中考数学培优(含解析)之二次函数
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1、二次函数聚焦考点温习理解一、二次函数的概念和图像 1、二次函数的概念一般地,如果 )0,(2 acbaxy是 常 数 , ,那么 y 叫做 x 的二次函数。),(2cbxay是 常 数 ,叫做二次函数的一般式。2、二次函数的图像二次函数的图像是一条关于 abx2对称的曲线,这条曲线叫抛物线。3、二次函数图像的画法五点法:(1)先根据函数解析式,求出顶点坐标,在平面直角坐标系中描出顶点 M,并用虚线画出对称轴(2)求抛物线 cbxay2与坐标轴的交点:当抛物线与 x 轴有两个交点时,描出这两个交点 A,B 及抛物线与 y 轴的交点 C,再找到点 C 的对称点 D。将这五个点按从左到右的顺序连接起
2、来,并向上或向下延伸,就得到二次函数的图像。二、二次函数的解析式 二次函数的解析式有三种形式:(1)一般式: )0,(2 acbaxy是 常 数 ,(2)顶点式: )(kh是 常 数 ,(3)当抛物线 cxy2与 x 轴有交点时,即对应二次好方程02cbxa有实根 1和 2存在时,根据二次三项式的分解因式)(xa,二次函数 cbxay2可转化为两根式)(21xy。如果没有交点,则不能这样表示。三、二次函数的最值如果自变量的取值范围是全体实数,那么函数在顶点处取得最大值(或最小值) ,即当 abx2时, abcy42最 值。如果自变量的取值范围是 21x,那么,首先要看 ab2是否在自变量取值范
3、围21x内,若在此范围内,则当 x= ab时, cy4最 值 ;若不在此范围内,则需要考虑函数在 21x范围内的增减性,如果在此范围内,y 随 x 的增大而增大,则当 2x时, cbay最 大 ,当 1x时, cbay12最 小 ;如果在此范围内,y 随 x 的增大而减小,则当 1x时, x12最 大 ,当 2x时,cba2最 小。四、二次函数的性质 1、二次函数的性质2、二次函数 )0,(2 acbaxy是 常 数 , 中, cb、 的含义:a表示开口方向: 0 时,抛物线开口向上, 0 时,图像与 x 轴有两个交点;当 =0 时,图像与 x 轴有一个交点;当 0 时,抛物线开口向上, 0
4、时,图像与 x 轴有两个交点;当 =0 时,图像与 x 轴有一个交点;当 0 时,图像与 x 轴没有交点。名师点睛典例分类考向一:求二次函数解系式典例 1:(2017宜宾)如图,抛物线 1)(221xy与 3)4(22xay交于点A(1 ,3 ) ,过点 A 作 x 轴的平行线,分别交两条抛物线于 B、C 两点,且 D、E 分别为顶点则下列结论:a 2;ACAE;ABD 是等腰直角三角形;当 x1 时, 21y其中正确结论的个数是( )A1 个 B2 个 C3 个 D4 个【分析】用待定系数法求二次函数解析式有三种方法:三点式、交点式、顶点式,灵活选择可使计算简洁本题给出的是顶点式,只要把点
5、A 坐标代入 y2,求出 a 的值,即可得到函数解析式;令 y3,求出 A、B、C 的横坐标,然后求出 BD、AD 的长,利用勾股定理的逆定理以及结合二次函数图象分析得出答案【解答】解:抛物线 1)(221x与 3)4(22xay交于点 A(1,3) , 3)41(32a,解得:a 3,故正确;E 是抛物线的顶点,AEEC ,无法得出 ACAE ,故错误;当 y3 时, )1(22x,解得: ,21x,故 B(3 ,3) ,D(1,1) ,则 AB4 ,ADBD , ABDABD 是等腰直角三角形,正确; )1(22x3)4(2x12(x1 )2 1 3(x 4 )23 时,解得: 7,21,
6、当 37 x1 时, y,故 错误故答案:B考向二:二次函数图象和性质典例 2:(2017荆门)在平面直角坐标系 xOy 中,二次函数 cbxay2(a0)的大致图象如图所示,则下列结论正确的是( )Aa 0,b0,c0 B 2ba1C abc0 D关于 x 的方程 12cbx有两个不相等的实数根【分析】根据二次函数的性质一一判断即可【解答】解:A、错误a 0,b0,c 0B、错误 2a1C、错误x1 时,yab c 0 D 、正确观察图象可知抛物线 cby与直线 y1 有两个交点,所以关于 x 的方程 12x有两个不相等的实数根故答案:D考向三:二次函数图象与系数的关系典例 3:(2017日
7、照)已知抛物线 cbxay2 (a0)的对称轴为直线 x2 ,与 x 轴的一个交点坐标为(4,0) ,其部分图象如图所示,下列结论:抛物线过原点;4ab c 0;a bc0;抛物线的顶点坐标为(2,b) ;当 x2 时,y 随 x 增大而增大其中结论正确的是( )A B C D【分析】由抛物线的对称轴结合抛物线与 x 轴的一个交点坐标,可求出另一交点坐标,结论正确;由抛物线对称轴为 2 以及抛物线过原点,即可得出 b4a 、c0 ,即4abc0 ,结论 正确; 根据抛物线的对称性结合当 x5 时 y0,即可得出a bc0,结论错误;将 x2 代入二次函数解析式中结合 4abc0,即可求出抛物线
8、的顶点坐标,结论正确; 观察函数图象可知,当 x2 时,y 随 x 增大而减小,结论错误综上即可得出结论【解答】解:抛物线 y ax2bxc(a0)的对称轴为直线 x2,与 x 轴的一个交点坐标为(4,0),抛物线与 x 轴的另一交点坐标为 (0,0),结论正确;抛物线 y cba2 (a0)的对称轴为直线 x2,且抛物线过原点, 2ba2,c 0,b4a,c 0,4ab c0,结论 正确;当 x1 和 x5 时,y 值相同,且均为正,abc0,结论错误;当 x2 时, 24a2bc(4abc)bb,抛物线的顶点坐标为(2 ,b),结论 正确;观察函数图象可知:当 x2 时,yy 随 x 增大
9、而减小,结论 错误综上所述,正确的结论有:故答案:C考向四:纯二次函数代数推理典例 4:(2017泰安)已知二次函数 y=ax2+bx+c 的 y 与 x 的部分对应值如下表:x 1 0 1 3y 3 1 3 1下列结论:抛物线的开口向下; 其图象的对称轴为 x=1; 当 x1 时,函数值 y 随x 的增大而增大;方程 ax2+bx+c=0 有一个根大于 4,其中正确的结论有( )A1 个 B2 个 C3 个 D4 个【分析】根据二次函数的图象具有对称性和表格中的数据,可以得到对称轴为 x= 23,再由图象中的数据可以得到当 x= 2取得最大值,从而可以得到函数的开口向下以及得到函数当x 23
10、时, y 随 x 的增大而增大,当 x 3时,y 随 x 的增大而减小,然后跟距 x=0 时,y=1,x= 1 时, y=3,可以得到方程 ax2+bx+c=0 的两个根所在的大体位置,从而可以解答本题【解答】解:由表格可知,二次函数 y=ax2+bx+c 有最大值,当 x= 203= 时,取得最大值,抛物线的开口向下,故正确,其图象的对称轴是直线 x= ,故错误,当 x 23时,y 随 x 的增大而增大,故正确,方程 ax2+bx+c=0 的一个根大于 1,小于0,则方程的另一个根大于 3,小于 3+1=4,故错误,故答案:B考向五:二次函数与几何综合推理典例 5:(2017泸州)已知抛物线
11、 142xy具有如下性质:该抛物线上任意一点到定点 F(0,2)的距离与到 x 轴的距离始终相等,如图,点 M 的坐标为( 3,3) ,P 是抛物线 14xy上一个动点,则 PMF 周长的最小值是( )A3 B4 C5 D6【分析】过点 M 作 MEx 轴于点 E,交抛物线 y= 142xy于点 P,由 PF=PE 结合三角形三边关系,即可得出此时PMF 周长取最小值,再由点 F、M 的坐标即可得出 MF、ME的长度,进而得出PMF 周长的最小值【答案】解:过点 M 作 MEx 轴于点 E,交抛物线 142xy于点 P,此时PMF 周长最小值,F (0 ,2) 、M( 3,3 ) ,ME=3,
12、FM=2(30)(),PMF 周长的最小值=ME+FM=3+2=5故答案:C考向六:动态问题类的二次函数典例 6:(2017武汉)已知点 A(1 ,1) 、B(4 ,6)在抛物线 bxay2上 (1 )求抛物线的解析式; (2 )如图 1,点 F 的坐标为(0 ,m) (m2) ,直线 AF 交抛物线于另一点 G,过点 G 作 x轴的垂线,垂足为 H设抛物线与 x 轴的正半轴交于点 E,连接 FH、AE,求证:FHAE; (3 )如图 2,直线 AB 分别交 x 轴、y 轴于 C、D 两点点 P 从点 C 出发,沿射线 CD 方向匀速运动,速度为每秒 个单位长度;同时点 Q 从原点 O 出发,
13、沿 x 轴正方向匀速运动,速度为每秒 1 个单位长度点 M 是直线 PQ 与抛物线的一个交点,当运动到 t 秒时,QM=2PM,直接写出 t 的值【分析】以动态几何为背景,考查二次函数与一次函数关系、图象上点的坐标求法、用待定系数法求解析式,涉及函数、方程、数形结合、分类讨论等数学思想方法的考查【解答】 (1)解:将点 A(1,1) 、B(4 ,6)代入 bxay2中,解得: ,抛物线的解析式为 xy21(2 )证明:设直线 AF 的解析式为 y=kx+m,将点 A(1,1 )代入 y=kx+m 中,即k+m=1 ,k=m1,直线 AF 的解析式为 y=(m1)x+m联立直线 AF 和抛物线解
14、析式得方程组,解得: , ,点 G 的坐标为(2m, 2) GH x 轴,点 H 的坐标为(2m ,0 ) 抛物线的解析式为 y= )1(1x,点 E 的坐标为(1,0) 设直线 AE 的解析式为 1bky , 将 A(1,1) 、E(1,0 )代入 x中,解得: ,直线 AE 的解析式为 21xy设直线 FH 的解析式为 2bxky ,将 F(0 ,m) 、H(2m,0 )代入 2bky中,解得: ,直线 FH 的解析式为 mxy21FHAE (3 )设直线 AB 的解析式为 0bxky , 将 A(1 ,1) 、B(4 ,6)代入 0bxky ,解得: ,直线 AB 的解析式为 y=x+2
15、当运动时间为 t 秒时,点 P的坐标为(t2 ,t) ,点 Q 的坐标为( t,0) 当点 M 在线段 PQ 上时,过点 P 作 PPx 轴于点 P,过点 M 作 MMx 轴于点 M,则PQPMQM,如图 2 所示 QM=2PM, = = , QM= ,MM= t, 点M 的坐标为(t , t) 又点 M 在抛物线 y= x2 x 上, t= (t )2 (t ) ,解得:t= ;当点 M 在线段 QP 的延长线上时,同理可得出点 M 的坐标为(t 4,2t) ,点 M 在抛物线y= x2 x 上,2t= (t4)2 (t 4) ,解得:t= 综上所述:当运动时间为 秒、 秒、 秒或 秒时,Q
16、M=2PM 课时作业能力提升一选择题1 ( 2018岳阳,4,3 分)抛物线 y3( x2) 25 的顶点坐标是 ( )A(2 ,5) B(2,5) C(2,5) D(2,5)【分析】抛物线顶点式 ya(xh) 2k 的顶点坐标为(h,k).【解答】解:y3(x 2) 25 的顶点坐标是(2,5) 故答案:C2 ( 2017广安)如图所示,抛物线 yax 2bx c 的顶点为 B(1,3) ,与 x 轴的交点 A 在点(3,0)和( 2,0)之间,以下结论:b24ac0;ab c 0;2ab0 ;c a3其中正确的有( )A1 B2 C3 D4【分析】根据抛物线的图象与性质即可判断【解答】解:
17、抛物线与 x 轴有两个交点, 0,b 24ac0 ,故 错误;由于对称轴为 x 1,x 3 与 x1 关于 x1 对称, x3 时,y 0,x 1 时,yab c 0 ,故 错误;对称轴为 x 2ba1, 2ab0 ,故 正确;顶点为 B(1,3) ,ya bc3 , ya2ac3,即 ca3,故正确;故答案:B3 ( 2018黄冈)当 axa1 时,函数 yx 22x 1 的最小值为 1,则 a 的值为( )A1 B2 C0 或 2 D1 或 2【分析】考查二次函数增减性,先配方再分情况进行计算即可【解答】解:当 x0 或 2 时,函数 yx 22x1 2的值为 1,当 x0 时,y有最小值
18、 1,当 0x 2 时,y 有最小值 0,当 x2 时, y 有最小值 1;当 axa1时,函数 yx 22x 1 的最小值为 1,a1 0 或 a2 ,a1 或 2故答案: D4 ( 2017扬州)如图,已知 ABC 的顶点坐标分别为 A(0,2) 、B(1,0) 、C(2,1),若二次函数 y=x2+bx +1 的图象与阴影部分(含边界) 一定有公共点,则实数 b 的取值范围是( )Ab 2 Bb2 Cb2 Db 2【分析】抛物线经过 C 点时 b 的值即可【解答】解:把 C(2,1) 代入 y=x2+bx +1,得 4+2b+1=1,解得 b=2故 b 的取值范围是 b2故答案:C6 (
19、2018荆门)二次函数 yax 2bxc( a0) 的大致图象如图所示,顶点坐标为(2,9a ),下列结论: (1)4a2bc0 ;(2)5abc0;(3) a(x5)(x1)1 有两个根 x1 和 x2,且 x1x 2,则5 x 1x 21;(4)若方程ax 2bx c1 有四个根,则这四个根的和为4其中正确的结论有 ( )A1 个 B2 个 C3 个 D4 个【分析】本题考查了二次函数与系数的关系:对于二次函数 y=ax2+bx+c (a0),二次项系数a 决定抛物线的开口方向和大小当 a0 时,抛物线向上开口;当 a0 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
20、的位置:当 a 与 b 同号时( 即 ab0) ,对称轴在 y 轴左; 当 a 与 b 异号时( 即 ab0),对称轴在 y 轴右常数项 c 决定抛物线与y 轴交点:抛物线与 y 轴交于(0,c) ;考查二次函数增减性及二次函数与一元二次方程的关系【解答】解:抛物线的开口向上,a0 抛物线的对称轴是y2, 2ba2,即 b4a将顶点坐标( 2,9a )代入抛物线的解析式,得4a2 bc9 ac2b13 a将代入上式,得 c5a 抛物线的解析式为ya (x24x5),即 ya(x 5)(x1)(1)当 x2 时,y4 a2bc4 a8a5 a7a0 ,可见结论(1)正确;(2)5abc5a4a5
21、a 4a0 ,可见结论(2) 错误;(3)将方程变形,得 x24x51a0 由求根公式,得 x219a当原方程有实数根时,19a 3, 93 x 12 5,x 2215x 1x 21可见结论(3)正确(4)方程ax 2bxc 1 可变形为 ax2bxc1每个一元二次方程的两根之和都等于ba4此方程的四个根之和是8可见结论 (4)错误综上所述,结论(1)、(3) 正确,即正确结论有 2 个,故答案:B6 (2018青岛)已知一次函数byxca的图象如图,则二次函数 yax 2bxc 在平面直角坐标系中的图象可能是( )A B C D【分析】本题考查了二次函数图象与系数的关系可得答案【解答】解:一
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