专题1 二次函数 (学生版+含答案) 2026-2027学年数学浙教版九年级上册

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专题1 二次函数 (学生版+含答案) 2026-2027学年数学浙教版九年级上册

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专题1 二次函数
                   
题型一 二次函数的图象和性质
【典例1】 二次函数y=ax2+bx+c(a,b,c为常数,a≠0)部分x,y的对应值如下表:
x … 0 1 3 4 …
y … 1 -1 1 5 …
  则下列判断中正确的是( )
A.函数图象的开口向下
B.当x>2时,y随x的增大而增大
C.当y>1时,x>3
D.y最小值为-1
【变式1-1】 已知二次函数y=x2+ax+b(a,b为常数)。给出下列命题:命题①,该函数的图象经过点(1,0),命题②,该函数的图象经过点(3,0),命题③,该函数的图象与x轴的交点位于y轴的两侧,命题④,该函数图象的对称轴为直线x=1。若这四个命题中只有一个命题是假命题,则这个假命题是( )
A.命题① B.命题②
C.命题③ D.命题④
【变式1-2】 已知二次函数y=ax2-2x+(a为常数,且a>0),给出下列结论:①函数图象一定经过第一、二、四象限;②函数图象一定不经过第三象限;③当x<0时,y随x的增大而减小;④当x>0时,y随x的增大而增大。其中正确的是( )
A.①② B.②③
C.②④ D.③④
【变式1-3】 课堂上,老师组织同学们一起研究二次函数y=(x+t-6)(x-t+2)的最小值。
(1)当t=3时,求该二次函数的最小值。
(2)当t取不同值时,函数的最小值会随之发生变化。小滨认为,这些最小值里面存在一个最大值,这个最大值为0。你认为小滨的想法是否正确?请说明理由。
【典例2】 将抛物线y=-2x2+1向右平移1个单位,再向上平移1个单位所得的抛物线的函数表达式为( )
A.y=-2(x+1)2 B.y=-2(x+1)2+2
C.y=-2(x-1)2+2 D.y=-2(x-1)2+1
【点悟】 二次函数图象的平移可以归结为顶点位置的变化,只要确定平移前、后的顶点坐标,就可以确定抛物线怎样平移。
【变式2】 抛物线y=(x+3)2-1可以由抛物线y=x2平移得到,下列平移方法中,正确的是( )
A.先向左平移3个单位,再向上平移1个单位
B.先向左平移3个单位,再向下平移1个单位
C.先向右平移3个单位,再向上平移1个单位
D.先向右平移3个单位,再向下平移1个单位
题型三 二次函数与一元二次方程及不等式的关系
【典例3】 若二次函数y=x2-2x+m的图象与x轴有两个交点,则m的取值范围是 。
【变式3】 如图,二次函数y1=ax2+bx+c(a≠0)与一次函数y2=kx(k≠0)的图象相交于点A和原点O,与x轴的另一个交点为C,点A的横坐标为-4,点A和点B关于抛物线的对称轴对称。若点B的横坐标为1,则满足0<y1<y2的x的取值范围是  。
 变式3图
题型四 二次函数的图象与系数之间的关系
【典例4】 如图,二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象与x轴的一个交点坐标为(1,0),对称轴为直线x=-1,
典例4图
给出下列结论:①abc<0;②4a-2b+c<0;③3a+c=0;④当-3<x<1时,ax2+bx+c<0。其中正确的是( )
A.①②③    B.①③④
C.②④     D.①②③④
【变式4】 如图,二次函数y=ax2+bx+2(a≠0)的图象与x轴相交于点(-1,0),(x1,0),其中2<x1<3。给出下列结论:①ab>0;
变式4图
②a-b=-2;③当x>1时,y随x的增大而减小;④关于x的一元二次方程ax2+bx+2=0(a≠0)的另一个根是-;⑤b的取值范围是1<b<。其中正确的结论是( )
A.①③ B.②③④
C.②④⑤ D.②③④⑤
题型五 二次函数的实际应用
【典例5】 荔枝是夏季的时令水果,不耐储存。某水果店将进价为18元/千克的荔枝,以28元/千克售出时,每天能售出40千克。市场调研表明:当售价每降低1元/千克时,每天能多售出10千克。现将荔枝售价降低x元。
(1)降价后每天可以销售荔枝  千克(用含x的代数式表示)。
(2)设销售利润为y,请写出y关于x的函数表达式。
(3)若该水果店想要使荔枝的销售利润为每天480元,且尽可能提升销量,则应将售价定为多少?
【变式5】 公园草坪的地面点O处有一根直立水管,喷水口可上下移动,喷出的抛物线形水柱也随之上下平移,如图是其示意图。开始喷水后,若喷水口在点O处,水柱外缘落地点为A,若喷水口上升到点P处,水柱外缘落地点为B,记OP长度为h(m)。
(1)已知OA=4 m。若喷水口在点P处,h=1.5 m,OB=6 m。
①水柱外缘最高点与点B的水平距离为 4 m。
②水柱外缘的最大高度为 2 m。
③身高1.5 m的小红要从水柱下经过,为了防止被水柱淋湿,小红与点O的水平距离应满足什么条件?
(2)在喷水口上升过程中,当OB=2OA时,用含h的式子表示水柱外缘的最大高度。
变式5图
题型六 二次函数的综合
【典例6】 已知二次函数y=ax2-4ax+4a+4(a为常数且a≠0)。
(1)若函数图象经过点(4,0),求该二次函数的表达式。
(2)若a>0,判断该函数图象与x轴的交点个数。
(3)该函数图象上有两点A(x1,y1),B(x2,y2),其中x1<x2,若a<0,x1+x2>4,求证:y1>y2。
1.已知二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象如图所示,则下列说法中,错误的是
( )
A.该函数有最小值
B.当x=-2时,函数值y小于0
C.b2-4ac=0
D.当x<-1时,函数值y随x的增大而减小
 第1题图  第2题图
2.若函数y=ax2+bx+c(ac≠0)的图象如图所示,则函数y=ax+b和y=cx2+ax+b在同一平面直角坐标系中的图象可能是( )
A B C D
3.如图,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)的顶点A的坐标为-,n,与x轴的一个交点位于0和1之间,则以下结论:①abc>0;②5b+2c<0;③若抛物线经过点(-6,y1),(5,y2),则y1>y2;④若关于x的一元二次方程ax2+bx+c=4无实数根,则n<4。其中正确的是 (填序号)。
第3题图
4.已知二次函数y=(x-a)(x-a-5)+4。
(1)当x=3,y=4时,求函数的表达式。
(2)若函数的图象同时经过点(b,m),(4-b,m),求a的值。
(3)已知点(1,y1)和(2,y2)在函数的图象上,且y1<y2,求a的取值范围。
5.二次函数y=x2+bx+c的图象经过点(4,3),且对称轴为直线x=1。
(1)求这个二次函数的表达式。
(2)若一个点的坐标满足(k,2k),我们将这样的点定义为“倍值点”。
①求这个函数图象上“倍值点”的坐标。
②若P(m,n)是该二次函数图象上“倍值点”之间的点(包括端点),求n的最大值与最小值的差。
6.甲同学家有一块空地,空地上有一面长为10米的围墙MN,甲打算利用围墙和木栏围一块长方形养殖场ABCD,已知木栏总长为50米,与墙相对的一面木栏需开一扇宽为2米的门(门不消耗木栏),设AB长为x米。
(1)如图1,当AD≤MN时,
①AD=  米(用含x的代数式表示)。
②若围成的养殖场面积为138平方米,求AB的长。
(2)如图2,当AD>MN时,求养殖场可达到的最大面积。
第6题图
7.已知二次函数y=x2-2ax+a(a≠0)的图象经过A,y1,B(3a,y2)两点,则下列判断正确的是( )
A.可以找到一个实数a,使得y1>a
B.无论实数a取什么值,都有y1>a
C.可以找到一个实数a,使得y2<0
D.无论实数a取什么值,都有y2<0
8.定义:由两条与x轴有相同的交点,并且开口方向相同的抛物线所围成的封闭曲线称为“月牙线”。已知抛物线y1=(x-3)2-2与抛物线y2=ax2+bx+c组成一个如图所示的“月牙线”,则a∶b∶c=   。
第8题图
9.当n≤x≤n+1时,二次函数y=x2+2x+3的最大值与最小值的差为3,则n=   。
10.已知抛物线y=ax2+bx+3(a,b为常数,a≠0)经过点A(1,4),B(-2,-5)。
(1)求抛物线的函数表达式。
(2)当x=p时,y>0;当x=q时,y<0,且p,q(p<q)为两个连续偶数,求p+q的值。
(3)该抛物线y=ax2+bx+3与直线y=kx-k+4(k为常数且k>0)相交于C(x1,y1),D(x2,y2)两点,且C在D的左侧。若在x1<x<x2范围内,x的取值恰好有3个整数值,求k的取值范围。
11.根据以下素材,探索完成任务。
设计公交车停靠站的扩建方案
素材一 某公交车停靠站顶棚截面由若干段形状相同的抛物线拼接而成。图1为某段结构示意图,C1,C2皆为轴对称图形,且关于点M成中心对称,该段结构水平宽度为8米。 第11题图1
素材二 图2为停靠站部分截面示意图,两根长为2.5米的立柱M1N1,M2N2竖直立于地面并固定在对称中心M1,M2处。小温将长为2.8米的竹竿AB竖直立于地面,当点A触碰到顶棚时,测得N2B为1米。 第11题图2
素材三 考虑实际需要,现欲将顶棚扩建,要求顶棚截面为轴对称图形(不包括支撑柱),且水平宽度为27米。计划在顶棚两个末端到地面之间加装垂直于地面的挡风板。
问题解决
任务一 确定 中心 (1)求图1中点M到该结构最低点的水平距离l。
任务二 确定 形状 (2)在图2中,以N2为原点建立合适的直角坐标系,求C1的函数表达式。
任务三 确定 高度 (3)求挡风板的高度。专题1 二次函数
                   
题型一 二次函数的图象和性质
【典例1】 二次函数y=ax2+bx+c(a,b,c为常数,a≠0)部分x,y的对应值如下表:
x … 0 1 3 4 …
y … 1 -1 1 5 …
  则下列判断中正确的是( B )
A.函数图象的开口向下
B.当x>2时,y随x的增大而增大
C.当y>1时,x>3
D.y最小值为-1
【解析】 由表格中的数据得,当x=0或3时,y的值都是1,
∴二次函数图象的对称轴为直线x=。
在对称轴右侧,当x=3时,y=1,当x=4时,y=5,
∴y随着x的增大而增大,
∴函数图象开口向上,A错误。
当x>2时,在对称轴右侧,
∴y随着x的增大而增大,B正确。
在对称轴右侧,当y>1时,x>3,由对称性可得,在对称轴左侧,当y>1时x<0,C错误。
∵对称轴为直线x=,图象开口向上,而x=1在对称轴左侧,
∴y 的最小值小于-1,D错误。
【点悟】 分析二次函数的图象和性质,常常从对称轴、顶点坐标、最大值(最小值)、增减性等角度出发。
【变式1-1】 已知二次函数y=x2+ax+b(a,b为常数)。给出下列命题:命题①,该函数的图象经过点(1,0),命题②,该函数的图象经过点(3,0),命题③,该函数的图象与x轴的交点位于y轴的两侧,命题④,该函数图象的对称轴为直线x=1。若这四个命题中只有一个命题是假命题,则这个假命题是( A )
A.命题① B.命题②
C.命题③ D.命题④
【解析】 易知命题①②③不可能同时正确,则命题①②③中有假命题,命题④是真命题。又易知命题①②④不可能同时正确,则命题①②中有假命题,命题③是真命题,∴易知命题①是假命题。
【变式1-2】 已知二次函数y=ax2-2x+(a为常数,且a>0),给出下列结论:①函数图象一定经过第一、二、四象限;②函数图象一定不经过第三象限;③当x<0时,y随x的增大而减小;④当x>0时,y随x的增大而增大。其中正确的是( B )
A.①② B.②③
C.②④ D.③④
【解析】 二次函数化为顶点式为y=a,顶点坐标为。
当->0,即a>2时,函数图象与x轴无交点,开口向上,不经过第四象限,①不正确。
∵当x≤时,y随x的增大而减小,>0,
∴当x<0时,y随x的增大而减小,③正确。
∵当0<x≤时,y随x的增大而减小,
∴④错误。
∵当x=0时,y=,
∴当x<0时,y>,
∴函数图象不经过第三象限,②正确。
综上所述,正确的是②③。
【变式1-3】 课堂上,老师组织同学们一起研究二次函数y=(x+t-6)(x-t+2)的最小值。
(1)当t=3时,求该二次函数的最小值。
(2)当t取不同值时,函数的最小值会随之发生变化。小滨认为,这些最小值里面存在一个最大值,这个最大值为0。你认为小滨的想法是否正确?请说明理由。
解:(1)当t=3时,y=(x+3-6)(x-3+2)=(x-3)(x-1)=x2-4x+3=(x-2)2-1,
∴y的最小值为-1。
(2)小滨的想法正确。理由如下:
y=(x+t-6)(x-t+2)=(x-2)2-t2+8t-16,
∴y的最小值为-t2+8t-16=-(t-4)2≤0,
∴这些最小值里面存在一个最大值,这个最大值为0。
题型二 二次函数图象的平移
【典例2】 将抛物线y=-2x2+1向右平移1个单位,再向上平移1个单位所得的抛物线的函数表达式为( C )
A.y=-2(x+1)2 B.y=-2(x+1)2+2
C.y=-2(x-1)2+2 D.y=-2(x-1)2+1
【点悟】 二次函数图象的平移可以归结为顶点位置的变化,只要确定平移前、后的顶点坐标,就可以确定抛物线怎样平移。
【变式2】 抛物线y=(x+3)2-1可以由抛物线y=x2平移得到,下列平移方法中,正确的是( B )
A.先向左平移3个单位,再向上平移1个单位
B.先向左平移3个单位,再向下平移1个单位
C.先向右平移3个单位,再向上平移1个单位
D.先向右平移3个单位,再向下平移1个单位
题型三 二次函数与一元二次方程及不等式的关系
【典例3】 若二次函数y=x2-2x+m的图象与x轴有两个交点,则m的取值范围是 m<1 。
【解析】 ∵二次函数y=x2-2x+m的图象与x轴有两个交点,
∴方程x2-2x+m=0有两个不相等的实数根,
∴Δ=4-4m>0,
∴m<1。
【点悟】 抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)与x轴的交点的横坐标x1,x2就是方程ax2+bx+c=0(a≠0)的两个根,判断抛物线与x轴是否有交点,只要比较b2-4ac与0的大小即可。
【变式3】 如图,二次函数y1=ax2+bx+c(a≠0)与一次函数y2=kx(k≠0)的图象相交于点A和原点O,与x轴的另一个交点为C,点A的横坐标为-4,点A和点B关于抛物线的对称轴对称。若点B的横坐标为1,则满足0<y1<y2的x的取值范围是 -4<x<-3 。
 变式3图
【解析】 由题意,得抛物线的对称轴为直线x=-。
又∵抛物线过原点,
∴点C的坐标为(-3,0)。
由图象得,满足0<y1<y2的x的取值范围是-4<x<-3。
题型四 二次函数的图象与系数之间的关系
【典例4】 如图,二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象与x轴的一个交点坐标为(1,0),对称轴为直线x=-1,
典例4图
给出下列结论:①abc<0;②4a-2b+c<0;③3a+c=0;④当-3<x<1时,ax2+bx+c<0。其中正确的是( D )
A.①②③    B.①③④
C.②④     D.①②③④
【解析】 ∵二次函数图象的开口向上,∴a>0。
∵二次函数图象的对称轴为直线x=-1,
∴-=-1,∴b=2a>0。
∵二次函数图象与y轴的交点在y轴的负半轴上,∴c<0,∴abc<0,①正确;
对于y=ax2+bx+c,当x=-2时,y=4a-2b+c,∴点(-2,4a-2b+c)在二次函数的图象上。
又∵对称轴为x=-1,函数图象与x轴的一个交点为(1,0),
∴与x轴的另一个交点为(-3,0),
∴点(-2,4a-2b+c)在x轴下方的抛物线上,
∴4a-2b+c<0,②正确;
∵二次函数的图象与x轴的两个交点坐标分别为(1,0),(-3,0),
∴消去b,得3a+c=0,③正确;
∵二次函数图象的开口向上,与x轴的两个交点坐标分别为(1,0),(-3,0),
∴当-3<x<1时,二次函数图象的位置在x轴的下方,
∴y<0,即ax2+bx+c<0,④正确。
综上所述,结论①②③④正确。
【点悟】 二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象与系数的关系如下:
(1)二次项系数a决定抛物线的开口方向和大小。当a>0时,抛物线开口向上;当a<0时,抛物线开口向下;|a|越大开口就越小。
(2)一次项系数b和二次项系数a共同决定对称轴的位置。当a与b同号(即ab>0)时,对称轴在y轴左侧;当a与b异号(即ab<0)时,对称轴在y轴右侧(口诀:左同右异)。
(3)常数项c决定抛物线与y轴的交点位置,抛物线与y轴相交于点(0,c)。
【变式4】 如图,二次函数y=ax2+bx+2(a≠0)的图象与x轴相交于点(-1,0),(x1,0),其中2<x1<3。给出下列结论:①ab>0;
变式4图
②a-b=-2;③当x>1时,y随x的增大而减小;④关于x的一元二次方程ax2+bx+2=0(a≠0)的另一个根是-;⑤b的取值范围是1<b<。其中正确的结论是( D )
A.①③ B.②③④
C.②④⑤ D.②③④⑤
【解析】 由图象可知,->0,
∴ab<0,①错误。
∵二次函数y=ax2+bx+2(a≠0)的图象与x轴相交于点(-1,0),
∴a-b+2=0,即a-b=-2,②正确。
∵二次函数y=ax2+bx+2(a≠0)的图象与x轴相交于(-1,0),(x1,0),其中2<x1<3,
∴<-<1。
又∵抛物线开口向下,∴当x>1时,y随x的增大而减小,③正确。
∵二次函数y=ax2+bx+2(a≠0)的图象与x轴相交于点(-1,0),(x1,0),
∴-1,x1是方程ax2+bx+2=0的两个根,
∴(-1)·x1=,∴x1=-,
∴关于x的一元二次方程ax2+bx+2=0(a≠0)的另一个根是-,④正确。
∵a-b+2=0,∴a=b-2,
∴y=(b-2)x2+bx+2。
∵2<x1<3,

解得1<b<,⑤正确。
综上所述,正确的结论是②③④⑤。
题型五 二次函数的实际应用
【典例5】 荔枝是夏季的时令水果,不耐储存。某水果店将进价为18元/千克的荔枝,以28元/千克售出时,每天能售出40千克。市场调研表明:当售价每降低1元/千克时,每天能多售出10千克。现将荔枝售价降低x元。
(1)降价后每天可以销售荔枝 (40+10x) 千克(用含x的代数式表示)。
(2)设销售利润为y,请写出y关于x的函数表达式。
(3)若该水果店想要使荔枝的销售利润为每天480元,且尽可能提升销量,则应将售价定为多少?
解:(2)由题意,得y=(40+10x)(28-18-x),
整理,得y=-10x2+60x+400。
(3)令y=480,则-10x2+60x+400=480,
解得x1=4,x2=2。
又∵要尽可能提升销量,
∴x=4,
此时荔枝售价为28-4=24(元/千克)。
答:应将售价定为24元/千克。
【点悟】 应用二次函数解决实际问题中的最优化问题,实际上就是求函数的最大值(或最小值)。解题时,可先根据题目提供的条件确定函数表达式,并将它配方得到顶点式,再根据二次函数的性质确定最大值或最小值。
【变式5】 公园草坪的地面点O处有一根直立水管,喷水口可上下移动,喷出的抛物线形水柱也随之上下平移,如图是其示意图。开始喷水后,若喷水口在点O处,水柱外缘落地点为A,若喷水口上升到点P处,水柱外缘落地点为B,记OP长度为h(m)。
(1)已知OA=4 m。若喷水口在点P处,h=1.5 m,OB=6 m。
①水柱外缘最高点与点B的水平距离为 4 m。
②水柱外缘的最大高度为 2 m。
③身高1.5 m的小红要从水柱下经过,为了防止被水柱淋湿,小红与点O的水平距离应满足什么条件?
(2)在喷水口上升过程中,当OB=2OA时,用含h的式子表示水柱外缘的最大高度。
变式5图
解:(1)①如答图,以OP所在直线为y轴,OB所在直线为x轴,O为原点,建立平面直角坐标系。
变式5答图
∵OA=4 m,
∴抛物线的对称轴是直线x=2。
又∵OB=6 m,平移不改变对称轴,
∴水柱外缘最高点与点B之间的水平距离为6-2=4(m)。
②由题意,设过点P的抛物线为y=a(x-2)2+b(a≠0)。
将点P(0,1.5),B(6,0)代入,
得解得a=-,b=2,
∴所求表达式为y=-(x-2)2+2,
∴水柱外缘的最大高度为2 m。
③令y=1.5,则1.5=-(x-2)2+2,
解得x1=0,x2=4。
故为了防止被水柱淋湿,小红与点O的水平距离x(m)应满足0<x<4。
(2)由题意,设OA=2n,故可设平移后抛物线的表达式为y=a(x-n)2+k(a≠0)。
又∵OB=2OA=4n,
∴点B(4n,0),P(0,h),
∴9n2a+k=0,n2a+k=h,
∴k=h,∴水柱外缘的最大高度为h。
题型六 二次函数的综合
【典例6】 已知二次函数y=ax2-4ax+4a+4(a为常数且a≠0)。
(1)若函数图象经过点(4,0),求该二次函数的表达式。
(2)若a>0,判断该函数图象与x轴的交点个数。
(3)该函数图象上有两点A(x1,y1),B(x2,y2),其中x1<x2,若a<0,x1+x2>4,求证:y1>y2。
解:(1)将点(4,0)代入y=ax2-4ax+4a+4,
得16a-16a+4a+4=0,
解得a=-1,
∴该二次函数的表达式为y=-x2+4x。
(2)令ax2-4ax+4a+4=0。
∵a>0,
∴Δ=(-4a)2-4a(4a+4)=16a2-16a2-16a=-16a<0,
∴方程ax2-4ax+4a+4=0无实数解,
∴该二次函数图象与x轴无交点。
(3)∵该函数图象上有两点A(x1,y1),B(x2,y2),
∴y1=a-4ax1+4a+4,y2=a-4ax2+4a+4,
∴y1-y2=a()-4a(x1-x2)=a(x1+x2)(x1-x2)-4a(x1-x2)=a(x1+x2-4)(x1-x2)。
∵x1<x2,x1+x2>4,
∴x1-x2<0,x1+x2-4>0。
∵a<0,∴a(x1+x2-4)(x1-x2)>0,
∴y1-y2>0,即y1>y2。
1.已知二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象如图所示,则下列说法中,错误的是
( C )
A.该函数有最小值
B.当x=-2时,函数值y小于0
C.b2-4ac=0
D.当x<-1时,函数值y随x的增大而减小
 第1题图  第2题图
2.若函数y=ax2+bx+c(ac≠0)的图象如图所示,则函数y=ax+b和y=cx2+ax+b在同一平面直角坐标系中的图象可能是( B )
A B C D
3.如图,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)的顶点A的坐标为-,n,与x轴的一个交点位于0和1之间,则以下结论:①abc>0;②5b+2c<0;③若抛物线经过点(-6,y1),(5,y2),则y1>y2;④若关于x的一元二次方程ax2+bx+c=4无实数根,则n<4。其中正确的是 ①②④ (填序号)。
第3题图
【解析】 ∵抛物线y=ax2+bx+c的顶点A的坐标为-,n,
∴-=-,∴a=b。
∵抛物线开口方向向下,
∴a<0,∴b<0。
当x=0时,y=c>0,
∴abc>0,①正确。
由图象,得当x=1时,y=a+b+c<0,
∴b+b+c<0,∴5b+2c<0,②正确。
∵直线x=-是抛物线的对称轴,
∴点(-6,y1)到对称轴的距离大于点(5,y2)到对称轴的距离,
∴y1<y2,③错误。
∵关于x的一元二次方程ax2+bx+c=4无实数根,
∴顶点A-,n在直线y=4的下方,
∴n<4,④正确。
综上所述,正确的结论是①②④。
4.已知二次函数y=(x-a)(x-a-5)+4。
(1)当x=3,y=4时,求函数的表达式。
(2)若函数的图象同时经过点(b,m),(4-b,m),求a的值。
(3)已知点(1,y1)和(2,y2)在函数的图象上,且y1<y2,求a的取值范围。
解:(1)当x=3,y=4时,4=(3-a)(3-a-5)+4,解得a1=3,a2=-2。
当a=3时,y=x2-11x+28;
当a=-2时,y=x2-x-2。
(2)∵y=x2-(2a+5)x+a2+5a+4,
∴对称轴为直线x=。
∵函数图象经过点(b,m),(4-b,m),
∴对称轴为直线x==2,
∴=2,解得a=-。
(3)由(2)可知对称轴为直线x=。
∵图象开口向上,且y1<y2,
∴,即2a+5<3,
∴a<-1。
5.二次函数y=x2+bx+c的图象经过点(4,3),且对称轴为直线x=1。
(1)求这个二次函数的表达式。
(2)若一个点的坐标满足(k,2k),我们将这样的点定义为“倍值点”。
①求这个函数图象上“倍值点”的坐标。
②若P(m,n)是该二次函数图象上“倍值点”之间的点(包括端点),求n的最大值与最小值的差。
解:(1)由题意,得解得
∴这个二次函数的表达式为y=x2-2x-5。
(2)①将(k,2k)代入二次函数y=x2-2x-5,得k2-2k-5=2k,
解得k1=5,k2=-1,
∴这个函数图象上“倍值点”的坐标为(5,10)或(-1,-2)。
②由题意得,P(m,n)是该二次函数图象上(-1,-2)与(5,10)之间的点,
∴-1≤m≤5。
∵二次函数y=x2-2x-5的图象开口向上,对称轴为直线x=1,
∴当m=1时,n取最小值,为n=12-2-5=-6。
当m=5时,n取最大值,为n=52-2×5-5=10,
∴n的最大值与最小值的差为10-(-6)=16。
6.甲同学家有一块空地,空地上有一面长为10米的围墙MN,甲打算利用围墙和木栏围一块长方形养殖场ABCD,已知木栏总长为50米,与墙相对的一面木栏需开一扇宽为2米的门(门不消耗木栏),设AB长为x米。
(1)如图1,当AD≤MN时,
①AD= (52-2x) 米(用含x的代数式表示)。
②若围成的养殖场面积为138平方米,求AB的长。
(2)如图2,当AD>MN时,求养殖场可达到的最大面积。
第6题图
解:(1)②x(52-2x)=138,
52x-2x2=138,
x2-26x+69=0,
(x-23)(x-3)=0,
解得x1=23,x2=3。
当x=3时,52-2x=46>10,舍去。
答:AB的长为23米。
(2)设养殖场的面积为y平方米,则y=x×=x(31-x)=-x2+31x。
∵-1<0,∴抛物线的开口向下,
∴y最大值==240.25。
答:当AD>MN时,养殖场可达到的最大面积为240.25平方米。
7.已知二次函数y=x2-2ax+a(a≠0)的图象经过A,y1,B(3a,y2)两点,则下列判断正确的是( C )
A.可以找到一个实数a,使得y1>a
B.无论实数a取什么值,都有y1>a
C.可以找到一个实数a,使得y2<0
D.无论实数a取什么值,都有y2<0
【解析】 将点A代入函数表达式,得y1=-a2+a=-+a<a,A,B错误。
将点B代入函数表达式,得y2=9a2-6a2+a=3a2+a=a(3a+1)。
易知当-<a<0时,y2=a(3a+1)<0,C正确,D错误。
8.定义:由两条与x轴有相同的交点,并且开口方向相同的抛物线所围成的封闭曲线称为“月牙线”。已知抛物线y1=(x-3)2-2与抛物线y2=ax2+bx+c组成一个如图所示的“月牙线”,则a∶b∶c= 1∶(-6)∶5 。
第8题图
【解析】 由题意得,两条抛物线与x轴有相同的交点。
当y=0时,0=(x-3)2-2,
∴x1=1,x2=5,

∴b=-6a,c=5a,
∴a∶b∶c=a∶(-6a)∶5a=1∶(-6)∶5。
9.当n≤x≤n+1时,二次函数y=x2+2x+3的最大值与最小值的差为3,则n= -3或0 。
【解析】 二次函数y=x2+2x+3的对称轴是直线x=-1,
①当n+1≤-1时,n≤-2,
此时n2+2n+3-[(n+1)2+2(n+1)+3]=3,
解得n=-3;
②当n≥-1时,(n+1)2+2(n+1)+3-(n2+2n+3)=3,解得n=0;
③当n<-1<n+1,即-2<n<-1时,最小值为顶点的纵坐标2,最大值=2+3=5。
当≤-1,
即-2<n≤-时,n2+2n+3=5,
解得n=-1±(均舍去)。
当>-1,即-<n<-1时,
(n+1)2+2(n+1)+3=5,
解得n=-2±(均舍去)。
综上所述,n=-3或0。
10.已知抛物线y=ax2+bx+3(a,b为常数,a≠0)经过点A(1,4),B(-2,-5)。
(1)求抛物线的函数表达式。
(2)当x=p时,y>0;当x=q时,y<0,且p,q(p<q)为两个连续偶数,求p+q的值。
(3)该抛物线y=ax2+bx+3与直线y=kx-k+4(k为常数且k>0)相交于C(x1,y1),D(x2,y2)两点,且C在D的左侧。若在x1<x<x2范围内,x的取值恰好有3个整数值,求k的取值范围。
解:(1)将点A(1,4),B(-2,-5)代入y=ax2+bx+3,得解得
∴y=-x2+2x+3。
(2)当y=0时,-x2+2x+3=0,
解得x1=-1,x2=3,
∴当-1<x<3时,y>0。
又∵当x=p时,y>0,
∴-1<p<3。
∵当x=q时,y<0,
∴q<-1或q>3。
又∵p<q且p,q为两个连续偶数,
∴p=2,q=4,
∴p+q=6。
(3)∵y=kx-k+4=k(x-1)+4,
∴直线经过定点(1,4)。
又易知,点(1,4)是抛物线的顶点,且k>0,
∴x2=1。
当x2=1时,在x1<x<x2范围内,x的取值恰好有3个整数值,则-3≤x1<-2,
当x=-2时,-x2+2x+3=-5;
当x=-3时,-x2+2x+3=-12。
当直线经过点(-2,-5)时,易得k=3;
当直线经过点(-3,-12)时,易得k=4,
∴当3<k≤4时,在x1<x<x2范围内,x的取值恰好有3个整数值。
11.根据以下素材,探索完成任务。
设计公交车停靠站的扩建方案
素材一 某公交车停靠站顶棚截面由若干段形状相同的抛物线拼接而成。图1为某段结构示意图,C1,C2皆为轴对称图形,且关于点M成中心对称,该段结构水平宽度为8米。 第11题图1
素材二 图2为停靠站部分截面示意图,两根长为2.5米的立柱M1N1,M2N2竖直立于地面并固定在对称中心M1,M2处。小温将长为2.8米的竹竿AB竖直立于地面,当点A触碰到顶棚时,测得N2B为1米。 第11题图2
素材三 考虑实际需要,现欲将顶棚扩建,要求顶棚截面为轴对称图形(不包括支撑柱),且水平宽度为27米。计划在顶棚两个末端到地面之间加装垂直于地面的挡风板。
问题解决
任务一 确定 中心 (1)求图1中点M到该结构最低点的水平距离l。
任务二 确定 形状 (2)在图2中,以N2为原点建立合适的直角坐标系,求C1的函数表达式。
任务三 确定 高度 (3)求挡风板的高度。
解:(1)∵C1,C2皆为轴对称图形,且关于点M成中心对称,水平宽度为8米,
∴8÷2÷2=2(米),
∴点M到该结构最低点的水平距离l为2米。
(2)以N2为原点,建立如答图1的平面直角坐标系。
第11题答图1
由题意知C1过点(0,2.5),(1,2.8),对称轴为直线x=2,
∴设抛物线C1的表达式为y=a(x-2)2+h(a≠0),
将点(0,2.5),(1,2.8)代入,

解得
∴抛物线C1的表达式为y=-0.1(x-2)2+2.9。
(3)27-8×3=3(米),3÷2=1.5(米)。
如答图2,当对称轴在C1的顶点处时,
第11题答图2
由题意易知,在答图1中,抛物线C2过点(-1,2.2),
同(1)易得C2的表达式为y=0.1(x+2)2+2.1,
令x=-2-1.5=-3.5,代入C2的表达式,得y=0.1×(-3.5+2)2+2.1=2.325,故挡风板的高为2.325米。
当对称轴在C2的顶点处时,
在y=-0.1(x-2)2+2.9中,令x=2+1.5=3.5,
得y=-0.1×(3.5-2)2+2.9=2.675。
故挡风板的高为2.675米。
综上所述,挡风板的高度为2.675米或2.325米。

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