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专题 02 二次函数
思维导图
【类型覆盖】
类型一、根据二次函数定义求参
【解惑】当函数 是二次函数时,a的取值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题主要考查了二次函数定义,利用二次函数定义进行解答即可.
【详解】解:由题意得: ,
解得: ,
故选:C.
【融会贯通】
1.若 是关于 的二次函数,则 的值为( )
A. B. C. 或 D. 或
【答案】C【分析】根据 是不为 的常数 是二次函数,可得答案.
【详解】解:若 是关于 的二次函数,则 且 .,
解得: 或 .
故选:C.
2.如果 是二次函数,佳佳求出k的值为3,敏敏求出k的值为-1,她们俩中求得结
果正确的是 .
【答案】敏敏
【分析】本题考查了二次函数的定义,由定义得 , ,即可求解;理解定义:“一般地,
形如 (a、b、c是常数, )的函数叫做二次函数.” 是解题的关键.
【详解】解: 是二次函数,
,
解得 , ,
又 ,
即 ,
,
故敏敏正确.
3.标准大气压下,质量一定的水的体积 与温度 之间的关系满足二次函数 ,
则当温度为 时,水的体积为 .
【答案】106
【分析】本题考查二次函数的应用,细心计算是解题的关键.
将 代入解析式求值即可.
【详解】解: ,
当 时, ,水的体积为 .
故答案为:106.
类型二、二次函数与各项系数关系
【解惑】二次函数 的图象如图所示,给出下列四个结论:
① ;② ;③ ;④ ;
其中结论正确的个数有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】A
【分析】本题考查了二次函数图象与系数的关系,主要利用了二次函数的开口方向,对称轴,与y轴的交
点,此题要会利用图象找到所需信息.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上过点 ,进而对所得结论进行判断.
【详解】解:①∵抛物线开口向上,
∴ .
∵抛物线与x轴的负半轴相交,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,故①错误;
∵抛物线经过点 ,
∴ ,故②错误;
∵抛物线经过点 ,∴ ,
∴ ,
∴ ,故④错误;
∵ , ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,故③正确.
故选A.
【融会贯通】
1.如图是二次函数 的图象,其对称轴为 ,下列结论:① ;② ;③
;④若 , 是抛物线上两点,则 其中结论正确的是( )
A.①② B.②③ C.②④ D.①②④
【答案】D
【分析】由抛物线开口方向得到 ,由对称轴方程得到 ,由抛物线与y轴的交点位置得到
,则可对①进行判断;由 可对②进行判断;利用抛物线的对称性可得到抛物线与x轴的另一
个交点为 ,则可判断当 时, ,于是可对③进行判断;通过比较点 与点 到
对称轴的距离可对④进行判断.
【详解】解:∵抛物线开口向下,
∴ ,
∵抛物线的对称轴为直线 ,∴ ,
∵抛物线与y轴的交点在x轴上方,
∴ ,
∴ ,①结论正确;
∵ ,
∴ ,②结论正确;
∵抛物线与x轴的一个交点为 ,抛物线的对称轴为直线 ,
∴抛物线与x轴的另一个交点为 ,
∴当 时, ,
∴ ,③结论错误;
∵点 到对称轴的距离比点 对称轴的距离远,
∴ ,④结论正确.
故答案为:D.
【点睛】本题考查了二次函数图象与系数的关系:对于二次函数 ,二次项系数a决定
抛物线的开口方向和大小,当 时,抛物线向上开口;当 时,抛物线向下开口;一次项系数b和二
次项系数a共同决定对称轴的位置:当a与b同号时(即 ),对称轴在y轴左侧; 当a与b异号时
(即 ),对称轴在y轴右侧;常数项c决定抛物线与y轴交点:抛物线与y轴交于 ;抛物线与x
轴交点个数由 决定: 时,抛物线与x轴有2个交点; 时,抛物线与x轴有
1个交点; 时,抛物线与x轴没有交点.
2.函数 的图象是由函数 的图象 轴上
方部分不变,x轴下方部分沿x轴向上翻折而成,如图所示,则下列结论正确的是① ;② ;③ ; ④ ;⑤将图象向上平移1个单位后与直线 有3个交点.
【答案】①③④⑤
【分析】本题考查了二次函数的图象和性质.根据图象判断出对称轴的位置,再利用二次函数的对称轴公
式 ,即可得到 ,故①正确;由图象可判断二次函数 与y轴的交点为 ,
即 ,故②错误;根据图象判断 , ,结合 ,可知 ,故③正确;当 时,
,结合 可判断④正确;求出原二次函数的表达式 ,即可判断函数顶点的坐标,可
以得到将图象向上平移1个单位后,函数顶点的坐标为 ,继而得出直线 与平移后的函数图象有3
个交点,故⑤正确.
【详解】解: 图象经过 , ,
抛物线 的对称轴为直线 ,
,
,即 ,故①正确;
,
抛物线 与 轴交点在 轴下方,
,故②错误;
,
,
,故③正确;∵ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
即 ,故④正确;
∵将点 和 代入 ,
∴ ,解得 ,
∴二次函数的表达式为: ,
∵当 时, ,
∴图象上当 时,函数顶点的坐标为 ,
∴将图象向上平移1个单位后,函数顶点的坐标为 ,如图所示:
故⑤正确;
综上:正确的有①③④⑤,
故答案为:①③④⑤.
3.如图,已知开口向下的抛物线 与 轴交于点 ,对称轴为直线 .则下列结论:①
;② ;③ ;④抛物线上有两点 和 ,若 且 ,
则 .其中正确的是【答案】①②③
【分析】本题考查二次函数图像与系数的关系,二次函数的性质,根据抛物线开口方向,对称轴位置,抛
物线与 轴交点位置判断①;由抛物线的对称性可判断②;由二次函数的对称轴为 可判断③;由二次
函数的性质可判断④.解题关键是掌握二次函数的图像与性质.
【详解】解:∵抛物线开口向下,
∴ ,
∵抛物线交 轴于正半轴,
∴ ,
∵对称轴为直线 ,即 ,
∴ ,
∴ ,故结论①正确;
∵抛物线对称轴为直线 ,且当 时, ,
∴ 时, ,
即 ,故结论②正确;
∵对称轴为直线 ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,故结论③正确;
∵抛物线开口向下,对称轴为直线 ,
若 且 ,则点 到对称轴的距离小于 到直线的距离,
∴ ,故结论④不正确,
∴正确的是①②③.
故答案为:①②③.类型三、一次与二次函数关系
【解惑】一次函数 和二次函数 在同一平面直角坐标系中的大致图象可能是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查抛物线和直线的性质,本题可先由一次函数 图象得到字母系数的正负,再与二
次函数 的图象相比是否一致.
【详解】解:A、由抛物线可知, , ,得 ,由直线可知, ,故本选项不符
合题意;
B、由抛物线可知, ,得 ,由直线可知, ,故本选项符合题意;
C、由抛物线可知, , ,得 ,由直线可知, ,故本选项不符合题意;
D、由抛物线可知, ,得 ,由直线可知, ,故本选项不符合题意.
故选:B
【融会贯通】
1.已知二次函数 的图象如图所示,则一次函数 的图象大致为( )A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了一次函数与二次函数综合判断.先根据二次函数图象求出 , ,再根据一次函
数图象与其系数的关系判断出一次函数经过的象限即可得到答案.
【详解】解:∵抛物线开口向下,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴一次函数 的图象经过第一、二、四象限,
故选:C.
2.如图,抛物线 与直线 交于点 和点B.点M是直线AB上的一个动点,将点M
向左平移3个单位长度得到点N.若线段MN与抛物线只有一个公共点,写出点M的横坐标 的取值范围
.【答案】 或
【分析】本题考查了二次函数综合应用,待定系数法求二次函数解析式及一次函数解析式,二次函数与一
次函数的交点问题,解题关键是利用数形结合思想分类讨论点 在不同位置时, 与抛物线的相交情况.
利用待定系数法求出抛物线的解析式及直线的解析式,进而求出抛物线顶点坐标,点 的坐标,再分类讨
论点 的位置情况,即当点 在点 的左侧时,当点 在线段 上时,当点 在点 的右侧时,分析
与抛物线的相交情况即可.
【详解】解: 点 为抛物线 与直线 的一个交点,
, ,
解得 , ,
抛物线解析式为 ,直线的解析式为 ,
抛物线的顶点坐标为
联立方程组得 ,解得 , ,
点 的坐标为 ,
点 是直线 上的一个动点,点 是将点 向左平移3个单位长度所得,
轴,
又 , 的水平距离为 ,
当 在点 左侧时, 与抛物线无公共点,
当点 在线段 上,不含点 时, 与抛物线有一个公共点,即 ,
当点 在点 右侧时,只有 与抛物线顶点 相交时,即 时, 与抛物线有一个
公共点,综上所述得, 的取值范围是 或 .
3.函数 , ( 是常数, ,在同一平面直角坐标系的图象可能是 .
① ② ③
④ ⑤ ⑥
【答案】①③④⑤
【分析】本题考查二次函数图像与系数之间的关系,一次函数图象与系数之间的关系,能够熟练数形结合
思想是解决本题的关键.
【详解】解:由函数解析式可知一次函数图象必过 ,二次函数图象必过 ,所有图象均满足此要
求,故不再单独判断,
①中由一次函数图象可得系数 ,且交纵轴于正半轴点 ,二次函数图象开口向上,故 ,a的
取值范围相同,且二次函数图象满足二次函数对称轴同左异右的特点,且 函数图象与坐标轴
只有一个交点,故①正确;
②中由一次函数图象可得系数 ,且交纵轴于负半轴,二次函数图象开口向下,故 ,a的取值范围
相同,但二次函数图象不满足二次函数对称轴同左异右的特点,故②错误;
③中由一次函数图象可得系数 ,且交纵轴于正半轴,但交点纵坐标小于1,二次函数图象开口向上,
故 ,a的取值范围相同,且二次函数图象满足二次函数对称轴同左异右的特点,且 函数
图象与坐标轴有两个交点,故③正确;④中由一次函数图象可得系数 ,且交纵轴于负半轴,二次函数图象开口向下,故 ,a的取值范围
相同,且二次函数图象满足二次函数对称轴同左异右的特点,且 函数与坐标轴有两个交点,
故④正确;
⑤中由一次函数图象可得系数 ,图象交纵轴于正半轴,且交点纵坐标大于1,二次函数图象开口向上,
故 ,a的取值范围相同,且二次函数图象满足二次函数对称轴同左异右的特点,且 函数
与坐标轴没有交点,故⑤正确;
⑥中由一次函数图象可得系数 ,图象交纵轴于正半轴,且交点纵坐标小于1,二次函数图象开口向上,
故 ,a的取值范围相同,且二次函数图象满足二次函数对称轴同左异右的特点,但 ,但
⑥中函数图象与坐标轴没有交点,故⑥错误;
故答案为:①③④⑤.
类型四、根据函数对称性求解
【解惑】二次函数 ( , , 是常数, )的自变量 与函数值 的部分对应值如下表:
… …
… …
且当 时,与其对应的函数值 ,有下列结论:
①函数图象的顶点在第四象限内;
② 和3是关于 的方程 的两个根;
③ ,其中正确的结论个数是( )
A.0个 B.1个 C.2个 D.3个
【答案】C
【分析】本题考查了二次函数的性质,根据表格数据得出对称轴为直线 ,当 时,与其对应的
函数值 ,则 , ,即可判断①;根据二次函数的对称性可知: 关于对称轴 的对称点为 ,即可判断②;根据对称轴可得 ,根据当 时,与其对应的函数值 ,得出
,进而可得 ,根据对称性可得二次函数 的图象过点 , ,得
出 ,当 时,得出 ,结合 ,即可判断③.
【详解】解:①根据图表可知:
二次函数 的图象过点 , ,
对称轴为直线 , ,
当 时,与其对应的函数值 ,
, ,
函数图象的顶点在第四象限内;故①正确:
②根据二次函数的对称性可知: 关于对称轴 的对称点为 ,
即 和3是关于 的方程 的两个根,
②正确;
③ 对称轴为直线 ,
,
,
当 时,与其对应的函数值 ,
,即 ,
.
对称轴为直线 ,二次函数 的图象过点 , ,
,当 时, ,
,.
,
③错误.
故选:C.
【融会贯通】
1.如图是二次函数 图像的一部分,对称轴为直线 ,则下列结论中正确的是
( )
A.
B.
C.当 时,
D.若 , , 在该函数图像上,则
【答案】B
【分析】由抛物线的开口方向判断 与0的关系,然后根据对称轴 判定 ;根据当 时,
,即 ,然后由函数图象对称性可得,当 与 时,函数值相同,根据
图象即可判断 .
【详解】解:如图:根据抛物线对称性补全图象得:∵抛物线开口方向向下,交 轴于正半轴,
∴ , ,
又∵对称轴为直线 ,即 ,
∴ ,
∴ ,故B错误,不符合题意;
由函数图象可得,当 时, ,即 ,故A正确,符合题意;
∴由函数图象可得当当 时,有可能 ,C错误,不合题意;
由函数图象对称性可得,当 与 时,函数值相同,
∵ ,
∴由函数的增减性可得: ,D错误,不合题意;
故选A.
【点睛】本题主要考查了二次函数图象与系数的关系,关键是熟练掌握①二次项系数 决定抛物线的开口
方向,当 时,抛物线向上开口;当 时,抛物线向下开口;②一次项系数b和二次项系数a共同决
定对称轴的位置:当 与 同号时(即 ),对称轴在 轴左; 当 与 异号时(即 ),对称轴
在y轴右.(简称:左同右异)③常数项c决定抛物线与 轴交点,抛物线与y轴交于 .
2.已知抛物线 ,经过 , , , 四点,则 与 的大小关系
是 .(填“ ”、“ ”或“ ”)
【答案】【分析】本题考查了二次函数的增减性.根据 , 两点可确定抛物线的对称轴,再根据开口
方向,C,D两点与对称轴的远近,判断 与 的大小关系.
【详解】解:∵抛物线 ,经过 , ,
∴抛物线的对称轴为直线 ,
∵ ,
∴抛物线上到对称轴距离越近,函数值越小,
∵ , ,且 ,
∴ .
故答案为:
3.已知抛物线 (a,k为常数)的 与 的部分对应值如表所示;
下列四个结论:
①
②若 ,则该抛物线与 轴没有交点;
③若 ,则 ;
④若 ,则 ,
其中正确的结论是 (填写序号).
【答案】①②④
【分析】本题考查了二次函数的性质,根据对称性判断①;分 得出顶点坐标所在象限,即可判
断②;根据 ,对称轴为直线 ,可得抛物线开口向下,进而判断③;根据对称性得出 关于
的对称点为 ,由 得出 或 时, ,进而分 分别讨论,即可判断④.
【详解】解:∵抛物线∴对称轴为直线 ,
∵ 和 时的函数值相等,
∴ ,解得: ,故①正确;
∵ ,抛物线顶点坐标为
当 ,抛物线开口向上,抛物线顶点 在第一象限,
∴该抛物线与 轴没有交点;
当 ,抛物线开口向下,抛物线顶点 在第四象限,
∴该抛物线与 轴没有交点;故②正确;
③若 ,又 ,即离对称轴较远的点的函数值较小,
∴抛物线开口向下,
又∵ ,即 比 离对称轴远,
∴ ,故③不正确
∵ 关于 的对称点为
又∵
∴ 或 时,
当 时, 和 时, ,则
当 时, 和 时, ,则
∴④正确
故答案为:①②④.
类型五、图像法解一元二次不等式
【解惑】如图是二次函数 的部分图象,由图象可知不等式 的解集是( )A. B.
C. 且 D. 或
【答案】A
【分析】本题考查了二次函数与不等式、二次函数的对称性,先利用抛物线的对称性求出与x轴的另一个
交点坐标,然后写出抛物线在x轴上方部分的x的取值范围即可.
【详解】解:由图可知,抛物线的对称轴为直线 ,与x轴的一个交点为 ,
∴抛物线与x轴的另一个交点坐标为 ,
∴不等式 的解集是 .
故选:A.
【融会贯通】
1.如图是二次函数 的部分图象,由图象可知下列说法错误的是( )
A. , B.不等式 的解集是
C. D.方程 的解是 ,
【答案】B
【分析】本题考查了二次函数图象的应用;能够根据二次函数图象特点求出函数与x轴的两个交点,数形
结合是解题的关键.由图象判断 , ,对称轴是 ,再判断出 ,与x轴一个交点是 ,
则另一个交点 ,结合函数图象即可求解.
【详解】解:由图象得: , ,对称轴是 ,
∴ ,∴ ,故A正确,不符合题意;
∵对称轴是 ,函数图象与x轴一个交点是 ,
∴另一个交点 ,
∴不等式 的解集是 ,故B错误,符合题意;
∵函数图象与x轴有两个不同的交点,
∴ ,故C正确,不符合题意;
∵函数图象与x轴的两个交点为 和 ,
∴方程 的解是 , ,故D正确,不符合题意;
故选:B.
2.如图是二次函数 的部分图像,由图像可知不等式 的解是 .
【答案】
【分析】本题考查了二次函数的图象与性质以及二次函数与不等式的关系,由题意可得:二次函数的对称
轴是直线 ,抛物线与 轴的一个交点为 ,然后可根据抛物线的对称性求出抛物线与 轴的另一个
交点,再根据抛物线在 轴上方的图象对应的 的范围解答即可,正确读懂图象信息、熟练掌握二次函数
的性质是解题的关键.
【详解】解:由图象可知:抛物线的对称轴为直线 ,
∵抛物线与 轴的一个交点坐标为 ,
∴抛物线与 轴的另一个交点坐标为 ,当 时, ,
故答案为: .
3.如图是抛物线 的一部分,对称轴为直线 ,若其与x轴的一个交点为 ,则由图
象可知,不等式 的解集是 .
【答案】 或
【分析】本题考查了抛物线的对称性,数形结合思想,求不等式的解集,先求得抛物线与x轴的两个交点
坐标,后计算即可.
【详解】∵抛物线 的一部分,对称轴为直线 ,与x轴的一个交点为 ,另一个交
点坐标为 ,
∴ ,
解得 ,
∵ ,
∴ 或 ,
故答案为: 或 .
类型六、求y=ax²+bx+c的最值
【解惑】抛物线 ,有( )
A.当 , 有最大值 B.当 , 有最小值
C.当 , 有最大值 D.当 , 有最小值
【答案】C
【分析】根据二次函数的解析式 解答即可.本题考查了二次函数的性质,根据函数解析式得到抛物线的顶点坐标是解题的关键.
【详解】解:∵二次函数的解析式为 ,
∴抛物线开口向下,顶点坐标为 ,抛物线有最大值,
∴当 时,该抛物线有最大值 ,
故选: .
【融会贯通】
1.函数 的最大值和最小值分别为( )
A.4和 B.5和 C.5和 D. 和4
【答案】C
【分析】本题主要考查二次函数的最值,熟练掌握二次函数的图像和性质是解题的关键.根据函数求出对
称轴,根据二次函数的性质进行计算即可.
【详解】解: 中,
对称轴 ,
故在对称轴处求出最小值,当 时, ,
当 时, ,
时, ,
故选C.
2.若 是关于 的方程 的两实数根, , 则 之间距离的最小值
为 .
【答案】
【分析】本题考查了一元二次方程根和系数的关系,两点间距离公式,根的判别式,完全平方公式,二次
函数的性质,利用根和系数的关系可得 , ,进而得到,再利用根的判别式可得
,得到 ,最后利用二次函数的性质即可求解,掌握一元二次方程根和系数的关
系及根的判别式是解题的关键.
【详解】解:∵ 是关于 的方程 的两实数根,
∴ , ,
∴
∵ ,
∴ ,
∵ ,
∴当 时, 取最小值,最小值为 ,
∴ 的最小值为 ,即 之间距离的最小值为 ,
故答案为: .
3.已知二次函数 的图象为抛物线C.
(1)抛物线C的顶点坐标为______.
(2)当 时,求y的取值范围;
(3)将抛物线C先向左平移1个单位长度,再向上平移3个单位长度,得到抛物线 ,直接写出抛物线 的
解析式.
【答案】(1)
(2)
(3)【分析】本题考查了二次函数的性质,二次函数的平移规律;
(1)将二次函数化成顶点式,即可求解;
(2)由(1)得抛物线的对称轴为直线 ,可得 , ,由开口方向向上时,距离对称
轴越大的点对应的函数值越大,即可求解;
(3)由二次函数平移规律得 ,即可求解;
理解“抛物线的开口方向向上时,距离对称轴越大的点对应的函数值越大;”,二次函数解析式在平移中
的变化规律: “左加右减,上加下减;”是解题的关键.
【详解】(1)解:
,
顶点 ,
故答案为: ;
(2)解:由(1)得抛物线的对称轴为直线 ,
,
,
, ,
,
,
;
(3)解:由题意得
.类型七、二次函数的应用——喷水、拱桥问题
【解惑】【项目式学习】
【项目主题】自动旋转式洒水喷头灌溉蔬菜
【项目背景】寻找生活中的数学,九(1)班分四个小组,开展数学项目式实践活动,获取所有数据共享,
对蔬菜喷水管建立数学模型,菜地装有1个自动旋转式洒水喷头,灌溉蔬菜,如图1所示,观察喷头可顺、
逆时针往返喷洒.
【项目素材】
素材一:甲小组在图2中建立合适的直角坐标系,喷水口中心O有一喷水管 ,从A点向外喷水,喷出
的水柱最外层的形状为抛物线.以水平方向为x轴,点O为原点建立平面直角坐标系,点A(喷水口)在y
轴上,x轴上的点D为水柱的最外落水点.
素材二:乙小组测得种植农民的身高为 米,他常常往返于菜地之间.
素材三:丙小组了解到需要给蔬菜大鹏里拉一层塑料薄膜用来保温保湿,以便蔬菜更好地生长.
【项目任务】
(1)任务一:丁小组测量得喷头的高 米,喷水口中心点O到水柱的最外落水点D水平距离为8米,
其中喷出的水正好经过一个直立木杆 的顶部F处,木杆高 米,距离喷水口 米,求出水柱所
在抛物线的函数解析式.
(2)任务二:乙小组发现这位农民在与喷水口水平距离是p米时,不会被水淋到,求p的取值范围.
(3)任务三:丙小组测量发现薄膜所在平面和地面的夹角是 ,截面如图3,求薄膜与地面接触点与喷水
口的水平距离是多少米时,喷出的水与薄膜的距离至少是 厘米?(直接写出答案,精确到 米).
【答案】(1)
(2)p的取值范围为
(3)薄膜与地面接触点与喷水口的水平距离是 米时,喷出的水与薄膜的距离至少是 厘米【分析】(1)根据题意得到 , , , ,设抛弧线的解析式为:
,利用待定系数法求解,即可得到抛物线的解析式;
(2)根据这位农民在与喷水口水平距离是p米时,不会被水淋到,结合农民最高点坐标为 ,以及
二次函数性质求解,即可解题;
(3)根据薄膜所在平面和地面的夹角是 ,设薄膜所在平面的直线解析式为 ,当抛物线与薄
膜所在平面相切时(即只有一个交点),有 ,即 ,求出 的值,得到薄
膜所在平面的直线解析式,根据喷出的水与薄膜的距离至少是 厘米,推出薄膜所在的直线应向右平移
米,利用平移的规律得到平移后的解析式,即可解题.
【详解】(1)解:由题可知: , , , ,
设抛物线的解析式为: ,
将 , 代入 得:
,
解得: ,
抛物线的解析式为: ;
(2)解:由题可知:农民常常往返于菜地之间,则此时农民最高点坐标为 ,
将其代入 得: ,整理得 ,
解得: , ,要农民不会被水淋到,
则 ,
综上:p的取值范围为 ;
(3)解:由题知,薄膜所在平面和地面的夹角是 ,设薄膜所在平面的直线解析式为 ,
当抛物线与薄膜所在平面相切时,有 ,
整理得 ,
有 ,
解得 ,
薄膜所在平面的直线解析式为 ,
喷出的水与薄膜的距离至少是 厘米,
即薄膜所在的直线应向右平移 米,
平移后的直线解析式为 ,
当 时, ,解得 ,
薄膜与地面接触点与喷水口的水平距离是 米时,喷出的水与薄膜的距离至少是 厘米.
【点睛】本题考查了待定系数法求解析式,二次函数的图象与性质,二次函数与一元二次方程,一次函数
平移规律,二次函数的实际应用,理解题意,熟练运用相关知识求解是解题的关键.
【融会贯通】
1.如图,无人机在离地面 的A处发现大楼E处出现火灾,同时观察到A点与大楼前的旗杆 顶端C
及着火点E正好在同一直线上.此时消防员正在其正下方离地面 的B处进行喷水灭火,水流近似的呈
抛物线形状喷出,且正好经过C,E.已知旗杆 离消防员的水平距离是 ,高度是 ,大楼离旗杆
,建立如图所示的平面直角坐标系.(1)求直线 的解析式,并求E点坐标;
(2)求抛物线的解析式,并求水喷出的最大高度;
(3)由于火势太猛,消防员退后了 ,要使水仍然能喷到着火点E处,消防员应升高多少米?(期间抛物
线形状保持不变)
(4)在(3)的条件下,水流能否顺利越过旗杆?请说明理由.
【答案】(1) ,
(2)
(3)消防员应升高4米
(4)水流能顺利越过旗杆,理由见解析
【分析】本题考查了二次函数和一次函数的实际应用,熟练掌握二次函数的性质是解题的关键;
(1)根据点A、C得坐标运用待定法求出直线 的解析式,再根据 ,令 ,求出y,即可
得出结论;
(2)设抛物线为 ,分别将B、C、E坐标代入即可得出解析式,然后化为顶点式即可判断得
解;
(3)由抛物线形状不变,消防员后退 ,设出新的抛物线 ,根据过点E,求出
k,可得解析式,然后令 即可解答;
(4)令 代入新的抛物线求出y,比较即可得出结论.
【详解】(1)解: 无人机在离地面 的A处发现大楼E处出现火灾,旗杆 离消防员的水平距离是
,高度是 ,
, .设直线 为 ,
,
,
直线AC为 ,
又 ,
令 ,则 .
.
(2)解:由题意知抛物线过 , , ,
设抛物线为 ,
,
.,
抛物线为 ,
当 时,y取最大值为 .
水喷出的最大高度 .
(3)由题意,∵抛物线形状保持不变,消防员后退 ,
可设新抛物线为 ,
又过 , ,,
新抛物线为 ,
令 ,则 ,
又 ,
消防员应升高4米.
(4)解:∵新抛物线为 ,
令 ,则 .
水流能顺利越过旗杆.
2.赛龙舟是中国端午节的习俗之一,也是一项广受欢迎的民俗体育运动.某地计划进行一场划龙舟比赛,
图1是比赛途中经过的一座拱桥,图2是该桥露出水面的主桥拱的示意图,可看作抛物线的一部分,建立
如图所示的平面直角坐标系 ,桥拱上的点到水面的竖直高度y(单位:m)与到点O的水平距离x(单
位:m)近似满足函数关系 ,据调查,龙舟最高处距离水面 ,为保障安全,通过
拱桥时龙舟最高处到桥拱的竖直距离至少 .
(1)水面的宽度 ______m;
(2)要设计通过拱桥的龙舟赛道方案,若每条龙舟赛道宽度为 ,求最多可设计龙舟赛道的数量.
【答案】(1)
(2)最多可设计赛道5条.
【分析】本题主要考查了二次函数的实际应用,正确理解题意是解题的关键.(1)求出抛物线与x轴的交点坐标即可得到答案;
(2)求出当 时,x的值,即可求出可设计赛道的宽度,再根据每条龙舟赛道宽度为 即可得到答案.
【详解】(1)解:令 ,则 ,
∴ ,
解得 或 ,
∴ ,
∴ ,
(2)解:令 ,得 ,
∴
解得 , .
可设计赛道的宽度为 ,
∵每条龙舟赛道宽度为 ,
最多可设计赛道5条.
3.如图,三孔桥横截面的三个孔都呈抛物线形,左右两个抛物线是全等的,正常水位时,大孔水面宽
为 ,顶点 距水面 (即 ),小孔顶点 距水面 (即 ),建立如图所示的平
面直角坐标系.
(1)求出大孔抛物线的解析式;
(2)航管部门设定警戒水位为正常水位上方 处,汛期某天水位正好达到警戒水位,有一艘顶部高出水面
,顶部宽 的巡逻船要路过三孔桥,请问该巡逻船能否安全通过大孔?并说明理由;
(3)当水位上涨到刚好淹没小孔时,则大孔的水面宽度 .
【答案】(1) ;
(2)该巡逻船能安全通过大孔,理由见解析;(3) .
【分析】( )用待定系数法即可得大孔抛物线的解析式;
( )求出 时 的值,与 作比较即可判断;
( )求出点 坐标,即可得到答案;
本题了考查二次函数的应用,掌握二次函数的性质是解题的关键.
【详解】(1)解:由题意可得, , ,
设大孔抛物线的解析式为 ,
把点 代入解析式得, ,
解得 ,
∴大孔抛物线的解析式为 ;
(2)解:该巡逻船能安全通过大孔,理由如下:
把 代入 得, ,
∴该巡逻船能安全通过大孔;
(3)解:∵ ,
∴点 的纵坐标为 ,
∴当 时, ,
解得 , ,
∴由抛物线对称性可得 , ,
∴ ,
答:大孔的水面宽度 为 .
类型八、二次函数的应用——销售问题
【解惑】某企业设计了一款工艺品,每件的成本是50元.据市场调查,销售单价是100元时,每天的销售
量是50件,而销售单价每降低1元,每天就可多售出5件,但要求销售单价不得低于成本.现公司决定降价出售.
(1)求出每天的销售利润y(元)与销售单价x(元)之间的函数关系式,并求出自变量x的取值范围;
(2)如果该企业每天的总成本不超过7000元,那么销售单价为多少元时,每天的销售利润最大?(每天的
总成本=每件的成本×每天的销售量)
【答案】(1)
(2)当销售单价为82元时,每天的销售利润最大
【分析】本题主要考查二次函数的实际应用.借助二次函数解决实际问题,根据数量关系列出函数解析式
是关键.
(1)根据“利润=(售价 成本) 销售量”列出二次函数解析式即可;
(2)每天的总成本=每件的成本×每天的销售量列出一元一次不等式,从而可求得x的范围,然后利用二次
函数的性质可求得最大值利润.
【详解】(1)解∶
(2)解∶∵企业每天的总成本不超过7000元,
∴ ,
∴ ,
,
∵抛物线的对称轴为 且 ,
∴抛物线开口向下,在对称轴右侧,y随x增大而减小.
∴当 时,y有最大,最大值 ,
即销售单价为82元时,每天的销售利润最大,最大利润为4480元.
【融会贯通】
1.某公司销售一批产品,经市场调研发现,当销售量在0.4吨至3.5吨之间时,销售额 (万元)与销售量x(吨)的函数解析式为 ;成本 (万元)与销售量x(吨)的函数图象是如图所示的抛物线的一
部分,其中 是其顶点.
(1)求出成本 关于销售量x的函数解析式;
(2)当成本最低时,销售产品所获利润是多少?
(3)当销售量是多少吨时,可获得最大利润?最大利润是多少?(注:利润 销售额 成本)
【答案】(1)
(2)销售产品所获利润是0.75万元
(3)当销售量3吨时,获得最大利润,最大利润为10.5万元
【分析】本题考查的是二次函数的实际应用:
(1)根据题意可设抛物线为: ,再把 代入,即可求解;
(2)根据二次函数的性质可得当 时,成本最小值为 ,此时 ,即可求解;
(3)设销售利润为W万元,根据题意可得W关于x的函数关系式,再根据二次函数的性质,即可求解.
【详解】(1)解:根据题意可设抛物线为: ,把 代入可得: ,
解得: ,
∴抛物线的解析式为 ;
(2)解:∵ ,
∴当 时,成本最小值为 ,
此时 ,
∴销售产品所获利润是 (万元);
(3)解:设销售利润为W万元,根据题意得:
∴ ,
∵ ,
∴当 时,W的值最大,最大值为10.5,
即当销售量3吨时,获得最大利润,最大利润为10.5万元.
2.某商店经销一种销售成本为每千克40元的水产品,若按每千克50元销售,一个月能售出 ,销售
单价每涨1元,月销售量就减少 ,针对这种水产品,请解答以下问题:
(1)设销售单价为每千克x元,月销售利润为y元,求y与x的函数解析式;
(2)当销售单价定为每千克55元时,计算月销售量与月销售利润;
(3)当销售单价为多少时,月销售利润最大?最大利润是多少?
【答案】(1)
(2)月销售量为 ,月销售利润为6750元
(3)销售单价为70元时,获得的利润最大,最大利润是9000元【分析】本题主要考查了二次函数的应用,能正确表示出月销售量是解题的关键.求二次函数的最大
(小)值有三种方法,第一种可由图象直接得出,第二种是配方法,第三种是公式法,常用的是后两种方
法.
(1)利润 销售量 单位利润,单位利润为 ,销售量为 ,据此表示利润得关系式;
(2)结合(1)计算即可;
(3)根据(1)中函数关系式,配方,利用二次函数的性质可得到总利润的最大值.
【详解】(1)解:根据题意得: ,
∴y与x的函数解析式为 ;
(2)解:当 时,销售量: ,
销售利润: ,
答:销售量为 ,销售利润为6750元;
(3)解: ,
∵ ,
∴当 时,利润最大为9000元.
答:销售单价为70元时,获得的利润最大,最大利润是9000元.
3.经市场调研发现:某品牌童装平均每周可售出60件,每件盈利80元.在每件降价幅度不超过26元的
情况下,若每件童装降价5元,则每周可多售出10件.
(1)降价15元后,每件童装盈利是______元,每周销售量是______件;
(2)要想每周销售这种童装盈利6000元,那么每件童装应降价多少元?
(3)若每周该品牌童装盈利为y元,不考虑其他因素,单纯从经济角度看,单价降低多少元时,每周盈利最
多?最多盈利多少元?
【答案】(1)65;90
(2)每件童装降价20元
(3)当每件童装降价25元时,每周盈利最多,最多盈利6050元
【分析】本题考查了一元二次方程及二次函数的应用,掌握平均每天售出的件数×每件盈利=每天销售的利润的运用是解题的关键,读懂题题意,找出之间的数量关系列出方程(或函数解析式)即可.
(1)根据降价后的利润=原利润-降的钱;根据每件童装降价5元,则每周可多售出10件,即可表示出每
天的销售数量;
(2)设每件童装应降价x元,根据题目中的等量关系列出方程解方程即可;
(3)设每周销售这种童装利润为y,列出y与x的函数关系式,利用二次函数的性质解决问题即可.
【详解】(1)降价15元后,每件童装盈利是: 元;
每周销售量是∶ 件.
故答案为:65;90;
(2)设每件童装应降价x元,根据题意得:
,
解得 , (不合题意,舍去),
答:每件童装降价20元;
(3)设设每件童装应降价x元,每周销售这种童装利润为y元,根据题意得:
,
当 时,函数有最大值6050.
答:当每件童装降价25元时,每周盈利最多,最多盈利6050元.
【一览众山小】
1.已知二次函数 与x轴有交点,则k的取值范围在数轴上表示正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C【分析】本题考查抛物线与x轴的交点问题,根据题意得出一元二次方程 有实数
根,再根据一元二次方程的定义和根的判别式得出 且 ,解得 且
,再在数轴上表示出来,即可得出答案.
【详解】解:∵二次函数 与x轴有交点,
∴一元二次方程 有实数根,
∴ ,且 ,
∴ 且 ,
在数轴上表示为:
故答案为:C.
2.如图,要围一个矩形菜园 ,其中一边 是墙,且 的长不能超过26m,其余的三边
用篱笆,且这三边的和为40m,有下列结论:① 的长可以为6m;② 的长有两个不同
的值满足菜园 面积为 ;③菜园 面积的最大值为 .其中,正确结论的个数是
( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】C
【分析】本题考查的是一元二次方程的应用,根据题意设 米,则 米,设菜园面积为 ,
然后逐一对选项分析,即可得出答案.
【详解】解:设 , ,
当 时, ,解得 ,∵ 的长不能超过 ,
∴ ,故①不正确;
∵菜园 的面积为 ,
∴ ,整理得 ,
解得 或 ,
∴ 的长有两个不同的值满足菜园 的面积 ,故②正确;
设矩形菜园的面积为 ,根据题意,得 ,
∵
∴当 时, 有最大值,最大值为200,故③正确,
∴正确的有2个.
故选:C.
3.若 、 、 为二次函数 的图象上的三点,则 、 、 的大小关系是
( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题主要考查了二次函数图象上点的坐标特征.根据“当开口方向向上时,离着对称轴越远的点
的纵坐标越大”即可作答.
【详解】解: 抛物线解析式为 ,
抛物线开口向上,对称轴为直线 ,
当点离着对称轴越远,对应点的纵坐标越大,
点 离着对称轴最远,其次是点 ,点 离着对称轴最近,
.
故选:C.
4.如图,抛物线 的对称轴为直线 ,点 为其与x轴的一个交点,则(1)抛物线与x轴的另一个交点B的坐标为 ;
(2)当 时, ;
(3)当 时, ;
(4)当 时, .
【答案】 或3 或
【分析】本题考查二次函数的图象和性质:
(1)根据对称性求出另外一个交点的坐标即可;
(2)与 轴的交点的横坐标即为所求;
(3)抛物线在 轴上方的自变量的取值范围即为所求;
(4)抛物线在 轴下方的自变量的取值范围即为所求.
【详解】解:(1)对称轴为 ,则由 利用抛物线的对称性得到 ,故可得B的坐标为 ;
故答案为: ;
(2)由(1)可得 时, 或3;
故答案为: 或3;
(3)由二次函数的图象可知,抛物线开口向下 时, ;
故答案为: ;
(4)当 时, 或 .
故答案为: 或 .
5.如图,在 中, , , ,点P从点A沿 向点C以 的速度运动,同时点Q从点C沿 向点B以 的速度运到(点Q运动到点B停止),在运动过程中,四边形
的面积最小值为 .
【答案】
【分析】本题考查了二次函数的最值,勾股定理.利用分割图形求面积法找出 是解题
的关键.在 中,利用勾股定理可得 ,设运动时间为 ,则 ,
,利用分割图形求面积法可得 ,利用配方法即可求出四边形 的面积
最小值.
【详解】解:在 中, , , ,
,
设运动时间为 ,则 , ,
当 时,四边形 的面积取最小值,最小值为 .
故答案为:15.
6.如图是二次函数 和一次函数 的图象,当 时,x的取值范
围是 .【答案】 或
【分析】本题考查了二次函数的性质.根据图象可以直接回答,即可.
【详解】解:观察图象得:当 或 时,二次函数的图象位于一次函数的图象的上方,
∴当 时,x的取值范围是 或
故答案为: 或
7.小莹妈妈的花卉超市以15元/盆的价格新购进了某种盆栽花卉,为了确定售价,小莹帮妈妈调查了附近
五家花卉店近期该种盆栽花卉的售价与日销售量情况,并记录如下:
售价 (元/盒) 18 20 22 26 30
日销售量 (盒) 54 50 46 38 30
(1)分析表格中数据的变化规律,求日销售量 与售价 之间的关系式;
(2)根据以上信息,售价定为多少时,小莹妈妈在销售该种花卉中每天能够获得最大利润?
【答案】(1)
(2)售价定为30元时,每天能够获得最大利润450元
【分析】本题考查一次函数,二次函数的应用,解题的关键是读懂题意,列出函数关系式.
(1)先判断日销售量 与售价 之间成一次函数,然后用用待定系数法求解即可;
(2)设每天获得的利润为w元,列出二次函数解析式,再由二次函数性质可得答案.
【详解】(1)解:观察表格可知销售量是售价的一次函数;设 ,
把 , 代入得: ,
解得: ,∴ ;
(2)解:设每天获得的利润为w元,
由题意得 ,
,
∴当 时,w取最大值450,
∴售价定为30元时,每天能够获得最大利润.
8.综合与实践
问题背景:某学校课外科技活动小组研制了一种航模飞机,经过多次试验,收集了飞机相对于出发点的飞
行水平距离x(单位:m)、飞行高度y(单位:m)随飞行时间t(单位:s)变化的数据,如表:
飞行时间 0 2 4 6 8 …
飞行水平距离 0 10 20 30 40 …
飞行高度 0 22 40 54 64 …
问题提出:
科技活动小组的同学通过研究对比得到的实验数据,发现航模飞机的飞行水平距离x与飞行时间t,飞行高
度y与飞行时间t之间的数量关系都可以用我们已学过的函数来描述.
(1)请帮助科技活动小组直接写出x关于t的函数解析式和y关于t的函数解析式(不要求写出自变量的
取值范围).
问题延伸:
如图,活动小组在水平安全线上A处设置一个高度可以变化的发射平台试飞该航模飞机.根据上面的探究
发现解决下列问题.
(2)若发射平台相对于安全线的高度为0m,求飞机落到安全线时飞行的水平距离;
拓展应用:科技活动小组通过研究,在保证安全的前提下,设置回收区域回收航模飞机.如图,活动小组
在安全线上设置回收区域 .
(3)活动小组需要飞机落到 内(不包括端点 ),请帮助他们求发射平台相对于安全线的高度的变化范围.
【答案】(1) ; (2) (3)大于 且小于
【分析】本题主要考查一次函数,二次函数的运用,理解题目中的数量关系,掌握二次函数图象的性质是
解题的关键.
(1)根据表格信息,x与t是一次函数关系,y与t是二次函数关系,设 ,运用待定系数
法即可求解;
(2)根据题意,令二次函数 中 ,即可求解;
(3)设发射平台相对于安全线的高度为 ,飞机相对于安全线的飞行高度 ,根据
进行计算即可求解.
【详解】解:(1)解:探究发现:x与t是一次函数关系,y与t是二次函数关系,
设 ,把 代入一次函数解析式,把 , 代入二次函数解析式,
由题意得: , ,
解得: , ,
∴ , ;
(2)依题意,得 ,
解得, (舍), ,
当 时, ,
答:飞机落到安全线时飞行的水平距离为 .
(3)设发射平台相对于安全线的高度为 ,飞机相对于安全线的飞行高度 ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,在 中,
当 时, ;
当 时, .
∴ .
答:发射平台相对于安全线的高度的变化范围是大于 且小于 .