初中冀教版第30章 二次函数综合与测试优秀同步达标检测题
展开九年级数学下册第三十章二次函数难点解析
考试时间:90分钟;命题人:数学教研组
考生注意:
1、本卷分第I卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,满分100分,考试时间90分钟
2、答卷前,考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、班级填写在试卷规定位置上
3、答案必须写在试卷各个题目指定区域内相应的位置,如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不准使用涂改液、胶带纸、修正带,不按以上要求作答的答案无效。
第I卷(选择题 30分)
一、单选题(10小题,每小题3分,共计30分)
1、如图所示,一座抛物线形的拱桥在正常水位时,水而AB宽为20米,拱桥的最高点O到水面AB的距离为4米.如果此时水位上升3米就达到警戒水位CD,那么CD宽为( )
A.米 B.10米 C.米 D.12米
2、二次函数y=ax2+bx+c的图象如图所示,则一次函数y=﹣bx+c的图象不经过( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
3、下列实际问题中的y与x之间的函数表达式是二次函数的是( )
A.正方体集装箱的体积,棱长xm
B.小莉驾车以的速度从南京出发到上海,行驶xh,距上海ykm
C.妈妈买烤鸭花费86元,烤鸭的重量y斤,单价为x元/斤
D.高为14m的圆柱形储油罐的体积,底面圆半径xm
4、已知二次项系数等于1的一个二次函数,其图象与x轴交于,两点,且过,两点.若,则ab的取值范围为( )
A. B. C. D.
5、二次函数的图象如图所示,那么下列说法正确的是( )
A. B.
C. D.
6、抛物线,,的图象开口最大的是( )
A. B. C. D.无法确定
7、对于二次函数,下列说法正确的是( )
A.若,则y随x的增大而增大 B.函数图象的顶点坐标是
C.当时,函数有最大值-4 D.函数图象与x轴有两个交点
8、已知二次函数y=x2﹣2x+m,点A(x1,y1)、点B(x2,y2)(x1<x2)是图象上两点,下列结论正确的是( )
A.若x1+x2<2,则y1>y2 B.若x1+x2>2,则y1>y2
C.若x1+x2<﹣2,则y1<y2 D.若x1+x2>﹣2,则y1>y2
9、已知关于的二次函数,当时,随的增大而减小,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
10、将抛物线向下平移1个单位长度,再向左平移2个单位长度后,得到的抛物线表达式是( )
A. B. C. D.
第Ⅱ卷(非选择题 70分)
二、填空题(5小题,每小题4分,共计20分)
1、在平面直角坐标系中,设点P是抛物线的顶点,则点P到直线的距离的最大值为________.
2、如图,在平面直角坐标系中,Q是直线上的一个动点,将Q绕点P(0,1)顺时针旋转90°,得到点Q',连接OQ',则OQ'的最小值为_________.
3、中国跳水队在第三十二届夏季奥林匹克运动会上获得7金5银12枚奖牌的好成绩.某跳水运动员从起跳至人水的运动路线可以看作是抛物线的一部分.如图所示,该运动员起跳点A距离水面10m,运动过程中的最高点B距池边2.5m,入水点C距池边4m,根据上述信息,可推断出点B距离水面______m.
4、用“描点法”画二次函数的图象时,列了如下表格:
……
0
1
2
……
……
6.5
……
当时,二次函数的函数值______
5、已知二次函数,当y随x的增大而增大时,自变量x的取值范围是______.
三、解答题(5小题,每小题10分,共计50分)
1、如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=﹣x2+bx+c经过A(﹣3,0)、B(1,0)两点,与y轴交于点C,连接BC,点P是位于x轴上方抛物线上的一个动点,过P作PE⊥x轴,垂足为点E.
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)是否存在点P,使得以A、P、E为顶点的三角形与△BOC相似?若存在,求出点P的坐标,说明理由;
(3)是否存在点P,使得四边形ABCP的面积最大?若存在,请求出点P的坐标,请说明理由.
2、二次函数(、、是常数,)的自变量和函数值部分对应值如下表:
…
-3
-2
-1
0
1
…
…
8
5
4
5
…
根据以上列表,回答下列问题:
(1)直接写出、的值;
(2)求此二次函数的解析式.
3、如图1,在平面直角坐标系中,直线与抛物线相交于A,B两点(点B在第一象限),点C在AB的延长线上.且(n为正整数).过点B,C的抛物线L,其顶点M在x轴上.
(1)求AB的长;
(2)①当时,抛物线L的函数表达式为 ;
②当时.求抛物线L的函数表达式 ;
(3)如图2,抛物线E:经过B、C两点,顶点为P.且O、B、P三点在同一直线上,
①求与n的关系式;
②当时,设四边形PAMC的面积,当时,设四边形PAMC的面积(k,t为正整数,,),若,请直接写出值.
4、已知函数(为常数).
(1)若图象经过点,判断图象经过点吗?请说明理由;
(2)设该函数图象的顶点坐标为,当的值变化时,求与的关系式;
(3)若该函数图象不经过第三象限,当时,函数的最大值与最小值之差为16,求的值.
5、己知二次函数.
(1)若此二次函数图象的对称轴为,求它的解析式;
(2)当时,y随x增大而减小,求k的取值范围.
-参考答案-
一、单选题
1、B
【解析】
【分析】
以O点为坐标原点,AB的垂直平分线为y轴,过O点作y轴的垂线,建立直角坐标系,设抛物线的解析式为y=ax2,由此可得A(-10,-4),B(10,-4),即可求函数解析式,再将y=-1代入解析式,求出C、D点的横坐标即可求CD的长.
【详解】
以O点为坐标原点,AB的垂直平分线为y轴,过O点作y轴的垂线,建立直角坐标系,
设抛物线的解析式为y=ax2,
∵O点到水面AB的距离为4米,
∴A、B点的纵坐标为-4,
∵水面AB宽为20米,
∴A(-10,-4),B(10,-4),
将A代入y=ax2,
-4=100a,
∴,
∴,
∵水位上升3米就达到警戒水位CD,
∴C点的纵坐标为-1,
∴
∴x=±5,
∴CD=10,
故选:B.
【点睛】
本题考查二次函数的应用,根据题意建立合适的直角坐标系,在该坐标系下求二次函数的解析式是解题的关键.
2、D
【解析】
【分析】
根据二次函数图象的开口方向、对称轴判断出a、b的正负情况,再由一次函数的性质解答.
【详解】
解:由势力的线与y轴正半轴相交可知c>0,
对称轴x=-<0,得b<0.
∴
所以一次函数y=﹣bx+c的图象经过第一、二、三象限,不经过第四象限.
故选:D.
【点睛】
本题考查二次函数图象和一次函数图象的性质,要掌握它们的性质才能灵活解题.
3、D
【解析】
【分析】
根据题意,列出关系式,即可判断是否是二次函数.
【详解】
A.由题得:,不是二次函数,故此选项不符合题意;
B.由题得:,不是二次函数,故此选项不符合题意;
C.由题得:,不是二次函数,故此选项不符合题意;
D.由题得:,是二次函数,故此选项符合题意.
故选:D.
【点睛】
本题考查二次函数的定义,形如的形式为二次函数,掌握二次函数的定义是解题的关键.
4、D
【解析】
【分析】
由题意可设抛物线为y=(x-m)(x-n),则,再利用二次函数的性质可得答案.
【详解】
解:由已知二次项系数等于1的一个二次函数,
其图象与x轴交于两点(m,0),(n,0),
所以可设交点式y=(x-m)(x-n),
分别代入,,
∴
∵0<m<n<3,
∴0<≤4 ,0<≤4 ,
∵m<n,
∴ab不能取16 ,
∴0<ab<16 ,
故选D
【点睛】
本题考查的是二次函数的图象与性质,根据二次函数的性质得到是解本题的关键.
5、D
【解析】
【分析】
根据二次函数图象性质解题.
【详解】
解:A.由图可知,二次函数图象的对称轴为:x=1,即,故A不符合题意;
B.二次函数图象与y轴交于负半轴,即c<0,故B不符合题意;
C.由图象可知,当x=1时,y=,故C不符合题意,
D.由图象的对称性可知,抛物线与x轴的另一个交点为(-2,0),当x=-2时,,,故D符合题意,
故选:D.
【点睛】
本题考查二次函数的图象与性质,是重要考点,难度较易,掌握相关知识是解题关键.
6、A
【解析】
【分析】
先令x=1,求出函数值,然后再比较二次项系数的绝对值的大小即可解答.
【详解】
解:当x=1时,三条抛物线的对应点是(1,)(1,-3),(1,1),
∵||<|1|<|-3|,
∴抛物线开口最大.
故选A.
【点睛】
本题主要考查了二次函数图象的性质,掌握二次函数解析式的二次项系数的绝对值越小,函数图象的开口越大.
7、A
【解析】
【分析】
先将二次函数的解析式化为顶点式,再逐项判断即可求解.
【详解】
解:∵,且 ,
∴二次函数图象开口向下,
∴A、若,则y随x的增大而增大,故本选项正确,符合题意;
B、函数图象的顶点坐标是,故本选项错误,不符合题意;
C、当时,函数有最大值-2,故本选项错误,不符合题意;
∵ ,
∴D、函数图象与x轴没有交点,故本选项错误,不符合题意;
故选:A
【点睛】
本题主要考查了二次函数的图象和性质,熟练掌握二次函数的图象和性质是解题的关键.
8、A
【解析】
【分析】
由二次函数y=x2﹣2x+m可知对称轴为x=1,当x1+x2<2时,点A与点B在对称轴的左边,或点A在左侧,点B在对称轴的右侧,且点A离对称轴的距离比点B离对称轴的距离小,再结合抛物线开口方向,即可判断.
【详解】
解:∵二次函数y=x2﹣2x+m,
∴抛物线开口向上,对称轴为x=1,
∵x1<x2,
∴当x1+x2<2时,点A与点B在对称轴的左边,或点A在左侧,点B在对称轴的右侧,且点A离对称轴的距离比点B离对称轴的距离大,
∴y1>y2,
故选:A.
【点睛】
本题考查了二次函数的性质,灵活应用x1+x2与2的关系确定点A、点B与对称轴的关系是解决本题的关键.
9、C
【解析】
【分析】
由二次函数的性质,取得开口方向以及对称轴,进而可确定出的范围.
【详解】
解:,
抛物线开口向上,对称轴为,
当时,随的增大而减小,
在时,随的增大而减小,
,
解得,
故选:C.
【点睛】
本题考查二次函数图象性质,不等式的解法.能够得出关于的不等式,并正确求解不等式是解题关键.
10、C
【解析】
【分析】
根据平移的规律:左加右减,上加下减可得函数解析式.
【详解】
解:因为y=x2-2x+3=(x-1)2+2.
所以将抛物线y=(x-1)2+2先向下平移1个单位长度,再向左平移2个单位长度后,得到的抛物线的表达式为y=(x-1+2)2+2-1,即y=(x+1)2+1.
故选:C.
【点睛】
本题主要考查了二次函数图象与几何变换,关键是掌握平移的规律.
二、填空题
1、5
【解析】
【分析】
根据抛物线解析式求出点P坐标,由直线解析式可知直线恒过点B(0,-3),当PB与直线垂直时,点P到直线的距离最大,根据两点间距离公式可出最大距离.
【详解】
解:∵
∴P(3,1)
又直线恒过点B(0,-3),如图,
∴当PB与直线垂直时,点P到直线的距离最大,
此时,
∴点P到直线的距离的最大值为5
故答案为:5.
【点睛】
本题主要考查了二次函数的性质,以及点到直线间的距离,熟练掌握二次函数的性质是解答本题的关键.
2、
【解析】
【分析】
利用等腰直角三角形构造全等三角形,求出旋转后Q′的坐标,然后根据勾股定理并利用二次函数的性质即可解决问题.
【详解】
解:作QM⊥y轴于点M,Q′N⊥y轴于N,
∵∠PMQ=∠PNQ′=∠QPQ′=90°,
∴∠QPM+∠NPQ′=∠PQ′N+∠NPQ′,
∴∠QPM=∠PQ′N,
在△PQM和△Q′PN中,
,
∴△PQM≌△Q′PN(AAS),
∴PN=QM,Q′N=PM,
设Q(m,m+3),
∴PM=|m+2|,QM=|m|,
∴ON=|1-m|,
∴Q′(m+2,1−m),
∴OQ′2=(m+2)2+(1−m)2=m2+5,
当m=0时,OQ′2有最小值为5,
∴OQ′的最小值为,
故答案为:.
【点睛】
本题考查的是一次函数图象上点的坐标特征,一次函数的性质,三角形全等,坐标与图形的变换−旋转,二次函数的性质,勾股定理,表示出点的坐标是解题的关键.
3、
【解析】
【分析】
如图建立平面直角坐标系,求出抛物线解析式,再求顶点坐标即可.
【详解】
解:建立平面直角坐标系如图:
根据题意可知,点A的坐标为(3,10),点C的坐标为(5,0),抛物线的对称轴为直线x=3.5,
设抛物线的的解析式为y=ax2+bx+c,把上面信息代入得,
,
解得,,
抛物线解析式为:,
把代入得,;
故答案为:
【点睛】
本题考查了二次函数的应用,解题关键是建立平面直角坐标系,求出二次函数解析式,利用二次函数解析式的性质求解.
4、-4
【解析】
【分析】
由表格得出抛物线的对称轴,根据二次函数的对称性解答可得.
【详解】
解:由表格可知当x=0和x=2时,y=-2.5,
∴抛物线的对称轴为x=1,
∴x=3和x=-1时的函数值相等,为-4,
故答案为:-4.
本题主要考查了二次函数图象上点的坐标特征,根据表格得出抛物线的对称轴是解题的关键.
5、
【解析】
【分析】
函数图象的对称轴为直线,图象在对称轴的右侧y随x的增大而增大,进而可得自变量x的取值范围.
【详解】
解:由知函数图象的对称轴为直线,图象在对称轴的右侧y随x的增大而增大
∴自变量x的取值范围是
故答案为:.
【点睛】
本题考查了二次函数的图象与性质.解题的关键在于熟练把握二次函数的图象与性质.
三、解答题
1、 (1)y=-x2-2x+3
(2)P1(-2,3)或P2(,)
(3)点P的坐标为(-,),理由见解析.
【解析】
【分析】
(1)把A(-3,0)、B(1,0)代入y=-x2+bx+c求出b、c的值即可求出该函数表达式;
(2)设P(m,-m2-2m+3),表示出PE、AE的长,分或两种情况讨论即可找到P的坐标;
(3)连接AC交PE于点H,把四边形分成两部分,表示出S四边形ABCP=S△PAC+S△ABC即可根据二次函数最值找到P的坐标.
(1)
把A(-3,0)、B(1,0)代入y=-x2+bx+c得:
,
解得:,
∴抛物线的函数解析式为y=-x2-2x+3;
(2)
∵A(-3,0),B(1,0),C(0,3),
∴OC=3,OB=1,
∴设P(m,-m2-2m+3),
∴PE=-m2-2m+3,AE=m+3,
根据题意得:,
解得:m1=-2,m2=-3(舍去),
∴-m2-2m+3=
∴P1(-2,3),
或,
解得:m1=,m2=−3(舍去),
∴
∴P2(,),
综上,点P坐标为P1(-2,3)或P2(,).
(3)
连接AC交PE于点H,
由A(-3,0),C(0,3)得直线AC的表达式为:y=x+3,
设P(m,-m2-2m+3),则H(m,m+3),
∴PH=-m2-3m
∴S△PAC=⋅(−m2−3m)×3
∴S四边形ABCP=S△PAC+S△ABC=
当m=−时,S最大=,此时点P的坐标为(-,).
【点睛】
本题考查待定系数法求解析式,三角形的相似以及面积最值问题,熟练掌握好二次函数相关性质是解题基础,并能分类讨论,数形相结合是解题的关键.
2、 (1)c=5,m=8
(2)y=x²+2x+5
【解析】
【分析】
(1)根据抛物线的对称性及表格中函数值x相等可求出对称轴进而求出m的值;根据自变量x=0可求出抛物线与y轴的交点,即可求得c的值;
(2)根据对称轴为x=-1,得到抛物线顶点为(-1,4),设顶点式为y=a(x+1)2+4,代入其中一个点求出a的值即可求出二次函数解析式.
(1)
解:根据图表可知:
二次函数的图象过点(0,5),(-2,5),
∴二次函数的对称轴为:直线,
∵直线x=-3到对称轴x=-1的距离为2,直线x=1到对称轴x=-1的距离也为3,
∴(-3,8)的对称点为(1,8),
∴m=8,
当x=0时,由表格中数据可知:c=5.
(2)
解:∵对称轴是直线x=-1,
∴由表格中数据可知:顶点为(-1,4),
设y=a(x+1)2+4,
将(0,5)代入y=a(x+1)2+4得,a+4=5,
解得a=1,
∴这个二次函数的解析式为y=(x+1)2+4=x²+2x+5.
【点睛】
本题考查的是二次函数的性质,二次函数图象上点的坐标特征,待定系数法求二次函数的解析式,能熟练求出函数对称轴是解本题的关键.
3、 (1)
(2)①;②
(3)①;②或
【解析】
【分析】
(1)联立直线与抛物线组成方程组解方程组得出点A、B的坐标分别为、,根据两点距离公式;
(2)①当时,,则点C的坐标为,求抛物线顶点M横坐标为,设抛物线L的表达式为,将点B坐标代入得出,解方程即可;②当时,,则点C的坐标为,求出抛物线顶点M横坐标为,设抛物线L的表达式为,将点B的坐标代入得出,解方程即可;
(3)①根据,则点C的坐标为,则抛物线顶点M横坐标为,可求点P的横坐标也为,待定系数法求直线OB的表达式为,根据点P在直线OB上,求出点P的坐标为;根据顶点式写出抛物线E的表达式为,将点B的坐标代入上式得,求解即可;②,当时,,当时,,根据,得出,根据k,t为正整数,,,得出,或,满足上述条件,求出或10即可.
(1)
解:联立直线与抛物线组成方程组,
消去y得:,
解得,
故点A、B的坐标分别为、,
∴;
(2)
解:①当时,,则点C的坐标为,
则抛物线顶点M横坐标为,
设抛物线L的表达式为,
将点B的坐标代入上式得:,
解得,
故答案为:;
②当时,,则点C的坐标为,
则抛物线顶点M横坐标为,
故设抛物线L的表达式为,
将点B的坐标代入上式得:,
解得,
故抛物线的表达式为:;
(3)
①当时,,则点C的坐标为,
则抛物线顶点M横坐标为,
故点P的横坐标也为,
设OB的解析式为y=sx,
点B代入得1=,
解得,
直线OB的表达式为,
∵点P在直线OB 上,
当时,,故点P的坐标为;
则抛物线E的表达式为,
将点B的坐标代入上式得:,
解得:;
②,
,
,
,
当时,,
当时,,
∵,即,即,
∵k,t为正整数,,,
∴,或,满足上述条件,
即或10,
由①知,,
∴或.
【点睛】
本题考查待定系数法求抛物线解析式,抛物线顶点式,解方程组,一次函数解析式,四边形面积,二元一次方程的整数解,代数式的值,掌握待定系数法求抛物线解析式,抛物线顶点式,解方程组,一次函数解析式,四边形面积,二元一次方程的整数解,代数式的值,是解题关键
4、 (1)经过,理由见解析
(2)n=﹣m2﹣6m.
(3)4或6
【解析】
【分析】
(1)把点(﹣2,4)代入y=x2+bx+3b中,即可得到函数表达式,然后把点(2,4)代入判断即可;
(2)利用顶点坐标公式得到﹣=m,=n,然后消去b可得到n与m的关系式.
(3)由抛物线不经过第三象限可得b的取值范围,分别讨论x=﹣6与x=1时y为最大值求解.
(1)
解:经过,
把点(﹣2,4)代入y=x2+bx+3b中得:
4﹣2b+3b=4,
解得b=0,
∴此函数表达式为:y=x2,
当x=2时,y=4,
∴图象经过点(2,4);
(2)
解:∵抛物线函数y=x2+bx+3b(b为常数)的顶点坐标是 (m,n),
∴﹣=m,=n,
∴b=﹣2m,
把b=﹣2m代入=n得n==﹣m2﹣6m.
即n关于m的函数解析式为n=﹣m2﹣6m.
(3)
把x=0代入y=x2+bx+3b得y=3b,
∵抛物线不经过第三象限,
∴3b≥0,即b≥0,
∵y=x2+bx+3b=(x+)2﹣+3b,
∴抛物线顶点(﹣,﹣+3b),
∵﹣≤0,
∴当﹣+3b≥0时,抛物线不经过第三象限,
解得b≤12,
∴0≤b≤12,﹣6≤﹣≤0,
∴当﹣6≤x≤1时,函数最小值为y=﹣+3b,
把x=﹣6代入y=x2+bx+3b得y=36﹣3b,
把x=1代入y=x2+bx+3b得y=1+4b,
当36﹣3b﹣(﹣+3b)=16时,
解得b=20(不符合题意,舍去)或b=4.
当1+4b﹣(﹣+3b)=16时,
解得b=6或b=﹣10(不符合题意,舍去).
综上所述,b=4或6.
【点睛】
本题考查二次函数的综合应用,解题关键是掌握二次函数的性质,掌握二次函数与方程的关系,通过分类讨论求解.
5、 (1)y= x 2−2x−3
(2)
【解析】
【分析】
(1)直接根据二次函数对称轴的概念可得答案;
(2)根据二次函数的性质可得问题的答案.
(1)
解:由题意,得:a=1,b=−k,c= k−5;
∴对称轴x=,
解得:k=2,
∴二次函数解析式y= x 2−2x−3;
(2)
解:二次函数,a=1>0,
∴其图象开口向上,
∵时,y随x 的增大而减小,
∴对称轴位于x=1的右侧或对称轴为直线x=1,
∴,
解得:.
【点睛】
此题考查的是二次函数的图象与系数的关系,掌握对称轴的概念、二次函数的图象的性质是解决此题关键.
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