2020-2021学年22.1 二次函数的图象和性质综合与测试同步测试题
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人教版数学新初三同步训练试题精选
第二十二章 22.1二次函数的图象和性质
一、单选题(共10题;共20分)
1.已知点(﹣2,4)在抛物线y=ax2上,则a的值是( )
A. ﹣1 B. 1 C. ±1 D.
2.二次函数y=(x-1)2+3图象的顶点坐标是( )
A. (-1,3) B. (1,-3) C. (-1,-3) D. (1,3)
3.已知二次函数y=ax2+bx+c,且ac<0,则它的图象经过( )
A. 一、二、三象限 B. 二、三、四象限 C. 一、三、四象限 D. 一、二、三、四象限
4.下列两个量之间的关系不属于二次函数的是( )
A. 速度一定时,汽车行使的路程与时间的关系
B. 质量一定时,物体具有的动能和速度的关系
C. 质量一定时,运动的物体所受到的阻力与运动速度的关系
D. 从高空自由降落的物体,下降的高度与下降的时间的关系
5.已知抛物线y=﹣2(x+1)2+3,则下列说法,错误的是( )
A. 开口方向向下 B. 当x<﹣1时,y随x的增大而减小
C. 对称轴是直线x=﹣1 D. 顶点坐标是(﹣1,3)
6.如图,关于二次函数 y=ax2+bx+c(a≠0) 的结论正确的是( )。
① 2a+b=0 ;②当 −1≤x≤3 时, y<0 ;③若 (x1,y1) , (x2,y2) 在函数图像上,当 x1
A. ①②④ B. ①④ C. ①②③ D. ③④
7.设A(-2,y1),B(1,y2),C(2,y3)是抛物线y=(x-1)2-3上的三点,则y1 , y2 , y3的大小关系为( )
A. y1>y2>y3 B. y1>y3>y2 C. y3>y2>y1 D. y3>y1>y2
8.如图,二次函数y=ax2+bx+c的图象与x轴交于点A(-1,0),对称轴为直线x=2.与y轴的交点B在(0,2)与(0,3)之间(不包括这两点),下列结论:①abc<0;②5a+c>0;③若点M( 12 ,y1 ),点N( 52 ,y2)是函数图象上的两点,则y1<y2;④ −35 < a < −25 .其中正确结论有( )
A. 1个 B. 2个 C. 3个 D. 4个
9.已知:二次函数 y=x2−4x−a ,下列说法错误的是( )
A. 当 x<1 时,y随x的增大而减小
B. 若图象与x轴有交点,则 a≤4
C. 当 a=3 时,不等式 x2−4x+a<0 的解集是 1
10.把抛物线y=-x2+4x-3先向左平移3个单位,再向下平移2个单位,则变换后的抛物线解析式是( )
A. y=-(x+3)2-2 B. y=-(x+1)2-1 C. y=-x2+x-5 D. 前三个答案都不正确
二、填空题(共10题;共20分)
11.抛物线y=x2+mx+4与x轴仅有一个交点,则该交点的坐标是________.
12.已知二次函数 y=ax2+bx+c 的图象如图所示,则点 P(a,bc) 在第________象限.
13.若y关于x的函数y=ax2﹣(2a+1)x+a+2的图象与坐标轴有两个交点,则a可取的值为________.
14.定义 [a,b,c] 为函数 y=ax2+bx+c 的特征数,下面给出特征数为 [2m,1−m,−1−m] 的函数的一些结论:
①当 m=−3 时,函数图象的顶点坐标是 (13,83) ;
②当 m>0 时,函数图象截 x 轴所得的线段长度大于 32 ;
③当 m≤0 时,函数在 x>14 时, y 随 x 的增大而减小;
④当 m≠0 时,函数图象必经过两个定点.
其中正确的结论有________.(填序号)
15.如图7,在平面直角坐标系中,已知矩形OABC的顶点A在x轴上,OA=4,OC=3,点D为BC边上一点,以AD为一边在与点B的同侧作正方形ADEF,连接OE。当点D在边BC上运动时,OE的长度的最小值是________
16.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________.
17.若函数 y=x2+2x+m 的图象与x轴没有交点,则m的取值范围是________.
18.在△ABC中,∠A,∠B所对的边分别为a,b,∠C=70°.若二次函数y=(a+b)x ²+(a+b)x-(a-b)的最小值为- a2 ,则∠A=________.
19.抛物线y=a(x+1)(x﹣3)(a≠0)的对称轴是直线________.
20.把函数y=2x2﹣4x﹣1写成y=a(x﹣h)2+k的形式,则h+k=________.
三、解答题(共3题;共22分)
21.已知二次函数y=x2﹣4x+3.
①求出这个二次函数图象的对称轴和顶点坐标;
②求出这个二次函数的图象与坐标轴的交点;
③直接写出y>0时x的范围
22.已知y=(m+1) xm2−m 是二次函数,求m的值.
23.已知抛物线y=﹣ + 与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C,若点D是AB的中点,求CD的长.
四、作图题(共3题;共38分)
24.函数y=ax2(a≠0)与直线y=2x-3的图象交于点(1,b).
求:
(1)a和b的值;
(2)求抛物线y=ax2的开口方向、对称轴、顶点坐标;
(3)作y=ax2的草图.
25.已知二次函数 y=(x+m)(x−1) 的图象经过点 (2,−3) .
(1)求这个二次函数的表达式;
(2)画出这个函数的图象,并利用图象解决下列问题:
①直接写出方程 (x+m)(x−1)=−3 的解;
②当x满足什么条件时, y>0 .
26.已知二次函数y=x2-2x-3.
(1)将y=x2-2x-3化成y=a(x-h)2+k的形式;
(2)与y轴的交点坐标是________,与x轴的交点坐标是________;
(3)在坐标系中利用描点法画出此抛物线.
x
…
…
y
…
…
(4)不等式x2-2x-3>0的解集是________.
答案解析部分
一、单选题
1.【答案】 B
【解析】【解答】解:∵点(﹣2,4)在抛物线y=ax2上,
∴a•(﹣2)2=4,
∴a=1.
故答案为:B.
【分析】将已知点的坐标代入函数解析式,就可求出a的值。
2.【答案】 D
【解析】【解答】解:二次函数y=(x-1)2+3图象的顶点坐标是(1,3).
故答案为:D.
【分析】二次函数y=a(x-h)2+k的顶点坐标为(h,k),利用二次函数图像可得答案。
3.【答案】 D
【解析】
【分析】由ac<0,可判断b2-4ac>0,方程ax2+bx+c=0的有两个异号根,根据抛物线与x轴的交点问题得到抛物线与x轴有两个交点分别在y轴的两侧,然后分类讨论:当a>0时,c<0或
当a<0时,c>0时,根据二次函数图象与系数的关系易得抛物线经过第一、二、三、四象限.
【解答】∵ac<0,
∴△=b2-4ac>0,方程ax2+bx+c=0的有两个异号根,
∴抛物线与x轴有两个交点,两交点分别在y轴的两侧,
当a>0时,c<0,抛物线经过第一、二、三、四象限;
当a<0时,c>0,抛物线经过第一、二、三、四象限,
综上所述,抛物线经过第一、二、三、四象限.
故选D.
4.【答案】 A
【解析】【分析】根据各选项的意思,列出个选项的函数表达式,再根据二次函数定义的条件判定则可.
【解答】A、s=vt,v一定,是一次函数,错误;
B、E=mv2 , m一定,是二次函数,正确;
C、f=mv2 , m一定,是二次函数,正确;
D、H=12gt2 , g一定,是二次函数,正确.
故选A.
【点评】解答本题的关键是掌握二次函数的定义及常见数量关系的运用.
5.【答案】 B
【解析】【解答】解:A、抛物线y=﹣2(x+1)2+3,a=﹣2<0,抛物线开口向下,此选项正确;
B、抛物线y=﹣2(x+1)2+3的对称轴为x=﹣1,开口向下,当x<﹣1时,y随x的增大而增大,此选项错误;
C、抛物线y=﹣2(x+1)2+3对称轴x=﹣1,此选项正确.
D、抛物线y=﹣2(x+1)2+3顶点坐标是(﹣1,3),此选项正确;
故答案为:B.
【分析】根据抛物线的顶点式的性质可知该抛物线的对称轴是直线x=﹣1,顶点坐标是(-1,3),二次
项的系数小于0,图象开口向下,故在对称轴左侧,即当x<﹣1时,y随x的增大而增大,在对称轴右
侧,即当x>﹣1时,y随x的增大而减小,从而即可一一判断得出答案.
6.【答案】 B
【解析】【解答】解:由图象可知,当x=-1时,y=0;当x=3时,y=0;
∴抛物线解析式为x=1,即 −b2a =1,得:2a+b=0,故①正确;
当-1≤x≤3时,y≤0,故②错误;
当 x1
∵当x=1时,y=0,∴a-b+c=0,∵b=-2a,∴3a+c=0,故④正确;
故答案为:B..
【分析】根据图像可知图像与x轴的两交点坐标分别是(-1,0),(3,0)根据抛物线的对称性即可得出其对称轴直线为x=1,即 − b2a=1,得:2a+b=0;由图像知当-1≤x≤3时,y≤0;若 ( x1 , y1 ) , ( x2 , y2 ) 在函数图像上,当x1
【解析】【解答】解:∵函数的解析式是y=(x-1)2-3,
∴对称轴是x=1,
∴点A关于对称轴的点A′是(4,y1),
那么点B在对称轴上,点C 、A′都在对称轴的右边,
∵ a=1>0 ,
∴抛物线开口向上,并且在对称轴的右边y随x的增大而增大,
∵4>2>1.
∴y1>y3>y2.
故答案为:B.
【分析】根据二次函数的对称性,找出点A的对称点A′,再利用二次函数的增减性可判断y值的大小.
8.【答案】 C
【解析】【解答】解:∵抛物线的开口向下,对称轴在y轴的右侧,与y轴交于正半轴,
∴a<0,b>0,c>0,
∴abc<0,故①正确;
∵抛物线的对称轴为直线x=2=-b2a
∴b=-4a,
∵当x=-1时y<0即a-b+c=0
∴5a+c=0,故②错误;
∵12<2<52
∵点N ( 52 ,y2)关于对称轴直线x=2的对称点为( 32 ,y2)
∴12<32
∵当x<2时y随x的增大而增大
∴ y1<y2 , 故③正确;
∵-b2a=2
∴b=-4a
∵当x=-1时y=a-b+c=5a+c=0
∴c=-5a
∵2<c<3
∴2<-5a<3
解之:-35 ∴正确结论的序号为:①③④
故答案为:C.
【分析】观察图象可知抛物线的开口向下,对称轴在y轴的右侧,与y轴交于正半轴,,可确定出a,b,c的取值范围,从而可确定出abc的符号,可对①作出判断;当x=-1时y<0可得a-b+c=0,再由对称轴得到b=-4a,代入计算,可对②作出判断;利用二次函数的对称性可求出点N关于对称轴的对称的点的坐标,再利用二次函数的增减性可得到y1 , y2的大小关系,可对③作出判断;由当x=-1,可推出c=-5a,再根据2<c<3,可得到a的取值范围,可对④作出判断,综上所述可得正确结论的个数。
9.【答案】 B
【解析】【解答】(1)∵ y=x2−4x−a=(x−2)2−a−4 ,
∴当 x<2 时,y随x的增大而减小,
∴A中说法正确;
( 2)∵由△= (−4)2+4a≥0 ,解得 a≥−4 ,
∴B中说法错误;
( 3 )∵当 a=3 时,由 x2−4x+3=0 解得 x1=1,x2=3 ,
∴不等式不等式 x2−4x+a<0 的解集是 1
( 4 )∵将抛物线 y=x2−4x−a=(x−2)2−a−4 向上平移1个单位,再向左平移3个单位后所得新抛物线的解析式为: y=(x+1)2−a−3 ,而此时抛物线过点(1,-2),
∴ (1+1)2−a−3=−2 ,解得: a=3 ,
∴D中说法正确;
故答案为:B.
【分析】A、当x<1时,在对称轴右侧,由此可以确定y随x的变化情况;B、若图象与x轴有交点,即△=16+4a≥0,利用此即可判断是否正确;C、当a=3时,求出抛物线与x轴的交点坐标,就可求出不等式x2-4x+a<0的解集,然后就可以判断是否正确;D、根据平移规律可以求出a的值,然后判断是否正确。综上所述,可得出答案。
10.【答案】 B
【解析】【解答】∵抛物线y=-x2+4x-3=-(x-2)2+1,
∴顶点坐标(2,1),
向左平移3个单位,再向下平移2个单位得到的点是(-1,-1).
可设新函数的解析式为y=-(x-h)2+k,代入顶点坐标得y=-(x+1)2-1.
故选B.
【分析】先将抛物线y=-x2+4x-3化为顶点式,找出顶点坐标,利用平移的特点即可求出新的抛物线.本题考查二次函数图象与几何变换的知识,解决本题的关键是得到所求抛物线顶点坐标,利用平移的规律解答.
二、填空题
11.【答案】 (﹣2,0)或(2,0)
【解析】【解答】解:∵抛物线y=x2+mx+4与x轴仅有一个交点,
∴△=0,
∴m2﹣16=0,
∴m=±4,
∴抛物线的解析式为y=x2+4x+4或y=x2﹣4x+4,
∴抛物线由x轴的交点坐标为(﹣2,0)或(2,0),
故答案为(﹣2,0)或(2,0).
【分析】因为抛物线y=x2+mx+4与x轴仅有一个交点,可知△=0,列出方程求出m,再求出抛物线与x轴的交点坐标即可.
12.【答案】 三
【解析】【解答】解:∵抛物线的开口向下
∴a<0,
∵抛物线与y轴交于正半轴,
∴c>0
∵对称轴在y轴的左侧,
∴b<0
∴bc<0.
∴(a,bc)在第三象限。
故答案为:三
【分析】观察抛物线,可知抛物线的开口向下,可确定出a的取值范围,抛物线与y轴的交点情况,可确定出c的取值范围,再根据对称轴的位置(左同右异),可得到b的取值范围,由此可得到bc的取值范围,然后可确定出点P所在的象限。
13.【答案】 0或 14 或-2
【解析】【解答】解:∵关于x的函数y=ax2﹣(2a+1)x+a+2的图象与坐标轴有两个交点,
∴可分如下三种情况:
①当函数为一次函数时,有a=0,
∴a=0,此时y=﹣x+2,与坐标轴有两个交点;
②当函数为二次函数时(a≠0),与x轴有一个交点,与y轴有一个交点,
∵函数与x轴有一个交点,
∴△=0,
∴(2a+1)2﹣4a(a+2)=0,
解得a= 14 ;
③函数为二次函数时(a≠0),与x轴有两个交点,与y轴的交点和x轴上的一个交点重合,即图象经过原点,
∴a+2=0,
∴a=﹣2.
当a=﹣2,此时y=﹣2x2﹣3x,与坐标轴有两个交点.
故答案为0或 14 或﹣2.
【分析】本题三种情况讨论:①当函数为一次函数时,有a=0,②当函数为二次函数时(a≠0),与x轴有一个交点,与y轴有一个交点,③函数为二次函数时(a≠0),与x轴有两个交点,与y轴的交点和x轴上的一个交点重合,即图象经过原点。
14.【答案】 ①②④
【解析】【解答】解:因为函数 y=ax2+bx+c 的特征数为 [2m , 1−m , −1−m] ;
①当 m=−3 时, y=−6x2+4x+2=−6(x−13)2+83 ,顶点坐标是 (13 , 83) ;此结论正确;
②当 m>0 时,令 y=0 ,有 2mx2+(1−m)x+(−1−m)=0 ,解得: x1=1 , x2=−12−12m ,
|x2−x1|=32+12m>32 ,所以当 m>0 时,函数图象截 x 轴所得的线段长度大于 32 ,此结论正确;
③当 m≤0 时, y=2mx2+(1−m)x+(−1−m) 是一个开口向下的抛物线,其对称轴是:直线 x=m−14m ,在对称轴的右边 y 随 x 的增大而减小.因为当 m<0 时, m−14m=14−14m>14 ,即对称轴在 x=14 右边,因此函数在 x=14 右边先递增到对称轴位置,再递减,此结论错误;
④ y=2mx2+(1−m)x+(−1−m)=m(2x2−x−1)+x−1 ,令 2x2−x−1=0 ,解得:x=1或 −12 ,分别代入表达式,得y=0或 −32 ,则当m≠0时,函数必经过(1,0)或( −12 , −32 )两个定点,此结论正确.
根据上面的分析,①②④都是正确的,③是错误的;
故答案为:①②④.
【分析】由m=3可求出函数解析式,将函数解析式转化为顶点式,可达到抛物线的顶点坐标,可对①作出判断;当y=0时,解方程求出x的值,可得到抛物线与x轴的两个交点坐标,由此可求出函数图象截 x 轴所得的线段长度,可对②作出判断;当m≤0时,可求出抛物线的对称轴,利用二次函数的性质可对③作出判断;由y=0可求出方程的两个根,由此可得到当m≠0时,函数必经过(1,0)或( −12 , −32 )两个定点,可对④作出判断,综上所述可得到正确结论的序号.
15.【答案】 722
【解析】【解答】解:如图,过点E作EG⊥CB交CB延长线于G,
由正方形的性质可得AD=DE,∠BDE+∠ADB=90°,
又∵∠BAD+∠ADB=90°,
∴∠BDE=∠BAD,
又∠EGD=∠ABD=90°,
∴△ABD≌△DGE,
∴EG=BD,DG=AB=3,
则可设CD=x,则EG=BD=4-x,CG=3+x
则E(3+x,7-x),由C(0,3),
可得CE= (3+x)2+(7−x−3)2 = 2x2−2x+25 ,
当x= −−22×2 = 12 时,CE有最大值,为 2×14−2×12+25=722 .
故答案: 722 .
【分析】根据正方形的性质作图过点E作EG⊥CB交CB延长线于G,易证明△ABD≌△DGE,得到对应边相等,可设CD=x,用含有x的代数式写出E的坐标,由两点坐标可写出CE的线段长,运用二次函数求最值的方法求最小值.
16.【答案】 -1或2或1
【解析】【解答】∵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,b2-4ac=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.
【分析】根据题意可知此函数可能是二次函数也可能是一次函数。由图象与x轴有且只有一个交点,得出b2-4ac=0或a-1=0,建立方程,解方程求值即可。
17.【答案】 m>1
【解析】【解答】解:∵二次函数y=x2-2x+m的图象与x轴没有交点,
∴方程x2-2x+m=0没有实数根,
∴判别式△=(-2)2-4×1×m<0,
解得:m>1;
故答案为:m>1.
【分析】将二次函数图像与x轴交点个数的问题转化为求一元二次方程根的个数的问题,即求根的判别式即可。
18.【答案】 55°
【解析】【解答】解:将二次函数配方得:y=(a+b)(x+ 12 )2﹣ 54a+34b ,
∵该二次函数的最小值为﹣ a2 ,
∴﹣ a2 =﹣ 54 a+ 34 b,整理,得:a=b,
在△ABC中,∵∠C=70°,
∴当a=b时,∠A=∠B= 180∘−∠C2 =55°,
故答案为:55°.
【分析】首先将二次函数化为顶点式,然后根据该二次函数的最小值为﹣ a2 , 得出方程从而得出a=b,然后根据等腰三角形两底角相等得出答案。
19.【答案】 x=1
【解析】【解答】解:y=a(x+1)(x﹣3)
=ax2﹣2ax﹣3a
由公式 得,
抛物线的对称轴为x=1.
【分析】先把抛物线的方程变为y=ax2﹣2ax﹣3a,由公式x= −b2a 得抛物线的对称轴为x=1.
20.【答案】 ﹣4
【解析】【解答】解:y=2x2﹣4x﹣1
=2(x2﹣2x)﹣1
=2(x+1)2﹣3
∴h+k=﹣1﹣3=﹣4,
故答案为:﹣4.
【分析】利用配方法把一般式化为顶点式,计算即可.
三、解答题
21.【答案】 解:①∵二次函数y=x2﹣4x+3=(x﹣2)2﹣1,
∴该函数图象的对称轴是直线x=2,顶点坐标为(2,﹣1);
②当x=0时,y=3,
当y=0时,0=x2﹣4x+3=(x﹣3)(x﹣1),得x1=3,x2=1,
即该函数图象与坐标轴的交点为(0,3),(1,0),(3,0);
③∵二次函数y=x2﹣4x+3的图象开口向上,与x轴的交点为(1,0),(3,0),
∴y>0时x的取值范围是x<1或x>3.
【解析】【分析】①把二次函数的一般形式改写为顶点式可得对称轴和顶点坐标;
②二次函数与x轴交点的纵坐标为0,故令y=0,求解 一元二次方程x2﹣4x+3 =0即可;
③求出二次函数的图象在x轴上方部分相应的自变量的取值范围即可.
22.【答案】 解:∵y=(m+1) xm2−m 是二次函数,
∴ {m+1≠0m2−m=2 ,
解得m=2
【解析】【分析】根据二次函数的定义列出关于m的方程组,求出m的值即可.
23.【答案】 解:当y=0,即﹣ x2+ x+6=0,解得:x1=﹣3,x2=12;
设A、B两点坐标分别为(﹣3,0)(12,0)
∵D为AB的中点,
∴D(4.5,0),
∴OD=4.5,
当x=0时,y=6,
∴OC=6,
由勾股定理,得:CD= .
【解析】【分析】令y=0,则﹣ x2+ x+6=0,由此得到A、B两点坐标,由D为AB的中点,求出OD的长,x=0时,y=6,所以OC=6,根据勾股定理求出CD即可.
四、作图题
24.【答案】 (1)解:把(1,b)代入直线y=2x-3中,得b=2-3=-1,
把点(1,-1)代入y=ax2中,得a=-1
(2)解:∵在y=-x2中,a=-1<0,∴抛物线开口向下;
抛物线y=ax2的对称轴为y轴,顶点坐标为(0,0)
(3)解:作函数y=ax2的草图如下:
【解析】【分析】(1)将点(1,b)代入一次函数解析式,求出b的值,再利用待定系数法求出a的值。
(2)根据二次函数的性质,可得出抛物线的开口方向、对称轴、顶点坐标。
(3)利用函数解析式画出函数的图像。
25.【答案】 (1)解:∵二次函数 y=(x+m)(x−1) 的图象经过点 (2,−3) ,
∴将点 (2,−3) 代入的解析式为 y=(x+m)(x−1) ,
得 −3=(2+m)×(2−1) ,
解得: m=−5 .
∴抛物线的解析式为: y=(x−5)(x−1) 即: y=x2−6x+5 .
(2)解:函数的图象如下图所示:
①方程 (x+m)(x−1)=−3 ,即:在函数 y=(x+m)(x−1) 中y=-3时, x1=−2 , x2=−4 .
所以方程 (x+m)(x−1)=−3 的解是 x1=−2 , x2=−4 ;
②当 y>0 时,即函数图象在x轴上面的图象,此时对应自变量的范围: x<1 或 x>5
【解析】【分析】(1)把点(2,-3)代入二次函数式进行求解即可;
(2) ① 由(1)及图象直接求解即可; ②根据图象,找出图象y>0 时的部分,读出此时x的范围即可.
26.【答案】 (1)解:y=x2-2x-3=x2-2x+1-3-1=(x-1)2-4,
即y=(x-1)2-4
(2)(0,-3);(3,0)、(-1,0)
(3)解:列表:
x
…
-1
0
1
2
3
…
y
…
0
-3
-4
-3
0
…
图象如图所示:
;
(4)x<-1或x>3
【解析】【解答】解:(2)令x=0,则y=-3,即该抛物线与y轴的交点坐标是 (0,-3),
又y=x2-2x-3=(x-3)(x+1),
所以该抛物线与x轴的交点坐标是(3,0)(-1,0).
故答案是:(0,-3);(3,0)、(-1,0);
(4)如图所示,不等式x2-2x-3>0的解集是x<-1或x>3.
故答案为:x<-1或x>3.
【分析】(1)根据配方法,将二次函数的一般式化简成顶点式。
(2)将x、y为零分别带入解析式,可得出交点的坐标。
(3)根据不同的x值,代入求出对应的y值,描点法画出函数图像。
(4)根据图像,可得出符合题意的解集。
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