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第二十二章《二次函数》同步单元基础与培优高分必刷卷
全解全析
1.C
【分析】根据二次函数的定义逐项分析即可,二次函数的定义:一般地,形如 ( 是常数,
)的函数,叫做二次函数.
【详解】A. y= +x+1,不是二次函数,故该选项不正确,不符合题意;
B. y=x2-(x+1)2 ,不是二次函数,故该选项不正确,不符合题意;
C. y=- x2+3x+1,是二次函数,故该选项正确,符合题意;
D. y=3x+1,不是二次函数,故该选项不正确,不符合题意;
故选C
【点睛】本题考查了二次函数的定义,掌握二次函数的定义是解题的关键.
2.B
【分析】先求出抛物线的对称轴和开口方向,根据二次函数的对称性和增减性判断即可.
【详解】二次函数 ,
∴抛物线开口向下,对称轴是y轴,当x>0时,y随x的增大而减小,
∵点A(1, ),B(2, ),C(−3, )都在二次函数 的图象上,
∴点C(−3, )关于对称轴的对称点是C(3, ),
∵1<2<3,
∴ ,
故选:B.
【点睛】本题考查了二次函数图象上点的坐标特征和二次函数的性质,能熟记二次函数的性质是解此题的关键.
3.D
【分析】根据二次函数的性质逐项判断即可.
【详解】A.抛物线 的开口向下,故选项正确,不符合题意;
B.抛物线 的顶点坐标是(−1,−1),故选项正确,不符合题意;
C.抛物线 的对称轴是直线x=−1,故选项正确,不符合题意;
D.当x≤﹣1时,y的值随x的增大而增大,故选项错误,符合题意;故选:D.
【点睛】本题考查二次函数的性质,解题的关键是掌握二次函数的相关性质.
4.B
【分析】根据所给函数解析式,得到一个新的二次函数 ,若 即 >0,则新的二次函数二次项系
数要大于0,并且Δ<0,据此求解即可.
【详解】解: ,
选项A:若 ,则 , ,无法判断 的符号,故此选项不符合题意;
选项B:若 ,则 , ,
则 ,故此选项符合题意;
选项C:若 ,则 ,则 这个二次函数开口向下,不可能对于任意的x,都有 ,故
此选项不符合题意;
同理选项D也不符合题意;
故选:B.
【点睛】本题主要考查了二次函数的性质,掌握二次函数的性质是解题的关键.
5.B
【分析】观察表格可得-0.08更接近于0,得到方程的一个近似根(精确到0.1)是1.5,再由 的对称
轴为x= 得到方程 的另一个近似根(精确到0.1)是3.5
【详解】解:∵二次函数 ,
∴对称轴为直线x= ,
观察表格得:方程 的一个近似根(精确到0.1)是1.5,
∴另一个近似根m满足 = ,
∴m=3.5,
故选:B.
【点睛】此题考查了图象法求一元二次方程的近似根,弄清表格中的数据是解本题的关键.
6.D【分析】根据二次函数的图象与系数的关系即可求出答案.
【详解】解:A.抛物线的对称轴在y轴右侧,则ab<0,而c>0,
故abc<0,不正确,不符合题意;
B.函数的对称轴为直线x=- =1,则b=-2a,
∵从图象看,当x=-1时,y=a-b+c=3a+c=0,
故不正确,不符合题意;
C.∵当x=1时,函数有最大值为y=a+b+c,
∴ (m为任意实数),
∴ ,
∵a<0,
∴ (m为任意实数)
故不正确,不符合题意;
D.∵- =1,故b=-2a,
∵x=-1,y=0,故a-b+c=0,
∴c=-3a,
∵2<c<3,
∴2<-3a<3,
∴-1<a<﹣ ,故正确,符合题意;
故选:D.
【点睛】本题考查二次函数的图象与性质,解题的关键是熟练运用图象与系数的关系,本题属于中等题型.
7.C
【分析】根据OA=5知点C的横坐标为-5,据此求出点C的纵坐标即可得出答案.
【详解】解:∵AC⊥x轴,OA=5米,
∴点C的横坐标为-5,
当x=-5时,y=-0.01(x-20)2+4=y=-0.01(-5-20)2+4=-2.25,
∴C(-5,-2.25),
∴桥面离水面的高度AC为2.25米.
故选:C.
【点睛】本题考查了二次函数的应用.解题的关键是明确题意找出所求问题需要的条件.
8.C
【分析】联立两函数解析式,求出交点坐标即可判定A;将解析式化成顶点式,求出对称轴,根据二次函数性质判断B;求出当y=7.5时,x的值,判定C;设抛物线上一点A(x, 4x- x2),过点A作AB⊥x轴于C,交直线y= x
于B,求得AB=4x- x2- =- x2- x=- (x- )2+ ,根据二次函数的性质可判断D.
【详解】解:联立两函数解析式,得
,解得: 或 ,
则小球落地点距O点水平距离为7米,
故A选项不符合题意;
∵ ,
则抛物线的对称轴为x=4,
∵ <0,
∴当x>4时,y随x的增大而减小,
即小球距O点水平距离超过4米呈下降趋势,
故B选项不符合题意;
当y=7.5时,7.5=4x- x2,
整理得x2-8x+15=0,
解得,x=3,x=5,
1 2
∴当小球抛出高度达到7.5m时,小球水平距O点水平距离为3m或5m,故此选项符合题意;
如图,设抛物线上一点A(x, 4x- x2),过点A作AB⊥x轴于C,交直线y= x于B,
∴B(x, ),
∴AB=4x- x2- =- x2 x=- (x- )2+ ,∵ <0,
∴当x= 时,AB有最大值,最大值= ,
即小球距斜坡的最大铅直高度为 ,
故D选项不符合题意.
故选:C.
【点睛】本题考查的是二次函数的应用和直线与抛物线的交点,掌握二次函数的性质是解题的关键.
9.B
【分析】根据各个选项中的图象,可以判断出一次函数和二次函数中a、c的正负情况,即可判断哪个选项是正确
的.
【详解】解:A.一次函数y=ax+c中a>0,c>0,二次函数 中a<0,c>0,故选项A不符合题意;
B.一次函数y=ax+c中a<0,c>0,二次函数 中a<0,c>0,故选项B符合题意;
C.一次函数y=ax+c中a<0,c<0,二次函数 中a>0,c<0,故选项C不符合题意;
D.一次函数y=ax+c中a<0,c>0,二次函数 中a>0,c<0,故选项D不符合题意;
故选:B.
【点睛】本题考查二次函数的图象、一次函数的图象,解答本题的关键是明确一次函数和二次函数的性质,利用
数形结合的思想解答.
10.D
【分析】①根据图象与x轴有两个交点,Δ>0即可判断;
②根据图象的开口方向、对称轴、图象与y轴的交点即可判断;
③根据图象可得对称轴为直线x=1,与x轴的一个交点为(3,0),则另一个交点为(-1,0),再根据抛物线增
减性即可判断;
④根据图象抛物线与x轴的一个交点为(3,0),可得9a+3b+c=0,对称轴为x=1,可得b=-2a,将2b=-4a代入
9a+3b+c=0,即可判断;
⑤根据图象可得a>0,即可得出1<a+1<a+2,再结合对称轴为直线x=1,运用二次函数增减性即可判断.
【详解】解:①∵抛物线与x轴有两个交点,
∴△>0,
∴b2﹣4ac>0,
∴①正确;
②∵抛物线开口向上,
∴a>0,∵抛物线对称轴在y轴右侧,
∴b与a异号,即b<0,
∵抛物线与y轴交点在x轴下方,
∴c<0,
∴abc>0,
∴②正确;
③∵抛物线对称轴为直线x=1,与x轴的一个交点为(3,0),
∴抛物线与x轴的另一个交点为(﹣1,0),
∵抛物线开口向上,在对称轴左侧y随x增大而减小,
∴当x=﹣3时,y>0,
∴9a﹣3b+c>0,
∴③错误;
④∵抛物线与x轴的一个交点为(3,0),
∴9a+3b+c=0,
∵抛物线对称轴为x=1,
∴﹣ =1,
∴b=﹣2a,
∴9a+3b+c=9a+2b+b+c=9a-4a+b+c=5a+b+c=0,
∴④正确;
⑤∵a>0,
∴1<a+1<a+2,
∵抛物线对称轴为直线x=1,抛物线开口向上,在对称轴右侧y随x增大而增大,
∴ ,
∴ ,
∴⑤正确;
综上所述,①②④⑤正确;
故选:D.
【点睛】本题考查了二次函数图象和性质,二次函数图象与系数的关系,二次函数图象上点的坐标特征,解决本
题的关键是综合运用二次函数的相关知识.
11.D
【分析】根据函数图象与x轴交点的横坐标求出对称轴为 ,进而可得 ,故①正确;由函数图象与y轴的交点坐标为(0,3), 的图象 轴上方部分不变,下方部分沿 轴向上翻
折而成可知c=-3,故②错误;根据对称轴求出b<0,进而可得 ,故③正确;求出翻折前的二次函数的顶
点坐标,然后根据平移的性质可得④正确.
【详解】解:由函数图象可得: 与x轴交点的横坐标为-1和3,
∴对称轴为 ,即 ,
∴整理得: ,故①正确;
∵ 与y轴的交点坐标为(0,3),
可知,开口向上,图中函数图象是由原函数下方部分沿 轴向上翻折而成,
∴c=-3,故②错误;
∵ 中a>0, ,
∴b<0,
又∵c=-3<0,
∴ ,故③正确;
设抛物线 的解析式为 ,
代入(0,3)得: ,
解得:a=-1,
∴ ,
∴顶点坐标为(1,4),
∵点(1,4)向上平移1个单位后的坐标为(1,5),
∴将图象向上平移1个单位后与直线 有3个交点,故④正确;
故选:D.
【点睛】本题考查了二次函数的图象和性质,掌握二次函数的对称轴公式,顶点坐标的求法是解题的关键.
12.B
【分析】分别求出M在AD和在BD上时 MND的面积为S关于t的解析式即可判断.
△
【详解】解:∵∠ACB=90°,∠A=30°, ,
∴∠B=60°, , ,
∵CD⊥AB,∴ , , ,
∴当M在AD上时,0≤t≤3,
, ,
∴ ,
当M在BD上时,3<t≤4,
,
∴ ,
故选:B.
【点睛】本题考查了动点问题的函数图象,函数图象是典型的数形结合,图象应用信息广泛,通过看图获取信息,
不仅可以解决生活中的实际问题,还可以提高分析问题、解决问题的能力.
13. (答不唯一)
【分析】对称轴为y轴,则一次项系数为0,经过点(0,-2)即常项数为-2,据此求解即可.
【详解】解:由题意得,满足题意的二次函数解析式可以为 ,
故答案为: (答案不唯一).
【点睛】本题主要考查了二次函数的性质,正确理解对称轴为y轴,则一次项系数为0,经过点(0,-2)即常项
数为-2是解题的关键.
14. ,
【分析】二次函数图象与一次函数图象交点的横坐标即为 的解: , .
【详解】解: 抛物线 与直线 的两个交点坐标分别为 , ,
方程组 的解为 , ,
即关于 的方程 的解为 , ,
所以方程 的解是 , ,
故答案为: , .
【点睛】本题考查了函数图象与方程的解的关系,函数与方程是密不可分的,方程的根的个数问题,往往可以转化为两个函数图象的交点问题.
15.
【分析】根据二次函数增减性的判定:①开口方向;②对称轴,结合题中当 时,y的值随x值的增大而增大,
即可得到关于 的不等式,求解即可得到结论.
【详解】解: ,
抛物线的对称轴为直线 ,
∵当x>3时,y的值随x值的增大而增大,
∴﹣m≤3,解得 ,
故答案为: .
【点睛】本题考查二次函数增减性,熟练掌握二次函数的图像与性质是解决问题的关键.
16. (-1,0) 2
【分析】(1)将抛物线解析式 变形为 ,当x+1=0时,无论a为何值,抛物线
恒过某一定点;
(2)根据“上加下减”可得出平移后的抛物线解析式,再利用配方法配方,可表达顶点的纵坐标,再求最大值.
【详解】解:(1)将抛物线解析式 变形为 ,
当x+1=0即x=-1时,抛物线恒过定点(-1,0).
故答案是:(-1,0);
(2) 向上平移2个单位可得, ,
∴ ,
∴抛物线顶点的纵坐标 ,
∵- <0,
∴m的最大值为2.
故答案为:2.
【点睛】本题主要考查二次函数图象的平移,二次函数图象顶点坐标等内容,题目比较简单.
17. 或
【分析】根据点A、B的坐标,再找出抛物线图象在直线上方的部分的x的取值范围即可得解.
【详解】解:∵点A(2,m),B(﹣1,n)是抛物线 上的两点,
∴当x<﹣1或x>2时,抛物线图象在直线上方,故不等式 >kx+b的解集为x<﹣1或x>2.
故答案为:x<﹣1或x>2.
【点睛】本题考查了二次函数与不等式,根据图象的上下方关系确定不等式的解集与x的取值范围是解题的关键,
数形结合是数学中的重要思想之一.
18.①②④
【分析】由题意易得 , ,抛物线与x轴的一个交点坐标为 ,进而可得抛物线的对
称性可得与x轴的另一个交点坐标为 ,然后问题可进行求解.
【详解】解:由抛物线 经过点(-2,0),且对称轴为直线 ,可得:
, ,
∴ ,故①错误;
∴根据抛物线的对称性可得与x轴的另一个交点坐标为 ,
∴当x=2时,则有 ,
∵当x≥1时,y随x的增大而减小,
∴ ,故②正确;
∵抛物线开口向下,对称轴为直线x=1,
∴横坐标是1-n的点的对称点的横坐标为1+n,
若n>m>0,
∴1+n>1+m>1,
∴x=1+m时的函数值大于x=1-n时的函数值,故③错误;
∵b=-2a,抛物线y=ax2+bx+c经过点(-2,0),
∴ ,即 ,
∴ ,
∴点 一定在此抛物线上,故④正确;
故答案为:①②④
【点睛】本题主要考查二次函数的图像与性质,熟练掌握二次函数的图像与性质是解题的关键.
19.(1)
(2)平移所得抛物线是 ,交点坐标为【分析】(1)根据抛物线过点 ,代入即可求出答案;
(2)抛物线向右平移 个单位,根据抛物线水平方向移动规律“左加右减,上加下减”即可求出平移所得抛物线,
两条抛物线联立方程即可求出交点坐标.
(1)
解:根据题意得, ,
故 .
(2)
解:抛物线解析式是 ,将该抛物线向右平移 个单位,
∴平移后抛物线解析式是 ,
故平移后抛物线解析式是 ,
两条抛物线的交点得,
∴ ,解方程组得, ,
故交点坐标是 .
【点睛】本题主要考查二次函数的几何变换,理解和掌握函数待定系数法求解析式,函数平移规律是解题的关键.
20.(1)
(2)1200平方米
【分析】(1)由矩形的面积公式写出函数解析式即可;
(2)利用第(1)问的函数解析式,由二次函数的性质即可解决问题.
(1)
解:∵BC长为x米,∴AB=CD= ,
∴由矩形的面积公式得: ,
∴y与x的函数关系式为 ;
(2)
解:由(1)得; ,∵﹣ <0,抛物线开口向下,对称轴为直线x=50,
∴当x<50时,y随x的增大而增大,
∵AD≤MN,
∴x≤a=40,
∴当x=40时,y有最大值,最大值为1200,
∴若a=40矩形菜园ABCD面积的最大值为1200平方米.
【点睛】本题考查二次函数的应用,关键是根据数量关系写出函数解析式.
21.(1) ;
(2) ;
(3)当 时,PM取最大值,最大值为 .
【分析】(1)根据 分别交 轴于 ,得点 的坐标,把点 、点 的坐标代入 ,即可;
(2) 分别交 轴于 ,得 点,把 点的坐标代入 ,解出 ,即可;
(3)设 点的坐标为 ,得 点的坐标为 ,得 的代数式;根据二次函数的性质,得
的最大值,即可.
(1)
∵ 分别交 轴于
∴
∴
∴
把 、 代入 得
解得
∴抛物线的解析式为: .
(2)分别交 轴于
∴
解得 ,
∴
把 代入
∴
∴
∴
∴直线AB的方程为: .
(3)
∵点 点在 上,点 在 上
∴设 点的坐标为 , 点的坐标为
∴
∴
∴
∵
∴当 时,有最大值
∴ 最大值为: .
【点睛】本题考查二次函数综合应用,解题的关键是掌握二次函数的性质,一次函数的性质,待定系数法求解析
式,函数的最值.
22.(1)-1<x<3
(2) ,当-1<x<3时, ;当 或 时,
【分析】(1)由图一直接观察图象在x轴下方所对应的自变量的取值范围即可;
(2)先由沿x轴翻折求出新抛物线的解析式为 及与x轴的两个交点 , ,再结合图象观察可得 和 的解集.
(1)解:由图一可知,当-1<x<3时, .故答案为:-1<x<3.
(2)∵把 的图象沿x轴翻折而形成 的图象,∴a=-1,b=2,c=3∴图二抛物线的解
析式为 ,与x轴的两个交点仍为 , 由图象可知当-1<x<3时, ;当
或 时, .
【点睛】本题考查二次函数与不等式的关系,解题关键是掌握二次函数图象与系数的关系,掌握二次函数与方程
及不等式的关系.
23.(1)24
(2)当每件商品降价10元时,该商品每天的销售利润为1600元
(3)当每件商品降价20元时,该商店每天的销售利润最大,最大值是1800元
【分析】(1)利用平均每天的销售量=20+降低的价格×2,即可求出每件商品降价2元时平均每天的销售量;
(2)设每件商品降价x元,则每件盈利(50﹣x)元,平均每天可售出(20+2x)件,利用该商品每天的销售利润
=每件的销售利润×每天的销售量,即可得出关于x的一元二次方程,解之即可得出x的值,再结合每件盈利不少
于25元,即可确定x的值;
(3)设商店每天的销售利润为y元,利用该商品每天的销售利润=每件的销售利润×每天的销售量列出函数解析
式,根据函数的性质求函数最值.
(1)
解:20+2×2=24(件),
故答案为:24;
(2)
设每件商品降价x元,则每件盈利(50﹣x)元,平均每天可售出(20+2x)件,
依题意得:(50﹣x)(20+2x)=1600,
整理得: ,
解得:x=10,x=30,
1 2
当x=10时,50﹣x=50﹣10=40>25,符合题意;
当x=30时,50﹣x=50﹣30=20<25,不符合题意,舍去.
答:当每件商品降价10元时,该商品每天的销售利润为1600元;
(3)
设商店每天的销售利润为y元,由(2)得:
y=(50﹣x)(20+2x)= ,
∵﹣2<0,
∴当x=20时,y有最大值,最大值为1800,
∴当每件商品降价20元时,该商店每天的销售利润最大,最大值是1800元.
【点睛】本题考查二次函数和一元二次方程的应用,找准等量关系,正确列出二次函数解析式和一元二次方程是
解题的关键.
24.(1)点A的坐标为(-1,0),B点坐标为(4,0),C点坐标为:(0,2)
(2)
(3)m值2、 或者
【分析】(1)令y=0,解关于x的一元二次方程,即可求出点A、B的坐标,令x=0,求出y,即可求出C点坐标;
(2)根据点C与点D关于x轴对称即可得D点坐标,设直线BD的解析式为 ,将点B、点D的坐标代入,
即可求解;
(3)根据点C与点D的坐标即可求出CD,根据MQ⊥x轴,CD⊥x轴,可知 ,当CD=QM时,即可得以
点C、D、M、Q四点围成的四边形是平行四边形,根据点Q、点P、点M三点的横坐标均为m,即可用m表示出
点Q、点M的坐标,即可用m表示出QM,利用CD=QM构建关于m的方程,即可求解.
(1)
令y=0,则有: ,
解方程得: , ,
根据图形可知:点A的坐标为(-1,0),B点坐标为(4,0),
令x=0,则有 ,
则C点坐标为:(0,2),
即点A的坐标为(-1,0),B点坐标为(4,0),C点坐标为:(0,2);
(2)
∵C点坐标为:(0,2),点C与点D关于x轴对称,
∴D点坐标为:(0,-2),
设直线BD的解析式为 ,
∵B点坐标为(4,0),D点坐标为:(0,-2),∴ ,解得 ,
∴直线BD的解析式为 ,
即直线BD的解析式为 ;
(3)
∵C点坐标为:(0,2),D点坐标为:(0,-2),
∴CD=2-(-2)=4,
∵根据题意有:MQ⊥x轴,CD⊥x轴,
∴ ,
即当CD=QM时,即可得以点C、D、M、Q四点围成的四边形是平行四边形,
∵P点坐标为:(m,0),
则根据题意可知,点Q、点P、点M三点的横坐标均为m,
又∵点M在直线 上,点Q在抛物线 上,
∴设M点坐标为: ,Q点坐标为: ,
∴ ,
当CD=QM时,即 =4时,以点C、D、M、Q四点围成的四边形是平行四边形,
分情况讨论:
当 时,即有 ,
解得:m=2或者m=0,
当m=0时,CD与QM重合不符合题意,舍去,
即此时m=2,满足要求;
当 时,即有 ,
解得: 或者 ,
综上所述:满足条件的m值为:2, , .
【点睛】本题考查了二次函数的图象与性质,平行四边形的判定与性质、二次函数与一元二次方程的关系、待定系数法求解直线解析式等知识,属于中考压轴题,难点在第三问,利用平行四边形的判定条件得到
是解答本题的关键.
25.(1)B(2,0),a= ;
(2)E( ,0);
(3)E( ,0).
【分析】(1)求出抛物线对称轴为x=2,可得点B的坐标为(2,0),由题意可证明 DEF是等腰直角三角形,
可得EF的最大值为4,即MB=4,将抛物线解析式化成顶点式,进而得出2−4a=4,即△可求出a的值;
(2)求出直线CD的表达式,再与抛物线解析式联立,求出交点横坐标即可得出点E的坐标;
(3)设点F(x, ),则点E(x,0),证明四边形FPDE是正方形,可得点P的坐标为(
, ),求出直线AM的表达式,将点P坐标代入求出x的值,即可得出点E的坐标.
(1)
解:抛物线 与y轴交于点A,对称轴交x轴于点B,
∵当x=0时,y=2,
∴A(0,2),
∵对称轴为x=− =2,
∴点B的坐标为(2,0),
∴OA=OB=2,
∵∠AOB=90°,
∴∠ABO=45°,
∵FC⊥AB交y轴于点C,交x轴于点D,EF⊥x轴于点E,
∴∠FDE=∠DFE=45°,
∴DF= EF,
∵FD的最大值是 ,
∴EF的最大值为4,∴MB=4,
∵ ,
∴2−4a=4,
∴a= ;
(2)
∵点D恰好是OB的中点,
∴D(1,0),
∵∠CDO=∠FDE=45°,
∴OC=OD=1,
∴点C的坐标为(0,−1),
设直线CD的表达式为y=kx+b(k≠0),
代入C(0,−1),D(1,0)得: ,
解得: ,
∴直线CD的表达式为:y=x−1,
由(1)知抛物线解析式为 ,
联立 ,
解得: , (不合题意,舍去),
∴点E的坐标为( ,0);
(3)
:
设点F(x, ),则点E(x,0),
∵EF=ED,
∴点D的横坐标为:x−( )= ,
如图,点 与点 关于直线 对称,连接DP、FP、PE,
∴DF垂直平分PE,∴FP=FE,DP=DE,
∵EF=ED,
∴FP=FE=DP=DE,
∴四边形FPDE是菱形,
又∵∠FED=90°,
∴菱形FPDE是正方形,
∴点P的坐标为( , ),
∵A(0,2),M(2,4),
设直线AM的表达式为y=mx+n,
代入A(0,2),M(2,4),得 ,
解得: ,
∴直线AM的表达式为y=x+2,
当点P落在线段AM上时,有 ,
解得:x= 或x= (舍去),
∴点E的坐标为( ,0),
故答案为:( ,0).