人教版九年级上册数学单元测试卷含答案
第22章 二次函数
(满分120分 考试时间120分钟)
一、选择题(本大题共6小题,每小题3分,共18分.每小题只有一个正确选项)
1.(2018随州二模)下列函数中,其中是以x为自变量的二次函数是( )
A.y=x(x﹣3) B.y=(x+2)(x﹣2)﹣(x﹣1)2
C.y=x2+ D.
2.(2018顺德区模拟)当ab>0时,y=ax2与y=ax+b的图象大致是( )
A. B. C. D.
3.(2018南关区校级一模)对于函数y=5x2,下列结论正确的是( )
A.y随x的增大而增大
B.图象开口向下
C.图象关于y轴对称
D.无论x取何值,y的值总是正的
4.(2018杭州模拟)当﹣4≤x≤2时,函数y=﹣(x+3)2+2的取值范围为( )
A.﹣23≤y≤1 B.﹣23≤y≤2 C.﹣7≤y≤1 D.﹣34≤y≤2
5.(2018陕西模拟)在平面直角坐标系中,有两条抛物线关于x轴对称,且它们的顶点相距6个单位长度,若其中一条抛物线的函数表达式为y=﹣x2+4x+m,则m的值是( )
A.1或7 B.﹣1或7 C.1或﹣7 D.﹣1或﹣7
6.(2018营口模拟)二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的部分图象如图所示,图象过点(﹣1,0),对称轴为直线x=2,则下 列结论中正确的个数有( )
①4a+b=0;
②9a+3b+c<0;
③若点A(﹣3,y1),点B(﹣,y2),点C(5,y3)在该函数图象上,则y1<y3<
y2;
④若方程a(x+1)(x﹣5)=﹣3的两根为x1和x2,且x1<x2,则x1<﹣1<5<x2.
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
二、 填空题(本大题共6小题,每小题3分,共18分)
7.(2018南关区校级一模)若是二次函数,则m的值是 .
8.(2018攀枝花)抛物线y=x2﹣2x+2的顶点坐标为____________.
9.(2017苏州一模)抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)的对称轴是直线x=1,且经过点(3,0),则a﹣b+c的值为___________.
10.(2018河南模拟)已知,二次函数y=x2+bx﹣2017的图象与x轴交于点A(x1,0)、B(x2,0)两点,则当x=x1+x2时,则y的值为___________.
11.(2018绵阳)如图是抛物线型拱桥,当拱顶离水面2m时,水面宽4m,水面下降2m,水面宽度增加 m.
12. (2018武昌区模拟)二次函数y=x2+mx+1的图象的顶点在坐标轴上,则m的值___________.
三、(本大题共5小题,每小题6分,共30分)
13.(2018宣州区模拟)已知函数y=(m2+2m)x2+mx+m+1,
(1)当m为何值时,此函数是一次函数?
(2)当m为何值时,此函数是二次函数?
14.(2018历城区模拟)已知抛物线y=x2+bx+c经过点(1,﹣4)和(﹣1,2),求这个抛物线的顶点坐标.
15.(2018合肥模拟)下表给出了代数式﹣x2+bx+c与x的一些对应值:
x
…
﹣2
﹣1
0
1
2
3
…
﹣x2+bx+c
…
5
n
c
2
﹣3
﹣10
…
(1)根据表格中的数据,确定b,c,n的值;
(2)设y=﹣x2+bx+c,直接写出0≤x≤2时y的最大值.
16.(2018静安区一模)已知:二次函数图象的顶点坐标是(3,5),且抛物线经过点A(1,3).
(1)求此抛物线的表达式;
(2)如果点A关于该抛物线对称轴的对称点是B点,且抛物线与y轴的交点是C点,求△ABC的面积.
17.(2018南京)已知二次函数y=2(x﹣1)(x﹣m﹣3)(m为常数).
(1)求证:不论m为何值,该函数的图象与x轴总有公共点;
(2)当m取什么值时,该函数的图象与y轴的交点在x轴的上方?
四、(本大题共3小题,每小题8分,共24分)
18.(2018云南)已知二次函数y=﹣x2+bx+c的图象经过A(0,3),B(﹣4,﹣)两点.
(1)求b,c的值.
(2)二次函数y=﹣x2+bx+c的图象与x轴是否有公共点?若有,求公共点的坐标;若没有,请说明情况.
19.(2018昆明)如图,抛物线y=ax2+bx过点B(1,﹣3),对称轴是直线x=2,且抛物线与x轴的正半轴交于点A.
(1)求抛物线的解析式,并根据图象直接写出当y≤0时,自变量x的取值范图;
(2)在第二象限内的抛物线上有一点P,当PA⊥BA时,求△PAB的面积.
20.(2017石景山区一模)在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=ax2﹣4ax+4a﹣3(a≠0)的顶点为A.
(1)求顶点A的坐标;
(2)过点(0,5)且平行于x轴的直线l,与抛物线y=ax2﹣4ax+4a﹣3(a≠0)交于B,C两点.
①当a=2时,求线段BC的长;
②当线段BC的长不小于6时,直接写出a的取值范围.
五、 (本大题共2小题,每小题9分,共18分)
21.(2018扬州)“扬州漆器”名扬天下,某网店专门销售某种品牌的漆器笔筒,成本为30元/件,每天销售y(件)与销售单价x(元)之间存在一次函数关系,如图所示.
(1)求y与x之间的函数关系式;
(2)如果规定每天漆器笔筒的销售量不低于240件,当销售单价为多少元时,每天获取的利润最大,最大利润是多少?
(3)该网店店主热心公益事业,决定从每天的销售利润中捐出150元给希望工程,为了保证捐款后每天剩余利润不低于3600元,试确定该漆器笔筒销售单价的范围.
22.(2018乐山)已知关于x的一元二次方程mx2+(1﹣5m)x﹣5=0(m≠0).
(1)求证:无论m为任何非零实数,此方程总有两个实数根;
(2)若抛物线y=mx2+(1﹣5m)x﹣5=0与x轴交于A(x1,0)、B(x2,0)两点,且|x1﹣x2|=6,求m的值;
(3)若m>0,点P(a,b)与Q(a+n,b)在(2)中的抛物线上(点P、Q不重合),求代数式4a2﹣n2+8n的值.
六、 (本大题共12分)
23.(2018郴州)如图1,已知抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴交于A(﹣1,0),B(3,0)两点,与y轴交于C点,点P是抛物线上在第一象限内的一个动点,且点P的横坐标为t.
(1)求抛物线的表达式;
(2)设抛物线的对称轴为l,l与x轴的交点为D.在直线l上是否存在点M,使得四边形CDPM是平行四边形?若存在,求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.
(3)如图2,连接BC,PB,PC,设△PBC的面积为S.
①求S关于t的函数表达式;
②求P点到直线BC的距离的最大值,并求出此时点P的坐标.
人教版九年级上册数学单元测试卷含答案
第22章 二次函数
(满分120分 考试时间120分钟)
一、选择题(本大题共6小题,每小题3分,共18分.每小题只有一个正确选项)
1.(2018随州二模)下列函数中,其中是以x为自变量的二次函数是( )
A.y=x(x﹣3) B.y=(x+2)(x﹣2)﹣(x﹣1)2
C.y=x2+ D.
【答案】A
【分析】根据二次函数的定义对各选项分析判断后利用排除法求解.
【解答】解:A、y=x(x﹣3)=x2﹣x,是以x为自变量的二次函数,故本选项正确;
B、y=(x+2)(x﹣2)﹣(x﹣1)2=x2﹣4﹣x2+2x﹣1=2x﹣5,是以x为自变量的一次函数,故本选项错误;
C、分母上有自变量x,不是以x为自变量的二次函数,故本选项错误;
D、二次三项式是被开方数,不是以x为自变量的二次函数,故本选项错误.
【点评】本题考查了二次二次函数的定义,熟记概念是解题的关键.
2.(2018顺德区模拟)当ab>0时,y=ax2与y=ax+b的图象大致是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据题意,ab>0,即a、b同号,分a>0与a<0两种情况讨论,分析选项可得答案.
【解答】解:根据题意,ab>0,即a、b同号,
当a>0时,b>0,y=ax2与开口向上,过原点,y=ax+b过一、二、三象限;
此时,没有选项符合,
当a<0时,b<0,y=ax2与开口向下,过原点,y=ax+b过二、三、四象限;
此时,D选项符合,
【点评】本题考查二次函数与一次函数的图象的性质,要求学生理解系数与图象的关系.
3.(2018南关区校级一模)对于函数y=5x2,下列结论正确的是( )
A.y随x的增大而增大
B.图象开口向下
C.图象关于y轴对称
D.无论x取何值,y的值总是正的
【答案】C
【分析】根据二次函数解析式结合二次函数的性质,即可得出结论.
【解答】解:∵二次函数解析式为y=5x2,
∴二次函数图象开口向上,当x<0时y随x增大而减小,当x>0时y随x增大而增大,对称轴为y轴,无论x取何值,y的值总是非负.
【点评】本题考查了二次函数的性质,根据二次函数的性质逐一对照四个选项即可得出结论.
4.(2018杭州模拟)当﹣4≤x≤2时,函数y=﹣(x+3)2+2的取值范围为( )
A.﹣23≤y≤1 B.﹣23≤y≤2 C.﹣7≤y≤1 D.﹣34≤y≤2
【答案】B
【分析】先根据a=﹣1判断出抛物线的开口向下,故有最大值,可知对称轴x=﹣3,再根据﹣4≤x≤2,可知当x=﹣3时y最大,把x=2时y最小代入即可得出结论.
【解答】解:∵a=﹣1,
∴抛物线的开口向下,故有最大值,
∵对称轴x=﹣3,
∴当x=﹣3时y最大为2,
当x=2时y最小为﹣23,
∴函数y的取值范围为﹣23≤y≤2,
【点评】本题考查了二次函数的性质,掌握抛物线的开口方向、对称轴以及增减性是解题的关键.
5.(2018陕西模拟)在平面直角坐标系中,有两条抛物线关于x轴对称,且它们的顶点相距6个单位长度,若其中一条抛物线的函数表达式为y=﹣x2+4x+m,则m的值是( )
A.1或7 B.﹣1或7 C.1或﹣7 D.﹣1或﹣7
【答案】D
【分析】根据顶点公式求得已知抛物线的顶点坐标,然后根据轴对称的性质求得另一条抛物线的顶点,根据题意得出关于m的方程,解方程即可求得.
【解答】解:∵一条抛物线的函数表达式为y=﹣x2+4x+m,
∴这条抛物线的顶点为(2,m+4),
∴关于x轴对称的抛物线的顶点(2,﹣m﹣4),
∵它们的顶点相距6个单位长度.
∴|m+4﹣(﹣m﹣4)|=6,
∴2m+8=±6,
当2m+8=6时,m=﹣1,
当2m+8=﹣6时,m=﹣7,
∴m的值是﹣1或﹣7.
【点评】本题考查了二次函数图象与几何变换,解答本题的关键是掌握二次函数的顶点坐标公式,坐标和线段长度之间的转换,关于x轴对称的点和抛物线的关系.
6.(2018营口模拟)二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的部分图象如图所示,图象过点(﹣1,0),对称轴为直线x=2,则下 列结论中正确的个数有( )
①4a+b=0;
②9a+3b+c<0;
③若点A(﹣3,y1),点B(﹣,y2),点C(5,y3)在该函数图象上,则y1<y3<y2;
④若方程a(x+1)(x﹣5)=﹣3的两根为x1和x2,且x1<x2,则x1<﹣1<5<x2.
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】C
【分析】由抛物线对称轴可判断①;由抛物线的对称性知x=3时,y>0,可判断②;根据二次函数的增减性知抛物线上离对称轴水平距离越小,函数值越大,据此可判断③;方程a(x+1)(x﹣5)=﹣3的两根即为抛物线y=a(x+1)(x﹣5)与直线y=﹣3交点的横坐标,据此可判断④.
【解答】解:由抛物线的对称轴为x=2可得﹣=2,即4a+b=0,故①正确;
由抛物线的对称性知x=0和x=4时,y>0,
则x=3时,y=9a+3b+c>0,故②错误;
∵抛物线的开口向下,且对称轴为x=2,
∴抛物线上离对称轴水平距离越小,函数值越大,
∵点A到x=2的水平距离为5,点B到对称轴的水平距离为2.5,点C到对称轴的水平距离为3,
∴y1<y3<y2,故③正确;
令y=a(x+1)(x﹣5),
则抛物线y=a(x+1)(x﹣5)与y=ax2+bx+c形状相同、开口方向相同,且与x轴的交点为(﹣1,0)、(3,0),
函数图象如图所示,
由函数图象可知方程a(x+1)(x﹣5)=﹣3的两根即为抛物线y=a(x+1)(x﹣5)与直线y=﹣3交点的横坐标,
∴x1<﹣1<5<x2,故④正确;
【点评】本题主要考查抛物线与x轴的交点问题及二次函数图象与系数的关系,二次函数y=ax2+bx+c系数符号由抛物线开口方向、对称轴、抛物线与y轴的交点、抛物线与x轴交点的个数确定.
12. 填空题(本大题共6小题,每小题3分,共18分)
7.(2018南关区校级一模)若是二次函数,则m的值是 .
【答案】2
【分析】根据二次函数的定义求解即可.
【解答】解:由题意,得
m2﹣2=2,且m+2≠0,
解得m=2,
【点评】本题考查了二次函数的定义,利用二次函数的定义是解题关键.
8.(2018攀枝花)抛物线y=x2﹣2x+2的顶点坐标为____________.
【答案】(1,1)
【分析】把函数解析式整理成顶点式形式,然后写出顶点坐标即可.
【解答】解:∵y=x2﹣2x+2=(x﹣1)2+1,
∴顶点坐标为(1,1).
【点评】本题考查了二次函数的性质,熟练掌握利用顶点式解析式写出顶点坐标的方法是解题的关键.
9.(2017苏州一模)抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)的对称轴是直线x=1,且经过点(3,0),则a﹣b+c的值为___________.
【答案】0
【分析】根据二次函数对称性可求出点(3,0)关于对称轴直线x=1的对称点为(﹣1,0),然后把(﹣1,0)代入y=ax2+bx+c即可求出答案.
【解答】解:∵抛物线y=ax2+bx+c的对称轴为x=1,
∴根据二次函数的对称性得:点(3,0)的对称点为(﹣1,0),
∵当x=﹣1时,y=a﹣b+c=0,
∴a﹣b+c的值等于0.
【点评】本题主要考查了二次函数的性质,解答本题的关键是求出点P关于对称轴的对称点,此题难度不大.
10.(2018河南模拟)已知,二次函数y=x2+bx﹣2017的图象与x轴交于点A(x1,0)、B(x2,0)两点,则当x=x1+x2时,则y的值为___________.
【答案】﹣2017
【分析】因为二次函数y=x2+bx﹣2017的图象与x轴交于点A(x1,0)、B(x2,0)两点,所以x1+x2=﹣b,当x=x1+x2=﹣b时,y=(﹣b)2+b(﹣b)﹣2017=﹣2017,由此即可解决问题.
【解答】解:∵二次函数y=x2+bx﹣2017的图象与x轴交于点A(x1,0)、B(x2,0)两点,
∴x1+x2=﹣b,
∴当x=x1+x2=﹣b时,y=(﹣b)2+b(﹣b)﹣2017=﹣2017,
【点评】本题考查抛物线与x轴的交点,解题的关键是灵活运用所学知识解决问题,属于中考常考题型.
11.(2018绵阳)如图是抛物线型拱桥,当拱顶离水面2m时,水面宽4m,水面下降2m,水面宽度增加 m.
【答案】4﹣4
【分析】根据已知建立平面直角坐标系,进而求出二次函数解析式,再通过把y=﹣2代入抛物线解析式得出水面宽度,即可得出答案.
【解答】解:建立平面直角坐标系,设横轴x通过AB,纵轴y通过AB中点O且
通过C点,则通过画图可得知O为原点,
抛物线以y轴为对称轴,且经过A,B两点,OA和OB可求出为AB的一半2米,抛物线顶点C坐标为(0,2),
通过以上条件可设顶点式y=ax2+2,其中a可通过代入A点坐标(﹣2,0),
到抛物线解析式得出:a=﹣0.5,所以抛物线解析式为y=﹣0.5x2+2,
当水面下降1米,通过抛物线在图上的观察可转化为:
当y=﹣2时,对应的抛物线上两点之间的距离,也就是直线y=﹣2与抛物线相交的两点之间的距离,
可以通过把y=﹣2代入抛物线解析式得出:
﹣2=﹣0.5x2+2,
解得:x=±2,所以水面宽度增加到4米,比原先的宽度当然是增加了(4﹣4)米,
【点评】此题主要考查了二次函数的应用,根据已知建立坐标系从而得出二次函数解析式是解决问题的关键.
二、 (2018武昌区模拟)二次函数y=x2+mx+1的图象的顶点在坐标轴上,则m的值___________.
【答案】0或±2
【分析】由二次函数y=x2+mx+1的图象的顶点在坐标轴上,分两种情况讨论即可.
【解答】解:当图象的顶点在x轴上时,
∵二次函数y=x2+mx+1的图象的顶点在x轴上,
∴二次函数的解析式为:y=(x±1)2,
∴m=±2.
当图象的顶点在y轴上时,m=0,
【点评】本题主要考查了二次函数的性质,解题的关键是熟记二次函数的性质.
三、(本大题共5小题,每小题6分,共30分)
13.(2018宣州区模拟)已知函数y=(m2+2m)x2+mx+m+1,
(1)当m为何值时,此函数是一次函数?
(2)当m为何值时,此函数是二次函数?
【分析】(1)直接利用一次函数的定义进而分析得出答案;
(2)直接利用二次函数的定义进而分析得出答案.
【解答】解:(1)∵函数y=(m2+2m)x2+mx+m+1,是一次函数,
∴m2+2m=0,m≠0,
解得:m=﹣2;
(2))∵函数y=(m2+2m)x2+mx+m+1,是二次函数,
∴m2+2m≠0,
解得:m≠﹣2且0.
【点评】此题主要考查了一次函数以及二次函数的定义,正确把握次数与系数的值是解题关键.
14.(2018历城区模拟)已知抛物线y=x2+bx+c经过点(1,﹣4)和(﹣1,2),求这个抛物线的顶点坐标.
【分析】利用待定系数法即可求出二次函数解析式,配方成抛物线的顶点式即可求出抛物线的顶点坐标.
【解答】解:(1)把点(1,﹣4)和(﹣1,2)代入y=x2+bx+c,得,
解得,所以抛物线的解析式为y=x2﹣3x﹣2.
y=x2﹣3x﹣2=(x﹣)2﹣,
所以抛物线的顶点坐标为(,﹣).
【点评】本题主要考查了用待定系数法求二次函数解析式及二次函数的性质,解题的关键是正确求出二次函数的解析式.
15.(2018合肥模拟)下表给出了代数式﹣x2+bx+c与x的一些对应值:
x
…
﹣2
﹣1
0
1
2
3
…
﹣x2+bx+c
…
5
n
c
2
﹣3
﹣10
…
(1)根据表格中的数据,确定b,c,n的值;
(2)设y=﹣x2+bx+c,直接写出0≤x≤2时y的最大值.
【分析】(1)把(﹣2,5)、(1,2)分别代入﹣x2+bx+c中得到关于b、c的方程组,然后解方程组即可得到b、c的值;然后计算x=﹣1时的代数式的值即可得到n的值;
(2)利用表中数据求解.
【解答】解:(1)根据表格数据可得,解得,
∴﹣x2+bx+c=﹣x2﹣2x+5,
当x=﹣1时,﹣x2﹣2x+5=6,即n=6;
(2)根据表中数据得当0≤x≤2时,y的最大值是5.
【点评】本题考查了待定系数法求二次函数的解析式:在利用待定系数法求二次函数关系式时,要根据题目给定的条件,选择恰当的方法设出关系式,从而代入数值求解.一般地,当已知抛物线上三点时,常选择一般式,用待定系数法列三元一次方程组来求解;当已知抛物线的顶点或对称轴时,常设其解析式为顶点式来求解;当已知抛物线与x轴有两个交点时,可选择设其解析式为交点式来求解.
16.(2018静安区一模)已知:二次函数图象的顶点坐标是(3,5),且抛物线经过点A(1,3).
(1)求此抛物线的表达式;
(2)如果点A关于该抛物线对称轴的对称点是B点,且抛物线与y轴的交点是C点,求△ABC的面积.
【分析】(1)设顶点式y=a(x﹣3)2+5,然后把A点坐标代入求出a即可得到抛物线的解析式;
(2)利用抛物线的对称性得到B(5,3),再确定出C点坐标,然后根据三角形面积公式求解.
【解答】解:(1)设抛物线的解析式为y=a(x﹣3)2+5,
将A(1,3)代入上式得3=a(1﹣3)2+5,解得a=﹣,
∴抛物线的解析式为y=﹣(x﹣3)2+5,
(2)∵A(1,3)抛物线对称轴为:直线x=3
∴B(5,3),
令x=0,y=﹣(x﹣3)2+5=,则C(0,),
△ABC的面积=×(5﹣1)×(3﹣)=5.
【点评】本题考查了待定系数法求二次函数的解析式:在利用待定系数法求二次函数关系式时,要根据题目给定的条件,选择恰当的方法设出关系式,从而代入数值求解.一般地,当已知抛物线上三点时,常选择一般式,用待定系数法列三元一次方程组来求解;当已知抛物线的顶点或对称轴时,常设其解析式为顶点式来求解;当已知抛物线与x轴有两个交点时,可选择设其解析式为交点式来求解.
17.(2018南京)已知二次函数y=2(x﹣1)(x﹣m﹣3)(m为常数).
(1)求证:不论m为何值,该函数的图象与x轴总有公共点;
(2)当m取什么值时,该函数的图象与y轴的交点在x轴的上方?
【分析】(1)代入y=0求出x的值,分m+3=1和m+3≠1两种情况考虑方程解的情况,进而即可证出:不论m为何值,该函数的图象与x轴总有公共点;
(2)利用二次函数图象上点的坐标特征求出该函数的图象与y轴交点的纵坐标,令其大于0即可求出结论.
【解答】(1)证明:当y=0时,2(x﹣1)(x﹣m﹣3)=0,
解得:x1=1,x2=m+3.
当m+3=1,即m=﹣2时,方程有两个相等的实数根;
当m+3≠1,即m≠﹣2时,方程有两个不相等的实数根.
∴不论m为何值,该函数的图象与x轴总有公共点;
(2)解:当x=0时,y=2(x﹣1)(x﹣m﹣3)=2m+6,
∴该函数的图象与y轴交点的纵坐标为2m+6,
∴当2m+6>0,即m>﹣3时,该函数的图象与y轴的交点在x轴的上方.
【点评】本题考查了抛物线与x轴的交点、二次函数图象上点的坐标特征以及解一元一次不等式,解题的关键是:(1)由方程2(x﹣1)(x﹣m﹣3)=0有解证出该函数的图象与x轴总有公共点;(2)利用二次函数图象上点的坐标特征求出该函数的图象与y轴交点的纵坐标.
四、(本大题共3小题,每小题8分,共24分)
18.(2018云南)已知二次函数y=﹣x2+bx+c的图象经过A(0,3),B(﹣4,﹣)两点.
(1)求b,c的值.
(2)二次函数y=﹣x2+bx+c的图象与x轴是否有公共点?若有,求公共点的坐标;若没有,请说明情况.
【分析】(1)把点A、B的坐标分别代入函数解析式求得b、c的值;
(2)利用根的判别式进行判断该函数图象是否与x轴有交点,由题意得到方程﹣x2+x+3=0,通过解该方程求得x的值即为抛物线与x轴交点横坐标.
【解答】解:(1)把A(0,3),B(﹣4,﹣)分别代入y=﹣x2+bx+c,得
,
解得;
(2)由(1)可得,该抛物线解析式为:y=﹣x2+x+3.
△=()2﹣4×(﹣)×3=>0,
所以二次函数y=﹣x2+bx+c的图象与x轴有公共点.
∵﹣x2+x+3=0的解为:x1=﹣2,x2=8
∴公共点的坐标是(﹣2,0)或(8,0).
【点评】考查了抛物线与x轴的交点,二次函数图象上点的坐标特征.注意抛物线解析式与一元二次方程间的转化关系.
19.(2018昆明)如图,抛物线y=ax2+bx过点B(1,﹣3),对称轴是直线x=2,且抛物线与x轴的正半轴交于点A.
(1)求抛物线的解析式,并根据图象直接写出当y≤0时,自变量x的取值范图;
(2)在第二象限内的抛物线上有一点P,当PA⊥BA时,求△PAB的面积.
【分析】(1)将函数图象经过的点B坐标代入的函数的解析式中,再和对称轴方程联立求出待定系数a和b;
(2)将AB所在直线的解析式求出,利用直线AP与AB垂直的关系求出直线AP的斜率k,再求直线AP的解析式,求直线AP与x轴交点,求点P的坐标,将△PAB的面积构造成长方形去掉三个三角形的面积.
【解答】解:(1)由题意得,解得,
∴抛物线的解析式为y=x2﹣4x,
令y=0,得x2﹣4x=0,解得x=0或4,
结合图象知,A的坐标为(4,0),
根据图象开口向上,则y≤0时,自变量x的取值范图是0≤x≤4;
(2)设直线AB的解析式为y=mx+n,
则,解得,
∴y=x﹣4,
设直线AP的解析式为y=kx+c,
∵PA⊥BA,
∴k=﹣1,
则有﹣4+c=0,解得c=4,
∴,解得或
又∵当x=4,y=0时,P为(4,0),不在第二象限,故舍去
∴点P的坐标为(﹣1,5),
∴△PAB的面积=8×5﹣8×2÷2﹣3×3÷2﹣5×5÷2=15.
【点评】本题是二次函数综合题,求出函数解析式是解题的关键,特别是利用待定系数法将两条直线表达式解出,利用点的坐标求三角形的面积是关键.
20.(2017石景山区一模)在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=ax2﹣4ax+4a﹣3(a≠0)的顶点为A.
(1)求顶点A的坐标;
(2)过点(0,5)且平行于x轴的直线l,与抛物线y=ax2﹣4ax+4a﹣3(a≠0)交于B,C两点.
①当a=2时,求线段BC的长;
②当线段BC的长不小于6时,直接写出a的取值范围.
【分析】(1)配方得到y=ax2﹣4ax+4a﹣3=a(x﹣2)2﹣3,于是得到结论;
(2)①当a=2时,抛物线为y=2x2﹣8x+5,如图.令y=5得到2x2﹣8x+5=5,解方程即可得到结论;②令y=5得到ax2﹣4ax+4a﹣3=5,解方程即可得到结论.
【解答】解:(1)∵y=ax2﹣4ax+4a﹣3=a(x﹣2)2﹣3,
∴顶点A的坐标为(2,﹣3);
(2)①当a=2时,抛物线为y=2x2﹣8x+5,如图.
令y=5,得
2x2﹣8x+5=5,
解得,x1=0,x2=4,
∴线段BC的长为4,
②令y=5,得ax2﹣4ax+4a﹣3=5,
解得,x1=,x2=,
∴线段BC的长为,
∵线段BC的长不小于6,
∴≥6,
∴0<a≤.
【点评】本题考查了二次函数的性质,求二次函数的顶点坐标,正确的作出图象是解题的关键.
五、 (本大题共2小题,每小题9分,共18分)
21.(2018扬州)“扬州漆器”名扬天下,某网店专门销售某种品牌的漆器笔筒,成本为30元/件,每天销售y(件)与销售单价x(元)之间存在一次函数关系,如图所示.
(1)求y与x之间的函数关系式;
(2)如果规定每天漆器笔筒的销售量不低于240件,当销售单价为多少元时,每天获取的利润最大,最大利润是多少?
(3)该网店店主热心公益事业,决定从每天的销售利润中捐出150元给希望工程,为了保证捐款后每天剩余利润不低于3600元,试确定该漆器笔筒销售单价的范围.
【分析】(1)可用待定系数法来确定y与x之间的函数关系式;
(2)根据利润=销售量×单件的利润,然后将(1)中的函数式代入其中,求出利润和销售单件之间的关系式,然后根据其性质来判断出最大利润;
(3)首先得出w与x的函数关系式,进而利用所获利润等于3600元时,对应x的值,根据增减性,求出x的取值范围.
【解答】解:(1)由题意得:,
解得:.
故y与x之间的函数关系式为:y=﹣10x+700,
(2)由题意,得
﹣10x+700≥240,
解得x≤46,
设利润为w=(x﹣30)y=(x﹣30)(﹣10x+700),
w=﹣10x2+1000x﹣21000=﹣10(x﹣50)2+4000,
∵﹣10<0,
∴x<50时,w随x的增大而增大,
∴x=46时,w大=﹣10(46﹣50)2+4000=3840,
答:当销售单价为46元时,每天获取的利润最大,最大利润是3840元;
(3)w﹣150=﹣10x2+1000x﹣21000﹣150=3600,
﹣10(x﹣50)2=﹣250,
x﹣50=±5,
x1=55,x2=45,
如图所示,由图象得:
当45≤x≤55时,捐款后每天剩余利润不低于3600元.
【点评】此题主要考查了二次函数的应用、一次函数的应用和一元二次方程的应用,利用函数增减性得出最值是解题关键,能从实际问题中抽象出二次函数模型是解答本题的重点和难点.
22.(2018乐山)已知关于x的一元二次方程mx2+(1﹣5m)x﹣5=0(m≠0).
(1)求证:无论m为任何非零实数,此方程总有两个实数根;
(2)若抛物线y=mx2+(1﹣5m)x﹣5=0与x轴交于A(x1,0)、B(x2,0)两点,且|x1﹣x2|=6,求m的值;
(3)若m>0,点P(a,b)与Q(a+n,b)在(2)中的抛物线上(点P、Q不重合),求代数式4a2﹣n2+8n的值.
【分析】(1)直接利用△=b2﹣4ac,进而利用偶次方的性质得出答案;
(2)首先解方程,进而由|x1﹣x2|=6,求出答案;
(3)利用(2)中所求得出m的值,进而利用二次函数对称轴得出答案.
【解答】(1)证明:由题意可得:
△=(1﹣5m)2﹣4m×(﹣5)
=1+25m2﹣10m+20m
=25m2+10m+1
=(5m+1)2≥0,
故无论m为任何非零实数,此方程总有两个实数根;
(2)解:mx2+(1﹣5m)x﹣5=0,
解得:x1=﹣,x2=5,
由|x1﹣x2|=6,
得|﹣﹣5|=6,
解得:m=1或m=﹣;
(3)解:由(2)得,当m>0时,m=1,
此时抛物线为y=x2﹣4x﹣5,其对称轴为:x=2,
由题已知,P,Q关于x=2对称,
∴=2,即2a=4﹣n,
∴4a2﹣n2+8n=(4﹣n)2﹣n2+8n=16.
【点评】此题主要考查了抛物线与x轴的交点以及根的判别式,正确得出方程的根是解题关键.
六、 (本大题共12分)
23.(2018郴州)如图1,已知抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴交于A(﹣1,0),B(3,0)两点,与y轴交于C点,点P是抛物线上在第一象限内的一个动点,且点P的横坐标为t.
(1)求抛物线的表达式;
(2)设抛物线的对称轴为l,l与x轴的交点为D.在直线l上是否存在点M,使得四边形CDPM是平行四边形?若存在,求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.
(3)如图2,连接BC,PB,PC,设△PBC的面积为S.
①求S关于t的函数表达式;
②求P点到直线BC的距离的最大值,并求出此时点P的坐标.
【分析】(1)由点A、B的坐标,利用待定系数法即可求出抛物线的表达式;
(2)连接PC,交抛物线对称轴l于点E,由点A、B的坐标可得出对称轴l为直线x=1,分t=2和t≠2两种情况考虑:当t=2时,由抛物线的对称性可得出此时存在点M,使得四边形CDPM是平行四边形,再根据点C的坐标利用平行四边形的性质可求出点P、M的坐标;当t≠2时,不存在,利用平行四边形对角线互相平分结合CE≠PE可得出此时不存在符合题意的点M;
(3)①过点P作PF∥y轴,交BC于点F,由点B、C的坐标利用待定系数法可求出直线BC的解析式,根据点P的坐标可得出点F的坐标,进而可得出PF的长度,再由三角形的面积公式即可求出S关于t的函数表达式;
②利用二次函数的性质找出S的最大值,利用勾股定理可求出线段BC的长度,利用面积法可求出P点到直线BC的距离的最大值,再找出此时点P的坐标即可得出结论.
【解答】解:(1)将A(﹣1,0)、B(3,0)代入y=﹣x2+bx+c,
,解得:,
∴抛物线的表达式为y=﹣x2+2x+3.
(2)在图1中,连接PC,交抛物线对称轴l于点E,
∵抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴交于A(﹣1,0),B(3,0)两点,
∴抛物线的对称轴为直线x=1.
当t=2时,点C、P关于直线l对称,此时存在点M,使得四边形CDPM是平行四边形.
∵抛物线的表达式为y=﹣x2+2x+3,
∴点C的坐标为(0,3),点P的坐标为(2,3),
∴点M的坐标为(1,6);
当t≠2时,不存在,理由如下:
若四边形CDPM是平行四边形,则CE=PE,
∵点C的横坐标为0,点E的横坐标为0,
∴点P的横坐标t=1×2﹣0=2.
又∵t≠2,
∴不存在.
(3)①在图2中,过点P作PF∥y轴,交BC于点F.
设直线BC的解析式为y=mx+n(m≠0),
将B(3,0)、C(0,3)代入y=mx+n,
,解得:,
∴直线BC的解析式为y=﹣x+3.
∵点P的坐标为(t,﹣t2+2t+3),
∴点F的坐标为(t,﹣t+3),
∴PF=﹣t2+2t+3﹣(﹣t+3)=﹣t2+3t,
∴S=PFOB=﹣t2+t=﹣(t﹣)2+.
②∵﹣<0,
∴当t=时,S取最大值,最大值为.
∵点B的坐标为(3,0),点C的坐标为(0,3),
∴线段BC==3,
∴P点到直线BC的距离的最大值为=,此时点P的坐标为(,).
【点评】本题考查了待定系数法求一次(二次)函数解析式、平行四边形的判定与性质、三角形的面积、一次(二次)函数图象上点的坐标特征以及二次函数的性质,解题的关键是:(1)由点的坐标,利用待定系数法求出抛物线表达式;(2)分t=2和t≠2两种情况考虑;(3)①利用三角形的面积公式找出S关于t的函数表达式;②利用二次函数的性质结合面积法求出P点到直线BC的距离的最大值.