
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冀教版九年级下册第30章 二次函数综合与测试综合训练题
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这是一份冀教版九年级下册第30章 二次函数综合与测试综合训练题,共33页。试卷主要包含了二次函数y=a+bx+c,抛物线的对称轴是等内容,欢迎下载使用。
九年级数学下册第三十章二次函数月考
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、已知抛物线y=mx2+4mx+m﹣2(m≠0),点A(x1,y1),B(3,y2)在该抛物线上,且y1<y2.给出下列结论①抛物线的对称轴为直线x=﹣2;②当m>0时,抛物线与x轴没有交点;③当m>0时,﹣7<x1<3; ④当m<0时,x1<﹣7或x1>3;其中正确结论有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
2、若二次函数与轴的一个交点为,则代数式的值为( )
A. B. C. D.
3、二次函数的最大值是( )
A. B. C.1 D.2
4、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.1
5、抛物线的对称轴是( )
A.直线 B.直线 C.直线 D.直线
6、已知二次函数,当时,x的取值范围是,且该二次函数图象经过点,则p的值不可能是( )
A.-2 B.-1 C.4 D.7
7、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
8、二次函数 的图像如图所示, 现有以下结论: (1) : (2) ; (3), (4) ; (5) ; 其中正确的结论有( )
A.2 个 B.3 个 C.4 个 D.5 个.
9、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
10、如图所示,一座抛物线形的拱桥在正常水位时,水而AB宽为20米,拱桥的最高点O到水面AB的距离为4米.如果此时水位上升3米就达到警戒水位CD,那么CD宽为( )
A.米 B.10米 C.米 D.12米
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、已知二次函数,若,则y的取值范围是______.
2、将抛物线y=x2向左平移3个单位所得图象的函数表达式为___.
3、如图边长为n的正方形OABC的边OA、OC分别在x轴和y轴的正半轴上,A1、A2、A3、...、An﹣1为OA的n等分点,B1、B2、B3、...、Bn﹣1为CB的n等分点,连接A1B1、A2B2、A3B3、...、An﹣1Bn﹣1,分别交于点C1、C2、C3、...、Cn﹣1.当B25C25=8C25A25时,则n=_____.
4、已知二次函数y1=x2-2x+b的图象过点(-2,5),另有直线y2=5,则符合条件y1>y2的x的范围是________.
5、最大值与最小值之和为_________.
三、解答题(5小题,每小题10分,共计50分)
1、已知抛物线经过点,与y轴交于点C,连接.
(1)求抛物线的解析式;
(2)在直线上方抛物线上取一点P,过点P作轴交边于点Q,求的最大值;
(3)在直线上方抛物线上取一点D,连接.交于点F,当时,求点D的坐标.
2、已知二次函数y=ax2﹣4ax+3a.
(1)求该二次函数图象的对称轴以及抛物线与x轴的交点坐标;
(2)若该二次函数的图象开口向下,当1≤x≤4时,y的最大值是2,且当1≤x≤4时,函数图象的最高点为点P,最低点为点Q,求△OPQ的面积;
(3)若对于该抛物线上的两点P(x1,y1),Q(x2,y2),当t≤x1≤t+1,x2≥5时,均满足y1≥y2,请直接写出t的最大值.
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、已知抛物线与x轴有交点,求m的取值范围.
5、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________.
-参考答案-
一、单选题
1、C
【解析】
【分析】
利用抛物线的对称轴公式可判断①,计算 结合 可判断②,再分别画出符合③,④的图象,结合图象可判断③与④,从而可得答案.
【详解】
解: 抛物线y=mx2+4mx+m﹣2(m≠0),
抛物线的对称轴为: 故①符合题意;
当时,
所以抛物线与轴有两个交点,故②不符合题意;
当时,抛物线的开口向上,如图,
则关于的对称点为: 而
故③符合题意;
当时,抛物线的开口向下,如图,
同理可得:由
则或 故④符合题意,
综上:符合题意的有:①③④
故选:C
【点睛】
本题考查的是抛物线的对称轴方程,抛物线与轴的交点的情况,二次函数的图象与性质,掌握“利用数形结合的方法求解符合条件的自变量的取值范围”是解本题的关键.
2、D
【解析】
【分析】
把代入即可求出,则,进而可求出代数式的值.
【详解】
解:二次函数与轴的一个交点为,
时,,
,
,
故选:D.
【点睛】
本题主要考查抛物线与轴的交点,解题的关键是把代入求出的值.
3、D
【解析】
【分析】
由图象的性质可知在直线处取得最大值,将代入解析式计算求解即可.
【详解】
解:由图象的性质可知,在直线处取得最大值
∴将代入中得
∴最大值为2
故答案为:2.
【点睛】
本题考查了二次函数的最值.解题的关键在于掌握二次函数的图象与性质.
4、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.
5、C
【解析】
【分析】
抛物线的对称轴为:,根据公式直接计算即可得.
【详解】
解:,
其中:,,,
,
故选:C.
【点睛】
本题考查的是抛物线的对称轴,掌握抛物线的对称轴的公式是解本题的关键,注意对称轴是直线.
6、C
【解析】
【分析】
根据题意求得抛物线的对称轴,进而求得时,的取值范围,根据的纵坐标小于0,即可判断的范围,进而求解
【详解】
解:∵二次函数,当时,x的取值范围是,
∴,二次函数开口向下
解得,对称轴为
当时,,
经过原点,
根据函数图象可知,当,,
根据对称性可得时,
二次函数图象经过点,
或
不可能是4
故选C
【点睛】
本题考查了抛物线与一元一次不等式问题,求得抛物线的对称轴是解题的关键.
7、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.
8、C
【解析】
【分析】
由抛物线的开口方向判断a与0的关系,由抛物线与y轴的交点判断c与0的关系,然后根据对称轴及抛物线与x轴交点情况进行推理,进而对所得结论进行判断.
【详解】
解:(1)∵函数开口向下,∴a<0,∵对称轴在y轴的右边,∴,∴b>0,故命题正确;
(2)∵a<0,b>0,c>0,∴abc<0,故命题正确;
(3)∵当x=-1时,y<0,∴a-b+c<0,故命题错误;
(4)∵当x=1时,y>0,∴a+b+c>0,故命题正确;
(5)∵抛物线与x轴于两个交点,∴b2-4ac>0,故命题正确;
故选C.
【点睛】
本题考查了二次函数图象与二次函数系数之间的关系,会利用对称轴的范围求2a与b的关系,以及二次函数与方程之间的转换,根的判别式的熟练运用.
9、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.
10、B
【解析】
【分析】
以O点为坐标原点,AB的垂直平分线为y轴,过O点作y轴的垂线,建立直角坐标系,设抛物线的解析式为y=ax2,由此可得A(-10,-4),B(10,-4),即可求函数解析式,再将y=-1代入解析式,求出C、D点的横坐标即可求CD的长.
【详解】
以O点为坐标原点,AB的垂直平分线为y轴,过O点作y轴的垂线,建立直角坐标系,
设抛物线的解析式为y=ax2,
∵O点到水面AB的距离为4米,
∴A、B点的纵坐标为-4,
∵水面AB宽为20米,
∴A(-10,-4),B(10,-4),
将A代入y=ax2,
-4=100a,
∴,
∴,
∵水位上升3米就达到警戒水位CD,
∴C点的纵坐标为-1,
∴
∴x=±5,
∴CD=10,
故选:B.
【点睛】
本题考查二次函数的应用,根据题意建立合适的直角坐标系,在该坐标系下求二次函数的解析式是解题的关键.
二、填空题
1、
【解析】
【分析】
根据题目中的函数解析式和二次函数的性质可以求得y的取值范围.
【详解】
解:∵y=x2-4x+1=(x-2)2-3,抛物线开口向上,
∴当x<2时,y随x的增大而减小,当x>2时,y随x的增大而增大,
∵-1≤x≤4,2-(-1)=3,4-2=2,
∴当x=-1时y取得最大值,当x=2时,y取得最小值,
当x=-1时,y=6,当x=2时,y=-3,
∴y的取值范围是-3≤y≤6,
故答案为:-3≤y≤6.
【点睛】
本题考查了二次函数的性质,解题的关键是明确题意,利用二次函数的性质解答.
2、y=(x+3)2
【解析】
【分析】
根据“上加下减,左加右减”的原则进行解答即可.
【详解】
解:由“左加右减”的原则可知,将抛物线y=x2向左平移3个单位所得直线的解析式为:y=(x+3)2.
故答案是:y=(x+3)2.
【点睛】
本题考查了二次函数的图象与几何变换,正确理解平移法则是关键.
3、75
【解析】
【分析】
根据题意表示出OA25,B25A25的长,由B25C25=8C25A25确定点C25的坐标,代入解析式计算得到答案.
【详解】
解:∵正方形OABC的边长为n,点A1,A2,…,An-1为OA的n等分点,点B1,B2,…,Bn-1为CB的n等分点,
∴OA25= •n=25,A25B25=n,
∵B25C25=8C25A25,
∴C25(25,),
∵点C25在上,
∴,
解得n=75.
故答案为:75.
【点睛】
本题考查的是二次函数图象上点的特征和正方形的性质,根据正方形的性质表示出点C25的坐标是解题的关键.
4、x4## x>4或x<-2
【解析】
【分析】
先根据抛物线经过点(-2,5),求出函数解析式,再求出抛物线的对称轴,根据函数的对称性,找到抛物线经过另一点(4,5),从而得出结论.
【详解】
解:∵二次函数y1=x2-2x+b的图象过点(-2,5),
∴5=(-2)2-2×(-2)+b,
解得:b=-3,
∴二次函数解析式y1=x2-2x-3,
∴抛物线开口向上,对称轴为x=-=1,
∴抛物线过点(4,5),
∴符合条件y1>y2的x的范围是x<-2或x>4.
故答案为:x<-2或x>4.
【点睛】
本题考查了二次函数与不等式(组),关键是对二次函数的图象与性质的掌握和应用.
5、##
【解析】
【分析】
将已知式子化成,分和两种情况,再利用一元二次方程根的判别式可得一个关于的不等式,然后利用二次函数的性质求出的取值范围,从而可得的最大值与最小值,由此即可得出答案.
【详解】
解:由得:,
①当时,;
②当时,则关于的方程根的判别式大于或等于0,
即,
整理得:,
解方程得:,
则对于二次函数,当时,的取值范围为,且,
综上,的取值范围为,
所以的最大值为3,最小值为,
所以的最大值与最小值之和为,
故答案为:.
【点睛】
本题考查了一元二次方程根的判别式、二次函数的性质等知识,将求最值问题转化为一元二次方程问题是解题关键.
三、解答题
1、 (1)
(2)
(3)(1,4)或(2,3)
【解析】
【分析】
(1)根据题意待定系数法求二次函数解析式即可;
(2)根据二次函数解析式求得点得到坐标,进而求得直线的解析式,设P点坐标为,则Q点坐标为,进而表示出的长,根据二次函数的性质求得最大值即可;
(3)过点D作BC的平行线交x轴于G,交y轴于E,根据∆COF与∆CDF共高,面积比转化为底边比,求得,根据平行线分线段成比例求得,进而求得的长,即可求得的坐标,根据一次函数的平移可得直线EG解析式为:y= -x+5,联立直线与抛物线解析式,即可求得点的坐标
(1)
抛物线经过点,
解得
抛物线的解析式为:
(2)
抛物线的解析式为:
令,则
设直线的解析式为
则
解得
直线BC的解析式为:
过点P作PQ⊥x轴交BC于点Q,设P点坐标为,
则Q点坐标为,
则
∴PQ的最大值是.
(3)
∵∆COF与∆CDF共高,面积比转化为底边比,
OF:DF=S△COF:S△CDF=3:2
过点D作BC的平行线交x轴于G,交y轴于E,
根据平行线分线段成比例,
OF:FD=OC:CE=3:2
∵OC=3,
∴OE=5,
∴E(0,5)
∴直线EG解析式为:y= -x+5
联立方程,得:
解得:,
则点D的坐标为(1,4)或(2,3);
【点睛】
本题考查了二次函数综合,待定系数法求二次函数解析式,根据二次函数的性质求最值,平行线分线段成比例,掌握以上知识是解题的关键.
2、 (1)对称轴x=2;交点坐标为(1,0)和(3,0)
(2)10
(3)4
【解析】
【分析】
(1)解析式化成顶点式即可求得对称轴,令y=0,得到关于x的方程,解方程即可求得抛物线与x轴的交点坐标;
(2)构建方程求出a的值,再求出△OPQ的面积即可解决问题;
(3)当t≤x1≤t+1,x2≥5时,均满足y1≥y2,推出当抛物线开口向下,点P在点Q左边或重合且在点Q关于对称轴对称点的右边时,满足条件,可得t+1≤5且t≥﹣1,由此即可解决问题.
(1)
解:∵y=ax2﹣4ax+3a=a(x﹣2)2﹣a,
∴对称轴x=2;
令y=0,则ax2﹣4ax+3a=0,
解得x=1或3,
∴抛物线与x轴的交点坐标为(1,0)和(3,0);
(2)
解:∵该二次函数的图象开口向下,且对称轴为直线x=2,
∴当x=2时,y取到在1≤x≤4上的最大值为2,即P(2,2),
∴4a﹣8a+3a=2,
∴a=﹣2,
∴y=﹣2x2+8x﹣6,
∵当1≤x≤2时,y随x的增大而增大,
∴当x=1时,y取到在1≤x≤2上的最小值0.
∵当2≤x≤4时,y随x的增大而减小,
∴当x=4时,y取到在2≤x≤4上的最小值﹣6.
∴当1≤x≤4时,y的最小值为﹣6,即Q(4,﹣6).
∴△OPQ的面积为4×(2+6)﹣2×2÷2﹣4×6÷2﹣(4﹣2)×(2+6)÷2=10;
(3)
解:∵当t≤x1≤t+1,x2≥5时,均满足y1≥y2,
∴当抛物线开口向下,点P在点Q左边或重合且在点Q关于对称轴对称点的右边时,满足条件,
∴t+1≤5且t≥﹣1,
∴﹣1≤t≤4,
∴t的最大值为4.
【点睛】
本题考查二次函数的图象和性质,二次函数图象上点的坐标特征,函数的最值问题等知识,解题的关键是读懂题意、灵活运用所学知识解决问题.
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、
【解析】
【分析】
根据抛物线与轴有交点转化为当时,方程有两个实数根,根据一元二次方程根的判别式大于或等于0,解不等式求解即可.
【详解】
∵抛物线与x轴有交点,
∴方程有两个实数根.
解得.
【点睛】
本题考查了抛物线与轴交点问题,转化为一元二次方程根的判别式是解题的关键.一元二次方程 (为常数)的根的判别式,理解根的判别式对应的根的三种情况是解题的关键.当时,方程有两个不相等的实数根;当时,方程有两个相等的实数根;当时,方程没有实数根.
5、 (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.
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