初中数学人教版九年级上册22.1 二次函数的图象和性质综合与测试精品课时训练
展开一、选择题(本大题共12道小题)
1. 抛物线y=-1+3x2( )
A.开口向上,且有最高点 B.开口向上,且有最低点
C.开口向下,且有最高点 D.开口向下,且有最低点
2. 将抛物线y=-5x2+1向左平移1个单位长度,再向下平移2个单位长度,所得到的抛物线为( )
A.y=-5(x+1)2-1 B.y=-5(x-1)2-1
C.y=-5(x+1)2+3 D.y=-5(x-1)2+3
3. 以x为自变量的二次函数y=x2-2(b-2)x+b2-1的图象不经过第三象限,则实数b的取值范围是( )
A. b≥eq \f(5,4) B. b≥1或b≤-1
C. b≥2 D. 1≤b≤2
4. 在同一直角坐标系中,一次函数y=ax+c和二次函数y=a(x+c)2的图象大致是( )
5. (2019•咸宁)已知点在同一个函数的图象上,这个函数可能是
A.B.
C.D.
6. 已知抛物线y=2x2+bx+c的顶点坐标是(-1,-2),则b与c的值分别为( )
A.-1,-2 B.4,-2
C.-4,0 D.4,0
7. 二次函数y=ax2+bx+c的图象如图所示,对称轴是直线x=1.有下列结论:①abc<0;②3a+c>0;③(a+c)2-b2<0;④a+b≤m(am+b)(m为实数).其中正确结论的个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
8. 已知抛物线y=x2-4x+3与x轴相交于点A,B(点A在点B的左侧),顶点为M.平移该抛物线,使点M平移后的对应点M′落在x轴上,点B平移后的对应点B′落在y轴上,则平移后的抛物线的解析式为( )
A.y=x2+2x+1 B.y=x2+2x-1
C.y=x2-2x+1 D.y=x2-2x-1
9. 矩形ABCD的两条对称轴为坐标轴,点A的坐标为(2,1),一张透明纸上画有一个点和一条抛物线,平移透明纸,使这个点与点A重合,此时抛物线的函数解析式为y=x2,再次平移这张透明纸,使这个点与点C重合,则此时抛物线的函数解析式变为( )
A.y=x2+8x+14 B.y=x2-8x+14
C.y=x2+4x+3 D.y=x2-4x+3
10. 已知二次函数y=ax2+bx+c的图象如图所示,OA=OC,由抛物线的特征写出如下含有a,b,c三个字母的等式或不等式:①eq \f(4ac-b2,4a)=-1;②ac+b+1=0;③abc>0;④a-b+c>0.其中正确的个数是( )
A.4 B.3 C.2 D.1
11. 2018·潍坊 已知二次函数y=-(x-h)2(h为常数),当自变量x的值满足2≤x≤5时,与其对应的函数值y的最大值为-1,则h的值为( )
A.3或6 B.1或6 C.1或3 D.4或6
12. 如图,将函数y=eq \f(1,2)(x-2)2+1的图象沿y轴向上平移得到一条新函数的图象,其中点A(1,m),B(4,n)平移后的对应点分别为点A′,B′.若曲线段AB扫过的面积为9(图中的阴影部分),则新图象的函数解析式是( )
A.y=eq \f(1,2)(x-2)2-2 B.y=eq \f(1,2)(x-2)2+7
C.y=eq \f(1,2)(x-2)2-5 D.y=eq \f(1,2)(x-2)2+4
二、填空题(本大题共6道小题)
13. 抛物线y=ax2+k与y=3x2的形状相同,且其顶点坐标是(0,1),则其函数解析式为________________________.
14. 二次函数y=-2x2-4x+5的最大值是________.
15. 某抛物线与抛物线y=7x2的形状、开口方向都相同,且其顶点坐标为(-2,5),则该抛物线的解析式为__________________.
16. 如图,已知抛物线y=ax2+bx+c与x轴交于A,B两点,顶点C的纵坐标为-2,现将抛物线向右平移2个单位长度,得到抛物线y=a1x2+b1x+c1,则下列结论正确的是________.(写出所有正确结论的序号)
①b>0;②a-b+c<0;③阴影部分的面积为4;④若c=-1,则b2=4a.
17. 如图,抛物线y=ax2+bx+c(a,b,c是常数,a≠0)与x轴交于A,B两点,顶点为P(m,n).给出下列结论:①2a+c<0;②若(-eq \f(3,2),y1),(-eq \f(1,2),y2),(eq \f(1,2),y3)在抛物线上,则y1>y2>y3;③若关于x的方程ax2+bx+k=0有实数解,则k>c-n;④当n=-eq \f(1,a)时,△ABP为等腰直角三角形.其中正确的结论是________.(填序号)
18. 如图,在平面直角坐标系xOy中,已知抛物线y=ax2+bx(a>0)的顶点为C,与x轴的正半轴交于点A,它的对称轴与抛物线y=ax2(a>0)交于点B.若四边形ABOC是正方形,则b的值是________.
三、解答题(本大题共3道小题)
19. 有一个抛物线形的桥洞,桥洞离水面的最大高度BM为3米,跨度OA为6米,以OA所在直线为x轴,O为原点建立平面直角坐标系(如图所示).
(1)请你直接写出O,A,M三点的坐标;
(2)一艘小船上平放着一些宽2米且厚度均匀的矩形木板,要使该小船能通过此桥洞,则这些木板最高可堆放多少米(最底层木板与水面在同一平面,不考虑船的高度)?
20. 已知二次函数y=ax2-2ax+c(a>0)的图象与x轴的负半轴和正半轴分别交于A、B两点,与y轴交于点C,它的顶点为P,直线CP与过点B且垂直于x轴的直线交于点D,且CP∶PD=2∶3.
(1)求A、B两点的坐标;
(2)若tan∠PDB=eq \f(5,4),求这个二次函数的关系式.
21. (2019·山西)综合与探究
如图,抛物线经过点A(–2,0),B(4,0)两点,与轴交于点C,点D是抛物线上一个动点,设点D的横坐标为.连接AC,BC,DB,DC.
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)△BCD的面积等于△AOC的面积的时,求的值;
(3)在(2)的条件下,若点M是轴上的一个动点,点N是抛物线上一动点,试判断是否存在这样的点M,使得以点B,D,M,N为顶点的四边形是平行四边形,若存在,请直接写出点M的坐标;若不存在,请说明理由.
人教版 九年级数学 22.1 二次函数的图象和性质 课时训练-答案
一、选择题(本大题共12道小题)
1. 【答案】B
2. 【答案】A [解析] 已知原抛物线的顶点坐标为(0,1),平移后的顶点坐标是(-1,-1),因此平移后的抛物线的解析式为y=-5(x+1)2-1.故选A.
3. 【答案】A 【解析】∵二次函数图象不经过第三象限,∴分两种情况讨论:(1)当对称轴在x≥0范围内,即b-2≥0时,需满足在x=0时,函数值大于等于0,即y=b2-1≥0,解得b≥2;(2)当对称轴在x<0范围内,即b-2<0时,需满足函数图象顶点的纵坐标大于等于0,即eq \f(4(b2-1)-[-2(b-2)]2,4)=4b-5≥0,解得eq \f(5,4)≤b<2;综上所述,b的取值范围为b≥eq \f(5,4).
4. 【答案】B
5. 【答案】D
【解析】,
∴点与点关于轴对称;
由于的图象关于原点对称,因此选项A,B错误;
∵,∴,
由可知,在对称轴的右侧,随的增大而减小,
对于二次函数只有时,在对称轴的右侧,随的增大而减小,
∴D选项正确,故选D.
6. 【答案】D
7. 【答案】C [解析] ①∵抛物线开口向上,∴a>0.
∵抛物线的对称轴在y轴右侧,∴b<0.
∵抛物线与y轴交于负半轴,
∴c<0,
∴abc>0,所以①错误.
②当x=-1时,y>0,∴a-b+c>0.
∵-eq \f(b,2a)=1,∴b=-2a.
把b=-2a代入a-b+c>0中,得3a+c>0,所以②正确.
③当x=1时,y<0,∴a+b+c<0.
当x=-1时,y>0,∴a-b+c>0,
∴(a+b+c)(a-b+c)<0,
即(a+c)2-b2<0,所以③正确.
④∵抛物线的对称轴为直线x=1,
∴x=1时,函数的最小值为a+b+c,
∴a+b+c≤am2+bm+c(m为实数),
即a+b≤m(am+b),所以④正确.
故选C.
8. 【答案】A [解析] 令y=0可得x2-4x+3=0,解得x1=1,x2=3,可得A(1,0),B(3,0).根据抛物线顶点坐标公式可得M(2,-1).由点M平移后的对应点M′落在x轴上,点B平移后的对应点B′落在y轴上,可知抛物线向左平移了3个单位长度,向上平移了1个单位长度,根据抛物线的平移规律,可知平移后的抛物线的解析式为y=(x+1)2=x2+2x+1,故选A.
9. 【答案】A [解析] 因为矩形ABCD的两条对称轴为坐标轴,所以矩形ABCD关于坐标原点成中心对称.因为A,C是矩形对角线上的两个点,所以点A,C关于原点对称,所以点C的坐标为(-2,-1),所以抛物线向左平移了4个单位长度,向下平移了2个单位长度,所以平移后抛物线的函数解析式为y=(x+4)2-2=x2+8x+14.故选A.
10. 【答案】A [解析] (1)∵抛物线的顶点的纵坐标是-1,∴eq \f(4ac-b2,4a)=-1.故①正确.
(2)∵OA=OC=|c|,∴A(c,0),∴ac2+bc+c=0.又c≠0,∴ac+b+1=0.故②正确.
(3)从图象中易知a>0,b<0,c<0,∴abc>0.故③正确.
(4)当x=-1时,y=a-b+c,由图象知点(-1,a-b+c)在第二象限,∴a-b+c>0.故④正确.
综上所述,4个结论均正确,故选A.
11. 【答案】B
[解析] 当h<2时,有-(2-h)2=-1,
解得h1=1,h2=3(舍去);
当2≤h≤5时,y=-(x-h)2的最大值为0,不符合题意;
当h>5时,有-(5-h)2=-1,
解得h3=4(舍去),h4=6.
综上所述,h的值为1或6.
12. 【答案】D [解析] 如图,连接AB,A′B′,则S阴影=S四边形ABB′A′.由平移可知,AA′=BB′,AA′∥BB′,所以四边形ABB′A′是平行四边形.分别延长A′A,B′B交x轴于点M,N,因为A(1,m),B(4,n),所以MN=4-1=3.因为S阴影=AA′·MN,所以9=3AA′,解得AA′=3,即原抛物线沿y轴向上平移了3个单位长度,所以新图象的函数解析式为y=eq \f(1,2)(x-2)2+4.
二、填空题(本大题共6道小题)
13. 【答案】y=3x2+1或y=-3x2+1 [解析] ∵抛物线y=ax2+k与y=3x2的形状相同,∴a=±3.
又∵其顶点坐标为(0,1),∴k=1,
∴所求抛物线的函数解析式为y=3x2+1或y=-3x2+1.
14. 【答案】7
15. 【答案】y=7x2+28x+33 [解析] 设该抛物线的解析式为y=a(x-h)2+k.
∵该抛物线与抛物线y=7x2的形状、开口方向都相同,∴a=7.
又∵其顶点坐标为(-2,5),
∴它的解析式为y=7(x+2)2+5,整理,得y=7x2+28x+33.
16. 【答案】③④ [解析] ∵抛物线开口向上,∴a>0.
又∵对称轴为直线x=-eq \f(b,2a)>0,∴b<0,∴结论①不正确;
∵当x=-1时,y>0,∴a-b+c>0,∴结论②不正确;
根据抛物线的对称性,可将阴影部分的面积进行转化,从而求得阴影部分的面积=2×2=4,∴结论③正确;
∵eq \f(4ac-b2,4a)=-2,c=-1,∴b2=4a,∴结论④正确.
综上,正确的结论是③④.
17. 【答案】②④ [解析] (1)当x=-1时,y=a-b+c>0.由x=-eq \f(b,2a)<eq \f(1,2)和a>0可得-b<a.∴0<a-b+c<a+a+c=2a+c,即2a+c>0,①错误;
(2)结合图象易知②正确;
(3)方程ax2+bx+k=0有实数解,即ax2+bx+c=c-k有实数解.∵y=ax2+bx+c≥n,∴c-k≥n,即k≤c-n,③错误;
(4)设抛物线的解析式为y=-eq \f(1,n)(x-m)2+n(n<0).令y=0,得-eq \f(1,n)(x-m)2+n=0.
∴n2-(x-m)2=0,∴(n-x+m)(n+x-m)=0.
∴x1=m+n,x2=m-n.AB=|x1-x2|=-2n.设对称轴交x轴于点H,则AH=BH=PH=-n,∴△ABP为等腰直角三角形,④正确.
18. 【答案】-2 [解析] 抛物线y=ax2+bx的顶点C的坐标为(-eq \f(b,2a),-eq \f(b2,4a)).把x=-eq \f(b,2a)代入y=ax2,得点B的坐标为(-eq \f(b,2a),eq \f(b2,4a)).在y=ax2+bx中,令y=0,则ax2+bx=0,解得x1=0,x2=-eq \f(b,a),∴A(-eq \f(b,a),0).∵四边形ABOC为正方形,∴BC=OA,∴2·eq \f(b2,4a)=-eq \f(b,a),即b2+2b=0.解得b=-2或b=0(不符合题意,舍去).
三、解答题(本大题共3道小题)
19. 【答案】
解:(1)O(0,0),A(6,0),M(3,3).
(2)设抛物线的函数解析式为y=a(x-3)2+3.因为抛物线过点(0,0),所以0=a(0-3)2+3,解得a=-eq \f(1,3),
所以y=-eq \f(1,3)(x-3)2+3.
要使木板堆放最高,根据题意,得点B应是木板宽CD的中点(如图所示),把x=2代入y=-eq \f(1,3)(x-3)2+3,得y=eq \f(8,3),所以这些木板最高可堆放eq \f(8,3)米.
20. 【答案】
解:(1)y=ax2-2ax+c
=a(x2-2x)+c=a(x-1)2+c-a
∴P点坐标为(1,c-a).(2分)
如图,过点C作CE⊥PQ,垂足为E,延长CE交BD于点F,则CF⊥BD.
∵P(1,c-a),
∴CE=OQ=1.
∵PQ∥BD,
∴△CEP∽△CFD,
∴eq \f(CP,CD)=eq \f(CE,CF).
又∵CP∶PD=2∶3,
∴eq \f(CE,CF)=eq \f(CP,CD)=eq \f(2,2+3)=eq \f(2,5),
∴CF=2.5,(4分)
∴OB=CF=2.5,
∴BQ=OB-OQ=1.5,
∴AQ=BQ=1.5,
∴OA=AQ-OQ=1.5-1=0.5,
∴A(-0.5,0),B(2.5,0).(5分)
(2)∵tan∠PDB=eq \f(5,4),
∴eq \f(CF,DF)=eq \f(5,4),
∴DF=eq \f(4,5)CF=eq \f(4,5)×2.5=2,(6分)
∵△CFD∽△CEP,
∴eq \f(PE,DF)=eq \f(CE,CF),
∴PE=eq \f(DF·CE,CF)=eq \f(2×1,2.5)=0.8.
∵P(1,c-a),C(0,c),
∴PE=PQ-OC=c-(c-a)=a,
∴a=0.8,(8分)
∴y=0.8x2-1.6x+c.
把A(-0.5,0)代入得:0.8×(-0.5)2-1.6×(-0.5)+c=0,
解得c=-1.(9分)
∴这个二次函数的关系式为:y=0.8x2-1.6x-1.(10分)
21. 【答案】
(1)抛物线经过点A(–2,0),B(4,0),
∴,解得,
∴抛物线的函数表达式为;
(2)作直线DE⊥轴于点E,交BC于点G,作CF⊥DE,垂足为F,
∵点A的坐标为(–2,0),∴OA=2,
由,得,∴点C的坐标为(0,6),∴OC=6,
∴S△OAC=,
∵S△BCD=S△AOC,∴S△BCD=,
设直线BC的函数表达式为,
由B,C两点的坐标得,解得,
∴直线BC的函数表达式为,
∴点G的坐标为,
∴,
∵点B的坐标为(4,0),∴OB=4,
∵S△BCD=S△CDG+S△BDG=,
∴S△BCD=,
∴,
解得(舍),,
∴的值为3;
(3)存在,如下图所示,以BD为边或者以BD为对角线进行平行四边形的构图,
以BD为边时,有3种情况,
∵D点坐标为,∴点N点纵坐标为±,
当点N的纵坐标为时,如点N2,
此时,解得:(舍),
∴,∴;
当点N的纵坐标为时,如点N3,N4,
此时,解得:
∴,,
∴,;
以BD为对角线时,有1种情况,此时N1点与N2点重合,
∵,D(3,),
∴N1D=4,
∴BM1=N1D=4,
∴OM1=OB+BM1=8,
∴M1(8,0),
综上,点M的坐标为:.
【名师点睛】本题考查的是二次函数的综合题,涉及了待定系数法、三角形的面积、解一元二次方程、平行四边形的性质等知识,运用了数形结合思想、分类讨论思想等数学思想,熟练掌握和灵活运用相关知识是解题的关键.
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