)、涵洞、桥梁、抛物体、抛物线的模型问题等.解决这些实际问题关键是找等量关系,把实际问题转化为函数问题,列出相关的函数关系式.
3.建立二次函数模型求解实际问题
一般步骤:(1)恰当地建立直角坐标系;(2)将已知条件转化为点的坐标;(3)合理地设出所求函数关系式;(4)代入已知条件或点的坐标,求出关系式;(5)利用关系式求解问题.
要点:
(1)利用二次函数解决实际问题,要建立数学模型,即把实际问题转化为二次函数问题,利用题中存在的公式、内含的规律等相等关系,建立函数关系式,再利用函数的图象及性质去研究问题.在研究实际问题时要注意自变量的取值范围应具有实际意义.
(2)对于本节的学习,应由低到高处理好如下三个方面的问题:
  ①首先必须了解二次函数的基本性质;
 ②学会从实际问题中建立二次函数的模型;
  ③借助二次函数的性质来解决实际问题.
考点6 二次函数的综合运用
1.用待定系数法求二次函数的解析式:
(1)若已知抛物线上三点坐标,可设二次函数表达式为y=ax2+bx+c.
(2)若已知抛物线上顶点坐标或对称轴方程,则可设顶点式:y=a(x-h)2+k,其中对称轴为x=h,顶点坐标为(h,k).
(3)若已知抛物线与x轴的交点坐标或交点的横坐标,则可采用两根式(交点式):y=a(x-x1)(x-x2),其中与x轴的交点坐标为(x1,0),(x2,0).
2.方法指导:
善于将函数问题转化为方程问题,善于利用几何图形的有关性质、定理和二次函数的知识,并注意挖掘题目中的一些隐含条件.
考点1:二次函数的相关概念
◇例题
1.(2021 罗湖区校级模拟)下列函数,其中图象为抛物线的是(  )
A. B.y=2x C.y=x2 D.y=2x+3
【分析】根据二次函数的定义求解即可.
【解答】解:由二次函数的定义:一般地,形如y=ax2+bx+c(a、b、c是常数,a≠0)的函数,叫做二次函数可知选项C符合题意,
故选:C.
2.(2021 饶平县校级模拟)若函数y=(a﹣1)x2+2x+a2﹣1是关于x的二次函数,则(  )
A.a≠1 B.a≠﹣1 C.a=1 D.a=±1
【分析】利用二次函数定义进行解答即可.
【解答】解:由题意得:a﹣1≠0,
解得:a≠1,
故选:A.
3.(2023 遂溪县三模)把二次函数y=x2+2x﹣4配方成顶点式为(  )
A.y=(x﹣1)2﹣5 B.y=(x+1)2﹣5
C.y=(x+2)2﹣4 D.y=(x﹣3)2+5
【分析】由于二次项系数是1,直接加上一次项系数的一半的平方来凑完全平方式,把一般式转化为顶点式.
【解答】解:y=x2+2x﹣4=(x2+2x+1)﹣4﹣1=(x+1)2﹣5.
故选:B.
◆变式训练
1.(2023 郁南县校级模拟)关于x的函数y=(a﹣b)x2+1是二次函数的条件是(  )
A.a≠0 B.a≠b C.b=0 D.a=0
【分析】根据二次函数的定义(形如y=ax2+bx+c这样的函数是二次函数,其中a、b、c是常数且a≠0)解决此题.
【解答】解:当a﹣b≠0,即a≠b,则y=(a﹣b)x2+1是二次函数.
故选:B.
2.(2023 惠城区校级一模)把二次函数化为y=a(x+m)2+n的形式是   .
【分析】利用配方法计算即可.
【解答】解:因为,
故答案为:.
3.(2021 饶平县校级模拟)已知函数y=(m﹣1)+4x﹣5是二次函数.
(1)求m的值;
(2)写出这个二次函数图象的对称轴和顶点坐标.
【分析】(1)根据二次函数的定义:y=ax2+bx+c是二次函数,可得答案;
(2)根据y=ax2+bx+c的对称轴是直线x=﹣,顶点坐标是(﹣,),可得答案.
【解答】解:(1)由y=(m﹣1)+4x﹣5是二次函数,得
m2+1=2且m﹣1≠0.
解得m=﹣1;
(2)当m=﹣1时,二次函数为y=﹣2x2+4x﹣5,
a=﹣2,b=4,c=﹣5,
对称轴为直线x=﹣=1,
顶点坐标为(1,﹣3).
考点2:二次函数的图象与性质
◇例题
1.(2023 惠城区模拟)抛物线y=(x﹣2)2﹣3的顶点坐标是(  )
A.(2,﹣3) B.(﹣2,3) C.(2,3) D.(﹣2,﹣3)
【分析】根据题目中的函数解析式可以直接写出该抛物线的顶点坐标,本题得以解决.
【解答】解:∵抛物线y=(x﹣2)2﹣3,
∴该抛物线的顶点坐标是(2,﹣3),
故选:A.
2.(2023 龙川县一模)关于二次函数y=﹣(x﹣1)2+3的最值,说法正确的是(  )
A.最小值为﹣1 B.最小值为3
C.最大值为1 D.最大值为3
【分析】根据二次函数的顶点式可确定出其开口方向和顶点坐标,进而可得出结论.
【解答】解:二次函数y=﹣(x﹣1)2+3中,
∵a=﹣1<0,
∴函数图象开口向下,
∴函数有最大值,
∵函数图象的顶点坐标为(1,3),
∴二次函数y=﹣(x﹣1)2+3的最大值为3.
故选:D.
3.(2023 濠江区模拟)在同一平面直角坐标系中,一次函数y=kx+1与二次函数y=x2+k的大致图象可以是(  )
A. B. C. D.
【分析】二次函数图象与y轴交点的位置可确定k的正负,再利用一次函数图象与系数的关系可找出一次函数y=kx+1经过的象限,对比后即可得出结论.
【解答】解:由y=x2+k可知抛物线的开口向上,故B不合题意;
∵二次函数y=x2+k与y轴交于负半轴,则k<0,
∴一次函数y=kx+1的图象经过第一、二、四象限,A、D选项不符合题意,C符合题意;
故选:C.
4.(2023 阳西县一模)已知二次函数y=﹣2ax2+ax﹣4(a>0)图象上三点A(﹣1,y1)、B(1,y2)、C(2,y3),则y1,y2,y3的大小关系为(  )
A.y1<y3<y2 B.y3<y1<y2 C.y1<y2<y3 D.y2<y1<y3
【分析】由解析式得到抛物线的开口方向和对称轴,然后根据二次函数的性质即可判断.
【解答】解:∵y=﹣2ax2+ax﹣4(a>0),
∴抛物线的开口向下,对称轴为直线x=﹣=,
∴当x>时,y随x的增大而减小,
∵点A(﹣1,y1)关于对称轴的对称点是(,0),而1<<2,
∴y3<y1<y2.
故选:B.
5.(2023 大埔县校级一模)已知抛物线y=ax2+bx+c(a>0),且a+b+c=﹣,.判断下列结论:①abc<0;②2a+2b+c<0;③抛物线与x轴正半轴必有一个交点;④当2≤x≤3时,y最小=3a,其中正确结论的个数为(  )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【分析】由题意易知b=,c=﹣1﹣a,则有c<0,进而可判定①②;当x=1时,则y=a+b+c=﹣,当x=﹣1时,则有y=a﹣b+c=﹣,然后可判定③;由题意可知抛物线的对称轴为直线x=﹣=﹣<0,则有当2≤x≤3时,y随x的增大而增大,故可得④.
【解答】解:∵a+b+c=﹣,a﹣b+c=﹣,
∴两式相减得b=,两式相加得c=﹣1﹣a,
∴c<0,
∵a>0,b>0,c<0,
∴abc<0,故①正确;
∴2a+2b+c=2a+2×﹣1﹣a=a>0,故②错误;
∵当x=1时,则y=a+b+c=﹣,当x=﹣1时,则有y=a﹣b+c=﹣,
∴当y=0时,则方程ax2+bx+c=0的两个根一个小于﹣1,一个根大于1,
∴抛物线与x轴正半轴必有一个交点,故③正确;
由题意知抛物线的对称轴为直线x=﹣=﹣<0,
∴当2≤x≤3时,y随x的增大而增大,
∴当x=2时,有最小值,即为y=4a+2b+c=4a+1﹣1﹣a=3a,故④正确;
∴正确的个数有3个.
故选:C.
6.(2023 增城区二模)抛物线y=(x﹣2)2+1的对称轴是直线 .
【分析】已知抛物线解析式为顶点式,可确定抛物线的顶点坐标及对称轴.
【解答】解:由y=(x﹣2)2+1可知,抛物线对称轴为直线x=2.
故答案为:x=2.
◆变式训练
1.(2023 东莞市校级一模)对于抛物线y=﹣(x﹣1)2+2,下列说法中错误的是(  )
A.对称轴是直线x=1
B.顶点坐标是(1,2)
C.当x>1时,y随x的增大而减小
D.当x=1时,函数y的最小值为2
【分析】首先判断出二次函数的图象开口向下,对称轴为x=1,顶点坐标为(1,2),据此选择正确答案.
【解答】解:∵抛物线y=﹣(x﹣1)2+2,
∴a=﹣1,对称轴为直线x=1,顶点坐标为(1,2),
当x>1时,y随x的增大而减小,
当x=1时,抛物线有最大值为2,D选项错误.
故选:D.
2.(2023 增城区一模)函数y=ax2﹣a与y=ax+a(a≠0)在同一坐标系中的图象可能是(  )
A. B.
C. D.
【分析】根据题目中的函数解析式、二次函数的性质和一次函数的性质,利用分类讨论的方法可以得到函数y=ax2﹣a与y=ax+a(a≠0)在同一坐标系中的图象可能是哪个选项中的图象.
【解答】解:当a>0时,函数y=ax2﹣a的图象开口向上,顶点坐标为(0,﹣a),y=ax+a(a≠0)的图象经过第一、二、三象限,故选项A、D错误;
当a<0时,函数y=ax2﹣a的图象开口向下,顶点坐标为(0,﹣a),y=ax+a(a≠0)的图象经过第二、三、四象限,故选项B错误,选项C正确;
故选:C.
3.(2023 平远县校级一模)若(x1,y1),(x2,y2)是抛物线y=x2+4x+3上两点,则以下说法正确的是(  )
A.当x1>x2时,y1>y2
B.若x2=2x1,则y2=2y1
C.y1﹣y2=(x1﹣x2)(x1﹣x2+4)
D.当x1+x2=﹣4时,y1=y2
【分析】利用作差法即可求解.
【解答】解:∵y1=+4x1+3,y2=+4x2+3,
∴y1﹣y2=+4x1+3﹣(+4x2+3)
=(﹣)+4(x1﹣x2)
=(x1+x2)(x1﹣x2)+4(x1﹣x2)
=(x1﹣x2)(x1+x2+4),
A、若x1>x2时,
∴x1﹣x2>0,
当(x1+x2+4)>0时,y1>y2,当(x1+x2+4)<0时,y1<y2,故A说法错误,不合题意;
B、若x2=2x1,
则y1=+4x1+3,y2=4+8x1+3,
∴y2≠2y1,故B说法错误,不合题意;
C、y1﹣y2=(x1﹣x2)(x1+x2+4),故C说法错误,不合题意;
D、当x1+x2=﹣4时,y1﹣y2=0,
∴y1=y2,故D说法正确,符合题意.
故选:D.
4.(2023 惠阳区一模)二次函数y=ax2+bx+c的图象如图所示,有下列结论:
①abc>0;②4a+2b+c<0;③a+b≥x(ax+b);④3a+c>0.
其中正确的有(  )
A.4个 B.3个 C.2个 D.1个
【分析】由抛物线的开口方向、与y轴交点以及对称轴的位置可判断a、b、c的符号,由此可判断①正确;
由抛物线的对称轴为x=1,可知x=2时和x=0时的y值相等可判断②正确;
由图知x=1时二次函数有最小值,可判断③错误:
由抛物线的对称轴为x=1可得b=﹣2a,因此y=ax2﹣2ax+c,根据图象可判断④正确.
【解答】解:①∵抛物线的开口向上,
∴a>0.
∵抛物线与y轴交点在y轴的负半轴上,
∴c<0.
由得,b<0,
∴abc>0,
故①正确.
②由抛物线的对称轴为x=1,可知x=2时和x=0时的y值相等.
由图知x=0时,y<0,
∴x=2时,y<0.
即4a+2b+c<0.
故②正确.
③由图知x=1时二次函数有最小值,
∴a+b+c≤ax2+bx+c,
∴a+b≤ax2+bxa+b≤x(ax+b),
故③错误.
④由抛物线的对称轴为x=1可得,
∴b=﹣2a,
∴y=ax2﹣2ax+c,
当x=﹣1时,y=a+2a+c=3a+c.
由图知x=﹣1时y>0,
∴3a+c>0.
故④正确.
综上所述:正确的是①②④.
故选:B.
5.(2023 福田区模拟)二次函数y=(x+1)2﹣1的图象的顶点坐标为   .
【分析】直接根据二次函数的顶点式即可求得顶点坐标.
【解答】解:二次函数y=(x+1)2﹣1的图象的顶点坐标为(﹣1,﹣1).
故答案为(﹣1,﹣1).
6.(2023 天河区校级三模)二次函数y=﹣3x2﹣2的最大值为    .
【分析】根据函数关系式,求出顶点坐标,再根据开口向下,求出最大值.
【解答】解:在二次函数y=﹣3x2﹣2中,
∵顶点坐标为(0,﹣2),
且a=﹣3<0,
∴抛物线开口向下,
∴二次函数y=﹣3x2﹣2的最大值为﹣2.
故答案为:﹣2.
7.(2022 龙岗区二模)小明为了探究函数M:y=﹣x2+4|x|﹣3的性质,他想先画出它的图象,然后再观察、归纳得到,并运用性质解决问题.
(1)完成函数图象的作图,并完成填空.
①列出y与x的几组对应值如表:
x … ﹣5 ﹣4 ﹣3 ﹣2 ﹣1 0 1 2 3 4 5 …
y … ﹣8 ﹣3 0 1 0 ﹣3 0 1 0 a ﹣8 …
表格中,a=   ;
②结合上表,在下图所示的平面直角坐标系xOy中,画出当x>0时函数M的图象;
③观察图象,当x=   时,y有最大值为  ;
(2)求函数M:y=﹣x2+4|x|﹣3与直线l:y=2x﹣3的交点坐标;
(3)已知P(m,y1),Q(m+1,y2)两点在函数M的图象上,当y1<y2时,请直接写出m的取值范围.
【分析】(1)①把x=4代入函数表达式即可求解;
②描点、连线,画出当x>0时函数M的图象;
③观察图象即可求得;
(2)解解析式构成的方程组即可求得;
(3)根据函数图象即可求解.
【解答】解:(1)①把x=4代入y=﹣x2+4|x|﹣3得:y=﹣16+16﹣3=﹣3,
∴a=﹣3,
故答案为:﹣3;
②画出当x>0时函数M的图象如下:
③观察图象,当x=﹣2或2时,y有最大值为1;
故答案为:﹣2或2,1;
(2)由解得或,
由解得或,
∴函数M:y=﹣x2+4|x|﹣3与直线l:y=2x﹣3的交点坐标为(﹣6,﹣15)、(0,﹣3)、(2,1);
(3)∵P(m,y1),Q(m+1,y2)两点在函数M的图象上,且y1<y2,
∴m的取值范围m<﹣2.5或﹣0.5<m<1.5.
考点3:二次函数与一元二次方程
◇例题
1.(2022 东莞市校级二模)已知二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象如图所示,有下列5个结论:
①abc>0;
②b2<4ac;
③2c<3b;
④a+2b>m(am+b)(m≠1);
⑤若方程|ax2+bx+c|=1有四个根,则这四个根的和为2,
其中正确的结论有(  )
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
【分析】由抛物线开口方向,对称轴位置,抛物线与y轴交点位置可判断①,由抛物线与x轴交点个数可判断②,由b=﹣2a,x=﹣1时y<0可判断③,由x=1时函数取最大值可判断④,由函数y=ax2+bx+c与直线y=1及直线y=﹣1的交点横坐标为方程|ax2+bx+c|=1的解及抛物线的对称轴为直线x=1可判断⑤.
【解答】解:∵抛物线开口向下,
∴a<0,
∵抛物线对称轴为直线x=﹣=1,
∴b=﹣2a>0,
∵抛物线与y轴交点在x轴上方,
∴c>0,
∴abc<0,①错误.
∵抛物线与x轴有2个交点,
∴Δ=b2﹣4ac>0,
∴b2>4ac,②错误.
∵x=﹣1时,y<0,
∴a﹣b+c<0,
∵b=﹣2a,
∴a=﹣,
∴﹣b+c<0,
∴2c<3b,③正确.
∵x=1时,y=a+b+c为函数最大值,
∴a+b+c>m(am+b)+c(m≠1),
∴a+b>m(am+b)(m≠1),
∵b>0,
∴a+2b>a+b>m(am+b)(m≠1),④正确.
方程|ax2+bx+c|=1的四个根分别为ax2+bx+c=1和ax2+bx+c=﹣1的根,
∵抛物线y=ax2+bx+c关于直线x=1对称,
∴抛物线与直线y=1的交点的横坐标为之和为2,
抛物线与直线y=﹣1的交点横坐标为之和为2,
∴方程|ax2+bx+c|=1的四个根的和为4,⑤错误.
故选:A.
2.(2023 开平市二模)如图,二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象的顶点坐标为(1,n),则以下五个结论中:
①abc>0,
②2a+b=0,
③4a+b2<4ac,
④3a+c<0,
⑤方程ax2+bx+c+1=n有两个不相等的实数根.
其中正确的结论有:   (写序号)
【分析】根据二次函数的图象和性质,即抛物线的开口方向,对称轴,与x轴、y轴的交点坐标以及最大值(最小值)逐项进行判断即可.
【解答】解:抛物线开口向下,因此a<0,
对称轴x=1>0,a、b异号,因此b>0,
抛物线与y轴交于正半轴,因此c>0,
所以abc<0,因此①错误;
对称轴为x=1,即﹣=1,即2a+b=0,因此②正确;
由抛物线的顶点的位置可知,>1,而a<0,
所以4ac﹣b2<4a,即b2+4a>4ac,因此③错误;
因为当x=﹣1时,y<0,
∴a﹣b+c<0,
∵2a+b=0,
∴3a+c<0,因此④正确;
由图可知,二次函数y=ax2+bx+c的图象开口向下,函数有最大值,最大值为n,
∴抛物线y=ax2+bx+c与直线y=n﹣1有两个交点,
∴关于x的方程ax2+bx+c+1=n有两个不相等的实数根,故⑤正确.
综上所述,正确的有②④⑤.
故答案为:②④⑤.
◆变式训练
1.(2022 番禺区一模)已知y=ax2+bx+c(a≠0)的图象如图所示,对称轴为直线x=2.若x1,x2是一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的两个根,且x1<x2,﹣1<x1<0,则下列说法正确的是(  )
A.x1+x2<0 B.4<x2<5 C.b2﹣4ac<0 D.ab>0
【分析】利用函数图象分别得出抛物线与x轴交点的横坐标的关系,进而判断四个结论得出答案.
【解答】解:∵x1,x2是一元二次方程ax2+bx+c=0的两个根,
∴x1、x2是抛物线与x轴交点的横坐标,
∵抛物线的对称轴为直线x=2,
∴=2,即x1+x2=4>0,故选项A错误;
∵x1<x2,﹣1<x1<0,
∴﹣1<4﹣x2<0,
解得:4<x2<5,故选项B正确;
∵抛物线与x轴有两个交点,
∴b2﹣4ac>0,故选项C错误;
∵抛物线开口向下,
∴a<0,
∵抛物线的对称轴为直线x=2,
∴﹣=2,
∴b=﹣4a>0,
∴ab<0,故选项D错误;
故选:B.
2.(2023 东莞市校级模拟)已知二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)图象的一部分如图,以下结论:①abc>0;②当x=﹣1时,函数有最大值;③方程ax2+bx+c=0的解是x1=1,x2=﹣2;④2a+b=0.其中正确的是    .(填序号)
【分析】利用抛物线开口方向确定a<0,利用抛物线的对称轴得到b=2a<0,利用抛物线与y轴的交点位置确定c>0,从而可对①进行判断;根据二次函数的性质可对②进行判断;利用抛物线的对称性得到抛物线与x轴的另一个交点为(﹣3,0),则根据抛物线与x轴的交点问题可对③进行判断;然后利用b=2a可对④进行判断.
【解答】解:∵抛物线开口向下,
∴a<0,
∵抛物线的对称轴为直线x=﹣=﹣1,
∴b=2a<0,
∵抛物线与y轴的交点在y轴的正半轴,
∴c>0,
∴abc>0,所以①正确;
∵抛物线的对称轴为直线x=﹣1,抛物线开口向下,
∴当x=﹣1时,函数有最大值,所以②正确;
∵抛物线的对称轴为直线x=﹣1,抛物线与x轴的一个交点为(1,0),
∴抛物线与x轴的另一个交点为(﹣3,0),
∴方程ax2+bx+c=0的解是x1=1,x2=﹣3,所以③错误;
∵b=2a,
∴2a﹣b=0,所以④错误.
故答案为:①②.
考点4:二次函数与不等式
◇例题
1.(2023 龙岗区校级模拟)二次函数y=ax2+bx+c的图象如图所示,下列说法正确的是(  )
A.a<0,b<0
B.b2﹣4ac<0
C.4a+b>0
D.0<x<5时,不等式ax2+bx+c>0一定成立
【分析】根据抛物线开口方向和抛物线的对称轴位置对①进行判断;根据抛物线与x轴的交点个数对②进行判断;根据抛物线对称轴对③进行判断;根据抛物线与x轴的交点的坐标对④进行判断.
【解答】解:∵抛物线开口向下,
∴a<0,
∵抛物线的对称轴在y轴右侧,
∴﹣>0,
∴b>0,所以A不符合题意;
∵抛物线与x轴有2个交点,
∴Δ=b2﹣4ac>0,所以B不符合题意;
由图可知:抛物线的对称轴是直线x=2,
∴﹣=2,
∴4a+b=0,所以C不符合题意;
由对称可知:抛物线与x轴的交点为:(﹣1,0),(5,0),
∴当﹣1<x<5时,不等式ax2+bx+c>0一定成立,所以D符合题意;
故选:D.
2.(2023 南山区校级二模)请阅读下列解题过程;解一元二次不等式;x2﹣2x﹣3<0.
解;设x2﹣2x﹣3=0,解得;x1=﹣1,x2=3.
则抛物线y=x2﹣2x﹣3与x轴的交点坐标为(﹣1,0)和(3,0).
画出二次函数y=x2﹣2x﹣3的大致图象(如图1所示).
由图象可知;当﹣1<x<3时函数图象位于x轴下方,
此时y<0,即x2﹣2x﹣3<0.
所以一元二次不等式x2﹣2x﹣3<0的解集为:﹣1<x<3.
通过对上述解题过程的学习,按其解题的思路和方法解答下列问题:
(1)用类似的方法解一元二次不等式;﹣x2+4x﹣3>0.
(2)某“数学兴趣小组”根据以上的经验,对函数y=﹣(x﹣1)(|x|﹣3)的图象和性质进行了探究,探究过程如下;
①列表;x与y的几组对应值如表,其中m=   .
x … ﹣4 ﹣3 ﹣2 ﹣1 0 1 2 3 4 …
y … 5 0 ﹣3 m ﹣3 0 1 0 ﹣3 …
②如图2,在直角坐标系中画出了函数y=﹣(x﹣1)(|x|﹣3)的部分图象,用描点法将这个图象补画完整.
③结合函数图象,解决下列问题;不等式﹣4≤﹣(x﹣1)(|x|﹣3)≤0的解集为:  .
【分析】(1)依照例题,先求得﹣x2+4x﹣3=0的解,再画出y=﹣x2+4x﹣3的草图,观察图象即可求解;
(2)①当x=﹣1时,代入数据求解即可;
②描点,连线,即可画出函数图象;
③观察图象即可求解.
【解答】解:(1)设﹣x2+4x﹣3=0,
解得;x1=1,x2=3,
则抛物线y=﹣x2+4x﹣3与x轴的交点坐标为(1,0)和(3,0),
画出二次函数y=﹣x2+4x﹣3的大致图象(如图所示),
由图象可知;当1<x<3时函数图象位于x轴上方,
此时y>0,即﹣x2+4x﹣3>0,
所以一元二次不等式﹣x2+4x﹣3>0的解集为:1<x<3;
(2)①当x=﹣1时,y=﹣(x﹣1)(|x|﹣3)=﹣(﹣1﹣1)(|﹣1|﹣3)=﹣4,即m=﹣4
列表;
x … ﹣4 ﹣3 ﹣2 ﹣1 0 1 2 3 4 …
y … 5 0 ﹣3 ﹣4 ﹣3 0 1 0 ﹣3 …
故答案为:﹣4;
②描点,连线,函数y=﹣(x﹣1)(|x|﹣3)图象如图:
③由图象可知;由图象可知:当﹣3≤x≤1或3≤x≤4.3时函数y=﹣(x﹣1)(|x|﹣3)的图象位于﹣4与0之间,此时﹣4≤y≤0,即﹣4≤﹣(x﹣1)(|x|﹣3)≤0.
一元二次不等式﹣4≤﹣(x﹣1)(|x|﹣3)≤0的解集为:﹣3≤x≤1或3≤x≤4.3.
故答案为:﹣3≤x≤1或3≤x≤4.3.
◆变式训练
1.(2023 香洲区校级三模)小张用描点法画二次函数y=ax2+bx+c(a,b,c是常数,a≠0)图象时,部分列表如下:
x ﹣2 ﹣1 0 1
y t 0 3 4
依据以上信息,判断以下结论中错误的是(  )
A.图象顶点在第一象限
B.点M(m,n)在该图象上,若0<m<4,则﹣5<n≤4
C.﹣2和4是关于x的方程ax2+bx+c=t的两根
D.若ax2+bx+c<2x+p恒成立,则p≥3
【分析】利用待定系数法求出函数解析式,逐项判断即可.
【解答】解:把x=1,y=4;x=0,y=3;x=﹣1,y=0代入y=ax2+bx+c得,,
解得,,
抛物线解析式为y=﹣x2+2x+3;
化成顶点式为y=﹣(x﹣1)2+4,顶点坐标为(1,4),在第一象限,A正确;
当x=0时,y=3,当x=4时,y=﹣5,抛物线开口向下,顶点纵坐标为最大值,
所以0<m<4,则﹣5<n≤4,B正确;
当x=﹣2时,y=t,
因为抛物线的对称轴是直线x=1,
所以当x=4时,y=t,故﹣2和4是关于x的方程ax2+bx+c=t的两根,C正确;
当ax2+bx+c<2x+p时,即﹣x2+2x+3<2x+p,
﹣x2+3<p,
因为﹣x2+3的最大值是3,故p>3,D不正确;
故选:D.
2.(2023 南山区一模)探究函数性质时,我们经历了列表、描点、连线画函数图象,观察分析图象特征,概括函数性质的过程,以下是我们研究函数y=x+|﹣2x+6|+m性质及其应用的部分过程,请按要求完成下列各小题.
x … ﹣2 ﹣1 0 1 2 3 4 5 …
y … 6 5 4 a 2 1 b 7 …
(1)写出函数关系式中m及表格中a,b的值;m=   ,a=   ,b=   ;
(2)根据表格中的数据在所给的平面直角坐标系中画出该函数的图象;
(3)已知函数y=﹣(x﹣2)2+8的图象如图所示,结合你所画的函数图象,不等式x+|﹣2x+6|+m>﹣(x﹣2)2+8的解集为    .
【分析】(1)将表格中的已知数据任意选择一组代入到解析式中,即可求出m,然后得到完整解析式,即可求解;
(2)根据表格所给数据描点、连线即可;
(3)结合函数图象与不等式之间的联系,利用数形结合思想求解.
【解答】解:(1)由表格可知,点(3,1)在该函数图象上,
∴将点(3,1)代入函数解析式可得:1=3+|﹣2×3+6|+m,
解得:m=﹣2,
∴原函数的解析式为:y=x+|﹣2x+6|﹣2;
当x=1时,y=3;
当x=4时,y=4;
∴m=﹣2,a=3,b=4,
故答案为:﹣2,3,4;
(2)通过列表—描点—连线的方法作图,如图所示;
(3)要求不等式x+|﹣2x+6|+m>﹣(x﹣2)2+8的解集,
实际上求出函数y=x+|﹣2x+6|+m的图象位于函数y=﹣(x﹣2)2+8图象上方的自变量的范围,
∴由图象可知,当x<0或x>4时,满足条件,
故答案为:x<0或x>4.
考点5:二次函数的应用
◇例题
1.(2023 南海区模拟)某特许零售店“冰墩墩”的销售日益火爆,每个纪念品进价40元,销售期间发现,当销售单价定为44元时,每天可售出300个;销售单价每上涨1元,每天销量减少10个.现商家决定提价销售,设每天销售量为y个,销售单价为x元(x>44),商家每天销售纪念品获得的利润w元,则下列等式正确的是(  )
A.y=10x+740 B.y=10x﹣140
C.w=(﹣10x+700)(x﹣40) D.w=(﹣10x+740)(x﹣40)
【分析】利用每天的销售量=300﹣10×销售单价上升的钱数,可找出y关于x的函数关系式,再利用商家每天销售纪念品获得的利润=每个的销售利润×每天的销售量,即可得出w关于x的函数关系式.
【解答】解:当销售单价定为44元时,每天可售出300个;销售单价每上涨1元,每天销量减少10个,
∴销售单价为x元时,每天的销售量y=300﹣10(x﹣44),商家每天销售纪念品获得的利润w=(x﹣40)y,
∴y=﹣10x+740,w=(﹣10x+740)(x﹣40).
故选:D.
2.(2023 东莞市校级模拟)飞机着陆后滑行的距离s(单位:m)与滑行的时间t(单位:s)的函数解析式是s=﹣1.5t2+60t,那么飞机着陆后滑行多长时间才能停下来(  )
A.10s B.20s C.30s D.40s
【分析】根据飞机从滑行到停止的路程就是滑行的最大路程,即是求函数的最大值此时t=﹣,进而得出答案.
【解答】解:∵a=﹣1.5<0,
∴函数有最大值,
当t=﹣=﹣=20(秒),
即飞机着陆后滑行20秒能停下来,
故选:B.
3.(2023 潮安区一模)某超市采购了两批同样的冰墩墩挂件,第一批花了3300元,第二批花了4000元,第一批每个挂件的进价是第二批的1.1倍,且第二批比第一批多购进25个,
(1)求第二批每个挂件的进价;
(2)两批挂件售完后,该超市以第二批每个挂件的进价又采购一批同样的挂件,经市场调查发现,当售价为每个60元时,每周能卖出40个,若每降价1元,每周多卖10个,由于货源紧缺,每周最多能卖90个,求每个挂件售价定为多少元时,每周可获得最大利润,最大利润是多少?
【分析】(1)设第二批每个挂件的进价为x元,则第一批每个挂件的进价为1.1x元,根据题意列出方程,求解即可;
(2)设每个售价定为m元,每周所获利润为W元,则可列出W关于m的函数关系式,再根据“每周最多能卖90个”得出m的取值范围,根据二次函数的性质可得出结论.
【解答】解:(1)设第二批每个挂件进价是每个x元,
根据题意得=﹣25,
解得x=40,
经检验,x=40是原方程的解,也符合题意,
∴x=40,
答:第二批每个挂件进价是每个40元;
(2)设每个挂件售价定为m元,每周可获得利润W元,
∵每周最多能卖90个,
∴40+10×≤90,
解得m≥55,
根据题意得W=(m﹣40)(40+10×)=﹣10(m﹣52)2+1440,
∵﹣10<0,
∴当m≥52时,y随x的增大而减小,
∵m≥55,
∴当m=55时,W取最大,此时W=﹣10×(55﹣52)2+1440=1350.
∴当每个挂件售价定为55元时,每周可获得最大利润,最大利润是1350元.
4.(2023 顺德区校级三模)古往今来,桥给人们的生活带来便利,解决跨水或者越谷的交通,便于运输工具或行人在桥上畅通无阻,中国桥梁的桥拱线大多采用圆弧形、抛物线形和悬链形,坐落在河北省赵县汶河上的赵州桥建于隋朝,距今已有约1400年的历史,是当今世界上现存最早、保存最完整的古代敞肩石拱桥,赵州桥的主桥拱便是圆弧形.
(1)某桥A主桥拱是圆弧形(如图①中),已知跨度AC=40m,拱高BD=10m,则这座桥主桥拱的半径是    m;
(2)某桥B的主桥拱是抛物线形(如图②),若水面宽MN=10m,拱顶P(抛物线顶点)距离水面4m,求桥拱抛物线的解析式;
(3)如图③,某时桥A和桥B的桥下水位均上升了2m,求此时两桥的水面宽度.
【分析】(1)设主桥拱的半径是r m,根据勾股定理可得202+(r﹣10)2=r2,即可解得答案;
(2)以P为原点,平行水面的直线为x轴,建立直角坐标系,设桥拱抛物线的解析式为y=ax2,用待定系数法可得桥拱抛物线的解析式为y=﹣x2;
(3)桥A的桥下水位上升了2m,用勾股定理可得桥A的水面宽度为8m;桥B的桥下水位上升了2m,在y=﹣x2中,令y=﹣2得x=或x=﹣,即可得此时桥B的水面宽度为5m.
【解答】解:(1)设主桥拱所在的圆弧形圆心为O,连接OD,如图:
由拱高的定义可知,B,D,O共线,设主桥拱的半径是r m,
在Rt△ADO中,AD=AC=20m,DO=BO﹣BD=(r﹣10)m,
∵AD2+DO2=AO2,
∴202+(r﹣10)2=r2,
解得r=25,
故答案为:25;
(2)以P为原点,平行水面的直线为x轴,建立直角坐标系,如图:
设桥拱抛物线的解析式为y=ax2,
∵水面宽MN=10m,拱顶P(抛物线顶点)距离水面4m,
∴M(﹣5,﹣4),
∴﹣4=25a,
解得a=﹣,
∴桥拱抛物线的解析式为y=﹣x2;
(3)桥A的桥下水位上升了2m,如图:
根据题意,OF=25m,OE=OB﹣BE=25﹣(10﹣2)=17,
∴EF===4(m);
∴此时桥A的水面宽度为8m;
桥B的桥下水位上升了2m,
在y=﹣x2中,令y=﹣2得:﹣2=﹣x2,
解得x=或x=﹣,
∵﹣(﹣)=5,
∴此时桥B的水面宽度为5m.
◆变式训练
1.(2022 罗湖区校级三模)某畅销书的售价为每本30元,每星期可卖出200本,书城准备开展“读书节活动”,决定降价促销.经调研,如果调整书籍的售价,每降价2元,每星期可多卖出40本.设每件商品降价x元后,每星期售出此畅销书的总销售额为y元,则y与x之间的函数关系为(  )
A.y=(30﹣x)(200+40x) B.y=(30﹣x)(200+20x)
C.y=(30﹣x)(200﹣40x) D.y=(30﹣x)(200﹣20x)
【分析】根据降价x元,则售价为(30﹣x)元,销售量为(200+20x)本,由题意可得等量关系:总销售额为y=销量×售价,根据等量关系列出函数解析式即可.
【解答】解:设每本降价x元,则售价为(30﹣x)元,销售量为(200+20x)本,
根据题意得,y=(30﹣x)(200+20x),
故选:B.
2.(2022 南山区模拟)某商品现在的售价为每件35元,每天可卖出50件.市场调查反映:如果调整价格,每降价1元,每天可多卖出2件.请你帮助分析,当每件商品降价多少元时,可使每天的销售额最大,最大销售额是(  )
A.2500元 B.2000元 C.1800元 D.2200元
【分析】设每件商品降价x元,每天的销售额为y元,由题意可得到y和x的二次函数关系,利用配方法可求最值.
【解答】解:设每件商品降价x元,每天的销售额为y元.
依题意有:y=(35﹣x)(50+2x)=﹣2x2+20x+1750=﹣2(x﹣5)2+1800,
∵﹣2<0,
∴当x=5时,y最大,最大值为1800,
∴最大销售额为1800元.
故选:C.
3.(2023 东莞市校级三模)某宾馆有50个房间供游客居住,当每个房间的定价为每天180元时,房间会全部住满.当每个房间每天的定价每增加10元时,就会有一个房间空闲.如果游客居住房间,宾馆需对每个房间每天支出20元的各种费用.
(1)若每个房间的定价为每天200元时,宾馆的利润是多少?
(2)房价定为多少时,宾馆利润取得最大值?
【分析】(1)根据题意列式计算即可得到答案;
(2)设每个房间定价增加x元,根据题意,得出利润的关系式,再根据二次函数的性质,即可得到答案.
【解答】解:(1)依题意得:元,
即每个房间的定价为每天200元时,宾馆的利润是8640元;
(2)设每个房间定价增加x元,
依题意得:所获利润=,
∴当x=170元时,利润最大,
∴180+170=350(元),
即房价定为350元时,宾馆利润取得最大值.
8.(2023 福田区模拟)【综合实践】
某公园在人工湖里安装一个喷泉,在湖心处竖直安装一根水管,在水管的顶端安一个喷水头,喷出的水柱形状可以看作是抛物线的一部分.若记水柱上某一位置与水管的水平距离为x米,与湖面的垂直高度为y米.下面的表中记录了x与y的五组数据:
x(米) 0 1 2 3 4
y(米) 0.5 1.25 1.5 1.25 0.5
(1)在下面网格(图1)中建立适当的平面直角坐标系,并根据表中所给数据画出表示y与x函数关系的图象;
(2)若水柱最高点距离湖面的高度为m米,则m= 1.5 ,并求y与x函数表达式;
(3)现公园想通过喷泉设立新的游玩项目,准备通过只调节水管露出湖面的高度,使得游船能从抛物线形水柱下方通过,如图2所示,为避免游船被喷泉淋到,要求游船从抛物线形水柱下方中间通过时,顶棚上任意一点到水柱的竖直距离均不小于0.5米,已知游船顶棚宽度为3米,顶棚到湖面的高度为2米,那么公园应将水管露出湖面的高度(喷水头忽略不计)至少调节到多少米才能符合要求?请通过计算说明理由(结果保留一位小数).
【分析】(1)建立坐标系,描点.用平滑的曲线连接即可;
(2)设函数表达式为y=a(x﹣k)2+h,先由图1得到函数顶点为(2,1.5),再将(0,0.5)代入计算即可;
(3)根据二次函数图象解析式设出二次函数图象平移后的解析式,根据题意求解即可
【解答】解:(1)以喷泉与湖面的交点为原点,喷泉所在的直线为纵轴建立平面直角坐标系,
如图1所示:
(2)由图1可得函数顶点为(2,1.5),
∴水柱最高点距离湖面的高度为1.5米,
∴m=1.5
根据图象可设二次函数的解析式为:y=a(x﹣2)2+1.5,
将(0,0.5)代入y=a(x﹣2)2+1.5,
解得,
∴抛物线的解析式为:;
(3)设调节后的水管喷出的抛物线的解析式为:,
由题意可知,当横坐标为时,纵坐标的值不小于2+0.5=2.5,
∴,
解得,
∴水管高度至少向上调节米,
∴(米),
∴公园应将水管露出湖面的高度(喷水头忽略不计)至少调节到约2.1米才能符合要求.
考点6:二次函数的综合运用
◇例题
1.(2022 惠城区一模)小甬是一个喜欢探究钻研的同学,他在和同学们一起研究某条抛物线y=﹣的性质时,将一个直角三角板的直角顶点置于平面直角坐标系的原点O,两直角边与该抛物线交于A,B两点(如图),对该抛物线,小甬将三角板绕点O旋转任意角度时惊奇地发现,交点A,B的连线段总经过一个固定的点,则该点的坐标是  .
【分析】设A(﹣m,﹣m2)(m>0),B(n,﹣n2)(n>0),易知△AEO∽△OFB,根据相似三角形的性质可知交点A、B的连线段总经过一个固定的点(0,﹣2).
【解答】解:如图,作垂线AE⊥x轴,BF⊥x轴,垂足分别是E、F.
设A(﹣m,﹣m2)(m>0),B(n,﹣n2)(n>0),
设直线AB的解析式为:y=kx+b,则,
①×n+②×m得,(m+n)b=﹣(m2n+mn2)=﹣mn(m+n),
∴b=﹣mn.
∵∠AOB=90°,
∴∠AOE=∠OBF(同角的余角相等),
又∵∠AEO=∠OFB=90°,
∴△AEO∽△OFB,
∴=,
∴=,
∴mn=4,
∴b=﹣×4=﹣2.
由此可知不论k为何值,直线AB恒过点(0,﹣2).
故答案为:(0,﹣2).
2.(2023 东莞市一模)如图,在平面直角坐标系中,二次函数y=﹣x2+bx+c的图象与坐标轴交于A,B,C三点,其中点B的坐标为(1,0),点C的坐标为(0,4),点D的坐标为(0,2),点P为二次函数图象上的动点.
(1)求二次函数的解析式和直线AD的解析式;
(2)当点P位于第二象限内二次函数的图象上时,连接AD,AP,以AD,AP为邻边作平行四边形APED,设平行四边形APED的面积为S,求S的最大值.
【分析】(1)将B(1,0),C(0,4)代入y=﹣x2+bx+c中,即可求抛物线解析式;再将点A与点D代入y=kx+m,即可求直线DA的解析式;
(2)连接PD,过点P作x轴的垂线交x轴于点H,交AD于点G,S△PAD的面积最大,则平行四边形APED的面积就最大,设P(t,﹣t2﹣3t+4),则G(t,t+2),则S=﹣4(t+)2+,所以当t=﹣时,S的最大值.
【解答】解:(1)将B(1,0),C(0,4)代入y=﹣x2+bx+c中,
∴,
∴,
∴y=﹣x2﹣3x+4,
令y=0,则x=1或x=﹣4,
∴A(﹣4,0),
设直线AD的解析式为y=kx+m,
∴,
∴,
∴y=x+2;
(2)连接PD,过点P作x轴的垂线交x轴于点H,交AD于点G,
∵平行四边形APED,
∴S△PAD=S△PED,
∴S△PAD的面积最大,则平行四边形APED的面积就最大,
设P(t,﹣t2﹣3t+4),则G(t,t+2),
∴PG=﹣t2﹣3t+4﹣t﹣2=﹣t2﹣t+2=﹣(t+)2+,
∴S=2××(﹣t2﹣t+2)×4=﹣4(t+)2+,
∴当t=﹣时,S的最大值.
3.(2022 东莞市一模)如图,抛物线y=ax2﹣2ax﹣3a(a>0)与x轴交于A,B两点(点A在点B的左边),与y轴交于点C,且OB=OC.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图,若点P是线段BC(不与B,C重合)上一动点,过点P作x轴的垂线交抛物线于M点,连接CM,当△PCM和△ABC相似时,求此时点P的坐标;
(3)若点P是直线BC(不与B,C重合)上一动点,过点P作x轴的垂线交抛物线于M点,连接CM,将△PCM沿CM对折,如果点P的对应点N恰好落在y轴上,求此时点P的坐标;
【分析】(1)在抛物线y=ax2﹣2ax﹣3a(a>0)中,令y=0,得出点A、B坐标,再根据OB=OC,建立方程求a的值即可求出函数的关系式;
(2)分△CPM∽△CBA、△CPM∽△ABC两种情况,由相似三角形的性质分别求解即可;
(3)分两种情况情况,由等腰三角形的性质及折叠的性质可得出答案.
【解答】解:(1)在y=ax2﹣2ax﹣3a(a>0)中,
令y=0,得:ax2﹣2ax﹣3a=0,
解得:x1=3,x2=﹣1,
∴A(﹣1,0),B(3,0),
∴OB=3,
∵OB=OC,
∴OC=3,
∴C(0,﹣3),
∴﹣3a=﹣3,
∴a=1,
∴抛物线解析式为:y=x2﹣2x﹣3;
(2)设直线BC解析式为y=kx+b,
∵B(3,0),C(0,﹣3),
∴,解得:,
∴直线BC解析式为:y=x﹣3,
设M点坐标为(m,m2﹣2m﹣3),
∵PM⊥x轴,
∴P(m,m﹣3),
∴PM=m﹣3﹣(m2﹣2m﹣3)=﹣m2+3m,
∵OB=OC,∠BOC=90°,
∴CB=OB,
∴CP=m,
∵A(﹣1,0),B(3,0),C(0,﹣3),
∴OB=OC,AC=,BC=3,
∴∠PBA=∠OCB=45°=∠MPC,
若△PCM和△ABC相似,分两种情况:
①当△CPM∽△CBA,
∴,即,
解得:m=,
∴P(,﹣);
②当△CPM∽△ABC,
∴,即,
解得:m=,
∴P(,﹣);
综上所述,点P的坐标为(,﹣)或(,﹣);
(3)设M点坐标为(m,m2﹣2m﹣3),
当点P在M的上方时,由(2)知PM=﹣m2+3m,CP=m,
∵△PCM沿CM对折,点P的对应点N恰好落在y轴上,
∴∠PCM=∠NCM,
∵PM∥y轴,
∴∠NCM=∠PMC,
∴∠PCM=∠PMC,
∴PC=PM,
∴m=﹣m2+3m,
整理得:m2+(﹣3)m=0,
解得:m1=0(舍去),m2=3﹣,
∴当m=3﹣时,m﹣3=﹣,
∴P(3﹣,﹣).
当点P在M点下方时,PM=m2﹣3m,
同理可得m=m2﹣3m,
解得m1=0(舍去),m2=3+,
∴P(3+,),
综上所述,点P的坐标为(3﹣,﹣)或(3+,).
◆变式训练
1.(2021 罗湖区校级二模)如图,抛物线y=的图象与坐标轴交于点A,B,D,顶点为E,以AB为直径画半圆交y轴正半轴交于点C,圆心为M,P是半圆上的一动点,连接EP.
①点E在⊙M的内部;
②CD的长为;
③若P与C重合,则∠DPE=15°;
④在P的运动过程中,若AP=,则PE=
⑤N是PE的中点,当P沿半圆从点A运动至点B时,点N运动的路径长是2π.
以上5个结论正确的是    ;(填写序号)
【分析】①ME=2=AM,∴E应该在⊙M上,即可求解;
②C是圆M与y轴交点,圆M半径为2,M(1,0)由勾股定理得OC=,CD=2×=3,即可求解;
③CO=,OM=1,PM=2,故∠OPM=30°,EM∥y轴,则∠MEP=∠EPC,而∠MEP=∠MPE,即可求解;
④AK=AEsinα=2×=,同理EK=,则PK=,即可求解;
⑤点N的运动轨迹为以R为圆心的半圆,则N运动的路径长=×2πr=π,即可求解;
【解答】解:抛物线y=的图象与坐标轴交于点A,B,D,
则点A、B、D的坐标分别为:(﹣1,0)、(3,0)、(0,﹣),则点M(1,0),
顶点E的坐标为:(1,﹣2),AB=4,CO=,OD=,故点D不在⊙M上;
①ME=2=AM,∴E应该在⊙M上,故不符合题;
②C是圆M与y轴交点,圆M半径为2,M(1,0)由勾股定理得OC=,而OD=,
故CD的长为,符合题意;
③如图1,连接PM、PE,点E(1,﹣2),故点E在圆上,
CO=,OM=1,PM=2,故∠OPM=30°,
EM∥y轴,则∠MEP=∠EPC,而∠MEP=∠MPE,
∴∠DPE=∠DPM=15°,符合题意;
④如图2,连接PB、PA、AE,
∵点B、E均在圆上,则∠ABP=∠AEP=α,
sin∠AEP=sin∠ABP===sinα,则cosα=,
过点A作AK垂直于PE于K,
则AK=AEsinα=2×=,EK=AEcosα=,则PK=AK=,
故则PE=,符合题意;
⑤如图3,图中实点G、N、M、F是点N运动中所处的位置,
则GF是等腰直角三角形的中位线,GF=AB=2,ME交GF于点R,则四边形GEFM为正方形,
当点P在半圆任意位置时,中点为N,连接MN,则MN⊥PE,连接NR,
则NR=ME=MR=RE=RG=RF=GF=1,则点N的运动轨迹为以R为圆心的半圆,
则N运动的路径长=×2πr=π,故不符合题意;
故答案为:②③④.
2.(2023 三水区校级一模)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2﹣x+c与x轴交于两点A(1,0)和点B(3,0),与y轴交于点C,连接AC,BC.点D是抛物线对称轴上一点,对称轴与x轴交于点E,与直线BC交于点F.
(1)求抛物线的解析式;
(2)连接BD,当以点B,D,E为顶点的三角形与△OAC相似时,求点D的坐标;
(3)当点D关于直线BC的对称点G落在抛物线上时,直接写出点G的坐标.
【分析】(1)将A(1,0),B(3,0)代入y=ax2﹣x+c,用待定系数法即可得答案;
(2)根据题中隐含条件可得∠ACO=30°,要使点B,D,E为顶点的三角形与△OAC相似,只需Rt△BDE中有一个锐角是30°,分两种情况:①当∠DBE=30°时,可得点D的坐标为(2,﹣)或(2,);②当∠BDE=30°时,可得(2,)或(2,﹣);
(3)由∠OBC=30°,可得∠GFB=2∠OBC=60°=∠DFB,即知直线AF与直线EF关于直线BC成轴对称,点G是点D关于直线BC的对称点,而EF=EB=,得F(2,),设直线AF的解析式为y=kx+b,用待定系数法可得直线AF的解析式为y=x﹣,解即得G坐标为(1,0)或(4,).
【解答】解:(1)将A(1,0),B(3,0)代入y=ax2﹣x+c,
得,解得,
∴抛物线的解析式为:y=x2﹣x+;
(2)由y=x2﹣x+=(x﹣2)2﹣,得抛物线的对称轴是直线x=2,
∴E(2,0),
在y=x2﹣x+中令x=0,得y=,
∴C(0,),
而A(1,0),B(3,0),
∴OC=,OA=1,AC=2,
∴OA=AC,
∴∠ACO=30°,∠CAO=60°,
∴△OAC是含30°的直角三角形,
要使点B,D,E为顶点的三角形与△OAC相似,只需Rt△BDE中有一个锐角是30°,
①当∠DBE=30°时,如图:
∵B(3,0),E(2,0),
∴BE=1,
在Rt△BDE中,DE=BE=,
∴D(2,﹣),
由对称性知,D'(2,)也满足题意,
∴点D的坐标为(2,﹣)或(2,);
②当∠BDE=30°时,如图:
∵DE=BE=,
∴D(2,﹣),
由对称性D'(2,)也符合题意,
综上所述,点D的坐标为(2,﹣)或(2,)或(2,)或(2,﹣);
(3)作直线AF交抛物线于G,如图:
∵C(0,),B(3,0),
∴OB=3,OC=,
∴tan∠OBC==,
∴∠OBC=30°,
∵EF是抛物线的对称轴,
∴∠FAB=∠FBA=30°,
∴∠GFB=2∠OBC=60°=∠DFB,
∴直线AF与直线EF关于直线BC成轴对称,
∴点G是点D关于直线BC的对称点,
∵EF=EB=,
∴F(2,),
设直线AF的解析式为y=kx+b,将A(1,0),F(2,)代入得:
∴,解得,
∴直线AF的解析式为y=x﹣,
由,得,,
∴G坐标为(1,0)或(4,).
3.(2023 番禺区校级一模)在平面直角坐标系中,O为坐标原点,抛物线y=ax2﹣ax+6分别交x轴、y轴于A、C、B三点,OB=OA.
(1)求a的值;
(2)如图1,点P在第一象限内抛物线上,其横坐标为t,连接AB、PB、PA,设△PBA的面积为S,求S与t的函数关系式;(不要求写出t的取值范围)
(3)如图2,在(2)的条件下,直线PD交x轴于D,交y轴于E,交AB于点R,点F在OA上,连接FE,使∠PEF=∠DEO,点K在ED上,连接FK,使∠FKP=45°,作TR∥y轴,连接TE交x轴于N,使FK=TE,点Q在第一象限内抛物线上,QG⊥PD于G,连接FQ,使∠AFQ=∠PEF,若FE﹣FN=2ON,BE+AF=FE,求QG的长.
【分析】(1)根据题意可求得A、B两点坐标,根据OB=OA可列出方程,即可求解.
(2)作出辅助线,证得四边形PTOW为矩形,设出点P的坐标,求得PT、PW的值,进而求得S△PBA=S△BOP+S△AOP﹣S△AOB,计算即可求解.
(3)作出辅助线,证得FE=FM,设∠DFK=α,证得△KEF≌△KMF(SAS),△EKM是等腰直角三角形,根据矩形及正方形的判定及性质,证得四边形KINZ是正方形,求出BE,OE的长,利用勾股定理求出OF的长,再利用三角函数及勾股定理即可求解.
【解答】解:(1)∵抛物线y=ax2﹣ax+6分别交x轴、y轴于A、C、B三点,
∴当x=0时,y=6,
∴B(0,6),OB=OA=6,A(6,0),
∴0=62×a﹣6a+6,
解得,
即.
答:a的值为﹣.
(2)如图,连接OP,过P分别作x,y轴的垂线,垂足为T,W,
∴∠BOA=∠PNO=∠PTO=90°,
∴四边形PTOW为矩形,
设P(t,﹣),
∴,
∴S△PBA=S△BOP+S△AOP﹣S△AOB


=3×
=﹣.
答:S与t的函数关系式为:S=﹣.
(3)如图,截取OM=ON,
∵FE﹣FN=2ON,
∴FE=2ON+FN,
∴FE=FM,
设∠DFK=α,
∵∠FKE=45°,
∴∠KDF=45°﹣α,
则∠PEF=∠DEO=∠BEG=45°+α,∠OEF=90°﹣2α,∠EFO=2α,
∴FK平分∠EFO,
∴∠EFK=∠MFK,
∴△KEF≌△KMF(SAS),
∴KE=KM,∠EKF=∠MKF=45°,连接EM,
∴EM⊥KF,
∴△EKM是等腰直角三角形,
∴∠MEF=90°﹣α,
∴∠MEO=90°﹣α﹣(90°﹣2α)=α=∠NEO,
作TV⊥y轴于V,作KI⊥x轴于I,作RH⊥y轴于H,
∴四边形HRTV是矩形,
∵KF=TE,∠KIF=∠TVE=90°,
∴△KIF≌△TVE(AAS),
∴KI=TV=RH,
作KZ⊥y轴于Z,
∴四边形KIOZ是矩形,
∴∠KIM=∠KZE=90°,
∴△KZE≌KIM(HL),
∴KI=KZ=RH,
∴四边形KINZ是正方形,连接OK,
∴OK平分∠EOD,
∴∠KOE=∠KOD=45°
∴△KZE≌△RHE(AAS),
∴KE=RE,

∴E(3,0),
∵BE+AF=EF,AF=OA﹣OF=6﹣OF,
∴3+6﹣OF=EF,
∴EF=9﹣OF,
在Rt△EOF中,OF2+OE2=EF2,
∴OF2+9=(9﹣OF)2,
解得OF=4,
∴EF=MF=5,OM=ON=MF﹣OF=1,
在Rt△EOM中,,
则,tan∠QFA=tan(45°+α)=2,
作QL⊥x轴于L,
设FL=m,则QL=2m,Q(4+m,2m),
代入解析式,得2m=﹣,
整理得m2+17m﹣18=0,
解得m1=1,m2=﹣18(舍去),
∴Q(5,2),
∴QL=KI=2,
连接KQ,
∴四边形KILQ是平行四边形,
∴KQ=7,
在Rt△KGQ中,,
∴,即KG=2GQ,
∴GQ2=KQ2﹣KG2=49﹣4GQ2,
整理得GQ2=,
解得,(负值舍去).
答:GQ的值为.
1.(2020 广东)把函数y=(x﹣1)2+2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
【分析】先求出y=(x﹣1)2+2的顶点坐标,再根据向右平移横坐标加,求出平移后的二次函数图象顶点坐标,然后利用顶点式解析式写出即可.
【解答】解:二次函数y=(x﹣1)2+2的图象的顶点坐标为(1,2),
∴向右平移1个单位长度后的函数图象的顶点坐标为(2,2),
∴所得的图象解析式为y=(x﹣2)2+2.
故选:C.
2.(2021 深圳)二次函数y=ax2+bx+1的图象与一次函数y=2ax+b在同一平面直角坐标系中的图象可能是(  )
A.B.C.D.
【分析】由二次函数y=ax2+bx+c的图象得到字母系数的正负以及对称轴,与一次函数y=2ax+b的图象得到的字母系数的正负以及与x轴的交点相比较看是否一致.
【解答】解:A、由抛物线可知,a>0,b<0,c=1,对称轴为直线x=﹣,由直线可知,a>0,b<0,直线经过点(﹣,0),故本选项符合题意;
B、由抛物线可知,对称轴为直线x=﹣,直线不经过点(﹣,0),故本选项不符合题意;
C、由抛物线可知,对称轴为直线x=﹣,直线不经过点(﹣,0),故本选项不符合题意;
D、由抛物线可知,对称轴为直线x=﹣,直线不经过点(﹣,0),故本选项不符合题意;
故选:A.
3.(2022 广州)如图,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)的对称轴为x=﹣2,下列结论正确的是(  )
A.a<0
B.c>0
C.当x<﹣2时,y随x的增大而减小
D.当x>﹣2时,y随x的增大而减小
【分析】根据图象得出a,c的符号即可判断A、B,利用二次函数的性质即可判断C、D.
【解答】解:∵图象开口向上,
∴a>0,故A不正确;
∵图象与y轴交于负半轴,
∴c<0,故B不正确;
∵抛物线开口向上,对称轴为直线x=﹣2,
∴当x<﹣2时,y随x的增大而减小,x>﹣2时,y随x的增大而增大,
故C正确,D不正确;
故选:C.
4.(2021 广东)我国南宋时期数学家秦九韶曾提出利用三角形的三边求面积的公式,此公式与古希腊几何学家海伦提出的公式如出一辙,即三角形的三边长分别为a,b,c,记p=,则其面积S=.这个公式也被称为海伦﹣秦九韶公式.若p=5,c=4,则此三角形面积的最大值为(  )
A. B.4 C.2 D.5
【分析】根据公式算出a+b的值,代入公式即可求出解.
【解答】解:∵p=,p=5,c=4,
∴5=,
∴a+b=6,
∴a=6﹣b,
∴S=





=,
当b=3时,S有最大值为=2.
故选:C.
5.(2020 广东)如图,抛物线y=ax2+bx+c的对称轴是直线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
【分析】根据抛物线的开口方向、对称轴、与坐标轴的交点判定系数符号及运用一些特殊点解答问题.
【解答】解:由抛物线的开口向下可得:a<0,
根据抛物线的对称轴在y轴右边可得:a,b异号,所以b>0,
根据抛物线与y轴的交点在正半轴可得:c>0,
∴abc<0,故①错误;
∵抛物线与x轴有两个交点,
∴b2﹣4ac>0,故②正确;
∵直线x=1是抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)的对称轴,所以﹣=1,可得b=﹣2a,
由图象可知,当x=﹣2时,y<0,即4a﹣2b+c<0,
∴4a﹣2×(﹣2a)+c<0,
即8a+c<0,故③正确;
由图象可知,当x=2时,y=4a+2b+c>0;当x=﹣1时,y=a﹣b+c>0,
两式相加得,5a+b+2c>0,故④正确;
∴结论正确的是②③④3个,
故选:B.
6.(2023 广东)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
【分析】过A作AH⊥x轴于H,根据正方形的性质得到∠AOB=45°,得到AH=OH,利用待定系数法求得a、c的值,即可求得结论.
【解答】解:过A作AH⊥x轴于H,
∵四边形ABCO是正方形,
∴∠AOB=45°,
∴∠AOH=45°,
∴AH=OH,
设A(m,m),则B(0,2m),
∴,
解得am=﹣1,m=,
∴ac的值为﹣2,
故选:B.
7.(2021 广东)设O为坐标原点,点A、B为抛物线y=x2上的两个动点,且OA⊥OB.连接点A、B,过O作OC⊥AB于点C,则点C到y轴距离的最大值(  )
A. B. C. D.1
【分析】分别作AE、BF垂直于x轴于点E、F,设OE=a,OF=b,由抛物线解析式可得AE=a2,BF=b2,作AH⊥BH于H,交y轴于点G,连接AB交y轴于点D,设点D(0,m),易证△ADG∽△ABH,所以,即.可得m=ab.再证明△AEO∽△OFB,所以,即,可得ab=1.即得点D为定点,坐标为(0,1),得DO=1.进而可推出点C是在以DO为直径的圆上运动,则当点C到y轴距离为此圆的直径的一半,即时最大.
【解答】解:如图,分别作AE、BF垂直于x轴于点E、F,
设OE=a,OF=b,由抛物线解析式为y=x2,
则AE=a2,BF=b2,
作AH⊥BF于H,交y轴于点G,连接AB交y轴于点D,
设点D(0,m),
∵DG∥BH,
∴△ADG∽△ABH,
∴,即.
化简得:m=ab.
∵∠AOB=90°,
∴∠AOE+∠BOF=90°,
又∠AOE+∠EAO=90°,
∴∠BOF=∠EAO,
又∠AEO=∠BFO=90°,
∴△AEO∽△OFB.
∴,
即,
化简得ab=1.
则m=ab=1,说明直线AB过定点D,D点坐标为(0,1).
∵∠DCO=90°,DO=1,
∴点C是在以DO为直径的圆上运动,
∴当点C到y轴距离为=时,点C到y轴的距离最大.
故选:A.
8.(2021 广东)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    .
【分析】可根据二次函数图象左加右减,上加下减的平移规律进行解答.
【解答】解: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:y=2(x+1)2+1﹣3,即y=2x2+4x
故答案为y=2x2+4x.
9.(2023 广州)已知点A(x1,y1),B(x2,y2)在抛物线y=x2﹣3上,且0<x1<x2,则y1   y2.(填“<”或“>”或“=”)
【分析】依据题意,求出抛物线y=x2﹣3的对称轴x=0,从而由二次函数的性质,根据抛物线开口向下,故当x>0时y随x的增大而减小,进而判断得解.
【解答】解:由题意得抛物线y=x2﹣3的对称轴x=0,
又a=1>0,
∴抛物线y=x2﹣3开口向上.
∴当x>0时y随x的增大而增大.
∴对于A、B当0<x1<x2时,y1<y2.
故答案为:<.
10.(2021 深圳)某科技公司销售高新科技产品,该产品成本为8万元,销售单价x(万元)与销售量y(件)的关系如表所示:
x(万元) 10 12 14 16
y(件) 40 30 20 10
(1)求y与x的函数关系式;
(2)当销售单价为多少时,有最大利润,最大利润为多少?
【分析】(1)通过表格数据可以判断y与x之间的函数关系式为一次函数关系,设出函数解析式用待定系数法求函数解析式即可;
(2)根据销售利润等于单件的利润与销售件数的乘积列出函数关系式,根据二次函数的性质求最值即可.
【解答】解:(1)由表格中数据可知,y与x之间的函数关系式为一次函数关系,
设y=kx+b(k≠0),
则,
解得:,
∴y与x的函数关系式y=﹣5x+90;
(2)设该产品的销售利润为w,
由题意得:w=y(x﹣8)=(﹣5x+90)(x﹣8)=﹣5x2+130x﹣720=﹣5(x﹣13)2+125,
∵﹣5<0,
∴当x=13时,w最大,最大值为125(万元),
答:当销售单价为13万元时,有最大利润,最大利润为125万元.
11.(2021 广东)端午节是我国入选世界非物质文化遗产的传统节日,端午节吃粽子是中华民族的传统习俗.市场上豆沙粽的进价比猪肉粽的进价每盒便宜10元,某商家用8000元购进的猪肉粽和用6000元购进的豆沙粽盒数相同.在销售中,该商家发现猪肉粽每盒售价50元时,每天可售出100盒;每盒售价提高1元时,每天少售出2盒.
(1)求猪肉粽和豆沙粽每盒的进价;
(2)设猪肉粽每盒售价x元(50≤x≤65),y表示该商家每天销售猪肉粽的利润(单位:元),求y关于x的函数解析式并求最大利润.
【分析】(1)设猪肉粽每盒进价a元,则豆沙粽每盒进价(a﹣10)元,根据商家用8000元购进的猪肉粽和用6000元购进的豆沙粽盒数相同列出方程,解方程即可;
(2)由题意得,当x=50时,每天可售出100盒,当猪肉粽每盒售价x元(50≤x≤65)时,每天可售[100﹣2(x﹣50)]盒,列出每天销售猪肉粽的利润y与猪肉粽每盒售价x元的函数关系式,根据二次函数的性质及x的取值范围求利润的最大值.
【解答】解:(1)设猪肉粽每盒进价a元,则豆沙粽每盒进价(a﹣10)元,
则,
解得:a=40,经检验a=40是方程的解,
∴猪肉粽每盒进价40元,豆沙粽每盒进价30元,
(2)由题意得,当x=50时,每天可售出100盒,
当猪肉粽每盒售价x元(50≤x≤65)时,每天可售[100﹣2(x﹣50)]盒,
∴y=x[100﹣2(x﹣50)]﹣40×[100﹣2(x﹣50)]=﹣2x2+280x﹣8000,
配方,得:y=﹣2(x﹣70)2+1800,
∵x<70时,y随x的增大而增大,
∴当x=65时,y取最大值,最大值为:﹣2×(65﹣70)2+1800=1750(元).
答:y关于x的函数解析式为y=﹣2x2+280x﹣8000(50≤x≤65),且最大利润为1750元.
12.(2023 深圳)蔬菜大棚是一种具有出色的保温性能的框架覆膜结构,它出现使得人们可以吃到反季节蔬菜.一般蔬菜大棚使用竹结构或者钢结构的骨架,上面覆上一层或多层保温塑料膜,这样就形成了一个温室空间.
如图1,某个温室大棚的横截面可以看作矩形ABCD和抛物线AED构成,其中AB=3m,BC=4m,取BC中点O,过点O作线段BC的垂直平分线OE交抛物线AED于点E,若以O点为原点,BC所在直线为x轴,OE为y轴建立如图所示平面直角坐标系.
请回答下列问题:
(1)如图2,抛物线AED的顶点E(0,4),求抛物线的解析式;
(2)如图3,为了保证蔬菜大棚的通风性,该大棚要安装两个正方形孔的排气装置LFGT,SMNR,若FL=NR=0.75m,求两个正方形装置的间距GM的长;
(3)如图4,在某一时刻,太阳光线透过A点恰好照射到C点,此时大棚截面的阴影为CK,求CK的长.
【分析】(1)利用待定系数法即可求解.
(2)设出G,L,根据题意列出方程求解即可.
(3)取最右侧光线与抛物线切点为F,根据题意求出直线FK的解析式,由BK=OB+OK求解即可.
【解答】解:(1)∵AB=3m,AD=BC=4m,E(0,4),
∴A(﹣2,3),B(﹣2,0),C(2,0),D(2,3),
设抛物线表达式为y=ax2+bx+c,
将A、D、E三点坐标代入表达式,
得,
解得.
∴抛物线表达式为.
答:抛物线表达式为.
(2)设G(﹣t,3),则L(﹣t﹣),
∴,
解得(负值舍去),
∴GM=2t=.
答:两个正方形装置的间距GM的长为m.
(3)取最右侧光线与抛物线切点为F,如图4,
设直线AC的解析式为y=kx+b,
∴,
解得,
∴直线AC的解析式为y=﹣x+,
∵FK∥AC,
设,
∴,
得,
∴,
解得m=,
∴直线FK的解析式为,
令y=0,得x=,
∴.
∴CK=BK﹣BC==
答:CK的长为m.
13.(2022 广东)如图,抛物线y=x2+bx+c(b,c是常数)的顶点为C,与x轴交于A,B两点,A(1,0),AB=4,点P为线段AB上的动点,过P作PQ∥BC交AC于点Q.
(1)求该抛物线的解析式;
(2)求△CPQ面积的最大值,并求此时P点坐标.
【分析】(1)根据A(1,0),AB=4求出B(﹣3,0),把A、B的坐标代入抛物线y=x2+bx+c,即可求解;
(2)过Q作QE⊥x轴于E,设P(m,0),则PA=1﹣m,易证△PQA∽△BCA,利用相似三角形的性质即可求出QE的长,又因为S△CPQ=S△PCA﹣S△PQA,进而得到△CPQ面积和m的二次函数关系式,利用二次函数的性质即可求出面积最大值.
【解答】(1)∵抛物线y=x2+bx+c(b,c是常数)的顶点为C,与x轴交于A,B两点,A(1,0),AB=4,
∴B(﹣3,0),
∴,
解得,
∴抛物线的解析式为y=x2+2x﹣3;
(2)过Q作QE⊥x轴于E,过C作CF⊥x轴于F,
设P(m,0),则PA=1﹣m,
∵y=x2+2x﹣3=(x+1)2﹣4,
∴C(﹣1,﹣4),
∴CF=4,
∵PQ∥BC,
∴△PQA∽△BCA,
∴,即,
∴QE=1﹣m,
∴S△CPQ=S△PCA﹣S△PQA
=PA CF﹣PA QE
=(1﹣m)×4﹣(1﹣m)(1﹣m)
=﹣(m+1)2+2,
∵﹣3≤m≤1,
∴当m=﹣1时 S△CPQ有最大值2,
∴△CPQ面积的最大值为2,此时P点坐标为(﹣1,0).
14.(2021 广东)已知二次函数y=ax2+bx+c的图象过点(﹣1,0),且对任意实数x,都有4x﹣12≤ax2+bx+c≤2x2﹣8x+6.
(1)求该二次函数的解析式;
(2)若(1)中二次函数图象与x轴的正半轴交点为A,与y轴交点为C;点M是(1)中二次函数图象上的动点.问在x轴上是否存在点N,使得以A、C、M、N为顶点的四边形是平行四边形.若存在,求出所有满足条件的点N的坐标;若不存在,请说明理由.
【分析】(1)令4x﹣12=2x2﹣8x+6,解之可得交点为(3,0),则二次函数图象必过(3,0),又过(﹣1,0),则把两点坐标代入解析式可得y=ax2﹣2ax﹣3a,又ax2﹣2ax﹣3a≥4x﹣12,整理可得ax2﹣2ax﹣4x+12﹣3a≥0,所以a>0且Δ=0,则可得a=1,从而求得二次函数解析式;
(2)由题意可得A(3,0),C(0,﹣3),设点M坐标为(m,m2﹣2m﹣3),N(n,0).根据对角线的不同可分三类情况建立方程组讨论求解即可:①AC为对角线则有;②AM为对角线则有;③AN为对角线则有.
【解答】解:(1)不妨令4x﹣12=2x2﹣8x+6,解得:x1=x2=3,
当x=3时,4x﹣12=2x2﹣8x+6=0.
∴y=ax2+bx+c必过(3,0),
又∵y=ax2+bx+c过(﹣1,0),
∴,解得:,
∴y=ax2﹣2ax﹣3a,
又∵ax2﹣2ax﹣3a≥4x﹣12,
∴ax2﹣2ax﹣3a﹣4x+12≥0,
整理得:ax2﹣2ax﹣4x+12﹣3a≥0,
∴a>0且Δ=0,
∴(2a+4)2﹣4a(12﹣3a)=0,
∴(a﹣1)2=0,
∴a=1,b=﹣2,c=﹣3.
∴该二次函数解析式为y=x2﹣2x﹣3.
(2)存在,理由如下:
令y=x2﹣2x﹣3中y=0,得x=3,则A点坐标为(3,0);
令x=0,得y=﹣3,则点C坐标为(0,﹣3).
设点M坐标为(m,m2﹣2m﹣3),N(n,0),
根据平行四边形对角线性质以及中点坐标公式可得:
①当AC为对角线时,,
即,解得:m1=0(舍去),m2=2,
∴n=1,即N1(1,0).
②当AM为对角线时,,
即,解得:m1=0(舍去),m2=2,
∴n=5,即N2(5,0).
③当AN为对角线时,,
即,解得:m1=1+,m2=1﹣,
∴n=或﹣2﹣,
∴N3(,0),N4(﹣2﹣,0).
综上所述,N点坐标为(1,0)或(5,0)或(,0)或(﹣2﹣,0).
15.(2023 广州)已知点P(m,n)在函数y=﹣(x<0)的图象上.
(1)若m=﹣2,求n的值;
(2)抛物线y=(x﹣m)(x﹣n)与x轴交于两点M,N(M在N的左边),与y轴交于点G,记抛物线的顶点为E.
①m为何值时,点E到达最高处;
②设△GMN的外接圆圆心为C,⊙C与y轴的另一个交点为F,当m+n≠0时,是否存在四边形FGEC为平行四边形?若存在,求此时顶点E的坐标;若不存在,请说明理由.
【分析】(1)把m=﹣2代入y=﹣(x<0)得n=﹣=1,即可求解;
(2)①x=,得y=(x﹣m)(x﹣n)=﹣(m﹣n)2=﹣2﹣(m+n)2≤﹣2,即可求解;
②求出直线TS的表达式为:y=﹣m(x﹣m)﹣1,得到点C的坐标为:(,﹣);由垂径定理知,点C在FG的中垂线上,则FG=2(yC﹣yG)=2×(﹣+2)=3;由四边形FGEC为平行四边形,则CE=FG=3=yC﹣yE=﹣﹣yE,求出yE=﹣,进而求解.
【解答】解:(1)把m=﹣2代入y=﹣(x<0)得n=﹣=1;
故n的值为1;
(2)①在y=(x﹣m)(x﹣n)中,令y=0,则(x﹣m)(x﹣n)=0,
解得x=m或x=n,
∴M(m,0),N(n,0),
∵点P(m,n)在函数y=﹣(x<0)的图象上,
∴mn=﹣2,
令x=,得y=(x﹣m)(x﹣n)=﹣(m﹣n)2=﹣2﹣(m+n)2≤﹣2,
即当m+n=0,且mn=﹣2,
则m2=2,解得:m=﹣(正值已舍去),
即m=﹣时,点E到达最高处;
②假设存在,理由:
对于y=(x﹣m)(x﹣n),当x=0时,y=mn=﹣2,即点G(0,﹣2),
由①得M(m,0),N(n,0),G(0,﹣2),E(,﹣(m﹣n)2 ),对称轴为直线x=,
由点M(m,0)、G(0,﹣2)的坐标知,tan∠OMG==,
作MG的中垂线交MG于点T,交y轴于点S,交x轴于点K,则点T(m,﹣1),
则tan∠MKT=﹣m,
则直线TS的表达式为:y=﹣m(x﹣m)﹣1.
当x=时,y=﹣m(x﹣m)﹣1=﹣,
则点C的坐标为:(,﹣).
由垂径定理知,点C在FG的中垂线上,则FG=2(yC﹣yG)=2×(﹣+2)=3.
∵四边形FGEC为平行四边形,
则CE=FG=3=yC﹣yE=﹣﹣yE,
解得:yE=﹣,
即﹣(m﹣n)2=﹣,且mn=﹣2,
则m+n=,
∴E(﹣,﹣),或(,﹣).
16.(2022 广州)已知直线l:y=kx+b经过点(0,7)和点(1,6).
(1)求直线l的解析式;
(2)若点P(m,n)在直线l上,以P为顶点的抛物线G过点(0,﹣3),且开口向下.
①求m的取值范围;
②设抛物线G与直线l的另一个交点为Q,当点Q向左平移1个单位长度后得到的点Q′也在G上时,求G在≤x≤+1的图象的最高点的坐标.
【分析】(1)用待定系数法求解析式即可;
(2)①设抛物线的解析式为y=a(x﹣m)2+7﹣m,将点(0,﹣3)代入可得am2+7﹣m=﹣3,再由a=<0,求m的取值即可;
②由题意求出Q点的横坐标为m+,联立方程组,整理得ax2+(1﹣2ma)x+am2﹣m=0,根据根与系数的关系可得m+m+=2m﹣,可求a=﹣2,从而可求m=2或m=﹣,确定抛物线的解析式后即可求解.
【解答】解:(1)将点(0,7)和点(1,6)代入y=kx+b,
∴,
解得,
∴y=﹣x+7;
(2)①∵点P(m,n)在直线l上,
∴n=﹣m+7,
设抛物线的解析式为y=a(x﹣m)2+7﹣m,
∵抛物线经过点(0,﹣3),
∴am2+7﹣m=﹣3,
∴a=,
∵抛物线开口向下,
∴a<0,
∴a=<0,
∴m<10且m≠0;
②∵抛物线的对称轴为直线x=m,
∴Q点与Q'关于x=m对称,
∴Q点的横坐标为m+,
联立方程组,
整理得ax2+(1﹣2ma)x+am2﹣m=0,
∵P点和Q点是直线l与抛物线G的交点,
∴m+m+=2m﹣,
∴a=﹣2,
∴y=﹣2(x﹣m)2+7﹣m,
∴﹣2m2+7﹣m=﹣3,
解得m=2或m=﹣,
当m=2时,y=﹣2(x﹣2)2+5,
此时抛物线的对称轴为直线x=2,
图象在≤x≤上的最高点坐标为(2,5);
当m=﹣时,y=﹣2(x+)2+,
此时抛物线的对称轴为直线x=﹣,
图象在﹣2≤x≤﹣1上的最高点坐标为(﹣2,9);
综上所述:G在≤x≤+1的图象的最高点的坐标为(﹣2,9)或(2,5).
17.(2021 广州)已知抛物线y=x2﹣(m+1)x+2m+3.
(1)当m=0时,请判断点(2,4)是否在该抛物线上;
(2)该抛物线的顶点随着m的变化而移动,当顶点移动到最高处时,求该抛物线的顶点坐标;
(3)已知点E(﹣1,﹣1)、F(3,7),若该抛物线与线段EF只有一个交点,求该抛物线顶点横坐标的取值范围.
【分析】(1)当m=0时,抛物线为y=x2﹣x+3,将x=2代入得y=5,故点(2,4)不在抛物线上;
(2)抛物线y=x2﹣(m+1)x+2m+3的顶点为(,),而=﹣(m﹣3)2+5,即得m=3时,纵坐标最大,此时顶点移动到了最高处,顶点坐标为:(2,5);
(3)求出直线EF的解析式为y=2x+1,由得直线y=2x+1与抛物线y=x2﹣(m+1)x+2m+3的交点为:(2,5)和(m+1,2m+3),因(2,5)在线段EF上,由已知可得(m+1,2m+3)不在线段EF上,即是m+1<﹣1或m+1>3,或(2,5)与(m+1,2m+3)重合,可得抛物线顶点横坐标x顶点=<﹣或x顶点=>或x顶点=1.
【解答】解:(1)当m=0时,抛物线为y=x2﹣x+3,
将x=2代入得y=4﹣2+3=5,
∴点(2,4)不在抛物线上;
(2)抛物线y=x2﹣(m+1)x+2m+3的顶点为(,),
化简得(,),
顶点移动到最高处,即是顶点纵坐标最大,
而=﹣(m﹣3)2+5,
∴m=3时,纵坐标最大,即是顶点移动到了最高处,
此时该抛物线解析式为y=x2﹣4x+9,顶点坐标为:(2,5);
(3)设直线EF解析式为y=kx+b,将E(﹣1,﹣1)、F(3,7)代入得:
,解得,
∴直线EF的解析式为y=2x+1,
由得:或,
∴直线y=2x+1与抛物线y=x2﹣(m+1)x+2m+3的交点为:(2,5)和(m+1,2m+3),
而(2,5)在线段EF上,
∴若该抛物线与线段EF只有一个交点,则(m+1,2m+3)不在线段EF上,或(2,5)与(m+1,2m+3)重合,
∴m+1<﹣1或m+1>3或m+1=2(此时2m+3=5),
∴此时抛物线顶点横坐标x顶点=<﹣或x顶点=>或x顶点===1.
18.(2020 广东)如图,抛物线y=x2+bx+c与x轴交于A,B两点,点A,B分别位于原点的左、右两侧,BO=3AO=3,过点B的直线与y轴正半轴和抛物线的交点分别为C,D,BC=CD.
(1)求b,c的值;
(2)求直线BD的函数解析式;
(3)点P在抛物线的对称轴上且在x轴下方,点Q在射线BA上.当△ABD与△BPQ相似时,请直接写出所有满足条件的点Q的坐标.
【分析】(1)先求出点A,点B坐标,代入交点式,可求抛物线解析式,即可求解;
(2)过点D作DE⊥AB于E,由平行线分线段成比例可求OE=,可求点D坐标,利用待定系数法可求解析式;
(3)利用两点距离公式可求AD,AB,BD的长,利用锐角三角函数和直角三角形的性质可求∠ABD=30°,∠ADB=45°,分∠ABP=30°或∠ABP=45°两种情况讨论,利用相似三角形的性质可求解.
【解答】解:(1)∵BO=3AO=3,
∴点B(3,0),点A(﹣1,0),
∴抛物线解析式为:y=(x+1)(x﹣3)=x2﹣x﹣,
∴b=﹣,c=﹣;
(2)如图1,过点D作DE⊥AB于E,
∴CO∥DE,
∴,
∵BC=CD,BO=3,
∴=,
∴OE=,
∴点D横坐标为﹣,
∴点D坐标为(﹣,+1),
设直线BD的函数解析式为:y=kx+m,
由题意可得:,
解得:,
∴直线BD的函数解析式为y=﹣x+;
(3)∵点B(3,0),点A(﹣1,0),点D(﹣,+1),
∴AB=4,AD=2,BD=2+2,对称轴为直线x=1,
∵直线BD:y=﹣x+与y轴交于点C,
∴点C(0,),
∴OC=,
∵tan∠CBO==,
∴∠CBO=30°,
如图2,过点A作AK⊥BD于K,
∴AK=AB=2,
∴DK===2,
∴DK=AK,
∴∠ADB=45°,
如图,设对称轴与x轴的交点为N,即点N(1,0),
若∠CBO=∠PBO=30°,
∴BN=PN=2,BP=2PN,
∴PN=,BP=,
当△BAD∽△BPQ,
∴,
∴BQ==2+,
∴点Q(1﹣,0);
当△BAD∽△BQP,
∴,
∴BQ==4﹣,
∴点Q(﹣1+,0);
若∠PBO=∠ADB=45°,
∴BN=PN=2,BP=BN=2,
当△DAB∽△BPQ,
∴,
∴,
∴BQ=2+2
∴点Q(1﹣2,0);
当△BAD∽△PQB,
∴,
∴BQ==2﹣2,
∴点Q(5﹣2,0);
综上所述:满足条件的点Q的坐标为(1﹣,0)或(﹣1+,0)或(1﹣2,0)或(5﹣2,0).
1.(2023 越秀区校级一模)下列二次函数中,其图象的顶点坐标是(2,﹣1)的是(  )
A.y=(x﹣2)2+1 B.y=(x+2)2+1
C.y=(x﹣2)2﹣1 D.y=(x+2)2﹣1
【分析】利用二次函数的顶点式写出各个函数的顶点坐标,然后判断即可.
【解答】解:A、顶点坐标为(2,1),不符合题意;
B、顶点坐标为(﹣2,1),不符合题意;
C、顶点坐标为(2,﹣1),符合题意;
D、顶点坐标为(﹣2,﹣1),不符合题意,
故选:C.
2.(2022 东莞市校级一模)将二次函数y=(x+1)2﹣2的图象向右平移2个单位长度,再向下平移3个单位长度得到的二次函数解析式是
(  )
A.y=(x﹣1)2﹣5 B.y=(x﹣1)2+1
C.y=(x+3)2+1 D.y=(x+3)2﹣5
【分析】按照“左加右减,上加下减”的规律进而求出即可.
【解答】解:将二次函数y=(x+1)2﹣2的图象向右平移2个单位长度,再向下平移3个单位长度得到的二次函数解析式是y=(x+1﹣2)2﹣2﹣3,即y=(x﹣1)2﹣5.
故选:A.
3.(2023 霞山区一模)已知二次函数y=ax2+bx(a≠0)的图象如图所示,则一次函数y=ax+b(a≠0)的图象大致为(  )
A. B. C. D.
【分析】根据二次函数的图象可以得到a<0,b>0,然后即可得到一次函数y=ax+b(a≠0)的图象经过哪几个象限.
【解答】解:由二次函数y=ax2+bx(a≠0)的图象,可知:a<0,b>0,
则一次函数y=ax+b(a≠0)的图象经过第一、二、四象限,
故选:C.
4.(2023 东莞市模拟)如图,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)的顶点为(1,n),与x轴的一个交点为A(3,0),与y轴的交点在(0,1)和(0,2)之间.下列结论:
①abc>0;②﹣1<;③(a+c)2﹣b2=0;④b=﹣4a中,正确的个数为(  )
A.1 B.2 C.3 D.4
【分析】根据二次函数的图象与系数的关系,逐项分析判断即可.
【解答】解:①∵函数图象开口向下,
∴a<0,
∵对称轴在y轴右侧,a与b异号,
∴b>0,
∵函数与y轴正半轴相交,
∴c>0,
故abc<0,①不正确;
②∵顶点为(1,n),对称轴x=﹣=1,
∴b=﹣2a>0,
∴A点(3,0)关于对称轴x=1的对称点为(﹣1,0),
∴当x=﹣1时,y=a﹣b+c=0,得c=﹣3a,
∵1<c<2,
∴1<﹣3a<2,
∴﹣>a>﹣,故②不正确;
③当x=﹣1时,y=a﹣b+c=0,
(a+c)2﹣b2=(a+b+c)(a﹣b+c)=0,故③正确;
④由②的推理可知b=﹣2a,故④不正确.
正确的有③,
故选:A.
5.(2022 武江区校级一模)若直线y=3x+m经过第一、三、四象限,则二次函数y=(x﹣m)2+1的图象顶点必在第    象限.
【分析】先根据一次函数经过的象限得到m<0,再由二次函数y=(x﹣m)2+1的图象顶点坐标为(m,1)即可得到答案.
【解答】解:∵直线y=3x+m经过第一、三、四象限,
∴m<0,
∵二次函数y=(x﹣m)2+1的图象顶点坐标为(m,1),
∴二次函数y=(x﹣m)2+1的图象顶点在第二象限,
故答案为:二.
6.(2023 越秀区校级二模)在平面直角坐标系xOy中,已知点(n﹣2,y1),(n﹣1,y2),(n+1,y3)在抛物线y=ax2﹣2ax﹣2(a<0)上,若0<n<1,则y1,y2,y3的大小关系为    .(用“<”表示)
【分析】求得抛物线的开口方向和对称轴,然后根据点到对称轴的距离的大小判断即可.
【解答】解:∵抛物线y=ax2﹣2ax﹣2(a<0),
∴抛物线开口向下,对称轴为直线x=﹣=1,
∵0<n<1,
∴﹣2<n﹣2<﹣1,﹣1<n﹣1<0,1<n+1<2,
∴点(n﹣2,y1)到对称轴的距离最大,(n+1,y3)到对称轴距离最短,
∴y1<y2<y3,
故答案为:y1<y2<y3.
7.(2023 宝安区校级三模)如图,抛物线y=(x﹣2)2﹣2的顶点为A,与y轴交于点B,则直线AB的表达式为    .
【分析】求出A、B点的坐标,用待定系数法求直线AB的解析式即可;
【解答】解:∵y=(x﹣2)2﹣2,
∴顶点A的坐标为(2,﹣2),
令x=0,则y=(﹣2)2﹣2=2,
∴B的坐标为(0,2),
设直线AB的解析式为y=kx+b,
则,
解得,
∴直线AB的表达式为y=﹣2x+2,
故答案为:y=﹣2x+2.
8.(2021 大埔县模拟)如图,抛物线y=﹣x2+2x+3与y轴交于点C,点D(0,1),点P是抛物线上的动点,若△PCD是以CD为底的等腰三角形,则点P的坐标为  .
【分析】先计算出自变量为0时所对应的二次函数值得到C点坐标,则过CD中点与x轴平行的直线为y=2,再利用等腰三角形的性质得点P为直线y=2与抛物线y=﹣x2+2x+3的交点,然后解方程﹣x2+2x+3=2即可确定P点坐标.
【解答】解:当x=0时,y=﹣x2+2x+3=3,则C(0,3),
∵△PCD是以CD为底的等腰三角形,
∴点P为直线y=2与抛物线y=﹣x2+2x+3的交点,
当y=2时,﹣x2+2x+3=2,解得x1=1+,x2=1﹣,
∴P点坐标为(1+,2)或(1﹣,2).
故答案为(1+,2)或(1﹣,2).
9.(2023 蓬江区一模)如图是二次函数y=ax2+bx+c(a,b,c是常数,a≠0)图象的一部分,与x轴的交点A在点(2,0)和(3,0)之间,对称轴是直线x=1,对于下列说法:①;②2a+b=0;③3a+c>0;④a+b≥m(am+b)(m为实数);⑤当﹣1<x<3时,y>0,其中正确的有    (填序号).
【分析】由抛物线的开口方向判断a与0的关系,然后根据对称轴判定b与0的关系以及2a+b=0;当x=﹣1时,y=a﹣b+c;然后由图象确定当x取何值时,y>0.
【解答】解:①∵顶点在x轴的上方,
∴,即,故正确;
②∵对称轴x=﹣=1,
∴2a+b=0;故正确;
③∵2a+b=0,
∴b=﹣2a,
∵当x=﹣1时,y=a﹣b+c<0,
∴a﹣(﹣2a)+c=3a+c<0,故错误;
④根据图示知,当x=1时,有最大值;
当m≠1时,有am2+bm+c<a+b+c,
所以a+b≥m(am+b)(m为实数).
故正确;
⑤如图,当﹣1<x<3时,y不只是大于0.
故错误.
故答案为:①②④.
10.(2023 南海区模拟)今年以来,我省接待的游客人数逐月增加,据统计,某景区的游客人数三月份为5万人,五月份为7.2万人.
(1)求四月和五月这两个月中,该景区游客人数平均每月增长百分之几;
(2)该景区的门票价格为100元/人,依据往年数据,六月份购票人数约2万,门票价格每降低2元,游客人数增加500人,问当票价定为多少元时,可以使得门票收入最高?
【分析】(1)设四月和五月这两个月中该景区游客人数平均每月增长率为x,根据增长率问题应用题列出方程,解之即可;
(2)设丙种门票价格降低m元,景区六月份的门票总收入为W万元,由题意可得W=(100﹣m)×(20000+),然后根据二次函数的性质即可得结果.
【解答】解:(1)设四月和五月这两个月中该景区游客人数平均每月增长率为x,
由题意,得5(1+x)2=7.2,
解这个方程,得x1=0.2,x2=﹣2.2(舍去),
答:四月和五月这两个月中该景区游客人数平均每月增长率为20%;
(2)设门票价格降低m元,景区六月份的门票总收入为W万元,
由题意,得
W=(100﹣m)×(20000+),
化简,得W=﹣250m2+5000m+2000000
=﹣250(m﹣10)2+2025000,
∵﹣25<0,
∴当m=10时,W取最大值,为2025000万元.
票价定为100﹣10=90元时,可以使得门票收入最高.
答:当票价定为90元时,可以使得门票收入最高.
11.(2023 天河区二模)已知函数和函数y2=(n+2)x﹣2n﹣3,其中,m,n为常数,且n≠﹣2,记函数y1的顶点为P.
(1)当m=0时,点P恰好在函数y2的图象上,求n的值;
(2)随着m的变化,点P是否都在某一条抛物线上?如果是,求出该抛物线的解析式,如果不是,请说明理由;
(3)当﹣1<x<2时,总有y2<y1,求m﹣n的取值范围.
【分析】(1)把m=0代入得=﹣(x﹣1)2+2,则P(1,2),再将点P的坐标代入函数y2的解析式中即可求解;
(2)将函数y1化为顶点式得y1=,在P,设a=,则m=2a﹣2,将其代入中即可求解;
(3)由y2<y1可得(n+2)x﹣2n﹣3<﹣x2+(m+2)x﹣2m+1,化简得x+2>m﹣n,根据总有y2<y1可得m﹣n小于x+2的最小值,以此即可求解
【解答】解:(1)当m=0时,=﹣(x﹣1)2+2,
∴此时,顶点P的坐标为(1,2),
∵点P在函数y2的图象上,
∴n+2﹣2n﹣3=2,
解得:n=﹣3;
(2)∵=,
∴P,
设a=,则m=2a﹣2,
∴yP==a2﹣4a+5,
∴点P是在抛物线y=x2﹣4x+5上运动;
(3)∵y2<y1,
∴(n+2)x﹣2n﹣3<﹣x2+(m+2)x﹣2m+1,
整理得:x2﹣4<(m﹣n)(x﹣2),
∴(x+2)(x﹣2)<(m﹣n)(x﹣2),
∵﹣1<x<2,
∴x﹣2<0,
∴x+2>m﹣n,
∵当﹣1<x<2时,总有y2<y1,
∴m﹣n小于x+2的最小值,∵x+2>1
∴m﹣n≤1.
12.(2023 东莞市二模)如图,在平面直角坐标系xOy中,已知抛物线y=x2+bx经过点A(2,0)和点B(﹣1,m),顶点为点D.
(1)求直线AB的表达式;
(2)求tan∠ABD的值;
(3)设线段BD与x轴交于点P,如果点C在x轴上,且△ABC与△ABP相似,求点C的坐标.
【分析】(1)将A(2,0)代入y=x2+bx,求出抛物线解析式,再将B(﹣1,m)代入y=x2﹣2x,求出m的值,然后用待定系数法求直线AB的解析式即可;
(2)利用勾股定理判定△ABD是直角三角形,即可求解;
(3)求出P点坐标(,0),设C(t,0),当∠ABC=∠APB时,△AB

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