专题 22.3 二次函数的图象和性质(二)(举一反三讲义)
【人教版】
【题型1 二次函数y=ax2+bx+c的图象】............................................................................................................3
【题型2 二次函数y=ax2+bx+c的性质】............................................................................................................7
【题型3 二次函数y=ax2+bx+c图象与系数的关系】.....................................................................................10
【题型4 二次函数y=ax2+bx+c图象的平移】.................................................................................................16
【题型5 用“一般式”求二次函数解析式】.......................................................................................................19
【题型6 用“顶点式”求二次函数解析式】.......................................................................................................24
【题型7 用“交点式”求二次函数解析式】.......................................................................................................30
【题型8 求二次函数关于点或直线对称的解析式】...........................................................................................35
知识点 1 二次函数 y=ax ² +bx+c ( a ≠0) 的图象和性质
1. 一般式与顶点式的转化
利用配方法,可以将二次函数的一般式y=ax2+bx+c(a≠0)转化成顶点式y=a(x−h) 2+k,其中
b 4ac−b2 b
h=− ,k= ,所以二次函数y=ax2+bx+c图象的对称轴是直线x=− ,顶点坐标为
2a 4a 2a
( b 4ac−b2 )
− , .
2a 4a
2. 二次函数y=ax²+bx+c(a≠0)的图象和性质
符号 a>0 a<0
函数图像
开口方向 向上 向下b
对称轴 x=−
2a
( b 4ac−b2 )
顶点坐标 − ,
2a 4a
在对称轴右侧时,y随x的增大 在对称轴左侧时,y随x的增大
而增大; 而增大;
增减性
在对称轴左侧时,y随x的增大 在对称轴右侧时,y随x的增大
而减小 而减小
b
当x=− 时,
2a b 4ac−b2
最值 当x=− 时,y =
4ac−b2 2a 最大值 4a
y =
最小值 4a
3.
二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象特征与a,b,c,b2−4ac的符号关系
代数式(决定因素) 图像特征 符号判定
抛物线开口向上 a>0
a(开口方向)
抛物线开口向下 a<0
b
对称轴在y轴右侧,即x=− >0 a、b异号
2a
b(对称轴位置、a的正负)
b
对称轴在y轴左侧,即x=− <0 a、b同号
2a
交于原点 c=0
c(抛物线与y轴交点位置) 交于y轴正半轴 c>0
交于y轴负半轴 c<0
b2−4ac(与x轴交点个数) 与x轴有两个交点 b2−4ac>0
与x轴有一个交点 b2−4ac=0
与x轴没有交点 b2−4ac<0
知识点 2 求二次函数的解析式
1. 待定系数法
根据已知条件的特点,选择最合适的解析式形式,再将已知点坐标代入解析式,通过解方程(组)求得未知
数的值,即可得到函数解析式.
(1)一般式:
已知函数图象上任意三个点的坐标(三组x,y的值),可设解析式为y=ax2+bx+c(a≠0).
(2)顶点式:已知抛物线顶点(ℎ,k)、对称轴或最大(小)值,可设解析式为y=a(x−h) 2+k(a≠0),特殊地,若
抛物线顶点在原点,则ℎ =k=0,设其解析式为y=ax2 (a≠0).
(3)交点式:
已知抛物线与x轴的交点坐标为(x ,0),(x ,0),可设解析式为y=a(x−x )(x−x )(a≠0).
1 2 1 2
2. 平移
(1)将抛物线解析式化为顶点式y=a(x−ℎ) 2+k(a≠0),再利用“左加右减,上加下减”的规律进行平
移.
(2)由于抛物线平移后的形状不变,故a不变,所以在求平移后的抛物线解析式时,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,利用顶点式即可求出解析式.
3. 二次函数关于点或直线对称的解析式
若已知抛物线上点的坐标,可以利用待定系数法求其解析式.若已知某抛物线解析式,求其关于某直线或
某点对称的抛物线的解析式,常用结论如下:
(1)关于x轴对称的抛物线的解析式
y=ax2+bx+c(a≠0)关于x轴对称的抛物线的解析式:y=−ax2−bx−c;
y=a(x−ℎ) 2+k(a≠0)关于x轴对称的抛物线的解析式:y=−a(x−ℎ) 2−k.
(2)关于y轴对称的抛物线的解析式
y=ax2+bx+c(a≠0)关于y轴对称的抛物线的解析式:y=ax2−bx+c;
y=a(x−ℎ) 2+k(a≠0)关于y轴对称的抛物线的解析式:y=a(x+ ℎ) 2+k.
(3)关于顶点对称的抛物线的解析式
b2
y=ax2+bx+c(a≠0)关于顶点对称的抛物线的解析式:y=−ax2−bx+c− ;
2a
y=a(x−ℎ) 2+k(a≠0)关于顶点对称的抛物线的解析式:y=−a(x−ℎ) 2+k.
【题型1 二次函数y=ax2+bx+c的图象】
【例1】(2025九年级下·全国·专题练习)如图是某隧道截面,由部分抛物线和矩形构成,以矩形的顶点A为坐标原点,AB所在直线为x轴,竖直方向为y轴,建立平面直角坐标系,抛物线的解析式为
1
y=− x2+2x+c,顶点为P,且AD=2,则点C的坐标为 .
4
【答案】(8,2)
【分析】本题考查了二次函数的应用,掌握矩形的性质和二次函数的性质是解题的关键.
根据矩形的性质和抛物线的对称性求解.
【详解】由题意得:D(0,2),
设C(x,y),
2
x=− =4
抛物线的对称轴为:直线 ( 1) ,
2× −
4
在矩形ABCD中,AD=BC,
∴C、D关于x=4对称,
x+0=2×4,y=2,
解得x=8,
∴C(8,2).
故答案为:(8,2).
【变式1-1】(24-25九年级上·北京·期中)已知二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象过点A(0,3),
B(2,3),C(−1,0).
(1)求该抛物线的表达式;
(2)补全表格,画出二次函数的图象;
x … …
y … …
(3)关于该二次函数,下列说法正确的有______.
①图象开口朝下,顶点为(1,4);②当x≤1时,y随x增大而减小;
③当0<x<3时,y的取值范围为0<y<4;
④图象与两坐标轴的交点所形成的三角形面积为6.
【答案】(1)y=−x2+2x+3
(2)见解答
(3)①④
【分析】本题主要考查了待定系数法求二次函数的表达式、二次函数图象的画法及二次函数的性质,正确
理解题意、准确计算是解题的关键.
(1)由待定系数法求出函数表达式;
(2)取点描点连线绘制函数图象即可;
(3)根据函数图象和性质逐次求解即可.
【详解】(1)解:由题意得:
{
c=3
)
4a+2b+c=3 ,
a−b+c=0
{a=−1
)
解得: b=2 ,
c=3
则抛物线的表达式为:y=−x2+2x+3;
(2)解:取点补全表格为:
x … −1 0 1 2 3 …
y … 0 3 4 3 0 …
如图,(3)解:①a=−1,则图象开口朝下,由表格数据知,顶点为(1,4),故①正确,符合题意;
②抛物线的对称轴为直线x=1,则当x≤1时,y随x增大而增大,故②错误,不符合题意;
③从图象看,当0<x<3时,y的取值范围为0<y≤4,故③错误,不符合题意;
1
④图象与两坐标轴的交点所形成的三角形面积= ×(3+1)×3=6,故④正确,符合题意;
2
故答案为:①④.
【变式1-2】(2024·辽宁大连·三模)如图,一条抛物线与x轴相交于A、B两点(点A在点B的左侧),
其顶点P在线段MN上移动.若点M、N的坐标分别为(−1,−2)、(1,−2),点B的横坐标的最大值为3,
则点A的横坐标的最小值为 .
【答案】−3
【分析】本题主要考查二次函数的综合题的知识点,解答本题的关键是熟练掌握二次函数的图象对称轴的
特点,此题难度一般.根据顶点P在线段MN上移动,又知点M、N的坐标分别为(−1,−2)、(1,−2),
分别求出对称轴过点M和N时的情况,即可判断出A点坐标的最小值.
【详解】解:根据题意知,点B的横坐标的最大值为3,
即可知当对称轴过N点时,点A的横坐标最大,
此时的A点坐标为(−1,0),
当可知当对称轴过M点时,点A的横坐标最小,此时的B点坐标为(1,0),
此时A点的坐标最小为(−3,0),故点A的横坐标的最小值为−3,
故答案为:−3.
【变式1-3】(2025·安徽六安·三模)如图,抛物线y=−x2−2x+2m(m为常数)与x轴交于点A,B,
与y轴负半轴交于点C,若当x=n时,y>0,那么关于x的一次函数y=mx+n+2的图象可能是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题主要考查一次函数与二次函数综合,掌握一次函数和二次函数的图象及性质是解题的关键.
根据题意分析出m的正负,然后根据当x=n时,y>0,求出n+2的正负,即可得出答案.
−2
【详解】解:由二次函数图像可知a<0,c=2m<0,对称轴x=− =−1,
2×(−1)
∴m<0,
∵抛物线y=−x2−2x+2m(m为常数)与x轴交于点A,B,
∴点B的横坐标大于-1,小于0;
∵点A,B关于x=−1对称,
∴点A的横坐标大于-2,小于-1.
∵当x=n时,y>0,
∴−2<n<−1.
即n+2>0.
∴一次函数y=mx+n+2图像经过一、二、四象限.
∴C符合题意..
故选C.
【题型2 二次函数y=ax2+bx+c的性质】
【例2】(24-25九年级下·陕西西安·期中)已知二次函数y=ax2+2ax+a−3(a>1)的图象经过四个象限,则a的值可以是( )
A.2 B.3 C.4 D.6
【答案】A
【分析】求出二次函数y=ax2+2ax+a−3(a>1)的顶点坐标为(−1,−3),对称轴为x=−1,与y轴的交
点坐标为(0,a−3),又由开口向上可知,图象要经过四个象限,则a−3<0,结合a>1可得1<a<3,由此
即可得解.本题主要考查了二次函数图象的性质,利用数形结合是解题的关键.
【详解】解:y=ax2+2ax+a−3=a(x+1) 2−3,
∵a>0,
∴开口向上,
顶点坐标为(−1,−3),对称轴为x=−1,与y轴交点为(0,a−3),
∵二次函数y=ax2+2ax+a−3(a>1)的图象经过四个象限,
∴a−3<0,
解得a<3,
又∵a>1
∴1<a<3,
∴a的值可以是2.
故选:A
【变式2-1】(2025·浙江舟山·三模)已知点P(m,n)在二次函数y=x2+2x−3的图象上,且点P到y轴的
距离小于2,则n的取值范围是( )
A.−3<n<5 B.−3≤n<5 C.−4<n<5 D.−4≤n<5
【答案】D
【分析】本题主要考查了二次函数的图象与性质,根据点P(m,n)在二次函数y=x2+2x−3的图象上,可
得:n=(m+1) 2−4,根据点P到y轴的距离小于2,可得:−2<m<2,根据平方的非负性可得:
−4≤(m+1) 2−4<5,从而可得n的取值范围.
【详解】解:∵点P(m,n)在二次函数y=x2+2x−3的图象上,
∴n=m2+2m−3=(m+1) 2−4,
∵点P到y轴的距离小于2,
∴−2<m<2,∴−1<m+1<3,
∴0≤(m+1) 2<9,
∴−4≤(m+1) 2−4<5,
∴−4≤n<5.
故选:D.
【变式2-2】(24-25九年级下·安徽池州·期中)抛物线y=ax2+bx−2经过点
A(2a,−2),B(4a,y ),C(x ,y ).
1 2 2
(1)若a=1,则该抛物线的对称轴是直线x= .
(2)若对于3a≤x ≤3+a,都有y <y ,则a的取值范围是 .
2 1 2
【答案】 1 a<−1
【分析】本题考查了二次函数的图象与系数的关系、二次函数图象上点的坐标特征,采用分类讨论的思想
是解此题的关键.
(1)由题意可知抛物线过点(0,−2),A(2,−2),利用抛物线的对称性即可求解;
(2)先求出抛物线的对称轴是直线x=a,再分两种情况:当a>0时;当a<0时;分别结合二次函数的性
质求解即可.
【详解】解:(1)当x=0时,y=ax2+bx−2=−2,
若a=1,则抛物线过点(0,−2),A(2,−2),
0+2
∴该抛物线的对称轴是直线x= =1,
2
故答案为:1;
(2)∵抛物线y=ax2+bx−2经过点A(2a,−2),B(4a,y ),C(x ,y ),
1 2 2
∴−2=4a3+2ab−2,
∴b=−2a2,
b
∴− =a,
2a
∴抛物线的对称轴为直线x=a,
①当a>0时,此时抛物线开口向上,
当x>a时,y随着x的增大而增大,
∵对于x=4a,3a≤x ≤3+a,都有y <y ,
2 1 2∴4a<3a,
∴a<0,不合题意,舍去;
②当a<0时,抛物线开口向下,对称轴为直线x=a,
∴B(4a,y )关于对称轴的对称点为(−2a,y ),
1 1
∵对于x =4a,3a≤x ≤3+a,都有y <y ,
1 2 1 2
∴3+a<−2a,
解得a<−1,
综上,当a<−1时,都有y <y .
1 2
故答案为:a<−1.
【变式2-3】(2025·陕西咸阳·模拟预测)已知抛物线y=ax2−2ax+3(a为常数,且a>0)经过点
A(−2, m)和点B(t, n),若m<n,则t的值可能是( )
A.−1 B.−4 C.1 D.4
【答案】B
【分析】本题考查抛物线的性质,比较自变量大小,熟练掌握抛物线的性质是解题的关键.
先求出抛物线的对称轴为直线x=1,根据a>0,则当x<1时,y随x增大而减小,当x>1时,y随x增大而
增大 ,分两种情况:当t<1时 , 当t>1时,依据m<n,求出t的范围,即可求解.
【详解】解:∵y=ax2−2ax+3=a(x−1) 2−a+3,
∴抛物线的对称轴为直线x=1,
∵a>0,
∴当x<1时,y随x增大而减小,当x>1时,y随x增大而增大 ,
当t<1时 ,
∵m<n,
∴t<−2,
当t>1时 ,
∵m<n,
∴1−(−2)<t−1
∴t>4,
∴t<−2或t>4,
∴t的值可能是−4.
故选:B.【题型3 二次函数y=ax2+bx+c图象与系数的关系】
【例3】(24-25九年级上·青海西宁·期中)二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的部分图象如图所示,已知图
象过点(−1,0),对称轴为直线x=2,下列结论:①abc>0;②4a+b=0;③5a+c=0;④当x>−1时,y
的值随x值的增大而增大;⑤4a+2b>am2+bm其中正确的结论有( )个.
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】B
【分析】本题考查了二次函数的图象和性质,具有一定的综合性,运用了数形结合的思想.
根据抛物线的开口方向、对称轴和与y轴交点可知,从而易判断①②;由图知,当x=−1时,函数值为
0,即有a−b+c=0,从而易判断③;由图象易判断④;由于函数在x=2时取得最大值,对任意的实数
m,其函数值不超过函数的最大值,从而易判断⑤.
【详解】解:∵抛物线开口向下,
∴a<0,
∵抛物线的对称轴为直线x=2,
b
∴− =2,
2a
∴b=−4a,b>0,
即4a+b=0,故②正确;
∵抛物线与y轴交于坐标轴正半轴,
∴c>0,
∴abc<0,故①错误;
当x=−1时,函数值为0,即有a−b+c=0,
∵b=−4a,
∴a+4a+c=0,即5a+c=0,故③正确;
观察图象知,当x>−1时,随自变量的增加,函数值有增有减,故④错误;
∵函数在x=2时取得最大值4a+2b+c,
∴对任意的实数m,都有4a+2b+c≥am2+bm+c,即4a+2b≥am2+bm,故⑤错误;
故选:B.
1
【变式3-1】(2025·贵州遵义·模拟预测)已知二次函数y=ax2+bx+c,其对称轴为x= .现有以下五
10
4ac−b2 b3−4abc
个结论:①abc>0;②b2<4ac;③ <0;④− >0;⑤a+5b=0.其中正确的是
4a 8a2
________.
A.①②③④⑤ B.①③④⑤ C.②③④ D.①②⑤
【答案】B
【分析】根据抛物线的对称性,抛物线与x轴的交点,对称轴的两种表示方法,抛物线的增减性,最值等
解答即可.
【详解】解:∵二次函数y=ax2+bx+c开口向上,
∴a>0,
∵抛物线y=ax2+bx+c的图象与y轴的交点在负半轴上,
∴c<0;
1
∵对称轴为直线x= ,
10
b 1
∴x=− = ,
2a 10
1
∴b=− a<0,
5
∴abc>0,
故①正确;
∵a>0,c<0,∴4ac<0,,
∴b2>4ac,
故②错误;
∵抛物线的顶点在第四象限,
4ac−b2
∴ <0,
4a
故③正确;
1
∵对称轴为直线x= ,
10
b 1
∴x=− = >0,
2a 10
4ac−b2
∵ <0,
4a
b3−4abc2
∴ <0,
8a2
b3−4abc
∴− >0,
8a2
故④正确;
1
∵对称轴为直线x= ,
10
b 1
∴x=− = ,
2a 10
1
∴b=− a,
5
∴a+5b=0,
故⑤正确,
故选:B.
【点睛】本题考查了抛物线的对称性,抛物线的顶点坐标属性,根的判别式,抛物线与各项系数的符号关
系,熟练掌握性质是解题的关键.
【变式3-2】(22-23九年级下·江苏南京·阶段练习)函数y ,y 在同一平面直角坐标系中的图像如图所
1 2
示,则在该平面直角坐标系中,函数y= y + y 的图像可能是( )
1 2A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】根据函数图像的开口大小与y轴的交点位置以及对称轴的位置进行判断即可.
【详解】解:设y =a x2+b x+c ,y =a x2+b x+c ,
1 1 1 1 2 2 2 2
由图像知,a >0,b <0,c <0,a <0,b >0,c >0,|c )>|c ),
1 1 1 2 2 2 2 1
∴c +c >0,
1 2
∵函数y 的图像开口大于函数y 的图像开口,
1 2
∴|a )<|a ),
1 2
∴a +a <0,
1 2
b b
∵− 1 >− 2 >0,
2a 2a
1 2b a
∴0> 2> 2>−1,
b a
1 1
∴b <−b ,
2 1
∴b +b <0,
1 2
b +b
∴− 1 2 >0,
2(a +a )
1 2
∵y= y + y =(a +a )x2+(b +b )x+(c +c ),
1 2 1 2 1 2 1 2
∴函数y= y + y 的图像是抛物线,开口向下,对称轴在y轴的右侧,与y轴的交点在y轴的正半轴上,
1 2
A.图像开口向下,对称轴在y轴的右侧,与y轴的交点在y轴的正半轴上,故此选项符合题意;
B.图像开口向上,故此选项不符合题意;
C.图像对称轴在y轴的左侧,故此选项不符合题意;
D.图像开口向上,故此选项不符合题意.
故选:A.
【点睛】本题考查二次函数的图像与性质,不等式的性质.熟练掌握二次函数的性质是解题的关键.注
意:二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的|a)越大,图像开口越小.
【变式3-3】(2025·江西新余·模拟预测)如图,已知二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象如图所示,其
对称轴为直线x=1,以下4个结论:①abc<0;②4a+2b+c>0;③若点A(m,n)在该抛物线上,且m>1
,则am+a+b<0;④3a+c>0.其中正确结论有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】C
【分析】本题考查了二次函数的图像和性质,熟悉函数的图像和性质是解题关键.
利用二次函数的开口方向,对称轴的位置和与y轴的交点坐标即可求出①;令x=2即可判断②;利用x=1
时函数值最大,即可判断③;令x=3即可判断④.
【详解】①由图象可知:a<0,c>0b
∵− >0
2a
∴b>0
∴abc<0,故①正确;
②当x=0时,y>0,对称轴为直线x=1,
∴当x=2时,y>0,
∴4a+2b+c>0,故②正确;
③当x=1时,y的值最大,此时,y=a+b+c,
而当x=m时,y=am2+bm+c,
∴a+b+c>am2+bm+c,
∴am2−a+bm−b<0,
∴a(m−1)(m+1)+b(m−1)<0,即(m−1)(am+a+b)<0,
∵m>1,
∴m−1>0,
∴am+a+b<0,故③正确;
b
④当x=−1时,y<0,对称轴为直线x=− =1
2a
∴b=−2a
∴当x=3时,y<0,
∴9a+3b+c<0,
∴3a+c<0,故④错误;
故选:C.
【题型4 二次函数y=ax2+bx+c图象的平移】
【例4】(2025·辽宁大连·模拟预测)如图,将抛物线C :y=−(x+1) 2+2平移到抛物线
1
C :y=−(x−2) 2−1,点P(m,n ),Q(m,n )分别在抛物线C ,C 上.下列结论:①无论m取何值,都有
2 1 2 1 2
n <0;②若点P平移后的对应点为P′,则PP′=3❑√2;③当−3<m<1时,线段PQ的长随着m的增大而减
2
小.其中正确的结论为( )A.①②③ B.①② C.①③ D.②③
【答案】A
【分析】本题考查了二次函数的性质,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,一次
函数的性质,数形结合是解题的关键.
求得抛物线C 的顶点即可判断①对;由抛物线的解析式可知将抛物线C :y=−(x+1) 2+2向右平移3个单
2 1
位,向下平移3个单位得到抛物线C :y=−(x−2) 2−1,即可求得P平移后的对应点为P′的最短路程为
2
❑√32+32=3❑√2,即可判断②对;由PQ=|−(m+1) 2+2+(m−2) 2−1)=|−6m+6)可知当−3<m<1时,
PQ=−6m+6,根据一次函数的性质即可判断③对.
【详解】解:∵抛物线C :y=−(x−2) 2−1开口向下,顶点为(2,−1),
2
∴无论m取何值,都有n <0,故①对;
2
∵将抛物线C :y=−(x+1) 2+2的顶点为(−1,2),抛物线C :y=−(x−2) 2−1开口向下,顶点为
1 2
(2,−1),
∴将抛物线C :y=−(x+1) 2+2向右平移3个单位,向下平移3个单位得到抛物线C :y=−(x−2) 2−1,
1 2
∴点P平移后的对应点为P′的最短路程为❑√32+32=3❑√2,故②对;
∵ PQ=|−(m+1) 2+2+(m−2) 2−1)=|−6m+6),当−3<m<1时,PQ=−6m+6,PQ随着m的增大而
减小,
∴当−3<m<1时,随着m的增大,线段PQ变短,故③对.
故选:A.
【变式4-1】(24-25九年级下·安徽安庆·阶段练习)二次函数y=(x+1)(x−3)向上平移5个单位,向右平移3个单位后抛物线的对称轴为直线 .
【答案】x=4
【分析】本题主要考查二次函数的平移,熟练掌握二次函数的平移是解题的关键.将二次函数化为顶点
式,再根据平移的特点得到平移后的函数解析式,即可得到答案.
【详解】解:y=(x+1)(x−3)=x2−2x−3=(x−1) 2−4,
上平移5个单位,向右平移3个单位后抛物线为:y=(x−1−3) 2−4+5=(x−4) 2+1,
故对称轴为直线x=4.
故答案为:x=4.
【变式4-2】(2025·福建龙岩·二模)已知二次函数y=−x2−4x+3,将其图象向右平移k(k>0)个单位,
得到新的二次函数y 的图象,使得当−1<x<3时,y 随x增大而增大;当4<x<5时,y 随x增大而减小.
1 1 1
则实数k的取值可以是( )
A.4.5 B.5.5 C.6.5 D.7.5
【答案】B
【分析】本题主要考查了二次函数图象与几何变换及二次函数的性质,熟知“左加右减”的平移法则及二
次函数的性质是解题的关键.根据“左加右减”的平移法则,表示出平移后的函数解析式,再根据题意得
出关于k的不等式,据此可解决问题.
【详解】解: ∵y=−x2−4x+3=−(x+2) 2+7,
∴y =−(x+2−k) 2+7=−[x−(k−2)) 2 +7,
1
∵−1<x<3时,y 随x增大而增大;当4<x<5时,y 随x增大而减小,
1 1
∴3<k−2<4,
∴5<k<6,
∴k=5.5,
故选:B.
【变式4-3】(2025·安徽亳州·三模)已知抛物线L :y=−x2+2x,将抛物线L 向右平移1个单位长度,再
1 1
向上平移c(c>0)个单位长度,得到抛物线L :y=−x2+bx.
2
(1)b的值为 ;(2)点A(x ,m),B(x ,n)分别在抛物线L 和L 上(0≤x <x ,m<n),,过点A作y轴的垂线,过点B作
1 2 1 2 1 2
x轴的垂线,两条垂线交于点C.若BC=3AC,则x −x 的值为 .
2 1
【答案】 4 1
【分析】本题考查了二次函数的图象与平移,掌握这些知识是解题的关键.
(1)由L :y=−(x−1) 2+1得顶点为(1,1),它向右平移1个单位长度,再向上平移c(c>0)个单位长度后
1
的顶点为(2,1+c),即抛物线L :y=−(x−2) 2+1+c.则可求得b的值;
2
(2)由(1)得c的值;由题意知,抛物线L :y=−(x−1) 2+1向右平移1个单位长度,再向上平移3个单
1
位长度,得到抛物线L :y=−x2+4x,因而当点A右平移1个单位长度到点C,再向上平移3个单位长度
2
到点B,则BC=3AC,故AC=1,即x −x =1.
2 1
【详解】解:(1)∵y=−x2+2x=−(x−1) 2+1,
∴抛物线的顶点为(1,1),
∴它向右平移1个单位长度,再向上平移c(c>0)个单位长度后的顶点为(2,1+c),
即抛物线L :y=−(x−2) 2+1+c.
2
即y=−(x−2) 2+1+c=−x2+4x−3+c,
∴b=4;
故答案为:4;
(2)由(1)知,−3+c=0,
即c=3;
也即抛物线L :y=−x2+2x向右平移1个单位长度,再向上平移3个单位长度,得到抛物线
1
L :y=−x2+4x,
2
∴点A右平移1个单位长度到点C,再向上平移3个单位长度到点B,则BC=3AC,
∴AC=1;∵A(x ,m),
1
∴C(x ,m)
2
即x −x =1.
2 1
故答案为:1.
【题型5 用“一般式”求二次函数解析式】
【例5】(24-25九年级上·北京海淀·期中)已知一个二次函数图象上部分点的横坐标x与纵坐标y的对应
值如表所示:
x … 0 1 2 3 4 5 …
y … 3 0 −1 0 3 8 …
(1)求这个二次函数的解析式;
(2)在给定的平面直角坐标系中画出这个二次函数的图象;
(3)当−1<x<3时,y的取值范围为______.
【答案】(1)y=x2−4x+3
(2)图象见详解
(3)−1≤ y<8
【分析】本题主要考查二次函数的图象与性质,熟练掌握二次函数的图象与性质是解题的关键;
(1)根据表格代值进行求解即可;
(2)根据描点、连线可进行求解;
(3)由(2)中图象,结合求函数值,求解即可.
【详解】(1)解:设二次函数的解析式为y=ax2+bx+c,由表格可得:{
c=3
)
a+b+c=0 ,
4a+2b+c=−1
{
a=1
)
解得: b=−4 ,
c=3
∴该二次函数的解析式为y=x2−4x+3;
(2)解:由题意可得函数图象如下:
(3)解:当x=−1时,y=(−1) 2−4×(−1)+3=8,
当x=3时,y=32−4×3+3=0,
当x=2时,函数有最小值,最小值为:y=−1,
∴当−1<x<3时,y的取值范围为−1≤ y<8;
故答案为:−1≤ y<8.
【变式5-1】(24-25九年级上·江苏南通·阶段练习)已知一个二次函数的图象过(−1,6),(1,0),(3,10)三
点.
(1)求这个二次函数的解析式;
(2)如何平移这个抛物线,使其顶点为坐标原点?写出这个变换过程并写出平移后所得二次函数解析式.
【答案】(1)y=2x2−3x+1
3 1
(2)向左平移 个单位,再向上平移 个单位得到y=2x2
4 8
【分析】此题考查了待定系数法求出二次函数解析式和二次函数的平移,解题的关键是掌握以上知识点.
(1)设二次函数的解析式为y=ax2+bx+c,将三个点代入求得a、b、c,即可解得;
( 3) 2 1
(2)首先将y=2x2−3x+1配方成y=2 x− − ,然后根据二次函数的平移规律求解即可.
4 8【详解】(1)设二次函数的解析式为y=ax2+bx+c,
{
a−b+c=6
)
根据题意得, a+b+c=0
9a+3b+c=10
{
a=2
)
解得 b=−3
c=1
∴y=2x2−3x+1;
(2)∵y=2x2−3x+1=2 ( x− 3) 2 − 1
4 8
(3 1)
∴顶点坐标为 ,−
4 8
3 1
∴抛物线y=2x2−3x+1向左平移 个单位,再向上平移 个单位得到y=2x2,顶点坐标为原点.
4 8
【变式5-2】(22-23九年级上·广西河池·期末)已知二次函数y=ax2+bx+c的图象经过点A(3,−4),
C(0,2)和B(2,2).
(1)求二次函数的解析式;
(2)求出函数y随自变量的增大而减小的x的取值范围;
(3)如图,该二次函数图象的顶点为M,与y轴相交于C,连接MC、MA、AC.求S .
△AMC
【答案】(1)y=−2x2+4x+2
(2)当x>1时,y随x的增大而减小
(3)6
【分析】(1)利用待定系数法求解即可;
(2)把二次函数解析式化为顶点式可求二次函数的开口方向和顶点坐标、利用二次函数的增减性可求得
答案;
(3)如图所示,过点A作AD⊥y轴于D,过点M作MN⊥AD于N,求出D(0,−4),N(1,−4),然后根据S =S +S −S 求得即可.
△AMC 梯形MCDN △AMN △ACD
【详解】(1)∵二次函数y=ax2+bx+c的图象经过点A(3,−4),C(0,2)和B(2,2)
{
c=2
)
∴ −4=9a+3b+2 ,
2=4a+2b+2
{
c=2
)
∴解得: a=−2
b=4
∴二次函数的解析式为y=−2x2+4x+2;
(2)由(1)可知抛物线解析式为y=−2x2+4x+2=−2(x−1) 2+4
∴抛物线开口向下,对称轴为x=1
∴当x>1时,y随x的增大而减小;
(3)如图所示,过点A作AD⊥y轴于D,过点M作MN⊥AD于N,
∵y=−2x2+4x+2=−2(x−1) 2+4
∴M(1,4),
∵A(3,−4),C(0,2)
∴D(0,−4),N(1,−4)
1 1 1
∴S =S +S −S = ×(6+8)+ ×2×8− ×3×6=6.
△AMC 梯形MCDN △AMN △ACD 2 2 2
【点睛】本题主要考查利用待定系数法求解二次函数的解析式,二次函数的性质,坐标与图形,解题的关
键是掌握以上知识点.
【变式5-3】(24-25九年级上·吉林白城·阶段练习)如图,在平面直角坐标系中,二次函数y=x2+bx+c
的图象经过点A(0,−3),点B(1,0).(1)求此二次函数的解析式.
(2)当−2≤x≤2时,求二次函数y=x2+bx+c的最大值和最小值.
(3)点P为此函数图象上任意一点,其横坐标为m,过点P作PQ∥x轴,点Q的横坐标为−m+1.已知点P
与点Q不重合.
①当线段PQ的长度随m的增大而减小时,m的取值范围为________.
1
②当PQ≤5,线段PQ与二次函数y=x2+bx+c(−3≤x< )的图象有1个交点时,直接写出m的取值范
2
围.
【答案】(1)y=x2+2x−3
(2)最大值5,最小值−4
1 1 5
(3)①m< ;②−1≤m< 或−3≤m≤−
2 2 2
【分析】本题考查二次函数的综合应用,解题关键是熟练掌握二次函数的性质,将函数解析式配方,通过
数形结合的方法求解.
(1)根据待定系数法求解即可得解;
(2)由y=x2+2x−3=(x+1) 2−4,当x=−1时,y取最小值为−4,根据2−(−1)>−1−(−2),得当
x=2时,y取最大值22+2×2−3=5.
(3)①根据PQ=|2m−1)求出m取值范围,②通过数形结合求解.
【详解】(1)解:将点A(0,−3),点B(1,0)代入y=x2+bx+c
{ c=−3, )
得
1+b+c=0,
{b=2,
)
解得
c=−3.
∴此二次函数的解析式为y=x2+2x−3.(2)解:∵y=x2+2x−3=(x+1) 2−4,
∵抛物线开口向上,对称轴为直线x=−1.
∴当x=−1时,y取最小值为−4.
∵2−(−1)>−1−(−2),
∴当x=2时,y取最大值22+2×2−3=5.
(3)解:①∵点P横坐标为m,点Q的横坐标为−m+1.
∴PQ=|m−(−m+1))=|2m−1).
当2m−1>0时,PQ=2m−1,PQ的长度随m的增大而增大.
当2m−1<0时,PQ=1−2m,PQ的长度随m增大而减小.
1
∴2m−1<0满足题意,解得m< .
2
1
故答案为:m< ;
2
② ∵0<PQ≤5,
∴0<1−2m≤5,
1
解得−2≤m< .
2
1 ( 1)
如图,当−1≤m< 时,线段PQ与二次函数y=x2+bx+c −3≤x< 的图象1个交点.
2 2
如图,当−3≤m≤− 5 时,线段PQ与二次函数y=x2+bx+c ( −3≤x< 1) 的图象1个交点.
2 2【题型6 用“顶点式”求二次函数解析式】
【例6】(2025·河南商丘·二模)如图,抛物线过点C(0,2),与x轴交于点A、B,抛物线顶点坐标为
(−4,6),矩形GFED的边EF在线段AB上(点F在点E的左侧),点G,D在抛物线上.
(1)求抛物线的函数表达式;
1
(2)求证:直线y= x+9与该抛物线没有交点;
2
(3)设E(a,0),矩形DEFG的周长为m,写出m与a的函数关系式,并求m的最大值;
1
【答案】(1)y=− x2−2x+2
4
(2)见解析;
1
(3)m=− a2+20,m的最大值是20
2
【分析】本题主要考查了二次函数综合,矩形的性质,二次函数与一元二次方程之间的关系,熟知二次函
数的相关知识是解题的关键.
(1)把解析式设为顶点式,再利用待定系数法求解即可;
(2)联立两函数解析式得到一个一元二次方程,利用判别式求解即可;
(3)根据题意可得D ( a,− 1 a2−2a+2 ) ,可证明点E和点F关于抛物线对称轴对称,则可得到
4
1 1
F(−8−a,0),进而求出DE=− a2−2a+2,EF=8+2a,根据据此周长计算公式可得m=− a2+20
4 2
,据此利用二次函数的性质求出最大值即可.【详解】(1)解:由题意可设抛物线的函数解析式为y=a(x+4) 2+6,
1
将点C(0,2)代入解析式可得2=16a+6,解得a=− ,
4
1 1
∴抛物线的函数表达式为y=− (x+4) 2+6=− x2−2x+2;
4 4
1 1 1 1
(2)证明:将直线y= x+9与抛物线y=− x2−2x+2联立可得 x+9=− x2−2x+2,
2 4 2 4
1 5
整理得 x2+ x+7=0;
4 2
(5) 2 1 25 3
∴Δ= −4× ×7= −7=− <0,
2 4 4 4
1 1
∴直线y= x+9与抛物线y=− x2−2x+2没有交点;
2 4
(3)解:由题意得E(a,0),则D ( a,− 1 a2−2a+2 )
4
∵四边形EFGD是矩形,
∴GD∥EF,GD=EF,
∴点G和点D关于抛物线对称轴对称,
∴点E和点F关于抛物线对称轴对称,
−2
x=− =−4
由(1)可得抛物线对称轴为直线 1 ,
− ×2
4
∴F(−8−a,0),
1
∴DE=− a2−2a+2,EF=8+2a.
4
∴m=2 ( − 1 a2−2a+2+8+2a ) =− 1 a2+20,即m与a的函数关系式是m=− 1 a2+20
4 2 2
∴当a=0时,m的值最大,m的最大值是20.
【变式6-1】(23-24九年级上·吉林·期中)已知二次函数图象的顶点为P(1,−4),且与x轴的一个交点坐标是A(3,0).
(1)求该二次函数的解析式;
(2)若二次函数图象上有两点(2,y )、(3,y ),直接写出函数值y 、y 的大小关系.
1 2 1 2
【答案】(1)二次函数的解析式为y=(x−1) 2−4;
(2)y <y .
1 2
【分析】本题考查了待定系数法求二次函数的解析式:在利用待定系数法求二次函数关系式时,要根据题
目给定的条件,选择恰当的方法设出关系式,从而代入数值求解.一般地,当已知抛物线上三点时,常选
择一般式,用待定系数法列三元一次方程组来求解;当已知抛物线的顶点或对称轴时,常设其解析式为顶
点式来求解;当已知抛物线与x轴有两个交点时,可选择设其解析式为交点式来求解.
(1)设抛物线的解析式为y=a(x−1) 2−4,把A(3,0)代入求出a即可得到抛物线解析式;
(2)分别求出y ,y 的值即可求解.
1 2
【详解】(1)解:∵二次函数图象的顶点为P(1,−4),
∴设抛物线的解析式为y=a(x−1) 2−4,
把A(3,0)代入,得a(3−1) 2−4=0,解得a=1,
∴抛物线的解析式为y=(x−1) 2−4;
(2)解:∵当x=2时,y =−3,当x=3时,y =0,
1 2
∴y <y .
1 2
【变式6-2】(2025·新疆喀什·模拟预测)某景观公园计划修建一个人工喷泉,从与地面成一定角度的喷水
枪喷出的水流路径可以看作是抛物线的一部分.记喷出的水流距喷水枪出水口的水平距离为x米,距地面
的竖直高度为y米,现测得x与y的几组对应数据如下:
水平距离x/m 0 1 2 3 4 5 6 …
垂直高度y/m 0.7 1.6 2.3 2.8 3.1 3.2 3.1 …
小华根据学习函数的经验,对函数y随自变量x的变化而变化的规律进行了探究.下面是小华的探究过程,
请补充完整:(1)在平面直角坐标系xOy中,描出以表中各组对应数据为坐标的点,并画出该函数的图象;
(2)结合表中所给数据或所画图象,得出水柱最高点距离地面的垂直高度为___________米;
(3)求出y关于x的函数关系式;
(4)结合函数图象,解决问题:该景观公园准备在距喷水枪出水口的水平距离2.5米处修建一个大理石雕
塑,使喷水枪喷出的水流刚好落在雕塑顶端,则大理石雕塑的高度约为___________米.(结果精确到0.1
米)(注:忽略大理石雕塑宽度等其他因素)
【答案】(1)见解析
(2)3.2;
1
(3)y=− (x−5) 2+3.2;
10
(4)2.6
【分析】本题考查二次函数的应用、待定系数法求二次函数解析式、画函数图象等知识点,灵活运用相关
知识成为解题的关键.
(1)找出表中所给的点在平面直角坐标系中,将各点连接成光滑的曲线即可;
(2)根据图像及表中数据即可解答;
(3)根据图像得知二次函数对称轴为x=5,再用待定系数法代入图上一点即可解答;
(4)将x=2.5代入抛物线解析式求出y的值即为本题答案.
【详解】(1)解:根据表中数据可知在图像上的点坐标分别为:
(0,0.7),(1,1.6),(2,2.3),(3,2.8),(4,3.1),(5,3.2),(6,3.1),
将以上坐标在下图中找出,并连接成光滑的曲线:
(2)解:通过表中数据得知,当x=5时水流最高,此时水流到达地面距离为3.2米,(3)解:设二次函数解析式为v=a(x−ℎ) 2+k(a≠0),
由(2)知,对称轴为x=5,最高点为3.2,
∴顶点坐标为(5,3.2),
∴v=a(x−5) 2+3.2(a≠0),
∴把(0,0.7)代入v=a(x−5) 2+3.2(a≠0)中得:
1
0.7=a(0−5) 2+3.5,解得:a=− ,
10
1
∴抛物线表达式为:y=− (x−5) 2+3.2.
10
1
(4)解:根据题意把x=2.5代入y=− (x−5) 2+3.2中得:
10
1 10.3
y=− (2.5−5) 2+3.2= ≈2.6米.
10 4
∴大理石雕塑的高度约为2.6m.
【变式6-3】(2025·河南周口·二模)如图, 抛物线与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C(0,3),顶点坐
标为(1,4),点D(m,n)是抛物线上一点.
(1)求该抛物线的解析式;
5
(2)当−2≤x≤ 且 m≠0时:
2
①求n的取值范围;
②若 S =S ,直接写出m的值.
△ABC △ABD
【答案】(1)y=−(x−1) 2+4;
(2)① −5≤n≤4;② 2或1−❑√7.【分析】本题考查了二次函数的图象与性质,待定系数法求解析式,解一元二次方程,掌握知识点的应用
是解题的关键.
(1)设该抛物线的解析式为y=a(x−1) 2+4,然后把C(0,3)代入求出a的值即可;
(2)①由(1)得抛物线的解析式为y=−(x−1) 2+4,然后根据二次函数的性质即可求解;
(3)②由抛物线的解析式y=−(x−1) 2+4=−x2+2x+3,求出C(0,3),通过 S =S ,则
△ABC △ABD
1 1
AB×OC= AB×|y ),则有|−m2+2m+3)=3,然后分情况解一元二次方程即可求解.
2 2 D
【详解】(1)解:∵顶点坐标为(1,4),
∴设该抛物线的解析式为y=a(x−1) 2+4,
∵与y轴交于点C(0,3),
∴3=a(0−1) 2+4,解得:a=−1,
∴该抛物线的解析式为y=−(x−1) 2+4,
(2)解:①由(1)得抛物线的解析式为y=−(x−1) 2+4,
∴当x=1时,n的最大值为4,当x=−2时,n的最小值为−5,
∴n的取值范围−5≤n≤4;
②由抛物线的解析式y=−(x−1) 2+4=−x2+2x+3,
当x=0时,y=3,
∴C(0,3),
∴OC=3,
∵ S =S ,
△ABC △ABD
1 1
∴ AB×OC= AB×|y ),即|y )=3,
2 2 D D
∵点D(m,n)是抛物线上一点,
∴|−m2+2m+3)=3,
当−m2+2m+3=3时,解得m=2或m=0(舍去),
当−m2+2m+3=−3时,
解得m=1−❑√7或m=1+❑√7(舍去),
∴m的值为2或1−❑√7.
【题型7 用“交点式”求二次函数解析式】
【例7】(24-25九年级上·广东江门·阶段练习)已知关于x的二次函数的图象与x轴交于两点(−1,0),(3,0)
两点,且图象过点(0,3).
(1)求这个二次函数的解析式;
(2)求出该函数的最值,并说明是最大值还是最小值?
【答案】(1)y=−x2+2x+3
(2)最值为4,为最大值
【分析】本题考查二次函数的知识,解题的关键是掌握待定系数法求解二次函数解析式,二次函数的图象
和性质,二次函数交点式,顶点式的性质,进行解答,即可.
(1)根据二次函数与x轴的两个交点的坐标,设出二次函数交点式解析式y=a(x−3)(x+1),然后把点
(0,3)的坐标代入计算,求出a的值,即可得到二次函数解析式;
(2)把(1)中的解析式配成顶点式得到y=−(x−1) 2+4,然后根据二次函数的性质求解即可.
【详解】(1)解:∵二次函数的图象交x轴于(−1,0),(3,0)
∴设该二次函数的解析式为:y=a(x−3)(x+1)(a≠0)
∵二次函数图象过点(0,3)
∴将x=0,y=3代入,得3=a(0−3)(0+1),
解得a=−1,
∴抛物线的解析式为y=−(x−3)(x+1),
即y=−x2+2x+3.
(2)解:∵y=−x2+2x+3=−(x−1) 2+4,
∴这个函数的图象的开口向下,对称轴为直线x=1,顶点坐标为(1,4),
∴最值为4,为最大值.
【变式7-1】(24-25九年级上·四川南充·期末)已知二次函数的图象与经过(1,0),(−3,0),(0,−3).
(1)求这个二次函数的解析式;
(2)指出它的对称轴和最值.
【答案】(1)y=x2+2x−3(2)对称轴为直线x=−1,最小值为−4
【分析】本题考查二次函数图象与性质,涉及待定系数法确定函数关系式、将一般式化为顶点式得顶点坐
标等知识,熟练掌握二次函数图象与性质是解决问题的关键.
(1)由题意,设二次函数表达式为y=a(x−1)(x+3),再将(0,−3)代入求a即可得到答案;
(2)由(1)中求得表达式化为顶点式即可得到答案.
【详解】(1)解:∵二次函数图象经过点(1,0),(−3,0),
∴设二次函数表达式为y=a(x−1)(x+3),
∵二次函数图象经过点(0,−3),
∴ −3=a(0−1)(0+3),
解得a=1,
∴二次函数表达式为y=(x−1)(x+3)=x2+2x−3;
(2)解:由(1)可知二次函数表达式为y=x2+2x−3=(x+1) 2−4,
∴该抛物线的对称轴为直线x=−1,
∵1>0,抛物线开口向上,
∴函数有最小值为−4.
【变式7-2】(24-25九年级上·福建莆田·期中)如图,已知抛物线y=ax2+bx−4与x轴分别交于点
A(2,0),B(−4,0),与y轴交于点C,点Q是抛物线上一点.
(1)求抛物线的解析式:
(2)若点Q在直线BC下方的抛物线上,过点Q作QD⊥x轴于点D,交直线BC于点E,作QF⊥BC于点
F,当BE=2EF时,求点Q的坐标.
1
【答案】(1)y= x2+x−4
2
(2)Q(−2,−4)
【分析】本题主要考查了二次函数的综合题,涉及待定系数法求二次函数解析式,线段问题等知识.
(1)利用待定系数法求二次函数解析式即可.(2)先求出C(0,−4),再得出OB=OC,结合已知条件分别得出△BDE,△QFE为等腰直角三角形,利
用待定系数法求出BC直线的解析式,设点E(x,−x−4),则点Q ( x, 1 x2+x−4 ) ,进而由等腰直角三角
2
1
形的性质可得出EQ=− x2−2x=❑√2EF,BE=❑√2BD=❑√2(x+4),根据BE=2EF得出关于x的一元
2
二次方程,求解即可得出答案,并选择点Q在直线BC下方的抛物线上的点即可.
【详解】(1)解:由已知可设:y=a(x+4)(x−2)=a(x2+2x−8),
1
则−8a=−4,得:a=
2
进而有b=2a=1
1
所以抛物线的解析式为:y= x2+x−4
2
1
(2)解:由(1)知:y= x2+x−4,
2
当x=0时,y=−4,
C(0,−4),
∴OB=OC,
∴∠BCO=∠OBC=45°,
∴∠BED=∠QEF=45°,
∴QF⊥BC,
∵∠QFE=90°,
∴∠EQF=∠QEF=45°,
∴EF=QF,
∴设直线BC的解析式为:y=ax+b,
{−4a+b=0)
则 ,
b=−4
{a=−1)
解得:
b=−4
BC的解析式为:y=−x−4,
∴ 设点E(x,−x−4),则点Q ( x, 1 x2+x−4 ) ,
2则EQ=−x−4− (1 x2+x−4 ) =− 1 x2−2x=❑√2EF,
2 2
而BE=❑√2BD=❑√2(x+4),
BE=2EF,
∵ 即❑√2(x+4)=❑√2 ( − 1 x2−2x ) ,
2
解得:x=−4(舍去)或−2,
即点Q(−2,−4);
1
【变式7-3】(2025·河北石家庄·一模)如图1和图2,抛物线L :y= (x−6) 2−16与x轴交于A,B两
1 4
1
点,抛物线L :y= x2+bx+c与x轴交于点C(−10,0)和点M(m,0),其中m>−10.抛物线L ,L 与y
2 4 1 2
轴分别交于点P,N.
(1)求A,B两点的坐标;
(2)如图1,当点P、N重合时,求抛物线L 的表达式及其顶点坐标;
2
(3)如图2,连接MN,若抛物线L 的顶点落在由线段MN及抛物线L 围成的封闭图形内部(不含边界),
1 2
求m的取值范围.
【答案】(1)(−2,0),(14,0)
(2)y= 1 x2+ 9 x−7, ( − 18 ,− 256)
4 5 5 25
62
(3)10<m<
51
【分析】(1)令y=0,则0= (x−6) 2−16,解方程即可得解;
4
1
(2)求出点P坐标是(0,−7),设抛物线L 的表达式为y= (x+10)(x−m),利用待定系数法求出二次函
2 4
数的解析式,再由二次函数的性质即可得解;
(3)先求出抛物线L 的顶点坐标是(6,−16),当点(6,−16)在抛物线L 上时求出 m=10,求出
1 2
( 5 ) 5 5
N 0,− m ,再利用待定系数法得出直线MN的表达式为y= x− m.当点(6,−16)在线段MN上
2 2 2
62
时,求出m= ,结合题意即可得解.
5
1
【详解】(1)解:∵抛物线L 的表达式为y= (x−6) 2−16,
1 4
1
∴令y=0,则0= (x−6) 2−16.
4
解得x =−2,x =14.
1 2
∴A点坐标是(−2,0),B点坐标是(14,0);
1
(2)解:令x=0,则y= (0−6) 2−16=−7,
4
∴点P坐标是(0,−7).
1
∵抛物线L :y= x2+bx+c与x轴交于点C(−10,0)和点M(m,0).
2 4
1
∴设抛物线L 的表达式为y= (x+10)(x−m).
2 4
1 1
当点P,N重合时,将点P(0,−7)代入y= (x+10)(x−m),得−7= (0+10)(0−m),
4 4
14
解得m= .
5
∴抛物线L 的表达式为y= 1 (x+10) ( x− 14) ,即y= 1 x2+ 9 x−7.
2 4 5 4 5
14
−10+ 256
当 5 18时,y=− .
x= =− 25
2 5
( 18 256)
∴抛物线L 的顶点坐标是 − ,− ;
2 5 251
(3)解:∵抛物线L 的表达式为y= (x−6) 2−16,
1 4
∴其顶点坐标是(6,−16).
1
当点(6,−16)在抛物线L 上时,−16= (6+10)(6−m),
2 4
解得m=10.
1 5
令x=0,则y= (0+10)(0−m)=− m.
4 2
( 5 )
∴N 0,− m ,
2
设直线MN的表达式为y=kx+b,
( 5 )
{km+b=0
)
将N 0,− m ,M(m,0)代入函数解析式可得 5 ,
2 b=− m
2
5
{ k= )
2
解得: ,
5
b=− m
2
5 5
∴直线MN的表达式为y= x− m.
2 2
5 5
当点(6,−16)在线段MN上时,−16= ×6− m,
2 2
62
解得m= .
5
∵抛物线L 的顶点落在由线段MN及抛物线L 围成的封闭图形内部(不含边界),
1 2
62
∴m的取值范围是10<m< .
5
【点睛】本题考查了二次函数的图象与性质、求二次函数解析式、求一次函数解析式、二次函数与坐标轴
的交点问题,熟练掌握以上知识点并灵活运用是解此题的关键.
【题型8 求二次函数关于点或直线对称的解析式】
【例8】(24-25九年级上·甘肃庆阳·期中)定义:关于x轴对称且对称轴相同的两条抛物线叫作“同轴对
称抛物线”.例如:y =(x−1) 2−2的“同轴对称抛物线”为y =−(x−1) 2+2.
1 2(1)抛物线y =(x−1) 2−2的顶点坐标为 ,其“同轴对称抛物线”y =−(x−1) 2+2的顶点坐标为 ;
1 2
(2)求抛物线y=−2x2+4x+3的“同轴对称抛物线”的解析式;
(3)如图,在平面直角坐标系中,B是抛物线L:y=ax2−4ax+1(a>0)上一点,点B的横坐标为1,过点B
作x轴的垂线,交抛物线L的“同轴对称抛物线”于点C,分别作点B,C关于抛物线对称轴对称的点B′,
C′.依次连接点B,B′,C′,C.当四边形BB′C′C为正方形时,求a的值.
【答案】(1)(1,−2),(1,2)
(2)y=2(x−1) 2−5
2
(3)a=
3
【分析】此题借助二次函数考查正方形的性质,根据二次函数顶点式找顶点坐标,及新定义“同轴对称抛
物线”.
(1)根据顶点式直接写出顶点坐标;
(2)根据顶点式y=a(x−ℎ) 2+k的顶点坐标为(ℎ,k);先化成顶点式,再求“同轴对称抛物线”的解析
式;
(3)写出点B的坐标,再由对称轴求出点B′,然后结合正方形的性质列出方程求a.
【详解】(1)解:由y=(x−1) 2−2知顶点坐标为(1,−2),由y=−(x−1) 2+2知顶点坐标为(1,2),
故答案为:(1,−2),(1,2)
(2)解:y=−2x2+4x+3=−2(x−1) 2+5,
∴顶点为(1,5),
∵(1,5)关于x轴的对称点为(1,−5),∴抛物线y=−2x2+4x+3的“同轴对称抛物线”的解析式为:y=2(x−1) 2−5;
(3)解:当x=1时,y=1−3a,
∴B(1,1−3a),
∴C(1,3a−1),
∴BC=|1−3a−(3a−1))=|2−6a),
−4a
∵抛物线L的对称轴为直线x=− =2,
2a
∴点B′(3,1−3a),
∴BB′=3−1=2,
∵四边形BB′C′C是正方形,
∴BC=BB′,即|2−6a)=2,
2
解得:a=0(舍)或a= .
3
2
∴a= .
3
【变式8-1】当两条曲线关于某直线l对称时,我们把这两条曲线叫做关于直线l的对称曲线,如果抛物线
C :y=x2−2x与抛物线C 关于直线x=−1的对称曲线,那么抛物线C 的表达式为
1 2 2
.
【答案】y=(x+3) 2−1
【分析】先把原抛物线的解析式写成顶点式,得到顶点坐标,根据对称的关系得到新抛物线的顶点坐标,
从而得到新抛物线的解析式.
【详解】解:C :y=x2−2x=(x−1) 2−1,
1
∴顶点坐标是P(1,−1),
点P(1,−1)关于直线x=−1对称的点是P′(−3,−1),
∴C :y=(x+3) 2−1.
2
故答案为:y=(x+3) 2−1.
【点睛】本题考查二次函数图象的性质,解题的关键是掌握二次函数图象的顶点式.【变式8-2】(2024·江苏扬州·模拟预测)把二次函数y=ax2+bx+c(a<0)的图象作关于原点的对称变
化,所得到的图象函数式为y=−a(x−1) 2+4a,若(m−1)a+b+c≤0,则m最小值是 .
【答案】2
【分析】本题主要考查了二次函数的图象与性质,熟练掌握二次函数的图象关于原点的对称变化规律是解
题的关键.
把函数y=−a(x−1) 2+4a的图象作关于原点的对称变化,所得到的图象函数式为
y=a(x+1) 2−4a=ax2+2ax−3a,从而可得b=2a,c=−3a,再代入(m−1)a+b+c≤0可得m≥2,由
此即可得到答案.
【详解】解:把函数y=−a(x−1) 2+4a的图象作关于原点的对称变化,所得到的图象函数式为
y=a(x+1) 2−4a=ax2+2ax−3a,
则b=2a,c=−3a,
代入(m−1)a+b+c≤0得:ma≤2a,
∵a<0,
∴m≥2,
则m最小值是2,
故答案为:2.
1
【变式8-3】(23-24九年级上·四川绵阳·期中)如图,将抛物线C :y= x2+2x沿x轴对称后,向右平移
1 2
3个单位长度,再向下平移5个单位长度,得到抛物线C ,若抛物线C 的顶点为A,点P是抛物线C 上一
2 1 2
点,则△POA的面积的最小值为7
【答案】
2
【分析】本题考查了二次函数图象与几何变换,待定系数法求一次函数的解析式以及解直角三角形,根据
平移的性质得出平移后的抛物线的解析式以及求得P点的坐标是解答本题的关键.
首先求得平移后的解析式,进而求得顶点A的坐标和P点的坐标,解直角三角形求得P点到直线OA的距
离,然后根据三角形面积得到结果.
1
【详解】解:将抛物线C :y= x2+2x沿x轴对称后,向右平移3个单位长度,再向下平移5个单位长
1 2
1 1 7
度,得到抛物线C :y=− (x−3) 2+2(x−3)−5=− x2+x− ,
2 2 2 2
1 1
∵ y= x2+2x= (x+2) 2−2,
2 2
∴ A(−2,−2),
∴直线OA为y=x,
∴要使△POA的面积最小,则点P在平行于直线OA,且与抛物线C 相切的直线上,
2
设平行于直线OA,且抛物线C 相切的直线为y=x+k,
2
1 7
解x+k=− x2+x− ,
2 2
1 7
整理得 x2+k+ =0,
2 2
∵ Δ=0,
1( 7)
∴ 0−4× k+ =0,
2 2
7
∴ k=− ,
2
7
∴切线为y=x− ,
27
{ y=x− )
{
x=0
)
2
解 ,得 7 ,
1 7 y=−
y=− x2+x− 2
2 2
( 7)
∴ P 0,− ,
2
1 1 7 7
∴ S = OP·a|x )= × ×2= .
△POA 2 A 2 2 2
故答案为3.5.