14. (★★)已知函数$y= (n + 2)x^{n^{2}+n - 4}是关于x$的二次函数.
(1)求满足条件的$n$的值.
(2)$n$为何值时,抛物线有最低点?求出这个最低点的坐标.
(3)$n$为何值时,函数有最大值?最大值是多少?
(1)求满足条件的$n$的值.
(2)$n$为何值时,抛物线有最低点?求出这个最低点的坐标.
(3)$n$为何值时,函数有最大值?最大值是多少?
答案
(1)
根据二次函数定义,$y = (n + 2)x^{n^{2}+n - 4}$是关于$x$的二次函数,则$\begin{cases}n^{2}+n - 4 = 2\\n + 2\neq 0\end{cases}$
由$n^{2}+n - 4 = 2$,即$n^{2}+n - 6 = 0$,因式分解得$(n + 3)(n - 2)=0$,解得$n = 2$或$n = - 3$。
当$n = 2$或$n = - 3$时,$n + 2\neq 0$都成立。
所以$n$的值为$2$或$-3$。
(2)
抛物线有最低点时,二次函数开口向上,即$n + 2\gt 0$,所以$n = 2$。
此时二次函数为$y = 4x^{2}$,根据$y = ax^{2}(a\gt0)$的顶点坐标为$(0,0)$,所以最低点坐标为$(0,0)$。
(3)
函数有最大值时,二次函数开口向下,即$n + 2\lt 0$,所以$n = - 3$。
此时二次函数为$y=-x^{2}$,根据$y = ax^{2}(a\lt0)$的最大值为$0$,所以最大值是$0$。
综上,答案依次为:(1)$n = 2$或$n = - 3$;(2)$n = 2$,最低点坐标为$(0,0)$;(3)$n = - 3$,最大值是$0$。
根据二次函数定义,$y = (n + 2)x^{n^{2}+n - 4}$是关于$x$的二次函数,则$\begin{cases}n^{2}+n - 4 = 2\\n + 2\neq 0\end{cases}$
由$n^{2}+n - 4 = 2$,即$n^{2}+n - 6 = 0$,因式分解得$(n + 3)(n - 2)=0$,解得$n = 2$或$n = - 3$。
当$n = 2$或$n = - 3$时,$n + 2\neq 0$都成立。
所以$n$的值为$2$或$-3$。
(2)
抛物线有最低点时,二次函数开口向上,即$n + 2\gt 0$,所以$n = 2$。
此时二次函数为$y = 4x^{2}$,根据$y = ax^{2}(a\gt0)$的顶点坐标为$(0,0)$,所以最低点坐标为$(0,0)$。
(3)
函数有最大值时,二次函数开口向下,即$n + 2\lt 0$,所以$n = - 3$。
此时二次函数为$y=-x^{2}$,根据$y = ax^{2}(a\lt0)$的最大值为$0$,所以最大值是$0$。
综上,答案依次为:(1)$n = 2$或$n = - 3$;(2)$n = 2$,最低点坐标为$(0,0)$;(3)$n = - 3$,最大值是$0$。
15. (★)(2022·牡丹江)若二次函数$y = ax^{2}$的图象经过点P(-2,4),则该图象必经过点【
A.$(2,4)$
B.$(-2,-4)$
C.$(-4,2)$
D.$(4,-2)$
A
】A.$(2,4)$
B.$(-2,-4)$
C.$(-4,2)$
D.$(4,-2)$
答案
A
解析
将点$P(-2,4)$代入二次函数$y = ax^2$,得$4 = a × (-2)^2$,即$4 = 4a$,解得$a = 1$,所以函数为$y = x^2$。
将选项代入验证:
A. $x=2$时,$y=2^2=4$,符合;
B. $x=-2$时,$y=(-2)^2=4 \neq -4$,不符合;
C. $x=-4$时,$y=(-4)^2=16 \neq 2$,不符合;
D. $x=4$时,$y=4^2=16 \neq -2$,不符合。
故答案为A。
将选项代入验证:
A. $x=2$时,$y=2^2=4$,符合;
B. $x=-2$时,$y=(-2)^2=4 \neq -4$,不符合;
C. $x=-4$时,$y=(-4)^2=16 \neq 2$,不符合;
D. $x=4$时,$y=4^2=16 \neq -2$,不符合。
故答案为A。
16. (★★)(2021·长春)如图22. 1 - 5,在平面直角坐标系中,点$A(2,4)在抛物线y = ax^{2}$上,过点$A作y$轴的垂线,交抛物线于另一点$B$,点$C$,$D在线段AB$上,分别过点$C$,$D作x$轴的垂线,交抛物线于$E$,$F$两点.当四边形$CDFE$为正方形时,线段$CD$的长为

$2\sqrt{5}-2$
.答案
$2\sqrt{5}-2$
解析
1. 由点$A(2,4)$在抛物线$y=ax^2$上,代入得$4=a\cdot2^2$,解得$a=1$,故抛物线方程为$y=x^2$。
2. 过$A$作$y$轴垂线,其方程为$y=4$,与抛物线$y=x^2$交于$B$。联立$y=4$与$y=x^2$,得$x=\pm2$,则$B(-2,4)$。
3. 设$C(m,4)$,$D(n,4)$,因$CDFE$为正方形,$CE$、$DF$垂直于$x$轴,故$E(m,m^2)$,$F(n,n^2)$。
4. 由正方形性质,$CD=CE$且$m^2=n^2$($EF$水平),得$n=-m$。则$CD=m-n=2m$,$CE=4-m^2$。
5. 令$2m=4-m^2$,解得$m=-1+\sqrt{5}$(舍负根),故$CD=2m=2\sqrt{5}-2$。
1. (★)抛物线$y = ax^{2}+k$有如下特点:
(1)当$a>0$时,开口向
(1)当$a>0$时,开口向
上
;当$a<0$时,开口向下
.(2)对称轴是$y$轴(或直线$x=0$)
.(3)顶点坐标是$(0,k)$
.答案
(1)上;下;(2)$y$轴(或直线$x=0$);(3)$(0,k)$
解析
(1)对于抛物线$y = ax^2 + k$,二次项系数$a$决定开口方向,当$a>0$时,开口向上;当$a<0$时,开口向下。
(2)该抛物线可看作$y = ax^2$上下平移得到,$y = ax^2$的对称轴是$y$轴(即直线$x=0$),平移不改变对称轴,所以对称轴是$y$轴(直线$x=0$)。
(3)当$x=0$时,$y=k$,所以顶点坐标是$(0,k)$。
(2)该抛物线可看作$y = ax^2$上下平移得到,$y = ax^2$的对称轴是$y$轴(即直线$x=0$),平移不改变对称轴,所以对称轴是$y$轴(直线$x=0$)。
(3)当$x=0$时,$y=k$,所以顶点坐标是$(0,k)$。
2. (★)抛物线$y = 3x^{2}-2$的开口向
上
,顶点坐标是(0,-2)
,对称轴是y轴
.答案
上;(0,-2);y轴
解析
对于抛物线$y=ax^2 + k$($a\neq0$),当$a>0$时开口向上,顶点坐标为$(0,k)$,对称轴是$y$轴。在抛物线$y = 3x^2 - 2$中,$a=3>0$,$k=-2$,所以开口向上,顶点坐标是$(0,-2)$,对称轴是$y$轴。
3. (★)若抛物线$y = ax^{2}+1与y = x^{2}$的开口方向、形状相同,则$a$的值为
1
.答案
1(或写为$a=1$的对应选项,如果为填空题则直接填1)
解析
抛物线$y = ax^{2} + 1$与$y = x^{2}$的开口方向、形状相同,说明两个抛物线的二次项系数的绝对值相等,即$|a| = 1$。
由于开口方向相同,所以$a$与$x^{2}$的系数同号,即$a = 1$(因为$x^{2}$的系数为正1)。
由于开口方向相同,所以$a$与$x^{2}$的系数同号,即$a = 1$(因为$x^{2}$的系数为正1)。
4. (★)在平面直角坐标系中,将二次函数$y = 2x^{2}$的图象向上平移2个单位长度,所得图象的解析式为【
A.$y = 2x^{2}-2$
B.$y = 2x^{2}+2$
C.$y = 2(x - 2)^{2}$
D.$y = 2(x + 2)^{2}$
B
】A.$y = 2x^{2}-2$
B.$y = 2x^{2}+2$
C.$y = 2(x - 2)^{2}$
D.$y = 2(x + 2)^{2}$
答案
B
解析
二次函数图象平移规律:上加下减常数项。原函数$y=2x^2$向上平移2个单位,常数项加2,得$y=2x^2 + 2$。
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