内容正文:
专题26.2.2 二次函数y=a(x-h)2+k的图像和性质
教学目标
1.掌握y=ax2+k、y=a(x-h)2、y=a(x-h)2+k型二次函数的图象与性质,能够熟练解决有关题目。
2.掌握y=ax2+k、y=a(x-h)2、y=a(x-h)2+k与y=ax2之间的平移规律,并能够熟练的解决相应的题目。
教学重难点
1.重点
(1)y=ax2+k、y=a(x-h)2、y=a(x-h)2+k型二次函数的图象与性质;
(2)y=ax2+k、y=a(x-h)2、y=a(x-h)2+k与y=ax2之间的平移规律;
2.难点
(1)函数性质的应用,二次函数之间的平移规律。
知识点01
二次函数y=a(x-h)2+k的图象的画法
1.描点法
列表→描点→连线
2.平移法
①二次函数y=ax2+k 是由抛物线y=ax2 平移得到的;当k>0时,上移;当k<0时,下移,简记为“上加下减”。
②抛物线y=a(x-h)2是由抛物线y=ax2 平移得到的.当h>0时,右移;当h<0时,左移,简记为“左加右减”。
【即学即练】
1.在如图所示的平面直角坐标系中画出二次函数的图.
x
…
0
2
4
…
…
…
(1)补充表格中的y值;
(2)在坐标系中画出图象.
2.二次函数的图象如下图所示,直接在平面直角坐标系中画出二次函数和的图象,并解决下列问题:
将抛物线向_______平移_______个单位得到抛物线.
知识点02
二次函数y=a(x-h)2+k的图象和性质
通过配方法,一般形式的二次函数可以转化为y=a(x−h)2+k的形式。
1.y=a(x−h)2+k的图象和性质
二次函数
a
图像
开口方向
顶点
坐标
对称轴
增减性
最值
a>0
a<0
a>0
a<0
a>0
a<0
2.顶点式及实际问题
①从二次函数中可以直接看出其对应的抛物线的顶点为(h,k ),所以通常把 (a≠0)叫做二次函数的 .
②利用顶点式解决实际问题的思路。步骤:建立平面直角坐标系→根据题目给出的最值点/顶点(h,k)设出顶点式y=a(x−h)2+k→代入其他已知点坐标求出a的值→得到解析式→求出所求位置的函数值。
【即学即练】
3.下列关于抛物线的说法正确的是( )
A.开口向上 B.对称轴为
C.顶点坐标为 D.由抛物线向上平移一个单位得到
4.抛物线的顶点在( )
A.轴上 B.轴上 C.第三象限 D.第四象限
5.已知点,和都在二次函数的图象上,则,,的大小关系为( )
A. B. C. D.
6.关于二次函数,下列说法正确的是( )
A.函数图象的开口向下 B.函数图象的顶点坐标是
C.该函数的最大值是6 D.当时,y的值随x值的增大而增大
7.把抛物线先向右平移1个单位长度,再向上平移1个单位长度,所得抛物线解析式为( )
A. B.
C. D.
8.二次函数的图像大致是( )
A. B.
C. D.
9.关于二次函数与,下列说法不正确的是( )
A.与的图像开口方向相同
B.与的图像关于y轴对称
C.的图像向左平移2个单位长度可得到的图像
D.的图像绕原点旋转可得到的图像
题型01 y=ax2+k的图象和性质
【典例1】1.在平面直角坐标系中,二次函数的图象大致是( )
A. B.
C. D.
(1)考查方向:y=ax2+k的开口方向、顶点坐标、对称轴、最值、增减性,以及由y=ax2上下平移得到新抛物线的规律。
(2)核心方法: 抓住顶点为 (0,k)、对称轴为 y 轴;a>0开口向上,有最小值 k,a<0开口向下,有最大值k,平移规律是“上加下减”。
【变式1】关于二次函数的图象,下列结论正确的是( )
A.其图象开口向上 B.其图象的对称轴是直线
C.其最大值为1 D.当时,随的增大而减小
【变式2】抛物线的顶点坐标是( )
A. B. C. D.
【变式3】对于抛物线,若y的最小值是5,则( )
A. B. C.5 D.
【变式4】下列函数中,的值随值的增大而增大的是( )
A. B. C. D.
【中考链接】函数的图象可能是( )
A. B.
C. D.
题型02 的图象和性质
【典例1】二次函数的图象大致是( )
A. B.
C. D.
(1)考查方向:考查 的顶点、对称轴、开口方向、图象形状、函数值大小比较,以及由 y=ax2左右平移得到新抛物线。
(2)核心方法:抓住顶点为 (h,0)、对称轴为直线 x=h;比较函数值时看点到对称轴的距离,平移规律是“左加右减”。
【变式1】下列函数的图象中,与的函数图象形状一致的是( )
A. B.
C. D.
【变式2】抛物线的对称轴是( )
A.直线 B.直线 C.轴 D.直线
【变式3】设函数,,直线的图象与函数,的图象分别交于点,,得( )
A.若,则 B.若,则
C.若,则 D.若,则
【变式4】某抛物线与抛物线的形状相同,且顶点为,开口向下.该抛物线的函数表达式为( )
A. B.
C. D.
【变式5】函数是向右平移2个单位后的解析式是( )
A. B. C. D.
【中考链接1】在平面直角坐标系中,二次函数()的图象可能是( )
A. B.
C. D.
【中考链接2】已知二次函数,当时,随的增大而增大,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
题型03 的图象和性质
【典例1】二次函数(a、h为常数,)的部分与的对应值如下表:
x
…
1
2
3
4
…
y
…
7
4
…
则关于该二次函数的说法不正确的是( )
A.其图象开口向下
B.其图象的对称轴为
C.当时,的值随值的增大而减小
D.当时,
(1)考查方向:考查 +k 中开口方向、顶点坐标、对称轴、最值、增减性、函数值大小比较及图象位置判断。
(2)核心方法:直接由顶点式读出顶点(h,k)、对称轴 x=h;a>0时离对称轴越远函数值越大,最小值为k,a<0时离对称轴越远函数值越小,最大值为k。
【变式1】已知二次函数,其顶点坐标为( )
A. B. C. D.
【变式2】,、是抛物线上的三点,则,,的大小关系为( )
A. B.
C. D.
【变式3】抛物线与轴的交点坐标是( )
A. B. C. D.
【变式4】将抛物线向右平移2个单位长度,再向上平移1个单位长度,得到新的抛物线的解析式是( )
A. B.
C. D.
【中考链接】对于抛物线,以下说法正确的是( )
A.开口向下 B.对称轴为直线
C.顶点坐标为 D.当时,随的增大而减小
题型04 二次函数图象的平移规律
【典例1】将抛物线向左平移5个单位,得到新抛物线的表达式是( )
A. B.
C. D.
(1)考查方向:考查抛物线在左右、上下平移后的解析式变化,以及根据两个顶点式判断平移方向和距离。
(2)核心方法:平移时a不变,只改变顶点位置;横向平移遵循“左加右减”,纵向平移遵循“上加下减”,也可通过比较顶点坐标确定平移方式。
【变式1】将抛物线向左平移2个单位后,所得到的新抛物线的顶点坐标是_____.
【变式2】我们知道,抛物线可由抛物线经过平移得到,那么平移的方法可以是( )
A.先向上平移2个单位,再向左平移1个单位
B.先向上平移2个单位,再向右平移1个单位
C.先向下平移2个单位,再向左平移1个单位
D.先向下平移2个单位,再向右平移1个单位
【变式3】抛物线先向左平移3个单位,再向下平移4个单位后的函数解析式为( )
A. B.
C. D.
【中考链接1】将抛物线先向右平移3个单位,再向上平移4个单位,得到的抛物线是( )
A. B.
C. D.
【中考链接2】若点在抛物线()上,则下列各点在抛物线上的是( )
A组·基础过关
1.已知二次函数(其中a是常数,且),下列叙述中正确的是( )
A.当时,二次函数图象开口向下
B.二次函数图象与y轴的交点的坐标为
C.顶点坐标是
D.当时,顶点是二次函数图象的最低点
2.把二次函数的图象,向左平移1个单位,再向下平移2个单位可得抛物线的表达式为()
A. B.
C. D.
3.一抛物线的形状、开口方向与抛物线相同,顶点为,则此抛物线的解析式为( )
A. B.
C. D.
4.已知二次函数(m为常数),其图象上有两点,,如果,那么a的取值范围是( )
A. B. C. D.
5.设,,是抛物线上的三点,则,,的大小关系为( )
A. B. C. D.
B组·能力提升
6.k为任意实数,抛物线的顶点总在()
A.直线上 B.直线上
C.x轴上 D.y轴上
7.若二次函数,当时,随的增大而增大,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
8.二次函数的部分图象如图所示.以下错误的是( )
A.
B.
C.抛物线与正半轴的交点在0和1之间
D.
9.当时,二次函数的最大值为8,则______.
10.如图,直线交x轴于点A,交y轴于点B,抛物线的顶点为A,且经过点B.
(1)求抛物线对应的函数解析式.
(2)若点在该抛物线上,求t的值.
(3)请在第二象限中的抛物线上找一点C,使的面积等于面积的2倍.
C组·拓展延伸
11.若抛物线向右平移2个单位,所得的抛物线的顶点在第一象限,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
12.要得到函数的图象,可以将函数的图象( )
A.向右平移1个单位,再向上平移3个单位
B.向右平移1个单位,再向下平移3个单位
C.向左平移1个单位,再向上平移3个单位
D.向左平移1个单位,再向下平移3个单位
13.抛物线,当时,随增大而增大,则的取值范围是___________.
14.已知函数()与轴的交点坐标为,.则函数(),当时,自变量的取值范围是______.
15.如图,点在抛物线上,且在抛物线C的对称轴的右侧.
(1)写出抛物线C的对称轴和y的最大值,并求m的值.
(2)在坐标平面上放置一透明胶片,并在胶片上描画出点P及C的一段,分别记为,.平移该胶片,使所在抛物线对应的函数表达式恰为.求点移动的最短路程.
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专题26.2.2 二次函数y=a(x-h)2+k的图像和性质
教学目标
1.掌握y=ax2+k、y=a(x-h)2、y=a(x-h)2+k型二次函数的图象与性质,能够熟练解决有关题目。
2.掌握y=ax2+k、y=a(x-h)2、y=a(x-h)2+k与y=ax2之间的平移规律,并能够熟练的解决相应的题目。
教学重难点
1.重点
(1)y=ax2+k、y=a(x-h)2、y=a(x-h)2+k型二次函数的图象与性质;
(2)y=ax2+k、y=a(x-h)2、y=a(x-h)2+k与y=ax2之间的平移规律;
2.难点
(1)函数性质的应用,二次函数之间的平移规律。
知识点01
二次函数y=a(x-h)2+k的图象的画法
1.描点法
列表→描点→连线
2.平移法
①二次函数y=ax2+k 是由抛物线y=ax2上下平移得到的;当k>0时,上移;当k<0时,下移,简记为“上加下减”。
②抛物线y=a(x-h)2是由抛物线y=ax2左右平移得到的.当h>0时,右移;当h<0时,左移,简记为“左加右减”。
【即学即练】
1.在如图所示的平面直角坐标系中画出二次函数的图.
x
…
0
2
4
…
…
…
(1)补充表格中的y值;
(2)在坐标系中画出图象.
【答案】(1)3,0,,0,3
(2)作图见解析
【分析】此题考查了列表法画二次函数图象,求函数值,正确掌握画函数图象的步骤:列表,描点,连线是解题的关键.
(1)分别将值代入函数解析式求解即可;
(2)描点,连线即可画出图象.
【详解】(1)解:当;
当;
当;
当;
当;
(2)解:图象如图:
2.二次函数的图象如下图所示,直接在平面直角坐标系中画出二次函数和的图象,并解决下列问题:
将抛物线向_______平移_______个单位得到抛物线.
【答案】图见解析,左,6
【分析】本题主要考查了画二次函数图象、二次函数的平移等知识点,正确画出函数图象成为解题的关键.
先在坐标系内画出二次函数和的图象,然后根据函数图象即可解答.
【详解】解:二次函数和的图象如图所示.
所以将抛物线向左平移6个单位得到抛物线.
故答案为:左,6.
知识点02
二次函数y=a(x-h)2+k的图象和性质
通过配方法,一般形式的二次函数可以转化为y=a(x−h)2+k的形式。
1.y=a(x−h)2+k的图象和性质
二次函数
a
图像
开口方向
顶点
坐标
对称轴
增减性
最值
a>0
向上
(0,k)
y轴
当x<0时,y随x的增大而减小;
当x>0时,y随x的增大而增大
当x=0时
y最小值=k
a<0
向下
当x<0时,y随x的增大而增大;
当x>0时,y随x的增大而减小
当x=0时
y最大值=k
a>0
向上
(h,0)
直线
x=h
当x<h时,y随x的增大而减小;
当x>h时,y随x的增大而增大
当x=h时
y最小值=0
a<0
向下
当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
当x=h时
y最大值=0
a>0
向上
(h,k)
直线
x=h
当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
当x=h时
y最小值=k
a<0
向下
当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
当x=h时
y最大值=k
2.顶点式及实际问题
①从二次函数中可以直接看出其对应的抛物线的顶点为(h,k ),所以通常把 (a≠0)叫做二次函数的顶点式.
②利用顶点式解决实际问题的思路。步骤:建立平面直角坐标系→根据题目给出的最值点/顶点(h,k)设出顶点式y=a(x−h)2+k→代入其他已知点坐标求出a的值→得到解析式→求出所求位置的函数值。
【即学即练】
3.下列关于抛物线的说法正确的是( )
A.开口向上 B.对称轴为
C.顶点坐标为 D.由抛物线向上平移一个单位得到
【答案】D
【分析】本题考查了二次函数的性质,包括开口方向、对称轴、顶点坐标和平移变换,解题的关键是熟练掌握二次函数的图象与性质.
根据二次函数的图象与性质逐项判断即可.
【详解】解:∵ 抛物线的二次项系数,
抛物线开口向下,故A错误;
对称轴为直线,故B错误;
当时,,
顶点坐标为,故C错误;
抛物线 向上平移一个单位得到,与给定抛物线一致,故D正确;
故选:D.
4.抛物线的顶点在( )
A.轴上 B.轴上 C.第三象限 D.第四象限
【答案】A
【分析】本题考查二次函数的顶点式,根据顶点式直接写出顶点坐标,判断其位置.
【详解】解:顶点坐标为,在轴上,
故选:A.
5.已知点,和都在二次函数的图象上,则,,的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了二次函数的大小比较.
通过直接计算各点的函数值,比较大小即可.
【详解】解:∵点,和都在二次函数的图象上,
∴,,,
∵,
∴,
即.
故选:C.
6.关于二次函数,下列说法正确的是( )
A.函数图象的开口向下 B.函数图象的顶点坐标是
C.该函数的最大值是6 D.当时,y的值随x值的增大而增大
【答案】D
【分析】本题考查二次函数的图象和性质,根据顶点式的图象和性质,进行判断即可.
【详解】解:∵,
∴抛物线的开口向上,对称轴为直线,顶点坐标为,
∴当时,函数有最小值为 6 ,当时,的值随值的增大而增大;
∴当时,y的值随x值的增大而增大
故选:D.
7.把抛物线先向右平移1个单位长度,再向上平移1个单位长度,所得抛物线解析式为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】本题考查二次函数图象的平移与几何变换.根据“上加下减,左加右减”的原则进行解答即可.
【详解】解:由题意得,即.
故选:A.
8.二次函数的图像大致是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了二次函数的图像,掌握二次函数图像的特征是解题的关键.
根据二次函数的顶点式即可判断大致图像.
【详解】解:由条件可知,顶点坐标为,
二次函数图像是开口向上,以顶点坐标为的抛物线,
故选:D.
9.关于二次函数与,下列说法不正确的是( )
A.与的图像开口方向相同
B.与的图像关于y轴对称
C.的图像向左平移2个单位长度可得到的图像
D.的图像绕原点旋转可得到的图像
【答案】D
【分析】本题考查二次函数的性质以及二次函数图象上点的坐标特征,利用函数解析式确定顶点坐标,对称轴以及开口方向和与y轴的关系是解题的关键.
两个抛物线解析式都是顶点式,可以根据顶点式直接判断顶点坐标,对称轴,开口方向及与y轴的关系.
【详解】解:A.由,得与的图像开口都向上,方向相同,该选项正确,不符合题意;
B. 二次函数的开口向上,顶点为,对称轴为直线,二次函数开口向上,顶点为,对称轴为直线,
∴与的图像关于y轴对称,该选项正确,不符合题意;
C. 二次函数向左平移2个单位长度可得到二次函数,该选项正确,不符合题意;
D. 的图像绕原点旋转可得到,故该选项错误,符合题意.
故选:D.
题型01 y=ax2+k的图象和性质
【典例1】1.在平面直角坐标系中,二次函数的图象大致是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】本题考查二次函数图象的判断,二次函数的图象形状由二次项系数和顶点坐标决定.
先根据解析式确定抛物线的开口方向,再计算顶点坐标,即可确定函数图象的大致位置.
【详解】解:二次函数中,,
二次项系数,
该二次函数的图象开口向下,
,,
该二次函数的顶点坐标为,
选项符合题意.
故选:.
(1)考查方向:y=ax2+k的开口方向、顶点坐标、对称轴、最值、增减性,以及由y=ax2上下平移得到新抛物线的规律。
(2)核心方法: 抓住顶点为 (0,k)、对称轴为 y 轴;a>0开口向上,有最小值 k,a<0开口向下,有最大值k,平移规律是“上加下减”。
【变式1】关于二次函数的图象,下列结论正确的是( )
A.其图象开口向上 B.其图象的对称轴是直线
C.其最大值为1 D.当时,随的增大而减小
【答案】D
【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;根据二次函数性质,由解析式判断出开口方向、对称轴、最值及增减性,即可得解.
【详解】解:∵ ,
∴ ,开口向下;
对称轴 为直线;
最大值为 ;
∵ ,
∴当 时,y 随 x 增大而减小,故当 时,y 随 x 增大而减小;
∴选项D正确,
故选:D.
【变式2】抛物线的顶点坐标是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题主要考查了二次函数的性质,二次函数的顶点坐标为,据此可得答案.
【详解】解:∵二次函数解析式为,
∴二次函数的顶点坐标为,
故选:C.
【变式3】对于抛物线,若y的最小值是5,则( )
A. B. C.5 D.
【答案】A
【分析】本题主要考查了抛物线的性质,确定,问题随之得解.
【详解】∵,且,
∴,
∵y的最小值是5,
∴,
∴,
故选:A.
【变式4】下列函数中,的值随值的增大而增大的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】,根据一次函数与二次函数的性质逐一判断即可得到结果.
【详解】解:对于选项,是开口向上的二次函数,对称轴为,∵时随增大而减小,∴不符合要求.
对于选项,是开口向下的二次函数,对称轴为,∵时随增大而减小,∴不符合要求.
对于选项,是一次函数,,根据一次函数性质,可得的值随值的增大而增大,∴符合要求.
对于选项,是一次函数,,可得的值随值的增大而减小,∴不符合要求.
【中考链接】函数的图象可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】本题主要考查了二次函数图象与其系数之间的关系,根据二次函数的开口方向和与y轴的交点位置分别判定a的符号,以及对称轴是y轴,看是否一致即可得到答案.
【详解】解:函数的对称轴为y轴,
A、抛物线开口向上,则,与y轴交于正半轴,则,即,二者不一致,不符合题意;
B、抛物线开口向上,则,与y轴交于负半轴,则,即,但是对称轴不是y轴,不符合题意;
C、抛物线开口向下,则,与y轴交于负半轴,则,即,二者不一致,不符合题意;
D、抛物线开口向下,则,与y轴交于正半轴,则,即,二者一致,且对称轴是y轴,符合题意;
故选:D.
题型02 的图象和性质
【典例1】二次函数的图象大致是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】本题考查二次函数的图象与性质,关键是利用顶点式快速确定顶点坐标和开口方向,再通过这两个核心要素筛选选项.熟练掌握二次函数顶点式的结构是解题的关键.
【详解】解:二次函数的顶点式为 ,其中顶点坐标为,
二次函数的顶点坐标为,
,
二次函数图像开口向下,
结合顶点坐标和开口向下的特征,只有选项B的图象满足.
故选:B.
(1)考查方向:考查 的顶点、对称轴、开口方向、图象形状、函数值大小比较,以及由 y=ax2左右平移得到新抛物线。
(2)核心方法:抓住顶点为 (h,0)、对称轴为直线 x=h;比较函数值时看点到对称轴的距离,平移规律是“左加右减”。
【变式1】下列函数的图象中,与的函数图象形状一致的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】本题主要考查了二次函数的图象与性质,二次函数图象的形状由二次项系数决定,系数的绝对值相同则形状一致,据此可得答案.
【详解】解:由题意得,与的函数图象形状一致的二次函数的二次项系数的绝对值要为3,
∴四个选项中,只有A选项中的函数符合题意,
故选:A.
【变式2】抛物线的对称轴是( )
A.直线 B.直线 C.轴 D.直线
【答案】B
【分析】本题考查了二次函数顶点式的意义,熟练掌握二次函数顶点式是解题的关键.
直接利用二次函数顶点式求出对称轴即可.
【详解】∵
∴对称轴为直线,
故选:B.
【变式3】设函数,,直线的图象与函数,的图象分别交于点,,得( )
A.若,则 B.若,则
C.若,则 D.若,则
【答案】C
【分析】将代入两个函数得到和的表达式,再结合各选项中,的大小关系,比较和的大小即可得到答案.
【详解】解:依题意,,,
∴
若,
∵,∴,
∵,,∴,即,
∴,即,C正确,D错误.
若,,,,得,,A错误.
若,,无法确定的正负,无法得到,B错误.
【变式4】某抛物线与抛物线的形状相同,且顶点为,开口向下.该抛物线的函数表达式为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】本题主要考查了二次函数的图象和性质.根据二次函数的图象和性质,形状相同则二次项系数绝对值相等,开口向下则系数为负,顶点代入顶点式解答即可.
【详解】解:∵抛物线与抛物线的形状相同,且顶点为,开口向下.
∴该抛物线的函数表达式为.
故选:C.
【变式5】函数是向右平移2个单位后的解析式是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了二次函数图象的平移规律,解题的关键是掌握“左加右减”的平移法则.
根据二次函数图象“右移减”的平移规律,将中替换为,得到平移后的解析式.
【详解】解:原函数为,向右平移2个单位,
新函数为.
故选C
【中考链接1】在平面直角坐标系中,二次函数()的图象可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】根据二次函数y=a(x-h)2(a≠0)的顶点坐标为(h,0),它的顶点坐标在x轴上,即可解答.
【详解】二次函数()的顶点坐标为(h,0),它的顶点坐标在x轴上,
故选D.
【中考链接2】已知二次函数,当时,随的增大而增大,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查二次函数的图象与性质,先根据解析式确定开口方向与对称轴,再结合二次函数的增减性和题目条件求解的取值范围.
【详解】解:∵二次函数解析式为,且,
∴函数图象开口向上,对称轴为直线,
∴当时,随的增大而增大,
∵当时,随的增大而增大,
∴.
题型03 的图象和性质
【典例1】二次函数(a、h为常数,)的部分与的对应值如下表:
x
…
1
2
3
4
…
y
…
7
4
…
则关于该二次函数的说法不正确的是( )
A.其图象开口向下
B.其图象的对称轴为
C.当时,的值随值的增大而减小
D.当时,
【答案】C
【分析】根据表格给出的值代入二次函数顶点式,求出和的值,得到完整解析式,再根据二次函数的图象与性质逐一判断各选项,找出说法错误的选项.
【详解】解:已知二次函数解析式为由表格可知,当时,;当时,,将两组值代入解析式得,
解得:,
∴该二次函数解析式为,
∵,
∴图象开口向下,选项A正确;
由顶点式可知,图象的对称轴为直线,选项B正确;
∵开口向下,对称轴为,
∴当时,随的增大而增大,当时,随的增大而减小,因此“当时,的值随值的增大而减小”的说法错误,选项C不正确;
当时,,选项D正确.
(1)考查方向:考查 +k 中开口方向、顶点坐标、对称轴、最值、增减性、函数值大小比较及图象位置判断。
(2)核心方法:直接由顶点式读出顶点(h,k)、对称轴 x=h;a>0时离对称轴越远函数值越大,最小值为k,a<0时离对称轴越远函数值越小,最大值为k。
【变式1】已知二次函数,其顶点坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查二次函数顶点式的顶点坐标,利用二次函数顶点式的性质即可直接求解.
【详解】解:二次函数顶点式的形式为,其顶点坐标为.
∵已知二次函数为,对比顶点式可得,
∴该二次函数的顶点坐标为.
【变式2】,、是抛物线上的三点,则,,的大小关系为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】先判断抛物线的开口方向和对称轴,根据开口向下的抛物线,点离对称轴越远对应函数值越小,通过计算三点到对称轴的距离即可比较函数值大小.
【详解】解:抛物线中,,
∴抛物线开口向下,对称轴为直线,
∵点到对称轴的距离为,点到对称轴的距离为,点到对称轴的距离为,开口向下时,点离对称轴越远,对应函数值越小,且,
∴.
【变式3】抛物线与轴的交点坐标是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查抛物线与y轴交点坐标的求解,y轴上所有点的横坐标为0,因此只需令,计算出对应的y值,即可得到交点坐标.
【详解】解:∵抛物线与y轴交点的横坐标为0,
∴令,代入抛物线解析式,
得,
∴抛物线与y轴的交点坐标是,
【变式4】将抛物线向右平移2个单位长度,再向上平移1个单位长度,得到新的抛物线的解析式是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了函数图象的平移,要求熟练掌握平移的规律:左加右减,上加下减;
根据二次函数图象左加右减,上加下减的平移规律进行解答即可.
【详解】解:∵抛物线平移遵循“左加右减,上加下减”的规律,
∴抛物线向右平移2个单位长度,得到抛物线,
再向上平移1个单位长度,得到抛物线,
∴得到新的抛物线的解析式是,
故选:C.
【中考链接】对于抛物线,以下说法正确的是( )
A.开口向下 B.对称轴为直线
C.顶点坐标为 D.当时,随的增大而减小
【答案】B
【分析】根据抛物线顶点式的性质,分别判断开口方向、对称轴、顶点坐标和增减性,即可得到正确选项.
【详解】解:∵抛物线解析式为
∴
∴抛物线开口向上,故A错误
对称轴为直线,故B正确
顶点坐标为,故C错误
∵抛物线开口向上,对称轴为直线
∴当时,随的增大而增大,故D错误.
题型04 二次函数图象的平移规律
【典例1】将抛物线向左平移5个单位,得到新抛物线的表达式是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】根据平移的规律即可求得答案.
【详解】解:将抛物线向左平移5个单位,得到新抛物线的表达式是.
(1)考查方向:考查抛物线在左右、上下平移后的解析式变化,以及根据两个顶点式判断平移方向和距离。
(2)核心方法:平移时a不变,只改变顶点位置;横向平移遵循“左加右减”,纵向平移遵循“上加下减”,也可通过比较顶点坐标确定平移方式。
【变式1】将抛物线向左平移2个单位后,所得到的新抛物线的顶点坐标是_____.
【答案】
【详解】解:将抛物线向左平移2个单位后,所得到的新抛物线,
∴新抛物线的顶点坐标是.
【变式2】我们知道,抛物线可由抛物线经过平移得到,那么平移的方法可以是( )
A.先向上平移2个单位,再向左平移1个单位
B.先向上平移2个单位,再向右平移1个单位
C.先向下平移2个单位,再向左平移1个单位
D.先向下平移2个单位,再向右平移1个单位
【答案】B
【分析】本题主要考查了二次函数图象的平移问题,根据解析式可得两个抛物线的顶点坐标,根据对应的顶点坐标可判断出对应的平移方式.
【详解】解:抛物线的顶点坐标为,抛物线的顶点坐标为,
∵将点先向上平移2个单位,再向右平移1个单位,得到点,
∴抛物线先向上平移2个单位,再向右平移1个单位得到抛物线,
故选:B.
【变式3】抛物线先向左平移3个单位,再向下平移4个单位后的函数解析式为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了二次函数的平移性质,二次函数的平移规律:“左加右减,上加下减”,据此进行分析,即可作答.
【详解】解:∵抛物线先向左平移3个单位,再向下平移4个单位,
∴平移后的函数解析式为,
故选:B.
【中考链接1】将抛物线先向右平移3个单位,再向上平移4个单位,得到的抛物线是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】本题主要考查了二次函数图象的平移问题,根据“上加下减,左加右减”的平移规律求解即可.
【详解】解:将抛物线先向右平移3个单位,再向上平移4个单位,得到的抛物线是,
故选:A.
【中考链接2】若点在抛物线()上,则下列各点在抛物线上的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】观察抛物线和抛物线可以发现,它们通过平移得到,故点通过相同的平移落在抛物线上,从而得到结论.
【详解】∵抛物线是抛物线()向左平移1个单位长度得到
∴抛物线上点向左平移1个单位长度后,会在抛物线上
∴点在抛物线上
故选:D
A组·基础过关
1.已知二次函数(其中a是常数,且),下列叙述中正确的是( )
A.当时,二次函数图象开口向下
B.二次函数图象与y轴的交点的坐标为
C.顶点坐标是
D.当时,顶点是二次函数图象的最低点
【答案】C
【分析】二次项系数大于0,则函数图象开口向上,二次项系数小于0,则函数图象开口向下,且函数图象有最高点,据此可判断A、D;求出时,y的值可判断B;根据解析式可得顶点的坐标,则可判断C.
【详解】解:A、当时,二次函数图象开口向上,原说法错误,不符合题意;
B、当时,,则二次函数图象与y轴的交点的坐标为,
∵,
∴,
∴二次函数图象与y轴的交点的坐标不是,原说法错误,不符合题意;
C、由解析式可得顶点坐标为,原说法正确,符合题意;
D、当时,顶点是二次函数图象的最高点,原说法错误,不符合题意;
2.把二次函数的图象,向左平移1个单位,再向下平移2个单位可得抛物线的表达式为()
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】本题考查二次函数图象的平移规律,涉及知识点:二次函数图象平移的“左加右减、上加下减”法则.根据平移方向,对函数表达式中的自变量和常数项进行相应变换;解题关键是准确应用平移法则,易错点是混淆“左加右减”的操作对象(是对自变量x进行加减).解题思路:先按“左加”处理向左平移1个单位,再按“下减”处理向下平移2个单位,得到新的抛物线表达式.
【详解】解:∵将二次函数向左平移1个单位,得;
再向下平移2个单位,得.
∴平移后的表达式为,
故选:B.
3.一抛物线的形状、开口方向与抛物线相同,顶点为,则此抛物线的解析式为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了抛物线的图象与性质,求二次函数的解析式;
由于抛物线的形状和开口方向相同,二次项系数相同;根据顶点坐标,直接写出顶点式.
【详解】解:∵抛物线的形状、开口方向与相同,
∴.
∵顶点为,
∴抛物线的解析式为.
故选:C.
4.已知二次函数(m为常数),其图象上有两点,,如果,那么a的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了二次函数的图象与性质.
由题意可知,抛物线的对称轴为直线,开口向上,可得点到对称轴的距离分别为,结合,可得,即可求解.
【详解】解:∵二次函数(为常数)的对称轴为直线,开口向上,
∴点到对称轴的距离分别为,
,
,
即,
解得:,
故选:A.
5.设,,是抛物线上的三点,则,,的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了二次函数图象上点的坐标特征:二次函数图象上点的坐标满足其解析式.也考查了二次函数的性质.根据二次函数的性质得到抛物线的开口向下,对称轴为直线,然后根据三个点离对称轴的远近判断函数值的大小.
【详解】解:∵抛物线的开口向下,对称轴为直线,
且,即,
∴离直线的距离最远,点离直线最近,
∴.
故选:A.
B组·能力提升
6.k为任意实数,抛物线的顶点总在()
A.直线上 B.直线上
C.x轴上 D.y轴上
【答案】B
【分析】本题考查二次函数的性质;熟练掌握二次函数顶点的求法和一次函数的性质是解题的关键.
求出抛物线的顶点为,可以得到顶点在直线上.
【详解】解:∵抛物线解析式为,
∴顶点坐标为,
∵为任意实数,
∴顶点坐标满足,
∴顶点总在直线上.
故选:B
7.若二次函数,当时,随的增大而增大,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题主要考查了二次函数的图象与性质,由二次函数的解析式可知二次函数开口向下,对称轴为直线,在对称轴左侧随增大而增大,要求当时随增大而增大,故需对称轴在直线右侧或重合,即.
【详解】解: 二次函数中,
抛物线开口向下,对称轴为直线,
当时,随增大而增大,
当时,随的增大而增大,
.
故选:A.
8.二次函数的部分图象如图所示.以下错误的是( )
A.
B.
C.抛物线与正半轴的交点在0和1之间
D.
【答案】B
【分析】本题考查了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关键.根据二次函数的开口向下,与轴的交点位于轴正半轴可得,则可得,选项A正确;根据二次函数的对称轴为直线可得,选项B错误;根据抛物线与轴负半轴的交点在和之间,结合二次函数的对称性即可得选项C正确;根据当时,即可得选项D正确.
【详解】解:∵二次函数的开口向下,与轴的交点位于轴正半轴,
∴,
∴,选项A正确;
由函数图象可知,二次函数的对称轴为直线,
∴,选项B错误;
由函数图象可知,抛物线与轴负半轴的交点在和之间,
∴抛物线与正半轴的交点在和之间,即在0和1之间,选项C正确;
又∵二次函数与轴的交点位于轴正半轴,
∴当时,,选项D正确;
故选:B.
9.当时,二次函数的最大值为8,则______.
【答案】或
【分析】本题考查二次函数的图象和性质,二次函数的求值.先计算二次函数的对称轴为直线,然后分两种情况进行分类讨论求解即可.
【详解】解:的对称轴为直线,
当时,在内,
当时,取最大值8,代入解析式得:
,
,
;
当时,在内,
当时,取最大值8,代入解析式得:
,
,
.
故答案为:或.
10.如图,直线交x轴于点A,交y轴于点B,抛物线的顶点为A,且经过点B.
(1)求抛物线对应的函数解析式.
(2)若点在该抛物线上,求t的值.
(3)请在第二象限中的抛物线上找一点C,使的面积等于面积的2倍.
【答案】(1)
(2)或
(3)
【分析】(1)根据一次函数解析式求出点和点的坐标,代入抛物线解析式即可解题;
(2)将点代入抛物线解析式即可;
(3)过点作轴交于点,根据计算.
【详解】(1)解:∵直线交x轴于点A,交y轴于点B,
当时,;当时,;
∴,,
∵抛物线的顶点为A,
∴抛物线的解析式为,
代入,可得,
解得,
∴抛物线的函数解析式为;
(2)解:由题意知,,
解得或;
(3)解:由题意知,,
如图,过点作轴交于点,
设,则,有,
∴
,
∴,
即,
,
解得(正值舍去),
∴.
C组·拓展延伸
11.若抛物线向右平移2个单位,所得的抛物线的顶点在第一象限,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查二次函数图像的平移,二次函数的图像和性质,第一象限内点的坐标特征.
根据平移规律可得平移后的抛物线的解析式,从而可得平移后的顶点坐标,由第一象限内的点的坐标特征,列不等式组,求解即可.
【详解】解:抛物线向右平移2个单位,所得的抛物线为,
平移后的顶点坐标为,
根据题意可得,
解得,
∴的取值范围是.
故选:B.
12.要得到函数的图象,可以将函数的图象( )
A.向右平移1个单位,再向上平移3个单位
B.向右平移1个单位,再向下平移3个单位
C.向左平移1个单位,再向上平移3个单位
D.向左平移1个单位,再向下平移3个单位
【答案】A
【分析】主要考查了函数图象的平移,抛物线的顶点坐标的求法,要求熟练掌握平移的规律:左加右减,上加下减.并用规律求函数解析式.根据抛物线顶点的变换规律得到正确的选项
【详解】解:抛物线的顶点坐标是,抛物线的顶点坐标是,
所以将顶点向右平移1个单位,再向上平移3个单位得到顶点,
即将函数的图象向右平移1个单位,再向上平移3个单位得到函数的图象.
故选:A.
13.抛物线,当时,随增大而增大,则的取值范围是___________.
【答案】2
【分析】本题考查二次函数的图像与性质,先求得抛物线的对称轴,再由条件可求得关于的不等式,求解即可得答案.根据二次函数解析式得出对称轴为是解题关键.
【详解】解:∵抛物线解析式为, 且二次项系数,
∴抛物线开口向上,对称轴为,在对称轴右侧随增大而增大,
∵当时,随增大而增大,
∴,
解得:,
即的取值范围是.
故答案为:.
14.已知函数()与轴的交点坐标为,.则函数(),当时,自变量的取值范围是______.
【答案】
【分析】本题考查了二次函数的图象与性质、二次函数图象的平移,熟练掌握二次函数的图象与性质是解题关键.
先根据二次函数的对称轴求出,从而可得两个函数的解析式,再根据二次函数图象的平移可得函数与轴的交点坐标,然后根据二次函数的性质求解即可得.
【详解】解:∵函数与轴的交点坐标为,
∴这个函数的对称轴为直线,
∴,
∴,,
观察两个函数的解析式可知,函数的图象是由函数的图象向左平移1个单位长度所得到的,
∴函数与轴的交点坐标为,,即为,,
又∵,
∴抛物线的开口向上,
∴时自变量的取值范围是,
故答案为:.
15.如图,点在抛物线上,且在抛物线C的对称轴的右侧.
(1)写出抛物线C的对称轴和y的最大值,并求m的值.
(2)在坐标平面上放置一透明胶片,并在胶片上描画出点P及C的一段,分别记为,.平移该胶片,使所在抛物线对应的函数表达式恰为.求点移动的最短路程.
【答案】(1)对称轴为直线,y的最大值为4,
(2)
【分析】本题考查二次函数的图像与性质,掌握二次函数的性质以及平移的方法是解题的关键.
(1)根据二次函数的对称性求解即可;
(2)根据顶点坐标,得出抛物线是向左平移3个单位,再向下平移4个单位得到,然后即可求出点移动的最短路程.
【详解】(1)解:拋物线,
抛物线C的对称轴为直线,y的最大值为4.
将代入,得,
解得,.
点P在抛物线C的对称轴的右侧,
,
.
(2)解:平移后的抛物线的表达式为,
平移后抛物线的顶点坐标为.
平移前抛物线的顶点坐标为,
胶片的平移过程为先向左平移3个单位,再向下平移4个单位,
点移动的最短路程为.
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