内容正文:
专题03 二次函数(6知识&8题型&3易错)
【清单01】二次函数
1、二次函数:
一般地,解析式形如(其中a、b、c是常数,且)的函数叫做二次函数.
2.二次函数应注意的问题:
(1)a、b、c三个系数中,必须保证,否则就不是二次函数了;而b、c两数可以为0,如特殊形式:等.
(2)依据定义判断一个函数是不是二次函数时,解析式中表示函数的这个代数式应是最简的。例如这个函数不是二次函数。
(3)在具体问题中,有时只研究函数解析式,需要研究函数的定义域时,如果未加说明,那么函数的定义域由解析式确定;否则,必须指明函数的定义域。
(4)在实际应用问题中,要注意函数的定义域,自变量x的取值应符合实际意义。
【清单02】二次函数的图象与性质
基本形式
y=ax2
y=ax2+k
y=a(x-h)2
y=a(x-h)2+k
y=ax2+bx+c
图象
a>0
a<0
对称轴
y轴
y轴
x=h
x=h
x=
顶点坐标
(0,0)
(0,k)
(h,0)
(h,k)
(,)
最值
a>0
开口向上,顶点是最低点,此时 y 有最小值;
a<0
开口向下,顶点是最高点,此时y有最大值.
【小结】二次函数最小值(或最大值)为0(k或).
增
减
性
a>0
在对称轴的左边y随x的增大而减小,在对称轴的右边y随x的增大而增大.
a<0
在对称轴的左边y随x的增大而增大,在对称轴的右边y随x的增大而减小.
【清单03】二次函数的图象的特征与a、b、c及b2-4ac的符号之间的关系
项目
字母
字母的符号
图象的特征
a
a>0
开口向上
a<0
开口向下
b
ab>0(a,b同号)
对称轴在y轴左侧
ab<0(a,b异号)
对称轴在y轴右侧
c
c=0
图象过原点
c>0
与y轴正半轴相交
c<0
与y轴负半轴相交
b2-4ac
b2-4ac=0
与x轴有唯一交点
b2-4ac>0
与x轴有两个交点
b2-4ac<0
与x轴没有交点
【清单04】二次函数的常见表达式
名称
解析式
前提条件
一般式
y=ax²+bx+c (a≠0)
当已知抛物线上的无规律的三个点的坐标时,常用一般式求其表达式.
顶点式
y=a(x–h)²+k(a,h,k为常数,a≠0),顶点坐标是(h,k)
当已知抛物线的顶点坐标(或者是对称轴) 时,常用顶点式求其表达式.
交点式
y=a(x–x1)(x–x2) (a≠0)
其中x1,x2是二次函数与x轴的交点的横坐标,若题目已知抛物线与x 轴两交点坐标时,常用交点式求其表达式.
相互联系
(1)以上三种表达式是二次函数的常见表达式,它们之间可以互相转化.
(2)一般式化为顶点式、交点式,主要运用配方法、因式分解等方法.
【清单05】二次函数的实际应用
列二次函数解应用题与列整式方程解应用题的思路和方法是一致的,不同的是,学习了二次函数后,表示量与量的关系的代数式是含有两个变量的等式.对于应用题要注意以下步骤:
(1)审清题意,弄清题中涉及哪些量,已知量有几个,已知量与变量之间的基本关系是什么,找出等量关系(即函数关系).
(2)设出两个变量,注意分清自变量和因变量,同时还要注意所设变量的单位要准确.
(3)列函数表达式,抓住题中含有等量关系的语句,将此语句抽象为含变量的等式,这就是二次函数.
(4)按题目要求,结合二次函数的性质解答相应的问题.
(5)检验所得解是否符合实际:即是否为所提问题的答案.
(6)写出答案.
【清单06】二次函数综合
1.二次函数中线段有关综合题
(1)线段相等问题解题思路
借助几何性质:
利用等腰三角形性质:若能证明两条线段是等腰三角形的两腰,则两线段相等。可通过求出线段端点坐标,计算直线斜率,得出线段夹角,结合角度关系证明等腰三角形。
利用全等三角形性质:通过证明包含两条线段的两个三角形全等,根据全等三角形对应边相等来证明线段相等。需根据已知条件找出对应角相等和对应边相等的关系。
利用对称性质:若两点关于某条直线对称,则这两点到对称轴上任意一点的距离相等,且这两点连线被对称轴垂直平分。可先求出对称轴方程,再根据对称点的坐标关系,证明线段相等。
(2)线段和差倍问题解题思路
截长补短法:证明一条线段等于另外两条线段的和或差,可采用截长或补短的方法。
(3)线段倍数问题解题思路
加倍法或减半法:要证一条线段是另一条线段的2倍,可延长较短线段使其长度加倍,再证明与较长线段相等(加倍法);或取较长线段的中点,证明中点分割后的线段与较短线段相等(减半法)。
利用相似三角形性质:若两个三角形相似,则对应边成比例。通过找出与两条线段相关的相似三角形,根据相似比来证明线段的倍数关系。如△ABC∽△DEF,相似比为k,若AB与DE是对应边,则AB=kDE。
2.二次函数中角度有关综合题
(1)角相等问题
对于二次函数中的角相等问题,首选方法是利用等角的三角比解决问题(利用一线三等角模型或者拆分特殊角来发现等角),其次选择利用相似三角形中的比例线段解决问题。
二次函数中的角相等问题比较灵活,在遇到具体问题时具体分析,合理构造等角,解决问题。
利用三角函数值:根据等角的三角函数值相等,通过计算角的正弦、余弦或正切值来证明角相等。可利用一线三等角模型或者拆分特殊角来发现等角,进而利用等角的三角比解决问题。
借助相似三角形:证明包含这些角的三角形相似,根据相似三角形对应角相等得出结论。也可利用角平分线的相关性质定理,通过角平分线得到等角。
依据几何性质:运用等腰三角形两底角相等,等角的余角相等,等角的补角相等的性质来证明角相等。还可将等角转化在一个三角形中,利用等腰三角形两边相等,借助距离公式解决。
(2)二倍角问题
倍角减半法:将二倍角转化为等角,如作一个角等于二倍角的一半,利用三角函数求解。
加倍法构造等腰三角形:构造等腰三角形,利用等腰三角形的性质以及三角函数或相似三角形来求解。
二倍角的构造方法
如图,已知,我们可以利用等腰三角形和外角定理去构造,在BC边上找一点D,使得BD=AD,则.
这样我们就构造出了二倍角,接下来利用三角函数(一般用正切)计算就可以了
(3)特殊角问题
运用三角函数值:已知特殊角(如 30°、45°、60°、90° 等),可直接利用其三角函数值来建立边与边之间的关系,进而解决问题。
构造特殊三角形:遇 45°构造等腰直角三角形,遇 30°、60°构造等边三角形,遇 90°构造直角三角形,利用特殊三角形的性质来求解。
3.相似三角形的存在性
寻找相等角:这是解题的重要突破口。有些相等角比较明显,如公共角、对顶角、直角等;有些则需要通过计算三角函数值、利用平行线性质或三角形内角和定理等来推导,还可通过构造全等三角形、等腰三角形等得到相等角。
确定相似三角形的对应关系:若已知一个确定的三角形,要使另一个含动点的三角形与之相似,需分情况讨论对应关系。因为两个三角形相似时,对应角相等,对应边成比例,而未明确对应关系时,通常有多种可能。
根据相似三角形的性质列方程求解:
导边处理:若已找到一组相等角,可根据 “两边对应成比例且夹角相等的两个三角形相似” 这一判定定理,分两种情形,以相等角的两邻边对应成比例来列方程。
导角处理:根据 “有两组角对应相等的三角形相似”,在已确定一组相等角的基础上,分两种情形讨论另外两组角的对应相等关系,即若∠A = ∠D,则讨论∠B = ∠E 或∠B = ∠F 的情况。通过导角,将问题转化为角的存在性问题,再利用角的关系求出动点坐标。
解决二次函数中相似三角形存在性问题,要充分结合二次函数与三角形的相关知识,通过寻找相等角、确定对应关系、列方程求解等步骤,逐步得出答案,同时注意分类讨论,避免漏解。
4.平行四边形的存在性
1.要先明确定点和动点,常以定点为对角线和边进行分类;
2.三定一动,有三种情况,可借助平移,全等、中点公式等知识确定坐标..(坐标平移规律:左减右加变x上加下减变 y如何平移?可先确定其中两点的变化作参照,以此变化确定)
3.两定两动:以定线段作边或对角线,确定分类;常借助对应边相等、坐标间关系及中点坐标公式建等式求解
常见设问:已知 A、B,求另外两点 C、D与A、B两点构成平行四边形
分类讨论:
当AB为边时,找AB平行且等于的 CD利用距离建立数量关系,求出相应点的坐标;
当AB为对角线时,AB 的中点即为对角线的交点,结合图形的对称性,围绕对角顶点的横坐标和纵坐标之和分别相等进行求解,列出两个二元一次方程组来求解.
4.三动点或四动点:往往有不变特征,如两边始终平行,满足相等即可
5.矩形、菱形、正方形存在性
1.矩形:先满足平行四边形条件,再附加邻边垂直或对角线相等。
2.菱形:先满足平行四边形条件,再附加邻边相等(两点间距离相等)或对角线垂直。
3.正方形:同时满足矩形和菱形的条件(邻边相等且垂直),或对角线相等、垂直且互相平分。
6.梯形存在性
问题形式:找一点构成梯形(一组对边平行)。
解题方法:利用平行边斜率相等,设动点坐标后,分情况讨论哪组对边平行(如AB∥CD或AC∥BD),列斜率等式求解,注意排除平行四边形的情况(两组对边都平行)。
等腰梯形附加两腰相等,直角梯形附加有一个角是直角。
【题型一】二次函数的概念
【例1】(23-24九年级上·上海奉贤·期末)下列函数中是二次函数的是( )
A. B. C. D.
【变式1-1】(24-25九年级上·上海普陀·月考)已知二次函数,则的值为( )
A.1或3 B.3 C.1 D.以上都不对
【变式1-2】(24-25九年级上·上海虹口·阶段练习)已知是y关于x的二次函数,那么t的值是 .
【题型二】二次函数的图象和性质
【例2-1】(23-24九年级上·上海崇明·期末)在二次函数中,如果,那么它的图像一定不经过( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
【例2-2】(2025·上海崇明·一模)已知点、都在抛物线的图像上,那么与的大小关系是 .(填“”、“”或“”)
【变式2-1】(23-24九年级上·上海黄浦·期末)将二次函数和的图象画在同一平面直角坐标系中,那么这两个图象都是上升的部分,所对应自变量的取值范围是( )
A. B. C. D.或
【变式2-2】(23-24九年级上·上海青浦·期末)如果抛物线的对称轴是直线,那么b的值等于 .
【变式2-3】(24-25九年级上·上海浦东新·期末)二次函数的图像上有两个点、,那么 (填“”“”或“”).
【题型三】待定系数法求二次函数解析式
【例3-1】(2025·上海虹口·一模)已知抛物线在轴右侧的部分是下降的,且经过,请写出一个符合上述条件的抛物线表达式是 .
【例3-2】(2025·上海奉贤·一模)新定义:若一个点的纵坐标是横坐标的3倍,那么称这个点为三倍点.已知反比例函数的图象经过点,二次函数的图象经过点A及反比例函数图象上的三倍点,求二次函数的解析式.
【例3-3】(2025·上海松江·一模)已知一条抛物线的顶点为,且经过点.
(1)求该抛物线的表达式;
(2)若点在该抛物线上,求的面积.
【变式3-1】(2025·上海宝山·一模)在平面直角坐标系中,抛物线关于y轴对称的抛物线的表达式为 .
【变式3-2】(2025·上海宝山·一模)一个二次函数的图象经过点,则称t的值是这个函数的“零点”.例如:二次函数,无论a取何值和点,所以3和是这个函数的“零点”.如果一个二次函数有且只有一个“零点”,那么这个二次函数的解析式可以是 .(写出一个符合要求的函数解析式即可)
【变式3-3】(23-24九年级上·上海松江·期末)二次函数的图像上部分点的横坐标x、纵坐标y的对应值如下表.
x
…
0
1
2
3
4
…
y
…
3
0
?
3
…
(1)由表格信息,求出该二次函数解析式,并写出该二次函数图像的顶点D的坐标;
(2)如果该二次函数图像与y轴交于点A,点是图像上一点,求的面积.
【变式3-4】(24-25九年级上·上海·期末)已知二次函数的部分对应值如下表,求的值:
编号
…
1
2
3
4
5
6
7
8
…
…
0
1
2
3
4
5
…
…
______
0
______
5
12
…
小海和小申对这道题展开讨论:
【小海】我认为,通过编号2、3、4(或其它任意3个编号)可以算出这条抛物线的解析式,接着求出的值.
【小申】我认为不需要计算就可以求出值,可以______.
(1)采用【小海】的方法,求的值;
(2)补充【小申】的发言并填写表格中的数据;
(3)结合本题,谈谈你对这类题型做法的启示.
【题型四】二次函数的实际应用
【例4-1】(2025·上海黄浦·一模)体育课上投掷实心球活动,如图,小明某次投掷实心球,实心球出手后的运动过程中距离地面的高度(米)关于水平距离(米)的函数解析式为,当实心球运动到点时达到最高点,那么实心球的落地点与出手点的水平距离为 米.
【例4-2】(23-24九年级上·上海金山·期末)某学校有一喷水池,如果以喷水口(点)所在的铅垂线为轴,相应的地面水平线为轴,1米为单位长度建立直角坐标系,喷出的抛物线形水柱在最高处(点)距离轴1米,水柱落地处(点)距离y轴4米,喷水口距离地面为2米,求抛物线形水柱的最高处距离地面的高度.
【例4-3】(2025·上海虹口·一模)如图,正方形的顶点、在轴上,点、恰好在抛物线上,那么正方形的面积是 .
【变式4-1】(2025·上海松江·一模)一位运动员推铅球,铅球运行过程中离地面的高度(米)关于水平距离(米)的函数解析式为,如果铅球落到地面时运行的水平距离为10米,那么铅球刚出手时离地面的高度是 米.
【变式4-2】(2025·上海徐汇·一模)已知菱形的周长为C,其一个内角(锐角)的正切值为2,设其面积为S,那么S关于C的函数解析式是 .
【变式4-3】(2025·上海徐汇·一模)“2022年北京冬奥会”的召开,冰雪运动在中国大地蓬勃发展.滑雪爱好者小楠从山坡滑下,为了得出滑行距离(单位:米)与滑行时间(单位:秒)之间的关系式,测得一些数据(如下表):
滑行时间(秒)
0
1
2
3
4
滑行距离(米)
0
4.5
14
28.5
48
为观察与的之间的关系,以为横轴,为纵轴建立坐标系,描出与上表中数据对应的5个点,并用平滑的曲线连接它们(如图所示),小楠观察发现这条曲线近似抛物线的一部分.
(1)由上述信息,设这条曲线的表达式为,求与的函数关系式;
(2)若将拋物线先向右平移2个单位,再向上平移20个单位,求平移后所得抛物线的表达式.
【变式4-4】(24-25九年级上·上海普陀·期末)如图,已知小普推铅球时,铅球运动过程中离地面的高度(米)关于水平距离(米)的函数解析式为.
(1)直接写出当小普把球脱手时,球的高度;
(2)如果铅球扔出10米的得分为100分,9米为90分以此类推,直接写出小普同学的得分;
(3)小普努力训练,投出了超过100分的好成绩,你认为铅球运动过程中离地面的高度(米)关于水平距离(米)的函数解析中、、的值会发生什么变化,请你在图中画出抛物线大概图像,并设出你需要的数据,通过计算验证你的结论.
【题型五】二次函数新定义问题
【例5】(23-24九年级上·上海宝山·期末)平面直角坐标系中,在轴上,且到一条抛物线的顶点及该抛物线与轴的交点的距离之和最小的点,称为这条抛物线与轴的“亲密点”,那么抛物线与x轴的“亲密点”的坐标是 .
【变式5】(2025·上海金山·一模)在平面直角坐标系中,将抛物线(其中,,是常数,且)以原点为中心,旋转得到抛物线,则称是的“中心对称抛物线” .已知抛物线,将抛物线向左平移个单位长度,与轴的交点从左到右依次为,.将抛物线的“中心对称抛物线”向右平移个单位长度,与轴的交点从左到右依次为,.当时,的值为 .
【题型六】二次函数与锐角三角比综合
【例6】(2025·上海虹口·一模)如图.在平面直角坐标系中.已知抛物线 与轴交于点,(点在点的左侧).与轴交于点.连接,,抛物线的顶点为点.
(1)求的值和点的坐标;
(2)点是抛物线上一点(不与点重合).点关于轴的对称点恰好在直线上.
求点的坐标;
点是抛物线上一点且在对称轴左侧.连接.如果,求点的坐标.
【变式6】(2025·上海嘉定·一模)在平面直角坐标系中,抛物线经过点和点.
(1)求该抛物线的表达式;
(2)如图,该抛物线上有三个点、、,轴,,,与抛物线的对称轴交于点(点在对称轴的左侧).
①如果点到抛物线对称轴的距离为,请用含的代数式表示点的横坐标;
②求点的横坐标.
【题型七】二次函数中的翻折与旋转
【例7-1】(24-25九年级上·上海·期末)我们将平面直角坐标系中的图形D和点 P给出如下定义:如果将图形D绕点 P顺时针旋转得到图形,那么图形称为图形D关于点 P的“垂直图形”.
已知点A的坐标为,点B的坐标为,关于原点O的“垂直图形”记为,点A、B的对应点分别为点,.
(1)请写出:点的坐标为 ;点的坐标为 ;
(2)请求出经过点 A、B、的二次函数解析式:
(3)请直接写出经过点 A、B、A'的抛物线的表达式为 .
【例7-2】(2025·上海静安·一模)已知抛物线上,其与部分对应值如下表:
x
…
…
y
…
…
(1)求此抛物线的表达式;
(2)设此抛物线的顶点为,将此抛物线沿着平行于轴的直线翻折,翻折后得新抛物线.
①设此抛物线与轴的交点为(点在点的左侧),且的重心恰好落在直线上,求此时新抛物线的表达式;
②如果新抛物线恰好经过原点,求新抛物线在直线上所截得的线段长.
【变式7-1】(2025·上海松江·一模)在平面直角坐标系中(如图),已知二次函数的图像与轴负半轴交于点,与轴交于点,且.
(1)当时,求该二次函数的函数值;
(2)定义:对于一个函数,满足的实数叫做这个函数的不动点.如果二次函数存在唯一的一个不动点,试求出这个不动点;
(3)将绕点逆时针旋转,点落在点处,点落在点处,当四边形是梯形时,点恰好落在该二次函数图像上,求该二次函数的解析式.
【变式7-2】(2025·上海崇明·一模)已知在直角坐标平面中,抛物线经过点三点.
(1)求该抛物线的表达式:
(2)点是抛物线上在第一象限内的动点,点的横坐标为
①如果是以为斜边的直角三角形,求的值;
②在轴正半轴上存在点,当线段绕点逆时针方向旋转时,恰好与抛物线上的点重合,此时点的横坐标为,求的值.
【题型八】二次函数与相似三角形综合
【例8-1】(2025·上海普陀·一模)在平面直角坐标系中(如图).已知抛物线的顶点A的坐标为,与y轴交于点B.将抛物线沿射线方向平移,平移后抛物线的顶点记作M,其横坐标为m.平移后的抛物线与原抛物线交于点N,且设点N位于原抛物线对称轴的右侧,其横坐标为n.
(1)求原抛物线的表达式;
(2)求m关于n的函数解析式;
(3)在抛物线平移过程中,如果是锐角,求平移距离的取值范围.
【例8-2】(2025·上海杨浦·一模)在平面直角坐标系中,抛物线()与轴交于点和点,顶点为.
(1)求此抛物线的对称轴及点的坐标;
(2)点是该抛物线上的一点,设对称轴与轴交于点,如果恰好平分线段,求点的坐标(用含的式子表示);
(3)在(2)的条件下,连接、,当时,求的值.
【变式8-1】(2025·上海徐汇·一模)通过二次函数的学习,小杰知道形如的函数,其图像始终经过点,也即拋物线经过定点.于是他进一步探究了形如的函数图像,发现抛物线经过定点与.他探究的思路是:设法找到的某些取值,使表达式中含的各项之和为0.
具体的解法如下:
含的各项之和:,令,解得.
当时,,得到定点;当时,,得到定点.
小杰还探究了抛物线,发现它也经过两个定点,其中一个位于轴上,可记作点,另一个位于第一象限内,可记作点.
(1)求点的坐标;
(2)当时(如图),抛物线的顶点为,与轴的另一个交点为.
①如果,求的值;
②当时,求的值.
【变式8-2】(24-25九年级上·上海浦东新·期末)如图,在平面直角坐标系中,抛物线:与x轴交于点和点B,与y轴交于点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)把抛物线向下平移m个单位()得到抛物线,记抛物线的顶点为D,与y轴交于点E,直线与x轴交于点P.
①当点P与点A重合时,求m的值;
②记点B平移后的对应点为,如果,求此时点D的坐标.
【题型一】图象与系数关系判断失误
1.(23-24九年级上·上海青浦·期末)如图,二次函数的图像的顶点在第一象限,且过点和,下列结论:①;②;③;④当时,.其中正确结论的个数是( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
2.(2025·上海崇明·一模)二次函数的图象如图所示,给出下列结论:①;②;③;④当时,.
其中所有正确结论的序号是( )
A.①②③ B.①②④ C.①③④ D.②③④
3.(24-25九年级上·上海浦东新·期末)已知抛物线上部分点的横坐标x与纵坐标y的对应值如下表:
x
…
0
1
2
3
…
y
…
3
0
m
3
…
①抛物线开口向下;②抛物线的对称轴为直线;③m的值为0;④图像不经过第三象限;⑤抛物线在y轴右侧的部分是上升的.上述结论中正确的是( )
A.①②④ B.①②⑤ C.②③④ D.③④⑤
【题型二】平移变换规律应用错误
4.(23-24九年级上·上海崇明·期末)将抛物线向左平移3个单位后,得到的新抛物线的表达式为( )
A. B. C. D.
5.(23-24九年级上·上海嘉定·期末)将抛物线向下平移2个单位,那么平移后抛物线的表达式是 .
6.(2025·上海宝山·一模)在平面直角坐标系中,将抛物线先向左平移3个单位,再向上平移4个单位,所得到的新抛物线的对称轴方程是,那么原抛物线的顶点的横坐标是 .
7.(23-24九年级上·上海徐汇·期末)将抛物线向右平移后,所得新抛物线的顶点是B,新抛物线与原抛物线交于点A(如图所示),联接如果是等边三角形,那么点B的坐标是 .
8.(2025·上海杨浦·一模)已知抛物线()经过点、点、点.
(1)求此抛物线的表达式;
(2)将上述抛物线平移,使它的顶点移动到点的位置,那么平移的方法是_______.
9.(2025·上海崇明·一模)已知抛物线的顶点为,与轴相交与点.
(1)求点、的坐标;
(2)将该二次函数图像向上平移,使平移后所得图像经过坐标原点,与轴的另一个交点为,求的值.
10.(2025·上海长宁·一模)如图,在直角坐标平面内,以点为顶点的抛物线经过点,且与轴交于点,对称轴为直线.
(1)求抛物线的表达式;
(2)平移上述抛物线,所得的新抛物线的对称轴为直线,顶点为点.
①联结,如果点在轴上且新抛物线与线段有公共点,求的取值范围;
②设新抛物线与直线交于点,如果点在原抛物线上,且在直线的右侧,,求点的坐标.
11.(2025·上海黄浦·一模)在平面直角坐标系中,已知抛物线与x轴交于A、B两点,(点A在点B的右侧)与y轴交于点C,顶点为P,直线与x轴交于点D.
(1)用含c的代数式表示点P及点D的坐标;
(2)将该抛物线进行上下、左右两次平移,所得的新抛物线的顶点落在线段的延长线上,新抛物线与y轴交于点E,且.
①求该抛物线两次平移的方向和距离;
②点A在新抛物线上的对应点,如果被y轴平分,求原抛物线的表达式.
【题型三】忘记分类讨论或分类讨论不全面出错
12.(2025·上海虹口·一模)在平面直角坐标系中,抛物线经过点.
(1)求的值以及抛物线的对称轴;
(2)将该抛物线向右平移个单位后得到新抛物线,如果新抛物线经过原点,求的值.
13.(2025·上海青浦·一模)在平面直角坐标系中,抛物线经过直线上的点,已知.
(1)求该拋物线的表达式;
(2)将抛物线先向右平移1个单位,再向上平移个单位后,所得新拋物线与轴相交于点,如果.
①求的值;
②设新拋物线的顶点为点,新拋物线上的点是点的对应点.联结,在新拋物线的对称轴上存在点,使得,求点的坐标.
14.(23-24九年级上·上海静安·期末)在平面直角坐标系中(如图),已知点、、、在同一个二次函数的图像上.
(1)请从中选择适当的点坐标,求二次函数解析式;
(2)如果射线平分,交轴于点,
①现将抛物线沿对称轴向下平移,顶点落在线段的点处,求此时抛物线顶点的坐标;
②如果点在射线上,当与相似时,请求点的坐标.
15.(2025·上海宝山·一模)如图,在平面直角坐标系中,已知抛物线的顶点为D,点A、B在抛物线上,且都在y轴右侧,横坐标分别是m,.
(1)连接、,求的值(结果用含a的代数式表示);
(2)如果y轴上存在点C,使得,且,
①求抛物线的表达式;
②若,点E在y轴上,且与相似,求点E的坐标
16.(2025·上海奉贤·一模)在直角坐标平面中,直线向下平移5个单位后,正好经过抛物线的顶点C,抛物线与y轴交于点B.
(1)求点C的坐标;
(2)点M在抛物线对称轴上,且位于C点下方,当时,求点M的坐标;
(3)将原抛物线顶点C平移到直线上,记作点,新抛物线与y轴的交点记作点,当时,求的长.
17.(2025·上海闵行·一模)已知抛物线与轴交于点,顶点在直线上.
(1)求抛物线的解析式及顶点的坐标;
(2)将抛物线向右平移个单位,再向下平移个单位,得到新抛物线,新抛物线的顶点为,与抛物线的交点为点,如果四边形是平行四边形,求、之间的关系式;
(3)在(2)的条件下,抛物线的对称轴与直线交于点,与抛物线交于点,且,求此时抛物线上落在平行四边形内部的点(不包括与平行四边形的交点)的横坐标的取值范围.
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专题03 二次函数(6知识&8题型&3易错)
【清单01】二次函数
1、二次函数:
一般地,解析式形如(其中a、b、c是常数,且)的函数叫做二次函数.
2.二次函数应注意的问题:
(1)a、b、c三个系数中,必须保证,否则就不是二次函数了;而b、c两数可以为0,如特殊形式:等.
(2)依据定义判断一个函数是不是二次函数时,解析式中表示函数的这个代数式应是最简的。例如这个函数不是二次函数。
(3)在具体问题中,有时只研究函数解析式,需要研究函数的定义域时,如果未加说明,那么函数的定义域由解析式确定;否则,必须指明函数的定义域。
(4)在实际应用问题中,要注意函数的定义域,自变量x的取值应符合实际意义。
【清单02】二次函数的图象与性质
基本形式
y=ax2
y=ax2+k
y=a(x-h)2
y=a(x-h)2+k
y=ax2+bx+c
图象
a>0
a<0
对称轴
y轴
y轴
x=h
x=h
x=
顶点坐标
(0,0)
(0,k)
(h,0)
(h,k)
(,)
最值
a>0
开口向上,顶点是最低点,此时 y 有最小值;
a<0
开口向下,顶点是最高点,此时y有最大值.
【小结】二次函数最小值(或最大值)为0(k或).
增
减
性
a>0
在对称轴的左边y随x的增大而减小,在对称轴的右边y随x的增大而增大.
a<0
在对称轴的左边y随x的增大而增大,在对称轴的右边y随x的增大而减小.
【清单03】二次函数的图象的特征与a、b、c及b2-4ac的符号之间的关系
项目
字母
字母的符号
图象的特征
a
a>0
开口向上
a<0
开口向下
b
ab>0(a,b同号)
对称轴在y轴左侧
ab<0(a,b异号)
对称轴在y轴右侧
c
c=0
图象过原点
c>0
与y轴正半轴相交
c<0
与y轴负半轴相交
b2-4ac
b2-4ac=0
与x轴有唯一交点
b2-4ac>0
与x轴有两个交点
b2-4ac<0
与x轴没有交点
【清单04】二次函数的常见表达式
名称
解析式
前提条件
一般式
y=ax²+bx+c (a≠0)
当已知抛物线上的无规律的三个点的坐标时,常用一般式求其表达式.
顶点式
y=a(x–h)²+k(a,h,k为常数,a≠0),顶点坐标是(h,k)
当已知抛物线的顶点坐标(或者是对称轴) 时,常用顶点式求其表达式.
交点式
y=a(x–x1)(x–x2) (a≠0)
其中x1,x2是二次函数与x轴的交点的横坐标,若题目已知抛物线与x 轴两交点坐标时,常用交点式求其表达式.
相互联系
(1)以上三种表达式是二次函数的常见表达式,它们之间可以互相转化.
(2)一般式化为顶点式、交点式,主要运用配方法、因式分解等方法.
【清单05】二次函数的实际应用
列二次函数解应用题与列整式方程解应用题的思路和方法是一致的,不同的是,学习了二次函数后,表示量与量的关系的代数式是含有两个变量的等式.对于应用题要注意以下步骤:
(1)审清题意,弄清题中涉及哪些量,已知量有几个,已知量与变量之间的基本关系是什么,找出等量关系(即函数关系).
(2)设出两个变量,注意分清自变量和因变量,同时还要注意所设变量的单位要准确.
(3)列函数表达式,抓住题中含有等量关系的语句,将此语句抽象为含变量的等式,这就是二次函数.
(4)按题目要求,结合二次函数的性质解答相应的问题.
(5)检验所得解是否符合实际:即是否为所提问题的答案.
(6)写出答案.
【清单06】二次函数综合
1.二次函数中线段有关综合题
(1)线段相等问题解题思路
借助几何性质:
利用等腰三角形性质:若能证明两条线段是等腰三角形的两腰,则两线段相等。可通过求出线段端点坐标,计算直线斜率,得出线段夹角,结合角度关系证明等腰三角形。
利用全等三角形性质:通过证明包含两条线段的两个三角形全等,根据全等三角形对应边相等来证明线段相等。需根据已知条件找出对应角相等和对应边相等的关系。
利用对称性质:若两点关于某条直线对称,则这两点到对称轴上任意一点的距离相等,且这两点连线被对称轴垂直平分。可先求出对称轴方程,再根据对称点的坐标关系,证明线段相等。
(2)线段和差倍问题解题思路
截长补短法:证明一条线段等于另外两条线段的和或差,可采用截长或补短的方法。
(3)线段倍数问题解题思路
加倍法或减半法:要证一条线段是另一条线段的2倍,可延长较短线段使其长度加倍,再证明与较长线段相等(加倍法);或取较长线段的中点,证明中点分割后的线段与较短线段相等(减半法)。
利用相似三角形性质:若两个三角形相似,则对应边成比例。通过找出与两条线段相关的相似三角形,根据相似比来证明线段的倍数关系。如△ABC∽△DEF,相似比为k,若AB与DE是对应边,则AB=kDE。
2.二次函数中角度有关综合题
(1)角相等问题
对于二次函数中的角相等问题,首选方法是利用等角的三角比解决问题(利用一线三等角模型或者拆分特殊角来发现等角),其次选择利用相似三角形中的比例线段解决问题。
二次函数中的角相等问题比较灵活,在遇到具体问题时具体分析,合理构造等角,解决问题。
利用三角函数值:根据等角的三角函数值相等,通过计算角的正弦、余弦或正切值来证明角相等。可利用一线三等角模型或者拆分特殊角来发现等角,进而利用等角的三角比解决问题。
借助相似三角形:证明包含这些角的三角形相似,根据相似三角形对应角相等得出结论。也可利用角平分线的相关性质定理,通过角平分线得到等角。
依据几何性质:运用等腰三角形两底角相等,等角的余角相等,等角的补角相等的性质来证明角相等。还可将等角转化在一个三角形中,利用等腰三角形两边相等,借助距离公式解决。
(2)二倍角问题
倍角减半法:将二倍角转化为等角,如作一个角等于二倍角的一半,利用三角函数求解。
加倍法构造等腰三角形:构造等腰三角形,利用等腰三角形的性质以及三角函数或相似三角形来求解。
二倍角的构造方法
如图,已知,我们可以利用等腰三角形和外角定理去构造,在BC边上找一点D,使得BD=AD,则.
这样我们就构造出了二倍角,接下来利用三角函数(一般用正切)计算就可以了
(3)特殊角问题
运用三角函数值:已知特殊角(如 30°、45°、60°、90° 等),可直接利用其三角函数值来建立边与边之间的关系,进而解决问题。
构造特殊三角形:遇 45°构造等腰直角三角形,遇 30°、60°构造等边三角形,遇 90°构造直角三角形,利用特殊三角形的性质来求解。
3.相似三角形的存在性
寻找相等角:这是解题的重要突破口。有些相等角比较明显,如公共角、对顶角、直角等;有些则需要通过计算三角函数值、利用平行线性质或三角形内角和定理等来推导,还可通过构造全等三角形、等腰三角形等得到相等角。
确定相似三角形的对应关系:若已知一个确定的三角形,要使另一个含动点的三角形与之相似,需分情况讨论对应关系。因为两个三角形相似时,对应角相等,对应边成比例,而未明确对应关系时,通常有多种可能。
根据相似三角形的性质列方程求解:
导边处理:若已找到一组相等角,可根据 “两边对应成比例且夹角相等的两个三角形相似” 这一判定定理,分两种情形,以相等角的两邻边对应成比例来列方程。
导角处理:根据 “有两组角对应相等的三角形相似”,在已确定一组相等角的基础上,分两种情形讨论另外两组角的对应相等关系,即若∠A = ∠D,则讨论∠B = ∠E 或∠B = ∠F 的情况。通过导角,将问题转化为角的存在性问题,再利用角的关系求出动点坐标。
解决二次函数中相似三角形存在性问题,要充分结合二次函数与三角形的相关知识,通过寻找相等角、确定对应关系、列方程求解等步骤,逐步得出答案,同时注意分类讨论,避免漏解。
4.平行四边形的存在性
1.要先明确定点和动点,常以定点为对角线和边进行分类;
2.三定一动,有三种情况,可借助平移,全等、中点公式等知识确定坐标..(坐标平移规律:左减右加变x上加下减变 y如何平移?可先确定其中两点的变化作参照,以此变化确定)
3.两定两动:以定线段作边或对角线,确定分类;常借助对应边相等、坐标间关系及中点坐标公式建等式求解
常见设问:已知 A、B,求另外两点 C、D与A、B两点构成平行四边形
分类讨论:
当AB为边时,找AB平行且等于的 CD利用距离建立数量关系,求出相应点的坐标;
当AB为对角线时,AB 的中点即为对角线的交点,结合图形的对称性,围绕对角顶点的横坐标和纵坐标之和分别相等进行求解,列出两个二元一次方程组来求解.
4.三动点或四动点:往往有不变特征,如两边始终平行,满足相等即可
5.矩形、菱形、正方形存在性
1.矩形:先满足平行四边形条件,再附加邻边垂直或对角线相等。
2.菱形:先满足平行四边形条件,再附加邻边相等(两点间距离相等)或对角线垂直。
3.正方形:同时满足矩形和菱形的条件(邻边相等且垂直),或对角线相等、垂直且互相平分。
6.梯形存在性
问题形式:找一点构成梯形(一组对边平行)。
解题方法:利用平行边斜率相等,设动点坐标后,分情况讨论哪组对边平行(如AB∥CD或AC∥BD),列斜率等式求解,注意排除平行四边形的情况(两组对边都平行)。
等腰梯形附加两腰相等,直角梯形附加有一个角是直角。
【题型一】二次函数的概念
【例1】(23-24九年级上·上海奉贤·期末)下列函数中是二次函数的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了二次函数的定义,根据二次函数的定义逐项分析即可,熟练掌握其定义是解决此题的关键.
【详解】A.是一次函数,故不符合题意;
B.是反比例函数,故不符合题意;
C.是二次函数,故符合题意;
D.不是二次函数,故不符合题意;
故选:C.
【变式1-1】(24-25九年级上·上海普陀·月考)已知二次函数,则的值为( )
A.1或3 B.3 C.1 D.以上都不对
【答案】B
【分析】本题考查二次函数的定义,根据二次函数的定义,最高次项为2次且二次项系数不为0,据此求解.
【详解】∵是二次函数,
∴,且,
∴,
故选:B.
【变式1-2】(24-25九年级上·上海虹口·阶段练习)已知是y关于x的二次函数,那么t的值是 .
【答案】8
【分析】本题主要考查了二次函数的定义,熟练掌握形如(a,b,c是常数,且)的函数,叫做二次函数是解题的关键.
根据二次函数的定义,即可求解.
【详解】解:由题意得,,
解得:,
故答案为:8.
【题型二】二次函数的图象和性质
【例2-1】(23-24九年级上·上海崇明·期末)在二次函数中,如果,那么它的图像一定不经过( )
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】本题考查二次函数的性质,根据二次函数,和二次函数的性质,可知该函数图象的对称轴在y轴右侧,与y轴交于负半轴,开口向下,然后即可判断该函数图象一定不经过第二象限.
【详解】解:∵二次函数,,
∴该函数图象的对称轴在y轴右侧,与y轴交于负半轴,开口向下,
∴该函数图象存在三种情况,如图所示,
∴它的图象一定不经过第二象限,
故选:B.
【例2-2】(2025·上海崇明·一模)已知点、都在抛物线的图像上,那么与的大小关系是 .(填“”、“”或“”)
【答案】
【分析】本题考查了二次函数图象上点的坐标特征,二次函数图象上的点满足其解析式.
先根据二次函数图象上点的坐标特征,分别计算出自变量为和时的函数值,再比较大小即可.
【详解】解:当时,,
当时,,
∵,
∴,
∴,
故答案为: .
【变式2-1】(23-24九年级上·上海黄浦·期末)将二次函数和的图象画在同一平面直角坐标系中,那么这两个图象都是上升的部分,所对应自变量的取值范围是( )
A. B. C. D.或
【答案】C
【分析】本题主要考查二次函数的图象与性质.根据题意画出函数的图象,然后根据函数的图象即可得到结论.
【详解】解:列表:
0
1
2
3
6
3
2
3
6
7
18
6
描点、连线,可得到这两个函数的图象,如图:
由图象知,这两个图象都是上升的部分,所对应自变量的取值范围是,
故选:C.
【变式2-2】(23-24九年级上·上海青浦·期末)如果抛物线的对称轴是直线,那么b的值等于 .
【答案】
【分析】本题主要考查了二次函数的对称轴,根据二次函数的对称轴为直线即可解答.
【详解】解:∵抛物线的对称轴是直线,
∴,
解得:,
故答案为:.
【变式2-3】(24-25九年级上·上海浦东新·期末)二次函数的图像上有两个点、,那么 (填“”“”或“”).
【答案】
【分析】本题考查了二次函数图象上点的坐标特征、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.
求得二次函数的开口方向和对称轴,然后利用二次函数的性质判断即可.
【详解】解:二次函数的开口向下,对称轴为直线,
当时,随的增大而减小,
二次函数的图像上有两个点、,且,
,
故答案为:.
【题型三】待定系数法求二次函数解析式
【例3-1】(2025·上海虹口·一模)已知抛物线在轴右侧的部分是下降的,且经过,请写出一个符合上述条件的抛物线表达式是 .
【答案】(答案不唯一)
【分析】本题考查了二次函数的性质,掌握二次函数在对称轴两侧的增减性相反是解题的关键.根据抛物线在轴右侧的部分是下降的,确定其开口方向和对称轴所在位置,然后根据经过的点的坐标确定解析式即可.
【详解】解:抛物线在轴右侧的部分是下降的,
抛物线开口向下,且对称轴为轴或在轴的左侧,
设抛物线的解析式可以为,
抛物线经过,
抛物线的解析式可以为.
故答案为:(答案不唯一).
【例3-2】(2025·上海奉贤·一模)新定义:若一个点的纵坐标是横坐标的3倍,那么称这个点为三倍点.已知反比例函数的图象经过点,二次函数的图象经过点A及反比例函数图象上的三倍点,求二次函数的解析式.
【答案】
【分析】本题主要考查了求二次函数解析式,反比例函数解析式,解题的关键是熟练掌握待定系数法.先求出反比例函数解析式为,然后再求出反比例函数图象上的三倍点,然后用待定系数法求出二次函数解析式即可.
【详解】解:设反比例函数解析式为 ,
∵经过点,
∴,
∴反比例函数为,
设三倍点坐标为,代入反比例函数得 ,
解得:或,
则三倍点为或,
把,,代入二次函数得:
解得,
∴二次函数解析式为:.
【例3-3】(2025·上海松江·一模)已知一条抛物线的顶点为,且经过点.
(1)求该抛物线的表达式;
(2)若点在该抛物线上,求的面积.
【答案】(1)
(2)3
【分析】本题考查二次函数与几何的综合应用,正确的求出函数解析式,利用数形结合的思想进行求解是解题的关键:
(1)设出顶点式,待定系数法求出函数解析式即可;
(2)求出点坐标,勾股定理逆定理得到,再利用面积公式进行计算即可.
【详解】(1)解:设抛物线的解析式为,
抛物线过
,
得
抛物线的表达式为:.
(2)∵点,
,
,
∵,,
,,,
,
,
.
【变式3-1】(2025·上海宝山·一模)在平面直角坐标系中,抛物线关于y轴对称的抛物线的表达式为 .
【答案】
【分析】根据关于y轴对称的图象的特点即可得到结论.
本题考查了轴对称,关于y轴对称,纵坐标不变,横坐标变成相反数,熟练掌握对称的特点是解题的关键.
【详解】解:设抛物线上一个点坐标为,其关于y轴的对称点为,
则,,
∴,
∴,
即.
故答案为:.
【变式3-2】(2025·上海宝山·一模)一个二次函数的图象经过点,则称t的值是这个函数的“零点”.例如:二次函数,无论a取何值和点,所以3和是这个函数的“零点”.如果一个二次函数有且只有一个“零点”,那么这个二次函数的解析式可以是 .(写出一个符合要求的函数解析式即可)
【答案】,答案不唯一
【分析】本题考查了二次函数图象上点的坐标特征.根据“零点”的定义可知二次函数的图象经过一个点,据此写出一个函数的解析式即可.
【详解】解:∵一个二次函数有且只有一个“零点”,
∴这个二次函数的解析式可以是,答案不唯一.
故答案为:,答案不唯一.
【变式3-3】(23-24九年级上·上海松江·期末)二次函数的图像上部分点的横坐标x、纵坐标y的对应值如下表.
x
…
0
1
2
3
4
…
y
…
3
0
?
3
…
(1)由表格信息,求出该二次函数解析式,并写出该二次函数图像的顶点D的坐标;
(2)如果该二次函数图像与y轴交于点A,点是图像上一点,求的面积.
【答案】(1),顶点D的坐标为
(2)
【分析】本题考查二次函数的解析式,二次函数的图像和性质,掌握待定系数法是解题的关键.
(1)运用待定系数法求出函数解析式,并配方找到顶点坐标即可;
(2)求出直线的解析式,过点D作轴交于点E,得到点E的坐标,根据计算即可.
【详解】(1)解:把、、代入得:
,解得,
∴函数关系式为:,
,
∴顶点D的坐标为;
(2)解:当时,,
∴点P的坐标为,
设直线的解析式为,把点和代入得:
,解得:,
∴解析式为,
过点D作轴交于点E,
当时,,
∴点E的坐标为,
∴,
∴.
【变式3-4】(24-25九年级上·上海·期末)已知二次函数的部分对应值如下表,求的值:
编号
…
1
2
3
4
5
6
7
8
…
…
0
1
2
3
4
5
…
…
______
0
______
5
12
…
小海和小申对这道题展开讨论:
【小海】我认为,通过编号2、3、4(或其它任意3个编号)可以算出这条抛物线的解析式,接着求出的值.
【小申】我认为不需要计算就可以求出值,可以______.
(1)采用【小海】的方法,求的值;
(2)补充【小申】的发言并填写表格中的数据;
(3)结合本题,谈谈你对这类题型做法的启示.
【答案】(1)12
(2)表格见详解,可以根据二次函数的对称性求解
(3)见详解(答案不唯一)
【分析】本题主要考查二次函数的图象与性质,熟练掌握二次函数的图象与性质是解题的关键;
(1)利用待定系数法求解函数解析式,然后问题可求解;
(2)根据表格可得二次函数的对称轴为直线,然后根据二次函数的对称性可进行求解;
(3)根据题意进行阐述自己的见解即可.
【详解】(1)解:由题意可把点代入二次函数解析式得:
,解得:,
∴二次函数的解析式为,
∴;
(2)解:由表格可知:点关于抛物线的对称轴对称,
∴二次函数的对称轴为直线,
所以补充表格如下:
编号
…
1
2
3
4
5
6
7
8
…
…
0
1
2
3
4
5
…
…
5
0
0
5
12
…
∴由表格可知
∴小申认为不需要计算就可以判断,可以根据二次函数的对称性进行求解;
(3)解:通过本题,我认为对这类题型做法应该根据二次函数的对称性进行求解,这样做比较简单明了.
【题型四】二次函数的实际应用
【例4-1】(2025·上海黄浦·一模)体育课上投掷实心球活动,如图,小明某次投掷实心球,实心球出手后的运动过程中距离地面的高度(米)关于水平距离(米)的函数解析式为,当实心球运动到点时达到最高点,那么实心球的落地点与出手点的水平距离为 米.
【答案】
【分析】本题考查二次函数的实际应用,待定系数法求二次函数,二次函数与轴交点问题,熟练掌握二次函数的顶点式和二次函数与轴交点求法是解题的关键.先利用顶点结合顶点式得出,再令,即可求解.
【详解】解:∵当实心球运动到点时达到最高点,且抛物线函数解析式为,
∴抛物线函数解析式为,
令,得,
解得:,,
∴,
∴实心球的落地点与出手点的水平距离为米,
故答案为:.
【例4-2】(23-24九年级上·上海金山·期末)某学校有一喷水池,如果以喷水口(点)所在的铅垂线为轴,相应的地面水平线为轴,1米为单位长度建立直角坐标系,喷出的抛物线形水柱在最高处(点)距离轴1米,水柱落地处(点)距离y轴4米,喷水口距离地面为2米,求抛物线形水柱的最高处距离地面的高度.
【答案】米
【分析】本题主要考查了二次函数的应用,利用待定系数法解得抛物线解析式是解题关键.设该抛物线的解析式为,结合题意,将点,代入并求解,即可确定该抛物线解析式,即可获得答案.
【详解】解:设该抛物线的解析式为,
将点,代入,
可得,解得,
∴该抛物线的解析式为,其顶点坐标为,
∴抛物线形水柱的最高处距离地面的高度为米.
【例4-3】(2025·上海虹口·一模)如图,正方形的顶点、在轴上,点、恰好在抛物线上,那么正方形的面积是 .
【答案】
【分析】此题考查二次函数的图象和性质、正方形的性质.根据题意设点的坐标是,点、恰好在抛物线上,得到,解得,(不合题意,舍去),得到点的坐标是,得到正方形的边长为,即可求出正方形的面积.
【详解】解:∵四边形是正方形,顶点、在轴上,点、恰好在抛物线上,
∴,
∴可设点的坐标是,
∵点、恰好在抛物线上,
∴,
解得,(不合题意,舍去),
∴点的坐标是,
∴正方形的边长为,
∴正方形的面积是,
故答案为:
【变式4-1】(2025·上海松江·一模)一位运动员推铅球,铅球运行过程中离地面的高度(米)关于水平距离(米)的函数解析式为,如果铅球落到地面时运行的水平距离为10米,那么铅球刚出手时离地面的高度是 米.
【答案】/
【分析】本题考查了二次函数的运用,理解铅球落到地面时运行的水平距离为10米的意义,代入求值是解题的关键.
根据题意把点代入计算得二次函数解析式,再根据二次函数与y轴交点的计算方法即可求解.
【详解】解:铅球落到地面时运行的水平距离为10米时,即,代入计算得,
,
解得,,
∴函数解析式为,
当时,,
∴铅球刚出手时离地面的高度是米,
故答案为: .
【变式4-2】(2025·上海徐汇·一模)已知菱形的周长为C,其一个内角(锐角)的正切值为2,设其面积为S,那么S关于C的函数解析式是 .
【答案】
【分析】本题考查正切的定义,菱形的性质和面积以及勾股定理.根据菱形的性质得出菱形的边长,由正切的定义得出,再由勾股定理得出的长,由菱形的面积等于底乘以高即可求解.
【详解】解:如图,四边形是菱形,是边上的高,
∵菱形的周长为C,
∴,
∵的正切值为2,
∴,
∴,
由勾股定理可得,
∴,
解得:,
菱形面积为,
故答案为:.
【变式4-3】(2025·上海徐汇·一模)“2022年北京冬奥会”的召开,冰雪运动在中国大地蓬勃发展.滑雪爱好者小楠从山坡滑下,为了得出滑行距离(单位:米)与滑行时间(单位:秒)之间的关系式,测得一些数据(如下表):
滑行时间(秒)
0
1
2
3
4
滑行距离(米)
0
4.5
14
28.5
48
为观察与的之间的关系,以为横轴,为纵轴建立坐标系,描出与上表中数据对应的5个点,并用平滑的曲线连接它们(如图所示),小楠观察发现这条曲线近似抛物线的一部分.
(1)由上述信息,设这条曲线的表达式为,求与的函数关系式;
(2)若将拋物线先向右平移2个单位,再向上平移20个单位,求平移后所得抛物线的表达式.
【答案】(1)
(2)
【分析】本题考查了二次函数的应用,解题时要熟练掌握并能灵活运用二次函数的性质是关键.
(1)用待定系数法求解即可;
(2)依据题意,根据(1),再结合“左加右减,上加下减”的平移规律,即可判断得解.
【详解】(1)解:由题意,得解得;
与的函数关系式为.
(2)解:由(1)得,;
所以,新抛物线的表达式为;
即.
【变式4-4】(24-25九年级上·上海普陀·期末)如图,已知小普推铅球时,铅球运动过程中离地面的高度(米)关于水平距离(米)的函数解析式为.
(1)直接写出当小普把球脱手时,球的高度;
(2)如果铅球扔出10米的得分为100分,9米为90分以此类推,直接写出小普同学的得分;
(3)小普努力训练,投出了超过100分的好成绩,你认为铅球运动过程中离地面的高度(米)关于水平距离(米)的函数解析中、、的值会发生什么变化,请你在图中画出抛物线大概图像,并设出你需要的数据,通过计算验证你的结论.
【答案】(1)球的高度是米
(2)得分100分
(3)的绝对值变小,可以不变(答案不唯一),作图见解析,验证见解析
【分析】本题考查了二次函数的实际应用,正确理解题意是解题的关键.
(1)直接令求解即可;
(2)令,解一元二次方程求出方程的根即可判断得分;
(3)的绝对值变小,可以不变,假设落地距离为米,保持,再计算说理,即可作图.
【详解】(1)解:当时,,
∴小普把球脱手时,球的高度是米;
(2)解:当时,,
整理得,
解得,(舍),
∵铅球扔出10米的得分为100分,
∴小普得分100分;
(3)解:变小,可以不变(答案不唯一),
假设落地距离为米,保持,
将代入,
则,
解得,此时
作图如图:
【题型五】二次函数新定义问题
【例5】(23-24九年级上·上海宝山·期末)平面直角坐标系中,在轴上,且到一条抛物线的顶点及该抛物线与轴的交点的距离之和最小的点,称为这条抛物线与轴的“亲密点”,那么抛物线与x轴的“亲密点”的坐标是 .
【答案】
【分析】本题考查了二次函数的性质,二次函数图象上点的坐标特征,轴对称的性质,求得抛物线的顶点坐标和与轴的交点,然后根据题意求得顶点关于轴的对称点,进一步求得过对称点和与轴的交点的直线解析式,即可求得“亲密点”的坐标.
【详解】解:,
抛物线开口向上,顶点为,
顶点关于轴的对称点为,
当时,,
抛物线与轴的交点为,
设直线的解析式为,
代入得,,
解得,
直线的解析式为,
令,则
抛物线与轴的“亲密点”的坐标是,
故答案为:.
【变式5】(2025·上海金山·一模)在平面直角坐标系中,将抛物线(其中,,是常数,且)以原点为中心,旋转得到抛物线,则称是的“中心对称抛物线” .已知抛物线,将抛物线向左平移个单位长度,与轴的交点从左到右依次为,.将抛物线的“中心对称抛物线”向右平移个单位长度,与轴的交点从左到右依次为,.当时,的值为 .
【答案】
【分析】先求出抛物线与轴交点,平移后得到、坐标;再根据中心对称求出解析式,进而得到与轴交点,平移后得到、坐标;然后表示出、、的长度,最后根据列方程求解 .
【详解】当时,,解得,,
抛物线与轴的交点坐标为,.
抛物线向左平移个单位长度,与轴的交点从左到右依次为,,
,.
,
抛物线的顶点坐标为,
点关于原点的对称点为,
抛物线的“中心对称抛物线”的解析式为,
当时,,
解得,,
抛物线与轴的交点坐标为,.
抛物线向右平移个单位长度,与轴的交点从左到右依次为,,
,,
,,.
,
,
解得,
故答案为:.
【题型六】二次函数与锐角三角比综合
【例6】(2025·上海虹口·一模)如图.在平面直角坐标系中.已知抛物线 与轴交于点,(点在点的左侧).与轴交于点.连接,,抛物线的顶点为点.
(1)求的值和点的坐标;
(2)点是抛物线上一点(不与点重合).点关于轴的对称点恰好在直线上.
求点的坐标;
点是抛物线上一点且在对称轴左侧.连接.如果,求点的坐标.
【答案】(1),点;
(2);点.
【分析】本题考查了二次函数的解析式的求法和二次函数的性质,解直角三角形,掌握知识点的应用是解题的关键.
()由待定系数法求出函数表达式,即可求解;
()设点,则点P关于轴的对称点,将点的坐标代入即可求解;
在中,,,故设,,,则,求出,所以,从而求出则点即可.
【详解】(1)解:由抛物线的表达式知,点,
∴,
∵,
∴,
∴点,
将点的坐标代入抛物线表达式得,
∴,
∴抛物线的表达式为,
∴点;
(2)解:由抛物线的表达式知,点,
设直线的表达式为
∴把点的坐标代入得,解得:,
∴直线的表达式为,
设点,则点关于x轴的对称点,
将点(的坐标代入得,
解得:(舍去),,
∴点
设交抛物线对称轴于点,过点作于点,
由点的坐标得,同上理可得直线的表达式为:,即,
由点的坐标得:,
∵,即,
∴,
在中,,,
故设,则,,,
∴,
∴,
∴点,
由点的坐标得,直线的表达式为,
联立上式和抛物线的表达式得,
解得:(舍去)或,
∴点.
【变式6】(2025·上海嘉定·一模)在平面直角坐标系中,抛物线经过点和点.
(1)求该抛物线的表达式;
(2)如图,该抛物线上有三个点、、,轴,,,与抛物线的对称轴交于点(点在对称轴的左侧).
①如果点到抛物线对称轴的距离为,请用含的代数式表示点的横坐标;
②求点的横坐标.
【答案】(1)
(2)①;②
【分析】本题考查二次函数的综合应用,解直角三角形,正确的求出函数解析式,利用数形结合的思想进行求解是解题的关键:
(1)待定系数法求出函数解析式即可;
(2)①连接,过点作直线,根据对称性结合直角三角形斜边上的中线推出为等边三角形,在中,求出的长,进而得到的长,即可得出点的横坐标;
②在中,利用锐角三角函数求出的值,进而求出点的横坐标即可.
【详解】(1)解:∵抛物线经过点和点,
∴,解得:,
∴;
(2)①∵,
∴对称轴为直线,
∵轴,
∴关于对称轴对称,
∵与抛物线的对称轴交于点,
∴为的中点,
连接,过点作直线,
∵,,
∴,
∴为等边三角形,
∴,
∴,
∵直线,且点到抛物线对称轴的距离为,
∴,
∴,
∴,
∴点的横坐标为:;
②设点到抛物线对称轴的距离为,则点的横坐标为,
∴点的纵坐标为:,
由①可知:点的横坐标为:,则:点的纵坐标为:,
∴,
在中,,
∴,
∴,
∴点的横坐标为:.
【题型七】二次函数中的翻折与旋转
【例7-1】(24-25九年级上·上海·期末)我们将平面直角坐标系中的图形D和点 P给出如下定义:如果将图形D绕点 P顺时针旋转得到图形,那么图形称为图形D关于点 P的“垂直图形”.
已知点A的坐标为,点B的坐标为,关于原点O的“垂直图形”记为,点A、B的对应点分别为点,.
(1)请写出:点的坐标为 ;点的坐标为 ;
(2)请求出经过点 A、B、的二次函数解析式:
(3)请直接写出经过点 A、B、A'的抛物线的表达式为 .
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】本题主要考查待定系数法求函数解析式,旋转的性质,熟练掌握旋转的性质是解题的关键.
(1)根据旋转的性质得到,即可得到答案;
(2)根据待定系数法求解即可;
(3)根据待定系数法求解即可;
【详解】(1)解:点A的坐标为,点B的坐标为,
由旋转可知,
,
故答案为:;
(2)解:设抛物线解析式为,
将代入,
得,
解得,
;
(3)解:设抛物线解析式为,
将代入,
得,
解得,
.
【例7-2】(2025·上海静安·一模)已知抛物线上,其与部分对应值如下表:
x
…
…
y
…
…
(1)求此抛物线的表达式;
(2)设此抛物线的顶点为,将此抛物线沿着平行于轴的直线翻折,翻折后得新抛物线.
①设此抛物线与轴的交点为(点在点的左侧),且的重心恰好落在直线上,求此时新抛物线的表达式;
②如果新抛物线恰好经过原点,求新抛物线在直线上所截得的线段长.
【答案】(1)
(2)①②
【分析】本题主要考查待定系数法求解析式及二次函数图象的性质,折叠的性质,重心的性质,掌握二次函数图象的性质是解题的关键.
(1)根据题意,运用两点式,设,运用待定系数法即可求解;
(2)①将抛物线的一般式化为顶点式得到点的坐标为,如图所示,过点作垂直轴于点,根据是的重心,得到,则新抛物线的顶点坐标为,根据题意可知,这两条抛物线的形状不变,开口方向相反,由此即可求解;②设直线与轴的交点为,则关于直线的对称点为,由此得到新抛物线的表达式为,根据它经过原点,得到解得,所以令,代入,由此即可求解.
【详解】(1)解:当时,,当时,,
∴设抛物线的表达式为,
把代入,,
解得,
∴此抛物线的表达式为.
(2)解:①∵,
∴点的坐标为,
如图所示,过点作垂直轴于点,
∴,
∵是的重心,
∴,
∵在直线上,且新抛物线与原抛物线的图像关于直线对称,
∴新抛物线的顶点坐标为,
∴根据题意可知,这两条抛物线的形状不变,开口方向相反,
∴新抛物线的表达式为;
②设直线与轴的交点为,
∴关于直线的对称点为,
∴新抛物线的表达式为,
∵它经过原点,
∴,
解得,
令,代入,
得,,
∴新抛物线在直线上所截得的线段长为.
【变式7-1】(2025·上海松江·一模)在平面直角坐标系中(如图),已知二次函数的图像与轴负半轴交于点,与轴交于点,且.
(1)当时,求该二次函数的函数值;
(2)定义:对于一个函数,满足的实数叫做这个函数的不动点.如果二次函数存在唯一的一个不动点,试求出这个不动点;
(3)将绕点逆时针旋转,点落在点处,点落在点处,当四边形是梯形时,点恰好落在该二次函数图像上,求该二次函数的解析式.
【答案】(1)0
(2)这个不动点是
(3)或
【分析】(1)令,得,得,进而得,代入解析式得得,从而得,再把代入解析式即可得解;
(2)由得:,根据函数有唯一的不动点得或.把代入,得,求解即可;
(3)分和利用解直角三角形,旋转的性质及二次函数的图像及性质即可求解.
【详解】(1)解:令,得,
.
代入解析式得得
∴
当时
当时,.
(2)解:由得:
∵有唯一的不动点
解得:(舍)或.
当时,
∴,
这个不动点是.
(3)解:①当时,如图
由旋转可得,,
,
∴
,
②当时,如图,过作于点,
由旋转得,
∴,
,,
∴
解得,
.
故二次函数解析式为或,
【变式7-2】(2025·上海崇明·一模)已知在直角坐标平面中,抛物线经过点三点.
(1)求该抛物线的表达式:
(2)点是抛物线上在第一象限内的动点,点的横坐标为
①如果是以为斜边的直角三角形,求的值;
②在轴正半轴上存在点,当线段绕点逆时针方向旋转时,恰好与抛物线上的点重合,此时点的横坐标为,求的值.
【答案】(1)
(2)①;②
【分析】(1)由抛物线经过点,,,再建立方程组解题即可;
(2)①作轴,垂足为.由题意可得,证明 ,再建立方程求解即可;②作轴于,轴于,证明,可得,设,再进一步解答即可.
【详解】(1)解: 抛物线经过点,,,
,解方程组得:
抛物线的表达式为:
(2)解:①作轴,垂足为.
点在抛物线的图象上,横坐标为,
,
,
,
,
,
,
,
即,
解得,经检验符合题意;
②作轴于,轴于,
,
,
,
又 ,
,
,
设,
由,
,
,
,
整理得:,
,
.
【题型八】二次函数与相似三角形综合
【例8-1】(2025·上海普陀·一模)在平面直角坐标系中(如图).已知抛物线的顶点A的坐标为,与y轴交于点B.将抛物线沿射线方向平移,平移后抛物线的顶点记作M,其横坐标为m.平移后的抛物线与原抛物线交于点N,且设点N位于原抛物线对称轴的右侧,其横坐标为n.
(1)求原抛物线的表达式;
(2)求m关于n的函数解析式;
(3)在抛物线平移过程中,如果是锐角,求平移距离的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)根据顶点的坐标为 ,列出方程 ,求解即可;
(2)先求出直线 的表达式为 ,根据题意求出点 的坐标为 ,点 的坐标为 ,计算即可;
(3)分类讨论求出临界情况,即可得出取值范围.
【详解】(1)解:由原抛物线顶点的坐标为.
可得,
解得,.
所以,原抛物线的表达式是.
(2)解:由点A的坐标为,点B的坐标为
设直线的表达式为,
将点A的坐标代入可得,解得:,
∴直线的表达式为.
由抛物线沿射线方向平移,可得顶点M始终落在射线上,
得点M的坐标为.
得平移后抛物线的表达式为.
∵平移后的抛物线与原抛物线交于点N,其横坐标为n,点N的坐标为,
∴.
化简得,得.
∵,
∴,
解得:,
所以m关于n的函数解析式为.
(3)解:过点B作,交原抛物线于点G,那么.
当点N在之间的抛物线上运动时,是锐角.
当点N与点A重合时,,,
平移距离,
当点N与点G重合时,
过点N作轴,垂足为点E,过点A作轴,垂足为点F.
∴点N的坐标为,点B的坐标为,点A的坐标为.
∴,,.
∵,
∴,
∴,
∴,可得.
∵,
∴解得:.
∴点M的坐标为,
∴.
∵点N位于原抛物线对称轴的右侧,
∴当是锐角时,平移距离的取值范围是.
【例8-2】(2025·上海杨浦·一模)在平面直角坐标系中,抛物线()与轴交于点和点,顶点为.
(1)求此抛物线的对称轴及点的坐标;
(2)点是该抛物线上的一点,设对称轴与轴交于点,如果恰好平分线段,求点的坐标(用含的式子表示);
(3)在(2)的条件下,连接、,当时,求的值.
【答案】(1)对称轴是直线,点的坐标为
(2)点坐标为
(3)
【分析】(1)先根据对称轴方程求出对称轴,再根据轴对称的性质求出点B的坐标;
(2)过点P作轴于点G,将抛物线先写成交点式,再化成顶点式求出顶点D及线段的中点坐标,根据相似三角形的判定列方程求解;
(3)延长交轴于点,求出点的坐标,证,根据相似三角形的性质求出,然后在中,根据勾股定理列方程即可求解.
【详解】(1)解:抛物线对称轴是直线.
∵点与点关于对称轴对称,点,
∴点的坐标为:.
(2)抛物线与轴交于点,
,
,点坐标为,顶点的坐标为
如图,设的中点为,则点的坐标.
设点的坐标为.
作轴,垂足为点.
∵轴,轴,
∴,
∴,
∴,
解得或(舍去),
∴点坐标为;
(3)如图,延长交轴于点,
∵点,点坐标为.
∴直线的函数解析式为:.
∴点的坐标为.
又∵,
∴.
在与中,,,
∴.
,
∴,又,,
∴.
在中,,,,
,
解得:(舍去)或.
【变式8-1】(2025·上海徐汇·一模)通过二次函数的学习,小杰知道形如的函数,其图像始终经过点,也即拋物线经过定点.于是他进一步探究了形如的函数图像,发现抛物线经过定点与.他探究的思路是:设法找到的某些取值,使表达式中含的各项之和为0.
具体的解法如下:
含的各项之和:,令,解得.
当时,,得到定点;当时,,得到定点.
小杰还探究了抛物线,发现它也经过两个定点,其中一个位于轴上,可记作点,另一个位于第一象限内,可记作点.
(1)求点的坐标;
(2)当时(如图),抛物线的顶点为,与轴的另一个交点为.
①如果,求的值;
②当时,求的值.
【答案】(1)
(2)① ②
【分析】本题考查的是二次函数综合运用,一次函数的图象和性质,正确理解题意和处理数据是解题的关键.
(1)函数关系式化为,然后计算解题;
(2)先求出点的横坐标为:,点的横坐标为:,①过点B作轴于点E,即可得到,然后代入计算即可;
②由抛物线的表达式可得顶点D的坐标为,过点D作x轴的平行线,过点A作于点M,过点B作于点N,易证,得到,代入求解即可.
【详解】(1)解: ,
令,解得,,
当 时,,当时,,
即点、的坐标分别为;
(2)解:由抛物线的表达式可得点的横坐标为:,点的横坐标为:,
①如果,如图,过点B作轴于点E,
∴,
∴,
∴,
∴,即,
解得:;
②当 时,如图,
由抛物线的表达式可得顶点D的坐标为,
过点D作x轴的平行线,过点A作于点M,过点B作于点N,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,,,,
∴,
化简得,
解得或,
∴.
【变式8-2】(24-25九年级上·上海浦东新·期末)如图,在平面直角坐标系中,抛物线:与x轴交于点和点B,与y轴交于点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)把抛物线向下平移m个单位()得到抛物线,记抛物线的顶点为D,与y轴交于点E,直线与x轴交于点P.
①当点P与点A重合时,求m的值;
②记点B平移后的对应点为,如果,求此时点D的坐标.
【答案】(1)
(2)①;②点D的坐标为
【分析】(1)利用待定系数法求解即可;
(2)①利用抛物线的平移思想,待定系数法,点重合的意义,解答即可;
②利用分类思想,根据平行线分线段成比例定理,列出比例式,整理解方程解答即可.
【详解】(1)解:将,分别代入解析式,得:
解得:,.
∴抛物线的解析式为:.
(2)①解:由题意,得,
抛物线向下平移m个单位()得到抛物线,
故抛物线的解析式可设为:.
∴,.
设直线的解析式为:,
∴,
解得,
∴直线的解析式为,
∴,
又∵点P与点重合,
∴,
∴.
②解:记抛物线对称轴与x轴交于点H,那么,且轴.
∵,
∴.
当点P在点B左侧时,
∴,,,,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
解得;
同理可证,当点P在点B右侧时,仍有成立,
有:;
解得:,
∴点D的坐标为.
【题型一】图象与系数关系判断失误
1.(23-24九年级上·上海青浦·期末)如图,二次函数的图像的顶点在第一象限,且过点和,下列结论:①;②;③;④当时,.其中正确结论的个数是( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】C
【分析】将代入解析式,可得,即可判断①,根据抛物线开口方向得,利用对称轴在轴的右侧得,可得,即可判断②;将点代入解析式可得,即可判断③,观察函数图象得到时,抛物线有部分在轴上方,有部分在轴下方,即可判断④.
【详解】解:二次函数的图像的顶点在第一象限,且过点和,
∴,,故①③正确;
∵根据抛物线开口方向得,利用对称轴在轴的右侧得,
∴,故②正确;
观察函数图象得到时,抛物线有部分在轴上方,有部分在轴下方,则或或,故④不正确,
故选:C.
2.(2025·上海崇明·一模)二次函数的图象如图所示,给出下列结论:①;②;③;④当时,.
其中所有正确结论的序号是( )
A.①②③ B.①②④ C.①③④ D.②③④
【答案】B
【分析】本题考查了二次函数的图象与性质,图象与系数的关系,熟练掌握二次函数图象和性质是解题的关键.根据图象与轴交点在轴正半轴,可得,故①正确;根据图象可得二次函数的对称轴为,由于对称轴为,即可判断②正确;当时,,即可判断③,当时,图象位于轴上方,即当,所对应的,故④正确.
【详解】解:① 当时,,根据图象可知,二次函数的图象与轴交点在轴正半轴,即,故①正确,符合题意;
②根据图象可知,二次函数的对称轴是直线,即,故②正确,符合题意;
③由图象可知,当时,,故③错误,不符合题意;
④根据图象可知,当时,图象位于轴上方,即当,所对应的,故④正确,符合题意;
综上所述,①②④结论正确,符合题意.
故选:B.
3.(24-25九年级上·上海浦东新·期末)已知抛物线上部分点的横坐标x与纵坐标y的对应值如下表:
x
…
0
1
2
3
…
y
…
3
0
m
3
…
①抛物线开口向下;②抛物线的对称轴为直线;③m的值为0;④图像不经过第三象限;⑤抛物线在y轴右侧的部分是上升的.上述结论中正确的是( )
A.①②④ B.①②⑤ C.②③④ D.③④⑤
【答案】C
【分析】本题考查二次函数的图象和性质,熟练掌握抛物线与系数的关系,顶点坐标,对称轴,对称性,增减性,是解题的关键
根据抛物线的顶点坐标是,有最小值,判断①;根据抛物线的对称轴是直线,判断②;根据与对称,判断③;根据图象过原点,对称轴在原点右则,判断④;抛物线在直线右侧的部分是上升的.判断⑤.
【详解】解:由表格可知,抛物线的顶点坐标是,有最小值,
∴抛物线的开口向上,
故①错误;
抛物线的对称轴是直线,
故②正确;
当或时, ,
故m的值为0,
故③正确;
∵图象过原点,对称轴为直线,
∴图象不过第三象限,
故④正确;
∵抛物线的开口向上,对称轴为直线,
∴抛物线在直线右侧的部分是上升的.
故⑤不正确.
∴正确的有②③④.
故选:C.
【题型二】平移变换规律应用错误
4.(23-24九年级上·上海崇明·期末)将抛物线向左平移3个单位后,得到的新抛物线的表达式为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了二次函数图象的平移,关键是抓住抛物线顶点的平移;原抛物线的顶点为原点,向左平移3个单位后的顶点坐标为,由此即可得平移后新抛物线的表达式.
【详解】解:抛物线的顶点为原点,原点向左平移3个单位后的坐标为,
由于平移不改变图象的大小与形状,则平移后的新抛物线表达式为;
故选:C.
5.(23-24九年级上·上海嘉定·期末)将抛物线向下平移2个单位,那么平移后抛物线的表达式是 .
【答案】
【分析】本题主要考查了二次函数图象的平移,根据“上下移动,纵坐标相加减,左右移动横坐标相加减”进行求解即可.
【详解】解:将抛物线向下平移2个单位,那么平移后抛物线的表达式是,
故答案为:.
6.(2025·上海宝山·一模)在平面直角坐标系中,将抛物线先向左平移3个单位,再向上平移4个单位,所得到的新抛物线的对称轴方程是,那么原抛物线的顶点的横坐标是 .
【答案】2
【分析】本题考查的是二次函数的性质,根据“上加下减,左加右减”的原则求得新抛物线的解析式为,即可得出,解得,从而求顶点的横坐标为2.
【详解】解:根据“上加下减,左加右减”的原则将抛物线先向左平移3个单位,再向上平移4个单位,得到的新抛物线的解析式为,
∵所得到的新抛物线的对称轴是直线,
∴,
∴,
∴抛物线的顶点的横坐标为2.
故答案为:2.
7.(23-24九年级上·上海徐汇·期末)将抛物线向右平移后,所得新抛物线的顶点是B,新抛物线与原抛物线交于点A(如图所示),联接如果是等边三角形,那么点B的坐标是 .
【答案】
【分析】本题主要考查二次函数图像与几何变换,等边三角形的性质,二次函数图像上点的坐标特征,根据题意得到关于的方程是解题的关键.由题意设点坐标为,根据等边三角形的性质得到,解出的值即可得到答案.
【详解】解:点A在抛物线上,
设点坐标为,
是等边三角形,
,,
或(舍),
.
故答案为:.
8.(2025·上海杨浦·一模)已知抛物线()经过点、点、点.
(1)求此抛物线的表达式;
(2)将上述抛物线平移,使它的顶点移动到点的位置,那么平移的方法是_______.
【答案】(1)
(2)向左平移4个单位,再向上平移3个单位
【分析】本题考查待定系数法求二次函数的解析式,二次函数的性质、二次函数图象上点的坐标特征、二次函数的平移,解答本题的关键是明确题意,利用二次函数的性质解答.
(1)根据待定系数法可以求得该抛物线的解析式;
(2)先将原抛物线化为顶点式,求得顶点坐标,然后根据平移的特点,即可写出平移的方法.
【详解】(1)解:抛物线经过点、点、点.
,
解得,
即该抛物线的解析式为;
(2)解:,
抛物线的顶点为,
的顶点移动到点的位置,
抛物线应向左平移4个单位,向上平移3个单位长度.
故答案为:向左平移4个单位,向上平移3个单位长度.
9.(2025·上海崇明·一模)已知抛物线的顶点为,与轴相交与点.
(1)求点、的坐标;
(2)将该二次函数图像向上平移,使平移后所得图像经过坐标原点,与轴的另一个交点为,求的值.
【答案】(1),
(2)
【分析】本题主要考查了二次函数的性质,熟练掌握二次函数的性质是解题的关键.
(1)先利用配方法求出顶点的坐标,再令求出的值,即可得到点的坐标;
(2)设平移后抛物线的解析式为,求出的值,即可得到点的坐标,得到,计算即可得到答案.
【详解】(1)解:
顶点坐标为
令,则,
;
(2)解:设平移后得解析式
把代入得,
,
当时,,
另一个交点,
,
,
,
在中,,
.
10.(2025·上海长宁·一模)如图,在直角坐标平面内,以点为顶点的抛物线经过点,且与轴交于点,对称轴为直线.
(1)求抛物线的表达式;
(2)平移上述抛物线,所得的新抛物线的对称轴为直线,顶点为点.
①联结,如果点在轴上且新抛物线与线段有公共点,求的取值范围;
②设新抛物线与直线交于点,如果点在原抛物线上,且在直线的右侧,,求点的坐标.
【答案】(1)
(2)①;②
【分析】(1)先由对称轴求出的值,再把点坐标代入解析式即可得到抛物线解析式;
(2)①新抛物线的解析式可设为,当的图象的对称轴右边图象过点时,有,解得:;当的图象的对称轴左边图象过点时,有,解得:,从而可知;
②如图1所示,作,设,新抛物线可设为,故,证明,再利用三线合一性质说明,当时,即时,满足题意,至此完成二倍角的转换,最后根据,解出的值即可得解.
【详解】(1)解:对称轴为直线,
,,
把代入,可得,
抛物线表达式为.
(2)解:抛物线表达式为,
故,.
①当点在轴上时,新抛物线的解析式可设为,
当的图象的对称轴右边图象过点时,有,
解得:,(舍去);
当的图象的对称轴左边图象过点时,有,
解得:,(舍去).
故的取值范围为;
②如图1所示,作,
设,且点为新抛物线顶点,新抛物线的对称轴为直线,
则新抛物线可设为,又点横坐标为2,
则,故,
,
,
,从而知为中垂线,
,由三线合一性质可得:,
当时,即时,满足题意.
故,
,
即,故,
故.
11.(2025·上海黄浦·一模)在平面直角坐标系中,已知抛物线与x轴交于A、B两点,(点A在点B的右侧)与y轴交于点C,顶点为P,直线与x轴交于点D.
(1)用含c的代数式表示点P及点D的坐标;
(2)将该抛物线进行上下、左右两次平移,所得的新抛物线的顶点落在线段的延长线上,新抛物线与y轴交于点E,且.
①求该抛物线两次平移的方向和距离;
②点A在新抛物线上的对应点,如果被y轴平分,求原抛物线的表达式.
【答案】(1),
(2)①该抛物线向左平移个单位,向下平移5个单位;②
【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,解直角三角形,求一次函数解析式等,解答本题的关键是明确题意,找出所求问题需要的条件.
(1)将变形为顶点式,可得顶点P的坐标,利用待定系数法求直线的解析式,进而求出直线与x轴的交点D的坐标.
(2)①过点作轴,垂足为点H.设,得新抛物线解析式,进而可得.再根据推出,列式求出m的值,进而即可求解;②设,根据平移方式得出,再将代入求出c的值即可.
【详解】(1)解:∵,
∴顶点P的坐标为,
当时,,
∴点C的坐标为,
设直线的解析式为,
则,
解得,
∴直线的解析式为,
令,解得,
∴点D的坐标为;
(2)解:①过点作轴,垂足为点H.
顶点落在线段的延长线上,直线的解析式为,
∴设.
∴新抛物线的解析式为,
∴.
∵x轴轴,.
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,,,
∴该抛物线向左平移个单位,向下平移5个单位.
②被y轴平分,,
设,
原抛物线向左平移个单位,向下平移5个单位得到新抛物线,
∴,
∵点A在原抛物线上,
∴,
解得,(舍).
∴.
【题型三】忘记分类讨论或分类讨论不全面出错
12.(2025·上海虹口·一模)在平面直角坐标系中,抛物线经过点.
(1)求的值以及抛物线的对称轴;
(2)将该抛物线向右平移个单位后得到新抛物线,如果新抛物线经过原点,求的值.
【答案】(1),直线
(2)1或3
【分析】本题考查了二次函数图象与几何变换、二次函数的性质、二次函数图象上点的坐标特征,熟练掌握以上知识点是关键.
(1)将点B坐标代入解析式求出m值,再写出抛物线解析式顶点式,据此写出对称轴即可;
(2)先求出平移后的解析式,根据抛物线图象上点的坐标特征求出n值即可.
【详解】(1)解:∵抛物线经过点,
∴,
解得,
∴抛物线解析式为:,
∴抛物线的对称轴为直线;
(2)解:将抛物线向右平移n个单位后得到新抛物线为,
∵新抛物线经过原点,
∴,
解得或1.
13.(2025·上海青浦·一模)在平面直角坐标系中,抛物线经过直线上的点,已知.
(1)求该拋物线的表达式;
(2)将抛物线先向右平移1个单位,再向上平移个单位后,所得新拋物线与轴相交于点,如果.
①求的值;
②设新拋物线的顶点为点,新拋物线上的点是点的对应点.联结,在新拋物线的对称轴上存在点,使得,求点的坐标.
【答案】(1)
(2)①;②或
【分析】(1)先求出点,再将点代入,得,解得,可得答案;
(2)①先求出新拋物线表达式为,过点作轴,垂足为,得出,可求得,,从而得出,再将点代入,即可求解;
②分两种情况:Ⅰ.当点在线段的延长线上时,Ⅱ.当点在射线上时,分别进行求解即可.
【详解】(1)解:抛物线经过直线上的点
点在第四象限,
设点,由,得点,
将点代入,得,解得,
得该抛物线的表达式为;
(2)解:①抛物线先向右平移1个单位,再向上平移个单位后,所得新拋物线,
新拋物线表达式为,
如图,过点作轴,垂足为,
在中,,
,
,
点,
将点代入,
解得;
②设直线与新抛物线的对称轴交于点,则点的坐标为,
点的坐标为
,
直线平行于轴,
,
,
,
,
分两种情况:
Ⅰ.当点在线段的延长线上时,
,
,
,
,
点的坐标为,
Ⅱ.当点在射线上时,
,
,
点在的延长线上,
在直线上取点,
同理可得
,
,
,
,
点的坐标为.
综上所述:点的坐标为或.
14.(23-24九年级上·上海静安·期末)在平面直角坐标系中(如图),已知点、、、在同一个二次函数的图像上.
(1)请从中选择适当的点坐标,求二次函数解析式;
(2)如果射线平分,交轴于点,
①现将抛物线沿对称轴向下平移,顶点落在线段的点处,求此时抛物线顶点的坐标;
②如果点在射线上,当与相似时,请求点的坐标.
【答案】(1)
(2)① ②,
【分析】(1)把解析式设为交点式,再把代入解析式中求解即可;
(2)①过点E作于H,由角平分线的性质得到.利用勾股定理求出,进而利用等面积法求出,则,求出直线解析式为,再求出对称轴为直线,由此即可求出;②先求出,设,则,,分当时, 当时,两种情况根据相似三角形的性质建立方程求解即可.
【详解】(1)解:设二次函数解析式为,
把代入中得:,
解得,
∴二次函数解析式为;
(2)解:①过点E作于H,
∵射线平分,,
∴,
∵、,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
设直线解析式为,
∴,
∴,
∴直线解析式为,
∵二次函数解析式为,
∴对称轴为直线,
在中,当时,,
∴;
②∵,
∴,
设,
∴,,
当时,则,
∴,
∴,
∴,
解得或(舍去),
∴;
当时,则,
∴,
∴,
解得或(舍去),
;
综上所述,或.
15.(2025·上海宝山·一模)如图,在平面直角坐标系中,已知抛物线的顶点为D,点A、B在抛物线上,且都在y轴右侧,横坐标分别是m,.
(1)连接、,求的值(结果用含a的代数式表示);
(2)如果y轴上存在点C,使得,且,
①求抛物线的表达式;
②若,点E在y轴上,且与相似,求点E的坐标
【答案】(1)a
(2)①;②或
【分析】(1)由,即可求解;
(2)①证明,得到,,即可求解;
②证明为等腰直角三角形,且与相似,则为等腰直角三角形,进而求解.
【详解】(1)解:设点A、B的坐标分别为:,,
由抛物线的表达式知,点,
则;
(2)解:①,且,则为等腰直角三角形,设点,
过点A、B分别作y轴的垂线,垂足分别为点M、N,
∵,,
∴,
∵,
∴,
则,,
即且,
整理得:,则,
故抛物线的表达式为:;
②由点A、B的坐标得:,
解得:,
则点A、B的坐标分别为:、,
由得:,即点;
∵,且,
则为等腰直角三角形,
∵与相似,则为等腰直角三角形,
过点A作轴于点M,则点,
则,
故当点E和点M重合时,即点,符合题意;
如图,取,则为等腰直角三角形,
即点符合题意,
综上,或.
16.(2025·上海奉贤·一模)在直角坐标平面中,直线向下平移5个单位后,正好经过抛物线的顶点C,抛物线与y轴交于点B.
(1)求点C的坐标;
(2)点M在抛物线对称轴上,且位于C点下方,当时,求点M的坐标;
(3)将原抛物线顶点C平移到直线上,记作点,新抛物线与y轴的交点记作点,当时,求的长.
【答案】(1)
(2)
(3)或
【分析】(1)先求出点的横坐标为,再求出直线平移后的解析式,然后将代入计算即可得解;
(2)求出,由题意可得点的横坐标为,作轴于,轴于,则,,,,可证得为等腰直角三角形,于是可得,进而证得,于是可得,解直角三角形即可求出,进而得出点的纵坐标为,于是得解;
(3)用待定系数法求出,得到抛物线的解析式为,设,则新抛物线的解析式为,求出,得到,点在直线上,作轴于,则,,可证得为等腰直角三角形,于是可得,进而可得,求解即可得出答案.
【详解】(1)解:∵抛物线,
∴抛物线的对称轴为直线,
∴点的横坐标为,
将直线向下平移5个单位后得到的解析式为,
∵直线向下平移5个单位后,正好经过抛物线的顶点C,
∴在中,当时,,即;
(2)解:在中,令,则,即:,
∵点M在抛物线对称轴上,
∴点的横坐标为,
如图,作轴于,轴于,
则,,,,
∴为等腰直角三角形,
∴,
∵,
∴,即:,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴点的纵坐标为,即:点的纵坐标为,
∴;
(3)解:将代入,得:
,
解得:,
∴抛物线的解析式为,
设,则新抛物线的解析式为,
在中,当时,,
∴,
∴,
如图,点在直线上,作轴于,
则,,
∵,
∴为等腰直角三角形,
∴,
∴,
解得:或,
当时,,
当时,,
综上所述,的长为或.
17.(2025·上海闵行·一模)已知抛物线与轴交于点,顶点在直线上.
(1)求抛物线的解析式及顶点的坐标;
(2)将抛物线向右平移个单位,再向下平移个单位,得到新抛物线,新抛物线的顶点为,与抛物线的交点为点,如果四边形是平行四边形,求、之间的关系式;
(3)在(2)的条件下,抛物线的对称轴与直线交于点,与抛物线交于点,且,求此时抛物线上落在平行四边形内部的点(不包括与平行四边形的交点)的横坐标的取值范围.
【答案】(1),;
(2);
(3).
【分析】本题考查了二次函数的性质,属于二次函数综合题,掌握二次函数的性质是解题的关键.
(1)根据题意得出,,即可得到解析式,再求出顶点坐标即可;
(2)由题意得:,,根据在上,得出,即;
(3)先求出E,F的坐标,再根据,得出,求出m的值,得出t的取值范围.
【详解】(1)解:∵与轴交于点,顶点在直线上,
∴,,
∴,
∴,
∵当时,,
∴;
(2)解:由抛物线的平移可得,
∵四边形是平行四边形,
∴,,
∵,,,
∴,
∵在上,
∴,即;
(3)解:设直线的解析式为,
∵该直线过点,,
∴,解得,
∴,
当时,,即,
将,代入,
得:,即,
∴,,
∵,
∴,
∴解得:或(舍),
∵直线:与的交点为,,
∴.
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