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第二十二章 二次函数 (能力提升)
考试时间:120分钟
一、选择题(每小题3分,共36分)
1. 2019年5月19日—26日在广西南宁举行了苏迪曼杯羽毛球混合团体锦标赛,决赛时,中国队以
3比0战胜日本队第11次获得苏迪曼杯冠军,在比赛中某次羽毛球的运动路线可以看作是抛物线
的一部分(如图),其中出球点B离地面O点的距离是1m,球落地点A到O
点的距离是4m,那么这条抛物线的解析式是
(A) (B)
(C) (D)
【答案】A。
【分析】由已知知,点A和B的坐标分别为(4,0),(0,1)。
根据点在抛物线上,点的坐标满足方程的关系将它们分别代入抛物线
3
可求出b= ,c=1。因此这条抛物线的解析式是 ,故选A。
4
【考点】二次函数的应用,点的坐标与方程的关系。
2.在平直角坐标系中,如果抛物线y=4x2不动,而把x轴、y轴分别向上、向右平移2个单位,那么
在新坐标系下抛物线的解析式是( )
A. y=4(x﹣2)2+2 B. y=4(x+2)2﹣2
C. y=4(x﹣2)2﹣2 D. y=4(x+2)2+2
【答案】B
【分析】将x轴向上平移2个单位就相当于将抛物线向下平移2个单位,将y轴向右平移就相当于
将抛物线向左平移2个单位,据此根据平面直角坐标系中函数图象的平移规律求解可得.
【解析】将x轴向上平移2个单位就相当于将抛物线向下平移2个单位,
将y轴向右平移就相当于将抛物线向左平移2个单位,根据平移法则:左加右减,上加下减,∴在新坐标系下抛物线的解析式为y=4(x+2)2﹣2,故选:B.
【点睛】本题主要考查了二次函数图像的平移,掌握平移规律:左加右减,上加下减是解题的关键.
3、在同一坐标系中,二次函数y=ax2+bx与一次函数y=bx﹣a的图象可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】C.
【解析】由方程组 得ax2=﹣a,
∵a≠0 ∴x2=﹣1,该方程无实数根,故二次函数与一次函数图象无交点,排除B.
A:二次函数开口向上,说明a>0,对称轴在y轴右侧,则b<0;但是一次函数b为一次项系数,
图象显示从左向右上升,b>0,两者矛盾,故A错;
C:二次函数开口向上,说明a>0,对称轴在y轴右侧,则b<0;b为一次函数的一次项系数,图
象显示从左向右下降,b<0,两者相符,故C正确;
D:二次函数的图象应过原点,此选项不符,故D错.故选:C.
【考点】二次函数与一次函数的图形问题.
4、如果函数 的图象经过平面直
角坐标系的四个象限,那么 的取值范围是( ).
A. B. C. D.
【答案】D.
【解析】函数图象经过四个象限,需满足 3 个条件:(Ⅰ)函数是二次函数.因此 ,即①
(Ⅱ)二次函数与x轴有两个交点.因此△= ,解得 ②
(Ⅲ)两个交点必须要在y轴的两侧.因此 ,解得 ③
综合①②③式,可得: .故答案为:D.
5、已知二次函数y=(x﹣a﹣1)(x﹣a+1)﹣3a+7(其中x是自变量)的图象与x轴没有公共点,
且当x<﹣1时,y随x的增大而减小,则实数a的取值范围是( )
A.a<2 B.a>﹣1 C.﹣1<a≤2 D.﹣1≤a<2
【答案】D.
【解析】y=(x﹣a﹣1)(x﹣a+1)﹣3a+7=x2﹣2ax+a2﹣3a+6,
∵抛物线与x轴没有公共点,
∴△=(﹣2a)2﹣4(a2﹣3a+6)<0,解得a<2,
∵抛物线的对称轴为直线x=﹣ =a,抛物线开口向上,
而当x<﹣1时,y随x的增大而减小,∴a≥﹣1,
∴实数a的取值范围是﹣1≤a<2.故选:D.
【考点】二次函数对称轴综合问题.
6.如图,将函数 = 的图像沿 轴向上平移得到一条新函数的图像,其中点A(1,
)、B(4, )平移后的对应点分别为点A′、B′.若曲线段AB扫过的面积为9(图中的阴影部分),
则新图像的函数表达式是( )
A. = B. =
C. = D. =
y
B
A
B
A
O x
【答案】D,
【解析】连接AB、A′B′,则S =S .由平移可知,AA′=BB′,AA′∥BB′,
阴影 四边形ABB′A′
所以四边形ABB′A′是平行四边形.分别延长A′A、B′B交轴于点M、N.因为A(1, )、B(4,),所以MN=4-1=3.
因为 =AA′·MN,所以9=3AA′,解得AA′=3,
即沿 轴向上平移了3个单位,所以新图像的函数表达式 = .故答案选D
y
B
A
B
A
O M N x
【考点】二次函数与几何综合问题.
7.如图,已知点A ,A ,…,A 在函数 位于第二象限的图象上,点B ,B ,…,B 在函
1 2 2011 yx2 1 2 2011
数 位于第一象限的图象上,点 C ,C ,…,C 在y轴的正半轴上,若四边形 、
yx2 1 2 2011 OACB
1 1 1
,…, 都是正方形,则正方形 的边长为( )
C AC B C A C B C A C B
1 2 2 2 2010 2011 2011 2011 2010 2011 2011 2011
A. 2010 B. 2011 C. 2010 D. 2011
2 2
【答案】D.
【解析】∵OA C B 是正方形,∴OB 与y轴的夹角为45°,∴OB 的解析式为y=x
1 1 1 1 1
联立 ,解得 或 ,∴点B (1,1),OB = ,
1 1
∵OA C B 是正方形,∴OC = OB = × =2,∵C AC B 是正方形,∴C B 的解析式为
1 1 1 1 1 1 2 2 2 1 2
y=x+2 , 联 立 , 解 得 或 , ∴ 点 B ( 2 , 4 ) , C B =
2 1 2,
∵C AC B 是正方形,∴C C = C B = ×2 =4,∴C B 的解析式为y=x+(4+2)=x+6,
1 2 2 2 1 2 1 2 2 3
联立 ,解得, 或 ,∴点B (3,9),C B = ,
3 2 3
…,依此类推,正方形C A C B 的边长C B = .故选D.
2010 2011 2011 2011 2010 2011
【考点】二次函数综合题.
8.小智将如图两水平线L 、L 的其中一条当成x轴,且向右为正向;两铅直线L 、L 的其中一条
1 2 3 4
当成y轴,且向上为正向,并在此坐标平面上画出二次函数y=ax2+2ax+1的图形.关于他选择x、y
轴的叙述,下列何者正确?( )
A.L 为x轴,L 为y轴 B.L 为x轴,L 为y轴
1 3 1 4
C.L 为x轴,L 为y轴 D.L 为x轴,L 为y轴
2 3 2 4
【答案】D
【分析】根据二次函数的解析式y=ax2+2ax+1,得到与y轴交点坐标为(0,1),确定L 为x轴;
2
根据抛物线的对称轴为直线x=﹣1,确定L 为y轴.
4
【解答】解:∵y=ax2+2ax+1,∴x=0时,y=1,
∴抛物线与y轴交点坐标为(0,1),即抛物线与y轴的交点在x轴的上方,∴L 为x轴;
2
∵对称轴为直线x=﹣ =﹣1,即对称轴在y轴的左侧,∴L 为y轴.故选D
4
【考点】二次函数的性质.
【点评】本题考查了二次函数的性质,难度适中.根据二次函数的解析式求出与y轴交点坐标及对
称轴是解题的关键.
9.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( )
A. 3或6 B. 1或6 C. 1或3 D. 4或6【答案】B
【分析】分h<2、2≤h≤5和h>5三种情况考虑:当h<2时,根据二次函数的性质可得出关于h的
一元二次方程,解之即可得出结论;当2≤h≤5时,由此时函数的最大值为0与题意不符,可得出该
情况不存在;当h>5时,根据二次函数的性质可得出关于h的一元二次方程,解之即可得出结论.
综上即可得出结论.
【解析】如图,当h<2时,有﹣(2﹣h)2=﹣1,解得:h =1,h =3(舍去);
1 2
当2≤h≤5时,y=﹣(x﹣h)2的最大值为0,不符合题意;
当h>5时,有﹣(5﹣h)2=﹣1,解得:h =4(舍去),h =6,
3 4
综上所述:h的值为1或6,故选B.
【考点】二次函数的最值问题.
10.如图是函数y=x2﹣2x﹣3(0≤x≤4)的图象,直线l∥x轴且过点(0,m),将该函数在直线l
上方的图象沿直线l向下翻折,在直线1下方的图象保持不变,得到一个新图象.若新图象对应的
函数的最大值与最小值之差不大于5,则m的取值范围是( )
A.m≥1 B.m≤0 C.0≤m≤1 D.m≥1或m≤0
【答案】C
【解析】如图1所示,当t等于0时,
∵y=(x﹣1)2﹣4,∴顶点坐标为(1,﹣4),
当x=0时,y=﹣3,∴A(0,﹣3),当x=4时,y=5,∴C(4,5),
∴当m=0时,D(4,﹣5),∴此时最大值为0,最小值为﹣5;
如图2所示,当m=1时,此时最小值为﹣4,最大值为1.综上所述:0≤m≤1,
故选:C.【考点】二次函数的综合问题.
11.如图, 中, ,且 ,设直线 截此三角形所得阴影部分的
面积为S,则S与t之间的函数关系的图象为下列选项中的
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】Rt△AOB中,AB⊥OB,且AB=OB=3,所以很容易求得∠AOB=∠A=45°;再由平行线的性
质得出∠OCD=∠A,即∠AOD=∠OCD=45°,进而证明OD=CD=t;最后根据三角形的面积公式,解
答出S与t之间的函数关系式,由函数解析式来选择图象.
【解析】∵Rt△AOB中,AB⊥OB,且AB=OB=3,∴∠AOB=∠A=45°,
∵CD⊥OB,∴CD∥AB,∴∠OCD=∠A,∴∠AOD=∠OCD=45°,∴OD=CD=t,
∴S = ×OD×CD= t2(0≤t≤3),即S= t2(0≤t≤3).
△OCD
故S与t之间的函数关系的图象应为定义域为[0,3],开口向上的二次函数图象;
故选D.
【点睛】本题主要考查的是二次函数解析式的求法及二次函数的图象特征,解答本题的关键是根据
三角形的面积公式,解答出S与t之间的函数关系式,由函数解析式来选择图象.12.抛物线y=ax2+bx+c(a,b,c是常数),a>0,顶点坐标为( ,m),给出下列结论: 若
①
点(n,y )与( ﹣2n,y )在该抛物线上,当n< 时,则y <y ; 关于x的一元二次方程
1 2 1 2
②
ax2﹣bx+c﹣m+1=0无实数解,那么( )
A. 正确, 正确 B. 正确, 错误 C. 错误, 正确 D. 错误, 错误
【答案】A
① ② ① ② ① ② ① ②
【解析】 ∵顶点坐标为( ,m),n< ,
①
∴点(n,y )关于抛物线的对称轴x= 的对称点为(1﹣n,y ),
1 1
∴点(1﹣n,y )与( ﹣2n,y )在该抛物线上,
1 2
∵(1﹣n)﹣( ﹣2n)=n﹣ <0,∴1﹣n< ﹣2n,
∵a>0,∴当x> 时,y随x的增大而增大,∴y <y ,故此小题结论正确;
1 2
把( ,m)代入y=ax2+bx+c中,得m= a+ b+c,
②
∴一元二次方程ax2﹣bx+c﹣m+1=0中,
△=b2﹣4ac+4am﹣4a=b2﹣4ac+4a( a+ b+c)﹣4a=(a+b)2﹣4a<0,
∴一元二次方程ax2﹣bx+c﹣m+1=0无实数解,故此小题正确;故选:A.
【考点】二次函数的综合问题.
二、填空题(每小题3分,共18分)
13.如图,抛物线 与x轴一个交点为 ,对称轴为直线 ,则时x的范围是
【答案】
【解析】因为抛物线与x轴的一个交点为(−2,0),对称轴为直线x=1,
所以抛物线另一个与x轴的交点为(4,0),∴y<0时,−2<x<4.故选B.
【考点】二次函数的性质.
14.把二次函数y=x2﹣2x+3的图象绕原点旋转180°后得到的图象的函数解析式为 .
【答案】y=﹣x2﹣2x﹣3.
【分析】求出原抛物线的顶点坐标以及绕原点旋转180°后的抛物线的顶点坐标,再根据旋转后抛物
线开口方向向下,利用顶点式解析式写出即可.
【解答】解:∵抛物线y=x2﹣2x+3=(x﹣1)2+2的顶点坐标为(1,2),
∴绕原点旋转180°后的抛物线的顶点坐标为(﹣1,﹣2),
∴所得到的图象的解析式为y=﹣(x+1)2﹣2,即y=﹣x2﹣2x﹣3.
故答案为y=﹣x2﹣2x﹣3.
【点评】本题考查了二次函数图象与几何变换,利用顶点的变化确定函数解析式的变化更简便.
15.小明在某次投篮中,球的运动路线是抛物线 的一部分,如图所示,若球命中
篮圈中心,则他与篮底的距离L是 m.
【答案】4.
【解析】如图,把C点纵坐标y=3.05代入 中得: x=±1.5 (舍去负值),即0B=1.5,所以l=AB=2.5+1. 5=4.
令把y=3.05代入 中得:x=1.5,x=-1. 5(舍去),
1 2
L=2.5+1.5=4米.故答案为: 4.
【考点】二次函数的应用.
16.如图,在边长为6cm的正方形ABCD中,点E、F、G、H分别从点A、B、C、D同时出发,均
以1cm/s的速度向点B、C、D、A匀速运动,当点E到达点B时,四个点同时停止运动,在运动过
程中,当运动时间为______s时,四边形EFGH的面积最小,其最小值是________cm2.
【答案】 (1). 3 (2). 18
【解析】设运动时间为t(0≤t≤6),则AE=t,AH=6﹣t,
根据题意得:S =S ﹣4S =6×6﹣4× t(6﹣t)=2t2﹣12t+36=2(t﹣3)2+18,
四边形EFGH 正方形ABCD △AEH
∴当t=3时,四边形EFGH的面积取最小值,最小值为18.
【考点】二次函数的最值;正方形的性质.
17.已知关于x的一元二次方程2x2﹣(k+1)x﹣k+2=0有两个实数根x ,x ,且满足0<x <1,1
1 2 1
<x <2,则k的取值范围是 .
2
【答案】 <k<2
【分析】把已知条件转化为抛物线y=2x2﹣(k+1)x﹣k+2=0与x轴的两交点的横坐标为x ,x ,
1 2如图,利用函数图象得到当x=0时,y>0,即﹣k+2>0;当x=1时,y<0,即2﹣k﹣1﹣k+2<
0;当x=2时,y>0,即8﹣2k﹣2﹣k+2>0;然后分别解不等式,最后确定它们的公共部分即可.
【解答】解:∵关于x的一元二次方程2x2﹣(k+1)x﹣k+2=0有两个实数根x ,x ,
1 2
∴抛物线y=2x2﹣(k+1)x﹣k+2=0与x轴的两交点的横坐标为x ,x ,如图,
1 2
当x=0时,y>0,即﹣k+2>0,解得k<2;
当x=1时,y<0,即2﹣k﹣1﹣k+2<0,解得k> ;
当x=2时,y>0,即8﹣2k﹣2﹣k+2>0,解得k< ;
∴k的范围为 <k<2.故答案为 <k<2.
【点评】本题考查了抛物线与x轴的交点:把求二次函数y=ax2+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.也考查了二次函数的性质.
18、如图,抛物线 与 交于点A(1,3),过点A作x轴的平行线,
分别交两条抛物线于点B,C.则以下结论:①无论x取何值,y 的值总是正数;② ;③当
2
x=0时,y -y =6;④AB+AC=10;⑤ ,其中正确结论的序号是:_____.
2 1
【答案】①②④⑤.【解析】∵ ,∴ ,∴无论x取何值, 的值总是正数,①正
确;
∵抛物线 与 交于点A(1,3),∴ ,∴ ,②
正确;
当x=0时, , ,当x=0时, ,③错误;
当y=3时, ,解得x=﹣5或1, ,解得x=1或5,即
AB+AC=10,④正确;
最小值为﹣3, 最小值为1, ,⑤正确,
综上正确的有①②④⑤,故答案为①②④⑤.
【考点】二次函数的性质.
三、解答题(共46分)
19.(6分)某商店经销《超级飞侠》 “乐迪”玩具,“乐迪”玩具每个进价60元,每个玩具不得
低于80元出售.销售“乐迪”玩具的单价 (元/个)与销售数量 (个)之间的函数关系如图所示.
(1)试解释线段AB所表示的实际优惠销售政策;
(2)写出该店当一次销售 ( >10)个时,所获利润 (元)与 (个)之间的函数关系式;
(3)店长经过一段时间的销售发现:卖25个赚的钱反而比卖30个赚的钱多,你能用数学知识解
释这一现象吗?为了不出现这种现象,在其他条件不变的情况下,店长应把最低价每个80元至少
提高到多少元?
【分析】(1)利用待定系数法求线段AB的函数的解析式,设m=kx+b,把A(10,100)和B(30,80)代入上式得到关于k、b的方程组,解方程组求出解析式;然后根据解析式解释线段AB
所表示的实际优惠销售政策即可。
(2)分类讨论:当10