初中数学二次函数最值练习题(附答案)
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初中数学二次函数最值练习题
一、单选题
1.二次函数245y x x -=+的最小值是( ) A.1-
B.1
C.3
D.5
2.在平面直角坐标系中,对于二次函数2(2)1y x =-+,下列说法中错误的是( ) A.y 的最小值为1
B.图象顶点坐标为(2,1),对称轴为直线2x =
C.当2x <时,y 的值随x 值的增大而增大,当2x ≥时,y 的值随x 值的增大而减小
D.它的图象可以由2y x =的图象向右平移2个单位长度,再向上平移1个单位长度得到
3.将进货单价为70元的某种商品按零售价100元一个售出时,每天能卖出20个,若这种商品的零售价每降价1元,其日销量就增加1个,为了获取每日最大利润,则应降价( ) A.5元 B. 10元 C. 15元 D.20元
4.当1a x a ≤≤+时,函数2
21y x x =-+的最小值为1,则a 的值为( ) A.-1 B.2 C.0或2 D.-1或2 5.当21x -≤≤时,二次函数2
2
()1y x m m =--++有最大值4,则实数m 的值为( )
A.74-
或74
- 6.已知二次函数2
()1y x h =-+(h 为常数),在自变量x 的值满足13x 的情况下,与其对应的函数值y 的最小值为5,则h 的值为( )
A.1或-5
B.-1或5
C.1或-3
D.1或3
7.某二次函数,当自变量x 满足04x 时,对应的函数值y 满足02y ,则这个函数不可能是( ) A.21
(2)2
y x =
- B.2
42y x x =-+ C.21
(2)22
y x =--+ D.2
114
y x x =-
++ 8.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28 m 长的篱笆围成一个矩形花园ABCD (篱笆只围,AB BC 两边),设m AB x =.若在点P 处有一棵树与墙,CD AD
的距离分别是15 m 和6 m,要将这棵树围在花园内(含边界,不考虑树的粗细),则花园面积S 的最大值为( )
A.2193m
B.2194m
C.2195m
D.2196m
9.已知二次函数2
2
233y ax ax a =+++(其中x 是自变量),当2x ≥时,y 随x 的增大而增大,且21x -≤≤时,y 的最大值为9,则a 的值为( )
A.1或-2
B. D.1
10.已知二次函数2()y x h =--(h 为常数),当自变量x 的值满足25x ≤≤时,与其对应的函数值y 的最大值为1-,则h 的值为( ) A.3或6 B.1或6
C.1或3
D.4或6
二、解答题
11.2
a b
+≤(0,0)a b >>,当且仅当a b =时,等号成立,其中我们
把
2
a b
+叫作正数a b 、,a b 的几何平均数,其意义是两个正数的算
术平均数不小于其几何平均数。
这个式子也可变为a b +≥(00a b >>,,a b =时取“=”号),它是解决最大(小)值问题的有力工具。
例如:在0x >的条件下,当x 为何值时,1
x x
+
有最小值,最小值是多少?
解:
10,0
x x >∴> ,1x x ∴+≥12x x
+≥. 当且仅当1x x =
,即1x =时,1
x x
+有最小值,最小值为2. 请根据阅读材料解答下列问题: (1)若0x >,函数1
2y x x
=+
,当x 为何值时,函数有最值,并求出其最值.
(2)当0x >,式子221
121
x x ++
≥+成立吗?请说明理由。
(3)仿照以上过程你能求函数236
(1)1
x x y x x ++=
>-+的最小值吗? 12.如图①,在平面直角坐标系xOy 中,已知(22)(2,0)(0,2)(2,0)A B C D --,,,,四点,动
点M B C D →→运动(M 不与点B 、点D 重合),设运动时间为t (秒).
(1)求经过A C D 、、三点的抛物线的解析式;
(2)点P 在(1)中的抛物线上,当M 为BC 的中点时,若PAM PBM ≅△△,求点P 的坐标;
(3)当M 在CD 上运动时,如图②.过点M 作MF x ⊥轴,垂足为F ,ME AB ⊥,垂足为E .设矩形MEBF 与BCD △重叠部分的面积为S ,求S 与t 的函数关系式,并求出S 的最大值;
(4)点Q 为x 轴上一点,直线AQ 与直线BC 交于点H ,与y 轴交于点K .是否存在点Q ,使得HOK △为等腰三角形?若存在,直接写出符合条件的所有Q 点的坐标;若不存在,请说明理由. 三、填空题
13.若飞机着陆后滑行的距离s (单位:米)关于滑行的时间t (单位:秒)的函数解析式是23
602
s t t =-,则
飞机着陆后滑行的最长时间为 秒.
14.行驶中的汽车刹车后,由于惯性的作用,还会继续向前滑行一段距离,这段距离称为“刹车距离”.某车的刹车距离s (km)与车速x(km/h)之间有下述的函数关系式:20.010.004s x x =﹣,请推测刹车时该汽车的最大刹车距离为 km .
15.我们定义一种新函数:形如2y ax bx c =++(0a ≠,且240b a ->)的函数叫做“鹊桥”函
数.小丽同学画出了“鹊桥”函数2
23y x x =--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1x =;③当11x -≤≤或3x ≥时,函数值y 随x 值的增大而增大;④当1x =-或3x =时,函数的最小值是0;⑤当1x =时,函数的最大值是4.其中正确结论的个数是______.
16.某服装店购进单价为15元的童装若干件,销售一段时间后发现:当售价为25元时,平均每天能售出8件,而售价每降低2元,平均每天能多卖出4件.当每件的售价为 元时,该服装店平均每天的销售利润最大.
17.对某条线段的长度进行了3次测量,得到3个结果(单位:mm )9.9,10.1,10.0,若用a 作为这条线段长度的近似值,当a =________mm 时,222(9.9)(10.1)(10.0)a a a -+-+-最小.对另一条线段的长度进行了n 次测量,得到n 个结果(单位:mm )12,,,n x x x ,若用x 作为这条线
段长度的近似值,当x =________mm 时,()()()2
2
2
12n x x x x x x -+-+
+-最小.
18.已知二次函数2
y ax bx c =++的图象如图所示,有以下结论:①0abc >;②0a b c -+<;③2a b =;④420a b c ++>;⑤若点1(2,)y -和21
(,)2
y -在该图象上,则12y y >.其中正确的结论是 (填入正确结论的序号).
参考答案
1.答案:B
解析:利用配方法将二次函数的一般式245y x x -=+变形为顶点式,再根据二次函数的性质即可求出其最小值:
配方得:22224542121()y x x x x x =+=++=--+-,
∴当2x =时,二次函数245y x x -=+取得最小值为1.
故选B. 2.答案:C
解析:∵二次函数为2(2)1y x =-+,∴该函数的图象开口向上,对称轴为直线2x =,顶点为(2,1),当2x =时,y 有最小值1,当2x >时,y 的值随x 值的增大而增大,当2x <时y 的值随x 值
的增大而减小,故选项A 、B 的说法正确.C 的说法错误;根据平移的规律,2y x =的图象向右平移2个单位长度得到2(2)y x =-的图象,再向上平移1个单位长度得到2(2)1y x =-+的图象,故选项D 的说法正确,故选C. 3.答案:A
解析:设应降价x 元,总利润为y 元.根据题意得(10070)(20)y x x =--⋅+,化简、配方得
2(5)625y x =--+,所以当5x =时,625y =最大.故选A.
4.答案:D
解析:∵当1a x a ≤≤+时,函数2
21y x x =-+的最小值为1, 2211y x x ∴=-+≥,即220x x -≥, 2x ∴≥或0x ≤,
当2x ≥时,由a x ≤,可得2a =,
当0x ≤时,由1x a ≤+,可得10a +=,即1a =- 综上,a 的值为2或1-,
故选D.
5.答案:C
解析:二次函数对称轴为直线x m = ①2m <-时,2x =-取得最大值,
22(2)14m m ---++=
解得74
m =-
7
24
-
>-,∴不符合题意 ②21m -≤≤时,x m =取得最大值,214m +=
解得m =m = ③1m >时,1x =取得最大值
22(1)14m m --++=,解得2m =。
综上所述,2m =或.故选C. 6.答案:B
解析:根据题意知:最小值肯定不是当x h =时y 的值,则1h <或3h >.
当x h >时,y 随x 的增
大而增大,当x h <时,y 随x 的增大而减小,∴①若1h <,当1x =时,y 取得最小值5,可得
2(1)15h -+=,解得1h =-或3h =(舍去):②若3h >,当3x =时,y 取得最小值5,可得
2(3)15h -+=,解得5h =或1h =(舍去).综上,h 的值为-1或5.故选B.
7.答案:B
解析:A 选项,函数21
(2)2
y x =
-的最小值是0,当0x =或4时,y 取最大值2,符合;B 选项,函数2
42y x x =-+2
(2)2x =--的最小值是-2,不符合;C 选项,函数21
(2)22
y x =--+的最大值是2,当0x =或4时,y 取最小值0,符合;D 选项,函数2114y x x =-++21
(2)24
x =--+的最大值是2,当0x =或4时,y 取最小值1,符合.故选B. 8.答案:C 解析:
AB m =米,
(28)BC m ∴=-米.
则2
(28)28S AB BC m m m m =⋅=-=-+. 即2
28(028)S m m m =-+<<.
由题意得6
2815m x ≥⎧⎨-≥⎩
,
解得613m ≤≤.
在613m ≤≤内,S 随m 的增大而增大,
∴当13m =时,195S =最大,
即花园面积的最大值为2195m . 故选C.
9.答案:D
解析:二次函数22233y ax ax a =+++(其中x 是自变量)
∴对称轴是直线212a
x a
=-
=-, 当2x ≥时,y 随x 的增大而增大,0a ∴>
21x -≤≤时,y 的最大值是9,
1x ∴=时,22339y a a a =+++=,23360a a ∴+-= 1a ∴=,或2a =-(不合题意舍去),故选D.
10.答案:B
解析:二次函数2()y x h =--(h 为常数),图象的开口向下,顶点坐标为(,0)h ,函数值的最大值为0,因为当25x ≤≤时,与其对应的函数值y 的最大值为-1,所以h 不能取2~5(含2与5)间的数.当2h <时.点(2,1)-在抛物线上.把(2,1)-代入2()y x h =--,解得1h =或3h =(不合题意,舍去);当5h >时,点(5,1)-在抛物线上,把(5,1)-代入2()y x h =--,解得6h =或4h = (不合题意,舍去).综
上可知,h 的值为1或6,故选B. 11.答案:(1)解:
1
0,20,
0x x x
>∴>>
1
2x x ∴+
≥12x x ∴+≥
当且仅当12x x =
,即2
x =时,12x x +有最小值,最小值为(2)式子2
2
1
121x x ++≥+不成立. 理由如下:
221
0,10,
01
x x x >∴+>>+
22111x x ∴++≥+221
121
x x ∴++
≥+ 当且仅当2
21
11
x x +=
+时,等号成立, 则有211x +=,解得0x =.
0x >,∴式子2
2
1
121
x x ++
≥+不成立. (3)方法一:
1x >-,10x ∴+>,
4
01
x >+
411
1y x x ∴=++
++1≥1=5= 当且仅当4
11
x x +=
+,即1x =时函数有最小值5. 方法二:设1t x =+,则1x t =-(0)t >
则2(1)3(1)6t t y t -+-+=244
1t t t t t
++==++15≥=
当且仅当4
t t
=
,即2,1t x ==时函数有最小值5. 解析:
12.答案:解:(1)设函数解析式为2
y ax bx c =++, 将点(22),(02),(2,0)A C D -,,代入解析式可得
2422042a b c c
a b c =-+⎧⎪
=⎨⎪=++⎩
, ∴14122a b c ⎧=-⎪⎪
⎪
=-⎨⎪=⎪⎪⎩
,
∴211
242
y x x =-
-+; (2)∵PAM PBM ≅△△, ∴PA PB MA MB ==,,
∴点P 为AB 的垂直平分线与抛物线的交点, ∵2AB =,
∴点P 的纵坐标是1, ∴211
1242
x x =-
-+,
∴1x =-
1x =--
∴(1P --
或(1P -; (3
)24CM MG t =
-==-,
()MD BC CM =+=-=,
42
MF MD t =
=-, ∴44BF t t =-+=,
∴2
2113388()(24)(4)88222233
S GM BF MF t t t t t t ⎛⎫=⨯+⨯=⨯-+⨯-=-+-=--+ ⎪⎝⎭;
当83t =
时,S 最大值为83
;
(4)设点(0)Q m ,,直线BC 的解析式2y x =-+, 直线AQ 的解析式2
(2)2π2
y x =-+++, ∴242-40,
,,2m m K H m m m ⎛⎫⎛⎫
⎪ ⎪+⎝⎭⎝⎭
, ∴2
2
2ππ2OK ⎛⎫= ⎪
+⎝⎭
,2
2
2424m OH m m -⎛⎫⎛⎫=+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,2
2
2
42422m m HK m m π-⎛⎫⎛⎫=+- ⎪ ⎪+⎝⎭⎝⎭, ①当OK OH =时,222
2424π2m m m m -⎛⎫⎛⎫⎛⎫
=+ ⎪ ⎪ ⎪+⎝⎭⎝⎭⎝⎭
,
∴2480m m -=-,
∴2m =+2m =-
②当OH HK =时,2222
42442422m m m m m m m
m --⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫
+=+- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪+⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭,
∴280m -=,
∴m =m =-
③当OK HK =时,222
24242π2π2m m m m m -⎛⎫⎛⎫⎛⎫
=+- ⎪ ⎪ ⎪++⎝⎭⎝⎭⎝⎭,不成立;
综上所述:(2Q +或(2Q -或Q 或(Q - 解析:(1)设函数解析式为2y
ax bx c =++,将点(22),(02),(2,0)A C D ,,代入解析式即可;
(2)由已知易得点P 为AB 的垂直平分线与抛物线的交点,点P 的纵坐标是1,则有
211
1242
x x =-
-+,即可求P ; (4)设点(,0)Q m ,直线BC 的解析式2y x =-+,直线AQ 的解析式
2(2)22y x m =-+++,求出点24240,,,2m m K H m m m -⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪+⎝⎭⎝⎭
,由勾股定理可得
2
2
2ππ2OK ⎛⎫= ⎪
+⎝⎭
,2
2
2424m OH m m -⎛⎫⎛⎫=+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,2
2
42422m m HK m m π-⎛⎫⎛⎫=+- ⎪ ⎪+⎝⎭⎝⎭,分三种情况讨论HOK △为等腰三角形即可; 13.答案:20
解析:当滑行的距离最长时,滑行的时间最长,即当s 最大时,t 最大,23602s t t ∴=-()2
3206002
t =--+,即当20t =秒时,滑行的距离最长 .
14.答案:0.00625
解析:20.010.004s x x =-()2
0.004 1.250.00625x =--+, 0.0040a =-<,
∴当 1.25x =时,s 取得最大值,最大值为0.00625,
即刹车时该汽车的最大刹车距离为0.00625km , 故答案为:0.00625. 15.答案:4
解析:∵点(1,0),(3,0)-和(0,3)都满足函数2
23y x x =--,∴①是正确的;
由题图可知图象具有对称性,对称轴是直线2
121
x -=-
=⨯,因此②也是正确的;根据函数的图象和性质,发现当11x -≤≤或3x ≥时,函数值y 随x 值的增大而增大,丙此③也是正确的;函数图象的最低点就是与x 轴的两个交点,∴当0y =时,1x =-或3x =,因此④也是正确的;函 数无最大值.因此⑤是不正确的,故答案为4. 16.答案:22
解析:设当每件的售价为x 元时,服装店平均每天的销售利润最大,设利润为y 元,则有
17.答案:10;
12n
x x x n
++
+
解析:本题考查二次函数的图象与性
质.222(9.9)(10.1)(10.0)a a a -+-+-=2222229.99.9210.110.1a a a a a -⨯++-⨯++-
2222101032(9.91010.1)9.9a a a ⨯+=-++++221010.1+,将此式看作关于a 的二次函数.抛物线
开口向上,∴当2(9.91010.1)23a -++=-
=⨯9.91010.1
103
+=时,二次函数有最小值;
()
2
1x x -+()()2
22222112n x x x x x x x x x -+
+-=-++-(2
22
222
1222n n x x x x x x x nx x +++-+=-+
)22
2
212n n x x x x x x +
++++
+,将此式看作关于x 的二次函数.
抛物线开口向上,∴当
x =()
121222n n
x x x x x x n
n
-++
+++
+-
=
时,二次函数有最小值.
18.答案:②④
解析:二次函数开口向下,且与y 轴的交点在x 轴上方,0,0a c ∴<> 对称轴为1x =,12b
a
∴-
=,20b a ∴=->,0abc ∴<,故①③都不正确; 当1x =-时,0y <,0a b c ∴-+<,故②正确;
由抛物线的对称性可知抛物线与x 轴的另一交点在2和3之间,
∴当2x =时,0y >,420a b c ∴++>,故④正确; 抛物线开口向下,对称轴为1x =, ∴当1x <时,y 随x 的增大而增大, 122
-<-,12y y ∴<,故⑤不正确; 综上正确的为②④.。