初中数学22.1 二次函数的图象和性质综合与测试课后测评
展开这是一份初中数学22.1 二次函数的图象和性质综合与测试课后测评,共19页。试卷主要包含了1二次函数的图像和性质等内容,欢迎下载使用。
一.选择题
1.下列函数中,y随x的增大而减小的是( )
A.y=xB.y=x2C.y=x2(x≤0)D.y=x﹣3
2.已知二次函数y=ax2+bx+c中,函数y与自变量x的部分对应值如表:
则当x≥1时,y的最小值是( )
A.2B.1C.D.0
3.已知二次函数y=(x﹣)2+1,则下列说法:①其图象的开口向上;②其图象的对称轴为直线x=﹣;③其图象顶点坐标为(,﹣1);④当x<时,y随x的增大而减小,其中说法正确的有( )
A.1个B.2个C.3个D.4个
4.已知二次函数?=??2﹣??﹣2(?≠0)的图象的顶点在第四象限,且过点(﹣1,0),当?﹣?为整数时,ab的值是( )
A.或1B.或1C.或D.或
5.已知二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象如图所示,给出以下结论:①a+b+c<0;②b2﹣4ac>0;③b>0;④4a﹣2b+c<0;⑤a+c<,其中正确结论的个数是( )
A.②③④B.①②⑤C.①②④D.②③⑤
6.对于题目“一段抛物线L:y=﹣x(x﹣3)+c(0≤x≤3)与直线l:y=x+2有唯一公共点,若c为整数,确定所有c的值,”甲的结果是c=1,乙的结果是c=3或4,则( )
A.甲的结果正确
B.乙的结果正确
C.甲、乙的结果合在一起才正确
D.甲、乙的结果合在一起也不正确
7.已知两点A(﹣5,y1),B(﹣1,y2)均在抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)上,点C(x0,y0)是该抛物线的顶点,若y1>y2≥y0,则x0的取值范围是( )
A.x0>﹣5B.x0>﹣1C.x0>﹣3D.﹣5<x0<﹣1
8.二次函数y=ax2﹣8ax(a为常数)的图象不经过第三象限,在自变量x的值满足2≤x≤3时,其对应的函数值y的最大值为﹣3,则a的值是( )
A.B.﹣C.2D.﹣2
9.如图,已知将抛物线y=x2﹣1沿x轴向上翻折与所得抛物线围成一个封闭区域(包括边界),在这个区域内有5个整点(点M满足横、纵坐标都为整数,则把点M叫做“整点”).现将抛物线y=a(x+1)2+2(a<0)沿x轴向下翻折,所得抛物线与原抛物线所围成的封闭区域内(包括边界)恰有11个整点,则a的取值范围是( )
A.a≤﹣1B.C.D.
10.如图,二次函数y=ax2+bx+c的图象经过点A(﹣3,0),其对称轴为直线x=﹣1,有下列结论:①abc<0;②a+b+c<0;③5a+4c<0;④4ac﹣b2>0;⑤若P(﹣5,y1),Q(m,y2)是抛物线上两点,且y1>y2,则实数m的取值范围是﹣5<m<3.其中正确结论的个数是( )
A.1B.2C.3D.4
二.填空题
11.二次函数y=3(x﹣1)2+5的最小值为 .
12.已知函数y=kx2+(2k+1)x+1(k为实数).
(1)对于任意实数k,函数图象一定经过点(﹣2,﹣1)和点 ;
(2)对于任意正实数k,当x>m时,y随着x的增大而增大,写出一个满足题意的m的值为 .
13.在平面直角坐标系中,把一条抛物线先向上平移2个单位长度,再向左平移3个单位长度得到抛物线y=x2+4x+5,则原抛物线的解析式是 .
14.如图,直线y=x+1与抛物线y=x2﹣4x+5交于A,B两点,点P是y轴上的一个动点,当△PAB的周长最小时,点P的坐标为 .
15.下列关于二次函数y=﹣(x﹣m)2+m2+1(m为常数)的结论:①该函数的图象与函数y=﹣x2的图象形状相同;②该函数的图象一定经过点(0,1);③当x>0时,y随x的增大而减小;④该函数的图象的顶点在函数y=x2+1的图象上.其中所有正确结论的序号是 .
16.如图,平面直角坐标系中,已知点A(6,0),B(2,4),P是线段OA上任意一点(不含端点O、A),过P、O两点的二次函数y1和过P、A两点的二次函数y2的图象开口均向下,它们的顶点分别在线段OB,AB上,则这两个二次函数的最大值之积的最大值为 .
三.解答题
17.如图,已知二次函数y=﹣x2+bx+c的图象经过点A(3,1),点B(0,4).
(1)求该二次函数的表达式及顶点坐标;
(2)点C(m,n)在该二次函数图象上.
①当m=﹣1时,求n的值;
②当m≤x≤3时,n最大值为5,最小值为1,请根据图象直接写出m的取值范围.
18.在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+2过B(﹣2,6),C(2,2)两点,
(1)试求抛物线的解析式.
(2)记抛物线顶点为D,求△BCD的面积;
(3)将直线y=﹣x向上平移b个单位,所得的直线与抛物线段BDC(包括端点B、C)部分有两个交点,请求出b的取值范围.
19.把二次函数C1:y=﹣x2+4x+n的图象沿x轴翻折,得到新的二次函数C2的图象,二次函数C1的x≥0部分与二次函数C2的x<0部分组成函数F.
(1)二次函数C2的解析式为 (用含n的式子表示)
(2)若n=﹣
①当点B(m,)在函数F的图象上时,求m的值:
②当﹣3≤x≤3时,求函数F的最大值和最小值
(3)在平面直角坐标系中,点M,N的坐标分别为(﹣,1),(,1),连结MN.直接写出线段MN与函数F的图象有两个公共点时n的取值范围.
20.已知经过点的抛物线y=﹣x2+bx+c与直线交于点D,E,如图.
(1)求抛物线的解析式,并用配方法求顶点坐标;
(2)横坐标为m的点P是抛物线上位于点D,E之间的一个动点(不含点D和E),连接PD,PE.当m取何值时,△PDE的边DE上的高h取得最大值,最大值是多少?
参考答案
一.选择题
1.解:A、y=x中k=1>0,则该函数图象中y随x增大而增大,故本选项错误;
B、y=x2中的中a=1>0,则该函数图开口向上,在y轴的右侧y随x增大而增大,在y轴的左侧y随x增大而减小,故本选项错误;
C、y=x2(x≤0)中的中a=1>0,则在y轴的左侧y随x增大而减小,故本选项正确;
D、y=x+3中k=1>0,则该函数图象中y随x增大而增大,故本选项错误;
故选:C.
2.解:∵由表可知,当x=﹣1时,y=10,当x=0时,y=5,当x=1时,y=2,
∴,
解得,
∴抛物线的解析式为y=x2﹣4x+5,
∴其对称轴为直线x=﹣=﹣=2.
∵x≥1,
∴当x=2时,y最小===1.
故选:B.
3.解:∵a=>0,
∴抛物线开口向上,所以①正确;
∵y=(x﹣)2+1,
∴抛物线的对称轴为直线x=,顶点坐标为(,1),所以②③错误;
当x<时,y随x的增大而减小,所以④正确;
综上所述,正确的说法有2个.
故选:B.
4.解:∵二次函数?=??2﹣??﹣2(?≠0)的图象的顶点在第四象限,且过点(﹣1,0),
∴a>0,﹣>0,a+b﹣2=0,
∴a>0,b>0,b=2﹣a,
∴2﹣a>0,
解得,a<2,
∴0<a<2,
∵a﹣b为整数,
∴a﹣(2﹣a)=2a﹣2为整数,
∴a=,b=或a=1,b=1或a=,b=,
∴当a=,b=时,ab=,
当a=1,b=1时,ab=1,
当a=,b=时,ab=,
由上可得,ab的值是或1,
故选:A.
5.解:由图可知,x=1时,a+b+c<0,故①正确;
∵抛物线与x轴有两个交点,
∴△=b2﹣4ac>0,故②正确;
∵抛物线开口向下,
∴a<0,
∵抛物线对称轴为直线x=﹣=﹣1,
∴b=2a<0,故③错误;
由图可知,x=﹣2时,4a﹣2b+c>0,故④错误;
当x=0时,y=c=1,
∵a+b+c<0,b=2a,
∴3a+1<0,
∴a<﹣
∴a+c<,故⑤正确;
综上所述,结论正确的是①②⑤.
故选:B.
6.解:∵抛物线L:y=﹣x(x﹣3)+c(0≤x≤3)与直线l:y=x+2有唯一公共点
∴①如图1,抛物线与直线相切,
联立解析式
得x2﹣2x+2﹣c=0
△=(﹣2)2﹣4(2﹣c)=0
解得:c=1,
当c=1时,相切时只有一个交点,和题目相符 所以不用舍去;
②如图2,抛物线与直线不相切,但在0≤x≤3上只有一个交点
此时两个临界值分别为(0,2)和(3,5)在抛物线上
∴c的最小值=2,但取不到,c的最大值=5,能取到
∴2<c≤5
又∵c为整数
∴c=3,4,5
综上,c=1,3,4,5,所以甲乙合在一起也不正确,
故选:D.
7.解:∵两点A(﹣5,y1),B(﹣1,y2)均在抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)上,点C(x0,y0)是该抛物线的顶点,
∴若y1>y2≥y0,则此函数开口向上,有最小值,
∴<x0≤﹣1或x0≥﹣1,
解得,x0>﹣3
故选:C.
8.解:∵二次函数y=ax2﹣8ax=a(x﹣4)2﹣16a,
∴该函数的对称轴是直线x=4,
又∵二次函数y=ax2﹣8ax(a为常数)的图象不经过第三象限,
∴a>0,
∵在自变量x的值满足2≤x≤3时,其对应的函数值y的最大值为﹣3,
∴当x=2时,a×22﹣8a×2=﹣3,
解得,a=,
故选:A.
9.解:如图:
∵y=a(x+1)2+2(a<0),
∴该抛物线开口向下,顶点坐标为(﹣1,2),对称轴是直线x=﹣1.
由此可知点(﹣1,2)、点(﹣1,1)、点(﹣1,0)、点(﹣1,﹣1)、点(﹣1,﹣2)符合题意,
此时x轴上的点 (﹣2,0)、(0,0)也符合题意.
将(0,1)代入y=a(x+1)2+2得到1=a+2.解得a=﹣1.
将(1,0)代入y=a(x+1)2+2得到0=4a+2.解得a=﹣.
∵有11个整点,
∴点(0,﹣1)、点(﹣2,﹣1)、点(﹣2,1)、点(0,1)也必须符合题意.
综上可知:当﹣1≤a<﹣时,点(﹣1,2)、点(﹣1,1)、点(﹣1,0)、点(﹣1,﹣1)、点(﹣1,﹣2)、点 (﹣2,0)、(0,0)、点(0,﹣1)、点(﹣2,﹣1)、点(﹣2,1)、点(0,1),共有11个整点符合题意,
故选:D.
10.解:①观察图象可知:
a>0,b>0,c<0,∴abc<0,
∴①正确;
②当x=1时,y=0,即a+b+c=0,
∴②错误;
③对称轴x=﹣1,即﹣=﹣1
得b=2a,
当x=时,y<0,
即a+b+c<0,
即a+2b+4c<0,
∴5a+4c<0.
∴③正确;
④因为抛物线与x轴有两个交点,
所以△>0,即b2﹣4ac>0,
∴4ac﹣b2<0.
∴④错误;
⑤∵(﹣5,y1)关于直线x=﹣1的对称点的坐标是(3,y1),
∴当y1>y2时,﹣5<m<3.
∴⑤正确.
故选:C.
二.填空题(共6小题)
11.解:由于二次函数y=3(x﹣1)2+5中,a=3>0,
所以当x=1时,函数取得最小值为5,
故答案为5.
12.解:(1)∵y=kx2+(2k+1)x+1(k为实数).
∴当x=﹣2时,y=4k+(2k+1)×(﹣2)+1=﹣1,
当x=0时,y=0+0+1=1,
∴对于任意实数k,函数图象一定经过点(﹣2,﹣1)和点 (0,1),
故答案为:(0,1);
(2)∵k为任意正实数,
∴k>0,
∴函数图象开口向上,
∵函数y=kx2+(2k+1)x+1的对称轴为x=﹣=﹣1﹣<﹣1,
∴在对称轴右侧,y随x的增大而增大,
∵x>m时,y随x的增大而增大,
∴m≥﹣1﹣,
故m=0时符合题意.(答案不唯一,m≥﹣1即可).
故答案为:0.
13.解:y=x2+4x+5=(x+2)2+1,将其向右平移3个单位,再向下平移2个单位,得到原抛物线的解析式为:y=(x+2﹣3)2+1﹣2=(x﹣1)2﹣1,即y=x2﹣2x.
故答案是:y=x2﹣2x.
14.解:,
解得,或,
∴点A的坐标为(1,2),点B的坐标为(4,5),
∴AB==3,
作点A关于y轴的对称点A′,连接A′B与y轴的交于P,则此时△PAB的周长最小,
点A′的坐标为(﹣1,2),点B的坐标为(4,5),
设直线A′B的函数解析式为y=kx+b,
,得,
∴直线A′B的函数解析式为y=x+,
当x=0时,y=,
即点P的坐标为(0,),
故答案为:(0,).
15.解:①∵二次函数y=﹣(x﹣m)2+m+1(m为常数)与函数y=﹣x2的二次项系数相同,
∴该函数的图象与函数y=﹣x2的图象形状相同,故结论①正确;
②∵在函数y=﹣(x﹣m)2+m2+1中,令x=0,则y=﹣m2+m2+1=1,
∴该函数的图象一定经过点(0,1),故结论②正确;
③∵y=﹣(x﹣m)2+m2+1,
∴抛物线开口向下,对称轴为直线x=m,当x>m时,y随x的增大而减小,故结论③错误;
④∵抛物线开口向下,当x=m时,函数y有最大值m2+1,
∴该函数的图象的顶点在函数y=x2+1的图象上.故结论④正确,
故答案为①②④.
16.解:设直线OB交抛物线y1于点C,直线AB交抛物线y2于点D,即点C、D分别是这两个抛物线的顶点,
点A(6,0),则OA=6,
由点B的坐标得,tan∠BOA==2,同理由点A、B的坐标得,tan∠BAO=1,
OP=2OM=2×=CM,同理PA=2AN=2ND,
设OP=x,则PA=6﹣x,
CM=x,ND=PA=(6﹣x),
设两个二次函数的最大值之积为y,
则y=CM•DN=x•(6﹣x)=﹣x2+3x,
∵﹣0,故y有最大值,
当x=3时,y的最大值为,
故答案为.
三.解答题(共4小题)
17.解:(1)∵二次函数y=﹣x2+bx+c的图象经过点A(3,1),点B(0,4).
∴,解得,
∴该二次函数为y=﹣x2+2x+4,
∵y=﹣(x﹣1)2+5,
∴顶点为(1,5);
(2)∵点C(m,n)在该二次函数图象上,
①当m=﹣1时,则C(﹣1,n),
把C(﹣1,n)代入y=﹣x2+2x+4得,n=1;
②当m≤x≤3时,n最大值为5,最小值为1,
∵抛物线的顶点为(1,5),
把y=1代入y=﹣x2+2x+4得1=﹣x2+2x+4,解得x1=3,x2=﹣1,
∴m的取值范围是﹣1≤m≤1.
18.解:(1)把B(﹣2,6),C(2,2)两点坐标代入得:,
解这个方程组,得 ,
∴抛物线的解析式为y=x2﹣x+2;
(2)∵y=x2﹣x+2=(x﹣1)2+,
∴顶点D(1,),
∴△BCD的面积=4×﹣×3×﹣×1×﹣×4×4=3.
(3)由消去y得到x2+x+4﹣2b=0,
当△=0时,直线与抛物线相切,1﹣4(4﹣2b)=0,
∴b=,
当直线y=﹣x+b经过点C时,b=5,
当直线y=﹣x+b经过点B时,b=3,
∵直线y=﹣x向上平移b个单位所得的直线与抛物线段BDC(包括端点B、C)部分有两个交点,
∴<b≤3.
19.解:(1)二次函数C1:y=﹣x2+4x+n的图象沿x轴翻折,得到二次函数C2的图象的横坐标与原坐标相等,纵坐标互为相反数,
所以二次函数C2:y=x2﹣4x﹣n,
故答案为y=x2﹣4x﹣n;
(2)①∵n=﹣,
∴y=x2﹣4x+(x<0),
∵点B(m,)在函数F的图象上,
∴=m2﹣4m+,
∴m=2﹣,
∵y=﹣x2+4x﹣(x>0),
∵点B(m,)在函数F的图象上,
∴=﹣m2+4m﹣,
∴m=2±,
∴m=2﹣或m=2±;
②∵y=﹣x2+4x﹣与x轴的交点为(2﹣,0),(2+,0),
∴当﹣3≤x≤3时,当x=0时,y=﹣x2+4x﹣=﹣;
当x=﹣3时,y=x2﹣4x+=;
∴函数F的最大值,最小值﹣;
(3)如图1所示:线段MN与二次函数y=﹣x2+4x+n的相关函数的图象恰有1个公共点.
所以当x=2时,y=1,
即﹣4+8+n=1,
解得n=﹣3.
如图2所示:线段MN与二次函数y=﹣x2+4x+n的相关函数的图象恰有3个公共点.
∵抛物线y=x2﹣4x﹣n与y轴交点纵坐标为1,
∴﹣n=1,
解得:n=﹣1.
∴当﹣3<n≤﹣1时,线段MN与二次函数y=﹣x2+4x+n的相关函数的图象恰有2个公共点.
如图3所示:线段MN与二次函数y=﹣x2+4x+n的相关函数的图象恰有3个公共点.
∵抛物线y=﹣x2+4x+n经过点(0,1),
∴n=1.
如图4所示:线段MN与二次函数y=﹣x2+4x+n的相关函数的图象恰有2个公共点.
∵抛物线y=x2﹣4x﹣n经过点M(﹣,1),
∴+2﹣n=1,
解得:n=,
∴1<n≤ 时,线段MN与二次函数y=﹣x2+4x+n的相关函数的图象恰有2个公共点.
综上所述,n的取值范围是﹣3<n≤﹣1或1<n≤.
20.解:(1)将点B,C的坐标分别代入y=﹣x2+bx+c,
得,
解得,
故抛物线的解析式为y=﹣x2+2x+3.
因为y=﹣x2+2x+3=﹣(x﹣1)2+4,
所以抛物线的顶点坐标是(1,4).
(2)方法一:
由解得,,
所以点D,E的坐标分别是.
过点P作x轴的垂线交DE于点Q,
易知,
易知.
设△PDE的面积为S,
因为DE为定值,所以当S取最大值时,h取得最大值
.,
因此,当时,有最大值,最大值为.
又为,
所以h的最大值为.
方法二:
由解得,.
所以点D,E的坐标分别是,(4,﹣5).
设过点P且平行于DE的直线l的解析式为,
当直线l与抛物线有唯一交点时,△PDE的面积最大.
由得,
故,解得.
故原方程为,
解得.
将代入y=﹣x2+2x+3,得,即点P的坐标为.
过点P作x轴的垂线,交DE于点Q,则点Q的坐标为,
因此△PDE的最大面积为,
又因为,
所以h的最大值为.
x
…
﹣1
0
1
4
…
y
…
10
5
2
5
…
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