2022年中考数学真题分项汇编专题10 二次函数(含解析)
展开专题10 二次函数
一.选择题
1.(2022·山东泰安)抛物线上部分点的横坐标x,纵坐标y的对应值如表:
x
-2
-1
0
6
y
0
4
6
1
下列结论不正确的是( )
A.抛物线的开口向下 B.抛物线的对称轴为直线
C.抛物线与x轴的一个交点坐标为 D.函数的最大值为
【答案】C
【分析】利用待定系数法求出抛物线解析式,由此逐一判断各选项即可
【详解】解:由题意得,解得,
∴抛物线解析式为,
∴抛物线开口向下,抛物线对称轴为直线,该函数的最大值为,故A、B、D说法正确,不符合题意;令,则,解得或,
∴抛物线与x轴的交点坐标为(-2,0),(3,0),故C说法错误,符合题意;故选C.
【点睛】本题主要考查了二次函数的性质,正确求出二次函数解析式是解题的关键.
2.(2022·新疆)已知抛物线,下列结论错误的是( )
A.抛物线开口向上 B.抛物线的对称轴为直线
C.抛物线的顶点坐标为 D.当时,y随x的增大而增大
【答案】D
【分析】根据二次函数的开口方向、对称轴、顶点坐标以及增减性对各选项分析判断即可得解.
【详解】解:抛物线中,a>0,抛物线开口向上,因此A选项正确,不符合题意;
由解析式得,对称轴为直线,因此B选项正确,不符合题意;
由解析式得,当时,y取最小值,最小值为1,所以抛物线的顶点坐标为,因此C选项正确,不符合题意;
因为抛物线开口向上,对称轴为直线,因此当时,y随x的增大而减小,因此D选项错误,符合题意;故选D.
【点睛】本题主要考查二次函数的性质,掌握二次函数的顶点式是解题的关键,即在中,对称轴为,顶点坐标为.
3.(2022·湖南株洲)已知二次函数,其中、,则该函数的图象可能为( )
A. B.C. D.
【答案】C
【分析】利用排除法,由得出抛物线与y轴的交点应该在y轴的负半轴上,排除A选项和D选项,根据B选项和C选项中对称轴,得出,抛物线开口向下,排除B选项,即可得出C为正确答案.
【详解】解:对于二次函数,
令,则,∴抛物线与y轴的交点坐标为
∵,∴,∴抛物线与y轴的交点应该在y轴的负半轴上,
∴可以排除A选项和D选项;
B选项和C选项中,抛物线的对称轴,
∵ ,∴,∴抛物线开口向下,可以排除B选项,
【点睛】本题考查二次函数的图象的性质,熟练掌握二次函数图象与三个系数之间的关系是解题的关键.
4.(2022·陕西)已知二次函数y=x2−2x−3的自变量x1,x2,x3对应的函数值分别为y1,y2,y3.当−1
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】先求得抛物线的对称轴为直线x=1,抛物线与x轴的交点坐标,画出草图,利用数形结合,即可求解.
【详解】解:y=x2−2x−3=(x-1)2-4,∴对称轴为直线x=1,
令y=0,则(x-1)2-4=0,解得x1=-1,x2=3,
∴抛物线与x轴的交点坐标为(-1,0),(3,0),
二次函数y=x2−2x−3的图象如图:
由图象知.故选:B.
【点睛】本题考查了二次函数图象上点的坐标特征:二次函数图象上点的坐标满足其解析式.利用数形结合解题是关键.
5.(2022·浙江宁波)点A(m-1,y1),B(m,y2)都在二次函数y=(x-1)2+n的图象上.若y1<y2,则m的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据y1<y2列出关于m的不等式即可解得答案.
【详解】解:∵点A(m-1,y1),B(m,y2)都在二次函数y=(x-1)2+n的图象上,
∴y1=(m-1-1)2+n=(m-2)2+n,y2=(m-1)2+n,
∵y1<y2,∴(m-2)2+n<(m-1)2+n,
∴(m-2)2-(m-1)2<0,
即-2m+3<0,∴m>,故选:B.
【点睛】本题考查了二次函数图象上点的坐标特征,解题的关键是根据已知列出关于m的不等式.
6.(2022·山东泰安)一元二次方程根的情况是( )
A.有一个正根,一个负根 B.有两个正根,且有一根大于9小于12
C.有两个正根,且都小于12 D.有两个正根,且有一根大于12
【答案】D
【分析】将方程转化为一次函数与二次函数的交点问题求解.画出函数图象,找准图象与坐标轴的交点,结合图象可选出答案.
【详解】解:如图,
由题意二次函数y=,与y交与点(0,12)与x轴交于(-4,0)(12,0),一次函数y=,与y交与点(0,15)与x轴交于(9,0)
因此,两函数图象交点一个在第一象限,一个在第四象限,所以两根都大于0,且有一根大于12
故选:D.
【点睛】本题考查了抛物线与x轴的交点,利用数形结合的思想,画图象时找准关键点,与坐标轴的交点,由图象得结果.
7.(2022·四川成都)如图,二次函数的图像与轴相交于,两点,对称轴是直线,下列说法正确的是( )
A. B.当时,的值随值的增大而增大
C.点的坐标为 D.
【答案】D
【分析】结合二次函数图像与性质,根据条件与图像,逐项判定即可.
【详解】解:A、根据图像可知抛物线开口向下,即,故该选项不符合题意;
B、根据图像开口向下,对称轴为,当,随的增大而减小;当,随的增大而增大,故当时,随的增大而增大;当,随的增大而减小,故该选项不符合题意;
C、根据二次函数的图像与轴相交于,两点,对称轴是直线,可得对称轴,解得,即,故该选项不符合题意;
D、根据可知,当时,,故该选项符合题意;故选:D.
【点睛】本题考查二次函数的图像与性质,根据图像得到抛物线开口向下,根据对称轴以及抛物线与轴交点得到是解决问题的关键.
8.(2022·四川泸州)抛物线经平移后,不可能得到的抛物线是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】通过了解平移过程,得到二次函数平移过程中不改变开口大小和开口方向,所以a不变,选出答案即可.
【详解】解:抛物线经平移后,不改变开口大小和开口方向,所以a不变,而D选项中a=-1,不可能是经过平移得到,故选:D.
【点睛】本题考查了二次函数平移的知识点,上加下减,左加右减,熟练掌握方法是解题关键,还要掌握通过平移不能改变开口大小和开口方向,即不改变a的大小.
9.(2022·四川自贡)九年级2班计划在劳动实践基地内种植蔬菜,班长买回来8米长的围栏,准备围成一边靠墙(墙足够长)的菜园,为了让菜园面积尽可能大,同学们提出了围成矩形,等腰三角形(底边靠墙),半圆形这三种方案,最佳方案是( )
A.方案1 B.方案2 C.方案3 D.方案1或方案2
【答案】C
【分析】分别计算出三个方案的菜园面积进行比较即可.
【详解】解:方案1,设米,则米,
则菜园的面积
当时,此时散架的最大面积为8平方米;
方案2,当∠时,菜园最大面积平方米;
方案3,半圆的半径
此时菜园最大面积平方米>8平方米,故选:C
【点睛】本题主要考查了同周长的几何图形的面积的问题,根据周长为8米计算三个方案的边长及半径是解本题的关键.
10.(2022·山东泰安)如图,函数和(是常数,且)在同一平面直角坐标系的图象可能是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】分析:可先根据一次函数的图象判断a的符号,再判断二次函数图象与实际是否相符,判断正误即可.
详解:A.由一次函数y=ax﹣a的图象可得:a<0,此时二次函数y=ax2﹣2x+1的图象应该开口向下.故选项错误;
B.由一次函数y=ax﹣a的图象可得:a>0,此时二次函数y=ax2﹣2x+1的图象应该开口向上,对称轴x=﹣>0.故选项正确;
C.由一次函数y=ax﹣a的图象可得:a>0,此时二次函数y=ax2﹣2x+1的图象应该开口向上,对称轴x=﹣>0,和x轴的正半轴相交.故选项错误;
D.由一次函数y=ax﹣a的图象可得:a>0,此时二次函数y=ax2﹣2x+1的图象应该开口向上.故选项错误. 故选B.
点睛:本题考查了二次函数以及一次函数的图象,解题的关键是熟记一次函数y=ax﹣a在不同情况下所在的象限,以及熟练掌握二次函数的有关性质:开口方向、对称轴、顶点坐标等.
11.(2022·湖北随州)如图,已知开口向下的抛物线与x轴交于点对称轴为直线.则下列结论:①;②;③函数的最大值为;④若关于x的方数无实数根,则.正确的有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】C
【分析】由图象可知,图像开口向下,a<0,对称轴为x=1,故,故b>0,且,则 图象与y轴的交点为正半轴,则c>0,由此可知abc<0,故①错误,由图象可知当x=1时,函数取最大值,将x=1,代入,中得:,计算出函数图象与x轴的另一交点为(3,0)设函数解析式为:,将交点坐标代入得化简得:,将x=1,代入可得:,故函数的最大值为-4a,、变形为:要使方程无实数根,则,将c=-3a,,代入得:,因为a<0,则,则,综上所述,结合以上结论可判断正确的项.
【详解】解:由图象可知,图像开口向下,a<0,对称轴为x=1,故,故b>0,且,则故②正确,
∵图象与y轴的交点为正半轴,∴c>0,则abc<0,故①错误,
由图象可知当x=1时,函数取最大值,将x=1,代入,中得:,
由图象可知函数与x轴交点为(﹣1,0),对称轴为将x=1,故函数图象与x轴的另一交点为(3,0),
设函数解析式为:,
将交点坐标代入得:,故化简得:,
将x=1,代入可得:,故函数的最大值为-4a,故③正确,
变形为:要使方程无实数根,则,将c=-3a,,代入得:,因为a<0,则,则,综上所述,故④正确,则②③④正确,故选C.
【点睛】本题考查二次函数的一般式,二次函数的交点式,二次函数的最值,对称轴,以及交点坐标掌握数形结合思想是解决本题的关键.
12.(2022·浙江杭州)已知二次函数(a,b为常数).命题①:该函数的图像经过点(1,0);命题②:该函数的图像经过点(3,0);命题③:该函数的图像与x轴的交点位于y轴的两侧;命题④:该函数的图像的对称轴为直线.如果这四个命题中只有一个命题是假命题,则这个假命题是( )
A.命题① B.命题② C.命题③ D.命题④
【答案】A
【分析】根据对称轴为直线,确定a的值,根据图像经过点(3,0),判断方程的另一个根为x=-1,位于y轴的两侧,从而作出判断即可.
【详解】假设抛物线的对称轴为直线,则,解得a= -2,
∵函数的图像经过点(3,0),∴3a+b+9=0,解得b=-3,
故抛物线的解析式为,
令y=0,得,解得,
故抛物线与x轴的交点为(-1,0)和(3,0),
函数的图像与x轴的交点位于y轴的两侧;
故命题②,③,④都是正确,命题①错误,故选A.
【点睛】本题考查了待定系数法确定解析式,抛物线与x轴的交点,对称轴,熟练掌握待定系数法,抛物线与x轴的交点问题是解题的关键.
13.(2022·天津)已知抛物线(a,b,c是常数,)经过点,有下列结论:①;②当时,y随x的增大而增大;
③关于x的方程有两个不相等的实数根.其中,正确结论的个数是( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】C
【详解】由题意可知:,,,
,,即,得出,故①正确;
,对称轴,
,时,随的增大而减小,时,随的增大而增大,故②不正确;
,
关于x的方程有两个不相等的实数根,故③正确.故选:C.
【点睛】本题考查二次函数的图象与性质及一元二次方程根的判别式,解题的关键是熟练掌握二次函数的性质并能应用求解.
14.(2022·浙江温州)已知点都在抛物线上,点A在点B左侧,下列选项正确的是( )
A.若,则 B.若,则
C.若,则 D.若,则
【答案】D
【分析】画出二次函数的图象,利用数形结合的思想即可求解.
【详解】解:当时,画出图象如图所示,
根据二次函数的对称性和增减性可得,故选项C错误,选项D正确;
当时,画出图象如图所示,
根据二次函数的对称性和增减性可得,故选项A、B都错误;故选:D
【点睛】本题考查二次函数的图象和性质,借助图象,利用数形结合的思想解题的解决问题的关键.
15.(2022·浙江绍兴)已知抛物线的对称轴为直线,则关于x的方程的根是( )
A.0,4 B.1,5 C.1,-5 D.-1,5
【答案】D
【分析】根据抛物线的对称轴为直线可求出m的值,然后解方程即可.
【详解】抛物线的对称轴为直线,
,解得,关于x的方程为,
,解得,故选:D.
【点睛】本题考查了二次函数的性质及解一元二次方程,准确理解题意,熟练掌握知识点是解题的关键.
16.(2022·山东滨州)如图,抛物线与x轴相交于点,与y轴相交于点C,小红同学得出了以下结论:①;②;③当时,;④.其中正确的个数为( )
A.4 B.3 C.2 D.1
【答案】B
【分析】根据二次函数的图像与性质,逐一判断即可.
【详解】解:∵抛物线与x轴交于点A、B,
∴抛物线对应的一元二次方程有两个不相等的实数根,
即,故①正确;
对称轴为,整理得4a+b=0,故②正确;
由图像可知,当y>0时,即图像在x轴上方时,x<-2或x>6,故③错误,
由图像可知,当x=1时,,故④正确.
∴正确的有①②④,故选:B.
【点睛】本题考查二次函数的性质与一元二次方程的关系,熟练掌握相关知识是解题的关键.
17.(2022·四川南充)已知点在抛物线上,当且时,都有,则m的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据题意可得,抛物线的对称轴为,然后分四种情况进行讨论分析,最后进行综合即可得出结果.
【详解】解:根据题意可得,抛物线的对称轴为,
①当0
③当时,使恒成立,
∴m,∴m,,
④当时,恒不成立;
综上可得:,故选:A.
【点睛】题目主要考查二次函数的基本性质,理解题意,熟练掌握二次函数的基本性质是解题的关键.
二、填空题
18.(2022·新疆)如图,用一段长为的篱芭围成一个一边靠墙的矩形围栏(墙足够长),则这个围栏的最大面积为_______.
【答案】32
【分析】设围栏的宽为x米,则长为米,列出围栏面积S关于x的二次函数解析式,化为顶点式,即可求解.
【详解】解:设围栏的宽为x米,则长为米,
∴围栏的面积,
∴当时,S取最大值,最大值为32,故答案为:32.
【点睛】本题主要考查二次函数的实际应用,根据已知条件列出函数解析式是解题的关键.
19.(2022·甘肃武威)如图,以一定的速度将小球沿与地面成一定角度的方向击出时,小球的飞行路线是一条抛物线.若不考虑空气阻力,小球的飞行高度(单位:m)与飞行时间(单位:s)之间具有函数关系:,则当小球飞行高度达到最高时,飞行时间_________s.
【答案】2
【分析】把一般式化为顶点式,即可得到答案.
【详解】解:∵h=-5t2+20t=-5(t-2)2+20,且-5<0,
∴当t=2时,h取最大值20,故答案为:2.
【点睛】本题考查二次函数的应用,解题的关键是掌握将二次函数一般式化为顶点式.
20.(2022·江苏连云港)如图,一位篮球运动员投篮,球沿抛物线运行,然后准确落入篮筐内,已知篮筐的中心离地面的高度为,则他距篮筐中心的水平距离是_________.
【答案】4
【分析】将代入中可求出x,结合图形可知,即可求出OH.
【详解】解:当时,,解得:或,
结合图形可知:,故答案为:4
【点睛】本题考查二次函数的实际应用:投球问题,解题的关键是结合函数图形确定x的值.
21.(2022·四川成都)距离地面有一定高度的某发射装置竖直向上发射物体,物体离地面的高度(米)与物体运动的时间(秒)之间满足函数关系,其图像如图所示,物体运动的最高点离地面20米,物体从发射到落地的运动时间为3秒.设表示0秒到秒时的值的“极差”(即0秒到秒时的最大值与最小值的差),则当时,的取值范围是_________;当时,的取值范围是_________.
【答案】
【分析】根据题意,得-45+3m+n=0,,确定m,n的值,从而确定函数的解析式,根据定义计算确定即可.
【详解】根据题意,得-45+3m+n=0,,
∴ ,∴ ,解得m=50,m=10,
当m=50时,n=-105;当m=10时,n=15;
∵抛物线与y轴交于正半轴,∴n>0,∴,
∵对称轴为t==1,a=-5<0,∴时,h随t的增大而增大,
当t=1时,h最大,且(米);当t=0时,h最最小,且(米);
∴w=,∴w的取值范围是,故答案为:.
当时,的取值范围是
∵对称轴为t==1,a=-5<0,
∴时,h随t的增大而减小,
当t=2时,h=15米,且(米);当t=3时,h最最小,且(米);
∴w=,w=,
∴w的取值范围是,
故答案为:.
【点睛】本题考查了待定系数法确定抛物线的解析式,函数的最值,增减性,对称性,新定义计算,熟练掌握函数的最值,增减性,理解新定义的意义是解的关键.
22.(2022·四川遂宁)抛物线y=ax2+bx+c(a,b,c为常数)的部分图象如图所示,设m=a-b+c,则m的取值范围是______.
【答案】
【分析】由抛物线开口方向,对称轴位置,抛物线与y轴交点位置及抛物线经过(1,0)可得a,b,c的等量关系,然后将x=-1代入解析式求解.
【详解】解:∵抛物线开口向上,
∴a>0,
∵抛物线对称轴在y轴左侧,
∴-<0,
∴b>0,
∵抛物线经过(0,-2),
∴c=-2,
∵抛物线经过(1,0),
∴a+b+c=0,
∴a+b=2,b=2-a,
∴y=ax2+(2-a)x-2,
当x=-1时,y=a+a-2-2=2a-4,
∵b=2-a>0,
∴0<a<2,
∴-4<2a-4<0,故答案为:-4<m<0.
【点睛】本题考查二次函数图象与系数的关系,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.
23.(2022·湖北武汉)已知抛物线(,,是常数)开口向下,过,两点,且.下列四个结论:①;②若,则;
③若点,在抛物线上,,且,则;
④当时,关于的一元二次方程必有两个不相等的实数根.
其中正确的是_________(填写序号).
【答案】①③④
【分析】首先判断对称轴,再由抛物线的开口方向判断①;由抛物线经过A(-1,0),,当时,,求出,再代入判断②,抛物线,由点,在抛物线上,得,,把两个等式相减,整理得,通过判断,的符号判断③;将方程写成a(x-m)(x+1)-1=0,整理,得,再利用判别式即可判断④.
【详解】解:抛物线过,两点,且,,
,,即,
抛物线开口向下,, ,故①正确;
若,则,
,,故②不正确;
抛物线,点,在抛物线上,∴,,把两个等式相减,整理得,
,,,
,
,,故③正确;
依题意,将方程写成a(x-m)(x+1)-1=0,整理,得,
,
,,,,, 故④正确.
综上所述,①③④正确.故答案为;①③④.
【点睛】本题考查二次函数图象与系数的关系,解题关键是掌握二次函数的性质,掌握二次函数与方程及不等式的关系.
24.(2022·四川南充)如图,水池中心点O处竖直安装一水管,水管喷头喷出抛物线形水柱,喷头上下移动时,抛物线形水柱随之竖直上下平移,水柱落点与点O在同一水平面.安装师傅调试发现,喷头高时,水柱落点距O点;喷头高时,水柱落点距O点.那么喷头高_______________m时,水柱落点距O点.
【答案】8
【分析】由题意可知,在调整喷头高度的过程中,水柱的形状不发生变化,则当喷头高2.5m时,可设y=ax2+bx+2.5,将(2.5,0)代入解析式得出2.5a+b+1=0;喷头高4m时,可设y=ax2+bx+4,将(3,0)代入解析式得9a+3b+4=0,联立可求出a和b的值,设喷头高为h时,水柱落点距O点4m,则此时的解析式为y=ax2+bx+h,将(4,0)代入可求出h.
【详解】解:由题意可知,在调整喷头高度的过程中,水柱的形状不发生变化,
当喷头高2.5m时,可设y=ax2+bx+2.5,
将(2.5,0)代入解析式得出2.5a+b+1=0①,
喷头高4m时,可设y=ax2+bx+4,
将(3,0)代入解析式得9a+3b+4=0②,
联立可求出,,
设喷头高为h时,水柱落点距O点4m,
∴此时的解析式为,
将(4,0)代入可得,
解得h=8.故答案为:8.
【点睛】本题考查了二次函数在实际生活中的运用,重点是二次函数解析式的求法,直接利用二次函数的平移性质是解题关键.
三.解答题
25.(2022·湖北荆州)某企业投入60万元(只计入第一年成本)生产某种产品,按网上订单生产并销售(生产量等于销售量).经测算,该产品网上每年的销售量y(万件)与售价x(元/件)之间满足函数关系式y=24-x,第一年除60万元外其他成本为8元/件.
(1)求该产品第一年的利润w(万元)与售价x之间的函数关系式;
(2)该产品第一年利润为4万元,第二年将它全部作为技改资金再次投入(只计入第二年成本)后,其他成本下降2元/件.①求该产品第一年的售价;②若第二年售价不高于第一年,销售量不超过13万件,则第二年利润最少是多少万元?
【答案】(1)
(2)①第一年的售价为每件16元,②第二年的最低利润为万元.
【分析】(1)由总利润等于每件产品的利润乘以销售的数量,再减去投资成本,从而可得答案;
(2)①把代入(1)的函数解析式,再解方程即可,②由总利润等于每件产品的利润乘以销售的数量,再减去投资成本,列函数关系式,再利用二次函数的性质求解利润范围即可得到答案.
(1)解:由题意得:
(2)①由(1)得:当时,
则即
解得:
即第一年的售价为每件16元,
② 第二年售价不高于第一年,销售量不超过13万件,
解得:
其他成本下降2元/件,
∴
对称轴为
当时,利润最高,为77万元,而
当时,(万元)
当时, (万元)
所以第二年的最低利润为万元.
【点睛】本题考查的是二次函数的实际应用,二次函数的性质,理解题意,列出函数关系式,再利用二次函数的性质解题是关键.
26.(2022·湖北十堰)某商户购进一批童装,40天销售完毕.根据所记录的数据发现,日销售量(件)与销售时间(天)之间的关系式是 ,销售单价(元/件)与销售时间(天)之间的函数关系如图所示.
(1)第15天的日销售量为_________件;
(2)当时,求日销售额的最大值;
(3)在销售过程中,若日销售量不低于48件的时间段为“火热销售期”,则“火热销售期”共有多少天?
【答案】(1)30(2)2100元(3)9天
【分析】(1)将直接代入表达式即可求出销售量;
(2)设销售额为元,分类讨论,当时,由图可知,销售单价;当时,有图可知,p是x的一次函数,用待定系数法求出p的表达式;分别列出函数表达式,在自变量取值范围内求取最大值即可;
(3)分类讨论,当和时列出不等式,解不等式,即可得出结果.
(1)解:当时,销售量;故答案为30;
(2)设销售额为元,
①当时,由图可知,销售单价,
此时销售额
∵,
∴随的增大而增大
当时,取最大值
此时
②当时,有图可知,p是x的一次函数,且过点(20,40)、(40,30)
设销售单价,
将(20,40)、(40,30)代入得:
解得
∴
∴
∵,
∴当时,随的增大而增大
当时,取最大值
此时
∵
∴的最大值为2100,
∴当时,日销售额的最大值为2100元;
(3)当时, 解得
∴
当,
解得
∴
∴,共9天
∴日销售量不低于48件的时间段有9天.
【点睛】本题考查一元一次方程、一次函数、一元一次不等式、二次函数,是初中数学应用题的综合题型,解题的关键在于利用题目中的等量关系、不等关系列出方程、不等式,求出函数表达式,其中自变量取值范围是易错点、难点.
27.(2022·四川广元)为推进“书香社区”建设,某社区计划购进一批图书.已知购买2本科技类图书和3本文学类图书需154元,购买4本科技类图书和5本文学类图书需282元.
(1)科技类图书与文学类图书的单价分别为多少元?
(2)为了支持“书香社区”建设,助推科技发展,商家对科技类图书推出销售优惠活动(文学类图书售价不变):购买科技类图书超过40本但不超过50本时,每增加1本,单价降低1元;超过50本时,均按购买50本时的单价销售.社区计划购进两种图书共计100本,其中科技类图书不少于30本,但不超过60本.按此优惠,社区至少要准备多少购书款?
【答案】(1)科技类图书的单价为38元,文学类图书的单价为26元.
(2)社区至少要准备2700元购书款.
【分析】(1)设科技类图书的单价为x元,文学类图书的单价为y元,然后根据题意可列出方程组进行求解;
(2)设社区需要准备w元购书款,购买科技类图书m本,则文学类图书有(100-m)本,由(1)及题意可分当时,当时及当时,进而问题可分类求解即可.
(1)解:设科技类图书的单价为x元,文学类图书的单价为y元,由题意得:
,解得:;
答:科技类图书的单价为38元,文学类图书的单价为26元.
(2)解:设社区需要准备w元购书款,购买科技类图书m本,则文学类图书有(100-m)本,由(1)可得:
①当时,则有:,
∵12>0,
∴当m=30时,w有最小值,即为;
②当时,则有:,
∵-1<0,对称轴为直线,
∴当时,w随m的增大而减小,
∴当m=50时,w有最小值,即为;
③当时,此时科技类图书的单价为(元),则有,
∵2>0,
∴当m=51时,w有最小值,即为;
综上所述:社区至少要准备2700元的购书款.
【点睛】本题主要考查二元一次方程组的应用、一次函数与二次函数的应用,解题的关键是找准等量关系,注意分类讨论.
28.(2022·湖北黄冈)为增强民众生活幸福感,市政府大力推进老旧小区改造工程.和谐小区新建一小型活动广场,计划在360m2的绿化带上种植甲乙两种花卉.市场调查发现:甲种花卉种植费用y(元/m2)与种植面积x(m2)之间的函数关系如图所示,乙种花卉种植费用为15元/m2.
(1)当x≤100时,求y与x的函数关系式,并写出x的取值范围;
(2)当甲种花卉种植面积不少于30m2,且乙种花卉种植面积不低于甲种花卉种植面积的3倍时.
①如何分配甲乙两种花卉的种植面积才能使种植的总费用w(元)最少?最少是多少元?
②受投入资金的限制,种植总费用不超过6000元,请直接写出甲种花卉种植面积x的取值范围.
【答案】(1);
(2)①甲种花卉种植90m2, 乙种花卉种植270m2时,种植的总费用w最少,最少为5625元;
②或.
【分析】(1)根据函数图像分两种情况,时y为常数,时y为一次函数,设出函数解析式,将两端点值代入求出解析式,将两种情况汇总即可;
(2)①设甲种花卉种植面积为,则乙种花卉种植面积为,根据乙的面积不低于甲的3倍可求出,利用总费用等于两种花卉费用之和,将m分不同范围进行讨论列出总费用代数式,根据m的范围解出最小值进行比较即可;
②将x按图像分3种范围分别计算总费用的取值范围即可.
(1)
由图像可知,当甲种花卉种植面积m2时,费用y保持不变,为30(元/m2),
所以此区间的函数关系式为:,
当甲种花卉种植面积m2时,函数图像为直线,
设函数关系式为:,
∵当x=40时,y=30,当x=100时,y=15,代入函数关系式得:
,
解得:,
∴
∴当时,y与x的函数关系式应为:
;
(2)
①设甲种花卉种植面积为,则乙种花卉种植面积为,
∵乙种花卉种植面积不低于甲种花卉种植面积的3倍,
∴,
解得:,
∴m的范围为:
当时,,
此时当m最小时,w最小,
即当m=30时,w有最小值(元),
当时,,
此时当m=90时,离对称轴m=50最远,w最小,
即当m=90时,w有最小值(元)
∵5625<5850,
∴当m=90时种植的总费用w最少,为5625元,此时乙种花卉种植面积为=270,
故甲种花卉种植90m2, 乙种花卉种植270m2时,种植的总费用w最少,最少为5625元.
②由以上解析可知:
(1)当时,总费用=(元),
(2)当时,总费用=,
令,
解得:或,
又∵,
∴
(3)当时,总费用=(元),
综上,在、和时种植总费用不会超过6000元,
所以甲种花卉种植面积x的取值范围为:或.
【点睛】本题考查一次函数的实际应用,解题关键是根据函数图像获取自变量的取值范围,仔细分情况讨论,掌握二次函数在自变量取值范围内求最小值的方法.
29.(2022·江苏扬州)如图是一块铁皮余料,将其放置在平面直角坐标系中,底部边缘在轴上,且dm,外轮廓线是抛物线的一部分,对称轴为轴,高度dm.现计划将此余料进行切割:
(1)若切割成正方形,要求一边在底部边缘上且面积最大,求此正方形的面积;
(2)若切割成矩形,要求一边在底部边缘上且周长最大,求此矩形的周长;
(3)若切割成圆,判断能否切得半径为dm的圆,请说明理由.
【答案】(1) ;
(2)20dm;
(3)能切得半径为3dm的圆.
【分析】(1)先把二次函数解析式求出来,设正方形的边长为2m,表示在二次函数上点的坐标,代入即可得到关于m的方程进行求解;
(2)如详解2中图所示,设矩形落在AB上的边DE=2n,利用函数解析式求解F点坐标,进而表示出矩形的周长求最大值即可;
(3)为了保证尽可能截取圆,应保证圆心H坐标为(0,3),表示出圆心H到二次函数上个点之间的距离与半径3进行比较即可.
(1)
由题目可知A(-4,0),B(4,0),C(0,8)
设二次函数解析式为y=ax²+bx+c,
∵对称轴为y轴,
∴b=0,将A、C代入得,a=,c=8
则二次函数解析式为,
如下图所示,正方形MNPQ即为符合题意得正方形,设其边长为2m,
则P点坐标可以表示为(m,2m)
代入二次函数解析式得,
,解得(舍去),
∴2m=,
则正方形的面积为;
(2)
如下如所示矩形DEFG,设DE=2n,则E(n,0)
将x=n代入二次函数解析式,得
,
则EF=,
矩形DEFG的周长为:2(DE+EF)=2(2n+)=,
当n=2时,矩形的周长最大,最大周长为20dm;
(3)
如下图所示,为了保证尽可能截取圆,应保证圆心H坐标为(0,3),
则圆心H到二次函数上个点之间的距离为,
∴能切得半径为3dm的圆.
【点睛】本题考查了二次函数与几何结合,熟练掌握各图形的性质,能灵活运用坐标与线段长度之间的转换是解题的关键.
30.(2022·江西)跳台滑雪运动可分为助滑、起跳、飞行和落地四个阶段,运动员起跳后飞行的路线是抛物线的一部分(如图中实线部分所示),落地点在着陆坡(如图中虚线部分所示)上,着陆坡上的基准点K为飞行距离计分的参照点,落地点超过K点越远,飞行距离分越高.2022年北京冬奥会跳台滑雪标准台的起跳台的高度为,基准点K到起跳台的水平距离为,高度为(h为定值).设运动员从起跳点A起跳后的高度与水平距离之间的函数关系为.
(1)c的值为__________;
(2)①若运动员落地点恰好到达K点,且此时,求基准点K的高度h;
②若时,运动员落地点要超过K点,则b的取值范围为__________;
(3)若运动员飞行的水平距离为时,恰好达到最大高度,试判断他的落地点能否超过K点,并说明理由.
【答案】(1)66
(2)①基准点K的高度h为21m;②b>;
(3)他的落地点能超过K点,理由见解析.
【分析】(1)根据起跳台的高度OA为66m,即可得c=66;
(2)①由a=﹣ ,b=,知y=﹣x2+x+66,根据基准点K到起跳台的水平距离为75m,即得基准点K的高度h为21m;
②运动员落地点要超过K点,即是x=75时,y>21,故﹣×752+75b+66>21,即可解得答案;
(3)运动员飞行的水平距离为25m时,恰好达到最大高度76m,即是抛物线的顶点为(25,76),设抛物线解析式为y=a(x﹣25)2+76,可得抛物线解析式为y=﹣(x﹣25)2+76,当x=75时,y=36,从而可知他的落地点能超过K点.
(1)
解:∵起跳台的高度OA为66m,
∴A(0,66),
把A(0,66)代入y=ax2+bx+c得:
c=66,
故答案为:66;
(2)
解:①∵a=﹣,b=,
∴y=﹣x2+x+66,
∵基准点K到起跳台的水平距离为75m,
∴y=﹣×752+×75+66=21,
∴基准点K的高度h为21m;
②∵a=﹣,
∴y=﹣x2+bx+66,
∵运动员落地点要超过K点,
∴当x=75时,y>21,
即﹣×752+75b+66>21,
解得b>,
故答案为:b>;
(3)
解:他的落地点能超过K点,理由如下:
∵运动员飞行的水平距离为25m时,恰好达到最大高度76m,
∴抛物线的顶点为(25,76),
设抛物线解析式为y=a(x﹣25)2+76,
把(0,66)代入得:
66=a(0﹣25)2+76,
解得a=﹣,
∴抛物线解析式为y=﹣(x﹣25)2+76,
当x=75时,y=﹣×(75﹣25)2+76=36,
∵36>21,
∴他的落地点能超过K点.
【点睛】本题考查二次函数的应用,解题的关键是读懂题意,能根据题意把实际问题转化为数学问题.
31.(2022·陕西)现要修建一条隧道,其截面为抛物线型,如图所示,线段表示水平的路面,以O为坐标原点,以所在直线为x轴,以过点O垂直于x轴的直线为y轴,建立平面直角坐标系.根据设计要求:,该抛物线的顶点P到的距离为.
(1)求满足设计要求的抛物线的函数表达式;
(2)现需在这一隧道内壁上安装照明灯,如图所示,即在该抛物线上的点A、B处分别安装照明灯.已知点A、B到的距离均为,求点A、B的坐标.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据题意,设抛物线的函数表达式为,再代入(0,0),求出a的值即可;
(2)根据题意知,A,B两点的纵坐标为6,代入函数解析式可求出两点的横坐标,从而 可解决问题.
(1)
依题意,顶点,
设抛物线的函数表达式为,
将代入,得.解之,得.
∴抛物线的函数表达式为.
(2)
令,得.
解之,得.
∴.
【点睛】本题考查了运用待定系数法求二次函数的解析式的运用,由函数值求自变量的值的运用,解答时求出二次函数的解析式是关键.
32.(2022·浙江温州)根据以下素材,探索完成任务.
如何设计拱桥景观灯的悬挂方案?
素材1
图1中有一座拱桥,图2是其抛物线形桥拱的示意图,某时测得水面宽,拱顶离水面.据调查,该河段水位在此基础上再涨达到最高.
素材2
为迎佳节,拟在图1桥洞前面的桥拱上悬挂长的灯笼,如图3.为了安全,灯笼底部距离水面不小于;为了实效,相邻两盏灯笼悬挂点的水平间距均为;为了美观,要求在符合条件处都挂上灯笼,且挂满后成轴对称分布.
问题解决
任务1
确定桥拱形状
在图2中建立合适的直角坐标系,求抛物线的函数表达式.
任务2
探究悬挂范围
在你所建立的坐标系中,仅在安全的条件下,确定悬挂点的纵坐标的最小值和横坐标的取值范围.
任务3
拟定设计方案
给出一种符合所有悬挂条件的灯笼数量,并根据你所建立的坐标系,求出最左边一盏灯笼悬挂点的横坐标.
【答案】任务一:见解析,;任务二:悬挂点的纵坐标的最小值是;;任务三:两种方案,见解析
【分析】任务一:根据题意,以拱顶为原点,建立如图1所示的直角坐标系,待定系数法求解析式即可求解;
任务二:根据题意,求得悬挂点的纵坐标,进而代入函数解析式即可求得横坐标的范围;
任务三:有两种设计方案,分情况讨论,方案一:如图2(坐标系的横轴,图3同),从顶点处开始悬挂灯笼;方案二:如图3,从对称轴两侧开始悬挂灯笼,正中间两盏与对称轴的距离均为,根据题意求得任意一种方案即可求解.
【详解】任务一:以拱顶为原点,建立如图1所示的直角坐标系,
则顶点为,且经过点.
设该抛物线函数表达式为,
则,
∴,
∴该抛物线的函数表达式是.
任务二:∵水位再上涨达到最高,灯笼底部距离水面至少,灯笼长,
∴悬挂点的纵坐标,
∴悬挂点的纵坐标的最小值是.
当时,,解得或,
∴悬挂点的横坐标的取值范围是.
任务三:有两种设计方案
方案一:如图2(坐标系的横轴,图3同),从顶点处开始悬挂灯笼.
∵,相邻两灯笼悬挂点的水平间距均为,
∴若顶点一侧挂4盏灯笼,则,
若顶点一侧挂3盏灯笼,则,
∴顶点一侧最多可挂3盏灯笼.
∵挂满灯笼后成轴对称分布,
∴共可挂7盏灯笼.
∴最左边一盏灯笼悬挂点的横坐标是.
方案二:如图3,从对称轴两侧开始悬挂灯笼,正中间两盏与对称轴的距离均为,
∵若顶点一侧挂5盏灯笼,则,
若顶点一侧挂4盏灯笼,则,
∴顶点一侧最多可挂4盏灯笼.
∵挂满灯笼后成轴对称分布,
∴共可挂8盏灯笼.
∴最左边一盏灯笼悬挂点的横坐标是.
【点睛】本题考查了二次函数的应用,根据题意建立坐标系,掌握二次函数的性质是解题的关键.
33.(2022·浙江嘉兴)已知抛物线L1:y=a(x+1)2-4(a≠0)经过点A(1,0).
(1)求抛物线L1的函数表达式.
(2)将抛物线L1向上平移m(m>0)个单位得到抛物线L2.若抛物线L2的顶点关于坐标原点O的对称点在抛物线L1上,求m的值.
(3)把抛物线L1向右平移n(n>0)个单位得到抛物线L3,若点B(1,y1),C(3,y2)在抛物线L3上,且y1>y2,求n的取值范围.
【答案】(1)
(2)的值为4
(3)
【分析】(1)把代入即可解得抛物线的函数表达式为;
(2)将抛物线向上平移个单位得到抛物线,顶点为,关于原点的对称点为,代入可解得的值为4;
(3)把抛物线向右平移个单位得抛物线为,根据点B(1,y1),C(3,y2)都在抛物线上,当y1>y2时,可得,即可解得的取值范围是.
(1)
解:把代入得:
,
解得,
;
答:抛物线的函数表达式为;
(2)
解:抛物线的顶点为,
将抛物线向上平移个单位得到抛物线,则抛物线的顶点为,
而关于原点的对称点为,
把代入得:
,
解得,
答:的值为4;
(3)
解:把抛物线向右平移个单位得到抛物线,抛物线解析式为,
点,都在抛物线上,
,
,
y1>y2,
,
整理变形得:,
,
解得,
的取值范围是.
【点睛】本题考查二次函数综合应用,涉及待定系数法,对称及平移变换等知识,解题的关键是能得出含字母的式子表达抛物线平移后的解析式.
34.(2022·浙江杭州)设二次函数(b,c是常数)的图像与x轴交于A,B两点.
(1)若A,B两点的坐标分别为(1,0),(2,0),求函数的表达式及其图像的对称轴.
(2)若函数的表达式可以写成(h是常数)的形式,求的最小值.
(3)设一次函数(m是常数).若函数的表达式还可以写成的形式,当函数的图像经过点时,求的值.
【答案】(1),
(2)
(3)或
【分析】(1)利用待定系数法计算即可.
(2)根据等式的性质,构造以b+c为函数的二次函数,求函数最值即可.
(3)先构造y的函数,把点代入解析式,转化为的一元二次方程,解方程变形即可.
(1)由题意,二次函数(b,c是常数)经过(1,0),(2,0),
∴,
解得,
∴抛物线的解析式.
∴ 图像的对称轴是直线.
(2)由题意,得,
∵,
∴b=-4h,c=
∴,
∴当时,的最小值是.
(3)
由题意,得
因为函数y的图像经过点,
所以,
所以,或.
【点睛】本题考查了二次函数的待定系数法,二次函数的最值,对称性,熟练掌握二次函数的最值,对称性是解题的关键.
35.(2022·浙江宁波)为了落实劳动教育,某学校邀请农科院专家指导学生进行小番茄的种植,经过试验,其平均单株产量y千克与每平方米种植的株数x(,且x为整数)构成一种函数关系.每平方米种植2株时,平均单株产量为4千克;以同样的栽培条件,每平方米种植的株数每增加1株,单株产量减少0.5千克.
(1)求y关于x的函数表达式.
(2)每平方米种植多少株时,能获得最大的产量?最大产量为多少千克?
【答案】(1)(,且x为整数)
(2)每平方米种植5株时,能获得最大的产量,最大产量为12.5千克
【分析】(1)由每平方米种植的株数每增加1株,单株产量减少0.5千克,即可得求得解析式;
(2)设每平方米小番茄产量为W千克,由产量=每平方米种植株数×单株产量即可列函数关系式,由二次函数性质可得答案.
(1)解:∵∵每平方米种植的株数每增加1株,单株产量减少0.5千克,
∴(,且x为整数);
(2)解:设每平方米小番茄产量为W千克,
.
∴当时,w有最大值12.5千克.
答:每平方米种植5株时,能获得最大的产量,最大产量为12.5千克.
【点睛】本题考查二次函数的应用,解题的关键是读懂题意,列出函数关系式.
36.(2022·浙江绍兴)已知函数(b,c为常数)的图象经过点(0,﹣3),(﹣6,﹣3).(1)求b,c的值.(2)当﹣4≤x≤0时,求y的最大值.
(3)当m≤x≤0时,若y的最大值与最小值之和为2,求m的值.
【答案】(1)b=-6,c=-3(2)x=-3时,y有最大值为6(3)m=-2或
【分析】(1)把(0,-3),(-6,-3)代入y=,即可求解;
(2)先求出抛物线的顶点坐标为(-3,6),再由-4≤x≤0,可得当x=-3时,y有最大值,即可求解;
(3)由(2)得当x>-3时,y随x的增大而减小;当x≤-3时,y随x的增大而增大,然后分两种情况:当-3<m≤0时,当m≤-3时,即可求解.
(1)解:把(0,-3),(-6,-3)代入y=,得∶
,解得:;
(2)解:由(1)得:该函数解析式为y==,
∴抛物线的顶点坐标为(-3,6),
∵-1<0
∴抛物线开口向下,
又∵-4≤x≤0,
∴当x=-3时,y有最大值为6.
(3)解:由(2)得:抛物线的对称轴为直线x=-3,
∴当x>-3时,y随x的增大而减小;当x≤-3时,y随x的增大而增大,
①当-3<m≤0时,
当x=0时,y有最小值为-3,
当x=m时,y有最大值为,
∴+(-3)=2,
∴m=-2或m=-4(舍去).
②当m≤-3时,
当x=-3时,y有最大值为6,
∵y的最大值与最小值之和为2,
∴y最小值为-4,
∴=-4,
∴m=或m=(舍去).
综上所述,m=-2或.
【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,并利用分类讨论思想解答是解题的关键.
37.(2022·安徽)如图1,隧道截面由抛物线的一部分AED和矩形ABCD构成,矩形的一边BC为12米,另一边AB为2米.以BC所在的直线为x轴,线段BC的垂直平分线为y轴,建立平面直角坐标系xOy,规定一个单位长度代表1米.E(0,8)是抛物线的顶点.
(1)求此抛物线对应的函数表达式;
(2)在隧道截面内(含边界)修建“”型或“”型栅栏,如图2、图3中粗线段所示,点,在x轴上,MN与矩形的一边平行且相等.栅栏总长l为图中粗线段,,,MN长度之和.请解决以下问题:
(ⅰ)修建一个“”型栅栏,如图2,点,在抛物线AED上.设点的横坐标为,求栅栏总长l与m之间的函数表达式和l的最大值;
(ⅱ)现修建一个总长为18的栅栏,有如图3所示的修建“”型或“”型栅型两种设计方案,请你从中选择一种,求出该方案下矩形面积的最大值,及取最大值时点的横坐标的取值范围(在右侧).
【答案】(1)y=x2+8
(2)(ⅰ)l=m2+2m+24,l的最大值为26;(ⅱ)方案一:+9≤P1横坐标≤;方案二:+≤P1横坐标≤
【分析】(1)通过分析A点坐标,利用待定系数法求函数解析式;
(2)(ⅰ)结合矩形性质分析得出P2的坐标为(m,-m2+8),然后列出函数关系式,利用二次函数的性质分析最值;
(ⅱ)设P2P1=n,分别表示出方案一和方案二的矩形面积,利用二次函数的性质分析最值,从而利用数形结合思想确定取值范围.
(1)由题意可得:A(-6,2),D(6,2),
又∵E(0,8)是抛物线的顶点,
设抛物线对应的函数表达式为y=ax2+8,将A(-6,2)代入,
(-6)2a+8=2,解得:a=,
∴抛物线对应的函数表达式为y=x2+8;
(2)(ⅰ)∵点P1的横坐标为m(0<m≤6),且四边形P1P2P3P4为矩形,点P2,P3在抛物线AED上,
∴P2的坐标为(m,m2+8),
∴P1P2=P3P4=MN=m2+8,P2P3=2m,
∴l=3(m2+8)+2m=m2+2m+24=(m-2)2+26,
∵<0,∴当m=2时,l有最大值为26,
即栅栏总长l与m之间的函数表达式为l=m2+2m+24,l的最大值为26;
(ⅱ)方案一:设P2P1=n,则P2P3=18-3n,
∴矩形P1P2P3P4面积为(18-3n)n=-3n2+18n=-3(n-3)2+27,
∵-3<0,
∴当n=3时,矩形面积有最大值为27,
此时P2P1=3,P2P3=9,令x2+8=3,解得:x=,
∴此时P1的横坐标的取值范围为+9≤P1横坐标≤,
方案二:设P2P1=n,则P2P3=9-n,
∴矩形P1P2P3P4面积为(9-n)n=-n2+9n=-(n-)2+,
∵-1<0,∴当n=时,矩形面积有最大值为,
此时P2P1=,P2P3=,令x2+8=,解得:x=,
∴此时P1的横坐标的取值范围为+≤P1横坐标≤.
【点睛】本题考查二次函数的应用,掌握待定系数法求函数解析式,准确识图,确定关键点的坐标,利用数形结合思想解题是关键.
38.(2022·山东滨州)某种商品每件的进价为10元,若每件按20元的价格销售,则每月能卖出360件;若每件按30元的价格销售,则每月能卖出60件.假定每月的销售件数y是销售价格x(单位:元)的一次函数.
(1)求y关于x的一次函数解析式;
(2)当销售价格定为多少元时,每月获得的利润最大?并求此最大利润.
【答案】(1)
(2)价格为21元时,才能使每月获得最大利润,最大利润为3630元
【分析】(1)设,把,和,代入求出k、b的值,从而得出答案;
(2)根据总利润=每件利润×每月销售量列出函数解析式,配方成顶点式,利用二次函数的性质求解可得答案.
(1)解:设,把,和,代入可得
,解得,
则;
(2)解:每月获得利润
.
∵,
∴当时,P有最大值,最大值为3630.
答:当价格为21元时,才能使每月获得最大利润,最大利润为3630元.
【点睛】本题主要考查了一次函数解析式的求法和二次函数的应用,解题的关键是理解题意找到其中蕴含的相等关系,并据此得出函数解析式及二次函数的性质,然后再利用二次函数求最值.
39.(2022·湖南湘潭)已知抛物线.
(1)如图①,若抛物线图象与轴交于点,与轴交点.连接.
①求该抛物线所表示的二次函数表达式;
②若点是抛物线上一动点(与点不重合),过点作轴于点,与线段交于点.是否存在点使得点是线段的三等分点?若存在,请求出点的坐标;若不存在,请说明理由.
(2)如图②,直线与轴交于点,同时与抛物线交于点,以线段为边作菱形,使点落在轴的正半轴上,若该抛物线与线段没有交点,求的取值范围.
【答案】(1)①,②存在,点P坐标为(2,-3)或(,-),理由见解析
(2)b<或b>
【分析】(1)①直接用待定系数法求解;②先求出直线AB的解析式,设点M(m,m-3)点P(m,m2-2m-3)若点是线段的三等分点,则或,代入求解即可;
(2)先用待定系数法求出n的值,再利用勾股定理求出CD的长为5,因为四边形CDFE是菱形,由此得出点E的坐标.再根据该抛物线与线段没有交点,分两种情况(CE在抛物线内和CE在抛物线右侧)进行讨论,求出b的取值范围.
(1)
①解:把,代入,得
,
解得:,
∴
②解:存在,理由如下,
设直线AB的解析式为y=kx+b,把, 代入,得
,
解得,
∴直线AB的解析式为y=x-3,
设点M(m,m-3)、点P(m,m2-2m-3)
若点是线段的三等分点,
则或,
即或,
解得:m=2或m=或m=3,
经检验,m=3是原方程的增根,故舍去,
∴m=2或m=
∴点P坐标为(2,-3)或(,-)
(2)解:把点D(-3,0)代入直线,解得n=4,
∴直线,
当x=0时,y=4,即点C(0,4)
∴CD==5,
∵四边形CDFE是菱形,
∴CE=EF=DF=CD=5,
∴点E(5,4)
∵点在抛物线上,
∴(-3)2-3b+c=0,
∴c=3b-9,
∴,
∵该抛物线与线段没有交点,
分情况讨论
当CE在抛物线内时
52+5b+3b-9<4
解得:b<
当CE在抛物线右侧时,
3b-9>4
解得:b>
综上所述,b<或b>
【点睛】此题考查了二次函数和一次函数以及图形的综合,解题的关键是数形结合和分情况讨论.
40.(2022·四川乐山)如图1,已知二次函数的图象与x轴交于点、,与y轴交于点C,且.
(1)求二次函数的解析式;
(2)如图2,过点C作轴交二次函数图象于点D,P是二次函数图象上异于点D的一个动点,连接PB、PC,若,求点P的坐标;
(3)如图3,若点P是二次函数图象上位于BC下方的一个动点,连接OP交BC于点Q.设点P的横坐标为t,试用含t的代数式表示的值,并求的最大值.
【答案】(1);
(2)P(1+)或(1-);
(3)
【分析】(1)在Rt△AOC中求出OC的长,从而确定点C的坐标,将二次函数设为交点式,将点C的坐标代入,进一步求得结果;
(2)可分为点P在第三象限和第一象限两种情况:当点P在第三象限时,设点P(a,),可表示出△BCD的面积,作PE∥AB交BC于E,先求出直线BC,从而得到E点坐标,从而表示出△PBC的面积,根据S△PBC=S△BCD,列出方程,进一步求得结果,当P在第一象限,同样的方法求得结果;
(3)作PN⊥AB于N,交BC于M,根据P(t,),M(t,),表示出PM的长,根据PN∥OC,得出△PQM∽△OQC,从而得出,从而得出的函数表达式,进一步求得结果.
(1)
∵A(-1,0),
∴OA=1,
又∵∠AOC=90°,tan∠OAC=,
∴OC=2OA=2即点C的坐标为(0,-2),
设二次函数的解析式为y=a(x+1)(x-2),
将C点坐标代入得:a=1,
∴y=(x+1)(x-2)=;
(2)
设点P(a,),如图所示,当点P在第三象限时,作PE∥AB交BC于E,
∵B(2,0),C(0,-2),
∴直线BC的解析式为:y=x-2,
∴当时,x=y+2=,
∴PE==,
∴S△PBC=PE·OC,
∵抛物线的对称轴为y=,CD∥x轴,C(0,-2),
∴点D(1,-2),
∴CD=1,
∴S△BCD=CD·OC,
∴PE·OC=CD·OC,
∴a2-2a=1,
解得a1=1+(舍去),a2=1-;
当x=1-时,y==a-1=-,
∴P(1-,-),
如图,当点P在第一象限时,作PE⊥x轴于点E,交直线BC于F,
∴F(a,a-2),
∴PF=()-(a-2)=,
∴S△PBC=PF·OB=CD·OC,
∴=1,
解得a1=1+,a2=1-(舍去);
当a=1+时,y==,
∴P(1+,),
综上所述,P点坐标为(1+)或(1-);
(3)
如图,作PN⊥AB于N,交BC于M,
由题意可知,P(t,),M(t,t-2),
∴PM=(t-2)-()=-,
又∵PN∥OC,
∴△PQM∽△OQC,
∴+,
∴当t=1时,()最大=.
【点睛】本题考查二次函数的综合应用,三角函数的应用、二次函数的解析式、相似三角形的综合和配方法求最值等,熟练掌握二次函数的图象与性质是解决此类问题的关键.
41.(2022·浙江湖州)如图1,已知在平面直角坐标系xOy中,四边形OABC是边长为3的正方形,其中顶点A,C分别在x轴的正半轴和y轴的正半轴上,抛物线经过A,C两点,与x轴交于另一个点D.
(1)①求点A,B,C的坐标;
②求b,c的值.
(2)若点P是边BC上的一个动点,连结AP,过点P作PM⊥AP,交y轴于点M(如图2所示).当点P在BC上运动时,点M也随之运动.设BP=m,CM=n,试用含m的代数式表示n,并求出n的最大值.
【答案】(1)①A(3,0),B(3,3),C(0,3);②
(2);
【分析】(1)①根据坐标与图形的性质即可求解;②利用待定系数法求解即可;
(2)证明Rt△ABP∽Rt△PCM,根据相似三角形的性质得到n关于m的二次函数,利用二次函数的性质即可求解.
(1)
解:①∵正方形OABC的边长为3,
∴点A,B,C的坐标分别为A(3,0),B(3,3),C(0,3);
②把点A(3,0),C(0,3)的坐标分别代入y=−x2+bx+c,
得,解得;
(2)
解:由题意,得∠APB=90°-∠MPC=∠PMC,∠B=∠PCM=90°,
∴Rt△ABP∽Rt△PCM,
∴,即.
整理,得,即.
∴当时,n的值最大,最大值是.
【点睛】本题综合考查了正方形的性质,相似三角形的判定和性质,二次函数的性质,待定系数法求函数解析式,根据正方形的性质求出点A,B,C的坐标是解题的关键.
42.(2022·云南)已知抛物线经过点(0,2),且与轴交于A、B两点.设k是抛物线与轴交点的横坐标;M是抛物线的点,常数m>0,S为△ABM的面积.已知使S=m成立的点M恰好有三个,设T为这三个点的纵坐标的和.
(1)求c的值;(2)直接写出T的值;(3)求的值.
【答案】(1)2(2)(3)
【分析】(1)将点(0,2)带入直接求解;(2)找到三个点M的纵坐标之间的而关系,即可求解;(3)将函数转化为方程,即可表示出,,带入原式即可求解.
(1)解:∵将点(0,2)带入得:
.
(2)由(1)可知,抛物线的解析式为,
∵当S=m时恰好有三个点M满足,
∴必有一个M为抛物线的顶点,且M纵坐标互为相反数.
当时,.
即此时M( , ),则另外两个点的纵坐标为.
∴.
(3)由题可知,,则
∴
则
.
【点睛】本题考查二次函数的性质、二次函数与方程的关系、代数式求值等,属于综合题目,灵活运用代数计算是解题的关键.
43.(2022·四川自贡)已知二次函数.
(1)若,且函数图象经过,两点,求此二次函数的解析式,直接写出抛物线与轴交点及顶点的坐标;
(2)在图①中画出(1)中函数的大致图象,并根据图象写出函数值时自变量的取值范围;
(3)若且,一元二次方程 两根之差等于,函数图象经过,两点,试比较的大小 .
【答案】(1),;;
(2)见详解;;
(3).
【分析】(1)利用待定系数法可求出抛物线的解析式,可得所求点的坐标;
(2)由题意画出图象,结合图象写出的取值范围;
(3)根据题意分别求出,,将点P点Q的坐标代入分别求出,利用作差法比较大小即可.
(1)解:∵,且函数图象经过,两点,
∴,
∴二次函数的解析式为,
∵当时,则,
解得,,
∴抛物线与轴交点的坐标为,,
∵,
∴抛物线的顶点的坐标为.
(2)解:函数的大致图象,如图①所示:
当时,则,
解得,,
由图象可知:当时,函数值.
(3)解:∵且,
∴,,,且一元二次方程必有一根为,
∵一元二次方程 两根之差等于,且
∴方程的另一个根为,
∴抛物线的对称轴为直线:,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,,
∴
∵,,
∴,
,
∴,
∵b>c,
∴-1-c>c,
∴,
∴,
∴.
【点睛】本题是二次函数综合题,考查了二次函数的性质,待定系数法求解析式,数形结合的思想,求出b与c的关系是解题的关键.
44.(2022·四川凉山)在平面直角坐标系xoy中,已知抛物线y=-x2+bx+c经过点A(-1,0)和点B(0,3),顶点为C,点D在其对称轴上,且位于点C下方,将线段DC绕点D按顺时针方向旋转90°,点C落在抛物线上的点P处.
(1)求抛物线的解析式;
(2)求点P的坐标;
(3)将抛物线平移,使其顶点落在原点O,这时点P落在点E的位置,在y轴上是否存在点M,使得MP+ME的值最小,若存在,求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)
(3)存在,
【分析】(1)根据点的坐标,利用待定系数法即可得;
(2)先求出抛物线的对称轴,再设点的坐标为,则,根据旋转的性质可得,从而可得,将点代入抛物线的解析式求出的值,由此即可得;
(3)先根据点坐标的平移规律求出点,作点关于轴的对称点,连接,从而可得与轴的交点即为所求的点,再利用待定系数法求出直线的解析式,由此即可得出答案.
(1)解:将点代入得:,
解得,
则抛物线的解析式为.
(2)解:抛物线的对称轴为直线,其顶点的坐标为,
设点的坐标为,则,
由旋转的性质得:,
,即,
将点代入得:,
解得或(舍去),
当时,,
所以点的坐标为.
(3)解:抛物线的顶点的坐标为,
则将其先向左平移1个单位长度,再向下平移4个单位长度恰好落在原点,
这时点落在点的位置,且,
,即,恰好在对称轴直线上,
如图,作点关于轴的对称点,连接,
则,
由两点之间线段最短可知,与轴的交点即为所求的点,此时的值最小,即的值最小,
由轴对称的性质得:,
设直线的解析式为,
将点代入得:,
解得,
则直线的解析式为,
当时,,
故在轴上存在点,使得的值最小,此时点的坐标为.
【点睛】本题考查了求二次函数的解析式、二次函数的图象与性质、旋转的性质、点坐标的平移规律等知识点,熟练掌握待定系数法和二次函数的图象与性质是解题关键.
45.(2022·江苏连云港)已知二次函数,其中.
(1)当该函数的图像经过原点,求此时函数图像的顶点的坐标;
(2)求证:二次函数的顶点在第三象限;
(3)如图,在(1)的条件下,若平移该二次函数的图像,使其顶点在直线上运动,平移后所得函数的图像与轴的负半轴的交点为,求面积的最大值.
【答案】(1)
(2)见解析
(3)最大值为
【分析】(1)先利用待定系数法求出二次函数解析式,再将二次函数解析式化为顶点式即可得到答案;
(2)先根据顶点坐标公式求出顶点坐标为,然后分别证明顶点坐标的横纵坐标都小于0即可;
(3)设平移后图像对应的二次函数表达式为,则其顶点坐标为,然后求出点B的坐标,根据平移后的二次函数顶点在直线上推出,过点作,垂足为,可以推出,由此即可求解.
(1)
解:将代入,
解得.
由,则符合题意,
∴,
∴.
(2)
解:由抛物线顶点坐标公式得顶点坐标为.
∵,
∴,
∴,
∴.
∵,
∴二次函数的顶点在第三象限.
(3)
解:设平移后图像对应的二次函数表达式为,则其顶点坐标为
当时,,
∴.
将代入,
解得.
∵在轴的负半轴上,
∴.
∴.
过点作,垂足为,
∵,
∴.
在中,
,
∴当时,此时,面积有最大值,最大值为.
【点睛】本题主要考查了待定系数法求二次函数解析式,二次函数的性质,二次函数的平移,二次函数的最值问题,正确理解题意,熟练掌握二次函数的相关知识是解题的关键.
46.(2022·浙江舟山)已知抛物线:()经过点.
(1)求抛物的函数表达式.
(2)将抛物线向上平移m()个单位得到抛物线.若抛物线的顶点关于坐标原点O的对称点在抛物线上,求m的值.
(3)把抛物线向右平移n()个单位得到抛物线.已知点,都在抛物线上,若当时,都有,求n的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)根据待定系数法即可求解.
(2)根据平移的性质即可求解.
(3)根据平移的性质对称轴为直线,,开口向上,进而得到点P在点Q的左侧,分两种情况讨论:①当P,Q同在对称轴左侧时,②当P,Q在对称轴异侧时,③当P,Q同在对称轴右侧时即可求解.
(1)
解:将代入得:,
解得:,
∴抛物线的函数表达式:.
(2)
∵将抛物线向上平移m个单位得到抛物线,
∴抛物线的函数表达式:.
∴顶点,
∴它关于O的对称点为,
将代入抛物线得:,
∴.
(3)
把向右平移n个单位,得
:,对称轴为直线,,开口向上,
∵点,,
由得:,
∴点P在点Q的左侧,
①当P,Q同在对称轴左侧时,
,即,
∵,∴,
②当P,Q在对称轴异侧时,
∵,
∴,
解得:,
③当P,Q同在对称轴右侧时,都有(舍去),
综上所述:.
【点睛】本题考查了待定系数法求二次函数解析式、二次函数图象平移变换,熟练掌握待定系数法及平移的性质结,巧妙运用分类讨论思想是解题的关键.
47.(2022·山东滨州)如图,在平面直角坐标系中,抛物线与x轴相交于点A、B(点A在点B的左侧),与y轴相交于点C,连接.
(1)求线段AC的长;(2)若点Р为该抛物线对称轴上的一个动点,当时,求点P的坐标;
(3)若点M为该抛物线上的一个动点,当为直角三角形时,求点M的坐标.
【答案】(1)(2)(3)或或或
【分析】(1)根据解析式求出A,B,C的坐标,然后用勾股定理求得AC的长;(2)求出对称轴为x=1,设P(1,t),用t表示出PA2和PC2的长度,列出等式求解即可;(3)设点M(m,m2-2m-3),分情况讨论,当,,分别列出等式求解即可.
(1)
与x轴交点:
令y=0,解得,
即A(-1,0),B(3,0),
与y轴交点:
令x=0,解得y=-3,
即C(0,-3),
∴AO=1,CO=3,
∴;
(2)抛物线的对称轴为:x=1,
设P(1,t),
∴,,
∴
∴t=-1,
∴P(1,-1);
(3)设点M(m,m2-2m-3),
,
,
,
①当时,
,
解得,(舍),,
∴M(1,-4);
②当时,
,
解得,,(舍),
∴M(-2,5);
③当时,
,
解得,,
∴M或;
综上所述:满足条件的M为或或或.
【点睛】本题是二次函数综合题,考查了与坐标轴交点、线段求值、存在直角三角形等知识,解题的关键是学会分类讨论的思想,属于中考压轴题.
48.(2022·山东泰安)若二次函数的图象经过点,,其对称轴为直线,与x轴的另一交点为C.
(1)求二次函数的表达式;(2)若点M在直线上,且在第四象限,过点M作轴于点N.
①若点N在线段上,且,求点M的坐标;
②以为对角线作正方形(点P在右侧),当点P在抛物线上时,求点M的坐标.
【答案】(1) (2)①;②
【分析】(1)利用待定系数解答,即可求解;
(2)①先求出直线的表达式为,然后设点N的坐标为.可得.可得到,.再由,即可求解;②连接与交与点E.设点M的坐标为,则点N的坐标为
根据正方形的性质可得E的坐标为,进而得到P的坐标.再由点P在抛物线上,即可求解.
(1)解:二次函数的图象经过点,
.
又抛物线经过点,对称轴为直线,
解得∶
抛物线的表达式为.
(2)
解∶①设直线的表达式为.
点A,B的坐标为,,
∴, 解得∶ ,
直线的表达式为.
根据题意得∶点C与点关于对称轴直线对称,
.
设点N的坐标为.
轴,
.
∴
.
,
解,得.
点M的坐标;
②连接与交与点E.
设点M的坐标为,则点N的坐标为
四边形是正方形,
,,.
∵MN⊥x轴,
轴.
E的坐标为.
.
.
∴P的坐标.
点P在抛物线上,
.
解,得,.
点P在第四象限,
舍去.
即.
点M坐标为.
【点睛】本题主要考查了二次函数的综合题,熟练掌握二次函数的图形和性质,正方形的性质,一次函数的图象和性质是解题的关键.
49.(2022·四川眉山)在平面直角坐标系中,抛物线与轴交于点,(点在点的左侧),与轴交于点,且点的坐标为.
(1)求点的坐标;(2)如图1,若点是第二象限内抛物线上一动点,求点到直线距离的最大值;(3)如图2,若点是抛物线上一点,点是抛物线对称轴上一点,是否存在点使以,,,为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请直接写出点的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)(2)最大为(3)存在,的坐标为或(3,-16)或
【分析】(1)把点A的坐标代入,求出c的值即可;
(2)过作于点,过点作轴交于点,证明 是等腰直角三角形,得,当最大时,最大,,运用待定系数法求直线解析式为,设,,则,求得PH,再根据二次函数的性质求解即可;
(3)分①当AC为平行四边形ANMC的边,②当AC为平行四边形AMNC的边,③当AC为对角线三种情况讨论求解即可.
(1)
(1)∵点在抛物线的图象上,
∴
∴,
∴点的坐标为;
(2)过作于点,过点作轴交于点,如图:
∵,
∴,
∴是等腰直角三角形,
∴,
∵轴,
∴,
∴是等腰直角三角形,
∴,
∴当最大时,最大,
设直线解析式为,
将代入得,
∴,
∴直线解析式为,
设,,则,
∴,
∵,
∴当时,最大为,
∴此时最大为,即点到直线的距离值最大;
(3)存在.∵
∴抛物线的对称轴为直线,
设点N的坐标为(-2,m),点M的坐标为(x,)
分三种情况:①当AC为平行四边形ANMC的边时,如图,
∵A(-5,0),C(0,5),
∴,即
解得,x=3.
∴
∴点M的坐标为(3,-16)
②当AC为平行四边形AMNC的边长时,如图,
方法同①可得,,
∴
∴点M的坐标为(-7,-16);
③当AC为对角线时,如图,
∵A(-5,0),C(0,5),
∴线段AC的中点H的坐标为,即H()
∴,解得,。
∴
∴点M的坐标为(-3,8)
综上,点的坐标为:或(3,-16)或.
【点睛】本题是二次函数综合题,其中涉及到二次函数图象上点的坐标特征,二次函数图象与几何变换,二次函数的性质,平行四边形的判定与性质.熟知几何图形的性质利用数形结合是解题的关键.
50.(2022·湖南衡阳)如图,已知抛物线交轴于、两点,将该抛物线位于轴下方的部分沿轴翻折,其余部分不变,得到的新图象记为“图象”,图象交轴于点.
(1)写出图象位于线段上方部分对应的函数关系式;
(2)若直线与图象有三个交点,请结合图象,直接写出的值;
(3)为轴正半轴上一动点,过点作轴交直线于点,交图象于点,是否存在这样的点,使与相似?若存在,求出所有符合条件的点的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)或
(3)存在,或或
【分析】(1)先求出点A、B、C坐标,再利用待定系数法求解函数关系式即可;
(2)联立方程组,由判别式△=0求得b值,结合图象即可求解;
(3)根据相似三角形的性质分∠CNM=90°和∠NCM=90°讨论求解即可.
(1)
解:由翻折可知:.
令,解得:,,
∴,,
设图象的解析式为,代入,解得,
∴对应函数关系式为=.
(2)
解:联立方程组,
整理,得:,
由△=4-4(b-2)=0得:b=3,此时方程有两个相等的实数根,
由图象可知,当b=2或b=3时,直线与图象有三个交点;
(3)
解:存在.如图1,当时,,此时,N与C关于直线x= 对称,
∴点N的横坐标为1,∴;
如图2,当时,,此时,点纵坐标为2,
由,解得,(舍),
∴N的横坐标为,
所以;
如图3,当时,,此时,直线的解析式为,
联立方程组:,解得,(舍),
∴N的横坐标为,
所以,
因此,综上所述:点坐标为或或.
【点睛】本题考查二次函数的综合,涉及翻折性质、待定系数法求二次函数解析式、二次函数与一次函数的图象交点问题、相似三角形的性质、解一元二次方程等知识,综合体现数形结合思想和分类讨论思想的运用,属于综合题型,有点难度.
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