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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 x13时,y随x的增大而减小 D.当x=3时,y的最小值为1
【答案】D
【分析】本题考查了二次函数的性质,解题的关键是掌握函数的性质.
根据二次函数的性质判断即可.
1 1
【详解】解:y=- (x-3) 2+1,- <0,
3 3
1
A:抛物线y=- (x-3) 2+1,对称轴为直线x=3,故该选项不符合题意;
3
1
B:抛物线y=- (x-3) 2+1,顶点坐标为(3,1),故该选项不符合题意;
3
C:抛物线的开口向下,对称轴为直线x=3,当x>3时,y随x的增大而减小,故该选项不符合题意;
D:顶点坐标为(3,1),函数有最大值,最大值为1,故该选项符合题意.故选:D.
【变式1】(22-23九年级上·北京西城·阶段练习)抛物线的y=(x-2) 2+1顶点坐标是( )
A.(-1,2) B.(2,1) C.(-2,1) D.(-2,-1)
【答案】B
【分析】本题考查根据顶点式写顶点坐标.根据题意利用二次函数顶点式可以直接写出顶点坐标.
【详解】解:∵y=(x-2) 2+1,
∴顶点坐标为:(2,1),
故选:B.
(5 )
【变式2】(24-25九年级上·山西吕梁·期中)抛物线y=2(x-1) 2+c过(-2,y ),(0,y ), ,y 三点,
1 2 2 3
则y ,y ,y 大小关系是( )
1 2 3
A.y >y >y B.y >y >y C.y >y >y D.y >y >y
1 3 2 1 2 3 2 1 3 2 3 1
【答案】A
【分析】本题考查了比较抛物线上各点纵坐标的大小.
利用开口方向及点到对称轴的距离判断即可.
【详解】解:抛物线y=2(x-1) 2+c的顶点为(1,c),开口向上,
∴点离对称轴x=1越远,纵坐标越大.
计算各点横坐标到对称轴的距离:
x=-2时,距离为|-2-1|=3,
x=0时,距离为|0-1|=1,
5 |5 |
x= 时,距离为 -1 =1.5,
2 2
距离由大到小为3>1.5>1,
∴对应纵坐标y >y >y .
1 3 2
故选A.
【变式3】(24-25九年级下·全国·期末)已知二次函数y=3x2-2,当-1≤x≤4时,y的最小值为
.
【答案】-2
【分析】本题考查二次函数求最值,根据二次函数的增减性进行求解即可.【详解】解:∵y=3x2-2,
∴抛物线的开口向上,对称轴为y轴,
∴当抛物线上的点离对称轴越远,函数值越大,
∵-1≤x≤4,
∴当x=0时,y有最小值为-2;
故答案为:-2
【题型三】与特殊二次函数有关的几何知识
【典例3】(24-25九年级上·江苏苏州·月考)如图,在平面直角坐标系中,点A的坐标是(3,2),点B的坐
标是(-1,2),连接AB,若抛物线y=ax2(a≠0)与线段AB恰有一个公共点,则a的取值范围是( )
2 2 2 2
A. 4
【分析】本题主要考查了二次函数的性质、二次函数图象上点的坐标特征以及线段垂直平分线的性质.
由点A、B的坐标结合抛物线y=a(x-h) 2+k的顶点M位于第一象限且在线段AB的垂直平分线上,即
可得出h值以及k>0,分点M在线段AB下方及点M在线段AB上方两种情况考虑抛物线与线段AB无公共点,当点M在线段AB下方时,根据点M的坐标即可得出04,进而得解.
【详解】解:∵抛物线y=a(x-h) 2+k的顶点M位于第二象限且在线段AB的垂直平分线上,且点
A(0,3),B(-4,3),
∴h=-2,k>0.
抛物线与线段AB无公共点分两种情况:
①当点M在线段AB下方时,
∵点M的坐标为(-2,k),
∴04.
综上所述:k的取值范围为04.
故答案为:04.
【题型四】二次函数y=ax²+bx+c的图像和性质
【典例4】(24-25九年级下·湖北黄冈·开学考试)二次函数y=ax2+bx+c(a,b,c为常数,a≠0)部分x,
y的对应值如表:
x … 0 1 3 4 …
y … 1 -1 1 5 …
则下列判断中正确的是( )
A.函数图象的开口向下 B.当x>2时,y随x的增大而增大
C.当y>1时,x>3 D.y最小值为-1
【答案】B
【分析】本题考查了二次函数的性质,根据二次函数的性质并结合表格的数据逐项分析即可得解,熟
练掌握二次函数的性质是解此题的关键.
0+3 3 3
【详解】解:由表格可得,该二次函数图象的对称轴为直线x= = ,当x< 时,y随着x的增大
2 2 2
3
而减小,当x> 时,y随着x的增大而增大,故函数图象的开口向上,A错误;
2当x>2时,y随x的增大而增大,B正确;
当y>1时,x>3或x<0,C错误;
3
当x= 时,取得最小值,这个最小值小于-1,D错误;
2
故选:B.
【变式1】(24-25九年级上·宁夏银川·期末)对于二次函数y=2x2+8x-3,下列说法错误的是( )
A.图象开口向上
B.对称轴是直线x=-2
C.当00,
∴抛物线开口向上,对称轴为直线x=-2,故A、B说法正确,不符合题意;
∴当x>-2时,y随x增大而增大,
当x=2时,y=2×22+8×2-3=21,
∴当01时,
x=1时, 函数有最大值y=-(1-a) 2+2,
x=-3时,函数有最小值y=-(-3-a) 2+2,
∵当-3≤x≤1时,函数的最大值与最小值的差为9,
∴-(1-a) 2+2-[-(-3-a) 2+2]=9,
1
解得:a= (舍去),
8
当 a<-3时,
x=-3时,函数有最大值y=-(-3-a) 2+2,
x=1时,函数有最小值y=-(1-a) 2+2,
∵当 -3≤x≤1时,函数的最大值与最小值的差为9,
∴-(-3-a) 2+2-[-(1-a) 2+2]=9,
17
解得:a=- (舍去) ,
8
当-3≤a≤1时,x=-3时,函数有最小值y=-(-3-a) 2+2,函数有最大值y=2,
∴2-[-(-3-a) 2+2]=9,
解得:a=0或-6(舍去),
当-3≤a≤1时,x=1时,函数有最小值y=-(1-a) 2+2,函数有最大值y=2,
∴2-[-(1-a) 2+2]=9,
解得a=-2或4(舍去),
∴a=0或-2,
故选:D.【变式1】(2024·四川乐山·中考真题)已知二次函数y=x2-2x(-1≤x≤t-1),当x=-1时,函数取得最
大值;当x=1时,函数取得最小值,则t的取值范围是( )
A.00的解集为10的解集为11=4-1,
∴当x=-1时,有最小值y=a+6a+c=a+6a+c,
∵函数最大值与最小值的差为2,
1
∴9a-18a+c-(a+6a+c)=2,解得:a=- .
8
1
故答案为:- .
8
【变式3】(24-25九年级上·安徽宣城·期末)当m≤x≤m+1,函数y=x2-2x-1的最小值为2,则m的值
为 .
【答案】3或-2
【分析】本题考查二次函数图象上的坐标特征,二次函数的最值,熟练掌握二次函数的性质是解题的
关键.根据二次函数解析式得到二次函数开口向上,y=x2-2x-1在x=1时取得最小值-2,再结合
二次函数最值情况进行求解,即可解题.
【详解】解:y=x2-2x-1=x2-2x+1-2=(x-1) 2-2,
∵1>0,
∴二次函数开口向上,y=x2-2x-1在x=1时取得最小值-2,
∵当m≤x≤m+1,函数y=x2-2x-1的最小值为2,
∴当m>1时,(m-1) 2-2=2,解得m=3或m=-1(不合题意,舍去),
当m+1<1时,(m+1-1) 2-2=2,解得m=-2或m=2(不合题意,舍去),
综上所述,m的值为3或-2.
【题型六】二次函数y=ax²+bx+c的图像与各项系数符号关系
【典例6】(24-25九年级上·湖北荆州·期末)如图,函数y=ax2+bx+c经过点(3,0),对称轴为直线x=1:
①b2-4ac>0;②abc<0;③9a-3b+c=0;④5a+b+c=0;⑤若点A(a+1,y )、B(a+2,y )在
1 2
抛物线上,则y >y ;⑥am2+bm≥a+b(m为任意实数),其中结论正确的有( )个
1 2A.2 B.3 C.4 D.5
【答案】B
【分析】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.
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10 ,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,
∴Δ>0,
∴b2-4ac>0,故①符合题意;
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,故②不符合题意;
③∵抛物线对称轴为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,故③不符合题意;
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,
b
∴- =1,
2a
∴b=-2a,
∴5a+b+c=0,故④符合题意;
⑤∵a>0,
∴10; ⑤对于任意实数m,都有
1 2 2 1 2
m(am+b)≥a+b,其中错误结论的个数是( )A.2 B.3 C.4 D.5
【答案】A
【分析】本题考查二次函数的图像和性质,熟练掌握二次函数的图像与性质是解题关键.根据抛物线
的开口方向,对称轴,与y轴的交点位置,判断①;对称性判断②;增减性,判断③;对称轴和特殊
点判断④;最值判断⑤.
b
【详解】解:∵抛物线开口向上,对称轴为直线x=- =1,与y轴交于负半轴,
2a
∴a>0,b=-2a<0,c<0,
∴abc>0;故①错误;
由图可知,抛物线与x轴的一个交点的横坐标的取值范围为:-10,
∴抛物线上的点离对称轴的距离越远,函数值越大,
(3 ) |3 |
∵(0,y ), ,y 是抛物线上的两点,且|0-1|> -1 ,
1 2 2 2
∴y >y ;故③错误;
1 2
∵a>0,b=-2a
∴11a+2c=5a+2a-2b+2c=5a+2(a-b+c),
由图像知:x=-1,y=a-b+c>0,
∴11a+2c=5a+2(a-b+c)>0;故④正确;
∵a>0,对称轴为直线x=1,
∴当x=1时,函数值最小为:a+b+c,
∴对于任意实数m,都有am2+bm+c≥a+b+c,
即:am2+bm≥a+b,∴m(am+b)≥a+b;故⑤正确;
综上:错误的有2个.
故选:A.
【变式2】(24-25九年级上·云南玉溪·期末)二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象如图所示,对称轴为
直线x=1,现有以下结论:,①abc>0;②b2>4ac;③b=2a;④a-b+c>0;⑤
a+b>m(am+b)(m≠1),其中正确结论的有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】B
【分析】本题考查二次函数的性质,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.由抛物线开口方向,对称轴位置,抛物线与坐标轴的交点位置可逐一判断.
【详解】解:∵抛物线开口向下,
∴a<0,
∵抛物线对称轴为直线x=1,
b
∴- =1,
2a
∴b=-2a>0,③错误,
∵抛物线与y轴交点在x轴上方,
∴c>0,
∴abc<0,①错误.
∵x=-1时,y=a-b+c<0,④错误.
∵抛物线与x轴有两个交点,
∴b2-4ac>0,即b2>4ac,故②正确;
∵x=1时y取最大值,
∴a+b+c>am2+bm+c(m≠1),即a+b>m(am+b)(m≠1),⑤正确.
故选:B.
【变式3】(24-25九年级上·广东珠海·期中)函数y=|ax2+bx+c|(a>0,b2-4ac>0)的图象(如图所示)是由函数y=ax2+bx+c(a>0,b2-4ac>0)的图象x轴上方部分不变,下方部分沿x轴向上
翻折而成,则下列结论:①2a+b=0;②c=-3;③abc<0;④将图象向上平移1个单位长度后与直
线y=5有3个交点,其中正确的是( )
A.①②④ B.①③ C.①② D.②③
【答案】A
【分析】本题考查二次函数的图象与系数之间的关系.二次函数的平移,待定系数法求函数解析式,
熟练掌握抛物线的对称性,利用数形结合的思想进行求解是解题的关键.①根据图象与x轴的两个交
点,求出对称轴,即可得到结论;②由y=|ax2+bx+c|的图象可知:与y轴的交点为(0,3),根据翻折
特点,即可解题;③根据对称轴,判断b的符号,结合a,c的符号,即可得到abc的符号;④先求出
图象的顶点坐标,得到平移后的顶点坐标,即可得出结论.
【详解】解:由图知,函数y=|ax2+bx+c|(a>0,b2-4ac>0)的图象与x轴交于(-1,0),(3,0),
-1+3
∴函数对称轴为直线x= =1,
2
b
∴ - =1,
2a
则b=-2a,2a+b=0,故①正确;
∵函数图象与y轴交于(0,3),
由翻折性质可知,c=-3,故②正确;
∵ a>0,对称轴为直线x=1,
∴b<0,
∵ c=-3,
∴ abc>0,故③错误;
由图知,y=ax2+bx+c=a(x+1)(x-3),∵函数y=|ax2+bx+c|图象与y轴交于(0,3),
∴ y=ax2+bx+c=a(x+1)(x-3)过点(0,-3),
即a×(0+1)×(0-3)=-3,
解得a=1,
∴函数y=ax2+bx+c为y=x2-2x-3,
即y=|ax2+bx+c|=|x2-2x-3|,
当x=1时,y=|12-2-3|=4,
即y=|ax2+bx+c|的顶点坐标为(1,4),
将图象向上平移1个单位长度后y=|ax2+bx+c|的顶点坐标为(1,5),
∴将图象向上平移1个单位长度后与直线y=5有3个交点,故④正确.
综上所述,正确的有①②④,
故选:A.
【题型七】二次函数与一次函数的图像问题
【典例7】(24-25九年级上·贵州黔南·期末)在同一平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx与直线
y=ax+b的大致图象可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】D【分析】本题考查二次函数和一次函数的图象,解答本题的关键是明确函数图象与a、b的关系.
根据各个选项中的函数图象可以判断函数y=ax2+bx与y=ax+b中a、b的正负,从而可以得到哪个
选项是正确的.
【详解】解:A、由一次函数图象可知,a<0,b<0,由二次函数图象可知,a>0,b>0,故A选项
不符合题意;
B、由一次函数图象可知,a<0,b>0,由二次函数图象可知,a>0,b>0,故B选项不符合题意;
C、由一次函数图象可知,a>0,b>0,由二次函数图象可知,a>0,b<0,故C选项不符合题意;
D、由一次函数图象可知,a>0,b<0,由二次函数图象可知,a>0,b<0,故D选项符合题意;
故选:D.
【变式1】(24-25九年级上·湖北宜昌·期末)一次函数y=ax+c(a≠0)与二次函数y=ax2+bx+c(
a≠0)在同一平面直角坐标系中的图象可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】本题可先由一次函数y=ax+c图象得到字母系数的正负,再与二次函数y=ax2+bx+c的图
象相比较看是否一致.
本题考查了二次函数图象,一次函数的图象,应该熟记一次函数y=kx+b在不同情况下所在的象限,
以及熟练掌握二次函数的有关性质:开口方向、对称轴、顶点坐标等.
【详解】解:A、一次函数y=ax+c与y轴交点应为(0,c),二次函数y=ax2+bx+c与y轴的交点也
应为(0,c),图象不符合,故本选项错误;
B、由抛物线可知,a>0,由直线可知,a<0,a的取值矛盾,故本选项错误;
C、由抛物线可知,a<0,由直线可知,a>0,a的取值矛盾,故本选项错误;
D、由抛物线可知,a<0,由直线可知,a<0,且抛物线与直线与y轴的交点相同,故本选项正确.故选:D.
【变式2】(24-25九年级上·内蒙古·期末)在同一平面直角坐标系中,函数y=-ax+b与y=ax2+bx的图
象可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了二次函数与一次函数图象的性质,根据a、b的符号根据一次函数与反比例函数的
图象,逐项分析即可作出判断.
【详解】解:A.一次函数y=-ax+b的图象经过一、二、四象限,则a>0,b>0,二次函数
y=ax2+bx的图象开口向下,则a<0,矛盾,故A错误;
B.一次函数y=-ax+b的图象经过一、二、三象限,则a<0,b>0,二次函数y=ax2+bx的图象开
口向上,则a>0,矛盾,故B错误;
C.一次函数y=-ax+b的图象经过一、二、三象限,则a<0,b>0,二次函数y=ax2+bx的图象开
口向上,则a>0,矛盾,故C错误;
D.一次函数y=-ax+b的图象经过一、二、三象限,则a<0,b>0,二次函数y=ax2+bx的图象开
b
口向下,则a<0,对称轴x=- >0,则b>0,故D正确;
2a
故选:D.
【变式3】(24-25九年级上·安徽亳州·期末)在同一平面直角坐标系中,二次函数y=m(x+n) 2和一次函
数y=mx+n(m≠0,n≠0)的图象大致为( )A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】本题考查在同一个坐标系中判断一次函数与抛物线图象是否正确,先从各选项中一次函数图
象得到m,n的符号,进而判定同一坐标系下二次函数图象是否正确即可得到答案,数形结合,熟记一
次函数及二次函数图象与性质是解决问题的关键.
【详解】解:从一次函数y=mx+n(m≠0,n≠0)的图象开始:
A、由图可知,一次函数y=mx+n(m≠0,n≠0)中,m<0,n>0,
∴对于二次函数y=m(x+n) 2,由m<0可知,抛物线开口向下;由n>0可知,抛物线对称轴x=-n<0,
对称轴在y轴左侧,与选项图象一致,
故A图象正确,符合题意;
B、由图可知,一次函数y=mx+n(m≠0,n≠0)中,m>0,n>0,
∴对于二次函数y=m(x+n) 2,由m>0可知,抛物线开口向上;由n>0可知,抛物线对称轴x=-n<0,
对称轴在y轴左侧,与选项图象不一致,
故B图象错误,不符合题意;
C、由图可知,一次函数y=mx+n(m≠0,n≠0)中,m>0,n<0,
∴对于二次函数y=m(x+n) 2,由m>0可知,抛物线开口向上;由n<0可知,抛物线对称轴x=-n>0,
对称轴在y轴右侧,与选项图象不一致,
故C图象错误,不符合题意;D、由图可知,一次函数y=mx+n(m≠0,n≠0)中,m<0,n>0,
∴对于二次函数y=m(x+n) 2,由m<0可知,抛物线开口向下;由n>0可知,抛物线对称轴x=-n<0,
对称轴在y轴左侧,与选项图象不一致,
故D图象错误,不符合题意;
故选:A.
【题型八】二次函数的平移变换
【典例8】(24-25九年级上·福建福州·期末)抛物线y=x2+2x+1向右平移2个单位后再向下平移3个单
位,此时抛物线的解析式为( )
A.y=(x-1) 2-3 B.y=(x+3) 2-3 C.y=(x+3) 2+3 D.y=(x+1) 2-3
【答案】A
【分析】本题考查了二次函数图象的平移变换,解题的关键是掌握抛物线平移的“左加右减,上加下
减”法则.
将原抛物线解析式化为顶点式,确定其顶点坐标;根据平移方向和距离,计算平移后抛物线的顶点坐
标;依据新顶点坐标写出平移后的抛物线解析式,对比选项得出答案.
【详解】解:原抛物线y=x2+2x+1可化为顶点式:y=(x+1) 2,其顶点坐标为(-1,0).向右平移2个
单位后,顶点的横坐标变为-1+2=1,纵坐标不变,此时顶点坐标为(1,0).再向下平移3个单位后,
顶点的纵坐标变为0-3=-3,此时新抛物线的顶点坐标为(1,-3).则平移后抛物线的解析式为
y=(x-1) 2-3.
故选:A.
【变式1】(24-25九年级上·辽宁大连·期末)将携物线y=2x2向右平移6个单位,所得的抛物线解析式为
( )
A.y=2x2+6 B.y=2x2-6 C.y=2(x-6) 2 D.y=2(x+6) 2
【答案】C
【分析】本题考查了二次函数图象的平移与几何变换,直接根据“上加下减,左加右减”的原则进行
解答即可.【详解】解:将抛物线y=2x2向右平移6个单位长度,所得的抛物线解析式为:y=2(x-6) 2.
故选:C.
【变式2】(24-25九年级上·重庆忠县·期末)将抛物线y=x2+3的图像先向右平移2个单位,再向下平移
3个单位,得到的抛物线的解析式是( )
A.y=(x-3) 2+5B.y=(x+3) 2-1 C.y=(x-2) 2 D.y=(x+2) 2
【答案】C
【分析】本题考查二次函数图像的平移,根据函数图像平移规则“左加右减,上加下减”求解即可.
【详解】解:将抛物线y=x2+3的图像先向右平移2个单位,再向下平移3个单位,得到的抛物线的
解析式是y=(x-2) 2+3-3,即y=(x-2) 2,
故选:C.
【变式3】(24-25九年级上·安徽蚌埠·期末)将二次函数y=(x-1) 2+2的图象向下平移3个单位长度,再
向左平移2个单位长度,得到的抛物线对应的函数表达式为( )
A.y=(x+2) 2-1 B.y=(x-3) 2+5
C.y=(x+1) 2-1 D.y=(x-1) 2+5
【答案】C
【分析】本题考查的是二次函数的图象与几何变换,根据二次函数平移规律左加右减,上加下减,得
出平移后解析式即可.
【详解】解:将二次函数y=(x-1) 2+2的图象向下平移3个单位长度,再向左平移2个单位长度,得
到的抛物线相应的函数表达式为:y=(x-1+2) 2+2-3,即y=(x+1) 2-1,
故选:C.
【题型九】二次函数与一次函数交点综合问题
【典例9】(23-24九年级上·浙江绍兴·阶段练习)如图,二次函数y=-x2+x+2及一次函数y=x+m,将
该二次函数在x轴上方的图象沿x轴翻折到x轴下方,图象的其余部分不变,得到一个新函数,当直
线y=x+m与新图象有4个交点时,m的取值范围是( )1 25
A.
4
【分析】本题考查了抛物线与x轴的交点,利用根的判别式的意义得到Δ=12-4m<0,然后解不等式
即可.
【详解】解:∵二次函数y=x2+x+m的图象与x轴没有公共点,∴关于x的一元二次方程x2+x+m=0没有实数解,
∴Δ=12-4m<0,
1
解得m> ,
4
1
即m的取值范围为m> .
4
1
故答案为:m> .
4
【题型十一】二次函数与不等式
【典例11】(24-25九年级上·江苏盐城·期末)如图,直线y =kx+2和抛物线y =x2+bx+c都经过点
1 2
A(2,0)和点B(0,2),当y 2
【分析】本题考查了根据直线和抛物线交点确定不等式的解集.解题的关键在于对知识的熟练掌握与
数形结合.
由题意知,当y 2,
1 2
故答案为:x<0或x>2.
【变式1】(24-25九年级上·浙江台州·期末)如图,抛物线y=ax2+c与直线y=kx+b交于A,B两点,它
们的横坐标分别为-1和4,则不等式ax2+c-kx-b<0的解集是( )A.x<-1 B.x>4 C.x<-1或x>4 D.-10的解集是
.
【答案】-10的解集.
【详解】解:∵抛物线的对称轴是直线x=2,且与x轴的一个交点为(5,0),
∴另一个交点的横坐标为2-(5-2)=-1,
即另一个交点的坐标为(-1,0),
∵抛物线y=ax2+bx+c的开口向下,
∴不等式ax2+bx+c>0的解集是-1-1 C.-30,
2
∴052,不符合题意,舍去,
∴假设不成立,
即当CG=3AE时,扩建后的劳动基地的面积不能为1800m2.
【题型十三】二次函数的应用-图形运动问题
【典例13】(24-25九年级上·重庆开州·期末)如图,在Rt△ACB中,∠C=90°,AC=3cm,
4
BC=4cm,动点E以每秒1cm的速度从点C出发,沿折线C→A→B方向运动,动点F以每秒 cm的速度
3
从点C同时出发,沿折线C→ B→A方向运动,当两者相遇时停止运动.设运动时间为xs(x>0),
△CEF的面积为ycm2.
(1)请直接写出y关于x的函数解析式,并注明自变量x的取值范围;
(2)在平面直角坐标系中画出这个函数的图象,并写出该函数的一条性质;
(3)当△CEF的面积为5cm2时,请直接写出x的值(保留一位小数,误差不得超过0.2).
【答案】(1)y=¿
(2)作图见解析,该函数的一个性质:当x=3时,y有最大值6(答案不唯一)
(3)x=2.8或x=3.4
【分析】本题考查动点问题函数图象,一次函数和二次函数图象的作法,勾股定理,
12 36
(1)首先根据勾股定理求出AB=❑√AC2+BC2=5cm,然后求出CD= ,当两者相遇时,x= ,
5 7
36
然后分00),正方形APDE和△AQF重叠部分图形的面积为y(cm2).
(1)当点D落在QF上时,x的值为______.
(2)当点D落在BC上时,求x的值.
(3)求y关于x的函数解析式,并写出自变量x的取值范围.
4
【答案】(1)
3
(2)x=24 4 7 1
(3)当02.65,
∴点(-1.2,2.8)和点(1.2,2.8)都在抛物线内.
∴这辆汽车能够通过大门.
【变式2】(24-25九年级上·贵州黔南·期末)排水渠的横截面常常被设计成抛物线形状,其中蕴含的原理
很多.从结构力学角度看,抛物线形状能够使排水渠更好地承受来自土壤和水的压力.从水力学角度
讲,抛物线形状有利于水流的快速通过.如图,某一排水渠的横截面呈抛物线形,水面宽度AB=4m,
1
建立如图所示的平面直角坐标系,该抛物线对应的函数解析式是y= x2-3.
2
(1)求此时水面的最大高度;
(2)若水面上升0.5m,则水面宽度将增加多少米?
【答案】(1)2m
(2)(2❑√5-4)m
【分析】本题主要考查了二次函数的应用以及解一元二次工程,解答本题的关键是熟练掌握并能灵活
运用二次函数的性质.
1 1
(1)依据题意,由AB=4,可得点B的横坐标是 AB= ×4=2,从而点B的纵坐标是
2 2
1 1
x2-3= ×22-3=-1,故-1-(-3)=2,即可得解;
2 2
(2)依据题意,由水面上升0.5m后,水面高度变为2.5m,由2.5-3=-0.5,故当y=-0.5时,
1
x2-3=-0.5,求出x后即可得解.
2
1 1
【详解】(1)解:由题意,得点B的横坐标是 AB= ×4=2,
2 2
1 1
∴点B的纵坐标是 x2-3= ×22-3=-1,
2 2∵-1-(-3)=2,
∴水面的最大高度是2m;
(2)解:水面上升0.5m后,水面高度变为2.5m,
∵2.5-3=-0.5,
1
∴当y=-0.5时, x2-3=-0.5,
2
解得:x =-❑√5,x =❑√5,
1 2
∴此时的水面宽度是2❑√5m,
∴水面的宽度将增加(2❑√5-4)m.
【变式3】(23-24九年级上·福建厦门·期末)根据以下素材,探索完成任务.
如何设计警戒线之间的宽度
素
材
1
图1为某公园的抛物线型拱
桥,图2是其横截面示意图,测得水面宽度AB=24米,拱顶离水面的距离为CD=4米.
素 拟在公园里投放游船供游客乘坐,载重最少时,游船的横截面如图3所示,漏出水面的船身为矩
材 形,船顶为等腰三角形.如图3,测得相关数据如下:EF=EK=1.7米,FK=3米,
2 GH=IJ=1.26米,FG=JK=0.4米.
为确保安全,拟在石拱桥下面的P,Q两处设置航行警戒线,要求如下:
素
材 ①游船底部HI在P,Q之间通行;
3
②当载重最少通过时,游船顶部E与拱桥的竖直距离至少为0.25米.
问题解决
任 确定拱桥形状 在图2中建立合适的直角坐标系,并求这条抛物线的解析式.
务
1
任 设计警戒线之间的宽度 求PQ的最大值.
务
2
1
【答案】【任务1】y=- x2+4,【任务2】17.8
36【分析】此题考查了二次函数的应用,解题的关键是读懂题意,把实际问题转化为数学问题解决;
任务1:以D为原点,AB所在直线为x轴建立直角坐标系,得到点B的坐标为(12,0),顶点为(0,4),
利用待定系数法求出即可;
任务2:过点E作EM⊥FK于点M,得到EM=0.8米.由题意可知,当PQ最大时,点E的纵坐标为
0.8+1.26+0.5=2.56.令y=2.31,解方程,得出x =7.8,由FG=JK=0.4米得到MG=MJ=1.1米,
1
游船底部HI在P,Q之间通行,即可求得PQ的最大值.
【详解】解:任务1:
以D为原点,AB所在直线为x轴建立直角坐标系,如图1所示.
∵ AB=24,CD=4
,
∴点B的坐标为(12,0),顶点为(0,4),
设抛物线解析式为y=ax2+4,
把B (12,0)代入得0=a×122+4,
1
a=- ,
36
1
∴ y=- x2+4.
36
任务2:
过点E作EM⊥FK于点M,
∵EF=EK=1.7,FK=3米
∴FM=1.5米
∴EM=❑√1.72-1.52=0.8米.
由题意可知,当PQ最大时,
点E的纵坐标为0.8+1.26+0.25=2.31.
1
令y=2.31,得2.31=- x2+4,
36解得x =7.8,x =-7.8,
1 2
∵FG=JK=0.4米,
∴MG=MJ=1.1米,
∵游船底部HI在P,Q之间通行,
∴PQ的最大值为(7.8+1.1)×2=17.8(米).
【题型十五】二次函数的应用-销售问题
【典例15】(24-25九年级上·甘肃武威·期末)某商场销售一批名牌衬衫,平均每天可售出20件,每件盈
利45元,为了扩大销售、增加盈利,尽快减少库存,商场决定采取适当的降价措施,经调查发现,如
果每件衬衫每降价1元,商场平均每天可多售出4件.
(1)若商场平均每天盈利2100元,每件衬衫应降价多少元?
(2)每件衬衫降价多少元,利润最大是多少?
【答案】(1)30
(2)每件衬衫降价20元,利润最大是2500元
【分析】本题考查了一元二次方程的应用,二次函数的应用,根据题意正确的列方程和二次函数是解
题的关键.
(1)设每件衬衫应降价x元,根据题意列方程求解,为了尽快减少库存,降价要取较大值;
(2)设每件衬衫应降价x元时,商场利润为y,根据题意可得y=(45-x)(20+4x),再化为顶点式,
根据二次函数的图象和性质求最值即可.
【详解】(1)解:设每件衬衫应降价x元,
根据题意,得(45-x)(20+4x)=2100,
解得x =10,x =30,
1 2
∵尽快减少库存,
∴x=30,
答:每件衬衫应降价30元;
(2)解:设每件衬衫应降价x元时,商场利润为y,
由题意得y=(45-x)(20+4x) =-4x2+160x+900 =-4(x-20) 2+2500,
∵-4<0,
∴当x=20时,y有最大值,y最大=2500,
答:每件衬衫降价20元,利润最大是2500元.
【变式1】(24-25九年级下·江苏徐州·期末)一名批发商经销某产品,该产品的成本为20元/千克,物价
部门规定:该产品每千克售价不得超过90元.销售过程中发现该产品的销售量y(千克)与售价x(元/千克)满足一次函数关系,对应关系如表:
7
售价x(元/千克) … 50 60 80 …
0
… 10 90 8 70 …
销售量y(千克)
0 0
(1)求y与x的函数表达式;
(2)该批发商若要获得4000元的利润,应将售价定为多少?
(3)该产品每千克售价为多少元时,该批发商获得的利润w(元)最大?求最大利润.
【答案】(1)y=-x+150
(2)应将售价定为70元
(3)该产品每千克售价为85元时,批发商获得的利润最大,此时的最大利润为4225元
【分析】本题考查一次函数的应用,一元二次方程的应用,二次函数的应用,解答本题的关键是根据
题意列出方程,另外要注意掌握二次函数的最值的求法.
(1)根据图表中的各数可得出y与x成一次函数关系,从而结合图表的数可得出y与x的关系式.
(2)根据想获得4000元的利润,列出方程求解即可;
(3)根据批发商获得的总利润w(元)=售量×每千克利润可表示出w与x之间的函数表达式,再利用
二次函数的最值可得出利润最大值.
【详解】(1)解:设y与x的函数关系式为y=kx+b,把(50,100)、(60,90)代入得,
¿, 解得¿,
∴y与x的函数关系式为y=-x+150;
(2)解:根据题意得,(-x+150)(x-20)=4000,
解得x =70,x =100>90(不合题意,舍去),
1 2
答:该批发商若想获得4000元的利润,应将售价定为70元;
(3)解:由题意得,w=(-x+150)(x-20)
=-x2+170x-3000
=-(x-85) 2+4225,
∵-1<0,
∴当x=85时,w值最大,w最大值是4225.
答:该产品每千克售价为85元时,批发商获得的利润最大,此时的最大利润为4225元.
【变式2】(24-25九年级上·山西朔州·期末)AI自习室的出现方便了学生的学习,提高了学习效率.小李
经营一家AI自习室,共有24个房间,当每个房间的定价为200元/天时,房间会全部被占用.小李调研发现,当每个房间的定价每增加10元时,就会有1个房间空闲.请利用二次函数的知识,帮助小李
计算当每间房间的定价x(x>200)为多少时,AI自习室每天的营业额y最大,最大营业额为多少元?
【答案】当每间房间的定价为220元时,AI自习室每天的营业额y最大,最大营业额为4840元
【分析】本题考查二次函数的实际运用,解题的关键在于根据题意建立二次函数关系式.根据“每天
的营业额=每间房间的定价×房间数”建立二次函数关系式,再结合二次函数性质求解,即可解题.
(
x-200)
【详解】解:由题知,y= 24- x,
10
1
整理得y=- x2+44x,
10
1
有y=- (x2-440x+2202)+4840,
10
1
化为顶点式为y=- (x-220) 2+4840,
10
1
∵- <0,
10
∴当x=220时,每天的营业额y最大,最大营业额为4840元.
【变式3】(24-25九年级下·广东深圳·阶段练习)根据背景素材,探索解决问题.
素 电动车是重要的出行工具之一.某头盔经销商统计了某品牌头盔4月份到6月份的销量,该品牌头
材1 盔4月份销售150个,6月份销售216个,且从4月份到6月份销售量的月增长率相同.
素 若此种头盔的进价为30元/个,当售价为40元/个时,月销售量为600个,若在此基础上售价每涨价
材2 1元/个,则月销售量将减少10个.
问题解决
任 为求该品牌头盔销售量的月增长率,设增长百分率为a,依题意列方程为:________.
务1
任 若该品牌头盔定价为x元/个,则销售量为________(用含x的代数式表示)
务2
任 当x为多少时?销售总利润达到最大,求最大总利润.
务3【答案】任务1:150(1+a) 2=216;任务2:1000-10x;任务3:当x为65时,销售总利润达到最
大,最大总利润为12250元
【分析】本题考查了一元二次方程的应用、二次函数的应用,找准等量关系,正确列出一元二次方程、
得到二次函数关系式是解题的关键
任务1:设增长率为a ,根据该品牌头盔4月份及6月份的月销售量,即可得出关于a的一元二次方程;
任务2:根据售价每涨价1元/个,则月销售量将减少10个列代数式;
任务3:利用二次函数的最值求解即可
【详解】解:任务1:设增长百分率为a,依题意列方程为:150(1+a) 2=216;
故答案为:150(1+a) 2=216;
任务2:该品牌头盔定价为x元/个,则销售量为600-10(x-40)=1000-10x;
故答案为:1000-10x;
任务3:设总利润为w元,销售量为y个
∴w= y(x-30)
=(1000-10x)(x-30)
=1000x-30000-10x2+300x
=-10x2+1300x-30000
=-10(x-65) 2+12250,
∴当x=65时,w =12250元,
最大
∴当x为65时,销售总利润达到最大,最大总利润为12250元.
【题型十六】二次函数的应用-投球问题
【典例16】(24-25九年级上·广西钦州·期末)一位足球运动员在一次训练中,从球门正前方8m的A处射
门,已知球门高OB为2.32m,球射向球门的路线可以看作是抛物线的一部分,当球飞行的水平距离为
6m时,球达到最高点,此时球的竖直高度为3m.现以O为原点,建立平面直角坐标系如图所示.(1)求抛物线的表达式;
(2)通过计算判断球能否射进球门;
(3)为了进球,运动员带球向点A的正后方移动了n(n>0)米射门,若运动员射门路线的形状、最大高
度均保持不变,结果恰好在点O正上方2.25m处进球,求n的值.
1
【答案】(1)y=- (x-2) 2+3
12
(2)球不能射进球门
(3)1
【分析】本题考查的是二次函数的应用,
(1)用待定系数法求出表达式即可;
(2)计算当x=0时,y的值与2.32m比较即可得出答案;
1
(3)由题意得出移动后的抛物线为y=- (x-2-n) 2+3,把点(0,2.25)代入求出结论即可.
12
【详解】(1)解:∵8-6=2,
∴抛物线的顶点坐标为(2,3),
设抛物线表示的二次函数的表达式为y=a(x-2) 2+3,
把点A(8,0)代入,得36a+3=0,
1
解得a=- ,
12
1
∴抛物线的表达式为y=- (x-2) 2+3;
12
1 8
(2)当x=0时,y=- ×4+3= >2.32,
12 3
∴球不能射进球门;
1
(3)由题意,移动后的抛物线为y=- (x-2-n) 2+3,
12
1
把点(0,2.25)代入,得2.25=- ×(0-2-n) 2+3,
12
解得n =-5(舍去),n =1,
1 2
∴n的值为1.
【变式1】(2024·辽宁抚顺·模拟预测)掷实心球是某市中考体育考试的选考项目.小强为了解自己实心球
的训练情况,他尝试利用数学模型来研究实心球的运动情况,建立了如图所示的平面直角坐标系,在
一次投掷中,实心球从y轴上的点A(0,2)处出手,运动路径可看作抛物线的一部分,实心球在最高点B的坐标为(4,3.6),落在x轴上的点C处.
(1)求抛物线的解析式;
(2)某市男子实心球的得分标准
如表:
得分 100 95 90 85 80 76 70 66 60 50 40 30 20 10
掷远 12.4 11.2 9.6 9.1 8.4 7.8 7.0 6.5 5.3 5.0 4.6 4.2 3.6 3.0
(米
)
请你求出小强在这次训练中的成绩,并根据得分标准给小强打分;
(3)小强在练习实心球时,他的正前方距离投掷点9米处有一个身高1.3米的小朋友在玩耍,问该小朋友
是否有危险(如果实心球在小孩头顶上方飞出为平安,否则视为危险),请说明理由.
【答案】(1)y=-0.1x2+0.8x+2
(2)小强在这次训练中的成绩为10米,小强的得分是90分
(3)有危险,理由见解析
【分析】本题主要考查了二次函数的应用,解题时要熟练掌握并能灵活运用待定系数法求解析式是关
键.
(1)依据题意,设二次函数解析式为顶点式,即为y=a(x-4) 2+3.6(a≠0),把点A(0,2)代入,运
用待定系数法即可求解;
(2)依据题意,令y=0时,求出点C的坐标,进行比较即可求解;
(3)依据题意,当 x=9时,代入计算即可求解.
【详解】(1)解:由题意可得,抛物线的顶点B的坐标为(4,3.6)
设该抛物线的解析式为y=a(x-4) 2+3.6(a≠0)
∵抛物线经过点A(0,2)
∴ a(0-4) 2+3.6=2
解得a=-0.1,∴该抛物线的解析式为: y=-0.1(x-4) 2+3.6=-0.1x2+0.8x+2
(2)解:当y=0时,-0.1(x-4) 2+3.6=0
解得: x =10,x =-2
1 2
∵点C在x轴的正半轴
∴ x =-2舍去
2
∴x=10,即小强在这次训练中的成绩为10米
∵ 9.6<10<11.2 .
∴小强的得分是90分
(3)解:有危险;理由如下:
把x=9代入y=-0.1x2+0.8x+2得
y=-0.1×92+0.8+2=1.1
∵1.1<1.3
∴该小朋友有危险.
【变式2】(24-25九年级上·江苏宿迁·期末)综合实践:怎样才能命中篮筐.
活动背景:学校组织班级间篮球比赛,九年级2班小玟发现自己投篮命中率较低,特请本班数学兴趣
小组同学拍摄自己投篮图片(图1),并测量相应的数据进行研究.
模型建立:如图2所示,以小玟的起跳点O为坐标原点,水平方向为x轴,竖直方向为y轴建立平面直
角坐标系;篮球运动轨迹可以看作是抛物线的一部分.
信息整理:
素材1:篮球(P)出手时离地面的高度为c米,篮筐中心离地面的高度AB=3米,篮球出手位置与篮
筐中心的水平距离OB=m米,篮球距地面的最大高度CD=h米,此时离篮球出手位置的水平距离
OD=a米.
素材2:当篮球(P)恰好经过篮筐中心点A时,我们称此次进球为“空心球”;由于篮球的直径大约
是篮筐直径的一半,因此当篮球到达篮筐中心的水平位置时,篮球的高度(n米)满足2.95≤n≤3.10
时,篮球即可命中篮筐;篮球运动轨迹抛物线的开口大小由投篮方向和出手速度决定,小玟在投篮过程中始终保持投篮方向和出手速度不变.
解决问题:在初次投篮时,数学兴趣小组同学测得相关数据为:c=2.2米,m=6米,h=4米,a=3米.
(1)小玟初次投篮时______命中篮筐;(填写:“能”或“不能”)
(2)该班数学兴趣小组同学对小玟的初次投篮数据进行研究后,让小玟同学在原来位置向前走了t米后
再次投篮,发现此次正好投进一个“空心球”,求t的值(保留根号).
(3)在比赛过程中,小玟在离篮筐中心的水平距离5米处开始起跳投篮,若保持初次投篮时的出手高度,
小玟此次能否命中篮筐?如果不能,那么要想命中篮筐,则c的取值范围是多少?
【答案】(1)不能
(2)t的值为3-❑√5
(3)不能,c的取值范围是1.95≤c≤2.1
【分析】本题考查二次函数的应用.应用平移规律得到平移后的抛物线的解析式是解决本题的易错点.
(1)易得小玫初次投篮时抛物线的顶点坐标,用顶点式表示出抛物线的解析式,进而把点P的坐标代
入可得a的值,取x=6,看对应的y的值是多少,即可判断能否命中篮筐;
(2)设出向右平移后的抛物线解析式,把(6,3)代入可得t的值;
(3)判断出运动后的抛物线解析式,取x=6,得到y的值即可判断是否命中篮筐;判断出提高出手高
度后的抛物线解析式,取x=6,得到对应的y的值,进而根据y的取值范围得到m的值,取x=1,得
到c的值,即可判断c的取值范围.
【详解】(1)解:由题意得:小玫初次投篮时抛物线的顶点坐标为:(3,4),
∴设y=a(x-3) 2+4,
∵经过点(0,2.2),
∴2.2=a(0-3) 2+4,
1
解得:a=- ,
5
1
∴y=- (x-3) 2+4,
5
当x=6时,y=2.2,
∵2.95≤n≤3.10时,篮球命中篮筐,
∴小玫初次投篮时不能命中篮筐.
故答案为:不能;
1
(2)解:向前走了t米后抛物线的解析式为:y=- (x-3-t) 2+4,
5∵经过点(6,3),
1
∴3=- (6-3-t) 2+4,
5
∴(3-t) 2=5,
解得:t =3+❑√5(不合题意,舍去),t =3-❑√5,
1 2
答:t的值为3-❑√5;
(3)解:由题意得:小玫在离篮筐中心的水平距离5米处开始起跳投篮时,抛物线的解析式为:
1 1
y=- (x-3-1) 2+4=- (x-4) 2+4,
5 5
当x=6时,y=3.2>3,
∴不能命中篮筐;
1
设改变出手点的高度后的抛物线的解析式为:y=- (x-4) 2+4+m,
5
当x=6时,y=m+3.2,
∴2.95≤m+3.2≤3.10,
解得:-0.25≤m≤-0.1,
∵出手点的坐标为(1,c),
1
∴c=- (1-4) 2+4+m=2.2+m,
5
∴1.95≤c≤2.1.
【变式3】(24-25九年级上·广东珠海·期末)某科技创新兴趣小组制作了一种投石器,如图1,为检验投
石器的性能,进行如下操作:如图2,将投石竿点B端拉至水平地面B'处,放手后投石竿绕支点A旋
转,从点B处把石头甩出.石头的运动轨迹是抛物线的一部分,以水平地面为x轴,竖直方向OB为y
(3 17)
轴建立平面直角坐标系,如图3.已知OB=0.5米,抛物线顶点P的坐标为 , .
2 16(1)求出抛物线的解析式;
(2)为了检验投石器的性能,在点O的正前方3米~ 3.5米处设置了一个长为0.5米,内壁DE高为0.75
米,外壁HF高为1米的目标箱(其中DE、HF垂直x轴).兴趣小组为了把石头投入目标箱,可以垫高
投石器或在x轴正方向移动投石器.(注:假设每次都以相同的角度和力度投石;以下问题的取值范
围都不取端点)
①当垫高投石器时,设垫高的高度为h米,求h的取值范围;
②当在x轴正方向上移动投石器时,设向前移动的距离为m米,求m的取值范围.
1( 3) 2 17
【答案】(1)y=- x- +
4 2 16
1 15 3-❑√5 3 5 3+❑√5
(2)① 1.1,即可作答.
【详解】解:(1)由题意得:A(2,1.6)为上边缘抛物线的顶点,
设y=a(x-2) 2+1.6,
又∵抛物线过点(0,1.2),
∴1.2=4a+1.6,
解得:a=-0.1,
∴上边缘抛物线的函数解析式为y=-0.1(x-2) 2+1.6.
(2)∵对称轴为直线x=2,
∴点(0,1.2)的对称点为(4,1.2),
∴下边缘抛物线是由上边缘抛物线向左平移4米得到的,
当y=0时,0=-0.1(x-2) 2+1.6解得x =6,x =-2(舍去),
1 2
∴6-4=2
∴点B的坐标为(2,0);
(3)∵矩形DEFG,其水平宽度DE=1.8米,竖直高度EF=1.1米,OD=d=2.2米,
则2.2+1.8=4(米)
∴点F的坐标为(4,1.1),
当x=4时,y=-0.1(4-2) 2+1.6=1.2>1.1,
当x>2时,y随x的增大而减小,
∴洒水车行驶时喷出的水能浇灌到整个绿化带.
【变式3】(2024·广东深圳·模拟预测)【项目式学习】
项目主题:安全用电,防患未然.
项目背景:近年来,随着电动自行车保有量不断增多,火灾风险持续上升,据悉,约80%的火灾都在
充电时发生,某校九年级数学创新小组,开展以“安全用电,防患未然”为主题的项目式学习,对电
动自行车充电车棚的消防设备进行研究.
(1)图1悬挂的是8公斤干粉灭火器,图2为其喷射截面示意图,在△AOB中,OA=OB,喷射角
∠AOB=60°,地面有效保护直径AB为2❑√3米,喷嘴O距离地面的高度OC为 米;
任务二:模型构建
由于干粉灭火器只能扑灭明火,并不能扑灭电池内部的燃烧,在火灾发生时需要大量的水持续给电池
降温,才能保证电池内部自燃熄灭,不会复燃.学校考虑给新建的电动自行车充电车棚安装消防喷淋
头.
(2)如图3,喷淋头喷洒的水柱最外层的形状为抛物线.已知学校的停车棚左侧靠墙建造,其截面示
意图为矩形OABC,创新小组以点O为坐标原点,墙面OA所在直线为y轴,建立如图4所示的平面
直角坐标系.他们查阅资料后,提议消防喷淋头M安装在离地高度为3米,距离墙面水平距离为2米
处,即OA=3米,AM=2米,水喷射到墙面D处,且OD=1米.
①求该水柱外层所在抛物线的函数解析式;②按照此安装方式,喷淋头M的地面有效保护直径OE为 米;
任务三:问题解决
(3)已知充电车棚宽度OC为7米,电动车电池的离地高度为0.2米,创新小组想在喷淋头M的同一
水平线AB上加装一个喷淋头N,使消防喷淋头喷洒的水柱可以覆盖所有电动车电池,喷淋头N距离
喷淋头M至少 米.
【答案】(1)3;(2)①y=- 1 x2+2x+1;②(2+❑√6);(3) ( 5- 2 ❑√35 )
2 5
【分析】(1)证明△OAB为等边三角形,得出OA=OB=AB=2❑√3,根据等边三角形的性质得出
1
AC= AB=❑√3,根据勾股定理求出OC=❑√OA2-AC2=❑√(2❑√3) 2-(❑√3) 2=3;
2
(2)①用待定系数法求出抛物线的解析式即可;
②求出抛物线与x轴的交点坐标,即可得出答案;
1
(3)设喷淋头N距离喷淋头M至少m米,顶点为N的抛物线解析式为:y=- (x-2-m) 2+3,把
2
1 1
(7,0.2)代入y=- (x-2-m) 2+3得出0.2=- (7-2-m) 2+3,求出m的值即可.
2 2
【详解】解:(1)∵OA=OB,∠AOB=60°,
∴△OAB为等边三角形,
∴OA=OB=AB=2❑√3,
∵OC⊥AB,
1
∴AC= AB=❑√3,
2
∴根据勾股定理得:OC=❑√OA2-AC2=❑√(2❑√3) 2-(❑√3) 2=3;
(2)①根据题意得:抛物线的顶点M的坐标为(2,3),点D的坐标为(0,1),
设抛物线的解析式为:y=a(x-2) 2+3,把(0,1)代入得:4a+3=1,
1
解得:a=- ,
2
1 1
∴抛物线的解析式为:y=- (x-2) 2+3=- x2+2x+1;
2 2
1 1
②把x=0代入y=- x2+2x+1得:0=- x2+2x+1,
2 2
x =2+❑√6或x =2-❑√6(舍去),
1 2
∴OE=(2+❑√6)米;
(3)设喷淋头N距离喷淋头M至少m米,根据题意得:点N的坐标为(2+m,3),则顶点为N的抛物
1
线解析式为:y=- (x-2-m) 2+3,
2
放在充电车棚最右边的电动车电瓶处的坐标为(7,0.2),
1 1
把(7,0.2)代入y=- (x-2-m) 2+3得:0.2=- (7-2-m) 2+3,
2 2
2❑√35 2❑√35
解得:m =5+ >7(舍去)或m =5- ,
1 5 2 5
( 2 )
∴喷淋头N距离喷淋头M至少 5- ❑√35 米.
5
【点睛】本题主要考查了等边三角形的判定和性质,勾股定理,二次函数的应用,求二次函数解析式,
解题的关键是理解题意,数形结合,熟练掌握待定系数法,求出抛物线的解析式.
【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·期末)【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
0 2 4 6 8 10 ...
x/s
运动速度 1 9 8 7 6 5 ...
v/cm/s 0
滑行距离 0 19 36 5 64 75 ...
y/cm 1
任务二:观察分析
(1)数学兴趣小组通过绘制、观察所作的函数图象,并结合已经学过的数学知识,发现v与x的函数
关系为一次函数关系,y与x的函数关系为二次函数关系、请你结合表格数据.直接写出v与x的函数
关系式和y与x的函数关系式;(不必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,求此时小球的滑行距离;
(3)当小球到达木板点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 4
(2)当小球在水平木板上停下来时,小球的滑行距离为100cm
(3)若小球不能撞上小车, n的取值范围为n>36
【分析】(1)利用待定系数法解答即可;
(2)令v=0,求得小球停下来的时间,再将x=20代入y与x的函数关系解答即可;
(3)假定经过t秒小球追上电动小车,得到关于t的一元二次方程,令Δ<0,得到关于n的不等式,
解不等式即可得出结论.
【详解】解:(1)∵v与x的函数关系为一次函数关系,y与x的函数关系为二次函数关系,
∴设v与x的函数关系为v=kx+m,y与x的函数关系为y=ax2+bx+c,
将(0,10),(2,9)代入v=kx+m,得
¿,
解得¿,
1
∴ v与x的函数关系为v=- x+10,
2
将(0,0),(2,19),(4,36)代入y=ax2+bx+c,得
¿,
¿1
∴ y与x的函数关系为y=- x2+10x;
4
1
(2)当v=0时,则- x+10=0,
2
解得x=20,
1
将x=20代入y=- x2+10x,得
4
1
y=- ×202+10×20=100,
4
∴当小球在水平木板上停下来时,小球的滑行距离为100cm;
(3)假定经过t秒小球追上电动小车,
1
∴- t2+10t=n+4t,
4
1
∴
t2-6t+n=0,
4
1
由题意得Δ=(-6) 2-4× n<0,
4
∴n>36,
∴若小球不能撞上小车, n的取值范围为n>36.
【点睛】本题考查了一次函数的性质,二次函数的性质,待定系数法求解析式,一次函数与二次函数
的应用,熟练掌握一次函数与二次函数的性质是解题的关键.
【变式1】(24-25九年级上·河南郑州·期末)有心理学家研究发现,学生对某类概念的接受能力y与教师
讲授概念所用时间x(min)之间满足函数关系y=ax2+2.6x+44(0≤x≤30),y值越大,表示接受能
力越强.当x=10时,y=60.
(1)求函数关系式;
(2)x在什么范围内,学生的接受能力逐步增强?最强时y的值为多少?
(3)请你从数学角度,给老师提出一个讲授此类概念所用时间的建议,并说明理由.
【答案】(1)y=-0.1x2+2.6x+44
(2)当0≤x≤13时,学生的接受能力逐步增强,最强时y的值为60.9
(3)老师在讲授此类概念所用时间应该控制在13分钟左右,理由见解析
【分析】本题考查了二次函数的应用,解题时要熟练掌握并能灵活运用二次函数的性质是关键.
(1)依据题意,由当x=10时,y=60.从而60=a×102+2.6×10+44,求出a后即可判断得解;(2)依据题意,结合(1)y=-0.1(x-13) 2+60.9.又-0.1<0,进而可以判断得解;
(3)依据题意,结合(2)y=-0.1(x-13) 2+60.9,从而当0≤x≤13时,学生的接受能力逐步增强;
当13”“=”
2 1 1 2
或“<”)
(3)在(2)的情况下,运动员乙某次起跳后到达最高点B开始计时,若点B到水面的垂直高度为c,则
她到水面的垂直高度y与时间t之间近似满足y=-5t2+c,如果运动员乙在达到最高点后需要1.6秒的
时间才能完成跳水动作.请通过计算说明,她此次跳水能否成功完成此动作?
【答案】(1)直线x=3.5,y=-5(x-3.5) 2+11.25;
(2)<;
(3)她不能成功完成此动作,见解析.
【分析】本题主要考查二次函数的应用,熟练掌握二次函数的图象与性质是解题的关键;
(1)根据表格可求函数对称轴,然后再从表格中代入三个点的坐标进行求解函数解析式即可;
2❑√15
(2)由题意易得d =5米,然后可得d = +4,进而问题可求解;
1 2 5
(3)由题意易得B(4,12),则有y=-5t2+12,然后把t=1.6代入进行求解即可
【详解】(1)解:由表格可知,图象过点(3,10),(4,10),(4.5,6.25),
3+4
∴h= =3.5,
2
∴y=a(x-3.5) 2+k,
∴¿,
解得:¿,
∴y=-5(x-3.5) 2+11.25;
故答案为:直线x=3.5,y=-5(x-3.5) 2+11.25;(2)解:∵y=-5(x-3.5) 2+11.25,
当y=0时:0=-5(x-3.5) 2+11.25,
解得:x=5或x=2(不合题意,舍去)
∴d =5米;
1
∵y=-5x2+40x-68,
当y=0时:-5x2+40x-68=0,
2❑√15 2❑√15
解得:x= +4或x=- +4(不合题意,舍去)
5 5
2❑√15
∴d = +4>5,
2 5
∴d 0时,y随x的增大而减小,x=-1,与x=1关于y轴对称,
得当x>0时,y随x的增大而减小,然后把x的值代入进行计算即可得解.
【详解】解:∵a=-1<0,对称轴为y轴,
∴x>0时,y随x的增大而减小,
∵-1≤x≤5,x=-1,与x=1关于y轴对称,
∴x=0时,y的最大值=2;
当x=5时,y最小=-52+2=-23.
∴y的取值范围是-23≤ y≤2.
故答案为:-23≤ y≤2.
2.(24-25九年级上·湖北宜昌·期中)在二次函数y=-x2+4x+3中,当0- C.m≥- D.m≤-
2 2 2 2
【答案】D
【点睛】本题考查了二次函数图象的性质,熟练掌握二次函数y=a(x-h) 2+k的性质是解答本题的关
键.当a>0时,抛物线开口向上,在对称轴的左侧y随x的增大而减小,在对称轴的右侧y随x的增大
而增大;当a<0时,抛物线开口向下,在对称轴的左侧y随x的增大而增大,在对称轴的右侧y随x的
增大而减小.
【详解】解:y=(x+2m) 2-1开口向上,对称轴是直线x=-2m,
∵当x≤5时y随x的增大而减小,
∴-2m≥5,
5
∴m≤- .
2
故选D.
4.(23-24九年级上·安徽黄山·期中)若抛物线y=-2(x+m-1) 2-3m+6的顶点在第二象限,则m的取值
范围是( )
A.m<1 B.m<2 C.m>1 D.10,
∴10)在自变量x的值满足2≤x≤3时,其
对应的函数值y的最大值为-3,则a的值为 .
1
【答案】 /0.25
4
【分析】本题考查了二次函数的性质,二次函数的最值,解答本题的关键是明确题意,利用二
次函数的性质解答.
先转化二次函数解析式为y=a(x-4) 2-16a,利用二次函数的增减性即可求得a的值.
【详解】解:∵二次函数y=ax2-8ax=a(x-4) 2-16a,且a>0,
∴该函数的对称轴是直线x=4,
该函数图象大致如下:∴该二次函数在x<4时,y随x的增大而减小,
又∵二次函数在自变量x的值满足2≤x≤3时,其对应的函数值y的最大值为-3,
∴可知当x=2时,函数值y的最大值为-3,
1
∴y=a×22-8a×2=-3,解得a= ,
4
1
则a的值为 .
4
1
故答案为: .
4
2.(24-25九年级上·浙江金华·期末)已知点A(m,2m)(m>2)是二次函数y=ax2+k(a>0)图
象上一点,当m-4≤x≤m时,二次函数的最大值和最小值分别为6和-2,则a的值为 .
8
【答案】
9
【分析】本题考查了二次函数的增减性、区间最值,结合对称轴对区间进行分类讨论是解题的关键.
把A(m,2m)代入y=ax2+k中可得函数解析式,进而可得二次函数开口向上以及对称轴,结合m>2
知区间m-4≤x≤m的中点在对称轴的右侧,由于区间中点在对称轴右侧,故函数在区间右端点的值
大于左端点的值,再对区间左端点分类讨论即可.
【详解】解:∵把A(m,2m)代入y=ax2+k中,得:2m=am2+k,
∴k=2m-am2,
∴函数解析式为:y=ax2+2m-am2,
∵a>0,
∴二次函数开口向上,对称轴为y轴,
∵m>2,
1
∴ (m-4+m)=m-2>0,m-4>-2,
2
①当-20,即m>4时,函数在x=m处取得最大值6,
∴am2+2m-am2=6,
解得:m=3,这与m>4矛盾,故不成立;
8
综上可得:a= .
9
8
故答案为: .
9
3.(23-24九年级上·四川泸州·期中)已知关于x的二次函数y=ax2-4ax+a在-1≤x≤3的取值范围内最
大值是7,则该二次函数的最小值是 .
7
【答案】- 或者-14
2
【分析】本题考查了二次函数的图象与性质,分当a>0时和当a<0时两种情况讨论,先得出对称轴为
-4a
直线x=- =2,再根据二次函数的图象与性质即可作答.
2a
【详解】解:第一种情况:当a>0时,∵y=ax2-4ax+a,
-4a
∴对称轴为直线x=- =2,抛物线开口向上,
2a
∵二次函数在-1≤x≤3的取值范围内最大值7,
当x=-1时,有最大值y=7,当x=2时,该二次函数有最小值,
∴7=(-1) 2×a-4a×(-1)+a,
7
解得:a= ,
6
7 7 7
∴y= x2-4× x+ ,
6 6 6
7 7 7 7
即当x=2时,该二次函数有最小值,最小值为y= ×22-4× ×2+ =- .
6 6 6 2
第二种情况:当a<0时,∵y=ax2-4ax+a=a(x-2) 2-3a,-4a
∴对称轴为直线x=- =2,抛物线开口向下,
2a
∵二次函数在-1≤x≤3的取值范围内最大值7,
当x=2时,有最大值y=7,当x=-1时,该二次函数有最小值,
∴y=a(2-2) 2-3a=7,
7
解得:a=- ,
3
7
∴y=- (x-2) 2+7,
3
7
即当x=-1时,该二次函数有最小值,最小值为y=- (-1-2) 2+7=-14.
3
7
综上:函数的最小值为- 或者-14,
2
7
故答案为:- 或者-14.
2
【题型05:二次函数与一次函数图像的综合】
1.(24-25九年级上·安徽铜陵·阶段练习)如图,函数y=ax2+3x+2和y=-ax+a(a是常数,且a≠0)
在同一平面直角坐标系中的图象可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了二次函数,一次函数图象的性质,根据题意,分类讨论,当a>0时;当a<0时;结合
二次函数图象,一次函数图象经过的象限判定即可求解.
【详解】解:当a>0时,则-a<0,
∴一次函数y=-ax+a的图象经过第一、二、四象限;3
二次函数y=ax2+3x+2的图象开口向上,对称轴为x=- <0,即对称轴在y轴的左边,当x=0时,
2a
y=2,即与y轴交于点(0,2);
∴A选项的图,一次函数图象正确,二次函数图象不正确,不符合题意;
B选项的图,一次函数图象不正确,二次函数图象正确,不符合题意;
C、D选项均不符合该种情况;
当a<0时,-a>0,
∴一次函数图象经过第一、三、四象限;
3
二次函数图象开口向下,对称轴x=- >0,即对称轴在y轴右边,与y轴交于点(0,2);
2a
如图所示,
∴D选项的图符合题意,
故选:D .
2.(24-25九年级上·湖北孝感·阶段练习)函数y=ax+1与y=ax2+bx+1(a≠0)的图象大致是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】本题主要考查了一次函数图象与二次函数图象综合判断,根据一次函数经过的象限和二次函数的
开口方向分别求出两个函数中字母a的符号,再结合二者都经过(0,1)进行求解即可.
【详解】解:A、图中一次函数经过第一、二、四象限,则a<0,抛物线开口向下,则a<0,但是两个函数都与y轴交于(0,1),故此选项不符合题意;
B、图中一次函数经过第一、二、三象限,则a>0,抛物线开口向下,则a<0,故此选项不符合题意;
C、图中一次函数经过第一、二、三象限,则a>0,抛物线开口向上,则a>0,且两个函数都与y轴交于
(0,1),故此选项符合题意;
D、图中一次函数经过第一、二、三象限,则a>0,抛物线开口向上,则a>0,但是两个函数都与y轴交
于(0,1),故此选项不符合题意;
故选:C.
3.(24-25九年级上·安徽阜阳·月考)函数y=ax2-x+2和y=-ax-a(a≠0)在同一平面直角坐标系中的
图象可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了二次函数与一次函数的图象,先根据一次函数的图象判断a的符号,再判断二次函数
图象与实际是否相符,即可得出答案,熟练掌握一次函数与二次函数的性质是解此题的关键.
【详解】解:∵y=ax2-x+2,
∴抛物线与y轴交于点(0,2),
b -1
A、由y=-ax-a(a≠0)可得-a<0,则a>0,故抛物线开口向上,即对称轴x=- =- >0,符合题
2a 2a
意;
b -1
B、由y=-ax-a(a≠0)可得-a<0,则a>0,故抛物线开口向上,即对称轴x=- =- >0,不符合
2a 2a
题意;
b -1
C、由y=-ax-a(a≠0)可得-a>0,则a<0,故抛物线开口向下,即对称轴x=- =- <0,不符合
2a 2a题意;
b -1
D、由y=-ax-a(a≠0)可得-a<0,则a>0,故抛物线开口向上,即对称轴x=- =- >0,不符合
2a 2a
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·湖北武汉·期末)已知二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)图象的一部分如图所示,点
1
(-2,0)在该函数图象上,其对称轴为直线x=- .则当y>0时,自变量x的取值范围正确的是( )
2
A.-21 C.x<1 D.-20时,自变量x的取值范围.
1 -2+1 1
【详解】解:∵图象过点(-2,0),对称轴为直线x=- ,且 =- ,
2 2 2
∴图象与x轴的另一个交点坐标为(1,0),
由二次函数图象性质可知,
当函数值y>0时,
自变量x的取值范围是-2-x的解集是 .【答案】-1-x的解集是:-1