初中数学冀教版九年级下册第30章 二次函数综合与测试精品课时练习
展开九年级数学下册第三十章二次函数章节练习
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、二次函数的图像如图所示,那么点在( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
2、已知二次函数的图象如图所示,并且关于x的一元二次方程有两个不相等的实数根,下列结论:①;②;③;④.其中正确结论的个数有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
3、对于抛物线下列说法正确的是( )
A.开口向下 B.其最大值为-2 C.顶点坐标 D.与x轴有交点
4、抛物线的顶点坐标为( )
A.(﹣4,﹣5) B.(﹣4,5) C.(4,﹣5) D.(4,5)
5、已知二次函数y=ax2+bx+c的图象如图所示,则( )
A.b>0,c>0,Δ=0 B.b<0,c>0,Δ=0
C.b<0,c<0,Δ=0 D.b>0,c>0,Δ>0
6、在平面直角坐标系中,将抛物线y=x2﹣2x+1先向左平移3个单位长度,再向下平移2个单位长度,经过两次平移后所得抛物线的顶点坐标是( )
A.(4,2) B.(﹣2,2) C.(4,﹣2) D.(﹣2,﹣2)
7、如图,二次函数y=ax2+bx+c(a、b、c为常数,且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.下列结论:①x>0时,y随x的增大而增大;②2a+b=0;③4a+2b+c<0;④关于x的方程ax2+bx+c+a=0有两个不相等的实数根.其中,所有正确结论的序号为( )
A.②③ B.②④ C.①②③ D.②③④
8、二次函数的图象如图所示,则下列结论正确的是( )
A.,, B.,, C.,, D.,,
9、将抛物线y=x2先向右平移3个单位长度,再向上平移5个单位长度,所得抛物线的解析式为( )
A.y=(x+3)2+5 B.y=(x﹣3)2+5 C.y=(x+5)2+3 D.y=(x﹣5)2+3
10、在同一坐标系内,函数y=kx2和y=kx﹣2(k≠0)的图象大致如图( )
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、如图,平面直角坐标系中,以点C(2,)为圆心,以2为半径的圆与x轴交于A,B两点.若二次函数y=x2+bx+c的图象经过点A,B,试确定此二次函数的解析式为 ____________.
2、二次函数的图像不经过第______象限.
3、如图,抛物线与直线的交点为,.当时,x的取值范围______.
4、如果(2,y1)(3,y2)是抛物线y=(x+1)2上两点,那么y1_____y2.(填“>”或“<”)
5、抛物线y=x2+2x+的对称轴是直线______.
三、解答题(5小题,每小题10分,共计50分)
1、在平面直角坐标系中,抛物线y=x2﹣4mx+m(m≠0)与y交于点P,将抛物线y=x2﹣4mx+m(m≠0)上点P及点P左边的部分图象沿y轴平移,使点P平移后的对应点Q落在(0,﹣m)处,将平移后的图象与原图象剩余部分合称为图象G
(1)当m=1时,
①求图象G与x轴正半轴的交点坐标;
②图象G对应的函数值y随x增大而减小时x的取值范围为 ;
(2)当图象G的最低点到x轴的距离为时,求m的值.
(3)当过点Q且与y轴垂直的直线与图象G有三个交点时,设另外两个交点为A、B.当Q、A、B三点中,有一点到另外两点的距离之比是1:1时,直接写出线段AB的长度.
2、如图,在平面直角坐标系中,抛物线与x轴交于B,C两点(C在B的左侧),与y轴交于点A,已知,.
(1)求抛物线的表达式;
(2)若点Q是线段AC下方抛物线上一点,过点Q作QD垂直AC交AC于点D,求DQ的最大值及此时点Q的坐标;
(3)点E是线段AB上一点,且;将抛物线沿射线AB的方向平移,当抛物线恰好经过点E时,停止运动,已知点M是平移后抛物线对称轴上的动点,N是平面直角坐标系中一点,直接写出所有使得以点A,B,M,N为顶点的四边形是菱形的点N的坐标,并把求其中一个点N的坐标的过程写出来.
3、图中是抛物线形拱桥,P处有一照明灯,水面OA宽4m.以O为原点,OA所在直线为x轴建立直角坐标系,若点P的坐标为.
(1)求拱桥所在抛物线的函数表达式;
(2)因降暴雨水位上升1m,此时水面宽为多少?(结果保留根号)
4、2022年北京冬奥会即将召开,敢起了人们对冰雪运动的极大热情.如图是某跳台滑雪训练场的横截面示意图,取某一位置的水平线为x轴,过跳台终点A作水平线的垂线为y轴建立平而直角坐标系,图中的抛物线近似表示滑雪场地上的一座小山坡,某运动员从点О正上方3米处的A点滑出,滑出后沿一段抛物线运动.
(1)当运动员运动到离A处的水平距离为4米时离水平线的高度为7米.求抛物线的函数表达式(不要求写出自变量工的取值范围);
(2)在(1)的条件下.当运动员运动的水平距离为多少米时,运动员恰好落在小山坡的B处?
5、在平面直角坐标系中,已知点A(1,2),B(2,3),C(2,1),直线y=x+m经过点A,抛物线y=a+bx+1恰好经过A,B,C三点中的两点.
(1)判断点B是否在直线y=x+m上,并说明理由;
(2)求a,b的值;
(3)平移抛物线y=a+bx+1,使其顶点仍在直线y=x+m上,求平移后所得抛物线与y轴交点纵坐标的最大值.
-参考答案-
一、单选题
1、C
【解析】
【分析】
根据对称轴的位置、开口方向、与y轴的交点的位置即可判断出a、b、c的符号,进而求出的符号.
【详解】
由函数图像可得:
∵抛物线开口向上,
∴a>0,
又∵对称轴在y轴右侧,
∴,
∴b<0,
又∵图象与y轴交于负半轴,
∴c<0,
∴
∴在第三象限
故选:C
【点睛】
考查二次函数y=ax2+bx+c系数符号的确定.根据对称轴的位置、开口方向、与y轴的交点的位置判断出a、b、c的符号是解题的关键.
2、B
【解析】
【分析】
根据二次函数图象的开口方向、对称轴位置、与x轴的交点坐标等知识,逐个判断即可.
【详解】
解:抛物线与x轴有两个不同交点,因此b2-4ac>0,故①是错误的;
由图象可知,当x=-1时,y=a-b+c>0,因此③是错误的;
由开口方向可得,a>0,对称轴在y轴右侧,a、b异号,因此b<0,与y轴交点在负半轴,因此c<0,所有abc>0,因此②正确的;
由关于x的一元二次方程ax2+bx+c-m=0有两个不相等的实数根,就是当y=m时,对应抛物线上有两个不同的点,即(x1,m),(x2,m),由图象可知此时m>-2
因此④正确的,
综上所述,正确的有2个,
故选:B.
【点睛】
考查二次函数的图象和性质,掌握a、b、c的值决定抛物线的位置以及二次函数与一元二次方程的关系,是正确判断的前提.
3、D
【解析】
【分析】
根据二次函数的性质对各选项分析判断即可得解.
【详解】
解:由y=(x-1)2-2,可知,a=1>0,则抛物线的开口向上,
∴A选项不正确;
由抛物线,可知其最小值为-2,∴B选项不正确;
由抛物线,可知其顶点坐标,∴C选项不正确;
在抛物线中,△=b²-4ac=8>0,与与x轴有交点,∴D选项正确;
故选:D.
【点睛】
本题考查了二次函数的性质,掌握开口方向,对称轴、顶点坐标以及与x轴的交点坐标的求法是解决问题的关键.
4、A
【解析】
【分析】
根据抛物线的顶点坐标为 ,即可求解.
【详解】
解:抛物线的顶点坐标为.
故选:A
【点睛】
本题主要考查了二次函数的图象和性质,熟练掌握抛物线的顶点坐标为是解题的关键.
5、B
【解析】
【分析】
根据抛物线的开口方向和对称轴的位置确定b的符号,由抛物线与x轴的交点个数确定△的符号,由抛物线与y轴的交点位置确定c的符号,即可得出答案.
【详解】
解:∵抛物线的开口向上,
∴a>0,
∵抛物线的对称轴在y轴的右侧,
∴>0,
∴b<0,
∵抛物线与y轴的交点在x轴的上方,
∴c>0,
∵抛物线与x轴有一个交点,
∴Δ=0,
故选:B.
【点睛】
本题主要考查二次函数的图象与性质,关键是要牢记图象与系数的关系,牢记抛物线的对称轴公式.
6、D
【解析】
【分析】
求出抛物线y=x2﹣2x+1的顶点坐标为 ,即可求解.
【详解】
解:∵ ,
∴抛物线y=x2﹣2x+1的顶点坐标为 ,
∴将抛物线y=x2﹣2x+1先向左平移3个单位长度,再向下平移2个单位长度,经过两次平移后所得抛物线的顶点坐标是 .
故选:D
【点睛】
本题主要考查了二次函数图象的平移,熟练掌握二次函数图象平移法则“左加右减,上加下减”是解题的关键.
7、D
【解析】
【分析】
根据二次函数的图象及性质即可判断.
【详解】
解:由函数图象可知,抛物线开口向上,
∴a>0,
∵对称轴为直线x=1,抛物线与x轴的一个交点坐标为(﹣1,0),
∴抛物线与x轴另一个交点坐标为(3,0),
∴当x>1时,y随x的增大而增大,故①错误;
∵﹣=1,
∴b=﹣2a,
∴2a+b=0,故②正确;
当x=2时,y=4a+2b+c<0,故③正确;
当x=﹣1时,y=a﹣b+c=3a+c=0,
∴c=﹣3a,
∴﹣a>c,
∴直线y=﹣a与抛物线y=ax2+x+c有2个交点,
∴关于x的方程ax2+bx+c=﹣a有两个不相等的实数根,
即关于a的方程ax2+bx+c+a=0有两个不相等的实数根,故④正确;
正确的有②③④,
故选:D.
【点睛】
本题考查二次函数图象与系数的关系,解题的关键是熟练掌握二次函数的性质,正确理解二次函数与方程的关系,本题属于中等题型.
8、D
【解析】
【分析】
首先根据二次函数图象的开口方向确定,再根据对称轴在轴右,可确定与异号,然后再根据二次函数与轴的交点可以确定.
【详解】
解:抛物线开口向上,
,
对称轴在轴右侧,
与异号,
,
抛物线与轴交于正半轴,
,
故选:.
【点睛】
此题主要考查了二次函数图象与系数的关系,关键是掌握二次函数,
①二次项系数决定抛物线的开口方向和大小.
当时,抛物线向上开口;当时,抛物线向下开口.
②一次项系数和二次项系数共同决定对称轴的位置.
当与同号时(即,对称轴在轴左; 当与异号时(即,对称轴在轴右.(简称:左同右异)
③.常数项决定抛物线与轴交点. 抛物线与轴交于.
9、B
【解析】
【分析】
根据二次函数图象左加右减,上加下减的平移规律进行求解.
【详解】
解:将抛物线y=x2先向右平移3个单位长度,得:y=(x﹣3)2;
再向上平移5个单位长度,得:y=(x﹣3)2+5,
故选:B.
【点睛】
本题考察了二次函数抛物线的平移问题,解题的关键是根据左加右减,上加下减的平移规律进行求解.
10、B
【解析】
【分析】
分别利用函数解析式分析图象得出答案.
【详解】
解:A、二次函数开口向下,k<0;一次函数图象经过第一、三象限,k>0,故此选项错误;
B、两函数图象符合题意;
C、二次函数开口向上,k>0;一次函数图象经过第二、四象限,k<0,故此选项错误;
D、一次函数解析式为:y=kx-2,图象应该与y轴交在负半轴上,故此选项错误.
故选:B.
【点睛】
此题主要考查了二次函数的图象以及一次函数的图象,正确得出k的符号是解题关键.
二、填空题
1、y=x2-4x+3
【解析】
【分析】
过点C作CH⊥AB于点H,然后利用垂径定理求出CH、AH和BH的长度,进而得到点A和点B的坐标,再将A、B的坐标代入函数解析式求得b与c,最后求得二次函数的解析式.
【详解】
解:过点C作CH⊥AB于点H,则AH=BH,
∵C(2,),
∴CH=,
∵半径为2,
∴AH=BH==1,
∵A(1,0),B(3,0),
∴二次函数的解析式为y=(x﹣1)(x﹣3)=x2﹣4x+3,
故答案为:y=x2-4x+3.
【点睛】
本题考查了圆的垂径定理、二次函数的解析式,解题的关键是过点C作CH⊥AB于点H,利用垂径定理求出点A和点B的坐标.
2、二
【解析】
【分析】
根据题目中的函数解析式和二次函数的性质可以得到该函数图象不经过哪个象限.
【详解】
解:∵y=-x2+4x-1=-(x-2)2+3,
∴该函数图象的顶点坐标为(2,3)且经过点(0,-1),函数图象开口向下,
∴该函数图象不经过第二象限,
故答案为:二.
【点睛】
本题考查二次函数的性质,解答本题的关键是明确题意,利用二次函数的性质解答.
3、或## 或
【解析】
【分析】
根据图像即可得出时,抛物线的图像在直线的上方,即可得出x的取值范围.
【详解】
如图所示,抛物线与直线的交点为,,
∴当时,或.
故答案为:或.
【点睛】
此题主要考查了二次函数与不等式,正确解读函数图象是解题关键.
4、<
【解析】
【分析】
根据二次函数的性质得到抛物线y=(x+1)2的开口向上,对称轴为直线x=﹣1,则在对称轴右侧,y随x的增大而增大.
【详解】
解:∵y=(x+1)2,
∴a=1>0,
∴抛物线开口向上,
∵抛物线y=(x+1)2对称轴为直线x=﹣1,
∵﹣1<2<3,
∴y1<y2.
故答案为<.
【点睛】
本题考查了的性质,求得对称轴是解题的关键.
5、x=﹣1
【解析】
【分析】
抛物线的对称轴方程为: 利用公式直接计算即可.
【详解】
解:抛物线y=x2+2x+的对称轴是直线:
故答案为:
【点睛】
本题考查的是抛物线的对称轴方程,掌握“抛物线的对称轴方程的公式”是解本题的关键.
三、解答题
1、 (1)①(,0),(,0);②或
(2)或
(3)或
【解析】
【分析】
(1)①令y=0,得一元二次方程,求出方程的解即可解决问题;②将抛物线解析式配方找出对称轴,结合函数图象解答问题即可;
(2)分两种情况结合图象G的最低点到x轴的距离为列出方程求解即可;
(3)分两种情况求出点A,B的坐标,根据Q、A、B三点中,有一点到另外两点的距离之比是1:1列方程求出mr wfhg,gmf fiy AB的长即可
(1)
①当m=1时,y=x2﹣4mx+m=x2﹣4x+1
令y=0,则x2﹣4x+1=0
解得,,
∴图象G与x轴正半轴的交点坐标(,0),(,0)
②y=x2﹣4x+1=
∴函数y=x2﹣4x+1对称轴为直线x=2,顶点坐标为(2,-3),且开口向上
如图,
∴图象G对应的函数值y随x增大而减小时x的取值范围为或
故答案为:或
(2)
当时,
∵y=x2﹣4mx+m
又∵
∴①当0<m<时,>0,即点Q是图象G的最低点,
∴,不符合题意舍去,
②当m≥时,≤0,即抛物线的顶点是图象G的最低点,
∴-(-4m2+m)=12
解得,,(舍去)
当时,同理可得,
综上,m的值为或
(3)
当时,如图所示,
当时,则有
配方得,
解得,
∴
∴
∵
∴
∴
整理得,
解得,
经检验,是原方程的根,
但m≠0
∴
∴AB=24×81256-2×916=2×8164-7264=34;
当时,如图,
当时,则有
配方得,
解得,
∴
平移后的图象解析式为
当时,则有
解得,x1=4m,x2=0
∴
∴
∵,即
∴
解得,
经检验是原方程的根,
但m≠0
∴
∴
综上所述,AB的长为:或
【点睛】
本题主要考查了二次函数的图象与性质,解题的关键是理解题意,学会用转化的思想思考问题,学会利用参数构建方程确定交点坐标.
2、 (1)
(2)DQ的最大值为,
(3)N点坐标为或或或,见解析
【解析】
【分析】
(1)根据在抛物线上,可得,再由,可得,即可求解;
(2)过点Q作轴交直线AC于点P,令 ,可得,从而得到,进而得到,,再求出直线AC解析式,然后设,则,可得,即可求解;
(3)先求出平移后的抛物线为.然后分四种情况讨论,即可求解.
(1)
解:∵在抛物线上,
∴,
∵
∴,
将代入中得,,
∴抛物线的表达式为:;
(2)
解:过点Q作轴交直线AC于点P,如图:
当 时,,
解得: ,
∴,即OC=4,
∵OA=4,
∴,
∴,
在Rt△PQD中,,
由、得直线AC解析式为:,
设,则,
∵
∴
∴
∴当时,DQ的最大值为,此时.
(3)
解:存在,N点坐标为或或或.
设平移后满足条件的抛物线为;
∵抛物线过点,∴
∴抛物线沿射线AB的方向平移,设抛物线沿直线平移,
∴抛物线与抛物线的的顶点均在直线上;
∴由直线过点得,,解得;
由直线过得,,则,
又∵,∴,
∴,或(因为对称轴在不满足沿射线AB平移,舍去)
∴,,平移后的抛物线为.
∴对称轴为y轴,
即点M在y轴上,
当四边形ABNM为菱形,点N在x轴的上方时,
∵,.
∴;
当四边形ABN1M1为菱形,点N在x轴的下方时,
∵,.
∴;
当四边形AB M2 N2为菱形时,点N2在x轴上,则A M2垂直平分B N2,
∴O N2=OB,
∴点N2;
当四边形A M3B N3为菱形,A M3=B M3,.
设O M3=a,则B M3=A M3=4-a,
∴ ,解得: ,
∴ ,
∴点N3;
综上所述,N点坐标为或或或.
【点睛】
本题主要考查了二次函数的图象和性质,与四边形的综合题,抛物线的平移,熟练掌握二次函数的图象和性质,菱形的性质是解题的关键.
3、 (1)
(2)
【解析】
【分析】
(1)利用待定系数法求解可得;
(2)在所求函数解析式中求出时的值即可得.
(1)
解:设抛物线的解析式为,
将点、代入,得:,
解得:,
所以抛物线的解析式为;
(2)
当时,,即,
解得:,
则水面的宽为.
【点睛】
本题主要考查二次函数的应用,解题的关键是将实际问题转化为二次函数的问题求解,并熟练掌握待定系数法求函数解析式.
4、 (1)
(2)运动员运动的水平距离为12米时,运动员恰好落在小山坡的B处
【解析】
【分析】
(1)运用待定系数法求解即可;
(2)设运动员运动的水平距离为m米时,依题意列出方程求解即可.
(1)
由题意可知抛物线过点和,将其代人得:
,
解得: ,
∴抛物线的函数表达式为:
(2)
设运动员运动的水平距离为m米时,依题意得:
整理得:,
解得: (舍去),
故运动员运动的水平距离为12米时,运动员恰好落在小山坡的B处.
【点睛】
本题考查二次函数的基本性质及其应用,熟练掌握二次函数的基本性质,并能将实际问题与二次函数模型相结合是解决本题的关键.
5、 (1)在,见解析
(2)a=﹣1,b=2
(3)当p=1时,平移后所得抛物线与y轴交点纵坐标的最大值为
【解析】
【分析】
(1)根据待定系数法求得直线的解析式,然后即可判断点B(2,3)在直线y=x+m上;
(2)因为直线经过A、B和点(0,1),所以经过点(0,1)的抛物线不同时经过A、B点,即可判断抛物线只能经过A、C两点,根据待定系数法即可求得a、b;
(3)设平移后的抛物线为y=﹣+px+q,其顶点坐标为(,),根据题意得出=,由抛物线y=﹣+px+q与y轴交点的纵坐标为q,即可得出q=-=,从而得出q的最大值.
(1)
点B是在直线y=x+m上,理由如下:
∵直线y=x+m经过点A(1,2),
∴2=1+m,解得m=1,
∴直线为y=x+1,
把x=2代入y=x+1得y=3,
∴点B(2,3)在直线y=x+m上;
(2)
∵直线y=x+1与抛物线y=ax2+bx+1都经过点(0,1),且B、C两点的横坐标相同,
∴抛物线只能经过A、C两点,
把A(1,2),C(2,1)代入y=a+bx+1得,
解得a=﹣1,b=2;
(3)
由(2)知,抛物线为y=﹣+2x+1,
设平移后的抛物线为y=﹣+px+q,
∴顶点坐标为(,),
∵其顶点仍在直线y=x+1上,
∴=,
∴q=-=,
∴当p=1时,平移后所得抛物线与y轴交点纵坐标的最大值为.
【点睛】
本题考查了图像与点的关系,待定系数法确定函数解析式,配方法求二次函数最值,熟练掌握待定系数法,灵活配方求最值是解题的关键.
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