内容正文:
二次函数与图形变换专题
一、二次函数与图形的平移问题
1.直接平移
例1.(2024.黄浦区一模)在平面直角坐标系中,点,,,在抛物线上.
(1)当,时,
①求该抛物线的表达式;
②将该抛物线向下平移2个单位,再向左平移个单位后,所得的新抛物线经过点,求的值;
(2)若,且、、中有且仅有一个值大于0,请结合抛物线的位置和图像特征,先写出一个满足条件的的值,再求的取值范围.
2.推理平移过程
例2.(2024.松江区一模)在平面直角坐标系xOy中,抛物线的图像经过原点O(0, 0)、点A(1,3a),此抛物线的对称轴与x轴交于点C,顶点为B.
(1)求抛物线的对称轴;
(2)如果该抛物线与x轴负半轴的交点为D,且∠ADC的正切值为2,求a的值;
(3)将这条抛物线平移,平移后,原抛物线上的点A、B分别对应新抛物线上的点E、P.联结PA,如果点P在y轴上,PA∥x轴,且∠EPA=∠CBO,求新抛物线的表达式.(第24题图)
y
x
O
例3.(2024.奉贤区二模)如图,在直角坐标平面中,抛物线与轴交于点、,与轴正半轴交于点,顶点,点坐标为.
(1)写出这条抛物线的开口方向,并求顶点的坐标(用的代数式表示);
(2)将抛物线向下平移后经过点,顶点平移至.如果锐角的正切值为,求的值;
(3)设抛物线对称轴与轴交于点,射线与轴交于点,如果,求此抛物线的表达式.
例4.(2024.金山区二模)已知:抛物线经过点A(3,0)、B(0,-3),顶点为P.
(1)求抛物线的解析式及顶点P的坐标;
(2)平移抛物线,使得平移后的抛物线顶点Q在直线AB上,且点Q在y轴右侧.
①若点B平移后得到的点C在x轴上,求此时抛物线的解析式;
②若平移后的抛物线与y轴相交于点D,且△BDQ是直角三角形,求此时抛物线的解析式.
例5.(2024.松江区二模)如图8,在平面直角坐标系xOy中,已知点A(2,0)、点B(0,2),抛物线经过点A,且顶点C在线段AB上(与点A、B不重合).
(1)求b、c的值;
(2)将抛物线向右平移()个单位,顶点落在点P处,新抛物线与原抛物线的对称轴交于点D,联结PD,交x轴于点E.
①如果m=2,求 △ODP的面积;
②如果EC=EP, 求的值.
(图8)
1
1
O
x
y
A
B
二、二次函数与图形的轴对称变换(图形翻折)问题
1.抛物线沿直线x=m翻折
例1.(2024.奉贤区一模)在平面直角坐标系中,如果两条抛物线关于直线x=m对称,那么我们把一条抛物线称为另一条抛物线关于直线x=m的镜像抛物线.
(1) 如图11,已知抛物线y=x2-2x,顶点为A.
①求该抛物线关于y轴的镜像抛物线的表达式;
②已知该抛物线关于直线x=m的镜像抛物线的顶点为B,如果tan∠OBA=(∠OBA是锐角),求m的值.
(2)
已知抛物线(b>0)的顶点为C,它的一条镜像抛物线的顶点为D,这两条抛物线的交点为E(2,1).如果△CDE是直角三角形,求该抛物线的表达式.
A
O O
xx
y
图11
2.几何图形翻折
例1.(2024.崇明区二模)如图,已知在平面直角坐标系中,直线与x轴相交于点A,与y轴相交于点B,抛物线经过点B和点,顶点为D.
(1)求抛物线的表达式及顶点D的坐标;
(2)设抛物线与x轴的另一个交点为E,若点P在y轴上,当时,求点P的坐标;
(3)将抛物线平移,得到抛物线,平移后抛物线的顶点D落在x轴上的点M处,将沿直线AB翻折,得到,如果点Q恰好落在抛物线的图像上,求平移后的抛物线的表达式.
3.抛物线沿x轴翻折
例1.(2023.宝山区一模)在平面直角坐标系中,已知抛物线经过点、,将该抛物线位于轴上方的部分沿轴翻折,得到的新图象记为“图象”,“图象”与轴交于点.
(1)写出“图像U”对应的函数解析式及定义域;
(2)求的正切值;
(3)点在轴正半轴上,过点作轴的平行线,交直线于点,交“图象”于点,如果与相似,求点的坐标.
三、二次函数与图形的旋转问题
例1.(2023•松江区二模)在平面直角坐标系xOy中(如图6),已知直线与y轴交于点A,抛物线的顶点为B.
(1)若抛物线经过点A,求抛物线解析式;
(2)将线段OB绕点B顺时针旋转90°,点O落在点C处,如果点C在抛物线上,求点C的坐标;
(3)设抛物线的对称轴与直线交于点D,且点D位于x轴上方,如果,求t的值.
1
2
3
x
1
3
y
O
-1
-1
2
A
(图6)
例2.(2024.宝山二模)在平面直角坐标系xOy中(如图11),已知开口向下的抛物线经过点
P(0,4),顶点为A.
(1)求直线PA的表达式;
(2)如果将△POA绕点O逆时针旋转90°,点A落在抛物线上的点Q处,求抛物线的表达式;
(3)将(2)中得到的抛物线沿射