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2023年江苏省中考数学一轮复习练习卷08:二次函数
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这是一份2023年江苏省中考数学一轮复习练习卷08:二次函数,共54页。
2023年江苏省中考数学一轮复习练习卷08:二次函数
一.选择题(共10小题)
1.(2022•亭湖区校级二模)已知抛物线y=kx2+2x﹣1与x轴有两个交点,则k的取值范围是( )
A.k>﹣1 B.k<﹣1 C.k≥﹣1且k≠0 D.k>﹣1且k≠0
2.(2022•海陵区校级三模)如图,已知二次函数y=ax2+bx+c的图象与x轴交于(﹣3,0),顶点是(﹣1,m),则以下结论:①若y≥c,则x≤﹣2或x≥0;②b+c=12m.其中正确的是( )
A.① B.② C.都对 D.都不对
3.(2022•邳州市校级模拟)在同一直角坐标系中,函数y=ax+a和函数y=ax2+x+2(a是常数,且a≠0)的图象可能是( )
A. B.
C. D.
4.(2022•高邮市模拟)在三个函数:①y=kx+b(k≠0);②y=kx(k≠0);③y=ax2+bx+c(a<0)的图象上,都存在点P1(n,y1),P2(n+1,y2),P3(n+2,y3),能够使不等式y3﹣y2<y2﹣y1总成立的函数有( )
A.0个 B.1个 C.2个 D.3个
5.(2022•丰县二模)向空中发射一枚炮弹,经x秒后的高度为y米,且时间与高度的函数表达式为y=ax2+bx+c(a≠0),若此炮弹在第6秒与第13秒时的高度相等,则下列时间中炮弹所在高度最高的是( )
A.第7秒 B.第9秒 C.第11秒 D.第13秒
6.(2022•苏州二模)已知二次函数y=a(x﹣2)2+2a(x﹣2)(a为常数,a<0),则该函数图象的顶点位于( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
7.(2022•姜堰区二模)如果a是二次函数y=x2﹣x﹣2与x轴交点的横坐标,那么代数式(a﹣1)2+(a+2)(a﹣2)的值为( )
A.﹣1 B.1 C.7 D.9
8.(2022•南通一模)在平面直角坐标系xOy中,已知二次函数y=ax2+bx,其中a﹣b<0.以下4个结论:
①若这个函数的图象经过点(﹣2,0),则它必有最小值;
②若这个函数的图象经过第四象限的点P,则必有a<0;
③若a>0,则方程ax2+bx=0必有一根小于﹣1,
④若a<0,则当﹣1≤x≤0时,必有y随x的增大而增大.正确的是( )
A.①②③ B.②③④ C.①③④ D.①②③④
9.(2022•东台市模拟)已知抛物线y=ax2+bx+c上的部分点的横坐标x与纵坐标y的对应值如表:
x
…
﹣1
0
1
2
3
…
y
…
3
0
﹣1
m
3
…
以下结论:①抛物线y=ax2+bx+c的开口向下;②当x<3时,y随x增大而增大;③方程ax2+bx+c=0的根为0和2;④当y>0时,x的取值范围是0<x<2,正确的个数有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
10.(2022•东海县校级三模)在平面直角坐标系中,已知点(1,m),(3,n)在抛物线y=ax2+bx上,且mn<0.设t=−b2a,则t的值可以是( )
A.13 B.12 C.1 D.32
二.填空题(共10小题)
11.(2022•徐州)若二次函数y=x2﹣2x﹣3的图象上有且只有三个点到x轴的距离等于m,则m的值为 .
12.(2022•南通)根据物理学规律,如果不考虑空气阻力,以40m/s的速度将小球沿与地面成30°角的方向击出,小球的飞行高度h(单位:m)与飞行时间t(单位:s)之间的函数关系是h=﹣5t2+20t,当飞行时间t为 s时,小球达到最高点.
13.(2022•无锡)把二次函数y=x2+4x+m的图象向上平移1个单位长度,再向右平移3个单位长度,如果平移后所得抛物线与坐标轴有且只有一个公共点,那么m应满足条件: .
14.(2022•沭阳县校级模拟)已知二次函数y=﹣(x﹣a)2+1(a为常数),如果当自变量x分别取﹣3,﹣1,1时,所对应的y值只有一个大于零0,那么a的取值范围是 .
15.(2022•射阳县校级二模)将二次函数y=x2+2x+n的图象先向右平移2个单位,再向上平移m(m>0)个单位,得到函数y=x2﹣2x+4的图象,则m+n的值为 .
16.(2022•天宁区校级二模)已知二次函数y=ax2+bx+c中,函数y与自变量x的部分对应值如下:那么当y>5时,x的取值范围为 .
x
……
﹣1
0
1
2
3
……
y
……
10
5
2
1
2
……
17.(2022•姑苏区校级一模)如图,在直角坐标系中,O为坐标原点,矩形ABCO,B点坐标为(4,2),A、C分别在y轴、x轴上;若D点坐标为(1,0),连结AD,点E、点F分别从A点、B点出发,在AB上相向而行,速度均为1个单位/每秒,当E、F两点相遇时,两点停止运动;过E点作EG∥AD交x轴于H点,交y轴于G点,连结FG、FH,在运动过程中,△FGH的最大面积为 .
18.(2022•昆山市校级一模)定义:[a,b,c]为二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的特征数.下面给出特征数为[m,l﹣m,2﹣m]的二次函数的一些结论:①当m=1时,函数图象的对称轴是y轴;②当m=2时,函数图象过原点;③当m>0时,函数有最小值:④若m<0,则当x>12时,y随x的增大而减小.其中所有正确结论的序号是 .
19.(2022•鼓楼区校级三模)在函数y=(x﹣1)2+1中,当x>1时,y随x的增大而 .(填“增大”或“减小”)
20.(2022•鼓楼区校级二模)小淇利用绘图软件画出函数y=−12x(x﹣1)(x+1)(﹣2≤x≤2)的图象,下列关于该函数性质的四种说法:
①图象与x轴有两个交点;
②图象关于原点中心对称;
③最大值是3,最小值是﹣3;
④当x>1时,y随x的增大而减小.
其中,所有正确说法的序号是 .
三.解答题(共11小题)
21.(2022•淮安)如图(1),二次函数y=﹣x2+bx+c的图象与x轴交于A、B两点,与y轴交于C点,点B的坐标为(3,0),点C的坐标为(0,3),直线l经过B、C两点.
(1)求该二次函数的表达式及其图象的顶点坐标;
(2)点P为直线l上的一点,过点P作x轴的垂线与该二次函数的图象相交于点M,再过点M作y轴的垂线与该二次函数的图象相交于另一点N,当PM=12MN时,求点P的横坐标;
(3)如图(2),点C关于x轴的对称点为点D,点P为线段BC上的一个动点,连接AP,点Q为线段AP上一点,且AQ=3PQ,连接DQ,当3AP+4DQ的值最小时,直接写出DQ的长.
22.(2022•镇江)一次函数y=12x+1的图象与x轴交于点A,二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象经过点A、原点O和一次函数y=12x+1图象上的点B(m,54).
(1)求这个二次函数的表达式;
(2)如图1,一次函数y=12x+n(n>−916,n≠1)与二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象交于点C(x1,y1)、D(x2,y2)(x1<x2),过点C作直线l1⊥x轴于点E,过点D作直线l2⊥x轴,过点B作BF⊥l2于点F.
①x1= ,x2= (分别用含n的代数式表示);
②证明:AE=BF;
(3)如图2,二次函数y=a(x﹣t)2+2的图象是由二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象平移后得到的,且与一次函数y=12x+1的图象交于点P、Q(点P在点Q的左侧),过点P作直线l3⊥x轴,过点Q作直线l4⊥x轴,设平移后点A、B的对应点分别为A′、B′,过点A′作A′M⊥l3于点M,过点B′作B′N⊥l4于点N.
①A′M与B′N相等吗?请说明你的理由;
②若A′M+3B′N=2,求t的值.
23.(2022•盐城)【发现问题】
小明在练习簿的横线上取点O为圆心,相邻横线的间距为半径画圆,然后半径依次增加一个间距画同心圆,描出了同心圆与横线的一些交点,如图1所示,他发现这些点的位置有一定的规律.
【提出问题】
小明通过观察,提出猜想:按此步骤继续画圆描点,所描的点都在某二次函数图象上.
【分析问题】
小明利用已学知识和经验,以圆心O为原点,过点O的横线所在直线为x轴,过点O且垂直于横线的直线为y轴,相邻横线的间距为一个单位长度,建立平面直角坐标系,如图2所示.当所描的点在半径为5的同心圆上时,其坐标为 .
【解决问题】
请帮助小明验证他的猜想是否成立.
【深度思考】
小明继续思考:设点P(0,m),m为正整数,以OP为直径画⊙M,是否存在所描的点在⊙M上.若存在,求m的值;若不存在,说明理由.
24.(2022•无锡)已知二次函数y=−14x2+bx+c图象的对称轴与x轴交于点A(1,0),图象与y轴交于点B(0,3),C、D为该二次函数图象上的两个动点(点C在点D的左侧),且∠CAD=90°.
(1)求该二次函数的表达式;
(2)若点C与点B重合,求tan∠CDA的值;
(3)点C是否存在其他的位置,使得tan∠CDA的值与(2)中所求的值相等?若存在,请求出点C的坐标;若不存在,请说明理由.
25.(2022•宿迁)如图,二次函数y=12x2+bx+c与x轴交于O(0,0),A(4,0)两点,顶点为C,连接OC、AC,若点B是线段OA上一动点,连接BC,将△ABC沿BC折叠后,点A落在点A′的位置,线段A′C与x轴交于点D,且点D与O、A点不重合.
(1)求二次函数的表达式;
(2)①求证:△OCD∽△A′BD;
②求DBBA的最小值;
(3)当S△OCD=8S△A'BD时,求直线A′B与二次函数的交点横坐标.
26.(2022•亭湖区校级一模)【感受新知】已知点A、B分别是x轴、y轴上的动点,点C、D是某个函数图象上的点,当四边形ABCD(A、B、C、D各点依次排列)为正方形时,我们称这个正方形为此函数图象的“关联正方形”,例如:在图1中,正方形ABCD是一次函数y=x+1图象的其中一个“关联正方形”.
(1)求一次函数y=x+1图象的所有“关联正方形”的边长;
(2)若反比例函数的图象与一次函数图象有一个相同的“关联正方形”,则称此反比例函数为一次函数的“关联反比例函数”,一次函数y=x+1是否存在“关联反比例函数”,若存在,求出反比例函数表达式,若不存在,请说明理由;
【灵活运用】(3)如图2,若某函数是反比例函数y=kx(k>0),它的图象的“关联正方形”为ABCD,点D(2,m)(m<2)在反比例函数图象上,求m的值及反比例函数的解析式;
【深度探究】(4)如图3,若某函数是二次函数y=ax2+c(a≠0),它的图象的“关联正方形”为ABCD,C、D中的一个点坐标为(3,4),请你直接写出该二次函数的解析式.
27.(2022•亭湖区校级二模)如图,抛物线y=ax2+bx+c经过点A(﹣2,0),B(4,0),与y轴正半轴交于点C,且OC=2OA,抛物线的顶点为D,直线y=mx+n经过B,C两点,与对称轴交于点E.
(1)求抛物线及直线BC的函数表达式;
(2)点M是直线BC上方抛物线上的动点,连接MB,ME,得到△MBE,求出△MBE面积的最大值及此时点M的坐标;
(3)直线y=kx(k>0)交线段BC于点H,若以点O,B,H为顶点的三角形与△CDE相似,求k的值;
(4)点N在对称轴上,满足∠BNC=∠ABC,求出点N的坐标.
28.(2022•江都区校级三模)孔子曰:温故而知新,可以为师矣.根据艾宾浩斯遗忘曲线,小苏同学发现对所学知识点进行复习回顾,学习效果会更好.某一天他利用30分钟时间进行自主学习.假设他用于学习的时间x(单位:分钟)与学习收益量y的关系如图甲所示,用于复习的时间x(单位:分钟)与学习收益量y的关系如图乙所示(其中OA是抛物线的一部分,A为抛物线的顶点).
(1)求该同学的学习收益量y与用于学习的时间x之间的函数关系式,并直接写出自变量x的取值范围;
(2)求该同学的学习收益量y与用于复习的时间x之间的函数关系式;
(3)该同学应如何分配学习和复习的时间,才能使这30分钟的学习收益总量最大?(学习收益总量=解题的学习收益量+回顾反思的学习收益量)
29.(2022•建湖县三模)我们规定:关于x的反比例函数y=a+bx称为一次函数y=ax+b的“次生函数”,关于x的二次函数y=ax2+bx﹣(a+b)称为一次函数y=ax+b的“再生函数”.
(1)按此规定:一次函数y=x﹣4的“次生函数”为: ,“再生函数”为: ;
(2)若关于x的一次函数y=x+b的“再生函数”的顶点在x轴上,求顶点坐标;
(3)若一次函数y=ax+b与其“次生函数”交于点(1,﹣2)、(4,−12)两点,其“再生函数”与x轴交于A、B两点(点A在点B的左边),与y轴交于点C.
①若点D(1,3),求∠CBD的正切值;
②若点E在直线x=1上,且在x轴的下方,当∠CBE=45°时,求点E的坐标.
30.(2022•亭湖区校级一模)如图,已知抛物线y=ax2+bx﹣3与x轴交于A(﹣2,0)、B(6,0)两点,与y轴交于C点,设抛物线的顶点为D.过点D作DE⊥x轴,垂足为E.P为线段DE上一动点,F(m,0)为x轴上一点,且PC⊥PF.
(1)求抛物线的解析式;
(2)①当点P与点D重合时,求m的值;
②在①的条件下,将△COF绕原点按逆时针方向旋转90°并平移,得到△C1O1F1,点C,O,F的对应点分别是点C1,O1,F1,若△COF的两个顶点恰好落在抛物线上,直接写出点F1的坐标;
(3)当点P在线段DE上运动时,求m的变化范围.
31.(2022•泉山区校级三模)某公司开发出一种产品,生产成本为5元/件,规定售价不超过15元/件,受产能限制,按订单生产该产品(销量=产量),年销量不超过30万件.年销量y(万件)与售价x(元/件)之间的函数关系如图①所示;为提高该产品竞争力,投入研发费用P万元(计入成本),P与x之间的函数关系如图②所示,AB是一条线段,BC是抛物线P=14x2−4x+m的一部分.
(1)求y与x之间的函数表达式;
(2)当售价为多少元时年利润最大,最大利润是多少万元?
答案与解析
一.选择题(共10小题)
1.(2022•亭湖区校级二模)已知抛物线y=kx2+2x﹣1与x轴有两个交点,则k的取值范围是( )
A.k>﹣1 B.k<﹣1 C.k≥﹣1且k≠0 D.k>﹣1且k≠0
【解答】解:根据题意得Δ=22+4k×1>0,
解得:k>﹣1,
由于该函数为二次函数,
则k≠0.
∴k>﹣1且k≠0.
故选:D.
2.(2022•海陵区校级三模)如图,已知二次函数y=ax2+bx+c的图象与x轴交于(﹣3,0),顶点是(﹣1,m),则以下结论:①若y≥c,则x≤﹣2或x≥0;②b+c=12m.其中正确的是( )
A.① B.② C.都对 D.都不对
【解答】解:由题意可知对称轴为:直线x=﹣1,
∴x=−b2a=−1,
∴b=2a,
把y=c,b=2a代入y=ax2+bx+c得:
ax2+2ax+c=c,
∴x2+2x=0,
解得x=0或﹣2,
∴当y≥c,则x≤﹣2或x≥0,
故结论①正确;
把(﹣1,m),(1,0)代入y=ax2+bx+c得:
a﹣b+c=m,a+b+c=0,
∴b=−12m,
∵b=2a,
∴a=−14m,
∵二次函数y=ax2+bx+c的图象与x轴交于(﹣3,0),顶点是(﹣1,m),
∴抛物线与x轴的另一个交点为(1,0),
∴a+b+c=0,
∴c=34m,
∴b+c=−12m+34m=14m,
故结论②不正确.
故选:A.
3.(2022•邳州市校级模拟)在同一直角坐标系中,函数y=ax+a和函数y=ax2+x+2(a是常数,且a≠0)的图象可能是( )
A. B.
C. D.
【解答】解:当a>0时,
一次函数过一二三象限,
抛物线开口向上,对称轴x=−12a<0,故B、C不符合题意,
当a<0时,
一次函数过二三四象限,
抛物线开口向下,对称轴x=−12a>0,故A不符合题意.
故选:D.
4.(2022•高邮市模拟)在三个函数:①y=kx+b(k≠0);②y=kx(k≠0);③y=ax2+bx+c(a<0)的图象上,都存在点P1(n,y1),P2(n+1,y2),P3(n+2,y3),能够使不等式y3﹣y2<y2﹣y1总成立的函数有( )
A.0个 B.1个 C.2个 D.3个
【解答】解:如图,当点P1(n,y1),P2(n+1,y2),P3(n+2,y3)在同一直线上时,过点P1作P1A⊥x轴于点A,过点P2作P2B⊥x轴于点B,过点P3作P3C⊥x轴于点C.
∵n+1=n+n+22,
∴AB=BC,
∵AP1∥BP2∥CP3,
∴P1P2=P2P3,
∴y2=y1+y32,
∴2y2=y1+y3,
∴y3﹣y2=y2﹣y1,
∴一次函数不满足条件,
对于反比例函数k>0时,如图,观察图象可知,y2<12(y1+y3),
∴2y2<y1+y3,
∴y3﹣y2>y2﹣y1,
∴反比例函数不满足条件,
对于抛物线a<0,如图,观察图象可知,y2>12(y1+y3),
∴2y2>y1+y3,
∴y3﹣y2<y2﹣y1,
∴当a<0时,二次函数满足条件.
故选:B.
5.(2022•丰县二模)向空中发射一枚炮弹,经x秒后的高度为y米,且时间与高度的函数表达式为y=ax2+bx+c(a≠0),若此炮弹在第6秒与第13秒时的高度相等,则下列时间中炮弹所在高度最高的是( )
A.第7秒 B.第9秒 C.第11秒 D.第13秒
【解答】解:∵此炮弹在第6与第13秒时的高度相等,
∴抛物线的对称轴是:x=6+132=9.5,
∴炮弹所在高度最高是9.5秒,
∴在四个选项中炮弹所在高度最高的是9秒.
故选:B.
6.(2022•苏州二模)已知二次函数y=a(x﹣2)2+2a(x﹣2)(a为常数,a<0),则该函数图象的顶点位于( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
【解答】解:当y=0时,a(x﹣2)2+2a(x﹣2)=0,
(x﹣2)(x﹣2+2)=0,
x﹣2=0或x﹣2+2=0,
解得x1=2,x2=0,
∴抛物线与x轴的交点坐标为(0,0),(2,0),
∴抛物线的对称轴为直线x=1,
∵a<0,
∴抛物线开口向下,
∴顶点的纵坐标大于0,
∴该函数图象的顶点位于第一象限.
故选:A.
7.(2022•姜堰区二模)如果a是二次函数y=x2﹣x﹣2与x轴交点的横坐标,那么代数式(a﹣1)2+(a+2)(a﹣2)的值为( )
A.﹣1 B.1 C.7 D.9
【解答】解:令x2﹣x﹣2=0,
解得x1=2,x2=﹣1,
∴a=2或a=﹣1,
∴(a﹣1)2+(a+2)(a﹣2)的值为1.
故选:B.
8.(2022•南通一模)在平面直角坐标系xOy中,已知二次函数y=ax2+bx,其中a﹣b<0.以下4个结论:
①若这个函数的图象经过点(﹣2,0),则它必有最小值;
②若这个函数的图象经过第四象限的点P,则必有a<0;
③若a>0,则方程ax2+bx=0必有一根小于﹣1,
④若a<0,则当﹣1≤x≤0时,必有y随x的增大而增大.正确的是( )
A.①②③ B.②③④ C.①③④ D.①②③④
【解答】解:将点(﹣2,0)代入y=ax2+bx,
可得4a﹣2b=0,
即b=2a,
∵a﹣b<0,
∴a﹣2a=﹣a<0,
∴a>0,
∴抛物线开口向上,有最小值.
故①正确;
∵二次函数y=ax2+bx的图象经过第四象限的点P,
设P(x,y),
∴当x>0时,y<0,
即y=ax2+bx=x(ax+b)<0,
∴ax+b<0,
∵a﹣b<0,
∴a<b,
∴ax+a<0,即a(x+1)<0,
∵x>0,
∴a<0,
故②正确;
方程ax2+bx=0可转化为x(ax+b)=0,
∴x=0或ax+b=0,
在ax+b=0中,
∵a≠0,
∴x=−ba,
∵a﹣b<0,
∴a<b,
∵a>0,
∴ba>1,
则x<﹣1,
∴若a>0,则方程ax2+bx=0必有一根小于﹣1,
故③正确;
若a<0,
则二次函数y=ax2+bx的图象开口向下,对称轴为x=−b2a,
∵a﹣b<0,
∴a<b,
∴ba<1,
∴−b2a>−12,
∴当−12<−b2a<0时,有−b2a<x<0,y随x的增大而减小,
故④错误.
故选:A.
9.(2022•东台市模拟)已知抛物线y=ax2+bx+c上的部分点的横坐标x与纵坐标y的对应值如表:
x
…
﹣1
0
1
2
3
…
y
…
3
0
﹣1
m
3
…
以下结论:①抛物线y=ax2+bx+c的开口向下;②当x<3时,y随x增大而增大;③方程ax2+bx+c=0的根为0和2;④当y>0时,x的取值范围是0<x<2,正确的个数有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【解答】解:将(﹣1,3),(0,0),(1,﹣1)代入y=ax2+bx+c得:
3=a−b+c0=c−1=a+b+c,
解得a=1b=−2c=0,
∴y=x2﹣2x.
①∵a=1,
∴抛物线开口向上,
故①错误,不符合题意.
②∵图象对称轴为直线x=1,且开口向上,
∴x>1时,y随x增大而增大,
故②错误,不符合题意.
③∵y=x2﹣2x=x(x﹣2),
∴当x=0或x=2时y=0,
故③正确,符合题意.
④∵抛物线开口向上,与x轴交点坐标为(0,0),(2,0),
∴x<0或x>2时,y>0,
故④错误,不符合题意.
故选:A.
10.(2022•东海县校级三模)在平面直角坐标系中,已知点(1,m),(3,n)在抛物线y=ax2+bx上,且mn<0.设t=−b2a,则t的值可以是( )
A.13 B.12 C.1 D.32
【解答】解:∵(1,m),(3,n)在抛物线y=ax2+bx上,
∴a+b=m9a+3b=n,
A、当t=−b2a=13时,b=−23a,
∴m=a+(−23a)=13a,n=9a+3×(−23a)=7a,
此时m、n同号,与mn<0矛盾,故A不符合题意;
B、当t=−b2a=12时,b=﹣a,
∴m=a+(﹣a)=0,n=9a+3•(﹣a)=6a,
此时mn=0,与mn<0矛盾,故B不符合题意;
C、当t=−b2a=1时,b=﹣2a,
∴m=a+(﹣2a)=﹣a,n=9a+3•(﹣2a)=3a,
此时m、n异号,mn<0,故C符合题意;
D、当t=−b2a=32时,b=﹣3a,
∴m=a+(﹣3a)=﹣2a,n=9a+3•(﹣3a)=0,
此时mn=0,与mn<0矛盾,故D不符合题意;
故选:C.
二.填空题(共10小题)
11.(2022•徐州)若二次函数y=x2﹣2x﹣3的图象上有且只有三个点到x轴的距离等于m,则m的值为 4 .
【解答】解:∵y=x2﹣2x﹣3=(x﹣1)2﹣4,
∴抛物线开口向上,抛物线对称轴为直线x=1,顶点为(1,﹣4),
∴顶点到x轴的距离为4,
∵函数图象有三个点到x轴的距离为m,
∴m=4,
故答案为:4.
12.(2022•南通)根据物理学规律,如果不考虑空气阻力,以40m/s的速度将小球沿与地面成30°角的方向击出,小球的飞行高度h(单位:m)与飞行时间t(单位:s)之间的函数关系是h=﹣5t2+20t,当飞行时间t为 2 s时,小球达到最高点.
【解答】解:h=﹣5t2+20t=﹣5(t﹣2)2+20,
∵﹣5<0,
∴当t=2时,h有最大值,最大值为20,
故答案为:2.
13.(2022•无锡)把二次函数y=x2+4x+m的图象向上平移1个单位长度,再向右平移3个单位长度,如果平移后所得抛物线与坐标轴有且只有一个公共点,那么m应满足条件: m>3 .
【解答】解:∵把二次函数y=x2+4x+m=(x+2)2+m﹣4的图象向上平移1个单位长度,再向右平移3个单位长度,
∴平移后的解析式为:y=(x+2﹣3)2+m﹣4+1,
∴平移后的解析式为:y=x2﹣2x+m﹣2,
∴对称轴为直线x=1,
∵平移后所得抛物线与坐标轴有且只有一个公共点,
∴Δ=4﹣4(m﹣2)<0,
∴m>3,
故答案为:m>3.
14.(2022•沭阳县校级模拟)已知二次函数y=﹣(x﹣a)2+1(a为常数),如果当自变量x分别取﹣3,﹣1,1时,所对应的y值只有一个大于零0,那么a的取值范围是 ﹣4<a<2且a≠0,a≠﹣2 .
【解答】解:由题意得y=﹣(x﹣a)2+1>0,
∴(x﹣a)2<1
∴x−a<1x−a>−1,
∴a﹣1<x<a+1,
当x=﹣3时,则﹣4<a<﹣2,
当x=﹣1时,则﹣2<a<0,
当x=1时,则0<a<2,
∴m的取值范围是﹣4<a<2且a≠0,a≠﹣2,
故答案为:﹣4<a<2且a≠0,a≠﹣2.
15.(2022•射阳县校级二模)将二次函数y=x2+2x+n的图象先向右平移2个单位,再向上平移m(m>0)个单位,得到函数y=x2﹣2x+4的图象,则m+n的值为 4 .
【解答】解:∵将二次函数y=x2+2x+n=(x+1)2+n﹣1的图像先向右平移2个单位,再向上平移m(m>0)个单位,得到函数y=x2﹣2x+4,
∴y=x2﹣2x+4=(x+1﹣2)2+m+n﹣1,
∴x2﹣2x+4=x2﹣2x+m+n,
∴m+n=4,
故答案为:4.
16.(2022•天宁区校级二模)已知二次函数y=ax2+bx+c中,函数y与自变量x的部分对应值如下:那么当y>5时,x的取值范围为 x<0或x>4 .
x
……
﹣1
0
1
2
3
……
y
……
10
5
2
1
2
……
【解答】解:根据表格可知,二次函数y=ax2+bx+c对应抛物线图像的对称轴为直线x=2,开口向上,
∵当x=0时,y=5,
∴当x=2×2﹣0=4时,y=5,
∴当y>5时,x<0或x>4,
故答案为:x<0或x>4.
17.(2022•姑苏区校级一模)如图,在直角坐标系中,O为坐标原点,矩形ABCO,B点坐标为(4,2),A、C分别在y轴、x轴上;若D点坐标为(1,0),连结AD,点E、点F分别从A点、B点出发,在AB上相向而行,速度均为1个单位/每秒,当E、F两点相遇时,两点停止运动;过E点作EG∥AD交x轴于H点,交y轴于G点,连结FG、FH,在运动过程中,△FGH的最大面积为 4.5 .
【解答】解:由题意可知A(0,2),
∴设直线AD为y=kx+2,
把D(1,0)代入得,k+2=0,解得k=﹣2,
∴直线AD为y=﹣2x+2,
∵EG∥AD,
∴设直线EG的解析式为y=﹣2x+b,则G(0,b),
当y=2时,x=b−22,
∴E(b−22,2),
∴AE=b−22,
∴BF=AE=b−22,
∴EF=4﹣2×b−22=6﹣b,
∴S△FGH=S△EFG+S△EFH=12EF•OG=12(6﹣b)•b=−12(b﹣3)2+4.5,
∵−12<0,
∴△FGH的最大面积为4.5,
故答案为:4.5.
18.(2022•昆山市校级一模)定义:[a,b,c]为二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的特征数.下面给出特征数为[m,l﹣m,2﹣m]的二次函数的一些结论:①当m=1时,函数图象的对称轴是y轴;②当m=2时,函数图象过原点;③当m>0时,函数有最小值:④若m<0,则当x>12时,y随x的增大而减小.其中所有正确结论的序号是 ①②③ .
【解答】解:由特征数的定义可得:特征数为[m,1﹣m,2﹣m]的二次函数的表达式为y=mx2+(1﹣m)x+2﹣m.
∵此抛物线的对称轴为直线x=−b2a=−1−m2m=m−12m,
∴当m=1时,对称轴为直线x=0,即y轴.故①正确;
∵当m=2时,此二次函数表达式为y=2x2﹣x,令x=0,则y=0,
∴函数图象过原点,故②正确;
∵当m>0时,二次函数图象开口向上,函数有最小值,故③正确;
∵m<0,
∴对称轴x=m−12m=12−12m,抛物线开口向下,
∴在对称轴的左侧,y随x的增大而增大.
即x<12−12m时,y随x的增大而增大.
而12<12−12m,
∴当x<12时,y随x的增大而增大,故④错误.
故答案为:①②③.
19.(2022•鼓楼区校级三模)在函数y=(x﹣1)2+1中,当x>1时,y随x的增大而 增大 .(填“增大”或“减小”)
【解答】解:∵函数y=(x﹣1)2+1,
∴a=1>0,抛物线开口向上,对称轴为直线x=1,
∴当x>1时,y随x的增大而增大.
故答案为:增大.
20.(2022•鼓楼区校级二模)小淇利用绘图软件画出函数y=−12x(x﹣1)(x+1)(﹣2≤x≤2)的图象,下列关于该函数性质的四种说法:
①图象与x轴有两个交点;
②图象关于原点中心对称;
③最大值是3,最小值是﹣3;
④当x>1时,y随x的增大而减小.
其中,所有正确说法的序号是 ②③④ .
【解答】解:①图象与x轴有三个交点,故①错误;
②图象关于原点中心对称,故②正确;
③当x=﹣2时,y=3,当x=2时,y=﹣3,
∴函数的最大值是3,最小值是﹣3,故③正确;
④当x>1时,y随x的增大而减小,故④正确.
故答案为:②③④.
三.解答题(共11小题)
21.(2022•淮安)如图(1),二次函数y=﹣x2+bx+c的图象与x轴交于A、B两点,与y轴交于C点,点B的坐标为(3,0),点C的坐标为(0,3),直线l经过B、C两点.
(1)求该二次函数的表达式及其图象的顶点坐标;
(2)点P为直线l上的一点,过点P作x轴的垂线与该二次函数的图象相交于点M,再过点M作y轴的垂线与该二次函数的图象相交于另一点N,当PM=12MN时,求点P的横坐标;
(3)如图(2),点C关于x轴的对称点为点D,点P为线段BC上的一个动点,连接AP,点Q为线段AP上一点,且AQ=3PQ,连接DQ,当3AP+4DQ的值最小时,直接写出DQ的长.
【解答】解:(1)将点B(3,0),C(0,3)代入y=﹣x2+bx+c,
∴−9+3b+c=0c=3,
解得b=2c=3,
∴y=﹣x2+2x+3,
∵y=﹣x2+2x+3=﹣(x﹣1)2+4,
∴顶点坐标(1,4);
(2)设直线BC的解析式为y=kx+b,
∴3k+b=0b=3,
解得k=−1b=3,
∴y=﹣x+3,
设P(t,﹣t+3),则M(t,﹣t2+2t+3),N(2﹣t,﹣t2+2t+3),
∴PM=|t2﹣3t|,MN=|2﹣2t|,
∵PM=12MN,
∴|t2﹣3t|=12|2﹣2t|,
解得t=1+2或t=1−2或t=2+3或t=2−3,
∴P点横坐标为1+2或1−2或2+3或2−3;
(3)∵C(0,3),D点与C点关于x轴对称,
∴D(0,﹣3),
令y=0,则﹣x2+2x+3=0,
解得x=﹣1或x=3,
∴A(﹣1,0),
∴AB=4,
∵AQ=3PQ,
∴Q点在平行于BC的线段上,设此线段与x轴的交点为G,
∴QG∥BC,
∴AQAP=AGBA,
∴34=AG4,
∴AG=3,
∴G(2,0),
∵OB=OC,
∴∠OBC=45°,
作A点关于GQ的对称点A',连接A'D与AP交于点Q,
∵AQ=A'Q,
∴AQ+DQ=A'Q+DQ≥A'D,
∴3AP+4DQ=4(DQ+34AP)=4(DQ+AQ)≥4A'D,
∵∠QGA=∠CBO=45°,AA'⊥QG,
∴∠A'AG=45°,
∵AG=A'G,
∴∠AA'G=45°,
∴∠AGA'=90°,
∴A'(2,3),
设直线DA'的解析式为y=kx+b,
∴b=−32k+b=3,
解得k=3b=−3,
∴y=3x﹣3,
同理可求直线QG的解析式为y=﹣x+2,
联立方程组y=−x+2y=3x−3,
解得x=54y=34,
∴Q(54,34),
∴DQ=5104.
22.(2022•镇江)一次函数y=12x+1的图象与x轴交于点A,二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象经过点A、原点O和一次函数y=12x+1图象上的点B(m,54).
(1)求这个二次函数的表达式;
(2)如图1,一次函数y=12x+n(n>−916,n≠1)与二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象交于点C(x1,y1)、D(x2,y2)(x1<x2),过点C作直线l1⊥x轴于点E,过点D作直线l2⊥x轴,过点B作BF⊥l2于点F.
①x1= −3−9+16n4 ,x2= −3+9+16n4 (分别用含n的代数式表示);
②证明:AE=BF;
(3)如图2,二次函数y=a(x﹣t)2+2的图象是由二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象平移后得到的,且与一次函数y=12x+1的图象交于点P、Q(点P在点Q的左侧),过点P作直线l3⊥x轴,过点Q作直线l4⊥x轴,设平移后点A、B的对应点分别为A′、B′,过点A′作A′M⊥l3于点M,过点B′作B′N⊥l4于点N.
①A′M与B′N相等吗?请说明你的理由;
②若A′M+3B′N=2,求t的值.
【解答】(1)解:∵直线y=12x+1与x轴交于点A,
令y=0,得12x+1=0,
解得:x=﹣2,
∴A(﹣2,0),
∵直线y=12x+1经过点B(m,54),
∴12m+1=54,
解得:m=12,
∴B(12,54),
∵抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)经过A(﹣2,0),O(0,0),B(12,54),
设y=ax(x+2),则54=a×12×(12+2),
解得:a=1,
∴y=x(x+2)=x2+2x,
∴这个二次函数的表达式为y=x2+2x;
(2)①解:由题意得:x2+2x=12x+n(n>−916),
解得:x1=−3−9+16n4,x2=−3+9+16n4,
故答案为:−3−9+16n4,−3+9+16n4;
②证明:当n>1时,CD位于AB的上方,
∵A(﹣2,0),B(12,54),
∴AE=﹣2−−3−9+16n4=−5+9+16n4,BF=−3+9+16n4−12=−5+9+16n4,
∴AE=BF,
当−916<n<1时,CD位于AB的下方,
∵A(﹣2,0),B(12,54),
∴AE=−3−9+16n4−(﹣2)=5−9+16n4,BF=12−−3+9+16n4=5−9+16n4,
∴AE=BF,
∴当n>−916且n≠1时,AE=BF;
(3)①设P、Q平移前的对应点分别为P′、Q′,则P′Q′∥PQ,
∴P′Q′∥AB,
∵平移后点A、B的对应点分别为A′、B′,
由(2)②及平移的性质可知:A′M=B′N;
②∵A′M+3B′N=2,
∴A′M=B′N=12,
∵平移前二次函数y=x2+2x的图象的顶点为(﹣1,﹣1),平移后二次函数y=(x﹣t)2+2的图象的顶点为(t,2),
∴新二次函数的图象是由原二次函数的图象向右平移(t+1)个单位,向上平移3个单位得到的,
∴B(12,54)的对应点为B′(t+32,174),
∵B′N=12,
∴点Q的横坐标为t+1,代入y=12x+1,得y=12(t+1)+1=12t+32,
∴Q(t+1,12t+32),
将点Q的坐标代入y=(x﹣t)2+2中,得12t+32=(t+1﹣t)2+2,
解得:t=3.
23.(2022•盐城)【发现问题】
小明在练习簿的横线上取点O为圆心,相邻横线的间距为半径画圆,然后半径依次增加一个间距画同心圆,描出了同心圆与横线的一些交点,如图1所示,他发现这些点的位置有一定的规律.
【提出问题】
小明通过观察,提出猜想:按此步骤继续画圆描点,所描的点都在某二次函数图象上.
【分析问题】
小明利用已学知识和经验,以圆心O为原点,过点O的横线所在直线为x轴,过点O且垂直于横线的直线为y轴,相邻横线的间距为一个单位长度,建立平面直角坐标系,如图2所示.当所描的点在半径为5的同心圆上时,其坐标为 (﹣3,4)或(3,4) .
【解决问题】
请帮助小明验证他的猜想是否成立.
【深度思考】
小明继续思考:设点P(0,m),m为正整数,以OP为直径画⊙M,是否存在所描的点在⊙M上.若存在,求m的值;若不存在,说明理由.
【解答】【分析问题】解:根据题意,可知:所描的点在半径为5的同心圆上时,其纵坐标y=5﹣1=4,
∵横坐标x=±52−42=±3,
∴点的坐标为(﹣3,4)或(3,4).
【解决问题】证明:设所描的点在半径为n(n为正整数)的同心圆上,则该点的纵坐标为(n﹣1),
∴该点的横坐标为±n2−(n−1)2=±2n−1,
∴该点的坐标为(−2n−1,n﹣1)或(2n−1,n﹣1).
∵(±2n−1)2=2n﹣1,n﹣1=2n−1−12,
∴该点在二次函数y=12(x2﹣1)=12x2−12的图象上,
∴小明的猜想正确.
【深度思考】解:设该点的坐标为(±2n−1,n﹣1),⊙M的圆心坐标为(0,12m),
∴(±2n−1−0)2+(n−1−12m)2=12m,
∴m=n2n−1=(n−1+1)2n−1=(n−1)2+2(n−1)+1n−1=n﹣1+2+1n−1.
又∵m,n均为正整数,
∴n﹣1=1,
∴m=1+2+1=4,
∴存在所描的点在⊙M上,m的值为4.
24.(2022•无锡)已知二次函数y=−14x2+bx+c图象的对称轴与x轴交于点A(1,0),图象与y轴交于点B(0,3),C、D为该二次函数图象上的两个动点(点C在点D的左侧),且∠CAD=90°.
(1)求该二次函数的表达式;
(2)若点C与点B重合,求tan∠CDA的值;
(3)点C是否存在其他的位置,使得tan∠CDA的值与(2)中所求的值相等?若存在,请求出点C的坐标;若不存在,请说明理由.
【解答】解:将点B(0,3)代入y=−14x2+bx+c,
可得c=3,
∵二次函数y=−14x2+bx+c图象的对称轴与x轴交于点A(1,0),
∴−b2×(−14)=1,
解得:b=12,
∴二次函数的解析式为y=−14x2+12x+3;
(2)如图,过点D作DE⊥x轴于点E,连接BD,
∵∠CAD=90°,
∴∠BAO+∠DAE=90°,
∵∠ADE+∠DAE=90°,
∴∠ADE=∠BAO,
∵∠BOA=∠DEA=90°,
∴△ADE∽△BAO,
∴BOAE=AODE,即BO•DE=OA•AE,
设D点坐标为(t,−14t2+12t+3),
∴OE=t,DE=−14t2+12t+3,AE=t﹣1,
∴3(−14t2+12t+3)=t﹣1,
解得:t=−103(舍去),t=4,
当t=4时,y=−14t2+12t+3=1,
∴AE=3,DE=1,
在Rt△ADE中,AD=AE2+DE2=10,
在Rt△AOB中,AB=OA2+OB2=10,
在Rt△ACD中,tan∠CDA=ABAD=1;
(3)存在,理由如下:
①如图,与(2)图中Rt△BAD关于对称轴对称时,tan∠C′D′A=1,
∵点D的坐标为(4,1),
∴此时,点C′的坐标为(﹣2,1),
当点C′、D关于对称轴对称时,此时AC′与AD长度相等,即tan∠C′D′A=1,
②当点C在x轴上方时,过点C作CE垂直于x轴,垂足为E,
∵∠CAD=90°,点C、D关于对称轴对称,
∴∠CAE=45°,
∴△CAE为等腰直角三角形,
∴CE=AE,
设点C的坐标为(m,−14m2+12m+3),
∴CE=−14m2+12m+3,AE=1﹣m,
∴−14m2+12m+3=1﹣m,
解得m=3+17(舍去)或m=3−17,
此时点C的坐标为(3−17,17−2);
③当点C在x轴下方时,过点C作CF垂直于x轴,垂足为F,
∵∠CAD=90°,点C、D关于对称轴对称,
∴∠CAF=45°,
∴△CAF为等腰直角三角形,
∴CF=AF,
设点C的坐标为(m,−14m2+12m+3),
∴CF=14m2−12m﹣3,AF=1﹣m,
∴14m2−12m﹣3=1﹣m,
解得m=﹣1+17(舍去)或m=﹣1−17,
此时点C的坐标为(﹣1−17,−17−2);
综上,点C的坐标为(﹣2,1)或(3−17,17−2)或(﹣1−17,−17−2).
25.(2022•宿迁)如图,二次函数y=12x2+bx+c与x轴交于O(0,0),A(4,0)两点,顶点为C,连接OC、AC,若点B是线段OA上一动点,连接BC,将△ABC沿BC折叠后,点A落在点A′的位置,线段A′C与x轴交于点D,且点D与O、A点不重合.
(1)求二次函数的表达式;
(2)①求证:△OCD∽△A′BD;
②求DBBA的最小值;
(3)当S△OCD=8S△A'BD时,求直线A′B与二次函数的交点横坐标.
【解答】(1)解:∵二次函数y=12x2+bx+c与x轴交于O(0,0),A(4,0)两点,
∴二次函数的解析式为:y=12(x﹣0)(x﹣4)=12x2﹣2x;
(2)①证明:如图1,
由翻折得:∠OAC=∠A',
由对称得:OC=AC,
∴∠AOC=∠OAC,
∴∠COA=∠A',
∵∠A'DB=∠ODC,
∴△OCD∽△A′BD;
②解:∵△OCD∽△A′BD,
∴OCA'B=CDBD,
∵AB=A'B,
∴BDAB=CDOC,
∴BDAB的最小值就是CDOC的最小值,
y=12x2﹣2x=12(x﹣2)2﹣2,
∴C(2,﹣2),
∴OC=22,
∴当CD⊥OA时,CD最小,BDAB的值最小,
当CD=2时,BDAB的最小值为222=22;
(3)解法一:∵S△OCD=8S△A'BD,
∴S△OCD:S△A'BD=8,
∵△OCD∽△A′BD,
∴S△OCDS△A'BD=(OCA'B)2=8,
∴OCA'B=22,
∵OC=22,
∴A'B=AB=1,
∴BF=2﹣1=1,
如图2,连接AA',过点A'作A'G⊥OA于G,延长CB交AA'于H,设抛物线的对称轴与x轴交于点F,
由翻折得:AA'⊥CH,
∵∠AHB=∠BFC=90°,∠ABH=∠CBD,
∴∠BCF=∠BAH,
tan∠BCF=tan∠GAA',
∴BFCF=A'GAG=12,
设A'G=a,则AG=2a,BG=2a﹣1,
在Rt△A'GB中,由勾股定理得:BG2+A'G2=A'B2,
∴a2+(2a﹣1)2=12,
∴a1=0(舍),a2=45,
∴BG=2a﹣1=85−1=35,
∵A'G∥OQ,
∴△A'GB∽△QOB,
∴A'GOQ=BGOB,即45OQ=353,
∴OQ=4,
∴Q(0,4),
设直线A'B的解析式为:y=kx+m,
∴m=43k+m=0,
解得:k=−43m=4,
∴直线A'B的解析式为:y=−43x+4,
∴−43x+4=12x2﹣2x,
3x2﹣4x﹣24=0,
解得:x=2±2193,
∴直线A′B与二次函数的交点横坐标是2±2193.
(3)解法二:如图3,过点M作MH⊥OA于H,
∵△OCD∽△A′BD,
∴OCA'B=CDBD=ODA'D=22,
∵OC=22,
∴A'B=AB=1,
设BD=t,则CD=22t,
∴A'D=22−22t,OD=22A'D=8﹣8t,
∵OB=OD+BD=4﹣1=3,
∴8﹣8t+t=3,
∴t=57,
∴A'D=22−1027=427,
∵A'B=AB,∠A'=∠OAC,∠A'BD=∠ABN,
∴△A'BD≌△ABM(ASA),
∴AM=A'D=427,
∵△AHM是等腰直角三角形,
∴AH=MH=47,
∴M(247,−47),
易得BM的解析式为:y=−43x+4,
∴−43x+4=12x2﹣2x,
解得:3x2﹣4x﹣24=0,
解得:x=2±2193,
∴直线A′B与二次函数的交点横坐标是2±2193.
26.(2022•亭湖区校级一模)【感受新知】已知点A、B分别是x轴、y轴上的动点,点C、D是某个函数图象上的点,当四边形ABCD(A、B、C、D各点依次排列)为正方形时,我们称这个正方形为此函数图象的“关联正方形”,例如:在图1中,正方形ABCD是一次函数y=x+1图象的其中一个“关联正方形”.
(1)求一次函数y=x+1图象的所有“关联正方形”的边长;
(2)若反比例函数的图象与一次函数图象有一个相同的“关联正方形”,则称此反比例函数为一次函数的“关联反比例函数”,一次函数y=x+1是否存在“关联反比例函数”,若存在,求出反比例函数表达式,若不存在,请说明理由;
【灵活运用】(3)如图2,若某函数是反比例函数y=kx(k>0),它的图象的“关联正方形”为ABCD,点D(2,m)(m<2)在反比例函数图象上,求m的值及反比例函数的解析式;
【深度探究】(4)如图3,若某函数是二次函数y=ax2+c(a≠0),它的图象的“关联正方形”为ABCD,C、D中的一个点坐标为(3,4),请你直接写出该二次函数的解析式.
【解答】解:(1)∵一次函数y=x+1,
∴直线与x轴的交点为(﹣1,0),与y轴的交点为(0,1),
(I)当点A在x轴正半轴、点B在y轴负半轴上时:
正方形ABCD的边长为2.
(II)当点A在x轴负半轴、点B在y轴正半轴上时:
设正方形边长为a,则BC+OB=OC=1,即2a+22a=1,
解得:a=23,此时正方形的边长为23.
∴所求“伴侣正方形”的边长为2或23;
(2)由(1)知,见上图,点A的坐标为(0,13),
则点A向左向上平移13个单位得到点D,则点D(−13,23),
设关联反比例函数的表达式为:y=kx,
则k=−13×23=−29,
当C、D在坐标轴上时,不存在反比例函数;
故反比例函数的表达式为:y=−29x;
(3)存在,理由:
如图,作DE⊥x轴,CF⊥y轴,垂足分别为点E、F,
∵∠FBC+∠FCB=90°,∠FBC+∠ABO=90°,
∴∠FCB=∠ABO,
∵∠FBC=∠OAB=90°,
∴△FBC≌△OAB(AAS)
同理可得:△ADE≌△BAO≌△CBF(AAS).
∵点D的坐标为(2,m),m<2,
∴DE=OA=BF=m,
∴OB=AE=CF=2﹣m.
∴OF=BF+OB=2,
∴点C的坐标为(2﹣m,2).
∴2m=2(2﹣m),解得m=1.
∴反比例函数的解析式为y=2x;
(4)①当点A在x轴正半轴上,点B在y轴正半轴上,
当点C(3,4)时,
过点C作CM⊥y轴于点M,过点D作DN⊥x轴于点N,交MC于点G,
由(2)知,MC=GD=a,CG=DN=b,
由上图可知,a=3且a+b=4,
则b=1,即点D(4,1),
将点C、D的坐标代入抛物线表达式得:16a+c=19a+c=4,
解得:a=−37c=557,
故抛物线的表达式为:y=−37x2+557;
当点D坐标为(3,4)时,不存在;
②当点A在x轴的正半轴、点B在y轴的负半轴时,
同理可得,点D的坐标为(3,4),则点C(﹣1,3),
同理可得:抛物线的表达式为:y=18x2+238;
③当点A在x轴的负半轴、B在y轴的正半轴时,
则当点C(3,4)时,点D(7,﹣3),
同理可得,抛物线的表达式为:y=−740x2+22340;
④当点A在x轴的负半轴、B在y轴的负半轴时,
点C(3,4)时,点D(﹣4,7),
同理可得,抛物线的表达式为:y=37x2+17;
综上,抛物线的表达式为:y=−37x2+557或y=18x2+238或y=−740x2+22340或y=37x2+17.
27.(2022•亭湖区校级二模)如图,抛物线y=ax2+bx+c经过点A(﹣2,0),B(4,0),与y轴正半轴交于点C,且OC=2OA,抛物线的顶点为D,直线y=mx+n经过B,C两点,与对称轴交于点E.
(1)求抛物线及直线BC的函数表达式;
(2)点M是直线BC上方抛物线上的动点,连接MB,ME,得到△MBE,求出△MBE面积的最大值及此时点M的坐标;
(3)直线y=kx(k>0)交线段BC于点H,若以点O,B,H为顶点的三角形与△CDE相似,求k的值;
(4)点N在对称轴上,满足∠BNC=∠ABC,求出点N的坐标.
【解答】解:(1)∵A(﹣2,0),
∴AO=2,
∵OC=2OA,
∴OC=4,
∴C(0,4),
将点A(﹣2,0),B(4,0),C(0,4)代入y=ax2+bx+c,
∴4a−2b+c=016a+4b+c=0c=4,
解得a=−12b=1c=4,
∴y=−12x2+x+4;
∵直线BC的解析式为y=mx+n,
∴4m+n=0n=4,
解得m=−1n=4,
∴直线BC的解析式为y=﹣x+4;
(2)∵y=−12x2+x+4=−12(x﹣1)2+92,
∴D(1,92),E(1,3),
过点M作MN∥y轴交BC于点N,
设M(t,−12t2+t+4),则N(t,﹣t+4),
∴MN=−12t2+t+4+t﹣4=−12t2+2t,
∴S△MBE=12×3×(−12t2+2t)=−34(t﹣2)2+3,
∴当t=2时,△MBE的面积有最大值3,
此时M(2,4);
(3)∵D(1,92),E(1,3),C(0,4),
∴CD=52,CE=2,DE=32,
设H(s,﹣s+4),
∵∠OBE=45°,
∴∠CED=∠BOC,
当△CED∽△OBH时,CEOB=CDOH,
∴24=52OH,
∴OH=10,
∴s2+(s﹣4)2=10,
解得s=1或s=3,
∴H(1,3)或(3,1),
∵H点在y=kx上,
∴k=3或k=13;
当△CED∽△HBO时,CDHO=EDBO,
∴52HO=324,
解得HO=453,
∴s2+(s﹣4)2=809,
解得s=43或s=83,
∴H(43,83)或(83,43),
∴k=2或k=12;
综上所述:k的值为3或13或2或12;
(4)∵∠ABC=45°,∠BNC=∠ABC,
∴∠BNC=45°,
∵∠BOC=90°,
作△BOC的外接圆,直径为BC,圆心为G(2,2),
∴N点为圆G与直线x=1的交点,
∵BC=42,
∴NG=22,
设N(1,p),
∴1+(2−p)2=22,
解得p=7+2或p=−7+2,
∴N(1,7+2)或(1,−7+2).
28.(2022•江都区校级三模)孔子曰:温故而知新,可以为师矣.根据艾宾浩斯遗忘曲线,小苏同学发现对所学知识点进行复习回顾,学习效果会更好.某一天他利用30分钟时间进行自主学习.假设他用于学习的时间x(单位:分钟)与学习收益量y的关系如图甲所示,用于复习的时间x(单位:分钟)与学习收益量y的关系如图乙所示(其中OA是抛物线的一部分,A为抛物线的顶点).
(1)求该同学的学习收益量y与用于学习的时间x之间的函数关系式,并直接写出自变量x的取值范围;
(2)求该同学的学习收益量y与用于复习的时间x之间的函数关系式;
(3)该同学应如何分配学习和复习的时间,才能使这30分钟的学习收益总量最大?(学习收益总量=解题的学习收益量+回顾反思的学习收益量)
【解答】解:(1)由图象可知,学习收益量y与用于学习的时间x之间的函数为正比例函数,直线过点(2,4),
设y=kx,把(2,4)代入,4=2k,
解得:k=2,
∴y=2x;
∵他利用30分钟时间进行自主学习,图乙的时间为:0≤x≤15,
∴自变量x的取值范围是:15<x≤30;
(2)由图象可知:
①当0≤x≤5时,图象为抛物线,过原点,顶点坐标为:A(5,25),
设y=a(x﹣5)2+25,
把(0,0)代入,得25a+25=0,
解得:a=﹣1,
∴y=﹣(x﹣5)2+25=﹣x2+10x,
②当5<x≤15时,y=25,
∴y=−x2+10x(0≤x≤5)25(5<x≤15);
(3)设该同学用于复习的时间为x(0≤x≤15)分钟,学习收益总量为z,
则他用于学习的时间为(30﹣x)分钟,
当0≤x≤5时,z=﹣x2+10x+2(30﹣x)=﹣x2+8x+60=﹣(x﹣4)2+76,
∴当x=4时,学习收益总量最大,z=76,
当5<x≤15时,z=25+2(30﹣x)=﹣2x+85,
∴z随x的增大而减小,
∴当x=5时,学习收益总量最大,z=75,
综合所述,当x=4时,学习收益总量最大,z=76,
此时学习时间为:30﹣4=26(分钟),
即该学生用于学习的的时间为26分钟,用于复习的时间为4分钟时,学习收益总量最大.
29.(2022•建湖县三模)我们规定:关于x的反比例函数y=a+bx称为一次函数y=ax+b的“次生函数”,关于x的二次函数y=ax2+bx﹣(a+b)称为一次函数y=ax+b的“再生函数”.
(1)按此规定:一次函数y=x﹣4的“次生函数”为: y=−3x ,“再生函数”为: y=x2﹣4x+3 ;
(2)若关于x的一次函数y=x+b的“再生函数”的顶点在x轴上,求顶点坐标;
(3)若一次函数y=ax+b与其“次生函数”交于点(1,﹣2)、(4,−12)两点,其“再生函数”与x轴交于A、B两点(点A在点B的左边),与y轴交于点C.
①若点D(1,3),求∠CBD的正切值;
②若点E在直线x=1上,且在x轴的下方,当∠CBE=45°时,求点E的坐标.
【解答】解:(1)一次函数y=x﹣4中,a=1,b=﹣4,
∴一次函数y=x﹣4的“次生函数”为:y=1−4x=−3x,
“再生函数”为:y=x2﹣4x﹣(1﹣4)=x2﹣4x+3,
故答案为:y=−3x,y=x2﹣4x+3;
(2)解:一次函数y=x+b的“再生函数”为:y=x2+bx﹣(1+b),
∵顶点在x轴上,
∴Δ=b2﹣4[﹣(1+b)]=0,
解得:b=﹣2,
∴y=x2﹣2x+1=(x﹣1)2,
∴顶点坐标为(1,0);
(3)①一次函数y=ax+b与其“次生函数”交于点(1,﹣2)、(4,−12),
∴a+b=−24a+b=−12,解得:a=12b=−52,
∴其“再生函数”为:y=12x2−52x−(12−52)=12x2−52x+2,
当y=0时,12x2−52x+2=0,
解得:x1=1,x2=4,
∴A(1,0),B(4,0),
如图1,
当x=0时,y=2,
∴C(0,2),
∵D(1,3),∴CD2=12+(3﹣2)2=2,BD2=(4﹣1)2+32=18,BC2=42+22=20,
∴CD2+BD2=BC2,
∴∠CDB=90°,
∴tan∠CBD=CDBD=232=13;
②如图2,过点C作CF⊥BC于C,交BE的延长线于F,过点F作FM∥y轴,过点C作MN∥x轴,过点B作BN⊥MN于N,
∵∠CBF=45°,
∴△CBF是等腰直角三角形,
∴BC=CF,
∵∠BCN+∠FCM=∠FCM+∠CFM,
∴∠BCN=∠CFM,
∵∠N=∠M=90°,
∴△BNC≌△CMF(AAS),
∴BN=CM=2,CN=FM=4,
∴F(﹣2,﹣2),
∵B(4,0),
设直线BF的解析式为:y=kx+n,
∴4k+n=0−2k+n=−2,解得:k=13n=−43,
∴BF的解析式:y=13x−43,
∵点E在直线x=1上,
∴点E的横坐标为1,
当x=1时,y=﹣1,
∴E(1,﹣1).
30.(2022•亭湖区校级一模)如图,已知抛物线y=ax2+bx﹣3与x轴交于A(﹣2,0)、B(6,0)两点,与y轴交于C点,设抛物线的顶点为D.过点D作DE⊥x轴,垂足为E.P为线段DE上一动点,F(m,0)为x轴上一点,且PC⊥PF.
(1)求抛物线的解析式;
(2)①当点P与点D重合时,求m的值;
②在①的条件下,将△COF绕原点按逆时针方向旋转90°并平移,得到△C1O1F1,点C,O,F的对应点分别是点C1,O1,F1,若△COF的两个顶点恰好落在抛物线上,直接写出点F1的坐标;
(3)当点P在线段DE上运动时,求m的变化范围.
【解答】解:(1)将A(﹣2,0)、B(6,0)代入抛物线解析式y=ax2+bx﹣3中得:
4a−2b−3=036a+6b−3=0,解得:a=14b=−1,
∴该抛物线的解析式为:y=14x2﹣x﹣3;
(2)①∵D为抛物线的顶点,
∴D(2,﹣4),
当点P与点D重合时,如图所示:过点D作GD∥x轴,过F点作y轴平行线交GD延长线于点H,
由题意易得:CG=1,GD=2,FH=4,而PC⊥PF,即∠CDF=90°,
∵∠CGD=∠DHF=90°,∠CDG=∠DFH,
∴△CGD∽△DHF,
∴CGDH=GDHF即,1DH=24,
∴DH=2,
而四边形EDFH为矩形,
∴EF=DH=2,
∴OF=4,即F(4,0),
∴m=4;
②按题意,将△COF绕原点按逆时针方向旋转90°得到△C'O'F',如图所示:
显然此时C'、O'、F'三点都不在抛物线上,故需要将△C'O'F'平移才能得到两个顶点恰好落在抛物线上,根据C'、O'、F'三点特点,可设:
O1(x,y),则C1(x+3,y),F1(x,y+4),
①′当O1C1经平移后在抛物线上,把O1(x,y),C1(x+3,y)代入y=14x2﹣x﹣3中:
y=14x2−x−3y=14(x+3)2−(x+3)−3,
解得:x=12,
故F1(12,916),
②′当F1C1经平移后在抛物线上,把F1(x,y+4),C1(x+3,y)代入y=14x2﹣x﹣3中:
y+4=14x2−x−3y=14(x+3)2−(x+3)−3,
解得:x=−136,
故F1(−136,49144),
③′当O1F1经平移后在抛物线上,因为O1、F1在竖直方向,故不成立.
综上所述:F1(12,916)或(−136,49144),
(3)∵D(2,﹣4),E(2,0),C(0,﹣3),点P为线段DE上一动点,F(m,0)为x轴上一点,且PC⊥PF,
如(2)①中当点P与点D重合时,m=4,取得最大,随着P向E移动,m随之变化,设存在一点P使m最小,如图所示:
设OF=m,则FE=2﹣m;设EP=y,则PQ=3﹣y,
根据△FEP∽△PQC得:
FEPQ=EPQC即:2−m3−y=y2,
可得关系式:m=12(y−32)2+78,
∵12>0,当y=32时,m取得最小值78,
综上所述:78≤m≤4.
31.(2022•泉山区校级三模)某公司开发出一种产品,生产成本为5元/件,规定售价不超过15元/件,受产能限制,按订单生产该产品(销量=产量),年销量不超过30万件.年销量y(万件)与售价x(元/件)之间的函数关系如图①所示;为提高该产品竞争力,投入研发费用P万元(计入成本),P与x之间的函数关系如图②所示,AB是一条线段,BC是抛物线P=14x2−4x+m的一部分.
(1)求y与x之间的函数表达式;
(2)当售价为多少元时年利润最大,最大利润是多少万元?
【解答】解:(1)设y与x之间的函数关系式y=kx+b,
把x=5时,y=30,x=15时,y=10代入,
得5k+b=3015k+b=10,
解得:k=−2b=40,
∴y与x之间的函数关系式y=﹣2x+40(5≤z≤15);
(2)由题意知,当5≤x≤10时,P=60,
∴W=(x﹣5)y﹣P=(x﹣5)(﹣2x+40)﹣60=﹣2x2+50x﹣26=﹣2(x−252)2+1052,
∵﹣2<0,5≤x≤10,
∴在5≤x≤10内,W随x的增大而增大,
∴当x=10时,W增大,最大值为40;
当10≤x≤15时,P=14x2﹣4x+m.
把x=10时,P=60代入P=14x2﹣4x+m得,
60=14×102﹣4×10+m,
解得:m=75,
∴P=14x2﹣4x+75,
∴W=(x﹣5)y﹣P=(x﹣5)(﹣2x+40)﹣(14x2﹣4x+75)=−94x2+54x﹣275=−94(x﹣12)2+49,
∵−94<0,10≤x≤15,
∴当x=12时,W有最大值,最大值为49;
综上可得:当x=12时,年利润W最大,最大值为49.
相关试卷
这是一份2023年江苏省中考数学一轮复习练习卷01:实数,共13页。
这是一份初中数学中考复习 专题08 二次函数综合问题(原卷版),共13页。
这是一份初中数学中考复习 专题08 二次函数综合问题(解析版),共53页。
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