内容正文:
专题10 二次函数中的图象变换问题
目录
解题知识必备 1
压轴题型讲练 2
类型一、二次函数的平移问题 2
类型二、二次函数的翻折问题 7
类型三、二次函数的对称问题 12
类型四、二次函数的旋转问题 18
压轴能力测评 25
一、二次函数的平移变换
平移方式()
一般式
顶点式
平移口诀
向左平移个单位
左加
向右平移个单位
右减
向上平移个单位
上加
向下平移个单位
下减
二、二次函数的翻转问题的解题思路:
①根据二次函数上特殊点的坐标值求得二次函数的表达式;
②根据翻转后抛物线与原抛物线的图像关系,确定新抛物线的表达式;
③在直角坐标系中画出原抛物线及翻转后抛物线的简易图,根据图像来判断题目中需要求解的量的各种可能性;
④根据图像及相关函数表达式进行计算,求得题目中需要求解的值。
三、二次函数图象的翻折与旋转
变换前
变换方式
变换后
口诀
绕顶点旋转180°
变号,均不变
绕原点旋转180°
均变号
沿x轴翻折
变号,不变
沿y轴翻折
不变,变号
类型一、二次函数的平移问题
例1.已知二次函数,点.
(1)函数y的最小值为 .
(2)若将二次函数沿y轴方向平移k个单位长度后与线段有两个交点,则k的取值范围为 .
变式1-1.在平面直角坐标系中,已知点,,,直线经过点,抛物线恰好经过,,三点中的两点.则 ;若平移抛物线,使其顶点仍在直线上,则平移后所得抛物线与轴交点纵坐标的最大值是 .
变式1-2.如图,抛物线与x轴交于A,B两点,且.将抛物线向左平移个单位长度得到抛物线是抛物线与y轴的交点.过点C作射线轴,交抛物线于D,E两点,点D在点E的左侧.若,求a的值.
变式1-3.已知抛物线与x轴交于点,且过点.
(1)求指物线的解析式和顶点坐标;
(2)请写出两种一次平移的方法,使平移后抛物线的顶点落在直线上,并写出平移后相应的抛物线解析式.
类型二、二次函数的翻折问题
例2.如图,抛物线与轴交于两点(点在点的左侧),点的坐标为.将抛物线在轴下方的部分沿轴翻折,图象的其余部分保持不变,得到新的函数的图象.
(1)求抛物线的解析式;
(2)当函数的图象与直线有两个交点时,则的取值范围是_______;
(3)若点在函数的图象上,求出的值;
(4)当时,函数的最大值与最小值的差是时,直接写出的取值范围.
变式2-1.已知二次函数及一次函数,将该二次函数在x轴上方的图象沿x轴翻折到x轴下方,图象的其余部分不变,得到一个新函数的图象(如图所示),当直线与新图象有4个交点时,则b的取值范围是 .
变式2-2.将函数的图象位于轴下方的部分沿轴翻折至其上方后,所得的即是新函数的图象.
(1)抛物线与轴的两个交点分别为和,则 ;
(2)若该新函数图象与直线有两个交点,则的取值范围是 .
变式2-3.有一个二次函数满足以下三个条件:
①函数图象与轴的交点坐标分别为,(点在点的右侧);
②对称轴是;
③该函数有最小值是.
(1)请根据以上信息求出二次函数表达式;
(2)将该函数图象的部分图象向下翻折(翻折前后的图像关于轴对称)与原图象未翻折的部分组成图象“”,平行于轴的直线与图象“”相交于三点,,,请画出图像“”的函数图象,并结合函数图象直接写出的取值范围和的取值范围.
类型三、二次函数的对称问题
例3.如图,抛物线L:经过,两点,与y轴交于点C.
(1)求该抛物线L的表达式;
(2)抛物线与抛物线L关于直线对称,P是抛物线L的x轴上方且在对称轴左侧的一点,过点P作y轴的平行线交抛物线于点Q,点P、Q关于抛物线L的对称轴对称的点分别为M、N.试探究是否存在一点P,使得四边形为长宽之比是的矩形?若存在,求出点P的横坐标;若不存在,请说明理由.
变式3-1.已知抛物线:,将抛物线平移得到抛物线,若两条抛物线,关于直线对称,那么应将抛物线向 平移 个单位.
变式3-2.已知抛物线与x轴相交于和两点,与y轴相交于点C,连接.
(1)求抛物线L的函数表达式.
(2)若抛物线与抛物线L关于原点O对称,F是抛物线位于第四象限的点,过点F作轴于点E,连接.若与相似,求点F的坐标.
变式3-3.在平面直角坐标系xOy中,已知抛物线F:经过点,与y轴交于点.
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)在直线上方抛物线上有一动点C,连接交于点D,求的最大值及此时点C的坐标;
(3)作抛物线F关于直线上一点的对称图象,抛物线F与只有一个公共点E(点E在y轴右侧),G为直线上一点,H为抛物线对称轴上一点,若以B,E,G,H为顶点的四边形是平行四边形,求G点坐标.
类型四、二次函数的旋转问题
例4.已知抛物线经过点.
(1)求m的值,并求出此抛物线的顶点坐标;
(2)若将此抛物线绕其顶点旋转,直接写出旋转后抛物线的表达式为 .
变式4-1.如图,抛物线交轴于点(点在点右侧),交轴于点.将抛物线绕点旋转,得到抛物线,它与轴的另一个交点为点,顶点为点.若四边形为矩形,则应满足的关系式为( ).
A. B. C. D.
变式4-2.如图,抛物线与y轴交于点,与x轴交于,B两点,顶点为H.
(1)求抛物线的解析式;
(2)将抛物线平移后得到抛物线,且抛物线的顶点始终在抛物线上,
①当点P在第一象限时,抛物线与y轴交于点E,若的面积为时,直接写出P点坐标;
②将平移后的抛物线绕点P旋转得到抛物线,抛物线与直线交于点M(M与H不重合),与y轴交于点N,连接,,若,求直线的解析式.
变式4-3.在平面直角坐标系中,若关于的函数的图像记为,将的图像绕着原点旋转得到图像,我们把和合起来的总图像称为 的“青一对称”图像.
(1)若在 的“青一对称”图像上,则 ;
(2)若在 的“青一对称”图像上,求的值;
(3)当二次函数的“青一对称”图像与直线有且只有三个交点时,请求出的值或取值范围.
1.已知抛物线与x轴两个交点间的距离为2,将此抛物线向右平移2个单位长度,再向下平移3个单位长度,得到一条新抛物线,则新抛物线与x轴两个交点间的距离是 .
2.已知抛物线的图象如图①所示,先将抛物线在轴下方的部分沿轴翻折,图象其余部分不变,得到一个新图象如图②,当直线与图象②恰有两个公共点时,则的取值范围为 .
3.如图,正方形的顶点A在抛物线上,顶点在x轴的正半轴上,且点B的坐标为.
(1)求点D的坐标;
(2)将抛物线沿x轴向右平移,使平移后的抛物线经过点D,平移后抛物线的表达式为___________.
4.如果抛物线的顶点在抛物线上,并且抛物线的顶点也在抛物线上,那么,我们称抛物线与关联.
(1)已知抛物线①,抛物线②,判断这两条抛物线是否关联,说明理由;
(2)把抛物线绕顶点旋转180°得到抛物线,把抛物线M先向上平移4个单位,再左右平移若干个单位得抛物线Q,若抛物线L与Q关联,请求出抛物线Q的解析式.
5.如图,将抛物线在x轴下方的图象沿x轴翻折,翻折后得到的图象与抛物线C在x轴上方的图象记为G,已知直线与图象G有两个公共点.求m的取值范围.
6.在平面直角坐标系中,抛物线(为常数)的顶点为,与轴交于点.
(1)若点在抛物线上,求的值;
(2)当点到轴的距离是时,求的值;
(3)在(2)的条件下,且取有理数时,将抛物线绕点旋转得到抛物线,设与轴交于两点(点在点的左侧),求长度.
7.如图1,抛物线与x轴的负半轴交于点A;过顶点D的直线交第一象限的抛物线于另一点E.
(1)求点D的坐标;
(2)若的面积为15,求直线的解析式;
(3)如图2,将抛物线的顶点移到原点,直线与平移后的抛物线交于M,N两点,P是直线上一动点,直线,分别交抛物线于另一点G,H,连接交于点F.在点P的运动过程中,点F的位置是否发生变化?若不变,求出点F的坐标;若变化,请说明理由.
8.已知抛物线的对称轴为直线,与轴交于点.
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)若和为抛物线上不同的两点,当时,求的取值范围;
(3)若把抛物线沿轴平移()个单位,当时,的最小值为,求的值.
9.已知抛物线与x轴于点,,与y轴交于点C.
(1)求抛物线的解析式;
(2)已知抛物线与抛物线关于y轴对称,过点C作轴交抛物线于点D,P是抛物线上的一个动点,连接、、、.若,求点P的坐标.
10.如图,已知抛物线与x轴交于A,B两点(点A在点B的左侧),与y轴交于点C,且.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图,证明:对于y轴上任意一点,都存在过点D的直线交抛物线于E,F两点,使得;
(3)将该抛物线在之间的部分图象记为Ω,将图象Ω在直线下方的部分沿翻折,其余部分保持不变,得到一个新的函数图像,记这个函数的最大值为m,最小值为n,若,求t的取值范围.
11.在平面直角坐标系中,已知抛物线.
(1)抛物线的对称轴为直线______;
(2)当时,函数值的取值范围是,求和的值;
(3)当时,解决下列问题:
①抛物线上一点到轴的距离为6,求点的坐标;
②将该抛物线在间的部分记为,将在直线下方的部分沿翻折,其余部分保持不变,得到的新图象记为.设的最高点、最低点的纵坐标分别为,若,请求出的取值范围.
12.定义:若一个函数的图象上存在横、纵坐标之和为零的点,则称该点为这个函数图象的“平衡点”.例如,点是函数的图象的“平衡点”.
(1)在函数①,②,③,④的图象上,存在“平衡点”的函数是_____;(填序号)
(2)设函数与的图象的“平衡点”分别为点、,过点作轴,垂足为.当为等腰三角形时,求的值;
(3)若将函数的图象绕轴上一点旋转,旋转后的图象上恰有个“平衡点”时,求的纵坐标.
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专题10 二次函数中的图象变换问题
目录
解题知识必备 1
压轴题型讲练 2
类型一、二次函数的平移问题 2
类型二、二次函数的翻折问题 7
类型三、二次函数的对称问题 12
类型四、二次函数的旋转问题 18
压轴能力测评 25
一、二次函数的平移变换
平移方式()
一般式
顶点式
平移口诀
向左平移个单位
左加
向右平移个单位
右减
向上平移个单位
上加
向下平移个单位
下减
二、二次函数的翻转问题的解题思路:
①根据二次函数上特殊点的坐标值求得二次函数的表达式;
②根据翻转后抛物线与原抛物线的图像关系,确定新抛物线的表达式;
③在直角坐标系中画出原抛物线及翻转后抛物线的简易图,根据图像来判断题目中需要求解的量的各种可能性;
④根据图像及相关函数表达式进行计算,求得题目中需要求解的值。
三、二次函数图象的翻折与旋转
变换前
变换方式
变换后
口诀
绕顶点旋转180°
变号,均不变
绕原点旋转180°
均变号
沿x轴翻折
变号,不变
沿y轴翻折
不变,变号
类型一、二次函数的平移问题
例1.已知二次函数,点.
(1)函数y的最小值为 .
(2)若将二次函数沿y轴方向平移k个单位长度后与线段有两个交点,则k的取值范围为 .
【答案】
【详解】解:(1)由题意,∵二次函数为,
∴当时,y取最小值为.
故答案为:.
(2)由(1)可得,二次函数为,
又∵二次函数沿y轴方向平移个单位长度,
∴平移后二次函数为.
又∵,
∴直线为.
又∵平移后与线段有两个交点,
∴结合图象可得,当过A时有两个交点,当与相切时仅有一个.
联立方程组,
∴.
∴.
∴.
又过时,则,
∴.
又∵二次函数沿y轴方向平移k个单位长度后与线段有两个交点,
∴.
变式1-1.在平面直角坐标系中,已知点,,,直线经过点,抛物线恰好经过,,三点中的两点.则 ;若平移抛物线,使其顶点仍在直线上,则平移后所得抛物线与轴交点纵坐标的最大值是 .
【答案】 1
【详解】解:直线经过点,
,解得,
直线为,
把代入得,
点在直线上;
直线经过点,直线与抛物线都经过点,∴点,,在直线上,
∵直线与抛物线不可能有三个交点,
,两点的横坐标相同,
抛物线只能经过、两点,
把,代入,得
.
解得,.
.
抛物线的解析式为,
设平移后的抛物线的解析式为,其顶点坐标为,,
顶点仍在直线上,
,
,
抛物线与轴的交点的纵坐标为,
,
当时,平移后所得抛物线与轴交点纵坐标的最大值为.
故答案为:1;.
变式1-2.如图,抛物线与x轴交于A,B两点,且.将抛物线向左平移个单位长度得到抛物线是抛物线与y轴的交点.过点C作射线轴,交抛物线于D,E两点,点D在点E的左侧.若,求a的值.
【答案】或
【详解】解:设则是方程的两根,
∴,
∵,
∴,
解得
∴.
∴:,
向左平平移个单位得到抛物线:,
当时,,
∴,直线:,
与联立得,
∴,
解得,,
∴,
当时,,,,
∵,
∴,
∴,
当时,,,,
∴,
∴,
综上可得的值为或.
变式1-3.已知抛物线与x轴交于点,且过点.
(1)求指物线的解析式和顶点坐标;
(2)请写出两种一次平移的方法,使平移后抛物线的顶点落在直线上,并写出平移后相应的抛物线解析式.
【答案】(1),
(2)①向下平移5个单位,,②向左平移个单位,
【详解】(1)解:∵抛物线与x轴交于点,可设抛物线解析式为,
把代入得:,
解得:,
故抛物线解析式为,
即,
∵,
∴顶点坐标;
(2)平移方法有:
①向下平移5个单位,得到:,
理由:把代入得出,
∵顶点坐标;
∴向下平移5个单位,抛物线的顶点为,
即向下平移5个单位,得到:,平移后抛物线的顶点落在直线上;
②向左平移个单位,得到:,
理由:把代入得出,
∴向左平移个单位,抛物线的顶点为,
即向左平移个单位,得到:,平移后抛物线的顶点落在直线上.
类型二、二次函数的翻折问题
例2.如图,抛物线与轴交于两点(点在点的左侧),点的坐标为.将抛物线在轴下方的部分沿轴翻折,图象的其余部分保持不变,得到新的函数的图象.
(1)求抛物线的解析式;
(2)当函数的图象与直线有两个交点时,则的取值范围是_______;
(3)若点在函数的图象上,求出的值;
(4)当时,函数的最大值与最小值的差是时,直接写出的取值范围.
【答案】(1)
(2)或
(3)或或或
(4)或
【详解】(1)解:将代入得,
,
解得:或(舍去)
∴;
(2)解:∵,则顶点坐标为,对称轴为直线,
∴,
∵翻折,
∴在部分的图象的顶点坐标为,解析式为:
∴的解析式为
观察函数图象可得,函数的图象与直线有两个交点时,则的取值范围是或
(3)当时,,解得:或
当时,,解得:或
∵点在函数的图象上,
∴或或或;
(4)解:①当即时,依题意
解得:或(舍去)
②当时即时,依题意,
解得:(舍去)或(舍去)
③令,
解得:或
∴当时,函数值的最大值为最小值为,符合题意,
∴
解得:
综上所述,的取值范围为:或
【点睛】本题考查了二次函数综合应用,待定系数法求解析式,二次函数的性质,求函数值,轴对称的性质,熟练掌握二次函数的性质是解题的关键.
变式2-1.已知二次函数及一次函数,将该二次函数在x轴上方的图象沿x轴翻折到x轴下方,图象的其余部分不变,得到一个新函数的图象(如图所示),当直线与新图象有4个交点时,则b的取值范围是 .
【答案】
【详解】解:当时,,
解得,则,
将该二次函数在x轴上方的图象沿x轴翻折到x轴下方的部分图象的解析式为,
即,
当直线经过点时,,
解得;
当直线与抛物线有唯一公共点时,
方程有相等的实数解,
则方程整理为:,
则
解得,
∴当直线与新图象有4个交点时,则b的取值范围为.
故答案为:
变式2-2.将函数的图象位于轴下方的部分沿轴翻折至其上方后,所得的即是新函数的图象.
(1)抛物线与轴的两个交点分别为和,则 ;
(2)若该新函数图象与直线有两个交点,则的取值范围是 .
【答案】 1 或
【详解】解:①令,
解得:,,
故答案为:1.
②由①知,函数图象与轴交点坐标为,,
如图,直线经过,
将代入,得,
解得,
增大,直线向上移动,当直线经过时,如图,
将代入,得,
解得,
满足题意.
直线向上移动,当直线与抛物线有1个交点时,如图,
令,
整理得,,
,
解得:,
增大满足题意,
,
综上所述,的取值范围为或,
故答案为:或.
【点睛】本题考查了二次函数图象与几何变换,一次函数图象上点的坐标特点,解一元二次方程的方法,一元二次方程根据根的情况求参数,解题关键是掌握二次函数的图象与性质,一次函数图象上点的坐标特点.
变式2-3.有一个二次函数满足以下三个条件:
①函数图象与轴的交点坐标分别为,(点在点的右侧);
②对称轴是;
③该函数有最小值是.
(1)请根据以上信息求出二次函数表达式;
(2)将该函数图象的部分图象向下翻折(翻折前后的图像关于轴对称)与原图象未翻折的部分组成图象“”,平行于轴的直线与图象“”相交于三点,,,请画出图像“”的函数图象,并结合函数图象直接写出的取值范围和的取值范围.
【答案】(1)
(2)函数图象见解析,,
【详解】(1)解:由上述信息可知该函数图象的顶点坐标为:
设二次函数表达式为:.
该图象过
,解得.
表达式为;
(2)解:如图所示:
由已知条件可知直线与图形“”要有三个交点,
,,应当在直线的下方,且在过顶点且平行于的直线的上方,
,
当直线与轴重合时,有2个交点,由二次函数的轴对称性可求,
.
当直线过的图象顶点时,有2个交点,
由翻折可以得到翻折后的函数图象为
令时,解得或(舍去)
.
综上所述.
类型三、二次函数的对称问题
例3.如图,抛物线L:经过,两点,与y轴交于点C.
(1)求该抛物线L的表达式;
(2)抛物线与抛物线L关于直线对称,P是抛物线L的x轴上方且在对称轴左侧的一点,过点P作y轴的平行线交抛物线于点Q,点P、Q关于抛物线L的对称轴对称的点分别为M、N.试探究是否存在一点P,使得四边形为长宽之比是的矩形?若存在,求出点P的横坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)存在;或
【详解】(1)解:∵抛物线L:经过点,,
∴,
解得,
∴抛物线L的表达式为;
(2)解:存在一点P,使得四边形为长宽之比是的矩形,理由如下:
∵,,
∴直线为,
∵点
∴点A关于直线的对称点为,
∵抛物线与抛物线L关于直线对称,
∴点、在抛物线的图象上,
设抛物线的解析式为,
把点代入得,,
解得,
∴抛物线与抛物线L关于直线对称的解析式,
设,则,
∵点P、Q关于抛物线L的对称轴对称点分别为M、N.
∴,,
∵四边形为长宽之比是的矩形,
∴或,
整理得或,
解得,或,,
∵P是抛物线L的x轴上方且在对称轴左侧的一点,
∴,
∴或,
即点P的横坐标为或.
【点睛】本题考查二次函数图象与几何变换、用待定系数法求二次函数解析式、二次函数图象上点的坐标特性、轴对称的性质、正方形的性质,根据题意得到关于m的方程是解题的关键.
变式3-1.已知抛物线:,将抛物线平移得到抛物线,若两条抛物线,关于直线对称,那么应将抛物线向 平移 个单位.
【答案】 右 5
【详解】解:抛物线:,
抛物线对称轴为.
抛物线与轴的交点为.
则与点关于直线对称的点是..
若将抛物线平移到,并且,关于直线对称,就是要将点平移后与点关于直线对称.
则点平移后坐标应为.
∴将抛物线向右平移5个单位.
故答案为:右,5.
变式3-2.已知抛物线与x轴相交于和两点,与y轴相交于点C,连接.
(1)求抛物线L的函数表达式.
(2)若抛物线与抛物线L关于原点O对称,F是抛物线位于第四象限的点,过点F作轴于点E,连接.若与相似,求点F的坐标.
【答案】(1)
(2)或或或
【详解】(1)解:将两点代入中,
得
解得
∴抛物线L的函数表达式为.
(2)解:对于,当时,,
∴
在中,.
又
∴抛物线L的对称轴为直线,顶点坐标为,
∵抛物线与抛物线L关于原点O对称,
∴抛物线的对称轴为直线,顶点坐标为,
∴抛物线的解析式为,
设点F的坐标是.
当与相似,则或,即或2,
则或,
解得,
∴点F的坐标为或或或
变式3-3.在平面直角坐标系xOy中,已知抛物线F:经过点,与y轴交于点.
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)在直线上方抛物线上有一动点C,连接交于点D,求的最大值及此时点C的坐标;
(3)作抛物线F关于直线上一点的对称图象,抛物线F与只有一个公共点E(点E在y轴右侧),G为直线上一点,H为抛物线对称轴上一点,若以B,E,G,H为顶点的四边形是平行四边形,求G点坐标.
【答案】(1);
(2)最大值为,C的坐标为;
(3)点G的坐标为,,.
【详解】(1)解:,代入,
得:,解得:,
∴抛物线的函数表达式为.
(2)解:如图1,过点C作x轴的垂线交于点M.
∴轴,
∴,
∴,
设的解析式为,
把,代入解析式得,
解得:,
∴.
设,则,
∴,
∵,,
∴当时,最大,最大值为.
∴的最大值为,此时点C的坐标为.
(3)解:由中心对称可知,抛物线F与的公共点E为直线与抛物线F的右交点,
∴,
∴(舍),,
∴.
∵抛物线F:的顶点坐标为,
∴抛物线的顶点坐标为,
∴抛物线的对称轴为直线.
如图2,当为对角线时,由题知,
∴,
∴.
如图3,当为边时,由题知,
∴,
∴.
如图4,由题知,
∴,
∴,
综上:点G的坐标为,,.
类型四、二次函数的旋转问题
例4.已知抛物线经过点.
(1)求m的值,并求出此抛物线的顶点坐标;
(2)若将此抛物线绕其顶点旋转,直接写出旋转后抛物线的表达式为 .
【答案】(1),顶点坐标
(2)
【详解】(1)解:把代入得:
,
解得,
,
抛物线的顶点坐标为;
(2)解:抛物线,绕其顶点旋转,
则开口朝下形状不变,顶点为,得出,
故答案为.
变式4-1.如图,抛物线交轴于点(点在点右侧),交轴于点.将抛物线绕点旋转,得到抛物线,它与轴的另一个交点为点,顶点为点.若四边形为矩形,则应满足的关系式为( ).
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】解:令,得,
,
令,得,
,
,,
,,
四边形为矩形,
,
,
,
.
故选:.
变式4-2.如图,抛物线与y轴交于点,与x轴交于,B两点,顶点为H.
(1)求抛物线的解析式;
(2)将抛物线平移后得到抛物线,且抛物线的顶点始终在抛物线上,
①当点P在第一象限时,抛物线与y轴交于点E,若的面积为时,直接写出P点坐标;
②将平移后的抛物线绕点P旋转得到抛物线,抛物线与直线交于点M(M与H不重合),与y轴交于点N,连接,,若,求直线的解析式.
【答案】(1)
(2)①;②或
【详解】(1)将,代入,
,
解得,
抛物线的解析式为;
(2)①点始终在抛物线上,
,
抛物线的解析式为,
,
,
的面积,
解得或(舍,
;
②抛物线绕点旋转得到抛物线,
抛物线的解析式为,
,
中,当时,,
解得或,
,
,
,
设直线的解析式为,
,
解得,
直线的解析式为,
当时,解得或,
,
如图1,过作轴交于,过作轴交于,
,,,,
,
,
,
,
在中,,
,
,,
直线的解析式为;
如图2,当在下方时,
,
,
在中,,
,
,,
直线的解析式为;
综上所述:直线的解析式为或.
变式4-3.在平面直角坐标系中,若关于的函数的图像记为,将的图像绕着原点旋转得到图像,我们把和合起来的总图像称为 的“青一对称”图像.
(1)若在 的“青一对称”图像上,则 ;
(2)若在 的“青一对称”图像上,求的值;
(3)当二次函数的“青一对称”图像与直线有且只有三个交点时,请求出的值或取值范围.
【答案】(1)
(2)的值为或或
(3)的值或取值范围是或
【详解】(1)解:由题意得:图像的函数解析式为,
当时,,
,
故答案为:;
(2)解:,
顶点坐标为,
图像的顶点坐标为,
的解析式为,
在 的“青一对称”图像上,
当时,,
解得:或(舍去),
当时,,
解得:或,
的值为或或;
(3)解:,
顶点坐标为,
将的图像绕着原点旋转得到图像,
的顶点坐标为,
的解析式为,
①当直线与:相切时,即直线与的图像只有一个交点,则,
整理得:,
,
解得:,
此时的解析式为:,
联立直线与的解析式得:,
整理得:,
此时,
直线与的图像只有两个交点,
当时,二次函数的“青一对称”图像与直线有且只有三个交点;
②当时, 的解析式为,的解析式为,
联立直线与的解析式得:,
解得:或(不合题意,舍去),
此时直线与的图像只有一个交点,
联立直线与的解析式得:,
解得:或,
当时,的图像与直线有两个交点和,
当时,二次函数的“青一对称”图像与直线只有三个交点;
当时,的解析式为,的解析式为,
联立直线与的解析式得:,
解得:或,
此时直线与的图像只有两个交点和,
联立直线与的解析式得:,
解得:或,
此时直线与的图像只有两个交点和,,
当时,二次函数的“青一对称”图像与直线有四个交点;
当时,二次函数的“青一对称”图像与直线有且只有三个交点;
综上所述,的值或取值范围是或.
1.已知抛物线与x轴两个交点间的距离为2,将此抛物线向右平移2个单位长度,再向下平移3个单位长度,得到一条新抛物线,则新抛物线与x轴两个交点间的距离是 .
【答案】4
【详解】解:设原抛物线为,则点在抛物线上,平移后的抛物线为,
∵点向右平移2个单位长度,再向下平移3个单位长度,
∴点在平移后的抛物线上,
把代入得到,,
解得,
∴,
当时,则,
解得或.
∴新抛物线与x轴两个交点间的距离是:,
故答案为:4.
2.已知抛物线的图象如图①所示,先将抛物线在轴下方的部分沿轴翻折,图象其余部分不变,得到一个新图象如图②,当直线与图象②恰有两个公共点时,则的取值范围为 .
【答案】或
【详解】解:令,即,解得:,
故,两点的坐标分别为,.
如图,当直线经过点时,,可得,
当直线经过点时,,可得,
所以的取值范围为:;
翻折后的二次函数解析式为二次函数.
当直线与二次函数的图象只有一个交点时,,
整理得:,,
解得:,
所以的取值范围为:.
由图可知,符合题意的的取值范围为:或.
故答案为:或.
3.如图,正方形的顶点A在抛物线上,顶点在x轴的正半轴上,且点B的坐标为.
(1)求点D的坐标;
(2)将抛物线沿x轴向右平移,使平移后的抛物线经过点D,平移后抛物线的表达式为___________.
【答案】(1)
(2)或
【详解】(1)解:,点在抛物线上,
,
又正方形中,,
;
(2)解:设抛物线沿x轴向右平移后抛物线解析式为:,把代入得:
则
解得:,,
平移后抛物线解析式为:或.
故答案为:或.
4.如果抛物线的顶点在抛物线上,并且抛物线的顶点也在抛物线上,那么,我们称抛物线与关联.
(1)已知抛物线①,抛物线②,判断这两条抛物线是否关联,说明理由;
(2)把抛物线绕顶点旋转180°得到抛物线,把抛物线M先向上平移4个单位,再左右平移若干个单位得抛物线Q,若抛物线L与Q关联,请求出抛物线Q的解析式.
【答案】(1)抛物线①、②是关联的,理由见详解
(2)或
【详解】(1)解:∵①抛物线的顶点坐标为,
∴对于抛物线②,当时,,
∴在抛物线②上;
∵抛物线②,其顶点坐标为,
对于抛物线①,时,,
∴在抛物线①上,
∴抛物线①、②是关联的;
(2)解:,
第一种情况是把抛物线先向上平移4个单位,再左平移个单位得抛物线,
把抛物线的顶点代入抛物线Q得到,
∴,
∵,
∴,
∴抛物线Q的解析式为;
第二种情况是把抛物线先向上平移4个单位,再右平移个单位得抛物线,
把抛物线的顶点代入抛物线Q得到,
∴,
∵,
∴,
∴抛物线Q的解析式为;
综上所示:抛物线Q的解析式为或.
5.如图,将抛物线在x轴下方的图象沿x轴翻折,翻折后得到的图象与抛物线C在x轴上方的图象记为G,已知直线与图象G有两个公共点.求m的取值范围.
【答案】或
【详解】解:由,解得,
∴抛物线与x轴的交点坐标为,
当直线过点时,;
当直线过点时,;
∴当时,直线与图象G有两个公共点;
∵,
∴翻折后的抛物线为,
由得,
当时,,解得,
∴当时,直线与图象G有两个公共点,
综上所述,或时,直线与图象G有两个公共点.
6.在平面直角坐标系中,抛物线(为常数)的顶点为,与轴交于点.
(1)若点在抛物线上,求的值;
(2)当点到轴的距离是时,求的值;
(3)在(2)的条件下,且取有理数时,将抛物线绕点旋转得到抛物线,设与轴交于两点(点在点的左侧),求长度.
【答案】(1)
(2)或或
(3)1
【详解】(1)解:点在抛物线上,
;
(2)解:,
,
,或,
解得或或;
(3)解:存在,理由如下,
依题意,m为有理数,
,抛物线解析式为,
令,解得,
,
抛物线绕点旋转得到抛物线,与轴交于两点(点在点的左侧),
与大小形状相同,顶点坐标相同为,开口向下,
解析式为,
令,
解得,,
,,
.
【点睛】本题考查二次函数的图象和性质,将二次函数一般式化为顶点式,抛物线的旋转,抛物线与x轴的交点问题,熟练掌握二次函数的图象和性质是解题的关键.
7.如图1,抛物线与x轴的负半轴交于点A;过顶点D的直线交第一象限的抛物线于另一点E.
(1)求点D的坐标;
(2)若的面积为15,求直线的解析式;
(3)如图2,将抛物线的顶点移到原点,直线与平移后的抛物线交于M,N两点,P是直线上一动点,直线,分别交抛物线于另一点G,H,连接交于点F.在点P的运动过程中,点F的位置是否发生变化?若不变,求出点F的坐标;若变化,请说明理由.
【答案】(1)
(2)
(3)点F的位置不变,
【详解】(1)解:,
∴点D的坐标为;
(2)当时,,解得,,
∴点A的坐标为,
设点E的坐标为,
设直线的解析式为,
则,解得,
∴直线的解析式为,
过点D作轴交于点Q,
当时,,
∴点Q得坐标为,
∴,
解得:或(舍去)
∴点E的坐标为,
设直线的解析式为,
则,解得,
∴直线的解析式为;
(3)解:由题意得平移后的抛物线为:,
联立与,
得:,
解得:或,
∴,
设,,
∴,
解得:,
∴,
同理可求:,,
联立直线的表达式
得:,
解得:,
∴,
∵点在直线上,
∴,
整理得,,
联立直线的表达式,
得:,
解得:,
将代入,
得:,
∴,
故点的位置不变.
【点睛】本题考查二次函数的图像和性质,二次函数的平移,三角形的面积,两个一次函数图像的交点问题掌握二次函数的性质是解题的关键.
8.已知抛物线的对称轴为直线,与轴交于点.
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)若和为抛物线上不同的两点,当时,求的取值范围;
(3)若把抛物线沿轴平移()个单位,当时,的最小值为,求的值.
【答案】(1)
(2)或
(3)或
【详解】(1)解:由的对称轴为直线,
即,
,
将代入解析式,
得:,
,
;
(2)解:将代入得,
,
将代入得:,
,
,
解得:或;
(3)解:由(1)可得的对称轴为1,
且抛物线在范围内随的增大而增大,
抛物线在时有最小值为,
①向左平移个单位,即当时,存在与其对应的函数值的最小值,
,
将代入得:,
或,
向左平移,
,
;
②向右平移个单位,当平移后对称轴在2左边时,即,函数在处取得最小值,
即,
解得:,都不符合题意;
当平移后对称轴在2到3之间时,在顶点处取到最小值,即最小值;
当平移后对称轴在3右边时,即时,函数在时,存在的最小值,
,
解得:,,(舍去)
,
综上所述,或.
9.已知抛物线与x轴于点,,与y轴交于点C.
(1)求抛物线的解析式;
(2)已知抛物线与抛物线关于y轴对称,过点C作轴交抛物线于点D,P是抛物线上的一个动点,连接、、、.若,求点P的坐标.
【答案】(1)
(2)点的坐标为或.
【详解】(1)解:由抛物线与x轴于点,,
得:,解得:,
∴抛物线的解析式的解析式为:;
(2)由(1)得:,即抛物线的顶点坐标为,
当时,,即:,
∵轴,由抛物线对称性可得:,
∴,
设直线的解析式为:,将,,代入,
可得,解得,∴,
∵已知抛物线与抛物线关于y轴对称,
∴抛物线的顶点坐标为,
即抛物线的解析式为:,
设,过点作轴,则,则,
即:,∴
当在点下方时,
,
当在点上方,下方时,
,
当在点上方时,
,
即,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,即
当时,解得:或,
当时,此时无解,
∴当时,,当时,,
∴点的坐标为或.
【点睛】本题考查了二次函数的综合应用,涉及了待定系数法求一次函数、二次函数的解析式,三角形的面积综合性较强,解题时要注意数形结合思想,方程思想.
10.如图,已知抛物线与x轴交于A,B两点(点A在点B的左侧),与y轴交于点C,且.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图,证明:对于y轴上任意一点,都存在过点D的直线交抛物线于E,F两点,使得;
(3)将该抛物线在之间的部分图象记为Ω,将图象Ω在直线下方的部分沿翻折,其余部分保持不变,得到一个新的函数图像,记这个函数的最大值为m,最小值为n,若,求t的取值范围.
【答案】(1)
(2)见解析
(3)
【详解】(1)解:抛物线的对称轴为直线,
∵,点A在点B的左侧,
将B点代入,解得,
∴.
(2)解:如图1,过E作轴,过D作轴,过F作轴,
∵,
∴,
∴,
设,则,
,
,
∴,
∵,
∴,
∴关于m的方程总有两个不相等的实数根,
∴存在E、F点使得.
(3)解:原函数的顶点为,则翻折后的函数顶点,
①如图2,当N点在G点下方时,,此时,
∴,
∴,
∴;
②如图3,当N点在G点上方时,则,
,此时,
∴,
∴,
.
综上所述:t的取值范围为.
11.在平面直角坐标系中,已知抛物线.
(1)抛物线的对称轴为直线______;
(2)当时,函数值的取值范围是,求和的值;
(3)当时,解决下列问题:
①抛物线上一点到轴的距离为6,求点的坐标;
②将该抛物线在间的部分记为,将在直线下方的部分沿翻折,其余部分保持不变,得到的新图象记为.设的最高点、最低点的纵坐标分别为,若,请求出的取值范围.
【答案】(1)
(2),
(3)①或;②
【详解】(1)解:∵
∴抛物线的对称轴为直线
故答案为:
(2)解:∵当时,函数值的取值范围是,
且,
∴抛物线的顶点坐标为
将代入得:,
解得:,
∴
∵
∴当时,;
解得:
(3)解:①当时,;
∵抛物线上一点到轴的距离为6,顶点坐标为
∴点在轴上方
令,解得:
∴点的坐标为或;
②设图象折叠后,顶点的对称点为,
∴;
∵当时,;
∴
若点在点下方,则的最高点为,最低点为;
∴,解得:;
若点在点上方,则的最高为,最低点为;
∴,解得:;
综上所述:
【点睛】本题考查了二次函数的图象与性质,涉及了二次函数的对称轴、二次函数的最值、二次函数与翻折问题,掌握数形结合的数学思想是解题关键.
12.定义:若一个函数的图象上存在横、纵坐标之和为零的点,则称该点为这个函数图象的“平衡点”.例如,点是函数的图象的“平衡点”.
(1)在函数①,②,③,④的图象上,存在“平衡点”的函数是_____;(填序号)
(2)设函数与的图象的“平衡点”分别为点、,过点作轴,垂足为.当为等腰三角形时,求的值;
(3)若将函数的图象绕轴上一点旋转,旋转后的图象上恰有个“平衡点”时,求的纵坐标.
【答案】(1)①②
(2)的值为或或或;
(3)
【详解】(1)解:根据“平衡点”的定义,“平衡点”的横、纵坐标互为相反数,
在中,令得,
∴或,
∴当时,当时,,
∴的图象上存在“平衡点”和,
同理可得,,的图象上不存在“平衡点”,的图象上存在“平衡点”;
故答案为:①②;
(2)解:在中,令得,
解得或,
,
;
在中,令得,
解得,
当时,,
,,,
若,则,
解得;
若,则,
解得或;
若,则,
解得或(此时,重合,舍去);
的值为或或或;
(3)解:设,
,
抛物线的顶点为,
点关于的对称点为,
旋转后的抛物线解析式为,
在中,令得:
,
,
旋转后的图象上恰有个“平衡点”
有两个相等实数根,
,即,
,
∴的纵坐标为.
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