
通用的解題思路:
1. 二次函數(shù)的平移變換
2.平移與增加性變化
如果平移后對(duì)稱軸不發(fā)生變化,則不影響增減性,但會(huì)改變函數(shù)最大(小) 值.
只對(duì)二次函數(shù)上下平移,不改變?cè)鰷p性,改變最值.
只對(duì)二次函數(shù)左右平移,改變?cè)鰷p性,不改變最值.
3.二次函數(shù)的翻轉(zhuǎn)問題的解題思路:
①根據(jù)二次函數(shù)上特殊點(diǎn)的坐標(biāo)值求得二次函數(shù)的表達(dá)式;
②根據(jù)翻轉(zhuǎn)后拋物線與原拋物線的圖像關(guān)系,確定新拋物線的表達(dá)式;
③在直角坐標(biāo)系中畫出原拋物線及翻轉(zhuǎn)后拋物線的簡易圖,根據(jù)圖像來判斷題目中需要求解的量的各種可能性;
④根據(jù)圖像及相關(guān)函數(shù)表達(dá)式進(jìn)行計(jì)算,求得題目中需要求解的值。
4.二次函數(shù)圖象的翻折與旋轉(zhuǎn)
題型一:二次函數(shù)中的平移問題
1.(2024?牡丹區(qū)校級(jí)一模)如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,拋物線與軸交于點(diǎn),將點(diǎn)向右平移2個(gè)單位長度,得到點(diǎn),點(diǎn)在拋物線上.
(1)求點(diǎn)的坐標(biāo)(用含的式子表示).
(2)當(dāng)?shù)目v坐標(biāo)為3時(shí),求的值;
(3)已知點(diǎn),,若拋物線與線段恰有一個(gè)公共點(diǎn),請(qǐng)結(jié)合函數(shù)圖象求出的取值范圍.
【分析】(1)令,求出點(diǎn)坐標(biāo)根據(jù)平移得出結(jié)論;
(2)將的縱坐標(biāo)為3代入求出即可;
(3)由對(duì)稱軸為直線得出,當(dāng)時(shí),解得,,結(jié)合圖象得出結(jié)論;
【解答】解:(1)在中,令,則,
,
將點(diǎn)向右平移2個(gè)單位長度,得到點(diǎn),則.
(2)的縱坐標(biāo)為3,
,
.
(3)由題意得:拋物線的對(duì)稱軸為直線,
,
,
當(dāng)時(shí),,
解得,,
當(dāng)時(shí),結(jié)合函數(shù)圖象可得,拋物線與恰有一個(gè)公共點(diǎn),
綜上所述,的取值范圍為.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查二次函數(shù)的圖象及性質(zhì);熟練掌握二次函數(shù)圖象上點(diǎn)的特征,數(shù)形結(jié)合討論交點(diǎn)是解題的關(guān)鍵.
2.(2024?平原縣模擬)已知拋物線.
(1)寫出拋物線的對(duì)稱軸: .
(2)將拋物線平移,使其頂點(diǎn)是坐標(biāo)原點(diǎn),得到拋物線,且拋物線經(jīng)過點(diǎn)和點(diǎn)(點(diǎn)在點(diǎn)的左側(cè)),若的面積為4,求點(diǎn)的坐標(biāo).
(3)在(2)的條件下,直線與拋物線交于點(diǎn),,分別過點(diǎn),的兩條直線,交于點(diǎn),且,與軸不平行,當(dāng)直線,與拋物線均只有一個(gè)公共點(diǎn)時(shí),請(qǐng)說明點(diǎn)在一條定直線上.
【分析】(1)根據(jù)拋物線的對(duì)稱軸公式直接可得出答案.
(2)根據(jù)拋物線的頂點(diǎn)坐標(biāo)在原點(diǎn)上可設(shè)其解析式為,然后將點(diǎn)的坐標(biāo)代入求得的解析式,于是可設(shè)的坐標(biāo)為且,過點(diǎn)、分別作軸的垂線,利用可求得的值,于是可求得點(diǎn)的坐標(biāo).
(3)設(shè),,,,聯(lián)立拋物線與直線的方程可得出,.
再利用直線、直線分別與拋物線相切可求得直線、直線的解析式,再聯(lián)立組成方程組可求得交點(diǎn)的縱坐標(biāo)為一定值,于是可說明點(diǎn)在一條定直線上.
【解答】解:(1)拋物線的對(duì)稱軸為:.
故答案為:.
故答案為:.
(2)拋物線平移到頂點(diǎn)是坐標(biāo)原點(diǎn),得到拋物線,
可設(shè)拋物線的解析式為:
點(diǎn)有拋物線上,
,
解得:.
拋物線的解析式為:.
點(diǎn)在拋物線上,且在點(diǎn)的左側(cè),
設(shè)點(diǎn)的坐標(biāo)為且,
如圖,過點(diǎn)、分別作軸的垂線,垂足為點(diǎn)、.
,
又,
,
解得:,
不合題意,舍去),則,
.
(3)設(shè),,,,聯(lián)立方程組:
,
整理得:,
,.
設(shè)過點(diǎn)的直線解析式為,聯(lián)立得方程組,
整理得.①
過點(diǎn)的直線與拋物線只有一個(gè)公共點(diǎn),
△,
.
由①式可得:,
解得:.
.
過點(diǎn)的直線的解析式為.
用以上同樣的方法可以求得:過點(diǎn)的直線的解析式為,
聯(lián)立上兩式可得方程組,
解得,
,.
點(diǎn)在定直線上.(如圖)
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了拋物線的對(duì)稱軸、求二次函數(shù)的解析式、解一元二次方程、一元二次方程的根的情況、求直線交點(diǎn)坐標(biāo)等知識(shí)點(diǎn),解題的關(guān)鍵是利用所畫圖形幫助探索解法思路.
3.(2024?和平區(qū)一模)已知拋物線,為常數(shù).經(jīng)過,兩個(gè)點(diǎn).
(Ⅰ)求拋物線的解析式;
(Ⅱ)拋物線的頂點(diǎn)為 ;
(Ⅲ)將拋物線向右平移1個(gè)單位長度,向下平移2個(gè)單位長度,就得到拋物線 .
【分析】(Ⅰ)利用待定系數(shù)法即可求解;
(Ⅱ)根據(jù)拋物線的頂點(diǎn)式即可求得;
(Ⅲ)利用平移的規(guī)律即可求得.
【解答】解:(1)拋物線 經(jīng)過,兩個(gè)點(diǎn),
,解得,
拋物線的解析式為;
(Ⅱ)拋物線,
拋物線的頂點(diǎn)為,
故答案為:;
(Ⅲ)將拋物線向右平移1個(gè)單位長度,向下平移2個(gè)單位長度,就得到拋物線,即.
故答案為:.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了待定系數(shù)法求二次函數(shù)的解析式,二次函數(shù)的性質(zhì),二次函數(shù)圖象與幾何變換,熟練掌握待定系數(shù)法是解題的關(guān)鍵.
4.(2024?禮縣模擬)如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,拋物線交軸于點(diǎn),且過點(diǎn),.
(1)求拋物線的函數(shù)解析式;
(2)求的面積;
(3)將拋物線向左平移個(gè)單位,當(dāng)拋物線經(jīng)過點(diǎn)時(shí),求的值.
【分析】(1)用待定系數(shù)法求函數(shù)解析式即可;
(2)先求出點(diǎn)的坐標(biāo),然后切成直線的解析式,求出點(diǎn)的坐標(biāo),再根據(jù)求出的面積;
(3)由(1)解析式求出對(duì)稱軸,再求出點(diǎn)關(guān)于對(duì)稱軸的對(duì)稱點(diǎn),求出的長度即可;
【解答】解:(1)把,代入,
則,
解得,
拋物線的函數(shù)解析式為;
(2)拋物線交軸于點(diǎn),
,
設(shè)直線的解析式為,
把,代入得,
解得,
直線的解析式為,
設(shè)交于點(diǎn),如圖:
則點(diǎn)的坐標(biāo)為,
,
,
(3),
對(duì)稱軸為直線,
令點(diǎn)關(guān)于對(duì)稱軸的對(duì)稱點(diǎn)為,
,
,
拋物線向左平移個(gè)單位經(jīng)過點(diǎn),
.
【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查待定系數(shù)法求二次函數(shù)的解析式,二次函數(shù)圖象與幾何變換、二次函數(shù)的性質(zhì)、三角形面積等知識(shí),關(guān)鍵是掌握二次函數(shù)的性質(zhì)和平移的性質(zhì).
5.(2024?珠海校級(jí)一模)已知拋物線.
(1)求拋物線的頂點(diǎn)坐標(biāo);
(2)將該拋物線向右平移個(gè)單位長度,平移后所得新拋物線經(jīng)過坐標(biāo)原點(diǎn),求的值.
【分析】(1)化成頂點(diǎn)是即可求解;
(2)根據(jù)平移的規(guī)律得到,把原點(diǎn)代入即可求得的值.
【解答】解:(1),
拋物線的頂點(diǎn)坐標(biāo)為.
(2)該拋物線向右平移個(gè)單位長度,得到的新拋物線對(duì)應(yīng)的函數(shù)表達(dá)式為,
新拋物線經(jīng)過原點(diǎn),
,
解得 或 (舍去),
,
故的值為3.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了二次函數(shù)的性質(zhì),二次函數(shù)圖象與幾何變換,二次函數(shù)圖象上點(diǎn)的坐標(biāo)特征,求得平移后的拋物線的解析式是解題的關(guān)鍵.
6.(2024?關(guān)嶺縣一模)如圖,二次函數(shù)與軸有兩個(gè)交點(diǎn),其中一個(gè)交點(diǎn)為,且圖象過點(diǎn),過,兩點(diǎn)作直線.
(1)求該二次函數(shù)的表達(dá)式,并用頂點(diǎn)式來表示;
(2)將二次函數(shù)向左平移1個(gè)單位,得函數(shù) ;函數(shù)與坐標(biāo)軸的交點(diǎn)坐標(biāo)為 ;
(3)在(2)的條件下,將直線向下平移個(gè)單位后與函數(shù)的圖象有唯一交點(diǎn),求的值.
【分析】(1)將點(diǎn),點(diǎn)坐標(biāo)代入拋物線解析式即可求出、值,再轉(zhuǎn)化為頂點(diǎn)式即可;
(2)根據(jù)拋物線平移規(guī)則“左加右減”得到解析式,令求出與軸的交點(diǎn)坐標(biāo)即可;
(3)利用待定系數(shù)法求出直線解析式,再根據(jù)直線平移法則“上加下減”得到直線平移后解析式,聯(lián)立消去,根據(jù)判別式為0解出值即可.
【解答】解:(1)將點(diǎn),點(diǎn)坐標(biāo)代入拋物線解析式得:
,解得,
拋物線解析式為.
拋物線解析式為:.
(2)將二次函數(shù)向左平移1個(gè)單位,得函數(shù),
令,則,解得,,
平移后的拋物線與軸的交點(diǎn)坐標(biāo)為,,.
故答案為:,,,.
(3)設(shè)直線的解析式為,將,點(diǎn)代入得:
,解得,
直線解析式為:.
將直線向下平移個(gè)單位后的解析式為,與函數(shù)聯(lián)立消去得:
,整理得:,
直線與拋物線有唯一交點(diǎn),
△,解得.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了二次函數(shù)的圖象與幾何變換,熟練掌握函數(shù)的平移法則是解答本題的關(guān)鍵.
7.(2024?溫州模擬)如圖,直線分別交軸、軸于點(diǎn),,拋物線經(jīng)過點(diǎn).
(1)求點(diǎn)的坐標(biāo)和拋物線的函數(shù)表達(dá)式.
(2)若拋物線向左平移個(gè)單位后經(jīng)過點(diǎn),求的值.
【分析】(1)由題意可得點(diǎn)、的坐標(biāo),利用待定系數(shù)法求解二次函數(shù)的表達(dá)式即可解答;
(2)根據(jù)二次函數(shù)圖象平移規(guī)律“左加右減,上加下減”得到平移后的拋物線的表達(dá)式,再代入的坐標(biāo)求解即可.
【解答】解:(1)令,則,
,
令,則,
解得,
,
拋物線經(jīng)過點(diǎn),
,
解得,
二次函數(shù)的表達(dá)式為;
(2),
拋物線向左平移個(gè)單位后得到,
經(jīng)過點(diǎn),
,
解得,
故的值為或.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查待定系數(shù)法求二次函數(shù)解析式、一次函數(shù)圖象上點(diǎn)的坐標(biāo)特征、二次函數(shù)的圖象與幾何變換,二次函數(shù)圖象上點(diǎn)的坐標(biāo)特征等知識(shí),熟練掌握待定系數(shù)法求二次函數(shù)解析式是解答的關(guān)鍵.
8.(2024?巴東縣模擬)已知二次函數(shù)圖象經(jīng)過,、三點(diǎn).
(1)求該二次函數(shù)解析式;
(2)將該二次函數(shù)圖象平移使其經(jīng)過點(diǎn),且對(duì)稱軸為直線,求平移后的二次函數(shù)的解析式.
【分析】(1)運(yùn)用待定系數(shù)法即可求得拋物線解析式;
(2)利用平移的規(guī)律求得平移后的二次函數(shù)的解析式.
【解答】解:(1)把,、代入,
得:,
解得:,
該二次函數(shù)的解析式為;
(2)若將該二次函數(shù)圖象平移后經(jīng)過點(diǎn),且對(duì)稱軸為直線,
設(shè)平移后的二次函數(shù)的解析式為,
將點(diǎn)代入,得,
解得,.
將二次函數(shù)的圖象平移后的二次函數(shù)的解析式為.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了待定系數(shù)法求解析式,拋物線的性質(zhì),熟知待定系數(shù)法和平移的規(guī)律是解題的關(guān)鍵.
9.(2024?鄭州模擬)在平面直角坐標(biāo)系中,拋物線經(jīng)過點(diǎn),.
(1)求拋物線的解析式;
(2)直線經(jīng)過點(diǎn),判斷點(diǎn)是否在直線上,并說明理由;
(3)平移拋物線使其頂點(diǎn)仍在直線上,若平移后拋物線與軸交點(diǎn)的縱坐標(biāo)為,求的取值范圍.
【分析】(1)利用待定系數(shù)法即可求解;
(2)利用待定系數(shù)法求得直線的解析式,然后代入點(diǎn)判斷即可;
(3)設(shè)平移后的拋物線為,其頂點(diǎn)坐標(biāo)為,根據(jù)題意得出,得出的最大值.
【解答】解:(1)拋物線經(jīng)過點(diǎn),,
,
解得,
拋物線的解析式為:;
(2)點(diǎn)不在直線上,
理由:
直線經(jīng)過點(diǎn),
,
,
,
把代入得,,
點(diǎn)不在直線上;
(3)平移拋物線,使其頂點(diǎn)仍在直線上,
設(shè)平移后的拋物線的解析式為,其頂點(diǎn)坐標(biāo)為,
頂點(diǎn)仍在直線上,
,
,
拋物線與軸的交點(diǎn)的縱坐標(biāo)為,
,
當(dāng)時(shí),有最大值為.
.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了待定系數(shù)法求一次函數(shù)的解析式和二次函數(shù)的解析式,二次函數(shù)的圖象與幾何變換,二次函數(shù)的性質(zhì),題目有一定難度.
10.(2024?鞍山模擬)已知拋物線.
(1)求拋物線的頂點(diǎn)坐標(biāo);
(2)將該拋物線向右平移個(gè)單位長度,平移后所得新拋物線經(jīng)過坐標(biāo)原點(diǎn),求的值.
【分析】(1)將二次函數(shù)的解析式改寫成頂點(diǎn)式即可.
(2)將拋物線與軸的交點(diǎn)平移到原點(diǎn)即可解決問題.
【解答】解:(1)由題知,
,
所以拋物線的頂點(diǎn)坐標(biāo)為.
(2)令得,
,
解得,.
又因?yàn)閷⒃搾佄锞€向右平移個(gè)單位長度,平移后所得新拋物線經(jīng)過坐標(biāo)原點(diǎn),
所以,
解得.
故的值為3.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查二次函數(shù)的圖象與性質(zhì),熟知利用配方法求二次函數(shù)解析式的頂點(diǎn)式及二次函數(shù)的圖象與性質(zhì)是解題的關(guān)鍵.
11.(2023?原平市模擬)(1)計(jì)算:;
(2)觀察表格,完成相應(yīng)任務(wù):
任務(wù)一:補(bǔ)全表格;
任務(wù)二:觀察表格不難發(fā)現(xiàn),當(dāng)時(shí)代數(shù)式的值與當(dāng)時(shí)代數(shù)式的值相等,我們稱這種現(xiàn)象為代數(shù)式參照代數(shù)式取值延后,相應(yīng)的延后值為1:換個(gè)角度來看,將代數(shù)式,變形,得到③
,將與看成二次函數(shù),則將的圖象④ (描述平移方式),可得到的圖象.若代數(shù)式參照代數(shù)式取值延后,延后值為3,則代數(shù)式⑤ .
【分析】(1)先算乘方,負(fù)整數(shù)指數(shù)冪,絕對(duì)值,再算乘法,最后算加減法即可求解;
(2)①把分別代入代數(shù)式,即可求得;
②根據(jù)代數(shù)式參照代數(shù)式取值延后,相應(yīng)的延后值為1,即可得出二次函數(shù)、平移的規(guī)律是向右平移1個(gè)單位,據(jù)此即可得出代數(shù)式參照代數(shù)式取值延后,延后值為3的的代數(shù)式.
【解答】解:(1)原式
;
(2)任務(wù)一:將代入;代入,
故答案為:①2,②;
任務(wù)二:將代數(shù)式,變形,得到,將與看成二次函數(shù),則將的圖象向右平移1個(gè)單位(描述平移方式),可得到的圖象.若代數(shù)式參照代數(shù)式取值延后,延后值為3,則代數(shù)式.
故答案為:①2;②;③;④向右平移1個(gè)單位;⑤.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查二次函數(shù)圖象與幾何變換,二次函數(shù)圖象上點(diǎn)的坐標(biāo)特征,理解題意,能夠準(zhǔn)確地列出解析式,并進(jìn)行求解即可.
12.(2024?南山區(qū)校級(jí)模擬)數(shù)形結(jié)合是解決數(shù)學(xué)問題的重要方法.小明同學(xué)學(xué)習(xí)二次函數(shù)后,對(duì)函數(shù)進(jìn)行了探究.在經(jīng)歷列表、描點(diǎn)、連線步驟后,得到如圖的函數(shù)圖象.請(qǐng)根據(jù)函數(shù)圖象,回答下列問題:
【觀察探究】:
方程的解為: ;
【問題解決】:
若方程有四個(gè)實(shí)數(shù)根,分別為、、、.
①的取值范圍是 ;
②計(jì)算 ;
【拓展延伸】:
①將函數(shù)的圖象經(jīng)過怎樣的平移可得到函數(shù)的圖象?畫出平移后的圖象并寫出平移過程;
②觀察平移后的圖象,當(dāng)時(shí),直接寫出自變量的取值范圍 .
【分析】(1)根據(jù)圖象即可求得;
(2)根據(jù)“上加下減”的平移規(guī)律,畫出函數(shù)的圖象,根據(jù)圖象即可得到結(jié)論.
【解答】解:(1)觀察探究:
①由圖象可知,當(dāng)函數(shù)值為時(shí),直線與圖象交點(diǎn)的橫坐標(biāo)就是方程的解.
故答案為:或或.
(2)問題解決:
①若方程有四個(gè)實(shí)數(shù)根,由圖象可知的取值范圍是.
故答案為:.
②由圖象可知:四個(gè)根是兩對(duì)互為相反數(shù).所以.
故答案為:0.
(3)拓展延伸:
①將函數(shù)的圖象向右平移2個(gè)單位,向上平移3個(gè)單位可得到函數(shù)的圖象,
②當(dāng)時(shí),自變量的取值范圍是.
故答案為:.
【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查了二次函數(shù)圖象與幾何變換,二次函數(shù)圖象和性質(zhì),數(shù)形結(jié)合是解題的關(guān)鍵.
13.(2023?花山區(qū)一模)已知拋物線的頂點(diǎn)坐標(biāo)為.
(1)求,的值;
(2)將拋物線向下平移個(gè)單位得到拋物線,存在點(diǎn)在上,求的取值范圍;
(3)拋物線經(jīng)過點(diǎn),直線與拋物線相交于、(點(diǎn)在點(diǎn)的左側(cè)),與相交于點(diǎn)、(點(diǎn)在點(diǎn)的左側(cè)),求的值.
【分析】(1)根據(jù)對(duì)稱軸公式以及當(dāng)時(shí),用待定系數(shù)法求函數(shù)解析式;
(2)根據(jù)(1)可知拋物線,再由平移性質(zhì)得出拋物線解析式,然后把點(diǎn)代入拋物線,再根據(jù)方程有解得出的取值范圍;
(3)先求出拋物線解析式,再求出,,,坐標(biāo),然后求值即可.
【解答】解:(1)由題意得,,
解得;
(2)由(1)知,拋物線,
將其向下平移個(gè)單位得到拋物線,
拋物線的解析式為,
存在點(diǎn)在上,
,即有實(shí)數(shù)根,
,
解得,
的取值范圍為;
(3)拋物線經(jīng)過點(diǎn),
,
解得,
拋物線的解析式為,
把代入到中,
得,
解得或,
,,,,
把代入到中,
得,
解得或,
,,,,
,
,
.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查二次函數(shù)的幾何變換,二次函數(shù)的性質(zhì)以及待定系數(shù)法求函數(shù)解析式,直線和拋物線交點(diǎn),關(guān)鍵對(duì)平移性質(zhì)的應(yīng)用.
14.(2023?環(huán)翠區(qū)一模)已知拋物線經(jīng)過點(diǎn)和點(diǎn).
(1)求此拋物線的解析式;
(2)當(dāng)自變量滿足時(shí),求函數(shù)值的取值范圍;
(3)將此拋物線沿軸平移個(gè)單位長度后,當(dāng)自變量滿足時(shí),的最小值為5,求的值.
【分析】(1)利用待定系數(shù)法求解;
(2)先求出及時(shí)的函數(shù)值,結(jié)合函數(shù)的性質(zhì)得到答案;
(3)設(shè)此拋物線沿軸向右平移個(gè)單位后拋物線解析式為,利用二次函數(shù)的性質(zhì),當(dāng),此時(shí)時(shí),,即,設(shè)此拋物線沿軸向左平移個(gè)單位后拋物線解析式為,利用二次函數(shù)的性質(zhì)得到,此時(shí)時(shí),,即,然后分別解關(guān)于的方程即可.
【解答】解:(1)拋物線經(jīng)過點(diǎn)和點(diǎn),
,
解得,
此拋物線的解析式為;
(2)當(dāng)時(shí),,
當(dāng)時(shí),,
,
函數(shù)圖象的頂點(diǎn)坐標(biāo)為,
當(dāng)時(shí),的取值范圍是;
(3)設(shè)此拋物線軸向右平移個(gè)單位后拋物線解析式為,
當(dāng)自變量滿足時(shí),的最小值為5,
,即,
此時(shí)時(shí),,即,解得, (舍去);
設(shè)此拋物線沿軸向左平移個(gè)單位后拋物線解析式為,
當(dāng)自變量滿足時(shí),的最小值為5,
,即,
此時(shí)時(shí),,即,解得, (舍去),
綜上所述,的值為或.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了二次函數(shù)圖象與幾何變換:由于拋物線平移后的形狀不變,故不變,所以求平移后的拋物線解析式通??衫脙煞N方法:一是求出原拋物線上任意兩點(diǎn)平移后的坐標(biāo),利用待定系數(shù)法求出解析式;二是只考慮平移后的頂點(diǎn)坐標(biāo),即可求出解析式,也考查了二次函數(shù)的性質(zhì).
15.(2023?南寧一模)如圖1,拋物線的圖象經(jīng)過.
(1)求的值及拋物線的頂點(diǎn)坐標(biāo);
(2)當(dāng)時(shí),求的最大值與最小值的和;
(3)如圖2,將拋物線向右平移個(gè)單位,再向上平移個(gè)單位得到新的拋物線,點(diǎn)為拋物線與的交點(diǎn).設(shè)點(diǎn)到軸的距離為,求關(guān)于的函數(shù)關(guān)系式,并直接寫出當(dāng)隨的增大而減小時(shí),的取值范圍.
【分析】(1)把代入拋物線解析式求得的值;根據(jù)拋物線解析式可以直接得到頂點(diǎn)坐標(biāo);
(2)根據(jù)拋物線的性質(zhì)知:當(dāng)時(shí),有最大值為4,當(dāng)時(shí),有最小值為.然后求的最大值與最小值的和;
(3)根據(jù)平移的性質(zhì)“左加右減,上加下減”即可得出拋物線的函數(shù)解析式;然后根據(jù)拋物線的性質(zhì)分兩種情況進(jìn)行解答:當(dāng)時(shí),,.
當(dāng)時(shí),,.
【解答】解:(1)拋物線的圖象經(jīng)過,
當(dāng)時(shí),,
解得.
.
頂點(diǎn)坐標(biāo)為;
(2),
拋物線開口向下.
當(dāng)時(shí),有最大值為4.
當(dāng)時(shí),.
當(dāng)時(shí),.
當(dāng)時(shí),有最小值為.
最大值與最小值的和為;
(3)由題意知,新拋物線的頂點(diǎn)為,
.
當(dāng)時(shí),,
化簡得:.
又,
.
.
當(dāng)時(shí),
解得;,
,
拋物線開口向下.
當(dāng)時(shí),,.
當(dāng)時(shí),,.
綜上所述(或.
當(dāng)時(shí),隨的增大而減小.
【點(diǎn)評(píng)】本題屬于二次函數(shù)綜合題,主要考查了二次函數(shù)圖象上點(diǎn)的坐標(biāo)特征,二次函數(shù)圖象與幾何變換,二次函數(shù)的圖象與性質(zhì)以及二次函數(shù)最值的求法.難度偏大.
16.(2023?奉賢區(qū)一模)如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,拋物線的對(duì)稱軸為直線,頂點(diǎn)為,與軸分別交于點(diǎn)和點(diǎn)(點(diǎn)在點(diǎn)的左邊),與軸交于點(diǎn),其中點(diǎn)的坐標(biāo)為.
(1)求拋物線的表達(dá)式;
(2)將拋物線向左或向右平移,將平移后拋物線的頂點(diǎn)記為,聯(lián)結(jié).
①如果,求四邊形的面積;
②如果點(diǎn)在直線上,點(diǎn)在平移后拋物線的對(duì)稱軸上,當(dāng)時(shí),求點(diǎn)的坐標(biāo).
【分析】(1)利用待定系數(shù)法解答即可;
(2)①依據(jù)題意畫出圖形,利用,,的坐標(biāo),等腰直角三角形的判定與性質(zhì)和平行線的性質(zhì)求得點(diǎn),坐標(biāo),再利用四邊形的面積解答即可;
②依據(jù)題意畫出圖形,利用,,的坐標(biāo),等腰直角三角形的判定與性質(zhì),勾股定理求得點(diǎn)坐標(biāo)和線段,再利用等腰三角形的判定與性質(zhì)求得線段,則結(jié)論可求.
【解答】解:(1)拋物線的對(duì)稱軸為直線,經(jīng)過點(diǎn),
,
解得:,
拋物線的表達(dá)式為;
(2)①,
.
設(shè)拋物線的對(duì)稱軸交軸于點(diǎn),
.
令,則,
,
.
令,則,
解得:或,
.
如果,需將拋物線向左平移,設(shè)交軸于點(diǎn),平移后的拋物線對(duì)稱軸交軸于點(diǎn),如圖,
點(diǎn)的坐標(biāo)為,
.
由題意:,
,
.
,
,
由題意:,
,
.
軸,,
四邊形為平行四邊形,
,
.
,
四邊形的面積;
②如果點(diǎn)在直線上,點(diǎn)在平移后拋物線的對(duì)稱軸上,,如圖,
當(dāng)點(diǎn)在軸的下方時(shí),
設(shè)平移后的拋物線的對(duì)稱軸交軸于,由題意:.
,
,
,
,
.
,,
.
,
,
,
;
當(dāng)點(diǎn)在軸的上方時(shí),此時(shí)為點(diǎn),
,
,
,
,.
綜上,當(dāng)時(shí),點(diǎn)的坐標(biāo)為或,.
【點(diǎn)評(píng)】本題是二次函數(shù)綜合題,考查了二次函數(shù)圖象和性質(zhì),待定系數(shù)法,三角形面積,直角三角形性質(zhì),勾股定理,相似三角形判定和性質(zhì)等,解題的關(guān)鍵是熟練運(yùn)用分類討論思想和方程的思想解決問題.
17.(2023?下城區(qū)校級(jí)模擬)如圖已知二次函數(shù),為常數(shù))的圖象經(jīng)過點(diǎn),點(diǎn),頂點(diǎn)為點(diǎn),過點(diǎn)作軸,交軸于點(diǎn),交二次函數(shù)的圖象于點(diǎn),連接.
(1)求該二次函數(shù)的表達(dá)式及點(diǎn)的坐標(biāo):
(2)若將該二次函數(shù)圖象向上平移個(gè)單位,使平移后得到的二次函數(shù)圖象的頂點(diǎn)落在的內(nèi)部(不包括的邊界),求的取值范圍;
(3)若為軸上且位于點(diǎn)下方的一點(diǎn),為直線上一點(diǎn),在第四象限的拋物線上是否存在一點(diǎn),使以、、、為頂點(diǎn)的四邊形是菱形?若存在,請(qǐng)求出點(diǎn)的橫坐標(biāo):若不存在,請(qǐng)說明理由.
【分析】(1)將點(diǎn),點(diǎn)代入,即可求解;
(2)求出平移后的拋物線的頂點(diǎn),再求出直線的解析式,當(dāng)頂點(diǎn)在直線上時(shí),,當(dāng)點(diǎn)在上時(shí),,則;
(3)設(shè),,,分三種情況討論:當(dāng)為菱形對(duì)角線時(shí),,,點(diǎn)橫坐標(biāo)為1;②當(dāng)為對(duì)角線時(shí),,,點(diǎn)橫坐標(biāo)為2;③當(dāng)為菱形對(duì)角線時(shí),,,點(diǎn)橫坐標(biāo)為.
【解答】解:(1)將點(diǎn),點(diǎn)代入,
,
解得,
,
,
頂點(diǎn);
(2)由題可得平移后的函數(shù)解析式為,
拋物線的頂點(diǎn)為,
設(shè)直線的解析式為,
,
解得,
,
當(dāng)頂點(diǎn)在直線上時(shí),,
,
軸,
,
當(dāng)點(diǎn)在上時(shí),,
,
;
(3)存在一點(diǎn),使以、、、為頂點(diǎn)的四邊形是菱形,理由如下:
設(shè),,,
點(diǎn)在點(diǎn)下方,
,
點(diǎn)在第四象限,
,
①當(dāng)為菱形對(duì)角線時(shí),,
,
解得(舍或,
點(diǎn)橫坐標(biāo)為1;
②當(dāng)為對(duì)角線時(shí),,
,
解得,
點(diǎn)橫坐標(biāo)為2,不符合題意;
③當(dāng)為菱形對(duì)角線時(shí),,
,
解得(舍或,
點(diǎn)橫坐標(biāo)為;
綜上所述:點(diǎn)橫坐標(biāo)為1或.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查二次函數(shù)的圖象及性質(zhì),熟練掌握二次函數(shù)的圖象及性質(zhì),函數(shù)圖象平移的性質(zhì),菱形的性質(zhì),分類討論是解題的關(guān)鍵.
18.(2023?即墨區(qū)一模)如圖,題目中的黑色部分是被墨水污染了無法辨認(rèn)的文字,導(dǎo)致題目缺少一個(gè)條件而無法解答,經(jīng)查詢結(jié)果發(fā)現(xiàn),該二次函數(shù)的解析式為.
(1)請(qǐng)根據(jù)已有信息添加一個(gè)適當(dāng)?shù)臈l件: (答案不唯一) ;
(2)當(dāng)函數(shù)值時(shí),自變量的取值范圍: ;
(3)如圖1,將函數(shù)的圖象向右平移4個(gè)單位長度,與的圖象組成一個(gè)新的函數(shù)圖象,記為.若點(diǎn)在上,求的值;
(4)如圖2,在(3)的條件下,點(diǎn)的坐標(biāo)為,在上是否存在點(diǎn),使得.若存在,求出所有滿足條件的點(diǎn)的坐標(biāo);若不存在,請(qǐng)說明理由.
【分析】(1)只需填一個(gè)在拋物線圖象上的點(diǎn)的坐標(biāo)即可;
(2)求出時(shí),對(duì)應(yīng)的值,再結(jié)合圖象寫出的取值范圍即可;
(3)求出拋物線向右平移4個(gè)單位后的解析式為,根據(jù)題意可知時(shí),點(diǎn)在拋物線的部分上,再求的值即可;
(4)分兩種情況討論:當(dāng)點(diǎn)在拋物線的部分上時(shí),設(shè),由,求出點(diǎn)坐標(biāo)即可;當(dāng)點(diǎn)在拋物線的部分上時(shí),設(shè),由,求出點(diǎn)坐標(biāo)即可.
【解答】解:(1),
故答案為:(答案不唯一);
(2),
當(dāng)時(shí),解得或,
當(dāng)時(shí),,
故答案為:;
(3),
拋物線向右平移4個(gè)單位后的解析式為,
當(dāng)時(shí),點(diǎn)在拋物線的部分上,
;
(4)存在點(diǎn),使得,理由如下:
當(dāng)點(diǎn)在拋物線的部分上時(shí),設(shè),
,
解得或,
,
,
,;
當(dāng)點(diǎn)在拋物線的部分上時(shí),設(shè),
,
解得或,
,
,
,;
綜上所述:點(diǎn)坐標(biāo)為,或,.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查二次函數(shù)的圖象及性質(zhì),熟練掌握二次函數(shù)的圖象及性質(zhì),函數(shù)圖象平移的性質(zhì),數(shù)形結(jié)合解題是關(guān)鍵.
19.(2023?武侯區(qū)模擬)定義:將二次函數(shù)的圖象沿軸向右平移,再沿軸翻折,得到新函數(shù)的圖象,則稱函數(shù)是函數(shù)的“值衍生拋物線”.已知.
(1)當(dāng)時(shí),
①求衍生拋物線的函數(shù)解析式;
②如圖1,函數(shù)與的圖象交于,,兩點(diǎn),連接.點(diǎn)為拋物線上一點(diǎn),且位于線段上方,過點(diǎn)作軸,交于點(diǎn),交拋物線于點(diǎn),求與存在的數(shù)量關(guān)系.
(2)當(dāng)時(shí),如圖2,函數(shù)與軸交于,兩點(diǎn),與軸交于點(diǎn),連接.函數(shù)與軸交于,兩點(diǎn),與軸交于點(diǎn).點(diǎn)在拋物線上,且.請(qǐng)直接寫出點(diǎn)的橫坐標(biāo).
【分析】(1)①利用拋物線的性質(zhì)和衍生拋物線的定義解答即可;
②利用待定系數(shù)法求得直線的解析式,設(shè),則得到,,利用的代數(shù)式分別表示出,的長,再利用同高的三角形的面積比等于底的比即可得出結(jié)論;
(2)利用函數(shù)解析式求得點(diǎn),,,,,的坐標(biāo),進(jìn)而得出線段,,,,,的長,設(shè)直線的解析式為,設(shè)直線交軸于點(diǎn),過點(diǎn)作于點(diǎn),用的代數(shù)式表示出線段.,的長,利用,得到,列出關(guān)于的方程,解方程求得值,將直線的解析式與衍生拋物線的函數(shù)解析式聯(lián)立即可得出結(jié)論.
【解答】解:(1)①,
當(dāng)時(shí),將二次函數(shù)的圖象沿軸向右平移個(gè)單位得:.
此時(shí)函數(shù)的頂點(diǎn)坐標(biāo)為.
再沿軸翻折,得到新函數(shù)的頂點(diǎn)坐標(biāo)為.
沿軸翻折,得到新函數(shù)的形狀大小不變,開口方向相反,
沿軸翻折,得到新函數(shù)的解析式為.
衍生拋物線的函數(shù)解析式為;
②,,兩點(diǎn)在拋物線上,
,.
,,,.
直線的解析式為.
如圖,設(shè),
軸,
,.
,
,
.
.
與高相等,
.
與存在的數(shù)量關(guān)系:;
(2)點(diǎn)的橫坐標(biāo)為4或.理由:
當(dāng)時(shí),函數(shù)的衍生拋物線的函數(shù)解析式為.
令,則,
.
.
令,則,
解得:或5.
,.
.
.
.
令,則,
.
.
令,則,
解得:或3.
.
.
.
設(shè)直線交軸于點(diǎn),過點(diǎn)作于點(diǎn),如圖,
設(shè)直線的解析式為,
令,則,
,.
,
.
.
,,
.
,
.
,
.
解得:或.
直線的解析式為或.
或.
,或,.
點(diǎn)的橫坐標(biāo)為4或.
【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查了二次函數(shù)的圖象與性質(zhì),拋物線上點(diǎn)的坐標(biāo)的特征,待定系數(shù)法求得一次函數(shù)的解析式,一次函數(shù)圖象上點(diǎn)的坐標(biāo)的特征,勾股定理,配方法求拋物線的頂點(diǎn),利用點(diǎn)的坐標(biāo)表示出相應(yīng)線段的長度是解題的關(guān)鍵.
20.(2023?天門三模)如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,已知拋物線的頂點(diǎn)為,與軸交于點(diǎn),線段軸,交該拋物線于另一點(diǎn).
(1)求點(diǎn)的坐標(biāo)及直線的解析式;
(2)當(dāng)二次函數(shù)的自變量滿足時(shí),此函數(shù)的最大值為,最小值為,且.求的值;
(3)平移拋物線,使其(備用圖)頂點(diǎn)始終在直線上移動(dòng),當(dāng)平移后的拋物線與射線只有一個(gè)公共點(diǎn)時(shí),設(shè)此時(shí)拋物線的頂點(diǎn)的橫坐標(biāo)為,請(qǐng)直接寫出的取值范圍.
【分析】(1)求出、點(diǎn)坐標(biāo),再用待定系數(shù)法求函數(shù)的解析式即可;
(2)分四種情況討論:當(dāng)時(shí),此時(shí),,求得;當(dāng)時(shí),此時(shí),,求得;當(dāng)時(shí),,,不符合題意;當(dāng)時(shí),,,不符合題意
(3)由題意可得,當(dāng)只有一個(gè)實(shí)數(shù)根時(shí),直線與拋物線有一個(gè)交點(diǎn);當(dāng)時(shí),平移后的拋物線與射線只有一個(gè)公共點(diǎn).
【解答】解:(1),
,
令,則,
,
軸,
,
設(shè)直線的解析式為,
,
解得,
;
(2)當(dāng)時(shí),,
當(dāng)時(shí),,
當(dāng)時(shí),即,此時(shí),,
,
解得;
當(dāng)時(shí),此時(shí),,
,
解得;
當(dāng)時(shí),,,
,
解得(舍或(舍;
當(dāng)時(shí),,,
,
解得(舍或(舍;
綜上所述:或.
(3)設(shè)直線的解析式為,
,
解得,
,
拋物線的頂點(diǎn)的橫坐標(biāo)為,
,
當(dāng)只有一個(gè)實(shí)數(shù)根時(shí),直線與拋物線有一個(gè)交點(diǎn),
△,
解得,
當(dāng)拋物線經(jīng)過點(diǎn)時(shí),,
解得或,
當(dāng)時(shí),平移后的拋物線與射線只有一個(gè)公共點(diǎn);
綜上所述:或時(shí),平移后的拋物線與射線只有一個(gè)公共點(diǎn).
【點(diǎn)評(píng)】本題考查二次函數(shù)的圖象及性質(zhì),熟練掌握二次函數(shù)的圖象及性質(zhì),函數(shù)圖象平移的性質(zhì),分類討論是解題的關(guān)鍵.
21.(2023?米東區(qū)模擬)如圖,已知二次函數(shù),為常數(shù))的圖象經(jīng)過點(diǎn),點(diǎn),頂點(diǎn)為點(diǎn),過點(diǎn)作軸,交軸于點(diǎn),交該二次函數(shù)圖象于點(diǎn),連結(jié).
(1)求該二次函數(shù)的解析式及點(diǎn)的坐標(biāo);
(2)若將該二次函數(shù)圖象向下平移個(gè)單位,使平移后得到的二次函數(shù)圖象的頂點(diǎn)落在的內(nèi)部(不包括的邊界),求的取值范圍.
【分析】(1)將點(diǎn)和點(diǎn)坐標(biāo)代入二次函數(shù)關(guān)系式,從而求得,,進(jìn)而求得關(guān)系式及點(diǎn)坐標(biāo);
(2)求出的關(guān)系式,將代入,進(jìn)而求得的范圍.
【解答】解:(1)由題意得,
,
,
二次函數(shù)的解析式是:,
,
點(diǎn);
(2),,
直線的解析式是:,
當(dāng)時(shí),,
, ,
.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了求一次函數(shù),二次函數(shù)的解析式,相似三角形的判定和性質(zhì),等腰直角三角形性質(zhì)等知識(shí),解決問題的關(guān)鍵是熟練掌握有關(guān)相似三角形和函數(shù)的基礎(chǔ)知識(shí).
22.(2023?駐馬店二模)如圖1所示,平面直角坐標(biāo)系中,拋物線交軸于、兩點(diǎn),與軸交于點(diǎn),已知點(diǎn)坐標(biāo)為.
(1)求拋物線解析式及其頂點(diǎn)坐標(biāo).
(2)若將拋物線向右平移個(gè)單位,得新拋物線“”,若“”與坐標(biāo)軸僅有兩個(gè)交點(diǎn),求值.
(3)若點(diǎn)為線段上一動(dòng)點(diǎn),過點(diǎn)作軸平行線,該平行線與“”交點(diǎn)為,請(qǐng)直接寫出點(diǎn)的縱坐標(biāo)的取值范圍.
【分析】(1)先利用待定系數(shù)法求出拋物線解析式,再把拋物線解析式化為頂點(diǎn)式即可得到答案;
(2)先求出平移后的拋物線解析式為,再根據(jù)拋物線的性質(zhì)推出:拋物線“”必過原點(diǎn),由此代入原點(diǎn)坐標(biāo)求解即可;
(3)由(2)得拋物線“”的函數(shù)解析式為,求出點(diǎn)的坐標(biāo),進(jìn)而得到,由軸,得到,則,根據(jù)拋物線的性質(zhì)求出拋物線,當(dāng)時(shí),,由此即可得到答案.
【解答】解:(1)將代入拋物線的解析式得:
,
解得:,
拋物線解析式為,
把拋物線解析式化為頂點(diǎn)式得:,
頂點(diǎn)坐標(biāo)為;
(2)拋物線向右平移個(gè)單位得新拋物線“”,
拋物線“”的函數(shù)解析式為,
拋物線“”的開口向下,頂點(diǎn)坐標(biāo)在軸上方,
拋物線“”與軸必有2個(gè)交點(diǎn),且與軸有1個(gè)交點(diǎn),
拋物線“”與坐標(biāo)軸有且僅有兩個(gè)交點(diǎn),
拋物線“”必過原點(diǎn),
將原點(diǎn)坐標(biāo),代入中得:,
解得或(舍去);
(3)由(2)得拋物線“”的函數(shù)解析式為,
在中,令,則,
解得或,
,
點(diǎn)在線段上運(yùn)動(dòng),
,
軸,
,
,
在中:
當(dāng)時(shí),;
當(dāng)時(shí),;
當(dāng)時(shí),;
在中,當(dāng)時(shí),,
點(diǎn)在拋物線圖象上,且,
.
【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查了待定系數(shù)法求拋物線解析式,拋物線與坐標(biāo)軸的交點(diǎn)問題,拋物線的平移問題,靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)是解題的關(guān)鍵.
23.(2023?寶雞二模)如圖,拋物線與軸交于點(diǎn)、,與軸交于點(diǎn).將拋物線向右平移一個(gè)單位得到拋物線.
(1)求拋物線與的函數(shù)解析式;
(2)連接,探究拋物線的對(duì)稱軸上是否存在點(diǎn),使得以點(diǎn),,為頂點(diǎn)的三角形是等腰三角形?若存在,請(qǐng)求出所有符合條件的點(diǎn)的坐標(biāo);若不存在,請(qǐng)說明理由.
【分析】(1)將點(diǎn)、代入解析式求出的解析式,再根據(jù)平移規(guī)律代入求解即可得到答案;
(2)設(shè)點(diǎn)的坐標(biāo)為,根據(jù)兩點(diǎn)間距離公式得到三角形三邊的平方的代數(shù)式,再分類討論腰相等列式求解即可得到答案.
【解答】解:(1)將、代入拋物線中,得:
,
解得,
拋物線的函數(shù)解析式為:;
,
的函數(shù)解析式為:;
(2)拋物線的對(duì)稱軸上存在點(diǎn),使得以點(diǎn),,為頂點(diǎn)的三角形是等腰三角形.理由如下:
由(1)可知的對(duì)稱軸為,可設(shè)點(diǎn)的坐標(biāo)為,
,,
,,,
①當(dāng)時(shí),,
解得:,
點(diǎn)的坐標(biāo)為或;
②當(dāng)時(shí),,
解得:,,
點(diǎn)的坐標(biāo)為或;
③當(dāng)時(shí),,
解得:,
點(diǎn)的坐標(biāo)為;
綜上,拋物線的對(duì)稱軸上存在點(diǎn),使得以點(diǎn),,為頂點(diǎn)的三角形是等腰三角形,點(diǎn)的坐標(biāo)為或或或或.
【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查了二次函數(shù)動(dòng)點(diǎn)特殊三角形問題,屬于二次函數(shù)綜合題,解答本題的關(guān)鍵是先求出解析式,設(shè)點(diǎn)分類討論等腰三角形的腰.
題型二:二次函數(shù)中的翻折問題
24.(2024?江西模擬)已知二次函數(shù)經(jīng)過,兩定點(diǎn)(點(diǎn)在點(diǎn)的左側(cè)),頂點(diǎn)為.
(1)求定點(diǎn),的坐標(biāo);
(2)把二次函數(shù)的圖象在直線下方的部分向上翻折,將向上翻折得到的部分與原二次函數(shù)位于直線上方的部分的組合圖象記作圖象,求向上翻折部分的函數(shù)解析式;
(3)在(2)中,已知的面積為8.
①當(dāng)時(shí),求圖象中的取值范圍;
②若直線與圖象從左到右依次交于,,,四點(diǎn),若,求的值.
【分析】(1)將原函數(shù)可化為,令,即可得到定點(diǎn)坐標(biāo);
(2)根據(jù)翻折的性質(zhì)即可得到解析式;
(3)①根據(jù)自變量的取值范圍,結(jié)合圖象求出最值即可;
②根據(jù)題意確定圖象與直線交于點(diǎn),,與直線交于點(diǎn),,然后表示出,,根據(jù)題意列方程解題即可.
【解答】解:(1)原函數(shù)可化為,
可得該函數(shù)圖象恒過兩點(diǎn),,
故定點(diǎn)為,.
(2)直線就是軸,
折疊即為沿軸向上折疊,
解析式為;
(3)①,
對(duì)稱軸,代入得
的面積為8,
,
.
,
,
圖象向上翻折部分的函數(shù)解析式為.
,頂點(diǎn)在之間的圖象上,該段拋物線開口向下,對(duì)稱軸為直線,
當(dāng)時(shí),;當(dāng)時(shí),的最小值為0.
在圖象中,的取值范圍為.
②若直線與圖象從左到右依次交于,,,四點(diǎn),
圖象與直線交于點(diǎn),,可得,
;
與直線交于點(diǎn),,
,則.
,
,即,
兩邊平方解得.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查二次函數(shù)與軸交點(diǎn)坐標(biāo),二次函數(shù)的圖象和性質(zhì),翻折的性質(zhì),掌握二次函數(shù)的圖象和性質(zhì)是解題的關(guān)鍵.
25.(2023?零陵區(qū)三模)在平面直角坐標(biāo)系中,二次函數(shù)的圖象與軸交于,兩點(diǎn)(點(diǎn)在點(diǎn)的左側(cè)).
(1)求、兩點(diǎn)的坐標(biāo)(用含的式子表示);
(2)將該二次函數(shù)圖象在軸下方的部分沿軸翻折,其他部分保持不變,得到一個(gè)新的函數(shù)圖象.若當(dāng)時(shí),這個(gè)新函數(shù)的函數(shù)值隨的增大而減小,結(jié)合函數(shù)圖象,求的取值范圍;
(3)已知直線,點(diǎn)在二次函數(shù)的圖象上,點(diǎn)的橫坐標(biāo)為,二次函數(shù)的圖象在、之間的部分記為(包括點(diǎn),,圖象上恰有一個(gè)點(diǎn)到直線的距離為2,直接寫出的取值范圍.
【分析】(1)令,用表示出的值,要注意點(diǎn)在點(diǎn)的左側(cè)求出兩點(diǎn)坐標(biāo);
(2)求出新函數(shù)函數(shù)值隨的變化規(guī)律,根據(jù)題意列出關(guān)于的不等式,求出的取值范圍;
(3)求出的坐標(biāo),明確圖象的位置,判斷圖象與哪條直線相交,根據(jù)題意列出關(guān)于的不等值,求出的取值范圍.
【解答】解:(1)令,,
解得或,
點(diǎn)在點(diǎn)的左側(cè),
,.
(2)二次函數(shù)對(duì)稱軸為:,
經(jīng)翻折后函數(shù)的變化為:
當(dāng)時(shí),函數(shù)的函數(shù)值隨的增大而減小,
當(dāng)時(shí),函數(shù)的函數(shù)值隨的增大而增大,
當(dāng)時(shí),函數(shù)的函數(shù)值隨的增大而減小,
當(dāng)時(shí),函數(shù)的函數(shù)值隨的增大而增大,
若當(dāng)時(shí),這個(gè)新函數(shù)的函數(shù)值隨的增大而減小,
則,解得,
或,解得.
綜上:或時(shí),當(dāng)時(shí),這個(gè)新函數(shù)的函數(shù)值隨的增大而減?。?br>(3)當(dāng)時(shí),,
,
當(dāng)點(diǎn)在點(diǎn)的左側(cè),那么圖象在軸的上方,
圖象上恰有一個(gè)點(diǎn)到直線的距離為2應(yīng)過直線,
令,解得或,
恰有一個(gè)點(diǎn)到直線的距離為2,
,
解得;
當(dāng)點(diǎn)在點(diǎn)的右側(cè),那么圖象在軸的下方,
圖象上恰有一個(gè)點(diǎn)到直線的距離為2應(yīng)過直線,
令,解得或,
恰有一個(gè)點(diǎn)到直線的距離為2,
,
解得.
綜上:當(dāng)或時(shí),圖象上恰有一個(gè)點(diǎn)到直線的距離為2.
【點(diǎn)評(píng)】本題以二次函數(shù)為背景考查了二次函數(shù)中圖象的性質(zhì),考查學(xué)生對(duì)二次函數(shù)特殊點(diǎn)的坐標(biāo)的靈活運(yùn)用,本題常作為考試題出現(xiàn),難度中上,解決問題的關(guān)鍵是找準(zhǔn)臨界點(diǎn),利用特殊點(diǎn)列出正確的不等式即可求出答案.
26.(2023?連云港)如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,拋物線的頂點(diǎn)為.直線過點(diǎn),,且平行于軸,與拋物線交于、兩點(diǎn)在的右側(cè)).將拋物線沿直線翻折得到拋物線,拋物線交軸于點(diǎn),頂點(diǎn)為.
(1)當(dāng)時(shí),求點(diǎn)的坐標(biāo);
(2)連接、、,若為直角三角形,求此時(shí)所對(duì)應(yīng)的函數(shù)表達(dá)式;
(3)在(2)的條件下,若的面積為3,、兩點(diǎn)分別在邊、上運(yùn)動(dòng),且,以為一邊作正方形,連接,寫出長度的最小值,并簡要說明理由.
【分析】本題考查二次函數(shù)的對(duì)稱的相關(guān)知識(shí),直角三角形的三個(gè)角為直角的情況分析,不同情況下的最值問題.
【解答】解:(1),
拋物線的頂點(diǎn)坐標(biāo),
,點(diǎn)和點(diǎn)關(guān)于直線對(duì)稱,
點(diǎn)的坐標(biāo)為;
(2)拋物線的頂點(diǎn)與的頂點(diǎn)關(guān)于直線對(duì)稱,
,拋物線,
當(dāng)時(shí),,
①當(dāng)時(shí),如圖1,過作軸于,
,
,
,
,
,
,
,
直線軸,
,
,,
,
,
,
點(diǎn)在的圖象上,
,
或,
當(dāng)時(shí),得,,此時(shí),點(diǎn)和點(diǎn)重合,舍去,當(dāng)時(shí),符合題意;
將代入得,
②當(dāng),如圖2,過作交的延長線于,
同理,,
,
,
,
,
,
當(dāng)在的圖象上,
,
解得或,
,
,此時(shí),,符合題意;
將代入得,,
③易知,當(dāng),此種情況不存在;
綜上所述,所對(duì)應(yīng)的函數(shù)表達(dá)式為或;
(3)由(2)知,當(dāng)時(shí),,
此時(shí),的面積為1,不合題意舍去,
當(dāng)時(shí),,此時(shí),的面積為3,符合題意,
由題意得,,取的中點(diǎn),
在中可求得,在中可求得,
當(dāng),,三點(diǎn)共線時(shí),取最小值,最小值為.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查二次函數(shù)的對(duì)稱的相關(guān)知識(shí),直角三角形的三個(gè)角為直角的情況分析,不同情況下的最值問題.解題的關(guān)鍵是理解對(duì)稱的關(guān)鍵,直角三角形的不同情況分析,綜合應(yīng)用.
27.(2024?鹽城模擬)已知拋物線為常數(shù)且與軸交于點(diǎn).
(1)點(diǎn)的坐標(biāo)為 ;對(duì)稱軸為 (用含的代數(shù)式表示);
(2)無論取何值,拋物線都過定點(diǎn)(與點(diǎn)不重合),則點(diǎn)的坐標(biāo)為 ;
(3)若,且自變量滿足時(shí),圖象最高點(diǎn)的縱坐標(biāo)為2,求拋物線的表達(dá)式;
(4)將點(diǎn)與點(diǎn)之間的函數(shù)圖象記作圖象(包含點(diǎn)、,若將在直線下方的部分保持不變,上方的部分沿直線進(jìn)行翻折,可以得到新的函數(shù)圖象,若圖象上僅存在兩個(gè)點(diǎn)到直線的距離為2,求的值.
【分析】(1)令,求得對(duì)應(yīng)的值即可求得點(diǎn)的坐標(biāo);利用二次函數(shù)的性質(zhì)即可求得拋物線的對(duì)稱軸;
(2)利用的系數(shù)為0,求得對(duì)應(yīng)的值,將值代入解析式即可求得結(jié)論;
(3)利用分類討論的思想方法,用待定系數(shù)法解答即可;
(4)利用分類討論的方法分①當(dāng)時(shí)和②當(dāng)時(shí)兩種情況討論解答,結(jié)合圖象,利用軸對(duì)稱的性質(zhì)和待定系數(shù)法解答即可.
【解答】解:(1)令,則,
;
拋物線的對(duì)稱軸為直線,
故答案為:;;
(2)拋物線,
又無論取何值,拋物線都過定點(diǎn)(與點(diǎn)不重合),
,
,
當(dāng)時(shí),,
,
故答案為:;
(3),
拋物線開口方向向下.
由(1)知:拋物線的對(duì)稱軸為直線,
①若,則,與矛盾,不合題意;
②若,則,
此時(shí),拋物線的頂點(diǎn)為圖象最高點(diǎn),
即當(dāng)時(shí),函數(shù)的值為2,
,
解得:或(不合題意,舍去).
;
③若,則,
此時(shí),點(diǎn)是滿足時(shí),圖象的最高點(diǎn),
,
此種情況不存在,
綜上,滿足條件的拋物線的表達(dá)式為;
(4),
將點(diǎn)沿直線進(jìn)行翻折后得到的對(duì)稱點(diǎn)的坐標(biāo)為,
點(diǎn)到直線的距離為1.
①當(dāng)時(shí),
圖象上僅存在兩個(gè)點(diǎn)到直線的距離為2,
此時(shí),拋物線的頂點(diǎn)的縱坐標(biāo)為,
,
解得:,
或(不合題意,舍去),
;
②當(dāng)時(shí),
圖象上僅存在兩個(gè)點(diǎn)到直線的距離為2,
此時(shí),拋物線的頂點(diǎn)的縱坐標(biāo)為4,
,
解得:或.
,
.
不合題意,舍去.
綜上,若圖象上僅存在兩個(gè)點(diǎn)到直線的距離為2,的值為或.
【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查了待定系數(shù)法,二次函數(shù)圖象的性質(zhì),二次函數(shù)圖象上點(diǎn)的坐標(biāo)的特征,拋物線的翻折,軸對(duì)稱的性質(zhì),函數(shù)的極值,利用分類討論的思想方法解答是解題的關(guān)鍵.
28.(2023?扶余市二模)如圖,拋物線與軸交于點(diǎn),,頂點(diǎn)為.
(1)求該拋物線的解析式,并直接寫出點(diǎn)的坐標(biāo);
(2)如圖,把原拋物線軸下方的部分沿軸翻折到軸上方,將翻折得到的部分與原拋物線軸上方的部分記作圖形,在圖形中,回答:
①點(diǎn),之間的函數(shù)圖象所對(duì)應(yīng)的函數(shù)解析式為 ;
②當(dāng)時(shí),求的取值范圍;
③當(dāng),且時(shí),若最高點(diǎn)與最低點(diǎn)的縱坐標(biāo)的差為,直接寫出的值.
【分析】(1)將,代入,即可求得其解析式和頂點(diǎn)坐標(biāo);
(2)根據(jù)頂點(diǎn)的變換(關(guān)于軸對(duì)稱)和變換后開口向下,可以寫出變換后的函數(shù)解析式;
(3)根據(jù)二次函數(shù)的圖象和性質(zhì)分類討論進(jìn)行求解.
【解答】解:(1)將,代入,得:
,
解得:,
拋物線的解析式為:,
,
點(diǎn)的坐標(biāo)為.
(2)①變換后的頂點(diǎn)為,
,
故答案為:;
②當(dāng)時(shí),;
當(dāng) 時(shí),,
的取值范圍為;
③當(dāng)時(shí),得:
,
解得:(舍去),
當(dāng)時(shí),得:
,
解得:(舍去),;
由,得:
,,
當(dāng)時(shí),
或,
解得:(舍去),,(舍去),;
當(dāng)時(shí),
,
解得:(舍去);
的值為 或 或.
【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查二次函數(shù)解析式的求法及其性質(zhì)和圖象的變換等,綜合性較強(qiáng),數(shù)形結(jié)合分類討論是解決問題的關(guān)鍵.
29.(2023?余江區(qū)一模)已知拋物線
(1)當(dāng)時(shí),
①拋物線的頂點(diǎn)坐標(biāo)為 .
②將拋物線沿軸翻折得到拋物線,則拋物線的解析式為 .
(2)無論為何值,直線與拋物線相交所得的線段(點(diǎn)在點(diǎn)左側(cè))的長度都不變,求的值和的長;
(3)在(2)的條件下,將拋物線沿直線翻折,得到拋物線,拋物線,的頂點(diǎn)分別記為,,是否存在實(shí)數(shù),使得以點(diǎn),,,為頂點(diǎn)的四邊形為正方形?若存在,請(qǐng)求出的值:若不存在,請(qǐng)說明理由.
【分析】(1)①由題意可得拋物線解析式為,即可求解;
②設(shè)拋物線上任意一點(diǎn),則點(diǎn)關(guān)于軸對(duì)稱的點(diǎn)為,將點(diǎn)代入即可求解;
(2)由拋物線經(jīng)過定點(diǎn),可得當(dāng)時(shí),的長度不變;
(3)設(shè)拋物線拋物線上任意一點(diǎn),點(diǎn)關(guān)于的對(duì)稱點(diǎn)為,將點(diǎn)代入,可求拋物線的解析式為,分別求出,,再由,,可得,求出的值即可.
【解答】解:(1)①,
,
拋物線的頂點(diǎn)為,
故答案為:;
②設(shè)拋物線上任意一點(diǎn),
則點(diǎn)關(guān)于軸對(duì)稱的點(diǎn)為,
,
拋物線的解析式為,
故答案為:;
(2),
拋物線經(jīng)過定點(diǎn),
當(dāng)時(shí),的長度不變,
當(dāng)時(shí),,
解得或,
,,
;
(3)存在實(shí)數(shù),使得以點(diǎn),,,為頂點(diǎn)的四邊形為正方形,理由如下:
設(shè)拋物線拋物線上任意一點(diǎn),
點(diǎn)關(guān)于的對(duì)稱點(diǎn)為,
,
拋物線的解析式為,
,
,
,
,
與為正方形的對(duì)角線,
、關(guān)于對(duì)稱,
,
,
,
.
【點(diǎn)評(píng)】本題是二次函數(shù)的綜合題,熟練掌握二次函數(shù)的圖象及性質(zhì),圖形翻折的性質(zhì),正方形的性質(zhì)是解題的關(guān)鍵.
30.(2023?越秀區(qū)校級(jí)三模)已知二次函數(shù)圖象的對(duì)稱軸為直線,將二次函數(shù)圖象中軸左側(cè)部分沿軸翻折,保留其他部分得到新的圖象.
(1)求的值;
(2)①當(dāng)時(shí),圖與軸交于點(diǎn),在的左側(cè)),與軸交于點(diǎn).當(dāng)為直角三角形時(shí),求的值;
②在①的條件下,當(dāng)圖象中時(shí),結(jié)合圖象求的取值范圍;
(3)已知兩點(diǎn),,當(dāng)線段與圖象恰有兩個(gè)公共點(diǎn)時(shí),直接寫出的取值范圍.
【分析】(1)由二次函數(shù)的對(duì)稱軸直接可求的值;
(2)①求出,,,,再求出,的中點(diǎn)坐標(biāo)為,利用直角三角形斜邊的中線等于斜邊的一半,列出方程即可求解;
②求出拋物線與直線的交點(diǎn)為,,再求出關(guān)于軸對(duì)稱的拋物線解析式為當(dāng)時(shí),解得(舍或,拋物線與直線的交點(diǎn)為,結(jié)合圖象可得或或時(shí),;
(3)通過畫函數(shù)的圖象,分類討論求解即可.
【解答】解:(1)已知二次函數(shù)圖象的對(duì)稱軸為直線,
;
(2)如圖1:①令,
解得或,
在的左側(cè),
,,,,
,的中點(diǎn)坐標(biāo)為,
為直角三角形,
,
解得(舍或;
②,
,
令,
解得或,
拋物線與直線的交點(diǎn)為,,
關(guān)于軸對(duì)稱的拋物線解析式為,
當(dāng)時(shí),解得(舍或,
拋物線與直線的交點(diǎn)為,
或或時(shí),;
(3)關(guān)于軸對(duì)稱的拋物線解析式為,
如圖2,當(dāng)經(jīng)過點(diǎn)時(shí),,
解得,
,當(dāng)時(shí),,
與線段有一個(gè)交點(diǎn),
時(shí),當(dāng)線段與圖象恰有兩個(gè)公共點(diǎn);
如圖3,當(dāng)經(jīng)過點(diǎn)時(shí),,
此時(shí)圖象與線段有三個(gè)公共點(diǎn),
時(shí),線段與圖象恰有兩個(gè)公共點(diǎn);
如圖4,當(dāng)經(jīng)過點(diǎn)時(shí),,
此時(shí)圖象與線段有兩個(gè)公共點(diǎn),
當(dāng)?shù)捻旤c(diǎn)在線段上時(shí),,
解得,
此時(shí)圖象與線段有一個(gè)公共點(diǎn),
時(shí),線段與圖象恰有兩個(gè)公共點(diǎn);
綜上所述:或時(shí),線段與圖象恰有兩個(gè)公共點(diǎn).
【點(diǎn)評(píng)】本題考查二次函數(shù)的圖象及性質(zhì),熟練掌握二次函數(shù)的圖象及性質(zhì),圖形翻折的性質(zhì),分類討論,數(shù)形結(jié)合是解題的關(guān)鍵.
題型三:二次函數(shù)對(duì)稱問題
31.(2024?雁塔區(qū)校級(jí)二模)如圖,拋物線經(jīng)過,兩點(diǎn),與軸交于點(diǎn).
(1)求該拋物線的表達(dá)式;
(2)拋物線與拋物線關(guān)于直線對(duì)稱,是拋物線的軸上方且在對(duì)稱軸左側(cè)的一點(diǎn),過點(diǎn)作軸的平行線交拋物線于點(diǎn),點(diǎn)、關(guān)于拋物線的對(duì)稱軸對(duì)稱的點(diǎn)分別為、.試探究是否存在一點(diǎn),使得四邊形為長寬之比是的矩形?若存在,求出點(diǎn)的橫坐標(biāo);若不存在,請(qǐng)說明理由.
【分析】(1)根據(jù)待定系數(shù)法即可求得解析式,進(jìn)而化成頂點(diǎn)式,從而求得的坐標(biāo);
(2)求出直線解析式為,再求出拋物線與拋物線關(guān)于直線對(duì)稱的解析式,設(shè),則,,,由題意可知得到關(guān)于的方程,解方程即可求得.
【解答】解:(1)拋物線經(jīng)過,,
,
解得,
拋物線的表達(dá)式為;
(2)存在一點(diǎn),使得四邊形為長寬之比是的矩形,
,,
直線為,
拋物線與拋物線關(guān)于直線對(duì)稱的解析式,
設(shè),則,
點(diǎn)、關(guān)于拋物線的對(duì)稱軸對(duì)稱點(diǎn)分別為、.
,,
四邊形為長寬之比是的矩形,
或,
整理得或,
解得,或,,
是拋物線的軸上方且在對(duì)稱軸左側(cè)的一點(diǎn),
,
或,
即點(diǎn)的橫坐標(biāo)為或.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了二次函數(shù)圖象與幾何變換,待定系數(shù)法求二次函數(shù)的解析式,二次函數(shù)圖象上點(diǎn)的坐標(biāo)特征,軸對(duì)稱的性質(zhì),正方形的性質(zhì),根據(jù)題意得到關(guān)于的方程是解題的關(guān)鍵.
32.(2023?鄞州區(qū)校級(jí)模擬)已知二次函數(shù)的圖象是.
(1)求關(guān)于點(diǎn)成中心對(duì)稱的圖象的解析式;
(2)當(dāng)時(shí),的最大值為5,求的值.
【分析】(1)先求出的頂點(diǎn)坐標(biāo),由中心對(duì)稱得出的頂點(diǎn)坐標(biāo),又由于和的開口方向相反,且開口大小相同,故值相同,因此可確定解析式.
(2)由于的開口向下,且對(duì)稱軸位于內(nèi),故頂點(diǎn)縱坐標(biāo)為5,則的值便可求出.
【解答】解:(1)依題得,,且,
故圖象的頂點(diǎn)為,由對(duì)稱性可知,圖象的頂點(diǎn)為,
且其開口方向與的相反,
,
即;
(2)當(dāng)時(shí),拋物線的開口向上,對(duì)稱軸為,
若,則當(dāng)時(shí),取得最大值,
由得,.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了二次函數(shù)的圖象與幾何變換,熟知關(guān)于定點(diǎn)中心對(duì)稱時(shí)拋物線的解析式的求法是解題的關(guān)鍵.
33.(2024?沙坪壩區(qū)校級(jí)模擬)如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,拋物線與軸交于,,與軸交于,連接,作直線.
(1)求該拋物線的解析式;
(2)已知直線上方拋物線上有一動(dòng)點(diǎn),過點(diǎn)作軸交于,過作軸交軸于,求的最大值和此時(shí)點(diǎn)坐標(biāo);
(3)將原拋物線沿方向平移個(gè)單位長度得到新拋物線,已知點(diǎn)是新拋物線上一動(dòng)點(diǎn),且,求所有符合條件的點(diǎn)的橫坐標(biāo)并寫出其中一種情況的求解過程.
【分析】(1)將點(diǎn),,代入拋物線,利用待定系數(shù)法解答即可得解;
(2)首先利用待定系數(shù)法求得直線的解析式為;設(shè),進(jìn)而求得,的坐標(biāo),利用兩點(diǎn)間的距離公式得到,,從而得到,利用二次函數(shù)的性質(zhì)解答即可;
(3)首先求得新拋物線的解析式為,過點(diǎn)作軸于點(diǎn),設(shè),分別求得,;進(jìn)一步證得,推導(dǎo)出,即,解得,從而得到點(diǎn)的橫坐標(biāo).
【解答】解:(1)將點(diǎn),,代入拋物線,可得:
,
解得:,
該拋物線的解析式為;
(2)設(shè)直線的解析式為,將點(diǎn),代入,可得:
,
解得,
直線的解析式為,
設(shè),
軸交于,
點(diǎn)的縱坐標(biāo)為,
點(diǎn)的橫坐標(biāo)為,,
軸交軸于,,,
,
當(dāng)時(shí),取最大值,最大值為,
此時(shí)點(diǎn)坐標(biāo)為;
(3),,,
,,
,
將原拋物線沿方向平移個(gè)單位長度得到新拋物線,
原拋物線向右,向上平移了2個(gè)單位長度,
新拋物線的解析式為,
如圖2,過點(diǎn)作軸于點(diǎn),
設(shè),
則,,
,
又,
,
,
,
,即,
整理得,
解得,
點(diǎn)的橫坐標(biāo)為或.
【點(diǎn)評(píng)】本題屬于二次函數(shù)綜合題,主要考查了拋物線的平移、旋轉(zhuǎn)、對(duì)稱,二次數(shù)的圖象與性質(zhì),待定系數(shù)法求二元一次方程式,一元一次方程式,解答本題的關(guān)鍵是作出輔助線,構(gòu)造相似三角形.
34.(2023?海安市模擬)已知兩個(gè)函數(shù),如果對(duì)于任意的自變量,這兩個(gè)函數(shù)對(duì)應(yīng)的函數(shù)值記為,,都有點(diǎn)、關(guān)于點(diǎn)對(duì)稱,則稱這兩個(gè)函數(shù)為關(guān)于的對(duì)稱函數(shù),例如,和為關(guān)于的對(duì)稱函數(shù).
(1)判斷:①和;②和;③和,其中為關(guān)于的對(duì)稱函數(shù)的是 (填序號(hào));
(2)若和為關(guān)于的對(duì)稱函數(shù).求、的值.
(3)若和為關(guān)于的對(duì)稱函數(shù),令,當(dāng)函數(shù)與函數(shù)有且只有一個(gè)交點(diǎn)時(shí),求的取值范圍.
【分析】(1)根據(jù)中點(diǎn)公式可得,然后逐個(gè)函數(shù)進(jìn)行判斷;
(2)①根據(jù),將函數(shù)解析式代入求解;
(3)根據(jù),求出,,的值,然后由得到,根據(jù)開口方向、對(duì)稱軸及與軸的交點(diǎn),結(jié)合函數(shù)與函數(shù)有且只有一個(gè)交點(diǎn)列出不等式組求解即可.
【解答】解:(1)①,
和關(guān)于對(duì)稱,
②,
和關(guān)于對(duì)稱,
③,,
和不關(guān)于對(duì)稱,
故答案為:①②.
(2)和為關(guān)于的對(duì)稱函數(shù),
,
,
解得.
(3)和為關(guān)于的對(duì)稱函數(shù),
,
,
解得,
,
函數(shù)的開口向上,對(duì)稱軸為直線,與軸的交點(diǎn)為,
函數(shù)與函數(shù)有且只有一個(gè)交點(diǎn),
,
解得.
令,則,
函數(shù)與函數(shù)有且只有一個(gè)交點(diǎn),
△,即,
解得,
故的取值范圍是或,.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查二次函數(shù)的綜合應(yīng)用,解題關(guān)鍵是理解題意,掌握函數(shù)關(guān)于對(duì)稱的特征,掌握二次函數(shù)與方程及不等式的關(guān)系.
35.(2023?雁塔區(qū)校級(jí)模擬)已知拋物線與軸于點(diǎn),,與軸交于點(diǎn).
(1)求拋物線的解析式;
(2)已知拋物線與拋物線關(guān)于軸對(duì)稱,過點(diǎn)作軸交拋物線于點(diǎn),是拋物線上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),連接、、、.若,求點(diǎn)的坐標(biāo).
【分析】(1)用待定系數(shù)法求出的解析式即可;
(2)根據(jù)拋物線的解析式求出點(diǎn)的坐標(biāo),再根據(jù)軸交拋物線于點(diǎn),求出點(diǎn)坐標(biāo),然后求出;再根據(jù)拋物線與拋物線關(guān)于軸對(duì)稱,求出拋物線的解析式,以及用待定系數(shù)法求出直線的解析式,設(shè)點(diǎn)為,過點(diǎn)作軸的垂線交于點(diǎn),則點(diǎn),,然后分三種情況判斷出,然后解方程求出的值即可.
【解答】解:(1)把點(diǎn),代入得:,
解得,
拋物線的解析式為;
(2)點(diǎn)是拋物線與軸的交點(diǎn),
,
軸,拋物線的對(duì)稱軸為直線,
,
,
.
,
拋物線的頂點(diǎn)為,
關(guān)于軸的對(duì)稱頂為,
拋物線的解析式為,
設(shè)直線的解析式為,
,
解得,
直線的解析式為,
設(shè)點(diǎn)為,過點(diǎn)作軸的垂線交于點(diǎn),
則點(diǎn),
,
當(dāng)時(shí),;
當(dāng)時(shí),;
當(dāng)時(shí),;
,
,
解得或,
或.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了二次函數(shù)圖象與幾何變換,待定系數(shù)法求函數(shù)解析式,二次函數(shù)的性質(zhì),解題關(guān)鍵是求出拋物線、的解析式.
36.(2023?灞橋區(qū)校級(jí)模擬)如圖,頂點(diǎn)在軸負(fù)半軸上的拋物線與直線相交于點(diǎn),,連接,.
(1)求該拋物線的函數(shù)表達(dá)式;
(2)若將拋物線向下平移3個(gè)單位長度,則在平移后的拋物線上,且在直線的下方,是否存在點(diǎn),使得?若存在,求出點(diǎn)的坐標(biāo);若不存在,請(qǐng)說明理由.
【分析】(1)利用待定系數(shù)法求解求得;
(2)先計(jì)算的面積,根據(jù),可得的面積,在軸上取一點(diǎn),使,過點(diǎn)作的平行線交平移后的拋物線于點(diǎn),求得點(diǎn)的坐標(biāo),即可求得直線的解析式,與平移后的拋物線解析式聯(lián)立,解方程組即可求得點(diǎn)坐標(biāo).
【解答】解:(1)設(shè)拋物線解析式為,
拋物線經(jīng)過點(diǎn),,
,
解得,
該拋物線的函數(shù)表達(dá)式為;
(2)令,則,
,
,
,
,
,
,
在軸上取一點(diǎn),使,過點(diǎn)作的平行線交平移后的拋物線于點(diǎn),
,
,
,
,
,
直線的解析式為,
將拋物線向下平移3個(gè)單位長度,得到,
令,整理得,
解得或,
點(diǎn)的坐標(biāo)為或.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了待定系數(shù)法求二次函數(shù)的解析式,二次函數(shù)圖象與幾何變換,三角形的面積,求得點(diǎn)的縱坐標(biāo)是解題的關(guān)鍵.
題型四:二次函數(shù)中的旋轉(zhuǎn)問題
37.(2023?吉安縣校級(jí)一模)已知拋物線分別交軸于,兩點(diǎn),且與軸交于點(diǎn).
(1)求拋物線的解析式及頂點(diǎn)坐標(biāo);
(2)將該二次函數(shù)繞點(diǎn)旋轉(zhuǎn),求旋轉(zhuǎn)后的二次函數(shù)解析式;
(3)設(shè)旋轉(zhuǎn)后的拋物線頂點(diǎn)坐標(biāo)為,且與軸的右側(cè)交點(diǎn)為,順次連接、、、,求四邊形的面積.
【分析】(1)利用待定系數(shù)法求得解析式及頂點(diǎn)坐標(biāo)即可;
(2)首先利用旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)求得旋轉(zhuǎn)后拋物線的頂點(diǎn)的坐標(biāo)為,然后利用代定系數(shù)法求得解析式;
(3)首先得到四邊形為平行四邊形,進(jìn)而得到的面積以及四邊形的面積.
【解答】解:(1)設(shè)二次函數(shù)的解析式為,將點(diǎn)代入得,
二次函數(shù)解析式為,
故拋物線的對(duì)稱軸為直線,頂點(diǎn)的坐標(biāo)為;
(2)設(shè)旋轉(zhuǎn)后拋物線的頂點(diǎn)坐標(biāo)為,
點(diǎn)為頂點(diǎn)和的中點(diǎn),
點(diǎn)的坐標(biāo)為,旋轉(zhuǎn)前后圖形的形狀不變,開口相反,
,故旋轉(zhuǎn)后的拋物線解析式為;
(3)四邊形的面積為40;
點(diǎn)與點(diǎn),點(diǎn)與點(diǎn)均關(guān)于點(diǎn)成中心對(duì)稱,
四邊形為平行四邊形,
點(diǎn)坐標(biāo)為,,
的面積,
四邊形的面積為.
【點(diǎn)評(píng)】此題是二次函數(shù)綜合題,主要考查了拋物線的頂點(diǎn)坐標(biāo)的確定,旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)等,解答本題的關(guān)鍵是明確四邊形為平行四邊形.
38.(2023?郟縣一模)如圖,直線與軸交于點(diǎn),拋物線經(jīng)過點(diǎn),與軸的一個(gè)交點(diǎn)為在的左側(cè)),過點(diǎn)作垂直軸交直線于.
(1)求的值及點(diǎn)的坐標(biāo);
(2)將繞點(diǎn)順時(shí)針旋轉(zhuǎn),點(diǎn)、的對(duì)應(yīng)點(diǎn)分別為點(diǎn)、.將拋物線沿軸向右平移使它過點(diǎn),求平移后所得拋物線的解析式.
【分析】(1)利用待定系數(shù)法即可求得值,令,解一元二次方程即可求得點(diǎn)的橫坐標(biāo);
(2)利用旋轉(zhuǎn)不變性,求得點(diǎn),的坐標(biāo),利用待定系數(shù)法即可求得結(jié)論.
【解答】解:(1)令,則.
解得:.
.
拋物線經(jīng)過點(diǎn),
.
.
拋物線的解析式為.
令,則.
解得:或.
在的左側(cè),
.
(2)當(dāng)時(shí),,
.
,,
.
將繞點(diǎn)順時(shí)針旋轉(zhuǎn),點(diǎn)、的對(duì)應(yīng)點(diǎn)分別為點(diǎn)、,
,.
,.
,
設(shè)沿軸向右平移過點(diǎn)的拋物線的解析式為,
.
.
平移后所得拋物線的解析式為或.
即或.
【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查了拋物線與軸的交點(diǎn),二次函數(shù)的性質(zhì),拋物線上點(diǎn)的坐標(biāo)的特征,一次函數(shù)圖象上點(diǎn)的坐標(biāo)的特征,待定系數(shù)法,配方法,拋物線的平移,利用待定系數(shù)法是確定函數(shù)解析式的重要方法.
39.(2023?鄲城縣二模)如圖1,拋物線分別交軸于,兩點(diǎn),且與軸交于點(diǎn).
(1)求拋物線的表達(dá)式及頂點(diǎn)的坐標(biāo).
(2)如圖2,將該拋物線繞點(diǎn)旋轉(zhuǎn).
①求旋轉(zhuǎn)后的拋物線的表達(dá)式;
②旋轉(zhuǎn)后的拋物線頂點(diǎn)坐標(biāo)為,且與軸的右側(cè)交于點(diǎn),順次連接,,,,求四邊形的面積.
【分析】(1)用待定系數(shù)法求函數(shù)的解析式即可;
(2)①先求頂點(diǎn)繞點(diǎn)旋轉(zhuǎn)后的對(duì)應(yīng)點(diǎn)為,此點(diǎn)為旋轉(zhuǎn)后拋物線的頂點(diǎn),由此求解析式即可;
②先求,,再求.
【解答】解:(1)將,,代入,
,
解得,
拋物線的表達(dá)式為,
,
;
(2)①點(diǎn)繞點(diǎn)旋轉(zhuǎn)后的對(duì)應(yīng)點(diǎn)為,
旋轉(zhuǎn)后拋物線的頂點(diǎn)為,
旋轉(zhuǎn),
拋物線開口大小不變,開口方向向下,
旋轉(zhuǎn)后的拋物線的表達(dá)式為;
②當(dāng)時(shí),,
解得或,
,
,
,
.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查二次函數(shù)的圖象及性質(zhì),熟練掌握二次函數(shù)的圖象及性質(zhì),函數(shù)圖象旋轉(zhuǎn)的性質(zhì),矩形的性質(zhì)是解題的關(guān)鍵.
40.(2023?長春模擬)如圖,直線與軸交于點(diǎn),與軸交于點(diǎn).拋物線經(jīng)過點(diǎn),點(diǎn),并與軸有另一交點(diǎn).
(1)依題,點(diǎn)的坐標(biāo)是 ,點(diǎn)的坐標(biāo)是 .
(2)求拋物線的解析式.
(3)在直線下方的拋物線上有一點(diǎn),求四邊形面積的最大值.
(4)在軸上有一個(gè)動(dòng)點(diǎn),將線段繞點(diǎn)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)得到線段.直接寫出線段與拋物線只有一個(gè)公共點(diǎn)時(shí)的取值范圍.
【分析】(1)根據(jù)坐標(biāo)軸上的點(diǎn)的坐標(biāo)特點(diǎn),用代入法求點(diǎn)的坐標(biāo).(2)用待定系數(shù)法,列方程組,求拋物線的解析式.(3)把不規(guī)則四邊形切割成幾個(gè)三角形,利用三角形面積之和,求四邊形面積.(4)根據(jù)旋轉(zhuǎn)的特點(diǎn),找出旋轉(zhuǎn)前后點(diǎn)的坐標(biāo),得到點(diǎn),恰好在拋物線上時(shí)的值,從而得到的取值范圍.
【解答】解:(1)直線與軸交于點(diǎn),與軸交于點(diǎn),
當(dāng)時(shí),.
當(dāng)時(shí),,,
點(diǎn)的坐標(biāo)是,點(diǎn)的坐標(biāo)是.
故答案為:,.
(2)拋物線經(jīng)過點(diǎn),點(diǎn),
依題得,
解得.
.
(3),
作軸于點(diǎn),交直線于點(diǎn),
設(shè)點(diǎn)橫坐標(biāo)為,
,
,
則,
拋物線上,,,,,
.
.
.
當(dāng)時(shí),四邊形面積最大值為8.
四邊形面積最大值為8.
(4)如圖:
,
點(diǎn),將線段繞點(diǎn)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)得到線段,
,,
當(dāng)點(diǎn)在拋物線上時(shí),,
解得.
當(dāng)點(diǎn)在拋物線上時(shí),,
解得或2.
當(dāng)或時(shí),線段與拋物線只有一個(gè)公共點(diǎn).
【點(diǎn)評(píng)】此題(1)(2)是基礎(chǔ)題型,(3)不規(guī)則圖形的面積利用割補(bǔ)法是難點(diǎn).(4)圖形的旋轉(zhuǎn)結(jié)合坐標(biāo)特征,比較新穎,培養(yǎng)學(xué)生綜合代數(shù)幾何的綜合運(yùn)用能力.
題型五:二次函數(shù)中的幾何變換
41.(2024?梧州模擬)九年級(jí)數(shù)學(xué)興趣小組的同學(xué)研究發(fā)現(xiàn)若把二次函數(shù)的系數(shù)調(diào)換位置變成新的二次函數(shù),且,這兩個(gè)函數(shù)有一定的關(guān)連,于是命名它們?yōu)椤盎閷?duì)調(diào)函數(shù)”,根據(jù)這個(gè)規(guī)定,解答下列問題:
(1)若二次函數(shù),則它的“對(duì)調(diào)函數(shù)”是 ,且此“對(duì)調(diào)函數(shù)”與軸的交點(diǎn)是 ;
(2)若、為非零實(shí)數(shù),二次函數(shù)經(jīng)過兩個(gè)不同的點(diǎn)與點(diǎn),請(qǐng)求出“對(duì)調(diào)函數(shù)” 的對(duì)稱軸;
(3)在(2)中,“對(duì)調(diào)函數(shù)” 的圖象是否經(jīng)過某兩個(gè)定點(diǎn)?若經(jīng)過,求出這兩個(gè)定點(diǎn)坐標(biāo);若不經(jīng)過,請(qǐng)說明理由.
【分析】(1)利用“互為對(duì)調(diào)函數(shù)”的規(guī)定即可求得,進(jìn)一步求得與軸的交點(diǎn);
(2)由二次函數(shù)經(jīng)過兩個(gè)不同的點(diǎn)與點(diǎn),得出,求得,則的“對(duì)謂函數(shù)” 的對(duì)稱軸是直線;
(3)由(2)可知:,即可得出“對(duì)調(diào)函數(shù)”為,而,即可求得“對(duì)調(diào)函數(shù)” 的圖象經(jīng)過的兩個(gè)定點(diǎn)是,,.
【解答】解:(1)二次函數(shù),則它的“對(duì)調(diào)函數(shù)”是,且此“對(duì)調(diào)函數(shù)”與軸的交點(diǎn)是;
故答案為:,;
(2)二次函數(shù)經(jīng)過兩個(gè)不同的點(diǎn)與點(diǎn),
,
,
,
,(不合題意,舍去),
,
又的“對(duì)謂函數(shù)” ,
所以它的對(duì)稱軸是直線,
即所求的對(duì)稱軸是直線;
(3)由(2)可知:,而“對(duì)調(diào)函數(shù)”為,
,
,
當(dāng)時(shí),,
有,
或,
所以“對(duì)調(diào)函數(shù)” 的圖象經(jīng)過的兩個(gè)定點(diǎn)是,,.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了二次函數(shù)圖象與幾何變換,二次函數(shù)圖象上點(diǎn)的坐標(biāo)特征,二次函數(shù)的性質(zhì),明確新規(guī)定,熟練掌握二次函數(shù)的性質(zhì)是解題的關(guān)鍵.
平移方式(n>0)
一般式y(tǒng)=ax2+bx+c
頂點(diǎn)式y(tǒng)=a(x–h) 2+k
平移口訣
向左平移n個(gè)單位
y=a(x+n)2+b(x+n)+c
y=a(x-h+n) 2+k
左加
向右平移n個(gè)單位
y=a(x-n)2+b(x-n)+c
y=a(x-h-n)2+k
右減
向上平移n個(gè)單位
y=ax2+bx+c+n
y=a(x-h)2+k+n
上加
向下平移n個(gè)單位
y=ax2+bx+c-n
y=a(x-h)2+k-n
下減
變換前
變換方式
變換后
口訣
y=a(x-h)2+k
繞頂點(diǎn)旋轉(zhuǎn)180°
y= -a(x-h)2+k
a變號(hào),h、k均不變
繞原點(diǎn)旋轉(zhuǎn)180°
y= -a(x+h)2-k
a、h、k均變號(hào)
沿x軸翻折
y= -a(x-h)2-k
a、k變號(hào),h不變
沿y軸翻折
y= a(x+h)2+k
a、h不變,h變號(hào)
0
1
2
2
①
7
7
2
②
2
已知二次函數(shù)的圖象經(jīng)過點(diǎn),,.
求該二次函數(shù)的解析式.
這是一份專題05 二次函數(shù)中的平移、旋轉(zhuǎn)、對(duì)稱 (五大題型)學(xué)生版-2025年中考數(shù)學(xué)壓軸訓(xùn)練,共27頁。試卷主要包含了 二次函數(shù)的平移變換,平移與增加性變化,二次函數(shù)的翻轉(zhuǎn)問題的解題思路,二次函數(shù)圖象的翻折與旋轉(zhuǎn)等內(nèi)容,歡迎下載使用。
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