2023中考数学二轮复习专题03 二次函数的性质
展开专题03 二次函数的性质
知识概要
1、 二次函数的性质:
(1)函数的图象与a的符号关系.
①当时抛物线开口向上顶点为其最低点;
②当时抛物线开口向下顶点为其最高点;
③决定抛物线的开口大小:越大,抛物线开口越小;越小,抛物线开口越大.
2、抛物线的顶点是坐标原点(0, 0),对称轴是(y轴).
a的
符号
开口
方向
顶点
坐标
对称轴
增减性
向上
(0, 0)
y轴
时,y随x的增大而增大;时,y随x的增大而减小;时,y有最小值0.
向下
(0, 0)
y轴
时,y随x的增大而减小;时,y随x的增大而增大;时,y有最大值0.
3.二次函数的性质:
a的
符号
开口
方向
顶点
坐标
对称轴
增减性
向上
(0, c)
y轴
时,y随x的增大而增大;时,y随x的增大而减小;时,y有最小值c.
向下
(0, c)
y轴
时,y随x的增大而减小;时,y随x的增大而增大;时,y有最大值c.
4.二次函数()的性质:
a的
符号
开口
方向
顶点
坐标
对称轴
增减性
向上
(h,k)
x=h
时,y随x的增大而增大;时,y随x的增大而减小;时,y有最小值k.
向下
(h,k)
x=h
时,y随x的增大而减小;时,y随x的增大而增大;时,y有最大值k.
5.二次函数的性质:
配方:二次函数
a的
符号
开口
方向
顶点坐标
对称轴
增减性
向上
(,)
时,y随x的增大而增大;
时,y随x的增大而减小;
时,y有最小值.
向下
(,)
时,y随x的增大而减小;
时,y随x的增大而增大;
时,y有最大值.
注意:二次函数与坐标轴的交点:
(1)与y轴的交点:;
(2)与x轴的交点:使方程成立的x值.
强化训练
一、单选题(共10小题)
1. [较易] 在下列对抛物线y=﹣(x﹣1)2的描述中,正确的是( )
A.开口向上 B.顶点在x轴上
C.对称轴是直线x=﹣1 D.与y轴的交点是(0,1)
【答案】B
【解答】解:∵抛物线y=﹣(x﹣1)2中a=﹣1<0,
∴抛物线开口向下,故A错误;
∵抛物线的解析式为:y=﹣(x﹣1)2,
∴抛物线的对称轴是x=1,顶点坐标为(1,0),故B正确,C错误;
令x=0,则y=﹣1,
∴与y轴的交点是(0,﹣1),故D错误.
故选:B.
【知识点】二次函数的性质
2. [较易] 抛物线y=a(x﹣k)2+k的顶点总在( )
A.第一象限 B.第二象限 C.直线y=x上 D.直线y=﹣x上
【答案】C
【解答】解:∵抛物线y=a(x﹣k)2+k的顶点坐标为(k,k),
∴顶点坐标满足直线y=x,故顶点总在直线y=x上,
故选:C.
【知识点】二次函数的性质、一次函数图象上点的坐标特征
3. [容易] 对于二次函数y=(x﹣1)2+2的图象,下列说法正确的是( )
A.开口向下 B.顶点坐标是(1,﹣2)
C.对称轴是直线 x=﹣1 D.函数有最小值为 2
【答案】D
【解答】解;A、由于a=1>0,所以开口向上,故A错误.
B、由二次函数y=(x﹣1)2+2可知顶点为(1,2),故B错误.
C、由二次函数y=(x﹣1)2+2可知对称轴为x=1,故C错误.
D、当x=1时,函数有最小值2,故D正确.
故选:D.
【知识点】二次函数的图象、二次函数的最值、二次函数的性质
4. [较易] 抛物线y=﹣(x﹣2)2﹣3的顶点坐标是( )
A.(2,﹣3) B.(﹣2,﹣3) C.(2,3) D.(﹣2,3)
【答案】A
【解答】解:∵抛物线y=﹣(x﹣2)2﹣3,
∴该抛物线的顶点坐标是(2,﹣3),
故选:A.
【知识点】二次函数的性质
5. [较易] 关于抛物线y=3(x﹣1)2+2,下列说法错误的是( )
A.开口方向向上
B.对称轴是直线x=1
C.顶点坐标为(1,2)
D.当x>1时,y随x的增大而减小
【答案】D
【解答】解:∵抛物线y=3(x﹣1)2+2,
∴顶点坐标是(1,2),对称轴是直线x=1,根据a=3>0,得出开口向上,当x>1时,y随x的增大而增大,
∴A、B、C说法正确;
D说法错误.
故选:D.
【知识点】二次函数的性质
6. [一般] 关于二次函数y=x2﹣6x+a+27,下列说法错误的是( )
A.若将图象向上平移10个单位,再向左平移2个单位后过点(4,5),则a=﹣5
B.当x=12时,y有最小值a﹣9
C.x=2对应的函数值比最小值大7
D.当a<0时,图象与x轴有两个不同的交点
【答案】C
【解答】解:A、将二次函数向上平移10个单位,再向左平移2个单位后,
表达式为:,
若过点(4,5),
则,解得:a=﹣5,故选项正确;
B、∵,开口向上,
∴当x=12 时,y有最小值a﹣9,故选项正确;
C、当x=2时,y=a+16,最小值为a﹣9,a+16﹣(a﹣9)=25,即x=2对应的函数值比最小值大25,故选项错误;
D、△=,当a<0时,9﹣a>0,
即方程有两个不同的实数根,即二次函数图象与x轴有两个不同的交点,故选项正确,
故选:C.
【知识点】抛物线与x轴的交点、二次函数的性质、二次函数图象与几何变换、二次函数的最值、二次函数图象上点的坐标特征
7. [一般] 二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)图象上部分点的坐标(x,y)对应值列表如下:
x
…
0
1
2
3
…
y
…
﹣2
﹣3
﹣2
1
…
则下列说法错误的是( )
A.抛物线开口向上
B.抛物线的对称轴为直线x=1
C.当x>2时,y随x的增大而增大
D.方程ax2+bx+c=0有一个根小于﹣1
【答案】D
【解答】解:A.∵抛物线的对称轴为x=1,在对称轴的右侧,y随x的最大增大,
故抛物线开口向上,故选项A正确,不符合题意;
B.由表格可知:抛物线的顶点为(1,﹣3),
故抛物线的对称轴为直线x=1,
故选项B正确,不符合题意;
C.由A知,x>1时,y随x的增大而增大,
故当x>2时,y随x的增大而增大,故C正确,不符合题意;
D.∵抛物线的对称轴为直线x=1,还有(2,﹣2)和(3,1),
当x=3时,y=1,根据函数的对称性,
则当x=﹣1时,y=1,
而x=0时,y=﹣2,
即x=0时,y<0,x=﹣1时,y>0,故有一个根在﹣1和0之间,则这个根大于﹣1,
故D错误,符合题意.
故选:D.
【知识点】二次函数的性质、抛物线与x轴的交点、二次函数图象上点的坐标特征
8. [一般] 在平面直角坐标系中,将抛物线y=x2﹣(m﹣1)x+m(m>1)沿y轴向下平移3个单位.则平移后得到的抛物线的顶点一定在( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
【答案】D
【解答】解:∵y=x2﹣(m﹣1)x+m=(x﹣)2+m﹣,
∴该抛物线顶点坐标是(,m﹣),
∴将其沿y轴向下平移3个单位后得到的抛物线的顶点坐标是(,m﹣﹣3),
∵m>1,
∴m﹣1>0,
∴>0,
∵m﹣﹣3===﹣﹣1<0,
∴点(,m﹣﹣3)在第四象限;
故选:D.
【知识点】二次函数的性质、二次函数图象与几何变换
9. [一般] 已知函数y1=mx2+n,y2=nx+m(mn≠0),则两个函数在同一坐标系中的图象可能为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解答】解:A、由一次函数y2=nx+m(mn≠0)的图象可得:n<0,m>0.此时二次函数y1=mx2+n的图象应该开口向上,抛物线与y轴交于负半轴,故选项符合题意;
B、由一次函数y2=nx+m(mn≠0)的图象可得:n>0,m<0.此时二次函数y1=mx2+n的图象应该开口向下,抛物线与y轴交于正半轴,故本选项不符合题意;
C、由一次函数y2=nx+m(mn≠0)的图象可得:n<0,m<0.此时二次函数y1=mx2+n的图象应该开口向下,抛物线与y轴交于负半轴,故本选项不符合题意;
D、由一次函数y2=nx+m(mn≠0)的图象可得:n>0,m>0.此时二次函数y1=mx2+n的图象开口向上,抛物线与y轴交于正半轴,故本选项不符合题意;
故选:A.
【知识点】一次函数的图象、二次函数的图象、二次函数的性质
10. [一般] 已知点P(m,n)在抛物线y=a(x﹣5)2+9(a≠0)上,当3<m<4时,总有n>1,当7<m<8时,总有n<1,则a的值为( )
A.1 B.﹣1 C.2 D.﹣2
【答案】D
【解答】解:∵抛物线y=a(x﹣5)2+9(a≠0),
∴抛物线的顶点为(5,9),
∵当7<m<8时,总有n<1,
∴a不可能大于0,
则a<0,
∴x<5时,y随x的增大而增大,x>5时,y随x的增大而减小,
∵当3<m<4时,总有n>1,当7<m<8时,总有n<1,且x=3与x=7对称,
∴m=3时,n≤1,m=7时,n≥1,
∴,
∴4a+9=1,
∴a=﹣2,
故选:D.
【知识点】二次函数的性质
二、填空题(共10小题)
11. [较易] 如果抛物线l经过点A(﹣2,0)和B(5,0),那么该抛物线的对称轴是直线 .
【答案】x=
3
2
【解答】解:∵抛物线经过点A(﹣2,0)和点B(5,0),
∴抛物线的对称轴为直线x==.
故答案为:x=.
【知识点】二次函数图象上点的坐标特征、二次函数的性质
12. [较易] 二次函数y=2x2+4x图象的顶点坐标为 .
【答案】(1,-2)
【解答】解:y=2x2+4x
=2(x2+2x)
=2(x﹣1)2﹣2,
则二次函数图象的顶点坐标为:(1,﹣2).
故答案为:(1,﹣2).
【知识点】二次函数的性质
13. [较易] 如果抛物线y=m(x+1)2+m(m是常数)的顶点坐标在第二象限,那么它的开口方向 .
【答案】向上
【解答】解:由抛物线y=m(x+1)2+m(m是常数)可知顶点为(﹣1,m),
∵顶点坐标在第二象限,
∴m>0,
∴抛物线开口向上,
故答案为:向上.
【知识点】二次函数的性质
14. [较易] 抛物线y=3x2﹣6的顶点坐标为 .
【答案】(0,-6)
【解答】解:∵抛物线y=3x2﹣6,
∴该抛物线的顶点坐标为(0,﹣6),
故答案为(0,﹣6).
【知识点】二次函数的性质
15. [较易] 如果抛物线y=(x+m)2+k﹣2的顶点在x轴上,那么常数k为 .
【答案】2
【解答】解:∵抛物线y=(x+m)2+k﹣2的顶点在x轴上,
∴k﹣2=0,
解得:k=2,
故答案为:2.
【知识点】二次函数的性质
16. [一般] 点A(2,y1)、B(3,y2)是二次函数y=﹣(x﹣1)2+2的图象上两点,则y1 y2.
【答案】>
【解答】解:∵二次函数对称轴为:x=1,a=﹣1,
∴当x>1时,y随x的增大而减小,
∵3>2>1,
∴y1>y2,
故答案为:>.
【知识点】二次函数图象上点的坐标特征、二次函数的性质
17. [一般] 当两条曲线关于某直线l对称时,我们把这两条曲线叫做关于直线l的对称曲线.如果抛物线C1:y=x2﹣2x与抛物线C2是关于直线x=﹣1的对称曲线,那么抛物线C2的表达式为 .
【答案】y=(x+3)2-1
【解答】解:抛物线C1:y=x2﹣2x=(x﹣1)2﹣1,其顶点坐标是(1,﹣1).
∴点(1,﹣1)关于直线x=﹣1对称的点的坐标为(﹣3,﹣1).
∵抛物线C1:y=x2﹣2x与抛物线C2是关于直线x=﹣1对称,
∴抛物线C2的顶点坐标是(﹣3,﹣1),其开口方向与大小均与抛物线C1一致,
∴抛物线C2的表达式为y=(x+3)2﹣1.
故答案是:y=(x+3)2﹣1.
【知识点】二次函数图象与几何变换、二次函数的性质
18. [一般] 如果抛物线y=(m+4)x2+m经过原点,那么该抛物线的开口方向 .(填“向上”或“向下”)
【答案】向上
【解答】解:∵抛物线y=(m+4)x2+m经过原点,
∴m=0,
∴a=4>0,
∴该抛物线的开口方向向上.
故答案为:向上.
【知识点】二次函数的性质、二次函数图象上点的坐标特征
19. [较难] 已知抛物线y1=﹣x2+4x(如图)和直线y2=2x+b.我们规定:当x取任意一个值时,x对应的函数值分别为y1和y2.若y1≠y2,取y1和y2中较大者为M;若y1=y2,记M=y1=y2.①当x=2时,M的最大值为4;②当b=﹣3时,使M>y2的x的取值范围是﹣1<x<3;③当b=﹣5时,使M=3的x的值是x1=1,x2=3;④当b≥1时,M随x的增大而增大.上述结论正确的是 .(填写所有正确结论的序号)
【答案】②④
【解答】解:①当x=2时,y1=4,y2=4+b,无法判断4与4+b的大小,故①错误.
②如图1中,b=﹣3时,
由,解得或,
∴两个函数图象的交点坐标为(﹣1,﹣5)和(3,3),
观察图象可知,使M>y2的x的取值范围是﹣1<x<3,故②正确,
③如图2中,b=﹣5时,图象如图所示,
M=3时,y1=3,
∴﹣x2+4x=3,
解得x=1或3,
y2=3时,3=2x﹣5,解得x=4,也符合条件,
故③错误,
④当b=1时,由,消去y得到,x2﹣2x+1=0,
∵△=0,
∴此时直线y=2x+1与抛物线只有一个交点,
∴b>1时,直线y=2x+b与抛物线没有交点,
∴M随x的增大而增大,故④正确.
故答案为②④.
【知识点】二次函数的图象、二次函数的性质、二次函数图象上点的坐标特征、一次函数的性质
20. [较难] 二次函数y=ax2+bx+c(a、b、c为常数,a≠0)中的x与y的部分对应值如表:
x
﹣1
0
3
y
n
﹣3
﹣3
当n>0时,下列结论中一定正确的是 .(填序号即可)
①bc>0;②当x>2时,y的值随x值的增大而增大;③n>4a;④当n=1时,关于x的一元二次方程ax2+(b+1)x+c=0的解是x1=﹣1,x2=3.
【答案】①②④
【解答】解:①函数的对称轴为直线x=(0+3)=,即=﹣,则b=﹣3a,
∵n>0,故在对称轴的左侧,y随x的增大而减小,故抛物线开口向上,则a>0,
对称轴在y轴的右侧,故b<0,而c=﹣3,故bc>0正确,符合题意;
②x=2在函数对称轴的右侧,故y的值随x值的增大而增大,故②正确,符合题意;
③当x=﹣1时,n=y=a﹣b+c=4a﹣3<4a,故③错误,不符合题意;
④当n=1时,即:x=﹣1时,y=1,
ax2+(b+1)x+c=0可以变形为ax2+bx+c=﹣x,即探讨一次函数y=﹣x与二次函数为y=ax2+bx+c图象情况,
当x=﹣1,y=1,即(﹣1,1)是上述两个图象的交点,
根据函数的对称性,另外一个交点的横坐标为:×2=3,则该交点为(3,﹣3),
故两个函数交点的横坐标为﹣1、3,
即关于x的一元二次方程ax2+(b+1)x+c=0的解是x1=﹣1,x2=3,正确,符合题意,
故答案为:①②④.
【知识点】二次函数的性质、二次函数图象上点的坐标特征、根与系数的关系、抛物线与x轴的交点
三、解答题(共5小题)
21. [一般] 已知二次函数y=ax2﹣ax(a≠0)的图象经过点(﹣1,2).
(1)求该二次函数的解析式和顶点坐标;
(2)能否通过所求得的抛物线的平移得到抛物线y=x2+3x+?如果能,请说明怎样平移,如果不能,请说明理由.
【解答】解:(1)把点(﹣1,2)代入y=ax2﹣ax(a≠0),得a+a=2.
解得a=1.
故该抛物线解析式是:y=x2﹣x.
由y=x2﹣x=(x﹣)2﹣知,该抛物线的顶点坐标是(,﹣);
(2)可以,理由如下:
由y=x2+3x+,得y=(x+)2﹣.
则平移后抛物线顶点坐标是(﹣,).
而抛物线y=x2﹣x的顶点坐标是(﹣,﹣),
所以将抛物线y=x2﹣x先向左平移2个单位长度,再向下平移个单位长度即可得到抛物线y=x2+3x+.
【知识点】待定系数法求二次函数解析式、二次函数图象与几何变换、二次函数图象上点的坐标特征、二次函数的性质
22. [较易] 已知,如图,抛物线y=﹣x2+bx+c经过直线y=﹣x+3与坐标轴的两个交点A,B.此抛物线与x轴的另一个交点为C.抛物线的顶点为D.
(1)求此抛物线的解析式.
(2)若点M为抛物线上一动点,是否存在点M.使△ACM与△ABC的面积相等?若存在,求点M的坐标;若不存在,请说明理由.
【解答】解:(1)∵直线y=﹣x+3,
∴当x=0时,y=3,当y=0时,x=3,
∵直线y=﹣x+3与坐标轴的两个交点A,B,
∴点A的坐标为(3,0),点B的坐标为(0,3),
∵抛物线y=﹣x2+bx+c经过直线y=﹣x+3与坐标轴的两个交点A,B,
∴,得,
即抛物线的解析式为y=﹣x2+2x+3;
(2)存在点M.使△ACM与△ABC的面积相等.
∵抛物线y=﹣x2+2x+3=﹣(x﹣3)(x+1)=﹣(x﹣1)2+4与x轴的另一个交点为C.抛物线的顶点为D,
∴点C的坐标为(﹣1,0),点D的坐标为(1,4),
∵△ACM与△ABC的面积相等,点B的坐标为(0,3),
∴点M的纵坐标是3或﹣3,
当点M的纵坐标为3时,3=﹣x2+2x+3,得x1=0,x2=2,
则点M的坐标为(2,3);
当点M的纵坐标为﹣3时,﹣3=﹣x2+2x+3,得x3=+1,x4=﹣+1,
则点M的坐标为(+1,﹣3)或(﹣+1,﹣3);
由上可得,点M的坐标为(2,3)、(+1,﹣3)或(﹣+1,﹣3).
【知识点】抛物线与x轴的交点、一次函数图象上点的坐标特征、二次函数的性质、待定系数法求二次函数解析式、二次函数图象上点的坐标特征
23. [较易] 根据学习函数的经验,探究函数y=x2+ax﹣4|x+b|+4(b<0)的图象和性质:
(1)下表给出了部分x,y的取值;
x
…
﹣3
﹣2
﹣1
0
1
2
3
4
5
…
y
…
3
0
﹣1
0
3
0
﹣1
0
3
…
由上表可知,a= ,b= ;
(2)用你喜欢的方式在坐标系中画出函数y=x2+ax﹣4|x+b|+4的图象;
(3)结合你所画的函数图象,写出该函数的一条性质;
(4)若方程x2+ax﹣4|x+b|+4=x+m至少有3个不同的实数解,请直接写出m的取值范围?
【答案】【第1空】-2
【第2空】-1
【解答】解:(1)将点(0,0)、(1,3)代入函数y=x2+ax﹣4|x+b|+4(b<0),得
解得a=﹣2,b=﹣1,
故答案为﹣2,﹣1;
(2)画出函数图象如图:
(3)该函数的一条性质:函数关于x=1对称;
(4)由直线y=x+m与抛物线y=x2+2x(x<0)相切时,以及经过点(1,3)时有3个的交点,
∴当﹣≤m≤2时,方程x2+ax﹣4|x+b|+4=x+m至少有3个不同的实数解,
故答案为﹣≤m≤2.
【知识点】二次函数图象上点的坐标特征、二次函数的性质、抛物线与x轴的交点、根的判别式
24. [一般] 如图,已知抛物线y=x2+bx+c经过A(﹣3,0),C(0,﹣3)两点.
(1)求b,c的值;
(2)求抛物线与x轴的另一个交点B的坐标,并结合图象,写出当y<0时,x的取值范围.
【解答】解:(1)把A(﹣3,0),C(0,﹣3)分别代入y=x2+bx+c,得
.
解得;
(2)由(1)可得:抛物线y=x2+2x﹣3=(x+3)(x﹣1),则A(﹣3,0),B(1,0).
观察函数图象知,当y<0时,x的取值范围是﹣3<x<1.
【知识点】二次函数图象上点的坐标特征、抛物线与x轴的交点、二次函数的性质
25. [一般] 在平面直角坐标系xOy中,二次函数y=ax2+2x﹣3a(a≠0)交x轴于A、B两点(点A在点B的左侧),且抛物线的对称轴为直线x=﹣1.
(1)求此抛物线的解析式及A、B两点坐标;
(2)若抛物线交y轴于点C,顶点为D,求四边形ABCD的面积.
【解答】解:(1)根据题意知,x=﹣=﹣1,则a=1.
故该抛物线解析式是:y=x2+2x﹣3.
因为y=x2+2x﹣3=(x+3)(x﹣1),
所以A(﹣3,0),B(1,0);
(2)由(1)知,A(﹣3,0),B(1,0),
由抛物线y=x2+2x﹣3知,C(0,﹣3).
∵y=x2+2x﹣3=(x+1)2﹣4,
∴D(﹣1,﹣4).
∴OA=2,OC=3,OE=1,EB=2,ED=4,
∴S四边形ABCD=S△BOC+S梯形OEDC+S△DAE=×1×3+(3+4)×1+×2×4=9.即四边形ABCD的面积是9.
【知识点】二次函数图象上点的坐标特征、二次函数的性质、待定系数法求二次函数解析式、抛物线与x轴的交点
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