初中数学苏科版九年级下册5.1 二次函数精品课堂检测
展开1.抛物线y=x2+ax+3的对称轴为直线x=1.若关于x的方程x2+ax+3﹣t=0(t为实数)在﹣2<x<3的范围内有实数根,则t的取值范围是( )
A.6<t<11B.t≥2C.2≤t<11D.2≤t<6
【解答】C
【解析】∵y=x2+ax+3的对称轴为直线x=1,
∴a=﹣2,
∴y=x2﹣2x+3,
∴一元二次方程x2+ax+3﹣t=0的实数根可以看做y=x2﹣2x+3与函数y=t的有交点,
∵方程在﹣2<x<3的范围内有实数根,
当x=﹣2时,y=11;
当x=3时,y=6;
函数y=x2﹣2x+3在x=1时有最小值2;
∴2≤t<11.
故选C.
2.已知函数y=ax2﹣2ax﹣1(a是常数,a≠0),下列结论正确的是( )
A.当a=﹣2时,函数图象与x轴没有交点
B.若a<0,函数图象的顶点始终在x轴的下方
C.若a>0,则当x≥1时,y随x的增大而减小
D.不论a为何值,函数图象必经过(2,﹣1)
【解答】D
【解析】A.当a=﹣2时,y=﹣2x2﹣4x﹣1,△=(﹣4)2﹣4×(﹣2)×(﹣1)=8>0,与x轴有两个交点,所以A错误,不符合题意;
B.若a<0,则抛物线开口向下,而△>0,故抛物线和x轴有两个交点,故函数图象的顶点始终在x轴的下方错误,故B不符合题意;
C.函数的对称轴x=--2a-2×a=1,a>0,所以则当x≥1时,y随x的增大而增大,所以C错误,不符合题意;
D.当x=2时,y=4a﹣4a﹣1=﹣1,所以D正确,符合题意;
故选D.
3.对于函数y=ax2﹣(2a+1)x﹣3a+1(a是常数),有下列说法:
①函数图象与坐标轴总有三个不同的交点;
②当x<1时,不是y随x的增大而增大就是y随x的增大而减小;
③若函数有最大值,则最大值必为正数,若函数有最小值,则最小值必为负数.
其中错误的说法是( )
A.①B.①②C.②③D.①③
【解答】B
【解析】①反例:k=0时,只有两个交点.故说法错误;
③如a=1,对称轴x=32,当x>1时,先减后增;故说法错误;
④当a=0时,函数无最大值、最小值;
当a≠0时,y最值=4a(-3a+1)-[-(2a+1)]24a=-(4a+14a),
∴当a>0时,有最小值,最小值为﹣1;
当a<0时,有最大值,最大值为1.
故说法正确.
故选B.
4.二次函数y=ax2+bx+c的图象如图所示,下列结论:(1)b<2a;(2)a+c﹣b>0;(3)b>c>a;(4)b2+2ac<3ab.其中正确结论的个数是( )
A.1B.2C.3D.4
【解答】B
【解析】(1)∵二次函数的图象开口向上,与y轴的交点位于y轴正半轴,
∴a>0,c>0,
由对称轴为x=-b2a,
由图象可知,-1<-b2a<0,
∴0<b<2a,则结论(1)正确,符合题意;
(2)∵当x=﹣1时,y<0,
∴a﹣b+c<0,
即a+c﹣b<0,则结论(2)错误,不符合题意;
(3)∵b<2a,
∴﹣b>﹣2a,
∴a+c﹣b>a+c﹣2a=c﹣a,
∵a+c﹣b<0,
∴c﹣a<0,即c<a,则结论(3)错误,不符合题意;
(4)由二次函数与一元二次方程的联系得,关于x的方程ax2+bx+c=0有两个不相等的实根,
∴b2﹣4ac>0,
∴2ac<12b2,
∵b<2a,b>0,
∴32b2<3ab,
又∵32b2=b2+12b2>b2+2ac,
∴b2+2ac<32b2<3ab,
即b2+2ac<3ab,则结论(4)正确,符合题意,
综上,正确结论的个数是2个
故选B.
5.已知二次函数y=ax2+bx+c(a,b,c是常数,a≠0)图象的对称轴是直线x=1,其图象的一部分如图所示,下列说法中:①abc<0;②2a+b=0;③当﹣1<x<3时,y>0;④a﹣b+c<0;⑤2c﹣3b>0.其中正确结论的个数是( )
A.2B.3C.4D.5
【解答】B
【解析】∵抛物线开口向下,则 a<0.
对称轴在 y 轴右侧,a、b 异号,则 b>0.
抛物线与 y 轴交于正半轴,则 c>0,
∴abc<0,故①正确;
∵抛物线的对称轴是直线 x=1,则-b2a=1,b=﹣2a,
∴2a+b=0,故②正确;
由图象可知,抛物线与 x 轴的左交点位于 0 和﹣1 之间,在两个交点之间时,y>0,在 x=﹣1 时,y<0,故③错误;
当 x=﹣1 时,有 y=a﹣b+c<0,故④正确;
由 2a+b=0,得 a=-b2,代入a﹣b+c<0得-3b2+c<0,两边乘以 2 得 2c﹣3b<0,故⑤错误.
综上,正确的选项有:①②④.
所以正确结论的个数是3个.
故选B.
6.一条抛物线与x轴相交于A、B两点(点A在点B的左侧),若点M、N的坐标分别为(﹣1,﹣2)、(1,﹣2),抛物线顶点P在线段MN上移动.点B的横坐标的最大值为3,则点A的横坐标的最小值为( )
A.﹣3B.﹣1C.1D.3
【解答】A
【解析】根据题意知,点B的横坐标的最大值为3,
即可知当对称轴过N点时,点B的横坐标最大,
此时的A点坐标为(﹣1,0),
当可知当对称轴过M点时,点A的横坐标最小,此时的B点坐标为(1,0),
此时A点的坐标最小为(﹣3,0),
故点A的横坐标的最小值为﹣3,
故选A.
7.关于x的二次函数y=﹣2x2+4x+m2+2m,下列说法正确的是( )
A.该二次函数的图象与x轴始终有两个交点
B.当x>0时,y随x的增大而增大
C.当该二次函数的图象经过原点时,m=﹣2
D.该二次函数的顶点的纵坐标无最小值
【解答】A
【解析】A.由题意得:△=42﹣4×(﹣2)×(m2+2m)=8(m+1)2+8>0,故该二次函数的图象与x轴始终有两个交点,故A正确,符合题意;
B.函数的对称轴为x=-b2a=-4-4=1,故当x>1时,y随x的增大而增大,故B错误,不符合题意;
C.当该二次函数的图象经过原点时,即x=0时,y=﹣2x2+4x+m2+2m=m2+2m=0,解得:m=0或﹣2,故C错误,不符合题意;
D.函数的对称轴为x=1,此时y=m2+2m+2=(m+1)2+1≥1,故顶点的纵坐标最小值为1,故D错误,不符合题意.
故选A.
8.在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=mx2﹣2mx+m﹣1(m>0)与x轴的交点为A,B.若横、纵坐标都是整数的点叫做整点,当抛物线在点A,B之间的部分与线段AB所围成的区域内(包括边界)恰有6个整点,结合函数的图象,可得m的取值范围为( )
A.19<m≤14B.19≤m<14C.0<m<14D.0<m≤19
【解答】A
【解析】如图所示,抛物线在点A,B之间的部分与线段AB所围成的区域内(包括边界)恰有6个整点,对称轴x=1,
∴点A在(﹣1,0)与(﹣2,0)之间(包括(﹣1,0)),
当抛物线经过(﹣1,0)时,m=14,
当抛物线经过点(﹣2,0)时,m=19,
∴m的取值范围为19<m≤14.
故选A.
9.如图,已知二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象与x轴交于点A(﹣1,0),与y轴的交点在B(0,﹣2)和(0,﹣1)之间(不包括这两点),对称轴为直线x=1,下列结论不正确的是( )
A.9a+3b+c=0B.4b﹣3c>0C.4ac﹣b2<﹣4aD.13<a<56
【解答】D
【解析】抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)的图象与x轴交于点A(﹣1,0),对称轴为x=1,则抛物线与x轴的另一个交点为(3,0),
有-b2a=1,即2a+b=0,
图象过点(3,0),因此,9a+3b+c=0,故选项A不符合题意;
图象过点(﹣1,0),故有a﹣b+c=0,即a=b﹣c,
∴4b﹣3c=b+3a=﹣2a+3a=a>0,因此选项B不符合题意,
由于﹣2<c<﹣1,对称轴为x=1,因此顶点的纵坐标小于﹣1,即4ac-b24a<-1,就是4ac﹣b2<﹣4a,故选项C不符合题意;
由﹣2<c<﹣1,b=﹣2a,a﹣b+c=0可得,﹣2<﹣3a<﹣1,所以13<a<23,故选项D符合题意;
故选D.
10.如图,抛物线y=ax2+bx+c(a,b,c是常数,a≠0)与x轴交于A,B两点,顶点P(m,n)给出下列结论:①2a+c<0;②若(-32,y1),(-12,y2),(12,y3)在抛物线上,则y1>y2>y3;③关于x的方程ax2+bx+k=0有实数解,则k>c﹣n;④当n=-1a时,△ABP为等腰直角三角形,其中正确的结论是( )
A.①②B.①③C.②③D.②④
【解答】D
【解析】①∵b2a<12,a>0,
∴a>﹣b,
∵x=﹣1时,y>0,
∴a﹣b+c>0,
∴2a+c>a﹣b+c>0,故①错误;
②若(-32,y1),(-12,y2),(12,y3)在抛物线上,
由图象法可知,y1>y2>y3;故②正确;
③∵抛物线与直线y=t有交点时,方程ax2+bx+c=t有解,t≥n,
∴ax2+bx+c﹣t=0有实数解
要使得ax2+bx+k=0有实数解,则k=c﹣t≤c﹣n;故③错误;
④设抛物线的对称轴交x轴于H.连接PA,PB
∵4ac-b24a=-1a,
∴b2﹣4ac=4,
∴x=-b±22a,
∴|x1﹣x2|=2a,
∴AB=2PH,
∵BH=AH,
∴PH=BH=AH,
∴△PAB是直角三角形,
∵PA=PB,
∴△PAB是等腰直角三角形.故④正确.
故选D.
11.已知函数f(x)=x2﹣2ax+5,当x≤2时,函数值随x增大而减小,且对任意的1≤x1≤a+1和1≤x2≤a+1,x1,x2相应的函数值y1,y2总满足|y1﹣y2|≤4,则实数a的取值范围是( )
A.﹣1≤a≤3B.﹣1≤a≤2C.2≤a≤3D.2≤a≤4
【解答】C
【解析】函数的对称轴为x=a,而x≤2时,函数值随x增大而减小,故a≥2;
∵1≤x1≤a+1和1≤x2≤a+1,
∴x=a时,函数的最小值=5﹣a2,
故函数的最大值在x=1和x=a+1中产生,
则x=1,x=a+1那个距x=a远,函数就在那一边取得最大值,
∵a≥2,
∴a﹣1≥1,而a+1﹣a=1,
∴1距离a 更远,
∴x=1时,函数取得最大值为:6﹣2a,
∵对任意的1≤x1≤a+1和1≤x2≤a+1,x1,x2相应的函数值y1,y2总满足|y1﹣y2|≤4,
只需最大值与最小值的差小于等于4即可,
∴6﹣2a﹣(5﹣a2)≤4,
a2﹣2a﹣3≤0,
解得﹣1≤a≤3,而a≥2,
故选C.
12.对于一个函数:当自变量x取a时,其函数值y也等于a,我们称a为这个函数的不动点.若二次函数y=x2+2x+c(c为常数)有两个不相等且都小于1的不动点,则c的取值范围是( )
A.c<﹣3B.﹣3<c<﹣2C.﹣2<c<14D.c>-14
【解答】C
【解析】由题意知二次函数y=x2+2x+c有两个相异的不动点x1、x2是方程x2+2x+c=x的两个不相等实数根,且x1、x2都小于1,
整理,得:x2+x+c=0,
由x2+x+c=0有两个不相等的实数根知:△>0,即1﹣4c>0①,
令y=x2+x+c,画出该二次函数的草图如下:
而x1、x2(设x2在x1的右侧)都小于1,即当x=1时,y=x2+x+c=2+c>0②,
联立①②并解得:﹣2<c<14;
故选C.
13.已知二次函数y=x2﹣bx+a﹣3的图象与x轴有交点,对称轴位于y轴左侧,则当关于a,b的代数式(a﹣6)2+b2有最小值时,该二次函数的顶点坐标为( )
A.(1,0)B.(1,2)C.(﹣1,0)D.(﹣1,2)
【解答】C
【解析】∵二次函数y=x2﹣bx+a﹣3的图象与x轴有交点,
∴△=b2﹣4(a﹣3)≥0,
∵对称轴位于y轴左侧,
∴b<0;
(a﹣6)2+b2≥(a﹣6)2+4(a﹣3),当b2=4(a﹣3)时,等号成立;
(a﹣6)2+4(a﹣3)=(a﹣4)2+8≥8,
代数式取得最小值时,a=4,此时b2=4(4﹣1)=4,解得:b=±2(舍去正值),
故a=4,b=﹣2,
故抛物线的表达式为:y=x2+2x+1=(x+1)2,
故抛物线的顶点为(﹣1,0),
故选C.
14.已知抛物线y=(x﹣m)2﹣(x﹣m),其中m是常数,抛物线与x轴交于A、B两点(点A在点B的左侧).给出下列4个结论:①不论m为何值,该抛物线与x轴一定有两个公共点;②不论m为何值,该抛物线与y轴一定交于正半轴;③抛物线上有一个动点P,满足S△PAB=n的点有3个时,则n=18;④若0<x<12时y<0,则-12<m<0;其中,正确的结论个数是( )
A.1个B.2个C.3个D.4个
【解答】B
【解析】y=(x﹣m)2﹣(x﹣m)=x2﹣(2m+1)x+m2+m,
∵△=(2m+1)2﹣4(m2+m)=1>0,
∴不论m为何值,该抛物线与x轴一定有两个公共点,故①正确,
令y=0,解得x=m或m+1,
∴A(m,0),B(m+1,0),
∵m<0时,点A在x轴的负半轴上,故②错误,
∵y=(x﹣m-12)2-14,
∴顶点的纵坐标为-14,
∵抛物线上有一个动点P,满足S△PAB=n的点有3个时,
∴点P是抛物线的顶点时满足条件,此时n=12×1×14=18,故③正确,
∵0<x<12时y<0,A(m,0),B(m+1,0),
∴-12≤m≤0,故④错误,
故选B.
二.填空题
15.飞机着陆后滑行的距离s(单位:米)与滑行的时间t(单位:秒)之间的函数关系式是s=96t﹣1.2t2,那么飞机着陆后滑行 米停下.
【解答】1920.
【解析】由题意,s=﹣1.2t2+96t=﹣1.2(t﹣40)2+1920,
即当t=40秒时,飞机着陆后滑行1920米停下.
故答案为1920.
16.二次函数y=﹣(x+1)2﹣2的最大值是 .
【解答】﹣2.
【解析】∵y=﹣(x+1)2﹣2中﹣1<0,
∴函数的图象开口向下,函数有最大值,
当x=﹣1时,函数的最大值是﹣2,
故答案为﹣2.
17.当﹣1≤x≤3时,二次函数y=x2﹣4x+5有最大值m,则m= .
【解答】10.
【解析】∵二次函数y=x2﹣4x+5=(x﹣2)2+1,
∴该函数开口向上,对称轴为x=2,
∵当﹣1≤x≤3时,二次函数y=x2﹣4x+5有最大值m,
∴当x=﹣1时,该函数取得最大值,此时m=(﹣1﹣2)2+1=10,
故答案为10.
18.若实数x,y满足x+y2=3,设s=x2+8y2,则s的取值范围是 .
【解答】s≥9.
【解析】由x+y2=3,得:y2=﹣x+3≥0,
∴x≤3,
代入s=x2+8y2得:s=x2+8y2=x2+8(﹣x+3)=x2﹣8x+24=(x﹣4)2+8,
当x=3时,s=(3﹣4)2+8=9,
∴s≥9;
故答案为s≥9.
19.已知点A(0,2)与点B(2,4)的坐标,抛物线y=ax2﹣6ax+9a+1与线段AB有交点,则a的取值范围是 .
【解答】19≤a≤3.
【解析】∵抛物线y=ax2﹣6ax+9a+1=a(x﹣3)2+1,如图,
∴顶点坐标为(3,1),对称轴为x=3,
当抛物线过点A时,即2=9a+1,解得,a=19,
当抛物线过点B时,即4=a+1,解得,a=3,
又∵抛物线当|a|越大,开口越小,
∴a的取值范围为19≤a≤3,
故答案为19≤a≤3.
20.如图,在平面直角坐标系中,点A的坐标为(0,2),点B的坐标为(4,2).若抛物线y=-32(x﹣h)2+k(h、k为常数)与线段AB交于C、D两点,且CD=12AB,则k的值为 .
【解答】k=72
【解析】∵点A的坐标为(0,2),点B的坐标为(4,2),
∴AB=4,
∵抛物线y=-32(x﹣h)2+k(h、k为常数)与线段AB交于C、D两点,且CD=12AB=2,
∴设点C的坐标为(c,2),则点D的坐标为(c+2,2),h=2c+22=c+1,
∴2=-32[c﹣(c+1)]2+k,
解得,k=72.
21.抛物线y=ax2+bx+c经过A(﹣1,3),B(2,3),则关于x的一元二次方程a(x﹣2)2﹣3=2b﹣bx﹣c的解为 .
【解答】1或4.
【解答】关于x的一元二次方程a(x﹣2)2+bx=2b﹣c变形为a(x﹣2)2+b(x﹣2)+c=0,
把抛物线y=ax2+bx+c沿x轴向右平移2个单位得到y′=a(x﹣2)2+b(x﹣2)+c,
设y′′=3,
当y′=y′′时,即a(x﹣2)2+b(x﹣2)+c=3,即a(x﹣2)2﹣3=2b﹣bx﹣c,
即一元二次方程a(x﹣2)2﹣3=2b﹣bx﹣c的解转化为y′=y′′的交点,
而平移前函数交点的横坐标为﹣1或2,向右平移2个单位后交点的横坐标为1或4
故答案为1或4.
22.若整数a使关于x的二次函数y=(a﹣1)x2﹣(2a+3)x+a+2的图象在x轴的下方,且使关于x的分式方程2+19x+3=1+2ax3+x有负整数解,则所有满足条件的整数a的和为 .
【解答】﹣16.
【解析】由题意得:a﹣1<0且△=(﹣2a﹣3)2﹣4(a﹣1)(a+2)<0,
解得a<-178;
解分式方程2+19x+3=1+2ax3+x得,x=12a-1,
∵x<0且x≠﹣3,即12a-1<0且12a-1≠-3
解得:a<1且a≠﹣3,
故a<-178且a≠﹣3,
a=﹣5或﹣11时,x=12a-1有负整数解,
故所有满足条件的整数a的和为﹣16.
故答案为﹣16.
23.已知二次函数y=ax2+bx﹣6(a>0)的图象与x轴的交点A坐标为(n,0),顶点D的坐标为(m,t),若m+n=0,则t=
【解答】﹣8
【解析】函数的对称轴为直线x=m=﹣n,
由中点公式得,函数与x轴另外一个交点的坐标为(﹣3n,0),
则设抛物线的表达式为:y=a(x﹣n)(x+3n)=a(x2+2nx﹣3n2)=ax2+bx﹣6
即:﹣3an2=﹣6,解得:an2=2,
当x=m=﹣n时,y=a(x2+2nx﹣3n2)=﹣4an2=﹣8=t,
故答案为﹣8.
24.已知抛物线y=x2+mx+n经过点(2,﹣1),且与x轴交于A(a,0),B(b,0)两点,若点P为该抛物线的顶点,则使△PAB面积最小时抛物线的解析式为 .
【解答】y=x2﹣4x+3
【解析】由题意知4+2m+n=﹣1,即n=﹣2m﹣5,
∵A(a,0)、B(b,0)两点在抛物线y=x2+mx+n上,
∴a+b=﹣m,ab=n,
又∵|AB|=|a﹣b|=x2+mx+n经过(2,﹣1),代入得,n=﹣2m﹣5,
∴|AB|=m2+8m+20,P点纵坐标为-14m2﹣2m﹣5,
S△PAB=18(m2+8m+20)3=18[(m+4)2+4]3,
所以,当m=﹣4时,S△PAB最小,
此时,该抛物线解析式为y=x2﹣4x+3.
故答案为y=x2﹣4x+3.
25.对于一个函数,如果它的自变量x与函数值y满足:当﹣1≤x≤1时,﹣1≤y≤1,则称这个函数为“闭函数”.例如:y=x,y=﹣x均是“闭函数”.已知y=ax2+bx+c(a≠0)是“闭函数”,且抛物线经过点A(1,﹣1)和点B(﹣1,1),则a的取值范围是 .
【解答】-12≤a<0或0<a≤12
【解析】∵抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)经过点A(1,﹣1)和点B(﹣1,1),
∴a+b+c=﹣1 ①a﹣b+c=1 ②
①+②得:a+c=0 即a与c互为相反数,
①﹣②得:b=﹣1;
所以抛物线表达式为y=ax2﹣x﹣a(a≠0),
∴对称轴为x=12a,
当a<0时,抛物线开口向下,且x=12a<0,
∵抛物线y=ax2﹣x﹣a(a≠0)经过点A(1,﹣1)和点B(﹣1,1),
画图可知,当12a≤-1时符合题意,此时-12≤a<0,
当﹣1<12a<0时,图象不符合﹣1≤y≤1的要求,舍去
同理,当a>0时,抛物线开口向上,且x=12a>0,
画图可知,当12a≥1时符合题意,此时0<a≤12,
当0<12a<1时,图象不符合﹣1≤y≤1的要求,舍去,
综上所述:a的取值范围是-12≤a<0或0<a≤12,
故答案为-12≤a<0或0<a≤12.
三.解答题
26.学校计划购买一批钢笔和笔记本,用以奖励优秀学生,获得一、二等奖的学生分别奖励一支钢笔、一本笔记本;已知购买2支钢笔和3本笔记本共38元,购买4支钢笔和5本笔记本共70元.
(1)钢笔、笔记本的单价分别为多少元?
(2)经与商家协商,购买钢笔超过30支时,每增加1支,单价降低0.1元,笔记本按原价销售,学校计划奖励一、二等奖学生共计100人,其中一等奖的人数不少于30人,且不超过50人,当这次奖励一等奖学生多少人时,购买奖品总金额最少,最少为多少元?
【解答】(1)钢笔、笔记本的单价分别为10元、6元;(2)这次奖励学生一等奖为50人时,购买奖品总额最少,最少为700元.
【解析】(1)设钢笔、笔记本的单价分别为x元、y元,根据题意,得2x+3y=384x+5y=70,
解这个方程组,得x=10y=6,
所以钢笔、笔记本的单价分别为10元、6元;
(2)这次奖励一等奖的学生为a人,购买奖品总余额为w元,
则w=a[10﹣0.1(a﹣30)]+6(100﹣a)=﹣0.1a2+7a+600=﹣0.1(a﹣35)2+722.5,
∵30≤a≤50
∴a=50时w=﹣0.1×(50﹣35)2+722.5=700(元)最少,
所以这次奖励学生一等奖为50人时,购买奖品总额最少,最少为700元.
27.饮料厂生产某品牌的饮料成本是每瓶5元,每天的生产量不超过9000瓶.根据市场调查,以单价8元批发给经销商,经销商每天愿意经销5000瓶,并且表示单价每降价0.1元,经销商每天愿意多经销500瓶.
(1)求出饮料厂每天的利润y(元)与批发单价x(元)之间的函数关系式;
(2)批发单价定为多少元时,饮料厂每天的利润最大,最大利润是多少元?
(3)如果该饮料厂要使每天的利润不低于18750元,且每天的总成本不超过42500元,那么批发单价应控制在什么范围?(每天的总成本=每瓶的成本×每天的经销量)
【解答】(1)y=﹣5000x2+70000x﹣225000;(2)当批发单价为7.2元时,饮料厂每天的利润最大,最大利润是19800元.(3)批发单价应控制在7.3元到7.5元之间.
【解析】(1)根据题意,得:y=(x-5)(5000+8-x0.1×500)=-5000x2+70000x﹣225000=﹣5000(x﹣7)2+20000,
答:y与x的函数关系式为y=﹣5000x2+70000x﹣225000;
(2)由题意,得5000+8-x0.1×500≤9000,
解得x≥7.2,
∵a=﹣5000<0,
∴抛物线开口向下,对称轴为直线x=7,
∵x≥7.2,
∴此时函数图象在对称轴的右侧,y随x的增大而减小,
∴x=7.2(元)时,y取得最大值,ymax=19800(元);
答:当批发单价为7.2元时,饮料厂每天的利润最大,最大利润是19800元;
(3)根据题意得﹣5000x2+70000x﹣225000=18750,
解得:x1=6.5,x2=7.5,
∵抛物线开口向下,
∴当6.5≤x≤7.5时,每天的利润不低于18700元,
∵每天的总成本不超过42500元,
∴5(5000+8-x0.1×500)≤42500,
解得x≥7.3,
∴7.3≤x≤7.5,
答:批发单价应控制在7.3元到7.5元之间.
28.如图,已知抛物线y=ax2+bx﹣3的图象与x轴交于点A(1,0)和B(3,0),与y轴交于点C.D是抛物线的顶点,对称轴与x轴交于E.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图1,在抛物线的对称轴DE上求作一点M,使△AMC的周长最小,并求出点M的坐标和周长的最小值.
(3)如图2,点P是x轴上的动点,过P点作x轴的垂线分别交抛物线和直线BC于F、G.设点P的横坐标为m.是否存在点P,使△FCG是等腰三角形?若存在,直接写出m的值;若不存在,请说明理由.
【解答】(1)y=﹣x2+4x﹣3;(2)△AMC的周长最小值为10+32,点M(2,﹣1);(3)存在,m=5或m=4或m=3+2或3-2.
【解析】(1)将点A、B的坐标代入抛物线表达式得:0=a+b-30=9a+3b-3,
解得a=-1b=4,
∴抛物线的解析式为:y=﹣x2+4x﹣3;
(2)如下图,连接BC交DE于点M,此时MA+MC最小,
又因为AC是定值,所以此时△AMC的周长最小.
由题意可知OB=OC=3,OA=1,
∴BC=CO2+OB2=32,同理AC=10,
∴此时△AMC的周长=AC+AM+MC=AC+BC=10+32;
∵DE是抛物线的对称轴,与x轴交点A(1,0)和B(3,0),
∴AE=BE=1,对称轴为 x=2,
由OB=OC,∠BOC=90°得∠OBC=45°,
∴EB=EM=1,
又∵点M在第四象限,在抛物线的对称轴上,
∴M(2,﹣1);
(3)存在这样的点P,使△FCG是等腰三角形.
∵点P的横坐标为m,故点F(m,﹣m2+4m﹣3),点G(m,m﹣3),
则FG2=(﹣m2+4m﹣3)2,CF2=(m2﹣3m)2,GC2=2m2,
当FG=FC时,则(﹣m2+4m﹣3)2=(m2﹣3m)2,解得m=0(舍去)或4;
当GF=GC时,同理可得m=0(舍去)或3±2;
当FC=GC时,同理可得m=0(舍去)或5,
综上,m=5或m=4或m=3+2或3-2.
29.某地摊上的一种玩具,已知其进价为50元/个,试销阶段发现将售价定为80元/个时,每天可销售20个,后来为了扩大销售量,适当降低了售价,销售量y(个)与降价x(元)的关系如图所示.
(1)求销量y与降价x之间的关系式;
(2)该玩具每个降价多少元,可以恰好获得750元的利润?
(3)若要使得平均每天销售这种玩具的利润W最大,则每个玩具应该降价多少元?最大的利润W为多少元?
【解答】(1)y=2x+20;(2)玩具每个降价5元或15元,可以恰好获得750元的利润;(3)每个玩具应该降价10元时,W的最大值为800元.
【解析】(1)设销量y与降价x之间的关系式y=kx+b,
将点(2,24)、(4,28)代入上式得24=2k+b28=4k+b,解得k=2b=20,
故销量y与降价x之间的关系式y=2x+20;
(2)由题意得:(80﹣x﹣50)(2x+20)=750,
解得x=5或15(元),
故该玩具每个降价5元或15元,可以恰好获得750元的利润;
(3)由题意得:W=(80﹣x﹣50)(2x+20)=﹣2(x﹣10)2+800,
∵﹣2<0,
故当x=10(元)时,W的最大值为800(元).
30.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+2x+c与x轴交于A(﹣1,0),B(3,0)两点,与y轴交于点C.
(1)求抛物线y=ax2+2x+c的解析式;
(2)点D为抛物线上对称轴右侧、x轴上方一点,DE⊥x轴于点E,DF∥AC交抛物线对称轴于点F,求DE+DF的最大值;
(3)①在拋物线上是否存在点P,使以点A,P,C为顶点的三角形,是以AC为直角边的直角三角形?若存在,请求出符合条件的点P的坐标;若不存在,请说明理由;
②点Q在抛物线对称轴上,其纵坐标为t,请直接写出△ACQ为锐角三角形时t的取值范围.
【解答】(1)y=﹣x2+2x+3;(2)DE+DF有最大值为132;(3)①存在,符合条件的点P的坐标为(73,209)或(103,-139);②-23<t<1或2<t<83.
【解析】(1)设抛物线解析式为y=a(x+1)(x﹣3),
即y=ax2﹣2ax﹣3a,
∴﹣2a=2,解得a=﹣1,
∴抛物线解析式为y=﹣x2+2x+3;
(2)当x=0时,y=﹣x2+2x+3=3,则C(0,3),
设直线AC的解析式为y=px+q,把A(﹣1,0),
C(0,3)代入得-p+q=0q=3,解得p=3q=3,
∴直线AC的解析式为y=3x+3,
如图1,过D作DG垂直抛物线对称轴于点G,设D(x,﹣x2+2x+3),
∵DF∥AC,
∴∠DFG=∠ACO,
而抛物线对称轴为x=1,
∴DG=x﹣1,DF=10(x﹣1),
∴DE+DF=﹣x2+2x+3+10(x﹣1)=﹣x2+(2+10)x+3-10=-(x-2+102)2+132,
∵﹣1<0,
∴当x=2+102,DE+DF有最大值为132;
(3)①存在;
如图2,过点C作AC的垂线交抛物线于点P1,
∵直线AC的解析式为y=3x+3,
则直线AC倾斜角的正切值为3,则直线P1C倾斜角的正切值为13,
∴直线P1C的解析式可设为y=-13x+m,把C(0,3)代入得m=3,
∴直线P1C的解析式为y=-13x+3,解方程组y=-x2+2x+3y=-13x+3,
解得x=0y=3或x=73y=209,
则此时P1点坐标为(73,209);
过点A作AC的垂线交抛物线于P2,
同理可设直线AP2的解析式可设为y=-13x+n,
把A(﹣1,0)代入上式并解得n=-13,
∴直线PC的解析式为y=-13x-13,
解方程组y=-x2+2x+3y=-13x-13,解得x=-1y=0或x=103y=-139,
则此时P2点坐标为(103,-139),
综上所述,符合条件的点P的坐标为(73,209)或(103,-139);
②答:-23<t<1或2<t<83.
如图3,抛物线y=﹣x2+2x+3对称轴为直线x=1,过点C作CQ1⊥AC交对称轴于Q1,过点A作AQ2⊥AC交对称轴于Q2,
∵A(﹣1,0),C(0,3),
∴直线AC解析式为y=3x+3,
∵CQ1⊥AC,
∴直线CQ1解析式为y=-13x+3,
令x=1,得y=-13×1+3=83,
∴Q1(1,83);
∵AQ2⊥AC,
∴直线AQ2解析式为y═-13x-13,令x=1,得y=-13×1-13=-23,
∵∠AQC=90°时,AQ2+CQ2=AC2,
∴(﹣1﹣1)2+t2+(1﹣0)2+(t﹣3)2=(10)2,解得:t1=1,t2=2,
∴当1≤t≤2时,∠AQC≥90°,
∵△ACQ为锐角三角形,点Q(1,t)必须在线段Q1Q2上(不含端点Q1、Q2),
∴-23<t<1或2<t<83.
31.如图(1),抛物线y=ax2+bx经过A和B(3,﹣3)两点,点A在x轴的正半轴,且OA=4.
(1)求抛物线的解析式;
(2)若点M是抛物线上一动点,且在直线OB的下方(不与O、B重合),过M作MK⊥x轴,交直线BO于点N,过M作MP∥x轴,交直线BO于点P,求出△MNP周长的最大值及周长取得最大值时点M的坐标;
(3)如图(2),过B作BD⊥y轴于点D,交抛物线于点C,连接OC,在抛物线上是否存在点Q使得S△OCD:S△OCQ=3:2,若存在,请求出点Q的坐标,若不存在,请说明理由.
【解答】(1)抛物线解析式为:y=x2﹣4x;(2)点M坐标为(32,-154),△MNP的周长的最大值为92+924;(3)点Q坐标为(﹣1,5)或(2,﹣4).
【解析】(1)∵点A在x轴的正半轴,且OA=4,
∴点A(4,0),
∵抛物线y=ax2+bx经过A(4,0),B(3,﹣3),
∴0=16a+4b-3=9a+3b,
解得a=1b=-4,
∴抛物线解析式为:y=x2﹣4x;
(2)∵点B(3,﹣3),
∴直线OB解析式为y=﹣x,
设点M(m,m2﹣4m),
∴点N(m,﹣m),K(m,0),
∴OK=KN,
∴∠KON=∠KNO=45°,
∵MP∥x轴,
∴∠MPN=∠KON=45°,
∴∠MPN=∠KNO=∠MNP=45°,
∴MP=MN,
∴NP=2MN,
∵△MNP的周长=MN+MP+NP=2MN+2MN=2(4m﹣m2﹣m)+2(4m﹣m2﹣m)=(2+2)(3m﹣m2)=﹣(2+2)[(m-32)2-94],
∴当m=32时,△MNP的周长的最大值为92+924,
此时点M坐标为(32,-154);
(3)存在点Q使得S△OCD:S△OCQ=3:2,
理由如下:
如图(2),在线段CB上截取CE=23,连接OE,过点E作OC的平行线交抛物线于点Q,连接OQ,
∵S△OCE=12×CE×OD=12×23×3=1,且OC∥QE,
∴S△OCQ=1,
∵BD⊥y轴,
∴OD=3,点C纵坐标为﹣3,
∴﹣3=x2﹣4x,
∴x1=1,x2=3,
∴点C(1,﹣3),
∴CD=1,
∴S△OCD=12×1×3=32,
∴S△OCD:S△OCQ=3:2,
∵点O(0,0),点C(1,﹣3),
∴直线OC解析式为:y=﹣3x,
∵CE=23,
∴点E(53,﹣3),
∵OC∥EQ,
∴设EQ的解析式为:y=﹣3x+b,
∴﹣3=﹣3×53+b,
∴b=2,
∴EQ的解析式为:y=﹣3x+2,
联立方程组可得y=-3x+2y=x 2-4x,
∴x 1=-1y 1=5,x 2=2y 2=-4,
∴点Q坐标为(﹣1,5)或(2,﹣4).
32.已知抛物线与x轴交于点A(﹣2,0)、B(3,0),与y轴交于点C(0,4).
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图1,点P是抛物线上位于第一象限内的一点,当四边形ABPC的面积最大时,求出四边形ABPC的面积最大值及此时点P的坐标.
(3)如图2,将抛物线向右平移12个单位,再向下平移2个单位.记平移后的抛物线为y',若抛物线y'与原抛物线对称轴交于点Q.点E是新抛物线y'对称轴上一动点,在(2)的条件下,当△PQE是等腰三角形时,求点E的坐标.
【解答】(1)y=-23x2+23x+4;(2)-(t-32)2+494,P点的坐标为(32,72);(3)点E的坐标为(1,114)或(1,2+3)或(1,2-3)或(1,72+3)或(1,72-3).
【解析】(1)∵抛物线与x轴交于点A(﹣2,0)、B(3,0),
∴可设抛物线的解析式为:y=a(x+2)(x﹣3)(a≠0),
把C(0,4)代入y=a(x+2)(x﹣3)(a≠0)中,得
4=﹣6a,
∴a=-23,
∴抛物线的解析式为:y=-23(x+2)(x-3),
即y=-23x2+23x+4;
(2)设P点的坐标为(t,-23t2+23t+4),过点P作PM⊥x轴,与BC交于点M,如图1,
设直线BC的解析式为y=kx+b(k≠0),则
3k+b=0b=4,
解得k=-43b=4,
∴直线BC的解析式为:y=-43x+4,
∴M(t,-43t+4),
∴PM=-23t2+2t,
∴S△BPC=12PM⋅OB=12(-23t2+2t)×3=-t2+3t,
S△AOC=12AO⋅OC=12×2×4=4,
S△BOC=12OB⋅OC=12×3×4=6,
∴S四边形ABPC=S△AOC+S△BOC+S△BPC=-t2+3t+10=-(t-32)2+494,
∴当t=32时,S四边形ABPC取最大值,
∴此时P点的坐标为(32,72);
(3)∵将抛物线向右平移12个单位,再向下平移2个单位.记平移后的抛物线为y',
∴y′的解析式为y=-32(x-12)2+32(x-12)+4-2,即y=-32x2+3x+78,
∴抛物线y′的对称轴为x=1,
∵抛物线y=-32x2+32x+4=-32(x-12)2+358,
∴抛物线y=-23x2+23x+4的对称轴为直线x=12,
把x=12代入y=-32x2+3x+78中,得y=2,
∴Q点的坐标为(12,2),
设E的坐标为(1,n)
①当PE=QE时,则PE2=QE2,
即(32-1)2+(72-n)2=(1-12)2+(n-2)2,
解得,n=114,
∴E(1,114),
②当PQ=QE时,则PQ2=QE2,
即(32-12)2+(72-2)2=(1-12)2+(n-2)2,
解得,n=2±3,
∴E点的坐标为(1,2+3)或(1,2-3);
③当PQ=PE时,则PQ2=PE2,
即(32-12)2+(72-2)2=(32-1)2+(72-n)2,
解得,n=72±3,
∴点E的坐标为(1,72+3)或(1,72-3).
综上,当△PQE是等腰三角形时,点E的坐标为(1,114)或(1,2+3)或(1,2-3)或(1,72+3)或(1,72-3).
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