内容正文:
5.为了防控新冠疫情,某市计划在体育中
考时增设考生进入考点需进行体温检测
的措施.防疫部门为了解学生错峰进入
考点进行体温检测的情况,调查了一所
学校某天上午考生进入考点的累计人数
y(人)与时间x(分钟)的变化情况,数据
如下表:(表中9~15表示9<x≤15)
时间
x(分钟)
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
9~
15
人数
y(人)
0 170320450560650720770800810810
(1)根据这15分钟内考生进入考点的累
计人数与时间的变化规律,利用初中所
学函数知识求出y 与x 之间的函数关
系式;
(2)如果考生一进考点就开始测量体温,
体温检测点有2个,每个检测点每分钟
检测20人,考生排队测量体温,求排队
人数最多时有多少人? 全部考生都完成
体温检测需要多少时间?
第5讲 函数图象的平移
[初中知识回顾]
1.平移变换
(1)水平平移:函数y=f(x+a)的图象
可以通过函数y=f(x)的图象沿x轴方
向向左(a>0)或向右(a<0)平移|a|个
单位长度得到;
(2)竖直平移,函数y=f(x)+b的图象
可以通过函数y=f(x)的图象沿y轴方
向向上(b>0)或向下(b<0)平移|b|个
单位长度得到.
2.对称变换
(1)函数y=f(-x)的图象可以通过函
数y=f(x)的图象关于y轴对称得到;
(2)函数y=-f(x)的图象可以通过函
数y=f(x)的图象关于x轴对称得到;
(3)函数y=-f(-x)的图象可以通过
函数y=f(x)的图象关于原点对称
得到.
[高中知识衔接]
1.平移变换
·73·
第二部分 初中知识拓展精讲
2.对称变换
(1)y=f(x)
关于x轴对称
→y=-f(x);
(2)y=f(x)
关于y轴对称
→y=f(-x);
(3)y=f(x)
关于原点对称
→y=-f(-x).
3.翻折变换
(1)y=f(x)
保留x轴上方图象
将x轴下方图象翻折上去→y
=|f(x)|;
(2)y=f(x)
保留y轴右边图象
将y轴右边图象翻折到左边
→y=
f(|x|).
4.伸缩变换
(1)y=f(x)
纵坐标伸长(a>1)或缩短(0<a<1)
为原来的a倍,横坐标不变 →
y=af(x)(a>0);
(2)y=f(x)
横坐标伸长(0<a<1)或缩短(a>1)
为原来的1
a
倍,纵坐标不变
→
y=f(ax)(a>0).
衔接点一 平移变换
【例1】 如图,抛物线y=ax2+bx-3经
过A(-1,0),B(3,0)两点,顶点为D.
(1)求a和b的值;
(2)将抛物线沿y轴方向上下平移,使顶
点D 落在x轴上.
①求平移后所得图象的函数解析式;
②若将平移后的抛物线,再沿x轴方向左
右平移得到新抛物线,若1≤x≤2时,新抛
物线对应的函数有最小值2,求平移的方向
和单位长度.
【解】 (1)将A(-1,0),B(3,0)代入y
=ax2+bx-3,得
a-b-3=0
9a+3b-3=0 ,
解得
a=1
b=-2 .
(2)①∵y=x2-2x-3=(x-1)2-4,
∴抛物线顶点D 的坐标为(1,-4).
∵将抛物线沿y轴平移后,顶点D 落在x
轴上,
∴平移后的抛物线的顶点坐标为(1,0),
∴平移后的抛物线为y=(x-1)2,
即y=x2-2x+1.
②若将抛物线y=(x-1)2 向左平移k
(k>0)个单位长度,则新抛物线的解析
式为y=(x-1+k)2,
∵当1≤x≤2时,新抛物线对应的函数
有最小值2,
∴新抛物线必过点(1,2),
∴2=(1-1+k)2,
解得k1=2或k2=-2(舍去);
若将抛物线y=(x-1)2 向右平移k(k
>0)个单位长度,则新抛物线的解析
式为y=(x-1-k)2,
∵当1≤x≤2时,新抛物线对应的函数
有最小值2,
∴新抛物线必过点(2,2).
∴2=(2-1-k)2,
解得k1=2+1或k2=-2+1(舍去).
∴将抛物线y=(x-1)2 向左平移 2个
单位长度或向右平移1+2个单位长度.
·83·
初高中衔接教材
[跟踪训练]
1.已知抛物线y=-
1
3x
2,把它向上平移,
得到的抛物线与x轴交于A、B 两点,与
y轴交于C 点,若△ABC 是直角三角形,
那么原抛物线应向上平移几个单位?
衔接点二 对称变换
【例2】 如图,抛物线y=ax2-2x+c
(a≠0)与x轴、y轴分别交于点A,B,C
三点,已知点A(-2,0),C(0,-8),点D
是抛物线的顶点.
(1)求抛物线的解析式及顶点D 的坐标;
(2)如图,抛物线的对称轴与x 轴交于点
E,第四象限的抛物线上有一点P,将
△EBP 沿直线EP 折叠,使点B 的对应
点B'落在抛物线的对称轴上,求点P 的
坐标.
【解】 (1)将点A、点C 的坐标代入抛物
线的解析式得
4a+4+c=0
c=-8 ,
解得a=1,c=-8.
∴抛物线的解析式为y=x2-2x-8.
∵y=(x-1)2-9,
∴D(1,-9).
(2)将y=0代入抛物线的解析式得
x2-2x-8=0,解得x=4或x=-2,
∴B(4,0).
∵y=(x-1)2-9,
∴抛物线的对称轴为x=1,∴E(1,0).
∵将△EBP 沿直线EP 折叠,使点B 的
对应点B'落在抛物线的对称轴上,
∴EP 为∠BED 的角平分线.
∴∠BEP=45°.
设直线EP 的解析式为y=-x+b,将点
E 的坐标代入得:-1+b=0,解得b=1,
∴直线EP 的解析式为y=-x+1.
将y=-x+1代入抛物线的解析式得:
-x+1=x2-2x-8,
解得x=1- 372
或x=1+ 372 .
∵点P 在第四象限,
∴x=1+ 372 .∴y=
1- 37
2 .
∴P(1+ 372
,1- 37
2
).
[跟踪训练]
2.已知二次函数的图象的顶点坐标为
(3,-2),且与y轴交于(0,
5
2
).
(1)求函数的解析式;
(2)若点(p,m)和点(q,n)都在该抛物线
上,若p>q>5,判断m 和n的大小.
·93·
第二部分 初中知识拓展精讲
衔接点三 平移与对称变换的综合应用
【例3】 试作出函数y=|x-1|,y=|x|-1
的图象.
【解】 y=|x-1|的图象如图①所示;
y=|x|-1的图象如图②所示.
[跟踪训练]
3.试作出函数y=|x2-1|的图象.
1.如图,在平面直角坐标系中,有一系列的
抛物线Cn:y=(x-n)2+n2(n 为正整
数),若C1和Cn 的顶点的连线平行于直
线y=10x,则该条抛物线对应的n 的
值是 ( )
A.8 B.9
C.11 D.10
2.如图,直线y=2x与直线x=2相交于点
A,将抛物线y=x2 沿线段OA 从点O
运动到点A,使其顶点始终在线段OA
上,抛物线与直线x=2相交于点P,则
点P 移动的路径长为 ( )
A.4 B.3
C.2 D.1
3.王芳将如图所示的三条水平直线m1,
m2,m3的其中一条记为x 轴(向右为
正方向),三条竖直直线m4,m5,m6 的
其中一条记为y 轴(向上为正方向),
并在此坐标平面内画出了抛物线y=
ax2-6ax-3,则她所选择的x 轴和y
轴分别为 ( )
A.m1,m4 B.m2,m3
C.m3,m6 D.m4,m5
4.在平面直角坐标系中,O 为原点,抛物线
y=-x2+3x 的对称轴l交x 轴于点
M,直线y=mx-2m(m<0)与该抛物线
x轴上方的部分交于点A,与l交于点
B,过点A 作AN⊥x轴,垂足为N,则下
列线段中,长度随线段ON 长度的增大
而增大的是 ( )
A.AN B.MN
C.BM D.AB
·04·
初高中衔接教材
5.定义新运算:对于任意实数m,n 都有
m☆n=m2-mn+n,等式右边是常用的
加法、减法、乘法及乘方运算.例 如:
-3☆2=(-3)2-(-3)×2+2=17.根
据以上知识解决问题:
(1)若x☆3=1,求x的值;
(2)求抛物线y=(2-x)☆(-1)的顶点
坐标;
(3)将(2)中的抛物线绕着原点旋转
180°,写出得到的新的抛物线解析式.
6.类比二次函数图象的平移,我们对反比
例函数的图象进行类似的变换.
(1)将y=
1
x
的图象向右平移1个单位长
度,所得图象的函数解析式为 ,
再向上平移1个单位长度,所得图象的
函数解析式为 .
(2)函数y=
x+1
x
的图象可由y=
1
x
的图
象向 平移 个单位长度
得到;y=
x-1
x-2
的图象可由哪个反比例函
数的图象经过怎样的变换得到?
(3)一般地,函数y=
x+b
x+a
(ab≠0,且a≠b)
的图象可由哪个反比例函数的图象经过
怎样的变换得到?
·14·
第二部分 初中知识拓展精讲
5.解:(1)由表格中数据的变化趋势可知,
①当0≤x≤9时,y是x 的二次函数,
∵当x=0时,y=0,
∴二次函数的关系式可设为:y=ax2+bx,
由题意可得:
a+b=170
9a+3b=450 ,
解得:
a=-10
b=180 ,
∴二次函数关系式为:y=-10x2+180x;
②当9<x≤15时,y=810,
∴y与x 之间的函数关系式为:
y=
-10x2+180x(0≤x≤9)
810(9<x≤15) .
(2)设第x 分钟时的排队人数为w 人,
由题意可得:
w=y-40x=
-10x2+140x(0≤x≤9)
810-40x(9<x≤15) ,
①当0≤x≤9时,w=-10x2+140x
=-10(x-7)2+490,
∴当x=7时,w 的最大值=490,
②当9<x≤15时,w=810-40x,w 随x 的增
大而减小,
∴210≤w<450,
∴排队人数最多时是490人,
要全部考生都完成体温检测,
根据题意得:810-40x=0,
解得:x=20.25,
答:排队人数最多时有490人,全部考生都完成
体温检测需要20.25分钟.
第5讲 函数图象的平移
【题型衔接】
[跟踪训练]
1.解:由题意知,△ABC 必为等腰直角三角形,设
平移后的抛物线为y=-
1
3x
2+k,
则C(0,k),A(-k,0),B(k,0),
将(k,0)代入抛物线方程得:0=-13k
2+k,
∴k=0(舍去)或k=3.
所以向上平移3个单位.
2.解:(1)由题意设函数的解析式为
y=a(x-3)2-2,
根据题意得9a-2=52
解得a=12
,
所以函数解析式是y=
1
2
(x-3)2-2.
(2)因为a=12>0
,所以抛物线开口向上,
又因为二次函数的对称轴是直线x=3.
所以当x>3时,y随x 增大而增大,
因为p>q>5>3,
所以m>n.
3.解:∵y=|x2-1|=
x2-1,x2-1≥0,
-(x2-1),x2-1<0,
∴先将y=x2 的图象向下平移1个单位长度,
得到y=x2-1的图象,再将y=x2-1的图象
在x 轴下方的部分以x 轴为对称轴翻折到x 轴
上方即可,具体如图所示.
【衔接自测训练】
1.B 当x=1时,抛物线C1 的顶点坐标为(1,1)
∵C1 和Cn 的顶点的连线平行于直线y=10x,
∴设直线C1Cn 的解析式为y=10x+b,将点
C1 的坐标(1,1)代入,得10+b=1,
解得b=-9,
∴直线C1Cn 的解析式为y=10x-9,
将抛物线Cn 的顶点坐标为(n,n2)代入,
得n2=10n-9,
解得n=1(舍去)或n=9.故选B.
2.C ∵设抛物线的顶点M 的横坐标为m,且在
线段OA 上移动,
∴y=2m(0≤m≤2).
∴当抛物线运动到A 点时,顶点 M 的坐标为
(m,2m),
·401·
初高中衔接教材
∴抛物线函数解析式为y=(x-m)2+2m.
∴当x=2时,y=(2-m)2+2m=m2-2m+4
(0≤m≤2),
∴点P 的坐标是(2,m2-2m+4).
∵对于二次函数y'=m2-2m+4=(m-1)2
+3
当0≤m≤2时,
∴m=1时,y'有最小值3,
当m=0或2时,y'的值为4,
∴点P 移动的路径长为2×(4-3)=2,故选C.
3.A 根据抛物线y=ax2-6ax-3开口向上可
知a>0,将抛物线配方为y=a(x-3)2-3-
9a,可得抛物线的对称轴为x=3,可知应选择
的y轴为直线m4;由顶点坐标为(3,-3-9a),
抛物线y=ax2-6ax-3与y 轴的交点为(0,
-3),而-3-9a<-3,可知应选择的x 轴为直
线m1,故选A.
4.C 如图:
直线y=mx-2m(m<0)与x 轴交于(2,0)
当线段ON 长度增大时,
当直线y=mx-2m(m<0)与该抛物线交于对
称轴左侧时,MN,AB 逐渐变小;
如果交于对称轴右侧时,随着ON 的增大AN
逐渐变小;
只有BM 才会逐渐变大.故选C.
5.解:(1)根据题意得x2-3x+3=1,
移项、合并同类项,得x2-3x+2=0,
整理,得(x-1)(x-2)=0,
解得:x1=1或x2=2.
(2)根据题意知,
y=(2-x)2-(2-x)(-1)+(-1)
整理得:y=x2-5x+5=(x-
5
2
)2-54
所以顶点坐标(5
2
,-54
).
(3)根据题意知,新的抛物线解析式为
y=-(-x-
5
2
)2+54=-
(x+52
)2+54.
6.解:(1)y=
1
x-1
,y=
1
x-1+1.
(2)∵y=
x+1
x =
1
x+1
,
∴y=
x+1
x
的图象可由y=
1
x
的图象向上平移
1个单位长度得到.
∵y=
x-1
x-2=
x-2+1
x-2 =1+
1
x-2
,
∴y=
x-1
x-2
的图象可由y=
1
x
的图象向右平移
2个单位长度,再向上平移1个单位长度得到.
(3)∵y=
x+b
x+a=
x+a+b-a
x+a =1+
b-a
x+a
,
∴当a>0时,y=
x+b
x+a
的图象可由y=
b-a
x
的
图象向左平移a 个单位长度,再向上平移1个
单位长度得到;
当a<0时,y=
x+b
x+a
的图象可由y=
b-a
x
的图
象向右平移-a个单位长度,再向上平移1个单
位长度得到.
第三部分 高中知识初探析
第一章 集合 集合的基本关系
第1讲 集合的概念
【知识情境导学】
知识点一
情境1 提示 以上例子中指的都是“所有的”,即
某种研究对象的全体,研究对象可以是数、点、
代数式,也可以是现实生活中各种各样的事物
或人等.
·501·
参
考
答
案