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专题 02 二次函数(9 知识&23 题型&6 易错&6 方法清单)【清单01】 二次函数的概念
一般地,形如y=ax2+bx+c(a,b,c是常数,a≠0)的函数,叫做二次函数.
【清单02】二次函数解析式的三种形式
(1)一般式:y=ax2+bx+c(a,b,c为常数,a≠0).
(2)顶点式:y=a(x–h)2+k(a,h,k为常数,a≠0),顶点坐标是(h,k).
(3)交点式:y=a(x–x)(x–x),其中x,x 是二次函数与x轴的交点的横坐标,a≠0.
1 2 1 2
【清单03】二次函数的图象与性质
二次函数的图象是一条关于某条直线对称的曲线,这条曲线叫抛物线,该直线叫做抛物线的对称轴,
图象特征
对称轴与抛物线的交点叫做抛物线的顶点.
基本形式 y=ax2 y=ax2+k y=a(x-h)2 y=a(x-h)2+k y=ax2+bx+c
y y y y
y
h>0,k>0
a>0 k>0
h<0 h>0
x x x x x
O O O O h<0,k<0 O
图
象 y
y y
y y h<0,k>0
x x x x
O O
a<0 O k<0 h<0 O h>0
h>0,k<0
x
O
b
对称轴 y轴 y轴 x=h x=h x=-
2a
b 4ac-b2
顶点坐标 (0,0) (0,k) (h,0) (h,k) (- , )
2a 4a
a>0 开口向上,顶点是最低点,此时 y 有最小值;
最
值
a<0 开口向下,顶点是最高点,此时y有最大值.4ac-b2
【小结】二次函数最小值(或最大值)为0(k或 ).
4a
增 a>0 在对称轴的左边y随x的增大而减小,在对称轴的右边y随x的增大而增大.
减
性 a<0 在对称轴的左边y随x的增大而增大,在对称轴的右边y随x的增大而减小.
【清单04】二次函数的图象变换
1)二次函数的平移变换
平移方式(n>0) 一般式y=ax2+bx+c 顶点式y=a(x–h) 2+k 平移口诀
向左平移n个单位 y=a(x+n)2+b(x+n)+c y=a(x-h+n) 2+k 左加
向右平移n个单位 y=a(x-n)2+b(x-n)+c y=a(x-h-n)2+k 右减
向上平移n个单位 y=ax2+bx+c+n y=a(x-h)2+k+n 上加
向下平移n个单位 y=ax2+bx+c-n y=a(x-h)2+k-n 下减
2)二次函数图象的翻折与旋转
变换前 变换方式 变换后 口诀
绕顶点旋转180° y= -a(x-h)²+k a变号,h、k均不变
y=a(x-h)²+k
绕原点旋转180° y= -a(x+h)²-k a、h、k均变号
沿x轴翻折 y= -a(x-h)²-k a、k变号,h不变
沿y轴翻折 y= a(x+h)²+k a、h不变,h变号
【清单05】二次函数的对称性问题
抛物线的对称性的应用,主要体现在:1)求一个点关于对称轴对称的点的坐标;
2)已知抛物线上两个点关于对称轴对称,求其对称轴.
解此类题的主要根据:若抛物线上两个关于对称轴对称的点的坐标分别为(x1,y),(x2,y),则抛物线的对
x +x
称轴可表示为直线x= 1 2 .
2
解题技巧:
b
1.抛物线上两点若关于直线,则这两点的纵坐标相同,横坐标与x=- 的差的绝对值相等;
2a
b
2若二次函数与x轴有两个交点,则这两个交点关于直线x=- 对称;
2a
3二次函数y=ax2+bx+c与y=ax2-bx+c的图象关于y轴对称;二次函数y=ax2+bx+c与y=-ax2-bx-c的图
象于x轴对称.
【清单06】二次函数的最值问题
自变量取值范围 图象 最大值 最小值
b
y 当x= - 时,二次函数
2a
x 4ac-b2
a>0 取得最小值
O 4a
全体实数
b
y 当x= - 时,二次函数
2a
4ac-b2
a<0 取得最大值
x 4a
O
当x=x2时,二次函数取 b
y 当x= - 时,二次函数
得最大值y2 2a
y
2
4ac-b2
x 取得最小值
4a
x O x
1 2y
当x=x1时,二次函数取
当x= -
b
时,二次函数
得最大值y1 2a
y
1 4ac-b2
x 取得最小值
x x 4a
1 2
x1≤x≤x2 a>0
y
2
当x=x2时,二次函数取 当x=x1时,二次函数取
y
得最大值y2 得最小值y1
x
1 x
O x
2
y
2
y
1
【清单07】二次函数与一元二次方程的关系
二次函数y=ax2+bx+c(a≠0),当y=0时,得到一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0).一元二次方程
的解就是二次函数的图象与 x 轴交点的横坐标. 因此,二次函数图象与x轴的交点情况决定一元二次方程
根的情况.
与x轴交点个数 一元二次方程ax2+bx+c= 0的根 判别式Δ=b2-4ac
2个交点 有两个不相等的实数根 b2-4ac>0
1个交点 有一个不相等的实数根 b2-4ac=0
0个交点 没有实数根 b2-4ac<0
【清单08】二次函数与不等式的关系:
b2-4ac b2-4ac>0 b2-4ac=0 b2-4ac<0
图象 y y y
x
x O x
1 2 x x
O x (x ) O
1 2
与x轴交点 2个交点 1个交点 0个交点ax2+bx+c>0 xx2 b 取任意实数
-
x≠
2a
的解集情况
ax2+bx+c<0 x1y B.y ≥ y C.y -16,
∴y >y ,
1 2
故选:A.
【变式2】已知二次函数y=-(x-1) 2+2,当0≤x≤5时,y的取值范围是( )
A.-14≤ y≤1 B.1≤ y≤2 C.-14≤ y≤2 D.y≤1
【答案】C
【分析】本题考查二次函数的图象和性质,根据二次函数的增减性,进行判断即可.
【详解】解:∵y=-(x-1) 2+2,
∴抛物线的开口向下,对称轴为直线x=1,
∴抛物线上的点离对称轴越远,函数值越小,
∵0≤x≤5,
∴当x=5时,函数值最小为y=-(5-1) 2+2=-14;
当x=1时,函数值最大为2;
∴-14≤ y≤2;
故选C.
【题型三】与特殊二次函数有关的几何知识
1
【典例3】已知[x]表示不超过实数x的最大整数,函数y=[x]的部分图象如图所示,若方程[x]=ax2+
2
在0≤x<3有2个解,则a的取值范围是( )1 3 1 3 5 3 5 3
A. 0)个单位,则CD与AB之间的关系
是( )
A.CD=2AB B.随着直线y=4向上平移,CD>2AB
C.随着直线y=4向上平移,CD<2ABD.无法判断
【答案】A
【分析】本题考查了二次函数的性质,二次函数图象上点的坐标特征,表示出A、B、C、D的横坐标
是解题的关键.
4❑√a
将y=4分别代入y=x2和y=ax2,即可得出求出AB,CD长度,根据CD=2AB得出 =2×4,
a1
从而得出a的值,然后得到y=ax2表达式为y= x2 ,然后求出CD与AB的值进而求解即可.
4
【详解】解:把y=4代入y=x2中得,x2=4,
∴x=±2
∴A的横坐标为-2,B横坐标为2
∴AB=2-(-2)=4
把y=4代入y=ax2得,ax2=4,
√4 2❑√a
∴x=±❑ =±
a a
2❑√a 2❑√a
∴C的横坐标为- ,D横坐标为
a a
4❑√a
∴CD=
a
∵CD=2AB,
4❑√a
∴ =2×4
a
1
∴a= (负值舍去)
4
1
∴y=ax2表达式为y= x2 ,
4
∵把直线y=4向上平移b(b>0)个单位,得到直线y=4+b
∴把y=4+b代入y=x2中得,x2=4+b,
∴x=±❑√4+b
∴AB=❑√4+b-(-❑√4+b)=2❑√4+b
1 1
把y=4+b代入y= x2 得, x2=4+b,
4 4
∴x=±2❑√4+b
∴CD=2❑√4+b-(-2❑√4+b)=4❑√4+b
∴CD=2AB.
故选:A.
【变式2】如图,在平面直角坐标系中、抛物线y=x2上已知A的坐标为(1,1).过点A作A A ∥x轴交抛
1
物线于点A ,过点A 作A A ∥OA交抛物线于点A ,过点A 作A A ∥x轴交抛物线于点A .过
1 1 1 2 2 2 2 3 3
点A 作A A ∥OA交抛物线于点A ,……依此规律进行下去,例点A 的坐标为 .
3 3 4 4 2001【答案】(-1001,10012)
【分析】待定系数法求直线OA的解析式为y=x;如图,记A A ,A A ,A A ,A A 与y轴的
1 1 2 2 3 3 4
交点分别为B,C,D,E,由y=x2,可得物线关于y轴对称,则A (-1,1),AB=A B=1,
1 1
A D=A D,A A ⊥y轴,A A ⊥y轴,证明△AOB≌△A CB(AAS),则CB=OB=1,即
2 3 1 2 3 1
C(0,2),直线A A 的解析式为y=x+2,联立¿,可求A (2,4),A (-2,4),同理,直线
1 2 2 3
A A 的解析式为y=x+6,A (3,9),A (-3,9),可推导一般性规律为,当n为奇数时,
3 4 4 5
( n+1 (n+1) 2 )
A = - , ,然后计算求解即可.
n 2 2
【详解】解:设直线OA的解析式为y=kx,
将A(1,1)代入得,k=1,
∴直线OA的解析式为y=x;
如图,记A A ,A A ,A A ,A A 与y轴的交点分别为B,C,D,E,
1 1 2 2 3 3 4
∵y=x2,∴抛物线关于y轴对称,
∴A (-1,1),AB=A B=1,A D=A D,A A ⊥y轴,A A ⊥y轴,
1 1 2 3 1 2 3
∵A A ∥OA,
1 2
∴∠AOB=∠A CB,
1
又∵∠ABO=∠A BC,AB=A B,
1 1
∴△AOB≌△A CB(AAS),
1
∴CB=OB=1,即C(0,2),
∴直线A A 的解析式为y=x+2,
1 2
联立¿,
解得,¿ 或¿ ,
∴A (2,4),A (-2,4),D(0,4),
2 3
同理,直线A A 的解析式为y=x+6,
3 4
联立¿,
解得,¿ 或¿ ,
∴A (3,9),A (-3,9),
4 5
( n+1 (n+1) 2 )
∴可推导一般性规律为,当n为奇数时,A = - , ,
n 2 2
∴当n=2001时,A =(-1001,10012),
2001
故答案为:(-1001,10012).
【点睛】本题考查了二次函数的性质,一次函数解析式,全等三角形的判定与性质,点坐标的规律探
究等知识.熟练掌握二次函数的性质,一次函数解析式,全等三角形的判定与性质,点坐标的规律探
究是解题的关键.
【题型四】二次函数y=ax²+bx+c的图像和性质
【典例4】已知二次函数y=ax2+bx+c的自变量x与函数y的几组对应值如下表:
x … -2 0 1 3 5 …
y … 5 -3 -4 0 12 …
则下列关于这个二次函数的结论正确的是( )A.a-b+c=1 B.函数图象开口向下
C.当x>0时,y随x的增大而减小 D.y的最小值是-4
【答案】D
【分析】本题考查了待定系数法求二次函数的解析式,二次函数的图象性质,正确掌握相关性质内容
是解题的关键.先根据表格的数据,把(0,-3),(1,-4),(-2,5)代入y=ax2+bx+c,求出
y=x2-2x-3=(x-1) 2-4.再根据二次函数的图象性质进行分析,得对称轴是直线x=1,当x=1时,
函数取得最小值-4,a-b+c=0,据此进行逐项分析,即可作答.
【详解】解:把(0,-3),(1,-4),(-2,5)代入y=ax2+bx+c,
得¿
解得¿
∴二次函数的解析式为y=x2-2x-3=(x-1) 2-4.
∴函数的图象是开口向上的抛物线,且对称轴是直线x=1
∴当x=1时,函数取得最小值-4,
当x<1时,y随x的增大而减小,当x>1时,y随x的增大而增大.
由以上分析知,B、C不符合题意, D符合题意;
∵a=1,b=-2,c=-3,
∴a-b+c=1-(-2)+(-3)=0,
故A不符合题意.
故选 D
【变式1】抛物线y=-x2-4x+m的对称轴为( ).
A.直线x=-2 B.直线x=2 C.直线x=4 D.直线x=-4
【答案】A
【分析】此题考查求抛物线的对称轴,根据抛物线的一般式,利用对称轴公式直接求解.
【详解】解:抛物线的表达式为y=-x2-4x+m,其中a=-1,b=-4,
-4 4
代入对称轴公式得:x=- = =-2,
2×(-1) -2
因此,抛物线的对称轴为直线x=-2,
故选A.
【变式2】二次函数y=ax2+4ax-5a(a>0)与x轴交于M,N两点(点M在点N左侧),则点M的坐标为( )
A.(-5,0) B.(-4,0) C.(-1,0) D.(1,0)
【答案】A
【分析】本题考查求二次函数图象与x轴交点坐标,涉及解一元二次方程等知识,由题意,令y=0,
解一元二次方程即可得到答案.熟记二次函数图象与性质、解一元二次方程是解决问题的关键.
【详解】解:∵二次函数y=ax2+4ax-5a(a>0)与x轴交于M,N两点,
∴令y=0,则0=ax2+4ax-5a,
∵a>0,
∴x2+4x-5=0,即(x+5)(x-1)=0,
解得x=-5或x=1,
∵点M在点N左侧,
∴点M的坐标为(-5,0),
故选:A.
【变式3】已知点(-1,y ),(1,y ),(4,y )都在抛物线y=-x2+2x+c上,则y ,y ,y 的大小关系是
1 2 3 1 2 3
( )
A.y 0时,二次函数开口向上,在-3≤x≤2上有最大值7,离对称轴越远,函数值越大,
∵|-3-(-1)|<|2-(-1)|,
∴当x=2时,函数最大值为7,即4a+4a-1=7,解得a=1.
综上分析,a的值为-8或1.
故选:D.
【变式1】已知二次函数y=x2-2x-3,当m≤x≤m+2时,函数y的最小值是-4,则m的取值范围是
( )
A.m≥1 B.m≤1 C.-1≤m≤1 D.0≤m≤2
【答案】C
【分析】本题主要考查了二次函数的最值问题,把解析式化为顶点式求出抛物线开口向上,顶点坐标
为(1,-4),再根据当m≤x≤m+2时,函数y的最小值是-4可得m≤1≤m+2,解之即可得到答案.
【详解】解:∵抛物线解析式为y=x2-2x-3=(x-1) 2-4,
∴抛物线开口向上,顶点坐标为(1,-4),
∴y的最小值即为-4,
∵当m≤x≤m+2时,函数y的最小值是-4,
∴m≤1≤m+2,
∴-1≤m≤1,
故选:C.
【变式2】(24-25九年级上·山东烟台·期中)已知二次函数y=x2-bx+1在-1≤x≤2时最小值为-3,则b
的值为( )
A.4 B.4或-5 C.-5 D.±4或-5
【答案】B
【分析】本题主要考查二次函数的图象与性质,熟练掌握二次函数的图象与性质是解题的关键.根据题意易得二次函数开口向上,其最小值可能在顶点或区间端点处,需分顶点在区间内、左侧、右侧三
种情况讨论,结合最小值条件求解.
【详解】解:由二次函数y=x2-bx+1= ( x- b) 2 + 4-b2 ,
2 4
b (b 4-b2 )
∴二次函数图象的对称轴为直线x= ,开口向上,且顶点坐标为 , ,
2 2 4
b
当 -1≤ ≤2 即 -2≤b≤4 时,顶点处取最小值,代入顶点坐标得:
2
4-b2
则 =-3,
4
解得 b2=16,即 b=±4;
∴b=4;
b
当 <-1 即 b<-2 时,最小值在 x=-1 处,
2
则y=1+b+1=b+2=-3
解得 b=-5,满足 b<-2;
b
当 >2 即 b>4 时,最小值在 x=2 处,
2
则y=22-2b+1=5-2b=-3,
解得 b=4,但 b>4 不成立,舍去,
综上,b=4或-5.
故选:B.
【题型六】根据二次函数y=ax²+bx+c的图像判断有关的信息
【典例6】(24-25九年级上·山东青岛·期末)抛物线y=ax2+bx+c的对称轴为直线x=-1,部分图象如图
所示.下列判断中:①abc>0;②b2-4ac>0;③9a-3b+c=0;④若点(-0.5,y ),(-2,y₂)均在
1
抛物线上,则y >y ;⑤5a-2b<0.其中正确的个数有( )
1 2A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
【答案】A
【分析】本题考查二次函数与系数的关系,二次函数图象上的点的特征,先根据开口方向判断出a>0,
结合对称轴位置判断出b>0,再根据与y轴的交点位置,判断c<0,进而得出结论①错误;根据抛物
线与x轴的交点个数,判断出②正确;利用抛物线的对称轴确定出抛物线与x轴的另一个交点坐标,
判断出③正确,根据两点与对称轴的距离判断出④错误;根据对称轴得出b=2a,进而得出
5a-2b=5a-4a=a>0,即可判断⑤错误;综上即可得答案.
【详解】解:抛物线开口向上,
∴a>0,
b
∵抛物线的对称轴为直线x=- =-1,
2a
∴b=2a>0,
∵抛物线与y轴的交点在x轴下方,
∴c<0,
∴abc<0,
故①错误;
抛物线与x轴有2个交点,
∴Δ=b2-4ac>0,
②正确;
抛物线的对称轴为直线x=-1,抛物线与x轴的一个交点坐标为(1,0),
∴抛物线与x轴的另一个交点坐标为(-3,0),
∴9a-3b+c=0,
③正确;
点(-0.5,y )到直线x=-1的距离比点(-2,y )到直线x=-1的距离小,且抛物线开口向上,
1 2
∴y 0,
故⑤错误.
综上所述,正确的有②③,一共2个.
故选:A.【变式1】(24-25九年级上·广东茂名·期末)二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象如图所示.下列结论:
①abc<0;②b2-4ac>0;③2a+b=0;④3a+c>0;⑤4a-2b+c>0.其中正确结论的个数有
( )
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
【答案】B
【分析】本题考查二次函数的图象和性质.由抛物线的开口方向判断a与0的关系,由抛物线与y轴
的交点判断c与0的关系,然后根据对称轴及抛物线与x轴交点情况进行推理,进而对所得结论进行
判断.
b
【详解】解:由图象可知a<0,c>0,- >0,
2a
∴b>0,
∴abc<0,故①正确;
根据抛物线与x轴有两个交点,
∴b2-4ac>0,故②正确;
b
根据图象知对称轴为直线x=1,则- =1
2a
∴b=-2a
∴2a+b=0故③正确;
∵对称轴为直线x=1
∴当x=3和x=-1时,函数值相等
根据函数图象可得当x=3时,y<0,
∴当x=-1时,y=a-b+c<0
∴a+2a+c<0即3a+c<0,故④错误;
∴当x=-2时y=a(-2) 2+(-2)⋅b+c=4a-2b+c<0,故⑤不正确.
故选:B.【变式2】(24-25九年级上·河南驻马店·期末)丽从如图所示的二次函数y=ax2+bx+c的图象中,观察
得出了下面五条信息:①c<0;②abc>0;③a-b+c>0;④2a-3b=0;⑤4a+2b+c>0.你认为
其中正确信息的个数有( )
A.4个 B.3个 C.2个 D.1个
【答案】A
【分析】本题考查了二次函数图象与系数的关系,熟练掌握:二次项系数决定抛物线的开口方向和大
小,当a>0时,抛物线向上开口,当a<0时,抛物线向下开口;一次项系数和二次项系数共同决定对
称轴的位置,当a与b同号时,对称轴在x轴左侧,当a与b异号时,对称轴在x轴右侧,常数项决定
抛物线与y轴交点,抛物线与y轴交于(0,c),掌握二次函数的图象和性质是解答本题的关键.
【详解】解:∵函数图象与y轴的交点在y轴的负半轴可知,
∴c<0.
∴①正确.
∵函数图象开口向上,
∴a>0,
b
由函数的对称轴在x的正半轴上可知,x=- >0,b<0,
2a
又由①知,c<0,
∴abc>0,
∴②正确.
∵把x=-1代入函数解析式,由函数的图象可知,x=-1时,y>0即a-b+c>0,
∴③正确.
∵a>0,b<0,
∴2a>3b.
∴2a-3b>0.
∴④错误;
∵把x=2代入函数解析式,由函数的图象可知,x=2时,y>0
即4a+2b+c>0,∴⑤正确.
其中正确的有①②③⑤.
故选:A.
【变式3】(24-25九年级上·北京·期中)二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象如图所示,则下列说法正
确的是( )
①abc>0;②a-b+c=0;③2a+b=0;④若ax2+bx+c-k=0有两个实数根,则k≤4;⑤
am2+bm≤a+b.
A.②③④⑤ B.①②③④ C.③④⑤ D.①②④⑤
【答案】A
b
【分析】本题考查了二次函数的图象和性质,由二次函数的图象可得a<0,c>0,- =1,即得
2a
b=-2a>0,即可判断①;由对称性可得抛物线与x轴的另一个交点坐标为(-1,0),即可判断②;由对
称轴可判断③;由ax2+bx+c-k=0有两个实数根,可知抛物线y=ax2+bx+c与直线y=k相交,结
合图象可判断④;由顶点坐标可判断⑤,综上即可求解,掌握二次函数的图象和性质是解题的关键.
【详解】解:∵抛物线开口向下,与y轴相交于正半轴上,
∴a<0,c>0,
∵对称轴为直线x=1,
b
∴- =1,
2a
∴b=-2a>0,
∴abc<0,故①错误;
∵抛物线的对称轴为直线x=1,与x轴的一个交点坐标为(3,0),
∴抛物线与x轴的另一个交点坐标为(-1,0),
∴a-b+c=0,故②正确;b
∵对称轴x=- =1,
2a
∴2a+b=0,故③正确;
若ax2+bx+c-k=0有两个实数根,则抛物线y=ax2+bx+c与直线y=k相交,
∵抛物线的顶点坐标为(1,4),
∴k≤4,故④正确;
∵抛物线的顶点坐标为(1,4),开口向下,
∴当x=1时,y取最大值,
∴am2+bm+c≤a+b+c,
即am2+bm≤a+b,故⑤正确;
综上,说法正确的是②③④⑤,
故选:A.
【题型七】二次函数与一次函数的图像问题
【典例7】在同一平面直角坐标系中,函数y=ax+1与y=ax2+bx+1(a≠0)的图像可能是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题主要考查了二次函数与一次函数图像的综合,解题关键是结合二次函数图像和一次函数
图像的性质求解.假设其中一个图像正确,然后根据图像得到系数的取值范围,再根据另一函数图像
确定系数的取值范围,是否一致,即可获得答案.
【详解】解:A.根据图像可知两个函数图像与y轴的交点坐标为(0,1),同时也可得a>0,故选项正
确,符合题意;
B.根据一次函数图像可知a<0,而根据二次函数的图像可得a>0,故选项错误,不符合题意;
C.根据二次函数的图像可知a<0,根据一次函数的图像可得a>0,故选项错误,不符合题意;
D.二次函数图像与y轴的交点不是(0,1),故本选项错误,不符合题意.
故选:A.
【变式1】在同一平面直角坐标系中,一次函数y=ax+b和二次函数y=-ax2+bx+c的图象可能为
( )A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】本题考查抛物线和直线的性质,用假设法来搞定这种数形结合题是一种很好的方法.
本题可先由二次函数y=-ax2+bx+c图象得到字母系数的正负,再与一次函数y=ax+b的图象相比
较看是否一致.
b
【详解】解∶A、由抛物线可知,a>0,x= >0,得b>0,由直线可知,a>0,b>0,故本选项符
2a
合题意;
B、由抛物线可知,a<0,由直线可知,a>0,故本选项不合题意;
b
C、由抛物线可知,a<0,x= >0,得b<0,由直线可知,a<0,b>0,故本选项不合题意;
2a
D、由抛物线可知,a>0,由直线可知,a<0,故本选项不合题意.
故选∶A.
【变式2】在同一平面直角坐标系中,一次函数y=ax+b的图象和二次函数y=bx2+ax的图象可能是 ( )
A. B.
C. D.
【答案】A【分析】本题考查了一次函数的图象和性质,二次函数的图象和性质,熟练掌握函数图象与系数之间
的关系是解题的关键.分别根据一次函数的图象得出a,b的取值范围,再判断对应的二次函数图象,
然后可得答案.
【详解】解:A.由一次函数图象可得a<0,b>0,则二次函数y=bx2+ax图象应开口向上,对称轴
b
x=- >0,在y轴右侧,且二次函数图象与y轴交点为原点,故此选项符合题意;
2a
b
B.由一次函数图象可得a>0,b<0,则二次函数y=bx2+ax图象应开口向下,对称轴x=- >0,
2a
在y轴右侧,且二次函数图象与y轴交点为原点,故此选项不符合题意;
b
C.由一次函数图象可得a>0,b>0,则二次函数y=bx2+ax图象应开口向上,对称轴x=- <0,
2a
在y轴左侧,且二次函数图象与y轴交点为原点,故此选项不符合题意;
b
D.由一次函数图象可得a<0,b<0,则二次函数y=bx2+ax图象应开口向下,对称轴x=- <0,
2a
在y轴左侧,且二次函数图象与y轴交点为原点,故此选不项符合题意;
故选:A.
【题型八】二次函数的平移变换
【典例8】(24-25九年级上·全国·阶段练习)将抛物线y=-2x2向右平移3个单位长度,再向上平移5个
单位长度,所得的抛物线为( )
A.y=-2(x-5) 2+3 B.y=-2(x-3) 2+5
C.y=-2(x-3) 2-5 D.y=-2(x+5) 2-3
【答案】B
【分析】根据“左加右减,上加下减”的平移原则,计算即可.
本题考查了二次函数的平移计算,熟练掌握平移规律是解题的关键.
【详解】解:抛物线y=-2x2向右平移3个单位长度,再向上平移5个单位长度,所得的抛物线为
y=-2(x-3) 2+5.
故选:B.
【变式1】(24-25九年级上·甘肃兰州·期末)抛物线y=-7(x+3) 2+1可以由抛物线y=-7x2平移得到,则下列平移过程正确的是( )
A.先向左平移3个单位,再向上平移1个单位
B.先向右平移3个单位,再向上平移1个单位
C.先向左平移1个单位,再向下平移3个单位
D.先向右平移1个单位,再向下平移3个单位
【答案】A
【分析】本题主要考查了二次函数的平移,
根据平移的规律“左加右减,上加下减”,解答即可.
【详解】解:将抛物线y=-7x2向左平移3个单位,再向上平移1个单位得抛物线y=-7(x+3) 2+1.
故选:A.
【变式2】(24-25九年级上·全国·阶段练习)将抛物线y=-2x2向右平移3个单位长度,再向上平移5个
单位长度,所得的抛物线为( )
A.y=-2(x-5) 2+3 B.y=-2(x-3) 2+5
C.y=-2(x-3) 2-5 D.y=-2(x+5) 2-3
【答案】B
【分析】根据“左加右减,上加下减”的平移原则,计算即可.
本题考查了二次函数的平移计算,熟练掌握平移规律是解题的关键.
【详解】解:抛物线y=-2x2向右平移3个单位长度,再向上平移5个单位长度,所得的抛物线为
y=-2(x-3) 2+5.
故选:B.
【变式3】(24-25九年级上·甘肃兰州·期末)抛物线y=-7(x+3) 2+1可以由抛物线y=-7x2平移得到,则
下列平移过程正确的是( )
A.先向左平移3个单位,再向上平移1个单位
B.先向右平移3个单位,再向上平移1个单位
C.先向左平移1个单位,再向下平移3个单位
D.先向右平移1个单位,再向下平移3个单位
【答案】A
【分析】本题主要考查了二次函数的平移,根据平移的规律“左加右减,上加下减”,解答即可.
【详解】解:将抛物线y=-7x2向左平移3个单位,再向上平移1个单位得抛物线y=-7(x+3) 2+1.
故选:A.
【题型九】二次函数的交点综合问题
【典例9】(24-25九年级上·湖北武汉·阶段练习)如图,抛物线y=-2x2+8x-6与x轴交于点A、B,把
抛物线在x轴及其上方的部分记作C ,将C 向右平移得C ,C 与x轴交于点B,D.若直线
1 1 2 2
y=2x+m与C 、C 共有3个不同的交点,则m的取值范围是( )
1 2
15 7
A.-33
【分析】本题考查图象法求不等式的解集,对称性,求出抛物线与x轴的另一个交点的坐标,图象法求
出不等式的解集即可.
【详解】解:∵二次函数y=ax2+bx+c的图象的对称轴是直线x=-1,与x轴的一个交点为(-5,0),
∴抛物线与x轴的另一个交点为(3,0),
由图象可知:不等式ax2+bx+c<0的解集为x<-5或x>3;
故答案为:x<-5或x>3.
【变式1】抛物线y=ax2+bx+c的部分图象如图所示,且抛物线经过点A(-1,0),对称轴是直线x=1,则
当y>0时,x的取值范围是 .
【答案】-10时x的取值范围.
【详解】解:∵对称轴是直线x=1,且抛物线与x轴交于点A(-1,0),
∴利用轴对称的性质可得,抛物线与x轴的另一个交点为(1+1-(-1),0),即(3,0),
根据图象可知,当y>0时,-1mx的x的取
1 2
值范围为 .【答案】-3mx+c的x的取值范围,即可得到答案.
【详解】解:∵ax2+bx>mx,
∴ax2+bx+c>mx+c,
由函数图象可知,当-312.5时,y随x的增大而减小,
3
∵x≥18 ,
4
3 3
∴当x=18 时,花圃有最大面积,即当AB长为18 m,花圃有最大面积.
4 4
【变式1】(24-25九年级上·吉林长春·期末)如图,某校劳动实践基地用总长为80m的栅栏,围成一块一
边靠墙的矩形试验田,墙长为42m.栅栏在安装过程中不重叠、无损耗.设矩形试验田与墙垂直的一
边长为x(单位:m),面积为S(单位:m2).
(1)求S与x之间的函数解析式,并写出自变量的取值范围;
(2)当x= m时,矩形试验田的面积最大,最大面积是 m2.
【答案】(1)S=-2x2+80x;(19≤x<40)
(2)20;800
【分析】(1)根据题意,得矩形的长为(80-2x),根据面积公式列出方程即可.
(2)构造二次函数,求最值即可.
本题考查了一元二次方程的应用,二次函数的最值应用,转化思想,熟练掌握求二次函数最值是解题
的关键.
【详解】(1)解:根据题意,得矩形的长为(80-2x),故S=(80-2x)·x=-2x2+80x,
根据题意,得80-2x>0,且80-2x≤42,
解得19≤x<40,
故S=-2x2+80x,且19≤x<40.
(2)解:∵S=-2x2+80x,
∴S=-2(x2-40x)=-2(x-20) 2+800,
由19≤x<40,
∴当x=20时,S有最大值,最大值为800m2.
故答案为:20,800.
【变式2】(2023·陕西·中考真题)某校想将新建图书楼的正门设计为一个抛物线型门,并要求所设计的拱
门的跨度与拱高之积为48m2,还要兼顾美观、大方,和谐、通畅等因素,设计部门按要求价出了两个
设计方案,现把这两个方案中的拱门图形放入平面直角坐标系中,如图所示:
方案一,抛物线型拱门的跨度ON=12m,拱高PE=4m其中,点N在x轴上,PE⊥ON,OE=EN.
方案二,抛物线型拱门的跨度ON'=8m,拱高P'E'=6m其中,点N'在x轴上,
P'E' ⊥O'N' ,O'E'=E'N'.
要在拱门中设置高为3m的矩形框架,其面积越大越好(框架的粗细忽略不计),方案一中,矩形框架
ABCD的面积记为S ,点A、D在抛物线上,边BC在ON上;方案二中,矩形框架A'B'C'D'的面积
1
记为S ,点A' ,D'在抛物线上,边B'C'在ON'上,现知,小华已正确求出方案二中,当A'B'=3m时,
2
S =12❑√2m2 ,请你根据以上提供的相关信息,解答下列问题:
2
(1)求方案一中抛物线的函数表达式;
(2)在方案一中,当AB=3m时,求矩形框架ABCD的面积S 并比较S ,S 的大小.
1 1 21 4
【答案】(1)y=- x2+ x
9 3
(2)S =18m2 ,S >S
1 1 2
【分析】本题考查二次函数的应用,解题的关键是读懂题意,求出函数关系式.
(1)由题意知抛物线的顶点P(6,4),设顶点式用待定系数法可得方案一中抛物线的函数表达式;
(2)令y=3可得x=3或x=9,故BC=6m,S =AB⋅BC=18m2;再比较S ,S 的大小即可.
1 1 2
1 1
【详解】(1)解:由题意知,PE=4m,OE= ON= ×12=6m,
2 2
∴方案一中抛物线的顶点P(6,4),
设抛物线的函数表达式为y=a(x-6) 2+4,
把O(0,0)代入得,0=a(0-6) 2+4,
1
解得:a=- ,
9
1 1 4
∴y=- (x-6) 2+4=- x2+ x,
9 9 3
1 4
∴方案一中抛物线的函数表达式为y=- x2+ x;
9 3
1 4
(2)解:在y=- x2+ x中,
9 3
1 4
令y=3得:3=- x2+ x;
9 3
解得x=3或x=9,
∴BC=9-3=6m,
∴S =AB·BC=3×6=18m2 ,
1
∵18>12❑√2,
∴S >S .
1 2
【题型十三】二次函数的应用-图形运动问题
【典例13】(2025·吉林松原·三模)如图,在Rt△ABC中,∠C=90∘,AC=BC,AB=8.动点P从点
A出发,沿AB以每秒1个单位长度的速度向终点B运动.过点P作PD⊥AB与△ABC的直角边相交于点D,延长PD至点Q,使得QD=PD,以PQ、PA为边作矩形PQMA.设矩形PQMA与△ABC
重叠部分图形的面积为S,点P的运动时间为t秒(t>0).
(1)当PQ=AB时,求t的值;
1
(2)当PQ= AB时,求t的值;
2
(3)求S与t之间的函数关系式.
【答案】(1)t=4
(2)t=2或6
1 1 9
(3)当00,说明在行人所在位置,水的高度大于0,
所以该行人会被洒水车淋到水。
【变式2】(24-25九年级上·河南商丘·期中)水火箭(图1)又称气压式喷水火箭、水推进火箭,是用废
弃的饮料瓶制作而成的一种玩具,水火箭科技含量高,寓教于乐,深受广大青少年喜爱.如图2,该
型号水火箭与地面成一定角度时,从发射到着陆过程中,水火箭距离地面的竖直高度y(m)与离发射
点O的水平距离x(m)呈抛物线模型,已知当水平距离为15米时,水火箭距离地面的竖直高度最大,
为9米.(1)请确定抛物线的表达式;
(2)请计算当水火箭飞行至离发射点O的水平距离为10 m时,距离地面的竖直高度.
1
【答案】(1)y=- (x-15) 2+9
25
(2)当水火箭飞行至离发射点O的水平距离为10m时,距离地面的竖直高度为8 m.
【分析】本题主要考查了二次函数的应用,熟练掌握并能灵活运用二次函数的性质是解题的关键.
(1)依据题意可得,抛物线的顶点为(15,9),从而可设抛物线为y=a(x-15) 2+9,又抛物线过(0,0),
求出a即可得解;
1
(2)依据题意,结合(1) y=- (x-15) 2+9, 令x=10,代入计算即可得解.
25
【详解】(1)解:∵抛物线的顶点为(15,9),
∴可设抛物线为y=a(x-15) 2+9.
又抛物线过(0,0),
∴(0-15) 2a+9=0.
1
∴a=-
25
1
∴抛物线的表达式为y=- (x-15) 2+9.
25
1
(2)解:由题意结合(1)y=- (x-15) 2+9,
25
1
∴令x=10,则y=- ×(10-15) 2+9=8.
25
答:当水火箭飞行至离发射点O的水平距离为10m时,距离地面的竖直高度为8 m.
【题型十八】二次函数的应用-其他问题【典例18】(24-25九年级上·广东湛江·期末)某数学小组对数学学习中有关汽车的刹车距离有疑惑,于是
他们走进汽车研发中心考察.
【知识背景】“道路千万条,安全第一条”.汽车刹车后还要继续向前行驶一段距离才能停止,这段
距离称为刹车距离.
【探究发现】汽车研发中心设计一款新型汽车,现在模拟汽车在高速公路上以某一速度行驶时,对它
的刹车性能进行测试,数学小组收集、整理数据,并绘制函数图象.
发现:开始刹车后行驶的距离y(单位:m)与刹车后行驶时间t(单位:s)之间成二次函数关系,函
数图象如图所示.
【问题解决】请根据以上信息,完成下列问题:
(1)求二次函数的解析式(不要求写出自变量的取值范围);
(2)若在汽车前60m处,有一测速仪,当汽车刹车过程中,经过多少时间,汽车超过测速仪12m;
(3)若汽车司机发现正前方80m处有一辆抛锚的车停在路面,立刻刹车,问该车在不变道的情况下是否
会撞到抛锚的车?试说明理由.
【答案】(1)y=-3t2+30t
(2)汽车刹车4s后,汽车与测速仪相距12m;
(3)不会,理由见解析.
【分析】本题考查了二次函数的实际应用,熟练掌握用待定系数法求解二次函数解析式的方法和步骤
是解题的关键.
(1)设y=at2+bt+c,将(0,0),(1,27),(2,48)代入,求出a、b、c的值,即可得出函数解析式;
(2)求出当y=60+12时的t的值,即可解答;
(3)将二次函数解析式化为顶点式,求出最大值,再与80进行比较即可.
【详解】(1)解:设y=at2+bt+c,
将(0,0),(1,27),(2,48)代入,得:
¿,解得:¿,
∴y关于t的函数解析式为y=-3t2+30t;
(2)解:根据题意得:-3t2+30t=60+12
解得t=4或t=6(不符题意,舍去),答:汽车刹车4s后,汽车超过测速仪12m;
(3)解:不会.理由如下:
∵y=-3t2+30t=-3(t-5) 2+75,
∴当t=5时,汽车停下,行驶了75m,
∵75<80,
∴该车在不变道的情况下不会撞到抛锚的车.
【变式1】(24-25九年级上·湖北宜昌·期中)【项目式学习】
项目主题:从函数角度重新认识“阻力对物体运动的影响”.
项目内容:数学兴趣小组对一个静止的小球从斜坡滚下后,在水平木板上运动的速度、距离与时间的
关系进行了深入探究,兴趣小组先设计方案,再进行测量,然后根据所测量的数据进行分析,并进一
步应用.
实验过程:如图所示,一个小球从斜坡顶端由静止滚下沿水平木板直线运动,从小球运动到点A处开
始,用频闪照相机、测速仪测量并记录小球在木板上的运动时间x(单位:s)、运动速度v(单位:
cm/s)、滑行距离y(单位:cm)的数据.任务一:数据收集记录的数据如下:
运动时间x/s 0 2 4 6 8 10 …
运动速度 10 9 8 7 6 5 …
v/(cm/s)
滑行距离 0 1 36 51 6 75 …
y/cm 9 4
任务二:观察分析
(1)根据v,y随x的变化规律,从所学的三种函数模型(一次函数、反比例函数、二次函数)中,
选择适当的函数模型,分别求出v,y与x满足的函数关系式;(不用写出自变量的取值范围)
任务三:问题解决
(2)当小球在水平木板上停下来时,求小球的滑动距离;
(3)当小球到达木板上点A的同时,在点A的前方ncm处有一辆电动小车,以4cm/s的速度匀速向
右直线运动,若小球不能撞上小车,求n的取值范围.
1 1
【答案】(1)v=- x+10;y=- x2+10x;(2)当小球在水平木板上停下来时,小球的滑行距
2 4离为100 cm;(3)n>36.
△v 1
【分析】(1)根据v,y随x的变化规律,发现 =- ,可判定v是x的一次函数,设v=kx+b ,
△t 2 1
解答即可;根据题意,y是x的二次函数,且常数项为0,不妨设y=ax2+bx,建立方程组解答即可.
1
(2)当小球在水平木板上停下来时,v=0,根据题意得- x+10=0,求得小球运动的时间,把时间
2
代入抛物线解析式中,求得对应函数值即为小球的滑动距离;
1
(3)设小球的运动时间为x秒,根据题意,得- x2+10x<4x+n,解不等式即可.
4
△v 1
【详解】解:(1)根据v,y随x的变化规律,发现 =- ,可判定v是x的一次函数,设
△t 2
v=kx+b ,设v=kx+b ,将点(0,10),(2,9)代入v=kx+b ,
1 1 1
得¿
∴¿,
1
∴v=- x+10.
2
设y=ax2+bx,将点(2,19),(4,36)代入,
得¿
解得¿
1
∴y=- x2+10x.
4
1
(2)由(1)知v=- x+10.
2
1
∴当v=0时,得- x+10=0.
2
解得x=20.
1
将x=20代入y=- x2+10x,
4
得y=100.
∴当小球在水平木板上停下来时,小球的滑行距离为100 cm.
(3)解:设小球的运动时间为x秒,
1
根据题意,得- x2+10x<4x+n.
4
1
∴- (x-12) 2+3636.
【点睛】本题考查了待定系数法,求函数值,二次函数的最值,解不等式,熟练掌握待定系数法,抛
物线的最值,解不等式是解题的关键.
【变化2】(24-25九年级上·广东中山·期中)图1是一个瓷碗,图2是其截面图,碗体DEC呈抛物线状
(碗体厚度不计),碗口宽CD=12cm,此时面汤最大深度EG=8cm.
(1)当面汤的深度ET为4cm时,求此时汤面的直径PQ的长;
(2)如图3,把瓷碗绕点B缓缓倾斜倒出部分面汤,当∠ABM=45°时停止,求此时碗中液面宽度CH
的长.
【答案】(1)6❑√2
15
(2) ❑√2
2
【分析】(1)设点E的坐标为(0,c),则抛物线的表达式为y=ax2+c则点C的坐标为: (6,8+c),
点Q(x,4+c)再用待定系数法即可求解;
9
(2)确定直线CH的表达式为y=x-6+8+c=x+2+c,求出x +x = ,x x =-9进而求解;
1 2 2 1 2
本题考查了二次函数 ,一次函数 以及直角三角形在实际生活中的应用,建立合适的直角坐标系和待
定系数法求解析式是解题的关键.
【详解】(1)以F为原点,直线AB为x轴,直线EF为y轴,建立平面直角坐标系,如图:设点E的坐标为:(0,c),则抛物线的表达式为y=ax2+c,
则点C的坐标为(6,8+c),点Q(x,4+c),
将点C、Q的坐标代入抛物线表达式得:¿ ,
解得:¿,
2
即抛物线的表达式为:y= x2+c①,
9
∴PQ=2x =6❑√2,
Q
故答案为:6❑√2;
(2)将瓷碗绕点B缓缓倾斜倒出部分面汤,当∠ABK=45°时停止,
∴所以旋转前CH与水平方向的夹角为45°,
设直线CH的解析式为y=x+b,
将点C的坐标代入上式的:直线CH的表达式为:y=x-6+8+c=x+2+c②,
联立①②并整理得:2x2-9x-18=0,
9
则x +x = ,x x =-9,
1 2 2 1 2
225
则(x -x ) 2=(x +x ) 2-4x x = ,
1 2 1 2 1 2 4
15
则|x -x |= ,
1 2 2
15
由CH的表达式知,其和x轴的夹角为45°,则CH=❑√2|x -x |= ❑√2,
1 2 2
15
故答案为: ❑√2.
2
【题型十九】二次函数的综合-面积问题
【典例19】如图,对称轴为x=-1的抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)与x轴相交于A、B两点,其中点A的坐
标为(-3,0).(1)求点B的坐标.
(2)已知a=1,C为抛物线与y轴的交点.
①若点P在抛物线上,且S =4S ,求点P的坐标.
△POC △BOC
②设点Q是线段AC上的一动点,作QD⊥x轴交抛物线于点D,试问△ADC是否存在最大值,若不
存在,说明理由;若存在,求出此时D点的坐标和△ADC面积的最大值.
【答案】(1)点B的坐标为(1,0)
( 3 15)
(2)①点P的坐标为(4,21)或(-4,5);②存在,D点的坐标为 - ,- ;△ADC的面积的最大值
2 4
27
是
8
【分析】本题主要考查了求出二次函数关系式,求一次函数关系式,二次函数图象的性质,二次函数
与几何图形,
对于(1),根据抛物线的对称性解答即可;
对于(2)①,当a=1时,结合抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)的对称轴为直线x=-1,可得b=2,进而
求出c=-3,可得二次函数关系式,再求出抛物线与y轴的交点C的坐标,然后设P点坐标,根据
1 1
S =4S ,可得 ×3×|x|=4× ×3×1,求出x,即可得出答案;
△POC △BOC 2 2
②先求出直线AC的解析式,再设Q点坐标为(x,-x-3)(-3≤x≤0),则D点坐标为
3 9
(x,x2+2x-3),即可得出QD=-(x+ ) 2 + ,可得D点的坐标,结合S =S +S
2 4 △ADC △ADQ △CDQ
可得答案.
【详解】(1)解:∵对称轴为直线x=-1的抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)与x轴相交于A、B两点,∴A、B两点关于直线x=-1对称.
∵点A的坐标为(-3,0),
∴点B的坐标为(1,0);
(2)解:①a=1时,∵抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)的对称轴为直线x=-1,
-b
∴ =-1,
2
解得b=2,
将B(1,0)代入y=x2+2x+c ,
得1+2+c=0,
解得:c=-3,
则二次函数的解析式为y=x2+2x-3 ,
∴抛物线与y轴的交点C的坐标为(0,-3),
∴OC=3,
设P点坐标为(x,x²+2x-3 ).
∵S =4S ,
△POC △BOC
1 1
∴ ×3×|x|=4× ×3×1,
2 2
∴|x|=4,
∴x=±4.
当x=4时,x²+2x-3=16+8-3=21;
当x=-4时,x²+2x-3=16-8-3=5,
∴点P的坐标为(4,21)或(-4,5);
②设直线AC的解析式为y=kx+t,
将A(-3,0),C(0,-3)代入解析式,
得 ¿,
解得:¿,
即直线AC的解析式为y=-x-3.
设Q点坐标为(x,-x-3)(-3≤x≤0),则D点坐标为(x,x2+2x-3),
3 2 9
QD=(-x-3)-(x²+2x-3)=-x²-3x=-(x+ ) + ,
2 4
3 9
∴当x=- 时,QD有最大值 ,
2 43 3 15
∴当x=- 时,三角形的面积有最大值,此时D点的坐标为(- ,- );
2 2 4
1 1 9 27
∴ S =S +S = ×DQ×OA= ×3× = ,
△ADC △ADQ △CDQ 2 2 4 8
3 15 27
∴D点的坐标(- ,- ) ;△ADC的面积的最大值是 .
2 4 8
【变式1】如图,抛物线y=-x2+bx+c与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C,已知B(2,0),C(0,6).
(1)求抛物线的解析式;
(2)第二象限内的点P在该抛物线上,求△APC面积的最大值.
【答案】(1)y=-x2-x+6
27
(2)
8
【分析】本题考查了二次函数的综合应用,主要考查了二次函数图象与性质,一次函数的图象与性质,
解题的关键是灵活运用这些知识.
(1)把B、C两点的坐标代入抛物线的解析式可得b和c的值,即可求得抛物线的解析式;
(2)当y=0时,解方程得到点A的坐标,根据待定系数法求出直线AC的解析式,过点P作PQ垂直
1
于x轴交AC于点Q,设点P坐标为(p,-p2-p+6)(p<0),则Q(p,2p+6),S = PQ⋅AO,得
△APC 2
到S关于p的二次函数解析式,进而根据二次函数的性质可得△APC面积的最大值.【详解】(1)解:将点B(2,0),C(0,6)代入y=-x2+bx+c中,
得到¿,解得¿,
∴抛物线的解析式为y=-x2-x+6;
(2)解:当y=0时,即-x2-x+6=0,解得x =2,x =-3,
1 2
∴A(-3,0),
设直线AC的解析式为y=mx+n,
将A(-3,0),C(0,6)代入得¿,
解得¿,
∴直线AC的解析式为y=2x+6,
如图所示,过点P作PQ垂直于x轴交AC于点Q,
设点P的坐标为(p,-p2-p+6)(p<0),则Q(p,2p+6),
∴PQ=(-p2-p+6)-(2p+6)=-p2-3p,
1 1 3 9
∴S = PQ⋅AO= (-p2-3p)⋅3=- p2- p,
△APC 2 2 2 2
3
∵- <0,
2
∴抛物线的开口向下,
9
-
∴当 p=- 2 =- 3 时,S =- 3 × ( - 3) 2 - 9 × ( - 3) = 27 ,
( 3) 2 最大 2 2 2 2 8
2× -
2
27
即△APC面积的最大值为 .
8
【变式2】如图,抛物线y=-x2+bx+c与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C,其中B(2,0),C(0,6).(1)求抛物线的解析式;
(2)在第二象限的抛物线上是否存在一点P,使得△APC的面积最大.若存在,请直接写出点P坐标
和△APC的面积最大值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)y=-x2-x+6
( 3 21) 27
(2)存在,P - , ,面积最大为
2 4 8
【分析】本题考查了二次函数的图像和性质,用待定系数法求函数解析式,三角形的面积的计算等,
解题关键是熟练运用待定系数法和二次函数最值的求解方法.
(1)设出抛物线的解析式,利用待定系数法求解即可;
(2)通过分割图形法表示三角形面积,转化为二次函数最值问题,利用二次函数性质求解.
【详解】(1)解:将B(2,0),C(0,6)代入y=-x2+bx+c.
得¿解得:¿,
∴y=-x2-x+6;
(2)设点P的坐标为(m,-m2-m+6),且在第二象限内,
把y=0代入y=-x2-x+6,可得x =2,x =-3,
1 2
∴A(-3,0),
设直线AC的解析式为y=mx+n,
将A(-3,0),C(0,6)代入上式,得¿,
解得,¿,
∴直线AC的解析式为y=2x+6,
过点P作PQ垂直于x轴交AC于点Q,则Q(m,2m+6),
∴PQ=(-m2-m+6)-(2m+6)=-m2-3m,
1 1 3 9
∴S = PQ⋅AO= (-m2-3m)⋅3=- m2- m,
△APC 2 2 2 2
3
∵- <0,
2∴当m=- b =- 3 时,S =- 3 × ( - 3) 2 - 9 × ( - 3) = 27 ,-m2-m+6=- ( - 3) 2 - ( - 3) +6= 21 ,
2a 2 最大 2 2 2 2 8 2 2 4
( 3 21)
∴P - , .
2 4
【题型二十】二次函数的综合-线段周长问题
【典例20】如图,在平面直角坐标系中,二次函数y=ax2+bx(a<0)与正比例函数y=kx的图象都经过点
A(3,3),点P为二次函数图象上点O与点A之间的一点,过点P作x轴的垂线,交OA于点C,交x轴于
点D.若点A为该二次函数的顶点,
(1)求二次函数的表达式;
(2)求线段PC长度的最大值.
1
【答案】(1)y=- x2+2x
3
3 3
(2)当t= 时,线段PC的长度取得最大值
2 4
【分析】本题考查了二次函数的线段问题,二次函数的图象性质,求二次函数的解析式,一次函数的
解析式,正确掌握相关性质内容是解题的关键.
(1)利用待定系数法进行求解,即可作答;
1
(2)正比例函数表达式为y=x,设OD=t(0≤t≤3),则CD=t,PD=- t2+2t,则
3
1 1 3 2 3
PC=PD-CD=- t2+2t-t=- (t- ) + ,然后通过二次函数的性质即可求解;
3 3 2 4【详解】(1)解:∵A(3,3)为二次函数y=ax2+bx的顶点,
∴ ¿,
解得¿,
1
∴二次函数表达式为y=- x2+2x;
3
(2)解:∵正比例函数y=kx经过点A(3,3),
∴3k=3,
∴k=1,
∴正比例函数表达式为y=x,
设OD=t(0≤t≤3),则CD=t,
1
∴PD=- t2+2t,
3
∴PC=PD-CD
1
=- t2+2t-t
3
1
=- t2+t
3
1 3 2 3
=- (t- ) + ,
3 2 4
1
∵- <0.
3
3 3
∴当t= 时,线段PC的长度取得最大值 ;
2 4
【变式1】如图,在平面直角坐标系中,直线l与x轴交于点A(6,0),与y轴交于点B(0,-6),抛物线经过
点A,B,且对称轴是直线x=1.
(1)求直线l的解析式;
(2)求抛物线的解析式;
(3)点P是直线l下方抛物线上的一动点,过点P作PC⊥x轴,垂足为C,交直线l于点D,求线段PD的最大值.
【答案】(1)y=x-6
1 1
(2)y= x2- x-6
4 2
9
(3)
4
【分析】(1)设直线l的解析式为y=kx+m,利用待定系数法解答即可;
(2)设抛物线的解析式为y=ax2+bx+c,利用待定系数法解答即可;
(3)设P ( t, 1 t2- 1 t-6 ) ,则D(t,t-6),可得PD=t-6- (1 t2- 1 t-6 ) =- 1 (t-3) 2+ 9 ,再根据
4 2 4 2 4 4
二次函数的性质解答即可求解;
本题考查了待定系数法求函数解析式,二次函数的几何应用,利用待定系数法求出函数解析式是解题
的关键.
【详解】(1)解:设直线l的解析式为y=kx+m,把A(6,0)和B(0,-6)代入得,
¿,
解得¿,
∴直线l的解析式为y=x-6;
(2)解:设抛物线的解析式为y=ax2+bx+c,
由题意得,¿,
解得¿,
1 1
∴抛物线的解析式为y= x2- x-6;
4 2
(3)解:设P ( t, 1 t2- 1 t-6 ) ,则D(t,t-6),
4 2
∴PD=t-6- (1 t2- 1 t-6 ) =- 1 t2+ 3 t=- 1 (t-3) 2+ 9
4 2 4 2 4 4
1
∵- <0,01 C.m<1 D.m≤1
【答案】A
【分析】本题考查的是二次函数的性质,先根据二次函数的解析式判断出函数的开口方向,再由当
x<1时,函数值y随x的增大而减小可知二次函数的对称轴x=m≥1解答即可.
-2m
【详解】解:二次函数的对称轴为直线x=- =m,开口向上,
2∵x<1时,y随x的增大而减小,
∴m≥1,
故选:A.
【题型04:二次函数y=ax²+bx+c的最值与求参数范围问题】
1.(24-25九年级上·河南安阳·阶段练习)已知抛物线y=(x-m) 2-2(m为常数),当1≤x≤3时,其对
应的函数值最小为7,则m的值为( )
A.4 B.-2 C.-1或4 D.-2或6
【答案】D
【分析】本题主要考查二次函数的性质和最值,根据二次函数的性质和最值分类讨论是解题的关键.
根据题意得到当x>m时,y随x的增大而增大,当xm时,y随x的增大而增大,当x0,c>0,y=a(x+c) 2中,a<0,c<0,故A错误;
B、函数y=ax+c中,a<0,c>0,y=a(x+c) 2中,a<0,c>0,故B正确;
C、函数y=ax+c中,a>0,c<0,y=a(x+c) 2中,a>0,c>0,故C错误;
D、函数y=ax+c中,a<0,c>0,y=a(x+c) 2中,a>0,c<0,故D错误.
故选:B.
2.(24-25九年级上·江苏无锡·阶段练习)在同一平面直角坐标系中,函数y=ax+1与
y=ax2+bx+1(a≠0)的图像可能是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题主要考查了二次函数与一次函数图像的综合,解题关键是结合二次函数图像和一次函数
图像的性质求解.假设其中一个图像正确,然后根据图像得到系数的取值范围,再根据另一函数图像
确定系数的取值范围,是否一致,即可获得答案.
【详解】解:A.根据图像可知两个函数图像与y轴的交点坐标为(0,1),同时也可得a>0,故选项正
确,符合题意;
B.根据一次函数图像可知a<0,而根据二次函数的图像可得a>0,故选项错误,不符合题意;
C.根据二次函数的图像可知a<0,根据一次函数的图像可得a>0,故选项错误,不符合题意;
D.二次函数图像与y轴的交点不是(0,1),故本选项错误,不符合题意.
故选:A.
【题型06:根据交点确定不等式的解集】
1.(24-25九年级上·内蒙古鄂尔多斯·期中)如图,已知二次函数y =ax2+bx+c(a≠0)与一次函数
1
y =kx+b(k≠0)的图象相交于点A(-2,4),B(8,2),则ax2+bx+c0时,x的取值范围是 .
【答案】-10的部分求解即可得到答案.
【详解】解:∵A(-1,0),对称轴为直线x=1,
∴与x轴另一个交点为(3,0),
∴当y>0时,-1