2022年数学第十五讲二次函数的综合题及应用.docx
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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 第十五讲 二次函数的综合题及应用【重点考点例析】考点一:确定二次函数关系式例 1 (2022.牡丹江)如图,已知二次函数y=x2+bx+c 过点 A( 1,0), C(0, -3 )(1)求此二次函数的解析式;(2)在抛物线上存在一点P 使 ABP的面积为 10,请直接写出点P 的坐标y=x2+bx+c 中,即可算出b、c思路分析: (1)利用待定系数法把A(1,0),C(0,-3 )代入)二次函数的值,进而得到函数解析式是y=x2+2x-3 ;ABP的面积为 10 可以运算出n(2)第一求出A、B两点坐标,再算出AB的长,再设P(m,n),依
2、据的值,然后再利用二次函数解析式运算出m的值即可得到P点坐标解: (1)二次函数y=x2+bx+c 过点 A(1,0), C( 0,-3 ),1 cbc0,3解得b2,c3二次函数的解析式为y=x2+2x-3 ;(2)当 y=0 时, x2+2x-3=0 ,解得: x1=-3 ,x2=1;A( 1,0), B(-3 ,0),AB=4,设 P(m, n), ABP的面积为 10,1 2AB.|n|=10,解得: n= 5,当 n=5 时, m 2+2m-3=5,解得: m=-4 或 2,P( -4 ,5)( 2,5);当 n=-5 时, m 2+2m-3=-5,方程无解,故 P(-4 ,5)(
3、2,5);名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 33 页精选学习资料 - - - - - - - - - 点评: 此题主要考查了待定系数法求二次函数解析式,以及求点的坐标,关键是把握凡是函数图象经过的点必能满意解析式对应训练1( 2022.湖州)已知抛物线y=-x2+bx+c 经过点 A(3,0), B(-1 ,0)(1)求抛物线的解析式;(2)求抛物线的顶点坐标1解:( 1)抛物线 y=-x 2+bx+c 经过点 A( 3,0), B(-1 ,0)抛物线的解析式为;y=- (x-3 )( x+1),即 y=-x 2+2x+3,(2)抛物线的解析式为 y=-x 2+2x+3=
4、- (x-1 )2+4,抛物线的顶点坐标为:(1,4)考点二:二次函数与 x 轴的交点问题例 2 (2022.苏州)已知二次函数 y=x 2-3x+m(m为常数)的图象与 x 轴的一个交点为(1,0),就关于 x的一元二次方程 x 2-3x+m=0 的两实数根是()Ax1=1, x2=-1 Bx1=1,x2=2 Cx1=1,x2=0 D x1=1,x2=3 思路分析: 关于 x 的一元二次方程 x 2-3x+m=0 的两实数根就是二次函数 y=x 2-3x+m(m为常数)的图象与 x轴的两个交点的横坐标解: 二次函数的解析式是 y=x 2-3x+m(m为常数),该抛物线的对称轴是:x=32又二
5、次函数 y=x 2-3x+m(m为常数)的图象与 x 轴的一个交点为(1,0),依据抛物线的对称性质知,该抛物线与 x 轴的另一个交点的坐标是(2,0),关于 x 的一元二次方程 x 2-3x+m=0 的两实数根分别是:x 1=1,x 2=2应选 B点评: 此题考查了抛物线与x 轴的交点解答该题时,也可以利用代入法求得m的值,然后来求关于x 的一元二次方程x2-3x+m=0 的两实数根对应训练2( 2022.株洲)二次函数y=2x2+mx+8的图象如下列图,就m的值是()A-8 B8 C 8 D6 2B 考点三:二次函数的实际应用例 3 (2022.营口)为了落实国务院的指示精神,某地方政府出
6、台了一系列“ 三农” 优惠政策,使农夫收名师归纳总结 入大幅度增加某农户生产经销一种农产品,已知这种产品的成本价为每千克20 元,市场调查发觉,该第 2 页,共 33 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 产品每天的销售量y(千克)与销售价x(元 / 千克)有如下关系:y=-2x+80 设这种产品每天的销售利润为 w元(1)求 w与 x 之间的函数关系式(2)该产品销售价定为每千克多少元时,每天的销售利润最大?最大利润是多少元?(3)假如物价部门规定这种产品的销售价不高于每千克28 元,该农户想要每天获得150 元的销售利润,销售价应定为每千克多少元?思
7、路分析: ( 1)依据销售额 =销售量 销售价单 x,列出函数关系式;(2)用配方法将(2)的函数关系式变形,利用二次函数的性质求最大值;(3)把 y=150 代入( 2)的函数关系式中,解一元二次方程求 x,依据 x 的取值范畴求 x 的值解: (1)由题意得出:w=(x-20 ).y =(x-20 )( -2x+80 )=-2x 2+120x-1600 ,故 w与 x 的函数关系式为:w=-2x 2+120x-1600 ;(2) w=-2x 2+120x-1600=-2 (x-30 )2+200,-2 0,当 x=30 时, w有最大值 w最大值为 200答:该产品销售价定为每千克 30
8、元时,每天销售利润最大,最大销售利润 200 元(3)当 w=150时,可得方程 -2 (x-30 )2+200=150解得 x =25,x2=353528,x2=35 不符合题意,应舍去答:该农户想要每天获得150 元的销售利润,销售价应定为每千克25 元点评: 此题考查了二次函数的运用关键是依据题意列出函数关系式,运用二次函数的性质解决问题对应训练 3(2022.武汉)科幻小说试验室的故事中,有这样一个情节:科学家把一种珍奇的植物分别放在不 同温度的环境中,经过一天后,测试出这种植物高度的增长情形(如下表):温度 x/ y/mm -4 -2 0 2 4 4.5 植物每天高度增长量41 49
9、 49 41 25 19.75 由这些数据,科学家估计出植物每天高度增长量 和二次函数中的一种y 是温度 x 的函数,且这种函数是反比例函数、一次函数(1)请你挑选一种适当的函数,求出它的函数关系式,并简要说明不挑选另外两种函数的理由;(2)温度为多少时,这种植物每天高度增长量最大?(3)假如试验室温度保持不变,在10 天内要使该植物高度增长量的总和超过250mm,那么试验室的温度x 应当在哪个范畴内挑选?请直接写出结果3解:( 1)挑选二次函数,设y=ax2+bx+c(a 0),x=-2 时, y=49,x=0 时, y=49,x=2 时, y=41,名师归纳总结 4a2bc49,第 3 页
10、,共 33 页ca49c4142b- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - a 1解得b2,y=-x2-2x+49 ;c49所以, y 关于 x 的函数关系式为不选另外两个函数的理由:点( 0,49)不行能在反比例函数图象上,y 不是 x 的反比例函数,点( -4 ,41)( -2 ,49)( 2,41)不在同始终线上,y 不是 x 的一次函数;(2)由( 1)得, y=-x2-2x+49=- (x+1)2+50,a=-1 0,当 x=-1 时, y 有最大值为 50,即当温度为 -1 时,这种作物每天高度增长量最大;(3) 10 天内要使该植物高度增长量的总
11、和超过 250mm,平均每天该植物高度增长量超过 25mm,当 y=25 时, -x 2-2x+49=25 ,整理得, x 2+2x-24=0 ,解得 x1=-6 ,x2=4,在 10 天内要使该植物高度增长量的总和超过250mm,试验室的温度应保持在-6 x4考点四:二次函数综合性题目例 4 (2022.自贡)如图,已知抛物线 y=ax 2+bx-2 (a 0)与 x 轴交于 A、 B两点,与 y 轴交于 C点,直线 BD交抛物线于点 D,并且 D(2,3), tan DBA= 12(1)求抛物线的解析式;(2)已知点 M为抛物线上一动点,且在第三象限, 顺次连接点 B、M、C、A,求四边形
12、 BMCA面积的最大值;(3)在( 2)中四边形 BMCA面积最大的条件下,过点 M作直线平行于 y 轴,在这条直线上是否存在一个以 Q点为圆心, OQ为半径且与直线 AC相切的圆?如存在,求出圆心 Q的坐标;如不存在,请说明理由思路分析: ( 1)如答图 1 所示,利用已知条件求出点B 的坐标,然后用待定系数法求出抛物线的解析式;名师归纳总结 - - - - - - -(2)如答图 1 所示,第一求出四边形BMCA面积的表达式,然后利用二次函数的性质求出其最大值;(3)此题利用切线的性质、相像三角形与勾股定理求解如答图2 所示,第一求出直线AC与直线 x=2 的交点 F 的坐标,从而确定了R
13、t AGF的各个边长; 然后证明 Rt AGFRt QEF,利用相像线段比例关系列出方程,求出点Q的坐标解: (1)如答图 1 所示,过点D作 DEx 轴于点 E,就 DE=3,OE=2第 4 页,共 33 页精选学习资料 - - - - - - - - - tan DBA=DE BE=1 2,BE=6,OB=BE-OE=4,B( -4 ,0)点 B(-4 ,0)、 D(2, 3)在抛物线y=ax2+bx-2 (a 0)上,16 a4 a4 b20,2 b23解得a1,2b32抛物线的解析式为:y=1 x 2+ 3 x-2 2 2(2)抛物线的解析式为:y=1 x 2+ 3 x-2 ,2 2
14、令 x=0,得 y=-2 , C(0,-2 ),令 y=0,得 x=-4 或 1, A(1,0)设点 M坐标为( m,n)( m0,n0),如答图 1 所示,过点 M作 MFx 轴于点 F,就 MF=-n, OF=-m, BF=4+mS 四边形 BMCA=S BMF+S 梯形 MFOC+S AOC=1 2BF.MF+1 2(MF+OC).OF+1 2OA.OC 1 2=1 2(4+m) ( -n )+1 2(-n+2 ) ( -m)+1 2=-2n-m+1 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 33 页精选学习资料 - - - - - - - - - 点 M(m, n)在抛物
15、线y=1 2x 2+ 32x-2 上,n=1 2m 2+ 32m-2,代入上式得:S四边形 BMCA=-m 2-4m+5=- (m+2)2+9,当 m=-2 时,四边形BMCA面积有最大值,最大值为9(3)假设存在这样的Q如答图 2 所示,设直线 设直线 AC的解析式为x=-2 与 x 轴交于点 G,与直线 AC交于点 Fy=kx+b,将 A(1,0)、 C(0, -2 )代入得:kb20,b解得: k=2,b=-2 ,直线 AC解析式为: y=2x-2 ,令 x=-2 ,得 y=-6 , F(-2 , -6 ), GF=6在 Rt AGF中,由勾股定理得:AF=2 AGGF2=2 32 62
16、3 5 n24设 Q(-2 ,n),就在 Rt AGF中,由勾股定理得:OQ=OGQF2=设 Q与直线 AC相切于点 E,就 QE=OQ=2 n4在 Rt AGF与 Rt QEF中, AGF=QEF=90 , AFG=QFE,Rt AGFRt QEF,AF QFAG,即3 5 6 n=n34,AC相切的圆,点Q的坐标为( -2 ,4)或( -2 ,-1 )QE2化简得: n2-3n-4=0 ,解得 n=4 或 n=-1 存在一个以Q点为圆心, OQ为半径且与直线点评: 此题是中考压轴题,综合考查了二次函数的图象与性质、一次函数的图象与性质、待定系数法、相 似三角形、勾股定理、圆的切线性质、解直
17、角三角形、图形面积运算等重要学问点,涉及考点众多,有一名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 33 页精选学习资料 - - - - - - - - - 定的难度第(2)问面积最大值的问题,利用二次函数的最值解决;第(3)问为存在型问题,第一假设存在,然后利用已知条件,求出符合条件的点 Q坐标对应训练4(2022.张家界)如图,抛物线y=ax2+bx+c(a 0)的图象过点C(0,1),顶点为Q( 2,3),点D在 x 轴正半轴上,且OD=OC(1)求直线 CD的解析式;(2)求抛物线的解析式;(3)将直线 CD绕点 C逆时针方向旋转 45 所得直线与抛物线相交于另一点 E,求证
18、:CEQ CDO;(4)在( 3)的条件下,如点 P 是线段 QE上的动点,点 F 是线段 OD上的动点,问:在 P 点和 F 点移动过程中,PCF的周长是否存在最小值?如存在,求出这个最小值;如不存在,请说明理由4解:( 1) C(0,1), OD=OC, D点坐标为( 1,0)设直线 CD的解析式为y=kx+b(k 0),10,将 C(0, 1), D(1,0)代入得:b kb解得: b=1,k=-1 ,直线 CD的解析式为: y=-x+1 (2)设抛物线的解析式为y=a(x-2 )2+3,将 C(0, 1)代入得: 1=a ( -2 )2+3,解得 a=- 1 2y=-1 2(x-2 )
19、2+3=- 1 2x2+2x+1(3)证明:由题意可知, ECD=45 ,OC=OD,且 OC OD, OCD为等腰直角三角形, ODC=45 , ECD=ODC, CE x 轴,就点 C、E 关于对称轴(直线 x=2)对称,点 E 的坐标为( 4, 1)名师归纳总结 如答图所示,设对称轴(直线x=2)与 CE交于点 F,就 F(2,1),第 7 页,共 33 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - ME=CM=QM=2, QME与 QMC均为等腰直角三角形,QEC=QCE=45 又 OCD为等腰直角三角形,ODC=OCD=45 , QEC=QCE=ODC
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- 2022 数学 第十五 二次 函数 综合 应用
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