2022年中考高分冲刺压轴题专题特训-二次函数图像性质
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2022中考高分冲刺压轴题专题特训
1.已知抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)与x轴的交点为A(1,0)和B(3,0),点P1(x1,y1),P2(x2,y2)是抛物线上不同于A,B的两个点,记△P1AB的面积为S1,△P2AB的面积为S2,有下列结论:①当x1>x2+2时,S1>S2;②当x1<2﹣x2时,S1<S2;③当|x1﹣2|>|x2﹣2|>1时,S1>S2;④当|x1﹣2|>|x2+2|>1时,S1<S2.其中正确结论的个数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【解答】解:方法一:不妨假设a>0.①如图1中,P1,P2满足x1>x2+2,
∵P1P2∥AB,∴S1=S2,故①错误.
②当x1=﹣2,x2=﹣1,满足x1<2﹣x2,则S1>S2,故②错误,
③∵|x1﹣2|>|x2﹣2|>1,∴P1,P2在x轴的上方,且P1离x轴的距离比P2离x轴的距离大,∴S1>S2,故③正确,
④如图2中,P1,P2满足|x1﹣2|>|x2+2|>1,但是S1=S2,故④错误.
故选:A.方法二:解:∵抛物线y=ax2+bx+c与x轴的交点为A(1,0)和B(3,0),
∴该抛物线对称轴为x=2,
当x1>x2+2时与当x1<2﹣x2时无法确定P1(x1,y1),P2(x2,y2)在抛物线上的对应位置,故①和②都不正确;
当|x1﹣2|>|x2﹣2|>1时,P1(x1,y1)比P2(x2,y2)离对称轴更远,且同在x轴上方或者下方,∴|y1|>|y2|,∴S1>S2,故③正确;
当|x1﹣2|>|x2+2|>1时,即在x轴上x1到2的距离比x2到﹣2的距离大,且都大于1,
可知在x轴上x1到2的距离大于1,x2到﹣2的距离大于1,但x2到2的距离不能确定,
所以无法比较P1(x1,y1)比P2(x2,y2)谁离对称轴更远,故无法比较面积,故④错误;
故选:A.
2.已知在平面直角坐标系xOy中,点A的坐标为(3,4),M是抛物线y=ax2+bx+2(a≠0)对称轴上的一个动点.小明经探究发现:当的值确定时,抛物线的对称轴上能使△AOM为直角三角形的点M的个数也随之确定,若抛物线y=ax2+bx+2(a≠0)的对称轴上存在3个不同的点M,使△AOM为直角三角形,则的值是 2或﹣8 .
【解答】解:∵△AOM是直角三角形,∴当对称轴x≠0或x≠3时,一定存在两个以A,O为直角顶点的直角三角形,且点M在对称轴上的直角三角形,当对称轴x=0或x=3时,不存在满足条件的点M,
∴当以OA为直径的圆与抛物线的对称轴x=﹣相切时,对称轴上存在1个以M为直角顶点的直角三角形,此时对称轴上存在3个不同的点M,使△AOM为直角三角形(如图所示).
观察图象可知,﹣=﹣1或4,∴=2或﹣8,故答案为:2或﹣8.
3.以初速度v(单位:m/s)从地面竖直向上抛出小球,从抛出到落地的过程中,小球的高度h(单位:m)与小球的运动时间t(单位:s)之间的关系式是h=vt﹣4.9t2.现将某弹性小球从地面竖直向上抛出,初速度为v1,经过时间t1落回地面,运动过程中小球的最大高度为h1(如图1);小球落地后,竖直向上弹起,初速度为v2,经过时间t2落回地面,运动过程中小球的最大高度为h2(如图2).若h1=2h2,则t1:t2= :1 .
【解答】解:由题意,t1=,t2=,h1==,h2==,
∵h1=2h2,
∴v1=v2,
∴t1:t2=v1:v2=:1,
故答案为::1.
4.(2020•杭州)在平面直角坐标系中,已知函数y1=x2+ax+1,y2=x2+bx+2,y3=x2+cx+4,其中a,b,c是正实数,且满足b2=ac.设函数y1,y2,y3的图象与x轴的交点个数分别为M1,M2,M3,( )
A.若M1=2,M2=2,则M3=0 B.若M1=1,M2=0,则M3=0
C.若M1=0,M2=2,则M3=0 D.若M1=0,M2=0,则M3=0
【解答】解:A、错误.由M1=2,M2=2,可得a2﹣4>0,b2﹣8>0,取a=3,b2=15,则c==5,此时c2﹣16>0.故A错误.B、正确.
理由:∵M1=1,M2=0,∴a2﹣4=0,b2﹣8<0,∵a,b,c是正实数,∴a=2,
∵b2=ac,∴c=b2,对于y3=x2+cx+4,
则有△=c2﹣16=b4﹣16=(b4﹣64)=(b2+8)(b2﹣8)<0,
∴M3=0,∴选项B正确,
C、错误.由M1=0,M2=2,
可得a2﹣4<0,b2﹣8>0,取a=1,b2=18,则c==18,此时c2﹣16>0.故C错误.D、由M1=0,M2=0,可得a2﹣4<0,b2﹣8<0,取a=1,b2=4,则c==4,此时c2﹣16=0.故D错误.故选:B.
5.如图,二次函数y=ax2+bx+c(a>0)的图象与x轴交于A,B两点,与y轴正半轴交于点C,它的对称轴为直线x=﹣1.则下列选项中正确的是( )
A.abc<0 B.4ac﹣b2>0 C.c﹣a>0 D.当x=﹣n2﹣2(n为实数)时,y≥c
【解答】解:由图象开口向上,可知a>0,与y轴的交点在x轴的上方,可知c>0,
又对称轴方程为x=﹣1,所以﹣<0,所以b>0,∴abc>0,故A错误;
∵二次函数y=ax2+bx+c(a>0)的图象与x轴交于A,B两点,∴b2﹣4ac>0,
∴4ac﹣b2<0,故B错误;∵﹣=﹣1,∴b=2a,∵当x=﹣1时,y=a﹣b+c<0,
∴a﹣2a+c<0,∴c﹣a<0,故C错误;
当x=﹣n2﹣2(n为实数)时,y=ax2+bx+c=a(﹣n2﹣2)2+b(﹣n2﹣2)+c=an2(n2+2)+c,∵a>0,n2≥0,n2+2>0,∴y=an2(n2+2)+c≥c,故D正确,故选:D.
6.(2020•嘉兴)已知二次函数y=x2,当a≤x≤b时m≤y≤n,则下列说法正确的是( )
A.当n﹣m=1时,b﹣a有最小值 B.当n﹣m=1时,b﹣a有最大值
C.当b﹣a=1时,n﹣m无最小值 D.当b﹣a=1时,n﹣m有最大值
【解答】解:方法1、①当b﹣a=1时,当a,b同号时,如图1,过点B作BC⊥AD于C,∴∠BCD=90°,∵∠ADE=∠BED=90°,∴∠ADE=∠BCD=∠BED=90°,
∴四边形BCDE是矩形,∴BC=DE=b﹣a=1,CD=BE=m,∴AC=AD﹣CD=n﹣m,
在Rt△ACB中,tan∠ABC==n﹣m,∵点A,B在抛物线y=x2上,且a,b同号,
∴45°≤∠ABC<90°,∴tan∠ABC≥1,∴n﹣m≥1,当a,b异号时,m=0,
当a=﹣,b=时,n=,此时,n﹣m=,∴≤n﹣m<1,即n﹣m≥,
即n﹣m无最大值,有最小值,最小值为,故选项C,D都错误;
②当n﹣m=1时,如图2,当a,b同号时,过点N作NH⊥MQ于H,
同①的方法得,NH=PQ=b﹣a,HQ=PN=m,∴MH=MQ﹣HQ=n﹣m=1,
在Rt△MHN中,tan∠MNH==,∵点M,N在抛物线y=x2上,
∴m≥0,当m=0时,n=1,∴点N(0,0),M(1,1),∴NH=1,
此时,∠MNH=45°,∴45°≤∠MNH<90°,∴tan∠MNH≥1,
∴≥1,当a,b异号时,m=0,∴n=1,∴a=﹣1,b=1,
即b﹣a=2,∴b﹣a无最小值,有最大值,最大值为2,故选项A错误;
故选:B.方法2、当n﹣m=1时,
当a,b在y轴同侧时,a,b都越大时,a﹣b越接近于0,但不能取0,即b﹣a没有最小值,当a,b异号时,当a=﹣1,b=1时,b﹣a=2最大,
当b﹣a=1时,当a,b在y轴同侧时,a,b离y轴越远,n﹣m越大,但取不到最大,
当a,b在y轴两侧时,当a=﹣,b=时,n﹣m取到最小,最小值为,
因此,只有选项B正确,故选:B.
7.在平面直角坐标系中,已知a≠b,设函数y=(x+a)(x+b)的图象与x轴有M个交点,函数y=(ax+1)(bx+1)的图象与x轴有N个交点,则( )
A.M=N﹣1或M=N+1 B.M=N﹣1或M=N+2
C.M=N或M=N+1 D.M=N或M=N﹣1
【解答】解:∵y=(x+a)(x+b),a≠b,∴函数y=(x+a)(x+b)的图象与x轴有2个交点,∴M=2,∵函数y=(ax+1)(bx+1)=abx2+(a+b)x+1,
∴当ab≠0时,△=(a+b)2﹣4ab=(a﹣b)2>0,函数y=(ax+1)(bx+1)的图象与x轴有2个交点,即N=2,此时M=N;
当ab=0时,不妨令a=0,∵a≠b,∴b≠0,函数y=(ax+1)(bx+1)=bx+1为一次函数,与x轴有一个交点,即N=1,此时M=N+1;综上可知,M=N或M=N+1.
故选:C.
另一解法:∵a≠b,∴抛物线y=(x+a)(x+b)与x轴有两个交点,
∴M=2,又∵函数y=(ax+1)(bx+1)的图象与x轴有N个交点,
而y=(ax+1)(bx+1)=abx2+(a+b)x+1,它至多是一个二次函数,至多与x轴有两个交点,∴N≤2,∴N≤M,∴不可能有M=N﹣1,故排除A、B、D,故选:C.
8.在平面直角坐标系中,设二次函数y1=x2+bx+a,y2=ax2+bx+1(a,b是实数,a≠0).
(1)若函数y1的对称轴为直线x=3,且函数y1的图象经过点(a,b),求函数y1的表达式.
(2)若函数y1的图象经过点(r,0),其中r≠0,求证:函数y2的图象经过点(,0).
(3)设函数y1和函数y2的最小值分别为m和n,若m+n=0,求m,n的值.
【解答】解:(1)由题意,得到﹣=3,解得b=﹣6,∵函数y1的图象经过(a,﹣6),
∴a2﹣6a+a=﹣6,解得a=2或a=3,∴函数y1=x2﹣6x+2或y1=x2﹣6x+3.
(2)∵函数y1的图象经过点(r,0),其中r≠0,∴r2+br+a=0,∴1++=0,
即a()2+b•+1=0,∴是方程ax2+bx+1=0的根,
即函数y2的图象经过点(,0).
(3)∵函数y1和函数y2有最小值分别为m和n,∴a>0,∴m=,n=,
∵m+n=0,∴+=0,∴(4a﹣b2)(a+1)=0,∵a+1>0,
∴4a﹣b2=0,∴m=n=0.
9.如图,在平面直角坐标系中,已知二次函数y=﹣(x﹣m)2+4图象的顶点为A,与y轴交于点B,异于顶点A的点C(1,n)在该函数图象上.
(1)当m=5时,求n的值.
(2)当n=2时,若点A在第一象限内,结合图象,求当y≥2时,自变量x的取值范围.
(3)作直线AC与y轴相交于点D.当点B在x轴上方,且在线段OD上时,求m的取值范围.
【解答】解:(1)当m=5时,y=﹣(x﹣5)2+4,当x=1时,n=﹣×42+4=﹣4.
(2)当n=2时,将C(1,2)代入函数表达式y=﹣(x﹣m)2+4,得2=﹣(1﹣m)2+4,解得m=3或﹣1(舍去),∴此时抛物线的对称轴x=3,
根据抛物线的对称性可知,当y=2时,x=1或5,∴x的取值范围为1≤x≤5.
(3)∵点A与点C不重合,∴m≠1,∵抛物线的顶点A的坐标是(m,4),
∴抛物线的顶点在直线y=4上,当x=0时,y=﹣m2+4,
∴点B的坐标为(0,﹣m2+4),
如图,抛物线从图1的位置向左平移到图2的位置前,m逐渐减小,点B沿y轴向上移动,
当点B与O重合时,﹣m2+4=0,解得m=2或﹣2(不合题意舍去),
当点B与点D重合时,如图2,顶点A也与B,D重合,点B到达最高点,
∴点B(0,4),∴﹣m2+4=4,解得m=0,
当抛物线从图2的位置继续向左平移时,如图3点B不在线段OD上,
∴B点在线段OD上时,m的取值范围是:0≤m<1或1<m<2.
10.(2020•湖州)如图,已知在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=﹣x2+bx+c(c>0)的顶点为D,与y轴的交点为C.过点C的直线CA与抛物线交于另一点A(点A在对称轴左侧),点B在AC的延长线上,连接OA,OB,DA和DB.
(1)如图1,当AC∥x轴时,
①已知点A的坐标是(﹣2,1),求抛物线的解析式;
②若四边形AOBD是平行四边形,求证:b2=4c.
(2)如图2,若b=﹣2,=,是否存在这样的点A,使四边形AOBD是平行四边形?若存在,求出点A的坐标;若不存在,请说明理由.
【分析】(1)①先确定出点C的坐标,再用待定系数法即可得出结论;
②先确定出抛物线的顶点坐标,进而得出DF=,再判断出△AFD≌△BCO,得出DF=OC,即可得出结论;
(2)方法1、先判断出抛物线的顶点坐标D(﹣1,c+1),设点A(m,﹣m2﹣2m+c)(m<0),
判断出△AFD≌△BCO(AAS),得出AF=BC,DF=OC,再判断出△ANF∽△AMC,得出=,进而求出m的值,得出点A的纵坐标为c﹣<c,进而判断出点M的坐标为(0,c﹣),N(﹣1,c﹣),进而得出CM=,DN=,FN=﹣c,进而求出c=,即可得出结论.
方法2、设出点A的横坐标,表示出点B的横坐标,再求出点D的横坐标,最后用平行四边形的对角线互相平分,求出a,即可得出结论.
【解答】解:(1)①∵AC∥x轴,点A(﹣2,1),
∴C(0,1),
将点A(﹣2,1),C(0,1)代入抛物线解析式中,得,
∴,
∴抛物线的解析式为y=﹣x2﹣2x+1;
②如图1,过点D作DE⊥x轴于E,交AB于点F,
∵AC∥x轴,
∴EF=OC=c,
∵点D是抛物线的顶点坐标,
∴D(,c+),
∴DF=DE﹣EF=c+﹣c=,
∵四边形AOBD是平行四边形,
∴AD=BO,AD∥OB,
∴∠DAF=∠OBC,
∵∠AFD=∠BCO=90°,
∴△AFD≌△BCO(AAS),
∴DF=OC,
∴=c,
即b2=4c;
(2)方法1、如图2,∵b=﹣2.
∴抛物线的解析式为y=﹣x2﹣2x+c,
∴顶点坐标D(﹣1,c+1),
假设存在这样的点A使四边形AOBD是平行四边形,
设点A(m,﹣m2﹣2m+c)(m<0),
过点D作DE⊥x轴于点E,交AB于F,
∴∠AFD=∠EFC=∠BCO,
∵四边形AOBD是平行四边形,
∴AD=BO,AD∥OB,
∴∠DAF=∠OBC,
∴△AFD≌△BCO(AAS),
∴AF=BC,DF=OC,
过点A作AM⊥y轴于M,交DE于N,
∴DE∥CO,
∴△ANF∽△AMC,
∴=,
∵AM=﹣m,AN=AM﹣NM=﹣m﹣1,
∴,
∴,
∴点A的纵坐标为﹣(﹣)2﹣2×(﹣)+c=c﹣<c,
∵AM∥x轴,
∴点M的坐标为(0,c﹣),N(﹣1,c﹣),
∴CM=c﹣(c﹣)=,
∵点D的坐标为(﹣1,c+1),
∴DN=(c+1)﹣(c﹣)=,
∵DF=OC=c,
∴FN=DN﹣DF=﹣c,
∵=,
∴,
∴c=,
∴c﹣=,
∴点A纵坐标为,
∴A(﹣,),
∴存在这样的点A,使四边形AOBD是平行四边形.
方法2、设点B的横坐标为3a,
∵,
∴A的横坐标为﹣5a,
∵b=﹣2.
∴抛物线的解析式为y=﹣x2﹣2x+c,
∴顶点坐标D的横坐标为﹣1,
假设四边形AOBD是平行四边形,
∴(3a﹣5a)=(﹣1+0),
∴a=,
∴A(﹣,).
【点评】此题是二次函数综合题,主要考查了待定系数法,平行线的性质,全等三角形的判定和性质,相似三角形的判定和性质,构造出△ANF∽△AMC是解本题的关键.
11.设二次函数y=(x﹣x1)(x﹣x2)(x1,x2是实数).
(1)甲求得当x=0时,y=0;当x=1时,y=0;乙求得当x=时,y=﹣.若甲求得的结果都正确,你认为乙求得的结果正确吗?说明理由.
(2)写出二次函数图象的对称轴,并求该函数的最小值(用含x1,x2的代数式表示).
(3)已知二次函数的图象经过(0,m)和(1,n)两点(m,n是实数),当0<x1<x2<1时,求证:0<mn<.
【解答】解:(1)当x=0时,y=0;当x=1时,y=0;∴二次函数经过点(0,0),(1,0),∴x1=0,x2=1,∴y=x(x﹣1)=x2﹣x,当x=时,y=﹣,∴乙说的不对;
(2)∵y=(x﹣x1)(x﹣x2)=x2﹣(x1+x2)x+x1x2=(x﹣)2﹣,
∴当x=时,y=﹣是函数的最小值;
(3)二次函数的图象经过(0,m)和(1,n)两点,∴m=x1x2,n=(1﹣x1)(1﹣x2),
∴mn=x1•x2(1﹣x1)(1﹣x2)=(x1﹣x12)(x2﹣x22)=[﹣][﹣]∵0<x1<x2<1,
∴0<﹣≤,0<﹣≤,∵x1≠x2,
∴mn不能取到,∴0<mn<.
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