资料中包含下列文件,点击文件名可预览资料内容
还剩22页未读,
继续阅读
所属成套资源:初中数学中考(人教版)一轮复习讲义
成套系列资料,整套一键下载
人教版中考一轮复习 第5讲 二次函数--基础班 试卷
展开
第5讲 二次函数
知识点1 二次函数图象和性质
概念:一般地,形如(a、b、c是常数,)的函数叫做x的二次函数.
其中:x的最高次数为2且a≠0。
1、
2.二次函数与的比较
从解析式上看,与是两种不同的表达形式,后者通过配方可以得到前者,即,其中
3.二次函数图象的画法
五点绘图法:利用配方法将二次函数化为顶点式,确定其开口方向、对称轴及顶点坐标,然后在对称轴两侧,左右对称地描点画图.一般我们选取的五点为:顶点、与轴的交点、以及关于对称轴对称的点、与轴的交点,(若与轴没有交点,则取两组关于对称轴对称的点).
画草图时应抓住以下几点:开口方向,对称轴,顶点,与轴的交点,与轴的交点.
4. 二次函数的性质
(1)当时,抛物线开口向上,对称轴为,顶点坐标为.
当时,随的增大而减小;当时,随的增大而增大;当时,有最小值.
(2) 当时,抛物线开口向下,对称轴为,顶点坐标为.当时,随的增大而增大;当时,随的增大而减小;当时,有最大值.
【典例】
例1 二次函数y=﹣2(x+2)2﹣3的对称轴是直线 x=﹣2 .
【解答】解:由二次函数y=﹣2(x+2)2﹣3的表达式可知,其图象的对称轴是直线x=﹣2.
故答案为:x=﹣2.
【方法总结】
本题考查的是二次函数的性质,熟知二次函数的顶点式是解答此题的关键.
例2 抛物线y=2(x+1)2的开口 向上 ,顶点坐标为 (﹣1,0) .
【解答】解:抛物线y=2(x+1)2开口向上,顶点坐标是(﹣1,0),
故答案为:向上,(﹣1,0).
【方法总结】
本题考查了二次函数解析式的顶点式与其性质的联系,根据二次项系数的符号确定开口方向,根据顶点式确定顶点坐标及对称轴.
例3 已知点(2,0)在抛物线y=﹣3x2+(k+3)x﹣k上,求此抛物线的对称轴.
【解答】解:∵点(2,0)在抛物线y=﹣3x2+(k+3)x﹣k上,
∴0=﹣3×22+(k+3)×2﹣k,
解得,k=6,
∴抛物线y=﹣3x2+(6+3)x﹣6=﹣3x2+9x﹣6,
∴该抛物线的对称轴是直线x=-92×(-3)=32,
即此抛物线的对称轴是直线x=32.
【方法总结】
本题考查二次函数的性质,解答本题的关键是明确题意,利用二次函数的性质解答.
例4 已知二次函数y=(x﹣m+3)(x+m﹣5)+n,其中m,n为常数,则( )
A.m>1,n<0 时,二次函数的最小值大于 0
B.m=1,n>0 时,二次函数的最小值大于 0
C.m<1,n>0 时,二次函数的最小值小于 0
D.m=1,n<0 时,二次函数的最小值小于 0
【解答】解:∵二次函数y=(x﹣m+3)(x+m﹣5)+n,
∴当m=1时,y=(x﹣1+3)(x+1﹣5)+n
=(x+2)(x﹣4)+n
=x2﹣2x﹣8+n
=(x﹣1)2﹣9+n
∴当m=1,n>0时,二次函数的最小值为y=﹣9+n,当0<n≤9时,﹣9+n≤0,故B错误;
当m=1,n<0时,二次函数的最小值为y=﹣9+n<0,故D正确;
选项A:当m>1,n<0时,不妨取m=3,
则y=x(x﹣2)+n=x2﹣2x+n=(x﹣1)2﹣1+n,此时二次函数的最小值为﹣1+n,小于0,故A错误;
选项C:当m<1,n>0时,不妨取m=0,
则y=(x+3)(x﹣5)+n=x2﹣2x﹣15+n=(x﹣1)2﹣16+n,此时二次函数的最小值为﹣16+n,
当n≥16>0时,﹣16+n≥0,故C 错误;
综上,只有D正确.
故选:D.
【方法总结】
本题考查了二次函数的最值,熟练运用配方法并明确二次函数的相关性质是解题的关键.
例5 求函数y=2x2﹣ax+1当0≤x≤1时的最小值.
【解答】解:对称轴x=-b2a=--a2×2=a4,
①a4≤0,即a≤0时,0≤x≤1范围内,y随x的增大而增大,
当x=0时,y最小,最小值y=2×02﹣a×0+1=1,
②0<a4<1,即0<a<4时,
当x=a4时有最小值,最小值y=2×(a4)2﹣a×a4+1=1-a28,
③a4≥1,即a≥4时,0≤x≤1范围内,y随x的增大而减小,
当x=1时,y最小,最小值y=2×12﹣a×1+1=3﹣a,
综上所述,a≤0时,最小值为1,
0<a<4时,最小值为1-a28,
a≥4时,最小值为3﹣a.
【方法总结】
本题考查了二次函数的最值问题,主要利用了二次函数的增减性,注意根据二次函数的对
称轴分情况讨论求解.
【随堂练习】
1.当实数m的值满足 m<﹣1 范围时,使得事件“对于二次函数y=12x2﹣(m﹣1)x+3,当x<﹣2时,y随x的增大而减小”成为随机事件.
【解答】解:y=12x2﹣(m﹣1)x+3
x=-b2a=m﹣1,
∵当x<﹣2时,y随x的增大而减小,
∴m﹣1<﹣2,
解得:m<﹣1,
∴m<﹣1的任意实数即可是随机事件,
故答案为:m<﹣1.
2.二次函数y=2x2﹣bx+3的对称轴是直线x=1,则b的值为多少?
【解答】解:∵二次函数y=2x2﹣bx+3的对称轴是直线x=1,
∴x=--b2×2=1,
∴b=4.
则b的值为4.
3.已知二次函数y=﹣(x+a)2+2a﹣1(a为常数),当a取不同的值时,其图象构成一个“抛物线系”.如图分别是当a取四个不同数值时此二次函数的图象.发现它们的顶点在同一条直线上,那么这条直线的表达式是 y=﹣2x﹣1 .
【解答】解:由已知得抛物线顶点坐标为(﹣a,2a﹣1),
设x=﹣a①,y=2a﹣1②,
①×2+②,消去a得,2x+y=﹣1,
即y=﹣2x﹣1.
故答案为:y=﹣2x﹣1.
4.已知一个二次函数图象经过P1(﹣3,y1),P2(﹣1,y2),P3(1,y3),P4(3,y4)四点,若y3<y2<y4,则y1,y2,y3,y4的最值情况是( )
A.y3最小,y1最大 B.y3最小,y4最大
C.y1最小,y4最大 D.无法确定
【解答】解:∵二次函数图象经过P1(﹣3,y1),P2(﹣1,y2),P3(1,y3),P4(3,y4)四点,且y3<y2<y4,
∴抛物线开口向上,对称轴在0和1之间,
∴P1(﹣3,y1)离对称轴的距离最大,P3(1,y3)离对称轴距离最小,
∴y3最小,y1最大,
故选:A.
知识点2 二次函数与方程不等式综合
1、二次函数与x轴的交点(二次函数与一元二次方程的关系)
抛物线与x轴交点的个数由一元二次方程中的决定。
若,抛物线与x轴有两个交点,方程有两个不等的实根,这两个与x轴交点的横坐标就是一元二次方程的两个实根。
若,抛物线与x轴有一个交点,方程有两个相等的实根,此时一元二次方程的根就是抛物线顶点的横坐标。
若,抛物线图像与x轴没有交点,方程无实根,抛物线在x轴上方,,抛物线在x轴下方。
2、二次函数与不等式的综合
二次函数与一元二次不等式之间的关系
若,的解集为;
的解集为。
若,的解集为;
的无解。
若,的解集为x可取任意实数。
的无解。
【典例】
例1(2020秋•同心县期末)抛物线y=3x2﹣2x﹣1与x轴的交点个数是( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【解答】解:∵△=b2﹣4ac=(﹣2)2﹣4×3×(﹣1)=16>0,
∴抛物线y=3x2﹣2x﹣1与x轴有2个交点.
故选:C.
【方法总结】
此题主要考查了抛物线与x轴的交点,正确求出b2﹣4ac的值是解题关键.
例2(2020秋•长春期末)根据下列表格中的对应值,判断方程ax2+bx+c=0(a≠0,a、b、c为常数)的根的个数是( )
x
6.17
6.18
6.19
6.20
y=ax2+bx+c
0.02
0.01
0.02
0.04
A.1或2 B.1 C.2 D.0
【解答】解:由表格中的对应值可得出,抛物线的最小值为0.01,
∴抛物线与x轴没有交点,
∴方程ax2+bx+c=0(a≠0,a、b、c为常数)没有实数根,
故选:D.
【方法总结】
本题考查了二次函数与方程的关系,结合表格中的数据判断方程ax2+bx+c=0(a≠0,a,b,c为常数)无实数解是解题的关键.
例3(2020秋•绥中县期末)抛物线y=x2﹣5x+6与x轴的交点情况是( )
A.有两个交点 B.只有一个交点
C.没有交点 D.无法判断
【解答】解:∵y=x2﹣5x+6=(x﹣2)(x﹣3),
∴当y=0时,x=2或x=3,
即抛物线y=x2﹣5x+6与x轴的交点坐标为(2,0),(3,0),
故抛物线y=x2﹣5x+6与x轴有两个交点,
故选:A.
【方法总结】
本题考查抛物线与x轴的交点、二次函数的性质,解答本题的关键是明确题意,利用二次函数的性质解答.
例4(2020秋•盐池县期末)如图,抛物线y1=﹣x2+4x和直线y2=2x,当y1<y2时,x的取值范围是( )
A.0<x<2 B.x<0或x>2 C.x<0或x>4 D.0<x<4
【解答】解:联立y=-x2+4xy=2x,
解得x1=0y1=0,x2=2y2=4,
∴两函数图象交点坐标为(0,0),(2,4),
由图可知,y1<y2时x的取值范围是x<0或x>2.
故选:B.
【方法总结】
本题考查了二次函数与不等式,此类题目利用数形结合的思想求解更加简便.
例5(2020秋•广饶县期中)如图,已知二次函数y1=ax2+bx+c与一次函数y2=kx+m的图象相交于点A(﹣3,5),B(7,2),则能使y1≤y2成立的x的取值范围是( )
A.2≤x≤5 B.x≤﹣3或x≥7 C.﹣3≤x≤7 D.x≥5或x≤2
【解答】解:由图可知,能使y1≤y2成立的x的取值范围是﹣3≤x≤7;
故选:C.
【方法总结】
本题考查了二次函数与不等式,此类题目利用数形结合的思想求解更简便.
例6(2020秋•田林县期中)二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象如图所示,对称轴为直线x=1,图象交x轴于A(3,0)、B(﹣1,0)两点,交y轴于点C(0,3),根据图象解答下列问题:
(1)直接写出方程ax2+bx+c=0的两个根;
(2)直接写出不等式ax2+bx+c>0的解集;
(3)直接写出不等式ax2+bx+c<3的解集.
【解答】解:(1)∵二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象交x轴于A(3,0)、B(﹣1,0)两点,
∴ax2+bx+c=0的两个根为x1=3、x2=﹣1;
(2)由图象可知,不等式ax2+bx+c>0的解集是﹣1<x<3;
(3)∵点C(0,3),
∴点C关于对称轴的对称点为:(2,3),
∴不等式ax2+bx+c<3的解集为x<0或x>2.
【方法总结】
本题考查的是二次函数与不等式(组),主要要求学生通过观察函数图象的方式来求解不等式.
【随堂练习】
1.(2020•路南区一模)已知二次函数y=(a+1)x2+2bx+(a+1)的图象和x轴只有一个公共点,则下列判断正确的是( )
A.1一定不是关于x的方程x2+bx+a=0的根
B.0一定不是关于x的方程x2+bx+a=0的根
C.1和﹣1都是关于x的方程x2+bx+a=0的根
D.1和﹣1不都是关于x的方程x2+bx+a=0的根
【解答】解:∵二次函数y=(a+1)x2+2bx+(a+1)的图象和x轴只有一个公共点,
∴a+1≠0(2b)2-4(a+1)2=0,
∴b=a+1或b=﹣(a+1).
当b=a+1时,有a﹣b+1=0,此时﹣1是方程x2+bx+a=0的根;
当b=﹣(a+1)时,有a+b+1=0,此时1是方程x2+bx+a=0的根.
∵a+1≠0,
∴a+1≠﹣(a+1),
∴1和﹣1不都是关于x的方程x2+bx+a=0的根.
故选:D.
2.(2020秋•德惠市期末)若抛物线y=x2﹣2(k﹣1)x+k2与x轴只有一个交点,求k的值及顶点坐标.
【解答】解:∵抛物线y=x2﹣2(k﹣1)x+k2与x轴只有一个交点,
∴当y=0时,方程x2﹣2(k﹣1)x+k2=0有两个相等的实数根,
∴△=b2﹣4ac=[﹣2(k﹣1)]2﹣4k2=0,
解得:k=12.
当k=12时,该二次函数为:y=x2+x+14=(x+12)2.
∴顶点坐标是(-12,0).
3.(2020秋•海珠区校级期中)已知二次函数y=﹣x2+4x﹣3的大致图象如图:
(1)求该二次函数与x轴的交点坐标和顶点坐标;
(2)结合(1)的结论及该二次函数的图象,写出当y>0时,x的取值范围.
【解答】解:(1)当y=0时,﹣x2+4x﹣3=0,
解得x1=1,x2=3,
所以该二次函数与x轴的交点坐标为(1,0)(3,0);
因为y=﹣x2+4x﹣3=﹣(x﹣2)2+1,
所以抛物线的顶点坐标为(2,1);
(2)由图象可知,当y>0时,1<x<3.
4.(2020秋•东城区校级期中)如图,直线y1=2x和抛物线y2=﹣x2+4x,当y1>y2时,x的取值范围是( )
A.0<x<2 B.x<0或x>2 C.x<0或x>4 D.0<x<4
【解答】解:由y=2xy=-x2+4x,解得x=0y=0或x=2y=4,
∴两函数图象交点坐标为(0,0),(2,4),
由图可知,y1>y2时,x的取值范围是x<0或x>2.
故选:B.
5.(2020•阳新县模拟)如图,抛物线y=ax2+c与直线y=mx+n交于A(﹣1,p),B(3,q)两点,则不等式ax2+mx+c<n的解集是( )
A.﹣1<x<3 B.x<﹣1或x>3 C.﹣3<x<1 D.x<﹣3或x>1
【解答】解:∵抛物线y=ax2+c与直线y=mx+n交于A(﹣1,p),B(3,q)两点,
∴抛物线y=ax2+c与直线y=﹣mx+n交于(1,p),(﹣3,q)两点,
观察函数图象可知:当﹣3<x<1时,直线y=﹣mx+n在抛物线y=ax2+c的上方,
∴不等式ax2+c<﹣mx+n的解集为﹣3<x<1,
即不等式ax2+mx+c>n的解集是﹣3<x<1.
故选:C.
知识点3 二次函数的应用
1、根据题意把具体问题抽象成二次函数问题,熟练掌握数学建模的基本技巧。
2、会运用二次函数求实际问题中的最大值或最小值。
3、掌握用二次函数建立最优化问题的模型。
【典例】
例1(2020秋•和平区期末)如图是抛物线形拱桥,当拱顶高离水面2m时,水面宽4m.水面下降2.5m,水面宽度增加( )
A.1m B.2m C.3m D.6m
【解答】解:如右图建立平面直角坐标系,
设抛物线的解析式为y=ax2,
由已知可得,点(2,﹣2)在此抛物线上,
则﹣2=a×22,
解得a=-12,
∴y=-12x2,
当y=﹣4.5时,
﹣4.5=-12x2,
解得,x1=﹣3,x2=3,
∴此时水面的宽度为:3﹣(﹣3)=6,
∴6﹣4=2,
即水面的宽度增加2m,
故选:B.
【方法总结】
本题考查二次函数的应用,解题的关键是明确题意,找出所求问题需要的条件,建立合适的平面直角坐标系.
例2(2020秋•南开区期末)如图,一段长为45m的篱笆围成一个一边靠墙的矩形花园,墙长为27m,设花园的面积为sm2,平行于墙的边为xm.若x不小于17m,
(1)求出s关于x的函数关系式;
(2)求s的最大值与最小值.
【解答】解:(1)平行于墙的边为xm,矩形菜园的面积为ym2.
则垂直于墙的一面长为12(45﹣x)m,
根据题意得:S=12x(45﹣x)=-12x2+452x(17≤x≤27);
(2)∵S=-12x2+452x=-12(x2﹣45x)=-12(x-452)2+20258(17≤x≤27),
∵17≤x≤27,a=-12<0,
∴当x=452m时,S取得最大值,此时S=20258m2,
∵|27-452|<|17-452|,
∴x=17m时,S取得最小值,此时S=19448m2,
答:s的最大值是20258m2,最小值是19448m2.
【方法总结】
本题考查二次函数的应用,解答本题的关键是明确题意,列出相应的二次函数解析式,利用二次函数的性质和数形结合的思想解答.
例3(2020秋•长春期末)某商场购进一批单价为16元的日用品,按每件20元销售时,每月能卖360件;经调查发现,售价每提高1元,月销量就减少30件.设每件售价为x(20≤x≤28)元时,每月的利润为W元.
(1)若按每件25元的价格销售时,每月能卖 90 件.
(2)求W与x的函数关系式.
(3)销售价定为每件多少元时,才能使每月获得的利润最大?每月的最大利润是多少?
【解答】解:(1)若按每件25元的价格销售时,每月能卖360﹣30×(25﹣16)=90(件);
故答案为:90;
(2)根据题意得:W=[360﹣30(x﹣20)](x﹣16)=﹣30x2+1440﹣15360,
∴W与x的函数关系式为:W=﹣30x2+1440﹣15360;
(3)∵W=﹣30x2+1440﹣15360=﹣30(x﹣24)2+1920,
∵20≤x≤28,
∴当x=24时,W有最大值,W的最大值为1920.
答:当价格为24元时,才能使每月获得最大利润,最大利润为1920元.
【方法总结】
本题考查了二次函数在实际生活中的应用,重点是掌握求最值的问题.注意:数学应用题来源于实践,用于实践,在当今社会市场经济的环境下,应掌握一些有关商品价格和利润的知识,总利润等于总收入减去总成本,然后再利用二次函数求最值.
例4 (2020秋•海珠区校级期中)某公路有一个抛物线形状的隧道ABC,其横截面如图所示,在图中建立的直角坐标系中,抛物线的解析式为y=-110x2+c且过顶点C(0,5).(长度单位:m)
(1)直接写出c= 5 ;
(2)求该隧道截面的最大跨度(即AB的长度)是多少米?
(3)该隧道为双向车道,现有一辆运货卡车高4米、宽3米,问这辆卡车能否顺利通过隧道?请说明理由.
【解答】解:(1)∵顶点C(0,5)
∴c=5,
故答案为:5.
(2)由题意可得:0=-110x2+5,
解得:x1=52,x2=﹣52,
故AB=2×52=102米;
(3)把x=3代入得y=-110x2+5=4.1>4,
故能安全通过.
【方法总结】
此题主要考查了二次函数的应用,根据数形结合得出函数关系式是解题关键.
【随堂练习】
1.(2020秋•崇川区校级月考)烟花厂为成都春节特别设计制作了一种新型礼炮,这种礼炮的升空高度h(m)与飞行时间t(s)的关系式是h=-23t2+8t+2.若这种礼炮在升空到最高点时引爆,则从点火升空到引爆需要的时间为( )
A.3s B.4s C.5s D.6s
【解答】解:∵礼炮在点火升空到最高点引爆,
∴t=-b2a=8-2×(-23)=6(s),
故选:D.
2.(2020秋•永吉县期末)某扶贫单位为了提高贫困户的经济收入,购买了29m的铁栅栏,准备用这些铁栅栏为贫困户靠墙(墙长15m)围建一个矩形养鸡舍,门MN宽1m,如图所示.
(1)若要建的矩形养鸡舍面积为100m2,求AB的长;
(2)该鸡舍的最大面积可以达到 2252 m2.
【解答】解:(1)设AB=xm,则BC=(29+1﹣2x)m=(30﹣x)m,
根据题意得:x(30﹣2x)=100,
解之得:x1=5,x2=10,
当x=5时,BC=20>15 (舍去),
当x=10时,BC=10<15,符合题意;
答:AB的长为10m;
(2)设AB=xm,鸡舍的面积为Sm2,
∴S=x(30﹣2x)=﹣2x2+30x=﹣2(x2﹣15x+2254-2254)=﹣2(x-152)2+2252;
∴该鸡舍的最大面积可以达到2252m2.
3.(2020秋•河西区期末)某种商品每件的进价为30元,在某时间段内若以每件x元出售,可卖出(100﹣x)件,应如何定价才能使利润最大?
(Ⅰ)填空:
①当每件以35元出售时,可卖出 65 件;利润为 325 元;
②当每件以x元出售时,利润为 (x﹣30)(100﹣x) 元;其中x的取值范围是 30<x<100 .
(Ⅱ)完成对本题的解答:
【解答】解:(Ⅰ)①当每件以35元出售时,可卖出65件;利润为325元;
②当每件以x元出售时,利润为(x﹣30)(100﹣x)元;其中x的取值范围是(30<x<100);
故答案为:65,325,(x﹣30)(100﹣x),30<x<100;
(Ⅱ)设最大利润为w元,
则w=(x﹣30)(100﹣x)=﹣(x﹣65)2+1225,
∵﹣1<0,0<x<100,
∴当x=65时,二次函数有最大值1225,
∴定价是65元时,利润最大.
4.(2020秋•西岗区期末)河上有一座桥孔为抛物线形的拱桥,水面宽为6米时,水面离桥孔顶部3米.把桥孔看成一个二次函数的图象,以桥孔的最高点为原点,过原点的水平线为横轴,过原点的铅垂线为纵轴,建立如图所示的平面直角坐标系.
(1)请求出这个二次函数的表达式;
(2)因降暴雨水位上升1米,此时水面宽为多少?
【解答】解:(1)设抛物线解析式为y=ax2,
把x=3,y=﹣3代入,得a=-13,
这个二次函数的表达式y=-13x2;
(2)把y=﹣2代入解y=-13x2得,x=±6,
所以此时水面宽度为26.
答:此时水面宽为26米.
综合运用
1.(2020秋•绥棱县期末)函数y=3x2与直线y=kx+2的交点为(2,b),则k+b= 17 .
【解答】解:将x=2代入函数y=3x2,得
y=3×22=12,
∴函数y=3x2经过点(2,12),
∵函数y=3x2与直线y=kx+2的交点为(2,b),
∴b=12,12=2k+2,
∴k=5,
∴k+b=5+12=17,
故答案为:17.
2.(2021•宝山区一模)如果抛物线y=m(x+1)2+m(m是常数)的顶点坐标在第二象限,那么它的开口方向 向上 .
【解答】解:由抛物线y=m(x+1)2+m(m是常数)可知顶点为(﹣1,m),
∵顶点坐标在第二象限,
∴m>0,
∴抛物线开口向上,
故答案为:向上.
3.(2021•奉贤区一模)当两条曲线关于某直线l对称时,我们把这两条曲线叫做关于直线l的对称曲线.如果抛物线C1:y=x2﹣2x与抛物线C2是关于直线x=﹣1的对称曲线,那么抛物线C2的表达式为 y=(x+3)2﹣1 .
【解答】解:抛物线C1:y=x2﹣2x=(x﹣1)2﹣1,其顶点坐标是(1,﹣1).
∴点(1,﹣1)关于直线x=﹣1对称的点的坐标为(﹣3,﹣1).
∵抛物线C1:y=x2﹣2x与抛物线C2是关于直线x=﹣1对称,
∴抛物线C2的顶点坐标是(﹣3,﹣1),其开口方向与大小均与抛物线C1一致,
∴抛物线C2的表达式为y=(x+3)2﹣1.
故答案是:y=(x+3)2﹣1.
4.(2020秋•镇原县期末)抛物线y=-12x2+x﹣4的顶点坐标为 (1,-72) .
【解答】解:y=-12x2+x﹣4=-12(x﹣1)2-72,
∴顶点的坐标是(1,-72),
故答案为(1,-72).
5.(2020秋•呼和浩特期末)下列四个二次函数:①y=x2,②y=﹣2x2,③y=12x2,④y=3x2,其中抛物线开口按从大到小的顺序排列是 ③①②④ .
【解答】解:∵|12|<|1|<|﹣2|<|3|,
∴抛物线开口按从大到小的顺序排列是③①②④,
故答案为:③①②④.
6.(2020秋•西宁期末)如图,已知二次函数y1=ax2+bx+c的图象与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C,对称轴为直线x=1.直线y2=﹣x+c与抛物线交于C、D两点,D点在x轴下方且横坐标小于3,则下列结论错误的是( )
A.2a+b=0 B.b2﹣4ac>0
C.a﹣b+c<0 D.当0<x<3时,y1>y2
【解答】解:∵抛物线的对称轴为直线x=-b2a=1,
∴b=﹣2a,
∴2a+b=0,所以A正确,不符合题意;
∵抛物线与x轴有两个交点,
∴b2﹣4ac>0,所以B正确,不符合题意;
∵抛物线与x轴的一个交点在点(3,0)左侧,
而抛物线的对称轴为直线x=1,
∴抛物线与x轴的另一个交点在点(﹣1,0)右侧,
∴当x=﹣1时,y<0,
∴a﹣b+c<0,所以C正确,不符合题意;
∵直线y2=﹣x+c与抛物线交于C、D两点,D点在x轴下方且横坐标小于3,
∴当0<x<3时,有一段是y1<y2,所以D错误,符合题意,
故选:D.
7.(2020春•番禺区校级月考)如图.抛物线y=ax2+c与直线y=mx+n交于A(﹣1,p),B(3,q)两点,则不等式ax2+mx+c>n的解集为( )
A.x>﹣1 B.x<3 C.x<﹣3或x>1 D.x>﹣1或x<3
【解答】解:∵抛物线y=ax2+c与直线y=mx+n交于A(﹣1,p),B(3,q)两点,
∴抛物线y=ax2+c与直线y=﹣mx+n交于(1,p),(﹣3,q)两点,
观察函数图象可知:当x<﹣3或x>1时,直线y=﹣mx+n在抛物线y=ax2+c在直线y=﹣mx+n的上方,
∴不等式ax2+c>﹣mx+n的解集为x<﹣3或x>1,
即不等式ax2+mx+c>n的解集是x<﹣3或x>1.
故选:C.
8.(2020秋•西城区校级期中)在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=ax2+2ax﹣3a(a≠0).
(1)求抛物线的对称轴及它与x轴两交点的坐标;
(2)已知点A的坐标为(0,4),点B的坐标为(3,4),若抛物线与线段AB恰有一个公共点,结合函数图象,求a的取值范围;
(3)若满足不等式ax2+2ax﹣3a≤5的x的最大值为2,直接写出实数a的取值范围.
【解答】解:(1)∵y=ax2+2ax﹣3a=a(x+1)2﹣4a,
∴抛物线的对称轴为直线x=﹣1,顶点坐标为(﹣1,﹣4a),
令y=0,得到ax2+2ax﹣3a=0,解得x=﹣3或1,
∴抛物线与x轴交于(﹣3,0)和(1,0).
(2)如图1中,当a<0时,抛物线经过点A(0,4)时,a=-43,
观察图象可知当a≤-43时,抛物线与线段AB恰有一个公共点.
如图2中,当a>0时,抛物线经过B(3,4)时,a=13,
观察图象可知,a≥13时,抛物线与线段AB恰有一个公共点.
综上所述,满足条件的a的值为a≤-43或a≥13.
(3)当a>0时,
当x=2时,y=5,即4a+4a﹣3a=5,
∴a=1,
观察图象可知a≥1时,满足条件.
当a<0时,不存在符合题意的a的值.
综上所述,a≥1.
9.(2020秋•江岸区校级月考)如图1,用长为60m的篱笆围成一个一边靠墙的矩形菜园,墙长为28m,设垂直于墙的一边长为xm,平行于墙的一边长为ym.
(1)直接写出y与x满足的函数关系式及x的取值范围 y=60﹣2x(16≤x<30) ;
(2)求菜园面积S的最大值;
(3)如图2,在菜园内修建两横一竖且宽均为am的小路,其余部分种菜,若种菜部分的面积随x的增大而减小,则a的取值范围为 0<a≤43 .
【解答】解:(1)由题意得:y=60﹣2x,
∵墙长为28m,篱笆长为60m,
∴0<y≤28,
∴0<60﹣2x≤28,
∴﹣60<﹣2x≤﹣32,
∴16≤x<30,
∴y=60﹣2x(16≤x<30);
(2)∵y=60﹣2x,
∴S=xy
=x(60﹣2x)
=﹣2x2+60x
=﹣2(x﹣15)2+450,
∵a=﹣2<0
∴开口向下,
∵对称轴为x=15,
∴当16≤x<30时,S随x增大而减小.
∴当x=16时,S有最大值,最大值为448m2;
(3)由题意得:S路=2ay+ax﹣2a2,
∴S种=S﹣S路
=﹣2x2+60x﹣[2a(60﹣2x)+ax﹣2a2]
=﹣2x2+60x﹣120a+4ax﹣ax+2a2
=﹣2x2+(3a+60)x+2a2﹣120a,
∵种菜部分的面积随x的增大而减小,且16≤x<30,
∴-30a+602×(-2)≤16,
∴3a+60≤64,
∴3a≤4,
∴a≤43,
又∵a>0,
∴0<a≤43.
10.(2020秋•开福区校级月考)某商店购进一批成本为每件30元的商品,经调查发现,该商品每天的销售量y(件)与销售单价x(元)之间满足一次函数关系,其图象如图所示.
(1)求该商品每天的销售量y与销售单价x之间的函数关系式;
(2)销售单价定为多少,才能使销售该商品每天获得的利润w(元)最大?最大利润是多少?
(3)若商店要使销售该商品每天获得的利润不低于800元,直接写出此时销售单价的取值范围.
【解答】解:(1)设y与销售单价x之间的函数关系式为:y=kx+b,
将点(30,100)、(45,70)代入一次函数表达式得:100=30k+b70=45k+b,
解得:k=-2b=160,
故函数的表达式为:y=﹣2x+160;
(2)由题意得:w=(x﹣30)(﹣2x+160)=﹣2(x﹣55)2+1250,
∵﹣2<0,故函数有最大值,
∴当x=55时,w有最大值,此时,w=1250,
故销售单价定为55元时,该超市每天的利润最大,最大利润1250元;
(3)由题意得:(x﹣30)(﹣2x+160)≥800,
解得:40≤x≤70,
故销售单价x的取值范围为40≤x≤70.
声明:试题解析著作权属菁优网所有,未经书面同意,不得复制发布
日期:2021/1/22 11:06:15;用户:广饶数学;邮箱:chaoyin5@xyh.com;学号:24896626
知识点1 二次函数图象和性质
概念:一般地,形如(a、b、c是常数,)的函数叫做x的二次函数.
其中:x的最高次数为2且a≠0。
1、
2.二次函数与的比较
从解析式上看,与是两种不同的表达形式,后者通过配方可以得到前者,即,其中
3.二次函数图象的画法
五点绘图法:利用配方法将二次函数化为顶点式,确定其开口方向、对称轴及顶点坐标,然后在对称轴两侧,左右对称地描点画图.一般我们选取的五点为:顶点、与轴的交点、以及关于对称轴对称的点、与轴的交点,(若与轴没有交点,则取两组关于对称轴对称的点).
画草图时应抓住以下几点:开口方向,对称轴,顶点,与轴的交点,与轴的交点.
4. 二次函数的性质
(1)当时,抛物线开口向上,对称轴为,顶点坐标为.
当时,随的增大而减小;当时,随的增大而增大;当时,有最小值.
(2) 当时,抛物线开口向下,对称轴为,顶点坐标为.当时,随的增大而增大;当时,随的增大而减小;当时,有最大值.
【典例】
例1 二次函数y=﹣2(x+2)2﹣3的对称轴是直线 x=﹣2 .
【解答】解:由二次函数y=﹣2(x+2)2﹣3的表达式可知,其图象的对称轴是直线x=﹣2.
故答案为:x=﹣2.
【方法总结】
本题考查的是二次函数的性质,熟知二次函数的顶点式是解答此题的关键.
例2 抛物线y=2(x+1)2的开口 向上 ,顶点坐标为 (﹣1,0) .
【解答】解:抛物线y=2(x+1)2开口向上,顶点坐标是(﹣1,0),
故答案为:向上,(﹣1,0).
【方法总结】
本题考查了二次函数解析式的顶点式与其性质的联系,根据二次项系数的符号确定开口方向,根据顶点式确定顶点坐标及对称轴.
例3 已知点(2,0)在抛物线y=﹣3x2+(k+3)x﹣k上,求此抛物线的对称轴.
【解答】解:∵点(2,0)在抛物线y=﹣3x2+(k+3)x﹣k上,
∴0=﹣3×22+(k+3)×2﹣k,
解得,k=6,
∴抛物线y=﹣3x2+(6+3)x﹣6=﹣3x2+9x﹣6,
∴该抛物线的对称轴是直线x=-92×(-3)=32,
即此抛物线的对称轴是直线x=32.
【方法总结】
本题考查二次函数的性质,解答本题的关键是明确题意,利用二次函数的性质解答.
例4 已知二次函数y=(x﹣m+3)(x+m﹣5)+n,其中m,n为常数,则( )
A.m>1,n<0 时,二次函数的最小值大于 0
B.m=1,n>0 时,二次函数的最小值大于 0
C.m<1,n>0 时,二次函数的最小值小于 0
D.m=1,n<0 时,二次函数的最小值小于 0
【解答】解:∵二次函数y=(x﹣m+3)(x+m﹣5)+n,
∴当m=1时,y=(x﹣1+3)(x+1﹣5)+n
=(x+2)(x﹣4)+n
=x2﹣2x﹣8+n
=(x﹣1)2﹣9+n
∴当m=1,n>0时,二次函数的最小值为y=﹣9+n,当0<n≤9时,﹣9+n≤0,故B错误;
当m=1,n<0时,二次函数的最小值为y=﹣9+n<0,故D正确;
选项A:当m>1,n<0时,不妨取m=3,
则y=x(x﹣2)+n=x2﹣2x+n=(x﹣1)2﹣1+n,此时二次函数的最小值为﹣1+n,小于0,故A错误;
选项C:当m<1,n>0时,不妨取m=0,
则y=(x+3)(x﹣5)+n=x2﹣2x﹣15+n=(x﹣1)2﹣16+n,此时二次函数的最小值为﹣16+n,
当n≥16>0时,﹣16+n≥0,故C 错误;
综上,只有D正确.
故选:D.
【方法总结】
本题考查了二次函数的最值,熟练运用配方法并明确二次函数的相关性质是解题的关键.
例5 求函数y=2x2﹣ax+1当0≤x≤1时的最小值.
【解答】解:对称轴x=-b2a=--a2×2=a4,
①a4≤0,即a≤0时,0≤x≤1范围内,y随x的增大而增大,
当x=0时,y最小,最小值y=2×02﹣a×0+1=1,
②0<a4<1,即0<a<4时,
当x=a4时有最小值,最小值y=2×(a4)2﹣a×a4+1=1-a28,
③a4≥1,即a≥4时,0≤x≤1范围内,y随x的增大而减小,
当x=1时,y最小,最小值y=2×12﹣a×1+1=3﹣a,
综上所述,a≤0时,最小值为1,
0<a<4时,最小值为1-a28,
a≥4时,最小值为3﹣a.
【方法总结】
本题考查了二次函数的最值问题,主要利用了二次函数的增减性,注意根据二次函数的对
称轴分情况讨论求解.
【随堂练习】
1.当实数m的值满足 m<﹣1 范围时,使得事件“对于二次函数y=12x2﹣(m﹣1)x+3,当x<﹣2时,y随x的增大而减小”成为随机事件.
【解答】解:y=12x2﹣(m﹣1)x+3
x=-b2a=m﹣1,
∵当x<﹣2时,y随x的增大而减小,
∴m﹣1<﹣2,
解得:m<﹣1,
∴m<﹣1的任意实数即可是随机事件,
故答案为:m<﹣1.
2.二次函数y=2x2﹣bx+3的对称轴是直线x=1,则b的值为多少?
【解答】解:∵二次函数y=2x2﹣bx+3的对称轴是直线x=1,
∴x=--b2×2=1,
∴b=4.
则b的值为4.
3.已知二次函数y=﹣(x+a)2+2a﹣1(a为常数),当a取不同的值时,其图象构成一个“抛物线系”.如图分别是当a取四个不同数值时此二次函数的图象.发现它们的顶点在同一条直线上,那么这条直线的表达式是 y=﹣2x﹣1 .
【解答】解:由已知得抛物线顶点坐标为(﹣a,2a﹣1),
设x=﹣a①,y=2a﹣1②,
①×2+②,消去a得,2x+y=﹣1,
即y=﹣2x﹣1.
故答案为:y=﹣2x﹣1.
4.已知一个二次函数图象经过P1(﹣3,y1),P2(﹣1,y2),P3(1,y3),P4(3,y4)四点,若y3<y2<y4,则y1,y2,y3,y4的最值情况是( )
A.y3最小,y1最大 B.y3最小,y4最大
C.y1最小,y4最大 D.无法确定
【解答】解:∵二次函数图象经过P1(﹣3,y1),P2(﹣1,y2),P3(1,y3),P4(3,y4)四点,且y3<y2<y4,
∴抛物线开口向上,对称轴在0和1之间,
∴P1(﹣3,y1)离对称轴的距离最大,P3(1,y3)离对称轴距离最小,
∴y3最小,y1最大,
故选:A.
知识点2 二次函数与方程不等式综合
1、二次函数与x轴的交点(二次函数与一元二次方程的关系)
抛物线与x轴交点的个数由一元二次方程中的决定。
若,抛物线与x轴有两个交点,方程有两个不等的实根,这两个与x轴交点的横坐标就是一元二次方程的两个实根。
若,抛物线与x轴有一个交点,方程有两个相等的实根,此时一元二次方程的根就是抛物线顶点的横坐标。
若,抛物线图像与x轴没有交点,方程无实根,抛物线在x轴上方,,抛物线在x轴下方。
2、二次函数与不等式的综合
二次函数与一元二次不等式之间的关系
若,的解集为;
的解集为。
若,的解集为;
的无解。
若,的解集为x可取任意实数。
的无解。
【典例】
例1(2020秋•同心县期末)抛物线y=3x2﹣2x﹣1与x轴的交点个数是( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【解答】解:∵△=b2﹣4ac=(﹣2)2﹣4×3×(﹣1)=16>0,
∴抛物线y=3x2﹣2x﹣1与x轴有2个交点.
故选:C.
【方法总结】
此题主要考查了抛物线与x轴的交点,正确求出b2﹣4ac的值是解题关键.
例2(2020秋•长春期末)根据下列表格中的对应值,判断方程ax2+bx+c=0(a≠0,a、b、c为常数)的根的个数是( )
x
6.17
6.18
6.19
6.20
y=ax2+bx+c
0.02
0.01
0.02
0.04
A.1或2 B.1 C.2 D.0
【解答】解:由表格中的对应值可得出,抛物线的最小值为0.01,
∴抛物线与x轴没有交点,
∴方程ax2+bx+c=0(a≠0,a、b、c为常数)没有实数根,
故选:D.
【方法总结】
本题考查了二次函数与方程的关系,结合表格中的数据判断方程ax2+bx+c=0(a≠0,a,b,c为常数)无实数解是解题的关键.
例3(2020秋•绥中县期末)抛物线y=x2﹣5x+6与x轴的交点情况是( )
A.有两个交点 B.只有一个交点
C.没有交点 D.无法判断
【解答】解:∵y=x2﹣5x+6=(x﹣2)(x﹣3),
∴当y=0时,x=2或x=3,
即抛物线y=x2﹣5x+6与x轴的交点坐标为(2,0),(3,0),
故抛物线y=x2﹣5x+6与x轴有两个交点,
故选:A.
【方法总结】
本题考查抛物线与x轴的交点、二次函数的性质,解答本题的关键是明确题意,利用二次函数的性质解答.
例4(2020秋•盐池县期末)如图,抛物线y1=﹣x2+4x和直线y2=2x,当y1<y2时,x的取值范围是( )
A.0<x<2 B.x<0或x>2 C.x<0或x>4 D.0<x<4
【解答】解:联立y=-x2+4xy=2x,
解得x1=0y1=0,x2=2y2=4,
∴两函数图象交点坐标为(0,0),(2,4),
由图可知,y1<y2时x的取值范围是x<0或x>2.
故选:B.
【方法总结】
本题考查了二次函数与不等式,此类题目利用数形结合的思想求解更加简便.
例5(2020秋•广饶县期中)如图,已知二次函数y1=ax2+bx+c与一次函数y2=kx+m的图象相交于点A(﹣3,5),B(7,2),则能使y1≤y2成立的x的取值范围是( )
A.2≤x≤5 B.x≤﹣3或x≥7 C.﹣3≤x≤7 D.x≥5或x≤2
【解答】解:由图可知,能使y1≤y2成立的x的取值范围是﹣3≤x≤7;
故选:C.
【方法总结】
本题考查了二次函数与不等式,此类题目利用数形结合的思想求解更简便.
例6(2020秋•田林县期中)二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象如图所示,对称轴为直线x=1,图象交x轴于A(3,0)、B(﹣1,0)两点,交y轴于点C(0,3),根据图象解答下列问题:
(1)直接写出方程ax2+bx+c=0的两个根;
(2)直接写出不等式ax2+bx+c>0的解集;
(3)直接写出不等式ax2+bx+c<3的解集.
【解答】解:(1)∵二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象交x轴于A(3,0)、B(﹣1,0)两点,
∴ax2+bx+c=0的两个根为x1=3、x2=﹣1;
(2)由图象可知,不等式ax2+bx+c>0的解集是﹣1<x<3;
(3)∵点C(0,3),
∴点C关于对称轴的对称点为:(2,3),
∴不等式ax2+bx+c<3的解集为x<0或x>2.
【方法总结】
本题考查的是二次函数与不等式(组),主要要求学生通过观察函数图象的方式来求解不等式.
【随堂练习】
1.(2020•路南区一模)已知二次函数y=(a+1)x2+2bx+(a+1)的图象和x轴只有一个公共点,则下列判断正确的是( )
A.1一定不是关于x的方程x2+bx+a=0的根
B.0一定不是关于x的方程x2+bx+a=0的根
C.1和﹣1都是关于x的方程x2+bx+a=0的根
D.1和﹣1不都是关于x的方程x2+bx+a=0的根
【解答】解:∵二次函数y=(a+1)x2+2bx+(a+1)的图象和x轴只有一个公共点,
∴a+1≠0(2b)2-4(a+1)2=0,
∴b=a+1或b=﹣(a+1).
当b=a+1时,有a﹣b+1=0,此时﹣1是方程x2+bx+a=0的根;
当b=﹣(a+1)时,有a+b+1=0,此时1是方程x2+bx+a=0的根.
∵a+1≠0,
∴a+1≠﹣(a+1),
∴1和﹣1不都是关于x的方程x2+bx+a=0的根.
故选:D.
2.(2020秋•德惠市期末)若抛物线y=x2﹣2(k﹣1)x+k2与x轴只有一个交点,求k的值及顶点坐标.
【解答】解:∵抛物线y=x2﹣2(k﹣1)x+k2与x轴只有一个交点,
∴当y=0时,方程x2﹣2(k﹣1)x+k2=0有两个相等的实数根,
∴△=b2﹣4ac=[﹣2(k﹣1)]2﹣4k2=0,
解得:k=12.
当k=12时,该二次函数为:y=x2+x+14=(x+12)2.
∴顶点坐标是(-12,0).
3.(2020秋•海珠区校级期中)已知二次函数y=﹣x2+4x﹣3的大致图象如图:
(1)求该二次函数与x轴的交点坐标和顶点坐标;
(2)结合(1)的结论及该二次函数的图象,写出当y>0时,x的取值范围.
【解答】解:(1)当y=0时,﹣x2+4x﹣3=0,
解得x1=1,x2=3,
所以该二次函数与x轴的交点坐标为(1,0)(3,0);
因为y=﹣x2+4x﹣3=﹣(x﹣2)2+1,
所以抛物线的顶点坐标为(2,1);
(2)由图象可知,当y>0时,1<x<3.
4.(2020秋•东城区校级期中)如图,直线y1=2x和抛物线y2=﹣x2+4x,当y1>y2时,x的取值范围是( )
A.0<x<2 B.x<0或x>2 C.x<0或x>4 D.0<x<4
【解答】解:由y=2xy=-x2+4x,解得x=0y=0或x=2y=4,
∴两函数图象交点坐标为(0,0),(2,4),
由图可知,y1>y2时,x的取值范围是x<0或x>2.
故选:B.
5.(2020•阳新县模拟)如图,抛物线y=ax2+c与直线y=mx+n交于A(﹣1,p),B(3,q)两点,则不等式ax2+mx+c<n的解集是( )
A.﹣1<x<3 B.x<﹣1或x>3 C.﹣3<x<1 D.x<﹣3或x>1
【解答】解:∵抛物线y=ax2+c与直线y=mx+n交于A(﹣1,p),B(3,q)两点,
∴抛物线y=ax2+c与直线y=﹣mx+n交于(1,p),(﹣3,q)两点,
观察函数图象可知:当﹣3<x<1时,直线y=﹣mx+n在抛物线y=ax2+c的上方,
∴不等式ax2+c<﹣mx+n的解集为﹣3<x<1,
即不等式ax2+mx+c>n的解集是﹣3<x<1.
故选:C.
知识点3 二次函数的应用
1、根据题意把具体问题抽象成二次函数问题,熟练掌握数学建模的基本技巧。
2、会运用二次函数求实际问题中的最大值或最小值。
3、掌握用二次函数建立最优化问题的模型。
【典例】
例1(2020秋•和平区期末)如图是抛物线形拱桥,当拱顶高离水面2m时,水面宽4m.水面下降2.5m,水面宽度增加( )
A.1m B.2m C.3m D.6m
【解答】解:如右图建立平面直角坐标系,
设抛物线的解析式为y=ax2,
由已知可得,点(2,﹣2)在此抛物线上,
则﹣2=a×22,
解得a=-12,
∴y=-12x2,
当y=﹣4.5时,
﹣4.5=-12x2,
解得,x1=﹣3,x2=3,
∴此时水面的宽度为:3﹣(﹣3)=6,
∴6﹣4=2,
即水面的宽度增加2m,
故选:B.
【方法总结】
本题考查二次函数的应用,解题的关键是明确题意,找出所求问题需要的条件,建立合适的平面直角坐标系.
例2(2020秋•南开区期末)如图,一段长为45m的篱笆围成一个一边靠墙的矩形花园,墙长为27m,设花园的面积为sm2,平行于墙的边为xm.若x不小于17m,
(1)求出s关于x的函数关系式;
(2)求s的最大值与最小值.
【解答】解:(1)平行于墙的边为xm,矩形菜园的面积为ym2.
则垂直于墙的一面长为12(45﹣x)m,
根据题意得:S=12x(45﹣x)=-12x2+452x(17≤x≤27);
(2)∵S=-12x2+452x=-12(x2﹣45x)=-12(x-452)2+20258(17≤x≤27),
∵17≤x≤27,a=-12<0,
∴当x=452m时,S取得最大值,此时S=20258m2,
∵|27-452|<|17-452|,
∴x=17m时,S取得最小值,此时S=19448m2,
答:s的最大值是20258m2,最小值是19448m2.
【方法总结】
本题考查二次函数的应用,解答本题的关键是明确题意,列出相应的二次函数解析式,利用二次函数的性质和数形结合的思想解答.
例3(2020秋•长春期末)某商场购进一批单价为16元的日用品,按每件20元销售时,每月能卖360件;经调查发现,售价每提高1元,月销量就减少30件.设每件售价为x(20≤x≤28)元时,每月的利润为W元.
(1)若按每件25元的价格销售时,每月能卖 90 件.
(2)求W与x的函数关系式.
(3)销售价定为每件多少元时,才能使每月获得的利润最大?每月的最大利润是多少?
【解答】解:(1)若按每件25元的价格销售时,每月能卖360﹣30×(25﹣16)=90(件);
故答案为:90;
(2)根据题意得:W=[360﹣30(x﹣20)](x﹣16)=﹣30x2+1440﹣15360,
∴W与x的函数关系式为:W=﹣30x2+1440﹣15360;
(3)∵W=﹣30x2+1440﹣15360=﹣30(x﹣24)2+1920,
∵20≤x≤28,
∴当x=24时,W有最大值,W的最大值为1920.
答:当价格为24元时,才能使每月获得最大利润,最大利润为1920元.
【方法总结】
本题考查了二次函数在实际生活中的应用,重点是掌握求最值的问题.注意:数学应用题来源于实践,用于实践,在当今社会市场经济的环境下,应掌握一些有关商品价格和利润的知识,总利润等于总收入减去总成本,然后再利用二次函数求最值.
例4 (2020秋•海珠区校级期中)某公路有一个抛物线形状的隧道ABC,其横截面如图所示,在图中建立的直角坐标系中,抛物线的解析式为y=-110x2+c且过顶点C(0,5).(长度单位:m)
(1)直接写出c= 5 ;
(2)求该隧道截面的最大跨度(即AB的长度)是多少米?
(3)该隧道为双向车道,现有一辆运货卡车高4米、宽3米,问这辆卡车能否顺利通过隧道?请说明理由.
【解答】解:(1)∵顶点C(0,5)
∴c=5,
故答案为:5.
(2)由题意可得:0=-110x2+5,
解得:x1=52,x2=﹣52,
故AB=2×52=102米;
(3)把x=3代入得y=-110x2+5=4.1>4,
故能安全通过.
【方法总结】
此题主要考查了二次函数的应用,根据数形结合得出函数关系式是解题关键.
【随堂练习】
1.(2020秋•崇川区校级月考)烟花厂为成都春节特别设计制作了一种新型礼炮,这种礼炮的升空高度h(m)与飞行时间t(s)的关系式是h=-23t2+8t+2.若这种礼炮在升空到最高点时引爆,则从点火升空到引爆需要的时间为( )
A.3s B.4s C.5s D.6s
【解答】解:∵礼炮在点火升空到最高点引爆,
∴t=-b2a=8-2×(-23)=6(s),
故选:D.
2.(2020秋•永吉县期末)某扶贫单位为了提高贫困户的经济收入,购买了29m的铁栅栏,准备用这些铁栅栏为贫困户靠墙(墙长15m)围建一个矩形养鸡舍,门MN宽1m,如图所示.
(1)若要建的矩形养鸡舍面积为100m2,求AB的长;
(2)该鸡舍的最大面积可以达到 2252 m2.
【解答】解:(1)设AB=xm,则BC=(29+1﹣2x)m=(30﹣x)m,
根据题意得:x(30﹣2x)=100,
解之得:x1=5,x2=10,
当x=5时,BC=20>15 (舍去),
当x=10时,BC=10<15,符合题意;
答:AB的长为10m;
(2)设AB=xm,鸡舍的面积为Sm2,
∴S=x(30﹣2x)=﹣2x2+30x=﹣2(x2﹣15x+2254-2254)=﹣2(x-152)2+2252;
∴该鸡舍的最大面积可以达到2252m2.
3.(2020秋•河西区期末)某种商品每件的进价为30元,在某时间段内若以每件x元出售,可卖出(100﹣x)件,应如何定价才能使利润最大?
(Ⅰ)填空:
①当每件以35元出售时,可卖出 65 件;利润为 325 元;
②当每件以x元出售时,利润为 (x﹣30)(100﹣x) 元;其中x的取值范围是 30<x<100 .
(Ⅱ)完成对本题的解答:
【解答】解:(Ⅰ)①当每件以35元出售时,可卖出65件;利润为325元;
②当每件以x元出售时,利润为(x﹣30)(100﹣x)元;其中x的取值范围是(30<x<100);
故答案为:65,325,(x﹣30)(100﹣x),30<x<100;
(Ⅱ)设最大利润为w元,
则w=(x﹣30)(100﹣x)=﹣(x﹣65)2+1225,
∵﹣1<0,0<x<100,
∴当x=65时,二次函数有最大值1225,
∴定价是65元时,利润最大.
4.(2020秋•西岗区期末)河上有一座桥孔为抛物线形的拱桥,水面宽为6米时,水面离桥孔顶部3米.把桥孔看成一个二次函数的图象,以桥孔的最高点为原点,过原点的水平线为横轴,过原点的铅垂线为纵轴,建立如图所示的平面直角坐标系.
(1)请求出这个二次函数的表达式;
(2)因降暴雨水位上升1米,此时水面宽为多少?
【解答】解:(1)设抛物线解析式为y=ax2,
把x=3,y=﹣3代入,得a=-13,
这个二次函数的表达式y=-13x2;
(2)把y=﹣2代入解y=-13x2得,x=±6,
所以此时水面宽度为26.
答:此时水面宽为26米.
综合运用
1.(2020秋•绥棱县期末)函数y=3x2与直线y=kx+2的交点为(2,b),则k+b= 17 .
【解答】解:将x=2代入函数y=3x2,得
y=3×22=12,
∴函数y=3x2经过点(2,12),
∵函数y=3x2与直线y=kx+2的交点为(2,b),
∴b=12,12=2k+2,
∴k=5,
∴k+b=5+12=17,
故答案为:17.
2.(2021•宝山区一模)如果抛物线y=m(x+1)2+m(m是常数)的顶点坐标在第二象限,那么它的开口方向 向上 .
【解答】解:由抛物线y=m(x+1)2+m(m是常数)可知顶点为(﹣1,m),
∵顶点坐标在第二象限,
∴m>0,
∴抛物线开口向上,
故答案为:向上.
3.(2021•奉贤区一模)当两条曲线关于某直线l对称时,我们把这两条曲线叫做关于直线l的对称曲线.如果抛物线C1:y=x2﹣2x与抛物线C2是关于直线x=﹣1的对称曲线,那么抛物线C2的表达式为 y=(x+3)2﹣1 .
【解答】解:抛物线C1:y=x2﹣2x=(x﹣1)2﹣1,其顶点坐标是(1,﹣1).
∴点(1,﹣1)关于直线x=﹣1对称的点的坐标为(﹣3,﹣1).
∵抛物线C1:y=x2﹣2x与抛物线C2是关于直线x=﹣1对称,
∴抛物线C2的顶点坐标是(﹣3,﹣1),其开口方向与大小均与抛物线C1一致,
∴抛物线C2的表达式为y=(x+3)2﹣1.
故答案是:y=(x+3)2﹣1.
4.(2020秋•镇原县期末)抛物线y=-12x2+x﹣4的顶点坐标为 (1,-72) .
【解答】解:y=-12x2+x﹣4=-12(x﹣1)2-72,
∴顶点的坐标是(1,-72),
故答案为(1,-72).
5.(2020秋•呼和浩特期末)下列四个二次函数:①y=x2,②y=﹣2x2,③y=12x2,④y=3x2,其中抛物线开口按从大到小的顺序排列是 ③①②④ .
【解答】解:∵|12|<|1|<|﹣2|<|3|,
∴抛物线开口按从大到小的顺序排列是③①②④,
故答案为:③①②④.
6.(2020秋•西宁期末)如图,已知二次函数y1=ax2+bx+c的图象与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C,对称轴为直线x=1.直线y2=﹣x+c与抛物线交于C、D两点,D点在x轴下方且横坐标小于3,则下列结论错误的是( )
A.2a+b=0 B.b2﹣4ac>0
C.a﹣b+c<0 D.当0<x<3时,y1>y2
【解答】解:∵抛物线的对称轴为直线x=-b2a=1,
∴b=﹣2a,
∴2a+b=0,所以A正确,不符合题意;
∵抛物线与x轴有两个交点,
∴b2﹣4ac>0,所以B正确,不符合题意;
∵抛物线与x轴的一个交点在点(3,0)左侧,
而抛物线的对称轴为直线x=1,
∴抛物线与x轴的另一个交点在点(﹣1,0)右侧,
∴当x=﹣1时,y<0,
∴a﹣b+c<0,所以C正确,不符合题意;
∵直线y2=﹣x+c与抛物线交于C、D两点,D点在x轴下方且横坐标小于3,
∴当0<x<3时,有一段是y1<y2,所以D错误,符合题意,
故选:D.
7.(2020春•番禺区校级月考)如图.抛物线y=ax2+c与直线y=mx+n交于A(﹣1,p),B(3,q)两点,则不等式ax2+mx+c>n的解集为( )
A.x>﹣1 B.x<3 C.x<﹣3或x>1 D.x>﹣1或x<3
【解答】解:∵抛物线y=ax2+c与直线y=mx+n交于A(﹣1,p),B(3,q)两点,
∴抛物线y=ax2+c与直线y=﹣mx+n交于(1,p),(﹣3,q)两点,
观察函数图象可知:当x<﹣3或x>1时,直线y=﹣mx+n在抛物线y=ax2+c在直线y=﹣mx+n的上方,
∴不等式ax2+c>﹣mx+n的解集为x<﹣3或x>1,
即不等式ax2+mx+c>n的解集是x<﹣3或x>1.
故选:C.
8.(2020秋•西城区校级期中)在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=ax2+2ax﹣3a(a≠0).
(1)求抛物线的对称轴及它与x轴两交点的坐标;
(2)已知点A的坐标为(0,4),点B的坐标为(3,4),若抛物线与线段AB恰有一个公共点,结合函数图象,求a的取值范围;
(3)若满足不等式ax2+2ax﹣3a≤5的x的最大值为2,直接写出实数a的取值范围.
【解答】解:(1)∵y=ax2+2ax﹣3a=a(x+1)2﹣4a,
∴抛物线的对称轴为直线x=﹣1,顶点坐标为(﹣1,﹣4a),
令y=0,得到ax2+2ax﹣3a=0,解得x=﹣3或1,
∴抛物线与x轴交于(﹣3,0)和(1,0).
(2)如图1中,当a<0时,抛物线经过点A(0,4)时,a=-43,
观察图象可知当a≤-43时,抛物线与线段AB恰有一个公共点.
如图2中,当a>0时,抛物线经过B(3,4)时,a=13,
观察图象可知,a≥13时,抛物线与线段AB恰有一个公共点.
综上所述,满足条件的a的值为a≤-43或a≥13.
(3)当a>0时,
当x=2时,y=5,即4a+4a﹣3a=5,
∴a=1,
观察图象可知a≥1时,满足条件.
当a<0时,不存在符合题意的a的值.
综上所述,a≥1.
9.(2020秋•江岸区校级月考)如图1,用长为60m的篱笆围成一个一边靠墙的矩形菜园,墙长为28m,设垂直于墙的一边长为xm,平行于墙的一边长为ym.
(1)直接写出y与x满足的函数关系式及x的取值范围 y=60﹣2x(16≤x<30) ;
(2)求菜园面积S的最大值;
(3)如图2,在菜园内修建两横一竖且宽均为am的小路,其余部分种菜,若种菜部分的面积随x的增大而减小,则a的取值范围为 0<a≤43 .
【解答】解:(1)由题意得:y=60﹣2x,
∵墙长为28m,篱笆长为60m,
∴0<y≤28,
∴0<60﹣2x≤28,
∴﹣60<﹣2x≤﹣32,
∴16≤x<30,
∴y=60﹣2x(16≤x<30);
(2)∵y=60﹣2x,
∴S=xy
=x(60﹣2x)
=﹣2x2+60x
=﹣2(x﹣15)2+450,
∵a=﹣2<0
∴开口向下,
∵对称轴为x=15,
∴当16≤x<30时,S随x增大而减小.
∴当x=16时,S有最大值,最大值为448m2;
(3)由题意得:S路=2ay+ax﹣2a2,
∴S种=S﹣S路
=﹣2x2+60x﹣[2a(60﹣2x)+ax﹣2a2]
=﹣2x2+60x﹣120a+4ax﹣ax+2a2
=﹣2x2+(3a+60)x+2a2﹣120a,
∵种菜部分的面积随x的增大而减小,且16≤x<30,
∴-30a+602×(-2)≤16,
∴3a+60≤64,
∴3a≤4,
∴a≤43,
又∵a>0,
∴0<a≤43.
10.(2020秋•开福区校级月考)某商店购进一批成本为每件30元的商品,经调查发现,该商品每天的销售量y(件)与销售单价x(元)之间满足一次函数关系,其图象如图所示.
(1)求该商品每天的销售量y与销售单价x之间的函数关系式;
(2)销售单价定为多少,才能使销售该商品每天获得的利润w(元)最大?最大利润是多少?
(3)若商店要使销售该商品每天获得的利润不低于800元,直接写出此时销售单价的取值范围.
【解答】解:(1)设y与销售单价x之间的函数关系式为:y=kx+b,
将点(30,100)、(45,70)代入一次函数表达式得:100=30k+b70=45k+b,
解得:k=-2b=160,
故函数的表达式为:y=﹣2x+160;
(2)由题意得:w=(x﹣30)(﹣2x+160)=﹣2(x﹣55)2+1250,
∵﹣2<0,故函数有最大值,
∴当x=55时,w有最大值,此时,w=1250,
故销售单价定为55元时,该超市每天的利润最大,最大利润1250元;
(3)由题意得:(x﹣30)(﹣2x+160)≥800,
解得:40≤x≤70,
故销售单价x的取值范围为40≤x≤70.
声明:试题解析著作权属菁优网所有,未经书面同意,不得复制发布
日期:2021/1/22 11:06:15;用户:广饶数学;邮箱:chaoyin5@xyh.com;学号:24896626
相关资料
更多