九年级数学上册 二次函数单元测试与练习(word解析版)
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九年级数学上册 二次函数单元测试与练习(word解析版)
一、初三数学 二次函数易错题压轴题(难)
1.在平面直角坐标系中,将函数2263,(yxmxmxmm为常数)的图象记为G.
(1)当1m时,设图象G上一点,1Pa,求a的值;
(2)设图象G的最低点为,ooFxy,求oy的最大值;
(3)当图象G与x轴有两个交点时,设右边交点的横坐标为2,x则2x的取值范围是 ;
(4)设1112,,2,16816AmBm,当图象G与线段AB没有公共点时,直接写出m的取值范围.
【答案】(1)0a或3a;(2)118;(3)21136x;(4)18m或116m
【解析】
【分析】
(1)将m=-1代入解析式,然后将点P坐标代入解析式,从而求得a的值;
(2)分m>0和m≤0两种情况,结合二次函数性质求最值;
(3)结合二次函数与x轴交点及对称轴的性质确定取值范围;
(4)结合一元二次方程根与系数的关系确定取值范围.
【详解】
解:(1)当1m时,22613yxxx
把,1Pa代入,得
22611aa
解得0a或3a
(2)当0m时,,(3)Fmm
此时,0oym
当0m时,2223926=2()22yxmxmxmmm
∴239,22Fmmm
此时,229911=()22918mmm
∴0y的最大值118
综上所述,0y的最大值为118
(3)由题意可知:当图象G与x轴有两个交点时,m>0
当抛物线顶点在x轴上时,22=4(6)42()=0bacmm△
解得:m=0(舍去)或29m
由题意可知抛物线的对称轴为直线x=32m且x≥3m
∴当图象G与x轴有两个交点时,设右边交点的横坐标为x2,则x2的取值范围是21136x
(4)18m或116m
【点睛】
本题属于二次函数综合题,考查了二次函数的性质,不等式等知识,解题的关键是理解题意,学会用分类讨论的思想思考问题,学会用转化的思想思考问题,属于中考压轴题.
2.如图所示,在平面直角坐标系中,抛物线2(0)yaxbxca的顶点坐标为3, 6C,并与y轴交于点0, 3B,点A是对称轴与x轴的交点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图①所示, P是抛物线上的一个动点,且位于第一象限,连结BP、AP,求ABP的面积的最大值;
(3)如图②所示,在对称轴AC的右侧作30ACD交抛物线于点D,求出D点的坐标;并探究:在y轴上是否存在点Q,使60CQD?若存在,求点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)21233yxx;(2)当92n时,PBAS最大值为818;(3)存在,Q点坐标为0,330,33或,理由见解析
【解析】
【分析】
(1)利用待定系数法可求出二次函数的解析式;
(2)求三角形面积的最值,先求出三角形面积的函数式.从图形上看S△PAB=S△BPO+S△APO-S△AOB,设P21,233nnn求出关于n的函数式,从而求S△PAB的最大值.
(3) 求点D的坐标,设D21,233ttt,过D做DG垂直于AC于G,构造直角三角形,利用勾股定理或三角函数值来求t的值即得D的坐标;探究在y轴上是否存在点Q,使60CQD?根据以上条件和结论可知∠CAD=120°,是∠CQD的2倍,联想到同弧所对的圆周角和圆心角,所以以A为圆心,AO长为半径做圆交y轴与点Q,若能求出这样的点,就存在Q点.
【详解】
解:1抛物线顶点为3,6
可设抛物线解析式为236yax
将0,3B代入236yax得
396a
13a
抛物线21363yx,即21233yxx
2连接,3, 3OPBOOA,
PBABPOPAOABOSSSS
设P点坐标为21,233nnn
1133222BPOxSBOPnn
2211119323322322PAOySOAPnnnn
11933222ABOSOABO
22231991919813222222228PBASnnnnnn
当92n时,PBAS最大值为818
3存在,设点D的坐标为21,233ttt
过D作对称轴的垂线,垂足为G,
则213,6233DGtCGtt
30ACD
2DGDC
在RtCGD中有
222243CGCDDGDGDGDG
21336233ttt
化简得1133303tt
13t(舍去),2333t
∴点D(333,-3)
3,33AGGD
连接AD,在RtADG中
229276ADAGGD
6,120ADACCAD
Q在以A为圆心,AC为半径的圆与y轴的交点上
此时1602CQDCAD
设Q点为(0,m), AQ为A的半径
则AQ²=OQ²+OA², 6²=m²+3²
即2936m
∴1233,33mm
综上所述,Q点坐标为0,330,33或
故存在点Q,且这样的点有两个点.
【点睛】
(1)本题考查了利用待定系数法求二次函数解析式,根据已知条件选用顶点式较方便;
(2)本题是三角形面积的最值问题,解决这个问题应该在分析图形的基础上,引出自变量,再根据图形的特征列出面积的计算公式,用含自变量的代数式表示面积的函数式,然后求出最值.
(3)先求抛物线上点的坐标问题及符合条件的点是否存在.一般先假设这个点存在,再根据已知条件求出这个点.
3.定义:对于已知的两个函数,任取自变量x的一个值,当0x时,它们对应的函数值相等;当0x时,它们对应的函数值互为相反数,我们称这样的两个函数互为相关函数.例如:正比例函数yx,它的相关函数为(0)(0)xxyxx.
(1)已知点5,10A在一次函数5yax的相关函数的图像上,求a的值;
(2)已知二次函数2142yxx.
①当点3,2Bm在这个函数的相关函数的图像上时,求m的值;
②当33x≤≤时,求函数2142yxx的相关函数的最大值和最小值.
(3)在平面直角坐标系中,点M、N的坐标分别为1,12、9,12,连结MN.直接写出线段MN与二次函数24yxxn的相关函数的图像有两个公共点时n的取值范围.
【答案】(1)1;(2)①22、25 ;②max432y,min12y;(3)
31n,514n
【解析】
【分析】
(1)先求出5yax的相关函数,然后代入求解,即可得到答案;
(2)先求出二次函数的相关函数,①分为m<0和m≥0两种情况将点B的坐标代入对应的关系式求解即可;
②当-3≤x<0时,y=x2-4x+12,然后可 此时的最大值和最小值,当0≤x≤3时,函数y=-x2+4x-12,求得此时的最大值和最小值,从而可得到当-3≤x≤3时的最大值和最小值;
(3)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:(1)根据题意,
一次函数5yax的相关函数为5,(0)5,(0)axxyaxx,
∴把点5,10A代入5yax,则
(5)510a,
∴1a;
(2)根据题意,二次函数2142yxx的相关函数为2214,(0)214,(0)2xxxyxxx,
①当m<0时,将B(m,32)代入y=x2-4x+12得m2-4m+1322,
解得:m=2+5(舍去)或m=25.
当m≥0时,将B(m,32)代入y=-x2+4x-12得:-m2+4m-12=32,
解得:m=2+2或m=22.
综上所述:m=25或m=22或m=22.
②当-3≤x<0时,y=x2-4x+12,抛物线的对称轴为x=2,此时y随x的增大而减小,
∴当3x时,有最大值,即2143(3)4(3)22y,
∴此时y的最大值为432.
当0≤x≤3时,函数y=-x2+4x12,抛物线的对称轴为x=2,
当x=0有最小值,最小值为12,
当x=2时,有最大值,最大值y=72.
综上所述,当-3≤x≤3时,函数y=-x2+4x12的相关函数的最大值为432,最小值为12;
(3)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.
∴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),