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2021-2022 学年北师大版数学九年级下册压轴题专题精选汇编
专题 02 二次函数的图像和性质
一.选择题
1.(2020秋•汉寿县期末)已知二次函数y=(x﹣1)2+h的图象上有三点,A(0,y ),B(2,y ),C
1 2
(3,y),则y,y,y 的大小关系为( )
3 1 2 3
A.y=y<y B.y<y<y C.y<y=y D.y<y=y
1 2 3 1 2 3 1 2 3 3 1 2
【思路引导】将x值代入函数关系式计算y,y,y,再比较大小可求解.
1 2 3
【完整解答】解:当x=0时,y=1+h,
1
当x=2时,y=1+h,
2
当x=3时,y=4+h,
3
∵1+h=1+h<4+h,
∴y=y<y,
1 2 3
故选:A.
2.(2020秋•潜山市期末)如图,已知经过原点的抛物线y=ax2+bx+c的对称轴是直线x=﹣1,有三个结
论,其中正确的个数是( )
①ab>0;
②a+b+c>0;
③当x<﹣2时,y<0.
A.0个 B.1个 C.2个 D.3个
【思路引导】由抛物线的开口向上,对称轴在y轴左侧,判断a,b与0的关系,得到ab>0,即可判断
①;由x=1时,得到y=a+b+c>0,即可判断②;根据对称轴和抛物线与x轴的一个交点,得到另一个
交点,然后根据图象即可判断③.
【完整解答】解:①∵抛物线的开口向上,∴a>0,
∵对称轴在y轴的左侧,
∴b>0
∴ab>0,故①正确;
②∵观察图象知;当x=1时y=a+b+c>0,
故②正确;
③∵抛物线的对称轴为x=﹣1,与x轴交于(0,0),
∴另一个交点为(﹣2,0),
∴当x<﹣2时,y>0,故③错误;
故选:C.
3.(2021春•阳信县期末)将抛物线y=2x2﹣4x+1向下平移2个单位,再向右平移3个单位,则平移后抛
物线的函数表达式为( )
A.y=2(x+2)2+1 B.y=2(x﹣4)2+1
C.y=2(x+2)2﹣3 D.y=2(x﹣4)2﹣3
【思路引导】先把抛物线y=2x2﹣4x+1化为顶点式的形式,再根据二次函数变化规律:左加右减,上加
下减,即可得出平移后解析式.
【完整解答】解:抛物线y=2x2﹣4x+1可化y=2(x﹣1)2﹣1,
将抛物线y=2x2﹣4x+1向下平移2个单位,再向右平移3个单位,
则平移后的抛物线解析式为y=2(x﹣1﹣3)2﹣1﹣2,即y=2(x﹣4)2﹣3,
故选:D.
4.(2021•江汉区校级自主招生)对于一个函数,自变量x取a时,函数值y也等于a,我们称a为这个函
数的不动点.如果二次函数y=x2+2x+c有两个相异的不动点x ,x ,且x <2<x ,则c的取值范围是(
1 2 1 2
)
A.c<﹣3 B.c<﹣8 C.c<﹣6 D.c<﹣1
【思路引导】由题意得不动点的横纵坐标相等,即在直线y=x上,故二次函数与直线y=x有两个交点,
且横坐标满足x<2<x,可以理解为x=2时,一次函数的值大于二次函数的值.
1 2
【完整解答】解:由题意得:不动点在一次函数y=x图象上,
∴一次函数y=x与二次函数的图象有两个不同的交点,
∵两个不动点x,x 满足x<2<x,
1 2 1 2
∴x=2时,一次函数的函数值大于二次函数的函数值,
∴2>22+2×2+c,∴c<﹣6.
故选:C.
5.(2021•黄州区校级自主招生)如图所示,已知抛物线 y=﹣x2+1的顶点为P,点A是第一象限内该二
次函数图象上一点,过点A作x轴的平行线交二次函数图象于点B,分别过点B,A作x轴的垂线、垂足
分别为C,D,连接PA,PD,PD交AB于点E,则( )
A.PA=PD﹣PE B.PD=PA•PE C.PD=PE+AD D.PA2=PE•PD
【思路引导】先求出点P的坐标,得到OP的长,设点A的横坐标为m,分别表示出OD、PF、AF,再
根据勾股定理表示出PA2、PE、PD,即可求得PA2=PE•PD.
【完整解答】解:当x=0时,y=1,
∴OP=1,
设点A的横坐标为m,
∴AD=OF=﹣m2+1,OD=AF=m,
∴PF=1﹣(﹣m2+1)=m2,
在Rt△PAF中,PA2=PF2+AF2=(m2)2+m2=m4+m2,
在Rt△POD中,PD= = ,
∵AB∥x轴,
∴ ,
即 ,
解得:PE=m2 ,
∴PD•PE= •m2 ,=m2(1+m2)=m4+m2,
∴PA2=PD•PE,
故选:D.6.(2020秋•宁都县期末)如图,点E、F、G、H分别位于边长为3的正方形ABCD的四条边上,四边形
EFGH也是正方形,正方形EFGH的面积最小时,AE的值是( )
A.1 B. C.2 D.
【 思 路 引 导 】 因 为 正 方 形 ABCD 的 边 长 为 3 , 设 AE = x , 则 BE = 3﹣ x , 易 证
△AHE≌△BEF≌△CFG≌△DHG,再利用勾股定理求出EF的长,进而得到正方形EFGH的面积,利
用二次函数的性质即可求出面积的最小值.
【完整解答】解:∵正方形ABCD的边长为3,设AE=x,
∴BE=3﹣x,
∵四边形EFGH是正方形,
∴EH=EF,∠HEF=90°,
∴∠AEH+∠BEF=90°,
∵∠AEH+∠AHE=90°,
∴∠AHE=∠BEF,
在△AHE和△BEF中,
,
∴△AHE≌△BEF(AAS),
同理可证△AHE≌△BEF≌△CFG≌△DHG,
∴AE=BF=CG=DH=x,AH=BE=CF=DG=3﹣x,
∴EF2=BE2+BF2=(3﹣x)2+x2=2x2﹣6x+32,
∴正方形EFGH的面积S=EF2=2x2﹣6x+32=2(x﹣ )2+ ,
即:当x= (即E在AB边上的中点)时,正方形EFGH的面积最小,∴AE= .
故选:D.
7.(2021•滨州)对于二次函数y= x2﹣6x+21,有以下结论:①当x>5时,y随x的增大而增大;②当x
=6时,y有最小值3;③图象与x轴有两个交点;④图象是由抛物线y= x2向左平移6个单位长度,
再向上平移3个单位长度得到的.其中结论正确的个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【思路引导】将题目中的函数解析式化为顶点式,然后根据二次函数的性质,可以判断各个小题中的结
论是否正确,从而可以解答本题.
【完整解答】解:∵二次函数y= x2﹣6x+21= (x﹣6)2+3,
∴该函数的对称轴为直线x=6,函数图象开口向上,
当5<x<6时,y随x的增大而减小,当x>6时,y随x的增大而增大,故①不符合题意;
当x=6时,y有最小值3,故②符合题意;
当y=0时,无实数根,即图象与x轴无交点,故③不符合题意;
图象是由抛物线y= x2向右平移6个单位长度,再向上平移3个单位长度得到的,故④不符合题意;
故正确的是②,正确的个数是1,
故选:A.
8.(2020秋•思明区校级期末)已知抛物线y=x2﹣2bx+2b2﹣4c(其中x是自变量)经过不同两点A(1﹣
b,m),B(2b+c,m),那么该抛物线的顶点一定不可能在下列函数中( )的图象上.
A.y=x+2 B.y=﹣x+2 C.y=﹣2x+1 D.y=2x+1
【思路引导】求出抛物线的对称轴x=b,再由抛物线的图象经过不同两点A(1﹣b,m),B(2b+c,
m),也可以得到对称轴为 ,可得b=c+1,求出顶点的坐标代入四个函数中,如果能求出b的值说明在,反之不在.
【完整解答】解:由抛物线的对称轴x=﹣ =b,抛物线经过不同两点A(1﹣b,m),B(2b+c,
m),
b= ,即c=b﹣1,
抛物线的顶点纵坐标为 =b2﹣4c=b2﹣4b+4,
∴顶点坐标为(b,b2﹣4b+4),
将顶点坐标代入A得,b2﹣4b+4=b+2,整理得b2﹣5b+2=0,∵52﹣4×2>0,故顶点可能在A上;
将顶点坐标代入B得,b2﹣4b+4=﹣b+2,整理得b2﹣3b+2=0,∵32﹣4×2>0,故顶点可能在B上;
将顶点坐标代入C得,b2﹣4b+4=﹣2b+2,整理得b2﹣2b+2=0,∵22﹣4×2<0,故顶点不可能在C上;
将顶点坐标代入D得,b2﹣4b+4=2b+2,整理得b2﹣6b+2=0,∵62﹣4×2>0,故顶点可能在D上;
故选:C.
9.(2021•广东)设O为坐标原点,点A、B为抛物线y=x2上的两个动点,且OA⊥OB.连接点A、B,
过O作OC⊥AB于点C,则点C到y轴距离的最大值( )
A. B. C. D.1
【思路引导】分别作AE、BF垂直于x轴于点E、F,设OE=a,OF=b,由抛物线解析式可得 AE=
a2,BF=b2,作 AH⊥BH 于 H,交 y 轴于点 G,连接 AB 交 y 轴于点 D,设点 D(0,m),易证
△ADG∽△ABH,所以 ,即 .可得 m=ab.再证明△AEO∽△OFB,所以
,即 ,可得ab=1.即得点D为定点,坐标为(0,1),得DO=1.进而可推出点C
是在以DO为直径的圆上运动,则当点C到y轴距离为此圆的直径的一半,即 时最大.
【完整解答】解:如图,分别作AE、BF垂直于x轴于点E、F,
设OE=a,OF=b,由抛物线解析式为y=x2,
则AE=a2,BF=b2,作AH⊥BH于H,交y轴于点G,连接AB交y轴于点D,
设点D(0,m),
∵DG∥BH,
∴△ADG∽△ABH,
∴ ,即 .
化简得:m=ab.
∵∠AOB=90°,
∴∠AOE+∠BOF=90°,
又∠AOE+∠EAO=90°,
∴∠BOF=∠EAO,
又∠AEO=∠BFO=90°,
∴△AEO∽△OFB.
∴ ,
即 ,
化简得ab=1.
则m=ab=1,说明直线AB过定点D,D点坐标为(0,1).
∵∠DCO=90°,DO=1,
∴点C是在以DO为直径的圆上运动,
∴当点C到y轴距离为 = 时,点C到y轴距离的最大.
故选:A.二.填空题
10.(2021春•昌江区校级期末)设函数f(x)=|x2﹣2|.若f(a)=f(b),且0<a<b,则ab的取值范
围是 0 < a b < 2 .
【思路引导】根据函数f(x)的表达式,结合条件f(a)=f(b),且0<a<b,确定a,b的取值范围,
然后利用基本不等式即可得到结论.
【完整解答】解:f(x)=|x2﹣2|= ,
作出函数的图象如图:
若f(a)=f(b),且0<a<b,
则b> ,0<a< ,则ab>0,
则由f(a)=f(b),
得:2﹣a2=b2﹣2,即a2+b2=4,
∵0<a<b,
∴4=a2+b2>2ab,
∴ab<2,
综上所述,0<ab<2,故答案为:0<ab<2
11.(2020秋•龙岩期末)函数y=ax2+bx+c(a≠0)图象如图所示,过点(﹣1,0),对称轴为x=2,下
列结论正确的是 ①②③ .
①4a+b=0;
②24a+2b+3c<0;
③若A(﹣3,y),B(﹣0.5,y),C(3.5,y)三点都在抛物线上,y<y<y;
1 2 3 1 2 3
④当x>﹣1时,y随x增大而增大.
【思路引导】由对称轴为x=2,可得﹣ =2,所以b=﹣4a,可判断①正确;由图象知a<0,当x=
﹣1时,y=a﹣b+c=0,可得b=a+c=﹣4a,从而c=﹣5a,又2b=﹣8a,代入24a+2b+3c中化简即可
判断②正确;找到C(3.5,y )的对称点C',使A、B、C'三点在抛物线对称轴的左边,利用增减性即
3
可判断③正确;观察图象可知④错误.
【完整解答】解:∵对称轴为x=﹣ =2,
∴b=﹣4a,
∴b+4a=0,故①正确;
由图象可知,a<0,
∴2b=﹣8a,
又图象过点(﹣1,0),
∴a﹣b+c=0,
∴b=a+c=﹣4a,
∴c=﹣5a,
∴24a+2b+3c=24a﹣8a﹣15a=a<0,
故②正确;
设点C(3.5,y)关于对称轴对称的点为C',则C'(0.5,y),
3 3此时,A、B、C'三点都位于对称轴的左侧,
∵﹣3<﹣0.5<0.5,且在x<2时,y随x的增大而增大,
∴y<y<y,
1 2 3
故③正确.
由图象可知,当x>﹣1时,y随x的先增大,后减小,
故④错误.
综上,①②③正确.
故答案为:①②③.
12.(2020秋•安丘市期末)如图,已知二次函数y=ax2+bx+c的图象与轴相交于A(﹣2,0)、B(1,
0)两点.则以下结论正确的有 BC .(多选)
A.ac>0
B.4ac<b2
C.2a+c=0
D.a﹣b+c=0
【思路引导】根据抛物线的开口方向、对称轴、顶点坐标、增减性以及过特殊点时系数a、b、c满足的
关系综合判断即可.
【完整解答】解:二次函数开口向下,故a<0,与y轴的交点在y的正半轴,故c>0,故ac<0,故A
错误;
二次函数的图象与x轴相交于A(﹣2,0)、B(1,0),故b2﹣4ac>0,即4ac<b2,故B正确;
设二次函数y=ax2+bx+c的交点式为y=a(x+2)(x﹣1)=ax2+ax﹣2a,比较一般式与交点式的系数可
知:b=a,c=﹣2a,故2a+c=0,故C正确;
当x=﹣1时,y>0,,故a﹣b+c>0,故D错误.
∴B、C是正确的.
故答案为BC.13.(2020秋•兰陵县期末)已知二次函数y=x2+2mx+1,若x>1时,y随x的增大而增大,则m的取值范
围是 m ≥﹣ 1 .
【思路引导】根据二次函数的性质构建不等式即可解决问题.
【完整解答】解:∵二次函数y=x2+2mx+1,当x>1时,y随x的增大而增大,
∴﹣ ≤1,
∴m≥﹣1,
故答案为m≥﹣1.
14.(2020秋•阜南县期末)如图,抛物线 y=ax2﹣x+1(a≠0)与线段AB有两个不同的交点,已知 A
(﹣1,0),B(1,1),则a的取值范围是 或 a ≤﹣ 2 .
【思路引导】分情况讨论,a>0时,二次函数与直线AB由两个交点,且两个交点的横坐标满足 0<
x≤1;a<0时,当x=﹣1时,y≤0.
【完整解答】解:设直线AB的解析式为:y=kx+b(k≠0),则
,解得: ,
∴直线AB的解析式为:y= x+ ,
当a>0时,开口向上,
∴线段AB和抛物线y=ax2﹣x+1(a≠0)的图象有两个交点,且当x=1时,y≥1,
∴ax2﹣x+1= x+ ,
∴Δ=(﹣ )2﹣4a× >0,a﹣1+1≥1,解得:1≤a< ;
当a<0时,开口向下,
∵线段AB与抛物线的图象有两个交点,
∴当x=﹣1时,y≤0,
∴a+1+1≤0,
∴a≤﹣2,
综上所述:1≤a< 或a≤﹣2.
故答案为:1≤a< 或a≤﹣2.
15.(2020秋•桃江县期末)在平面直角坐标系中,已知A(﹣1,m)和B(5,m)是抛物线y=x2+bx+1
上的两点,则抛物线y=x2+bx+1的顶点坐标为 ( 2 ,﹣ 3 ) .
【思路引导】根据点A(﹣1,m)和B(5,m)是抛物线y=x2+bx+1上的两点,可以得到b的值,然后
将函数解析式化为顶点式,从而求得顶点坐标.
【完整解答】解:∵点A(﹣1,m)和B(5,m)是抛物线y=x2+bx+1上的两点,
∴﹣ = ,
解得,b=﹣4,
∴抛物线解析式为y=x2﹣4x+1=(x﹣2)2﹣3,
∴抛物线y=x2+bx+1的顶点坐标为(2,﹣3).
故答案是:(2,﹣3).
16.(2021春•雨花区期末)如图,P是抛物线y=x2﹣2x﹣3在第四象限的一点,过点P分别向x轴和y轴
作垂线,垂足分别为A、B,则四边形OAPB周长的最大值为 .
【思路引导】设P(x,x2﹣2x﹣3)根据矩形的周长公式得到C=﹣2(x﹣ )2+ .根据二次函数的性质来求最值即可.
【完整解答】解:设P(x,x2﹣2x3),
∵过点P分别向x轴和y轴作垂线,垂足分别为A、B,
∴四边形OAPB为矩形,
∴四边形OAPB周长=2PA+2OA
=﹣2(x2﹣2x﹣3)+2x
=﹣2x2+6x+6
=﹣2(x2﹣3x)+6,
=﹣2 + .
∴当x= 时,四边形OAPB周长有最大值,最大值为 .
故答案为 .
17.(2021•武汉模拟)抛物线y=ax2+bx+c(a,b,c为常数,a>0,c≠0)经过A(x ,y ),B(x ,
1 1 2
y ),C(c,0)三点,x <x ,抛物线的对称轴为直线x=m.下列四个结论:①ac+b+1=0;②若点m
2 1 2
<x ,则y <y ;③若m=2,y =y ,则x+x =4;④对于x+x >8,都有y <y ,则m<4.则结论正确
1 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2
的为 ①②③ .(填序号)
【思路引导】根据二次函数图象的性质逐个求解即可.
【完整解答】解:∵抛物线y=ax2+bx+c(a,b,c为常数,a>0,c≠0)经过A(x ,y ),B(x ,
1 1 2
y),C(c,0)三点,x<x,抛物线的对称轴为直线x=m.
2 1 2
∵过C(c,0),
∴0=ac2+bc+c
∵c≠0
∴o=c(ac+b+1),
∴ac+b+1=0,m<x,故①正确;
1
∵m<x,x<x,
1 1 2
∴A、B两点,在对称轴右侧,
∵a>0,开口向上,
∵在对称轴的右侧y随x的增大而增大,∴y<y,故②正确;
1 2
当m=2,则对称轴x= ,
∴b=﹣4a,
∵y=y,
1 2
∴ ,
∴
∴a(x+x)(x﹣x)=﹣4a(x﹣x),
1 2 1 2 2 1
∴x+x=4,故③正确;
1 2
若点m≤4,则y<y,
1 2
∴﹣ <4,
∴b>﹣8a,
,
,
a(x+x)>﹣b>8a,
1 2
a(x+x)>8a,
1 2
x+x>8,都有y<y,则m≤4.
1 2 1 2
故④错误;
故答案为:①②③.
18.(2021•灞桥区校级模拟)已知矩形长与宽分别为a、b(a>b),截一个面积最大的菱形,使菱形的
顶点落在矩形的边上,该菱形最大面积为 .【思路引导】当菱形对角线最长上时,菱形面积最大,用含a,b代数式求出菱形底边,通过菱形面积
=底×高求解.
【完整解答】解:∵菱形顶点都落在矩形边上,
∴菱形的高为b,
当底最长时菱形面积最大,
此时菱形两个顶点与矩形顶点重合,如图,
设BF=DF=x,则CF=a﹣x,
在Rt△CDF中,由勾股定理得:
FC2+CD2=DF2,
即(a﹣x)2+b2=x2,
解得x= ,
∴S =BF•CD= .
菱形BFDE
故答案为: .
三.解答题
19.(2020秋•泰兴市期末)已知二次函数y=ax2+bx+c(a<0)过点C(0,2)、点A(2,0).
(1)求证:b=﹣2a﹣1;
(2)若平行于x轴的直线y=2﹣a与抛物线有交点,求a的取值范围.
(3)若a为整数,n为正整数,当n<x<n+2时,对应函数值有且只有9个整数,求a、n的值.
【思路引导】(1)将点A和点C代入解析式,化简得证结论;
(2)将函数与直线有交点转化为方程有解,求a;
(3)将x=n和x=n+2分别代入解析式,然后将函数值作差列出方程,结合 a为整数和n为正整数求a
和n的值.【完整解答】(1)证明:将点A和点C代入解析式,得:
,
化简得:b=﹣2a﹣1;
(2)解:由(1)得函数解析式为:y=ax2+(﹣2a﹣1)x+2,
∵平行于x轴的直线y=2﹣a与抛物线有交点,
∴方程ax2+(﹣2a﹣1)x+2=2﹣a有解,
∴Δ=(﹣2a﹣1)2﹣4a2=4a+1≥0,
∴﹣ ≤a<0;
(3)解:∵x=﹣ =﹣ =1+ <0,a<0,
∴当n<x<n+2时,y随x的增大而减小,
当x=n时,y=an2+(﹣2a﹣1)n+2,当x=n+2时,y=a(n+2)2+(﹣2a﹣1)(n+2)+2,
∵当n<x<n+2时,对应函数值有且只有9个整数,
∴an2+(﹣2a﹣1)n+2﹣[a(n+2)2+(﹣2a﹣1)(n+2)+2]﹣1=9,
化简得:a(1﹣2n)=4,
∵a为整数,n为正整数,
∴n=1时a=﹣2;n=2时,a=﹣1.
20.(2020秋•岳阳县期末)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=﹣x2﹣ x+ 与直线y= x+b交于
A、B两点,其中点A在x轴上,已知A点坐标(1,0).点P是直线AB上方的抛物线上一动点(不与
点A、B重合),过P作y轴的平行线交直线于点C,连接PA、PB.
(1)求直线的解析式及B点的坐标;
(2)当△APB面积最大时,求点P的坐标以及最大面积.【思路引导】(1)将点A坐标代入求出b值即可写出直线解析式,再联立抛物线与直线方程即可找到
B点坐标;
(2)设P(x,﹣x2﹣ x+ ),则C(x, ),PC=(﹣x2﹣ x+ )﹣( )=﹣x2﹣
4x+5,则S = |x ﹣x |,再结合二次函数最值问题即可求解.
△APB A B
【完整解答】解:(1)∵点A(1,0),将其代入y= 得,
0= ,
解得:b= ,
∴直线的解析式为:y= ,
由 解得: , ,
∴点B坐标为(﹣5,﹣3);
(2)设P(x,﹣x2﹣ x+ ),则C(x, ),
∴PC=(﹣x2﹣ x+ )﹣( )=﹣x2﹣4x+5,
∴S = |x ﹣x |= =﹣3(x+2)2+27,
△APB A B
∵﹣3<0,
∴当x=﹣2时,S取得最大值27,
将x=﹣2代入解析式中的得:y= ,
∴点P(﹣2, ),
综上,当x=﹣2时,当△APB面积最大时,最大面积为27,此时点P的坐标(﹣2, ).
21.(2020秋•黄岛区期末)(1)解方程:x2=4﹣2x;
(2)求二次函数y=x2﹣x﹣5的图象与一次函数y=2x﹣1的图象的交点坐标.【思路引导】(1)利用配方法求解即可;
(2)令x2﹣x﹣5=2x﹣1,解方程求得x =﹣1,x =4,然后分别代入y=2x﹣1求得y =﹣3,y =7,
1 2 1 2
从而得出两函数图象的交点坐标.
【完整解答】解:(1)x2=4﹣2x,
x2+2x=4,
x2+2x+1=5,即(x+1)2=5,
解得 , .
(2)解根据题意得:x2﹣x﹣5=2x﹣1,
解得:x=﹣1,x=4,
1 2
把x=﹣1,x=4别代入y=2x﹣1得y=﹣3,y=7,
1 2 1 2
∴二次函数y=x2﹣x﹣5的图象与一次函数y=2x﹣1的图象的交点坐标为(﹣1,﹣3),(4,7).
22.(2020秋•郑州期末)已知关于x的二次函数y=kx2+(k﹣1)x﹣1(k为常数且k≠0).
(1)无论k取何值,此函数图象一定经过y轴上一点,该点的坐标为 ( 0 ,﹣ 1 ) ;
(2)试说明:无论k取何值,此函数图象一定经过点(﹣1,0);
(3)原函数是否存在最小值﹣1?若存在,请求出此时k的值;若不存在,请说明理由.
【思路引导】(1)令x=0,求得y=﹣1,即可证得无论k取何值,此函数图象一定经过 y轴上一点
(0,﹣1);
(2)把x=﹣1代入解析式,求得y=0,故无论k取何值,此函数图象一定经过点(﹣1,0);
(3)当一次项系数为0时,二次函数的最值就是抛物线与y轴交点的纵坐标.
【完整解答】解:(1)令x=0,则y=﹣1,
∴无论k取何值,一次函数y=kx2+(k﹣1)x﹣1(k为常数且k≠0)图象一定经过y轴上一点(0,﹣
1),
故答案为(0,﹣1);
(2)把x=﹣1代入y=kx2+(k﹣1)x﹣1得,y=k﹣k+1﹣1=0,
∴无论k取何值,此函数图象一定经过点(﹣1,0);
(3)存在,
当k﹣1=0,即k=1时,函数为y=x2﹣1,此时函数有最小值﹣1,
故当k=1时,原函数存在最小值﹣1.
23.(2020秋•宁德期末)已知抛物线y= (x﹣n)(x+n)+c经过坐标原点O.
(1)请用含n的代数式表示c;(2)若直线y=kx+2与抛物线交于B、C两点,连接OB,OC.设直线OB为y=kx,直线OC为y=
1
kx.
2
①当B,C两点关于抛物线的对称轴对称时,求k•k 的值;
1 2
②求证:无论k为何值时,k•k 的值不变.
1 2
【思路引导】(1)把原点代入解析式即可;
(2)①先设出点B,C的坐标,根据它们关于y轴对称得出k的值,即可确定B和C的坐标,从而求出
k 和k 的值,即可求出kk 的值;
1 2 1 2
②先将直线BC和抛物线联立,得出x 和x 的关系,再把kk 用含有x 和x 的式子表示出来,化简即可.
1 2 1 2 1 2
【完整解答】解:(1)∵y= (x﹣n)(x+n)+c经过坐标原点O,
∴0= (0﹣n)(0+n)+c,
整理得c= n2,
(2)①由(1)知抛物线的解析式为 ,
∴抛物线的对称轴为y轴,
设B(x,kx+2),点C(x,kx+2),
1 1 2 2
∵B,C两点关于y轴对称轴,
∴x=﹣x,kx+2=kx+2,
1 2 1 2
∴k=0,
∴直线BC和x轴平行,
∴ ,
解得x=﹣ 或x= ,
∴B(﹣2 ,2),C(2 ,2),
∴直线OB的解析式为y=﹣ x,直线OC的解析式为y= x,
∴ , ,
∴ ,②证明:联立抛物线和直线BC得: ,
得:x2﹣4kx﹣8=0,
∴x+x=4k,xx=﹣8,
1 2 1 2
∵点B在直线OB上,
∴kx+2=kx,即k= ,
1 1 1 1
∵点C在直线OC上,
∴kx+2=kx,即k= ,
2 2 2 2
∴kk= • = = ,
1 2
∴无论k为何值时,k•k 的值不变.
1 2
24.(2021•安徽模拟)在平面直角坐标系中,点O为坐标原点,设抛物线y=x2﹣2bx﹣4的顶点为A.直
线y=kx(k>0)与抛物线y=x2﹣2bx﹣4交于A,B两点OA=OB.
(1)求k,b的值;
(2)若点P在线段OB上任意一点,过P作x轴的垂线,垂足为C,PC的延长线交抛物线y=x2﹣2bx
﹣4于点D,求线段PD+OC的最大值.
【思路引导】(1)由y=kx的对称性及点A坐标可得点B坐标,再由点A,B横坐标之和为0可得k,b
的关系.
(2)设点P横坐标为m,用含m代数式分别表示出C,D坐标求解.
【完整解答】解:(1)∵y=x2﹣2bx﹣4=(x﹣b)2﹣b2﹣4,
∴点A坐标为(b,﹣b2﹣4),
由y=kx的对称性可得点B坐标为(﹣b,b2+4),
把x=﹣b代入y=kx得y=﹣kb,
∴﹣kb=b2+4,
联立方程x2﹣2bx﹣4=kx化简得x2﹣(2b+k)x﹣4=0,
∵x +x =2b+k=0,
A B
∴k=﹣2b,把k=﹣2b代入﹣kb=b2+4得2b2=b2+4,
解得b=﹣2或b=2(舍).
∴k=﹣2b=4.
(2)由(1)得y=x2+4x﹣4,y=4x,
设点P横坐标为m,则点P坐标为(m,4m),点C坐标(m,0),点D坐标(m,m2+4m﹣4),
∴PD+OC=4m﹣(m2+4m﹣4)+m=﹣m2+m+4=﹣(m﹣ )2+ ,
∴PD+OC的最大值为 .
25.(2021春•海曙区校级期末)已知抛物线y=ax2﹣2x+1(a≠0)的对称轴为直线x=1.
(1)a= 1 ;
(2)若抛物线的顶点为P,直线y=9与抛物线交于两点G、H,求△PGH的面积;
(3)设直线y=m(m>0)与抛物线y=ax2﹣2x+1交于点A、B,与抛物线y=4(x﹣1)2交于点C,
D,则线段AB与线段CD的长度之比为 2 .
【思路引导】(1)由抛物线对称轴直线方程x=﹣ 求解.
(2)求出点G,H坐标然后根据三角形面积公式求解.
(3)分别将y=m代入两抛物线解析式,求出AB,CD长度作商求解.
【完整解答】解:(1)抛物线对称轴为直线x= = =1,
∴a=1.
故答案为:1.
(2)由(1)得y=x2﹣2x+1=(x﹣1)2,
∴点P坐标为(1,0),
把y=9代入y=x2﹣2x+1得9=x2﹣2x+1,
解得x=﹣2或x=4,
∴G,H坐标为(﹣2,9),(4,9),
∴S = GH•(y ﹣y )= ×(4+2)×9=27.
△PGH G P
(3)∵y=x2﹣2x+1=(x﹣1)2,
把y=m代入y=(x﹣1)2得m=(x﹣1)2,
解得x=1+ 或x=1﹣ ,
∴AB=1+ ﹣(1﹣ )=2 .把y=m代入y=4(x﹣1)2得m=4(x﹣1)2,
解得x=1+ 或x=1﹣ .
∴CD=1+ ﹣(1﹣ )= ,
∴ = =2.
故答案为:2.
26.(2021•盐城)已知抛物线y=a(x﹣1)2+h经过点(0,﹣3)和(3,0).
(1)求a、h的值;
(2)将该抛物线向上平移2个单位长度,再向右平移1个单位长度,得到新的抛物线,直接写出新的
抛物线相应的函数表达式.
【思路引导】(1)利用待定系数法确定函数关系式;
(2)根据平移规律“上加下减,左加右减”写出新抛物线解析式.
【完整解答】解:(1)将点(0,﹣3)和(3,0)分别代入y=a(x﹣1)2+h,得
.
解得 .
所以a=1,h=﹣4.
(2)由(1)知,该抛物线解析式为:y=(x﹣1)2﹣4,将该抛物线向上平移2个单位长度,再向右平
移1个单位长度,得到新的抛物线解析式为:y=(x﹣2)2﹣2或y=x2﹣4x+2.
27.(2021•金东区二模)在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=ax2﹣2ax+1(a≠0),顶点为P,直线y=
ax+1与抛物线交于点A,点B.
(1)求抛物线顶点P的坐标(用含a的代数式表示).
(2)横、纵坐标都是整数的点叫做整点.
①当a=﹣ 时,求抛物线与直线AB围成的封闭区域内(不包含边界)的整点坐标;
②当抛物线与直线AB围成的封闭区域内有且只有1个整点时,求a的取值范围.【思路引导】(1)将抛物线的解析式写成顶点式,即可得出结论;
(2)①先确定出抛物线与直线AB的交点坐标,进而得出封闭区域的整数的横坐标只有 1,2,将x=
1,x=2代入直线和抛物线求出y值,比较即可得出结论;
②先求出点A,B坐标,进而得出封闭区域的整数的横坐标只有1,2,将x=1,x=2代入直线和抛物线
求出y值,分两种情况,根据封闭区域内只有一个整数点,进而建立不等式求解,即可得出结论;
【完整解答】解:(1)∵抛物线y=ax2﹣2ax+1=a(x2﹣2x+1)+1﹣a=a(x﹣1)2+1﹣a,
∴抛物线的顶点P的坐标为(1,1﹣a);
(2)①∵a=﹣ ,
∴抛物线的解析式为y=﹣ x2+ x+1(Ⅰ),直线AB的解析式为y=﹣ x+1(Ⅱ),
联立(Ⅰ)(Ⅱ)解得, 或 ,
∴A(0,1),B(3,0),
令抛物线为y=﹣ x2+ x+1,直线AB的解析式为y=﹣ x+1,
1 2
当x=1时,y=﹣ + +1= ,y=﹣ +1= ,
1 2
而 和 之间存在整数1,
∴抛物线与直线AB围成的封闭区域内(不包含边界)的整点坐标为(1,1),
当x=2时,y=﹣ ×4+ ×2+1=1,y=﹣ ×2+1= ,
1 2
而 于1之间不存在整数,即抛物线与直线AB围成的封闭区域内(不包含边界)的整点坐标为(1,1);
②联立抛物线与直线AB的解析式得, ,
解得, 或 ,
∴A(0,1),B(3,3a+1),
令抛物线为y=ax2﹣2ax+1,直线AB的解析式为y=ax+1,
1 2
当a>0时,
当x=1时,y=a﹣2a+1=1﹣a,y=a+1,
1 2
而1﹣a<1,a+1>1,
∴点(1,1)必在区域内,
∵抛物线与直线AB围成的封闭区域内有且只有1个整点,
∴点(1,0),(1,2)不在区域内,
∴1﹣a≥0且a+1≤2,
∴a≤1,即0<a≤1,
当x=2时,y=4a﹣4a+1=1,y=2a+1,
1 2
∵抛物线与直线AB围成的封闭区域内有且只有1个整点,
∴(2,2)不在区域内,
∴2a+1≤2,
∴a≤ ,
∴0<a≤ ,
即:0<a≤ ;
当a<0时,
当x=1时,y=a﹣2a+1=1﹣a,y=a+1,
1 2
而1﹣a>1,a+1<1,
∴点(1,1)必在区域内,
∵抛物线与直线AB围成的封闭区域内有且只有1个整点,
∴点(1,0),(1,2)不在区域内,∴a+1≥0且1﹣a≤2,
∴a≥﹣1,即﹣≤a<0,
当x=2时,y=4a﹣4a+1=1,y=2a+1,
1 2
∵抛物线与直线AB围成的封闭区域内有且只有1个整点,
∴(2,0)不在区域内,
∴2a+1≥0,
∴a≥﹣ ,
∴﹣ ≤a<0,
即:﹣ ≤a<0;
即:满足条件的a的取值范围为0<a≤ 或﹣ ≤a<0.
28.(2021•西湖区校级三模)在平面直角坐标系中,设二次函数y =(ax+1)(bx+1),y =(x+a)
1 2
(x+b).(a,b是实数,且a•b≠0)
(1)已知a•b=1,若y 的对称轴为直线x=1,求y 的对称轴;
2 1
(2)若函数y 图象经过点A(1,1),点B(﹣1,m),求证:函数y 的图象也经过A、B两点;
1 2
(3)设函数y 和函数y 的最小值互为相反数.求a﹣b的值.
1 2
【思路引导】(1)先求出y 对称轴直线方程,再联立方程a•b=1,求出a,b的值再代入y 求解.
2 1
(2)分别将A,B两点代入y 和y 求解.
1 2
(3)将y 和y 的对称轴方程分别代入两个解析式求出y 和y 的最小值表达式,根据函数有最小值可确
1 2 1 2
定ab>0进而求解.
【完整解答】解:(1)抛物线y 与x轴交点为(﹣a,0),(﹣b,0),对称轴为直线x= ,
2
∵y 的对称轴为直线x=1,
2
∴ =1,
∴a+b=﹣2,
联立方程 ,
解得a=b=﹣1,∴y=(﹣x+1)(﹣x+1)=(x﹣1)2,
1
∴y 的对称轴为直线x=1.
1
(2)证明:y=(ax+1)(bx+1)=abx2+(a+b)x+1,
1
把A(1,1)代入y 得1=ab+a+b+1,
1
把B(﹣1,m)代入y 得m=ab﹣a﹣b+1,
1
∵y=(x+a)(x+b)=x2+(a+b)x+ab,
2
把x=1代入y 得y=ab+a+b+1,
2 2
把x=﹣1代入y 得y=ab﹣a﹣b+1,
2 2
∴函数y 的图象也经过A、B两点.
2
(3)由题意得ab>0,
∵y=(ax+1)(bx+1)与x轴交点坐标为(﹣ ,0),(﹣ ,0),
1
∴y 对称轴为直线x= =﹣ ,
1
把x=﹣ 代入y 得y 最小值为 ,
1 1
同理将x= 代入y 得y 最小值为 ,
2 2
∴ =0,
整理得(ab+1)(a﹣b)2=0,
∴a﹣b=0.