
一.选择题
1.(2020•海淀区一模)将抛物线y=2x2向下平移3个单位长度所得到的抛物线是( )
A.y=2x2+3 B.y=2x2﹣3 C.y=2(x﹣3)2 D.y=2(x+3)2
2.(2019•房山区二模)如图,以40m/s的速度将小球沿与地面成30°角的方向击出时,小球的飞行路线将是一条抛物线.如果不考虑空气阻力,小球的飞行高度h(单位:m)与飞行时间t(单位:s)之间具有函数关系h=20t﹣5t2.下列叙述正确的是( )
A.小球的飞行高度不能达到15m
B.小球的飞行高度可以达到25m
C.小球从飞出到落地要用时4s
D.小球飞出1s时的飞行高度为10m
3.(2019•通州区三模)四位同学在研究二次函数y=ax2+bx+3(a≠0)时,甲同学发现函数图象的对称轴是直线x=1;乙同学发现3是一元二次方程ax2+bx+3=0(a≠0)的一个根;丙同学发现函数的最大值为4;丁同学发现当x=2时,y=5,已知这四位同学中只有一位同学发现的结论是错误的,则该同学是( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
4.(2019•怀柔区二模)在平面直角坐标系xOy中,四条抛物线如图所示,其表达式中的二次项系数绝对值最小的是( )
A.y1 B.y2 C.y3 D.y4
5.(2019•道外区二模)将抛物线y=x2沿着x轴向左平移1个单位,再沿y轴向下平移1个单位,则得到的抛物线解析式为( )
A.y=(x﹣1)2﹣1 B.y=(x﹣1)2+1 C.y=(x+1)2+1 D.y=(x+1)2﹣1
6.(2019•大兴区一模)在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=ax2+bx+c经过点(1,2),(5,3),则下列说法正确的是( )
①抛物线与y轴有交点
②若抛物线经过点(2,2),则抛物线的开口向上
③抛物线的对称轴不可能是x=3
④若抛物线的对称轴是x=4,则抛物线与x轴有交点
A.①②③④ B.①②③ C.①③④ D.②④
7.(2019•丰台区模拟)如图,排球运动员站在点O处练习发球,将球从O点正上方2m的A处发出,把球看成点,其运行的高度y(m)与运行的水平距离x(m)满足关系式y=a(x﹣k)2+h.已知球与O点的水平距离为6m时,达到最高2.6m,球网与O点的水平距离为9m.高度为2.43m,球场的边界距O点的水平距离为18m,则下列判断正确的是( )
A.球不会过网 B.球会过球网但不会出界
C.球会过球网并会出界 D.无法确定
二.填空题
8.(2020•朝阳区校级模拟)如图,在平面直角坐标系xOy中,点A(﹣2,﹣2),B(0,3),C(3,3),D(4,﹣2),y是关于x的二次函数,抛物线y1经过点A、B、C,抛物线y2经过点B、C、D,抛物线y3经过点A、B、D,抛物线y4经过点A、C、D.下列判断:
①四条抛物线的开口方向均向下;
②当x<0时,至少有一条抛物线表达式中的y均随x的增大而减小;
③抛物线y1的顶点在抛物线y2顶点的上方;
④抛物线y4与y轴的交点在点B的上方.
所有正确结论的序号为 .
9.(2020•朝阳区校级模拟)已知:如图,在平面直角坐标系xOy中,点A在抛物线y=x2﹣4x+6上运动,过点A作AC⊥x轴于点C,以AC为对角线作正方形ABCD.则正方形的边长AB的最小值是 .
10.(2020•西城区校级模拟)已知在同一坐标系中,抛物线y1=ax2的开口向上,且它的开口比抛物线y2=3x2+2的开口小,请你写出一个满足条件的a值: .
11.(2020•海淀区校级一模)计算机可以帮助我们又快又准地画出函数的图象.用“几何画板”软件画出的函数y=x2(x﹣3)和y=x﹣3的图象如图所示.根据图象可知方程x2(x﹣3)=x﹣3的解的个数为 ;若m,n分别为方程x2(x﹣3)=1和x﹣3=1的解,则m,n的大小关系是 .
12.(2020•西城区校级模拟)如图,双曲线y=与抛物线y=ax2+bx+c交于点A(x1,y1),B(x2,y2),C(x3,y3),由图象可得不等式组0<+bx+c的解集为 .
13.(2019•朝阳区模拟)在平面直角坐标系中xOy中,横、纵坐标都是整数的点叫做整点,记函数y=﹣x2+a(a>0)的图象在x轴上方的部分与x轴围成的区域(不含边界)为W.当a=2时,区域W内的整点个数为 ,若区域W内恰有7个整点,则a的取值范围是 .
14.(2019•大兴区一模)已知二次函数y=x2﹣2x+3,当自变量x满足﹣1≤x≤2时,函数y的最大值是 .
15.(2019•朝阳区模拟)二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的部分图象如图所示,对称轴为直线x=﹣1,则关于x的方程ax2+bx+c=0(a≠0)的解为 .
16.(2019•朝阳区模拟)请写出一个开口向下,并且与y轴交于点(0,2)的抛物线的解析式,y= .
17.(2019•石景山区二模)如图,在喷水池的中心A处竖直安装一个水管AB,水管的顶端安有一个喷水池,使喷出的抛物线形水柱在与池中心A的水平距离为1m处达到最高点C,高度为3m,水柱落地点D离池中心A处3m,以水平方向为x轴,建立平面直角坐标系,若选取A点为坐标原点时的抛物线的表达式为y=﹣,则选取点D为坐标原点时的抛物线表达式为 ,水管AB的长为 m.
三.解答题
18.(2020•北京二模)在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=ax2﹣4ax(a≠0)与x轴交于点A,B(A在B的左侧).
(1)求点A,B的坐标及抛物线的对称轴;
(2)已知点P(2,2),Q(2+2a,5a),若抛物线与线段PQ有公共点,请结合函数图象,求a的取值范围.
19.(2020•东城区二模)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.
20.(2020•海淀区二模)在平面直角坐标系xOy中,已知二次函数y=mx2+2mx+3的图象与x轴交于点A(﹣3,0),与y轴交于点B,将其图象在点A,B之间的部分(含A,B两点)记为F.
(1)求点B的坐标及该函数的表达式;
(2)若二次函数y=x2+2x+a的图象与F只有一个公共点,结合函数图象,求a的取值范围.
21.(2020•门头沟区一模)在平面直角坐标系xOy中,一次函数y=﹣ax+3的图象与y轴交于点A,与抛物线y=ax2﹣2ax﹣3a(a≠0)的对称轴交于点B,将点A向右平移5个单位得到点C,连接AB,AC得到的折线段记为图形G.
(1)求出抛物线的对称轴和点C坐标;
(2)①当a=﹣1时,直接写出抛物线y=ax2﹣2ax﹣3a与图形G的公共点个数.
②如果抛物线y=ax2﹣2ax﹣3a与图形G有且只有一个公共点,求出a的取值范围.
22.(2020•丰台区一模)已知二次函数y=ax2﹣2ax.
(1)二次函数图象的对称轴是直线x= ;
(2)当0≤x≤3时,y的最大值与最小值的差为4,求该二次函数的表达式;
(3)若a<0,对于二次函数图象上的两点P(x1,y1),Q(x2,y2),当t≤x1≤t+1,x2≥3时,均满足y1≥y2,请结合函数图象,直接写出t的取值范围.
23.(2020•大兴区一模)在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=x2﹣2mx+m﹣4与x轴交于点A,B(点A在点B的左侧),与y轴交于点C(0,﹣3).
(1)求m的值;
(2)若一次函数y=kx+5(k≠0)的图象经过点A,求k的值;
(3)将二次函数的图象在点B,C间的部分(含点B和点C)向左平移n(n>0)个单位后得到的图象记为G,同时将(2)中得到的直线y=kx+5(k≠0)向上平移n个单位,当平移后的直线与图象G有公共点时,请结合图象直接写出n的取值范围.
24.(2020•朝阳区一模)在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=ax2﹣3ax+a+1与y轴交于点A.
(1)求点A的坐标(用含a的式子表示);
(2)求抛物线的对称轴;
(3)已知点M(﹣2,﹣a﹣2),N(0,a).若抛物线与线段MN恰有一个公共点,结合函数图象,求a的取值范围.
25.(2020•西城区校级模拟)定义:点Q到图形W上每一个点的距离的最小值称为点Q到图形W的距离.例如,如图,正方形ABCD满足A(1,0),B(2,0),C(2,1),D(1,1),那么点O(0,0)到正方形ABCD的距离为1.
(1)如果点G(0,b)(b<0)到抛物线y=x2的距离为3,请直接写出b的值 .
(2)求点M(3,0)到直线y=x+3的距离.
(3)如果点N在直线x=2上运动,并且到直线y=x+4的距离为4,求N的坐标.
参
一.选择题
1.解:依题意,得平移后抛物线顶点坐标为(0,﹣3),
由平移不改变二次项系数,
故得到的抛物线解析式为:y=2x2﹣3.
故选:B.
2.解:A、当h=15时,15=20t﹣5t2,
解得:t1=1,t2=3,
故小球的飞行高度能达到15m,故此选项错误;
B、h=20t﹣5t2=﹣5(t﹣2)2+20,
故t=2时,小球的飞行高度最大为:20m,故此选项错误;
C、∵h=0时,0=20t﹣5t2,
解得:t1=0,t2=4,
∴小球从飞出到落地要用时4s,故此选项正确;
D、当t=1时,h=15,
故小球飞出1s时的飞行高度为15m,故此选项错误;
故选:C.
3.解:对称轴是直线x=1时,b=﹣2a①;
3是一元二次方程ax2+bx+3=0(a≠0)的一个根时,3a+b+1=0 ②;
函数的最大值为4时,b2=﹣4a③;
当x=2时,y=5时,2a+b﹣1=0 ④;
当甲不对时,由②和④联立a=﹣2,b=5,不满足③,故不成立;
当乙不对时,由①和③联立a=﹣1,b=2,不满足④,故不成立;
当丙不对时,由②和④联立a=﹣2,b=5,不满足①,故不成立;
当丁不对时,由①和③联立a=﹣1,b=2,成立;
故选:D.
4.解:由图象可知:
抛物线y1的顶点为(1,0),与y轴的交点为(0,4),根据待定系数法求得y1=2(x﹣1)2;
抛物线y2的顶点为(1,0),与y轴的一个交点为(0,2),根据待定系数法求得y2=(x﹣1)2;
抛物线y3的顶点为(1,0),与y轴的交点为(0,1),根据待定系数法求得y3=(x﹣1)2;
抛物线y4的顶点为(1,0),与y轴的交点为(0,﹣b)且﹣b<﹣4,根据待定系数法求得y4=﹣(x﹣1)2;
综上,二次项系数绝对值最小的是y3
故选:C.
5.解:抛物线y=x2沿着x轴向左平移1个单位,再沿y轴向下平移1个单位,那么所得新抛物线的表达式是y=(x+1)2﹣1.
故选:D.
6.解:①当x=0时,y=c,∴与y轴有交点;①正确;
②抛物线经过(1,2),(2,2),(5,3),
∴,
∴a=,
∴抛物线开口向上;
∴②正确;
③如果抛物线的对称轴x=3,
(1,2)关于对称轴对称的点为(5,2),
与经过点(5,3)矛盾,
∴对称轴不能是x=3,
∴③正确;
④对称轴是x=4,
∴﹣=4,
∴b=﹣8a,
将点(1,2),(5,3)代入得,
,
∴24a+4b=1,
∴﹣8a=1,
∴a=﹣,
∴b=1,c=
△=b2﹣4ac=a2﹣4ac>0,
∴抛物线与x轴有交点,
∴④正确;
故选:A.
7.解:∵球与O点的水平距离为6m时,达到最高2.6m,
∴抛物线为y=a(x﹣6)2+2.6过点,
∵抛物线y=a(x﹣6)2+2.6过点(0,2),
∴2=a(0﹣6)2+2.6,
解得:a=﹣,
故y与x的关系式为:y=﹣(x﹣6)2+2.6,
当x=9时,y=﹣(x﹣6)2+2.6=2.45>2.43,
所以球能过球网;
当y=0时,﹣(x﹣6)2+2.6=0,
解得:x1=6+2>18,x2=6﹣2(舍去)
故会出界.
故选:C.
二.填空题(共10小题)
8.解:将点A、B、C的坐标代入抛物线表达式得:,
解得:,
故抛物线y1的表达式为:y1=﹣x2+x+3,顶点(,);
同理可得:y2=﹣x2+x+3,顶点坐标为:(,);
y3=﹣x2+x+3,顶点坐标为(1,);
y4=﹣x2+2x+6,与y轴的交点为:(0,6);
①由函数表达式知,四条抛物线的开口方向均向下,故正确,符合题意;
②当x<0时,y3随x的增大而增大,故错误,不符合题意;
③由顶点坐标知,抛物线y1的顶点在抛物线y2顶点的下方,错误,不符合题意;
④抛物线y4与y轴的交点(0,6)在B的上方,正确,符合题意.
故答案为:①④.
9.解:∵四边形ABCD是正方形,
∴AB=AC,
∵y=x2﹣4x+6
=(x﹣2)2+2,
∴当x=2时,AC有最小值2,
即正方形的边长AB的最小值是.
故答案为:.
10.解:∵抛物线y1=ax2的开口向上,
∴a>0,
又∵它的开口比抛物线y2=3x2+2的开口小,
∴|a|>3,
∴a>3,
取a=4即符合题意,
故答案为:4(答案不唯一).
11.解:函数y=x2(x﹣3)的图象与函数y=x﹣3的图象有3个交点,则方程x2(x﹣3)=x﹣3的解有3个;
方程x2(x﹣3)=1的解为函数图象与直线y=1的交点的横坐标,x﹣3=1的解为一次函数y=x﹣3与直线y=1的交点的横坐标,
如图,由图象得m<n.
故答案为3,m<n.
12.解:由图可知,x2<x<x3时,0<<ax2+bx+c,
所以,不等式组0<<ax2+bx+c的解集是x2<x<x3.
故答案为:x2<x<x3.
13.解:(1)当a=2时,函数y=﹣x2+2,函数与坐标轴的交点坐标分别为(0,2),(﹣,0),(,0),
函数y=﹣x2+2的图象在x轴上方的部分与x轴围成的区域中,整数点有(﹣1,1),(1,1),(0,2)在边界上,不符合题意,点(0,1)在W区域内.
所以此时在区域W内的整数点有1个.
(2)由(1)发现,当(0,2)是顶点时,在W区域内只有1个整数点,边界上有3个整数点;
当a=3时,在W区域内有4个整数点(﹣1,1),(1,1),(0,2),(0,1),边界上有3个整数点(0,3),(﹣1,2),(1,2);
当a=4时,在W区域内有7个整数点(﹣1,1),(1,1),(0,2),(0,1),(0,3),(﹣1,2),(1,2);
所以区域W内恰有7个整点,3<a≤4.
故本题答案是1;3<a≤4.
14.解:∵二次函数y=x2﹣2x+3=(x﹣1)2+2,
∴该抛物线的对称轴为x=1,且a=1>0,
∴当x=1时,函数有最小值2,
当x=﹣1时,二次函数有最大值为:(﹣1﹣1)2+2=6,
故答案为6.
15.解:抛物线的对称轴为直线x=﹣1,抛物线与x轴的一个交点坐标为(1,0),
所以抛物线与x轴的一个交点坐标为(﹣3,0),
即x=1或﹣3时,函数值y=0,
所以关于x的方程ax2+bx+c=0(a≠0)的解为x1=﹣3,x2=1.
故答案为x1=﹣3,x2=1.
16.解:函数解析式为y=﹣x2+2(答案不唯一).
故答案为:﹣x2+2(答案不唯一).
17.解:以池中心A为原点,竖直安装的水管为y轴,与水管垂直的为x轴建立直角坐标系.
抛物线的解析式为:y=﹣(x﹣1)2+3,
当选取点D为坐标原点时,相当于将原图象向左平移3个单位,
故平移后的抛物线表达式为:y=﹣(x+2)2+3(﹣3≤x≤0);
令x=﹣3,则y=﹣+3=2.25.
故水管AB的长为2.25m.
故答案为:y=﹣(x+2)2+3(﹣3≤x≤0);2.25.
三.解答题(共8小题)
18.解:(1)∵y=ax2﹣4ax=ax(x﹣4),
∴y=0时,ax(x﹣4)=0,
∴x=0或x=4,
∴抛物线与x轴交于点A(0,0),B(4,0).
∴抛物线y=ax2﹣4ax的对称轴为直线:.
(2)y=ax2﹣4ax=a(x2﹣4x)=a(x﹣2)2﹣4a,
∴抛物线的顶点坐标为(2,﹣4a).
令y=5a,得ax2﹣4ax=5a,a(x﹣5)(x+1)=0,
解得x=﹣1或x=5,
∴当y=5a时,抛物线上两点M(﹣1,5a),N(5,5a).
①当a>0时,抛物线开口向上,顶点位于x轴下方,且Q(2+2a,5a)位于点P的右侧,
如图1,当点N位于点Q左侧时,抛物线与线段PQ有公共点,
此时2+2a≥5,
解得a.
②当a<0时,抛物线开口向下,顶点位于x轴上方,点Q(2+2a,5a)位于点P的左侧,
(ⅰ)如图2,当顶点位于点P下方时,抛物线与线段PQ有公共点,
此时﹣4a≤2,
解得a.
(ⅱ)如图3,当顶点位于点P上方,点M位于点Q右侧时,抛物线与线段PQ有公共点,
此时2+2a≤﹣1,
解得a.
综上,a的取值范围是a≥或﹣a<0或a.
19.解:(1)由题意可得:4=36﹣5×6+a﹣2,
∴a=0,
∴抛物线的解析式为:y=x2﹣5x﹣2,
∴顶点C坐标为(,﹣),
(2)如图,当顶点C在线段AB下方时,
由题意可得:,
解得:0≤a<6;
当顶点C在AB时,当x=时,y=4,
∴,
∴a=,
综上所述:当0≤a<6或时,抛物线与线段AB恰有一个公共点;
(3)由题意可得当x=3时,y=0,
即9﹣15+a﹣2=0,
∴a=8.
20.解:(1)∵二次函数y=mx2+2mx+3的图象与x轴交于点A(﹣3,0),与y轴交于点B,
∴令x=0,则y=3,
∴B(0,3),
把A(﹣3,0)代入y=mx2+2mx+3,求得m=﹣1,
∴函数的表达式为y=﹣x2﹣2x+3;
(2)画出函数y=﹣x2﹣2x+3的图象如图所示:
把A(﹣3,0)代入y=x2+2x+a得0=9﹣6+a,
解得a=﹣3,
二次函数y=x2+2x+a的的顶点与图象F的顶点(﹣1,4)重合时,则4=1﹣2+a,
解得a=5,
由图象可知,二次函数y=x2+2x+a的图象与F只有一个公共点,a的取值范围为﹣3≤a<3或a=5.
21.解:(1)∵抛物线y=ax2﹣2ax﹣3a(a≠0),
∴对称轴x=﹣=1,
∵一次函数y=﹣ax+3的图象与y轴交于点A,
∴A(0,3),
∵点A向右平移5个单位得到点C,
∴C(5,3).
(2)①如图1中,观察图象可知,抛物线与图象G的交点有3个,
②∵抛物线的顶点(1,﹣4a),
当a<0时,由①可知,a=﹣1时,抛物线经过A,B,
∴当a<﹣1时,抛物线与图象G有且只有一个公共点,
当抛物线的顶点在线段AC上时,如图2中,也满足条件,
∴﹣4a=3,
∴a=﹣,
当a>0时,如图3中,
抛物线经过点C时,25a﹣10a﹣3a=3,
解得a=,
抛物线经过点B时,﹣4a=﹣a+3,
解得a=﹣(舍弃)不符合题意.
观察图象可知a≥时,满足条件,
综上所述,满足条件的a的取值范围:a<﹣1或a≥或a=﹣.
22.解:(1)由题意可得:对称轴是直线x==1,
故答案为:1;
(2)当a>0时,∵对称轴为x=1,
当x=1时,y有最小值为﹣a,当x=3时,y有最大值为3a,
∴3a﹣(﹣a)=4.
∴a=1,
∴二次函数的表达式为:y=x2﹣2x;
当a<0时,同理可得
y有最大值为﹣a; y有最小值为3a,
∴﹣a﹣3a=4,
∴a=﹣1,
∴二次函数的表达式为:y=﹣x2+2x;
综上所述,二次函数的表达式为y=x2﹣2x或y=﹣x2+2x;
(3)∵a<0,对称轴为x=1,
∴x≤1时,y随x的增大而增大,x>1时,y随x的增大而减小,x=﹣1和x=3时的函数值相等,
∵t≤x1≤t+1,x2≥3时,均满足y1≥y2,
∴t≥﹣1,t+1≤3,
∴﹣1≤t≤2.
23.解:(1)∵抛物线y=x2﹣2mx+m﹣4与y轴交于点C(0,﹣3),
∴m﹣4=﹣3,
∴m=1.
(2)∵抛物线的解析式为y=x2﹣2x﹣3,
令y=0,得到x2﹣2x﹣3=0,
解得x=﹣1或3,
∵抛物线y=x2﹣2mx+m﹣4与x轴交于点A,B(点A在点B的左侧),
∴A(﹣1,0),B(3,0),
∵一次函数y=kx+5(k≠0)的图象经过点A,
∴﹣k+5=0,
∴k=5.
(3)如图,设平移后的直线的解析式为y=5x+5+n,
点C平移后的坐标为(﹣n,﹣3),点B平移后的坐标为(3﹣n,0),
当点C落在直线y=5x+5+n上时,﹣3=﹣5n+5+n,解得n=2,
当点B落在直线y=5x+5+n上时,0=5(3﹣n)+5+n解得n=5,
观察图象可知,满足条件的n的取值范围为2≤n≤5.
24.解:(1)∵抛物线y=ax2﹣3ax+a+1与y轴交于A,
令x=0,得到y=a+1,
∴A(0,a+1).
(2)由抛物线y=ax2﹣3ax+a+1,可知x=﹣=,
∴抛物线的对称轴x=.
(3)对于任意实数a,都有a+1>a,
可知点A在点N的上方,
令抛物线上的点C(﹣2,y),
∴yc=11a+1,
①如图1中,
当a>0时,yc>﹣a﹣2,
∴点C在点M的上方,
结合图象可知抛物线与线段MN没有公共点.
②当a<0时,
(a)如图2中,
当抛物线经过点M时,yc=﹣a﹣2,
∴a=﹣,
结合图象可知抛物线与线段MN巧有一个公共点M.
(b)当﹣<a<0时,观察图象可知抛物线与线段MN没有公共点.
(c)如图3中,当a<﹣时,yc<﹣a﹣2,
∴点C在点M的下方,
结合图象可知抛物线与线段MN恰好有一个公共点,
综上所述,满足条件的a的取值范围是a≤﹣.
25.解:(1)①当G在原点下方时,b=﹣3,
②当G在原点上方时,=3,
整理得:x4+(1﹣2b)x2+b2﹣9=0,
△=(1﹣2b)2﹣4(b2﹣9)=0,
解得:b=(舍去),
故答案为:﹣3;
(2)如图1,作直线y=x+3与x轴交于点B(﹣3,0),
过点M作MN⊥BN交于点N,则MN的长度为所求值,
则△BMN为等腰直角三角形,
故MN=BM=3,
故点M(3,0)到直线y=x+3的距离为3;
(3)①当点N在直线BH和x=2的交点下方时,
如图2,作直线y=x+4交x轴于点B,过点N作NH⊥BH于点H,
过点N作MN∥x轴交直线BH于点M,则HN=4,
由(2)同理可知,△HMN为等腰直角三角形,
MN=HN=4,
故xM=2﹣4,yM=xM+4=6﹣4=yN,
故点N的坐标为:(2,6﹣4);
②当点N在直线BH和x=2的交点上方时,
同理可得:点N的坐标为:(2,6+4);
综上,点N的坐标为:(2,6﹣4)或(2,6+4).
