数学九年级下册第30章 二次函数综合与测试优秀课后练习题
展开九年级数学下册第三十章二次函数重点解析 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,当时,随的增大而减小,则的取值范围是( )A. B. C. D.2、已知,是抛物线上的点,且,下列命题正确的是( )A.若,则 B.若,则C.若,则 D.若,则3、抛物线的顶点为( )A. B. C. D.4、二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象的一部分如图所示,已知图像经过点(﹣1,0),其对称轴为直线x=1.下列结论:①abc<0;②b2﹣4ac<0;③8a+c<0;④若抛物线经过点(﹣3,n),则关于x的一元二次方程ax2+bx+c﹣n=0(a≠0)的两根分别为﹣3,5.上述结论中正确个数有( )A.1个 B.2个 C.3个 D.4个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、二次函数y=ax2+bx+c的部分图象如图所示,当x>0时,函数值y的取值范围是( )A. B.y≤2 C.y<2 D.y≤37、已知二次函数的图象如图所示,对称轴为直线,下列结论中正确的是( )A. B. C. D.8、一次函数与二次函数的图象交点( )A.只有一个 B.恰好有两个C.可以有一个,也可以有两个 D.无交点9、二次函数y=a+bx+c(a≠0)的图象如图所示,下列结论:①﹣4ac>0;②abc<0;③4a+b=0,④4a-2b+c>0;其中正确结论的个数是( )A.4 B.3 C.2 D.110、如图,若二次函敞的图象过点,且与x轴交点横坐标分别为,,其中,.得出结论:①;②;③;④.上述结论正确的有( )个.A.1 B.2 C.3 D.4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、请写出一个开口向下,与轴交点的纵坐标为3的抛物线的函数表达式__.2、如图是一座截面为抛物线的拱形桥,当拱顶离水面3米高时,水面宽l为6米,则当水面下降3米时,水面宽度为_______米.(结果保留根号)3、二次函数y=ax2+bx+4的图象如图所示,则关于x的方程a(x+1)2+b(x+1)=﹣4的根为______.4、如图,抛物线与直线的交点为,.当时,x的取值范围______.5、如图,小明在一次高尔夫球训练中,从山坡下P点打出一球向球洞A点飞去,球的飞行路线为抛物线,如果不考虑空气阻力,当球达到最大高度BD为12米时,球移动的水平距离PD为9米.已知山坡PA的坡度为1:2(即),洞口A离点P的水平距离PC为12米,则小明这一杆球移动到洞口A正上方时离洞口A的距离AE为______米.三、解答题(5小题,每小题10分,共计50分)1、在平面直角坐标系中,二次函数y=ax2+bx+c的图象经过点A(0,6)和B(﹣2,﹣2).(1)求c的值,并用含a的代数式表示b;(2)当a=时.①求此函数的解析式,并写出当﹣4≤x≤2时,y的最大值和最小值;②如图,抛物线y=ax2+bx+c与x轴的左侧交点为C,作直线AC,D为直线AC下方抛物线上一动点,与AC交于点F,作DM⊥AC于点M.是否存在点D使△DMF的周长最大?若存在,请求出D点的坐标;若不存在,请说明理由.2、在平面直角坐标系中,抛物线交轴于点,点,(点在点的左侧),点是抛物线上一点.(1)若,时,用含的式子表示;(2)若,,,的外接圆为,求点的坐标和弧的长;(3)在(1)的条件下,若有最小值,求此时的抛物线解折式3、已知在平面直角坐标系中,拋物线经过点、,顶点为点.(1)求抛物线的表达式及顶点的坐标;(2)联结,试判断与是否相似,并证明你的结论;(3)抛物线上是否存在点,使得.如果存在,请求出点的坐标;如果不存在,请说明理由.4、阅读理解,并完成相应的问题.如图,重庆轨道2号线是中国西部地区第一条城市轨道交通线路,也是中国第一条跨座式单轨线路,因其列车在李子坝站穿楼而过闻名全国.小军了解到列车从牛角沱站开往李子坝站时,在距离停车线256米处开始减速.他想知道列车从减速开始,经过多少秒停下来,以及最后一秒滑行的距离.为了解决这个问题,小军通过建立函数模型来描述列车离停车线的距离s(米)与滑行时间t(秒)的函数关系,再应用该函数解决相应的问题.(1)建立模型①收集数据:②建立平面直角坐标系为了观察s(米)与t(秒)的关系,建立如图所示的平面直角坐标系.③描点连线:请在平面直角坐标系中将表中未描出的点补充完整,并用平滑的曲线依次连接.④选择函数模型:观察这条曲线的形状,它可能是_______函数的图象.⑤求函数解析式;解:设,因为时,,所以,则.请根据表格中的数据,求a,b的值.(请写出详细解答过程).验证:把a,b的值代入中,并将其余几对值代入求出的解析式,发现它们_______满足该函数解析式.(填“都”或“不都”)结论:减速阶段列车离停车线的距离s(米)与减速时间t(秒)的函数关系式为__________.(2)应用模型列车从减速开始经过_______秒,列车停止;最后一秒钟,列车滑行的距离为_______米.5、已知二次函数y=ax2+bx(a≠0)的图象经过点A(2,4),B(4,0).(1)求这个二次函数的表达式.(2)将x轴上的点P先向上平移3n(n>0)个单位得点P1,再向左平移2n个单位得点P2,若点P1,P2均在该二次函数图象上,求n的值.-参考答案-一、单选题1、D【解析】【分析】先求出对称轴x=,再由已知可得 b≥1,即可求b的范围.【详解】解:∵,∴对称轴为直线x=b,开口向下,在对称轴右侧,y随x的增大而减小,∵当x>1时,y随x的增大而减小,∴1不在对称轴左侧,∴b≤1,故选:D.【点睛】本题考查二次函数的图象与系数的关系,熟练掌握二次函数的图象及性质,充分理解对称轴与函数增减性之间的关系是解题的关键.2、C【解析】【分析】先求出抛物线对称轴,再根据两个点距对称轴距离判断即可.【详解】解:抛物线的对称轴为:直线,∵,当,点到对称轴的距离近,即,当,点到对称轴的距离远,即,故选:C.【点睛】本题考查了二次函数的性质,解题关键是求出抛物线的对称轴,根据点距对称轴的远近,进行判断开口.3、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).4、C【解析】【分析】根据图象可判断abc的符号,可判断结论①,由图象与x轴的交点个数可判断②,由对称轴及x=−2时的函数值即可判断③,由x=−3和对称轴即可判断④.【详解】解:∵图象开口向下,∴a<0,∵对称轴为直线x=1,∴−=1,∴b=−2a>0,∵图象与y轴的交点在x轴的上方,∴c>0,∴abc<0,∴①说法正确,由图象可知抛物线与x轴有两个交点,∴b2−4ac>0,∴②错误,由图象可知,当x=−2时,y<0,∴4a−2b+c=4a−2(−2a)+c=8a+c<0,∴③正确,由题意可知x=−3是ax2+bx+c−n=0(a≠0)的一个根,∵对称轴是x=1,∴另一个根为x=5,∴④正确,∴正确的有①③④,故选:C.【点睛】本题主要考查二次函数的图象与性质,关键是要牢记图象与各系数之间的关系.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、A【解析】【分析】根据待定系数求解析式,进而求得顶点坐标,即的最大值,进而即可求得答案【详解】解:∵二次函数y=ax2+bx+c图象的对称轴为,与轴的交点为,与轴的一个交点为,∴另一交点为设抛物线解析式为,将点代入得解得抛物线解析式为则顶点坐标为当x>0时,函数值y的取值范围是故选A【点睛】本题考查了待定系数法求抛物线解析式,化为顶点式是解题的关键.7、D【解析】【分析】由抛物线的开口方向判断与0的关系,由抛物线与轴的交点判断与0的关系,然后根据对称轴确定的符号,进而对所得结论进行判断.【详解】解:图象开口向上,与轴交于负半轴,对称轴在轴右侧,得到:,,,,A、,,,得,故选项错误,不符合题意;B、对称轴为直线,得,解得,故选项错误,不符合题意;C、当时,得,整理得:,故选项错误,不符合题意;D、根据图象知,抛物线与轴的交点横坐标,是一正一负,即,根据,整理得:,根据对称性可得出,则,故选项正确,符合题意;故选:D.【点睛】本题主要考查二次函数图象与二次函数系数之间的关系,解题的关键是掌握二次函数系数符号由抛物线开口方向、对称轴、抛物线与轴的交点、抛物线与轴交点的个数确定.8、B【解析】【分析】联立解析式得一元二次方程,利用判根公式判断方程的根,方程根的个数即为图象的交点个数.【详解】解:联立一次函数和二次函数的解析式可得:整理得:有两个不相等的实数根与的图象交点有两个故选:B.【点睛】本题考查了一元二次方程的根,图象的交点与方程根的关系.解题的关键在于正确求解.9、B【解析】【分析】看抛物线与x轴交点个数,判定判别式的符号;根据抛物线开口方向,对称轴与x轴的交点位置,与y轴的交点位置,确定a,b,c的符号;根据对称轴,确定a,b之间的关系;当x= -2时,利用图像,观察直线x=-2与抛物线的交点位置,判定函数值的正负即可.【详解】∵抛物线与x轴有两个不同的交点,∴﹣4ac>0;故①正确;∵抛物线开口向下,与y轴交于正半轴,>0,∴a<0,b>0, c>0,∴abc<0;故②正确;∵,∴4a+b=0,故③正确;x= -2时,y=4a-2b+c,根据函数的增减性,得4a-2b+c<0;故④错误.故选B.【点睛】本题考查了抛物线的图像与各项系数的关系,抛物线与x轴的交点,对称性,增减性,熟练掌握抛物线的性质是解题的关键.10、C【解析】【分析】由二次函数的图象开口向上,轴对称在轴的左侧,图象与轴交于负半轴,可判断①,二次函敞的图象过点,结合图象可得:在抛物线上,再求解抛物线的对称轴可判断②,二次函敞的顶点坐标为:可判断③,先利用时的函数值求解的取值范围,从而可判断④,从而可得答案.【详解】解:由二次函数的图象开口向上,轴对称在轴的左侧,图象与轴交于负半轴, 故①符合题意; 二次函敞的图象过点,结合图象可得:在抛物线上, 抛物线的对称轴为: 故②符合题意; 二次函敞的顶点坐标为:结合图象可得: 而 故③不符合题意;当时, 又由图象可得:时, 解得: 故④符合题意;综上:符合题意的有:①②④故选C【点睛】本题考查的是二次函数的图象与性质,掌握“利用二次函数的图象与性质判断代数式的符号”是解本题的关键.二、填空题1、【解析】【分析】首先根据开口向下得到二次项系数小于0,然后根据与轴的交点坐标的纵坐标为3得到值即可得到函数的解析式.【详解】解:开口向下,中,与轴的交点纵坐标为3,,抛物线的解析式可以为:(答案不唯一).故答案为:(答案不唯一).【点睛】本题考查了二次函数的性质,解题的关键是熟知二次函数中各项系数的作用.2、6【解析】【分析】建立平面直角坐标系,根据题意设出抛物线解析式,利用待定系数法求出解析式,根据题意计算即可.【详解】建立平面直角坐标系如图:则抛物线顶点C坐标为(0,3),设抛物线解析式y=ax2+3,将A点坐标(﹣3,0)代入,可得:0=9a+3,解得:a=﹣,故抛物线解析式为y=﹣x2+3,当水面下降3米,通过抛物线在图上的观察可转化为:当y=﹣3时,对应的抛物线上两点之间的距离,也就是直线y=﹣3与抛物线相交的两点之间的距离,将y=﹣3代入抛物线解析式得出:﹣3=﹣x2+3,解得:x=±,所以水面宽度为米,故答案为:.【点睛】本题考查的是二次函数的应用,掌握二次函数的性质、正确建立平面直角坐标系是解题的关键.3、x=-5或x=0##或【解析】【分析】根据图象求出方程ax2+bx+4=0的解,再根据方程的特点得到x+1=-4或x+1=1,求出x的值即可.【详解】解:由图可知:二次函数y=ax2+bx+4与x轴交于(-4,0)和(1,0),∴ax2+bx+4=0的解为:x=-4或x=1,则在关于x的方程a(x+1)2+b(x+1)=-4中,x+1=-4或x+1=1,解得:x=-5或x=0,即关于x的方程a(x+1)2+b(x+1)=-4的解为x=-5或x=0,故答案为:x=-5或x=0.【点睛】本题考查的是抛物线与x轴的交点,能根据题意利用数形结合求出方程的解是解答此题的关键.4、或## 或【解析】【分析】根据图像即可得出时,抛物线的图像在直线的上方,即可得出x的取值范围.【详解】如图所示,抛物线与直线的交点为,,∴当时,或.故答案为:或.【点睛】此题主要考查了二次函数与不等式,正确解读函数图象是解题关键.5、##【解析】【分析】分析题意可知,抛物线的顶点坐标为(9,12),经过原点(0,0),设顶点式可求抛物线的解析式,在Rt△PAC中,利用PA的坡度为1:2求出AC的长度,把点A的横坐标x=12代入抛物线解析式,求出CE,最后利用AE=CE-AC得出结果.【详解】解:以P为原点,PC所在直线为x轴建立如图所示的平面直角坐标系,可知:顶点B(9,12),抛物线经过原点,设抛物线的解析式为y=a(x-9)2+12,将点P(0,0)的坐标代入可得:0=a(0-9)2+12,求得a=−,故抛物线的解析式为:y=-(x−9)²+12,∵PC=12,=1:2,∴点C的坐标为(12,0),AC=6,即可得点A的坐标为(12,6),当x=12时,y=−(12−9)²+12==CE,∵E在A的正上方,∴AE=CE-AC=-6=,故答案为:.【点睛】本题考查了二次函数的应用及解直角三角形的知识,涉及了待定系数法求函数解析式的知识,注意建立数学模型,培养自己利用数学知识解决实际问题的能力,难度一般.三、解答题1、 (1)c=6;b=2a+4(2)①最小值为−,最大值为20;②D(−3,−).【解析】【分析】(1)分别把 A(0,6)和B(-2,-2)代入解析式,可得c和b的值.(2)①当a=时,此函数表达式为y=x2+x+6,图象开口向上,由顶点坐标公式可知顶点坐标,根据二次函数的性质,当在顶点时函数值最小观察图象结合增减性,当x=2时,y有最大值.②令y=0,得C的坐标,设直线AC的解析式为y=kx+m,把A(0,6),C(-6,0)代入可得直线AC解析式,设D(x,x2+x+6)则F(x,x+6),得FD的值,设△FDM的周长为l,则l=DF+DM+MF=,当FD最大时,周长最大,根据二次函数的性质可得最大值.(1)把(0,6)代入y=ax2+bx+c,得c=6.把(-2,-2)代入y=ax2+bx+6,得4a-2b+6=-2,∴b=2a+4.(2)①当a=时,∴,且c=6∴函数表达式为y=x2+x+6=,图象开口向上.∴顶点坐标为,∵-4≤x≤2,∴当x=−时,y的最小值为−.观察图象结合增减性,当x=2时,y有最大值,把x=2代入y=x2+x+6,y的最大值为20.②∵y=x2+x+6,令y=0,则x=-6或x=−,∵点C在左侧,∴C(-6,0)设直线AC的解析式为y=kx+m,把A(0,6),C(-6,0)代入y=kx+m,得m=6-6k+m=0 解得k=1,m=6,∴y=x+6设D(x,x2+x+6)则F(x,x+6)∴FD=x+6−(x2+x+6)=−x2−x,∵OA=OC=6,∠AOC=90°,∴∠COA=90°,∵DF∥AO,∴∠DFM=∠CAO=45°,DM=FM=FD,设△FDM的周长为l,则l=DF+DM+MF=当FD最大时,周长最大,又∵,又∵−<0且-6<x<0,∴x=-3时,FD有最大值,即此刻△FDM周长最大.把x=-3代入y=x2+x+6,得y=−,∴D(−3,−).【点睛】本题考查二次函数的应用,解本题要熟练掌握二次函数的性质,求二次函数的解析式、待定系数法,数形结合是解题关键.2、 (1)(2)E点坐标为,弧长为(3)【解析】【分析】(1)将,代入,计算求解即可;(2)将与代入,得到,然后将解析式因式分解,得到点坐标分别为;如图,在直角坐标系中作,连接;点为中点,坐标为;点为中点,坐标为,,,有,,,,,得的值,进而可求出点坐标;,知,,AE= ,根据求解即可;(3),知,, 最小时,有,解得值,故可得值,进而可得出抛物线的解析式.(1)解:将与代入得∴用含的式子表示为.(2)解:将与代入得∴∴点坐标分别为如图,作,连接∴,∴点为中点,坐标为即;点为中点,坐标为即∵∴∴∴∵,,∴∴点坐标为∵∴∴∴AE= ∴的坐标为,的长为.(3)解:由题意知∵,∴∵最小时,有解得∴∴.【点睛】本题考查了代数式,待定系数法求二次函数解析式,二次函数最值,三角形相似的判定与性质,三角形的外接圆,弧长等知识.解题的关键与难点在于对知识的熟练掌握并能灵活运用.3、 (1),顶点坐标为:;(2),证明见解析;(3)存在点P,,理由见解析.【解析】【分析】(1)根据题意设抛物线解析式为:,将点C代入解得,代入抛物线可得函数解析式;将一般式化为顶点式即可确定顶点坐标;(2)结合图象,分别求出的三边长,的三边长,由勾股定理逆定理可得为直角三角形,且两个三角形的三条边对应成比例,即可证明;(3)设存在点P使,作线段AC的中垂线交AC于点E,交AP于点F,连接CF,可得,,利用等腰直角三角形的性质可得,,再由勾股定理可得,设,根据直角坐标系中两点之间的距离利用勾股定理可得,同理可得=,利用代入消元法解方程即可确定点F的坐标,然后求出直线AF的直线解析式,联立抛物线解析式求交点坐标即可得.(1)解:抛物线经过点,,,设抛物线解析式为:,将点C代入可得:,解得:,∴,∴顶点坐标为:;(2)解:如图所示:为直角三角形且三边长分别为:,,,的三边长分别为:,,,∴,∴为直角三角形,∵,∴;(3)解:设存在点P使,作线段AC的中垂线交AC于点E,交AP于点F,连接CF,如(2)中图:∴,,∵,∴,∴为等腰直角三角形,∴,,∴,即解得:,设,∴,,∴,整理得:①,=,即②,将①代入②整理得:,解得:,,∴,,∴或(不符合题意舍去),∴,,设直线FA解析式为:,将两个点代入可得:,解得:,∴,∴联立两个函数得:,将①代入②得:,整理得:,解得:,,当时,,∴.【点睛】题目主要考查待定系数法确定函数解析式,相似三角形得判定和性质,中垂线的性质,等腰直角三角形的性质,勾股定理等,理解题意,作出相应辅助线,综合运用这些知识点是解题关键.4、 (1)二次, 都, s=(2)32,0.25【解析】【分析】(1)通过描点、连线,观察图形可知,图象可能是二次函数的函数的图象;将点(4,196),(8,144)代入s=at2+bt+256,得a、b的值,再将其余几对值代入求出的解析式,发现它们都满足该函数解析式,最后得到结论:减速阶段列车离停车线的距离s(米)与减速时间t(秒)的函数关系式;(2)让s=0,可求出列车从减速开始到列车停止的时间,然后将t=31代入s=t2-16t+256,即可求最后一秒钟,列车滑行的距离.(1)解:描点连线如下图:由这条曲线的形状可知,它可能是二次函数的函数的图象;设s=at2+bt+c(a≠0),因为t=0时,s=256,所以c=256,则s=at2+bt+256,将点(4,196),(8,144)代入s=at2+bt+256,得:,解这个方程组得:,∴s=t2-16t+256,当t=12时,×122-16×12+256=100,当t=16时,×162-16×16+256=64,当t=20时,×202-16×20+256=36,当t=24时,×242-16×24+256=16,∴其余几对值代入求出的解析式,发现它们都满足该函数解析式,∴结论:减速阶段列车离停车线的距离s(米)与减速时间t(秒)的函数关系式为s=t2-16t+256(t≥0);(2)∵列车停止,∴s=0,∴t2-16t+256=0,解这个方程得:t=32,∴列车从减速开始经过32秒,列车停止;∴最后一秒钟时31秒,当t=31时,×312-16×31+256=0.25,∴最后一秒钟,列车滑行的距离为0.25米.【点睛】本题考查了二次函数的性质,二元一次方程组的解法、一元二次方程的解法,做题的关键是确定二次函数的解析式.5、 (1)(2)1【解析】【分析】(1)利用待定系数法,即可求解;(2)设点 ,可得点 ,从而得到点P1,P2关于对称轴 对称,可得 ,再由点P1在该二次函数图象上,可得,即可求解.(1)解:∵二次函数y=ax2+bx(a≠0)的图象经过点A(2,4),B(4,0),∴ ,解得: ,∴这个二次函数的表达式为 ;(2)解:设点 ,∵点P先向上平移3n(n>0)个单位得点P1,再向左平移2n个单位得点P2,∴点 ,∵点P1,P2均在该二次函数图象上,∴点 关于对称轴 对称,∴ ,∴ ,即 ,∵点P1在该二次函数图象上,∴ ,∴,解得: 或,∵n>0,∴.【点睛】本题主要考查了求二次函数的解析式,二次函数的图象和性质,熟练掌握二次函数的图象和性质是解题的关键.r(秒)04812162024……s(米)256196144100643616……
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