文档内容
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
左加
向左平移n个单位 y=a(x+n)2+b(x+n)+c y=a(x-h+n) 2+k
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
变换前 变换方式 变换后 口诀
绕顶点旋转180° a变号,h、k均不变
y= -a(x-h)²+ky=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 a、k变号,h不变
y= -a(x-h)²-k
沿y轴翻折 a、h不变,h变号
y= a(x+h)²+k
题型一:二次函数中的平移问题
1
1.(2024•牡丹区校级一模)如图,在平面直角坐标系xOy中,抛物线yax2 bx (a0)与y轴交于点
a
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;
1 1
(3)已知点P( , ),Q(2,2),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
2 a
围.
【分析】(1)令x0,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;
1 a|a1| a|a1|
(3)由对称轴为直线x1得出yax2 2ax ,当y2时,解得x ,x ,结合图
a 1 a 2 a
象得出结论;
1 1
【解答】解:(1)在yax2 bx (a0)中,令x0,则y ,
a a
1
A(0, ),
a
1
将点A向右平移2个单位长度,得到点B,则B(2, ).
a
(2) B的纵坐标为3,
1
3,
a
1
a .
3
(3)由题意得:抛物线的对称轴为直线x1,
b2a,
1
yax2 2ax ,
a
1
当y2时,2ax2 2ax ,
a
a|a1| a|a1|
解得x ,x ,
1 a 2 a
a|a1| 1
当 2时,结合函数图象可得a ,抛物线与PQ恰有一个公共点,
a 2
1
综上所述,a的取值范围为a .
2
【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
2.(2024•平原县模拟)已知抛物线C :yax2 2axa .
1 3
(1)写出抛物线C 的对称轴: .
1
(2)将抛物线C 平移,使其顶点是坐标原点O,得到抛物线C ,且抛物线C 经过点A(2,2)和点B(点
1 2 2
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l :ykx2与抛物线C 交于点M ,N,分别过点M ,N的两条直线l ,l
1 2 2 3
交于点P,且l ,l 与y轴不平行,当直线l ,l 与抛物线C 均只有一个公共点时,请说明点P在一条定
2 3 2 3 2
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C 的顶点坐标在原点上可设其解析式为yax2,然后将点A的坐标代入求得C 的解析式,
2 2
1
于 是 可 设 B的 坐 标 为 (t, t2)且 (t2), 过 点 A、 B分 别 作 x轴 的 垂 线 , 利 用
2
S S S S 4可求得t的值,于是可求得点B的坐标.
ABO OBN OAM 梯形ABNM
(3)设M(x ,y ),N(x ,y ),联立抛物线与直线l 的方程可得出x x k ,xx 4.
1 1 2 2 1 1 2 1 2
再利用直线l 、直线l 分别与抛物线相切可求得直线l 、直线l 的解析式,再联立组成方程组可求得交点P
2 3 2 3
的纵坐标为一定值,于是可说明点P在一条定直线上.2a
【解答】解:(1)抛物线C 的对称轴为:x 1.
1 2a
故答案为:x1.
故答案为:x1.
(2) 抛物线C 平移到顶点是坐标原点O,得到抛物线C ,
1 2
可设抛物线C 的解析式为:yax2
2
点A(2,2)有抛物线C 上,
2
2a(2)2,
1
解得:a .
2
1
抛物线C 的解析式为:y x2.
2 2
点B在抛物线C 上,且在点A的左侧,
2
1
设点B的坐标为(t, t2)且(t2),
2
如图,过点A、B分别作x轴的垂线,垂足为点M 、N.
S S S S
ABO OBN OAM 梯形ABNM
1 1 1 1 1
(t)( t2) 22 (2 t2)(2t)
2 2 2 2 2
1 1 1
t3 22t t2 t3
4 2 4
1
t2 t,
2
又S 4,
ABO1
t2 t 4,
2
解得:t13,
1 1
t 4(t 2不合题意,舍去),则 t2 (4)2 8,
2 2
B(4,8).
(3)设M(x ,y ),N(x ,y ),联立方程组:
1 1 2 2
1
y x2
2 ,
ykx2
整理得:x2 2kx40,
x x 2k,xx 4.
1 2 1 2
1
y x2
设过点M 的直线解析式为ymxn,联立得方程组 2 ,
ymxn
整理得x2 2mx2n0.①
过点M 的直线与抛物线只有一个公共点,
△4m2 8n0,
1
n m2.
2
1
由①式可得:x2 2mx 2 m2 0,
1 1 2
解得:mx .
1
1
n x2.
2 1
1
过M 点的直线l 的解析式为yxx x2.
2 1 2 1
1
用以上同样的方法可以求得:过N点的直线l 的解析式为yx x x2,
3 2 2 2
1
yxx x2
1 2 1
联立上两式可得方程组 ,
1
yx x x2
2 2 2
x x
x 1 2
2
解得 ,
1
y xx
2 1 2
x x k,xx 4.
1 2 1 2k
P( ,2)
2
点P在定直线y2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yax2 bx1(a,b为常数.a0)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yax2 bx1 经过(2,3),(1,0)两个点,
4a2b13 a1
,解得 ,
ab10 b0
抛物线的解析式为yx2 1;
(Ⅱ) 抛物线yx2 1,
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 y(x1)2 12,即
y(x1)2 3.
故答案为:y(x1)2 3.
【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 yax2 bx3交y轴于点A,且过点B(1,2),
C(3,0).
(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m(m0)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S S S 求出
ABC ABD ACD
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B(1,2),C(3,0)代入yax2 bx3,
9a3b30
则 ,
ab32
1
a
2
解得 ,
1
b
2
1 1
抛物线的函数解析式为y x2 x3;
2 2
(2) 抛物线yax2 bx3交y轴于点A,
A(0,3),
设直线BC的解析式为ykxn,
kn2
把B(1,2),C(3,0)代入ykxn得 ,
3kn0
1
k
2
解得 ,
3
n
2
1 3
直线BC的解析式为y x ,
2 2
设BC交y于点D,如图:
3
则点D的坐标为(0, ),
2
3 3
AD3 ,
2 2
1 1 3
S S S AD(x x ) (31)3,
ABC ABD ACD 2 C B 2 2
1 1
(3) y x2 x3,
2 2
b 1
对称轴为直线x ,
2a 2
令B点关于对称轴的对称点为B,
B(2,2),
BB3,
抛物线向左平移m(m0)个单位经过点B,
m3.
【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yx2 2x3.(1)求抛物线的顶点坐标;
(2)将该抛物线向右平移m(m0)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y(x1m)2 4,把原点代入即可求得m的值.
【解答】解:(1) yx2 2x3(x1)2 4,
抛物线的顶点坐标为(1,4).
(2)该抛物线向右平移m(m0)个单位长度,得到的新抛物线对应的函数表达式为y(x1m)2 4,
新抛物线经过原点,
0(01m)2 4,
解得m3 或m1 (舍去),
m3,
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y 2x2 bxc与x轴有两个交点,其中一个交点为A(1,0),且图
1
象过点B(1,2),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 y 2x2 bxc向左平移1个单位,得函数 y ;函数 y 与坐标轴的交点坐标
1 2 2
为 ;
(3)在(2)的条件下,将直线AB向下平移n(n0)个单位后与函数y 的图象有唯一交点,求n的值.
2【分析】(1)将点A(1,0),点B(1,2)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y 解析式,令y 0求出与x轴的交点坐标即可;
2 2
(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A(1,0),点B(1,2)坐标代入抛物线解析式得:
2bc0 b1
,解得 ,
2bc2 c1
1 9
抛物线解析式为y2x2 x12(x )2 .
4 8
1 9
抛物线解析式为:y 2(x )2 .
1 4 8
5 9
(2)将二次函数y 向左平移1个单位,得函数y 2(x )2 ,
1 2 4 8
5 9 1
令y 0,则2(x )2 0,解得x ,x 2,
2 4 8 1 2 2
1
平移后的抛物线与x轴的交点坐标为( ,0)(2,0).
2
5 9 1
故答案为:y 2(x )2 ,( ,0)(2,0).
2 4 8 2
(3)设直线AB的解析式为ykxb,将A(1,0),点B(1,2)代入得:
kb0 k 1
,解得 ,
kb2 b1
直线AB解析式为:yx1.
将直线AB向下平移n(n0)个单位后的解析式为yx1n,与函数y2联立消去y得:
5 9
2(x )2 x1n,整理得:2x2 4xn10,
4 8
直线AB与抛物线有唯一交点,
△1642(n1))0,解得n1.
【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.
1
7.(2024•温州模拟)如图,直线 y x2分别交x轴、 y轴于点 A,B,抛物线 yx2 mx经过点
2
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.
1
【解答】解:(1)令x0,则y x22,
2
B(0,2),
1
令y0,则y x20,
2
解得x4,
A(4,0),
抛物线yx2 mx经过点A,
164m0,
解得m4,
二次函数的表达式为yx2 4x;
(2) yx2 4x(x2)2 4,
抛物线向左平移n个单位后得到y(x2n)2 4,
经过点B(0,2),
2(2n)2 4,
解得n2 2,
故n的值为2 2或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yax2 bxc图象经过A(2,3),B(3,6)、C(1,6)三点.
(1)求该二次函数解析式;
(2)将该二次函数yax2 bxc图象平移使其经过点D(5,0),且对称轴为直线x4,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A(2,3),B(3,6)、C(1,6)代入yax2 bxc,
4a2bc3
得:9a3bc6,
abc6
a1
解得:b2,
c3
该二次函数的解析式为yx2 2x3;
(2)若将该二次函数yax2 bxc图象平移后经过点D(5,0),且对称轴为直线x4,
设平移后的二次函数的解析式为y(x4)2 k,
将点D(5,0)代入y(x4)2 k,得(54)2 k 0,
解得,k 1.
将二次函数的图象平移后的二次函数的解析式为y(x4)2 1x2 8x15.
【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yx2 bxc经过点A(1,2),B(2,1).
(1)求抛物线的解析式;
(2)直线yxm经过点A,判断点B是否在直线yxm上,并说明理由;
(3)平移抛物线yx2 bxc使其顶点仍在直线yxm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yxm的解析式,然后代入点B判断即可;
( 3 ) 设 平 移 后 的 抛 物 线 为 y(x p)2 q1, 其 顶 点 坐 标 为 (p,q1), 根 据 题 意 得 出
1 5
np2 q1p2 p1(p )2 ,得出n的最大值.
2 4【解答】解:(1) 抛物线yx2 bxc经过点A(1,2),B(2,1),
1bc2
,
42bc1
b2
解得 ,
c1
抛物线的解析式为:yx2 2x1;
(2)点B不在直线yxm上,
理由:
直线yxm经过点A,
1m2,
m1,
yx1,
把x2代入yx1得,y3,
点B(2,1)不在直线yxm上;
(3)平移抛物线yx2 2x1,使其顶点仍在直线yx1上,
设平移后的抛物线的解析式为y(x p)2 q1,其顶点坐标为(p,q1),
顶点仍在直线yx1上,
p1q1,
pq,
抛物线y(x p)2 q1与y轴的交点的纵坐标为np2 q1,
1 5
np2 q1p2 p1(p )2 ,
2 4
1 5
当 p 时,n有最大值为 .
2 4
5
n„ .
4
【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y2x2 4x6.(1)求抛物线的顶点坐标;
(2)将该抛物线向右平移m(m0)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,
y2x2 4x62(x2 2x1)82(x1)2 8,
所以抛物线的顶点坐标为(1,8).
(2)令y0得,
2x2 4x60,
解得x 1,x 3.
1 2
又因为将该抛物线向右平移m(m0)个单位长度,平移后所得新抛物线经过坐标原点,
所以3m0,
解得m3.
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.
1
11.(2023•原平市模拟)(1)计算:13 ( )2 (5)|2|;
3
(2)观察表格,完成相应任务:
x 3 2 1 0 1 2
Ax2 2x1 2 1 2 1 ① 7
B(x1)2 2(x1)1 7 2 1 2 ② 2
任务一:补全表格;
任务二:观察表格不难发现,当xm时代数式A的值与当xm1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(③
)2 2,Bx2 2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P⑤ .
【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x1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x1代入Ax2 2x12;代入B(x1)2 2(x1)11,
故答案为:①2,②1;
任务二:将代数式A,B变形,得到A(x1)2 2,Bx2 2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P(x13)2 2(x2)2 2.
故答案为:①2;②1;③x1;④向右平移1个单位;⑤P(x2)2 2.
【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
y(|x|1)2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(|x|1)2 1的解为: ;【问题解决】:
若方程(|x|1)2 a有四个实数根,分别为x 、x 、x 、x .
1 2 3 4
①a的取值范围是 ;
②计算x x x x ;
1 2 3 4
【拓展延伸】:
①将函数y(|x|1)2的图象经过怎样的平移可得到函数y (|x2|1)2 3的图象?画出平移后的图象
1
并写出平移过程;
②观察平移后的图象,当2„ y„ 3时,直接写出自变量x的取值范围 .
1
【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y (|x21)2 3的图象,根据图象即可得到结论.
1
【解答】解:(1)观察探究:
①由图象可知,当函数值为1时,直线y1与图象交点的横坐标就是方程(|x|1)2 1的解.
故答案为:x2或x0或x2.
(2)问题解决:
①若方程(x|1)2 a有四个实数根,由图象可知a的取值范围是1a0.
故答案为:1a0.
②由图象可知:四个根是两对互为相反数.所以x x x x 0.
1 2 3 4
故答案为:0.
(3)拓展延伸:
①将函数y(|x|1)2的图象向右平移2个单位,向上平移3个单位可得到函数y (|x2|1)2 3的图
1
象,
②当2„ y„ 3时,自变量x的取值范围是0„ x„ 4.
1
故答案为:0„ x„ 4.【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yx2 axb的顶点坐标为(1,2).
(1)求a,b的值;
(2)将抛物线yx2 axb向下平移m个单位得到抛物线C ,存在点(c,1)在C 上,求m的取值范围;
1 1
(3)抛物线C :y(x3)2 k 经过点(1,2),直线yn(n2)与抛物线yx2 axb相交于A、B(点A
2
在点B的左侧),与C 相交于点C、D(点C在点D的左侧),求ADBC的值.
2
【分析】(1)根据对称轴公式以及当x1时y2,用待定系数法求函数解析式;
(2)根据(1)可知抛物线yx2 2x3(x1)2 2,再由平移性质得出抛物线C 解析式,然后把点(c,1)
1
代入抛物线C ,再根据方程有解得出m的取值范围;
1
(3)先求出抛物线C 解析式,再求出A,B,C,D坐标,然后求值即可.
2
a
1
【解答】解:(1)由题意得, 2 ,
1ab2
a2
解得 ;
b3
(2)由(1)知,抛物线yx2 2x3(x1)2 2,
将其向下平移m个单位得到抛物线C ,
1抛物线C 的解析式为y(x1)2 2m,
1
存在点(c,1)在C 上,
1
(c1)2 2m1,即(c1)2 m1有实数根,
m1…0,
解得m…1,
m的取值范围为m…1;
(3) 抛物线C :y(x3)2 k 经过点(1,2),
2
(13)2 k 2,
解得k 2,
抛物线C 的解析式为y(x3)2 2,
2
把yn(n2)代入到y(x1)2 2中,
得n(x1)2 2,
解得x1 n2或x1 n2,
A(1 n2 ,n),B(1 n2,n),
把yn(n2)代入到y(x3)2 2中,
得n(x3)2 2,
解得x3 n2 或x3 n2,
C(3 n2,n),D(3 n2,n),
AD(3 n2)(1 n2)2 n2 n2 ,
BC (1 n2)(3 n2)2 n2 n2,
ADBC (2 n2 n2)(2 n2 n2)4.
【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yx2 bxc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1„ x„ 3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1„ x„ 5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x1及x3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y(x2m)2l,利用二次函数的性质,当
2m5,此时x5时,y5,即(52m)215,设此抛物线沿x轴向左平移m个单位后抛物线解析
式为y(x2m)21,利用二次函数的性质得到2ml,此时x1时,y5,即(12m)215,
然后分别解关于m的方程即可.
【解答】解:(1) 抛物线yx2 bxc经过点(1,0)和点(0,3),
1bc0
,
c3
b4
解得 ,
c3
此抛物线的解析式为yx2 4x3;
(2)当x1时,y1438,
当x3时,y91230,
yx2 4x3(x2)2 1,
函数图象的顶点坐标为(2,1),
当1„ x„ 3时,y的取值范围是1„ y„ 8;
(3)设此抛物线x轴向右平移m个单位后抛物线解析式为y(x2m) 21,
当自变量x满足1„ x„ 5时,y的最小值为5,
2m5,即m3,
此时x5时,y5,即(52m) 215,解得m 3 6 ,m 3 6 (舍去);
1 2
设此抛物线沿x轴向左平移m个单位后抛物线解析式为y(x2m) 21,当自变量x满足1„ x„ 5时,y的最小值为5,
2m1,即m1,
此时x1时,y5,即(12m)2 15,解得m 1 6,m 1 6 (舍去),
1 2
综上所述,m的值为3 6或1 6.
【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y x2 c的图象经过(1,3).
1
(1)求c的值及抛物线y 的顶点坐标;
1
1
(2)当3„ x„ 时,求y 的最大值与最小值的和;
2 1
(3)如图2,将抛物线y 向右平移m个单位(m0),再向上平移2m个单位得到新的抛物线y ,点N为抛
1 2
物线y 与y 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
1 2
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x0时,y 有最大值为4,当x3时,y 有最小值为5.然后求y 的最
1 1 1
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y 的函数解析式;然后根据抛物线的性质分
2
1 1
两种情况进行解答:当0m„ 6时,y…0,n (m2)2 4 m2 m3.
4 4
1 1
当m6时,y0,ny (m2)2 4 m2 m3.
4 4
【解答】解:(1)抛物线y x2 c的图象经过(1,3),
1当x0时,y 12 c3,
1
解得c4.
y x2 4.
1
顶点坐标为(0,4);
(2) 10,
抛物线开口向下.
当x0时,y 有最大值为4.
1
当x3时,y (3)2 45.
1
1 1 15
当x 时,y ( )2 4 .
2 1 2 4
当x3时,y 有最小值为5.
1
最大值与最小值的和为4(5)1;
(3)由题意知,新抛物线y 的顶点为(m,42m),
2
y (xm)2 42m.
2
当y y 时,(xm)2 42mx2 4,
1 2
化简得:2mxm2 2m0.
又 m0,
1
x m1.
2
1 1
y( m1)2 4 (m2)2 4.
2 4
1
当 (m2)2 40时,
4
解得m 2;m 6,
1 2
1
0,
4
抛物线开口向下.
1 1
当0m„ 6时,y…0,n (m2)2 4 m2 m3.
4 41 1
当m6时,y0,ny (m2)2 4 m2 m3.
4 4
1
m2 m3,0m„ 6
4 1
综上所述n (或n| (m2)2 4|).
1 4
m2 m3,m6
4
当2m6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yax2 bx3的对称轴为直线x2,
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DQECDQ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S S 解答即可;
平行四边形EFCA DFC
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yax2 bx3的对称轴为直线x2,经过点C(3,0),
b
2
2a ,
9a3b30
a1
解得: ,
b4
抛物线的表达式为yx2 4x3;
(2)① yx2 4x3(x2)2 1,
A(2,1).
设抛物线的对称轴交x轴于点G,
AG1.
令x0,则y3,
D(0,3),
OD3.
令y0,则x2 4x30,
解得:x1或x3,
B(1,0).
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),
OC 3.
由题意:ACB45,
DE//AC,
DFC ACB45.
OF OD3,
F(3,0),
由题意:EH 1,
FH EH 1,
E(4,1).
AE//x轴,DE//AC,
四边形EFCA为平行四边形,
AE2(4)6,
S 616.
平行四边形EFCA
1 1
S FCOD 639,
DFC 2 2
四边形ACDE的面积S S 6915;
平行四边形EFCA DFC
②如果点E在直线DC上,点Q在平移后抛物线的对称轴上,DQECDQ,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:EF 1.
ODOC 3,
ODC OCD45,
FCEOCD45,
CF EF 1,
E(4,1).
CD OD2 OC2 3 2,CE CF2 EF2 2,
DECDCE4 2.
DQECDQ,
EQDE4 2,
QF EF EQ4 21,
Q(4,4 21);
当点Q在x轴的上方时,此时为点Q,
DQECDQ,
EQDE4 2 ,
QF EQEF 4 21,
Q(4,4 21).
综上,当DQECDQ时,点Q的坐标为(4,4 21)或(4,4 21).【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 yx2 bxc(b,c为常数)的图象经过点A(3,1),点
C(0,4),顶点为点M ,过点A作AB//x轴,交y轴于点D,交二次函数yx2 bxc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m(m0)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A(3,1),点C(0,4)代入yx2 bxc,即可求解;
(2)求出平移后的抛物线的顶点(1,m5),再求出直线AC的解析式 yx4,当顶点在直线AC上时,
m2,当M 点在AB上时,m4,则2m4;
(3)设E(0,t),P(p,p4),Q(q,q2 2q4),分三种情况讨论:当CE 为菱形对角线时,CPCQ,
pq pq
t q2 3q4 ,Q点横坐标为1;②当CP为对角线时,CECQ,p8tq2 2q4 ,Q点
2q2 q2 q2(q2)2 (4t)2 q2 q2(q2)2
pq
横坐标为2;③当CQ为菱形对角线时,CECP,q2 2q8t p4,Q点横坐标为3 2.
(t4)2 2q2
【解答】解:(1)将点A(3,1),点C(0,4)代入yx2 bxc,
c4
,
93bc1
b2
解得 ,
c4
yx2 2x4,yx2 2x4(x1)2 5,
顶点M(1,5);
(2)由题可得平移后的函数解析式为y(x1)2 5m,
抛物线的顶点为(1,m5),
设直线AC的解析式为ykxb,
b4
,
3kb1
k 1
解得 ,
b4
yx4,
当顶点在直线AC上时,m53,
m2,
AB//x轴,
B(1,1),
当M 点在AB上时,m51,
m4,
2m4;
(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E(0,t),P(p,p4),Q(q,q2 2q4),
点E在点C下方,
t4,
Q点在第四象限,
0q 51,
①当CE 为菱形对角线时,CPCQ,
pq
t q2 3q4 ,
2q2 q2 q2(q2)2q3 p1
解得p3(舍)或q1 ,
t4 t6
Q点横坐标为1;
②当CP为对角线时,CECQ,
pq
p8tq2 2q4 ,
(4t)2 q2 q2(q2)2
q2
解得p2 ,
t2
Q点横坐标为2,不符合题意;
③当CQ为菱形对角线时,CECP,
pq
q2 2q8t p4,
(t4)2 2q2
p3 2 p3 2
解得q3 2 (舍)或q3 2 ,
t 23 2 t 23 2
Q点横坐标为3 2;
综上所述:Q点横坐标为1或3 2.
【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yx2 4x3.
已知二次函数yax2 bxc的图象经过点A(0,3),B(1,0), .
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: C(2,1)(答案不唯一) ;
(2)当函数值y6时,自变量x的取值范围: ;(3)如图1,将函数yx2 4x3(x0)的图象向右平移4个单位长度,与yx2 4x3(x…4)的图象组成
一个新的函数图象,记为L.若点P(3,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S 9.若存在,求
OAQ
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y6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 y(x6)2 3,根据题意可知x3时,P点在抛物线
y(x6)2 3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 y(x6)2 3的部分上时,设 Q(t,t2 12t33),由
1
S 2(t2 12t33)9,求出Q点坐标即可;当Q点在抛物线 yx2 4x3的部分上时,设
OAQ 2
1
Q(m,m2 4m1),由S 2(m2 4m1)9,求出Q点坐标即可.
OAQ 2
【解答】解:(1)C(2,1),
故答案为:C(2,1)(答案不唯一);
(2) yx2 4x3,
当x2 4x36时,解得x2 7或x2 7,
当y6时,2 7 x2 7 ,故答案为:2 7 x2 7 ;
(3) yx2 4x3(x2)2 1,
抛物线向右平移4个单位后的解析式为y(x6)2 1,
当x3时,点P在抛物线y(x6)2 1的部分上,
m8;
(4)存在点Q,使得S 9,理由如下:
OAQ
当Q点在抛物线y(x6)2 1的部分上时,设Q(t,t2 12t35),
1
S 2(t2 12t35)9,
OAQ 2
解得t 6 10或t 6 10,
t4,
t 6 10,
Q(6 10 ,9);
当Q点在抛物线yx2 4x3的部分上时,设Q(m,m2 4m3),
1
S 2(m2 4m3)9,
OAQ 2
解得m 102或m2 10,
m…4,
m 102,
Q( 102,9);
综上所述:Q点坐标为(6 10 ,9)或( 102,9).【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l:yx2 2x3.
(1)当t 2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( 3,n),N(m,2 3)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S 与S 存在的数量
QNG PNG
关系.
(2)当t 2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P(m,m2 2m3),则得到Q(m,2m),G(m,m2 2m3),
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 ykx5,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sinEFK sinOCA,
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.
【解答】解:(1)① yx2 2x3(x1)2 4,
当t 2时,将二次函数l的图象沿x轴向右平移t个单位得:y(x1)2 4.
此时函数的顶点坐标为(1,4).
再沿x轴翻折,得到新函数的顶点坐标为(1,4).
沿x轴翻折,得到新函数的形状大小不变,开口方向相反,
沿x轴翻折,得到新函数的解析式为y(x1)2 4.
衍生抛物线l的函数解析式为yx2 2x3;
② M( 3,n),N(m,2 3)两点在抛物线yx2 2x3上,
n2 3,m 3.
M( 3,2 3),N( 3,2 3).
直线MN 的解析式为y2x.
如图,设P(m,m2 2m3),PQ//y轴,
Q(m,2m),G(m,m2 2m3).
PQ(m2 2m3)(2m)m2 3,
QG(2m)(m2 2m3)m2 3,
PQQG.
1
QG PG.
2
PNG与QNG高相等,
S QG 1
QNG .
S PG 2
PNG
1
S 与S 存在的数量关系:S S ;
QNG PNG QNG 2 PNG
11
(2)点K的横坐标为4或 .理由:
2
当t 2时,函数l的衍生抛物线l的函数解析式为y(x3)2 4x2 6x5.
令x0,则y5,
F(0,5).
OF 5.
令y0,则x2 6x50,
解得:x1或5.
D(1,0),E(5,0).
OE5.
OF OE.OFEOEF 45.
令x0,则y3,
C(0,3).
OC 3.
令y0,则x2 2x30,
解得:x1或3.
A(1,0).
OA1.
AC OA2 OC2 10.
设直线FK 交x轴于点M ,过点M 作MN EF 于点N,如图,
设直线FK 的解析式为ykx5,
5
令y0,则x ,
k
5
M( ,0).
k
5
OM ,
k
5
FM OM2 OF2 25( )2 .
k
5
MEOEOM 5 .
k
MN EF,OEF 45,
2 5
MN NE (5 ).
2 kEFK OCA,
OA 1
sinEFK sinOCA .
AC 10
MN
sinMFE ,
MF
2 5
(5 )
2 k 1
.
5 10
25( )2
k
1
解得:k 2或 .
2
1
直线FK 的解析式为y2x5或y x5.
2
1
y2x5 y x5
或 2 .
yx2 6x5
yx2 6x5
x 6
x 0 x 4 x 0 2
1 , 2 或 1 , 9 .
y
1
5 y
2
3 y
1
5
y
2
4
11
点K的横坐标为4或 .
2
【点评】本题主要考查了二次函数的图象与性质,抛物线上点的坐标的特征,待定系数法求得一次函数的
解析式,一次函数图象上点的坐标的特征,勾股定理,配方法求抛物线的顶点,利用点的坐标表示出相应
线段的长度是解题的关键.
20.(2023•天门三模)如图,在平面直角坐标系中,已知抛物线yx2 2x3的顶点为A,与y轴交于点
C,线段CB//x轴,交该抛物线于另一点B.
(1)求点B的坐标及直线AC的解析式;
(2)当二次函数 yx2 2x3的自变量 x满足m„ x„ m1时,此函数的最大值为 p,最小值为q,且
pq2.求m的值;
(3)平移抛物线yx2 2x3,使其(备用图)顶点始终在直线AC上移动,当平移后的抛物线与射线BA
只有一个公共点时,设此时抛物线的顶点的横坐标为n,请直接写出n的取值范围.【分析】(1)求出A、C点坐标,再用待定系数法求函数的解析式即可;
1
(2)分四种情况讨论:当m1„1时,此时qm2 4, pm2 2m3,求得m ;当m…1时,此时
2
3 1
pm2 4,qm2 2m3,求得m ;当m1m 时,q2, pm2 4,m不符合题意;当
2 2
1
m 1m1时,q2, pm2 2m3,m不符合题意
2
(3)由题意可得y(xn)2 n3,当x5(xn)2 n3只有一个实数根时,直线BA与抛物线有一个
交点;当1n„ 4时,平移后的抛物线与射线BA只有一个公共点.
【解答】解:(1) yx2 2x3(x1)2 4,
A(1,4),
令x0,则y3,
C(0,3),
CB//x轴,
B(2,3),
设直线AC的解析式为ykxb,
kb4
,
b3
k 1
解得 ,
b3
yx3;
(2)当xm时,ym2 2m3,
当xm1时,y(m1)2 2(m1)3m2 4,当m1„1时,即m„ 0,此时qm2 4, pm2 2m3,
pqm2 2m3m2 42m12,
1
解得m ;
2
当m…1时,此时 pm2 4,qm2 2m3,
pqm2 4(m2 2m3)2m12,
3
解得m ;
2
1
当m1m 时,q4, pm2 4,
2
pqm2 442,
解得m 2(舍)或m 2(舍);
1
当m 1m1时,q4, pm2 2m3,
2
pqm2 2m342,
解得m1 2 (舍)或m1 2(舍);
1 3
综上所述: 或 .
2 2
(3)设直线BA的解析式为ykxb,
2kb3
,
kb4
k 1
解得 ,
b5
yx5,
抛物线的顶点的横坐标为n,
y(xn)2 n3,
当x5(xn)2 n3只有一个实数根时,直线BA与抛物线有一个交点,
△(2n1)2 4(n2 n2)0,7
解得n ,
8
当抛物线经过B点时,(2n)2 n33,
解得n1或n4,
当1n„ 4时,平移后的抛物线与射线BA只有一个公共点;
7
综上所述:n 或1n„ 4时,平移后的抛物线与射线BA只有一个公共点.
8
【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,分类
讨论是解题的关键.
21.(2023•米东区模拟)如图,已知二次函数yx2 bxc(b,c为常数)的图象经过点A(3,1),点C(0,4),
顶点为点M ,过点A作AB//x轴,交y轴于点D,交该二次函数图象于点B,连结BC.
(1)求该二次函数的解析式及点M 的坐标;
(2)若将该二次函数图象向下平移m(m0)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.
【分析】(1)将点A和点C坐标代入二次函数关系式,从而求得b,c,进而求得关系式及M 点坐标;
(2)求出AC的关系式,将x1代入,进而求得m的范围.
【解答】解:(1)由题意得,
93bc1
,
c4
b2
,
c4
二次函数的解析式是:yx2 2x4,
y(x1)2 5,
点M(1,5);
(2) A(3,1),C(0,4),
直线AC的解析式是:yx4,
当x1时,y143,
M(1,5),A (3,1),
2m4.
【点评】本题考查了求一次函数,二次函数的解析式,相似三角形的判定和性质,等腰直角三角形性质等
知识,解决问题的关键是熟练掌握有关相似三角形和函数的基础知识.
22.(2023•驻马店二模)如图1所示,平面直角坐标系中,抛物线yax2 2ax3交x轴于A、B两点,
与y轴交于点C,已知点A坐标为(1,0).
(1)求抛物线解析式及其顶点坐标.
(2)若将抛物线向右平移m个单位,得新抛物线“V ”,若“V ”与坐标轴仅有两个交点,求m值.
(3)若点M 为线段AB上一动点,过点M 作y轴平行线,该平行线与“V ”交点为N,请直接写出点N
的纵坐标y 的取值范围.
N
【分析】(1)先利用待定系数法求出抛物线解析式,再把抛物线解析式化为顶点式即可得到答案;
(2)先求出平移后的抛物线解析式为y(x1m)2 4,再根据抛物线的性质推出:抛物线“V ”必过
原点,由此代入原点坐标求解即可;
(3)由(2)得抛物线“V ”的函数解析式为y(x2)2 4,求出点B的坐标,进而得到1„ x „ 3,由
M
MN //y轴,得到x x ,则1„ x „ 3,根据抛物线的性质求出抛物线y(x2)2 4,当1„ x„ 3时,
N M N
5„ y„ 4,由此即可得到答案.
【解答】解:(1)将A(1,0)代入抛物线的解析式yax2 2ax3得:0a2a3,
解得:a1,
抛物线解析式为yx2 2x3,
把抛物线解析式化为顶点式得:y(x1)2 4,
顶点坐标为(1,4);
(2) 抛物线y(x1)2 4向右平移m个单位得新抛物线“V ”,
抛物线“V ”的函数解析式为y(x1m)2 4,
抛物线“V ”的开口向下,顶点坐标在x轴上方,
抛物线“V ”与x轴必有2个交点,且与y轴有1个交点,
抛物线“V ”与坐标轴有且仅有两个交点,
抛物线“V ”必过原点,
将原点坐标(0,0),代入y(x1m)2 4中得:0(01m)2 4,
解得m1或m3(舍去);
(3)由(2)得抛物线“V ”的函数解析式为y(x2)2 4,
在yx2 2x3中,令y0,则x2 2x30,
解得x1或x3,
B(3,0),
点M 在线段AB上运动,
1„ x „ 3,
M
MN //y轴,
x x ,
N M
1„ x „ 3,
N
在y(x2)2 4中:
当x1时,y5;
当x3时,y3;当x2时,y4;
在y(x2)2 4中,当1„ x„ 3时,5„ y„ 4,
点N在抛物线y(x2)2 4图象上,且1„ x „ 3,
N
5„ y „ 4.
N
【点评】本题主要考查了待定系数法求抛物线解析式,抛物线与坐标轴的交点问题,抛物线的平移问题,
灵活运用所学知识是解题的关键.
23.(2023•宝鸡二模)如图,抛物线L:yax2 bx4与x轴交于点A(1,0)、B(3,0),与y轴交于点C.将
抛物线L向右平移一个单位得到抛物线L.
(1)求抛物线L与L的函数解析式;
(2)连接AC,探究抛物线L的对称轴上是否存在点P,使得以点A,C,P为顶点的三角形是等腰三角
形?若存在,请求出所有符合条件的点P的坐标;若不存在,请说明理由.
【分析】(1)将点A(1,0)、B(3,0)代入解析式求出L的解析式,再根据平移规律代入求解即可得到答案;
(2)设点P的坐标为(2,n),根据两点间距离公式得到三角形三边的平方的代数式,再分类讨论腰相等列式
求解即可得到答案.
【解答】解:(1)将A(1,0)、B(3,0)代入抛物线L:yax2 bx4中,得:
ab40
,
9a3b40
4
a
3
解得 ,
8
b
34 8
抛物线L的函数解析式为:y x2 x4;
3 3
4 8 4 16
y x2 x4 (x1)2 ,
3 3 3 3
4 16 4 16
L的函数解析式为:y (x11)2 x2 x;
3 3 3 3
(2)抛物线L的对称轴上存在点P,使得以点A,C,P为顶点的三角形是等腰三角形.理由如下:
由(1)可知L的对称轴为x2,可设点P的坐标为(2,n),
A(1,0),C(0,4),
AC2 12 42 17,AP2 (21)2 n2 9n2,CP2 22 (4n)2 n2 8n20,
①当AC AP时,9n2 17,
解得:n2 2,
点P的坐标为P(2,2 2)或P(2,2 2);
1 2
②当CP AC时,n2 8n2017,
解得:n 4 13,n 4 13,
1 2
点P的坐标为P(2,4 13)或P(2,4 13);
3 4
③当CP AP时,n2 8n209n2,
11
解得:n ,
8
11
点P的坐标为P(2, );
5 8
综上,抛物线L的对称轴上存在点P,使得以点A,C,P为顶点的三角形是等腰三角形,点P的坐标为11
(2,2 2)或(2,2 2)或(2,4 13)或(2,4 13)或(2, ).
8
【点评】本题主要考查了二次函数动点特殊三角形问题,属于二次函数综合题,解答本题的关键是先求出
解析式,设点分类讨论等腰三角形的腰.题型二:二次函数中的翻折问题
24.(2024•江西模拟)已知二次函数ykx2 6kx5k(k 0)经过A,B两定点(点A在点B的左侧),顶
点为P.
(1)求定点A,B的坐标;
(2)把二次函数ykx2 6kx5k 的图象在直线AB下方的部分向上翻折,将向上翻折得到的部分与原二次
函数位于直线AB上方的部分的组合图象记作图象W ,求向上翻折部分的函数解析式;
(3)在(2)中,已知ABP的面积为8.
①当1„ x„ 4时,求图象W 中y的取值范围;
②若直线ym与图象W 从左到右依次交于C,D,E,F 四点,若CDDEEF ,求m的值.
【分析】(1)将原函数可化为yk(x1)(x5),令y0,即可得到定点坐标;
(2)根据翻折的性质即可得到解析式;
(3)①根据自变量的取值范围,结合图象求出最值即可;
②根据题意确定 yx2 6x5图象与直线 ym交于点C,F , yx2 6x5与直线 ym交于点D,
E,然后表示出CF 62 4(5m),DE 62 4(5m) ,根据题意列方程解题即可.
【解答】解:(1)原函数可化为yk(x1)(x5),
可得该函数图象恒过两点A(1,0),B(5,0),
故定点为A(1,0),B(5,0).
(2) 直线AB就是x轴,
折叠即为沿x轴向上折叠,
解析式为ykx2 6kx5k(1„ x„ 5);
(3)① A(1,0),B(5,0)
15
对称轴x 3,代入ykx2 6kx5k 得y4k
2ABP的面积为8,
1
4|4k| 8,
2
k 1.
k 0,
k 1,
图象W 向上翻折部分的函数解析式为yx2 6x5(1„ x„ 5).
1„ x„ 4,顶点在AB之间的图象上,该段抛物线开口向下,对称轴为直线x3,
当x3时,y 4;当x1时,y的最小值为0.
最大值
在图象W 中,y的取值范围为0„ y„ 4.
②若直线ym与图象W 从左到右依次交于C,D,E,F 四点,
yx2 6x5图象与直线ym交于点C,F ,可得x2 6x5m,
CF 62 4(5m);
yx2 6x5与直线ym交于点D,E,
x2 6x5m,则DE 62 4(5m) .
CDDE EF,
CF 3DE,即 62 4(5m) 3 62 4(5m) ,
16
两边平方解得m .
5
【点评】本题考查二次函数与x轴交点坐标,二次函数的图象和性质,翻折的性质,掌握二次函数的图象和
性质是解题的关键.
25.(2023•零陵区三模)在平面直角坐标系中,二次函数yx2 2mxm2 9的图象与x轴交于A,B两
点(点A在点B的左侧).
(1)求A、B两点的坐标(用含m的式子表示);
(2)将该二次函数图象在x轴下方的部分沿x轴翻折,其他部分保持不变,得到一个新的函数图象.若当
3„ x„ 1时,这个新函数G的函数值y随x的增大而减小,结合函数图象,求m的取值范围;
(3)已知直线l:y1,点C在二次函数yx2 2mxm2 9的图象上,点C的横坐标为2m,二次函数yx2 2mxm2 9的图象在C、B之间的部分记为M (包括点C,B),图象M 上恰有一个点到直线l
的距离为2,直接写出m的取值范围.
【分析】(1)令y0,用m表示出x的值,要注意点A在点B的左侧求出两点坐标;
(2)求出新函数G函数值y随x的变化规律,根据题意列出关于m的不等式,求出m的取值范围;
(3)求出C的坐标,明确图象M 的位置,判断图象M 与哪条直线相交,根据题意列出关于m的不等值,
求出m的取值范围.
【解答】解:(1)令y0,x2 2mxm2 90,
解得xm3或m3,
点A在点B的左侧,
A(m3,0),B(m3,0).
(2)二次函数对称轴为:xm,
经翻折后函数G的变化为:
当x„ m3时,函数G的函数值y随x的增大而减小,
当m3x„ m时,函数G的函数值y随x的增大而增大,
当mx„ m3时,函数G的函数值y随x的增大而减小,
当xm3时,函数G的函数值y随x的增大而增大,
若当3„ x„ 1时,这个新函数G的函数值y随x的增大而减小,
则m3… 1,解得m…2,
m3„ 1
或 ,解得4„ m„ 3.
m… 3
综上:m…2或4„ m„ 3时,当3„ x„ 1时,这个新函数G的函数值y随x的增大而减小.
(3)当x2m时,y9m2,
C(2m,9m2),
当点C在点B的左侧,那么图象M 在x轴的上方,
图象M 上恰有一个点到直线l的距离为2应过直线y3,
令y3,解得xm 6或m 6 ,
恰有一个点到直线l的距离为2,
m 6 2mm3,
解得 6 m3;
当点C在点B的右侧,那么图象M 在x轴的下方,
图象M 上恰有一个点到直线l的距离为2应过直线y1,
令y1,解得xm 10 或m 10,
恰有一个点到直线l的距离为2,
m 10„ 2m,
解得m… 10.
综上:当 6 m3或m… 10时,图象M 上恰有一个点到直线l的距离为2.
【点评】本题以二次函数为背景考查了二次函数中图象的性质,考查学生对二次函数特殊点的坐标的灵活
运用,本题常作为考试题出现,难度中上,解决问题的关键是找准临界点,利用特殊点列出正确的不等式
即可求出答案.
26.(2023•连云港)如图,在平面直角坐标系xOy中,抛物线L :yx2 2x3的顶点为P.直线l过点
1
M(0,m)(m… 3),且平行于x轴,与抛物线L 交于A、B两点(B在A的右侧).将抛物线L 沿直线l翻折
1 1
得到抛物线L ,抛物线L 交y轴于点C,顶点为D.
2 2
(1)当m1时,求点D的坐标;
(2)连接BC、CD、DB,若BCD为直角三角形,求此时L 所对应的函数表达式;
2
(3)在(2)的条件下,若BCD的面积为3,E、F 两点分别在边BC、CD上运动,且EF CD,以EF
为一边作正方形EFGH,连接CG,写出CG长度的最小值,并简要说明理由.【分析】本题考查二次函数的对称的相关知识,直角三角形的三个角为直角的情况分析,不同情况下的最
值问题.
【解答】解:(1) yx2 2x3(x1)2 4,
抛物线L 的顶点坐标P(1,4),
1
m1,点P和点D关于直线y1对称,
点D的坐标为(1,6);
(2) 抛物线L 的顶点P(1,4)与L 的顶点D关于直线ym对称,
1 2
D(1,2m4),抛物线L :y(x1)2 (2m4)x2 2x2m3,
2
当x0时,C(0,2m3),
①当BCD90时,如图1,过D作DN y轴于N,
D(1,2m4),
N(0,2m4),
C(0,2m3),
DN NC 1,
DCN 45,
BCD90,
BCO45,
直线l//x轴,
BOC 90,CBOBCO45,BOCO,
m… 3,
BOCO(2m3)mm3,
B(m3,m),
点B在yx2 2x3的图象上,
m(m3)2 2(m3)3,
m0或m3,
当m3时,得B(0,3),C(0,3),此时,点B和点C重合,舍去,当m0时,符合题意;
将 m0代 入 L :yx2 2x2m3得 L :yx2 2x3,
2 2
②当BDC 90,如图2,过B作BT ND交ND的延长线于T,
同理,BT DT,
D(1,2m4),
DT BT (2m4)mm4,
DN 1,
NT DN DT 1(m4)m5,
B(m5,m),当B在yx2 2x3的图象上,
m(m5)2 2(m5)3,
解得m3或m4,
m… 3,
m3,此时,B(2,3),C(0,3)符合题意;
将m3代入L :yx2 2x2m3得,L :yx2 2x3,
2 2
③易知,当DBC 90,此种情况不存在;
综上所述,L 所对应的函数表达式为yx2 2x3或yx2 2x3;
2
(3)由(2)知,当BDC 90时,m3,
此时,BCD的面积为1,不合题意舍去,
当BCD90时,m0,此时,BCD的面积为3,符合题意,
由题意得,EF FGCD 2,取EF 的中点Q,
1 2 10
在RtCEF中可求得CQ EF ,在RtFGQ中可求得GQ ,
2 2 2
10 2
当Q,C,G三点共线时,CG取最小值,最小值为 .
2
【点评】本题考查二次函数的对称的相关知识,直角三角形的三个角为直角的情况分析,不同情况下的最
值问题.解题的关键是理解对称的关键,直角三角形的不同情况分析,综合应用.
27.(2024•盐城模拟)已知抛物线yax2 (3a1)x2(a为常数且a0)与y轴交于点A.
(1)点A的坐标为 ;对称轴为 (用含a的代数式表示);
(2)无论a取何值,抛物线都过定点B(与点A不重合),则点B的坐标为 ;
(3)若a0,且自变量x满足1„ x„ 3时,图象最高点的纵坐标为2,求抛物线的表达式;
(4)将点A与点B之间的函数图象记作图象M (包含点A、B),若将M 在直线y2下方的部分保持不
变,上方的部分沿直线y2进行翻折,可以得到新的函数图象M ,若图象M 上仅存在两个点到直线y6
1 1
的距离为2,求a的值.
【分析】(1)令x0,求得对应的y值即可求得点A的坐标;利用二次函数的性质即可求得抛物线的对称
轴;
(2)利用a的系数为0,求得对应的x值,将x值代入解析式即可求得结论;(3)利用分类讨论的思想方法,用待定系数法解答即可;
(4)利用分类讨论的方法分①当a0时和②当a0时两种情况讨论解答,结合图象,利用轴对称的性质
和待定系数法解答即可.
【解答】解:(1)令x0,则y2,
A(0,2);
(3a1) 3a1
抛物线yax2 (3a1)x2的对称轴为直线x ,
2a 2a
3a1
故答案为:(0,2);x ;
2a
(2) 抛物线yax2 (3a1)x2ax2 3axx2(x2 3x)ax2,
又无论a取何值,抛物线都过定点B(与点A不重合),
x2 3x0,
x3,
当x3时,yx21,
B(3,1),
故答案为:(3,1);
(3) a0,
抛物线yax2 (3a1)x2开口方向向下.
3a1
由(1)知:抛物线yax2 (3a1)x2的对称轴为直线x ,
2a
3a1 1
①若 „ 1,则a… ,与a0矛盾,不合题意;
2a 5
3a1 1
②若1 3,则a ,
2a 3
此时,抛物线的顶点为图象最高点,
3a1
即当x 时,函数y的值为2,
2a
3a1 3a1
a( )2 (3a1) 20,
2a 2a
1
解得:a1或a (不合题意,舍去).
9
a1;
3a1 1
③若 …3,则 „ a0,
2a 3此时,点(3,2)是满足1„ x„ 3时,图象的最高点,
9a3(3a1)212,
此种情况不存在,
综上,满足条件的抛物线的表达式为yx2 4x2;
(4) B(3,1),
将点B沿直线y2进行翻折后得到的对称点的坐标为B(3,5),
点B到直线y6的距离为1.
①当a0时,
图象M 上仅存在两个点到直线y6的距离为2,
1
此时,抛物线的顶点的纵坐标为4,
4a(2)[(3a1)]2
4,
4a
72 10
解得:a ,
9
72 10 72 10
a 或 (不合题意,舍去),
9 9
72 10
a ;
9
②当a0时,
图象M 上仅存在两个点到直线y6的距离为2,
1
此时,抛物线的顶点的纵坐标为4,
4a(2)[(3a1)]2
4,
4a
32 2 32 2
解得:a 或a .
3 3
3a1
3,
2a
1
a .
3
32 2
a 不合题意,舍去.
3
72 10 32 2
综上,若图象M 上仅存在两个点到直线y6的距离为2,a的值为 或a .
1 9 3
【点评】本题主要考查了待定系数法,二次函数图象的性质,二次函数图象上点的坐标的特征,抛物线的
翻折,轴对称的性质,函数的极值,利用分类讨论的思想方法解答是解题的关键.28.(2023•扶余市二模)如图,抛物线yx2 bxc与x轴交于点A(1,0),B(5,0),顶点为P.
(1)求该抛物线的解析式,并直接写出点P的坐标;
(2)如图,把原抛物线x轴下方的部分沿x轴翻折到x轴上方,将翻折得到的部分与原抛物线x轴上方的部
分记作图形M ,在图形M 中,回答:
①点A,B之间的函数图象所对应的函数解析式为 y(x3)2 4 (1„ x„ 5) ;
3
②当 „ x„ 4时,求y的取值范围;
2
3 15
③当m„ x„ m2,且m 时,若最高点与最低点的纵坐标的差为 ,直接写出m的值.
2 4
【分析】(1)将A(1,0),B(5,0)代入yx2 bxc,即可求得其解析式和顶点坐标;
(2)根据顶点的变换(关于x轴对称)和变换后开口向下,可以写出变换后的函数解析式;
(3)根据二次函数的图象和性质分类讨论进行求解.
【解答】解:(1)将A(1,0),B(5,0)代入yx2 bxc,得:
1bc0
,
255bc0
b6
解得: ,
c5
抛物线的解析式为:yx2 6x5,
yx2 6x5(x3)2 4,
点P的坐标为(3,4).
(2)① 变换后的顶点为(3,4),
y(x3)2 4 (1„ x„ 5),
故答案为:y(x3)2 4 (1„ x„ 5);②当x3时,y 4;
最大值
3 7
当x 时,y ,
2 最小值 4
7
y的取值范围为 „ y„ 4;
4
3
③当 m„ 2时,得:
2
15
4[(m3)2 4] ,
4
15
解得:m3 (舍去),
2
当2m„ 3时,得:
15
4[(m1)2 4] ,
4
15 15
解得:m 1 (舍去),m 1 ;
1 2 2 2
由x2 6x54,得:
x 32 2 ,x 32 2,
1 2
当3m„ 32 2时,
15 15
(m3)2 40 或(m23)2 40 ,
4 4
5 7 31 31
解得:m (舍去),m ,m 1 (舍去),m 1 ;
3 2 4 2 5 2 6 2
当m32 2时,
15
(m2)2 6(m2)5(m2 6m5) ,
4
47
解得:m (舍去);
16
2 15 7 2 31
m的值为 或 或 .
2 2 2
【点评】本题主要考查二次函数解析式的求法及其性质和图象的变换等,综合性较强,数形结合分类讨论
是解决问题的关键.
29.(2023•余江区一模)已知抛物线C :yax2 2ax3(a0)
1
(1)当a1时,
①抛物线C 的顶点坐标为 .
1
②将抛物线C 沿x轴翻折得到抛物线C ,则抛物线C 的解析式为 .
1 2 2(2)无论a为何值,直线ym与抛物线C 相交所得的线段EF (点E在点F 左侧)的长度都不变,求m
1
的值和EF 的长;
(3)在(2)的条件下,将抛物线C 沿直线 ym翻折,得到抛物线C ,抛物线C ,C 的顶点分别记为
1 3 1 3
P,Q,是否存在实数a,使得以点E,F ,P,Q为顶点的四边形为正方形?若存在,请求出a的值:
若不存在,请说明理由.
【分析】(1)①由题意可得抛物线解析式为yx2 2x3(x1)2 4,即可求解;
②设抛物线C 上任意一点(x,y),则点(x,y)关于x轴对称的点为(x,y),将点(x,y)代入yx2 2x3即
2
可求解;
(2)由抛物线经过定点(2,3),可得当m3时,EF 的长度不变;
(3)设抛物线抛物线C 上任意一点(x,y),点(x,y)关于y3的对称点为(x,6 y),将点(x,6 y)代入
3
yax2 2ax3,可求抛物线C 的解析式为 yax2 2ax3,分别求出Q(1,a3),P(1,a3),再由
3
EF PQ,EPPF ,可得EF 2PQ,求出a的值即可.
【解答】解:(1)① a1,
yx2 2x3(x1)2 4,
抛物线的顶点为(1,4),
故答案为:(1,4);②设抛物线C 上任意一点(x,y),
2
则点(x,y)关于x轴对称的点为(x,y),
yx2 2x3,
抛物线C 的解析式为yx2 2x3,
2
故答案为:yx2 2x3;
(2) yax2 2ax3ax(x2)3,
抛物线经过定点(2,3),
当m3时,EF 的长度不变,
当y3时,ax2 2ax33,
解得x0或x2,
E(0,3),F(2,3),
EF 2;
(3)存在实数a,使得以点E,F ,P,Q为顶点的四边形为正方形,理由如下:
设抛物线抛物线C 上任意一点(x,y),
3
点(x,y)关于y3的对称点为(x,6 y),
6 yax2 2ax3,
抛物线C 的解析式为yax2 2ax3,
3
Q(1,a3),
yax2 2ax3,
P(1,a3),
EF PQ,
EF与PQ为正方形的对角线,
E 、F 关于x1对称,
EPPF,
EF 2PQ,
2|2a|,a1.
【点评】本题是二次函数的综合题,熟练掌握二次函数的图象及性质,图形翻折的性质,正方形的性质是
解题的关键.
30.(2023•越秀区校级三模)已知二次函数 yx2 bxm图象的对称轴为直线 x2,将二次函数
yx2 bxm图象中y轴左侧部分沿x轴翻折,保留其他部分得到新的图象C.
(1)求b的值;
(2)①当m0时,图C与x轴交于点M ,N(M 在N的左侧),与y轴交于点P.当MNP为直角三角形
时,求m的值;
②在①的条件下,当图象C中4„ y0时,结合图象求x的取值范围;
(3)已知两点A(1,1),B(5,1),当线段AB与图象C恰有两个公共点时,直接写出m的取值范围.
【分析】(1)由二次函数的对称轴直接可求b的值;
(2)①求出M(2 4m,0),N(2 4m,0),再求出MN 2 4m ,MN 的中点坐标为(2,0),利
用直角三角形斜边的中线等于斜边的一半,列出方程即可求解;
②求出抛物线 yx2 4x1(x…0)与直线 y4的交点为(1,4),(3,4),再求出 yx2 4x1关于x轴对
称的抛物线解析式为 yx2 4x1(x0)当 x2 4x14时,解得 x5(舍 )或 x1,抛物线
yx2 4x1(x0)与直线y4的交点为(1,4),结合图象可得1„ x2 5 或0„ x„1或3„ x2 5
时,4„ y0;
(3)通过画函数的图象,分类讨论求解即可.【解答】解:(1) 已知二次函数yx2 bxm图象的对称轴为直线x2,
b4;
(2)如图1:①令x2 bxm0,
解得x2 4m 或x2 4m ,
M 在N的左侧,
M(2 4m,0),N(2 4m,0),
MN 2 4m,MN 的中点坐标为(2,0),
MNP为直角三角形,
4m2 4m ,
解得m0(舍)或m1;
② m1,
yx2 4x1(x…0),
令x2 4x14,
解得x1或x3,
抛物线yx2 4x1(x…0)与直线y4的交点为(1,4),(3,4),
yx2 4x1关于x轴对称的抛物线解析式为yx2 4x1(x0),
当x2 4x14时,解得x5(舍)或x1,
抛物线yx2 4x1(x0)与直线y4的交点为(1,4),
1„ x2 5或0„ x„1或3„ x2 5时,4„ y0;
(3)yx2 4xm关于x轴对称的抛物线解析式为yx2 4xm(x0),
如图2,当yx2 4xm(x0)经过点A时,14m1,
解得m4,
yx2 4x4(x…0),当x5时,y1,
yx2 4x4(x…0)与线段AB有一个交点,m4时,当线段AB与图象C恰有两个公共点;
如图3,当yx2 4xm(x…0)经过点(0,1)时,m1,
此时图象C与线段AB有三个公共点,
4„ m1时,线段AB与图象C恰有两个公共点;
如图4,当yx2 4xm(x0)经过点(0,1)时,m1,
此时图象C与线段AB有两个公共点,
当yx2 4xm(x…0)的顶点在线段AB上时,m41,
解得m3,
此时图象C与线段AB有一个公共点,
1„ m3时,线段AB与图象C恰有两个公共点;
综上所述:4„ m1或1„ m3时,线段AB与图象C恰有两个公共点.【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,图形翻折的性质,分类讨论,
数形结合是解题的关键.
题型三:二次函数对称问题
31.(2024•雁塔区校级二模)如图,抛物线L:yax2 bx3经过 A(1,0),B(5,3)两点,与 y轴交于点
C.
(1)求该抛物线L的表达式;
(2)抛物线L与抛物线L关于直线BC对称,P是抛物线L的x轴上方且在对称轴左侧的一点,过点P作y
轴的平行线交抛物线L于点Q,点P、Q关于抛物线L的对称轴对称的点分别为M 、N.试探究是否存在
一点P,使得四边形PQNM 为长宽之比是1:2的矩形?若存在,求出点P的横坐标;若不存在,请说明理
由.
【分析】(1)根据待定系数法即可求得解析式,进而化成顶点式,从而求得D的坐标;
(2)求出直线 BC解析式为 y3,再求出抛物线 L与抛物线 L关于直线 BC对称的解析式
1 5 1 5 1 5 1 5
y x2 x3, 设 P(m, m2 m3), 则 Q(m, m2 m3), M(5m, m2 m3),
2 2 2 2 2 2 2 21 5
N(5m, m2 m3),由题意可知得到关于m的方程,解方程即可求得.
2 2
【解答】解:(1) 抛物线L:yax2 bx3经过A(1,0),B(5,3),
ab30
,
25a5b33
1
a
2
解得 ,
5
b
2
1 5
抛物线L的表达式为y x2 x3;
2 2
(2)存在一点P,使得四边形PQNM 为长宽之比是1:2的矩形,
B(0,3),C(5,3),
直线BC为y3,
1 5
抛物线L与抛物线L关于直线BC对称的解析式y x2 x3,
2 2
1 5 1 5
设P(m, m2 m3),则Q(m, m2 m3),
2 2 2 2
点P、Q关于抛物线L的对称轴对称点分别为M 、N.
1 5 1 5
M(5m, m2 m3),N(5m, m2 m3),
2 2 2 2
四边形PQNM 为长宽之比是1:2的矩形,
1 5 1 5 1 5 1 5
5mm2[( m2 m3)( m2 m3)]或( m2 m3)( m2 m3)2(5mm),
2 2 2 2 2 2 2 2
整理得2m2 12m50或m2 14m100,
6 26 6 26
解得m ,m 或m 7 39,m 7 39,
1 2 2 2 3 4
P是抛物线L的x轴上方且在对称轴左侧的一点,
5
1m ,
2
6 26
m7 39 或m ,
2
6 26
即点P的横坐标为7 39或 .
2
【点评】本题考查了二次函数图象与几何变换,待定系数法求二次函数的解析式,二次函数图象上点的坐
标特征,轴对称的性质,正方形的性质,根据题意得到关于m的方程是解题的关键.32.(2023•鄞州区校级模拟)已知二次函数y ax2 4ax4a1的图象是M .
1
(1)求M 关于点R(1,0)成中心对称的图象N的解析式y ;
2
(2)当2„ x„ 5时,y 的最大值为5,求a的值.
2
【分析】(1)先求出y ax2 4ax4a1的顶点坐标,由中心对称得出y 的顶点坐标,又由于y 和y 的开
1 2 1 2
口方向相反,且开口大小相同,故a值相同,因此可确定解析式y .
2
(2)由于y 的开口向下,且对称轴位于2„ x„ 5内,故顶点纵坐标为5,则a的值便可求出.
2
【解答】解:(1)依题得,a0,且y ax2 4ax4a1a(x2)2 1,
1
故图象M 的顶点为A(2,1),由对称性可知,图象N的顶点为B(4,1),
且其开口方向与M 的相反,
y a(x4)2 1,
2
即y ax2 8ax16a1;
2
(2)当a0时,抛物线N的开口向上,对称轴为x4,
若2„ x„ 5,则当x2时,y 取得最大值14a,
2
由14a5得,a1.
【点评】本题考查了二次函数的图象与几何变换,熟知关于定点中心对称时抛物线的解析式的求法是解题
的关键.
33.(2024•沙坪坝区校级模拟)如图,在平面直角坐标系中,抛物线 yax2 bxc(a0)与x轴交于
A(2,0),B(4,0),与y轴交于C(0,4),连接AC,作直线BC.
(1)求该抛物线的解析式;
(2)已知直线BC上方抛物线上有一动点P,过点P作PM //x轴交BC于M ,过M 作MN //y轴交x轴于
N,求PM MN 的最大值和此时P点坐标;
(3)将原抛物线沿CB方向平移2 2个单位长度得到新抛物线,已知 D点是新抛物线上一动点,且DBC OACBCO,求所有符合条件的点D的横坐标并写出其中一种情况的求解过程.
【分析】(1)将点A(2,0),B(4,0),C(0,4)代入抛物线yax2 bxc(a0),利用待定系数法解答即可
得解;
1
(2)首先利用待定系数法求得直线BC的解析式为yx4;设P(m, m2 m4),进而求得M ,N的
2
坐 标 , 利 用 两 点 间 的 距 离 公 式 得 到 MN , PM , 从 而 得 到
1 1 3 25
PM MN m2 2m m2 m4m2 3m4(m )2 ,利用二次函数的性质解答即可;
2 2 2 4
1 9 1
(3)首先求得新抛物线的解析式为 y (x12)2 2 x2 x6,过点D作DH x轴于点H ,
2 2 2
1 DH OC
设 D(n, n2 n6),分别求得 DH , HB;进一步证得 OAC∽HBD,推导出 2,即
2 BH OA
1
n2 n6
2
2,解得n3 37 ,从而得到点D的横坐标.
n4
【解答】解:(1)将点A(2,0),B(4,0),C(0,4)代入抛物线yax2 bxc(a0),可得:
04a2bc
016a4bc,
4c
1
a
2
解得:b1 ,
c4
1
该抛物线的解析式为y x2 x4;
2
(2)设直线BC的解析式为ykxb(k 0),将点B(4,0),C(0,4)代入,可得:
04kn
,
4b
k 1
解得 ,
b4
直线BC的解析式为yx4,
1
设P(m, m2 m4),
2
PM //x轴交BC于M ,
1
点M 的纵坐标为 m2 m4,
2
1 1 1 1
点M 的横坐标为x m2 m44 m2 m,M( m2 m, m2 m4),
2 2 2 2
1 1 1
MN //y轴交x轴于N,N( m2 m,0),PM m2 mm m2 2m,
2 2 2
1 1 1 3 25
MN m2 m4PM MN m2 2m m2 m4m2 3m4(m )2 ,
2 2 2 2 4
3 25
当m 时,PM MN 取最大值,最大值为 ,
2 4
3 35
此时P点坐标为( , );
2 8
(3) A(2,0),B(4,0),C(0,4),
OA2,OBOC 4,
CBOBCO,
将原抛物线沿CB方向平移2 2个单位长度得到新抛物线,
1 1 9
原抛物线y x2 x4 (x1)2 向右,向上平移了2个单位长度,
2 2 2
1 9 1
新抛物线的解析式为y (x12)2 2 x2 x6,
2 2 2
如图2,过点D作DH x轴于点H ,1
设D(n, n2 n6),
2
1 1
则DH 0( n2 n6) n2 n6,HBn(4)n4,
2 2
DBC CBOHBDOACBCO,
又 CBOBCO,
HBDOAC,
AOC BHD90,
OAC∽HBD,
1
n2 n6
DH OC 2
2,即 2,
BH OA n4
整理得n2 6n280,
解得n3 37 ,
点D的横坐标为3 37 或3 37 .
【点评】本题属于二次函数综合题,主要考查了抛物线的平移、旋转、对称,二次数的图象与性质,待定
系数法求二元一次方程式,一元一次方程式,解答本题的关键是作出辅助线,构造相似三角形.
34.(2023•海安市模拟)已知两个函数,如果对于任意的自变量x,这两个函数对应的函数值记为y ,y ,
1 2
1
都有点(x,y )、(x,y )关于点(x,x)对称,则称这两个函数为关于 yx的对称函数,例如, y x和
1 2 1 2
3
y x为关于yx的对称函数.
2 2(1)判断:①y 3x和y x;②y x1和y x1;③y x2 1和y x2 1,其中为关于yx的
1 2 1 2 1 2
对称函数的是 (填序号);
(2)若y 3x2和y kxb(k 0)为关于yx的对称函数.求k、b的值.
1 2
(3)若 y ax2 bxc(a0)和 y x2 n为关于 yx的对称函数,令 w y y ,当函数 w与函数
1 2 2 1
yx(0„ x„ 2)有且只有一个交点时,求n的取值范围.
y y
【分析】(1)根据中点公式可得 1 2 x,然后逐个函数进行判断;
2
y y
(2)①根据 1 2 x,将函数解析式代入求解;
2
y y
(3)根据 1 2 x,求出a,b,c的值,然后由w y y 得到w2x2 2x2n,根据开口方向、对称
2 2 1
轴及与y轴的交点,结合函数w与函数yx(0„ x„ 2)有且只有一个交点列出不等式组求解即可.
y y 3xx
【解答】解:(1)① 1 2 x,
2 2
y 3x和y x关于yx对称,
1 2
y y x1x1
② 1 2 x,
2 2
y x1和y x1关于yx对称,
1 2
y y x2 1x2 1
③ 1 2 x2,x2 x,
2 2
y x2 1和y x2 1不关于yx对称,
1 2
故答案为:①②.
(2) y 3x2和y kxb(k 0)为关于yx的对称函数,
1 2
y y 3x2kxb
1 2 x,
2 2
3xkx2x
,
2b0
k 1
解得 .
b2
(3) y ax2 bxc(a0)和y x2 n为关于yx的对称函数,
1 2
ax2 bxcx2 n
x,
2ax2 x2 0
bx2x ,
cn0
a1
解得b2 ,
cn
w y y x2 nx2 2xn2x2 2x2n,
2 1
2 1
函数w的开口向上,对称轴为直线x ,与y轴的交点为(0,2n),
22 2
函数w与函数yx(0„ x„ 2)有且只有一个交点,
2n0
,
222 222n…2
解得1„ n0.
令2x2 2x2nx,则2x2 3x2n0,
函数w与函数yx(0„ x„ 2)有且只有一个交点,
△0,即(3)2 422n0,
9
解得n ,
16
9
故n的取值范围是1„ n0或n ,.
16
【点评】本题考查二次函数的综合应用,解题关键是理解题意,掌握函数关于yx对称的特征,掌握二次
函数与方程及不等式的关系.
35.(2023•雁塔区校级模拟)已知抛物线C :yax2 bx3与x轴于点A(1,0),B(3,0),与 y轴交于点
1
C.
(1)求抛物线C 的解析式;
1
(2)已知抛物线C 与抛物线C 关于y轴对称,过点C作CD//x轴交抛物线C 于点D,P是抛物线C 上
2 1 1 2
的一个动点,连接PB、PC、BC、BD.若S S ,求点P的坐标.
PBC BCD
【分析】(1)用待定系数法求出C 的解析式即可;
1
(2)根据抛物线C 的解析式求出点C的坐标,再根据CD//x轴交抛物线C 于点D,求出点D坐标,然后
1 1
求出S 3;再根据抛物线C 与抛物线C 关于y轴对称,求出抛物线C 的解析式,以及用待定系数法求
BCD 2 1 2出直线BC的解析式,设点P为(m,m2 2m3),过点 p作x轴的垂线交BC于点N,则点N(m,m3),
1 3
PN m2 2m3(m3)m2 m,然后分三种情况判断出S PN(x x ) PN 3,然后解方程
PBC 2 B C 2
求出m的值即可.
ab30
【解答】解:(1)把点A(1,0),B(3,0)代入yax2 bx3得: ,
9a3b30
a1
解得 ,
b2
抛物线C 的解析式为yx2 2x3;
1
(2) 点C是抛物线C yx2 2x3与y轴的交点,
1
C(0,3),
CD//x轴,抛物线C 的对称轴为直线x1,
1
D(2,3),
CD2,
1 1
S CD| y | 233.
BCD 2 D 2
yx2 2x3(x1)2 4,
抛物线C 的顶点为(1,4),
1
(1,4)关于y轴的对称顶为(1,4),
抛物线C 的解析式为y(x1)2 4x2 2x3,
2
设直线BC的解析式为ykxn,
3kn0
,
n3
k 1
解得 ,
n3
直线BC的解析式为yx3,
设点P为(m,m2 2m3),过点 p作x轴的垂线交BC于点N,则点N(m,m3),
PN m2 2m3(m3)m2 m,
1
当0„ m„ 3时,S S S PN(x x );
PBC PNC PNB 2 B C
1 1 1
当m3时,S S S PN(x x ) PN(x x ) PN(x x );
PBC PNC PNB 2 N C 2 N B 2 B C
1 1 1
当m0时,S S S PN(x x ) PN(x x ) PN(x x );
PBC PBN PNC 2 B N 2 C N 2 B C
1 3
S PN(x x ) PN 3,
PBC 2 B C 2
m2 m2,
解得m2或m1,
P(2,3)或(1,0).
【点评】本题考查了二次函数图象与几何变换,待定系数法求函数解析式,二次函数的性质,解题关键是
求出抛物线C 、C 的解析式.
1 2
36.(2023•灞桥区校级模拟)如图,顶点M 在y轴负半轴上的抛物线与直线 yx2相交于点A(2,0),
B(4,6),连接AM ,BM .
(1)求该抛物线的函数表达式;
(2)若将抛物线向下平移3个单位长度,则在平移后的抛物线上,且在直线AB的下方,是否存在点P,
11
使得S S ?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
ABP 8 ABM【分析】(1)利用待定系数法求解求得;
11
(2)先计算 ABM 的面积,根据 S S ,可得 ABP的面积,在 y轴上取一点 D,使
ABP 8 ABM
11
S S ,过点D作AB的平行线交平移后的抛物线于点P,求得D点的坐标,即可求得直线PD的
ABD 8 ABM
解析式,与平移后的抛物线解析式联立,解方程组即可求得P点坐标.
【解答】解:(1)设抛物线解析式为yax2 b,
抛物线经过点A(2,0),B(4,6),
4ab0
,
16ab6
1
a
解得 2 ,
b2
1
该抛物线的函数表达式为y x2 2;
2
(2)令x0,则yx22,
C(0,2),
M(0,2),
CM 4,
1
S 4(42)12,
ABM 2
11
S S ,
ABP 8 ABM
11 33
S 12 ,
ABP 8 2
11
在y轴上取一点D,使S S ,过点D作AB的平行线交平移后的抛物线于点P,
ABD 8 ABM
1 33
CD(42) ,
2 211
CD ,
2
C(0,2),
11 7
OD 2 ,
2 2
7
D(0, ),
2
7
直线PD的解析式为yx ,
2
1
将抛物线向下平移3个单位长度,得到y x2 5,
2
7 1
令x x2 5,整理得x2 2x30,
2 2
解得x3或x1,
1 9
P点的坐标为(3, )或(1, ).
2 2
【点评】本题考查了待定系数法求二次函数的解析式,二次函数图象与几何变换,三角形的面积,求得P
点的纵坐标是解题的关键.
题型四:二次函数中的旋转问题
37.(2023•吉安县校级一模)已知抛物线y ax2 bxc分别交x轴于A(1,0),B(3,0)两点,且与y轴交
1
于点C(0,3).
(1)求抛物线的解析式及顶点P坐标;
(2)将该二次函数绕点(4,0)旋转180,求旋转后的二次函数解析式;
(3)设旋转后的抛物线顶点坐标为Q,且与x轴的右侧交点为D,顺次连接A、P、D、Q,求四边形
APDQ的面积.【分析】(1)利用待定系数法求得解析式及顶点坐标即可;
(2)首先利用旋转的性质求得旋转后抛物线的顶点Q的坐标为(7,4),然后利用代定系数法求得解析式;
(3)首先得到四边形APDQ为平行四边形,进而得到APD的面积以及四边形APDQ的面积.
【解答】解:(1)设二次函数的解析式为y a(x1)(x3),将点C(0,3)代入得a1,
1
二次函数解析式为y x2 2x3(x1)2 4,
1
故抛物线的对称轴为直线x1,顶点P的坐标为(1,4);
(2)设旋转后抛物线的顶点坐标为Q(m,n),
点(4,0)为顶点P(1,4)和Q(m,n)的中点,
点Q的坐标为(7,4),旋转前后图形的形状不变,开口相反,
a1,故旋转后的抛物线解析式为y (x7)2 4;
2
(3)四边形APDQ的面积为40;点A与点D,点P与点Q均关于点(4,0)成中心对称,
四边形APDQ为平行四边形,
D点坐标为(9,0),AD10,
1
APD的面积 10420,
2
四边形APDQ的面积为20240.
【点评】此题是二次函数综合题,主要考查了抛物线的顶点坐标的确定,旋转的性质等,解答本题的关键
是明确四边形APDQ为平行四边形.
38.(2023•郏县一模)如图,直线y2x4与x轴交于点A,抛物线yax2 4x2a1经过点(1,8),与
x轴的一个交点为B(B在A的左侧),过点B作BC垂直x轴交直线于C.
(1)求a的值及点B的坐标;
(2)将ABC绕点A顺时针旋转90,点B、C的对应点分别为点E、F .将抛物线yax2 4x2a1
沿x轴向右平移使它过点F ,求平移后所得抛物线的解析式.【分析】(1)利用待定系数法即可求得a值,令y0,解一元二次方程即可求得点B的横坐标;
(2)利用旋转不变性,求得点E,F 的坐标,利用待定系数法即可求得结论.
【解答】解:(1)令y0,则2x40.
解得:x2.
A(2,0).
抛物线yax2 4x2a1经过点(1,8),
a42a18.
a1.
抛物线的解析式为yx2 4x3.
令y0,则x2 4x30.
解得:x1或3.
B在A的左侧,
B(3,0).
(2)当x2时,y2(3)42,
C(3,2).
A(2,0),B(3,0),
AB1.
将ABC 绕点A顺时针旋转90,点B、C的对应点分别为点E、F ,
AE AB1,EF BC 2.E(2,1),F(0,1).
yx2 4x3(x2)2 1,
设沿x轴向右平移过点F 的抛物线的解析式为y(x2m)2 1,
(2m)2 11.
m2 2.
平移后所得抛物线的解析式为y(x 2)2 1或y(x 2)2 1.
即yx2 2 2x1或yx2 2 2x1.
【点评】本题主要考查了抛物线与x轴的交点,二次函数的性质,抛物线上点的坐标的特征,一次函数图象
上点的坐标的特征,待定系数法,配方法,抛物线的平移,利用待定系数法是确定函数解析式的重要方
法.
39.(2023•郸城县二模)如图1,抛物线y ax2 bxc分别交x轴于A(1,0),B(3,0)两点,且与y轴交
1
于点C(0,3).
(1)求抛物线的表达式及顶点P的坐标.
(2)如图2,将该抛物线绕点(4,0)旋转180.
①求旋转后的抛物线的表达式;
②旋转后的抛物线顶点坐标为Q,且与x轴的右侧交于点D,顺次连接A,P,D,Q,求四边形APDQ
的面积.?
【分析】(1)用待定系数法求函数的解析式即可;
(2)①先求顶点P绕点(4,0)旋转180后的对应点为(7,4),此点为旋转后抛物线的顶点,由此求解析式即
可;
1
②先求D(9,0),Q(7,4),再求S 104440.
四边形APDQ 2
【解答】解:(1)将A(1,0),B(3,0),C(0,3)代入y ax2 bxc,
1
abc0
9a3bc0,
c3
a1
解得b2,
c3
抛物线的表达式为y x2 2x3,
1
y x2 2x3(x1)2 4,
1
P(1,4);
(2)①点P绕点(4,0)旋转180后的对应点为(7,4),
旋转后抛物线的顶点为(7,4),
旋转180,
抛物线开口大小不变,开口方向向下,
旋转后的抛物线的表达式为y(x7)2 4;
②当y0时,(x7)2 40,
解得x9或x5,
D(9,0),y(x7)2 4,
Q(7,4),
1
S 104440.
四边形APDQ 2
【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,函数图象旋转的性质,矩形
的性质是解题的关键.
1 1
40.(2023•长春模拟)如图,直线y x2与y轴交于点A,与x轴交于点B.抛物线y x2 bxc经
2 4
过点A,点B,并与x轴有另一交点C.
(1)依题,点A的坐标是 ,点B的坐标是 .
(2)求抛物线的解析式.
(3)在直线AB下方的抛物线上有一点D,求四边形ADBC 面积的最大值.
(4)在x轴上有一个动点P(m,0),将线段OA绕点P逆时针旋转90得到线段MN .直接写出线段MN 与
抛物线只有一个公共点时m的取值范围.
【分析】(1)根据坐标轴上的点的坐标特点,用代入法求点的坐标.(2)用待定系数法,列方程组,求抛
物线的解析式.(3)把不规则四边形切割成几个三角形,利用三角形面积之和,求四边形面积.(4)根据
旋转的特点,找出旋转前后点的坐标,得到点M ,N恰好在抛物线上时m的值,从而得到m的取值范
围.
1
【解答】解:(1)直线y x2与y轴交于点A,与x轴交于点B,
2
当x0时,y022.
1
当y0时,0 x2,x4,
2
点A的坐标是(0,2),点B的坐标是(4,0).
故答案为:(0,2),(4,0).
1
(2)抛物线y x2 bxc经过点A,点B,
4c2,
依题得1 ,
42 4bc0
4
1
a
4
解得 .
1
b
2
1 1
y x2 x2.
4 2
(3) ,
作DEx轴于点E,交直线AB于点F ,
设点D横坐标为d,
1 1 1
y d 2,y d2 d 2
F 2 D 4 2
DF y y ,
F D
1
则FD d2 d ,
4
抛物线上,y0,x 2,x 4,BC 6,
1 2
SABC 6.
1 1 1
S S S DFOE DFBE d2 2d .
ABD ADF BDF 2 2 2
1
S S S (d 2)2 8.
四边形ADBC ABC ADB 2
当d 2时,四边形ADBC 面积最大值为8.
四边形ADBC 面积最大值为8.
(4)如图:,
点P(m,0),将线段OA绕点P逆时针旋转90得到线段MN ,
M(m,m),N(m2,m),
1 1
当点N在抛物线上时,m (m2)2 (m2)2,
4 2
解得m3 17.
1 1
当点M 在抛物线上时,m m2 m2,
4 2
解得m4或2.
当3 17„ m„ 4或3 17„ m„ 2时,线段MN 与抛物线只有一个公共点.
【点评】此题(1)(2)是基础题型,(3)不规则图形的面积利用割补法是难点.(4)图形的旋转结合坐标
特征,比较新颖,培养学生综合代数几何的综合运用能力.
题型五:二次函数中的几何变换
41.(2024•梧州模拟)九年级数学兴趣小组的同学研究发现若把二次函数y ax2 bxc的系数调换位置变
1
成新的二次函数y cx2 bxa,且b0,这两个函数有一定的关连,于是命名它们为“互为对调函数”,
2
根据这个规定,解答下列问题:
(1)若二次函数y 3x2 2x5,则它的“对调函数”是y ,且此“对调函数”与y轴的交点
1 2
是 ;
(2)若k、m为非零实数,二次函数y x2 3kxm经过两个不同的点A(k,h)与点B(m,h),请求出“对
1
调函数” y 的对称轴;
2
(3)在(2)中,“对调函数” y 的图象是否经过某两个定点?若经过,求出这两个定点坐标;若不经过,
2
请说明理由.【分析】(1)利用“互为对调函数”的规定即可求得y ,进一步求得y 与y轴的交点;
2 2
(2)由二次函数y x2 3kxm经过两个不同的点A(k,h)与点B(m,h),得出4k2 mm2 3kmm,求
1
得 m4k , 则 y x2 3kxm的 “ 对 谓 函 数 ” y mx2 3kx1的 对 称 轴 是 直 线
1 2
3k 3k 3
x ;
2m 2(4k) 8
(3)由(2)可知:m4k ,即可得出“对调函数”为y 4kx2 3kx1,而y kx(xx)1,即可求
2 2
3
得“对调函数” y 的图象经过的两个定点是(0,1),( ,1).
2 4
【解答】解:(1)二次函数y 3x2 2x5,则它的“对调函数”是y 5x2 2x3,且此“对调函数”
1 2
与y轴的交点是(0,3);
故答案为:5x2 2x3,(0,3);
(2) 二次函数y x2 3kxm经过两个不同的点A(k,h)与点B(m,h),
1
hk2 3k2 m
,
hm2 3kmm
4k2 mm2 3kmm,
(m4k)(mk)0,
m4k,mk (不合题意,舍去),
m4k,
又y x2 3kxm的“对谓函数” y mx2 3kx1,
1 2
3k 3k 3
所以它的对称轴是直线x ,
2m 2(4k) 8
3
即所求的对称轴是直线x ;
8
(3)由(2)可知:m4k ,而“对调函数”为y mx2 3kx1,
2
y 4kx2 3kx1,
2
y k(4x2 3x)1,
2
当4x2 3x0时,y1,
有x(4x3)0,3
x0或x ,
4
3
所以“对调函数” y 的图象经过的两个定点是(0,1),( ,1).
2 4
【点评】本题考查了二次函数图象与几何变换,二次函数图象上点的坐标特征,二次函数的性质,明确新
规定,熟练掌握二次函数的性质是解题的关键.