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专题10 二次函数中的新定义型问题的四类综合题型
解题通法—明晰核心解法,助力能力迁移
题型归纳—精讲典型题法,夯实解题根基
题型一、二次函数中点坐标的新定义型问题
题型二、二次函数中伴随问题的新定义型问题
题型三、二次函数与一次函数的新定义型问题
题型四、二次函数中对称问题的新定义型问题
压轴挑战—攻克高难压轴,突破思维上限
解题通法—明晰核心解法,助力能力迁移
- 题型特征:现场定义与二次函数相关的新概念(如“关联点”“友好抛物线”“倍值点”),要求解析
式、交点或参数范围。
- 解题方法:逐句翻译定义,转化为代数条件(方程或不等式);联立新定义与函数解析式,设参代入求
解;结合图象辅助理解范围。
- 易错提醒:未理解定义即套用常规方法;忽略新定义中隐藏的约束(如“异侧”“非零点”);参数讨
论时漏解或范围边界处理不当。
题型归纳—精讲典型题法,夯实解题根基
题型一、二次函数中点坐标的新定义型问题
典例1 (25-26 九年级上·河南驻马店·期末)在学习抛物线的过程中,我们积累了一定的经验,请运用
已有经验,对抛物线的“阶梯点”进行研究.
定义:若抛物线上存在一点P,且点P 的横、纵坐标之和为n,则称点P 为此抛物线的“阶梯n 点”.
例如:点
在抛物线
上,且点P 的横、纵坐标之和为1,则,点P 就叫做此抛物线的“阶
梯1 点”.
根据以上定义,解决下列问题:
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(1)若点P 是抛物线
的“阶梯6 点”,求点P 的坐标.
设点P 的坐标为
,由定义可知
,且
,所以
,
所以
,解得
,
.
所以点P 的坐标为 .
(2)若点P 是抛物线
的“阶梯1 点”,求点P 的坐标.
(3)若抛物线
上存在“阶梯3 点”P,请直接写出c 的取值范围.
【答案】(1)
或
(2)
或
(3)
【分析】本题主要考查了二次函数与一元二次方程的关系,理解题意是解决本题的关键.
(1)根据新定义可得到关于x 的方程,解出方程,即可;
(2)设点P 的坐标为
,根据新定义可得到关于x 的方程,解出方程,即可;
(3)设点P 的坐标为
,根据新定义可得到关于x 的方程,利用根的判别式解答即可.
【详解】(1)解:由题意得,点P 的坐标为
或
,
故答案为:
或
;
(2)解:设点P 的坐标为
,
由定义可知
,且
,
∴
,
∴
,
解得
,
,
∴点P 的坐标为
或
;
(3)解:设点P 的坐标为
,
由定义可知
,且
,
∴
,
∴
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由题意得,
,
∴
.
题型模版
1.特征:给出点坐标的新运算(如“倍点”“对称点”),在抛物线上按规则求点或范围。
2.方法:将新定义转化为坐标关系式,代入抛物线方程,转化为二次方程或不等式求解并验证。
变式1-1(24-25 九年级上·湖南永州·期末)【定义】在平面直角坐标系中,对“纵横值”给出如下定义:
点
是函数图象上任意一点,纵坐标
与横坐标
的差“
”称为点
的“纵横值”,函数图象上所
有点的“纵横值”中的最大值称为函数的“最优纵横值”.例如:已知点
在函数
的图象上,
点
的“纵横值”可以表示为
,当
时,
的最大值为
,因此,
函数
(
)的“最优纵横值”为8.
【问题】根据定义,解决下列问题:
(1)①点
的“纵横值”为______;
②求出函数
(
)的“最优纵横值”;
【应用】(2)已知二次函数
的对称轴为直线
,且“最优纵横值”为3,求
,的值;
(3)求二次函数
(
)的“最优纵横值”是多少?(用的代数式表示)
【答案】(1)①3;②81 (2)
,
(3)最优纵横值为
【分析】本题主要考查了新定义下的运算,二次函数的图象和性质.
(1)根据题干中的“纵横值”的值定义和“最优纵横值”的定义计算即可;
(2)先求出二次函数
,再根据“最优纵横值”的定义可知
,求出c 的值即可;
(3)根据“最优纵横值”的定义可知
,分类讨论:当
时,当
时,
逐一求解即可.
【详解】解:(1)①∵
,
∴点
的“纵横值”为3;
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故答案为:3.
②
当
时,
随
的增大而减小
当
时,
取得最大值81
函数
(
)的“最优纵横值”是81;
(2)
二次函数
的对称轴为直线
,解得
“最优纵横值”为3,
,
(3)
当
时,
随
时取最大值,即最大值为
“最优纵横值”是
当
时,
随
时取最大值,
即最大值为
“最优纵横值”是
综上所述,最优纵横值为
.
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变式1-2(2025·辽宁阜新·一模)在数学活动课上,小明兴趣小组对二次函数的图象进行了深入的探究,
如果将二次函数:
图象上的点
的横坐标不变,纵坐标变为A 点的横、纵坐标之
和,就会得到的一个新的点
.他们把这个点A:定义为点A 的“和点”.他们发现:二次函数
所有和点构成的图象也是一条抛物线,于是把这条抛物线定义为
的“和抛物线”.例如,二次函数
的“和抛物线”就是
,请按照定义
完成:
(1)点
的“和”点是______;
(2)如果抛物线
经过点
,求该抛物线的“和抛物线”;
(3)已知抛物线
图象上的点
的“和点”是
,若该抛物线的顶点坐标为
,该
抛物线的“和抛物线”的顶点坐标为
.
①当
时,求n 的取值范围.
②小明发现,当c 取不同值时,所有的顶点
组成一条新的抛物线,设为
,所有的顶点
也组成
一条新的抛物线,设为
,请直接写出这两条新抛物线顶点之间的距离.
【答案】(1)
(2)
(3)
;
【分析】(1)根据题目中给出的信息解答即可;
(2)先将点M 的坐标代入抛物线的解析式,求出
,得出抛物线解析式,然后根据题意写出抛物线的
“和抛物线”即可;
(3)先根据点
,求出点B 的坐标,把点B 代入抛物线关系式得出b、c 的关系式,然后把b、c 的
关系式代入抛物线的关系式,得出
,写出其“和抛物线”的关系式为:
,
并求出化为顶点式,得出
,将n 看作c 的函数,求出当
时,n 的取值范围
即可;根据题意确定原函数的顶点坐标,得出相应的二次函数解析式,确定顶点坐标即可得出结果.
【详解】(1)解:根据题意可知,点
的“和”点是
,
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∴点
的“和”点
的纵坐标为
,即
.
故答案为:
.
(2)将点
代入抛物线
得:
,
解得:
,
即抛物线的解析式为
,
∴抛物线的“和抛物线”为
,
即
.
(3)根据题意可知,点
是点
的“和”点,
∴
,解得:
,即
,
将点
代入抛物线
得:
,则
,
∴抛物线为
,
∴抛物线的“和抛物线”为:
,
即
∵其顶点坐标为
,
∴
,
将n 看作c 的函数,
∵
,
时,n 有最大值,且最大值为1,
当
时,
,n 有最小值,且最小值为
,
∴n 的取值范围是
;
由得:原抛物线为
,
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∴
,
将
变形为
代入
得出
,
∵所有的顶点
组成一条新的抛物线,设为
,
∴
,
∴顶点坐标为:
;
同理:∵所有的顶点
也组成一条新的抛物线,设为
,
∴
,
∴顶点坐标为:
;
∴距离为:
.
题型二、二次函数中伴随问题的新定义型问题
典例2 (2026·江西·模拟预测)定义:已知二次函数
,则称二次函数
是二次函数
的伴随二次函数,t 是伴随值.
定义理解
(1)下列二次函数中,是二次函数
的伴随二次函数的是( )
A.
B.
C.
D.
深入探究
(2)已知二次函数
的图象如图所示,其伴随二次函数是
.
①伴随值为 ;
②在同一平面直角坐标系中直接画出伴随二次函数的图象;
③当
时,记二次函数
与
的图象为W,若W 的最高点的纵坐标为12,求W 的最低点的坐标.
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【答案】(1)C;
(2)①2;
②画图如图所示:
③
或
【分析】本题主要考查了新定义下二次函数的图像与性质,理解新定义,准确计算是正确解答此题的关键.
(1)根据伴随二次函数的定义逐一判断即可;
(2)①将
变形即可求解;②根据画函数图像的步骤即可画出伴随二次函数的图像;③结合
取值范围及二次函数的性质分情况求解即可.
【详解】解:(1)对于二次函数
当伴随值为1 时,其伴随二次函数是
;
当伴随值为
时,其伴随二次函数是
;
当伴随值为2 时,其伴随二次函数是
;
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当伴随值为
时,其伴随二次函数是
;
故选:C.
(2)①设伴随值为t,
则
,
,
.
故答案为:2;
②列表:
0
2
3
4
6
5
5
依次描出点
,
③令
得
或
;
令
得
或
.
结合函数图象可知,只能是
或
,
或3.
当
时,
,此时
且
随x 的增大而减小,
∴当
时,
有最小值,为
∴此时W 的最低点的坐标为
.
当
时,
,此时
且
随x 的增大而增大,
∴当
时,
有最小值,为
∴此时W 的最低点的坐标为
.
综上,W 的最低点的坐标为
或
.
题型模版
1.特征:定义“伴随点”“伴随函数”等新概念,关联两个函数或点,求参数或关系式。
2.方法:理解新定义,将伴随关系用代数式表示(如坐标互换),与二次函数联立,转化方程或不等式求解。
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变式2-1(24-25 九年级上·江苏泰州·阶段检测)【定义与性质】
定义:如图,记二次函数
和
的图象分别为抛物线
和
,若抛物线
的顶点
在抛物线
上,则称
是
的伴随抛物线.
性质:①一条抛物线有无数条伴随抛物线;
②若
是
的伴随抛物线,则
也是
的伴随抛物线,即
的顶点
在
上.
【理解与运用】
(1)证明性质②;
(2)若二次函数
和
的图象都是抛物线
的伴随抛物线,则
______,
______.
【思考与探究】
(3)设函数
的图象为抛物线
.
①若函数
的图象为抛物线
,且
始终是
的伴随抛物线,求
,的值;
②在(3)①的条件下,若抛物线
与
轴有两个不同的交点
,
,请直接写出
的取值
范围.
【答案】
(1)证明:∵
是
的伴随抛物线,
即抛物线
的顶点
在抛物线
上,
∴
成立,
抛物线
的顶点坐标为
,
将点
代入
中,
则有
,
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即
,
整理可得,
,
∴抛物线
的顶点
在抛物线
上,
∴
也是
的伴随抛物线;
(2)
;
;
(3)①
,
;②
或
【分析】本题考查了二次函数的性质,二次函数顶点式
的性质,结合“伴随抛物线
的定义”求出抛物线的顶点坐标是解决本题的关键.
(1)由
是
的伴随抛物线,可将点
代入抛物线
中可得
成立,再将点
代入
抛物线
中可证
成立,即可得证;
(2)根据“伴随抛物线”的定义,将二次函数的顶点代入
中即可求解;
(3)①先将抛物线
化为顶点式,再求出抛物线
的顶点,由“
始终是
的伴随抛物线”可令k 的值,
再将k 的值代入抛物线
中,即可求解;
②先求出抛物线
的顶点坐标和与x 轴的交点,再根据抛物线
的运动过程即可求解.
【详解】(1)略
(2)解:由“伴随抛物线”的定义可知,
若二次函数
和
的图象都是抛物线
的伴随抛物线,
则有顶点
和顶点
在抛物线
上,
∴
,
∴
,即
,解得
,
故答案为:
;
;
(3)①解:抛物线
,
化为顶点式可得,
,
∴抛物线
的顶点坐标为
,
∵
始终是
的伴随抛物线,
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∴令
,则顶点坐标为
;
令
,则顶点坐标为
;
∴
,解得
,
∴
的值为2,的值为3;
②解:由(1)可知,
,顶点为
,
∵
始终是
的伴随抛物线,
∴抛物线
的顶点
在抛物线
上运动,
令
,解得
,
,
∴抛物线
与x 轴的交点为
,
,
∵抛物线
与
轴有两个不同的交点
,
,
当抛物线
的顶点在
下方时,则
,
∵
始终是
的伴随抛物线,
则
也是
的伴随抛物线,
∴顶点
也在
上,
当抛物线
的顶点在
下方时,则
,
∴
的取值范围为
或
.
变式2-2(2026·辽宁抚顺·模拟预测)【定义与性质】
记二次函数
的图象为抛物线
,其顶点为
.
定义:若存在另一条抛物线
,其解析式为
,且顶点
在抛物线
上,则称抛物线
是抛物线
的“镜像抛物线”.
(1)【理解与运用】:已知抛物线
,若抛物线
是抛物线
的“镜像抛物线”,
求的值;
(2)【思考与探究】:设抛物线
(
为任意实数),抛物线
,且抛物
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线
是抛物线
的“镜像抛物线”.
①若抛物线
与
轴交于
,
两点
,且满足
,求
的值;
②设
是“镜像抛物线” 的顶点,
是抛物线
的顶点,当点
在点
的右侧,且
时,
求
的取值范围.
【答案】(1)
;
(2)①
或
;②
.
【分析】(1)将抛物线
的顶点代入抛物线
的解析式即可求解;
(2)①令抛物线
的解析式为
结合条件
即可得到
的值;②用配方法求出“镜像抛物线”
的
顶点
的表达式,将其代入抛物线
的解析式可得抛物线
,故
,
当
时,过点
作
,交
的延长线于点
,作
轴于点
,过点
作
,
交
的延长线于点
,利用
可得
,设直线
的解析式为
,将
代入,得直线
的解析式为
,把
代入
得
,解方
程后可得到点
的横坐标,即
,结合
且点
在点
的右侧即可得到
的取
值范围.
【详解】(1)根据题意可得,抛物线
的顶点
在抛物线
上,
将点
代入
,得
;
(2)①在
中,令
,得
,
解得
,
,
,
,
,
,
,
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解得
或
,
②
,
抛物线
的顶点为
,
抛物线
是抛物线
的“镜像抛物线”,
点
在抛物线
上,
,且此式对任意
均成立,
,
,
抛物线
,
为抛物线
的顶点,
,
当
时,过点
作
,交
的延长线于点
,作
轴于点
,过点
作
,
交
的延长线于点
,
,
,
,
,
,
,
,
在
和
中,
,
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,
,
,
,
,
,
,点
的纵坐标为
,
,
设直线
的解析式为
,
将
代入,得
,解得
,
直线
的解析式为
,
把
代入
得
,
解得
,
,(不符合题意,舍去)
点
的横坐标为
,
,
,
,且点
在点
的右侧,
.
题型三、二次函数与一次函数的新定义型问题
典例3 (25-26 九年级上·江苏苏州·期末)定义:若直线
(
是常数)经过抛物线的顶点,则
称直线
是该抛物线的“最美直线”.
(1)若直线
是抛物线
的“最美直线”,求
的值;
(2)平移抛物线
得到抛物线
,若直线
是抛物线
的“最美直线”,直线
与
轴的
交点为
,抛物线
与
轴的交点为
,点
与点
关于原点对称,求抛物线
对应的函数表达式.
【答案】(1)
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(2)
或
【分析】()求出抛物线的顶点坐标,再代入一次函数解析式解答即可求解;
(
)求出点
坐标,设抛物线
的顶点坐标为
, 则抛物线
的解析式为
,可得
,
,进而得到
,求出
的值即可求解;
本题考查了求一次函数解析式,二次函数与一次函数的综合应用,理解新定义是解题的关键.
【详解】(1)解:∵抛物线
,
∴抛物线的顶点坐标为
,
∵直线
是抛物线
的“最美直线”,
∴
,
解得
;
(2)解:把
代入直线
,得
,
∴
,
∵点
与点
关于原点对称,
∴
,
设抛物线
的顶点坐标为
, 则抛物线
的解析式为
,
∵直线
是抛物线
的“最美直线”,
∴直线
经过点
,
∴
,
∵抛物线
与
轴的交点为
,
∴
,
∴
,
将
代入
,得
,
即
,
解得
或
,
当
时,
;
当
时,
;
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∴抛物线
的函数表达式为
或
,即
或
.
题型模版
1.特征:定义两函数间的新运算(如“交点数”“距离”),按规则求参数或范围。
2.方法:联立解析式将定义转化为方程或不等式,利用判别式或根与系数关系求解,注意实际意义。
变式3-1(2026·江西上饶·三模)【定义】若二次函数
的顶点在直线
上,则称
二次函数叫做直线
的开心函数.例如:二次函数
的顶点为
在直线
上,所以二
次函数
是直线
的开心函数.
【应用】
(1)若二次函数
是直线
的开心函数,求k 的值;
(2)若二次函数
是直线
的开心函数.
①求证:
;
②若
时,y 的最小值为
,求m 的值.
【答案】(1)
(2)①证明:
,
∴顶点为
,
∵二次函数
是直线
的开心函数,
∴
,
∴
;
m 的值为1 或5
【分析】(1)由函数的表达式知,顶点坐标为:
,将
代入
,即可求解;
(2)①由函数的表达式知,顶点坐标为:
,将
代入
即可求解;
②当
时,则抛物线在
时,取得最小值,即
,则
;当
时,求解即可.
【详解】(1)
解:
,
∴顶点为
,
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∵二次函数
是直线
的开心函数,
∴
,
解得
;
(2)
①略;
②
的对称轴为直线
,
当
时,
,y 有最小值
,
解得
(舍)或
;
当
时,
,y 有最小值
,
解得
;
综上所述:m 的值为1 或5.
变式3-2(2024·江西九江·一模)定义概念:在平面直角坐标系中,我们定义直线
为抛物线
的“衍生直线”.如图1,抛物线
与其“衍生直线”交于A,B 两点(点B 在x
轴上,点A 在点B 的左侧),与x 轴负半轴交于点
.
(1)求抛物线和“衍生直线”的表达式及点A 的坐标;
(2)如图2,抛物线
的“衍生直线”与y 轴交于点
,依次作正方形
,正方形
,…,
正方形
(n 为正整数),使得点
,
,
,…,
在“衍生直线”上,点
,
,
,…,
在x 轴负半轴上.
①直接写出下列点的坐标:
______,
______,
______,
______;
②试判断点
,
,…,
是否在同一条直线上?若是,请求出这条直线的解析式;若不是,请说明理由.
【答案】(1)抛物线的表达式为
,“衍生直线”的表达式为
,点A 的坐标为
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(2)①
,
,
,
;②是,这条直线的解析式为
【分析】(1)由题意可知
,再根据“衍生直线”的定义可知“衍生直线”的表达式为
.进
而可求出点B 的坐标.由抛物线
与x 轴交于点
,
,即可直接得出抛物线的表
达式为
.联立
、
,解之即可求出点A 的坐标;
(2)①根据题意可求出
,即得出
.结合正方形的性质可得出
,即可求出
.再根据点
,
,
,…,
在直线
上,可求出
,从而可求出
,同
理得出
,…,
;
②由
,令
,
,结合幂的运算法则即可得出这条直线的表达式.
【详解】(1)解:
抛物线为
,
,
“衍生直线”的表达式为
.
“衍生直线”
与x 轴交于点B,
点B 的坐标为
.
抛物线
与x 轴交于点
,
,
抛物线的表达式为
.
令
,解得
或
,
把
代入
,得
,
点A 的坐标为
;
(2)解:①对于
,令
,则
,
∴
,
∴
.
∵四边形
为正方形,
∴
,
∴
.
∵点
,
,
,…,
在“衍生直线”上,即在直线
上,
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∴
,
∴
.
同理可求出
,…,
.
故答案为:
,
,
,
;
②点
,
,…,
在同一条直线上.
令
,
,
∴
,
∴
,
这条直线的表达式为
.
题型四、二次函数中对称问题的新定义型问题
典例4 (24-25 九年级上·江西吉安·期末)定义:如果两个二次函数的图像的开口大小相同,方向相反
且顶点的横、纵坐标都互为相反数,则称其中一个二次函数为另一个二次函数的伴随函数.如
与
互为伴随函数.
(1)
的伴随函数的表达式为 ;
(2)若
的图像的顶点为
,且过它的伴随函数
的图像顶点
.
求证:这两个函数图像的交点为
;
如图,点
是
在
之间的图像的动点,
轴交
的图像于点
,
求
长度的最大值.
【答案】(1)
;
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(2)
证明:∵
,
∴顶点
,
∴它的伴随抛物线
的顶点
为
,
∴
,
当
时,
,
∴点
在
图象上,
当
时,
,
∴点
在
图象上,
∴这两个函数图像的交点为
,
;
最大值为
.
【分析】()根据“伴随函数”的定义和二次函数的定义即可求解;
(
)
由
,则顶点
,求出它的伴随抛物线解析式为
,
然后当
时,
,则点
在
图象上,当
时,
,从而求证;
设
,则
, 故有
,然后
根据二次函数的性质即可求解;
本题考查了二次函数的图像与性质,熟练掌握二次函数的图像与性质是解题的关键.
【详解】(1)解:
,
∴顶点为
,
∴伴随抛物线的顶点为
,
∴伴随抛物线的解析式为
;
(2)
略
解:由
可知:
,
,
,
,
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设
,
∵
轴交
的图像于点
,
∴
,
∴
,
∵点
在
,
之间,
∴
,
当
时,
值最大,最大值为
.
题型模版
1.特征:定义关于点或线的“对称函数”,求新函数解析式或图象性质,需灵活转化。
2.方法:利用对称变换法则(如关于x 轴、y 轴、原点或直线)确定坐标关系,代入原函数得新解析式。
变式4-1(2026·河南平顶山·三模)定义:若抛物线上存在两点关于原点中心对称,则称这两点互为“抛
物中心对称点”.点
在抛物线
上,点A 的“抛物中心对称点”为点B.
(1)求这个抛物线的表达式及顶点坐标.
(2)①在给出的平面直角坐标系中画出该抛物线和直线
.
②将直线
向下平移3 个单位长度得到直线,则直线上___________互为“抛物中心对称点”的两个
点.(填“存在”或“不存在”)
③将抛物线
向上平移
个单位长度,若平移后的抛物线上仍存在互为“抛物中心对称
点”的两个点,请直接写出k 的取值范围.
【答案】(1)
;(−1, −5)
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(2)①
;②不存在;③
【分析】(1)求出点A 的“抛物中心对称点”为点B 的坐标,再运用待定系数法求出抛物线的解析式,运
用配方求出顶点坐标即可;
(2)①画出的抛物线和直线
即可;
②求出直线
的解析式为
,平移后的解析式为
,假设存在两点
,
判断
是否在抛物线
上即可;
③平移后的抛物线的表达式为
,设平移后的抛物线上互为“抛物中心对称点”的两个点
为
,根据
可得
,结合
可得结论.
【详解】(1)解:由题意,可知点
,点
,且点
均在抛物线上.
把
代入
,得
,
解得
,
∴抛物线的表达式为
.
∴抛物线的顶点坐标是
.
(2)解:①略
②设直线
的解析式为
,
把
代入得
,
∴
,
∴直线
的解析式为
,
将直线
向下平移3 个单位长度得到直线
,
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假设存在两点
关于原点对称,
把点
的横坐标代入
得:
故不存在两点
互为“抛物中心对称点”;
③由题意,得平移后的抛物线的表达式为
.
设平移后的抛物线上互为“抛物中心对称点”的两个点为
,
∴𝑦1 = 𝑥12 + 2𝑥1 −4 + 𝑘, −𝑦1 = (−𝑥1)2 + 2 × (−𝑥1) −4 + 𝑘=
.
∴
.
整理,得
.
∴
.
∴
,
∵
,
∴
.
变式4-2(2026·辽宁抚顺·一模)如图,在平面直角坐标系中,二次函数
与
交于
,
两点,已知
的图象与
轴交于点
,且关于直线
对称.
(1)求二次函数
的函数解析式;
(2)直线
分别与
和
的图象交于
,
两点,与
轴交于点
.若
,求
的
值:
(3)定义:
为较小函数,即
,直线
与
的图象交于
,
,
,
四点
(
,
,
,
从左到右依次排布),若
,求出的值.
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【答案】(1)
(2)
或
;
(3)
【分析】(1)根据待定系数法即可解答;
(2)设
,则
,则可得
,解方程即可;
(3)解方程可得
,
,列方程即可.
【详解】(1)解:
过
,对称轴
,
,
,
,
∴二次函数
的函数解析式
;
(2)解:设
,则
,
,
,
,
由
,
可得
,
可得
或
,
解得
或
或
,
,
或
;
(3)解:如图,
令
,
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可得
,
解得
,
,
令
,
可得
,
解得
,
,
,
,
解得
.
压轴挑战—攻克高难压轴,突破思维上限
一、解答题
1.(25-26 九年级上·江西南昌·期中)定义:由两条与x 轴有相同的交点,并且开口方向相同的抛物线所
围成的封闭曲线称为“笑口线”.抛物线
与抛物线
组成一个如图所示
的“笑口线”.
(1)求出点M,N 的坐标;
(2)求
的值.
【答案】(1)
,
(2)
【分析】本题考查了一元二次方程的根与系数的关系,求抛物线与x 轴的交点坐标,抛物线与x 轴的交点问
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题等知识点,解题关键是掌握上述知识点并能熟练运用求解.
(1)解方程
可得到M、N 的坐标;
(2)利用抛物线与x 轴的交点问题得一元二次方程
的两根为
,
,则根据根与系
数的关系得
,从而得到
的值.
【详解】(1)解∶当
时,
,
解得
,
,
,
;
(2)
抛物线
与x 轴的交点为
,
,
一元二次方程
的两根为
,
,
,
,
,
.
2.
(2026·河南开封·一模)新定义:我们把二次函数
与二次函数
(其中
,
且a,b,c 均为常数)称之为“相关二次函数”.已知二次函数
的图像与
轴交于
点
.二次函数
的“相关二次函数”为
.
(1)
的值为___________,
的解析式为___________;
(2)当
时,二次函数
上的点
与二次函数
上的点
之间的距离为5,求的值.
【答案】(1)
,
(2)
或
【分析】(1)将
代入
得到关于m 的方程求解即可;根据“相关二次函数”的定义写出
的解析
式即可;
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(2)先分别用t 表示点P、点Q 的坐标,再根据两点间距离为5 列绝对值方程求解即可.
【详解】(1)解:∵二次函数
的图像与
轴交于点
,
∴
,即
,解得:
;
∴二次函数
,
∴二次函数
的“相关二次函数”为
.
(2)解:由(1)可得
,
,
∴当
时,
,
,
∵点
与点
之间的距离为5,
∴
,即
,解得:
或
.
3.(2026 九年级上·河南信阳·专题练习)【定义】若二次函数
的顶点在直线
上,则
此二次函数叫做直线
的开心函数.例如:二次函数
的顶点为
在直线
上,所以
二次函数
是直线
的开心函数.
(1)若二次函数
是直线
的开心函数,求
的值;
(2)若二次函数
是直线
的开心函数.
①求
(用含
的代数式表示);
②若当
时,
的最小值为
,则n 的值为______.
【答案】(1)
(2)①
②2 或
【分析】(1)由函数的表达式知,顶点坐标为:
,将
代入
,即可求解;
(2)①由函数的表达式知,顶点坐标为:
,将
代入
得:
,
即可求解;
②分类讨论当
时,则在
时,函数取最小值
;当
时,函数最小值取在顶点处,即顶
点纵坐标为
;当
时,则在
时,函数取最小值
;分别代入求解即可.
【详解】(1)解:
,
∴顶点坐标为
,
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将
代入
得:
,
则
;
(2)解:①
,
∴顶点坐标为
,
将
代入
得
,
则
;
②由①知,抛物线的表达式为:
,
∴顶点坐标为:
,
当
时,
,
当
时,
,
当
即
时,则在
时函数取最小值
,
即
,
解得
(舍去)或3,
即
,
此时
;
当
即
时,
函数最小值取在抛物线顶点处,
即
,
解得
,
此时
;
当
即
时,
则当
时函数取得最小值
,
即
,
此方程无解;
综上,
或
.
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4.
(25-26九年级上·江西南昌·阶段检测)定义:在平面直角坐标系
中,对于
和抛物线
,
我们称
是抛物线
的关联点,抛物线
是点
的关联抛物线.已知点
,
,
.
(1)点
的关联抛物线的解析式为____________;
(2)求过
,
两点的抛物线
的关联点坐标;
(3)设点
在直线
上运动,点
的关联抛物线的顶点都在同一条抛物线
上,求抛物线
的解析
式.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】本题考查的是二次函数综合运用,涉及到一次函数的性质等,这种新定义类题目,通常按照题设
的顺序逐次求解.
(1)根据题意可得
即可求解;
(2)将点A、B 坐标代入
求出a,b 的值,即可求解;
(3)先求出直线
的表达式可得设点
,可得抛物线的表达式再求出抛物线的顶点坐标,即可
求解.
【详解】(1)解:∵点
,
∴
,
故抛物线的表达式为:
.
故答案为:
;
(2)解:将点
,
代入
得:
,
解得:
,
∴过
,
两点的抛物线
的关联点坐标为
;
(3)解:设直线
的表达式为
,
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把点
,
代入得:
,
解得:
,
∴直线
的表达式为:
,
设点
,
∴抛物线的表达式为:
,
∴抛物线的顶点坐标为
,
令
,则
,
则
即抛物线
的解析式为:
.
5.(25-26 九年级上·江苏扬州·期末)定义:把抛物线
(其中
)与抛物线
称为“孪生抛物线”,例如,抛物线
的“孪生抛物线”为
.已知抛物线
的“孪生抛物线”为
,
与y 轴交于点E.
(1)直接写出抛物线
的表达式______;
(2)若点E 的坐标为
,求抛物线
的解析式;
(3)设
的顶点为F,若
,求点E 的坐标;
(4)记
在
时的最大值为M,最小值为m,且
,则
______.
【答案】(1)
(2)
(3)
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(4)
或
【分析】本题主要考查二次函数图象的性质,掌握二次函数图象的开口,最值,对称轴直线的计算是关键.
(1)根据“孪生抛物线”的定义求解即可;
(2)运用待定系数法求解即可;
(3)根据二次函数与坐标轴的交点的计算得到
,根据顶点坐标的计算得到
,根据两
点之间距离的计算得到
,由此即可求解;
(4)根据二次函数解析式得到顶点坐标,结合
于对称轴直线的位置,分类讨论即可求解.
【详解】(1)解:根据题意,抛物线
的表达式
;
(2)解:
与y 轴交于点
,
∴
,
解得,
,
∴
;
(3)解:抛物线
的表达式
,
∴顶点的横坐标为:
,顶点的纵坐标为:
,
∴
,
∵
与y 轴交于点
,
∴当
时,
,
∴
,
∴
,
∴
,
解得,
,
∴
,
∴
;
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(4)解:抛物线
,顶点坐标为
,
∵
,
∴
,
,二次函数图象开口向上,
∵
,
∴当
时,即
,
取最大值
,
,
∴
,
∴
,
整理得,
,
∴
,
∴
;
当
,
时,即
,
取得最大值
,最小值为
,
∴
,
整理得,
,
解得,
,
∴
;
当
时,即
,
最大值
,
最小值为
,
∴
,
整理得,
,
解得,
,不符合题意,舍去;
综上所述,
的值为
或
.
6.(25-26 九年级上·江苏苏州·阶段检测)新定义:我们把抛物线
与
成为
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“友好抛物线”,例如:抛物线
的“友好抛物线”为
;
(1)抛物线
的友好抛物线的解析式为______,“友好抛物线”的顶点坐标为______.
(2)若抛物线
和其“友好抛物线”的图象形状相同,开口方向不同,且抛物线M 上有
且只有三个点到x 轴的距离为2,求抛物线M 的解析式.
(3)已知抛物线
(其中
)经过其“友好抛物线”的顶点,
①求抛物线C 的对称轴;
②当
时,y 的最大值是4,求
的值.
【答案】(1)
,
(2)
(3)①抛物线C 的对称轴为直线
.②当
时,y 的最大值是4 时,
的值为
或
.
【分析】本题考查的是二次函数的图象与性质.
(1)由新定义可得抛物线
的友好抛物线的解析式为
,再进一步求解即可.
(2)由抛物线
和其“友好抛物线”的图象形状相同,开口方向不同,可得
,
由抛物线M 上有且只有三个点到x 轴的距离为2,可得抛物线的顶点纵坐标为
,再进一步求解即可.
(3)①由
的顶点横坐标为:
,顶点纵坐标为:
,结合抛物线
(其中
)经过其“友好抛物线”的顶点,可得
,进一步求解即可;②分
,
,结合函
数图象可得答案.
【详解】(1)解:抛物线
的友好抛物线的解析式为
,
∵
,
∴“友好抛物线”的顶点坐标为
,
故答案为:
,
.
(2)解:∵抛物线
和其“友好抛物线”的图象形状相同,开口方向不同,
∴
,
∵抛物线M 上有且只有三个点到x 轴的距离为2,
∴抛物线的顶点纵坐标为
,
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∴
,
∴
,
∴
,
解得:
(不符合题意,舍去),
,
∴
,
∴抛物线M 的解析式为:
.
(3)解:①∵抛物线
(其中
)的“友好抛物线”为
,
而
的顶点横坐标为
,
∴顶点纵坐标为
,
∵抛物线
(其中
)经过其“友好抛物线”的顶点,
∴
,
∴
,
解得:
或
(舍去),
∴
,
∴抛物线C 的对称轴为直线
.
②∵
,
∴抛物线
,
当
时,如图,
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∵
,
∴当
时,函数取最大值4,
∴
,
解得:
,
当
时,如图,
∴当
时,函数取最大值4,
∴
,
解得:
,
综上:当
时,y 的最大值是4 时,
的值为
或
.
7.(2026·江西南昌·一模)已知点
是抛物线
上一点,若
,则我们把点P 称为
该抛物线的“二倍点”.
(1)【定义理解】
①若点P 是抛物线
上的“二倍点”,则点P 的坐标为________;
②下列抛物线,没有“二倍点”的是________.
A.
B.
C.
(2)【深入探究】
已知抛物线
与x 轴只有1 个公共点
,且与y 轴相交于点
.
①求该抛物线的解析式;
②将该抛物线向下平移k 个单位得到新的抛物线,若新抛物线恰好只存在1 个“二倍点”,求k 的值及该“二
倍点”的坐标.
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【答案】(1)①
或
,②C
(2)①
;②
,“二倍点”的坐标为
【分析】(1)①根据“二倍点”的定义可得
,且
,据此解方程即可得到答案;②根据题意
可得当抛物线上有“二倍点”时,该抛物线与直线
一定有交点,故联立对应的抛物线的解析式和直线
的解析式,看方程是否有解即可得到答案;
(2)①抛物线
与x 轴只有1 个公共点可得判别式的值为0,再结合点B 和点C 的坐标列式求
解即可;②求出平移后的抛物线解析式,根据新抛物线恰好只存在1 个“二倍点”可得新抛物线与直线
只有一个交点,据此求解即可.
【详解】(1)解:①由题意得,抛物线上的一点满足其纵坐标是横坐标的两倍时,则该点为该抛物线的“二
倍点”,
∵点P 是抛物线
上的“二倍点”,
∴
,且
,
∴
,
解得
或
,
当
时,
;当
时,
;
综上所述,点P 的坐标为
或
;
②由题意得,抛物线上的一点满足其纵坐标是横坐标的两倍时,则该点为该抛物线的“二倍点”,
∴所有的抛物线的“二倍点”都在直线
上,
∴当抛物线上有“二倍点”时,该抛物线与直线
一定有交点;
联立
得
,即
,
∴
,
∴二次函数
与直线
有两个不同的交点,
∴二次函数
上有“二倍点”;
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联立
得
,即
,
解得
,
∴二次函数
与直线
只有一个交点,
∴二次函数
上有“二倍点”;
联立
得
,即
,
∴
,
∴二次函数
与直线
没有交点,
∴二次函数
上没有“二倍点”;
(2)解:①∵抛物线
与x 轴只有1 个公共点
,且与y 轴相交于点
,
∴
,
∴
,
∴抛物线的解析式为
;
②由题意得,平移后的抛物线的解析式为
,
联立
得
,即
∵平移后的抛物线上恰好只存在1 个“二倍点”,
∴
,
,
∴
,
解得
.
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∴“二倍点”的坐标为
.
8.(2026·辽宁抚顺·一模)定义:对于二次项系数之和为,对称轴相同,且图象与
轴的交点也相同的
两个二次函数,我们称这两个函数互为“和谐二次函数”.
例如:
的“和谐二次函数”为
.
(1)函数
的对称轴为 ,其“和谐二次函数”为
;
(2)已知二次函数
,其“和谐二次函数”记为
.
若函数
的图象与函数
的图象交于
,两点(点
的横坐标小于点
的横坐标),动点
在点
,
之间的函数
的图象上,当
时,求点
的横坐标;
函数
的图象与函数
的图象组成新函数
,当
时,函数
的最大值与最小
值的差为,求
的取值范围.
【答案】(1)
,
;
(2)
或;
.
【分析】()先求出函数
的对称轴为直线
,然后通过“和谐二次函数”定义设
,得出
,再求出
,
的值即可;
(
)
由题意知,
,联立
,从而得出点
,
,所以
轴,
,过点
作
于点
,然后根据
得出
,对于
,当
时,
,然后求出
的值即可;
由题意,得函数
的图象如图
所示,当
时,
的最大值为
,又函数
的最大值与最小值的差为
,所以最小值应为
,过点
作
轴交
的图象于点
,将
代入
,从而可得点
的坐标为
,由图象可知,当
时,函数
的
最大值与最小值的差为,从而求解.
【详解】(1)解:函数
的对称轴为直线
,
设其“和谐二次函数”为
,
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∴
,
解得:
,
∴其“和谐二次函数”为
,
故答案为:
,
;
(2)解:
设其“和谐二次函数”为
,
∴
,
解得:
,
,
联立
,解得
,
,
∵点
的横坐标小于点
的横坐标,
∴点
,
,
∴
轴,
,
如图,过点
作
于点
,
∵
∴
,
∴
,
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∴
,
对于
,
当
时,
,
解得
或
,
∴点
的横坐标为或;
由题意,得函数
的图象如图
所示,
∵点
,
∴当
时,
的最大值为
,
∵函数
的最大值与最小值的差为,
∴最小值应为
,
∵
,
∴
的顶点
的坐标为
,
过点
作
轴交
的图象于点
,
将
代入
,
解得
或
(不合题意,舍去)
∴点
的坐标为
,
∴由图象可知,当
时,函数
的最大值与最小值的差为,
∴
.
9.(2026·广西·一模)在二次函数的研究领域中,对称轴是决定函数图象特征的关键要素之一.当两个
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二次函数的图象对称轴相同时,便有了“同轴二次函数”这一特殊关系定义.它为我们剖析二次函数间的
联系搭建了新的桥梁,引领我们从对称轴的相同性深入探究函数表达式,图象以及取最值等内在规律与逻
辑关联.
(1)已知二次函数
,请写出一个与它是“同轴二次函数”且开口方向不同的二次函数;
(2)已知二次函数
和
,若
与
为“同轴二次函数”.
①求
的函数表达式(用含
的代数式表示);
②若
与直线
恰好只有一个交点,求
的值;
③当
时,
的最小值为
,求
的值.
【答案】(1)
(答案不唯一)
(2)
①得
②
③
的值为
或
【分析】(1) 先求已知二次函数
,对称轴
,再构造二次项系数与原函数符号相反且对
称轴为
的二次函数;
(2)①先求二次函数
,对称轴
,再求
对称轴表达式,根据“同轴”列等式求出
与
关系,得
表达式;②联立
与
得方程,利用判别式
求解
; ③
先求
对称轴
,分
和
,根据对称轴与区间
时,位置关系判断单调性求最小值.
【详解】(1)解:∵二次函数
,其中
∴对称轴
,
∵“同轴二次函数”需对称轴相同,开口方向不同,
∴设新函数为
,
由对称轴
得,
,即
,
取
,则
,
取任意值:
,得
(答案不唯一);
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(2)解:①∵二次函数
,其中
,
∴对称轴
,
∵
,
,
∴
,
∵
与
为“同轴二次函数”,
∴对称轴
,
即:
,
将
代入
,
得
;
②
与直线
恰好只有一个交点,
联立
,
整理,得
,
方程有唯一解时,判别式
,
∴
,
展开得:
,
,
故
的值为
;
③
的对称轴为
,区间为
,对称轴在区间内,
当
时(开口向上)最小值在对称轴
处取得,
代入得:
,
∵
的最小值为
,
∴
,解得
;
当
时(开口向下)最小值在区间端点处取得,
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计算端点值:
时,
时,
∵
,
,
故最小值为
,
∵
的最小值为
,
∴
,解得
,
综上可得:当
时,
的最小值为
,
的值为
或
.
10.(25-26 九年级上·江苏苏州·期中)新定义:若二次函数为
(
是常数),
则称
为
的“关联”二次函数,称这两个函数互为“关联”二次函数.
(1)写出
的“关联”二次函数的表达式:
___________.
(2)若()中的互为“关联”二次函数的两个图像与正比例函数
的图像有且只有两个交点,求
的值;
(3)如图,二次函数
与
互为“关联”二次函数,
,
分别是互为“关联”的两个二次函数
与
的图
像的顶点,点
是
的图像与
轴正半轴的交点,连接
,若点
为
,且
为直角三
角形,求点
的坐标.
【答案】(1)
(2)
或
(3)
或
【分析】()根据“关联”二次函数的定义即可求解;
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(
)由“关联”二次函数的图像与正比例函数
的图像都关于原点成中心对称,且题()中的互为
“关联”二次函数的图像与正比例函数的图像只有两个交点,可得
的图像与
的图像只有
一个交点,即得关于
的方程
有两个相等的实数根,据此解答即可求解;
()根据“关联”二次函数的对称性求得点
坐标,再分
和
本题考查了二次函数的几何应用,二次函数与一元二次方程,直角三角形的定义及性质等,理解题意是解
题的关键.
【详解】(1)解:由题意得,
的“关联”二次函数的表达式为
,
故答案为:
;
(2)解:由“关联”二次函数的定义可知,互为“关联”二次函数的图像关于原点成中心对称,
∵正比例函数
的图像也关于原点成中心对称,且题()中的互为“关联”二次函数的图像与
正比例函数
的图像只有两个交点,
∴
的图象与
的图像只有一个交点,
∴关于
的方程
有两个相等的实数根,
方程整理得,
,
∴
,
解得
或
,
∴
的值为
或
;
(3)解:∵二次函数
与
互为“关联”二次函数,
∴二次函数
与
的图像关于原点成中心对称,
∵
分别是互为“关联”的两个二次函数
与
的图像的顶点,点
,
∴点
,点
为
的中点,
设
则
,
当
时,
,
∴点
,
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∵
是
的图像与
轴正半轴的交点,
∴若
为直角三角形,则
或
,
当
时, ∵点
为
的中点,
∴
,
∵
,
∴
,
∴点
的坐标为
;
当
时,
,
∴
,
解得
,
∴
,
∴点
的坐标为
;
综上所述,点
的坐标为
或
.