初中数学人教版九年级上册第二十三章 旋转综合与测试精品当堂达标检测题
展开22.1 二次函数的图象和性质
一、选择题(本大题共10道小题)
1. 若函数y=(2-m)xm2-2是关于x的二次函数,则m的值是 ( )
A.2 B.-2 C.±2 D.±1
2. 某商店从厂家以每件21元的价格购进一批商品,该商店可以自行定价.若商品的售价为x元/件,则可售出(350-10x)件,那么出售该商品所赚钱数y(元)与售价x(元/件)之间的函数解析式为( )
A.y=-10x2-560x+7350B.y=-10x2+560x-7350
C.y=-10x2+350xD.y=-10x2+350x-7350
3. 将抛物线y=-3x2平移,得到抛物线y=-3(x-1)2-2,下列平移方式中,正确的是( )
A.先向左平移1个单位长度,再向上平移2个单位长度
B.先向左平移1个单位长度,再向下平移2个单位长度
C.先向右平移1个单位长度,再向上平移2个单位长度
D.先向右平移1个单位长度,再向下平移2个单位长度
4. 下图是二次函数y=ax2+bx+c的图象,图象上有两点分别为A(2.18,-0.51),B(2.68,0.54),则方程ax2+bx+c=0的一个根可能是( )
A.2.18 B.2.68 C.-0.51 D.2.45
5. 某同学在用描点法画二次函数y=ax2+bx+c图象时,列出了下面的表格:
由于粗心,他算错了其中一个y值,则这个错误的数值是( )
A. -11 B. -2 C. 1 D. -5
6. 二次函数y=ax2+bx+c,自变量x与函数y的对应值如下表:
下列说法正确的是( )
A. 抛物线的开口向下
B. 当x>-3时,y随x的增大而增大
C. 二次函数的最小值是-2
D. 抛物线的对称轴是x=-eq \f(5,2)
7. 二次函数y=ax2+bx+c(a,b,c为常数且a≠0)的图象如图所示,则一次函数y=ax+b与反比例函数y=eq \f(c,x)的图象可能是( )
8. 2018·潍坊 已知二次函数y=-(x-h)2(h为常数),当自变量x的值满足2≤x≤5时,与其对应的函数值y的最大值为-1,则h的值为( )
A.3或6 B.1或6 C.1或3 D.4或6
9. 已知二次函数y=ax2+bx+c的图象如图所示,OA=OC,由抛物线的特征写出如下含有a,b,c三个字母的等式或不等式:①eq \f(4ac-b2,4a)=-1;②ac+b+1=0;③abc>0;④a-b+c>0.其中正确的个数是( )
A.4 B.3 C.2 D.1
10. 如图,边长为2的等边△ABC和边长为1的等边△A′B′C′,它们的边B′C′,BC位于同一条直线l上,开始时,点C′与B重合,△ABC固定不动,然后把△A′B′C′自左向右沿直线l平移,移出△ABC外(点B′与C重合)停止,设△A′B′C′平移的距离为x,两个三角形重合部分的面积为y,则y关于x的函数图象是( )
eq \a\vs4\al()
二、填空题(本大题共5道小题)
11. 二次函数y=-x2+6x-5的图象开口________,对称轴是________,顶点坐标是________;与x轴的两个交点坐标分别是________,与y轴的交点坐标是________;在对称轴左侧,即x________时,y随x的增大而________,在对称轴右侧,即x________时,y随x的增大而________,当x=________时,y有最________值为________;抛物线y=-x2+6x-5是由抛物线y=-x2向________(填“左”或“右”)平移________个单位长度,再向________(填“上”或“下”)平移________个单位长度得到的.
12. 某学习小组为了探究函数y=x2-|x|的图象与性质,根据以往学习函数的经验,列表确定了该函数图象上一些点的坐标,表格中的m=________.
13. 已知A(0,3),B(2,3)是抛物线y=-x2+bx+c上两点,该抛物线的顶点坐标是________.
14. 2018·湖州 如图,在平面直角坐标系xOy中,已知抛物线y=ax2+bx(a>0)的顶点为C,与x轴的正半轴交于点A,它的对称轴与抛物线y=ax2(a>0)交于点B.若四边形ABOC是正方形,则b的值是________.
15. 在平面直角坐标系中,抛物线y=x2如图所示.已知点A的坐标为(1,1),过点A作AA1∥x轴交抛物线于点A1,过点A1作A1A2∥OA交抛物线于点A2,过点A2作A2A3∥x轴交抛物线于点A3,过点A3作A3A4∥OA交抛物线于点A4……依次进行下去,则点A2019的坐标为________.
三、解答题(本大题共5道小题)
16. 分别求出满足下列条件的二次函数的解析式.
(1)图象经过点A(1,0),B(0,-3),对称轴是直线x=2;
(2)图象的顶点坐标是(-2,3),且过点(1,-3);
(3)如图,图象经过A,B,C三点.
17. 杂技团进行杂技表演,演员从跷跷板右端A处弹跳到人梯顶端椅子B处,其身体(看成一点)的路线是抛物线y=-eq \f(3,5)x2+3x+1的一部分,如图.
(1)求演员弹跳离地面的最大高度;
(2)已知人梯高BC=3.4米,在一次表演中,人梯到起跳点A的水平距离是4米,问这次表演是否成功?请说明理由.
18. 如图,二次函数y=ax2+bx的图象经过点A(2,4)与B(6,0).
(1)求a,b的值;
(2)点C是该二次函数图象上A、B两点之间的一动点,横坐标为x(2
19. 已知抛物线y=eq \f(1,4)x2+1具有如下性质:抛物线上任意一点到定点F(0,2)的距离与到x轴的距离相等.如图,点M的坐标为(eq \r(3),3),P是抛物线y=eq \f(1,4)x2+1上的一动点.
(1)当△POF的面积为4时,求点P的坐标;
(2)求△PMF周长的最小值.
20. 如图所示,抛物线y=ax2-5x+4a与x轴相交于点A,B,且过点C(5,4).
(1)求a的值和该抛物线顶点P的坐标;
(2)若Q是横轴上方抛物线上的点,且S△QAB=S△PAB,求点Q的坐标.
人教版 九年级数学上册 22.1 二次函数的图象性质 同步优化训练-答案
一、选择题(本大题共10道小题)
1. 【答案】B [解析] 根据二次函数的定义,得
eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(m2-2=2,,2-m≠0,))解得m=-2.
2. 【答案】B
3. 【答案】D [解析] ∵抛物线y=-3x2的顶点坐标为(0,0),抛物线y=-3(x-1)2-2的顶点坐标为(1,-2),∴将抛物线y=-3x2向右平移1个单位长度,再向下平移2个单位长度,可得到抛物线y=-3(x-1)2-2.
4. 【答案】D [解析] 由图象,得方程ax2+bx+c=0的一个根在2.18与2.68之间.
5. 【答案】D 【解析】由函数图象关于对称轴对称,得点(-1,-2),(0,1),(1,-2)在函数图象上,把点(-1,-2),(0,1),(1,-2)代入函数解析式,得eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(a-b+c=-2,c=1,a+b+c=-2)),解得eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(a=-3,b=0,c=1)),∴函数解析式为y=-3x2+1,x=2时y=-11.
6. 【答案】D 【解析】从表中选取三组值(-4,0),(-1,0),(0,4),由此设抛物线的解析式为y=a(x+4)(x+1).将(0,4)代入y=a(x+4)(x+1),求得a=1.∴抛物线的解析式为y=x2+5x+4,即y=(x+eq \f(5,2))2-eq \f(9,4).由此可见,只有选项D中的说法是正确的.
7. 【答案】C 【解析】抛物线开口向上,所以a>0,对称轴在y轴右侧,所以a、b异号,所以b<0,抛物线与y轴交于负半轴,所以c<0,所以直线y=ax+b过第一、三、四象限,反比例函数y=eq \f(c,x)位于第二、四象限,故答案为C.
8. 【答案】B
[解析] 当h<2时,有-(2-h)2=-1,
解得h1=1,h2=3(舍去);
当2≤h≤5时,y=-(x-h)2的最大值为0,不符合题意;
当h>5时,有-(5-h)2=-1,
解得h3=4(舍去),h4=6.
综上所述,h的值为1或6.
9. 【答案】A [解析] (1)∵抛物线的顶点的纵坐标是-1,∴eq \f(4ac-b2,4a)=-1.故①正确.
(2)∵OA=OC=|c|,∴A(c,0),∴ac2+bc+c=0.又c≠0,∴ac+b+1=0.故②正确.
(3)从图象中易知a>0,b<0,c<0,∴abc>0.故③正确.
(4)当x=-1时,y=a-b+c,由图象知点(-1,a-b+c)在第二象限,∴a-b+c>0.故④正确.
综上所述,4个结论均正确,故选A.
10. 【答案】B 【解析】由题意知:在△A′B′C′移动的过程中,阴影部分总为等边三角形.当0<x≤1时,边长为x,此时y=eq \f(1,2)x×eq \f(\r(3),2)x=eq \f(\r(3),4)x2;当1<x≤2时,重合部分为边长为1的等边三角形,此时y=eq \f(1,2)×1×eq \f(\r(3),2)=eq \f(\r(3),4);当2<x≤3时,边长为3-x,此时y=eq \f(1,2)(3-x)×eq \f(\r(3),2)(3-x).综上,这个分段函数的图象左边为开口向上的抛物线的一部分,中间为直线的一部分,右边为开口向上抛物线的一部分,且最高点为eq \f(\r(3),4).故选B.
二、填空题(本大题共5道小题)
11. 【答案】向下 直线x=3 (3,4) (1,0),(5,0) (0,-5) <3 增大 >3 减小 3 大 4 右 3 上 4
12. 【答案】0.75 【解析】根据表格可得该图象关于y轴对称,故当x=1.5和x=-1.5时,y的值相等.∴m=0.75.
13. 【答案】(1,4) 【解析】∵A(0,3)、B(2,3),两点纵坐标相同,∴A、B两点关于直线x=1对称,∴抛物线的对称轴是直线x=1,即-eq \f(b,2×(-1))=1,解得b=2,∵当x=0时,y=3,∴c=3,∴抛物线的解析式为y=-x2+2x+3,当x=1时,y=-x2+2x+3=-12+2×1+3=4,∴抛物线的顶点坐标是(1,4).
14. 【答案】-2 [解析] ∵四边形ABOC是正方形,
∴点B的坐标为(-eq \f(b,2a),-eq \f(b,2a)).
∵抛物线y=ax2过点B,
∴-eq \f(b,2a)=a(-eq \f(b,2a))2,解得b1=0(舍去),b2=-2.
15. 【答案】(-1010,10102) [解析] 由点A的坐标可得直线OA的解析式为y=x.由AA1∥x轴可得A1(-1,1),又因为A1A2∥OA,可得直线A1A2的解析式为y=x+2,进而得其与抛物线的交点A2的坐标为(2,4),依次类推得A3(-2,4),A4(3,9),A5(-3,9),…,A2019(-eq \f(2019+1,2),10102),即A2019(-1010,10102).
三、解答题(本大题共5道小题)
16. 【答案】
解:(1)设函数的解析式为y=ax2+bx+c.
由题意得eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(a+b+c=0,,c=-3,,-\f(b,2a)=2,))解得eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(a=-1,,b=4,,c=-3.))
∴函数解析式为y=-x2+4x-3.
(2)∵图象的顶点坐标为(-2,3),
∴设二次函数的解析式为y=a(x+2)2+3.
把(1,-3)代入,
可得a(1+2)2+3=-3,
∴a=-eq \f(2,3),
∴二次函数的解析式为y=-eq \f(2,3)(x+2)2+3(或y=-eq \f(2,3)x2-eq \f(8,3)x+eq \f(1,3)).
(3)根据二次函数的图象可知:
A(-1,0),B(0,-3),C(4,5).
设二次函数的解析式为y=ax2+bx+c.
把A(-1,0),B(0,-3),C(4,5)代入y=ax2+bx+c可得eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(a-b+c=0,,c=-3,,16a+4b+c=5,))
解得eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(a=1,,b=-2,,c=-3.))
即二次函数的解析式为y=x2-2x-3.
17. 【答案】
解:(1)y=-eq \f(3,5)x2+3x+1=-eq \f(3,5)(x-eq \f(5,2))2+eq \f(19,4).
∵-eq \f(3,5)<0,∴函数的最大值是eq \f(19,4).
答:演员弹跳的最大高度是eq \f(19,4)米.
(2)当x=4时,y=-eq \f(3,5)×42+3×4+1=3.4=BC,所以这次表演成功.
18. 【答案】
解:(1)∵二次函数y=ax2+bx的图象经过点A(2,4)与B(6,0).
∴eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(4a+2b=4,36a+6b=0)),
解得eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(a=-\f(1,2),b=3)).(4分)
(2)如解图①,过点A作x轴的垂线,垂足为点D(2,0),连接CD,过点C作CE⊥AD,CF⊥x轴,垂足分别为点E,点F,则
S△OAD=eq \f(1,2)OD·AD=eq \f(1,2)×2×4=4,
S△ACD=eq \f(1,2)AD·CE=eq \f(1,2)×4×(x-2)=2x-4,
S△BCD=eq \f(1,2)BD·CF=eq \f(1,2)×4×(-eq \f(1,2)x2+3x)=-x2+6x,
则S=S△OAD+S△ACD+S△BCD=4+(2x-4)+(-x2+6x)=-x2+8x.
∴S关于x的函数表达式为S=-x2+8x(2
∵S=-(x-4)2+16,
∴当x=4时,四边形OACB的面积S取最大值,最大值为16.(12分)
解图①
【一题多解】
解法一:由(1)知y=-eq \f(1,2)x2+3x,如解图②,连接AB,则
S=S△AOB+S△ABC,其中S△AOB=eq \f(1,2)×6×4=12,
设直线AB解析式为y1=k1x+b1,将点A(2,4),B(6,0)代入,易得,y1=-x+6,过C作直线l⊥x轴交AB于点D,
∴C(x,-eq \f(1,2)x2+3x),D(x,-x+6),
∴S△ABC=S△ADC+S△BDC=eq \f(1,2)·CD·(x-2)+eq \f(1,2)·CD·(6-x)=eq \f(1,2)·CD·4=2CD,
其中CD=-eq \f(1,2)x2+3x-(-x+6)=-eq \f(1,2)x2+4x-6,
∴S△ABC=2CD=-x2+8x-12,
∴S=S△ABC+S△AOB=-x2+8x-12+12=-x2+8x=-(x-4)2+16(2
即S关于x的函数表达式为S=-x2+8x(2
∴当x=4时,四边形OACB的面积S取最大值,最大值为16.
解图②
解法二:∵点C在抛物线y=-eq \f(1,2)x2+3x上,
∴点C(x,-eq \f(1,2)x2+3x),
如解图③,过点A作AD⊥x轴,垂足为点D,过点C作CE⊥x轴,垂足为点E,则
点D的坐标为(2,0),点E的坐标为(x,0),
∴S=S△OAD+S梯形ADEC+S△CEB=eq \f(1,2)×2×4+eq \f(1,2)(4-eq \f(1,2)x2+3x)(x-2)+eq \f(1,2)(6-x)(-eq \f(1,2)x2+3x)=-x2+8x,
∵S=-x2+8x=-(x-4)2+16(2
∴当x=4时,四边形OACB的面积S取最大值,最大值为16.
解图③
19. 【答案】
解:(1)设点P的坐标为(x,eq \f(1,4)x2+1).
∵点F的坐标为(0,2),
∴OF=2,
∴当△POF的面积为4时,eq \f(1,2)×2×|x|=4,
解得x=±4.
∴y=eq \f(1,4)×(±4)2+1=5,
∴点P的坐标为(-4,5)或(4,5).
(2)如图,过点M作ME⊥x轴于点E,交抛物线y=eq \f(1,4)x2+1于点P,此时△PMF的周长最小.
∵F(0,2),M(eq \r(3),3),
∴ME=3,FM=eq \r((\r(3)-0)2+(3-2)2)=2,
∴△PMF周长的最小值=ME+FM=3+2=5.
20. 【答案】
解:(1)把(5,4)代入y=ax2-5x+4a,得25a-25+4a=4,解得a=1.
∴该抛物线的解析式为y=x2-5x+4.
∵y=x2-5x+4=eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x-\f(5,2)))eq \s\up12(2)-eq \f(9,4),
∴顶点P的坐标为eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(5,2),-\f(9,4))).
(2)∵S△QAB=S△PAB,
∴点Q和点P到横轴的距离相等,
即它们纵坐标的绝对值相等.
由(1)可知点P的纵坐标是-eq \f(9,4),
∴点Q的纵坐标是eq \f(9,4).
令x2-5x+4=eq \f(9,4),解得x=eq \f(5±3 \r(2),2).
∴点Q的坐标为(eq \f(5-3 \r(2),2),eq \f(9,4))或(eq \f(5+3 \r(2),2),eq \f(9,4)).
22.2 二次函数与一元一次方程
1. 二次函数y=x2-2x-2的图象与坐标轴的交点个数是( )
A.0 B.1 C.2 D.3
2. 抛物线y=-x2+4x-4与坐标轴的交点个数为( )
A.0 B.1 C.2 D.3
3. 若A(-1,0)为抛物线y=-3(x-1)2+c上一点,则当y≥0时,x的取值范围是( )
A.-1<x<3 B.x<-1或x>3
C.-1≤x≤3 D.x≤-1或x≥3
4. 抛物线y=2x2-2eq \r(2)x+1与坐标轴的交点个数是( )
A. 0 B. 1 C. 2 D. 3
5. 函数y=ax2+2ax+m(a<0)的图象过点(2,0),则使函数值y<0成立的x的取值范围是( )
A.x<-4或x>2 B.-4<x<2
C.x<0或x>2 D.0<x<2
6. 若二次函数y=ax2-2ax+c的图象经过点(-1,0),则方程ax2-2ax+c=0的解为( )
A. x1=-3,x2=-1 B. x1=1,x2=3
C. x1=-1,x2=3 D. x1=-3,x2=1
7. 王芳将如图所示的三条水平直线m1,m2,m3中的一条记为x轴(向右为正方向),三条竖直直线m4,m5,m6中的一条记为y轴(向上为正方向),并在此坐标平面内画出了抛物线y=ax2-6ax-3,则她所选择的x轴和y轴分别为( )
A.m1,m4 B.m2,m5 C.m3,m6 D.m4,m5
8. 根据下列表格中的对应值,判断方程ax2+bx+c=0(a≠0)的一个根x的取值范围是( )
<x<1.24 B.1.24<x<1.25
C.1.25<x<1.26 D.1<x<1.23
9. 已知二次函数y=-x2+x+6及一次函数y=-x+m,将该二次函数在x轴上方的图象沿x轴翻折到x轴下方,图象的其余部分不变,得到一个新函数图象(如图),当直线y=-x+m与新图象有4个交点时,m的取值范围是( )
A.-eq \f(25,4)
C.-2<m<3 D.-6<m<-2
10. 如图,抛物线y=eq \f(1,2)x2-7x+eq \f(45,2)与x轴交于点A,B,把抛物线在x轴及其下方的部分记作C1,将C1向左平移得到C2,C2与x轴交于点B,D,若直线y=eq \f(1,2)x+m与C1,C2共有3个不同的交点,则m的取值范围是( )
A.-eq \f(45,8)<m<-eq \f(5,2) B.-eq \f(29,8)<m<-eq \f(1,2)
C.-eq \f(29,8)<m<-eq \f(5,2) D.-eq \f(45,8)<m<-eq \f(1,2)
二、填空题
11. 若函数y=(a-1)x2-4x+2a的图象与x轴有且只有一个交点,则a的值为____________.
12. 已知二次函数y=kx2-6x-9的图象与x轴有两个不同的交点,则k的取值范围为____________.
13. 飞机着陆后滑行的距离y(单位:m)关于滑行时间t(单位:s)的函数解析式是y=60t-eq \f(3,2)t2,在飞机着陆滑行中,最后2 s滑行的距离是________m.
14. 如图,抛物线y=ax2+c与直线y=mx+n交于A(-1,p),B(3,q)两点,则不等式ax2-mx+c>n的解集是________.
15. 若二次函数y=x2+bx-5的图象的对称轴为直线x=2,则关于x的方程x2+bx-5=2x-13的解为______________.
16. 已知实数x,y满足x2+3x+y-3=0,则x+y的最大值为________.
17. 已知函数y=eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(-x2+2x(x>0),,-x(x≤0)))的图象如图所示,若直线y=x+m与该图象恰有三个不同的交点,则m的取值范围为________.
三、解答题
18. 若关于x的函数y=(m2-1)x2-(2m+2)x+2的图象与x轴只有一个公共点,求m的值.
19. 已知抛物线y=x2-2bx+c.
(1)若抛物线的顶点坐标为(2,-3),求b,c的值;
(2)若b+c=0,是否存在实数x,使得相应的y的值为1?请说明理由;
(3)若c=b+2且抛物线在-2≤x≤2上的最小值是-3,求b的值.
20. 在平面直角坐标系中,设二次函数y1=(x+a)(x-a-1),其中a≠0.
(1)若函数y1的图象经过点(1,-2),求函数y1的表达式;
(2)若一次函数y2=ax+b的图象与y1的图象经过x轴上同一点,探究实数a,b满足的关系式;
(3)已知点P(x0,m)和Q(1,n)在函数y1的图象上.若m
人教版 九年级数学上册 22.2 二次函数与一元一次方程 课时训练-答案
一、选择题
1. 【答案】D
2. 【答案】C [解析] 当x=0时,y=-x2+4x-4=-4,则抛物线与y轴的交点坐标为(0,-4);
当y=0时,-x2+4x-4=0,解得x1=x2=2,则抛物线与x轴的交点坐标为(2,0),
所以抛物线与坐标轴有2个交点.
故选C.
3. 【答案】C
4. 【答案】C 【解析】抛物线y=2x2-2eq \r(2)x+1,令x=0,得到y=1,即抛物线与y轴交点坐标为(0,1);令y=0,得到2x2-2eq \r(2)x+1=0,即(eq \r(2)x-1)2=0,解得:x1=x2=eq \f(\r(2),2),即抛物线与x轴交点坐标为(eq \f(\r(2),2),0),则抛物线与坐标轴的交点个数是2.
5. 【答案】A [解析] 抛物线的对称轴是直线x=-eq \f(2a,2a)=-1,∴抛物线与x轴的另一个交点坐标是(-4,0).∵a<0,∴抛物线开口向下,∴使y<0成立的x的取值范围是x<-4或x>2.故选A.
6. 【答案】C 【解析】∵图象过点(-1,0),∴将点(-1,0)代入方程得a+2a+c=0,即3a+c=0.当x=3时,将(3,0)代入方程也得到3a+c=0成立,当x=-3时,将(-3,0)代入方程也得到15a+c=0(与3a+c=0不相符),∴方程的两个根为x1=-1,x2=3.
7. 【答案】A [解析] ∵y=ax2-6ax-3=a(x-3)2-3-9a,
∴抛物线的对称轴为直线x=3,
∴王芳选择的y轴为直线m4.
∵抛物线y=ax2-6ax-3与y轴的交点为(0,-3),
∴抛物线与y轴的交点在x轴的下方,
∴王芳选择的x轴为直线m1.
8. 【答案】B
9. 【答案】D 【解析】 如图,当y=0时,-x2+x+6=0,解得x1=-2,x2=3,则A(-2,0),B(3,0).
将该二次函数在x轴上方的图象沿x轴翻折到x轴下方的部分图象的解析式为y=(x+2)(x-3),即y=x2-x-6(-2≤x≤3).
当直线y=-x+m经过点A(-2,0)时,2+m=0,解得m=-2;
当直线y=-x+m与抛物线y=x2-x-6有唯一公共点时,方程x2-x-6=-x+m有两个相等的实数根,解得m=-6.
所以当直线y=-x+m与新图象有4个交点时,m的取值范围为-6<m<-2.
10. 【答案】C 【解析】 如图.
∵抛物线y=eq \f(1,2)x2-7x+eq \f(45,2)与x轴交于点A,B,∴B(5,0),A(9,0).
∴抛物线C1向左平移4个单位长度得到C2,∴平移后抛物线的解析式为y=eq \f(1,2)(x-3)2-2.
当直线y=eq \f(1,2)x+m过点B时,有2个交点,
∴0=eq \f(5,2)+m,解得m=-eq \f(5,2);
当直线y=eq \f(1,2)x+m与抛物线C2只有一个公共点时,令eq \f(1,2)x+m=eq \f(1,2)(x-3)2-2,∴x2-7x+5-2m= 0,∴Δ=49-20+8m=0,∴m=-eq \f(29,8),此时直线的解析式为y=eq \f(1,2)x-eq \f(29,8),它与x轴的交点为(eq \f(29,4),0),在点A左侧,∴此时直线与C1,C2有2个交点,如图所示.∴当直线y=eq \f(1,2)x+m与C1,C2共有3个不同的交点时,-eq \f(29,8)<m<-eq \f(5,2).
二、填空题
11. 【答案】-1或2或1 【解析】 ∵函数y=(a-1)x2-4x+2a的图象与x轴有且只有一个交点,
∴当函数为二次函数时,16-4(a-1)×2a=0,
解得a1=-1,a2=2;
当函数为一次函数时,a-1=0,解得a=1.
故答案为-1或2或1.
12. 【答案】k>-1且k≠0
13. 【答案】6 【解析】 当y取得最大值时,飞机停下来,
则y=60t-eq \f(3,2)t2=-eq \f(3,2)(t-20)2+600,
此时t=20,飞机着陆后滑行600米停下来,
因此t的取值范围是0≤t≤20.
当t=18时,y=594,
所以600-594=6(米).
故答案是:6.
14. 【答案】.x<-1或x>3
15. 【答案】x1=2,x2=4 [解析] ∵二次函数y=x2+bx-5的图象的对称轴为直线x=2,∴-eq \f(b,2)=2,∴b=-4,∴原方程化为x2-4x-5=2x-13,解得x1=2,x2=4.
16. 【答案】4 [解析] x+y=-x2-2x+3=-(x+1)2+4,∴当x=-1时,x+y有最大值,最大值是4.
17. 【答案】eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(2,3),0))0
∴m的取值范围为0
三、解答题
18. 【答案】
解:①当m2-1=0且2m+2≠0,即m=1时,该函数是一次函数,其图象与x轴只有一个公共点;
②当m2-1≠0,即m≠±1时,该函数是二次函数,则
Δ=[-(2m+2)]2-8(m2-1)=0,
解得m1=3,m2=-1(舍去).
综上所述,m的值是1或3.
19. 【答案】
解:(1)∵抛物线y=x2-2bx+c,
∴a=1.
∵抛物线的顶点坐标为(2,-3),
∴y=(x-2)2-3.
∵y=(x-2)2-3=x2-4x+1,
∴b=2,c=1.
(2)存在.
理由:由y=1,得x2-2bx+c=1,
∴x2-2bx+c-1=0.
∵Δ=4b2+4b+4=(2b+1)2+3>0,
∴存在两个实数x,使得y=1.
(3)若c=b+2,则抛物线可化为y=x2-2bx+b+2,其对称轴为直线x=b.
①若b≤-2,则抛物线在x=-2时取得最小值,此时-3=(-2)2-2×(-2)b+b+2,
解得b=-eq \f(9,5),不合题意,舍去;
②若b≥2,则抛物线在x=2时取得最小值,此时-3=22-2×2b+b+2,解得b=3;
③若-2<b<2,则抛物线在x=b时取得最小值,此时eq \f(4(b+2)-4b2,4)=-3,
化简,得b2-b-5=0,
解得b1=eq \f(1+\r(21),2)(不符合题意,舍去),b2=eq \f(1-\r(21),2).
综上所述,b的值为3或eq \f(1-\r(21),2).
20. 【答案】
【思维教练】由图象过点(1,-2),将其带入y1的函数表达式中,解方程即可;(2)由y1=(x+a)(x-a-1)可得出y1过x轴上的两点的坐标,然后分两种情况讨论即可;(3)先求出y1=(x+a)(x-a-1)的对称轴,根据开口向上的二次函数,离对称轴越近,函数值越小即可得解.
解:(1)∵函数y1=(x+a)(x-a-1)图象经过点(1,-2),
∴把x=1,y=-2代入y1=(x+a)(x-a-1)得,-2=(1+a)(-a),(2分)
化简得,a2+a-2=0,解得,a1=-2,a2=1,
∴y1=x2+x-2;(4分)
(2)函数y1=(x+a)(x-a-1)图象在x轴的交点为(-a,0),(a+1,0),
①当函数y2=ax+b的图象经过点(-a,0)时,
把x=-a,y=0代入y2=ax+b中,
得a2=b;(6分)
②当函数y2=ax+b的图象经过点(a+1,0)时,
把x=a+1,y=0代入y2=ax+b中,
得a2+a=-b;(8分)
(3)∵抛物线y1=(x+a)(x-a-1)的对称轴是直线x=eq \f(-a+a+1,2)=eq \f(1,2),m
∵二次项系数为1,∴抛物线的开口向上,
∴抛物线上的点离对称轴的距离越大,它的纵坐标也越大,
∵m
∴点Q离对称轴x=eq \f(1,2)的距离比P离对称轴x=eq \f(1,2)的距离大,(10分)
∴|x0-eq \f(1,2)|<1-eq \f(1,2),
∴0
【22.3实际问题与二次函数】
一.选择题
1.如图是抛物线型拱桥,当拱顶离水面2m时,水面宽4m.水面上升1.5m,水面宽度为( )
A.1mB.2mC.mD.m
2.二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)在x=2时有最大值3,则这个函数的图象可以是( )
A.B.
C.D.
3.某农场拟建一间矩形种牛饲养室,饲养室的一面靠现有墙(墙足够长),并在如图所示位置留2m宽的门,已知计划中的建筑材料可建围墙(不包括门)的总长度为50m.设饲养室长为xm,占地面积为ym2,则y关于x的函数表达式是( )
A.y=﹣x2+50xB.y=﹣x2+24x
C.y=﹣x2+25xD.y=﹣x2+26x
4.已知函数y=x2+x﹣1在m≤x≤1上的最大值是1,最小值是﹣,则m的取值范围是( )
A.m≥﹣2B.0≤m≤C.﹣2≤m≤﹣D.m≤﹣
5.服装店将进价为每件100元的服装按每件x(x>100)元出售,每天可销售(200﹣x)件,若想获得最大利润,则x应定为( )
A.150元B.160元C.170元D.180元
6.已知抛物线y=ax2+bx+c的开口向上,顶点坐标为(3,﹣2),那么该抛物线有( )
A.最小值﹣2B.最大值﹣2C.最小值3D.最大值3
7.从地面竖直向上抛出一小球,小球的高度h(单位:m)与小球运动时间t(单位:s)之间的函数关系如图所示.下列结论:
①小球在空中经过的路程是40m;
②小球运动的时间为6s;
③小球抛出3秒时,速度为0;
④当t=1.5s时,小球的高度h=30m.
其中正确的是( )
A.①④B.①②C.②③④D.②④
8.竖直上抛物体离地面的高度h(m)与运动时间t(s)之间的关系可以近似地用公式h=﹣5t2+v0t+h0表示,其中h0(m)是物体抛出时离地面的高度,v0(m/s)是物体抛出时的速度.某人将一个小球从距地面1.5m的高处以20m/s的速度竖直向上抛出,小球达到的离地面的最大高度为( )
A.23.5mB.22.5mC.21.5mD.20.5m
9.有一座抛物线形拱桥,正常水位桥下面宽度为20米,拱顶距离水平面4米,如图建立直角坐标系,若正常水位时,桥下水深6米,为保证过往船只顺利航行,桥下水面宽度不得小于18米,则当水深超过多少米时,就会影响过往船只的顺利航行( )
A.2.76米B.6.76米C.6米D.7米
10.用一根铁丝围成正方形、长方形、正三角形和圆,那么面积最大的是( )
A.长方形B.正方形C.正三角形D.圆
二.填空题
11.如图,P是抛物线y=x2﹣x﹣4在第四象限的一点,过点P分别向x轴和y轴作垂线,垂足分别为A、B,则四边形OAPB周长的最大值为 .
12.某工厂今年一月份生产防疫护目镜的产量是20万件,计划之后两个月增加产量,如果月平均增长率为x,那么第一季度防疫护目镜的产量y(万件)与x之间的关系应表示为 .
13.某商店销售一批头盔,售价为每顶80元,每月可售出200顶.在“创建文明城市”期间,计划将头盔降价销售,经调查发现:每降价1元,每月可多售出20顶.已知头盔的进价为每顶50元,则该商店每月获得最大利润时,每顶头盔的售价为 元.
14.设x≥0,y≥0,且2x+y=6,则μ=x2+2xy+y2﹣3x﹣2y的最小值是 .
15.为了节省材料,某农场主利用围墙(围墙足够长)为一边,用总长为60m的篱笆围成了如图所示的①②③三块矩形区域,而且这三块矩形区域的面积相等,则BC长为 时,能围成的矩形区域ABCD的面积最大.
三.解答题
16.已知函数y=﹣3x2﹣2x+2,当自变量x在下列取值范围内时,分别求函数的最大值或最小值,并求当函数取最大(小)值时所对应的自变量x的值:
(1)x≤﹣1;
(2)x≥1;
(3)﹣1≤x≤1;
(4)﹣2≤x≤3.
17.如图,足球场上守门员徐杨在O处抛出一高球,球从离地面1m处的点A飞出,其飞行的最大高度是4m,最高处距离飞出点的水平距离是6m,且飞行的路线是抛物线一部分.以点O为坐标原点,竖直向上的方向为y轴的正方向,球飞行的水平方向为x轴的正方向建立坐标系,并把球看成一个点.(参考数据:4≈7)
(1)求足球的飞行高度y(m)与飞行水平距离x(m)之间的函数关系式;
(2)在没有队员干扰的情况下,球飞行的最远水平距离是多少?(精确到个位)
(3)若对方一名1.7m的队员在距落点C3m的点H处,跃起0.3m进行拦截,则这名队员能拦到球吗?
18.某超市经销一种商品,每千克成本为50元,经试销发现,该种商品的每天销售量y(千克)与销售单价x(元/千克)满足一次函数关系,其每天销售单价,销售量的四组对应值如下表所示:
(1)求y(千克)与x(元/千克)之间的函数表达式;
(2)为保证某天获得600元的销售利润,则该天的销售单价应定为多少?
(3)当销售单价定为多少时,才能使当天的销售利润最大?最大利润是多少?
19.某超市以20元/千克的进货价购进了一批绿色食品,如果以30元/千克销售这些绿色食品,那么每天可售出400千克.由销售经验可知,每天的销售量y(千克)与销售单价x(元)(x≥30)存在如图所示的一次函数关系.
(1)试求出y与x的函数关系式;
(2)设该超市销售该绿色食品每天获得利润w元,当销售单价为何值时,每天可获得最大利润?最大利润是多少?
20.某服装厂生产A品种服装,每件成本为71元,零售商到此服装厂一次性批发A品牌服装x件时,批发单价为y元,y与x之间满足如图所示的函数关系,其中批发件数x为10的正整数倍.
(1)当100≤x≤300时,y与x的函数关系式为 .
(2)某零售商到此服装厂一次性批发A品牌服装200件,需要支付多少元?
(3)零售商到此服装厂一次性批发A品牌服装x(100≤x≤400)件,服装厂的利润为w元,问:x为何值时,w最大?最大值是多少?
参考答案
一.选择题
1.解:如右图建立平面直角坐标系,
设抛物线的解析式为y=ax2,
由已知可得,点(2,﹣2)在此抛物线上,
则﹣2=a×22,
解得a=﹣,
∴y=﹣x2,
当y=﹣0.5时,﹣x2=﹣0.5,
解得x=±1,
此时水面的宽度为2m,
故选:B.
2.解:A、函数值3不是最大值,故本选项错误;
B、x=2时有最小值3,故本选项错误;
C、x=2时有最大值3,故本选项正确;
D、函数有最大值2,故本选项错误.
故选:C.
3.解:设饲养室长为xm,占地面积为ym2,
则y关于x的函数表达式是:y=x•(50+2﹣x)=﹣x2+26x.
故选:D.
4.解:∵函数y=x2+x﹣1的对称轴为直线x=﹣,
∴当x=﹣时,y有最小值,此时y=﹣﹣1=﹣,
∵函数y=x2+x﹣1在m≤x≤1上的最小值是﹣,
∴m≤﹣;
∵当x=1时,y=1+1﹣1=1,对称轴为直线x=﹣,
∴当x=﹣﹣[1﹣(﹣)]=﹣2时,y=1,
∵函数y=x2+x﹣1在m≤x≤1上的最大值是1,且m≤﹣;
∴﹣2≤m≤﹣.
故选:C.
5.解:设获得的利润为y元,由题意得:
y=(x﹣100)(200﹣x)
=﹣x2+300x﹣20000
=﹣(x﹣150)2+2500
∵a=﹣1<0
∴当x=150时,y取得最大值2500元.
故选:A.
6.解:由抛物线y=ax2+bx+c的开口向上,顶点坐标为(3,﹣2),
可知该抛物线有最小值﹣2,
故选:A.
7.解:①由图象可知,小球在空中达到的最大高度为40m,则小球在空中经过的路程一定大于40m,故①错误;
②由图象可知,小球6s时落地,故小球运动的时间为6s,故②正确;
③小球抛出3秒时达到最高点,即速度为0,故③正确;
④设函数解析式为h=a(t﹣3)2+40,将(0,0)代入得:
0=a(0﹣3)2+40,
解得a=﹣,
∴函数解析式为h=﹣(t﹣3)2+40,
∴当t=1.5s时,h=﹣(1.5﹣3)2+40=30,
∴④正确.
综上,正确的有②③④.
故选:C.
8.解:由题意可得,
h=﹣5t2+20t+1.5=﹣5(t﹣2)2+21.5,
因为a=﹣5<0,
故当t=2时,h取得最大值,此时h=21.5,
故选:C.
9.解:设该抛物线的解析式为y=ax2,在正常水位下x=10,代入解析式可得﹣4=a×102⇒a=﹣
故此抛物线的解析式为y=﹣x2.
因为桥下水面宽度不得小于18米
所以令x=9时
可得y==﹣3.24米
此时水深6+4﹣3.24=6.76米
即桥下水深6.76米时正好通过,所以超过6.76米时则不能通过.
故选:B.
10.解:设铁丝的长度为a,
①当围成长方形时,设长为x,则宽为(a﹣x),则长方形的面积=x×(a﹣x)=﹣x(x﹣a),
当x=a时,长方形的面积最大为,此时长方形为正方形,即正方形的面积大于长方形的面积;
②当围成正三角形时,则三角形的边长为a,
则正三角形的面积为×a×asin60°=;
③当围成圆时,则圆的半径为,
则圆的面积为π()2=;
而>>,
即圆的面积最大,
故选:D.
二.填空题
11.解:设P(x,x2﹣x﹣4),
四边形OAPB周长=2PA+2OA=﹣2(x2﹣x﹣4)+2x=﹣2x2+4x+8=﹣2(x﹣1)2+10,
当x=1时,四边形OAPB周长有最大值,最大值为10.
故答案为10.
12.解:y与x之间的关系应表示为:y=20+20(x+1)+20(x+1)2.
故答案为:y=20+20(x+1)+20(x+1)2.
13.解:设每顶头盔的售价为x元,获得的利润为w元,
w=(x﹣50)[200+(80﹣x)×20]=﹣20(x﹣70)2+8000,
∴当x=70时,w取得最大值,此时w=8000,
故答案为:70.
14.解:由题意得:x≥0,y=6﹣2x≥0,
解得:0≤x≤3.
∵μ=x2+2xy+y2﹣3x﹣2y
=x2+2x(6﹣2x)+(6﹣2x)2﹣3x﹣2(6﹣2x)
=x2﹣11x+24
=﹣,
∴当x≤ 时,y随x的增大而减小,
故当x=3时,μ的最小值为﹣=0.
故答案为:0.
15.解:如图,
∵三块矩形区域的面积相等,
∴矩形AEFD面积是矩形BCFE 面积的2倍,
∴AE=2BE,
设 BC=x(m),BE=FC=a(m),则AE=HG=DF=2a(m),
∴DF+FC+HG+AE+EB+EF+BC=60(m),即 8a+2x=60,
∴a=﹣x+,3a=﹣x+,
∴矩形区域 ABCD 的面积 S=(﹣x+)x=﹣x2+x,
∵a=﹣x+
∴x<30,
则 S=﹣x2+x (0<x<30)
∵二次项系数为﹣<0
∴当x=﹣=15(m)时,S 有最大值,最大值为:﹣×152+×15=(m2)
故答案为:15m.
三.解答题
16.解:(1)∵y=﹣3x2﹣2x+2=﹣3(x+)2+,
∴函数y=﹣3x2﹣2x+2的对称轴为x=﹣,当x时,y随x的增大而增大,当x时,y随x的增大而减小,
∴当x≤﹣1时,函数y=﹣3x2﹣2x+2有最大值,此时x=﹣1,最大值为:y==1;
(2)∵y=﹣3x2﹣2x+2=﹣3(x+)2+,
∴函数y=﹣3x2﹣2x+2的对称轴为x=﹣,当x时,y随x的增大而增大,当x时,y随x的增大而减小,
∴当x≥1时,函数y=﹣3x2﹣2x+2有最大值,此时x=1,最大值为:y=﹣3;
(3)∵y=﹣3x2﹣2x+2=﹣3(x+)2+,
∴函数y=﹣3x2﹣2x+2的对称轴为x=﹣,当x时,y随x的增大而增大,当x时,y随x的增大而减小,
∴当﹣1≤x≤1时,函数函数y=﹣3x2﹣2x+2有最大值和最小值,当x=时,函数取得最大值,最大值为y=,当x=1时,函数取得最小值,最小值为y=﹣3;
(4)∵y=﹣3x2﹣2x+2=﹣3(x+)2+,
∴函数y=﹣3x2﹣2x+2的对称轴为x=﹣,当x时,y随x的增大而增大,当x时,y随x的增大而减小,
∴当﹣2≤x≤3时,当x=时,函数取得最大值,最大值为y=,当x=3时,取得最小值,最小值是y=﹣31.
17.解:(1)当h=4时,y=a(x﹣6)2+4,又A(0,1)
∴1=a(0﹣6)2+4,
∴a=﹣,
∴y=﹣(x﹣6)2+4;
(2)令y=0,则0=﹣(x﹣6)2+4,
解得:x1=4+6≈13,x2=﹣4+6<0(舍去)
∴球飞行的最远水平距离是13米;
(3)当x=13﹣3=10时,y=>1.7+0.3=2,
∴这名队员不能拦到球.
18.解:(1)设y与x之间的函数表达式为y=kx+b(k≠0),将表中数据(55,70)、(60,60)代入得:
,
解得:.
∴y与x之间的函数表达式为y=﹣2x+180.
(2)由题意得:(x﹣50)(﹣2x+180)=600,
整理得:x2﹣140x+4800=0,
解得x1=60,x2=80.
答:为保证某天获得600元的销售利润,则该天的销售单价应定为60元/千克或80元/千克.
(3)设当天的销售利润为w元,则:
w=(x﹣50)(﹣2x+180)
=﹣2(x﹣70)2+800,
∵﹣2<0,
∴当x=70时,w最大值=800.
答:当销售单价定为70元/千克时,才能使当天的销售利润最大,最大利润是800元.
19.解:(1)设y与x的函数关系式为y=kx+b,
,得,
即y与x的函数关系式是y=﹣20x+1000(30≤x≤50);
(2)w=(x﹣20)y
=(x﹣20)(﹣20x+1000)
=﹣20x2+1400x﹣20000
=﹣20(x﹣35)2+4500,
故当x=35时,w取得最大值,此时w=4500,
答:当销售单价为35元/千克时,每天可获得最大利润4500元.
20.解:(1)当100≤x≤300时,设y与x的函数关系式为:y=kx+b,根据题意得出:
,
解得:,
∴y与x的函数关系式为:y=﹣x+110,
故答案为:y=﹣x+110;
(2)当x=200时,y=﹣20+110=90,
∴90×200=18000(元),
答:某零售商一次性批发A品牌服装200件,需要支付18000元;
(3)分两种情况:
①当100≤x≤300时,w=(﹣x+110﹣71)x=﹣+39x=﹣(x﹣195)2+3802.5,
∵批发件数x为10的正整数倍,
∴当x=190或200时,w有最大值是:﹣(200﹣195)2+3802.5=3800;
②当300<x≤400时,w=(80﹣71)x=9x,
当x=400时,w有最大值是:9×400=3600,
∴一次性批发A品牌服装x(100≤x≤400)件时,x为190元或200元时,w最大,最大值是3800元.
x
…
-2
-1
0
1
2
…
y
…
-11
-2
1
-2
-5
…
x
…
-5
-4
-3
-2
-1
0
…
y
…
4
0
-2
-2
0
4
…
x
…
-2
-1.5
-1
-0.5
0
0.5
1
1.5
2
…
y
…
2
0.75
0
-0.25
0
-0.25
0
m
2
…
销售单价x(元/千克)
55
60
65
70
销售量y(千克)
70
60
50
40
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