初中数学北师大版九年级下册2 二次函数的图像与性质精品练习
展开一、选择题(本大题共12小题,共36分。在每小题列出的选项中,选出符合题目的一项)
1.把函数y=(x−1)2+2图象向右平移1个单位长度,平移后图象的函数解析式为( )
A. y=x2+2B. y=(x−1)2+1C. y=(x−2)2+2D. y=(x−1)2−3
2.若函数y=kx与y=ax2+bx+c的图象如图所示,则函数y=kx+b的大致图象为( )
A. B. C. D.
3.已知y=ax2+bx+c(a≠0)的图象如图,则y=ax+b和y=cx的图象为( )
A.
B.
C.
D.
4.函数y=−x2+1的图象大致为
.( )
A. B.
C. D.
5.二次函数y=(x−a)(x−b)−2,且(aA. m6.已知反比例函数y=abx的图象如图所示,则二次函数y=ax2−2x和一次函数y=bx+a在同一平面直角坐标系中的图象可能是( )
A. B. C. D.
7.如图,在平面直角坐标系xOy中,二次函数y=ax2+bx+c(a<0)的图象经过点(−1,0),对称轴为x=1.给出下面三个结论:
①2a+b=0;
②关于x的一元二次方程ax2+bx+c+1=0有一个根大于3;
③对于任意实数m,am2+bm≤a+b.
上述结论中,所有正确结论的序号是
( )
A. ①②B. ①③C. ②③D. ①②③
8.已知函数y=x2+x−1在m≤x≤1上的最大值是1,最小值是-54,则m的取值范围是( )
A. m≥−2B. 0≤m≤12C. −2≤m≤−12D. m≤−12
9.关于二次函数y=−x−12+4,以下说法正确的是
( )
A. 当x>−1时,y随x增大而减小B. 当x>−1时,y随x增大而增大
C. 当x>1时,y随x增大而减小D. 当x>1时,y随x增大而增大
10.二次函数y=x2−2bx图像上的三个点P1(−4,y1),P2(2,y2),P3(1−b,y3)当−1 ( )
A. y1
( )
A. B.
C. D.
12.若点A(−3,y1),B(1,y2),C(m,y3)在抛物线y=ax2+4ax+c上,且y1
二、填空题(本大题共4小题,共12分)
13.请写出一个图象的顶点为0,0的二次函数的表达式: .
14.将抛物线y=x2+4x−4向下平移2个单位长度,再向左平移3个单位长度,得到抛物线的解析式为________.
15.将抛物线y=3x2向下平移2个单位长度,得到的抛物线解析式为 .
16.如图,抛物线y=ax2+bx+c的对称轴为x=1,点P,点Q是抛物线与x轴的两个交点,若点P的坐标为(−1,0),则点Q的坐标为 .
三、解答题(本大题共9小题,共72分。解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)
17.(本小题8分)
在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=ax2−a+1xa≠0,若Mx1,y1,Nx2,y2为抛物线上两个不同的点,设抛物线的对称轴为x=t.
(1)当t=1时,求a的值;
(2)若对于x1>x2≥−12,都有y1
已知抛物线y=ax2+bx+3(a≠0)中的x,y满足下表:
(1)直接写出m的值;
(2)求抛物线的解析式;
(3)当y<3时,直接写出x的取值范围.
19.(本小题8分)
已知抛物线y=ax2+bx+b2−b(a≠0).
(1)若b=2a,求抛物线的对称轴;
(2)若a=1,且抛物线的对称轴在y轴右侧,点A(−3,y1),B(−1,y2),C(3,y3)在抛物线上.若y1>y3>y2,求b的取值范围.
20.(本小题8分)
已知抛物线y=ax2−2ax+3a≠0.
(1)求抛物线的顶点坐标(用含a的代数式表示);
(2)点Pa,y1,Q3,y2在该抛物线上,若y1>y2,求a的取值范围.
21.(本小题8分)
已知二次函数y=x2−ax+b在x=0和x=4时的函数值相等.
(1)求二次函数y=x2−ax+b图象的对称轴;
(2)过P0,2作x轴的平行线与二次函数y=x2−ax+b的图象交于不同的两点M、N.当MN=2时,求b的值.
22.(本小题8分)
二次函数y=(m+1)x2−2(m+1)x−2m+4.
(1)求该二次函数的对称轴;
(2)若图象过点A(−2,n),且−4
23.(本小题8分)
在二次函数y=x2−2tx+3(t>0)中,
(1)若它的图象过点(2,1),则t的值为多少?
(2)当0≤x≤3时,y的最小值为−2,求出t的值.
24.(本小题8分)
如图,在矩形OABC中,OA=3,OC=2,F是AB上的一个动点(F不与A,B重合),过点F的反比例函数y=kx(x>0)的图象与BC边交于点E.
(1)当F为AB的中点时,求该反比例函数的解析式和点E的坐标.
(2)当k为何值时,△CEF的面积最大,最大面积是多少?
25.(本小题8分)
如图,四边形ABCD中,AD=CD,AB=BC,我们把这种两组邻边分别相等的四边形叫做“筝形”.
(1)求证:AC⊥BD;
(2)如果筝形的两条对角线长分别为6cm、8cm,则筝形的面积= ______ cm2;
(3)已知筝形ABCD的对角线AC,BD的长度为整数值,且满足AC+BD=6.试求当AC,BD的长度为多少时,筝形ABCD的面积有最大值,最大值是多少?
答案和解析
1.【答案】C
【解析】【分析】
本题考查的是二次函数图象与几何变换.
根据平移规律:左加右减可得答案.
【解答】
解:根据“左加右减”的规律可知,将函数y=(x−1)2+2的图象向右平移1个单位长度,
所得的图象解析式为y=(x−1−1)2+2,即y=(x−2)2+2.
2.【答案】C
【解析】【分析】
本题考查了函数的图象与系数的关系的知识,解题的关键是了解三种函数的图象的性质,难度不大.
首先根据二次函数及反比例函数的图象确定k、b的符号,然后根据一次函数的性质确定答案即可.
【解答】
解:由函数y=kx的图像,得k<0;
由函数y=ax2+bx+c的图像,得a>0,对称轴为直线−b2a>0,所以b<0.
所以函数y=kx+b的大致图像经过第二、三、四象限.
3.【答案】C
【解析】【分析】
此题考查一次函数图象与系数的关系,二次函数的图象与系数的关系,反比例函数图象与系数的关系,
根据二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象可以得到a<0,b>0,c<0,由此可以判定y=ax+b经过一、二、四象限,双曲线y=cx在二、四象限.
【解答】
解:根据二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象,
可得a<0,b>0,c<0,
∴y=ax+b过一、二、四象限,
双曲线y=cx在二、四象限,
∴C是正确的.
故选C.
4.【答案】B
【解析】【分析】
本题考查二次函数的图象的性质有关知识,根据二次函数的开口方向,对称轴,和y轴的交点可得相关图象.
【解答】
解:∵二次项系数a<0,
∴开口方向向下,
∵一次项系数b=0,
∴对称轴为y轴,
∵常数项c=1,
∴图象与y轴交于(0,1).
故选B.
5.【答案】C
【解析】【分析】
本题考查了抛物线与x轴的交点,二次函数的图象,以及数形结合思想.
依照题意画出二次函数y=(x−a)(x−b)及y=(x−a)(x−b)−2的图象,观察图象即可得出结论.
【解答】
解:二次函数y=(x−a)(x−b)与x轴交点的横坐标为a、b,将其图象往下平移2个单位长度可得出二次函数y=(x−a)(x−b)−2的图象,如图所示.
观察图象,可知:m故选C.
6.【答案】C
【解析】【分析】
本题主要考查了一次函数、反比例函数、二次函数的图象与性质,根据函数图象与系数的关系进行判断是解题的关键,属于中档题.
先根据抛物线y=ax2−2x过原点排除A,再根据反比例函数图象确定ab的符号,再由a、b的符号和抛物线对称轴确定抛物线与直线y=bx+a的位置关系,进而得解.
【解答】
解:∵当x=0时,y=ax2−2x=0,即抛物线y=ax2−2x经过原点,故A错误;
∵反比例函数y=abx的图象在第一、三象限,
∴ab>0,即a、b同号,
当a<0时,抛物线y=ax2−2x的对称轴x=1a<0,对称轴在y轴左边,故D错误;
当a<0时,b<0,直线y=bx+a经过第二、三、四象限,故B错误,
当a>0时,b>0,直线y=bx+a经过第一、二、三象限,故C正确.
故选:C.
7.【答案】D
【解析】【分析】本题主要考查图像与二次函数系数之间的关系,由函数图象与对称轴的方程结合可判断①, ax2+bx+c+1=0 的根可以看做是 y=ax2+bx+c(a<0) 和 y1=−1 的交点,结合图象即可判断②, x=1 时函数取得最大值,即可判断③.
【详解】解:∵对称轴为 x=1 ,
∴ x=1=−b2a ,
∴ b=−2a ,即 2a+b=0 ,①正确;
∵二次函数 y=ax2+bx+c(a<0) 的图象经过点 (−1,0) ,对称轴为 x=1 ,
∴二次函数与x轴的另一交点为 (3,0) ,
ax2+bx+c+1=0 的根可以看做是 y=ax2+bx+c(a<0) 和 y1=−1 的交点,
∴通过图象可得,一元二次方程 ax2+bx+c+1=0 有一个根大于3,②正确;
∵抛物线对称轴为直线 x=1 ,
∴函数的最大值为: a+b+c ,
∴ a+b+c≥am2+bm+c ,即 am2+bm≤a+b ,③正确;
故选:D.
8.【答案】C
【解析】解:∵函数y=x2+x−1的对称轴为直线x=−12,
∴当x=−12时,y有最小值,此时y=14−12−1=−54,
∵函数y=x2+x−1在m≤x≤1上的最小值是−54,
∴m≤−12;
∵当x=1时,y=1+1−1=1,对称轴为直线x=−12,
∴当x=−12−[1−(−12)]=−2时,y=1,
∵函数y=x2+x−1在m≤x≤1上的最大值是1,且m≤−12;
∴−2≤m≤−12.
故选:C.
先求出二次函数的对称轴,再求得函数在顶点处的函数值,根据已知条件最小值是−54,得出m≤−12;再求得当x=1时的函数值,发现该值等于已知条件中的最大值,根据二次函数的对称性可得m的下限.
本题考查了二次函数在给定范围内的最值问题,熟练掌握二次函数的性质是解题的关键.
9.【答案】C
【解析】【分析】由抛物线解析式可求得开口方向、对称轴、顶点坐标,可求得答案.
【详解】解: ∵ y=−x−12+4 ,
∴ 抛物线开口向下,对称轴为 x=1 ,顶点坐标为 1,4 ,
∵ 二次函数的图象为一条抛物线,当 x>1 时, y 随 x 的增大而减小, x<1 时, y 随 x 增大而增大
∴C 正确,
故选:C.
【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 y=ax−h2+k 中,对称轴为 x=h ,顶点坐标为 h,k .
10.【答案】C
【解析】解:由二次函数y=x2−2bx可知图象开口向上,且经过坐标原点,
当对称轴x=b (−1y2,同时总有点P3到对称轴的距离小于点P2到对称轴的距离,所以总有y3
11.【答案】C
【解析】解:一次函数y=ax+c与二次函数y=ax2+bx+c的图象与y轴的交点是同一点(0,c),
因此,选项D错误;
∵b<0,
∴若a>0,则抛物线开口向上,对称轴x=−b2a>0,对称轴在y轴右侧,一次函数图象过第一、三象限,
因此,选项A错误,选项C正确;
若a<0,则抛物线的开口向下,对称轴x=−b2a<0,对称轴在y轴左侧,因此,选项B错误;
故选C.
12.【答案】D
【解析】【分析】
本题主要考查二次函数的图象和性质,二次函数图象上点的坐标特征,掌握二次函数的增减性并对点C的位置进行正确分析是解题的关键.先求出抛物线的对称轴,再根据y1和y2的大小关系推出抛物线的开口方向,接下来分点C(m,y3)位于对称轴左侧和右侧两种情况分析,即可得出m的取值范围.
【解答】
解:∵y=ax2+4ax+c的对称轴为直线x=−4a2a=−2,
∴点A(−3,y1)离对称轴的距离比点B(1,y2)离对称轴的距离小,
又∵y1
当点C(m,y3)位于对称轴左侧时,
∵点B关于对称轴对称的点的坐标为:B′(−5,y2),
且y1
∵点A关于对称轴对称的点的坐标为:A′(−1,y1),
且y1
13.【答案】y=x2
【解析】【分析】本题考查的是二次函数的性质,熟练掌握二次函数的顶点式“ y=a(x−h)2+k (k为常数, a≠0 )”,是解题的关键.
【详解】解: ∵ 二次函数的顶点式为: y=a(x−h)2+k (k为常数, a≠0 ),
∴ 图象的顶点为 0,0 的二次函数的表达式可以为: y=x2 ,
故答案为: y=x2 (答案不唯一).
14.【答案】y=x2+10x+15
【解析】解:∵y=x2+4x−4=x2+4x+4−8=(x+2)2−8,
∴向下平移2个单位长度,再向左平移3个单位长度可得解析式:y=(x+2+3)2−8−2=(x+5)2−10,
∴新抛物线的表达式为y=x2+10x+15,
故答案为:y=x2+10x+15.
将二次函数一般式化为顶点式,再利用平移规律即可解答.
本题考查了二次函数的图象与几何变换,熟知“上加下减,左加右减”的法则是解题的关键.
15.【答案】y=3x2−2
【解析】【分析】本题主要考查了二次函数图象与几何变换,根据“左加右减、上加下减”的原则进行解答即可.
【详解】解:将抛物线 y=3x2 向下平移2个单位长度,得到的抛物线解析式为 y=3x2−2 .
故答案为: y=3x2−2
16.【答案】(3,0)
【解析】【分析】点P的坐标为(−1,0),对称轴为x=1,则:PQ之间的距离为2×(1+1)=4,即可求解.
【详解】点P的坐标为(−1,0),对称轴为x=1,
则:PQ之间的距离为2×(1+1)=4,
则:点Q的横坐标为−1+4=3,
故答案为(3,0).
【点睛】本题考查了抛物线与x轴的交点以及二次函数的性质,掌握抛物线的对称性是解题的关键.
17.【答案】(1) ∵ 抛物线的对称轴为 x=t ,且 t=1 ,
∴ 对称轴为: x=1 ,
即 −−a+12a=1 ,
解得 a=1 .
(2)由题意可得,对于任意的 x≥−12 , y 随 x 的增大而减小,
①当 a>0 时,抛物线开口向上,对称轴为 x=−−a+12a=12+12a>0 ,在对称轴的左侧满足题意,而在对称轴的右侧 x1>x2≥−12 都有 y1>y2 ,故不符合题意;
②当 a<0 时,对于任意的 x≥−12 , y 随 x 的增大而减小,
从而 a<0−−a+12a≤−12 ,
解得: −12≤a<0 .
【解析】(1)由题意可得抛物线的对称轴为 x=1 ,再利用抛物线的对称轴公式 x=−−a+12a=1 可得 a 的值;
(2)对于任意的 x≥−12 , y 随 x 的增大而减小,分类讨论 a>0 和 a<0 时 a 的取值范围,当 a>0 时不能满足 x1>x2≥−12 ,都有 y1
18.【答案】(1)解:由表格数据可知:抛物线的对称轴为直线 x=1 ,
∴ 3,m 的对称点为 −1,0 ,
∴ m=0 ,
(2)解:把 1,4 , 2,3 代入 y=ax2+bx+3 得:
a+b+3=4,4a+2b+3=3.
解得: a=−1,b=2.
所以抛物线解析式为 y=−x2+2x+3 .
(3)解:由表格数据可知:当 x=0 和 x=2 时, y=3 ,
∵抛物线开口向下,
∴当 y<3 时, x<0 或 x>2 .
【解析】本题考查了二次函数的解析式求解、对称性及与一元二次不等式的关系.从表格数据得出二次函数的相关性质是解题关键.
(1)由表格数据得出抛物线的对称轴,即可求解;
(2)把 1,4 , 2,3 代入 y=ax2+bx+3 ,即可建立方程组求解;
(3)由表格数据可知:当 x=0 和 x=2 时, y=3 ,结合抛物线的开口方向即可求解.
19.【答案】(1)解:抛物线的对称轴为直线 x=−b2a ,
∵b=2a ,
∴x=−1 ,
∴ 抛物线的对称轴为直线 x=−1 .
(2)当 a=1 时,抛物线 y=x2+bx+b2−b ,
∴ 抛物线的对称轴为直线 x=−b2 ,
∵ 点 (−3,y1) , (−1,y2) , (3,y3) 在抛物线上,且 y1>y3>y2 ,
∴ −3+32<−b2<−1+32 ,
∴−2
【解析】本题主要考查图象与二次函数系数之间的关系,二次函数的性质以及二次函数图象上点的坐标特征,解题的关键是:
(1)根据对称轴公式即可求得;
(2)根据题意得出 −3+32<−b2<−1+32 ,即可得到 −220.【答案】(1) 1,3−a
(2) −13
【解析】【详解】解:(1)∵抛物线 y=ax2−2ax+3a≠0 ,∴ y=ax−12+3−a ,
∴抛物线的顶点坐标为 1,3−a .
(2)当 a>0 时,抛物线开口向上,
①若点P、Q在对称轴异侧
∵ y1>y2 ,∴点P到对称轴的距离大于点Q到对称轴的距离,
∴ 1−a>2 ,∴ a<−1 ,
又∵ a>0 ,∴此情况不成立
②若点P、Q在对称轴同侧
当 x≥1 时,y随x的增大而增大
∵ y1>y2 ,∴ a>3
当 a<0 时,抛物线开口向下,
①若点P、Q在对称轴异侧
∵ y1>y2 ,∴点P到对称轴的距离小于点Q到对称轴的距离
∴ 1−a<2 ,∴ a>−1 ,
∴ −1②若点P、Q在对称轴同侧
当 x≥1 时,y随x的增大而减小,
∵ y1>y2 ,∴ 1∵此情况不成立
综上所述, −13 .
21.【答案】(1) x=2
(2) b=5
【解析】【详解】解:(1)∵二次函数 y=x2−ax+b 在 x=0 和 x=4 时函数值相等,
∴对称轴为直线 x=2 .
(2)∵过 P0,1 作x轴的平行线与二次函数 y=x2−ax+b 的图象交于不同的两点M、N,
设点M在点N的左侧,
∵对称轴为直线 x=2 , MN=2 ,
∴点M的坐标为 1,2 ,点N的坐标为 3,2
∴ x=−−a2=2 , 1−a+b=2 ,
∴ a=4 , b=5
22.【答案】解:(1)对称轴为直线x=−−2(m+1)2(m+1)=1;
(2)将A(−2,n)代入二次函数解析式中得:
n=4(m+1)+4(m+1)−2m+4
=6m+12,
∴mn=m(6m+12)=6m2+12m=6(m+1)2−6,
∵二次函数的二次项系数不等于0,
∴m+1≠0,
∴m≠−1,
∴mn>−6;
∵mn=6(m+1)2−6,
∴它的图象是开口向上,对称轴为m=−1的抛物线,
∵−4
∴mn<48,
综上所述,−6
点Q(2,y2)关于对称轴x=1的对称点为Q′(0,y2),
∵y1≤y2,
∴0≤x1≤2;
当m+1<0时,即m<−1时,二次函数的图象开口向下,对称轴为直线x=1,
点Q(2,y2)关于对称轴x=1的对称点为Q′(0,y2),
∵y1≤y2,
∴x1≤0或x1≥2.
【解析】(1)根据x=−b2a计算即可;
(2)将A(−2,n)代入二次函数解析式中得n的表达式,从而得到mn的表达式,根据二次函数的图象得到mn的取值范围;
(3)二次函数的图象分开口向上和开口向下两种情况,分别计算x1的取值范围即可.
本题考查了二次函数的对称轴,二次函数的图象,二次函数的性质,体现了分类讨论,数形结合的数学思想,第(3)问进行分类讨论是解题的关键.
23.【答案】解:(1)图象经过点(2,1),
∴4−4t+3=1,解得t=32.
(2)y=x2−2tx+3=(x−t)2+3−t2,
∴x=t时,y最小值=3−t2
①t≥3时,对称轴在直线x=3右侧或与x=3重合,
y最小值=32−2t×3+3=−6t+12=−2,解得t=73(舍去);
②t<3时,对称轴在直线x=3左侧,
y最小值=3−t2=−2,解得t=− 5(舍去)或t= 5;
综上,t= 5.
【解析】(1)将点坐标代入解析式,求解;
(2)分情况讨论:①t≥3时,对称轴在直线x=3右侧或与x=3重合,②t<3时,分别确定自变量取值范围内的函数极值,建立方程求解.
本题考查二次函数的性质,根据自变量取值范围确定函数极值是解题的关键.
24.【答案】解:(1)在矩形OABC中,OA=3,OC=2,
∴B(3,2),
∵F为AB的中点,
∴F(3,1),
∵点F在反比例函数y=kx(k>0)的图象上,
∴k=3,
∴该函数的解析式为y=3x(x>0),
把y=2代入y=3x,
得x=32,
∴E(32,2);
(2)由题意知E,F两点坐标分别为E(k2,2),F(3,k3),
∴S△EFC=12BF⋅CE=12×(2−13k)12k,
=12k−112k2
=−112(k2−6k+9−9)
=−112(k−3)2+34,
在边AB上,不与A,B重合,即0
S最大值=34.
【解析】(1)当F为AB的中点时,点F的坐标为(3,1),由此代入求得函数解析式,把y=2代入解析式即可求得E坐标;
(2)根据图中的点的坐标表示出三角形的面积,得到关于k的二次函数,利用二次函数求出最值即可.
此题考查了反比例函数综合题,涉及的知识有:坐标与图形性质,待定系数法确定反比例解析式,以及二次函数的性质,熟练掌握待定系数法是解本题的关键.
25.【答案】24
【解析】证明:(1)∵AD=CD,
∴点D在AC的垂直平分线上.
同理点B在AC的垂直平分线上.
∴BD垂直平分AC.
所以AC⊥BD.
(2)由(1)知,AC⊥BD,
∴S△ADC=12AC⋅DO,
S△ABC=12AC⋅BO,
则S筝形=S△ADC+S△ABC
=12AC⋅DO+12AC⋅BO
=12AC⋅(DO+BO)
=12AC⋅BD.
又筝形的两条对角线长分别为6cm,8cm,
所以S筝形=12×6×8=24(cm2).
故答案为:24.
(3)令AC=x cm,则BD=(6−x) cm,
由(2)知,
S筝形ABCD=12x⋅(6−x)
=−12x2+3x
=−12(x−3)2+92,
又AC,BD的长度为整数值,
则当AC=3时,
S筝形ABCD有最大值,最大值为92.
此时BD=6−3=3(cm).
(1)由AD=CD和AB=BC可得出点B和点D都在AC的垂直平分线上,进而解决问题.
(2)由(1)的结论即可解决问题.
(3)设AC的长为x,用x表示出筝形的面积,再求最值即可.
本题考查二次函数的最值,能用AC长表示出筝形的面积是解题的关键.x
⋯
−2
−1
0
1
2
3
⋯
y
⋯
−5
0
3
4
3
m
⋯
北师大版九年级下册2 二次函数的图像与性质练习: 这是一份北师大版九年级下册2 二次函数的图像与性质练习,共8页。试卷主要包含了单选题,填空题,解答题等内容,欢迎下载使用。
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