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專題09二次函數(shù)的最值問題專訓【七大題型】【題型目錄】題型一二次函數(shù)的定軸定區(qū)間求最值問題題型二二次函數(shù)的動軸定區(qū)間求最值問題題型三二次函數(shù)的定軸動區(qū)間求最值問題題型四二次函數(shù)的面積與最值問題題型五二次函數(shù)的兩個圖形面積最值問題題型六二次函數(shù)的線段最值問題題型七二次函數(shù)的最值綜合問題【經(jīng)典例題一二次函數(shù)的定軸定區(qū)間求最值問題】【知識點1定軸定區(qū)間】對于二次函數(shù)在上的最值問題(其中a、b、c、m和n均為定值,表示y的最大值,表示y的最小值):(1)若自變量x為全體實數(shù),如圖①,函數(shù)在時,取到最小值,無最大值.(2)若,如圖②,當,;當,.(3)若,如圖③,當,;當,.(4)若,,如圖④,當,;當,.【例1】(2023·浙江·一模)已知二次方程的兩根為和5,則對于二次函數(shù),下列敘述正確的是(
)A.當時,函數(shù)的最大值是9. B.當時,函數(shù)的最大值是9.C.當時,函數(shù)的最小值是. D.當時,函數(shù)的最小值是.【答案】C【分析】根據(jù)二次方程的兩根為和5,求出,的值,從而得出函數(shù)解析式,再根據(jù)函數(shù)的性質(zhì)求最值.【詳解】解:二次方程的兩根為和5,,解得,二次函數(shù),,當時,有最小值,最小值為,故選:C.【點睛】本題考查拋物線與軸的交點,二次函數(shù)的最值,關(guān)鍵是求函數(shù)解析式.【變式訓練】1.(2023春·安徽宿州·九年級統(tǒng)考階段練習)已知二次函數(shù),關(guān)于該函數(shù)在范圍內(nèi),下列說法正確的是(
)A.有最大值4,有最小值 B.有最大值4,有最小值C.有最大值3,有最小值 D.有最大值3,有最小值【答案】A【分析】將解析式配方為頂點式,可以得到該函數(shù)的對稱軸和開口方向,然后根據(jù),即可得到相應的最大值和最小值,從而可以解答本題.【詳解】解:∵,∴對稱軸為直線,開口向下,∴在的取值范圍內(nèi),當時,函數(shù)取最大值,當時,函數(shù)取最小值,故選:A.【點睛】本題考查了二次函數(shù)在所給范圍內(nèi)的最值問題,解題的關(guān)鍵是熟練掌握二次函數(shù)的圖象和性質(zhì).2.(2023春·湖南長沙·八年級??计谀┮阎魏瘮?shù),當時,函數(shù)y的最大值為.【答案】5【分析】先求出二次函數(shù)的對稱軸為直線,然后根據(jù)二次函數(shù)開口向上確定其增減性,并結(jié)合圖象解答即可.【詳解】解:∵二次函數(shù),∴對稱軸是:,∵,∴時,y隨x的增大而增大,時,y隨x的增大而減小,由圖象可知:在內(nèi),時,y有最大值,,∴函數(shù)y的最大值為5,故答案為:5.【點睛】本題考查了二次函數(shù)的性質(zhì),二次函數(shù)的最值問題,二次函數(shù)的增減性,結(jié)合圖象可得函數(shù)的最值是解題的關(guān)鍵.3.(2023春·江蘇蘇州·九年級專題練習)二次函數(shù)的最小值是,最大值是.【答案】1【分析】根據(jù)二次函數(shù)圖像與性質(zhì),在范圍內(nèi)求出最值即可得到答案.【詳解】解:,拋物線開口向上,對稱軸為,頂點坐標為,,當時,,即二次函數(shù)的最小值是;到的距離為;到的距離為,當時,代入得,即二次函數(shù)的最大值是;時,函數(shù)的最小值為,最大值為,故答案為:,.【點睛】本題考查二次函數(shù)圖像與性質(zhì),熟練掌握二次函數(shù)最值求法是解決問題的關(guān)鍵.【經(jīng)典例題二二次函數(shù)的動軸定區(qū)間求最值問題】【知識點2動軸或動區(qū)間】對于二次函數(shù),在(m,n為參數(shù))條件下,函數(shù)的最值需要分別討論m,n與的大?。纠?】(2023·河南省直轄縣級單位·統(tǒng)考二模)已知拋物線,若時,拋物線上一點滿足:當時,,則m的值是(
)A.0 B. C.0或 D.0或4【答案】A【分析】由拋物線圖像與性質(zhì)得到對稱軸為,根據(jù),確定對稱軸,從而當時,對稱軸在這個范圍內(nèi),到對稱軸距離,到對稱軸距離,由拋物線開口向上,當時,,得出拋物線在時有最小值為,即;在時有最大值為,即,聯(lián)立方程組求解即可得到(舍)或.【詳解】解:拋物線的對稱軸為,若時,對稱軸,當時,對稱軸在這個范圍內(nèi),到對稱軸距離,到對稱軸距離,拋物線開口向上,當時,,拋物線在時有最小值為,即;在時有最大值為,即,聯(lián)立方程組,即,解得或,,舍去,即,故選:A.【點睛】本題考查二次函數(shù)圖像與性質(zhì),根據(jù)二次函數(shù)最值列出方程組求解是解決問題的關(guān)鍵.【變式訓練】1.(2023·浙江·九年級專題練習)已知二次函數(shù),當時,y的最大值為,則a的值為(
)A.或6 B.0或6 C.或2 D.2或6【答案】A【分析】根據(jù)題意易得二次函數(shù)的對稱軸為直線,分類討論,根據(jù)二次函數(shù)的增減性可進行求解.【詳解】解:由二次函數(shù)可知對稱軸為直線,開口向下∴當時,y有最大值1;∵當時,y的最大值為∴當時,二次函數(shù)在上y隨x的增大而減小,即當時,有最大值;則有,解得或(不符合題意,舍去);當時,二次函數(shù)在上y隨x的增大而增大,即當時,有最大值;則有,解得:或(不符合題意,舍去);綜上所述:a的值為或6;故選:A【點睛】本題主要考查二次函數(shù)圖像與性質(zhì),熟練掌握二次函數(shù)圖像性質(zhì)是解題的關(guān)鍵.2.(2023·吉林長春·長春市解放大路學校??既#┮阎魏瘮?shù),當時,函數(shù)的最大值為,則m的值是.【答案】或【分析】將二次函數(shù)配方成頂點式,分和兩種情況分析即可.【詳解】故該拋物線的對稱軸為直線當時,拋物線開口向上,且時,函數(shù)的最大值為即時,代入求得當時,拋物線開口向下,且時,函數(shù)的最大值為即時,代入求得∴的值為或故答案為:或.【點睛】本題主要考查二次函數(shù)的頂點式,二次函數(shù)的性質(zhì),二次函數(shù)的最值,根據(jù)二次函數(shù)的增減性分類討論是解題的關(guān)鍵.3.(2023·安徽合肥·校考一模)已知二次函數(shù),(1)當時,二次函數(shù)的最大值為.(2)當時,二次函數(shù)的最大值為6,則的值為.【答案】18或【分析】(1)將代入,再根據(jù)二次函數(shù)的性質(zhì)求解即可;(2)先求得拋物線的對稱軸,再分情況討論:①當時,②當時,當時,根據(jù)二次函數(shù)的性質(zhì),得到關(guān)于的方程,求解即可.【詳解】(1)解:將代入,得:,當時,函數(shù)有最大值1,故答案為:1;(2)解:,拋物線開口向下,對稱軸為直線,①當時,即時,,在對稱軸右側(cè),隨的增大而減小,當時,有最大值為6,,解得:;②當時,即時,當時,有最大值為6,,解得:,,(不合題意,舍去),③當時,即時,,在對稱軸左側(cè),隨的增大而增大,當時,有最大值為6,,解得:,綜上所述,的值為8或.【點睛】本題考查了二次函數(shù)的最值,確定一個二次函數(shù)的最值,首先看自變量的取值范圍,當自變量取全體實數(shù)時,其最值為拋物線頂點坐標的縱坐標,當自變量取某個范圍時,要分別求出頂點和函數(shù)端點處的函數(shù)值,比較這些函數(shù)值,從而獲得最值.【經(jīng)典例題三二次函數(shù)的定軸動區(qū)間求最值問題】【例3】(2023·浙江溫州·校聯(lián)考三模)已知二次函數(shù),關(guān)于該函數(shù)在的取值范圍內(nèi),下列說法項正確的是(
)A.若,函數(shù)有最大值5 B.若,函數(shù)有最小值5C.若,函數(shù)有最小值1 D.若,函數(shù)無最大值【答案】C【分析】根據(jù)題意可得該函數(shù)的對稱軸和開口方向,然后根據(jù),尋找相應的最大值和最小值即可解答.【詳解】解:∵二次函數(shù),∴該函數(shù)的對稱軸是直線,函數(shù)圖像開口向上,∵∴當時,無法確定最大值,即A選項不符合題意;當時,函數(shù)有最小值1,即B選項不符合題意;當時,函數(shù)有最小值1,即C選項符合題意;當時,時,函數(shù)有最大值5,即D選項不符合題意.故選:C.【點睛】本題主要考查了二次函數(shù)的性質(zhì)、二次函數(shù)的最值等知識點,靈活運用二次函數(shù)的性質(zhì)求最值是解答本題的關(guān)鍵.【變式訓練】1.(2023·浙江紹興·統(tǒng)考一模)已知函數(shù),當時,函數(shù)的最大值是8,最小值是,則的值可能是(
)A.1 B.4 C.7 D.10【答案】C【分析】根據(jù),結(jié)合,當時,取得最小值是,判定;,得到,確定,判定即可.【詳解】∵,,∴當時,取得最小值是,∴;∵,解得,,當時,取得最大值是8,∴,故選C.【點睛】本題考查了拋物線的最值,正確理解最值的意義是解題的關(guān)鍵.2.(2023·安徽阜陽·統(tǒng)考二模)已知二次函數(shù)的圖象經(jīng)過.(1)該二次函數(shù)的對稱軸為直線.(2)當時,若y的最大值與最小值之差為8,則m的值為.【答案】3【分析】(1)將坐標代入二次函數(shù),求得解析式,再通過二次函數(shù)的性質(zhì),求得對稱軸;(2)根據(jù)二次函數(shù)的解析式可知,,故當時,y取最小值,當時,y取最大值,代入求解方程即可.【詳解】(1)解:把代入可得,解得,二次函數(shù)的解析式為,二次函數(shù)的對稱軸為,故答案為:.(2)解:當時,y取到最小值為,y的最大值與最小值之差為8,,故當時,y取最小值,當時,y取最大值,可得方程,解得或(舍).故答案為:3.【點睛】本題考查了二次函數(shù)的最值,二次函數(shù)的性質(zhì),正確得出關(guān)于m的方程是解題的關(guān)鍵.3.(2022秋·江蘇南通·九年級校考階段練習)二次函數(shù),當,y的最小值是,最大值是,則.【答案】【分析】根據(jù)題意和二次函數(shù)的性質(zhì),利用分類討論的方法可以求得m、n的值,然后即可求出的值.【詳解】解:∵,∴,∵二次函數(shù),∴當時,取得最小值,當時,y隨x的增大而增大,當時,y隨x的增大而減小,當時,時取得最小值,時取得最大值,即,解得(不合題意,舍去),(不合題意,舍去);當時,時,取得最小值,時取得最大值或時,取得最小值,時取得最大值,即,或,,解得,或(不合題意,舍去);,(不合題意,舍去),由上可得,,,∴,故答案為:.【點睛】本題考查二次函數(shù)的性質(zhì)、二次函數(shù)的最值,解答本題的關(guān)鍵是明確題意,利用二次函數(shù)的增減性質(zhì)解答.【經(jīng)典例題四二次函數(shù)的面積與最值問題】【例4】(2022秋·浙江溫州·九年級??计谥校┤鐖D,點,,,均在函數(shù)l圖象上,P為該函數(shù)在第一象限內(nèi)圖象上一點,軸于點E,當?shù)拿娣e取最大值時,的長為()A.1.5 B.2.5 C.3.5 D.4.5【答案】B【分析】先根據(jù)待定系數(shù)法求出直線的解析式,從而可判定,均在直線上,設,則,,用p表示出的面積,即可得出答案.【詳解】解:設直線的解析式為:,將,代入得:,解得:,∴直線的解析式為,當時,,∴在直線上,當時,,∴在直線上,設,則,,∴,∴當?shù)拿娣e取最大值時,的長為,故B正確.故選:B.【點睛】本題主要考查了求一次函數(shù)解析式,二次函數(shù)的最值,解題的關(guān)鍵是求出一次函數(shù)解析式,設出點P的坐標,表示出的面積.【變式訓練】1.(2022秋·江西宜春·九年級??茧A段練習)如圖,拋物線y=a(x+3)(x﹣1)經(jīng)過點C(0,3),點P(m,n)從點A出發(fā),沿拋物線運動到頂點后,再沿對稱軸向下運動,給出下列說法:①a=﹣1;②拋物線的對稱軸為x=﹣1;③當點P,B,C構(gòu)成的三角形的周長取最小值時,n=1;④在點P從點A運動到頂點的過程中,當m=?時,△PAC的面積最大.其中,所有正確的說法是(
)A.①②③ B.②③④ C.①④ D.①②④【答案】D【分析】把點C坐標代入解析式,確定a值;根據(jù)解析式確定對稱軸;利用軸對稱確定P的坐標,先確定直線AC的解析式,根據(jù)x=-1計算函數(shù)值n,對比判斷即可;過點P作x軸的垂線,交AC于點D,利用拋物線內(nèi)接三角形性質(zhì),構(gòu)造二次函數(shù)判斷最值.【詳解】因為拋物線y=a(x+3)(x﹣1)經(jīng)過點C(0,3),所以-3a=3,解得a=-1,故①正確;所以拋物線的解析式為y=,所以拋物線的對稱軸為直線x=-1,故②正確;顯然當P在對稱軸上運動時,△PBC的周長有最小值,因為A、B是對稱點,連接AC交對稱軸于點P,此時的點P,使得△PBC的周長有最小值,設直線AC的解析式為y=kx+b,所以,解得,所以直線AC的解析式為y=x+3,當x=-1時,y=2即n=2,故③錯誤;過點P作x軸的垂線,交AC于點D,因為點P(m,n),拋物線解析式為,直線AC的解析式為y=x+3,所以P(m,),點D(m,m+3),所以PD=,所以△PAC的面積為=,故當m=?時,△PAC的面積最大.故④正確故選D.【點睛】本題考查了拋物線的解析式確定,拋物線的最值,拋物線的對稱性,線段和的最小值,熟練掌握拋物線的性質(zhì),靈活運用線段和最值的原理是解題的關(guān)鍵.2.(2023·廣西北?!そy(tǒng)考二模)如圖,點E,F(xiàn),G,H分別位于正方形的四條邊上,四邊形也是正方形,當正方形的面積最小時,的度數(shù)是.
【答案】【分析】首先證明,則;設正方形的邊長為a,,則,則有,由二次函數(shù)的性質(zhì)即可求得結(jié)果.【詳解】解:∵四邊形是正方形,四邊形也是正方形,∴,,∴,∵,∴,在與中,∴,∴;設正方形的邊長為a,,則,∴,∵,∴當時,正方形的面積有最小值,此時,∴,∴∴;故答案為:.【點睛】本題考查了正方形的性質(zhì),等腰三角形的性質(zhì),全等三角形的判定與性質(zhì),二次函數(shù)的性質(zhì),證明三角形全等是解題的關(guān)鍵.3.(2023·陜西渭南·統(tǒng)考二模)如圖,已知、為兩條定長的線段,,,,點A、C分別為線段,上的點(點C可與點P重合),、,若,則四邊形面積的最大值為.
【答案】【分析】過點C作于點D,易得四邊形為矩形,為等腰直角三角形,從而得到,由,可得,即,設,則四邊形的面積,由二次函數(shù)的性質(zhì)可得,當時,S隨x的增大而增大,再結(jié)合,可知當時,S取得最大值,.【詳解】解:過點C作于點D,如圖所示:
∵,∴,∵,∴四邊形為平行四邊形,∵,∴四邊形為矩形,∵,∴為等腰直角三角形,∴,∴,∵,∴,∴,設,則四邊形的面積為:,∵,對稱軸為直線,∴當時,S隨x的增大而增大,∵,∴當時,S取得最大值,.故答案為:.【點睛】本題主要考查了二次函數(shù)的應用,矩形的判定和性質(zhì),求二次函數(shù)的最值,等腰直角三角形的性質(zhì),解題的關(guān)鍵是作出輔助線,將幾何問題轉(zhuǎn)化為函數(shù)問題.【經(jīng)典例題五二次函數(shù)的兩個圖形面積最值問題】【例5】(2023·山東泰安·??既#┤鐖D,在平面直角坐標系中,拋物線與軸交于兩點.與軸交于點.
(1)求拋物線的解析式;(2)若點是拋物線第四象限上的一個動點,過點作交于點.①如圖1,記面積為面積為,求的面積最大值及此時點的坐標.②如圖2,若將沿直線翻折得到,且點落在線段上,求此時點的坐標.【答案】(1)(2)①;②【分析】(1)利用待定系數(shù)法求出拋物線的解析式即可;(2)①連接,求出點C的坐標是,由得到,待定系數(shù)法求出直線為,過點作軸交于點,設點,得到,根據(jù)二次函數(shù)的性質(zhì)求出最值,并求出點P的坐標;②先證明四邊形是菱形,過點作軸交延長線于點,則,再證明,則,求出表達式為,與二次函數(shù)表達式聯(lián)立,進一步即可求出點P的坐標.【詳解】(1)解:拋物線經(jīng)過點和點,,解得:,該拋物線的函數(shù)表達式為,(2)①連接,當時,,∴點C的坐標是,,,設直線為,將點、代入得,解得,則直線為,
過點作軸交于點,設點,,∴,,當有最大值為,此時,∴,②∵將沿直線翻折得到,且點落在線段上,∴,,,∴,,四邊形是菱形,,,過點作軸交延長線于點,則,
∴,∴,∵,,,設表達式為,將點代入得,,∴表達式為,,,(舍),,當時,,【點睛】此二次函數(shù)和幾何綜合題,考查了待定系數(shù)法、菱形的判定和性質(zhì)、一次函數(shù)和二次函數(shù)交點問題、全等三角形的判定和性質(zhì)、軸對稱的性質(zhì)等知識,熟練掌握函數(shù)性質(zhì)和數(shù)形結(jié)合是解題的關(guān)鍵.【變式訓練】1.(2023·安徽合肥·校考三模)某花圃基地計劃將如圖所示的一塊長,寬的矩形空地劃分成五塊小矩形區(qū)域.其中一塊正方形空地為育苗區(qū),另一塊空地為活動區(qū),其余空地為花卉種植區(qū),分別種植,,三種花卉.活動區(qū)一邊與育苗區(qū)等寬,另一邊長是.,,三種花卉每平方米的產(chǎn)值分別是百元、百元、百元.
(1)設育苗區(qū)的邊長為,用含的代數(shù)式表花卉的種植面積是__________(2)育苗區(qū)的邊長為多少時,,兩種花卉的總產(chǎn)值相等?(3)若花卉與的種植面積之和不超過,求,,三種花卉的總產(chǎn)值之和的最大值.【答案】(1)(2)(3)百元【分析】(1)根據(jù)正方形和長方形的面積計算公式可直接得到答案;(2)根據(jù),兩種花卉的總產(chǎn)值相等建立一元二次方程,解方程即可得到答案;(3)先根據(jù)花卉與的種植面積之和不超過建立不等式,得到,再設,,三種花卉的總產(chǎn)值之和百元,得到關(guān)于的二次函數(shù),根據(jù)二次函數(shù)的圖形性質(zhì)即可得到答案.【詳解】(1)解:∵育苗區(qū)的邊長為,活動區(qū)的邊長為,∴花卉的面積為:,故答案為:;(2)由(1)知:花卉的面積為:,花卉的面積為:,∵,花卉每平方米的產(chǎn)值分別是百元、百元,∴,兩種花卉的總產(chǎn)值分別為百元和百元,∵,兩種花卉的總產(chǎn)值相等,∴解得:(舍去),,∴當育苗區(qū)的邊長為時,,兩種花卉的總產(chǎn)值相等;(3)根據(jù)題意得:,解得:,設,,三種花卉的總產(chǎn)值之和百元,∴,整理,得:,∵,∴當時,隨的增加而減小,∴當時,最大,且(百元),∴,,三種花卉的總產(chǎn)值之和的最大值是百元.【點睛】本題考查一元二次方程和二次函數(shù)的應用,正方形和長方形的面積,解題的關(guān)鍵是根據(jù)題意建立正確的方程和函數(shù)表達式.2.(2023·福建龍巖·統(tǒng)考模擬預測)如圖1,經(jīng)過原點O的拋物線(a、b為常數(shù),)與x軸相交于另一點.在第一象限內(nèi)與直線交于點,拋物線的頂點為C點.
(1)求拋物線的解析式;(2)拋物線上是否存在點D,使得?若存在,求出所有點D的坐標;若不存在,請說明理由;(3)如圖2,點E是點B關(guān)于拋物線對稱軸的對稱點,點F是直線OB下方的拋物線上的動點,EF與直線OB交于點G.設和的面積分別為和,求的最大值.【答案】(1)(2)或(3)【分析】(1)先求得點,再利用待定系數(shù)法即可求解;(2)分點D在直線下方、上方兩種情況,分別求解即可;(3)如圖,分別過點E,F(xiàn)作y軸的平行線,交直線于點M,N,則,,設,可表達,再利用二次函數(shù)的性質(zhì)可得出結(jié)論.【詳解】(1)解:∵直線經(jīng)過點,∴,∴點,∵拋物線經(jīng)過點和點以及原點,∴,解得,∴拋物線的解析式為;(2)解:∵拋物線,∴頂點C的坐標為,設直線的解析式為:,則將,代入得,,解得,∴直線的解析式為:.①當點D在直線的下方時,過點B作軸,交x軸于點F,延長,交于G,設交x軸于點E,如圖,
∵,∴,即,,∵,∴,∴,∴.在中,當時,,得:,∴,則,∴,同理求得直線的解析式為:,聯(lián)立:,解得或(舍去),∴;②當點D在直線的上方時,
∵,∴,∵直線的解析式為:,∴直線的解析式為:,聯(lián)立:,解得:或(舍去),∴.綜上,當點D的坐標為或時,使得;(3)解:∵點與點E關(guān)于對稱軸直線對稱,∴,如圖,分別過點E,F(xiàn)作y軸的平行線,交直線于點M,N,
∴,,設,則,∴,∵,,∴,∴當時,的最大值為.【點睛】本題屬于二次函數(shù)綜合題,主要考查二次函數(shù)的性質(zhì),二次函數(shù)圖象上點的坐標特征,三角形的面積和全等三角形的判定及性質(zhì),解題的關(guān)鍵正確表達兩個三角形面積的比.3(2023·湖南長沙·??既#┪覀兗s定:圖象關(guān)于軸對稱的函數(shù)稱為偶函數(shù).
(1)下列函數(shù)是偶函數(shù)的有________(填序號);①;②;③;④.(2)已知二次函數(shù)(為常數(shù))是偶函數(shù),將此偶函數(shù)向下平移得到新的二次函數(shù),新函數(shù)的圖象與軸交于,兩點(在的左側(cè)),與軸交于點,若以為直徑的圓恰好經(jīng)過點,求平移后新函數(shù)的解析式;(3)如圖,已知偶函數(shù)()經(jīng)過,,過點的一次函數(shù)的圖象與二次函數(shù)的圖象交于,兩點(在的左側(cè)),過點分別作軸于點C,軸于點,取的中點,連接、,分別用,,表示,,的面積,若.①證明:;
②求直線的解析式.【答案】(1)②③(2)(3)①見解析;②或【分析】(1)根據(jù)題目中偶函數(shù)的定義即可求出答案.(2)根據(jù)偶函數(shù)的特性即可得出原二次函數(shù),再利用平移性質(zhì)設新二次函數(shù),根據(jù)已知條件“新函數(shù)的圖象與軸交于,兩點(在的左側(cè)),與軸交于點”即求得,,,結(jié)合“以為直徑的圓恰好經(jīng)過點,且和是對稱點”可發(fā)現(xiàn)圓心到點的距離等于圓心到點的距離,即求出值,從而求出新的二次函數(shù)的解析式.(3)①根據(jù)偶函數(shù)的特性以及經(jīng)過,即可得出原二次函數(shù),再根據(jù)一次函數(shù)與二次函數(shù)交點,可設、、的坐標,利用根與系數(shù)的關(guān)系得出最后將、、的坐標表示三個三角形面積即可求出答案;②利用即可求出,從而求出值,最后求出一次函數(shù)的解析式.【詳解】(1)解:圖象關(guān)于軸對稱的函數(shù)稱為偶函數(shù),和關(guān)于軸對稱,和為偶函數(shù),故答案為:②③.(2)解:二次函數(shù)(為常數(shù))是偶函數(shù),,解得:,二次函數(shù)解析式為:,拋物線向下平移,平移得到新的二次函數(shù)為,由題意知,新函數(shù)的圖象與軸交于,兩點(在的左側(cè)),與軸交于點,,,,以為直徑的圓恰好經(jīng)過點,且和是對稱點,軸經(jīng)過以為直徑的圓的圓心,圓心到點的距離等于圓心到點的距離,,即.平移后新函數(shù)的解析式為:.故答案為:.(3)解:①偶函數(shù)經(jīng)過,,,即,,解得:,,設過點的一次函數(shù)解析式為:,將代入,得:,即,設,,則,,,,用,,表示,,的面積,∴,,,,又,,即.②,,即,即,過點的一次函數(shù)解析式為:,或.故答案為:或.【點睛】本題考查了二次函數(shù)的應用,涉及到的知識點有二次函數(shù)的圖像性質(zhì)、二次函數(shù)與軸交點問題,二次函數(shù)根與系數(shù)關(guān)系、一次函數(shù),二次函數(shù)和面積問題,解題的關(guān)鍵在于熟練掌握二次函數(shù)的相關(guān)知識點.【經(jīng)典例題六二次函數(shù)的線段最值問題】【例6】(2023春·福建福州·八年級福建省福州楊橋中學??计谀┮阎獟佄锞€和直線,且.(1)求拋物線的頂點坐標;(2)試說明拋物線與直線有兩個交點;(3)已知點,且,過點作軸的垂線,與拋物線交于點,與直線交于點,當時,求線段長的最大值.【答案】(1)(2)見解析(3)的最大值為6【分析】(1)化為頂點式即可求頂點坐標;(2)由拋物線和直線得:,整理得,,即可知拋物線與直線有兩個交點;(3)由(2)可得:拋物線與直線交于和兩點,點P的坐標為,點Q的坐標為.故分兩種情況進行討論:①如圖1,當時;②如圖2,當時,求出對應的最大值即可.【詳解】(1)解:∵,∴拋物線的頂點坐標為.(2)解:由和可得:,,,∵,∴,,∴拋物線與直線有兩個交點.(3)解:由(2)可得:拋物線與直線交于和兩點,點P的坐標為,點Q的坐標為,①如圖1,
當時,,∵,當時,有最大值,且最大值為.∵,∴,即的最大值為;②如圖2,
當時,,∵,∴當時,有最大值,且最大值為,∵,∴,即的最大值為6.綜上所述,的最大值為6.【點睛】此題主要考查二次函數(shù)的相關(guān)知識,(1)(2)題相對簡單,(3)題要分情況進行討論并解答,因此做此類題型,在進行分類討論時,盡量通過大致圖象數(shù)型結(jié)合進行解答.【變式訓練】1.(2020秋·廣東廣州·九年級廣州市第二中學??茧A段練習)已知拋物線與x軸交于A、B兩點,頂點為C,連接,點P在線段下方的拋物線上運動.
(1)如圖1,連接,,若,求點P的坐標.(2)如圖2,過點P作軸交于點Q,交于點H,求周長的最大值.(3)如圖3,直線,分別與y軸交于點E,F(xiàn),當點P運動時,是否為定值?若是,試求出該定值;若不是,請說明理由.【答案】(1)或;(2)最大值為;(3)當點P運動時,為定值,定值為8.【分析】(1)如圖,作軸,交直線于點D,由,得,,待定系數(shù)法確定直線解析式為,設,則,,得,解得或3,于是或.(2)如圖,可證得是等腰直角三角形,,周長,同(1),設,周長,得當時,最大值為.(3)當點P運動時,為定值.如圖,過點P作,交于點I,同(1),令,則,可證,得,同理,,得,于是.【詳解】(1)解:如圖,作軸,交直線于點D,
由,時,,得,,則,解得或,得,設直線解析式為,則,解得∴設,則,∴,解得,或3,或∴或.(2)解:如圖,,∴∵軸∴∴∴∴周長同(1),設,則,∴周長∴當時,點P在線段下方的拋物線上,此時周長有最大值,最大值為.
(3)解:當點P運動時,為定值.如圖,過點P作,交于點I,同(1),令,則∵,∴∴∴同理,,得∴∴.
【點睛】本題考查二次函數(shù)的性質(zhì),待定系數(shù)法確定函數(shù)解析式,相似三角形判定和性質(zhì),等腰直角三角形,勾股定理,添加輔助線,構(gòu)造相似三角形是解題的關(guān)鍵.2.(2023·重慶渝中·重慶巴蜀中學??既#┤鐖D,在平面直角坐標系中,拋物線與軸交于兩點,與y軸交于點C.
(1)求的面積;(2)點P是直線下方拋物線上一動點,過作于點,求線段的最大值及此時點P的坐標;(3)將拋物線沿射線平移個單位得到新拋物線,新拋物線與原拋物線交于點,將沿直線平移得到(不與重合),若以點,,為頂點的三角形是以為腰的等腰三角形,請直接寫出所有符合條件的點的坐標,并寫出求解點坐標的其中一種情況的過程.【答案】(1)18(2),此時(3)或或【分析】(1)分別令和解方程可得點、、的坐標,再用三角形面積公式求出面積即可;(2)過點作軸交于點,數(shù)形結(jié)合思想找到和的數(shù)量關(guān)系,求最大值轉(zhuǎn)化為求最大值問題,利用配方法求最值即可;(3)根據(jù)相似三角形的性質(zhì),把圖象的平移轉(zhuǎn)化為水平和左右平移,則向下平移個單位長度,向左平移個單位長度,得出新拋物線解析式,求出兩個拋物線的交點坐標,再設向下平移個單位長度,向左平移個單位長度,則,,然后根據(jù)等腰三角形的性質(zhì)建立關(guān)于的方程求解,即可解答.【詳解】(1)解:當時,,當時,,解得:,,,,,,,;(2)解:過點作軸交于點,
,,,,∵軸,,,,則當最大時,也最大,設直線的解析式為,,解得,直線的解析式為,設,,,當時,最大,則,線段的最大值為,此時點的坐標為;(3),將拋物線沿射線平移個單位得到新拋物線,即原拋物線向下平移個單位長度,向左平移個單位長度,原拋物線,新拋物線,令,解得,,設向下平移個單位長度,向左平移個單位長度,則,,,,,,①當時,,(舍去)或,點的坐標為;②當時,,或,點的坐標為或;綜上所述:點的坐標為或或.【點睛】本題是二次函數(shù)的綜合題,考查了二次函數(shù)的性質(zhì),三角形的面積,二次函數(shù)最值,等腰三角形的性質(zhì),熟練掌握二次函數(shù)的圖象及性質(zhì),等腰三角形的性質(zhì),平移的性質(zhì)是解題的關(guān)鍵.3.(2023·湖北襄陽·統(tǒng)考二模)函數(shù)(為常數(shù),).
(1)求出此函數(shù)圖像的頂點坐標(用含的式子表示);(2)當時,此函數(shù)圖像交軸于點(點在點的左側(cè)),交軸于點,點為軸下方圖像上一點,過點作軸交線段于點,求線段的最大值;(3)點,連接,當此函數(shù)圖像與線段恰有兩個公共點時,求出a的取值范圍.【答案】(1)(2)(3)【分析】(1)利用一般式頂點坐標公式代值求解即可得到答案;(2)根據(jù)題意,求出相應點的坐標,求出直線的表達式,利用兩點之間距離公式表示出線段,再結(jié)合二次函數(shù)最值求解即可得到答案;(3)根據(jù)題意,分兩種情況討論,數(shù)形結(jié)合列出不等式組,再根據(jù)函數(shù)圖像與線段恰有兩個公共點的意義即可得到取值范圍.【詳解】(1)解:(為常數(shù),),函數(shù)圖像的頂點坐標;(2)解:當時,,當時,,即;當時,,即,解得或,點在點的左側(cè),,設直線表達式為,則,解得,,點為軸下方圖像上一點,過點作軸交線段于點,設,則,,,二次函數(shù)圖像開口向下,當時,函數(shù)有最大值為;∴的最大值為.(3)解:點縱坐標相等,連接后,軸,根據(jù)題意,分兩種情況:①當時,拋物線開口向上,如圖所示:
,解得,函數(shù)圖像與線段恰有兩個公共點,有兩個不相等的實數(shù)根,即有兩個不相等的實數(shù)根,,,則,即,此種情況不存在;②當時,拋物線開口向下,如圖所示:
,解得,函數(shù)圖像與線段恰有兩個公共點,有兩個不相等的實數(shù)根,即有兩個不相等的實數(shù)根,,,則,即,;綜上所述,當此函數(shù)圖像與線段恰有兩個公共點時,a的取值范圍是.【點睛】本題考查二次函數(shù)綜合,涉及求頂點坐標、二次函數(shù)最值及圖像與線段交點問題,數(shù)形結(jié)合,熟練掌握二次函數(shù)常見題型的解法是解決問題的關(guān)鍵.【經(jīng)典例題七二次函數(shù)的最值綜合問題】【例7】(2023春·湖南長沙·八年級長沙市實驗中學??计谀┰谄矫嬷苯亲鴺讼抵?,拋物線()經(jīng)過點,和.
(1)求拋物線的表達式;(2)若直線與x軸交于點N,在第一象限內(nèi)與拋物線交于點M,當有最大值時,求出拋物線上點M的坐標;(3)若點P為拋物線())的對稱軸上一動點,將拋物線向左平移1個單位長度后,Q為平移后拋物線上一動點,在(2)的條件下求得的點M,是否能與A,P,Q構(gòu)成平行四邊形?若能構(gòu)成,求出Q點坐標;若不能構(gòu)成,請說明理由.【答案】(1)(2)(3),或,或,【分析】(1)利用待定系數(shù)法,即可求出拋物線的表達式;(2)由“直線與軸交于點,在第一象限內(nèi)與拋物線交于點”,可得出點,的坐標,進而可得出,的值,代入中,可得出,再利用二次函數(shù)的性質(zhì),即可求出m,代入可得M點的坐標;(3)利用平移的性質(zhì),可得出平移后拋物線的表達式為,利用二次函數(shù)圖象上點的坐標特征,可求出點的坐標,假設存在以,,,為頂點的平行四邊形,設點的坐標為,點的坐標為,分為對角線、為對角線及為對角線三種情況考慮,由平行四邊形的對角線互相平分,可得出關(guān)于的一元一次方程,解之可得出值,再將其代入點的坐標中,即可得出結(jié)論.【詳解】(1)解:將,,代入得:,解得:,拋物線的表達式為;(2)直線與軸交于點,在第一象限內(nèi)與拋物線交于點,點的坐標為,點的坐標為,,,,,且,當時,有最大值,此時;(3),拋物線向左平移1個單位長度后的表達式為.當時,,點的坐標為,.假設存在以,,,為頂點的平行四邊形,設點的坐標為,點的坐標為.①當為對角線時,對角線,互相平分,,解得:,點的坐標為,;②當為對角線時,對角線,互相平分,,解得:,點的坐標為,;③當為對角線時,對角線,互相平分,,解得:,點的坐標為,.綜上所述,存在以,,,為頂點的平行四邊形,點的坐標為,或,或,.【點睛】本題考查了二次函數(shù)圖象上點的坐標特征、待定系數(shù)法求二次函數(shù)解析式、二次函數(shù)的性質(zhì)以及平行四邊形的判定與性質(zhì),解題的關(guān)鍵是:(1)根據(jù)點的坐標,利用待定系數(shù)法求出拋物線的表達式;(2)利用二次函數(shù)的性質(zhì),求出的最大值;(3)利用平行四邊形的性質(zhì)(對角線互相平分),找出關(guān)于的一元一次方程.【變式訓練】1.(2023·湖南郴州·統(tǒng)考二模)如圖,拋物線與軸交于,兩點,過點的直線交拋物線于點.
(1)求拋物線的解析式;(2)若點是直線下方拋物線的一個動點,當面積最大時,求點的坐標及面積最大值.(3)若點是拋物線上的動點,在拋物線的對稱軸上是否存在點,使得以點,,,為頂點的四邊形是平行四邊形?如果存在,請直接求出所有滿足條件的點的坐標;如果不存在,請說明理由.【答案】(1)(2),(3)存在,點坐標為或或【分析】(1)利用待定系數(shù)法求函數(shù)解析式即可;(2)過點作軸,垂足為,交于點,先求出點坐標,即可求出直線的解析式,設點坐標為,則點坐標為,點坐標為,,表示出,即可求出最大值;(3)設點坐標為,點坐標為,以、、、點的平行四邊形,,根據(jù)平行四邊形是中心對稱圖形,可以分以為對角線時,以為對角線時,以為對角線時三種情況討論,分別計算出結(jié)果即可.【詳解】(1)解:拋物線與軸交于,兩點,將,代入得,,解得:,拋物線的解析式為;(2)(2)如圖1:過點作軸,垂足為,交于點,
在拋物線上,,,直線經(jīng)過,,設直線的表達式為,,解得:,直線的表達式為,設點坐標為,則點坐標為,點坐標為,,,,當時,的面積有最大值,最大值為;(3)答:存在.解:設點坐標為,點坐標為,以、、、點的平行四邊形,,,根據(jù)平行四邊形是中心對稱圖形,可以分三種情況來討論:①如圖:以為對角線時,,得,點坐標為,,得,點坐標為,②如圖:以為對角線時,,得,點坐標為,得,點坐標為,③如圖:以為對角線時,,得,點坐標為,,得,點坐標為,點坐標為,,.
【點睛】本題考查了待定系數(shù)法求二次函數(shù)的解析式,二次函數(shù)的圖像和最值,二次函數(shù)和平行四邊形綜合題中存在性問題等知識,解題的關(guān)鍵是對二次函數(shù)和平行四邊形性質(zhì)的靈活運用.2.(2023·四川內(nèi)江·統(tǒng)考中考真題)如圖,在平面直角坐標系中,拋物線與x軸交于,兩點.與y軸交于點.(1)求該拋物線的函數(shù)表達式;(2)若點P是直線下方拋物線上的一動點,過點P作x軸的平行線交于點K,過點P作y軸的平行線交x軸于點D,求與的最大值及此時點P的坐標;(3)在拋物線的對稱軸上是否存在一點M,使得是以為一條直角邊的直角三角形:若存在,請求出點M的坐標,若不存在,請說明理由.【答案】(1)(2)存在,的最大值為,(3)或【分析】(1)將、、代入拋物線解析式求解即可;(2)可求直線的解析式為,設(),可求,從而可求,即可求解;(3)過作交拋物線的對稱軸于,過作交拋物線的對稱軸于,連接,設,可求,,由,可求,進而求出直線的解析式,即可求解.【詳解】(1)解:由題意得,解得:,拋物線的解析式為.(2)解:設直線的解析式為,則有,解得:,直線的解析式為;設(),,解得:,,,,,,,當時,的最大值為,,.故的最大值為,.(3)解:存在,如圖,過作交拋物線的對稱軸于,過作交拋物線的對稱軸于,連接,∵拋物線的對稱軸為直線,設,,,,,,解得:,;設直線的解析式為,則有,解得,直線解析式為,,且經(jīng)過,直線解析式為,當時,,
;綜上所述:存在,的坐標為或.【點睛】本題考查了待定系數(shù)法求函數(shù)解析式,二次函數(shù)中動點最值問題,直角三角形的判定,勾股定理等,掌握解法及找出動點坐標滿足的函數(shù)解析式是解題的關(guān)鍵.3.(2023·浙江·一模)如圖,已知拋物線的對稱軸為直線,且與x軸交于A,B兩點,與y軸交于C點,其中,連結(jié).(1)求點C的坐標及此拋物線的表達式;(2)點D為y軸上一點,若直線和直線的夾角為,求線段的長度;(3)當時,函數(shù)的最大值與最小值的差是一個定值,直接寫出n的取值范圍.【答案】(1)點;(2)或(3)【分析】(1)根據(jù)題意,用待定系數(shù)法求函數(shù)解析式即可;(2)根據(jù)是等腰直角三角形,直線和直線的夾角為,推出或,進行分類討論即可解答;(3)根據(jù)函數(shù)的性質(zhì)和函數(shù)圖象以及函數(shù)的最大值與最小值的差是一個定值得出結(jié)論;【詳解】(1)∵對稱軸為直線,∴,,∵拋物線與y軸交于C點,代入得:,∴拋物線的解析式為,由拋物線的表達式知,點;(2),是等腰直角三角形,則,∵直線和直線的夾角為,或,在中,,,當時,如圖1所示:∵,則,則;當時,如圖2所示:,,∴的長度為或;(3)當和在對稱軸兩側(cè)時,此時,拋物線在時,取得最小值,當和關(guān)于對稱時,最大值相等且為定值,即時,y的值為最大值,此時,函數(shù)的最大值與最小值的差是一個定值,此時,即,函數(shù)的最大值與最小值的差是一個定值.【點睛】本題是二次函數(shù)綜合題目,考查了待定系數(shù)法求二次函數(shù)的解析式,方程組的解法、二次函數(shù)的圖象與性質(zhì)、勾股定理、三角函數(shù)以及分類討論;本題綜合性強,注意分類討論;解題的關(guān)鍵是數(shù)形結(jié)合思想的應用.【培優(yōu)檢測】1.(2023·浙江溫州·校聯(lián)考二模)已知函數(shù),且時,取到最大值,則的值可能為(
)A. B. C. D.【答案】D【分析】先根據(jù)拋物線的解析式求得拋物線開口向下,對稱軸為直線根據(jù)二次函數(shù)的性質(zhì)可得,即,即可選出最后答案.【詳解】解:函數(shù)中,拋物線開口方向向下,對稱軸直線為,當時,隨增大而增大,當時,隨增大而減小,當時,,取到最大值,,即,故選:.【點睛】本題考查了二次函數(shù)的性質(zhì),二次函數(shù)的最值,找到對稱軸確定二次函數(shù)的最值是解答本題的關(guān)鍵.2.(2023·浙江紹興·統(tǒng)考一模)已知函數(shù),當時,函數(shù)的最大值是8,最小值是,則的值可能是(
)A.1 B.4 C.7 D.10【答案】C【分析】根據(jù),結(jié)合,當時,取得最小值是,判定;,得到,確定,判定即可.【詳解】∵,,∴當時,取得最小值是,∴;∵,解得,,當時,取得最大值是8,∴,故選C.【點睛】本題考查了拋物線的最值,正確理解最值的意義是解題的關(guān)鍵.3.(2023·浙江杭州·統(tǒng)考一模)已知拋物線,該拋物線經(jīng)過平移得到新拋物線,新拋物線與x軸正半軸交于兩點,且交點的橫坐標在1到2之間,若點,在拋物線的圖象上,則的范圍是(
)A. B. C. D.【答案】C【分析】設平移后解析式為,由新拋物線與x軸正半軸交于兩點,且交點的橫坐標在1到2之間得,由點,在拋物線的圖象上可得,,最后表示出的長度求范圍即可.【詳解】∵拋物線,該拋物線經(jīng)過平移得到新拋物線,∴平移后解析式為,∵新拋物線與x軸正半軸交于兩點,且交點的橫坐標在1到2之間,∴,∵點,在拋物線的圖象上∴,,∴,∴當時,最小,當或時,最大,∴,故選:C.【點睛】本題考查了二次函數(shù)的綜合題:熟練掌握二次函數(shù)圖象上點的坐標特征、二次函數(shù)的性質(zhì)和二次函數(shù)的平移,表示出是解題的關(guān)鍵.4.(2022秋·浙江麗水·九年級期末)已知,且,令,則函數(shù)S的取值范圍是(
)A. B. C. D.【答案】C【分析】先求出與的關(guān)系式,然后將二次函數(shù)化成頂點式,根據(jù)二次函數(shù)的最值即可解答.【詳解】解:,,當時,有最小值,等于,,當時,有最大值,等于1,,故選:C.【點睛】本題考查了二次函數(shù)的圖象性質(zhì),二次函數(shù)的最值,求出與的關(guān)系式,并將二次函數(shù)化成頂點式是解題的關(guān)鍵.5.(2023春·浙江·九年級開學考試)若函數(shù)在x的一定取值范圍內(nèi)有最大值為0,最小值為,滿足條件的x的取值范圍可以是(
)A. B. C. D.【答案】A【分析】設,則,求出當時,y有最小值;進一步求出當時,,由此即可得到答案.【詳解】解:設,∴,∴當時,即時,y有最小值;當時,∴,解得(負值舍去),∴當時,,∵,∴當時,t隨x增大而減小,當時,t隨x增大而增大,∴若函數(shù)在x的一定取值范圍內(nèi)有最大值為0,最小值為,滿足條件的x的取值范圍是,∴當可以滿足題意,故選A.【點睛】本題主要考查了二次函數(shù)的最值問題,正確求出當時,y有最小值;求出當時,是解題的關(guān)鍵.6.(2022秋·浙江衢州·九年級統(tǒng)考期末)已知二次函數(shù),當時,y的最小值為,則a的值為(
)A.0或1 B.0或4 C.1或4 D.0或1或4【答案】B【分析】根據(jù)題意易得二次函數(shù)的對稱軸為直線,然后根據(jù)二次函數(shù)的增減性可進行求解.【詳解】解:由二次函數(shù)可知對稱軸為直線,開口向上;∵當時,∴當時,y有最小值1,即,所以;當時,二次函數(shù)在上y隨x的增大而增大,即當時,有最小值;則有,方程無解;當時,二次函數(shù)在上y隨x的增大而減小,即當時,有最小值;則有,解得:(不符合題意,舍去);綜上所述:a的值為0或4;故選B.【點睛】本題主要考查二次函數(shù)的圖象與性質(zhì),熟練掌握二次函數(shù)的圖象與性質(zhì)是解題的關(guān)鍵.7.(2023·浙江金華·校聯(lián)考二模)在平面直角坐標系中,設二次函數(shù),(a,b是實數(shù),)的最小值分別為m和n,則()A.若,則 B.若,則C.若,則 D.若,則,【答案】B【分析】分別求出,,由題意可得,且,即可得,從而求出.【詳解】解:函數(shù)和函數(shù)的最小值分別為和,,,當,,,或,函數(shù)和函數(shù)都有最小值,,,,.同理判斷及其他選項,可知其他選項都不正確,故選:B.【點睛】本題考查二次函數(shù)圖象上點的坐標特點,熟練掌握二次函數(shù)對稱軸、最大(小)值的求法是解題的關(guān)鍵.8.(2023秋·浙江紹興·九年級??计谀┤鐖D,矩形中,已知,,點是邊上一點,以為直角邊在與點的同側(cè)作等腰直角,連接,當點在邊上運動時,線段長度的最小值是()A. B. C. D.【答案】B【分析】如圖作交的延長線于,于,交于.則.設由,推出,在中,勾股定理求得,利用二次函數(shù)的性質(zhì)即可求解.【詳解】解:如圖作交的延長線于,于,交于.則.設,,,,,,,在中,時,有最大值,最大值為,故選:B.【點睛】本題考查旋轉(zhuǎn)變換,正方形的性質(zhì),勾股定理,全等三角形的判定和性質(zhì),二次函數(shù)的應用等知識,解題的關(guān)鍵是學會添加常用輔助線構(gòu)造全等三角形解決問題,學會構(gòu)建二次函數(shù)解決最值問題.9.(2022秋·浙江杭州·九年級校聯(lián)考期中)二次函數(shù)的最小值是______,最大值是______.【答案】1【分析】根據(jù)二次函數(shù)圖像與性質(zhì),在范圍內(nèi)求出最值即可得到答案.【詳解】解:,拋物線開口向上,對稱軸為,頂點坐標為,,當時,,即二次函數(shù)的最小值是;到的距離為;到的距離為,當時,代入得,即二次函數(shù)的最大值是;時,函數(shù)的最小值為,最大值為,故答案為:,.【點睛】本題考查二次函數(shù)圖像與性質(zhì),熟練掌握二次函數(shù)最值求法是解決問題的關(guān)鍵.10.(2022秋·浙江溫州·九年級統(tǒng)考期中)已知當時,二次函數(shù)的函數(shù)值y大于0,則的取值范圍為______.【答案】【分析】首先得到二次函數(shù)開口向上,對稱軸為,然后根據(jù)二次函數(shù)的性質(zhì)和,分,和在區(qū)間三種情況討論,分別列出不等式求解即可.將代入函數(shù)的解析式,令即可求得的取值范圍.【詳解】解:二次函數(shù)的圖象是一條開口向上的拋物線,①當拋物線的對稱軸時,即,要使二次函數(shù)解析式的值時恒大于0,只要,,解得:,∴;②當拋物線的對稱軸時,即時,要使二次函數(shù)解析式的值時恒大于0,只要即可;③當拋物線的對稱軸在區(qū)間時,,,,綜上所述:的取值范圍是:.【點睛】本題主要考查的是二次函數(shù)的性質(zhì)和二次函數(shù)的最值,掌握二次函數(shù)的性質(zhì)是解題的關(guān)鍵.13.(2022秋·九年級統(tǒng)考期中)如圖,利用的墻角修建一個四邊形的花壇,使得,,如果新建圍墻折線總長15米,那么當_______米時,花壇的面積會達到最大.【答案】5【分析】過點A作于E,則四邊形為矩形,再證明是等腰直角三角形,得出,則,然后根據(jù)梯形的面積公式即可求出S與x之間的函數(shù)關(guān)系式,根據(jù)二次函數(shù)的性質(zhì)直接求解.【詳解】解:如圖:過點A作于E,則四邊形為矩形,,則,設,在中,又∵,∴,∴,∴,∴梯形面積,,∵,拋物線開口向下,∴S有最大值,∴當時,.也就是當CD長為時,才能使儲料場的面積最大,故答案為:5.【點睛】此題考查二次函數(shù)的運用,利用梯形的面積建立二次函數(shù),進一步利用函數(shù)的性質(zhì)解決問題.11.(2022秋·浙江杭州·九年級??茧A段練習)已知函數(shù)(為常數(shù)),當時,隨的增大而增大,是該函數(shù)圖象上的兩點,對任意的和,總滿足,則實數(shù)的取值范圍是_______.【答案】【分析】由時,隨的增大而增大,可得,即;又由二次函數(shù)的增減性可知,時,時,;根據(jù),建立不等式,并求出的取值范圍,即可得出結(jié)論.【詳解】解:有題意可得,拋物線開口向上,∵當時,隨的增大而增大,∴對稱軸,即;∵,∴當時,時,;時,,∵,∴,解得,,∴.故答案為:.【點睛】本題主要考查二次函數(shù)圖象的性質(zhì)及二次函數(shù)最值問題,弄清楚二次函數(shù)的增減性與二次函數(shù)的最值何時取到是解題基礎(chǔ).12.(2023秋·河北保定·九年級統(tǒng)考期末)若二次函數(shù)的圖象經(jīng)過,兩點,則代數(shù)式的最小值為______.【答案】1【分析】先根據(jù)二次函數(shù)圖象上點的坐標特征求得,,再利用配方法和二次函數(shù)的性質(zhì)求解即可.【詳解】解:∵二次函數(shù)的圖象經(jīng)過,∴,則,∴,∵二次函數(shù)的圖象經(jīng)過,∴,即,且,∴∵,,∴當時,有最小值,最小值為1.故答案為:1.【點睛】本題考查二次函數(shù)圖象上點的坐標特征、二次函數(shù)的性質(zhì),理解題意,熟練掌握利用二次函數(shù)的性質(zhì)求解最值是解答的關(guān)鍵.13.(2022秋·九年級單元測試)如圖,在平面直角坐標系中,二次函數(shù)的圖象與軸、軸分別交于、、三點,點是其頂點,若點是軸上一個動點,則的最小值為__________.【答案】【分析】先求出,,如圖所示,作點C關(guān)于x軸的對稱點E,連接,則,然后證明當D、P、E三點共線時最小,即最小,最小值為,利用勾股定理求出的長即可得到答案.【詳解】解:在中,當時,,∴;∵拋物線解析式為,∴;如圖所示,作點C關(guān)于x軸的對稱點E,連接,則,∴,∴,∴當D、P、E三點共線時最小,即最小,最小值為,∴的最小值,故答案為:.【點睛】本題主要考查了二次函數(shù)與幾何綜合,正確作出輔助線確定當D、P、E三點共線時最小,即最小,最小值為是解題的關(guān)鍵.14.(2023秋·湖北武漢·九年級校聯(lián)考期末)已知拋物線,,是常數(shù),經(jīng)過點,下列結(jié)論:①:②關(guān)于的一元二次方程有兩個不相等的實數(shù)根;③當時,隨的增大而減小;④為任意實數(shù),若,則代數(shù)式的最小值是.其中正確的是________(填寫序號).【答案】①②④【分析】將點代入解析式得出,即可判斷①,進而計算,即可判斷②,根據(jù)題意,得出對稱軸為,即可判斷③,根據(jù)題意求得對稱軸進而得出函數(shù)的最小值,即可判斷④【詳解】解:將點代入,得,∴,∵,∴,故①正確,∵,∵,∴,故②正確,∵,則,∴對稱軸為,即對稱軸為直線,故③不正確;∵,∴,∴拋物線的對稱軸為直線,∵,∴的最小值為∴代數(shù)式的最小值是.故④正確,故正確的有①②④,故答案為:①②④.【點睛】本題考查了二次函數(shù)圖象與性質(zhì),掌握二次函數(shù)的性質(zhì)是解題的關(guān)鍵.15.(2023·四川成都·??既#┒x:將函數(shù)的圖象繞點旋轉(zhuǎn),得到新的函數(shù)的圖象,我們稱函數(shù)是函數(shù)關(guān)于點P的相關(guān)函數(shù).如果當時,函數(shù)關(guān)于點的相關(guān)函數(shù)的最大值為8,則m的值為______.【答案】或【分析】先求出該函數(shù)頂點坐標,再根據(jù)題目所給新定義和旋轉(zhuǎn)的性質(zhì),求出其相關(guān)函數(shù)的表達式,最后根據(jù)對稱軸的不同位置,進行分類討論即可.【詳解】解:∵,,∴該函數(shù)頂點坐標為,設該函數(shù)關(guān)于點的相關(guān)函數(shù)頂點坐標為,∴,,解得:,,∴設該函數(shù)關(guān)于點的相關(guān)函數(shù)頂點坐標為,∴設該函數(shù)關(guān)于點的相關(guān)函數(shù)為;①當時,,∵,開口向下,∴當時,y有最大值,,解得:,(舍);②當時,時,當時,y有最大值,,解得:(舍),(舍),③當時,,∵,開口向下,∴當時,y有最大值,,解得:(舍),(舍);綜上:或.故答案為:或.【點睛】本題主要考查了二次函數(shù)的圖象和性質(zhì),旋轉(zhuǎn)的性質(zhì),解題的關(guān)鍵是根據(jù)他題意得出該函數(shù)以及其相對函數(shù)的頂點坐標連線中點為,根據(jù)對稱軸的不同位置進行分類討論.16.(2023·安徽·模擬預測)已知點是拋物線上一動點.(1)當點M到y(tǒng)軸的距離不大于1時,b的取值范圍是______;(2)當點M到直線的距離不大于時,b的取值范圍是,則的值為______.【答案】/0或5/5或0【分析】(1)先求出拋物線的對稱軸為直線,根據(jù)點M到y(tǒng)軸的距離不大于1,得出,根據(jù)二次函數(shù)的增減性,求出b的取值范圍即可;(2)根據(jù)點到直線的距離不大于,得出,即,從而得出,然后根據(jù),求出a的范圍,即可得出.【詳解】解:(1)∵,∴拋物線的對稱軸為直線,∵點M到y(tǒng)軸的距離不大于1,∴,∴此時點M在對稱軸的左側(cè),∵,∴在對稱軸的左側(cè)隨x的增大而減小,∴當時,b取最大值,且最大值為,當時,b取最小值,且最小值為,∴b的取值范圍是;故答案為:;(2)∵點到直線的距離不大于,∴,即,∴,令,代入,即,解得:,,令,代入,即,解得:,,∴點M應為或上的動點,當時,,當時,,綜上分析可知,的值為0或5;故答案為:0或5.【點睛】本題主要考查了二次函數(shù)的性質(zhì),解題的關(guān)鍵是熟練掌握二次函數(shù)的增減性,二次函數(shù),當時,在對稱軸的左側(cè)y隨x的增大而減小,在對稱軸的右側(cè)y隨x的增大而增大;當時,在對稱軸的左側(cè)y隨x的增大而增大,在對稱軸的右側(cè)y隨x的增大而減小.17.(2023·四川成都·模擬預測)已知平面直角坐標系中,拋物線經(jīng)過點,且.若點,均在該拋物線上,且,則最大值為________.【答案】11【分析】先利用待定系數(shù)法求出拋物線的解析式,找出對稱軸,再根據(jù),關(guān)于對稱軸對稱得出,將其代入,得到關(guān)于的函數(shù)解析式,再化成頂點式,根據(jù)的取值范圍,結(jié)合函數(shù)圖象即可求出的最大值.【詳解】解:∵拋物線經(jīng)過點,且,∴,解得:,∴拋物線的解析式為,∵,∴拋物線的對稱軸為,∵點,均在該拋物線上,且,∴點,關(guān)于直線對稱,在對稱軸左側(cè),在對稱軸右側(cè),∴,,,∴,其中,∴,其中,∵的圖象開口向上,對稱軸為直線,∴當時,的值隨x的增大而增大,∴當時,取得最大值,最大值為.故答案為:11.【點睛】本題考查二次函數(shù)的圖象和性質(zhì),涉及將一般式轉(zhuǎn)化為頂點式,求對稱軸,求最值等知識點,解題的關(guān)鍵是利用點,對稱,得到.解得,18.(2023·河南南陽·統(tǒng)考二模)如圖,拋物線與軸交于,兩點,與軸交于點,拋物線的頂點為,已知點,.
(1)求拋物線的解析式;(2)當時,求的最大值與最小值;(3)點是拋物線上一動點,且到軸的距離小于3,請直接寫出點的橫坐標的取值范圍.【答案】(1)
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