浙教版九年级上册数学第一章:二次函数易错题——最值问题(含解析)
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浙教版九年级上册数学第一章:二次函数易错题——最值问题
一、单选题
1.已知二次函数y=(m﹣2)x2+2mx+m﹣3的图象与x轴有两个交点,(x1,0),(x2,0),则下列说法正确是( )
①该函数图象一定过定点(﹣1,﹣5);②若该函数图象开口向下,则m的取值范围为:6
5<m<2;③当
m>2,且1≤x≤2时,y的最大值为:4m﹣5;④当m>2,且该函数图象与x轴两交点的横坐标x1,x2
满足﹣3<x1<﹣2,﹣1<x2<0时,m的取值范围为:21
4<m<11.
A. ①②③④
B. ①②④
C. ①③④
D. ②③④
2.已知二次函数y=﹣1
2x2+2x+3,则该函数的最大值为()
A. ﹣2
B. 2
C. ﹣3
D. 5
3.二次函数y=-2(x+1)²-3的最大值为()
A. -1
B. -2
C. -3
D. -4
4.如图,二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象与x轴交于A,B两点,点B位于(4,0)、(5,0)之间,与y轴交于点C,对称轴为直线x=2,直线y=﹣x+c与抛物线y=ax2+bx+c交于C,D两点,D点在x轴上方且横坐标小于5,则下列结论:①4a+b+c>0;②a﹣b+c<0;③m(am+b)<4a+2b(其中m 为任意实数);④a<﹣1,其中正确的是()
A. ①②③④
B. ①②③
C. ①②④
D. ①③④
5.把二次函数y=ax2+bx+c(a>0)的图象作关于x轴的对称变换,所得图象的解析式为y=﹣a(x﹣1)2+4a,若(m﹣1)a+b+c≤0,则m的最大值是()
A. ﹣4
B. 0
C. 2
D. 6
6.已知二次函数y=x²,当a≤x≤b时m≤y≤n,则下列说法正确的是( )
A. 当n-m=1时,b-a有最小值
B. 当n-m=1时,b-a有最大值
C. 当b-a=1时,n-m无最小值
D. 当b-a=1时,n-m有最大值
7.若关于x的方程|ax2+bx+c|=5有三个不相等的实数根,则二次函数y=ax2+bx+c有()
A. 最小值为5
B. 最大值为5
C. 最大值为5或最小值-5
D. 最大值-5或最小值5
二、填空题
8.在平面直角坐标系中,已知A(−1,m)和B(5,m)是抛物线y=x2+bx+1上的两点,将抛物线y= x2+bx+1的图象向上平移n(n是正整数)个单位,使平移后的图象与x轴没有交点,则n的最小值为________.
9.汽车刹车后行驶的距离s与行驶时间t(秒)的函数关系是s=15t﹣6t2,汽车从刹车到停下来所用时间是________秒.
10.已知y=x2+(1﹣a)x+2是关于x的二次函数,当x的取值范围是0≤x≤4时,y仅在x=4时取得最大值,则实数a的取值范围是________.
三、综合题
11.在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+3与x轴相交于A(−3,0)、B(1, 0),交y轴于点N,点M抛物线的顶点,对称轴与x轴交于点C.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图1,连接AM,点E是线段AM上方抛物线上的一动点,EF⊥AM于点F;过点E作EH⊥x 轴于点H,交AM于点D.点P是y轴上一动点,当EF取最大值时.
①.求PD+PC的最小值;
OQ的最小值.
②.如图2,Q点是y轴上一动点,请直接写出DQ+1
4
12.某商品的进价为每件40元,在销售过程中发现,每周的销售量y(件)与销售单价x(元)之间的关系可以近似看作一次函数y=kx+b,且当售价定为50元/件时,每周销售30件,当售价定为70元/件时,每周销售10件.
(1)求k ,b的值;
(2)求销售该商品每周的利润w(元)与销售单价x(元)之间的函数解析式,并求出销售该商品每周可获得的最大利润.
13.如图,在平面直角坐标系xoy中,已知直线y=1
2x−2与x轴交于点A,与y轴交于点B,过A、
B两点的抛物线y=ax2+bx+c与x轴交于另一点C(−1,0).
(1)求抛物线的解析式;
(2)在抛物线上是否存在一点P,使S△PAB=S△OAB?若存在,请求出点P的坐标,若不存在,请说明理由;
(3)点M为直线AB下方抛物线上一点,点N为y轴上一点,当△MAB的面积最大时,求MN+
1
2
ON的最小值.
14.如图,抛物线y=ax2+bx+4交x轴于A(−3,0),B(4,0)两点,与y轴交于点C ,AC ,BC .M为线段OB上的一个动点,过点M作PM⊥x轴,交抛物线于点P ,交BC于点Q .
(1)求抛物线的表达式;
(2)过点P作PN⊥BC,垂足为点N .设M点的坐标为M(m,0),请用含m的代数式表示线段PN 的长,并求出当m为何值时PN有最大值,最大值是多少?
(3)试探究点M在运动过程中,是否存在这样的点Q ,使得以A ,C ,Q为顶点的三角形是等腰三角形.若存在,请求出此时点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
15.如图(1)放置两个全等的含有30°角的直角三角板ABC与DEF(∠B=∠E=30°),若将三角板ABC向右以每秒1个单位长度的速度移动(点C与点E重合时移动终止),移动过程中始终保持点B、F、C、E在同一条直线上,如图(2),AB与DF、DE分别交于点P、M,AC与DE交于点Q,其中AC=DF=√3,设三角板ABC移动时间为x秒.
(1)在移动过程中,试用含x的代数式表示△AMQ的面积;
(2)计算x等于多少时,两个三角板重叠部分的面积有最大值?最大值是多少?
16.如图,已知抛物线y= 1
x2+bx+c经过△ABC的三个顶点,其中点A(0,1),点B(-9,10),AC
3
∥x轴,点P是直线AC下方抛物线上的动点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)过点P且与y轴平行的直线l与直线AB、AC分别交于点E、F,当四边形AECP的面积最大时,求点P的坐标;
(3)当点P为抛物线的顶点时,在直线AC上是否存在点Q,使得以C、P、Q为顶点的三角形与△ABC相似,若存在,求出点Q的坐标,若不存在,请说明理由.
17.在平面直角坐标系xOy中,点A的坐标为(0,4),点B的坐标为(6,4),抛物线y=x2−5x+ a−2的顶点为C .
(1)若抛物线经过点B时,求顶点C的坐标;
(2)若抛物线与线段AB恰有一个公共点,结合函数图象,求a的取值范围;
(3)若满足不等式x2−5x+a−2≤0的x的最大值为3,直接写出实数a的值.
18.为了更好地做好复课准备,某班家委会讨论决定购买A,B两种型号的口罩供班级学生使用,已知A 型口罩每包价格a元,B型口罩每包价格比A型少4元,180元钱购买的A型口罩比B型口罩少12包。
(1)求a的值。
(2)经与商家协商,购买A型口罩价格可以优惠,其中每包价格y(元)和购买数量x(包)的函数关系如图所示,B型口罩一律按原价销售。
①求y关于x的函数解析式;
②若家委会计划购买A型、B型共计100包,其中A型不少于30包,且不超过60包。
问购买A型口罩多少包时,购买口罩的总金额最少,最少为多少元?
19.赣南脐橙果大形正,肉质脆嫩,风味浓甜芳香,深受大家的喜爱.某脐橙生产基地生产的礼品盒包装的脐橙每箱的成本为30元,按定价50元出售,每天可销售200箱.为了增加销量,该生产基地决定采取降价措施,经市场调研,每降价1元,日销售量可增加20箱.
(1)求出每天销售量y(箱)与销售单价x(元)之间的函数关系式;
(2)若该生产基地每天要实现最大销售利润,每箱礼品盒包装的脐橙应定价多少元?每天可实现的最大利润是多少?
20.已知抛物线y=−1
2x2+3
2
x+2,与x轴交于两点A ,B(点A在点B的左侧),与y轴交于点
C .
(1)求点A ,B和点C的坐标;
(2)已知P是线段BC上的一个动点.
①若PQ⊥x轴,交抛物线于点Q ,当BP+PQ取最大值时,求点P的坐标;
②求√2AP+PB的最小值.
21.已知抛物线y=x2+bx+c交x轴于A、B两点,其中点A坐标为(1,0),与y轴交于点C ,且对称轴在y轴的左侧,抛物线的顶点为P.
(1)当b=2时,求抛物线的顶点坐标;
(2)当BC=AB时,求b的值;
(3)在(1)的条件下,点Q为x轴下方抛物线上任意一点,点D是抛物线对称轴与x轴的交点,直线AQ、BQ分别交抛物线的对称轴于点M、N.请问DM+DN是否为定值?如果是,请求出这个定值;如果不是,请说明理由.
22.在平面直角坐标系中,抛物线y=−mx2+2mx+3m(m>0)与x轴交于A、B两点(点B在A的右侧),与y轴交于点C,D是抛物线的顶点.
(1)当m=1时,求顶点D的坐标
(2)若OD=OB,求m的值;
(3)设E为A,B两点间抛物线上的一个动点(含端点A,B),过点E作EH⊥x轴,垂足为H,交
,求m的值.
直线BC于点F. 记线段EF的长为t,若t的最大值为9
2
23.我市在党中央实施“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;(写出自变量x的取值范围)
(2)求W与x之间的函数关系式;(写出自变量x的取值范围);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?
答案解析部分
一、单选题
1.【答案】B
【解析】【解答】①y=(m﹣2)x2+2mx+m﹣3=m(x+1)2﹣2x2﹣3,
当x=﹣1时,y=﹣5,故该函数图象一定过定点(﹣1,﹣5),符合题意;
②若该函数图象开口向下,则m﹣2<0,且△>0,
△=b2﹣4ac=20m﹣24>0,解得:m >6
5,且m<2,故m的取值范围为:6
5
<m<2,符合题意;
③当m>2,m-2>0,即二次函数开口向上,对称轴x=−b
2a =−2m
2(m−2)
=−1−2
m−2
<−1,函数的
对称轴在﹣1的左侧,则当1≤x≤2时,y随x的增加而增大,在x=2时,y取得最大值,y的最大为:4 (m-2)+4m+m-3=9m-11,故原答案错误,不符合题意;
④当m>2,x=﹣3时,y=9(m﹣2)﹣6m+m﹣3=4m﹣21,当x=﹣2时,y=m﹣11,当﹣3<x1<﹣2时,则(4m﹣21)(m﹣11)<0,解得:21
4
<m<11;
同理﹣1<x2<0时,m>3,故m的取值范围为:21
4
<m<11正确,符合题意.
故答案为:B.
【分析】①把二次函数整理成合适的形式,再把点(﹣1,﹣5)代入即可判断正误;②由函数图象开口向下可知,二次项系数小于0,即m﹣2<0,且根的判别式大于0,即△=b2﹣4ac=20m﹣24>0,解不等式即可求解;③由m>2,可知二次函数开口向上,再判断函数的对称轴的位置,再根据函数增减性即可判断;④根据开口向上的二次函数与x轴交点的特点可得关于m的不等式,解不等式即可判断.
2.【答案】D
【解析】【解答】解:∵二次函数y=﹣1
2x2+2x+3的二次项系数为﹣1
2
,
∴当x=﹣
2
2×(−1
2
)
=2时,函数取得最大值y=﹣1
2
×22+2×2+3=5
故答案为:D.
【分析】二次项系数为负值的二次函数,其图象开口向下,顶点纵坐标为函数的最大值,据此可解.
3.【答案】C
【解析】【解答】解:由二次函数的性质可知,
二次函数的图象开口向下,当x=-1时,二次函数有最大值-3
故答案为:C.
【分析】根据二次函数的图象和性质进行判断即可得到答案。
4.【答案】C
【解析】【解答】解:∵抛物线与y轴的交点在x轴上方,
∴c>0,
∵抛物线的对称轴为直线x=2∴b=﹣4a,
∴4a+b+c=4a﹣4a+c=c>0,所以①正确;
∵抛物线的对称轴为直线x=2,与x轴的一个交点B位于(4,0)、(5,0)之间,
∴抛物线与x轴的另一个交点位于(0,0)、(﹣1,0)之间,
即当x=﹣1时,y<0,也就是a﹣b+c<0,因此②正确;
∵对称轴为x=2,
∴x=2时的函数值大于或等于x=m时函数值,即,当x=2时,函数值最大,
∴am2+bm+c≤4a+2b+c,
即,m(am+b)≤4a+2b,因此③不正确;
∵直线y=﹣x+c与抛物线y=ax2+bx+c交于C、D两点,D点在x轴上方且横坐标小于5,
∴x=5时,一次函数值比二次函数值大,
即25a+5b+c<﹣5+c,
而b=﹣4a,
∴25a﹣20a<﹣5,解得a<﹣1,因此④正确;
综上所述,正确的结论有①②④,
故答案为:C.
【分析】抛物线与y轴的交点在x轴上方及对称轴为直线x=2,可得c>0,b=﹣4a,从而可得4a+b+c =4a﹣4a+c=c,据此判断①即可;根据抛物线的对称性及交点B的位置,可得抛物线与x轴的另一个交
点位于(0,0)、(﹣1,0)之间,由于抛物线开口向下,可得当x=﹣1时,y<0,据此判断②即可;根据抛物线的性质知,当x=2时,函数值最大,可得am2+bm+c≤4a+2b+c,据此判断③即可;观察图象可知D点在x轴上方且横坐标小于5,即是当x=5时,一次函数值比二次函数值大,即25a+5b+c<﹣5+c,由b=﹣4a,可求出a<﹣1,据此判断④即可.
5.【答案】D
【解析】【解答】解:∵把二次函数y=ax2+bx+c(a>0)的图象作关于x轴的对称变换,所得图象的解析式为y=﹣a(x﹣1)2+4a,
∴原二次函数的顶点为(1,﹣4a),
∴原二次函数为y=a(x﹣1)2﹣4a=ax2﹣2ax﹣3a,
∴b=﹣2a,c=﹣3a,
∵(m﹣1)a+b+c≤0,
∴(m﹣1)a﹣2a﹣3a≤0,
∵a>0,
∴m﹣1﹣2﹣3≤0,即m≤6,
∴m的最大值为6,
故答案为:D.
【分析】根据关于x对称的点的坐标特征得出原二次函数的顶点为(1,﹣4a),即可得出原二次函数为y=a(x﹣1)2﹣4a=ax2﹣2ax﹣3a,和y=ax2+bx+c比较即可得出b=﹣2a,c=﹣3a,代入(m﹣1)
a+b+c≤0,即可得到m≤6.
6.【答案】B
【解析】【解答】解:①当b−a=1时,如图1,
过点B作BC⊥AD于C,
∴∠BCD=90°,
∵∠ADE=∠BED=90°,
∴∠ADD=∠BCD=∠BED=90°,
∴四边形BCDE是矩形,
∴BC=DE=b−a=1,CD=BE=m,
∴AC=AD−CD=n−m,
在Rt△ACB中,tan∠ABC=AC
=n−m,
BC
∵点A,B在抛物线y=x2上,
∴0°≤∠ABC<90°,
∴tan∠ABC≥0,
∴n−m≥0,
即n−m无最大值,有最小值,最小值为0,故选项C,D都错误;
②当n−m=1时,如图2,
过点N作NH⊥MQ于H,
同①的方法得,NH=PQ=b−a,HQ=PN=m,∴MH=MQ−HQ=n−m=1,
在Rt△MHQ中,tan∠MNH=MH
NH =1
b−a
,
∵点M,N在抛物线y=x2上,
∴m≥0,
当m=0时,n=1,
∴点N(0,0),M(1,1),
∴NH=1,
此时,∠MNH=45°,
∴45°≤∠MNH<90°,
∴tan∠MNH≥1,
∴1b−a≥1,
∴b−a无最小值,有最大值,最大值为1,故选项A错误;
故答案为:B.
【分析】①当b−a=1时,先判断出四边形BCDE是矩形,得出BC=DE=b−a=1,CD=BE=m,进而得出AC=n−m,即tan=n−m,再判断出0°≤∠ABC<90°,即可得出n−m的范围;②当n−m=1时,同①的方法得出NH=PQ=b−a,HQ=PN=m,进而得出MH=n−m=1,而tan∠MHN的值,再判断出45°≤∠MNH<90°,即可得出结论。
7.【答案】C
【解析】【解答】解:y=|ax2+bx+c|的图象如图,当y=5时,方程|ax2+bx+c|=5有三个不相等的实数根.
当a>0时,二次函数y=ax2+bx+c有最小值5;
当a<0时,二次函数y=ax2+bx+c有最大值5.
故答案为:C.
【分析】先画出y=|ax2+bx+c|大致图象,然后利用直线y=5与函数图象的交点个数进行判断.
二、填空题
8.【答案】4
【解析】【解答】∵A、B的纵坐标一样,
∴A、B是对称的两点,
∴对称轴x=−1+5
2=2,即−b
2a=
−b
2=2
,
∴b=﹣4.
y=x2−4x+1=x2−4x+4−3=(x−2)2−3.∴抛物线顶点(2,﹣3).
满足题意n得最小值为4,
故答案为4.
【分析】通过A 、B 两点得出对称轴,再根据对称轴公式算出b,由此可得出二次函数表达式,从而算出最小值即可推出n 的最小值.
9.【答案】 1.25
【解析】【解答】∵s =15t ﹣6t 2=﹣6(t ﹣1.25)2+9.375,
∴汽车从刹车到停下来所用时间是1.25秒.
故答案为:1.25.
【分析】由题意得,先将函数解析式根据公式y=ax 2+bx+c=a(x+b 2a )2+4ac−b 24a 化为顶点式,再根据二次函数的性质即可求解.
10.【答案】 a <5
【解析】【解答】解:∵0≤x≤4时,y 仅在x =4时取得最大值,
∴﹣ 1−a 2×1 < 0+42 ,
解得a <5.
故答案为:a <5.
【分析】先求出抛物线的对称轴,再根据二次函数的增减性列出不等式,求解即可.
三、综合题
11.【答案】 (1)解:将A (-3,0)、B (1,0)代入二次函数 y =ax 2+bx +3 得, {9a −3b +3=0a +b +3=0 解之得 {a =−1b =−2 ,∴二次函数的解析式为 y =−x 2−2x +3 ;
(2)解:①将二次函数 y =−x 2−2x +3 配方得 y =−(x +1)2+4 ,
∴M (-1,4)
设直线AM 的解析式为 y =px +q ,将 A(−3,0),M(−1,4) 代入直线可得,
{−3p +q =0−p +q =4 解得 {p =2q =6
, ∴直线AM 的解析式为 y =2x +6 ,
过E 作直线l ,平行于直线AM ,且解析式为 y =2x +m ,
∵E 在直线AM 上方的抛物线上,
∴ −3<x E <−1 ;
当直线l 与AM 距离最大时,EF 取得最大值,
∴当l 与抛物线只有一个交点时,EF 取得最大值,
将直线l 的解析式代入抛物线得 x 2+4x +m −3=0 ,
由题意可得,△= 16−4×1(m −3)=0 ,经计算得 m =7 ,将 m =7 代入二次方程可得, x 2+4x +4=0 ,
∴ x =−2 ,即E 点的横坐标为-2,将 x =−2 代入抛物线得 y =3 ,
∴ E(−2,3) ,
又∵ ED ⊥ x 轴,
∴ x D =x E =−2 ,将 x D =−2 代入直线AM ,
∴ D(−2,2) ,
∵ C(−1,0),B(1,0) ,
∴B 、C 两点关于 y 轴对称,
∴ PB =PC ,
∴ PC +PD =PB +PD ,当P 、B 、D 三点不共线时 PB +PD >BD ,
当P 、B 、D 三点共线时, PB +PD =BD ,
∴当P 、B 、D 三点共线时PC+PD 取得最小值,
在Rt △BHD 中。
DH=2,BH=3,∴BD= √DH 2+BH 2=√13 ,
∴ PC +PD 的最小值为 √13 ;
②过Q 作直线平行于x 轴,并在y 轴右侧该直线上取一点G ,使得,
QG= 14OQ ,
∴ DQ +14OQ =DQ +QG ,当 D,Q,G 三点共线时,
DQ+QG 取得最小值,设Q (0,y ),则 G(14y,y) ,
∵QG ∥ x 轴,
∴ y D =y G =y Q =2 ,
∴ y =2 ,
∴ DQ +14OQ 的最小值为 54y =52 .
【解析】【分析】(1)直接利用待定系数法,把A,B 两点代入解析式即可求出.(2)利用配方法求出M 点,求出直线AM 的解析式,从而可以得出经过点E 且与直线AM 平行的直线l 解析式,再根据当直线 l 与抛物线只有一个交点时,EF 取最大值,利用根的判别式可求出E 点和D 点的坐标,再根据当P,B,D 三点共线时,PD+PC 有最小值,利用勾股定理即可求出.(3)利用添加辅助线,对线段OQ 进行转化,再根据三点共线求出最小值.
12.【答案】 (1)解:由题意可得,当x=50时,y=30;当x=70时,y=10,
代入 y =kx +b 中得:
{50k +b =3070k +b =10 ,解得: {k =−1b =80 , ∴k=-1,b=80;
(2)解:由(1)可知,y=-x+80,
∴ w =(x −40)·y =(x −40)(−x +80)=−x 2+120x −3200=−(x −60)2+400 ,
∵y=-x+80≥0,
∴ 40≤x ≤80
∵-1<0,
∴当x=60时,w 有最大值,此时w=400,
即最大利润为400元.
【解析】【分析】(1)将“当售价定为50元/件时,每周销售30件,当售价定为70元/件时,每周销售10件”代入一次函数 y =kx +b ,即可解答;(2)根据利润=销售量×(销售单价-进价),得到 w =−(x −60)2+400 ,再根据二次函数的性质得到利润最大为400元即可. 13.【答案】 (1)解:由题意,令 y =0 ,即 12x −2=0
∴A 的坐标为(4,0)
令 x =0 ,即 y =−2
∴B 的坐标为(0,-2)
将A 、B 、C 三点坐标代入抛物线,得
{16a +4b +c =0
c =−2a −b +c =0 解得 {a =12c =−2b =−32
∴抛物线解析式为: y =12x 2−32x −2 ;
(2)解:假设存在该点P ,设其坐标为(a , 12a 2−32a −2 )
∵A 的坐标为(4,0),B 的坐标为(0,-2)
∴OA=4,OB=2, |AB|=√42+22=2√5 ,
∴点P 到直线 y =12x −2 的距离为
12a−(12a 2−32a−2)−2√(2)+(−1) ∵ S △PAB =S △OAB =12OA ⋅OB =4
∴ 12⋅2√512a−(12a 2−32
a−2)−2√(12)2+(−1)2=4
∴ a =2
∴存在这样的点P ,点P 的坐标为(2,-3)
(3)解:设M 坐标为 (m,12m 2−32m −2) S △MAB =12⋅2√5⋅12m−(12m 2−32
m−2)−2√(2)+(−1)=−m 2+4m
当 △MAB 的面积最大时,即 S △MAB =−m 2+4m =−(m −2)2+4
△MAB 的面积最大为4, m =2
∴M 坐标为 (2,−3)
设N 的坐标为 (0,n)
MN +12ON =√(2−0)2+(−3−n)2+12⋅|n|=√(n +3)2+4+12⋅|n|
当 n =−3 时, MN +12ON 有最小值,
其值为 72 .
【解析】【分析】(1)分别求出A 、B 坐标,然后将A 、B 、C 三点坐标代入抛物线,即可得出其解析式;(2)首先假设存在点P ,然后根据面积相等构建等式,看是否有解,即可得解;(3)首先设点M 坐标,根据面积最大构建二次函数求最大值得出点M 坐标,然后设点N 坐标,再次构建二次函数求最小值,即可得解.
14.【答案】 (1)解:将 A(−3,0) , B(4,0) 代入 y =ax 2+bx +4 ,得 {9a −3b +4=016a +4b +4=0 ,解之,得 {a =−13b =13
. 所以,抛物线的表达式为 y =−13x 2+13x +4 .
(2)解:由 y =−13x 2+13x +4 ,得 C(0,4) .
将点 B(4,0) 、 C(0,4) 代入 y =kx +b ,得 {4k +b =0b =4 ,解之,得 {k =−1b =4 . 所以,直线BC 的表达式为: y =−x +4 .
由 M(m,0) ,得 P(m,−13m 2+13m +4) , Q(m,−m +4) .
∴ PQ =−13m 2+13m +4+m −4=−13m 2+43m
∵ OB =OC ,∴ ∠ABC =∠OCB =45° .
∴ ∠PQN =∠BQM =45° .
∴ PN =PQsin45°=√22(−13m 2+43m)=−√26
m 2+2√23m . =−
√26
(m −2)2+2√23 . ∵ −√26<0 ∴当 m =2 时,PN 有最大值,最大值为
2√23 .
(3)解:存在,理由如下:由点 A(−3,0) , C(0,4) ,知 AC =5 .
①当 AC =CQ 时,过Q 作 QE ⊥y 轴于点E ,易得 CQ 2=EQ 2+CE 2=m 2+[4−(−m +4)]2=2m 2 ,
由 2m 2=25 ,得 m 1=5√22 , m 2=−5√22
(舍) 此时,点 Q(
5√22,8−5√22) ;
②当 AC =AQ 时,则 AQ =AC =5 .
在 Rt △AMQ 中,由勾股定理,得 [m −(−3)]2+(−m +4)2=25 .
解之,得 m =1 或 m =0 (舍)
此时,点Q(1,3);
③当CQ=AQ时,
由2m2=[m−(−3)]2+(−m+4)2,得m=25
2
(舍).
综上知所述,可知满足条件的点Q有两个,坐标分别为:Q(1,3),Q(5√2
2,8−5√2
2
).
【解析】【分析】(1)将点A、B的坐标代入解析式中求解即可;(2)由(1)求得点C坐标,利用待定系数法求得直线BC的解析式,然后用m表示出PN,再利用二次函数的性质即可求解;(3)分三种情况:①AC=CQ;②AC=AQ;③CQ=AQ,分别求解即可.
15.【答案】(1)解:因为Rt△ABC中∠B=30°∴∠A=60°
∵∠E=30°∴∠EQC=∠AQM=60°
∴△AMQ为等边三角形
过点M作MN⊥AQ,垂足为点N.
在Rt△ABC中,AC=√3,BC=AC⋅tanA=3
∴EF=BC=3
根据题意可知CF=x
∴CE=EF−CF=3−x
CQ=CE⋅tanE=√3
3
(3−x)
∴AQ=AC−CQ=√3−√3
3(3−x)=√3
3
x
∴AM=AQ=√3
3
x
而MN=AM⋅sinA=1
2
x
∴S△MAQ=1
2AQ⋅MN=1
2
×√3
3
x⋅1
2
x=√3
12
x2
(2)解:由(1)知BF=CE=3−x PF=BF⋅tanB=√3
3
(3−x)
∴S
重叠=S△ABC−S△AMQ−S△BPF=1
2
AC⋅BC−1
2
AQ⋅MN−1
2
BF⋅PF
=1
2×3×√3−√3
12
x2−1
2
(3−x)√3
3
(3−x)
=−√3
4x2+√3x=−√3
4
(x−2)2+√3
所以当x=2时,重叠部分面积最大,最大面积是√3
【解析】【分析】(1)解直角三角形ABC求得EF=BC=3,设CF=x,可求AQ=√3
3
x,
MN=1
2
x,根据三角形面积公式即可求出结论;
(2)根据“ S重叠=S△ABC−S△AMQ−S△BPF”列出函数关系式,通过配方求解即可.
16.【答案】(1)解:将A(0,1),B(-9,10)代入函数解析式得:
1
3
×81-9b+c=10,c=1,解得b=2,c=1,
所以抛物线的解析式y=1
3
x2+2x+1;
(2)解:∵AC∥x轴,A(0,1),
∴1
3
x2+2x+1=1,解得x1=-6,x2=0(舍),即C点坐标为(-6,1),
∵点A(0,1),点B(-9,10),
∴直线AB的解析式为y=-x+1,设P(m,1
3
m2+2m+1),∴E(m,-m+1),
∴PE=-m+1−( 1
3m2+2m+1)=−1
3
m2-3m.
∵AC⊥PE,AC=6,
∴S四边形AECP=S△AEC+S△APC=1
2AC⋅EF+1
2
AC⋅PF
=1
2AC⋅(EF+PF)=1
2
AC⋅EP
=1
2×6(− 1
3
m2-3m)=−m2-9m.
∵-6<m<0,
∴当m=−9
2时,四边形AECP的面积最大值是81
4
,此时P( −9
2
,−5
4
);
(3)解:∵y=1
3x2+2x+1=1
3
(x+3)2−2,
P(-3,−2),PF=y F−y p=3,CF=x F−x C=3,
∴PF=CF,∴∠PCF=45∘,
同理可得∠EAF=45∘,∴∠PCF=∠EAF,
∴在直线AC上存在满足条件的点Q,
设Q(t,1)且AB=9√2,AC=6,CP=3√2,
∵以C,P,Q为顶点的三角形与△ABC相似,
①当△CPQ∽△ABC时,
CQ:AC=CP:AB,(t+6):6=3√2:9√2,解得t=-4,所以Q(-4,1);
②当△CQP∽△ABC时,
CQ:AB=CP:AC,(t+6) :9√2=3√2:6,解得t=3,所以Q(3,1).
综上所述:当点P为抛物线的顶点时,在直线AC上存在点Q,使得以C,P,Q为顶点的三角形与△ABC相似,Q点的坐标为(-4,1)或(3,1).
【解析】【分析】(1)把点A,B的坐标代入抛物线的解析式中,求b,c;(2)设P(m,1
3
m2−2m+1),根据S四边形AECP=S△AEC+S△APC,把S四边形AECP用含m式子表示,根据二次函数的性质求解;(3)设Q(t,1),分别求出点A,B,C,P的坐标,求出AB,BC,CA;用含t的式子表示出PQ,CQ,判断出∠BAC=∠PCA=45°,则要分两种情况讨论,根据相似三角形的对应边成比例求t.
17.【答案】(1)解:依据题意,将得点B的坐标(6,4)代入抛物线得:
4=36−30+a−2,
解得a=0.
此时,y=x2−5x−2.
所以顶点C的坐标为(5
2,−33
4
).
(2)解:当抛物线过A(0,4)时,a=6,此时,y=x2−5x+4.当抛物线过B(6,4)时,a=0,此时,y=x2−5x−2.
结合下面图象可知,a的取值范围是0⩽a<6.
(3)解:抛物线 y =x 2−5x +a −2 的对称轴为 x =52 ,抛物线开口向上,当 x >52 时, y 越来越大,则 x 2−5x +a −2≤0 的x 的最大值为3,可知,当 x =3 时,不等式有最大值且最大值为0,则 x 2−5x +a −2=0 ,代入得 32−5×3+a −2=0 ,解得 a =8 .
则实数 a 的值为8.
【解析】【分析】(1)将B 点坐标代入抛物线即可求出 a 的值,从而求出抛物线的解析式,再根据顶点坐标公式即可求出顶点坐标;(2)讲A 点和B 点的坐标分别代入抛物线解析式即可求出相应的 a 值,通过观察图象,上下移动图象即可知道抛物线与线段AB 有交点时 a 的范围;(3)抛物线 y =
x 2−5x +a −2 的对称轴为 x =52 ,抛物线开口向上,当 x >52 时, y 越来越大,则 x 2−5x +a −
2≤0 的x 的最大值为3,可知,当 x =3 时, x 2−5x +a −2=0 ,代入即可求出 a 的值. 18.【答案】 (1)解:根据题意可得: 180a−4−180a
=12 解得a 1=10,a 2=-6,经检验a 1=10,a 2=-6是原方程的解,但a 2=-6不符合题意,舍去。
∴a=10
(2)解:①根据图像信息得:
当0<x≤30时,y=10---4发
当30<x≤50时,y 与x 之间满足一次函数关系,设函数表达式为y=kx+b 。
取点(30,10),(50,8)代入得 {30k +b =1050k +b =8 ,解得 {k =−0.1b =13 ∴y=-0.1x+13
当x>50时,y=8
②设A 型口罩购买x 包,则B 型口罩为(100-x )包,购买两种口罩的总金额为W 元
(Ⅰ)当∵30≤x≤50,W=x (-0.1x+13)+6(100-x )=-0.1x²
+7x+600, =-0.1(x-35)²+722.5,当x=35时,W 取最大值722.5,当x=50时,
W 取最小值700元,,当30≤x≤50时,700≤W≤722.5
(Ⅱ)当50<x≤60时,由题意得,W=8x+6(100-x )=2x+600,W 随x 的增大而增大,
∴700<W≤720
综上:当购买A 型口罩50包时,购买口罩的总金额最少,最少为700元
【解析】【分析】 (1)包数=总价
每包单价 , 根据 180元钱购买的A 型口罩比B 型口罩少12包列方程即可得到答案;
(2)① 根据图像信息,当0<x≤30时,y=10 ; 当30<x≤50时,y 与x 之间满足一次函数关系,在图像上取两个点,根据待定系数法即可求出解析式; 当x>50时,y=8 ;
② 由①可知, 当30≤x≤50 时,购买口罩的总金额 =x (-0.1x+13)+6(100-x )= =-0.1(x-35)²+722.5 ,根据二次函数的性质,在对称轴的位置取得最大值, 当x=50时取最小值 ; 当50<x≤60时, W=8x+6(100-x )=2x+600 ,根据一次函数的性质,在x=50时取最小值,在当x=60时取最大值 ,再比较两段的最值即可得到答案.
19.【答案】 (1)解:由题意得 y =200+20(50−x)=−20x +1200 ,
∴y 与x 之间的函数关系式为 y =−20x +1200
(2)解:设每天销售利润为w 元,
据题意,得 w =(x −30)y =(x −30)(−20x +1200) ,
整理得 w =−20x 2+1800x −36000=−20(x −45)2+4500 ,
∴当 x =45 时,销售利润最大,此时 w =4500 元.
答:当每箱礼品盒包装的脐橙定价为45元时,每天可实现的最大利润为4500元.
【解析】【分析】(1)通过理解题意,找出题目中所给出的函数关系,列出二次函数关系式;(2)通过二次函数最值的求法求最值解决问题.
20.【答案】 (1)令 y =0 ,则 −12x 2+32x +2=0 ,解得 x 1=−1 , x 2=4 .
∴A 点坐标为 (−1,0) ,B 点坐标为 (4,0) .
令 x =0 ,则 y =2 .
∴C 点坐标为 (0,2) .
(2)①设: l BC :y =mx +n ,将 B(4,0) , C(0,2) 分别代入得, {0=4m +n 2=n ,解得 {m =−12n =2 ,故 l BC :y =−12x +2 . 可设 P(t,−12t +2) , 0≤t ≤4 ,则 Q(t,−12t 2+32t +2) ,且Q 在P 上方.
所以 PQ =−12t 2+32t +2−(−12t +2)=−12t 2+2t .
又 BP =√(4−t)2+(−12t +2)2=√52
(4−t) . 故 BP +PQ =√52(4−t)+(−12t 2+2t)=−12t 2+(2−√52)t +2√5 .
当 t =2−√52 时取得最大值,此时 P(2−√52,1+√54) .
②如图,延长 AC 至点D ,使得 CD =CB ,连接 BD ,作 DE ⊥y 轴于点E ,过点P 作 PH ⊥BD 于点H .
由 AC 2=12+22=5 , BC 2=22+42=20 , AB 2=(−1−4)2=25 ,
所以 AC 2+BC 2=AB 2 , ∠ACB =90° .
则 △BDC 是等腰直角三角形, ∠CBD =45° .
√2AP +PB =√2(AP +PBsin45°)=√2(AP +PH) ,由垂线段最短可知,当 A , P , H 共线时 (AP +PH) 取得最小值.
∵ ∠BCD =∠DEC =∠COB =90° ,
∵ ∠DCE +∠BCO =∠BCO +∠CBO =90° ,
∴ ∠DCE =∠CBO .
∴ △CDE ≌△BCO .
∴ DE =CO =2 , CE =BO =4 .
可得点D 的坐标为 (2,6) .
∴ BD =√(2−4)2+(6−0)2=2√10 ,
S △ABD =12
AB ⋅y D =12BD ⋅AH ,代入可得 12×5×6=12×2√10⋅AH , 解得 AH =3√102 ,故有 √2AP +PB =√2(AP +PH)≥√2AH =3√5 .
所以 √2AP +PB 的最小值为 3√5 .
【解析】【分析】(1)令 y =0 ,代入抛物线解析式即可求出A 、B 的坐标,令 x =0 从而得出C 点
坐标;(Ⅱ)①设 l BC :y =mx +n 代入B 、C 坐标即可得出直线解析式,设 P(t,−12t +2) , 0≤t ≤
4 ,则 Q(t,−12t 2+32t +2) ,且Q 在P 上方,分别表示出PQ ,BP 即可得出PQ+BP 的表达式,对表达
式进行配方即可得出结果,②如图,延长 AC 至点D , 使得 CD =CB ,连接 BD ,作 DE ⊥y 轴于点E , 过点P 作 PH ⊥BD 于点H , 可证的 △BDC 是等腰直角三角形,由垂线段最短可知,当 A , P , H 共线时 (AP +PH) 取得最小值,根据题目已知条件得出D 点坐标,表示出 S △ABD =12AB ⋅y D =12BD ⋅AH 即可得出结果. 21.【答案】 (1)∵ b =2 ,∴抛物线为 y =x 2+2x +c ,
∴将点 (1,0) 代入 y =x 2+2x +c ,得 1+2+c =0 ,∴ c =−3 ,
∴抛物线的解析式为 y =x 2+2x −3=(x +1)2−4 ,
∴顶点坐标为 (−1,−4) .
(2)由已知将点 (1,0) 代入 y =x 2+bx +c ,得 1+b +c =0 ,∴ c =−b −1 ,
∵对称轴在y 轴的左侧,∴ −b 2<0 ,
∴ b >0 ,∴ OC =b +1 ;
设B 点坐标为 (t,0) ,则 t+12=−b 2 ∴ t =−b −1 ,
∴ OC =OB , △OBC 是等腰直角三角形,
∴由勾股定理得 BC =√2(b +1) ,
又∵ AB =1−t =2+b ,
∴ √2(b +1)=2+b ,
解得 b =√2 .
(3)DM +DN 为定值,如图所示:
∵抛物线 y =x 2+2x −3 的对称轴为:直线 x =−1
∴ D(−1,0) , x M =x N =−1
设 Q(t,t 2+2t −3)(−3<t <1)
设直线 AQ 解析式为 y =dx +e
∴ {d +e =0dt +e =t 2+2t −3 ,解得: {d =t +3e =−t −3 ∴直线 AQ:y =(t +3)x −t −3
当 x =−1 时, y M =−t −3−t −3=−2t −6
∴ DM =0−(−2t −6)=2t +6
设直线 BQ 解析式为 y =mx +n
∴ {−3m +n −0mt +n =t 2+2t −3 解得: {m =t −1n =3t −3 ∴直线 BQ:y =(t −1)x +3t −3
当 x =−1 时, y N =−t +1+3t −3=2t −2
∴ DN =0−(2t −2)=−2t +2
∴ DM +DN =2t +6+(−2t +2)=8 ,为定值.
【解析】【分析】(1)将 b =2 ,A 坐标 (1,0) 代入抛物线解析式即可;(2)设B 点坐标为 (t,0) ,可证明 △OBC 是等腰直角三角形,通过勾股定理即可求得 BC 长度,即 AB 的长,从而求得b 的值.(3)设 Q(t,t 2+2t −3)(−3<t <1) ,求得直线 AQ:y =(t +3)x −t −3 ,直线 BQ:y =(t −1)x +3t −3 ,用含t 的代数式表示 DM +DN 即可求解.
22.【答案】 (1)解:∵ m =1 ,∴ y =−x 2+2x +3 .
由 y =−x 2+2x +3=−(x −1)2+4 ,
∴顶点D (1,4).
(2)解:当 y =0 时,有 −mx 2+2mx +3m =0 ,即 x 2−2x −3=0 ,
解得 x 1=−1 , x 2=3 .
∴A ( −1 , 0 ),B ( 3 , 0 ).
∴OB =3.
∵ y =−mx 2+2mx +3m =−m(x −1)2+4m .
∴D ( 1 , 4m ).
根据勾股定理,有 OD 2=12+(4m)2 .
∵OD=OB ,∴ 12+(4m)2=32 .
解得 m 1=√22 , m 2=−√22 (舍),
∴ m =
√22 .
(3)解:设经过点B ,C 的直线为 y =kx +b .
把点B ( 3 , 0 ),C ( 0 , 3m )代入,得 y =−mx +3m .
设点E ( x , y )在抛物线 y =−mx 2+2mx +3m ( m >0 )上,
有 y =−mx 2+2mx +3m ,点F ( x , −mx +3m ).
∵A ( −1 , 0 ),B ( 3 , 0 ),点E 在点A ,B 间的抛物线上.
∴线段EF 的长有两种情况:
①当 0≤x ≤3 时,
∴EF=t= −mx 2+2mx +3m −(−mx +3m)=−mx 2+3mx . ∵ t =−mx 2+3mx =−m(x −32)2+94m , −m <0 ,
∴ t 有最大值.
即当 x =32 时,t 的最大值是 94m .
②当 −1≤x <0 时,
∴EF=t= −mx +3m −(−mx 2+2mx +3m)=mx 2−3mx . ∵ t =mx 2−3mx =m(x −32)2−94m , m >0
∴当 x <32 时, t 随 x 的增大而减小.
∴当 x =−1 时, t 的值最大,最大值是 4m .
∵ m >0 ,∴ 94m <4m .
∵当 −1≤x ≤3 时, t 的最大值是 92 .
∴ 4m =92 .即 m =98 .
【解析】【分析】(1)把 m =1 代入解析式可求出解析式,再把解析式化为顶点式即可求得结果.(2)令y=0可得出 x 1=−1 , x 2=3 ,即可得到A,B 的坐标,再把一般式化为顶点式可得到顶点坐标D,根据勾股定理可得 OD 2=12+(4m)2 ,再根据OD = OB 列出等式即可求出结果.(3)设经过点B , C 的直线为 y =kx +b 把点代入可得到 y =−mx +3m ,再设点E ( x , y )在抛物线 y =−mx 2+2mx +3m ( m >0 )上,可得点F ( x , −mx +3m ), 根据A ( −1 , 0 ),B ( 3 , 0 ),点E 在点A , B 间的抛物线上,知道线段EF 的长有两种情况,分别是当 0≤x ≤3 时和当 −1≤x <0 时,即可求出结果.
23.【答案】 (1)图①可得函数经过点(100,1000),
设抛物线的解析式为y=ax²
(a0) 将点(100,1000)代入得:1000=10000a ,
解得:a= 110
故y 与x 之间的关系式为y= 110 x 2
图②可得:函数经过点(0,30)、(100,20),
设z=kx+b ,则 {100k +b =20b =30 解得: {k =−110b =30 故z 与x 之间的关系式为z= −110 x+30
(2)W=zx-y= −110 x 230x −110 x 2= −15 x 2+30x= −15 (x 2-150x)= −15 (x-75)²
+1125 ∵ −15 <0
∴当a=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 110 x²
=360, 解得:x=±60(负值舍去),
由图象可知,当0<y≤360时,0<z≤60,
(x-75)²+1125的性质可知,
由W= −1
5
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
【解析】【分析】(1)观察图象,利用待定系数求函数解析式;
(2)根据(1)中的表达式及毛利润的计算公式可得出w与x之间的函数关系式,再利用配方法求最值;
(3)首先确定出x的取值范围,再利用二次函数的增减性解决问题.。