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第14 讲二次函数图像与性质(知识点+11 题型)
内容导航
01 预习航标→析目标·明方向:预习导航精准定向
02 教材全解→建框架·精讲解:知识体系系统梳理
03 题型突破→析考点·破方法:典型题型深度拆解
题型1 ݕ=ܽ
ݔ2的图象和性质
题型2 ݕ=ܽ
ݔ2 +݇
的图象和性质
题型3 ݕ=ܽ
(ݔ−݄)2的图象和性质
题型4 ݕ=ܽ
(ݔ−݄)2 +݇
的图象和性质
题型5 把ݕ=ܽ
ݔ2 +ܾݔ+ܿ
化成顶点式
题型6 ݕ=ܽ
ݔ2 +ܾݔ+ܿ
的图象与性质
题型7 根据二次函数的图象判断式子符号
题型8 一次函数、二次函数图象综合判断
题型9 已知抛物线上对称的两点求对称轴
题型10 二次函数图象的平移
题型11 根据交点确定不等式的解集
04 过关检测→练考点·强落实:过关检测全面巩固
关键词
学习目标导航
二次函数的图像(抛物
线)
抛物线的开口方向、顶
1. 经历用描点法绘制二次函数图像的过程,知道二次函数的图像是抛物线,
认识抛物线的开口方向、顶点、对称轴等基本特征,能准确指出抛物线的顶
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点、对称轴
ݕ=ܽ
ݔ2的图像与性质
ݕ=ܽ
ݔ2 +݇
的图像与
性质
ݕ=ܽ
(ݔ−݄)2的图像
与性质
ݕ=ܽ
(ݔ−݄)2 +݇
的
图像与性质二次函数
图像的平移规律
点坐标和对称轴。
2. 掌握ݕ=ܽ
ݔ2(ܽ
≠Ͳ)形式的二次函数的图像与性质,理解系数ܽ
对抛物线
开口方向、开口大小的影响,能根据图像判断函数的增减性和最值。
3. 掌握ݕ=ܽ
ݔ2 +݇、ݕ=ܽ
(ݔ−݄)2、ݕ=ܽ
(ݔ−݄)2 +݇(ܽ
≠Ͳ)形式的二次函
数的图像与性质,理解ܽ
、݄、݇
三个系数分别对抛物线位置和形状的影响。
4. 掌握二次函数图像的平移规律("上加下减常数项,左加右减自变量"),
能利用平移规律由ݕ=ܽ
ݔ2的图像快速得到其他形式二次函数的图像。
5. 能根据二次函数的图像分析函数的性质,解决简单的实际问题,体会数形
结合的数学思想,发展几何直观能力。
学习重点:ݕ=ܽ
(ݔ−݄)2 +݇
形式二次函数的图像与性质,二次函数图像的平移规律,利用图像分析
函数的增减性和最值。
学习难点:理解系数h、k 对抛物线位置的影响,准确把握平移规律,数形结合思想在函数问题中的
灵活应用。
知|识|框|架
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知|识|精|讲
知识点01 二次函数࢟
= ࢇ࢞的图像与性质
图像形状:二次函数的图像是抛物线,是轴对称图形。
核心性质:
ࢇ的符
号
开口方
向
对称轴
顶点坐
标
增减性
最值ܽ
> Ͳ
向上
ݕ轴(直线
ݔ= Ͳ)
(Ͳ,Ͳ)
ݔ< Ͳ 时,ݕ随ݔ增大而减小;ݔ> Ͳ 时,
ݕ随ݔ增大而增大
当ݔ= Ͳ 时,
ݕ最小值= Ͳܽ
< Ͳ
向下
ݕ轴(直线
ݔ= Ͳ)
(Ͳ,Ͳ)
ݔ< Ͳ 时,ݕ随ݔ增大而增大;ݔ> Ͳ 时,
ݕ随ݔ增大而减小
当ݔ= Ͳ 时,
ݕ最大值= Ͳ
重要结论:|a|越大,抛物线的开口越小;|a|越小,抛物线的开口越大。
即时即练
1.与抛物线ݕ=
ͳ
ͺ ݔ2形状相同,顶点相同,开口方向相反的抛物线是________.
【答案】ݕ=−
ͳ
ͺ ݔ2
【分析】根据题意,顶点相同形状相同说明顶点坐标不变,二次项系数的绝对值不变,开口方向相反说明
二次项系数符号相反,据此即可求解.
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【详解】解:已知抛物线ݕ=
ͳ
ͺ ݔ2的顶点坐标为Ͳ,Ͳ ,由题意可知,所求抛物线顶点坐标不变,二次项系数
绝对值不变,符号相反,因此所求抛物线的解析式为ݕ=−
ͳ
ͺ ݔ2.
【易错提醒】ܽ
的符号决定开口方向,ܽ
> Ͳ 向上,ܽ
< Ͳ 向下,切勿记反
不要混淆开口大小与ܽ
的大小关系,是|ܽ|决定开口大小,不是ܽ
本身
顶点在原点,对称轴是ݕ轴,不是ݔ轴
知识点02
二次函数࢟
= ࢇ࢞+ ࢉ的图像与性质
图像关系:ݕ=ܽ
ݔ2 +ܿ
的图像是由ݕ=ܽ
ݔ2的图像上下平移得到的
平移规律:ܿ> Ͳ 时,向上平移ܿ
个单位;ܿ< Ͳ 时,向下平移|ܿ|个单位(简称“上加下减”)
核心性质:
对称轴:ݕ轴(直线ݔ= Ͳ)
顶点坐标:(Ͳ,ܿ)
开口方向、增减性与ݕ=ܽ
ݔ2完全相同
最值:当ܽ
> Ͳ 时,ݕ最小值=ܿ;当ܽ
< Ͳ 时,ݕ最大值=ܿ
即时即练
2.已知函数ݕ=−
ͳ
͵ ݔ2和ݕ=−
ͳ
͵ ݔ2 −2.
(1)在同一个平面直角坐标系中画出它们的图象;
(2)说出各个图象的开口方向、对称轴和顶点坐标.
【答案】(1)解:图象如下图所示:
(2)解:函数ݕ=−
ͳ
͵ ݔ2:开口向下,对称轴为直线ݔ= Ͳ,顶点坐标为Ͳ,Ͳ ;
函数ݕ=−
ͳ
͵ ݔ2 −2:开口向下,对称轴为直线ݔ= Ͳ,顶点坐标为Ͳ, −2
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【分析】(1)由函数解析式列表描点作图即可.
(2)根据二次函数的图象和性质求解即可.
【详解】(1)由函数解析式,列表可得
ݔ
ڮ
−2
−ͳ
Ͳ
ͳ
2
ڮ
ݕ=−ͳ
͵ ݔ2
ڮ
−Ͷ
͵
−ͳ
͵
Ͳ
−ͳ
͵
−Ͷ
͵
ڮ
ݕ=−ͳ
͵ ݔ2 −2
ڮ
−ͳͲ
͵
−
͵
−2
−
͵
−ͳͲ
͵
ڮ
描点、连线、画出这两个函数的图象,如下图所示:
(2)略
【易错提醒】
上下平移只改变常数项ܿ,二次项系数ܽ
不变
平移是针对整个函数值,不是针对自变量ݔܿ
的正负决定顶点在ݕ轴的正半轴还是负半轴,ܿ= Ͳ 时顶点在原点
知识点03
二次函数࢟
= ࢇ(࢞−ࢎ)的图像与性质
图像关系:ݕ=ܽ
(ݔ−݄)2的图像是由ݕ=ܽ
ݔ2的图像左右平移得到的
平移规律:݄
> Ͳ 时,向右平移݄
个单位;݄
< Ͳ 时,向左平移|݄|个单位(简称“左加右减”)
核心性质:
对称轴:直线ݔ=݄
顶点坐标:(݄,Ͳ)
开口方向、增减性与ݕ=ܽ
ݔ2类似,以直线ݔ=݄
为界
即时即练
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3.若点ܣ−͵,ݕͳ 、ܤ−2,ݕ2 、ܥ−ͳ,ݕ͵ 三点在抛物线ݕ=ܽ
ݔ+ ͳ 2ܽ
> Ͳ 的图象上,则ݕͳ,ݕ2,ݕ͵的大小
关系是________________(用“>”连接).
【答案】ݕͳ > ݕ2 > ݕ͵
【分析】先求出二次函数抛物线ݕ=ܽ
ݔ+ ͳ 2ܽ
> Ͳ 的对称轴,然后根据二次函数的增减性求解.
【详解】解:∵二次函数ݕ=ܽ
ݔ+ ͳ 2中ܽ
> Ͳ,
∴开口向上,对称轴为ݔ=−ͳ,
∵−͵ <−2 <−ͳ,
∴ݕͳ > ݕ2 > ݕ͵.
【易错提醒】
最高频易错点:左右平移方向极易搞反!记住“左加右减”是针对自变量ݔ本身,不是针对ܽ
ݔ
顶点坐标是(݄,Ͳ),不是( −݄
,Ͳ),如ݕ= (ݔ+ 2)2的顶点是( −2,Ͳ),不是(2,Ͳ)
左右平移不改变抛物线的开口方向和大小
知识点04
二次函数࢟
= ࢇ(࢞−ࢎ)+ 的图像与性质(顶点
式)
图像关系:ݕ=ܽ
(ݔ−݄)2 +݇
的图像是由ݕ=ܽ
ݔ2的图像先左右平移|݄|个单位,再上下平移|݇|个单位得到
的
核心性质:
对称轴:直线ݔ=݄
顶点坐标:(ܐ,ܓ)(抛物线的最高点或最低点)
开口方向:由ܽ
决定,ܽ
> Ͳ 向上,ܽ
< Ͳ 向下
增减性:ܽ
> Ͳ 时,ݔ<݄
,ݕ随ݔ增大而减小;ݔ>݄
,ݕ随ݔ增大而增大ܽ
< Ͳ 时,ݔ<݄
,ݕ随ݔ增大而增大;ݔ>݄
,ݕ随ݔ增大而减小
最值:当ܽ
> Ͳ 时,ݔ=݄
,ݕ最小值=݇
;当ܽ
< Ͳ 时,ݔ=݄
,ݕ最大值=݇
即时即练
4.当两条曲线关于某直线݈
对称时,我们把这两条曲线叫做关于直线݈
的对称曲线.如果抛物线ܥͳǣݕ= ݔ2 −
2ݔ与抛物线ܥ2ǣݕ= ݔ−݄
2 +ܾ
是关于ݕ轴的对称曲线,则݄
+ܾ
的值为(
)
A.3
B.0
C.−1
D.−2
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【答案】D
【分析】根据二次函数的性质与图象的轴对称变换,得出两条关于ݕ轴对称的抛物线开口大小方向一致,
顶点关于ݕ轴对称,先求出ܥͳ的顶点坐标,再得到对称顶点,对应得到݄
和ܾ
的值,即可计算出结果
【详解】解:抛物线ܥͳǣݕ= ݔ2 −2ݔ与抛物线ܥ2ǣݕ= ݔ−݄
2 +ܾ
是关于ݕ轴的对称曲线,
二者开口大小方向一致,顶点坐标关于ݕ轴对称,
对ܥͳ配方得ݕ= ݔ2 −2ݔ= (ݔ−ͳ)2 −ͳ,
ܥͳ的顶点坐标为(ͳ, −ͳ),
点(ͳ, −ͳ)关于ݕ轴对称的点的坐标为( −ͳ, −ͳ),即ܥ2的顶点坐标为( −ͳ, −ͳ),
又 ܥ2的顶点式为ݕ= (ݔ−݄
)2 +ܾ,其顶点坐标为(݄,ܾ),
݄
=−ͳ,ܾ
=−ͳ,
݄
+ܾ
=−ͳ + ( −ͳ) =−2
【易错提醒】
顶点式中݄
和݇
的符号是易错重灾区,݄
前面是减号,݇
前面是加号
最值是݇
,不是−݇,如ݕ= 2(ݔ−ͳ)2 + ͵ 的最小值是3,不是-3
增减性一定要结合对称轴ݔ=݄
来判断,不能死记硬背
知识点05
二次函数一般式࢟
= ࢇ࢞
+ ࢈࢞+ ࢉ的图像与性质
转化方法:用配方法将一般式转化为顶点式
ݕ=ܽ
ݔ2 +ܾݔ+ܿ
=ܽ
ݔ+ܾ2ܽ
2
+ Ͷܽܿ
−ܾ
2
Ͷܽ
核心性质:
对称轴:直线ܠ=−
܊
2܉
顶点坐标:−
܊
2܉,
Ͷ܉܋−܊2
Ͷ܉
开口方向、增减性、最值与顶点式一致
即时即练
5.在平面直角坐标系中,将抛物线C 关于原点中心对称后得到抛物线ݕ=ܽ
ݔ2 −Ͷܽݔ+ ͷ(a 为常数,ܽ> Ͳ),
若抛物线ݕ=ܽ
ݔ2 −Ͷܽݔ+ ͷ 的最小值为1,则抛物线C 的顶点坐标为(
)
A.( −2,ͳͲ)
B.( −2, −͵)
C.( −2, −2)
D.( −2, −ͳ)
【答案】D
【分析】先求出已知抛物线的参数ܽ
和顶点坐标,再根据中心对称的性质求抛物线ܥ的顶点坐标,据此列
式计算,即可作答.
【详解】解:依题意,ݕ=ܽ
ݔ2 −Ͷܽݔ+ ͷ =ܽ
ݔ2 −Ͷݔ+ ͷ =ܽ
(ݔ−2)2 + ͷ −Ͷܽ
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∵ܽ
> Ͳ,
∴抛物线开口向上,顶点纵坐标为抛物线的最小值,
由题意最小值为ͳ,
可得ͷ −Ͷܽ
= ͳ,
解得ܽ
= ͳ,
∴已知抛物线的顶点坐标为2,ͳ ,
∵抛物线ܥ关于原点中心对称后得到该抛物线,
因此两个抛物线的顶点也关于原点中心对称,
∵点ݔ,ݕ关于原点中心对称的点坐标为−ݔ, −ݕ,
设抛物线ܥ的顶点为݉
,点,
则−݉
= 2,−点= ͳ,
解得݉
=−2,点=−ͳ
因此抛物线ܥ的顶点坐标为−2, −ͳ .
【易错提醒】
配方法步骤错误:二次项系数不为ͳ 时,必须先将二次项系数提出来,再进行配方
对称轴公式中负号不能漏掉,如ݕ= ݔ2 −2ݔ+ ͵ 的对称轴是ݔ= ͳ,不是ݔ=−ͳ
顶点纵坐标计算错误:分子是Ͷܽܿ
−ܾ
2,不是ܾ2 −Ͷܽܿ
不要直接用一般式判断增减性,必须先求出对称轴
知识点06
抛物线的平移规律总结
通用规律:左加右减自变量,上加下减常数项
左右平移:只改变自变量ݔ,在ݔ上加减,加向左,减向右
上下平移:只改变常数项,在整个式子后加减,加向上,减向下
数学语言:将抛物线ݕ=ܽ
ݔ2平移得到ݕ=ܽ
(ݔ−݄)2 +݇,平移过程中ܽ
不变。
即时即练
6.在平面直角坐标系ݔRݕ中,已知抛物线为ݕ=ܽ
ݔ2 −ܽݔ+ ͷܽ−2(ܽ
为常数,ܽ
> Ͳ).
(1)当ܽ
= ͳ 时,求抛物线的顶点坐标;
(2)将抛物线向上平移2 个单位后与ݔ轴交于ܣ,ܤ两点,求ܣܤ的长;
(3)当ݐݔݐ+ ͵(Ͳ ݐͳ)时,ݕ的最大值与最小值之差为5,求ܽ
的取值范围.
【答案】(1) ͵, −
(2)4
(3)
ͷ
ͻ ܽ
ͷ
Ͷ
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【分析】(1)将ܽ
= ͳ 代入抛物线解析式,通过配方法将一般式转化为顶点式,直接得出顶点坐标.
(2)根据平移规律得到平移后的抛物线解析式,令ݕ= Ͳ 求出与ݔ轴的交点坐标,再计算两点间的距离ܣܤ.
(3)先确定抛物线的对称轴与开口方向,再根据自变量的取值范围ݐݔݐ+ ͵(Ͳ ݐͳ),分析函数
在该区间内的最大值与最小值,根据最大值与最小值之差为5 列方程求解,最后结合ݐ的取值范围确定ܽ
的取值范围.
【详解】(1)解:当ܽ
= ͳ 时,抛物线为ݕ= ݔ2 −ݔ+ ͵ = ݔ−͵ 2 −.
∴抛物线的顶点坐标为͵, − ;
(2)解:抛物线向上平移2 个单位后为ݕ=ܽ
ݔ2 −ܽݔ+ ͷܽ,
令ݕ= Ͳ,即ܽ
ݔ2 −ܽݔ+ ͷܽ
= Ͳ,
ܽ
ݔ2 −ݔ+ ͷ = Ͳ,
ܽ
ݔ−ͳ
ݔ−ͷ = Ͳ,
解得ݔ= ͳ 或ݔ= ͷ,
∴抛物线与ݔ轴的交点分别为ͳ,Ͳ ,ͷ,Ͳ ,
ܣܤ= ͷ −ͳ = Ͷ;
(3)解:ݕ=ܽ
ݔ2 −ܽݔ+ ͷܽ−2 =ܽ
ݔ−͵ 2 −Ͷܽ−2,
∴对称轴为直线ݔ= ͵,
ܽ
> Ͳ,
∴抛物线开口向上,
Ͳ ݐͳ,ݐݔݐ+ ͵,
∴当ݔ= ͵ 时,ݕ取到最小值为−Ͷܽ−2,
当ݔ= ݐ时,ݕ取到最大值,最大值为ܽ
ݐ2 −ܽݐ+ ͷܽ−2,
ݕ的最大值与最小值之差为5,
ܽ
ݐ2 −ܽݐ+ ͷܽ−2 −−Ͷܽ−2 = ͷ,
化简得:ܽ
ݐ−͵ 2 = ͷ,即ܽ
=
ͷ
ݐ−͵ 2,
Ͳ ݐͳ,
−͵ ݐ−͵ −2,
Ͷ ݐ−͵ 2 ͻ,
ͷ
ͻ
ͷ
ݐ−͵ 2
ͷ
Ͷ,
ͷ
ͻ ܽ
ͷ
Ͷ.
【易错提醒】
平移是针对ݔ本身,不是针对ܽ
ݔ,如ݕ= 2ݔ2向右平移ͳ 个单位是ݕ= 2(ݔ−ͳ)2,不是ݕ= 2ݔ2 −ͳ
多次平移要分步进行,先左右后上下,或先上下后左右,结果相同
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不要将平移方向与݄
、݇
的正负搞反
题型1࢟
= ࢇ࢞
的图象和性质
【例1】知二次函数ݕ=ܽ
ݔ2的图像经过点ܲ
(2,͵),则ܽ
的值为(
)
A.
͵
Ͷ
B.
Ͷ
͵
C.
2
ͻ
D.
ͻ
2
【答案】A
【分析】本题考查了二次函数的性质.
将ܲ
(2,͵)代入解析式即可求出a 的值.
【详解】解:∵二次函数ݕ=ܽ
ݔ2的图像经过点ܲ
2,͵ ,
∴͵ =ܽ
ൈ22,
即͵ = Ͷܽ,
∴ܽ
=
͵
Ͷ.
故选:A.
【技巧归纳】
顶点:(Ͳ,Ͳ),对称轴:y 轴(ݔ= Ͳ)ܽ
> Ͳ:开口向上,顶点是最低点,ݔ< Ͳ 时ݕ随ݔ增大而减小,ݔ> Ͳ 时ݕ随ݔ增大而增大ܽ
< Ͳ:开口向下,顶点是最高点,增减性与ܽ
> Ͳ 相反
|ܽ|越大,抛物线开口越小;|ܽ|越小,开口越大
【变式1-1】
1.若点ܣ−ͳ,ݕͳ ,ܤͶ,ݕ2 在二次函数ݕ=ܽ
ݔ2ܽ
< Ͳ 的图象上,则ݕͳ,ݕ2的大小关系是(
)
A.ݕͳ < ݕ2
B.ݕͳ > ݕ2
C.ݕͳ = ݕ2
D.无法确定
【答案】B
【分析】本题考查二次函数的函数值比较,可直接将点的横坐标代入函数解析式,得到ݕͳ和ݕ2的表达式,
再根据ܽ
< Ͳ 的条件比较大小.
【详解】解:将ݔ=−ͳ 代入ݕ=ܽ
ݔ2得:ݕͳ =ܽ
ڄ −ͳ 2 =ܽ
,
将ݔ= Ͷ 代入ݕ=ܽ
ݔ2得ݕ2 =ܽ
ڄ Ͷ2 = ͳܽ,
ܽ
< Ͳ,
ܽ
> ͳܽ,
即ݕͳ > ݕ2.
【变式1-2】
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2.二次函数ݕ=ܽ
ݔ2的图象经过点2, −2 ,则ܽ
的值为(
)
A.−
ͳ
2
B.−ͳ
C.ͳ
D.2
【答案】A
【分析】本题考查了二次函数ݕ=ܽ
ݔ2的图象性质,熟练掌握二次函数的图象性质是解题的关键.
将点2, −2 代入二次函数解析式求解ܽ
的值即可.
【详解】∵函数ݕ=ܽ
ݔ2经过点2, −2 ,
当ݔ= 2 时,ݕ=−2,
代入得:−2 =ܽ
ൈ22,
解得:ܽ
=−
ͳ
2
故选:A.
题型2࢟
= ࢇ࢞
+ 的图象和性质
【例2】已知点ܣݔͳ,ݕͳ ,ܤݔ2,ݕ2 在抛物线ݕ=−ݔ2 −ͳ 上,且ݔ2 > ݔͳ > Ͳ,则ݕͳ__________ݕ2(填“>”“<”
或“=”).
【答案】>
【分析】先判断抛物线的开口方向与对称轴,再利用二次函数的增减性比较ݕͳ和ݕ2的大小.
【详解】对于抛物线ݕ=−ݔ2 −ͳ,
二次项系数ܽ
=−ͳ < Ͳ,
因此抛物线开口向下,对称轴为直线ݔ= Ͳ,
根据二次函数的性质,当ݔ> Ͳ 时,ݕ随ݔ的增大而减小,
ݔ2 > ݔͳ > Ͳ,
ݕͳ > ݕ2.
【技巧归纳】
顶点:(Ͳ,݇),对称轴:y 轴(ݔ= Ͳ)
平移规律:上加下减(݇
> Ͳ 向上移݇
个单位,݇
< Ͳ 向下移|݇|个单位)
开口方向、大小、增减性与ݕ=ܽ
ݔ2完全相同
最值:ܽ
> Ͳ 时最小值为݇
,ܽ
< Ͳ 时最大值为݇
【变式2-1】
1.若抛物线ݕ=݉
−2 ݔ2 −͵ 的开口向上,则݉
的取值范围是___________.
【答案】݉
> 2
【分析】本题考查的是二次函数的性质,根据二次函数的性质,当二次项系数大于零时,抛物线开口向上.
【详解】解:∵抛物线ݕ=݉
−2 ݔ2 −͵ 的开口向上,
∴݉
−2 > Ͳ,
∴݉
> 2.
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故答案为:݉
> 2.
【变式2-2】
2.抛物线ݕ=−2ݔ2 + Ͷ 的开口方向__________,顶点坐标是__________,对称轴是__________.
【答案】
向下
Ͳ,Ͷ
y 轴
【分析】根据二次函数的系数确定图象开口方向,顶点坐标与对称轴.
【详解】解:∵二次函数解析式为ݕ=−2ݔ2 + Ͷ,
∴二次项系数ܽ
=−2 < Ͳ,
∴抛物线开口向下,
该二次函数为ݕ=ܽ
ݔ2 +݇
的形式,
可得顶点坐标为(Ͳ,Ͷ),对称轴为y 轴.
题型3࢟
= ࢇ(࢞
−ࢎ)的图象和性质
【例3】如图,抛物线ݕ=ܽ
ݔ−2 2与ݕ轴交于点ܣ,顶点ܤ在ݔ轴的正半轴上,连接ܣܤ,若ᇞܣRܤ是等
腰直角三角形,则ܽ
的值为___.
【答案】
ͳ
2/0.5
【分析】求出抛物线的顶点坐标及与y 轴的交点坐标,再根据Rܤ= Rܣ列式求解.
【详解】解:ݕ=ܽ
ݔ−2 2的顶点坐标为2,Ͳ ,
将ݔ= Ͳ 代入ݕ=ܽ
ݔ−2 2,得:ݕ= Ͷܽ,
结合图象可得Rܤ= 2,Rܣ= Ͷܽ,
ᇞܣRܤ是等腰直角三角形,סܣRܤ= ͻͲι,
Rܤ= Rܣ,
2 = Ͷܽ,
解得ܽ
=
ͳ
2.
【技巧归纳】
顶点:(݄,Ͳ),对称轴:直线ݔ=݄
平移规律:左加右减(݄
> Ͳ 向右移݄
个单位,݄
< Ͳ 向左移|݄|个单位)
开口方向、大小与ݕ=ܽ
ݔ2完全相同
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增减性以对称轴ݔ=݄
为界,最值为0
【变式3-1】
1.已知二次函数ݕ= 2(ݔ−݄
)2,当ݔ> ͵ 时,ݕ随ݔ的增大而增大,则݄
的取值范围是(
)
A.݄
= ͵
B.݄
< ͵
C.݄
͵
D.݄
͵
【答案】C
【分析】本题考查二次函数的图象与性质,先根据解析式确定开口方向与对称轴,再结合二次函数的增减
性和题目条件求解݄
的取值范围.
【详解】解:∵二次函数解析式为ݕ= 2(ݔ−݄
)2,且2 > Ͳ,
∴函数图象开口向上,对称轴为直线ݔ=݄
,
∴当ݔ>݄
时,ݕ随ݔ的增大而增大,
∵当ݔ> ͵ 时,ݕ随ݔ的增大而增大,
∴݄
͵.
【变式3-2】
2.已知抛物线ݕ= ݔ−݄
2,其中݄
> Ͳ,该抛物线示意图是(
)
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【分析】根据抛物线的顶点式ݕ= ݔ−݄
2确定顶点坐标以及开口方向,结合݄
> Ͳ 确定顶点在坐标系中的
位置即可解答.
【详解】解:∵抛物线的解析式为ݕ= ݔ−݄
2 ,
∴该抛物线的顶点坐标为݄
,Ͳ ,抛物线开口向上,
∵݄
> Ͳ ,
∴顶点݄
,Ͳ 在x 轴的正半轴上,抛物线开口向上,即选项A 符合题意.
题型4࢟
= ࢇ(࢞
−ࢎ)+ 的图象和性质
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【例4】在平面直角坐标系中,将抛物线ݕ= ͵ݔ2 + 2 先向左平移2 个单位,再向上平移6 个单位后所得到
的抛物线的顶点坐标是(
)
A.−2,
B.−2,ͺ
C.−2, −ͺ
D.2, −ͺ
【答案】B
【分析】本题利用二次函数图像平移的“左加右减,上加下减”法则,先得到平移后的抛物线解析式,再求
出顶点坐标即可.
【详解】解:∵原抛物线解析式为ݕ= ͵ݔ2 + 2,根据平移法则,向左平移2 个单位,再向上平移6 个单位,
∴新抛物线解析式为ݕ= ͵(ݔ+ 2)2 + 2 + ,
整理得ݕ= ͵(ݔ+ 2)2 + ͺ,
∴平移后抛物线的顶点坐标为( −2,ͺ).
【技巧归纳】顶点:(݄,݇),对称轴:直线ݔ=݄
由ݕ=ܽ
ݔ2先左右平移|݄|个单位,再上下平移|݇|个单位得到ܽ
> Ͳ 时,最小值为݇
;ܽ
< Ͳ 时,最大值为݇
增减性:以ݔ=݄
为界,左减右增(ܽ
> Ͳ)或左增右减(ܽ
< Ͳ)
【变式4-1】
1.对于二次函数ݕ=ܽ
ݔ2 +ܾݔ+ܿ(ܽ、ܾ、ܿ为常数,ܽ≠Ͳ),定义其图象上点(ݔ,ݕ)的“点值”ݐ= ݕ−ݔ.已
知二次函数ݕ=݉
ݔ−2 2 + ͵݉
−ͷ(݉
为常数,且݉
≠Ͳ)图象的顶点的“点值”为−ͳ,则݉
的值为(
)
A.2
B.
2
͵
C.
ͺ
͵
D.
Ͷ
͵
【答案】A
【分析】先根据二次函数顶点式得到顶点坐标,再根据题目给出的“点值”定义列一元一次方程,即可求解
出݉
的值.
【详解】解:∵二次函数解析式为顶点式ݕ=݉
(ݔ−2)2 + ͵݉
−ͷ ,
∴该二次函数图象的顶点坐标为(2,͵݉
−ͷ) ,
∵顶点的“点值”为−ͳ,
且点值定义为ݐ= ݕ−ݔ,
∴代入顶点坐标得(͵݉
−ͷ) −2 =−ͳ ,
整理得͵݉
= ,
解得݉
= 2.
【变式4-2】
2.已知二次函数ݕ= 2 ݔ−ͳ 2 + ͵,其顶点坐标为(
)
A.−ͳ,͵
B.ͳ, −͵
C.−ͳ, −͵
D.ͳ,͵
【答案】D
【分析】本题考查二次函数顶点式的顶点坐标,利用二次函数顶点式的性质即可直接求解.
【详解】解:二次函数顶点式的形式为ݕ=ܽ
(ݔ−݄
)2 +݇,其顶点坐标为݄
,݇
.
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∵已知二次函数为ݕ= 2 ݔ−ͳ 2 + ͵,对比顶点式可得݄
= ͳ,݇
= ͵
∴该二次函数的顶点坐标为ͳ,͵ .
题型5 把࢟
= ࢇ࢞
+ ࢈࢞+ ࢉ化成顶点式
【例5】通过配方,写出函数ݕ=−2ݔ2 −͵ݔ+ ͷ 的顶点式,并写出其开口方向、对称轴和顶点坐标.
【答案】ݕ=−2ݔ2 −͵ݔ+ ͷ =−2 ݔ+
͵
Ͷ
2
+
Ͷͻ
ͺ ,开口向下,对称轴是直线ݔ=−
͵
Ͷ,顶点坐标为−
͵
Ͷ ,
Ͷͻ
ͺ
【详解】略
【技巧归纳】
四步走:提→配→整→写
提:提取二次项系数ܽ
(只提前两项)
配:括号内加一次项系数一半的平方,同时减这个平方
整:将括号内写成完全平方,合并常数项
写:整理成顶点式
示例:ݕ= 2ݔ2 −Ͷݔ+ ͳ = 2(ݔ2 −2ݔ) + ͳ = 2(ݔ2 −2ݔ+ ͳ −ͳ) + ͳ = 2(ݔ−ͳ)2 −ͳ
【变式5-1】
1.对于抛物线ݕ= ݔ2 −Ͷݔ+ ͳ,下列说法正确的是(
)
A.抛物线的开口向下
B.抛物线的顶点坐标为2, −͵
C.抛物线的对称轴为直线ݔ=−2
D.当ݔ>−2 时,ݕ随ݔ的增大而增大
【答案】B
【分析】先将抛物线的一般式配方化为顶点式,再根据二次函数的性质逐一判断选项即可.
【详解】解:将抛物线解析式配方得ݕ= ݔ2 −Ͷݔ+ ͳ = (ݔ−2)2 −͵,
二次项系数ܽ
= ͳ > Ͳ,
抛物线开口向上,
故A 选项错误;
由顶点式可知,抛物线顶点坐标为(2, −͵),
故B 选项正确;
由抛物线的解析式可知,对称轴为直线ݔ= 2,
故C 选项错误;
根据二次函数性质,当ݔ> 2 时,ݕ随ݔ的增大而增大,当−2 < ݔ< 2 时,ݕ随ݔ的增大而而减小,
故D 选项错误.
【变式5-2】
2.已知二次函数ݕ= ݔ2 + 2ݔ−͵.
(1)将ݕ= ݔ2 + 2ݔ−͵ 写成ݕ=ܽ
(ݔ−݄
)2 +݇
的形式,并写出它的顶点坐标;
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(2)当−Ͷ < ݔ< Ͳ 时,直接写出函数值ݕ的取值范围;
【答案】(1)ݕ= (ݔ+ ͳ)2 −Ͷ,( −ͳ, −Ͷ)
(2)−Ͷ ݕ< ͷ
【分析】(1)利用完全平方差公式转化为顶点式,由顶点式写出顶点坐标;
(2)利用二次函数的增减性求出ݕ的取值范围;
本题考查了二次函数的顶点式、二次函数的性质,解题的关键是会由二次函数的顶点式得知二次函数的性
质.
【详解】(1)解:ݕ= ݔ2 + 2ݔ−͵ = (ݔ+ ͳ)2 −Ͷ,
则得顶点坐标为:( −ͳ, −Ͷ);
(2)解: ݕ= ݔ2 + 2ݔ−͵
∴对称轴为直线ݔ=−ͳ,开口向上,
当ݔ−ͳ 时,ݕ随ݔ的增大而减小;当ݔ>−ͳ 时,ݕ随ݔ的增大而增大,
又−ͳ −−Ͷ > Ͳ −−ͳ ,
当ݔ=−ͳ 时,ݕ最小值=−Ͷ,
当ݔ=−Ͷ 时,ݕ最大值= ͷ,
当−Ͷ < ݔ< Ͳ 时,函数ݕ的取值范围为−Ͷ ݕ< ͷ.
题型6࢟
= ࢇ࢞
+ ࢈࢞+ ࢉ的图象与性质
【例6】已知二次函数ݕ= ݔ2 −2ܾݔ+ܿ(ܾ,ܿ为常数),当ܾ
−ͳ ݔܾ
+ 2 时,该函数的最大值与最小
值的差是−2݇,求݇
的值.
【答案】݇
=−2
【分析】先确定顶点坐标为ܾ
,ܿ−ܾ
2 ,可得最小值为ܿ
−ܾ
2,当ݔ=ܾ
+ 2 时,函数取得最大值,为ݕ= (ܾ+
2)2 −2ܾܾ
+ 2 +ܿ
=−ܾ
2 + Ͷ +ܿ,即可列方程求解.
【详解】解: ݕ= ݔ2 −2ܾݔ+ܿ
= (ݔ−ܾ
)2 −ܾ
2 +ܿ,
顶点坐标为ܾ
,ܿ−ܾ
2 ,
ͳ > Ͳ,即抛物线开口向上,ܾ−ͳ <ܾ
<ܾ
+ 2,最小值为ܿ
−ܾ
2,
当ܾ
−ͳ ݔܾ
+ 2 时,该函数的最小值为ܿ
−ܾ
2,
ܾ
−ܾ
−ͳ <ܾ
+ 2 −ܾ,
当ݔ=ܾ
+ 2 时,函数取得最大值,为ݕ= (ܾ+ 2)2 −2ܾܾ
+ 2 +ܿ
=−ܾ
2 + Ͷ +ܿ,
由题意可得−ܾ
2 + Ͷ +ܿ
−ܿ
−ܾ
2 =−2݇,
解得݇
=−2.
【技巧归纳】
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对称轴公式:ܠ=−
܊
2܉(必须背熟)
顶点坐标公式:−
܊
2܉,
Ͷ܉܋−܊2
Ͷ܉
开口方向由ܽ
决定,增减性以对称轴为界
与ݕ轴交点:(Ͳ,ܿ);与ݔ轴交点:令ݕ= Ͳ 解一元二次方程
【变式6-1】
若对于实数ݎ,ݏ,满足ݎ< ݏ,且当ݎݔݏ时,对应的函数值ݕ的取值范围也为ݎݕݏ,则称区间ݎ,ݏ
为该函数的一个“保值区间”.
(1)若二次函数ݕ= ݔ2存在“保值区间”,且当ݔͲ 时的一个“保值区间”为Ͳ,ݐ,求ݐ的值;
(2)已知ܽ
,ܾ
为二次函数ݕ= ݔ2 −Ͷݔ+ ͷ 的“保值区间”,且ܽ
<ܾ
,求ܽܽ
−ܾ
+ ͷܾ+ ͳ 的值.
【答案】(1)ݐ= ͳ
(2)ͳ
【分析】(1)由当ݔͲ 时的一个保值区间为Ͳ,ݐ,可得当ݔ= ݐ时,ݐ2 = ݐ,据此求解即可;
(2)由ܽ
,ܾ
为二次函数ݕ= ݔ2 −Ͷݔ+ ͷ 的“保值区间”,可得ܽ2 −ͷܽ+ ͷ = Ͳ,ܾ2 −ͷܾ+ ͷ = Ͳ,所以ܽ
,ܾ
为关于ݔ的一元二次方程ݔ2 −ͷݔ+ ͷ = Ͳ 的根,求出ܽ
+ܾ
= ͷ,ܾܽ
= ͷ,ܽ2 = ͷܽ−ͷ,然后用整体代入法
求解即可.
【详解】(1)解:∵ݕ= ݔ2的二次项系数1 大于0,对称轴是直线ݔ= Ͳ,
∴当ݔͲ 时,ݕ= ݔ2随ݔ的增大而增大,
当ݔͲ 时的一个“保值区间”为Ͳ,ݐ,且ݐ> Ͳ,
当ݔ= ݐ时,ݐ2 = ݐ,
ݐͳ = Ͳ,ݐ2 = ͳ.
又 ݐ> Ͳ
∴ݐ= ͳ;
(2)解: ݕ= ݔ2 −Ͷݔ+ ͷ 的二次项系数1 大于0,对称轴为直线ݔ= 2,
当ݔ> 2 时,ݕ随ݔ的增大而增大,
ܽ
,ܾ
为二次函数ݕ= ݔ2 −Ͷݔ+ ͷ 的“保值区间”,
当ݔ=ܽ
时,ܽ2 −Ͷܽ+ ͷ =ܽ
,
当ݔ=ܾ
时,ܾ2 −Ͷܾ+ ͷ =ܾ
,
整理得ܽ2 −ͷܽ+ ͷ = Ͳ,ܾ2 −ͷܾ+ ͷ = Ͳ,
ܽ
,ܾ为关于ݔ的一元二次方程ݔ2 −ͷݔ+ ͷ = Ͳ 的根,
ܽ
+ܾ
= ͷ,ܾܽ
= ͷ,ܽ2 = ͷܽ−ͷ,
∴原式=ܽ
2 −ܾܽ
+ ͷܾ+ ͳ = ͷܽ−ͷ −ͷ + ͷܾ+ ͳ = ͷܽ
+ܾ
−ͷ −ͷ + ͳ = 2ͷ −ͷ −ͷ + ͳ = ͳ.
题型7 根据二次函数的图象判断式子符号
【例7】二次函数ݕ=ܽ
ݔ2 +ܾݔ+ܿ
的图象如图所示,那么关于此二次函数的下列四个结论:①ܽ
< Ͳ ;
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②ܿ> Ͳ;③ܾ2 −Ͷܽܿ
> Ͳ ;④͵ܽ+ܾ
= Ͳ ,其中,正确的有(
).
A.ͳ 个
B.2 个
C.͵ 个
D.Ͷ 个
【答案】D
【分析】①根据图象的开口方向即可判断,②根据图象与ݕ轴交点坐标即可判断;③根据图象与ݔ轴的交
点的个数即可判断;④根据对称点,判断对称轴,再根据对称轴公式求出ܽ
、ܾ
的关系即可判断.
【详解】关于①,由图可知二次函数开口向下,即ܽ
< Ͳ,故①符合题意;
关于②,由图可知二次函数与ݕ轴交于正半轴,即ܿ
> Ͳ,故②符合题意;
关于③,由图可知二次函数与ݔ轴有两个交点,即ܾ2 −Ͷܽܿ
> Ͳ,故③符合题意;
关于④,由图可知二次函数与ݔ轴有两个交点分别为−ͳ,Ͳ ,Ͷ,Ͳ ,则对称轴为直线ݔ=
−ͳ+Ͷ
2
=
͵
2,因为
−ܾ2ܽ=
͵
2,所以ܾ
=−͵ܽ,即͵ܽ+ܾ
= Ͳ,故④符合题意;综上,共有4 个符合题意.
【技巧归纳】ܽ
:开口向上ܽ
> Ͳ,向下ܽ
< Ͳܾ
:左同右异(对称轴在ݕ轴左侧,ܽ、ܾ
同号;右侧则异号)ܿ
:与ݕ轴正半轴相交ܿ
> Ͳ,负半轴ܿ
< Ͳ
Δ =ܾ
2 −Ͷܽܿ
:与ݔ轴2 个交点Δ > Ͳ,1 个交点Δ = Ͳ,0 个交点Δ < Ͳ
特殊值:ݔ= ͳ 时ݕ=ܽ
+ܾ
+ܿ,ݔ=−ͳ 时ݕ=ܽ
−ܾ
+ܿ,看对应点在ݔ轴上下判断符号
【变式7-1】
1.知二次函数ݕ=ܽ
ݔ2 +ܾݔ+ܿܽ
≠Ͳ 的图象如图所示,则下列结论错误的是(
)
A.ܽ
>
ͳ
2
B.ܾ
< ͳͲ
C.ܾܽܿ
< Ͳ
D.ܽ+ܾ
+ܿ
= 2
【答案】B
【分析】把ͳ,2 代入解析式可判断D 正确;根据对称轴、开口方向、与y 轴的交点可判断C 正确;由ܽ
+ܾ
+ܿ
= 2 得ܽ
+ܾ
= 2 −ܿ
> 2,结合ܾ
< 2ܽ
可判断A 正确;举反例可判断B 错误.
【详解】解:把ͳ,2 代入ݕ=ܽ
ݔ2 +ܾݔ+ܿܽ
≠Ͳ ,得ܽ
+ܾ
+ܿ
= 2,故D 正确;
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∵抛物线开口向上,
∴ܽ
> Ͳ.
∵−ܾ2ܽ< Ͳ,
∴ܾ
> Ͳ.
∵抛物线与y 轴交于负半轴,
∴ܿ< Ͳ,
∴ܾܽܿ
< Ͳ,故C 正确;
∵−ܾ2ܽ>−ͳ,
∴ܾ
< 2ܽ,
∵ܽ+ܾ
+ܿ
= 2,
∴ܽ+ܾ
= 2 −ܿ,
∵ܿ< Ͳ,
∴ܽ+ܾ
= 2 −ܿ
> 2,
∴ܽ+ 2ܽ
> 2,
∴ܽ
>
2
͵ >
ͳ
2,故A 正确;
取ܽ
= ,ܾ= ͳͳ,满足ܾ
< 2ܽ
= ͳ2,ܿ= 2 −ܽ
−ܾ
=−ͳͷ < Ͳ,
此时ܾ
= ͳͳ > ͳͲ,
∴ܾ
< ͳͲ 不一定成立,故B 错误.
【变式7-2】
2.如图,二次函数ݕ=ܽ
ݔ2 +ܾݔ+ܿܽ
≠Ͳ 的图像与x 轴交于点ܣ͵,Ͳ ,与y 轴交于点B,对称轴为直线ݔ= ͳ,
有下列四个结论:①Ͷܽ−2ܾ+ܿ
> Ͳ;②͵ܽ+ 2ܿ> Ͳ;③ܽݔ2 +ܾݔܽ
+ܾ;④若−͵ <ܿ
<−2,则−Ͷ <ܽ
+ܾ
+ܿ
<−
ͺ
͵;下列选项正确的是(
)
A.②④
B.①③
C.①③④
D.①②③
【答案】C
【分析】根据二次函数的图像和性质,逐一进行判断即可.
【详解】解:∵图像与ݔ轴交于点ܣ͵,Ͳ ,对称轴为直线ݔ= ͳ,
∴图像与ݔ轴的另一个交点为−ͳ,Ͳ ,
∴当ݔ=−2 时,ݕ= Ͷܽ−2ܾ+ܿ
> Ͳ,故①正确;
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由图像与ݔ轴交另一个点为−ͳ,Ͳ ,
∴ܽ−ܾ
+ܿ
= Ͳ,
∵抛物线对称轴为直线ݔ=−ܾ2ܽ= ͳ,
∴ܾ
=−2ܽ,
∴ܽ+ 2ܽ+ܿ
= Ͳ,
∴͵ܽ+ܿ
= Ͳ,
∵抛物线与ݕ轴交于负半轴,
∴ܿ< Ͳ,
∴͵ܽ+ 2ܿ= ͵ܽ+ܿ
+ܿ
=ܿ
< Ͳ,故②错误;
∵ܽ
> Ͳ,对称轴为直线ݔ= ͳ,
∴当ݔ= ͳ 时,函数的最小值为:ܽ+ܾ
+ܿ,
∴ܽݔ2 +ܾݔ+ܿ
ܽ
+ܾ
+ܿ,
∴ܽݔ2 +ܾݔܽ
+ܾ,故③正确;
由②得ܾ
=−2ܽ,͵ܽ+ܿ
= Ͳ,
∴ܽ
=−
ͳ
͵ܿ,ܾ
=
2
͵ܿ,
∴ܽ+ܾ
+ܿ
=−
ͳ
͵ܿ
+
2
͵ܿ
+ܿ
=
Ͷ
͵ܿ,
∵−͵ <ܿ
<−2,
∴−͵ ൈ
Ͷ
͵ <ܽ
+ܾ
+ܿ
<−2 ൈ
Ͷ
͵,
∴−Ͷ <ܽ
+ܾ
+ܿ
<−
ͺ
͵,故④正确,
综上可得:①③④正确.
题型8 一次函数、二次函数图象综合判断
【例8】已知二次函数ݕ=ܽ
ݔ2 +ܾݔ+ܿܽ
≠Ͳ 的图象如图所示,则函数ݕ=ܽ
ݔ+ܿ
的图象可能为(
)
A.
B.
C.
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D.
【答案】D
【分析】先根据抛物线的开口方向和与y 轴的交点可得ܽ
< Ͳ,ܿ> Ͳ,可知一次函数ݕ=ܽ
ݔ+ܿ
的图象经
过一、二、四象限,再根据对称轴可得二次函数ݕ=ܽ
ݔ2 +ܾݔ+ܿ
=ܽ
ݔ2 −2ܽݔ+ܿ,然后结合图象可得ݕ=ܽ
+ 2ܽ+ܿ
= ͵ܽ+ܿ
< Ͳ,最后根据一次函数ݕ=ܽ
ݔ+ܿ,当ݔ= ͵ 时,ݕ= ͵ܽ+ܿ
< Ͳ 判断即可.
【详解】解:∵抛物线的开口向下,
∴ܽ
< Ͳ.
∵抛物线与y 轴交于正半轴,
∴ܿ> Ͳ,
∴一次函数ݕ=ܽ
ݔ+ܿ
的图象经过一、二、四象限.
∵抛物线的对称轴是ݔ=−ܾ2ܽ= ͳ,
∴ܾ
=−2ܽ,即二次函数ݕ=ܽ
ݔ2 +ܾݔ+ܿ
=ܽ
ݔ2 −2ܽݔ+ܿ.
当ݔ=−ͳ 时,ݕ=ܽ
+ 2ܽ+ܿ
= ͵ܽ+ܿ
< Ͳ.
对于一次函数ݕ=ܽ
ݔ+ܿ,当ݔ= ͵ 时,ݕ= ͵ܽ+ܿ
< Ͳ,
所以图象D 符合题意.
【技巧归纳】
先看二次函数图象,确定ܽ
、ܾ、ܿ的符号
再看一次函数图象,确定݇
、ܾ
的符号
同一个字母在两个函数中的符号必须一致,不一致的选项直接排除
优先判断ܽ
的符号,再判断ܾ
、ܿ的符号
【变式8-1】
1.一次函数ݕ=ܽ
ݔ+ܽ
与二次函数ݕ=ܽ
ݔ2 −2ݔ+ ͳ 在同一坐标系中的图象可能是(
)
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【分析】本题主要考查一次函数和二次函数的图象,结合一次函数ݕ=ܽ
ݔ+ܽ
和二次函数ݕ=ܽ
ݔ2 −2ݔ+ ͳ
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的图象性质,从系数ܽ
的符号,特殊点、对称轴等方面逐项分析即可.
【详解】解:A、选项一次函数从左到右下降,说明ܽ
< Ͳ,二次函数:开口向上,说明ܽ
> Ͳ,ܽ的符号矛
盾,A 选项错误;
B、选项一次函数从左到右上升,说明ܽ
> Ͳ,二次函数对称轴:ݔ=
ͳܽ> Ͳ(因为ܽ
> Ͳ),但图中抛物线对
称轴在ݕ轴左侧(ݔ< Ͳ),矛盾,B 选项错误;
C、选项一次函数从左到右上升,说明ܽ
> Ͳ,与x 轴交点为−ͳ,Ͳ ,符合一次函数ݕ=ܽ
ݔ+ ͳ 的性质,
二次函数开口向上,说明ܽ
> Ͳ,对称轴ݔ=
ͳܽ> Ͳ,与图中抛物线对称轴在ݕ轴右侧一致,判别式:Δ = Ͷ −Ͷܽ,
若ܽ
> Ͳ 且抛物线与ݔ轴有两个交点,则Δ > Ͳ,Ͷ −Ͷܽ
> Ͳ,即ܽ
< ͳ,是合理的,所有性质均一致,C 选
项正确;
D、选项一次函数从左到右下降,说明ܽ
< Ͳ,二次函数开口向下,说明ܽ
< Ͳ,一次函数与ݔ轴交点应为−ͳ,Ͳ ,
但图中直线与ݔ轴交点不是−ͳ,Ͳ ,矛盾,D 选项错误.
故选:C.
【变式8-2】
2.在同一坐标系中画出直线ݕ=ܽ
ݔ+ܾ
与抛物线ݕ=ܽ
ݔ2 +ܾ,有可能是(
)
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【分析】根据两个函数的性质和图象的特征,结合选项中的图象逐项判断即可.
【详解】解:A、直线ݕ=ܽ
ݔ+ܾ
中,ܽ> Ͳ,ܾ< Ͳ,抛物线ݕ=ܽ
ݔ2 +ܾ
中,ܽ> Ͳ,ܾ< Ͳ,故本选项符合题
意;
B、直线ݕ=ܽ
ݔ+ܾ
中,ܽ
< Ͳ,ܾ> Ͳ,抛物线ݕ=ܽ
ݔ2 +ܾ
中,ܽ
> Ͳ,ܾ> Ͳ,矛盾,故本选项不符合题意;
C、直线ݕ=ܽ
ݔ+ܾ
中,ܽ
< Ͳ,ܾ< Ͳ,抛物线ݕ=ܽ
ݔ2 +ܾ
中,ܽ
< Ͳ,ܾ> Ͳ,矛盾,故本选项不符合题意;
D、直线ݕ=ܽ
ݔ+ܾ
中,ܽ
> Ͳ,ܾ> Ͳ,抛物线ݕ=ܽ
ݔ2 +ܾ
中,ܽ
< Ͳ,ܾ< Ͳ,矛盾,故本选项不符合题意.
题型9 已知抛物线上对称的两点求对称轴
【例9】已知抛物线ݕ= 2ݔ2 +ܾݔ+ܿ
经过四个不同的点ܣͳ,݉
,ܤ2,点,ܥܾ
,ݕͳ ,Dܿ
−ͳ,ݕ2 ,若ݕͳ = ݕ2,
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则݉
+ 点的值为(
)
A.6
B.8
C.10
D.12
【答案】D
【分析】先根据二次函数上两点纵坐标相等的性质,得到ܾ
和ܿ
的关系式,排除点重合的情况后,将݉
+ 点
用ܾ,ܿ表示,代入即可求值.
【详解】解:∵抛物线ݕ= 2ݔ2 +ܾݔ+ܿ
上,点ܥܾ
,ݕͳ 和ܦܿ
−ͳ,ݕ2 满足ݕͳ = ݕ2,
若ܾ
=ܿ
−ͳ,则ܥ,ܦ横坐标相同,为同一个点,不符合四个不同点的条件,舍去;
若ܾ
≠ܿ
−ͳ,抛物线ݕ= 2ݔ2 +ܾݔ+ܿ
的对称轴为ݔ=−ܾͶ
∴ܾ
+ܿ
−ͳ
2
=−ܾͶ
∴͵ܾ+ 2ܿ= 2
∵ܣͳ,݉
,ܤ2,点在抛物线上
∴݉
= 2 ൈͳ2 +ܾ
ڄ ͳ +ܿ
= 2 +ܾ
+ܿ,点= 2 ൈ22 +ܾ
ڄ 2 +ܿ
= ͺ + 2ܾ+ܿ
∴݉
+ 点= 2 +ܾ
+ܿ
+ ͺ + 2ܾ+ܿ
= ͳͲ + ͵ܾ+ 2ܿ
将͵ܾ+ 2ܿ= 2 代入得݉
+ 点= ͳͲ + 2 = ͳ2.
【技巧归纳】
通用公式:若两点(ݔͳ,ݕ)、(ݔ2,ݕ)纵坐标相同,则对称轴为ܠ=
ܠͳ+ܠ2
2
示例:点(ͳ,͵)和(ͷ,͵)关于对称轴对称,对称轴为ݔ=
ͳ+ͷ
2 = ͵
无论纵坐标是多少,只要两点关于对称轴对称,都适用此公式
【变式9-1】
1.经研究发现某型号火箭高度݄
m 与时间ݐs 的关系近似满足二次函数,科研人员在测试该型号火箭向上
竖直升空时,获得的部分数据如下表,则下列判断正确的是(
)
时间ݐs
ͳ
ͳͲ
ͳͺ
2Ͳ
火箭高度݄
m
ͳͷͷ
ͳͲͳͲ
ͳͲͻͲ
ͳͲͳͲ
A.火箭在前ͳͺs 持续上升
B.火箭在ͳͺs 后才开始下降
C.火箭在ͳͲs 前可以达到ͳͲͻͲ݉
D.火箭在͵Ͳs 时的高度低于ͳͷͷm
【答案】D
【分析】根据二次函数的对称性求出对称轴,结合火箭运动轨迹确定开口方向,再利用待定系数法求出函
数解析式,结合二次函数的增减性和对称性逐一判断各选项即可求解.
【详解】解:∵二次函数中,ݐ= ͳͲ 和ݐ= 2Ͳ 时݄
相等,
∴二次函数的对称轴为直线ݐ=
ͳͲ+2Ͳ
2
= ͳͷ,
∵火箭先上升后下降,
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∴二次函数开口向下,
∴ܽ
< Ͳ,当ݐ< ͳͷ 时,݄
随ݐ增大而增大,当ݐ> ͳͷ 时,݄
随ݐ增大而减小,最高点在ݐ= ͳͷs 处,
∴火箭在ͳͷs 后已经开始下降,故选项A、B 错误;
设函数解析式为݄
=ܽ
(ݐ−ͳͷ)2 +݇,代入ݐ= ͳ,݄
= ͳͷͷ 和ݐ= ͳͲ,݄
= ͳͲͳͲ 得,ܽ
(ͳ −ͳͷ)2 +݇
= ͳͷͷܽ
(ͳͲ −ͳͷ)2 +݇
= ͳͲͳͲ ,
解得ܽ
=−ͷ݇
= ͳͳ͵ͷ ,
∴݄
=−ͷ(ݐ−ͳͷ)2 + ͳͳ͵ͷ,
当݄
= ͳͲͻͲ 时,−ͷ(ݐ−ͳͷ)2 + ͳͳ͵ͷ = ͳͲͻͲ,
解得ݐ= ͳ2 或ݐ= ͳͺ,
∴最早ͳ2ݏ才达到ͳͲͻͲ݉
,ͳͲs 前无法达到,故选项C 错误;
∵ݐ= ͳ 关于对称轴ݐ= ͳͷ 的对称点为ݐ= ͳͷ + ͳͷ −ͳ = 2ͻ,
∴݄
2ͻ =݄
ͳ = ͳͷͷ,
∵ݐ> ͳͷ 时݄
随ݐ增大而减小,且͵Ͳ > 2ͻ,
∴݄
͵Ͳ <݄
2ͻ = ͳͷͷ,即͵Ͳs 时高度低于ͳͷͷ݉
,故选D 正确.
【变式9-2】
2.已知抛物线ݕ=ܽ
ݔ2 +ܾݔ+ܿܽ
< Ͳ 过ܣ−Ͷ,ݕͳ ,ܤ2,ݕ2 ,ܥ͵,ݕ͵ ,ܦͷ,ݕͶ 四点.
(1)若ݕ2 = ݕ͵.
(ⅰ)求该抛物线的对称轴;
(ⅱ)比较ݕͳ,ݕ͵的大小.
(2)若ݕ2 =ܿ,ݕ2ݕ͵ < Ͳ,判断ݕͶ < Ͳ 是否成立,并说明理由.
【答案】(1)
(ⅰ)ݔ=
ͷ
2;(ⅱ)ݕͳ < ݕ͵
(2)
ݕͶ < Ͳ 成立,理由见解析
【分析】(1)(ⅰ)因为抛物线的函数值相等的两个点关于对称轴对称,所以取B、C 两点横坐标的平均
值即可得到对称轴;(ⅱ)因为抛物线开口向下,所以点到对称轴的距离越远,对应的函数值越小,计算A、
C 两点到对称轴的距离,比较距离大小后即可判断函数值大小;
(2)首先如果ݕ2 =ܿ,那么代入ݔ= 2 可得到ܾ
和ܽ
的关系,进而求出抛物线的对称轴;再根据ݕ2 =ܿ
和
ݕ2ݕ͵ < Ͳ,可确定ܿ
的符号;之后计算ݕͶ的表达式,结合ܽ
< Ͳ 的条件和对称轴的位置,判断ݕͶ的符号,即
可验证结论是否成立.
【详解】(1)(ⅰ)∵ݕ2 = ݕ͵,且抛物线上纵坐标相等的两点关于对称轴对称,点ܤ(2,ݕ2)、ܥ(͵,ݕ͵),
∴对称轴为:ݔ=
2+͵
2 =
ͷ
2;
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(ⅱ)ܣ( −Ͷ,ݕͳ)到对称轴的距离:פ −Ͷ −
ͷ
2 פ =
ͳ͵
2 ,ܥ(͵,ݕ͵)到对称轴的距离:פ͵ −
ͷ
2 פ =
ͳ
2,
∵ܽ
< Ͳ,开口向下,
∴点离对称轴越远纵坐标越小,
∵
ͳ͵
2 >
ͳ
2,
∴ݕͳ < ݕ͵;
(2)解:ݕͶ < Ͳ 成立,理由如下:
∵ݕ2 =ܿ,将ݔ= 2 代入抛物线得:Ͷܽ+ 2ܾ+ܿ
=ܿ,
整理得ܾ
=−2ܽ,
∴对称轴为:ݔ=
−ܾ
2ܽ=
−−2ܽ
2ܽ
= ͳ,
∵ܽ
< Ͳ,开口向下,
∴当ݔ> ͳ 时,ݕ随ݔ增大而减小,
又∵2 < ͵ < ͷ,
∴ݕ2 > ݕ͵ > ݕͶ,
∵ݕ2ݕ͵ < Ͳ,
∴ݕ2,ݕ͵异号,
结合ݕ2 > ݕ͵得:ݕ2 > Ͳ,ݕ͵ < Ͳ,
∴ݕͶ < Ͳ.
题型10 二次函数图象的平移
【例10】将抛物线ݕ= ݔ2 + ͺݔ+ ͳͷ 向上平移2 个单位长度,再向右平移3 个单位长度后,得到的抛物线
解析式是(
)
A.ݕ= ݔ+ ͳ 2 −͵
B.ݕ= ݔ+ 2 −͵
C.ݕ= ݔ+ ͳ 2 + ͳ
D.ݕ= ݔ+ 2 + ͳ
【答案】C
【分析】先将原抛物线解析式化为顶点式,得到原顶点坐标,再根据平移规则得到平移后的顶点坐标,最
后根据顶点式写出平移后的抛物线解析式即可,二次函数平移后二次项系数不变.
【详解】解:∵ݕ= ݔ2 + ͺݔ+ ͳͷ = ݔ+ Ͷ 2 −ͳ,
∴原抛物线的顶点坐标为−Ͷ, −ͳ ,
∵将顶点向上平移2 个单位长度,再向右平移3 个单位长度,
∴平移后顶点的横坐标为−Ͷ + ͵ =−ͳ,纵坐标为−ͳ + 2 = ͳ,
即新顶点坐标为−ͳ,ͳ ,
∵抛物线平移后二次项系数不变,
∴平移后抛物线的解析式为ݕ= ݔ+ ͳ 2 + ͳ.
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【技巧归纳】
第一步:将原函数化为顶点式ݕ=ܽ
(ݔ−݄)2 +݇
第二步:根据平移方向改变݄
和݇
左右平移:左加右减自变量(݄)
上下平移:上加下减常数项(݇)
示例:ݕ= 2(ݔ−ͳ)2 + ͵ 向左平移2 个单位,向下平移1 个单位,得ݕ= 2(ݔ+ ͳ)2 + 2
【变式10-1】
1.将抛物线ݕ= ݔ2 + ͳ 向左平移2 个单位,再向下平移3 个单位,所得的抛物线解析式是(
)
A.ݕ= (ݔ+ 2)2 −2
B.ݕ= (ݔ+ 2)2 + ͵
C.ݕ= (ݔ−2)2 −2
D.ݕ= (ݔ−ͳ)2 + ͵
【答案】A
【分析】利用二次函数平移“左加右减,上加下减”的规律,逐步推导即可得到结果.
【详解】解:∵抛物线平移规律为左加右减自变量,上加下减常数项,原抛物线解析式为ݕ= ݔ2 + ͳ,
∴向左平移2 个单位后,解析式变为ݕ= (ݔ+ 2)2 + ͳ,再向下平移3 个单位,解析式整理得ݕ= (ݔ+ 2)2 +
ͳ −͵ = (ݔ+ 2)2 −2,
∴所得抛物线解析式为ݕ= (ݔ+ 2)2 −2.
【变式10-2】
2.已知抛物线ݕ= ݔ2 +ܾݔ+ܿ(ܾ
为常数)是由抛物线ݕ= ݔ2 −2ݔ+ ͵ 先向左平移2 个单位,再向下平移
3 个单位得到的.
(1)求ܾ
,ܿ的值;
(2)点ܲ
ݔͳ,ݕͳ 在抛物线ݕ= ݔ2 −2ݔ+ ͵ 上,点ܳ
ݔͳ +݉
,ݕͳ + 2݇
在抛物线ݕ= ݔ2 +ܾݔ上.
①用含ݔͳ与݉
的式子表示݇
;
②若ݔͳ + 2 =݉
+ 点(点为常数),且݉
> Ͷ,݇
随݉
的增大而增大,求点的最小值.
【答案】(1)ܾ
= 2,ܿ= Ͳ
(2)
①݇
=
ͳ
2݉
2 + (ݔͳ + ͳ)݉
+ 2ݔͳ −
͵
2;②点的最小值为−ͳ͵
【分析】(1)将抛物线一般式化为顶点式,再根据平移规律得到平移后的函数解析式,由此即可求解;
(2)①根据题意,分别把点P,Q 代入计算即可;
②根据题意得到ݔͳ =݉
+ 点−2,代入解析式,结合二次函数图象的性质即可求解.
【详解】(1)解:抛物线ݕ= ݔ2 −2ݔ+ ͵ = ݔ−ͳ 2 + 2 先向左平移2 个单位,再向下平移3 个单位,
∴ݕ= ݔ−ͳ + 2 2 + 2 −͵ = ݔ+ ͳ 2 −ͳ = ݔ2 + 2ݔ,
∴ܾ
= 2,ܿ= Ͳ;
(2)解:①点ܲ
ݔͳ,ݕͳ 在抛物线ݕ= ݔ2 −2ݔ+ ͵ 上,
∴ݕͳ = ݔͳ2 −2ݔͳ + ͵,
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点ܳ
ݔͳ +݉
,ݕͳ + 2݇
在抛物线ݕ= ݔ2 +ܾݔ上,且ܾ
= 2,
∴ݕͳ + 2݇
= ݔͳ +݉
2 + 2 ݔͳ +݉
,
∴ݔͳ2 −2ݔͳ + ͵ + 2݇
= ݔͳ +݉
2 + 2 ݔͳ +݉
,
整理得,݇
=
ͳ
2݉
2 + ݔͳ + ͳ݉
+ 2ݔͳ −
͵
2;
②∵ݔͳ + 2 =݉
+ 点,
∴ݔͳ =݉
+ 点−2,
∴݇
=
ͳ
2݉
2 + (݉
+ 点−2 + ͳ)݉
+ 2(݉
+ 点−2) −
͵
2,
整理得:݇
=
͵
2݉
2 + (点+ ͳ)݉
+ 2点−
ͳͳ
2 ,
该二次函数二次项系数
͵
2 > Ͳ,开口向上,在对称轴右侧݇
随݉
增大而增大,且对称轴为݉
=−
点+ͳ
2ൈ͵
2
=−
点+ͳ
͵ ,
∵݉
> Ͷ 时,݇
随݉
增大而增大,
∴−
点+ͳ
͵ Ͷ,
解得,点−ͳ͵,
∴点的最小值为−ͳ͵.
题型11 根据交点确定不等式的解集
【例11】一次函数ݕͳ =݉
ݔ+ 点݉
≠Ͳ 与二次函数ݕ2 =ܽ
ݔ2 +ܾݔ+ܿܽ
≠Ͳ 的图象如图所示,则不等式ܽ
ݔ2 +ܾ
−݉
ݔ+ܿ
> 点的解集为(
)
A.ݔ<−ͳ
B.ݔ> Ͷ
C.−ͳ < ݔ< Ͷ
D.ݔ<−ͳ 或ݔ> Ͷ
【答案】D
【分析】观察图象得,当ݔ<−ͳ 或ݔ> Ͷ 时,二次函数ݕ2 =ܽ
ݔ2 +ܾݔ+ܿܽ
≠Ͳ 的图象在一次函数ݕͳ =݉
ݔ+ 点݉
≠Ͳ 图象的上方,由此即可得出结果.
【详解】解:观察图象得,当ݔ<−ͳ 或ݔ> Ͷ 时,二次函数ݕ2 =ܽ
ݔ2 +ܾݔ+ܿܽ
≠Ͳ 的图象在一次函数ݕͳ =݉
ݔ+ 点݉
≠Ͳ 图象的上方,
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即当ݔ<−ͳ 或ݔ> Ͷ 时,ܽݔ2 +ܾݔ+ܿ
>݉
ݔ+ 点,
不等式ܽ
ݔ2 +ܾ
−݉
ݔ+ܿ
> 点的解集为ݔ<−ͳ 或ݔ> Ͷ.
【技巧归纳】ܽ
ݔ2 +ܾݔ+ܿ
> Ͳ 的解集:抛物线在ݔ轴上方对应的ݔ的范围ܽ
ݔ2 +ܾݔ+ܿ
< Ͳ 的解集:抛物线在ݔ轴下方对应的ݔ的范围
ݕͳ > ݕ2的解集:抛物线ݕͳ在直线ݕ2上方对应的ݔ的范围
端点是否包含:原不等式有等号则包含,无等号则不包含
【变式11-1】
1.已知二次函数ݕ=ܽ
ݔ2 +ܾݔ+ܿ
的图象如图所示,对称轴为直线ݔ= ͳ,则下列结论正确的是(
).
A.ܽܿ
> Ͳ
B.方程ܽ
ݔ2 +ܾݔ+ܿ
= Ͳ 的两根是ݔͳ =−ͳ,ݔ2 = ͵
C.不等式ܽ
ݔ2 +ܾݔ+ܿ
< Ͳ 的解集是−ͳ < ݔ< ͵
D.当ݔ> Ͳ 时,ݕ随ݔ的增大而减小
【答案】B
【分析】本题考查二次函数的图象和性质,根据开口方向和与ݕ轴的交点得到ܽܿ
< Ͳ,故A 选项错误;根
据对称轴和一个与ݔ轴的交点可得另一个与ݔ轴的交点,即可得到B 选项正确;根据图象可得不等式ܽ
ݔ2 +ܾ
ݔ+ܿ
< Ͳ 的解集是ݔ<−ͳ 或ݔ> ͵,当Ͳ < ݔ< ͳ 时,ݕ随ݔ的增大而增大,故C、D 选项错误.
【详解】解:根据二次函数的图象和性质,逐一分析各选项,
A 选项:∵抛物线的开口向下,
∴ܽ
< Ͳ,
∵抛物线与ݕ轴的交点在ݕ轴正半轴,
∴ܿ> Ͳ,
∴ܽܿ
< Ͳ,故A 选项错误;
B 选项:∵抛物线的对称轴为ݔ= ͳ,与ݔ轴的一个交点是͵,Ͳ ,
∴抛物线与ݔ轴的另一个交点的横坐标为ͳ ൈ2 −͵ =−ͳ,即另一个交点坐标是−ͳ,Ͳ ,
∴方程ܽ
ݔ2 +ܾݔ+ܿ
= Ͳ 的两根是ݔͳ =−ͳ,ݔ2 = ͵,故B 选项正确;
C 选项:∵由图象可知当ݔ<−ͳ 或ݔ> ͵ 时,抛物线在ݔ轴的下方,
∴不等式ܽ
ݔ2 +ܾݔ+ܿ
< Ͳ 的解集是ݔ<−ͳ 或ݔ> ͵,故C 选项错误;
D 选项:由图象可知,当Ͳ < ݔ< ͳ 时,ݕ随ݔ的增大而增大,故D 选项错误.
【变式11-2】
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2.在平面直角坐标系中,二次函数ݕ=ܽ
ݔ2 +ܽ
ݔ−2ܽܽ
≠Ͳ 的图象与ݕ轴交于负半轴,则下列关于该函
数的结论正确的是(
)
A.图象的开口向下
B.当ݔ>−ͳ 时,ݕ的值随ݔ值的增大而增大
C.该函数有最大值−
ͻ
Ͷܽ
D.当ͳ < ݔ< 2 时,ݕ> Ͳ
【答案】D
【分析】本题考查二次函数的图象与性质,先根据图象与y 轴交于负半轴确定ܽ
的取值范围,再配方得到
顶点式,结合开口方向、对称轴、增减性和与x 轴的交点逐一判断选项即可.
【详解】解:∵二次函数ݕ=ܽ
ݔ2 +ܽ
ݔ−2ܽܽ
≠Ͳ 的图象与ݕ轴交于负半轴,
当ݔ= Ͳ 时,ݕ=−2ܽ,
∴−2ܽ
< Ͳ,
解得ܽ
> Ͳ,抛物线开口向上,故A 错误.
将二次函数配方得:ݕ=ܽ
ݔ2 +ܽ
ݔ−2ܽ
=ܽ
ݔ+
ͳ
2
2
−
ͻ
Ͷܽ,可得对称轴为直线ݔ=−
ͳ
2,顶点坐标为−
ͳ
2 , −
ͻ
Ͷܽ
.
∵ܽ
> Ͳ,开口向上,
∴当ݔ>−
ͳ
2时,ݕ随ݔ的增大而增大,
当−ͳ < ݔ<−
ͳ
2时,ݕ随ݔ的增大而减小,故B 错误.
∵ܽ
> Ͳ,开口向上,
∴二次函数有最小值−
ͻ
Ͷܽ,没有最大值,故C 错误.
令ݕ= Ͳ,则ܽ
ݔ2 +ܽ
ݔ−2ܽ
= Ͳ,
∵ܽ
≠Ͳ,等式两边同除以ܽ
得ݔ2 + ݔ−2 = Ͳ,
因式分解得ݔ+ 2
ݔ−ͳ = Ͳ,
解得ݔͳ =−2,ݔ2 = ͳ.
∵抛物线开口向上,
∴当ݔ> ͳ 时,ݕ> Ͳ,
∵ͳ < ݔ< 2 满足ݔ> ͳ,
∴当ͳ < ݔ< 2 时,ݕ> Ͳ,故D 正确.
一、单选题
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1.二次函数ݕ=−ݔ+ ͳ 2 + Ͷ 图象的顶点所在的象限是(
)
A.第一象限
B.第二象限
C.第三象限
D.第四象限
【答案】B
【分析】先根据顶点式得到顶点坐标,再根据坐标符号判断顶点所在象限即可.
【详解】解: ݕ=−(ݔ+ ͳ)2 + Ͷ 可写为ݕ=−ݔ−( −ͳ) 2 + Ͷ,
该二次函数图象的顶点坐标为( −ͳ,Ͷ),
顶点横坐标−ͳ < Ͳ,纵坐标Ͷ > Ͳ,
顶点在第二象限.
2.对于抛物线ݕ= 2 ݔ−ͳ 2 + ͵,下列说法正确的是(
)
A.抛物线的开口向下
B.抛物线的顶点坐标为ͳ,͵
C.抛物线的对称轴为直线ݔ=−ͳ
D.当ݔ> ͳ 时,ݕ随ݔ的增大而减小
【答案】B
【分析】根据顶点式的特点,分别判断开口方向、顶点坐标、对称轴和增减性即可.
【详解】解:∵抛物线解析式为ݕ= 2 ݔ−ͳ 2 + ͵,
∴ܽ
= 2 > Ͳ,
∴抛物线开口向上,故A 错误;
顶点坐标为ͳ,͵ ,故B 正确;
对称轴为直线ݔ= ͳ,故C 错误;
∵抛物线开口向上,对称轴为直线ݔ= ͳ,
∴当ݔ> ͳ 时,ݕ随ݔ的增大而增大,故D 错误.
3.抛物线ݕ= ݔ2 + Ͷݔ−͵ 的对称轴是直线(
)
A.ݔ=−Ͷ
B.ݔ=−2
C.ݔ= Ͷ
D.ݔ= 2
【答案】B
【详解】解:因为抛物线的解析式为ݕ= ݔ2 + Ͷݔ−͵,
所以该抛物线的对称轴为直线ݔ=−ܾ2ܽ=−
Ͷ
2ൈͳ =−2.
4.小明同学在将抛物线表达式化为ݕ=ܽ
ݔ+݉
2 + 点形式时,他给出的结果是ݕ= Ͷ ݔ+ 2 2 + Ͷ,那么
这条抛物线的顶点坐标为(
)
A.−2,Ͷ
B.−2, −Ͷ
C.−Ͷ,Ͷ
D.−Ͷ, −Ͷ
【答案】A
【详解】解:∵ݕ= Ͷ ݔ+ 2 2 + Ͷ,
∴抛物线顶点坐标为−2,Ͷ .
5.将抛物线ݕ= ݔ2向左平移2 个单位,再向下平移͵ 个单位,得到的抛物线解析式是(
)
A.ݕ= (ݔ−2)2 −͵
B.ݕ= (ݔ−2)2 + ͵
C.ݕ= (ݔ+ 2)2 −͵
D.ݕ= (ݔ+ 2)2 + ͵
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【答案】C
【分析】本题考查二次函数图象的平移,利用“左加右减自变量,上加下减常数项”的平移规则计算即可得
到新抛物线的解析式.
【详解】解:原抛物线解析式为ݕ= ݔ2
∵抛物线向左平移2 个单位,根据平移规则“左加右减自变量”,得平移后解析式为ݕ= (ݔ+ 2)2
再将得到的抛物线向下平移3 个单位,根据平移规则“上加下减常数项”,得最终解析式为ݕ= (ݔ+ 2)2 −͵.
6.在平面直角坐标系中,抛物线ݕ=−ݔ+ ͳ
ݔ−ͳ 经变换后得到抛物线ݕ=−(ݔ+ 2)2 + ͳ,则下列变换
正确的是()
A.向右平移3 个单位
B.向左平移3 个单位
C.向右平移2 个单位
D.向左平移2 个单位
【答案】D
【分析】先求出变换前后抛物线的顶点坐标,再根据抛物线平移“上加下减,左加右减”的规律,即可判断
平移方向和距离.
【详解】解:∵原抛物线ݕ=−ݔ+ ͳ
ݔ−ͳ =−ݔ2 −ͳ =−ݔ2 + ͳ,
∴原抛物线的顶点坐标为Ͳ,ͳ ,
∵变换后抛物线为ݕ=−(ݔ+ 2)2 + ͳ,
∴变换后抛物线的顶点坐标为−2,ͳ ,
∵顶点纵坐标不变,横坐标从Ͳ 变为−2,
∴原抛物线向左平移2 个单位即可得到变换后的抛物线.
7.二次函数ݕ=ܽ
ݔ2 +ܾݔ+ܿ
开口向上,与ݕ轴交于负半轴,对称轴在ݕ轴左侧,下列结论正确的是(
)
A.ܽ
< Ͳ
B.ܾ
< Ͳ
C.ܿ> Ͳ
D.ܾ2 −Ͷܽܿ
> Ͳ
【答案】D
【分析】本题根据二次函数的基本性质,由开口方向与ܽ
的关系确定a 的正负,对称轴位置与ܽ
,ܾ的关系确
定b 的正负,与ݕ轴交点的位置与ܿ
的关系确定c 的正负,逐一判断选项,即可得到正确结论.
【详解】解: 二次函数ݕ=ܽ
ݔ2 +ܾݔ+ܿ
开口向上,
ܽ
> Ͳ ,选项A 错误;
对称轴在ݕ轴左侧,二次函数对称轴为ݔ=−ܾ2ܽ,
−ܾ2ܽ< Ͳ,
又ܽ
> Ͳ,
ܾ
> Ͳ,选项B 错误;
二次函数与ݕ轴交于负半轴,且当ݔ= Ͳ 时,ݕ=ܿ,
ܿ
< Ͳ,选项C 错误;
由ܽ
> Ͳ,ܿ< Ͳ,
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得Ͷܽܿ
< Ͳ,
∴−Ͷܽܿ
> Ͳ,
∵ܾ2 > Ͳ,
∴ܾ2 −Ͷܽܿ
> Ͳ,选项D 正确.
8.已知函数的图象经过点ܯͳ,2 ,且在第一象限内y 随x 的增大而增大.下列函数符合要求的是(
)
A.ݕ=݇
ݔ+ ͵
B.ݕ=݇
ݔ−ͳ
C.ݕ=݇ݔ
D.ݕ=ܽ
ݔ2 + ͵
【答案】B
【分析】本题先将已知点代入各选项解析式求出参数,再根据函数增减性,判断是否满足“第一象限内ݕ随
ݔ的增大而增大”的条件,用到一次函数、反比例函数、二次函数的增减性性质.
【详解】解:选项A:∵函数ݕ=݇
ݔ+ ͵ 经过点ܯͳ,2 ,
∴代入坐标得2 =݇
ڄ ͳ + ͵ ,
解得݇
=−ͳ,
∵݇
< Ͳ,
∴ݕ随ݔ的增大而减小,不符合要求,排除A;
选项B:∵函数ݕ=݇
ݔ−ͳ 经过点ܯͳ,2 ,
∴代入坐标得2 =݇
ڄ ͳ −ͳ ,
解得݇
= ͵,
∵݇
> Ͳ,
∴ݕ随ݔ的增大而增大,在第一象限满足条件,符合要求;
验证其余选项:
选项C:∵函数ݕ=݇ݔ经过点ܯͳ,2 ,
∴代入坐标得݇
= ͳ ൈ2 = 2,
∵݇
> Ͳ,反比例函数ݕ=
2
ݔ在第一象限内ݕ随ݔ的增大而减小,不符合要求,排除C;
选项D:∵函数ݕ=ܽ
ݔ2 + ͵ 经过点ܯͳ,2 ,
∴代入坐标得2 =ܽ
ڄ ͳ2 + ͵ ,
解得ܽ
=−ͳ,
∵ܽ
< Ͳ,
∴抛物线开口向下,对称轴为ݕ轴,
在第一象限ݔ> Ͳ 时ݕ随ݔ的增大而减小,不符合要求,排除D.
9.若函数ݕ= ݔ2 +ܽ
ݔ+ܾ
在Ͳ ݔͳ 的最大值是ܯ,最小值是݉
,则ܯ−݉
(
)
A.与ܽ
有关,且与ܾ
有关
B.与ܽ
有关,但与ܾ
无关
C.与ܽ
无关,且与ܾ
无关
D.与ܽ
无关,但与ܾ
有关
【答案】B
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【分析】将二次函数配方后,分情况讨论对称轴与Ͳ ݔͳ 的位置关系,计算ܯ−݉
即可判断结果.
【详解】解:对二次函数配方得,ݕ= (ݔ+ܽ2 )2 +ܾ
−ܽ
2
Ͷ ,抛物线开口向上,对称轴为直线ݔ=−ܽ2,
当−ܽ2 Ͳ,即ܽ
Ͳ 时,函数在Ͳ ݔͳ,ݕ随着ݔ的增大而增大,
∴当ݔ= Ͳ 时,ݕ有最小值,ݔ= ͳ 时,ݕ有最大值,
ܯ= ͳ +ܽ
+ܾ
,݉
=ܾ
,
ܯ−݉
= ͳ +ܽ
,结果不含ܾ;
当−ܽ2 ͳ,即ܽ
−2 时,函数在Ͳ ݔͳ,ݕ随着ݔ的增大而减小,
当ݔ= Ͳ 时,ݕ有最大值,ݔ= ͳ 时,ݕ有最小值,
ܯ=ܾ
,݉
= ͳ +ܽ
+ܾ,
ܯ−݉
=−ͳ −ܽ
,结果不含ܾ;
当Ͳ <−ܽ2
ͳ
2,即−ͳ ܽ
< Ͳ 时,函数最小值为顶点纵坐标,最大值在ݔ= ͳ 处取得,
݉
=ܾ
−ܽ
2
Ͷ ,ܯ= ͳ +ܽ
+ܾ,
ܯ−݉
= ͳ +ܽ
+ܽ
2
Ͷ ,结果不含ܾ
;
当
ͳ
2 <−ܽ2 < ͳ,即−2 <ܽ
<−ͳ 时,函数最小值为顶点纵坐标,最大值在ݔ= Ͳ 处取得,
݉
=ܾ
−ܽ
2
Ͷ ,ܯ=ܾ
,
ܯ−݉
=ܽ
2
Ͷ ,结果不含ܾ,
综上,所有情况的ܯ−݉
都只与ܽ
有关,不含ܾ,因此ܯ−݉
与ܽ
有关,与ܾ
无关.
10.已知抛物线ݕ=ܽ
ݔ2 +ܾݔ+ܿ(ܽ
≠Ͳ)的部分图象如图所示,则下列结论中正确的是(
)
A.ܾܽܿ
> Ͳ
B.ܾ+ Ͷܽ
= Ͳ
C.ͷܽ+ܿ>Ͳ
D.当ݔ<−ͷ 或ݔ> ͳ 时,ݕ> Ͳ
【答案】D
【分析】根据二次函数的图象及性质:抛物线的开口方向,抛物线与坐标轴的交点,抛物线的对称轴及对
称性的特点对选项逐一判断即可.
【详解】解:抛物线的开口向上,
ܽ
> Ͳ,
抛物线与y 轴的交点在x 轴的下方,
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ܿ
< Ͳ,
抛物线的对称轴ݔ=−ܾ2ܽ=−2 < Ͳ,
ܾ
= Ͷܽ,ܾ> Ͳ,
ܾܽܿ
< Ͳ,选项A 错误;ܾ
+ Ͷܽ
= Ͷܽ+ Ͷܽ
= ͺܽ
> Ͳ,选项B 错误;
抛物线关于对称轴ݔ=−2 对称,
−ͷ,Ͳ 关于ݔ=−2 的对称点为ͳ,Ͳ ,
将ͳ,Ͳ 代入抛物线ݕ=ܽ
ݔ2 +ܾݔ+ܿ,得ܽ
+ܾ
+ܿ
= Ͳ,
ܾ
= Ͷܽ,
ܽ
+ Ͷܽ+ܿ
= Ͳ,即ͷܽ+ܿ
= Ͳ,选项C 错误;
由图象可知,当ݔ<−ͷ 或ݔ> ͳ 时,ݕ> Ͳ,选项D 正确.
11.抛物线ݕ= ͵ݔ2向右平移1 个单位长度,再向下平移2 个单位长度,下列有关平移后的抛物线说法错误
的是(
)
A.抛物线开口向上
B.顶点坐标为−ͳ,2
C.若点͵,ݕͳ 和点−ͳ,ݕ2 都在抛物线上,则ݕͳ = ݕ2
D.当ݔ< Ͳ 时,ݕ随ݔ的增大而减小
【答案】B
【分析】先根据抛物线平移规律:“左加右减自变量,上加下减常数项”,得到平移后的抛物线解析式,再
根据二次函数的性质逐一判断选项,找出错误说法即可.
【详解】解:抛物线ݕ= ͵ݔ2向右平移1 个单位,再向下平移2 个单位,平移后的抛物线解析式为ݕ= ͵(ݔ−
ͳ)2 −2 .
∵ܽ
= ͵ > Ͳ,
∴抛物线开口向上,A 说法正确;
抛物线ݕ= ͵(ݔ−ͳ)2 −2 的顶点坐标为ͳ, −2 ,不是−ͳ,2 ,B 说法错误;
抛物线对称轴为直线ݔ= ͳ,点͵,ݕͳ 到对称轴的距离为͵ −ͳ = 2,点−ͳ,ݕ2 到对称轴的距离为−ͳ −ͳ =
2,两点到对称轴距离相等,因此ݕͳ = ݕ2,C 说法正确;
∵抛物线开口向上,对称轴为直线ݔ= ͳ,
∴当ݔ< ͳ 时,ݕ随ݔ的增大而减小,
又∵ݔ< Ͳ 满足ݔ< ͳ,
∴当ݔ< Ͳ 时,ݕ随ݔ的增大而减小,D 说法正确.
12.如图,点ܲ
是抛物线ݕ=ܽ
ݔ2 +ܾݔ+ܿ(ܽ
≠Ͳ)的顶点.下列结论正确的是(
)
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A.2ܽ+ܾ
= Ͳ
B.−
͵
Ͷ <ܽ
<−
ͳ
2
C.对任意实数ݐ,ܽݐ2 +ܾݐ< Ͷܽ+ 2ܾ
总成立
D.若点ܣ(ͳ −݉
,ݕͳ),ܤ(ͳ +݉
,ݕ2)在抛物线上,则ݕͳ < ݕ2
【答案】B
【分析】根据抛物线的开口方向、对称轴、顶点坐标以及与ݕ轴交点的位置,结合二次函数的性质逐一判
断选项.
【详解】解:由图象可知,抛物线开口向下,则ܽ
< Ͳ.
顶点ܲ
的坐标为(2,͵),
对称轴为直线ݔ= 2,即−ܾ2ܽ= 2,
ܾ
=−Ͷܽ,即Ͷܽ+ܾ
= Ͳ,故A 错误;
设抛物线的解析式为ݕ=ܽ
(ݔ−2)2 + ͵ .
令ݔ= Ͳ,得ݕ= Ͷܽ+ ͵,即抛物线与ݕ轴的交点坐标为(Ͳ,Ͷܽ+ ͵).
由图象可知,抛物线与ݕ轴的交点在ݔ轴上方且在ݕ= ͳ 的下方,
Ͳ < Ͷܽ+ ͵ < ͳ,解得−
͵
Ͷ <ܽ
<−
ͳ
2,故B 正确;
根据图象得:当ݔ= 2 时,ݕ=ܽ
ݔ2 +ܾݔ+ܿ
取得最大值为:ݕ= Ͷܽ+ 2ܾ+ܿ,
对任意实数ݐ,ܽݐ2 +ܾݐ+ܿ
Ͷܽ+ 2ܾ+ܿ,
∴ܽݐ2 +ܾݐͶܽ+ 2ܾ,故C 错误;
∵对称轴为ݔ= 2,
∴ͳ −݉
−2 =݉
+ ͳ ,ͳ +݉
−2 =݉
−ͳ ,
当݉
= Ͳ 时,两点到对称轴的距离相等,ݕͳ = ݕ2,故D 错误.
二、填空题
1.已知二次函数ݕ=ܽ
(ݔ−ͷ +ܽ
)2 + 2,当ݔ> 2 时,ݕ随ݔ的增大而增大,则ܽ
的值可以是_______.(写
出一个即可)
【答案】͵(ܽ
͵ 的值即可)
【分析】先确定二次函数的对称轴和开口方向,根据函数增减性得到ܽ
的取值范围,在范围内取一个值即
可.
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【详解】解:二次函数ݕ=ܽ
(ݔ−ͷ +ܽ
)2 + 2 整理为顶点式得ݕ=ܽ
ݔ−ͷ −ܽ
2 + 2,
∴该二次函数的对称轴为直线ݔ= ͷ −ܽ
,
当ܽ
< Ͳ 时,抛物线开口向下,对称轴右侧ݕ随ݔ的增大而减小,不符合题意;
当ܽ
> Ͳ 时,抛物线开口向上,对称轴右侧ݕ随ݔ的增大而增大,
由题意当ݔ> 2 时,ݕ随ݔ的增大而增大,可得对称轴需满足ͷ −ܽ
2,
解得ܽ
͵;
因此ܽ
的值可以是͵(答案不唯一).
2.已知二次函数ݕ= ݔ2 + Ͷݔ+ ͷ ,当−͵ ݔͲ 时,y 的取值范围为________.
【答案】ͳ ݕͷ
【分析】将二次函数化为顶点式,得到开口向上,对称轴为直线ݔ=−2,距离对称轴越远函数值越大,即
可求解.
【详解】解: ݕ= ݔ2 + Ͷݔ+ ͷ = ݔ+ 2 2 + ͳ,
开口向上,对称轴为直线ݔ=−2,距离对称轴越远函数值越大,
当ݔ=−2 时,ݕ有最小值为1,
Ͳ −−2 >−2 −−͵ ,
当ݔ= Ͳ 时,ݕ有最大值为ͷ,
y 的取值范围为ͳ ݕͷ.
3.已知抛物线ݕ= ݔ2 −Ͷݔ+ ͳ,当−ͳ ݔͶ 时,函数ݕ的最大值是_____.
【答案】6
【分析】先将抛物线解析式配方,得到抛物线的开口方向和对称轴,根据开口向上的抛物线的性质,在给
定范围内,代入端点计算后比较得到最大值.
【详解】解:对抛物线解析式配方得:ݕ= ݔ2 −Ͷݔ+ ͳ = (ݔ−2)2 −͵,
ܽ
= ͳ > Ͳ,
抛物线开口向上,对称轴为直线ݔ= 2,
已知ݔ的取值范围为−ͳ ݔͶ,
分别代入端点计算函数值:当ݔ=−ͳ 时,ݕ= ( −ͳ −2)2 −͵ = ͻ −͵ = ,
当ݔ= Ͷ 时,ݕ= (Ͷ −2)2 −͵ = Ͷ −͵ = ͳ,
比较得 > ͳ,
因此ݕ的最大值为.
4.如图为二次函数ݕ=ܽ
ݔ2 +ܾݔ+ܿ
的图象,其与ݔ轴交于−͵,Ͳ 和ͳ,Ͳ 两点.①ܾܽܿ
> Ͳ;②ܽ−ܾ
+ܿ
> Ͳ;
③对称轴为直线ݔ=−ͳ;④ܽ+ܿ
< Ͳ:上述结论正确的有________(填序号).
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【答案】③④
【分析】对于①,由图可知,ܽ> Ͳ,ܾ> Ͳ,ܿ< Ͳ,则ܾܽܿ
< Ͳ;对于②,结合图可知,当ݔ=−ͳ 时,ݕ< Ͳ,
则ܽ
−ܾ
+ܿ
< Ͳ;对于③,利用对称轴公式ݔ=
ݔͳ+ݔ2
2
进行计算即可;对于④,由ܽ
+ܾ
+ܿ
= Ͳ 和ܾ
= 2ܽ
可得͵ܽ+ܿ
= Ͳ,则ܽ
+ܿ
=−2ܽ
< Ͳ.
【详解】解:∵抛物线开口向上,
∴ܽ
> Ͳ,
∵抛物线过点−͵,Ͳ 和ͳ,Ͳ ,
∴对称轴为直线ݔ=
−͵+ͳ
2
=−ͳ,故③正确,
∴−ܾ2ܽ=−ͳ,即ܾ
= 2ܽ
> Ͳ,
∵抛物线交ݕ轴于负半轴,
∴ܿ< Ͳ,
∴ܾܽܿ
< Ͳ,故①错误,
由图可知,当ݔ=−ͳ 时,ݕ< Ͳ,
∴ܽ−ܾ
+ܿ
< Ͳ,故②错误,
∵抛物线过点ͳ,Ͳ ,
∴ܽ+ܾ
+ܿ
= Ͳ,
∵ܾ
= 2ܽ,
∴͵ܽ+ܿ
= Ͳ,即ܽ
+ܿ
=−2ܽ,
∵ܽ
> Ͳ,
∴ܽ+ܿ
< Ͳ,故④正确,
综上,正确的结论为③④.
5.探究函数ݕ=
2ݔݔͲܽ
ݔ2 +ܾݔݔ> Ͳ 数图象的性质,下列结论正确的有__________(填写序号)
①该函数图象一定过原点;
②若ܽ
= ͳ,ܾ
= Ͳ,则ݕ随ݔ增大而增大;
③若ܽ
< Ͳ,ܾ
Ͳ,则函数有最大值−ܾ
2
Ͷܽ;
④若ݔ大于2 时ݕ随ݔ增大而减小,则ܾ
=−Ͷܽ;
⑤若ܽ
> Ͳ,则函数图象与直线ݕ= ݔ+ ͳ 仅有一个交点.
【答案】①②③⑤
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【分析】①根据过原点,判断ݔ= Ͳ 时对应的方程,即可求解;
②分情况讨论,当ݔͲ 时,ݕ= 2ݔ,则可判断一次函数的增减性,当ݔ> Ͳ 时,将ܽ
,ܾ的值代入ݕ=ܽ
ݔ2 +ܾ
ݔݔ> Ͳ ,再根据二次函数的性质判断即可;
③分情况讨论,当ݔͲ 时,ݕ= 2ݔ,则可判断一次函数的最大值,当ݔ> Ͳ 时,根据ܽ
,ܾ
的取值范围,
判断开口方向和对称轴的大小,最后根据二次函数的性质判断即可;
④若ݔ大于2 时ݕ随ݔ增大而减小,判断开口方向,对称轴的取值范围即可求解;
⑤分情况讨论,当ݔͲ 时,ݕ= 2ݔ与ݕ= ݔ+ ͳ 没有交点,当ݔ> Ͳ,ݕ=ܽ
ݔ2 +ܾݔݔ> Ͳ ,再根据ܽ
> Ͳ,
分别画出ܾ
= Ͳ,ܾ
> Ͳ,ܾ
< Ͳ 与ݕ= ݔ+ ͳ 的草图,即可判断.
【详解】①当ݔ= Ͳ 时,ݕ= 2ݔ= Ͳ,则该函数图象一定过原点,故符合题意;
②∵当ݔͲ 时,ݕ= 2ݔ,2 > Ͳ,则ݕ随ݔ增大而增大,
又∵当ݔ> Ͳ 时,若ܽ
= ͳ,ܾ
= Ͳ,ݕ= ݔ2,对称轴为ݕ轴,且ܽ
> Ͳ,则ݕ随ݔ增大而增大,
∴综上,无论ݔ取任何值,ݕ随ݔ增大而增大,故符合题意;
③∵当ݔͲ 时,ݕ= 2ݔ,2 > Ͳ,当ݔ= Ͳ 时,存在最大值ݕ= Ͳ,
∵当ݔ> Ͳ 时,若ܽ
< Ͳ,ܾͲ,开口向下,那么对称轴直线ݔ=−ܾ2ܽ> Ͳ,则在ݔ> Ͳ 存在最大值
Ͷܽܿ
−ܾ2
Ͷܽ
=−ܾ
2
ͶܽͲ,
∴综上,函数有最大值为−ܾ
2
Ͷܽ,故符合题意;
④若ݔ大于2,则ݕ=ܽ
ݔ2 +ܾݔݔ> Ͳ ,当ݕ随ݔ增大而减小,那么对称轴直线ݔ=−ܾ2ܽ2,解得ܾ
−Ͷܽ,
故不符合题意;
⑤∵若ݔͲ,当2ݔ= ݔ+ ͳ 时,此时ݔ= ͳ,
即当ݔͲ 时,ݕ= 2ݔ与ݕ= ݔ+ ͳ 没有交点;
∵当ݔ> Ͳ 时,ݕ=ܽ
ݔ2 +ܾݔݔ> Ͳ ,ܽ
> Ͳ,
∴(i)如图,ܾ
= Ͳ,
(ii)ܾ
> Ͳ,
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(iii)ܾ
< Ͳ,
综上,若ܽ
> Ͳ,则函数图象与直线ݕ= ݔ+ ͳ 仅有一个交点.
6.已知点ܲ
ͳ,݉
,ܳ
͵,݉
都在抛物线ݕ=ܽ
ݔ2 −ܾݔ+ ͳ 上,则ܾ
=______(用含a 的代数式表示).
【答案】Ͷܽ
【分析】根据点的坐标得出两点关于对称轴对称,然后根据对称轴的公式列出关系式.
【详解】解:∵点P 和点Q 的纵坐标都是m,且两点都在抛物线ݕ=ܽ
ݔ2 −ܾݔ+ ͳ 上,
∴点P 和点Q 关于该抛物线的对称轴对称.
∵抛物线的对称轴为直线ݔ=−
−ܾ
2ܽ=ܾ2ܽ,
∴ܾ2ܽ=
ͳ+͵
2 = 2,
∴ܾ
= Ͷܽ.
7.已知二次函数ݕ=ܽ
ݔ2 +ܽ
−2 ݔ−2(a 为常数,且ܽ
≠Ͳ).下列四个结论:
①该函数图象经过点−ͳ,Ͳ ;
②若ܽ
=−ͳ,则当ݔ>−ͳ 时,y 随x 的增大而减小;
③若ܽ
> 2,则关于x 的方程ܽ
ݔ2 +ܽ
−2 ݔ−2 = Ͳ 有一个根大于0 且小于1;
④若ܽ
> 2,则关于x 的方程ܽ
ݔ2 +ܽ
−2 ݔ−2 = 2 的正数根只有1 个.
其中正确的是________.(填序号).
【答案】①②③④
【分析】根据二次函数的图象与性质、二次函数与一元二次方程的关系、含绝对值方程的根的个数分别验
证四个结论即可.
【详解】解:当ݔ=−ͳ 时,ݕ=ܽ
−ܽ
+ 2 −2 = Ͳ,
该函数图象经过点( −ͳ,Ͳ),故①正确;
当ܽ
=−ͳ 时,ݕ=−ݔ2 −͵ݔ−2 ,抛物线开口向下,对称轴为直线ݔ=−ܾ2ܽ=−
−͵
2ൈ(−ͳ) =−
͵
2,
当ݔ>−
͵
2时,ݕ随ݔ的增大而减小,
−ͳ >−
͵
2,
当ݔ>−ͳ 时,ݕ随ݔ的增大而减小,故②正确;
对于关于ݔ的方程ܽ
ݔ2 + (ܽ−2)ݔ−2 = Ͳ,由①可知ݔ=−ͳ 是方程的一个根,设方程的另一个根为ݔ2,
由根与系数的关系得:−ͳݔ2 =
−2ܽ,解得ݔ2 =
2ܽ,
ܽ
> 2,
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Ͳ <
2ܽ< ͳ,即方程有一个根大于Ͳ 且小于ͳ,故③正确;
方程ܽ
ݔ2 + (ܽ−2)ݔ−2 = 2 可化为两个方程:
当ܽ
ݔ2 + (ܽ−2)ݔ−2 = 2 时,ܽݔ2 + (ܽ−2)ݔ−Ͷ = Ͳ,
由根与系数的关系,两根之积为
−Ͷܽ< Ͳ,
该方程有两个不相等的实数根,且为一正一负;
当ܽ
ݔ2 + (ܽ−2)ݔ−2 =−2 时,ܽݔ2 + (ܽ−2)ݔ= Ͳ,
∴ݔ(ܽݔ+ܽ
−2) = Ͳ,
解得ݔ= Ͳ 或ݔ=
2−ܽܽ,
ܽ
> 2,
2−ܽܽ< Ͳ,即此方程没有正根;
综上所述,原方程ܽ
ݔ2 + (ܽ−2)ݔ−2 = 2 只有ͳ 个正数根,故④正确.
8.设二次函数ݕ=ܽ
ݔ2 +ܾݔ+ ͳ(ܽ,ܾ为常数,ܽ≠Ͳ)经过点2,Ͳ 、−ͳ,⸴.若⸴< 2,则ܽ
的取值范围
是______.
【答案】ܽ
<
ͳ
且ܽ
≠Ͳ
【分析】将已知两点代入二次函数解析式,对式子变形整理得到⸴关于ܽ
的表达式,结合⸴< 2 的条件,
解不等式即可得到ܽ
的取值范围,再结合ܽ
≠Ͳ 即可得解.
【详解】二次函数ݕ=ܽ
ݔ2 +ܾݔ+ ͳ 经过点2,Ͳ 、−ͳ,⸴,
Ͳ = Ͷܽ+ 2ܾ+ ͳ①
⸴=ܽ
−ܾ
+ ͳ②,
①+ 2 ൈ②得,2⸴= ܽ+ ͵,
⸴= ͵ܽ+
͵
2,
⸴< 2,
͵ܽ+
͵
2 < 2,解得ܽ
<
ͳ
,
ܽ
≠Ͳ,
ܽ
的取值范围是ܽ
<
ͳ
且ܽ
≠Ͳ.
9.填写下表:
抛物线
开口方向
对称轴
顶点坐标
ݕ=−͵
Ͷ ݔ2
ݕ= 2ݔ2 −ͳ
Ͷ
ݕ=−ͳǤͷ ݔ+ Ͷ 2
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ݕ= ݔ2 −2ݔ+ ͳ
ݕ=−ݔ2 −Ͷݔ+ ͻ
ݕ= ͳ
͵ ݔ2 −2ݔ+ 2
【答案】
抛物线
开口方向
对称轴
顶点坐标
ݕ=−͵
Ͷ ݔ2
向下
直线ݔ= Ͳ(ݕ轴)
Ͳ,Ͳ
ݕ= 2ݔ2 −ͳ
Ͷ
向上
直线ݔ= Ͳ(ݕ轴)
Ͳ, −ͳ
Ͷ
ݕ=−ͳǤͷ ݔ+ Ͷ 2
向下
直线ݔ=−Ͷ
−Ͷ,Ͳ
ݕ= ݔ2 −2ݔ+ ͳ
向上
直线ݔ= ͳ
ͳ,Ͳ
ݕ=−ݔ2 −Ͷݔ+ ͻ
向下
直线ݔ=−2
−2,ͳ͵
ݕ= ͳ
͵ ݔ2 −2ݔ+ 2
向上
直线ݔ= ͵
͵, −ͳ
【分析】根据二次函数顶点式ݕ=ܽ
ݔ−݄
2 +݇
的性质,由ܽ
的符号判断开口方向,由݄
确定对称轴,由݄
,݇
确定顶点坐标,将一般式通过配方化为顶点式后对应求解即可.
【详解】二次函数顶点式为:ݕ=ܽ
(ݔ−݄
)2 +݇;
对于抛物线ݕ=−
͵
Ͷ ݔ2,可变形为ݕ=−
͵
Ͷ ݔ−Ͳ 2 + Ͳ,其中ܽ
=−
͵
Ͷ < Ͳ,݄
= Ͳ,݇
= Ͳ,
开口向下,对称轴为直线ݔ= Ͳ(ݕ轴),顶点坐标为Ͳ,Ͳ ;
对于抛物线ݕ= 2ݔ2 −
ͳ
Ͷ,可变形为ݕ= 2 ݔ−Ͳ 2 −
ͳ
Ͷ,其中ܽ
= 2 > Ͳ,݄
= Ͳ,݇
=−
ͳ
Ͷ,
开口向上,对称轴为直线ݔ= Ͳ(ݕ轴),顶点坐标为Ͳ, −
ͳ
Ͷ ;
对于抛物线ݕ=−ͳǤͷ ݔ+ Ͷ 2,可变形为ݕ=−ͳǤͷ ݔ−−Ͷ
2 + Ͳ,其中ܽ
=−ͳǤͷ < Ͳ,݄
=−Ͷ,݇
= Ͳ,
开口向下,对称轴为直线ݔ=−Ͷ,顶点坐标为−Ͷ,Ͳ ;
对于抛物线ݕ= ݔ2 −2ݔ+ ͳ,配方得ݕ= ݔ−ͳ 2 + Ͳ,其中ܽ
= ͳ > Ͳ,݄
= ͳ,݇
= Ͳ,
开口向上,对称轴为直线ݔ= ͳ,顶点坐标为ͳ,Ͳ ;
对于抛物线ݕ=−ݔ2 −Ͷݔ+ ͻ,配方得ݕ=−ݔ2 + Ͷݔ+ ͻ =−ݔ2 + Ͷݔ+ Ͷ + ͻ + Ͷ =−ݔ+ 2 2 + ͳ͵,其
中ܽ
=−ͳ < Ͳ,݄
=−2,݇
= ͳ͵,
开口向下,对称轴为直线ݔ=−2,顶点坐标为−2,ͳ͵ ;
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对于抛物线ݕ=
ͳ
͵ ݔ2 −2ݔ+ 2,配方得ݕ=
ͳ
͵ ݔ2 −ݔ+ 2 =
ͳ
͵ ݔ2 −ݔ+ ͻ + 2 −͵ =
ͳ
͵ ݔ−͵ 2 −ͳ,其中ܽ
=
ͳ
͵ > Ͳ,݄
= ͵,݇
=−ͳ,
开口向上,对称轴为直线ݔ= ͵,顶点坐标为͵, −ͳ .
三、解答题
1.在同一个平面直角坐标系中,画出函数ݕ=
ͳ
2 ݔ2与ݕ=
ͳ
2 ݔ2 + ͳ 的图象.
【答案】
【分析】由函数解析式列表描点作图即可.
【详解】解:由函数解析式,列表可得
ݔ
ڮ
−͵
−2
−ͳ
Ͳ
ͳ
2
͵
ڮ
ݕ
= ͳ
2 ݔ2
ڮ
ͻ
2
2
ͳ
2
Ͳ
ͳ
2
2
ͻ
2
ڮ
ݕ
= ͳ
2 ݔ2
+ ͳ
ڮ
ͳͳ
2
͵
͵
2
ͳ
͵
2
͵
ͳͳ
2
ڮ
描点、连线、画出这两个函数的图象,图略.
2.写出下列抛物线的开口方向、对称轴和顶点坐标
(1)ݕ= ͵(ݔ+ ͵)2 + Ͷ;
(2)ݕ=−2(ݔ−ͳ)2 −2;
(3)ݕ=
ͳ
2 (ݔ+ ͵)2 −2;
(4)ݕ=−
2
͵ (ݔ−ͳ)2 + ͲǤ.
【答案】(1)开口方向向上,对称轴为直线ݔ=−͵,顶点坐标为−͵,Ͷ .
(2)开口方向向下,对称轴为直线ݔ= ͳ,顶点坐标为ͳ, −2 .
(3)开口方向向上,对称轴为直线ݔ=−͵,顶点坐标为−͵, −2 .
(4)开口方向向下,对称轴为直线ݔ= ͳ,顶点坐标为ͳ,ͲǤ .
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【分析】利用抛物线ݕ=ܽ
(ݔ−݄
)2 +݇(ܽ
≠Ͳ,h、k 为常数)是由ݕ=ܽ
ݔ2向左或向右平移݄
个单位长度,
向上或向下平移݇
个单位长度平移得到,先由ܽ
的符号判断开口方向,ܽ> Ͳ 时开口向上,ܽ< Ͳ 时开口向
下;然后根据平移的性质得到对称轴为直线ݔ=݄
和顶点坐标݄
,݇
,即可求解.
【详解】(1)略
(2)略
(3)略
(4)略
3.已知抛物线ݕ= ݔ2 −2ܾݔ+ܿ(b,c 为常数).
(1)当ܾ
= 2,ܿ= ͷ 时,
①求该抛物线的顶点坐标.
②将该抛物线向下平移݄݄
> Ͳ 个单位得到的新抛物线过点点,Ͳ ,且−ͳ 点͵,请求出h 的取值范围.
(2)当ݔ−ͳ 时,y 的最小值为6;当ݔ>−ͳ 时,y 的最小值为2.求该抛物线的表达式.
【答案】(1)①2,ͳ ;②ͳ ݄
ͳͲ
(2)ݕ= ݔ2 −2ݔ+ ͵
【分析】本题考查二次函数的图像性质,熟练掌握二次函数的图像性质是解题的关键.
(1)①将ܾ
= 2,ܿ= ͷ 代入抛物线,将其改写为顶点式,进而得到顶点坐标;
②先根据平移规律得到新抛物线的表达式,再将点点,Ͳ 代入,得到h 关于n 的表达式,最后根据n 的取值
范围求出h 的取值范围;
(2)先确定抛物线的对称轴,再结合已知条件分情况讨论,根据二次函数的单调性求出b、c 的值,进而
得到抛物线的表达式.
【详解】(1)①解:当ܾ
= 2,ܿ= ͷ 时,抛物线ݕ= ݔ2 −Ͷݔ+ ͷ = ݔ−2 2 + ͳ,
则抛物线的顶点坐标为2,ͳ ;
②解:由①知抛物线ݕ= ݔ−2 2 + ͳ,
将该抛物线向下平移݄݄
> Ͳ 个单位得到的新抛物线为:ݕ= ݔ−2 2 + ͳ −݄
,
将点点,Ͳ 代入新抛物线得:点−2 2 + ͳ −݄
= Ͳ,即݄
= 点−2 2 + ͳ,
由于−ͳ 点͵,
则当点= 2 时,݄
有最小值,最小值为1,
当点=−ͳ 时,݄
= −ͳ −2 2 + ͳ = ͳͲ,
当点= ͵ 时,݄
= ͵ −2 2 + ͳ = 2,
因此,h 的取值范围为ͳ ݄
ͳͲ;
(2)解:抛物线ݕ= ݔ2 −2ܾݔ+ܿ
开口向上,对称轴为ݔ=−
−2ܾ
2ൈͳ =ܾ
,
当ݔ−ͳ 时,y 的最小值为6;当ݔ>−ͳ 时,y 的最小值为2,
则ܾ
>−ͳ
即当ݔ=−ͳ 时,ݕ= ;ݔ=ܾ
时,ݕ= 2,
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代入抛物线得
ͳ + 2ܾ+ܿ
= ܾ
2 −2ܾ2 +ܿ
= 2 ,
解得ܾ
= ͳܿ
= ͵ 或ܾ
=−͵ܿ
= ͳͳ (舍去),
则该抛物线的表达式为ݕ= ݔ2 −2ݔ+ ͵.
4.已知二次函数ݕ=ܽ
ݔ2图像经过点ܲ
−2,͵ .
(1)判断这个函数图像的开口方向;
(2)点ܳ
2,݉
在这个函数图像上,求m 的值.
【答案】(1)开口向上
(2)݉
= ͵
【分析】本题考查了二次函数的性质.
(1)先将点ܲ
的坐标代入二次函数解析式求出ܽ
的值,根据ܽ
的正负判断函数图像的开口方向;
(2)将点ܳ
的坐标代入已确定的二次函数解析式,计算求出݉
的值.
【详解】(1)解:将点ܲ
( −2,͵)代入ݕ=ܽ
ݔ2中
得͵ =ܽ
ൈ( −2)2
即Ͷܽ
= ͵
解得ܽ
=
͵
Ͷ
因为ܽ
=
͵
Ͷ > Ͳ 所以这个函数图像的开口向上
(2)解:由(1)可知二次函数解析式为ݕ=
͵
Ͷ ݔ2
将点ܳ
(2,݉
)代入ݕ=
͵
Ͷ ݔ2中
得݉
=
͵
Ͷ ൈ22
解得݉
= ͵.
5.已知:抛物线ݕ= 2ݔ2 + ͺݔ−.
(1)确定抛物线的开口方向、对称轴和顶点坐标;
(2)当ݔ在什么范围内变化时,ݕ随ݔ的增大而增大.
【答案】(1)开口向上,对称轴为直线ݔ=−2,顶点坐标为−2, −ͳͶ ;
(2)当ݔ>−2 时,ݕ随ݔ的增大而增大
【分析】本题考查了二次函数的图象与性质,熟练掌握以上知识点是解答本题的关键.
(1)先配方成顶点式,再根据二次项系数可判断开口方向,根据顶点式确定顶点坐标及对称轴即可;
(2)利用开口方向和对称轴即可解答.
【详解】(1)解:二次函数ݕ= 2ݔ2 + ͺݔ− = 2 ݔ+ 2 2 −ͳͶ 中,ܽ
= 2 > Ͳ,
二次函数开口向上,
对称轴为直线ݔ=−2,顶点坐标为−2, −ͳͶ ;
(2)解:二次函数开口向上,
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在对称轴的右侧ݕ随ݔ的增大而增大,
二次函数的对称轴为ݔ=−2,
当ݔ>−2 时,ݕ随ݔ的增大而增大.
6.已知抛物线ݕ= ݔ2 −2ݔ+ 2.
(1)求抛物线ݕ= ݔ2 −2ݔ+ 2 的顶点坐标;
(2)若点ܣ͵,ݕͳ ,ܤ,ݕ2 在此抛物线上,试比较ݕͳ,ݕ2的大小;
(3)平移抛物线ݕ= ݔ2 −2ݔ+ 2 可以得到抛物线ݕ= ݔ−2 2 + 2,请直接写出平移过程.
【答案】(1) ͳ,ͳ
(2)ݕͳ < ݕ2
(3)先向右平移1 个单位,再向上平移1 个单位
【分析】本题考查二次函数的图象和性质,二次函数图象的平移,熟练掌握相关知识点是解题的关键:
(1)将一般式化为顶点式,即可得出结果;
(2)根据二次函数的增减性进行判断即可;
(3)根据平移前后的解析式,判断平移过程即可.
【详解】(1)解:ݕ= ݔ2 −2ݔ+ 2 = ݔ−ͳ 2 + ͳ,
∴抛物线的顶点坐标为ͳ,ͳ ;
(2)解:∵ݕ= ݔ2 −2ݔ+ 2 = ݔ−ͳ 2 + ͳ,
∴抛物线的对称轴为直线ݔ= ͳ,抛物线的开口向上,
∴当ݔ> ͳ 时,ݕ随着ݔ的增大而增大,
∵点ܣ͵,ݕͳ ,ܤ,ݕ2 在此抛物线上,ͳ < ͵ < ,
∴ݕͳ < ݕ2;
(3)解:∵抛物线ݕ= ݔ2 −2ݔ+ 2 = ݔ−ͳ 2 + ͳ 平移后得到抛物线ݕ= ݔ−2 2 + 2,
∴新的抛物线是由原抛物线先向右平移1 个单位,再向上平移1 个单位得到.
7.已知抛物线ݕ=ܽ
ݔ2 −2ܽݔ+ܽ
2 −2(a 为常数,ܽ
≠Ͳ),设ܶ
=
͵ܽܽ
ͳ2+ͳ.
(1)求该抛物线的对称轴;
(2)若抛物线ݕ=ܽ
ݔ2 −2ܽݔ+ܽ
2 −2 有最小值−ͳ,求T 的值.
【答案】(1)直线ݔ= ͳ
(2)ܶ
= 2
【分析】(1)利用抛物线的对称轴公式,代入系数即可求出对称轴;
(2)先根据抛物线有最小值确定ܽ
> Ͳ,再将顶点纵坐标用ܽ
表示,结合最小值为−ͳ 得到ܽ
的关系式,
再通过整式变形化简ܶ
,即可求出ܶ
的值.
【详解】(1)解:由抛物线为ݕ=ܽ
ݔ2 −2ܽݔ+ܽ
2 −2,
抛物线对称轴为直线ݔ=−ܾ2ܽ
=−
−2ܽ
2ܽ
= ͳ;
(2)解:∵抛物线有最小值−ͳ,
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∴抛物线开口向上,即ܽ
> Ͳ,抛物线的最小值为顶点纵坐标,顶点横坐标为ݔ= ͳ,
将ݔ= ͳ 代入解析式得:
ݕ=ܽ
ڄ ͳ2 −2ܽ
ڄ ͳ +ܽ
2 −2 =ܽ
2 −ܽ
−2,
由最小值为−ͳ 得,ܽ
2 −ܽ
−2 =−ͳ,
整理得ܽ2 =ܽ
+ ͳ,
∵ܽ
≠Ͳ,
ܽ
͵ =ܽ
2 +ܽ
=ܽ
+ ͳ +ܽ
= 2ܽ+ ͳ
ܽ
= 2ܽ+ ͳ 2 = Ͷܽ
2 + Ͷܽ+ ͳ = Ͷܽ
+ ͳ + Ͷܽ+ ͳ = ͺܽ+ ͷ,
ܽ
ͳ2 = ͺܽ+ ͷ 2 = Ͷܽ2 + ͺͲܽ+ 2ͷ = Ͷܽ
+ ͳ + ͺͲܽ+ 2ͷ = ͳͶͶܽ+ ͺͻ,ܶ
=
͵ܽܽ
ͳ2 + ͳ =
͵ ͺܽ+ ͷ
ͳͶͶܽ+ ͺͻ + ͳ = Ͷ ͺܽ+ ͷ
2 ͺܽ+ ͷ = 2
8.已知直线݈
交抛物线ݕ=ܽ
ݔ2 −Ͷܽݔ−͵(常数ܽ
≠Ͳ)于点ݏ,ͺܽ
,ݐ,ͺܽ
,ݏ< ݐ.
(1)求抛物线的对称轴.
(2)当抛物线最高点到直线݈
的距离为9 时,
①求ݐ的值;
②若点ܲ
ݔͳ,ݕͳ ,ܳ
ݔ2,ݕ2 是ܾ
ݔݐ范围内抛物线上的两点,且ܾ
< 2,ݔͳ < ݔ2.当ݕͳ −ݕ2取得最大值
时,记点ܲ
向右平移3 个单位后的点为̵ܲ
,求线段̵ܲܳ
的中点的坐标.
【答案】(1)ݔ= 2;
(2)①ݐ= ͷ;②ͷ, −
2 .
【分析】(1)代入抛物线对称轴公式ݔ=−ܾ2ܽ求解即可;
(2)①利用抛物线最高点到直线݈的距离为ͻ 这个条件结合抛物线顶点坐标与直线݈的表达式列出−Ͷܽ−
͵ −ͺܽ
= ͻ 且ܽ
< Ͳ 可求出ܽ
的值,联立抛物线和直线݈
结合ݏ< ݐ即可得到ݐ的值;②ݕͳ −ݕ2取得最大
值,在ܾ
ݔݐ内先让ݕͳ尽可能大,取顶点纵坐标时最大,再让ݕ2尽可能小,从而可得到点ܲ
ݔͳ,ݕͳ ,ܳݔ2,ݕ2
的坐标,由平移性质得到̵ܲ
的坐标,再利用中点坐标公式求得线段̵ܲܳ
的中点的坐标.
【详解】(1)解:抛物线的对称轴为ݔ=−
−Ͷܽ
2ܽ
= 2;
(2)解:①直线݈
过点ݏ,ͺܽ
,ݐ,ͺܽ
,
直线݈
的表达式为ݕ= ͺܽ,
ݕ=ܽ
ݔ2 −Ͷܽݔ−͵ =ܽ
ݔ2 −Ͷݔ−͵ =ܽ
ݔ2 −Ͷݔ+ Ͷ −Ͷܽ−͵ =ܽ
ݔ−2 2 −Ͷܽ−͵,
该抛物线的顶点为2, −Ͷܽ−͵ ,
抛物线最高点到直线݈
的距离为ͻ,
−Ͷܽ−͵ −ͺܽ
= ͻ,ܽ
< Ͳ,
−ͳ2ܽ−͵ = ͻ,即ͳ2ܽ+ ͵ = ͻ,解得ܽ
=−ͳ 或ܽ
=
ͳ
2(舍去),
抛物线为ݕ= −ݔ2+Ͷݔ−͵,直线݈
为ݕ=−ͺ,
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联立抛物线和直线݈
得−ݔ2 + Ͷݔ−͵ =−ͺ,
化简得ݔ2 −Ͷݔ−ͷ = Ͳ,即ݔ−ͷ
ݔ+ ͳ = Ͳ,
解得ݔͳ = ͷ,ݔ2 =−ͳ,
ݏ< ݐ,
ݐ= ͷ;
② ݕͳ −ݕ2取得最大值,
ݕͳ最大为当ݔͳ = 2 时,ݕͳ = ͳ,
ݔͳ < ݔ2,
ݕ2最小为当ݔ2 = ͷ 时,ݕ2 =−ͺ,
ܲ
2,ͳ ,ܳ
ͷ, −ͺ ,
点ܲ
向右平移͵ 个单位后的点为̵ܲ
,
̵ܲ
2 + ͵,ͳ ,即̵ܲ
ͷ,ͳ ,
线段̵ܲܳ
的中点的坐标为
ͷ+ͷ
2 ,
ͳ+ −ͺ
2
,即ͷ, −
2 .
9.已知二次函数ݕ=
ͳ
2 ݔ2 −݉
ݔ+ 2݉
−͵(m 为常数).
(1)若该函数图象上有两个点ܣ݉
+ 2,ݕͳ 、ܤ݉
−ͳ,ݕ2 ,试比较ݕͳ与ݕ2的大小;
(2)当2 ݔͶ 时,函数有最小值为−2,请直接写出m 的值.
【答案】(1)ݕͳ > ݕ2.
(2)݉
= 2 +
2
【分析】(1)先求二次函数对称轴,利用二次函数开口向上时,点到对称轴距离越远函数值越大的性质比
较ݕͳ和ݕ2;
(2)对于范围2 ݔͶ 内的最值问题,先确定对称轴为ݔ=݉
,因为二次函数开口向上,所以分三种情
况讨论:如果对称轴在范围左侧,那么最小值在处取得;如果对称轴在区间内,那么最小值在顶点处取得;
如果对称轴在区间右侧,那么最小值在ݔ= Ͷ 处取得,分别列方程求解后验证是否符合对应范围条件.
【详解】(1)解:已知二次函数ݕ=
ͳ
2 ݔ2 −݉
ݔ+ 2݉
−͵,二次项系数ܽ
=
ͳ
2 > Ͳ,抛物线开口向上.
根据对称轴公式得对称轴为:ݔ=−ܾ2ܽ=݉
2ൈͳ
2
=݉
,
点ܣ(݉
+ 2,ݕͳ)到对称轴的距离:(݉
+ 2) −݉
= 2,
点ܤ(݉
−ͳ,ݕ2)到对称轴的距离:(݉
−ͳ) −݉
= ͳ,
开口向上的二次函数,点离对称轴越远,函数值越大,
因为2 > ͳ,
因此ݕͳ > ݕ2.
(2)解:根据对称轴位置分三种情况讨论:
当݉
2 时:在2 ݔͶ 上y 随x 的增大而增大,最小值在ݔ= 2 处取得:ݕmin =
ͳ
2 ൈ22 −2݉
+ 2݉
−͵ =
−ͳ ≠−2,此情况无解.
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当2 <݉
< Ͷ 时:函数最小值在顶点取得:ݕmin =
ͳ
2݉
2 −݉
ڄ݉
+ 2݉
−͵ =−
ͳ
2݉
2 + 2݉
−͵ =−2,整理
得݉
2 −Ͷ݉
+ 2 = Ͳ,
解得݉
= 2 േ
2,只有݉
= 2 +
2满足条件;
当݉
Ͷ 时:在2 ݔͶ 上y 随x 的增大而减小,最小值在ݔ= Ͷ 处取得:ݕmin =
ͳ
2 ൈͶ2 −Ͷ݉
+ 2݉
−͵ =
ͷ −2݉
=−2,
解得݉
=
2 = ͵Ǥͷ,不满足݉
Ͷ,舍去.
综上,݉
= 2 +
2.
10.在平面直角坐标系ݔRݕ中,已知抛物线ݕ=ܽ
ݔ2 −Ͷܽ
2ݔܽ
≠Ͳ .
(1)当ܽ
= ͳ,且−2 ݔ点时,y 有最大值32,求n 的值;
(2)已知ܯݔͳ,ݕͳ 和ܰ
ݔ2,ݕ2 是抛物线上的两点.若对于ݔͳ = ͷܽ,ͷ ݔ2 ,都有ݕͳ > ݕ2,求a 的取值范
围.
【答案】(1)点= ͺ
(2)ܽ
>
ͷ或−ͷ <ܽ
< Ͳ
【分析】(1)将ܽ
= ͳ 代入即可求出抛物线的对称轴,结合−2 ݔ点时,y 有最大值32,可得当ݔ= 点
时,ݕ取得最大值32,建立方程求解即可;
(2)根据ܽ
> Ͳ 和ܽ
< Ͳ 分两种情况讨论,再根据范围取舍即可.
【详解】(1)解:当ܽ
= ͳ 时,ݕ= ݔ2 −Ͷݔ,
此时抛物线的对称轴为直线ݔ=−ܾ2ܽ=−
−Ͷ
2ൈͳ = 2.
对于ݕ= ݔ2 −Ͷݔ,当ݔ= 2 时,ݕ=−Ͷ,
当ݔ=−2 时,ݕ= ͳ2,
∴当ݔ= 点时,ݕ取得最大值32,
∴点2 −Ͷ点= ͵2,
解得点ͳ =−Ͷ <−2 (舍去),点2 = ͺ,
∴点= ͺ;
(2)解:抛物线的对称轴为直线ݔ=
−Ͷܽ2
2ܽ
= 2ܽ
,
两种情况讨论:
①当ܽ
> Ͳ 时,抛物线开口向上,ͷܽ
> 2ܽ
> Ͳ .
当2ܽ
< ͷ 时,对于ݔͳ = ͷܽ, ͷ ݔ2 ,都有ݕͳ > ݕ2,
∴ͷܽ
> ,解得ܽ
>
ͷ,
当2ܽ
> 时,
∵对于ݔͳ = ͷܽ, ͷ ݔ2 ,都有ݕͳ > ݕ2,
∴−ܽ
< ͷ,
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∴ܽ
>−ͷ,
当ͷ 2ܽ
时,
∵对于ݔͳ = ͷܽ, ͷ ݔ2 ,都有ݕͳ > ݕ2,
∴−ܽ
< ͷ
ͷܽ
> ,
∴ܽ
>
ͷ,
∴当ܽ
> Ͳ 时,a 的取值范围为ܽ
>
ͷ;
②当ܽ
< Ͳ 时,抛物线开口向下,ͷܽ
< 2ܽ
< Ͳ .
由对称可知,直线ݔͳ = ͷܽ
关于直线ݔ= 2ܽ
对称的直线为ݔ=−ܽ
,
∵ݕͳ > ݕ2,
∴−ܽ
< ͷ,
∴ܽ
>−ͷ,
∴−ͷ <ܽ
< Ͳ.
综上可知,ܽ
的取值范围是ܽ
>
ͷ或−ͷ <ܽ
< Ͳ.
11.已知二次函数ݕ= ݔ2 −2݉
ݔ+ 2݉
−ͳ.若点ܣܽ
,ݕͳ ,ܤܾ
,ݕ2 都是该二次函数图象上的点.
(1)求该二次函数图象的顶点坐标(用含݉
的代数式表示);
(2)若݉
=−͵,ܽ+ܾ
=−Ͷ,求证:ݕͳ + ݕ2 −͵Ͳ;
(3)若ܽ
= + ͳ,ܾ
= 2݉
−,且点ܣ在对称轴的左侧,求证:ݕͳ < ݕ2 −ͳ.
【答案】(1)݉
, −݉
2 + 2݉
−ͳ
(2)证明:当݉
=−͵ 时,ݕ= ݔ2 + ݔ−.
ܣܽ
,ݕͳ ,ܤܾ
,ݕ2 是函数ݕ= ݔ2 + ݔ− 图象上的点,且ܽ
+ܾ
=−Ͷ,
ܾ
=−Ͷ −ܽ
,
ݕͳ =ܽ
2 + ܽ−,
ݕ2 = −Ͷ −ܽ
2 + −Ͷ −ܽ
− =ܽ
2 + 2ܽ−ͳͷ,
ݕͳ + ݕ2 =ܽ
2 + ܽ− +ܽ
2 + 2ܽ−ͳͷ = 2ܽ
+ 2 2 −͵Ͳ.
2 > Ͳ,
当ܽ
=−2 时,ݕͳ + ݕ2的最小值为−͵Ͳ,
即ݕͳ + ݕ2 −͵Ͳ;
(3)证明: ݕ= ݔ2 −2݉
ݔ+ 2݉
−ͳ,
该二次函数图象的对称轴为直线ݔ=−
−2݉
2
=݉
,
点ܣ在对称轴的左侧,
+ ͳ <݉
,即−݉
<−ͳ.
ݕͳ −ݕ2 −ͳ = ݕͳ −ݕ2 + ͳ
= + ͳ 2 −2݉
+ ͳ + 2݉
−ͳ −
2݉
−2 −2݉
2݉
−+ 2݉
−ͳ + ͳ
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= + ͳ 2 −2݉
−2 −2݉
+ ͳ + 2݉
2݉
−+ ͳ
= ͳ + 2݉
2−2݉
+ ͳ −2݉
2−2݉
+ ͳ + ͳ
= 2−2݉
+ 2
= 2 −݉
+ 2,
−݉
<−ͳ,
2 −݉
+ 2 < Ͳ,
ݕͳ < ݕ2 −ͳ.
【分析】(1)将函数化为顶点式,求解顶点坐标即可;
(2)先表示出二次函数解析式,再表示出ݕͳ与ݕ2,结合ݕͳ + ݕ2的最小值即可证明;
(3)求解出二次函数的对称轴,表示出ݕͳ −ݕ2 −ͳ ,由此可证明.
【详解】(1)解: ݕ= ݔ2 −2݉
ݔ+ 2݉
−ͳ,
ݕ= ݔ−݉
2 −݉
2 + 2݉
−ͳ,
该二次函数图象的顶点坐标为݉
, −݉
2 + 2݉
−ͳ .
(2)略
12.已知ܯ=ܽ
2 −ܾ
2,ܰ
= ͵ܽ+ 2ܾ,其中ܽ
,ܾ
为整数.
(1)当ܽ
= 2 时,求ܯ与ܰ
的大小关系;
(2)当ܾ
= ͳ 时,求ܯ+ܰ
的最小值;
(3)是否存在使ܯ+ ͵ = 2ܰ
的ܽ
,ܾ的值,若有请写出ܽ
,ܾ的值;没有则说明理由.
【答案】(1)ܯ<ܰ
(2)−ͳ
(3)不存在,理由如下:
假设存在整数ܽ
,ܾ,
由ܯ+ ͵ = 2ܰ
得ܽ2 −ܾ
2 + ͵ = 2(͵ܽ+ 2ܾ),
移项配方得(ܽ−͵)2 −(ܾ+ 2)2 = 2,
因式分解得(ܽ+ܾ
−ͳ)(ܽ−ܾ
−ͷ) = 2,ܽ
+ܾ
与ܽ
−ܾ
奇偶性相同,
∴ܽ+ܾ
−ͳ 与ܽ
−ܾ
−ͷ 奇偶性相同,
2 的整数因数分解中,两个因数必为一奇一偶(1 和2,−ͳ 和−2),
无法分解为两个同奇或同偶的数之积,故不存在满足条件的整数ܽ
,ܾ.
【分析】(1)代入ܽ
= 2 求差ܯ−ܰ
,配方判断符号;
(2)代入ܾ
= ͳ,整理成关于ܽ
的二次函数,利用整数ܽ
求最值;
(3)把ܯ、ܰ
代入等式,整理配方,利用条件求解.
【详解】(1)解:当ܽ
= 2 时,ܯ−ܰ
= 22 −ܾ
2 − −2ܾ
=−(ܾ+ ͳ)2 −ͳ < Ͳ,
ܯ<ܰ
.
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(2)当ܾ
= ͳ 时,ܯ+ܰ
=ܽ
2 −ͳ2 + (͵ܽ+ 2 ൈͳ) =ܽ
2 + ͵ܽ+ ͳ =ܽ
+
͵
2
2
−
ͷ
Ͷ,
又ܽ
为整数,
当ܽ
=−ͳ 或ܽ
=−2 时,ܯ+ܰ
取得最小值,为−ͳ.
(3)略