二次函数与最值问题
1.如图,二次函数y=-x2+2(m-2)x+3的图象与x、y轴交于A、B、C三点,其中A(3,0),抛物线的顶点为D.
(Ⅰ)求m的值及顶点D的坐标;
(Ⅱ)当a≤x≤b时,函数y的最小值为7
4
,最大值为4,求a,b应满足的条件;
(Ⅲ)在y轴右侧的抛物线上是否存在点P,使得△PDC是等腰三角形?如果存在,求出符合条件的点P的坐标;如果不存在,请说明理由.
解:(Ⅰ)把A(3,0)代入y=-x2+2(m-2)x+3,
得-9+6(m-2)+3=0,
解得m=3,
则二次函数为y=-x2+2x+3,
∵y=-x2+2x+3=-(x-1)2+4,
∴顶点D的坐标为(1,4);
(Ⅱ)把y=7
4
代入y=-x2+2x+3中,
得7
4
=-x2+2x+3,
解得x1=-1
2,x2=
2
5
,
又∵函数y的最大值为4,顶点D的坐标为(1,4), 结合图象知-1
2
≤a≤1.
当a=-1
2时,1≤b≤
2
5
,
当-1
2<a≤1时,b=
2
5
;
(Ⅲ)存在点P,使得△PDC是等腰三角形,
当x=0时,y=3,
∴点C坐标为(0,3).
当△PDC是等腰三角形时,分三种情况:
①如解图①,当DC=DP时,
由抛物线的对称性知:点P与点C关于抛物线的对称轴x=1对称,
∴点P坐标为(2,3);
②如解图②,当PC=PD时,则线段CD的垂直平分线l与抛物线的交点即为所求的点P, 过点D作x轴的平行线交y轴于点H,
过点P作PM⊥y轴于点M,PN⊥DH的延长线于点N,
∵HD=HC=1,PC=PD,
∴HP是线段CD的垂直平分线.
∵HD=HC,HP⊥CD,
∴HP平分∠MHN,
∵PM⊥y轴于点M,PN⊥HD的延长线于点N,
∴PM=PN.
设P(m,-m2+2m+3),
则m=4-(-m2+2m+3),解得m=
25
3
,
∴点P的坐标为(
25
3-
,
25
5+
)(解图中未标记此点)或(
25
3+
,
25
5-
);
③如解图③,当CD=CP时,点P在y轴左侧,不符合题意.
综上所述,所求点P的坐标为(2,3)或(
25
3-
,
25
5+
)或(
25
3+
,
25
5-
).
图①图②图③
第1题解图
2.已知抛物线y =ax 2+bx +c (a <0)过(m ,b ),(m +1,a )两点,
(Ⅰ)若m =1,c =1,求抛物线的解析式;
(Ⅱ)若b ≥a ,求m 的取值范围;
(Ⅲ)当b ≥a ,m <0时,二次函数y =ax 2+bx +c 有最大值-2,求a 的最大值.
解:(Ⅰ)∵m =1,c =1,
∴抛物线的解析式为y =ax 2+bx +1(a <0)过(1,b ),(2,a )两点,
∴1421a b b a b a
++=??++=?, 解得11
a b =-??=?, ∴抛物线的解析式为y =-x 2+x +1;
(Ⅱ)依题意得22(1)(1)am bm c b a m b m c a ?++=??++++=??①②
, 由②-①得b =-am ,
∵b ≥a ,
∴-am ≥a ,
∵a <0,
∴m ≥-1;
(Ⅲ) 由(Ⅱ)得b =-am ,
代入①得am 2-am 2+c =b ,
∴c =b =-am ,
∵b ≥a ,m <0,
∴-1≤m <0,
∵二次函数y =ax 2+bx +c 有最大值-2, ∴2
44ac b a
-=-2,
∴8
a
=m2+4m,
∴8
a
= (m+2)2-4,
∵-1≤m<0,
∴-3≤(m+2)2-4<0,
∴a≤-8 3 ,
∴a的最大值为-8 3 .
3.平面直角坐标系xOy中,抛物线y=mx2-2m2x+2交y轴于A点,交直线x=4于B点. (Ⅰ)求抛物线的对称轴(用含m的代数式表示);
(Ⅱ)若AB∥x轴,求抛物线的解析式;
(Ⅲ)若抛物线在A,B之间的部分任取一点P(x p,y p),一定满足y p≤2,求m的取值范围.
∴抛物线的对称轴为直线x=m;
(Ⅱ)当x=0时,y=mx2-2m2x+2=2,
∴点A(0,2).
∵AB∥x轴,且点B在直线x=4上,
∴点B(4,2),抛物线的对称轴为直线x=2,
∴m=2,
∴抛物线的解析式为y=2x2-8x+2;
(Ⅲ)当m>0时,如解图①,
∵A(0,2),
∴要使0≤x p≤4时,始终满足y p≤2,只需使抛物线y=mx2-2m2x+2的对称轴与直线x=2重合或在直线x=2的右侧.
∴m≥2;
当m<0时,如解图②,
m<0时,y p≤2恒成立.
综上所述,m的取值范围为m<0或m≥2.
第3题解图
4.已知抛物线y=ax2+bx+c的顶点为(2,5),且与y轴交于点C(0,1). (Ⅰ)求抛物线的表达式;
(Ⅱ)若-1≤x≤3,试求y的取值范围;
y2的大小,并说明理由.
解:(Ⅰ)∵抛物线y=ax2+bx+c的顶点为(2,5),
∴设抛物线的表达式为:y=a(x-2)2+5,
把(0,1)代入得:a(0-2)2+5=1,
a=-1,
∴抛物线的表达式为:y=-(x-2)2+5=-x2+4x+1;
(Ⅱ)∵抛物线的顶点为(2,5),a=-1,对称轴为直线x=2,且-1≤x≤3, ∴当x=-1时,y有最小值,最小值为y=-(-1-2)2+5=-4,
当x=2时,y有最大值,最大值为y=5,
∴y的取值范围是-4≤y≤5;
∴点M在抛物线对称轴右侧,点N在抛物线对称轴左侧,
∵在抛物线对称轴右侧,y随x的增大而减小,
和(m-b, m2-mb+n),其中a,b,c,m,n为实数,且a,m不为0.
(Ⅰ)求c的值;
(Ⅱ)求证:抛物线y=ax2+bx+c与x轴有两个交点;
(Ⅲ)当-1≤x≤1时,设抛物线y=ax2+bx+c上与x轴距离最大的点为P(x0,y0),求这时|y0|的最小值.
把点(m-b,m2-mb+n)代入抛物线,得:
a(m-b)2+b(m-b)+c=m2-mb+n
∴a(m-b)2+b(m-b)=m2-mb,
am2-2abm+ab2+bm-b2-m2+mb=0,
(a-1)m2-(a-1)?2bm+(a-1)b2=0,
(a-1)(m2-2bm+b2)=0,
(a-1)(m-b)2=0,
若
∴a=1,
∴抛物线y=ax2+bx+c与x轴有两个交点;
轴距离最大的点的纵坐标为h,
在x轴下方与x轴距离最大的点是(-1,y0),
∴|H|>|h|,
当b=0时等号成立,
在x轴上方与x轴距离最大的点是(-1,y0),
在x轴下方与x轴距离最大的点是(1,y0),
∴|H|>|h|,
6.在平面直角坐标系中,直线l:y=x+3与x轴交于点A,抛物线C:y=x2+mx+n的图象经过点A.
(Ⅰ)当m=4时,求n的值;
(Ⅱ)设m=-2,当-3≤x≤0时,求二次函数y=x2+mx+n的最小值;
中考数学中二次函数压 轴题分类总结 Company number:【WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998】
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【答案】B 6.若抛物线y=x2+ax+b与x轴两个交点间的距离为2,称此抛物线为定弦抛物线。已知某定弦抛物线的对称轴为直线x=1,将此抛物线向左平移2个单位,再向下平移3个单位,得到的抛物线过点() A. (-3,-6) B. (-3,0) C. (-3,-5) D. (-3,-1) 【答案】B 7.已知学校航模组设计制作的火箭的升空高度h(m)与飞行时间t(s)满足函数表达式h=﹣t2+24t+1.则下列说法中正确的是() A. 点火后9s和点火后13s的升空高度相同 B. 点火后24s火箭落于地面 C. 点火后10s的升空高度为139m D. 火箭升空的最大高度为145m 【答案】D 8.如图,若二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)图象的对称轴为x=1,与y轴交于点C,与x轴交于点A、点B(﹣1,0),则①二次函数的最大值为a+b+c;②a﹣b+c<0;③b2﹣4ac<0;④当y>0时,﹣1<x<3,其中正确的个数是() A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 【答案】B 9.如图是二次函数(,,是常数,)图象的一部分,与轴的交点在点 和之间,对称轴是.对于下列说法:①;②;③;④ (为实数);⑤当时,,其中正确的是() A. ①②④ B. ①②⑤ C. ②③④ D. ③④⑤ 【答案】A
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【二次函数的定义】 (考点:二次函数的二次项系数不为0,且二次函数的表达式必须为整式) 1、下列函数中,是二次函数的是 . ①y=x2-4x+1;②y=2x2;③y=2x2+4x;④y=-3x; ⑤y=-2x-1;⑥y=mx2+nx+p;⑦y =(4,x) ;⑧y=-5x。 2、在一定条件下,若物体运动的路程s(米)与时间t(秒)的关系式为s=5t2+2t,则t=4 秒时,该物体所经过的路程为。 3、若函数y=(m2+2m-7)x2+4x+5是关于x的二次函数,则m的取值范围为。 4、若函数y=(m-2)x m -2+5x+1是关于x的二次函数,则m的值为。 6、已知函数y=(m-1)x m2 +1+5x-3是二次函数,求m的值。 【二次函数的对称轴、顶点、最值】 (技法:如果解析式为顶点式y=a(x-h)2+k,则最值为k; 如果解析式为一般式y=ax2+bx+c,则最值为4ac-b2 4a 1.抛物线y=2x2+4x+m2-m经过坐标原点,则m的值为。 2.抛物y=x2+bx+c线的顶点坐标为(1,3),则b=,c= . 3.抛物线y=x2+3x的顶点在( ) A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限 4.若抛物线y=ax2-6x经过点(2,0),则抛物线顶点到坐标原点的距离为( ) B. 5.若直线y=ax+b不经过二、四象限,则抛物线y=ax2+bx+c( ) A.开口向上,对称轴是y轴 B.开口向下,对称轴是y轴 C.开口向下,对称轴平行于y轴 D.开口向上,对称轴平行于y轴 6.已知抛物线y=x2+(m-1)x-1 4 的顶点的横坐标是2,则m的值是_ . 7.抛物线y=x2+2x-3的对称轴是。 8.若二次函数y=3x2+mx-3的对称轴是直线x=1,则m=。 9.当n=______,m=______时,函数y=(m+n)x n+(m-n)x的图象是抛物线,且其顶点在原点,此抛物线的开口________.
2019年山东十七地市数学中考题二次函数解答题 1.(2018德州)如图1,在平面直角坐标系中,直线y=x﹣1与抛物线y=﹣x2+bx+c交于A、B两点,其中A(m,0)、B(4,n),该抛物线与y轴交于点C,与x轴交于另一点D. (1)求m、n的值及该抛物线的解析式; (2)如图2,若点P为线段AD上的一动点(不与A、D重合),分别以AP、DP为斜边,在直线AD 的同侧作等腰直角△APM和等腰直角△DPN,连接MN,试确定△MPN面积最大时P点的坐标;(3)如图3,连接BD、CD,在线段CD上是否存在点Q,使得以A、D、Q为顶点的三角形与△ABD 相似,若存在,请直接写出点Q的坐标;若不存在,请说明理由. 2(2018东营).(12分)如图,抛物线y=a(x﹣1)(x﹣3)(a>0)与x轴交于A、B两点,抛物线上另有一点C在x轴下方,且使△OCA∽△OBC. (1)求线段OC的长度; (2)设直线BC与y轴交于点M,点C是BM的中点时,求直线BM和抛物线的解析式; (3)在(2)的条件下,直线BC下方抛物线上是否存在一点P,使得四边形ABPC面积最大?若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由. 3.(2018菏泽)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx﹣5交y轴于点A,交x轴于点B(﹣5,0)和点C(1,0),过点A作AD∥x轴交抛物线于点D. (1)求此抛物线的表达式; (2)点E是抛物线上一点,且点E关于x轴的对称点在直线AD上,求△EAD的面积; (3)若点P是直线AB下方的抛物线上一动点,当点P运动到某一位置时,△ABP的面积最大,求出此时点P的坐标和△ABP的最大面积.