2026年能力素养与学力提升九年级数学上册人教版第56页答案
1. 如图,在平面直角坐标系中,抛物线$y=ax^2+3$与y轴交于点A,过点A与x轴平行的直线交抛物线$y=\frac{1}{3}x^2$于点B,C,则BC的长为
6
。
(第1题)

答案

1. 6

解析

【分析】
首先确定点A的坐标:抛物线$y=ax^2+3$与y轴交点的横坐标为0,代入解析式即可得到A点纵坐标,进而得到过A且平行于x轴的直线解析式;再将该直线解析式与抛物线$y=\frac{1}{3}x^2$联立,求解得到B、C两点的横坐标,由于B、C纵坐标相同,两点距离即为横坐标差的绝对值,即可求出BC的长度。
【解析】
1. 求点A坐标:对于抛物线$y=ax^2+3$,令$x=0$,得$y=3$,因此点A的坐标为$(0,3)$。
2. 确定BC所在直线:因为BC过点A且与x轴平行,所以BC上所有点的纵坐标均为3,即BC所在直线的解析式为$y=3$。
3. 求B、C两点坐标:将$y=3$代入$y=\frac{1}{3}x^2$,得$3=\frac{1}{3}x^2$,解得$x^2=9$,即$x_1=3$,$x_2=-3$。因此点B坐标为$(-3,3)$,点C坐标为$(3,3)$。
4. 计算BC长度:由于B、C纵坐标相同,BC的长度为$|3 - (-3)|=6$。
【答案】
6
【知识点】
二次函数的性质,函数交点求解,两点距离计算
【点评】
本题属于基础题型,解题核心是利用平行于x轴的直线纵坐标相等的特点,结合二次函数解析式求解交点坐标,掌握二次函数基本性质和函数交点的求解方法即可快速解题。
【难度系数】
0.8
2. 已知二次函数$y=ax^2+bx+c(a≠0)$的图象如图所示,有下列5个结论:① $abc<0$;② $b<a+c$;③ $4a+2b+c>0$;④ $2c<3b$;⑤ $a+b<m(am+b)(m≠1$的实数),其中正确结论的序号有
①③④
。

答案

2. ①③④

解析

【分析】
解题时先从二次函数图像提取核心信息:首先由开口方向判断a的符号,由对称轴公式推导a、b的数量关系,由图像与y轴交点判断c的符号,再结合特殊x值(x=-1、x=0、x=2、x=1)对应的函数值,逐个验证5个结论是否成立。
【解析】
由图像可得:
1. 抛物线开口向下,故$a<0$;对称轴为$x=-\frac{b}{2a}=1$,整理得$b=-2a$,因此$b>0$;抛物线与y轴交于正半轴,故$c>0$。
2. 验证结论①:$a<0,b>0,c>0$,因此$abc<0$,①正确。
3. 验证结论②:当$x=-1$时,函数值$y=a-b+c$,由图像可知$x=-1$时$y<0$,即$a-b+c<0$,移项得$b>a+c$,②错误。
4. 验证结论③:当$x=2$时,函数值$y=4a+2b+c$,由抛物线对称轴为$x=1$可知,$x=2$和$x=0$的函数值相等,$x=0$时$y=c>0$,因此$4a+2b+c>0$,③正确。
5. 验证结论④:将$a=-\frac{b}{2}$代入$x=-1$的函数不等式$a-b+c<0$,得$-\frac{b}{2}-b+c<0$,整理得$c<\frac{3b}{2}$,两边同乘2得$2c<3b$,④正确。
6. 验证结论⑤:抛物线开口向下,$x=1$时函数取最大值,因此对任意$m≠1$,都有$am^2+bm+c < a+b+c$,消去$c$得$am^2+bm < a+b$,即$a+b>m(am+b)$,⑤错误。
综上,正确结论为①③④。
【答案】
①③④
【知识点】
二次函数图像与系数的关系;二次函数的对称性;二次函数的最值
【点评】
本题是二次函数图像性质的综合应用题型,需要熟练掌握系数符号、特殊点函数值、对称性、最值等性质的对应关系,侧重考察数形结合分析不等式的能力。
【难度系数】
0.6
3. 已知抛物线$y=ax^2+4ax+4a+1(a≠0)$过$A(m,3),B(n,3)$两点,若线段AB的长不大于4,则代数式$a^2+a+1$的最小值是
$\frac{7}{4}$
.

答案

3. $\frac{7}{4}$

解析

【分析】
首先观察到A、B两点纵坐标相同,可知两点关于抛物线的对称轴对称,先求出抛物线的对称轴;将y=3代入抛物线解析式,得到关于x的方程,结合根的表达式可求出AB的长度;根据AB长不大于4的限制条件求出a的取值范围;最后分析代数式$a^2+a+1$的单调性,在a的取值范围内求出最小值即可。
【解析】
1. 求抛物线对称轴
对于抛物线$y=ax^2+4ax+4a+1(a≠0)$,对称轴公式为$x=-\frac{b}{2a}$,代入得:
$x=-\frac{4a}{2a}=-2$
2. 联立方程求A、B横坐标的关系
将$y=3$代入抛物线解析式得:
$ax^2+4ax+4a+1=3$
整理得:$a(x+2)^2=2$
∵方程有两个不同实根$m、n$,
∴$a>0$
解得:$x=-2±\sqrt{\frac{2}{a}}$
3. 根据AB长度条件求a的取值范围
A、B两点的横坐标分别为$-2+\sqrt{\frac{2}{a}}$和$-2-\sqrt{\frac{2}{a}}$,则AB长度为:
$\left|(-2+\sqrt{\frac{2}{a}})-(-2-\sqrt{\frac{2}{a}})\right|=2\sqrt{\frac{2}{a}}$
由题意$AB≤4$,得:
$2\sqrt{\frac{2}{a}}≤4$,化简得$\sqrt{\frac{2}{a}}≤2$
两边平方($a>0$,不等号方向不变)得$\frac{2}{a}≤4$,解得$a≥\frac{1}{2}$
4. 求$a^2+a+1$的最小值
代数式$a^2+a+1$是开口向上的二次函数,对称轴为$a=-\frac{1}{2}$,在$a≥\frac{1}{2}$的区间内,代数式随a的增大而增大,因此当$a=\frac{1}{2}$时取得最小值:
代入$a=\frac{1}{2}$得:
$a^2+a+1=(\frac{1}{2})^2+\frac{1}{2}+1=\frac{1}{4}+\frac{1}{2}+1=\frac{7}{4}$
【答案】
$\frac{7}{4}$
【知识点】
二次函数的性质,不等式求解,二次函数最值
【点评】
本题综合考查二次函数的对称性、方程根的求解以及最值计算,解题的关键是先通过AB的长度限制求出a的取值范围,再结合二次函数单调性求代数式的最小值,需注意根号下被开方数非负的隐含条件。
【难度系数】
0.65
4. 已知抛物线$y=ax^2+bx+c(a≠0)$的对称轴是直线$x=1$,其部分图象如图所示,下列说法中:①$abc<0$;②$a-b+c<0$;③$3a+c=0$;④当$-1<x<3$时,$y>0$,正确的是
①③④
(填序号)。

答案

4. ①③④

解析

【分析】
要判断各说法的正确性,首先从抛物线图像提取核心信息:开口方向、对称轴、与x轴的交点坐标,再结合二次函数的性质逐步推导:
1. 先根据开口方向、对称轴公式、与y轴交点的位置确定a、b、c的符号,判断①;
2. 利用对称轴的对称性,由已知的交点$(3,0)$求出对称的另一个x轴交点坐标,得到$x=-1$时的函数值,判断②;
3. 将$b=-2a$(由对称轴公式推导)代入$x=3$时的函数表达式,验证③;
4. 结合抛物线开口方向和两个x轴交点的坐标,判断$y>0$对应的x的区间,验证④。
【解析】
解:① 由抛物线开口向下,得$a<0$;
由对称轴为直线$x=1$,得$-\frac{b}{2a}=1$,化简得$b=-2a$,$\because a<0$,$\therefore b>0$;
由抛物线与y轴交于正半轴,得$c>0$;
$\therefore abc<0$,故①正确。
② $\because$ 抛物线对称轴为$x=1$,与x轴的一个交点为$(3,0)$,
$\therefore$ 另一个交点的横坐标为$2×1 -3=-1$,即交点为$(-1,0)$,
$\therefore$ 当$x=-1$时,$y=a· (-1)^2 +b· (-1)+c=a-b+c=0$,故②错误。
③ 将$b=-2a$代入$x=3$时的函数值:当$x=3$时,$y=9a+3b+c=0$,
$\therefore 9a+3×(-2a)+c=3a+c=0$,故③正确。
④ $\because$ 抛物线开口向下,与x轴的交点为$(-1,0)$和$(3,0)$,
$\therefore$ 当$-1<x<3$时,函数图像在x轴上方,即$y>0$,故④正确。
综上,正确的是①③④。
【答案】
①③④
【知识点】
二次函数的图象与性质;二次函数对称轴;二次函数与坐标轴的交点
【点评】
本题主要考查二次函数图象与系数的关系,解题时需要结合图象提取有效信息,利用二次函数的对称性、特殊点的函数值等性质逐一判断,是二次函数部分的典型基础应用题。
【难度系数】
0.7
5. 如图,抛物线$y=ax^2+bx+c(a≠0)$过点$(1,0)$和点$(0,-2)$,且顶点在第三象限,设$P=a-b+c$,则$P$的取值范围是(
A
)

A.$-4<P<0$
B.$-4<P<-2$
C.$-2<P<0$
D.$-1<P<0$

答案

5. A

解析

【分析】
解题思路可分为三步:第一步,先将已知的两个点代入抛物线解析式,求出常数c以及a和b的数量关系;第二步,根据抛物线开口向上、顶点在第三象限的性质,推导得到a的取值范围;第三步,将P=a-b+c转化为仅含a的代数式,代入a的取值范围即可得到P的取值范围。要注意P本质是x=-1时抛物线的函数值,结合图象性质能更快理解推导逻辑。
【解析】
1. 代入点$(0,-2)$到$y=ax^2+bx+c$,可得$c=-2$;
2. 代入点$(1,0)$到$y=ax^2+bx+c$,得$a+b+c=0$,将$c=-2$代入,化简得$a+b=2$,即$b=2-a$;
3. 由抛物线开口向上得$a>0$;
4. 顶点在第三象限,说明对称轴$x=-\frac{b}{2a}<0$,已知$a>0$,则$b>0$,将$b=2-a$代入得$2-a>0$,解得$a<2$;
5. 综上可得$a$的取值范围是$0<a<2$;
6. 将$b=2-a$、$c=-2$代入$P=a-b+c$,得$P=a-(2-a)-2=2a-4$;
7. 对$0<a<2$变形:不等式两边同乘2得$0<2a<4$,两边同时减4得$-4<2a-4<0$,即$-4<P<0$。
【答案】
A
【知识点】
二次函数图象与性质,不等式的应用
【点评】
本题将二次函数图象性质和不等式计算结合考查,解题核心是通过已知点建立系数的数量关系,再结合图象的几何特征推导系数的取值范围,对数形结合思想的应用有一定要求。
【难度系数】
0.6
6. 如图,边长分别为1和2的两个等边三角形,开始它们在左边重合,大三角形固定不动,然后把小三角形自左向右平移直至完全移出大三角形外停止.设小三角形移动的距离为x,两个三角形重叠面积为y,则y关于x的函数图象是(
B
)

答案

6. B

解析

【分析】
这是动态平移类的函数图像判断题,解题时需根据小等边三角形的平移距离x分阶段分析重叠面积y的变化:首先明确大等边三角形边长为2,小等边三角形边长为1,平移过程可分为三个阶段:①当0≤x≤1时,小三角形完全在大三角形内部,重叠面积等于小三角形的固定面积;②当1<x≤2时,小三角形部分移出大三角形,重叠部分是边长为(2-x)的等边三角形,面积随x增大按二次函数规律减小;③当x>2时,小三角形完全移出大三角形,重叠面积为0。结合各阶段函数的类型和增减性即可匹配到正确图像。
【解析】
我们分三种情况讨论函数关系:
1. 当$0≤ x≤1$时,小三角形整体位于大三角形内部,重叠面积等于小等边三角形的面积:
$y = \frac{\sqrt{3}}{4}×1^2 = \frac{\sqrt{3}}{4}$,此阶段y为定值,对应图像是水平线段。
2. 当$1<x≤2$时,小三角形右侧逐渐移出大三角形,重叠部分是边长为$(2 - x)$的等边三角形,因此面积为:
$y = \frac{\sqrt{3}}{4}(2 - x)^2$,这是开口向上的二次函数,在区间$(1,2]$上,y随x的增大而减小,从$\frac{\sqrt{3}}{4}$逐渐降到0。
3. 当$x>2$时,小三角形完全移出大三角形,重叠面积$y=0$,对应图像是y=0的水平线段。
综上,函数图像先为水平线段,再为下凸的下降二次曲线段,最后为y=0的水平线段,符合特征的是选项B。
【答案】
B
【知识点】
动点问题的函数图像;等边三角形的性质;二次函数的图象
【点评】
本题的解题核心是根据平移距离正确划分讨论阶段,结合等边三角形面积公式推导各阶段的函数表达式,再对应函数图像的特征判断即可,解题时注意分段边界值的取值要准确,避免漏判阶段。
【难度系数】
0.7