鲁教版 (五四制)4 二次函数y=ax2+bx+c的图象和性质练习题
展开2021-2022学年鲁教版九年级数学上册《3.4二次函数y=ax2+bx+c的图象与性质》
同步练习题(附答案)
1.将抛物线y=x2+2先向上平移3个单位再向右平移1个单位,得到的抛物线是( )
A.y=(x﹣1)2+5 B.y=(x+1)2﹣1 C.y=(x﹣1)2﹣1 D.y=(x+1)2+5
2.关于x的二次函数y=(m﹣2)x2﹣2x+1与x轴有两个不同的交点,则m的取值范围是( )
A.m≤3 B.m≤3且m≠2 C.m<3 D.m<3且m≠2
3.已知抛物线y=x2+kx﹣k2的对称轴在y轴右侧,现将该抛物线先向右平移3个单位长度,再向上平移1个单位长度后,得到的抛物线正好经过坐标原点,则k的值是( )
A.﹣5或2 B.﹣5 C.2 D.﹣2
4.已知抛物线y=ax2+2ax+c经过点P(1,m),Q(3,m﹣1),R(t,n),若m﹣n>1,则t的值可以是( )
A.﹣6 B.﹣2 C.0 D.2
5.正方形ABCD中,AB=4,P为对角线BD上一动点,F为射线AD上一点,若AP=PF,则△APF的面积最大值为( )
A.8 B.6 C.4 D.2
6.点A(﹣1,y1),B(m,y2)在抛物线y=ax2﹣2ax﹣1(a>0)上.若y1>y2,则m的取值范围为( )
A.﹣1<m<1 B.m>3或m<﹣1 C.m>3 D.﹣1<m<3
7.在平面直角坐标系中,抛物线y=x2﹣4x+5与y轴交于点C,则该抛物线关于点C成中心对称的抛物线的表达式为( )
A.y=﹣x2﹣4x+5 B.y=x2+4x+5 C.y=﹣x2+4x﹣5 D.y=﹣x2﹣4x﹣5
8.若二次函数y=ax2+bx+c(a<0)的图象,过不同的六点A(﹣2,n)、B(5,n+1)、C(6,n﹣1)、D(0,y1)、E(,y2)、F(4,y3),则y1、y2、y3为的大小关系是( )
A.y1>y2>y3 B.y1>y3>y2 C.y2>y3>y1 D.y2>y1>y3
9.若二次函数y=ax2+2ax(a≠0)过P(1,4),则这个函数必过点( )
A.(﹣3,4) B.(﹣1,4) C.(0,3) D.(2,4)
10.已知点P(﹣2,y1),Q(4,y2),M(m,y3)均在抛物线y=ax2+bx+c上,其中2am+b=0.若y3≥y2>y1,则m的取值范围是( )
A.m<﹣2 B.m>1 C.﹣2<m<1 D.1<m<4
11.已知二次函数y=mx2+2mx+1(m≠0)在﹣2≤x≤2时有最小值﹣2,则m=( )
A.3 B.﹣3或 C.3或﹣ D.﹣3或﹣
12.已知二次函数y=x2+bx+c的最小值是﹣6,它的图象经过点(4,c),则c的值是( )
A.﹣4 B.﹣2 C.2 D.6
13.已知函数y=x2﹣2x+3,当0≤x≤m时,有最大值3,最小值2,则m的取值范围是( )
A.m≥1 B.0≤m≤2 C.1≤m≤2 D.m≤2
14.在平面坐标系中,将抛物线y=﹣x2+(m﹣1)x﹣m(m>1)沿y轴向上平移3个单位,则平移后得到的抛物线的顶点一定在( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
15.将抛物线y=x2﹣2x+3向左平移2个单位长度,所得抛物线为 .
16.设抛物线y=x2+(a+1)x+a,其中a为实数.
(1)若抛物线经过点(﹣1,m),则m= ;
(2)将抛物线y=x2+(a+1)x+a向上平移2个单位,所得抛物线顶点的纵坐标的最大值是 .
17.如图,正方形OABC的边长为,OC与y轴的正半轴的夹角为15°,点B在抛物线y=ax2(a>0)的图象上,则a的值为 .
18.已知抛物线y=﹣x2﹣3x+3,点P(m,n)在抛物线上,则m+n的最大值是 .
19.当a﹣1≤x≤a时,函数y=x2﹣2x+1的最小值为1,则a的值为 .
20.已知二次函数y=x2﹣2x+2在t≤x≤t+1时的最小值是t,则t的值为 .
21.抛物线y=2x2﹣8x+6与x轴交于点A、B,把抛物线在x轴及其下方的部分记为C1,将C1向右平移得到C2,C2与x轴交于点B、D,若直线y=﹣x+m与C1、C2共有3个不同的交点,则m的取值范围是 .
22.二次函数y=x2+2ax+a在﹣1≤x≤2上有最小值﹣4,则a的值为 .
23.将抛物线y=mx2+n向下平移6个单位长度,得到抛物线y=﹣x2+3,设原抛物线的顶点为P,且原抛物线与x轴相交于点A、B,求△PAB的面积.
24.如图,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)与直线y=kx(k≠0)相交于点M(1,1),N(3,3),且这条抛物线的对称轴为x=1.
(1)若将该抛物线平移使得其经过原点,且对称轴不变,求平移后的抛物线的表达式及k的值.
(2)设P为直线y=kx下方的抛物线上一点,求△PMN面积的最大值及此时P点的坐标.
25.在平面直角坐标系中,已知点A(1,2),B(2,3),C(2,1),直线y=x+m经过点A,抛物线y=ax2+bx+1恰好经过A,B,C三点中的两点.
(1)判断点B是否在直线y=x+m上,并说明理由;
(2)求a,b的值;
(3)平移抛物线y=ax2+bx+1,使其顶点仍在直线y=x+m上,求平移后所得抛物线与y轴交点纵坐标的最大值.
26.如图,在平面直角坐标系中,二次函数y=ax2+bx+3(a≠0)的图象经过点A(﹣1,0),点B(3,0),与y轴交于点C.
(1)求a,b的值;
(2)若点P为直线BC上一点,点P到A,B两点的距离相等,将该抛物线向左(或向右)平移,得到一条新抛物线,并且新抛物线经过点P,求新抛物线的顶点坐标.
27.在平面直角坐标系xOy中,已知抛物线y=x2﹣mx+n.
(1)当m=2时,
①求抛物线的对称轴,并用含n的式子表示顶点的纵坐标;
②若点A(﹣2,y1),B(x2,y2)都在抛物线上,且y2>y1,则x2的取值范围是 ;
(2)已知点P(﹣1,2),将点P向右平移4个单位长度,得到点Q.当n=3时,若抛物线与线段PQ恰有一个公共点,结合函数图象,求m的取值范围.
28.在平面直角坐标系中,已知抛物线C:y=ax2+2x﹣1(a≠0)和直线l:y=kx+b,点A(﹣3,﹣3),B(1,﹣1)均在直线l上.
(1)若抛物线C与直线l有交点,求a的取值范围;
(2)当a=﹣1,二次函数y=ax2+2x﹣1的自变量x满足m≤x≤m+2时,函数y的最大值为﹣4,求m的值;
(3)若抛物线C与线段AB有两个不同的交点,请直接写出a的取值范围.
参考答案
1.解:将抛物线y=x2+2先向上平移3个单位再向右平移1个单位,得到的抛物线是:y=(x﹣1)2+2+3,即y=(x﹣1)2+5;
故选:A.
2.解:∵关于x的二次函数y=(m﹣2)x2﹣2x+1与x轴有两个不同的交点,
∴关于x的一元二次方程(m﹣2)x2﹣2x+1=0有两个不同的解,
∴Δ=(﹣2)2﹣4×(m﹣2)×1>0,且m﹣2≠0,
解得:m<3且m≠2.
故选:D.
3.解:∵抛物线y=x2+kx﹣k2的对称轴在y轴右侧,
∴x=﹣>0,
∴k<0.
∵抛物线y=x2+kx﹣k2=(x+)²﹣.
∴将该抛物线先向右平移3个单位长度,再向上平移1个单位长度后,得到的抛物线的表达式是:y=(x+﹣3)²﹣+1,
∴将(0,0)代入,得0=(0+﹣3)²﹣+1,
解得k1=2(舍去),k2=﹣5.
故选:B.
4.解:∵抛物线y=ax2+2ax+c经过点P(1,m),Q(3,m﹣1),
∴对称轴为直线x=﹣=﹣1,
∵﹣1<1<3,且m>m﹣1,
∴当x>﹣1时,y随x的增大而减小,
∴抛物线开口向下,
∵对称轴为直线x=﹣1,
∴Q(3,m﹣1)关于对称轴的对称点是(﹣5,m﹣1),
∵m﹣n>1,
∴m﹣1>n,
∴t>3或t<﹣5,
故t的值可以是﹣6,
故选:A.
5.解:作PM⊥AD与M,
∵BD是正方形ABCD的对角线,
∴∠ADB=45°,
∴△BDM是等腰直角三角形,
∴PM=DM,
设PM=DM=x,则AM=4﹣x,
∵AP=PF,
∴AM=FM=4﹣x,
∴AF=2(4﹣x),
∵S△APF=AF•PM,
∴S△APF=×2(4﹣x)•x=﹣x2+4x=﹣(x﹣2)2+4,
∴当x=2时,S△APF有最大值4,
故选:C.
6.解:∵抛物线的对称轴为直线x=﹣=1,
而a>0,y1>y2,
∴|m﹣1|<1﹣(﹣1),解得﹣1<m<3,
∴m的范围为﹣1<m<3.
故选:D.
7.解:由抛物线y=x2﹣4x+5=(x﹣2)²+1知,抛物线顶点坐标是(2,1).
由抛物线y=x2﹣4x+5知,C(0,5).
∴该抛物线关于点C成中心对称的抛物线的顶点坐标是(﹣2,9).
∴该抛物线关于点C成中心对称的抛物线的表达式为:y=﹣(x+2)²+9=﹣x²﹣4x+5.
故选:A.
8.解:由二次函数y=ax2+bx+c(a<0)的图象经过点A(﹣2,n)、B(5,n+1)、C(6,n﹣1)、
∴抛物线开口向下,A点关于对称轴的对称点在5与6之间,
∴对称轴的取值范围为<x<2,
∴点E到对称轴的距离最小,点F到对称轴的距离最大,
∴y3<y1<y2,
故选:D.
9.解:∵二次函数的图象过点P(1,4),对称轴为直线x=﹣1,
∴点P关于对称轴的对称点为(﹣3,4),
∵点P关于对称轴的对称点必在这个函数的图象上,
∴这个函数图象必过点(﹣3,4),
故选:A.
10.解:∵2am+b=0,
∴m=﹣,
∴点M(m,y3)是该抛物线的顶点,
∴抛物线的对称轴为x=m,
∵点P(﹣2,y1),Q(4,y2)均在抛物线y=ax2+bx+c上,且y3≥y2>y1,
∴m>,
解得m>1,
故选:B.
11.解:∵二次函数y=mx2+2mx+1=m(x+1)2﹣m+1,
∴对称轴为直线x=﹣1,
①m>0,抛物线开口向上,
x=﹣1时,有最小值y=﹣m+1=﹣2,
解得:m=3;
②m<0,抛物线开口向下,
∵对称轴为直线x=﹣1,在﹣2≤x≤2时有最小值﹣2,
∴x=2时,有最小值y=4m+4m+1=﹣2,
解得:m=﹣;
故选:C.
12.解:把点(4,c)代入y=x2+bx+c得:
c=42+4b+c,解得:b=﹣4,
∵二次函数y=x2+bx+c的最小值是﹣6,
∴=﹣6,即=﹣6,
解得:c=﹣2,
故选:B.
13.解:由二次函数y=x2﹣2x+3=(x﹣1)2+2,
∵当0≤x≤m时,y最大值为3,最小值为2,
∴1≤m≤2.
故选:C.
14.解:∵y=﹣x2+(m﹣1)x﹣m=﹣[x2﹣(m﹣1)x]﹣m=﹣(x﹣)2﹣m+,
∴该抛物线顶点坐标是(,),
∴将其沿y轴向上平移3个单位后得到的抛物线的顶点坐标是(,+3),
∵m>1,
∴m﹣1>0,
∴>0,
∵+3=+1>0,
∴点(,+3)在第一象限;
故选:A.
15.解:将抛物线y=x2﹣2x+3=(x﹣1)2+2向左平移2个单位长度得到解析式:y=(x+1)2+2,
故答案为:y=(x+1)2+2.
16.解:(1)点(﹣1,m)代入抛物线解析式y=x2+(a+1)x+a,
得(﹣1)2+(a+1)×(﹣1)+a=m,解得m=0.
故答案为:0.
(2)y=x2+(a+1)x+a向上平移2个单位可得,y=x2+(a+1)x+a+2,
∴y=(x+)2﹣(a﹣1)2+2,
∴抛物线顶点的纵坐标n=﹣(a﹣1)2+2,
∵﹣<0,
∴n的最大值为2.
故答案为:2.
17.解:如图,连接OB,
∵四边形OABC是边长为的正方形,
∴∠BOC=45°,OB=2,
过点B作BD⊥y轴于D,
∵OC与y轴正半轴的夹角为15°,
∴∠BOD=45°+15°=60°,
∴∠OBD=30°,
∴OD=OB=1,
∴BD==,
∴点B的坐标为(,1),
∵点B在抛物线y=ax2(a>0)的图象上,
∴a()2=1,
解得a=.
故答案为:.
18.解:∵点P(m,n)在抛物线y=﹣x2﹣3x+3上,
∴n=﹣m2﹣3m+3,
∴m+n=﹣m2﹣2m+3=﹣(m+1)2+4,
∴当m=﹣1时,m+n有最大值4.
故答案为:4.
19.解:当y=1时,有x2﹣2x+1=1,
解得:x1=0,x2=2.
∵当a﹣1≤x≤a时,函数有最小值1,
∴a﹣1=2或a=0,
∴a=3或a=0,
故答案为:0或3.
20.解:y=x2﹣2x+2=(x﹣1)2+1,分类讨论:
(1)若顶点横坐标在范围t≤x≤t+1右侧时,有t+1<1,即t<0,此时y随x的增大而减小,
∴当x=t+1时,函数取得最小值,y最小值=t=(t+1)2﹣2(t+1)+2,
方程无解.
(2)若顶点横坐标在范围t≤x≤t+1内时,即有t≤1≤t+1,
解这个不等式,即 0≤t≤1.此时当x=1时,函数取得最小值,y最小值=1,
∴t=1.
(3)若顶点横坐标在范围t≤x≤t+1左侧时,即t>1时,y随x的增大而增大,
∵当x=t时,函数取得最小值,y最小值=t=t2﹣2t+2,解得t=2或1(舍弃),
∴t=1或2.
故答案为:1或2.
21.解:y=2x2﹣8x+6=2(x﹣2)2﹣2
令y=0,
即x2﹣4x+3=0,
解得x=1或3,
则点A(1,0),B(3,0),
由于将C1向右平移2个长度单位得C2,
则C2解析式为y=2(x﹣4)2﹣2(3≤x≤5),
当y=﹣x+m1与C2相切时,
令y=﹣x+m1=y=2(x﹣4)2﹣2,
即2x2﹣15x+30﹣m1=0,
△=8m1﹣15=0,
解得m1=,
当y=﹣x+m2过点B时,
即0=﹣3+m2,
m2=3,
当y=﹣x+m3过点A时,
即0=﹣1+m3,
m2=1,
当<m<3时直线y=﹣x+m与C1、C2共有3个不同的交点,
故答案为<m<3.
22.解:分三种情况:
当﹣a<﹣1,即a>1时,二次函数y=x2+2ax+a在﹣1≤x≤2上为增函数,
所以当x=﹣1时,y有最小值为﹣4,把(﹣1,﹣4)代入y=x2+2ax+a中解得:a=5;
当﹣a>2,即a<﹣2时,二次函数y=x2+2ax+a在﹣1≤x≤2上为减函数,
所以当x=2时,y有最小值为﹣4,把(2,﹣4)代入y=x2+2ax+a中解得:a=﹣>﹣2,舍去;
当﹣1≤﹣a≤2,即﹣2≤a≤1时,此时抛物线的顶点为最低点,
所以顶点的纵坐标为=﹣4,解得:a=或a=>1,舍去.
综上,a的值为5或.
故答案为:5或
23.解:∵将抛物线y=mx2+n向下平移6个单位长度,得到y=mx2+n﹣6,
∴m=﹣1,n﹣6=3,
∴n=9,
∴原抛物线y=﹣x2+9,
∴顶点P(0,9),
令y=0,则0=﹣x2+9,
解得x=±3,
∴A(﹣3,0),B(3,0),
∴AB=6,
∴S△PAB=AB•OP=×6×9=27.
24.解:(1)由题意得,
解得,
∴抛物线为y=x2﹣x+,
∵该抛物线平移使得其经过原点,且对称轴不变,
∴平移后的抛物线为y=x2﹣x,
将M(1,1)代入y=kx得k=1;
(2)过P作PQ∥y轴,交MN于Q,设Q(t,t),则P(t,t2﹣t+),
则PQ=t﹣(t2﹣t+)=﹣t2+2t﹣,
∴S=PQ×(3﹣1)=PQ=﹣t2+2t﹣=﹣(t﹣2)2+,
∴当t=2时,△PMN的面积最大,此时P(2,),S△PMN=.
25.解:(1)点B是在直线y=x+m上,理由如下:
∵直线y=x+m经过点A(1,2),
∴2=1+m,解得m=1,
∴直线为y=x+1,
把x=2代入y=x+1得y=3,
∴点B(2,3)在直线y=x+m上;
(2)∵直线y=x+1经过点B(2,3),直线y=x+1与抛物线y=ax2+bx+1都经过点(0,1),点(0,1),A(1,2),B(2,3)在直线上,点(0,1),A(1,2)在抛物线上,直线与抛物线不可能有三个交点,
∵B(2,3),C(2,1)两点的横坐标相同,
∴抛物线只能经过A、C两点,
把A(1,2),C(2,1)代入y=ax2+bx+1得,
解得a=﹣1,b=2;
(3)由(2)知,抛物线的解析式为y=﹣x2+2x+1,
设平移后的抛物线的解析式为y=﹣x2+px+q,其顶点坐标为(,+q),
∵顶点仍在直线y=x+1上,
∴+q=+1,
∴q=﹣++1,
∵抛物线y=﹣x2+px+q与y轴的交点的纵坐标为q,
∴q=﹣++1=﹣(p﹣1)2+,
∴当p=1时,平移后所得抛物线与y轴交点纵坐标的最大值为.
26.解:(1)∵二次函数y=ax2+bx+3(a≠0)的图象经过点A(﹣1,0),点B(3,0),
∴,解得;
(2)∵y=﹣x2+2x+3=﹣(x﹣1)2+4,
∴抛物线的对称轴为直线x=1,C(0,3),
∵点P到A,B两点的距离相等,
∴点P在抛物线的对称轴x=1上,
∵B(3,0),C(0,3),
∴直线BC的解析式为y=﹣x+3,
令x=1,则y=﹣1+3=2,
∴P(1,2),
设平移后的新抛物线的解析式为y=﹣(x﹣h)2+4,
∵新抛物线经过点P,
∴2=﹣(1﹣h)2+4,
解得h1=1+,h2=1﹣,
∴新抛物线的顶点坐标为(1+,4)或(1﹣,4).
27.解:(1)①∵m=2,
∴抛物线为y=x2﹣2x+n.
∵x=﹣=1,
∴抛物线的对称轴为直线x=1.
∵当线x=1时,y=1﹣2+n=n﹣1,
∴顶点的纵坐标为:n﹣1.
②∵抛物线的对称轴为直线x=1,开口向上,
x=﹣2到x=1的距离为3,
∴点A(﹣2,y1),B(x2,y2)都在抛物线上,且y2>y1,则x2的取值范围是x2<﹣2或x2>4,
故答案为:x2<﹣2或x2>4.
(2)∵点P(﹣1,2),向右平移4个单位长度,得到点Q.
∴点Q的坐标为(3,2),
∵n=3,
抛物线为y=x2﹣mx+3.
当抛物线经过点Q(3,2)时,2=32﹣3m+3,解得;
当抛物线经过点P(﹣1,2)时,2=(﹣1)2+m+3,解得m=﹣2;
当抛物线的顶点在线段PQ上时,=2,解得m=±2.
结合图象可知,m的取值范围是m≤﹣2或m=2或.
故答案为:m≤﹣2或m=2或.
28.解:(1)点A(﹣3,﹣3),B(1,﹣1)代入y=kx+b,
∴,
∴,
∴y=x﹣;
联立y=ax2+2x﹣1与y=x﹣,则有2ax2+3x+1=0,
∵抛物线C与直线l有交点,
∴△=9﹣8a≥0,
∴a≤且a≠0;
(2)根据题意可得,y=﹣x2+2x﹣1,
∵a<0,
∴抛物线开口向下,对称轴为直线x=1,
∵m≤x≤m+2时,y有最大值﹣4,
∴当y=﹣4时,有﹣x2+2x﹣1=﹣4,
∴x=﹣1或x=3,
①在对称轴直线x=1左侧,y随x的增大而增大,
∴x=m+2=﹣1时,y有最大值﹣4,
∴m=﹣3;
②在对称轴直线x=1右侧,y随x增大而减小,
∴x=m=3时,y有最大值﹣4;
综上所述:m=﹣3或m=3;
(3)①a<0时,x=1时,y≤﹣1,
即a≤﹣2;
②a>0时,x=﹣3时,y≥﹣3,
即a≥,
直线AB的解析式为y=x﹣,
抛物线与直线联立:ax2+2x﹣1=x﹣,
∴ax2+x+=0,
△=﹣2a>0,
∴a<,
∴a的取值范围为≤a<或a≤﹣2;
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