人教版九年级上册第二十二章 二次函数综合与测试优秀当堂达标检测题
展开一.选择题
1.当函数y=(a﹣1)x+2x是二次函数时,a的取值为( )
A.a=1B.a=±1C.a≠1D.a=﹣1
2.已知点A(﹣2,y1),B(1,y2),c(5,y3)在二次函数y=﹣3x2+k的图象上,则y1,y2,y3的大小关系是( )
A.y1<y2<y3B.y3<y2<y1C.y3<y1<y2D.y1<y3<y2
3.已知二次函数y=x2+bx+c,其函数y与自变量x之间的部分对应值如下表所示:
则m与n的大小关系正确的是( )
A.m>nB.m=nC.m<nD.m≥n
4.在平面直角坐标系中,点P的坐标为(1,2),将抛物线y=x2﹣3x+2沿坐标轴平移一次,使其经过点P,则平移的最短距离为( )
A.B.1C.5D.
5.对于二次函数y=ax2+(1﹣2a)x(a>0),下列说法错误的是( )
A.该二次函数图象的对称轴可以是y轴
B.该二次函数图象的对称轴不可能是x=1
C.当x>2时,y的值随x的增大而增大
D.该二次函数图象的对称轴只能在y轴的右侧
6.已知函数y=,则当函数值y=﹣6时,自变量x的值是( )
A.±2B.2或﹣5C.2或5D.﹣2或5
7.已知抛物线y=ax2﹣2ax+a2+1(a≠0).当x≥3时,y随x的增大而增大;当﹣2≤x≤0时,y的最大值为10.那么与抛物线y=ax2﹣2ax+a2+1关于y轴对称的抛物线在﹣2≤x≤3内的函数最大值为( )
A.10B.17C.5D.2
8.已知某二次函数的图象与x轴相交于A,B两点,若该二次函数图象的对称轴是直线x=3,且点A的坐标是(8,0),则AB的长为( )
A.5B.8C.10D.11
9.如图所示的是二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)图象的一部分,其对称轴是x=﹣1,且过点(﹣3,0),则下列选项中错误的是( )
A.2a﹣b=0B.a+b+c=0C.abc>0D.b2≥4ac
10.已知抛物线y=ax2+bx+c的图象如图所示,图象与y轴交于(0,﹣1),顶点纵坐标为﹣3,ax2+b|x|+c=k有四个不相等的实数根,则实数k满足( )
A.0<k<3B.﹣3<k<0C.﹣3<k<﹣1D.1<k<3
11.如图,Rt△ABC的三个顶点A,B,C均在抛物线y=x2上,并且斜边AB平行于x轴,若斜边上的高为h,则( )
A.h<1B.h=1C.1<h<2D.h=2
12.抛物线y=ax2+bx+c的对称轴为直线x=﹣1,图象过(1,0)点,部分图象如图所示,下列判断:①abc>0;②b2﹣4ac>0;③5a﹣2b+c<0;④若点(﹣0.5,y1),(﹣2,y2)均在抛物线上,则y1>y2,其中正确的个数是( )
A.1B.2C.3D.4
二.填空题
13.抛物线y=x2﹣2x﹣3与x轴有两个交点,则原点左侧交点坐标为 .
14.已知x2﹣3x+y﹣5=0,则y﹣x的最大值为 .
15.若将抛物线y=﹣3x2先向左平移2个单位长度,再向下平移3个单位长度,则所得到抛物线的顶点坐标是 .
16.已知二次函数y=ax2+(2a+1)x+a+1与x轴交于A、B两点,(A点在B点左侧)C为二次函数上一点且横坐标为1,已知△ABC的面积为,则a的值为 .
17.如图,在平面直角坐标系中,正比例函数y=kx的图象与二次函数y=﹣x2﹣x+4的图象交于P点(P在第二象限),经过P点与x轴垂直的直线l与一次函数y=x+4的图象交于Q点,当PQ=时,则k的值为 .
18.如图,二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象与x轴交于A(﹣1,0),对称轴为直线x=1,与y轴的交点B在(0,2)和(0,3)之间(不包括这两个点),下列结论:①当﹣1<x<3时,y>0;②﹣1<a<﹣.③当m≠1时,a+b>m(am+b);④b2﹣4ac=15a2.其中正确的结论的序号 .
三.解答题
19.已知抛物线G:y=x2﹣2mx与直线l:y=3x+b相交于A,B两点(点A的横坐标小于点B的横坐标).
(1)求抛物线y=x2﹣2mx顶点的坐标(用含m的式子表示);
(2)已知点C(﹣2,1),若直线l经过抛物线G的顶点,求△ABC面积的最小值;
(3)若平移直线l,可以使A,B两点都落在x轴的下方,求实数m的取值范围.
20.如图,在足够大的空地上有一段长为100m的旧墙MN,某人利用旧墙和木栏围成一个矩形菜园ABCD,其中AD≤MN,已知矩形菜园的一边靠墙,另三边一共用了100m的木栏
(1)若AD<20m,所围成的矩形菜园的面积为450m2,求所利用的旧墙AD的长.
(2)求矩形菜园ABCD面积的最大值.
21.抛物线C:y=x[a(x﹣1)+x+1](a为任意实数).
(1)无论a取何值,抛物线C恒过定点 , .
(2)当a=1时,设抛物线C在第一象限依次经过的整数点(横、纵坐标均为整数的点)为A1,A2,……An,将抛物线C沿着直线y=x(x≥0)平移,将平移后的抛物线记为∁n,抛物线∁n经过点An,∁n的顶点坐标为Mn(n为正整数且n=1,2,…,n,例如n=1时,抛物线C1经过点A1,C1的顶点坐标为M1).
①抛物线C2的解析式为 ,顶点坐标为 .
②抛物线C1上是否存在点P,使得PM1∥A2M2?若存在,求出点P的坐标,并判断四边形PM1M2A2的形状;若不存在,请说明理由.
③直接写出Mn﹣1,Mn两顶点间的距离: .
22.自2019年3月开始,我国生猪、猪肉价格持续上涨,某大型菜场在销售过程中发现,从2019年10月1日起到11月9日的40天内,猪肉的每千克售价与上市时间的关系用图1的一条折线表示:猪肉的进价与上市时间的关系用图2的一段抛物线y=a(x﹣30)2+100表示.
(1)a= ;
(2)求图1表示的售价p与时间x的函数关系式;
(3)问从10月1日起到11月9日的40天内第几天每千克猪肉利润最低,最低利润为多少?
23.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=﹣x2+2x+3与x轴交于A、B两点(点A在点B左侧),与y轴交于点C,过点C作CD⊥y轴,交抛物线于点D,连结AD.
(1)点P为线段AD上方抛物线上的一动点,点E是线段AD上一动点,连结PA,PD,PE,当△PAD面积最大时,求PE+AE的最小值;
(2)在(1)中,PE+AE取得最小值时,过点E作EF⊥x轴,垂足为点F,将△AEF绕点F顺时针旋转90°后得到△A′E′F,点A、E的对应点分别为A′、E′,在直线AD上是否存在一点Q,使得△DE′Q为等腰三角形?若存在,直接写出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
参考答案
一.选择题
1.解:根据题意,得:a2+1=2且a﹣1≠0,
解得a=﹣1,
故选:D.
2.解:∵二次函数y=﹣3x2+k图象的对称轴为y轴,
∴B(1,y2)到y轴的距离最近,C(5,y3)到y轴的距离最远,
∴y3<y1<y2.
故选:C.
3.解:由表格可得,
二次函数y=x2+bx+c的对称轴是直线x==2,该函数的图象开口向上,
当x>2时,y随x的增大而增大,
∵2<4<5,
∴m>n,
故选:A.
4.解:y=x2﹣3x+2=(x﹣3)2﹣,
当沿水平方向平移时,纵坐标和P的纵坐标相同,把y=2代入y=x2﹣3x+2得:2=x2﹣3x+2,
解得:x=0或6,
平移的最短距离是1﹣0=1,
当沿竖直方向平移时,横坐标和P的横坐标相同,把x=1代入y=x2﹣3x+2得:y=×12﹣3×1+2=﹣,
平移的最短距离是2+=,
即平移的最短距离是1,
故选:B.
5.解:∵二次函数y=ax2+(1﹣2a)x(a>0),
∴当a=时,该函数的对称轴是y轴,故选项A正确;
该函数的对称轴为直线x=﹣=1﹣<1,当x>2时,y随x的增大而增大,故选项B、C正确;
∵该函数的对称轴为x=1﹣<1,
∴当a=时,x=﹣1,则此时对称轴在y轴左侧,故选项D错误;
故选:D.
6.解:由﹣x2﹣2=﹣6,解得x=±2,
∵x≤0,
∴x=﹣2,
由﹣x﹣1=﹣6,
解得:x=5,
综上:x=﹣2或5,
故选:D.
7.解:∵抛物线y=ax2﹣2ax+a2+1(a≠0),
∴对称轴为直线x=﹣=1,
∵当x≥3时,y随x的增大而增大,
∴a>0,且x≤1时,y随x的增大而减小,
∵当﹣2≤x≤0时,y的最大值为10.,
∴当x=﹣2时,y=a2+8a+1=10,
∴a=1或a=﹣9(舍去),
∴抛物线为y=x2﹣2x+2,
∵y=x2﹣2x+2=(x﹣1)2+1,
∴此抛物线关于y轴的对称的抛物线为y=(x+1)2+1,
∴函数y=(x+1)2+1,
∴抛物线y=(x+1)2+1在﹣2≤x≤3内,当x=3时取最大值,即y=17,
故选:B.
8.解:∵某二次函数的图象与x轴相交于A,B两点,该二次函数图象的对称轴是直线x=3,且点A的坐标是(8,0),
∴点B的坐标为(﹣2,0),
∴AB=8﹣(﹣2)=8+2=10,
故选:C.
9.解:∵抛物线的对称轴为直线x=﹣1,即﹣=﹣1,
∴2a﹣b=0,所以A选项的结论正确;
∵抛物线对称轴是x=﹣1,抛物线与x轴的一个交点坐标为(﹣3,0),
∴抛物线与x轴的另一个交点坐标为(1,0),
即当x=1时,y=0,
∴a+b+c=0,所以B选项的结论正确;
∵抛物线开口向下,
∴a<0,
∴b=2a<0,
∵抛物线与y轴的交点在x轴上方,
∴c>0,
∴abc>0,所以C选项的结论正确;
∵抛物线与x轴有2个交点,
∴△=b2﹣4ac>0,所以D选项的结论错误.
故选:D.
10.解:设y=ax2+b|x|+c,
则函数y=ax2+b|x|+c的图象,如右图所示,
∵抛物线y=ax2+bx+c的图象与y轴交于(0,﹣1),顶点纵坐标为﹣3,
∴ax2+b|x|+c=k有四个不相等的实数根时,k满足﹣3<k<﹣1,
故选:C.
11.解:由题A,B,C均在抛物线y=x2上,并且斜边AB平行于x轴,
知A、B两点关于y轴对称,记斜边AB交y轴于点D,
可设A(﹣,b),B(,b),C(a,a2),D(0,b),
则斜边上的高为h,
故h=b﹣a2,
∵△ABC是直角三角形,由其性质直角三角形斜边中线等于斜边一半,
∴CD=,
∴=,
方程两边平方得b﹣a2=(a2﹣b)2,即h=(﹣h)2,
因为h>0,
所以h=1,是个定值.
故选:B.
12.解:①∵抛物线对称轴x=﹣1,经过(1,0),
∴﹣=﹣1,a+b+c=0,
∴b=2a,c=﹣3a,
∵a>0,
∴b>0,c<0,
∴abc<0,故①错误,不符合题意;
②∵抛物线与x轴有交点,
∴b2﹣4ac>0,故②正确,符合题意;
③∵5a﹣2b+c=5a﹣4a﹣3a=﹣2a<0,故③正确,符合题意;
④∵点(﹣0.5,y1),(﹣2,y2)均在抛物线上,
﹣0.5>﹣2,则y1<y2;故④错误,不符合题意;
故选:B.
二.填空题(共6小题)
13.解:y=x2﹣2x﹣3,令y=0,
则y=x2﹣2x﹣3=0,解得:x=﹣1或3,
故原点左侧交点坐标为(﹣1,0),
故答案为(﹣1,0).
14.解:∵x2﹣3x+y﹣5=0,
∴y=﹣x2+3x+5,
∴y﹣x=﹣x2+2x+5=﹣(x﹣1)2+6,
∴y﹣x的最大值为6,
故答案为6.
15.解:将抛物线y=﹣3x2先向左平移2个单位长度,再向下平移3个单位长度,则所得到抛物线为:y=﹣3(x+2)2﹣3.
则平移后的抛物线的顶点坐标为:(﹣2,﹣3).
故答案为(﹣2,﹣3).
16.解:∵y=ax2+(2a+1)x+a+1=(ax+a+1)(x+1),
∴当y=0时,x1=﹣,x2=﹣1,
∵二次函数y=ax2+(2a+1)x+a+1与x轴交于A、B两点(A点在B点左侧),
∴当a>0时,点A(﹣,0)、点B(﹣1,0);当a<0时,点A(﹣1,0),点B(﹣,0);
∵C为二次函数上一点且横坐标为1,
∴点C的纵坐标为y=a+2a+1+a+1=4a+2,
∵△ABC的面积为,
∴当a>0时,×(4a+2)=,得a=,
当a<0时,×|4a+2|=,得a1=(舍去),a2=﹣,
由上可得,a的值是或﹣,
故答案为:或﹣.
17.解:设P(m,﹣m2﹣m+4),则Q(m,m+4),
由题意:﹣m2﹣m+4﹣m﹣4=,
解得m=﹣1或﹣3,
∴P(﹣1,)或(﹣3,),
∵点P在直线y=kx上,
∴k=﹣或﹣,
故答案为﹣或﹣.
18.解:∵抛物线与x轴交于A(﹣1,0),对称轴为直线x=1,
∴抛物线与x轴的另一个交点坐标为(3,0),
∵抛物线开口向下,
∴当﹣1<x<3,y>0,所以①正确;
∵抛物线与x轴交于A(﹣1,0),对称轴为直线x=1,
∴a﹣b+c=0,﹣=1,
∴b=﹣2a,c=﹣3a,
∵抛物线与y轴的交点坐标为(0,c),
而抛物线与y轴的交点B在(0,2)和(0,3)之间(不包括这两个点),
∴2<c<3,
∴2<﹣3a<3,
∴﹣1<a<﹣,所以②正确;
∵抛物线的对称轴为直线x=1,
∴二次函数的最大值为a+b+c,
∴a+b+c>mx2+bm+c(m≠1)
∴a+b>m(am+b)(m≠1),所以③正确;
∵b=﹣2a,c=﹣3a,
∴b2﹣4ac=4a2﹣4a•(﹣3a)=16a2,所以④错误.
故答案为①②③.
三.解答题(共5小题)
19.解:(1)∵y=x2﹣2mx=(x﹣m)2﹣m2,
∴顶点的坐标为(m,﹣m2);
(2)∵直线l:y=3x+b过点(m,﹣m2),
∴﹣m2=3m+b,b=﹣m2﹣3m,
∴y=3x﹣m2﹣3m.
解方程组,
解得或,
∵点A的横坐标小于点B的横坐标,
∴A(m,﹣m2),B(m+3,9﹣m2).
如图,过C作CH⊥x轴交AB于H.
∵C(﹣2,1),直线AB的解析式为y=3x﹣m2﹣3m,
∴H(﹣2,﹣6﹣m2﹣3m),
∴CH=1﹣(﹣6﹣m2﹣3m)=7+m2+3m,
∴S△ABC=(7+m2+3m)(m+3﹣m)
=m2+m+
=(m+)2+,
∴当m=﹣时,△ABC的面积最小,最小值是;
(3)i)当m=0时,抛物线G:y=x2﹣2mx的图象没有在x轴下方的部分,不合题意舍去;
ii)当m>0时,由图象可知当0<x<2m时图象在x轴下方.
设平移直线l后的解析式为y=3x+a,新的两个交点为M(x1,y1),N(x2,y2),如果两个交点都在x轴下方,那么0<x1<2m,0<x2<2m,所以0<x1+x2<4m,0<x1•x2<4m2.
联立,得x2+(﹣2m﹣3)x﹣a=0,
∴,
解②得m>,
由①得a>﹣,
由③得﹣4m2<a<0,
∵平移直线l,可以使A,B两点都落在x轴的下方,
∴存在a满足条件,①与③必有公共部分,则﹣<0,显然成立,
∴m>;
iii)当m<0时,由图象可知当2m<x<0时图象在x轴下方.
设平移直线l后的解析式为y=3x+a,新的两个交点为M(x1,y1),N(x2,y2),如果两个交点都在x轴下方,那么2m<x1<0,2m<x2<0,所以4m<x1+x2<0,0<x1•x2<4m2.
联立,得x2+(﹣2m﹣3)x﹣a=0,
∴,
解②得m<﹣,
由①得a>﹣,
由③得﹣4m2<a<0,
∵平移直线l,可以使A,B两点都落在x轴的下方,
∴存在a满足条件,①与③必有公共部分,则﹣<0,显然成立,
∴m<﹣;
综上,当m>或m<﹣时,y=3x+b平移后的式子可与抛物线两交点都落在x轴的下方.
20.解:(1)设AB=xm,则BC=(100﹣2x)m.
x(100﹣2x)=450.
解得,x1=5,x2=45,
当x=5时,100﹣2x=90>20,不合题意,舍去.
当x=45时,100﹣2x=10,
答:AD的长为10m;
(2)设AD=am,面积为Sm2,
S=a•=﹣(a﹣50)2+1250,
∴当a=50时,S取得最大值,此时S=1250,
答:矩形菜园ABCD面积的最大值是1250m2.
21.解:(1)对于y=x[a(x﹣1)+x+1],
当x=0时,y=0,
当x=1时,y=1,
∴抛物线C经过定点(0,0)和(1,1),
故答案为(0,0),(1,1).
(2)①由题意a=1,可得抛物线的解析式为y=x2,
设平移后的顶点为(m,m),
则平移后的抛物线为y=(x﹣m)2+m,
∵抛物线C2经过A2(2,4),
∴4=(2﹣m)2+m,
解得m=3或0(舍弃),
∴抛物线C2的解析式为y=(x﹣3)2+3,顶点M2(3,3).
故答案为y=(x﹣3)2+3,(3,3).
②存在.由题意A1(1,1),M1(1,1).A2(2,4),M2(3,3),
观察图象可知当P(0,2)时,PA1∥A2M2,此时四边形PM1M2A2是矩形.
③由题意An(n,n2),An﹣1[n﹣1,(n﹣1)2],
设抛物线∁n的解析式为y=(x﹣m)2+m,
∵∁n经过An,
∴n2=(n﹣m)2+m,
解得m=2n﹣1或0(舍弃),
∴Mn(2n﹣1,2n﹣1),
同法可得Mn﹣1(2n﹣3,2n﹣3),
∴MnMn﹣1==2.
故答案为2.
22.解:(1)把(10,60)代入y=a(x﹣30)2+100,得到a=﹣,
故答案为﹣.
(2)当0≤x<30时,设P=kx+b,
把(0,60),(10,80)代入得到,
解得,
∴P=2x+60.
当30≤x≤40时,设P=k′x+b′,
把(30,120),(40,100)代入得到,
解得,
∴P=﹣2x+180.
综上所述,P=.
(3)设利润为w.
当0≤x<30时,w=2x+60﹣(﹣x2+6x+10)=x2﹣4x+50=(x﹣20)2+10,
∴当x=20时,w有最小值,最小值为10(元/千克).
当30≤x≤40时,
w=﹣2x+180﹣(﹣x2+6x+10)=x2﹣8x+170=(x﹣40)2+10,
∴当x=40时,最小利润w=10(元/千克),
综上所述,当20天或40天,最小利润为10元/千克.
23.解:(1)如图1,针对于抛物线y=﹣x2+2x+3,
令x=0,则y=3,
∴C(0,3),
令y=0,则﹣x2+2x+3=0,
∴x=﹣1或x=3,
∴A(﹣1,0),B(3,0),
∵CD⊥y轴,
∴D(2,3),
∴直线AD的解析式为y=x+1,
设点P(m,﹣m2+2m+3),
过点P作PH∥y轴交AD于H,则H(m,m+1),
∴PH=﹣m2+2m+3﹣m﹣1=﹣m2+m+2,
∴S△PAD=PH(xD﹣xA)=(﹣m2+m+2)×(2+1)=﹣(x﹣)2+,
∴当x=时,△PAD的面积最大,
∴P(,),
过点D作DG⊥x轴于G,
∴DG=3,OG=2,
∴AG=3,
∴AG=DG,
∴∠DAG=45°,
过点E作EF⊥x轴于F,则EF=AE,
要PE+AE最小,则PE+EF最小,
∴点P,E,F在同一条线上时,
∴PE+EF最小值=yP=,
即PE+AE最小值为;
(2)如图2,
由(1)知,点P,E,F在同一条线上,
∵EF⊥x轴,
∴F(,0),
∴EF=AF=﹣(﹣1)=,
由旋转知,E'F=EF=,
∴OE'=OF+E'F=2,
∴E'(2,0),∵D(2,3),
∴DE'⊥x轴,
∵△DE′Q为等腰三角形,
∴①当QD=QE'时,
由旋转知,∠AEF=∠E'EF=45°,
∴∠DEE'=90°,
∵∠ADE'=45°,
∴DE=EE',
∴点P和点E重合,
∵E(,),
∴Q(,),
②当DE'=QE'时,由(1)知,AE'=DE',
∴点Q和点A重合,
∴Q(﹣1,0),
③当DQ=DE'时,设点Q(n,n+1),
∴=3,
∴n=2±,
∴Q(2﹣,3﹣)或(2+,3+),
即满足条件的点Q的坐标为(,)或(﹣1,0)或(2﹣,3﹣)或(2+,3+).
x
……
﹣1
1
2
4
5
……
y
……
m
1
p
n
m
……
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