初中数学第二十二章 二次函数综合与测试精品当堂达标检测题
展开一.选择题
1.已知抛物线y=﹣x2+bx+4经过点(﹣3,m)和(5,m)两点,则b的值为( )
A.﹣2B.﹣1C.1D.2
2.已知点(﹣1,y1),(,y2),(4,y3)都在抛物线y=﹣2x2+4x+c上,则y1,y2,y3的大小关系是( )
A.y2>y3>y1B.y1>y2>y3C.y2>y1>y3D.y1>y3>y2
3.将二次函数y=x2的图象先向左平移2个单位,再向上平移3个单位,得到的二次函数的表达式为( )
A.y=2x2+3B.y=﹣2x2﹣3C.y=(x﹣2)2﹣3D.y=(x+2)2+3
4.抛物线y=ax2+4x+c(a>0)经过点(x0,y0),且x0满足关于x的方程ax+2=0,则下列选项正确的是( )
A.对于任意实数x都有y≥y0
B.对于任意实数x都有y≤y0
C.对于任意实数x都有y>y0
D.对于任意实数x都有y<y0
5.已知函数y1=mx2+n,y2=nx+m(mn≠0),则两个函数在同一坐标系中的图象可能为( )
A.B.
C.D.
6.如图是二次函数y=ax2+bx+c图象的一部分,且过点A(3,0),二次函数图象的对称轴是直线x=1,下列结论正确的是( )
A.b2<4acB.ac>0C.a﹣b+c=0D.2a﹣b=0
7.二次函数y=ax2+bx+1(a≠0)的图象的顶点在第一象限,且过点(﹣1,0),设t=a+b+1,则t的取值范围为( )
A.0<t<2B.﹣1<t<0C.t<﹣1D.t<2
8.函数y=x2+2bx+6的图象与x轴两个交点的横坐标分别为x1,x2,且x1>1,x2﹣x1=4,当1≤x≤3时,该函数的最小值m与b的关系式是( )
A.m=2b+5B.m=4b+8C.m=6b+15D.m=﹣b2+4
9.已知二次函数y=ax2+2ax+3a﹣2(a是常数,且a≠0)的图象过点M(x1,﹣1),N(x2,﹣1),若MN的长不小于2,则a的取值范围是( )
A.a≥B.0<a≤C.﹣≤a<0D.a≤﹣
10.已知点A(x1,y1)和B(x2,y2)均在二次函数y=ax2﹣6ax+9a﹣4的图象上,且|x1﹣3|<|x2﹣3|,则下列说法错误的是( )
A.直线x=3是该二次函数图象的对称轴
B.当a<0时,该二次函数有最大值﹣4
C.该二次函数图象与坐标轴一定有一个或三个交点
D.当a>0时,y1<y2
11.在平面直角坐标系中,有两条抛物线关于x轴对称,且它们的顶点相距6个单位长度,若其中一条抛物线的函数表达式为y=﹣x2+4x+2m,则m的值是( )
A.﹣B.﹣C.1D.﹣或﹣
12.如图,抛物线y=x2﹣1与x轴交于A,B两点,D是以点C(0,4)为圆心,1为半径的圆上的动点,E是线段AD的中点,连接OE,BD,则线段OE的最小值是( )
A.B.C.3D.2
二.填空题
13.已知二次函数y=x2﹣4x+3,当自变量满足﹣1≤x≤3时,y的最大值为a,最小值为b,则a﹣b的值为 .
14.将抛物线y=x2+2向右平移3个单位,再向上平移2个单位后,那么所得新抛物线你的解析式为 .
15.如图,P是抛物线y=x2﹣x﹣4在第四象限的一点,过点P分别向x轴和y轴作垂线,垂足分别为A、B,则四边形OAPB周长的最大值为 .
16.如图,抛物线y=(x+2)2﹣1与x轴交于A、B两点(点A在点B的左边),与y轴交于点C,作直线AC.动点P是线段AC上一点,过点P作x轴的垂线交该抛物线于点Q,则线段PQ长的最大值为 .
17.抛物线y=ax2+bx+c与直线y=mx+n交于点A(﹣2,5)、B(3,)两点,则关于x的一元二次方程a(x+1)2+c﹣n=(m﹣b)(x+1)的两根之和是 .
18.二次函数y=ax2+bx+c的部分图象如图所示,有以下结论:
①3a﹣b=0;
②b2﹣4ac>0;
③5a﹣2b+c>0;
④4b+3c>0,
其中错误结论的序号是 .
三.解答题
19.如图,抛物线y=x2+2x﹣3与x轴交于A、B两点(点A在点B的左侧),交y轴于点C,抛物线的顶点为点D.
(1)求AB的长度和点D的坐标;
(2)求直线AC的函数表达式;
(3)点P是第四象限抛物线上一点,当2S△PAC=S△PAB时,求点P的坐标.
20.在平面直角坐标系中,记函数y=的图象为G,正方形ABCD的对称中心与原点重合,顶点A的坐标为(2,2),点B在第四象限.
(1)当n=1时.
①求G的最低点的纵坐标;
②求图象G上所有到x轴的距离为2的点的横坐标之和.
(2)当图象G与正方形ABCD的边恰好有两个公共点时,直接写出n的取值范围.
21.某网店专售一款电动牙刷,其成本为20元/支,销售中发现,该商品每天的销售量y(支)与销售单价x(元/支)之间存在如图所示的关系.
(1)求y与x之间的函数关系式.
(2)由于湖北省武汉市爆发了新型冠状病毒肺炎(简称“新冠肺炎”)疫情,该网店店主决定从每天获得的利润中抽出200元捐献给武汉,为了保证捐款后每天剩余利润不低于550元,如何确定这款电动牙刷的销售单价?
22.已知二次函数y=ax2+(3a+1)x+3(a<0).
(1)该函数的图象与y轴交点坐标为 ;
(2)当二次函数的图象与x轴的两个交点的横坐标均为整数,且a为负整数.
①求a的值及二次函数的表达式;
②画出二次函数的大致图象(不列表,只用其与x轴的两个交点A、B,且A在B的左侧,与y轴的交点C及其顶点D,并标出A,B,C,D的位置);
(3)在(2)的条件下,二次函数的图象上是否存在一点P,使△PCA为直角三角形,如果存在,求出点P的坐标;如果不存在,请说明理由.
23.某超市经销一种商品,每千克成本为50元,经试销发现,该种商品的每天销售量y(千克)与销售单价x(元/千克)满足一次函数关系,其每天销售单价,销售量的四组对应值如下表所示:
(1)求y(千克)与x(元/千克)之间的函数表达式;
(2)为保证某天获得600元的销售利润,则该天的销售单价应定为多少?
(3)当销售单价定为多少时,才能使当天的销售利润最大?最大利润是多少?
24.如图,直线y=﹣x﹣3与坐标轴交于点A、C,经过点A、C的抛物线.y=ax2+bx+c与x轴交于点B(2,0),点D是抛物线在第三象限图象上的动点,过点D作DE⊥x轴于点E,交AC于点F.
(1)求该二次函数的解析式;
(2)若线段AC恰好将△ADE的面积分成1:4的两部分,请求出此时点D的坐标.
参考答案
一.选择题
1.解:抛物线y=﹣x2+bx+4经过点(﹣3,m)和(5,m)两点,
可知函数的对称轴x=1,
∴﹣=1,
∴b=2;
故选:D.
2.解:∵抛物线y=﹣2x2+4x+c的对称轴为直线x=1,且抛物线的开口向下,
∴离抛物线对称轴的水平距离越远,对应函数值越小,
∵点(4,y3)离对称轴的距离最远,点(,y2)离对称轴的距离最近,
∴y2>y1>y3,
故选:C.
3.解:依题意可知,原抛物线顶点坐标为(0,0),
平移后抛物线顶点坐标为(﹣2,3),
又因为平移不改变二次项系数,
所以所得抛物线解析式为:y=(x+2)2+3.
故选:D.
4.解:∵x0满足关于x的方程ax+2=0,
∴x0=﹣,
∴点(x0,y0)是二次函数y=ax2+4x+c的顶点坐标.
∵a>0,
∴对于任意实数x都有y≥y0.
故选:A.
5.解:A、由一次函数y2=nx+m(mn≠0)的图象可得:n<0,m>0.此时二次函数y1=mx2+n的图象应该开口向上,抛物线与y轴交于负半轴,故选项符合题意;
B、由一次函数y2=nx+m(mn≠0)的图象可得:n>0,m<0.此时二次函数y1=mx2+n的图象应该开口向下,抛物线与y轴交于正半轴,故本选项不符合题意;
C、由一次函数y2=nx+m(mn≠0)的图象可得:n<0,m<0.此时二次函数y1=mx2+n的图象应该开口向下,抛物线与y轴交于负半轴,故本选项不符合题意;
D、由一次函数y2=nx+m(mn≠0)的图象可得:n>0,m>0.此时二次函数y1=mx2+n的图象开口向上,抛物线与y轴交于正半轴,故本选项不符合题意;
故选:A.
6.解:A.∵抛物线与x轴有两个交点,
∴b2﹣4ac>0,即b2>4ac,所以A选项错误;
B.∵抛物线开口向上,
∴a>0,
∵抛物线与y轴的交点在x轴下方,
∴c<0,
∴ac<0,所以B选项错误;
C.∵抛物线过点A(3,0),二次函数图象的对称轴是x=1,
∴抛物线与x轴的另一个交点为(﹣1,0),
∴a﹣b+c=0,所以C选项正确;
D.∵二次函数图象的对称轴是直线x=1,
∴﹣=1,
∴2a+b=0,所以D选项错误;
故选:C.
7.解:∵二次函数y=ax2+bx+1的顶点在第一象限,
且经过点(﹣1,0),
∴a﹣b+1=0,a<0,b>0,
由a=b﹣1<0得到b<1,结合上面b>0,所以0<b<1①,
由b=a+1>0得到a>﹣1,结合上面a<0,所以﹣1<a<0②,
∴由①+②得:﹣1<a+b<1,
在不等式两边同时加1得0<a+b+1<2,
∵a+b+1=t代入得0<t<2,
∴0<t<2.
故选:A.
8.解:函数y=x2+2bx+6的图象与x轴两个交点的横坐标分别为x1,x2,
∴x1•x2=6,而x2﹣x1=4,
解得:x1=﹣2,x2=2+,
∵x1+x2=﹣2b,
∴b=﹣;
函数的对称轴为直线x=(x1+x2)=>3,
故当1≤x≤3时,函数在x=3时,取得最小值,即m=y=x2+2bx+6=15+6b,
故选:C.
9.解:令y=﹣1,得y=ax2+2ax+3a﹣2=﹣1,
化简得,ax2+2ax+3a﹣1=0,
∵二次函数y=ax2+2ax+3a﹣2(a是常数,且a≠0)的图象过点M(x1,﹣1),N(x2,﹣1),
∴△=4a2﹣12a2+4a=﹣8a2+4a>0,
∴0<a<,
∵ax2+2ax+3a﹣1=0,
∴x1+x2=﹣2,,
∴,
即MN=,
∵MN的长不小于2,
∴≥2,
∴a≤,
∵0<a<,
∴0<a≤,
故选:B.
10.解:∵二次函数y=ax2﹣6ax+9a﹣4=a(x﹣3)2﹣4,
∴直线x=3是该二次两数图象的对称轴,当a<0时,该二次函数有最大值﹣4,故选项A、B正确;
∵|x1﹣3|<|x2﹣3|,点A(x1,y1)和B(x2,y2)均在二次函数y=ax2﹣6ax+9a﹣4的图象上,
∴当a>0时,y1<y2,故选项D正确;
当x=0,y=0时,得a=,即a=时,该函数图象与坐标轴有两个交点,故选项C错误;
故选:C.
11.解:∵一条抛物线的函数表达式为y=﹣x2+4x+2m,
∴这条抛物线的顶点为(2,2m+4),
∴关于x轴对称的抛物线的顶点(2,﹣2m﹣4),
∵它们的顶点相距6个单位长度.
∴|2m+4﹣(﹣2m﹣4)|=6,
∴4m+8=±6,
当4m+8=6时,m=﹣,
当4m+8=﹣6时,m=﹣,
∴m的值是﹣或﹣.
故选:D.
12.解:令y=x2﹣1=0,则x=±3,
故点B(3,0),
设圆的半径为r,则r=1,
当B、D、C三点共线,且点D在BC之间时,BD最小,
而点E、O分别为AD、AB的中点,故OE是△ABD的中位线,
则OE=BD=(BC﹣r)=(﹣1)=2,
故选:D.
二.填空题(共6小题)
13.解:∵二次函数y=x2﹣4x+3=(x﹣2)2﹣1,
∴该函数图象开口向上,对称轴为直线x=2,
∵当自变量满足﹣1≤x≤3时,y的最大值为a,最小值为b,
∴当x=﹣1时,取得最大值,当x=2时,函数取得最小值,
∴a=1+4+3=8,b=﹣1,
∴a﹣b=8﹣(﹣1)=8+1=9,
故答案为:9.
14.解:抛物线y=x2+2向右平移3个单位后的解析式为:y=(x﹣3)2+2.
再向上平移2个单位后所得抛物线的解析式为:y=(x﹣3)2+2+2,即y=x2﹣6x+13.
故答案是:y=x2﹣6x+13.
15.解:设P(x,x2﹣x﹣4),
四边形OAPB周长=2PA+2OA=﹣2(x2﹣x﹣4)+2x=﹣2x2+4x+8=﹣2(x﹣1)2+10,
当x=1时,四边形OAPB周长有最大值,最大值为10.
故答案为10.
16.解:令y=(x+2)2﹣1=0,
解得:x=﹣3或x=﹣1,
∴点A的坐标为(﹣3,0),
令x=0,则y=(0+2)2﹣1=3,
∴点C的坐标为(0,3),
设直线AC的解析式为y=kx+b,
则:,
解得:k=1,b=3,
∴直线AC的解析式为y=x+3,
设P点的横坐标为a,则纵坐标为a+3,
∵PD⊥x轴,
∴Q的坐标为(a,a2+4a+3),
∴PQ=a+3﹣(a2+4a+3)=﹣a2﹣3a=﹣(a+)2+,
∴PQ的最大值为.
17.解:∵抛物线y=ax2+bx+c与直线y=mx+n交于点A(﹣2,5)、B(3,)两点,
∴方程ax2+bx+c=mx+n的两个根为x1=﹣2,x2=3,
∵a(x+1)2+c﹣n=(m﹣b)(x+1)可变形为a(x+1)2+b(x+1)+c=m(x+1)+n,
∴x+1=﹣2或x+1=3,
解得,x3=﹣3,x4=2,
∴方程a(x+1)2+c﹣n=(m﹣b)(x+1)的两根之和是﹣3+2=﹣1,
故答案为:﹣1.
18.解:由图象可知a<0,c>0,对称轴为x=﹣,
∴x=﹣=﹣,
∴b=3a,①正确;
∵函数图象与x轴有两个不同的交点,
∴△=b2﹣4ac>0,②正确;
当x=﹣1时,a﹣b+c>0,
当x=﹣3时,9a﹣3b+c>0,
∴10a﹣4b+2c>0,
∴5a﹣2b+c>0,③正确;
由对称性可知x=1时对应的y值与x=﹣4时对应的y值相等,
∴当x=1时,a+b+c<0,
∵b=3a,
∴4b+3c=3b+b+3c=3b+3a+3c=3(a+b+c)<0,
∴4b+3c<0,④错误;
故答案为:④.
三.解答题(共6小题)
19.解:(1)令y=0,得y=x2+2x﹣3=0,
解得,x=﹣3或1,
∴A(﹣3,0),B(1,0),
∴AB=1﹣(﹣3)=4,
∵y=x2+2x﹣3=(x+1)2﹣4,
∴D(﹣1,﹣4);
(2)令x=0,得y=x2+2x﹣3=﹣3,
∴C(0,﹣3),
设直线AC的解析式为y=kx+b(k≠0),得
,
解得,,
∴直线AC的解析式为:y=﹣x﹣3;
(3)设P(m,m2+2m﹣3)(0<m<1),过P作PQ⊥x轴于点Q,如下图,
则PQ=﹣m2﹣2m+3,OQ=m,AQ=m+3
∵2S△PAC=S△PAB,
∴2(S△AOC+S梯形OQPC﹣S△APQ)=S△PAB,
即=,
解得,m=﹣3(舍),m=,
∴.
20.解:(1)①y=,
函数图象如图所示:
函数最低点的坐标(3,﹣9),
∴图象G的最低点的纵坐标为﹣9.
②当y=2时,x2+2x+2=2,解得x=﹣2或0(舍弃)
x2﹣6x=2时,解得x=3+或3﹣(舍弃),
当y=﹣2时,x2﹣6x=﹣2,解得x=3+或3﹣,
∴图象G上所有到x轴的距离为2的横坐标之和=﹣2+3++3++3﹣=7+.
(2)当y=x2+2nx+2n2的顶点落在AD边上时,n2=2,解得n=或﹣(舍弃)
当n=时,y=x2+2nx+2n2(x<0)与边AD有一个交点,y=x2﹣6nx与边BC有一个交点,符合题意.
当2n2≤2,解得n≤1或n≥﹣1,
当y=x2﹣6nx经过(2,﹣2)时,n=,
观察图象可知当<n≤1时,满足条件,
当y=x2﹣6nx的顶点在BC边上时,﹣9n2=﹣2,
解得n=或﹣(舍弃),
当n=﹣1时,y=x2+2nx+2n2(x<0)与正方形的边没有交点,
观察图象可知当﹣1<n<时,满足条件,
综上所述,满足条件的n的值为﹣1<n<或<n≤1或n=.
21.解:(1)设y与x之间的函数关系式为y=kx+b(k≠0).
将(30,100),(35,50)代入y=kx+b中,得:,
解得:,
∴y与x之间的函数关系式为y=﹣10x+400.
(2)设捐款后每天的剩余利润为w元,
依题意,得:w=(x﹣20)(﹣10x+400)﹣200=﹣10x2+600x﹣8200.
令w=550,则﹣10x2+600x﹣8200=550,
解得x1=25,x2=35.
∵﹣10<0,
∴抛物线开口向下,
∴当该款电动牙刷的销售单价每支不低于25元且不高于35元时,可保证捐款后每天剩余利润不低于550元.
22.解:(1)令x=0时,y=3,
∴函数的图象与y轴交点坐标为(0,3),
故答案为:(0,3);
(2)①令y=0,则ax2+(3a+1)x+3=0,
∴(ax+1)(x+3)=0,
∴x1=﹣,x2=﹣3,
∵二次函数的图象与x轴的两个交点的横坐标均为整数,且a为负整数.
∴a=﹣1,
∴二次函数的表达式为y=﹣x2﹣2x+3;
②图象如图所示:
(3)设点P(m,﹣m2﹣2m+3),
当点P为直角顶点时,如图,过点P作PF⊥y轴于F,过点A作AE⊥PF,交FP的延长线于E,
∵∠APC=90°,
∴∠APE+∠CPF=90°,
∵∠APE+∠EAP=90°,
∴∠CPF=∠EAP,
又∵∠AEP=∠CFP=90°,
∴△APE∽△PCF,
∴,
∴=
∴
∴﹣(m﹣1)(m+2)=1,
∴m1=,m2=,
经检验,m1=,m2=是原方程的根;
∴点P坐标为(,)或(,);
若点A为直角顶点时,如图,过点P作PH⊥x轴于P,
∵点A(﹣3,0),点C(0,3),
∴OA=OC,
又∵∠AOC=90°,
∴∠CAO=∠ACO=45°,
∵∠CAP=90°,
∴∠PAH=45°,
∵PH⊥x轴,
∴∠PAH=∠APH=45°,
∴AH=PH,
∴m+3=m2+2m﹣3
∴m1=﹣3(舍去),m2=2,
∴点P坐标为(2,﹣5);
若点C为直角顶点,过点P作PE⊥y轴于E,
∵∠ACP=90°,∠ACO=45°,
∴∠PCE=45°,
∵PE⊥y轴,
∴∠PCE=∠CPE=45°,
∴PE=CE,
∴﹣m=﹣m2﹣2m+3﹣3,
∴m1=0(舍去),m2=﹣1,
∴点P坐标为(﹣1,4);
综上所述:点P坐标为(,)或(,)或(2,﹣5)或(﹣1,4).
23.解:(1)设y与x之间的函数表达式为y=kx+b(k≠0),将表中数据(55,70)、(60,60)代入得:
,
解得:.
∴y与x之间的函数表达式为y=﹣2x+180.
(2)由题意得:(x﹣50)(﹣2x+180)=600,
整理得:x2﹣140x+4800=0,
解得x1=60,x2=80.
答:为保证某天获得600元的销售利润,则该天的销售单价应定为60元/千克或80元/千克.
(3)设当天的销售利润为w元,则:
w=(x﹣50)(﹣2x+180)
=﹣2(x﹣70)2+800,
∵﹣2<0,
∴当x=70时,w最大值=800.
答:当销售单价定为70元/千克时,才能使当天的销售利润最大,最大利润是800元.
24.解:(1)直线y=﹣x﹣3与坐标轴交于点A、C,
当x=0时,y=﹣3;当y=0时,x=﹣6,
∴A(﹣6,0),C(0,﹣3),
将A、B、C三点坐标代入抛物线的关系式得,
,解得,,
∴抛物线的关系式为y=x2+x﹣3;
(2)设点D(x,x2+x﹣3),则点F(x,﹣x﹣3)
∴DE=|x2+x﹣3|=﹣x2﹣x+3,EF=|﹣x﹣3|=x+3,
若线段AC恰好将△ADE的面积分成1:4的两部分,则EF=DE,或EF=DE,
①当EF=DE时,即x+3=(﹣x2﹣x+3),
解得,x1=﹣6,x2=﹣8,
又∵﹣6<x<0,
x1=﹣6,x2=﹣8,均不符合题意舍去,
②当EF=DE时,即x+3=(﹣x2﹣x+3),
解得,x1=﹣6,x2=﹣,
又∵﹣6<x<0,
x1=﹣6不符合题意舍去,x2=﹣,
当x=﹣时,y=×﹣﹣3=﹣,
∴点D(﹣,﹣).
销售单价x(元/千克)
55
60
65
70
销售量y(千克)
70
60
50
40
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