专题14 二次函数 (三)-2021年(苏科版)中考数学一轮复习讲义(原卷+解析)

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专题14 二次函数 (三)-2021年(苏科版)中考数学一轮复习讲义(原卷+解析)

资源简介

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…………○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………
)
(
※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※
)
(
…………○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………
)
专题十四
二次函数
(二)
【学习目标】
1.能运用二次函数分析和解决简单的实际问题,培养分析问题、解决问题的能力和应用数学的意识.
2.经历探索实际问题与二次函数的关系的过程,深刻理解二次函数是刻画现实世界的一个有效的数学模型.
【要点梳理】
要点一、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.
要点诠释:
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.
要点二、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.
要点诠释:
(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.
专题十四
二次函数
(二)
专项训练
一、单选题
1.二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)和正比例函数y=
x的图象如图所示,则方程ax2+(b-
)x+c=0(a≠0)的两根之和(??

A.?小于0????????????????????????????????B.?等于0????????????????????????????????C.?大于0????????????????????????????????D.?不能确定
【答案】
C
【考点】二次函数图象与坐标轴的交点问题,利用二次函数图象求一元二次方程的近似根,二次函数与一次函数的综合应用
【解析】【解答】由方程ax2+(b-
?)x+c=0(a≠0)可得ax2+bx+c=
?x,可得二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)和正比例函数y=
x的图象的交点的横坐标就是方程ax2+bx+c=
?x的两个根,由图象可知方程ax2+(b-
)x+c=0(a≠0)的两根之和大于0,故答案为:C.
【分析】由图象可知方程的两根之和大于0。
2.如图所示是一个抛物线形桥拱的示意图,在所给出的平面直角坐标系中,当水位在AB位置时,水面宽度为10m,此时水面到桥拱的距离是4m,则抛物线的函数关系式为(??

A.?y=
????????????????????????B.?y=﹣
????????????????????????C.?y=﹣
????????????????????????D.?y=
【答案】
C
【考点】二次函数的实际应用-拱桥问题
【解析】【解答】解:依题意设抛物线解析式y=ax2

把B(5,﹣4)代入解析式,
得﹣4=a×52

解得a=﹣

所以y=﹣
x2

故答案为:C.
【分析】由题意可设抛物线解析式y=ax2

因为点B(5,﹣4),所以将点B(5,﹣4)代入解析式计算即可求解。
?
3.如图,在平面直角坐标系中,点A,B的坐标分别为(1,0),(0,2),某抛物线的顶点坐标为D(-1,1)且经过点B,连接AB,直线AB与此抛物线的另一个交点为C,则S△BCD:S△ABO=(???

A.?8:1????????????????????????????????????????B.?6:1????????????????????????????????????????C.?5:1????????????????????????????????????????D.?4:1
【答案】
B
【考点】二次函数与一次函数的综合应用
【解析】【解答】设直线AB的解析式为y=kx+b,二次函数的解析式为y=a(x+1)2+1,
将点A(1,0)、B(0,2)代入y=kx+b中得:
?,解得:
?
∴直线AB的解析式为y=?2x+2;
将点B(0,2)代入到y=a(x+1)2+1中得:
2=a+1,解得:a=1,
∴二次函数的解析式为
?
将y=?2x+2代入y=x2+2x+2中得:
?2x+2=x2+2x+2,整理得:x2+4x=0,
解得:x1=?4,x2=0,
∴点C的坐标为(?4,10).
∵点C(?4,10),点B(0,2),点A(1,0),

?
∴BC=4AB.
∵直线AB解析式为y=?2x+2可变形为2x+y?2=0,
∴|?2+1?2|=3,|?2|=2.
∴S△BCD:S△ABO=4×3:2=12:2=6:1.
故答案为::B.
【分析】设直线AB的解析式为y=kx+b,二次函数的解析式为y=a(x+1)2+1,结合点的坐标利用待定系数法求出一次函数与二次函数的解析式,联立一次函数与二次函数解析式解出交点C的坐标,根据两点间的距离公式求出线段BC、AB的长度,再借用点到直线的距离公式(分子部分)寻找到点D、O到直线AB的距离间的关键,借助各比例关系利用三角形的面积公式即可得出结论.
4..如图,已知抛物线y1=-2x2+2,直线y2=2x+2,当x任取一值时,x对应的函数值分别为y1、y2.若y1≠y2

取y1、y2中的较小值记为M;若y1=y2

记M=y1=y2.例如:当x=1时,y1=0,y2=4,y1<y2

此时M="0."
下列判断:
①当x>0时,y1>y2;
②当x<0时,x值越大,M值越小;
③使得M大于2的x值不存在;
④使得M=1的x值是或.其中正确的是(
)
A.?①②?????????????????????????????????????B.?①④?????????????????????????????????????C.?②③?????????????????????????????????????D.?③④
【答案】
D
【考点】二次函数与一次函数的综合应用,定义新运算
【解析】【分析】若y1=y2

记M=y1=y2

首先求得抛物线与直线的交点坐标,利用图象可得当x<-1时,利用函数图象可以得出y2>y1;当-1<x<0时,y1>y2;当x>0时,利用函数图象可以得出y2>y1;然后根据当x任取一值时,x对应的函数值分别为y1、y2

若y1≠y2

取y1、y2中的较小值记为M;即可求得答案.
∵当y1=y2时,即-2x2+2=2x+2时,解得:x=0或x=-1,
∴当x<-1时,利用函数图象可以得出y2>y1;当-1<x<0时,y1>y2;当x>0时,利用函数图象可以得出y2>y1;
∴①错误;
∵抛物线y1=-2x2+2,直线y2=2x+2,当x任取一值时,x对应的函数值分别为y1、y2

若y1≠y2

取y1、y2中的较小值记为M;
∴当x<0时,根据函数图象可以得出x值越大,M值越大;
∴②错误;
∵抛物线y1=-2x2+2,直线y2=2x+2,与y轴交点坐标为:(0,2),当x=0时,M=2,抛物线y1=-2x2+2,最大值为2,故M大于2的x值不存在;
∴使得M大于2的x值不存在,
∴③正确;
∵如图:当-1<x<0时,y1>y2;
∴使得M=1时,y2=2x+2=1,解得:x=-;
当x>0时,y2>y1

使得M=1时,即y1=-2x2+2=1,解得:x1=

x2=-(舍去),
∴使得M=1的x值是-或

∴④正确;
故选D.
5.如图是二次函数y1=ax2+bx+c和一次函数y2=mx+n的图象,观察图象写出y2≥y1时,x的取值范围(??

A.?x≥0?????????????????????????????B.?0≤x≤1?????????????????????????????C.?-2≤x≤1?????????????????????????????D.?x≤-2或x≥1
【答案】
C
【考点】二次函数与不等式(组)的综合应用,二次函数与一次函数的综合应用
【解析】【分析】关键是从图象上找出两函数图象交点坐标,再根据两函数图象的上下位置关系,判断y2≥y1时,x的取值范围.
【解答】从图象上看出,两个交点坐标分别为(-2,0),(1,3),
∴当有y2≥y1时,有-2≤x≤1.故选C.
【点评】本题考查了借助图象求不等式解的能力.
6.二次函数y=ax2+bx+c(a>0)图象的顶点为D

其图象与x轴的交点A、B的横坐标分别为-1,3.与y轴负半轴交于点C

在下面五个结论中:①2a-b=0;②a+b+c>0;
③c=-3a;④只有当a=
时,△ABD是等腰直角三角形;⑤使△ACB为等腰三角形的a值可以有三个.其中正确的结论是(????

A.?1???????????????????????????????????????????B.?2???????????????????????????????????????????C.?3???????????????????????????????????????????D.?4
【答案】
C
【考点】二次函数图象与坐标轴的交点问题,二次函数-动态几何问题,二次函数y=ax^2+bx+c的性质
【解析】【解答】解:
如图,

由题意知对称轴x=,
∴2a=-b,
即2a+b=0,
∵b≠0,得2a-b≠0,错误;

∵a>0,
抛物线与x轴的交点的横坐标为-1,3,∴当-1∴当x=1时,y=a+b+c<0,正确;
③令y=a(x+1)(x-3)=ax2-2ax-3a,
和原函数比较系数即得c=-3a,正确;

当a=时,y=(x+1)(x-3)=x2-x-=(x-1)2-2,
∴D(1,2),∵AB==4,∴OA=OB=OD
=2,∴△ABD是直角三角形,又∵OD⊥AB
∴△ABD是等腰直角三角形,正确;
⑤要使△ACB为等腰三角形,则有AB=BC=4或AB=AC=4或AC=BC三种情况,当AB=BC=4时,∵AO=1,△BOC为直角三角形,又∵OC的长即为|c|,∴c2=16?9=7,∵由抛物线与y轴的交点在y轴的负半轴上,
∴c=?

与2a+b=0、a?b+c=0联立组成方程组,解得a=;同理当AB=AC=4时,∵AO=1,△AOC为直角三角形,∴c2=16?1=15,∵由抛物线与y轴的交点在y轴的负半轴上,c=?

再与2a+b=0、a?b+c=0联立组成方程组,
解得a=;同理当AC=BC时在△AOC中,AC2=1+c2

在△BOC中,BC2=c2+9,∵AC=BC,∴1+c2=c2+9,此方程无解,可知满足条件只有两个a值,错误.
综上,正确的有3项.
故答案为:C.
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【分析】
先根据图象与x轴的交点A,B的横坐标分别为-1,3确定出AB的长及对称轴,由对称轴方程确定2a+b=0,
则2a-b≠0;看图象即可得出当x=1,
y=a+b+c<0;令y=a(x+1)(x-3)=ax2-2ax-3a,
和原函数比较系数即得c=-3a;
当a=时,求出D点的坐标,推出OA=OB=OD=2,则△ABD是直角三角形,结合OD⊥AB
,得出△ABD是等腰直角三角形;要使△ACB为等腰三角形,则有AB=BC=4或AB=AC=4或AC=BC三种情况,根据几何关系分别求出C点坐标,从而确定a的值,注意方程无解的情况.
二、填空题
7.已知关于x的二次函数y1=x2﹣2x与一次函数y2=x+4,若y1>y2

则x的取值范围是________.
【答案】
x<﹣1或x>4
【考点】二次函数与一次函数的综合应用
【解析】【解答】解:解方程组
得,


∴二次函数y1=x2﹣2x的图形与一次函数y2=x+4的图象交于(﹣1,3)和(4,8),
∴当x<﹣1或x>4时,y1>y2

∴x的取值范围是x<﹣1或x>4.
【分析】解方程组得到二次函数y1=x2﹣2x的图形与一次函数y2=x+4的图象交于(﹣1,3)和(4,8),再结合图象可得结论.
8.小明推铅球,铅球行进高度
与水平距离
之间的关系为
,则小明推球的成绩是________m.
【答案】
10
【考点】二次函数的实际应用-抛球问题
【解析】【解答】解:令函数式
中y=0,得

解得x1=10,x2=-2(舍去).
即铅球推出的距离是10m.
故答案为:10.
【分析】根据铅球落地时,高度y=0,把实际问题可理解为当y=0时,求x的值即可.
9.小明推铅球,铅球行进高度
与水平距离
之间的关系为
,则小明推铅球的成绩是________
.
【答案】
【考点】二次函数的实际应用-抛球问题
【解析】【解答】令函数式
中,y=0,

解得x1=10,x2=-2(舍去).
即铅球推出的距离是10m.
故答案为:10.
【分析】根据铅球落地时,高度y=0,把实际问题可理解为当y=0时,求x的值即可.
10.如图,分别过点Pi(i,0)(i=1、2、…、n)作x轴的垂线,交y=x2的图象于点A
i;,交直线y=-x于点Bi。则
=________。
【答案】
【考点】二次函数与一次函数的综合应用
【解析】【解答】解:∵分别过点Pi(i,0)(i=1、2、…、n)作x轴的垂线,交y=x2的图象于点A
i;,交直线y=-x于点Bi

当i=1时,则A1(1,1),B1(1,-1)
∴A1B1=1-(-1)=2=1×2;
当i=2时,则A1(2,4),B2(2,-2)
∴A2B2=4-(-2)=6=2×3;
当i=3时,则A3(3,9),B2(3,-3)
∴A3B3=9-(-3)=12=3×4;
当i=n时
AnBn=n(n+1)

故答案为:
【分析】由题意可知当i=1时,将x=1分别代入两函数解析式,可求出点A1

B1的坐标,即可求出A1B1=1×2;当i=2时,将x=2分别代入两函数解析式,可求出A2B2=2×3;同理可求出A3B3=3×4…AnBn=n(n+1),然后代入可求出的值。
11.如图,是一个半圆和抛物线的一部分围成的“芒果”,已知点A,B,C,D分别是“芒果”与坐标轴的交点,AB是半圆的直径,抛物线的解析式为y
=
x2-
,则图中CD的长为
________
.
?
【答案】
【考点】二次函数的实际应用-几何问题
【解析】【解答】解:设?y
=??x2-??=0

∴??(x-1)(x+1)=0,
∴x1=1,
x2=-1,
∴OB=OA=1,
∴OC=1,
当x=0,
y=-,
∴OD=,
∴CD=OC+OD=1+=.
故答案为:.
【分析】设?y
=??x2-??=0

求出抛物线与x轴的交点坐标,则知OC的长,再设x=0,
求出抛物线与y轴的交点坐标,则知OD长,于是CD可求.
12.如图,平面坐标内,矩形
的顶点


,抛物线
经过点


的半径为1,当圆心P在抛物线上从点P运动到点Q,则在整个运动过程中,
与矩形
只有一个公共点的情况共出现________次.
【答案】
3
【考点】圆的综合题,二次函数-动态几何问题,圆-动点问题
【解析】【解答】解:∵
∴令
解得


解得
∴抛物线顶点坐标为
,与坐标轴两交点为
当P开始运动到刚与AD边接触时,此时
与矩形
只有一个公共点;
当P继续向下运动始终与矩形
有两个公共点,直到P运动到抛物线顶点(0,-1)结束;
当P运动到抛物线的顶点
时,此时
与矩形
只有一个公共点;
当P点继续向上运动,直到运动到
时,此时
与矩形
只有一个公共点;
之后P再继续向Q点运动,不会与矩形
产生公共点
所以整个过程中出现了3次
故答案为:3.
【分析】先利用抛物线的解析式求出P,Q的坐标,然后分析P点的运动过程,从中找到
与矩形
只有一个公共点的情况即可.
三、解答题
13.已知二次函数y=ax2+bx+c(a>0)的图象与x轴交于A(x1

0)、B(x2

0)(x1<x2)两点,与y轴交于点C,x1

x2是方程x2+4x﹣5=0的两根.
(1)若抛物线的顶点为D,求S△ABC:S△ACD的值;
(2)若∠ADC=90°,求二次函数的解析式.
【答案】解:(1)解方程x2+4x-5=0,得x=-5或x=1,
由于x1<x2

则有x1=-5,x2=1,
∴A(-5,0),B(1,0).
抛物线的解析式为:y=a(x+5)(x-1)(a>0),
∴对称轴为直线x=-2,顶点D的坐标为(-2,-9a),
令x=0,得y=-5a,
∴C点的坐标为(0,-5a).
依题意画出图形,如右图所示,则OA=5,OB=1,AB=6,OC=5a,
过点D作DE⊥y轴于点E,则DE=2,OE=9a,CE=OE-OC=4a.
S△ACD=S梯形ADEO-S△CDE-S△AOC
=(DE+OA)?OE-DE?CE-OA?OC=(2+5)?9a-×2×4a-×5×5a=15a,
而S△ABC=AB?OC=×6×5a=15a,
∴S△ABC:S△ACD=15a:15a=1:1;
(2)如解答图,过点D作DE⊥y轴于E
在Rt△DCE中,由勾股定理得:CD2=DE2+CE2=4+16a2

在Rt△AOC中,由勾股定理得:AC2=OA2+OC2=25+25a2

设对称轴x=-2与x轴交于点F,则AF=3,
在Rt△ADF中,由勾股定理得:AD2=AF2+DF2=9+81a2

∵∠ADC=90°,∴△ACD为直角三角形,
由勾股定理得:AD2+CD2=AC2

即(9+81a2)+(4+16a2)=25+25a2

化简得:a2=,
∵a>0,
∴a=,
∴抛物线的解析式为:y=(x+5)(x﹣1)=x2+x﹣.
【考点】二次函数的实际应用-动态几何问题
【解析】【分析】(1)首先解一元二次方程,求出点A、点B的坐标,得到含有字母a的抛物线的交点式;然后分别用含字母a的代数式表示出△ABC与△ACD的面积,最后得出结论;
(2)在Rt△ACD中,利用勾股定理,列出一元二次方程,求出未知系数a,得出抛物线的解析式.
14.如图所示的是一座拱桥,桥洞的拱形是抛物线的形状,当水面宽AB为12米时,桥洞顶部离水面4米,若水面上涨1米,求此时水面的宽.
?  
【答案】
解:如图,以抛物线的顶点为原点,建立平面直角坐标系.
由题意可知抛物线过点(6,-4)
设抛物线的函数表达式为:
把(6,-4)代入
,可得
则抛物线的函数表达式为:
当水面上涨1米,水面所在的位置为直线

,则
,解得:
∴此时水面的宽为:6
米.
【考点】二次函数的实际应用-拱桥问题
【解析】【分析】由题意建立适当的平面直角坐标系,用待定系数法可求抛物线的函数解析式,然后把
代入解析式即可求解.
15.某超市准备进一批每个进价为40元的小家电,经市场调查预测,售价定为50元时可售出400个;定价每增加1元,销售量将减少10个.
(1)设每个定价增加x元,此时的销售量是多少?(用含x的代数式表示)
(2)超市若准备获得利润6000元,并且使进货量较少,则每个应定价为多少元?
(3)超市若要获得最大利润,则每个应定价多少元?获得的最大利润是多少?
【答案】
解:由题意得:
(1)400-10x;
(2)设每个定价增加x元.
列出方程为:(50+x-40)(400﹣10x)=6000;
解得:x1=10
,
x2=20;
要使进货量较少,则每个定价为70元,应进货200个;
(3)设每个定价增加x元,获得利润为y元.
y=
(50+x-40)
(400﹣10x)=﹣10x2+300x+4000=﹣10(x﹣15)2+6250
当x=15时,y有最大值为6250.
所以每个定价为65元时得最大利润,可获得的最大利润是6250元.
【考点】一元二次方程的实际应用-销售问题,二次函数的实际应用-销售问题
【解析】【分析】(1)根据题意列式即可;
(2)总利润=每个的利润×销售量,销售量为400﹣10x,列方程求解,根据题意取舍;
(3)利用函数的性质求最值.
16.抛物线顶点坐标为点C(1,4),交x轴于点A(3,0),交y轴于点B.
(1)求此抛物线的解析式;
(2)抛物线上是否存在点P,使S△ABP=S△ABC,若存在,求出P点坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】
解:(1)设抛物线的顶点形式为y=a(x-1)2+4,
将A(3,0)代入得:0=4a+4,即a=-1,
则抛物线解析式为y=-(x-1)2+4=-x2+2x+3;
(2)存在这样的P点,设P(a,-a2+2a+3),设直线AB解析式为y=kx+b,
将A(3,0),B(0,3)代入得:

解得:

∴直线AB解析式为:y=-x+3,
∵S△ABP=S△ABC

且两三角形都以AB为底边,
∴P到直线AB的距离等于C到直线AB距离的

∵C(1,4)到直线AB的距离d==

∴P到直线AB的距离d==

即|-a2+3a|=1,
整理得:a2-3a-1=0或a2-3a+1=0,
解得:a=或a=
当a=时,-a2+2a+3=-+3++3=-+=;
当a=时,-a2+2a+3=-+3-+3=+=;
当a=时,-a2+2a+3=-+3++3=;
当a=时,-a2+2a+3=-+3-+3=.
则满足题意的P坐标为(,);(,);(,);(,).
【考点】二次函数的三种形式,三角形的面积,二次函数图象上点的坐标特征,二次函数的实际应用-几何问题
【解析】【分析】(1)设出抛物线的顶点形式为y=a(x-1)2+4,将A坐标代入求出a的值,即可确定出抛物线解析式;
(2)存在,设出P(a,-a2+2a+3),直线AB解析式为y=kx+b,将A与B坐标代入求出k与b的值,确定出直线AB解析式,根据三角形ABP面积为三角形ABC面积的一半,由两三角形都以AB为底边,得到C到直线AB的距离为P到直线AB距离的2倍,利用点到直线的距离公式列出关于a的方程,求出方程的解得到a的值,即可确定出满足题意P的坐标.
17.如图1,在平面直角坐标系中,有一矩形ABCD,其三个顶点的坐标分别为A(2,0)、B(8,0)、C(8,3).将直线l:y=-3x-3以每秒3个单位的速度向右运动,设运动时间为t秒.
(1)当t=_________时,直线l经过点A.(直接填写答案)
(2)设直线l扫过矩形ABCD的面积为S,试求S>0时S与t的函数关系式.
(3)在第一象限有一半径为3、且与两坐标轴恰好都相切的⊙M,在直线l出发的同时,⊙M以每秒2个单位的速度向右运动,如图2所示,则当t为何值时,直线l与⊙M相切?
【答案】
(1)y=-3x-3与x轴交点坐标是(-1,0),直线l经过点A(2,0),故向右平移3个单位长度,直线l:y=-3x-3以每秒3个单位的速度向右运动,所以t=1;(2)由题意,可知矩形ABCD顶点D的坐标为(2,3).由一次函数的性质可知,当t由小到大变化时,直线l:y=﹣3(x﹣3t)-3=﹣3x+9t﹣3向右平移,依次扫过矩形ABCD的不同部分.可得当直线经过A(2,0)时,t=1;当直线经过D(2,3)时,t=;当直线经过B(8,0)时,t=3;当直线经过C(8,3)时,t=

①当1<t≤时,如图所示.设直线l:y=-3x+9t﹣3与x轴交于点P,与AD交于点Q.令y=0,可得x=3t﹣1,∴AP=3t﹣3;令x=2,可得y=9t﹣9,∴AQ=9t﹣9.∴S=S△APQ=AP?AQ=(3t﹣3)(
9t﹣9)=;②当<t≤3时,如图所示.设直线l:y=-3x+9t﹣3与x轴交于点P,与CD交于点Q.令y=0,可得x=3t﹣1,∴AP=3t﹣3;令y=3,可得x=3t﹣2,∴DQ=3t﹣4.S=S梯形APQD=(DQ+AP)?AD=9t-;③当3<t≤时,如图所示.设直线l:y=-3x+9t﹣3与BC交于点P,与CD交于点Q.令x=8,可得y=9t﹣27,∴BP=9t﹣27,CP=30﹣9t;令y=3,可得x=
3t﹣2,∴DQ=
3t﹣4,CQ=10﹣3t.S=S矩形ABCD﹣S△PQC=18﹣CP?CQ=-(3t-10)2+18;④当t>时,S=S矩形ABCD=18.综上所述,
S与t的函数关系式为:;(3)若直线l:y=﹣3x+9t﹣3与⊙M相切,如图所示,应有两条符合条件的切线.设直线与x轴、y轴交于A、B点,则A(3t﹣1,0)、B(0,9t﹣3),∴OB=3OA.由题意,可知⊙M与x轴相切,设切点为D,连接MD;设直线与⊙M的一个切点为P,连接MP并延长交x轴于点G;过P点作PN⊥MD于点N,PH⊥x轴于点H.易证△PMN∽△BAO,∴PN:MN=OB:OA=3,∴PN=3MN.在Rt△PMN中,由勾股定理得:PM2=PN2+MN2,解得:
MN=,PN=,∴PH=ND=MD﹣MN=3﹣,OH=OD﹣HD=OD﹣PN=2t+3﹣,∴P(2t+3﹣,3﹣),代入直线解析式求得:t=5﹣;同理,当切线位于另外一侧时,可求得:t=5+

【考点】二次函数-动态几何问题
【解析】【分析】
(1)y=-3x-3与x轴交点坐标是(-1,0),直线l经过点A(2,0),故向右平移3个单位长度,直线l:y=-3x-3以每秒3个单位的速度向右运动,所以t=1;
(2)求出直线l:y=﹣3x+9t﹣3,再分情况讨论;
(3)分两种情况讨论,借助三角形相似即可.
18.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)与x轴交于A(6,0),C(﹣4,0)两点,与y轴交于点B(0,3).
(1)求抛物线的解析式;
(2)点D、点E同时从点O出发以每秒1个单位长度的速度分别沿x轴正半轴,y轴正半轴向点A、点B方向移动,当点D运动到点A时,点D、E同时停止移动.过点D作x轴的垂线交抛物线于点F,交AB于点G,作点E关于直线DF的对称点E′,连接FE′,射线DE′交AB于点H.设运动时间为t秒.
①t为何值时点E′恰好在抛物线上,并求此时△DE′F与△ADG重叠部分的面积;
②点P是平面内任意一点,若点D在运动过程中的某一时刻,形成以点A、E′、D、P为顶点的四边形是菱形,那么请直接写出点P的坐标.
【答案】
解:(1)∵抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)与x轴交于A(6,0),C(﹣4,0)两点,与y轴交于点B(0,3).
∴,
解得,
∴抛物线的解析式为y=﹣x2+x+3;
(2)①根据题意设E′(2t,t),
∴t=﹣×4t2+×t+3,解得:t=2,t=﹣3(舍去),
∴D(2,O),E′(4,2)
∵A(6,0),B(0,3).
∴直线AB为y=﹣x+3,
把x=2代入得y=﹣×2+3=2,
∴G(2,2),
∵D(2,0),E′(4,2),
∴直线DE′的解析式为y=x﹣2,




∴H(

),
∴S△DGH=×2×(﹣2)=

∴t为2时点E′恰好在抛物线上,此时△DE′F与△ADG重叠部分的面积为;
②如图,当AD为对角线时,∵A(6,0),D(2,0),E′(4,2),以点A、E′、D、P为顶点的四边形是菱形,
则DE′=AE′,
∴E′和P关于x轴对称,
∴P(4,﹣2)
所以点P的坐标为(4,﹣2);
当AD、DE是边时;∵AD=6﹣t,菱形ADE′P
∴E'P=AD=DE′=6﹣t
∵E'(2t,t),D(t,0)
∴DE′2=t2+t2=2t2
∴2t2=(6﹣t)2
∴t1=﹣6+6

t2=﹣6﹣6(舍去),
∵P(t+6,t)
∴P(6

﹣6+6),
当AD、AE是边时;∵AD=6﹣t,菱形AE'PD
∴E'P=AD=AE′=6﹣t,
∵E'(2t,t),D(t,0),
∵AE′2=(6﹣2t)2+t2

∴(6﹣2t)2+t2=(6﹣t)2

∴t3=3,t4=0(舍去),
∴P(3,3).
综上,P(4,﹣2)或P(6

﹣6+6)或(3,3).
?
【考点】二次函数与一次函数的综合应用,二次函数的实际应用-几何问题
【解析】【分析】(1)根据待定系数法即可求得解析式;
(2)①根据题意设E′(2t,t),代入抛物线的解析式即可求得t的值,进而求得D、E′的坐标,根据A(6,0),B(0,3)求得直线AB的解析式,根据D(2,0),E′(4,2)求得直线DE′的解析式,进而求得G、H的坐标,即可求得三角形DGH的面积,即是△DE′F与△ADG重叠部分的面积;
②根据菱形的性质分三种情况分别讨论即可求得P的坐标(
…………○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………
)
(
※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※
)
(
…………○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………
)
专题十四
二次函数
(二)
【学习目标】
1.能运用二次函数分析和解决简单的实际问题,培养分析问题、解决问题的能力和应用数学的意识.
2.经历探索实际问题与二次函数的关系的过程,深刻理解二次函数是刻画现实世界的一个有效的数学模型.
【要点梳理】
要点一、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.
要点诠释:
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.
要点二、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.
要点诠释:
(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.
专题十四
二次函数
(二)
专项训练
一、单选题
1.二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)和正比例函数y=
x的图象如图所示,则方程ax2+(b-
)x+c=0(a≠0)的两根之和(??

A.?小于0????????????????????????????????B.?等于0????????????????????????????????C.?大于0????????????????????????????????D.?不能确定
2.如图所示是一个抛物线形桥拱的示意图,在所给出的平面直角坐标系中,当水位在AB位置时,水面宽度为10m,此时水面到桥拱的距离是4m,则抛物线的函数关系式为(??

A.?y=
????????????????????????B.?y=﹣
????????????????????????C.?y=﹣
????????????????????????D.?y=
?
3.如图,在平面直角坐标系中,点A,B的坐标分别为(1,0),(0,2),某抛物线的顶点坐标为D(-1,1)且经过点B,连接AB,直线AB与此抛物线的另一个交点为C,则S△BCD:S△ABO=(???

A.?8:1????????????????????????????????????????B.?6:1????????????????????????????????????????C.?5:1????????????????????????????????????????D.?4:1
4..如图,已知抛物线y1=-2x2+2,直线y2=2x+2,当x任取一值时,x对应的函数值分别为y1、y2.若y1≠y2

取y1、y2中的较小值记为M;若y1=y2

记M=y1=y2.例如:当x=1时,y1=0,y2=4,y1<y2

此时M="0."
下列判断:
①当x>0时,y1>y2;
②当x<0时,x值越大,M值越小;
③使得M大于2的x值不存在;
④使得M=1的x值是或.其中正确的是(
)
A.?①②?????????????????????????????????????B.?①④?????????????????????????????????????C.?②③?????????????????????????????????????D.?③④
5.如图是二次函数y1=ax2+bx+c和一次函数y2=mx+n的图象,观察图象写出y2≥y1时,x的取值范围(??

A.?x≥0?????????????????????????????B.?0≤x≤1?????????????????????????????C.?-2≤x≤1?????????????????????????????D.?x≤-2或x≥1
6.二次函数y=ax2+bx+c(a>0)图象的顶点为D

其图象与x轴的交点A、B的横坐标分别为-1,3.与y轴负半轴交于点C

在下面五个结论中:①2a-b=0;②a+b+c>0;
③c=-3a;④只有当a=
时,△ABD是等腰直角三角形;⑤使△ACB为等腰三角形的a值可以有三个.其中正确的结论是(????

A.?1???????????????????????????????????????????B.?2???????????????????????????????????????????C.?3???????????????????????????????????????????D.?4
二、填空题
7.已知关于x的二次函数y1=x2﹣2x与一次函数y2=x+4,若y1>y2

则x的取值范围是________.
8.小明推铅球,铅球行进高度
与水平距离
之间的关系为
,则小明推球的成绩是________m.
9.小明推铅球,铅球行进高度
与水平距离
之间的关系为
,则小明推铅球的成绩是________
.
10.如图,分别过点Pi(i,0)(i=1、2、…、n)作x轴的垂线,交y=x2的图象于点A
i;,交直线y=-x于点Bi。则
=________。
11.如图,是一个半圆和抛物线的一部分围成的“芒果”,已知点A,B,C,D分别是“芒果”与坐标轴的交点,AB是半圆的直径,抛物线的解析式为y
=
x2-
,则图中CD的长为
________
.
?
12.如图,平面坐标内,矩形
的顶点


,抛物线
经过点


的半径为1,当圆心P在抛物线上从点P运动到点Q,则在整个运动过程中,
与矩形
只有一个公共点的情况共出现________次.
三、解答题
13.已知二次函数y=ax2+bx+c(a>0)的图象与x轴交于A(x1

0)、B(x2

0)(x1<x2)两点,与y轴交于点C,x1

x2是方程x2+4x﹣5=0的两根.
(1)若抛物线的顶点为D,求S△ABC:S△ACD的值;
(2)若∠ADC=90°,求二次函数的解析式.
14.如图所示的是一座拱桥,桥洞的拱形是抛物线的形状,当水面宽AB为12米时,桥洞顶部离水面4米,若水面上涨1米,求此时水面的宽.
?  
15.某超市准备进一批每个进价为40元的小家电,经市场调查预测,售价定为50元时可售出400个;定价每增加1元,销售量将减少10个.
(1)设每个定价增加x元,此时的销售量是多少?(用含x的代数式表示)
(2)超市若准备获得利润6000元,并且使进货量较少,则每个应定价为多少元?
(3)超市若要获得最大利润,则每个应定价多少元?获得的最大利润是多少?
16.抛物线顶点坐标为点C(1,4),交x轴于点A(3,0),交y轴于点B.
(1)求此抛物线的解析式;
(2)抛物线上是否存在点P,使S△ABP=S△ABC,若存在,求出P点坐标;若不存在,请说明理由.
17.如图1,在平面直角坐标系中,有一矩形ABCD,其三个顶点的坐标分别为A(2,0)、B(8,0)、C(8,3).将直线l:y=-3x-3以每秒3个单位的速度向右运动,设运动时间为t秒.
(1)当t=_________时,直线l经过点A.(直接填写答案)
(2)设直线l扫过矩形ABCD的面积为S,试求S>0时S与t的函数关系式.
(3)在第一象限有一半径为3、且与两坐标轴恰好都相切的⊙M,在直线l出发的同时,⊙M以每秒2个单位的速度向右运动,如图2所示,则当t为何值时,直线l与⊙M相切?
18.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)与x轴交于A(6,0),C(﹣4,0)两点,与y轴交于点B(0,3).
(1)求抛物线的解析式;
(2)点D、点E同时从点O出发以每秒1个单位长度的速度分别沿x轴正半轴,y轴正半轴向点A、点B方向移动,当点D运动到点A时,点D、E同时停止移动.过点D作x轴的垂线交抛物线于点F,交AB于点G,作点E关于直线DF的对称点E′,连接FE′,射线DE′交AB于点H.设运动时间为t秒.
①t为何值时点E′恰好在抛物线上,并求此时△DE′F与△ADG重叠部分的面积;
②点P是平面内任意一点,若点D在运动过程中的某一时刻,形成以点A、E′、D、P为顶点的四边形是菱形,那么请直接写出点P的坐标.

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