二次函数图象的平移和对称变换
专题05二次函数中的平移、旋转、对称(五大题型)解析版
专题05二次函数中的平移、旋转、对称(五大题型)通用的解题思路:1.二次函数的平移变换平移方式(n>0)一般式y=ax2+bx+c顶点式y=a(x–h)2+k平移口诀向左平移n个单位y=a(x+n)2+b(x+n)+c y=a(x-h+n)2+k左加向右平移n个单位y=a(x-n)2+b(x-n)+c y=a(x-h-n)2+k右减向上平移n个单位y=ax2+bx+c+n y=a(x-h)2+k+n上加向下平移n个单位y=ax2+bx+c-n y=a(x-h)2+k-n下减2.平移与增加性变化如果平移后对称轴不发生变化,则不影响增减性,但会改变函数最大(小)值.只对二次函数上下平移,不改变增减性,改变最值.只对二次函数左右平移,改变增减性,不改变最值.3.二次函数的翻转问题的解题思路:①根据二次函数上特殊点的坐标值求得二次函数的表达式;②根据翻转后抛物线与原抛物线的图像关系,确定新抛物线的表达式;③在直角坐标系中画出原抛物线及翻转后抛物线的简易图,根据图像来判断题目中需要求解的量的各种可能性;④根据图像及相关函数表达式进行计算,求得题目中需要求解的值。
4.二次函数图象的翻折与旋转y=a(x-h)²+k绕原点旋转180°y=-a(x+h)²-k a、h、k 均变号沿x 轴翻折y=-a(x-h)²-k a、k 变号,h 不变沿y 轴翻折y=a(x+h)²+ka、h 不变,h 变号题型一:二次函数中的平移问题1.(2024•牡丹区校级一模)如图,在平面直角坐标系xOy 中,抛物线21(0)y ax bx a a=+-<与y 轴交于点A ,将点A 向右平移2个单位长度,得到点B ,点B 在抛物线上.(1)求点B 的坐标(用含a 的式子表示).(2)当B 的纵坐标为3时,求a 的值;(3)已知点11(,2P a-,(2,2)Q ,若抛物线与线段PQ 恰有一个公共点,请结合函数图象求出a 的取值范围.【分析】(1)令0x =,求出点A 坐标根据平移得出结论;(2)将B 的纵坐标为3代入求出即可;(3)由对称轴为直线1x =得出212y ax ax a =--,当2y =时,解得1|1|a a x a ++=,2|1|a a x a-+=,结合图象得出结论;【解答】解:(1)在21(0)y ax bx a a =+-<中,令0x =,则1y a =-,∴1(0,)A a-,将点A 向右平移2个单位长度,得到点B ,则1(2,)B a-.(2)B 的纵坐标为3,∴13a-=,∴13a =-.(3)由题意得:抛物线的对称轴为直线1x =,2b a ∴=-,∴212y ax ax a=--,当2y =时,2122ax ax a=--,解得1|1|a a x a ++=,2|1|a a x a-+=,当|1|2a a a -+≤时,结合函数图象可得12a ≤-,抛物线与PQ 恰有一个公共点,综上所述,a 的取值范围为12a ≤-.【点评】本题考查二次函数的图象及性质;熟练掌握二次函数图象上点的特征,数形结合讨论交点是解题的关键.2.(2024•平原县模拟)已知抛物线212:23C y ax ax a =++-.(1)写出抛物线1C 的对称轴:.(2)将抛物线1C 平移,使其顶点是坐标原点O ,得到抛物线2C ,且抛物线2C 经过点(2,2)A --和点B (点B 在点A 的左侧),若ABO ∆的面积为4,求点B 的坐标.(3)在(2)的条件下,直线1:2l y kx =-与抛物线2C 交于点M ,N ,分别过点M ,N 的两条直线2l ,3l 交于点P ,且2l ,3l 与y 轴不平行,当直线2l ,3l 与抛物线2C 均只有一个公共点时,请说明点P 在一条定直线上.【分析】(1)根据抛物线的对称轴公式直接可得出答案.(2)根据抛物线2C 的顶点坐标在原点上可设其解析式为2y ax =,然后将点A 的坐标代入求得2C 的解析式,于是可设B 的坐标为21(,)2t t -且(2)t <-,过点A 、B 分别作x 轴的垂线,利用4ABO OBN OAM ABNM S S S S ∆∆∆=--=梯形可求得t 的值,于是可求得点B 的坐标.(3)设1(M x ,1)y ,2(N x ,2)y ,联立抛物线与直线1l 的方程可得出12x x k +=-,124x x =-.再利用直线2l 、直线3l 分别与抛物线相切可求得直线2l 、直线3l 的解析式,再联立组成方程组可求得交点P 的纵坐标为一定值,于是可说明点P 在一条定直线上.【解答】解:(1)抛物线1C 的对称轴为:212ax a=-=-.故答案为:1x =-.故答案为:1x =-.(2) 抛物线1C 平移到顶点是坐标原点O ,得到抛物线2C ,∴可设抛物线2C 的解析式为:2y ax = 点(2,2)A --有抛物线2C 上,22(2)a ∴-=⋅-,解得:12a =-.∴抛物线2C 的解析式为:212y x =-.点B 在抛物线2C 上,且在点A 的左侧,∴设点B 的坐标为21(,)2t t -且(2)t <-,如图,过点A 、B 分别作x 轴的垂线,垂足为点M 、N .ABO OBN OAM ABNMS S S S ∆∆∆=-- 梯形2211111()()22(2)(2)22222t t t t =⨯-⨯-⨯⨯-⨯+⨯--32311122424t t t t =--++++212t t =+,又4ABO S ∆=,∴2142t t +=,解得:13t +=±,4(2t t ∴=-=不合题意,舍去),则2211(4)822t -=-⨯-=-,(4,8)B ∴--.(3)设1(M x ,1)y ,2(N x ,2)y ,联立方程组:2122y xy kx ⎧=-⎪⎨⎪=-⎩,整理得:2240x kx +-=,122x x k ∴+=-,124x x =-.设过点M 的直线解析式为y mx n =+,联立得方程组212y xy mx n⎧=-⎪⎨⎪=+⎩,整理得2220x mx n ++=.①过点M 的直线与抛物线只有一个公共点,∴△2480m n =-=,∴212n m =.∴由①式可得:221112202x mx m ++⨯=,解得:1m x =-.∴2112n x =.∴过M 点的直线2l 的解析式为21112y x x x =-+.用以上同样的方法可以求得:过N 点的直线3l 的解析式为22212y x x x =-+,联立上两式可得方程组2112221212y x x x y x x x ⎧=-+⎪⎪⎨⎪=-+⎪⎩,解得1212212x x x y x x +⎧=⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩,12x x k +=- ,124x x =-.∴(,2)2k P -∴点P 在定直线2y =上.(如图)【点评】本题考查了抛物线的对称轴、求二次函数的解析式、解一元二次方程、一元二次方程的根的情况、求直线交点坐标等知识点,解题的关键是利用所画图形帮助探索解法思路.3.(2024•和平区一模)已知抛物线21(y ax bx a =+-,b 为常数.0)a ≠经过(2,3),(1,0)两个点.(Ⅰ)求抛物线的解析式;(Ⅱ)抛物线的顶点为;(Ⅲ)将抛物线向右平移1个单位长度,向下平移2个单位长度,就得到抛物线.【分析】(Ⅰ)利用待定系数法即可求解;(Ⅱ)根据抛物线的顶点式即可求得;(Ⅲ)利用平移的规律即可求得.【解答】解:(1) 抛物线21y ax bx =+-经过(2,3),(1,0)两个点,∴421310a b a b +-=⎧⎨+-=⎩,解得10a b =⎧⎨=⎩,∴抛物线的解析式为21y x =-;(Ⅱ) 抛物线21y x =-,∴抛物线的顶点为(0,1)-,故答案为:(0,1)-;(Ⅲ)将抛物线向右平移1个单位长度,向下平移2个单位长度,就得到抛物线2(1)12y x =---,即2(1)3y x =--.故答案为:2(1)3y x =--.【点评】本题考查了待定系数法求二次函数的解析式,二次函数的性质,二次函数图象与几何变换,熟练掌握待定系数法是解题的关键.4.(2024•礼县模拟)如图,在平面直角坐标系中,抛物线23y ax bx =++交y 轴于点A ,且过点(1,2)B -,(3,0)C .(1)求抛物线的函数解析式;(2)求ABC ∆的面积;(3)将抛物线向左平移(0)m m >个单位,当抛物线经过点B 时,求m的值.【分析】(1)用待定系数法求函数解析式即可;(2)先求出点A 的坐标,然后切成直线BC 的解析式,求出点D 的坐标,再根据ABC ABD ACD S S S ∆∆∆=+求出ABC ∆的面积;(3)由(1)解析式求出对称轴,再求出点B 关于对称轴的对称点B ',求出BB '的长度即可;【解答】解:(1)把(1,2)B -,(3,0)C 代入23y ax bx =++,则933032a b a b ++=⎧⎨-+=⎩,解得1212a b ⎧=-⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,∴抛物线的函数解析式为211322y x x =-++;(2) 抛物线23y ax bx =++交y 轴于点A ,(0,3)A ∴,设直线BC 的解析式为y kx n =+,把(1,2)B -,(3,0)C 代入y kx n =+得230k n k n -+=⎧⎨+=⎩,解得1232k n ⎧=-⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,∴直线BC 的解析式为1322y x =-+,设BC 交y 于点D,如图:则点D 的坐标为3(0,)2,33322AD ∴=-=,113()(31)3222ABC ABD ACD C B S S S AD x x ∆∆∆∴=+=-=⨯⨯+=,(3)211322y x x =-++ ,∴对称轴为直线122b x a =-=,令B 点关于对称轴的对称点为B ',(2,2)B ∴',3BB ∴'=,抛物线向左平移(0)m m >个单位经过点B ,3m ∴=.【点评】本题主要考查待定系数法求二次函数的解析式,二次函数图象与几何变换、二次函数的性质、三角形面积等知识,关键是掌握二次函数的性质和平移的性质.5.(2024•珠海校级一模)已知抛物线223y x x =+-.(1)求抛物线的顶点坐标;(2)将该抛物线向右平移(0)m m >个单位长度,平移后所得新抛物线经过坐标原点,求m 的值.【分析】(1)化成顶点是即可求解;(2)根据平移的规律得到2(1)4y x m =-+-+,把原点代入即可求得m 的值.【解答】解:(1)2223(1)4y x x x =+-=+- ,∴抛物线的顶点坐标为(1,4)--.(2)该抛物线向右平移(0)m m >个单位长度,得到的新抛物线对应的函数表达式为2(1)4y x m =+--, 新抛物线经过原点,20(01)4m ∴=+--,解得3m =或1m =-(舍去),3m ∴=,故m 的值为3.【点评】本题考查了二次函数的性质,二次函数图象与几何变换,二次函数图象上点的坐标特征,求得平移后的抛物线的解析式是解题的关键.6.(2024•关岭县一模)如图,二次函数212y x bx c =++与x 轴有两个交点,其中一个交点为(1,0)A -,且图象过点(1,2)B ,过A ,B 两点作直线AB .(1)求该二次函数的表达式,并用顶点式来表示;(2)将二次函数212y x bx c =++向左平移1个单位,得函数2y =;函数2y 与坐标轴的交点坐标为;(3)在(2)的条件下,将直线AB 向下平移(0)n n >个单位后与函数2y 的图象有唯一交点,求n 的值.【分析】(1)将点(1,0)A -,点(1,2)B 坐标代入抛物线解析式即可求出b 、c 值,再转化为顶点式即可;(2)根据抛物线平移规则“左加右减”得到2y 解析式,令20y =求出与x 轴的交点坐标即可;(3)利用待定系数法求出直线AB 解析式,再根据直线平移法则“上加下减”得到直线平移后解析式,联立消去y ,根据判别式为0解出n 值即可.【解答】解:(1)将点(1,0)A -,点(1,2)B 坐标代入抛物线解析式得:2022b c b c -+=⎧⎨++=⎩,解得11b c =⎧⎨=-⎩,∴抛物线解析式为2219212()48y x x x =+-=+-.∴抛物线解析式为:21192()48y x =+-.(2)将二次函数1y 向左平移1个单位,得函数22592()48y x =+-,令20y =,则2592(048x +-=,解得112x =-,22x =-,∴平移后的抛物线与x 轴的交点坐标为1(2-,0)(2-,0).故答案为:22592()48y x =+-,1(2-,0)(2-,0).(3)设直线AB 的解析式为y kx b =+,将(1,0)A -,点(1,2)B 代入得:02k b k b -+=⎧⎨+=⎩,解得11k b =⎧⎨=⎩,∴直线AB 解析式为:1y x =+.将直线AB 向下平移(0)n n >个单位后的解析式为1y x n =+-,与函数2y 联立消去y 得:2592(148x x n +-=+-,整理得:22410x x n +++=,直线AB 与抛物线有唯一交点,△1642(1))0n =-⨯+=,解得1n =.【点评】本题考查了二次函数的图象与几何变换,熟练掌握函数的平移法则是解答本题的关键.7.(2024•温州模拟)如图,直线122y x =-+分别交x 轴、y 轴于点A ,B ,抛物线2y x mx =-+经过点A .(1)求点B 的坐标和抛物线的函数表达式.(2)若抛物线向左平移n 个单位后经过点B ,求n 的值.【分析】(1)由题意可得点A 、B 的坐标,利用待定系数法求解二次函数的表达式即可解答;(2)根据二次函数图象平移规律“左加右减,上加下减”得到平移后的抛物线的表达式,再代入B 的坐标求解即可.【解答】解:(1)令0x =,则1222y x =-+=,(0,2)B ∴,令0y =,则1202y x =-+=,解得4x =,(4,0)A ∴,抛物线2y x mx =-+经过点A ,1640m ∴-+=,解得4m =,∴二次函数的表达式为24y x x =-+;(2)224(2)4y x x x =-+=--+ ,∴抛物线向左平移n 个单位后得到2(2)4y x n =--++,经过点(0,2)B ,22(2)4n ∴=--++,解得2n =±,故n 的值为2-2+【点评】本题考查待定系数法求二次函数解析式、一次函数图象上点的坐标特征、二次函数的图象与几何变换,二次函数图象上点的坐标特征等知识,熟练掌握待定系数法求二次函数解析式是解答的关键.8.(2024•巴东县模拟)已知二次函数2y ax bx c =++图象经过(2,3)A ,(3,6)B 、(1,6)C -三点.(1)求该二次函数解析式;(2)将该二次函数2y ax bx c =++图象平移使其经过点(5,0)D ,且对称轴为直线4x =,求平移后的二次函数的解析式.【分析】(1)运用待定系数法即可求得抛物线解析式;(2)利用平移的规律求得平移后的二次函数的解析式.【解答】解:(1)把(2,3)A ,(3,6)B 、(1,6)C -代入2y ax bx c =++,得:4239366a b c a b c a b c ++=⎧⎪++=⎨⎪-+=⎩,解得:123a b c =⎧⎪=-⎨⎪=⎩,∴该二次函数的解析式为223y x x =-+;(2)若将该二次函数2y ax bx c =++图象平移后经过点(5,0)D ,且对称轴为直线4x =,设平移后的二次函数的解析式为2(4)y x k =-+,将点(5,0)D 代入2(4)y x k =-+,得2(54)0k -+=,解得,1k =-.∴将二次函数的图象平移后的二次函数的解析式为22(4)1815y x x x =--=-+.【点评】本题考查了待定系数法求解析式,抛物线的性质,熟知待定系数法和平移的规律是解题的关键.9.(2024•郑州模拟)在平面直角坐标系中,抛物线2y x bx c =-++经过点(1,2)A ,(2,1)B .(1)求抛物线的解析式;(2)直线y x m =+经过点A ,判断点B 是否在直线y x m =+上,并说明理由;(3)平移抛物线2y x bx c =-++使其顶点仍在直线y x m =+上,若平移后抛物线与y 轴交点的纵坐标为n ,求n 的取值范围.【分析】(1)利用待定系数法即可求解;(2)利用待定系数法求得直线y x m =+的解析式,然后代入点B 判断即可;(3)设平移后的抛物线为2()1y x p q =--++,其顶点坐标为(,1)p q +,根据题意得出2221511()24n p q p p p =-++=-++=-++,得出n 的最大值.【解答】解:(1) 抛物线2y x bx c =-++经过点(1,2)A ,(2,1)B ,∴12421b c b c -++=⎧⎨-++=⎩,解得21b c =⎧⎨=⎩,∴抛物线的解析式为:221y x x =-++;(2)点B 不在直线y x m =+上,理由:直线y x m =+经过点A ,12m ∴+=,1m ∴=,1y x ∴=+,把2x =代入1y x =+得,3y =,∴点(2,1)B 不在直线y x m =+上;(3)∴平移抛物线221y x x =-++,使其顶点仍在直线1y x =+上,设平移后的抛物线的解析式为2()1y x p q =--++,其顶点坐标为(,1)p q +, 顶点仍在直线1y x =+上,11p q ∴+=+,p q ∴=,抛物线2()1y x p q =--++与y 轴的交点的纵坐标为21n p q =-++,2221511(24n p q p p p ∴=-++=-++=-++,∴当12p =-时,n 有最大值为54.54n ∴ .【点评】本题考查了待定系数法求一次函数的解析式和二次函数的解析式,二次函数的图象与几何变换,二次函数的性质,题目有一定难度.10.(2024•鞍山模拟)已知抛物线2246y x x =+-.(1)求抛物线的顶点坐标;(2)将该抛物线向右平移(0)m m >个单位长度,平移后所得新抛物线经过坐标原点,求m 的值.【分析】(1)将二次函数的解析式改写成顶点式即可.(2)将抛物线与x 轴的交点平移到原点即可解决问题.【解答】解:(1)由题知,2222462(21)82(1)8y x x x x x =+-=++-=+-,所以抛物线的顶点坐标为(1,8)--.(2)令0y =得,22460x x +-=,解得11x =,23x =-.又因为将该抛物线向右平移(0)m m >个单位长度,平移后所得新抛物线经过坐标原点,所以30m -+=,解得3m =.故m 的值为3.【点评】本题考查二次函数的图象与性质,熟知利用配方法求二次函数解析式的顶点式及二次函数的图象与性质是解题的关键.11.(2023•原平市模拟)(1)计算:3211()(5)|2|3--+---⨯-;(2)观察表格,完成相应任务:x3-2-1-012221A x x =+-21-2-1-①72(1)2(1)1B x x =-+--721-2-②2任务一:补全表格;任务二:观察表格不难发现,当x m =时代数式A 的值与当1x m =+时代数式B 的值相等,我们称这种现象为代数式B 参照代数式A 取值延后,相应的延后值为1:换个角度来看,将代数式A ,B 变形,得到(A =③2)2-,22B x =-将A 与B 看成二次函数,则将A 的图象④(描述平移方式),可得到B 的图象.若代数式P 参照代数式A 取值延后,延后值为3,则代数式P =⑤.【分析】(1)先算乘方,负整数指数幂,绝对值,再算乘法,最后算加减法即可求解;(2)①把1x =分别代入代数式A ,B 即可求得;②根据代数式B 参照代数式A 取值延后,相应的延后值为1,即可得出二次函数A 、B 平移的规律是向右平移1个单位,据此即可得出代数式P 参照代数式A 取值延后,延后值为3的P 的代数式.【解答】解:(1)原式19(5)2=-+--⨯19(10)=-+--1910=-++18=;(2)任务一:将1x =代入2212A x x =+-=;代入2(1)2(1)11B x x =-+--=-,故答案为:①2,②1-;任务二:将代数式A ,B 变形,得到2(1)2A x =+-,22B x =-将A 与B 看成二次函数,则将A 的图象向右平移1个单位(描述平移方式),可得到B 的图象.若代数式P 参照代数式A 取值延后,延后值为3,则代数式22(13)2(2)2P x x =+--=--.故答案为:①2;②1-;③1x +;④向右平移1个单位;⑤2(2)2P x =--.【点评】本题考查二次函数图象与几何变换,二次函数图象上点的坐标特征,理解题意,能够准确地列出解析式,并进行求解即可.12.(2024•南山区校级模拟)数形结合是解决数学问题的重要方法.小明同学学习二次函数后,对函数2(||1)y x =--进行了探究.在经历列表、描点、连线步骤后,得到如图的函数图象.请根据函数图象,回答下列问题:【观察探究】:方程2(||1)1x --=-的解为:;【问题解决】:若方程2(||1)x a --=有四个实数根,分别为1x 、2x 、3x 、4x .①a 的取值范围是;②计算1234x x x x +++=;【拓展延伸】:①将函数2(||1)y x =--的图象经过怎样的平移可得到函数21(|2|1)3y x =---+的图象?画出平移后的图象并写出平移过程;②观察平移后的图象,当123y时,直接写出自变量x 的取值范围.【分析】(1)根据图象即可求得;(2)根据“上加下减”的平移规律,画出函数21(|21)3y x =---+的图象,根据图象即可得到结论.【解答】解:(1)观察探究:①由图象可知,当函数值为1-时,直线1y =-与图象交点的横坐标就是方程2(||1)1x --=-的解.故答案为:2x =-或0x =或2x =.(2)问题解决:①若方程2(|1)x a --=有四个实数根,由图象可知a 的取值范围是10a -<<.故答案为:10a -<<.②由图象可知:四个根是两对互为相反数.所以12340x x x x +++=.故答案为:0.(3)拓展延伸:①将函数2(||1)y x =--的图象向右平移2个单位,向上平移3个单位可得到函数21(|2|1)3y x =---+的图象,②当123y 时,自变量x 的取值范围是04x .故答案为:04x.【点评】本题主要考查了二次函数图象与几何变换,二次函数图象和性质,数形结合是解题的关键.13.(2023•花山区一模)已知抛物线2y x ax b =++的顶点坐标为(1,2).(1)求a ,b 的值;(2)将抛物线2y x ax b =++向下平移m 个单位得到抛物线1C ,存在点(,1)c 在1C 上,求m 的取值范围;(3)抛物线22:(3)C y x k =-+经过点(1,2),直线(2)y n n =>与抛物线2y x ax b =++相交于A 、B (点A 在点B 的左侧),与2C 相交于点C 、D (点C 在点D 的左侧),求AD BC -的值.【分析】(1)根据对称轴公式以及当1x =时2y =,用待定系数法求函数解析式;(2)根据(1)可知抛物线2223(1)2y x x x =-+=-+,再由平移性质得出抛物线1C 解析式,然后把点(,1)c 代入抛物线1C ,再根据方程有解得出m 的取值范围;(3)先求出抛物线2C 解析式,再求出A ,B ,C ,D 坐标,然后求值即可.【解答】解:(1)由题意得,1212aa b ⎧-=⎪⎨⎪++=⎩,解得23a b =-⎧⎨=⎩;(2)由(1)知,抛物线2223(1)2y x x x =-+=-+,将其向下平移m 个单位得到抛物线1C ,∴抛物线1C 的解析式为2(1)2y x m =-+-,存在点(,1)c 在1C 上,2(1)21c m ∴-+-=,即2(1)1c m -=-有实数根,10m ∴- ,解得1m,m ∴的取值范围为1m;(3) 抛物线22:(3)C y x k =-+经过点(1,2),2(13)2k ∴-+=,解得2k =-,∴抛物线2C 的解析式为2(3)2y x =--,把(2)y n n =>代入到2(1)2y x =-+中,得2(1)2n x =-+,解得1x =1x =(1A ∴-,)n ,(1B +)n ,把(2)y n n =>代入到2(3)2y x =--中,得2(3)2n x =--,解得3x =或3x =+(3C ∴)n ,(3D +,)n ,(3(12AD ∴=+--=+,(1(32BC =+--=-+,(2(24AD BC ∴-=+--+=.【点评】本题考查二次函数的几何变换,二次函数的性质以及待定系数法求函数解析式,直线和抛物线交点,关键对平移性质的应用.14.(2023•环翠区一模)已知抛物线2y x bx c =++经过点(1,0)和点(0,3).(1)求此抛物线的解析式;(2)当自变量x 满足13x -时,求函数值y 的取值范围;(3)将此抛物线沿x 轴平移m 个单位长度后,当自变量x 满足15x时,y 的最小值为5,求m 的值.【分析】(1)利用待定系数法求解;(2)先求出1x =-及3x =时的函数值,结合函数的性质得到答案;(3)设此抛物线沿x 轴向右平移m 个单位后抛物线解析式为(2)2y x m l =---,利用二次函数的性质,当25m +>,此时5x =时,5y =,即(52)215m ---=,设此抛物线沿x 轴向左平移m 个单位后抛物线解析式为(2)21y x m =-+-,利用二次函数的性质得到2m l -<,此时1x =时,5y =,即(12)215m ---=,然后分别解关于m 的方程即可.【解答】解:(1) 抛物线2y x bx c =++经过点(1,0)和点(0,3),∴103b c c ++=⎧⎨=⎩,解得43b c =-⎧⎨=⎩,∴此抛物线的解析式为243y x x =-+;(2)当1x =-时,1438y =++=,当3x =时,91230y =-+=,2243(2)1y x x x =-+=-- ,∴函数图象的顶点坐标为(2,1)-,∴当13x -时,y 的取值范围是18y - ;(3)设此抛物线x 轴向右平移m 个单位后抛物线解析式为(2)y x m =--21-,当自变量x 满足15x时,y 的最小值为5,25m ∴+>,即3m >,此时5x =时,5y =,即(52)m --215-=,解得13m =+,23m =-(舍去);设此抛物线沿x 轴向左平移m 个单位后抛物线解析式为(2)y x m =-+21-,当自变量x 满足15x时,y 的最小值为5,21m ∴-<,即1m >,此时1x =时,5y =,即2(12)15m ---=,解得11m =-+,21m =--(舍去),综上所述,m 的值为3+1+【点评】本题考查了二次函数图象与几何变换:由于抛物线平移后的形状不变,故a 不变,所以求平移后的抛物线解析式通常可利用两种方法:一是求出原抛物线上任意两点平移后的坐标,利用待定系数法求出解析式;二是只考虑平移后的顶点坐标,即可求出解析式,也考查了二次函数的性质.15.(2023•南宁一模)如图1,抛物线21y x c =-+的图象经过(1,3).(1)求c 的值及抛物线1y 的顶点坐标;(2)当132x - 时,求1y 的最大值与最小值的和;(3)如图2,将抛物线1y 向右平移m 个单位(0)m >,再向上平移2m 个单位得到新的抛物线2y ,点N 为抛物线1y 与2y 的交点.设点N 到x 轴的距离为n ,求n 关于m 的函数关系式,并直接写出当n 随m 的增大而减小时,m 的取值范围.【分析】(1)把(1,3)代入抛物线解析式求得c 的值;根据抛物线解析式可以直接得到顶点坐标;(2)根据抛物线的性质知:当0x =时,1y 有最大值为4,当3x =-时,1y 有最小值为5-.然后求1y 的最大值与最小值的和;(3)根据平移的性质“左加右减,上加下减”即可得出抛物线2y 的函数解析式;然后根据抛物线的性质分两种情况进行解答:当06m < 时,0y ,2211(2)4344n m m m =--+=-++.当6m >时,0y <,2211(2)4344n y m m m =-=--=--.【解答】解:(1)抛物线21y x c =-+的图象经过(1,3),∴当0x =时,2113y c =-+=,解得4c =.∴214y x =-+.顶点坐标为(0,4);(2)10-< ,∴抛物线开口向下.当0x =时,1y 有最大值为4.当3x =-时,21(3)45y =--+=-.当12x =时,21115()424y =-+=.∴当3x =-时,1y 有最小值为5-.∴最大值与最小值的和为4(5)1+-=-;(3)由题意知,新抛物线2y 的顶点为(,42)m m +,∴22()42y x m m =--++.当12y y =时,22()424x m m x --++=-+,化简得:2220mx m m -+=.又0m > ,∴112x m =-.∴2211(1)4(2)424y m m =--+=--+.当21(2)404m --+=时,解得12m =-;26m =, 104-<,∴抛物线开口向下.当06m < 时,0y ,2211(2)4344n m m m =--+=-++.当6m >时,0y <,2211(2)4344n y m m m =-=--=--.∴综上所述2213,06413,64m m m n m m m ⎧-++<⎪⎪=⎨⎪-->⎪⎩ (或21|(2)4|)4n m =--+.当26m <<时,n 随m 的增大而减小.【点评】本题属于二次函数综合题,主要考查了二次函数图象上点的坐标特征,二次函数图象与几何变换,二次函数的图象与性质以及二次函数最值的求法.难度偏大.16.(2023•奉贤区一模)如图,在平面直角坐标系xOy 中,抛物线23y ax bx =++的对称轴为直线2x =,顶点为A ,与x 轴分别交于点B 和点C (点B 在点C 的左边),与y 轴交于点D ,其中点C 的坐标为(3,0).(1)求抛物线的表达式;(2)将抛物线向左或向右平移,将平移后抛物线的顶点记为E ,联结DE .①如果//DE AC ,求四边形ACDE 的面积;②如果点E 在直线DC 上,点Q 在平移后抛物线的对称轴上,当DQE CDQ ∠=∠时,求点Q的坐标.【分析】(1)利用待定系数法解答即可;(2)①依据题意画出图形,利用A ,C ,D 的坐标,等腰直角三角形的判定与性质和平行线的性质求得点E ,F 坐标,再利用四边形ACDE 的面积DFC EFCA S S ∆=+平行四边形解答即可;②依据题意画出图形,利用A ,C ,D 的坐标,等腰直角三角形的判定与性质,勾股定理求得点E 坐标和线段DE ,再利用等腰三角形的判定与性质求得线段FQ ,则结论可求.【解答】解:(1) 抛物线23y ax bx =++的对称轴为直线2x =,经过点(3,0)C ,∴229330b a a b ⎧-=⎪⎨⎪++=⎩,解得:14a b =⎧⎨=-⎩,∴抛物线的表达式为243y x x =-+;(2)①2243(2)1y x x x =-+=-- ,(2,1)A ∴-.设抛物线的对称轴交x 轴于点G ,1AG ∴=.令0x =,则3y =,(0,3)D ∴,3OD ∴=.令0y =,则2430x x -+=,解得:1x =或3x =,(1,0)B ∴.如果//DE AC ,需将抛物线向左平移,设DE 交x 轴于点F ,平移后的抛物线对称轴交x 轴于点H ,如图, 点C 的坐标为(3,0),3OC ∴=.由题意:45ACB ∠=︒,//DE AC ,45DFC ACB ∴∠=∠=︒.3OF OD ∴==,(3,0)F ∴-,由题意:1EH =,1FH EH ∴==,(4,1)E ∴--.//AE x 轴,//DE AC ,∴四边形EFCA 为平行四边形,2(4)6AE =--= ,616EFCA S ∴=⨯=平行四边形.1163922DFC S FC OD ∆=⨯⋅=⨯⨯= ,∴四边形ACDE 的面积6915DFC EFCA S S ∆=+=+=平行四边形;②如果点E 在直线DC 上,点Q 在平移后抛物线的对称轴上,DQE CDQ ∠=∠,如图,当点Q 在x 轴的下方时,设平移后的抛物线的对称轴交x 轴于F ,由题意:1EF =.3OD OC == ,45ODC OCD ∴∠=∠=︒,45FCE OCD ∴∠=∠=︒,1CF EF ∴==,(4,1)E ∴-.CD ==,CE ==DE CD CE ∴=+=DQE CDQ ∠=∠ ,EQ DE ∴==1QF EF EQ ∴=+=,(4,1)Q ∴-;当点Q 在x 轴的上方时,此时为点Q ',DQ E CDQ ∠'=∠' ,EQ DE ∴'==,1Q F EQ EF ∴'='-=,(4Q ∴',1)-.综上,当DQE CDQ ∠=∠时,点Q 的坐标为(4,1)--或(4,1)-.【点评】本题是二次函数综合题,考查了二次函数图象和性质,待定系数法,三角形面积,直角三角形性质,勾股定理,相似三角形判定和性质等,解题的关键是熟练运用分类讨论思想和方程的思想解决问题.17.(2023•下城区校级模拟)如图已知二次函数2(y x bx c b =++,c 为常数)的图象经过点(3,1)A -,点(0,4)C -,顶点为点M ,过点A 作//AB x 轴,交y 轴于点D ,交二次函数2y x bx c =++的图象于点B ,连接BC .(1)求该二次函数的表达式及点M 的坐标:(2)若将该二次函数图象向上平移(0)m m >个单位,使平移后得到的二次函数图象的顶点落在ABC ∆的内部(不包括ABC ∆的边界),求m 的取值范围;(3)若E 为y 轴上且位于点C 下方的一点,P 为直线AC 上一点,在第四象限的抛物线上是否存在一点Q ,使以C 、E 、P 、Q 为顶点的四边形是菱形?若存在,请求出点Q的横坐标:若不存在,请说明理由.【分析】(1)将点(3,1)A -,点(0,4)C -代入2y x bx c =++,即可求解;(2)求出平移后的抛物线的顶点(1,5)m -,再求出直线AC 的解析式4y x =-,当顶点在直线AC 上时,2m =,当M 点在AB 上时,4m =,则24m <<;(3)设(0,)E t ,(,4)P p p -,2(,24)Q q q q --,分三种情况讨论:当CE 为菱形对角线时,CP CQ =,22222342(2)p q t q q q q q q =-⎧⎪=--⎨⎪=+-⎩,Q 点横坐标为1;②当CP 为对角线时,CE CQ =,22222824(4)(2)p q p t q q t q q q =⎧⎪-=+--⎨⎪+=+-⎩,Q 点横坐标为2;③当CQ 为菱形对角线时,CE CP =,222284(4)2p q q q t p t q =⎧⎪--=+-⎨⎪+=⎩,Q点横坐标为3【解答】解:(1)将点(3,1)A -,点(0,4)C -代入2y x bx c =++,∴4931c b c =-⎧⎨++=-⎩,解得24b c =-⎧⎨=-⎩,224y x x ∴=--,2224(1)5y x x x =--=-- ,∴顶点(1,5)M -;(2)由题可得平移后的函数解析式为2(1)5y x m =--+,∴抛物线的顶点为(1,5)m -,设直线AC 的解析式为y kx b =+,∴431b k b =-⎧⎨+=-⎩,解得14k b =⎧⎨=-⎩,4y x ∴=-,当顶点在直线AC 上时,53m -=-,2m ∴=,//AB x 轴,(1,1)B ∴--,当M 点在AB 上时,51m -=-,4m ∴=,24m ∴<<;(3)存在一点Q ,使以C 、E 、P 、Q 为顶点的四边形是菱形,理由如下:设(0,)E t ,(,4)P p p -,2(,24)Q q q q --,点E 在点C 下方,4t ∴<-,Q点在第四象限,01q ∴<<,①当CE 为菱形对角线时,CP CQ =,∴22222342(2)p q t q q q q q q =-⎧⎪=--⎨⎪=+-⎩,解得334q p t =⎧⎪=-⎨⎪=-⎩(舍)或116p q t =-⎧⎪=⎨⎪=-⎩,Q ∴点横坐标为1;②当CP 为对角线时,CE CQ =,∴22222824(4)(2)p q p t q q t q q q =⎧⎪-=+--⎨⎪+=+-⎩,解得222q p t =⎧⎪=⎨⎪=-⎩,Q ∴点横坐标为2,不符合题意;③当CQ 为菱形对角线时,CE CP =,∴222284(4)2p q q q t p t q =⎧⎪--=+-⎨⎪+=⎩,解得332p q t ⎧=⎪⎪=⎨⎪=-+⎪⎩(舍)或332p q t ⎧=-⎪⎪=-⎨⎪=--⎪⎩,Q ∴点横坐标为3-综上所述:Q 点横坐标为1或3-【点评】本题考查二次函数的图象及性质,熟练掌握二次函数的图象及性质,函数图象平移的性质,菱形的性质,分类讨论是解题的关键.18.(2023•即墨区一模)如图,题目中的黑色部分是被墨水污染了无法辨认的文字,导致题目缺少一个条件而无法解答,经查询结果发现,该二次函数的解析式为243y x x =-+.已知二次函数2y ax bx c =++的图象经过点(0,3)A ,(1,0)B ,.求该二次函数的解析式.(1)请根据已有信息添加一个适当的条件:(2,1)C -(答案不唯一);(2)当函数值6y <时,自变量x 的取值范围:;(3)如图1,将函数243(0)y x x x =-+<的图象向右平移4个单位长度,与243(4)y x x x =-+ 的图象组成一个新的函数图象,记为L .若点(3,)P m 在L 上,求m 的值;(4)如图2,在(3)的条件下,点A 的坐标为(2,0),在L 上是否存在点Q ,使得9OAQ S ∆=.若存在,求出所有满足条件的点Q 的坐标;若不存在,请说明理由.【分析】(1)只需填一个在抛物线图象上的点的坐标即可;(2)求出6y =时,对应的x 值,再结合图象写出x 的取值范围即可;(3)求出抛物线向右平移4个单位后的解析式为2(6)3y x =--,根据题意可知3x =时,P 点在抛物线2(6)3y x =--的部分上,再求m 的值即可;(4)分两种情况讨论:当Q 点在抛物线2(6)3y x =--的部分上时,设2(,1233)Q t t t -+,由212(1233)92OAQ S t t ∆=⨯⨯-+=,求出Q 点坐标即可;当Q 点在抛物线243y x x =-+的部分上时,设2(,41)Q m m m -+,由212(41)92OAQ S m m ∆=⨯⨯-+=,求出Q 点坐标即可.【解答】解:(1)(2,1)C -,故答案为:(2,1)C -(答案不唯一);(2)243y x x =-+ ,∴当2436x x -+=时,解得2x =2x =-∴当6y <时,22x <<+,故答案为:22x -<<+;(3)2243(2)1y x x x =-+=-- ,∴抛物线向右平移4个单位后的解析式为2(6)1y x =--,当3x =时,点P 在抛物线2(6)1y x =--的部分上,8m ∴=;(4)存在点Q ,使得9OAQ S ∆=,理由如下:当Q 点在抛物线2(6)1y x =--的部分上时,设2(,1235)Q t t t -+,212(1235)92OAQ S t t ∆∴=⨯⨯-+=,解得6t =+6t =,4t ∴<,6t ∴=-(6Q ∴-,9);当Q 点在抛物线243y x x =-+的部分上时,设2(,43)Q m m m -+,212(43)92OAQ S m m ∆∴=⨯⨯-+=,解得2m =+或2m =-4m ,2m ∴=+,2Q ∴,9);综上所述:Q 点坐标为(6,9)或2+,9).【点评】本题考查二次函数的图象及性质,熟练掌握二次函数的图象及性质,函数图象平移的性质,数形结合解题是关键.19.(2023•武侯区模拟)定义:将二次函数l 的图象沿x 轴向右平移t ,再沿x 轴翻折,得到新函数l '的图象,则称函数l '是函数l 的“t 值衍生抛物线”.已知2:23l y x x =--.(1)当2t =-时,①求衍生抛物线l '的函数解析式;②如图1,函数l 与l '的图象交于(M ,)n ,(,N m -两点,连接MN .点P 为抛物线l '上一点,且位于线段MN 上方,过点P 作//PQ y 轴,交MN 于点Q ,交抛物线l 于点G ,求QNG S ∆与PNG S ∆存在的数量关系.(2)当2t =时,如图2,函数l 与x 轴交于A ,B 两点,与y 轴交于点C ,连接AC .函数l '与x 轴交于D ,E 两点,与y 轴交于点F .点K 在抛物线l '上,且EFK OCA ∠=∠.请直接写出点K 的横坐标.【分析】(1)①利用抛物线的性质和衍生抛物线的定义解答即可;②利用待定系数法求得直线MN 的解析式,设2(,23)P m m m --+,则得到(,2)Q m m -,2(,23)G m m m --,利用m 的代数式分别表示出PQ ,QG 的长,再利用同高的三角形的面积比等于底的比即可得出结论;(2)利用函数解析式求得点A ,B ,C ,D ,E ,F 的坐标,进而得出线段OA ,OC ,OD ,OE ,AC ,OF 的长,设直线FK 的解析式为5y kx =-,设直线FK 交x 轴于点M ,过点M 作MN EF ⊥于点N ,用k 的代数式表示出线段OM .FM ,ME 的长,利用EFK OCA ∠=∠,得到sin sin EFK OCA ∠=∠,列出关于k 的方程,解方程求得k 值,将直线FK 的解析式与衍生抛物线l '的函数解析式联立即可得出结论.。
二次函数图象的变换
二次函数图象的变换这里研究二次函数图象的平移变换、对称变换和翻折变换.二次函数图象的平移变换二次函数的图象作平移变换时,其开口方向和开口大小不会发生改变,故平移前后a 的值不变;改变的是顶点坐标和对称轴.一般地,二次函数k ax y +=2(0>k )的图象是由二次函数2ax y =的图象沿y 轴正方向向上平移k 个单位长度得到的;二次函数k ax y -=2(0>k )的图象是由二次函数2ax y =的图象沿y 轴正方向向下平移k 个单位长度得到的.抛物线k ax y +=2的对称轴是y 轴,顶点坐标是()k ,0.如例图(1)所示.一般地,二次函数()2h x a y -=的图象是由二次函数2ax y =的图象沿x 轴向左(0<h )或向右(0>h )平移h 个单位长度得到的.抛物线()2h x a y -=的对称轴是直线h x =,顶点坐标是()0,h .如例图(2)所示.一般地,二次函数()k h x a y +-=2的图象是由二次函数2ax y =的图象先沿x 轴向左(0<h )或向右(0>h )平移h 个单位长度,再向上(0>k )或向下(0<k )平移k 个单位长度得到的.抛物线()k h x a y +-=2的对称轴为直线h x =,顶点坐标是()k h ,.如下页例图所示.二次函数图象的对称变换如果两个二次函数的图象关于x 轴对称,那么它们的开口方向相反,开口大小相同,对称轴相同,顶点坐标关于x 轴对称,与y 轴的交点关于x 轴对称.故两个二次函数的解析式a 的值互为相反数.①若二次函数的解析式为顶点式()k h x a y +-=2,则与其图象关于x 轴对称的二次函数的解析式为()k h x a y ---=2;②若二次函数的解析式为一般式c bx ax y ++=2,则与其图象关于x 轴对称的二次函数的解析式为c bx ax y ---=2.高中知识点 函数()x f y =与函数()x f y -=的图象关于x 轴对称.如例图(3)所示.xy y = x 2 ()2 1y = x 2 ()2 + 1图 (3)O–1–21234–1–2–3–41234如果两个二次函数的图象关于y 轴对称,那么它们的开口方向相同,开口大小相同,与y 轴的交点相同,对称轴关于y 轴对称,顶点坐标关于y 轴对称.故两个二次函数的解析式a 的值相等.①若二次函数的解析式为顶点式()k h x a y +-=2,则与其图象关于y 轴对称的二次函数的解析式为()k h x a y ++=2②若二次函数的解析式为一般式c bx ax y ++=2,则与其图象关于y 轴对称的二次函数的解析式为c bx ax y +-=2.高中知识点 函数()x f y =与函数()x f y -=的图象关于y 轴对称.如例图(4)所示.图 (4)x 2 )2 + 1二次函数图象的翻折变换在同一平面直角坐标系中,通过对二次函数c bx ax y ++=2图象的翻折变换,可以得到函数c bx ax y ++=2的图象和函数c x b ax c x b x a y ++=++=22的图象.先画出二次函数c bx ax y ++=2的图象,保留x 轴上及其上方的图象,把x 轴下方的图象翻折到x 轴上方,即可得到函数c bx ax y ++=2的图象如下页例图(5)所示.先画出二次函数c bx ax y ++=2的图象,保留y 轴上及其右侧的图象,把y 轴右侧的图象翻折到y 轴左侧,即可得到函数c x b ax c x b x a y ++=++=22的图象.如下页例图(6)所示.图 (5)图 (6)高中知识点在同一平面直角坐标系中,通过对函数)(x f y =图象的翻折变换,可以得到函数)(x f y =和)(x f y =的图象.(1)要作出函数)(x f y =的图象,可先作出函数)(x f y =的图象,然后保留x 轴上及其上方的图象,把x 轴下方的图象翻折到x 轴上方即可;(2)要作出函数)(x f y =的图象,可先作出函数)(x f y =的图象,然后保留y 轴上及其右侧的图象,把y 轴右侧的图象翻折到y 轴左侧即可. 例题讲解例1. 把抛物线2x y -=向左平移1个单位,然后向上平移3个单位,则平移后抛物线的解析式为【 】(A )()312---=x y (B )()312-+-=x y(C )()312+--=x y (D )()312++-=x y分析 将函数的图象左右平移时,其解析式将发生有规律的变化——遵循自变量“左加右减”,函数值“上加下减”的原则.将二次函数的图象左右平移,其图象的开口方向和开口大小保持不变,所以平移前后a 的值不变,改变的是图象的顶点坐标和对称轴.其中顶点坐标的改变遵循“左减右加”的原则.解析 由题意可知,平移后抛物线的解析式为()312++-=x y .另外,抛物线2x y -=的顶点坐标为()0,0,平移后函数图象的顶点坐标为()3,1-,所以由顶点式可知平移后抛物线的解析式为()312++-=x y .所以选择答案【 D 】.例2. 函数()1122---=x y 的图象可由函数()3222++-=x y 的图象平移得到,平移的方法是【 】(A )先向右平移3个单位,再向下平移4个单位 (B )先向右平移3个单位,再向上平移4个单位 (C )先向左平移3个单位,再向下平移4个单位 (D )先向左平移3个单位,再向上平移4个单位分析 首先,要确定函数()3222++-=x y 的图象是平移的对象,平移后得到抛物线()1122---=x y .解析将函数()3222++-=x y 的图象先向右平移3个单位,得到函数()3122+--=x y 的图象,再向下平移4个单位,得到函数()1122---=x y 的图象.∴选择答案【 A 】.例3. 抛物线向右平移3个单位,再向下平移2个单位后得到抛物线x x y 422+-=,则平移前抛物线的解析式为________________.分析 把抛物线x x y 422+-=向左平移3个单位,在向上平移2个单位,即可得到平移前的抛物线.解析 ∵()2124222+--=+-=x x x y∴平移前抛物线的解析式为()()4222231222++-=+++--=x x y .即4822---=x x y .例4. 已知二次函数()1322+-=x y .(1)图象关于x 轴对称的抛物线的解析式为________________; (2)图象关于y 轴对称的抛物线的解析式为________________.分析 (1)抛物线()k h x a y +-=2关于x 轴对称的抛物线为()k h x a y ---=2;(2)抛物线()k h x a y +-=2关于y 轴对称的抛物线为()k h x a y ++=2.解析 (1)()1322---=x y ;(2)()1322++=x y .例5. 已知二次函数122--=x x y .(1)图象关于x 轴对称的抛物线的解析式为________________; (2)图象关于y 轴对称的抛物线的解析式为________________.分析 (1)抛物线c bx ax y ++=2关于x 轴对称的抛物线为c bx ax y ---=2;(2)抛物线c bx ax y ++=2关于y 轴对称的抛物线为c bx ax y +-=2. 解析 (1)122++-=x x y ;(2)122-+=x x y .例6. 已知二次函数5432+-=x x y .(1)图象关于x 轴对称后再关于y 轴对称的抛物线的解析式为____________; (2)图象关于y 轴对称后再关于x 轴对称的抛物线的解析式为____________. 分析 (1)(2)中的两条抛物线关于原点对称:若二次函数的解析式为顶点式()k h x a y +-=2,则与其图象关于原点对称的二次函数的解析式为()k h x a y -+-=2;若二次函数的解析式为一般式c bx ax y ++=2,则与其图象关于原点对称的二次函数的解析式为c bx ax y -+-=2. 解析 (1)5432---=x x y ; (2)5432---=x x y .例7. 画出函数12-=x y 的图象.分析 把二次函数12-=x y 的图象沿x 轴进行翻折变换,即可得到函数12-=x y 的图象,具体做法是:先画出二次函数12-=x y 的图象,保留x 轴及其上方的图象,然后把x 轴下方的图象翻折到x 轴上方即可得到函数12-=x y 的图象. 解析 函数12-=x y 的图象如下图所示.。
二次函数的变换规律
二次函数的变换规律二次函数是高中数学中的重要内容,它是一种常见的数学函数形式。
在学习二次函数时,我们需要了解二次函数的变换规律,即通过对函数中的参数进行变化,能够改变函数的形状和位置。
在本文中,我将详细介绍二次函数的变换规律,以加深对该主题的理解。
1. 平移变换平移变换是指通过改变二次函数的平移量,使函数图像在坐标平面上上下左右移动。
二次函数的标准形式为f(x) = ax² + bx + c,在平移变换中,平移量为h和k,表示在横轴和纵轴上的平移距离。
1.1 沿x轴平移二次函数沿x轴正方向平移h个单位,相当于将函数图像向左移动h个单位;沿x轴负方向平移h个单位,相当于将函数图像向右移动h个单位。
平移后的函数可表示为f(x) = a(x-h)² + bx + c,其中h代表横轴的平移量。
1.2 沿y轴平移二次函数沿y轴正方向平移k个单位,相当于将函数图像向上移动k个单位;沿y轴负方向平移k个单位,相当于将函数图像向下移动k个单位。
平移后的函数可表示为f(x) = ax² + bx + (c-k),其中k代表纵轴的平移量。
2. 缩放变换缩放变换是指通过改变二次函数的参数a和导致函数图像的纵向和横向的缩放。
二次函数的标准形式为f(x) = ax² + bx + c,在缩放变换中,缩放因子为p和q,表示纵向和横向的缩放比例。
2.1 纵向缩放当缩放因子p大于1时,二次函数的图像会纵向收缩;当p在0和1之间时,二次函数的图像会纵向拉伸。
缩放后的函数可表示为f(x) = pax² + bx + c,其中p表示纵向缩放因子。
2.2 横向缩放当缩放因子q大于1时,二次函数的图像会横向拉伸;当q在0和1之间时,二次函数的图像会横向收缩。
缩放后的函数可表示为f(x) =a(qx)² + bx + c,其中q表示横向缩放因子。
3. 翻转变换翻转变换改变了二次函数图像的方向。
二次函数图像的变换
二次函数图像的变换第一环节 【知识储备】一、二次函数图象的平移变换(1)具体步骤:先利用配方法把二次函数化成2()y a x h k =-+的形式,确定其顶点(,)h k ,然后做出二次函数2y ax =的图像,将抛物线2y ax =平移,使其顶点平移到(,)h k .具体平移方法如图所示:(2)平移规律:在原有函数的基础上“左加右减”.二、二次函数图象的对称变换二次函数图象的对称一般有五种情况,可以用一般式或顶点式表达1. 关于x 轴对称2y ax bx c =++关于x 轴对称后,得到的解析式是2y ax bx c =---;()2y a x h k =-+关于x 轴对称后,得到的解析式是()2y a x h k =---; 2. 关于y 轴对称2y ax bx c =++关于y 轴对称后,得到的解析式是2y ax bx c =-+;()2y a x h k =-+关于y 轴对称后,得到的解析式是()2y a x h k =++; 3. 关于原点对称2y ax bx c =++关于原点对称后,得到的解析式是2y ax bx c =-+-;()2y a x h k =-+关于原点对称后,得到的解析式是()2y a x h k =-+-;4. 关于顶点对称 2y ax bx c =++关于顶点对称后,得到的解析式是222b y ax bx c a=--+-; ()2y a x h k =-+关于顶点对称后,得到的解析式是()2y a x h k =--+. 5. 关于点()m n ,对称 ()2y a x h k =-+关于点()m n ,对称后,得到的解析式是()222y a x h m n k =-+-+-根据对称的性质,显然无论作何种对称变换,抛物线的形状一定不会发生变化,因此a 永远不变.求抛物线的对称抛物线的表达式时,可以依据题意或方便运算的原则,选择合适的形式,习惯上是先确定原抛物线(或表达式已知的抛物线)的顶点坐标及开口方向,再确定其对称抛物线的顶点坐标及开口方向,然后再写出其对称抛物线的表达式.第二环节 【新知探究】【问题一】 平移变换求把二次函数y =x 2-4x +3的图象经过下列平移变换后得到的图象所对应的函数解析式:(1)向右平移2个单位,向下平移1个单位;(2)向上平移3个单位,向左平移2个单位。
二次函数的像变换
二次函数的像变换二次函数是数学中的一种特殊函数形式,其表达式为f(x) = ax^2 +bx + c,其中a、b、c为常数,且a ≠ 0。
二次函数的图像呈现出一种特殊的形状——拱形或抛物线,且拥有一条对称轴。
在学习二次函数时,我们会涉及到像变换,即通过对函数图像进行平移、缩放或翻转等操作,从而改变函数图像的位置、大小和方向。
一、平移变换平移变换指的是将函数图像沿x轴或y轴方向进行移动,可以使图像向左、向右、向上或向下平移。
1. 向左平移将函数图像沿x轴的正方向平移k个单位,可记作f(x - k),其中k为平移的距离。
例如,对于二次函数y = ax^2 + bx + c,向左平移k个单位后的新函数为y = a(x + k)^2 + b(x + k) + c,图像相对于原函数的平移方向相反,距离为k。
2. 向右平移将函数图像沿x轴的负方向平移k个单位,可记作f(x + k),其中k为平移的距离。
例如,对于二次函数y = ax^2 + bx + c,向右平移k个单位后的新函数为y = a(x - k)^2 + b(x - k) + c,图像相对于原函数的平移方向相反,距离为k。
3. 向上平移将函数图像沿y轴的正方向平移k个单位,可记作f(x) + k,其中k 为平移的距离。
例如,对于二次函数y = ax^2 + bx + c,向上平移k个单位后的新函数为y = a(x)^2 + b(x) + (c + k),图像相对于原函数的平移方向相同,距离为k。
4. 向下平移将函数图像沿y轴的负方向平移k个单位,可记作f(x) - k,其中k 为平移的距离。
例如,对于二次函数y = ax^2 + bx + c,向下平移k个单位后的新函数为y = a(x)^2 + b(x) + (c - k),图像相对于原函数的平移方向相同,距离为k。
二、缩放变换缩放变换指的是改变函数图像的大小,可以使图像变窄或变宽,变高或变矮。
二次函数的变换与对称轴
二次函数的变换与对称轴二次函数是高中数学中的一个重要内容,它在各个学科领域都有广泛的应用。
在学习二次函数时,我们会遇到一个重要概念——二次函数的变换与对称轴。
本文将围绕这一主题展开讨论。
一、二次函数的一般形式二次函数的一般形式为:$y = ax^2 + bx + c$,其中a、b、c为常数,a不等于0。
其中,a决定了二次函数的开口方向:当a大于0时,开口向上;当a小于0时,开口向下。
二、平移变换平移变换是指通过改变二次函数的横坐标和纵坐标的值,使得曲线发生平移。
平移变换有两种类型:水平平移和垂直平移。
1. 水平平移水平平移是指改变二次函数的横坐标的值,使得曲线在平面内左右移动。
若原二次函数为$y = ax^2 + bx + c$,则水平平移后的函数为$y= a(x-h)^2 + b(x-h) + c$,其中h为平移距离。
当h大于0时,曲线向右平移;当h小于0时,曲线向左平移。
2. 垂直平移垂直平移是指改变二次函数的纵坐标的值,使得曲线在平面内上下移动。
若原二次函数为$y = ax^2 + bx + c$,则垂直平移后的函数为$y= a(x-h)^2 + b(x-h) + k$,其中k为平移距离。
当k大于0时,曲线向上平移;当k小于0时,曲线向下平移。
三、对称轴对称轴是指二次函数的图像关于某一直线对称。
对称轴是二次函数的一个重要特征,可以通过一些变换得到。
1. 水平对称轴水平对称轴是指二次函数的图像关于y轴对称。
对于一般形式的二次函数$y = ax^2 + bx + c$,它的对称轴方程为$x = -\frac{b}{2a}$。
2. 垂直对称轴垂直对称轴是指二次函数的图像关于某一条直线对称,该直线垂直于y轴。
对于一般形式的二次函数$y = ax^2 + bx + c$,它的对称轴方程为$x = \frac{-b}{2a}$。
四、应用举例二次函数的变换与对称轴在实际问题中有广泛的应用。
以下举例说明:例1:某个物体的高度与时间的关系可以用二次函数表示。
二次函数图像变换
二次函数图像变换
二次函数图像变换有3种:平移、对称、旋转。
一、专用解法
1、平移:左加右减自变量,上加下减常数项
2、对称、旋转:取原抛物线上一点(x,y),然后根据对称或旋转规律找到对应点,
将对应点坐标代入原抛物线解析式,然后化解得到的解析式即所求。
例1:原抛物线上y=ax^2+bx+c有一点(x,y),其关于x轴对称的点坐标为(x,-y),将(x,-y)代入到原解析式得到-y=ax^2+bx+c,即y=-ax^2-bx-c
例2:原抛物线上y=x^2+2x绕点(1,0)旋转180°,求旋转后的解析式解:设点(x,y)是原抛物线y=x^2+2x上一点,(x,y)绕点(1,0)旋转180°,通过中点坐标公式得出对应点为(2-x,-y),将(2-x,-y)代入y=x^2+2x得到
-y=(2-x)^2+2(2-x),即y=-x^2+6x-8
注意:以上方法也适用于一次函数
二、通用解法
①将解析式化顶点式y=a(x-h)^2+k,得到顶点(h,k)
②将顶点(h,k)按照要求进行平移、对称、旋转,得到新的顶点(h’,k’)
③平移a不变;X轴对称a变号,Y轴对称a不变;旋转a变号,特别的原点对称就是绕(0,0)旋转180
注意:这里的旋转肯定是180°,因为如果不是180°得到的就不是二次函数了
④知道了a和顶点,设顶点式就可以得到新抛物线的解析式
注意:无论平移、对称、旋转都可以用,如果是一次函数可以将顶点(h,k)替换为直线与y轴交点,a替换为k,整体思路是一样的。
二次函数图象的平移和对称变换
二次函数图象的平移、旋转、轴对称专题有关图象的变换一般可采用两种基本的方法,其一是利用特殊点进行变换,其二是利用坐标变换的规律进行变换。
所谓利用特殊点进行变换,即选取原图象上一些特殊的点,把这些点按指定的要求进行变换,再把变换后的点代入到新的解析式中,从而求出变换后的解析式,利用特殊点进行变换,又可以从一般形式入手,选取图象上的三个特殊的点进行变换,也可以把一般形式化为顶点式,选取顶点作为特殊点,然后进行变换。
利用坐标变换的方法,根据题目的要求,利用坐标变换的规律,从而进行变换。
下面由具体的例子进行说明。
一、平移。
例1、把抛物线y=x2-4x+6向左平移3个单位,再向下平移4个单位后,求其图象的解析式。
法(一)选取图象上三个特殊的点,如(0,6),(1,3),(2,2)【选取使运算最简单的点】,然后把这三个点按要求向左平移3个单位,再向下平移4个单位后得到三个新点(-3,2),(-2,-1),(-1,-2),把这三个新点代入到新的函数关系式的一般形式y=ax2+bx+c中,求出各项系数即可。
例2、已知抛物线y=2x2-8x+5,求其向上平移4个单位,再向右平移3个单位,求其解析式。
法(二)先利用配方法把二次函数化成2()=-+的形式,确定其顶点(2,-3),然y a x h k后把顶点(2,-3)向上平移4个单位,再向右平移3个单位后得到新抛物线的顶点为(5,1),因为是抛物线的平移,因此平移前后a的值应该相等,这样我们就得到新的抛物线的解析式中a=2,且顶点为(5,1),就可以求出其解析式了。
【平移规律:在原有函数的基础上“左加右减、上加下减”】.法(三)根据平移规律进行平移,不论哪种抛物线的形式,平移规律为“左右平移即把解析式中自变量x改为x加上或减去一个常数,左加右减,上下平移即把整个解析式加上或减去一个常数,上加下减。
”例3、已知抛物线y=2x2-8x+5,求其向上平移4个单位,再向右平移3个单位,求其解析式。
二次函数图像的变换及解析式的确定(必考)
2,解得a=2,∴抛物线的解析式为 = ሺ − ሻ − = − + .
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解法2:∵抛物线 = + + 的对称轴为x=2,且与x轴交于点(1,0),
∴抛物线与x轴的另一个交点为(3,0),∴抛物线的解析式为 = ሺ −
+ ሻሺ − ሻ,把(0,3)代入,得a·3×(-1)=3,解得a=-1,
∴该二次函数的表达式为 = −ሺ + ሻሺ − ሻ,
即 = − − + .
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类型8 利用平移变换求抛物线解析式
(人教九上P35例3改编)将二次函数 = 22 + 4 + 1 的图象向右平移2个
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续表
变换形式
图象关系
点坐标变化
横坐标 互
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关于 轴
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为相反数,
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系数关系
不变
______
本质
相同
开口方向______
相 − 值______,
变号
互为____
2
反数
二次函数平移、旋转、轴对称变换汇总
二次函数专题训练(平移、旋转、轴对称变换)一、二次函数图象的平移、旋转(只研究中心对称)、轴对称变换 1、抛物线的平移变换:一般都是在顶点式的情况下进行的。
y=a(x-h)²+k y=a(x-h)²+k ±my=a(x-h)² y=a(x-h ±m)²+k 练习:(1)函数图象沿y 轴向下平移2个单位,再沿x 轴向右平移3个单位,得到函数__________________的图象。
(2)抛物线225y x x =-+向左平移3个单位,再向下平移6个单位,所得抛物线的解析式是 。
2、抛物线的旋转变换(只研究中心对称):一般都是在顶点式的情况下进行的。
(1)将抛物线绕其顶点旋转180︒(即两条抛物线关于其顶点成中心对称) ()2y a x h k =-+关于顶点对称后,得到的解析式是()2y a x h k =--+。
(2)将抛物线绕原点旋转180︒(即两条抛物线关于原点成中心对称)()2y a x h k =-+关于原点对称后,得到的解析式是()2y a x h k =-+-。
练习:(1)抛物线2246y x x =-+绕其顶点旋转180︒后,所得抛物线的解析式是 (2)将抛物线y =x 2+1绕原点O 旋转180°,则旋转后抛物线的解析式为( ) A .y =-x 2 B .y =-x 2+1 C .y =x 2-1 D .y =-x 2-1 3、抛物线的轴对称变换: 关于x 轴对称2y ax bx c =++关于x 轴对称后,得到的解析式是2y ax bx c =---; ()2y a x h k =-+关于x 轴对称后,得到的解析式是()2y a x h k =---;关于y 轴对称2y ax bx c =++关于y 轴对称后,得到的解析式是2y ax bx c =-+; ()2y a x h k =-+关于y 轴对称后,得到的解析式是()2y a x h k =++;练习:已知抛物线C 1:2(2)3y x =-+(1)抛物线C 2与抛物线C 1关于y 轴对称,则抛物线C 2的解析式为 (2)抛物线C 3与抛物线C 1关于x 轴对称,则抛物线C 3的解析式为 总结:根据平移、旋转、轴对称的性质,显然无论作何种变换,抛物线的形状一定不会发生变化,因此a 永远不变。
超经典二次函数图象的平移和对称变换总结
二次函数图象的几何变换(1)具体步骤:先利用配方法把二次函数化成2()y a x h k =-+的形式,确定其顶点(,)h k ,然后做出二次函数2y ax =的图像,将抛物线2y ax =平移,使其顶点平移到(,)h k .具体平移方法如图所示:(2)平移规律:在原有函数的基础上“左加右减”.二、二次函数图象的对称变换二次函数图象的对称一般有五种情况,可以用一般式或顶点式表达 1. 关于x 轴对称2y ax bx c =++关于x 轴对称后,得到的解析式是2y ax bx c =---;()2y a x h k =-+关于x 轴对称后,得到的解析式是()2y a x h k =---;2. 关于y 轴对称2y ax bx c =++关于y 轴对称后,得到的解析式是2y ax bx c =-+;()2y a x h k =-+关于y 轴对称后,得到的解析式是()2y a x h k =++;3. 关于原点对称2y ax bx c =++关于原点对称后,得到的解析式是2y ax bx c =-+-; ()2y a x h k =-+关于原点对称后,得到的解析式是()2y a x h k =-+-; 4. 关于顶点对称2y ax bx c =++关于顶点对称后,得到的解析式是222b y ax bx c a=--+-;()2y a x h k =-+关于顶点对称后,得到的解析式是()2y a x h k =--+.5. 关于点()m n ,对称 ()2y a x h k =-+关于点()m n ,对称后,得到的解析式是()222y a x h m n k =-+-+-根据对称的性质,显然无论作何种对称变换,抛物线的形状一定不会发生变化,因此a 永远不变.求抛物线的对称抛物线的表达式时,可以依据题意或方便运算的原则,选择合适的形式,习惯上是先确定原抛物线(或表达式已知的抛物线)的顶点坐标及开口方向,再确定其对称抛物线的顶点坐标及开口方向,然后再写出其对称抛物线的表达式.二次函数图象的平移变换练习1、函数23(2)1y x =+-的图象可由函数23y x =的图象平移得到,那么平移的步骤是:( )A. 右移两个单位,下移一个单位B. 右移两个单位,上移一个单位C. 左移两个单位,下移一个单位D. 左移两个单位,上移一个单位2、函数22(1)1y x =---的图象可由函数22(2)3y x =-++的图象平移得到,那么平移的步骤是( )A. 右移三个单位,下移四个单位B. 右移三个单位,上移四个单位C. 左移三个单位,下移四个单位D. 左移四个单位,上移四个单位3、二次函数2241y x x =-++的图象如何移动就得到22y x =-的图象( )A. 向左移动1个单位,向上移动3个单位.B. 向右移动1个单位,向上移动3个单位.C. 向左移动1个单位,向下移动3个单位.D. 向右移动1个单位,向下移动3个单位.4、将函数2y x x =+的图象向右平移()0a a >个单位,得到函数232y x x =-+的图象,则a 的值为( )A . 1B .2C .3D .45、把抛物线2y ax bx c =++的图象先向右平移3个单位,再向下平移2个单位,所得的图象的解析式是235y x x =-+,则a b c ++=________________. 6、对于每个非零自然数n ,抛物线()()221111n y x x n n n n +=-+++与x 轴交于n n A B 、两点,以n n A B 表示这两点间的距离,则112220092009A B A B A B +++…的值是( )A .B .20082009C .20102009 D .200920107、把抛物线2y x =-向左平移1个单位,然后向上平移3个单位,则平移后抛物线的解析式为A .()213y x =--- B .()213y x =-+- C .()213y x =--+D .()213y x =-++200920088、将抛物线22y x =向下平移1个单位,得到的抛物线是( )A .B .C .221y x =+D .221y x =-9、将抛物线23y x =向上平移2个单位,得到抛物线的解析式是( )A. 232y x =-B. 23y x =C. 23(2)y x =+D. 232y x =+10、一抛物线向右平移3个单位,再向下平移2个单位后得抛物线224y x x =-+,则平移前抛物线的解析式为________________. 11、如图,ABCD 中,4AB =,点D 的坐标是(0,8),以点C 为顶点的抛物线2y ax bx c =++经过x 轴上的点A ,B . ⑴ 求点A ,B ,C 的坐标. ⑵ 若抛物线向上平移后恰好经过点D ,求平移后抛物线的解析式.12、已知二次函数221y x x =--,求:⑴关于x 轴对称的二次函数解析式;⑵关于y 轴对称的二次函数解析式;⑶关于原点对称的二次函数解析式.13、函数2y x =与2y x =-的图象关于______________对称,也可以认为2y x =是函数2y x =-的图象绕__________旋转得到.14、在平面直角坐标系中,先将抛物线22y x x =+-关于x 轴作轴对称变换,再将所得的抛物线关于y 轴作轴对称变换,那么经两次变换后所得的新抛物线的解析式为A .22y x x =--+B .22y x x =-+-C .22y x x =-++D .22y x x =++()221y x =+()221y x =-。
二次函数知识点归纳总结
二次函数知识点归纳总结二次函数是高中数学中的一个重要内容,也是数学建模和解几何问题的重要工具。
下面是关于二次函数的知识点的归纳总结。
一、基本概念1. 二次函数的定义:二次函数是形如f(x) = ax^2 + bx + c (a ≠ 0) 的函数,其中 a、b、c 是常数。
2.二次函数的图象:二次函数的图象是一个抛物线,开口方向取决于a的正负性,顶点坐标为(-b/2a,f(-b/2a))。
3.对称轴:二次函数的对称轴是与图象关于x轴对称的直线,其方程为x=-b/2a。
4. 零点:二次函数的零点是函数图象与 x 轴的交点,可以通过求解二次方程 ax^2 + bx + c =0 来得到。
5.最值:二次函数的最值取决于a的正负性,当a>0时,函数取最小值;当a<0时,函数取最大值。
二、二次函数的变形与性质1.平移变换:二次函数可以通过平移变换来改变其图象的位置。
平移变换的一般形式是f(x)→f(x-h)+k,其中h和k是任意实数。
2.缩放变换:二次函数可以通过缩放变换来改变其图象的形状。
缩放变换的一般形式是f(x)→af(x),其中a是非零实数。
3.纵坐标平移:二次函数可以通过纵坐标平移来改变其图象的位置。
纵坐标平移的一般形式是f(x)→f(x)+k,其中k是任意实数。
4.二次函数的奇偶性:如果a是偶数,则二次函数是偶函数;如果a是奇数,则二次函数是奇函数。
5.顶点坐标的性质:顶点坐标(-b/2a,f(-b/2a))是二次函数的最值点,当a>0时是最小值,当a<0时是最大值。
三、二次函数的方程与不等式1. 二次方程的解:二次方程 ax^2 + bx + c =0 的解可以通过求根公式 x = (-b ± √(b^2 - 4ac))/(2a) 来得到。
2. 解的判别式:二次方程 ax^2 + bx + c =0 的解的判别式是 D =b^2 - 4ac,根据判别式的值可以判断方程有几个实数解。
二次函数的变换
二次函数的变换引言二次函数是一种重要的数学函数之一,既有数学意义,也有实际应用价值。
通过一些基础的变换,我们可以得到更多的二次函数图像,这些变换方式不仅方便了我们的计算,也可以拓展我们的思维,提高我们的数学素养。
一、平移变换在二次函数图像中,如果我们希望将图像向左或向右平移,可以考虑在函数中加上一个常数。
例如,对于$f(x)=x^2$函数,当我们将其写成$f(x-a)=(x-a)^2$时,其图像就会向右平移a个单位。
反之,如果我们写成$f(x+a)=(x+a)^2$,那么图像就会向左平移a个单位。
这个变换的实际应用是很广泛的,比如在地图上移动坐标轴。
二、缩放变换在二次函数图像中,如果我们需要缩放图像,那么我们可以改变函数中二次项系数的值。
例如,对于$f(x)=x^2$函数,当我们将其写成$f(kx)=kx^2$时,其图像就会沿x轴方向缩放k倍。
当我们将其写成$f(x/k)=\frac{1}{k}x^2$时,其图像就会沿y轴方向缩放k 倍。
这个变换的实际应用比较广泛,例如在计算机图像处理中,可以对图像进行缩放。
三、翻转变换在二次函数图像中,如果我们需要翻转图像,那么我们可以改变函数的系数。
例如,对于$f(x)=x^2$函数,当我们将其写成$f(-x)=x^2$时,其图像就会以y轴为对称轴进行翻转。
反之,如果我们写成$f(-x)=-x^2$,那么图像就会以x轴为对称轴进行翻转。
这个变换的实际应用比较多,例如在研究物理现象时,可以通过翻转图像得到更多的信息。
四、平移、缩放和翻转的组合变换在二次函数图像中,我们还可以通过组合上述变换来得到更多的图像。
例如,对于$f(x)=x^2$函数,我们希望将其变成以点(-a,b)为顶点,开口向上的二次函数。
那么我们可以进行如下组合变换:$f(x-a)=x^2$,然后将图像沿y轴方向缩放为$\frac{1}{b}$倍,最后将其沿x轴翻转。
这样,我们就可以得到所需的二次函数图像。
二次函数的简单应用- 初升高数学衔接(解析版)
二次函数的简单应用- 初升高数学衔接(解析版)高中必备知识点1:平移变换问题1 在把二次函数的图象进行平移时,有什么特点?依据这一特点,可以怎样来研究二次函数的图象平移?我们不难发现:在对二次函数的图象进行平移时,具有这样的特点——只改变函数图象的位置、不改变其形状,因此,在研究二次函数的图象平移问题时,只需利用二次函数图象的顶点式研究其顶点的位置即可.典型考题【典型例题】如图,抛物线经过两点,顶点为D.求a和b的值;将抛物线沿y轴方向上下平移,使顶点D落在x轴上.求平移后所得图象的函数解析式;若将平移后的抛物线,再沿x轴方向左右平移得到新抛物线,若时,新抛物线对应的函数有最小值2,求平移的方向和单位长度.【答案】将抛物线向左平移个单位长度或向右平移个单位长度.【解析】代入,得:,解得:.,抛物线顶点D的坐标为.将抛物线沿y轴平移后,顶点D落在x轴上,平移后的抛物线的顶点坐标为,平移后的抛物线为,即.若将抛物线向左平移个单位长度,则新抛物线的解析式为,时,新抛物线对应的函数有最小值2,新抛物线必过点,,解得:舍去;若将抛物线向右平移个单位长度,则新抛物线的解析式为,时,新抛物线对应的函数有最小值2,新抛物线必过点.,解得:舍去.将抛物线向左平移个单位长度或向右平移个单位长度.【变式训练】已知抛物线,把它向上平移,得到的抛物线与x轴交于A、B两点,与y轴交于C点,若是直角三角形,那么原抛物线应向上平移几个单位?【答案】向上平移3个单位.【解析】由题意知,必为等腰直角三角形,设平移后的抛物线为,则,代入抛物线方程得:,舍去.所以向上平移3个单位.【能力提升】已知抛物线y=x(x﹣2)+2.(1)用配方法把这个抛物线的表达式化成y=a(x+m)2+k的形式,并写出它的项点坐标;(2)将抛物线y=x(x﹣2)+2上下平移,使顶点移到x轴上,求新抛物线的表达式.【答案】(1)y=(x﹣1)2+1,它的顶点坐标为:(1,1);(2)图象向下平移1个单位得到:y=(x﹣1)2.【解析】(1)y=x(x﹣2)+2=x2﹣2x+2=(x﹣1)2+1,它的顶点坐标为:(1,1);(2)∵将抛物线y=x(x﹣2)+2上下平移,使顶点移到x轴上,∴图象向下平移1个单位得到:y=(x﹣1)2.高中必备知识点2:对称变换在把二次函数的图象关于与坐标轴平行的直线进行对称变换时,有什么特点?依据这一特点,可以怎样来研究二次函数的图象平移?我们不难发现:在把二次函数的图象关于与坐标轴平行的直线进行对称变换时,具有这样的特点——只改变函数图象的位置或开口方向、不改变其形状,因此,在研究二次函数图象的对称变换问题时,关键是要抓住二次函数的顶点位置和开口方向来解决问题.典型考题【典型例题】如图,抛物线y=ax²-2x+c(a≠0)与x轴,y轴分别交于点A,B,C三点,已知点(-2,0),C(0,-8),点D是抛物线的顶点.(1)求抛物线的解析式及顶点D的坐标;(2)如图,抛物线的对称轴与x轴交于点E,第四象限的抛物线上有一点P,将△EB直线EP折叠,使点B 的对应点B'落在抛物线的对称轴上,求点P的坐标;【答案】(1)y=x2﹣2x﹣8;D(1,﹣9);(2)P().【解析】(1)将点A、点C的坐标代入抛物线的解析式得:,解得:a=1,c=﹣8.∴抛物线的解析式为y=x2﹣2x﹣8.∵y=(x﹣1)2﹣9,∴D(1,﹣9).(2)将y=0代入抛物线的解析式得:x2﹣2x﹣8=0,解得x=4或x=﹣2,∴B(4,0).∵y=(x﹣1)2﹣9,∴抛物线的对称轴为x=1,∴E(1,0).∵将△EBP沿直线EP折叠,使点B的对应点B'落在抛物线的对称轴上,∴EP为∠BEF的角平分线.∴∠BEP=45°.设直线EP的解析式为y=﹣x+b,将点E的坐标代入得:﹣1+b=0,解得b=1,∴直线EP的解析式为y=﹣x+1.将y=﹣x+1代入抛物线的解析式得:﹣x+1=x2﹣2x﹣8,解得:x=或x=.∵点P在第四象限,∴x=.∴y=.∴P().【变式训练】已知二次函数的图象的顶点坐标为(3,-2),且与y轴交于(0,).(1)求函数的解析式;(2)若点(p,m)和点(q,n)都在该抛物线上,若p>q>5,判断m和n的大小.【答案】(1)y=(x-3)2-2.(2)m>n.【解析】(1)由题意设函数的解析式为y=a(x-3)2-2,根据题意得9a-2=解得a=,所以函数解析式是y=(x-3)2-2.(2)因为a=>0,所以抛物线开口向上,又因为二次函数的对称轴是直线x=3.所以当x>3时,y随x增大而增大,因为p>q>5>3,所以m>n.【能力提升】已知抛物线经过点(1,-2).(1)求的值;(2)若点A(m,y1)、B(n,y2)(m<n<3)都在该抛物线上,试比较y1与y2的大小.【答案】(1)a=-1;(2)y1<y2.【解析】(1)、∵抛物线经过点(1,-2),∴,解得a=-1;(2)、∵函数的对称轴为x=3,∴A(m,y1)、B(n,y2)(m<n<3)在对称轴左侧,又∵抛物线开口向下,∴对称轴左侧y随x的增大而增大,∵m<n<3,∴y1<y2.高中必备知识点3:分段函数一般地,如果自变量在不同取值范围内时,函数由不同的解析式给出,这种函数,叫作分段函数.典型考题【典型例题】函数1()01xf xx-⎧⎪=⎨⎪+⎩)0()0()0(<=>xxx,则))1((ff的值是___.【答案】0 【解析】∵函数f(x)100010x xxx x-⎧⎪==⎨⎪+⎩,>,,<,∴f (1)=1﹣1=0, f (f (1))=f (0)=0. 故答案为:0.【变式训练】已知函数,若,则_________.【答案】【解析】,故,填.【能力提升】函数__________.【答案】1. 【解析】 由题意得.故答案为:1.专题验收测试题1.如图,在四边形ABCD 中,//AD BC ,DC BC ⊥,4cm DC =,6cm BC =,3cm AD = ,动点P ,Q 同时从点B 出发,点P 以2cm /s 的速度沿折线BA AD DC --运动到点C ,点Q 以1cm/s 的速度沿BC运动到点C ,设P ,Q 同时出发s t 时,BPQ ∆的面积为2cm y ,则y 与t 的函数图象大致是( )A .B .C .D .【答案】B 【解析】解:作AE ⊥BC 于E ,根据已知可得,AB 2=42+(6-3)2, 解得,AB=5cm . 下面分三种情况讨论:当0≤t≤2.5时:P 点由B 到A ,21442255y t t t ==,y 是t 的二次函数.最大面积= 5 cm 2; 当2.5≤t≤4时,即P 点在AD 上时,1422y t t =⨯=, y 是t 的一次函数且最大值=21448cm 2⨯⨯=;当4≤t≤6时,即P 点从D 到C 时,()211226,2y t t t t =⋅-=-+y 是t 的二次函数 故符合y 与t 的函数图象是B . 故选:B .2.如图,在四边形ABCD 中,AD ∥BC ,DC ⊥BC ,DC =4cm ,BC =6cm ,AD =3cm ,动点P ,Q 同时从点B 出发,点P 以2cm /s 的速度沿折线BA ﹣AD ﹣DC 运动到点C ,点Q 以1cm /s 的速度沿BC 运动到点C ,设P ,Q 同时出发xs 时,△BPQ 的面积为ycm 2.则y 与x 的函数图象大致是( )A.B.C.D.【答案】B【解析】作AE⊥BC于E,根据已知可得,AB2=42+(6﹣3)2,解得,AB=5cm.当0≤x≤2.5时:P点由B到A,△BPQ的面积从小到大,且达到最大此时面积=12×2.5×4=5cm2.当2.5≤x≤4时,即P点在AD上时,1422y x x=⨯=,且增大值为:21448cm2⨯⨯=;当4≤x≤6时,即P点从D到C时,y=1(122)2x x⋅-=﹣x2+6x.故符合y与x的函数图象大致是B.故选B.3.如图,矩形ABCD中,AB=3,BC=5,点P是BC边上的一个动点(点P不与点B、C重合),现将△PCD沿直线PD折叠,使点C落到点C′处;作∠BPC′的角平分线交AB于点E,设BP=x,BE=y,则下列图象中,能表示y与x的函数关系的图象大致是()A. B.C. D.【答案】D【解析】解:如图,连接DE ,∵△PC′D 是△PCD 沿PD 折叠得到, ∴∠CPD =∠C′PD , ∵PE 平分∠BPC′, ∴∠BPE =∠C′PE , ∴∠EPC′+∠DPC′=12×180°=90°, ∴△DPE 是直角三角形,∵BP =x ,BE =y ,AB =3,BC =5,∴AE =AB ﹣BE =3﹣y ,CP =BC ﹣BP =5﹣x , 在Rt △BEP 中,PE 2=BP 2+BE 2=x 2+y 2,在Rt △ADE 中,DE 2=AE 2+AD 2=(3﹣y )2+52, 在Rt △PCD 中,PD 2=PC 2+CD 2=(5﹣x )2+32, 在Rt △PDE 中,DE 2=PE 2+PD 2, 则(3﹣y )2+52=x 2+y 2+(5﹣x )2+32, 整理得,﹣6y =2x 2﹣10x , 所以y =21533x x -+(0<x <5), 纵观各选项,只有D 选项符合. 故选:D .4.某种圆形合金板材的成本y (元)与它的面积(cm 2)成正比,设半径为xcm ,当x =3时,y =18,那么当半径为6cm 时,成本为( ) A .18元 B .36元C .54元D .72元【答案】D 【解析】解:根据题意设y =k πx 2, ∵当x =3时,y =18, ∴18=k π•9,则k=2π,∴y=kπx2=2π•π•x2=2x2,当x=6时,y=2×36=72,故选:D.5.把一个足球垂直于水平地面向上踢,该足球距离地面的高度(米)与所经过的时间(秒)之间的关系为. 若存在两个不同的的值,使足球离地面的高度均为(米),则的取值范围()A.B.C.D.【答案】C【解析】∵a≥0,由题意得方程10t-t2=a有两个不相等的实根∴△=b2-4ac=102+4××a>0得0≤a<50又∵0≤t≤14∴当t=14时,a=h=10×14-×142=42所以a的取值范围为:42≤a<50故选:C.6.汽车刹车后行驶的距离s(单位:米)关于行驶的时间t(单位:秒)的函数解析式为s=-6t2+bt(b为常数).已知t=时,s=6,则汽车刹车后行驶的最大距离为()A.米B.8米C.米D.10米【答案】C【解析】解:把t=,s=6代入s=-6t2+bt得,6=-6×+b×,解得,b=15∴函数解析式为s=-6t2+15t=-6(t-)2+,∴当t=时,s取得最大值,此时s=,故选:C.7.已知直线y=n与二次函数y=(x﹣2)2﹣1的图象交于点B,点C,二次函数图象的顶点为A,当△ABC是等腰直角三角形时,则n的值为()A.1 B.C.2﹣D.2+【答案】A【解析】设B(x1,n)、C(x2,n),作AD⊥BC,垂足为D连接AB,AC,∵y=(x﹣2)2﹣1,∴顶点A(2,﹣1),AD=n﹣(﹣1)=n+1∵直线y=n与二次函数y=(x﹣2)2﹣1的图象交于点B、C,∴(x﹣2)2﹣1=n,化简,得x2﹣4x+2﹣2n=0,x1+x2=4,x1x2=2﹣2n,∴BC=|x1﹣x2|=,∵点B、C关于对称轴直线AD对称,∴D为线段BC的中点,∵△ABC是等腰直角三角形,∴AD=BC,即BC=2AD=2(n+1),∴(2+2n)=(n+1)2,化简,得n2=1,∴n=1或﹣1,n=﹣1时直线y=n经过点A,不符合题意舍去,所以n=1.故选:A.8.如图,跳台滑雪是冬季奥运会比赛项目之一,运动员起跳后的飞行路线可以看作是抛物线的一部分,运动员起跳后的竖直高度y(单位:m)与水平距离x(单位:m)近似满足函数关系y=ax2+bx+c(a≠0).如图记录了某运动员起跳后的x与y的三组数据,根据上述函数模型和数据,可推断出该运动员起跳后飞行到最高点时,水平距离为()A.10m B.20m C.15m D.22.5m【答案】C【解析】根据题意知,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)经过点(0,54.0)、(40,46.2)、(20,57.9),则,解得:,所以x=-=15(m).故选C.9.足球运动员将足球沿与地面成一定角度的方向踢出,足球飞行的路线是一条抛物线,不考虑空气阻力,足球距离地面的高度h(单位:m)与足球被踢出后经过的时间t(单位:s)之间的关系如下表:t 0 1 2 3 4 5 6 7 …h 0 8 14 18 20 20 18 14 …下列结论:①足球距离地面的最大高度为20m;②足球飞行路线的对称轴是直线t=;③足球被踢出9s时落地;④足球被踢出1.5s时,距离地面的高度是11m,其中正确结论的个数是()A.1 B.2 C.3 D.4【答案】B【解析】解:由题意,抛物线的解析式为y=at(t-9),把(1,8)代入可得a=-1,∴y=-t2+9t=-(t-4.5)2+20.25,∴足球距离地面的最大高度为20.25m,故①错误,∴抛物线的对称轴t=4.5,故②正确,∵t=9时,y=0,∴足球被踢出9s时落地,故③正确,∵t=1.5时,y=11.25,故④错误,∴正确的有②③.故选B.10.某一型号飞机着陆后滑行的距离S(单位:米)关于滑行的时间t(单位:秒)之间的函数解析式是S =﹣1.5t2+60t,则该型号飞机着陆后滑行()秒才能停下来.A.600 B.300 C.40 D.20【答案】D【解析】解:由题意,s=﹣1.5t2+60t,=﹣1.5(t2﹣40t+400﹣400)=﹣1.5(t﹣20)2+600,即当t=20秒时,飞机才能停下来.故选:D.11.如图是抛物线形拱桥,P处有一照明灯,水面OA宽4m,从O、A两处双测P处,仰角分别为α、β,且tanα=12,tanβ=23,以O为原点,OA所在直线为x轴建立直角坐标系.P点坐标为_____;若水面上升1m,水面宽为_____m.【答案】33,2⎛⎫⎪⎝⎭; 22 【解析】解:(1)过点P 作PH ⊥OA 于H ,如图. 设PH =3x , 在Rt △OHP 中, ∵tanα=PH 1OH 2=, ∴OH =6x . 在Rt △AHP 中, ∵tanβ=32PH AH =, ∴AH =2x ,∴OA =OH +AH =8x =4, ∴x =12, ∴OH =3,PH =23, ∴点P 的坐标为(3,23); 故答案是:(3,23); (2)若水面上升1m 后到达BC 位置,如图,过点O (0,0),A (4,0)的抛物线的解析式可设为y =ax (x ﹣4),∵P (3,23)在抛物线y =ax (x ﹣4)上, ∴3a (3﹣4)=23,解得a =﹣12,∴抛物线的解析式为y =﹣12x (x ﹣4).当y =1时,﹣12x (x ﹣4)=1,解得x 1=2+2,x 2=2﹣2,∴BC =(2+2)﹣(2﹣2)=22. 故答案是:22.12.某一房间内A 、B 两点之间设有探测报警装置,小车(不计大小)在房间内运动,当小车从AB 之间经过时,将触发报警.现将A 、B 两点放置于平面直角坐标系xOy 中(如图)已知点A ,B 的坐标分别为(0,4),(5,4),小车沿抛物线y =ax 2-2ax -3a 运动.若小车在运动过程中只触发一次报警,则a 的取值范围是______【答案】a <-43或a >13【解析】解:抛物线y=ax 2-2ax-3a=a (x+1)(x-3),∴其对称轴为:x=1,且图象与x 轴交于(-1,0),(3,0). 当抛物线过点(0,4)时,代入解析式得4=-3a , ∴a=43-,由对称轴为x=1及图象与x 轴交于(-1,0),(3,0)可知,当a <43-时,抛物线与线段AB 只有一个交点;当抛物线过点(5,4)时,代入解析式得25a-10a-3a=4,∴a=13,同理可知当a >13时,抛物线与线段AB 只有一个交点. 故答案为:a <43-或a >13.13.为了节省材料,某农场主利用围墙(围墙足够长)为一边,用总长为80m的篱笆围成了如图所示的①②③三块矩形区域,而且这三块矩形区域的面积相等,则能围成的矩形区域ABCD的面积最大值是___m2.【答案】300.【解析】如图,∵三块矩形区域的面积相等,∴矩形AEFD面积是矩形BCFE面积的2倍,∴AE=2BE,设BC=x,BE=FC=a,则AE=HG=DF=2a,∴DF+FC+HG+AE+EB+EF+BC=80,即8a+2x=80,∴a=﹣x+10,3a=﹣x+30,∴矩形区域ABCD的面积S=(﹣x+30)x=﹣x2+30x,∵a=﹣x+10>0,∴x<40,则S=﹣x2+30x(0<x<40);∵S=﹣x2+30x=﹣(x﹣20)2+300(0<x<40),且二次项系数为﹣<0,∴当x=20时,S有最大值,最大值为300m2.故答案为:300.14.某民房发生火灾.两幢大楼的部分截面及相关数据如图,小明在甲楼A处透过窗户E发现乙楼F处出现火灾,此时A,E,F在同一直线上.跑到一楼时,消防员正在进行喷水灭火,水流路线呈抛物线,在1.2m 高的D处喷出,水流正好经过E,F.若点B和点E、点C和点F的离地高度分别相同,现消防员将水流抛物线向上平移5m,再向左后退_____m,恰好把水喷到F处进行灭火.【答案】5【解析】由图可知:A(0,21.2),B(0,9.2),C(0,6.2),D(0,1.2),∵点B和点E、点C和点F的离地高度分别相同,∴E(20,9.2),设AE的直线解析式为y=kx+b,,∴,∴y=﹣x+21.2,∵A,E,F在同一直线上.∴F(25,6.2),设过D,E,F三点的抛物线为y=ax2+bx+c,∴,∴,水流抛物线向上平移5m,设向左退了m米,∴D(0,6.2),设平移后的抛物线为,经过点F,∴m=5或m=﹣25(舍),∴向后退了5米.故答案为5.15.某网店销售某种商品,成本为30元/件,当销售价格为60元件/时,每天可售出100件,经市场调查发现,销售单价每降1元,每天销量增加10件.当销售单价为__________元时,每天获取的利润最大.【答案】50【解析】解:设当销售单价为x元时,每天获取的利润为y元,则y=(x-30)[100+10(60-x)]=-10x2+1000x-21000=-10(x-50)2+4000,∴当x=50时,y有最大值,且为4000,故答案为:50.16.教练对小明推铅球的录像进行技术分析,发现铅球行进高度y(m)与水平距离x(m)之间的关系为.由此可知,铅球推出的距离是__________m.【答案】10【解析】在中,当,解得(舍去).即铅球推出的距离是10m.故答案为:1017.已知某种水果的批发单价与批发量的函数关系如图1所示.(1)请说明图中①、②两段函数图象的实际意义;(2)写出批发该种水果的资金金额w(元)与批发量m(kg)之间的函数关系式;在图2的坐标系中画出该函数图象;指出金额在什么范围内,以同样的资金可以批发到较多数量的该种水果;(3)经调查,某经销商销售该种水果的日最高销量与零售价之间的函数关系如图3所示,该经销商拟每日售出60kg以上该种水果,且当日零售价不变,请你帮助该经销商设计进货和销售的方案,使得当日获得的利润最大.【答案】(1)详见解析;(2)详见解析;(3)经销商应批发80kg该种水果,日零售价定为6元/kg,当日可获得最大利润160元.【解析】解:(1)图①表示批发量不少于20kg且不多于60kg的该种水果,可按5元/kg批发,图②表示批发量高于60kg的该种水果,可按4元/kg批发;(2)由题意得:5(2060)4(60)m mwm m≤≤⎛=<⎝,函数图象如图所示.由图可知批发量超过60时,价格在4元中,所以资金金额满足240<w≤300时,以同样的资金可批发到较多数量的该种水果;(3)设日最高销售量为xkg(x>60),日零售价为p,设x=pk+b,则由图②该函数过点(6,80),(7,40),代入可得:x=320﹣40p,于是p=32040x-,销售利润y=x(32040x-﹣4)=﹣140(x﹣80)2+160当x=80时,y最大值=160,此时p=6,即经销商应批发80kg该种水果,日零售价定为6元/kg,当日可获得最大利润160元.18.某商品现在的售价为每件30元,每星期可卖出160件,市场调查反映,如调整价格,每涨价1元,每星期要少卖出2件.已知商品的进价为每件10元.(1)在顾客得到实惠的情况下,如何定价商家才能获得4200元的利润?(2)如何定价才能使利润最大?【答案】(1)在顾客得到实惠的情况下,售价为40(80舍)元时商家才能获得4200元的利润;(2)售价为60元时利润最大为5000元.【解析】(1)设商品的涨价x元,由题意得:(30+x-10)(160-2x)=4200,整理得:x2-60x+500=0,解得:x=10或50,故为尽可能让利于顾客并使每周利润为4200元,取x的值为10,所以,在顾客得到实惠的情况下,售价为40元时商家才能获得4200元的利润;(2)由题意得:y=(30+x-10)(160-2x)=-2x2+120x+3200,=-2(x-30)2+5000∵-2<0,∴当x=30时,y取得最大值,此时y=5000(元),即当售价为60元时,会获得每周销售最大利润,每周最大销售利润为5000元.19.在美化校园的活动中,某兴趣小组想借助如图所示的直角墙角(两边足够长),用28m长的篱笆围成一个矩形花园ABCD(篱笆只围AB,BC两边),设AB=xm,花园的面积为Sm2.(1)若花园的面积为192m2,求x的值;(2)写出花园面积S与x的函数关系式.x为何值时,花园面积S有最大值?最大值为多少?(3)若在P处有一棵树与墙CD,AD的距离分别是a(14≤a≤22)和6m,要将这棵树围在花园内(含边界,不考虑树的粗细),设花园面积S的最大值为y,直接写出y与a的关系式.【答案】(1)花园的面积为192m 2,x 的值为12m 或16m ;(2)x 为14m 时,花园面积S 有最大值,最大值为196m 2;(3)当x =28﹣a 时,函数有最大值,y=﹣(14﹣a )2+196.【解析】解:(1)依题意得 S =x (28﹣x ),当S =192时,有S =x (28﹣x )=192,即x 2﹣28x +192=0,解得:x 1=12,x 2=16,答:花园的面积为192m 2,x 的值为12m 或16m ;(2)由题意可得出:S =x (28﹣x )=﹣x 2+28x=﹣(x ﹣14)2+196,答:x 为14m 时,花园面积S 有最大值,最大值为196m 2;(3)依题意得:286x a x -≥⎧⎨≥⎩, 解得:6≤x ≤28﹣a ,S =x (28﹣x )=﹣x 2+28x =﹣(x ﹣14)2+196,∵a =﹣1<0,当x ≤14,y 随x 的增大而增大,又6≤x ≤28﹣a ,∴当x =28﹣a 时,函数有最大值,∴y =﹣(28﹣a ﹣14)2+196=﹣(14﹣a )2+196.20.某文具店购进一批纪念册,每本进价为20元,出于营销考虑,要求每本纪念册的售价不低于20元且不高于28元,在销售过程中发现该纪念册每周的销售量y (本)与每本纪念册的售价x (元)之间满足一次函数关系:当销售单价为22元时,销售量为36本;当销售单价为24元时,销售量为32本. (1)求出y 与x 的函数关系式;(2)当文具店每周销售这种纪念册获得150元的利润时,每本纪念册的销售单价是多少元?(3)设该文具店每周销售这种纪念册所获得的利润为w元,将该纪念册销售单价定为多少元时,才能使文具店销售该纪念册所获利润最大?最大利润是多少?【答案】(1)y=﹣2x+80;(2)每本纪念册的销售单价是25元;(3)该纪念册销售单价定为28元时,才能使文具店销售该纪念册所获利润最大,最大利润是192元.【解析】试题分析:(1)待定系数法列方程组求一次函数解析式.(2)列一元二次方程求解.(3)总利润=单件利润销售量:w=(x-20)(-2x+80),得到二次函数,先配方,在定义域上求最值.试题解析:(1)设y与x的函数关系式为y=kx+b.把(22,36)与(24,32)代入,得解得∴y=-2x+80.(2)设当文具店每周销售这种纪念册获得150元的利润时,每本纪念册的销售单价是x元,根据题意,得(x-20)y=150,即(x-20)(-2x+80)=150.解得x1=25,x2=35(舍去).答:每本纪念册的销售单价是25元.(3)由题意,可得w=(x-20)(-2x+80)=-2(x-30)2+200.∵售价不低于20元且不高于28元,当x<30时,y随x的增大而增大,∴当x=28时,w最大=-2×(28-30)2+200=192(元).答:该纪念册销售单价定为28元时,能使文具店销售该纪念册所获利润最大,最大利润是192元.21.数学兴趣小组几名同学到某商场调查发现,一种纯牛奶进价为每箱40元,厂家要求售价在40~70元之间,若以每箱70元销售平均每天销售30箱,价格每降低1元平均每天可多销售3箱.老师要求根据以上资料,解答下列问题,你能做到吗?(1)写出平均每天销售量y(箱)与每箱售价x(元)之间的函数关系;(2)写出平均每天销售利润W(元)与每箱售价x(元)之间的函数关系;(3)现该商场要保证每天盈利900元,同时又要使顾客得到实惠,那么每箱售价为多少元?(4)你认为每天赢利900元,是牛奶销售中的最大利润吗?为什么?【答案】(1)y=﹣3x+240;(2)w=﹣3x2+360﹣9600;(3)50;(4)不是,理由见解析.【解析】(1)y=30+3(70﹣x)=﹣3x+240;(2)w=(x﹣40)(﹣3x+240)=﹣3x2+360﹣9600;(3)当w=900时,(x﹣40)(﹣3x+240)=900整理得:x2﹣120x+3500=0∴x1=50,x2=70,∵要使顾客得到实惠,∴x=70舍去∴每箱价格定为50元;(4)由w=(x﹣40)(﹣3x+240)=﹣3x2+360﹣9600得w=﹣3(x﹣60)2+1200w最大=1200(元)∴赢利900元不是销售的最大利润.22.(本题满分10分)我市某高科技公司生产一种矩形新型材料板,其长宽之比为3∶2,每张材料板的成本c与它的面积成正比例。
二次函数中的平移、翻折、对称、旋转、折叠问题
二次函数中的平移、翻折、对称、旋转、折叠问题目录题型01二次函数平移问题题型02二次函数翻折问题题型03二次函数对称问题题型04二次函数旋转问题题型05二次函数折叠问题题型01二次函数平移问题1. 二次函数的平移变换平移方式(n>0)一般式y=ax2+bx+c顶点式y=a(x-h)2+k平移口诀向左平移n个单位y=a(x+n)2+b(x+n)+c y=a(x-h+n)2+k左加向右平移n个单位y=a(x-n)2+b(x-n)+c y=a(x-h-n)2+k右减向上平移n个单位y=ax2+bx+c+n y=a(x-h)2+k+n上加向下平移n个单位y=ax2+bx+c-n y=a(x-h)2+k-n下减2.平移与增加性变化如果平移后对称轴不发生变化,则不影响增减性,但会改变函数最大(小)值.只对二次函数上下平移,不改变增减性,改变最值.只对二次函数左右平移,改变增减性,不改变最值.1(2023·上海杨浦·统考一模)已知在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=ax2-2ax-3a≠0与x轴交于点A、点B(点A在点B的左侧),与y轴交于点C,抛物线的顶点为D,且AB=4.(1)求抛物线的表达式;(2)点P 是线段BC 上一点,如果∠PAC =45°,求点P 的坐标;(3)在第(2)小题的条件下,将该抛物线向左平移,点D 平移至点E 处,过点E 作EF ⊥直线AP ,垂足为点F ,如果tan ∠PEF =12,求平移后抛物线的表达式.【答案】(1)y =x 2-2x -3(2)P 53,-43(3)y =x +1792-4【分析】(1)设点A 的横坐标为x A ,点B 的横坐标为x B ,根据对称轴,AB =4,列式x A +x B2=1,x B -x A =4,利用根与系数关系计算确定a 值即可.(2)过点C 作AC ⊥MN 于点C ,交AC 右侧的AP 的延长线于点M ,交AC 左侧的AP 的延长线于点N ,利用三角形全等,确定坐标,后根据解析式交点确定所求坐标即可.(3)设抛物线向左平移了t 个单位,则点E 1-t ,-4 ,过点F 作x 轴的平行线交过点P 和y 轴的平行线于点H ,交过点E 和y 轴的平行线于点G ,证明Rt △FGE ∽Rt △PHF ,根据相似三角形的性质得出GEHF=GF HP =EF FP =1tan ∠PEF =2即可求解.【详解】(1)解:∵抛物线y =ax 2-2ax -3a ≠0 与x 轴交于点A 、点B (点A 在点B 的左侧),与y 轴交于点C ,抛物线的顶点为D ,且AB =4,∴x A +x B 2=1,x B -x A =4,解得x B =3,x A =-1,∴-3a=3×-1 ,解得a=1,故抛物线的解析式为y =x 2-2x -3.(2)过点C 作AC ⊥MN 于点C ,交AC 右侧的AP 的延长线于点M ,∵∠PAC =45°,∴AC =CM ,过点M 作MT ⊥y 轴于点T ,∴∠ACO =90°-∠ECM =∠CMT ∵∠ACO =∠CMT ∠AOC =∠CTM AC =CM,∴△AOC ≌△CTM AAS ,∴AO =CT ,OC =EM ,∵抛物线的解析式为y =x 2-2x -3,x B =3,x A =-1,∴AO =CT =1,OC =TM =3,A -1,0 ,C 0,-3 ,B 3,0 ,∴OE =2,TM =3∴M 3,-2 ,设AM 的解析式为y =kx +b ,BC 的解析式为y =px +q ∴-k +b =03k +b =-2 ,3p +q =0q =-3 ,解得k =-12b =-12,p =1q =-3 ∴AM 的解析式为y =-12x -12,BC 的解析式为y =x -3,∴y =x -3y =-12x -12 ,解得x =53y =-43,故P 53,-43;(3)∵y =x 2-2x -3=x -1 2-4,点D 1,-4 ,设抛物线向左平移了t 个单位,则点E 1-t ,-4 ,过点F 作x 轴的平行线交过点P 和y 轴的平行线于点H ,交过点E 和y 轴的平行线于点G ,由(2)知,直线AP 的表达式为:y =-12x -12,P 53,-43设F m ,-12m -12 ∵∠EFP =90°,∴∠GFE +∠HFP =90°,∵∠GFE +∠GEF =90°,∴∠GEF =∠HFP ,∴Rt △FGE ∽Rt △PHF ,∴GE HF =GF HP =EF FP =1tan ∠PEF=2,∵GE =y F -y E =-12m -12+4,HF =x P -x F =53-m ,GF =x F -x G =m -1-t ,HP=y F -y P =-12m-12+43,∴-12m -12+453-m =m -1-t -12m -12+43=2,解得:t =269,∴y =x -1+269 2-4=x +179 2-4.【点睛】本题为考查了二次函数综合运用,三角形全等和相似、解直角三角形、图象平移等,正确作辅助线是解题的关键.2(2023·广东湛江·校考一模)如图1,抛物线y =36x 2+433x +23与x 轴交于点A ,B (A 在B 左边),与y 轴交于点C ,连AC ,点D 与点C 关于抛物线的对称轴对称,过点D 作DE ∥AC 交抛物线于点E ,交y 轴于点P.(1)点F 是直线AC 下方抛物线上点一动点,连DF 交AC 于点G ,连EG ,当△EFG 的面积的最大值时,直线DE 上有一动点M ,直线AC 上有一动点N ,满足MN ⊥AC ,连GM ,NO ,求GM +MN +NO 的最小值;(2)如图2,在(1)的条件下,过点F 作FH ⊥x 轴于点H 交AC 于点L ,将△AHL 沿着射线AC 平移到点A 与点C 重合,从而得到△A H L (点A ,H ,L 分别对应点A ,H ,L ),再将△A H L 绕点H 逆时针旋转α(0°<α<180°),旋转过程中,边A L 所在直线交直线DE 于Q ,交y 轴于点R ,求当△PQR 为等腰三角形时,直接写出PR 的长.【答案】(1)4+23975(2)1733-3或833【分析】(1)作FH ∥y 轴交DE 于H .设F m ,36m 2+433m +23 ,求出直线DE 的解析式,联立方程得到x =-3时,FH 的值最大,求出答案;作点G 关于DE 的对称点T ,TG 交DE 于R ,连接OR 交AC 于N ,作NM ⊥DE 于M ,连接TM ,GM ,此时GM +MN +NO 的值最小,求出答案即可;(2)当△PQR 是等腰三角形时,易知∠QPR =120°,易知直线RQ 与x 轴的夹角为60°,得到直线RQ 的解析式为y =3x +3-3,进而求出答案,当△QPR 是等腰三角形,同理求出答案.【详解】(1)如图1中,作FH ∥y 轴交DE 于H .设F m ,36m 2+433m +23 .由题意可知A (-6,0),B (-2,0),C (0,23),∵抛物线的对称轴x =-4,C ,D 关于直线x =-4对称,∴D (-8,23),∴直线AC 的解析式为y =33x +23,∵DE ∥AC ,∴直线DE 的解析式为y =33x +1433,由y =33x +23y =33x +1433,解得x =8y=23 或x =2y =1633,∴E 2,1633 ,H m ,33m +1433,∵S △DEF =S △DEG +S △EFG ,△DEG 的面积为定值,∴△DEG 的面积最大时,△EFG 的面积最大,∵FH 的值最大时,△DEF 的面积最大,∵FH 的值最大时,△EFG 的面积最大,∵FH =-36m 2-3m +833,∵a <0.开口向下,∴x =-3时,FH 的值最大,此时F -3,-32.如图2中,作点G 关于DE 的对称点T ,TG 交DE 于R ,连接OR 交AC 于N ,作NM ⊥DE 于M ,连接TM ,GM ,此时GM +MN +NO 的值最小.∵直线DF 的解析式为:y =-32x -23,由y =-32x -23y =33x +23,解得x =-245y =235,∴G -245,232 ,∵TG ⊥AC ,∴直线GR 的解析式为y =-3x -2235,由y =33x +1433y =-3x -2235 ,解得x =-345y =1235,∴R -345,1235,∴RG =4,OR =23975,∵GM =TM =RN ,∴GM +MN +ON =RN +ON +RG =RG +ON =4+23975.∴GM +MN +NO 的最小值为4+23975.(2)如图3中,如图当△PQR 是等腰三角形时,易知∠QPR =120°,PQ =PR易知直线RQ 与x 轴的夹角为60°,L 3-32,23+32,直线RQ 的解析式为y =3x +3-3,∴R (0,3-3),∴PR =1433-(3-3)=1733-3.如图4中,当△QPR 是等腰三角形,∵∠QPR =60°,∴△QPR 是等边三角形,同法可得R (0,23),∴PR =OP -OC =1433-23=833综上所述,满足条件的PR 的值为1733-3或833.【点睛】本题属于二次函数证明题,考查了二次函数的性质,一次函数的应用,解题的关键是学会构建二次函数解决最值问题,学会分类讨论的思想思考问题.3(2023·广东潮州·校考一模)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y =-12x 2+bx +c 与x 轴交于A (-2,0),B (4,0)两点(点A 在点B 的左侧),与y 轴交于点C ,连接AC 、BC ,点P 为直线BC 上方抛物线上一动点,连接OP 交BC 于点Q .(1)求抛物线的函数表达式;(2)当PQ OQ 的值最大时,求点P 的坐标和PQ OQ的最大值;(3)把抛物线y =-12x 2+bx +c 沿射线AC 方向平移5个单位得新抛物线y ,M 是新抛物线上一点,N 是新抛物线对称轴上一点,当以M 、N 、B 、C 为顶点的四边形是平行四边形时,直接写出N 点的坐标,并把求其中一个N 点坐标的过程写出来.【答案】(1)抛物线的函数表达式为y =-12x 2+x +4(2)当m =2时,PQ OQ取得最大值12,此时,P (2,4)(3)N 点的坐标为N 12,52 ,N 22,-112 ,N 32,-52.其中一个N 点坐标的解答过程见解析【分析】(1)运用待定系数法即可求得答案;(2)运用待定系数法求得直线BC 的解析式为y =-x +4,如图1,过点P 作PD ∥y 轴交BC 于点D ,设P m ,-12m 2+m +4 ,则D (m ,-m +4),证明△PDQ ∽△OCQ ,得出:PQ OQ =PD OC=-12m 2+2m 4=-18(m -2)2+12,运用求二次函数最值方法即可得出答案;(3)设M t -12t 2+2t +92,N (2,s ),分三种情况:当BC 为▱BCN 1M 1的边时;当BC 为▱BCM 2N 2的边时;当BC 为▱BM 3CN 3的对角线时,运用平行四边形性质即可求得答案.【详解】(1)∵抛物线y =-12x 2+bx +c 与x 轴交于A (-2,0),B (4,0)两点(点A 在点B 的左侧),∴-12×(-2)2-2b +c =0-12×42+4b +c =0,解得:b =1c =4 ,∴抛物线的函数表达式为y =-12x 2+x +4;(2)∵抛物线y =-12x 2+x +4与y 轴交于点C ,∴C (0,4),∴OC =4,设直线BC 的解析式为y =kx +d ,把B (4,0),C (0,4)代入,得:4k +d =0,d =4 解得:k =-1d =4 ,∴直线BC 的解析式为y =-x +4,如图1,过点P 作PD ∥y 轴交BC 于点D ,设P m ,-12m 2+m +4 ,则D (m ,-m +4),∴PD =-12m 2+2m ,∵PD ∥OC ,∴△PDQ ∽△OCQ ,∴PQ OQ =PD OC=-12m 2+2m 4=-18(m -2)2+12,∴当m =2时,PQ OQ取得最大值12,此时,P (2,4).(3)如图2,沿射线AC 方向平移5个单位,即向右平移1个单位,向上平移2个单位,∴新的物线解析式为y =-12(x -2)2+132=-12x 2+2x +92,对称轴为直线x =2,设M t ,-12t 2+2t +92,N (2,s ),当BC 为▱BCN 1M 1的边时,则BC ∥MN ,BC =MN ,∴t -2=4s =-12t 2+2t +92+4解得:t =6s =52,∴N 12,52;当BC 为▱BCM 2N 2的边时,则BC ∥MN ,BC =MN ,∴t -2=-4s =-12t 2+2t +92-4 ,解得:t =-2s =-112,∴N 22,-112;当BC 为▱BM 3CN 3的对角线时,则t +2=4-12t 2+2t +92+s =4,解得:t =2s =-52,∴N 32,-52;综上所述,N 点的坐标为:N 12,52 ,N 22,-112 ,N 32,-52.【点睛】本题是二次函数综合题,考查了待定系数法,二次函数的图象和性质,抛物线的平移,平行四边形的性质,相似三角形的判定和性质,熟练掌握铅锤法、中点坐标公式,运用数形结合思想、分类讨论思想是解题关键.4(2023·湖北襄阳·校联考模拟预测)坐标综合:(1)平面直角坐标系中,抛物线C 1:y 1=x 2+bx +c 的对称轴为直线x =3,且经过点6,3 ,求抛物线C 1的解析式,并写出其顶点坐标;(2)将抛物线C 1在平面直角坐标系内作某种平移,得到一条新的抛物线C 2:y 2=x 2-2mx +m 2-1,①如图1,设自变量x 在1≤x ≤2的范围内取值时,函数y 2的最小值始终等于-1.此时,若y 2的最大值比最小值大12m ,求m 的值;②如图2,直线l :y =-12x +n n >0 与x 轴、y 轴分别交于A 、C 两点.过点A 、点C 分别作两坐标轴的平行线,两平行线在第一象限内交于点B .设抛物线C 2与x 轴交于E 、F 两点(点E 在左边).现将图中的△CBA 沿直线l 折叠,折叠后的BC 边与x 轴交于点M .当8≤n ≤12时,若要使点M 始终能够落在线段EF (包括两端点)上,请通过计算加以说明:抛物线C 1在向抛物线C 2平移时,沿x 轴的方向上需要向左还是向右平移?最少要平移几个单位?最多能平移几个单位?【答案】(1)抛物线C 1的解析式为y 1=x 2-6x +3,抛物线C 1的顶点坐标为3,-6(2)①m 的值为2或9-154;②抛物线C 1在向抛物线C 2平移时,沿x 轴的方向上需要向右平移,最少平移2个单位,最多平移7个单位【分析】(1)根据对称轴为直线x =3,可得b =-6,再把把6,3 代入,即可求解;(2)①根据配方可得当x =m 时,函数有最小值-1,再由自变量x 在1≤x ≤2的范围内取值时,函数y 2的最小值始终等于-1,可得1≤m ≤2,然后两种情况讨论,即可求解;②先求出点A ,C 的坐标,可得点B 的坐标,再根据图形折叠的性质可得CM =AM ,在Rt △COM 中,根据勾股定理可得CM =54n ,从而得到点M 的坐标,继而得到n 的取值范围,然后根据点M 始终能够落在线段EF (包括两端点)上,可得m 取值范围,即可求解.【详解】(1)解:∵y 1=x 2+bx +c 的对称轴为直线x =3,∴-b2=3,解得:b =-6,把6,3 代入y 1=x 2-6x +c ,得3=62-6×6+c ,解得:c =3,∴抛物线C 1的解析式为y 1=x 2-6x +3,当x =3时,y 1=32-6×3+3=-6,∴抛物线C 1的顶点坐标为3,-6 ;(2)解:①∵y 2=x 2-2mx +m 2-1=x -m 2-1,∴抛物线C 2的对称轴为直线x =m ,当x =m 时,函数有最小值-1,∵在1≤x ≤2的范围内取值时,函数y 2的最小值始终等于-1,∴1≤m ≤2,当1≤m ≤32时,x =2时y 2有最大值为m 2-4m +3,∴m 2-4m +3+1=12m ,解得m =9±154,∴m =9-154;当32≤m ≤2时,x =1时y 2有最大值为m 2-2m ,∴m 2-2m +1=12m ,解得m =2或m =12(舍),综上所述:m 的值为2或9-154;②直线l :y =-12x +n 与x 轴的交点A 2n ,0 ,与y 轴的交点C 0,n ,∴B 2n ,n ,∵△CBA 沿直线l 折叠,∴∠BCA =∠ACM ,∵∠BCA =∠CAM ,∴∠ACM =∠MAC ,∴CM =AM ,在Rt △COM 中,CM 2=CO 2+OM 2,即CM 2=n 2+2n -CM 2,解得CM =54n ,∴OM =34n ,∴M 34n ,0 ,∵8≤n ≤12,∴6≤34n ≤9,当x 2-2mx +m 2-1=0时,解得:x =m +1或x =m -1,∴E m -1,0 ,F m +1,0 ,∵点M 始终能够落在线段EF 上,∴m +1≥6,m -1≤9,∴5≤m ≤10,∵y 1=x 2-6x +3=x -3 2-6,y 2=x -m 2-1,当m =5时,抛物线C 1沿x 轴向右平移2个单位,向上平移5个单位,当m =10时,抛物线C 1沿x 轴向右平移7个单位,向上平移5个单位,∴抛物线C 1在向抛物线C 2平移时,沿x 轴的方向上需要向右平移,最少平移2个单位,最多平移7个单位.【点睛】本题考查二次函数的图象及性质,熟练掌握二次函数的图象及性质,函数图象平移的性质,轴对称图形的性质,勾股定理的应用是解题的关键.5(2023·浙江湖州·统考中考真题)如图1,在平面直角坐标系xOy 中,二次函数y =x 2-4x +c 的图象与y 轴的交点坐标为0,5 ,图象的顶点为M .矩形ABCD 的顶点D 与原点O 重合,顶点A ,C 分别在x 轴,y 轴上,顶点B 的坐标为1,5 .(1)求c 的值及顶点M 的坐标,(2)如图2,将矩形ABCD 沿x 轴正方向平移t 个单位0<t <3 得到对应的矩形A B C D .已知边C D ,A B 分别与函数y =x 2-4x +c 的图象交于点P ,Q ,连接PQ ,过点P 作PG ⊥A B 于点G .①当t =2时,求QG 的长;②当点G 与点Q 不重合时,是否存在这样的t ,使得△PGQ 的面积为1?若存在,求出此时t 的值;若不存在,请说明理由.【答案】(1)c =5,顶点M 的坐标是2,1(2)①1;②存在,t =12或52【分析】(1)把0,5 代入抛物线的解析式即可求出c ,把抛物线转化为顶点式即可求出顶点坐标;(2)①先判断当t =2时,D ,A 的坐标分别是2,0 ,3,0 ,再求出x =3,x =2时点Q 的纵坐标与点P 的纵坐标,进而求解;②先求出QG =2,易得P ,Q 的坐标分别是t ,t 2-4t +5 ,t +1,t 2-2t +2 ,然后分点G 在点Q 的上方与点G 在点Q 的下方两种情况,结合函数图象求解即可.【详解】(1)∵二次函数y =x 2-4x +c 的图象与y 轴的交点坐标为0,5 ,∴c =5, ∴y =x 2-4x +5=x -2 2+1,∴顶点M 的坐标是2,1 .(2)①∵A 在x 轴上,B 的坐标为1,5 ,∴点A 的坐标是1,0 .当t =2时,D ,A 的坐标分别是2,0 ,3,0 .当x =3时,y =3-2 2+1=2,即点Q 的纵坐标是2,当x =2时,y =2-2 2+1=1,即点P 的纵坐标是1.∵PG ⊥A B ,∴点G 的纵坐标是1, ∴QG =2-1=1. ②存在.理由如下:∵△PGQ 的面积为1,PG =1,∴QG =2.根据题意,得P ,Q 的坐标分别是t ,t 2-4t +5 ,t +1,t 2-2t +2 .如图1,当点G 在点Q 的上方时,QG =t 2-4t +5-t 2-2t +2 =3-2t =2,此时t =12(在0<t <3的范围内),如图2,当点G 在点Q 的下方时,QG =t 2-2t +2-t 2-4t +5 =2t -3=2,此时t =52(在0<t <3的范围内).∴t =12或52.【点睛】本题考查了二次函数图象上点的坐标特点、矩形的性质以及三角形的面积等知识,熟练掌握二次函数的图象与性质、灵活应用数形结合思想是解题的关键.6(2023·江苏·统考中考真题)如图,二次函数y =12x 2+bx -4的图像与x 轴相交于点A (-2,0)、B ,其顶点是C .(1)b =;(2)D 是第三象限抛物线上的一点,连接OD ,tan ∠AOD =52;将原抛物线向左平移,使得平移后的抛物线经过点D ,过点(k ,0)作x 轴的垂线l .已知在l 的左侧,平移前后的两条抛物线都下降,求k 的取值范围;(3)将原抛物线平移,平移后的抛物线与原抛物线的对称轴相交于点Q ,且其顶点P 落在原抛物线上,连接PC 、QC 、PQ .已知△PCQ 是直角三角形,求点P 的坐标.【答案】(1)-1;(2)k ≤-3;(3)3,-52 或-1,-52 .【分析】(1)把A (-2,0)代入y =12x 2+bx -4即可求解;(2)过点D 作DM ⊥OA 于点M ,设D m ,12m 2-m -4 ,由tan ∠AOD =DM OM=-12m 2+m +4-m =52,解得D -1,-52,进而求得平移后得抛物线,平移后得抛物线为y =12x +3 2-92,根据二次函数得性质即可得解;(3)先设出平移后顶点为P p ,12p 2-p -4 ,根据原抛物线y =12x -1 2-92,求得原抛物线的顶点C 1,-92 ,对称轴为x =1,进而得Q 1,p 2-2p -72,再根据勾股定理构造方程即可得解.【详解】(1)解:把A (-2,0)代入y =12x 2+bx -4得,0=12×-2 2+b ×-2 -4,解得b =-1,故答案为-1;(2)解:过点D 作DM ⊥OA 于点M ,∵b =-1,∴二次函数的解析式为y =12x 2-x -4设D m ,12m 2-m -4 ,∵D 是第三象限抛物线上的一点,连接OD ,tan ∠AOD =52,∴tan ∠AOD =DM OM=-12m 2+m +4-m =52,解得m =-1或m =8(舍去),当m =-1时,12m 2-m -4=12+1-4=-52,∴D -1,-52,∵y =12x 2-x -4=12x -1 2-92,∴设将原抛物线向左平移后的抛物线为y =12x +a 2-92,把D -1,-52 代入y =12x +a 2-92得-52=12-1+a 2-92,解得a =3或a =-1(舍去),∴平移后得抛物线为y =12x +3 2-92∵过点(k ,0)作x 轴的垂线l .已知在l 的左侧,平移前后的两条抛物线都下降,在y =12x +3 2-92的对称轴x =-3的左侧,y 随x 的增大而减小,此时原抛物线也是y 随x 的增大而减小,∴k ≤-3;(3)解:由y =12x -1 2-92,设平移后的抛物线为y =12x -p 2+q ,则顶点为P p ,q ,∵顶点为P p ,q 在y =12x -1 2-92上,∴q =12p -1 2-92=12p 2-p -4,∴平移后的抛物线为y =12x -p 2+12p 2-p -4,顶点为P p ,12p 2-p -4 ,∵原抛物线y =12x -1 2-92,∴原抛物线的顶点C 1,-92,对称轴为x =1,∵平移后的抛物线与原抛物线的对称轴相交于点Q ,∴Q 1,p 2-2p -72,∵点Q 、C 在直线x =1上,平移后的抛物线顶点P 在原抛物线顶点C 的上方,两抛物线的交点Q 在顶点P 的上方,∴∠PCQ 与∠CQP 都是锐角,∵△PCQ 是直角三角形,∴∠CPQ =90°,∴QC 2=PC 2+PQ 2,∴p 2-2p -72+92 2=p -1 2+12p 2-p -4+922+p -1 2+12p 2-p -4-p 2+2p +722化简得p -1 2p -3 p +1 =0,∴p =1(舍去),或p =3或p =-1,当p =3时,12p 2-p -4=12×32-3-4=-52,当p =-1时,12×-1 2+1-4=-52,∴点P 坐标为3,-52 或-1,-52.【点睛】本题考查了二次函数的图像及性质,勾股定理,解直角三角形以及待定系数法求二次函数的解析式,熟练掌握二次函数的图像及性质是解题的关键.7(2023·湖北宜昌·统考模拟预测)如图,过原点的抛物线y 1=ax (x -2n )(a ≠0,a ,n 为常数)与x 轴交于另一点A ,B 是线段OA 的中点,B -4,0 ,点M (-3,3)在抛物线y 1上.(1)点A 的坐标为;(2)C 为x 轴正半轴上一点,且CM =CB .①求线段BC 的长;②线段CM 与抛物线y 1相交于另一点D ,求点D 的坐标;(3)将抛物线y 1向右平移(4-t )个单位长度,再向下平移165个单位长度得到抛物线y 2,P ,Q 是抛物线y 2上两点,T 是抛物线y 2的顶点.对于每一个确定的t 值,求证:矩形TPNQ 的对角线PQ 必过一定点R ,并求出此时线段TR 的长.【答案】(1)-8,0(2)①BC =5;②D -54,2716 (3)证明见解析,RT =5【分析】(1)根据中点公式求C 点坐标即可;(2)①设C x ,0 ,根据CM =CB ,建立方程(x +3)2+9=x +4,求出C 点坐标即可求BC ;②求出直线CM 的解析式为y =-34x +34,将A -8,0 代入y 1=ax (x -2n ),求出n =-4,将M 点代入y 1=ax (x +8),求出a =-15,从而求出抛物线y 1=-15x (x +8),直线CM 与抛物线的交点即为点D -54,2716;(3)根据平移的性质可求y 2=-15(x +t )2,则T (-t ,0),设直线PQ 的解析式为y =kx +b ,P m ,-15(m +t )2 ,Q n ,15(n +t )2 当kx +b =-15(x +t )2时,整理得x 2+(2t +5k )x +5b +t 2=0,由根与系数的关系可得m +n =-2t -5k ,mn =5b +t 2,过点P 作PF ⊥x 轴交于F 点,过Q 点作QE ⊥x 轴交于E 点,证明△FPT ∽△ETQ ,则PF TE =FT EQ ,即15(m +t )2n +t =-t -m 15(n +t )2,整理得,(m +t )(n +t )=-25,求出b =kt -5,所以直线PQ 的解析式为y =kx +kt -5=k (x +t )-5,对于每一个确定的t 值,直线PQ 必经过定点R (-t ,-5),RT =5.【详解】(1)∵B 是线段OA 的中点,B -4,0 ,∴OA =8,∴A -8,0 ,故答案为:-8,0 ;(2)①设C x ,0 ,∵CM =CB ,∴(x +3)2+9=x +4,解得x =1,∴BC =5;②设直线CM 的解析式为y =k 'x +b ',∴k '+b '=0-3k '+b '=3 ,解得k '=-34b '=34,∴直线CM 的解析式为y =-34x +34,将A -8,0 代入y 1=ax (x -2n ),∴-8a (-8-2n )=0,∵a ≠0,∴-8-2n =0,解得n =-4,∴y 1=ax (x +8),将M 点代入y 1=ax (x +8),∴-3a (-3+8)=3,解得a =-15,∴抛物线y 1=-15x (x +8),当-34x +34=-15x (x +8)时,解得x =-3或x =-54,∴D -54,2716;(3)证明:∵y 1=-15x (x +8)=-15(x +4)2+165,∴y 2=-15(x +t )2,∴T (-t ,0),设直线PQ 的解析式为y =kx +b ,P m ,-15(m +t )2 ,Q n ,15(n +t )2 ,当kx +b =-15(x +t )2时,整理得x 2+(2t +5k )x +5b +t 2=0,∴m +n =-2t -5k ,mn =5b +t 2,过点P 作PF ⊥x 轴交于F 点,过Q 点作QE ⊥x 轴交于E 点,∵四边形TPNQ 是矩形,∴∠PTQ =90°,∴∠FTP +∠ETQ =90°,∵∠FTP +∠TPF =90°,∴∠ETQ =∠TPF ,∴△FPT ∽△ETQ ,∴PF TE =FTEQ,即15(m +t )2n +t=-t -m15(n +t )2,整理得,(m +t )(n +t )=-25,∴mn +t (m +n )+t 2=-25,∴b -kt =-5,即b =kt -5,∴直线PQ 的解析式为y =kx +kt -5=k (x +t )-5,∴对于每一个确定的t 值,直线PQ 必经过定点R (-t ,-5),∴RT =5.【点睛】本题考查二次函数的图象及性质,熟练掌握二次函数的图象及性质,三角形相似的判定及性质,一元二次方程根与系数的关系,题型02二次函数翻折问题二次函数的翻转问题的解题思路:①根据二次函数上特殊点的坐标值求得二次函数的表达式;②根据翻转后抛物线与原抛物线的图像关系,确定新抛物线的表达式;③在直角坐标系中画出原抛物线及翻转后抛物线的简易图,根据图像来判断题目中需要求解的量的各种可能性;④根据图像及相关函数表达式进行计算,求得题目中需要求解的值。
二次函数的平移与对称
二次函数的平移与对称二次函数是数学中的基本函数之一,其函数表达式为y=a(x-h)²+k,其中a、h、k分别为常数,a表示二次函数的开口方向、大小,h和k则是控制二次函数平移的参数。
平移是指将二次函数在坐标系上沿x轴或y轴方向上移动一定距离的变换操作,而对称则是指二次函数在某条直线上镜像对称的特性。
一、二次函数的平移二次函数的平移是通过改变h和k的值实现的。
当h和k取不同值时,二次函数图像在坐标系中相对于原点进行平移。
1. 沿x轴平移:当h取正值时,二次函数图像向右平移;当h取负值时,二次函数图像向左平移。
平移的距离等于|h|。
例如,考虑二次函数y=x²,将其沿x轴向右平移2个单位。
根据平移的定义,新的函数为y=(x-2)²。
对比原函数和新函数的图像可以看出,在新函数中,x的值相较于原函数向右平移了2个单位。
2. 沿y轴平移:当k取正值时,二次函数图像向上平移;当k取负值时,二次函数图像向下平移。
平移的距离等于|k|。
例如,考虑二次函数y=x²,将其沿y轴向上平移3个单位。
根据平移的定义,新的函数为y=x²+3。
对比原函数和新函数的图像可以看出,在新函数中,y的值相较于原函数向上平移了3个单位。
二、二次函数的对称二次函数的对称是指二次函数关于某条直线对称。
1. 关于y轴对称:当h=0时,二次函数关于y轴对称。
即函数表达式为y=ax²+k。
例如,考虑二次函数y=x²+1,该函数关于y轴对称。
在图像上可以看出,当x的值取正和负相等的时候,y的值也相等,即二次函数在y轴上对称。
2. 关于x轴对称:当k=0时,二次函数关于x轴对称。
即函数表达式为y=ax²。
例如,考虑二次函数y=2x²,该函数关于x轴对称。
在图像上可以看出,当y等于0时,二次函数在x轴上有一个对称的点。
3. 关于直线y=x对称:当a=1时,二次函数关于直线y=x对称。
二次函数与像的对称性与平移变换
二次函数与像的对称性与平移变换二次函数是数学中一个重要的概念,它在许多实际问题中都有广泛的应用。
在本文中,我们将探讨二次函数的特性,特别是它与像的对称性和平移变换之间的关系。
首先,让我们回顾一下二次函数的定义和一般形式。
二次函数是指具有以下形式的函数:f(x) = ax^2 + bx + c其中,a、b和c是常数,且a ≠ 0。
这里的x是自变量,而f(x)是因变量。
接下来,让我们来探讨二次函数与像的对称性的关系。
在数学中,二次函数的图像一般呈现为一个平滑的弧线,称为抛物线。
二次函数的图像关于一条垂直于x轴的直线对称。
具体而言,对于一个二次函数f(x) = ax^2 + bx + c,它的图像关于直线x = -b/2a对称。
这意味着,任意给定的点(x, f(x))在抛物线上,只需从对称轴上找到对应的对称点即可。
这种对称性在解决问题时非常有用。
例如,如果我们想要找到二次函数的最值点,即顶点或者谷底,我们只需要找到对称轴上的点即可,而无需计算整个二次函数图像。
除了对称性,在二次函数中,平移变换也起着重要的作用。
平移指的是将函数图像沿着x轴或y轴上下移动的过程。
具体而言,二次函数f(x) = ax^2 + bx + c的图像可以通过改变常数b 和c的值来进行平移。
如果我们在b的系数上加上一个常数d,在c的系数上加上一个常数e,那么这个二次函数的图像将沿水平和垂直方向平移d和e个单位。
这种平移变换的影响是直观的。
例如,当我们在二次函数f(x) = x^2 的基础上加上一个常数2,即变为f(x) = x^2 + 2时,图像将向上平移两个单位。
同样地,如果我们在f(x) = x^2 的基础上减去一个常数3,即变为f(x) = x^2 - 3时,图像将向下平移三个单位。
通过对二次函数进行平移变换,我们能够更灵活地控制函数图像的位置和形状。
这对于解决实际问题非常有用,因为我们可以根据具体情况来调整二次函数的表达式,以符合我们的需求。
专题1.2 二次函数的图象【六大题型】(举一反三)(浙教版)(解析版)
专题1.2 二次函数的图象【六大题型】【浙教版】【题型1 二次函数的配方法】 (1)【题型2 二次函数的五点绘图法】 (4)【题型3 二次函数的图象与各系数之间的关系】 (9)【题型4 二次函数图象的平移变换】 (12)【题型5 二次函数图象的对称变换】 (14)【题型6 利用对称轴、顶点坐标公式求值】 (16)【题型1 二次函数的配方法】【例1】(2022秋•饶平县校级期末)用配方法将下列函数化成y=a(x+h)2+k的形式,并指出抛物线的开口方向,对称轴和顶点坐标.(1)y=12x2﹣2x+3;(2)y=(1﹣x)(1+2x).【分析】(1)利用配方法先提出二次项系数,再加上一次项系数的一半的平方来凑完全平方式,把一般式转化为顶点式;(2)化为一般式后,利用配方法先提出二次项系数,再加上一次项系数的一半的平方来凑完全平方式,把一般式转化为顶点式.【解答】解:(1)y=12x2﹣2x+3=12(x﹣2)2+1,开口向上,对称轴是直线x=2,顶点坐标(2,1);(2)y=(1﹣x)(1+2x)=﹣2x2+x+1=﹣2(x―14)2+98,开口向下,对称轴是直线x=14,顶点坐标(14,98).【变式1-1】(2022•西华县校级月考)用配方法确定下列二次函数图象的对称轴与顶点坐标.(1)y=2x2﹣8x+7;(2)y=﹣3x2﹣6x+7;(3)y=2x2﹣12x+8;(4)y=﹣3(x+3)(x﹣5).【分析】(1)利用配方法表示解析式配成顶点式,然后根据二次函数的性质写出抛物线的对称轴、顶点坐标;(2)利用配方法表示解析式配成顶点式,然后根据二次函数的性质写出抛物线的对称轴、顶点坐标;(3)利用配方法表示解析式配成顶点式,然后根据二次函数的性质写出抛物线的对称轴、顶点坐标;(4)利用配方法表示解析式配成顶点式,然后根据二次函数的性质写出抛物线的对称轴、顶点坐标.【解答】解:(1)y=2(x2﹣4x)+7=2(x2﹣4x+4﹣4)+7=2(x﹣2)2﹣1,对称轴为x=2,顶点坐标为(2,﹣1);(2)y=﹣3(x2+2x)+7=﹣3(x2+2x+1﹣1)+7=﹣3(x+1)2+10,对称轴为x=﹣1,顶点坐标为(﹣1,10);(3)y=2x2﹣12x+8=2(x2﹣6x+9﹣9)+8=2(x﹣3)2﹣10,对称轴为x=3,顶点坐标为(3,﹣10);(4)y=﹣3(x+3)(x﹣5)=﹣3(x2﹣2x﹣15)=﹣3(x2﹣2x+1﹣1﹣15)=﹣3(x﹣1)2+16 3,对称轴为x=1,顶点坐标为(1,163).【变式1-2】(2021•邵阳县月考)把下列二次函数化成顶点式,即y=a(x+m)2+k的形式,并写出他们顶点坐标及最大值或最小值.(1)y=﹣2x﹣3+1 2 x2(2)y=﹣2x2﹣5x+7(3)y=ax2+bx+c(a≠0)【分析】利用配方法先提出二次项系数,再加上一次项系数的一半的平方来凑完全平方式,可把一般式转化为顶点式,从而求出函数图象的顶点坐标及最值.【解答】解:(1)y=﹣2x﹣3+1 2 x2=12(x2﹣4x+4)﹣2﹣3=12(x﹣2)2﹣5,顶点坐标是(2,﹣5),最小值是﹣5;(2)y=﹣2x2﹣5x+7=﹣2(x2+52x+2516)+258+7=﹣2(x+54)2+818,顶点坐标是(―54,818),最大值是818;(3)y=ax2+bx+c=a(x2+bax+b24a2)―b24a+c=a(x+b2a)2+4ac b24a,顶点坐标是(―b2a,4ac b24a),当a<0时,最大值是4ac b24a;当a>0时,最小值是4ac b24a.【变式1-3】(2022•监利市期末)用配方法可以解一元二次方程,还可以用它来解决很多问题例如:因为5a2≥0,所以5a2+1≥1,即:当a=0时,5a2+1有最小值1.同样,因为﹣5(a2+1)≤0,所以﹣5(a2+1)+6≤6有最大值1,即当a=1时,﹣5(a2+1)+6有最大值6.(1)当x= 2 时,代数式﹣3(x﹣2)2+4有最 大 (填写大或小)值为 4 .(2)当x= 2 时,代数式﹣x2+4x+4有最 大 (填写大或小)值为 8 .(3)矩形花园的一面靠墙,另外三面的栅栏所围成的总长度是14m,当花园与墙相邻的边长为多少时,花园的面积最大?最大面积是多少?【分析】(1)由完全平方式的最小值为0,得到x=2时,代数式的最大值为4;(2)将代数式前两项提取﹣1,配方为完全平方式,根据完全平方式的最小值为0,即可得到代数式的最大值及此时x的值;(3)设垂直于墙的一边长为xm,根据总长度为14m,表示出平行于墙的一边为(14﹣2x)m,表示出花园的面积,整理后配方,利用完全平方式的最小值为0,即可得到面积的最大值及此时x的值.【解答】解:(1)∵(x﹣2)2≥0,∴当x=2时,(x﹣2)2的最小值为0,则当x=2时,代数式﹣3(x﹣2)2+4的最小值为4;(2)代数式﹣x2+4x+4=﹣(x﹣2)2+8,则当x=2时,代数式﹣x2+4x+4的最大值为8;(3)设垂直于墙的一边为xm,则平行于墙的一边为(14﹣2x)m,∴花园的面积为x(14﹣2x)=﹣2x2+14x=﹣2(x2﹣7x+494)+492=―2(x―72)2+492,则当边长为3.5米时,花园面积最大为492m2.故答案为:(1)2,大,4;(2)2,大,8;【题型2 二次函数的五点绘图法】【例2】(2022•东莞市模拟)已知二次函数y=ax2+bx+c中,函数y与自变量x的部分对应值如下表:x…01234…y…52125…(1)求该二次函数的表达式;(2)当x=6时,求y的值;(3)在所给坐标系中画出该二次函数的图象.【分析】(1)由表格可知抛物线顶点坐标(2,1),设抛物线解析式为y=a(x﹣2)2+1,利用待定系数法即可解决问题.(2)把x=6代入(1)中的解析式即可.(3)利用描点法画出图象即可.【解答】解:(1)由表格可知抛物线顶点坐标(2,1),设抛物线解析式为y=a(x﹣2)2+1,∵x=0时,y=5,∴5=4a+1,∴a=1,∴二次函数解析式为y=(x﹣2)2+1即y=x2﹣4x+5.(2)当x=6时,y=(6﹣2)2+1=17.(3)函数图象如图所示,.【变式2-1】(2022•竞秀区一模)已知抛物线y=x2﹣2x﹣3(1)求出该抛物线顶点坐标.(2)选取适当的数据填入表格,并在直角坐标系内描点画出该抛物线的图象.x……y……【分析】(1)直接利用配方法求出二次函数的顶点坐标即可;(2)利用描点法画出二次函数的图象.【解答】解:(1)y=x2﹣2x﹣3=(x﹣1)2﹣4,故该抛物线顶点坐标为:(1,﹣4);(2)如图所示:x…﹣10123…y…0﹣3﹣4﹣30….【变式2-2】已知二次函数y=ax2﹣2的图象经过(﹣1,1).(1)求出这个函数的表达式;(2)画出该函数的图象;(3)写出此函数的开口方向、顶点坐标、对称轴.【分析】(1)直接把(﹣1,1)代入y=ax2﹣2中求出a的值即可得到抛物线解析式;(2)利用描点法画函数图象;(2)根据二次函数的性质求解.【解答】解:(1)把(﹣1,1)代入y=ax2﹣2得a﹣2=1,解得a=3,所以抛物线解析式为y=3x2﹣2;(2)如图:(3)抛物线的开口向上,顶点坐标为(0,﹣2),对称轴为y轴.【变式2-3】(2022•越秀区模拟如图,已知二次函数y=―12x2+bx+c的图象经过A(2,0)、B(0,﹣6)两点.(1)求这个二次函数的解析式;(2)求该二次函数图象的顶点坐标、对称轴以及二次函数图象与x 轴的另一个交点;(3)在右图的直角坐标系内描点画出该二次函数的图象及对称轴.【分析】(1)根据图象经过A (2,0)、B (0,﹣6)两点,把两点代入即可求出b 和c ,(2)把二次函数写成顶点坐标式,据此写出顶点坐标,对称轴等,(3)在坐标轴中画出图象即可.【解答】解:(1)∵的图象经过A (2,0)、B (0,﹣6)两点,∴―2+2b +c =0c =―6,解得b =4,c =﹣6,∴这个二次函数的解析式为y =―12x 2+4x ―6,(2)y =―12x 2+4x ―6=―12(x 2﹣8x +16)+8﹣6=―12(x ﹣4)2+2,∴二次函数图象的顶点坐标为(4,2)、对称轴为x =4、二次函数图象与x 轴相交时:0=―12(x ﹣4)2+2,解得:x =6或2,∴另一个交点为:(6,0),(3)作图如下.【题型3 二次函数的图象与各系数之间的关系】【例3】(2022春•玉山县月考)函数y=ax2﹣a与y=ax+a(a≠0)在同一坐标系中的图象可能是( )A.B.C.D.【分析】根据题目中的函数解析式、二次函数的性质和一次函数的性质,利用分类讨论的方法可以得到函数y=ax2﹣a与y=ax+a(a≠0)在同一坐标系中的图象可能是哪个选项中的图象.【解答】解:当a>0时,函数y=ax2﹣a的图象开口向上,顶点坐标为(0,﹣a),y=ax+a(a≠0)的图象经过第一、二、三象限,故选项A、D错误;当a<0时,函数y=ax2﹣a的图象开口向下,顶点坐标为(0,﹣a),y=ax+a(a≠0)的图象经过第二、三、四象限,故选项B错误,选项C正确;故选:C.【变式3-1】(2022•邵阳县模拟)二次函数y=ax2+b的图象如图所示,则一次函数y=ax+b的图象可能是( )A.B.C.D.【分析】直接利用二次函数图象得出a,b的符号,进而利用一次函数的图象性质得出答案.【解答】解:如图所示:抛物线开口向下,交y轴的正半轴,则a<0,b>0,故一次函数y=ax+b的图象经过第一、二、四象限.故选:C.【变式3-2】(2022•凤翔县一模)一次函数y=kx+k与二次函数y=ax2的图象如图所示,那么二次函数y=ax2﹣kx﹣k的图象可能为( )A.B.C.D.【分析】由二次函数y=ax2的图象知:开口向上,a>0,一次函数y=kx+k图象可知k>0,然后根据二次函数的性质即可得到结论.【解答】解:由二次函数y=ax2的图象知:开口向上,a>0,一次函数y=kx+k图象可知k>0,∴二次函数y=ax2﹣kx﹣k的图象开口向上,对称轴x=―k2a在y轴的右侧,交y轴的负半轴,∴B选项正确,故选:B.【变式3-3】(2022•澄城县三模)已知m,n是常数,且n<0,二次函数y=mx2+nx+m2﹣4的图象是如图中三个图象之一,则m的值为( )A.2B.±2C.﹣3D.﹣2【分析】可根据函数的对称轴,以及当x=0时,y的值来确定符合题意的函数式,进而确定m的值.【解答】解:∵y=mx2+nx+m2﹣4,∴x=―n2m,因为n<0,所以对称轴不可能是x=0,所以第一个图不正确.二,三两个图都过原点,∴m2﹣4=0,m=±2.第二个图中m>0,开口才能向上.对称轴为:x=―n2m>0,所以m可以为2.第三个图,m<0,开口才能向下,x=―n2m<0,而从图上可看出对称轴大于0,从而m=﹣2不符合题意.故选:A.【题型4 二次函数图象的平移变换】【例4】(2022•绍兴县模拟)把抛物线y=ax2+bx+c的图象先向右平移2个单位,再向上平移2个单位,所得的图象的解析式是y=(x﹣3)2+5,则a+b+c= 3 .【分析】先得到抛物线y=(x﹣3)2+5的顶点坐标为(3,5),通过点(3,5)先向左平移2个单位再向下平移2个单位得到点的坐标为(1,3),然后利用顶点式写出平移后的抛物线解析式,再把解析式化为一般式即可得到a、b和c的值.【解答】解:∵y=(x﹣3)2+5,∴顶点坐标为(3,5),把点(3,5)先向左平移2个单位再向下平移2个单位得到点的坐标为(1,3),∴原抛物线解析式为y=(x﹣1)2+3=x2﹣2x+4,∴a=1,b=﹣2,c=4.∴a+b+c=3,故答案为3.【变式4-1】(2022•澄城县二模)要得到函数y=﹣(x﹣2)2+3的图象,可以将函数y=﹣(x﹣3)2的图象( )A.向右平移1个单位,再向上平移3个单位B.向右平移1个单位,再向下平移3个单位C.向左平移1个单位,再向上平移3个单位D.向左平移1个单位,再向下平移3个单位【分析】根据抛物线顶点的变换规律得到正确的选项.【解答】解:抛物线y=﹣(x﹣3)2的顶点坐标是(3,0),抛物线y=﹣(x﹣2)2+3的顶点坐标是(2,3),所以将顶点(3,0)向左平移1个单位,再向上平移3个单位得到顶点(2,3),即将函数y=﹣(x﹣3)2的图象向左平移1个单位,再向上平移3个单位得到函数y=﹣(x﹣2)2+3的图象.故选:C.【变式4-2】(2022秋•滨江区期末)将抛物线y=ax2+bx﹣1向上平移3个单位长度后,经过点(﹣2,5),则4a﹣2b﹣1的值是 2 .【分析】根据二次函数的平移得出平移后的表达式,再将点(﹣2,5)代入,得到4a﹣2b=3,最后整体代入求值即可.【解答】解:将抛物线y=ax2+bx﹣1向上平移3个单位长度后,表达式为:y=ax2+bx+2,∵经过点(﹣2,5),代入得:4a﹣2b=3,则4a﹣2b﹣1=3﹣1=2.故答案为:2.【变式4-3】(2022•澄城县二模)二次函数y=(x﹣1)(x﹣a)(a为常数)图象的对称轴为直线x=2,将该二次函数的图象沿y轴向下平移k个单位,使其经过点(0,﹣1),则k的值为( )A.3B.4C.2D.6【分析】根据抛物线解析式得到抛物线与x轴的交点横坐标,结合抛物线的轴对称性质求得a的值,结合抛物线解析式求平移后图象所对应的二次函数的表达式,利用待定系数法求得k的值.【解答】解:由二次函数y=(x﹣1)(x﹣a)(a为常数)知,该抛物线与x轴的交点坐标是(1,0)和(a,0).∵对称轴为直线x=2,∴1a2=2.解得a=3.则该抛物线解析式是:y=x2﹣4x+3.∴抛物线向下平移k个单位后经过(0,﹣1),∴﹣1=3﹣k.∴k=4.故选:B.【题型5 二次函数图象的对称变换】【例5】(2022•绍兴县模拟)在同一平面直角坐标系中,若抛物线y=x2+(2a﹣b)x+b+1与y=﹣x2+(a+b)x+a﹣4关于x轴对称,则a+b的值为( )A.﹣5B.3C.5D.15【分析】根据关于x轴对称,函数y是互为相反数即可求得.【解答】解:∵抛物线y=x2+(2a﹣b)x+b+1与y=﹣x2+(a+b)x+a﹣4关于x轴对称,∴﹣y=﹣x2﹣(2a﹣b)x﹣b﹣1,∴―(2a―b)=a+b ―b―1=a―4,解得a=0,b=3,∴a+b=3,故选:B.【变式5-1】(2022•苍溪县模拟)抛物线y=﹣(x+2)2关于y轴对称的抛物线的表达式为 y=﹣(x﹣2)2 .【分析】写出顶点关于y轴对称的点,把它作为所求抛物线的顶点,这样就可确定对称后抛物线的解析式.【解答】解:抛物线y=﹣(x+2)2顶点坐标为(﹣2,0),其关于y轴对称的点的坐标为(2,0),∵两抛物线关于y轴对称时形状不变,∴抛物线y=﹣(x+2)2关于y轴对称的抛物线的表达式为y=﹣(x﹣2)2.故答案是:y=﹣(x﹣2)2.【变式5-2】(2022•蜀山区校级二模)在平面直角坐标系中,将抛物线y=x2+2x+3绕着原点旋转180°,所得抛物线的解析式是( )A.y=﹣(x﹣1)2﹣2B.y=﹣(x+1)2﹣2C.y=﹣(x﹣1)2+2D.y=﹣(x+1)2+2【分析】先利用配方法得到抛物线y=x2+2x+3的顶点坐标为(﹣1,2),再写出点(﹣1,2)关于原点的对称点为(1,﹣2),由于旋转180°,抛物线开口相反,于是得到抛物线y=x2+2x+3绕着原点旋转180°,所得抛物线的解析式是y=﹣(x﹣1)2﹣2.【解答】解:y=x2+2x+3=(x+1)2+2,抛物线y=x2+2x+3的顶点坐标为(﹣1,2),点(﹣1,2)关于原点的对称点为(1,﹣2),所以抛物线y=x2+2x+3绕着原点旋转180°,所得抛物线的解析式是y=﹣(x﹣1)2﹣2.故选:A.【变式5-3】(2022春•仓山区校级期末)在平面直角坐标系中,已知抛物线L1:y=kx2+4kx+8(k≠0)与抛物线L2关于x轴对称,且它们的顶点相距8个单位长度,则k的值是( )A.﹣1或3B.1或﹣2C.1或3D.1或2【分析】先求出抛物线L1的顶点坐标,再根据顶点相距8个单位长度列方程即可解得答案.【解答】解:∵y=kx2+4kx+8=k(x+2)2+8﹣4k,∴抛物线L1:y=kx2+4kx+8顶点为(﹣2,8﹣4k),∵抛物线L1:y=kx2+4kx+8(k≠0)与抛物线L2关于x轴对称,它们的顶点相距8个单位长度,∴8﹣4k=82或8﹣4k=―82,解得k=1或k=3,故选:C.【题型6 利用对称轴、顶点坐标公式求值】【例6】(2022•苍溪县模拟)已知二次函数y=(a﹣1)x2﹣x+a2﹣1图象经过原点,则a的取值为( )A.a=±1B.a=1C.a=﹣1D.a=0【分析】把(0,0)代入函数解析式求出a的值,再由a﹣1≠0求解.【解答】解:把(0,0)代入y=(a﹣1)x2﹣x+a2﹣1得0=a2﹣1,解得a=1或a=﹣1,∵a﹣1≠0,∴a=﹣1,故选:C.【变式6-1】(2022•合肥模拟)如果抛物线y=x2﹣6x+c﹣2的顶点到x轴的距离是4,则c的值等于 7或15 .【分析】根据抛物线y=x2﹣6x+c﹣2的顶点到x轴的距离是4,可知顶点的纵坐标的绝对值是4,然后计算即可.【解答】解:∵抛物线y=x2﹣6x+c﹣2的顶点到x轴的距离是4,∴|4×1×(c2)(6)24×1|=4,解得c1=7,c2=15,故答案为:7或15.【变式6-2】(2022•襄城区模拟)已知二次函数y=x2+bx+c的顶点在x轴上,点A(m﹣1,n)和点B (m+3,n)均在二次函数图象上,求n的值为 4 .【分析】根据题意得出b=﹣2(m+1),c=(m+1)2,即可得出y=x2﹣2(m+1)x+(m+1)2,把A 的坐标代入即可求得n的值.【解答】解:∵点A(m﹣1,n)和点B(m+3,n)均在二次函数y=x2+bx+c图象上,∴―b2=m1m32,∴b=﹣2(m+1),∵二次函数y=x2+bx+c的顶点在x轴上,∴b2﹣4c=0,∴[﹣2(m +1)]2﹣4c =0,∴c =(m +1)2,∴y =x 2﹣2(m +1)x +(m +1)2,把A 的坐标代入得,n =(m ﹣1)2﹣2(m +1)(m ﹣1)+(m +1)2=4,故答案为:4.【变式6-3】(2022•公安县期中)已知二次函数y =x 2+mx +m ﹣1,根据下列条件求m 的值.(1)图象的顶点在y 轴上.(2)图象的顶点在x 轴上.(3)二次函数的最小值是﹣1.【分析】(1)将二次函数配方成顶点式y =(x +m 2)2―m 24m 44,由图象的顶点在y 轴上可得―m 2=0,即m =0;(2)由图象的顶点在x 轴上可得m 24m 44=0,解之即可;(3)由二次函数的最小值是﹣1可得―m 24m 44=―1,解之即可.【解答】解:(1)y =x 2+mx +m ﹣1=x 2+mx +m 24―m 24+m ﹣1=(x +m 2)2―m 24m 44,∴抛物线的顶点坐标为(―m 2,―m 24m 44)∵图象的顶点在y 轴上,∴―m 2=0,即m =0;(2)∵图象的顶点在x 轴上,∴m 24m 44=0,解得m =2;(3)∵二次函数的最小值是﹣1,∴―m 24m 44=―1,解得:m =0或m =4.。
二次函数的变换(热考题型)-解析版
专题06 二次函数的变换【思维导图】◎考点题型1二次函数的平移(1) 平移步骤:① 将抛物线解析式转化成顶点式()2y a x h k =-+,确定其顶点坐标()h k ,; ② 保持抛物线2y ax =的形状不变,将其顶点平移到()h k ,处,具体平移方法如下:(2) 平移规律在原有函数的基础上“h 值正右移,负左移;k 值正上移,负下移”.概括成八个字“左加右减,上加下减”.向右(h >0)【或左(h <0)】平移 |k|个单位向上(k >0)【或下(k <0)】平移|k |个单位向右(h >0)【或左(h <0)】平移|k|个单位向右(h >0)【或左(h <0)】平移|k|个单位向上(k >0)【或下(k <0)】平移|k |个单位向上(k >0)【或向下(k <0)】平移|k |个单位y=a (x-h )2+ky=a (x-h )2y=ax 2+ky=ax 2例.(2021·内蒙古通辽·九年级期末)将抛物线y =﹣3x 2+1向左平移2个单位长度,再向下平移1个单位长度,所得的抛物线解析式为( ) A .y =﹣3(x +2)2 B .y =﹣3(x ﹣2)2﹣1 C .y =﹣3(x +1)2﹣1 D .y =﹣3(x ﹣1)2+3【答案】A 【解析】 【分析】根据二次函数图象平移的规律进行解答即可. 【详解】解:抛物线y =﹣3x 2+1向左平移2个单位长度得y =﹣3(x+2)2+1, 抛物线y =﹣3(x+2)2+1向下平移1个单位长度得y =﹣3(x +2)2. 故选:A . 【点睛】本题考查二次函数图象的平移,掌握平移规律:左加右减,上加下减是解题关键.变式1.(2021·山东烟台·九年级期中)将二次函数2y x bx c =++的图象先向右平移2个单位,再向下平移3个单位,所得图象的函数解析式为223y x x =--,则b 、c 的值为( ) A .2b =,6c =- B .6b =-,8c = C .6b =-,2c = D .2b =,0c【答案】D 【解析】 【分析】易得新抛物线的顶点,根据平移转换可得原抛物线顶点,根据顶点式及平移前后二次项的系数不变可得原抛物线的解析式,展开即可得到b ,c 的值. 【详解】由题意可得新抛物线的顶点为(1,4)-, ∴原抛物线的顶点为(1,1)--,设原抛物线的解析式为2()y x h k =-+, 代入得:22(1)12y x x x =+-=+,∴2b =,0c . 故选:D . 【点睛】主要考查了函数图象的平移,抛物线平移不改变二次项的系数的值;讨论两个二次函数的图象的平移问题,只需看顶点坐标是如何平移得到的即可.变式2.(2022·广西·南宁市天桃实验学校八年级期末)将抛物线22(3)2y x =--图像先向上平移4个单位,再向左平移5个单位后的解析式是( ) A .22(8)2y x =-+ B .22(8)6y x =-- C .22(2)6y x =+- D .22(2)2y x =++【答案】D 【解析】 【分析】根据左加右减,上加下减的规律,可得答案. 【详解】解:将抛物线22(3)2y x =--图像先向上平移4个单位,再向左平移5个单位后的解析式是22(35)24y x =-+-+,即22(2)2y x =++.故选:D . 【点睛】本题考查了二次函数图像与几何变换,主要考查的是函数图像的平移,用平移规律“左加右减,上加下减”直接代入函数解析式求得平移后的函数解析式.变式3.(2022·河北邢台·九年级期末)怎么样才能由22y x =的图像经过平移得到函数22(6)7y x =-+的图像呢?小亮说:先向左平移6个单位长度,再向上平移7个单位长度; 小丽说:先向上平移7个单位长度,再向右平移6个单位长度. 对于上述两种说法,正确的是( ) A .小亮对 B .小丽对C .小亮、小丽都对D .小亮、小丽都不对【答案】B【解析】【分析】根据“左加右减、上加下减”的原则进行解答即可.【详解】解:小亮:由y=2x2的图象先向左平移6个单位长度,再向上平移7个单位长度后得到抛物线解析式为:y=2(x+6)2+7,则小亮说法错误;小丽:由y=2x2的图象先向上平移7个单位长度,再向右平移6个单位长度后得到抛物线解析式为:y=2(x-6)2+7,则小丽说法正确;故选:B.【点睛】本题考查的是二次函数的图象与几何变换,熟知函数图象平移的法则是解答此题的关键.◎考点题型2 二次函数图象的对称(1)关于x轴对称2y ax bx c=++关于x轴对称后,得到的解析式是2y ax bx c=---;()2y a x h k=-+关于x轴对称后,得到的解析式是()2y a x h k=---;(2)关于y轴对称2y ax bx c=++关于y轴对称后,得到的解析式是2y ax bx c=-+;()2y a x h k=-+关于y轴对称后,得到的解析式是()2y a x h k=++;(3)关于原点对称2y ax bx c=++关于原点对称后,得到的解析式是2y ax bx c=-+-;()2y a x h k=-+关于原点对称后,得到的解析式是()2y a x h k=-+-;4. 关于顶点对称2y ax bx c=++关于顶点对称后,得到的解析式是222by ax bx ca =--+-;()2y a x h k=-+关于顶点对称后,得到的解析式是()2y a x h k=--+.根据对称的性质,显然无论作何种对称变换,抛物线的形状一定不会发生变化,因此a 永远不变.求抛物线的对称抛物线的表达式时,可以依据题意或方便运算的原则,选择合适的形式,习惯上是先确定原抛物线(或表达式已知的抛物线)的顶点坐标及开口方向,再确定其对称抛物线的顶点坐标及开口方向,然后再写出其对称抛物线的表达式.例.(2022·河南周口·九年级期末)已知抛物线21y x mx =+-经过(1,)n -和(2,)n 两点,则n 的值为( ) A .1- B .1 C .2 D .3【答案】B 【解析】 【分析】根据(1,)n -和(2,)n 可以确定函数的对称轴1x =,再由对称轴的12mx =-=,即可求解. 【详解】解:抛物线21y x mx =+-经过(1,)n -和(2,)n 两点, 可知函数的对称轴12122x -+==, 122m ∴-=, 1m ∴=-;21y x x ∴=--,将点(1,)n -代入函数解析式,可得1n =; 故选:B . 【点睛】本题考查二次函数图象上点的坐标,解题的关键是熟练掌握二次函数图象上点的对称性. 变式1.(2020·黑龙江·勃利县大四站镇中学九年级期中)已知4a -2b +c =0,9a +3b +c =0,则二次函数y =ax 2+bx +c 的图象顶点可能在( ) A .第一或第四象限 B .第三或第四象限 C .第一或第二象限 D .第二或第三象限【答案】A 【解析】 【分析】首先由已知条件4a-2b+c=0,9a+3b+c=0,得出此二次函数过点(-2,0),(3,0),然后根据二次函数的对称性求出抛物线的对称轴,进而得出二次函数y=ax2+bx+c图象的顶点可能所在的象限.【详解】解:∴4a-2b+c=0,9a+3b+c=0,∴此二次函数过点(-2,0),(3,0),∴抛物线的对称轴为直线x=12,∴二次函数y=ax2+bx+c图象的顶点可能在第一或第四象限.故选:A.【点睛】此题考查了二次函数的性质,二次函数图象的对称性,掌握二次函数图象与性质求出对称轴为直线x=12是解题的关键.变式2.(2022·湖北·武汉外国语学校(武汉实验外国语学校)九年级阶段练习)已知二次函数y=ax2+bx +c,函数y与自变量x的部分对应值如表:x……﹣11234……y (10521)25……若A(m,y1)、B(m﹣1,y2)两点都在函数的图象上,则当m满足()时,y1<y2A.m≤2B.m≥3C.m52<D.m52>【答案】C【解析】【分析】根据表格中的数据先确定抛物线的对称轴为直线x=2,开口向下,然后根据二次函数图象的性质,列出m 的不等式,解不等式即可.【详解】解:由表格可知,该函数图象开口向上,对称轴为直线x042+==2,∴A(m,y1)、B(m﹣1,y2)两点都在函数的图象上,y1<y2,∴2﹣(m ﹣1)>m ﹣2, 解得:m 52<,故C 正确.故选:C . 【点睛】本题主要考查了二次函数图象的性质,根据表格中的数据确定二次函数图象的对称轴,列出关于m 的不等式,是解题的关键.变式3.(2020·辽宁铁岭·九年级期中)点1P (-1,1y ),2P (3,2y ),3P (5,3y )均在二次函数22y x x c =-++的图象上,则1y ,2y ,3y 的大小关系是( )A .123y y y =>B .312y y y >=C .123y y y >>D .23y y y <<【答案】A 【解析】 【分析】已知函数表达式里面二次项系数和一次项系数,可以求出该函数图像的对称轴2ba-,结合对称轴,分析函数的增减性即可.当a <0,x >2b a -时,y 随x 的增大而减小;当a <0,x <2ba-时,y 随x 的增大而增大. 【详解】 对称轴:x =2ba-=212(1)-=⨯- 11(1)P y -,到对称轴有1-(-1)=2个单位长度; 22(3)P y ,到对称轴有3-1=2个单位长度;∴12y y = ∴a =-1<0 ∴当x >2ba-时,y 随x 的增大而减小 ∴33(5)P y ,,5>3>2b a- ∴32<y y综上:321y y y <= 故选:A【点睛】本题主要考查了二次函数的增减性,结合函数表达式求出函数图像的对称轴,根据二次项系数的正负和对称轴分析函数的增减性是解题的关键.◎考点题型3 二次函数的图象与系数的关系二次函数c bx ax y ++=2(0≠a )的系数与图象的关系(1)a 的符号由抛物线c bx ax y ++=2的开口方向决定:0>⇔a 开口向上 ,0>⇔a 开口向上;(2)b 的符号由抛物线c bx ax y ++=2的对称轴的位置及a 的符号共同决定:对称轴在y 轴左侧b a ,⇔同号,对称轴在y 轴右侧b a ,⇔异号;(3)c 的符号由抛物线c bx ax y ++=2与y 轴的交点的位置决定:与y 轴正半轴相交0>⇔c ,与y 轴正半轴相交0<⇔c ⏹ 二次项系数a二次函数y =ax 2+bx +c 中,a 作为二次项系数,显然a ≠0.⑴ 当a >0时,抛物线开口向上,a 越大,开口越小,反之a 的值越小,开口越大; ⑴ 当a <0时,抛物线开口向下,a 越小,开口越小,反之a 的值越大,开口越大.【总结起来】a 决定了抛物线开口的大小和方向,a 的正负决定开口方向,|a |的大小决定开口的大小. ⏹ 一次项系数b在二次项系数a 确定的前提下,b 决定了抛物线的对称轴.⑴ 在a >0的前提下,当b >0时,−b2a <0,即抛物线的对称轴在y 轴左侧(a 、b 同号); 当b =0时,−b 2a =0,即抛物线的对称轴就是y 轴;当b <0时,−b 2a >0,即抛物线对称轴在y 轴的右侧(a 、b 异号). ⑵ 在a <0的前提下,结论刚好与上述相反,即当b >0时,−b2a >0,即抛物线的对称轴在y 轴右侧(a 、b 异号); 当b =0时,−b 2a =0,即抛物线的对称轴就是y 轴;当b <0时,−b 2a <0,即抛物线对称轴在y 轴的左侧(a 、b 同号). 【总结起来】在a 确定的前提下,b 决定了抛物线对称轴的位置.常数项c⑴ 当c >0时,抛物线与y 轴的交点在x 轴上方,即抛物线与y 轴交点的纵坐标为正; ⑵ 当c =0时,抛物线与y 轴的交点为坐标原点,即抛物线与y 轴交点的纵坐标为0; ⑶ 当c <0时,抛物线与y 轴的交点在x 轴下方,即抛物线与y 轴交点的纵坐标为负. 【总结起来】c 决定了抛物线与y 轴交点的位置.总之,只要a , b , c 都确定,那么这条抛物线就是唯一确定的.例.(2021·山东烟台·九年级期中)在同一平面直角坐标系内,二次函数()20y ax bx c a =++≠与一次函数y ax b =+的图象可能是( )A .B .C .D .【答案】C 【解析】 【分析】逐图分析系数a ,b 的符号,即可判断. 【详解】A .由()20y ax bx c a =++≠的图象可知,0a >,0b <,由y ax b =+的图象可知,0a >,0b >,此选项错误;B .由()20y ax bx c a =++≠的图象可知,0a <,0b <,由y ax b =+的图象可知,0a >,0b <,此选项错误;C .由()20y ax bx c a =++≠的图象可知,0a >,0b <,由y ax b =+的图象可知,0a >,0b <,此选项正确;D .由()20y ax bx c a =++≠的图象可知,0a >,0b <,由y ax b =+的图象可知,0a <,0b =,此选项错误. 故选:C . 【点睛】本题考查了一次函数与二次函数的图象,解题关键是会根据图象判断系数a ,b 的符号.变式1.(2022·云南玉溪·九年级期末)二次函数y =ax 2+bx +c (a ≠0)的图像如图所示,则下列结论中不正确的是( )A .abc <0B .b =-4aC .4a +2b≥m (am +b )D .a -b +c >0【答案】D 【解析】 【分析】先根据抛物线的开口向下可知a <0,与y 轴的交点在y 轴的负半轴可知c <0,由抛物线的对称轴x =2可得出a 、b 的关系,再对四个选项进行逐一分析. 【详解】∴抛物线的开口向下, ∴a <0,∴抛物线与y 轴的交点在y 轴的正半轴, ∴c >0,∴抛物线的对称轴为直线2x =, ∴22ba-=,即4b a =- ∴4a +b =0,故B 正确,不符合题意;; ∴0b >,∴abc <0,故A 正确,不符合题意; ∴抛物线的对称轴为直线2x =,a <0, ∴当2x =时,y 取得最大值为42a b c ++ ∴对于任意实数m ,242a a c am bm c ++≥++∴4a +2b +c≥m (am +b )+ c ∴4a +2b ≥m (am +b ), 故C 正确,不符合题意;当x =﹣1时,抛物线与y 轴的交点在x 轴上,即a ﹣b +c =0,故D 错误, 符合题意.故选D . 【点睛】本题考查的是二次函数的图象与系数的关系,数形结合是解题的关键,二次函数y = ²+bx +c (a ≠0)的图象,当a <0时,抛物线向下开口,当a 与b 同号时(即ab >0,对称轴在y 轴左; 当a 与b 异号时(即ab <0),对称轴在y 轴右.变式2.(2022·湖北恩施·九年级期末)抛物线2y ax bx c =++的顶点为D (-1,2),与x 轴的一个交点A 在点(-3,0)和(-2,0)之间,其部分图象如图,则以下结论:∴240b ac -<;∴当1x >-时,y 随x 增大而减小;∴0a b c ++<;∴若方程20ax bx c m ++-=没有实数根,则2m >;∴0b c -+>.其中正确结论的个数是( )A .2个B .3个C .4个D .5个【答案】C 【解析】 【分析】利用图象信息,以及二次函数的性质即可一一判断. 【详解】解:根据题意得:二次函数与x 轴有两个交点, ∴b 2-4ac >0,故∴错误;∴抛物线2y ax bx c =++的顶点为D (-1,2), ∴抛物线的对称轴为直线x =-1, ∴抛物线开口向下,∴当x >-1时,y 随x 增大而减小,故∴正确;∴抛物线与x 轴的一个交点A 在点(-3,0)和-2,0)之间,对称轴为直线x =-1, ∴抛物线与x 轴的另一个交点为在(0,0)和(1,0)之间,∴x =1时,y =a +b +c <0,故∴正确;∴抛物线2y ax bx c =++的顶点为D (-1,2),抛物线开口向下, ∴函数的最大值为2,∴当m >2时,抛物线与直线y =m 没有交点, ∴方程ax 2+bx +c -m =0没有实数根,故∴正确;∴抛物线2y ax bx c =++的顶点为D (-1,2),抛物线开口向下, ∴当x =-1时,2a b c -+=,0a <, ∴20b c a -+=->,故∴正确, ∴正确的有4个. 故选:C 【点睛】本题考查二次函数图象与系数的关系,根的判别式、抛物线与x 轴的交点等知识,解题的关键是灵活运用所学知识解决问题,利用数形结合思想解答,属于中考常考题型.变式3.(2022·湖北武汉·中考真题)二次函数()2y x m n =++的图象如图所示,则一次函数y mx n =+的图象经过( )A .第一、二、三象限B .第一、二、四象限C .第一、三、四象限D .第二、三、四象限【答案】D 【解析】 【分析】根据抛物线的顶点在第四象限,得出m <0,n <0,即可得出一次函数y =mx +n 的图象经过二、三、四象限. 【详解】解:∴抛物线的顶点(-m ,n )在第四象限,∴-m >0,n <0, ∴m <0,∴一次函数y =mx +n 的图象经过二、三、四象限, 故选:D . 【点睛】此题考查了二次函数的图象,用到的知识点是二次函数的图象与性质、一次函数的图象与性质,关键是根据抛物线的顶点在第四象限,得出n 、m 的符号.◎考点题型4二次函数与一次函数的综合判断例.(2022·全国·九年级课时练习)如图,一次函数1y x =与二次函数22y x bx c =++的图像相交于P 、Q 两点,则函数()21y x b x c =+-+的图像可能是( )A .B .C .D .【答案】A 【解析】 【分析】根据函数图象和二次函数的性质判断即可. 【详解】解: 由2y =x 2+bx +c 图象可知,对称轴x =2b->0,0c <,0b ∴<,抛物线21y x b x c =+-+()与y 轴的交点在x 轴下方,故选项B ,C 错误,抛物线21y x b x c =+-+()的对称轴为1122b bx --=-=, ∴102b->, ∴抛物线y =x 2+(b -1)x +c 的对称轴在y 轴的右侧,故选项D 错误, 故选:A . 【点睛】本题考查二次函数图像和性质,明确二次函数2y ax bx c =++ 中各项系数的意义及利用数形结合的思想是解答本题的关键.变式1.(2022·全国·九年级课时练习)已知,在同一平面直角坐标系中,二次函数2y ax =与一次函数y bx c =+的图象如图所示,则二次函数2y ax bx c =++的图象可能是( )A .B .C .D .【答案】B 【解析】 【分析】题干中二次函数2y ax =的图象开口向下,可以判断出a 的符号为负,一次函数y bx c =+的图象与x 轴正方向夹角小于90°,且与y 轴交点在y 轴的正半轴,可以据此判断出b 、c 的符号皆为正,再去判断各选项哪个符合二次函数2y ax bx c =++的图象. 【详解】∴二次函数2y ax =的图象开口向下, ∴a <0,又∴一次函数y bx c =+的图象与x 轴正方向夹角小于90°,且与y 轴交点在y 轴的正半轴,∴b >0,c >0, 则2ba->0, 可知二次函数2y ax bx c =++开口方向向下,对称轴在y 轴右侧,且与y 轴交点在y 的正半轴,选项B 图象符合, 故选:B . 【点睛】本题考查了一次函数、二次函数图象与系数的关系,题目比较简单,解决题目需要熟练掌握图象与系数的关系.变式2.(2021·河南驻马店·九年级期中)函数1y ax =+与()210y ax ax a =++≠的图象可能是( )A .B .C .D .【答案】C 【解析】 【分析】由一次函数图象可确定a 的符号,再确定二次函数图象的大致形状和位置即可. 【详解】解:根据四个选项中一次函数图象在一、二、三象限,可以确定a >0时, ∴a >0,函数y =ax 2+ax +1(a ≠0)的图象开口向上, 对称轴为直线122a x a =-=-; 在y 轴左侧, 只有C 选项符合题意. 故选:C . 【点睛】本题一次函数和二次函数图象与系数的关系,解题关键是明确函数图象与系数的关系,树立数形结合思想,准确进行判断推理.变式3.(2021·北京市第六十六中学九年级期中)如图,在同一坐标系中,二次函数2y ax c =+与一次函数y ax c =+的图象大致是( )A .B .C .D .【答案】D 【解析】 【分析】根据函数图象,逐项判断,a c 符号,即可求解. 【详解】解:A 、由二次函数图象,可得0a < ,一次函数图象,可得0a > ,相矛盾,故本选项错误,不符合题意;B 、由二次函数图象,可得0a > ,一次函数图象,可得0a < ,相矛盾,故本选项错误,不符合题意;C 、由二次函数图象,可得0c > ,一次函数图象,可得0c < ,相矛盾,故本选项错误,不符合题意;D 、由二次函数图象,可得0a > ,0c <,一次函数图象,可得0a > ,0c <,故本选项正确,符合题意; 故选:D 【点睛】本题主要考查了二次函数和一次函数的图象和性质,根据函数图象,得到,a c 符号是解题的关键.◎考点题型5 根据图像判断式子符号例.(2021·广东湛江·九年级期末)二次函数y =ax 2+bx +c 的图象如图所示,下列结论:∴ac <0;∴a -b +c =0;∴4ac -b 2<0;∴当x >-1时,y 随x 的增大而减小,其中正确的有( )A.4个B.3个C.2个D.1个【答案】B【解析】【分析】根据二次函数图象与系数的关系以及二次函数的性质,逐一分析判断即可.【详解】∴∴抛物线开口向上,且与y轴交于负半轴,∴a> 0,c< 0∴ac<0故结论∴正确;∴从图中可以看出,抛物线经过点(-1,0),当x=-1时,y=0,∴a-b+c=0,故∴正确;∴∴抛物线与x轴有两个交点∴b2- 4ac> 0即4ac- b2< 0故结论∴正确;∴∴抛物线开口向上,且抛物线对称轴为直线x =1所以当x < 1时,y随x的增大而减小故结论∴错误故正确的结论有∴∴∴共3个;故选:B.【点睛】本题主要考查抛物线与x轴的交点坐标,二次函数图象与函数系数之间的关系,解题的关键是掌握数形结合思想的应用,注意掌握二次函数图象与系数的关系.变式1.(2022·河北唐山·九年级期末)如图,对于二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象,得出了下面四条信息:∴c>0;∴b2﹣4ac>0;∴a+b+c<0;∴对于图象上的两点(﹣5,m)、(1,n),有m<n.其中正确信息的个数有()A.0个B.1个C.2个D.3个【答案】D【解析】【分析】由抛物线与y轴交点在x轴上方可判断∴,由抛物线与x轴交点个数可判断∴,由图象可得x=1时y>0可判断∴,根据(-5,m)、(1,n)与对称轴的距离可判断∴.【详解】解:∴抛物线与y轴交点在x轴上方,∴c>0,∴正确.∴抛物线与x轴有2个交点,∴b2-4ac>0,∴正确.由图象可得x=1时y>0,∴a+b+c>0,∴错误.∴抛物线开口向上,对称轴为直线x=-3,且1-(-3)>-3-(-5),∴n>m,∴正确.故选:D.【点睛】本题考查二次函数的性质,解题关键是掌握二次函数图象与系数的关系,掌握二次函数与方程及不等式的关系.变式2.(2022·山东德州·九年级期末)1.已知二次函数y=ax2+bx+c(a,b,c是常数,a≠0)的y与x的部分对应值如下表:x…﹣3﹣2﹣101…y…﹣3010﹣3…下列结论正确的是()∴ab>0;∴a+b+c<0;∴若点(﹣7,y1),点(7,y2)在二次函数图象上,则y1<y2;∴方程ax2+bx+c=﹣3有两个不相等的实数根.A.∴∴∴B.∴∴∴C.∴∴∴D.∴∴∴【答案】B【解析】【分析】根据表格中的数据,可以得到此二次函数具有最大值,对称轴为x=1,再根据二次函数的性质,即可判断题目中的各个小题是否正确.【详解】解:由表格可知,该二次函数有最大值,开口向下,对称轴为直线x=-1,顶点坐标为(-1,1),∴a<0,b<0,∴ab>0,故∴正确;由表格可知,当x=1时,y=a+b+c=-3<0,故∴正确;∴点(-7,y1)到对称轴x=-1的距离小于点(7,y2)到对称轴的距离,∴y1>y2,故∴错误,∴图象经过(-3,-3)和(1,-3)两个点,∴方程ax2+bx+c=-3有两个不相等的实数根,故∴正确,故选:B.【点睛】本题考查二次函数图象与系数的关系、二次函数图象上点的坐标特征,熟练掌握二次函数的性质是解题的关键.变式3.(2020·黑龙江·北安市教育局九年级期中)如图,抛物线y=ax2+bx+c与x轴交于点A(﹣1,0),顶点坐标为(1,n),与y轴的交点在(0,2)、(0,3)之间(包含端点),则下列结论:∴当x>3时,y<0;∴3a+b>0;∴﹣1≤a≤23;∴3≤n≤4中,其中正确的结论有()A .1个B .2个C .3个D .4个【答案】B 【解析】 【分析】∴由抛物线的对称轴为直线x =1,一个交点A (-1,0),得到另一个交点坐标,利用图象即可对于选项∴作出判断;∴根据抛物线开口方向判定a 的符号,由对称轴方程求得b 与a 的关系是b =-2a ,将其代入(3a +b ),并判定其符号;∴利用一元二次方程根与系数的关系可得3c a =-,然后根据c 的的取值范围利用不等式的性质来求a 的取值范围;∴把顶点坐标代入函数解析式得到43n a b c c =++=,利用c 的取值范围可以求得n 的取值范围. 【详解】解:∴抛物线的顶点坐标为(1,n ), ∴对称轴直线是x =1,∴抛物线y =ax 2+bx +c 与x 轴交于点A (-1,0), ∴该抛物线与x 轴的另一个交点的坐标是(3,0), 观察图象得:当x >3时,y <0,故∴正确; ∴观察图象得:抛物线开口方向向下, ∴a <0, ∴对称轴12bx a=-=, ∴.2b a =-,∴3320a b a a a +=-=<,即3a +b <0,故∴错误; ∴抛物线y =ax 2+bx +c 与x 轴交于点(-1,0),(3,0), ∴方程ax 2+bx +c =0的两根为-1,3, ∴133c a =-⨯=-,即3ca =-, ∴抛物线与y 轴的交点在(0,2)、(0,3)之间(包含端点),∴23c ≤≤, ∴2133c -≤-≤-,即213a -≤≤-,故∴正确; ∴.2b a =-,3c a =-, ∴223c b a =-=, ∴顶点坐标为(1,n ),∴当x =1时,43n a b c c =++=, ∴23c ≤≤, ∴84433c ≤≤,即843n ≤≤,故∴错误; 综上所述,正确的有∴∴,共2个.故选:B【点睛】本题考查了二次函数图象与系数的关系,熟练掌握二次函数y =ax 2+bx +c 系数符号由抛物线开口方向、对称轴、抛物线与y 轴的交点抛物线与x 轴交点的个数确定是解题的关键.◎考点题型6 抛物线y =ax 2+bx +c 最值抛物线y =ax 2+bx +c 的三要素:开口方向、对称轴、顶点.求抛物线的顶点、对称轴的方法(难点)⏹ 公式法:y =ax 2+bx +c =a (x +b 2a )2+4ac−b 24a , ∴顶点是(−b 2a ,4ac−b 24a ),对称轴是直线x =−b 2a . ⏹ 配方法:运用配方的方法,将抛物线的解析式化为y =a (x −h )2+k 的形式,得到顶点为(h ,k ),对称轴是直线x =h .【抛物线的性质】由于抛物线是以对称轴为轴的轴对称图形,所以对称轴的连线的垂直平分线是抛物线的对称轴,对称轴与抛物线的交点是顶点.用配方法求得的顶点,再用公式法或对称性进行验证,才能做到万无一失.例.(2022·浙江金华·九年级期末)飞机着陆后滑行的距离s (单位:米)关于滑行时间t (单位:秒)的函数表达式为2s at bt =+,当滑行时间为10秒时,滑行距离为450米;当滑行时间为20秒时,滑行距离为600米,则飞机的最大滑行距离为( )A .600米B .800米C .1000米D .1200米【解析】【分析】先根据滑行时间为10秒时,滑行距离为450米;当滑行时间为20秒时,滑行距离为600米,求出函数的解析式,然后求出函数的最大值即可.【详解】解:∴10t =时,450s m =;20t =时,600s m =,∴1001045040020600a b a b +=⎧⎨+=⎩,解得:3260a b ⎧=-⎪⎨⎪=⎩, ∴23602S t t =-+, ∴()2233602060022S t t t =-+=--+, ∴当20t =时,S 最大,且最大值为600,即飞机的最大滑行距离为600米,故A 正确.故选:A .【点睛】本题主要考查了求二次函数解析式和最大值,根据题意求出二次函数解析式,是解题的关键.变式1.(2022·全国·九年级课时练习)某商场降价销售一批名牌衬衫,已知所获利润y (元)与降价x (元)之间的关系是y =-2x 2+60x +800,则利润获得最多为( )A .15元B .400元C .800元D .1250元【答案】D【解析】【分析】将函数关系式转化为顶点式,然后利用开口方向和顶点坐标即可求出最多的利润.【详解】解:y =-2x 2+60x +800=-2(x -15)2+1250∴-2<0故当x =15时,y 有最大值,最大值为1250即利润获得最多为1250元故选:D .此题考查的是利用二次函数求最值,掌握将二次函数的一般式转化为顶点式求最值是解决此题的关键.变式2.(2022·广西贺州·中考真题)已知二次函数y=2x2−4x−1在0≤x≤a时,y取得的最大值为15,则a的值为()A.1B.2C.3D.4【答案】D【解析】【分析】先找到二次函数的对称轴和顶点坐标,求出y=15时,x的值,再根据二次函数的性质得出答案.【详解】解:∴二次函数y=2x2-4x-1=2(x-1)2-3,∴抛物线的对称轴为x=1,顶点(1,-3),∴1>0,开口向上,∴在对称轴x=1的右侧,y随x的增大而增大,∴当0≤x≤a时,即在对称轴右侧,y取得最大值为15,∴当x=a时,y=15,∴2(a-1)2-3=15,解得:a=4或a=-2(舍去),故a的值为4.故选:D.【点睛】本题考查二次函数的性质、二次函数的最值,解答本题的关键是二次函数的增减性,利用二次函数的性质解答.变式3.(2022·全国·九年级课时练习)已知抛物线y=x2+(2a﹣1)x﹣3,当﹣1≤x≤3时,函数最大值为1,则a值为()A.12-B.13-C.12-或13-D.﹣1或13-【答案】D 【解析】【分析】根据顶点的位置分两种情况讨论即可.【详解】解:2(21)3y x a x =+--,∴图象开口向上,对称轴为直线212a x -=-, ∵﹣1≤x ≤3, ∴当2112a --时,即12a -,3x =时有最大值1, 9(21)331a ∴+-⨯-=,13a ∴=-, 当2112a --时,即12-a ,1x =-时有最大值1, 1(21)(1)31a ∴+-⨯--=,1a ∴=-,1a ∴=-或13-, 故选:D .【点睛】本题考查了二次函数性质以及二次函数的最值,分类讨论是解题的关键.◎考点题型7 待定系数法求函数解析式例.(2022·全国·九年级课时练习)在平面直角坐标系xOy 中,二次函数225y x mx m =-+的图象经过点()1,2-.(1)求二次函数的表达式;(2)求二次函数图象的对称轴.【答案】(1)1m =-;(2)直线1x =-【解析】【分析】(1)利用待定系数法求解析式即可;(2)利用对称轴公式2b x a=-求解即可. 【详解】解:(1)∴二次函数y =x 2-2mx +5m 的图象经过点(1,-2),∴-2=1-2m +5m ,解得1m =-;∴二次函数的表达式为y =x 2+2x -5.(2)二次函数图象的对称轴为直线2122b x a =-=-=-; 故二次函数的对称轴为:直线1x =-;【点睛】本题考查了求二次函数解析式和对称轴,解题关键是熟练运用待定系数法求解析式,熟记抛物线对称轴公式.变式1.(2022·全国·九年级课时练习)已知二次函数y =ax 2+c 的图像经过点(﹣2,8)和(﹣1,5),求这个二次函数的表达式.【答案】二次函数的表达式为24y x =+.【解析】【分析】将点(﹣2,8)和(﹣1,5)代入二次函数表达式,列出二元一次方程组,进行求解即可.【详解】 解:二次函数y =ax 2+c 的图像经过点(﹣2,8)和(﹣1,5), ∴485a c a c +=⎧⎨+=⎩,解得:14a c =⎧⎨=⎩. ∴二次函数的表达式为24y x =+.【点睛】本题主要是考查了待定系数法求解二次函数表达式,将已知点代入表达式,再解方程,然后确定二次函数的表达式.变式2.(2022·全国·九年级课时练习)已知抛物线经过点()1,0A -,()5,0B ,()0,5C ,求该抛物线的函数关系式【答案】245y x x =-++【解析】【分析】利用待定系数法设出抛物线的表达式为()()15y a x x =+-,将点()0,5C 代入求解即可.【详解】解:∴抛物线经过点()1,0A -,()5,0B ,()0,5C ,∴设抛物线的表达式为()()15y a x x =+-,将点()0,5C 代入得:55a =-,解得:1a =-,∴()()21545y x x x x =-+-=-++.∴该抛物线的函数关系式为245y x x =-++.【点睛】此题考查了待定系数法求二次函数表达式,解题的关键是熟练掌握待定系数法求二次函数表达式. 变式3.(2022·全国·九年级课时练习)已知二次函数2y x bx c =-++的图象与x 轴的一个交点坐标为()1,0-,与y 轴的交点坐标为()0,3.(1)求此二次函数的解析式;(2)用配方法求此抛物线的顶点坐标.【答案】(1)223y x x =-++;(2)()1,4 .【解析】【分析】(1)利用待定系数法,将(1,0)-,(0,3)两个点代入函数解析式求解即可确定函数解析式;(2)根据配方法将函数解析式化为顶点式,即可得出顶点坐标.【详解】解:(1)把(1,0)-,(0,3)代入2y x bx c =-++得:103b c c --+=⎧⎨=⎩, 解得:23b c =⎧⎨=⎩, 所以抛物线解析式为:2y x 2x 3=-++;(2)()222232113(1)4=-++=--+-+=--+y x x x x x ,。
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y = ax 2 + bx + c 关于顶点对称后,得到的解析式是 y = -ax 2 - b x + c -
;
二次函数图象的几何变换
中考要求
内容
基本要求
略高要求
1.能通过对实际问题中的情境分
析确定二次函数的表达式;
较高要求
1. 能 用 二 次 函 数
1.能根据实际情境了解二次函数
二次函数
的意义;
2.会利用描点法画出二次函数的
图像;
2.能从函数图像上认识函数的性
质;
3.会确定图像的顶点、对称轴和 开口方向;
4.会利用二次函数的图像求出二
次方程的近似解;
解决简单的实际
问题;
2. 能 解 决 二 次 函 数与其他知识结
合的有关问题;
一、二次函数图象的平移变换
(1)具体步骤:
先利用配方法把二次函数化成 y = a( x - h)2 + k 的形式,确定其顶点 (h , k ) ,然后做出二次函数
y = ax 2 的图像,将抛物线 y = ax 2 平移,使其顶点平移到 (h , k ) .具体平移方法如图所示:
(2)平移规律:在原有函数的基础上“左加右减”.
二、二次函数图象的对称变换
二次函数图象的对称一般有五种情况,可以用一般式或顶点式表达
1. 关于 x 轴对称
y = ax 2 + bx + c 关于 x 轴对称后,得到的解析式是 y = -ax 2 - bx - c ;
y = a (x - h )2 + k 关于 x 轴对称后,得到的解析式是 y = -a (x - h )2 - k ;
2. 关于 y 轴对称
y = ax 2 + bx + c 关于 y 轴对称后,得到的解析式是 y = ax 2 - bx + c ;
y = a (x - h )2 + k 关于 y 轴对称后,得到的解析式是 y = a (x + h )2 + k ;
3. 关于原点对称
y = ax 2 + bx + c 关于原点对称后,得到的解析式是 y = -ax 2 + bx - c ;
y = a (x - h )2 + k 关于原点对称后,得到的解析式是 y = -a (x + h )2 - k ;
4. 关于顶点对称
b 2 2a
y = a (x - h )2 + k 关于顶点对称后,得到的解析式是 y = -a (x - h )2 + k .
5. 关于点 (m ,n ) 对称
y = a (x - h )2 + k 关于点 (m ,n ) 对称后,得到的解析式是 y = -a (x + h - 2m )2 + 2n - k
根据对称的性质,显然无论作何种对称变换,抛物线的形状一定不会发生变化,因此 a 永远不变.求抛
3、二次函数 y = -2x + 4x + 1 的图象如何移动就得到 y = -2x 的图象( ) 6、对于每个非零自然数 n ,抛物线 y = x 2 - 2n + 1
n (n + 1) n (n + 1)
A .
B .
C .
D .
物线的对称抛物线的表达式时,可以依据题意或方便运算的原则,选择合适的形式,习惯上是先确定原抛物线 (或表达式已知的抛物线)的顶点坐标及开口方向,再确定其对称抛物线的顶点坐标及开口方向,然后再写出 其对称抛物线的表达式.
二次函数图象的平移变换练习
1、函数 y = 3(x + 2)2 -1 的图象可由函数 y = 3x 2 的图象平移得到,那么平移的步骤是:(
)
A. 右移两个单位,下移一个单位
B. 右移两个单位,上移一个单位
C. 左移两个单位,下移一个单位
D. 左移两个单位,上移一个单位
2、函数 y = -2( x - 1)2 -1 的图象可由函数 y = -2( x + 2)2 + 3 的图象平移得到,那么平移的步骤
是( )
A. 右移三个单位,下移四个单位
B. 右移三个单位,上移四个单位
C. 左移三个单位,下移四个单位
D. 左移四个单位,上移四个单位
2 2
A. 向左移动1 个单位,向上移动 3 个单位.
B. 向右移动1 个单位,向上移动 3 个单位.
C. 向左移动1 个单位,向下移动 3 个单位.
D. 向右移动1 个单位,向下移动 3 个单位.
4、将函数 y = x 2 + x 的图象向右平移 a (a > 0)个单位,得到函数 y = x 2 - 3x + 2 的图象,则 a 的值为( )
A . 1
B . 2
C . 3
D . 4
5 、把抛物线 y = ax 2 + b x + c 的图象先向右平移 3 个单位,再向下平移 2 个单位,所得的图象的解析式是 y = x 2 - 3x + 5 ,则 a + b + c = ________________.
x + 1 与 x 轴交于 A 、B 两点,以 A B 表示这两点间
n n n n
的距离,则 A B + A B +…+ A
B
的值是( )
1 1
2 2
2009 2009
2009 2008 2010 2009
2008
2009 2009
2010
7、把抛物线 y = - x 2 向左平移1个单位,然后向上平移 3 个单位,则平移后抛物线的解析式为
A . y = - (x - 1)2 - 3
C . y = - (x - 1)2 + 3
B . y = - (x + 1)2 - 3
D . y = - (x + 1)2 + 3
8、将抛物线 y = 2x 2 向下平移1个单位,得到的抛物线是(
)
A .
y = 2 (x + 1)2 B . y = 2 (x - 1)2
C . y = 2x 2 + 1
D . y = 2x 2 - 1
9、将抛物线 y = 3x 2向上平移 2 个单位,得到抛物线的解析式是(
)
A. y = 3x 2 - 2
B. y = 3x 2
C. y = 3(x + 2)2
D. y = 3x 2 + 2
10、一抛物线向右平移3个单位,再向下平移2个单位后得抛物线y=-2x2+4x,则平移前抛物线的解析式为________________.
11、如图,ABCD中,AB=4,点D的坐标是(0,8),以点C为顶点的抛物线y=ax2+bx+c经过x轴上的点A,B.
⑴求点A,B,C的坐标.
⑵若抛物线向上平移后恰好经过点D,求平移后抛物线的解析式.
D C
O A B 12、已知二次函数y=x2-2x-1,求:⑴关于x轴对称的二次函数解析式;⑵关于y轴对称的二次函数解
析式;⑶关于原点对称的二次函数解析式.
13、函数y=x2与y=-x2的图象关于______________对称,也可以认为
y=x2是函数y=-x2的图象绕__________旋转得到.
14、在平面直角坐标系中,先将抛物线y=x2+x-2关于x轴作轴对称变换,再将所得的抛物线关于y轴作轴对称变换,那么经两次变换后所得的新抛物线的解析式为
A.y=-x2-x+2B.y=-x2+x-2 C.y=-x2+x+2D.y=x2+x+2。