冀教版九年级下册第30章 二次函数综合与测试习题
展开九年级数学下册第三十章二次函数难点解析
考试时间:90分钟;命题人:数学教研组
考生注意:
1、本卷分第I卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,满分100分,考试时间90分钟
2、答卷前,考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、班级填写在试卷规定位置上
3、答案必须写在试卷各个题目指定区域内相应的位置,如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不准使用涂改液、胶带纸、修正带,不按以上要求作答的答案无效。
第I卷(选择题 30分)
一、单选题(10小题,每小题3分,共计30分)
1、已知二次函数的图象如图所示,根据图中提供的信息,可求得使成立的x的取值范围是( )
A. B. C. D.或
2、抛物线的顶点为( )
A. B. C. D.
3、将关于x的二次函数的图像向上平移1单位,得到的抛物线经过三点、、,则、、的大小关系是( )
A. B. C. D.
4、函数向左平移个单位后其图象恰好经过坐标原点,则的值为( )
A. B. C.3 D.或3
5、若关于的一元二次方程的两根分别为,,则二次函数的对称轴为直线( )
A. B. C. D.
6、若函数,则当函数y=15时,自变量的值是( )
A. B.5 C.或5 D.5或
7、已知二次函数,若时,函数的最大值与最小值的差为4,则a的值为( )
A.1 B.-1 C. D.无法确定
8、将抛物线的图象向右平移1个单位,再向下平移2个单位得到的抛物线必定经过( )
A. B. C. D.
9、如图,已知二次函数的图像与x轴交于点,对称轴为直线.结合图象分析下列结论:①;②;③;④一元二次方程的两根分别为;⑤若为方程的两个根,则且.其中正确的结论个数是( )
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
10、抛物线y=ax2+bx+c上部分点的横坐标x,纵坐标y的对应值如下表所示:
x
…
-3
-2
-1
0
1
…
y
…
-6
0
4
6
6
…
给出下列说法:
①抛物线与y轴的交点为(0,6);
②抛物线的对称轴在y轴的右侧;
③抛物线的开口向下;
④抛物线与x轴有且只有1个公共点.
以上说法正确是( )
A.① B.①② C.①②③ D.①②③④
第Ⅱ卷(非选择题 70分)
二、填空题(5小题,每小题4分,共计20分)
1、把二次函数的图象关于轴对称后得到的图象的函数关系式为_________.
2、如图,院子里有块直角三角形空地ABC,∠C=90°.直角边AC=3m、BC=4m,现准备修一个如图所示的矩形DEFG的养鱼池,当矩形DEFG面积最大时,EF的长为 _____.
3、在平面直角坐标系中,设点P是抛物线的顶点,则点P到直线的距离的最大值为________.
4、已知抛物线与轴交于A、B两点,对称轴与抛物线交于C,与轴交于点D,圆C的半径为1.8,G为圆C上一动点,P为AG的中点,则DP的最大值为_________.
5、已知二次函数,当自变量x分别取1、4、5时,对应的函数值分别为,,,则,,的大小关系是________(用“<”号连接).
三、解答题(5小题,每小题10分,共计50分)
1、某政府大力扶持大学生创业,李明在政府的扶持下投资销售一种进价为每件20元的护眼台灯.销售过程中发现,月销售量(件)与销售单价(元)之间的关系可看作一次函数:,已知当销售单价定为25元时,李明每月获得利润为1250元.
(1)求的值;
(2)当销售单价定为多少元时,每月可获得最大利润?并求最大利润是多少?
(注:利润=(销售单价-进价)×销售量)
2、如图,一名垒球运动员进行投球训练,站在点O开始投球,球出手的高度是2米,球运动的轨迹是抛物线,当球达到最高点E时,水平距离EG=20米,与地面的高度EF=6米,掷出的球恰好落在训练墙AB上B点的位置,AB=3米.
(1)求抛物线的函数关系式;
(2)求点O到训练墙AB的距离OA的长度.
3、已知如图,二次函数的图像与x轴相交于点A、B两点,与y轴相交于点C,连接AC、BC,,抛物线的顶点为D.
(1)求抛物线的解析式;
(2)抛物线的对称轴上有一动点E,当取得最小值时,E点坐标为________;此时AE与BC的位置关系是________,________;
(3)抛物线对称轴右侧的函数图像上是否存在点M,满足,若存在求M点的横坐标;若不存在,请说明理由;
(4)若抛物线上一动点Q,当时,直接写出Q点坐标________.
4、如图,在平面直角坐标系中,抛物线与x轴交于B,C两点(C在B的左侧),与y轴交于点A,已知,.
(1)求抛物线的表达式;
(2)若点Q是线段AC下方抛物线上一点,过点Q作QD垂直AC交AC于点D,求DQ的最大值及此时点Q的坐标;
(3)点E是线段AB上一点,且;将抛物线沿射线AB的方向平移,当抛物线恰好经过点E时,停止运动,已知点M是平移后抛物线对称轴上的动点,N是平面直角坐标系中一点,直接写出所有使得以点A,B,M,N为顶点的四边形是菱形的点N的坐标,并把求其中一个点N的坐标的过程写出来.
5、习近平总书记曾强调“利用互联网拓宽销售渠道,多渠道解决农产品卖难问题.” 2021年黑龙江省粮食生产再获丰收,某村通过直播带货对产出的生态米进行销售.每袋成本为40元,物价部门规定每袋售价不得高于55元.市场调查发现,若每袋以45元的价格销售,平均每天销售105袋,而销售价每涨价1元,平均每天就可以少售出3袋.
(1)求该电商平均每天的销售利润w(元)与销售价x(元/袋)之间的函数关系式;
(2)若每日销售利润达到900元,售价为多少元?
(3)当每袋大米的销售价为多少元时,可以获得最大利润?最大利润是多少?
-参考答案-
一、单选题
1、D
【解析】
【分析】
根据函数图象写出y=1对应的自变量x的值,再根据判断范围即可.
【详解】
由图可知,使得时
使成立的x的取值范围是或
故选:D.
【点睛】
本题考查了二次函数与不等式,准确识图是解题的关键.
2、B
【解析】
【分析】
根据抛物线的顶点式y=a(x-h)2+k可得顶点坐标是(h,k).
【详解】
解:∵y=2(x-1)2+3,
∴抛物线的顶点坐标为(1,3),
故选:B.
【点睛】
本题考查二次函数的性质,解题的关键是熟练掌握抛物线的顶点式y=a(x-h)2+k,顶点坐标是(h,k).
3、C
【解析】
【分析】
根据题意求得平移后的二次函数的对称轴以及开口方向,根据三个点与对称轴的距离大小判断函数值的大小即可
【详解】
解:∵关于x的二次函数的图像向上平移1单位,得到的抛物线解析式为,
∴新抛物线的对称轴为,开口方向向上,则当抛物线上的点距离对称轴越远,其纵坐标越大,即函数值越大,
平移后的抛物线经过三点、、,
故选C
【点睛】
本题考查了二次函数的平移,二次函数的性质,二次函数的对称轴直线x=,图象具有如下性质:①当a>0时,抛物线的开口向上,x<时,y随x的增大而减小;x>时,y随x的增大而增大;x=时,y取得最小值,即顶点是抛物线的最低点.②当a<0时,抛物线的开口向下,x<时,y随x的增大而增大;x>时,y随x的增大而减小;x=时,y取得最大值,即顶点是抛物线的最高点,掌握二次函数的性质是解题的关键.
4、C
【解析】
【分析】
把函数解析式整理成顶点式形式,再根据向左平移横坐标减表示出平移后的抛物线解析式,再把原点的坐标代入计算即可得解.
【详解】
解:,
向左平移个单位后的函数解析式为,
函数图象经过坐标原点,
,
解得.
故选:C.
【点睛】
本题考查了二次函数图象与几何变换,利用顶点的变化确定函数解析式的变化求解更加简便,要求熟练掌握平移的规律:左加右减,上加下减.
5、C
【解析】
【分析】
根据两根之和公式可以求出对称轴公式.
【详解】
解:∵一元二次方程ax2+bx+c=0的两个根为−2和4,
∴x1+x2=− =2.
∴二次函数的对称轴为x=−=×2=1.
故选:C.
【点睛】
本题考查了求二次函数的对称轴,要求熟悉二次函数与一元二次方程的关系和两根之和公式,并熟练运用.
6、D
【解析】
【分析】
根据题意,利用分类讨论的方法可以求得当函数y=15时,自变量x的值.
【详解】
解:当x<3时,
令2x2-3=15,
解得x=-3;
当x≥3时,
令3x=15,
解得x=5;
由上可得,x的值是-3或5,
故选:D.
【点睛】
本题考查了二次函数的性质、一次函数的性质,解答本题的关键是明确题意,利用分类讨论的方法解答.
7、C
【解析】
【分析】
分a>0或a<0两种情况讨论,求出y的最大值和最小值,即可求解;
【详解】
当a>0时,∵对称轴为x=,
当x=1时,y有最小值为2,当x=3时,y有最大值为4a+2,
∴4a+2-2=4.
∴a=1,
当a<0时,同理可得
y有最大值为2; y有最小值为4a+2,
∴2-(4a+2)=4,
∴a=-1,
综上,a的值为
故选:C
【点睛】
本题考查了二次函数的性质,二次函数图象上点的坐标特征等知识,利用分类思想解决问题是本题的关键.
8、B
【解析】
【分析】
由题意知,平移后的抛物线解析式为,将各选项中的横坐标代入,求出纵坐标并与各选项的纵坐标比较,纵坐标相同的即为正确答案.
【详解】
解:由题意知,平移后的抛物线解析式为
将代入解析式得,与A中点坐标不同,故不符合要求;
将代入解析式得,与B中点坐标相同,故符合要求;
将代入解析式得,与C中点坐标不同,故不符合要求;
将代入解析式得,与D中点坐标不同,故不符合要求;
故选B.
【点睛】
本题考查了二次函数图象的平移.解题的关键在于写出平移后的二次函数解析式.
9、C
【解析】
【分析】
根据图像,确定a,b,c的符号,根据对称轴,确定b,a的关系,当x=-1时,得到a-b+c=0,确定a,c的关系,从而化简一元二次方程,求其根即可,利用平移的思想,把y=的图像向上平移1个单位即可,确定方程的根.
【详解】
∵抛物线开口向上,
∴a>0,
∵抛物线与y轴的交点在y轴的负半轴上,
∴c<0,
∵抛物线的对称轴在y轴的右边,
∴b<0,
∴,
故①正确;
∵二次函数的图像与x轴交于点,
∴a-b+c=0,
根据对称轴的左侧,y随x的增大而减小,
当x=-2时,y>0即,
故②正确;
∵,
∴b= -2a,
∴3a+c=0,
∴2a+c=2a-3a= -a<0,
故③正确;
根据题意,得,
∴,
解得,
故④错误;
∵=0,
∴,
∴y=向上平移1个单位,得y=+1,
∴为方程的两个根,且且.
故⑤正确;
故选C.
【点睛】
本题考查了抛物线的图像与系数的符号,抛物线的对称性,抛物线与一元二次方程的关系,抛物线的增减性,平移,熟练掌握抛物线的性质,抛物线与一元二次方程的关系是解题的关键.
10、C
【解析】
【分析】
根据表中数据和抛物线的对称性,可得抛物线的对称轴是直线x=,可得到抛物线的开口向下,再根据抛物线的性质即可进行判断.
【详解】
解:根据图表,抛物线与y轴交于(0,6),故①正确;
∵抛物线经过点(0,6)和(1,6),
∴对称轴为x==>0,即抛物线的对称轴在y轴的右侧,故②正确;
当x<时,y随x的增大而增大,
∴抛物线开口向下,故③正确,
∵抛物线经过点(-2,0),
设抛物线经过点(x,0),
∴x==,
解得:x=3,
∴抛物线经过(3,0),即抛物线与x轴有2个交点(-2,0)和(3,0),
故④错误;
综上,正确的有①②③,
故选:C.
【点睛】
本题考查了二次函数及其图象性质,解决问题的关键是注意表格数据的特点,结合二次函数性质作判断.
二、填空题
1、
【解析】
【分析】
函数的图象关于y轴对称后的顶点坐标为(-1,0),然后根据顶点式写出解析式.
【详解】
解:的顶点坐标是(1,2),由于(1,2)关于y轴的对称点为(-1,2),所以得到的图象的函数解析式是;
故答案为.
【点睛】
本题考查了二次函数图象与几何变换:由于抛物线平移后的形状不变,故a不变,所以求平移后的抛物线解析式通常可利用两种方法:一是求出原抛物线上任意两点平移后的坐标,利用待定系数法求出解析式;二是只考虑平移后的顶点坐标,即可求出解析式.
2、##
【解析】
【分析】
过点作,交于点,等面积法求得,设,进而根据得出比例式,根据矩形的面积为,得到关于的二次函数,根据二次函数的性质即可求得面积最大时的的值,进而求得的长.
【详解】
解:如图,过点作,交于点,
∠C=90°.直角边AC=3m、BC=4m,
设,则
四边形是矩形
,
整理得
设矩形的面积为,则
当取得最大值时,,此时
故答案为:
【点睛】
本题考查了矩形的性质,勾股定理,相似三角形的性质与判定,二次函数的性质,掌握以上知识是解题的关键.
3、5
【解析】
【分析】
根据抛物线解析式求出点P坐标,由直线解析式可知直线恒过点B(0,-3),当PB与直线垂直时,点P到直线的距离最大,根据两点间距离公式可出最大距离.
【详解】
解:∵
∴P(3,1)
又直线恒过点B(0,-3),如图,
∴当PB与直线垂直时,点P到直线的距离最大,
此时,
∴点P到直线的距离的最大值为5
故答案为:5.
【点睛】
本题主要考查了二次函数的性质,以及点到直线间的距离,熟练掌握二次函数的性质是解答本题的关键.
4、
【解析】
【分析】
如图,连接BG.利用三角形的中位线定理证明DP=BG,求出BG的最大值,即可解决问题.
【详解】
解:如图,连接BG.
∵AP=PG,AD=DB,
∴DP=BG,
∴当BG的值最大时,DP的值最大,
∵,
∴C(5,),B(9,0),
∴BC==,
当点G在BC的延长线上时,BG的值最大,最大值=+,
∴DP的最大值为,
故答案为:.
【点睛】
本题考查二次函数图象上的点的坐标特征,三角形中位线定理等知识,解题的关键是学会用转化的思想思考问题,属于中考常考题型.
5、y1<y2<y3
【解析】
【分析】
利用二次函数图象上点的坐标特征可分别求出y1,y2,y3的值,结合a>0,即可得出a+c<4a+c<9a+c,即y1<y2<y3.
【详解】
解:当x=1时,y1=a(1-2)2+c=a+c;
当x=4时,y2=a(4-2)2+c=4a+c;
当x=5时,y3=a(5-2)2+c=9a+c.
∵a>0,
∴a+c<4a+c<9a+c,
∴y1<y2<y3.
故答案为:y1<y2<y3.
【点睛】
本题考查了二次函数图象上点的坐标特征,利用二次函数图象上点的坐标特征,分别求出y1,y2,y3的值是解题的关键.
三、解答题
1、 (1)的值是500;
(2)当销售单价定为35元时,每月可获得最大利润,最大利润是2250元
【解析】
【分析】
(1)根据利润=(销售单价-进价)×销售量列方程求解即可;
(2)根据利润=(销售单价-进价)×销售量得到w关于x的二次函数关系式,利用二次函数的性质求解即可.
(1)
解:由题意可得,,
解得:,
答:的值是500;
(2)
解:设利润为w元,
由题意:,
,
∵-10<0,
∴时,取得最大值,此时,
答:当销售单价定为35元时,每月可获得最大利润,最大利润是2250元.
【点睛】
本题考查一元一次方程的应用、二次函数的实际应用,理解题意,根据等量关系正确得到一元一次方程和函数关系式是解答的关键.
2、 (1)抛物线的关系式为y=-0.01(x-20)2+6;
(2)点O到训练墙AB的距离OA的长度为(20+10)米.
【解析】
【分析】
(1)根据抛物线的顶点设关系式为y=a(x-20)2+6,再根据点C的坐标可得关系式;
(2)把y=3代入可得答案.
(1)
解:由题意得,顶点E(20,6)和C(0,2),
设抛物线的关系式为y=a(x-20)2+6,
∴2=a(0-20)2+6,
解得a=-0.01,
∴抛物线的关系式为y=-0.01(x-20)2+6;
(2)
(2)当y=3时,3=-0.01(x-20)2+6,
解得x1=20+10,x2=20-10(舍去),
答:点O到训练墙AB的距离OA的长度为(20+10)米.
【点睛】
本题考查了二次函数的实际应用,利用待定系数法得到抛物线的关系式是解题关键.
3、 (1)y=x2-4x+3;
(2)(2,1);AE⊥BC,;
(3)存在,M点的横坐标为或;
(4)Q点的坐标为(,)或(,) .
【解析】
【分析】
(1)求得点C的坐标和点B的坐标,利用待定系数法即可求解;
(2)连接BC交对称轴于点E,此时AE+CE取得最小值,求得直线BC的解析式,即可求得E点坐标,进一步计算即可求解;
(3)分类求解,利用tan∠ACB= tan∠BAM,求得G点坐标,利用待定系数法求得直线AG的解析式,联立方程即可求解;
(4)先求得tan∠ACO=,同(3)的方法即可求解.
(1)
解:令x=0,则y=3,
∴点C的坐标为(0,3),即OC=1,
∵tan∠ABC=1,即,
∴OC=OB=1,
∴点B的坐标为(3,0),
把B(3,0)代入y=x2+bx+3得32+3b+3=0,
解得:b=-4,
∴抛物线的解析式为y=x2-4x+3;
(2)
解:y=x2-4x+3=(x-2)2-1,
∴顶点D的坐标为(2,-1),对称轴为x=2,
解方程(x-2)2-1=0,得:x1=1,x2=3,
∴点A的坐标为(1,0),
连接BC交对称轴于点E,此时,AE=BE,
∴AE+CE=BE+CE=BC,
∴AE+CE的最小值为BC,
设直线BC的解析式为y=kx+3,
把B(3,0)代入y=kx+3,得:0=3k+3,
解得:k=-1,
∴直线BC的解析式为y=-x+3,
当x=2时,y=1,
∴E点坐标为(2,1),
∵AE=,BE=,AB=3-1=2,
,
∴AE2+BE2=AB2,AE=BE,
∴△AEB为等腰直角三角形,
∴AE与BC的位置关系是:AE⊥BC,
∵CE=,
∴tan∠ACE=,
故答案为:(2,1);AE⊥BC,;
,
(3)
解:设对称轴与x轴交于点F,交AM于点G,
∵∠ACB=∠BAM,
∴tan∠ACB= tan∠BAM,
由(2)得tan∠ACE,
∴tan∠BAM=,
∵AF=OF-OA=1,
∴GF=,
∴G点坐标为(2,),
同理求得直线AG的解析式为y=x-,
解方程x-=x2-4x+3,得x1=1,x2=,
∴M点的横坐标为;
当AM在x轴下方时,
同理求得直线AG1的解析式为y=x+,
解方程x+=x2-4x+3,得x1=1,x2=,
∴M1点的横坐标为;
综上,存在,M点的横坐标为或;
,
(4)
解:∵OA=1,OC=3,
∴tan∠ACO=,
同(3)得H点坐标为(2,),
直线AQ的解析式为y=x-,
解方程x-=x2-4x+3,得x1=1,x2=,
∴Q点的坐标为(,);
当AQ在x轴下方时,
同理求得直线AQ1的解析式为y=x+,
解方程x+=x2-4x+3,得x1=1,x2=,
∴Q1点的坐标为(,);
综上,Q点的坐标为(,)或(,).
,
【点睛】
本题是二次函数综合题,主要考查了待定系数法求函数解析式、解一元二次方程、解直角三角形等,要注意分类求解,避免遗漏.
4、 (1)
(2)DQ的最大值为,
(3)N点坐标为或或或,见解析
【解析】
【分析】
(1)根据在抛物线上,可得,再由,可得,即可求解;
(2)过点Q作轴交直线AC于点P,令 ,可得,从而得到,进而得到,,再求出直线AC解析式,然后设,则,可得,即可求解;
(3)先求出平移后的抛物线为.然后分四种情况讨论,即可求解.
(1)
解:∵在抛物线上,
∴,
∵
∴,
将代入中得,,
∴抛物线的表达式为:;
(2)
解:过点Q作轴交直线AC于点P,如图:
当 时,,
解得: ,
∴,即OC=4,
∵OA=4,
∴,
∴,
在Rt△PQD中,,
由、得直线AC解析式为:,
设,则,
∵
∴
∴
∴当时,DQ的最大值为,此时.
(3)
解:存在,N点坐标为或或或.
设平移后满足条件的抛物线为;
∵抛物线过点,∴
∴抛物线沿射线AB的方向平移,设抛物线沿直线平移,
∴抛物线与抛物线的的顶点均在直线上;
∴由直线过点得,,解得;
由直线过得,,则,
又∵,∴,
∴,或(因为对称轴在不满足沿射线AB平移,舍去)
∴,,平移后的抛物线为.
∴对称轴为y轴,
即点M在y轴上,
当四边形ABNM为菱形,点N在x轴的上方时,
∵,.
∴;
当四边形ABN1M1为菱形,点N在x轴的下方时,
∵,.
∴;
当四边形AB M2 N2为菱形时,点N2在x轴上,则A M2垂直平分B N2,
∴O N2=OB,
∴点N2;
当四边形A M3B N3为菱形,A M3=B M3,.
设O M3=a,则B M3=A M3=4-a,
∴ ,解得: ,
∴ ,
∴点N3;
综上所述,N点坐标为或或或.
【点睛】
本题主要考查了二次函数的图象和性质,与四边形的综合题,抛物线的平移,熟练掌握二次函数的图象和性质,菱形的性质是解题的关键.
5、 (1)w=-3x2+360x-9600;
(2)若每日销售利润达到900元,售价为50元;
(3)当销售价为55元时,可以获得最大利润,为1125元.
【解析】
【分析】
(1)利用该电商平均每天的销售利润w(元)=每袋的销售利润×每天的销售量得出即可;
(2)根据(1)的关系式列出一元二次方程即可;
(3)根据题中所给的自变量的取值得到二次的最值问题即可.
(1)
解:w=(x-40)[105-3(x-45)]
=(x-40)(-3x+240)
=-3x2+360x-9600,
答:该电商平均每天的销售利润w(元)与销售价x(元/袋)之间的函数关系式为w=-3x2+360x-9600;
(2)
解:由题意得,w=-3x2+360x-9600=900,
解得:x1=50,x2=70>55(舍),
答:若每日销售利润达到900元,售价为50元;
(3)
解:w=-3x2+360x-9600=-3(x-60)2+1200,
∵a=-3<0,
∴抛物线开口向下.
又∵对称轴为x=60,
∴当x<60,w随x的增大而增大,
由于50≤x≤55,
∴当x=55时,w的最大值为1125元.
∴当销售价为55元时,可以获得最大利润,为1125元.
【点睛】
本题考查了二次函数的性质在实际生活中的应用.最大销售利润的问题常用函数的增减性来解答,要注意应该在自变量的取值范围内求最大值(或最小值),也就是说二次函数的最值不一定在x=-时取得.
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