初中人教版第二十二章 二次函数22.1 二次函数的图象和性质22.1.1 二次函数课堂检测
展开第22章二次函数培优卷
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.抛物线y=-x 2+2x+3的顶点坐标为( )
A.(1,3) B.(-1,4) C.(-1,3) D.(1,4)
2.抛物线的顶点坐标为( )
A. B. C. D.
3.现有一水塔,水塔内装有水40m3,如果每小时从排水管中放水x(m3),则要经过y(h)就可以把水放完该函数的图像大致应是下图中的( )
A. B. C. D.
4.边长为1的正方形的顶点在x轴的正半轴上,如图将正方形绕顶点O顺时针旋转75°得正方形,使点B恰好落在函数的图象上,则a的值为( )
A. B. C. D.
5.将二次函数y=x2的图象向右平移2个单位后,所得图象的函数表达式是( )
A.y=(x-2)2 B.y=(x+2)2 C.y=x2-2 D.y=x2+2
6.二次函数y=ax+bx+c的图象如图所示,以下结论:①b>4ac;②b+2a<0;③当x<-,y随x的增大而增大;④a-b+c<0中,正确的有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
7.已知两点均在抛物线上,点是该抛物线的顶点,若,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
8.已知:抛物线经过点,且满足,以下结论:①;②;③;④,其中正确的个数有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
9.如图,四边形中,,,,设的长为,四边形的面积为,则与之间的函数关系式是( )
A. B. C. D.
10.如图,二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象经过点(﹣1,2),且与x轴交点的横坐标分别为x1、x2,其中﹣2<x1<﹣1,0<x2<1,下列结论:①4a﹣2b+c<0;②2a﹣b<0;③a<﹣1;④b2+8a>4ac.其中正确的有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
二、填空题
11.抛物线y=2x2﹣4x+8的对称轴是 .
12.当 时,二次函数 有最小值 .
13.写出一个开口向上,且顶点为的抛物线解析式为 .
14.若抛物线与x轴有两个公共点,则m的取值范围是 .
15.二次函数y=ax2﹣12ax+36a﹣5的图象在4<x<5这一段位于x轴下方,在8<x<9这一段位于x轴上方,则a的值为
16.已知二次函数y=x2﹣2ax(a为常数).当﹣1≤x≤4时,y的最小值是﹣12,则a的值为
17.已知抛物线交x轴于点A,B (B在x轴正半轴上),交y轴于点C,△ABC是等腰三角形,则a的值为 .
18.在平面直角坐标系xOy中,将抛物线y=3(x+2)2-1平移后得到抛物线y=3x2+2 .请你写出一种平移方法. 答: .
三、解答题
19.画出二次函数y=(x﹣1)2的图象.
20.已知二次函数y=(x﹣1)2.
(1)通过列表,描点(5个点),在下图画出该抛物线的图象;
(2)在(1)条件下,写出经过怎样的变化可得到函数y=(x+1)2﹣3的图象.
21.为了节省材料,某水产养殖户利用水库的岸堤(岸堤足够长)为一边,用总长为40m的围网在水库中围成了如图所示的①②二块矩形区域.设BC的长度为xm,矩形区域ABCD的面积为ym2.
(1)求y与x之间的函数关系式;
(2)当x为何值时,y有最大值?最大值是多少?
22.若函数是关于x的二次函数,则m的取值范围是多少?
23.二次函数y=ax2+bx+c的图象如图所示,且P=|2a+b|+|3b-2c|,Q=|2a-b|-|3b+2c|,试判断P,Q的大小关系.
24.若y=(m2+m)是二次函数,求m的值.
25.已知抛物线(a,c为常数,)经过点,顶点为D.
(Ⅰ)当时,求该抛物线的顶点坐标;
(Ⅱ)当时,点,若,求该抛物线的解析式;
(Ⅲ)当时,点,过点C作直线l平行于x轴,是x轴上的动点,是直线l上的动点.当a为何值时,的最小值为,并求此时点M,N的坐标.
参考答案:
1.D
【分析】已知抛物线的解析式是一般式,用配方法转化为顶点式,根据顶点式的坐标特点,直接写出顶点坐标.
【详解】根据配方法,把函数配方可得:y=-x 2+2x+3=-x2+2x-1+4=-(x-1)2+4,
故顶点的坐标是(1,4).
故选D.
2.C
【分析】直接利用抛物线顶点式的特点,求出顶点坐标即可.
【详解】解:∵抛物线,
∴顶点坐标是(-3,-1).
【点睛】本题考查了抛物线顶点式的特点,理解熟记顶点式的特点是解题的关键.
3.C
【分析】根据题意列出关于x、y的函数解析式,根据此函数解析式的特点作出选择即可.
【详解】解:∵水塔内装有水40m3,如果每小时从排水管中放水x(m3),则要经过y(h)就可以把水放完,
∴y=,
∴x与y成反比例,四个选项中只有C是反比例函数的图象.
故选:C.
【点睛】此题比较简单,考查的是反比例函数的解析式及反比例函数图象的特点,即反比例函数y=(k≠0)的图象是双曲线,当k>0时,函数图象在一、三象限;当k<0时,函数图象在二、四象限.
4.D
【分析】连接OB,过B作BD⊥x轴于D,根据旋转的性质和正方形的性质易求∠BOD=30°,然后根据含30° 直角三角形的性质求出BD、OD,得到B点坐标代入函数解析式即可.
【详解】解:连接OB,
∵顺时针旋转75°,
∴x轴正半轴与OA的夹角为75°,
∵∠AOB=45°,
∴OB与x轴正半轴夹角为75°−45°=30°,
过B作BD⊥x轴于D,
∵BC=OC=1,∴OB=,
∴BD=,OD=,
∴B(,−),
把B点坐标代入y=ax2中得:−= ()2a,
解得:a=,
故选D.
【点睛】本题综合考查了旋转的性质、正方形的性质、直角三角形的性质以及待定系数法求二次函数解析式,根据旋转的性质求出∠BOD=30°是解决本题的关键.
5.A
【分析】根据左加右减的平移方式直接平移即可.
【详解】∵二次函数y=x2的图象顶点坐标为(0,0),
∴向右平移2个单位后顶点坐标为(2,0),
∴所求函数解析式为y=(x-2)2 .
故选A.
【点睛】本题主要考查了二次函数的平移,熟悉掌握平移的方式是解题的关键.
6.C
【分析】结合二次函数与x轴的交点个数判断①;结合抛物线开口方向和对称轴公式确定a和b的符号从而判断②;根据图像增减性判断③;结合图像当x=-1时函数值的大小判断④
【详解】解:由图象可知:△>0,
∴b2-4ac>0,
∴b2>4ac,故①正确;
由抛物线开口方向可知a<0
由抛物线的对称轴为:x=
∴,
∴b<0
∴b+2a<0,故②正确;
由图像可知:当x<-,y随x的增大而增大,故③正确;
有图像可知,当x=-1时,y>0
∴a-b+c>0,故④错误
正确的共3个
故选:C.
【点睛】本题考查二次函数的性质,解题的关键是熟练运用二次函数的图象与性质,本题属于中等题型.
7.B
【详解】∵点是该抛物线的顶点,且,
∴为函数的最小值.
∴抛物线的开口向上.
∵,
∴点A、B可能在对称轴的两侧或者是在对称轴的左侧.
当A、B在对称轴的左侧时或B、C重合时,
∵y随x的增大而减小,
∴;
当A、B在对称轴的两侧时,
∴点B距离对称轴的距离小于点A到对称轴的距离,
∴此时,解得.
综上所得:.
故选B.
8.D
【分析】(1)因为抛物线y=ax2+bx+c(a<0)经过点(-1,0),把点(-1,0)代入解析式,结合4a+2b+c>0,即可整理出a+b>0;
(2)结合4a+2b+c>0,a-b+c=0得,6a+3c>0,结合a<0,故可求出a+c>0;
(3)画草图可知c>0,结合a-b+c=0,可整理得-a+b+c=2c>0,从而求得-a+b+c>0;
(4)把(-1,0)代入解析式得a-b+c=0,可得出2a+c>0,再由a<0,可知c>0则c-2a>0,故可得出(c+2a)(c-2a)>0,即b2-2ac-5a2>0,进而可得出结论.
【详解】解:(1)因为抛物线y=ax2+bx+c(a<0)经过点(-1,0),
所以原式可化为a-b+c=0----①,
又因为4a+2b+c>0----②,
所以②-①得:3a+3b>0,
即a+b>0;
(2)②+①×2得,6a+3c>0,
即2a+c>0,
∴a+c>-a,
∵a<0,
∴-a>0,
故a+c>0;
(3)因为4a+2b+c>0,可以看作y=ax2+bx+c(a<0)当x=2时的值大于0,草图为:
可见c>0,
∵a-b+c=0,
∴-a+b-c=0,
两边同时加2c得-a+b-c+2c=2c,
整理得-a+b+c=2c>0,
即-a+b+c>0;
(4)∵过(-1,0),代入得a-b+c=0,
∴b2-2ac-5a2=(a+c)2-2ac-5a2=c2-4a2=(c+2a)(c-2a),
又∵4a+2b+c>0,
4a+2(a+c)+c>0,
即2a+c>0,
∵a<0,
∴c>0,
则c-2a>0,
∴(c+2a)(c-2a)>0,
所以b2-2ac-5a2>0,
即b2-2ac>5a2
综上可知正确的个数有4个.
故选D.
【点睛】此题是一道结论开放性题目,考查了二次函数的性质、一元二次方程根的个数和图象的位置之间的关系,同时结合了不等式的运算,是一道难题.
9.C
【分析】四边形ABCD图形不规则,根据已知条件,将△ABC绕A点逆时针旋转90°到△ADE的位置,求四边形ABCD的面积问题转化为求梯形ACDE的面积问题;根据全等三角形线段之间的关系,结合勾股定理,把梯形上底DE,下底AC,高DF分别用含x的式子表示,可表示四边形ABCD的面积.
【详解】作AE⊥AC,DE⊥AE,两线交于E点,作DF⊥AC垂足为F点,
∵∠BAD=∠CAE=90°,即∠BAC+∠CAD=∠CAD+∠DAE
∴∠BAC=∠DAE
又∵AB=AD,∠ACB=∠E=90°
∴△ABC≌△ADE(AAS)
∴BC=DE,AC=AE,
设BC=a,则DE=a,DF=AE=AC=4BC=4a,
CF=AC-AF=AC-DE=3a,
在Rt△CDF中,由勾股定理得,
CF2+DF2=CD2,即(3a)2+(4a)2=x2,
解得: ,
∴y=S四边形ABCD=S梯形ACDE=×(DE+AC)×DF
=×(a+4a)×4a
=10a2
=x2.
故选C.
【点睛】本题运用了旋转法,将求不规则四边形面积问题转化为求梯形的面积,充分运用了全等三角形,勾股定理在解题中的作用.
10.D
【分析】根据二次函数的性质逐一进行分析即可
【详解】①4a-2b+c<0;当x=-2时,y=ax2+bx+c,y=4a-2b+c,由-2<x1<-1,可得y<0,故①正确;
②2a-b<0;已知x=- >-1,且a<0,所以2a-b<0,故②正确;
③已知抛物线经过(-1,2),即a-b+c=2(1),由图知:当x=1时,y<0,即a+b+c<(2),
由①知:4a-2b+c<0(3);联立(1)(2),得:a+c<1;联立(1)(3)得:2a-c<-4;
∵c<2,则有a<-1,所以③正确
④由于抛物线的对称轴大于-1,所以抛物线的顶点纵坐标应该大于2,即:>2,由于a<0,所以4ac-b2<8a,即b2+8a>4ac,故④正确,
故选D.
【点睛】本题主要考查对二次函数图象与系数的关系,抛物线与x轴的交点,二次函数图象上点的坐标特征等知识点的理解和掌握,能根据图象确定与系数有关的式子的正负是解此题的关键.
11.直线x=1
【分析】运用配方法把二次函数的一般式化为顶点式,根据二次函数的性质确定对称轴.
【详解】解:y=2x2﹣4x+8
=2(x﹣1)2+6,
故对称轴是直线x=1,
故答案为直线x=1.
【点睛】本题考查了二次函数的对称轴,能运用配方法把抛物线的一般式化为顶点式,根据二次函数的性质确定对称轴是解题的关键
12. 1 5
【详解】解:∵
∴当x=1时,y有最小值5,
故答案为1,5
13.
【分析】设交点式y=a(x+1)2+2,然后令a为一个正数即可.
【详解】设抛物线的解析式为y=a(x+1)2+2,
当a=1时,抛物线的解析式为y=(x+1)2+2.
故答案为y=(x+1)2+2.
【点睛】此题考查待定系数法求二次函数的解析式,解题关键在于掌握运算法则.
14.
【分析】由抛物线与x轴有两个交点,则△=b2-4ac>0,从而求出m的取值范围.
【详解】解:∵抛物线y=-3x2+2x+m与x轴有两个交点,
∴△=b2-4ac>0,
即22-4×(-3)m=4+12m>0,
解得m>.
故答案为m>.
【点睛】本题考查了抛物线与x轴的交点问题,注:①抛物线与x轴有两个交点,则△>0;②抛物线与x轴无交点,则△<0;③抛物线与x轴有一个交点,则△=0.
15.
【分析】根据抛物线顶点式得到对称轴为直线x=6,在4
而抛物线在4
把(8,0)代入y=ax²−12ax+36a−5得64a−96a+36a−5=0,
解得:a= .
故答案为.
【点睛】本题考查了抛物线与x轴的交点以及抛物线的轴对称性:求二次函数y=ax2+bx+c(a,b,c是常数,a≠0)与x轴的交点坐标,令y=0,即ax2+bx+c=0,解关于x的一元二次方程即可求得交点横坐标.△=b2﹣4ac决定抛物线与x轴的交点个数:△=b2﹣4ac>0时,抛物线与x轴有2个交点;△=b2﹣4ac=0时,抛物线与x轴有1个交点;△=b2﹣4ac<0时,抛物线与x轴没有交点.
16.或-6.5.
【分析】将二次函数配方成顶点式,分a<-1、a>4和-1≤a≤4三种情况,根据y的最小值为-12,结合二次函数的性质求解可得.
【详解】∵y=x2﹣2ax=(x﹣a)2﹣a2,当﹣1≤x≤4时,y的最小值是﹣12,
∴当a>4时,x=4取得最小值,则﹣12=(4﹣a)2﹣a2,解得,a=3.5(舍去),
当﹣1≤a≤4时,x=a取得最小值,则﹣12=(a﹣a)2﹣a2,解得,a=2 ,
当a<﹣1时,x=﹣1取得最小值,则﹣12=(﹣1﹣a)2﹣a2,解得,a=﹣6.5,
故答案为2 或﹣6.5.
【点睛】本题主要考查二次函数的最值,根据二次函数的增减性分类讨论是解题的关键.
17.或或
【分析】根据抛物线的解析式,分别求出A、B、C的坐标,表示出AB、BC、AC的长,然后分三种情况讨论即可.
【详解】解:令x=0,得:y=4,所以C(0,4),令y=0,得:=0,
∴,
∴x1=,x2=-3,
∴A(-3,0),B(,0)(a<0),
∴AC=,AB=,BC=.
∵△ABC是等腰三角形,
∴分三种情况讨论:
①AB=AC,
∴=5,解得:a=;
②AC=BC,
∴=5,解得:a=±(正数舍去),
∴a=-;
③AB=BC,
∴=,解得:a=.
综上所述:a的值为或或.
故答案为或或.
【点睛】本题考查了抛物线的性质.解题的关键是分类讨论.
18.y=3(x+2)2−1先向右平移2个单位长度,再向上平移3个单位得到抛物线y=3x2+2(答案不唯一)
【分析】把y=3(x+2)2-1改写成顶点式,进而解答即可.
【详解】y先向右平移2个单位长度,再向上平移3个单位得到抛物线.
故答案为y先向右平移2个单位长度,再向上平移3个单位得到抛物线.
【点睛】本题考查了二次函数图象与几何变换:先把二次函数的解析式配成顶点式为y=a(x- )²+,然后把抛物线的平移问题转化为顶点的平移问题.
19.见解析
【分析】首先可得顶点坐标为(1,0),然后利用对称性列表,再描点,连线,即可作出该函数的图象.
【详解】列表得:
x
…
﹣1
0
1
2
3
…
y
…
4
1
0
1
4
…
如图:
.
【点睛】此题考查了二次函数的图象.注意确定此二次函数的顶点坐标是关键.
20.(1)见解析;(2)将y=(x﹣1)2向左平移2个单位,向下平移3个单位可得到y=(x+1)2﹣3.
【分析】(1)结合解析式列表,在坐标系中描点,然后连线即可得;
(2)根据抛物线的平移规律:上加下减,左加右减解答即可.
【详解】解:(1)列表如下:
函数图象如图所示:
(2)将y=(x﹣1)2向左平移2个单位,向下平移3个单位可得到y=(x+1)2﹣3.
【点睛】本题考查了画二次函数的图象以及抛物线的平移,属于基础题目,熟练掌握二次函数的基础知识是解题的关键.
21.(1)y=﹣x2+x;(2)当x=20时,y有最大值,最大值是m2
【分析】(1)由BC的长度为xm,可表示出AB的长,再由矩形的面积公式即可表示出y与x的关系式,并求出x的范围即可;
(2)利用二次函数的性质求出y的最大值,以及此时x的值即可.
【详解】解:(1)设BC的长度为xm,则AB=(40﹣x)m,
则矩形区域ABCD的面积y=x(40﹣x)=﹣x2+x;
(2)∵y=﹣x2+x=(x﹣20)2+ ,
∴当x=20时,y有最大值,最大值是m2.
【点睛】本题主要考查了二次函数的几何应用,解题的关键在于能够熟练掌握二次函数的相关知识.
22.m≠1
【分析】根据二次函数的定义,必须二次项系数不等于0,且未知数的次数等于2,据此列不等式组并求解即可.
【详解】解:由二次函数的定义可知,
当m−1≠0时,该函数是二次函数,
∴m≠1
∴m的取值范围为m≠1
【点睛】本题考查了二次函数的定义,明确二次函数的定义并正确列式,是解题的关键.
23.P>Q.
【详解】试题分析:先根据图象判断出2a+b,3b-2c,2a-b,3b+2c的正负,然后将P,Q去绝对值,再用作差法来比较两数的大小.
试题解析:∵抛物线的开口向下,
∴a<0.
∵>0,
∴b>0,
∴2a-b<0.
∵=1,
∴b+2a=0.
当x=-1时,y=a-b+c<0,
∴- b-b+c<0,
∴3b-2c>0.
∵抛物线与y轴的正半轴相交,
∴c>0,
∴3b+2c>0,
∴P=3b-2c,Q=b-2a-3b-2c=-2a-2b-2c,
∴Q-P=-2a-2b-2c-3b+2c=-2a-5b=-4b<0.
∴P>Q.
点睛:本题考查了二次函数的图象与系数的关系、去绝对值、二次函数的性质.熟记而出函数的性质是解题的关键.
24.2
【分析】根据次数为二,系数不为0,即可得出答案.
【详解】解:若是二次函数,
则,且,
故,,
解得,
∴.
【点睛】本题考查的是二次函数的定义,做这类题目一定要注意两点:①次数为二,②系数不为0.
25.(Ⅰ)抛物线的顶点坐标为;(Ⅱ)或;(Ⅲ)点M的坐标为,点N的坐标为
【分析】(Ⅰ)结合题意,通过列一元一次方程并求解,即可得到抛物线的解析式,将解析式化为顶点式,即可得到答案
(Ⅱ)根据题意,得抛物线的解析式为;根据抛物线对称轴的性质,计算得点D的坐标为;过点D作轴于点G,根据勾股定理和一元二次方程的性质,得,,从而得到答案;
(Ⅲ)当时,将点向左平移3个单位长度,向上平移1个单位长度得;作点F关于x轴的对称点,当满足条件的点M落在线段上时,根据两点之间线段最短的性质,得最小,结合题意,根据勾股定理和一元二次方程性质,得,从而得直线的解析式,通过计算即可得到答案.
【详解】(Ⅰ)当时,抛物线的解析式为.
∵抛物线经过点
∴
解得:
∴抛物线的解析式为
∵
∴抛物线的顶点坐标为;
(Ⅱ)当时,由抛物线经过点,可知
∴抛物线的解析式为
∴抛物线的对称轴为:
当时,
∴抛物线的顶点D的坐标为;
过点D作轴于点G
在中,,,
∴
在中,,,
∴.
∵,即,
∴
解得:,
∴抛物线的解析式为或.
(Ⅲ)当时,将点向左平移3个单位长度,向上平移1个单位长度得.
作点F关于x轴的对称点,得点的坐标为
当满足条件的点M落在线段上时,最小,
此时,.
过点作轴于点H
在中,,,
∴.
又,即.
解得:,(舍)
∴点的坐标为,点的坐标为.
∴直线的解析式为.
当时,.
∴,
∴点M的坐标为,点N的坐标为.
【点睛】本题考查了二次函数、一元一次方程、勾股定理、一元二次方程、平移、两点之间线段最短的知识;解题的关键是熟练掌握二次函数、勾股定理、一元二次方程、平移的性质,从而完成求解.
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