二次函数创新型试题
九年级下册数学二次函数实践与探索(2)导学案及练习
九年级下册数学二次函数实践与探索(2)导学案及练习[本课知识重点]让学生进一步体验把实际问题转化为有关二次函数知识的过程.[创新思维]二次函数的有关知识在经济生活中的应用更为广阔,我们来看这样一个生活中常见的问题:某广告公司设计一幅周长为12米的矩形广告牌,广告设计费为每平方米1000元,设矩形一边长为x 米,面积为S 平方米.请你设计一个方案,使获得的设计费最多,并求出这个费用.你能解决它吗?类似的问题,我们都可以通过建立二次函数的数学模型来解决.[实践与探索]例1.某化工材料经销公司购进了一种化工原料共7000千克,购进价格为每千克30元。
物价部门规定其销售单价不得高于每千克70元,也不得低于30元。
市场调查发现:单价定为70元时,日均销售60千克;单价每降低1元,日均多售出2千克。
在销售过程中,每天还要支出其他费用500元(天数不足一天时,按整天计算)。
设销售单价为x 元,日均获利为y 元。
(1)求y 关于x 的二次函数关系式,并注明x 的取值范围;(2)将(1)中所求出的二次函数配方成ab ac a b x a y 44)2(22-++=的形式,写出顶点坐标;在直角坐标系画出草图;观察图象,指出单价定为多少元时日均获利最多,是多少? 分析 若销售单价为x 元,则每千克降低(70-x )元,日均多售出2(70-x )千克,日均销售量为[60+2(70-x )]千克,每千克获利为(x-30)元,从而可列出函数关系式。
解 (1)根据题意,得500)]70(260)[30(--+-=x x y650026022-+-=x x (30≤x ≤70)。
(2)y 650026022-+-=x x 1950)65(22+--=x 。
顶点坐标为(65,1950)。
二次函数草图略。
经观察可知,当单价定为65元时,日均获利最多,是1950元。
例2。
某公司生产的某种产品,它的成本是2元,售价是3元,年销售量为100万件.为了获得更好的效益,公司准备拿出一定的资金做广告.根据经验,每年投入的广告费是x (十它们的关系如下表:(2)如果把利润看作是销售总额减去成本费和广告费,试写出年利润S (十万元)与广告费x (十万元)的函数关系式;(3)如果投入的年广告费为10~30万元,问广告费在什么范围内,公司获得的年利润随广告费的增大而增大?解 (1)设二次函数关系式为c bx ax y ++=2。
创新数学大赛试题
创新数学大赛试题一、选择题(共5题,每题2分)1. 若一个等差数列的前三项分别是2x-1、3x+1和7x-5,那么x的值是多少?A. 1B. 2C. 3D. 42. 下列哪个图形的对称中心是其对角线的交点?A. 正方形B. 正五边形C. 正六边形D. 正八边形3. 若a、b、c是等比数列,且a^2 + b^2 + c^2 = 5,ab + bc + ca = 4,那么a + b + c的值是多少?A. 3B. 5C. 7D. 不能确定4. 一个圆的半径是5cm,另一个圆的直径是10cm,两个圆的面积比是多少?A. 1:2B. 1:4C. 2:1D. 4:15. 一个立方体的体积是64立方厘米,那么其对角线的长度是多少厘米?(保留根号)A. 4√3B. 8C. 8√3D. 16二、填空题(共5题,每题2分)6. 一个等比数列的前四项分别是1、2、4、_______,公比为2。
7. 如果一个圆的周长是15π,那么它的面积是_______。
8. 一个三棱锥的底面边长为6cm,高为5cm,侧面三角形的面积是_______。
9. 一个矩阵的行列式为0,那么这个矩阵是_______的。
10. 若一个二次函数y = ax^2 + bx + c的顶点坐标是(1, 2),那么a、b、c中至少有一个是_______。
三、解答题(共3题,每题10分)11. 证明:若一个整数n能被其自身的数字之和整除,则n的各位数字之和能被9整除。
12. 解方程组:\[\begin{cases}2x + 3y = 8 \\4x - 5y = 7\end{cases}\]13. 一个圆的半径为7cm,求由圆心到圆上一点,再由该点到圆上另一点所形成的两条线段的最小长度之和。
四、综合题(共2题,每题15分)14. 一个长方体的长、宽、高分别是a、b、c,已知 a + b + c = 20,且abc = 60。
求长方体的体积V。
15. 一个等差数列的前三项分别是3、5、7,若将其前n项的和表示为S_n,求S_n的最小值。
42 二次函数创新题及新定义问题
二次函数创新题及新定义问题二次函数与新定义问题在二次函数与新定义问题中,重点是将题中给出的定义“翻译”成学过的知识,再结合二次函数的性质综合进行处理,其难点就在于“翻译定义”的过程,对学生的理解能力和初中知识的运用能力要求较高.典例1.若两个二次函数图象的顶点,开口方向都相同,则称这两个二次函数为“同簇二次函数”.(1)请写出两个为“同簇二次函数”的函数;(2)已知关于x的二次函数y1=2x2﹣4mx+2m2+1,和y2=x2+bx+c,其中y1的图象经过点A (1,1),若y1+y2与y1为“同簇二次函数”,求函数y2的表达式,并求当0≤x≤3时,y2的取值范围.【答案】解:(1)设顶点为(h,k)的二次函数的关系式为y=a(x﹣h)2+k,当a=2,h=3,k=4时,二次函数的关系式为y=2(x﹣3)2+4.∵2>0,∴该二次函数图象的开口向上.当a=3,h=3,k=4时,二次函数的关系式为y=3(x﹣3)2+4.∵3>0,∴该二次函数图象的开口向上.∵两个函数y=2(x﹣3)2+4与y=3(x﹣3)2+4顶点相同,开口都向上,∴两个函数y=2(x﹣3)2+4与y=3(x﹣3)2+4是“同簇二次函数”.∴符合要求的两个“同簇二次函数”可以为:y=2(x﹣3)2+4与y=3(x﹣3)2+4.(2)∵y1的图象经过点A(1,1),∴2×12﹣4×m×1+2m2+1=1.整理得:m2﹣2m+1=0,解得:m1=m2=1.∴y1=2x2﹣4x+3=2(x﹣1)2+1,∴y1+y2=2x2﹣4x+3+x2+bx+c=3x2+(b﹣4)x+(c+3),∵y1+y2与y1为“同簇二次函数”,∴y1+y2=3(x﹣1)2+1=3x2﹣6x+4,∴函数y2的表达式为:y2=x2﹣2x+1.∴y2=x2﹣2x+1=(x﹣1)2,∴函数y2的图象的对称轴为x=1.∵1>0,∴函数y2的图象开口向上.当0≤x≤3时,∵函数y2的图象开口向上,∴y2的取值范围为0≤y2≤4.【精准解析】(1)只需任选一个点作为顶点,同号两数作为二次项的系数,用顶点式表示两个为“同簇二次函数”的函数表达式即可.(2)由y 1的图象经过点A (1,1)可以求出m 的值,然后根据y 1+y 2与y 1为“同簇二次函数”就可以求出函数y 2的表达式,然后将函数y 2的表达式转化为顶点式,再利用二次函数的性质就可以解决问题.练习1.设二次函数y 1,y 2的图象的顶点分别为(a ,b )、(c ,d ),当a=﹣c ,b=2d ,且开口方向相同时,则称y 1是y 2的“反倍顶二次函数”.(1)请写出二次函数y=x 2+x+1的一个“反倍顶二次函数”;(2)已知关于x 的二次函数y 1=x 2+nx 和二次函数y 2=nx 2+x ,函数y 1+y 2恰是y 1﹣y 2的“反倍【答案】解:(1)∵y=x 2+x+1,∴y=,∴二次函数y=x 2+x+1的顶点坐标为(﹣,),∴二次函数y=x 2+x+1的一个“反倍顶二次函数”的顶点坐标为(,),∴反倍顶二次函数的解析式为y=x 2﹣x+;(2)y 1+y 2=x 2+nx+nx 2+x=(n+1)x 2+(n+1)x ,y 1+y 2=(n+1)(x 2+x+)﹣,顶点坐标为(﹣,﹣),y 1﹣y 2=x 2+nx ﹣nx 2﹣x=(1﹣n )x 2+(n ﹣1)x ,y 1﹣y 2=(1﹣n )(x 2﹣x+)﹣,顶点坐标为(,﹣),由于函数y 1+y 2恰是y 1﹣y 2的“反倍顶二次函数”,则﹣2×=﹣,解得n=.1.小爱同学学习二次函数后,对函数2(||1)y x =--进行了探究.在经历列表、描点、连线步骤后,得到如图的函数图象.请根据函数图象,回答下列问题:(1)观察探究:①写出该函数的一条性质:函数图象关于y 轴对称;②方程2(||1)1x --=-的解为:;③若方程2(||1)x a --=有四个实数根,则a 的取值范围是.(2)延伸思考:将函数2(||1)y x =--的图象经过怎样的平移可得到函数21(|2|1)3y x =---+的图象?写出平移过程,并直接写出当123y < 时,自变量x 的取值范围.【分析】(1)根据图象即可求得;(2)根据“上加下减”的平移规律,画出函数21(|2|1)3y x =---+的图象,根据图象即可得到结论.【解答】解:(1)观察探究:①该函数的一条性质为:函数图象关于y 轴对称;②方程2(||1)1x --=-的解为:2x =-或0x =或2x =;③若方程2(||1)x a --=有四个实数根,则a 的取值范围是10a -<<.故答案为函数图象关于y 轴对称;2x =-或0x =或2x =;10a -<<.(2)将函数2(||1)y x =--的图象向右平移2个单位,向上平移3个单位可得到函数21(|2|1)3y x =---+的图象,当123y < 时,自变量x 的取值范围是04x <<且2x ≠.2.(2021•长沙)我们不妨约定:在平面直角坐标系中,若某函数图象上至少存在不同的两点关于y 轴对称,则把该函数称之为“T 函数”,其图象上关于y 轴对称的不同两点叫做一对“T 点”.根据该约定,完成下列各题.(1)若点(1,)A r 与点(,4)B s 是关于x 的“T 函数”()24(0)0,0,x y x tx x t t ⎧-<⎪=⎨⎪≠⎩是常数 的图象上的一对“T 点”,则r =,s =,t =(将正确答案填在相应的横线上);(2)关于x 的函数(y kx p k =+,p 是常数)是“T 函数”吗?如果是,指出它有多少对“T 点”如果不是,请说明理由;(3)若关于x 的“T 函数”2(0y ax bx c a =++>,且a ,b ,c 是常数)经过坐标原点O ,且与直线:(0l y mx n m =+≠,0n >,且m ,n 是常数)交于1(M x ,1)y ,2(N x ,2)y 两点,当1x ,2x 满足112(1)1x x --+=时,直线l 是否总经过某一定点?若经过某一定点,求出该定点的坐标;否则,请说明理由.【分析】(1)由A ,B 关于y 轴对称求出r ,s ,由“T 函数”的定义求出t ;(2)分0k =和0k ≠两种情况考虑即可;(3)先根据过原点得出0c =,再由“T 函数”得出b 的值,确定二次函数解析式后,和直线联立求出交点的横坐标,写出l 的解析式,确定经过的定点即可.【解答】解:(1)A ,B 关于y 轴对称,1s ∴=-,4r =,A ∴的坐标为(1,4),把(1,4)A 代入是关于x 的“T 函数”中,得:4t =,故答案为4r =,1s =-,4t =;(2)当0k =时,有y p =,此时存在关于y 轴对称得点,y kx p ∴=+是“T 函数”,且有无数对“T ”点,当0k ≠时,不存在关于y 轴对称的点,y kx p ∴=+不是“T 函数”;(3)2y ax bx c =++过原点,0c ∴=,2y ax bx c =++是“T 函数”,0b ∴=,2y ax ∴=,联立直线l 和抛物线得:2y ax y mx n ⎧=⎨=+⎩,即:20ax mx n --=,12m x x a +=,12n x x a-=,又112(1)1x x --+=,化简得:1212x x x x +=,∴m n a a-=,即m n =-,y mx n mx m ∴=+=-,当1x =时,0y =,∴直线l 必过定点(1,0).3.(2021•杭州)在直角坐标系中,设函数21(y ax bx a =++,b 是常数,0)a ≠.(1)若该函数的图象经过(1,0)和(2,1)两点,求函数的表达式,并写出函数图象的顶点坐标;(2)写出一组a ,b 的值,使函数21y ax bx =++的图象与x 轴有两个不同的交点,并说明理由.(3)已知1a b ==,当x p =,(q p ,q 是实数,)p q ≠时,该函数对应的函数值分别为P ,Q .若2p q +=,求证:6P Q +>.【分析】(1)考查使用待定系数法求二次函数解析式,属于基础题,将两点坐标代入,解二元一次方程组即可;(2)写出一组a ,b ,使得240b ac ->即可;(3)已知1a b ==,则21y x x =++.容易得到2211P Q p p q q +=+++++,利用2p q +=,即2p q =-代入对代数式P Q +进行化简,并配方得出22(1)66P Q q +=-+ .最后注意利用p q ≠条件判断1q ≠,得证.【解答】解:(1)由题意,得104211a b a b ++=⎧⎨++=⎩,解得12a b =⎧⎨=-⎩,所以,该函数表达式为221y x x =-+.并且该函数图象的顶点坐标为(1,0).(2)例如1a =,3b =,此时231y x x =++,2450b ac -=>,∴函数231y x x =++的图象与x 轴有两个不同的交点.(3)由题意,得21P p p =++,21Q q q =++,所以2211P Q p p q q +=+++++224p q =++22(2)4q q =-++22(1)66q =-+ ,由条件p q ≠,知1q ≠.所以6P Q +>,得证.4.(2021•衡阳)在平面直角坐标系中,如果一个点的横坐标与纵坐标相等,则称该点为“雁点”.例如(1,1),(2021,2021)⋯都是“雁点”.(1)求函数4y x=图象上的“雁点”坐标;(2)若抛物线25y ax x c =++上有且只有一个“雁点”E ,该抛物线与x 轴交于M 、N 两点(点M 在点N 的左侧).当1a >时.①求c 的取值范围;②求EMN ∠的度数;(3)如图,抛物线223y x x =-++与x 轴交于A 、B 两点(点A 在点B 的左侧),P 是抛物线223y x x =-++上一点,连接BP ,以点P 为直角顶点,构造等腰Rt BPC ∆,是否存在点P ,使点C 恰好为“雁点”?若存在,求出点P 的坐标;若不存在,请说明理由.【分析】(1)由题意得:4x x=,解得2x =±,即可求解;(2)①抛物线25y ax x c =++上有且只有一个“雁点”E ,则25ax x c x ++=,则△1640ac =-=,即4ac =,而1a >,04c <<;由M 、N 的存在,则△2540ac =->,而1a >,则254c <,即可求解;②求出点M 的坐标为4(a -,0)、点E 的坐标为2(a -,2a-,即可求解;(3)分两种情形:点C 在PB 的下方或上方,分别根据全等三角形解决问题.【解答】解:(1)由题意得:4x x=,解得2x =±,当2x =±时,42y x ==±,故“雁点”坐标为(2,2)或(2,2)--;(2)①“雁点”的横坐标与纵坐标相等,故“雁点”的函数表达式为y x =,抛物线25y ax x c =++上有且只有一个“雁点”E ,则25ax x c x ++=,则△1640ac =-=,即4ac =,1a >,故04c <<;M 、N 的存在,则△2540ac =->,而1a >,则254c <,综上,04c <<;②4ac =,则250ax x c ++=为2450ax x a ++=,解得4x a =-或1a -,即点M 的坐标为4(a-,0),由25ax x c x ++=,4ac =,解得2x a =-,即点E 的坐标为2(a -,2)a-,过点E 作EH x ⊥轴于点H ,则2HE a =,242(E M MH x x HE a a a=-=---==,故EMN ∠的度数为45︒;(3)存在,理由:当点C 在PB 的下方时,由题意知,点C 在直线y x =上,故设点C 的坐标为(,)t t ,过点P 作x 轴的平行线交过点C 与y 轴的平行线于点M ,交过点B 与y 轴的平行线于点N ,设点P 的坐标为2(,23)m m m -++,则223BN m m =-++,3PN m =-,PM m t =-,223CM m m t =-++-,90NPB MPC ∠+∠=︒,90MCP CPM ∠+∠=︒,NPB PCM ∴∠=∠,90CMP PNB ∠=∠=︒,PC PB =,()CMP PNB AAS ∴∆≅∆,PM BN ∴=,CM PN =,即2|23|m t m m -=-++,223|3|m m t m -++-=-,解得101m =101-,当点C 在PB 的上方时,过点P 作PK OB ⊥于K ,CH KP ⊥交KP 的延长线于H .同法可证,CHP PKB ∆≅∆,可得CH PK =,HP BK =,t m n -=,3t n m -=-,223n m m =-++32m ∴=,154n =,3(2P ∴,15)4,故点P 的坐标为2(2-,32或(12+,3)2或3(2,15)4.5.(2021•江西)二次函数22y x mx =-的图象交x 轴于原点O 及点A .感知特例(1)当1m =时,如图1,抛物线2:2L y x x =-上的点B ,O ,C ,A ,D 分别关于点A 中心对称的点为B ',O ',C ',A ',D ',如表:⋯(1,3)B -(0,0)O (1,1)C -(A 2,)(3,3)D ⋯⋯(5,3)B '-(4,0)O '(3,1)C '(2,0)A '(1,3)D '-⋯①补全表格;②在图1中描出表中对称后的点,再用平滑的曲线依次连接各点,得到的图象记为L '.形成概念我们发现形如(1)中的图象L '上的点和抛物线L 上的点关于点A 中心对称,则称L '是L 的“孔像抛物线”.例如,当2m =-时,图2中的抛物线L '是抛物线L 的“孔像抛物线”.探究问题(2)①当1m =-时,若抛物线L 与它的“孔像抛物线”L '的函数值都随着x 的增大而减小,则x 的取值范围为;②在同一平面直角坐标系中,当m 取不同值时,通过画图发现存在一条抛物线与二次函数22y x mx =-的所有“孔像抛物线”L '都有唯一交点,这条抛物线的解析式可能是(填“2y ax bx c =++”或“2y ax bx =+”或“2y ax c =+”或“2y ax =”,其中0)abc ≠;③若二次函数22y x mx =-及它的“孔像抛物线”与直线y m =有且只有三个交点,求m 的值.【分析】(1)①根据中点公式即可求得答案;②根据题意先描点,再用平滑的曲线从左到右依次连接即可;(2)①当1m =-时,抛物线22:2(1)1L y x x x =+=+-,当1x - 时,L 的函数值随着x 的增大而减小,抛物线22:68(3)1L y x x x '=---=-++,当3x - 时,L '的函数值随着x 的增大而减小,找出公共部分即可;②设符合条件的抛物线M 解析式为2y a x b x c ='+'+',令22268a x b x c x mx m '+'+'=-+-,整理得22(1)(6)(8)0a x b m x c m '++'-+'+=,分下面两种情形:)i 当1a '=-时,)ii 当1a '≠-时,分别讨论计算即可;③观察图1和图2,可知直线y m =与抛物线22y x mx =-及“孔像抛物线”L '有且只有三个交点,即直线y m =经过抛物线L 的顶点或经过抛物线L '的顶点或经过公共点A ,分别建立方程求解即可.【解答】解:(1)①(1,3)B -、(5,3)B '-关于点A 中心对称,∴点A 为BB '的中点,设点(,)A m n ,1522m -+∴==,3302n -==,故答案为:(2,0);②所画图象如图1所示,(2)①当1m =-时,抛物线22:2(1)1L y x x x =+=+-,对称轴为直线1x =-,开口向上,当1x - 时,L 的函数值随着x 的增大而减小,抛物线22:68(3)1L y x x x '=---=-++,对称轴为直线3x =-,开口向下,当3x - 时,L '的函数值随着x 的增大而减小,∴当31x -- 时,抛物线L 与它的“孔像抛物线”L '的函数值都随着x 的增大而减小,故答案为:31x -- ;②抛物线22y x mx =-的“孔像抛物线”是2268y x mx m =-+-,∴设符合条件的抛物线M 解析式为2y a x b x c ='+'+',令22268a x b x c x mx m '+'+'=-+-,整理得22(1)(6)(8)0a x b m x c m '++'-+'+=,抛物线M 与抛物线L '有唯一交点,∴分下面两种情形:)i 当1a '=-时,无论b '为何值,都会存在对应的m 使得60b m '-=,此时方程无解或有无数解,不符合题意,舍去;)ii 当1a '≠-时,△22(6)4(1)(8)0b m a c m ='--'+'+=,即22212364(1)84(1)0b b m m a m c a '-'+-'+⋅-''+=,整理得22[3632(1)]124(1)0a m b m b c a -'+-'+'-''+=,当m 取不同值时,两抛物线都有唯一交点,∴当m 取任意实数,上述等式都成立,即:上述等式成立与m 取值无关,∴23632(1)01204(1)0a b b c a -'+=⎧⎪-'=⎨⎪'-''+=⎩,解得18a '=,0b '=,0c '=,则218y x =,故答案为:2y ax =;③抛物线222:2()L y x mx x m m =-=--,顶点坐标为2(,)M m m -,其“孔像抛物线”L '为:22(3)y x m m =--+,顶点坐标为2(3,)N m m ,抛物线L 与其“孔像抛物线”L '有一个公共点(2,0)A m ,∴二次函数22y x mx =-及它的“孔像抛物线”与直线y m =有且只有三个交点时,有三种情况:①直线y m =经过2(,)M m m -,2m m ∴=-,解得:1m =-或0m =(舍去),②直线y m =经过2(3,)N m m ,2m m ∴=,解得:1m =或0m =(舍去),③直线y m =经过(2,0)A m ,0m ∴=,但当0m =时,2y x =与2y x =-只有一个交点,不符合题意,舍去,综上所述,1m =±.6.(2021•云南)已知抛物线22y x bx c =-++经过点(0,2)-,当4x <-时,y 随x 的增大而增大,当4x >-时,y 随x 的增大而减小.设r 是抛物线22y x bx c =-++与x 轴的交点(交点也称公共点)的横坐标,97539521601r r r r r m r r +-++-=+-.(1)求b 、c 的值;(2)求证:4222160r r r -+=;(3)以下结论:1m <,1m =,1m >,你认为哪个正确?请证明你认为正确的那个结论.【分析】(1)当4x <-时,y 随x 的增大而增大,当4x >-时,y 随x 的增大而减小,可得对称轴为直线4x =-,且抛物线22y x bx c =-++经过点(0,2)-,列出方程组即可得答案;(2)由r 是抛物线22162y x x =---与x 轴的交点的横坐标,可得2810r r ++=,218r r +=-,两边平方得222(1)(8)r r +=-,4222164r r r ++=,即可得结果4222160r r r -+=;(3)1m >正确,可用比差法证明,由(2)可得426210r r -+=,即753620r r r -+=,而975395952111601601r r r r r r m r r r r +-++--=-=+-+-,再由2810r r ++=,判断0r <,956010r r +-<,故950601r r r >+-,从而1m >.【解答】(1)解:22y x bx c =-++经过点(0,2)-,当4x <-时,y 随x 的增大而增大,当4x >-时,y 随x 的增大而减小,即对称轴为直线4x =-,∴244c b =-⎧⎪⎨-=-⎪⎩-,解得162b c =-⎧⎨=-⎩;(2)证明:由题意,抛物线的解析式为22162y x x =---,r 是抛物线22162y x x =---与x 轴的交点的横坐标,221620r r ∴++=,2810r r ∴++=,218r r∴+=-222(1)(8)r r ∴+=-,4222164r r r ∴++=,4222160r r r ∴-+=;(3)1m >正确,理由如下:由(2)知:4222160r r r -+=;426210r r ∴-+=,753620r r r ∴-+=,而9753952111601r r r r r m r r +-++--=-+-9753959521(601)601r r r r r r r r r +-++--+-=+-7539562601r r r r r r -++=+-95601r r r =+-,由(2)知:2810r r ++=,281r r ∴=--,210r --<,80r ∴<,即0r <,956010r r ∴+-<,∴950601r r r >+-,即10m ->,1m ∴>.7.(2021•南通)定义:若一个函数图象上存在横、纵坐标相等的点,则称该点为这个函数图象的“等值点”.例如,点(1,1)是函数1122y x =+的图象的“等值点”.(1)分别判断函数2y x =+,2y x x =-的图象上是否存在“等值点”?如果存在,求出“等值点”的坐标;如果不存在,说明理由;(2)设函数3(0)y x x=>,y x b =-+的图象的“等值点”分别为点A ,B ,过点B 作BC x ⊥轴,垂足为C .当ABC ∆的面积为3时,求b 的值;(3)若函数22()y x x m =- 的图象记为1W ,将其沿直线x m =翻折后的图象记为2W .当1W ,2W 两部分组成的图象上恰有2个“等值点”时,直接写出m 的取值范围.【分析】(1)根据“等值点”的定义建立方程求解即可得出答案;(2)先根据“等值点”的定义求出函数3(0)y x x=>的图象上有两个“等值点”A ,同理求出1(2B b ,1)2b ,根据ABC ∆的面积为3可得111|||3222b b ⨯⨯=,求解即可;(3)先求出函数22y x =-的图象上有两个“等值点”(1,1)--或(2,2),再利用翻折的性质分类讨论即可.【解答】解:(1)在2y x =+中,令2x x =+,得02=不成立,∴函数2y x =+的图象上不存在“等值点”;在2y x x =-中,令2x x x -=,解得:10x =,22x =,∴函数2y x x =-的图象上有两个“等值点”(0,0)或(2,2);(2)在函数3(0)y x x =>中,令3x x=,解得:x =A ∴,在函数y x b =-+中,令x x b =-+,解得:12x b =,1(2B b ∴,1)2b ,BC x ⊥轴,1(2C b ∴,0),1||2BC b ∴=,ABC ∆的面积为3,∴111|||3222b b ⨯⨯=,当0b <时,2240b --=,解得b =-当0b < 时,2240b -+=,△2(4124840=--⨯⨯=-<,∴方程2240b -+=没有实数根,当b 时,2240b --=,解得:b =综上所述,b 的值为-;(3)令22x x =-,解得:11x =-,22x =,∴函数22y x =-的图象上有两个“等值点”(1,1)--或(2,2),①当1m <-时,1W ,2W 两部分组成的图象上必有2个“等值点”(1,1)--或(2,2),21:2()W y x x m =- ,22:(2)2()W y x m x m =--<,令2(2)2x x m =--,整理得:22(41)420x m x m -++-=,2W 的图象上不存在“等值点”,∴△0<,22(41)4(42)0m m ∴+--<,98m ∴<-,②当1m =-时,有3个“等值点”(2,2)--、(1,1)--、(2,2),③当12m -<<时,1W ,2W 两部分组成的图象上恰有2个“等值点”,④当2m =时,1W ,2W 两部分组成的图象上恰有1个“等值点”(2,2),⑤当2m >时,1W ,2W 两部分组成的图象上没有“等值点”,综上所述,当1W ,2W 两部分组成的图象上恰有2个“等值点”时,98m <-或12m -<<.8.(2021•大连)已知函数2211()22()x x m x m y x mx m x m ⎧-++<⎪=⎨⎪-+⎩ ,记该函数图象为G .(1)当2m =时,①已知(4,)M n 在该函数图象上,求n 的值;②当02x 时,求函数G 的最大值.(2)当0m >时,作直线12x m =与x 轴交于点P ,与函数G 交于点Q ,若45POQ ∠=︒时,求m 的值;(3)当3m 时,设图象与x 轴交于点A ,与y 轴交与点B ,过点B 作BC BA ⊥交直线x m =于点C ,设点A 的横坐标为a ,C 点的纵坐标为c ,若3a c =-,求m 的值.【分析】(1)先把2m =代入函数y 中,①把(4,)M n 代入222y x x =-+中,可得n 的值;②将02x 分为两部分确定y 的最大值,当02x < 时,将211222y x x =-++配方可得最值,再将2x =代入222y x x =-+中,可得2y =,对比可得函数G 的最大值;(2)分两种情况:Q 在x 轴的上方和下方;证明POQ ∆是等腰直角三角形,得OP PQ =,列方程可得结论;(3)分两种情况:①03m ,如图2,过点C 作CD y ⊥轴于D ,证明()ABO BCD ASA ∆≅∆,得OA BD =,列方程可得结论;②3m <,如图3,同理可得结论.【解答】解:(1)当2m =时,22112(2)2222(2)x x x y x x x ⎧-++<⎪=⎨⎪-+⎩ ,①(4,)M n 在该函数图象上,2424210n ∴=-⨯+=;②当02x < 时,22111112(222228y x x x =-++=--+,102-<,∴当12x =时,y 有最大值是128,当2x =时,222222y =-⨯+=,1228<,∴当02x 时,函数G 的最大值是128;(2)分两种情况:①如图1,当Q 在x 轴上方时,由题意得:12OP m =,45POQ ∠=︒,90OPQ ∠=︒,POQ ∴∆是等腰直角三角形,OP PQ ∴=,∴211111()22222m m m m =-⋅+⋅+,解得:10m =,26m =,0m >,6m ∴=;②当Q 在x 轴下方时,同理得:211111()22222m m m m =⋅-⋅-解得:10m =,214m =,0m >,14m ∴=;综上,m 的值是6或14;(3)分两种情况:①如图2,当03m 时,过点C 作CD y ⊥轴于D ,当0x =时,y m =,OB m ∴=,CD m =,CD OB ∴=,AB BC ⊥,90ABC ABO CBD ∴∠=∠+∠=︒,90CBD BCD ∠+∠=︒,ABO BCD ∴∠=∠,90AOB CDB ∠=∠=︒,()ABO BCD ASA ∴∆≅∆,OA BD ∴=,当x m <时,0y =,即211022x x m -++=,220x x m --=,解得:112x =,212x +=,12OA ∴=,且138m - ,点A 的横坐标为a ,C 点的纵坐标为c ,若3a c =-,13OD c a ∴==-,13BD m OD m a ∴=-=+,OA BD =,∴13m =+,解得:10m =(此时,A ,B ,C 三点重合,舍),2209m =;②当0m <时,如图3,过点C 作CD y ⊥轴于D ,同理得:OA BD =,当x m 时,0y =,则20x mx m -+=,解得:1x =,2m =(舍),2m OA a +∴==,∴13c m a m =-=--,解得:10m=,216 21m=-;综上,m的值是209或1621-.。
人教版小学数学五年级上册 第二轮复习专题创新应用题专题_资料 应用专题
函数应用一、一次函数的实际应用以现实生活问题为背景的函数应用性问题,成为近年来中考试题的一个亮点,这类问题取材新,立意巧,有利于考生应用能力的考查。
要求学生要理解每个数据的含义,这是能顺利解决此类问题的关键。
考查用待定系数法确定一次函数的解析式及一次函数关系的实际应用问题。
例1.(陕西)某出版社出版一种适合中学生阅读的科普读物,若该读物首次出版印刷的印数不少于5000册时,投入的成本与印数间的相应数据如下:(1)经过对上表中数据的探究,发现这种读物的投入成本y(元)是印数x(册)的一次函数,求这个一次函数的解析式(不要求写出x的取值范围);(2)如果出版社投入成本48000元,那么能印该读物多少册?分析:这是一道以生活的焦点问题为背景设计的应用问题,它先根据题意和图表确定相关数据,也就是坐标,再由相关数据(坐标)确定相应的函数关系,考查学生运用函数思想和方法解决实际问题的能力。
解:(1)设所求一次函数的解析式为y=kx+b,则500028500,800036000.k bk b+=⎧⎨+=⎩解得k=52,b=16000。
∴所求的函数关系式为y=52x+16000。
(2)∵48000=52x+16000。
∴x=12800。
答:能印该读物12800册。
练习一1、(恩施)恩施山青水秀,气候宜人。
在世界自然保护区星斗山,有一种雪白的树蟋蟀,人们发现他15秒钟所叫次数与当地温度之间满足一次函数关系。
下面是蟋蟀所叫次数与温度变化情况对照表:(1)根据表中数据,用含x的代数式表示y;(2)在该地最热的夏天,人们测得这种蟋蟀15秒钟叫了50次,那么该地当时的最高温度大约为多少摄氏度?2.(武汉)某加工厂以每吨3000元的价格购进50吨原料进行加工。
若进行粗加工,每吨加工费用为600元,需13天,每吨售价4000元;若进行精加工,每吨加工费用为900元,需12天,每吨售价4500元。
现将这50吨原料全部加工完。
(1)设其中粗加工x吨,获利y元,求y与x的函数关系式(不要求写自变量的范围);(2)如果必须在20天内完成,如何安排生产才能获得最大利润?最大利润是多少?3.(锦州)温度与我们的生活息息相关,你仔细观察过温度计吗?如图是一个温度计实物示意图,左边的刻度是摄氏温度(℃),右边的刻度是华氏温度(°F),设摄氏温度为x(℃),华氏温度为y(°F),则y是x的一次函数.(1)仔细观察图中数据,试求出y与x之间的函数表达式;(2)当摄氏温度为零下15℃时,求华氏温度为多少?4.(宁德)电视台为某个广告公司特约播放甲、乙两部连续剧。
二次函数的实际应用六大压轴题型归纳总结(含答案)
二次函数的实际应用六大压轴题型归纳总结【题型1 利用二次函数解决几何图形问题】【例1】(2020春•萧山区月考)如图窗户边框的上部分是由4个全等扇形组成的半圆,下部分是矩形,现在制作一个窗户边框的材料总长度为6米.(π取3)(1)若设扇形半径为x,请用含x的代数式表示出AB.并求出x的取值范围.(2)当x为何值时,窗户透光面积最大,最大面积为多少?(窗框厚度不予考虑)【解题思路】(1)根据2AB+7半径+弧长=6列出代数式即可;(2)设面积为S,列出关于x的二次函数求得最大值即可.【解答过程】解:(1)根据题意得:2AB+7x+πx=2AB+10x=6,整理得:AB=3﹣5x;根据3﹣5x>0,所以x的取值范围是:0<x<3 5;(2)设面积为S,则S=2x(3﹣5x)+32x2=−172x2+6x=−172(x−617)2+1817,当x=617时,S最大=1817.【变式1-1】(2020•安徽模拟)如图,某住宅小区有一块矩形场地ABCD,AB=16m,BC=12m,开发商准备对这块地进行绿化,分别设计了①②③④⑤五块地,其中①③两块形状大小相同的正方形地用来种花,②④两块形状大小相同的矩形地用来种植草坪,⑤为矩形地用来养殖观赏鱼.(1)设矩形观赏鱼用地LJHF的面积为ym2,AG长为xm,求y与x之间的函数关系式;(2)求矩形观赏鱼用地LJHF面积的最大值.【解题思路】(1)根据矩形的性质得到CD=AB=16,AD=BC=12,根据正方形AEFG和正方形JKCI 形状大小相同,矩形GHID和矩形EBKL形状大小相同,得到DG=12﹣x,FL=x﹣(12﹣x)=2x﹣12,BE=16﹣x,LI=(16﹣x)﹣x=16﹣2x,根据矩形的面积公式即可得到结论;(2)根据二次函数的性质即可得到结论.【解答过程】解:(1)在矩形ABCD中,CD=AB=16,AD=BC=12,∵正方形AEFG和正方形JKCI形状大小相同,矩形GHID和矩形EBKL形状形状大小相同,AG=x,∴DG=12﹣x,FL=x﹣(12﹣x)=2x﹣12,BE=16﹣x,LI=(16﹣x)﹣x=16﹣2x,∵S矩形LJHF=FL•LJ,∴y=(2x﹣12)(16﹣2x)=﹣4x2+56x﹣192;(2)由(1)得,y=﹣4x2+56x﹣192=﹣4(x﹣7)2+4,∵FL=2x﹣12>0,LJ=16﹣2x>0,∴6<x<8,∵a=﹣4<0,∴当x=7时,y的最大值=4;故矩形观赏鱼用地LJHF面积的最大值为4m2.【变式1-2】(2020•富顺县三模)在美化校园的活动中,某兴趣小组想借助如图所示的直角墙角(两边足够长),用28m长的篱笆围成一个矩形花园ABCD(篱笆只围AB,BC两边),设AB=xm,花园的面积为Sm2.(1)若花园的面积为192m2,求x的值;(2)写出花园面积S与x的函数关系式.x为何值时,花园面积S有最大值?最大值为多少?(3)若在P处有一棵树与墙CD,AD的距离分别是a(14≤a≤22)和6m,要将这棵树围在花园内(含边界,不考虑树的粗细),设花园面积S的最大值为y,直接写出y与a的关系式.【解题思路】(1)根据题意得出长×宽=192,进而得出答案;(2)由题意可得出:S=x(28﹣x)=﹣x2+28x=﹣(x﹣14)2+196,再利用二次函数增减性求得最值;(3)根据题意确定x的取值范围,利用二次函数增减性计算即可.【解答过程】解:(1)依题意得S=x(28﹣x),当S=192时,有S=x(28﹣x)=192,即x2﹣28x+192=0,解得:x1=12,x2=16,答:花园的面积为192m2,x的值为12m或16m;(2)由题意可得出:S=x(28﹣x)=﹣x2+28x=﹣(x﹣14)2+196,答:x为14m时,花园面积S有最大值,最大值为196m2;(3)依题意得:{28−x≥ax≥6,解得:6≤x≤28﹣a,S=x(28﹣x)=﹣x2+28x=﹣(x﹣14)2+196,∵a=﹣1<0,当x≤14,y随x的增大而增大,又6≤x≤28﹣a,∴当x=28﹣a时,函数有最大值,是y=﹣(28﹣a﹣14)2+196=﹣(14﹣a)2+196.【变式1-3】(2020•温州模拟)某植物园有一块足够大的空地,其中有一堵长为a米的墙,现准备用20米的篱笆围两间矩形花圃,中间用篱笆隔开.小俊设计了如图甲和乙的两种方案: 方案甲中AD 的长不超过墙长;方案乙中AD 的长大于墙长. (1)若a =6.①按图甲的方案,要围成面积为25平方米的花圃,则AD 的长是多少米? ②按图乙的方案,能围成的矩形花圃的最大面积是多少?(2)若0<a <6.5,哪种方案能围成面积最大的矩形花圃?请说明理由.【解题思路】(1)①设AB 的长是x 米,根据矩形的面积公式列出方程; ②列出面积关于x 的函数关系式,再根据函数的性质解答;(2)设AB =x ,能围成的矩形花圃的面积为S ,根据题意列出S 关于x 的函数关系,再通过求最值方法解答.【解答过程】解:(1)①设AB 的长是x 米,则AD =20﹣3x , 根据题意得,x (20﹣3x )=25, 解得:x 1=5,x 2=53, 当x =53时,AD =15>6, ∴x =5, ∴AD =5,答:AD 的长是5米;②设BC 的长是x 米,矩形花圃的最大面积是y 平方米,则AB =13[20﹣x ﹣(x ﹣6)]=263−23x , 根据题意得,y =x (263−23x )=−23x 2+263x =−23(x −132)2+1696(x >6), ∴当x =132时,y 有最大值为1696.答:按图乙的方案,能围成的矩形花圃的最大面积是1696平方米;(2)设BC =x ,能围成的矩形花圃的面积为S ,按图甲的方案,S =x ×20−x 3=−13x 2+203x =−13(x −10)2+1003, ∴在x =a <10时,S 的值随x 的增大而增大,∴当x =a 的最大值n 时,S 的值最大,为S =−13(n −10)2+1003;按图乙方案,S =13[20﹣x ﹣(x ﹣a )]x =−23(x −a+204)2+(a+20)224,∴当x =a+204时,S 的值最大为S =(a+20)224,此时a 取最大值n 时,S 的值最大为S =(n+20)224; ∵(n+20)224−[−13(n ﹣10)2+1003]=9n 2−120n+40024>0, ∴(n+20)224>−13(n −10)2+1003,故第二种方案能围成面积最大的矩形花圃.【题型2 利用二次函数解决销售利润问题】【例2】2020年1月,全国爆发新型冠状病毒肺炎,2月某工厂购进某防护材料若干千克,成本为每千克30元,物价部门规定其销售单价不低于成本价但不高于成本价2倍,经试销,销售量y (千克)与销售单价x (元)的关系如图所示.(1)求y 与x 的函数关系式,并写出自变量x 的取值范围;(2)若在销售过程中每天还要支付其他费用450元,当销售单价为多少元时,当天该工厂日利润最大,最大日利润为多少元?【解题思路】(1)直接利用待定系数法求出一次函数关系式;(2)利用销量×每件利润=总利润,进而结合二次函数增减性得出答案. 【解答过程】解:(1)设y 与x 的函数关系式为:y =kx +b (k ≠0),根据图象可得方程组{30k +b =14050k +b =100,解得:{k =−2b =200,∴y 与x 的函数关系式为:y =﹣2x +200,x 的取值范围是:30≤x ≤60; (2)设日利润为w ,则可以列出函数关系式为: w =(﹣2x +200)(x ﹣30)﹣450 =﹣2x 2+260x ﹣6450, 当x =−b2a=65, 又∵30≤x ≤60,∴当x =60时,w 取得最大值,w =1950,答:当销售单价为60元时,当天该工厂日利润最大,最大日利润为1950元.【变式2-1】某公司推出一款产品,经市场调查发现,该产品的日销售量y (个)与销售单价x (元)之间满足一次函数关系关于销售单价,日销售量,日销售利润的几组对应值如表: 销售单价x (元) 85 95 105 115 日销售量y (个) 175 125 75 m 日销售利润w (元)87518751875875(注:日销售利润=日销售量×(销售单价﹣成本单价))(1)求y 关于x 的函数解析式(不要求写出x 的取值范围)及m 的值; (2)根据以上信息,填空:该产品的成本单价是 元,当销售单价x = 元时,日销售利润w 最大,最大值是 元; (3)公司计划开展科技创新,以降低该产品的成本,预计在今后的销售中,日销售量与销售单价仍存在(1)中的关系.若想实现销售单价为90元时,日销售利润不低于3750元的销售目标,该产品的成本单价应不超过多少元?【解题思路】(1)根据题意和表格中的数据可以求得y 关于x 的函数解析式; (2)根据题意可以列出相应的方程,从而可以求得生产成本和w 的最大值; (3)根据题意可以列出相应的不等式,从而可以取得科技创新后的成本. 【解答过程】解;(1)设y 关于x 的函数解析式为y =kx +b , {85k +b =17595k +b =125,得{k =−5b =600,即y关于x的函数解析式是y=﹣5x+600,当x=115时,y=﹣5×115+600=25,即m的值是25;(2)设成本为a元/个,当x=85时,875=175×(85﹣a),得a=80,w=(﹣5x+600)(x﹣80)=﹣5x2+1000x﹣48000=﹣5(x﹣100)2+2000,∴当x=100时,w取得最大值,此时w=2000,故答案为:80,100,2000;(3)设科技创新后成本为b元,当x=90时,(﹣5×90+600)(90﹣b)≥3750,解得,b≤65,答:该产品的成本单价应不超过65元.【变式2-2】(2020•安徽二模)某市在党中央实施“精准扶贫”政策的号召下,大力开展科技扶贫工作,帮助农民组建农副产品销售公司,某农副产品的年产量不超过100万件,该产品的生产费用y(万元)与年产量x(万件)之间的函数图象是顶点为原点的抛物线的一部分(如图①所示);该产品的销售单价z(元/件)与年销售量x(万件)之间的函数图象是如图②所示的一条线段,生产出的产品都能在当年销售完,达到产销平衡,所获毛利润为w万元.(毛利润=销售额﹣生产费用)(1)请直接写出y与x以及z与x之间的函数关系式;(2)求w与x之间的函数关系式;并求年产量多少万件时,所获毛利润最大?最大毛利润是多少?(3)由于受资金的影响,今年投入生产的费用不会超过360万元,今年最多可获得多少万元的毛利润?【解题思路】(1)利用待定系数法可求出y与x以及z与x之间的函数关系式;(2)根据(1)的表达式及毛利润=销售额﹣生产费用,可得出w与x之间的函数关系式,再利用配方法求函数最值即可;(3)首先求出x的取值范围,再利用二次函数增减性得出答案即可.【解答过程】解:(1)图①可得函数经过点(100,1000),设抛物线的解析式为y=ax2(a≠0),将点(100,1000)代入得:1000=10000a,解得:a=1 10,故y与x之间的关系式为y=110x2.图②可得:函数经过点(0,30)、(100,20),设z=kx+b,则{100k+b=20 b=30,解得:{k=−110 b=30,故z与x之间的关系式为z=−110x+30;(2)W=zx﹣y=−110x2+30x−110x2=−15x2+30x=−15(x2﹣150x)=−15(x﹣75)2+1125,∵−15<0,∴当x=75时,W有最大值1125,∴年产量为75万件时毛利润最大,最大毛利润为1125万元;(3)令y=360,得110x2=360,解得:x=±60(负值舍去),由图象可知,当0<y≤360时,0<x≤60,由W=−15(x﹣75)2+1125的性质可知,当0<x≤60时,W随x的增大而增大,故当x=60时,W有最大值1080,答:今年最多可获得毛利润1080万元.【变式2-3】(2020•邢台二模)一家经营打印耗材的门店经销各种打印耗材,其中某一品牌硒鼓的进价为a 元/个,售价为x元/个(a≤x≤48).下面是门店在销售一段时间后销售情况的反馈:①若每个硒鼓按定价30元的8折出售,可获20%的利润;②如果硒鼓按30元/个的价格出售,每月可售出500个,在此基础上,售价每增加5元,月销售量就减少50个.(1)求a的值,并写出该品牌硒鼓每月的销售量y(个)与售价x(元/个)之间的函数关系式,并注明自变量x的取值范围;(2)求该耗材店销售这种硒鼓每月获得的利润W(元)与售价x(元/个)之间的函数关系式,并求每月获得的最大利润;(3)在新冠肺炎流行期间,这种硒鼓的进价降低为n元/个,售价为x元/个(n≤x≤48).耗材店在2月份仍然按照销售量与售价关系不变的方式销售,并决定将当月销售这种硒鼓获得的利润全部捐赠给火神山医院,支援武汉抗击新冠肺炎.若要使这个月销售这种硒鼓获得的利润G(元)随售价x(元/个)的增大而增大,请直接写出n的取值范围.【解题思路】(1)根据实际售价﹣进价=进价×利润率建立关于a的方程,解之可得a的值;用原销售量﹣因价格上涨而减少的销售量可得答案.(2)根据“总利润=每个硒鼓利润×销售量”列出关于x的函数,配方成顶点式,再利用二次函数的性质求解可得;(3)根据以上相等关系,并结合新进价列出关于x的二次函数,找到其对称轴,利用二次函数的增减性求解可得.【解答过程】解:(1)30×0.8﹣a=20%a,解得a=20.y=500﹣10(x﹣30),即y=﹣10x+800(20≤x≤48).(2)根据题意,得W=(x﹣20)(﹣10x+800)=﹣10(x﹣50)2+9000.∵﹣10<0,销售单价不能超过48元/个,即当20≤x≤48时,W随x的增大而增大,∴当x=48时,W有最大值,最大值为8960.答:当售价为48元/个时,每月获得的利润最大,最大利润为8960元.(3)根据题意,得G=(x﹣n)(﹣10x+800)=﹣10x2+(800+10n)x﹣800n,对称轴x=80+n 2.∵a=﹣10<0,∵当n ≤x ≤48时,该商品利润G 随x 的增大而增大, ∴80+n 2≥48,解得n ≥16. ∵进价是降低的,∴n 的取值范围是16≤n <20.【题型3 利用二次函数解决抛物线形轨迹问题】【例3】(2020秋•渑池县期末)如图,小明在一次高尔夫球争霸赛中,从山坡下O 点打出一球向球洞A 点飞去,球的路线为抛物线,如果不考虑空气阻力,当球移动的水平距离为9米时,球达到最大高度12米.已知山坡OA 与水平方向OC 的夹角为30o ,O 、A 两点相距8√3米. (1)求出球的飞行路线所在抛物线的解析式;(2)判断小明这一杆能否把高尔夫球从O 点直接打入球洞A 点,并说明理由.【解题思路】(1)分析题意可知,抛物线的顶点坐标为(9,12),经过原点(0,0),设顶点式可求抛物线的解析式;(2)OA 与水平方向OC 的夹角为30°,OA =8√3米,解直角三角形可求点A 的坐标,把点A 的横坐标x =12代入抛物线解析式,看函数值与点A 的纵坐标是否相符. 【解答过程】解:(1)∵顶点B 的坐标是(9,12), ∴设抛物线的解析式为y =a (x ﹣9)2+12, ∵点O 的坐标是(0,0)∴把点O 的坐标代入得:0=a (0﹣9)2+12, 解得a =−427,∴抛物线的解析式为y =−427(x ﹣9)2+12 即y =−427x 2+83x ;(2)在Rt△AOC中,∵∠AOC=30°,OA=8√3,∴AC=OA•sin30°=8√3×12=4√3,OC=OA•cos30°=8√3×√32=12.∴点A的坐标为(12,4√3),∵当x=12时,y=323≠4√3,∴小明这一杆不能把高尔夫球从O点直接打入球洞A点.【变式3-1】如图,运动员甲在距篮下4m处跳起投篮,球运行的路线是抛物线,当球运行的水平距离为2.5m 时,达到最大高度3.5米,然后准确落入篮圈.已知篮圈中心到地面的距离为3.05米.(1)建立如图所示的直角坐标系,求抛物线的解析式.(2)该运动员身高1.8米,在这次跳投中,球在头顶上方0.25米处出手,问:球出手时,他跳离地面的高度是多少?(3)运动员乙跳离地面时,最高能摸到3.3m,问:在(2)的条件下,运动员乙在运动员甲与篮板之间的什么范围内能在空中截住球?【解题思路】(1)设抛物线的表达式为y=ax2+3.5,依题意可知图象经过的坐标,由此可得a的值.(2)设球出手时,他跳离地面的高度为hm,则可得h+2.05=﹣0.2×(﹣2.5)2+3.5.(3)当y=3.3m,进而代入函数解析式,求出x的值,即可得出答案.【解答过程】解:(1)∵当球运行的水平距离为2.5米时,达到最大高度3.5米,∴抛物线的顶点坐标为(0,3.5),∴设抛物线的表达式为y=ax2+3.5.由图知图象过以下点:(1.5,3.05).∴2.25a+3.5=3.05,解得:a=﹣0.2,∴抛物线的表达式为y=﹣0.2x2+3.5.(2)设球出手时,他跳离地面的高度为hm,因为(1)中求得y=﹣0.2x2+3.5,则球出手时,球的高度为h+1.8+0.25=(h+2.05)m,∴h+2.05=﹣0.2×(﹣2.5)2+3.5,∴h=0.2(m).答:球出手时,他跳离地面的高度为0.2m.(3)由题意可得出:y=3.3,则3.3=﹣0.2x2+3.5解得:x1=1,x2=﹣1,∴2.5﹣1=1.5(m),1.5﹣1=0.5(m)∴乙在距离甲1.5米以内或离篮板0.5米以内能在空中截住球.【变式3-2】(2021•嘉善县一模)已知,足球球门高2.44米,宽7.32米(如图1)在射门训练中,一球员接传球后射门,击球点A距离地面0.4米,即AB=0.4米,球的运动路线是抛物线的一部分,当球的水平移动距离BC为6米时,球恰好到达最高点D,即CD=4.4米.以直线BC为x轴,以直线AB为y轴建立平面直角坐标系(如图2).(1)求该抛物线的表达式;(2)若足球恰好击中球门横梁,求该足球运动的水平距离;(3)若要使球直接落在球门内,则该球员应后退m米后接球射门,击球点为A'(如图3),请直接写出m的取值范围.【解题思路】(1)根据条件可以得到抛物线的顶点坐标是(6,4.4),利用待定系数法即可求得函数的解析式;(2)求出当y=2.44时,x的值,取正;(3)先求出y=0时,x的值,取正,减去恰好击中球门横梁时,足球的水平距离.【解答过程】解:(1)抛物线的顶点坐标是(6,4.4),设抛物线的解析式是:y=a(x﹣6)2+4.4,把(0,0.4)代入得36a+4.4=0.4,解得a=−1 9,则抛物线是y=−19(x﹣6)2+4.4;(2)∵球门高为2.44米,即y=2.44,则有2.44=−19(x﹣6)2+4.4,解得:x1=10.2,x2=1.8,从题干图2中,发现球门在CD右边,∴x=10.2,即足球运动的水平距离是10.2米;(3)不后退时,刚好击中横梁,∴往后退,则球可以进入球门,而当球落地时,球刚好在门口,是一个临界值,当y=0时,有0=−19(x﹣6)2+4.4,解得:x1=6+35√110,x2=6−35√110,取正值,x=6+35√110,∴后退的距离需小于6+35√110−10.2=(35√110−4.2)米故0<m<35√110−4.2.【变式3-3】(2020•绍兴)如图1,排球场长为18m,宽为9m,网高为2.24m,队员站在底线O点处发球,球从点O的正上方1.9m的C点发出,运动路线是抛物线的一部分,当球运动到最高点A时,高度为2.88m,即BA=2.88m,这时水平距离OB=7m,以直线OB为x轴,直线OC为y轴,建立平面直角坐标系,如图2.(1)若球向正前方运动(即x轴垂直于底线),求球运动的高度y(m)与水平距离x(m)之间的函数关系式(不必写出x取值范围).并判断这次发球能否过网?是否出界?说明理由.(2)若球过网后的落点是对方场地①号位内的点P(如图1,点P距底线1m,边线0.5m),问发球点O在底线上的哪个位置?(参考数据:√2取1.4)【解题思路】(1)求出抛物线表达式;再确定x=9和x=18时,对应函数的值即可求解;(2)当y=0时,y=−150(x﹣7)2+2.88=0,解得:x=19或﹣5(舍去﹣5),求出PQ=6√2=8.4,即可求解.【解答过程】解:(1)设抛物线的表达式为:y=a(x﹣7)2+2.88,将x=0,y=1.9代入上式并解得:a=−1 50,故抛物线的表达式为:y=−150(x﹣7)2+2.88;当x=9时,y=−150(x﹣7)2+2.88=2.8>2.24,当x=18时,y=−150(x﹣7)2+2.88=0.46>0,故这次发球过网,但是出界了;(2)如图,分别过点O,P作边线的平行线交于点Q,在Rt△OPQ中,OQ=18﹣1=17,当y=0时,−150(x﹣7)2+2.88=0,解得:x=19或﹣5(舍去﹣5),∴OP=19,而OQ=17,故PQ=6√2=8.4,∵9﹣8.4﹣0.5=0.1,∴发球点O在底线上且距右边线0.1米处.【题型4 利用二次函数解决车过隧道问题】【例4】(2020秋•海淀区校级月考)小宇遇到了这样一个问题:如图是一个单向隧道的断面,隧道顶MCN是一条抛物线的一部分,经测量,隧道顶的跨度MN为4m,最高处到地面的距离CO为4m,两侧墙高AM和BN均为3m,今有宽2.4m的卡车在隧道中间行驶,如果卡车载物后的最高点E到隧道顶面对应的点D的距离应不小于0.6m,那么卡车载物后的限高应是多少米?(精确到0.1m)为解决这个问题,小宇以AB中点O为原点,建立了如图所示的平面直角坐标系,根据上述信息,设抛物线的表达式为y=ax2+c.(1)写出M、C、N、F四个点的坐标;(2)求出抛物的表达式;(3)利用求出的表达式,帮助小宇解决这个问题.【解题思路】(1)根据题中信息直接写出M、C、N、F四个点的坐标即可;(2)将点M、C点的坐标代入抛物线的表达式为y=ax2+c,利用待定系数法求解即;(3)在y=−14x2+4中,令x=1.2,求得相应的y值,从而可得点D的坐标,结合卡车载物后的最高点E到隧道顶面对应的点D的距离应不小于0.6m,可得卡车载物最高点距地面的距离,然后精确到0.1m,即可得出答案.【解答过程】解:(1)由题意得:M(﹣2,3)、C(0,4)、N(2,3)、F(1.2,0);(2)将M(﹣2,3)、C(0,4)代入y=ax2+c,得:{4a+c=3c=4,解得:{a=−14 c=4,∴抛物的表达式为y =−14x 2+4;(3)在y =−14x 2+4中,令x =1.2,得:y =−14×1.22+4=3.64,∴点D 的坐标为(1.2,3.64),即点D 与地面的距离为3.64m ,∵卡车载物后的最高点E 到隧道顶面对应的点D 的距离应不小于0.6m ,∴点E 离地面的距离不超过3.04m ,∴卡车载物后的限高应是3.0m .【变式4-1】(2021•海城市模拟)如图,隧道的横截面由抛物线形和矩形OABC 构成.矩形一边OA 的长是12m ,另一边OC 的长是1m .抛物线上的最高点D 到地面OA 的距离为7m .以OA 所在直线为x 轴,以OC 所在直线为y 轴,建立平面直角坐标系.(1)求该抛物线所对应的函数表达式.(2)在抛物线形拱壁上需要安装两排灯,使它们离地面的高度相等,如果灯离地面的高度为5m ,求两排灯之间的水平距离.(3)隧道内车辆双向通行,规定车辆必须在中心线两侧行驶,并保持车辆顶部与隧道有不少于13m 的空隙.现有一辆货运汽车,在隧道内距离道路边缘2m 处行驶,求这辆货运汽车载物后的最大高度.【解题思路】(1)设抛物线所对应的函数表达式为y =a (x ﹣6)2+7,将点C (0,1)代入所设解析式求出a 的值即可得出函数解析式;(2)将y =5代入解析式求出x 的值,将所求x 的值相减可得答案;(3)求出x =2时y 的值,再减去13可得答案. 【解答过程】解:(1)由题意设抛物线所对应的函数表达式为y =a (x ﹣6)2+7,将点C (0,1)代入上式,36a +7=1,解得a =−16,∴该抛物线所对应的函数表达式为y =−16(x −6)2+7.(2)把y=5代入y=−16(x−6)2+7中,−16(x−6)2+7=5,解得x1=6+2√3,x2=6−2√3,6+2√3−(6−2√3)=4√3,所以两排灯之间的水平距离为4√3m;(3)把x=2代入y=−16(x−6)2+7中,y=−16(2−6)2+7=133,13 3−13=4,所以这辆货运汽车载物后的最大高度为4m.【变式4-2】(2020•武汉模拟)某坦克部队需要经过一个拱桥(如图所示),拱桥的轮廓是抛物线形,拱高OC=6m,跨度AB=20m,有5根支柱:AG、MN、CD、EF、BH,相邻两支柱的距离均为5m.(1)以AB的中点为原点,AB所在直线为x轴,支柱CD所在直线为y轴,建立平面直角坐标系,求抛物线的解析式;(2)若支柱每米造价为2万元,求5根支柱的总造价;(3)拱桥下面是双向行车道(正中间是一条宽2m的隔离带),其中的一条行车道是坦克的行进方向,现每辆坦克长4m,宽2m,高3m,行驶速度为24km/h,坦克允许并排行驶,坦克前后左右距离忽略不计,试问120辆该型号坦克从刚开始进入到全部通过这座长1000m的拱桥隧道所需最短时间为多少分钟?【解题思路】(1)根据题目可知A,B,C的坐标,设出抛物线的解析式代入可求解.(2)把x=5代入可求出支柱的长度,然后算出总造价即可.(3)先求出坦克方队的长,然后算出速度,从而求得通过隧道的时间即可.【解答过程】【解】(1)设y=ax2+c,把C(0,6)、B(10,0)代入,得a=−350,c=6.∴y=−350x2+6.(2)当x=5时,y=−350×52+6=92,∴EF=10−92=112,CD=10﹣6=4,支柱的总造价为2(2×112+2×10+4)=70(万元). (3)∵坦克的高为3米,令y =3时,−350x 2+6=3,解得:x =±5√2,∵7<5√2<8,坦克宽为2米,∴可以并排3辆坦克行驶,此时坦克方阵的长为120÷3×4=160(米),坦克的行驶速度为24km /h =400米/分,∴通过隧道的最短时间为1000+160400=2.9(分).【变式4-3】(2020秋•海州区校级期末)施工队要修建一个横断面为抛物线的公路隧道,其高度为8米,宽度OM 为16米.现以O 点为原点,OM 所在直线为x 轴建立直角坐标系(如图1所示).(1)求出这条抛物线的函数解析式,并写出自变量x 的取值范围;(2)隧道下的公路是双向行车道(正中间是一条宽1米的隔离带),其中的一条行车道能否行驶宽3.5米、高5.8米的特种车辆?请通过计算说明;(3)施工队计划在隧道门口搭建一个矩形“脚手架”CDAB ,使A .D 点在抛物线上.B 、C 点在地面OM 线上(如图2所示).为了筹备材料,需求出“脚手架”三根木杆AB 、AD 、DC 的长度之和的最大值是多少,请你帮施工队计算一下.【解题思路】(1)抛物线的顶点坐标为(8,8),则其表达式为:y =a (x ﹣8)2+8,将点O (0,0)代入上式,即可求解;(2)双向行车道,正中间是一条宽1米的隔离带,则每个车道宽为7.5米,车沿着隔离带边沿行驶时,车最左侧边沿的x =7.5﹣3.5=4,即可求解;(3)点A 、D 关于函数对称轴对称,则设AD =2m ,则AB =y =−18(x ﹣8)2+8=8−18m 2,w =AB +AD +DC =2m +2AB =−14m 2+2m +16,即可求解.【解答过程】解:(1)抛物线的顶点坐标为(8,8),则其表达式为:y =a (x ﹣8)2+8,将点O (0,0)代入上式得:0=64a +8,解得:a =−18,故函数的表达式为:y =−18(x ﹣8)2+8,即y =−18x 2+2x (0≤x ≤16);(2)双向行车道,正中间是一条宽1米的隔离带,则每个车道宽为7.5米,车沿着隔离带边沿行驶时,车最左侧边沿的x =7.5﹣3.5=4,当x =4时,y =6,即允许的最大高度为6米,5.8<6,故该车辆能通行;(3)设点B (m ,0),则点A (m ,−18m 2+2m ),由抛物线的表达式知,其对称轴为x =8,则BC =2(8﹣m )=16﹣2m =AD ,则AB =−18m 2+2m ,则设:w =AB +AD +DC =2m +2AB =−14m 2+2m +16,∵−14<0,故w 有最大值,当m =4时,w 的最大值为20,故AB 、AD 、DC 的长度之和的最大值是20.【题型5 利用二次函数解决拱桥形问题】【例5】(2020秋•渝水区校级月考)某河上有抛物线形拱桥,当水面离拱顶5m 时,水面宽8m .一木船宽4m ,高2m ,载货后,木船露出水面的部分为34m .以拱顶O 为坐标原点建立如图所示的平面直角坐标系,A 、B 为抛物线与水面的交点.(1)B 点的坐标为 ;(2)求抛物线解析式;(3)当水面离拱顶1.8米时,木船能否通过拱桥?【解题思路】(1)当水面距拱顶5m 时,水面宽8m ,则B (4,﹣5);(2)设抛物线的解析式为y =ax 2,将点B 的坐标代入上式即可求解;(3)将x =2代入上式,得y =−516x 2=−54,则54+34=2,而1.8<2,即可求解.【解答过程】解:(1)当水面距拱顶5m 时,水面宽8m ,则点B (4,﹣5),故答案为(4,﹣5);(2)设抛物线的解析式为y =ax 2,将点B 的坐标代入上式得﹣5=a ×42,解得a =−516,∴该抛物线的解析式为y =−516x 2; (3)将x =2代入上式,得y =−516x 2=−54, ∵54+34=2,而1.8<2,当水面离拱顶1.8米时,木船不能通过拱桥.【变式5-1】(2020秋•泗阳县期末)河上有一座抛物线形的石拱桥,水面宽6m 时,水面离桥拱顶部3m .(1)如图建立平面直角坐标系,试求抛物线的解析式;(2)一艘装满货物的小船,露出水面部分的高为0.5m ,宽为4m .现因暴雨河水水位上升了1m ,这艘小船能从这座石拱桥下通过吗?请说明理由.【解题思路】(1)根据题意可以知道A 、B 的坐标,在利用点C 得坐标从而求出抛物线的解析式.(2)代入x =2求出y 的值,用其减去1求出可通过船的做最高高度,与0.5比较大小从而得出答案.【解答过程】解:(1)设抛物线的解析式为y =a (x ﹣x 1)(x ﹣x 2).A (﹣3,0),B (3,0),C (0,3).y =a (x +3)(x ﹣3).在将点C (0,3)带入y =a (x +3)(x ﹣3)中的得a =−13,所以抛物线的解析式为y =−13x 2+3,(2)小船可以通过,理由:当x =2时,y =−13×22+3=53,∵53−1=23>0.5,∴暴雨后这艘船能从这座拱桥下通过.【变式5-2】(2021•衢州)如图1是一座抛物线型拱桥侧面示意图.水面宽AB 与桥长CD 均为24m ,在距离D 点6米的E 处,测得桥面到桥拱的距离EF 为1.5m ,以桥拱顶点O 为原点,桥面为x 轴建立平面直角坐标系.(1)求桥拱顶部O 离水面的距离.(2)如图2,桥面上方有3根高度均为4m 的支柱CG ,OH ,DI ,过相邻两根支柱顶端的钢缆呈形状相同的抛物线,其最低点到桥面距离为1m .①求出其中一条钢缆抛物线的函数表达式.②为庆祝节日,在钢缆和桥拱之间竖直装饰若干条彩带,求彩带长度的最小值.【解题思路】根据题意设出适当的二次函数表达式,利用待定系数法求出表达式,再结合图形进行求解即可;【解答过程】解:(1)根据题意可知点F 的坐标为(6,﹣1.5),可设拱桥侧面所在二次函数表达式为:y 1═a 1x 2.将F (6,﹣1.5)代入y 1═a 1x 2有:﹣1.5═36a 1,求得a 1═−124,∴y 1═−124x 2,当x ═12时,y 1═−124×122═﹣6,∴桥拱顶部离水面高度为6m .(2)①由题意可知右边钢缆所在抛物线的顶点坐标为(6,1),可设其表达式为y 2═a 2(x ﹣6)2+1, 将H (0,4)代入其表达式有:4═a 2(0﹣6)2+1,求得a 2═112, ∴右边钢缆所在抛物线表达式为:y 2═112(x ﹣6)2+1,左边钢缆所在抛物线表达式为:y 3═112(x +6)2+1 ②设彩带的长度为Lm ,则L ═y 2﹣y 1═112(x ﹣6)2+1﹣(−124x 2)═18x 2−x +4═18(x −4)2+2, ∴当x ═4时,L 最小值═2,答:彩带长度的最小值是2m .【变式5-3】(2021•贵阳)甲秀楼是贵阳市一张靓丽的名片.如图①,甲秀楼的桥拱截面OBA 可视为抛物线的一部分,在某一时刻,桥拱内的水面宽OA =8m ,桥拱顶点B 到水面的距离是4m .(1)按如图②所示建立平面直角坐标系,求桥拱部分抛物线的函数表达式;(2)一只宽为1.2m 的打捞船径直向桥驶来,当船驶到桥拱下方且距O 点0.4m 时,桥下水位刚好在OA 处,有一名身高1.68m 的工人站立在打捞船正中间清理垃圾,他的头顶是否会触碰到桥拱,请说明理由(假设船底与水面齐平).(3)如图③,桥拱所在的函数图象是抛物线y =ax 2+bx +c (a ≠0),该抛物线在x 轴下方部分与桥拱OBA 在平静水面中的倒影组成一个新函数图象.将新函数图象向右平移m (m >0)个单位长度,平移后的函数图象在8≤x ≤9时,y 的值随x 值的增大而减小,结合函数图象,求m 的取值范围.【解题思路】(1)根据题意结合图象可以求出函数的顶点B (4,4),先设抛物线的顶点式y =a (x ﹣4)2+4,再根据图象过原点,求出a 的值即可;(2)先求出工人矩原点的距离,再把距离代入函数解析式求出y 的值,然后和1.68比较即可;(3)根据倒影与桥对称,先求出倒影的解析式,再平移m 各单位,根据二次函数的性质求出m 的取值范围.【解答过程】解:(1)如图②,由题意得:水面宽OA 是8m ,桥拱顶点B 到水面的距离是4m ,。
高考数学一轮总复习 第2章 函数的概念与基本初等函数 第3节 二次函数与幂函数模拟创新题 理-人教版
【大高考】2017版高考数学一轮总复习 第2章 函数的概念与基本初等函数 第3节 二次函数与幂函数模拟创新题 理一、选择题1.(2016·某某某某模拟)已知函数f (x )=x 2-2x +4在区间[0,m ](m >0)上的最大值为4,最小值为3,则实数m 的取值X 围是( ) A.[1,2]B.(0,1]C.(0,2]D.[1,+∞)解析 f (0)=4;f (1)=3,结合二次函数图象可得1≤m ≤2.故选A. 答案 A2.(2015·某某某某模拟)设函数y =x 13与y =⎝ ⎛⎭⎪⎫12x的图象的交点为(x 0,y 0),则x 0所在的区间是( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎫12,1B.⎝ ⎛⎭⎪⎫13,12 C.⎝ ⎛⎭⎪⎫14,13 D.⎝ ⎛⎭⎪⎫0,14 解析 构造函数f (x )=x 13-⎝ ⎛⎭⎪⎫12x,从而转化为函数的零点的问题,因为f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12·f ⎝ ⎛⎭⎪⎫13<0,所以在⎝ ⎛⎭⎪⎫13,12存在零点,故选B.答案 B3.(2016·某某某某一中月考)若a <0,则下列不等式成立的是( )A.2a >⎝ ⎛⎭⎪⎫12a>(0.2)aB.(0.2)a>⎝ ⎛⎭⎪⎫12a>2a C.⎝ ⎛⎭⎪⎫12a>(0.2)a>2a D.2a >(0.2)a>⎝ ⎛⎭⎪⎫12a解析 若a <0,则幂函数y =x a在(0,+∞)上是减函数,所以(0.2)a>⎝ ⎛⎭⎪⎫12a>0.所以(0.2)a >⎝ ⎛⎭⎪⎫12a>2a . 答案 B 二、填空题4.(2016·某某某某联考)若函数f (x )=x 2+ax +b 的两个零点是-2和3,则不等式a ·f (-2x )>0的解集是________.解析 依题意得方程x2+ax +b =0的两根是-2和3,所以⎩⎪⎨⎪⎧-2+3=-a ,-2×3=b ,即⎩⎪⎨⎪⎧a =-1,b =-6.所以f (x )=x 2-x -6,不等式a ·f (-2x )>0,即为-(4x 2+2x -6)>0.所以2x 2+x -3<0,解得-32<x <1.所求解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪-32<x <1.答案 ⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪-32<x <1三、解答题5.(2014·某某模拟)指出函数f (x )=x 2+4x +5x 2+4x +4的单调区间,并比较f (-π)与f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-22的大小.解 f (x )=x 2+4x +5x 2+4x +4=1+1(x +2)2=1+(x +2)-2,其图象可由幂函数y =x -2向左平移2个单位长度,再向上平移1个单位长度得到,所以该函数在(-2,+∞)上是减函数,在(-∞,-2)上是增函数,且其图象关于直线x =-2对称(如图).又∵-2-(-π)=π-2<-22-(-2)=2-22, ∴f (-π)>f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-22.创新导向题二次函数图象的应用6.已知“0<t <m (m >0)”是“函数f (x )=-x 2-tx +3t 在区间(0,2)上只有一个零点”的充分不必要条件,则m 的取值X 围是( ) A.(0,2)B.(0,2]C.(0,4)D.(0,4]解析 由f (x )在区间(0,2)上只有一个零点得f (0)·f (2)<0,解得0<t <4,由题意得(0,m )(0,4),所以0<m <4,故选C.答案 C专项提升测试 模拟精选题一、选择题7.(2016·某某滨州模拟)定义在R 上的函数f (x ),当x ∈(-1,1]时,f (x )=x 2-x ,且对任意的x 满足f (x -2)=af (x )(常数a >0),则函数f (x )在区间(5,7]上的最小值是( ) A.-14a 3B.14a 3 C.14a3 D.-14a3解析 f (x -2)=af (x )⇒f (x -4)=af (x -2)=a 2f (x )⇒f (x -6)=af (x -4)=a 3f (x ),x ∈(5,7]⇒x -6∈(-1,1],则f (x )=1a 3f (x -6)=1a 3[(x -6)2-(x -6)]=1a 3⎣⎢⎡⎦⎥⎤(x -6)-122-14a 3,当x -6=12时,f (x )有最小值为-14a3. 答案 D8.(2015·某某某某模拟)已知幂函数f (x )的图象经过点⎝ ⎛⎭⎪⎫18,24,P (x 1,y 1),Q (x 2,y 2)(x 1<x 2)是函数图象上的任意不同两点,给出以下结论: ①x 1f (x 1)>x 2f (x 2);②x 1f (x 2)<x 2f (x 1);③f (x 1)x 1>f (x 2)x 2;④f (x 1)x 1<f (x 2)x 2. 其中正确结论的序号是( ) A.①②B.①③C.②④D.②③解析 设幂函数为y =x n,则有⎝ ⎛⎭⎪⎫18n =2-3n =24=2-32,得n =12,则幂函数为y =x ,由其图象知图象上的点与原点连线的直线的斜率随x 增大而减小,即f (x 2)x 2<f (x 1)x 1,x 1f (x 2)<x 2f (x 1),所以②③正确,选D.答案 D 二、填空题9.(2016·某某天门模拟)已知幂函数y =xm 2-2m -3(m ∈N *)的图象与x 轴,y 轴无交点,且关于原点对称,则m 的值为________. 解析 由题意m 2-2m -3<0,解得-1<m <3,∵m ∈N *,∴m =1,2,幂函数图象关于原点对称,则函数为奇函数,当m =1时,y =x -4为偶函数;当m =2时,y =x -3满足条件,即m =2. 答案 2 三、解答题10.(2015·某某七校模拟)已知函数f (x )=x 2+(x -1)·|x -a |. (1)若a =-1,解方程f (x )=1;(2)若函数f (x ) 在R 上单调递增,某某数a 的取值X 围;(3)若a <1且不等式f (x )≥2x -3对一切实数x ∈R 恒成立,求a 的取值X 围.解 (1)当a =-1时,有f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x 2-1,x ≥-1,1,x <-1.当x ≥-1时,2x 2-1=1, 解得:x =1或x =-1, 当x <-1时,f (x )=1恒成立. ∴方程的解集为:{x |x ≤-1或x =1}.(2)f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x 2-(a +1)x +a ,x ≥a ,(a +1)x -a ,x <a .若f (x )在R 上单调递增,则有⎩⎪⎨⎪⎧a +14≤a a +1>0,解得:a ≥13,即实数a 的取值X 围是⎣⎢⎡⎭⎪⎫13,+∞.(3)设g (x )=f (x )-(2x -3),则g (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x 2-(a +3)x +a +3,x ≥a ,(a -1)x -a +3,x <a .即不等式g (x )≥0对一切实数x ∈R 恒成立.∵a <1,∴当x <a 时,g (x )单调递减,其值域为:(a 2-2a +3,+∞). ∵a 2-2a +3=(a -1)2+2≥2,∴g (x )≥0恒成立.当x ≥a 时,∵a <1,∴a <a +34,∴g (x )min =g ⎝ ⎛⎭⎪⎫a +34=a +3-(a +3)28≥0,得-3≤a ≤5.∵a <1,∴-3≤a <1,综上:a 的取值X 围是[-3,1).创新导向题利用二次函数单调性求参数取值X 围11.已知函数f (x )=-2x 2+|x |+1,若f (log 2m )>f (3),则实数m 的取值X 围是________. 解析 f (3)=-2×32+3+1=-14,若f (log 2m )>f (3),则-3<log 2m <3, 所以18<m <8.答案 ⎝ ⎛⎭⎪⎫18,8 幂函数的解析式及求值12.已知幂函数y =f (x )的图象过点⎝ ⎛⎭⎪⎫12,22,则lg f (2)+lg f (5)=________.解析 设f (x )=x α,则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=⎝ ⎛⎭⎪⎫12α=22,解得α=12,故f (x )=x 12,所以lg f (2)+lg f (5)=lg ⎝ ⎛⎭⎪⎫212×512=lg 1012=12. 答案 12。
专题31新定义与阅读理解创新型问题-备战2023年中考数学必刷真题考点分类专练(全国通用)
备战2023年中考数学必刷真题考点分类专练(全国通用)专题31新定义与阅读理解创新型问题一.选择题(共3小题)1.(2022•娄底)若10x=N,则称x是以10为底N的对数.记作:x=lgN.例如:102=100,则2=lg100;100=1,则0=lg1.对数运算满足:当M>0,N>0时,lgM+lgN=lg(MN).例如:lg3+lg5=lg15,则(lg5)2+lg5×lg2+lg2的值为()A.5B.2C.1D.02.(2022•重庆)在多项式x﹣y﹣z﹣m﹣n中任意加括号,加括号后仍只有减法运算,然后按给出的运算顺序重新运算,称此为“加算操作”.例如:(x﹣y)﹣(z﹣m﹣n)=x﹣y﹣z+m+n,x﹣y﹣(z﹣m)﹣n =x﹣y﹣z+m﹣n,….下列说法:①至少存在一种“加算操作”,使其运算结果与原多项式相等;②不存在任何“加算操作”,使其运算结果与原多项式之和为0;③所有可能的“加算操作”共有8种不同运算结果.其中正确的个数是()A.0B.1C.2D.33.(2022•常德)我们发现:=3,=3,=3,…,=3,一般地,对于正整数a,b,如果满足=a时,称(a,b)为一组完美方根数对.如上面(3,6)是一组完美方根数对,则下面4个结论:①(4,12)是完美方根数对;②(9,91)是完美方根数对;③若(a,380)是完美方根数对,则a=20;④若(x,y)是完美方根数对,则点P(x,y)在抛物线y=x2﹣x上,其中正确的结论有()A.1个B.2个C.3个D.4个二.填空题(共1小题)4.(2022•内江)对于非零实数a,b,规定a⊕b=﹣.若(2x﹣1)⊕2=1,则x的值为.三.解答题(共23小题)5.(2022•遵义)新定义:我们把抛物线y=ax2+bx+c(其中ab≠0)与抛物线y=bx2+ax+c称为“关联抛物线”.例如:抛物线y=2x2+3x+1的“关联抛物线”为:y=3x2+2x+1.已知抛物线C1:y=4ax2+ax+4a﹣3(a≠0)的“关联抛物线”为C2.(1)写出C2的解析式(用含a的式子表示)及顶点坐标;(2)若a>0,过x轴上一点P,作x轴的垂线分别交抛物线C1,C2于点M,N.①当MN=6a时,求点P的坐标;②当a﹣4≤x≤a﹣2时,C2的最大值与最小值的差为2a,求a的值.6.(2022•长沙)若关于x的函数y,当t﹣≤x≤t+时,函数y的最大值为M,最小值为N,令函数h=,我们不妨把函数h称之为函数y的“共同体函数”.(1)①若函数y=4044x,当t=1时,求函数y的“共同体函数”h的值;②若函数y=kx+b(k≠0,k,b为常数),求函数y的“共同体函数”h的解析式;(2)若函数y=(x≥1),求函数y的“共同体函数”h的最大值;(3)若函数y=﹣x2+4x+k,是否存在实数k,使得函数y的最大值等于函数y的“共同体函数“h的最小值.若存在,求出k的值;若不存在,请说明理由.7.(2022•重庆)对于一个各数位上的数字均不为0的三位自然数N,若N能被它的各数位上的数字之和m 整除,则称N是m的“和倍数”.例如:∵247÷(2+4+7)=247÷13=19,∴247是13的“和倍数”.又如:∵214÷(2+1+4)=214÷7=30……4,∴214不是“和倍数”.(1)判断357,441是否是“和倍数”?说明理由;(2)三位数A是12的“和倍数”,a,b,c分别是数A其中一个数位上的数字,且a>b>c.在a,b,c中任选两个组成两位数,其中最大的两位数记为F(A),最小的两位数记为G(A),若为整数,求出满足条件的所有数A.8.(2022•常州)第十四届国际数学教育大会(ICME﹣14)会徽的主题图案有着丰富的数学元素,展现了我国古代数学的文化魅力,其右下方的“卦”是用我国古代的计数符号写出的八进制数3745.八进制是以8作为进位基数的数字系统,有0~7共8个基本数字.八进制数3745换算成十进制数是3×83+7×82+4×81+5×80=2021,表示ICME﹣14的举办年份.(1)八进制数3746换算成十进制数是;(2)小华设计了一个n进制数143,换算成十进制数是120,求n的值.9.(2022•盐城)【发现问题】小明在练习簿的横线上取点O为圆心,相邻横线的间距为半径画圆,然后半径依次增加一个间距画同心圆,描出了同心圆与横线的一些交点,如图1所示,他发现这些点的位置有一定的规律.【提出问题】小明通过观察,提出猜想:按此步骤继续画圆描点,所描的点都在某二次函数图象上.【分析问题】小明利用已学知识和经验,以圆心O为原点,过点O的横线所在直线为x轴,过点O且垂直于横线的直线为y轴,相邻横线的间距为一个单位长度,建立平面直角坐标系,如图2所示.当所描的点在半径为5的同心圆上时,其坐标为.【解决问题】请帮助小明验证他的猜想是否成立.【深度思考】小明继续思考:设点P(0,m),m为正整数,以OP为直径画⊙M,是否存在所描的点在⊙M上.若存在,求m的值;若不存在,说明理由.10.(2022•遂宁)在平面直角坐标系中,如果一个点的横坐标与纵坐标互为相反数,则称该点为“黎点”.例如(﹣1,1),(2022,﹣2022)都是“黎点”.(1)求双曲线y=上的“黎点”;(2)若抛物线y=ax2﹣7x+c(a、c为常数)上有且只有一个“黎点”,当a>1时,求c的取值范围.11.(2022•兰州)在平面直角坐标系中,P(a,b)是第一象限内一点,给出如下定义:k1=和k2=两个值中的最大值叫做点P的“倾斜系数”k.(1)求点P(6,2)的“倾斜系数”k的值;(2)①若点P(a,b)的“倾斜系数”k=2,请写出a和b的数量关系,并说明理由;②若点P(a,b)的“倾斜系数”k=2,且a+b=3,求OP的长;(3)如图,边长为2的正方形ABCD沿直线AC:y=x运动,P(a,b)是正方形ABCD上任意一点,且点P的“倾斜系数”k<,请直接写出a的取值范围.12.(2022•北京)在平面直角坐标系xOy中,已知点M(a,b),N.对于点P给出如下定义:将点P向右(a≥0)或向左(a<0)平移|a|个单位长度,再向上(b≥0)或向下(b<0)平移|b|个单位长度,得到点P′,点P′关于点N的对称点为Q,称点Q为点P的“对应点”.(1)如图,点M(1,1),点N在线段OM的延长线上.若点P(﹣2,0),点Q为点P的“对应点”.①在图中画出点Q;②连接PQ,交线段ON于点T,求证:NT=OM;(2)⊙O的半径为1,M是⊙O上一点,点N在线段OM上,且ON=t(<t<1),若P为⊙O外一点,点Q为点P的“对应点”,连接PQ.当点M在⊙O上运动时,直接写出PQ长的最大值与最小值的差(用含t的式子表示).13.(2022•青岛)【图形定义】有一条高线相等的两个三角形称为等高三角形、例如:如图①,在△ABC和△A'B'C'中,AD,A'D'分别是BC和B'C'边上的高线,且AD=A'D'、则△ABC 和△A'B'C'是等高三角形.【性质探究】如图①,用S△ABC,S△A'B'C′分别表示△ABC和△A′B′C′的面积,则S△ABC=BC•AD,S△A'B'C′=B′C′•A′D′,∵AD=A′D′∴S△ABC:S△A'B'C′=BC:B'C'.【性质应用】(1)如图②,D是△ABC的边BC上的一点.若BD=3,DC=4,则S△ABD:S△ADC=;(2)如图③,在△ABC中,D,E分别是BC和AB边上的点.若BE:AB=1:2,CD:BC=1:3,S△ABC=1,则S△BEC=,S△CDE=;(3)如图③,在△ABC中,D,E分别是BC和AB边上的点.若BE:AB=1:m,CD:BC=1:n,S△ABC=a,则S△CDE=.14.(2022•常州)在四边形ABCD中,O是边BC上的一点.若△OAB≌△OCD,则点O叫做该四边形的“等形点”.(1)正方形“等形点”(填“存在”或“不存在”);(2)如图,在四边形ABCD中,边BC上的点O是四边形ABCD的“等形点”.已知CD=4,OA=5,BC=12,连接AC,求AC的长;(3)在四边形EFGH中,EH∥FG.若边FG上的点O是四边形EFGH的“等形点”,求的值.15.(2022•青海)两个顶角相等的等腰三角形,如果具有公共的顶角的顶点,并把它们的底角顶点连接起来,则形成一组全等的三角形,把具有这个规律的图形称为“手拉手”图形.(1)问题发现:如图1,若△ABC和△ADE是顶角相等的等腰三角形,BC,DE分别是底边.求证:BD=CE;(2)解决问题:如图2,若△ACB和△DCE均为等腰直角三角形,∠ACB=∠DCE=90°,点A,D,E在同一条直线上,CM为△DCE中DE边上的高,连接BE,请判断∠AEB的度数及线段CM,AE,BE之间的数量关系并说明理由.16.(2022•嘉兴)小东在做九上课本123页习题:“1:也是一个很有趣的比.已知线段AB(如图1),用直尺和圆规作AB上的一点P,使AP:AB=1:.”小东的作法是:如图2,以AB为斜边作等腰直角三角形ABC,再以点A为圆心,AC长为半径作弧,交线段AB于点P,点P即为所求作的点.小东称点P为线段AB的“趣点”.(1)你赞同他的作法吗?请说明理由.(2)小东在此基础上进行了如下操作和探究:连结CP,点D为线段AC上的动点,点E在AB的上方,构造△DPE,使得△DPE∽△CPB.①如图3,当点D运动到点A时,求∠CPE的度数.②如图4,DE分别交CP,CB于点M,N,当点D为线段AC的“趣点”时(CD<AD),猜想:点N是否为线段ME的“趣点”?并说明理由.17.(2022•兰州)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=3cm,BC=4cm,M为AB边上一动点,BN ⊥CM,垂足为N.设A,M两点间的距离为xcm(0≤x≤5),B,N两点间的距离为ycm(当点M和B 点重合时,B,N两点间的距离为0).小明根据学习函数的经验,对因变量y随自变量x的变化而变化的规律进行了探究.下面是小明的探究过程,请补充完整.(1)列表:下表的已知数据是根据A,M两点间的距离x进行取点、画图、测量,分别得到了y与x的几组对应值:x/cm00.51 1.5 1.82 2.53 3.54 4.55y/cm4 3.96 3.79 3.47a 2.99 2.40 1.79 1.230.740.330请你通过计算,补全表格:a=;(2)描点、连线:在平面直角坐标系中,描出表中各组数值所对应的点(x,y),并画出函数y关于x 的图象;(3)探究性质:随着自变量x的不断增大,函数y的变化趋势:;(4)解决问题:当BN=2AM时,AM的长度大约是cm.(结果保留两位小数)18.(2022•深圳)二次函数y=2x2,先向上平移6个单位,再向右平移3个单位,用光滑的曲线画在平面直角坐标系上.y=2x2y=2(x﹣3)2+6(0,0)(3,m)(1,2)(4,8)(2,8)(5,14)(﹣1,2)(2,8)(﹣2,8)(1,14)(1)m的值为;(2)在坐标系中画出平移后的图象并写出y=﹣x2+5与y=x2的交点坐标;(3)点P(x1,y1),Q(x2,y2)在新的函数图象上,且P,Q两点均在对称轴同一侧,若y1>y2,则x1x2.(填不等号)19.(2022•潍坊)某市在盐碱地种植海水稻获得突破性进展,小亮和小莹到海水稻种植基地调研.小莹根据水稻年产量数据,分别在直角坐标系中描出表示2017﹣2021年①号田和②号田年产量情况的点(记2017年为第1年度,横轴表示年度,纵轴表示年产量),如图.小亮认为,可以从y=kx+b(k>0),y=(m>0),y=﹣0.1x2+ax+c中选择适当的函数模型,模拟①号田和②号田的年产量变化趋势.(1)小莹认为不能选y=(m>0).你认同吗?请说明理由;(2)请从小亮提供的函数模型中,选择适当的模型分别模拟①号田和②号田的年产量变化趋势,并求出函数表达式;(3)根据(2)中你选择的函数模型,请预测①号田和②号田总年产量在哪一年最大?最大是多少?20.(2022•潍坊)为落实“双减”,老师布置了一项这样的课后作业:二次函数的图象经过点(﹣1,﹣1),且不经过第一象限,写出满足这些条件的一个函数表达式.【观察发现】请完成作业,并在直角坐标系中画出大致图象.【思考交流】小亮说:“满足条件的函数图象的对称轴一定在y轴的左侧.”小莹说:“满足条件的函数图象一定在x轴的下方.”你认同他们的说法吗?若不认同,请举例说明.【概括表达】小博士认为这个作业的答案太多,老师不方便批阅,于是探究了二次函数y=ax2+bx+c的图象与系数a,b,c的关系,得出了提高老师作业批阅效率的方法.请你探究这个方法,写出探究过程.21.(2022•临沂)杠杆原理在生活中被广泛应用(杠杆原理:阻力×阻力臂=动力×动力臂),小明利用这一原理制作了一个称量物体质量的简易“秤”(如图1).制作方法如下:第一步:在一根匀质细木杆上标上均匀的刻度(单位长度1cm),确定支点O,并用细麻绳固定,在支点O左侧2cm的A处固定一个金属吊钩,作为秤钩;第二步:取一个质量为0.5kg的金属物体作为秤砣.(1)图1中,把重物挂在秤钩上,秤砣挂在支点O右侧的B处,秤杆平衡,就能称得重物的质量.当重物的质量变化时,OB的长度随之变化.设重物的质量为xkg,OB的长为ycm.写出y关于x的函数解析式;若0<y<48,求x的取值范围.(2)调换秤砣与重物的位置,把秤砣挂在秤钩上,重物挂在支点O右侧的B处,使秤杆平衡,如图2.设重物的质量为xkg,OB的长为ycm,写出y关于x的函数解析式,完成下表,画出该函数的图象.x/kg……0.250.5124……y/cm…………22.(2022•赤峰)阅读下列材料定义运算:min|a,b|,当a≥b时,min|a,b|=b;当a<b时,min|a,b|=a.例如:min|﹣1,3|=﹣1;min|﹣1,﹣2|=﹣2.完成下列任务(1)①min|(﹣3)0,2|=;②min|﹣,﹣4|=.(2)如图,已知反比例函数y1=和一次函数y2=﹣2x+b的图象交于A、B两点.当﹣2<x<0时,min|,﹣2x+b|=(x+1)(x﹣3)﹣x2,求这两个函数的解析式.23.(2022•赤峰)【生活情境】为美化校园环境,某学校根据地形情况,要对景观带中一个长AD=4m,宽AB=1m的长方形水池ABCD 进行加长改造(如图①,改造后的水池ABNM仍为长方形,以下简称水池1).同时,再建造一个周长为12m的矩形水池EFGH(如图②,以下简称水池2).【建立模型】如果设水池ABCD的边AD加长长度DM为x(m)(x>0),加长后水池1的总面积为y1(m2),则y1关于x的函数解析式为:y1=x+4(x>0);设水池2的边EF的长为x(m)(0<x<6),面积为y2(m2),则y2关于x的函数解析式为:y2=﹣x2+6x(0<x<6),上述两个函数在同一平面直角坐标系中的图象如图③.【问题解决】(1)若水池2的面积随EF长度的增加而减小,则EF长度的取值范围是(可省略单位),水池2面积的最大值是m2;(2)在图③字母标注的点中,表示两个水池面积相等的点是,此时的x(m)值是;(3)当水池1的面积大于水池2的面积时,x(m)的取值范围是;(4)在1<x<4范围内,求两个水池面积差的最大值和此时x的值;(5)假设水池ABCD的边AD的长度为b(m),其他条件不变(这个加长改造后的新水池简称水池3),则水池3的总面积y3(m2)关于x(m)(x>0)的函数解析式为:y3=x+b(x>0).若水池3与水池2的面积相等时,x(m)有唯一值,求b的值.24.(2022•鄂州)某数学兴趣小组运用《几何画板》软件探究y=ax2(a>0)型抛物线图象.发现:如图1所示,该类型图象上任意一点M到定点F(0,)的距离MF,始终等于它到定直线l:y=﹣的距离MN(该结论不需要证明),他们称:定点F为图象的焦点,定直线l为图象的准线,y=﹣叫做抛物线的准线方程.其中原点O为FH的中点,FH=2OF=.例如:抛物线y=x2,其焦点坐标为F(0,),准线方程为l:y=﹣.其中MF=MN,FH=2OH =1.【基础训练】(1)请分别直接写出抛物线y=2x2的焦点坐标和准线l的方程:,.【技能训练】(2)如图2所示,已知抛物线y=x2上一点P到准线l的距离为6,求点P的坐标;【能力提升】(3)如图3所示,已知过抛物线y=ax2(a>0)的焦点F的直线依次交抛物线及准线l于点A、B、C.若BC=2BF,AF=4,求a的值;【拓展升华】(4)古希腊数学家欧多克索斯在深入研究比例理论时,提出了分线段的“中末比”问题:点C将一条线段AB分为两段AC和CB,使得其中较长一段AC是全线段AB与另一段CB的比例中项,即满足:==.后人把这个数称为“黄金分割”数,把点C称为线段AB的黄金分割点.如图4所示,抛物线y=x2的焦点F(0,1),准线l与y轴交于点H(0,﹣1),E为线段HF的黄金分割点,点M为y轴左侧的抛物线上一点.当=时,请直接写出△HME的面积值.25.(2022•贵阳)小红根据学习轴对称的经验,对线段之间、角之间的关系进行了拓展探究.如图,在▱ABCD 中,AN为BC边上的高,=m,点M在AD边上,且BA=BM,点E是线段AM上任意一点,连接BE,将△ABE沿BE翻折得△FBE.(1)问题解决:如图①,当∠BAD=60°,将△ABE沿BE翻折后,使点F与点M重合,则=;(2)问题探究:如图②,当∠BAD=45°,将△ABE沿BE翻折后,使EF∥BM,求∠ABE的度数,并求出此时m的最小值;(3)拓展延伸:当∠BAD=30°,将△ABE沿BE翻折后,若EF⊥AD,且AE=MD,根据题意在备用图中画出图形,并求出m的值.26.(2022•呼和浩特)下面图片是八年级教科书中的一道题.如图,四边形ABCD是正方形,点E是边BC的中点,∠AEF=90°,且EF交正方形外角的平分线CF 于点F.求证AE=EF.(提示:取AB的中点G,连接EG.)(1)请你思考题中“提示”,这样添加辅助线的意图是得到条件:;(2)如图1,若点E是BC边上任意一点(不与B、C重合),其他条件不变.求证:AE=EF;(3)在(2)的条件下,连接AC,过点E作EP⊥AC,垂足为P.设=k,当k为何值时,四边形ECFP是平行四边形,并给予证明.27.(2022•潍坊)【情境再现】甲、乙两个含45°角的直角三角尺如图①放置,甲的直角顶点放在乙斜边上的高的垂足O处.将甲绕点O顺时针旋转一个锐角到图②位置.小莹用作图软件Geogebra按图②作出示意图,并连接AG,BH,如图③所示,AB交HO于E,AC交OG于F,通过证明△OBE≌△OAF,可得OE=OF.请你证明:AG=BH.【迁移应用】延长GA分别交HO,HB所在直线于点P,D,如图④,猜想并证明DG与BH的位置关系.【拓展延伸】小亮将图②中的甲、乙换成含30°角的直角三角尺如图⑤,按图⑤作出示意图,并连接HB,AG,如图⑥所示,其他条件不变,请你猜想并证明AG与BH的数量关系.备战2023年中考数学必刷真题考点分类专练(全国通用)专题31新定义与阅读理解创新型问题一.选择题(共3小题)1.(2022•娄底)若10x=N,则称x是以10为底N的对数.记作:x=lgN.例如:102=100,则2=lg100;100=1,则0=lg1.对数运算满足:当M>0,N>0时,lgM+lgN=lg(MN).例如:lg3+lg5=lg15,则(lg5)2+lg5×lg2+lg2的值为()A.5B.2C.1D.0【分析】首先根据定义运算提取公因式,然后利用定义运算计算即可求解.【解析】原式=lg5(lg5+lg2)+lg2=lg5×lg(5×2)+lg2=lg5lg10+lg2=lg5+lg2=lg10=1.故选:C.2.(2022•重庆)在多项式x﹣y﹣z﹣m﹣n中任意加括号,加括号后仍只有减法运算,然后按给出的运算顺序重新运算,称此为“加算操作”.例如:(x﹣y)﹣(z﹣m﹣n)=x﹣y﹣z+m+n,x﹣y﹣(z﹣m)﹣n =x﹣y﹣z+m﹣n,….下列说法:①至少存在一种“加算操作”,使其运算结果与原多项式相等;②不存在任何“加算操作”,使其运算结果与原多项式之和为0;③所有可能的“加算操作”共有8种不同运算结果.其中正确的个数是()A.0B.1C.2D.3【分析】根据“加算操作”的定义可知,当只给x﹣y加括号时,和原式相等;因为不改变x,y的运算符号,故不存在任何“加算操作”,使其运算结果与原多项式之和为0在多项式x﹣y﹣z﹣m﹣n中,可通过加括号改变z,m,n的符号,因为z,m,n中只有加减两种运算,求出即可.【解析】①(x﹣y)﹣z﹣m﹣n=x﹣y﹣z﹣m﹣n,与原式相等,故①正确;②∵在多项式x﹣y﹣z﹣m﹣n中,可通过加括号改变z,m,n的符号,无法改变x,y的符号,故不存在任何“加算操作”,使其运算结果与原多项式之和为0;故②正确;③在多项式x﹣y﹣z﹣m﹣n中,可通过加括号改变z,m,n的符号,加括号后只有加减两种运算,∴2×2×2=8种,所有可能的加括号的方法最多能得到8种不同的结果.故选:D.3.(2022•常德)我们发现:=3,=3,=3,…,=3,一般地,对于正整数a,b,如果满足=a时,称(a,b)为一组完美方根数对.如上面(3,6)是一组完美方根数对,则下面4个结论:①(4,12)是完美方根数对;②(9,91)是完美方根数对;③若(a,380)是完美方根数对,则a=20;④若(x,y)是完美方根数对,则点P(x,y)在抛物线y=x2﹣x上,其中正确的结论有()A.1个B.2个C.3个D.4个【分析】将(4,12),(9,91)代入验证即可判断①②;将(a,380)代入公式,建立方程可得出结论;若(x,y)是完美方根数对,则满足给出公式,化简可得出结论.【解析】将(4,12)代入=4,=4,=4,…,∴(4,12)是完美方根数对;故①正确;将(9,91)代入=10≠9,=,∴(9,91)不是完美方根数对,故②错误;③∵(a,380)是完美方根数对,∴将(a,380)代入公式,=a,=a,解得a=20或a=﹣19(舍去),故③正确;④若(x,y)是完美方根数对,则=x,=x,整理得y=x2﹣x,∴点P(x,y)在抛物线y=x2﹣x上,故④正确;故选:C.二.填空题(共1小题)4.(2022•内江)对于非零实数a,b,规定a⊕b=﹣.若(2x﹣1)⊕2=1,则x的值为.【分析】利用新规定对计算的式子变形,解分式方程即可求得结论.【解析】由题意得:=1,解得:x=.经检验,x=是原方程的根,∴x=.故答案为:.三.解答题(共23小题)5.(2022•遵义)新定义:我们把抛物线y=ax2+bx+c(其中ab≠0)与抛物线y=bx2+ax+c称为“关联抛物线”.例如:抛物线y=2x2+3x+1的“关联抛物线”为:y=3x2+2x+1.已知抛物线C1:y=4ax2+ax+4a﹣3(a≠0)的“关联抛物线”为C2.(1)写出C2的解析式(用含a的式子表示)及顶点坐标;(2)若a>0,过x轴上一点P,作x轴的垂线分别交抛物线C1,C2于点M,N.①当MN=6a时,求点P的坐标;②当a﹣4≤x≤a﹣2时,C2的最大值与最小值的差为2a,求a的值.【分析】(1)根据“关联抛物线”的定义可直接得出C2的解析式,再将该解析式化成顶点式,可得出C2的顶点坐标;(2)①设点P的横坐标为m,则可表达点M和点N的坐标,根据两点间距离公式可表达MN的长,列出方程,可求出点P的坐标;②分情况讨论,当a﹣4≤﹣2≤a﹣2时,当﹣2≤a﹣4≤a﹣2时,当a﹣4≤a﹣2≤﹣2时,分别得出C2的最大值和最小值,进而列出方程,可求出a的值.【解析】(1)根据“关联抛物线”的定义可得C2的解析式为:y=ax2+4ax+4a﹣3,∵y=ax2+4ax+4a﹣3=a(x+2)2﹣3,∴C2的顶点坐标为(﹣2,﹣3);(2)①设点P的横坐标为m,∵过点P作x轴的垂线分别交抛物线C1,C2于点M,N,∴M(m,4am2+am+4a﹣3),N(m,am2+4am+4a﹣3),∴MN=|4am2+am+4a﹣3﹣(am2+4am+4a﹣3)|=|3am2﹣3am|,∵MN=6a,∴|3am2﹣3am|=6a,解得m=﹣1或m=2,∴P(﹣1,0)或(2,0).②∵C2的解析式为:y=a(x+2)2﹣3,∴当x=﹣2时,y=﹣3,当x=a﹣4时,y=a(a﹣4+2)2﹣3=a(a﹣2)2﹣3,当x=a﹣2时,y=a(a﹣2+2)2﹣3=a3﹣3,根据题意可知,需要分三种情况讨论,Ⅰ、当a﹣4≤﹣2≤a﹣2时,0<a≤2,且当0<a≤1时,函数的最大值为a(a﹣2)2﹣3;函数的最小值为﹣3,∴a(a﹣2)2﹣3﹣(﹣3)=2a,解得a=2﹣或a=2+(舍);当1≤a≤2时,函数的最大值为a3﹣3;函数的最小值为﹣3,∴a3﹣3﹣(﹣3)=2a,解得a=或a=﹣(舍);Ⅱ、当﹣2≤a﹣4≤a﹣2时,a≥2,函数的最大值为a3﹣3,函数的最小值为a(a﹣2)2﹣3;∴a3﹣3﹣[a(a﹣2)2﹣3]=2a,解得a=(舍);Ⅲ、当a﹣4≤a﹣2≤﹣2时,a≤0,不符合题意,舍去;综上,a的值为2﹣或.6.(2022•长沙)若关于x的函数y,当t﹣≤x≤t+时,函数y的最大值为M,最小值为N,令函数h=,我们不妨把函数h称之为函数y的“共同体函数”.(1)①若函数y=4044x,当t=1时,求函数y的“共同体函数”h的值;②若函数y=kx+b(k≠0,k,b为常数),求函数y的“共同体函数”h的解析式;(2)若函数y=(x≥1),求函数y的“共同体函数”h的最大值;(3)若函数y=﹣x2+4x+k,是否存在实数k,使得函数y的最大值等于函数y的“共同体函数“h的最小值.若存在,求出k的值;若不存在,请说明理由.【分析】(1)①由题意求出M=6066,N=2022,再由定义可求h的值;②分两种情况讨论:②当k>0时,M=kt+k+b,N=kt﹣k+b,h=k;当k<0时,M=kt﹣k+b,有N=kt+k+b,h=﹣k;(2)由题意t﹣≥1,M=,N=,则h=,所以h有最大值;(3)分四种情况讨论:①当2≤t﹣时,M=﹣(t﹣﹣2)2+4+k,N=﹣(t+﹣2)2+4+k,h=t﹣2;②当t+≤2时,N=﹣(t﹣﹣2)2+4+k,M=﹣(t+﹣2)2+4+k,h=2﹣t,;③当t﹣≤2≤t,即2≤t≤,N=﹣(t+﹣2)2+4+k,M=4+k,h=(t﹣)2;④当t<2≤t+,N=﹣(t﹣﹣2)2+4+k,M=4+k,h=(t﹣)2,画出h的函数图象,结合图象可得=4+k,解得k=﹣.【解析】(1)①∵t=1,∴≤x≤,∵函数y=4044x,∴函数的最大值M=6066,函数的最小值N=2022,∴h=2022;②当k>0时,函数y=kx+b在t﹣≤x≤t+有最大值M=kt+k+b,有最小值N=kt﹣k+b,∴h=k;当k<0时,函数y=kx+b在t﹣≤x≤t+有最大值M=kt﹣k+b,有最小值N=kt+k+b,∴h=﹣k;综上所述:h=|k|;(2)t﹣≥1,即t≥,函数y=(x≥1)最大值M=,最小值N=,∴h=,当t=时,h有最大值;(3)存在实数k,使得函数y的最大值等于函数y的“共同体函数“h的最小值,理由如下:∵y=﹣x2+4x+k=﹣(x﹣2)2+4+k,∴函数的对称轴为直线x=2,y的最大值为4+k,①当2≤t﹣时,即t≥,此时M=﹣(t﹣﹣2)2+4+k,N=﹣(t+﹣2)2+4+k,∴h=t﹣2,此时h的最小值为;②当t+≤2时,即t≤,此时N=﹣(t﹣﹣2)2+4+k,M=﹣(t+﹣2)2+4+k,∴h=2﹣t,此时h的最小值为;③当t﹣≤2≤t,即2≤t≤,此时N=﹣(t+﹣2)2+4+k,M=4+k,∴h=(t﹣)2,④当t<2≤t+,即≤t<2,此时N=﹣(t﹣﹣2)2+4+k,M=4+k,∴h=(t﹣)2,h的函数图象如图所示:h的最小值为,由题意可得=4+k,解得k=﹣;综上所述:k的值为﹣.7.(2022•重庆)对于一个各数位上的数字均不为0的三位自然数N,若N能被它的各数位上的数字之和m 整除,则称N是m的“和倍数”.例如:∵247÷(2+4+7)=247÷13=19,∴247是13的“和倍数”.又如:∵214÷(2+1+4)=214÷7=30……4,∴214不是“和倍数”.(1)判断357,441是否是“和倍数”?说明理由;(2)三位数A是12的“和倍数”,a,b,c分别是数A其中一个数位上的数字,且a>b>c.在a,b,c中任选两个组成两位数,其中最大的两位数记为F(A),最小的两位数记为G(A),若为整数,求出满足条件的所有数A.【分析】(1)根据“和倍数”的定义依次判断即可;(2)设A=(a+b+c=12,a>b>c),根据“和倍数”的定义表示F(A)和G(A),代入中,根据为整数可解答.【解析】(1)∵357÷(3+5+7)=357÷15=23……12,∴357不是“和倍数”;∵441÷(4+4+1)=441÷9=49,∴441是9的“和倍数”;(2)设A=(a+b+c=12,a>b>c),由题意得:F(A)=,G(A)=,∴===,∵a+c=12﹣b,为整数,∴====7+(1﹣b),∵1<b<9,∴b=3,5,7,∴a+c=9,7,5,①当b=3,a+c=9时,(舍),,则A=732或372;②当b=5,a+c=7时,,则A=156或516;③当b=7,a+c=5时,此种情况没有符合的值;综上,满足条件的所有数A为:732或372或156或516.8.(2022•常州)第十四届国际数学教育大会(ICME﹣14)会徽的主题图案有着丰富的数学元素,展现了我国古代数学的文化魅力,其右下方的“卦”是用我国古代的计数符号写出的八进制数3745.八进制是以8作为进位基数的数字系统,有0~7共8个基本数字.八进制数3745换算成十进制数是3×83+7×82+4×81+5×80=2021,表示ICME﹣14的举办年份.(1)八进制数3746换算成十进制数是2022;(2)小华设计了一个n进制数143,换算成十进制数是120,求n的值.【分析】(1)根据已知,从个位数字起,将八进制的每一位数分别乘以80,81,82,83,再把所得结果相加即可得解;(2)根据n进制数和十进制数的计算方法得到关于n的方程,解方程即可求解.【解析】(1)3746=3×83+7×82+4×81+6×80=1536+448+32+6=2022.故八进制数字3746换算成十进制是2022.故答案为:2022;(2)依题意有:n2+4×n1+3×n0=120,解得n1=9,n2=﹣13(舍去).故n的值是9.9.(2022•盐城)【发现问题】小明在练习簿的横线上取点O为圆心,相邻横线的间距为半径画圆,然后半径依次增加一个间距画同心圆,描出了同心圆与横线的一些交点,如图1所示,他发现这些点的位置有一定的规律.【提出问题】小明通过观察,提出猜想:按此步骤继续画圆描点,所描的点都在某二次函数图象上.【分析问题】小明利用已学知识和经验,以圆心O为原点,过点O的横线所在直线为x轴,过点O且垂直于横线的直线为y轴,相邻横线的间距为一个单位长度,建立平面直角坐标系,如图2所示.当所描的点在半径为5的同心圆上时,其坐标为(﹣3,4)或(3,4).【解决问题】请帮助小明验证他的猜想是否成立.【深度思考】小明继续思考:设点P(0,m),m为正整数,以OP为直径画⊙M,是否存在所描的点在⊙M上.若存在,求m的值;若不存在,说明理由.【分析】【分析问题】根据题意可知:该点的纵坐标为4,利用勾股定理,即可求出该点的横坐标,进而可得出点的坐标;【解决问题】设所描的点在半径为n(n为正整数)的同心圆上,则该点的纵坐标为(n﹣1),利用勾股定理可得出该点的坐标为(﹣,n﹣1)或(,n﹣1),结合点横、纵坐标间的关系,可得出该点在二次函数y=x2﹣的图象上,进而可证出小明的猜想正确;【深度思考】设该点的坐标为(±,n﹣1),结合⊙M的圆心坐标,利用勾股定理,即可用含n 的代数式表示出m的值,再结合m,n均为正整数,即可得出m,n的值.【解答】【分析问题】解:根据题意,可知:所描的点在半径为5的同心圆上时,其纵坐标y=5﹣1=4,∵横坐标x=±=±3,∴点的坐标为(﹣3,4)或(3,4).【解决问题】证明:设所描的点在半径为n(n为正整数)的同心圆上,则该点的纵坐标为(n﹣1),∴该点的横坐标为±=±,∴该点的坐标为(﹣,n﹣1)或(,n﹣1).∵(±)2=2n﹣1,n﹣1=,∴该点在二次函数y=(x2﹣1)=x2﹣的图象上,∴小明的猜想正确.【深度思考】解:设该点的坐标为(±,n﹣1),⊙M的圆心坐标为(0,m),∴=m,∴m====n﹣1+2+.又∵m,n均为正整数,∴n﹣1=1,∴m=1+2+1=4,∴存在所描的点在⊙M上,m的值为4.10.(2022•遂宁)在平面直角坐标系中,如果一个点的横坐标与纵坐标互为相反数,则称该点为“黎点”.例如(﹣1,1),(2022,﹣2022)都是“黎点”.(1)求双曲线y=上的“黎点”;(2)若抛物线y=ax2﹣7x+c(a、c为常数)上有且只有一个“黎点”,当a>1时,求c的取值范围.【分析】(1)设双曲线y=上的“黎点”为(m,﹣m),构建方程求解即可;(2)抛物线y=ax2﹣7x+c(a、c为常数)上有且只有一个“黎点”,推出方程ax2﹣7x+c=﹣x有且只有一个解,即ax2﹣6x+c=0,Δ=36﹣4ac=0,可得结论.【解析】(1)设双曲线y=上的“黎点”为(m,﹣m),则有﹣m=,∴m=±3,经检验,m=±3的分式方程的解,∴双曲线y=上的“黎点”为(3,﹣3)或(﹣3,3);(2)∵抛物线y=ax2﹣7x+c(a、c为常数)上有且只有一个“黎点”,∴方程ax2﹣7x+c=﹣x有且只有一个解,即ax2﹣6x+c=0,Δ=36﹣4ac=0,∴ac=9,∴a=,∵a>1,∴0<c<9.。
二次函数创新题型展播
二次函数创新题型展播二次函数的命题,除常规题外,还出现了形式新颖的创新题,现采撷几例列举归类如下.一.开放探究型例1 有一个二次函数图象,三位学生分别说出了它的一些特点:甲:对称轴是直线x=4;乙:与x 轴的两个交点的横坐标都为整数;丙:与y 轴交点的纵坐标也是整数.且以这三个交点为顶点的三角形面积为3. 请你写出满足上述特点的一个二次函数的解析式____________.分析: 先画一个草图标出对称轴,关键是确定抛物线与x 轴的两个交点,再由丙生说的特点:抛物线与坐标轴的三个交点组成的三角形面积为3就可以确写与y 轴的交点坐标.假设抛物线与x 轴的两个交点坐标为A (3,0),B (5,0),设抛物张与y 轴的交点坐标为C (0,c ),由S △ABC =321=⋅OC AB ,有3221=⨯⨯OC ,∴OC=3.于是C (0,3)或C (0,-3).由交点式设解析式为)5)(3(--=x x a y .把(0,3)代入可以求出51=a ,于是解析式358512+-=x x y .评注:本题答案不唯一,但必须同时满足甲、乙、丙生说出的三个特征,解题时抓住对称轴确定抛物线与x 轴的两个交点是关键.二.阅读理解型例2 阅读以下材料并完成后面的问题:将直线32-=x y 向右平移3个单位,再向上平移1个单位,求平移后的直线的解析式. 解:在直线32-=x y 上任取两点A (1,-1)和B (0,-3),由题意,知点A (1,-1)向右平移3个单位得到)1,4(-'A ,再向上平移1个单位得)0,4(A '';点B (0,-3)向右平移3个单位得到)3,3(-'B ,再向上平移1个单位得到)2,3(-''B .设平移后的直线的解析式为b kx y +=,则点)0,4(A '',)2,3(-''B 在该直线上,解方程组⎩⎨⎧+=-+=.32,40b k b k 得8,2-==b k .∴平移后的直线的解析式为82-=x y ,根据上面住处解答下面的问题:将二次函数322++-=x x y 的图象向左平移1个单位,再向下平移2个单位,求平移后的抛物线的解析式(平移后抛物线的形状不变).分析:阅读材料可得解题方法:在已知直线上取两点,由平移的规律写出这两点的平移后的坐标,用待定系数法求出平移后的解析式.仿照这一方法可以抛物线322++-=x x y 上任取两点,写出平移后这两点的坐标,利用待定系数法,设平移后的解析式为c bx x y++-=2,列方程组求了同b 和c ,即可确定抛物线的解析式.解:在抛物线322++-=x x y 上任取两点A (0,3),B (1,4).依题意知,点A (0,3)向左平移1个单位得)3,1(-'A ,再向下平移2个单位得)1,1(-''A ;点B (1,4)向左平移1个单位得)4,0(B ',再向上平移2个单位得)2,0(B ''.设平移后的抛物线的解析式为c bx x y ++-=2,则)1,1(-''A ,)2,0(B ''在抛物线上.可得⎩⎨⎧==+--.2,11c c b ,解得2,0==c b .所以平移后的抛物线解析式为22+-=x y .评注:阅读理解一般有三种题型:①通过阅读理解,改正解题中的错误;②通过阅读理解,揭示数学思想方法;③通过阅读材料,解相关问题.本题属于第③类问题,解决这类问题的关键是弄清解题思路和方法,比较求解问题与材料的异同点,根据材料中提供的方法确定解题方案.本题中平移后的抛物线与平移前的抛物线的形状完全相同,说的是二次项系数完全相同.因而只设两个未知系数,使问题简单化.三.方案决策型例3 某工厂的某件产品按质量分成10个档次,生产第一档次(即最低档档次)的产品一天生产76件,每件利润10元,每提高一个档次,利润每件增加2元.⑴当每件利润为16元时,此产品质量在第几档次?⑵由于生产工序不同,此产品每提高一个档次,一天生产量减少4件,若生产第x 档的产品一天的利润为y 元(其中x 为整数,且1≤x≤10),求出y 关于x 的函数解析式;⑶若生产某档次产品一天的总利润为1080元,该工厂生产的产是第几档的产品?⑷为了获得最大的利润,厂长决定每天都生产第10档次的产品,厂长的这一决定是否正确?你是怎样看待这个问题的?分析:⑴设产品质量为第x 档次,则每提高一个档次利润增加2(x -1)元,由每件利润为16元,可列方程求解;⑵每件利润变为[10+2(x -1)]元,生产的件数为[76-4(x -1)]件,于是y=[10+2(x -1)] [76-4(x -1)]化简后,即得y 与x 之间的关系式;⑶是一个已知函数值y ,求自变量x 的值的问题,需解一元二次方程;⑷利用二次函数的性质,求出x 为何值时获得最大利润,就能判断厂长的决策的正确与否.解:⑴设产品在第x 档,依题意10+2(x -1)=16.∴x=4,故产品质量在第4档;⑵y=[10+2(x -1)] [76-4(x -1)]= 64012882++-x x (1≤x≤10且x 为整数); ⑶当y=1080时,108064012882=++-x x ,即11,5,05516212===+-x x x x (不合题意舍去),故当一天产品获得的利润为1080元时,工厂生产的是第5档产品;⑷厂长的决策不正确.∵1152)8(81152)6416(86401288222+--=++--=++-=x x x x x y ∴当x=8时,y 有最大值,最大值为1152元,而当x=10时,y 的值为1120元,显然1120<1152,故当产品在第8档次时,工厂才获得最大利润,厂长决策生产第10档次的产品不正确. 评注:本题综合运用方程和二次函数的知识来解决经营类型中的决策问题,其中利用方程的知识求得的解,要注意解的合理性;题目的第⑷问是对决策的正确与否进行探究,通过运用二次函数的性质说明了厂长的决定是错误的.本题设置新颖,让学生在解题中体会数学的作用,这正是新课标所要凸现的学习理念.牛刀小试:1.根据下列表格中二次函数y=ax 2+bx+c 的自变量x 与函数y 的对应值,判断方程ax 2+bx+c=0(a≠0,a 、b 、c 为常数)的一个解x 的范围是( ).A. 6<x<6.17 B. 6.17<x<6.18C. 6.18<x<6.19 D. 6.19<x<6.202.请选择一组你喜欢的a 、b 、c 的值,使二次函数y=ax 2+bx+c (a≠0)的图象同时满足下列条件:①开口向下;②当x<2,y 随x 的增大而增大,当x>2时,y 随x 的增大而减小,这样的二次函数解析式是 .参考答案:1. C 2. 由题意知x=2是它的对称轴,a 值为负数,可设顶点或方程y=a(x-2)2+k,其中a<0,k为全体实数,不妨设a=-1,k=1,∴ y=-(x-2)2+1,展开后得y=-x2+4x-3.从而求出解析式.。
二次函数实际问题之拱桥问题
二次函数实际问题之拱桥问题拱桥是一种常见而美丽的建筑形式,它不仅具备实用功能,还能展示人类的工程智慧和美感。
在数学中,我们可以通过二次函数来研究拱桥的形状和特性。
在本文中,我将探讨二次函数在拱桥问题中的应用,并深入分析拱桥的建设、维护和设计过程。
1. 什么是二次函数?二次函数是一种常见的函数形式,它的一般表达式为f(x) = ax^2 +bx + c,其中a、b、c为常数。
二次函数的图像呈现出拱形或倒U形,其特点是在抛物线的顶点处有极值,也就是最高点或最低点。
这个性质使得二次函数在拱桥的研究中十分有用。
2. 拱桥问题的背景拱桥是一种由石头、混凝土等材料构成的桥梁,它通常被用于跨越河流、道路等障碍物。
拱桥在建筑和土木工程领域中扮演着重要的角色,因为它具备良好的承重能力和抗压性能。
为了确保拱桥的稳定和安全,工程师需要对其结构进行精确的设计和分析。
3. 拱桥的建设和维护拱桥的建设需要考虑许多因素,包括地理条件、基础设施、荷载等。
为了使拱桥具备足够的承重能力,工程师需要合理地确定拱的形状和高度。
在这个过程中,二次函数可以帮助我们建立与拱桥形状相关的方程。
通过研究这个方程,我们可以了解拱桥的强度和稳定性,并做出相应的调整和改进。
4. 二次函数在拱桥设计中的应用在拱桥设计中,二次函数可以帮助我们确定拱桥的最高点、最低点和抛物线的形状。
通过调整二次函数的参数,工程师可以得到不同形状和高度的拱桥。
二次函数还可以帮助我们计算拱桥的支持点位置、曲率和承重能力。
通过分析二次函数的图像和方程,我们可以预测拱桥在不同荷载下的行为,并为拱桥的设计提供指导。
5. 个人观点和理解作为一个写手,我对拱桥问题有着浓厚的兴趣。
通过研究二次函数在拱桥设计中的应用,我深刻意识到数学在工程中的重要性。
二次函数不仅能描述拱桥的形状和特性,还可以帮助我们预测和优化拱桥的结构。
在今后的工作中,我希望能继续深入研究拱桥问题,并与工程师们合作,为建设更安全、美观的拱桥贡献自己的力量。
1 用二次函数解实际应用的四种常见类型
(2)设四边形APQC的面积为y(cm2),求y关于t的函数解析
式,当t取何值时,四边形APQC的面积最小?并求出
最小值.
过点P作PM⊥BC于点M,则易知
BM=
1 2
BP=
1 2
(3-t)cm.
∴PM=
BP 2-BM 2= 3 (3-t )cm. 2
∴S四边形APQC=S△ABC-S△PBQ
= 1×3× 3
3
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题型 2 实际中的决策问题
6.(中考•资阳)某商家计划从厂家采购空调和冰箱两 种产品共20台,空调的采购单价y1(元)与采购数 量x1(台)满足y1=-20x1+1 500(0<x1≤20,x1为 整数);冰箱的采购单价y2(元)与采购数量x2(台)满 足y2=-10x2+1 300(0<x2≤20,x2为整数).
(1)当球上升的最大高度为3.2米 时,求排球飞行的高度y(单 位:米)与水平距离x(单位: 米)的函数关系式(不要求写 自变量x的取值范围).
解:根据题意知此时抛物线的顶点G的坐标为(7,3.2),
∴设抛物线对应的函数解析式为y=a(x-7)2+3.2,
将点C(0,1.8)的坐标代入,得49a+3.2=1.8,
当50≤x≤90时,w=(90-30)(-2x+200)=-120x+12 000.
综上所述,每天的销售利润w与时间x的函数解析式是
w=
-2x2+180x+2 00(0 1 x<50,且x为整数), -120x+12 00(0 50 x 90,且x为整数)
(2)问销售该商品第几天时,当天的销售利润最大? 并求出最大利润.
∴
b=40, 50k+b=90,
解得
k=1, b=40,
初中数学 二次函数创新应用题
二次函数创新应用题(数海遨游20231023)1.2023年5月8日,C919商业首航完成——中国民商业运营国产大飞机正式起步.12时31分航班抵达北京首都机场,穿过隆重的“水门礼”(寓意“接风洗尘”、是国际民航中高级别的礼仪).如图①,在一次“水门礼”的预演中,两辆消防车面向飞机喷射水柱,喷射的两条水柱近似看作形状相同的地物线的一部分.如图②,当两辆消防车喷水口A、B的水平距离为80米时,两条水柱在物线的顶点H处相遇,此时相遇点H 距地面20米,喷水口A、B距地面均为4米.若两辆消防车同时后退10米,两条水柱的形状及喷水口A'、B'到地面的距离均保持不变,则此时两条水柱相遇点H'距地面__________米.2.一次足球训练中,小明从球门正前方8m的A处射门,球射向球门的路线呈抛物线.当球飞行的水平距离为6m时,球达到最高点,此时球离地面3m.已知球门高OB为2.44m,现以O为原点建立如图所示直角坐标系.(1)求抛物线的函数表达式,并通过计算判断球能否射进球门(忽略其他因素).(2)对本次训练进行分析,若射门路线的形状、最大高度均保持不变,则当时他应该带球向正后方移动多少米射门,才能让足球经过点O正上方2.25m处?嘉嘉和淇淇在玩沙包游戏.某同学借此情境编制了一道数学题,请解答这道题.的范围内可以接到沙包,求符合条件的点的距离更近,请通过计算判断乒乓球到球台的竖直高度记为y (单位:cm ),乒乓球运行的水平距离记为x (单位:cm ).测得如下数据:xOy ()(2)①当乒乓球到达最高点时,与球台之间的距离是__________cm ,当乒乓球落在对面球台上时,到起始点的水平距离是__________cm ;②求满足条件的抛物线解析式;(3)技术分析:如果只上下调整击球高度OA ,乒乓球的运行轨迹形状不变,那么为了确保乒乓球既能过网,又能落在对面球台上,需要计算出OA 的取值范围,以利于有针对性的训练.如图②.乒乓球台长cm cm 水平距离x /cm 0105090竖直高度y /cm 28.753345496.【问题背景】“刻漏”是我国古代的一种利用水流计时的工具.综合实践小组准备用甲、乙两个透明的竖直放置的容器和一根带节流阀(控制水的流速大小)的软管制作简易计时装置.【实验操作】综合实践小组设计了如下的实验:先在甲容器里加满水,此时水面高度为30cm ,开始放水后每隔10min 观察一次甲容器中的水面高度,获得的数据如下表:流水时间t /min010203040水面高度h /cm (观察值)302928.12725.8任务1分别计算表中每隔10min 水面高度观察值的变化量.【建立模型】小组讨论发现:“0=t ,30h =”是初始状态下的准确数据,水面高度值的变化不均匀,但可以用一次函数近似地刻画水面高度h 与流水时间t 的关系.任务2利用0=t 时,30h =;10t =时,29h =这两组数据求水面高度h 与流水时间t 的函数解析式.【反思优化】经检验,发现有两组表中观察值不满足任务2中求出的函数解析式,存在偏差.小组决定优化函数解析式,减少偏差.通过查阅资料后知道:t 为表中数据时,根据解析式求出所对应的函数值,计算这些函数值与对应h 的观察值之差的平方和......,记为w ;w 越小,偏差越小.任务3(1)计算任务2得到的函数解析式的w 值.(2)请确定经过()0,30的一次函数解析式,使得w 的值最小.【设计刻度】得到优化的函数解析式后,综合实践小组决定在甲容器外壁设计刻度,通过刻度直接读取时间.任务4请你简要写出时间刻度的设计方案.7.如图,水池中心点O 处竖直安装一水管,水管喷头喷出抛物线形水柱,喷头上下移动时,抛物线形水柱随之竖直上下平移,水柱落点与点O 在同一水平面.安装师傅调试发现,喷头高2.5m 时,水柱落点距O 点2.5m ;喷头高4m 时,水柱落点距O 点3m .那么喷头高m 时,水柱落点距O 点4m .。
二次函数创新试题解题方法
二次函数创新试题解题方法一、与几何图形结合类。
题1。
已知二次函数y = x^2+bx + c的图象与x轴交于A、B两点(A在B的左侧),与y轴交于点C(0,-3),对称轴是直线x = 1。
求二次函数的表达式;若点P是抛物线上位于对称轴右侧的一点,过点P作x轴的平行线交对称轴于点M,交y轴于点N,当四边形OPMN为平行四边形时,求点P的坐标。
解析。
对于二次函数y=ax^2+bx + c,对称轴公式为x =-(b)/(2a)。
已知对称轴x = 1,a = 1,则-(b)/(2×1)=1,解得b=- 2。
又因为函数图象过点C(0,-3),把x = 0,y=-3代入y=x^2-2x + c得c=-3。
所以二次函数表达式为y=x^2-2x - 3。
设点P的横坐标为m(m>1),则P(m,m^2-2m - 3)。
因为PN∥ x轴,对称轴为x = 1,所以M(1,m^2-2m - 3),N(0,m^2-2m - 3)。
因为四边形OPMN为平行四边形,所以PN=OM。
PN=m,OM = 1,所以m = 1(舍去)或m=3。
当m = 3时,y=3^2-2×3-3=0,所以P(3,0)。
题2。
二次函数y=-x^2+bx + c的图象与x轴交于A(-1,0),B(3,0)两点。
求二次函数的表达式;设点P是抛物线上在第一象限内的一个动点,求使ABP面积最大时的点P的坐标。
解析。
因为二次函数y=-x^2+bx + c的图象与x轴交于A(-1,0),B(3,0)两点。
将A、B两点代入函数可得-1 - b + c=0 -9 + 3b + c=0两式相减得:-9+3b + c-(-1 - b + c)=0-9 + 3b + c + 1 + b - c=04b-8 = 0,解得b = 2把b = 2代入-1 - b + c=0得-1-2 + c=0,解得c = 3所以二次函数表达式为y=-x^2+2x + 3。
人教版(2024)数学九年级上册第二十二章 二次函数 本章复习与测试(含答案)
第二十二章 二次函数一、选择题1. 已知函数 y =(m−3)x m2−7是二次函数,则 m 的值为 ( )A . −3B . ±3C . 3D . ±72. 把抛物线 y =x 2+1 向右平移 3 个单位,再向下平移 2 个单位,得到抛物线的解析式为 A .y =(x +3)2−1B .y =(x +3)2+3C .y =(x−3)2−1D .y =(x−3)2+33. 已知函数 y =(k−3)x 2+2x +1 的图象与 x 轴有交点.则 k 的取值范围是 ( ) A . k <4B . k ≤4C . k <4 且 k ≠3D . k ≤4 且 k ≠34. 已知 A (4,y 1),B (1,y 2),C (−3,y 3) 在函数 y =−3(x−2)2+m (m 为常数)的图象上,则 y 1,y 2,y 3 的大小关系是 ( ) A . y 3<y 1<y 2B . y 1<y 3<y 2C . y 3<y 2<y 1D . y 1<y 2<y 35. 已知二次函数 y =x 2−6x +m (m 为常数)的图象与 x 轴的一个交点为 (1,0),则关于 x 的一元二次方程 x 2−6x +m =0 的两个实数根是 ( ) A . x 1=1,x 2=−1 B . x 1=−1,x 2=3 C . x 1=−1,x 2=4D . x 1=1,x 2=56. 如图是一个横断面为抛物线形状的拱桥.当水面在 l 时,拱顶(拱桥洞的最高点)离水面 2 m ,水面宽 4 m .如图建立平面直角坐标系,则抛物线的关系式是A .y =−12x 2B .y =2x 2C .y =−2x 2D .y =12x 27. 如图,抛物线y=ax2+bx+3(a≠0)的对称轴为直线x=1,如果关于x的方程ax2+bx−8=0(a≠0)的一个根为4,那么该方程的另一个根为( )A.−4B.−2C.1D.38. 如图是二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象的一部分,给出下列命题:①a+b+c=0;②b>2a;③方程ax2+bx+c=0的两根分别为−3和1;④a−2b+c≥0,其中正确的命题是( )A.①②③B.①③C.①④D.①③④二、填空题9. 二次函数y=−(x+5)2−3,图象的顶点坐标是.10. 如果二次函数的图象经过点(1,2),且在对称轴x=2的右侧部分是上升的,那么这个二次函数的解析式可以是(只要写出一个符合要求的解析式).11. 小明推铅球,铅球行进高度y(m)与水平距离x(m)之间的关系为y=−1(x−4)2+3,则小明12推铅球的成绩是m.12. 当−3≤x≤2时,函数y=ax2−4ax+2(a≠0)的最大值是8,则a=.13. 如图,一次函数y=mx+n的图象与二次函数y=ax2+bx+c的图象交于A(−1,p),B(4,q)两点,则关于x的不等式mx+n>ax2+bx+c的解集是.14. 已知抛物线y=ax2+bx+c的部分图象如图所示,则抛物线与x轴负半轴的交点坐标是.15. 如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=x2+mx交x轴的负半轴于点A.点B是y轴正半轴上一点,点A关于点B的对称点Aʹ恰好落在抛物线上.过点Aʹ作x轴的平行线交抛物线于另一点C.若点Aʹ的横坐标为1,则AʹC的长为.16. 如图,在平面直角坐标系中,正方形ABCD的三个顶点A,B,D均在抛物线y=ax2−4ax+3(a<0)上.若点A是抛物线的顶点,点B是抛物线与y轴的交点,则AC长为.三、解答题17. 已知二次函数y=x2−mx−m−3.(1) 求证:无论m为何值,此二次函数的图象与x轴都有两个不同的交点;(2) 若函数y的最小值为−2,求此二次函数的解析式,18. 已知二次函数y=−x2+2x+3.(1) 求函数图象的顶点坐标,并在图中画出这个函数的图象;(2) 根据图象,直接写出:①当函数值y为正数时,自变量x的取值范围;②当−2<x<2时,函数值y的取值范围.19. 百货商店服装柜在销售中发现:某童装每天可卖20件,每件盈利40元.为迎接“六一”儿童节,商场决定采取适当降价措施,扩大销售量,增加盈利,减少库存.经市场调查发现:每件童装降价1元,每天可多卖2件.(1) 要想平均每天获利1200元,那么每件童装应降价多少元?(2) 要使每天盈利最多,每件应降价多少元?20. 如图,已知抛物线y=x2−4与x轴交于点A,B(点A位于点B的左侧),C为顶点,直线y=x+m经过点A,与y轴交于点D.(1) 求线段AD的长;(2) 平移该抛物线得到一条新抛物线,设新抛物线的顶点为Cʹ.若新抛物线经过点D,并且新抛物线的顶点和原抛物线的顶点的连线CCʹ平行于直线AD,求新抛物线对应的函数表达式.21. 音乐喷泉(如图①)可以使喷水造型随音乐的节奏起伏变化而变化.已知某种音乐喷泉喷出的水柱形状是抛物线,设其出水口为原点,出水口离岸边18 m,音乐变化时,抛物线的顶点在直线y=kx上变动,从而产生一组不同的抛物线(如图②),这组抛物线的统一形式为y=ax2+bx.(1) 若k=1,且喷出的抛物线水柱最大高度为3 m,求此时a,b的值;(2) 若k=1,喷出的水柱恰好到达岸边,则此时喷出的抛物线水柱的最大高度是多少?(3) 若k=3,a=−2,则喷出的抛物线水柱能否到达岸边?722. 如图,隧道的截面由抛物线AED和矩形ABCD构成,矩形的长BC为8 m,宽AB为2 m,以BC所在的直线为x轴,线段BC的中垂线为y轴,建立平面直角坐标系,y轴是抛物线的对称轴,顶点E到原点O的距离为6 m.(1) 求抛物线的解析式;(2) 如果该隧道内设双行道,现在一辆货运卡车高4.2 m,宽2.4 m,这辆货运卡车能否通过该隧道?通过计算说明你的结论.23. 学校”科技创新”社团向市场推出一种新型电子产品,试销发现:该电子产品的销售价格y(元/件)与销售量x(件)之间满足一次函数关系,其图象如图所示,已知该产品的成本价是40元/件,且销售价格高于成本价.(1) 求y与x之间的数关系式.(2) 求销售利润w(元)关于销售量x(件)的函数解析式,并求出当销售量为多少件时,销售利润最大?最大值是多少元?(3) 该社团继续开展科技创新,降低产品成本价格,预估当销售量在120件以上时,销售利润达到最大,则科技创新后该产品的成本价格应低于多少元?答案一、选择题1. A2. C3. B4. A5. D6. A7. B8. B二、填空题9. (−5,−3)10. y=x2−4x+5(答案不唯一)11. 1012. 27或−3213. x<−1或x>414. (−3,0)15. 316. 4三、解答题17.(1) 令x2−mx−m−3=0,则Δ=m2−4(−m−3)=m2+4m+12=(m+2)2+8>0.∴无论m为何值,此二次函数的图象与x轴都有两个不同的交点.(2) ∵函数y的最小值为−2,∴4×1×(−m−3)−(−m)24×1=−2.解得m1=m2=−2.∴此二次函数的解析式为y=x2+2x−1.18.(1) ∵y=−x2+2x+3=−(x−1)2+4,∴图象的顶点坐标为(1,4).图象如图.(2) ①当−1<x<3时,函数值y为正数.②当−2<x<2时,函数值y的取值范围为−5<y≤4.19.(1) 设每件童装应降价x元,根据题意列方程得(40−x)(20+2x)=1200,解得x1=20,x2=10.∵增加盈利,减少库存,∴x=10(舍去).答:每件童装降价20元.(2) 设每天销售这种童装利润为y元,则y=(40−x)(20+2x)=−2x2+60x+800=−2(x−15)2+1250.答:当每件童装降价15元时,能获最大利润1250元.20.(1) 由x2−4=0,得x1=−2,x2=2,∵点A位于点B的左侧,∴A(−2,0),∵直线y=x+m经过点A,∴−2+m=0,解得m=2,∴点D的坐标为(0,2),∴AD=OA2+OD2=22.(2) 设新抛物线对应的函数表达式为y=x2+bx+2,则y=x2+bx+2=(x+b2)2+2−b24,则点Cʹ的坐标为(−b2,2−b24),∵CCʹ平行于直线AD,且经过C(0,−4),∴直线CCʹ的表达式为y=x−4,∴2−b24=−b2−4,解得b1=−4,b2=6,∴新抛物线对应的函数表达式为y=x2−4x+2或y=x2+6x+2.21.(1) 当k=1时,抛物线的顶点在直线y=x上.∵抛物线y=ax2+bx的顶点坐标为(−b2a,−b24a),抛物线水柱最大高度为3 m,∴{−b2a=−b24a,−b24a=3.解得{a=−13,b=2.∴此时a,b的值分别是−13,2.(2) 当k=1时,抛物线的顶点在直线y=x上,∵喷出的水柱恰好到达岸边,出水口离岸边18 m,∴此时抛物线的对称轴为直线x=9.∴y=x=9.∴此时喷出的抛物线水柱的最大高度是9 m.(3) ∵y=ax2+bx的顶点(−b2a,−b24a)在直线y=kx上,且k=3,a=−27,∴−b2a ⋅k=−b24a,即−b−27×2×3=−b2−27×4.解得b=6或0(舍).∴抛物线的解析式为y=−27x2+6x.当y=0时,0=−27x2+6x.解得x1=21,x2=0.∵21>18,∴喷出的抛物线水柱能到达岸边.22.(1) 据题意,设抛物线的解析式为y=ax2+c.∵EO=6,∴c=6,∵D(4,2),∴16a+c=2,得a=−14,∴抛物线解析式为y=−14x2+6.(2) 当x=2.4时,y=4.56>4.2,故这辆货运卡车能通过该遂道.23.(1) 设y与x之间的函数关系式为y=kx+b.由题意,得{64=80k+b,70=50k+b.解得{k=−15,b=80.∴y=−15x+80.∵y>40,∴−15x+80>40.解得x<200.∴y与x之间的数关系式为y=−15x+80(0<x<200).(2) 由题意,得w=(y−40)x=(−15x+80−40)x=−15x2+40x=−15(x−100)2+2000.∵−15<0,0<x<200,∴当x=100时,w取得最大值,最大值为2000元.∴当销售最为100件时,销售利润最大,最大值是2000元.(3) 设科技创新后该产品的成本价格为a元.由题意,得w=(y−a)x=−15x2+(80−a)x.∵当销售量在120件以上时,销售利润达到最大,∴−80−a2×(−15)>120.解得a<32.答:科技创新后该产品的成本价格应低于32元.。
二次函数的应用于创新业问题
二次函数的应用于创新业问题在现代社会中,创新被视为推动经济发展和社会进步的关键因素。
而二次函数作为数学中的一个重要概念,可被广泛应用于创新业问题的解决中。
本文将探讨二次函数在创新业中的应用,以及其对创新业问题的解决所带来的积极影响。
一、二次函数在创新业市场规模预测中的应用市场规模预测是创新业的重要环节,它可以帮助企业决策者了解市场需求,并为创新业项目的规模和投资提供依据。
二次函数可以通过拟合存量数据以及综合分析市场供需关系等因素,从而进行市场规模的预测。
例如,通过建立二次函数模型,可以预测未来一段时间内某个新产品的销售量。
这使企业能够更好地制定市场策略,提高竞争力。
二、二次函数在创新业中的成本效益分析中的应用成本效益分析是创新业决策过程中不可或缺的一环。
二次函数可以用来建立成本与收益之间的关系模型,帮助企业进行成本效益分析。
例如,通过建立二次函数模型,可以分析出新产品投入不同资源和成本后的收益变化情况,从而为企业决策者提供参考依据。
这有助于降低创新业的风险,并提高项目成功率。
三、二次函数在创新业中的最优化问题中的应用创新业中常常面临各种最优化问题,如资源配置最优化、利润最大化等。
二次函数可通过求解二次方程的最值问题,帮助企业找到最优解。
例如,在资源配置最优化问题中,通过建立二次函数模型,可以确定不同资源分配方案对企业效益的影响,从而找到最佳资源配置方案。
这有助于提高企业资源利用效率和创新能力。
四、二次函数在创新业中产品设计与改进中的应用产品的设计与改进是创新业中不可或缺的一环。
二次函数可以用于分析产品特征与用户满意度之间的关系,帮助企业进行产品设计与改进。
例如,通过建立二次函数模型,可以分析不同产品特征参数对用户满意度的影响,从而指导产品设计与改进。
这有助于提高产品竞争力,满足用户需求。
综上所述,二次函数作为一种数学工具,在创新业中发挥着重要作用。
它可以通过市场规模预测、成本效益分析、最优化问题求解以及产品设计与改进等方面的应用,为创新业问题的解决提供科学依据和决策支持。
创新思维下的二次函数应用
创新思维下的二次函数应用二次函数是高中数学中的一个重要内容,它在生活和实际问题中有着广泛的应用。
在创新思维的驱动下,我们可以更加深入地探讨和应用二次函数,从而实现更多的创新和发展。
本文将以创新思维为导向,探讨二次函数在现实生活中的应用,并分析其对现代科技和社会发展的影响。
一、用二次函数描述物体运动轨迹二次函数可以被用来描述物体在空间中的运动轨迹。
以空中飞行的火箭为例,当火箭升空时,它的高度和时间之间存在着一定的关系。
假设火箭的初始高度为0,以时间为自变量t,高度为因变量h,可以建立如下的二次函数关系: h = -gt^2 + vt,其中g是重力加速度,v是初始速度。
通过分析这个二次函数关系,可以计算出火箭在不同时间的高度。
这种应用可以帮助我们更好地预测火箭的运动轨迹,为航天技术的发展提供指导和支持。
二、利用二次函数优化工程设计在工程设计中,二次函数可以帮助我们优化设计方案,提高效率和准确性。
以桥梁设计为例,桥梁的拱形结构可以通过二次函数来描述。
通过合理调整二次函数的系数和顶点位置,可以使桥梁的结构更加合理,从而提高桥梁的承载能力和稳定性。
利用创新思维,我们可以通过二次函数关系推导出最优的设计方案,并且运用现代技术手段进行数值模拟和实验验证。
这种应用方式可以大大提高工程设计的效率和准确性,为城市建设和交通运输领域带来创新和发展。
三、基于二次函数的图像处理技术图像处理是现代科技领域中的重要研究方向,而二次函数在图像处理中具有广泛的应用。
通过对图像像素的亮度、颜色等属性进行二次函数的映射调整,可以实现图像的增强、滤波和修复等处理效果。
例如,在数字摄影中,通过对二次函数系数的设置和调整,可以实现对光照和对比度的优化。
这种图像处理技术不仅可以提高图像的质量和真实感,还可以为广告设计、多媒体艺术等领域的发展提供支持。
四、二次函数对社会经济的影响二次函数的应用不仅在科学技术领域有着广泛的影响,而且对社会经济的发展也起到了积极的推动作用。
2021年初中九年级数学(精编版)-课后习题-第22章二次函数-及答案22-3第1课时实际问题与二次
第1课时实际问题与二次函数(1)知能演练提升一、能力提升1.生产季节性产品的企业,当它的产品无利润时就会及时停产.现有一生产季节性产品的企业,其一年中每月获得的利润y和月份n之间的函数解析式为y=-n2+14n-24,则该企业一年中应停产的月份是()A.1月、2月、3月B.2月、3月、4月C.1月、2月、12月D.1月、11月、12月2.如图,在正方形ABCD中,AB=8 cm,对角线AC,BD相交于点O,点E,F分别从B,C两点同时出发,以1 cm/s的速度沿BC,CD运动,到点C,D时停止运动.设运动时间为t(单位:s),△OEF的面积为S(单位:cm2),则S与t的函数关系可用图象表示为()3.某果园有100棵橘子树,平均每一棵树结600个橘子.根据经验估计,每多种一棵树,平均每棵树就会少结5个橘子.设果园增种x棵橘子树,果园橘子总个数为y,则果园里增种棵橘子树,橘子总个数最多.4.某电商销售一款夏季时装,进价40元/件,售价110元/件,每天销售20件,每销售一件需缴纳电商平台推广费用a元(a>0).未来30天,这款时装将开展“每天降价1元”的夏令促销活动,即从第1天起每天的单价均比前一天降1元.通过市场调研发现,该时装单价每降1元,每天销量增加4件.在这30天内,要使每天缴纳电商平台推广费用后的利润随天数t(t为正整数)的增大而增大,a的取值范围应为.5.“绿水青山就是金山银山”的理念已融入人们的日常生活中,因此,越来越多的人喜欢骑自行车出行.某自行车店在销售某型号自行车时,以高出进价的50%标价.已知按标价九折销售该型号自行车8辆与将标价直降100元销售7辆获利相同.(1)求该型号自行车的进价和标价分别是多少元?(2)若该型号自行车的进价不变,按(1)中的标价出售,则该店平均每月可售出51辆;若每辆自行车每降价20元,则每月可多售出3辆,求该型号自行车降价多少元时,每月获利最大?最大利润是多少?6.某中学课外兴趣活动小组准备围建一个矩形苗圃园,其中一边靠墙,另外三边用周长为30 m的篱笆围成.已知墙长为18 m(如图所示),设这个苗圃园垂直于墙的一边长为x m.(1)若苗圃园的面积为72 m2,求x.(2)若平行于墙的一边长不小于8 m,这个苗圃园的面积有最大值和最小值吗?如果有,求出最大值和最小值;如果没有,请说明理由.(3)当这个苗圃园的面积不小于100 m2时,直接写出x的取值范围.7.某农户种植的农产品在某月(按30天计)的第x天(x为正整数)的销售价格p(单位:元/千克)关于x的函数解析式为p={25x+4(0<x≤20),-15x+12(20<x≤30),销售量y(单位:千克)与x之间的关系如图所示.(1)求y与x之间的函数解析式,并写出x的取值范围;(2)当月第几天,该农产品的销售额最大,最大销售额是多少?(销售额=销售量×销售价格)★8.受干旱的影响,5月份,某市某蔬菜价格呈上升趋势,其前四周每周的平均销售价格变化如下表:周数x 1 2 3 4价格y(元/千克) 2 2.2 2.4 2.6进入6月,由于本地蔬菜的上市,此种蔬菜的平均销售价格y(单位:元/千克)从6月第1周的2.8元/千克下降至第2周的2.4元/千克,且y与周数x的变化情况满足二次函数y=-120x2+bx+c.(1)请观察题中的表格,用所学过的一次函数或二次函数的有关知识直接写出5月份y与x的函数解析式,并求出6月份y与x的函数解析式.(2)若5月份此种蔬菜的进价m(单位:元/千克)与周数x之间的关系式为m=14x+1.2,6月份此种蔬菜的进价m(单位:元/千克)与周数x之间的关系式为m=-15x+2.试问5月份与6月份分别在哪一周销售此种蔬菜1千克的利润最大?最大利润分别是多少?二、创新应用★9.某电子厂商投产一种新型电子产品,每件制造成本为18元,试销过程中发现,每月销售量y(单位:万件)与销售单价x(单位:元)之间的关系可以近似地看作一次函数y=-2x+100.(利润=售价-制造成本)(1)写出每月的利润z(单位:万元)与销售单价x(单位:元)之间的函数解析式.(2)当销售单价为多少元时,厂商每月能获得350万元的利润?当销售单价为多少元时,厂商每月能获得最大利润?最大利润是多少?(3)根据相关部门规定,这种电子产品的销售单价不能高于32元,如果厂商要获得每月不低于350万元的利润,那么制造出这种产品每月的最低制造成本需要多少万元?知能演练·提升一、能力提升1.C ∵y=-n 2+14n-24=-(n-2)(n-12), ∴当y=0时,n=2或n=12. 又该函数的图象开口向下, ∴1月,y<0;2月、12月,y=0.∴该企业一年中应停产的月份是1月、2月、12月.故选C . 2.B 设△OEF 中EF 边上的高为h , 则易知h=12EF ,于是S △OEF =12h ·EF=14EF 2=14(EC 2+FC 2)=14[(8-t )2+t 2]=12t 2-4t+16(0≤t ≤8). 故选B . 3.104.0<a<6 根据题意,设每天缴纳电商平台推广费用后的利润为W 元, 则每件获得的利润为(110-40-a-t )=(70-a-t )元,而件数为(20+4t ),因此W=(70-t-a )(4t+20)=-4t 2+(260-4a )t+1 400-20a , 其图象的对称轴为直线t=260-4a8,因为W 随t 的增大而增大,所以260-4a8>29.5, 所以a<6,故答案为0<a<6.5.解 (1)设进价为x 元,则标价是1.5x 元, 由题意,得1.5x×0.9×8-8x=(1.5x-100)×7-7x , 解得x=1 000,1.5×1 000=1 500. ∴进价为1 000元,标价为1 500元.(2)设该型号自行车降价a 元,利润为w 元,由题意,得w=(51+a20×3)(1 500-1 000-a )=-320(a-80)2+26 460.∵-320<0,∴当a=80时,w 最大=26 460.∴该型号自行车降价80元出售每月获利最大,最大利润是26 460元.6.解 (1)苗圃园与墙平行的一边长为(30-2x )m . 依题意可列方程x (30-2x )=72,即x 2-15x+36=0. 解得x 1=3,x 2=12.当x=3时,30-2x=30-6=24>18,故舍去x=3.x=12. (2)依题意,得8≤30-2x ≤18,解得6≤x ≤11.面积S=x (30-2x )=-2(x -152)2+2252(6≤x ≤11). ①当x=152时,S 有最大值,S 最大=2252(m 2); ②当x=11时,S 有最小值,S 最小=11×(30-22)=88(m 2).(3)令x (30-2x )=100,得x 2-15x+50=0. 解得x 1=5,x 2=10.又30-2x ≤18,x ≥6,故x 的取值范围是6≤x ≤10.7.解 (1)当0<x ≤20时,设y 与x 的函数解析式为y=ax+b , 则{b =80,20a +b =40,解得{a =-2,b =80.即当0<x ≤20时,y 与x 的函数解析式为y=-2x+80,当20<x ≤30时,设y 与x 的函数解析式为y=mx+n ,则{20m +n =40,30m +n =80, 解得{m =4,n =-40.即当20<x ≤30时,y 与x 的函数解析式为y=4x-40.综上可得,y 与x 的函数解析式为y={-2x +80(0<x ≤20),4x -40(20<x ≤30).(2)设当月第x 天的销售额为w 元,当0<x ≤20时,w=25x+4(-2x+80)=-45(x-15)2+500,则当x=15时,w 取得最大值,此时w=500.当20<x ≤30时,w=-15x+12(4x-40)=-45(x-35)2+500,则当x=30时,w 取得最大值,此时w=480.综上可得,当x=15时,w 取得最大值,此时w=500.即当月第15天,该农产品的销售额最大,最大销售额是500元.8.解 (1)通过观察可见5月份价格y 与周数x 符合一次函数解析式, 即y=0.2x+1.8.将(1,2.8),(2,2.4)代入y=-120x 2+bx+c , 可得{2.8=-120+b +c ,2.4=-15+2b+c ,解之,得{b =-14,c =3.1,即y=-120x 2-14x+3.1.(2)设5月份第x 周销售此种蔬菜1千克的利润为W 1元,6月份第x 周销售此种蔬菜1千克的利润为W 2元,W 1=(0.2x+1.8)-(14x +1.2)=-0.05x+0.6, 因为-0.05<0,所以W 1随x 的增大而减小.所以当x=1时,W 1最大=-0.05+0.6=0.55.W 2=(-0.05x 2-0.25x+3.1)-(-15x +2)=-0.05x 2-0.05x+1.1.因为其图象的对称轴为直线x=--0.052×(-0.05)=-0.5,且-0.05<0,所以当x>-0.5时,y 随x 的增大而减小. 所以当x=1时,W 2最大=1.所以5月份销售此种蔬菜1千克的利润在第1周最大,最大利润为0.55元;6月份销售此种蔬菜1千克的利润在第1周最大,最大利润为1元. 二、创新应用9.解 (1)z=(x-18)y=(x-18)·(-2x+100)=-2x 2+136x-1 800, 所以z 与x 之间的函数解析式为z=-2x 2+136x-1 800.(2)由z=350,得350=-2x 2+136x-1 800,解这个方程得x 1=25,x 2=43.所以销售单价定为25元或43元.将z=-2x 2+136x-1 800配方,得z=-2(x-34)2+512,因此,当销售单价为34元时,厂商每月能获得最大利润,最大利润是512万元.(3)结合(2)及函数z=-2x2+136x-1 800的图象(如图)可知,当25≤x≤43时,z≥350.又由这种电子产品的销售单价不能高于32元,得25≤x≤32.根据一次函数的性质,得y=-2x+100中y随x的增大而减小,所以当x=32时,每月制造成本最低.最低成本是18×(-2×32+100)=648(万元),即所求每月最低制造成本为648万元.。
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中考中的二次函数创新型试题
二次函数的命题,除常规题外,还出现了形式新颖的创新题,现就2006年中考中出现的有关二次函数的创新题型作列举归类说明.
一、利用表格信息解题
【例1】(2006·常德)根据下列表格中二次函数y=ax2+bx+c的自变量x与函数y的对应值,判断方程ax2+bx+c=0(a≠0,a、b、c为常数)的一个解x的范围是().
A. 6<x<6.17 B. 6.17<x<6.18
C. 6.18<x<6.19 D. 6.19<x<6.20
【分析】由表格可知,y=0在-0.01和0.02之间,因此对应的自变量在6.18~6.19这个范围内.
解:C.
【小结】本题考查图象法解一元二次方程,读懂表格并将其转化为图象是解题的关键.
二、开放性试题
【例2】(2006·兰州)请选择一组你喜欢的a、b、c的值,使二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象同时满足下列条件:①开口向下;②当x<2,y随x的增大而增大,当x>2时,y随x的增大而减小,这样的二次函数解析式是.
解析:由题意知x=2是它的对称轴,a值为负数,可设顶点或方程y=a(x-2)2+k,其中a<0,k为全体实数,不妨设a=-1,k=1,∴y=-(x-2)2+1,展开后得y=-x2+4x-3.
【小结】本题考查二次函数解析式的求法,以开放的形式给出已知条件,这种命题方式新颖,答案不惟一. 【例3】(2006·湖北天门)老师出了小黑板上的题后,小华说:过点(3,0);小彬说:过点(4,3);小明说:a=1;小颖说:抛物线在x轴截得的线段长为2,你认为四个人的说法中,正确的有().
A. 1个B. 2个C. 3个D. 4个
【分析】本题所添条件必须保证对称轴为直线x=2,若抛物线过(1,0),(3,0)则根据对称轴x=
=2,所以小华说得对;因为解析式中c=3,所以抛物线过(0,3),当添(4,3)在抛物线上时,由于
纵坐标相等,∴对称轴为x==2 ,所以小彬说得对;如果添a=1,则y=x2+bx+3,将(1,0)代入则b=-4,∴y=x2-4x+3对称轴为x=2,所以小明也对;抛物线过(1,0),若被x轴截和线段长为2时另一交点是(3,0)或(-1,0),∴对称轴为x=2或x=0 ,∴小颖说的不对.
解:C.
【小结】本题是条件开放题.通过对所添条件与已知条件的分析,考查我们推理能力和发展思维能力,注意所添条件都是独立的,不能重复使用.
三、阅读理解题
【例4】(2006·福州)对于任意两个二次函数:y1=a1x2+b1x+c1,y2=a2x2+b2x+c2,(a1a2≠0),当a1=a2时,我们称这两个二次函数的图象为全等抛物线.现有△ABM,A(-1,0),B(1,0),记过三点的二次函数抛物线为“C□□□”(“□□□”中填写相应三个点的字母).
(1)若已知M(0,1),△ABM≌△ABN(图1),请通过计算判断CABM与CABN是否为全等抛物线;
(2)在图2中,以A、B、M为顶点,画出平行四边形.
①若已知M(0,n),求抛物线C ABM的解析式,并直接写出所有过平行四边形中三个顶点且与C ABM全等的抛物线解析式.
②若已知M(m,n),当m、n满足什么条件时,存在抛物线C ABM?根据以上探究结果,判断是否存在过平行四边形中三个顶点且能与C ABM全等的抛物线.若存在请列出所有满足条件的抛物线“C□□□”;若不存在,请说明理由.
【分析】(1)我们由抛物线的三个点可求出解析式,然后根据全等抛物线的定义,看其二次项系数是否相等即可;(2)中第①小题通过待定系数法即可求得C ABM的解析式,然后根据二次函数图象平移可得到与其全等的抛物线的解析式,第②小题根据抛物线的形状考虑M点的坐标或通过待定系数法进行求解.
解:如图3,设抛物线C ABM的解析式为y=ax2+bx+c,
∵抛物线C ABM过点A(-1,0),B(1,0),
∴抛物线C ABM的解析式为y=-x2+1.
同理可得C ABN的解析式为y=x2-1.
∵-1=1,
∴C ABM与C ABN是全等抛物线.
(2)①如图4,设抛物线CABM的解析式为y=ax2+bx+c.
抛物线C ABM过点A(-1,0),B(1,0),M(0,n),
所以抛物线C ABM的解析式为y=-nx2+n,
与C ABM全等的抛物线有:y=nx2-n,y=n(x+1)2,y=n(x-1)2.
②设存在抛物线C ABM的解析式为y=ax2+bx+c.
抛物线C ABM过点A(-1,0),B(1,0),M(m,n),
因为a为二次项系数,所以a≠0,
若m=±1,则n=0,M与点A、B重合,所以m≠±1;
若n=0,则m=±1,M与点A、B重合,所以n≠0.
所以当m≠±1且n≠0时,可有a(m2-1)=n成立,
即当m≠±1且n≠0时存在抛物线C ABM.如图5.与C ABM全等的抛物线有C ABN,C AME,C BMF.
四、结论探究题
【例5】(2006·旅顺口)如图,已知抛物线y=x2-4x+1,将此抛物线沿x轴方向向左平移4个单位长度,得到一条新的抛物线.
(1)求平移后的抛物线解析式;
(2)若直线y=m与这两条抛物线有且只有四个交点,求实数m的取值范围;
(3)若将已知的抛物线解析式改为y=ax2+bx+c(a>0,b<0),并将此抛物线沿x轴方向向左平移-个单位长度,试探索问题(2).
【分析】解(1)时根据顶点坐标的变化即可求得平移后的解析式;因为y=m是平行于x轴的直线,从图形上可以看出当m>-3时,只有y=m与两抛物线的交点相交时有3个交点;解(3)时解法同解第(2)问,由特殊到一般.
解:(1)y=x2-4x+1=(x-2)2-3,
∴顶点(2,-3)向左平移4个单位,得y=(x+2)2-3,即y=x2+4x+1;
(2)由(1)知两抛物线顶点为(2,-3),(-2,-3),
∴两抛物线的交点为(0,1),由图象知,若直线y=m与两条抛物线有且只有四个交点时,m的取值范围为m>-3且m≠1.
(3)将y=ax2+bx+c配方得:
个单位长度得抛物线解析式为
∴两抛物线的交点为(0,c),由图象知满足(2)中条件的m的取值范围是:m>且m≠c.【例6】(2006·南充市)如图1,经过点M(-1,2),N(1,-2)的抛物线y=ax2+bx+c与x的交于A、B两点,与y轴交于C点.
(1)求b的值;
(2)若OC2=OA·OB,试求抛物线的解析式;
(3)在该抛物线的对称轴上是否存在点P,使△PAC的周长最小?若存在,求出P的坐标;若不存在,请说明理由.
【分析】解第(1)问时可代入已知两点M、N即可;解第(2)问可根据OC2=OA·OB求解;解第(3)问时想到抛物线上的点关于其对称轴对称,然后根据对称点把三角形变化的两边转化成同一条线段后求点P和最小值.
解:(1)把M(-1,2),N(1,-2)代入y=ax2+bx+c中,得
②-①得2b=-4,∴b=-2.
(2)由(1)得b=-2,a+c=0,
∴抛物线解析式为y=ax2-2x-a,
令x=0,∴y=-a,则C(0,-a),
设A(x1,0),B(x2,0),则x1,x2是方程ax2-2x-a=0的二根,
∴由求根公式可得x1x2=-1,
由图象可知OC=a,OA=-x1,OB=x2
又∵OC2=OA·OB ,∴a2=-x1·x2=1.
∵a>0,∴a=1.
∴抛物线为y=x2-2x-1.
(3)在抛物线对称轴上存在点P,使△PAC的周长最小,只需PA+PC最小,因为点A关于对称轴x=1的对称点是B,
∴PA+PC=PB+PC=BC,BC与对称轴的交点即为所求点P,如图2.
【小结】这是一道函数与几何的综合题,也是中考命题的热门——存在性问题.解题的关键是巧妙地运用几何条件建立关于字母系数的方程,从而求出解析式.。