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第 22 章 二次函数全章培优测试卷
【人教版】
(考试时间:60分钟 试卷满分:100分)
考前须知:
1.本卷试题共23题,单选10题,填空6题,解答7题,满分100分,限时60分钟。
2.本卷选题均为重难点题型,考点全覆盖,压轴题均有★标记。
一.选择题(共10小题,满分30分,每小题3分)
1.(3分)若y=(a2+a)xa2−2a−1是二次函数,那么( )
A.a=﹣1或a=3 B.a≠﹣1且a≠0 C.a=﹣1 D.a=3
【分析】根据二次函数定义,自变量的最高指数是二,且系数不为0,列出方程与不等式即可解答.
【解答】解:根据题意,得:a2﹣2a﹣1=2
解得a=3或﹣1
又因为a2+a≠0即a≠0或a≠﹣1
所以a=3.
故选:D.
1
2.(3分)将二次函数y= x2−4x+1化成y=a(x﹣h)2+k的形式,正确的是( )
3
1 1
A.y= (x−6) 2−10 B.y= (x+6) 2−11
3 3
1 1
C.y= (x+6) 2−10 D.y= (x−6) 2−11
3 3
【分析】利用配方法化成顶点式即可得到答案.
1 1 1
【解答】解:∵y= x2−4x+1= (x2−12x)+1= (x−6) 2−11,
3 3 3
1 1
∴将二次函数y= x2−4x+1化成y=a(x﹣h)2+k的形式为y= (x−6) 2−11.
3 3
故选:D.
3.(3分)已知抛物线y=ax2+bx+c上部分点的横坐标x与纵坐标y的对应值如下表:x … ﹣1 0 1 2 3 …
y … 3 0 ﹣1 m 3 …
①抛物线开口向下;②抛物线的对称轴为直线x=﹣1;③m的值为0;④图象不经过第三象限.
上述结论中正确的是( )
A.①④ B.②④ C.③④ D.②③
【分析】根据二次函数的性质和表格中的数据,可以判断各个小题中的结论是否成立,本题得以解决.
【解答】解:由表格可知,
−1+3
抛物线的对称轴是直线x= =1,故②错误,
2
抛物线的顶点坐标是(1,﹣1),有最小值,故抛物线y=ax2+bx+c的开口向上,故①错误,
当y=0时,x=0或x=2,故m的值为0,故③正确,
当y≤0时,x的取值范围是0≤x≤2,故④正确,
故选:C.
4.(3分)下表给出了二次函数y=ax2+bx+c的自变量x与函数值y的部分对应值:
x … 1 1.1 1.2 1.3 1.4 …
y … ﹣1 ﹣0.67 ﹣0.29 0.14 0.62 …
那么关于x的方程ax2+bx+c=0的一个根的近似值可能是( )
A.1.07 B.1.17 C.1.27 D.1.37
【分析】观察表中数据得到抛物线y=ax2+bx+c与x轴的一个交点在(1.2,0)和点(1.3,0)之间,更
靠近点(1.3,0),然后根据抛物线与x轴的交点问题可得到方程ax2+bx+c=0一个根的近似值.
【解答】解:∵x=1.2时,y=ax2+bx+c=﹣0.29;
x=1.3时,y=ax2+bx+c=0.14;
∴抛物线y=ax2+bx+c与x轴的一个交点在(1.2,0)和点(1.3,0)之间,且更靠近点(1.3,0),
∴方程ax2+bx+c=0有一个根约为1.27.
故选:C.
5.(3分)点A(﹣4,y ),B(﹣2,y ),C(1,y ),D(4,y )是二次函数y=﹣2x2﹣4x+c+2图象
1 2 3 4
上的四个点,下列说法一定正确的是( )
A.若y y >0,则y y >0 B.若y y >0,则y y >0
1 2 3 4 1 4 2 3
C.若y y <0,则y y <0 D.若y y <0,则y y >0
3 4 1 2 2 3 1 4
−4
【分析】根据函数的表达式可得抛物线开口向下,对称轴为直线x =− =−1,再根据函数的单
2×(−2)调性得知,y >y >y >y ,接着判断每个选项即可得出答案.
2 3 1 4
【解答】解:∵y=﹣2x2﹣4x+c+2,
−4
∴抛物线开口向下,对称轴为直线x =− =−1,
2×(−2)
∴A(﹣4,y )关于对称轴的对称点为(2,y ),B(﹣2,y )关于对称轴的对称点为B(0,y ),
1 1 2 2
∵0<1<2<4,且当x>1时,y随x的增大而减小,
∴y >y >y >y ,
2 3 1 4
A.若y y >0,
1 2
则y ,y ,y 同号,
1 2 3
则y 可能与它们同号,也可能异号
4
则y y >0或y y <0,故本选项不符合题意;
3 4 3 4
B.若y y >0,
1 4
则y y 同号或者y y 异号,
2 3 2 3
故本选项不符合题意;
C.若y y <0,
3 4
则y <0,y >0,
4 3
则y >0,y >0或y <0,
2 1 1
故本选项不符合题意;
D.若y y <0,
2 3
则y >0,y <0,
2 3
则y <0,y <0,
1 4
则y y >0.
1 4
故本选项符合题意.
故选:D.
6.(3分)一位同学在画二次函数y=2x2﹣bx+3的图象时,把﹣b看成了+b,结果所画图象是由原图象向
左平移6个单位长度所得的图象,则b的值为( )
A.24 B.﹣24 C.﹣12 D.12
b b2 b2 b
【分析】依据题意,先将二次函数y=2x2﹣bx+3变形为顶点式y=2(x2− x+ )+3− =2(x− )
2 16 8 4
b2
2+3− ,再由平移的规律“上加下减,左加右减”得向左平移6个单位长度所得的解析式为y=2(x
8b b2 b b2
− +6)2+3− ,最后结合画错的解析式y=2x2+bx+3=2(x+ )2+3− ,即可列式计算得解.
4 8 4 8
b b2 b2 b b2
【解答】解:由题意,∵二次函数y=2x2﹣bx+3=2(x2− x+ )+3− =2(x− )2+3− ,
2 16 8 4 8
又向左平移6个单位长度,
b b2
∴所得的解析式为y=2(x− +6)2+3− .
4 8
b b2
又结合画错的解析式y=2x2+bx+3=2(x+ )2+3− ,
4 8
b b
∴− +6= .
4 4
∴b=12.
故选:D.
7.(3分)已知二次函数y=x2﹣2mx+m2+1(m为常数),当自变量x的值满足﹣3≤x≤﹣1时,与其对应
的函数值y的最小值为5,则m的值为( )
A.1或﹣3 B.﹣3或﹣5 C.1或﹣1 D.1或﹣5
【分析】利用配方法可得出:当x=m时,y的最小值为1.分m<﹣3,﹣3≤m≤﹣1和m>﹣1三种情
况考虑:当m<﹣3时,由y的最小值为5可得出关于m的一元二次方程,解之取其较小值;当﹣
3≤m≤﹣1时,y的最小值为1,舍去;当m>﹣1时,由y的最小值为5可得出关于m的一元二次方
程,解之取其较大值.综上,此题得解.
【解答】解:∵y=x2﹣2mx+m2+1=(x﹣m)2+1,
∴当x=m时,y的最小值为1.
当m<﹣3时,在﹣3≤x≤﹣1中,y随x的增大而增大,
∴9+6m+m2+1=5,
解得:m =﹣5,m =﹣1(舍去);
1 2
当﹣3≤m≤﹣1时,y的最小值为1,舍去;
当m>﹣1时,在﹣3≤x≤﹣1中,y随x的增大而减小,
∴1+2m+m2+1=5,
解得:m =﹣3(舍去),m =1.
1 2
∴m的值为﹣5或1.
故选:D.
8.(3分)廊桥是我国古老的文化遗产.如图是某座抛物线形廊桥的示意图,已知水面 AB宽48m,拱桥最高处点C到水面AB的距离为12m,为保护该桥的安全,现要在该抛物线上的点 E,F处安装两盏警
示灯,若要保证两盏灯的水平距离 EF 是 24m,则警示灯 E 距水面 AB 的高度为( )
A.12m B.11m C.10m D.9m
【分析】建立适当的坐标系,利用待定系数法求得抛物线的解析式,再把x=﹣12代入解析式求出y即
可.
【解答】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,A(﹣24,0),B(24,0),C(0,12),
设过点A、B、C的抛物线解析式为:y=ax2+12(a<0),
把点A(﹣24,0)的坐标代入,得
0=a×(﹣24)2+12,
1
解得:a=− ,
48
1
则该抛物线的解析式为:y=− x2+12;
48
∵EF=24m,
∴x =﹣12,
E1
把x=﹣12代入y=− x2+12得,
48
1
y=− ×(﹣12)2+12=9,
48
∴警示灯E距水面AB的高度为9m,
故选:D.
9.(3分)如图,二次函数y =ax2+bx+c(a≠0)的图象与一次函数y =kx+m(k≠0)的图象相交两
1 2
点,则二次函数y=(k﹣b)x2+ax+c﹣m的图象可能为( )
A. B. C. D.
【分析】依据题意,由二次函数y =ax2+bx+c(a≠0)的图象与一次函数y =kx+m(k≠0)的图象相
1 2
交两点的横坐标分别为﹣1和2,从而可得方程ax2+bx+c=kx+m,即ax2+(b﹣k)x+c﹣m=0的两根为
﹣1和2,故函数y=ax2+(b﹣k)x+c﹣m与x轴的交点为(﹣1,0),(2,0),则抛物线的对称轴是
b−k −1+2 1
直线x=− = = ,可得b﹣k=﹣a,又a>0,进而b﹣k=﹣a<0,从而k﹣b>0,则有
2a 2 2
a
− <0,最后可以判断得解.
2(k−b)
【解答】解:由题意,∵二次函数y =ax2+bx+c(a≠0)的图象与一次函数y =kx+m(k≠0)的图象
1 2
相交两点的横坐标分别为﹣1和2,
∴可得方程ax2+bx+c=kx+m,即ax2+(b﹣k)x+c﹣m=0的两根为﹣1和2.
∴函数y=ax2+(b﹣k)x+c﹣m与x轴的交点为(﹣1,0),(2,0).b−k −1+2 1
∴抛物线的对称轴是直线x=− = = .
2a 2 2
∴b﹣k=﹣a.
又∵a>0,
∴b﹣k=﹣a<0.
∴k﹣b>0.
a
∴− <0.
2(k−b)
∴二次函数y=(k﹣b)x2+ax+c﹣m的图象开口向上,对称轴在y轴的左边,故只有A选项符合题意.
故选:A.
10.(3分)二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象如图所示,对称轴是直线x=1,下列结论:
①abc<0;
②3a+c>0;
③(a+c)2<b2;
④a+b<m(am﹣b)(m>0);
⑤方程ax2+bx+c﹣m2﹣1=0有一正一负两个实数解.
其中结论正确的个数为( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
b
【分析】依据题意,抛物线开口向上,对称轴是直线x=− =1,抛物线与y轴于负半轴,又当x=﹣1
2a
时,y=a﹣b+c>0,从而逐个判断即可得解.
b
【解答】解:由题意,抛物线开口向上,对称轴是直线x=− =1,抛物线与y轴于负半轴,
2a
∴a>0,b=﹣2a<0,c<0.
∴abc>0,故①错误.
又当x=﹣1时,y=a﹣b+c>0,
∴a+2a+c>0,即3a+c>0,故②正确.
由a﹣b+c>0,∴b﹣a﹣c<0.
又当x=1时,y=a+b+c=b+a+c<0,
∴(b﹣a﹣c)(b+a+c)>0.
∴b2﹣(a+c)2>0.
∴(a+c)2<b2,故③正确.
由题意,∵当x=1时,y取最小值=a+b+c,
∴对于m>0,即﹣m<0,都有a(﹣m)2﹣bm+c>a+b+c.
∴am2﹣bm>a+b.
∴a+b<m(am﹣b),故④正确.
由题意,∵m2≥0,
∴m2+1≥1>0.
又对于直线y=m2+1与抛物线y=ax2+bx+c的交点横坐标为一正一负,
∴方程ax2+bx+c=m2+1,即ax2+bx+c﹣m2﹣1=0有一正一负两个实数解,故⑤正确.
故选:D.
二.填空题(共6小题,满分18分,每小题3分)
11.(3分)将抛物线y=2(x﹣1)2﹣1先向左平移1个单位长度,再向下平移2个单位长度得到抛物线y
=ax2+bx+c,则a+b+c= ﹣ 1 .
【分析】根据“左加右减,上加下减”的平移规律求解即可.
【解答】解:将抛物线y=2(x﹣1)2﹣1先向左平移1个单位长度,再向下平移2个单位长度得到抛物
线为y=2(x﹣1+1)2﹣1﹣2,即y=2x2﹣3,
∴a=2,b=0,c=﹣3,
∴a+b+c=2+0﹣3=﹣1,
故答案为:﹣1.
12.(3分)已知二次函数y=(a﹣1)x2+2ax+3a﹣2的图象的最低点在x轴上,则a= 2 .
【分析】根据二次函数的最小值为0列式求解即可得到a的值,即可作答.
【解答】解:∵二次函数y=(a﹣1)x2+2ax+3a﹣2的图象的最低点在x轴上
4(a−1)(3a−2)−(2a) 2
∴ =0且a﹣1>0,
4(a−1)
整理得,2a2﹣5a+2=0且a>1,
1
解得a =2,a = (舍去),
1 2 2故答案为:2.
13.(3分)如图,抛物线y=ax2+c与直线y=mx+n交于A(﹣2,p),B(4,q)两点,则不等式ax2﹣
mx+c≤n的解集是 ﹣ 2 ≤ x ≤ 4 .
【分析】根据题意和函数图象中的数据,可以得到不等式ax2﹣mx+c≤n的解集,本题得以解决.
【解答】解:∵抛物线y=ax2+c与直线y=mx+n交于A(﹣2,p),B(4,q)两点,
∴ax2+c≤mx+n的解集是﹣2≤x≤4.
∴不等式ax2﹣mx+c≤n的解集是﹣2≤x≤4.
故答案为:﹣2≤x≤4.
14.(3分)有一条抛物线,三位学生分别说出了它的一些性质:甲说:对称轴是直线x=2;乙说:与x
轴的两个交点的距离为6;丙说:顶点与x轴的交点围成的三角形面积等于9,则这条抛物线解析式的
1 1
顶点式是 y=− ( x ﹣ 2 ) 2 + 3 或 y= ( x ﹣ 2 ) 2 ﹣ 3 (答案不唯一) .
3 3
【分析】依据题意,对称轴是直线x=2,与x轴的两个交点距离为6,可得与x轴的两个交点的坐标为
(﹣1,0),(5,0);又结合顶点与x轴的交点围成的三角形面积等于9,可得顶点的纵坐标为±3,
得顶点坐标为(2,3)或(2,﹣3),进而可得用顶点式表示的抛物线的解析式,答案不唯一.
【解答】解:由题意,∵对称轴是直线x=2,与x轴的两个交点距离为6,
∴可得抛物线与x轴的两个交点的坐标为(﹣1,0),(5,0)(答案不唯一).
又顶点与x轴的交点围成的三角形面积等于9,
∴顶点坐标为(2,3)或(2,﹣3).
故可设函数解析式为y=a(x﹣2)2+3或y=a(x﹣2)2﹣3;
1
把点(5,0)代入y=a(x﹣2)2+3得a=− ;
3
1
把点(5,0)代入y=a(x﹣2)2﹣3得a= .
3
1 1
∴满足上述全部条件的一条抛物线的解析式为 y=− (x﹣2)2+3或y= (x﹣2)2﹣3(答案不唯
3 3一).
1 1
故答案为:y=− (x﹣2)2+3或y= (x﹣2)2﹣3(答案不唯一).
3 3
1 1
15.(3 分)已知二次函数y=−9x2−6ax−a2+2a(− ≤x≤ )有最大值﹣3,则实数 a 的值为
3 3
a=−❑√2或=2+❑√6 .
【分析】本题是关于二次函数最值的“逆向问题”,由题设知,二次函数y=﹣9x2﹣6ax﹣a2+2a的对称
a 1 1 a
轴是直线x=− ,而x的取值范围是− ≤x≤ ,所以要对− 是否在x的取值范围内讨论求解.
3 3 3 3
a
【解答】解:二次函数y=﹣9x2﹣6ax﹣a2+2a的对称轴是直线x=− ,
3
1 a 1
(1)若− ≤− ≤ ,即﹣1≤a≤1,抛物线开口向下,
3 3 3
a
当x=− 时,y最大值 =2a,
3
a
∵二次函数最大值﹣3,即a=− 与﹣1≤a≤1矛盾,舍去.
3
a 1
(2)若− <− ,即a>1
3 3
1 1
当− ≤x≤ 时,y随x增大而减小,
3 3
1
当x=− 时,y最大值 =﹣a2+4a﹣1,
3
由﹣a2+4a﹣1=﹣3,
解得a=2±❑√6.
又a>1,
∴a=2+❑√6;
a 1
(3)若− > ,即a<﹣1.
3 3
1 1
当− ≤x≤ 时,y随x增大而增大,
3 3
1
当x= 时,y最大值 =﹣a2﹣1,
3
由﹣a2﹣1=﹣3,解得a=±❑√2.
又a<﹣1,∴a=−❑√2.
综上所述,a=2+❑√6或a=−❑√2.
1 3
16.(3分)在平面直角坐标系中,抛物线y=− x2+ x+4 (0≤x≤8)的图象如图所示,对任意的
4 2
0≤a<b≤8,称W为a到b时y的值的“极差”(即a≤x≤b时y的最大值与最小值的差),L为a到b
25
时x的值的“极宽”(即b与a的差值),则当L=7时,W的取值范围是 4 ≤ W ≤ .
4
【分析】根据抛物线的一般式可得出对称轴和顶点坐标,然后根据L=7,得出b=a+7,即可得出0≤a
<a+7≤8,推出0≤a≤1和7≤a+7≤8,然后即可求出当a≤x≤a+7时y的最大值和最小值,即可写出
1
W= (a+4)2,然后根据0≤a≤1求出W的最大值和最小值即可求出范围.
4
1 3 1 25
【解答】解:根据题意可得:y=− x2+ x+4=− (x﹣3)2+ ,
4 2 4 4
25
∴抛物线的对称轴x=3,顶点坐标为(3, ),
4
∵L=7,即b与a的差值为7,
∴b=a+7,
∵0≤a<b≤8,即0≤a<a+7≤8,
∴0≤a≤1,则7≤a+7≤8,
∴当a≤x≤3时,y随x增大而增大,当3<x≤a+7时,y随x的增大而减小,
25
∴当x=3时,y有最大值,最大值为 ,
4
1 25
当x=a+7时,y有最小值,最小值为− (a+4)2+ ,
4 425 1 25 1
∴W= −[− (a+4)2+ ]= (a+4)2,
4 4 4 4
则对称轴a=﹣4,
∴当0≤a≤1时,W随a的增大而增大,
∴当a=0时,W有最小值,最小值为4,
25
当a=1时,W有最大值,最大值为 ,
4
25
综上所述:4≤W≤ ;
4
25
故答案为:4≤W≤ .
4
三.解答题(共7小题,满分52分)
17.(6分)求下列二次函数图象的开口方向、顶点坐标和对称轴:
(1)y=3x2﹣6x+4;
1 5
(2)y=− x2+2x+ .
2 2
【分析】(1)将题目中的函数解析式化为顶点式,即可写出该函数图象的开口方向、顶点坐标和对称
轴;
(2)将题目中的函数解析式化为顶点式,即可写出该函数图象的开口方向、顶点坐标和对称轴.
【解答】解:(1)∵y=3x2﹣6x+4=3(x﹣1)2+1,
∴该函数图象的开口向上,顶点坐标为(1,1),对称轴为直线x=1;
1 5 1 9
(2)∵y=− x2+2x+ =− (x﹣2)2+ ,
2 2 2 2
9
∴该函数图象的开口向下,顶点坐标为(2, ),对称轴为直线x=2.
2
18.(6分)已知二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的y与x的部分对应值如表:
x … ﹣3 ﹣1 1 3 …
y … ﹣3 0 1 0 …
(1)求这个二次函数表达式;
(2)在平面直角坐标系中画出这个函数图象;
(3)当x的取值范围为 ﹣ 3 < x < 5 时,y>﹣3.【分析】(1)设交点式为y=a(x+1)(x﹣3),然后把(1,1)代入求出a即可;
(2)利用描点法画二次函数图象;
(3)先利用对称性确定函数值为﹣3所对应的自变量的值,然后结合函数图象求解.
【解答】解:(1)设二次函数的表达式为y=a(x+1)(x﹣3),
把(1,1)代入得1=a×2×(﹣2),
1
解得a=− ,
4
1
∴二次函数的表达式为y=− (x+1)(x﹣3),
4
1 1 3
即y=− x2+ x+ ;
4 2 4
(2)如图,抛物线的顶点坐标为(1,1),
(3)∵y=﹣3时,x=﹣3或x=5,
∴当﹣3<x<5时,y>﹣3.
故答案为:﹣3<x<5.
19.(6分)已知二次函数y=x2﹣4mx+3m2,m≠0.(1)求证:该二次函数的图象与x轴总有两个公共点;
(2)若m>0,且两交点间的距离为2,求m的值.
【分析】(1)由题意得一元二次方程x2﹣4mx+3m2=0,判断判根公式Δ与0的大小即可;
(2)由题意知x +x =4m,x ×x =3m2,|x −x |=❑√(x +x ) 2−4x ×x =2解得符合要求的m
1 2 1 2 1 2 1 2 1 2
的值.
{y=x2−4mx+3m2
)
【解答】(1)证明:由 可得一元二次方程,x2﹣4mx+3m2=0,
y=0
∴该二次方程的Δ=(﹣4m)2﹣4×3m2=4m2,
∵m≠0,
∴Δ=4m2>0,
∴方程总有两个不相等的实数根,二次函数图象与x轴总有两个公共点;
(2)解:由题意知x +x =4m,x ⋅x =3m2,
1 2 1 2
∴|x −x |=❑√(x +x ) 2−4x x =❑√(4m) 2−4×3m2=2|m|=2,
1 2 1 2 1 2
解得m=1或m=﹣1(舍去),
∴m的值为1.
20.(8分)某商品的进价为每件40元,售价为每件50元,每个月可卖出200件.如果每件商品的售价上
涨1元,则每个月少卖5件.设每件商品的售价上涨x元(x为正整数),每个月的销售件数为y,每个
月的销售利润为W元.
(1)直接写出y与x的函数关系式;
(2)每件商品的售价定为多少元时,每个月可获得最大利润?最大的月利润是多少元?
(3)若在销售过程中每一件商品有a(a>4)元的其他费用,商家发现当售价每件不高于67元时,一
个月的销售最大利润为2530,试求出a的值.
【分析】(1)由题意得y与x的函数关系式即可;
(2)由题意得W与x的解析式为:W=(200﹣5x)(50+x﹣40),即可求解;
(3)由题意得:W=(200﹣5x)(50+x﹣40﹣a)=﹣5x2+(150+5a)x+(2000﹣200a),函数的对
1
称轴为直线x=15+ a,再根据二次函数性质即可求解.
2
【解答】解:(1)由题意得:y与x的函数关系式为:y=200﹣5x;
(2)由题意得:W=(200﹣5x)(50+x﹣40)=﹣5(x﹣15)2+3125,
∵﹣5<0,
∴当x=15时,W有最大值3125,
50+x=65,
∴当售价定为每件65元,每个月的利润最大,最大的月利润是3125元;
(3)由题意得:W=(200﹣5x)(50+x﹣40﹣a)=﹣5x2+(150+5a)x+(2000﹣200a),
150+5a 1
函数的对称轴为直线x=− =15+ a,
2×(−5) 2
∵a>4,
1
∴15+ a>17,
2
∵当售价每件不高于67元,即50+x≤67.
∴x≤17,
∵﹣5<0,在对称轴左侧,W随x增大而增大,
a
∴当x=17时,W有最大值,为2530,此时对称轴为直线x=15+ .
2
∴(200﹣5×17)×(50+17﹣40﹣a)=2530,
解得:a=5,
∴a=5.
21.(8分)某市为了创建国家卫生城市,给市民营造干净卫生的环境,每天需要洒水车为绿化带浇水,
如图:洒水车喷水口H离地竖直高度OH为2米.可以把洒水车喷出水的上、下边缘抽象为平面直角坐
标系中两条抛物线的部分图象;把绿化带横截面抽象为矩形 DEFG,H点是下边缘抛物线的最高点,下
边缘喷水的最大射程OB=1.5米,上边缘抛物线最高点A离喷水口H的水平距离为2米,高出喷水口H
的距离为0.5米.
(1)请分别求出上、下边缘抛物线的函数关系式;(不写自变量的取值范围)
(2)此时,距喷水口水平距离为7米的地方正好有一个行人经过,试判断该行人是否会被洒水车淋到
水?并写出你的判断过程.(❑√5≈2.2)【分析】(1)由题意知,A(2,2.5),H(0,2),B(1.5,0),把两个抛物线解析式设为顶点式,
用待定系数法求解析式即可,
1
(2)将y=0代入y=− (x−2) 2+2.5,解得x =2+2❑√5,x =2−2❑√5,据此进行判断作答即可.
8 1 2
【解答】解:(1)根据题意得:上边缘抛物线的顶点是A(2,2.5),
设上边缘抛物线的解析式是:y=a(x﹣2)2+2.5,
把点H(0,2)代入得:2=a(0﹣2)2+2.5,
1
解得:a=− ;
8
1
∴上边缘抛物线解析式为y=− (x−2) 2+2.5;
8
∵下边缘抛物线的顶点是H(0,2),
∴设下边缘抛物线的解析式是y=a′x2+2,
把点B(1.5,0)代入得:0=2.25a′+2,
8
解得:a′=− ,
9
8
∴下边缘抛物线解析式为y=− x2+2;
9
1
(2)令y=− (x−2) 2+2.5=0,则(x﹣2)2=20,
8
解得:x =2+2❑√5,x =2−2❑√5,
1 2
∵2+2❑√5≈2+2×2.2=6.4<7,
∴该行人不会被洒水车淋到水.
22.(8分)某班“数学兴趣小组”对函数y=x2﹣2|x|﹣3的图象和性质进行了探究,探究过程如下,请补
充完整.
(1)自变量x的取值范围是全体实数,x与y的几组对应值如下:
x … ﹣3 5 ﹣2 ﹣1 0 1 2 5 3 …
−
2 2y … 0 7 m ﹣4 ﹣3 ﹣4 ﹣3 7 0 …
− −
4 4
其中,m= ﹣ 3 ;
(2)根据表中数据,在如图所示的平面直角坐标系中描点,并画出了函数图象的一部分,请画出该函
数图象的另一部分;
(3)观察函数图象,写出两条函数图象的性质 ① 函数图象关于 y 轴对称, ② 当 x > 1 时, y 随 x 的
增大而增大 ;
(4)进一步探究函数图象发现:
①函数图象与x轴有 2 个交点,所以对应的方程x2﹣2|x|﹣3=0有 2 个实数根;
②函数图象与直线y=﹣3轴有 3 个交点,所以对应的方程x2﹣2|x|﹣3=﹣3有 3 个实数根;
③关于x的方程x2﹣2|x|﹣3=a有4个实数根时,a的取值范围是 是﹣ 4 < a <﹣ 3 . ;
④不等式x2﹣2|x|>3的解集是 x <﹣ 1 或 x > 3 . .
【分析】(1)把x=﹣2代入函数解析式即可得m的值;
(2)描点、连线即可得到函数的图象;
(3)根据函数图象得到函数y=x2﹣2|x|的图象关于y轴对称;当x>1时,y随x的增大而增大;
(4)①根据函数图象与x轴的交点个数,即可得到结论;②根据y=x2﹣2|x|﹣3的图象与直线y=﹣3
的交点个数,即可得到结论;③根据函数的图象即可得到a的取值范围.
【解答】解:(1)当x=﹣2时,y=(﹣2)2﹣2×|﹣2|﹣3=﹣3,
∴m=﹣3,
故答案为:﹣3.
(2)根据给定的表格中数据描点画出图形,如图所示.(3)观察函数图象,可得出:①函数图象关于y轴对称,②当x>1时,y随x的增大而增大.
故答案为:①函数图象关于y轴对称,②当x>1时,y随x的增大而增大;
(4)①观察函数图象可知:当x=﹣3、3时,y=0,
∴该函数图象与x轴有2个交点,
即对应的方程x2﹣2|x|﹣3=0有2个实数根.
故答案为:2;2.
②观察函数图象可知:函数y=x2﹣2|x|﹣3的图象与y=﹣3只有3个交点.
故答案为:3.
③观察图象可知:关于x的方程x2﹣2|x|﹣3=a有4个实数根时,a的取值范围是﹣4<a<﹣3.
故答案为:﹣4<a<﹣3.
④不等式x2﹣2|x|>3的解集是x<﹣1或x>3.
故答案为:x<﹣3或者x>3.
2 10
23.(10分)如图,直线y=− x+4与x轴交于点C,与y轴交于点B,抛物线y=ax2+ x+c经过B、C
3 3
两点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图,点E是直线BC上方抛物线上的一动点,当△BEC面积最大时,请求出点E的坐标;
(3)在(2)的结论下,过点E作y轴的平行线交直线BC于点M,连接AM,点Q是抛物线对称轴上
的动点,在抛物线上是否存在点P,使得以P、Q、A、M为顶点的四边形是平行四边形?如果存在,请
直接写出点P的坐标;如果不存在,请说明理由.【分析】(1)先根据一次函数求B和C的坐标,再利用待定系数法求二次函数的解析式;
2 10 2
(2)如图 1,过 E 作 EG∥y 轴,交直线 BC 于 G,设 E(m,− m2+ m+4),则 G(m,−
3 3 3
m+4),表示铅直高度EG的长,利用三角形面积公式及二次函数的最值得出点E的坐标;
(3)在抛物线上存在点P,使得以P、Q、A、M为顶点的四边形是平行四边形.然后分三种情况讨
论,根据平行四边形的特征,求出使得以P、Q、A、M为顶点的四边形是平行四边形的点P的坐标是
多少即可.
【解答】解:(1)当x=0时,y=4,
∴B(0,4),
2
当y=0时,− x+4=0,
3
x=6,
∴C(6,0),
10
把B(0,4)和C(6,0)代入抛物线y=ax2+ x+c中得:
3
{
c=4
)
10 ,
36a+ ×6+c=0
3
{ a=− 2 )
解得: 3 ,
c=4
2 10
∴抛物线的解析式为:y=− x2+ x+4;
3 3
(2)如图1,过E作EG∥y轴,交直线BC于G,2 10 2
设E(m,− m2+ m+4),则G(m,− m+4),
3 3 3
2 10 2 2
∴EG=(− m2+ m+4)﹣(− m+4)=− m2+4m,
3 3 3 3
1 1 2
∴S△BEC =
2
EG•OC =
2
×6(−
3
m2+ 4m)=﹣2(m﹣3)2+18,
∵﹣2<0,
∴S有最大值,此时E(3,8);
2 10 2 25 25 2 5 49
(3)y=− x2+ x+4=− (x2﹣5x+ − )+4=− (x− )2+ ;
3 3 3 4 4 3 2 6
5
对称轴是:x= ,
2
∴A(﹣1,0)
∵点Q是抛物线对称轴上的动点,
5
∴Q的横坐标为 ,
2
在抛物线上存在点P,使得以P、Q、A、M为顶点的四边形是平行四边形;
①如图2,以AM为边时,由(2),可得点M的横坐标是3,
2
∵点M在直线y=− x+4上,
3∴点M的坐标是(3,2),
5
又∵点A的坐标是(﹣1,0),点Q的横坐标为 ,
2
3
根据M到Q的平移规律:可知:P的横坐标为− ,
2
3 5
∴P(− ,− );
2 2
②如图3,以AM为边时,四边形AMPQ是平行四边形,
由(2),可得点M的横坐标是3,
5
∵A(﹣1,0),且Q的横坐标为 ,
2
13
∴P的横坐标为 ,
2
13 5
∴P( ,− );
2 2
③以AM为对角线时,如图4,
∵M到Q的平移规律可得P到A的平移规律,
1 13
∴点P的坐标是(− , ),
2 6综上所述,在抛物线上存在点P,使得以P、Q、A、M为顶点的四边形是平行四边形,
点P的坐标是(,)或(,)或(,).