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专题22.10二次函数章末拔尖卷(人教版)(教师版)_人教版数学九年级上册_版本二_九年级数学上册(人教版)_母题专项-U66_2024版_教师版(含答案解析,目录与学生版一致)

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文档文本内容

第22章 二次函数章末拔尖卷
【人教版】
参考答案与试题解析
一.选择题(共10小题,满分30分,每小题3分)
1.(3分)(2023春·江苏·九年级专题练习)一次函数y=cx-b与二次函数y=ax2+bx+c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】先假设c<0,根据二次函数y=ax2+bx+c图象与y轴交点的位置可判断A,C是否成立;
再假设c>0,b<0,判断一次函数y=cx-b的图象位置及增减性,再根据二次函数y=ax2+bx+c的开口
方向及对称轴位置确定B,D是否成立.
【详解】解:若c<0,则一次函数y=cx-b图象y随x的增大而减小,此时二次函数y=ax2+bx+c的图象
与y轴的交点在y轴负半轴,故A,C错;
若c>0,b<0,则一次函数y=cx-b图象y随x的增大而增大,且图象与y的交点在y轴正半轴上,此时二
b
次函数y=ax2+bx+c的图象与y轴的交点也在y轴正半轴,若a>0,则对称轴x=- >0,故B错;若
2a
b
a<0,则对称轴x=- <0,则D可能成立.
2a
故选:D.
【点睛】本题考查一次函数图象与二次函数图象的综合判断问题,解答时可假设一次函数图象成立,分析
二次函数的图象是否符合即可.1
2.(3分)(2023春·安徽滁州·九年级校考期末)已知抛物线y=x2+(m+1)x- m2-1(m为整数)与x
4
轴交于点A,与y轴交于点B,且OA=OB,则m等于( )
A.2+√5 B.2-√5 C.2 D.-2
【答案】D
【分析】当x=0时,可求得B为 ( 0,- 1 m2-1 ) ,由OA=OB可得A为 ( - 1 m2-1,0 ) 或
4 4
(1 m2+1,0 ) ,将A的坐标代入y=x2+(m+1)x- 1 m2-1,进行计算即可得到答案.
4 4
1
【详解】解:当x=0时,y=- m2-1,
4
∴抛物线与y轴的交点B为 ( 0,- 1 m2-1 ) ,
4
∵ OA=OB,
∴抛物线与x轴的交点A为 ( - 1 m2-1,0 ) 或 (1 m2+1,0 ) ,
4 4
∴ ( - 1 m2-1 ) 2 +(m+1) ( - 1 m2-1 ) - 1 m2-1=0或 (1 m2+1 ) 2 +(m+1) (1 m2+1 ) - 1 m2-1=0,
4 4 4 4 4 4
∴ ( - 1 m2-1 )( - 1 m2-1+m+1+1 ) =0或 (1 m2+1 )(1 m2+1+m+1-1 ) =0,
4 4 4 4
1 1 1 1
∴- m2-1=0或- m2-1+m+1+1=0或 m2+1=0或 m2+1+m+1-1=0,
4 4 4 4
解得:m=2√2+2或m=-2√2+2或m=-2,
∵ m为整数,
∴m=-2,
故选:D.
【点睛】本题主要考查了二次函数的图象与性质,二次函数与x轴、y轴的交点坐标,熟练掌握二次函数的
图象与性质是解题的关键.
3.(3分)(2023春·陕西咸阳·九年级统考期中)已知二次函数y=mx2-2mx+2(m≠0)在-2≤x<2
时有最小值-2,则m=( )
1 1 1 1
A.-4或- B.4或- C.-4或 D.4或
2 2 2 2
【答案】B
【分析】先求出二次函数对称轴为直线x=1,再分m>0和m<0两种情况,利用二次函数的性质进行求解即可.
【详解】解:∵二次函数y=mx2-2mx+2=m(x-1) 2-m+2,
∴对称轴为直线x=1,
①当m>0,抛物线开口向上,x=1时,有最小值y=-m+2=-2,解得:m=4;
②当m<0,抛物线开口向下,∵对称轴为直线x=1,在-2≤x<2时有最小值-2,
1
∴x=-2时,有最小值y=9m-m+2=-2,解得:m=- .
2
故选:B.
【点睛】本题主要考查了二次函数图像的性质,掌握分类讨论的思想是解题的关键.
4.(3分)(2023春·湖南长沙·八年级校考期末)四位同学在研究二次函数y=ax2+bx-6(a≠0)时,甲
同学发现函数图象的对称轴是直线x=1;乙同学发现当x=3时,y=-6;丙同学发现函数的最小值为-8;
丁同学发现x=3是一元二次方程ax2+bx-6=0(a≠0)的一个根,已知这四位同学中只有一位同学发现的
结论是错误的,则该同学是( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
【答案】B
【分析】分别根据四个人的信息得到相应的关系式,假设其中一个不对时,判断其它三个条件是否同时成
立.
b
【详解】解:当甲同学的结论正确,即当函数的对称轴是直线x=1时,- =1,即b=-2a.
2a
当乙同学的结论正确,即当x=3时,y=-6时,9a+3b-6=-6,可得b=-3a.
4ac-b2 -24a-b2
当丙同学的结论正确,即当函数的最小值为-8时, = =-8,可得b2=8a.
4a 4a
当丁同学的结论正确,即当x=3是一元二次方程ax2+bx-6=0(a≠0)的一个根时,9a+3b-6=0,可得
b=2-3a.
根据b=-3a和b=2-3a不能同时成立,可知乙同学和丁同学中有一位的结论是错误的,
假设丁同学的结论错误,联立b=-2a和b=-3a,得a=0,b=0,不满足a≠0,故假设不成立;
假设乙同学的结论错误,联立b=-2a和b=2-3a,得a=2,b=-4,此时满足b2=8a,故假设成立;
故选:B.
【点睛】本题主要考查二次函数的图象及性质,熟练掌握二次函数抛物线的对称轴、顶点坐标与系数的关
系是解题的关键.
5.(3分)(2023春·浙江杭州·九年级校考期中)已知二次函数y=-(x+m-1)(x-m)+1,点是图象上两点,下列说法正确的是( )
A(x ,y ),B(x ,y )(x <x )
1 1 2 2 1 2
A.若x +x >1,则y >y B.若x +x <1,则y >y
1 2 1 2 1 2 1 2
C.若x +x >-1,则y >y D.若x +x <-1,则y <y
1 2 1 2 1 2 1 2
【答案】A
1
【分析】将函数化为二次函数的一般形式,可以求得对称轴为x= ,然后根据函数图像上点的坐标与对称
2
轴的关系即可得到答案;
【详解】解:∵y=-(x+m-1)(x-m)+1=-x2+x+m2-m+1
1
∴函数图像开口向下,对称轴为x=
2
当x +x =1时,A、B两点关于对称轴对称,此时y = y ;
1 2 1 2
当x +x >1时,A、B在对称轴右侧或分别在对称轴两侧且A到对称轴的距离小于B到对称轴的距离,此
1 2
时y >y ;
1 2
当x +x <1时,A、B在对称轴左侧或分别在对称轴两侧,且A到对称轴的距离大于B到对称轴的距离,
1 2
此时y <y ;
1 2
由此可判断选项,只有A选项符合,故选A;
【点睛】本题考查了二次函数的图像,掌握相关知识并熟练使用,同时注意解题中需注意的事项是本题的
解题关键.
6.(3分)(2023春·浙江温州·九年级期末)已知抛物线y=ax2+bx+c(a、b、c是常数,a≠0)经
过点A(1,0)和点B(0,-3),若该抛物线的顶点在第三象限,记m=2a-b+c,则m的取值范围是(
)
A.0<m<3 B.-6<m<3 C.-3<m<6 D.-3<m<0
【答案】B
b
【分析】由顶点在第三象限,经过点A(1,0)和点B(0,-3),可得出: a>0,- <0,即可得出
2a
0<a<3,又由于m=2a-b+c=2a-(3-a)+(-3)=3a-6,求出3a-6的范围即可.
【详解】∵抛物线y=ax2+bx+c过点(1,0)和点(0,-3),
∴c=-3,a+b+c=0,
即b=3-a,
∵顶点在第三象限,经过点A(1,0)和点B(0,-3),b
∴a>0,- <0,
2a
∴b>0,
∴b=3-a>0,
∴a<3,
∴0<a<3
∵m=2a-b+c=2a-(3-a)+(-3)=3a-6,
∵0<a<3,
∴0<3a<9
∴-6<3a-6<3,
∴-6<m<3.
故选:B.
【点睛】本题考查了二次函数的图象与系数的关系:二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象为抛物线,当
b
a>0,抛物线开口向上;对称轴为直线x=- ;抛物线与y轴的交点坐标为(0,c).
2a
7.(3分)(2023春·江苏扬州·九年级校考期末)在△ABC中,边BC的长与BC边上的高的和为8,当
△ABC面积最大时,则其周长的最小值为( )
A.4√5+2 B.4√5+4 C.2√5+2 D.2√5+4
【答案】B
1
【分析】设BC=x,则高为(8-x),设△ABC面积为S,则S= x(8-x),找到面积最大时的x值,过A
2
作直线l∥BC,作B关于l的对称点E,连接CE交l于点F,则A在F处时,△ABC的周长最小,计算
可以解题.
【详解】设BC=x,则高为(8-x),设△ABC面积为S
1 1
∴S= x(8-x)=- (x-4) 2+8,
2 2
∵ △ABC的面积最大,
∴x=4,
即BC=4,
过A作直线l∥BC,作B关于l的对称点E,连接BE交l于点G,连接CE交l于点F,则A在F处时,
△ABC的周长最小,
∴BG=GE=AD=4,∴BE=8,
∴CE=√42+82=4√5,
∴ △ABC的周长最小值为:4√5+4.
故选B.
【点睛】本题考查二次函数的最值问题,轴对称的应用,是一道二次函数的综合题,正确运用轴对称是解
题的关键.
8.(3分)(2023春·浙江绍兴·九年级校考期中)如图是抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)的部分图象,其顶
点坐标为(1,n),且与x轴的一个交点在点(3,0)和(4,0)之间,则下列结论:①b=2a;②c-a=n;
③抛物线另一个交点(m,0)在-2到-1之间;④当x<0时,ax2+(b+2)x≥0;⑤一元二次方程
ax2+ ( b- 1) x+c=0有两个不相等的实数根;其中正确的是( )
2
A.①②③ B.①④⑤ C.②④⑤ D.②③⑤
【答案】D
【分析】①根据抛物线的对称轴公式即可求解;②当x等于1时,y等于n,再利用对称轴公式即可求解;
③根据抛物线的对称性即可求解;④根据抛物线的平移即可求解;⑤根据一元二次方程的判别式即可求解.
【详解】解:①因为抛物线的顶点坐标为(1,n),则其对称轴为x=1,b
即- =1,所以b=-2a,所以①错误;
2a
②当x=1时,y=n,
所以a+b+c=n,因为b=-2a,
所以c-a=n,所以②正确;
③因为抛物线的对称轴为x=1,
且与x轴的一个交点在点(3,0)和(4,0)之间,
所以抛物线另一个交点(m,0)在-2到-1之间;所以③正确;
④因为ax2+(b+2)x≥0,即ax2+bx≥-2x,
根据图象可知:
把抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)图象向下平移c个单位后图象过原点,
即可得抛物线y=ax2+bx(a≠0)的图象,
所以当x<0时,ax2+bx<-2x,
即ax2+(b+2)x<0.所以④错误;
⑤一元二次方程ax2+ ( b- 1) x+c=0,
2
( 1) 2
Δ= b- -4ac,
2
因为根据图象可知:a<0,c>0,
所以-4ac>0,
( 1) 2
所以Δ= b- -4ac>0,
2
所以一元二次方程ax2+ ( b- 1) x+c=0有两个不相等的实数根.
2
所以⑤正确.
综上,正确的有②③⑤,
故选:D.
【点睛】本题考查了二次函数与不等式、根的判别式、二次函数图象与系数的关系、抛物线与x轴的交点,
解决本题的关键是综合运用以上知识.
9.(3分)(2023春·辽宁鞍山·九年级统考期末)如图,在平面直角坐标系xOy中,点C ,C ,…,都在
1 2
y轴正半轴上,点A 在二次函数y=x2(x>0)图象上,以OA ,OC 为邻边作平行四边形OA B C ,且
1 1 1 1 1 1
,延长 与二次函数 图象交于点 ;以, 为邻边作平行四边形
OC =√2OA C B y=x2(x>0) A C C
1 1 1 1 2 1 2,且 ,延长 与二次函数 图象交于点 ;…;按此规律进行
C A B C C C =√2C A C B y=x2(x>0) A
1 2 2 2 1 2 1 2 2 2 3
下去,若A 的横坐标为1,则A 的坐标为( )
1 2022
A.(2021,20212) B.(2021,20222) C.(2022,20222) D.(2023,20232)
【答案】C
【分析】由题已得A (1,1),OA =√2可计算出OC 的长度,得C (0,2),利用平行四边形的性质及两直线
1 1 1 1
平行,其解析式的系数k相等的特性,可知直线C B 解析式,联立y=x2(x>0),可求得A (2,4),同理,
1 1 2
依此类推,可求得A (3,9),寻找规律,类比可得A 的坐标.
3 2022
【详解】解:∵A 的横坐标为1,且在y=x2(x>0)图象上
1
∴A (1,1),则:OA =√2,
1 1
易得OA 的解析式为:y=x,
1
又∵OC =√2OA
1 1
∴OC =√2×√2=2,即:C (0,2)
1 1
又∵OA B C 为平行四边形,
1 1 1
∴直线C B 解析式为:y=x+2(两直线平行,其解析式的系数k相等)
1 1
联立¿,
解得:¿或¿(舍去),
即A (2,4),
2
则:C A =√(2-0) 2+(4-2) 2=2√2,C C =√2C A =4,
1 2 1 2 1 2∴C (0,6),
2
又∵C A B C 为平行四边形,
1 2 2 2
∴直线C B 解析式为:y=x+6,
2 2
联立¿,
解得:¿或¿(舍去),
即A (3,9),
3
由A (1,1),A (2,4),A (3,9),得A (1,12),A (2,22),A (3,32),
1 2 3 1 2 3
依此类推,A (2022,20222)
2022
故选:C.
【点睛】本题考查二次函数与一次函数综合,能够利用两直线平行,其解析式的系数k相等这一特征求解
析式是解决问题的关键.
10.(3分)(2023春·福建福州·八年级校考期末)对于二次函数y=ax2+bx+c,规定函数y=¿是它的相
( 1 ) (9 )
关函数.已知点M,N的坐标分别为 - ,1 , ,1 ,连接MN,若线段MN与二次函数
2 2
y=-x2+4x+n的相关函数的图象有两个公共点,则n的取值范围为( )
5 5
A.-3<n≤-1或1<n≤ B.-3<n<-1或1≤n≤
4 4
5
C.n≤-1或1<n≤ D.-3<n<-1或n≥1
4
【答案】A
【分析】首先确定出二次函数y=-x2+4x+n的相关函数与线段MN恰好有1个交点、2个交点、3个交点
时n的值,然后结合函数图象可确定出n的取值范围.
【详解】解:如图1所示:线段MN与二次函数y=-x2+4x+n的相关函数的图象恰有1个公共点.所以当x=2时,y=1,即-4+8+n=1,解得n=-3.
如图2所示:线段MN与二次函数y=-x2+4x+n的相关函数的图象恰有3个公共点.
∵抛物线y=x2-4x-n与y轴交点纵坐标为1,
∴-n=1,解得:n=-1.
∴当-3<n≤-1时,线段MN与二次函数y=-x2+4x+n的相关函数的图象恰有2个公共点.
如图3所示:线段MN与二次函数y=-x2+4x+n的相关函数的图象恰有3个公共点.
∵抛物线y=-x2+4x+n经过点(0,1),
∴n=1.
如图4所示:线段MN与二次函数y=-x2+4x+n的相关函数的图象恰有2个公共点.( 1 )
∵抛物线y=x2-4x-n经过点M - ,1 ,
2
1 5
∴ +2-n=1,解得:n= .
4 4
5
∴1<n≤ 时,线段MN与二次函数y=-x2+4x+n的相关函数的图象恰有2个公共点.
4
5
综上所述,n的取值范围是-3<n≤-1或1<n≤ ,
4
故选A.
【点睛】本题主要考查的是二次函数的综合应用,涉及二次函数的图象和性质、函数图象上点的坐标与函
数解析式的关系等,求得二次函数y=-x2+4x+n的相关函数与线段MN恰好有1个交点、2个交点、3个
交点时n的值是解题的关键.
二.填空题(共6小题,满分18分,每小题3分)
11.(3分)(2023春·安徽马鞍山·九年级安徽省马鞍山市第七中学校考期中)如图,抛物线
y=ax2+bx+c与直线y=kx+h交于A、B两点,则关于x的不等式ax2+(b-k)x+c>h的解集为
.
【答案】x<2或x>4
【分析】根据题意得出:当ax2+bx+c>kx+h时,则ax2+(b-k)x+c>h,进而结合函数图象得出x的取
值范围.
【详解】解:根据题意得出:当ax2+bx+c>kx+h时,则ax2+(b-k)x+c>h,
由图象可得:关于x的不等式ax2+(b-k)x+c>h的解集为:x<2或x>4,
故答案为:x<2或x>4.
【点睛】本题主要考查了二次函数与不等式的关系,采用数形结合的思想解题,是解答此题的关键.
12.(3分)(2023春·吉林长春·九年级校考期中)如图,在平面直角坐标系中,线段PQ的端点坐标分别
为P(1,2),Q(1,3),抛物线y=x2-2mx+3m2(m为常数,m>0)和线段PQ有公共点时,m的取
值范围是 ,
1+√7
【答案】1<m<
3
【分析】抛物线和线段PQ有公共点可知2<y<3,当点P(1,2)在抛物线上时,可算出此时的m的值,当
点Q(1,3)在抛物线上时,算出此时的m的值,由此即可求解.
【详解】解:抛物线y=x2-2mx+3m2(m为常数,m>0)和线段PQ有公共点,P(1,2),Q(1,3),
∴2<y<3,
1
∴当点P(1,2)在抛物线上时,1-2m+3m2=2,解得,m =1,m =- ;
1 2 3
1-√7 1+√7
当点Q(1,3)在抛物线上时,1-2m+3m2=3,解得,m = ,m = ;
3 3 4 3
∵当2<y<3时,有公共点,且m>0,
1+√7
∴m的取值范围是1<m< ,
3
1+√7
故答案为:1<m< .
3
【点睛】本题主要考查二次函数图像与线段的交点问题,掌握二次函数图像的性质,线段与图像的位置关
系,数形结合分析是解题的关键.
1
13.(3分)(2023春·天津津南·九年级统考期末)抛物线y=- x2+x+4与x轴交于A,B两点(点A在点
2
B的左侧),点C(2,y)在在这条抛物线上.
(1)则点C的坐标为 ;(2)若点P为y轴的正半轴上的一点,且△BCP为等腰三角形,则点P的坐标为 .
1
【答案】 (2,4) (0,2),(0, )
2
【分析】(1)将点C(2,y)代入函数解析式即可得出结论;
(2)令y=0,求得点B的坐标,依据分类讨论的思想方法,利用△BCP为等腰三角形和等腰三角形的解
答即可得出结论.
1
【详解】解:(1)∵点C(2,y)在抛物线y=- x2+x+4上,
2
∴y=4,
∴C(2,4),
故答案为:(2,4);
1
(2)令y=0,则- x2+x+4=0,
2
解得:x=4或x=-2.
1
∵抛物线y=- x2+x+4与x轴交于A,B两点,点A在点B的左侧,
2
∴B(4,0).
∵点P为y轴的正半轴上的一点,①当BP=BC时,如图,
过点C作CD⊥OB于点D,
∵C(2,4),B(4,0),
∴CD=4,OB=4,OD=2,
∴CD=OB.
在Rt△BPO和Rt△BCD中,
¿,
∴Rt△BPO≌Rt△BCD(HL),
∴OP=BD.∵OB=4,OD=2,
∴BD=OB-OD=2,
∴OP=BD=2,
∴P(0,2);
②当BP=PC时,如图,
过点C作CE⊥y轴于点E,
∵C(2,4),B(4,0),
∴CE=2,OE=4,OB=4,
设点P(0,a),
∵点P为y轴的正半轴上的一点,
∴OP=a,EP=4-a,
∵BP=PC,
∴ BP2=PC2,
∴ EP2+CE2=OP2+OB2,
∴ (4-a) 2+22=a2+42,
1
解得:a= ,
2
1
∴P(0, ).
2
1
综上,当△BCP为等腰三角形,则点P的坐标为(0,2)或(0, ).
2
1
故答案为:(0,2)或(0, ).
2
【点睛】本题主要考查了二次函数的性质,抛物线与x轴的交点,待定系数法,抛物线上点的坐标的特征,
等腰三角形的性质,勾股定理,利用点的坐标表示出相应线段的长度是解题的关键.14.(3分)(2023春·浙江绍兴·九年级校联考期中)如图,抛物线y=x2-2x-3与x轴交于A、B两点,
与y轴交于C点.点D是抛物线上的一个点,作DE∥AB交抛物线于D、E两点,以线段DE为对角线作
1
菱形DPEQ,点P在x轴上,若PQ= DE时,则菱形对角线DE的长为 .
2
1+√65 -1+√65
【答案】 或
2 2
1
【分析】设菱形DPEQ对角线的交点为M,则PQ⊥DE,PM= PQ,设点D的横坐标为t,由此表
2
1
示出DE的长,PM的长,进而可得PQ的长,根据PQ= DE建立方程,求解即可.
2
【详解】解:如图,由抛物线的解析式可知,抛物线y=x2-2x-3的对称轴为直线x=1,
1
设菱形DPEQ对角线的交点为M,则PQ⊥DE,PM= PQ,
2
∵点D是抛物线上的一个点,且DE∥AB,设点D的横坐标为t,
∴D(t,t2-2t-3),
∵DE∥AB,
∴点D,点E关于对称轴对称,
∴点P和点Q在对称轴上,∴E(2-t,t2-2t-3),
∴DE=(2-2t),PM=|t2-2t-3|,
∴PQ=2PM=2|t2-2t-3|,
1
∵PQ= DE,
2
1
∴2|t2-2t-3|= (2-2t),
2
5-√65 5+√65 3-√65 3+√65
解得t = ,t = (舍去),t = ,t = (舍去),
1 4 2 4 3 4 4 4
1+√65 -1+√65
∴DE=2-2t= 或 .
2 2
1+√65 -1+√65
故答案为: 或 .
2 2
【点睛】本题主要考查二次函数的综合应用,涉及二次函数的对称性,菱形的性质等内容,利用菱形的性
质由点D的坐标表示出PQ的长是解题关键.
15.(3分)(2023春·湖北孝感·九年级统考期中)如图1,在矩形ABCD中,AD<AB,点E和F同时
从点A出发,点E以1cm/s的速度沿A-D-C的方向运动,点F以1cm/s的速度沿A-B-C的方向运动,
两点相遇时停止运动.设运动时间为xs,△AEF的面积为ycm2,y关于x的函数图象如图2,图象经过点
(3,m),(n,m),则n的值为 .
【答案】3+√6/√6+3
【分析】分析图形可知,图2中的图象分为三段:当点E在AD上时;当点F在AB上,且点E在CD上时;
当点F在BC上,且点E在CD上时.图2中的最高点是当点F与点B重合时,y的值为2.5;当点E和点F相
遇时,即到达点C时,用时6秒.由此可求出AB=5,AD=1,由此可求出当点E运动3秒后y的值,即可求出m的值,进而可求出n的取值.
【详解】解:由图2可知,当点F运动到点B时,
1
y= •AB•AD=2.5,即AB•AD=5,
2
当点E和点F相遇时,即到达点C时,运动了6秒,即AB+AD=6cm,
AB(6-AB)=5,
∴AB=5或AB=1,
∵AD<AB,
∴AB=5,
∴AB=5cm,AD=1cm,
当x=3时,如图,AF=xcm,
1 1 3
m= •AF•EM= ×3×1= cm2 ;
2 2 2
当x=n时,点E在CD上,点F在BC上,如图,
此时,EC=(6﹣n)cm,CF=(6﹣n)cm,BF=(n﹣5)cm,
1 1 1 3
∴y= ×(6-n+5)×1- ×5(n-5)- ×(6-n) 2= ,
2 2 2 2
解得n=3+√6或n=3-√6(舍去).
故答案为:3+√6.
【点睛】本题考查了动点问题的函数图象:通过分类讨论,利用三角形面积公式得到y与x的函数关系,然
后根据一元二次方程和二次函数和一次函数图象与性质解决问题,能够准确进行分类讨论是解题的关键.
16.(3分)(2023春·江苏南京·九年级统考期末)将二次函数y=4x2+mx+n(m,n为常数)的图像沿
与x轴平行的直线翻折,若翻折后的图像将x轴截出长为2√2的线段,则该二次函数图像的顶点的纵坐标为
.【答案】-8
m n
【分析】设设翻折后图像与x轴的两个交点的横坐标分别为x ,x ,则x +x =- ,x x = ,再进行变形
1 2 1 2 4 1 2 4
m2-16
得出(x +x ) 2-4x x =8,再代入可得 =8,进而可得出该二次函数图像的顶点的纵坐标
1 2 1 2 16
【详解】∵二次函数y=4x2+mx+n(m,n为常数)的图像沿与x轴平行的直线翻折,若翻折后的图像将
x轴截出长为2√2的线段,
∴翻折前两交点间的距离不变,
设翻折后图像与x轴的两个交点的横坐标分别为x ,x ,
1 2
m n
则x +x =- ,x x = ,
1 2 4 1 2 4
∴|x -x |=2√2,
1 2
∴(x -x ) 2=8,
1 2
∴(x +x ) 2-4x x =8,
1 2 1 2
( m) 2 n
∴ - -4× =8,
4 4
m2-16
∴ =8,
16
4×4n-m2 16n-m2
又∵y=4x2+mx+n的纵坐标为 = ,
4×4 16
16-m2
∴ =-8,
16
即该二次函数图像顶点纵坐标为-8
故答案为:-8
【点睛】本题考查了二次函数图像与几何变换,根据翻折的特征求得翻折后的图像与x轴交点之间的距离
是解题的关键.
三.解答题(共7小题,满分52分)
17.(6分)(2023春·安徽六安·八年级校考期末)在平面直角坐标系中,已知二次函数y=-x2+bx+c
(b,c是常数).
(1)当b=-2,c=3时,求该函数图象的顶点坐标.
(2)设该二次函数图象的顶点坐标是(m,n),当该函数图象经过点(1,-3)时,求n关于m的函数解析式.(3)已知b=2c+1,当0≤x≤2时,该函数有最大值8,求c的值.
【答案】(1)(-1,4)
(2)n=m2-2m-2
(3)2
【分析】(1)将二次函数化为顶点式求解即可;
b b2
(2)根据二次函数的性质和已知条件得到m= ,n=c+ ,b=2m,c=-2-2m,进而求解即可;
2 4
2c+1 1
(3)当b=2c+1时,二次函数y=-x2+(2c+1)x+c的对称轴为直线x= =c+ ,开口向下,分
2 2
1 1 1
0≤c+ ≤2 、c+ <0、c+ >2三种情况,利用二次函数的性质求解即可.
2 2 2
【详解】(1)解:当b=-2,c=3时,y=-x2-2x+3=-(x+1) 2+4,
∴此时该函数图象的顶点坐标为(-1,4);
(2)解:∵该函数图象经过点(1,-3),
∴-1+b+c=-3,则c=-2-b,
∵该二次函数图象的顶点坐标是(m,n),
b b 4×(-1)×c-b2 4c+b2 b2
∴m=- = ,n= = =c+ ,
2×(-1) 2 4×(-1) 4 4
∴b=2m,c=-2-2m,
4m2
∴n=-2-2m+ ,即n=m2-2m-2;
4
2c+1 1
(3)解:当b=2c+1时,二次函数y=-x2+(2c+1)x+c的对称轴为直线x= =c+ ,开口向下,
2 2
∵0≤x≤2,
1 1 3 4×(-1)×c-(2c+1) 2 (2c+1) 2
∴当0≤c+ ≤2即- ≤c≤ 时,该函数的最大值为 =c+ =8,即
2 2 2 4×(-1) 4
4c2+8c-31=0,
√35 √35
解得c =-1+ (不合题意,舍去),c =-1- (不合题意,舍去);
1 2 2 21 1
当c+ <0即c<- 时,0≤x≤2时,y随x的增大而减小,
2 2
∴当x=0时,y有最大值为c=8,不合题意,舍去;
1 3
当c+ >2即c> 时,0≤x≤2时,y随x的增大而增大,
2 2
∴当x=2时,y有最大值为-22+2(2c+1)+c=8,
解得c=2,符合题意,
综上,满足条件的c的值为2.
【点睛】本题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,利用分类讨论思想求解第
(3)问是解答的关键.
18.(6分)(2023春·广东广州·九年级校考期中)为响应广州市“创建全国文明城市”号召,某单位不
断美化环境,拟在一块矩形空地上修建绿色植物园,其中一边露墙,可利用的墙长不超过16m,另外三边
由36m长的栅栏围成,设矩形ABCD空地中,垂直于墙的边AB=xm,面积为ym2(如图).
(1)求y与x之间的函数关系式,并写出自变量x的取值范围;
(2)若矩形空地的面积为160m2,求x的值;
(3)x为何值时,y有最大值?最大值是多少?
【答案】(1)y=-2x2+36x(10≤x<18)
(2)x=10
(3)x=10,y有最大值,最大值是160
【分析】(1)根据矩形的面积公式列出y与x之间的函数关系式,并由0<36-2x≤16求出自变量x的取
值范围即可;
(2)若矩形空地的面积为160m2,则由y=160可得关于x的一元二次方程,求得方程的解并作出取舍即
可;
(3)把(1)中所得的二次函数解析式写成顶点式,根据二次函数的性质可得答案.
【详解】(1)解:根据题意得:y=x(36-2x)=-2x2+36x,
∵0<36-2x≤16,
∴10≤x<18,∴y与x之间的函数关系式为y=-2x2+36x(10≤x<18);
(2)解:由题意得:-2x2+36x=160,
即x2-18x+80=0,
(x-8)(x-10)=0
解得x =8,x =10,
1 2
∵10≤x<18,
∴x =8不符合题意,故舍去,
1
∴x=10;
(3)解:由(1)知y=-2x2+36x(10≤x<18),
化成顶点式:y=-2x2+36x=-2(x-9) 2+162,
因为y=-2(x-9) 2+162开口向下,x值越靠近对称轴x=9,y值最大,且10≤x<18,
∴当x=10时,y有最大值,且为y=-2×(10-9) 2+162=-2+162=160,
此时AD=36-2x=36-20=16(m),符合题意.
【点睛】本题考查了二次函数和一元二次方程的应用,理清题中的数量关系并熟练掌握二次函数的性质是
解题的关键.
19.(8分)(2023春·山西运城·九年级统考期末)画函数图象的一般步骤是列表、描点、连线,小明想
在下面的平面直角坐标系中画函数y=kx+b与函数y=x2-x-c的图象,他已经画出函数y=kx+b的
图象,它的图象经过A(-1,0)B(2,-3)两点.在画二次函数y=x2-x-c的图象时,他根据x,y的对应关
系列出了下面表格.
x … -2 -1 0 1 2 3 4 …
y … 5 0 -3 -4 -3 0 5 …根据以上信息完成下面任务:
(1)请你根据表格提供的对应值,在平面直角坐标系中画出函数y=x2-x-c的图象.
(2)函数y=x2-x-c中c的值为 ;
(3)请你根据图象直接写出不等式kx+b>x2-x-c的解集;
(4)若二次函数y=x2-x-c的图象的顶点为C,则△ABC的面积为 .
【答案】(1)详情见详解;
(2)c=-3
(3)-1<x<2
(4)3
【分析】(1)根据表格中的坐标在坐标系中描点连线即可;
(2)选择一个表格中的点代入即可求解;
(3)根据图像找出两个函数的交点坐标即可求解;
(4)求出顶点C 坐标,过C作CH垂直于x轴交 AB于H,根据S =S +S 即可求解;
△ABC △ACH △BCH
【详解】(1)如图:(2)根据表格可知,y=x2-x-c的图象经过点(-1,0)
将(-1,0)代入y=x2-x-c可得:c=-3
(3)根据表格和图像可知,y=x2-x-c的图像和y=kx+b的两个交点分别是:(-1,0)和 (2,-3)
∴不等式 kx+b>x2-x-c 的解为 -1<x<2
(4)∴顶点C 坐标为 (1,-4),过C作CH垂直于x轴交 AB于H
则H(1,-2)
∵A(-1,0)B(2,-3)
1 1
∴S =S +S = ×2×2+ ×2×1=3
△ABC △ACH △BCH 2 2
故 △ABC 的面积为3.
【点睛】该题考查了二次函数画图方法,二次函数图像的性质、二次函数与一次函数交点确定以及与不等
式相结合与三角形面积相结合的相关知识点和解题方法,解答该题的关键是熟悉这些知识点并能够熟练运
用.
20.(8分)(2023春·河南驻马店·九年级统考期中)某班“数学兴趣小组”对函数y=-x2+2|x|+3的图
象和性质进行了探究,探究过程如下,请补充完整.(1)自变量x的取值范围是全体实数,x与y的几组对应值列表如下:
3 3
x ⋯ -4 -3 -2 - -1 0 1 2 3 4 ⋯
2 2
15 15
y ⋯ -5 0 3 4 3 4 m 0 -5 ⋯
4 4
其中,m=________.
(2)根据表中数据,在如图所示的平面直角坐标系中,直接画出该函数的图象.
(3)观察函数图象,写出一条该函数的性质_______________________________;
(4)已知函数y=-x+4的图象如图所示,结合你所画的函数图象.直接写出方程-x2+2|x|+3=-x+4的解
(保留一位小数,误差不超过0.2)
【答案】(1)3
(2)见解析
(3)函数图象关于y轴对称(答案不唯一)
(4)x =0.6,x =2.6
1 2
【分析】(1)把x=2代入解析式即可求得答案;
(2)描点后、用光滑曲线顺次连接即可;
(3)观察图象可得函数的性质;
(4)观察图象即可获得交点横坐标,即可得解.
【详解】(1)解:当x=2时,m=-22+2|2|+3=-4+4+3=3,
故答案为:3;
(2)解:描点,连线得出函数图象如图:
;(3)解:由图可知,该函数图象关于y轴对称.
故答案为:函数图象关于y轴对称;
(4)解:观察图象可得y=-x+4与y=-x2+2|x|+3图象交点的横坐标为:0.6、2.6.
∴方程-x2+2|x|+3=-x+4的解为:x =0.6,x =2.6.
1 2
【点睛】本题考查了函数图象上的点的特征,描点法画函数图象,函数与方程的联系.图象法解方程等知
识,解题的关键在于熟练掌握函数的性质,图象的画法.
5
21.(8分)(2023春·辽宁盘锦·九年级校考期中)如图,抛物线y=ax2+bx- 经过A(-1,0),B(5,0)两
2
点.
(1)求此拋物线的解析式;
(2)在抛物线的对称轴上有一点P,使得PA+PC值最小,求最小值;
(3)点M为x轴上一动点,在拋物线上是否存在一点N,使以A,C,M,N四点构成的四边形为平行四边
形?若存在,直接写出点N的坐标;若不存在,请说明理由.
1 5
【答案】(1)y= x2-2x-
2 2
5√5
(2)
2
( 5) ( 5) ( 5)
(3) 4,- , 2+√14, , 2-√14,
2 2 2
【分析】(1)把A(-1,0),B(5,0)两点代入求出a、b的值即可;
(2)因为点A关于对称轴对称的点B的坐标为(5,0),连接BC交对称轴直线于点P,求出P点坐标即可;
(3)分点N在x轴下方或上方两种情况进行讨论.5
【详解】(1)解:∵抛物线y=ax2+bx- 经过A(-1,0),B(5,0)两点,
2
∴¿,
1
解得:a= ,b=-2,
2
1 5
∴此拋物线的解析式为y= x2-2x- ;
2 2
(2)如图,连接BC,交对称轴于点P,
1 5
∵拋物线的解析式为y= x2-2x- ,
2 2
b -2
x=- =- =2
∴其对称轴为直线 2a 1 ,
2×
2
5
当x=0时,y=- ,
2
( 5)
∴C 0,- ,
2
又∵B(5,0),
∴设BC的解析式为y=kx+b(k≠0),
∴¿,
1 5
解得:k= ,b=- ,
2 2
1 5
∴ BC的解析式为y= x- ,
2 2
1 5 3
当x=2时,y=2× - =- ,
2 2 2( 3)
∴P 2,- ,
2
∴PA+PC= √ (-1-2) 2+ (3 +0 ) 2 + √ (0-2) 2+ ( - 5 + 3) 2 = 5√5 ;
2 2 2 2
(3)存在,如图所示:
①当点N在x轴下方时,
( 5)
∵抛物线的对称轴为x=2,C 0,- ,
2
( 5)
∴N 4,- ,
1 2
②当点N在x轴上方时,
如图,过点N 作N D⊥x轴于点D,
2 2
在△AN D和△M CO中,
2 2
¿,
∴△AN D≌△M CO(ASA),
2 2
5 5
∴N D=OC= ,即N 点的纵坐标为
2 2 2 2
1 5 5
∴ x2-2x- = ,
2 2 2
解得:x=2+√14或x=2-√14,
( 5) ( 5)
∴N 2+√14, ,N 2-√14, ,
2 2 3 2( 5) ( 5) ( 5)
综上所述符合条件的N的坐标有 4,- , 2+√14, , 2-√14, .
2 2 2
【点睛】本题考查的是二次函数综合题,涉及到用待定系数法求一次函数与二次函数的解析式、平行四边
的判定与性质、全等三角形等知识,两点间距离的求解,在解答(3)时要注意进行分类讨论.
22.(8分)(2023春·浙江金华·九年级校考期中)如图,某跳水运动员进行10米跳台跳水训练,水面边
( 3 )
缘点E的坐标为 - ,-10 .运动员(将运动员看成一点)在空中运动的路线是经过原点O的抛物线.在
2
( 5)
跳某个规定动作时,运动员在空中最高处A点的坐标为 1, ,正常情况下,运动员在距水面高度5米以
4
前,必须完成规定的翻腾、打开动作,并调整好入水姿势,否则就会失误.运动员入水后,运动路线为另
一条抛物线.
(1)求运动员在空中运动时对应抛物线的解析式并求出入水处B点的坐标;
(2)若运动员在空中调整好入水姿势时,恰好距点E的水平距离为5米,问该运动员此次跳水会不会失误?
通过计算说明理由;
21 27
(3)在该运动员入水点的正前方有M,N两点,且EM= ,EN= ,该运动员入水后运动路线对应的抛
2 2
物线解析式为y=a(x-h)2+k,且顶点C距水面4米,若该运动员出水点D在MN之间(包括M,N
两点),请直接写出a的取值范围.
5 5
【答案】(1)y=- (x-1) 2+ ;(4,-10)
4 4
(2)该运动员此次跳水失误了,理由见解析
1 16
(3) ≤a≤
4 255
【分析】(1)设抛物线的解析式为y=a (x-1) 2+ ,将(0,0)代入即可求得解析式;令y=-10,即可求
0 4
得点B的坐标;
(2)求出距点E水平距离为5米的点的纵坐标即可进行判断;
(3)分别求出当抛物线经过点M、N时的a的值即可.
5
【详解】(1)解:设抛物线的解析式为y=a (x-1) 2+
0 4
5
将(0,0)代入解析式得:a =-
0 4
5 5
∴抛物线的解析式为y=- (x-1) 2+
4 4
5 5
令y=-10,则-10=- (x-1) 2+
4 4
解得:x =-2(舍去),x =4
1 2
∴入水处B点的坐标(4,-10)
3 7
(2)解:距点E的水平距离为5米,对应的横坐标为:x=5- =
2 2
7 5 (7 ) 2 5 105
将x= 代入解析式得:y=- × -1 + =-
2 4 2 4 16
105 55
∵- -(-10)= <5
16 16
∴该运动员此次跳水失误了
21 27 ( 3 )
(3)解:∵EM= ,EN= ,点E的坐标为 - ,-10
2 2 2
∴点M、N的坐标分别为:(9,-10),(12,-10)
∵该运动员入水后运动路线对应的抛物线解析式为y=a(x-h)2+k,顶点C距水面4米
13 2
y=a(x- ) -14,
2
16
∴当抛物线经过点M时,把点M(9,-10)代入得:a=
25
1
同理,当抛物线经过点N (12,-10)时,a=
41 16
由点D在MN之间可得: ≤a≤
4 25
【点睛】本题考查了二次函数在实际生活中的应用.涉及了抛物线的顶点式、求抛物线上的点的坐标等.
熟记二次函数的相关形式是解题关键.
23.(8分)(2023春·吉林·九年级校考期末)如图,在平面直角坐标系中,二次函数
y=ax2+bx-4(a≠0)的图像与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C,且OA=OC=4OB.
(1)求直线CA的表达式;
(2)求该二次函数的解析式,并写出函数值y随x的增大而减小时x的取值范围;
(3)点P是抛物线上的一个动点,设点P的横坐标为n(0<n<4).当△PCA的面积取最大值时,求点P的坐
标;
(4)当-1≤x≤m时,二次函数的最大值与最小值的差是一个定值,请直接写出m的取值范围.
【答案】(1)y=x-4
3
(2)y=x2-3x-4,x<
2
(3)P(2,-6)
3
(4) ≤m≤4
2
【分析】(1)先求出点A、点C的坐标,再用待定系数法即可求出直线AC的解析式;
(2)先求出点B的坐标,再根据待定系数法即可求出二次函数的解析式,将二次函数化为顶点式,根据二
次函数的性质即可得到函数值y随x的增大而减小时x的取值范围;
(3)过点P作PQ∥y轴交AC于点Q,点P的横坐标为n,P(n,n2-3n-4),则Q(n,n-4),
PQ=n-4-(n2-3n-4)=-n2+4n,从而表示出S ❑ =S +S =-2(n-2) 2+8,根据二次函
△ PCA △PCQ △PAQ
数的性质即可得到答案;3
(4)分三种情况讨论:①当-1<m< 时,x=-1,y有最大值0,x=m,y有最小值m2-3m-4;②当
2
3 3 25 3 25
≤m≤4时,x= ,y有最小值- ,x=-1,y有最大值0;③当m>4时,x= ,y有最小值- ,
2 2 4 2 4
x=m,y有最大值m2-3m-4;即可得到答案.
【详解】(1)解:令x=0,则y=-4,
∴ C(0,-4),
∴ OC=4,
∵ OA=OC,
∴ AO=4,
∴ A(4,0),
设直线AC的解析式为y=kx+b,
∴ ¿,
解得¿,
∴ y=x-4;
(2)解:∵ OC=4OB,
∴ OB=1,
∴ B(-1,0),
将A(4,0),B(-1,0)代入y=ax2+bx-4,
∴¿,
解得¿,
∴ y=x2-3x-4,
∵y=x2-3x-4= ( x- 3) 2 - 25 ,a=1>0,
2 4
3
∴抛物线开口向上,对称轴为直线x= ,
2
3
∴函数值y随x的增大而减小时x的取值范围为x< ;
2
(3)解:过点P作PQ∥y轴交AC于点Q,∵点P的横坐标为n,
∴ P(n,n2-3n-4),则Q(n,n-4),
∴ PQ=n-4-(n2-3n-4)=-n2+4n,
由(1)得A(4,0),C(0,-4),
∴ S ❑ =S +S
△ PCA △PCQ △PAQ
1 1
= QP(x -x )+ QP(x -x )
2 P C 2 A P
1
= QP(x -x +x -x )
2 P C A P
1
= QP(x -x )
2 A C
1
= ×4×(-n2+4n)
2
=-2(n-2) 2+8,
∵ 0<n<4,
∴当n=2时,△PCA的面积有最大值,此时P(2,-6);
3
(4)解:当 ≤m≤4时,二次函数的最大值与最小值的差是一个定值,
2
∵ y=x2-3x-4= ( x- 3) 2 - 25 ,
2 4
3
∴抛物线的对称轴为直线x= ,
2
3
①当-1<m< 时,x=-1,y有最大值0,x=m,y有最小值m2-3m-4,
2
∴ 0-(m2-3m-4)=-m2+3m+4,此时二次函数的最大值与最小值的差随m的变化而变化;3 3 25
②当 ≤m≤4时,x= ,y有最小值- ,x=-1,y有最大值0,
2 2 4
( 25) 25
∴ 0- - = ,此时二次函数的最大值与最小值的差是一个定值;
4 4
3 25
③当m>4时,x= ,y有最小值- ,x=m,y有最大值m2-3m-4,
2 4
25 9
∴ m2-4m-4+ =m2-3m+ ,此时二次函数的最大值与最小值的差随m的变化而变化;
4 4
3
综上所述: ≤m≤4时,二次函数的最大值与最小值的差是一个定值.
2
【点睛】本题主要考查了待定系数法求一次函数的解析式、待定系数法求二次函数的解析式、二次函数的
图象与性质、二次函数综合—面积问题,熟练掌握二次函数的图象与性质,采用数形结合与分类讨论的思
想解题,是解此题的关键.