初中苏科版5.1 二次函数精品当堂达标检测题
展开第5章 二次函数
5.2二次函数的图像和性质
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课程标准
课标解读
1、 会用描点法画出二次函数y=ax2(a≠0) 与的图象,并结合图象理解抛物线、对称轴、顶点、开口方向等概念;
2、 会用描点法画二次函数的图象;会用配方法将二次函数的解析式写成的形式;
3、 通过图象能熟练地掌握二次函数的性质;
4、 经历探索与的图象及性质紧密联系的过程,
1、 掌握二次函数y=ax2(a≠0) 与的图象的性质,
2、 掌握二次函数图像平移的规律。
3、 会用描点法画出二次函数(a、h、k常数,a≠0)、的图象.
4、 掌握抛物线与图象之间的关系;
5、 熟练掌握函数、的有关性质,并能用性质解决一些实际问题;
知识精讲
知识点01 二次函数y=ax2(a≠0)的图像及性质
1.二次函数y=ax2(a≠0)的图象
用描点法画出二次函数y=ax2(a≠0)的图象,如图,它是一条关于y轴对称的曲线,这样的曲线叫做抛物线. 因为抛物线y=x2关于y轴对称,所以y轴是这条抛物线的对称轴,对称轴与抛物线的交点是抛物线的顶点,从图上看,抛物线y=x2的顶点是图象的最低点。因为抛物线y=x2有最低点,所以函数y=x2有最小值,它的最小值就是最低点的纵坐标.
2.二次函数y=ax2(a≠0)的图象的画法
用描点法画二次函数y=ax2(a≠0)的图象时,应在顶点的左、右两侧对称地选取自变量x的值,然后计算出对应的y值,这样的对应值选取越密集,描出的图象越准确.
【微点拨】二次函数y=ax2(a≠0)的图象.用描点法画二次函数y=ax2(a≠0)的图象,该图象是轴对称图形,对称轴是y轴.y=ax2(a≠0)是最简单的二次函数,把y=ax2(a≠0)的图象左右、上下平行移动可以得到y=ax2+bx+c(a≠0)的图象.
画草图时应抓住以下几点:开口方向,对称轴,顶点,与轴的交点,与轴的交点.
3.二次函数y=ax2(a≠0)的性质
二次函数y=ax2(a≠0)的图象的性质,见下表:
函数
图象
开口方向
顶点坐标
对称轴
函数变化
最大(小)值
y=ax2
a>0
向上
(0,0)
y轴
x>0时,y随x增大而增大;
x<0时,y随x增大而减小.
当x=0时,y最小=0
y=ax2
a<0
向下
(0,0)
y轴
x>0时,y随x增大而减小;
x<0时,y随x增大而增大.
当x=0时,y最大=0
【微点拨】
顶点决定抛物线的位置.几个不同的二次函数,如果二次项系数相同,那么抛物线的开口方向、开口大小完全相同,只是顶点的位置不同.
│a│相同,抛物线的开口大小、形状相同;
│a│越大,开口越小,图象两边越靠近y轴;
│a│越小,开口越大,图象两边越靠近x轴。
【即学即练1】抛物线y=2x2,y=﹣2x2,y=0.5x2共有的性质是( )
A.开口向下 B.对称轴是y轴 C.都有最低点 D.y的值随x的值增大而减小
【答案】B
【解析】解:抛物线y=2x2,y=﹣2x2,y=0.5x2共有的性质是顶点坐标都是(0,0),对称轴都是y轴,故选项B符合题意,选项A、C、D不符合题意,
故选:B.
知识点02 二次函数y=ax2+c(a≠0)的图象及性质
1.二次函数y=ax2+c(a≠0)的图象的性质
关于二次函数的性质,主要从抛物线的开口方向、顶点、对称轴、函数值的增减性以及函数的最大值或最小值等方面来研究.下面结合图象,将其性质列表归纳如下:
函数
图象
开口方向
向上
向下
顶点坐标
(0,c)
(0,c)
对称轴
y轴
y轴
函数变化
当时,y随x的增大而增大;
当时,y随x的增大而减小.
当时,y随x的增大而减小;
当时,y随x的增大而增大.
最大(小)值
当时,
当时,
2.二次函数与之间的关系;(上加下减).
的图象向上(c>0)【或向下(c<0)】平移│c│个单位得到的图象.
【微点拨】
抛物线的对称轴是y轴,顶点坐标是(0,c),与抛物线的形状相同.
函数的图象是由函数的图象向上(或向下)平移个单位得到的,顶点坐标为(0,c).
抛物线y=ax2(a≠0)的对称轴、最值与顶点密不可分,其对称轴即为过顶点且与x轴垂直的一条直线,其顶点横坐标x=0,抛物线平移不改变抛物线的形状,即a的值不变,只是位置发生变化而已.
【即学即练2】已知,点,,都在函数的图象上,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】解:∵当a<-1时,a-1<a<a+1<0,
而抛物线y=3x2-2的对称轴为直线x=0,开口向上,
∴三点都在对称轴的左边,y随x的增大而减小,
∴y1>y2>y3.
故选:D.
知识点03 函数与函数的图象与性质
1.函数的图象与性质
的符号
开口方向
顶点坐标
对称轴
性质
向上
x=h
时,随的增大而增大;时,随的增大而减小;时,有最小值.
向下
x=h
时,随的增大而减小;时,随的增大而增大;时,有最大值.
2.函数的图象与性质
的符号
开口方向
顶点坐标
对称轴
性质
向上
x=h
时,随的增大而增大;时,随的增大而减小;时,有最小值.
向下
x=h
时,随的增大而减小;时,随的增大而增大;时,有最大值.
【微点拨】
二次函数的图象常与直线、三角形、面积问题结合在一起,借助它的图象与性质.运用数形结合、函数、方程思想解决问题.
【即学即练3】抛物线的顶点坐标是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】解:∵
∴抛物线的顶点坐标是(3,4),
故选:B.
知识点04 二次函数的平移
1.平移步骤:
⑴ 将抛物线解析式转化成顶点式,确定其顶点坐标;
⑵ 保持抛物线的形状不变,将其顶点平移到处,具体平移方法如下:
2.平移规律:
在原有函数的基础上“值正右移,负左移;值正上移,负下移”.概括成八个字“左加右减,上加下减”.
【微点拨】
⑴沿轴平移:向上(下)平移个单位,变成
(或)
⑵沿x轴平移:向左(右)平移个单位,变成(或)
【即学即练4】抛物线 可由抛物线 平移得到,那么平移的步骤是( )
A.右移 个单位长度,再下移 个单位长度
B.右移 个单位长度,再上移 个单位长度
C.左移 个单位长度,再下移 个单位长度
D.左移 个单位长度,再上移 个单位长度
【答案】A
【解析】解:抛物线 可由抛物线 右移个单位长度,再下移个单位长度得到,故选:A.
知识点05 二次函数与之间的相互关系
1.顶点式化成一般式
从函数解析式我们可以直接得到抛物线的顶点(h,k),所以我们称为顶点式,将顶点式去括号,合并同类项就可化成一般式.
2.一般式化成顶点式
.
对照,可知,.
∴ 抛物线的对称轴是直线,顶点坐标是.
【微点拨】
1.抛物线的对称轴是直线,顶点坐标是,可以当作公式加以记忆和运用.
2.求抛物线的对称轴和顶点坐标通常用三种方法:配方法、公式法、代入法,这三种方法都有各自的优缺点,应根据实际灵活选择和运用.
【即学即练5】已知抛物线的最低点的纵坐标为,则抛物线的表达式是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】解:∵抛物线的最低点的纵坐标为,
∴,
即
∴,
当m=1时,抛物线为.
故选:B.
知识点06 二次函数的图像及性质
1.二次函数图象与性质
函数
二次函数(a、b、c为常数,a≠0)
图象
开口方向
向上
向下
对称轴
直线
直线
顶点坐标
增减性
在对称轴的左侧,即当时,y随x的增大而减小;在对称轴的右侧,即当时,y随x的增大而增大.简记:左减右增
在对称轴的左侧,即当时,y随x的增大而增大;在对称轴的右侧,即当时,y随x的增大而减小.简记:左增右减
最大(小)值
抛物线有最低点,当时,y有最小值,
抛物线有最高点,当时,y有最大值,
2.二次函数图象的特征与a、b、c及b2-4ac的符号之间的关系
项目
字母
字母的符号
图象的特征
a
a>0
开口向上
a<0
开口向下
b
ab>0(a,b同号)
对称轴在y轴左侧
ab<0(a,b异号)
对称轴在y轴右侧
c
c=0
图象过原点
c>0
与y轴正半轴相交
c<0
与y轴负半轴相交
b2-4ac
b2-4ac=0
与x轴有唯一交点
b2-4ac>0
与x轴有两个交点
b2-4ac<0
与x轴没有交点
【即学即练6】已知二次函数的图像如图所示,有下列四个结论:①;②;③;④;其中正确的结论有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】B
【解析】解:∵抛物线的开口向下,
∴a<0,
∵与y轴的交点为在y轴的正半轴上,
∴c>0,
∵对称轴为,得2a=-b,
∴a、b异号,即b>0,
又∵c>0,
∴abc<0,
故①错误;
∵抛物线与x轴的交点可以看出,当x=-1时,y<0,
∴a-b+c<0,即b>a+c,
故②错误;
∵对称轴,得2a=-b,
∴4a+2b+c=-2b+2b+c=c,
又∵c>0,
∴4a+2b+c>0,
故③正确;
∵抛物线与x轴有两个交点,
∴b 2 -4ac>0,
故④正确.
故选B.
能力拓展
考法01 二次函数的最值
【典例1】已知二次函数,关于该函数在的取值范围内,下列说法正确的是( ).
A.有最大值-1,有最小值-2 B.有最大值0,有最小值-1
C.有最大值7,有最小值-1 D.有最大值7,有最小值-2
【答案】D
【解析】∵二次函数的对称轴是,顶点坐标是(2,-2),画出草图,如图所示,
∴当时,y有最小值-2,
当时,y有最大值7.
故选D.
考法02 二次函数的平移
【典例2】在平面直角坐标系中,若抛物线经一次变换后得到抛物线,则这个变换可以是( )
A.向左平移2个单位 B.向右平移2个单位 C.向上平移8个单位 D.向下平移8个单位
【答案】B
【解析】解:y=2(x+5)(x-3)=2x2+4x-30=2(x+1)2-32,顶点坐标是(-1,-32).
y=2(x+3)(x-5)=2x2-4x-30=2(x-1)2-32,顶点坐标是(1,-32).
所以将抛物线y=2(x+5)(x-3)向右平移2个单位长度得到抛物线y=2(x+3)(x-5).
故选:B.
考法03 二次函数的图像与各项系数符号的关系
【典例3】二次函数()的部分图象如图所示,图象过点(,0),对称轴为直线,下列结论:(1); (2); (3);(4)若点A(,),点B(,),点C(,)在该函数图象上,则;(5)m为任意实数,则.其中正确的结论有( )
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
【答案】A
【解析】解:∵对称轴为直线x=2,
∴-=2,
∴b=-4a,
∴b+4a=0,
∴(1)正确;
∵经过点(-1,0),
∴a-b+c=0,
∴c=b-a=-4a-a=-5a,
∴4a+c-2b=4a-5a+8a=7a,
∵a<0,
∴4a+c-2b<0,
∴4a+c<2b,
∴(2)不正确;
∵5a+3c=5a-15a=-10a>0,
∴(3)正确;
∵|-2-2|=4,|-2|=,|-2|=,
∴y1<y2<y3,
∴(4)不正确;
当x=2时,函数有最大值4a+2b+c,
∴am2+bm+c≤4a+2b+c,
∴(5)不正确;
综上所述:(1)(3)正确,
故选:A.
分层提分
题组A 基础过关练
1.抛物线经过点(m,3),则代数式的值为( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】D
【解析】解:将点(m,3)代入中得,
,
故代数式的值为3,
故选:D.
2.抛物线的顶点坐标是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】解:由抛物线的顶点坐标可知,抛物线y=x2-1的顶点坐标是(0,-1).
故选:B.
3.将二次函数的图象向上平移3个单位长度,得到的抛物线相应的函数表达式为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】解:将二次函数的图象向上平移3个单位长度,
得到的抛物线相应的函数表达式为:,
故选:D.
4.若点A(-3,y1),B(,y2),C(2,y3)在二次函数的图像上,则y1,y2,y3的大小关系是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】解:对称轴为直线x= ,
∵,
∴x<1时,y随x的增大而增大,
x>1时,y随x的增大而就减小,
C(2,y3)关于直线的对称点是(0,y3),
∵,
∴.
故选:B.
5.二次函数的开口方向,对称轴,顶点坐标分别是( )
A.向下,直线x=-3,(-3,1) B.向上,直线x=3,(3, 1)
C.向下,直线x=-3,(-3,-1) D.向上,直线x=3,(-3,1)
【答案】B
【解析】二次函数,对称轴为:直线x=h;顶点坐标为:(h,k)
∵a=2>0,
∴开口向上,
∵h=3,k=1,
∴对称轴为:直线x=3;顶点坐标为:(3,1),
故选:B
6.二次函数的顶点坐标为______.
【答案】(-2,-3)
【解析】解:二次函数的顶点坐标为(-2,-3) .
故答案为:(-2,-3) .
7.抛物线的图象上有两点,则b的值为____________.
【答案】
【解析】A和B都在二次函数y=的图象上,且纵坐标相等,
点A和B关于对称轴对称,
,
解得.
故答案为-6.
8.已知点、在二次函数的图像上,则______(>或<或=).
【答案】
【解析】解:∵点、在二次函数的图像上,
∴当时,,
当时,,
∵,
∴
故答案为:.
9.已知函数,当时,y随x的增大而______(填写“增大”或“减小”).
【答案】减小
【解析】解:∵该函数的对称轴为直线x=1,a=-1<0,
∴当时,y随x的增大而减小,
故答案为:减小.
10.已知是二次函数,且当x<0时,y随x的增大而增大.
(1)求k的值;
(2)直接写出顶点坐标和对称轴.
【答案】(1)k=-3;(2)顶点坐标是(0,0),对称轴是y轴.
【解析】解:(1)由是二次函数,且当x<0时,y随x的增大而增大,得
,
解得k=-3;
(2)由(1)得二次函数的解析式为y=-x2,
y=-x2的顶点坐标是(0,0),对称轴是y轴.
题组B 能力提升练
1.已知抛物线y=-3(x-2)2+5,若-1≤x≤1,则下列说法正确的是( )
A.当x=2时,y有最大值5 B.当x=-1时,y有最小值-22
C.当x=-1时,y有最大值32 D.当x=1时,y有最小值2
【答案】B
【解析】解:∵抛物线解析式为y=-3(x-2)2+5,
∴抛物线的对称轴为直线x=2,a=-3<0 ,即抛物线开口向下
∴当-1≤x≤1,y随着x的增大而增大
∵-1<1,
∴当x=1时,y有最大值2,当x=-1时,y有最小值-22.
故选B.
2.二次函数的图象的顶点坐标是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】解:二次函数的图象的顶点坐标是,故选:C.
3.函数y=x+2与y=的图象交点横坐标可由方程x+2=求得,由此推断:方程m3+2m+4=0中m的大致范围是( )
A.-2<m<-1 B.-1<m<0 C.0<m<1 D.1<m<2
【答案】A
【解析】解:由m3+2m+4=0可变形为:,
作函数y=x2+1与函数y=-图象如下:
根据图象可得:两函数图象交点M横坐标满足-2
4.二次函数的图象如图,则一次函数与反比例函数.在同一坐标系内的图象大致为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】解:根据抛物线图象,开口向上,即;与轴交于负半轴,故;对称轴在轴正半轴,即,所以;
∵中,,,∴排除A、B选项;
∵,,,∴,故排除C选项;
故选D.
5.二次函数的图象如图所示,对称轴是直线.现有下列结论:①;②;③;④(为实数).其中结论正确的个数为( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】B
【解析】解:由图可知,抛物线开口向下,所以a<0,
抛物线与y轴交于正半轴,所以c>0,
又因为抛物线的对称轴是直线,即-,所以b=-2a>0,
∴abc<0,故①正确;
由图可知,当x=-1时,y<0,
即a-b+c<0,
∵b=-2a,
∴3a+c<0,故②错误;
∵x=-1时,y<0,即a-b+c<0;x=1时,y>0,即a+b+c>0,
∴(a-b+c)(a+b+c)<0,
∴(a+c)2-b2<0,所以③正确;
∵x=1时,y有最大值,
∴a+b+c≥am2+bm+c,
即a+b≥m(am+b),所以④错误.
综上,正确的有①③共2个,
故选:B.
6.如图,抛物线的对称轴为直线,点A,B均在抛物线上,且与x轴平行,其中点A的坐标为,则点B的坐标为_____.
【答案】(6,5)
【解析】∵AB与x轴平行,
而点A,B均在抛物线上,
∴点A与点B关于直线x=1对称,
∵点A的坐标为,
∴B点坐标为,
故答案为.
7.已知函数,则使成立的值恰好有三个,则的值为______________.
【答案】
【解析】解:∵,
∴顶点坐标为,
如图:点关于轴的对称点为,
∵成立的值恰好有三个,
∴.
故答案为:.
8.已知y关于x的函数,点P为抛物线顶点.
(1)当P点最高时,______.
(2)在(1)的条件下,当时,函数有最小值8,则_____.
【答案】 1
【解析】(1)∵,
∴顶点,
∵,
∴当时,取得最大值5,
∴当P点最高时,;
故答案为:1;
(2)当时,,
∵当时,函数有最小值5,且函数图象开口向上,
又∵,函数有最小值8,
∴当时,函数取得最小值8,
∴
∴,(不合题意,舍去)
∴当时,函数有最小值8,则,
故答案为:.
9.已知抛物线y=ax2-2ax-3+2a2 (a<0).
(1)求这条抛物线的对称轴;
(2)若该抛物线的顶点在x轴上,求抛物线的函数解析式;
【答案】(1)x=1;(2)y=-x2+2x-1
【解析】(1)解:∵抛物线,
∴抛物线的对称轴为直线x=1;
(2)由(1)可得,
∵抛物线的顶点在x轴上,
∴,
解得, =-1,
∵a<0,
∴a=-1,
∴抛物线的解析式为.
10.如图1,在平面直角坐标系中,抛物线y=﹣x2+bx+c经过点A(﹣5,0)和点B(1,0).
(1)求抛物线的解析式及顶点D的坐标;
(2)点P是抛物线上A、D之间的一点,过点P作PE⊥x轴于点E,PG⊥y轴,交抛物线于点G,过点G作GF⊥x轴于点F,当矩形PEFG的周长最大时,求点P的横坐标;
(3)如图2,连接AD、BD,点M在线段AB上(不与A、B重合),作∠DMN=∠DBA,MN交线段AD于点N,是否存在这样点M,使得△DMN为等腰三角形?若存在,求出AN的长;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)抛物线的表达式为:y=,点D(﹣2,4)
(2)矩形PEFG周长最大时,点P的横坐标为
(3)存在,AN=1或
【解析】(1)抛物线的表达式为:y==,
则点D(﹣2,4);
(2)设点P(m,),
则PE=,PG=2(﹣2﹣m)=﹣4﹣2m,
矩形PEFG的周长=2(PE+PG)=2(﹣4﹣2m)=,
∵<0,故当m=时,矩形PEFG周长最大,
此时,点P的横坐标为;
(3)∵∠DMN=∠DBA,
∠BMD+∠BDM=180°﹣∠ADB,
∠NMA+∠DMB=180°﹣∠DMN,
∴∠NMA=∠MDB,
∴△BDM∽△AMN,,
而AB=6,AD=BD=5,
①当MN=DM时,
∴△BDM≌△AMN,
即:AM=BD=5,则AN=MB=1;
②当NM=DN时,
则∠NDM=∠NMD,
∴△AMD∽△ADB,
∴AD2=AB×AM,即:25=6×AM,则AM=,
而,即=,
解得:AN=;
③当DN=DM时,
∵∠DNM>∠DAB,而∠DAB=∠DMN,
∴∠DNM>∠DMN,
∴DN≠DM;
故AN=1或.
题组C 培优拔尖练
1.满足的所有实数对,使取最小值,此最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】解:先令=t,
则可变形为:
,
整理得,
则
即
由知
的解集为
故取最小值,此最小值为;
故选A.
2.二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象如图所示,对称轴为x=1,给出下列结论:①abc>0;②b2=4ac;③4a+2b+c>0;④3a+c>0,其中正确的结论有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】B
【解析】解:由二次函数图象开口向上,得到a>0;与y轴交于负半轴,得到c<0,
∵对称轴在y轴右侧,且,则b=-2a,
∴a与b异号,即b<0,
∴abc>0,①正确;
∵二次函数图象与x轴有两个交点,
∴Δ=−4ac>0,即>4ac,②错误;
∵原点O关于x=1的对应点为(2,0),
∴x=2时,y<0,即4a+2b+c<0,③错误;
∵x=−1时,y>0,
∴a−b+c>0,
把b=−2a代入得:3a+c>0,④正确,
故选:B.
3.已知二次函数,,则下列结论一定正确的是( )
A.若,则 B.若,则
C.若,则 D.若,则
【答案】B
【解析】解:,
选项A:若,则,,无法判断的符号,故此选项不符合题意;
选项B:若,则, ,则 故此选项符合题意;
选项C:若,则,则这个二次函数开口向下,不可能对于任意的x,都有 ,故此选项不符合题意;
同理选项D也不符合题意;
故选B.
4.如图,点A是抛物线图象在第一象限内的一个动点,且点A的横坐标大于1,点E的坐标是(0,1),过点A作AB轴交抛物线于点B,过A、B作直线AE、BE分别交轴于点D、C,设阴影部分的面积为,点A的横坐标为,则关于的函数关系式为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】解:由题意可知,,,E(0,1),,
又AB轴,且过A、B作直线AE、BE分别交轴于点D、C,所以由
;
故选:C.
5.抛物线与y轴交于点C,过点C作直线l垂直于y轴,将抛物线在y轴右侧的部分沿直线l翻折,其余部分保持不变,组成图形G,点,为图形G上两点,若,则m的取值范围是( )
A.或 B. C. D.
【答案】D
【解析】抛物线解析式变形为:,
即抛物线对称轴为,
当x=m-1时,有,
当x=m+1时,有,
设(m-1,1)为A点,(m+1,1)为B点,
即点A(m-1,1)与B(m+1,1)关于抛物线对称轴对称,
当x=0时,有,
∴C点坐标为,
当x=m时,有,
∴抛物线顶点坐标为,
∵直线l⊥y轴,
∴直线l为,
∵m-1<m+1,
∴M点在N点左侧,
此时分情况讨论:
第一种情况,当N点在y轴左侧时,如图,
由图可知此时M、N点分别对应A、B点,即有,
∴此时不符合题意;
第二种情况,当M点在y轴的右侧时,如图,
由图可知此时M、N点满足,
∴此时不符合题意;
第三种情况,当y轴在M、N点之间时,如图,
或者 ,
由图可知此时M、N点满足,
∴此时符合题意;
此时由图可知:,
解得,
综上所述:m的取值范围为:,
故选:D.
6.设关于x的方程有两个不相等的实数根,且,那么实数a的取值范围是_______.
【答案】a>0
【解析】解方一:∵方程有两个不相等的实数根,
∴a≠0且Δ>0,即,
∴,
∵,
∴
∴(x1+1)(x2+1)<0即x1x2+(x1+x2)+1<0,
∵,,
∴,
化简可得:,
当时,不等式组无解,
当,恒成立,
综上所述,,
故答案为:;
解法二:∵有两个不相等的实数根,
∴当,,原方程只有一个实数根,不符合题意,
∴,
∵,
∴,
∴,
令,,
∴的顶点坐标为(-1,0),
如图1所示,当时,由函数图象可知,此时两个交点不满足;
如图2所示,当时,由函数图象可知,此时两个交点满足,
综上所述,,
故答案为:;
7.如图,抛物线与轴交于点和点两点,与轴交于点,点为抛物线上第三象限内一动点,当时,点的坐标为______.
【答案】
【解析】解:∵抛物线与轴交于点和点两点,
∴当时,,解得或1,
∴,,
∴,
当时,,
∴,
∵,,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
作轴,交的延长线与,作的平分线,交于,则,
∴,
∴,
∴,
∴,
设直线的解析式为,
把的坐标代入得,,
∴,
∴直线的解析式为,
解
得或,
∴点的坐标为,
故答案为:
8.已知二次函数,当时,函数有最大值,则______.
【答案】
【解析】解:∵二次函数,
∴该函数图像对称轴是直线,
当时,当时,该函数取到最大值,
∵当时,函数有最大值,
∴,
解得:(不合题意,舍去);
当时,当时,该函数取到最小值,
当时,
当时,,
当时,,
根据二次函数对称的性质可知:当时,函数有最大值,
又∵当时,函数有最大值,
∴,
解得.
故答案为:.
9.如图,在抛物线(a >0)上有两点P、Q,点P的坐标为(4m,y1),点Q的坐标为(m,y2)(m>0),点M在y轴上,M的坐标为(0,1).
(1)用含a、m的代数式表示=____.
(2)连接PM,QM,小磊发现:当直线PM与直线QM关于直线y=对称时,为定值d,则d=_____.
【答案】 15am2
【解析】解:(1)∵抛物线y=ax2﹣4(a>0)上有两点P、Q,点P的坐标为(4m,y1),点Q的坐标为(m,y2)(m>0),
∴y1=16am2﹣4,y2=am2﹣4,
∴|y1﹣y2|=|15m2a|,
∵a>0,m>0,
∴|y1﹣y2|=15m2a.
故答案为:15m2a.
(2)设直线PM的解析式为y=kx+b,
∵点P的坐标为(4m,16am2﹣4),M(0,﹣1),
∴ ,
解得 ,
∴直线PM为y=x﹣1,
当x=m时,y=•m﹣1=,
∵直线PM与直线QM关于直线y=﹣1对称,
∴+(am2﹣4)=2×(﹣1),
∴am2=,
∵|y1﹣y2|为定值d,|y1﹣y2|=15m2a,
∴d=,
故答案为:.
10.如图1为北京冬奥会“雪飞天”滑雪大跳台赛道的横截面示意图.取水平线为轴,铅垂线为轴,建立平面直角坐标系.运动员以速度从点滑出,运动轨迹近似抛物线.某运动员7次试跳的轨迹如图2.在着陆坡上设置点(与相距32m)作为标准点,着陆点在点或超过点视为成绩达标.
(1)求线段的函数表达式(写出的取值范围).
(2)当时,着陆点为,求的横坐标并判断成绩是否达标.
(3)在试跳中发现运动轨迹与滑出速度的大小有关,进一步探究,测算得7组与 的对应数据,在平面直角坐标系中描点如图3.
①猜想关于的函数类型,求函数表达式,并任选一对对应值验证.
②当v为多少m/s时,运动员的成绩恰能达标(精确到1m/s)?
(参考数据:,)
【答案】(1)(8≤x≤40)
(2)的横坐标为22.5,成绩未达标
(3)①a与成反比例函数关系,,验证见解析;②当m/s时,运动员的成绩恰能达标
【分析】(1)解:由图2可知:,
设CE:,
将代入,
得:,解得,
∴线段CE的函数表达式为(8≤x≤40).
(2)当时,,由题意得,
解得
∴的横坐标为22.5.
∵22.5<32,
∴成绩未达标.
(3)①猜想a与成反比例函数关系.
∴设
将(100,0.250)代入得解得,
∴.
将(150,0.167)代入验证:,
∴能相当精确地反映a与的关系,即为所求的函数表达式.
②由K在线段上,得K(32,4),代入得,得
由得,
又∵,
∴,
∴当m/s时,运动员的成绩恰能达标.
11.如图,抛物线与轴交于A、B两点(点A点B点的左边),与轴交于点.直线与抛物线交于A、D两点,与轴交于点E,点D的坐标为.
(1)求抛物线的解析式与、两点坐标;
(2)若点是抛物线上的点且在直线上方,连接、,求当面积最大时点的坐标及该面积的最大值;
(3)若点是轴上的点,且,求点的坐标.
【答案】(1)抛物线的解析式为:,A点坐标为(-2,0),B点坐标为(6,0)
(2)的面积最大值为,P
(3)Q的坐标为(0,)或(0,-9)
【解析】(1)解:将D点坐标代入,得:,
解得:,
∴抛物线的解析式为:,
∵,
∴A点坐标为(-2,0),B点坐标为(6,0);
(2)设直线的解析式为:,
∵直线经过A(-2,0),D(4,3),
则,
解得:,
∴直线的解析式为:,
如图1中,过点P作PK∥y轴交AD于点K,
设P,则K,
∵,
∴PK的值最大时,的面积最大,
∵PK=,
∵<0,
∴m=1时,PK的值最大,最大值为,此时的面积最大值为,P;
(3)如图2中,将线段AD绕点A逆时针旋转90°,得到AT,
则T(-5,6),
设DT交y轴于点Q,则,
∵D(4,3),
∴直线DT的解析式为:,
∴Q(0,),
作点T关于AD的对称点(1,-6),
则直线的解析式为:,
设与y轴交于点,则,
∴(0,-9),
综上所述,满足条件的点Q的坐标为(0,)或(0,-9).
12.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+3(a≠0)与y轴交于点C,与x轴交于A、B两点(点A在点B的左侧),且A(﹣2,0),直线BC的解析式为y3.
(1)求抛物线的解析式;
(2)过点A作ADBC,交抛物线于点D,点E为直线BC上方抛物线上一动点,连接CE、EB、BD、DC,求四边形BECD面积的最大值时相应点E的坐标;
(3)将抛物线y=ax2+bx+3(a≠0)向左平移2个单位,已知点M为抛物线y=ax2+bx+3(a≠0)的对称轴上一动点,点N为平移后的抛物线上一动点.在(2)中,当四边形BECD的面积最大时,是否存在以A,E,M,N为顶点的四边形为平行四边形?若存在,直接写出点N的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)yx2+x+3
(2)点E的坐标为(3,)
(3)存在,点N的坐标为(﹣2,2)或(7,﹣2)或(﹣3,﹣2)
【解析】(1)解:∵直线BC的解析式为y3,∴令y=0,则x=6,令x=0,则y=3,∴点B、C的坐标分别为(6,0)、(0,3);∵A(﹣2,0),∴代入抛物线得:,解得:,∴抛物线的表达式为:yx2+x+3.
(2)解:∵ADBC,∴设直线AD的表达式为:yx+m,将A(﹣2,0)代入直线AD即可求得:m=﹣1,∴直线AD:yx﹣1,设过点E与直线BC平行的直线:yx+n,∵四边形BECD面积最大值时,E点到直线BC的距离最远,即此时直线yx+n与抛物线只有一个交点,∴令yx+nx2+x+3,化简得:x2﹣6x+4n﹣12=0①,由Δ=36﹣4(4n﹣12)=0得:n,∴方程①的解为:x1=x2=3,∴四边形BECD面积最大值时相应点E的坐标为(3,).
(3)解:存在,理由:①当AE是平行四边形的对角线时,
∵y (x+2)2+(x+2)+3x2+4,∴新抛物线的表达式为:yx2+4,且原抛物线对称轴为直线x=2,∵点A、E的坐标分别为(﹣2,0)、(3,),∴AE中点的坐标为(,),设点M(2,t),点N(s, t2+4),则由中点公式得:,,解得:s=﹣2,t=2 (负值舍去),∴N(﹣2,2);②当AE是平行四边形的边时,
设M(2,t'),点N(s', t'2+4),则s'﹣2=5,解得s'=7,N(7,﹣2),s'﹣2=﹣5,解得s'=﹣3,N(﹣3,﹣2),综上,点N的坐标为:(﹣2,2)或(7,﹣2)或(﹣3,﹣2).
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