九年级数学上册 二次函数单元测试题(Word版 含解析)
2024年九年级数学上册《二次函数》单元测试及答案解析

第二十二章二次函数(单元重点综合测试)班级___________姓名___________学号____________分数____________考试范围:全章的内容;考试时间:120分钟;总分:120分一、选择题(本大题共10小题,每小题3分,共30分)1.某种正方形合金板材的成本y(元)与它的面积成正比,设边长为x厘米:当x=3时,y=18,那么当成本为3.2×105元时,边长为()A.1.6×103厘米B.4×102厘米C.0.4×103厘米D.2×103厘米2.如表中列出的是一个二次函数的自变量x与函数y的几组对应值,则下列关于这个二次函数的结论中,正确的是()x....-1034....y....0-5-8-5....A.图象的开口向下B.有最小值-8C.图象与x轴的一个交点是5,0D.图象的对称轴是x=3 23.一次函数y=ax+b和二次函数y=ax2+bx在同一平面直角坐标系中的大致图象可能是()A. B.C. D.4.坐标平面上有两个二次函数的图像,其顶点M、N皆在x轴上,且有一水平线与两图像相交于A、B、C、D四点,各点位置如图所示,若AB=12,BC=4,CD=6,则MN的长度是()A.8B.9C.10D.115.如图是抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)的部分图象,其顶点坐标为1,n,且与x轴的一个交点在点3,0和4,0之间.则下列结论:①a-b+c>0;②3a+b=0;③b2=4a c-n;④一元二次方程ax2+bx+c =n -1有两个不相等的实数根;⑤若方程ax 2+bx +c =0的两根分别为x 1,x 2,则x 1+x 2=2.其中正确结论的个数有()A.5个B.4个C.3个D.2个6.如图,在正方形ABCD 中,点B ,C 的坐标分别是(-2,1),(2,0),点D 在抛物线y =13x 2+bx 的图像上,则b 的值是()A.23B.13C.73D.437.如图,排球运动员站在点O 处练习发球,球从点O 正上方2m 的A 处发出,其运行的高度y (m )与水平距离x (m )满足关系式y =-160x -6 2+2.6.已知球网与点O 的水平距离为9m ,高度为2.43m ,球场的边界距点O 的水平距离为18m .下列判断正确的是()A.球运行的最大高度是2.43mB.球不会过球网C.球会过球网且不会出界D.球会过球网且会出界8.如图,抛物线G :y 1=a (x +1)2+2与抛物线H :y 2=-(x -2)2-1交于点B (1,-2),且分别与y 轴交于点D ,E .过点B 作x 轴的平行线,交抛物线于点A ,C .则以下结论:①抛物线H可由抛物线G向右平移3个单位,再向下平移3个单位得到;②无论x取何值,y2总是负数;③当-3<x<1时,随着x的增大,y1-y2的值先增大后减小;④四边形AECD为正方形.其中正确的个数是()A.1B.2C.3D.49.设二次函数y=a x+mx+m-k(a<0,m,k是实数),则()A.当k=2时,函数y的最大值为-4aB.当k=2时,函数y的最大值为-2aC.当k=4时,函数y的最大值为-4aD.当k=4时,函数y的最大值为-2a10.如图,已知点A-1,0,点B2,3.若抛物线y=ax2-x+2(a为常数,a≠0)与线段AB有两个不同的公共点,则a的取值范围是()A.a≥3B.a≤-3或34≤a<1C.-3<a<1或a≥3D.34≤a<1二、填空题(本大题共6小题,每小题3分,共18分)11.标准大气压下,质量一定的水的体积V cm3与温度t°C之间的关系满足二次函数V=18t2+104t>0,则当温度为4°C时,水的体积为cm3.12.已知二次函数y=x2-2x+1的图象向左平移两个单位得到抛物线C,点P2,y1,Q3,y2在抛物线C 上,则y1y2(填“>”或“<”);13.在单位为1的正方形网格中,存在一平面直角坐标系.二次函数y1=a1x2+b1x+c1,y2=a2x2+b2x+c2的图象位于如图位置上,若它们的图象位置关系具有对称性,请描述它们的对称关系:,求出y2与直线y=32x+7的交点坐标为.14.如图,将抛物线y =x 2-2x -3在x 轴下方部分沿x 轴翻折,其余部分保持不变,得到图像C 1,当直线y =x +b 与图像C 1恰有两个公共点时,b 的取值范围是.15.九(1)班劳动实践基地内有一块面积足够大的平整空地.地上两段围墙AB ⊥CD 于点O (如图),其中AB 上的EO 段围墙空缺.同学们测得AE =6.6m ,OE =1.4m ,OB =6m ,OC =5m ,OD =3m .班长买来可切断的围栏16m ,准备利用已有围墙,围出一块封闭的矩形菜地,则该菜地最大面积是cm 2.16.如图,二次函数y =33x 2-433x +3的图象交x 轴于点A ,B (点A 在点B 的左侧),交y 轴于点C .现有一长为3的线段DE 在直线y =32上移动,且在移动过程中,线段DE 上始终存在点P ,使得三条线段P A ,PB ,PC 能与某个等腰三角形的三条边对应相等.若线段DE 左端点D 的橫坐标为t ,则t 的取值范围是.三、(本大题共4小题,每小题6分,共24分)17.已知二次函数的图像以A-1,4.为顶点,且过点B2,-5(1)求该函数图像与坐标轴的交点坐标;(2)将函数图像向左平移几个单位,该函数图像恰好经过原点.18.飞机降落后滑行的距离S(单位:m)关于滑行时间t(单位:s)的函数解析式是S=at²+bt,当t=5时,S=262.5;当t=10时,S=450.(1)求该函数的解析式;(2)请结合平面直角坐标系中给出的点,画出符合题意的函数图象,并写出飞机降落后滑行到停下来前进了多远?19.已知一次函数y=ax+b的图像上有两点A、B,它们的横坐标分别是2、-1,若二次函数y=x 2的图像经过A、B两点.(1)求一次函数解析式并在平面直角坐标系内画出两个函数的图像;(2)若P m,y1两点都在二次函数y=x 2的图像上,试比较y1与y2的大小. ,Q m+1,y220.在平面直角坐标系中,抛物线y=x2+bx+c交x轴于A-1,0两点,交y轴于点C,点P m,n,B3,0在抛物线上.(1)求抛物线的表达式及顶点坐标;(2)若此抛物线点P右侧的部分(不含点P)上恰好有三个点到x轴的距离均为2,请直接写出m的取值范围.四、(本大题共3小题,每小题8分,共24分)21.如图,在平面直角坐标系xOy中,已知抛物线的解析式是y1=x2,直线l的解析式是y2=-14,点F0,1 4,点P是在该抛物线上的动点,连接PF,过P作PN⊥l.(1)求证:PF=PN;(2)设点E-2,6,求PE+PF的最小值及此时点P的坐标.22.甲、乙两汽车出租公司均有50辆汽车对外出租,下面是两公司经理的一段对话:甲公司经理:如果我公司每辆汽车月租费3000元,那么50辆汽车可以全部租出,如果每辆汽车的月租费每增加50元,那么将少租出1辆汽车,另外,公司为每辆租出的汽车支付月维护费200元.乙公司经理:我公司每辆汽车月租费3500元,无论是否租出汽车,公司均需一次性支付月维护费共计1850元.说明:①汽车数量为整数;②月利润=月租车费-月维护费;在两公司租出的汽车数量相等且都为x(单位:辆,0<x≤50)的条件下,甲的利润用y1表示(单位:元),乙的利润用y2(单位:元)表示,根据上述信息,解决下列问题:(1)分别表示出甲、乙的利润,什么情况下甲、乙的利润相同?(2)甲公司最多比乙公司利润多多少元?(3)甲公司热心公益事业,每租出1辆汽车捐出a元(a>0)给慈善机构,如果捐款后甲公司剩余的月利润仍高于乙公司月利润,且仅当两公司租出的汽车均为16辆时,甲公司剩余的月利润与乙公司月利润之差最大,求a的取值范围.23.为了测量抛物线的开口大小,某数学兴趣小组将两把含有刻度的直尺垂直放置,并分别以水平放置的直尺和竖直放置的直尺为x,y轴建立如图所示平面直角坐标系,该数学小组选择不同位置测量数据如下表所示,设BD的读数为x,CD读数为y,抛物线的顶点为C.(1)(Ⅰ)列表:①②③④⑤⑥x023456y01 2.254 6.259(Ⅱ)描点:请将表格中的x,y描在图2中;(Ⅲ)连线:请用平滑的曲线在图2将上述点连接,并求出y与x的关系式;(2)如图3所示,在平面直角坐标系中,抛物线y=a x-h2+k的顶点为C,该数学兴趣小组用水平和竖直直尺测量其水平跨度为AB,竖直跨度为CD,且AB=m,CD=n,为了求出该抛物线的开口大小,该数学兴趣小组有如下两种方案,请选择其中一种方案,并完善过程:方案一:将二次函数y=a x-h2+k平移,使得顶点C与原点O重合,此时抛物线解析式为y=ax2.①此时点B 的坐标为;②将点B 坐标代入y=ax2中,解得a=;(用含m,n的式子表示)方案二:设C点坐标为h,k①此时点B的坐标为;②将点B坐标代入y=a x-h2+k中解得a=;(用含m,n的式子表示)(3)【应用】如图4,已知平面直角坐标系xOy中有A,B两点,AB=4,且AB∥x轴,二次函数C1:y1=2x+h2+k和C2:y2=a x+h2+b都经过A,B两点,且C1和C2的顶点P,Q距线段AB的距离之和为10,求a的值.五、(本大题共2小题,每小题12分,共24分)24.中新社上海3月21日电(记者缪璐)21日在上海举行的2023年全国跳水冠军赛女子单人10米跳台决赛中,陈芋汐以416.25分的总分夺得冠军,全红婵位列第二,掌敏洁获得铜牌.在精彩的比赛过程中,全红婵选择了一个极具难度的270C(向后翻腾三周半抱膝).如图2所示,建立平面直角坐标系xOy.如果她从点A3,10起跳后的运动路线可以看作抛物线的一部分,从起跳到入水的过程中,她的竖直高度y(单位:米)与水平距离x(单位:米)近似满足函数关系式y=a x-h.2+k a<0(1)在平时训练完成一次跳水动作时,全红蝉的水平距离x与竖直高度y的几组数据如下:水平距离x/m03 3.54 4.5竖直高度y/m1010k10 6.25根据上述数据,直接写出k的值为,直接写出满足的函数关系式:;(2)比赛当天的某一次跳水中,全红婵的竖直高度y与水平距离x近似满足函数关系y=-5x2+40x-68,记她训练的入水点的水平距离为d1,比赛当天入水点的水平距离为d2,请通过计算比较d1与d2的大小;(3)在(2)的情况下,全红婵起跳后到达最高点B开始计时,若点B到水平面的距离为c,则她到水面的距离y与时间t之间近似满足y=-5t2+c,如果全红婵在达到最高点后需要1.6秒的时间才能完成极具难度的270C动作,请通过计算说明,她当天的比赛能否成功完成此动作?25.综合与实践问题提出某兴趣小组开展综合实践活动,如图1,在正方形ABCD中,E,F分别是AB,AD上一点,且AF=2AE.点M从点E出发,沿正方形ABCD的边顺时针运动;点N同时从点F出发,沿正方形ABCD的边逆时针运动.若两动点的运动速度相同,都为每秒1个单位长度,相遇时M,N两点都停止运动,设点M运动的时间为t秒,△AMN的面积为S,探究S与t的关系.初步感知根据运动的变化,绘制了如图2所示的图象,按不同的函数解析式,图象可分为四段,还有最后一段未画出.(1)AE的长为,AB的长为.(2)a的值为,S的最大值为.延伸探究(3)请求出图2中未画出的最后一段图象对应的函数解析式,并将图象补充完整.(4)求b的值,并求出当S>3时,t的取值范围.第二十二章二次函数(单元重点综合测试)班级___________姓名___________学号____________分数____________考试范围:全章的内容;考试时间:120分钟;总分:120分一、选择题(本大题共10小题,每小题3分,共30分)1.某种正方形合金板材的成本y(元)与它的面积成正比,设边长为x厘米:当x=3时,y=18,那么当成本为3.2×105元时,边长为()A.1.6×103厘米B.4×102厘米C.0.4×103厘米D.2×103厘米【答案】B【分析】本题考查了待定系数法求函数解析式的运用,求出函数的解析式是解答本题的关键.设y=kx2,由待定系数法就可以求出解析式,把y=3.2×105代入函数解析式就可以求出结论.【详解】解:设y=kx2,∵当x=3时,y=18,∴9k=18,k=2,∴y=2x2,当成本为3.2×105元时,有2x2=3.2×105,x2=1.6×105,x=4×102.故选:B.2.如表中列出的是一个二次函数的自变量x与函数y的几组对应值,则下列关于这个二次函数的结论中,正确的是()x....-1034....y....0-5-8-5....A.图象的开口向下B.有最小值-8C.图象与x轴的一个交点是5,0D.图象的对称轴是x=3 2【答案】C【分析】本题考查了待定系数法求二次函数解析式,二次函数的图象和性质等知识点,学会根据表格中的信息求得函数的解析式是解题的关键.由表格中的几组数求得二次函数的解析式,然后通过函数的性质即可得出结果.【详解】解:设二次函数的解析式为y=ax2+bx+c(a、b、c为常数,a≠0),由题意可知a-b+c=0c=-59a+3b+c=-8 ,解得a=1b=-4 c=-5 ,∴二次函数的解析式为y=x2-4x-5 =x-5x+1=x -2 2-9,∴函数的图象开口向上,顶点为2,-9 ,图象与x 轴的交点分别为-1,0 和5,0 ,∴图象的对称轴是x =2,函数有最小值-9,∴选项A 、B 、D 不符合题意,选项C 符合题意.故选:C .3.一次函数y =ax +b 和二次函数y =ax 2+bx 在同一平面直角坐标系中的大致图象可能是()A. B.C. D.【答案】B 【分析】本题考查抛物线和直线的性质,本题可先由一次函数y =ax +b 图象得到字母系数的正负,再与二次函数y =ax 2+bx 的图象相比是否一致.【详解】解:A 、由抛物线可知,a <0,x =-b 2a<0,得b <0,由直线可知,a >0,b >0,故本选项不符合题意;B 、由抛物线可知,a >0,x =-b 2a <0,得b >0,由直线可知,a >0,b >0,故本选项符合题意;C 、由抛物线可知,a <0,x =-b 2a <0,得b <0,由直线可知,a <0,b >0,故本选项不符合题意;D 、由抛物线可知,a >0,x =-b 2a>0,得b <0,由直线可知,a <0,b >0,故本选项不符合题意.故选:B4.坐标平面上有两个二次函数的图像,其顶点M 、N 皆在x 轴上,且有一水平线与两图像相交于A 、B 、C 、D 四点,各点位置如图所示,若AB =12,BC =4,CD =6,则MN 的长度是()A.8B.9C.10D.11【答案】B 【分析】本题考查了二次函数的图像与性质,线段长度的相关计算,熟练掌握以上知识点是解题的关键.由AB ,BC ,CD 的长度以及根据二次函数的对称性可以知道,M 和C ,N 和B ,C 和B 横坐标的差,从而推出M 和N 的横坐标之差,得到MN 的长度.【详解】由A、B、C、D四点在同一水平线,可以知道四点纵坐标相同∵AB=12,BC=4,CD=6,∴AC=AB+BC=16,BD=4+6=10∴x C-x M=AC2=8,x N-x B=BD2=5又∵x C-x B=BC=4∴MN=x N-x M=(x N-x B)+(x C-x M)-(x C-x B)=5+8-4=9.故选:B.5.如图是抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)的部分图象,其顶点坐标为1,n,且与x轴的一个交点在点3,0和4,0之间.则下列结论:①a-b+c>0;②3a+b=0;③b2=4a c-n;④一元二次方程ax2+bx+ c=n-1有两个不相等的实数根;⑤若方程ax2+bx+c=0的两根分别为x1,x2,则x1+x2=2.其中正确结论的个数有()A.5个B.4个C.3个D.2个【答案】B【分析】本题主要考查了二次函数图象与其系数的关系,二次函数的性质等等,根据开口向下得到a<0,再根据顶点坐标结合对称轴公式得到b=-2a>0,即b+2a=0,则可判断②;由对称性可得当x=-1时,y=a-b+c>0,则可判断②;根据函数图象可知抛物线与直线y=n-1有两个交点,则可判断④;根据二次函数与一元二次方程之间的关系可判断④.【详解】解:∵抛物线开口向下,∴a<0,∵顶点坐标为1,n,∴抛物线对称轴为直线x=-b2a=1,∴b=-2a>0,即b+2a=0,∴3a+b=2a+b+a=a<0,②错误;∵当x=3时y>0,抛物线对称轴为直线x=1,∴当x=-1时,y=a-b+c>0,①正确;∵抛物线顶点纵坐标为n,∴4ac-b24a=n,∴b2=4ac-4an=4a c-n,③正确;由图象可得抛物线与直线y=n-1有两个交点,∴ax2+bx+c=n-1有两个不相等的实数根,④正确;∵抛物线对称轴为直线x=1,方程ax2+bx+c=0的两根分别为x1,x2,,∴x1+x22=1,∴x1+x2=2,⑤正确.故选:B .6.如图,在正方形ABCD 中,点B ,C 的坐标分别是(-2,1),(2,0),点D 在抛物线y =13x 2+bx 的图像上,则b 的值是()A.23B.13C.73D.43【答案】B【分析】本题考查二次函数与几何的综合应用,作BE ⊥x 轴,DF ⊥x 轴,证明△BEC ≌△CFD ,进而求出D 点坐标,代入解析式进行求解即可.【详解】解:如图所示,作BE ⊥x 轴,DF ⊥x 轴,则:∠BEO =∠CFD =90°,∵四边形ABCD 是正方形,∴BC =CD ,∠BCD =90°,∴∠BCE =∠CDF =90°-∠DCF ,∴△BEC ≌△CFD ,∴CF =BE ,DF =CE ,∵点B ,C 的坐标分别是(-2,1),(2,0),∴BE =CF =1,OC =2,DF =CE =2+2=4,∴OF =3,∴D 3,4 ,∵点D 在抛物线y =13x 2+bx 的图像上,∴4=13×32+3b ,∴b =13;故选B .7.如图,排球运动员站在点O 处练习发球,球从点O 正上方2m 的A 处发出,其运行的高度y (m )与水平距离x (m )满足关系式y =-160x -6 2+2.6.已知球网与点O 的水平距离为9m ,高度为2.43m ,球场的边界距点O 的水平距离为18m .下列判断正确的是()A.球运行的最大高度是2.43mB.球不会过球网C.球会过球网且不会出界D.球会过球网且会出界【答案】D【分析】本题主要考查了二次函数的实际应用.根据顶点式的特点可知球运行的最大高度为2.6m,由此即可判断A;求出当x=9时,y的值,再与2.43m进行比较即可判断B;求出当x=18时,y的值,再与0比较即可判断C、D.【详解】解:∵抛物线解析式为y=-160x-62+2.6,∴球运行的最大高度为2.6m,故A说法错误,不符合题意;在y=-160x-62+2.6中,当x=9时,y=-1609-62+2.6=2.45>2.43,∴球会过球网,故B说法错误,不符合题意;在y=-160x-62+2.6中,当x=18时,则y=-16018-62+2.6=0.2>0,∴球会过球网且会出界,故C说法错误,不符合题意,D说法正确,符合题意;故选D.8.如图,抛物线G:y1=a(x+1)2+2与抛物线H:y2=-(x-2)2-1交于点B(1,-2),且分别与y轴交于点D,E.过点B作x轴的平行线,交抛物线于点A,C.则以下结论:①抛物线H可由抛物线G向右平移3个单位,再向下平移3个单位得到;②无论x取何值,y2总是负数;③当-3<x<1时,随着x的增大,y1-y2的值先增大后减小;④四边形AECD为正方形.其中正确的个数是()A.1B.2C.3D.4【答案】C【分析】①先求抛物线G的解析式,再根据抛物线G,H的顶点坐标,判断平移方向和平移距离即可判断②;②根据非负数的相反数或者直接由图像判断即可;③先根据题意得出-3<x<1时,观察图像可知y1 >y2,然后计算y1-y2,进而根据一次函数的性质即可判断;④分别计算出A,E,C,D的坐标,根据正方形的判定定理进行判断即可.【详解】①∵抛物线G:y1=a(x+1)2+2与抛物线H:y2=-(x-2)2-1交于点B1,-2,∴x=1,y=-2,即-2=a(1+1)2+2,解得a=-1,∴抛物线G:y1=-x+12+2,∴抛物线G的顶点(-1,2),抛物线H的顶点为(2,-1),将(-1,2)向右平移3个单位,再向下平移3个单位即为(2,-1),即抛物线H可由抛物线G向右平移3个单位,再向下平移3个单位得到,故①正确;②∵(x-2)2≥0,∴-(x-2)2≤0,∴y2=-x-22-1≤-1,∴无论x取何值,y2总是负数,故②正确;③∵B1,-2,∵将y=-2代入抛物线G:y1=-x+12+2,解得x1=-3,x2=1,∴A(-3,-2),将y=-2代入抛物线H:y2=-x-22-1,解得x1=3,x2=1,∴C(3,-2),∵-3<x<1,从图像可知抛物线G的图像在抛物线H图像的上方,∴y1>y2∵y1-y2=-(x+1)2+2-[-(x-2)2-1]=-6x+6∴当-3<x<1,随着x的增大,y1-y2的值减小,故③不正确;④设AC与y轴交于点F,∵B1,-2,∴F(0,-2),由③可知∴A(-3,-2),C(3,-2),∴AF=CF,AC=6,当x=0时,y1=1,y2=-5,即D(0,1),E(0,-5),∴DE=6,DF=EF=3,∴四边形AECD是平行四边形,∵AC=DE,AC⊥DE,∴四边形AECD是正方形,故④正确,综上所述,正确的有①②④,故选:C .【点睛】本题考查了二次函数图像与性质,一次函数的性质,平移,正方形的判定定理,解题的关键是综合运用以上知识.9.设二次函数y =a x +m x +m -k (a <0,m ,k 是实数),则()A.当k =2时,函数y 的最大值为-4aB.当k =2时,函数y 的最大值为-2aC.当k =4时,函数y 的最大值为-4aD.当k =4时,函数y 的最大值为-2a【答案】C【分析】此题考查了二次函数的图象和性质、求二次函数的最值,求出二次函数y =a x +m (x +m -k )与x 轴的交点坐标是-m ,0 ,-m +k ,0 .得到二次函数的对称轴是直线x =-m -m +k 2=-2m +k 2.根据开口方向进一步求出最值即可.【详解】解:由题意,令y =0,∴a x +m (x +m -k )=0,∴x 1=-m ,x 2=-m +k .∴二次函数y =a x +m (x +m -k )与x 轴的交点坐标是-m ,0 ,-m +k ,0 .∴二次函数的对称轴是:直线x =-m -m +k 2=-2m +k 2.∵a <0,∴y 有最大值.当x =-2m +k 2,y 最大,即y =a -2m +k 2+m -2m +k 2+m -k =-k 24a 当k =4时,函数y 的最大值为-4a ;当k =2时,函数y 的最大值为-a .综上,C 选项正确.故选:C .10.如图,已知点A -1,0 ,点B 2,3 .若抛物线y =ax 2-x +2(a 为常数,a ≠0)与线段AB 有两个不同的公共点,则a 的取值范围是()A.a ≥3B.a ≤-3或34≤a <1C.-3<a <1或a ≥3D.34≤a <1【答案】B【分析】本题考查了二次函数和一次函数的综合问题,先求出直线AB 的解析式,令x +1=ax 2-x +2,根据有两个交点求出a 的取值范围,再分a >0和a <0两种情况讨论即可得到答案;【详解】解:设AB 所在直线为y =kx +b ,∵A -1,0 ,B 2,3 ,∴-k +b =02k +b =3,解得:k =1b =1 ,∴y =x +1,当x +1=ax 2-x +2时,∵二次函数与线段AB 有两个不同的公共点,∴(-2)2-4a ×1>0,解得:a <1,①当0<a <1时,此时函数的开口向上,∴a ×(-1)2-(-1)+2≥0,a ×22-2+2≥3,解得:34≤a <1,②当a <0时此时函数的开口向下,∴a ×(-1)2-(-1)+2≤0,a ×22-2+2≤3,解得:a ≤-3,综上所述得:34≤a <1,a ≤-3,故选:B .二、填空题(本大题共6小题,每小题3分,共18分)11.标准大气压下,质量一定的水的体积V cm 3 与温度t °C 之间的关系满足二次函数V =18t 2+104t >0 ,则当温度为4°C 时,水的体积为cm 3.【答案】106【分析】本题考查二次函数的应用,细心计算是解题的关键.将t =4代入解析式求值即可.【详解】解:∵V =18t 2+104t >0 ,当t =4°C 时,V =18×42+104=106cm 3 ,∴水的体积为106cm 3.故答案为:106.12.已知二次函数y =x 2-2x +1的图象向左平移两个单位得到抛物线C ,点P 2,y 1 ,Q 3,y 2 在抛物线C 上,则y 1y 2(填“>”或“<”);【答案】<【分析】本题主要考查了二次函数图象的平移以及二次函数的性质,由平移的规律可得出抛物线C 的解析式为y =x +1 2,再利用二次函数图象的性质可得出答案.【详解】解:y =x 2-2x +1=x -1 2,∵二次函数y =x 2-2x +1的图象向左平移两个单位得到抛物线C ,∴抛物线C 的解析式为y =x +1 2,∴抛物线开口向上,对称轴为x =-1,∴当x >-1时,y 随x 的增大而增大,∵2<3,∴y 1<y 2,故答案为:<.13.在单位为1的正方形网格中,存在一平面直角坐标系.二次函数y 1=a 1x 2+b 1x +c 1,y 2=a 2x 2+b 2x +c 2的图象位于如图位置上,若它们的图象位置关系具有对称性,请描述它们的对称关系:,求出y 2与直线y =32x +7的交点坐标为.【答案】关于点-32,0 成中心对称-1,112 ,8,19 【分析】本题主要考查了二次函数的图像和性质,以及二次函数与一次函数的交点等知识.(1)根据抛物线图像可求出y 1顶点坐标为-5,-1 ,开口向下;抛物线y 2顶点坐标为2,1 ,开口向上,根据点坐标与二次函数的图像可得出答案.(2)用待定系数法求出抛物线y 2的函数解析式,再令32x +7=12x -2 2+1,进一步求解即可求出y 2与直线y =32x +7的交点坐标.【详解】解:由图象可得抛物线y 1顶点坐标为-5,-1 ,开口向下;抛物线y 2顶点坐标为2,1 ,开口向上,∵点-5,-1 与点2,1 关于点-32,0对称,∴抛物线y 1与抛物线y 2关于点-32,0成中心对称.设抛物线y 2解析式为y 2=a x -2 2+1,由图象可得抛物线经过(4,3),将(4,3)代入y 2=a x -2 2+1得3=4a +1,解得a =12,∴y 2=12x -2 2+1,令32x +7=12x -2 2+1,解得x 1=-1,x 2=8,将x 1=-1代入y =32x +7得y =112,把x 2=8代入y =32x +7得y =19,∴y 2与直线y =32x +7的交点坐标为-1,112 ,8,19 ,故答案为:-1,112 ,8,19 .14.如图,将抛物线y =x 2-2x -3在x 轴下方部分沿x 轴翻折,其余部分保持不变,得到图像C 1,当直线y =x +b 与图像C 1恰有两个公共点时,b 的取值范围是.【答案】b >134或-3<b <1【分析】本题考查了抛物线与x 轴的交点:把求二次函数y =ax 2+bx +c (a ,b ,c 是常数,a ≠0)与x 轴的交点坐标问题转化为解关于x 的一元二次方程,也考查了抛物线与直线的交点问题.解决本题的关键是利用数形结合的思想的运用.通过解方程x 2-2x -3=0得到A 、B 的坐标,利用二次函数的性质得到顶点的坐标,可写出图象y =x -1 2-4-1<x <3 沿x 轴翻折所得图象的解析式为y =-x -1 2+4=-x 2+2x +3-1<x <3 ,然后求出直线y =x +b 与y =-x 2+2x +3-1<x <3 相切b 的值,直线y =x +b 过A 和过B 点所对应的b 的值,再利用图象可判断直线y =x +b 与此图象有且只有两个公共点时b 的取值范围.【详解】解:当y =0时,x 2-2x -3=0,解得x 1=-1,x 2=3,则A -1,0 ,B 3,0 ,y =x 2-2x -3=x -1 2-4,则顶点坐标为1,-4 ,把图象y =x -1 2-4-1<x <3 沿x 轴翻折所得图象的解析式为y =-x -1 2+4=-x 2+2x +3-1<x <3 ,如图,当直线y =x +b 与y =-x 2+2x +3-1<x <3 相切时,直线与新函数图象有三个交点,此时x +b =-x 2+2x +3有两个相等的实数解,方程整理得x 2-x +b -3=0,Δ=(-1)2-4(b -3)=0,解得b =134,∴当b >134时,直线y =x +b 与图像C 1恰有两个公共点,当直线y =x +b 过A -1,0 时,-1+b =0,解得b =1,当直线y =x +b 过B 3,0 时,3+b =0,解得b =-3,所以,当-3<b <1时,直线y =x +b 与此图象有且只有两个公共点.综上可知,当直线y =x +b 与图像C 1恰有两个公共点时,b 的取值范围是b >134或-3<b <1.故答案为:b >134或-3<b <1.15.九(1)班劳动实践基地内有一块面积足够大的平整空地.地上两段围墙AB ⊥CD 于点O (如图),其中AB 上的EO 段围墙空缺.同学们测得AE =6.6m ,OE =1.4m ,OB =6m ,OC =5m ,OD =3m .班长买来可切断的围栏16m ,准备利用已有围墙,围出一块封闭的矩形菜地,则该菜地最大面积是cm 2.【答案】46.4【分析】本题考查了二次函数的应用.要利用围墙和围栏围成一个面积最大的封闭的矩形菜地,那就必须尽量使用原来的围墙,观察图形,利用AO 和OC 才能使该矩形菜地面积最大,分情况,利用矩形的面积公式列出二次函数,利用二次函数的性质求解即可.【详解】解:要使该矩形菜地面积最大,则要利用AO 和OC 构成矩形,设矩形在射线OA 上的一段长为xm ,矩形菜地面积为S ,当x ≤8时,如图,则在射线OC 上的长为16-x -1.4+52=19.6-x 2则S =x ⋅19.6-x 2=-12x 2+9.8x =-12x -9.8 2+48.02,∵-12<0,∴当x ≤9.8时,S 随x 的增大而增大,∴当x =8时,S 的最大值为46.4;当x >8时,如图,则矩形菜园的总长为16+6.6+5 =27.6m ,则在射线OC 上的长为27.6-2x 2则S =x ⋅13.8-x =-x 2+13.8x =-x -6.9 2+47.61,∵-1<0,∴当x <6.9时,S 随x 的增大而减少,∴当x >8时,S 的值均小于46.4;综上,矩形菜地的最大面积是46.4cm 2;故答案为:46.4.16.如图,二次函数y =33x 2-433x +3的图象交x 轴于点A ,B (点A 在点B 的左侧),交y 轴于点C .现有一长为3的线段DE 在直线y =32上移动,且在移动过程中,线段DE 上始终存在点P ,使得三条线段P A ,PB ,PC 能与某个等腰三角形的三条边对应相等.若线段DE 左端点D 的橫坐标为t ,则t 的取值范围是.【答案】-32≤t ≤2【分析】本题考查了二次函数的性质,两点距离公式,轴对称的性质,三角形三边关系,先求出点A ,点B ,点C 坐标,分三种情况讨论,由两点间距离公式和三角形三边关系可求解.【详解】解:∵二次函数y =33x 2-433x +3的图象交x 轴于点A ,B (点A 在点B 的左侧),交y 轴于点C 当x =0时,y =3,当y =0时,33x 2-433x +3=0,解得:x 1=1,x 2=3∴A 1,0 ,B 3,0 ,C 0,3 ,对称轴为直线x =2如图所示,∵线段DE 上始终存在点P ,使得三条线段P A ,PB ,PC 能与某个等腰三角形的三条边对应相等∴P A =PB 或PB =PC 或PC =P A ,∵段DE 在直线y =32上移动,∴点P 的纵坐标为32,设P x ,32①若PC =P A ,∴x 2+3-322=x -1 2+32 2解得:x =12∴P 12,32∴P A =PC =1,PC =7∵P A +PB =2<7∴不能构成三角形,舍去;②若PB =PC ,∴x 2+3-322=x -3 2+32 2解得:x =32∴P 32,32∵PB =PC =3,P A =1∴能构成三角形,③若P A =PB∴x-12+322=x-32+322解得:x=2∴P A=PB=72,PC=194∵P A+PB>PC,∴P A,PB,PC能组成三角形;∵点P在长为3的线段DE上,∴线段DE左端点D的横坐标为t的取值范围为32-3≤t≤2,即-32≤t≤2故答案为:-32≤t≤2.三、(本大题共4小题,每小题6分,共24分)17.已知二次函数的图像以A-1,4为顶点,且过点B2,-5.(1)求该函数图像与坐标轴的交点坐标;(2)将函数图像向左平移几个单位,该函数图像恰好经过原点.【答案】(1)与y轴的交点坐标为(0,3);与x轴的交点坐标为(-3,0),(1,0)(2)向左平移1个单位,该函数图象恰好经过原点【分析】本题考查了二次函数的图象和性质,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.(1)设顶点式y=a(x+1)2+4,然后把(2,-5)代入求出a的值即可得出二次函数解析式;通过解方程-(x+1)2+4=0可得抛物线与x轴的交点坐标,通过计算自变量为0时的函数值可得到抛物线与y轴的交点坐标;(2)由于抛物线与x轴的交点坐标为(-3,0),(1,0),把点(1,0)向左平移1个单位到原点,所以把抛物线解析式y=-(x+1)2+4向左平移1个单位,该函数图象恰好经过原点.【详解】(1)解:设抛物线解析式为y=a(x+1)2+4,把(2,-5)代入得9a+4=-5,解得a=-1,所以抛物线解析式为y=-(x+1)2+4;当x=0时,y=-(x+1)2+4=-1+4=3,则抛物线与y轴的交点坐标为(0,3);当y=0时,-(x+1)2+4=0,解得x1=1,x2=-3,则抛物线与x轴的交点坐标为(-3,0),(1,0);(2)解:因为抛物线与x轴的交点坐标为(-3,0),(1,0),所以把抛物线解析式y=-(x+1)2+4向左平移1个单位,该函数图象恰好经过原点.18.飞机降落后滑行的距离S(单位:m)关于滑行时间t(单位:s)的函数解析式是S=at²+bt,当t=5时,S=262.5;当t=10时,S=450.。
九年级数学上册 二次函数单元测试与练习(word解析版)

九年级数学上册 二次函数单元测试与练习(word 解析版)一、初三数学 二次函数易错题压轴题(难)1.在平面直角坐标系中,将函数2263,(y x mx m x m m =--≥为常数)的图象记为G .(1)当1m =-时,设图象G 上一点(),1P a ,求a 的值;(2)设图象G 的最低点为(),o o F x y ,求o y 的最大值;(3)当图象G 与x 轴有两个交点时,设右边交点的横坐标为2,x 则2x 的取值范围是 ;(4)设1112,,2,16816A m B m ⎛⎫⎛⎫+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,当图象G 与线段AB 没有公共点时,直接写出m 的取值范围.【答案】(1)0a =或3a =-;(2)118;(3)21136x -<<-;(4)18m <-或116m >- 【解析】【分析】(1)将m=-1代入解析式,然后将点P 坐标代入解析式,从而求得a 的值;(2)分m >0和m ≤0两种情况,结合二次函数性质求最值;(3)结合二次函数与x 轴交点及对称轴的性质确定取值范围;(4)结合一元二次方程根与系数的关系确定取值范围.【详解】解:(1)当1m =-时,()22613y x x x =++≥ 把(),1P a 代入,得22611a a ++=解得0a =或3a =-(2)当0m >时,,(3)F m m -此时,0o y m =-<当0m ≤时,2223926=2()22y x mx m x m m m =----- ∴239,22F m m m ⎛⎫-- ⎪⎝⎭此时,229911=()22918m m m ---++ ∴0y 的最大值118=综上所述,0y 的最大值为118(3)由题意可知:当图象G 与x 轴有两个交点时,m >0 当抛物线顶点在x 轴上时,22=4(6)42()=0b ac m m -=--⨯⨯-△解得:m=0(舍去)或29m =- 由题意可知抛物线的对称轴为直线x=32m 且x ≥3m ∴当图象G 与x 轴有两个交点时,设右边交点的横坐标为x 2,则x 2的取值范围是21136x -<<- (4)18m <-或116m >- 【点睛】本题属于二次函数综合题,考查了二次函数的性质,不等式等知识,解题的关键是理解题意,学会用分类讨论的思想思考问题,学会用转化的思想思考问题,属于中考压轴题.2.如图所示,在平面直角坐标系中,抛物线2(0)y ax bx c a =++≠的顶点坐标为()3, 6C ,并与y 轴交于点()0, 3B ,点A 是对称轴与x 轴的交点.(1)求抛物线的解析式;(2)如图①所示, P 是抛物线上的一个动点,且位于第一象限,连结BP 、AP ,求ABP ∆的面积的最大值;(3)如图②所示,在对称轴AC 的右侧作30ACD ∠=交抛物线于点D ,求出D 点的坐标;并探究:在y 轴上是否存在点Q ,使60CQD ∠=?若存在,求点Q 的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1)21233y x x =-++;(2)当92n =时,PBA S ∆最大值为818;(3)存在,Q 点坐标为((0,330,33-或,理由见解析【解析】【分析】(1)利用待定系数法可求出二次函数的解析式;(2)求三角形面积的最值,先求出三角形面积的函数式.从图形上看S △PAB=S △BPO+S △APO-S △AOB,设P 21,233n n n ⎛⎫-++ ⎪⎝⎭求出关于n 的函数式,从而求S △PAB 的最大值.(3) 求点D 的坐标,设D 21,233t t t ⎛⎫-++ ⎪⎝⎭,过D 做DG 垂直于AC 于G,构造直角三角形,利用勾股定理或三角函数值来求t 的值即得D 的坐标;探究在y 轴上是否存在点Q ,使60CQD ∠=?根据以上条件和结论可知∠CAD=120°,是∠CQD 的2倍,联想到同弧所对的圆周角和圆心角,所以以A 为圆心,AO 长为半径做圆交y 轴与点Q,若能求出这样的点,就存在Q 点.【详解】解:()1抛物线顶点为()3,6∴可设抛物线解析式为()236y a x =-+将()0,3B 代入()236y a x =-+得 396a =+13a ∴=- ∴抛物线()21363y x =--+,即21233y x x =-++ ()2连接,3, 3OP BO OA ==,PBA BPO PAO ABO S S S S ∆∆∆∆=+-设P 点坐标为21,233n n n ⎛⎫-++ ⎪⎝⎭ 1133222BPO x S BO P n n ∆=== 2211119323322322PAO y S OA P n n n n ∆⎛⎫==-++=-++ ⎪⎝⎭11933222ABO S OA BO ∆==⨯⨯= 22231991919813222222228PBA S n n n n n n ∆⎛⎫⎛⎫=+-++-=-+=--+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ ∴当92n =时,PBA S ∆最大值为818()3存在,设点D 的坐标为21,233t t t ⎛⎫-++ ⎪⎝⎭过D 作对称轴的垂线,垂足为G ,则213,6233DG t CG t t ⎛⎫=-=--++ ⎪⎝⎭30ACD ∠=2DG DC ∴=在Rt CGD ∆中有222243CG CD DG DG DG DG =+=-= )21336233t t t ⎛⎫-=--++ ⎪⎝⎭ 化简得(1133303t t ⎛⎫---= ⎪⎝⎭ 13t ∴=(舍去),2333t =+∴点D(333+3,33AG GD ∴==连接AD ,在Rt ADG ∆中229276AD AG GD ++=6,120AD AC CAD ∴==∠=Q ∴在以A 为圆心,AC 为半径的圆与y 轴的交点上此时1602CQD CAD ∠=∠= 设Q 点为(0,m), AQ 为A 的半径 则AQ ²=OQ ²+OA ², 6²=m ²+3²即2936m += ∴1233,33m m ==-综上所述,Q 点坐标为()()0,330,33-或故存在点Q ,且这样的点有两个点.【点睛】(1)本题考查了利用待定系数法求二次函数解析式,根据已知条件选用顶点式较方便;(2)本题是三角形面积的最值问题,解决这个问题应该在分析图形的基础上,引出自变量,再根据图形的特征列出面积的计算公式,用含自变量的代数式表示面积的函数式,然后求出最值.(3)先求抛物线上点的坐标问题及符合条件的点是否存在.一般先假设这个点存在,再根据已知条件求出这个点.3.定义:对于已知的两个函数,任取自变量x 的一个值,当0x ≥时,它们对应的函数值相等;当0x <时,它们对应的函数值互为相反数,我们称这样的两个函数互为相关函数.例如:正比例函数y x =,它的相关函数为(0)(0)x x y x x ≥⎧=⎨-<⎩. (1)已知点()5,10A -在一次函数5y ax =-的相关函数的图像上,求a 的值; (2)已知二次函数2142y x x =-+-. ①当点3,2B m ⎛⎫ ⎪⎝⎭在这个函数的相关函数的图像上时,求m 的值;②当33x -≤≤时,求函数2142y x x =-+-的相关函数的最大值和最小值. (3)在平面直角坐标系中,点M 、N 的坐标分别为1,12⎛⎫- ⎪⎝⎭、9,12⎛⎫ ⎪⎝⎭,连结MN .直接写出线段MN 与二次函数24y x x n =-++的相关函数的图像有两个公共点时n 的取值范围.【答案】(1)1;(2)①2225- ;②max 432y =,min 12y =-;(3)31n -<≤-,514n <≤【解析】【分析】 (1)先求出5y ax =-的相关函数,然后代入求解,即可得到答案;(2)先求出二次函数的相关函数,①分为m <0和m ≥0两种情况将点B 的坐标代入对应的关系式求解即可;②当-3≤x <0时,y=x 2-4x+12,然后可 此时的最大值和最小值,当0≤x≤3时,函数y=-x 2+4x-12,求得此时的最大值和最小值,从而可得到当-3≤x≤3时的最大值和最小值; (3)首先确定出二次函数y=-x 2+4x+n 的相关函数与线段MN 恰好有1个交点、2个交点、3个交点时n 的值,然后结合函数图象可确定出n 的取值范围.【详解】解:(1)根据题意,一次函数5y ax =-的相关函数为5,(0)5,(0)ax x y ax x -≥⎧=⎨-+<⎩, ∴把点()5,10A -代入5y ax =-+,则(5)510a -⨯-+=,∴1a =;(2)根据题意,二次函数2142y x x =-+-的相关函数为2214,(0)214,(0)2x x x y x x x ⎧-+-≥⎪⎪=⎨⎪-+<⎪⎩, ①当m <0时,将B (m ,32)代入y=x 2-4x+12得m 2-4m+1322=, 解得:m=2当m≥0时,将B (m ,32)代入y=-x 2+4x-12得:-m 2+4m-12=32, 解得:或m=2.综上所述:m=2-或m=2+或m=2-②当-3≤x <0时,y=x 2-4x+12,抛物线的对称轴为x=2,此时y 随x 的增大而减小, ∴当3x =-时,有最大值,即2143(3)4(3)22y =--⨯-+=, ∴此时y 的最大值为432.当0≤x≤3时,函数y=-x2+4x12-,抛物线的对称轴为x=2,当x=0有最小值,最小值为12 -,当x=2时,有最大值,最大值y=72.综上所述,当-3≤x≤3时,函数y=-x2+4x12-的相关函数的最大值为432,最小值为12-;(3)如图1所示:线段MN与二次函数y=-x2+4x+n的相关函数的图象恰有1个公共点.∴当x=2时,y=1,即-4+8+n=1,解得n=-3.如图2所示:线段MN与二次函数y=-x2+4x+n的相关函数的图象恰有3个公共点.∵抛物线y=x2-4x-n与y轴交点纵坐标为1,∴-n=1,解得:n=-1.∴当-3<n≤-1时,线段MN与二次函数y=-x2+4x+n的相关函数的图象恰有2个公共点.如图3所示:线段MN与二次函数y=-x2+4x+n的相关函数的图象恰有3个公共点.∵抛物线y=-x2+4x+n经过点(0,1),∴n=1.如图4所示:线段MN与二次函数y=-x2+4x+n的相关函数的图象恰有2个公共点.∵抛物线y=x2-4x-n经过点M(12,1),∴14+2-n=1,解得:n=54.∴1<n≤54时,线段MN与二次函数y=-x2+4x+n的相关函数的图象恰有2个公共点.综上所述,n的取值范围是-3<n≤-1或1<n≤54.【点睛】本题主要考查的是二次函数的综合应用,解答本题主要应用了二次函数的图象和性质、函数图象上点的坐标与函数解析式的关系,求得二次函数y=-x2+4x+n的相关函数与线段MN 恰好有1个交点、2个交点、3个交点时n的值是解题的关键.4.如图,已知抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)的顶点坐标为Q(2,-1),且与y轴交于点C(0,3),与x轴交于A,B两点(点A在点B的右侧),点P是该抛物线上的一动点,从点C沿抛物线向点A运动(点P与A不重合),过点P作PD∥y轴,交AC于点D.(1)求该抛物线的函数关系式;(2)当△ADP是直角三角形时,求点P的坐标;(3)在题(2)的结论下,若点E在x轴上,点F在抛物线上,问是否存在以A、P、E、F为顶点的平行四边形?若存在,求点F的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1) y=x2﹣4x+3;(2) P1(1,0),P2(2,﹣1);(3) F1(22,1),F2(2,1).【解析】【分析】(1)已知了抛物线的顶点坐标,可将抛物线的解析式设为顶点式,然后将函数图象经过的C点坐标代入上式中,即可求出抛物线的解析式;(2)由于PD∥y轴,所以∠ADP≠90°,若△ADP是直角三角形,可考虑两种情况:①以点P为直角顶点,此时AP⊥DP,此时P点位于x轴上(即与B点重合),由此可求出P点的坐标;②以点A为直角顶点,易知OA=OC,则∠OAC=45°,所以OA平分∠CAP,那么此时D、P关于x轴对称,可求出直线AC的解析式,然后设D、P的横坐标,根据抛物线和直线AC的解析式表示出D、P的纵坐标,由于两点关于x轴对称,则纵坐标互为相反数,可据此求出P 点的坐标;(3)很显然当P、B重合时,不能构成以A、P、E、F为顶点的四边形,因为点P、F都在抛物线上,且点P为抛物线的顶点,所以PF与x轴不平行,所以只有(2)②的一种情况符合题意,由②知此时P、Q重合;假设存在符合条件的平行四边形,那么根据平行四边形的性质知:P、F的纵坐标互为相反数,可据此求出F点的纵坐标,代入抛物线的解析式中即可求出F点的坐标.【详解】(1)∵抛物线的顶点为Q(2,﹣1),∴设抛物线的解析式为y=a(x﹣2)2﹣1,将C(0,3)代入上式,得:3=a(0﹣2)2﹣1,a=1;∴y=(x﹣2)2﹣1,即y=x2﹣4x+3;(2)分两种情况:①当点P1为直角顶点时,点P1与点B重合;令y=0,得x2﹣4x+3=0,解得x1=1,x2=3;∵点A在点B的右边,∴B(1,0),A(3,0);∴P1(1,0);②当点A为△AP2D2的直角顶点时;∵OA=OC,∠AOC=90°,∴∠OAD2=45°;当∠D 2AP 2=90°时,∠OAP 2=45°, ∴AO 平分∠D 2AP 2;又∵P 2D 2∥y 轴,∴P 2D 2⊥AO ,∴P 2、D 2关于x 轴对称;设直线AC 的函数关系式为y=kx+b (k≠0). 将A (3,0),C (0,3)代入上式得: 303k b b +=⎧⎨=⎩, 解得13k b =-⎧⎨=⎩; ∴y=﹣x+3;设D 2(x ,﹣x+3),P 2(x ,x 2﹣4x+3), 则有:(﹣x+3)+(x 2﹣4x+3)=0, 即x 2﹣5x+6=0;解得x 1=2,x 2=3(舍去);∴当x=2时,y=x 2﹣4x+3=22﹣4×2+3=﹣1; ∴P 2的坐标为P 2(2,﹣1)(即为抛物线顶点). ∴P 点坐标为P 1(1,0),P 2(2,﹣1); (3)由(2)知,当P 点的坐标为P 1(1,0)时,不能构成平行四边形; 当点P 的坐标为P 2(2,﹣1)(即顶点Q )时, 平移直线AP 交x 轴于点E ,交抛物线于F ; ∵P (2,﹣1),∴可设F (x ,1);∴x 2﹣4x+3=1,解得x 1=22,x 22; ∴符合条件的F 点有两个,即F 1(22,1),F 2(2,1).【点睛】此题主要考查了二次函数的解析式的确定、直角三角形的判定、平行四边形的判定与性质等重要知识点,同时还考查了分类讨论的数学思想,能力要求较高,难度较大.5.如图1,在平面直角坐标系中,O 为原点,抛物线2y ax bx c =++经过、、A B C 三点,且其对称轴为1,x =其中点()0,3C ,点()3,0B .(1)求抛物线的解析式;(2)①如图(1),点D 是直线CB 上方抛物线上的动点,当四边形DCAB 的面积取最大值时,求点D 的坐标;②如图(2),连接,CA 在抛物线上有一点,M 满足12MCB ACO ∠=∠,请直接写出点M 的横坐标.【答案】(1)23233=y x ;(2)①D 3532,,②233+2 【解析】【分析】 (1)根据点(3C ,点()3,0B ,利用待定系数法,可得函数解析式;(2)①先求出直线BC 的解析式,当直线m 与抛物线只有一个交点时,点D 到BC 的距离最远,此时△BCD 取最大值,故四边形DCAB 有最大值,求出b 的值代入原式即可得到答案; ②根据题干条件抛物线上有一点,M 满足12MCB ACO ∠=∠,通过利用待定系数法利用方程组求出直线BE 的解析式,可得答案.【详解】解:(1)由题意得: 120933b a a b ⎧-=⎪⎨⎪=++⎩解得323a ,b 故抛物线的解析式是23233=++y x x .图(1) 图(2)(2)①设直线BC 的解析式为3.∵直线BC 过点B (3,0),∴3则k=33-, 故直线BC 解析式为y=33 设直线m 解析式为3yx b ,且直线m ∥直线BC 当直线m 与抛物线只有一个交点时,点D 到BC 的距离最远,此时△BCD 取最大值,故四边形DCAB 有最大值. 令23323b 3+=+ 23-333330x x b 当2Δ(-33)-43(333)0b 时直线m 与抛物线有唯一交点 解之得:73,b 代入原式可求得:32x =∴D 353(2图(3)过D 作DP ∥y 轴交CB 于点P ,△DCB 面积=△DPC 面积+△DPB 面积, ∴D 3532⎛ ⎝⎭②存在,点M 的横坐标为313+2解题提示:如图3符合条件的直线有两条: CM 1和CM 2(分别在CB 的上方和下方)∵在Rt △ACO 中,∠ACO=30°,在Rt △COB 中,∠CBO=30°,∴∠BCM 1=∠BCM 2=15°∵△BCE 中,∠BCE=∠BEC 2=15°∴BC=BE=23则E (33+0)设直线CE 解析式为:3y kx =+ ∴0(323)3k解之得:32∴直线CE 解析式为:(32)3y x ∴23233(32)3y x x y x ⎧=+⎪⎨⎪=⎩解得:x 1=0,x 23-1∵ 在Rt △OCF 中,∠CBO=30°,∠BCF=15°∴在Rt △COF 中, ∠CFO=45° ∴3∴F 30)∴直线CF的解析式为-3y x ∴23233-3y x x y x ⎧=-++⎪⎨⎪=+⎩解之得:30x =(舍去),43+2x即点M 的横坐标为:23-1或3+2【点睛】本题考查了二次函数的综合题:熟练掌握二次函数图象上点的坐标特征、一次函数图象上点的坐标特征和二次函数的性质;会利用待定系数法求二次函数解析式,理解坐标与图形性质是解题关键.6.定义:函数l 与l '的图象关于y 轴对称,点(),0P t 是x 轴上一点,将函数l '的图象位于直线x t =左侧的部分,以x 轴为对称轴翻折,得到新的函数w 的图象,我们称函数w 是函数l 的对称折函数,函数w 的图象记作1F ,函数l 的图象位于直线x t =上以及右侧的部分记作2F ,图象1F 和2F 合起来记作图象F .例如:如图,函数l 的解析式为1y x =+,当1t =时,它的对称折函数w 的解析式为()11y x x =-<.(1)函数l 的解析式为21y x =-,当2t =-时,它的对称折函数w 的解析式为_______; (2)函数l 的解析式为1²12y x x =--,当42x -≤≤且0t =时,求图象F 上点的纵坐标的最大值和最小值;(3)函数l 的解析式为()2230y ax ax a a =--≠.若1a =,直线1y t =-与图象F 有两个公共点,求t 的取值范围.【答案】(1)()212y x x =+<-;(2)F 的解析式为2211(0)211(0)2y x x x y x x x ⎧=--≥⎪⎪⎨⎪=--+<⎪⎩;图象F上的点的纵坐标的最大值为32y=,最小值为3y=-;(3)当3t=-,312t<≤,352t+<<时,直线1y t=-与图象F有两个公共点.【解析】【分析】(1)根据对折函数的定义直接写出函数解析式即可;(2)先根据题意确定F的解析式,然后根据二次函数的性质确定函数的最大值和最小值即可;(3)先求出当a=1时图像F的解析式,然后分14t-=-、点(),1t t-落在223()y x x x t=--≥上和点(),1t t-落在()223y x x x t=--+<上三种情况解答,最后根据图像即可解答.【详解】解:(1)()212y x x=+<-(2)F的解析式为2211(0)211(0)2y x x xy x x x⎧=--≥⎪⎪⎨⎪=--+<⎪⎩当4x=-时,3y=-,当1x=-时,32y=,当1x=时,32y=-,当2x=时,1y=,∴图象F上的点的纵坐标的最大值为32y=,最小值为3y=-.(3)当1a=时,图象F的解析式为2223()23()y x x x ty x x x t⎧=--≥⎨=--+<⎩∴该函数的最大值和最小值分别为4和-4;a:当14t-=-时,3t=-,∴当3t=-时直线1y t=-与图象F有两个公共点;b:当点(),1t t-落在223()y x x x t=--≥上时,2123t t t-=--,解得1t=232t=c:当点(),1t t-落在()223y x x x t=--+<上时,2123t t t-=--+,解得34t=-(舍),41t=14t-=,∴55t=∴当31712t -<≤或31752t +<<时,直线1y t =-与图象F 有两个公共点; 综上所述:当3t =-,3171t -<≤,3175t +<<时,直线1y t =-与图象F 有两个公共点.【点睛】 本题属于二次函数综合题,考查了“称折函数”的定义、二次函数的性质、解二元一次方程等知识,弄清题意、灵活运用所学知识是解答本题的关键.7.如图,在平面直角坐标系中,二次函数y =﹣x 2+6x ﹣5的图象与x 轴交于A 、B 两点,与y 轴交于点C ,其顶点为P ,连接PA 、AC 、CP ,过点C 作y 轴的垂线l .(1)P 的坐标 ,C 的坐标 ;(2)直线1上是否存在点Q ,使△PBQ 的面积等于△PAC 面积的2倍?若存在,求出点Q 的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1)(3,4),(0,﹣5);(2)存在,点Q 的坐标为:(92,﹣5)或(212,﹣5) 【解析】【分析】(1)利用配方法求出顶点坐标,令x=0,可得y=-5,推出C (0,-5);(2)直线PC 的解析式为y=3x-5,设直线交x 轴于D ,则D (53,0),设直线PQ 交x 轴于E ,当BE=2AD 时,△PBQ 的面积等于△PAC 的面积的2倍,分两种情形分别求解即可解决问题.【详解】解:(1)∵y =﹣x 2+6x ﹣5=﹣(x ﹣3)2+4,∴顶点P (3,4),令x =0得到y =﹣5,∴C(0,﹣5).故答案为:(3,4),(0,﹣5);(2)令y=0,x2﹣6x+5=0,解得:x=1或x=5,∴A(1,0),B(5,0),设直线PC的解析式为y=kx+b,则有534 bk b=-⎧⎨+=⎩,解得:35 kb=⎧⎨=-⎩,∴直线PC的解析式为:y=3x﹣5,设直线交x轴于D,则D(53,0),设直线PQ交x轴于E,当BE=2AD时,△PBQ的面积等于△PAC的面积的2倍,∵AD=23,∴BE=43,∴E(113,0)或E′(193,0),则直线PE的解析式为:y=﹣6x+22,∴Q(92,﹣5),直线PE′的解析式为y=﹣65x+385,∴Q′(212,﹣5),综上所述,满足条件的点Q的坐标为:(92,﹣5)或(212,﹣5);【点睛】本题考查抛物线与x轴的交点、二次函数的性质等知识,解题的关键是熟练掌握待定系数法,学会用转化的思想思考问题,属于中考常考题型.8.定义:在平面直角坐标系中,O 为坐标原点,设点P 的坐标为(x ,y ),当x <0时,点P 的变换点P′的坐标为(﹣x ,y );当x≥0时,点P 的变换点P′的坐标为(﹣y ,x ). (1)若点A (2,1)的变换点A′在反比例函数y=k x的图象上,则k= ; (2)若点B (2,4)和它的变换点B'在直线y=ax+b 上,则这条直线对应的函数关系式为 ,∠BOB′的大小是 度.(3)点P 在抛物线y=x 2﹣2x ﹣3的图象上,以线段PP′为对角线作正方形PMP'N ,设点P 的横坐标为m ,当正方形PMP′N 的对角线垂直于x 轴时,求m 的取值范围.(4)抛物线y=(x ﹣2)2+n 与x 轴交于点C ,D (点C 在点D 的左侧),顶点为E ,点P 在该抛物线上.若点P 的变换点P′在抛物线的对称轴上,且四边形ECP′D 是菱形,求n 的值.【答案】(1) -2;(2) y=13x+103,90;(3) m <0,m=12+或m=32;(4) n=﹣8,n=﹣2,n=﹣3.【解析】【分析】(1)先求出A 的变换点A ′,然后把A ′代入反比例函数即可得到结论;(2)确定点B ′的坐标,把问题转化为方程组解决;(3)分三种情形讨论:①当m <0时;②当m ≥0,PP '⊥x 轴时;③当m ≥0,MN ⊥x 轴时.(4)利用菱形的性质,得到点E 与点P '关于x 轴对称,从而得到点P '的坐标为(2,﹣n ).分两种情况讨论:①当点P 在y 轴左侧时,点P 的坐标为(﹣2,﹣n ),代入抛物线解析式,求解即可;②当点P 在y 轴右侧时,点P 的坐标为(﹣n ,﹣2).代入抛物线解析式,求解即可.【详解】(1)∵A (2,1)的变换点为A ′(-1,2),把A ′(-1,2)代入y =k x中,得到k =-2. 故答案为:-2.(2)点B (2,4)的变换点B ′(﹣4,2),把(2,4),(﹣4,2)代入y =ax +b 中. 得到:2442a b a b +=⎧⎨-+=⎩,解得:13103a b ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,∴11033y x =+. ∵OB 2=2224+=20,OB ′2=2224+=20,BB ′2=22(42)(24)--+-=40,∴OB 2+OB ′2=BB ′2,∴∠BOB ′=90°.故答案为:y =13x +103,90. (3)①当m <0时,点P 与点P '关于y 轴对称,此时MN 垂直于x 轴,所以m <0.②当m ≥0,PP '⊥x 轴时,则点P '的坐标为(m ,m ),点P 的坐标为(m ,﹣m ). 将点P (m ,﹣m )代入y =x 2﹣2x ﹣3,得:﹣m =m 2﹣2m ﹣3.解得:1211311322m m +-==,(不合题意,舍去). 所以113m +=. ③当m ≥0,MN ⊥x 轴时,则PP '∥x 轴,点P 的坐标为(m ,m ).将点P (m ,m )代入y =x 2﹣2x ﹣3,得:m =m 2﹣2m ﹣3.解得:12321321m m +-==,(不合题意,舍去). 所以3212m +=. 综上所述:m 的取值范围是m <0,m =1132+或m =3212+. (4)∵四边形ECP 'D 是菱形,∴点E 与点P '关于x 轴对称.∵点E 的坐标为(2,n ),∴点P '的坐标为(2,﹣n ).①当点P 在y 轴左侧时,点P 的坐标为(﹣2,﹣n ).代入y =(x ﹣2)2+n ,得:﹣n =(﹣2﹣2)2+n ,解得:n =﹣8.②当点P 在y 轴右侧时,点P 的坐标为(﹣n ,﹣2).代入y =(x ﹣2)2+n ,得:﹣2=(﹣n ﹣2)2+n .解得:n 1=﹣2,n 2=﹣3.综上所述:n 的值是n =﹣8,n =﹣2,n =﹣3.【点睛】本题是二次函数综合题、一次函数的应用、待定系数法、变换点的定义等知识,解题的关键是理解题意,学会用分类讨论的射线思考问题,学会用方程的思想思考问题,属于中考压轴题.9.在平面直角坐标系中,二次函数y=ax 2+bx+2的图象与x 轴交于A(﹣3,0),B(1,0)两点,与y 轴交于点C .(1)求这个二次函数的关系解析式;(2)求直线AC 的函数解析式;(3)点P 是直线AC 上方的抛物线上一动点,是否存在点P ,使△ACP 的面积最大?若存在,求出点P 的坐标;若不存在,说明理由; 【答案】(1)y=﹣23x 2﹣43x+2;(2)223y x =+;(3)存在,(35,22-) 【解析】【分析】(1)直接用待定系数法即可解答;(2)先确定C 点坐标,设直线AC 的函数解析式y=kx+b ,最后用待定系数法求解即可;(3)连接PO ,作PM⊥x 轴于M ,PN⊥y 轴于N ,然后求出△ACP 面积的表达式,最后利用二次函数的性质求最值即可.【详解】解:(1)∵抛物线y=ax 2+bx+2过点A (﹣3,0),B (1,0), ∴093202a b a b =-+⎧⎨=++⎩ 解得2343a b ⎧=-⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩, ∴二次函数的关系解析式为y=﹣23x 2﹣43x+2; (2)∵当x=0时,y=2,∴C (0,2)设直线AC 的解析式为y kx b =+,把A 、C 两点代入得 0=32k b b -+⎧⎨=⎩ 解得232k b ⎧=⎪⎨⎪=⎩ ∴直线AC 的函数解析式为223y x =+; (3)存在.如图: 连接PO ,作PM⊥x 轴于M ,PN⊥y 轴于N设点P 坐标为(m ,n ),则n=224233m m --+),PN=-m ,AO=3当x=0时,y=22400233-⨯-⨯+=2,∴点C 的坐标为(0,2),OC=2∵PAC PAO PCO ACO S S S S =+-212411322()3223322m m m ⎛⎫=⨯⋅--++⨯⋅--⨯⨯ ⎪⎝⎭ =23m m --∵a=-1<0∴函数S △PAC =-m 2-3m 有最大值∴b 当m=()33212-=--⨯- ∴当m=32-时,S △PAC 有最大值n=222423435223332322m m ⎛⎫--+=-⨯-⨯+= ⎪⎝⎭ ∴当△ACP 的面积最大时,P 的坐标为(35,22-). 【点睛】 本题是二次函数压轴题,综合考查了二次函数的图象与性质、待定系数法、二次函数极值等知识点,根据题意表示出△PAC 的面积是解答本题的关键.10.在平面直角坐标系中,二次函数y =ax 2+bx +2的图象与x 轴交于A (﹣3,0),B (1,0)两点,与y 轴交于点C .(1)求这个二次函数的关系解析式;(2)点P 是直线AC 上方的抛物线上一动点,是否存在点P ,使△ACP 的面积最大?若存在,求出点P 的坐标;若不存在,说明理由;(3)在平面直角坐标系中,是否存在点Q ,使△BCQ 是以BC 为腰的等腰直角三角形?若存在,直接写出点Q 的坐标;若不存在,说明理由;【答案】(1)224233y x x =--+;(2)存在,点P 35,22⎛⎫- ⎪⎝⎭,使△PAC 的面积最大;(3)存在点Q ,使△BCQ 是以BC 为腰的等腰直角三角形.Q 点坐标为:Q 1(2,3),Q 2(3,1),Q 3(﹣1,﹣1),Q 4(﹣2,1).【解析】【分析】(1)直接把点A(﹣3,0),B(1,0)代入二次函数y=ax2+bx+2求出a、b的值即可得出抛物线的解析式;(2)设点P坐标为(m,n),则n=﹣23m2﹣43m+2,连接PO,作PM⊥x轴于M,PN⊥y轴于N.根据三角形的面积公式得出△PAC的表达式,再根据二次函数求最大值的方法得出其顶点坐标即可;(3)以BC为边,在线段BC两侧分别作正方形,正方形的其他四个顶点均可以使得“△BCQ是以BC为腰的等腰直角三角形”,因此有四个点符合题意要求,再过Q1点作Q1D⊥y轴于点D,过点Q2作Q2E⊥x轴于点E,根据全等三角形的判定定理得出△Q1CD≌△CBO,△CBO≌△BQ2E,故可得出各点坐标.【详解】(1)∵抛物线y=ax2+bx+2过点A(﹣3,0),B(1,0),∴0932 02a ba b=-+⎧⎨=++⎩2343ab⎧=-⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩解得∴二次函数的关系解析式为y=﹣23x2﹣43x+2;(2)存在.∵如图1所示,设点P坐标为(m,n),则n=﹣23m2﹣43m+2.连接PO,作PM⊥x轴于M,PN⊥y轴于N.则PM=﹣23m2﹣43m+2.,PN=﹣m,AO=3.∵当x=0时,y=﹣23×0﹣43×0+2=2,∴OC=2,∴S△PAC=S△PAO+S△PCO﹣S△ACO=12AO•PM+12CO•PN﹣12AO•CO=12×3×(﹣23m2﹣43m+2)+12×2×(﹣m)﹣12×3×2=﹣m2﹣3m∵a=﹣1<0∴函数S△PAC=﹣m2﹣3m有最大值∴当m =﹣2b a =﹣32时,S △PAC 有最大值. ∴n =﹣23m 2﹣43m+2=﹣23×(﹣32)2﹣43×(﹣32)+2=52, ∴存在点P (﹣32,52),使△PAC 的面积最大.(3)如图2所示,以BC 为边在两侧作正方形BCQ 1Q 2、正方形BCQ 4Q 3,则点Q 1,Q 2,Q 3,Q 4为符合题意要求的点.过Q 1点作Q 1D ⊥y 轴于点D ,过点Q 2作Q 2E ⊥x 轴于点E , ∵∠1+∠2=90°,∠2+∠3=90°,∠3+∠4=90°,∴∠1=∠3,∠2=∠4,在△Q 1CD 与△CBO 中,∵11324Q C BC ∠=∠⎧⎪=⎨⎪∠=∠⎩,∴△Q 1CD ≌△CBO ,∴Q 1D =OC =2,CD =OB =1,∴OD =OC+CD =3,∴Q 1(2,3);同理可得Q 4(﹣2,1);同理可证△CBO ≌△BQ 2E ,∴BE =OC =2,Q 2E =OB =1,∴OE =OB+BE =1+2=3,∴Q 2(3,1),同理,Q 3(﹣1,﹣1),∴存在点Q ,使△BCQ 是以BC 为腰的等腰直角三角形.Q 点坐标为:Q 1(2,3),Q 2(3,1),Q 3(﹣1,﹣1),Q 4(﹣2,1).【点睛】本题考查的是二次函数综合题,涉及到用待定系数法求二次函数解析式,二次函数极值、全等三角形的判定与性质,正方形及等腰直角三角形的性质等知识,涉及面较广,难度较大.。
数学九年级上册 二次函数达标检测(Word版 含解析)

数学九年级上册 二次函数达标检测(Word 版 含解析)一、初三数学 二次函数易错题压轴题(难)1.已知函数222222(0)114(0)22x ax a x y x ax a x ⎧-+-<⎪=⎨---+≥⎪⎩(a 为常数). (1)若点()1,2在此函数图象上,求a 的值. (2)当1a =-时,①求此函数图象与x 轴的交点的横坐标.②若此函数图象与直线y m =有三个交点,求m 的取值范围.(3)已知矩形ABCD 的四个顶点分别为点()2,0A -,点()3,0B ,点()3,2C ,点()2,2D -,若此函数图象与矩形ABCD 无交点,直接写出a 的取值范围.【答案】(1)1a =或3a =-;(2)①1x =--1x =+;②724m ≤<或21m -<<-;(3)3a <--或1a ≤<-或a >【解析】 【分析】(1)本题根据点(1,2)横坐标大于零,故将点代入对应解析式即可求得a 的取值. (2)①本题将1a =-代入解析式,分别令两个函数解析式y 值为零即可求得函数与x 轴交点横坐标;②本题可求得分段函数具体解析式,继而求得顶点坐标,最后平移直线y m =观察其与图像交点,即可得到答案.(3)本题可根据对称轴所在的位置分三种情况讨论,第一种为当2a <-,将2222y x ax a =-+-函数值与2比大小,将2211422y x ax a =---+与0比大小;第二种为当20a -≤<,2222y x ax a =-+-函数值与0比大小,且该函数与y 轴的交点和0比大小,2211422y x ax a =---+函数值与2比大小,且该函数与y 轴交点与2比大小;第三种为2222y x ax a =-+-与y 轴交点与2比大小,2211422y x ax a =---+与y 轴交点与0比大小. 【详解】(1)将()1,2代入2211422y x ax a =---+中,得2112422a a =---+,解得1a =或3a =-.(2)当1a =-时,函数为2221,(0)17(0)22x x x y x x x ⎧+-<⎪=⎨-++≥⎪⎩,①令2210x x +-=,解得1x =--1x =-令217022x x -++=,解得1x =+或1x =-综上,1x =--1x =+.②对于函数()2210y x x x =+-<,其图象开口向上,顶点为()1,2--; 对于函数217(0)22y x x x =-++≥,其图象开口向下,顶点为()1,4,与y 轴交于点70,2⎛⎫⎪⎝⎭. 综上,若此函数图象与直线y m =有三个交点,则需满足724m ≤<或21m -<<-. (3)2222y x ax a =-+-对称轴为x a =;2211422y x ax a =---+对称轴为x a =-. ①当2a <-时,若使得2222y x ax a =-+-图像与矩形ABCD 无交点,需满足当2x =-时,2222y x ax a =-+-24+422a a =->+,解不等式得0a >或4a ,在此基础上若使2211422y x ax a =---+图像与矩形ABCD 无交点,需满足当3x =时,2221111493422220y x ax a a a =---+=⨯--+<-,解得3a >或3a <--,综上可得:3a <--.②当20a -≤<时,若使得2222y x ax a =-+-图像与矩形ABCD 无交点,需满足2x =-时,2222y x ax a =-+-24+420a a =+-<;当0x =时,22222=20y x ax a a =-+--≤;得2a ≤<,在此基础上若使2211422y x ax a =---+图像与矩形ABCD 无交点,需满足0x =时,2221114=42222y x ax a a ---+->=;3x =时,2221111493422222y x ax a a a =---+=⨯--+>-;求得21a -<<-;综上:1a ≤<-.③当0a ≥时,若使函数图像与矩形ABCD 无交点,需满足0x =时,22222=22y x ax a a =-+--≥且2221114+40222y x ax a a =---+=-<;求解上述不等式并可得公共解集为:a >综上:若使得函数与矩形ABCD 无交点,则322a <--或21a -≤<-或22a >. 【点睛】本题考查二次函数综合,求解函数解析式常用待定系数法,函数含参数讨论时,往往需要分类讨论,分类讨论时需要先选取特殊情况以用来总结规律,继而将规律一般化求解题目.2.如图,抛物线2y ax 2x c =++经过,,A B C 三点,已知()()1,0,0,3.A C -()1求此抛物线的关系式;()2设点P 是线段BC 上方的抛物线上一动点,过点P 作y 轴的平行线,交线段BC 于点,D 当BCP 的面积最大时,求点D 的坐标;()3点M 是抛物线上的一动点,当()2中BCP 的面积最大时,请直接写出使45PDM ∠=︒的点M 的坐标【答案】(1)2y x 2x 3=-++;(2)点33,22D ⎛⎫ ⎪⎝⎭;(3)点M 的坐标为()0,3或113113++⎝⎭【解析】 【分析】(1)由2y ax 2x c =++经过点()(),1,00,3A C -,利用待定系数法即可求得此抛物线的解析式.(2)首先设点()2,23,P t t t -++令2230x x -++=,求得()3,0B ,然后设直线BC 的关系式为y kx b =+,由待定系数法求得BC 的解析式为3y x =-+,可得()()22,3,2333D t t PD t t t t t -+=-++--+=-+,BCP 的面积为()21333,22S PD t t =⨯=-+利用二次函数的性质即可求解; (3)根据PD y 轴,45PDM ∠=︒,分别设DM y x b =+,DM y x b =-+,根据点33D(22,)坐标即可求出b ,再与抛物线联系即可得出点M 的坐标.()1将()(),1,00,3A C -分别代入22,y ax x c =++可解得1,3,a c =-=即抛物线的关系式为2y x 2x 3=-++.()2设点()2,23,P t t t -++令2230,x x -++=解得121,3,x x =-= 则点()3,0B .设直线BC 的关系式为(y kx b k =+为常数且0k ≠), 将点,B C 的坐标代入,可求得直线BC 的关系式为3y x =-+.∴点()()22,3,2333D t t PD t t t t t -+=-++--+=-+设BCP 的面积为,S 则()21333,22S PD t t =⨯=-+ ∴当32t =时,S 有最大值,此时点33,22D ⎛⎫ ⎪⎝⎭.()3∵PD y 轴,45PDM ∠=︒第一种情况:令DM y x b =+,33D(22,) 解得:b=0∴223y x y x x =⎧⎨=-++⎩解得:113x 2=∴11M 22+(, 第二种情况:令DM y x b =-+,33D(22,) 解得:b=3∴2323y x y x x =-+⎧⎨=-++⎩解得:x=0或x=3(舍去) ∴M 03(,)满足条件的点M 的坐标为()0,3或1122⎛⎫+ ⎪ ⎪⎝⎭此题主要考查待定系数法求函数解析式和二次函数的性质,熟练掌握二次函数的性质是解题关键.3.已知点P(2,﹣3)在抛物线L :y =ax 2﹣2ax+a+k (a ,k 均为常数,且a≠0)上,L 交y 轴于点C ,连接CP .(1)用a 表示k ,并求L 的对称轴及L 与y 轴的交点坐标; (2)当L 经过(3,3)时,求此时L 的表达式及其顶点坐标;(3)横、纵坐标都是整数的点叫做整点.如图,当a <0时,若L 在点C ,P 之间的部分与线段CP 所围成的区域内(不含边界)恰有4个整点,求a 的取值范围;(4)点M(x 1,y 1),N(x 2,y 2)是L 上的两点,若t≤x 1≤t+1,当x 2≥3时,均有y 1≥y 2,直接写出t 的取值范围.【答案】(1)k=-3-a ;对称轴x =1;y 轴交点(0,-3);(2)2y=2x -4x-3,顶点坐标(1,-5);(3)-5≤a <-4;(4)-1≤t ≤2. 【解析】 【分析】(1)将点P(2,-3)代入抛物线上,求得k 用a 表示的关系式;抛物线L 的对称轴为直线2ax==12a--,并求得抛物线与y 轴交点; (2)将点(3,3)代入抛物线的解析式,且k=-3-a ,解得a=2,k=-5,即可求得抛物线解析式与顶点坐标;(3)抛物线L 顶点坐标(1,-a-3),点C ,P 之间的部分与线段CP 所围成的区域内(不含边界)恰有4个整点,这四个整点都在x=1这条直线上,且y 的取值分别为-2、-1、0、1,可得1<-a-3≤2,即可求得a 的取值范围;(4)分类讨论取a >0与a <0的情况进行讨论,找出1x 的取值范围,即可求出t 的取值范围. 【详解】解:(1)∵将点P(2,-3)代入抛物线L :2y=ax -2ax+a+k ,∴-3=4a 4a a+k=a+k -+ ∴k=-3-a ;抛物线L 的对称轴为直线-2ax=-=12a,即x =1; 将x=0代入抛物线可得:y=a+k=a+(-3-a)=-3,故与y 轴交点坐标为(0,-3);(2)∵L 经过点(3,3),将该点代入解析式中, ∴9a-6a+a+k=3,且由(1)可得k=-3-a , ∴4a+k=3a-3=3,解得a=2,k=-5,∴L 的表达式为2y=2x -4x-3;将其表示为顶点式:2y=2(x-1)-5, ∴顶点坐标为(1,-5);(3)解析式L 的顶点坐标(1,-a-3),∵在点C ,P 之间的部分与线段CP 所围成的区域内(不含边界)恰有4个整点,这四个整点都在x=1这条直线上,且y 的取值分别为-2、-1、0、1, ∴1<-a-3≤2, ∴-5≤a <-4;(4)①当a <0时,∵2x 3≥,为保证12y y ≥,且抛物线L 的对称轴为x=1, ∴就要保证1x 的取值范围要在[-1,3]上, 即t ≥-1且t+1≤3,解得-1≤t ≤2;②当a >0时,抛物线开口向上,t ≥3或t+1≤-1,解得:t ≥3或t ≤-2,但会有不符合题意的点存在,故舍去, 综上所述:-1≤t ≤2. 【点睛】本题考查二次函数的图象及性质;熟练掌握二次函数的图象及性质,数形结合解题是关键.4.如图1,抛物线21:C y x b =+交y 轴于()0,1A .(1)直接写出抛物线1C 的解析式______________.(2)如图1,x 轴上两动点,M N 满足:m n X X n -==.若,B C (B 在C 左侧)为线段MN 上的两个动点,且满足:B 点和C 点关于直线:1l x =对称.过B 作BB x '⊥轴交1C 于B ',过C 作CC x '⊥轴交1C 于C ',连接B C ''.求B C ''的最大值(用含n 的代数式表示).(3)如图2,将抛物线1C 向下平移78个单位长度得到抛物线2C .2C 对称轴左侧的抛物线上有一点M ,其横坐标为m .以OM 为直径作K ,记⊙K 的最高点为Q .若Q 在直线2y x =-上,求m 的值.【答案】(1)21y x =+;(2)1|n -;(3)14m =-或12m =- 【解析】 【分析】(1)将()0,1A 带入抛物线1C 解析式,求得b 的值,即可得到抛物线1C 的解析式; (2)设(),0B q ,则()2,0C q -,求()2B C ''并进行化简,由1n q -≤<且12,qn <-得21n q -<,则当()2maxB C''⎡⎤⎢⎥⎣⎦时,取min 2q q n ==-,带入()2B C '',即可求得()maxB C '';(3)依题意将抛物线1C 向下平移78个单位长度得到抛物线2C ,求得2C 解析式,根据解析式特点设21,8M m m ⎛⎫+ ⎪⎝⎭,得到222218OM m m ⎛⎫=++ ⎪⎝⎭,由圆的特性易求得,⊙K 的最高点点Q 坐标为:2111,2228m OM m ⎛⎫⎛⎫++ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭,设Q y k =,则2111228k OM m ⎛⎫=++ ⎪⎝⎭,化简得到22211084k m k m ⎛⎫++-= ⎪⎝⎭,由Q 点在2y x =-上,得2Q k x m =-=-,继而得到231048m m -+=,解得14m =-或12m =-. 【详解】解:(1)将()0,1A 带入抛物线21:C y x b =+,得b=1,则21:1C y x =+,(2)设(),0B q ,则()2,0C q -,∴()22222(2)(2)B C q q q q ''⎡⎤=--+--⎣⎦2204020q q =-+()2201q =-,∵1n q -≤<且12,q n <-21n q -<∴,∴()2maxB C''⎡⎤⎢⎥⎣⎦时,min 2q q n ==-,即()22220(21)20(1)B C n n ''=--=-,∴()max1|B C n ''=-,(3)根据题意,将抛物线1C 向下平移78个单位长度得到抛物线2C , ∴221:8C y x =+, ∴21,8M m m ⎛⎫+⎪⎝⎭, ∴222218OM m m ⎛⎫=++ ⎪⎝⎭,∴由圆的特性易求得,⊙K 的最高点点Q 坐标为:2111,2228m OM m ⎛⎫⎛⎫++ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭, 设Q y k =,则2111228k OM m ⎛⎫=++ ⎪⎝⎭, ∴222111428OM k m ⎡⎤⎛⎫=-+ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦, 化简上式得:22211084k m k m ⎛⎫++-= ⎪⎝⎭, ∵Q 点在2y x =-上,则2Q k x m =-=-, ∴k m =-为上述方程的一个解, ∴分析可知1()04k m k m ⎛⎫+-= ⎪⎝⎭, 21148m m m -=+∴,∴231048m m -+=,解得:11 4m=-,21 2m=-(经检验11 4m=-,21 2m=-是方程2310 48m m-+=的解),故14m=-或12m=-.【点睛】本题主要考查二次函数的图像及性质、图像平移的性质、及二次函数与一元二次方程的综合应用、最值求法等知识.解题关键是熟练掌握二次函数的性质,充分利用数形结合的思想.5.如图,若抛物线y=x2+bx+c与x轴相交于A,B两点,与y轴相交于点C,直线y=x﹣3经过点B,C.(1)求抛物线的解析式;(2)点P是直线BC下方抛物线上一动点,过点P作PH⊥x轴于点H,交BC于点M,连接PC.①线段PM是否有最大值?如果有,求出最大值;如果没有,请说明理由;②在点P运动的过程中,是否存在点M,恰好使△PCM是以PM为腰的等腰三角形?如果存在,请直接写出点P的坐标;如果不存在,请说明理由.【答案】(1)y=x2﹣2x﹣3;(2)①有,94;②存在,(2,﹣3)或(32,2﹣2)【解析】【分析】(1)由直线表达式求出点B、C的坐标,将点B、C的坐标代入抛物线表达式,即可求解;(2)①根据PM=(x﹣3)﹣(x2﹣2x﹣3)=﹣(x﹣32)2+94即可求解;②分PM=PC、PM=MC两种情况,分别求解即可.【详解】解:(1)对于y=x﹣3,令x=0,y=﹣3,y=0,x=3,故点B、C的坐标分别为(3,0)、(0,﹣3),将点B 、C 的坐标代入抛物线表达式得:9303b c c ++=⎧⎨=-⎩,解得:32c b =-⎧⎨=-⎩,故抛物线的表达式为:y =x 2﹣2x ﹣3;(2)设:点M (x ,x ﹣3),则点P (x ,x 2﹣2x ﹣3), ①有,理由:PM =(x ﹣3)﹣(x 2﹣2x ﹣3)=﹣(x ﹣32)2+94, ∵﹣1<0,故PM 有最大值,当x =32时,PM 最大值为:94; ②存在,理由:PM 2=(x ﹣3﹣x 2+2x+3)2=(﹣x 2+3x )2; PC 2=x 2+(x 2﹣2x ﹣3+3)2; MC 2=(x ﹣3+3)2+x 2;(Ⅰ)当PM =PC 时,则(﹣x 2+3x )2=x 2+(x 2﹣2x ﹣3+3)2, 解得:x =0或2(舍去0), 故x =2,故点P (2,﹣3);(Ⅱ)当PM =MC 时,则(﹣x 2+3x )2=(x ﹣3+3)2+x 2,解得:x =0或(舍去0和),故x =3,则x 2﹣2x ﹣3=2﹣,故点P (3,2﹣).综上,点P 的坐标为:(2,﹣3)或(3,2﹣). 【点睛】本题考查的是二次函数综合运用,涉及到一次函数的性质、等腰三角形的性质等,其中(2)②,要注意分类求解,避免遗漏.6.如图,已知抛物2(0)y ax bx c a =++≠经过点,A B ,与y 轴负半轴交于点C ,且OC OB =,其中B 点坐标为(3,0),对称轴l 为直线12x =. (1)求抛物线的解析式;(2) 在x 轴上方有一点P , 连接PA 后满足PAB CAB ∠=∠, 记PBC ∆的面积为S , 求当10.5S =时点P 的坐标(3)在(2)的条件下,当点P 恰好落在抛物线上时,将直线BC 上下平移,平移后的10.5S =时点P 的坐标;直线y x t =+与抛物线交于,C B ''两点(C '在B '的左侧),若以点,,C B P ''为顶点的三角形是直角三角形,求出t 的值.【答案】(1)211322y x x =--(2)(2,6)(3)19或32 【解析】 【分析】(1)确定点A 的坐标,再进行待定系数法即可得出结论;(2)确定直线AP 的解析式,用m 表示点P 的坐标,由面积关系求S 和m 的函数关系式即可求解;(3)先确定点P 的坐标,当'''90B PC ∠=,利用根与系数的关系确定'''B C 的中点E 的坐标,利用''2B C PE =建立方程求解,当''''90PC B ∠=时,确定点G 的坐标,进而求出直线''C G 的解析式,得出点''C 的坐标即可得出结论. 【详解】(1)∵OC OB =,且B 点坐标为(3,0), ∴C 点坐标为(0,3)-.设抛物线解析式为21()2y a x k =-+.将B 、C 两点坐标代入得2504134a k a k ⎧=+⎪⎪⎨⎪-=+⎪⎩,解得12258a k ⎧=⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩.∴抛物线解析式为22112511()-322822y x x x =-=--. (2)如图1,设AP 与y 轴交于点'C .∵PAB CAB ∠=∠,OA OA =,90AOC AOC ∠'=∠=︒, ∴AOC ∆≌AOC ∆', ∴3OC OC ='=, ∴(0,3)C '. ∵对称轴l 为直线12x =,∴(2,0)A-, ∴直线AP 解析式为332y x =+, ∵(3,0)B ,(0,-3)C , ∴直线BC 解析式为-3y x =, ∴313(3)622PF x x x =+--=+, ∴13924PBC S OB PF x ∆=⨯⨯=+, ∵10.5S =,∴3910.54x +=, ∴2x =.此时P 点的坐标为(2,6).(3)如图2,由211-322332y x x y x ⎧=-⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩得6,12P (),当90C PB ∠=''︒时,取''B C 的中点E ,连接PE . 则2B C PE ''=,即224B C PE =''. 设1122(,),(,)B x y C x y ''.由211-322y x x y x t⎧=-⎪⎨⎪=+⎩得23(26)0x x t --+=, ∴12123,(26)x x x x t +==-+, ∴点33(,)22E t +,222221212121212()()2()2()41666B C x x y y x x x x x x t⎡⎤=-+-=-+-=+⎣=⎦'',222233261(6)(1221222PE t t t=-+-=-+),∴226116664(21)2t t t+=-+,解得:19t=或6(舍去),当90PC B''''∠=︒时,延长C P''交BC于H,交x轴于G.则90,45BHG PGO∠=︒∠=︒,过点P作PG x⊥轴于点Q,则12GQ PQ==,∴(18,0)G,∴直线C G''的解析式为18y x=-+,由211-322-18y x xy x⎧=-⎪⎨⎪=+⎩得725xy=-⎧⎨=⎩或612xy=⎧⎨=⎩(舍去),∴(7,25)C'-',将(7,25)C'-'代入y x t=+中得32t=.综上所述,t的值为19或32.【点睛】本题主要考查了待定系数法、全等三角形的判定和性质、三角形面积的计算方法、根与系数的关系、直角三角形的性质,属于二次函数综合题.7.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=﹣12x2+bx+c与x轴交于B,C两点,与y轴交于点A,直线y=﹣12x+2经过A,C两点,抛物线的对称轴与x轴交于点D,直线MN与对称轴交于点G,与抛物线交于M,N两点(点N在对称轴右侧),且MN∥x轴,MN=7.(1)求此抛物线的解析式.(2)求点N的坐标.(3)过点A的直线与抛物线交于点F,当tan∠FAC=12时,求点F的坐标.(4)过点D作直线AC的垂线,交AC于点H,交y轴于点K,连接CN,△AHK沿射线AC 以每秒1个单位长度的速度移动,移动过程中△AHK与四边形DGNC产生重叠,设重叠面积为S,移动时间为t(0≤t5S与t的函数关系式.【答案】(1)y=﹣12x2+32x+2;(2)点N的坐标为(5,-3);(3)点F的坐标为:(3,2)或(173,﹣509);(4)2535,0453593535,(4359355)4t tS tt⎧⎛⎫≤≤⎪ ⎪⎪⎪⎝⎭=-<≤+<≤.【解析】【分析】(1)点A、C的坐标分别为(0,2)、(4,0),将点A、C坐标代入抛物线表达式即可求解;(2)抛物线的对称轴为:x=32,点N的横坐标为:37522+=,即可求解;(3)分点F在直线AC下方、点F在直线AC的上方两种情况,分别求解即可;(4)分0≤t3535<t3535<t5【详解】解:(1)直线y=﹣12x+2经过A,C两点,则点A、C的坐标分别为(0,2)、(4,0),则c=2,抛物线表达式为:y=﹣12x2+bx+2,将点C坐标代入上式并解得:b=3 2,故抛物线的表达式为:y=﹣12x2+32x+2…①;(2)抛物线的对称轴为:x=32,点N的横坐标为:37522+=,故点N的坐标为(5,-3);(3)∵tan∠ACO=2142AOCO===tan∠FAC=12,即∠ACO=∠FAC,①当点F在直线AC下方时,设直线AF交x轴于点R,∵∠ACO=∠FAC,则AR=CR,设点R(r,0),则r2+4=(r﹣4)2,解得:r=32,即点R的坐标为:(32,0),将点R、A的坐标代入一次函数表达式:y=mx+n得:232nm n=⎧⎪⎨+=⎪⎩,解得:432mn⎧=-⎪⎨⎪=⎩,故直线AR的表达式为:y=﹣43x+2…②,联立①②并解得:x=173,故点F(173,﹣509);②当点F在直线AC的上方时,∵∠ACO=∠F′AC,∴AF′∥x轴,则点F ′(3,2);综上,点F 的坐标为:(3,2)或(173,﹣509); (4)如图2,设∠ACO =α,则tanα=12AO CO =,则sinα=5,cosα=5;①当0≤t ≤35时(左侧图), 设△AHK 移动到△A ′H ′K ′的位置时,直线H ′K ′分别交x 轴于点T 、交抛物线对称轴于点S ,则∠DST =∠ACO =α,过点T 作TL ⊥KH , 则LT =HH ′=t ,∠LTD =∠ACO =α,则DT ='52co 5c s os L HH T t αα===,DS =tan DT α, S =S △DST =12⨯DT ×DS =254t ; 35<t 35时(右侧图),同理可得:S =''DGS T S 梯形=12⨯DG ×(GS ′+DT ′)=12⨯3+(52t +52t ﹣32)=35924-; 35<t 53594+; 综上,S =2535,023593535,(245435935(5)1044t t t t t t ⎧⎛≤≤⎪ ⎪⎝⎭⎪⎪⎨-<≤⎪⎪⎪+<≤⎪⎩.【点睛】本题考查的是二次函数综合运用,涉及到一次函数、图形平移、图形的面积计算等,其中(3)、(4),要注意分类求解,避免遗漏.8.在平面直角坐标系中,抛物线y=x2+(k﹣1)x﹣k与直线y=kx+1交于A,B两点,点A 在点B的左侧.(1)如图1,当k=1时,直接写出A,B两点的坐标;(2)在(1)的条件下,点P为抛物线上的一个动点,且在直线AB下方,试求出△ABP面积的最大值及此时点P的坐标;(3)如图2,抛物线y=x2+(k﹣1)x﹣k(k>0)与x轴交于点C、D两点(点C在点D的左侧),在直线y=kx+1上是否存在唯一一点Q,使得∠OQC=90°?若存在,请求出此时k 的值;若不存在,请说明理由.【答案】(1)A(-1,0) ,B(2,3)(2)△ABP最大面积s=1927322288⨯=; P(12,﹣34)(3)存在;25【解析】【分析】(1)当k=1时,抛物线解析式为y=x2﹣1,直线解析式为y=x+1,然后解方程组211y xy x⎧=⎨=+⎩﹣即可;(2)设P(x,x2﹣1).过点P作PF∥y轴,交直线AB于点F,则F(x,x+1),所以利用S△ABP=S△PFA+S△PFB,,用含x的代数式表示为S△ABP=﹣x2+x+2,配方或用公式确定顶点坐标即可.(3)设直线AB:y=kx+1与x轴、y轴分别交于点E、F,用k分别表示点E的坐标,点F的坐标,以及点C的坐标,然后在Rt△EOF中,由勾股定理表示出EF的长,假设存在唯一一点Q,使得∠OQC=90°,则以OC为直径的圆与直线AB相切于点Q,设点N为OC中点,连接NQ,根据条件证明△EQN∽△EOF,然后根据性质对应边成比例,可得关于k的方程,解方程即可.【详解】解:(1)当k=1时,抛物线解析式为y=x2﹣1,直线解析式为y=x+1.联立两个解析式,得:x2﹣1=x+1,解得:x=﹣1或x=2,当x=﹣1时,y=x+1=0;当x=2时,y=x+1=3,∴A(﹣1,0),B(2,3).(2)设P(x,x2﹣1).如答图2所示,过点P作PF∥y轴,交直线AB于点F,则F(x,x+1).∴PF=y F﹣y P=(x+1)﹣(x2﹣1)=﹣x2+x+2.S△ABP=S△PFA+S△PFB=PF(xF﹣xA)+PF(xB﹣xF)=PF(xB﹣xA)=PF∴S△ABP=(﹣x2+x+2)=﹣(x﹣12)2+278当x=12时,yP=x2﹣1=﹣34.∴△ABP面积最大值为,此时点P坐标为(12,﹣34).(3)设直线AB:y=kx+1与x轴、y轴分别交于点E、F,则E(﹣1k,0),F(0,1),OE=1k,OF=1.在Rt△EOF中,由勾股定理得:EF=22 111=k k+⎛⎫+⎪⎝⎭.令y=x2+(k﹣1)x﹣k=0,即(x+k)(x﹣1)=0,解得:x=﹣k或x=1.∴C(﹣k,0),OC=k.假设存在唯一一点Q,使得∠OQC=90°,如答图3所示,则以OC为直径的圆与直线AB相切于点Q,根据圆周角定理,此时∠OQC=90°.设点N 为OC 中点,连接NQ ,则NQ ⊥EF ,NQ=CN=ON=2k . ∴EN=OE ﹣ON=1k ﹣2k . ∵∠NEQ=∠FEO ,∠EQN=∠EOF=90°, ∴△EQN ∽△EOF ,∴NQ EN OF EF=,即:1221kk k k-=,解得:, ∵k >0, ∴. ∴存在唯一一点Q ,使得∠OQC=90°,此时. 考点:1.二次函数的性质及其应用;2.圆的性质;3.相似三角形的判定与性质.9.定义:在平面直角坐标系中,O 为坐标原点,设点P 的坐标为(x ,y ),当x <0时,点P 的变换点P′的坐标为(﹣x ,y );当x≥0时,点P 的变换点P′的坐标为(﹣y ,x ). (1)若点A (2,1)的变换点A′在反比例函数y=kx的图象上,则k= ; (2)若点B (2,4)和它的变换点B'在直线y=ax+b 上,则这条直线对应的函数关系式为 ,∠BOB′的大小是 度.(3)点P 在抛物线y=x 2﹣2x ﹣3的图象上,以线段PP′为对角线作正方形PMP'N ,设点P 的横坐标为m ,当正方形PMP′N 的对角线垂直于x 轴时,求m 的取值范围.(4)抛物线y=(x ﹣2)2+n 与x 轴交于点C ,D (点C 在点D 的左侧),顶点为E ,点P 在该抛物线上.若点P 的变换点P′在抛物线的对称轴上,且四边形ECP′D 是菱形,求n 的值.【答案】(1) -2;(2) y=13x+103,90;(3) m <0,或;(4) n=﹣8,n=﹣2,n=﹣3. 【解析】 【分析】(1)先求出A 的变换点A ′,然后把A ′代入反比例函数即可得到结论; (2)确定点B ′的坐标,把问题转化为方程组解决;(3)分三种情形讨论:①当m <0时;②当m ≥0,PP '⊥x 轴时;③当m ≥0,MN ⊥x 轴时.(4)利用菱形的性质,得到点E 与点P '关于x 轴对称,从而得到点P '的坐标为(2,﹣n ).分两种情况讨论:①当点P 在y 轴左侧时,点P 的坐标为(﹣2,﹣n ),代入抛物线解析式,求解即可;②当点P 在y 轴右侧时,点P 的坐标为(﹣n ,﹣2).代入抛物线解析式,求解即可. 【详解】(1)∵A (2,1)的变换点为A ′(-1,2),把A ′(-1,2)代入y =kx中,得到k =-2. 故答案为:-2.(2)点B (2,4)的变换点B ′(﹣4,2),把(2,4),(﹣4,2)代入y =ax +b 中.得到:2442a b a b +=⎧⎨-+=⎩,解得:13103a b ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,∴11033y x =+.∵OB 2=2224+=20,OB ′2=2224+=20,BB ′2=22(42)(24)--+-=40,∴OB 2+OB ′2=BB ′2,∴∠BOB ′=90°. 故答案为:y =13x +103,90. (3)①当m <0时,点P 与点P '关于y 轴对称,此时MN 垂直于x 轴,所以m <0. ②当m ≥0,PP '⊥x 轴时,则点P '的坐标为(m ,m ),点P 的坐标为(m ,﹣m ). 将点P (m ,﹣m )代入y =x 2﹣2x ﹣3,得:﹣m =m 2﹣2m ﹣3.解得:12m m ==(不合题意,舍去).所以m =③当m ≥0,MN ⊥x 轴时,则PP '∥x 轴,点P 的坐标为(m ,m ). 将点P (m ,m )代入y =x 2﹣2x ﹣3,得:m =m 2﹣2m ﹣3.解得:123322m m ==(不合题意,舍去).所以32m +=. 综上所述:m 的取值范围是m <0,m=12+或m=32. (4)∵四边形ECP 'D 是菱形,∴点E 与点P '关于x 轴对称. ∵点E 的坐标为(2,n ),∴点P '的坐标为(2,﹣n ). ①当点P 在y 轴左侧时,点P 的坐标为(﹣2,﹣n ). 代入y =(x ﹣2)2+n ,得:﹣n =(﹣2﹣2)2+n ,解得:n =﹣8. ②当点P 在y 轴右侧时,点P 的坐标为(﹣n ,﹣2).代入y =(x ﹣2)2+n ,得:﹣2=(﹣n ﹣2)2+n .解得:n 1=﹣2,n 2=﹣3. 综上所述:n 的值是n =﹣8,n =﹣2,n =﹣3. 【点睛】本题是二次函数综合题、一次函数的应用、待定系数法、变换点的定义等知识,解题的关键是理解题意,学会用分类讨论的射线思考问题,学会用方程的思想思考问题,属于中考压轴题.10.如图,已知二次函数22(0)y ax ax c a的图象与x轴负半轴交于点A(-1,0),与y轴正半轴交与点B,顶点为P,且OB=3OA,一次函数y=kx+b的图象经过A、B.(1) 求一次函数解析式;(2)求顶点P的坐标;(3)平移直线AB使其过点P,如果点M在平移后的直线上,且3tan2OAM∠=,求点M坐标;(4)设抛物线的对称轴交x轴与点E,联结AP交y轴与点D,若点Q、N分别为两线段PE、PD上的动点,联结QD、QN,请直接写出QD+QN的最小值.【答案】(1) 一次函数的解析式为:y=3x+3(2)顶点P的坐标为(1,4)(3) M点的坐标为:15,2(,39⎛⎫-⎪⎝⎭或23-)(445【解析】【分析】(1)根据抛物线的解析式即可得出B(0,3),根据OB=3OA,可求出OA的长,也就得出了A点的坐标,然后将A、B的坐标代入直线AB的解析式中,即可得出所求;(2)将(1)得出的A点坐标代入抛物线的解析式中,可求出a的值,也就确定了抛物线的解析式进而可求出P点的坐标;(3)易求出平移后的直线的解析式,可根据此解析式设出M点坐标(设横坐标,根据直线的解析式表示出纵坐标).然后过M作x轴的垂线设垂足为E,在构建的直角三角形AME中,可用M点的坐标表示出ME和AE的长,然后根据∠OAM的正切值求出M的坐标.(本题要分M在x轴上方和x轴下方两种情况求解.方法一样.)(4)作点D关于直线x=1的对称点D′,过点D′作D′N⊥PD于点N,根据垂线段最短求出QD+QN的最小值.【详解】(1)∵A (-1,0),∴OA=1∵OB=3OA ,∴B (0,3)∴图象过A 、B 两点的一次函数的解析式为:y=3x+3(2)∵二次函数22(0)y ax ax c a =-+<的图象与x 轴负半轴交与点A (-1,0),与y 轴正半轴交与点B (0,3),∴c=3,a=-1∴二次函数的解析式为:223y x x =-++∴抛物线223y x x =-++的顶点P (1,4)(3)设平移后的直线的解析式为:3y x b =+∵直线3y x b =+过P (1,4)∴b=1∴平移后的直线为31y x =+∵M 在直线31y x =+,且3tan 2OAM ∠=设M (x,3x+1)① 当点M 在x 轴上方时,有31312x x +=+,∴13x = ∴11,23M ⎛⎫ ⎪⎝⎭②当点M 在x 轴下方时,有31312x x +-=+,∴59x =- ∴25(,9M - 23-) (4)作点D 关于直线x=1的对称点D’,过点D’作D’N ⊥PD 于点N当-x 2+2x+3=0时,解得,x=-1或x=3,∴A (-1,0),P 点坐标为(1,4),则可得PD 解析式为:y=2x+2,令x=0,可得y=2,∴D (0,2),∵D 与D′关于直线x=1对称,∴D′(2,2).根据ND′⊥PD ,设ND′解析式为y=kx+b ,则k=-12,即y=-12x+b ,将D′(2,2)代入,得2=-12×2+b,解得b=3,可得函数解析式为y=-12x+3,将两函数解析式组成方程组得:13222y xy x⎧=-+⎪⎨⎪=+⎩,解得25145xy⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,故N(214 ,) 55,由两点间的距离公式:d=2221445 22555⎛⎫⎛⎫-+-=⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,∴所求最小值为45【点睛】本题主要考查了一次函数解析式的确定、二次函数解析式的确定、函数图象的平移等知识点.同时考查了应用轴对称和垂线段最短解决线段和的最小值问题.。
九年级上册数学 二次函数单元测试与练习(word解析版)

九年级上册数学 二次函数单元测试与练习(word 解析版)一、初三数学 二次函数易错题压轴题(难)1.如图,抛物线()21y x a x a =-++与x 轴交于,A B 两点(点A 位于点B 的左侧),与y轴的负半轴交于点C .()1求点B 的坐标.()2若ABC 的面积为6.①求这条抛物线相应的函数解析式.②在拋物线上是否存在一点,P 使得POB CBO ∠=∠?若存在,请求出点P 的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1)(1,0);(2)①223y x x =+-;②存在,点P 的坐标为1133313++⎝⎭或53715337-+-⎝⎭. 【解析】 【分析】(1)直接令0y =,即可求出点B 的坐标;(2)①令x=0,求出点C 坐标为(0,a ),再由△ABC 的面积得到12(1−a)•(−a)=6即可求a 的值,即可得到解析式;②当点P 在x 轴上方时,直线OP 的函数表达式为y=3x ,则直线与抛物线的交点为P ;当点P 在x 轴下方时,直线OP 的函数表达式为y=-3x ,则直线与抛物线的交点为P ;分别求出点P 的坐标即可. 【详解】解:()1当0y =时,()210,x a x a -++=解得121,.x x a ==点A 位于点B 的左侧,与y 轴的负半轴交于点,C0,a ∴<∴点B 坐标为()1,0.()2①由()1可得,点A 的坐标为(),0a ,点C 的坐标为()0,,0,a a <1,AB a OC a ∴=-=-ABC 的面积为6,()()116,2a a ∴--⋅= 123,4a a ∴=-=.0,a <3a ∴=-22 3.y x x =+-②点B 的坐标为()1,0,点C 的坐标为()0,3-, ∴设直线BC 的解析式为3,y kx =-则03,k =-3k ∴=.,POB CBO ∠=∠∴当点P 在x 轴上方时,直线//OP 直线,BC ∴直线OP 的函数解析式3,y x =为则23,23,y x y x x =⎧⎨=+-⎩1112x y ⎧=⎪⎪∴⎨⎪=⎪⎩(舍去),2212x y ⎧+=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩∴点的P坐标为1322⎛⎫+ ⎪ ⎪⎝⎭; 当点P 在x 轴下方时,直线'OP 与直线OP 关于x 轴对称, 则直线'OP 的函数解析式为3,y x =-则23,23,y x y x x =-⎧⎨=+-⎩1152x y ⎧-=⎪⎪∴⎨⎪=⎪⎩舍去),2252x y ⎧-=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩∴点P'的坐标为53715337,⎛⎫-+- ⎪ ⎪⎝⎭综上可得,点P 的坐标为1133313,⎛⎫++ ⎪ ⎪⎝⎭或53715337,⎛⎫-+- ⎪ ⎪⎝⎭【点睛】本题考查二次函数的图象及性质,一次函数的性质,熟练掌握二次函数的图象及性质,结合数形结合的思想和分类讨论的思想解题是解本题的关键.2.如图1,抛物线2:C y x =经过变换可得到抛物线()1111:C y a x x b =-,1C 与x 轴的正半轴交于点1A ,且其对称轴分别交抛物线C 、1C 于点1B 、1D ,此时四边形111D OB A 恰为正方形;按上述类似方法,如图2,抛物线()1111:C y a x x b =-经过变换可得到抛物线()2222:C y a x x b =-,2C 与x 轴的正半轴交于点2A ,且对称轴分别交抛物线1C 、2C 于点2B 、2D ,此时四边形222OB A D 也恰为正方形;按上述类似方法,如图3,可得到抛物线()3333:C y a x x b =-与正方形333OB A D ,请探究以下问题: (1)填空:1a = ,1b = ; (2)求出2C 与3C 的解析式;(3)按上述类似方法,可得到抛物线():n n n n C y a x x b =-与正方形n n n OB A D (1n ≥). ①请用含n 的代数式直接表示出n C 的解析式;②当x 取任意不为0的实数时,试比较2018y 与2019y 的函数值的大小关系,并说明理由.【答案】(1)11a =,12b =;(2)22132y x x =-,23126y x x =-;(3)①()2212123n n y x x n -=-≥⨯,②20182019y y >. 【解析】 【分析】(1)求与x 轴交点A 1坐标,根据正方形对角线性质表示出B 1的坐标,代入对应的解析式即可求出对应的b 1的值,写出D 1的坐标,代入y 1的解析式中可求得a 1的值;(2)求与x 轴交点A 2坐标,根据正方形对角线性质表示出B 2的坐标,代入对应的解析式即可求出对应的b 2的值,写出D 2的坐标,代入y 2的解析式中可求得a 2的值,写出抛物线C 2的解析式;再利用相同的方法求抛物线C 3的解析式;(3)①根据图形变换后二次项系数不变得出a n =a 1=1,由B 1坐标(1,1)、B 2坐标(3,3)、B 3坐标(7,7)得B n 坐标(2n -1,2n -1),则b n =2(2n -1)=2n +1-2(n ≥1),写出抛物线C n 解析式.②根据规律得到抛物线C 2015和抛物线C 2016的解析式,用求差法比较出y 2015与y 2016的函数值的大小. 【详解】解:(1)y 1=0时,a 1x (x -b 1)=0, x 1=0,x 2=b 1, ∴A 1(b 1,0),由正方形OB 1A 1D 1得:OA 1=B 1D 1=b 1, ∴B 1(12b ,12b ),D 1(12b ,12b-), ∵B 1在抛物线c 上,则12b =(12b )2, 解得:b 1=0(不符合题意),b 1=2, ∴D 1(1,-1),把D 1(1,-1)代入y 1=a 1x (x -b 1)中得:-1=-a 1, ∴a 1=1, 故答案为1,2;(2)当20y =时,有()220a x x b -=, 解得2x b =或0x =,()22,0A b ∴. 由正方形222OB A D ,得2222B D OA b ==,222,22b b B ⎛⎫∴ ⎪⎝⎭,222,22bb D ⎛⎫- ⎪⎝⎭.2B 在抛物线1C 上,2222222b b b ⎛⎫∴=- ⎪⎝⎭. 解得24b =或20b =(不合舍去),()22,2D ∴-2D 在抛物线2C 上,()22224a ∴-=-.解得212a =.2C ∴的解析式是()2142y x x =-,即22122y x x =-. 同理,当30y =时,有()330a x x b -=, 解得3x b =,或0x =.()33,0A b ∴.由正方形333OB A D ,得3333B D OA b ==,333,22b b B ⎛⎫∴ ⎪⎝⎭,333,22bb D ⎛⎫- ⎪⎝⎭.3B 在抛物线2C 上,2333122222b b b⎛⎫∴=-⋅ ⎪⎝⎭. 解得312b =或30b =(不合舍去),()36,6D ∴-3D 在抛物线3C 上,()366612a ∴-=-.解得316a =. 3C ∴的解析式是()31126y x x =-,即23126y x x =-. (3)解:①n C 的解析式是()2212123n n y x x n -=-≥⨯. ②由①可得2201820161223y x x =-⨯,2201920171223y x x =-⨯. 当0x ≠时,220182019201620171110233y y x >⎛⎫-=-⎪⎝⎭, 20182019y y ∴>.【点睛】本题是二次函数与方程、正方形的综合应用,将函数知识与方程、正方形有机地结合在一起.这类试题一般难度较大.解这类问题关键是善于将函数问题转化为方程问题,善于利用正方形的有关性质、定理和二次函数的知识,并注意挖掘题目中的一些隐含条件.就此题而言:①求出抛物线与x 轴交点坐标⇔把y =0代入计算,把函数问题转化为方程问题;②利用正方形对角线相等且垂直平分表示出对应B 1、B 2、B 3、B n 的坐标;③根据规律之间得到解析式是关键.3.如图,抛物线2y ax 2x c =++经过,,A B C 三点,已知()()1,0,0,3.A C -()1求此抛物线的关系式;()2设点P 是线段BC 上方的抛物线上一动点,过点P 作y 轴的平行线,交线段BC 于点,D 当BCP 的面积最大时,求点D 的坐标;()3点M 是抛物线上的一动点,当()2中BCP 的面积最大时,请直接写出使45PDM ∠=︒的点M 的坐标【答案】(1)2y x 2x 3=-++;(2)点33,22D ⎛⎫ ⎪⎝⎭;(3)点M 的坐标为()0,3或113113,22⎛⎫++ ⎪ ⎪⎝⎭【解析】 【分析】(1)由2y ax 2x c =++经过点()(),1,00,3A C -,利用待定系数法即可求得此抛物线的解析式.(2)首先设点()2,23,P t t t -++令2230x x -++=,求得()3,0B ,然后设直线BC 的关系式为y kx b =+,由待定系数法求得BC 的解析式为3y x =-+,可得()()22,3,2333D t t PD t t t t t -+=-++--+=-+,BCP 的面积为()21333,22S PD t t =⨯=-+利用二次函数的性质即可求解; (3)根据PD y 轴,45PDM ∠=︒,分别设DM y x b =+,DM y x b =-+,根据点33D(22,)坐标即可求出b ,再与抛物线联系即可得出点M 的坐标. 【详解】()1将()(),1,00,3A C -分别代入22,y ax x c =++可解得1,3,a c =-=即抛物线的关系式为2y x 2x 3=-++.()2设点()2,23,P t t t -++令2230,x x -++=解得121,3,x x =-=则点()3,0B .设直线BC 的关系式为(y kx b k =+为常数且0k ≠), 将点,B C 的坐标代入,可求得直线BC 的关系式为3y x =-+.∴点()()22,3,2333D t t PD t t t t t -+=-++--+=-+设BCP 的面积为,S 则()21333,22S PD t t =⨯=-+ ∴当32t =时,S 有最大值,此时点33,22D ⎛⎫ ⎪⎝⎭.()3∵PD y 轴,45PDM ∠=︒第一种情况:令DM y x b =+,33D(22,) 解得:b=0∴223y x y x x =⎧⎨=-++⎩解得:113x 2=∴113113M 22++(,)第二种情况:令DM y x b =-+,33D(22,) 解得:b=3∴2323y x y x x =-+⎧⎨=-++⎩解得:x=0或x=3(舍去) ∴M 03(,)满足条件的点M 的坐标为()0,3或113113,⎛⎫++ ⎪ ⎪⎝⎭【点睛】此题主要考查待定系数法求函数解析式和二次函数的性质,熟练掌握二次函数的性质是解题关键.4.如图,抛物线y=﹣x 2+mx+n 与x 轴交于A 、B 两点,与y 轴交于点C ,抛物线的对称轴交x 轴于点D ,已知A (﹣1,0),C (0,2).(1)求抛物线的表达式;(2)在抛物线的对称轴上是否存在点P,使△PCD是以CD为腰的等腰三角形?如果存在,直接写出P点的坐标;如果不存在,请说明理由;(3)点E时线段BC上的一个动点,过点E作x轴的垂线与抛物线相交于点F,当点E运动到什么位置时,四边形CDBF的面积最大?求出四边形CDBF的最大面积及此时E点的坐标.【答案】(1)抛物线的解析式为:y=﹣x2+x+2(2)存在,P1(,4),P2(,),P3(,﹣)(3)当点E运动到(2,1)时,四边形CDBF的面积最大,S四边形CDBF的面积最大=.【解析】试题分析:(1)将点A、C的坐标分别代入可得二元一次方程组,解方程组即可得出m、n的值;(2)根据二次函数的解析式可得对称轴方程,由勾股定理求出CD的值,以点C为圆心,CD为半径作弧交对称轴于P1;以点D为圆心CD为半径作圆交对称轴于点P2,P3;作CH 垂直于对称轴与点H,由等腰三角形的性质及勾股定理就可以求出结论;(3)由二次函数的解析式可求出B点的坐标,从而可求出BC的解析式,从而可设设E点的坐标,进而可表示出F的坐标,由四边形CDBF的面积=S△BCD+S△CEF+S△BEF可求出S与a的关系式,由二次函数的性质就可以求出结论.试题解析:(1)∵抛物线y=﹣x2+mx+n经过A(﹣1,0),C(0,2).解得:,∴抛物线的解析式为:y=﹣x2+x+2;(2)∵y=﹣x2+x+2,∴y=﹣(x﹣)2+,∴抛物线的对称轴是x=.∴OD=.∵C(0,2),∴OC=2.在Rt△OCD中,由勾股定理,得CD=.∵△CDP是以CD为腰的等腰三角形,∴CP1=CP2=CP3=CD.作CH⊥x轴于H,∴HP1=HD=2,∴DP1=4.∴P1(,4),P2(,),P3(,﹣);(3)当y=0时,0=﹣x2+x+2∴x1=﹣1,x2=4,∴B(4,0).设直线BC的解析式为y=kx+b,由图象,得,解得:,∴直线BC的解析式为:y=﹣x+2.如图2,过点C作CM⊥EF于M,设E(a,﹣a+2),F(a,﹣a2+a+2),∴EF=﹣a2+a+2﹣(﹣a+2)=﹣a2+2a(0≤x≤4).∵S四边形CDBF=S△BCD+S△CEF+S△BEF=BD•OC+EF•CM+EF•BN,=+a(﹣a2+2a)+(4﹣a)(﹣a2+2a),=﹣a2+4a+(0≤x≤4).=﹣(a﹣2)2+∴a=2时,S四边形CDBF的面积最大=,∴E(2,1).考点:1、勾股定理;2、等腰三角形的性质;3、四边形的面积;4、二次函数的最值5.已知点P(2,﹣3)在抛物线L:y=ax2﹣2ax+a+k(a,k均为常数,且a≠0)上,L交y轴于点C,连接CP.(1)用a表示k,并求L的对称轴及L与y轴的交点坐标;(2)当L经过(3,3)时,求此时L的表达式及其顶点坐标;(3)横、纵坐标都是整数的点叫做整点.如图,当a<0时,若L在点C,P之间的部分与线段CP所围成的区域内(不含边界)恰有4个整点,求a的取值范围;(4)点M(x1,y1),N(x2,y2)是L上的两点,若t≤x1≤t+1,当x2≥3时,均有y1≥y2,直接写出t的取值范围.【答案】(1)k=-3-a ;对称轴x =1;y 轴交点(0,-3);(2)2y=2x -4x-3,顶点坐标(1,-5);(3)-5≤a <-4;(4)-1≤t ≤2.【解析】【分析】(1)将点P(2,-3)代入抛物线上,求得k 用a 表示的关系式;抛物线L 的对称轴为直线2a x==12a--,并求得抛物线与y 轴交点; (2)将点(3,3)代入抛物线的解析式,且k=-3-a ,解得a=2,k=-5,即可求得抛物线解析式与顶点坐标;(3)抛物线L 顶点坐标(1,-a-3),点C ,P 之间的部分与线段CP 所围成的区域内(不含边界)恰有4个整点,这四个整点都在x=1这条直线上,且y 的取值分别为-2、-1、0、1,可得1<-a-3≤2,即可求得a 的取值范围;(4)分类讨论取a >0与a <0的情况进行讨论,找出1x 的取值范围,即可求出t 的取值范围.【详解】解:(1)∵将点P(2,-3)代入抛物线L :2y=ax -2ax+a+k ,∴-3=4a 4a a+k=a+k -+∴k=-3-a ;抛物线L 的对称轴为直线-2a x=-=12a,即x =1; 将x=0代入抛物线可得:y=a+k=a+(-3-a)=-3,故与y 轴交点坐标为(0,-3); (2)∵L 经过点(3,3),将该点代入解析式中,∴9a-6a+a+k=3,且由(1)可得k=-3-a ,∴4a+k=3a-3=3,解得a=2,k=-5,∴L 的表达式为2y=2x -4x-3;将其表示为顶点式:2y=2(x-1)-5,∴顶点坐标为(1,-5);(3)解析式L 的顶点坐标(1,-a-3),∵在点C ,P 之间的部分与线段CP 所围成的区域内(不含边界)恰有4个整点,这四个整点都在x=1这条直线上,且y 的取值分别为-2、-1、0、1,∴1<-a-3≤2,∴-5≤a <-4;(4)①当a <0时,∵2x 3≥,为保证12y y ≥,且抛物线L 的对称轴为x=1, ∴就要保证1x 的取值范围要在[-1,3]上,即t ≥-1且t+1≤3,解得-1≤t ≤2;②当a >0时,抛物线开口向上,t ≥3或t+1≤-1,解得:t ≥3或t ≤-2,但会有不符合题意的点存在,故舍去,综上所述:-1≤t ≤2.【点睛】本题考查二次函数的图象及性质;熟练掌握二次函数的图象及性质,数形结合解题是关键.6.如图①抛物线y =ax 2+bx +4(a ≠0)与x 轴,y 轴分别交于点A (﹣1,0),B (4,0),点C 三点.(1)试求抛物线的解析式;(2)点D (3,m )在第一象限的抛物线上,连接BC ,BD .试问,在对称轴左侧的抛物线上是否存在一点P ,满足∠PBC =∠DBC ?如果存在,请求出点P 点的坐标;如果不存在,请说明理由;(3)点N 在抛物线的对称轴上,点M 在抛物线上,当以M 、N 、B 、C 为顶点的四边形是平行四边形时,请直接写出点M 的坐标.【答案】(1)y =﹣x 2+3x +4;(2)存在.P (﹣34,1916).(3)1539(,)24M -- 21139(,)24M - 3521(,)24M 【解析】【分析】(1)将A,B,C 三点代入y =ax 2+bx+4求出a,b,c 值,即可确定表达式;(2)在y 轴上取点G ,使CG =CD =3,构建△DCB ≌△GCB ,求直线BG 的解析式,再求直线BG与抛物线交点坐标即为P点,(3)根据平行四边形的对边平行且相等,利用平移的性质列出方程求解,分情况讨论.【详解】解:如图:(1)∵抛物线y=ax2+bx+4(a≠0)与x轴,y轴分别交于点A(﹣1,0),B(4,0),点C三点.∴4016440a ba b-+=⎧⎨++=⎩解得13ab=-⎧⎨=⎩∴抛物线的解析式为y=﹣x2+3x+4.(2)存在.理由如下:y=﹣x2+3x+4=﹣(x﹣32)2+254.∵点D(3,m)在第一象限的抛物线上,∴m=4,∴D(3,4),∵C(0,4)∵OC=OB,∴∠OBC=∠OCB=45°.连接CD,∴CD∥x轴,∴∠DCB=∠OBC=45°,∴∠DCB=∠OCB,在y轴上取点G,使CG=CD=3,再延长BG交抛物线于点P,在△DCB和△GCB中,CB=CB,∠DCB=∠OCB,CG=CD,∴△DCB≌△GCB(SAS)∴∠DBC=∠GBC.设直线BP解析式为y BP=kx+b(k≠0),把G(0,1),B(4,0)代入,得k=﹣14,b=1,∴BP解析式为y BP=﹣14x+1.y BP=﹣14x+1,y=﹣x2+3x+4当y=y BP时,﹣14x+1=﹣x2+3x+4,解得x1=﹣34,x2=4(舍去),∴y=1916,∴P(﹣34,1916).(3)1539 (,)24M--21139 (,) 24M-3521 (,) 24M理由如下,如图B(4,0),C(0,4) ,抛物线对称轴为直线32x=,设N(32,n),M(m, ﹣m2+3m+4)第一种情况:当MN与BC为对边关系时,MN∥BC,MN=BC,∴4-32=0-m,∴m=52-∴﹣m2+3m+4=39 4 -,∴1539 (,)24M--;或∴0-32=4-m,∴m=11 2∴﹣m2+3m+4=39 4 -,∴21139 (,) 24M-;第二种情况:当MN与BC为对角线关系,MN与BC交点为K,则K(2,2),∴322 2m∴m=5 2∴﹣m2+3m+4=21 4∴3521 (,) 24M综上所述,当以M、N、B、C为顶点的四边形是平行四边形时,点M的坐标为1539 (,)24M--21139 (,) 24M-3521 (,) 24M.【点睛】本题考查二次函数与图形的综合应用,涉及待定系数法,函数图象交点坐标问题,平行四边形的性质,方程思想及分类讨论思想是解答此题的关键.7.如图,直线3y x 与x 轴、y 轴分别交于点A ,C ,经过A ,C 两点的抛物线2y ax bx c =++与x 轴的负半轴的另一交点为B ,且tan 3CBO ∠=(1)求该抛物线的解析式及抛物线顶点D 的坐标;(2)点P 是射线BD 上一点,问是否存在以点P ,A ,B 为顶点的三角形,与ABC 相似,若存在,请求出点P 的坐标;若不存在,请说明理由【答案】(1)243y x x =++,顶点(2,1)D --;(2)存在,52,33P ⎛⎫-- ⎪⎝⎭或(4,3)-- 【解析】【分析】(1)利用直线解析式求出点A 、C 的坐标,从而得到OA 、OC ,再根据tan ∠CBO=3求出OB ,从而得到点B 的坐标,然后利用待定系数法求出二次函数解析式,整理成顶点式形式,然后写出点D 的坐标;(2)根据点A 、B 的坐标求出AB ,判断出△AOC 是等腰直角三角形,根据等腰直角三角形的性质求出AC ,∠BAC=45°,再根据点B 、D 的坐标求出∠ABD=45°,然后分①AB 和BP 是对应边时,△ABC 和△BPA 相似,利用相似三角形对应边成比例列式求出BP ,过点P 作PE ⊥x 轴于E ,求出BE 、PE ,再求出OE 的长度,然后写出点P 的坐标即可;②AB 和BA 是对应边时,△ABC 和△BAP 相似,利用相似三角形对应边成比例列式求出BP ,过点P 作PE ⊥x 轴于E ,求出BE 、PE ,再求出OE 的长度,然后写出点P 的坐标即可.【详解】解:(1)令y=0,则x+3=0,解得x=-3,令x=0,则y=3,∴点A (-3,0),C (0,3),∴OA=OC=3,∵tan ∠CBO=3OC OB=, ∴OB=1,∴点B (-1,0),把点A 、B 、C 的坐标代入抛物线解析式得, 93003a b c a b c c -+=⎧⎪-+=⎨⎪=⎩,解得:143a b c =⎧⎪=⎨⎪=⎩, ∴该抛物线的解析式为:243y x x =++,∵y=x 2+4x+3=(x+2)2-1,∴顶点(2,1)D --;(2)∵A (-3,0),B (-1,0),∴AB=-1-(-3)=2,∵OA=OC ,∠AOC=90°,∴△AOC 是等腰直角三角形,∴,∠BAC=45°,∵B (-1,0),D (-2,-1),∴∠ABD=45°,①AB 和BP 是对应边时,△ABC ∽△BPA , ∴AB AC BP BA =,即22BP =, 解得BP=3, 过点P 作PE ⊥x 轴于E ,则BE=PE=23×22=23, ∴OE=1+23=53, ∴点P 的坐标为(-53,-23); ②AB 和BA 是对应边时,△ABC ∽△BAP , ∴AB AC BA BP =, 即2322BP=, 解得BP=32过点P 作PE ⊥x 轴于E ,则BE=PE=3222=3, ∴OE=1+3=4,∴点P 的坐标为(-4,-3); 综合上述,当52,33P ⎛⎫--⎪⎝⎭或(4,3)--时,以点P ,A ,B 为顶点的三角形与ABC ∆相似;【点睛】本题是二次函数综合题型,主要利用了直线与坐标轴交点的求解,待定系数法求二次函数解析式,等腰直角三角形的判定与性质,相似三角形的判定与性质,难点在于(2)要分情况讨论.8.如图,已知二次函数1L :()22311y mx mx m m =+-+≥和二次函数2L :()2341y m x m =--+-()1m ≥图象的顶点分别为M 、N ,与x 轴分别相交于A 、B两点(点A 在点B 的左边)和C 、D 两点(点C 在点D 的左边),(1)函数()22311y mx mx m m =+-+≥的顶点坐标为______;当二次函数1L ,2L 的y 值同时随着x 的增大而增大时,则x 的取值范围是_______;(2)判断四边形AMDN 的形状(直接写出,不必证明);(3)抛物线1L ,2L 均会分别经过某些定点;①求所有定点的坐标;②若抛物线1L 位置固定不变,通过平移抛物线2L 的位置使这些定点组成的图形为菱形,则抛物线2L 应平移的距离是多少?【答案】(1)()1,41m --+,13x ;(2)四边形AMDN 是矩形;(3)①所有定点的坐标,1L 经过定点()3,1-或()1,1,2L 经过定点()5,1-或()1,1-;②抛物线2L 应平移的距离是423+423-.【解析】【分析】(1)将已知抛物线解析式转化为顶点式,直接得到点M 的坐标;结合函数图象填空; (2)利用抛物线解析式与一元二次方程的关系求得点A 、D 、M 、N 的横坐标,可得AD 的中点为(1,0),MN 的中点为(1,0),则AD 与MN 互相平分,可证四边形AMDN 是矩形;(3)①分别将二次函数的表达式变形为1:(3)(1)1L y m x x =+-+和2:(1)(5)1L y m x x =----,通过表达式即可得出所过定点;②根据菱形的性质可得EH 1=EF=4即可,设平移的距离为x ,根据平移后图形为菱形,由勾股定理可得方程即可求解.【详解】解:(1)12b x a=-=-,顶点坐标M 为(1,41)m --+, 由图象得:当13x 时,二次函数1L ,2L 的y 值同时随着x 的增大而增大. 故答案为:(1,41)m --+;13x ;(2)结论:四边形AMDN 是矩形.由二次函数21:231(1)L y mx mx m m =+-+和二次函数22:(3)41(1)L y m x m m =--+-解析式可得:A 点坐标为41(1m m --0),D 点坐标为41(3m m -+,0),顶点M 坐标为(1,41)m --+,顶点N 坐标为(3,41)m -,AD ∴的中点为(1,0),MN 的中点为(1,0),AD ∴与MN 互相平分,∴四边形AMDN 是平行四边形,又AD MN =,∴□AMDN 是矩形;(3)①二次函数21:231(3)(1)1L y mx mx m m x x =+-+=+-+,故当3x =-或1x =时1y =,即二次函数21:231L y mx mx m =+-+经过(3,1)-、(1,1)两点,二次函数22:(3)41(1)(5)1L y m x m m x x =--+-=----,故当1x =或5x =时1y =-,即二次函数22:(3)41L y m x m =--+-经过(1,1)-、(5,1)-两点,②二次函数21:231L y mx mx m =+-+经过(3,1)-、(1,1)两点,二次函数22:(3)41L y m x m =--+-经过(1,1)-、(5,1)-两点,如图:四个定点分别为(3,1)E -、(1,1)F ,(1,1)H -、(5,1)G -,则组成四边形EFGH 为平行四边形,∴FH ⊥HG ,FH=2,HM=4-x ,设平移的距离为x ,根据平移后图形为菱形,则EH 1=EF=H 1M=4,由勾股定理可得:FH 2+HM 2=FM 2,即22242(4)x =+-,解得:43x =±抛物线1L 位置固定不变,通过左右平移抛物线2L 的位置使这些定点组成的图形为菱形,则抛物线2L 应平移的距离是423+423-.【点睛】本题考查了二次函数的解析式的求法和与几何图形结合的综合能力的培养.要会利用数形结合的思想把代数和几何图形结合来,利用点的坐标的意义表示线段的长度,从而求出线段之间的关系.9.在平面直角坐标系xOy 中(如图),已知二次函数2y ax bx c =++(其中a 、b 、c 是常数,且a ≠0)的图像经过点A (0,-3)、B (1,0)、C (3,0),联结AB 、AC . (1)求这个二次函数的解析式;(2)点D 是线段AC 上的一点,联结BD ,如果:3:2ABD BCD S S ∆∆=,求tan ∠DBC 的值; (3)如果点E 在该二次函数图像的对称轴上,当AC 平分∠BAE 时,求点E 的坐标.【答案】(1)243y x x =-+-;(2)32;(3)E (2,73-) 【解析】【分析】 (1)直接利用待定系数法,把A 、B 、C 三点代入解析式,即可得到答案;(2)过点D 作DH ⊥BC 于H ,在△ABC 中,设AC 边上的高为h ,利用面积的比得到32AD DC =,然后求出DH 和BH ,即可得到答案; (3)延长AE 至x 轴,与x 轴交于点F ,先证明△OAB ∽△OFA ,求出点F 的坐标,然后求出直线AF的方程,即可求出点E的坐标.【详解】解:(1)将A(0,-3)、B(1,0)、C(3,0)代入20y ax bx c a=++≠()得,03,0934,300a ba bc=+-⎧⎪=+-⎨⎪-=++⎩解得143abc=-⎧⎪=⎨⎪=-⎩,∴此抛物线的表达式是:243y x x=-+-.(2)过点D作DH⊥BC于H,在△ABC中,设AC边上的高为h,则11:():():3:222ABD BCDS S AD h DC h AD DC∆∆=⋅⋅==,又∵DH//y轴,∴25CH DC DHOC AC OA===.∵OA=OC=3,则∠ACO=45°,∴△CDH为等腰直角三角形,∴26355CH DH==⨯=.∴64255BH BC CH=-=-=.∴tan∠DBC=32DHBH=.(3)延长AE至x轴,与x轴交于点F,∵OA=OC=3,∴∠OAC=∠OCA=45°,∵∠OAB=∠OAC-∠BAC=45°-∠BAC,∠OFA=∠OCA-∠FAC=45°-∠FAC,∵∠BAC=∠FAC,∴∠OAB=∠OFA.∴△OAB∽△OFA,∴13 OB OAOA OF==.∴OF=9,即F(9,0);设直线AF的解析式为y=kx+b(k≠0),可得093k bb=+⎧⎨-=⎩,解得133kb⎧=⎪⎨⎪=-⎩,∴直线AF的解析式为:133y x=-,将x=2代入直线AF的解析式得:73y=-,∴E(2,73 -).【点睛】本题考查了相似三角形的判定和性质,二次函数的性质,求二次函数的解析式,等腰直角三角形的判定和性质,求一次函数的解析式,解题的关键是掌握二次函数的图像和性质,以及正确作出辅助线构造相似三角形.10.如图,已知二次函数22(0)y ax ax c a的图象与x轴负半轴交于点A(-1,0),与y轴正半轴交与点B,顶点为P,且OB=3OA,一次函数y=kx+b的图象经过A、B.(1) 求一次函数解析式;(2)求顶点P 的坐标;(3)平移直线AB 使其过点P ,如果点M在平移后的直线上,且3tan 2OAM ∠=,求点M 坐标;(4)设抛物线的对称轴交x 轴与点E ,联结AP 交y 轴与点D ,若点Q 、N 分别为两线段PE 、PD 上的动点,联结QD 、QN ,请直接写出QD+QN 的最小值.【答案】(1) 一次函数的解析式为:y=3x+3(2)顶点P 的坐标为(1,4)(3) M 点的坐标为:15,2(,39⎛⎫- ⎪⎝⎭或 23-) (445【解析】【分析】(1)根据抛物线的解析式即可得出B (0,3),根据OB=3OA ,可求出OA 的长,也就得出了A 点的坐标,然后将A 、B 的坐标代入直线AB 的解析式中,即可得出所求;(2)将(1)得出的A 点坐标代入抛物线的解析式中,可求出a 的值,也就确定了抛物线的解析式进而可求出P 点的坐标;(3)易求出平移后的直线的解析式,可根据此解析式设出M 点坐标(设横坐标,根据直线的解析式表示出纵坐标).然后过M 作x 轴的垂线设垂足为E ,在构建的直角三角形AME 中,可用M 点的坐标表示出ME 和AE 的长,然后根据∠OAM 的正切值求出M 的坐标.(本题要分M 在x 轴上方和x 轴下方两种情况求解.方法一样.)(4)作点D 关于直线x=1的对称点D′,过点D′作D′N ⊥PD 于点N ,根据垂线段最短求出QD+QN 的最小值.【详解】(1)∵A (-1,0),∴OA=1∵OB=3OA ,∴B (0,3)∴图象过A 、B 两点的一次函数的解析式为:y=3x+3(2)∵二次函数22(0)y ax ax c a =-+<的图象与x 轴负半轴交与点A (-1,0),与y 轴正半轴交与点B (0,3),∴c=3,a=-1∴二次函数的解析式为:223y x x =-++∴抛物线223y x x =-++的顶点P (1,4)(3)设平移后的直线的解析式为:3y x b =+∵直线3y x b =+过P (1,4)∴b=1∴平移后的直线为31y x =+∵M 在直线31y x =+,且3tan 2OAM ∠=设M (x,3x+1)① 当点M 在x 轴上方时,有31312x x +=+,∴13x = ∴11,23M ⎛⎫ ⎪⎝⎭②当点M 在x 轴下方时,有31312x x +-=+,∴59x =- ∴25(,9M - 23-) (4)作点D 关于直线x=1的对称点D’,过点D’作D’N ⊥PD 于点N当-x 2+2x+3=0时,解得,x=-1或x=3,∴A (-1,0),P 点坐标为(1,4),则可得PD 解析式为:y=2x+2,令x=0,可得y=2,∴D (0,2),∵D 与D′关于直线x=1对称,∴D′(2,2).根据ND′⊥PD ,设ND′解析式为y=kx+b ,则k=-12,即y=-12x+b , 将D′(2,2)代入,得2=-12×2+b ,解得b=3, 可得函数解析式为y=-12x+3, 将两函数解析式组成方程组得:13222y x y x ⎧=-+⎪⎨⎪=+⎩,解得2 5 14 5xy⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,故N(214,)55,由两点间的距离公式:d=222144522555⎛⎫⎛⎫-+-=⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,∴所求最小值为455【点睛】本题主要考查了一次函数解析式的确定、二次函数解析式的确定、函数图象的平移等知识点.同时考查了应用轴对称和垂线段最短解决线段和的最小值问题.。
人教版九年级数学上册 第22章 二次函数 单元测试卷(含解析)

人教版九年级数学上册第22章二次函数单元测试卷题号一二三总分得分一、选择题(本大题共10小题,共30分)1.抛物线的顶点坐标是A. B. C. D.2.已知二次函数的最小值是,那么m的值等于A. 10B. 4C. 5D. 63.抛物线上两点、,则a、b的大小关系是A. B. C. D. 无法比较大小4.已知a、b、c是的三边长,且关于x的方程的两根相等,则为A. 等腰三角形B. 等边三角形C. 直角三角形D. 任意三角形5.二次函数的图象如图所示,则一次函数的图象不经过A. 第一象限B. 第二象限C. 第三象限D. 第四象限6.直线与抛物线在同一平面直角坐标系中的图象大致为A. B.C. D.7.若、为方程的两个实数根,则的值为A. B. 12 C. 14 D. 158.已知二次函数的图象如图,则一次函数的图象大致是A. B. C. D.9.抛物线的对称轴是A. 直线B. 直线C. 直线D. 直线10.将抛物线绕它的顶点旋转,所得抛物线的解析式是.A. B.C. D.二、填空题(本大题共7小题,共21分)11.如果函数是二次函数,那么m的值一定是______.12.已知二次函数的图象的顶点在x轴下方,则实数k的取值范围是.13.把二次函数的图象向左平移2个单位,再向上平移1个单位,所得到的图象对应的二次函数关系式是__________.14.如果抛物线的对称轴是y轴,那么m的值是______ .15.在解一元二次方程时,小明看错了一次项系数b,得到的解为,;小刚看错了常数项c,得到的解为,请你写出正确的一元二次方程______.16.如图,在中,,,AD为BC边上的高,动点P从点A出发,沿方向以的速度向点D运动,过P点作交AC于点E,过E点作于点F,设的面积为,四边形PDFE的面积为,则点P在运动过程中,的最大值为______.17.如图,是二次函数的图象的一部分,给出下列命题:;;的两根分别为和1;.其中正确的命题是________填写正确命题的序号三、解答题(本大题共6小题,共49分)18.已知二次函数的顶点在直线上,并且图象经过点求这个二次函数的解析式.当x满足什么条件时二次函数随x的增大而减小?19.已知抛物线与x轴交于A,B两点点A在点B的左侧,抛物线的顶点记为C.分别求出点A、B、C的坐标;计算的面积.20.二次函数a,b,c为常数图象如图所示,根据图象解答问题.直接写出过程的两个根.直接写出不等式的解集.若方程有两个不相等的实数根,求k的取值范围.21.如图,是某座抛物线型的隧道示意图.已知路面AB宽24米,抛物线最高点C到路面AB的距离为8米,为保护来往车辆的安全,在该抛物线上距路面AB高为6米的点E,F处要安装两盏警示灯,求这两盏灯的水平距离EF.22.某商店经销一种学生用双肩包,成本价为每个30元.市场调查发现,这种双肩包每天的销售量个与销售单价元有如下关系:设这种双肩包每天的销售利润为w元.求w与x之间的函数关系式;这种双肩包销售单价定为多少元时,每天的销售利润最大?最大利润是多少元?如果物价部门规定这种双肩包的销售单价不高于42元,该商店销售这种双肩包每天要获得200元的销售利润,销售单价应定为多少元?23.如图,抛物线与x轴交于A,B两点,且点A在点B的左侧,直线与抛物线交于A,C两点,其中点C的横坐标为2.求二次函数的解析式;是线段AC上的一个动点,过点P作y轴的平行线交抛物线于点E,求线段PE长度的最大值.答案和解析1.【答案】C【解析】解:抛物线的顶点坐标是.故选:C.根据顶点式解析式写出顶点坐标即可.本题考查了二次函数的性质,熟练掌握利用顶点式解析式求顶点坐标的方法是解题的关键.2.【答案】D【解析】【分析】本题考查了二次函数的最值,会用配方法将原式化为顶点式是解题的关键.将二次函数化为顶点式,即可建立关于m的等式,解方程求出m的值即可.【解答】解:原式可化为:,函数的最小值是,,,故选D.3.【答案】A【解析】【分析】本题考查了二次函数图象上点的坐标特征,属于基础题.由题意,抛物线开口向上,抛物线上的点离对称轴越远,对应的函数值就越大,点在对称轴上,即可得到答案.【解答】解:,抛物线开口向上,对称轴是直线,抛物线上的点离对称轴越远,对应的函数值就越大,点在对称轴上,.故选A.4.【答案】C【解析】【分析】方程的两根相等,即,结合直角三角形的判定和性质确定三角形的形状.总结:一元二次方程根的情况与判别式的关系:方程有两个不相等的实数根;方程有两个相等的实数根;方程没有实数根.的三边长满足,由勾股定理的逆定理可知,此三角形是直角三角形.【解答】解:原方程整理得,因为两根相等,所以,即,所以是直角三角形.故选C.5.【答案】D【解析】解:由图象开口向上可知,对称轴,得.所以一次函数的图象经过第一、二、三象限,不经过第四象限.故选:D.根据二次函数图象的开口方向、对称轴判断出a、b的正负情况,再由一次函数的性质解答.本题考查二次函数图象和一次函数图象的性质,要掌握它们的性质才能灵活解题.6.【答案】C【解析】【分析】本题考查一次函数和二次函数的图象,属于基础题.本题可先由二次函数图象得到字母a的正负,再与一次函数的图象相比较看是否一致.逐一排除.【解答】解:由二次函数的图象可知,此时直线不可能在二、三、四象限,故D可排除;A中,二次函数的对称轴是y轴,可知,此时直线应该经过原点,故A可排除;因为对于,当时,,即抛物线一定经过原点,故B可排除.正确的只有C.故选:C.7.【答案】B【解析】【分析】本题主要考查方程的根与系数的关系,一元二次方程的解,代数式求值的有关知识,属于中档题.根据一元二次方程的解得到,即,则可表示为,根据题意得到,,然后整体代入求值即可.【解答】解:为的实数根,,即,,、为方程的两个实数根,,,.故选B.8.【答案】A【解析】【分析】先由抛物线的开口方向判断a与0的关系,由抛物线与y轴的交点判断c与0的关系,再由一次函数的性质解答.本题考查了二次函数图象与系数的关系,一次函数图象与系数的关系.用到的知识点:二次函数,当时,抛物线开口向上;抛物线与y轴交于,当时,与y轴交于正半轴;当,时,一次函数的图象在一、二、三象限.【解答】解:抛物线开口向上,与y轴交于正半轴,,,一次函数的图象经过第一、二、三象限.故选A.9.【答案】D【解析】【分析】本题考查二次函数的对称轴,熟练掌握二次函数的图像与性质是解题的关键.【解答】解:抛物线可以看成是抛物线向上平移3个单位得到的,所以对称轴为y轴,即.故选D.10.【答案】D【解析】【分析】本题考查了二次函数的图象与几何变换,利用了绕定点旋转的规律.根据抛物线解析式间的关系,可得顶点式解析式,根据绕它的顶点旋转,可得顶点相同,开口方向相反,即可得出答案.【解答】解:将y配方得.此抛物线开口向上,顶点为,因为绕的顶点旋转后,新抛物线开口大小,形状不变,开口向下,顶点为,故新抛物线的解析式为,即.故选D.11.【答案】2【解析】解:函数是二次函数,,且,解得:.故答案为:2.直接利用二次函数的定义计算得出答案.此题主要考查了二次函数的定义,正确把握定义是解题关键.12.【答案】【解析】【分析】本题考查了二次函数的图象与系数的关系和抛物线与x轴的交点,能根据题意得出是解此题的关键先根据函数解析式得出抛物线的开口向上,根据顶点在x轴的下方得出,求出即可.【解答】解:二次函数中,图象的开口向上,又二次函数的图象的顶点在x轴下方,1,解得.13.【答案】【解析】【分析】本题考查了二次函数图象与几何变换:由于抛物线平移后的形状不变,故a不变,所以求平移后的抛物线解析式通常可利用两种方法:一是求出原抛物线上任意两点平移后的坐标,利用待定系数法求出解析式;二是只考虑平移后的顶点坐标,即可求出解析式.先确定抛物线的顶点坐标为,再根据点平移的规律,点经过平移后所得对应点的坐标为,然后利用顶点式写出平移后的抛物线的解析式.【解答】解:抛物线的顶点坐标为,把点向左平移2个单位,再向上平移1个单位后所得对应点的坐标为,所以平移后得到的抛物线的解析式为.故答案为.14.【答案】1【解析】解:的对称轴是y轴,,解得,故答案为:1.由对称轴是y轴可知一次项系数为0,可求得m的值.本题主要考查抛物线的对称轴,掌握抛物线的对称轴为y轴其一次项系数为0是解题的关键.15.【答案】【解析】【分析】本题考查了根与系数的关系:若,是一元二次方程的两根时,,.利用根与系数的关系得到,,然后求出b、c即可.【解答】解:根据题意得,,解得,,所以正确的一元二次方程为.故答案为.16.【答案】72【解析】【分析】本题考查了相似三角形的判定及性质,以及等腰直角三角形的性质,正确表示出和是关键.利用三角形的面积公式以及矩形的面积公式,表示出和,然后确定最值即可.【解答】解:中,,,AD为BC边上的高,,又,则,,,∽,,,,.的最大值为72,故答案为:72.17.【答案】【解析】【分析】本题主要考查对二次函数与x轴的交点,二次函数图象上点的坐标特征,二次函数图象与系数的关系等知识点的理解和掌握,能根据图象确定系数的正负是解此题的关键由图象可知过,代入得到;根据,推出;根据图象关于对称轴对称,得出与x轴的交点是,;由,根据结论判断即可.【解答】解:由图象可知:过,代入得:,正确;,,错误;根据图象关于对称轴对称,抛物线与x轴的交点是,,的两根分别为和1,正确;,,,,,错误.故答案为.18.【答案】解:二次函数的顶点在直线上,并且图象经过点二次函数的顶点为,将和分别代入和,得,解得,,二次函数的解析式为;二次函数的解析式为,对称轴为,又,当时,y随x的增大而减小.【解析】二次函数的顶点为,将和分别代入和,求得b、c,从而得出二次函数的解析式;求得对称轴在对称轴的左侧y随x的增大而减小.本题是一道二次函数的综合题,考查了用待定系数法求二次函数的解析式以及二次函数的性质,是中考热点,难度不大.19.【答案】解:当时,,解得,,点坐标为,B点坐标为;,顶点C的坐标为;的面积.【解析】本题考查了抛物线与x轴的交点:把求二次函数b,c是常数,与x轴的交点坐标问题转化为解关于x的一元二次方程.也考查了二次函数的性质.解方程得A点坐标和B点坐标;把一般式配成顶点式得到顶点C的坐标;利用三角形面积公式计算即可.20.【答案】解:由图象得:的两个根为;由图象得:不等式的解集为;设抛物线解析式为;把代入得:;解得:,抛物线解析式为;方程有两个不相等的实数根;二次函数与有两个交点;可得:k的范围为【解析】此题考查了二次函数与不等式组,抛物线与x轴的交点由图象抛物线与x轴的交点横坐标确定出方程的解即可;由图象确定出不等式的解集即可;利用待定系数法确定出抛物线解析式,设设抛物线解析式为,把代入得:,得到解析式,确定出顶点坐标,方程有两个不相等的实数根,二次函数与有两个交点,即可求出所求k的范围.21.【答案】解:如图,以AB所在直线为x轴,线段AB的中垂线为y轴建立直角坐标系,由题意知,,,,设过点A,B,C的抛物线解析式为:,把点的坐标代入,得,解得:,则该抛物线的解析式为:,把代入,得,解得,,所以两盏警示灯之间的水平距离为:.【解析】本题主要考查的是二次函数的应用,注意利用函数对称的性质来解决问题利用待定系数法求得抛物线的解析式,已知抛物线上距水面AB高为6米的E,F两点,可知E,F两点纵坐标为6,把代入抛物线解析式,可求E,F两点的横坐标,根据抛物线的对称性求EF长.22.【答案】解:,w与x之间的函数解析式;根据题意得:,,当时,w有最大值,最大值是225.当时,,解得,,,不符合题意,舍去,答:该商店销售这种双肩包每天要获得200元的销售利润,销售单价应定为40元.【解析】本题考查了二次函数的应用;得到每天的销售利润的关系式是解决本题的关键;利用配方法或公式法求得二次函数的最值问题是常用的解题方法.每天的销售利润每天的销售量每件产品的利润;根据配方法,可得答案;根据自变量与函数值的对应关系,可得答案.23.【答案】解:当时,有,解得:,点A的坐标为;当时,,点C的坐标为.将、代入,得:解得:二次函数的解析式为.设点P的坐标为,则点E的坐标为,.,当时,PE取最大值,最大值为.【解析】本题考查了一次函数图象上点的坐标特征、二次函数的性质、二次函数图象上点的坐标特征、二次函数的最值以及待定系数法求二次函数解析式;解题的关键是:利用一次函数图象上点的坐标特征求出点A、C的坐标;用含m的代数式表示出PE的值.根据点C在x轴上求得点A的坐标,再根据点C的横坐标为2求出点C的纵坐标,把,代入二次函数的解析式,利用待定系数法即可求得函数的解析式;设点P的坐标为,则点E的坐标为,进而可得出,再利用二次函数的性质即可解决最值问题.。
九年级数学上册 二次函数单元综合测试(Word版 含答案)

九年级数学上册 二次函数单元综合测试(Word 版 含答案)一、初三数学 二次函数易错题压轴题(难)1.在平面直角坐标系中,O 为坐标原点,抛物线L :y =ax 2﹣4ax (a >0)与x 轴正半轴交于点A .抛物线L 的顶点为M ,对称轴与x 轴交于点D . (1)求抛物线L 的对称轴.(2)抛物线L :y =ax 2﹣4ax 关于x 轴对称的抛物线记为L ',抛物线L '的顶点为M ',若以O 、M 、A 、M '为顶点的四边形是正方形,求L '的表达式.(3)在(2)的条件下,点P 在抛物线L 上,且位于第四象限,点Q 在抛物线L '上,是否存在点P 、点Q 使得以O 、D 、P 、Q 为顶点的四边形是平行四边形,若存在,求出点P 坐标,若不存在,请说明理由.【答案】(1)2x =;(2)2122y x x =-+ ;(3)存在,P 点的坐标为(33,3或(33,3-或(13,3或(13,3+-或31,2⎛⎫- ⎪⎝⎭【解析】 【分析】(1)根据抛物线的对称轴公式计算即可.(2)利用正方形的性质求出点M ,M ′的坐标即可解决问题. (3)分OD 是平行四边形的边或对角线两种情形求解即可. 【详解】解:(1)∵抛物线L :y =ax 2﹣4ax (a >0), ∴抛物线的对称轴x =﹣42aa-=2. (2)如图1中,对于抛物线y=ax2﹣4ax,令y=0,得到ax2﹣4ax=0,解得x=0或4,∴A(4,0),∵四边形OMAM′是正方形,∴OD=DA=DM=DM′=2,∴M((2,﹣2),M′(2,2)把M(2,﹣2)代入y=ax2﹣4ax,可得﹣2=4a﹣8a,∴a=12,∴抛物线L′的解析式为y=﹣12(x﹣2)2+2=﹣12x2+2x.(3)如图3中,由题意OD=2.当OD为平行四边形的边时,PQ=OD=2,设P(m,12m2﹣2m),则Q[m﹣2,﹣12(m﹣2)2+2(m﹣2)]或[m+2,﹣12(m+2)2+2(m+2)],∵PQ∥OD,∴12m2﹣2m=﹣12(m﹣2)2+2(m﹣2)或12m2﹣2m=﹣12(m+2)2+2(m+2),解得m =3±3或1±3,∴P (3+3,3)或(3﹣3,﹣3)或(1﹣3,3)和(1+3,﹣3), 当OD 是平行四边形的对角线时,点P 的横坐标为1,此时P (1,﹣32), 综上所述,满足条件的点P 的坐标为(3+3,3)或(3﹣3,﹣3)或(1﹣3,3)和(1+3,﹣3)或(1,﹣32). 【点睛】本题属于二次函数综合题,考查了二次函数的性质,正方形的性质,平行四边形的判定和性质等知识,解题的关键是理解题意,学会利用参数构建方程解决问题,学会用分类讨论的思想思考问题,属于中考压轴题学会利用参数构建方程解决问题,学会用分类讨论的思想思考问题,属于中考压轴题2.如图,抛物线2y ax 2x c =++经过,,A B C 三点,已知()()1,0,0,3.A C -()1求此抛物线的关系式;()2设点P 是线段BC 上方的抛物线上一动点,过点P 作y 轴的平行线,交线段BC 于点,D 当BCP 的面积最大时,求点D 的坐标;()3点M 是抛物线上的一动点,当()2中BCP 的面积最大时,请直接写出使45PDM ∠=︒的点M 的坐标【答案】(1)2y x 2x 3=-++;(2)点33,22D ⎛⎫ ⎪⎝⎭;(3)点M 的坐标为()0,3或113113,22⎛⎫++ ⎪ ⎪⎝⎭【解析】 【分析】(1)由2y ax 2x c =++经过点()(),1,00,3A C -,利用待定系数法即可求得此抛物线的解析式.(2)首先设点()2,23,P t t t -++令2230x x -++=,求得()3,0B ,然后设直线BC 的关系式为y kx b =+,由待定系数法求得BC 的解析式为3y x =-+,可得()()22,3,2333D t t PD t t t t t -+=-++--+=-+,BCP 的面积为()21333,22S PD t t =⨯=-+利用二次函数的性质即可求解; (3)根据PD y 轴,45PDM ∠=︒,分别设DM y x b =+,DM y x b =-+,根据点33D(22,)坐标即可求出b ,再与抛物线联系即可得出点M 的坐标. 【详解】()1将()(),1,00,3A C -分别代入22,y ax x c =++可解得1,3,a c =-=即抛物线的关系式为2y x 2x 3=-++.()2设点()2,23,P t t t -++令2230,x x -++=解得121,3,x x =-= 则点()3,0B .设直线BC 的关系式为(y kx b k =+为常数且0k ≠), 将点,B C 的坐标代入,可求得直线BC 的关系式为3y x =-+.∴点()()22,3,2333D t t PD t t t t t -+=-++--+=-+设BCP 的面积为,S 则()21333,22S PD t t =⨯=-+ ∴当32t =时,S 有最大值,此时点33,22D ⎛⎫ ⎪⎝⎭.()3∵PD y 轴,45PDM ∠=︒第一种情况:令DM y x b =+,33D(22,) 解得:b=0∴223y x y x x =⎧⎨=-++⎩解得:113x 2=∴M 第二种情况:令DM y x b =-+,33D(22,)解得:b=3 ∴2323y x y x x =-+⎧⎨=-++⎩解得:x=0或x=3(舍去) ∴M 03(,)满足条件的点M 的坐标为()0,3或⎝⎭【点睛】此题主要考查待定系数法求函数解析式和二次函数的性质,熟练掌握二次函数的性质是解题关键.3.已知抛物线2(0)y ax bx c a =++≠过点(0,2)A -. (1)若点(2,0)-也在该抛物线上,请用含a 的关系式表示b ;(2)若该抛物线上任意不同两点()11,M x y 、()22,N x y 都满足:当120x x <<时,()()12120x x y y --<;当120x x <<时,()()12120x x y y -->;若以原点O 为圆心,OA 为半径的圆与抛物线的另两个交点为B 、C (点B 在点C 左侧),且ABC ∆有一个内角为60,求抛物线的解析式;(3)在(2)的条件下,若点P 与点O 关于点A 对称,且O 、M 、N 三点共线,求证:PA 平分MPN ∠.【答案】(1)21b a =-;(2)22y x =-;(3)见解析.【解析】 【分析】(1)把点()0,2-、()2,0-代入抛物线解析式,然后整理函数式即可得到答案. (2)根据二次函数的性质可得出抛物线的对称轴为y 轴、开口向上,进而可得出0b =,由抛物线的对称性可得出ABC ∆为等腰三角形,结合其有一个60︒的内角可得出ABC ∆为等边三角形,设线段BC 与y 轴交于点D ,根据等边三角形的性质可得出点C 的坐标,再利用待定系数法可求出a 值,此题得解;(3)由(1)的结论可得出点M 的坐标为1(x ,212)x -+、点N 的坐标为2(x ,222)x -+,由O 、M 、N 三点共线可得出212x x =-,进而可得出点N 及点'N 的坐标,由点A 、M 的坐标利用待定系数法可求出直线AM 的解析式,利用一次函数图象上点的坐标特征可得出点'N 在直线PM 上,进而即可证出PA 平分MPN ∠. 【详解】解:(1)把点()0,2-、()2,0-分别代入,得2420c a b c =-⎧⎨-+=⎩. 所以21b a =-.(2),如图1,当120x x <<时,()()12120x x y y --<,120x x ∴-<,120y y ->, ∴当0x <时,y 随x 的增大而减小;同理:当0x >时,y 随x 的增大而增大,∴抛物线的对称轴为y 轴,开口向上,0b ∴=.OA 为半径的圆与拋物线的另两个交点为B 、C , ABC ∴∆为等腰三角形,又ABC ∆有一个内角为60︒, ABC ∴∆为等边三角形.设线段BC 与y 轴交于点D ,则BD CD =,且30OCD ∠=︒, 又2OB OC OA ===,·303CD OC cos ∴=︒=,·301OD OC sin =︒=. 不妨设点C 在y 轴右侧,则点C 的坐标为31). 点C 在抛物线上,且2c =-,0b =,321a ∴-=,1a ∴=,∴抛物线的解析式为22y x =-.(3)证明:由(1)可知,点M 的坐标为1(x ,212)x -,点N 的坐标为2(x ,222)x -.如图2,直线OM的解析式为()11y k x k=≠.O、M、N三点共线,1x∴≠,2x≠,且22121222x xx x--=,121222x xx x∴-=-,()1212122x xx xx x-∴-=-,122x x∴=-,即212xx=-,∴点N的坐标为12(x-,2142)x-.设点N关于y轴的对称点为点'N,则点'N的坐标为12(x,2142)x-.点P是点O关于点A的对称点,24OP OA∴==,∴点P的坐标为()0,4-.设直线PM的解析式为24y k x=-,点M的坐标为1(x,212)x-,212124x k x∴-=-,21212xkx+∴=,∴直线PM的解析式为21124xy xx+=-.()222111221111224224·42x xxx x x x+-+-==-,∴点'N在直线PM上,PA∴平分MPN∠.【点睛】本题考查了待定系数法求一次(二次)函数解析式、二次函数的性质、等边三角形的性质以及一次(二次)函数图象上点的坐标特征,解题的关键是:(1)利用二次函数图象上点的坐标特征求出a、b满足的关系式;(2)①利用等边三角形的性质找出点C的坐标;②利用一次函数图象上点的坐标特征找出点'N在直线PM上.4.如图,抛物线y=ax2+bx+2经过点A(−1,0),B(4,0),交y轴于点C;(1)求抛物线的解析式(用一般式表示);(2)点D为y轴右侧抛物线上一点,是否存在点D使S△ABC=23S△ABD?若存在,请求出点D 坐标;若不存在,请说明理由;(3)将直线BC绕点B顺时针旋转45°,与抛物线交于另一点E,求BE的长.【答案】(1)213222y x x=-++(2)存在,D(1,3)或(2,3)或(5,3-)(3)10【解析】【分析】(1)由A、B的坐标,利用待定系数法可求得抛物线解析式;(2)由条件可求得点D到x轴的距离,即可求得D点的纵坐标,代入抛物线解析式可求得D点坐标;(3)由条件可证得BC⊥AC,设直线AC和BE交于点F,过F作FM⊥x轴于点M,则可得BF=BC,利用平行线分线段成比例可求得F点的坐标,利用待定系数法可求得直线BE 解析式,联立直线BE和抛物线解析式可求得E点坐标,则可求得BE的长.【详解】解:(1)∵抛物线y=ax2+bx+2经过点A(-1,0),B(4,0),∴2016420a b a b -+=⎧⎨++=⎩,解得:1232a b ⎧=-⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,∴抛物线解析式为:213222y x x =-++; (2)由题意可知C (0,2),A (-1,0),B (4,0), ∴AB=5,OC=2,∴S △ABC =12AB•OC=12×5×2=5, ∵S △ABC =23S △ABD ,∴S △ABD =315522⨯=,设D (x ,y ), ∴11155222AB y y •=⨯•=, 解得:3y =; 当3y =时,2132322y x x =-++=, 解得:1x =或2x =,∴点D 的坐标为:(1,3)或(2,3); 当3y =-时,2132322y x x =-++=-, 解得:5x =或2x =-(舍去), ∴点D 的坐标为:(5,-3);综合上述,点D 的坐标为:(1,3)或(2,3)或(5,-3); (3)∵AO=1,OC=2,OB=4,AB=5,∴AC ==BC == ∴222AC BC AB +=,∴△ABC 为直角三角形,即BC ⊥AC ,如图,设直线AC 与直线BE 交于点F ,过F 作FM ⊥x 轴于点M ,由题意可知∠FBC=45°, ∴∠CFB=45°, ∴25CF BC == ∴AO AC OM CF =,即1525OM = 解得:2OM =, ∴OC AC FM AF =,即2535FM = 解得:6FM =,∴点F 为(2,6),且B 为(4,0), 设直线BE 解析式为y=kx+m ,则2640k m k m +=⎧⎨+=⎩,解得312k m =-⎧⎨=⎩, ∴直线BE 解析式为:312y x =-+;联立直线BE 和抛物线解析式可得:231213222y x y x x =-+⎧⎪⎨=-++⎪⎩, 解得:40x y =⎧⎨=⎩或53x y =⎧⎨=-⎩,∴点E 坐标为:(5,3)-,∴22(54)(3)10BE =-+-= 【点睛】本题为二次函数的综合应用,涉及待定系数法、三角形面积、勾股定理及其逆定理、平行线分线段成比例、函数图象的交点、等腰直角三角形的性质、方程思想及分类讨论思想等知识.在(1)中注意待定系数法的应用,在(2)中求得D 点的纵坐标是解题的关键,在(3)中由条件求得直线BE 的解析式是解题的关键.本题考查知识点较多,综合性较强,特别是最后一问,有一定的难度.5.如图,已知抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)的顶点坐标为Q(2,-1),且与y轴交于点C(0,3),与x轴交于A,B两点(点A在点B的右侧),点P是该抛物线上的一动点,从点C沿抛物线向点A运动(点P与A不重合),过点P作PD∥y轴,交AC于点D.(1)求该抛物线的函数关系式;(2)当△ADP是直角三角形时,求点P的坐标;(3)在题(2)的结论下,若点E在x轴上,点F在抛物线上,问是否存在以A、P、E、F为顶点的平行四边形?若存在,求点F的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1) y=x2﹣4x+3;(2) P1(1,0),P2(2,﹣1);(3) F1(22,1),F2(22,1).【解析】【分析】(1)已知了抛物线的顶点坐标,可将抛物线的解析式设为顶点式,然后将函数图象经过的C点坐标代入上式中,即可求出抛物线的解析式;(2)由于PD∥y轴,所以∠ADP≠90°,若△ADP是直角三角形,可考虑两种情况:①以点P为直角顶点,此时AP⊥DP,此时P点位于x轴上(即与B点重合),由此可求出P点的坐标;②以点A为直角顶点,易知OA=OC,则∠OAC=45°,所以OA平分∠CAP,那么此时D、P关于x轴对称,可求出直线AC的解析式,然后设D、P的横坐标,根据抛物线和直线AC的解析式表示出D、P的纵坐标,由于两点关于x轴对称,则纵坐标互为相反数,可据此求出P 点的坐标;(3)很显然当P、B重合时,不能构成以A、P、E、F为顶点的四边形,因为点P、F都在抛物线上,且点P为抛物线的顶点,所以PF与x轴不平行,所以只有(2)②的一种情况符合题意,由②知此时P、Q重合;假设存在符合条件的平行四边形,那么根据平行四边形的性质知:P、F的纵坐标互为相反数,可据此求出F点的纵坐标,代入抛物线的解析式中即可求出F点的坐标.【详解】(1)∵抛物线的顶点为Q(2,﹣1),∴设抛物线的解析式为y=a(x﹣2)2﹣1,将C(0,3)代入上式,得:3=a (0﹣2)2﹣1,a=1;∴y=(x ﹣2)2﹣1,即y=x 2﹣4x+3;(2)分两种情况:①当点P 1为直角顶点时,点P 1与点B 重合;令y=0,得x 2﹣4x+3=0,解得x 1=1,x 2=3;∵点A 在点B 的右边,∴B (1,0),A (3,0);∴P 1(1,0);②当点A 为△AP 2D 2的直角顶点时;∵OA=OC ,∠AOC=90°,∴∠OAD 2=45°;当∠D 2AP 2=90°时,∠OAP 2=45°,∴AO 平分∠D 2AP 2;又∵P 2D 2∥y 轴,∴P 2D 2⊥AO ,∴P 2、D 2关于x 轴对称;设直线AC 的函数关系式为y=kx+b (k≠0).将A (3,0),C (0,3)代入上式得:303k b b +=⎧⎨=⎩, 解得13k b =-⎧⎨=⎩; ∴y=﹣x+3;设D 2(x ,﹣x+3),P 2(x ,x 2﹣4x+3),则有:(﹣x+3)+(x 2﹣4x+3)=0,即x 2﹣5x+6=0;解得x 1=2,x 2=3(舍去);∴当x=2时,y=x 2﹣4x+3=22﹣4×2+3=﹣1;∴P 2的坐标为P 2(2,﹣1)(即为抛物线顶点).∴P 点坐标为P 1(1,0),P 2(2,﹣1);(3)由(2)知,当P 点的坐标为P 1(1,0)时,不能构成平行四边形;当点P 的坐标为P 2(2,﹣1)(即顶点Q )时,平移直线AP 交x 轴于点E ,交抛物线于F ;∵P (2,﹣1),∴可设F (x ,1);∴x 2﹣4x+3=1,解得x 1=2﹣2,x 2=2+2;∴符合条件的F 点有两个,即F 1(2﹣2,1),F 2(2+2,1).【点睛】此题主要考查了二次函数的解析式的确定、直角三角形的判定、平行四边形的判定与性质等重要知识点,同时还考查了分类讨论的数学思想,能力要求较高,难度较大.6.如图1,在平面直角坐标系中,O 为原点,抛物线2y ax bx c =++经过、、A B C 三点,且其对称轴为1,x =其中点()0,3C ,点()3,0B .(1)求抛物线的解析式;(2)①如图(1),点D 是直线CB 上方抛物线上的动点,当四边形DCAB 的面积取最大值时,求点D 的坐标;②如图(2),连接,CA 在抛物线上有一点,M 满足12MCB ACO ∠=∠,请直接写出点M 的横坐标.【答案】(1)23233=y x ;(2)①D 3532,,②233+2 【解析】【分析】 (1)根据点(3C ,点()3,0B ,利用待定系数法,可得函数解析式;(2)①先求出直线BC 的解析式,当直线m 与抛物线只有一个交点时,点D 到BC 的距离最远,此时△BCD 取最大值,故四边形DCAB 有最大值,求出b 的值代入原式即可得到答案; ②根据题干条件抛物线上有一点,M 满足12MCB ACO ∠=∠,通过利用待定系数法利用方程组求出直线BE 的解析式,可得答案.【详解】解:(1)由题意得: 120933b a a b ⎧-=⎪⎨⎪=++⎩解得323a ,b 故抛物线的解析式是23233=++y x x .图(1) 图(2)(2)①设直线BC 的解析式为3.∵直线BC 过点B (3,0),∴3则k=33-, 故直线BC 解析式为y=33 设直线m 解析式为3yx b ,且直线m ∥直线BC 当直线m 与抛物线只有一个交点时,点D 到BC 的距离最远,此时△BCD 取最大值,故四边形DCAB 有最大值. 令23323b 3+=+ 23-333330x x b 当2Δ(-33)-43(333)0b 时直线m 与抛物线有唯一交点 解之得:73,b 代入原式可求得:32x =∴D 353(2图(3)过D 作DP ∥y 轴交CB 于点P ,△DCB 面积=△DPC 面积+△DPB 面积, ∴D 3532⎛ ⎝⎭②存在,点M 的横坐标为313+2解题提示:如图3符合条件的直线有两条: CM 1和CM 2(分别在CB 的上方和下方)∵在Rt △ACO 中,∠ACO=30°,在Rt △COB 中,∠CBO=30°,∴∠BCM 1=∠BCM 2=15°∵△BCE 中,∠BCE=∠BEC 2=15°∴BC=BE=23则E (33+0)设直线CE 解析式为:3y kx =+ ∴0(323)3k解之得:32∴直线CE 解析式为:(32)3y x ∴23233(32)3y x x y x ⎧=+⎪⎨⎪=⎩解得:x 1=0,x 23-1∵ 在Rt △OCF 中,∠CBO=30°,∠BCF=15°∴在Rt △COF 中, ∠CFO=45° ∴3∴F 30)∴直线CF的解析式为-3y x∴23233-3y x xy x⎧=-++⎪⎨⎪=+⎩解之得:30x=(舍去),43+2x即点M的横坐标为:23-1或3+2【点睛】本题考查了二次函数的综合题:熟练掌握二次函数图象上点的坐标特征、一次函数图象上点的坐标特征和二次函数的性质;会利用待定系数法求二次函数解析式,理解坐标与图形性质是解题关键.7.在平面直角坐标系中,抛物线y=x2+(k﹣1)x﹣k与直线y=kx+1交于A,B两点,点A 在点B的左侧.(1)如图1,当k=1时,直接写出A,B两点的坐标;(2)在(1)的条件下,点P为抛物线上的一个动点,且在直线AB下方,试求出△ABP面积的最大值及此时点P的坐标;(3)如图2,抛物线y=x2+(k﹣1)x﹣k(k>0)与x轴交于点C、D两点(点C在点D的左侧),在直线y=kx+1上是否存在唯一一点Q,使得∠OQC=90°?若存在,请求出此时k 的值;若不存在,请说明理由.【答案】(1)A(-1,0) ,B(2,3)(2)△ABP最大面积s=1927322288⨯=; P(12,﹣34)(3)存在;25【解析】【分析】(1)当k=1时,抛物线解析式为y=x2﹣1,直线解析式为y=x+1,然后解方程组211y xy x⎧=⎨=+⎩﹣即可;(2)设P(x,x2﹣1).过点P作PF∥y轴,交直线AB于点F,则F(x,x+1),所以利用S△ABP=S△PFA+S△PFB,,用含x的代数式表示为S△ABP=﹣x2+x+2,配方或用公式确定顶点坐标即可.(3)设直线AB:y=kx+1与x轴、y轴分别交于点E、F,用k分别表示点E的坐标,点F的坐标,以及点C的坐标,然后在Rt△EOF中,由勾股定理表示出EF的长,假设存在唯一一点Q,使得∠OQC=90°,则以OC为直径的圆与直线AB相切于点Q,设点N为OC中点,连接NQ,根据条件证明△EQN∽△EOF,然后根据性质对应边成比例,可得关于k的方程,解方程即可.【详解】解:(1)当k=1时,抛物线解析式为y=x2﹣1,直线解析式为y=x+1.联立两个解析式,得:x2﹣1=x+1,解得:x=﹣1或x=2,当x=﹣1时,y=x+1=0;当x=2时,y=x+1=3,∴A(﹣1,0),B(2,3).(2)设P(x,x2﹣1).如答图2所示,过点P作PF∥y轴,交直线AB于点F,则F(x,x+1).∴PF=y F﹣y P=(x+1)﹣(x2﹣1)=﹣x2+x+2.S△ABP=S△PFA+S△PFB=PF(xF﹣xA)+PF(xB﹣xF)=PF(xB﹣xA)=PF∴S△ABP=(﹣x2+x+2)=﹣(x﹣12)2+278当x=12时,yP=x2﹣1=﹣34.∴△ABP面积最大值为,此时点P坐标为(12,﹣34).(3)设直线AB:y=kx+1与x轴、y轴分别交于点E、F,则E(﹣1k,0),F(0,1),OE=1k,OF=1.在Rt△EOF中,由勾股定理得:22 111=k k k+⎛⎫+⎪⎝⎭.令y=x2+(k﹣1)x﹣k=0,即(x+k)(x﹣1)=0,解得:x=﹣k或x=1.∴C(﹣k,0),OC=k.假设存在唯一一点Q,使得∠OQC=90°,如答图3所示,则以OC为直径的圆与直线AB相切于点Q,根据圆周角定理,此时∠OQC=90°.设点N为OC中点,连接NQ,则NQ⊥EF,NQ=CN=ON=2k.∴EN=OE﹣ON=1k﹣2k.∵∠NEQ=∠FEO,∠EQN=∠EOF=90°,∴△EQN∽△EOF,∴NQ ENOF EF=,即:1221kkkk-=,解得:k=±25,∵k>0,∴k=25.∴存在唯一一点Q,使得∠OQC=90°,此时k=25.考点:1.二次函数的性质及其应用;2.圆的性质;3.相似三角形的判定与性质.8.如图,已知抛物线2y x bx c=-++与x轴交于A,B两点,过点A的直线l与抛物线交于点C,其中点A的坐标是()1,0,点C的坐标是()2,3-,抛物线的顶点为点D.(1)求抛物线和直线AC 的解析式.(2)若点P 是抛物线上位于直线AC 上方的一个动点,求APC ∆的面积的最大值及此时点P 的坐标.(3)若抛物线的对称轴与直线AC 相交于点E ,点M 为直线AC 上的任意一点,过点M 作//MN DE 交抛物线于点N ,以D ,E ,M ,N 为顶点的四边形能否为平行四边形?若能,求出点M 的坐标;若不能,请说明理由.【答案】(1)y=-x 2-2x+3,y=-x+1;(2)最大值为278,此时点P(12-,154);(3)能,(0,1),)或【解析】【分析】(1)直接利用待定系数法进行求解,即可得到答案;(2)设点P(m ,-m 2-2m+3),则Q(m ,-m+1),求出PQ 的长度,结合三角形的面积公式和二次函数的性质,即可得到答案;(3)根据题意,设点M(t ,-t+1),则点N(t ,-t 2-2t+3),可分为两种情况进行分析:①当点M 在线段AC 上时,点N 在点M 上方;②当点M 在线段AC (或CA )延长线上时,点N 在点M 下方;分别求出点M 的坐标即可.【详解】解:(1)∵抛物线y=-x 2+bx+c 过点A(1,0),C(-2,3),∴10423b c b c -++=⎧⎨--+=⎩,,解得:23b c =-⎧⎨=⎩,. ∴抛物线的解析式为y=-x 2-2x+3.设直线AC 的解析式为y=kx+n .将点A ,C 坐标代入,得023k n k n +=⎧⎨-+=⎩,,解得11k n =-⎧⎨=⎩,. ∴直线AC 的解析式为y=-x+1.(2)过点P 作PQ ∥y 轴交AC 于点Q .设点P(m ,-m 2-2m+3),则Q(m ,-m+1).∴PQ=(-m 2-2m+3)-(-m+1)=-m 2-m+2.∴S △APC =S △PCQ +S △APQ =12PQ·(x A -x C )=12(-m 2-m+2)×3=23127()228m -++. ∴当m=12-时,S △APC 最大,最大值为278,此时点P(12-,154). (3)能.∵y=-x 2-2x+3,点D 为顶点,∴点D(-1,4),令x=-1时,y=-(-1)+1=2,∴点E(-1,2).∵MN ∥DE ,∴当MN=DE=2时,以D ,E ,M ,N 为顶点的四边形是平行四边形.∵点M 在直线AC 上,点N 在抛物线上,∴设点M(t ,-t+1),则点N(t ,-t 2-2t+3).①当点M 在线段AC 上时,点N 在点M 上方,则MN=(-t 2-2t+3)-(-t+1)=-t 2-t+2.∴-t 2-t+2=2,解得:t=0或t=-1(舍去).∴此时点M 的坐标为(0,1).②当点M 在线段AC (或CA )延长线上时,点N 在点M 下方,则MN=(-t+1)-(-t 2-2t+3)=t 2+t-2.∴t 2+t-2=2,解得:或.∴此时点M ).综上所述,满足条件的点M 的坐标为:(0,1),(12-+,32-)或(12-,32). 【点睛】本题考查了待定系数法求一次函数解析式、待定系数法求二次函数解析式、二次函数图象上点的坐标特征、一次函数图象上点的坐标特征、二次函数的性质、三角形的面积以及周长,解题的关键是:(1)根据点的坐标,利用待定系数法求出抛物线及直线AC 的函数关系式;(2)利用三角形的面积公式和二次函数的性质解题;(3)利用二次函数图象的对称性结合两点之间线段最短找出点M 的位置.9.如图,在平面直角坐标系中,矩形AOBC 的边AO 在x 轴的负半轴上,边OB 在y 轴的负半轴上.且AO =12,OB =9.抛物线y =﹣x 2+bx+c 经过点A 和点B .(1)求抛物线的表达式;(2)在第二象限的抛物线上找一点M ,连接AM ,BM ,AB ,当△ABM 面积最大时,求点M 的坐标;(3)点D 是线段AO 上的动点,点E 是线段BO 上的动点,点F 是射线AC 上的动点,连接EF ,DF ,DE ,BD ,且EF 是线段BD 的垂直平分线.当CF =1时.①直接写出点D 的坐标 ;②若△DEF 的面积为30,当抛物线y =﹣x 2+bx+c 经过平移同时过点D 和点E 时,请直接写出此时的抛物线的表达式 .【答案】(1)y=﹣x2﹣514x﹣9;(2)M(﹣6,31.5);(3)①(﹣50)或(﹣3,0),②y=﹣x2﹣133x﹣4【解析】【分析】(1)利用待定系数法把问题转化为解方程组即可解决问题.(2)如图1中,设M(m,﹣m2﹣514m﹣9),根据S△ABM=S△ACM+S△MBC﹣S△ACB构建二次函数,利用二次函数的性质解决问题即可.(3)①分两种情形:如图2中,当点F在AC的延长线设时,连接DF,FB.设D(m,0).根据FD=FB,构建方程求解.当点F在线段AC上时,同法可得.②根据三角形的面积求出D,E的坐标,再利用待定系数法解决问题即可.【详解】解:(1)由题意A(﹣12,0),B(0,﹣9),把A,B的坐标代入y=﹣x2+bx+c,得到9 144120cb c=-⎧⎨--+=⎩,解得:5149bc⎧=-⎪⎨⎪=-⎩,∴抛物线的解析式为y=﹣x2﹣514x﹣9.(2)如图1中,设M(m,﹣m2﹣514m﹣9),S△ABM=S△ACM+S△MBC﹣S△ACB=12×9×(m+12)+12×12×(﹣m2﹣514m﹣9+9)﹣12×12×9=﹣6m2﹣72m=﹣6(m+6)2+216,∵﹣6<0,∴m=﹣6时,△ABM的面积最大,此时M(﹣6,31.5).(3)①如图2中,当点F在AC的延长线设时,连接DF,FB.设D(m,0).∵EF垂直平分线段BD,∴FD=FB,∵F(﹣12,﹣10),B(0,﹣9),∴102+(m+12)2=122+12,∴m=﹣12﹣55∴D(﹣50).当点F在线段AC上时,同法可得D(﹣3,0),综上所述,满足条件的点D的坐标为(﹣50)或(﹣3,0).故答案为(﹣50)或(﹣3,0).②由①可知∵△EF的面积为30,∴D(﹣3,0),E(0,﹣4),把D,E代入y=﹣x2+b′x+c′,可得'493''0cb c=-⎧⎨--+=⎩,解得:13'3'4bc⎧=-⎪⎨⎪=-⎩,∴抛物线的解析式为y=﹣x2﹣133x﹣4.故答案为:y=﹣x2﹣133x﹣4.【点睛】本题属于二次函数综合题,考查了二次函数的性质,待定系数法,线段的垂直平分线的性质等知识,解题的关键是学会用分类讨论的思想思考问题,属于中考压轴题.10.在平面直角坐标系中,二次函数y=ax2+bx+2的图象与x轴交于A(﹣3,0),B(1,0)两点,与y轴交于点C.(1)求这个二次函数的关系解析式;(2)求直线AC的函数解析式;(3)点P是直线AC上方的抛物线上一动点,是否存在点P,使△ACP的面积最大?若存在,求出点P的坐标;若不存在,说明理由;【答案】(1)y=﹣23x2﹣43x+2;(2)223y x=+;(3)存在,(35,22-)【解析】【分析】(1)直接用待定系数法即可解答;(2)先确定C点坐标,设直线AC的函数解析式y=kx+b,最后用待定系数法求解即可;(3)连接PO,作PM⊥x轴于M,PN⊥y轴于N,然后求出△ACP面积的表达式,最后利用二次函数的性质求最值即可.【详解】解:(1)∵抛物线y=ax2+bx+2过点A(﹣3,0),B(1,0),∴0932 02a ba b=-+⎧⎨=++⎩解得2 343ab⎧=-⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩,∴二次函数的关系解析式为y=﹣23x2﹣43x+2;(2)∵当x=0时,y=2,∴C(0,2)设直线AC的解析式为y kx b=+,把A、C两点代入得0=32k bb-+⎧⎨=⎩解得232kb⎧=⎪⎨⎪=⎩∴直线AC的函数解析式为223y x=+;(3)存在.如图: 连接PO,作PM⊥x轴于M,PN⊥y轴于N设点P坐标为(m,n),则n=224233m m--+),PN=-m,AO=3当x=0时,y=22400233-⨯-⨯+=2,∴点C的坐标为(0,2),OC=2∵PAC PAO PCO ACOS S S S=+-212411322()3223322m m m⎛⎫=⨯⋅--++⨯⋅--⨯⨯⎪⎝⎭=23m m--∵a=-1<0∴函数S△PAC=-m2-3m有最大值∴b当m=()33212-=--⨯-∴当m=32-时,S△PAC有最大值n=222423435223332322m m⎛⎫--+=-⨯-⨯+=⎪⎝⎭∴当△ACP的面积最大时,P的坐标为(35,22 ).【点睛】本题是二次函数压轴题,综合考查了二次函数的图象与性质、待定系数法、二次函数极值等知识点,根据题意表示出△PAC的面积是解答本题的关键.。
九年级数学上册 二次函数单元综合测试(Word版 含答案)
九年级数学上册二次函数单元综合测试(Word版含答案)一、初三数学二次函数易错题压轴题(难)1.如图,二次函数y=ax2+bx+c交x轴于点A(1,0)和点B(3,0),交y轴于点C,抛物线上一点D的坐标为(4,3)(1)求该二次函数所对应的函数解析式;(2)如图1,点P是直线BC下方抛物线上的一个动点,PE//x轴,PF//y轴,求线段EF的最大值;(3)如图2,点M是线段CD上的一个动点,过点M作x轴的垂线,交抛物线于点N,当△CBN是直角三角形时,请直接写出所有满足条件的点M的坐标.【答案】(1)y=x2﹣4x+3;(2)EF的最大值为24;(3)M点坐标为可以为(2,3),(552+,3),(552-,3).【解析】【分析】(1)根据题意由A、B两点坐标在二次函数图象上,设二次函数解析式的交点式,将D点坐标代入求出a的值,最后将二次函数的交点式转化成一般式形式.(2)由题意可知点P在二次函数图象上,坐标为(p,p2﹣4p+3).又因为PF//y轴,点F 在直线BC上,P的坐标为(p,﹣p+3),在Rt△FPE中,可得FE2PF,用纵坐标差的绝对值可求线段EF的最大值.(3)根据题意求△CBN是直角三角形,分为∠CBN=90°和∠CNB=90°两类情况计算,利用三角形相似知识进行分析求解.【详解】解:(1)设二次函数的解析式为y=a(x﹣b)(x﹣c),∵y=ax2+bx+与x轴r的两个交点A、B的坐标分别为(1,0)和(3,0),∴二次函数解析式:y=a(x﹣1)(x﹣3).又∵点D(4,3)在二次函数上,∴(4﹣3)×(4﹣1)a=3,∴解得:a=1.∴二次函数的解析式:y=(x﹣1)(x﹣3),即y=x2﹣4x+3.(2)如图1所示.因点P 在二次函数图象上,设P (p ,p 2﹣4p+3). ∵y =x 2﹣4x+3与y 轴相交于点C , ∴点C 的坐标为(0,3). 又∵点B 的坐标为B (3,0), ∴OB =OC∴△COB 为等腰直角三角形. 又∵PF//y 轴,PE//x 轴, ∴△PEF 为等腰直角三角形. ∴EF 2PF .设一次函数的l BC 的表达式为y =kx+b , 又∵B (3,0)和C (0,3)在直线BC 上,303k b b +=⎧⎨=⎩, 解得:13k b =-⎧⎨=⎩,∴直线BC 的解析式为y =﹣x+3. ∴y F =﹣p+3.FP =﹣p+3﹣(p 2﹣4p+3)=﹣p 2+3p . ∴EF 2p 22. ∴线段EF 的最大值为,EF max 42-24. (3)①如图2所示:若∠CNB =90°时,点N 在抛物线上,作MN//y 轴,l//x 轴交y 轴于点E , BF ⊥l 交l 于点F .设点N 的坐标为(m ,m 2﹣4m+3),则点M 的坐标为(m ,3), ∵C 、D 两点的坐标为(0,3)和(4,3), ∴CD ∥x 轴.又∵∠CNE =∠NBF ,∠CEN =∠NFB =90°, ∴△CNE ∽△NBF . ∴CE NE =NFBF, 又∵CE =﹣m 2+4m ,NE =m ;NF =3﹣m ,BF =﹣m 2+4m ﹣3,∴24m mm-+=2343m m m --+-,化简得:m 2﹣5m+5=0. 解得:m 1=552+,m 2=552-.∴M 点坐标为(55+,3)或(55-,3)②如图3所示:当∠CBN =90°时,过B 作BG ⊥CD , ∵∠NBF =∠CBG ,∠NFB =∠BGC =90°, ∴△BFN ∽△CGB . ∵△BFN 为等腰直角三角形, ∴BF =FN ,∴0﹣(m 2﹣4m+3)=3﹣m . ∴化简得,m 2﹣5m+6=0. 解得,m =2或m =3(舍去) ∴M 点坐标为,(2,3).综上所述,满足题意的M 点坐标为可以为(2,3),(552+,3),(552-,3).【点睛】本题考查待定系数法求解函数解析式,二次函数和三角函数求值,三角形相似等相关知识点;同时运用数形结合和分类讨论的思想探究点在几何图形上的位置关系.2.如图,过原点的抛物线y=﹣12x 2+bx+c 与x 轴交于点A (4,0),B 为抛物线的顶点,连接OB ,点P 是线段OA 上的一个动点,过点P 作PC ⊥OB ,垂足为点C . (1)求抛物线的解析式,并确定顶点B 的坐标;(2)设点P 的横坐标为m ,将△POC 绕着点P 按顺利针方向旋转90°,得△PO′C′,当点O′和点C′分别落在抛物线上时,求相应的m 的值;(3)当(2)中的点C′落在抛物线上时,将抛物线向左或向右平移n (0<n <2)个单位,点B 、C′平移后对应的点分别记为B′、C″,是否存在n ,使得四边形OB′C″A 的周长最短?若存在,请直接写出n 的值和抛物线平移的方向,若不存在,请说明理由.【答案】(1)2122y x x =-+,点B (2,2);(2)m=2或209m =;(3)存在;n=27时,抛物线向左平移. 【解析】 【分析】(1)将点A 和点O 的坐标代入解析式,利用待定系数法即可求得二次函数的解析式,然后利用配方法可求得点B 的坐标;(2)由点A 、点B 、点C 的坐标以及旋转的性质可知△△PDC 为等腰直角三角形,从而可得到点O′坐标为:(m ,m ),点C′坐标为:(32m ,2m),然后根据点在抛物线上,列出关于m 的方程,从而可解得m 的值;(3)如图,将AC′沿C′B 平移,使得C′与B 重合,点A 落在A′处,以过点B 的直线y=2为对称轴,作A′的对称点A″,连接OA″,由线段的性质可知当B′为OA″与直线y=2的交点时,四边形OB′C″A 的周长最短,先求得点B′的坐标,根据点B 移动的方向和距离从而可得出点抛物线移动的方向和距离. 【详解】解:(1)把原点O (0,0),和点A (4,0)代入y=12-x 2+bx+c . 得040c b b c =⎧⎨-++=⎩,∴02c b =⎧⎨=⎩.∴22112(2)222y x x x =-+=--+. ∴点B 的坐标为(2,2).(2)∵点B 坐标为(2,2). ∴∠BOA=45°.∴△PDC 为等腰直角三角形. 如图,过C′作C′D ⊥O′P 于D .∵O′P=OP=m . ∴C′D=12O′P=12m . ∴点O′坐标为:(m ,m ),点C′坐标为:(32m ,2m ).当点O′在y=12-x 2+2x 上. 则−12m 2+2m =m . 解得:12m =,20m =(舍去). ∴m=2. 当点C′在y=12-x 2+2x 上,则12-×(32m)2+2×32m=12m,解得:120 9m=,20m=(舍去).∴m=20 9(3)存在n=27,抛物线向左平移.当m=209时,点C′的坐标为(103,109).如图,将AC′沿C′B平移,使得C′与B重合,点A落在A′处.以过点B的直线y=2为对称轴,作A′的对称点A″,连接OA″.当B′为OA″与直线y=2的交点时,四边形OB′C″A的周长最短.∵BA′∥AC′,且BA′=AC′,点A(4,0),点C′(103,109),点B(2,2).∴点A′(83,89).∴点A″的坐标为(83,289).设直线OA″的解析式为y=kx,将点A″代入得:828 39k=,解得:k=76.∴直线OA″的解析式为y=76 x.将y=2代入得:76x=2,解得:x=127,∴点B′得坐标为(127,2).∴n=2122 77 -=.∴存在n=27,抛物线向左平移. 【点睛】本题主要考查的是二次函数、旋转的性质、平移的性质、路径最短等知识点,由旋转的性质和平移的性质求得点点O′坐标为:(m ,m ),点C′坐标为:(32m ,2m)以及点B′的坐标是解题的关键.3.如图,已知点()1,2A 、()()5,0B n n >,点P 为线段AB 上的一个动点,反比例函数()0ky x x=>的图像经过点P .小明说:“点P 从点A 运动至点B 的过程中,k 值逐渐增大,当点P 在点A 位置时k 值最小,在点B 位置时k 值最大.”(1)当1n =时.①求线段AB 所在直线的函数表达式.②你完全同意小明的说法吗?若完全同意,请说明理由;若不完全同意,也请说明理由,并求出正确的k 的最小值和最大值.(2)若小明的说法完全正确,求n 的取值范围. 【答案】(1)①1944y x =-+;②不完全同意小明的说法;理由见详解;当92x =时,k 有最大值8116;当1x =时,k 有最小值2;(2)109n ≥;【解析】 【分析】(1)①直接利用待定系数法,即可求出函数的表达式; ②由①得直线AB 为1944y x =-+,则21944k x x =-+,利用二次函数的性质,即可求出答案;(2)根据题意,求出直线AB 的直线为21044n n y x --=+,设点P 为(x ,kx),则得到221044n n k x x --=-,讨论最高项的系数,再由一次函数及二次函数的性质,得到对称轴52ba -≥,即可求出n 的取值范围. 【详解】解:(1)当1n =时,点B 为(5,1), ①设直线AB 为y ax b =+,则251a b a b +=⎧⎨+=⎩,解得:1494a b ⎧=-⎪⎪⎨⎪=⎪⎩, ∴1944y x =-+; ②不完全同意小明的说法;理由如下: 由①得1944y x =-+, 设点P 为(x ,kx),由点P 在线段AB 上则 1944k x x =-+, ∴22191981()444216k x x x =-+=--+; ∵104-<, ∴当92x =时,k 有最大值8116; 当1x =时,k 有最小值2;∴点P 从点A 运动至点B 的过程中,k 值先增大后减小,当点P 在点A 位置时k 值最小,在92x =的位置时k 值最大. (2)∵()1,2A 、()5,B n , 设直线AB 为y ax b =+,则25a b a b n +=⎧⎨+=⎩,解得:24104n a n b -⎧=⎪⎪⎨-⎪=⎪⎩, ∴21044n ny x --=+,设点P 为(x ,kx),由点P 在线段AB 上则 221044n n k x x --=-, 当204n -=,即n=2时,2k x =,则k 随x 的增大而增大,如何题意; 当n≠2时,则对称轴为:101042242n n x n n --==--;∵点P 从点A 运动至点B 的过程中,k 值逐渐增大,当点P 在点A 位置时k 值最小,在点B 位置时k 值最大.即k 在15x ≤≤中,k 随x 的增大而增大; 当204n ->时,有 ∴20410124n n n -⎧>⎪⎪⎨-⎪≤⎪-⎩,解得:26n n >⎧⎨≥-⎩,∴不等式组的解集为:2n >; 当204n -<时,有 ∴20410524n n n -⎧<⎪⎪⎨-⎪≥⎪-⎩,解得:1029n ≤<, ∴综合上述,n 的取值范围为:109n ≥. 【点睛】本题考查了二次函数的性质,反比例函数的性质,一次函数的性质,以及解不等式组,解题的关键是熟练掌握所学的知识,掌握所学函数的性质进行解题,注意利用分类讨论的思想进行分析.4.定义:对于已知的两个函数,任取自变量x 的一个值,当0x ≥时,它们对应的函数值相等;当0x <时,它们对应的函数值互为相反数,我们称这样的两个函数互为相关函数.例如:正比例函数y x =,它的相关函数为(0)(0)x x y x x ≥⎧=⎨-<⎩.(1)已知点()5,10A -在一次函数5y ax =-的相关函数的图像上,求a 的值;(2)已知二次函数2142y x x =-+-. ①当点3,2B m ⎛⎫ ⎪⎝⎭在这个函数的相关函数的图像上时,求m 的值; ②当33x -≤≤时,求函数2142y x x =-+-的相关函数的最大值和最小值. (3)在平面直角坐标系中,点M 、N 的坐标分别为1,12⎛⎫- ⎪⎝⎭、9,12⎛⎫⎪⎝⎭,连结MN .直接写出线段MN 与二次函数24y x x n =-++的相关函数的图像有两个公共点时n 的取值范围.【答案】(1)1;(2)①22- ;②max 432y =,min 12y =-;(3)31n -<≤-,514n <≤【解析】 【分析】(1)先求出5y ax =-的相关函数,然后代入求解,即可得到答案;(2)先求出二次函数的相关函数,①分为m <0和m ≥0两种情况将点B 的坐标代入对应的关系式求解即可; ②当-3≤x <0时,y=x 2-4x+12,然后可 此时的最大值和最小值,当0≤x≤3时,函数y=-x 2+4x-12,求得此时的最大值和最小值,从而可得到当-3≤x≤3时的最大值和最小值; (3)首先确定出二次函数y=-x 2+4x+n 的相关函数与线段MN 恰好有1个交点、2个交点、3个交点时n 的值,然后结合函数图象可确定出n 的取值范围. 【详解】解:(1)根据题意,一次函数5y ax =-的相关函数为5,(0)5,(0)ax x y ax x -≥⎧=⎨-+<⎩, ∴把点()5,10A -代入5y ax =-+,则(5)510a -⨯-+=,∴1a =;(2)根据题意,二次函数2142y x x =-+-的相关函数为2214,(0)214,(0)2x x x y x x x ⎧-+-≥⎪⎪=⎨⎪-+<⎪⎩,①当m <0时,将B (m ,32)代入y=x 2-4x+12得m 2-4m+1322=,解得:m=2+5(舍去)或m=25-. 当m≥0时,将B (m ,32)代入y=-x 2+4x-12得:-m 2+4m-12=32, 解得:m=2+2或m=22-.综上所述:m=25-或m=22+或m=22-.②当-3≤x <0时,y=x 2-4x+12,抛物线的对称轴为x=2,此时y 随x 的增大而减小, ∴当3x =-时,有最大值,即2143(3)4(3)22y =--⨯-+=, ∴此时y 的最大值为432. 当0≤x≤3时,函数y=-x 2+4x 12-,抛物线的对称轴为x=2, 当x=0有最小值,最小值为12-, 当x=2时,有最大值,最大值y=72. 综上所述,当-3≤x≤3时,函数y=-x 2+4x 12-的相关函数的最大值为432,最小值为12-; (3)如图1所示:线段MN 与二次函数y=-x 2+4x+n 的相关函数的图象恰有1个公共点.∴当x=2时,y=1,即-4+8+n=1,解得n=-3.如图2所示:线段MN 与二次函数y=-x 2+4x+n 的相关函数的图象恰有3个公共点.∵抛物线y=x 2-4x-n 与y 轴交点纵坐标为1,∴-n=1,解得:n=-1.∴当-3<n≤-1时,线段MN与二次函数y=-x2+4x+n的相关函数的图象恰有2个公共点.如图3所示:线段MN与二次函数y=-x2+4x+n的相关函数的图象恰有3个公共点.∵抛物线y=-x2+4x+n经过点(0,1),∴n=1.如图4所示:线段MN与二次函数y=-x2+4x+n的相关函数的图象恰有2个公共点.∵抛物线y=x2-4x-n经过点M(12-,1),∴14+2-n=1,解得:n=54.∴1<n≤54时,线段MN与二次函数y=-x2+4x+n的相关函数的图象恰有2个公共点.综上所述,n的取值范围是-3<n≤-1或1<n≤54.【点睛】本题主要考查的是二次函数的综合应用,解答本题主要应用了二次函数的图象和性质、函数图象上点的坐标与函数解析式的关系,求得二次函数y=-x2+4x+n的相关函数与线段MN 恰好有1个交点、2个交点、3个交点时n的值是解题的关键.5.已知二次函数y=ax2+bx+c(a≠0).(1)若b=1,a=﹣12c,求证:二次函数的图象与x轴一定有两个不同的交点;(2)若a<0,c=0,且对于任意的实数x,都有y≤1,求4a+b2的取值范围;(3)若函数图象上两点(0,y1)和(1,y2)满足y1•y2>0,且2a+3b+6c=0,试确定二次函数图象对称轴与x 轴交点横坐标的取值范围.【答案】(1)见解析;(2)240a b +≤ ;(3)12323b a <-< 【解析】【分析】(1)根据已知条件计算一元二次方程的判别式即可证得结论;(2)根据已知条件求得抛物线的顶点纵坐标,再整理即可;(3)将(0,y 1)和(1,y 2)分别代入函数解析式,由y 1•y 2>0,及2a +3b +6c =0,得不等式组,变形即可得出答案.【详解】解:(1)证明:∵y =ax 2+bx+c (a≠0),∴令y =0得:ax 2+bx+c =0∵b =1,a =﹣12c , ∴△=b 2﹣4ac =1﹣4(﹣12c )c =1+2c 2, ∵2c 2≥0,∴1+2c 2>0,即△>0,∴二次函数的图象与x 轴一定有两个不同的交点;(2)∵a <0,c =0,∴抛物线的解析式为y =ax 2+bx ,其图象开口向下,又∵对于任意的实数x ,都有y≤1,∴顶点纵坐标214b a-≤, ∴﹣b 2≥4a ,∴4a+b 2≤0;(3)由2a+3b+6c =0,可得6c =﹣(2a+3b ),∵函数图象上两点(0,y 1)和(1,y 2)满足y 1•y 2>0,∴c (a+b+c )>0,∴6c (6a+6b+6c )>0,∴将6c =﹣(2a+3b )代入上式得,﹣(2a+3b )(4a+3b )>0,∴(2a+3b )(4a+3b )<0,∵a≠0,则9a 2>0,∴两边同除以9a 2得,24()()033b b a a ++<,∴2343baba⎧+<⎪⎪⎨⎪+>⎪⎩或2343baba⎧+>⎪⎪⎨⎪+<⎪⎩,∴4233ba-<<-,∴二次函数图象对称轴与x轴交点横坐标的取值范围是:12323ba<-<.【点睛】本题考查了抛物线与x轴的交点、抛物线与一元二次方程的关系及抛物线与不等式的关系等知识点,熟练掌握二次函数的性质是解题的关键.6.如图,抛物线2y x bx c=-++的图象与x轴交于A、B两点(点A在点B的左边),与y轴交于点C,点D为抛物线的顶点.点A坐标的为3,0,点C的坐标为()0,3.(Ⅰ)求抛物线的解析式;(Ⅱ)点M为线段AB上一点(点M不与点A、B重合),过点M作i轴的垂线,与直线AC交于点E,与抛物线交于点P,过点P作//PQ AB交抛物线于点Q,过点Q作QN x⊥轴于点N.若点P在点Q左边,当矩形PMNQ的周长最大时,求AEM△的面积;(Ⅲ)在(Ⅱ)的条件下,当矩形PMNQ的周长最大时,连接DQ,过抛物线上一点F 作y轴的平行线,与直线AC交于点G(点G在点F的上方).若=22FG DQ,求点F 的坐标.【答案】(Ⅰ)223y x x=--+;(Ⅱ)12;(Ⅲ)()4,5F--或()1,0【解析】【分析】(Ⅰ)将点A,点C坐标代入解析式可求解;(Ⅱ)设M(x,0),P(x,-x2-2x+3),利用对称性可求点Q(-2-x,-x2-2x+3),可求MP=-x2-2x+3,PQ=-2-x-x=-2-2x,则可用x表示矩形PMNQ的周长,由二次函数的性质可求当矩形PMNQ的周长最大时,点P的坐标,即可求点E,点M的坐标,由三角形面积公式可求解;(Ⅲ)先求出点D 坐标,即可求DQ=2,可得FG=4,设F (m ,-m 2-2m+3),则G (m ,m+3),用含有m 的式子表示FG 的长度即可求解.【详解】解:(Ⅰ)依题意()()2330{3b c c --+⨯-+== 解得2{3b c =-= 所以223y x x =--+(Ⅱ)2223(1)4y x x x抛物线的对称轴是直线1x =-(,0)M x ,()2,23P x x x --+,其中31x -<<-∵P 、Q 关于直线1x =-对称设Q 的横坐标为a则()11a x --=--∴2a x =--∴()22,23Q x x x ----+∴223MP x x =--+,222PQ x x x =---=--∴周长()222222232822(2)10d x x x x x x =----+=--+=-++当2x =-时,d 取最大值,此时,(2,0)M -∴2(3)1AM =---=设直线AC 的解析式为y kx b =+则303k b b -+=⎧⎨=⎩,解得13k b =⎧⎨=⎩∴设直线AC 的解析式为3y x将2x =-代入3yx ,得1y = ∴(2,1)E -,∴1EM =∴11111222AEM S AM ME ∆=⋅=⨯⨯= (Ⅲ)由(Ⅱ)知,当矩形PMNQ 的周长最大时,2x =-此时点()0,3Q ,与点C 重合,∴3OQ =∵2223(1)4y x x x∴()1,4D -过D 作DK y ⊥轴于K ,则1DK =,4OK =∴431OK OK OQ =-=-=∴DKQ 是等腰直角三角形,2DQ =∴224FG DQ ==设()2,23F m m m --+,则(,3)G m m + ()223233FG m m m m m =+---+=+∴234m m +=,解得14m =-,21m =当4m =-时,2235m m --+=-当1m =时,2230m m --+=.∴()4,5F --或()1,0【点睛】本题是二次函数综合题,考查了二次函数的性质,矩形的性质,等腰直角三角形的性质等,利用参数表示线段的长度是本题的关键.7.如图①抛物线y =ax 2+bx +4(a ≠0)与x 轴,y 轴分别交于点A (﹣1,0),B (4,0),点C 三点.(1)试求抛物线的解析式;(2)点D(3,m)在第一象限的抛物线上,连接BC,BD.试问,在对称轴左侧的抛物线上是否存在一点P,满足∠PBC=∠DBC?如果存在,请求出点P点的坐标;如果不存在,请说明理由;(3)点N在抛物线的对称轴上,点M在抛物线上,当以M、N、B、C为顶点的四边形是平行四边形时,请直接写出点M的坐标.【答案】(1)y=﹣x2+3x+4;(2)存在.P(﹣34,1916).(3)1539(,)24M--21139 (,) 24M-3521 (,) 24M【解析】【分析】(1)将A,B,C三点代入y=ax2+bx+4求出a,b,c值,即可确定表达式;(2)在y轴上取点G,使CG=CD=3,构建△DCB≌△GCB,求直线BG的解析式,再求直线BG与抛物线交点坐标即为P点,(3)根据平行四边形的对边平行且相等,利用平移的性质列出方程求解,分情况讨论.【详解】解:如图:(1)∵抛物线y=ax2+bx+4(a≠0)与x轴,y轴分别交于点A(﹣1,0),B(4,0),点C三点.∴4016440a ba b-+=⎧⎨++=⎩解得13ab=-⎧⎨=⎩∴抛物线的解析式为y=﹣x2+3x+4.(2)存在.理由如下:y=﹣x2+3x+4=﹣(x﹣32)2+254.∵点D(3,m)在第一象限的抛物线上,∴m=4,∴D(3,4),∵C(0,4)∵OC=OB,∴∠OBC=∠OCB=45°.连接CD,∴CD∥x轴,∴∠DCB=∠OBC=45°,∴∠DCB=∠OCB,在y轴上取点G,使CG=CD=3,再延长BG交抛物线于点P,在△DCB和△GCB中,CB=CB,∠DCB=∠OCB,CG=CD,∴△DCB≌△GCB(SAS)∴∠DBC=∠GBC.设直线BP解析式为y BP=kx+b(k≠0),把G(0,1),B(4,0)代入,得k=﹣14,b=1,∴BP解析式为y BP=﹣14x+1.y BP=﹣14x+1,y=﹣x2+3x+4当y=y BP时,﹣14x+1=﹣x2+3x+4,解得x1=﹣34,x2=4(舍去),∴y=1916,∴P(﹣34,1916).(3)1539 (,)24M--21139 (,) 24M-3521 (,) 24M理由如下,如图B(4,0),C(0,4) ,抛物线对称轴为直线32x=,设N(32,n),M(m, ﹣m2+3m+4)第一种情况:当MN与BC为对边关系时,MN∥BC,MN=BC,∴4-32=0-m,∴m=52-∴﹣m2+3m+4=39 4 -,∴1539 (,)24M--;或∴0-32=4-m,∴m=11 2∴﹣m2+3m+4=39 4 -,∴21139 (,) 24M-;第二种情况:当MN与BC为对角线关系,MN与BC交点为K,则K(2,2),∴322 2m∴m=5 2∴﹣m2+3m+4=21 4∴3521 (,) 24M综上所述,当以M、N、B、C为顶点的四边形是平行四边形时,点M的坐标为1539 (,)24M--21139 (,) 24M-3521 (,) 24M.【点睛】本题考查二次函数与图形的综合应用,涉及待定系数法,函数图象交点坐标问题,平行四边形的性质,方程思想及分类讨论思想是解答此题的关键.8.在平面直角坐标系中,抛物线y=x2+(k﹣1)x﹣k与直线y=kx+1交于A,B两点,点A 在点B的左侧.(1)如图1,当k=1时,直接写出A,B两点的坐标;(2)在(1)的条件下,点P为抛物线上的一个动点,且在直线AB下方,试求出△ABP面积的最大值及此时点P的坐标;(3)如图2,抛物线y=x2+(k﹣1)x﹣k(k>0)与x轴交于点C、D两点(点C在点D的左侧),在直线y=kx+1上是否存在唯一一点Q,使得∠OQC=90°?若存在,请求出此时k 的值;若不存在,请说明理由.【答案】(1)A(-1,0) ,B(2,3)(2)△ABP最大面积s=1927322288⨯=; P(12,﹣34)(3)存在;25【解析】【分析】(1)当k=1时,抛物线解析式为y=x2﹣1,直线解析式为y=x+1,然后解方程组211y xy x⎧=⎨=+⎩﹣即可;(2)设P(x,x2﹣1).过点P作PF∥y轴,交直线AB于点F,则F(x,x+1),所以利用S△ABP=S△PFA+S△PFB,,用含x的代数式表示为S△ABP=﹣x2+x+2,配方或用公式确定顶点坐标即可.(3)设直线AB:y=kx+1与x轴、y轴分别交于点E、F,用k分别表示点E的坐标,点F的坐标,以及点C的坐标,然后在Rt△EOF中,由勾股定理表示出EF的长,假设存在唯一一点Q,使得∠OQC=90°,则以OC为直径的圆与直线AB相切于点Q,设点N为OC中点,连接NQ,根据条件证明△EQN∽△EOF,然后根据性质对应边成比例,可得关于k的方程,解方程即可.【详解】解:(1)当k=1时,抛物线解析式为y=x2﹣1,直线解析式为y=x+1.联立两个解析式,得:x2﹣1=x+1,解得:x=﹣1或x=2,当x=﹣1时,y=x+1=0;当x=2时,y=x+1=3,∴A (﹣1,0),B (2,3).(2)设P (x ,x 2﹣1).如答图2所示,过点P 作PF ∥y 轴,交直线AB 于点F ,则F (x ,x+1).∴PF=y F ﹣y P =(x+1)﹣(x 2﹣1)=﹣x 2+x+2.S △ABP =S △PFA +S △PFB =PF (xF ﹣xA )+PF (xB ﹣xF )=PF (xB ﹣xA )=PF∴S △ABP=(﹣x 2+x+2)=﹣(x ﹣12)2+278 当x=12时,yP=x 2﹣1=﹣34. ∴△ABP 面积最大值为,此时点P 坐标为(12,﹣34). (3)设直线AB :y=kx+1与x 轴、y 轴分别交于点E 、F ,则E (﹣1k ,0),F (0,1),OE=1k,OF=1. 在Rt △EOF 中,由勾股定理得:EF=22111=k k +⎛⎫+ ⎪⎝⎭.令y=x 2+(k ﹣1)x ﹣k=0,即(x+k )(x ﹣1)=0,解得:x=﹣k 或x=1.∴C (﹣k ,0),OC=k .假设存在唯一一点Q ,使得∠OQC=90°,如答图3所示,则以OC 为直径的圆与直线AB 相切于点Q ,根据圆周角定理,此时∠OQC=90°. 设点N 为OC 中点,连接NQ ,则NQ ⊥EF ,NQ=CN=ON=2k .∴EN=OE﹣ON=1k﹣2k.∵∠NEQ=∠FEO,∠EQN=∠EOF=90°,∴△EQN∽△EOF,∴NQ ENOF EF=,即:1221kkkk-=,解得:k=±25,∵k>0,∴k=25.∴存在唯一一点Q,使得∠OQC=90°,此时k=25.考点:1.二次函数的性质及其应用;2.圆的性质;3.相似三角形的判定与性质.9.如图,直线3y x与x轴、y轴分别交于点A,C,经过A,C两点的抛物线2y ax bx c=++与x轴的负半轴的另一交点为B,且tan3CBO∠=(1)求该抛物线的解析式及抛物线顶点D的坐标;(2)点P是射线BD上一点,问是否存在以点P,A,B为顶点的三角形,与ABC相似,若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由【答案】(1)243y x x=++,顶点(2,1)D--;(2)存在,52,33P⎛⎫--⎪⎝⎭或(4,3)--【解析】【分析】(1)利用直线解析式求出点A、C的坐标,从而得到OA、OC,再根据tan∠CBO=3求出OB,从而得到点B的坐标,然后利用待定系数法求出二次函数解析式,整理成顶点式形式,然后写出点D的坐标;(2)根据点A、B的坐标求出AB,判断出△AOC是等腰直角三角形,根据等腰直角三角形的性质求出AC,∠BAC=45°,再根据点B、D的坐标求出∠ABD=45°,然后分①AB和BP是对应边时,△ABC和△BPA相似,利用相似三角形对应边成比例列式求出BP,过点P作PE⊥x轴于E,求出BE、PE,再求出OE的长度,然后写出点P的坐标即可;②AB和BA是对应边时,△ABC 和△BAP 相似,利用相似三角形对应边成比例列式求出BP ,过点P 作PE ⊥x 轴于E ,求出BE 、PE ,再求出OE 的长度,然后写出点P 的坐标即可.【详解】解:(1)令y=0,则x+3=0,解得x=-3,令x=0,则y=3,∴点A (-3,0),C (0,3),∴OA=OC=3,∵tan ∠CBO=3OC OB=, ∴OB=1,∴点B (-1,0),把点A 、B 、C 的坐标代入抛物线解析式得, 93003a b c a b c c -+=⎧⎪-+=⎨⎪=⎩,解得:143a b c =⎧⎪=⎨⎪=⎩,∴该抛物线的解析式为:243y x x =++,∵y=x 2+4x+3=(x+2)2-1,∴顶点(2,1)D --;(2)∵A (-3,0),B (-1,0),∴AB=-1-(-3)=2,∵OA=OC ,∠AOC=90°,∴△AOC 是等腰直角三角形,∴,∠BAC=45°,∵B (-1,0),D (-2,-1),∴∠ABD=45°,①AB 和BP 是对应边时,△ABC ∽△BPA , ∴AB AC BP BA =,即22BP =, 解得BP=3, 过点P 作PE ⊥x 轴于E ,则BE=PE=23×22=23,∴OE=1+23=53,∴点P的坐标为(-53,-23);②AB和BA是对应边时,△ABC∽△BAP,∴AB ACBA BP=,即2322BP =,解得BP=32过点P作PE⊥x轴于E,则BE=PE=3222=3,∴OE=1+3=4,∴点P的坐标为(-4,-3);综合上述,当52,33P⎛⎫--⎪⎝⎭或(4,3)--时,以点P,A,B为顶点的三角形与ABC∆相似;【点睛】本题是二次函数综合题型,主要利用了直线与坐标轴交点的求解,待定系数法求二次函数解析式,等腰直角三角形的判定与性质,相似三角形的判定与性质,难点在于(2)要分情况讨论.10.如图,在平面直角坐标系中,矩形AOBC的边AO在x轴的负半轴上,边OB在y轴的负半轴上.且AO=12,OB=9.抛物线y=﹣x2+bx+c经过点A和点B.(1)求抛物线的表达式;(2)在第二象限的抛物线上找一点M,连接AM,BM,AB,当△ABM面积最大时,求点M的坐标;(3)点D是线段AO上的动点,点E是线段BO上的动点,点F是射线AC上的动点,连接EF,DF,DE,BD,且EF是线段BD的垂直平分线.当CF=1时.①直接写出点D的坐标;②若△DEF的面积为30,当抛物线y=﹣x2+bx+c经过平移同时过点D和点E时,请直接写出此时的抛物线的表达式.【答案】(1)y=﹣x2﹣514x﹣9;(2)M(﹣6,31.5);(3)①(﹣50)或(﹣3,0),②y=﹣x2﹣133x﹣4【解析】【分析】(1)利用待定系数法把问题转化为解方程组即可解决问题.(2)如图1中,设M(m,﹣m2﹣514m﹣9),根据S△ABM=S△ACM+S△MBC﹣S△ACB构建二次函数,利用二次函数的性质解决问题即可.(3)①分两种情形:如图2中,当点F在AC的延长线设时,连接DF,FB.设D(m,0).根据FD=FB,构建方程求解.当点F在线段AC上时,同法可得.②根据三角形的面积求出D,E的坐标,再利用待定系数法解决问题即可.【详解】解:(1)由题意A(﹣12,0),B(0,﹣9),把A,B的坐标代入y=﹣x2+bx+c,得到9 144120cb c=-⎧⎨--+=⎩,解得:5149bc⎧=-⎪⎨⎪=-⎩,∴抛物线的解析式为y=﹣x2﹣514x﹣9.(2)如图1中,设M(m,﹣m2﹣514m﹣9),S△ABM=S△ACM+S△MBC﹣S△ACB=12×9×(m+12)+12×12×(﹣m2﹣514m﹣9+9)﹣12×12×9=﹣6m2﹣72m=﹣6(m+6)2+216,∵﹣6<0,∴m=﹣6时,△ABM的面积最大,此时M(﹣6,31.5).(3)①如图2中,当点F在AC的延长线设时,连接DF,FB.设D(m,0).∵EF垂直平分线段BD,∴FD=FB,∵F(﹣12,﹣10),B(0,﹣9),∴102+(m+12)2=122+12,∴m=﹣12﹣55∴D(﹣50).当点F在线段AC上时,同法可得D(﹣3,0),综上所述,满足条件的点D的坐标为(﹣50)或(﹣3,0).故答案为(﹣50)或(﹣3,0).②由①可知∵△EF的面积为30,∴D(﹣3,0),E(0,﹣4),把D,E代入y=﹣x2+b′x+c′,可得'493''0cb c=-⎧⎨--+=⎩,解得:13'3'4bc⎧=-⎪⎨⎪=-⎩,∴抛物线的解析式为y=﹣x2﹣133x﹣4.故答案为:y=﹣x2﹣133x﹣4.【点睛】本题属于二次函数综合题,考查了二次函数的性质,待定系数法,线段的垂直平分线的性质等知识,解题的关键是学会用分类讨论的思想思考问题,属于中考压轴题.。
浙教版初中数学九年级上册第一单元《二次函数》单元测试卷(标准难度)(含答案解析)
浙教版初中数学九年级上册第一单元《二次函数》单元测试卷考试范围:第一章;考试时间:120分钟;总分:120分学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________第I卷(选择题)一、选择题(本大题共12小题,共36.0分。
在每小题列出的选项中,选出符合题目的一项)1.下列函数关系中是二次函数的是( )A. 正三角形面积S与边长a的关系B. 直角三角形两锐角A与B的关系C. 矩形面积一定时,长y与宽x的关系D. 等腰三角形顶角A与底角B的关系2.已知二次函数y=(k−3)x2+2x+1的图像与x轴有交点,则k的取值范围是( )A. k<4B. k≤4且k≠3C. k<4,且k≠3D. k≤43.对于关于x的函数y=(m+1)x m2−m+3x,下列说法错误的是( )A. 当m=−1时,该函数为正比例函数B. 当m2−m=1时,该函数为一次函数C. 当该函数为二次函数时,m=2或m=−1D. 当该函数为二次函数时,m=24.将抛物线y=x2+3x+2向右平移a单位正好经过原点,则a的值为( )A. a=1B. a=2C. a=−1或a=1D. a=1或a=25.二次函数y=x2的图象平移后经过点(2,0),则下列平移方法正确的是( )A. 向左平移2个单位,向下平移2个单位B. 向左平移1个单位,向上平移2个单位C. 向右平移1个单位,向下平移1个单位D. 向右平移2个单位,向上平移1个单位6.已知二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象如图所示,下列结论:①abc>0;②2a+b<0;③b2−4ac>0;④a+b+c>0,其中正确的个数是( )A. 1B. 2C. 3D. 47.如图,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)的对称轴是直线x=1,下列结论:①abc>0;②b2−4ac>0;③8a+c<0;④5a+b+2c>0,正确的有( )A. 4个B. 3个C. 2个D. 1个8.抛物线y=x2−2x−3的顶点坐标是( )A. (1,−4)B. (2,−4)C. (−1,4)D. (−2,−3)9.二次函数y=ax2+bx+c的图象如图所示,有如下结论:①abc>0;②2a+b=0;③3b−2c<0;④am2+bm≥a+b(m为实数).其中正确结论的个数是( )A. 1个B. 2个C. 3个D. 4个10.某商品的进价为每件20元,现在的售价为每件40元,每星期可卖出200件.市场调查反映:如调整价格,每涨价1元,每星期要少卖出5件.则每星期售出商品的利润y(单位:元)与每件涨价x(单位:元)之间的函数关系式是( )A. y=(200−5x)(40−20+x)B. y=(200+5x)(40−20−x)C. y=200(40−20−x)D. y=200−5x11.用长8米的铝合金条制成如图形状的矩形窗框,使窗户的透光面积最大,那么这个窗户的最大透光面积是( )A. 64m225B. 4m23C. 83m2D. 4m212.已知二次函数y=x2−x+√28,若x=a时,y<0;则当x=a−1时,对应的函数值范围判断合理的是( )A. y<0B. 0<y<√28C. √28<y<16+√28D. y>4+√28第II卷(非选择题)二、填空题(本大题共4小题,共12.0分)13.若y=(m−3)x2+3x−4是关于x的二次函数,则m的取值范围是.14.若函数y=−9(x+3)2+1−k的顶点在x轴上,则k=______.15.如图,在平面直角坐标系中,点A(2,4)在抛物线y=ax2上,过点A作y轴的垂线,交抛物线于另一点B,点C、D在线段AB上,分别过点C、D作x轴的垂线交抛物线于E、F两点.当四边形CDFE为正方形时,线段CD的长为______ .16.如图,某扶贫单位为了提高贫困户的经济收入,购买了29m的铁栅栏,准备用这些铁栅栏为贫困户靠墙(墙长15m)围建一个矩形养鸡舍,门MN宽1m,该鸡舍的最大面积可以达到m2.三、解答题(本大题共9小题,共72.0分。
九年级上册数学 二次函数单元测试与练习(word解析版)
九年级上册数学 二次函数单元测试与练习(word解析版) 一、初三数学 二次函数易错题压轴题(难) 1.如图,抛物线2yax2xc经过,,ABC三点,已知1,0,0,3.AC
1求此抛物线的关系式;
2设点P是线段BC上方的抛物线上一动点,过点P作y轴的平行线,交线段BC于点
,D当BCP的面积最大时,求点D的坐标;
3点M是抛物线上的一动点,当2中BCP的面积最大时,请直接写出使
45PDM的点M的坐标
【答案】(1)2yx2x3;(2)点33,22D;(3)点M的坐标为0,3或113113,22
【解析】 【分析】 (1)由2yax2xc经过点,1,00,3AC,利用待定系数法即可求得此抛物线的解析式. (2)首先设点2,23,Pttt令2230xx,求得3,0B,然后设直线BC的关系式为ykxb,由待定系数法求得BC的解析式为3yx,可得22,3,2333DttPDttttt
,BCP的面积为
2
13
33,22SPDtt利用二次函数的性质即可求解;
(3)根据PDy轴,45PDM,分别设DMyxb,DMyxb,根据点33D(22,)坐标即可求出b,再与抛物线联系即可得出点M的坐标.
【详解】 1将,1,00,3AC分别代入2
2,yaxxc
可解得1,3,ac 即抛物线的关系式为2yx2x3. 2设点2,23,Pttt令2
230,xx
解得12
1,3,xx
则点3,0B. 设直线BC的关系式为(ykxbk为常数且0k), 将点,BC的坐标代入, 可求得直线BC的关系式为3yx. 点
22,3,2333DttPDttttt
数学九年级上册 二次函数达标检测卷(Word版 含解析)
数学九年级上册 二次函数达标检测卷(Word 版 含解析)一、初三数学 二次函数易错题压轴题(难)1.如图,抛物线()21y x a x a =-++与x 轴交于,A B 两点(点A 位于点B 的左侧),与y轴的负半轴交于点C .()1求点B 的坐标.()2若ABC 的面积为6.①求这条抛物线相应的函数解析式.②在拋物线上是否存在一点,P 使得POB CBO ∠=∠?若存在,请求出点P 的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1)(1,0);(2)①223y x x =+-;②存在,点P 的坐标为1133313++⎝⎭或53715337-+-⎝⎭. 【解析】 【分析】(1)直接令0y =,即可求出点B 的坐标;(2)①令x=0,求出点C 坐标为(0,a ),再由△ABC 的面积得到12(1−a)•(−a)=6即可求a 的值,即可得到解析式;②当点P 在x 轴上方时,直线OP 的函数表达式为y=3x ,则直线与抛物线的交点为P ;当点P 在x 轴下方时,直线OP 的函数表达式为y=-3x ,则直线与抛物线的交点为P ;分别求出点P 的坐标即可. 【详解】解:()1当0y =时,()210,x a x a -++=解得121,.x x a ==点A 位于点B 的左侧,与y 轴的负半轴交于点,C0,a ∴<∴点B 坐标为()1,0.()2①由()1可得,点A 的坐标为(),0a ,点C 的坐标为()0,,0,a a <1,AB a OC a ∴=-=-ABC 的面积为6,()()116,2a a ∴--⋅= 123,4a a ∴=-=.0,a <3a ∴=-22 3.y x x =+-②点B 的坐标为()1,0,点C 的坐标为()0,3-, ∴设直线BC 的解析式为3,y kx =-则03,k =-3k ∴=.,POB CBO ∠=∠∴当点P 在x 轴上方时,直线//OP 直线,BC ∴直线OP 的函数解析式3,y x =为则23,23,y x y x x =⎧⎨=+-⎩1112x y ⎧=⎪⎪∴⎨⎪=⎪⎩(舍去),2212x y ⎧+=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩∴点的P坐标为1322⎛⎫+ ⎪ ⎪⎝⎭; 当点P 在x 轴下方时,直线'OP 与直线OP 关于x 轴对称, 则直线'OP 的函数解析式为3,y x =-则23,23,y x y x x =-⎧⎨=+-⎩1152x y ⎧-=⎪⎪∴⎨⎪=⎪⎩舍去),2252x y ⎧-=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩∴点P'的坐标为53715337,⎛⎫-+- ⎪ ⎪⎝⎭综上可得,点P 的坐标为1133313,⎛⎫++ ⎪ ⎪⎝⎭或53715337,⎛⎫-+- ⎪ ⎪⎝⎭【点睛】本题考查二次函数的图象及性质,一次函数的性质,熟练掌握二次函数的图象及性质,结合数形结合的思想和分类讨论的思想解题是解本题的关键.2.在平面直角坐标系中,二次函数22y ax bx =+-的图象与x 轴交于点(4,0)A -,(1,0)B ,与y 轴交于点C .(1)求此抛物线的解析式;(2)点P 是抛物线22y ax bx =+-上的任意一点,过点P 作x 轴的垂线PD ,直线PD交直线AC 于点D .①是否存在点P ,使得PAC ∆的面积是ABC ∆面积的45?若存在,求出点P 的坐标;若不存在,请说明理由.②点Q 是坐标平面内的任意一点,若以O ,C ,Q ,D 为顶点的四边形是菱形时,请直接写出点Q 的坐标. 【答案】(1)213222y x x =+- (2)①存在,点P 的坐标为(22,12)-+-,(222,12)--+,(2,3)--②1816,55Q ⎫⎛-- ⎪⎝⎭,2(2,1)Q -,3452555Q ⎛- ⎝⎭,4452555Q ⎛- ⎝⎭【解析】 【分析】(1)将(4,0)A -,(1,0)B 两点坐标代入解析式中求解即可; (2)①先求出△PAC 的面积为4,再求出直线AC 的解析式为122y x =--.设点P 的横坐标为(t ,213222t t +-),利用21442∆∆∆=-=⋅=+=PAC PDC PDA S S S OA PD t t 即可求解; ②先设出D 点坐标,然后再按对角线分成三种情况讨论即可求解. 【详解】解:(1)由题意得,将(4,0)A -,(1,0)B 两点坐标代入解析式中:1642020a b a b --=⎧⎨+-=⎩,解得:1232a b ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩. ∴此抛物线的解析式为213222y x x =+-, 故答案为213222y x x =+-. (2)①存在点P ,使得PAC ∆的面积是ABC ∆面积的45.理由如下: 作出如下所示示意图:∵点(4,0)A -,(1,0)B , ∴4OA =,5AB =, 令0x =,则2y =-, ∴(0,2)C -,∴2OC =, ∴1152522ABC S AB OC ∆=⋅=⨯⨯=,∴445545PAC ABC S S ∆∆==⨯=, 设直线AC 的解析式为y mx n =+,则有402m n n -+=⎧⎨=-⎩,解得:122m n ⎧=-⎪⎨⎪=-⎩,∴直线AC 的解析式为122y x =--. 设点P 的横坐标为t ,则其纵坐标为213222t t +-, 即213,222P t t t ⎫⎛+- ⎪⎝⎭. ∵PD x ⊥轴,则点D 的坐标为1,22t t ⎫⎛-- ⎪⎝⎭. ∴2213112222222PD t t t t t ⎫⎛=+----=+ ⎪⎝⎭. ∵22111424222PAC PDC PDA S S S OA PD t t t t ∆∆∆=-=⋅=⨯⨯+=+. ∴244t t +=,即2440t t +-=或2440t t ++=,解得:12t =-+22t =--32t =-.∴点P的坐标为(2-+-,(2--+,(2,3)--,故答案为:(2-+-或(2--+或(2,3)--. ②分类讨论:情况一:当OC 为菱形的对角线时,此时DO=DC ,即D 点在线段OC 的垂直平分线, ∴D 点坐标(-2,-1),将△OCD 沿y 轴翻折,此时四边形ODCQ 为菱形,故此时Q 点坐标为(2,-1),如下图一所示,情况二:当OQ 为对角线时,DO=DQ ,如下图二所示,DQ=OC=OD=2,设D 点坐标1,22⎛⎫-- ⎪⎝⎭x x ,则EO=-x ,DE=122x +,在Rt △EDO 中,由勾股定理可知:EO²+ED²=DO², 故221(2)42++=x x ,解得80(),5舍==-x x ,此时Q 点坐标为816,55⎛⎫-- ⎪⎝⎭,情况三:当OD 为对角线时,OC=OQ=2,如下图三所示:设D 点坐标1,22⎛⎫-- ⎪⎝⎭m m ,则EO=|m|,DE=122m +,QE=2-(122m +)=12m , 在Rt △QDO 中,由勾股定理可知:QE²+EO²=QO²,故221()()42+=m m ,解得124545==m m ,此时Q 点坐标为4525⎝⎭或4525⎛ ⎝⎭, 综上所述,Q 点的坐标为1816,55Q ⎫⎛--⎪⎝⎭,2(2,1)Q -,3452555Q ⎛- ⎝⎭,4452555Q ⎛- ⎝⎭.故答案为1816,55Q ⎫⎛-- ⎪⎝⎭,2(2,1)Q -,34525Q ⎝⎭,44525Q ⎛ ⎝⎭. 【点睛】本题考查了待定系数法求二次函数解析式,三角形的面积问题,菱形的存在性问题等,属于综合题,具有一定的难度,熟练掌握二次函数的图形及性质是解决本题的关键.3.已知函数222222(0)114(0)22x ax a x y x ax a x ⎧-+-<⎪=⎨---+≥⎪⎩(a 为常数). (1)若点()1,2在此函数图象上,求a 的值. (2)当1a =-时,①求此函数图象与x 轴的交点的横坐标.②若此函数图象与直线y m =有三个交点,求m 的取值范围.(3)已知矩形ABCD 的四个顶点分别为点()2,0A -,点()3,0B ,点()3,2C ,点()2,2D -,若此函数图象与矩形ABCD 无交点,直接写出a 的取值范围.【答案】(1)1a =或3a =-;(2)①1x =--1x =+;②724m ≤<或21m -<<-;(3)3a <--或1a ≤<-或a >【解析】 【分析】(1)本题根据点(1,2)横坐标大于零,故将点代入对应解析式即可求得a 的取值. (2)①本题将1a =-代入解析式,分别令两个函数解析式y 值为零即可求得函数与x 轴交点横坐标;②本题可求得分段函数具体解析式,继而求得顶点坐标,最后平移直线y m =观察其与图像交点,即可得到答案.(3)本题可根据对称轴所在的位置分三种情况讨论,第一种为当2a <-,将2222y x ax a =-+-函数值与2比大小,将2211422y x ax a =---+与0比大小;第二种为当20a -≤<,2222y x ax a =-+-函数值与0比大小,且该函数与y 轴的交点和0比大小,2211422y x ax a =---+函数值与2比大小,且该函数与y 轴交点与2比大小;第三种为2222y x ax a =-+-与y 轴交点与2比大小,2211422y x ax a =---+与y 轴交点与0比大小. 【详解】(1)将()1,2代入2211422y x ax a =---+中,得2112422a a =---+,解得1a =或3a =-.(2)当1a =-时,函数为2221,(0)17(0)22x x x y x x x ⎧+-<⎪=⎨-++≥⎪⎩,①令2210x x +-=,解得1x =--1x =- 令217022x x -++=,解得1x =+或1x =-综上,1x =--1x =+.②对于函数()2210y x x x =+-<,其图象开口向上,顶点为()1,2--;对于函数217(0)22y x x x =-++≥,其图象开口向下,顶点为()1,4,与y 轴交于点70,2⎛⎫⎪⎝⎭. 综上,若此函数图象与直线y m =有三个交点,则需满足724m ≤<或21m -<<-. (3)2222y x ax a =-+-对称轴为x a =;2211422y x ax a =---+对称轴为x a =-. ①当2a <-时,若使得2222y x ax a =-+-图像与矩形ABCD 无交点,需满足当2x =-时,2222y x ax a =-+-24+422a a =->+,解不等式得0a >或4a ,在此基础上若使2211422y x ax a =---+图像与矩形ABCD 无交点,需满足当3x =时,2221111493422220y x ax a a a =---+=⨯--+<-,解得3a >或3a <--,综上可得:3a <--.②当20a -≤<时,若使得2222y x ax a =-+-图像与矩形ABCD 无交点,需满足2x =-时,2222y x ax a =-+-24+420a a =+-<;当0x =时,22222=20y x ax a a =-+--≤;得2a ≤<,在此基础上若使2211422y x ax a =---+图像与矩形ABCD 无交点,需满足0x =时,2221114=42222y x ax a a ---+->=;3x =时,2221111493422222y x ax a a a =---+=⨯--+>-;求得21a -<<-;综上:1a ≤<-.③当0a ≥时,若使函数图像与矩形ABCD 无交点,需满足0x =时,22222=22y x ax a a =-+--≥且2221114+40222y x ax a a =---+=-<;求解上述不等式并可得公共解集为:a >综上:若使得函数与矩形ABCD 无交点,则3a <--或1a ≤<-或a > 【点睛】本题考查二次函数综合,求解函数解析式常用待定系数法,函数含参数讨论时,往往需要分类讨论,分类讨论时需要先选取特殊情况以用来总结规律,继而将规律一般化求解题目.4.已知点P(2,﹣3)在抛物线L :y =ax 2﹣2ax+a+k (a ,k 均为常数,且a≠0)上,L 交y 轴于点C ,连接CP .(1)用a 表示k ,并求L 的对称轴及L 与y 轴的交点坐标; (2)当L 经过(3,3)时,求此时L 的表达式及其顶点坐标;(3)横、纵坐标都是整数的点叫做整点.如图,当a <0时,若L 在点C ,P 之间的部分与线段CP 所围成的区域内(不含边界)恰有4个整点,求a 的取值范围;(4)点M(x 1,y 1),N(x 2,y 2)是L 上的两点,若t≤x 1≤t+1,当x 2≥3时,均有y 1≥y 2,直接写出t 的取值范围.【答案】(1)k=-3-a ;对称轴x =1;y 轴交点(0,-3);(2)2y=2x -4x-3,顶点坐标(1,-5);(3)-5≤a <-4;(4)-1≤t ≤2. 【解析】 【分析】(1)将点P(2,-3)代入抛物线上,求得k 用a 表示的关系式;抛物线L 的对称轴为直线2ax==12a--,并求得抛物线与y 轴交点; (2)将点(3,3)代入抛物线的解析式,且k=-3-a ,解得a=2,k=-5,即可求得抛物线解析式与顶点坐标;(3)抛物线L 顶点坐标(1,-a-3),点C ,P 之间的部分与线段CP 所围成的区域内(不含边界)恰有4个整点,这四个整点都在x=1这条直线上,且y 的取值分别为-2、-1、0、1,可得1<-a-3≤2,即可求得a 的取值范围;(4)分类讨论取a >0与a <0的情况进行讨论,找出1x 的取值范围,即可求出t 的取值范围. 【详解】解:(1)∵将点P(2,-3)代入抛物线L :2y=ax -2ax+a+k ,∴-3=4a 4a a+k=a+k -+∴k=-3-a ;抛物线L 的对称轴为直线-2ax=-=12a,即x =1; 将x=0代入抛物线可得:y=a+k=a+(-3-a)=-3,故与y 轴交点坐标为(0,-3);(2)∵L 经过点(3,3),将该点代入解析式中, ∴9a-6a+a+k=3,且由(1)可得k=-3-a , ∴4a+k=3a-3=3,解得a=2,k=-5,∴L 的表达式为2y=2x -4x-3;将其表示为顶点式:2y=2(x-1)-5, ∴顶点坐标为(1,-5);(3)解析式L 的顶点坐标(1,-a-3),∵在点C ,P 之间的部分与线段CP 所围成的区域内(不含边界)恰有4个整点,这四个整点都在x=1这条直线上,且y 的取值分别为-2、-1、0、1, ∴1<-a-3≤2, ∴-5≤a <-4;(4)①当a <0时,∵2x 3≥,为保证12y y ≥,且抛物线L 的对称轴为x=1, ∴就要保证1x 的取值范围要在[-1,3]上, 即t ≥-1且t+1≤3,解得-1≤t ≤2;②当a >0时,抛物线开口向上,t ≥3或t+1≤-1,解得:t ≥3或t ≤-2,但会有不符合题意的点存在,故舍去, 综上所述:-1≤t ≤2. 【点睛】本题考查二次函数的图象及性质;熟练掌握二次函数的图象及性质,数形结合解题是关键.5.如图,若抛物线y =x 2+bx+c 与x 轴相交于A ,B 两点,与y 轴相交于点C ,直线y =x ﹣3经过点B ,C . (1)求抛物线的解析式;(2)点P 是直线BC 下方抛物线上一动点,过点P 作PH ⊥x 轴于点H ,交BC 于点M ,连接PC .①线段PM 是否有最大值?如果有,求出最大值;如果没有,请说明理由;②在点P 运动的过程中,是否存在点M ,恰好使△PCM 是以PM 为腰的等腰三角形?如果存在,请直接写出点P 的坐标;如果不存在,请说明理由.【答案】(1)y=x2﹣2x﹣3;(2)①有,94;②存在,(2,﹣3)或(32,2﹣2)【解析】【分析】(1)由直线表达式求出点B、C的坐标,将点B、C的坐标代入抛物线表达式,即可求解;(2)①根据PM=(x﹣3)﹣(x2﹣2x﹣3)=﹣(x﹣32)2+94即可求解;②分PM=PC、PM=MC两种情况,分别求解即可.【详解】解:(1)对于y=x﹣3,令x=0,y=﹣3,y=0,x=3,故点B、C的坐标分别为(3,0)、(0,﹣3),将点B、C的坐标代入抛物线表达式得:9303b cc++=⎧⎨=-⎩,解得:32 cb=-⎧⎨=-⎩,故抛物线的表达式为:y=x2﹣2x﹣3;(2)设:点M(x,x﹣3),则点P(x,x2﹣2x﹣3),①有,理由:PM=(x﹣3)﹣(x2﹣2x﹣3)=﹣(x﹣32)2+94,∵﹣1<0,故PM有最大值,当x=32时,PM最大值为:94;②存在,理由:PM2=(x﹣3﹣x2+2x+3)2=(﹣x2+3x)2;PC2=x2+(x2﹣2x﹣3+3)2;MC2=(x﹣3+3)2+x2;(Ⅰ)当PM=PC时,则(﹣x2+3x)2=x2+(x2﹣2x﹣3+3)2,解得:x=0或2(舍去0),故x=2,故点P(2,﹣3);(Ⅱ)当PM=MC时,则(﹣x2+3x)2=(x﹣3+3)2+x2,解得:x=0或2(舍去0和2),故x=3﹣2,则x2﹣2x﹣3=2﹣42,故点P(3﹣2,2﹣42).综上,点P的坐标为:(2,﹣3)或(3﹣2,2﹣42).【点睛】本题考查的是二次函数综合运用,涉及到一次函数的性质、等腰三角形的性质等,其中(2)②,要注意分类求解,避免遗漏.6.如图,在平面直角坐标系中,矩形AOBC的边AO在x轴的负半轴上,边OB在y轴的负半轴上.且AO=12,OB=9.抛物线y=﹣x2+bx+c经过点A和点B.(1)求抛物线的表达式;(2)在第二象限的抛物线上找一点M,连接AM,BM,AB,当△ABM面积最大时,求点M的坐标;(3)点D是线段AO上的动点,点E是线段BO上的动点,点F是射线AC上的动点,连接EF,DF,DE,BD,且EF是线段BD的垂直平分线.当CF=1时.①直接写出点D的坐标;②若△DEF的面积为30,当抛物线y=﹣x2+bx+c经过平移同时过点D和点E时,请直接写出此时的抛物线的表达式.【答案】(1)y=﹣x2﹣514x﹣9;(2)M(﹣6,31.5);(3)①(﹣50)或(﹣3,0),②y=﹣x2﹣133x﹣4【解析】【分析】(1)利用待定系数法把问题转化为解方程组即可解决问题.(2)如图1中,设M(m,﹣m2﹣514m﹣9),根据S△ABM=S△ACM+S△MBC﹣S△ACB构建二次函数,利用二次函数的性质解决问题即可.(3)①分两种情形:如图2中,当点F在AC的延长线设时,连接DF,FB.设D(m,0).根据FD=FB,构建方程求解.当点F在线段AC上时,同法可得.②根据三角形的面积求出D,E的坐标,再利用待定系数法解决问题即可.【详解】解:(1)由题意A(﹣12,0),B(0,﹣9),把A,B的坐标代入y=﹣x2+bx+c,得到9 144120cb c=-⎧⎨--+=⎩,解得:5149bc⎧=-⎪⎨⎪=-⎩,∴抛物线的解析式为y=﹣x2﹣514x﹣9.(2)如图1中,设M(m,﹣m2﹣514m﹣9),S△ABM=S△ACM+S△MBC﹣S△ACB=12×9×(m+12)+12×12×(﹣m2﹣514m﹣9+9)﹣12×12×9=﹣6m2﹣72m=﹣6(m+6)2+216,∵﹣6<0,∴m=﹣6时,△ABM的面积最大,此时M(﹣6,31.5).(3)①如图2中,当点F在AC的延长线设时,连接DF,FB.设D(m,0).∵EF垂直平分线段BD,∴FD=FB,∵F(﹣12,﹣10),B(0,﹣9),∴102+(m+12)2=122+12,∴m=﹣12﹣35(舍弃)或﹣12+35,∴D(﹣12+35,0).当点F在线段AC上时,同法可得D(﹣3,0),综上所述,满足条件的点D的坐标为(﹣12+35,0)或(﹣3,0).故答案为(﹣12+35,0)或(﹣3,0).②由①可知∵△EF的面积为30,∴D(﹣3,0),E(0,﹣4),把D,E代入y=﹣x2+b′x+c′,可得'493''0cb c=-⎧⎨--+=⎩,解得:13'3'4bc⎧=-⎪⎨⎪=-⎩,∴抛物线的解析式为y=﹣x2﹣133x﹣4.故答案为:y=﹣x2﹣133x﹣4.【点睛】本题属于二次函数综合题,考查了二次函数的性质,待定系数法,线段的垂直平分线的性质等知识,解题的关键是学会用分类讨论的思想思考问题,属于中考压轴题.7.在平面直角坐标系中,二次函数y=ax2+bx+2的图象与x轴交于A(﹣3,0),B(1,0)两点,与y轴交于点C.(1)求这个二次函数的关系解析式;(2)求直线AC的函数解析式;(3)点P是直线AC上方的抛物线上一动点,是否存在点P,使△ACP的面积最大?若存在,求出点P 的坐标;若不存在,说明理由; 【答案】(1)y=﹣23x 2﹣43x+2;(2)223y x =+;(3)存在,(35,22-) 【解析】 【分析】(1)直接用待定系数法即可解答;(2)先确定C 点坐标,设直线AC 的函数解析式y=kx+b ,最后用待定系数法求解即可; (3)连接PO ,作PM⊥x 轴于M ,PN⊥y 轴于N ,然后求出△ACP 面积的表达式,最后利用二次函数的性质求最值即可. 【详解】解:(1)∵抛物线y=ax 2+bx+2过点A (﹣3,0),B (1,0),∴093202a b a b =-+⎧⎨=++⎩ 解得2343a b ⎧=-⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩,∴二次函数的关系解析式为y=﹣23x 2﹣43x+2; (2)∵当x=0时,y=2, ∴C (0,2)设直线AC 的解析式为y kx b =+,把A 、C 两点代入得0=32k b b -+⎧⎨=⎩ 解得232k b ⎧=⎪⎨⎪=⎩ ∴直线AC 的函数解析式为223y x =+; (3)存在.如图: 连接PO ,作PM⊥x 轴于M ,PN⊥y 轴于N设点P 坐标为(m ,n ),则n=224233m m --+),PN=-m ,AO=3当x=0时,y=22400233-⨯-⨯+=2, ∴点C 的坐标为(0,2),OC=2 ∵PACPAOPCOACOSSSS=+-212411322()3223322m m m ⎛⎫=⨯⋅--++⨯⋅--⨯⨯ ⎪⎝⎭ =23m m -- ∵a=-1<0∴函数S △PAC =-m 2-3m 有最大值 ∴b 当m=()33212-=--⨯-∴当m=32-时,S △PAC 有最大值n=222423435223332322m m ⎛⎫--+=-⨯-⨯+= ⎪⎝⎭∴当△ACP 的面积最大时,P 的坐标为(35,22-). 【点睛】本题是二次函数压轴题,综合考查了二次函数的图象与性质、待定系数法、二次函数极值等知识点,根据题意表示出△PAC 的面积是解答本题的关键.8.在平面直角坐标系中,二次函数y =ax 2+bx +2的图象与x 轴交于A (﹣3,0),B (1,0)两点,与y 轴交于点C . (1)求这个二次函数的关系解析式;(2)点P 是直线AC 上方的抛物线上一动点,是否存在点P ,使△ACP 的面积最大?若存在,求出点P 的坐标;若不存在,说明理由;(3)在平面直角坐标系中,是否存在点Q ,使△BCQ 是以BC 为腰的等腰直角三角形?若存在,直接写出点Q 的坐标;若不存在,说明理由;【答案】(1)224233y x x =--+;(2)存在,点P 35,22⎛⎫- ⎪⎝⎭,使△PAC 的面积最大;(3)存在点Q ,使△BCQ 是以BC 为腰的等腰直角三角形.Q 点坐标为:Q 1(2,3),Q 2(3,1),Q 3(﹣1,﹣1),Q 4(﹣2,1).【解析】【分析】(1)直接把点A(﹣3,0),B(1,0)代入二次函数y=ax2+bx+2求出a、b的值即可得出抛物线的解析式;(2)设点P坐标为(m,n),则n=﹣23m2﹣43m+2,连接PO,作PM⊥x轴于M,PN⊥y轴于N.根据三角形的面积公式得出△PAC的表达式,再根据二次函数求最大值的方法得出其顶点坐标即可;(3)以BC为边,在线段BC两侧分别作正方形,正方形的其他四个顶点均可以使得“△BCQ是以BC为腰的等腰直角三角形”,因此有四个点符合题意要求,再过Q1点作Q1D⊥y轴于点D,过点Q2作Q2E⊥x轴于点E,根据全等三角形的判定定理得出△Q1CD≌△CBO,△CBO≌△BQ2E,故可得出各点坐标.【详解】(1)∵抛物线y=ax2+bx+2过点A(﹣3,0),B(1,0),∴0932 02a ba b=-+⎧⎨=++⎩2343ab⎧=-⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩解得∴二次函数的关系解析式为y=﹣23x2﹣43x+2;(2)存在.∵如图1所示,设点P坐标为(m,n),则n=﹣23m2﹣43m+2.连接PO,作PM⊥x轴于M,PN⊥y轴于N.则PM=﹣23m2﹣43m+2.,PN=﹣m,AO=3.∵当x=0时,y=﹣23×0﹣43×0+2=2,∴OC=2,∴S△PAC=S△PAO+S△PCO﹣S△ACO=12AO•PM+12CO•PN﹣12AO•CO=12×3×(﹣23m2﹣43m+2)+12×2×(﹣m)﹣12×3×2=﹣m2﹣3m∵a=﹣1<0∴函数S△PAC=﹣m2﹣3m有最大值∴当m =﹣2b a =﹣32时,S △PAC 有最大值. ∴n =﹣23m 2﹣43m+2=﹣23×(﹣32)2﹣43×(﹣32)+2=52, ∴存在点P (﹣32,52),使△PAC 的面积最大.(3)如图2所示,以BC 为边在两侧作正方形BCQ 1Q 2、正方形BCQ 4Q 3,则点Q 1,Q 2,Q 3,Q 4为符合题意要求的点.过Q 1点作Q 1D ⊥y 轴于点D ,过点Q 2作Q 2E ⊥x 轴于点E , ∵∠1+∠2=90°,∠2+∠3=90°,∠3+∠4=90°, ∴∠1=∠3,∠2=∠4, 在△Q 1CD 与△CBO 中,∵11324Q C BC ∠=∠⎧⎪=⎨⎪∠=∠⎩, ∴△Q 1CD ≌△CBO , ∴Q 1D =OC =2,CD =OB =1, ∴OD =OC+CD =3, ∴Q 1(2,3); 同理可得Q 4(﹣2,1); 同理可证△CBO ≌△BQ 2E , ∴BE =OC =2,Q 2E =OB =1, ∴OE =OB+BE =1+2=3, ∴Q 2(3,1), 同理,Q 3(﹣1,﹣1),∴存在点Q ,使△BCQ 是以BC 为腰的等腰直角三角形.Q 点坐标为:Q 1(2,3),Q 2(3,1),Q 3(﹣1,﹣1),Q 4(﹣2,1).【点睛】本题考查的是二次函数综合题,涉及到用待定系数法求二次函数解析式,二次函数极值、全等三角形的判定与性质,正方形及等腰直角三角形的性质等知识,涉及面较广,难度较大.9.平面直角坐标系xOy中,对于任意的三个点A、B、C,给出如下定义:若矩形的任何一条边均与某条坐标轴平行,且A,B,C三点都在矩形的内部或边界上,则称该矩形为点A,B,C的“三点矩形”.在点A,B,C的所有“三点矩形”中,若存在面积最小的矩形,则称该矩形为点A,B,C的“最佳三点矩形”.如图1,矩形DEFG,矩形IJCH都是点A,B,C的“三点矩形”,矩形IJCH是点A,B,C 的“最佳三点矩形”.如图2,已知M(4,1),N(﹣2,3),点P(m,n).(1)①若m=1,n=4,则点M,N,P的“最佳三点矩形”的周长为,面积为;②若m=1,点M,N,P的“最佳三点矩形”的面积为24,求n的值;(2)若点P在直线y=﹣2x+4上.①求点M,N,P的“最佳三点矩形”面积的最小值及此时m的取值范围;②当点M,N,P的“最佳三点矩形”为正方形时,求点P的坐标;(3)若点P(m,n)在抛物线y=ax2+bx+c上,且当点M,N,P的“最佳三点矩形”面积为12时,﹣2≤m≤﹣1或1≤m≤3,直接写出抛物线的解析式.【答案】(1)①18,18;②或5;(2)①最小值为12,;②点的坐标为或;(3),或.【解析】【分析】(1)①根据题意,易得M、N、P的“最佳三点矩形”的周长和面积②先求出和的值,再根据m=1以及M、N、P的“最佳三点矩形”的面积是24,可分析出此矩形的邻边长分别为6、4进而求出n的值(2)①结合图形,易得M、N、P的“最佳三点矩形”的面积的最小值,分别将对应的值代入y=-2x+4即可求出m的取值范围②当M、N、P的“最佳三点矩形”为正方形时,易得边长为6,将对应的值代入y=-2x+4即可求出P点坐标(3)根据题意画出图像,易得抛物线的解析式【详解】解:(1)①如图,过P做直线AB平行于x轴,过N做直线AC平行于y轴,过M做MB平行于y轴,分别交于点A(-2,4)、C(-2,1)、B(4,1)则AC=BM=3,AB=CM=6故周长=(3+6)=18,面积=3=18故M、N、P的“最佳三点矩形”的周长和面积分别为18,18;②∵M(4,1),N(-2,3)∴,又∵m=1,点M、N、P的“最佳三点矩形”的面积为24∴此矩形的邻边长分别为6,4∴n=-1或5(2)如图1,①易得点M、N、P的“最佳三点矩形”的面积的最小值为12;分别将y=3,y=1代入y=-2x+4,可得x分别为,结合图象可知:②当点M、N、P的“最佳三点矩形”为正方形,边长为6,分别将y=7,y=-3代入y=-2x+4,可得分别为,点P的坐标为(,7)或(,-3)(3)如图2,y=+或y=+【点睛】此题比较灵活,读懂题意,画出图像求解是解题关键10.如图,已知二次函数22(0)y ax ax c a的图象与x轴负半轴交于点A(-1,0),与y轴正半轴交与点B,顶点为P,且OB=3OA,一次函数y=kx+b的图象经过A、B.(1) 求一次函数解析式;(2)求顶点P的坐标;(3)平移直线AB使其过点P,如果点M在平移后的直线上,且3tan2OAM∠=,求点M坐标;(4)设抛物线的对称轴交x轴与点E,联结AP交y轴与点D,若点Q、N分别为两线段PE、PD上的动点,联结QD、QN,请直接写出QD+QN的最小值.【答案】(1) 一次函数的解析式为:y=3x+3(2)顶点P 的坐标为(1,4)(3) M 点的坐标为:15,2(,39⎛⎫- ⎪⎝⎭或 23-)(4【解析】【分析】(1)根据抛物线的解析式即可得出B (0,3),根据OB=3OA ,可求出OA 的长,也就得出了A 点的坐标,然后将A 、B 的坐标代入直线AB 的解析式中,即可得出所求;(2)将(1)得出的A 点坐标代入抛物线的解析式中,可求出a 的值,也就确定了抛物线的解析式进而可求出P 点的坐标;(3)易求出平移后的直线的解析式,可根据此解析式设出M 点坐标(设横坐标,根据直线的解析式表示出纵坐标).然后过M 作x 轴的垂线设垂足为E ,在构建的直角三角形AME 中,可用M 点的坐标表示出ME 和AE 的长,然后根据∠OAM 的正切值求出M 的坐标.(本题要分M 在x 轴上方和x 轴下方两种情况求解.方法一样.)(4)作点D 关于直线x=1的对称点D′,过点D′作D′N ⊥PD 于点N ,根据垂线段最短求出QD+QN 的最小值.【详解】(1)∵A (-1,0),∴OA=1∵OB=3OA ,∴B (0,3)∴图象过A 、B 两点的一次函数的解析式为:y=3x+3(2)∵二次函数22(0)y ax ax c a =-+<的图象与x 轴负半轴交与点A (-1,0),与y 轴正半轴交与点B (0,3),∴c=3,a=-1∴二次函数的解析式为:223y x x =-++∴抛物线223y x x =-++的顶点P (1,4)(3)设平移后的直线的解析式为:3y x b =+∵直线3y x b =+过P (1,4)∴b=1∴平移后的直线为31y x =+∵M 在直线31y x =+,且3tan 2OAM ∠=设M (x,3x+1)① 当点M 在x 轴上方时,有31312x x +=+,∴13x = ∴11,23M ⎛⎫ ⎪⎝⎭②当点M在x轴下方时,有31312xx+-=+,∴59x=-∴25 (,9M-23 -)(4)作点D关于直线x=1的对称点D’,过点D’作D’N⊥PD于点N 当-x2+2x+3=0时,解得,x=-1或x=3,∴A(-1,0),P点坐标为(1,4),则可得PD解析式为:y=2x+2,令x=0,可得y=2,∴D(0,2),∵D与D′关于直线x=1对称,∴D′(2,2).根据ND′⊥PD,设ND′解析式为y=kx+b,则k=-12,即y=-12x+b,将D′(2,2)代入,得2=-12×2+b,解得b=3,可得函数解析式为y=-12x+3,将两函数解析式组成方程组得:13222y xy x⎧=-+⎪⎨⎪=+⎩,解得25145xy⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,故N(214 ,) 55,由两点间的距离公式:5 =,∴所求最小值为5【点睛】本题主要考查了一次函数解析式的确定、二次函数解析式的确定、函数图象的平移等知识点.同时考查了应用轴对称和垂线段最短解决线段和的最小值问题.。
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九年级数学上册 二次函数单元测试题(Word版 含解析) 一、初三数学 二次函数易错题压轴题(难) 1.如图1,抛物线y=mx2﹣3mx+n(m≠0)与x轴交于点C(﹣1,0)与y轴交于点B(0,3),在线段OA上有一动点E(不与O、A重合),过点E作x轴的垂线交直线AB于点N,交抛物线于点P,过点P作PM⊥AB于点M. (1)分别求出抛物线和直线AB的函数表达式;
(2)设△PMN的面积为S1,△AEN的面积为S2,当123625SS 时,求点P的坐标; (3)如图2,在(2)的条件下,将线段OE绕点O逆时针旋转的到OE′,旋转角为α(0°<α<90°),连接E′A、E′B,求E'A+23 E'B的最小值.
【答案】(1)抛物线y=﹣34 x2+94 x+3,直线AB解析式为y=﹣34x+3;(2)P(2,32);(3)410
3 【解析】 【分析】 (1)由题意令y=0,求出抛物线与x轴交点,列出方程即可求出a,根据待定系数法可以确定直线AB解析式;
(2)根据题意由△PNM∽△ANE,推出65PNAN,以此列出方程求解即可解决问题;
(3)根据题意在y轴上 取一点M使得OM′=43,构造相似三角形,可以证明AM′就是E′A+23E′B的最小值.
【详解】 解:(1)∵抛物线y=mx2﹣3mx+n(m≠0)与x轴交于点C(﹣1,0)与y轴交于点B(0,3), 则有330nmmn==,解得433mn==, ∴抛物线
2
39344yxx,
令y=0,得到239344xx=0, 解得:x=4或﹣1, ∴A(4,0),B(0,3),
设直线AB解析式为y=kx+b,则340bkb==,
解得334kb==, ∴直线AB解析式为y=
3
4x+3.
(2)如图1中,设P(m,239344mm),则E(m,0),
∵PM⊥AB,PE⊥OA,
∴∠PMN=∠AEN,
∵∠PNM=∠ANE,
∴△PNM∽△ANE,
∵△PMN的面积为S1,△AEN的面积为S2,123625SS=,
∴65PNAN,
∵NE∥OB,
∴ANAEABOA,
∴AN=
5454545
4(4﹣m), ∵抛物线解析式为y=
2
39344xx,
∴PN=
2
39344mm﹣(34m+3)=3
4m2+3m,
∴2336455(4)4mmm
,
解得m=2或4(舍弃), ∴m=2,
∴P(2,
3
2).
(3)如图2中,在y轴上 取一点M′使得OM′=43,连接AM′,在AM′上取一点E′使得OE′=OE.
∵OE′=2,OM′•OB=
4
3×3=4,
∴OE′2=OM′•OB,
∴OEOBOMOE
,
∵∠BOE′=∠M′OE′,
∴△M′OE′∽△E′OB,
∴MEOEBEOB
=23,
∴M′E′=
2
3BE′,
∴AE′+23BE′=AE′+E′M′=AM′,此时AE′+23BE′最小(两点间线段最短,A、M′、E′共线
时), 最小值=AM′=2244()3=4103. 【点睛】 本题属于二次函数综合题,考查相似三角形的判定和性质、待定系数法、最小值问题等知识,解题的关键是构造相似三角形,找到线段AM′就是AE′+23BE′的最小值,属于中考压轴题.
2.已知函数2266()22()xaxaxayxaxaxa(a为常数,此函数的图象为G) (1)当a=1时, ①直接写出图象G对应的函数表达式 ②当y=-1时,求图象G上对应的点的坐标 (2)当xa时,图象G与坐标轴有两个交点,求a的取值范围 (3)当图象G上有三个点到x轴的距离为1时,直接写出a的取值范围
【答案】(1)①2266(1)22(1)xxxyxxx,②(1,1),(32,1),(32,1);(2)
0a或2635a;(3)314125a,1153a,
1123a
【解析】 【分析】 (1)①将1a代入函数解析式中即可求出结论; ②分1x和1x两种情况,将y=-1分别代入求出x的值即可; (2)根据a和0的大小关系分类讨论,然后根据二次函数的性质逐一求解即可;
(3)先求出266yxaxa的对称轴为直线6321axa,顶点坐标为23,96aaa
,222yxaxa的对称轴为直线221axa,顶点坐标为
2,2aaa
,然后根据a和0的大小关系分类讨论,然后根据二次函数的性质逐一求解
即可. 【详解】
(1)①1a时,2266(1)22(1)xxxyxxx
②当1x时, 2661xx
2670xx
1232,32xx 当1x时, 2221xx 2230xx
121,3xx(舍)
∴坐标为(1,1),(32,1),(32,1) (2)当0a时 266()yxaxaxa与y轴交点坐标(0,6)a,266yxaxa对称轴为直线
6321axa
,过点(1,1)
∴x>a>3a,此时图像G与坐标轴有两个交点(与x轴一个交点,与y轴一个交点) 当0a时, 266()yxaxaxa的图像与y轴无交点
顶点坐标为23,96aaa
当xa时,256yaa>0①,且2960aa②时,此时图像G与x轴有两个交点 将①的两边同时除以a,解得65a;
将②的两边同时除以a,解得23a
∴2635a
即当2635a时,图像G与坐标轴有两个交点, 综上,0a或2635a
(3)266yxaxa的对称轴为直线6321axa,顶点坐标为23,96aaa
222yxaxa的对称轴为直线221axa,顶点坐标为
2,2aaa
①当a<0时, 222yxaxaxa
中,当x=a时,y的最大值为22aa
由210a可得221aa,即此图象必有一个点到x轴的距离为1 而266yxaxaxa必过(1,1),即此图象必有一个点到x轴的距离为1,此时x>3a,y>225666aaaaaa
当2221561aaaa时,222yxaxaxa与x轴只有一个交点,266yxaxaxa
与x轴有两个交点 解得:314125a; 当2221561aaaa时,222yxaxaxa与x轴有两个交点,266yxaxaxa
与x轴有一个交点
解得:314125a,与前提条件a<0不符,故舍去; ②当a≥0时, 222yxaxaxa
中,当x=a时,y的最大值为22aa,必过点(-1,-1),即
此图象必有一个点到x轴的距离为1 而266yxaxaxa,此时当x=3a时,y的最小值为296aa,由2310a可得2961aa,即此图象必有一个点到x轴的距离为1
当222221561961961aaaaaaaa时,222yxaxaxa与x轴只有一个交点,266yxaxaxa
与x轴有两个交点
解得:1125a且13a≠;
当222221561961961aaaaaaaa时,222yxaxaxa与x轴只有一个交点,266yxaxaxa
与x轴有两个交点
此不等式无解,故舍去;
当222221561961961aaaaaaaa时,222yxaxaxa与x轴有两个交点,266yxaxaxa
与x轴有一个交点
此不等式无解,故舍去;
综上:314125a或1153a或1123a
【点睛】