第五节 二次函数的简单综合
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类型一 二次函数实际应用
1.(2018·连云港)已知学校航模组设计制作的火箭的升空高度h(m)与飞行时间t(s)满足函数表达式h=-t2+24t+1.则下列说法中正确的是( )
A.点火后9 s和点火后13 s的升空高度相同
B.点火后24 s火箭落于地面
C.点火后10 s的升空高度为139 m
D.火箭升空的最大高度为145 m
2.(2019·原创)为了美观,在加工太阳镜时将下半部分轮廓制作成抛物线的形状(如图①所示),对应的两条抛物线(如图②)关于y轴对称,AE∥x轴,AB=4 cm,最低点C在x轴上,高CH=1 cm,BD=2 cm,则右轮廓DFE所在抛物线的解析式为( )
A.y=(x+3)2 B.y=(x-3)2
C.y=4(x+3)2 D.y=4(x-3)2
3.(2018·沈阳)如图,一块矩形土地ABCD由篱笆围着,并且由一条与CD边平行的篱笆EF分开.已知篱笆的总长为900 m(篱笆的厚度忽略不计),当AB=________ m时,矩形土地ABCD的面积最大.
4.(2019·原创)传统节日“端午节”到来之际,某商店老板以每件60元的价格购进一批商品,若以单价80元销售,每月可售出300件,调查表明:每上涨1元,该商品每月销售量减少10件.
(1)写出每月销售该商品的利润y(元)与单价x(元)之间的函数关系式;
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(2)单价定为多少时,每月销售利润最大?
5.(2018·唐山滦南县一模)我市“佳禾”农场的十余种有机蔬菜在北京市场上颇具竞争力.某种有机蔬菜上市后,一经销商在市场价格为10元/千克时,从“佳禾”农场收购了某种有机蔬菜2 000千克存放入冷库中,据预测,该种蔬菜的市场价格每天每千克将上涨0.2元,但冷库存放这批蔬菜时每天需要支出各种费用合计148元,已知这种蔬菜在冷库中最多保存90天,同时,平均每天将会有6千克的蔬菜损坏不能出售.
(1)若存放x天后,将这批蔬菜一次性出售,设这批蔬菜的销售总金额为y元,试写出y与x之间的函数关系式;
(2)经销商想获得利润7 200元,需将这批蔬菜存放多少天后出售?(利润=销售总金额-收购成本-各种费用);
(3)经销商将这批蔬菜存放多少天后出售可获得最大利润?最大利润是多少?
6.(2018·唐山路南区二模)某新建小区要修一条1 050米长的路,甲、乙两个工程队想承建这项工程.经了解得到下表所示信息:
工程队
每天修路的长度(米)
单独完成所需天数(天)
每天所需费用(元)
甲队
30
n
600
乙队
m
n-14
1 160
(1)甲队单独完成这项工程所需天数n=________天,乙队每天修路的长度m=________米;
(2)甲队先修了x米之后,甲、乙两队一起修路,又用了y天完成这项工程(其中x,y为正整数).
①当x=90时,求出乙队修路的天数;
②求y与x之间的函数关系式(不用写出x的取值范围);
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③若总费用不超过22 800元,求甲队至少先修多少米?
7.(2018·江西)某乡镇实施产业扶贫,帮助贫困户承包了荒山种植某品种蜜柚.到了收获季节,已知该蜜柚的成本价为8元/千克,投入市场销售时,调查市场行情,发现该蜜柚销售不会亏本,且每天销量y(千克)与销售单价x(元/千克)之间的函数关系如图所示.
(1)求y与x的函数关系式,并写出x的取值范围;
(2)当该品种蜜柚定价为多少时,每天销售获得的利润最大?最大利润是多少?
(3)某农户今年共采摘蜜柚4 800千克,该品种蜜柚的保质期为40天,根据(2)中获得最大利润的方式进行销售,能否销售完这批蜜柚?请说明理由.
类型二 二次函数与几何图形综合
1.(2018·泰安)如图,在△ABC中,AC=6,BC=10,tanC=,点D是AC边上的动点(不与点C重合),过D作DE⊥BC,垂足为E,点F是BD的中点,连接EF,设CD=x,△DEF的面积为S,则S与x之间的函数关系式为____________.
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2.(2018·湖州)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________.
3.(2018·黄冈)已知直线l:y=kx+1与抛物线y=x2-4x.
(1)求证:直线l与该抛物线总有两个交点;
(2)设直线l与该抛物线两交点为A,B,O为原点,当k=-2时,求△OAB的面积.
4.(2018·广东省卷)如图,已知顶点为C(0,-3)的抛物线y=ax2+b(a≠0)与x轴交于A,B两点,直线y=x+m过顶点C和点B.
(1)求m的值;
(2)求函数y=ax2+b(a≠0)的解析式;
(3)抛物线上是否存在点M,使得∠MCB=15°?若存在,求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.
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5.(2018·沧州模拟)如图,二次函数y=a(x-2)2+k的图象经过点(0,1),坐标平面内有矩形ABCD,A(1,4),B(1,2),C(4,2),D(4,4).
(1)用a表示k;
(2)试说明抛物线一定经过点(4,1);
(3)求抛物线顶点在x轴上方时,a的取值范围;
(4)写出抛物线与矩形ABCD各边交点个数与a的对应取值范围.
6.(2019·原创)在平面直角坐标系xOy中,已知抛物线y=x2-2(k-1)x+k2-k(k为常数).
(1)若抛物线经过点(1,k2),求k的值;
(2)若抛物线经过点(2k,y1)和点(2,y2),且y1>y2,求k的取值范围;
(3)若将抛物线向右平移1个单位长度得到新抛物线,当1≤x≤2时,新抛物线对应的函数有最小值-,求k的值.
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参考答案
类型一 二次函数实际应用
1.D 2.B 3.150
4.解:(1)由题意得y=(x-60)[300-10(x-80)]
=(x-60)(1 100-10x)
=-10x2+1 700x-66 000.
(2)由配方法得y=-10(x-85)2+6 250,
∵-10<0,
∴当x=85时,y有最大值6 250,
即当单价定为85元时,每月销售利润最大,最大为6 250元.
5.解:(1)由题意得y与x之间的函数关系式为:
y=(10+0.2x)(2 000-6x)=-1.2x2+340x+20 000(1≤x≤90).
(2)由题意得:-1.2x2+340x+20 000-10×2 000-148x=7 200,
解方程得:x1=60;x2=100(不合题意,舍去).
∴经销商想获得利润7 200元需将这批蔬菜存放60天后出售.
(3)设利润为W元,
由题意得W=-1.2x2+340x+20 000-10×2 000-148x,
即W=-1.2(x-80)2+7 680,
∴当x=80时,W最大=7 680,
由于80<90,
∴存放80天后出售这批蔬菜可获得最大利润7 680元.
6.解:(1)35,50
(2)①乙队修路的天数为=12(天);
②由题意,得x+(30+50)y=1050
∴y与x之间的函数关系式为:y=-+.
③由题意,得600×+(600+1 160)×y≤22 800,
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即20x+1 760×≤22 800,解得x≥150,
答:若总费用不超过22 800元,则甲队至少先修150米.
7.解:(1)设y与x的函数关系式为y=kx+b(k≠0),
将(10,200),(15,150)代入y=kx+b(k≠0)中,得
,解得,
∴y与x的函数关系式为y=-10x+300(8≤x≤30).
(2)设每天销售获得的利润为w元,
根据题意得:w=(x-8)y
=(x-8)(-10x+300)
=-10(x-19)2+1 210.
∵8≤x≤30,
∴当x=19时,w取得最大值,即当该品种蜜柚定价为19元/千克时,每天销售获得的利润最大,最大利润是1 210元.
(3)由(2)可知,当获得最大利润时,定价为19元/千克,
则每天销售量为y=-10×19+300=110(千克).
∵保质期为40天,
∴销售总量为40×110=4 400(千克).
∵4 400<4 800,
∴不能销售完这批蜜柚.
类型二 二次函数与几何图形综合
1.S=-x2+x 2.-2
3.(1)证明:联立,
整理可得:x2-(4+k)x-1=0,
∵Δ=(4+k)2+4>0,
∴直线l与该抛物线总有两个交点.
(2)解:当k=-2时,y=-2x+1,
过点A作AF⊥x轴于F,过点B作BE⊥x轴于E,设直线l与x轴交点C,如解图.
联立,
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解得:,或.
∴A(1-,2-1),B(1+,-1-2),
∴AF=2-1,BE=1+2.
易求得:直线y=-2x+1与x轴的交点C为(,0).
∴OC=.
∴S△AOB=S△AOC+S△BOC
=OC·AF+OC·BE
=OC·(AF+BE)
=××(2-1+1+2)
=.
4.解:(1)将(0,-3)代入y=x+m,得m=-3.
(2)将y=0代入y=x-3,得x=3.
∴B(3,0).
将(0,-3),(3,0)分别代入y=ax2+b,
得,解得.∴y=x2-3.
(3)存在,分以下两种情况:
①若M在BC上方,设MC交x轴于点D,
则∠ODC=45°+15°=60°.
∴OD=OC·tan30°=,∴点D的坐标为(,0).
设直线DC为y=kx-3,代入(,0),得k=.
∴y=x-3.
联立得,解得,.
∴M1(3,6).
②若M在BC下方,设MC交x轴于点E,
则∠OEC=45°-15°=30°,
∴OE=OC·tan60°=3.∴点E的坐标为(3,0).
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设直线EC为y=kx-3,代入(3,0),得k=.
∴y=x-3.
联立得,解得,,
∴M2(,-2).
综上所述M的坐标为(3,6)或(,-2).
5.解:(1)由已知把(0,1)代入y=a(x-2)2+k,得:
1=a(0-2)2+k,∴k=1-4a.
(2)由(1)知二次函数解析式可化为:
y=a(x-2)2+(1-4a),
当x=4时,y=a(4-2)2+(1-4a)=4a+1-4a=1,
∴抛物线一定经过点(4,1).
(3)当抛物线顶点在x轴上方时,k=1-4a>0,
解得:a<,
∴当a<且a≠0时,抛物线顶点在x轴上方.
(4)①a>-时,无交点;
②a=-时,1个交点;
③-<a<-或a<-1时,2个交点;
④a=-时,3个交点;
⑤-1<a<-时,4个交点.
6.解:(1)∵抛物线y=x2-2(k-1)x+k2-k(k为常数)经过点(1,k2),
∴1-2(k-1)+k2-k=k2,解得k=.
(2)∵抛物线经过点(2k,y1)和点(2,y2),
∴y1=(2k)2-4k(k-1)+k2-k=k2+k,
y2=4-4(k-1)+k2-k=k2-k+8;
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又∵y1>y2,∴k2+k>k2-k+8,∴k>1.
(3)∵抛物线y=x2-2(k-1)x+k2-k=(x-k+1)2-k-1,
∴新抛物线的解析式为y=(x-k)2-k-1.∴该抛物线的对称轴为直线x=k.
①若k<1,则当x=1时,y有最小值-.
∴(1-k)2-k-1=-,解得k1=1,k2=.∵k<1,∴k1=1,k2=都不符合题意,舍去.
②若1≤k≤2,则当x=k时,y有最小值-.
∴-k-1=-,解得k=1.
③若k>2,则当x=2时,y有最小值-.
∴(2-k)2-k-1=-,解得k1=3,k2=.
∵k>2,∴k=3.综上,k的值为1或3.
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