内容正文:
专题27.2(1) 二次函数y=a(x+m)2+h的图像与性质
教学目标
1. 能画出y=a(x+m)²+h的图象,明确其为抛物线。
2. 掌握y=a(x+m)²+h的开口方向、对称轴、顶点坐标、最值及增减性。
3. 理解y=a(x+m)²+h与y=ax2的平移规律,会进行图像平移变换。
教学重难点
重点:
1. 掌握y=a(x+m)²+h的开口方向、对称轴、顶点坐标、最值及增减性。
难点:
1. 二次函数y=a(x+m)²+h 中系数m、h的几何意义及左右平移法则;
2. 理解二次函数y=a(x+m)²+h的增减性;
知识点01 二次函数 y=ax²+h的图像与性质
二次函数 的图像可通过将二次函数 的图像向上(h0)或向下(h)平移 个单位得到.
(1)当 时,开口向上;当 时,开口向下;
(2)对称轴是 y轴(直线x=0);
(3)顶点坐标是 (0,h);
【即学即练】
1.已知抛物线与抛物线的形状相同,开口方向相反,且图象上离轴最近的点与轴的距离为3.
(1)求的值;
(2)写出抛物线的开口方向、对称轴和顶点坐标.
【详解】(1)解:∵抛物线与抛物线的形状相同,开口方向相反,
∴,
则抛物线为,
∴对称轴为直线,即对称轴为轴,开口方向向上
∵图象上离轴最近的点与轴的距离为3,且
∴;
(2)解:由(1)得,,对称轴为轴,开口方向向上,
解析式为
把代入,得
即顶点坐标.
知识点02 二次函数 y=a(x+m)²的图像与性质
二次函数的图像可通过将二次函数的图像向右()或向左()平移个单位得到.
(1)当 时,开口向上;当 时,开口向下;
(2)对称轴是 直线x=-m;
(3)顶点坐标是 (-m,0)
【即学即练】
1. 已知函数,和.
(1)在同一平面直角坐标系中画出它们的图象;
(2)分别说出各个函数图象的开口方向,对称轴、顶点坐标;
(3)试说明:分别通过怎样的平移,可以由函数的图象得到函数和函数的图象;
(4)分别说出各个函数的性质.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
(3)由抛物线向左平移1个单位,由抛物线向右平移1个单位;
(4)见解析
【分析】(1)根据“五点法”可画函数图象;
(2)根据二次函数的性质可进行求解;
(3)根据二次函数的平移可进行求解;
(4)根据二次函数的图象与性质可进行求解.
【详解】(1)解:如图所示:
(2)解:开口向上,对称轴为y轴,顶点坐标为,
开口向上,对称轴为,顶点坐标为,
开口向上,对称轴为,顶点坐标为;
(3)解:由抛物线向左平移1个单位,由抛物线向右平移1个单位;
(4)解:当时y随着x的增大而减小,当时y随着x的增大而增大,
当时y随着x的增大而减小,当时y随着x的增大而增大,
当时y随着x的增大而减小,当时y随着x的增大而增大.
【点睛】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.
知识点3 二次函数 y=a(x+m)²+h的图像与性质
1. 图像与性质
二次函数+h的图像可通过将二次函数的图像向右()或向左()平移个单位得到,再向上(h>0)或向下(h<0)平移 |h|个单位得到。
(1)当 时,开口向上;当 时,开口向下;
(2)对称轴是 直线x=h;
(3)顶点坐标是 (h,k)
2. 平移规律(口诀:左加右减,上加下减)
+h
3. 增减性
从二次函数y=+h的图象可以看出:
(1)如果a>0,那么
当x<-m时,y随x的增大而减小,
当x>-m时,y随x的增大而增大,
当x=-m时,y取最小值,最小值为h;
(2)如果a<0,那么
当x<-m时,y随x的增大而增大,
当x>-m时,y随x的增大而减小,
当x=-m时,y取最大值,最大值为h.
【即学即练】
1. 在同一直角坐标系中,描点画出下列二次函数的图象,并写出对称轴和顶点:,.
【答案】见解析
【分析】本题考查了画二次函数图象,掌握画函数图象的步骤列表、描点、连线是解题的关键.
按照列表、描点、连线的步骤进行,即可画出两个函数的图象,根据函数图像得到对称轴和顶点坐标.
【详解】解:列表,
x
…
0
1
…
…
0
0
…
x
…
0
1
2
3
4
…
…
4
2
4
…
描点,连线,得到函数图像如下,
由图象可知函数的对称轴为直线,顶点坐标为,
函数的对称轴为直线,顶点坐标为.
题型01 二次函数 y=ax²+h的图像
【典例1】已知二次函数.
x
…
0
1
2
…
y
…
…
(1)填写上表,并在下边平面直角坐标系中描出表中的点并画出函数图象.
(2)由图可知抛物线开口方向为______,对称轴为______,顶点坐标为______.
【详解】(1)解:如下表所示:
x
…
0
1
2
…
y
…
0
3
4
3
0
…
函数图象如图所示:
(2)根据函数图象得:抛物线开口方向为向下;对称轴为y轴;顶点坐标为;
故答案为:向下;y轴;;
【变式1】二次函数的图象可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】本题考查的是二次函数的图象,根据二次函数特征判断图象即可.
【详解】解:∵二次函数中,
∴抛物线开口向上,对称轴为y轴,与y轴交于负半轴,
故选:B.
【变式2】如图,二次函数与反比例函数的图象大致是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了反比例函数的性质,以及二次函数图象,解题的关键是根据反比例函数的性质确定的正负.首先根据反比例函数所在象限确定,再根据确定抛物线的开口方向和与轴交点位置,即可选出答案.
【详解】解:选项A:反比例函数的图象经过第二、四象限,则,此时函数的开口向下,与所示图象不符,本选项不符合题意;
选项B:反比例函数的图象经过第一、三象限,则,此时函数的开口向上,与轴交点应在原点下方,与所示图象不符,本选项不符合题意;
选项C:反比例函数的图象经过第一、三象限,则,此时函数的开口向上,与所示图象不符,本选项不符合题意;
选项D:反比例函数的图象经过第二、四象限,则,此时函数的开口向下,与轴交点应在原点上方,与所示图象相符,本选项符合题意;
故选D.
【变式3】二次函数的图象经过的象限是( )
A.第一、二象限 B.第一、三象限 C.第二、四象限 D.第三、四象限
【答案】A
【分析】本题考查二次函数的性质.熟练掌握二次函数的性质,是解题的关键.根据二次函数的性质,进行判断即可.
【详解】解:∵,对称轴为轴,顶点坐标为,
∴抛物线过第一、二象限.
故选:A.
【变式4】如图,在平面直角坐标系中,抛物线与y轴交于点A,过点A且与x轴平行的直线交抛物线于点B,C,则的长为_________________.
【答案】10
【分析】本题主要考查二次函数的性质,先求得与y轴的交点,再结合抛物线求得点B和点C,即可求得.
【详解】解:∵抛物线与y轴交于点A,
∴A点坐标为.
当时,,
解得,
∴B点坐标为,C点坐标为,
∴.
故答案为:10.
题型02 二次函数 y=ax²+h的性质
【典例1】已知抛物线上有三点,,,则、、的大小关系是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了二次函数的图象性质,抛物线开口向上,对称轴为y轴,比较各点横坐标的绝对值,绝对值越大,函数值越大,据此进行分析,即可作答.
【详解】解:∵抛物线方程为
∴开口向上,对称轴为,
∵抛物线上有三点,,,且
∴距离对称轴越远,函数值越大,
∴ .
故选:D.
【变式1】下列函数中,当时,y随x的增大而减小的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题主要考查了一次函数的性质以及二次函数的性质,正比例函数的性质,熟知以上知识是解题的关键.根据一次函数以及二次函数的增减性即可进行解答.
【详解】A:为一次函数,斜率,故当增大时,始终增大,不符合条件.
B:是开口向下的抛物线,顶点在原点.当时,函数在对称轴左侧随增大而递增,不符合条件.
C:开口向下,顶点为.当时,函数同样随增大而递增,不符合条件.
D:是开口向上的抛物线,顶点为.当时,函数在对称轴左侧随增大而递减,符合条件.
故选:D.
【变式2】对于抛物线,下列结论正确的是( )
A.该函数图象开口向上; B.当时,y随x的增大而减小;
C.当时,取得最小值; D.当时,y的取值范围是
【答案】B
【分析】本题主要考查了二次函数的性质.根据二次函数的性质,逐项判断,即可求解.
【详解】解:∵,
∴该函数图象开口向下,故A选项错误,不符合题意;
∵抛物线的对称轴为直线,
∴当时,y随x的增大而减小,当时,y随x的增大而增大,当时,取得最大值,故B选项正确,符合题意;C选项错误,不符合题意;
∵,
∴当时,时,取得最小值,最小值为,
∴当时,y的取值范围是,故D选项错误,不符合题意;
故选:B
【变式3】已知二次函数的解析式为,在直线的左侧,函数值随着自变量的增大而增大,那么的取值范围是______.
【答案】
【分析】本题考查二次函数的增减性,掌握的图像和性质是解题的关键.
【详解】解:∵二次函数的对称轴为y轴,
∴开口向下,当x时,函数值随着自变量的增大而增大,
又∵直线的左侧,函数值随着自变量的增大而增大,
∴,
故答案为:.
【变式4】用描点法画出函数的图象,结合图象,回答下列问题:
(1)开口方向________;
(2)对称轴________;
(3)顶点坐标________;
(4)当时,y随x的增大而________;
(5)当x________时,;
(6)当时,y的取值范围是________.
【答案】(1)向上
(2)轴
(3)
(4)增大
(5)
(6)
【分析】(1)先列表,再描点,并画图,再根据图象可得开口方向;
(2)根据图象可得对称轴方程;
(3)根据图象可得顶点坐标;
(4)根据图象可得增减性;
(5)根据图象可得函数值为0时,自变量的值;
(6)根据函数图象可得当时,y的取值范围.
【详解】(1)解:如图,
列表如下:
0
1
2
0
0
3
描点并画图:
∴图象开口向上;
(2)图象的对称轴为轴;
(3)图象的顶点坐标为:;
(4)当时,y随x的增大而增大;
(5)当时,则,
解得:;
(6)当时,函数最小值为,
当时,,
当时,,
∴当时,y的取值范围是.
题型03 二次函数 y=a(x+m)²的图像
【典例1】1.已知抛物线,其中,该抛物线示意图是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】根据抛物线的顶点式确定顶点坐标以及开口方向,结合 确定顶点在坐标系中的位置即可解答.
【详解】解:∵ 抛物线的解析式为 ,
∴该抛物线的顶点坐标为 ,抛物线开口向上,
∵ ,
∴顶点 在 x轴的正半轴上,抛物线开口向上,即选项A符合题意.
【变式1】抛物线的形状与抛物线相同,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了二次函数的图象性质,熟练掌握二次函数的图象性质是解题的关键.
由抛物线的形状相同得到,运算解答即可.
【详解】∵抛物线的形状与抛物线相同,
∴,
∴,
故选:D.
【变式2】关于二次函数的图象,下列说法正确的是( )
A.是中心对称图形 B.开口向上
C.对称轴是直线 D.最高点是
【答案】D
【分析】本题考查了二次函数的性质,根据二次函数的图象及其性质,逐项分析判断,即可求解.
【详解】解:二次函数的图象是抛物线,是轴对称图形,不是中心对称图形,开口向下,对称轴为直线,顶点坐标为,即最高点为,
故选:D.
【变式3】将抛物线平移得到抛物线,则这个平移过程正确的是( )
A.向左平移个单位 B.向右平移个单位
C.向上平移个单位 D.向下平移个单位
【答案】B
【分析】本题主要考查了二次函数的图象与性质,二次函数图象的平移,已知点平移前后的坐标判断平移方式等知识点,熟练掌握二次函数的图象与性质是解题的关键.
先利用顶点式得到两抛物线的顶点坐标,然后通过点的平移情况判断抛物线平移的情况.
【详解】解:抛物线的顶点坐标为,
抛物线的顶点坐标为,
点向右平移个单位可得到点,
将抛物线向右平移个单位可得到抛物线,
故选:.
【变式4】将抛物线平移后与抛物线重合,抛物线上的点同时平移到,那么点的坐标为______.
【答案】
【分析】根据两个抛物线的平移规律得到点A的平移规律,易得点的坐标.此题主要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.并用规律求函数解析式.
【详解】解:依题意,抛物线的顶点坐标是,抛物线的顶点坐标是,
∴将抛物线向右平移1个单位,再向上平移1个单位得到抛物线,
∴将点向右平移1个单位,再向上平移1个单位得到点的坐标为,
故答案为:.
题型04 二次函数 y=a(x+m)²的性质
【典例1】对于二次函数的图象,下列说法错误的是( )
A.顶点坐标为 B.时,的值随值的增大而减少
C.对称轴为 D.函数的最小值为0
【答案】D
【分析】本题考查二次函数的图象和性质,根据二次函数的图象和性质,逐一进行判断即可.
【详解】解:∵,
∴抛物线的开口方向向下,对称轴为直线,顶点坐标为,
∴时,的值随值的增大而减少,当时,函数的最大值为0;
综上,只有选项D说法错误;
故选D.
【变式1】如果二次函数的图象在它对称轴左侧部分是上升的,那么a的取值范围是_______.
【答案】
【分析】本题考查二次函数的图象和性质,根据抛物线在它对称轴左侧部分是上升的,得到抛物线的开口向下,即可得出结果.
【详解】解:∵二次函数的图象在它对称轴左侧部分是上升的,
∴抛物线的开口向下,
∴;
故答案为:
【变式2】已知关于的二次函数,当时,函数有最大值,则的值为_______.
【答案】1或6
【分析】本题考查二次函数的图象和性质,分,,三种情况,进行讨论求解即可.
【详解】解:∵,
∴抛物线的开口向下,对称轴为直线,
∴当时,随的增大而增大,当时,随的增大而减小,
∵当时,函数有最大值,
①当时,则:当时,函数有最大值为:,解得:(舍去)或;
②当时,则当时,函数有最大值为:,解得:(舍去)或;
③当时,则:当时,函数有最大值为:,不符合题意;
故答案为:1或6.
【变式3】若点、在抛物线的图象上,且,则m与n的大小关系为______.
【答案】/
【分析】根据二次函数解析式,求得二次函数的对称轴,开口方向,再根据二次函数的性质求解即可.
【详解】解:由抛物线可得,,开口向下,对称轴为,
∴当时,随的增大而减小,
又∵,
∴
故答案为:
【变式4】把抛物线向左平移6个单位长度后得到抛物线,抛物线的顶点为A,且与y轴交于点B,抛物线的顶点为M,求
(1)a,h的值;
(2)的值.
【详解】(1)解:∵把抛物线向左平移6个单位长度后得到抛物线,
∴平移后的解析式为,
∴;
(2)解:由(1)得:平移前的解析式为,平移后的解析式为
∴点A的坐标为,点M的坐标为,
对于,
当时,,
∴点B的坐标为,
∴.
题型05 二次函数 y=a(x+m)²+h的图像
【典例1】在同一直角坐标系中,描点画出下列二次函数的图象,并写出对称轴和顶点:,.
【答案】见解析
【分析】本题考查了画二次函数图象,掌握画函数图象的步骤列表、描点、连线是解题的关键.
按照列表、描点、连线的步骤进行,即可画出两个函数的图象,根据函数图像得到对称轴和顶点坐标.
【详解】解:列表,
x
…
0
1
…
…
0
0
…
x
…
0
1
2
3
4
…
…
4
2
4
…
描点,连线,得到函数图像如下,
由图象可知函数的对称轴为直线,顶点坐标为,
函数的对称轴为直线,顶点坐标为.
【变式1】 在一个平面直角坐标系中,画出函数的图象.
(1)列表、描点、连线:
x
…
0
1
…
y
(2)观察图象填空:
函数
开口方向
对称轴
顶点坐标
【分析】二次函数当x=-1时,=0,所以当x=-1时,函数y有最小值0,所以列表时要将(-1,0)居中。
【详解】(1)解:列表:
描点,连线如图所示,
(2)解:根据图示可得,
函数
开口方向
对称轴
顶点坐标
向上
【变式2】 将抛物线 向下平移 2 个单位,再向右平移 2 个单位,所得到的抛物线解析式是( )
A. B.
C. D.
【详解】解:∵ 将抛物线 向下平移 2 个单位,再向右平移 2 个单位,
平移后解析式为:,
故选:A.
【变式3】某二次函数图象的顶点坐标为,形状与函数的图象相同,且开口方向相反,求该二次函数的解析式.
【答案】
【分析】本题考查了二次函数图象与其系数的关系,二次函数的性质,先把二次函数解析式设为顶点式,再由所求抛物线的形状与函数的图象相同,且开口方向相反,得到
,据此即可求得答案.
【详解】解:二次函数图象的顶点坐标为,
设该二次函数图象解析式为,
二次函数图象形状与函数的图象相同,且开口方向相反,
,
该二次函数的解析式为.
【变式4】探究下列问题:
(1)写出下列二次函数的顶点坐标.
①的顶点坐标为 ;
②的顶点坐标为 .
若抛物线的顶点在坐标轴上,则称该抛物线为“数轴函数”,像上面①②的函数均为“数轴函数”.
(2)继续研究发现,对于,因为,当 时,的顶点在轴上;当 时,的顶点在轴上.请你写出一个顶点在轴上的二次函数解析式: .
(3)与轴平行的直线与交于,两点(点在点的左侧),若,请直接写出点横坐标的取值范围.
【答案】(1)①;②
(2);;(答案不唯一)
(3)
【分析】(1)①根据二次函数的顶点式,即可得到顶点坐标.
②同①解答即可.
(2)根据二次函数的顶点式得到顶点坐标,根据在轴上和轴上的坐标特征,得到此时的顶点坐标,即可得出答案,当顶点在轴上时根据写出满足条件的解析式即可.
(3)根据二次函数的顶点式得到顶点坐标,对称轴和开口方向,根据已知条件得出当时,此时,继而得到当时,的取值范围.
【详解】(1)解:①∵二次函数解析式为,变为顶点式为:,
∴此二次函数的顶点坐标为;
②∵二次函数解析式为,变为顶点式为:,
∴此二次函数的顶点坐标为;
故答案为:①;②;
(2)解:∵二次函数,因为,此二次函数的顶点坐标为,
∴当顶点在轴上时,,即顶点坐标为,
此时二次函数的解析式为,
当时,此时二次函数的解析式为,(答案不唯一)
当顶点在轴上时,,即顶点坐标为,
故答案为:;;(答案不唯一);
(3)解:∵二次函数解析式为,
∴二次函数的对称轴为直线,开口向下,顶点坐标为,
∵与轴平行的直线与交于,两点,
∴该直线与抛物线的两个交点关于对称轴对称,到对称轴的距离相等,
当时,到对称轴的距离为,
∵点在左侧,
∴点的横坐标为,
∴当时,点到对称轴的距离不超过,且点在对称轴左侧,
∴的取值范围为.
题型06 二次函数 y=a(x+m)²+h的性质
【典例1】填将抛物线先向右平移5个单位长度,再向上平移2个单位长度,得到抛物线.
(1)求a,h,k的值;
(2)指出抛物线的开口方向、对称轴和顶点坐标;
(3)说明此二次函数的增减性和最大(小)值.
【答案】(1);
(2)开口方向向下,对称轴为,顶点坐标为;
(3)当时,y随x的增长而增大,当时,y随x的增长而减小,当时,y的最大值是.
【分析】本题主要考查了二次函数的平移、二次函数的图象与性质,熟练掌握二次函数的平移规律:左加右减、上加下减是解题的关键.
(1)由平移的规律可得函数平移后的解析式为,从而即可得到,,,进行计算即可;
(2)根据二次函数的性质即可得到答案;
(3)根据二次函数的性质即可得到答案.
【详解】(1)解:∵抛物线先向右平移5个单位长度,再向上平移2个单位长度,得到抛物线,
∴抛物线平移后的解析式为,
∴,,,
∴;
(2)解:由(1)知,抛物线为抛物线,
∴抛物线的开口方向向下,对称轴为,顶点坐标为;
(3)解:∵,
∴当时,y随x的增长而增大,当时,y随x的增长而减小,当时,y的最大值是.
【变式1】顶点是,开口方向、形状与抛物线相同的抛物线是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查二次函数顶点式的性质,二次函数顶点式中,决定抛物线的开口方向和形状,顶点坐标为,根据已知条件确定和顶点坐标即可得到解析式.
【详解】解:∵所求抛物线的开口方向、形状与相同,
∴所求抛物线的二次项系数,可排除C、D选项;
∵所求抛物线的顶点为,代入顶点式(顶点坐标为),
得,,,
∴解析式为.
【变式2】已知二次函数(为常数),若点,,都在该函数的图象上,则,,的大小关系是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据解析式可得函数图象的开口方向向下和对称轴,则可得到离对称轴越远,函数值越小,求出三个点到对称轴的距离,比较即可得到答案.
【详解】解:∵二次函数解析式为,
∴该二次函数的图象开口向下,对称轴为直线,
∴离对称轴越远,函数值越小,
∵,
∴.
【变式3】当两条曲线关于某直线对称时,我们把这两条曲线叫做关于直线的对称曲线.如果抛物线与抛物线是关于轴的对称曲线,则的值为( )
A.3 B.0 C.1 D.2
【答案】D
【分析】根据二次函数的性质与图象的轴对称变换,得出两条关于轴对称的抛物线开口大小方向一致,顶点关于轴对称,先求出的顶点坐标,再得到对称顶点,对应得到和的值,即可计算出结果
【详解】解:抛物线与抛物线是关于轴的对称曲线,
二者开口大小方向一致,顶点坐标关于轴对称,
对配方得 ,
的顶点坐标为,
点关于轴对称的点的坐标为,即的顶点坐标为,
又的顶点式为,其顶点坐标为,
,,
【变式4】把二次函数的图象先向左平移3个单位长度,再向上平移4个单位长度可得到二次函数的图象
(1)则______,______,______;
(2)指出二次函数的开口方向、对称轴、顶点坐标;
(3)当时,求二次函数的取值范围.
【答案】(1),2,
(2)函数图象开口向上,对称轴是直线,顶点坐标是
(3)
【分析】本题考查了二次函数的性质,二次函数图象与几何变换,二次函数图象上点的坐标特征,熟练掌握二次函数的性质是解题的关键.
(1)根据平移规律,可得答案;
(2)根据二次函数的性质,可得答案;
(3)计算出当和对应的函数值,然后根据二次函数的性质解决问题.
【详解】(1)解:把二次函数的图象先向左平移3个单位长度,再向上平移4个单位长度,得到,
∵二次函数与是同一函数,
∴,,,
解得.
故答案为:,2,;
(2)解:∵二次函数的解析式为,
∴函数图象开口向上,对称轴是直线,顶点坐标是;
(3)解:∵,
∴的最小值为;
∴时,,
∵时,,
∴当时,.
题型07 待定系数法及其实际应用
【典例1】已知抛物线的顶点坐标为,且经过轴上一点.
(1)求抛物线解析式;
(2)求抛物线与轴的交点坐标;
(3)试说明:当时,函数值随着的增大而变化的情况.
【答案】(1)抛物线的解析式为
(2)抛物线与轴的交点坐标为
(3)时,函数值随着的增大而减小
【分析】(1)设顶点式,然后把代入求出的值即可;
(2)计算自变量的值为所对应的函数值即可;
(3)根据二次函数的性质解决问题.
【详解】(1)设抛物线的解析式为,
把代入得,
解得,
抛物线的解析式为;
(2)当时,,
抛物线与轴的交点坐标为;
(3)抛物线的对称轴为直线,抛物线开口向下,
当时,函数值随着的增大而减小.
【变式1】已知二次函数的图象的顶点坐标为,且经过点,求这个二次函数的表达式.
【答案】
【分析】本题考查了顶点式法求二次函数的解析式,掌握相关知识点是解题的关键.
设抛物线解析式为,再把点代入其中,求出a的值,即可得到二次函数表达式.
【详解】解:∵二次函数的图象的顶点坐标为,
∴设抛物线解析式为,
把点代入中,得
,
解得,
∴抛物线解析式为.
【变式2】根据下列条件求函数解析式.
(1)已知抛物线的顶点在y轴上,且经过和两点,求抛物线的函数解析式;
(2)已知抛物线的顶点坐标为,且过点,求抛物线的函数解析式.
【答案】(1)
(2)
【分析】本题主要考查了求二次函数解析式:
(1)设出解析式,再利用待定系数法求解即可;
(2)把解析式设为顶点式,再利用待定系数法求解即可.
【详解】(1))解:设抛物线的函数解析,
把点和的坐标代入中得,
解得 ,
∴抛物线的函数解析式为;
(2)解:设抛物线的函数解析式为,
将点的坐标代入中得,解得,
∴抛物线的函数解析式为.
【变式3】(1)如图①,在平面直角坐标系中,抛物线与x轴相交于A,B两点(点A在点B的左侧),与y轴相交于点C(0,3),顶点为D
①求抛物线的解析式;
②求△ABD的面积.
(2)将图①中的抛物线y轴右侧的部分沿y轴折叠到y轴的左侧,将折叠后的这部分图象与原抛物线y轴右侧的部分(包括点C)的图象组成新的图象,记为图像M,如图②.
①直接写出图像M所对应的函数解析式;
②直接写出图像M所对应的函数y随x的增大而增大时x的取值范围.
【答案】(1)①;②8;(2)① ;②或
【分析】(1)①用待定系数法即可求解;
②当−(x−1)2+4=0时,解得 x1=−1,x2=3.则AB=3−(−1)=4,进而求解;
(2)①根据点的对称性,折叠后的这部分函数的表达式为y=−(x+1)2+4,进而求解;
②观察函数图象即可求解.
【详解】解:(1)①把C(0,3)代入y=−(x−1)2+k,得3=−(0−1)2+k,
解得 k=4.
∴y=−(x−1)2+4;
②由y=−(x−1)2+4.可知顶点D(1,4).
当−(x−1)2+4=0时,
解得 x1=−1,x2=3.
∴A(−1,0),B(3,0).
∴AB=3−(−1)=4.
∴S=×4×4=8;
(2)①根据点的对称性,折叠后的这部分函数的表达式为y=−(x+1)2+4,
∴;
②从函数图象看,M所对应的函数y随x的增大而增大时x的取值范围为:x<−1或0<x<1.
【变式4】如图,一位足球运动员在一次训练中,从球门正前方的处射门,已知球门为,球射向球门的路线可以看作是抛物线的一部分.当球飞行的水平距离为时,球达到最高点,此时球的竖直高度为.现以为原点,建立如图所示的平面直角坐标系.
(1)求抛物线的解析式并判断能否射进球门(忽略其他因素);
(2)若运动员射门路线的形状、最大高度均保持不变,则他应该带球向后方移动 米射门,才能让足球经过点正上方处.
【答案】(1)抛物线的解析式为:,不能射进球门
(2)1
【分析】(1)判断出抛物线的顶点坐标,用顶点式表示出抛物线的解析式,把点的坐标代入可得的值,进而取,求得对应的的值,与2.44比较,即可判断能否射进球门;
(2)移动后的抛物线的解析式为:,把代入求得合适的的值即可.
【详解】(1)解:由题意得:抛物线的顶点坐标为,
设抛物线的解析式为:,
经过点,
,
解得:,
抛物线的解析式为:,
当时,,
不能射进球门;
(2)解:设向后方移动,则移动后的抛物线的解析式为:,
经过点,
,
,
或,
解得:,(不合题意,舍去),
∴向后移动才能让足球经过点正上方处.
题型08 二次函数 y=a(x+m)²+h的图像与性质的综合
【典例1】定义:如果两个二次函数的图像的开口大小相同,方向相反且顶点的横、纵坐标都互为相反数,则称其中一个二次函数为另一个二次函数的伴随函数.如与互为伴随函数.
(1)的伴随函数的表达式为 ;
(2)若的图像的顶点为,且过它的伴随函数的图像顶点.
求证:这两个函数图像的交点为;
如图,点是在之间的图像的动点,轴交的图像于点,求长度的最大值.
【答案】(1);
(2)详见解析;最大值为.
【分析】()根据“伴随函数”的定义和二次函数的定义即可求解;
()由,则顶点,求出它的伴随抛物线解析式为,然后当时,,则点在图象上,当时,,从而求证;
设,则, 故有,然后根据二次函数的性质即可求解;
本题考查了二次函数的图像与性质,熟练掌握二次函数的图像与性质是解题的关键.
【详解】(1)解:,
∴顶点为,
∴伴随抛物线的顶点为,
∴伴随抛物线的解析式为;
(2)证明:∵,
∴顶点,
∴它的伴随抛物线的顶点为,
∴,
当时,,
∴点在图象上,
当时,,
∴点在图象上,
∴这两个函数图像的交点为,;
解:由可知:,,,,
设,
∵轴交的图像于点,
∴,
∴,
∵点在,之间,
∴,
当时,值最大,最大值为.
【变式1】如图,抛物线经过点,且顶点B的坐标为,对称轴与x轴交于点C.
(1)求此抛物线的解析式.
(2)在第一象限内的抛物线上找点P,使是以AC为底的等腰三角形,请求出此时点P的坐标.
【详解】(1)解:抛物线的顶点的坐标为,
.
抛物线经过点,
,
∴抛物线的解析式为.
(2)解:如图,连接、.
设点的坐标为.
,
.
,
.
整理,得,
解得(舍去).
当时,,
点的坐标为.
【变式2】如图,抛物线与过点且平行于x轴的直线相交于点A,B,与y轴交于点C.若为直角,求a的值.
【详解】解:由题意,得点的坐标为,
.
点都在抛物线上,且平行于x轴,
为等腰三角形,且轴.
为直角,
为等腰直角三角形,
,
∴点的坐标为.
把代入,得,解得.
【点睛】本题考查了二次函数图像上点的坐标特征,二次函数的性质和等腰直角三角形的性质,二次函数图像上的点的坐标满足其解析式是解题的关键.
【变式3】二次函数的图象是抛物线,定义一种变换,先作这条抛物线关于原点对称的抛物线,再将得到的对称抛物线向上平移m()个单位,得到新的抛物线,我们称叫做二次函数的m阶变换.
(1)二次函数的顶点关于原点的对称点为___________,这个抛物线的2阶变换的解析式为___________;
(2)若二次函数M的5阶变换的关系式为.
①二次函数M的解析式为___________;
②若二次函数M的顶点为点A,与x轴相交的两个交点中右侧交点为点B,动点P在抛物线y5上,过点P作于点H,请求出最小时,点P的坐标.
【答案】(1),
(2)①;②
【分析】(1)根据二次函数的性质求出其顶点坐标,再根据关于原点对称的点的坐标特点,写出其关于原点的对称点的坐标,根据定义即可求解解析式;
(2)①将向下平移5个单位得到,此时该抛物线的顶点坐标为,该点关于原点的对称点为,进而求解;
②先求出直线的函数表达式,设直线交y轴于点C,二次函数交y轴于点E,过点P作轴交于点D,证明,设点,则点,表示出,即可求解.
【详解】(1)∵二次函数的顶点坐标为,
则该点关于原点的对称点为,
∴这个抛物线的2阶变换的表达式为,
故答案为:,;
(2)①∵,
∴,
∴的顶点坐标为,
∴二次函数M的顶点坐标为,
∴二次函数M的解析式为;
故答案为:;
②令,
解得或0,
∴,
设直线的解析式为,
把和的坐标代入,得,
解得,
∴直线的解析式为,
∵,
如图,设直线交y轴于点C,二次函数交y轴于点E,过点P作轴交于点D,
当时,,
∴,
∴,
∴,
∴,
设点,则点,
∴,
∴当时,最小,最小值为,
∴当时,最小,此时,
∴.
1.下列关于抛物线的说法,正确的是( )
A.抛物线开口向上
B.向右平移3个单位得到
C.抛物线的对称轴是直线
D.抛物线的顶点坐标为
【答案】C
【分析】本题考查二次函数图象及性质及二次函数的平移.根据题意逐一对选项进行分析即可得到本题答案.
【详解】解:∵抛物线,
,即开口向下,故A选项错误;
∵将抛物线向右平移3个单位得到,故B选项错误;
∵,
∴对称轴是直线,故C选项正确;
线的顶点坐标为,故D选项错误.
故选:C.
2.下列函数中,当时,随的增大而增大的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】A、C、D、根据二次函数的图象和性质解答;B、由一次函数的图象和性质解答即可.
【详解】解:A、二次函数,,开口向上,对称轴为y轴,当时,y随x的增大而增大,故此选项符合题意;
B、一次函数,,y随x的增大而减少,故此选项不符合题意;
C、二次函数,,开口向下,对称轴为y轴,当时,y随x的增大而减少,故此选项不符合题意;
D、二次函数的图象,,开口向下,对称轴为直线,当时,y随x的增大而增大,当时,y随x的增大而减少,故此选项不符合题意;
故选:A.
【点睛】本题主要考查一次函数、二次函数的图象和性质,能够根据解析式判断其增减性是解题的关键.
3.抛物线的顶点坐标是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据顶点式分析即可求得顶点坐标,的顶点坐标是
【详解】抛物线的顶点坐标是(3,5)
故选:C.
【点睛】本题考查了的性质,掌握顶点式是解题的关键.
4.已知点均在抛物线上,则下列结论正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【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.分别计算自变量为、2对应的函数值,然后对各选项进行判断.
【详解】解:当时,,
当时,,
∴.
故选:C.
5.抛物线 的顶点是________________.
【答案】
【分析】本题考查了二次函数的性质,根据()的顶点坐标为求解即可.
【详解】解: 抛物线的顶点是,
故答案为: .
6.二次函数:
①;②;③;④;⑤;⑥.
(1)以上二次函数的图象的对称轴为直线x=-1的是__________(只填序号);
(2)以上二次函数有最大值的是_______________(只填序号)﹔
(3)以上二次函数的图象中关于x轴对称的是________________(只填序号).
【答案】 ②③ ①③⑤ ⑤和⑥;②和③
【分析】因为二次函数的解析式均已确定﹐所以可结合二次函数解析式的特征对其性质作出判断.
【详解】(1)二次函数的图象的对称轴为直线x=-1,也就是在顶点式中h=-1,故满足条件的函数有②③.
(2)二次函数有最大值,也就是其函数图象是开口向下的,即a<0,故满足条件的函数有①③⑤.
(3)二次函数的图象关于x轴对称,也就是两个二次函数的二次项系数x互为相反数,且 h ,k 的值相同,故满足条件的函数为⑤和⑥,②和③.
故答案为:(1)②③,(2)①③⑤,(3)⑤和⑥;②和③
【点睛】本题主要考查二次函数的图象和性质,观察所给二次函数的解析式可知全为二次函数的顶点式,熟悉掌握二次函数顶点,和对称轴是解题的关键.
7.抛物线关于原点中心对称的抛物线解析式为_____.
【答案】
【分析】此题主要考查了二次函数的图像与性质,关键是求出关于原点对称对应点坐标.
设新抛物线上点为 ,则关于原点对称对应原抛物线点 ,代入原方程求解即可.
【详解】解:设新抛物线上点为 ,则关于原点对称对应原抛物线点 ,
代入原解析式 ,得 ,即 ,
∴.
故答案为:.
8.将抛物线先向右平移5个单位长度,再向上平移2个单位长度,得到抛物线.
(1)求a,h,k的值;
(2)指出抛物线的开口方向、对称轴和顶点坐标;
(3)说明此二次函数的增减性和最大(小)值.
【答案】(1);
(2)开口方向向下,对称轴为,顶点坐标为;
(3)当时,y随x的增长而增大,当时,y随x的增长而减小,当时,y的最大值是.
【分析】本题主要考查了二次函数的平移、二次函数的图象与性质,熟练掌握二次函数的平移规律:左加右减、上加下减是解题的关键.
(1)由平移的规律可得函数平移后的解析式为,从而即可得到,,,进行计算即可;
(2)根据二次函数的性质即可得到答案;
(3)根据二次函数的性质即可得到答案.
【详解】(1)解:∵抛物线先向右平移5个单位长度,再向上平移2个单位长度,得到抛物线,
∴抛物线平移后的解析式为,
∴,,,
∴;
(2)解:由(1)知,抛物线为抛物线,
∴抛物线的开口方向向下,对称轴为,顶点坐标为;
(3)解:∵,
∴当时,y随x的增长而增大,当时,y随x的增长而减小,当时,y的最大值是.
9. 已知二次函数.
(1)补全表格,并在平面直角坐标系中用描点法画出该二次函数的图象
x
…
0
1
2
3
…
y
…
0
…
(2)根据图象回答下列问题:
①当时,y的取值范围是______;
②当时,x的取值范围是______.
【答案】(1)见解析;
(2)①;②.
【分析】本题考查了二次函数与不等式的关系,二次函数的图象与性质.
(1)代入函数解析式,即可求解函数值,即可填表,再描点连线即可;
(2)根据函数图象即可写出部分对应y的取值范围:部分对应的x的取值范围即可.
【详解】(1)解:当时,;当时,,
所以补全表格为:
x
…
0
1
2
3
…
y
…
0
…
描点、连线:
(2)解:①观察图象可知:当时,.
②当时,.
10. 如图为某拱桥的示意图,桥面平行于水面,拱形桥洞可近似看作抛物线的一部分,桥洞最高处点与桥面的距离为米,当水面距离桥面时,拱孔横跨水面宽度为米.若以水面所在直线为轴,的中垂线为轴建立平面直角坐标系,请根据以上信息回答问题:
(1)请求出桥洞对应抛物线的表达式;
(2)若从桥面向下挂一条宽为米的长方形横幅,横幅上边沿与桥面重合,、恰好落在拱孔上,求横幅的长.
【答案】(1)
(2)米
【分析】(1)根据得,根据桥洞最高处点与桥面的距离为米,水面距离桥面,得顶点的纵坐标为,可设抛物线解析式为,求解即可;
(2)根据题意,得当时,,求解即可;
【详解】(1)解:根据得,桥洞最高处点与桥面的距离为米,水面距离桥面,得顶点的纵坐标为,
故、、,
设抛物线为
解得,
∴桥洞所对应的抛物线的解析式为;
(2)解:
∴当时,,
解得,
∴横幅长为:米;
1.将抛物线进行平移得抛物线,点在抛物线上,对应点在抛物线上,则点的横坐标可以是( ).
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】先根据两个抛物线的顶点坐标确定平移规律,然后用含的代数式表示出点的坐标,再将点的坐标代入抛物线的方程,即可求出点的横坐标.
【详解】解:抛物线的顶点为,抛物线的顶点为,
平移规律为:向左平移3个单位,向下平移4个单位,
点在抛物线上,平移后对应点为,
的坐标为,即,
在抛物线上,
将代入得: ,
整理得,
解得或,
则的值可以是或,
因此点的横坐标可以是或,选项A符合.
2.将抛物线(k为常数)先向左平移1个单位,再向下平移2个单位得到新的抛物线,若新抛物线上的点到x轴的距离为1的点有且只有2个,则k的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】先利用抛物线平移规律得到新抛物线解析式,再结合二次函数开口方向和顶点的性质,分析满足条件的顶点纵坐标范围,进而求出的取值范围.
【详解】解:∵原抛物线为,向左平移1个单位,向下平移2个单位,
∴新抛物线解析式为,整理得,
∵,
∴抛物线开口向上,函数最小值为顶点纵坐标,
∵新抛物线上点到轴的距离为1,即,
∴或,
∵抛物线开口向上,且与这两条直线总共有2个交点,
所以抛物线的顶点纵坐标必须在和之间,
∴,
解得.
3.下列函数中,其图像不经过第二象限,且与x轴有且只有一个公共点的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题需结合函数性质,根据两个要求逐一筛选:①图像不经过第二象限;②与轴有且只有一个公共点,即可得到答案.
【详解】解:选项A.:∵该一次函数与轴只有一个交点,满足条件②;当时,,存在的点,图像经过第二象限,不满足条件①,排除A;
选项B.:∵该二次函数是顶点式,顶点为,顶点在轴上,因此与轴有且只有一个公共点,满足条件②;又∵对任意,,可得,因此图像不经过第二象限,满足条件①,符合要求;
选项C.:∵顶点为,与轴只有一个交点,满足条件②;当时,,存在的点,图像经过第二象限,不满足条件①,排除C;
选项D.:∵反比例函数的图像与轴没有交点,不满足条件②,排除D.
4.关于二次函数,下列说法正确的个数是( )
①它的图象经过第一、二、三象限;
②当时,y随x的增大而增大;
③它的图象可由向右平移2个单位,再向下平移1个单位得到;
④直线(k为常数)与它的图象一定有两个交点.
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】C
【分析】先将二次函数配方为顶点式,再结合二次函数的图象性质、平移规律、交点与判别式的关系,逐个判断即可得结论.
【详解】解:∵,
∵ ,
∴ 抛物线开口向上,对称轴为,顶点坐标为,
①令,得,解得或,即抛物线与轴交于和,
∵抛物线开口向上,
∴当时,恒成立,不存在且的点,
∴图象不经过第三象限,故①错误;
②∵ 开口向上,对称轴为,
∴ 时,随的增大而增大,又,
∴ 时随的增大而增大,故②正确;
③根据平移规律可得,向右平移2个单位,再向下平移1个单位,得到的二次函数解析式为,与原函数一致,故③正确;
④联立,整理得,
∵恒成立,
∴方程总有两个不相等的实数根,即直线与抛物线一定有两个交点,故④正确;
综上所述,正确的说法共3个.
5.二次函数(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.
6.二次函数的最小值为__________.
【答案】
【分析】本题二次函数为顶点式,根据二次函数的性质,开口向上的二次函数,顶点纵坐标即为函数的最小值.
【详解】解:由二次函数解析式可知,该解析式为顶点式,二次项系数,
因此抛物线开口向上,函数存在最小值,
该二次函数的顶点坐标为,
因此当时,二次函数取得最小值.
7.如图,二次函数的图像与y轴交于点C,点B在抛物线上,且与点C关于抛物线的对称轴对称,一次函数的图像经过该二次函数图像上的点及点B,则满足的x的取值范围是 ______________ .
【答案】或
【分析】先将点的坐标代入二次函数解析式求出m的值,从而确定二次函数的解析式及点C的坐标,再根据抛物线的对称轴及轴对称的性质求出点B的坐标,最后观察函数图象,找出二次函数图像在一次函数图像上方(包括交点)时对应的自变量x的取值范围即可.
【详解】解:∵二次函数的图像经过点,
∴, 解得;抛物线的对称轴为直线;
∴二次函数的解析式为,
令,则,
∴点C的坐标为,
∵抛物线的对称轴为直线,且点B与点C关于对称轴对称,
∴点B的横坐标为,纵坐标为3,
∴点B的坐标为,
由图像可知,当或时,二次函数的图像在一次函数的图像上方或相交,
∴满足的x的取值范围是或.
8.2025赛季中乙联赛南通海门珂缔缘主场首战,将于本周六在海门体育中心举行.俱乐部首次启用“极速安检+电子票秒过”智慧通道,让球迷可以“随到随进”,如图记录的是周六下午通道开放后,等待安检的球迷数(人)随时间(分钟)变化的图象(图象段为抛物线,段与轴重合,对应).请根据图象回答:
(1)时,等待安检的球迷有多少人;
(2)当时,求等待人数y与x的函数关系式;
(3)从几点几分开始,球迷可以“随到随检、随检随入”,基本无需排队?
【答案】(1)245人
(2)
(3)
【分析】(1)观察图象,对应,对应,此时;
(2)写出抛物线的顶点式解析式,代入,求出,即可得到y与x的函数关系式;
(3)当时,球迷可以“随到随检、随检随入”,基本无需排队,求解一元二次方程,即可得到答案.
【详解】(1)解:观察图象,对应,对应,此时,
时,等待安检的球迷有245人;
(2)解:观察图象得,,
所以设抛物线的解析式为(),
把代入抛物线的解析式中,得,
解得,
所以抛物线的解析式为();
(3)解:由(2)知,抛物线的解析式为,
令,则,
解得或(不合题意,舍去),
答:从开始65分钟后,即从开始,球迷可以“随到随检、随检随入”,基本无需排队.
9.如图,点在抛物线:上,且在的对称轴右侧.
(1)写出的对称轴和的最大值;
(2)求的值,并求出点到对称轴的距离;
(3)坐标平面上放置一透明胶片,并在胶片上描画出点及的一段,分别记为,.平移该胶片,使所在抛物线对应的函数恰为.求点移动的最短路程.
【答案】(1)直线,的最大值为4;
(2);点到对称轴的距离为1;
(3)移动的最短路程为.
【分析】(1)由的性质得开口方向,对称轴和最值;
(2)把代入中即可得出a的值;
(3)由,得出抛物线是由抛物线C:向左平移4个单位,再向下平移4个单位得到,即可求出点移动的最短路程.
【详解】(1)解:,
∴对称轴为直线,
∵,
∴抛物线开口向下,有最大值,即的最大值为4;
(2)解:把代入中得:
,
解得:或,
∵点在的对称轴右侧,
∴;
点,对称轴为,所以点到对称轴的距离为1;
(3)解:,
∴,
是由向左平移4个单位,再向下平移4个单位得到,
平移距离为,
∴移动的最短路程为.
10. 如图,点C为二次函数的顶点,直线与该二次函数图象交于、B两点(点B在y轴上),与二次函数图象的对称轴交于点D.
(1)求t、k、m的值及点C坐标;
(2)在该二次函数的对称轴上是否存在点Q,使得以A,C,Q为顶点的三角形是等腰三角形?若存在,请求出符合条件的Q点的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)k=-1、,
(2)存在,或或或.
【分析】(1)将点坐标代入解析式可求的值,利用待定系数法可求抛物线解析式;
(2)分三种情况讨论,由等腰三角形的性质求解.
本题是二次函数综合题,考查了待定系数法,等腰三角形的性质,两点距离公式,勾股定理等知识,利用分类讨论思想解决问题是解题的关键.
【详解】(1)解:二次函数解析式为,
顶点坐标为;
当x=0时,=1
当x=-3时,=4
∴B(0,1),A(-3,4),t=4
直线过点,B(0,1)
,m=1
,
,
(2)解:存在点,使得以,,为顶点的三角形是等腰三角形.
顶点坐标为,
对称轴为直线,
过点作于点,
在中,.
①当时,设,
在中,
解之得
;
②当时,根据等腰三角形三线合一得:,
,
;
③当时,,
,.
综上所述:点的坐标为或或或.
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专题27.2(1) 二次函数y=a(x+m)2+h的图像与性质
教学目标
1. 能画出y=a(x+m)²+h的图象,明确其为抛物线。
2. 掌握y=a(x+m)²+h的开口方向、对称轴、顶点坐标、最值及增减性。
3. 理解y=a(x+m)²+h与y=ax2的平移规律,会进行图像平移变换。
教学重难点
重点:
1. 掌握y=a(x+m)²+h的开口方向、对称轴、顶点坐标、最值及增减性。
难点:
1. 二次函数y=a(x+m)²+h 中系数m、h的几何意义及左右平移法则;
2. 理解二次函数y=a(x+m)²+h的增减性;
知识点01 二次函数 y=ax²+h的图像与性质
二次函数 的图像可通过将二次函数 的图像向上(h0)或向下(h)平移 个单位得到.
(1)当 时,开口向上;当 时,开口向下;
(2)对称轴是 y轴(直线x=0);
(3)顶点坐标是 (0,h);
【即学即练】
1.已知抛物线与抛物线的形状相同,开口方向相反,且图象上离轴最近的点与轴的距离为3.
(1)求的值;
(2)写出抛物线的开口方向、对称轴和顶点坐标.
知识点02 二次函数 y=a(x+m)²的图像与性质
二次函数的图像可通过将二次函数的图像向右()或向左()平移个单位得到.
(1)当 时,开口向上;当 时,开口向下;
(2)对称轴是 直线x=-m;
(3)顶点坐标是 (-m,0)
【即学即练】
1. 已知函数,和.
(1)在同一平面直角坐标系中画出它们的图象;
(2)分别说出各个函数图象的开口方向,对称轴、顶点坐标;
(3)试说明:分别通过怎样的平移,可以由函数的图象得到函数和函数的图象;
(4)分别说出各个函数的性质.
知识点3 二次函数 y=a(x+m)²+h的图像与性质
1. 图像与性质
二次函数+h的图像可通过将二次函数的图像向右()或向左()平移个单位得到,再向上(h>0)或向下(h<0)平移 |h|个单位得到。
(1)当 时,开口向上;当 时,开口向下;
(2)对称轴是 直线x=-m;
(3)顶点坐标是 (-m,h)
2. 平移规律(口诀:左加右减,上加下减)
+h
3. 增减性
从二次函数y=+h的图象可以看出:
(1)如果a>0,那么
当x<-m时,y随x的增大而减小,
当x>-m时,y随x的增大而增大,
当x=-m时,y取最小值,最小值为h;
(2)如果a<0,那么
当x<-m时,y随x的增大而增大,
当x>-m时,y随x的增大而减小,
当x=-m时,y取最大值,最大值为h.
【即学即练】
1. 在同一直角坐标系中,描点画出下列二次函数的图象,并写出对称轴和顶点:,.
题型01 二次函数 y=ax²+h的图像
【典例1】已知二次函数.
x
…
0
1
2
…
y
…
…
(1)填写上表,并在下边平面直角坐标系中描出表中的点并画出函数图象.
(2)由图可知抛物线开口方向为______,对称轴为______,顶点坐标为______.
【变式1】二次函数的图象可能是( )
A. B.
C. D.
【变式2】如图,二次函数与反比例函数的图象大致是( )
A. B.
C. D.
【变式3】二次函数的图象经过的象限是( )
A.第一、二象限 B.第一、三象限 C.第二、四象限 D.第三、四象限
【变式4】如图,在平面直角坐标系中,抛物线与y轴交于点A,过点A且与x轴平行的直线交抛物线于点B,C,则的长为_________________.
题型02 二次函数 y=ax²+h的性质
【典例1】已知抛物线上有三点,,,则、、的大小关系是( )
A. B. C. D.
【变式1】下列函数中,当时,y随x的增大而减小的是( )
A. B. C. D.
【变式2】对于抛物线,下列结论正确的是( )
A.该函数图象开口向上; B.当时,y随x的增大而减小;
C.当时,取得最小值; D.当时,y的取值范围是
【变式3】已知二次函数的解析式为,在直线的左侧,函数值随着自变量的增大而增大,那么的取值范围是______.
【变式4】用描点法画出函数的图象,结合图象,回答下列问题:
(1)开口方向________;
(2)对称轴________;
(3)顶点坐标________;
(4)当时,y随x的增大而________;
(5)当x________时,;
(6)当时,y的取值范围是________.
题型03 二次函数 y=a(x+m)²的图像
【典例1】1.已知抛物线,其中,该抛物线示意图是( )
A. B.
C. D.
【变式1】抛物线的形状与抛物线相同,则的值为( )
A. B. C. D.
【变式2】关于二次函数的图象,下列说法正确的是( )
A.是中心对称图形 B.开口向上
C.对称轴是直线 D.最高点是
【变式3】将抛物线平移得到抛物线,则这个平移过程正确的是( )
A.向左平移个单位 B.向右平移个单位
C.向上平移个单位 D.向下平移个单位
【变式4】将抛物线平移后与抛物线重合,抛物线上的点同时平移到,那么点的坐标为______.
题型04 二次函数 y=a(x+m)²的性质
【典例1】对于二次函数的图象,下列说法错误的是( )
A.顶点坐标为 B.时,的值随值的增大而减少
C.对称轴为 D.函数的最小值为0
【变式1】如果二次函数的图象在它对称轴左侧部分是上升的,那么a的取值范围是_______.
【变式2】已知关于的二次函数,当时,函数有最大值,则的值为_______.
【变式3】若点、在抛物线的图象上,且,则m与n的大小关系为______.
【变式4】把抛物线向左平移6个单位长度后得到抛物线,抛物线的顶点为A,且与y轴交于点B,抛物线的顶点为M,求
(1)a,h的值;
(2)的值.
题型05 二次函数 y=a(x+m)²+h的图像
【典例1】在同一直角坐标系中,描点画出下列二次函数的图象,并写出对称轴和顶点:,.
【变式1】 在一个平面直角坐标系中,画出函数的图象.
(1)列表、描点、连线:
x
…
0
1
…
y
(2)观察图象填空:
函数
开口方向
对称轴
顶点坐标
【变式2】 将抛物线 向下平移 2 个单位,再向右平移 2 个单位,所得到的抛物线解析式是( )
A. B.
C. D.
【变式3】某二次函数图象的顶点坐标为,形状与函数的图象相同,且开口方向相反,求该二次函数的解析式.
【变式4】探究下列问题:
(1)写出下列二次函数的顶点坐标.
①的顶点坐标为 ;
②的顶点坐标为 .
若抛物线的顶点在坐标轴上,则称该抛物线为“数轴函数”,像上面①②的函数均为“数轴函数”.
(2)继续研究发现,对于,因为,当 时,的顶点在轴上;当 时,的顶点在轴上.请你写出一个顶点在轴上的二次函数解析式: .
(3)与轴平行的直线与交于,两点(点在点的左侧),若,请直接写出点横坐标的取值范围.
题型06 二次函数 y=a(x+m)²+h的性质
【典例1】填将抛物线先向右平移5个单位长度,再向上平移2个单位长度,得到抛物线.
(1)求a,h,k的值;
(2)指出抛物线的开口方向、对称轴和顶点坐标;
(3)说明此二次函数的增减性和最大(小)值.
【变式1】顶点是,开口方向、形状与抛物线相同的抛物线是( )
A. B. C. D.
【变式2】已知二次函数(为常数),若点,,都在该函数的图象上,则,,的大小关系是( )
A. B. C. D.
【变式3】当两条曲线关于某直线对称时,我们把这两条曲线叫做关于直线的对称曲线.如果抛物线与抛物线是关于轴的对称曲线,则的值为( )
A.3 B.0 C.1 D.2
【变式4】把二次函数的图象先向左平移3个单位长度,再向上平移4个单位长度可得到二次函数的图象
(1)则______,______,______;
(2)指出二次函数的开口方向、对称轴、顶点坐标;
(3)当时,求二次函数的取值范围.
题型07 待定系数法及其实际应用
【典例1】已知抛物线的顶点坐标为,且经过轴上一点.
(1)求抛物线解析式;
(2)求抛物线与轴的交点坐标;
(3)试说明:当时,函数值随着的增大而变化的情况.
【变式1】已知二次函数的图象的顶点坐标为,且经过点,求这个二次函数的表达式.
【变式2】根据下列条件求函数解析式.
(1)已知抛物线的顶点在y轴上,且经过和两点,求抛物线的函数解析式;
(2)已知抛物线的顶点坐标为,且过点,求抛物线的函数解析式.
【变式3】(1)如图①,在平面直角坐标系中,抛物线与x轴相交于A,B两点(点A在点B的左侧),与y轴相交于点C(0,3),顶点为D
①求抛物线的解析式;
②求△ABD的面积.
(2)将图①中的抛物线y轴右侧的部分沿y轴折叠到y轴的左侧,将折叠后的这部分图象与原抛物线y轴右侧的部分(包括点C)的图象组成新的图象,记为图像M,如图②.
①直接写出图像M所对应的函数解析式;
②直接写出图像M所对应的函数y随x的增大而增大时x的取值范围.
【变式4】如图,一位足球运动员在一次训练中,从球门正前方的处射门,已知球门为,球射向球门的路线可以看作是抛物线的一部分.当球飞行的水平距离为时,球达到最高点,此时球的竖直高度为.现以为原点,建立如图所示的平面直角坐标系.
(1)求抛物线的解析式并判断能否射进球门(忽略其他因素);
(2)若运动员射门路线的形状、最大高度均保持不变,则他应该带球向后方移动 米射门,才能让足球经过点正上方处.
题型08 二次函数 y=a(x+m)²+h的图像与性质的综合
【典例1】定义:如果两个二次函数的图像的开口大小相同,方向相反且顶点的横、纵坐标都互为相反数,则称其中一个二次函数为另一个二次函数的伴随函数.如与互为伴随函数.
(1)的伴随函数的表达式为 ;
(2)若的图像的顶点为,且过它的伴随函数的图像顶点.
求证:这两个函数图像的交点为;
如图,点是在之间的图像的动点,轴交的图像于点,求长度的最大值.
【变式1】如图,抛物线经过点,且顶点B的坐标为,对称轴与x轴交于点C.
(1)求此抛物线的解析式.
(2)在第一象限内的抛物线上找点P,使是以AC为底的等腰三角形,请求出此时点P的坐标.
【变式2】如图,抛物线与过点且平行于x轴的直线相交于点A,B,与y轴交于点C.若为直角,求a的值.
【变式3】二次函数的图象是抛物线,定义一种变换,先作这条抛物线关于原点对称的抛物线,再将得到的对称抛物线向上平移m()个单位,得到新的抛物线,我们称叫做二次函数的m阶变换.
(1)二次函数的顶点关于原点的对称点为___________,这个抛物线的2阶变换的解析式为___________;
(2)若二次函数M的5阶变换的关系式为.
①二次函数M的解析式为___________;
②若二次函数M的顶点为点A,与x轴相交的两个交点中右侧交点为点B,动点P在抛物线y5上,过点P作于点H,请求出最小时,点P的坐标.
1.下列关于抛物线的说法,正确的是( )
A.抛物线开口向上
B.向右平移3个单位得到
C.抛物线的对称轴是直线
D.抛物线的顶点坐标为
2.下列函数中,当时,随的增大而增大的是( )
A. B. C. D.
3.抛物线的顶点坐标是( )
A. B. C. D.
4.已知点均在抛物线上,则下列结论正确的是( )
A. B. C. D.
5.抛物线 的顶点是________________.
6.二次函数:
①;②;③;④;⑤;⑥.
(1)以上二次函数的图象的对称轴为直线x=-1的是__________(只填序号);
(2)以上二次函数有最大值的是_______________(只填序号)﹔
(3)以上二次函数的图象中关于x轴对称的是________________(只填序号).
7.抛物线关于原点中心对称的抛物线解析式为_____.
8.将抛物线先向右平移5个单位长度,再向上平移2个单位长度,得到抛物线.
(1)求a,h,k的值;
(2)指出抛物线的开口方向、对称轴和顶点坐标;
(3)说明此二次函数的增减性和最大(小)值.
9. 已知二次函数.
(1)补全表格,并在平面直角坐标系中用描点法画出该二次函数的图象
x
…
0
1
2
3
…
y
…
0
…
(2)根据图象回答下列问题:
①当时,y的取值范围是______;
②当时,x的取值范围是______.
10. 如图为某拱桥的示意图,桥面平行于水面,拱形桥洞可近似看作抛物线的一部分,桥洞最高处点与桥面的距离为米,当水面距离桥面时,拱孔横跨水面宽度为米.若以水面所在直线为轴,的中垂线为轴建立平面直角坐标系,请根据以上信息回答问题:
(1)请求出桥洞对应抛物线的表达式;
(2)若从桥面向下挂一条宽为米的长方形横幅,横幅上边沿与桥面重合,、恰好落在拱孔上,求横幅的长.
1.将抛物线进行平移得抛物线,点在抛物线上,对应点在抛物线上,则点的横坐标可以是( ).
A. B. C. D.
2.将抛物线(k为常数)先向左平移1个单位,再向下平移2个单位得到新的抛物线,若新抛物线上的点到x轴的距离为1的点有且只有2个,则k的取值范围为( )
A. B. C. D.
3.下列函数中,其图像不经过第二象限,且与x轴有且只有一个公共点的是( )
A. B. C. D.
4.关于二次函数,下列说法正确的个数是( )
①它的图象经过第一、二、三象限;
②当时,y随x的增大而增大;
③它的图象可由向右平移2个单位,再向下平移1个单位得到;
④直线(k为常数)与它的图象一定有两个交点.
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
5.二次函数(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,
6.二次函数的最小值为__________.
7.如图,二次函数的图像与y轴交于点C,点B在抛物线上,且与点C关于抛物线的对称轴对称,一次函数的图像经过该二次函数图像上的点及点B,则满足的x的取值范围是 ______________ .
8.2025赛季中乙联赛南通海门珂缔缘主场首战,将于本周六在海门体育中心举行.俱乐部首次启用“极速安检+电子票秒过”智慧通道,让球迷可以“随到随进”,如图记录的是周六下午通道开放后,等待安检的球迷数(人)随时间(分钟)变化的图象(图象段为抛物线,段与轴重合,对应).请根据图象回答:
(1)时,等待安检的球迷有多少人;
(2)当时,求等待人数y与x的函数关系式;
(3)从几点几分开始,球迷可以“随到随检、随检随入”,基本无需排队?
9.如图,点在抛物线:上,且在的对称轴右侧.
(1)写出的对称轴和的最大值;
(2)求的值,并求出点到对称轴的距离;
(3)坐标平面上放置一透明胶片,并在胶片上描画出点及的一段,分别记为,.平移该胶片,使所在抛物线对应的函数恰为.求点移动的最短路程.
10. 如图,点C为二次函数的顶点,直线与该二次函数图象交于、B两点(点B在y轴上),与二次函数图象的对称轴交于点D.
(1)求t、k、m的值及点C坐标;
(2)在该二次函数的对称轴上是否存在点Q,使得以A,C,Q为顶点的三角形是等腰三角形?若存在,请求出符合条件的Q点的坐标;若不存在,请说明理由.
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