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2023年中考数学一轮复习 模拟汇编第3讲 函数(含答案)
展开这是一份2023年中考数学一轮复习 模拟汇编第3讲 函数(含答案) ,共85页。试卷主要包含了和y2=x+1等内容,欢迎下载使用。
第三讲 函数
一.坐标与图形性质(共1小题)
1.(2022•鼓楼区校级二模)如图,在网格中建立平面直角坐标系,已知A(0,0),B(﹣3,1),C(3,4),若点D使得∠BCD=∠DAB,则点D的坐标可能是( )
A.(6,3) B.(﹣3,4) C.(﹣4,5) D.(﹣1,3)
二.函数的图象(共3小题)
2.(2022•南京二模)函数y1、y2在同一平面直角坐标系中的图象如图所示,则在该平面直角坐标系中,函数y=y1+y2的大致图象是( )
A. B.
C. D.
3.(2022•鼓楼区一模)甲乙两地相距8km,如图表示往返于两地的公交车离甲地的距离y(单位:km)与从早晨7:00开始经过的时间x(单位:min)之间的关系.小明早晨7点从甲地出发,匀速跑步去乙地,若他在中途与迎面而来的公交车相遇3次,被同向行驶的公交车超越2次,则小明的速度可能是( )
A.0.2km/min B.0.15km/min C.0.12km/min D.0.1km/min
4.(2022•雨花台区校级模拟)函数y=x2+的图象如图所示,下列结论中:
①该函数自变量x的取值范围是x≠0;
②该函数有最小值;
③方程x2+=3有三个根;
④如果(x1,y1)和(x2,y2)是该函数图象上的两个点,当x1<x2<0时一定有(x1﹣x2)(y1﹣y2)>0.
所有正确结论的序号是 .
三.动点问题的函数图象(共1小题)
5.(2022秋•南京期末)在边长为4的正方形ABCD的边上有一个动点P,从A出发沿折线ABCD移动一周,回到A点后继续周而复始.设点P移动的路程为x,△PAC的面积为y.请结合右侧函数图象分析当x=2022时,y的值为( )
A.2 B.4 C.6 D.8
四.一次函数图象与系数的关系(共1小题)
6.(2022•南京二模)已知一次函数y1=ax+3a+2(a为常数,a≠0)和y2=x+1.
(1)当a=﹣1时,求两个函数图象的交点坐标;
(2)不论a为何值,y1=ax+3a+2(a为常数,a≠0)的图象都经过一个定点,这个定点坐标是 ;
(3)若两个函数图象的交点在第三象限,结合图象,直接写出a的取值范围.
五.一次函数图象上点的坐标特征(共1小题)
7.(2022•建邺区二模)平面直角坐标系xOy中,点A,B,C,D的位置如图所示,当k>0且b<0时,A,B,C,D四点中,一定不在一次函数y=kx+b图象上的点为 .
六.一次函数图象与几何变换(共2小题)
8.(2022•秦淮区校级模拟)将函数y=﹣2x+4的图象绕图象上一点P旋转n°(45<n<90),若旋转后的图象经过点(3,5),则点P的横坐标不可能是( )
A.﹣1 B.0 C.1 D.2
9.(2022•鼓楼区二模)在平面直角坐标系中,将函数y=4x的图象向右平移1个单位长度,所得图象的函数表达式为 .
七.待定系数法求一次函数解析式(共1小题)
10.(2022秋•南京期末)如图,在平面直角坐标系中,直线l的表达式为y=2x﹣6,点A、B的坐标分别为(1,0)、(0,2),直线AB与l相交于点P.
(1)求直线AB的表达式;
(2)求点P的坐标;
(3)若直线l上存在一点C,使得△APC的面积是△ABO的面积的2倍,请直接写出点C的坐标.
八.一次函数与一元一次不等式(共2小题)
11.(2022•建邺区二模)已知一次函数y1=kx﹣2(k为常数,k≠0)和y2=﹣x+3.
(1)若y1的图象经过点(2,2),求k的值;
(2)在(1)的条件下,若y1<y2,求x的取值范围;
(3)当x>1时,y1<y2.结合图象,直接写出k的取值范围是 .
12.(2022•玄武区二模)已知一次函数y1=﹣x+m﹣3(m为常数)和y2=2x﹣6.
(1)若一次函数y1=﹣x+m﹣3的图象与x轴的交点在y轴右侧,求m的取值范围;
(2)当x<3时,y1>y2,结合图象,直接写出m的取值范围.
九.一次函数的应用(共7小题)
13.(2022•秦淮区二模)小明骑自行车从家匀速驶往学校,经过一个路口时恰好遇到红灯,红灯变成绿灯后,小明立即以原速骑到学校.在整个过程中,小明离家的距离y1(m)与时间x(min)之间的函数关系如图所示.
(1)小明家与学校的距离是 m,小明骑车的速度是 m/min;
(2)求图中点A的坐标,并解释它的实际意义;
(3)小明从家出发一段时间后,妈妈发现粗心的小明把数学书忘在家里了,于是立即从家出发,沿着小明上学的路线骑电动车以300m/min的速度追赶小明,经过路口时遇到红灯,等待30s后以原速继续骑行,结果在离学校还有150m处追上小明.在图中画出妈妈从出发到追上小明的过程中,她离家的距离y2(m)与小明出发的时间x(min)之间的函数图象.
14.(2022•建邺区一模)甲、乙两人从A地前往B地,先到终点的人在原地休息.已知甲先出发30s后,乙才出发.在运动过程中,甲、乙两人离A地的距离分别为y1(单位:m)、y2(单位:m),都是甲出发时间x(单位:s)的函数,它们的图象如图①.设甲的速度为v1m/s,乙的速度为v2m/s.
(1)v1:v2= ,a= ;
(2)求y2与x之间的函数表达式;
(3)在图②中画出甲、乙两人之间的距离s(单位:m)与甲出发时间x(单位:s)之间的函数图象.
15.(2022•南京一模)一辆货车和一辆轿车先后从甲地出发,沿一条笔直的公路匀速开往乙地.图中的线段OA和线段BC分别表示货车和轿车离甲地的距离y(km)与货车出发时间x(h)之间的函数关系.
(1)轿车出发时,两车相距 km;
(2)若轿车比货车提前0.6小时到达乙地,求线段BC对应的函数表达式及a的值;
(3)若轿车出发1.6h,此时与货车的距离小于12km,直接写出轿车速度v的取值范围.
16.(2022•南京一模)哥哥弟弟进行100米赛跑,哥哥跑得比弟弟快.图1、图2均描述了两人2次赛跑的实际情形.假设两人2次赛跑的速度保持不变,其中所跑路程为y米,时间为x秒.
(1)请描述图1中两人赛跑的实际情形;
(2)求哥哥、弟弟的速度;
(3)求图2中直线AB对应的函数表达式.
17.(2022•玄武区一模)甲、乙两地相距40km,一辆慢车和一辆快车先后从甲地出发沿同一直道匀速前往乙地.慢车先出发,行驶一段时间后停车休息,待快车追上后立即以原速度匀速行驶,直至到达乙地.快车比慢车晚20min出发,始终保持匀速行驶,且比慢车提前到达乙地.两车之间的距离y(单位:km)与慢车的行驶时间x(单位:min)之间的部分函数图象如图所示.请结合图象解决下面问题:
(1)慢车的速度为 km/min;
(2)求线段AB表示的y与x之间的函数表达式;
(3)请根据题意补全图象.
18.(2022•秦淮区校级模拟)某地市场上第一年大米价格p(元/公斤)与销售数量m(万公斤)之间的函数表达式为,第二年大米产量n(万公斤)与第一年大米价格p(元/公斤)之间的函数表达式为n=25(p﹣1).
(1)若该地市场第一年大米的销售数量为100万公斤,预计第二年该地大米产量为多少?
(2)若该地市场第一年大米的销售总价达到最大值,预计第二年该地大米产量为多少?
19.(2022•雨花台区校级模拟)实际情境:甲、乙两人从相距4千米的两地同时、同向出发,甲每小时走6千米,乙每小时走4千米,小狗随甲一起出发,每小时跑12千米,小狗遇到乙的时候它就往甲这边跑,遇到甲时又往乙这边跑,遇到乙的时候再往甲这边跑…就这样一直跑下去.
数学研究:如图,折线A﹣B﹣C、A﹣D﹣E分别表示甲、小狗在行进过程中,离乙的路程y(km)与甲行进时间x(h)之间的部分函数图象.
(1)求线段AB对应的函数表达式;
(2)求点E的坐标;
(3)小狗从出发到它折返后第一次与甲相遇的过程中,直接写出x为何值时,它离乙的路程与它离甲的路程相等?
一十.反比例函数的图象(共1小题)
20.(2022•秦淮区二模)将函数y=的图象先向左平移1个单位长度,再沿y轴翻折,所得到的图象对应的函数表达式是 .
一十一.反比例函数系数k的几何意义(共4小题)
21.(2022•建邺区二模)点A在函数y=的图象上,点B在反比例函数y=的图象上,点C、D在x轴上,若四边形ABCD是正方形且面积为9,则k= .
22.(2022•建邺区一模)如图,点A是函数y=图象上的任意一点,点B、C在反比例函数y=的图象上.若AB∥x轴,AC∥y轴,阴影部分的面积为4,则k= .
23.(2022•南京一模)如图,点A在函数y=(x>0)的图象上,点B在x轴上,且AO=AB,若△OAB的面积为5,则k的值为 .
24.(2022•建邺区二模)如图,P为反比例函数的图象上的点,过P分别向x轴和y轴引垂线,它们与两条坐标轴围成的矩形面积为2,这个反比例函数解析式为 .
一十二.反比例函数图象上点的坐标特征(共8小题)
25.(2022•雨花台区校级模拟)如图,已知矩形ABCD的顶点 A、B分别落在双曲线y=(k≠0)上,顶点 C、D分别落在y轴、x轴上,双曲线y=经过AD的中点E,若OC=3,则k的值为( )
A.1.5 B.2 C.2.5 D.3
26.(2022•鼓楼区校级二模)已知A(x1,y1)、B(x2,y2)都在y=的图象上.若x1•x2=﹣2,则y1•y2的值为 .
27.(2022•玄武区二模)已知反比例函数y=的图象经过点(﹣3,4),当y=6时,x= .
28.(2022•鼓楼区二模)如图,菱形ABCD的边BC在x轴上,顶点A,D分别在函数y1=﹣(x<0),y2=(x>0)的图象上.若∠BCD=150°,则A的坐标为 .
29.(2022•南京一模)已知反比例函数y=的图象经过点(1,3)、(m,n),则mn的值为 .
30.(2022•玄武区一模)已知P1(m,y1),P2(m+1,y2),P3(m+2,y3)是下列函数图象上的点:
①y=x+1; ②y=(x>0); ③y=x2﹣3x﹣2(x>0); ④y=﹣x2﹣3x+2(x>0)
其中,使不等式|y1﹣y2|<|y3﹣y2|总成立的函数有 .(填正确的序号)
31.(2022•秦淮区一模)点A(x1,y1),B(x2,y2)在函数y=﹣的图象上,若x1<0<x2,则y1 y2.(填“>”、“<”或“=”)
32.(2022•玄武区一模)如图,在平面直角坐标系xOy中,OA⊥OB,OB=2OA,反比例函数y1=(x>0),y2=(x<0)的图象分别经过点A,B,则k的值为 .
一十三.反比例函数与一次函数的交点问题(共2小题)
33.(2022•南京二模)若函数y1=﹣x+6与y2=(k为常数,且k≠0)的图象没有交点,则k的值可以为 (写出一个满足条件的值).
34.(2022•鼓楼区一模)在同一直角坐标系中,若正比例函数y=x的图象与反比例函数的图象有公共点,则对于反比例函数,当x>0时,y随x增大而 .(填“增大”或“减小”)
一十四.反比例函数的应用(共1小题)
35.(2022•玄武区二模)生活中充满着变化,有些变化缓慢,几乎不被人们所察觉;有些变化太快,让人们不禁发出感叹与惊呼,例如:气温“陡增”,汽车“急刹”,股价“暴涨”,物价“飞涨”等等.
【数学概念】
点A(x1,y1)和点B(x2,y2)是函数图象上不同的两点,对于A,B两点之间函数值的平均变化率k(A,B)用以下方式定义:k(A,B)=.
【数学理解】
(1) 点A(x1,y1),B(x2,y2)是函数y=﹣2x+4图象上不同的两点,求证:k(A,B)是一个定值,并求出这个定值.
(2)点C(x3,y3),D(x4,y4)是函数y=(x>0)图象上不同的两点,且x4﹣x3=2.当k(C,D)=﹣4时,则点C的坐标为 .
(3)点E(x5,y5),F(x6,y6)是函数y=﹣2x2+8x﹣3图象上不同的两点,且x5+x6<2,求k(E,F)的取值范围.
【问题解决】
(4)实验表明,某款汽车急刹车时,汽车的停车距离y(单位:m)是汽车速度x(单位:km/h)的二次函数.已知汽车速度x与停车距离y部分对应值如表:
汽车速度x
78
80
82
84
86
88
90
停车距离y
35.1
36.8
38.54
40.32
42.14
44
45.9
当x=100时,y的值为 .
一十五.二次函数的性质(共1小题)
36.(2022•鼓楼区二模)已知二次函数y=x2﹣2mx+3(m是常数).
(1)若m=1,①该二次函数图象的顶点坐标为 ;
②当0≤x≤4时,该二次函数的最小值为 ;
③当2≤x≤5时,该二次函数的最小值为 .
(2)当﹣1≤x≤3时,该二次函数的最小值为1,求常数m的值.
一十六.二次函数图象与系数的关系(共1小题)
37.(2022•南京一模)二次函数y=﹣x2+bx+c的图象如图所示,下列说法正确的是( )
A.b<0,c>0 B.b>0,c>0 C.b>0,c<0 D.b<0,c<0
一十七.二次函数图象上点的坐标特征(共2小题)
38.(2022•鼓楼区二模)已知点(﹣2,m)、(2,p)和(4,q)在二次函数y=ax2+bx(a<0)的图象上.若pq<0,则p,q,m
的大小关系是 (用“<”连接).
39.(2022•建邺区一模)如图,“爱心”图案是由函数y=﹣x2+6的部分图象与其关于直线y=x的对称图形组成.点A是直线y=x上方“爱心”图案上的任意一点,点B是其对称点.若,则点A的坐标是 .
一十八.二次函数的最值(共2小题)
40.(2022•南京一模)若x+y=5,则xy+1的最大值为 .
41.(2022•鼓楼区一模)若二次函数y=ax2﹣bx+2有最大值6,则y=﹣a(x+1)2+b(x+1)+2的最小值为 .
一十九.待定系数法求二次函数解析式(共1小题)
42.(2022•秦淮区二模)在平面直角坐标系中,一个二次函数的图象的顶点坐标是(2,1),与y轴的交点坐标是(0,5).
(1)求该二次函数的表达式;
(2)在同一平面直角坐标系中,若该二次函数的图象与一次函数y=x+n(n为常数)的图象有2个公共点,求n的取值范围.
二十.抛物线与x轴的交点(共5小题)
43.(2022•鼓楼区二模)已知二次函数y=ax2+bx+c中,函数y与自变量x的部分对应值如表,以下结论正确的是( )
x
…
﹣1
0
1
2
3
…
y
…
3
0
﹣1
m
3
…
A.抛物线y=ax2+bx+c的开口向下
B.当x<3时,y随x增大而增大
C.当y>0时,x的取值范围是0<x<2
D.方程ax2+bx+c=0的根为0和2
44.(2022•秦淮区一模)已知二次函数y=x2﹣2mx+m2﹣3(m为常数),它的图象与x轴的公共点个数的情况是( )
A.有两个公共点 B.有一个公共点
C.没有公共点 D.无法确定
45.(2022•鼓楼区校级二模)小淇利用绘图软件画出函数y=﹣x(x﹣1)(x+1)(﹣2≤x≤2)的图象,下列关于该函数性质的四种说法:
①图象与x轴有两个交点;
②图象关于原点中心对称;
③最大值是3,最小值是﹣3;
④当x>1时,y随x的增大而减小.
其中,所有正确说法的序号是 .
46.(2022•南京一模)已知二次函数y=a(x﹣1)(x﹣1﹣a)(a为常数,且a≠0).
(1)求证:该函数的图象与x轴总有两个公共点;
(2)若点(0,y1),(3,y2)在函数图象上,比较y1与y2的大小;
(3)当0<x<3时,y<2,直接写出a的取值范围.
47.(2022•南京一模)已知二次函数y=ax2﹣2mx+m(a、m是常数,a≠0)过点A(﹣1,y1),B(1,y2),C(2,y3).
(1)若y1=m.
①该抛物线的对称轴为直线 ;
②求证:不论m为何值,该函数的图象与x轴总有两个公共点.
(2) 若y2=1,y1<y3<y2,求m的取值范围.
二十一.二次函数与不等式(组)(共3小题)
48.(2022•秦淮区校级模拟)函数y=﹣x3+x的部分图象如图所示,当y>0时,x的取值范围是 .
49.(2022•鼓楼区二模)(1)解方程:x2+x﹣1=0.
(2)直接写出二次函数y=x2+x﹣1的图象与x轴交点的坐标;
(3)直接写出不等式x2+x﹣1>0的解集.
50.(2022•建邺区一模)已知二次函数y=x2﹣2(p+1)x+q的图象经过(1,0)、(0,﹣5)两点.
(1)求p、q的值;
(2)点A(x1,y1)、B(x2,y2)是该函数图象上两点,若x1+x2=2,求证y1+y2>0.
二十二.二次函数的应用(共5小题)
51.(2022•玄武区二模)跳台滑雪是冬季奥运会的比赛项目.如图,运动员通过助滑道后在点A处腾空,在空中沿抛物线飞行,直至落在着陆坡BC上的点P处.腾空点A到地面OB的距离OA为70m,坡高OC为60m,着陆坡BC的坡度(即tanα)为3:4.以O为原点,OB所在直线为x轴,OA所在直线为y轴,建立如图所示的平面直角坐标系.已知这段抛物线经过点(4,75),(8,78).
(1)求这段抛物线表示的二次函数表达式;
(2)在空中飞行过程中,求运动员到坡面BC竖直方向上的最大距离;
(3)落点P与坡顶C之间的距离为 m.
52.(2022•建邺区二模)某服装店销售一款卫衣,该款卫衣每件进价为60元,规定每件售价不低于进价.经市场调查发现,该款卫衣每月的销售量y(件)与每件售价x(元)满足一次函数关系y=﹣20x+2800.
(1)若服装店每月既想从销售该款卫衣中获利24000元,又想尽量给顾客实惠,售价应定为多少元?
(2)为维护市场秩序,物价部门规定该款卫衣的每件利润不允许超过每件进价的50%.设该款卫衣每月的总利润为W(元),那么售价定为多少元时服装店可获得最大利润?最大利润是多少元?
53.(2022•南京二模)某农场有100亩土地对外出租,现有两种出租方式:
方式一:若每亩土地的年租金是400元,则100亩土地可以全部租出.每亩土地的年租金每增加5元土地少租出1亩.
方式二:每亩土地的年租金是600元.
(1)若选择方式一,当出租80亩土地时,每亩年租金是 ;
(2)当土地出租多少亩时,方式一与方式二的年总租金差最大?并求出最大值;
(3)农场热心公益事业,若选择方式一,农场每租出1亩土地捐出a元(a>0)给慈善机构;若选择方式二,农场一次性捐款1800元给慈善机构.当租出的土地小于60亩时,方式一的年收入高于方式二的年收入,直接写出a的取值范围.
(注:年收入=年总租金﹣捐款数)
54.(2022•秦淮区一模)在某次科技创新活动中,机器人A和B沿一直道同时同地出发进行50m赛跑.设A出发第xs时,A,B离终点的距离分别为y1m,y2m,其中y1是x的一次函数,y2=﹣0.01x2﹣0.02x+50,它们的图象如图所示.
(1)求y1与x之间的函数表达式;
(2)在比赛过程中,求两机器人离终点距离相等时x的值.
55.(2022•建邺区二模)农经公司以30元/千克的价格收购一批农产品进行销售,为了得到日销售量p(千克)与销售价格x(元/千克)之间的关系,经过市场调查获得部分数据如表:
销售价格x元(元/千克)
30
35
40
45
50
日销售量p(千克)
600
450
300
150
0
(1)请直接写出p与x之间的函数关系式;
(2)农经公司应该如何确定这批农产品的销售价格,才能使日销售利润最大?
(3)若农经公司每销售1千克这种农产品需支出a元(a>0)的相关费用,当40≤x≤45时,农经公司的日获利的最大值为2430元,求a的值.
二十三.二次函数综合题(共5小题)
56.(2022•雨花台区校级模拟)在平面直角坐标系xOy中,点(4,3)在抛物线y=ax2+bx+3(a>0)上.
(1)该抛物线的对称轴为 ;
(2)已知m>0,当2﹣m≤x≤2+2m时,y的取值范围是﹣1≤y≤3,求a,m的值;
(3)在(2)的条件下,是否存在实数n,当n﹣2<x<n时,y的取值范围是3n﹣3<x<3n+5,若存在,求出n的值;若不存在,请说明理由.
57.(2022•建邺区二模)我们在研究一个新函数时,常常会借助图象研究新函数的性质.在经历列表、描点、连线的步骤后,就可以得到函数图象.利用此方法对函数y=﹣(|x|﹣2)2进行探究.
绘制图象:
(1)在平面直角坐标系中画出该函数的图象.
观察探究:
(2)结合图象,写出该函数的一条性质: .
(3)方程﹣(|x|﹣2)2=﹣1的解是 .
(4)若关于x的方程﹣(|x|﹣2)2=x+b有两个不相等的实数解,则b的取值范围是 .
延伸思考:
(5) 将该函数的图象经过怎样的变换可以得到函数y2=﹣(|x﹣1|﹣2)2+3的图象?写出变换过程,并直接写出当2<y2≤3时,自变量x的取值范围.
58.(2022•秦淮区一模)阅读下面的问题及其解决途径.
问题:将函数y=2x﹣3的图象向右平移2个单位长度,所得到的图象对应的函数表达式是什么?
结合阅读内容,完成下面的问题.
(1)填写下面的空格.
问题:将函数y=的图象向左平移1个单位长度,所得到的图象对应的函数表达式是什么?
(2)将函数y=﹣2x2+3x+1的图象沿y轴翻折,所得到的图象对应的函数表达式为 .
(3)将函数y=ax2+bx+c(a,b,c是常数,a≠0)的图象先向左平移1个单位长度,再沿y轴翻折,最后绕原点旋转180°,求所得到的图象对应的函数表达式.
59.(2022•秦淮区校级模拟)在平面直角坐标系中,点A,B的坐标分别为(﹣2,4)、(3,2),连接AB.
(1)若一次函数y=kx+5的图象与线段AB有公共点,则k的取值范围是 ;
(2)若反比例函数y=m/x的图象与线段AB有公共点,则m的取值范围是 ;
(3)已知点P是x轴上的一点且横坐标为n(n>0),若一条抛物线经过(0,5)、(2,4)和点P,请直接写出抛物线与线段AB的公共点的个数及对应的n的取值范围.
60.(2022•玄武区一模)已知二次函数y=(x﹣m)(x﹣m﹣2)(m为常数).
(1)求证:不论m为何值,该函数的图象与x轴总有两个公共点;
(2)二次函数的图象与x轴交于点M,N,与y轴交于点P,若△MNP是等腰直角三角形,则m的值为 ;
(3)点A(1,y1),B(2,y2),C(3,y3)在二次函数的图象上,当y1•y2•y3<0时,结合函数图象,直接写出m的取值范围.
61.(2022•建邺区二模)二次函数y=ax2+bx+c的图象如图所示,根据图象解答下列问题:
(1)写出方程ax2+bx+c=0的两个根;
(2)写出方程ax2+bx+c<0时x的取值范围;
(3)写出y随x的增大而减小的自变量x的取值范围;
(4)若方程ax2+bx+c=k有两个不相等的实数根,求k的取值范围.
62.(2022•雨花台区校级模拟)阅读并解答下列问题;在学习完《中心对称图形》一章后,老师给出了以下一个思考题:如图1,在平面直角坐标系xOy中,已知点A(0,3),B(5,1),C(a,0),D(a+2,0),连接AC,CD,DB,求AC+CD+DB最小值.
【思考交流】小明:如图2,先将点A向右平移2个单位长度到点A1,作点B关于x轴的对称点B1,连接A1B1交x轴于点D,将点D向左平移2个单位长度得到点C,连接AC.BD.此时AC+CD+DB的最小值等于A1B1+CD.
小颖:如图3,先将点A向右平移2个单位长度到点A1,作点A1关于x轴的对称点A2,连接A2B可以求解.
小亮:对称和平移还可以有不同的组合….
【尝试解决】在图2中,AC+CD+DB的最小值是 .
【灵活应用】如图4,在平面直角坐标系xOy中,已知点A(0,3),B(5,1),C(a,1),D(a+2,0),连接AC,CD,DB,则AC+CD+DB的最小值是 ,此时a= ,并在图5中用直尺和圆规作出AC+CD+DB最小时CD的位置(不写作法,保留作图痕迹).
【拓展提升】如图6,在平面直角坐标系xOy中,已知点A(0,3),C是一次函数y=x图象上一点,CD与y轴垂直且CD=2(点D在点C右侧),连接AC,CD,AD,直接写出AC+CD+DA的最小值是 ,此时点C的坐标是 .
63.(2022•鼓楼区校级二模)设二次函数y=ax2+bx﹣(a+b)(a,b是常数,a≠0).
(1)判断该二次函数图象与x轴的交点的个数,说明理由.
(2)若该二次函数图象经过A(﹣1,4),B(0,﹣1),C(1,1)三个点中的其中两个点,求该二次函数的表达式.
(3)若a+b<0,点P(2,m)(m>0)在该二次函数图象上,求证:a>0.
第三讲 函数
参考答案与试题解析
一.坐标与图形性质(共1小题)
1.(2022•鼓楼区校级二模)如图,在网格中建立平面直角坐标系,已知A(0,0),B(﹣3,1),C(3,4),若点D使得∠BCD=∠DAB,则点D的坐标可能是( )
A.(6,3) B.(﹣3,4) C.(﹣4,5) D.(﹣1,3)
【分析】采用数形结合思想,利用平移求解.
【解答】解:当四边形ABCD为平行四边形,
有∠BCD=∠DAB,
∴AB∥DC,
根据平移原理.所以D(6,3),
故选:A.
二.函数的图象(共3小题)
2.(2022•南京二模)函数y1、y2在同一平面直角坐标系中的图象如图所示,则在该平面直角坐标系中,函数y=y1+y2的大致图象是( )
A. B.
C. D.
【分析】根据函数图象的开口大小与y轴的交点位置以及对称轴的位置进行判断即可.
【解答】解:设y1=a1x2+b1x+c1,y2=a2x2+b2x+c2,
由图象知,a1>0,b1<0,c1>0,a2>0,b2<0,c2<0,|c2|>|c1|,
∴a1+a2>0,b1+b2<0,c1+c2<0,
∵y=y1+y2=(a1+a2)x2+(b1+b2)x+(c1+c2),﹣>0,
∴函数y=y1+y2的图象开口向上,对称轴也在y轴的右侧,开口比函数y1、y2的开口都小,与y轴的交点在y轴的负半轴上,
∴只有选项A符合题意,
故选:A.
3.(2022•鼓楼区一模)甲乙两地相距8km,如图表示往返于两地的公交车离甲地的距离y(单位:km)与从早晨7:00开始经过的时间x(单位:min)之间的关系.小明早晨7点从甲地出发,匀速跑步去乙地,若他在中途与迎面而来的公交车相遇3次,被同向行驶的公交车超越2次,则小明的速度可能是( )
A.0.2km/min B.0.15km/min C.0.12km/min D.0.1km/min
【分析】根据题意画出小明的函数图象,得到小明所用时间的范围,即可求出他的速度范围.
【解答】解:∵小明在中途与迎面而来的公交车相遇3次,被同向行驶的公交车超越2次.
∴他的函数图象如图在OA和OB之间,
∴小明所用的时间在50﹣60分钟之间,
8÷50=0.16,8÷60≈0.1333,
∴小明的速度在0.133﹣0.16之间,
故选:B.
4.(2022•雨花台区校级模拟)函数y=x2+的图象如图所示,下列结论中:
①该函数自变量x的取值范围是x≠0;
②该函数有最小值;
③方程x2+=3有三个根;
④如果(x1,y1)和(x2,y2)是该函数图象上的两个点,当x1<x2<0时一定有(x1﹣x2)(y1﹣y2)>0.
所有正确结论的序号是 ①③ .
【分析】根据函数解析式,结合函数图象进行判断.
【解答】解:如图:
①函数y=x2+中,分母不能为0,所以函数自变量x的取值范围是x≠0,故①符合题意.
②如图所示,函数没有最大值,没有最小值,故②不符合题意.
③如图所示,函数y=x2+的图象与直线y=3有3个交点,所以方程x2+=3有三个根,故③符合题意.
④如图所示,当x<0时,y随x的增大而减小,
∴当x1<x2<0时,y1﹣y2>0,
∴(x1﹣x2)(y1﹣y2)<0,故④不符合题意.
综上所述,正确的结论有①③个.
故答案为:①③.
三.动点问题的函数图象(共1小题)
5.(2022秋•南京期末)在边长为4的正方形ABCD的边上有一个动点P,从A出发沿折线ABCD移动一周,回到A点后继续周而复始.设点P移动的路程为x,△PAC的面积为y.请结合右侧函数图象分析当x=2022时,y的值为( )
A.2 B.4 C.6 D.8
【分析】观察函数图象可知,点P在正方形ABCD的边上每运动一周,则x的值增加16,而2022÷16=126(周)……6(单位长度),则当x=2022时,点P位于BC边的中点处,于是可以求得△PAC的面积为4,即y=4,得到问题的答案.
【解答】解:∵点P在正方形ABCD的边上每运动一周,则x的值增加16,
∴2022÷16=126(周)……6(单位长度),
∴当x=2022时,点P位于BC边的中点处,
∴y=×2×4=4,
故选:B.
四.一次函数图象与系数的关系(共1小题)
6.(2022•南京二模)已知一次函数y1=ax+3a+2(a为常数,a≠0)和y2=x+1.
(1)当a=﹣1时,求两个函数图象的交点坐标;
(2)不论a为何值,y1=ax+3a+2(a为常数,a≠0)的图象都经过一个定点,这个定点坐标是 (﹣3,2) ;
(3)若两个函数图象的交点在第三象限,结合图象,直接写出a的取值范围.
【分析】(1)当a=﹣1时,求出y1=﹣x﹣1,联立两函数解析式即可求出交点坐标;
(2)将y1=ax+3a+2变形为a(x+3)+2,即可求出定点坐标;
(3)画出函数图象即可求出a的取值范围.
【解答】解:(1)当a=﹣1时,y1=﹣x﹣1,
当y1=y2,得﹣x﹣1=x+1,
解得x=﹣1,
当x=﹣1时,y1=﹣(﹣1)﹣1=0,
∴两个函数图像的交点坐标为(﹣1,0);
(2)y1=ax+3a+2=a(x+3)+2,
当x+3=0时,y1=2,
此时x=﹣3,
∴不论a为何值,y1=ax+3a+2(a为常数,a≠0)的图象都经过定点(﹣3,2),
故答案为:(﹣3,2);
(3)函数图象如图所示:
根据图象可知,两个函数图象的交点在第三象限,a的取值范围是:a<﹣1或a>1.
五.一次函数图象上点的坐标特征(共1小题)
7.(2022•建邺区二模)平面直角坐标系xOy中,点A,B,C,D的位置如图所示,当k>0且b<0时,A,B,C,D四点中,一定不在一次函数y=kx+b图象上的点为 D .
【分析】根据一次函数性质解答即可.
【解答】解:∵k>0且b<0,
∴图象过一、三、四象限,
∵D点在第二象限,
故答案为:D.
六.一次函数图象与几何变换(共2小题)
8.(2022•秦淮区校级模拟)将函数y=﹣2x+4的图象绕图象上一点P旋转n°(45<n<90),若旋转后的图象经过点(3,5),则点P的横坐标不可能是( )
A.﹣1 B.0 C.1 D.2
【分析】把P点的横坐标代入y=﹣2x+4求得纵坐标,在坐标系中作出经过点P和点(3,5)的直线以及直线y=﹣2x+4,观察图象即可判断.
【解答】解:观察图象可知,当P的横坐标为2时,P的坐标为(2,0),过点(2,0),(3,5)的直线与直线y=﹣2x+4的夹角小于45°或大于90°,
故选:D.
9.(2022•鼓楼区二模)在平面直角坐标系中,将函数y=4x的图象向右平移1个单位长度,所得图象的函数表达式为 y=4x﹣4 .
【分析】直接根据“上加下减,左加右减”的原则进行解答即可.
【解答】解:由“左加右减”的原则可知,将函数y=4x的图象向右平移1个单位长度,所得图象的函数表达式为:y=4(x﹣1)=4x﹣4;
故答案为:y=4x﹣4.
七.待定系数法求一次函数解析式(共1小题)
10.(2022秋•南京期末)如图,在平面直角坐标系中,直线l的表达式为y=2x﹣6,点A、B的坐标分别为(1,0)、(0,2),直线AB与l相交于点P.
(1)求直线AB的表达式;
(2)求点P的坐标;
(3)若直线l上存在一点C,使得△APC的面积是△ABO的面积的2倍,请直接写出点C的坐标.
【分析】(1)利用待定系数法即可得到直线AB的表达式;
(2)通过解方程组即可得到点P的坐标;
(3)设点C的坐标为(x,2x﹣6),依据△APC的面积是△ABO的面积的2倍,即可得出x=1或3,进而得到C(3,0)或(1,﹣4).
【解答】解:(1)设直线AB的表达式为y=kx+b.
由点A,B的坐标分别为(1,0),(0,2),
可知,
解得,
所以直线AB的表达式为y=﹣2x+2.
(2)由题意,得,
解得,
所以点P的坐标为(2,﹣2).
(3)直线l的表达式为y=2x﹣6,令y=0,则x=3,
∴直线l与x轴交于(3,0),
设点C的坐标为(x,2x﹣6),
∵△APC的面积是△ABO的面积的2倍,
∴×(3﹣1)×|2x﹣6﹣(﹣2)|=2××1×2,
解得x=1或3,
∴C(3,0)或(1,﹣4).
八.一次函数与一元一次不等式(共2小题)
11.(2022•建邺区二模)已知一次函数y1=kx﹣2(k为常数,k≠0)和y2=﹣x+3.
(1)若y1的图象经过点(2,2),求k的值;
(2)在(1)的条件下,若y1<y2,求x的取值范围;
(3)当x>1时,y1<y2.结合图象,直接写出k的取值范围是 k≤﹣1 .
【分析】(1)把点(2,2)代入y1=kx﹣2即可求得k的值;
(2)解不等式即可求得;
(3)观察图象即可求得.
【解答】解:(1)∵y1的图象经过点(2,2),
∴2=2k﹣2,
解得k=2;
(2)∵y1<y2,
∴2x﹣2<﹣x+3,
解得x<;
(3)由图象可知当x>1时,y1<y2,k的取值范围是k≤﹣1,
故答案为:k≤﹣1.
12.(2022•玄武区二模)已知一次函数y1=﹣x+m﹣3(m为常数)和y2=2x﹣6.
(1)若一次函数y1=﹣x+m﹣3的图象与x轴的交点在y轴右侧,求m的取值范围;
(2)当x<3时,y1>y2,结合图象,直接写出m的取值范围.
【分析】(1)根据一次函数的性质即可得出m﹣3>0,求得m>3;
(2)由y1>y2,得到﹣x+m﹣3>2x﹣6,解得x<,根据题意结合图象即可得出≥3,解得m≥6.
【解答】解:(1)∵y1=﹣x+m﹣3中,k=﹣1,且一次函数y1=﹣x+m﹣3的图象与x轴的交点在y轴右侧,
∴b=m﹣3>0,
∴m>3;
(2)∵y1>y2,
∴﹣x+m﹣3>2x﹣6,
∴x<,
∵当x<3时,y1>y2,
∴≥3,
∴m≥6,
九.一次函数的应用(共7小题)
13.(2022•秦淮区二模)小明骑自行车从家匀速驶往学校,经过一个路口时恰好遇到红灯,红灯变成绿灯后,小明立即以原速骑到学校.在整个过程中,小明离家的距离y1(m)与时间x(min)之间的函数关系如图所示.
(1)小明家与学校的距离是 1500 m,小明骑车的速度是 150 m/min;
(2)求图中点A的坐标,并解释它的实际意义;
(3)小明从家出发一段时间后,妈妈发现粗心的小明把数学书忘在家里了,于是立即从家出发,沿着小明上学的路线骑电动车以300m/min的速度追赶小明,经过路口时遇到红灯,等待30s后以原速继续骑行,结果在离学校还有150m处追上小明.在图中画出妈妈从出发到追上小明的过程中,她离家的距离y2(m)与小明出发的时间x(min)之间的函数图象.
【分析】(1)根据函数图象横、纵坐标表示的意义填空即可;
(2)根据“速度=路程÷时间”计算即可;
(3)根据题意求出妈妈出发的时间,即可画出妈妈从出发到追上小明的过程中,她离家的距离y2(m)与小明出发的时间x(min)之间的函数图象.
【解答】解:(1)由图象可知,小明家与学校的距离是1500m,小明骑车的速度是600÷4=150(m/min),
故答案为:1500;150;
(2)点A的横坐标为11﹣(1500﹣600)÷150=5,
故点A的坐标为(5,600),它的实际意义小明骑5分钟后离家距离为600米;
(3)妈妈追上小明时,小明骑了10分钟,故妈妈从出发到追上小明所以时间为:(1500﹣150)÷300+=4.5,
10﹣4.5﹣0.5=5(min),
故小明出发5分钟后,妈妈开始出发,
在图中画出妈妈从出发到追上小明的过程中,她离家的距离y2(m)与小明出发的时间x(min)之间的函数图象如下:
14.(2022•建邺区一模)甲、乙两人从A地前往B地,先到终点的人在原地休息.已知甲先出发30s后,乙才出发.在运动过程中,甲、乙两人离A地的距离分别为y1(单位:m)、y2(单位:m),都是甲出发时间x(单位:s)的函数,它们的图象如图①.设甲的速度为v1m/s,乙的速度为v2m/s.
(1)v1:v2= 5:6 ,a= 75 ;
(2)求y2与x之间的函数表达式;
(3)在图②中画出甲、乙两人之间的距离s(单位:m)与甲出发时间x(单位:s)之间的函数图象.
【分析】(1)根据图①中的数据,可知当x=180时,两人相遇,然后即可列出方程180v1=(180﹣30)v2,从而可以得到的v1:v2值,然后计算出乙的速度,从而可以得到甲的速度,然后即可计算出a的值;
(2)根据函数图象中的数据,可以计算出y2与x之间的函数表达式;
(3)根据图象和题目中的数据,可以计算出几个关键点的s的值,然后画出相应的图象即可.
【解答】解:(1)由图可得,
180v1=(180﹣30)v2,
解得v1:v2=5:6,
乙的速度为:1200÷(430﹣30)=3(m/s),
∴甲的速度为:3×=2.5(m/s),
∴a=30×2.5=75,
故答案为:5:6,75;
(2)设y2与x之间的函数表达式是y2=kx+b,
∵点(30,0)和点(430,1200)在该函数图象上,
∴,
解得,
即y2与x之间的函数表达式是y2=3x﹣90;
(3)由题意可得,
当x=30时,此时s=75;
当x=180时,s=0,
当x=430时,s=(430﹣180)×(3﹣2.5)=125,
当x=1200÷2.5=480时,s=0,
由图①和题意可知:当0≤x≤30时,s随x的增大而增大,符合正比例函数;
当30<x≤180时,s随x的增大而减小,符合一次函数;
当180<x≤430时,s随x的增大而增大,符合一次函数;
当430<x≤480时,s随x的增大而减小,符合一次函数;
图象如右图所示.
15.(2022•南京一模)一辆货车和一辆轿车先后从甲地出发,沿一条笔直的公路匀速开往乙地.图中的线段OA和线段BC分别表示货车和轿车离甲地的距离y(km)与货车出发时间x(h)之间的函数关系.
(1)轿车出发时,两车相距 84 km;
(2)若轿车比货车提前0.6小时到达乙地,求线段BC对应的函数表达式及a的值;
(3)若轿车出发1.6h,此时与货车的距离小于12km,直接写出轿车速度v的取值范围.
【分析】(1)由图象可知,可得货车速度是300÷5=60(km/h),即可得到轿车出发时,两车相距60×1.4=84(km);
(2)若轿车比货车提前0.6小时到达乙地,则C(4.4,300),用待定系数法可得线段BC对应的函数表达式为y=100x﹣140;由a小时轿车追上货车,可得100a﹣140=60a,即得a的值为3.5;
(3)根据轿车出发1.6h,与货车的距离小于12km,得,可解得轿车速度v的取值范围是105<v<120.
【解答】解:(1)由图象可知,货车5h行驶300km,
∴货车速度是300÷5=60(km/h),
∴轿车出发时,两车相距60×1.4=84(km),
故答案为:84;
(2)若轿车比货车提前0.6小时到达乙地,则C(4.4,300),
设线段BC对应的函数表达式为y=kx+b,将C(4.4,300),B(1.4,0)代入得:
,
解得,
∴线段BC对应的函数表达式为y=100x﹣140;
由图象可知,a小时轿车追上货车,
∴100a﹣140=60a,
解得a=3.5,
∴a的值为3.5;
(3)∵轿车出发1.6h,与货车的距离小于12km,
∴,
解得:105<v<120,
∴轿车速度v的取值范围是105<v<120.
16.(2022•南京一模)哥哥弟弟进行100米赛跑,哥哥跑得比弟弟快.图1、图2均描述了两人2次赛跑的实际情形.假设两人2次赛跑的速度保持不变,其中所跑路程为y米,时间为x秒.
(1)请描述图1中两人赛跑的实际情形;
(2)求哥哥、弟弟的速度;
(3)求图2中直线AB对应的函数表达式.
【分析】(1)根据题意和图1中的数据,可以写出两人赛跑的实际情形;
(2)根据图1中的数据,可以分别计算出哥哥、弟弟的速度;
(3)根据题意可以写出点A和点B的坐标,然后根据待定系数法可以求得直线AB对应的函数表达式.
【解答】解:(1)由题意可得,
图1中两人赛跑的实际情形是:弟弟先跑两秒,然后哥哥出发,两人同时到达终点,弟弟一共用了14秒,哥哥一共用了12秒;
(2)由图1可得,
哥哥的速度为:100÷(14﹣2)
=100÷12
=(米/秒),
弟弟的速度为:100÷14=(米/秒),
答:哥哥的速度为米/秒,弟弟的速度为米/秒;
(3)点A的纵坐标为:×2=,
则点A的坐标为(0,),
设直线AB对应的函数表达式为y=kx+b,
∵点A(0,),点B(12,100)在该直线上,
∴,
解得,
∴直线AB对应的函数表达式为y=x+.
17.(2022•玄武区一模)甲、乙两地相距40km,一辆慢车和一辆快车先后从甲地出发沿同一直道匀速前往乙地.慢车先出发,行驶一段时间后停车休息,待快车追上后立即以原速度匀速行驶,直至到达乙地.快车比慢车晚20min出发,始终保持匀速行驶,且比慢车提前到达乙地.两车之间的距离y(单位:km)与慢车的行驶时间x(单位:min)之间的部分函数图象如图所示.请结合图象解决下面问题:
(1)慢车的速度为 km/min;
(2)求线段AB表示的y与x之间的函数表达式;
(3)请根据题意补全图象.
【分析】(1)根据图象即可得出A点坐标即可得出慢车的速度;
(2)设线段AB表示的y与x之间的函数关系式为y=kx+b,由A、B的坐标即可求解;
(3)根据快车与慢车速度,进而作出图象即可.
【解答】解:(1)由图象得:慢车20min行驶10km,
∴慢车的速度为:10÷20=(km/min),
故答案为:;
(2)设线段AB表示的y与x之间的函数关系式为y=kx+b,
将(20,10)(30,5)代入y=kx+b得:,
解得:,
∴线段AB表示的y与x之间的函数关系式为y=﹣x+20(20≤x≤30);
(3)快车的速度为:=1(km/min),
快车追上慢车时x=30+5÷1=35(min),
快车到达乙地用时40÷1=40(min),此时,x=40+20=60(min),
慢车到达乙地用时40÷+5=85(min),
补全图象如图:
18.(2022•秦淮区校级模拟)某地市场上第一年大米价格p(元/公斤)与销售数量m(万公斤)之间的函数表达式为,第二年大米产量n(万公斤)与第一年大米价格p(元/公斤)之间的函数表达式为n=25(p﹣1).
(1)若该地市场第一年大米的销售数量为100万公斤,预计第二年该地大米产量为多少?
(2)若该地市场第一年大米的销售总价达到最大值,预计第二年该地大米产量为多少?
【分析】(1)将m=100代入,求出p的值,再将p的值代入n=25(p﹣1),求出n的值即可;
(2)设第一年大米的销售总价为w(万元),根据题意得w=,当m取对称轴75时,w取得最大值,求出此时p的值,进一步求出n的值即可.
【解答】解:(1)当m=100时,=﹣12+18=6,
当p=6时,n=25(p﹣1)=25×5=125,
∴预计第二年该地大米产量为125万公斤;
(2)设第一年大米的销售总价为w(万元),
根据题意得,w=pm==,
当m==75时,w最大,
此时=﹣9+18=9,
∴n=25(p﹣1)=25×8=200,
∴预计第二年该地大米产量为200万公斤.
19.(2022•雨花台区校级模拟)实际情境:甲、乙两人从相距4千米的两地同时、同向出发,甲每小时走6千米,乙每小时走4千米,小狗随甲一起出发,每小时跑12千米,小狗遇到乙的时候它就往甲这边跑,遇到甲时又往乙这边跑,遇到乙的时候再往甲这边跑…就这样一直跑下去.
数学研究:如图,折线A﹣B﹣C、A﹣D﹣E分别表示甲、小狗在行进过程中,离乙的路程y(km)与甲行进时间x(h)之间的部分函数图象.
(1)求线段AB对应的函数表达式;
(2)求点E的坐标;
(3)小狗从出发到它折返后第一次与甲相遇的过程中,直接写出x为何值时,它离乙的路程与它离甲的路程相等?
【分析】(1)设AB的解析式为y1=ax+b,再利用待定系数法解答即可;
(2)根据题意,得出线段DE对应的函数关系式解答即可;
(3)线段AD对应的函数关系式为y3=﹣8x+4,分两种情况解答即可.
【解答】解:(1)设AB的解析式为y1=ax+b,可得:
,
解得:,
所以解析式为:y1=﹣2x+4(0≤x≤2);
(2)根据题意,得线段DE对应的函数关系式为=16x﹣8,
当y1=y2时,﹣2x+4=16x﹣8,解得,把代入y1=﹣2x+4,得,
即点E的坐标为(,);
(3)由题意可知:线段AD对应的函数关系式为y3=﹣8x+4,分两种情况:
①y1﹣y3=y3,即﹣2x+4=2(﹣8x+4),解得;
②y1﹣y2=y2,即﹣2x+4=2(16x﹣8),解得x=,
综上,小狗从出发到它折返后第一次与甲相遇的过程中,当x为或时,它离乙的路程与它离甲的路程相等.
一十.反比例函数的图象(共1小题)
20.(2022•秦淮区二模)将函数y=的图象先向左平移1个单位长度,再沿y轴翻折,所得到的图象对应的函数表达式是 y=﹣ .
【分析】根据“左加右减”的原则求得平移后的反比例函数的解析式,然后根据关于y轴对称的点的坐标特征即可求得沿y轴翻折后的函数表达式.
【解答】解:将函数y=的图象先向左平移1个单位长度得到新的函数解析式为y=,再将y=沿y轴翻折得到新的函数解析式为:y=,即y=﹣,
故答案为:y=﹣.
一十一.反比例函数系数k的几何意义(共4小题)
21.(2022•建邺区二模)点A在函数y=的图象上,点B在反比例函数y=的图象上,点C、D在x轴上,若四边形ABCD是正方形且面积为9,则k= 15或﹣3 .
【分析】根据反比例函数k的几何意义求解即可.
【解答】解:∵四边形ABCD是正方形且面积为9,点A在函数y=的图象上,
根据反比例函数k的几何意义,
可得k=6+9=15或k=6﹣9=﹣3,
故答案为:15或﹣3.
22.(2022•建邺区一模)如图,点A是函数y=图象上的任意一点,点B、C在反比例函数y=的图象上.若AB∥x轴,AC∥y轴,阴影部分的面积为4,则k= 6 .
【分析】过B作BD⊥x轴于D,过C作CE⊥y轴于E,设A(m,),则C(m,),B( ,),根据S阴影=S矩形ODBF+S矩形ACEF﹣S△OCE﹣S△OBD=4,列出k的方程求得结果便可.
【解答】解:过B作BD⊥x轴于D,过C作CE⊥y轴于E,
∴设A(m,),则C(m,),B( ,),
∴S阴影=S矩形ODBF+S矩形ACEF﹣S△OCE﹣S△OBD
=k+m(﹣)﹣﹣
=k﹣2=4,
解得k=6.
故答案为:6.
23.(2022•南京一模)如图,点A在函数y=(x>0)的图象上,点B在x轴上,且AO=AB,若△OAB的面积为5,则k的值为 5 .
【分析】过点A作AC⊥x轴,设点A(x,y),可得出xy=k,再根据三角形的面积公式即可得出答案.
【解答】解:过点A作AC⊥x轴,设点A(x,y),
∵OA=AB,
∴OC=BC,
∴点B(2x,0),
∵顶点A在反比例函数y=(x>0)的图象上,
∴xy=k,
∵△OAB的面积为5,
∴OB•AC=5,
即×2x×y=5,
∴xy=5,
即k=5.
故答案为:5.
24.(2022•建邺区二模)如图,P为反比例函数的图象上的点,过P分别向x轴和y轴引垂线,它们与两条坐标轴围成的矩形面积为2,这个反比例函数解析式为 .
【分析】因为过双曲线上任意一点引x轴、y轴垂线,所得矩形面积S是个定值,即S=|k|.
【解答】解:∵过P分别向x轴和y轴引垂线,它们与两条坐标轴围成的矩形面积为2,
∴|k|=2,
∴反比例函数y=的图象在第二象限,k<0,
∴k=﹣2,
∴此反比例函数的解析式为y=﹣.
一十二.反比例函数图象上点的坐标特征(共8小题)
25.(2022•雨花台区校级模拟)如图,已知矩形ABCD的顶点 A、B分别落在双曲线y=(k≠0)上,顶点 C、D分别落在y轴、x轴上,双曲线y=经过AD的中点E,若OC=3,则k的值为( )
A.1.5 B.2 C.2.5 D.3
【分析】设A点坐标为(a,b),则k=ab,用a、b的代数式表示B、C、D、E坐标,根据双曲线y=(k≠0)经过AD的中点E,列方程求出b=2,再由矩形ABCD对角线相等列方程求出a,即可得A坐标,从而求出k.
【解答】解:设A点坐标为(a,b),则k=ab,y=,如图,
过点A作AM⊥x轴于点M,过点B作BN⊥y轴于点N,过点E作EF⊥x轴于点F,
∵四边形ABCD是矩形,
∴AD=BC,∠ADM+∠CDO=90°,∠BCN+∠DCO=90°,
∵∠CDO+∠DCO=90°,
∴∠ADM+∠BCN=90°,
∵∠ADM+∠DAM=90°,
∴∠BCN=∠DAM,
在△ADM和△CBN中,
,
∴△ADM≌△CBN(AAS),
∴CN=AM=b,BN=MD,
∵OC=3,
∴ON=3﹣b,即yB=b﹣3,且B在y=图象上,
∴B(,b﹣3),
∴BN=DM=|xB|=,
∵点E是AD的中点,
∴MF=,OF=a+,OD=a+,
∴E(a+,b),
∵双曲线y=经过AD的中点E,
∴(a+)•b=ab,解得b=2,
∴A(a,2),B(﹣2a,﹣1,D(3a,0),
而C(0,﹣3),且矩形ABCD有AC=BD,
∴(a﹣0)2+(2+3)2=(﹣2a﹣3a)2+(﹣1﹣0)2,
解得a=1或a=﹣1(舍去),
∴A(1,2),代入y=得:k=2.
故选:B.
26.(2022•鼓楼区校级二模)已知A(x1,y1)、B(x2,y2)都在y=的图象上.若x1•x2=﹣2,则y1•y2的值为 ﹣18 .
【分析】根据反比例函数上的点的横纵坐标的积等于6作答即可.
【解答】解:∵A(x1,y1)、B(x2,y2)都在y=的图象上.
∴x1y1=6,x2y2=6,
∴x1y1•x2y2=36,
∵x1•x2=﹣2,
∴y1•y2=﹣18,
故答案为:﹣18.
27.(2022•玄武区二模)已知反比例函数y=的图象经过点(﹣3,4),当y=6时,x= ﹣2 .
【分析】把(﹣3,4)代入函数解析式y=求出k的值,然后将y=6代入反比例函数解析式中求出x值即可.
【解答】解:∵反比例函数y=的图象经过点(﹣3,4),
∴k=﹣3×4=﹣12,
∴y=﹣,
当y=6时,有﹣=6,
∴x=﹣2.
故答案为:﹣2.
28.(2022•鼓楼区二模)如图,菱形ABCD的边BC在x轴上,顶点A,D分别在函数y1=﹣(x<0),y2=(x>0)的图象上.若∠BCD=150°,则A的坐标为 (﹣3,2) .
【分析】作DE⊥x轴于E,设DE=n,则A(﹣,n),B(,n),即可得出CD=AB=,解直角三角形即可得到n=,解得n=2,从而求得A(﹣3,2).
【解答】解:作DE⊥x轴于E,
设DE=n,则A、D的纵坐标为n,
∵顶点A,D分别在函数y1=﹣(x<0),y2=(x>0)的图象上.
∴A(﹣,n),B(,n),
∴AB=,
∵四边形ABCD是菱形,
∴CD=AB=,
∵∠BCD=150°,
∴∠DCE=30°,
∴DE=CD,即n=,
解得n=2(负数舍去),
∴A(﹣3,2).
故答案为:(﹣3,2).
29.(2022•南京一模)已知反比例函数y=的图象经过点(1,3)、(m,n),则mn的值为 3 .
【分析】先将(1,3)代入y=,求得k,则mn=k,进行选择即可.
【解答】解:∵反比例函数y=的图象经过点(1,3),
∴k=1×3=3,
∴mn=3,
故答案为:3.
30.(2022•玄武区一模)已知P1(m,y1),P2(m+1,y2),P3(m+2,y3)是下列函数图象上的点:
①y=x+1; ②y=(x>0); ③y=x2﹣3x﹣2(x>0); ④y=﹣x2﹣3x+2(x>0)
其中,使不等式|y1﹣y2|<|y3﹣y2|总成立的函数有 ④ .(填正确的序号)
【分析】将m,m+1,m+2代入函数表达式,根据题意求得y1、y2、y3,比较大小,逐项判断即可.
【解答】解:P1(m,y1),P2(m+1,y2),P3(m+2,y3)是下列函数图象上的点,
①y=x+1,
则y1=m+1.y2=m+1+1=m+2.y3=m+2+1=m+3,
∵|m+1﹣(m+2)|=1,|m+3﹣(m+2)|=1,
∴|y1﹣y2|=|y3﹣y2|,
故①不合题意;
②y=(x>0),
则y1=.y2=.y3=,
∵|﹣|=,|﹣|=,
∴|y1﹣y2|>|y3﹣y2|,
故②不合题意;
③y=x2﹣3x﹣2(x>0),
则y1=m2﹣3m﹣2.y2=(m+1)2﹣3(m+1)﹣2=m2﹣m﹣4.y3=(m+2)2﹣3(m+2)﹣2=m2+m﹣4,
∵|m2﹣3m﹣2﹣(m2﹣m﹣4)|=|﹣2m+2|,|m2+m﹣4﹣(m2﹣m﹣4)|=|2m|,
∵m>0,
当﹣2m+2>2m时,即0<m<时,|y1﹣y2|>|y3﹣y2|,
故③不合题意
④y=﹣x2﹣3x+2(x>0),
则y1=﹣m2﹣3m+2.y2=﹣(m+1)2﹣3(m+1)+2=﹣m2﹣5m﹣2.y3=﹣(m+2)2﹣3(m+2)+2=﹣m2﹣7m﹣8,
∵|﹣m2﹣3m+2+m2+5m+2|=|2m+4|,|﹣m2﹣7m﹣8+m2+5m+2|=|2m+6|,
∵m>0,
∴2m+6>2m+4>0,
∴|y1﹣y2|<|y3﹣y2|,
故④正确,符合题意.
故答案为:④.
31.(2022•秦淮区一模)点A(x1,y1),B(x2,y2)在函数y=﹣的图象上,若x1<0<x2,则y1 > y2.(填“>”、“<”或“=”)
【分析】由k<0,双曲线在第二,四象限,根据x1<0<x2即可判断A在第二象限,B在第四象限,从而判定y1>y2.
【解答】解:∵k=﹣4<0,
∴双曲线在第二,四象限,
∵x1<0<x2,
∴A在第二象限,B在第四象限,
∴y1>y2;
故答案为:>.
32.(2022•玄武区一模)如图,在平面直角坐标系xOy中,OA⊥OB,OB=2OA,反比例函数y1=(x>0),y2=(x<0)的图象分别经过点A,B,则k的值为 ﹣4 .
【分析】过A、B分别作x轴的垂线,垂足分别为E、F,先证得△AEO∽△OFB,根据相似三角形的性质得出∴=()2=,根据反比例函数系数k的几何意义得出=,解得方程即可求得k=﹣4.
【解答】解:如图,过A、B分别作x轴的垂线,垂足分别为E、F.
∵OA⊥OB,
∴∠AOE+∠BOF=90°,
∵∠AOE+∠OAE=90°,
∴∠OAE=∠BOF,
∵∠AEO=∠OFB=90°,
∴△AEO∽△OFB,
∴=()2=,
∴=
∴|k|=4,
∴k<0,
∴k=﹣4,
故答案为:﹣4.
一十三.反比例函数与一次函数的交点问题(共2小题)
33.(2022•南京二模)若函数y1=﹣x+6与y2=(k为常数,且k≠0)的图象没有交点,则k的值可以为 10(答案不唯一,k>9即可) (写出一个满足条件的值).
【分析】根据题意反比例函数y2=(k为常数,且k≠0)的图象在第一,三象限,则k>0,且反比例函数与一次函数联立后消去y得到的二元一次方程的根无实数根即可,从而根据根的判别式得到关于k的不等式,解不等式即可.
【解答】解:∵函数y1=﹣x+6的图象经过第一、二、四象限,
∵函数y1=﹣x+6与y2=(k为常数,且k≠0)的图象没有交点,
∴反比例函数的图象在一、三象限,
∴k>0,
令﹣x+6=,整理得x2﹣6x+k=0,则Δ<0,
∴Δ=(﹣6)2﹣4k<0,
∴k>9,
只要是大于9的所有实数都可以.例如:10.
故答案为:10(答案不唯一,k>9即可).
34.(2022•鼓楼区一模)在同一直角坐标系中,若正比例函数y=x的图象与反比例函数的图象有公共点,则对于反比例函数,当x>0时,y随x增大而 减小 .(填“增大”或“减小”)
【分析】由正比例函数的性质可知,y=x经过第一象限和第三象限,若两函数由交点,则k>0,所以反比例函数在每一象限内,y随x的增大而减小.
【解答】解:∵正比例函数y=x经过第一象限和第三象限,
∴若两函数由交点,则k>0,
∴反比例函数在每一象限内,y随x的增大而减小.
∴当x>0时,y随x增大而减小;
故答案为:减小.
一十四.反比例函数的应用(共1小题)
35.(2022•玄武区二模)生活中充满着变化,有些变化缓慢,几乎不被人们所察觉;有些变化太快,让人们不禁发出感叹与惊呼,例如:气温“陡增”,汽车“急刹”,股价“暴涨”,物价“飞涨”等等.
【数学概念】
点A(x1,y1)和点B(x2,y2)是函数图象上不同的两点,对于A,B两点之间函数值的平均变化率k(A,B)用以下方式定义:k(A,B)=.
【数学理解】
(1)点A(x1,y1),B(x2,y2)是函数y=﹣2x+4图象上不同的两点,求证:k(A,B)是一个定值,并求出这个定值.
(2)点C(x3,y3),D(x4,y4)是函数y=(x>0)图象上不同的两点,且x4﹣x3=2.当k(C,D)=﹣4时,则点C的坐标为 (,10) .
(3)点E(x5,y5),F(x6,y6)是函数y=﹣2x2+8x﹣3图象上不同的两点,且x5+x6<2,求k(E,F)的取值范围.
【问题解决】
(4)实验表明,某款汽车急刹车时,汽车的停车距离y(单位:m)是汽车速度x(单位:km/h)的二次函数.已知汽车速度x与停车距离y部分对应值如表:
汽车速度x
78
80
82
84
86
88
90
停车距离y
35.1
36.8
38.54
40.32
42.14
44
45.9
当x=100时,y的值为 56 .
【分析】(1)根据题目中k(AA,B)的计算方法代入计算即可得出结果;
(2)根据题意得出x3•x4=,与题中已知条件联立求解即可得;
(3)先根据题意得出k(E,FE),利用不等式的性质即可得出结果;
(4)利用题中结论将数据代入求解即可.
【解答】(1)证明:∵点A(x1,y1),B(x2,y2)是函数y=﹣2x+4图象上不同的两点,
∴y1=﹣2x1+4,y2=﹣2x2+4,
∴k(A,B)=====﹣2,
∴k(A,B)是一个定值,这个定值为﹣2;
(2)解:∵点C(x3,y3),D(x4,y4)是函数y=(x>0)图象上不同的两点,
∴y3=,y4=,
∴k(C,D)===﹣=﹣4,
∴x3•x4=,
又∵x4﹣x3=2,
∴联立方程组,
解得,
∴y3===10,
∴C(,10),
故答案为:(,10);
(3)解:∵点E(x5,y5),F(x6,y6)是函数y=﹣2x2+8x﹣3图象上不同的两点,
∴y5=﹣2x+8x5﹣3,y6=﹣2x+8x6﹣3,
∴k(E,F)===8﹣2(x5+x6),
∵x5+x6<2,
∴﹣2(x5+x6)>﹣4,
∴﹣2(x5+x6)+8>4,
∴k(E,F)>4;
(4)解:∵y与x的关系是二次函数,
∴设y与x的函数解析式为y=ax2+bx+c,
把x=80,y=36.8,x=82,y=38.54,x=90,y=45.9代入解析式得:
,
解得:,
∴y与x的函数解析式为y=0.005x2+0.06x,
∴当x=100时,y=0.005×10000+0.06×100=56.
故答案为:56.
一十五.二次函数的性质(共1小题)
36.(2022•鼓楼区二模)已知二次函数y=x2﹣2mx+3(m是常数).
(1)若m=1,①该二次函数图象的顶点坐标为 (1,2) ;
②当0≤x≤4时,该二次函数的最小值为 2 ;
③当2≤x≤5时,该二次函数的最小值为 3 .
(2)当﹣1≤x≤3时,该二次函数的最小值为1,求常数m的值.
【分析】(1)①把m=1代入,得y=x2﹣2x+3,利用顶点坐标公式求解即可;
②y=x2﹣2x+3,对称轴是直线x=1,在0≤x≤4之间,故可求最小值;
③y=x2﹣2x+3,在2≤x≤5时,y随x增大而增大,故可求最小值;
(2)根据最小值,即可求得m值,根据范围判断即可.
【解答】解:(1)当m=1时,y=x2﹣2x+3,
①y=x2﹣2x+3
=x2﹣2x+1+2,
=(x﹣1)2+2,
∴顶点坐标为(1,2),
故答案为:(1,2);
②y=x2﹣2x+3=(x﹣1)2+2,
所以最小值为2,
故答案为:2;
③y=x2﹣2x+3,
当2≤x≤5时,在对称轴x=1的右侧,
y随x的增大而增大,
∴当x=2时,取最小值y=22﹣2×2+3=3,
故答案为:3;
(2)∵对称轴为x=,
当m<﹣1时,且在﹣1≤x≤3时有最小值,
∴x=﹣1时,有最小值1,
∴1=(﹣1)2﹣2m×(﹣1)+3,
解得m=;
当1﹣≤m≤3时,且在﹣1≤x≤3时有最小值,
∴x=m时,有最小值1,
∴1=m2﹣2m×m+3,
∴m=,
∵﹣1≤m≤3,
∴m=;
当m>3时,且在﹣1≤x≤3时有最小值,
∴x=3时,有最小值1,
∴1=32﹣2m×3+3,
解得m=<3,舍去.
综上所述,m=或.
一十六.二次函数图象与系数的关系(共1小题)
37.(2022•南京一模)二次函数y=﹣x2+bx+c的图象如图所示,下列说法正确的是( )
A.b<0,c>0 B.b>0,c>0 C.b>0,c<0 D.b<0,c<0
【分析】由抛物线开口方向,对称轴位置,抛物线与y轴交点位置可判断a,b,c的符号.
【解答】解:∵抛物线开口向下,
∴a<0,
∵抛物线对称轴在y轴左侧,
∴b<0,
∵抛物线与y轴交点在x轴上方,
∴c>0,
故选:A.
一十七.二次函数图象上点的坐标特征(共2小题)
38.(2022•鼓楼区二模)已知点(﹣2,m)、(2,p)和(4,q)在二次函数y=ax2+bx(a<0)的图象上.若pq<0,则p,q,m
的大小关系是 m<q<p (用“<”连接).
【分析】根据题意,判断出抛物线的位置,画出图形,可得结论.
【解答】解:∵A(﹣2,m)、B(2,p)和C(4,q)在二次函数y=ax2+bx(a<0)的图象上.
且pq<0,
∴抛物线的对称轴在y轴的右侧,且对称性直线x=a(1<a<2),如图所示,
观察图象可知:m<q<p.
故答案为:m<q<p.
39.(2022•建邺区一模)如图,“爱心”图案是由函数y=﹣x2+6的部分图象与其关于直线y=x的对称图形组成.点A是直线y=x上方“爱心”图案上的任意一点,点B是其对称点.若,则点A的坐标是 (﹣2,2)或(1,5) .
【分析】根据对称性,表示A、B两点的坐标,利用平面内两点间的距离公式,代入求值即可.
【解答】解:如图,
过点A作AD⊥x轴,交x轴于点E,交直线y=x于点D,连接BD,
∵A、B关于直线y=x对称,
设A(a,b),
∴△ABD是等腰直角三角形,四边形OEDF是正方形,
∴B(b,a),
∵,
∴,
(4)2=(b﹣a)2+(b﹣a)2,
32=2(b﹣a)2,
(b﹣a)2=16,
b﹣a=4或b﹣a=﹣4(舍去),
∴b=a+4,
又∵A(a,b)在y=﹣x2+6上,
∴b=﹣a2+6,
即a+4=﹣a2+6,
整理得,a2+a﹣2=0,
解得,a1=﹣2,a2=1,
∴当a1=﹣2时,b=a+4=﹣2+4=2,
点A的坐标为(﹣2,2);
当a2=1时,b=a+4=1+4=5,
点A的坐标为(1,5).
故答案为:(﹣2,2)或(1,5).
一十八.二次函数的最值(共2小题)
40.(2022•南京一模)若x+y=5,则xy+1的最大值为 .
【分析】根据基本不等式可知,xy≤()2,进而根据x+y的值求得xy+1的最大值.
【解答】解:∵x+y=5,
∴xy≤()2,
当且仅当x=y=时,等号成立,故xy最大值为,
∴xy+1的最大值为,
故答案为:
41.(2022•鼓楼区一模)若二次函数y=ax2﹣bx+2有最大值6,则y=﹣a(x+1)2+b(x+1)+2的最小值为 ﹣2 .
【分析】根据关于x轴对称的点的坐标特征以及平移的规律即可得到把二次函数y=ax2﹣bx+2的图象作关于x轴的对称变换,再向左平移1个单位,向上平移4个单位为y=﹣a(x+1)2+b(x+1)+2,从而得出y=﹣a(x+1)2+b(x+1)+2的最小值为﹣2.
【解答】解:把二次函数y=ax2﹣bx+2的图象作关于x轴的对称变换,所得图象的解析式为y=﹣ax2+bx﹣2,再向左平移1个单位,向上平移4个单位为y=﹣a(x+1)2+b(x+1)+2,
∵二次函数y=ax2﹣bx+2有最大值6,
∴y=﹣a(x+1)2+b(x+1)+2的最小值为﹣2,
故答案为:﹣2.
一十九.待定系数法求二次函数解析式(共1小题)
42.(2022•秦淮区二模)在平面直角坐标系中,一个二次函数的图象的顶点坐标是(2,1),与y轴的交点坐标是(0,5).
(1)求该二次函数的表达式;
(2)在同一平面直角坐标系中,若该二次函数的图象与一次函数y=x+n(n为常数)的图象有2个公共点,求n的取值范围.
【分析】(1)设抛物线解析式为y=a(x﹣2)2+1,再将(0,5)代入即可求解;
(2)二次函数的图象与一次函数y=x+n(n为常数)的图象有两个交点可列出方程a(x﹣2)2+1=x+n,再利用Δ>0,即可求出解.
【解答】解:(1)∵二次函数图象的顶点是(2,1),
∴设二次函数的表达式为y=a(x﹣2)2+1,
将点(0,5)代入y=a(x﹣2)2+1,
得5=a(0﹣2)2+1,
解得:a=1,
∴二次函数的表达式为:y=(x﹣2)2+1.
(2)二次函数的图象与一次函数y=x+n(n为常数)的图象有2个公共点,
∴得(x﹣2)2+1=x+n,
化简得:x2﹣5x+5﹣n=0,
∵有2个公共点,
∴Δ>0,
∴25﹣4(5﹣n)>0,
解得n>.
∴n的取值范围为:n.
二十.抛物线与x轴的交点(共5小题)
43.(2022•鼓楼区二模)已知二次函数y=ax2+bx+c中,函数y与自变量x的部分对应值如表,以下结论正确的是( )
x
…
﹣1
0
1
2
3
…
y
…
3
0
﹣1
m
3
…
A.抛物线y=ax2+bx+c的开口向下
B.当x<3时,y随x增大而增大
C.当y>0时,x的取值范围是0<x<2
D.方程ax2+bx+c=0的根为0和2
【分析】根据表格中的数据,可以得到该抛物线的对称轴和顶点坐标,再观察表格中的数据,即可得到该函数图象开口方向,从而可以判断A;判断当x<3时,y随x的增大如何变化,从而可以判断B;当y>0时x的取值范围,从而可以判断C;写出方程ax2+bx+c=0的根,从而可以判断D.
【解答】解:由表格可得,
二次函数y=ax2+bx+c的对称轴为直线x==1,
∴顶点坐标为(1,﹣1),该抛物线开口向上,故选项A错误,不符合题意;
当1<x<3时,y随x的增大而增大,当x<1时,y随x的增大而减小,故选项B错误,不符合题意;
当y>0时,x的取值范围是x<0或x>2,故选项C错误,不符合题意;
方程ax2+bx+c=0的根为0和2,故选项D正确,符合题意;
故选:D.
44.(2022•秦淮区一模)已知二次函数y=x2﹣2mx+m2﹣3(m为常数),它的图象与x轴的公共点个数的情况是( )
A.有两个公共点 B.有一个公共点
C.没有公共点 D.无法确定
【分析】先计算方程x2﹣2mx+m2﹣3=0的根的判别式得到Δ=12>0,然后根据根的判别式的意义判断抛物线与x轴的公共点的个数即可.
【解答】解:方程x2﹣2mx+m2﹣3=0,
∵Δ=(﹣2m)2﹣4(m2﹣3)=12>0,
∴方程x2﹣2mx+m2﹣3=0有两个不相等的实数解,
∴抛物线与x轴有2个公共点.
故选:A.
45.(2022•鼓楼区校级二模)小淇利用绘图软件画出函数y=﹣x(x﹣1)(x+1)(﹣2≤x≤2)的图象,下列关于该函数性质的四种说法:
①图象与x轴有两个交点;
②图象关于原点中心对称;
③最大值是3,最小值是﹣3;
④当x>1时,y随x的增大而减小.
其中,所有正确说法的序号是 ②③④ .
【分析】根据函数的图象进行判断即可.
【解答】解:①图象与x轴有三个交点,故①错误;
②图象关于原点中心对称,故②正确;
③当x=﹣2时,y=3,当x=2时,y=﹣3,
∴函数的最大值是3,最小值是﹣3,故③正确;
④当x>1时,y随x的增大而减小,故④正确.
故答案为:②③④.
46.(2022•南京一模)已知二次函数y=a(x﹣1)(x﹣1﹣a)(a为常数,且a≠0).
(1)求证:该函数的图象与x轴总有两个公共点;
(2)若点(0,y1),(3,y2)在函数图象上,比较y1与y2的大小;
(3)当0<x<3时,y<2,直接写出a的取值范围.
【分析】(1)令y=0,可得出x的两个解,且两个解不相等即可得出结论;
(2)先求出y1﹣y2=3a(a﹣1),然后分三种情况讨论即可;.
(3)先求出抛物线与x轴的交点,对称轴,顶点坐标,然后在0<x<3范围内分a>0和a<0两种情况确定函数的最大值,从而得出结论.
【解答】(1)证明:令y=0,即a(x﹣1)(x﹣1﹣a)=0,
∵a≠0,
∴x﹣1=0或x﹣1﹣a=0,即x1=1,x2=1+a,
∵1≠1+a,
∴方程有两个不相等的实数根,
∴该函数的图象与x轴总有两个公共点;
(2)∵点(0,y1),(3,y2)在函数图象上,
∴y1=a2+a,y2=﹣2a2+4a.
∴y1﹣y2=a2+a+2a2﹣4a=3a2﹣3a.
∴当a<0或a>1时,y1>y2,
当a=1时,y1=y2,
当0<a<1时,y1<y2;
(3)∵二次函数v=a(x﹣1)(x﹣1﹣a),
整理可得:y=ax2﹣a(a+2)x+a(a+1),
由(1)可知:当y=0时,解得:x=1,x=1+a,
∴二次函数的图象交轴于(﹣1,0)和(1+a,0)两点,
对称轴x=﹣=,
当x=时,
y=a(﹣1)(﹣1﹣a)=a××(﹣)=﹣
∴二次函数图象的顶点坐标为(,﹣),
由(2)可知:当x=0时,y1=a2+a,
当t=3时,y2=﹣2a2+4a,
当a>0时,二次函数的图象开口向上,
∵0<x<3,
∴,
解得:﹣2≤a≤1,
∴0<a≤I,
当a<0时,二次函数图象开口向下,
∵对称轴x=,
当0<<3,即_2<a<0时,
二次函数图象在顶点处取得最大值,
∴﹣<2
解得:a>﹣2,
∴﹣2<a<0,
当≤0,即a≤﹣2,
由题意可知,a2+a≤2,解得:﹣2≤a≤1,
即a=﹣2,
综上所述,当0<x<3时,y<2,a的取值范围是:﹣2≤a≤1,且a≠0.
47.(2022•南京一模)已知二次函数y=ax2﹣2mx+m(a、m是常数,a≠0)过点A(﹣1,y1),B(1,y2),C(2,y3).
(1)若y1=m.
①该抛物线的对称轴为直线 x=﹣ ;
②求证:不论m为何值,该函数的图象与x轴总有两个公共点.
(2)若y2=1,y1<y3<y2,求m的取值范围.
【分析】(1)把A点坐标代入抛物线的解析式得a与m的数量关系,再根据对称轴的求法求得结果;
②计算判别式,再说明判别式为正数便可;
(2)把B点坐标代入抛物线的解析式得a、m的数量关系,再把A、C点坐标代入抛物线的解析式用m表示其纵坐标,进而由已知不等式组列出m的不等式组便可求得结果.
【解答】解:(1)∵y1=m,
∴A(﹣1,m),
把A(﹣1,m)代入y=ax2﹣2mx+m得a=﹣2m,
①对称轴为:x=﹣,
故答案为:x=﹣;
②∵a=﹣2m,a≠0,
∴m≠0,
∴Δ=(﹣2m)2﹣4am=4m2+8m2=12m2>0,
∴不论m为何值,该函数的图象与x轴总有两个公共点;
(2)∵y2=1,
∴B(1,1),
把B(1,1)代入y=ax2﹣2mx+m,得a=m+1,
把A(﹣1,y1)代入y=ax2﹣2mx+m,得y1=a+2m+m=m+1+2m+m=4m+1,
把C(2,y3))代入y=ax2﹣2mx+m,得y3=4a﹣4m+m=m+4,
∵y1<y3<y2,
∴,
解得m<﹣3.
二十一.二次函数与不等式(组)(共3小题)
48.(2022•秦淮区校级模拟)函数y=﹣x3+x的部分图象如图所示,当y>0时,x的取值范围是 x<﹣1或0<x<1 .
【分析】先解出方程﹣x3+x=0,根据函数图象解答即可.
【解答】解:当y=0时,﹣x3+x=0,
解得:x1=0,x2=1,x3=﹣1,
由图象可知:当x<﹣1或0<x<1时,y>0,
故答案为:x<﹣1或0<x<1.
49.(2022•鼓楼区二模)(1)解方程:x2+x﹣1=0.
(2)直接写出二次函数y=x2+x﹣1的图象与x轴交点的坐标;
(3)直接写出不等式x2+x﹣1>0的解集.
【分析】(1)通过配方法解一元二次方程.
(2)由一元二次方程的解可得抛物线与x轴的交点.
(3)由抛物线开口方向及抛物线与x轴交点求解.
【解答】解:(1)x2+x﹣1=0
x2+x=1,
x2+x+=1+,
(x+)2=,
x1=﹣+,x2=﹣.
(2)令x2+x﹣1=0,
解得x1=﹣+,x2=﹣.
∴抛物线y=x2+x﹣1与x轴交点坐标为(﹣+,0),(﹣,0).
(3)∵抛物线开口向上,
∴x<﹣﹣或x>﹣+.
50.(2022•建邺区一模)已知二次函数y=x2﹣2(p+1)x+q的图象经过(1,0)、(0,﹣5)两点.
(1)求p、q的值;
(2)点A(x1,y1)、B(x2,y2)是该函数图象上两点,若x1+x2=2,求证y1+y2>0.
【分析】(1)将(1,0)、(0,﹣5)代入函数解析式求解.
(2)由抛物线解析式及x1+x2=2,可得y1+y2=2(x1﹣1)2>0.
【解答】解:(1)将(1,0)、(0,﹣5)代入y=x2﹣2(p+1)x+q得,
解得.
(2)由(1)得y=x2+4x﹣5,
∵点A(x1,y1)、B(x2,y2)是该函数图象上两点,
∴y1=x+4x1﹣5,y2=x+4x2﹣5,
∴y1+y2=x+x+4(x1+x2)﹣10,
∵x1+x2=2,
∴x2=2﹣x1,
∴y1+y2=x+(2﹣x1)2﹣2=2x﹣4x1+2=2(x1﹣1)2,
∵点A,B是图象上两点,
∴x1≠x2≠1,
∴y1+y2=2(x1﹣1)2>0.
二十二.二次函数的应用(共5小题)
51.(2022•玄武区二模)跳台滑雪是冬季奥运会的比赛项目.如图,运动员通过助滑道后在点A处腾空,在空中沿抛物线飞行,直至落在着陆坡BC上的点P处.腾空点A到地面OB的距离OA为70m,坡高OC为60m,着陆坡BC的坡度(即tanα)为3:4.以O为原点,OB所在直线为x轴,OA所在直线为y轴,建立如图所示的平面直角坐标系.已知这段抛物线经过点(4,75),(8,78).
(1)求这段抛物线表示的二次函数表达式;
(2)在空中飞行过程中,求运动员到坡面BC竖直方向上的最大距离;
(3)落点P与坡顶C之间的距离为 50 m.
【分析】(1)设二次函数表达式为y=ax2+bx+c,把(0,70)(4,75)(8,78)代入可得关系式;
(2)作MN∥y轴分别交抛物线和BC于M、N两点,先求出BC的关系式,再分别表示出M、N的纵坐标,计算纵坐标的差可得答案;
(3)计算抛物线和线段BC的交点P的坐标,再利用勾股定理可得答案.
【解答】解:(1)∵OA为70m,
∴A(0,70),
设二次函数表达式为y=ax2+bx+c,
把(0,70)(4,75)(8,78)代入得,
解得,
所以二次函数的表达式为y=﹣x2+x+70;
(2)如图,作MN∥y轴分别交抛物线和BC于M、N两点,
∵坡高OC为60m,着陆坡BC的坡度(即tanα)为3:4,
∴OB=80m,即B(80,0),
设线段BC的关系式为y=kx+b,则,
解得:,
所以线段BC的关系式为y=﹣x+60,
设M(a,﹣a2+a+70),则N(a,﹣a+60),
则MN=﹣a2+a+70+﹣60=﹣a2+a+10=﹣(a﹣18)2+30.25,
答:运动员到坡面BC竖直方向上的最大距离是30.25米;
(3)如图,
由题意得﹣x2+x+70=﹣x+60,
解得x1=40,x2=﹣4(舍去),即P(40,30),
∴PD=40米,OD=30米,
∴CD=60﹣30=30(米),
∴PC==50(米),
答:落点P与坡顶C之间的距离为50米,
故答案为:50.
52.(2022•建邺区二模)某服装店销售一款卫衣,该款卫衣每件进价为60元,规定每件售价不低于进价.经市场调查发现,该款卫衣每月的销售量y(件)与每件售价x(元)满足一次函数关系y=﹣20x+2800.
(1)若服装店每月既想从销售该款卫衣中获利24000元,又想尽量给顾客实惠,售价应定为多少元?
(2)为维护市场秩序,物价部门规定该款卫衣的每件利润不允许超过每件进价的50%.设该款卫衣每月的总利润为W(元),那么售价定为多少元时服装店可获得最大利润?最大利润是多少元?
【分析】(1)由总利润=每件利润×数量列出方程,解方程取符合题意的解即可;
(2)先算出x的范围,再根据总利润=每件利润×数量列出函数关系式,根据二次函数性质可得答案.
【解答】解:(1)根据题意得:(x﹣60)(﹣20x+2800)=24000,
解得x=120或x=80,
∵尽量给顾客实惠,
∴x=80,
答:售价应定为80元;
(2)∵每件利润不允许超过每件进价的50%,
∴x﹣60≤60×50%,
解得x≤90,
∴60≤x≤90,
根据题意得W=(x﹣60)(﹣20x+2800)=﹣20x2+4000x+168000=﹣20(x﹣100)2+32000,
∵﹣20<0,抛物线对称轴为直线x=100,
而60≤x≤90,
∴x=90时,W取最大值,最大值为﹣20×(90﹣100)2+32000=30000(元),
答:售价定为90元时,服装店可获得最大利润,最大利润是30000元.
53.(2022•南京二模)某农场有100亩土地对外出租,现有两种出租方式:
方式一:若每亩土地的年租金是400元,则100亩土地可以全部租出.每亩土地的年租金每增加5元土地少租出1亩.
方式二:每亩土地的年租金是600元.
(1)若选择方式一,当出租80亩土地时,每亩年租金是 500元 ;
(2)当土地出租多少亩时,方式一与方式二的年总租金差最大?并求出最大值;
(3)农场热心公益事业,若选择方式一,农场每租出1亩土地捐出a元(a>0)给慈善机构;若选择方式二,农场一次性捐款1800元给慈善机构.当租出的土地小于60亩时,方式一的年收入高于方式二的年收入,直接写出a的取值范围.
(注:年收入=年总租金﹣捐款数)
【分析】(1)根据年租金=400+5(100﹣租出去的亩数)即可求解;
(2)设出租的土地为x亩,根据题意分别求出方式一和方式二的租金,然后做差,用二次函数的性质求解即可;
(3)先求出方式一和方式二的年收入,再做差,然后根据函数的性质求出最小值,再根据当租出的土地小于60亩时,方式一的年收入高于方式二的年收入求出a的取值范围.
【解答】解:(1)根据题意得:400+5(100﹣80)=400+100=500(元),
故答案为:500元;
(2)设出租的土地为x亩,
方式一年总租金为y1元,根据题意,得y1=[400+5(100﹣x)]•x=﹣5x2+900x,
方式二年总租金为y2元,根据题意,得y2=600x,
∴y1﹣y2=﹣5x2+900x﹣600x=﹣5(x﹣30)2+4500,
∴当x=30时,y1﹣y2有最大值4500,
∴当土地出租30亩时,方式一与方式二的年总租金差最大,最大值为4500元;
(3)设出租x亩土地,方式一的年收入为:﹣5x2+900x﹣ax,
方式二的年收入为:600x﹣1800,
设方式一与方式二的年总收入差为w元,由题意可得:
w=﹣5x2十900x﹣ax﹣600x+1800
=﹣5x2+(300﹣a)x+1800
∴对称轴为直线x=﹣=30﹣a,
∵a>0,
∴对称轴直线x=30﹣a<30,
∵0<x≤60,
∴当x=60时,w取得最小值
w60=﹣5×602+(300﹣a)×60+1800=﹣60a+1800,
租出的土地小于60亩时,方式一的年收入高于方式二的年收入,
则w60=﹣60a+1800≥0,
即60a≤1800,
解得:a≤30,
∵a>0,
∴a的取值范围是0<a≤30.
54.(2022•秦淮区一模)在某次科技创新活动中,机器人A和B沿一直道同时同地出发进行50m赛跑.设A出发第xs时,A,B离终点的距离分别为y1m,y2m,其中y1是x的一次函数,y2=﹣0.01x2﹣0.02x+50,它们的图象如图所示.
(1)求y1与x之间的函数表达式;
(2)在比赛过程中,求两机器人离终点距离相等时x的值.
【分析】(1)利用待定系数法可得关系式;
(2)根据题意,得﹣0.52x+50=﹣0.01x2﹣0.02x+50,解方程可得答案.
【解答】解:(1)设y1与x之间的函数表达式为y1=kx+b,
将(0,50),(80,8.4)代入y1=kx+b,
可得,
解得
所以y1=﹣0.52x+50;
(2)根据题意,得﹣0.52x+50=﹣0.01x2﹣0.02x+50,
解得x1=50,x2=0(舍去).
在比赛过程中,两机器人离终点距离相等时x的值是50.
55.(2022•建邺区二模)农经公司以30元/千克的价格收购一批农产品进行销售,为了得到日销售量p(千克)与销售价格x(元/千克)之间的关系,经过市场调查获得部分数据如表:
销售价格x元(元/千克)
30
35
40
45
50
日销售量p(千克)
600
450
300
150
0
(1)请直接写出p与x之间的函数关系式;
(2)农经公司应该如何确定这批农产品的销售价格,才能使日销售利润最大?
(3)若农经公司每销售1千克这种农产品需支出a元(a>0)的相关费用,当40≤x≤45时,农经公司的日获利的最大值为2430元,求a的值.
【分析】(1)首先根据表中的数据,可猜想y与x是一次函数关系,任选两点求表达式,再验证猜想的正确性;
(2)根据题意列出日销售利润w与销售价格x之间的函数关系式,根据二次函数的性质确定最大值即可;
(3)根据题意列出日销售利润w与销售价格x之间的函数关系式,并求得抛物线的对称轴,再分两种情况进行讨论,依据二次函数的性质求得a的值.
【解答】解:(1)假设p与x成一次函数关系,设函数关系式为p=kx+b,
则,
解得:k=﹣30,b=1500,
∴p=﹣30x+1500,
检验:当x=35,p=450;当x=45,p=150;当x=50,p=0,符合一次函数解析式,
∴所求的函数关系为p=﹣30x+1500;
(2)设日销售利润w=p(x﹣30)=(﹣30x+1500)(x﹣30),
即w=﹣30x2+2400x﹣45000,
∴当x=﹣=40时,w有最大值3000元,
故这批农产品的销售价格定为40元,才能使日销售利润最大;
(3)日获利w=p(x﹣30﹣a)=(﹣30x+1500)(x﹣30﹣a),
即w=﹣30x2+(2400+30a)x﹣(1500a+45000),
对称轴为x=﹣=40+a,
①若a>10,则当x=45时,w有最大值,
即w=2250﹣150a<2430(不合题意);
②若a<10,则当x=40+a时,w有最大值,
将x=40+a代入,可得w=30(a2﹣10a+100),
当w=2430时,2430=30(a2﹣10a+100),
解得a1=2,a2=38(舍去),
综上所述,a的值为2.
二十三.二次函数综合题(共5小题)
56.(2022•雨花台区校级模拟)在平面直角坐标系xOy中,点(4,3)在抛物线y=ax2+bx+3(a>0)上.
(1)该抛物线的对称轴为 直线x=2 ;
(2)已知m>0,当2﹣m≤x≤2+2m时,y的取值范围是﹣1≤y≤3,求a,m的值;
(3)在(2)的条件下,是否存在实数n,当n﹣2<x<n时,y的取值范围是3n﹣3<x<3n+5,若存在,求出n的值;若不存在,请说明理由.
【分析】(1)将x=0代入解析式可得抛物线经过(0,3),由抛物线的对称性求解.
(2)由m>0,2﹣m≤x≤2+2m可得x=2时,y取最小值,从而可得a的值,由x=2+2m时y=3可得2+2m=4,从而可得m的值.
(3)抛物线开口向上,对称轴为直线x=2,分类讨论n≤2或n﹣2≥2求解.
【解答】解:(1)将x=0代入y=ax2+bx+3得y=3,
∴抛物线经过(0,3),
∵点(4,3)在抛物线上,
∴抛物线对称轴为直线x=2,
故答案为:直线x=2.
(2)由(1)得抛物线对称轴为直线x=﹣=2,
∴b=﹣4a,
∴y=ax2﹣4ax+3,
∵m>0,2﹣m≤x≤2+2m,
∴x=2时,y=﹣1为函数最小值,即抛物线顶点坐标为(2,﹣1),
∴﹣1=4a﹣8a+3,
解得a=1,
∴y=x2﹣4x+3,
∵2+2m﹣2>2﹣(2﹣m),
∴x=2+2m时,y=3为最大值,
∵m>0,
∴2+2m=4,
解得m=1,
∴a=1,m=1.
(3)∵抛物线开口向上,抛物线对称轴为直线x=2,
∴当n≤2时,x=n﹣2时y=3n+5,x=n时,y=3n﹣3,
∴,
解得n=1,
当n﹣2≥2时,x=n﹣2时y=3n﹣3,x=n时y=3n+5,
∴,
方程无解,
综上所述,n=1.
57.(2022•建邺区二模)我们在研究一个新函数时,常常会借助图象研究新函数的性质.在经历列表、描点、连线的步骤后,就可以得到函数图象.利用此方法对函数y=﹣(|x|﹣2)2进行探究.
绘制图象:
(1)在平面直角坐标系中画出该函数的图象.
观察探究:
(2)结合图象,写出该函数的一条性质: 函数图象关于y轴对称(答案不唯一) .
(3)方程﹣(|x|﹣2)2=﹣1的解是 x=﹣3或x=﹣1或x=1或x=3 .
(4)若关于x的方程﹣(|x|﹣2)2=x+b有两个不相等的实数解,则b的取值范围是 b<﹣4或﹣ .
延伸思考:
(5)将该函数的图象经过怎样的变换可以得到函数y2=﹣(|x﹣1|﹣2)2+3的图象?写出变换过程,并直接写出当2<y2≤3时,自变量x的取值范围.
【分析】(1)分x>0或x<0,分别画出二次函数的图象即可;
(2)根据图象可知函数的性质,写出一条即可;
(3)当y=﹣1与函数图象交点的横坐标即为方程的解;
(4)分两种情形:当﹣(x﹣2)2=x+b有两个相等的实数根时或当﹣(x+2)2=x+b有两个相等的实数根时,分别利用Δ=0,可得b的值;
(5)将函数y=﹣(|x|﹣2)2向右平移1个单位,再向上平移3个单位可得函数y2=﹣(|x﹣1|﹣2)2+3的图象,利用解不等式可得答案.
【解答】解:(1)如图所示;
(2)由图象知:函数图象关于y轴对称(答案不唯一),
故答案为:函数图象关于y轴对称(答案不唯一);
(3)方程﹣(|x|﹣2)2=﹣1的解为x=﹣3或x=﹣1或x=1或x=3,
故答案为:x=﹣3或x=﹣1或x=1或x=3;
(4)当﹣(x﹣2)2=x+b有两个相等的实数根时,则x2﹣3x+4+b=0,
∴Δ=(﹣3)2﹣4(4+b)=0,
∴b=﹣,
当﹣(x+2)2=x+b有两个相等的实数根时,则x2+5x+4+b=0,
∴Δ=52﹣4(4+b)=0,
∴b=,
∴方程﹣(|x|﹣2)2=x+b有两个不相等的实数解时,b<﹣4或﹣,
故答案为:b<﹣4或﹣;
(4)将函数y=﹣(|x|﹣2)2向右平移1个单位,再向上平移3个单位可得函数y2=﹣(|x﹣1|﹣2)2+3的图象,
当2<﹣(|x﹣1|﹣2)2+3≤3,
∴﹣1<﹣(|x﹣1|﹣2)2≤0,
∴﹣1<|x﹣1|﹣2<1,
∴1<|x﹣1|<3,
∴﹣3<x﹣1<﹣1或1<x﹣1<3,
∴﹣2<x<0或2<x<4.
58.(2022•秦淮区一模)阅读下面的问题及其解决途径.
问题:将函数y=2x﹣3的图象向右平移2个单位长度,所得到的图象对应的函数表达式是什么?
结合阅读内容,完成下面的问题.
(1)填写下面的空格.
问题:将函数y=的图象向左平移1个单位长度,所得到的图象对应的函数表达式是什么?
(2)将函数y=﹣2x2+3x+1的图象沿y轴翻折,所得到的图象对应的函数表达式为 y=﹣2x2﹣3x+1 .
(3)将函数y=ax2+bx+c(a,b,c是常数,a≠0)的图象先向左平移1个单位长度,再沿y轴翻折,最后绕原点旋转180°,求所得到的图象对应的函数表达式.
【分析】(1)根据材料可得将P(x,y)向右平移1个单位后,P′坐标为(x+1,y),再将P′坐标代入原函数解析式.
(2)设函数y=﹣2x2+3x+1的图象的任意点P坐标为(x,y),求出点P沿y轴翻折后坐标,进而求解.
(3)设变换后新的函数图像上任意点P的坐标为(x,y)然后将点P绕原点旋转180°,再沿y轴翻折,再向右平移1个单位长度,得出点P变换后的坐标代入原解析式求解.
【解答】解:(1)将P(x,y)向右平移1个单位后,P′坐标为(x+1,y),
平移后的图象对应的函数表达式为y=,
故答案为:x+1,y;.
(2)设函数y=﹣2x2+3x+1的图象的任意点P坐标为(x,y),将P关于y轴翻折后得到P′(﹣x,y),
∴平移后的图象对应的函数表达式为y=﹣2(﹣x)2+3(﹣x)+1=﹣2x2﹣3x+1.
故答案为:y=﹣2x2﹣3x+1.
(3)方法一
设变换后新的函数图像上任意点P的坐标为(x,y).
将点P(x,y)绕原点旋转180°,得点P'(﹣x,﹣y).
将点P'(﹣x,﹣y)沿y轴翻折,得点P''(x,﹣y).
将点P''(x,﹣y)向右平移1个单位长度,得点P'''(x+1,﹣y).
因为点P''' 在函数y=ax2+bx+c的图像上,
所以﹣y=a(x+1)2+b(x+1)+c.
即所得到的图像对应的函数表达式是y=﹣ax2﹣(2a+b)x﹣a﹣b﹣c.
方法二
原函数可化为y=a(x+)2+.
将函数y=a(x+)2+的图像向左平移1个单位长度,得函数y=a(x++1)2+的图像.
将函数y=a(x++1)2+的图像沿y轴翻折,得函数y=a(x﹣﹣1)2+的图像.
将函数y=a(x﹣﹣1)2+的图像绕原点旋转180°,得函数y=﹣a(x++1)2﹣的图像.
∴所得到的图像对应的函数表达式是y=﹣a(x++1)2﹣.
59.(2022•秦淮区校级模拟)在平面直角坐标系中,点A,B的坐标分别为(﹣2,4)、(3,2),连接AB.
(1)若一次函数y=kx+5的图象与线段AB有公共点,则k的取值范围是 k≤﹣1或k≥ ;
(2)若反比例函数y=m/x的图象与线段AB有公共点,则m的取值范围是 ﹣8≤m<0或0<m≤6 ;
(3)已知点P是x轴上的一点且横坐标为n(n>0),若一条抛物线经过(0,5)、(2,4)和点P,请直接写出抛物线与线段AB的公共点的个数及对应的n的取值范围.
【分析】(1)分别求出直线y=kx﹣2过点A、点B时k的值,再结合函数图象即可求出k的取值范围;
(2)根据反比例函数的性质,结合图象求端点A、B处的m值即可;
(3)分别作出抛物线经过点A和点B时的图象,根据函数图象与线段AB的关系判断n的取值范围.
【解答】解:(1)当直线y=kx+5过点A(﹣2,4)时,
得:﹣2k+5=4,
解得:k=.
当直线y=kx+5过点B(3,2)时,
得:3k+5=2,
解得:k=﹣1.
如图1,若一次函数y=kx+5与线段AB有公共点,则k的取值范围是k≤﹣1或k≥,
故答案为:k≤﹣1或k≥.
(2)当反比例函数y=(m<0)的图象过点A(﹣2,4)时,
得:=4,
解得:m=﹣8,
当反比例函数y=(m>0)的图象过点B(3,2)时,
得:=2,
解得:m=6,
如图2,若反比例函数y=(m≠0)的图象与线段AB有公共点,则m的取值范围是﹣8≤m<0或0<m≤6,
故答案为:﹣8≤m<0或0<m≤6.
(3)∵抛物线y=ax2+bx+c经过(0,5)、(2,4)和点P(n,0),
∴,
解得:,
∴y=x2﹣x+5,
当0<n<2时,a>0,b<0,如图3,
若x=3,则y=9a+3b+5=9a﹣(4a+1)+5=3a+>2,
∴此时,抛物线与线段AB有两个公共点;
当2<n≤2时,a<0,b>0,如图4,
若x=3,y=2,
则9a+3b+5=2,
由4a+2b+5=4,得b=(4a+1),
∴9a﹣(4a+1)+5=2,
解得:a=,
∴b=,
∴此时,抛物线y=﹣x2+x+5与线段AB有两个公共点,
令﹣n2+n+5=0,
解得:n=,
∵2<n<2,
∴n=;
若x=﹣2,y=4,则4a﹣2b+5=4,
将b=(4a+1)代入得:4a﹣2×[(4a+1)]+5=4,
解得:a=﹣,b=0,
∴此时抛物线y=x2+5与线段AB有两个公共点,
令n2+5=0,
解得:n=±2,
∵2<n<2,
∴n=2;
∴当2<n≤时,抛物线与线段AB有两个公共点,当<n≤2时,抛物线与线段AB有一个公共点;
当n>2且n≠10时,a<0,b<0,如图5,抛物线与线段AB没有公共点;
综上所述,当0<n<2或2<n≤时,抛物线与线段AB有两个公共点,当<n≤2时,抛物线与线段AB有一个公共点,
当n>2且n≠10时,抛物线与线段AB没有公共点.
60.(2022•玄武区一模)已知二次函数y=(x﹣m)(x﹣m﹣2)(m为常数).
(1)求证:不论m为何值,该函数的图象与x轴总有两个公共点;
(2)二次函数的图象与x轴交于点M,N,与y轴交于点P,若△MNP是等腰直角三角形,则m的值为 ﹣1 ;
(3)点A(1,y1),B(2,y2),C(3,y3)在二次函数的图象上,当y1•y2•y3<0时,结合函数图象,直接写出m的取值范围.
【分析】(1)令y=0,可得出x的两个解,且两个解不相等即可得出结论;
(2)利用△MNP是等腰直角三角形,可得出m2+2m=﹣1,求出m的值即可;
(3)分别求出y1,y2,y3,利用y1•y2•y3<0,得出关于m的不等式,求出m的值即可.
【解答】(1)证明:令y=0,则(x﹣m)( x﹣m﹣2)=0.
∴x1=m,x2=m+2.
∵m≠m+2,
∴该方程有两个不相等的实数根.
∴不论m为何值,该函数图像与x轴有两个不同的公共点.
(2)由(1)知M(m,0),N(m+2,0),
令x=0,得y=m2+2m,
∴P(0,m2+2m).
由题意得,△MNP是等腰直角三角形,
∴m2+2m=﹣1,
解得m=﹣1.
故答案为:﹣1;
(3)法一:根据题意可知,需要分三种情况:
①当有1个点在x轴下方时,有m<1<m+2<2<3或1<2<m<3<m+2,
解得﹣1<m<0或2<m<3;
②当有3个点在x轴下方时,
∵m+2﹣m=2<3,
∴此种情况不存在;
综上可知,m的取值范围为:﹣1<m<0或2<m<3.
法二:由题意可知,y1=(1﹣m)(1﹣m﹣2)=(m﹣1)(m+1),
y2=(2﹣m)(2﹣m﹣2)=m(m﹣2),
y3=(3﹣m)(3﹣m﹣2)=(m﹣1)(m﹣3),
∵y1•y2•y3<0,
∴(m﹣1)(m+1)•m•(m﹣2)•(m﹣1)(m﹣3)<0,即m(m+1)(m﹣2)(m﹣3)(m﹣1)2<0,
∵(m﹣1)2≥0,
∴m,(m+1),(m﹣2),(m﹣3)的负数有奇数个,且m+1>m>m﹣2>m﹣3,
当负数有1个时,m﹣3<0且m﹣2>0,
∴2<m<3;
当负数有3个时,m+1>0且m<0,
∴﹣1<m<0,
∴m的取值范围为:﹣1<m<0或2<m<3.
62. (2022•建邺区二模)二次函数y=ax2+bx+c的图象如图所示,根据图象解答下列问题:
(1)写出方程ax2+bx+c=0的两个根;
(2)写出方程ax2+bx+c<0时x的取值范围;
(3)写出y随x的增大而减小的自变量x的取值范围;
(4)若方程ax2+bx+c=k有两个不相等的实数根,求k的取值范围.
【分析】(1)根据图象可知x=1和3是方程的两根;
(2)找出函数值小于0时x的取值范围即可;
(3)首先找出对称轴,然后根据图象写出y随x的增大而减小的自变量x的取值范围;
(4)若方程ax2+bx+c=k有两个不相等的实数根,则k必须小于y=ax2+bx+c(a≠0)的最大值,据此求出k的取值范围.
【解答】解:(1)由图象可知,图象与x轴交于(1,0)和(3,0)点,则方程ax2+bx+c=0的两个根为1和3;
(2)由图象可知当x<1或x>3时,不等式ax2+bx+c<0;
(3)由图象可知,y=ax2+bx+c(a≠0)的图象的对称轴为x=2,开口向下,
即当x>2时,y随x的增大而减小;
(4)由图象可知,二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的最大值为2,
若方程ax2+bx+c=k有两个不相等的实数根,则k必须小于y=ax2+bx+c(a≠0)的最大值,
则k<2.
62.(2022•雨花台区校级模拟)阅读并解答下列问题;在学习完《中心对称图形》一章后,老师给出了以下一个思考题:如图1,在平面直角坐标系xOy中,已知点A(0,3),B(5,1),C(a,0),D(a+2,0),连接AC,CD,DB,求AC+CD+DB最小值.
【思考交流】小明:如图2,先将点A向右平移2个单位长度到点A1,作点B关于x轴的对称点B1,连接A1B1交x轴于点D,将点D向左平移2个单位长度得到点C,连接AC.BD.此时AC+CD+DB的最小值等于A1B1+CD.
小颖:如图3,先将点A向右平移2个单位长度到点A1,作点A1关于x轴的对称点A2,连接A2B可以求解.
小亮:对称和平移还可以有不同的组合….
【尝试解决】在图2中,AC+CD+DB的最小值是 7 .
【灵活应用】如图4,在平面直角坐标系xOy中,已知点A(0,3),B(5,1),C(a,1),D(a+2,0),连接AC,CD,DB,则AC+CD+DB的最小值是 ,此时a= 2 ,并请在图5中用直尺和圆规作出AC+CD+DB最小时CD的位置(不写作法,保留作图痕迹).
【拓展提升】如图6,在平面直角坐标系xOy中,已知点A(0,3),C是一次函数y=x图象上一点,CD与y轴垂直且CD=2(点D在点C右侧),连接AC,CD,AD,直接写出AC+CD+DA的最小值是 ,此时点C的坐标是 () .
【分析】【尝试解决】根据作图痕迹分析出,小明的做法是先将A点向右平移2个单位长度,再利用对称的性质,两点之间线段最短得到D点的位置,进而得到C点的位置.
【灵活应用】借助小明的思路,CD的长度一定,利用平移和对称,转化AC+BD求其最小值.
【拓展提升】按照前面的思路CD的长度一定,利用平移,找到两个固定点与在一条直线上运动的点,利用对称求最小值.
【解答】解:【尝试解决】由题意得A1(2,3),B1(5,﹣1),
则A1B1==5,
故A1B1+CD=5+2=7,
故答案为:7.
【灵活应用】先将A点向下平移1个单位长度,再向右平移2个单位长度,得到A1,作点B关于x轴的对称点B1,连接A1B1,与x轴的交点就是D点,以D点为圆心,AA1的长为半径画圆,与直线y=1的交点就是C点,连接AC,CD,DB,此时AC+CD+DB最小,最小值即为A1B1+CD,
作图如下:
由作图得,AA1=DC,且AA1∥DC,
∴四边形AA1DC是平行四边形,且A1(2,2),B1(5,﹣1),C(2,1),D(4,0),
∴最小值为A1B1+CD=+=3+,此时a为C点的横坐标2,
故答案为:;2;
【拓展提升】
先将点A向右平移2个单位长度得到点A1,得到平行四边形AA1DC,AC=A1D,而AC+CD+DA中,CD为定值2,即求AC+DA=A1D+AD的最小值,由题意得:D点在直线y=x﹣2上,作点A关于直线y=x﹣2的对称点A′,连接AA'交直线y=x﹣2于B,连接A1A',交直线y=x﹣2的交点为D点,D点往左平移2个单位为C点.如图:
∵AA'与直线y=x﹣2垂直,
∴设直线AA'解析式为y=﹣x+m,将A(0,3)代入得:3=m,
∴直线AA'解析式为y=﹣x+3,
解得,
∴B(2.5,0.5),
∵B(2.5,0.5)是AA'中点,设A′(x,y),
∴,解得,
∴A′(5,﹣2)
设A1A'所在直线的解析式为y=kx+b,将A1(2,3)、A'(5,﹣2)代入得:
得,解得,
∴,
∵D点是直线与直线y=x﹣2的交点,
解得,
∴D(,),
∵C点是将D点向左平移2个单位长度,
∴C(,),
∴此时AC+CD+AD==,
故答案为;().
63.(2022•鼓楼区校级二模)设二次函数y=ax2+bx﹣(a+b)(a,b是常数,a≠0).
(1)判断该二次函数图象与x轴的交点的个数,说明理由.
(2)若该二次函数图象经过A(﹣1,4),B(0,﹣1),C(1,1)三个点中的其中两个点,求该二次函数的表达式.
(3)若a+b<0,点P(2,m)(m>0)在该二次函数图象上,求证:a>0.
【分析】(1)利用一元二次方程根的判别式.
(2)当x=1时,y=0,所以抛物线过点AB
(3)把x=2代入用ab表示m,由m的范围结合a+b>0可解.
【解答】解:(1)设y=0
∴0=ax2+bx﹣(a+b)
∵△=b2﹣4•a[﹣(a+b)]=b2+4ab+4a2=(2a+b)2≥0
∴方程有两个不相等实数根或两个相等实根.
∴二次函数图象与x轴的交点的个数有两个或一个
(2)当x=1时,y=a+b﹣(a+b)=0
∴抛物线不经过点C
把点A(﹣1,4),B(0,﹣1)分别代入得
解得
∴抛物线解析式为y=3x2﹣2x﹣1
(3)当x=2时
m=4a+2b﹣(a+b)=3a+b>0①
∵a+b<0
∴﹣a﹣b>0②
①②相加得:
2a>0
∴a>0
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