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专题 22.1 二次函数的图象和性质(测试)
一、单选题
1.抛物线 的对称轴是( )
A.直线 B.直线 C.直线 D.直线
【答案】C
【解析】解:∵ ,
∴抛物线顶点坐标为 ,对称轴为 .
故选:C.
2.将抛物线 y=﹣3x2+1 向右平移 1 个单位,再向上平移 2 个单位后所得到的抛物线为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】抛物线 y=﹣3x2+1 的顶点坐标为(0,1),将抛物线向右平移 1 个单位,再向上平移 2 个单位,则
平移后抛物线的顶点为(1,3),则 y=-3 +3.
3.如图,二次函数 的图象经过点 , ,下列说法正确的是( )
A. B.
C. D.图象的对称轴是直线
【答案】D
【解析】由图象可知图象与 y 轴交点位于 y 轴正半轴,故 c>0. A 选项错误;
函数图象与 x 轴有两个交点,所以 >0,B 选项错误;
观察图象可知 x=-1 时 y=a-b+c>0,所以 a-b+c>0,C 选项错误;
根据图象与 x 轴交点可知,对称轴是(1,0).(5,0)两点的中垂线, ,
23 6 2y x x= − + +
2x = 2x = − 1x = 1x = −
2 23 6 2 3( 1) 5y x x x= − + + = − − +
(1,5) 1x =
23( 1) 1y x= − + − 23( 1) 3y x= − + +
23( 1) 1y x= − − + 23( 1) 3y x= − − +
21x −( )
2y ax bx c= + + ( )1,0A ( )5,0B
0c < 2 4 0b ac− <
0a b c− + < 3x =
2 4b ac−
1 5
2x
+=2
x=3 即为函数对称轴,D 选项正确;
故选 D
4.一个二次函数的图象过( ,5),(1,1)和(3,5)三个点,则这个二次函数的关系式为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】设二次函数的解析式为 ,
由于图象过( ,5),(1,1)和(3,5)三个点,把它们分别代入解析式得,
,
解得: ,
所以二次函数的关系式为 ,
故选 B.
5.如图,抛物线 的对称轴为直线 ,则下列结论中,错误的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】A、由抛物线的开口向下知 ,与 轴的交点在 轴的正半轴上,可得 ,因此 ,故
本选项正确,不符合题意;
B、由抛物线与 轴有两个交点,可得 ,故本选项正确,不符合题意;
C、由对称轴为 ,得 ,即 ,故本选项错误,符合题意;
D、由对称轴为 及抛物线过 ,可得抛物线与 轴的另外一个交点是 ,所以 ,
1−
2 2 2y x x−= − + 2 2 2y x x−= + 2 2 1y x x= − + 2 2 2y x x−= −
2y ax bx c= + +
1−
5
1
9 3 5
a b c
a b c
a b c
− + =
+ + =
+ + =
1
2
2
a
b
c
=
= −
=
2 2 2y x x−= +
2y ax bx c= + + 1x =
0ac < 2 4 0b ac− > 2 0a b− = 0a b c− + =
0a < y y 0c > 0ac <
x 2 4 0b ac− >
12
bx a
= − = 2a b= − 2 0a b+ =
1x = (3,0) x ( 1,0)− 0a b c− + =3
故本选项正确,不符合题意.
故选:C.
6.已知抛物线 ( 为常数, ),其对称轴是 ,与 轴的一个交点在 ,
之间.有下列结论:① ;② ;③若此抛物线过 和 两点,则
,其中,正确结论的个数为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】解:∵抛物线的对称轴为 x=1,
∴ ,∵
∴
∵抛物线与 x 轴的正半轴交点在点(2,0)和(3,0)之间,对称轴是 x=1,
∴抛物线与 x 轴的另一个交点在点(0,0)和点(-1,0)之间,
∴抛物线与 y 轴的正半轴相交,∴
∴ ,①正确;
∵抛物线与 x 轴的另一个交点在点(0,0)和点(-1,0)之间,
∴当 x=-1 时,y=a-b+c<0,故②错误;,
∵抛物线的对称轴为 x=1,
∴ 与(4, )关于对称轴对称,
∵抛物线开口向下,当 x 时,y 随 x 的增大而减小,
∴ ,故③正确,
故选:C.
7.将抛物线 y=2x2 经过怎样的平移可得到抛物线 y=2(x+3)2+4( )
A.先向左平移 3 个单位,再向上平移 4 个单位 B.先向左平移 3 个单位,再向下平移 4 个单位
C.先向右平移 3 个单位,再向上平移 4 个单位 D.先向右平移 3 个单位,再向下平移 4 个单位
【答案】A
【解析】抛物线 y=2x2 的顶点坐标为(0,0),抛物线 y=2(x+3)2+4 的顶点坐标为(-3,4),
点(0,0)需要先向左平移 3 个单位,再向上平移 4 个单位得到点(-3,4).
∴抛物线 y=2x2 先向左平移 3 个单位,再向上平移 4 个单位得到抛物线 y=2(x+3)2+4.
2y ax bx c= + + , ,a b c 0a < 1x = x ( )2,0
( )3,0 0abc < 0a b c− + = ( )12, y− ( )23, y
1 2y y<
0 1 2 3
b 12a
− = a 0<
b 0>
c 0>
abc 0<
( )12, y− 1y
1>
1 2y y
y x= 2y x
= − 2y x= 2y x=﹣
( ) ( )1, , 1,A m B m−
∴ A B y
y x y= , = 2
x
− ,A B
0n > ,
m n m∴ ﹣ < ;
( ) ( )1, , 2,B m C m n− y x
0a < y x
D∴
D
2 4y x bx= − + + ( 2, )n− (4, )n6
【解析】解:抛物线 经过 和 两点,
可知函数的对称轴 ,
,
;
,
将点 代入函数解析式,可得 ;
故选:B.
13.已知抛物线 ,顶点为 D,将 C 沿水平方向向右(或向左)平移 m 个单位,得到抛
物线 ,顶点为 ,C 与 相交于点 Q,若 ,则 m 等于( )
A. B. C.﹣2 或 D.﹣4 或
【答案】A
【解析】抛物线 沿水平方向向右(或向左)平移 m 个单位得到
∴ , ,
∴Q 点的横坐标为: ,
代入 求得 ,
若 ,则 是等腰直角三角形,
∴ ,
2 4y x bx= − + + ( 2, )n− (4, )n
=1x
12
b∴ =
2b∴ =
2 2 4y x x∴ = − + +
( 2, )n− =-4n
21: ( 1) 12C y x= − −
1C 1D 1C 1 60DQD °∠ =
4 3± 32± 2 3 4 3
21: ( 1) 12CC y x= − −
21 ( 1) 12y x m= − − −
(1, 1)D − 1( 1, 1)D m + −
2
2
m +
21 ( 1) 12y x= − −
22 , 12 8
m mQ
+ −
1 60DQD °∠ = 1DQD∆
1 | |QD DD m= =7
由勾股定理得, ,
解得 ,
故选:A.
14.如图,抛物线 与 轴相交于 、 两点,点 在点 左侧,顶点在折线 M-P-N 上移动,
它们的坐标分别为 、 、 .若在抛物线移动过程中,点 横坐标的最小值为-3,则
的最小值是( )
A.-15 B.-12 C.-4 D.-2
【答案】A
【解析】解:由题意得:当顶点在 M 处,点 A 横坐标为-3,
则抛物线的表达式为:y=a(x+1)2+4,
将点 A 坐标(-3,0)代入上式得:0=a(-3+1)2+4,
解得:a=-1,
顶点在 N 处,抛物线的表达式为:y=-(x-3)2+1,
当顶点在 N 处时,y=a-b+c 取得最小值,
当 x=-1 时,y=a-b+c=-(-1-3)2+1=-15,
故选:A.
15.在平面直角坐标系内,已知点 A(﹣1,0),点B(1,1)都在直线 上,若抛物线y=ax2﹣x+1
(a≠0)与线段 AB 有两个不同的交点,则 a 的取值范围是( )
22 2
22 1 1 12 8
m m m
+ − − + =
+
4 3m = ±
2y ax bx c= + + x A B A B
( 1,4)M − (3,4)P (3,1)N A
a b c− +
1 1
2 2y x= +8
A.a≤﹣2 B.a< C.1≤a< 或 a≤﹣2D.﹣2≤a<
【答案】C
【解析】∵抛物线 y=ax2﹣x+1(a≠0)与线段 AB 有两个不同的交点,
∴令 =ax2﹣x+1,则 2ax2﹣3x+1=0
∴△=9﹣8a>0
∴a<
①当 a<0 时,
解得:a≤﹣2
∴a≤﹣2
②当 a>0 时,
解得:a≥1
∴1≤a<
综上所述:1≤a< 或 a≤﹣2
故选:C.
二、填空题
16.若一条抛物线与 的形状相同且开口向上,顶点坐标为(0,2),则这条抛物线的解析式为
9
8
9
8
9
8
1 1
2 2x +
9
8
1 1 0
1 1 1
a
a
+ + ≤
− + ≤
1 1 0
1 1 1
a
a
+ + ≥
− + ≥
9
8
9
8
21
2y x=9
_____.
【答案】
【解析】根据题意设抛物线解析式为 ,
把(0,2)代入得:b=2,
则抛物线解析式为 ,
故答案为: .
17.若二次函数 y=ax2−bx+5(a≠0)的图象与 x 轴交于(1,0),则 b−a+2014 的值是______.
【答案】2019
【解析】解:根据题意,将(1,0)代入得:a-b+5=0,
则 a-b=-5,
∴b-a+2014=-(a-b)+2014=5+2014=2019,
故答案为:2019.
18.如图,抛物线 与 x 轴相交于 两点,与 轴相交于点 ,点 在抛物线上,且
. 与 轴相交于点 ,过点 的直线 平行于 轴,与拋物线相交于 两点,则线段
的长为_____.
【答案】
【解析】解:由图可知,
21 +22y x=
21 +2y x b=
21 +22y x=
21 +22y x=
21 1 24 2y x x= − + + ,A B y C D
/ /CD AB AD y E E PQ x ,P Q
PQ
2 510
当 时, ,
解得: , ,
∴点 的坐标为 ;
当 时, ,
∴点 的坐标为(0,2);
当 时, ,
解得: , ,
∴点 的坐标为 .
设直线 的解析式为 ,
将 , 代入 ,得:
,解得: ,
∴直线 的解析式为 .
当 时, ,
∴点 的坐标为 .
0y = 21 1 2 04 2x x− + + =
1 2x = − 2 4x =
A ( 2,0)−
0x = 21 1 2 24 2y x x= − + + =
C
2y = 21 1 2 24 2x x− + + =
1 0x = 2 2x =
D (2,2)
AD ( 0)y kx b k= + ≠
( 2,0)A − (2,2)D y kx b= +
2 0
2 2
k b
k b
− + =
+ =
1
2
1
k
b
=
=
AD 1 12y x= +
0x = 1 1 12y x= + =
E (0,1)11
当 时, ,
解得: , ,
∴点 的坐标为 ,点 的坐标为 ,
∴ .
故答案为: .
三、解答题
19.关于 x 的二次函数 的图象与 x 轴交于点 和点 ,与 y 轴交于点
(1)求二次函数的解析式;
(2)求二次函数的对称轴和顶点坐标.
【答案】(1) (2)对称轴:直线 ;顶点坐标为 .
【解析】解:(1)设抛物线的解析式为 y=a(x+1)(x-3),
将 C(0,3)代入得:3=-3a,解得 a=-1,
∴抛物线的解析式为 y=-x2+2x+3.
(2)y=-x2+2x+3=- .
∴对称轴:直线 ;顶点坐标为 .
20.在平面直角坐标系 xOy 中,已知点 A(0,2),B(2,2),抛物线 F:y=x2﹣2mx+m2﹣2.
(1)求抛物线 F 的顶点坐标(用含 m 的式子表示);
(2)当抛物线 F 与线段 AB 有公共点时,直接写出 m 的取值范围.
【答案】(1)F 的顶点坐标(m,﹣2);(2)﹣2≤m≤0,2≤m≤4.
【解析】(1)由函数解析式 y=x2﹣2mx+m2﹣2,根据函数的对称轴公式可得其对称轴为 x= m,则 x= m 代入
函数可得 y=-2,故得到顶点坐标为(m,﹣2);
1y = 21 1 2 14 2x x− + + =
1 1 5x = − 2 1 5x = +
P (1 5,1)− Q (1 5,1)+
1 5 (1 5) 2 5PQ = + − − =
2 5
2y ax bx c= + + ( )1,0A − ( )3,0B ( )0,3C
2y x 2x 3= − + + 1x = ( )1,4
2x 1 4− +( )
1x = ( )1,412
(2)当 m≤0 时,抛物线 F 与线段 AB 有公共点时,
令 x=0,则 m2﹣2≤2,
∴﹣2≤m≤2,
∴﹣2≤m≤0;
当 0<m<2 时,抛物线 F 与线段 AB 有公共点时,
m2﹣2>2 或 m2﹣4m+2>2,
∴m>2 或 m<﹣2 或 m>4 或 m<0,
∴m 不存在;
当 m≥2 时,抛物线 F 与线段 AB 有公共点时,
令 x=2,则 m2﹣4m+2≤2,
∴0≤m≤4,
∴2≤m≤4;
综上所述:﹣2≤m≤0,2≤m≤4;
21.已知:二次函数 (a 为常数).
(1)请写出该二次函数图象的三条性质;
(2)在同一直角坐标系中,若该二次函数的图象在 的部分与一次函数 的图象有两个交点,
求 的取值范围.
【答案】(1)见解析;(2) .
【解析】(1)①图象开口向上;②图象的对称轴为直线 ;③当 时, 随 的增大而增大;④当
时, 随 的增大而减小;⑤当 时,函数有最小值;
(2)∵二次函数的图象与一次函数 的图象有两个交点,
∴ ,即 ,
,解得 ,
∵二次函数的图象在 的部分与一次函数 的图象有两个交点,
∴二次函数 的图象与 轴 的部分有两个交点,
画出二次函数 的图象,结合图象,
2 4 3 2y x x a= − + +
4x ≤ 2 1y x= −
a
5 23 a≤ <
2x = 2x > y x 2x <
y x 2x =
2 1y x= −
2 4 3 2 2 1x x a x− + + = − 2 6 3 3 0x x a− + + =
36 4(3 3) 12 24 0a a∆ = − + = − + > 2a <
4x ≤ 2 1y x= −
2 6 3 3w x x a= − + + x 4x ≤
2 6 3 3w x x a= − + +13
可知当 时, ,
∴当 时, ,得 ,
∴当二次函数的图象在 的部分与一次函数 的图象有两个交点时,
的取值范围为 .
22.如图,抛物线 y=﹣ x2﹣x+4 与 x 轴交于 A,B 两点(A 在 B 的左侧),与 y 轴交于点 C.
(1)求点 A,点 B 的坐标;
(2)求△ABC 的面积;
(3)P 为第二象限抛物线上的一个动点,求△ACP 面积的最大值.
【答案】(1)A(﹣4,0),B(2,0);(2)S△ABC=12;(3)当 x=﹣2 时,△ACP 最大面积 4
【解析】解:(1)设 y=0,则 0=﹣ x2﹣x+4
∴x1=﹣4,x2=2
∴A(﹣4,0),B(2,0)
(2)令 x=0,可得 y=4
4x = 2 6 3 3 0x x a− + + ≥
4x = 2 6 3 3 3 5 0x x a a− + + = − ≥ 5
3a ≥
4x ≤ 2 1y x= −
a 5 23 a≤ <
1
2
1
214
∴C(0,4)
∴AB=6,CO=4
∴S△ABC= ×6×4=12
(3)如图:作 PD⊥AO 交 AC 于 D
设 AC 解析式 y=kx+b
∴
解得:
∴AC 解析式 y=x+4
设 P(t,﹣ t2﹣t+4)则 D(t,t+4)
∴PD=(﹣ t2﹣t+4)﹣(t+4)=﹣ t2﹣2t=﹣ (t+2)2+2
∴S△ACP= PD×4=﹣(t+2)2+4
∴当 x=﹣2 时,△ACP 最大面积 4
23.如图,已知抛物线 的顶点为 ,与 轴相交于点 ,对称轴为直线 ,
点 是线段 的中点.
(1)求抛物线的表达式;
1
2
{4=b
0=-4k+b
{k=1
b=4
1
2
1
2
1
2
1
2
1
2
2y ax bx c= + + ( )4,3A y ( )0, 5B − l
M AB15
(2)写出点 的坐标并求直线 的表达式;
(3)设动点 , 分别在抛物线和对称轴 l 上,当以 , , , 为顶点的四边形是平行四边形时,
求 , 两点的坐标.
【答案】(1) ;(2) , ;(3)点 、 的坐标分别为 或
、 或 .
【解析】解:(1)函数表达式为: ,
将点 坐标代入上式并解得: ,
故抛物线的表达式为: ;
(2) 、 ,则点 ,
设直线 的表达式为: ,
将点 坐标代入上式得: ,解得: ,
故直线 的表达式为: ;
(3)设点 、点 ,
①当 是平行四边形的一条边时,
点 向左平移 2 个单位、向下平移 4 个单位得到 ,
同样点 向左平移 2 个单位、向下平移 4 个单位得到 ,
即: , ,
解得: , ,
故点 、 的坐标分别为 、 ;
②当 是平行四边形的对角线时,
由中点定理得: , ,
解得: , ,
M AB
P Q A P Q M
P Q
21 4 52
= − + −y x x ( )2, 1−M 2 5y x= − P Q ( )6,1
( )2,1 ( )4, 3− ( )4,1
( )24 3y a x= = +
B 1
2a = −
21 4 52
= − + −y x x
( )4,3A ( )0, 5B − ( )2, 1−M
AB 5y kx= −
A 3 4 5k= − 2k =
AB 2 5y x= −
( )4,Q s 21, 4 52P m m m − + −
AM
A M
21, 4 52P m m m − + −
( )4,Q s
2 4m − = 21 4 5 42 m m s− + − − =
6m = 3s = −
P Q ( )6,1 ( )4, 3−
AM
4 2 4m+ = + 213 1 4 52 m m s− = − + − +
2m = 1s =16
故点 、 的坐标分别为 、 ;
故点 、 的坐标分别为 或 、 或 .
24.如图,已知抛物线 y=x2+bx+c 与 x 轴交于点 A,B,AB=2,与 y 轴交于点 C,对称轴为直线 x=2.
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)设 D 为抛物线的顶点,连接 DA、DB,试判断△ABD 的形状,并说明理由;
(3)设 P 为对称轴上一动点,要使 PC﹣PB 的值最大,求出 P 点的坐标.
【答案】(1)抛物线的函数表达式为y=x2﹣4x+3;(2)△ADB 是等腰直角三角形;理由见解析;(3)P
(2,﹣3).
【解析】
(1)如图,∵AB=2,对称轴为直线 x=2.
∴点 A 的坐标是(1,0),点 B 的坐标是(3,0).
∵抛物线 y=x2+bx+c 与 x 轴交于点 A,B,
∴1、3 是关于 x 的一元二次方程 x2+bx+c=0 的两根.
由韦达定理,
1+3=﹣b,1×3=c,
∴b=﹣4,c=3,
∴抛物线的函数表达式为 y=x2﹣4x+3;
(2)∵y=x2﹣4x+3=(x﹣2)2﹣1,
∴D(2,﹣1),
∴AD2+BD2=(2﹣1)2+(﹣1)2+(2﹣3)2+(﹣1)2=4,
P Q ( )2,1 ( )4,1
P Q ( )6,1 ( )2,1 ( )4, 3− ( )4,117
∵AB2=22=4,
∴AD2+BD2=AB2,
∴△ADB 是直角三角形,
由对称性有 AD=BD,
∴△ADB 是等腰直角三角形;
(3)连接 CA,延长 CA 与直线 x=2 交于点 P,连接 BP,如图 2,
∵A、B 两点关于直线 x=2 对称,
∴PB=PA,
∴PC﹣PB=PC﹣PA=AC 其值最大(∵另取一点 P′,有 P′C﹣P′B=P′C﹣P′A<AC),
令 x=0,得 y=x2﹣4x+3=3,
∴C(0,3),
∵A(1,0),
∴易求直线 AC 的解析式为:y=﹣3x+3,
当 x=2 时,y=﹣3x+3=﹣3,
∴P(2,﹣3).
25.已知,点 为二次函数 图象的顶点,直线 分别交 轴正半轴, 轴
于点 .
(1)如图 1,若二次函数图象也经过点 ,试求出该二次函数解析式,并求出 的值.
(2)如图 2,点 坐标为 ,点 在 内,若点 , 都在二次函数图象上,试
比较 与 的大小.
M 2( ) 4 1y x b b= − − + + 5y mx= + x y
,A B
,A B m
A (5,0) M AOB∆ 1
1( , )4C y 2
3( , )4D y
1y 2y18
【答案】(1) , ;(2)①当 时, ;②当 时, ;③
当 时,
【解析】(1)如图 1,∵直线 与 轴交于点为 ,∴点 坐标为
又∵ 在抛物线上,∴ ,解得
∴二次函数的表达式为
∴当 时,得 ,
∴
代入 得, ,∴
(2)如图 2,根据题意,抛物线的顶点 为 ,即 点始终在直线 上,
∵直线 与直线 交于点 ,与 轴交于点 ,而直线 表达式为
解方程组 ,得
∴点 ,
∵点 在 内,∴
当点 关于抛物线对称轴(直线 )对称时, ,∴
2( 2) 9y x= − − + 1m = − 10 2b< < 1 2y y> 1
2b = 1 2y y=
1 4
2 5b< < 1 2y y<
5y mx= + y B B (0,5)
(0,5)B 25 (0 ) 4 1b b= − − + + 2b =
2( 2) 9y x= − − +
0y = 1 5=x 2 1x = −
(5,0)A
5y mx= + 5 5 0m + = 1m = −
M ( ,4 1)b b + M 4 1y x= +
4 1y x= + AB E y F AB 5y x= − +
4 1
5
y x
y x
= +
= − +
4
5
21
5
x
y
=
=
4 21( , )5 5E (0,1)F
M AOB∆ 40 5b< <
,C D x b= 1 3
4 4b b− = − 1
2b =19
且二次函数图象的开口向下,顶点 在直线 上
综上:①当 时, ;②当 时, ;③当 时, .
M 4 1y x= +
10 2b< < 1 2y y> 1
2b = 1 2y y= 1 4
2 5b< < 1 2y y