


初中数学人教版(2024)九年级上册22.1.1 二次函数达标测试
展开【名师点睛】
二次函数y=a(x-h)²+k的图象与性质
【典例剖析】
【例1】(2022·浙江台州·九年级期末)一条抛物线由抛物线y=2x2平移得到,对称轴为直线x=−1,并且经过点(1,1).
(1)求该抛物线的解析式,并指出其顶点坐标;
(2)该抛物线由抛物线y=2x2经过怎样平移得到?
【例2】(2022·全国·九年级课时练习)在平面直角坐标系中,设二次函数y=−12x−2m2+3−m(m是实数).
(1)当m=2时,若点A8,n在该函数图象上,求n的值.
(2)小明说二次函数图象的顶点在直线y=−12x+3上,你认为他的说法对吗?为什么?
(3)已知点P(a+1,c),Q(4m−5+a,c)都在该二次函数图象上,求证:c≤138.
【变式2】(2022·吉林吉林·一模)在平面直角坐标系中,抛物线y=−x−m2+mm>0的顶点为A,与y轴相交于点B.
(1)点A的坐标为______,点B的坐标为_______;(用含m的式子表示)
(2)当0≤x≤4时,设抛物线y=−x−m2+mm>0的最高点的纵坐标为n;
①当m=3时,n=______;当m=5时,n=______;
②求出n关于m的函数解析式,并写出自变量m的取值范围;
③当抛物线的最高点到x轴的距离不大于2时,请直接写出m的取值范围.
【例3】(2019·河南·许昌市第一中学九年级期中)如果两个函数的图象关于原点对称,那么我们把这两个函数称为中心对称函数,如y=(x﹣1)2+2与y=﹣(x+1)2﹣2互为中心对称函数.根据以上信息,解答下列问题:
(1)填空:函数y=﹣2(x+4)2﹣1的中心对称函数为 .
(2)若函数y=3(x+m)2﹣4与y=a(x+m)2+n互为中心对称函数,请求出两函数顶点的距离d.
【满分训练】
一、单选题
1.(2022·辽宁大连·九年级期末)抛物线y=﹣12(x+1)2﹣2的对称轴是( )
A.直线x=1B.直线x=﹣1C.直线x=2D.直线x=﹣2
2.(2022·山西吕梁·九年级期末)对于二次函数y=﹣(x﹣1)2+4,下列说法不正确的是( )
A.当x=1时,y有最大值3B.当x≥1时,y随x的增大而减小
C.开口向下D.函数图象与x轴交于点(﹣1,0)和(3,0)
3.(2022·湖南郴州·中考真题)关于二次函数y=x−12+5,下列说法正确的是( )
A.函数图象的开口向下B.函数图象的顶点坐标是−1,5
C.该函数有最大值,是大值是5D.当x>1时,y随x的增大而增大
4.(2022·重庆巴蜀中学八年级期中)关于抛物线y=x−12+2,下列说法不正确的是( )
A.开口向上B.顶点坐标为1,2C.当x=1时,y有最大值2D.对称轴是直线x=1
5.(2022·浙江丽水·一模)关于二次函数y=−3(x−2)2+5的最大值或最小值,下列说法正确的是( )
A.有最大值2B.有最小值2C.有最大值5D.有最小值5
6.(2022·浙江宁波·中考真题)点A(m-1,y1),B(m,y2)都在二次函数y=(x-1)2+n的图象上.若y1<y2,则m的取值范围为( )
A.m>2B.m>32C.m<1D.32
A.0B.1C.0或1D.±1
8.(2022·浙江金华·三模)若二次函数y=2(x−1)2−1的图象如图所示,则坐标原点可能是( )
A.点AB.点BC.点CD.点D
9.(2022·全国·九年级)下列关于二次函数y=−x−m2+m2+1(m为常数)的结论错误的是( )
A.当x>0时,y随x的增大而减小B.该函数的图象一定经过点0,1
C.该函数图象的顶点在函数y=x2+1的图象上D.该函数图象与函数y=−x2的图象形状相同
10.(2022·山东威海·一模)小明研究二次函数y=x−m2+m−1(m为常数)性质时,得出如下结论:①这个函数图象的顶点始终在直线y=x-1上;②存在两个m的值,使得函数图象的顶点与x轴的两个交点构成等腰直角三角形;③点Ax1,y1与点Bx2,y2在函数图象上,若x1
二、填空题
11.(2020·黑龙江·集贤县第七中学九年级期中)抛物线y=−3(x−5)2+5的顶点坐标是____________.
12.(2022·黑龙江·哈尔滨市第四十七中学三模)二次函数y=(x-1)2+2的最小值是__________.
13.(2022·江苏无锡·模拟预测)抛物线y=4(x+3)2−2的顶点坐标是______.
14.(2022·云南大理·九年级期末)若一个二次函数的图像开口向下,顶点坐标为0,1,那么这个二次函数的解析式可以为_______.(只需写一个)
15.(2022·全国·九年级课时练习)将抛物线y=x−12−2先向左平移2个单位长度,再向上平移ℎ个单位长度.若得到的抛物线经过点−2,3,则ℎ的值是______.
16.(2022·广西河池·一模)已知A−2,y1,B2,y2,C2,y3三点在二次函数y=x−12+m的图象上,则y1,y2,y3的大小关系是______(用“<”号表示).
17.(2022·吉林·长春吉大附中力旺实验中学模拟预测)定义:我们将顶点的横坐标和纵坐标互为相反数的二次函数称为“互异二次函数”.如图,在正方形OABC中,点A0,2,点C2,0,则互异二次函数y=x−m2−m与正方形OABC有公共点时m的最大值是__________.
18.(2022·河北保定·二模)已知二次函数y=(x−2a)2+(a−1)(a为常数).
(1)若a=2,则二次函数的顶点坐标为___________;
(2)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=−1,a=0,a=1,a=2时,二次函数的图象,则它们的顶点坐标满足的函数解析式是___________.
三、解答
19.(2022·福建莆田·九年级期末)一抛物线以−1,9为顶点,且经过x轴上一点−4,0,求该抛物线解析式及抛物线与y轴交点坐标.
20.(2022·全国·九年级课时练习)如图,从152m高的某建筑物窗口A用水管向外给公园草坪喷水,喷出的水呈抛物线状(抛物线所在的平面与墙面垂直),已知喷出的水(抛物线)的最高点M离墙1m时最大高度为8m,求水流落地点B离墙的距离OB.
21.(2022·全国·九年级专题练习)已知二次函数y=−14(x−2m)2+3−4m(m是实数).
(1)小明说:当m的值变化时,二次函数图象的顶点始终在一条直线上运动,你认为他的说法对吗?为什么?
(2)已知点P(a−5,c),Q(4m+3+a,c)都在该二次函数图象上,求证:c≤15.
22.(2022·安徽·模拟预测)已知抛物线y=ax−ℎ2+k的顶点位于直线y=2x上,当该抛物线的顶点是原点时,则该抛物线经过点−2,2.
(1)当ℎ=−2时,求二次函数y=ax−ℎ2+k的解析式;
(2)当二次函数y=ax−ℎ2+k与x轴无交点时,求h的取值范围;
(3)二次函数y=ax−ℎ2+k与直线x=4交于点P,求点P到x轴距离的最小值.
23.(2022·河南·模拟预测)已知抛物线y=-(x-m)2+1与x轴的交点为A,B(B在A的右边),与y轴的交点为C.
(1)写出m=1时与抛物线有关的三个正确结论.
(2)当点B在原点的右边,点C在原点的下方时,是否存在△BOC为等腰三角形的情形?若存在,求出m的值;若不存在,请说明理由.
(3)请你提出两个对任意的m值都能成立的正确命题.
【讲练课堂】2022-2023学年九年级数学上册尖子生同步培优题典【人教版】
专题22.5二次函数y=a(x-h)²+k的图象与性质
【名师点睛】
二次函数y=a(x-h)²+k的图象与性质
【典例剖析】
【例1】(2022·浙江台州·九年级期末)一条抛物线由抛物线y=2x2平移得到,对称轴为直线x=−1,并且经过点(1,1).
(1)求该抛物线的解析式,并指出其顶点坐标;
(2)该抛物线由抛物线y=2x2经过怎样平移得到?
【答案】(1)抛物线为y =2(x+1)2-7,顶点坐标是(-1,-7);
(2)向左平移1个单位长度,再向下平移7个单位长度
【解析】
【分析】
(1)根据平移的规律平移后的抛物线为y=2(x+1)2+k,代入点(1,1),即可求出解析式;
(2)由抛物线的顶点式,根据左加右减,上加下减可得出答案.
(1)
解:设所求抛物线为y =2(x+1)2+k过(1,1)
则1 =2(1+1)2+k ,
解得k=-7,
∴所求抛物线为y =2(x+1)2-7.
顶点坐标是(-1,-7)
(2)
解:所求抛物线y =2(x+1)2-7是由抛物线y =2x2
向左平移1个单位长度,再向下平移7个单位长度得到
【点睛】
此题考查了待定系数法求二次函数解析式及图象的平移,掌握二次函数的顶点式y=a(x﹣h)2+k对应的开口方向、对称轴、顶点坐标是解题的关键.
【例2】.(2022·全国·九年级课时练习)在平面直角坐标系中,设二次函数y=−12x−2m2+3−m(m是实数).
(1)当m=2时,若点A8,n在该函数图象上,求n的值.
(2)小明说二次函数图象的顶点在直线y=−12x+3上,你认为他的说法对吗?为什么?
(3)已知点P(a+1,c),Q(4m−5+a,c)都在该二次函数图象上,求证:c≤138.
【答案】(1)-7
(2)对,理由见解析
(3)见解析
【解析】
【分析】
(1)把m=2,点A(8,n)代入解析式即可求解;
(2)由抛物线解析式,得顶点是(2m,3−m),把x=2m代入y=−12x+3,求出y值与3-m比较,若相等则即可判断小明说法正确,否则说法错误;
(3)由点P(a+1,c),Q(4m-5+a,c)的纵坐标相同,即可求得对称轴为直线x=a+1+4m−5+a2=a+2m-2,即可得出a+2m-2=2m,求得a=2,得到P(3,c),代入解析式即可得到 c=-12(3−2m)2+3-m=-2m2+5m-32=-2(m-54)2+138,根据二次函数的性质即可证得结论.
(1)
解:当m=2时,y=-12(x-4)2+1
∵A(8,n)在函数图象上,
∴n=-12(8-4)2+1=-7
(2)
解:由题意得,顶点是(2m,3−m)
当x=2m时,y=-12×2m+3=-m+3
∴顶点(2m,3−m)在直线y=-12x+3上
(3)
证明:∵P(a+1,c),Q(4m-5+a,c)都在二次函数的图象上
∴对称轴是直线x=a+1+4m-5+a2=a+2m-2
∴a+2m-2=2m ,
∴a=2,
∴P(3,c),
把P(3,c)代入抛物线解析式,得
∴c=-12(3−2m)2+3-m=-2m2+5m-32=-2(m-54)2+138,
∵-2<0,
∴c有最大值为138,
∴c≤138.
【点睛】
本题考查了二次函数图象与系数的关系,二次函数图象上点的坐标特征,二次函数的性质,熟练掌握二次函数的性质是解题的关键.
【变式2】(2022·吉林吉林·一模)在平面直角坐标系中,抛物线y=−x−m2+mm>0的顶点为A,与y轴相交于点B.
(1)点A的坐标为______,点B的坐标为_______;(用含m的式子表示)
(2)当0≤x≤4时,设抛物线y=−x−m2+mm>0的最高点的纵坐标为n;
①当m=3时,n=______;当m=5时,n=______;
②求出n关于m的函数解析式,并写出自变量m的取值范围;
③当抛物线的最高点到x轴的距离不大于2时,请直接写出m的取值范围.
【答案】(1)m,m,0,−m2+m
(2)①3,4;②当0
【分析】
(1)根据抛物线顶点式直接写出顶点坐标,让x=0,求出函数值即可;
(2)①当m=3时,函数解析式为y=−x−32+3,当0≤x≤4时,即可求出最高点的纵坐标为n=3,当m=5时,y=−x−52+5,抛物线的对称轴为x=5,当0≤x≤4时,抛物线y=−x−52+5随着x的增大而增大,把x=4代入求函数值即可;
②分两种情况当0
③当0
(1)
解:∵抛物线y=−x−m2+mm>0为顶点式,
∴顶点A坐标为(m,m),
当x=0时,y=-m2+m,
∴与y轴相交于点B(0,-m2+m),
故答案为:m,m,0,−m2+m.
(2)
当m=3时,函数解析式为y=−x−32+3,当0≤x≤4时,抛物线y=−x−32+3的最高点的纵坐标为n=3,
当m=5时,y=−x−52+5,抛物线的对称轴为x=5,当0≤x≤4时,抛物线y=−x−52+5随着x的增大而增大,当x=4的最高点的纵坐标为n=4,
故答案为3,4;
②当0
当m>4时,当0≤x≤4时,y随x的增大而增大,当x=4时,最高点纵坐标n=−4−m2+m=−m2+9m−16.
③当0
∵当抛物线的最高点到x轴的距离是m不大于2,
∴m≤2m>0,
∴0
∴当x=4时,最高点纵坐标n=−4−m2+m=−m2+9m−16.
∵当抛物线的最高点到x轴的距离是m不大于2,
∴-2≤−m2+9m−16≤2m>4,
当−m2+9m−16≤2−m2+9m−16≥−2,
解得m≤3,m≥62≤m≤7,
∴m≤3,m≥62≤m≤7m>4,
不等式组的解集为6≤m≤7,
综上所述,当抛物线的最高点到x轴的距离不大于2时.m的取值范围为:0
本题考查含有参数的抛物线问题,抛物线的解析式,抛物线性质,两轴交点坐标,利用最高点到x轴的距离列不等式组,解二次不等式,掌握含有参数的抛物线问题的解法,抛物线的解析式,抛物线性质,两轴交点坐标,利用最高点到x轴的距离列不等式组,解二次不等式是解题关键.
【例3】(2019·河南·许昌市第一中学九年级期中)如果两个函数的图象关于原点对称,那么我们把这两个函数称为中心对称函数,如y=(x﹣1)2+2与y=﹣(x+1)2﹣2互为中心对称函数.根据以上信息,解答下列问题:
(1)填空:函数y=﹣2(x+4)2﹣1的中心对称函数为 .
(2)若函数y=3(x+m)2﹣4与y=a(x+m)2+n互为中心对称函数,请求出两函数顶点的距离d.
【答案】(1)y=2(x﹣4)2+1
(2)8
【解析】
【分析】
(1)根据中心对称函数的定义,两个函数形状相同,开口方向相反,顶点关于原点对称对称即可.
(2)根据中心对称函数的定义,得到二次函数的顶点,进而即可求得d的值.
(1)
根据“如果两个函数的图象关于原点对称,那么我们把这两个函数称为中心对称函数”可得,
函数y=﹣2(x+4)2﹣1的中心对称函数为y=2(x﹣4)2+1;
故答案为:y=2(x﹣4)2+1.
(2)
∵函数y=3(x+m)2﹣4与y=a(x+m)2+n互为中心对称函数,
∴a=-3,m=-m ,n=4,
∴a=-3,m=0 ,n=4,
∴两个函数的顶点分别为(0,﹣4),(0,4),
∴两函数顶点的距离d为:4+4=8.
【点睛】
本题主要考查的是二次函数的图象与几何变换,得出变换的规律是解题的关键.
【满分训练】
一、单选题
1.(2022·辽宁大连·九年级期末)抛物线y=﹣12(x+1)2﹣2的对称轴是( )
A.直线x=1B.直线x=﹣1C.直线x=2D.直线x=﹣2
【答案】B
【解析】
【分析】
因为顶点式y=a(x-h)2+k,对称轴是直线x=h,所以抛物线y=(x+1)2+2的对称轴是直线x=-1.
【详解】
解:∵y=a(x-h)2+k,对称轴是直线x=h
∴抛物线y=(x+1)2+2的对称轴是直线x=-1
故选:B.
【点睛】
本题考查将二次函数的性质,解析式化为顶点式y=a(x-h)2+k,顶点坐标是(h,k),对称轴是直线x=h.
2.(2022·山西吕梁·九年级期末)对于二次函数y=﹣(x﹣1)2+4,下列说法不正确的是( )
A.当x=1时,y有最大值3B.当x≥1时,y随x的增大而减小
C.开口向下D.函数图象与x轴交于点(﹣1,0)和(3,0)
【答案】A
【解析】
【分析】
由抛物线解析式可直接得出抛物线的开口方向、顶点坐标、对称轴,可判断A、B、C,令y=0,解关于x的一元二次方程则可求得答案.
【详解】
解:A.当x=1时,y有最大值4,该选项说法不正确,符合题意;
B.当x≥1时,y随x的增大而减小,该选项说法正确,不符合题意;
C.开口向下,该选项说法正确,不符合题意;
D.令y=0,则−x−12+4=0,解得x1=−1,x2=3,所以函数图象与x轴交于点(﹣1,0)和(3,0),该选项说法正确,不符合题意;
故选:A.
【点睛】
本题考查了抛物线与x轴的交点:把求二次函数y=ax2+bx+c(a,b,c是常数,a≠0)与x轴的交点坐标问题转化为解关于x的一元二次方程,也考查了二次函数的性质,熟练掌握二次函数表达式与图象的关系是解答本题的关键.
3.(2022·湖南郴州·中考真题)关于二次函数y=x−12+5,下列说法正确的是( )
A.函数图象的开口向下B.函数图象的顶点坐标是−1,5
C.该函数有最大值,是大值是5D.当x>1时,y随x的增大而增大
【答案】D
【解析】
【分析】
由抛物线的表达式和函数的性质逐一求解即可.
【详解】
解:对于y=(x-1)2+5,
∵a=1>0,故抛物线开口向上,故A错误;
顶点坐标为(1,5),故B错误;
该函数有最小值,是小值是5,故C错误;
当x>1时,y随x的增大而增大,故D正确,
故选:D.
【点睛】
本题考查的是抛物线与x轴的交点,主要考查函数图象上点的坐标特征,要求学生非常熟悉函数与坐标轴的交点、顶点等点坐标的求法,及这些点代表的意义及函数特征.
4.(2022·重庆巴蜀中学八年级期中)关于抛物线y=x−12+2,下列说法不正确的是( )
A.开口向上B.顶点坐标为1,2C.当x=1时,y有最大值2D.对称轴是直线x=1
【答案】C
【解析】
【分析】
根据二次函数y=ax−ℎ2+k的图象和性质,逐项判断即可求解.
【详解】
解:A、因为1>0,所以抛物线开口向上,故本选项正确,不符合题意;
B、抛物线y=x−12+2的顶点坐标为1,2,故本选项正确,不符合题意;
C、因为1>0,所以当x=1时,y有最小值2,故本选项错误,符合题意;
D、抛物线y=x−12+2的对称轴是直线x=1,故本选项正确,不符合题意;
故选:C
【点睛】
本题主要考查了二次函数y=ax−ℎ2+k的图象和性质,熟练掌握二次函数y=ax−ℎ2+k(其中a≠0,h,k为常数)的图象和性质是解题的关键.
5.(2022·浙江丽水·一模)关于二次函数y=−3(x−2)2+5的最大值或最小值,下列说法正确的是( )
A.有最大值2B.有最小值2C.有最大值5D.有最小值5
【答案】C
【解析】
【分析】
由抛物线解析式可求得开口方向、对称轴、顶点坐标,可求得答案.
【详解】
解:∵二次函数y=−3(x−2)2+5,
∴抛物线开口向下,对称轴为x=2,顶点坐标为(2,5),
∴当x=2时,y有最大值为5;
∴选项A,B,D错误,C正确,
故选:C.
【点睛】
本题主要考查二次函数的性质,掌握二次函数的顶点式是解题的关键,即在y=a(x-h)2+k中,对称轴为x=h,顶点坐标为(h,k).
6.(2022·浙江宁波·中考真题)点A(m-1,y1),B(m,y2)都在二次函数y=(x-1)2+n的图象上.若y1<y2,则m的取值范围为( )
A.m>2B.m>32C.m<1D.32
【解析】
【分析】
根据y1<y2列出关于m的不等式即可解得答案.
【详解】
解:∵点A(m-1,y1),B(m,y2)都在二次函数y=(x-1)2+n的图象上,
∴y1=(m-1-1)2+n=(m-2)2+n,
y2=(m-1)2+n,
∵y1<y2,
∴(m-2)2+n<(m-1)2+n,
∴(m-2)2-(m-1)2<0,
即-2m+3<0,
∴m>32,
故选:B.
【点睛】
本题考查了二次函数图象上点的坐标特征,解题的关键是根据已知列出关于m的不等式.
7.(2022·江西南昌·二模)已知抛物线y=−(x−m)2+2m过不同的两点A(a,n),B(b,n),则当点C(a+b,m)在该函数图象上时,m的值为( )
A.0B.1C.0或1D.±1
【答案】C
【解析】
【分析】
由Aa,n,Bb,n都在抛物线y=−(x−m)2+2m上,得到n=−a−m2+2mn=−b−m2+2m,进而得到a+b=2m,由C(a+b,m)也在抛物线上,m=−a+b−m2+2m,代入化简得到mm−1=0,解出即可得出结果.
【详解】
解:∵Aa,n,Bb,n都在抛物线y=−(x−m)2+2m上,
∴n=−a−m2+2mn=−b−m2+2m,
∴−a−m2+2m=−b−m2+2m,
∴a−m2−b−m2=0,
∴a+b−2ma−b=0,
∵A,B是不同的两个点,
∴a≠b,
∴a+b−2m=0,
∴a+b=2m,
∵Ca+b,m在抛物线的图象上,
∴m=−a+b−m2+2m,
∴m=−2m−m2+2m,
∴m=2m−m2,
∴m2−m=0,
∴mm−1=0,
∴m=0或m=1.
故选:C.
【点睛】
本题主要考查了点在抛物线图象上,即点的坐标满足函数解析式,理解好题意是解此题的关键.
8.(2022·浙江金华·三模)若二次函数y=2(x−1)2−1的图象如图所示,则坐标原点可能是( )
A.点AB.点BC.点CD.点D
【答案】A
【解析】
【分析】
根据函数解析式确定函数的顶点坐标,由此得到答案.
【详解】
由y=2(x−1)2−1可得,函数图象的顶点坐标为(1,-1),
由图可知,函数的顶点在线段CD上,
∴C、D的纵坐标为-1,D点的横坐标大于1,
∵由图可知B、D的横坐标相等,
∴B点的横坐标也大于1,
∴坐标原点只有可能是点A,
故选:A.
【点睛】
此题考查二次函数的性质及二次函数的图象,熟练确定二次函数图象的顶点坐标是解题的关键.
9.(2022·全国·九年级)下列关于二次函数y=−x−m2+m2+1(m为常数)的结论错误的是( )
A.当x>0时,y随x的增大而减小B.该函数的图象一定经过点0,1
C.该函数图象的顶点在函数y=x2+1的图象上D.该函数图象与函数y=−x2的图象形状相同
【答案】A
【解析】
【分析】
利用二次函数的性质一一判断即可.
【详解】
解:A.∵y=﹣(x﹣m)2+m2+1,
∴抛物线开口向下,对称轴为直线x=m,当x>m时,y随x的增大而减小,故选项错误,符合题意;
B.∵在函数y=﹣(x﹣m)2+m2+1中,令x=0,则y=﹣m2+m2+1=1,
∴该函数的图象一定经过点(0,1),故选项正确,不符合题意;
C.∵抛物线开口向下,当x=m时,函数y有最大值m2+1,函数图像的顶点为(m,m2+1),
对于函数y=x2+1,当x=m时,y=x2+1,
∴该函数的图象的顶点在函数y=x2+1的图象上.故选项正确,不符合题意;
D.∵二次函数y=﹣(x﹣m)2+m+1(m为常数)与函数y=﹣x2的二次项系数相同,
∴该函数的图象与函数y=﹣x2的图象形状相同, 故选项正确,不符合题意;
故选:A
【点睛】
此题考查二次函数,解题的关键是熟练掌握二次函数的性质,属于中考常考题型.
10.(2022·山东威海·一模)小明研究二次函数y=x−m2+m−1(m为常数)性质时,得出如下结论:①这个函数图象的顶点始终在直线y=x-1上;②存在两个m的值,使得函数图象的顶点与x轴的两个交点构成等腰直角三角形;③点Ax1,y1与点Bx2,y2在函数图象上,若x1
【答案】B
【解析】
【分析】
根据函数解析式,结合函数图象的顶点坐标、对称轴以及增减性依次对4个结论作出判断即可.
【详解】
解:二次函数y=x−m2+m−1(m为常数)
∴顶点坐标为(m, m-1)
把x=m代入y=x-1,得:y=m-1,
∴这个函数图象的顶点始终在直线y=x-1上
故结论①正确;
②假设存在一个m的值,使得函数图象的顶点与x轴的两个交点构成等腰直角三角形
令y=0,得(x-m)2+m-1=0,其中m≤1
解得:x1=m+−m+1,x2=m−−m+1
∵顶点坐标为(m,m-1),且顶点与x轴的两个交点构成等腰直角三角形
∴|m-1|=|m-(m-−m+1)|
解得:m=0或1,
当m=1时,二次函数y=(x-1)2,此时顶点为(1,0),与x轴的交点也为(1,0),不构成三角形,舍去;
∴存在m=0,使得函数图象的顶点与x轴的两个交点构成等腰直角三角形
故结论②错误;
③∵x1+x2>2m
∴x1+x22>m
∵二次函数y=(x-m)2+m-1(m为常数)的对称轴为直线x=m
∴点A离对称轴的距离小于点B离对称轴的距离
∵x1<x2,且a=1>0
∴y1
④当-1<x<3时,y随x的增大而减小,且a=1>0
∴m的取值范围为m≥3.
故结论④正确.
故选:B.
【点睛】
本题主要考查了二次函数图象与二次函数的系数的关系,是一道综合性比较强的题目,需要利用数形结合思想解决本题.
二、填空题
11.(2020·黑龙江·集贤县第七中学九年级期中)抛物线y=−3(x−5)2+5的顶点坐标是____________.
【答案】(5,5)
【解析】
【分析】
根据顶点式解析式即可解答.
【详解】
解:抛物线y=−3(x−5)2+5的顶点坐标是(5,5),
故答案为:(5,5).
【点睛】
此题考查了顶点式解析式的组成特点:y=a(x−ℎ)2+k中顶点坐标为(h,k).
12.(2022·黑龙江·哈尔滨市第四十七中学三模)二次函数y=(x-1)2+2的最小值是__________.
【答案】2
【解析】
【分析】
根据二次函数y=(x-1)2+2的性质得抛物线的开口向上,即当横坐标等于在对称轴的值时函数取得最小值.
【详解】
解:二次函数y=(x-1)2+2的展开式为:y=x2−2x+3,
∵a=1>0,
∴抛物线的开口向上,
∴当x=−−22=1时,有最小值y=2,
故答案为:2.
【点睛】
本题考查了二次函数的性质,解题的关键是掌握二次函数的性质.
13.(2022·江苏无锡·模拟预测)抛物线y=4(x+3)2−2的顶点坐标是______.
【答案】−3,−2
【解析】
【分析】
直接利用二次函数的顶点式解析式读取即可.
【详解】
解:∵y=4x+32−2,
∴顶点坐标为−3,−2,
故答案为:−3,−2.
【点睛】
本题考查了二次函数的顶点式解析式,解题关键是掌握y=ax+ℎ2+ka≠0的顶点坐标为−ℎ,k.
14.(2022·云南大理·九年级期末)若一个二次函数的图像开口向下,顶点坐标为0,1,那么这个二次函数的解析式可以为_______.(只需写一个)
【答案】y=−2x2+1(答案不唯一)
【解析】
【分析】
由二次函数的图象开口向下,可知a为负数,取a= -2,再由顶点坐标为(0,1),即可得出二次函数的解析式.
【详解】
∵二次函数的图象开口向下,
∴可知a为负数,取a= -2,
∵顶点坐标为(0,1),
∴二次函数的解析式为:
y=-2(x-0)2+1=-2x2+1,
故答案为: y= -2x2 + 1(答案不唯一).
【点睛】
本题考查了用待定系数法求二次函数解析式,掌握顶点式的特点是解决问题的关键.
15.(2022·全国·九年级课时练习)将抛物线y=x−12−2先向左平移2个单位长度,再向上平移ℎ个单位长度.若得到的抛物线经过点−2,3,则ℎ的值是______.
【答案】4
【解析】
【分析】
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:∵抛物线y=x−12−2的顶点坐标为(1, -2),
先向左平移2个单位长度,再向上平移ℎ个单位长度
则平移后抛物线的顶点坐标为−1,−2+ℎ
∴平移后的抛物线解析式为y=x+12−2+ℎ,
∵平移后的抛物线经过点−2,3,∴3=−2+12−2+ℎ
解得ℎ=4.
故答案为:4.
【点睛】
本题考查了抛物线的平移规律.关键是确定平移前后抛物线的顶点坐标,寻找平移规律.
16.(2022·广西河池·一模)已知A−2,y1,B2,y2,C2,y3三点在二次函数y=x−12+m的图象上,则y1,y2,y3的大小关系是______(用“<”号表示).
【答案】y2
【分析】
二次函数开口朝上,图象上的点距离对称轴越远,对应的函数值越大,照此规律比较点与对称轴的远近即可求解.
【详解】
解:在二次函数y=x−12+m中,a=1>0,
∴二次函数开口朝上,对称轴为x=1,
∴当点距离对称轴越远时,其对应的函数值越大,
由1-(-2)=3>2-1>2-1,
得:y2
本题考查了二次函数图象上点的坐标特征,掌握利用点与对称轴远近比较函数值大小的方法是解题关键.
17.(2022·吉林·长春吉大附中力旺实验中学模拟预测)定义:我们将顶点的横坐标和纵坐标互为相反数的二次函数称为“互异二次函数”.如图,在正方形OABC中,点A0,2,点C2,0,则互异二次函数y=x−m2−m与正方形OABC有公共点时m的最大值是__________.
【答案】5+172
【解析】
【分析】
根据抛物线顶点横纵坐标的关系得出抛物线顶点的运动轨迹,结合正方形的位置,则可得到当抛物线经过点B时m取最大值,依此列式求解即可.
【详解】
解:∵抛物线顶点坐标为m,−m ,
∴抛物线顶点在直线y= -x上移动,
∵四边形AOBC为正方形,点A(0,2),点C(2,0),
∴点B坐标为2,2,
如图,当抛物线经过点B时,m取最大值,
将2,0代入y=x−m2−m中,
则2=2−m2−m,
解得m=5+172 或5−172(舍去),
故答案为:5+172.
【点睛】
本题考查二次函数图象和性质和图象平移的特点,解题关键是掌握二次函数图象与系数的关系及图象平移的特点.
18.(2022·河北保定·二模)已知二次函数y=(x−2a)2+(a−1)(a为常数).
(1)若a=2,则二次函数的顶点坐标为___________;
(2)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=−1,a=0,a=1,a=2时,二次函数的图象,则它们的顶点坐标满足的函数解析式是___________.
【答案】 4,1 y=x2−1
【解析】
【分析】
本题给出的是二次函数的顶点式,可以推出二次函数的顶点坐标为(2a,a-1),第一小问直接把a=2代入顶点坐标即可,第二小问要进行等量变换,具体见详解.
【详解】
①由题目所给二次函数顶点式可知,二次函数的顶点坐标为(2a,a-1),当a=2时,二次函数顶点坐标为(4,1);
②设顶点坐标为(x,y),则x=2a,可知,a=x2,则y=a-1=x2−1.
故答案为y=x2−1.
【点睛】
本题考查了根据二次函数的顶点式直接写出顶点坐标,第二问需要用等量变换,消掉a,得到y关于x的关系式.
三、解答题
19.(2022·福建莆田·九年级期末)一抛物线以−1,9为顶点,且经过x轴上一点−4,0,求该抛物线解析式及抛物线与y轴交点坐标.
【答案】y=﹣x2-2x+8;抛物线与y轴交点为0,8
【解析】
【分析】
知道顶点和抛物线上一点,可以用抛物线的顶点式求答;
【详解】
解:设抛物线解析式为y=ax−ℎ2+k,
依题意ℎ=−1,k=9,将−4,0代入y=ax+12+9中,
得0=9a+9,解得a=−1,
∴抛物线解析式为y=−x+12+9,即y=﹣x2-2x+8;
令x=0,则y=8,
∴抛物线与y轴交点为0,8.
【点睛】
本题考查待定系数法求二次函数的解析式;在知道顶点坐标的时候,利用顶点式求二次函数解析式十分方便.
20.(2022·全国·九年级课时练习)如图,从152m高的某建筑物窗口A用水管向外给公园草坪喷水,喷出的水呈抛物线状(抛物线所在的平面与墙面垂直),已知喷出的水(抛物线)的最高点M离墙1m时最大高度为8m,求水流落地点B离墙的距离OB.
【答案】水流落地点B离墙距离OB为5米
【解析】
【分析】
由题意可知M(1,8),A(0,152),且M为抛物线的顶点坐标,利用顶点式求出抛物线的解析式,令y=0即可求出OB的值;
【详解】
解:令OB为x轴,OA为y轴,向上,向右为正方向,建立坐标系,
设抛物线的解析式为y=a(x﹣1)2+8,
代入A(0,152)得152=a+8,
a=﹣0.5,
∴抛物线的解析式为:y=﹣0.5(x﹣1)2+8,
当y=0时,0=﹣0.5(x﹣1)2+8,
解得:x1=﹣3(舍去),x2=5,
∴OB=5米,
答:水流落地点B离墙距离OB为5米.
【点睛】
本题考查了二次函数的实际应用;掌握二次函数的顶点式及性质是解题关键.
21.(2022·全国·九年级专题练习)已知二次函数y=−14(x−2m)2+3−4m(m是实数).
(1)小明说:当m的值变化时,二次函数图象的顶点始终在一条直线上运动,你认为他的说法对吗?为什么?
(2)已知点P(a−5,c),Q(4m+3+a,c)都在该二次函数图象上,求证:c≤15.
【答案】(1)对的,理由见解析
(2)见解析
【解析】
【分析】
(1)根据顶点坐标即可得到当m的值变化时,二次函数图象的顶点始终在一条直线上运动;
(2)由P,Q的纵坐标相同,即可求出对称轴为直线x=a+2m-1,则可得方程a+2m-1=2m,从而求出a的值,得出P坐标为(-4,c),代入解析式可得c=−14(−4−2m)2+3−4m =−(m−4)2+15 ,最后根据二次函数的性质即可证得结论.
(1)
解:设顶点坐标为(x,y)
∵已知二次函数y=−14(x−2m)2+3−4m(m是实数),
∴x=2m,y=3-4m,
∴2x+y=3,
即y=-2x+3,
∴当m的值变化时,二次函数图象的顶点始终在直线y=-2x+3上运动,
故小明的说法是对的.
(2)
证明:点P(a−5,c),Q(4m+3+a,c)都在该二次函数图象上,
∴对称轴为直线x=a−5+4m+3+a2=a+2m−1 ,
∴a+2m−1=2m ,
∴a=1,
∴点P坐标为(-4,c)
代入y=−14(x−2m)2+3−4m,得c=−14(−4−2m)2+3−4m=−(m−4)2+15
∴c≤15.
【点睛】
本题考查了二次函数图象与性质,熟练掌握二次函数的性质是解题的关键.
22.(2022·安徽·模拟预测)已知抛物线y=ax−ℎ2+k的顶点位于直线y=2x上,当该抛物线的顶点是原点时,则该抛物线经过点−2,2.
(1)当ℎ=−2时,求二次函数y=ax−ℎ2+k的解析式;
(2)当二次函数y=ax−ℎ2+k与x轴无交点时,求h的取值范围;
(3)二次函数y=ax−ℎ2+k与直线x=4交于点P,求点P到x轴距离的最小值.
【答案】(1)y=12x+22−4
(2)ℎ>0
(3)6
【解析】
【分析】
(1)首先由题意可得y=ax2,即可求得a=12,把(h,k)代入函数y=2x,得2ℎ=k,据此即可求得k,即可求得解析式;
(2)由题意可得y=12x2−ℎx+12ℎ2+2ℎ,再根据一元二次方程根的判别式,即可求得;
(3)把2ℎ=k,x=4代入,根据二次函数的性质即可求得.
(1)
解:当该抛物线的顶点是原点时,该抛物线的解析式为y=ax2,
将−2,2代入,得2=4a,解得a=12.
把(h,k)代入函数y=2x,得2ℎ=k,
当ℎ=−2时,得2ℎ=k=−4,h=-2,
∴二次函数y=ax−ℎ2+k的解析式为y=12x+22−4;
(2)
解:由题意,得k=2ℎ,由(1)得,a=12,
∴y=ax−ℎ2+k=12x−ℎ2+2ℎ=12x2−ℎx+12ℎ2+2ℎ.
∵12>0,二次函数y=ax−ℎ2+k与x轴无交点,
∴Δ=ℎ2−4×12×12ℎ2+2ℎ=ℎ2−ℎ2−4ℎ=−4ℎ<0,
∴ℎ>0;
(3)
解:当x=4时,y=ax−ℎ2+k=124−ℎ2+2ℎ=12ℎ2−4ℎ+8+2ℎ=12ℎ2−2ℎ+8=12ℎ−22+6,
故当ℎ=2时,y有最小值6,故点P到x轴距离的最小值为6.
【点睛】
本题考查了利用待定系数法求二次函数的解析式,二次函数图象与x轴的交点问题,二次函数的性质,熟练掌握和运用二次函数的图象和性质是解决本题的关键.
23.(2022·河南·模拟预测)已知抛物线y=-(x-m)2+1与x轴的交点为A,B(B在A的右边),与y轴的交点为C.
(1)写出m=1时与抛物线有关的三个正确结论.
(2)当点B在原点的右边,点C在原点的下方时,是否存在△BOC为等腰三角形的情形?若存在,求出m的值;若不存在,请说明理由.
(3)请你提出两个对任意的m值都能成立的正确命题.
【答案】(1)抛物线的对称轴为直线x=1,抛物线与x轴的两个交点为(0,0),(2,0),抛物线开口向下
(2)存在,2
(3)无论m为何值,函数的始终有最大值1;无论m为何值,函数始终与x轴有两个不同的交点
【解析】
【分析】
(1)当m=1时,y=-(x-1)2+1,根据y=ax−ℎ2+k的性质写出三个结论即可;
(2)求得C(0,1-m2),根据点B在原点的右边,点C在原点的下方,可得m>1,根据等腰三角形的性质可得1+m=m2-1,解方程求解即可;
(3)根据y=ax−ℎ2+k的性质,可知无论m为何值,函数的始终有最大值1;无论m为何值,函数始终与x轴有两个不同的交点.
(1)
解:当m=1时,y=-(x-1)2+1,
∴抛物线的对称轴为直线x=1,
令y=0,-(x-1)2+1=0,
解得x1=0,x2=2,
抛物线与x轴的两个交点为(0,0),(2,0),
抛物线开口向下;
(2)
存在,理由如下:
令x=0,则y=1-m2,
∴C(0,1-m2),
令y=0,则x=1+m或x=m-1,
∴B(1+m,0),
∵点B在原点的右边,点C在原点的下方,
∴1+m>0,1-m2<0,
∴m>1,
∵△BOC为等腰三角形,
∴1+m=m2-1,
解得m=2或m=-1(舍),
∴m=2;
(3)
无论m为何值,函数始终有最大值1;
无论m为何值,函数始终与x轴有两个不同的交点.
【点睛】
本题考查了y=ax−ℎ2+k的性质,等腰三角形的性质,解一元二次方程,二次函数与坐标轴交点问题,掌握y=ax−ℎ2+k的性质是解题的关键.
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