内容正文:
5.4.4二次函数y=a(x-h)²+k的图象和性质
知识点一:二次函数y=a(x-h)²+k的图象和性质
1.抛物线的顶点坐标是( )
A. B. C. D.
2.对于二次函数y=﹣3(x+2k)2+k(a≠0)而言,无论k取何实数,其图象的顶点都在( )
A.x轴上 B.直线y=﹣x上
C.直线y=x D.直线y=x上
3.关于二次函数的图象及性质,下列说法正确的是( )
A.对称轴是直线 B.当时,y取得最小值,且最小值为
C.顶点坐标为 D.当时,y的值随x值的增大而增大
4.已知二次函数y=a(x﹣1)2+b(a≠0)有最小值﹣1,则a与b之间的大小关系是( )
A.a<b B.a=b C.a>b D.不能确定
5.如图,在平面直角坐标系中,有两条位置确定的抛物线,它们的对称轴相同,表达式中的h,k,m,n都是常数,则下列关系不正确的是( )
A.h<0,k>0 B.m<0,n>0 C.h=m D.k=n
6.已知点,,在函数(m为常数)的图像上,则的大小关系是( )
A. B. C. D.
试卷第1页,共3页
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知识点二:二次函数y=a(x-h)²+k图象的平移
1.将抛物线先向右平移2个单位,再向上平移3个单位得,所得新抛物线的解析式为( )
A. B. C. D.
2.二次函数y=a(x-4)2-4(a≠0)的图象在2<x<3这一段位于x轴的下方,在6<x<7这一段位于x轴的上方,则a的值为( )
A.1 B.-1 C.2 D.-2
3.已知二次函数,若其图象抛物线不动,把x轴、y轴分别向上、向右平移2个单位,那么在新坐标系下该抛物线的解析式是 .
4.把二次函数的图象先向左平移2个单位长度,再向上平移4个单位长度,得到二次函数的图象.
(1)试确定,,的值;
(2)指出二次函数图象的开口方向、对称轴和顶点坐标.
能力提升
一、单选题
1.已知二次函数的图象如图所示,则反比例函数与一次函数的图象可能是( )
A. B.
C. D.
2.设,,是抛物线上的三点,则,,的大小关系为( )
A. B. C. D.
3.已知二次函数,当时,y随x的增大而减小,则函数中k的取值范围是( )
A. B. C. D.
4.已知二次函数y=x2+(2k+1)x+k2-1的最小值是0,则k的值是( )
A. B.- C. D.-
5.若抛物线的顶点在第四象限,则m的值可以为( )
A. B.3 C. D.2
6.已知二次函数y=(x﹣h)2+1(h为常数),在自变量x的值满足1≤x≤3的情况下,与其对应的函数值y的最小值为5,则h的值为( )
A.1或﹣5 B.﹣1或5 C.1或﹣3 D.1或3
二、填空题
7.下列关于二次函数(为常数)的结论,①该函数的图象与函数的图象形状相同;②该函数的图象一定经过点;③当时,y随x的增大而减小;④该函数的图象的顶点在函数的图像上,其中所有正确的结论序号是 .
三、解答题
8.如图是二次函数的图象,其顶点坐标为.
(1)直接写出、的值;
(2)求二次函数的图象与轴的交点,的坐标;
(3)在二次函数的图象上是否存在点,使?若存在,求出点的坐标;若不存在,请说明理由.
5.4.4二次函数y=a(x-h)²+k的图象和性质 答案
知识点一:二次函数y=a(x-h)²+k的图象和性质
1.B
【分析】本题考查二次函数的性质,由抛物线解析式可得抛物线顶点坐标.
【详解】解:∵,
∴抛物线顶点坐标为,
故选:B.
2.C
【分析】根据顶点式解析式写出顶点坐标,然后求解即可.
【详解】解:顶点坐标为(−2k,k),
∴图象的顶点都在直线y=x上.
故选:C.
【点睛】本题考查了二次函数的性质,一次函数图象上的点的坐标特征,判断出顶点的横坐标与纵坐标的特征是解题的关键.
3.B
【分析】根据二次函数的性质逐项分析即可.
【详解】∵二次函数解析式为:,
∴该二次函数图象对称轴是直线,故A不符合题意;
当时,y取得最小值,且最小值为,故B符合题意;
顶点坐标为,故C不符合题意;
∵3>0,
∴该二次函数图象开口向上,
∴当时,y的值随x值的增大而减小,故D不符合题意.
故选B.
【点睛】本题考查二次函数的图象和性质.熟练掌握二次函数的图象和性质是解题关键.
4.C
【分析】根据函数有最小值判断出a的符号,进而由最小值求出b,比较a、b可得出结论.
【详解】解:∵二次函数y=a(x﹣1)2+b(a≠0)有最小值,
∴抛物线开口方向向上,即a>0;
又最小值为﹣1,即b=﹣1,
∴a>b.
故选C.
【点睛】考查的是二次函数的最值,求二次函数的最大(小)值有三种方法,第一种可由图象直接得出,第二种是配方法,第三种是公式法.
5.D
【详解】分析:借助图象找出顶点的位置,判断顶点横坐标、纵坐标大小关系.
详解:根据二次函数解析式确定抛物线的顶点坐标分别为(h,k),(m,n),对称轴都是直线x=m或x=h,即h<0,k>0,m<0,n>0,m=h,因为点(h,k)在点(m,n)的下方,所以k=n不正确.
故选D.
点睛:本题是抛物线的顶点式定义在图形中的应用.能直接根据函数的解析式说出其顶点坐标是解决此题的关键.
6.D
【分析】由抛物线解析式可知,抛物线的对称轴为,图像开口向下,对称轴左边y随x的增大而增大,对称性求得的对称点进行比较.
【详解】解:,
∴图像的开口向下,对称轴是直线,对称轴左边y随x的增大而增大,
∵关于直线的对称点是,
又,
,
故选:D.
【点睛】本题考查了二次函数的性质,解题的关键是掌握二次函数的对称性及增减性.
知识点二:二次函数y=a(x-h)²+k图象的平移
1.A
【分析】本题主要考查了抛物线的平移问题,根据平移的规律“左加右减,上加下减”,即可求解,熟练掌握抛物线的平移的规律“左加右减,上加下减”是解决此题的关键.
【详解】解:根据平移规律可知:所得新抛物线的解析式为,
故选:A.
2.A
【详解】试题分析:根据角抛物线顶点式得到对称轴为直线x=4,利用抛物线对称性得到抛物线在1<x<2这段位于x轴的上方,而抛物线在2<x<3这段位于x轴的下方,于是可得抛物线过点(2,0)然后把(2,0)代入y=a(x-4)2-4(a≠0)可求出a=1.
故选A
3.
【分析】先确定出原抛物线的顶点坐标,再根据平移确定出新平面直角坐标系中抛物线的顶点坐标,然后根据平移只改变图形的位置不改变图形的形状与大小,根据顶点坐标写出解析式即可.
本题考查了二次函数图象与几何变换,利用顶点的变化解答抛物线的变化,准确找出新坐标系中顶点的坐标是解题的关键.
【详解】解:抛物线的顶点坐标为,
∵x轴、y轴分别向上、向右平移2个单位,
∴新平面直角坐标系中抛物线的顶点坐标为,
∴新坐标系下抛物线的解析式是.
故答案为.
4.(1),,
(2)开口向下,对称轴为直线,顶点坐标为
【分析】(1)根据平移规律,可得答案;
(2)根据二次函数的图象性质,可得答案.
【详解】(1)解:二次函数的图象的顶点坐标为,把点先向右平移2个单位,再向下平移4个单位得到点的坐标为,
所以原二次函数的解析式为,
所以,,;
(2)解:二次函数,即
∵,
∴图象开口向下,
二次函数的图象的对称轴为直线,顶点坐标为.
【点睛】本题考查了二次函数的几何变换,二次函数的性质,熟练掌握平移的规律:左加右减,上加下减是解题的关键.
能力提升
1.B
【分析】本题考查了反比例函数的图象、一次函数的图象以及二次函数的图象,解题的关键是根据二次函数的图象找出,.解决该题型题目时,熟记各函数图象的性质是解题的关键.
观察二次函数图象,找出,,再结合反比例函数、一次函数图象与系数的关系,即可得出结论.
【详解】解:∵抛物线的顶点坐标在第四象限,
∴,
∴,.
∵反比例函数中,
∴反比例函数图象在第二、四象限;
∵一次函数,,,
∴一次函数的图象过第一、三、四象限.
只有B符合.
故选:B.
2.B
【分析】本题主要考查了二次函数图象上点的坐标特征,二次函数图象的性质,由题意可得抛物线的对称轴为直线,根据对称性可知与时的函数值相同,利用抛物线当时,y随x的增大而减小即可判定,的大小,由于当时,函数由最小值可得最小,由此可得结论.
【详解】解:抛物线,
抛物线开口向上,对称轴为,当时,函数有最小值,
,
最小,
抛物线是轴对称图形,对称轴为直线,
与时的函数值相同,
抛物线当时,y随x的增大而减小,,
,
,
故选:B.
3.B
【分析】先利用二次函数的性质求出抛物线的对称轴为直线,则当时,y的值随x值的增大而减小,由于时,y的值随x值的增大而减小,于是得到.
【详解】解:抛物线的对称轴为直线,
∵,
∴抛物线开口向下,
∴当时,y的值随x值的增大而减小.
又∵时,y的值随x值的增大而减小,
∴.
故选B.
【点睛】本题考查二次函数的图象和性质.掌握二次函数的对称轴为直线,当,时,y的值随x值的增大而增大.当,时,y的值随x值的增大而减小;当,时,y的值随x值的增大而减小.当,时,y的值随x值的增大而增大是解题关键.
4.D
【分析】根据二次函数的最小值为0可得(2k+1)2-4(k2-1)=0,求出k的值即可.
【详解】∵二次函数y=x2+(2k+1)x+k2-1的最小值是0,
∴(2k+1)2-4(k2-1)=0,
解得k=.
故选D.
【点睛】本题考查了二次函数的性质及最值,当a>0时,图像开口向上,函数有最小值,即图像的最低点,最小值为y=,熟练掌握二次函数的顶点坐标公式是解题关键.
5.D
【分析】本题考查了二次函数图象与系数的关系.由抛物线顶点在第四象限,抛物线开口向上,可得抛物线与轴有两个交点且抛物线对称轴在轴右侧,进而求解.
【详解】解:抛物线的顶点在第四象限,且抛物线开口向上,
抛物线与轴有2个交点,且抛物线对称轴在轴右侧,
,
,
的值可以为2.
故选项D符合题意.
故选:D.
6.B
【分析】讨论对称轴的不同位置,可求出结果.
【详解】∴①若h<1≤x≤3,x=1时,y取得最小值5,
可得:(1﹣h)2+1=5,
解得:h=﹣1或h=3(舍);
②若1≤x≤3<h,当x=3时,y取得最小值5,
可得:(3﹣h)2+1=5,
解得:h=5或h=1(舍).
综上,h的值为﹣1或5,
故选B.
【点睛】本题主要考查二次函数的性质和最值,根据二次函数的性质和最值分类讨论是解题的关键.由解析式可知该函数在x=h时取得最小值1、x>h时,y随x的增大而增大、当x<h时,y随x的增大而减小,根据1≤x≤3时,函数的最小值为5可分如下两种情况:①若h<1≤x≤3,x=1时,y取得最小值5;②若1≤x≤3<h,当x=3时,y取得最小值5,分别列出关于h的方程求解即可.
7.①②④
【分析】①两个二次函数可以通过平移得到,由此即可得两个函数的图象形状相同;②求出当时,y的值即可得;③根据二次函数的增减性即可得;④先求出二次函数的顶点坐标,再代入函数进行验证即可得.
【详解】当时,将二次函数的图象先向右平移m个单位长度,再向上平移个单位长度即可得到二次函数的图象;当时,将二次函数的图象先向左平移个单位长度,再向上平移个单位长度即可得到二次函数的图象
该函数的图象与函数的图象形状相同,结论①正确
对于
当时,
即该函数的图象一定经过点,结论②正确
由二次函数的性质可知,当时,y随x的增大而增大;当时,y随x的增大而减小
则结论③错误
的顶点坐标为
对于二次函数
当时,
即该函数的图象的顶点在函数的图象上,结论④正确
综上,所有正确的结论序号是①②④
故答案为:①②④.
【点睛】本题考查了二次函数的图象与性质等知识点,熟练掌握二次函数的图象与性质是解题关键.
8.(1),;(2),;(3)存在点,坐标为或
【分析】(1)由顶点坐标确定m、k的值;
(2)令y=0求得图象与x轴的交点坐标;
(3)设存在这样的P点,由于底边相同,求出△PAB中AB边上的高,然后得出P点纵坐标代入二次函数表达式求得P点坐标.
【详解】解:(1)由顶点坐标为M(1,-4)可知二次函数解析式为.
∴,;
(2)在中,令
得,
解得,,
∴,.
(3)∵与同底,且,
∴,即.
又∵点在的图象上,
∴,
∴,
∴,
解得,,
∴存在点,坐标为或,使.
【点睛】本题考查了由二次函数顶点式的求法及抛物线与x轴交点坐标的求法,以及给出面积关系求点的坐标,综合体现了数形结合的思想.
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