本章复习课__[学生用书B26]
类型之一 二次函数的图象和性质
1.[2018·宁波]如图22-1,二次函数y=ax2+bx的图象开口向下,且经过第三象限的点P,若点P的坐标为-1,则一次函数y=(a-b)x+b的图象大致是( D )
图22-1
A B C D
【解析】 把x=-1代入y=ax2+bx得a-b<0,
∵图象开口向下,∴a<0,
又∵对称轴位于y轴左侧,∴a,b同号,∴b<0,
∴y=(a-b)x+b的图象经过二、三、四象限,故选D.
2.抛物线y=x2+bx+c(其中b,c是常数)过点A(2,6),且抛物线的对称轴与线段y=0(1≤x≤3)有交点,则c的值不可能是( A )
A.4 B.6 C.8 D.10
【解析】 由题意得解得6≤c≤14.故选A.
3.[2018·潍坊]已知二次函数y=-(x-h)2(h为常数),当自变量x的值满足2≤x≤5时,与其对应的函数值y的最大值为-1,则h的值为( B )
A.3或6 B.1或6
C.1或3 D.4或6
【解析】 二次函数y=-(x-h)2,当x=h时,有最大值0,而当自变量x的值满足2≤x≤5时,与其对应的函数值y的最大值为-1,故h<2或h>5.当h<2,2≤x≤5时,y随x的增大而减小,故当x=2时,y有最大值,此时-(2-h)2=-1,解得h1=1,h2=3(舍去),∴h=1;当h>5,2≤x≤5时,y随x的增大而增大,故当x=5时,y有最大值,此时-(5-h)2=-1,解得h1=6,h2=4(舍去),∴h=6.综上所述h=1或6,故选B.
类型之二 求二次函数的解析式
4.如图22-2,直线y=-x-2交x轴于点A,交y轴于点B,抛物线y=ax2+bx+c的顶点为A,且经过点B.
(1)求该抛物线的解析式;
(2)若点C在抛物线上,求m的值.
图22-2
解:(1)∵点A,点B在直线y=-x-2上,当y=0时,x=-2;当x=0时,y=-2.
∴点A,点B的坐标分别为(-2,0),(0,-2).
设抛物线的解析式为y=a(x+2)2(a≠0),
将B(0,-2)代入抛物线的解析式,得-2=4a,
∴a=-,∴该抛物线的解析式为y=-(x+2)2,
即y=-x2-2x-2;
(2)把代入y=-(x+2)2,
得-=-(m+2)2,解得m1=1,m2=-5.
类型之三 二次函数的图象与系数之间的关系
5.[2018·绥化]抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)的部分图象如图22-3所示,与x轴的一个交点坐标为(4,0),抛物线的对称轴是x=1.下列结论:①abc>0,
图22-3
②2a+b=0;
③方程ax2+bx+c=3有两个不相等的实数根;
④抛物线与x轴的另一个交点坐标为(-2,0);
⑤若点A(m,n)在该抛物线上,则am2+bm+c≤a+b+c.
其中正确的有( B )
A.5个 B.4个 C.3个 D.2个
【解析】 根据图象可得a<0,c>0,根据对称轴可得-=1,∴b>0,b=-2a,∴abc<0,2a+b=0,故①错误,②正确;
∵抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)与直线y=3有两个交点,∴方程ax2+bx+c=3有两个不相等的实数根,故③正确;
∵抛物线与x轴的一个交点坐标为(4,0),抛物线的对称轴是x=1,∴与x轴的另一个交点坐标为(-2,0),故④正确;
∵x=1时,函数取得最大值a+b+c,又∵点A(m,n)在该抛物线上,∴am2+bm+c=n,而n≤a+b+c,
∴am2+bm+c≤a+b+c,故⑤正确.故选B.
6.[2017·南充]二次函数y=ax2+bx+c(a,b,c是常数,且a≠0)的图象如图22-4所示,下列结论错误的是( D )
图22-4
A.4ac<b2 B.abc<0
C.b+c>3a D.a<b
【解析】 ∵抛物线与x轴有两个交点,∴Δ>0,即b2-4ac>0,∴4ac<b2.选项A中的结论正确;
∵抛物线的开口向下,∴a<0,∵对称轴在y轴左边,∴-<0,∴b<0,∵抛物线与y轴的负半轴相交,∴c<0,∴abc<0.选项B中的结论正确;
∵->-1,a<0,∴b>2a①.∵x=-1时,y>0,∴a-b+c>0②.①+②,得c>a③.①+③,得b+c>3a.选项C中的结论正确.
∵当x=-1时,y=a-b+c>0,c<0,∴a-b>-c>0,∴a>b.选项D中的结论错误.故选D.
类型之四 抛物线的平移、对称
7.[2017·丽水]将函数y=x2的图象用下列方法平移后,所得的图象不经过点A(1,4)的是( D )
A.向左平移1个单位
B.向右平移3个单位
C.向上平移3个单位
D.向下平移1个单位
【解析】 A.平移后,得y=(x+1)2,图象经过A点,故A不符合题意;
B.平移后,得y=(x-3)2,图象经过A点,故B不符合题意;
C.平移后,得y=x2+3,图象经过A点,故C不符合题意;
D.平移后,得y=x2-1,图象不经过A点,故D符合题意.故选D.
类型之五 二次函数与一元二次方程
8.[2018·湖州]在平面直角坐标系xOy中,已知点M,N的坐标分别为(-1,2),(2,1),若抛物线y=ax2-x+2(a≠0)与线段MN有两个不同的交点,则a的取值范围是( A )
A.a≤-1或≤a< B.≤a<
C.a≤或a> D.a≤-1或a≥
【解析】 ∵抛物线的解析式为y=ax2-x+2,
直线MN的解析式为y=-x+,
由消去y得到3ax2-2x+1=0,
∵Δ=4-12a>0,∴a<,
抛物线过定点(0,2),MN过点,
第8题答图
如答图,观察图象可知当a<0时,需满足x=-1时,y≤2,且-≥-1,即a+1+2≤2且≥0,解得a≤-1;
当0<a<时,需满足x=2时,y≥1,且-≤2,即4a-2+2≥1且≤0,解得≤a<,
综上所述,满足条件的a的取值范围是a≤-1或≤a<.故选A.
9.[2018·孝感]如图22-5,抛物线y=ax2与直线y=bx+c的两个交点坐标分别为A(-2,4),B(1,1),则方程ax2=bx+c的解是__x1=-2,x2=1__.
图22-5
10.[2017·德阳改编]若抛物线y=-ax2+x-与x轴交于An,Bn两点(a为常数,a≠0,n为正整数),用Sn表示An,Bn两点间的距离,求S1+S2+…+S2 017.
解:令y=0,An在Bn右侧,可以得到An和Bn的坐标分别为An,Bn.
则Sn=|xA-xB|=-,S1+S2+…+S2 017=-+-+…+-=1-=.
类型之六 二次函数的实际应用
11.[2018·威海改编]如图22-6,将一个小球从斜坡的点O处抛出,小球的抛出路线可以用二次函数y=4x-x2刻画,斜坡可以用一次函数y=x刻画,下列结论错误的是( A )
图22-6
A.当小球抛出高度达到7.5 m时,小球距O点水平距离为3 m
B.小球距O点水平距离超过4 m呈下降趋势
C.小球落地点距O点水平距离为7 m
D.落点的高度与水平距离的比为1∶2
【解析】 根据函数图象可知,当小球抛出的高度为7.5 m时,二次函数y=4x-x2的函数值为7.5,即4x-x2=7.5,解得x1=3,x2=5,故当抛出的高度为7.5 m时,小球距离O点的水平距离为3或5 m,A结论错误;
由y=4x-x2,得y=-(x-4)2+8,则抛物线的对称轴为直线x=4,当x>4时,y随x值的增大而减小,B结论正确;
联立方程y=4x-x2与y=x,解得或则抛物线与直线的交点坐标为(0,0)或,C结论正确;由落点知落点处的高度与水平距离的比为∶7=1∶2,D结论正确.故选A.
12.[2018·绍兴]学校拓展小组研制了绘图智能机器人(如图22-7①),顺次输入点P1,P2,P3的坐标,机器人能根据图②,绘制图形.若图形是线段,求出线段的长度;若图形是抛物线,求出抛物线的函数关系式.请根据以下点的坐标,求出线段的长度或抛物线的函数关系式.
(1)P1(4,0),P2(0,0),P3(6,6).
(2)P1(0,0),P2(4,0),P3(6,6).
图22-7
解:(1)∵P1(4,0),P2(0,0),4-0=4>0,
∴绘制线段P1P2,P1P2=4;
(2)∵P1(0,0),P2(4,0),0-0=0,
∴绘制抛物线,设y=ax(x-4),
把(6,6)代入得6=12a,解得a=,
∴y=x(x-4)=x2-2x.
13.[2018·台州]某药厂销售部门根据市场调研结果,对该厂生产的一种新型原料药未来两年的销售进行预测,并建立如下模型,设第t个月该原料药的月销售量为P(单位:t),P与t之间存在如图22-8所示的函数关系,其图象是函数P=(0<t≤8)的图象与线段AB的组合;设第t个月销售该原料药每吨的毛利润为Q(单位:万元),Q与t之间满足如下关系:Q=
(1)当8<t≤24时,求P关于t的函数解析式;
(2)设第t个月销售该原料药的月毛利润为w(单位:万元).
①求w关于t的函数解析式;
②该药厂销售部门分析认为,336≤w≤513是最有利于该原料药可持续生产和销售的月毛利润范围,求此范围所对应的月销售量P的最小值和最大值.
图22-8 第13题答图
解:(1)当8<t≤24时,
设P关于t的函数解析式为P=kt+b(k≠0),
∵函数P=kt+b的图象经过点(8,10)与(24,26),
∴解得∴P=t+2;
(2)①当0<t≤8时,w=P·Q=·(2t+8)=240,
当8<t≤12时,w=P·Q=(t+2)(2t+8)=2t2+12t+16,
当12<t≤24时,w=P·Q=(t+2)(-t+44)=-t2+42t+88,
∴w关于t的函数解析式为
w=
②w关于t的函数图象如答图所示,
由图象可知,当w=336时,2t2+12t+16=336,
解得t1=10,t2=-16(不合题意,舍去),
当w=513时,-t2+42t+88=513,
解得t1=17,t2=25>24(不合题意,舍去),
∵336≤w≤513,∴10≤t≤17,
∴P=t+2(8<t≤24),∴P随t增大而增大,
∴当t=10时,P有最小值12,当t=17时,P有最大值19.
类型之七 二次函数的综合应用
14.[2018·嘉兴]已知点M为二次函数y=-(x-b)2+4b+1图象的顶点,直线y=mx+5分别交x 轴的正半轴,y轴于点A,B.
(1)判断顶点M 是否在直线y=4x+1上,并说明理由;
(2)如图22-9①,若二次函数图象也经过点A,B,且mx+5>-(x-b)2+4b+1,根据图象,写出x的取值范围;
(3)如图②,点A的坐标为(5,0),点M在△AOB 内,若点C,D都在二次函数图象上,试比较y1与y2的大小.
图22-9
解:(1)点M在该直线上.理由:
∵点M的坐标是(b,4b+1),
∴把x=b代入y=4x+1,得y=4b+1,
∴点M在直线y=4x+1上;
(2)∵直线y=mx+5与y轴交于点B,
∴点B的坐标为(0,5).
又∵B(0,5)在抛物线上,
∴5=-(0-b)2+4b+1,解得b=2,
∴二次函数的解析式为y=-(x-2)2+9,
∴当y=0时,得x1=5,x2=-1,∴A(5,0).
观察图象可得,当mx+5>-(x-b)2+4b+1时,x的取值范围为x<0或x>5;
(3)如答图,设直线y=4x+1与直线AB交于点E,与y轴交于点F,而直线AB的解析式为y=-x+5,
第14题答图
联立
解得∴E,F(0,1).
∵点M在△AOB内,∴0<b<.
当点C,D关于抛物线对称轴(直线x=b)对称时,
b-=-b,∴b=,
且二次函数的开口向下,顶点M在直线y=4x+1上,
综上:①当0<b<时,y1>y2;
②当b=时,y1=y2;
③当<b<时,y1<y2.
第二十二章质量评估试卷 [学生用书活页P5]
[时间:120分钟 满分:120分]
一、选择题(每小题3分,共30分)
1.抛物线y=x2+2x+3的对称轴是( B )
A.x=1 B.x=-1
C.x=-2 D.x=2
2.二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象如图1所示,当函数值y>0时,x的取值范围是( D )
图1
A.x<-1 B.x>3
C.-1<x<3 D.x<-1或x>3
3.[2017·德州]下列函数中,对于任意实数x1,x2,当x1>x2时,满足y1<y2的是( A )
A.y=-3x+2 B.y=2x+1
C.y=2x2+1 D.y=-
【解析】 一次函数y=-3x+2中,由于k=-3<0,所以y随着x的增大而减小,即对于任意实数x1,x2,当x1>x2时,满足y1<y2.
4.[2018·海州区一模]关于二次函数y=-(x+1)2+2的图象,下列判断正确的是( D )
A.图象开口向上
B.图象的对称轴是直线x=1
C.图象有最低点
D.图象的顶点坐标为(-1,2)
5.如图2是反映铅球运动员掷铅球的高度y(单位:m)与水平距离x(单位:m)之间的函数关系的图象,其函数解析式为y=-x2+x+,则该运动员此次掷铅球的成绩是( D )
图2
A.6 m B.12 m
C.8 m D.10 m
【解析】 令y=0,得-x2+x+=0,
解得x1=10,x2=-2(不合题意,舍去).故选D.
6.二次函数y=-x2+4x+k的部分图象如图3所示,则关于x的一元二次方程-x2+4x+k=0的一个解为x1=5,另一个解x2等于( B )
图3
A.1
B.-1
C.-2
D.0
7.点P1(-1,y1),P2(3,y2),P3(5,y3)均在二次函数y=-x2+2x+c的图象上,则y1,y2,y3的大小关系是( D )
A.y3>y2>y1 B.y3>y1=y2
C.y1>y2>y3 D.y1=y2>y3
8.[2018·平阴二模]把抛物线y=-2x2+4x+1的图象向左平移2个单位,再向上平移3个单位,所得的抛物线的函数关系式是( C )
A.y=-2(x-1)2+6 B.y=-2(x-1)2-6
C.y=-2(x+1)2+6 D.y=-2(x+1)2-6
【解析】 原抛物线的顶点坐标为(1,3),向左平移2个单位,再向上平移3个单位得到新抛物线的顶点坐标为(-1,6).可得新抛物线的解析式为y=-2(x+1)2+6.故选C.
9.[2018·德州]函数y=ax2-2x+1和y=ax-a(a是常数,且a≠0)在同一平面直角坐标系的图象可能是( B )
A B C D
【解析】 当a>0时,二次函数图象开口向上且对称轴在y轴的右侧,一次函数的图象上升,排除A,C;当a<0时,二次函数图象开口向下且对称轴在y轴的左侧,排除D.故选B.
10.[2018·兰州]已知二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象如图4所示,有下列5个结论:①abc>0;②b-a>c;③4a+2b+c>0;④3a>-c;⑤a+b>m(am+b)(m≠1的实数).其中正确的结论有( B )
图4
A.①②③ B.②③⑤
C.②③④ D.③④⑤
【解析】 ∵二次函数开口向下,∴a<0,∵对称轴在x轴的正半轴,∴b>0,∵二次函数与y轴交于正半轴,∴c>0,∴abc<0,故①错误;
当x=-1时,a-b+c<0,∴b-a>c,故②正确;
由图象知当x=2时,4a+2b+c>0,故③正确;
由对称轴为x=1得-=1,∴b=-2a,
当x=-1时,a-b+c<0,∴3a<-c,故④错误;
∵当x=1时,函数有最大值a+b+c,
∴a+b+c>am2+bm+c(m≠1的实数),
∴a+b>m(am+b)(m≠1的实数),
故⑤正确,∴正确的结论是②③⑤,故选B.
二、填空题(每小题4分,共24分)
11.[2018·哈尔滨]抛物线y=2(x+2)2+4的顶点坐标为__(-2,4)__.
12.抛物线y=2(x+1)2是由抛物线y=2x2向__左__平移__1__个单位得到的.
13.[2017·兰州]如图5,若抛物线y=ax2+bx+c上的P(4,0),Q两点关于抛物线的对称轴x=1对称,则Q点的坐标为__(-2,0)__.
图5
【解析】 点P,Q两点关于对称轴对称,则点P,Q两点到对称轴x=1的距离相等,∴Q点的坐标为(-2,0).
14.有一个抛物线形拱桥,其最大高度为16 m,跨度为40 m,现把它的示意图放在平面直角坐标系中,如图6所示,则抛物线的解析式是__y=-x2+x__.
图6
【解析】 抛物线的顶点为(20,16),且过点(0,0),
设抛物线的解析式为y=a(x-20)2+16(a≠0),
把(0,0)代入,得a×400+16=0,解得a=-.
∴y=-(x-20)2+16,即y=-x2+x.
15.如图7,抛物线y=ax2+bx+c与x轴相交于点A,B(m+2,0),与y轴相交于点C,点D在该抛物线上,坐标为(m,c),则点A的坐标是__(-2,0)__.
图7
【解析】 由C(0,c),D(m,c),得函数图象的对称轴是x=,
设A点坐标是(x,0),由A,B关于对称轴x=对称,得=,解得x=-2,
∴A点坐标是(-2,0).
16.[2018·遵义]如图8,抛物线y=x2+2x-3与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C,点P是抛物线对称轴上任意一点,若点D,E,F分别是BC,BP,PC的中点,连接DE,DF,则DE+DF的最小值为____.
图8 第16题答图
【解析】 如答图,连接AC,交对称轴于点P,
则此时PC+PB最小,
∵点D,E,F分别是BC,BP,PC的中点,
∴DE=PC,DF=PB,
∵抛物线y=x2+2x-3与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C,
∴0=x2+2x-3,
解得x1=-3,x2=1,
当x=0时,y=-3,
故CO=3,AO=3,
可得AC=PB+PC=3,
故DE+DF的最小值为.
三、解答题(共66分)
17.(8分)通过配方,写出下列抛物线的开口方向、对称轴和顶点坐标.
(1)y=x2-3x-4;
(2)y=-4x2+3x.
解:(1)y=x2-3x-4=-,开口向上,对称轴为x=,顶点坐标为;
(2)y=-4x2+3x=-4+,开口向下,对称轴为x=,顶点坐标为.
18.(8分)已知二次函数的图象经过点A(0,-3),且顶点P的坐标为(1,-4).
(1)求这个函数的解析式;
(2)在平面直角坐标系中,画出它的图象.
第18题答图
解:(1)设二次函数的解析式为y=a(x-1)2-4(a≠0),将点A(0,-3)代入,
得-3=a×(0-1)2-4,
解得a=1,
∴y=(x-1)2-4,
即y=x2-2x-3;
(2)图象如答图所示.
19.(10分)如图9,二次函数y=x2+bx+c的图象经过A(-1,0)和B(3,0)两点,且交y轴于点C.
(1)试确定b,c的值;
(2)过点C作CD∥x轴交抛物线于点D,点M为此抛物线的顶点,试确定△MCD的形状.
图9
解:(1)将A,B两点坐标代入二次函数的解析式,得
解得b=-2,c=-3;
(2)由(1)得二次函数的解析式为y=x2-2x-3,
配方,得y=x2-2x+1-4=(x-1)2-4,
∴抛物线的顶点M的坐标为(1,-4).
令x=0,得y=-3,∴C(0,-3).
由抛物线的对称性,可得D(2,-3),
∴CD=2,CM=DM=.
又∵CM2+DM2=CD2,
∴△MCD是等腰直角三角形.
20.(10分)[2018·衡阳]一名在校大学生利用“互联网+”自主创业,销售一种产品,这种产品的成本价为10元/件,已知销售价不低于成本价,市场调查发现这种产品的销售价不宜高于16元/件,且该产品每天的销售量y(件)与销售价x(元/件)之间的函数关系如图10所示.
图10
(1)求y与x之间的函数关系式,并写出自变量x的取值范围;
(2)求每天的销售利润W(元)与销售价x(元/件)之间的函数关系式,并求出每件销售价为多少元时,每天的销售利润最大?最大利润是多少?
解:(1)设y与x之间的函数关系式y=kx+b,把(10,30),(16,24)代入,
得解得
∴y与x之间的函数关系式为y=-x+40(10≤x≤16);
(2)W=(x-10)(-x+40)
=-x2+50x-400=-(x-25)2+225,
对称轴为x=25,在对称轴的左侧W随着x的增大而增大,
∵10≤x≤16,
∴当x=16时,W的值最大,最大值为144.
即当销售价为16元时,每天的销售利润最大,最大利润是144元.
21.(10分)[2017·临沂改编]如图11,抛物线y=ax2+bx-3经过点A(2,-3),与x轴负半轴交于点B,与y轴交于点C,且OC=3OB.
(1)求抛物线的解析式;
(2)点D在y轴上,且∠BDO=∠BAC,求点D的坐标.
图11 第21题答图
解:(1)令x=0,由y=ax2+bx-3,得y=-3,
∴C(0,-3),OC=3.
又∵OC=3OB,∴OB=1,∴B(-1,0).
把B(-1,0)和A(2,-3)分别代入y=ax2+bx-3,
得解得
∴该二次函数的解析式为y=x2-2x-3;
(2)如答图,过点B作BE⊥x轴交AC的延长线于点E.
∵B(-1,0),A(2,-3),∴AE=BE=3,
∴∠BAE=45°,∴∠BDO=45°,
∵∠BOD=90°,∴△BDO是等腰直角三角形,
∴OD=OB=1,
∴D点坐标为(0,1)或(0,-1).
22.(10分)某工厂要赶制一批抗震救灾用的大型活动板房,板房一面的形状是由矩形和抛物线的一部分组成,矩形长为12 m,抛物线拱高为5.6 m.
(1)在如图12所示的平面直角坐标系中,求抛物线的解析式;
(2)现需在抛物线AOB的区域内安装几扇窗户,窗户的底边在AB上,每扇窗户宽1.5 m,高1.6 m,相邻窗户之间的间距均为0.8 m,左右两边窗户的窗角所在的点到抛物线的水平距离至少为0.8 m.请计算最多可安装几扇这样的窗户.
图12
解:(1)设抛物线的解析式为y=ax2(a≠0).
∵点B(6,-5.6)在抛物线上,
∴-5.6=36a,解得a=-,
∴抛物线的解析式为y=-x2;
(2)设窗户上边所在直线交抛物线于C,D两点,D点坐标为(k,t).
∵窗户高1.6 m,∴t=-5.6+1.6=-4,
∴-4=-k2,
解得k1≈5.07,k2≈-5.07,
∴CD=|k|×2≈10.14(m).
又设最多可安装n扇窗户,
则1.5n+0.8(n+1)≤10.14,解得n≤4.06.
∵n为正整数,∴n取4,
∴最多可安装4扇这样的窗户.
23.(10分)[2018·鄂州]如图13,已知直线y=x+与抛物线y=ax2+bx+c相交于A(-1,0),B(4,m)两点,抛物线交y轴于点C,交x轴正半轴于D点,抛物线的顶点为M.
图13 第23题答图
(1)求抛物线的解析式及点M的坐标;
(2)设点P为直线AB下方的抛物线上一动点,当△PAB的面积最大时,求此时△PAB的面积及点P的坐标;
解:(1)将B(4,m)代入y=x+,得m=×4+=,
∴B,将A(-1,0),B,C代入y=ax2+bx+c,
得解得
∴抛物线的解析式为y=x2-x-,
y=x2-x-=(x-1)2-2,故顶点M的坐标为(1,-2);
(2)如答图,过点P作PE⊥x轴,交AB于点E,交x轴于点G,过点B作BF⊥x轴于点F,
∵A(-1,0),B,∴AF=4―(―1)=5,
设点P的坐标为,
则点E的坐标为,
∵点P在直线AB下方,∴PE=-=-m2+m+2,
∴S△PAB=S△APE+S△BPE
=PE·AG+PE·FG =PE·(AG+FG)
=PE·AF=×5
=-+,
∴当m=时,△PAB的面积最大,最大面积为,此时点P的坐标为.
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