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专项07 二次函数综合压轴(一)
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【命题解码·定方向】命题趋势+2026年预测
【解题建模·通技法】析典例,建模型,技法贯通破类题/变式
【实战刷题·冲高分】精选中考大题+名校模拟题,强化实战能力,得高分
根据近年辽宁新中考考情,二次函数综合是解答题最后一个压轴题的必考题型,分值约13分左右.
命题趋势:解答题:二次函数综合稳定在倒数第一个压轴题的位置进行考察,考察方向较多,题型变化多样,包括但不限于传统的二次函数代几综合问题,如线段周长关系或最值问题面积关系或最值问题、三角形存在性问题、四边形存在性问题、角度关系问题、相似三角形问题等,也包括近2年新中考后出现的新考向,如二次函数中结合新定义问题、根据公共点个数求参数、根据最值情况求参数、函数图象平移与翻折问题等。整体难度较大,考查综合能力的运用,计算量也较大。
2026年预测:解答题会继续在倒数第一题的位置单独命题二次函数综合题,形式稳定。新定义型问题热度只增不减,平移与翻折结合仍是考查重点,最值求参问题也可能继续出题;线段与面积相关问题作为传统考向不容忽视,三角形与四边形存在性问题、相似三角形问题、角度问题等可能会融合到新情境中结合考查。整体综合性更高,对计算准确率要求更高,分类讨论情况要准确。
备考核心:读题准确,能从复杂的题目描述中抽象出问题模型,对新定义理解正确,对图形是否为多种情况进行细致分类把控,计算准确,注意对应情况解的合理性,书写步骤规范。
题型01 二次函数的新定义问题
析典例·建模型
1.(2026·辽宁大连·二模)定义;如果二次函数图象的顶点在直线上,我们称这样的二次函数为“双正二次函数”.如图,二次函数的顶点为A,二次函数是“双正二次函数”,其顶点为B,且图象过点A(点A与点B不重合).
(1)判断二次函数是否为“双正二次函数”,并说明理由;
(2)求二次函数的解析式;
(3)点M在二次函数的图象上,过点M作轴交二次函数的图象于点N(点M与点N不重合),直线交直线于点Q,设点M的横坐标为m.
①求证:点Q是线段的中点;
②当时,求线段的最大值.
(4)二次函数与二次函数组成新函数,当时,函数的最大值为,最小值为,求n的取值范围.
【思路分析】(1)求出二次函数的顶点A的坐标,再判断点A是否在直线上,即可求解;
(2)求出点B的坐标,再利用待定系数法解答即可;
(3)①用m表示出点M,N,Q的坐标,可得到的长,即可解答;②用m表示出的长度,再结合二次函数的性质解答即可;
(4)根据题意可得当时,二次函数的最大值为12,可得到当时,函数的最大值为22,从而得到,即可求解.
【规范答题】(1)解:二次函数是“双正二次函数”,理由如下:
∵,
∴点A的坐标为,
对于,当时,,
∴点A在直线上,即二次函数是“双正二次函数”;
(2)解:∵,
∴该函数图象的顶点坐标为点,
∵二次函数是“双正二次函数”,其顶点为B,且图象过点A,
∴,解得:或(舍去),
∴二次函数的解析式为;
(3)解:①∵点M的横坐标为m,
∴点,
∵轴,
∴点,,
∴,,
∴,即点Q是线段的中点;
②
当时,随m的增大而减小,当时,随m的增大而增大,当时,随m的增大而减小,
∵当时,,当时,,当时,,
∴当时,线段的最大值为5;
(4)解:如图,
由(2)得二次函数的图象的顶点坐标为,
即当时,二次函数的最大值为12,
对于,当时,y随x的增大而减小,
当时,,
∴当时,函数的最大值为22,
∵函数的最大值为,
∴,即,
∴此时函数的最小值为,
对于,当时,
,解得:,
∴,即,
∴n的取值范围为.
研考点·通技法
1. 解读新定义,翻译条件:圈出新定义中的关键词(如“关联点”“k倍函数”),将其转化为数学表达式(如坐标关系、函数形式)。用具体数值代入帮助理解,避免被抽象符号干扰。
2. 用待定系数法求出函数解析式,再按常规二次函数问题处理。
3. 联立方程找交点或范围:按定义将二次函数与一次函数、反比例函数等联立,利用判别式、根与系数关系或不等式组求解参数。注意定义中隐含的限制(如“异于原点”)。
4. 数形结合验证解:画出大致图像,验证解是否满足定义中的几何条件(如“始终在下方”即无交点且大小恒定)。新定义下的存在性问题常需分类讨论,最后检验端点值是否符合定义。
破类题·提能力
1.(2025·辽宁盘锦·二模)已知是自变量的函数,当(为常数,)时,称函数为函数的“级函数”,点和点分别在函数和的图象上,此时称点为点关于的“级点”.例如:函数,当时,,则函数是函数的“2级函数”,点为点关于的“2级点”.
(1)如图,点在反比例函数的图像上,当点为点关于的“级点”时,求点的坐标;
(2)函数是函数的“级函数”,并且经过点.
①求的值;
②若点在函数的图像上,点为点关于的“级点”,当点在点上方时且,请直接写出点的坐标_________;
(3)函数为函数的“级函数”,点在函数的图象上,点为点关于的“级点”.
①当时,的取值范围是,求的值;
②记函数为函数、中的较大值,若,求的值.
【答案】(1)
(2)①;②
(3)①的值为或;②的值为或或
【分析】本题考查了二次函数与几何综合,反比例函数,一次函数的性质,熟练利用分类讨论,掌握二次函数的性质是解题的关键.
(1)将,代入,求得点,进而根据“级点”的定义,即可解答;
(2)①根据题意可得,根据经过点,待定系数法即可求解.
②表示出点的纵坐标,按照题意列不等式和方程即可解答;
(3)①根据点为点C关于的“级点”求得点的坐标,即可求得的解析式,分类讨论,按照题意求解即可;
②根据函数为函数、中的较大值,得出,联立,解方程,即可求解.
【详解】(1)解:点在反比例函数的图象上,
,
,
∵点为点关于的“级点”
∴点的纵坐标为,
;
(2)解:①∵函数是函数的“级函数”,
∴,
∵经过点.
∴
解得:
②∵点在上,,点为点关于的“级点”,
设,则,
∵当点在点上方时,则
解得:
∵,
∴,
解得或(舍去)
∴
∴
故答案为:
(3)解:①∵函数为函数的“级函数”,
,
∵点为点C关于的“级点”,
设点的纵坐标为,
,
解得,
,
∵点C在函数的图象上,
,
∴,
,
∴当时,,
当时,,
对称轴为直线,
当时,,
当,即在对称轴左侧时,
则当时,取最小值,
即,
解得(舍去),
;
当,即在对称轴右侧时,
则当时,取最小值,
即,解得,
,
,即,成立,
综上,的值为或;
②:由①可得,
当时,,
解得:
∴与轴的交点为和
∵
∴与轴的交点也为和
∵函数为函数、中的较大值,
∴
当时,
解得:或(舍去)
当时,
解得:或
综上所述,的值为或或.
2.(2025·辽宁大连·一模)在平面直角坐标系中,若点P的坐标为,点Q的坐标为,那么称点Q是点P的“相关点”.
例如,点的“相关点”点Q的坐标为.
(1)当时,反比例函数的图象经过点P,则点P的“相关点”点Q的坐标是 ;
(2)点P的“相关点”点Q的坐标为,一次函数的图象经过点Q,与x轴交于点M,求证;
(3)抛物线经过点A(4,0)和点O(0,0).点Q是点P的“相关点”,若,直线AQ与抛物线交于点C,,求n的值.
【答案】(1)
(2)见解析
(3)或
【分析】(1)先根据反比例函数的解析式求出点坐标,再根据题目要求求出点坐标即可;
(2)利用一次函数图象的性质,求出相关线段的长度,利用全等三角形的判定和性质即可求出结果;
(3)利用待定系数法求出二次函数的解析式,采用分类讨论的数学思想,分别求出的值即可.
【详解】(1)解:当,即当时,代入得,,
∴点的坐标为,
根据“相关点”的定义,点的坐标是.
故答案为:.
(2)证明:根据题意,得点的坐标为,
∵一次函数的图象经过点,
∴,
∴,
∵一次函数的图象与轴交于点,
∴点的坐标为,
过点作轴于点,过点作轴于点,
∴,,,,,
∴,,
∴,
∴.
(3)解:抛物线经过点和点
∴,
解得.
∴抛物线解析式为.
当时,点的坐标为,点的坐标为.
当时,过点P作轴于点E,过点Q作轴于点F,如图2,
∴.
∴.
∴.
∴.
∵,
∴.
过点C作轴于点D,则.
当点Q在线段AC上时,
∵,
∴,
∴,即,
∴, ,
∴,
∴
∵点C在抛物线上,
∴
解得(舍去),;
当点C在线段上时,如图3,过点C作轴于点D,过点P作轴于点E,过点Q作轴于点F,则.
∵,即,
∴.
∵,
∴
∴.
∴.
∴.
∴点C的横坐标为.
∴点C的坐标为.
∵点C在抛物线上,
∴.
解得:,
∵,
∴.
当时,且点C在延长线上时,如图4,
同理可得:
∴
解得:或(舍去);
当时,如图5,
∵,
∴不符合.
综上,或.
【点睛】本题主要考查了反比例函数,一次函数图象与性质,二次函数图象与性质,相似三角形的判定与性质,全等三角形的判定与性质,分类讨论的数学思想等知识点,解题的关键是根据题意求出点的坐标,并熟练掌握以上函数的性质.
3.(2025·辽宁本溪·三模)如图1,在平面直角坐标系中,点的坐标为,点的坐标为,且,若为某个矩形的两个顶点,且该矩形的一组对边与某条坐标轴平行,则称该矩为点的“对角矩形”.
(1)如图2,点的坐标为.
①若点的坐标为,则点的“对角矩形”的周长为___________;
②直线与轴交于点,与轴交于点,在线段上存在点,使点的“对角矩形”为正方形,请求出点的坐标;
(2)如图3,点的坐标为,点是函数图象上一点,且横坐标为,若点的“对角矩形”面积为9,求的值;
(3)已知,点是抛物线上的点.
①若,点在第一象限,且点在点的上方,当时,求点的“对角矩形”的周长的最大值及点的坐标;
②若,当点的“对角矩形”与抛物线存在两个交点时,求出的取值范围.
【答案】(1)①12;②;
(2)或4;
(3)①,;②或
【分析】本题属于二次函数综合题,主要考查新定义运算,矩形、正方形的性质,反比例函数图象的性质与几何图形的综合,二次函数图形的性质,对称轴直线,最值的计算方法,掌握以上知识,数形结合,分类讨论思想,二次函数与几何图形面积的计算,解一元二次方程的方法是解答本题的关键.
(1)①如图所示,矩形是点,的“对角矩形”,则,,由周长的计算即可求解;
②根据题意,,如图所示,四边形是点,的“对角矩形”为正方形,则,设,则,,,由此列式求解即可;
(2)根据题意得到,分两种情况,即点在点左边或右边,分别求解即可;
(3)①求得二次函数解析式,设,如图所示,矩形是点,的“对角矩形”,则,,结合题意列式求解即可;
②可得点在抛物线的对称轴上,分类讨论,根据或分别讨论,依次求解即可解答.
【详解】(1)解:(1)①根据题意,如图2.1,矩形是点,的“对角矩形”,
,,
,,
周长为,
故答案为:12;
②直线与轴交于点,与轴交于点,
当时,,当时,,则,
,,
如图2.2,四边形是点,的“对角矩形”为正方形,则,
设,则,
,,
,
解得,
,
;
(2)解:点是函数图象上一点,且横坐标为,
,
如图,当点在点右边时,,
矩形是点、的“对角矩形”,
,
,
,
整理得:,
解得:(舍去),
经检验是原方向的解;
当点在点左边时,,
同理可得,
解得(舍去),
经检验是原方程的解,
的值为或4;
(3)解:①当时,抛物线解析式为,
当时,,
当时,,
解得,
点是抛物线图象上,且在第一象限,
设,
如图,矩形是点,的“对角矩形”,
,
,,
点的“对角矩形”的周长为,
当时,点的“对角矩形”的周长取最大值为,
此时点;
②,
抛物线的顶点为,
当时,,
抛物线的顶点在点上方,
如图,当抛物线经过时,刚好有一个交点,
要使点的“对角矩形”与抛物线存在两个交点,需要满足,
整理得,
令,当时,可得,
解得,
根据二次函数的性质可得的解析为或,
,
;
当时,点没有“对角矩形”;
当时,若,即时,
抛物线的顶点在点上方,
如图,当抛物线经过时,刚好有一个交点,
要使点的“对角矩形”与抛物线存在两个交点,需要满足,
整理得,
令,当时,可得,
解得,
根据二次函数的性质可得的解析为或,
,
;
当时,若,即时,
点的“对角矩形”与抛物线无交点,不成立,
综上,或.
4.(2026·辽宁·模拟预测)定义:已知是关于自变量的函数,当时,称函数为函数的“倍差函数”.在平面直角坐标系中,对于函数图象上任意一点,称点为点“关于的倍差点”,点在函数的“倍差函数”的图象上.
例如:函数,当时,则函数是函数的“倍差函数”在平面直角坐标系中,函数的图象上任意一点,点为点“关于的倍差点”,点在函数的“倍差函数”的图象上.
(1)求函数“倍差函数”的函数表达式;
(2)如图,点在函数()的图象上,当点“关于的倍差点”的纵坐标为时,求点的坐标;
(3)点在函数的图象上,点“关于的倍差点”为点,设点的横坐标为.
①若点与点重合,求的值;
②当时,过点作轴的平行线,与函数的“倍差函数”的图象交于点,连接,设的和为,求关于的函数表达式,并写出自变量取值范围;
③在②的条件下,当直线与函数的图象有3个交点时,从左到右依次记为点,,横坐标分别为,当时,求的值.
【答案】(1)
(2)
(3)①;②;③.
【分析】本题主要考查了列函数关系式、一元二次方程的应用、二次函数性质、二次函数的应用等知识点,灵活运用相关知识是解题的关键.
(1)直接运用“倍差函数”的定义求解即可;
(2)设,由“倍差点”的定义可知,再根据点B的纵坐标为,列方程求得m的值,进而确定点A的坐标;
(3)①由题意可得:点,由“关于的倍差点”可得,再根据点与点重合,列关于m的方程求解即可;②由①可得:,,再根据二次函数的性质可得的对称轴为,然后分和两种情况,分别根据图形进和题意解答即可;③先画出图形,易得点D和点E在,且在,点F在;由二次函数的性质可得,进而得到,再结合,由题意可得,解方程可求得b的值,最后根据b的取值范围确定答案即可.
【详解】(1)解:由“倍差函数”定义可得:函数的“倍差函数”的函数表达式为:
,即.
(2)解:设,
∵点“关于的倍差点”是点,
∴,即,
∵点B的纵坐标为,
∴,解得:,即.
(3)解:①由题意可得:点,
∵点“关于的倍差点”是点,
∴,即,
∵点与点重合,
∴,整理得:,解得:.
②由①可得:,,
由题意可得:函数的“倍差函数”,
∴的对称轴为,
如图:当时,则,
,
∴;
如图:当时,则,
,
∴;
综上,.
③如图可知:点D和点E在,且在,点F在
∴,
∴,即
∵,
∴,
∵点E在,点F在,
∴,
∴,解得:,
∵,
∴.
题型02 二次函数的公共点求参问题
析典例·建模型
1.(2025·辽宁·模拟预测)在平面直角坐标系中,过原点的抛物线经过点,与轴相交于另一点.
(1)求抛物线的解析式及点的坐标;
(2)将抛物线向右平移3个单位长度,得到一个新的抛物线,已知抛物线与轴交于两点,其中右边的交点为点C.点从点O出发沿轴向终点运动,过点作轴的垂线,交直线于点D,以为边在的右侧作正方形.
①当点在抛物线上时,求点的坐标;
②若点在线段上,过点作轴的垂线,与抛物线相交于点,以为边作正方形,设经过Q,M两点的直线为,在点运动的过程中,当正方形与抛物线,有三个公共点时,结合函数图象求的取值范围.
【思路分析】本题是二次函数综合题,涉及待定系数法求函数解析式、二次函数图象的平移、正方形的性质、坐标与图形等知识,熟练掌握数形结合思想和分类讨论是解答的关键.
(1)利用待定系数法求函数解析式,再令求解x值即可;
(2)①先求得平移后的函数解析式,令求得点C坐标,进而求得直线的解析式;设点的坐标为则结合正方形性质得到.
由点在抛物线上求解m值即可;
(3)分当时和时两种情况,结合图象寻找临界点,进而根据题意列方程求解即可.
【规范答题】(1)解:将点代入,
得,
解得.
抛物线的解析式为.
令,得.
解得.
点的坐标为.
(2)解:①,
.
令,得.
解得
.
设直线的解析式为.
将点代入,得.
直线的解析式为.
设点的坐标为(m,0).
.
四边形是正方形,
.
.
当点在抛物线上时,
.
解得(不合题意,舍去),.
点的坐标为.
②,
抛物线的对称轴为直线,顶点坐标为
四边形是正方形,
.
当时,点在轴上方.
当点在抛物线上时,
如图1,此时点关于直线对称.
.
解得(不合题意,舍去).
当点与点重合时,如图2.
此时.
解得(不合题意,舍去).
的取值范围是.
当点与抛物线的顶点重合时,如图3,此时.
当点与点重合时,.
的取值范围是.
当时,点在轴下方.
当点与点重合时,如图4.
此时.
解得(不合题意,舍去).
的取值范围是.
综上所述,的取值范围是或或.
研考点·通技法
1. 分析题意,结合图像找出多种情况;
2. 确定每种情况间的临界点,求出对应数值;
3. 结合图像确定取值区间。
破类题·提能力
1.(2026·辽宁葫芦岛·一模)如图,在平面直角坐标系中,已知抛物线与x轴负半轴相交于点A,与x轴正半轴相交于点B,与y轴相交于点C,直线与y轴相交于点,E是第一象限抛物线上一点,连接,交y轴于点G,过点E作轴交直线于点F,交x轴于点H,设E点横坐标为m.
(1)求点A,B,C的坐标;
(2)当时,求的长;
(3)作轴,且M点横坐标为,以为邻边构造矩形.
①当矩形的边与抛物线有三个交点时,求m的取值范围;
②当抛物线经过矩形某一边的中点时,请直接写出m的值.
【答案】(1),,
(2)
(3)①;②或或
【分析】(1)求出时的函数值,求出时的自变量的值,即可得出结果;
(2)求出直线的解析式,易得,,,进而求出,根据,得到,证明,得到,进而得到,求出,进而得到,即可得出结果;
(3)①根据点在抛物线上,矩形的边与抛物线有3个交点,边与抛物线交于点,得到抛物线与边除了点外还有一个交点,和边有一个交点,进而得到点在点的右侧,且两个点在对称轴的两侧,求出点恰好在抛物线上时的的值,即可得出结果;②分抛物线经过的中点,抛物线经过的中点或抛物线经过的中点三种情况,进行讨论求解即可.
【详解】(1)解:∵,
∴当时,,当时,解得,
∴,,;
(2)解:∵,
∴设直线的解析式为,把代入,得,则,
∴,
由题意,,,,
∴,
∵,
∴,
∵轴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,即,
∴;
(3)解:①∵,
∴抛物线的对称轴为直线,
由题意,,
∵轴,
∴,
∵点在抛物线上,矩形的边与抛物线有3个交点,边与抛物线交于点,
∴抛物线与边除了点外还有一个交点,和边有一个交点,
∴点在点的右侧,且两个点在对称轴的两侧,
∴,
当点恰好在抛物线上时,则,
解得(舍去)或,
∴当矩形的边与抛物线有3个交点时,;
②∵,,,
四边形为矩形,
∴,
当抛物线经过的中点时,如图,则点的横坐标为,
∵轴,
∴关于对称轴对称,
∴,解得;
当抛物线经过的中点时,如图,
则,即,
∴,
解得(舍去)或;
当抛物线经过的中点时,如图,
则,即,
∴,
∴解得(舍去)或;
综上:或或.
2.(2026·辽宁抚顺·一模)定义:对于平面直角坐标系中的函数叫做“对美函数”,其中f(x)是用自变量x表示的函数,“对美函数”的本质是分段函数. 例如:“对美函数”,
(1)将“对美函数”写成分段函数的形式;
(2)直线与(1)中的“对美函数”的图象交于A,B两点(点A在点B的左侧),点C在直线下方的“对美函数”上,且,求点C的坐标;
(3)直线与(1)中的“对美函数”有2个交点时,请直接写出k的取值范围.
【答案】(1);
(2)点C的坐标为或;
(3)或.
【分析】本题考查了二次函数的综合应用,涉及到新定义问题,直线与二次函数的结合,难度比较大,解题的关键是理解题意和“对美函数”的概念,掌握好二次函数的有关基础知识.
(1)分情况化简,即可求解;
(2)先联立直线与“对美函数”,求出点A,B两点坐标,设点C的坐标为,则,分两种情况和,根据求解即可;
(3)由直线可以确定过定点,分和两种情况,分别画出图象,根据交点个数,求解即可.
【详解】(1)解:令解得,
当,即时,,
当,即或时,,
∴;
(2)解:当时,联立和,
可得,
解得(不合题意,舍去),
点,
当或时,联立和,
得,
解得(不合题意,舍去).
点,
设点C的坐标为,则,
如图1,过点C作轴,交直线于点D,
则点D的坐标为,
,
①当时,,
,
,
∴,
解得(舍去),,
点;
②当时,,
,
,
,
解得(舍去),,
∴点,
综上所述,点C的坐标为或;
(3)解:直线过定点,
①当时,直线过点时,与(1)中的“对美函数”有1个交点,如图2,此时,
直线过点时,与(1)中的“对美函数”有3个交点,如图3,此时,
当时,直线与(1)中的“对美函数”有2个交点;
②当时,直线与函数有1个交点时(即相切时),如图4,直线与(1)中的“对美函数”有3个交点,
联立和,化简,得,
由题意,得,
解得,
当时,联立,
解得,
当时,联立,
解得,
∵,
∴,
∴当时,直线与(1)中的“对美函数”有2个交点,
综上所述,或.
3.(2025·辽宁盘锦·一模)①我们规定:二次函数与互为中心对称函数;
②定义:表示两个数中的最小值,对于函数和,当时,;当时,,则函数.
(1)已知二次函数,当时,随增大而减小;当时,随增大而增大.则该二次函数的解析式为______,其中心对称函数的解析式为______.并求出当、同时随增大而减小时,的取值范围.
(2)在(1)的条件下,求出函数;
(3)若宽为3的矩形中,点,矩形与(2)中的函数的图像有三个交点时,直接写出的取值范围.
【答案】(1),,当时,同时随的增大而减小
(2)
(3)
【分析】(1)根据二次函数的性质求出a的值,即可得到的解析式,结合二次函数的性质即可解答;
(2)联立,求出或,根据定义函数,即可解答;
(3)由(2)中函数解析式,画出函数图像,求出最值,结合矩形的性质,设函数的图象与x轴交点为两点(M点在N点左侧),分点在x轴上方和下方,两种情况,结合图形讨论即可.
【详解】(1)解:二次函数中,当时,随增大而减小;当时,随增大而增大,
,且,
,
,
,
二次函数的图象关于,且,
二次函数图象开口向下,
当时,随增大而减小;
综上所述,当时,同时随的增大而减小;
(2)解:联立
解得:或,
当时,;
当时,;
当时,,
综上所述:;
(3)解:由(2)知,,
二次函数的图象关于对称,且,
二次函数图象开口向下,
当时,随增大而增大,
,
当时,随增大而增大,
同理得:当时,随增大而减小,当时,随增大而增大,当时,随增大而减小,
当时,函数有最大值,最大值为,当时,函数在上有一个最小值,最小值为;
设函数的图象与x轴交点为两点(M点在N点左侧),
当点在x轴上方时,如图,
令,解得或(舍去);
∴,
同理,令,解得:或(舍去),
∴,
∴,
∵宽为3的矩形中,点,,
∴在轴上,,,
∴直线的解析式为,
∵,,
矩形与函数的图像只有一个交点或没有交点,
当点在x轴下方时,如图,
当点重合时,矩形与函数的图像有两个交点,
此时,,即;
如图,当点重合时,矩形与函数的图像有三个交点,
此时,,即;
∴当时,如图,矩形与函数的图像有三个交点,
∴矩形与(2)中的函数的图像有三个交点时,的取值范围为.
【点睛】此题考查了二次函数的图象和性质和新定义,二次函数与特殊四边形的综合问题,理解新定义是解题的关键.
4.(2025·辽宁·模拟预测)★定义:符合一定条件的动点所形成的图形叫做轨迹.
在二次函数中,我们可以发现一类含有参数的抛物线,这类抛物线随着参数的变化而变化,主要可以分为二次项含参与非二次项含参的抛物线.一般地,对于这两类抛物线,我们都可以通过探究顶点的轨迹来确定它们的运动路径.
已知函数,其中为常数,记函数的图象为G.
(1)当时,已知在图象上,求的值;
(2)已知函数图象的左支顶点坐标为,求关于的函数关系式(无需写出自变量的取值范围);
(3)在平面直角坐标系中存在直线,设函数表示直线与间函数最大值与最小值的差.求关于的函数关系式,并直接写出自变量的取值范围;
(4)在题目的条件以及定义的提示下,请从下列两个问题中选取一个问题作答,选取第一个问题作答得4分,选取第二个问题作答得2分,请在答题卡上标出你所选择问题的序号并写出答案.若同时选取①,②进行作答则按照第一个解答内容计分.
①已知四边形的顶点坐标分别为.若图象与四边形有两个公共点,请直接写出的取值范围.
②平面直角坐标系中存在直线,当直线与图象有两个公共点时,请直接写出的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)①或;②
【分析】(1)当时,在图象的右支上,即可求解;
(2)将函数图象的左支函数表达式化为顶点式,即可求解;
(3)分为,两种情况进行讨论,当时,函数的左支随着的增大而减小,最大值在处取到,最小值在处取到;当时,函数的右支随着的增大而减小,最大值在处取到,最小值在处取到,通过代入分段函数各自的解析式,即可求解;
(4)选项①:当时,取左支顶点纵坐标为,作为临界值,求得值;当时,有2个交点;当时,取左支经过点时作为临界值,求得值,通过图像,即可确定的取值范围;选项②:当左支顶点在直线上时,作为临界值,求得值;当时,取右支上点经过直线时作为临界值,求得值,通过图像,即可确定的取值范围.
【详解】(1)解:当时,在图象上,此时,
在图象的右支上,
;
(2)解:函数图象的左支函数表达式为,
即顶点坐标为,
,
则关于的函数关系式为;
(3)解:当,得,函数的左支随着的增大而减小,
最大值在处取到,最大值为,
最小值在处取到,最小值为,
得;
当时,得,函数的右支随着的增大而减小,
最大值在处取到,最大值为,
最小值在处取到,最小值为,
得,
综上,;
(4)解:选项①:
当时,取左支顶点纵坐标为,作为临界值,如图所示,
,
解得:(舍)或,
左支顶点纵坐标为,,
越大,左支顶点的纵坐标越小,如图所示,会出现三个交点,
;
当时,左支顶点的纵坐标,如图所示,会出现3或4个交点,
当时,如图所示,有2个交点,
当时,如图所示,取左支经过点时作为临界值,
此时,即,
解得:(舍)或,
综上所述:或;
选项②:
先找一个特例,当时,如图所示,直线与图象只有一个公共点,
当左支顶点在直线上时,作为临界值,如图所示,
,即,
解得:(有一个交点,不符题意,舍)或,
当时,取右支上点经过直线时作为临界值,如图所示,
,即,
解得:(不符题意,舍)或,
综上所述:.
【点睛】本题是二次函数的压轴题,考查了二次函数的顶点坐标、对称轴、图像和性质,要会用“分类讨论”的思想探究二次函数与直线的交点个数,解题的关键是利用“数形结合”将几个特殊点在图像中标出相对位置,求出临界值,进而确定取值范围.
题型03 二次函数的最值求参问题
析典例·建模型
1.(2026·辽宁盘锦·一模)如图,在平面直角坐标系中,抛物线与轴交于点,与轴交于点,直线经过两点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图1,点是第四象限内抛物线上一点,连接,交线段于点,求的最小值;
(3)若抛物线与直线在第三象限的图象组成新的图象,图象上有三个动点.
①当点在点左侧时,、两点(含,两点)之间的图象的最高点和最低点的纵坐标的差为,直接写出与之间的函数解析式并写出自变量的取值范围;
②当、两点之间的图象(含,两点)对应函数的最大值和最小值均不随的变化而变化,直接写出的取值范围.
【思路分析】(1)把代入,建立方程组求解即可;
(2)过点A作轴交于点M,过点F作轴于点D,交于点N,得,得,由,求出,求出直线的解析式.可得,得,设,,得,的最大值为,得的最小值为;
(3)①抛物线,顶点为,∵直线的解析式为:,∴当时,,解得,当在左侧时,,解得.分当时:当时,当时,四种情况求解即可;②对,当时,解得或,分当,,即时,当,即时,两种情况解答.
【规范答题】(1)解:∵抛物线与轴交于点,
∴,
解得,
∴.
(2)解:过点A作轴,交直线于点M,过点F作轴于点D,交直线于点N,
则,
∴,
∴,
对,令,则,
∴,
设直线的解析式为,
把代入,
得,解得,
∴直线的解析式为.
当时,,
∴,
∴,
设,
则,
∴,
∵,
∴当时,取得最大值,
∴取得最小值,.
(3)解:①∵抛物线,
∴顶点为,
∵直线的解析式为,
∴当时,,
解得,
∵图象W由时的抛物线和第三象限的直线组成.
当在左侧时,,
解得.
当时,点P在直线上,点Q在抛物线上,、两点(含,两点)之间的图象的最低点为点,最高点为
∵,,
∴;
当时,点P在直线上,点Q在抛物线上,、两点(含,两点)之间的图象的最低点为抛物线的顶点,最高点为,
∵,
∴;
当时,点P在抛物线上,点Q在抛物线上,、两点(含,两点)之间的图象的最低点为抛物线的顶点,最高点为,
∵,
∴;
当时,点P在抛物线上,点Q在抛物线上,、两点(含,两点)之间的图象的最低点为,最高点为,
∵,,
∴;
综上:;
②对,当时,,
解得或,
当,,即时,
点P在直线上,点R在抛物线上,、两点之间的图象(含,两点)对应函数的最大值为点B的纵坐标值,最小值为抛物线的顶点的纵坐标值,均不随的变化而变化,
∵,
∴,
当时,,
解得;
当时,,
∴,
∴,解得;
或,解得;
∴;
当,即时,
点P在抛物线上,点R在直线上,、两点之间的图象(含,两点)对应函数的最大值为点B的纵坐标值,最小值为抛物线的顶点的纵坐标值,均不随的变化而变化,
∵,
∴,
当时,,
∴,
∴,解得;
或,解得;
当时,
∴,
解得;
∴;
综上,或.
研考点·通技法
1.一般式化为顶点式:y =a(x-h)²+k,顶点(h,k)即为最值点(a>0时最小,a<0时最大)。
2.给定区间的最值:比较顶点横坐标是否在区间内,再比较区间端点函数值。
3.实际问题:先建立二次函数模型,确定自变量取值范围(通常为整数或正数),再利用顶点或端点求最值。
4.含参数问题:常需分类讨论对称轴与区间的位置关系(左、中、右)。
5.平移、对称后的最值:先求变换后的解析式,再按常规方法求最值。
破类题·提能力
1.(2026·辽宁沈阳·模拟预测)如图1,在平面直角坐标系中,二次函数的图象与轴交于点,,与轴交于点,二次函数的图象经过点.
(1)求,的值.
(2)直线与二次函数,的图象分别交于点,,与直线交于点,当时,
①求证:;
②当时,求的长.
(3)二次函数与二次函数组成新函数,当时,函数的最大值与最小值的差为,直接写出的值.
【答案】(1)
(2)①见解析;②4.5
(3)的值为
【分析】本题考查二次函数的图象和性质,二次函数的综合应用,正确地求出函数解析式,利用数形结合的思想进行求解,是解题的关键:
(1)求出的坐标,待定系数法求出函数解析式即可;
(2)①求出直线的解析式,求出的坐标,进而求出,即可得出结果;②证明,设直线交轴于点,根据平行线分线段成比例,得到,进而求出的值,进而求出线段的长即可;
(3)分,,,和五种情况进行讨论求解即可.
【详解】(1)解:∵,
∴当时,则,
.
.
当时,,
.
过点,点,
.
(2)①,
∴设直线的解析式为,把,代入,得,
直线的解析式为.
,,.
,
.
.
②,
,
.
,
.
.
设直线交轴于点,
.
.
.
,
.
(3),
当时,的最小值是.
当时,
,
(舍),(舍).
当时,
当时,
.
(舍),.
当时,,
(舍),.
当时,
,
.
当时,
,
.
(舍),.
综上所述,的值为.
2.(2026·辽宁鞍山·一模)如图,在平面直角坐标系中,二次函数的图象与轴交于点、两点,与轴交于点,且顶点为,点,为该二次函数的图象上两点,点横坐标为.
(1)求二次函数解析式;
(2)如图1,若点在轴左侧,且,求点的坐标;
(3)如图2,若平行于轴,过点作交于点,设,,求与的函数关系式;
(4)若点位于点左侧,、两点间的水平距离为,以为对角线作矩形使其各边分别与轴或轴平行,若矩形的周长与抛物线上、两点间纵坐标的最大值相等,求的值.
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)或
【分析】(1)待定系数法求解析式,即可求解;
(2)先求得直线的解析式为,过点作轴交延长线于点,过,两点分别作,分别交于,两点,得出点坐标为,点坐标为,进而根据,解方程,即可求解;
(3)依题意得出,根据点坐标为,进而得出根据,即可求解;
(4)依题意,点坐标为,,分别表示出,分情况讨论,即可求解.
【详解】(1)解:将,代入二次函数,
,
解得,
.
(2)设直线的解析式为,
,
直线的解析式为,
过点作轴交延长线于点,
过,两点分别作,分别交于,两点,
点坐标为,点坐标为,
,
,
解得,,
∵点在轴左侧,,
.
(3)解:,,
,
∵点坐标为,
,,
,
,.
(4)解:依题意,点坐标为,,
,,
当时,矩形的周长,
当时,矩形的周长,
当时,两点间抛物线上点纵坐标的最大值为,
当时,两点间抛物线上点纵坐标的最大值为,
当时,两点间抛物线上点纵坐标的最大值为,
①当时,解得,(舍)
②当时,解得(舍)
③当时,解得(舍)
④当时,解得,(舍)
综上所述:或.
3.(2026·辽宁铁岭·二模)如图,抛物线与x轴相交于点A和点B,点A在点B的左侧,与y轴相交于点C,T是抛物线的顶点,点,是抛物线上的点,若,h为抛物线上P,Q两点之间的曲线部分的最高点与最低点纵坐标的差,,f叫做抛物线上P,Q两点的特征值.
(1)若点P在第一象限,点Q在y轴上,求f关于t的函数解析式;
(2)若点P与点C不重合,抛物线上P,C两点的特征值与A,T两点的特征值相等,求点P的坐标;
(3)点P,Q是抛物线不同的两点,点Q在点P的左侧,连接PQ,若轴,抛物线上P,C两点的特征值为,抛物线上C,Q两点的特征值为.若最小值为,最大值为,求t的取值范围.
【答案】(1)
(2)或
(3)
【分析】(1)将抛物线化为顶点式,得到顶点,令,得到,令,得到,.根据点Q在抛物线上,且在y轴上,得到,根据点是抛物线在第一象限的点,得到,,且抛物线上P,Q两点之间的曲线部分的最高点是,最低点为,根据特征值的定义即可列出关系式;
(2)先求出A,T两点的特征值.根据点P的不同位置:①点P在点C的左侧;②点P在点C的右侧,点T及其左侧;③点P在点T的右侧,过点C与x轴的平行线与抛物线交点的左侧;④点P过点C与x轴的平行线与抛物线交点的右侧;求出P,C两点的特征值,根据P,C两点的特征值与A,T两点的特征值相等,列出方程求解即可;
(3)根据题意得到点P,Q关于对称轴对称,且,,.分两种情况:①;②,分别求出,根据最小值为,最大值为,求解即可.
【详解】(1)解:∵抛物线,
∴抛物线顶点为,
对于抛物线,令,则,
∴抛物线与y轴的交点C的坐标为,
令,则,解得,,
∴,.
∵点Q在抛物线上,且在y轴上,
∴点Q与点C重合,即.
∵点是抛物线在第一象限的点,
∴,,
抛物线上P,Q两点之间的曲线部分的最高点是,最低点为,
∴
,
∴,
∴f关于t的函数解析式为.
(2)解:为了讨论方便,记A,T两点的特征值为,,
P,C两点的特征值为,.
∵,,
∴,
,
∴A,T两点的特征值.
∵,,
∴.
①当点P在点C的左侧,即时,P,C两点之间的曲线部分的最高点为点P,最低点为点C,
则,
∴,
∵P,C两点的特征值与A,T两点的特征值相等,
∴,
解得或(不满足,舍去),
∴.
②当点P在点C的右侧,点T及其左侧,即时,P,C两点之间的曲线部分的最高点为点C,最低点为点P,
则,
∴,
∵P,C两点的特征值与A,T两点的特征值相等,
∴,该方程没有实数解,
∴此情况不存在.
③当点P在点T的右侧,过点C与x轴的平行线与抛物线交点的左侧时,
对于抛物线,令,则,
解得,,
∴,
此时P,C两点之间的曲线部分的最高点为点C,最低点为点T,
则,
∴,
∵P,C两点的特征值与A,T两点的特征值相等,
∴,
解得(不满足,舍去).
④当点P过点C与x轴的平行线与抛物线交点的右侧,即时,P,C两点之间的曲线部分的最高点为点P,最低点为点T,
则,
∴,
∵P,C两点的特征值与A,T两点的特征值相等,
∴,
解得或(不满足,舍去),
∴.
综上所述,点P的坐标为或.
(3)解:∵点,是抛物线不同的两点,点Q在点P的左侧,轴,
∴点P,Q关于对称轴对称,且
∴,,
∴,,
①若,则P,C两点之间的曲线部分的最高点为点C,最低点为点T,
∴,,
∴.
Q,C两点之间的曲线部分的最高点为点C,最低点为点Q,
∴,,
∴,
∴.
当时,,解得,,
当时,,解得,,
∵最小值为,最大值为,
∴或,
∵,
∴.
②若,则P,C两点之间的曲线部分的最高点为点P,最低点为点T,
∴,,
∴.
Q,C两点之间的曲线部分的最高点为点Q,最低点为点C,
∴,,
∴.
∴,
当时,,解得,,
当时,,解得,,
∵最小值为,最大值为,
∴或,
∵,
∴.
综上所述,t的取值范围是.
4.(2026·辽宁铁岭·一模)如图,抛物线的顶点为,交轴于点,将抛物线绕原点旋转得到抛物线,抛物线的顶点为,交轴于点,与相交于点和点(点在轴左侧).
(1)求点,,的坐标(用含的式子表示);
(2)顺次连接,,,四点,当四边形的面积为时.
①求的值;
②将抛物线,位于直线上方的图象(包含,两点)记为,图象L对应的函数为,当时,函数的最大值与最小值的差等于,求的值.
【答案】(1),,
(2)①;②的值为
【分析】(1)把解析式配方,化为顶点式,得出,把代入解析式,得出,根据关于原点中心对称的点的特征得出,即可.
(2)①先求出的解析式为,联立两个抛物线的解析式,解方程组求出,,根据四边形的面积为列方程求出值即可;
②根据得出,根据二次函数当性质,分类讨论得出值即可.
【详解】(1)解:∵,
∴当时,,,
∴,
∵将抛物线绕原点旋转得到抛物线,
∴,.
(2)解:①∵,
∴抛物线的解析式为,
联立、的解析式得,,
∴,
整理得,,
∵,
∴,
解得:,
当时,,当时,,
∴,,
∵,,
∴,
∵四边形的面积为,
∴,即,
解得:.
②∵,
∴的解析式为,的解析式为,,,
∵将抛物线,位于直线上方的图象(包含,两点)记为,
∴,
∵,
∴,
解得:,
∴,,
当,时,此时,,最小值为,
当时为最大值时,
∵函数的最大值与最小值的差等于,
∴,
解得:,(舍去),
当时为最大值时,
∴,
解得:,(舍去),
当时,,
∴,
∴时,不符合题意,
当时,,
∴,
当时,,
此时函数的最大值与最小值的差不能等于,此种情况不存在,
当时,,,
同理可得,此时函数的最大值与最小值的差大于;
综上所述,的值为.
题型04 二次函数的平移问题
析典例·建模型
1.(2025·辽宁营口·一模)已知是自变量x的函数,若(为常数且为整数),则称是x的“a维函数”,例如:x的“1维函数”为;称(t为常数且为整数)是x的“t阶a维函数”,例如:x的“2阶1维函数”为.
(1)写出自变量x的“3阶维函数”的表达式.
(2)已知函数y是“1阶2维函数”、“4阶1维函数”与“3阶0维函数”的和,请写出y的表达式.
(3)在满足(2)的条件下,设函数y的图像M上的最低点为A,与y轴交点为B,点C为图像M上一定点,若将图像M向右平移,保持最低点始终在直线上,记平移后得到的图像为N.当点A平移到点H时,此时图像M上的点C移至B点.
①求在平移过程中,图像M上的两点A、C间所夹的曲线扫过的区域的面积S.
②如果过点和的直线与图像M、图像N都相交且只有3个交点,请直接写出m的值.
【思路分析】(1)依据x的“t阶a维函数”的定义解答即可;
(2)依据x的“t阶a维函数”的定义解答即可;
(3)①过点A作x轴的平行线,过点H作y轴的平行线,它们交于点,过点H作于点E,过点B作于点F,利用待定系数法求得的解析式,利用平移的性质和待定系数法求得点H的坐标,图象N的解析式,得到平移的距离,依据图象M上的两点A、C间所夹的曲线扫过的区域的面积S等于平行四边形的面积,求得平行四边形的面积即可;
②利用分类讨论的思想方法分:当直线与图象M只有一个交点时和当直线与图象M只有一个交点时两种情况讨论解答,将直线的解析式与抛物线的解析式分别联立,令即可求得m值.
【规范答题】(1)解:自变量x的“3阶维函数”的表达式为;
(2)解:∵“1阶2维函数”表达式为、“4阶1维函数”表达式为、与“3阶0维函数”表达式为,
∵函数y是“1阶2维函数”、“4阶1维函数”与“3阶0维函数”的和,
∴.
(3)解:①由(2)知:,
∴函数y的图象M上的最低点为,
则直线的解析式为,
令,则,
∴.
∵将图象M向右平移,保持最低点始终在直线上,点A平移到点H,
∴设,
∴图象N的解析式为,
∵点B在图象N上,
∴,
∴或(不合题意,舍去),
∴,
∴图象M向右平移了,向上平移了,
∴.
过点A作x轴的平行线,过点H作y轴的平行线,它们交于点,过点H作于点E,过点B作于点F,如图,
则图象M上的两点A、C间所夹的曲线扫过的区域的面积S等于平行四边形的面积.
由题意:,,,,,
∴,,
∵,
∴,
∴;
②设直线的解析式为,
∵点和,
∴,
∴,
∴直线的解析式为,
由题意得图像M解析式,图像N解析式,
∵直线与图象M、图象N都相交且只有3个交点,
∴直线与图象M只有一个交点或直线与图象N只有一个交点或经过点,
联立直线与图象M得,
∴,
∴,
联立直线与图象N得,
∴,
∴,
当直线与图象M只有一个交点时,
,
∴或,
当时,,直线与图象没有交点,不合题意;
当时,,直线与图象没有交点,不合题意;
当直线与图象只有一个交点时,
,
∴,
当时,,直线与图象有两个交点,符合题意;
当时,,直线与图象有两个交点,符合题意;
当直线经过图象和图象的交点时,,此时,直线与图象有两个交点,直线与图象有两个交点,符合题意;
综上,m的值为3或.
研考点·通技法
1. 顶点平移法:二次函数图像平移本质是顶点移动。将解析式化为顶点式y=a(x-h)2+k,平移后顶点变为(h', k'),新解析式易得。左右平移m:h'=hm;上下平移n:k'=kn。
2. 点坐标对应变换:若抛物线平移,其上所有点按相同规则移动。已知原抛物线一点(x0,y0) 和平移后对应点(x1,y1),可反推平移向量,再应用到顶点。
3. 与几何图形结合:平移后若与某线段或抛物线有交点,常转化为方程有解(判别式≥0)或区间端点值异号。注意平移方向不明确时需分类讨论,避免漏解。
破类题·提能力
1.(2025·辽宁沈阳·二模)与二次函数的二次项系数相同的二次函数统称为“系二次函数”.由初中阶段学习可知,二次函数的二次项系数决定函数图象的开口方向和大小,所以“系二次函数”的图象与的图象开口方向相同,形状相同;从平移变换角度来看,“系二次函数”可以看作是由二次函数的图象沿轴和轴作平移变换得到的.如“1系二次函数”是由沿轴向下平移2个单位距离后得到的.
(1)如图1,已知“系二次函数”是由的图象沿轴向上平移一段距离后得到,其中点平移后的对应点为,连接,,得到四边形,若四边形的面积为18,求的值;
(2)如图2,已知为上的点,为等腰直角三角形,,将作平移变换后得到“系二次函数”(为大于零的常数),该函数与轴交于点(点在点的左侧),与轴交于点,其中点平移后的对应点分别为,直线与轴交于点.
①求点的纵坐标;
②若,求的值;
③在②的条件下且时,连接.点分别从点以每秒1个单位长度的速度沿轴同时出发相向而行,当点到达原点时,两点停止运动,过点的直线轴,交直线于点,求的面积与点的运动时间(秒)的函数关系式,并求出的最大值.
【答案】(1);
(2)①点的纵坐标为;②的值为或;③,有最大值为.
【分析】(1)先求得点,推出,利用平行四边形的面积公式求解即可;
(2)①设与轴交于点,利用等腰直角三角形的性质求得,再利用平移的性质求解即可;
②同理求得点的坐标为,点的坐标为,利用待定系数法求得直线的解析式,根据题意列式,据此计算即可求解;
③先求得直线的解析式,得到,利用三角形的面积公式结合二次函数的性质即可求解.
【详解】(1)解:∵点是函数的图象的点,
∴,,
∴点,
∵是由的图象沿轴向上平移一段距离后得到,
∴四边形是平行四边形,且,
∵四边形的面积为18,
∴,
解得;
(2)解:①设与轴交于点,
∵为等腰直角三角形,,
∴也为等腰直角三角形,
∴,
设,
∵在抛物线上,
∴,
解得或,
∴,
∵将作平移变换后得到“系二次函数”,
∴将向上平移了个单位,
∴点向上平移了个单位得到点,
∴点的纵坐标为;
②同理,
∵将作平移变换后得到“系二次函数”,
∴将向上平移了个单位,向右平移了个单位,
∴点向上平移了个单位得到点,
∴点的坐标为,
∵点的坐标为,
设直线的解析式为,
代入和,
得,
解得,
∴直线的解析式为,即点的坐标为,
对于,
当时,,
∴点的坐标为,
∵,
∴,整理得,
解得或,
∵为大于零的常数,
∴的值为或;
③∵在②的条件下且时,
∴,
∴平移变换后得到“系二次函数”为,点的坐标为,
当时,,
解得或,
∴,,
设直线的解析式为,
∴,
解得,
∴直线的解析式为,
由题意,,,
∴,
当时,,
∴,
∴,
∵,
∴当时,随的增大而增大,
∵当点到达原点时,两点停止运动,
∴,
∴当时,有最大值.
2.(2025·辽宁抚顺·二模)对于函数定义变换:当时,函数值不变;当时,函数值变为原来的相反数,我们把这种变换后的函数称为原函数的“变换函数”.
如:一次函数,变换函数为.
(1)已知反比例函数,请写出它的“变换函数”的表达式;
(2)已知二次函数,点在它的“变换函数”的图象上,求a的值;
(3)在平面直角坐标系内,有点,,将二次函数沿y轴方向平移t个单位长度(向上平移时,向下平移时),平移后的函数记为.
①若的“变换函数”经过点M,求t的值;
②若的“变换函数”与线段恰有两个公共点,求t的取值范围.
【答案】(1);
(2)或1
(3)①t的值为;②或
【分析】本题考查二次函数的综合应用,解题关键是掌握二次函数图象与系数的关系,掌握二次函数与方程的关系,通过数形结合求解.
(1)根据“变换函数”的定义即可得解;
(2)令,求出抛物线与x轴的交点坐标,根据抛物线开口方向求出其关联函数解析式,将分别代入其关联函数解析式中求解;
(3)①将点和他关于x轴的对称点为代入,求解即可;
②作线段关于x轴对称的线段,由二次函数解析式可得抛物线顶点坐标,结合图象求解.
【详解】(1)解:反比例函数的变换函数为;
(2)解:令,解得,.
∴抛物线与x轴的交点坐标为,.
∵,
∴抛物线的开口向上.
∴变换函数为.
将点代入,得.
解得,.
将点代入,得.
解得.
∴a的值为或1;
(3)解:①由题意,得,点关于x轴的对称点为,
∴将点代入,得;
将点代入,得.
综上所述,t的值为;
②∵,
∴抛物线的开口向上,顶点的坐标为,对称轴为直线.
如图,作线段关于x轴对称的线段.
∵点,关于直线对称,
∴抛物线过点M时必过点N.同理可得抛物线过点时必过点.
如图1,当抛物线过点和点时,有2个交点,由①知.
如图2,当抛物线过点M和点N时,有4个交点,由①知.
∴当时,的“变换函数”与线段恰有两个公共点(如图3所示).
当抛物线的顶点在线段上时,此时,解得.
当时,.
∵,∴此时有3个交点.
当抛物线的顶点在线段上时,此时,解得.此时有1个交点,
∴当时,的“变换函数”与线段恰有两个公共点(如图4所示).
综上所述,t的取值范围为或.
3.(2025·辽宁铁岭·二模)已知是的函数,其图象记为,定义函数为的级“递美函数”, 的函数图象是将函数的图象整体向右平移个单位,再向下平移个单位得到的,图象记为,其中叫作“递美级数”.例如:函数,其1级“递美函数”为 ,“递美级数”为1.
(1)求函数的2级“递美函数”的解析式.
(2)判断是否存在函数的“递美函数”的函数图象经过原点.若存在,求出“递美级数”的值;若不存在,请说明理由.
(3)已知函数 的图象经过点,其5级“递美函数” 的图象经过点,
①求的函数解析式;
②若记函数,且满足,求的值;
③在②的条件下,函数与函数的图象交于三点,从左到右依次记为,请直接写出的值.
【答案】(1)
(2)不存在函数的“递美函数”,满足的图象经过原点,理由见解析
(3)①;②或;③或
【分析】本题主要考查了二次函数的图象和性质,勾股定理,新定义函数,掌握新定义函数的概念和数形结合思想是解题的关键.
(1)根据“递美函数”的定义直接求解即可;
(2)先求出函数的“递美函数”,把原点代入函数分析即可;
(3)①根据“递美函数”的定义和待定系数法求解即可;
②先求出的函数式,联立得出其交点,画出函数与的图象,根据图象,联立求函数与分析求解即可;
③根据函数与函数的图象交于三点,画出符合要求的图象,分情况分析,求出函数与函数,联立函数,求出交点坐标,再根据勾股定理求出线段的长度,即可求解.
【详解】(1)解∶ 根据题意,得,
即.
(2)解∶ 不存在.理由如下:
由,得,
若的图象经过原点,则,即,此时方程无解,
不存在函数的“递美函数”,满足的图象经过原点.
(3)①解∶ 将点代入,得,
,
由题意,得,将点代入,得,解得,
函数的表达式为;
②解∶ 由①,得,
联立,解得,
函数,的交点的坐标为,
作出函数与的图象,如图 1 所示,
联立,得,
解得,
由图象可知交点在直线的左侧,
,
联立,
得,解得,
由图象可知交点在直线的右侧,
,
的值为或;
③解:当函数的图象经过点时,作出函数与函数的图象如图 2 所示,此时函数的表达式为,联立,
得,解得,,
,
根据勾股定理,得, ,;
当函数与函数只有一个交点时,作出函数与函数的图象,如图 3 所示. 联立,得,令,得,
此时方程有两个相等的根,即,
,
联立,得,解得,,,
由勾股定理,得,,
同理,,
,,
综上所述,的值为或.
4.(2025·辽宁丹东·一模)定义:为函数的“基因数”,若点(k为常数且)在这个函数F的图象上,则点A称为这个函数F的k倍值点.例如的“基因数”是,点是函数的2倍值点,的“基因数”是,点是函数的倍值点.
(1)若函数的“基因数”是,则函数向上平移1个单位,得到函数,则函数的“基因数”是________;
(2)若函数的“基因数”是,将函数的图象沿x轴翻折,得到的函数的图象,则函数的“基因数”是________;
(3)若函数的“基因数”是,且图象过点,点,点,当时,求n的取值范围;
(4)设函数的“基因数”是,点A是在第一象限的1倍值点,作射线,在射线上取一点,,过点B作y轴的平行线交的图象于点C,过点C作x轴的平行线交的图象于点D,以,为边作矩形.
①求矩形周长最大时点C的坐标;
②在①的结论下,矩形不动,将的图象沿方向平移个单位得到,在上恰存在的k倍值点M,使直线将矩形的面积均分,请直接写出点M的横坐标.
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)①;②4或
【分析】本
(1)根据新定义的“基因数”得到函数的解析式,再根据一次函数平移规律“左加右减,上加下减”求得函数的解析式,即可由新定义求解;
(2)行銢出函数的解析式,再根据翻折的性质得出函数的解析式,即可由新定义求解;
(3)先求得函数的解析式为:,从而求得函数的对称轴为直线,,则,得到,把代入,得,求得,即可求解;
(4)①先求得,再用待定系数法求得直线的解析式为,从而可求得,,,则矩形周长,利用二次函数的最值即可求解;
②设点,根据直线将矩形的面积均分,得到直线经过矩形对角线的中点,利用待定系数法求得直线直线的解析式为,把代入得,即可求得,然后根据将的图象沿方向平移个单位得到,得到的图象向右平移个单位,再向上平移个单位得到,从而得到函数的解析式为,
把代入求出t值即可.
【详解】(1)解:∵函数的“基因数”是,
∴函数的解析式为:,
∵函数向上平移1个单位,得到函数,
∴函数的解析式为:,
∴函数的“基因数”是.
故答案为:.
(2)解:∵函数的“基因数”是,
∴函数的解析式为:,
∴函数顶点坐标为,
∵将函数的图象沿x轴翻折,得到的函数的图象,
∴函数的解析式为:
∴函数的“基因数”是,
故答案为:.
(3)解:∵函数的“基因数”是,
∴函数的解析式为:,
∵图象过点,点,
∴函数的对称轴为直线,
∵,
∴,
∴,
把代入,得,
,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴.
(4)解:①∵函数的“基因数”是,
∴函数的解析式为:,
∴函数的对称轴为直线,
∵点A是在第一象限的1倍值点,
∴设,代入,得
解得:,(舍去),
∴,
设直线的解析式为,
把代入得
解得:,
∴直线的解析式为
∵点在射线上,
∴
∴
∵轴,
∴点C横坐标为p,
∴,
∴
∵轴
∴点C与点D关于直线,
∴
∴
∴矩形周长
∵,
∴当时,矩形周长有最大值,
∴.
②设点,
∵直线将矩形的面积均分,
∴直线经过矩形对角线的中点,
由①知,
∴ ,
∴的中点坐标为
∴设直线直线的解析式为,
把代入得,
∴
∴直线直线的解析式为,
把代入得
解得:
∴
∵将的图象沿方向平移个单位得到,
∴的图象向右平移个单位,再向上平移个单位得到,
∴函数的解析式为,
把代入得
化简整理得
解得:,,
∴点M的横坐标为4或.
【点睛】本题考查新定义,待定系数法求函数解析式,一次函数图象平移,二次函数的图象性质,二次函数图象的翻折,矩形的性质,综合性较强,难度较大,属中考试压轴题目.
题型05 二次函数的翻折对称问题
析典例·建模型
1.(2026·辽宁盘锦·一模)定义:若一个函数图象上存在横、纵坐标相等的点,则称该点为这个函数图象的“等值点”.例如,点是函数的图象的“等值点”.
(1)①判断函数的图象上是否存在“等值点”?如果存在,求出“等值点”的坐标;
②判断函数的图象上是否存在“等值点”?如果存在,求出“等值点”的坐标;
(2)设函数,的图象的“等值点”分别为点A,B,过点B作轴,垂足为C.当的面积为3时,求b的值;
(3)若函数的图象记为,将其沿直线翻折后的图象记为,当,两部分组成的图象上恰有2个“等值点”时,请直接写出m的取值范围.
【思路分析】(1)根据“等值点”的定义建立方程求解即可得出答案;
(2)先根据“等值点”的定义求出函数的图象上有两个“等值点”,同理求出,根据的面积为3可得,求解即可;
(3)先求出函数的图象上有两个“等值点”或,再利用翻折的性质分类讨论即可.
【规范答题】(1)解:①在中,令,得不成立,
函数的图象上不存在“等值点”;
②在中,令,
解得:,,
函数的图象上有两个“等值点”或;
(2)解:在函数中,令,
解得:,
,
在函数中,令,
解得:,
,
轴,
,
,
的面积为3,
,
当时,,
解得,
当时,,
,
方程没有实数根,
当时,,
解得:,
综上所述,的值为或;
(3)解:令,
解得:,,
函数的图象上有两个“等值点”或,
①当时,,两部分组成的图象上必有2个“等值点”或,
,
,
令,
整理得:,
的图象上不存在“等值点”,
,
,
,
②当时,有3个“等值点”、、,
③当时,,两部分组成的图象上恰有2个“等值点”,
④当时,,两部分组成的图象上恰有1个“等值点”,
⑤当时,,两部分组成的图象上没有“等值点”,
综上所述,当,两部分组成的图象上恰有2个“等值点”时,或.
研考点·通技法
1. 抓住翻折是轴对称:翻折后图像与原图像关于直线(如x轴、y轴、直线y=x)对称。点(x,y)翻折后坐标变为(x,-y)(关于x轴)或(-x,y)(关于y轴),利用此求新解析式。
2. 分段函数处理:翻折常只折叠图像的一部分(如x轴下方翻到上方)。先画出原抛物线,确定翻折边界(交点),保留未翻折部分,翻折部分用对称变换得到新表达式,形成分段函数。
3. 分类讨论动点与边界:综合题中,翻折后某动点落在特定区域,常需讨论点位于原图像还是翻折部分。根据对称性列方程,注意验证解是否在对应的定义域内。结合临界位置(如翻折边界点)求参数范围。
破类题·提能力
1.(2026·辽宁阜新·一模)在数据可视化场景中,定义一种m阶界点重构函数:对于函数,按如下规则构造新函数,称为的阶界点重构函数.例如:当时,函数经2阶界点重构变换后:当时,;当时,;得到界点重构函数
(1)一次函数的2阶界点重构函数表达式是______;
(2)反比例函数经2阶界点重构变换后为,若直线与的图象交于两点,且这两点间的距离为6,求的值;
(3)已知点是二次函数的4阶界点重构函数图象上的一点,点是的4阶界点重构函数图象上一点,若轴,设的横坐标为,长为,求当时,的值;
(4)已知二次函数,点、连接,,若线段与二次函数的阶界点重构函数图象只有1个公共点时,直接写出的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3)或5
(4)或.
【分析】(1)因为题目给出了m阶界点重构函数的定义,所以需要分和两种情况,分别代入原一次函数和的形式,得到对应的表达式.
(2)首先根据定义写出反比例函数的2阶界点重构函数的分段表达式;因为直线与交于两点,所以需要分和两种情况讨论,结合两点距离为6,利用反比例函数的性质和两点距离公式建立方程求解.
(3)先分别根据定义求出和的分段表达式;因为轴,所以P、Q两点横坐标相同为t,需要分和两种情况,分别求出P、Q的纵坐标,再根据建立方程求解.
(4)先根据定义写出二次函数的m阶界点重构函数的分段表达式;因为线段与图象只有1个公共点,所以需要分m与线段横坐标范围的关系,结合二次函数的图象性质,分析线段与两段函数图象的交点情况,确定m的取值范围.
【详解】(1)解:由题意,当时,,
当时,,
;
(2)解:反比例函数的2阶界点重构函数为,
把代入中,
当时,,;
当时,,.
时,恒小于0,
,解得:;
值为(如图).
(3)解:当时,函数经4阶界点重构变换后:
当时,;
当时,;
得到界点重构函数,
当时,函数经4阶界点重构变换后:
当时,;
当时,;
得到界点重构函数,
分两种情况:
①当时,
点在的图象上,
,
点在的图象上,且轴,
,
长:,
②当时,点在的图象上,
,
点在的图象上,且轴,
,
长:,
关于的函数表达式:,(为全体实数)
当时,即,
解得或.
综上值为或5(如图).
(4) 解:函数经m阶界点重构变换后:
当时,;
当时,;
得到界点重构函数,
即,
顶点坐标分别为与,
图象开口向下且,则恒大于,
∴分三种情况:
①当时,左段,当时,与线段无交点.
∴把代入右段函数中,
整理得,解得(舍),
把代入中,
整理得,
解得(舍),.
(如图).
②当时,左段:令,
∴,
,
∴,取,
∵,且,
∴,且
去分母,整理,得,且,
平方,整理,得且,
又∵,
又∵,解得,或,
∴时,左段与线段MN有一个交点;
右段:时,,且,
当时,
∵右段对称轴为,
函数上和函数值相等的点的横坐标为,
∴,
∴右段不与线段相交.
∴;
③当时,右侧时,与线段MN无交点.
把代入左侧函数中,
整理,得,
解得(不符合题意),
把代入中,
整理,得,
解得(不符合题意).
即此情况下,函数与线段MN无交点.
综上,的取值范围为:或.
2.(2025·辽宁沈阳·二模)如图1,二次函数的图象与轴交于,两点,与轴交于点,直线:经过,两点.
(1)求该二次函数的解析式;
(2)已知为线段上一点,设其横坐标为,过点作轴的垂线与该二次函数的图象相交于点,再过点作轴的垂线与该二次函数的图象相交于另一点.
①当的长度随的增大而增大时,请直接写出的取值范围;
②当时,求点的横坐标;
(3)如图2,将二次函数在轴下方的图象沿轴翻折到轴的上方,图象的其余部分不变,得到一个“W”形状的新图象,再将直线向上平移个单位长度,得到直线,直接写出当直线与这个新图象分别有2个或3个公共点时,的取值范围或的值.
【答案】(1)
(2)①;②或
(3)2个公共点:或;3个公共点:或
【分析】(1)由直线与坐标轴交点得到求出,再用待定系数法可得二次函数的解析式;
(2)①根据题意得到,根据两点之间距离公式得到,由分类讨论去绝对值,将化为二次函数,由二次函数图象与性质求解即可得到答案;②由①知,,再求出,由,列绝对值方程求解即可得到答案;
(3)根据题意,得到翻折变换后的函数表达式,根据题意,作出图象,得到当直线经过点或与相切时,直线与新图象恰好有三个不同的交点;当直线经过点时,直线与新图象恰好有一个交点,分类讨论求解即可得到答案.
【详解】(1)解:在中,令得;令得;
,
将代入得:
,
解得,
∴二次函数的解析式为;
(2)解:①如图所示:
∵点为线段上一点,设其横坐标为,则,
∴,
∴,
当时,,则;
当时,,则,
抛物线开口向下,对称轴为直线,
∴当时,的长度随着的增大而增大,
则此情况;
当时,,则;
综上所述,当的长度随的增大而增大时,的取值范围是;
②由①知,,
∵抛物线的对称轴为直线,
∴,
∵,
∴,
∴或,
则或,
解得或或或,
,
∴点的横坐标为或;
(3)解:在中,令得,
解得或,
∴,
∵,
∴抛物线的顶点为,
∴将抛物线的图象在轴下方的图象沿轴翻折到轴的上方,
则翻折上来的部分抛物线顶点为,
∴翻折上来的部分抛物线解析式为,
直线向上平移个单位长度得到直线,
如图所示:
当直线经过点或与相切时,直线与新图象恰好有三个不同的交点;
当直线经过点时,直线与新图象恰好有一个交点,
①当直线经过点时,把代得:
,解得,
即当时,直线与这个新图象有3个公共点;
②当与相切时,只有一组公共解,
即方程的判别式为,
∴,解得,
即当时,直线与这个新图象有3个公共点;
③当直线经过点时,把代得:
,解得,
即当时,直线与这个新图象有1个公共点;
④如图所示,当时,直线与这个新图象有4个公共点;
⑤如图所示,当时,直线与这个新图象有2个公共点;
⑥如图所示,当时,直线与这个新图象有2个公共点;
⑦如图所示,当时,直线与这个新图象没有公共点;
综上所述,当直线与这个新图象有2个公共点时:或;有3个公共点时:或.
【点睛】本题考查二次函数的综合应用,涉及待定系数法求函数表达式、二次函数图象与性质、两点之间距离公式、解绝对值方程、翻折变换、一元二次方程与二次函数的关系等知识,解题的关键是用含字母的代数式表示相关点坐标和相关线段的长度.
3.(2025·辽宁铁岭·二模)【概念感知】
在平面直角坐标系中,如果一个点的纵坐标等于其横坐标,我们称这个点为平衡点.
【概念理解】
()若双曲线上存在两个平衡点,,且,则的值是____________;
【概念应用】
()如图,点为抛物线上一点,抛物线上部分的图象记为,将抛物线上部分的图象沿直线翻折得到的图象记为,由图象与组成的图象记为.
①当时,求图象上的平衡点的坐标;
②若图象上存在两个平衡点,求值.
【答案】();()①;②,或
【分析】()设,则,利用两点间距离公式可得,即得,即可求解;
()①由翻折可得的解析式为,再把代入的解析式求出的值即可求解;②分别把代入和解答即可求解;
本题考查了反比例函数和二次函数的综合应用,理解题意是解题的关键.
【详解】解:()设,则,
∵,
∴,
∴,
∴,
故答案为:;
()①∵抛物线,
∴抛物线的对称轴为直线,顶点坐标为,
∴当时,,
∴的解析式为,
将代入,整理得,
解得,,
∵,
∴不合题意,舍去 ,
∴平衡点的坐标为,
将代入,整理得,
∵,
∴上没有平衡点,
综上,图象上的平衡点的坐标为;
②将代入,整理得,
解得,,
∴和时图象上存在两个平衡点和 ,如图1,图 ;
如图,的解析式为,
当直线与抛物线有唯一公共点时,图象上 存在两个平衡点,
将代入,整理得,
∵,
∴,
将代入,得,
解得或,
∵,
∴;
综上,或或.
4.(2025·辽宁铁岭·模拟预测)如图,已知二次函数(是常数,且)的图象与轴交于,两点(点在点的左侧),与轴交于点.
(1)求点,点的坐标;
(2)如图2,二次函数(是常数,且)的图象为,图象中位于轴右侧的部分作关于轴的对称图象,该对称图象记为图象.若直线:(是常数)交图象于点,(点在点的右侧),并与图象交于点,若,求与的数量关系;
(3)抛物线的图象与轴分别交于,两点,将抛物线沿轴向下翻折,所得新抛物线与原抛物线所围成的封闭区域内(包括边界)恰好有13个整点(点的横坐标、纵坐标都为整数,则称这样的点为“整点”),求的取值范围.
【答案】(1)、
(2)
(3)
【分析】本题为二次函数综合运用,涉及到一次函数、二次函数和反比例函数的图象和性质,数形结合是解题的关键.
(1)令,解方程即可得解;
(2)由二次函数知,其对称轴为直线,故设设点,则点,点,则,,由得,即可求解;
(3)如图,抛物线经过、,对称轴为直线,围成的区域关于x轴对称,x轴上有5个“整点”,则x轴的上下部分各有四个“整点”,只用考虑x轴上方的四个整点,只能是,当抛物线恰好经过时,刚好有13个“整点”,进而求解.
【详解】(1)解:令
∴,
则或,
∴点、;
(2)解:∵,
∴抛物线的对称轴为直线,
设点,则点,点,
∴,,
∵,
∴,则,
∴
;
(3)解:如图,抛物线经过、,对称轴为直线,围成的区域关于x轴对称,x轴上有5个“整点”,则x轴的上下部分各有四个“整点”,
只用考虑x轴上方的四个整点,只能是,当抛物线恰好经过时,刚好有13个“整点”,
此时.
根据对称性,当抛物线经过点时必然会经过点,因此抛物线不能经过这两个点,
此时是临界位置,,
所以.
5.(2025·辽宁营口·三模)定义:在平面直角坐标系中,如果一个点的纵坐标是它横坐标的t倍(t是常数,且),我们称这个点为“t倍点”.
(1)求直线上的“倍点”的坐标;
(2)已知点,是抛物线上的两个“1倍点”,其中,实数,,设,求的取值范围;
(3)如图,点为抛物线上一点,抛物线上部分的图象记为,将抛物线上部分的图象沿直线翻折得到的图象记为,由图象与组成的图象记为N,当图象N上存在三个“倍点”,,,且满足,,求m的值.
【答案】(1)直线上的“倍点”的坐标为;
(2);
(3)m的值为或.
【分析】(1)设直线上的“倍点”的坐标为,根据“t倍点”的定义得,,联立得,据此求解即可;
(2)根据题意,是方程即的两个根,由根与系数的关系得,,求得,令,根据,,求得,再根据二次函数的性质即可求解;
(3)先求得翻折图形的解析式为,联立,求得,,再分三种情况讨论,利用相似三角形的性质列式求解即可.
【详解】(1)解:设直线上的“倍点”的坐标为,
根据“t倍点”的定义得,,
又点在直线上,
∴,解得,
∴,
∴直线上的“倍点”的坐标为;
(2)解:∵点,是抛物线上的两个“1倍点”,
∴,,
即,是方程的两个根,即,
由根与系数的关系得,,
∴,
∵,
∴,
∴,
令,
∴,
∵,,
∴,,
∴,
∴,
对于,
∵开口向上,
∴当时,;
当时,;
则;
(3)解:使“倍点”的坐标为,则,
联立得,
解得或,
∴直线与抛物线的交点坐标为,,
∵,
∴顶点为,则就是抛物线的顶点,
设点关于的对称点为,
∴,
∴,
①当时,最多有两个实数根,
∴图象最多有两个“倍点”,不可能存在三个倍点”,
②当时,
∵,
∴,
∵,
∴,,
如图,过点作轴,过点作于点,过点作于点,
∴,
∴,
∵,
∴,即,
解得,
经检验,是原方程的解,
∵,
∴(舍去),;
③当时,如图,过点作轴,过点作于点,过点作于点,
∴,
∴,
∵,
∴,即,
解得,
经检验,是原方程的解,
∵,
∴(舍去),;
综上,m的值为或.
【点睛】本题主要考查了二次函数的图象与性质,待定系数法,抛物线上点的坐标的特征,一次函数的图象与性质,一次函数图象上点的坐标的特征,配方法,本题是新定义型,正确理解新定义的规定并熟练运用是解题的关键.
题型06 二次函数的增减性求参问题
析典例·建模型
1.(2025·辽宁盘锦·一模)已知和都是自变量x的函数,若当时,,当时,,则称函数为函数的“关联函数”.例如:函数,则称为函数的“关联函数”,图1、图2分别为、的图象.
(1)若点在函数的“关联函数”的图象上,求m的值;
(2)点P是反比例函数图象上的一点,且纵坐标为2,过点P作轴,交的“关联函数”的图象于点Q,当时,则________.
(3)二次函数的图象过,两点,
①当时,的取值范围是,求n的值;
②若点P在的图象上,且P点的横坐标为,点Q坐标为,以为对角线构造矩形,且矩形的边与坐标轴平行.当的图象在矩形内部的点纵坐标y随x的增大而增大或y随x的增大而减小时,直接写出t的取值范围.
【思路分析】本题考查了一次函数的性质,反比例函数的性质,二次函数与几何综合,熟知三种函数的性质,分类谈论是解题的关键.
(1)根据题意写出的解析式,代入求值即可;
(2)画出图形,根据反比例函数的性质即可解答;
(3)①利用二次函数的性质,分类讨论即可解答;
②画出不同取值范围时的图象,逐一判断解答即可.
【规范答题】(1)解:函数的“关联函数”的解析式为,
把代入,
可得可得,
解得;
把代入,
可得,
解得,
综上,或;
(2)解: 如图,当时,
,
根据反比例函数的性质可得点关于轴对称,
,
点横坐标为,
;
当时,的“关联函数”在第三、四象限,
这与点纵坐标为2不符,
故不符合条件,
综上,
故答案为:;
(3)解:①二次函数的图象过,两点,
二次函数的解析式为,
,
当时,,
当时,
中,随的增大而增大,
当时,,
,
解得,
当时,,故不成立;
当时,在时取最小值,
可得,
解得(舍去),
当时,在时取最小值,
即,
解得(不成立,舍去),
综上所述,;
②若点P在的图象上,且P点的横坐标为,点Q坐标为,以为对角线构造矩形,且矩形的边与坐标轴平行.当的图象在矩形内部的点纵坐标y随x的增大而增大或y随x的增大而减小时,直接写出t的取值范围.
如图,当时,,
,
此时,以为对角线的矩形中,在矩形内部的存在的图象点纵坐标y随x的增大而增大,故成立;
如图,,即时,
,
此时,以为对角线的矩形中,在矩形内部存在两段图象,故不成立;
如图,,即时,
,
此时,以为对角线的矩形中,在矩形内部存在点纵坐标y随x的增大而减小,故成立;
如图,当时,
,
此时,以为对角线的矩形中不存在图象,故不成立;
当时, 即时,
,
此时,以为对角线的矩形中不存在图象,故不成立;
当时,,
,
此时,以为对角线的矩形中不存在图象,在矩形内部存在点纵坐标y随x的增大而增大,故成立;
当时,,
,
此时,以为对角线的矩形中,在矩形内部的存在的图象有两段,故不成立;
综上所述,或或.
研考点·通技法
1.分析题意,结合图像找出多种情况;
2.确定每种情况间的临界点,求出对应数值;
3.结合图像确定取值区间。
破类题·提能力
1.(2025·辽宁丹东·二模)抛物线过点,,点,点是抛物线上两点、将此抛物线上,两点之间的部分(包括,两点)记为图象.
(1)求抛物线的表达式;
(2)当、重合时,求点的坐标;
(3)当抛物线的顶点在图象上时,设图象的最高点的纵坐标与最低点的纵坐标的差为、求与之间的关系式;
(4)矩形的顶点分别为,,,当图象在矩形内部的部分所对应的函数值随的增大而减小时,直接写出的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)或
【分析】(1)利用待定系数法即可求解;
(2)由、重合可得,解得,再代入到抛物线的表达式即可求解;
(3)利用二次函数的性质求出抛物线的对称轴和顶点坐标,由抛物线的顶点在图象上,可得出图象的最低点的纵坐标,再分①点在对称轴左侧,点在对称轴右侧;②点在对称轴左侧,点在对称轴右侧两种情况讨论,表示出对应的最高点的纵坐标,即可求出与之间的关系式;
(4)根据矩形的性质得到,令,求出抛物线与直线的交点和,再分①点在点的左侧;②点在点的右侧两种情况讨论,根据图象在矩形内部的部分所对应的函数值随的增大而减小,结合四个点的相对位置分析,列出关于的不等式即可求解.
【详解】(1)解:代入,到,
得,解得:,
抛物线的表达式为.
(2)解:、重合,
,
解得:,
代入到,得,
点的坐标为.
(3)解:,
抛物线开口向上,对称轴为,顶点坐标为,
抛物线的顶点在图象上,
图象的最低点的纵坐标为,且点、在抛物线的对称轴的两侧,
①若点在对称轴左侧,点在对称轴右侧,即,解得,
此时到对称轴的距离为,到对称轴的距离为,
又,
图象的最高点为点,
图象最高点的纵坐标为,
;
②若点在对称轴左侧,点在对称轴右侧,即,解得,
此时到对称轴的距离为,到对称轴的距离为,
又,
图象的最高点为点,
图象最高点的纵坐标为,
;
与之间的关系式为.
(4)解:矩形,,,,
,
,,,
点在直线上,
令,则,
解得:,,
抛物线与直线交于点和,
共线;
①当点在点的左侧,即,解得,
图象在矩形内部的部分所对应的函数值随的增大而减小,
,
解得:;
②当点在点的右侧,即,解得,
若点在直线右侧或直线上,
图象在矩形内部的部分所对应的函数值随的增大而减小,
,此时不等式组无解,舍去;
若点在直线左侧,
图象在矩形内部的部分所对应的函数值随的增大而减小,
,
解得:;
综上所述,的取值范围为或.
【点睛】本题考查了二次函数与几何综合、待定系数法求函数解析式、二次函数的最值、矩形的性质,熟练掌握二次函数的图象和性质,利用分类讨论思想解答是解题的关键.本题属于函数综合题,需要较强的数形结合能力,适合有能力解决压轴题的学生.
2.(2026·辽宁阜新·一模)如图1:在平面直角坐标系中,二次函数与轴交于,两点(点在点的左边),与轴交于点.
(1)点的坐标为______;点的坐标为______;点的坐标为______;
(2)求出长度;
(3)把二次函数图像沿水平方向,向右平移1个单位长度,得到一个新的二次函数.点,点为新抛物线上不重合的两个点,点的横坐标为,点的横坐标为.当新抛物线上,两点之间的部分(包括,两点)对应的函数值随的增大而先减小后增大时,设函数值的最大值与最小值差为,求与的关系式,并写出自变量的取值范围;
(4)在(3)条件下,过,两点中较高的点作轴的垂线交抛物线于另一个交点,以这个较高的点与点的连线为边向其下方作正方形.当点在该正方形内部,新二次函数图像顶点为,点在该正方形外部,且点到该正方形边的最小距离是1,求的值.(直接写出答案).
【答案】(1),,
(2)
(3)
(4)m的值为或
【分析】(1)令,解方程得;令得,结合A在B左侧,得;
(2)由,在中,,由勾股定理即可计算;
(3)先求得函数最小值为,再根据函数的增减性求得,然后分当时;当时;根据函数值最大值与最小值差为,列式即可求解;
(4)分两种情况:①当为最高点或,对应函数值相等时,即时,点在该正方形内部,点Q在该正方形外部;②当为最高点时,即时,点在该正方形内部,点Q在该正方形外部;分别求解即可.
【详解】(1)解:当时,
解得,;
当时,,
∵在左侧,
∴,,;
(2)解:由(1)得,在中,,,.
∴
;
(3)解:由题意得,,
∵将抛物线向右平移1个单位,
∴新抛物线解析式为:,
新抛物线的开口向上,对称轴为直线,
当时,函数有最小值为,
点的横坐标为m,点的横坐标为,
点的纵坐标为,点的纵坐标为,
抛物线上,两点之间的部分(包括,两点)对应的函数值随的增大而先减小后增大,
且,
解得,
当时,
解得,
在时,抛物线上,两点之间的部分(包括,两点)对应的函数值最大值为,最小值为,
又函数值最大值与最小值差为,
,
即;
当时,
解得,
当时,抛物线上,两点之间的部分(包括,两点)对应的函数值最大值为,最小值为,
又函数值最大值与最小值差为,
,
即.
综上,与m的关系式为;
(4)解:当,两点关于对称轴对称时,即
解得,
∵新抛物线为,
∴新顶点为,
分两种情况:①当为最高点或,对应函数值相等时,即时,点在该正方形内部,点Q在该正方形外部,如图,
抛物线的开口向上,对称轴为直线,,
又轴,
,
,
点Q到该正方形边的最小距离是1,,
,
,
四边形正方形,
,即
解得,(舍去);
②当为最高点时,即时,点在该正方形内部,点Q在该正方形外部,如图,
抛物线的开口向上,对称轴为直线,,
又轴,
,
,
点Q到该正方形边的最小距离是1,,
,
,
四边形正方形,
,即
解得(舍去),;
综上,当点在该正方形内部,点Q在该正方形外部,且点Q到该正方形边的最小距离是1,m的值为或.
【点睛】本题核心是利用二次函数的对称轴分析范围内的最值,结合平移、分类讨论思想,将函数问题与正方形的几何性质结合求解,是函数与几何综合题的典型应用.
3.(2025·辽宁大连·一模)已知,抛物线(),与x轴交于A,B,(点A在点B的左侧)与y轴交于点C,顶点为点D.
(1)抛物线的对称轴为 (用含有a的式子表示);
(2)若当时,函数值y随着x的增大而减小,求a的取值范围;
(3)如图1,当时,点为第四象限的抛物线上一点,过点E作轴与抛物线另外一个交点为点F.
①连接,过点E作轴,交于点H,以为邻边构造矩形,当矩形的周长为时,求m的值;
②以所在直线为对称轴将抛物线位于下方的部分翻折,若翻折后所得部分与x轴有交点,且交点都位于x轴正半轴,请直接写出n的取值范围.
【答案】(1)
(2)或
(3)①或;②
【分析】本题考查二次函数的综合应用,熟练掌握二次函数的图象和性质,利用数形结合和分类讨论的思想进行求解,是解题的关键:
(1)直接利用对称轴的计算公式计算即可;
(2)分和,利用二次函数的增减性进行求解即可;
(3)①求出的坐标,进而求出的解析式,由题意,求出,,利用矩形的周长公式列出方程进行求解即可;
②求出抛物线的顶点坐标,进而求出翻折后的抛物线的解析式,求出翻折后的抛物线的顶点恰好在轴上,和翻折后的抛物线恰好经过原点两种临近情况的值,即可.
【详解】(1)解:∵,
∴对称轴为直线;
故答案为:;
(2)由(1)知,抛物线的对称轴为直线,
∴当时,时,随着的增大而减小,
∵当时,函数值y随着x的增大而减小,
∴;
当时,时,随着的增大而减小,
∵当时,函数值y随着x的增大而减小,
∴;
综上:或;
(3)①当时,则:,抛物线的对称轴为直线,
∴当时,,当时,解得:,
∴,
设直线的解析式为:,把代入,得:,
∴,
∵点为第四象限的抛物线上一点,过点E作轴与抛物线另外一个交点为点F,轴,交于点H,
∴,,,,
∴,,
∴当矩形的周长为时,,
∴,
当,即:时,,
解得:或(舍去);
当,即:时,,
解得:;
综上:或;
②∵,
∴抛物线的顶点坐标为:,
由题意,得:直线的解析式为,
∴点关于的对称点为:,
∴翻折后的抛物线的解析式为,
当抛物线的顶点恰好在轴上时,则:,
∴,
当抛物线过原点时,则:,解得:,
∵翻折后所得部分与x轴有交点,且交点都位于x轴正半轴,
∴.
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专项07 二次函数综合压轴(一)
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【命题解码·定方向】命题趋势+2026年预测
【解题建模·通技法】析典例,建模型,技法贯通破类题/变式
【实战刷题·冲高分】精选中考大题+名校模拟题,强化实战能力,得高分
根据近年辽宁新中考考情,二次函数综合是解答题最后一个压轴题的必考题型,分值约13分左右.
命题趋势:解答题:二次函数综合稳定在倒数第一个压轴题的位置进行考察,考察方向较多,题型变化多样,包括但不限于传统的二次函数代几综合问题,如线段周长关系或最值问题面积关系或最值问题、三角形存在性问题、四边形存在性问题、角度关系问题、相似三角形问题等,也包括近2年新中考后出现的新考向,如二次函数中结合新定义问题、根据公共点个数求参数、根据最值情况求参数、函数图象平移与翻折问题等。整体难度较大,考查综合能力的运用,计算量也较大。
2026年预测:解答题会继续在倒数第一题的位置单独命题二次函数综合题,形式稳定。新定义型问题热度只增不减,平移与翻折结合仍是考查重点,最值求参问题也可能继续出题;线段与面积相关问题作为传统考向不容忽视,三角形与四边形存在性问题、相似三角形问题、角度问题等可能会融合到新情境中结合考查。整体综合性更高,对计算准确率要求更高,分类讨论情况要准确。
备考核心:读题准确,能从复杂的题目描述中抽象出问题模型,对新定义理解正确,对图形是否为多种情况进行细致分类把控,计算准确,注意对应情况解的合理性,书写步骤规范。
题型01 二次函数的新定义问题
析典例·建模型
1.(2026·辽宁大连·二模)定义;如果二次函数图象的顶点在直线上,我们称这样的二次函数为“双正二次函数”.如图,二次函数的顶点为A,二次函数是“双正二次函数”,其顶点为B,且图象过点A(点A与点B不重合).
(1)判断二次函数是否为“双正二次函数”,并说明理由;
(2)求二次函数的解析式;
(3)点M在二次函数的图象上,过点M作轴交二次函数的图象于点N(点M与点N不重合),直线交直线于点Q,设点M的横坐标为m.
①求证:点Q是线段的中点;
②当时,求线段的最大值.
(4)二次函数与二次函数组成新函数,当时,函数的最大值为,最小值为,求n的取值范围.
研考点·通技法
1. 解读新定义,翻译条件:圈出新定义中的关键词(如“关联点”“k倍函数”),将其转化为数学表达式(如坐标关系、函数形式)。用具体数值代入帮助理解,避免被抽象符号干扰。
2. 用待定系数法求出函数解析式,再按常规二次函数问题处理。
3. 联立方程找交点或范围:按定义将二次函数与一次函数、反比例函数等联立,利用判别式、根与系数关系或不等式组求解参数。注意定义中隐含的限制(如“异于原点”)。
4. 数形结合验证解:画出大致图像,验证解是否满足定义中的几何条件(如“始终在下方”即无交点且大小恒定)。新定义下的存在性问题常需分类讨论,最后检验端点值是否符合定义。
破类题·提能力
1.(2025·辽宁盘锦·二模)已知是自变量的函数,当(为常数,)时,称函数为函数的“级函数”,点和点分别在函数和的图象上,此时称点为点关于的“级点”.例如:函数,当时,,则函数是函数的“2级函数”,点为点关于的“2级点”.
(1)如图,点在反比例函数的图像上,当点为点关于的“级点”时,求点的坐标;
(2)函数是函数的“级函数”,并且经过点.
①求的值;
②若点在函数的图像上,点为点关于的“级点”,当点在点上方时且,请直接写出点的坐标_________;
(3)函数为函数的“级函数”,点在函数的图象上,点为点关于的“级点”.
①当时,的取值范围是,求的值;
②记函数为函数、中的较大值,若,求的值.
2.(2025·辽宁大连·一模)在平面直角坐标系中,若点P的坐标为,点Q的坐标为,那么称点Q是点P的“相关点”.
例如,点的“相关点”点Q的坐标为.
(1)当时,反比例函数的图象经过点P,则点P的“相关点”点Q的坐标是 ;
(2)点P的“相关点”点Q的坐标为,一次函数的图象经过点Q,与x轴交于点M,求证;
(3)抛物线经过点A(4,0)和点O(0,0).点Q是点P的“相关点”,若,直线AQ与抛物线交于点C,,求n的值.
3.(2025·辽宁本溪·三模)如图1,在平面直角坐标系中,点的坐标为,点的坐标为,且,若为某个矩形的两个顶点,且该矩形的一组对边与某条坐标轴平行,则称该矩为点的“对角矩形”.
(1)如图2,点的坐标为.
①若点的坐标为,则点的“对角矩形”的周长为___________;
②直线与轴交于点,与轴交于点,在线段上存在点,使点的“对角矩形”为正方形,请求出点的坐标;
(2)如图3,点的坐标为,点是函数图象上一点,且横坐标为,若点的“对角矩形”面积为9,求的值;
(3)已知,点是抛物线上的点.
①若,点在第一象限,且点在点的上方,当时,求点的“对角矩形”的周长的最大值及点的坐标;
②若,当点的“对角矩形”与抛物线存在两个交点时,求出的取值范围.
4.(2026·辽宁·模拟预测)定义:已知是关于自变量的函数,当时,称函数为函数的“倍差函数”.在平面直角坐标系中,对于函数图象上任意一点,称点为点“关于的倍差点”,点在函数的“倍差函数”的图象上.
例如:函数,当时,则函数是函数的“倍差函数”在平面直角坐标系中,函数的图象上任意一点,点为点“关于的倍差点”,点在函数的“倍差函数”的图象上.
(1)求函数“倍差函数”的函数表达式;
(2)如图,点在函数()的图象上,当点“关于的倍差点”的纵坐标为时,求点的坐标;
(3)点在函数的图象上,点“关于的倍差点”为点,设点的横坐标为.
①若点与点重合,求的值;
②当时,过点作轴的平行线,与函数的“倍差函数”的图象交于点,连接,设的和为,求关于的函数表达式,并写出自变量取值范围;
③在②的条件下,当直线与函数的图象有3个交点时,从左到右依次记为点,,横坐标分别为,当时,求的值.
题型02 二次函数的公共点求参问题
析典例·建模型
1.(2025·辽宁·模拟预测)在平面直角坐标系中,过原点的抛物线经过点,与轴相交于另一点.
(1)求抛物线的解析式及点的坐标;
(2)将抛物线向右平移3个单位长度,得到一个新的抛物线,已知抛物线与轴交于两点,其中右边的交点为点C.点从点O出发沿轴向终点运动,过点作轴的垂线,交直线于点D,以为边在的右侧作正方形.
①当点在抛物线上时,求点的坐标;
②若点在线段上,过点作轴的垂线,与抛物线相交于点,以为边作正方形,设经过Q,M两点的直线为,在点运动的过程中,当正方形与抛物线,有三个公共点时,结合函数图象求的取值范围.
研考点·通技法
1. 分析题意,结合图像找出多种情况;
2. 确定每种情况间的临界点,求出对应数值;
3. 结合图像确定取值区间。
破类题·提能力
1.(2026·辽宁葫芦岛·一模)如图,在平面直角坐标系中,已知抛物线与x轴负半轴相交于点A,与x轴正半轴相交于点B,与y轴相交于点C,直线与y轴相交于点,E是第一象限抛物线上一点,连接,交y轴于点G,过点E作轴交直线于点F,交x轴于点H,设E点横坐标为m.
(1)求点A,B,C的坐标;
(2)当时,求的长;
(3)作轴,且M点横坐标为,以为邻边构造矩形.
①当矩形的边与抛物线有三个交点时,求m的取值范围;
②当抛物线经过矩形某一边的中点时,请直接写出m的值.
2.(2026·辽宁抚顺·一模)定义:对于平面直角坐标系中的函数叫做“对美函数”,其中f(x)是用自变量x表示的函数,“对美函数”的本质是分段函数. 例如:“对美函数”,
(1)将“对美函数”写成分段函数的形式;
(2)直线与(1)中的“对美函数”的图象交于A,B两点(点A在点B的左侧),点C在直线下方的“对美函数”上,且,求点C的坐标;
(3)直线与(1)中的“对美函数”有2个交点时,请直接写出k的取值范围.
3.(2025·辽宁盘锦·一模)①我们规定:二次函数与互为中心对称函数;
②定义:表示两个数中的最小值,对于函数和,当时,;当时,,则函数.
(1)已知二次函数,当时,随增大而减小;当时,随增大而增大.则该二次函数的解析式为______,其中心对称函数的解析式为______.并求出当、同时随增大而减小时,的取值范围.
(2)在(1)的条件下,求出函数;
(3)若宽为3的矩形中,点,矩形与(2)中的函数的图像有三个交点时,直接写出的取值范围.
4.(2025·辽宁·模拟预测)★定义:符合一定条件的动点所形成的图形叫做轨迹.
在二次函数中,我们可以发现一类含有参数的抛物线,这类抛物线随着参数的变化而变化,主要可以分为二次项含参与非二次项含参的抛物线.一般地,对于这两类抛物线,我们都可以通过探究顶点的轨迹来确定它们的运动路径.
已知函数,其中为常数,记函数的图象为G.
(1)当时,已知在图象上,求的值;
(2)已知函数图象的左支顶点坐标为,求关于的函数关系式(无需写出自变量的取值范围);
(3)在平面直角坐标系中存在直线,设函数表示直线与间函数最大值与最小值的差.求关于的函数关系式,并直接写出自变量的取值范围;
(4)在题目的条件以及定义的提示下,请从下列两个问题中选取一个问题作答,选取第一个问题作答得4分,选取第二个问题作答得2分,请在答题卡上标出你所选择问题的序号并写出答案.若同时选取①,②进行作答则按照第一个解答内容计分.
①已知四边形的顶点坐标分别为.若图象与四边形有两个公共点,请直接写出的取值范围.
②平面直角坐标系中存在直线,当直线与图象有两个公共点时,请直接写出的取值范围.
题型03 二次函数的最值求参问题
析典例·建模型
1.(2026·辽宁盘锦·一模)如图,在平面直角坐标系中,抛物线与轴交于点,与轴交于点,直线经过两点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图1,点是第四象限内抛物线上一点,连接,交线段于点,求的最小值;
(3)若抛物线与直线在第三象限的图象组成新的图象,图象上有三个动点.
①当点在点左侧时,、两点(含,两点)之间的图象的最高点和最低点的纵坐标的差为,直接写出与之间的函数解析式并写出自变量的取值范围;
②当、两点之间的图象(含,两点)对应函数的最大值和最小值均不随的变化而变化,直接写出的取值范围.
研考点·通技法
1.一般式化为顶点式:y =a(x-h)²+k,顶点(h,k)即为最值点(a>0时最小,a<0时最大)。
2.给定区间的最值:比较顶点横坐标是否在区间内,再比较区间端点函数值。
3.实际问题:先建立二次函数模型,确定自变量取值范围(通常为整数或正数),再利用顶点或端点求最值。
4.含参数问题:常需分类讨论对称轴与区间的位置关系(左、中、右)。
5.平移、对称后的最值:先求变换后的解析式,再按常规方法求最值。
破类题·提能力
1.(2026·辽宁沈阳·模拟预测)如图1,在平面直角坐标系中,二次函数的图象与轴交于点,,与轴交于点,二次函数的图象经过点.
(1)求,的值.
(2)直线与二次函数,的图象分别交于点,,与直线交于点,当时,
①求证:;
②当时,求的长.
(3)二次函数与二次函数组成新函数,当时,函数的最大值与最小值的差为,直接写出的值.
2.(2026·辽宁鞍山·一模)如图,在平面直角坐标系中,二次函数的图象与轴交于点、两点,与轴交于点,且顶点为,点,为该二次函数的图象上两点,点横坐标为.
(1)求二次函数解析式;
(2)如图1,若点在轴左侧,且,求点的坐标;
(3)如图2,若平行于轴,过点作交于点,设,,求与的函数关系式;
(4)若点位于点左侧,、两点间的水平距离为,以为对角线作矩形使其各边分别与轴或轴平行,若矩形的周长与抛物线上、两点间纵坐标的最大值相等,求的值.
3.(2026·辽宁铁岭·二模)如图,抛物线与x轴相交于点A和点B,点A在点B的左侧,与y轴相交于点C,T是抛物线的顶点,点,是抛物线上的点,若,h为抛物线上P,Q两点之间的曲线部分的最高点与最低点纵坐标的差,,f叫做抛物线上P,Q两点的特征值.
(1)若点P在第一象限,点Q在y轴上,求f关于t的函数解析式;
(2)若点P与点C不重合,抛物线上P,C两点的特征值与A,T两点的特征值相等,求点P的坐标;
(3)点P,Q是抛物线不同的两点,点Q在点P的左侧,连接PQ,若轴,抛物线上P,C两点的特征值为,抛物线上C,Q两点的特征值为.若最小值为,最大值为,求t的取值范围.
4.(2026·辽宁铁岭·一模)如图,抛物线的顶点为,交轴于点,将抛物线绕原点旋转得到抛物线,抛物线的顶点为,交轴于点,与相交于点和点(点在轴左侧).
(1)求点,,的坐标(用含的式子表示);
(2)顺次连接,,,四点,当四边形的面积为时.
①求的值;
②将抛物线,位于直线上方的图象(包含,两点)记为,图象L对应的函数为,当时,函数的最大值与最小值的差等于,求的值.
题型04 二次函数的平移问题
析典例·建模型
1.(2025·辽宁营口·一模)已知是自变量x的函数,若(为常数且为整数),则称是x的“a维函数”,例如:x的“1维函数”为;称(t为常数且为整数)是x的“t阶a维函数”,例如:x的“2阶1维函数”为.
(1)写出自变量x的“3阶维函数”的表达式.
(2)已知函数y是“1阶2维函数”、“4阶1维函数”与“3阶0维函数”的和,请写出y的表达式.
(3)在满足(2)的条件下,设函数y的图像M上的最低点为A,与y轴交点为B,点C为图像M上一定点,若将图像M向右平移,保持最低点始终在直线上,记平移后得到的图像为N.当点A平移到点H时,此时图像M上的点C移至B点.
①求在平移过程中,图像M上的两点A、C间所夹的曲线扫过的区域的面积S.
②如果过点和的直线与图像M、图像N都相交且只有3个交点,请直接写出m的值.
研考点·通技法
1. 顶点平移法:二次函数图像平移本质是顶点移动。将解析式化为顶点式y=a(x-h)2+k,平移后顶点变为(h', k'),新解析式易得。左右平移m:h'=hm;上下平移n:k'=kn。
2. 点坐标对应变换:若抛物线平移,其上所有点按相同规则移动。已知原抛物线一点(x0,y0) 和平移后对应点(x1,y1),可反推平移向量,再应用到顶点。
3. 与几何图形结合:平移后若与某线段或抛物线有交点,常转化为方程有解(判别式≥0)或区间端点值异号。注意平移方向不明确时需分类讨论,避免漏解。
破类题·提能力
1.(2025·辽宁沈阳·二模)与二次函数的二次项系数相同的二次函数统称为“系二次函数”.由初中阶段学习可知,二次函数的二次项系数决定函数图象的开口方向和大小,所以“系二次函数”的图象与的图象开口方向相同,形状相同;从平移变换角度来看,“系二次函数”可以看作是由二次函数的图象沿轴和轴作平移变换得到的.如“1系二次函数”是由沿轴向下平移2个单位距离后得到的.
(1)如图1,已知“系二次函数”是由的图象沿轴向上平移一段距离后得到,其中点平移后的对应点为,连接,,得到四边形,若四边形的面积为18,求的值;
(2)如图2,已知为上的点,为等腰直角三角形,,将作平移变换后得到“系二次函数”(为大于零的常数),该函数与轴交于点(点在点的左侧),与轴交于点,其中点平移后的对应点分别为,直线与轴交于点.
①求点的纵坐标;
②若,求的值;
③在②的条件下且时,连接.点分别从点以每秒1个单位长度的速度沿轴同时出发相向而行,当点到达原点时,两点停止运动,过点的直线轴,交直线于点,求的面积与点的运动时间(秒)的函数关系式,并求出的最大值.
2.(2025·辽宁抚顺·二模)对于函数定义变换:当时,函数值不变;当时,函数值变为原来的相反数,我们把这种变换后的函数称为原函数的“变换函数”.
如:一次函数,变换函数为.
(1)已知反比例函数,请写出它的“变换函数”的表达式;
(2)已知二次函数,点在它的“变换函数”的图象上,求a的值;
(3)在平面直角坐标系内,有点,,将二次函数沿y轴方向平移t个单位长度(向上平移时,向下平移时),平移后的函数记为.
①若的“变换函数”经过点M,求t的值;
②若的“变换函数”与线段恰有两个公共点,求t的取值范围.
3.(2025·辽宁铁岭·二模)已知是的函数,其图象记为,定义函数为的级“递美函数”, 的函数图象是将函数的图象整体向右平移个单位,再向下平移个单位得到的,图象记为,其中叫作“递美级数”.例如:函数,其1级“递美函数”为 ,“递美级数”为1.
(1)求函数的2级“递美函数”的解析式.
(2)判断是否存在函数的“递美函数”的函数图象经过原点.若存在,求出“递美级数”的值;若不存在,请说明理由.
(3)已知函数 的图象经过点,其5级“递美函数” 的图象经过点,
①求的函数解析式;
②若记函数,且满足,求的值;
③在②的条件下,函数与函数的图象交于三点,从左到右依次记为,请直接写出的值.
4.(2025·辽宁丹东·一模)定义:为函数的“基因数”,若点(k为常数且)在这个函数F的图象上,则点A称为这个函数F的k倍值点.例如的“基因数”是,点是函数的2倍值点,的“基因数”是,点是函数的倍值点.
(1)若函数的“基因数”是,则函数向上平移1个单位,得到函数,则函数的“基因数”是________;
(2)若函数的“基因数”是,将函数的图象沿x轴翻折,得到的函数的图象,则函数的“基因数”是________;
(3)若函数的“基因数”是,且图象过点,点,点,当时,求n的取值范围;
(4)设函数的“基因数”是,点A是在第一象限的1倍值点,作射线,在射线上取一点,,过点B作y轴的平行线交的图象于点C,过点C作x轴的平行线交的图象于点D,以,为边作矩形.
①求矩形周长最大时点C的坐标;
②在①的结论下,矩形不动,将的图象沿方向平移个单位得到,在上恰存在的k倍值点M,使直线将矩形的面积均分,请直接写出点M的横坐标.
题型05 二次函数的翻折对称问题
析典例·建模型
1.(2026·辽宁盘锦·一模)定义:若一个函数图象上存在横、纵坐标相等的点,则称该点为这个函数图象的“等值点”.例如,点是函数的图象的“等值点”.
(1)①判断函数的图象上是否存在“等值点”?如果存在,求出“等值点”的坐标;
②判断函数的图象上是否存在“等值点”?如果存在,求出“等值点”的坐标;
(2)设函数,的图象的“等值点”分别为点A,B,过点B作轴,垂足为C.当的面积为3时,求b的值;
(3)若函数的图象记为,将其沿直线翻折后的图象记为,当,两部分组成的图象上恰有2个“等值点”时,请直接写出m的取值范围.
研考点·通技法
1. 抓住翻折是轴对称:翻折后图像与原图像关于直线(如x轴、y轴、直线y=x)对称。点(x,y)翻折后坐标变为(x,-y)(关于x轴)或(-x,y)(关于y轴),利用此求新解析式。
2. 分段函数处理:翻折常只折叠图像的一部分(如x轴下方翻到上方)。先画出原抛物线,确定翻折边界(交点),保留未翻折部分,翻折部分用对称变换得到新表达式,形成分段函数。
3. 分类讨论动点与边界:综合题中,翻折后某动点落在特定区域,常需讨论点位于原图像还是翻折部分。根据对称性列方程,注意验证解是否在对应的定义域内。结合临界位置(如翻折边界点)求参数范围。
破类题·提能力
1.(2026·辽宁阜新·一模)在数据可视化场景中,定义一种m阶界点重构函数:对于函数,按如下规则构造新函数,称为的阶界点重构函数.例如:当时,函数经2阶界点重构变换后:当时,;当时,;得到界点重构函数
(1)一次函数的2阶界点重构函数表达式是______;
(2)反比例函数经2阶界点重构变换后为,若直线与的图象交于两点,且这两点间的距离为6,求的值;
(3)已知点是二次函数的4阶界点重构函数图象上的一点,点是的4阶界点重构函数图象上一点,若轴,设的横坐标为,长为,求当时,的值;
(4)已知二次函数,点、连接,,若线段与二次函数的阶界点重构函数图象只有1个公共点时,直接写出的取值范围.
2.(2025·辽宁沈阳·二模)如图1,二次函数的图象与轴交于,两点,与轴交于点,直线:经过,两点.
(1)求该二次函数的解析式;
(2)已知为线段上一点,设其横坐标为,过点作轴的垂线与该二次函数的图象相交于点,再过点作轴的垂线与该二次函数的图象相交于另一点.
①当的长度随的增大而增大时,请直接写出的取值范围;
②当时,求点的横坐标;
(3)如图2,将二次函数在轴下方的图象沿轴翻折到轴的上方,图象的其余部分不变,得到一个“W”形状的新图象,再将直线向上平移个单位长度,得到直线,直接写出当直线与这个新图象分别有2个或3个公共点时,的取值范围或的值.
3.(2025·辽宁铁岭·二模)【概念感知】
在平面直角坐标系中,如果一个点的纵坐标等于其横坐标,我们称这个点为平衡点.
【概念理解】
()若双曲线上存在两个平衡点,,且,则的值是____________;
【概念应用】
()如图,点为抛物线上一点,抛物线上部分的图象记为,将抛物线上部分的图象沿直线翻折得到的图象记为,由图象与组成的图象记为.
①当时,求图象上的平衡点的坐标;
②若图象上存在两个平衡点,求值.
4.(2025·辽宁铁岭·模拟预测)如图,已知二次函数(是常数,且)的图象与轴交于,两点(点在点的左侧),与轴交于点.
(1)求点,点的坐标;
(2)如图2,二次函数(是常数,且)的图象为,图象中位于轴右侧的部分作关于轴的对称图象,该对称图象记为图象.若直线:(是常数)交图象于点,(点在点的右侧),并与图象交于点,若,求与的数量关系;
(3)抛物线的图象与轴分别交于,两点,将抛物线沿轴向下翻折,所得新抛物线与原抛物线所围成的封闭区域内(包括边界)恰好有13个整点(点的横坐标、纵坐标都为整数,则称这样的点为“整点”),求的取值范围.
5.(2025·辽宁营口·三模)定义:在平面直角坐标系中,如果一个点的纵坐标是它横坐标的t倍(t是常数,且),我们称这个点为“t倍点”.
(1)求直线上的“倍点”的坐标;
(2)已知点,是抛物线上的两个“1倍点”,其中,实数,,设,求的取值范围;
(3)如图,点为抛物线上一点,抛物线上部分的图象记为,将抛物线上部分的图象沿直线翻折得到的图象记为,由图象与组成的图象记为N,当图象N上存在三个“倍点”,,,且满足,,求m的值.
题型06 二次函数的增减性求参问题
析典例·建模型
1.(2025·辽宁盘锦·一模)已知和都是自变量x的函数,若当时,,当时,,则称函数为函数的“关联函数”.例如:函数,则称为函数的“关联函数”,图1、图2分别为、的图象.
(1)若点在函数的“关联函数”的图象上,求m的值;
(2)点P是反比例函数图象上的一点,且纵坐标为2,过点P作轴,交的“关联函数”的图象于点Q,当时,则________.
(3)二次函数的图象过,两点,
①当时,的取值范围是,求n的值;
②若点P在的图象上,且P点的横坐标为,点Q坐标为,以为对角线构造矩形,且矩形的边与坐标轴平行.当的图象在矩形内部的点纵坐标y随x的增大而增大或y随x的增大而减小时,直接写出t的取值范围.
研考点·通技法
1.分析题意,结合图像找出多种情况;
2.确定每种情况间的临界点,求出对应数值;
3.结合图像确定取值区间。
破类题·提能力
1.(2025·辽宁丹东·二模)抛物线过点,,点,点是抛物线上两点、将此抛物线上,两点之间的部分(包括,两点)记为图象.
(1)求抛物线的表达式;
(2)当、重合时,求点的坐标;
(3)当抛物线的顶点在图象上时,设图象的最高点的纵坐标与最低点的纵坐标的差为、求与之间的关系式;
(4)矩形的顶点分别为,,,当图象在矩形内部的部分所对应的函数值随的增大而减小时,直接写出的取值范围.
2.(2026·辽宁阜新·一模)如图1:在平面直角坐标系中,二次函数与轴交于,两点(点在点的左边),与轴交于点.
(1)点的坐标为______;点的坐标为______;点的坐标为______;
(2)求出长度;
(3)把二次函数图像沿水平方向,向右平移1个单位长度,得到一个新的二次函数.点,点为新抛物线上不重合的两个点,点的横坐标为,点的横坐标为.当新抛物线上,两点之间的部分(包括,两点)对应的函数值随的增大而先减小后增大时,设函数值的最大值与最小值差为,求与的关系式,并写出自变量的取值范围;
(4)在(3)条件下,过,两点中较高的点作轴的垂线交抛物线于另一个交点,以这个较高的点与点的连线为边向其下方作正方形.当点在该正方形内部,新二次函数图像顶点为,点在该正方形外部,且点到该正方形边的最小距离是1,求的值.(直接写出答案).
3.(2025·辽宁大连·一模)已知,抛物线(),与x轴交于A,B,(点A在点B的左侧)与y轴交于点C,顶点为点D.
(1)抛物线的对称轴为 (用含有a的式子表示);
(2)若当时,函数值y随着x的增大而减小,求a的取值范围;
(3)如图1,当时,点为第四象限的抛物线上一点,过点E作轴与抛物线另外一个交点为点F.
①连接,过点E作轴,交于点H,以为邻边构造矩形,当矩形的周长为时,求m的值;
②以所在直线为对称轴将抛物线位于下方的部分翻折,若翻折后所得部分与x轴有交点,且交点都位于x轴正半轴,请直接写出n的取值范围.
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