
一.二次函數(shù)的定義
(1)二次函數(shù)的定義:一般地,形如y=ax2+bx+c(a、b、c是常數(shù),a≠0)的函數(shù),叫做二次函數(shù).其中x、y是變量,a、b、c是常量,a是二次項(xiàng)系數(shù),b是一次項(xiàng)系數(shù),c是常數(shù)項(xiàng).y═ax2+bx+c(a、b、c是常數(shù),a≠0)也叫做二次函數(shù)的一般形式.
判斷函數(shù)是否是二次函數(shù),首先是要看它的右邊是否為整式,若是整式且仍能化簡(jiǎn)的要先將其化簡(jiǎn),然后再根據(jù)二次函數(shù)的定義作出判斷,要抓住二次項(xiàng)系數(shù)不為0這個(gè)關(guān)鍵條件.
(2)二次函數(shù)的取值范圍:一般情況下,二次函數(shù)中自變量的取值范圍是全體實(shí)數(shù),對(duì)實(shí)際問(wèn)題,自變量的取值范圍還需使實(shí)際問(wèn)題有意義.
二.二次函數(shù)的圖象
(1)二次函數(shù)y=ax2(a≠0)的圖象的畫法:
①列表:先取原點(diǎn)(0,0),然后以原點(diǎn)為中心對(duì)稱地選取x值,求出函數(shù)值,列表.
②描點(diǎn):在平面直角坐標(biāo)系中描出表中的各點(diǎn).
③連線:用平滑的曲線按順序連接各點(diǎn).
④在畫拋物線時(shí),取的點(diǎn)越密集,描出的圖象就越精確,但取點(diǎn)多計(jì)算量就大,故一般在頂點(diǎn)的兩側(cè)各取三四個(gè)點(diǎn)即可.連線成圖象時(shí),要按自變量從小到大(或從大到小)的順序用平滑的曲線連接起來(lái).畫拋物線y=ax2(a≠0)的圖象時(shí),還可以根據(jù)它的對(duì)稱性,先用描點(diǎn)法描出拋物線的一側(cè),再利用對(duì)稱性畫另一側(cè).
(2)二次函數(shù)y=ax2+bx+c(a≠0)的圖象
二次函數(shù)y=ax2+bx+c(a≠0)的圖象看作由二次函數(shù)y=ax2的圖象向右或向左平移||個(gè)單位,再向上或向下平移||個(gè)單位得到的.
三.二次函數(shù)的性質(zhì)
二次函數(shù)y=ax2+bx+c(a≠0)的頂點(diǎn)坐標(biāo)是(﹣,),對(duì)稱軸直線x=﹣,二次函數(shù)y=ax2+bx+c(a≠0)的圖象具有如下性質(zhì):
①當(dāng)a>0時(shí),拋物線y=ax2+bx+c(a≠0)的開口向上,x<﹣時(shí),y隨x的增大而減??;x>﹣時(shí),y隨x的增大而增大;x=﹣時(shí),y取得最小值,即頂點(diǎn)是拋物線的最低點(diǎn).
②當(dāng)a<0時(shí),拋物線y=ax2+bx+c(a≠0)的開口向下,x<﹣時(shí),y隨x的增大而增大;x>﹣時(shí),y隨x的增大而減??;x=﹣時(shí),y取得最大值,即頂點(diǎn)是拋物線的最高點(diǎn).
③拋物線y=ax2+bx+c(a≠0)的圖象可由拋物線y=ax2的圖象向右或向左平移|﹣|個(gè)單位,再向上或向下平移||個(gè)單位得到的.
四.二次函數(shù)圖象與系數(shù)的關(guān)系
二次函數(shù)y=ax2+bx+c(a≠0)
①二次項(xiàng)系數(shù)a決定拋物線的開口方向和大小.
當(dāng)a>0時(shí),拋物線向上開口;當(dāng)a<0時(shí),拋物線向下開口;|a|還可以決定開口大小,|a|越大開口就越小.
②一次項(xiàng)系數(shù)b和二次項(xiàng)系數(shù)a共同決定對(duì)稱軸的位置.
當(dāng)a與b同號(hào)時(shí)(即ab>0),對(duì)稱軸在y軸左側(cè); 當(dāng)a與b異號(hào)時(shí)(即ab<0),對(duì)稱軸在y軸右側(cè).(簡(jiǎn)稱:左同右異)
③.常數(shù)項(xiàng)c決定拋物線與y軸交點(diǎn). 拋物線與y軸交于(0,c).
④拋物線與x軸交點(diǎn)個(gè)數(shù).
△=b2﹣4ac>0時(shí),拋物線與x軸有2個(gè)交點(diǎn);△=b2﹣4ac=0時(shí),拋物線與x軸有1個(gè)交點(diǎn);△=b2﹣4ac<0時(shí),拋物線與x軸沒(méi)有交點(diǎn).
五.二次函數(shù)圖象上點(diǎn)的坐標(biāo)特征
二次函數(shù)y=ax2+bx+c(a≠0)的圖象是拋物線,頂點(diǎn)坐標(biāo)是(﹣,).
①拋物線是關(guān)于對(duì)稱軸x=﹣成軸對(duì)稱,所以拋物線上的點(diǎn)關(guān)于對(duì)稱軸對(duì)稱,且都滿足函數(shù)函數(shù)關(guān)系式.頂點(diǎn)是拋物線的最高點(diǎn)或最低點(diǎn).
②拋物線與y軸交點(diǎn)的縱坐標(biāo)是函數(shù)解析中的c值.
③拋物線與x軸的兩個(gè)交點(diǎn)關(guān)于對(duì)稱軸對(duì)稱,設(shè)兩個(gè)交點(diǎn)分別是(x1,0),(x2,0),則其對(duì)稱軸為x=.
六.二次函數(shù)圖象與幾何變換
由于拋物線平移后的形狀不變,故a不變,所以求平移后的拋物線解析式通??衫脙煞N方法:一是求出原拋物線上任意兩點(diǎn)平移后的坐標(biāo),利用待定系數(shù)法求出解析式;二是只考慮平移后的頂點(diǎn)坐標(biāo),即可求出解析式.
七.二次函數(shù)的最值
(1)當(dāng)a>0時(shí),拋物線在對(duì)稱軸左側(cè),y隨x的增大而減少;在對(duì)稱軸右側(cè),y隨x的增大而增大,因?yàn)閳D象有最低點(diǎn),所以函數(shù)有最小值,當(dāng)x=時(shí),y=.
(2)當(dāng)a<0時(shí),拋物線在對(duì)稱軸左側(cè),y隨x的增大而增大;在對(duì)稱軸右側(cè),y隨x的增大而減少,因?yàn)閳D象有最高點(diǎn),所以函數(shù)有最大值,當(dāng)x=時(shí),y=.
(3)確定一個(gè)二次函數(shù)的最值,首先看自變量的取值范圍,當(dāng)自變量取全體實(shí)數(shù)時(shí),其最值為拋物線頂點(diǎn)坐標(biāo)的縱坐標(biāo);當(dāng)自變量取某個(gè)范圍時(shí),要分別求出頂點(diǎn)和函數(shù)端點(diǎn)處的函數(shù)值,比較這些函數(shù)值,從而獲得最值.
八.待定系數(shù)法求二次函數(shù)解析式
(1)二次函數(shù)的解析式有三種常見形式:
①一般式:y=ax2+bx+c(a,b,c是常數(shù),a≠0); ②頂點(diǎn)式:y=a(x﹣h)2+k(a,h,k是常數(shù),a≠0),其中(h,k)為頂點(diǎn)坐標(biāo); ③交點(diǎn)式:y=a(x﹣x1)(x﹣x2)(a,b,c是常數(shù),a≠0);
(2)用待定系數(shù)法求二次函數(shù)的解析式.
在利用待定系數(shù)法求二次函數(shù)關(guān)系式時(shí),要根據(jù)題目給定的條件,選擇恰當(dāng)?shù)姆椒ㄔO(shè)出關(guān)系式,從而代入數(shù)值求解.一般地,當(dāng)已知拋物線上三點(diǎn)時(shí),常選擇一般式,用待定系數(shù)法列三元一次方程組來(lái)求解;當(dāng)已知拋物線的頂點(diǎn)或?qū)ΨQ軸時(shí),常設(shè)其解析式為頂點(diǎn)式來(lái)求解;當(dāng)已知拋物線與x軸有兩個(gè)交點(diǎn)時(shí),可選擇設(shè)其解析式為交點(diǎn)式來(lái)求解.
九.二次函數(shù)的三種形式
二次函數(shù)的解析式有三種常見形式:
①一般式:y=ax2+bx+c(a,b,c是常數(shù),a≠0),該形式的優(yōu)勢(shì)是能直接根據(jù)解析式知道拋物線與y軸的交點(diǎn)坐標(biāo)是(0,c);
②頂點(diǎn)式:y=a(x﹣h)2+k(a,h,k是常數(shù),a≠0),其中(h,k)為頂點(diǎn)坐標(biāo),該形式的優(yōu)勢(shì)是能直接根據(jù)解析式得到拋物線的頂點(diǎn)坐標(biāo)為(h,k);
③交點(diǎn)式:y=a(x﹣x1)(x﹣x2)(a,b,c是常數(shù),a≠0),該形式的優(yōu)勢(shì)是能直接根據(jù)解析式得到拋物線與x軸的兩個(gè)交點(diǎn)坐標(biāo)(x1,0),(x2,0).
十.拋物線與x軸的交點(diǎn)
求二次函數(shù)y=ax2+bx+c(a,b,c是常數(shù),a≠0)與x軸的交點(diǎn)坐標(biāo),令y=0,即ax2+bx+c=0,解關(guān)于x的一元二次方程即可求得交點(diǎn)橫坐標(biāo).
(1)二次函數(shù)y=ax2+bx+c(a,b,c是常數(shù),a≠0)的交點(diǎn)與一元二次方程ax2+bx+c=0根之間的關(guān)系.
△=b2﹣4ac決定拋物線與x軸的交點(diǎn)個(gè)數(shù).
△=b2﹣4ac>0時(shí),拋物線與x軸有2個(gè)交點(diǎn);
△=b2﹣4ac=0時(shí),拋物線與x軸有1個(gè)交點(diǎn);
△=b2﹣4ac<0時(shí),拋物線與x軸沒(méi)有交點(diǎn).
(2)二次函數(shù)的交點(diǎn)式:y=a(x﹣x1)(x﹣x2)(a,b,c是常數(shù),a≠0),可直接得到拋物線與x軸的交點(diǎn)坐標(biāo)(x1,0),(x2,0).
十一.圖象法求一元二次方程的近似根
利用二次函數(shù)圖象求一元二次方程的近似根的步驟是:
(1)作出函數(shù)的圖象,并由圖象確定方程的解的個(gè)數(shù);
(2)由圖象與y=h的交點(diǎn)位置確定交點(diǎn)橫坐標(biāo)的范圍;
(3)觀察圖象求得方程的根(由于作圖或觀察存在誤差,由圖象求得的根一般是近似的).
十二.根據(jù)實(shí)際問(wèn)題列二次函數(shù)關(guān)系式
根據(jù)實(shí)際問(wèn)題確定二次函數(shù)關(guān)系式關(guān)鍵是讀懂題意,建立二次函數(shù)的數(shù)學(xué)模型來(lái)解決問(wèn)題.需要注意的是實(shí)例中的函數(shù)圖象要根據(jù)自變量的取值范圍來(lái)確定.
①描點(diǎn)猜想問(wèn)題需要?jiǎng)邮植僮?,這類問(wèn)題需要真正的去描點(diǎn),觀察圖象后再判斷是二次函數(shù)還是其他函數(shù),再利用待定系數(shù)法求解相關(guān)的問(wèn)題.
②函數(shù)與幾何知識(shí)的綜合問(wèn)題,有些是以函數(shù)知識(shí)為背景考查幾何相關(guān)知識(shí),關(guān)鍵是掌握數(shù)與形的轉(zhuǎn)化;有些題目是以幾何知識(shí)為背景,從幾何圖形中建立函數(shù)關(guān)系,關(guān)鍵是運(yùn)用幾何知識(shí)建立量與量的等式.
十三.二次函數(shù)的應(yīng)用
(1)利用二次函數(shù)解決利潤(rùn)問(wèn)題
在商品經(jīng)營(yíng)活動(dòng)中,經(jīng)常會(huì)遇到求最大利潤(rùn),最大銷量等問(wèn)題.解此類題的關(guān)鍵是通過(guò)題意,確定出二次函數(shù)的解析式,然后確定其最大值,實(shí)際問(wèn)題中自變量x的取值要使實(shí)際問(wèn)題有意義,因此在求二次函數(shù)的最值時(shí),一定要注意自變量x的取值范圍.
(2)幾何圖形中的最值問(wèn)題
幾何圖形中的二次函數(shù)問(wèn)題常見的有:幾何圖形中面積的最值,用料的最佳方案以及動(dòng)態(tài)幾何中的最值的討論.
(3)構(gòu)建二次函數(shù)模型解決實(shí)際問(wèn)題
利用二次函數(shù)解決拋物線形的隧道、大橋和拱門等實(shí)際問(wèn)題時(shí),要恰當(dāng)?shù)匕堰@些實(shí)際問(wèn)題中的數(shù)據(jù)落實(shí)到平面直角坐標(biāo)系中的拋物線上,從而確定拋物線的解析式,通過(guò)解析式可解決一些測(cè)量問(wèn)題或其他問(wèn)題.
十四.二次函數(shù)綜合題
(1)二次函數(shù)圖象與其他函數(shù)圖象相結(jié)合問(wèn)題
解決此類問(wèn)題時(shí),先根據(jù)給定的函數(shù)或函數(shù)圖象判斷出系數(shù)的符號(hào),然后判斷新的函數(shù)關(guān)系式中系數(shù)的符號(hào),再根據(jù)系數(shù)與圖象的位置關(guān)系判斷出圖象特征,則符合所有特征的圖象即為正確選項(xiàng).
(2)二次函數(shù)與方程、幾何知識(shí)的綜合應(yīng)用
將函數(shù)知識(shí)與方程、幾何知識(shí)有機(jī)地結(jié)合在一起.這類試題一般難度較大.解這類問(wèn)題關(guān)鍵是善于將函數(shù)問(wèn)題轉(zhuǎn)化為方程問(wèn)題,善于利用幾何圖形的有關(guān)性質(zhì)、定理和二次函數(shù)的知識(shí),并注意挖掘題目中的一些隱含條件.
(3)二次函數(shù)在實(shí)際生活中的應(yīng)用題
從實(shí)際問(wèn)題中分析變量之間的關(guān)系,建立二次函數(shù)模型.關(guān)鍵在于觀察、分析、創(chuàng)建,建立直角坐標(biāo)系下的二次函數(shù)圖象,然后數(shù)形結(jié)合解決問(wèn)題,需要我們注意的是自變量及函數(shù)的取值范圍要使實(shí)際問(wèn)題有意義.
【專題過(guò)關(guān)】
一.二次函數(shù)的定義(共1小題)
1.(2021秋?密山市校級(jí)期末)下列函數(shù)是二次函數(shù)的是( )
A.y=﹣2x+3B.y=5x2+1
C.y=(x﹣1)2﹣x2D.y=x3+2x2﹣1
【分析】根據(jù)二次函數(shù)的定義,形如y=ax2+bx+c(a,b,c為常數(shù),a≠0)判斷即可.
【解答】解:A、y=﹣2x+3,是一次函數(shù),故A不符合題意;
B、y=5x2+1,是二次函數(shù),故B符合題意;
C、y=(x﹣1)2﹣x2,是一次函數(shù),故C不符合題意;
D、y=x3+2x2﹣1,不是二次函數(shù),故D不符合題意;
故選:B.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了二次函數(shù)的定義,熟練掌握二次函數(shù)的定義是解題的關(guān)鍵.
二.二次函數(shù)的圖象(共1小題)
2.(2022?青縣一模)如圖,二次函數(shù)y=ax2﹣2ax+1(a<0)的圖象所在坐標(biāo)系的原點(diǎn)是( )
A.點(diǎn)O1B.點(diǎn)O2C.點(diǎn)O3D.點(diǎn)O4
【分析】由函數(shù)解析式可知函數(shù)的對(duì)稱軸,即可求解.
【解答】解:∵二次函數(shù)y=ax2﹣2ax+1(a<0),
∴對(duì)稱軸為直線x=﹣=1,
所以點(diǎn)O2是原點(diǎn);
故選:B.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查二次函數(shù)的圖象及性質(zhì);熟練掌握函數(shù)的解析式與函數(shù)圖象的關(guān)系是解題的關(guān)鍵.
三.二次函數(shù)的性質(zhì)(共5小題)
3.(2022秋?安圖縣校級(jí)月考)二次函數(shù)y=2(x+1)2的頂點(diǎn)坐標(biāo)是( )
A.(﹣1,2)B.(1,2)C.(1,0)D.(﹣1,0)
【分析】由拋物線的頂點(diǎn)坐標(biāo)式可求得答案.
【解答】解:∵二次函數(shù)y=2(x+1)2,
∴頂點(diǎn)坐標(biāo)為(﹣1,0),
故選:D.
【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查二次函數(shù)的性質(zhì),掌握二次函數(shù)的頂點(diǎn)式是解題的關(guān)鍵,即在y=a(x﹣h)2+k中,對(duì)稱軸為x=h,頂點(diǎn)坐標(biāo)為(h,k).
4.(2022?南崗區(qū)校級(jí)二模)拋物線y=(x+3)2+4的對(duì)稱軸是直線 x=﹣3 .
【分析】根據(jù)拋物線頂點(diǎn)式求解.
【解答】解:∵y=(x+3)2+4,
∴拋物線對(duì)稱軸為直線x=﹣3,
故答案為:x=﹣3.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查二次函數(shù)的性質(zhì),解題關(guān)鍵是掌握二次函數(shù)圖象與系數(shù)的關(guān)系.
5.(2022?淮北一模)設(shè)二次函數(shù)y1、y2的圖象的頂點(diǎn)坐標(biāo)分別為(a,b)、(c、d),若a=2c、b=2d,且兩圖象開口方向相同,則稱y1是y2的“同倍項(xiàng)二次函數(shù)”.
(1)寫出二次函數(shù)y=x2+x+1的一個(gè)“同倍項(xiàng)二次函數(shù)”;
(2)已知關(guān)于x的二次函數(shù)y1=x2+nx和二次函數(shù)y2=x2+3nx+1,若y1+y2是y1的“同倍項(xiàng)二次函數(shù)”,求n的值.
【分析】(1)先求出y=x2+x+1的頂點(diǎn)坐標(biāo),然后根據(jù)同倍項(xiàng)二次函數(shù)的定義求出答案;
(2)先求出y1和y1+y2的解析式并求出頂點(diǎn)坐標(biāo),然后根據(jù)條件a=2c,b=2d,且開口方向相同求出n的值.
【解答】解:(1)∵y=x2+x+1,
∴y=(x+)2+,
∴二次函數(shù)y=x2+x+1的頂點(diǎn)坐標(biāo)為(﹣,),
∴二次函數(shù)y=x2+x+1的一個(gè)“同倍項(xiàng)二次函數(shù)”的頂點(diǎn)坐標(biāo)為(﹣1,),
∴同倍項(xiàng)二次函數(shù)的解析式為y=(x+1)2+;
(2)y1=x2+nx=(x+)2﹣,
頂點(diǎn)坐標(biāo)為(﹣,﹣),
y1+y2=x2+nx+x2+3nx+1=2x2+4nx+1=2(x+n)2+1﹣2n2,
頂點(diǎn)坐標(biāo)為(﹣n,1﹣2n2),
∵y1+y2是y1的“同倍項(xiàng)二次函數(shù)”,
∴1﹣2n2=2×(﹣),
解得:n=±.
【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查了二次函數(shù)的性質(zhì),解答本題的關(guān)鍵是掌握“同倍項(xiàng)二次函數(shù)”的定義,理解題意,按條件的要求求得答案即可.
6.(2022?鄞州區(qū)校級(jí)模擬)已知二次函數(shù)y=(x+1)(x+a)(其中a是常數(shù))的圖象經(jīng)過(guò)點(diǎn)A(4,5),B(m,n),
(1)求a的值;
(2)求該拋物線的對(duì)稱軸;
(3)當(dāng)n<5時(shí),求m的取值范圍.
【分析】(1)把A(4,5)代入解析式即可求出a的值;
(2)根據(jù)解析式即可求出該拋物線的對(duì)稱軸;
(3)由(2)知A(4,5)關(guān)于對(duì)稱軸的對(duì)稱點(diǎn)為(﹣2,5),所以當(dāng)n<5時(shí),m的取值范圍為﹣2<m<4.
【解答】解:(1)∵二次函數(shù)y=(x+1)(x+a)的圖象經(jīng)過(guò)點(diǎn)A(4,5),
∴5(4+a)=5,
∴a=﹣3;
(2)∵a=﹣3,
∴y=(x+1)(x﹣3)=x2﹣2x﹣3,
∴該拋物線的對(duì)稱軸為x=﹣=1;
(3)由(2)知A(4,5)關(guān)于對(duì)稱軸的對(duì)稱點(diǎn)為(﹣2,5),
∴當(dāng)n<5時(shí),m的取值范圍為﹣2<m<4.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了二次函數(shù)的性質(zhì),熟練掌握二次函數(shù)的性質(zhì)是解題的關(guān)鍵.
7.(2022?寧海縣模擬)如圖,拋物線與拋物線相交于點(diǎn)T,點(diǎn)T的橫坐標(biāo)為1.過(guò)點(diǎn)T作x軸的平行線交拋物線C1于點(diǎn)A,交拋物線C2于點(diǎn)B.拋物線C1與C2分別與y軸交于點(diǎn)C,D.
(1)求拋物線C1的對(duì)稱軸和點(diǎn)A的橫坐標(biāo);
(2)求線段AB和CD的長(zhǎng);
(3)點(diǎn)P(﹣2,p)在拋物線C1上,點(diǎn)Q(5,q)在拋物線C2上,請(qǐng)比較p與q的大小關(guān)系并說(shuō)明理由.
【分析】(1)根據(jù)對(duì)稱軸公式直接求拋物線C1的對(duì)稱軸,以及A,B關(guān)于對(duì)稱軸x=﹣1對(duì)稱和點(diǎn)T的橫坐標(biāo)直接求出點(diǎn)A的橫坐標(biāo);
(2)求出A,B和C,D的坐標(biāo)即可求出AB和CD的長(zhǎng);
(3)根據(jù)圖象和點(diǎn)P和Q的坐標(biāo)直接可以判斷.
【解答】解:(1)拋物線C1的對(duì)稱軸為x=﹣=﹣1,
∵AB∥x軸,
∵點(diǎn)A與點(diǎn)T關(guān)于對(duì)稱軸x=﹣1對(duì)稱,
∴點(diǎn)A的橫坐標(biāo)為﹣3;
(2)∵拋物線C2的對(duì)稱軸為x=﹣=2,
∵AB∥x軸,
∴點(diǎn)B與點(diǎn)T關(guān)于對(duì)稱軸x=2對(duì)稱,
∴點(diǎn)B的橫坐標(biāo)為3,
∴AB=3﹣(﹣3)=3+3=6;
∵點(diǎn)T是拋物線C1與拋物線C2的交點(diǎn),
∴1+2+c=1﹣4+d,
∴c=d﹣6,
令x=0,則C(0,c),D(0,d),
∴CD=d﹣c=d﹣(d﹣6)=d﹣d+6=6;
(3)根據(jù)A,T,B的橫坐標(biāo)以及函數(shù)圖象可知,點(diǎn)P在AB下方,點(diǎn)Q在AB上方,
∴p<q.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查二次函數(shù)的性質(zhì),關(guān)鍵是判斷點(diǎn)A與點(diǎn)T關(guān)于對(duì)稱軸x=﹣1對(duì)稱,點(diǎn)B與點(diǎn)T關(guān)于對(duì)稱軸x=2對(duì)稱.
四.二次函數(shù)圖象與系數(shù)的關(guān)系(共1小題)
8.(2022?銅仁市三模)已知二次函數(shù)y=ax2+bx+c(a≠0)的圖象如圖所示,對(duì)稱軸為直線x=1,有下列4個(gè)結(jié)論:①abc>0;②a+c>b;③4a+2b+c>0;④a+b≥am2+bm(m是任意實(shí)數(shù)).其中正確結(jié)論的個(gè)數(shù)是( )
A.1B.2C.3D.4
【分析】由拋物線開口向下得到a<0;由拋物線的對(duì)稱軸為直線x=﹣=1得到b>0;由拋物線與y軸的交點(diǎn)在x軸的上方得到c>0,則abc<0;觀察圖象得到當(dāng)x=﹣1時(shí),y<0,即a﹣b+c<0;當(dāng)x=2時(shí),y>0,即4a+2b+c>0;根據(jù)二次函數(shù)的最值問(wèn)題得到x=1時(shí),y有最大值a+b+c,則a+b+c>am2+bm+c(m≠1),變形得到a+b>m(am+b)
【解答】解:∵拋物線開口向下,
∴a<0;
∵拋物線的對(duì)稱軸為直線x=﹣=1,
∴b>0;
∵拋物線與y軸的交點(diǎn)在x軸的上方,
∴c>0,
∴abc<0,所以①錯(cuò)誤;
當(dāng)x=﹣1時(shí),y<0,即a﹣b+c<0,
∴a+c<b,所以②不正確;
當(dāng)x=2時(shí),y>0,即4a+2b+c>0,所以③正確;
∵拋物線的對(duì)稱軸為直線x=1,
∴x=1時(shí),y有最大值a+b+c,
∴a+b+c≥am2+bm+c,
∴a+b≥>am2+bm,所以④正確.
故選:B.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了二次函數(shù)圖象與系數(shù)的關(guān)系:二次函數(shù)y=ax2+bx+c(a≠0)的圖象為一條拋物線,當(dāng)a<0,拋物線的開口向下,當(dāng)x=﹣時(shí),函數(shù)值最大;拋物線與y軸的交點(diǎn)坐標(biāo)為(0,c).
五.二次函數(shù)圖象上點(diǎn)的坐標(biāo)特征(共2小題)
9.(2022?淄博)若二次函數(shù)y=ax2+2的圖象經(jīng)過(guò)P(1,3),Q(m,n)兩點(diǎn),則代數(shù)式n2﹣4m2﹣4n+9的最小值為( )
A.1B.2C.3D.4
【分析】利用非負(fù)數(shù)的性質(zhì),利用配方法解決問(wèn)題即可.
【解答】解:∵二次函數(shù)y=ax2+2的圖象經(jīng)過(guò)P(1,3),
∴3=a+2,
∴a=1,
∴y=x2+2,
∵Q(m,n)在y=x2+2上,
∴n=m2+2,
∴n2﹣4m2﹣4n+9=(m2+2)2﹣4m2﹣4(m2+2)+9=m4﹣4m2+5=(m2﹣2)2+1,
∵(m2﹣2)≥0,
∴n2﹣4m2﹣4n+9的最小值為1.
故選:A.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查二次函數(shù)圖像上的點(diǎn)的坐標(biāo)特征,非負(fù)數(shù)的性質(zhì)等知識(shí),解題的關(guān)鍵是學(xué)會(huì)利用配方法解決問(wèn)題.
10.(2022?鼓樓區(qū)校級(jí)模擬)已知拋物線y=x2+bx+c(c為常數(shù))經(jīng)過(guò)點(diǎn)(p,m),(q,m),(4,c),當(dāng)1≤q﹣p<6時(shí),則m的取值范圍為
( )
A.c﹣4≤m<c+5B.
C.c<m≤c+5D.c﹣3≤m<c+24
【分析】根據(jù)題意求得拋物線的對(duì)稱軸為直線x=﹣==2,進(jìn)而得到拋物線為y=x2﹣4x+c,根據(jù)拋物線的對(duì)稱性得出p+q=4,即可得到p=4﹣q,代入1≤q﹣p<6得到2.5≤q<5,根據(jù)圖象上點(diǎn)的坐標(biāo)特征即可求得﹣+c≤m<5+c.
【解答】解:∵拋物線y=x2+bx+c(c為常數(shù))經(jīng)過(guò)點(diǎn)(0,c),(4,c),
∴拋物線的對(duì)稱軸為直線x=﹣==2,
∴b=﹣4,
∴拋物線為y=x2﹣4x+c,
∵拋物線y=x2+bx+c(c為常數(shù))經(jīng)過(guò)點(diǎn)(p,m),(q,m),
∴=2,
∴p+q=4,
∴p=4﹣q,
∵1≤q﹣4+q<6,
∴2.5≤q<5,
∵m=q2﹣4q+c,
∴﹣+c≤m<5+c,
故選:B.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了二次函數(shù)圖象上點(diǎn)的坐標(biāo)特征,二次函數(shù)的圖象和性質(zhì),熟知二次函數(shù)的對(duì)稱性是解題的關(guān)鍵.
六.二次函數(shù)圖象與幾何變換(共3小題)
11.(2022?南崗區(qū)校級(jí)二模)通過(guò)平移y=﹣(x﹣1)2+3的圖象,可得到y(tǒng)=﹣x2的圖象,下列平移方法正確的是( )
A.向左移動(dòng)1個(gè)單位,向上移動(dòng)3個(gè)單位
B.向右移動(dòng)1個(gè)單位,向上移動(dòng)3個(gè)單位
C.向左移動(dòng)1個(gè)單位,向下移動(dòng)3個(gè)單位
D.向右移動(dòng)1個(gè)單位,向下移動(dòng)3個(gè)單位
【分析】根據(jù)平移前后兩個(gè)拋物線的頂點(diǎn)坐標(biāo)的變化來(lái)判定平移方法.
【解答】解:拋物線y=﹣2x2的頂點(diǎn)坐標(biāo)是(0,0).
拋物線y=﹣(x﹣1)2+3的頂點(diǎn)坐標(biāo)是(1,3).
則由二次函數(shù)y=﹣(x﹣1)2+3的圖象向左移動(dòng)1個(gè)單位,向下移動(dòng)3個(gè)單位,可得到y(tǒng)=﹣x2的圖象.
故選:C.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了二次函數(shù)圖象與幾何變換.解決本題的關(guān)鍵是根據(jù)頂點(diǎn)式得到新拋物線的頂點(diǎn)坐標(biāo).
12.(2022春?海曙區(qū)校級(jí)期中)將拋物線y=x2﹣6x﹣3沿x軸對(duì)稱,得到的新的拋物線解析式為 y=﹣(x﹣3)2+12 .
【分析】先把拋物線y=x2+4x+3化為頂點(diǎn)式的形式,再根據(jù)軸對(duì)稱的性質(zhì),即可得出變化后解析式.
【解答】解:∵y=x2﹣6x﹣3=(x﹣3)2﹣12,
∴拋物線y=x2﹣6x﹣3的頂點(diǎn)坐標(biāo)為(3,﹣12),
∵點(diǎn)(3,﹣12)關(guān)于x軸對(duì)稱的點(diǎn)的坐標(biāo)為(3,12),
∴將拋物線y=x2﹣6x﹣3沿x軸對(duì)稱,得到的新的拋物線解析式為y=﹣(x﹣3)2+12,
故答案為:y=﹣(x﹣3)2+12.
【點(diǎn)評(píng)】此題考查了二次函數(shù)圖象與幾何變換,熟記平移規(guī)律“左加右減,上加下減”,是解題關(guān)鍵.也考查了配方法.
13.(2022?景縣校級(jí)模擬)已知拋物線y=﹣x2+bx+c的對(duì)稱軸是直線x=2,將拋物線在y軸左側(cè)的部分沿x軸翻折,翻折后的部分和拋物線在y軸右側(cè)的部分組成圖形G.
(1)填空:b= 4 ;
(2)如圖1,在圖形G中,c=0.
①當(dāng)x取何值時(shí),圖形G中的函數(shù)值隨x的增大而減少?
②當(dāng)﹣4≤x≤3時(shí),求圖形G的最大值與最小值;
(3)如圖2,若c=2,直線y=n﹣1與圖形G恰有3個(gè)公共點(diǎn),求n的取值范圍;
(4)若|c|=3,直線y=﹣x+m與圖形G恰有2個(gè)公共點(diǎn),請(qǐng)直接寫出m的取值范圍.
【分析】(1)利用拋物線的對(duì)稱軸即可求得b=4;
(2)①觀察圖象即可得出結(jié)論;
②根據(jù)圖象上點(diǎn)的坐標(biāo)特征,即可得出當(dāng)﹣4≤x≤3時(shí),圖形G的最大值與最小值;
(3)求得拋物線y=﹣x2+4x+2的最高點(diǎn),然后根據(jù)圖象即可求得;
(4)求得直線y=﹣x+m分別過(guò)點(diǎn)(0,3)、(0,﹣3)時(shí)的m的值,然后根據(jù)圖象即可求得.
【解答】解:(1)∵拋物線y=﹣x2+bx+c的對(duì)稱軸是直線x=2,
∴﹣=2,
∴b=4,
故答案為:4;
(2)①由圖象可知,當(dāng)x<0或x>2時(shí),圖形G中的函數(shù)值隨x的增大而減少;
②∵y=﹣x2+4x=﹣(x﹣2)2+4,
∴函數(shù)y=﹣x2+4x的最大值為4,
當(dāng)x=﹣4時(shí),y=﹣(﹣4)2+4×(﹣4)=﹣32,
當(dāng)x=3時(shí),y=﹣32+4×3=3,
∴當(dāng)﹣4≤x≤3時(shí),圖形G的最大值是32,最小值是0;
(3)若c=2,則y=﹣x2+4x+2=﹣(x﹣2)2+6,
∴直線y=n﹣1與圖形G恰有3個(gè)公共點(diǎn),則2≤n﹣1<6,即3≤n<7,
∴n的取值范圍是3≤n<7;
(4)把點(diǎn)(0,3)代入y=﹣x+m得,m=3,
把點(diǎn)(0,﹣3)代入y=﹣x+m得,m=﹣3,
∴若|c|=3,直線y=﹣x+m與圖形G恰有2個(gè)公共點(diǎn),m的取值范圍是﹣3≤m≤3.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了二次函數(shù)圖象與幾何變換,一次函數(shù)圖象與系數(shù)的關(guān)系,二次函數(shù)的最值,數(shù)形結(jié)合是解題的關(guān)鍵.
七.二次函數(shù)的最值(共5小題)
14.(2022?包頭)已知實(shí)數(shù)a,b滿足b﹣a=1,則代數(shù)式a2+2b﹣6a+7的最小值等于( )
A.5B.4C.3D.2
【分析】由題意得b=a+1,代入代數(shù)式a2+2b﹣6a+7可得(a﹣2)2+5,故此題的最小值是5.
【解答】解:∵b﹣a=1,
∴b=a+1,
∴a2+2b﹣6a+7
=a2+2(a+1)﹣6a+7
=a2+2a+2﹣6a+7
=a2﹣4a+4+5
=(a﹣2)2+5,
∴代數(shù)式a2+2b﹣6a+7的最小值等于5,
故選:A.
【點(diǎn)評(píng)】此題考查了代數(shù)式的變式與二次函數(shù)最值問(wèn)題的解決能力,關(guān)鍵是能對(duì)以上知識(shí)準(zhǔn)確理解并正確變形、計(jì)算.
15.(2022?姑蘇區(qū)校級(jí)一模)如圖,在直角坐標(biāo)系中,O為坐標(biāo)原點(diǎn),矩形ABCO,B點(diǎn)坐標(biāo)為(4,2),A、C分別在y軸、x軸上;若D點(diǎn)坐標(biāo)為(1,0),連結(jié)AD,點(diǎn)E、點(diǎn)F分別從A點(diǎn)、B點(diǎn)出發(fā),在AB上相向而行,速度均為1個(gè)單位/每秒,當(dāng)E、F兩點(diǎn)相遇時(shí),兩點(diǎn)停止運(yùn)動(dòng);過(guò)E點(diǎn)作EG∥AD交x軸于H點(diǎn),交y軸于G點(diǎn),連結(jié)FG、FH,在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,△FGH的最大面積為 4.5 .
【分析】先求得直線AD的解析式,進(jìn)而得到設(shè)直線EG的解析式為y=﹣2x+b,則G(0,b),由此得出BF=AE=,即可得出EF=6﹣b,利用S△FGH=S△EFG+S△EFH=EF?OG得出S△FGH==(6﹣b)?b=﹣(b﹣3)2+4.5,根據(jù)二次函數(shù)的性質(zhì)即可求得△FGH的最大面積.
【解答】解:由題意可知A(0,2),
∴設(shè)直線AD為y=kx+2,
把D(1,0)代入得,k+2=0,解得k=﹣2,
∴直線AD為y=﹣2x+2,
∵EG∥AD,
∴設(shè)直線EG的解析式為y=﹣2x+b,則G(0,b),
當(dāng)y=2時(shí),x=,
∴E(,2),
∴AE=,
∴BF=AE=,
∴EF=4﹣2×=6﹣b,
∴S△FGH=S△EFG+S△EFH=EF?OG=(6﹣b)?b=﹣(b﹣3)2+4.5,
∵﹣<0,
∴△FGH的最大面積為4.5,
故答案為:4.5.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了待定系數(shù)法求由此函數(shù)的解析式,一次函數(shù)圖象上點(diǎn)的坐標(biāo)特征,矩形的性質(zhì),二次函數(shù)的最值,利用S△FGH=S△EFG+S△EFH得出S△FGH=(6﹣b)?b=﹣(b﹣3)2+4.5是解題的關(guān)鍵.
16.(2022?南崗區(qū)校級(jí)模擬)二次函數(shù)y=x2+4x﹣7的最小值為 ﹣11 .
【分析】將二次函數(shù)化為頂點(diǎn)式,再根據(jù)開口方向確定二次函數(shù)最小值.
【解答】解:∵y=x2+4x﹣7=(x+2)2﹣11,
∵a=1,
∴當(dāng)x=1時(shí),y有最小值為﹣11,
故答案為:﹣11.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了二次函數(shù)的最值,掌握將二次函數(shù)化為頂點(diǎn)式是解題的關(guān)鍵.
17.(2022?蜀山區(qū)校級(jí)三模)已知,點(diǎn)A(1,m)和點(diǎn)B(3,n)在二次函數(shù)y=ax2+bx+1(a≠0)的圖象上,若點(diǎn)C(x0,y0)是該二次函數(shù)圖象上任意一點(diǎn),且滿足y0≥m.
(1)用含a的代數(shù)式表示b為 b=﹣2a ;
(2)mn的最大值為 .
【分析】(1)根據(jù)題意得出拋物線的對(duì)稱軸為直線x=1,利用對(duì)稱軸公式即可得到結(jié)論;
(2)用含a代數(shù)式表示mn,然后配方求解.
【解答】解:(1)∵點(diǎn)C(x0,y0)是二次函數(shù)圖象上的任意一點(diǎn),且滿足y0≥m,
∴二次函數(shù)圖像開口向上,即a>0,頂點(diǎn)坐標(biāo)為(1,m),
∴對(duì)稱軸為x=﹣=1,即b=﹣2a,
故答案為:b=﹣2a;
(2)∵mn=(a+b+1)(9a+3b+1)=(﹣a+1)(3a+1)=﹣3(a﹣)2+,
∵﹣3<0,
∴mn的最大值為.
故答案為:.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了二次函數(shù)的性質(zhì),二次函數(shù)圖象上點(diǎn)的坐標(biāo)特征,能夠理解題意是解題的關(guān)鍵.
18.(2022春?涪陵區(qū)校級(jí)期中)已知,如圖,矩形ABCD中,AD=6,DC=7,菱形EFGH的三個(gè)頂點(diǎn)E,G,H分別在矩形ABCD的邊AB,CD,DA上,AH=2,連接CF.
(1)若DG=2,求證四邊形EFGH為正方形;
(2)若DG=6,求△FCG的面積;
(3)當(dāng)DG為何值時(shí),△FCG的面積最?。?br>【分析】(1)由于四邊形ABCD為矩形,四邊形HEFG為菱形,那么∠D=∠A=90°,HG=HE,而AH=DG=2,易證△AHE≌△DGH,從而有∠DHG=∠HEA,等量代換可得∠AHE+∠DHG=90°,易證四邊形HEFG為正方形;
(2)過(guò)F作FM⊥DC,交DC延長(zhǎng)線于M,連接GE,由于AB∥CD,可得∠AEG=∠MGE,同理有∠HEG=∠FGE,利用等式性質(zhì)有∠AEH=∠MGF,再結(jié)合∠A=∠M=90°,HE=FG,可證△AHE≌△MFG,從而有FM=HA=2(即無(wú)論菱形EFGH如何變化,點(diǎn)F到直線CD的距離始終為定值2),進(jìn)而可求三角形面積;
(3)先設(shè)DG=x,由第(2)小題得,S△FCG=7﹣x,在△AHE中,AE≤AB=7,利用勾股定理可得HE2≤53,在Rt△DHG中,再利用勾股定理可得x2+16≤53,進(jìn)而可求x≤,從而可得當(dāng)x=時(shí),△GCF的面積最小.
【解答】解:(1)∵四邊形ABCD為矩形,四邊形HEFG為菱形,
∴∠D=∠A=90°,HG=HE,又AH=DG=2,
∴Rt△AHE≌Rt△DGH(HL),
∴∠DHG=∠HEA,
∵∠AHE+∠HEA=90°,
∴∠AHE+∠DHG=90°,
∴∠EHG=90°,
∴四邊形HEFG為正方形;
(2)過(guò)F作FM⊥DC,交DC延長(zhǎng)線于M,連接GE,
∵AB∥CD,
∴∠AEG=∠MGE,
∵HE∥GF,
∴∠HEG=∠FGE,
∴∠AEH=∠MGF,
在△AHE和△MFG中,∠A=∠M=90°,HE=FG,
∴△AHE≌△MFG,
∴FM=HA=2,即無(wú)論菱形EFGH如何變化,點(diǎn)F到直線CD的距離始終為定值2,
因此S△FCG===1;
(3)設(shè)DG=x,則由第(2)小題得,S△FCG=7﹣x,在△AHE中,AE≤AB=7,
∴HE2≤53,
∴x2+16≤53,
∴x≤,
∴S△FCG的最小值為,此時(shí)DG=,
∴當(dāng)DG=時(shí),△FCG的面積最小為(7﹣).
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了矩形、菱形的性質(zhì)、全等三角形的判定和性質(zhì)、勾股定理.解題的關(guān)鍵是作輔助線:過(guò)F作FM⊥DC,交DC延長(zhǎng)線于M,連接GE,構(gòu)造全等三角形和內(nèi)錯(cuò)角.
八.待定系數(shù)法求二次函數(shù)解析式(共2小題)
19.(2022?蜀山區(qū)校級(jí)三模)如圖,直線y=﹣x+1與x軸交于點(diǎn)A,直線m是過(guò)點(diǎn)A、B(﹣3,0)的拋物線y=ax2+bx+c的對(duì)稱軸,直線y=﹣x+1與直線m交于點(diǎn)C,已知點(diǎn)D(n,5)在直線y=﹣x+1上,作線段CD關(guān)于直線m對(duì)稱的線段CE,若拋物線與折線DCE有兩個(gè)交點(diǎn),則a的取值范圍為( )
A.a(chǎn)≥1B.0<a≤1
C.﹣<a<0或0<a<1D.a(chǎn)≥1或a<﹣
【分析】根據(jù)題意求得C、D、E的坐標(biāo),由對(duì)稱軸為x=﹣1,得出b=2a,由拋物線y=ax2+bx+c過(guò)點(diǎn)A(1,0)得出c=3a,即可得出拋物線為y=ax2+2ax﹣3a,然后分兩種情況:(i)若a>0,拋物線開口向上且經(jīng)過(guò)D(﹣4,5),求得a=1,由對(duì)稱性可知:當(dāng)a≥1時(shí),拋物線與折線DCE有兩個(gè)交點(diǎn);ii)若a<0,拋物線開口向下且經(jīng)過(guò)C(﹣1,2),求得a=﹣;由對(duì)稱性可知:當(dāng)a<﹣時(shí),拋物線與折線DCE有兩個(gè)交點(diǎn);據(jù)此即可得出結(jié)論.
【解答】解:∵直線y=﹣x+1與x軸交于點(diǎn)A,點(diǎn)D(n,5)在直線y=﹣x+1上,
∴A(1,0),D(﹣4,5),
∴拋物線y=ax2+bx+c的對(duì)稱軸為x=﹣1,
∴y=1+1=2,
∴C(﹣1,2),
∵C、E關(guān)于直線x=﹣1對(duì)稱,
∴E(2,5),
∵=﹣1,
∴b=2a,
把A(1,0)代入拋物線y=ax2+bx+c得c=﹣3a,
∴拋物線的解析式為:y=ax2+2ax﹣3a
(i)若a>0,拋物線開口向上且經(jīng)過(guò)D(﹣4,5),把(﹣4,5)代入y=ax2+2ax﹣3a求出:a=1;
由對(duì)稱性可知:當(dāng)a≥1時(shí),拋物線與折線DCE有兩個(gè)交點(diǎn);
(ii)若a<0,拋物線開口向下且經(jīng)過(guò)C(﹣1,2),把C(﹣1,2)代入y=ax2+2ax﹣3a求出:a=﹣;
由對(duì)稱性可知:當(dāng)a<﹣時(shí),拋物線與折線DCE有兩個(gè)交點(diǎn);
綜上所述:當(dāng)a≥1或a<﹣時(shí),拋物線與折線DCE有兩個(gè)交點(diǎn);
故選:D.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了一次函數(shù)圖象上點(diǎn)的坐標(biāo)特征,待定系數(shù)法求二次函數(shù)的解析式,二次函數(shù)的圖象和性質(zhì),分類討論思想的運(yùn)用是解題的關(guān)鍵.
20.(2022?金水區(qū)校級(jí)模擬)在平面直角坐標(biāo)系xOy中,點(diǎn)P(m,y1)在二次函數(shù)y=x2+bx+c的圖象上,點(diǎn)Q(m,y2)在一次函數(shù)y=﹣x+1的圖象上.
(1)若二次函數(shù)圖象經(jīng)過(guò)點(diǎn)(0,1),(2,1).①求二次函數(shù)的解析式與圖象的頂點(diǎn)坐標(biāo);②當(dāng)m>1時(shí),請(qǐng)直接寫出y1與y2的大小關(guān)系;
(2)若只有當(dāng)m≥0時(shí),滿足y1?y2≤0,請(qǐng)求出此時(shí)二次函數(shù)的解析式.
【分析】(1)①用待定系數(shù)法求二次函數(shù)的解析式,配成頂點(diǎn)式求出圖象的頂點(diǎn)坐標(biāo);
②根據(jù)二次函數(shù)的圖象上點(diǎn)的坐標(biāo)特征表示y1=(m﹣1)2,y2=﹣m+1,比較大小看差的結(jié)果;
(2)根據(jù)二次函數(shù)的圖象上點(diǎn)的坐標(biāo)特征表示y1,y2,①當(dāng)0≤m≤1時(shí),﹣m+1≥0,②當(dāng)1<m時(shí),﹣m+1<0,分兩種情況討論得出函數(shù)所經(jīng)過(guò)的點(diǎn)的坐標(biāo),從而求出解析式.
【解答】解:(1)①把(0,1),(2,1)代入y=x2+bx+c,
得c=1,4+2b+1=1,
解得b=﹣2,
∴二次函數(shù)的解析式y(tǒng)=x2﹣2x+1
=(x﹣1)2,
∴頂點(diǎn)坐標(biāo)(1,0);
②∵點(diǎn)P(m,y1)在二次函數(shù)y=x2﹣2x+1上,
∴y1=(m﹣1)2,
∵點(diǎn)Q(m,y2)在一次函數(shù)y=﹣x+1的圖象上,
∴y2=﹣m+1,
∵y1﹣y2=(m﹣1)2﹣(﹣m+1)
=m(m﹣1),
∵m>1,
∴m﹣1>0,
∴m(m﹣1)>0,
∴y1>y2;
(2)∵點(diǎn)P(m,y1)在二次函數(shù)y=x2+bx+c的圖象上,
∴y1=m2+bm+c,
∵點(diǎn)Q(m,y2)在一次函數(shù)y=﹣x+1的圖象上,
∴y2=﹣m+1,
∴y1?y2=(m2+bm+c)?(﹣m+1),
∵m≥0時(shí),滿足y1?y2≤0,
①當(dāng)0≤m≤1時(shí),﹣m+1≥0,
∴m2+bm+c≤0,
②當(dāng)1<m時(shí),﹣m+1<0,
∴m2+bm+c>0,
∴y=x2+bx+c的圖象過(guò)(0,0),(1,0),
∴,
∴b=﹣1,
∴二次函數(shù)的解析式:y=x2﹣x.
【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查了二次函數(shù)的圖象上點(diǎn)的坐標(biāo)特征、二次函數(shù)的性質(zhì)、用待定系數(shù)法求二次函數(shù)的解析式、一次函數(shù)圖象上點(diǎn)的坐標(biāo)特征,掌握這幾個(gè)知識(shí)點(diǎn)的綜合應(yīng)用,其中分情況討論是解題關(guān)鍵.
九.二次函數(shù)的三種形式(共1小題)
21.(2022?山西二模)用配方法將二次函數(shù)y=x2﹣2x﹣4化為y=a(x﹣h)2+k的形式為( )
A.y=(x﹣2)2﹣4B.y=(x﹣1)2﹣3
C.y=(x﹣2)2﹣5D.y=(x﹣2)2﹣6
【分析】運(yùn)用配方法把二次函數(shù)的一般式化為頂點(diǎn)式即可.
【解答】解:y=x2﹣2x﹣4=(x﹣2)2﹣6,
故選:D.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查的是二次函數(shù)的三種形式,正確運(yùn)用配方法把二次函數(shù)的一般式化為頂點(diǎn)式是解題的關(guān)鍵.
一十.拋物線與x軸的交點(diǎn)(共4小題)
22.(2022?興慶區(qū)校級(jí)一模)已知拋物線y=x2+2x+k與x軸沒(méi)有交點(diǎn),則一次函數(shù)y=kx﹣k的大致圖形是( )
A.B.
C.D.
【分析】二次函數(shù)y=x2+2x+k的圖象與x軸沒(méi)有交點(diǎn),則一元二次方程y=x2+2x+k=0的判別式小于0,從而求得k的取值范圍.然后根據(jù)符號(hào)來(lái)確定該一次函數(shù)所經(jīng)過(guò)的象限.
【解答】解:∵二次函數(shù)y=x2+2x+k的圖象與x軸沒(méi)有交點(diǎn),
∴Δ=22﹣4×1×k<0,
解得k>1,
∴一次函數(shù)y=x2+2x+k的圖象第一、三、四象限.
故選:A.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了拋物線與x軸的交點(diǎn):把求二次函數(shù)y=ax2+bx+c(a,b,c是常數(shù),a≠0)與x軸的交點(diǎn)坐標(biāo)問(wèn)題轉(zhuǎn)化為解關(guān)于x的一元二次方程.Δ=b2﹣4ac決定拋物線與x軸的交點(diǎn)個(gè)數(shù).也考查了一次函數(shù)的性質(zhì).
23.(2022?興慶區(qū)校級(jí)三模)若拋物線y=x2+bx+c對(duì)稱軸為直線x=2,且與x軸有交點(diǎn),則c的最大值為( )
A.0B.3C.4D.8
【分析】利用拋物線的對(duì)稱軸,進(jìn)而得到b的值,再利用拋物線與x軸有交點(diǎn)則Δ>0,列出不等式即可求解.
【解答】解:∵拋物線y=x2+bx+c對(duì)稱軸為直線x=2,
∴x=﹣=2.
∴b=﹣4,
∴拋物線的表達(dá)式可寫成y=x2﹣4x+c.
∵拋物線與x軸有交點(diǎn),
∴Δ=(﹣4)2﹣4c≥0,
解得:c≤4,
∴c的最大值為4.
故選:C.
【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查了拋物線與x軸的交點(diǎn),二次函數(shù)的性質(zhì),拋物線上的點(diǎn)的坐標(biāo)的特征,不等式的解法,利用拋物線的對(duì)稱軸是解題的關(guān)鍵.
24.(2022?順德區(qū)校級(jí)三模)如圖,在平面直角坐標(biāo)系xOy中,拋物線y=ax2﹣2ax﹣3a(a<0)與x軸交于A、B兩點(diǎn)(點(diǎn)A在點(diǎn)B的左側(cè)),拋物線上有一點(diǎn)D滿足CD=4AC,連接AD交y軸于點(diǎn)C.
(1)直接寫出點(diǎn)C的坐標(biāo)(請(qǐng)用含a的代數(shù)式表示);
(2)點(diǎn)E是直線l上方的拋物線上的動(dòng)點(diǎn),若△ACE的面積的最大值為,求a的值.
【分析】(1)過(guò)D點(diǎn)作DF⊥x軸于F,如圖,先解方程ax2﹣2ax﹣3a=0得A(﹣1,0),B(3,0),再根據(jù)平行線分線段成比例定理得到OF=4OA=4,則計(jì)算x=4時(shí)y=5a,所以DF=﹣5a,接著利用平行線分線段成比例定理得到
OC=﹣a,從而得到C點(diǎn)坐標(biāo)
(2)過(guò)E點(diǎn)作EQ∥y軸交AD于Q點(diǎn),如圖,先利用待定系數(shù)法求出直線AC的解析式為y=ax+a,設(shè)E(t,at2﹣2at﹣3a),則Q(t,at+a),所以EQ=at2﹣3at﹣4a,利用三角形面積公式得到△ACE的面積=at2﹣at﹣2a,接著根據(jù)二次函數(shù)的性質(zhì)得到△ACE的面積有最大值為﹣a,所以﹣a=,然后解關(guān)于a的方程即可.
【解答】解:(1)過(guò)D點(diǎn)作DF⊥x軸于F,如圖,
當(dāng)y=0時(shí),ax2﹣2ax﹣3a=0,解得x1=﹣1,x2=3,
∴A(﹣1,0),B(3,0),
∵OC∥DF,
∴===,
∴OF=4OA=4,
當(dāng)x=4時(shí),y=ax2﹣2ax﹣3a=16a﹣8a﹣3a=5a,
∴DF=﹣5a,
∵OC∥DF,
∴=,即=,
解得OC=﹣a,
∴C點(diǎn)坐標(biāo)為(0,a);
(2)過(guò)E點(diǎn)作EQ∥y軸交AD于Q點(diǎn),如圖,
設(shè)直線AC的解析式為y=kx+b,
把A(﹣1,0),C(0,a)分別代入得,
解得,
∴直線AC的解析式為y=ax+a,
設(shè)E(t,at2﹣2at﹣3a),則Q(t,at+a),
∴EQ=at2﹣2at﹣3a﹣(at+a)=at2﹣3at﹣4a,
∴△ACE的面積=△EAQ的面積﹣△ECQ的面積=×EQ×1=at2﹣at﹣2a,
∵△ACE的面積=(t﹣)2﹣a,
∴當(dāng)t=時(shí),△ACE的面積有最大值為﹣a,
∴﹣a=,
解得a=﹣.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了拋物線與x軸的交點(diǎn):把求二次函數(shù)y=ax2+bx+c(a,b,c是常數(shù),a≠0)與x軸的交點(diǎn)坐標(biāo)問(wèn)題轉(zhuǎn)化為解關(guān)于x的一元二次方程.也考查了待定系數(shù)法求二次函數(shù)解析式和二次函數(shù)的性質(zhì).
25.(2022?碑林區(qū)模擬)已知拋物線L:y=﹣x2﹣2x+3與x軸交于A、B點(diǎn)(A點(diǎn)在B點(diǎn)的左側(cè)),與y軸交于點(diǎn)C.
(1)求A、B、C三點(diǎn)的坐標(biāo);
(2)把拋物線L關(guān)于y軸對(duì)稱,得到拋物線L',在拋物線L'上是否存在點(diǎn)P,使得S△ABP=S△BCP?若存在,請(qǐng)求出點(diǎn)P的橫坐標(biāo);若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.
【分析】(1)令y=0,x=0,分別求出x,y的值;
(2)先根據(jù)對(duì)稱的性質(zhì)求拋物線L'解析式,根據(jù)S△ABP=S△BCP,得出BP∥AC,進(jìn)而求出直線AC的解析式,直線BP的解析式,再求直線BP與拋物線L'交點(diǎn)得橫坐標(biāo).
【解答】解:(1)令y=0,得﹣x2﹣2x+3=0,
解得x=﹣3或x=1,
令x=0,得y=3,
∴A(﹣3,0)、B(1,0)、C(0,3);
(2)答:存在;
∵拋物線L關(guān)于y軸對(duì)稱,得到拋物線L',
∴拋物線L'解析式:y=﹣x2+2x+3,
∵S△ABP=S△BCP,
∴BP∥AC,
設(shè)直線AC的解析式:y=kx+b,
把A(﹣3,0)、C(0,3)代入y=kx+b,
得b=3,﹣3k+3=0,
解得k=1,
∴直線AC的解析式:y=x+3,
∵BP∥AC,
∴設(shè)直線BP的解析式:y=x+c,
把B(1,0)代入y=x+c,
得1+c=0,
解得c=﹣1,
∴直線BP的解析式:y=x﹣1,
把y=x﹣1代入y=﹣x2+2x+3,
得x﹣1=﹣x2+2x+3,
解得x=,
∴在拋物線L'上存在點(diǎn)P,使得S△ABP=S△BCP;點(diǎn)P的橫坐標(biāo)為或.
【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查了二次函數(shù)的圖象與x軸有交點(diǎn)、用待定系數(shù)法求函數(shù)的解析式、二次函數(shù)圖象上點(diǎn)的坐標(biāo)特征、二次函數(shù)的性質(zhì),利用兩直線平行一次函數(shù)比例系數(shù)相同解決問(wèn)題是解題關(guān)鍵.
一十一.圖象法求一元二次方程的近似根(共2小題)
26.(2022?北侖區(qū)校級(jí)三模)如圖,二次函數(shù)y=ax2+bx+c(a<0)與x軸交于A,B兩點(diǎn),與y軸正半軸交于點(diǎn)C,它的對(duì)稱軸為直線x=2,則下列說(shuō)法中正確的有( )
①abc<0;
②>0;
③16a+4b+c>0;
④5a+c>0;
⑤方程ax2+bx+c=0(a≠0)其中一個(gè)解的取值范圍為﹣2<x<﹣1.
A.1個(gè)B.3個(gè)C.4個(gè)D.5個(gè)
【分析】由拋物線開口方向、對(duì)稱軸以及與y軸的交點(diǎn)即可判斷①;根據(jù)拋物線與x軸的交點(diǎn)情況以及a的符號(hào)即可判斷②;由16a+4b+c=c即可判斷③;由x=5時(shí),y<0,即可判斷④;由拋物線與x軸的交點(diǎn)即可判斷⑤.
【解答】解:由圖象開口向下,可知a<0,
與y軸的交點(diǎn)在x軸的上方,可知c>0,
又﹣=2,所以b=﹣4a>0,
∴abc<0,故①正確;
∵二次函數(shù)y=ax2+bx+c(a>0)的圖象與x軸交于A,B兩點(diǎn),
∴b2﹣4ac>0,
∵a<0,
∴>0,故②正確;
∵16a+4b+c=16a﹣16a+c=c>0,
∴16a+4b+c>0,故③正確;
當(dāng)x=5時(shí),y=25a+5b+c<0,
∴25a﹣20a+c<0,
∴5a+c<0,故④錯(cuò)誤;
∵拋物線對(duì)稱軸為直線x=2,其中一個(gè)交點(diǎn)的橫坐標(biāo)在4<x<5,
∴方程ax2+bx+c=0(a≠0)其中一個(gè)解的取值范圍為﹣1<x<0,故⑤錯(cuò)誤.
故選:B.
【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查二次函數(shù)的圖象和性質(zhì).熟練掌握?qǐng)D象與系數(shù)的關(guān)系以及二次函數(shù)與方程的關(guān)系是解題的關(guān)鍵.
27.(2022?荊門模擬)已知拋物線y=ax2+bx+c的對(duì)稱軸是直線x=1,x與y的部分對(duì)應(yīng)值如表:
當(dāng)m>3時(shí),有下列5個(gè)結(jié)論:①b<0;②ab<﹣;③若t>4,則m<n;④拋物線y=ax2+bx+c+1與x軸的交點(diǎn)橫坐標(biāo)分別為0和﹣2;⑤關(guān)于x的方程ax2+bx+c=0的正實(shí)數(shù)根在2與3之間.其中一定正確的結(jié)論有( )
A.2個(gè)B.3個(gè)C.4個(gè)D.5個(gè)
【分析】先利用拋物線的對(duì)稱軸為直線x=1,與y軸的交點(diǎn)為(0,﹣1),x=﹣2時(shí),m>3可判斷a>0,由對(duì)稱軸方程得到b=﹣2a<0,則可對(duì)①進(jìn)行判斷;由于當(dāng)x=﹣2時(shí),m=8a﹣1>3,則a>,所以ab=a?(﹣2a)=﹣2a2,則可對(duì)②進(jìn)行判斷;利用拋物線的對(duì)稱性和增減性,則可對(duì)③進(jìn)行判斷;利用y=ax2+bx+c+1=ax2﹣2ax經(jīng)過(guò)點(diǎn)(0,0),(2,0),可對(duì)④進(jìn)行判斷;由于x=2時(shí),y=ax2+bx+c+1=ax2﹣2ax﹣1=4a﹣4a﹣1=﹣1<0,x=3時(shí),y=ax2+bx+c+1=ax2﹣2ax﹣1=9a﹣6a﹣1=3a﹣1>0,則可對(duì)⑤進(jìn)行判斷.
【解答】解:∵拋物線的對(duì)稱軸為直線x=1,與y軸的交點(diǎn)為(0,﹣1),x=﹣2時(shí),函數(shù)值m>3,
∴拋物線的開口向上,
∴a>0,
∵﹣=1,
∴b=﹣2a<0,所以①正確;
∵x=0時(shí),y=﹣1,
∴c=﹣1,
∵當(dāng)x=﹣2時(shí),m=4a﹣2b+c=8a﹣1>3,
∴a>,
∵ab=a?(﹣2a)=﹣2a2,
∴ab<﹣,所以②正確;
∵拋物線的開口向上,拋物線的對(duì)稱軸為直線x=1,
∴當(dāng)x>1時(shí),y隨x的增大而增大,
∵(﹣2,m)關(guān)于對(duì)稱軸的對(duì)稱點(diǎn)為(4,m),拋物線過(guò)點(diǎn)(t,n),t>4,
∴m<n,所以③正確;
∵y=ax2+bx+c+1=ax2﹣2ax=ax(x﹣2),
∴此拋物線經(jīng)過(guò)點(diǎn)(0,0),(2,0),
∴拋物線y=ax2+bx+c+1與x軸的交點(diǎn)橫坐標(biāo)分別為0和2,所以④錯(cuò)誤;
∵x=2時(shí),y=ax2+bx+c+1=ax2﹣2ax﹣1=4a﹣4a﹣1=﹣1<0,
x=3時(shí),y=ax2+bx+c+1=ax2﹣2ax﹣1=9a﹣6a﹣1=3a﹣1,
∵a>,
∴3a﹣1>0
∴關(guān)于x的方程ax2+bx+c=0的正實(shí)數(shù)根在2與3之間,所以⑤正確.
故選:C.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了拋物線與x軸的交點(diǎn):把求二次函數(shù)y=ax2+bx+c(a,b,c是常數(shù),a≠0)與x軸的交點(diǎn)坐標(biāo)問(wèn)題轉(zhuǎn)化為解關(guān)于x的一元二次方程.也考查了二次函數(shù)的性質(zhì).
一十二.根據(jù)實(shí)際問(wèn)題列二次函數(shù)關(guān)系式(共2小題)
28.(2021秋?中山區(qū)期末)一臺(tái)機(jī)器原價(jià)100萬(wàn)元,若每年的折舊率是x,兩年后這臺(tái)機(jī)器約為y萬(wàn)元,則y與x的函數(shù)關(guān)系式為( )
A.y=100(1﹣x)B.y=100﹣x2
C.y=100(1+x)2D.y=100(1﹣x)2
【分析】根據(jù)兩年后機(jī)器價(jià)值=機(jī)器原價(jià)值×(1﹣折舊百分比)2可得函數(shù)解析式.
【解答】解:根據(jù)題意知y=100(1﹣x)2,
故選:D.
【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查根據(jù)實(shí)際問(wèn)題列二次函數(shù)關(guān)系式,根據(jù)實(shí)際問(wèn)題確定二次函數(shù)關(guān)系式關(guān)鍵是讀懂題意,建立二次函數(shù)的數(shù)學(xué)模型來(lái)解決問(wèn)題.需要注意的是實(shí)例中的函數(shù)圖象要根據(jù)自變量的取值范圍來(lái)確定.
29.(2021秋?金寨縣期末)為方便市民進(jìn)行垃圾分類投放,某環(huán)保公司第一個(gè)月投放a個(gè)垃圾桶,計(jì)劃第三個(gè)月投放垃圾桶y個(gè),設(shè)該公司第二、三兩個(gè)月投放垃圾桶數(shù)量的月平均增長(zhǎng)率為x,那么y與x的函數(shù)關(guān)系是( )
A.y=a(1+x)2B.y=a(1﹣x)2C.y=(1﹣x)2+aD.y=x2+a
【分析】主要考查增長(zhǎng)率問(wèn)題,一般用增長(zhǎng)后的量=增長(zhǎng)前的量×(1+增長(zhǎng)率),如果設(shè)該公司第二、三兩個(gè)月投放垃圾桶數(shù)量的月平均增長(zhǎng)率為x,然后根據(jù)已知條件可得出方程.
【解答】解:設(shè)該公司第二、三兩個(gè)月投放垃圾桶數(shù)量的月平均增長(zhǎng)率為x,
依題意得第三個(gè)月投放垃圾桶a(1+x)2輛,
則y=a(1+x)2.
故選:A.
【點(diǎn)評(píng)】此題主要考查了根據(jù)實(shí)際問(wèn)題列二次函數(shù)關(guān)系式,求平均變化率的方法為:若設(shè)變化前的量為a,變化后的量為b,平均變化率為x,則經(jīng)過(guò)兩次變化后的數(shù)量關(guān)系為a(1±x)2=b.
一十三.二次函數(shù)的應(yīng)用(共5小題)
30.(2022?杏花嶺區(qū)校級(jí)模擬)太原某中學(xué)利用學(xué)校的體育場(chǎng)地設(shè)施和設(shè)備,充分調(diào)動(dòng)全體師生的積極性,廣泛開展各項(xiàng)體育活動(dòng),努力提高學(xué)生的身體素質(zhì),如圖①是小杰在鉛球比賽中的一次擲球,鉛球出手以后的軌跡可近似看作是拋物線的一部分,已知鉛球出手時(shí)離地面1.6米,鉛球離拋擲點(diǎn)水平距離3米時(shí)達(dá)到最高,此時(shí)鉛球離地面2.5米,如圖②,以水平面為x軸,小杰所站位置的鉛垂線為y軸建立平面直角坐標(biāo)系,則他擲鉛球的運(yùn)動(dòng)路線的函數(shù)表達(dá)式為( )
A.B.
C.D.
【分析】根據(jù)題意設(shè)出拋物線解析式為y=a(x﹣3)2+2.5,再把點(diǎn)B坐標(biāo)代入解析式求出a即可.
【解答】解:根據(jù)題意,得B(0,1.6),C(3,2.5)
設(shè)拋物線解析式為y=a(x﹣3)2+2.5,
將B點(diǎn)代入解析式得:9a+2.5=1.6,
解得a=﹣,
∴小杰擲鉛球的運(yùn)動(dòng)路線的解析式為y=﹣(x﹣3)2+2.5=﹣x2+x+.
故選:A.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了二次函數(shù)的應(yīng)用,解決本題的關(guān)鍵是掌握二次函數(shù)的性質(zhì).
31.(2022?二道區(qū)校級(jí)模擬)如圖,一個(gè)橫截面為拋物線形的隧道部寬12米、高6米.車輛雙向通行,若規(guī)定車輛必須在中心線兩側(cè)、距離道路邊緣2米的范圍內(nèi)行駛,并保持車輛頂部與隧道有不少于一米的空隙,則通過(guò)隧道車輛的高度限制應(yīng)為 米.
【分析】首先建立適當(dāng)?shù)钠矫嬷苯亲鴺?biāo)系,根據(jù)圖中數(shù)據(jù)求拋物線解析式再進(jìn)行求解即可.
【解答】【解答】解:建立如圖所示的平面直角坐標(biāo)系,
根據(jù)題意得:A(﹣6,0),B(6,0),C(0,6),
設(shè)拋物線解析式為y=ax2+6,
把B(6,0)代入j解析式,得36a+6=0,
解得a=﹣,
所以拋物線的解析式為y=﹣x2+6,
當(dāng)x=4時(shí),y=﹣×42+6=,
﹣1=.
所以通過(guò)隧道車輛的高度限制應(yīng)為米.
故答案為:.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了二次函數(shù)的應(yīng)用,解決本題的關(guān)鍵是建立適當(dāng)?shù)钠矫嬷苯亲鴺?biāo)系.
32.(2022?鄖陽(yáng)區(qū)模擬)“水都數(shù)學(xué)建?!迸d趣小組對(duì)某超市一種熱賣的商品做了市場(chǎng)調(diào)查,發(fā)現(xiàn)該商品的進(jìn)價(jià)為每件30元,開始到3月底的一段時(shí)間,超市以每件40元售出,每天可以賣出120件.從4月1日開始,該商品每天比前一天漲價(jià)1元,銷售量每天比前一天減少2件;從5月1日起到5月30日當(dāng)天,該商品價(jià)格一直穩(wěn)定在每件70元,銷售量一直持續(xù)每天比前一天減少2件,設(shè)從4月1日起的第x天的銷售量為y件,銷售該商品的每天利潤(rùn)為w元.
(1)第x(1≤x≤30)天的銷售價(jià)為每件 (40+x) 元,這段時(shí)間每天的銷售量y(件)與x(天)的函數(shù)關(guān)系式為 y=120﹣2x ;
(2)問(wèn)銷售該商品第幾天時(shí),當(dāng)天銷售利潤(rùn)最大,最大利潤(rùn)是多少?
(3)該商品在銷售過(guò)程中,共有多少天每天銷售利潤(rùn)不低于2000元?
【分析】(1)第x(1≤x≤30)天的銷售價(jià)為每件(40+x)元,銷售量y(件)與x(天)的函數(shù)關(guān)系式為y=120﹣2x;
(2)根據(jù)每件利潤(rùn)乘以銷售量為總利潤(rùn)可得:w=(40+x﹣30)(120﹣2x)=﹣2(x﹣25)2+2450,由二次函數(shù)性質(zhì)可得從4月1日起,銷售該商品第25天時(shí),當(dāng)天銷售利潤(rùn)最大,最大利潤(rùn)2450元;
(3)當(dāng)1≤x≤60時(shí),y=120﹣2x,分兩種情況:①當(dāng)1≤x≤30時(shí),由﹣2(x﹣25)2+2450=2000可得當(dāng)10≤x≤30時(shí),每天銷售利潤(rùn)不低于2000元,共21天;②當(dāng)31≤x≤60時(shí),由(70﹣30)×(120﹣2x)≥2000可得當(dāng)31≤x≤35時(shí),每天銷售利潤(rùn)不低于2000元,共5天;即得該商品在銷售過(guò)程中,共有26天,每天銷售利潤(rùn)不低于2000元.
【解答】解:(1)根據(jù)題意得:第x(1≤x≤30)天的銷售價(jià)為每件(40+x)元,
這段時(shí)間每天的銷售量y(件)與x(天)的函數(shù)關(guān)系式為y=120﹣2x,
故答案為:(40+x),y=120﹣2x;
(2)根據(jù)題意得:w=(40+x﹣30)(120﹣2x)=﹣2(x﹣25)2+2450,
∵﹣2<0,
∴x=25時(shí),w取最大值2450,
答:從4月1日起,銷售該商品第25天時(shí),當(dāng)天銷售利潤(rùn)最大,最大利潤(rùn)2450元;
(3)∵從5月1日起到5月30日當(dāng)天,銷售量一直持續(xù)每天比前一天減少2件,
∴當(dāng)1≤x≤60時(shí),y=120﹣2x,
①當(dāng)1≤x≤30時(shí),由﹣2(x﹣25)2+2450=2000得:x1=10,x2=40,
∴當(dāng)10≤x≤30時(shí),每天銷售利潤(rùn)不低于2000元,共21天;
②當(dāng)31≤x≤60時(shí),由(70﹣30)×(120﹣2x)≥2000得:x≤35,
∴當(dāng)31≤x≤35時(shí),每天銷售利潤(rùn)不低于2000元,共5天;
綜上所述,該商品在銷售過(guò)程中,共有26天,每天銷售利潤(rùn)不低于2000元.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查一次函數(shù),二次函數(shù)及一元一次不等式的應(yīng)用,解題的關(guān)鍵是讀懂題意,列出函數(shù)關(guān)系式和不等式.
33.(2022?集美區(qū)二模)今年某市疫情形勢(shì)嚴(yán)峻,物資緊缺.為保障物資供應(yīng),相關(guān)部門加強(qiáng)蔬菜搶種和搶收力度,建議取消蔬菜采收后養(yǎng)地的傳統(tǒng)做法,采用采收后立即播種的新種植方式.當(dāng)季某種蔬菜的適宜生育溫度為15℃﹣30℃,在平均溫度20℃時(shí),傳統(tǒng)種植方式平均產(chǎn)量為2500千克/畝,采用新種植方式后,平均產(chǎn)量為a千克/畝.已知A公司在郊區(qū)承包該種蔬菜種植面積50畝,其中30畝采用新種植方式,這50畝共采收蔬菜110000千克.
(1)平均溫度20℃時(shí),求該種蔬菜采用新種植方式每畝的平均產(chǎn)量;
(2)采用新種植方式的蔬菜原計(jì)劃在5月15日上市,為提前上市應(yīng)對(duì)需求的激增,A公司啟動(dòng)大棚內(nèi)智能化控溫設(shè)備,縮短蔬菜生長(zhǎng)周期.經(jīng)調(diào)查,當(dāng)平均溫度超過(guò)20℃時(shí),溫度升高會(huì)導(dǎo)致蔬菜幼苗成活率下降,每升高1℃,平均每畝產(chǎn)量減少50千克;提前上市的天數(shù)y(天)與溫度t(℃)滿足y=﹣t2+30t﹣360(20≤t≤30).為了確保蔬菜所需的供應(yīng)量,要求平均產(chǎn)量不低于1600千克/畝,判斷這批蔬菜能否在5月1日上市?并說(shuō)明理由.
【分析】(1)根據(jù)題意得:30a+(50﹣30)×2500=110000,可解得平均溫度20℃時(shí),該種蔬菜采用新種植方式每畝的平均產(chǎn)量是2000千克;
(2)由要求平均產(chǎn)量不低于1600千克/畝,有2000﹣50(t﹣20)≥1600,得t≤28,而y=﹣t2+30t﹣360=﹣(t﹣25)2+15,可知當(dāng)t=25時(shí),y取最大值15,又25<28,故這批蔬菜可提前15天上市,即這批蔬菜能在5月1日上市.
【解答】解:(1)根據(jù)題意得:30a+(50﹣30)×2500=110000,
解得a=2000,
答:平均溫度20℃時(shí),該種蔬菜采用新種植方式每畝的平均產(chǎn)量是2000千克;
(2)∵每升高1℃,平均每畝產(chǎn)量減少50千克,要求平均產(chǎn)量不低于1600千克/畝,
∴2000﹣50(t﹣20)≥1600,
解得t≤28,
∵y=﹣t2+30t﹣360=﹣(t﹣25)2+15,
∴當(dāng)t=25時(shí),y取最大值15,
而25<28,
∴這批蔬菜可提前15天上市,即這批蔬菜能在5月1日上市.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查一元一次方程,一元一次不等式和二次函數(shù)的應(yīng)用,解題的關(guān)鍵是讀懂題意,能列出方程和不等式.
34.(2022?蜀山區(qū)校級(jí)三模)某商場(chǎng)銷售一種季節(jié)性產(chǎn)品,以下是該產(chǎn)品在銷售期(30天)內(nèi)的部分信息:
①第x天(x為整數(shù))的銷量為(40+2x)千克;
②該產(chǎn)品前10天的售價(jià)都是50元千克,從第11天開始售價(jià)y(元千克)是第x天的一次函數(shù),對(duì)應(yīng)關(guān)系如表:
(1)當(dāng)11≤x≤30時(shí),求出y與x的關(guān)系式;
(2)當(dāng)x為何值時(shí)日銷售額w最大,最大為多少?
【分析】(1)用待定系數(shù)法可得y與x的關(guān)系式;
(2)分1≤x≤10和11≤x≤30,分別求出銷售額w的最大值,再比較即可得答案.
【解答】解:(1)當(dāng)11≤x≤30時(shí),設(shè)y與x的關(guān)系式為y=kx+b,
將(15,45),(20,40)代入得:
,
解得,
∴y=﹣x+60(11≤x≤30);
(2)當(dāng)1≤x≤10時(shí),w=50(40+2x)=100x+2000,
∵100>0,
∴w隨x的增大而增大,
∴x=10時(shí),w最大為100×10+2000=3000(元),
當(dāng)11≤x≤30時(shí),w=(﹣x+60)(40+2x)=﹣2(x﹣20)2+3200,
∵﹣2<0,
∴x=20時(shí),w取最大值3200,
∵3000<3200,
∴x為20時(shí)日銷售額w最大,最大為3200元.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查一次函數(shù),二次函數(shù)的應(yīng)用,解題的關(guān)鍵是分類討論思想的應(yīng)用.
一十四.二次函數(shù)綜合題(共7小題)
35.(2022?新河縣一模)如圖,已知拋物線經(jīng)過(guò)點(diǎn)B(﹣1,0),A(4,0),與y軸交于點(diǎn)C(0,2),P為AC上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),則有以下結(jié)論:
①拋物線的對(duì)稱軸為直線x=;
②拋物線的最大值為;
③∠ACB=90°;
④OP的最小值為.
則正確的結(jié)論為( )
A.①②④B.①②C.①②③D.①③④
【分析】用待定系數(shù)法求出函數(shù)的解析式即可對(duì)①②進(jìn)行判斷;利用勾股定理對(duì)③進(jìn)行判斷即可;求出直線AC的解析式,設(shè)P(t,﹣t+2),再利用兩點(diǎn)間距離公式求出OP的最大值即可.
【解答】解:設(shè)拋物線的解析式為y=ax2+bx+c,
將B(﹣1,0),A(4,0),C(0,2)代入,
∴,
解得,
∴y=﹣x2+x+2,
∵y=﹣x2+x+2=﹣(x﹣)2+,
∴拋物線的對(duì)稱軸為直線x=,
故①正確;
當(dāng)x=時(shí),拋物線有最大值,
故②不正確;
∵B(﹣1,0),A(4,0),C(0,2),
∴AB=5,AC=2,BC=,
∵AC2=AB2+BC2,
∴△ABC是直角三角形,
∴∠ACB=90°,
故③正確;
設(shè)直線AC的解析式為y=kx+m,
∴,
解得,
∴y=﹣x+2,
設(shè)P(t,﹣t+2),
∴OP=,
∴當(dāng)t=時(shí),OP有最小值為,
故④正確;
故選:D.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查二次函數(shù)的圖象及性質(zhì),熟練掌握二次函數(shù)的圖象及性質(zhì),會(huì)用待定系數(shù)求函數(shù)的解析式是解題的關(guān)鍵.
36.(2022?開福區(qū)校級(jí)三模)已知拋物線y=ax2+bx+c(a,b,c為常數(shù),且a≠0)與x軸交于A,B兩點(diǎn)(點(diǎn)A在點(diǎn)B的左側(cè)).
(1)當(dāng)a=1,b=c+1且c<0時(shí),求A,B兩點(diǎn)的坐標(biāo)(可用含c的式子表示);
(2)若拋物線與y軸交于點(diǎn)C,當(dāng)△ABC是直角三角形時(shí),求ac的值;
(3)若拋物線與x軸只有一個(gè)公共點(diǎn)M(2,0),與y軸交于(0,2),直線l:y=kx+2﹣2k與拋物線交于P、Q兩點(diǎn)(P在Q的左側(cè)),過(guò)點(diǎn)P且與y軸平行的直線與直線MQ相交于點(diǎn)N,判斷點(diǎn)N的縱坐標(biāo)是否為一個(gè)定值?如果是,請(qǐng)求出這個(gè)定值;如果不是,請(qǐng)說(shuō)明理由.
【分析】(1)由x2+(c+1)x+c=0,可得A(﹣1,0),B(﹣c,0);
(2)設(shè)A(x1,0),B(x2,0),則x1,x2是ax2+bx+c=0的兩個(gè)實(shí)數(shù)根,有x1?x2=,而△ABC是直角三角形,有x12+c2+x22+c2=(x1﹣x2)2,可得ac=﹣1;
(3)由拋物線與x軸只有一個(gè)公共點(diǎn)M(2,0),與y軸交于(0,2)得y=(x﹣2)2=x2﹣2x+2,設(shè)直線l:y=kx+2﹣2k與拋物線交于點(diǎn)P(xP,yP)、Q(xQ,yQ),則xP+xQ=4+2k,xPxQ=4k,設(shè)直線MQ的解析式為y=mx+n,將M(2,0),Q(xQ,yQ)代入,得直線MQ的解析式為y=x﹣,當(dāng)x=xP時(shí),yN=?xP﹣==?=(xQ﹣2)(xP﹣2)=xPxQ﹣(xP+xQ)+2,即得yN=×4k﹣(4+2k)+2=﹣2.
【解答】解:(1)當(dāng)a=1,b=c+1時(shí),y=x2+(c+1)x+c,
令y=0得x2+(c+1)x+c=0,
∴(x+c)(x+1)=0,
∴x=﹣c或x=﹣1,
∵c<0,點(diǎn)A在點(diǎn)B的左側(cè),
∴A(﹣1,0),B(﹣c,0);
(2)在y=ax2+bx+c中,令x=0得y=c,
∴C(0,c),
設(shè)A(x1,0),B(x2,0),則x1,x2是ax2+bx+c=0的兩個(gè)實(shí)數(shù)根,有x1?x2=,
∵△ABC是直角三角形,
∴AC2+BC2=AB2,
即x12+c2+x22+c2=(x1﹣x2)2,
整理變形得x1x2+c2=0,
∴+c2=0,
∵a≠0,
∴c(1+ac)=0,
∴c=0或ac=﹣1,
當(dāng)c=0時(shí),不能構(gòu)成△ABC,故不符合題意,舍去,
∴ac=﹣1;
(3)點(diǎn)N的縱坐標(biāo)為一個(gè)定值,理由如下:
∵拋物線與x軸只有一個(gè)公共點(diǎn)M(2,0),與y軸交于(0,2),
∴拋物線頂點(diǎn)為(2,0),
設(shè)拋物線解析式為y=a(x﹣2)2,把(0,2)代入得:
2=4a,
解得a=,
∴y=(x﹣2)2=x2﹣2x+2,
設(shè)直線l:y=kx+2﹣2k與拋物線交于點(diǎn)P(xP,yP)、Q(xQ,yQ),
∴x2﹣2x+2=kx+2﹣2k,
整理得:x2﹣(4+2k)x+4k=0,
∴xP+xQ=4+2k,xPxQ=4k,
設(shè)直線MQ的解析式為y=mx+n,將M(2,0),Q(xQ,yQ)代入,
得:,
解得:,
∴直線MQ的解析式為y=x﹣,
當(dāng)x=xP時(shí),
yN=?xP﹣==?=(xQ﹣2)(xP﹣2)=xPxQ﹣(xP+xQ)+2
∵xP+xQ=4+2k,xPxQ=4k,
∴yN=×4k﹣(4+2k)+2=﹣2,
故對(duì)于每個(gè)給定的實(shí)數(shù)k,點(diǎn)N的縱坐標(biāo)均為定值﹣2.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查二次函數(shù)綜合應(yīng)用,考查了待定系數(shù)法,一次函數(shù)與拋物線交點(diǎn)坐標(biāo),一元二次方程根與系數(shù)關(guān)系,直角三角形性質(zhì),二次函數(shù)最值運(yùn)用等知識(shí),涉及知識(shí)點(diǎn)多,綜合性強(qiáng),難度較大.
37.(2022?北碚區(qū)自主招生)如圖1,拋物線y=ax2+bx+3(a≠0)與x軸正半軸交于點(diǎn)A,B,與y軸正半軸交于點(diǎn)C,且OC=OB=3OA,點(diǎn)D為拋物線的頂點(diǎn).
(1)求該拋物線的函數(shù)表達(dá)式;
(2)點(diǎn)P為直線BC下方該拋物線上任意一點(diǎn),點(diǎn)E為直線BC與該拋物線對(duì)稱軸的交點(diǎn),求△PBE面積的最大值;
(3)如圖2,將該拋物線沿射線CB的方向平移2個(gè)單位后得到新拋物線y',新拋物線y′的頂點(diǎn)為D',過(guò)(2)問(wèn)中使得△PBE面積為最大時(shí)的點(diǎn)P作平行于y軸的直線交新拋物線y'于點(diǎn)M.在新拋物線y′的對(duì)稱軸上是否存在點(diǎn)N,使得以點(diǎn)P,D',M,N為頂點(diǎn)的四邊形是平行四邊形?若存在,請(qǐng)直接寫出點(diǎn)N的坐標(biāo);若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.
【分析】(1)求出A、B點(diǎn)坐標(biāo),再由待定系數(shù)法求函數(shù)的解析式即可;
(2)設(shè)P(t,t2﹣4t+3),先求出直線PB的解析式為y=(t﹣1)x+3﹣3t,則PB與對(duì)稱軸的交點(diǎn)為(1,2﹣2t),可得S△PBE=﹣(t﹣)2+,當(dāng)t=時(shí),△PBE面積的最大值為;
(3)求出平移后的拋物線解析式為y=(x﹣4)2﹣3,則D'(4,﹣3),設(shè)N(4,t),分兩種情況討論:①當(dāng)PD'為平行四邊形的對(duì)角線時(shí),N(4,﹣7);②當(dāng)PN為平行四邊形的對(duì)角線時(shí),N(4,1).
【解答】解:(1)令x=0,則y=3,
∴C(0,3),
∴OC=3,
∵OC=OB=3OA,
∴OB=3,OA=1,
∴A(1,0),B(3,0),
將A(1,0),B(3,0)代入y=ax2+bx+3,
∴,
解得,
∴y=x2﹣4x+3;
(2)∵y=x2﹣4x+3=(x﹣2)2﹣1,
∴拋物線的對(duì)稱軸為直線x=2,
設(shè)直線BC的解析式為y=kx+b,
∴,
解得,
∴y=﹣x+3,
∴E(2,1),
設(shè)P(t,t2﹣4t+3),直線PB的解析式為y=k'x+b',
∴,
解得,
∴y=(t﹣1)x+3﹣3t,
∴PB與對(duì)稱軸的交點(diǎn)為(1,2﹣2t),
∴S△PBE=(2﹣2+2t)×(3﹣t)=3t﹣t2=﹣(t﹣)2+,
∴當(dāng)t=時(shí),△PBE面積的最大值為;
(3)存在點(diǎn)N,使得以點(diǎn)P,D',M,N為頂點(diǎn)的四邊形是平行四邊形,理由如下:
∵直線BC的解析式為y=﹣x+3,
∴拋物線沿x軸正方向平移2個(gè)單位,沿y軸負(fù)方向平移2個(gè)單位,
∴平移后的拋物線解析式為y=(x﹣4)2﹣3=x2﹣8x+13,
∴D'(4,﹣3),
由(2)知,P(,﹣),
∵PM∥y軸,
∴M(,),
設(shè)N(4,t),
∵PM∥ND',
∴PM與ND'一定是平行四邊形的一組對(duì)邊,
①當(dāng)PD'為平行四邊形的對(duì)角線時(shí),
∴﹣﹣3=+t,
解得t=﹣7,
∴N(4,﹣7);
②當(dāng)PN為平行四邊形的對(duì)角線時(shí),
∴t﹣=﹣3+,
解得t=1,
∴N(4,1);
綜上所述:N點(diǎn)坐標(biāo)為(4,﹣7)或(4,1).
【點(diǎn)評(píng)】本題考查二次函數(shù)的圖象及性質(zhì),熟練掌握二次函數(shù)的圖象及性質(zhì),平行四邊形的性質(zhì),函數(shù)圖象平移的性質(zhì)是解題的關(guān)鍵.
38.(2022?廬陽(yáng)區(qū)校級(jí)三模)定義:對(duì)于給定的兩個(gè)函數(shù),任取自變量x的一個(gè)值;當(dāng)x<0時(shí),它們對(duì)應(yīng)的函數(shù)值互為相反數(shù);當(dāng)x≥0時(shí),它們對(duì)應(yīng)的函數(shù)值相等,我們稱這樣的兩個(gè)函數(shù)互為關(guān)聯(lián)函數(shù).例如:一次函數(shù)y=x﹣1,它的關(guān)聯(lián)函數(shù)為y=.已知二次函數(shù)y=﹣x2+4x﹣.
(1)當(dāng)?shù)诙笙撄c(diǎn)B(m,)在這個(gè)函數(shù)的關(guān)聯(lián)函數(shù)的圖象上時(shí),求m的值;
(2)當(dāng)﹣3≤x≤﹣1時(shí)求函數(shù)y=﹣x2+4x﹣的關(guān)聯(lián)函數(shù)的最大值和最小值.
【分析】(1)由題干定義可得二次函數(shù)的關(guān)聯(lián)函數(shù)解析式,分別討論m≥0與m<0,將點(diǎn)B坐標(biāo)代入對(duì)應(yīng)解析式求解.
(2)由(1)可得二次函數(shù)在x<0時(shí)的關(guān)聯(lián)函數(shù)解析式,分別將x=﹣1,x=﹣3代入解析式求解.
【解答】解:(1)由題意得二次函數(shù)y=﹣x2+4x﹣的關(guān)聯(lián)函數(shù)為y=,
當(dāng)m≥0時(shí),將(m,)代入y=﹣x2+4x﹣得=﹣m2+4m﹣,
解得m=2+或m=2﹣,
當(dāng)m<0時(shí),將(m,)代入y=x2﹣4x+得=m2﹣4m+,
解得m=2﹣或m=2+(舍).
(2)當(dāng)x<0時(shí),y=﹣x2+4x﹣的關(guān)聯(lián)函數(shù)為y=x2﹣4x+,
∵y=x2﹣4x+=(x﹣2)2﹣,
∴拋物線開口向上,對(duì)稱軸為直線x=2,
∴x<0時(shí),y隨x增大而減小,
將x=﹣3代入y=x2﹣4x+得y=9+12+=21.5,
將x=﹣1代入x2﹣4x+得y=1+4+=5.5,
∴當(dāng)﹣3≤x≤﹣1時(shí)求函數(shù)y=﹣x2+4x﹣的關(guān)聯(lián)函數(shù)的最大值和最小值分別為21.5,5.5.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查二次函數(shù)的新定義問(wèn)題,解題關(guān)鍵是理解題意,通過(guò)分類討論求解.
39.(2022?龍華區(qū)校級(jí)模擬)如圖,拋物線y=ax2+3x+c(a≠0)與x軸交于點(diǎn)A(﹣2,0)和點(diǎn)B,與y軸交于點(diǎn)C(0,8),點(diǎn)P為直線BC上方拋物線上的動(dòng)點(diǎn),連接CP,PB,直線BC與拋物線的對(duì)稱軸l交于點(diǎn)E.
(1)求拋物線的解析式;
(2)求△BCP的面積最大值;
(3)點(diǎn)M是拋物線的對(duì)稱軸l上一動(dòng)點(diǎn).
①是否存在點(diǎn)M,使得△BEM為等腰三角形?若存在,求出點(diǎn)M的坐標(biāo);若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.
②請(qǐng)?jiān)谄矫鎯?nèi)找到一點(diǎn)N,使得以B、E、M、N為頂點(diǎn)的四邊形是菱形,并直接寫出N點(diǎn)的坐標(biāo).
【分析】(1)用待定系數(shù)法求函數(shù)的解析式即可;
(2)過(guò)點(diǎn)P作PG∥y軸交BC于G,設(shè)P(t,﹣t2+3t+8),則G(t,﹣t+8),可得S△CBP=﹣2(t﹣4)2+32,即可求解;
(3)①設(shè)M(3,m),分別求出BE=5,BM=,EM=|m﹣5|,分三種情況討論:當(dāng)BE=BM時(shí),M(3,0);當(dāng)BE=EM時(shí),M(3,5+5)或(3,﹣5+5);當(dāng)BM=EM時(shí),M(3,0);
②設(shè)N(x,y),分三種情況討論:當(dāng)BE為菱形的對(duì)角線時(shí),此時(shí)N(8,5);當(dāng)BM為菱形的對(duì)角線時(shí),此時(shí)N(8,5)或(8,﹣5);當(dāng)BN為菱形的對(duì)角線時(shí),此時(shí)N(﹣2,10)或(﹣2,0).
【解答】解:(1)將A(﹣2,0),C(0,8)代入y=ax2+3x+c,
∴,
解得﹣,
∴y=﹣x2+3x+8;
(2)令y=0,則﹣x2+3x+8=0,
解得x=﹣2或x=8,
∴B(8,0),
設(shè)直線BC的解析式為y=kx+b,
∴,
解得,
∴y=﹣x+8,
過(guò)點(diǎn)P作PG∥y軸交BC于G,
設(shè)P(t,﹣t2+3t+8),則G(t,﹣t+8),
∴PG=﹣t2+3t+8+t﹣8=﹣t2+4t,
∴S△CBP=8×(﹣t2+4t)=﹣2t2+16t=﹣2(t﹣4)2+32,
∴當(dāng)t=4時(shí),△BCP的面積有最大值,最大值為32;
(3)①存在點(diǎn)M,使得△BEM為等腰三角形,理由如下:
∵y=﹣x2+3x+8=﹣(x﹣3)2+,
∴拋物線的對(duì)稱軸為直線x=3,
∴E(3,5),
設(shè)M(3,m),
∴BE=5,BM=,EM=|m﹣5|,
當(dāng)BE=BM時(shí),5=,
解得m=0,
∴M(3,0);
當(dāng)BE=EM時(shí),5=|m﹣5|,
解得m=5+5或m=﹣5+5,
∴M(3,5+5)或(3,﹣5+5);
當(dāng)BM=EM時(shí),=|m﹣5|,
解得m=0,
∴M(3,0);
綜上所述:M點(diǎn)坐標(biāo)為(3,0)或(3,5+5)或(3,﹣5+5);
②設(shè)N(x,y),M(3,m),
當(dāng)BE為菱形的對(duì)角線時(shí),BM=EM,
∴,
解得,
∴N(8,5);
當(dāng)BM為菱形的對(duì)角線時(shí),BE=EM,
∴,
解得或,
∴N(8,5)或(8,﹣5);
當(dāng)BN為菱形的對(duì)角線時(shí),BE=BM,
∴,
解得或,
∴N(﹣2,10)或(﹣2,0);
綜上所述:N點(diǎn)坐標(biāo)為(8,5)或(8,5)或(8,﹣5)或(﹣2,10)或(﹣2,0).
【點(diǎn)評(píng)】本題考查二次函數(shù)的圖象及性質(zhì),熟練掌握二次函數(shù)的圖象及性質(zhì),菱形的性質(zhì),等腰三角形的性質(zhì),分類討論是解題的關(guān)鍵.
40.(2022?五華區(qū)校級(jí)模擬)已知拋物線y=ax2+bx+c經(jīng)過(guò)A(﹣1,0)、B(6,0)、C(0,3)三點(diǎn),直線y=x+經(jīng)過(guò)點(diǎn)A與拋物線交于D點(diǎn).
(1)求拋物線的函數(shù)解析式;
(2)如圖1,點(diǎn)P是在直線AD上方二次函數(shù)圖象(含A、D兩點(diǎn))上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),試探究點(diǎn)P的坐標(biāo)是多少時(shí),△PCD的面積最大,并求出最大面積;
(3)如圖2,若H是線段CD上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),連接OH,交直線AD于點(diǎn)G,延長(zhǎng)OH,交拋物線于點(diǎn)M,試探究是否存在最大值?若存在,求出該最大值;若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.
【分析】(1)用待定系數(shù)法求函數(shù)的解析式即可;
(2)求出D點(diǎn)坐標(biāo),可知CD∥x軸,則當(dāng)M點(diǎn)是拋物線的頂點(diǎn)時(shí),△CDP的面積最大;
(3)過(guò)點(diǎn)M作MK∥x軸交AD于點(diǎn)K,可得==KM,當(dāng)KM的值最大值時(shí),的值也最大,設(shè)M(t,﹣t2+t+3),則K(﹣t2+5t+5,﹣t2+t+3),則KM=﹣(t﹣2)2+9,當(dāng)t=2時(shí),KM有最大值9.
【解答】解:將A(﹣1,0)、B(6,0)、C(0,3)代入y=ax2+bx+c,
∴,
解得,
∴y=﹣x2+x+3;
(2)聯(lián)立方程組,
解得或,
∴D(5,3),
∴CD∥x軸,
∴當(dāng)P點(diǎn)為拋物線的頂點(diǎn)時(shí),△PCD的面積最大,
∵y=﹣x2+x+3=﹣(x﹣)2+,
∴P(,),此時(shí)S△PCD=5×(﹣3)=;
(3)存在最大值,理由如下:
過(guò)點(diǎn)M作MK∥x軸交AD于點(diǎn)K,
∴==KM,
∴當(dāng)KM的值最大時(shí),的值也最大,
設(shè)M(t,﹣t2+t+3),則K(﹣t2+5t+5,﹣t2+t+3),
∴KM=﹣t2+5t+5﹣t=﹣t2+4t+5=﹣(t﹣2)2+9,
∴當(dāng)t=2時(shí),KM有最大值9,
∴的最大值為9.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查二次函數(shù)的圖象及性質(zhì),熟練掌握二次函數(shù)的圖象及性質(zhì),平行線的性質(zhì),數(shù)形結(jié)合是解題的關(guān)鍵.
41.(2022?淄博)如圖,拋物線y=﹣x2+bx+c與x軸相交于A,B兩點(diǎn)(點(diǎn)A在點(diǎn)B的左側(cè)),頂點(diǎn)D(1,4)在直線l:y=x+t上,動(dòng)點(diǎn)P(m,n)在x軸上方的拋物線上.
(1)求這條拋物線對(duì)應(yīng)的函數(shù)表達(dá)式;
(2)過(guò)點(diǎn)P作PM⊥x軸于點(diǎn)M,PN⊥l于點(diǎn)N,當(dāng)1<m<3時(shí),求PM+PN的最大值;
(3)設(shè)直線AP,BP與拋物線的對(duì)稱軸分別相交于點(diǎn)E,F(xiàn),請(qǐng)?zhí)剿饕訟,F(xiàn),B,G(G是點(diǎn)E關(guān)于x軸的對(duì)稱點(diǎn))為頂點(diǎn)的四邊形面積是否隨著P點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)而發(fā)生變化,若不變,求出這個(gè)四邊形的面積;若變化,說(shuō)明理由.
【分析】(1)利用頂點(diǎn)式求解,可得結(jié)論;
(2)如圖,設(shè)直線l交x軸于點(diǎn)T,連接PT,BD,BD交PM于點(diǎn)J.設(shè)P(m,﹣m2+2m+3).四邊形DTBP的面積=△PDT的面積+△PBT的面積=×DT×PN+×TB×PM=(PM+PN),推出四邊形DTBP的面積最大時(shí),PM+PN的值最大,求出四邊形DTBP的面積的最大值,可得結(jié)論;
(3)四邊形AFBG的面積不變.如圖,設(shè)P(m,﹣m2+2m+3),求出直線AP,BP的解析式,可得點(diǎn)E,F(xiàn)的坐標(biāo),求出FG的長(zhǎng),可得結(jié)論.
【解答】解:(1)∵拋物線的頂點(diǎn)D(1,4),
∴可以假設(shè)拋物線的解析式為y=﹣(x﹣1)2+4=﹣x2+2x+3;
(2)如圖,設(shè)直線l交x軸于點(diǎn)T,連接PT,BD,BD交PM于點(diǎn)J.設(shè)P(m,﹣m2+2m+3).
點(diǎn)D(1,4)在直線l:y=x+t上,
∴4=+t,
∴t=,
∴直線DT的解析式為y=x+,
令y=0,得到x=﹣2,
∴T(﹣2,0),
∴OT=2,
∵B(3,0),
∴OB=3,
∴BT=5,
∵DT==5,
∴TD=TB,
∵PM⊥BT,PN⊥DT,
∴四邊形DTBP的面積=△PDT的面積+△PBT的面積=×DT×PN+×TB×PM=(PM+PN),
∴四邊形DTBP的面積最大時(shí),PM+PN的值最大,
∵D(1,4),B(3,0),
∴直線BD的解析式為y=﹣2x+6,
∴J(m,﹣2m+6),
∴PJ=﹣m2+4m﹣3,
∵四邊形DTBP的面積=△DTB的面積+△BDP的面積
=×5×4+×(﹣m2+4m﹣3)×2
=﹣m2+4m+7
=﹣(m﹣2)2+11
∵﹣1<0,
∴m=2時(shí),四邊形DTBP的面積最大,最大值為11,
∴PM+PN的最大值=×11=;
(3)四邊形AFBG的面積不變.
理由:如圖,設(shè)P(m,﹣m2+2m+3),
∵A(﹣1,0),B(3,0),
∴直線AP的解析式為y=﹣(m﹣3)x﹣m+3,
∴E(1,﹣2m+6),
∵E,G關(guān)于x軸對(duì)稱,
∴G(1,2m﹣6),
∴直線PB的解析式y(tǒng)=﹣(m+1)x+3(m+1),
∴F(1,2m+2),
∴GF=2m+2﹣(2m﹣6)=8,
∴四邊形AFBG的面積=×AB×FG=×4×8=16.
∴四邊形AFBG的面積是定值.
【點(diǎn)評(píng)】本題屬于二次函數(shù)綜合題,考查了二次函數(shù)的性質(zhì),一次函數(shù)的性質(zhì)等知識(shí),解題的關(guān)鍵是學(xué)會(huì)構(gòu)建二次函數(shù)解決最值問(wèn)題,學(xué)會(huì)利用參數(shù)解決問(wèn)題,屬于中考?jí)狠S題.
x
﹣2
0
t
y
m
﹣1
n
第x天
15
20
售價(jià)y(元/千克)
45
40
這是一份人教版數(shù)學(xué)九上期末考點(diǎn)訓(xùn)練專題09投影與視圖(7個(gè)考點(diǎn))(2份,原卷版+解析版),文件包含人教版數(shù)學(xué)九上期末考點(diǎn)訓(xùn)練專題09投影與視圖7個(gè)考點(diǎn)原卷版doc、人教版數(shù)學(xué)九上期末考點(diǎn)訓(xùn)練專題09投影與視圖7個(gè)考點(diǎn)解析版doc等2份試卷配套教學(xué)資源,其中試卷共34頁(yè), 歡迎下載使用。
這是一份人教版數(shù)學(xué)九上期末考點(diǎn)訓(xùn)練專題07相似(13個(gè)考點(diǎn))(2份,原卷版+解析版),文件包含人教版數(shù)學(xué)九上期末考點(diǎn)訓(xùn)練專題07相似13個(gè)考點(diǎn)原卷版doc、人教版數(shù)學(xué)九上期末考點(diǎn)訓(xùn)練專題07相似13個(gè)考點(diǎn)解析版doc等2份試卷配套教學(xué)資源,其中試卷共74頁(yè), 歡迎下載使用。
這是一份人教版數(shù)學(xué)九上期末考點(diǎn)訓(xùn)練專題05概率初步(9個(gè)考點(diǎn))(2份,原卷版+解析版),文件包含人教版數(shù)學(xué)九上期末考點(diǎn)訓(xùn)練專題05概率初步9個(gè)考點(diǎn)原卷版doc、人教版數(shù)學(xué)九上期末考點(diǎn)訓(xùn)練專題05概率初步9個(gè)考點(diǎn)解析版doc等2份試卷配套教學(xué)資源,其中試卷共53頁(yè), 歡迎下載使用。
微信掃碼,快速注冊(cè)
注冊(cè)成功