小专题8二次函数的最值及函数值的范围

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小专题8 二次函数的最值及函数值的范围
对于二次函数y=a(x-h)2+k图象上的两点(x1,y1),(x2,y2),求函数值的范围(最值)考虑以下四种情况:
当a>0,x1≤x≤x2时,y的取值范围是,y的最大值为y1,最小值为y2.
当a<0,x1≤x≤x2时,y的取值范围是,y的最大值为y2,最小值为y1.
当a>0,x1≤x≤x2时,y的取值范围是1,y的最大值为y1,最小值为k.
当a<0,x1≤x≤x2时, y的取值范围是, y的最大值为k,最小值为y2.
类型1 已知自变量的取值范围求函数值的取值范围
1.(温州中考)已知二次函数y=x2-4x+2,关于该函数在-1≤x≤3的取值范围内,下列说法正确的是()
A.有最大值-1,有最小值-2
B.有最大值0,有最小值-1
C.有最大值7,有最小值-1
D.有最大值7,有最小值-2
2.已知二次函数y=-x2+2x+3,当x≥2时,y的取值范围是( )
A.y≥3 B.y≤3
C.y>3 D.y<3
3.如图,点P(x,y)在抛物线y=-(x-1)2+2的图象上,若-1<x<2,则y的取值范围是.
4.已知点P(x,y)在二次函数y=2(x+1)2-3的图象上.
(1)当0<x<1时,y的取值范围是;
(2)当-2<x<1时,y的取值范围是;
(3)当-4≤x<1时,y的取值范围是.
类型2 已知自变量取值范围下函数的最值,求待定系数的值
5.若二次函数y=x2+4x+a的最小值是2,则a的值是.
6.已知关于x的二次函数y=ax2+a2.
(1)若它的最小值为4,则a的值为;
(2)若它的最大值为4,则a的值为.
7.(黄冈中考)当a≤x≤a+1时,函数y=x2-2x+1的最小值为1,则a的值为( ) A.-1 B.2
C.0或2 D.-1或2
8.【易错】(泸州中考)已知二次函数y=ax2+2ax+3a2+3(其中x是自变量),当x≥2时,y随x的增大而增大,且-2≤x≤1时,y的最大值为9,则a的值为( ) A.1或-2 B.-2或 2
C. 2 D.1
9.【分类讨论思想】(潍坊中考改编)已知二次函数y=-(x-h)2(h为常数),当自变量x的值满足2≤x≤5时,与其对应的函数值y的最大值为-1,求h的值.
小专题8 二次函数的最值及函数值的范围
y2≤y≤y1 y1≤y≤y2 k≤y≤y y2≤y≤k
1,D 2,B 3,-2<y≤2 4(1)-1<y<5 (2)-3≤y<5 (3)-3≤y≤15 5,6 6(1)2 (2)-2 7,D 8,D
9 解:如图,画出二次函数的大致图象.
当h<2时,由题意结合图象,可知
当自变量x的值满足2≤x≤5时,函数的最大值在x=2处取得,
即-(2-h)2=-1.
解得h1=1,h2=3(舍去);
当2≤h≤5时,函数y=-(x-h)2的最大值为0,不符合题意;
当h>5时,由题意结合图象,可知
当自变量x的值满足2≤x≤5时,函数的最大值在x=5处取得,
即-(5-h)2=-1.
解得h3=4(舍去),h4=6.
综上所述,h的值为1或6.
章末复习(二) 二次函数
分点突破
知识点1 二次函数的图象与性质
1.(株洲中考)若二次函数y =ax 2
+bx 的图象开口向下,则a <0(填“=”“>”或“<”). 2.抛物线y =3(x -1)2
+1的顶点坐标是(A)
A .(1,1)
B .(-1,1)
C .(-1,-1)
D .(1,-1)
3.关于抛物线y =x 2
-4x +4,下列说法错误的是(D)
A .开口向上
B .与x 轴只有一个交点
C .对称轴是直线x =2
D .当x >0时,y 随x 的增大而增大
4.(攀枝花中考)在同一坐标系中,二次函数y =ax 2
+bx 与一次函数y =bx -a 的图象可能是(C)
,A) ,B)
,C) ,D)
5.(甘孜中考改编)如图,已知二次函数y =ax 2
+bx +3的图象与x 轴分别交于A(1,0),B(3,0)两点,与y 轴交于点C.
(1)求此二次函数解析式;
(2)点D 为抛物线的顶点,试判断△BCD 的形状,并说明理由.
解:(1)将A(1,0),B(3,0)代入y =ax 2
+bx +3,得
⎩⎪⎨⎪⎧a +b +3=0,9a +3b +3=0.解得⎩
⎪⎨⎪
⎧a =1,b =-4. ∴此二次函数解析式为y =x 2
-4x +3. (2)△BCD 为直角三角形.理由如下: ∵y =x 2
-4x +3=(x -2)2
-1, ∴顶点D 的坐标为(2,-1).
当x=0时,y=x2-4x+3=3,
∴点C的坐标为(0,3).
∵点B的坐标为(3,0),
∴BC=32+32=32,
BD=(2-3)2+(-1)2=2,
CD=22+(-1-3)2=2 5.
∵BC2+BD2=20=CD2,∴∠CBD=90°.
∴△BCD为直角三角形.
知识点2 二次函数图象的平移规律
6.(宜宾中考)将抛物线y=2x2的图象向左平移1个单位长度,再向下平移2个单位长度,所得图象的解析式为y=2(x+1)2-2.
7.如果要得到y=x2-6x+7的图象,需将y=x2的图象(B)
A.先向左平移3个单位长度,再向上平移2个单位长度
B.先向右平移3个单位长度,再向下平移2个单位长度
C.先向右平移3个单位长度,再向上平移2个单位长度
D.先向左平移3个单位长度,再向下平移2个单位长度
知识点3 求二次函数解析式
8.已知抛物线y=ax2+bx+c经过A(-3,0),B(1,0),C(0,3),则该抛物线的解析式为y=-x2-2x+3.
9.一抛物线和抛物线y=-2x2的形状、开口方向完全相同,顶点坐标是(-1,3),则该抛物线的解析式为(B)
A.y=-2(x-1)2+3 B.y=-2(x+1)2+3
C.y=-(2x+1)2+3 D.y=-(2x-1)2+3
知识点4 二次函数与一元二次方程、不等式
10.如图,抛物线y=ax2+bx+c与x轴交于点A(1,0),B(3,0).
(1)方程ax2+bx+c=0的解为x1=1,x2=3;
(2)不等式ax2+bx+c>0的解集为x<1或x>3;
(3)不等式ax2+bx+c<0的解集为1<x<3.
11.(云南中考)已知二次函数y=-3
16x2+bx+c的图象经过A(0,3),B(-4,-
9
2
)两点.
(1)求b ,c 的值;
(2)二次函数y =-316x 2
+bx +c 的图象与x 轴是否有公共点?若有,求公共点的坐标;
若没有,请说明情况.
解:(1)把A(0,3),B(-4,-92)分别代入y =-316x 2
+bx +c ,得
⎩⎪⎨⎪⎧c =3,-316×16-4b +c =-92.解得⎩⎪⎨⎪⎧b =98,
c =3.
(2)由(1)可得,该抛物线解析式为y =-316x 2+9
8x +3.
Δ=(98)2-4×(-316)×3=225
64
>0,
∴二次函数y =-316x 2
+bx +c 的图象与x 轴有公共点.
令-316x 2+9
8x +3=0,解得x 1=-2,x 2=8.
∴公共点的坐标是(-2,0)或(8,0). 知识点5 二次函数的实际应用
12.(连云港中考)已知学校航模组设计制作的火箭的升空高度h(m)与飞行时间t(s)满足函数解析式h =-t 2
+24t +1,则下列说法中正确的是(D)
A .点火后9 s 和点火后13 s 的升空高度相同
B .点火后24 s 火箭落于地面
C .点火后10 s 的升空高度为139 m
D .火箭升空的最大高度为145 m
13.(沈阳中考)某商场购进一批单价为20元的日用商品,如果以单价30元销售,那么半月内可销售出400件,根据销售经验,提高销售单价会导致销售量的减少,即销售单价每提高1元,销售量相应减少20件,当销售量单价是35元/件,才能在半月内获得最大利润. 14.用长为6 m 的铝合金制成如图所示的窗框,窗框的上部是由两个正方形组成的矩形,解答下列问题:
(1)若AB 为1 m ,求此时窗户的透光面积?
(2)当AB 和BC 各为多少米时,窗户的透光面积最大?最大面积是多少?
解:(1)∵铝合金长为6 m ,AB =1 m , ∴AD =(6-3-12)÷2=5
4
(m).
∴此时窗户的透光面积为1×54=54
(m 2
).
(2)设窗户的透光面积为S m 2
,AB =x cm ,则AD =(6-72x)÷2=(3-74x)m.
∴S =x(3-74x)=-74x 2+3x =-74(x -67)2+9
7.
∵-74<0,∴当x =67时,S 最大,为9
7
.
答:当AB =67 m ,BC =32 m 时,窗户的透光面积最大,最大面积是97 m 2
.
易错题集训
15.抛物线y =2x 2
-5x +3与坐标轴的交点共有(B)
A .4个
B .3个
C .2个
D .1个
16.【数形结合思想】若二次函数y =x 2
-6x +c 的图象过A(-1,y 1),B(2,y 2),C(5,y 3),则y 1,y 2,y 3的大小关系是(B)
A .y 1>y 2>y 3
B .y 1>y 3>y 2
C .y 2>y 1>y 3
D .y 3>y 1>y 2
17.若函数y =mx 2
+(m +2)x +12
m +1的图象与x 轴只有一个交点,则m 的值为(D)
A .0
B .0或2
C .2或-2
D .0,2或-2
18.已知二次函数y =-x 2
+2bx +c ,当x>1时,y 的值随x 值的增大而减小,则实数b 的取值范围是(D)
A .b>1
B .b<1
C .b ≥1
D .b ≤1
19.已知抛物线y =-x 2
-2x +3,当-2≤x ≤2时,对应的函数值y 的取值范围为-5≤y ≤4.
20.如图是二次函数y =ax 2+bx +c 的部分图象,由图象可知不等式y<0的解集是x>5或x<-1.
21.如图,用一段长为30 m 的篱笆围成一个一边靠墙的矩形菜园,墙长14 m ,当矩形的长、宽各取某个特定的值时,菜园的面积最大,这个最大面积是112m 2
.
中考题型演练
22.(泰安中考)若二次函数y =x 2
+bx -5的对称轴为直线x =2,则关于x 的方程x 2
+bx -5=2x -13的解为x 1=2,x 2=4.
23.(凉山州中考)将抛物线y =(x -3)2
-2向左平移3个单位长度后经过点A(2,2). 24.(衡阳中考)在平面直角坐标系中,抛物线y =x 2
的图象如图所示.已知A 点坐标为(1,1),过点A 作AA 1∥x 轴交抛物线于点A 1,过点A 1作A 1A 2∥OA 交抛物线于点A 2,过点A 2作A 2A 3∥x 轴交抛物线于点A 3,过点A 3作A 3A 4∥OA 交抛物线于点A 4…,依次进行下去,则点A 2 019的坐标为(-1_010,1_0102
).
25.(南充中考)抛物线y =ax 2
+bx +c(a ,b ,c 是常数),a >0,顶点坐标为(12,m).给出
下列结论:①若点(n ,y 1)与点(32-2n ,y 2)在该抛物线上,当n <1
2时,则y 1<y 2;②关于x
的一元二次方程ax 2
-bx +c -m +1=0无实数解,那么(A)
A .①正确,②正确
B .①正确,②错误
C .①错误,②正确
D .①错误,②错误
26.(黄石中考)如图,在Rt △PMN 中,∠P =90°,PM =PN ,MN =6 cm ,矩形ABCD 中AB =2 cm ,BC =10 cm ,点C 和点M 重合,点B ,C(M),N 在同一直线上,令Rt △PMN 不动,矩形ABCD 沿MN 所在直线以每秒1 cm 的速度向右移动,至点C 与点N 重合为止,设移动x 秒后,矩形ABCD 与△PMN 重叠部分的面积为y(cm 2
),则y 与x 的大致图象是(A)
A. B.
C. D.
27.(广安中考)二次函数y =ax 2
+bx +c(a ≠0)的部分图象如图所示,图象过点(-1,0),对称轴为直线x =1,下列结论:①abc <0;②b <c ;③3a +c =0;④当y >0时,-1<x <3.
其中正确的结论有(D)
A .1个
B .2个
C .3个
D .4个
28.(安徽中考)一次函数y =kx +4与二次函数y =ax 2
+c 的图象的一个交点坐标为(1,2),另一个交点是该二次函数图象的顶点.
(1)求k ,a ,c 的值;
(2)过点A(0,m)(0<m <4)且垂直于y 轴的直线与二次函数y =ax 2
+c 的图象相交于B ,C 两点,点O 为坐标原点,记W =OA 2
+BC 2
,求W 关于m 的函数解析式,并求W 的最小值.
解:(1)由题意,得k +4=2,解得k =-2. 又∵二次函数顶点为(0,c),∴c =4.
把(1,2)代入二次函数表达式,得a +c =2,解得a =-2.
(2)由(1)得二次函数解析式为y =-2x 2
+4,令y =m ,得2x 2
+m -4=0, ∴x =±
4-m
2
. 设B ,C 两点的坐标分别为(x 1,m),(x 2,m),则BC =|x 1|+|x 2|=24-m
2
, ∴W =OA 2+BC 2=m 2+4×4-m 2=m 2-2m +8=(m -1)2
+7.
∴当m =1时,W 取得最小值7.
29.(青岛中考)某商店购进一批成本为每件 30 元的商品,经调查发现,该商品每天的销售量 y(件)与销售单价 x(元)之间满足一次函数关系,其图象如图所示.
(1)求该商品每天的销售量 y 与销售单价 x 之间的函数关系式;
(2)若商店按单价不低于成本价,且不高于 50 元销售,则销售单价定为多少,才能使
销售该商品每天获得的利润 w(元)最大?最大利润是多少?
(3)若商店要使销售该商品每天获得的利润不低于800元,则每天的销售量最少应为多少件?
解:(1)设y 与x 之间的函数关系式为y =kx +b. 将点(30,100),(45,70)代入,得
⎩⎪⎨⎪⎧100=30k +b ,70=45k +b ,解得⎩
⎪⎨⎪⎧k =-2,b =160. ∴y =-2x +160.
(2)由题意,得w =(x -30)(-2x +160)=-2(x -55)2
+1 250. ∵-2<0,∴当x <55时,w 随x 的增大而增大. 又∵30≤x ≤50,
∴当x =50时,w 有最大值,此时w =1 200.
故销售单价定为50元,才能使销售该商品每天获得的利润最大,最大利润为1 200元. (3)由题意,得(x -30)(-2x +160)≥800, 解得40≤x ≤70.
∴每天的销售量y =-2x +160≥20. ∴每天的销售量最少应为20件. 核心素养专练
30.【新定义问题】(贵港中考)我们定义一种新函数:形如y =|ax 2
+bx +c|(a ≠0,且b
2
-4ac >0)的函数叫做“鹊桥”函数.小丽同学画出了“鹊桥”函数y =|x 2-2x -3|的图象(如图所示),并写出下列五个结论:①图象与坐标轴的交点为(-1,0),(3,0)和(0,3);②图象具有对称性,对称轴是直线x =1;③当-1≤x ≤1或x ≥3时,函数值y 随x 值的增大而增大;④当x =-1或x =3时,函数的最小值是0;⑤当x =1时,函数的最大值是4.其中正确结论的个数是4.
小专题9 二次函数与几何图形的小综合
类型1 线段长、图形面积最值问题
1.(自贡中考节选)如图,抛物线y =ax 2
+bx -3过A(1,0),B(-3,0),直线AD 交抛物线于点D ,点D 的横坐标为-2,点P(m ,n)是线段AD 上的动点.
(1)求直线AD 及抛物线的解析式;
(2)过点P 的直线垂直于x 轴,交抛物线于点Q ,求线段PQ 的长度l 与m 的关系式,m 为何值时,PQ 最长?
解:(1)把(1,0),(-3,0)代入y =ax 2
+bx -3,得

⎪⎨⎪⎧a +b -3=0,9a -3b -3=0. 解得⎩
⎪⎨⎪⎧a =1,b =2.
∴抛物线的解析式为y =x 2
+2x -3.
当x =-2时,y =(-2)2
+2×(-2)-3=-3, ∴D(-2,-3).
设直线AD 的解析式为y =kx +t , 将A(1,0),D(-2,-3)代入,得
⎩⎪⎨⎪⎧k +t =0,-2k +t =-3.解得⎩
⎪⎨⎪⎧k =1,t =-1. ∴直线AD 的解析式为y =x -1.
(2)由题意知P(m ,m -1),Q(m ,m 2
+2m -3)(-2≤m ≤1), ∴l =(m -1)-(m 2+2m -3)=-m 2
-m +2=-(m +12)2+94.
当m =-12时,l 最大=9
4
.
2.如图,抛物线y =-2x 2
+2x +4经过B(2,0),C(0,4)两点,抛物线与x 轴的另一交点
为A.若点P 为第一象限内抛物线上一点,设四边形COBP 的面积为S ,求S 的最大值.
解:过点P 作PF ⊥x 轴于点F. ∵P 为第一象限内抛物线上一点, 设P 点坐标为(n ,-2n 2
+2n +4)(0<n<2), 则F 点坐标为(n ,0). ∴S =S 梯形OCPF +S △PFB =
(PF +OC )·OF 2+1
2
PF ·BF
=12PF ·OB +1
2OC ·OF =-2n 2
+2n +4+12×4n
=-2n 2
+4n +4 =-2(n -1)2
+6. ∴当n =1时,S 最大=6.
类型2 线段和、周长最值问题
3.如图,抛物线y =-12x 2+1
2x +3与x 轴交于A ,B 两点,与y 轴交于点C ,点D(2,2)是
抛物线上一点,那么在抛物线的对称轴上,是否存在一点P ,使得△BDP 的周长最小?若存在,请求出点P 的坐标;若不存在,请说明理由.
解:令y =-12x 2+1
2x +3=0,解得x 1=3,x 2=-2.
∴A 点坐标为(-2,0).
连接AD ,交对称轴于点P ,连接PB ,则PA =PB.
∴PB +PD +BD =PA +PD +BD =AD +BD. 此时P 点使△BDP 的周长最小.
设直线AD 的解析式为y =kx +t.将点A ,D 坐标代入,得
⎩⎪⎨⎪⎧-2k +t =0,
2k +t =2.解得⎩⎪
⎨⎪⎧k =1
2,t =1.
∴直线AD 的解析式为y =1
2x +1.
∵抛物线对称轴为直线x =-b 2a =1
2,
将x =12代入y =12x +1,得y =54,
∴点P 的坐标为(12,54).
类型3 线段数量关系、面积数量关系问题
4.如图,抛物线y =-x 2
+4x +5与x 轴交于点A(-1,0),B(5,0),直线y =-34x +3与
y 轴交于点C ,与x 轴交于点D.点P 是x 轴上方的抛物线上一动点,过点P 作PF ⊥x 轴于点F ,交直线CD 于点E.设点P 的横坐标为m.若PE =5EF ,求m 的值.
解:∵点P 的横坐标为m ,∴P(m ,-m 2
+4m +5), E(m ,-3
4
m +3),F(m ,0).
∵点P 在x 轴上方,要使PE =5EF ,则0<m<5. ∴PE =-m 2+4m +5-(-34m +3)=-m 2
+194m +2.
分两种情况讨论:
①当点E 在点F 上方时,EF =-3
4m +3.
∵PE =5EF ,∴-m 2
+194m +2=5(-34
m +3).
即2m 2
-17m +26=0. 解得m 1=2,m 2=13
2(舍去);
②当点E 在点F 下方时,EF =3
4m -3.
∵PE =5EF ,∴-m 2
+194m +2=5(34m -3).
即m 2
-m -17=0.
解得m 3=1+692,m 4=1-69
2(舍去).
综上所述,m 的值为2或1+69
2
.
5.(龙东中考)如图,已知抛物线y =-x 2
+mx +3与x 轴交于点A ,B ,与y 轴交于点C ,点B 的坐标为(3,0),抛物线与直线y =-3
2
x +3交于C ,D 两点,连接BD ,AD.
(1)求m 的值;
(2)抛物线上有一点P ,满足S △ABP =4S △ABD ,求点P 的坐标.
解:(1)∵抛物线y =-x 2
+mx +3过点(3,0), ∴0=-9+3m +3. ∴m =2. (2)联立

⎪⎨⎪
⎧y =-x 2
+2x +3,y =-3
2x +3, 解得⎩
⎪⎨⎪⎧x 1=0,y 1
=3,⎩⎪⎨⎪⎧x 2
=7
2,y 2
=-94.
∴D(72,-9
4).
∵S △ABP =4S △ABD ,
∴12AB ×|y P |=4×12AB ×94. ∴|y P |=9,y P =±9.
当y =9时,-x 2
+2x +3=9,无实数解; 当y =-9时,-x 2+2x +3=-9, x 1=1+13,x 2=1-13.
∴点P 的坐标为(1+13,-9)或(1-13,-9). 类型4 特殊图形的存在性问题
6.如图,已知抛物线y =14x 2-1
2x -2与x 轴交于A ,B 两点(点A 在点B 的右边),与y 轴交
于点C.
(1)求点A ,B ,C 的坐标;
(2)此抛物线的对称轴上是否存在点P ,使得△ACP 是等腰三角形?若存在,请求出点P 的坐标;若不存在,请说明理由.
解:(1)令y =0,得14x 2-1
2x -2=0,
解得x 1=-2,x 2=4. ∴A(4,0),B(-2,0).
令x =0,得y =-2.∴C(0,-2). (2)存在点P ,使得△ACP 是等腰三角形. 设P(1,a),
则AP 2
=a 2
+9,CP 2
=(a +2)2
+1=a 2
+4a +5,AC 2
=20. ①当AP =CP 时,即a 2
+9=a 2
+4a +5, 解得a =1.∴P 1(1,1);
②当CP =AC 时,即a 2+4a +5=20, 解得a =-2±19.
∴P 2(1,-2+19),P 3(1,-2-19); ③当AP =AC 时,即a 2+9=20,
解得a =±11.∴P 4(1,11),P 5(1,-11).
综上所述,满足条件的点P 的坐标为P 1(1,1),P 2(1,-2+19),P 3(1,-2-19),
P4(1,11),P5(1,-11).
7.如图,已知抛物线y=-x2-2x+3与x轴交于点A,B,与y轴交于点C,顶点为P.若以A,C,P,M为顶点的四边形是平行四边形,求点M的坐标.
解:y=-x2-2x+3中,当x=0时,y=3,
∴C(0,3).
令y=0,得-x2-2x+3=0,解得x1=-3,x2=1.
∴A(-3,0),B(1,0).
∵y=-x2-2x+3=-(x+1)2+4,
∴顶点P的坐标为(-1,4).
如图,分别过△PAC的三个顶点作对边的平行线,三条直线两两相交,
产生3个符合条件的点M1,M2,M3.
∵AM1綊CP,且C(0,3),P(-1,4),A(-3,0),∴M1(-4,1).
∵AM2綊PC,且P(-1,4),C(0,3),A(-3,0),
∴M2(-2,-1).
∵CM3綊AP,且A(-3,0),P(-1,4),C(0,3),
∴M3(2,7).
综上所述,点M的坐标为(-4,1)或(-2,-1)或(2,7).。

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