内容正文:
专题15 二次函数解析式的确定
1. 能根据具体情况确定二次函数的解析式,掌握用待定系数法求二次函数解析式的方法
2.在学习过程中发展学生转化,化归的思维方式
重点与难点:
重点:求二次函数的函数解析式
难点:如何选择合理的求函数解析式的方法
1、 用一般式确定二次函数解析式
已知三点求解析式,或已知两点但只有两个未知系数时,选择一般式y=ax2+bx+c,求二次函数解析式
解析式
2、 用顶点式确定二次函数解析式
已知顶点或对称轴时,设顶点式y=a(x-h)2+k,求二次函数解析式
3、 用交点式确定二次函数解析式
已知抛物线与x轴交点坐标时设交点式 y=a( x-x1)(x-x2),求二次函数解析式
4、 用平移、翻折(对称)、旋转变换确定二次函数解析式
平移:左加右减,上加下减
翻折(对称)与旋转:
方法一:
关于x轴对称,只要把解析式里的y换成-y即可;
关于y轴对称,只要把解析式里的x换成-x即可;
关于原点对称,只要把解析式里的x换成-x,y换成-y即可;
方法二:把解析式化为顶点式,然后求出顶点经过变换后的坐标,再写出解析式即可。
题型01利用一般式求二次函数的解析式
【典例】二次函数的自变量x与函数值y的部分对应值如下表:
x
…
0
1
2
…
y
…
2
7
…
(1)二次函数的图象开口向 ,对称轴为直线 .
(2)求该二次函数的解析式.
(3)直接写出当时,求y的取值范围 .
【变式】如图,抛物线,过,,三点,其中D为顶点,对称轴为直线.
(1)求抛物线的解析式;
(2)若点是抛物线在右上方的一点,设点的横坐标为,面积为.是否有最大值?若有,请求出最大值及的坐标,若无,请说明理由.
题型02利用顶点式求二次函数的解析式
【典例】已知抛物线的顶点坐标为,且该抛物线经过点
(1)求抛物线的解析式;
(2)求抛物线与坐标轴的交点坐标;
(3)点在该抛物线上,且为整数,若的值为整数,求出点的坐标.
【变式】如图,已知二次函数的图象的顶点坐标为(2,-9),该函数的图象与y轴交于点A(0,-5),与x轴交于点B,C.
(1)求该二次函数的解析式;
(2)求点B的坐标;
(3)过点A作ADx轴,交二次函数的图象于点D,M为二次函数图象上一点,设点M的横坐标为m,且0<m≤5,过点M作MNy轴,交AD于点N,连接AM,MD,设△AMD的面积为s.
①求s关于m的函数解析式;
②判断出当点M在何位置时,△AMD的面积最大,并求出最大面积.
题型03利用交点式求二次函数的解析式
【典例】二次函数图象经过(﹣1,0),(3,0),(1,﹣8)三点,求此函数的解析式.
【变式】如图,二次函数的图象与轴交于,两点,与轴交于点.
(1)求二次函数的表达式;
(2)当时,求函数最大值与最小值的差;
(3)点的坐标为,点的坐标为,若线段与二次函数图象恰有一个交点,请直接写出的取值范围.
题型04利用平移变换求二次函数的解析式
【典例】平移抛物线,使顶点坐标为,并且经过点,求平移后抛物线对应的函数表达式.
【变式】已知二次函数图象经过,、三点.
(1)求该二次函数解析式;
(2)将该二次函数图象平移使其经过点,且对称轴为直线,求平移后的二次函数的解析式.
题型05利用对称变换求二次函数的解析式
【典例】把二次函数的图象作关于y轴的对称变换,所得图象的解析式为,若成立,则m的最小整数值为( )
A.2 B.-2 C.3 D.-3
【变式】将抛物线y=x2﹣2x﹣3沿x轴折叠得到的新抛物线的解析式为( )
A.y=﹣x2+2x+3 B.y=﹣x2﹣2x﹣3 C.y=x2+2x﹣3 D.y=x2﹣2x+3
题型06利用旋转变换求二次函数的解析式
【典例】将抛物线绕点旋转,得到的新抛物线的解析式为( )
A. B.
C. D.
【变式】已知抛物线P:,将抛物线P绕原点旋转得到抛物线,当时,在抛物线上任取一点M,设点M的纵坐标为t,若,则a的取值范围是( )
A. B. C. D.
题型07利用图象信息求二次函数的解析式
【典例】如图,已知二次函数的部分图象如图所示,对称轴是直线.
(1)求这个二次函数的表达式;
(2)当时,求函数值的最小值和最大值.
【变式】若二次函数(a,b为常数)的图象如图,则a的值为( )
A. B. C. D.
题型08利用几何图形的性质确定二次函数的解析式
【典例】如图,抛物线过点,,矩形的边在线段上(点在点的左侧),点,在抛物线上.设,当时,.
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)当为何值时,矩形的周长有最大值?最大值是多少?
(3)保持时的矩形不动,向右平移抛物线,当平移后的抛物线与矩形的边有两个交点,,且直线平分矩形的面积时,求平移后的拋物线的顶点坐标.(直接写出结果即可)
【变式】如图1,一段高架桥的两墙A,由抛物线一部分连接,为确保安全,在抛物线一部分内修建了一个菱形支架,抛物线的最高点到的距离米,,点,在抛物线一部分上,以所在的直线为轴,所在的直线为轴,建立平面直角坐标系,确定一个单位长度为1米.
(1)求此抛物线的函数表达式.
(2)如图2,现在将菱形做成广告牌,且在菱形内再做一个内接矩形广告牌,设边长度为米,试求内接矩形的面积S(用含的式子表示);
(3)若已知矩形广告牌的价格为80元/米,广告牌其余部分的价格为160元/米,试求完成菱形广告牌所需的最低费用.
题型09利用线段间的数量关系求二次函数的解析式
【典例】如图,抛物线与轴交于、两点,且.
(1)求抛物线解析式;
(2)点是抛物线对称轴上的一个动点,连接、、,求出当的周长最小时点的坐标.
【变式】如图,在平面直角坐标系中,已知点B的坐标为,且,抛物线图象经过A,B,C三点.
(1)求A,C两点的坐标;
(2)求抛物线的解析式;
(3)若点P是直线下方的抛物线上的一个动点,作于点D,当的值最大时,求此时点P的坐标及的最大值.
【巩固训练】
1.将坐标系沿水平方向向右平移1个单位长度,再沿竖直方向向上平移3个单位长度得到抛物线,则原抛物线函数解析式应为 ( )
A. B.
C. D.
2.若抛物线经过三点,则此抛物线的表达式为( )
A. B. C. D.
3.求满足下列条件的二次函数的解析式.
(1)图象顶点坐标为,且经过点.
(2)图象经过,,函数有最小值;
(3)图象经过,,;
4.已知二次函数的图象如图所示,根据图中的数据,
(1)求二次函数的解析式;
(2)设此二次函数的顶点为P,求△ABP的面积.
5.已知某二次函数的图象经过点,当时,函数的最大值为,求此二次函数的解析式,并说明点是否在二次函数的图象上.
6.在平面直角坐标系中,抛物线的最低点是,且经过点,,求抛物线解析式和n的值.
7.已知二次函数图象的顶点坐标为,且经过点,求该二次函数的解析式.
8.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.如图,二次函数图象经过点、、.
(1)求此二次函数的解析式;
(2)观察函数图象,试直接写出时,的取值范围.
10.已知抛物线y=2x2﹣4x+1,
(1)求它关于x轴对称的抛物线的解析式?
(2)求它关于y轴对称的抛物线的解析式?
(3)求它关于原点对称的抛物线的解析式?
(4)求将它绕着与y轴的交点旋转180°所得抛物线的解析式?
【强化训练】
1.已知二次函数.
(1)该二次函数的顶点坐标为______;(2)该函数的图象与轴的交点坐标为______;
(3)用五点法画函数图象
…
…
…
…
(4)将该抛物线绕顶点旋转180°,求所得抛物线的解析式.
2.如图,抛物线y=x2+bx+c过点A(﹣4,﹣3),与y轴交于点B,对称轴是x=﹣3,请解答下列问题:
(1)求抛物线的解析式.
(2)若和x轴平行的直线与抛物线交于C,D两点,点C在对称轴左侧,且CD=8,求△BCD的面积.
3.如图:△ABC是边长为4的等边三角形,AB在X轴上,点C在第一象限,AC与Y轴交于点D,点A的坐标为(-1,0)
(1)求 B、C、D三点的坐标;
(2)抛物线经过B、C、D三点,求它的解析式;
4.已知抛物线与 x 轴只有一个交点,且交点为.
(1)求 b.c 的值;
(2)若抛物线与 y 轴的交点为 B,坐标原点为 O,求的周长.
5.如图,已知二次函数的图象与y轴交于点C(0,-6),与x轴的一个交点是A(-2,0).
(1)求二次函数的表达式,并写出顶点D的坐标;
(2)将二次函数的图象沿x轴向左平移个单位长度,当时,求x的取值范围.
6.如图,在平面直角坐标系中,边长为2的正方形 的顶点、分别在轴的正半轴和轴的负半轴上,二次函数的图象经过、两点.
(1)求该二次函数的解析式;
(2)结合函数的图象探索:当时,的取值范围.
7.如图二次函数的图象与x轴交于A,B两点,其中点A(-1,0),点C(0,5),点D(1,8)都在抛物线上,M为抛物线的顶点,
(1)求抛物线的函数解析式;
(2)求的面积;
(3)根据图形,直接写出直线CM在抛物线上方时x的取值范围.
8.如图①抛物线y=ax2+bx+3(a≠0)与x轴,y轴分别交于点A(﹣1,0),B(3,0),点C三点.
(1)试求抛物线的解析式;
(2)点D(2,m)在第一象限的抛物线上,连接BC,BD.试问,在对称轴左侧的抛物线上是否存在一点P,满足∠PBC=∠DBC?如果存在,请求出点P点的坐标;如果不存在,请说明理由;
(3)点N在抛物线的对称轴上,点M在抛物线上,当以M、N、B、C为顶点的四边形是平行四边形时,请直接写出点M的坐标.
9.按每小题的要求写出下列抛物线对应的解析式.
(1)抛物线的顶点为,与轴的交点是;顶点式:___________;
(2)抛物线与轴交于点,,且经过点;一般式:___________;
(3)与抛物线形状相同,开口方向相反,顶点坐标是的抛物线;顶点式:___________;
(4)将抛物线先绕原点旋转,再向下平移5个单位长度得到的新抛物线;顶点式:___________;
(5)将抛物线先向下平移2个单位长度,再沿直线翻折后的抛物线.一般式:___________.
10.已知二次函数图象上的部分点的横坐标x,纵坐标y的对应值如下表:
x
…
0
1
2
3
…
y
m
3
4
3
0
…
根据以上信息回答下列问题:
(1)二次函数图象的顶点坐标是 ,m的值为 ;
(2)求二次函数的表达式;
(3)当时,二次函数的最小值是1,则k的值为 .
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专题15 二次函数解析式的确定
1. 能根据具体情况确定二次函数的解析式,掌握用待定系数法求二次函数解析式的方法
2.在学习过程中发展学生转化,化归的思维方式
重点与难点:
重点:求二次函数的函数解析式
难点:如何选择合理的求函数解析式的方法
1、 用一般式确定二次函数解析式
已知三点求解析式,或已知两点但只有两个未知系数时,选择一般式y=ax2+bx+c,求二次函数解析式
解析式
2、 用顶点式确定二次函数解析式
已知顶点或对称轴时,设顶点式y=a(x-h)2+k,求二次函数解析式
3、 用交点式确定二次函数解析式
已知抛物线与x轴交点坐标时设交点式 y=a( x-x1)(x-x2),求二次函数解析式
4、 用平移、翻折(对称)、旋转变换确定二次函数解析式
平移:左加右减,上加下减
翻折(对称)与旋转:
方法一:
关于x轴对称,只要把解析式里的y换成-y即可;
关于y轴对称,只要把解析式里的x换成-x即可;
关于原点对称,只要把解析式里的x换成-x,y换成-y即可;
方法二:把解析式化为顶点式,然后求出顶点经过变换后的坐标,再写出解析式即可。
题型01利用一般式求二次函数的解析式
【典例】二次函数的自变量x与函数值y的部分对应值如下表:
x
…
0
1
2
…
y
…
2
7
…
(1)二次函数的图象开口向 ,对称轴为直线 .
(2)求该二次函数的解析式.
(3)直接写出当时,求y的取值范围 .
【答案】(1)上,
(2)
(3)
【分析】本题考查了待定系数法求二次函数解析式,二次函数的图象及其性质,二次函数图象上点的坐标特征,熟练掌握知识点是解题的关键.
(1)当时,;当时,,可得对称轴,由表中数据,利用待定系数法即可求得的值,即可判断开口方向;
(2)由表中数据,利用待定系数法即可求出二次函数的解析式;
(3)利用二次函数图象上点的坐标特征求出当和时的值,结合顶点的坐标,即可求解.
【详解】(1)解:当时,;当时,,
二次函数图象的对称轴为直线,
将,,代入,
得:,
解得:,
二次函数的表达式为;
∵,
∴二次函数的图象开口向上,
故答案为:上,;
(2)由(1)可知二次函数的表达式为;
(3)解:当时,;
当时,.
又二次函数图象的顶点坐标为,抛物线开口向上,
当时,随增大而减小,当时,随增大而增大,
当时,.
故答案为:.
【变式】如图,抛物线,过,,三点,其中D为顶点,对称轴为直线.
(1)求抛物线的解析式;
(2)若点是抛物线在右上方的一点,设点的横坐标为,面积为.是否有最大值?若有,请求出最大值及的坐标,若无,请说明理由.
【答案】(1)
(2)最大值1,
【分析】本题考查二次函数的图象及性质,熟练掌握二次函数的图象及性质是解题的关键;
(1)用待定系数法求函数的解析式即可;
(2)过点作轴交于点,由,可知,则,当时,有最大值1,此时.
【详解】(1)解:将,,代入,
,
解得,
;
(2),
,对称轴为直线,
设直线的解析式为,
,
解得,
,
过点作轴交于点,
,
,
,
,
当时,有最大值1,
此时.
题型02利用顶点式求二次函数的解析式
【典例】已知抛物线的顶点坐标为,且该抛物线经过点
(1)求抛物线的解析式;
(2)求抛物线与坐标轴的交点坐标;
(3)点在该抛物线上,且为整数,若的值为整数,求出点的坐标.
【答案】(1)
(2)抛物线与轴的交点坐标为,;
抛物线与轴的交点坐标为
(3)或或或
【分析】本题主要考查了利用待定系数法求二次函数解析式,抛物线与坐标轴的交点等知识点,熟练掌握二次函数的图象与性质,深刻理解并运用数形结合思想是解题的关键.
(1)首先设二次函数解析式为,然后把代入其中确定的值即可求解;
(2)令,解一元二次方程,即可求得抛物线与轴的交点坐标;令,求出,即可求得抛物线与轴的交点坐标;
(3)首先把代入(1)中解析式,得到关于、的关系式,然后代入所求代数式,利用整数的知识求出、的值即可求解.
【详解】(1)解:抛物线的顶点坐标为,
设二次函数解析式为,
该抛物线经过点,
把代入中,
,
解得,
抛物线的解析式为;
(2)解:当时,,
即,
分解因式,得:,
,,
抛物线与轴的交点坐标为,;
当时,,
抛物线与轴的交点坐标为;
(3)解:点在该抛物线上,
把代入中,
,
,
,为整数,
而的因数有或,
或,
或或或,
或,
点的坐标为或或或.
【变式】如图,已知二次函数的图象的顶点坐标为(2,-9),该函数的图象与y轴交于点A(0,-5),与x轴交于点B,C.
(1)求该二次函数的解析式;
(2)求点B的坐标;
(3)过点A作ADx轴,交二次函数的图象于点D,M为二次函数图象上一点,设点M的横坐标为m,且0<m≤5,过点M作MNy轴,交AD于点N,连接AM,MD,设△AMD的面积为s.
①求s关于m的函数解析式;
②判断出当点M在何位置时,△AMD的面积最大,并求出最大面积.
【答案】(1)该二次函数的解析式为;
(2)点B的坐标(-1,0);
(3)①s关于m的函数解析式为;②当点M与点C重合时,△AMD的面积最大,最大面积为10.
【分析】(1)根据顶点坐标(2,-9),设出抛物线顶点形式,将(0,-5)代入求出a的值,即可确定出抛物线解析式;
(2)当y=0时,,求得x的值,即可得出点B的坐标;
(3)①先根据当y=-5时,,求得D(4,-5),再分两种情况讨论:当0<m<4时,点M在AD的下方的抛物线上;当4≤m≤5时,点M在CD之间的抛物线上,分别求得s关于m的函数解析式;②分两种情况,求得当点M与点C重合时,△AMD的面积最大,最大面积为10.
【详解】(1)解:∵顶点坐标(2,-9),
设二次函数的解析式为,
将点A(0,-5)代入,得
-5=4a-9,
解得a=1,
∴抛物线解析式为;
(2)解:当y=0时,,
解得=5,=-1,
∴点B的坐标(-1,0),点C的坐标(5,0);
(3)解:①当y=-5时,,
解得=0,=4,
∴D(4,-5),
∵点M的横坐标为m,且0<m≤5,
∴当0<m<4时,点M在AD的下方的抛物线上,
设M(m,),则
△AMD的面积=×AD×MN,
即;
当4≤m≤5时,点M在CD之间的抛物线上,
△AMD的面积=×AD×MN,
即;
综上所述,s关于m的函数解析式为;
②当点M与抛物线顶点重合时,m=2,
此时,,
当点M与点C重合时,m=5,
此时,,
∴当点M与点C重合时,△AMD的面积最大,最大面积为10.
【点睛】此题主要考查了二次函数的综合应用,熟练掌握待定系数法是解本题的关键.解决问题的关键是掌握运用二次函数的顶点式:(a,h,k是常数,a≠0),其中(h,k)为顶点坐标;解题时注意分类思想的运用.
题型03利用交点式求二次函数的解析式
【典例】二次函数图象经过(﹣1,0),(3,0),(1,﹣8)三点,求此函数的解析式.
【答案】y=2x2﹣4x﹣6
【分析】利用待定系数法求解即可.
【详解】解:根据题意可设抛物线解析式为y=a(x+1)(x﹣3),
将点(1,﹣8)代入,得:﹣4a=﹣8,解得:a=2,
∴该二次函数解析式为y=2(x+1)(x﹣3),即y=2x2﹣4x﹣6.
【点睛】本题考查了待定系数法求二次函数的解析式,属于基本题型,熟练掌握求解的方法是关键.
【变式】如图,二次函数的图象与轴交于,两点,与轴交于点.
(1)求二次函数的表达式;
(2)当时,求函数最大值与最小值的差;
(3)点的坐标为,点的坐标为,若线段与二次函数图象恰有一个交点,请直接写出的取值范围.
【答案】(1)二次函数的解析式为;
(2)函数最大值与最小值的差为9;
(3)的取值范围为或.
【分析】本题主要考查了待定系数法求二次函数的解析式、二次函数的图象与性质.
(1)利用待定系数法即可求解;
(2)先求得函数的对称轴,得到最小值,再把和代入解析式求得函数值,据此求解即可;
(3)先求得时,的值,当线段与二次函数图象的交点分别为或时,据此即可求解.
【详解】(1)解:二次函数的表达式为,
把代入得,
解得,
∴二次函数的表达式为;
(2)解:二次函数的对称轴为直线,
∵在范围内,
∴当时,函数有最小值为;
当时,;
当时,;
∴当时,求函数最大值与最小值的差为;
(3)解:令得,
解得或;
当线段与二次函数图象的一个交点为时,
且,解得;
当线段与二次函数图象的一个交点为时,
且,解得;
综上,的取值范围为或.
题型04利用平移变换求二次函数的解析式
【典例】平移抛物线,使顶点坐标为,并且经过点,求平移后抛物线对应的函数表达式.
【答案】或
【分析】本题考查二次函数图象的平移,求函数解析式;由题意设平移后抛物线解析式为顶点式,再把点代入所设解析式中求得t的值,即可写出函数表达式.
【详解】解:设平移后抛物线所表示的函数表达式为,
将点代入函数表达式,得,
解得或,
所以或.
【变式】已知二次函数图象经过,、三点.
(1)求该二次函数解析式;
(2)将该二次函数图象平移使其经过点,且对称轴为直线,求平移后的二次函数的解析式.
【答案】(1);
(2).
【分析】本题考查了待定系数法求解析式,抛物线的性质,熟知待定系数法和平移的规律是解题的关键.
(1)运用待定系数法即可求得抛物线解析式;
(2)利用平移的规律求得平移后的二次函数的解析式.
【详解】(1)解:把,、代入,
得:,
解得:,
∴该二次函数的解析式为;
(2)解:若将该二次函数图象平移后经过点,且对称轴为直线,
设平移后的二次函数的解析式为,
将点代入,得,
解得,.
∴将二次函数的图象平移后的二次函数的解析式为.
题型05利用对称变换求二次函数的解析式
【典例】把二次函数的图象作关于y轴的对称变换,所得图象的解析式为,若成立,则m的最小整数值为( )
A.2 B.-2 C.3 D.-3
【答案】C
【分析】先根据二次函数图形的变换规律可得变换后的函数解析式为,再根据对称轴、与y轴的交点问题可求出,,然后代入解一元一次不等式即可求出答案.
【详解】解:由二次函数图形的变换规律得:把二次函数的图象作关于y轴的对称变换,所得图象的解析式为,
则与相同,
由对称轴得:,解得,
当时,由函数得;由函数得
则,
将,代入得:,
整理得: ,
∵,
∴,即,
∴m的最小整数值为3,
故选:C.
【点睛】本题考查了二次函数的图象与性质(对称性、与y轴的交点)、一元一次不等式等知识点,依据二次函数的图象与性质求出b、c与a的关系等式是解题关键.
【变式】将抛物线y=x2﹣2x﹣3沿x轴折叠得到的新抛物线的解析式为( )
A.y=﹣x2+2x+3 B.y=﹣x2﹣2x﹣3 C.y=x2+2x﹣3 D.y=x2﹣2x+3
【答案】A
【分析】利用原抛物线上的关于x轴对称的点的特点:横坐标相同,纵坐标互为相反数就可以解答.
【详解】抛物线y=x2﹣2x﹣3关于x轴对称的抛物线的解析式为:﹣y=x2﹣2x﹣3,
即y=﹣x2+2x+3,
故选A.
【点睛】本题考查了二次函数图象与几何变换,解决本题的关键是抓住关于x轴对称的坐标特点.
题型06利用旋转变换求二次函数的解析式
【典例】将抛物线绕点旋转,得到的新抛物线的解析式为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】本题主要考查了把化成顶点式,的图象与性质,坐标与图形变换—旋转等知识点,熟练掌握二次函数的图象与性质及旋转的性质是解题的关键.
先将二次函数化成顶点式,进而得出其顶点坐标,再根据旋转的性质求出旋转后的抛物线的顶点坐标,然后写出其顶点式解析式即可.
【详解】解:,
抛物线的顶点坐标为,
抛物线绕点旋转,
旋转后的抛物线的顶点坐标为,
旋转后的抛物线的解析式为,
故选:.
【变式】已知抛物线P:,将抛物线P绕原点旋转得到抛物线,当时,在抛物线上任取一点M,设点M的纵坐标为t,若,则a的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】先求出抛物线的解析式为,再分抛物线的对称轴在直线左侧,在直线右侧,在直线和直线之间,三种情况利用二次函数的性质求解即可.
【详解】解:设抛物线上任意一点,
则点原点旋转后对应的点为,且点在抛物线P上,
∴,
∴抛物线的解析式为,
∴抛物线中,当时,y有最大值,
①当时,即时,当时y有最大值,
∴,
∴,
此时;
②当时,即时,当时y有最大值,
∴,
∴,
此时a不存在;
③当时,即时,当时y有最大值,
∴,
∴,
此时a不存在;
综上所述:,
故选:A.
【点睛】本题主要考查了二次函数的性质,关于原点对称的点的坐标特点,正确求出抛物线的解析式是解题的关键.
题型07利用图象信息求二次函数的解析式
【典例】如图,已知二次函数的部分图象如图所示,对称轴是直线.
(1)求这个二次函数的表达式;
(2)当时,求函数值的最小值和最大值.
【答案】(1);
(2)最小值为,最大值为.
【分析】()利用待定系数法解答即可求解;
()根据二次函数的性质即可求解;
本题考查了用待定系数法求二次函数的解析式,二次函数的性质,掌握二次函数的性质是解题的关键.
【详解】(1)解:设二次函数的表达式为,
∵点,在抛物线上,对称轴是直线,
∴,
解得,
∴二次函数的表达式为;
(2)解:∵二次函数的对称轴为直线,,
∴抛物线开口向下,当时,二次函数有最大值,且离对称轴的水平距离越远,函数值越小,
∵在范围内,
∴当时,函数值的最大值为;
∵,
当时,函数值的最小值为;
∴当时,函数的最小值为,最大值为.
【变式】若二次函数(a,b为常数)的图象如图,则a的值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据图象开口向下可知,又二次函数图象经过坐标原点,把原点坐标代入函数解析式解关于a的一元二次方程即可.
【详解】解:把原点代入抛物线解析式,得,
解得,
∵函数开口向上,,
∴.
故选:D.
【点睛】本题考查了二次函数图象上点的坐标特征,观察图象判断出a是负数且经过坐标原点是解题的关键.
题型08利用几何图形的性质确定二次函数的解析式
【典例】如图,抛物线过点,,矩形的边在线段上(点在点的左侧),点,在抛物线上.设,当时,.
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)当为何值时,矩形的周长有最大值?最大值是多少?
(3)保持时的矩形不动,向右平移抛物线,当平移后的抛物线与矩形的边有两个交点,,且直线平分矩形的面积时,求平移后的拋物线的顶点坐标.(直接写出结果即可)
【答案】(1)
(2)当时,矩形的周长有最大值,最大值为
(3)
【分析】(1)由点E的坐标设抛物线的交点式,再把点C的坐标代入计算可得;
(2)由抛物线的对称性得,据此知,再由时,,根据矩形的周长公式列出函数解析式,配方成顶点式即可得;
(3)①根据,结合四边形是矩形,可得A、C坐标,连接,相交于点P,连接,取的中点Q,连接,根据直线平分矩形的面积,得到直线过点P,由平移的性质可知,四边形是平行四边形,根据矩形的性质得到点P是的中点,求出P、Q坐标,进而证明四边形是平行四边形,得到,于是得到结论.
【详解】(1)解:设抛物线解析式为,
∵当时,,
∴点B的坐标为,
∵四边形是矩形,
∴点C的坐标为,
∴将点C坐标代入解析式得,
解得:,
∴抛物线的函数表达式为;
(2)解:由抛物线的对称性得,
∴,
当时,点C的纵坐标为,
∴矩形的周长
,
∵
∴当时,矩形的周长有最大值,最大值为;
(3)解:∵当时,,
∴点B的坐标为,
∴点C的坐标为,点A的坐标为,
连接,相交于点P,连接,取的中点Q,连接,如图:
∵直线平分矩形的面积,
∴直线过点P,
由平移的性质可知,,,
∴四边形是平行四边形,
∴,
∴点P是的中点,Q是的中点,
∴,,
∴,,
∴四边形是平行四边形,
∴,
∴抛物线向右平移的距离是4个单位,
∵
∴平移后的抛物线解析式为,
∴平移后抛物线的顶点坐标为.
【点睛】本题主要考查二次函数的综合问题,矩形的性质,勾股定理,平移的性质等等,解题的关键是掌握待定系数法求函数解析式、二次函数的性质及平移变换的性质等知识点.
【变式】如图1,一段高架桥的两墙A,由抛物线一部分连接,为确保安全,在抛物线一部分内修建了一个菱形支架,抛物线的最高点到的距离米,,点,在抛物线一部分上,以所在的直线为轴,所在的直线为轴,建立平面直角坐标系,确定一个单位长度为1米.
(1)求此抛物线的函数表达式.
(2)如图2,现在将菱形做成广告牌,且在菱形内再做一个内接矩形广告牌,设边长度为米,试求内接矩形的面积S(用含的式子表示);
(3)若已知矩形广告牌的价格为80元/米,广告牌其余部分的价格为160元/米,试求完成菱形广告牌所需的最低费用.
【答案】(1)
(2)内接矩形的面积
(3)完成菱形广告牌所需的最低费用为元
【分析】(1)过点D做轴于点M,作于点N,利用菱形的性质和等边三角形的判定和性质,求出,再用待定系数法求出抛物线的解析式即可;
(2)求出直线的解析式为,直线的解析式为设米,则,得出,,求出,证明为等边三角形,得出,求出,得出,最后得出矩形的面积即可;
(3)根据(2)的面积解析式求出广告牌费用为,根据二次函数的性质即可得到费用的最小值.
【详解】(1)解:过点D作轴于点M,作于点N,如图所示:
∵四边形为菱形,
∴,
∵,
∴为等边三角形
∴,,
∴在中,,,
∴,
设抛物线的解析式为,则,解得,
∴抛物线的解析式为.
(2)解:设直线的解析式为,把代入得:,
解得:,
∴直线的解析式为,
设直线的解析式为,则,
解得,
∴直线的解析式为,
在矩形中,设米,则,代入和得:
,,
∴,
由对称性得,
∵轴,
∴,,
∴为等边三角形,
∴,,
解得,
∴,
∴内接矩形的面积:.
(3)解:由(2)得内接矩形的面积,
∵,,
∴,
∴菱形的面积为,
∴总费用:
,
∴当时,最小,最小值为,
答:完成菱形广告牌所需的最低费用为元.
【点睛】本题主要考查了二次函数的应用,求二次函数解析,求一次函数解析式,菱形的性质,等边三角形的判定和性质,求二次函数的最值,解题的关键是数形结合,熟练掌握待定系数法,求出二次函数的解析式.
题型09利用线段间的数量关系求二次函数的解析式
【典例】如图,抛物线与轴交于、两点,且.
(1)求抛物线解析式;
(2)点是抛物线对称轴上的一个动点,连接、、,求出当的周长最小时点的坐标.
【答案】(1)
(2)
【分析】本题考查了二次函数与一次函数的综合问题,包括待定系数法确定函数解析式,最短周长等,解题的关键是:
(1)先求出C的坐标,然后利用待定系数法确定二次函数解析式即可;
(2)将抛物线解析式变形为顶点式,然后确定出抛物线的对称轴,连接交对称轴于点H,则点H即为所求,求得直线的解析式,令,即可求解.
【详解】(1)解∶∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
把、、代入,
得,
解得,
∴抛物线解析式为;
(2)解:,
∴抛物线的对称轴为,
如图所示:连接交对称轴于点,则周长的最小;
∵、两点关于对称,
∵,,
设直线的解析式为,
则,解得:,
∴直线的解析式为,
当时,,
∴.
【变式】如图,在平面直角坐标系中,已知点B的坐标为,且,抛物线图象经过A,B,C三点.
(1)求A,C两点的坐标;
(2)求抛物线的解析式;
(3)若点P是直线下方的抛物线上的一个动点,作于点D,当的值最大时,求此时点P的坐标及的最大值.
【答案】(1)
(2)
(3),的最大值为
【分析】(1)根据,即可求解;
(2)设抛物线的表达式为:,再把点代入,即可求解;
(3)先求出直线的表达式,然后过点P作y轴的平行线交于点H,根据,可得,设点 ,则点,可得的长,再根据二次函数的性质,即可求解.
【详解】(1)解:∵点B的坐标为,
∴,
∵,
∴,
∴点;
(2)解:设抛物线的表达式为:,
把点代入得:,
解得:,
故抛物线的表达式为:;
(3)解:∵直线过点,
∴可设其函数表达式为:,
将点代入得:
解得:,
故直线的表达式为:,
过点P作y轴的平行线交于点H,
∵,
,
∵轴,
,
∴,
∵,
∴,
设点 ,则点,
∴,
∵ ,
∴有最大值,当时,其最大值为,
此时点.
【点睛】本题考查的是二次函数综合运用,涉及一次函数、等腰直角三角形的性质、图象的面积计算等,其中(3),用函数关系表示,是本题解题的关键
【巩固训练】
1.将坐标系沿水平方向向右平移1个单位长度,再沿竖直方向向上平移3个单位长度得到抛物线,则原抛物线函数解析式应为 ( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了二次函数的平移,明确平移对象,掌握平移“左加右减,上加下减” 的规律是解题关键.由题意可知,抛物线沿水平方向向右平移1个单位长度,再沿竖直方向向上平移3个单位长度,得到原抛物线,据此即可得到原抛物线函数解析式.
【详解】解: 将坐标系沿水平方向向右平移1个单位长度,再沿竖直方向向上平移3个单位长度得到抛物线,相当于原抛物线沿水平方向向左平移1个单位长度,再沿竖直方向向下平移3个单位长度,得到抛物线,
即抛物线沿水平方向向右平移1个单位长度,再沿竖直方向向上平移3个单位长度,得到原抛物线,
原抛物线函数解析式应为,
故选:B.
2.若抛物线经过三点,则此抛物线的表达式为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】利用交点式设出抛物线解析式再计算即可.
【详解】∵抛物线经过
∴设抛物线解析式为
把代入得:
∴抛物线解析式为
故选A.
【点睛】本题考查用待定系数法求二次函数解析式,根据已知条件选择合适的方法是解题的关键.
3.求满足下列条件的二次函数的解析式.
(1)图象顶点坐标为,且经过点.
(2)图象经过,,函数有最小值;
(3)图象经过,,;
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】本题考查了待定系数法求二次函数的解析式.
(1)设抛物线的解析式为:,再把代入解析式,即可求解;
(2)根据题意求得抛物线顶点为,设顶点式解析式,将点代入解析式即可求解;
(3)设抛物线的解析式为:,再把,,代入解析式即可求解.
【详解】(1)设抛物线的解析式为:,
把代入解析式得,
则抛物线的解析式为:或.
(2)二次函数的图象与轴交于,,
对称轴为直线,
函数最小值是,
抛物线顶点为
设顶点式解析式,
将点代入得,,
解得,
所以,,
故二次函数解析式为.
(3)设二次函数的解析式为,
图象经过点,点,点
,解得.
二次函数解析式为.
4.已知二次函数的图象如图所示,根据图中的数据,
(1)求二次函数的解析式;
(2)设此二次函数的顶点为P,求△ABP的面积.
【答案】(1);(2).
【分析】(1)由图象知函数过两点(-1,0)(3,0)可把函数设为两点式:y=a(x+1)(x-3)又函数图象与与y轴交于点(0,2),代入函数解析式,求出a值,从而求出二次函数解析式.
(2)由(1)求得的解析式,把x=1代入求出顶点坐标,再根据三角形面积公式求出△ABP的面积.
【详解】解:(1)由二次函数图象知,函数与x轴交于两点(-1,0),(3,0),
设其解析式为:y=a(x+1)(x-3),
又∵函数与y轴交于点(0,2),代入解析式得a×(-3)=2,∴a=-,
∴二次函数的解析式为:,即;
(2)由函数图象知,函数的对称轴为:x=1,
当x=1时,,则点P(1,),
∴△ABP的面积.
【点睛】本题考查了二次函数图象的性质,对称轴及顶点坐标,另外巧妙设函数的解析式,从而来减少计算量,还考查了三角形面积公式,这类结合的题型比较常见.
5.已知某二次函数的图象经过点,当时,函数的最大值为,求此二次函数的解析式,并说明点是否在二次函数的图象上.
【答案】,点在二次函数的图象上
【分析】根据题意得到抛物线的顶点坐标为,于是可设顶点式,然后把代入求出的值,可得函数解析式,再令,求出y值即可判断.
【详解】解:当时,函数的最大值为,
抛物线的顶点坐标为,
设所求二次函数解析式为,
把代入得,解得,
此二次函数解析式为.
当时,,
∴点在二次函数的图象上.
【点睛】本题考查了待定系数法求二次函数的解析式:在利用待定系数法求二次函数关系式时,要根据题目给定的条件,选择恰当的方法设出关系式,从而代入数值求解.一般地,当已知抛物线上三点时,常选择一般式,用待定系数法列三元一次方程组来求解;当已知抛物线的顶点或对称轴时,常设其解析式为顶点式来求解;当已知抛物线与轴有两个交点时,可选择设其解析式为交点式来求解.
6.在平面直角坐标系中,抛物线的最低点是,且经过点,,求抛物线解析式和n的值.
【答案】;
【分析】本题主要考查了二次函数的图象上点的坐标特征、待定系数法求二次函数解析式及二次函数的最值,熟知待定系数法及二次函数的图象与性质是解题的关键.根据题意得出抛物线的顶点坐标为,据此设抛物线的解析式为顶点式,再将点M坐标代入求出解析式,最后将点N坐标代入所求解析式即可解决问题.
【详解】解:因为抛物线的最低点是,
所以抛物线顶点坐标是
设抛物线的解析式为,
将点代入得,,
解得,
所以抛物线的解析式为
将点代入,得,.
7.已知二次函数图象的顶点坐标为,且经过点,求该二次函数的解析式.
【答案】
【分析】本题考查的是利用待定系数法求解二次函数的解析式,根据题意设二次函数的解析式为,把代入即可得到答案.
【详解】解:二次函数图象的顶点坐标是 ,
∴二次函数的解析式可设为.
把代入 , 得 ,
解得 ,
则.
∴该二次函数的解析式为.
8.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.如图,二次函数图象经过点、、.
(1)求此二次函数的解析式;
(2)观察函数图象,试直接写出时,的取值范围.
【答案】(1)
(2)当时,的取值范围为:或
【分析】本题考查了待定系数法求二次函数解析式、二次函数的图象,采用数形结合的思想是解此题的关键.
(1)利用待定系数法求解即可;
(2)根据图象即可得出答案.
【详解】(1)解:二次函数图象经过点、、,
,
解得:,
二次函数的解析式为:;
(2)解:由图象可得:当时,的取值范围为:或.
10.已知抛物线y=2x2﹣4x+1,
(1)求它关于x轴对称的抛物线的解析式?
(2)求它关于y轴对称的抛物线的解析式?
(3)求它关于原点对称的抛物线的解析式?
(4)求将它绕着与y轴的交点旋转180°所得抛物线的解析式?
【分析】利用配方法可得抛物线的顶点坐标为(1,﹣1),
(1)先确定点(1,﹣1)关于x轴对称的对应点的坐标,由于关于x轴对称的两抛物线开口方向相反,则可根据顶点式写出对称后的抛物线解析式;
(2)先确定点(1,﹣1)关于y轴对称的对应点的坐标,然后根据顶点式写出对称后的抛物线解析式;
(3)先确定点(1,﹣1)关于原点对称的对应点的坐标,由于关于原点对称的两抛物线开口方向相反,则可根据顶点式写出对称后的抛物线解析式;
(4)先确定抛物线y=2x2﹣4x+1与y轴的交点坐标为(0,1),再确定顶点(1,﹣1)关于点(0,1)对称的对应点的坐标,由于旋转180°后抛物线的开口方向与原抛物线开口方向相反,则可根据顶点式写出对称后的抛物线解析式.
【解答】解:y=2(x﹣1)2﹣1,抛物线的顶点坐标为(1,﹣1),
(1)点(1,﹣1)关于x轴对称的对应点的坐标为(1,1),所以原抛物线关于x轴对称的抛物线的解析式为y=﹣2(x﹣1)2+1;
(2)点(1,﹣1)关于y轴对称的对应点的坐标为(﹣1,﹣1),所以原抛物线关于y轴对称的抛物线的解析式为y=2(x+1)2﹣1;
(3)点(1,﹣1)关于原点对称的对应点的坐标为(﹣1,1),所以原抛物线关于x轴对称的抛物线的解析式为y=﹣2(x+1)2+1;
(4)抛物线y=2x2﹣4x+1与y轴的交点坐标为(0,1),点(1,﹣1)关于点(0,1)对称的对应点的坐标为(﹣1,3),所以原抛物线关于x轴对称的抛物线的解析式为y=﹣2(x+1)2+3.
【点睛】本题考查了二次函数与几何变换:由于抛物线平移后的形状不变,故a不变,所以求平移后的抛物线解析式通常可利用两种方法:一是求出原抛物线上任意两点平移后的坐标,利用待定系数法求出解析式;二是只考虑平移后的顶点坐标,即可求出解析式.记住关于x轴、y轴和原点对称的点的坐标特征.
【强化训练】
1.已知二次函数.
(1)该二次函数的顶点坐标为______;
(2)该函数的图象与轴的交点坐标为______;
(3)用五点法画函数图象
…
…
…
…
(4)将该抛物线绕顶点旋转180°,求所得抛物线的解析式.
【答案】(1);
(2);
(3)作图见解析;
(4).
【分析】(1)利用配方法得到顶点坐标;
(2)通过解方程得抛物线与x轴的交点坐标;
(3)利用描点法画二次函数图象;
(4)旋转后只是抛物线的开口向下了,即,即可求解.
【详解】(1)解:,
抛物线的顶点坐标为:,
(2)解:当时,即,
解得:,
抛物线与轴的交点坐标为:;
(3)解:当时,,
当时,,
抛物线经过点,填表如下:
二次函数图象如下:
(4)解:旋转后只是抛物线的开口向下了,即,
故抛物线的表达式为:.
【点睛】本题考查了抛物线与x轴的交点,画二次函数图像,主要考查函数图象上点的坐标特征,将与x轴交点的坐标问题转化为解关于x的一元二次方程.
2.如图,抛物线y=x2+bx+c过点A(﹣4,﹣3),与y轴交于点B,对称轴是x=﹣3,请解答下列问题:
(1)求抛物线的解析式.
(2)若和x轴平行的直线与抛物线交于C,D两点,点C在对称轴左侧,且CD=8,求△BCD的面积.
【答案】(1)y=x2+6x+5
(2)△BCD的面积=28
【详解】(1)由对称轴公式可求出b值,再将点A的坐标及b值代入到抛物线中求出c,即可得到抛物线的解析;(2)通过C点坐标、对称轴及点B的坐标求出CD及CD上的高即可求出△BCD的面积.
解:(1)把点A(﹣4,﹣3)代入y=x2+bx+c得:
16﹣4b+c=﹣3,
c﹣4b=﹣19,
∵对称轴是x=﹣3,
∴﹣=﹣3,
∴b=6,
∴c=5,
∴抛物线的解析式是y=x2+6x+5
(2)∵CD∥x轴,
∴点C与点D关于x=﹣3对称,
∵点C在对称轴左侧,且CD=8,
∴点C的横坐标为﹣7,
∴点C的纵坐标为(﹣7)2+6×(﹣7)+5=12,
∵点B的坐标为(0,5),
∴△BCD中CD边上的高为12﹣5=7,
∴△BCD的面积=×8×7=28.
3.如图:△ABC是边长为4的等边三角形,AB在X轴上,点C在第一象限,AC与Y轴交于点D,点A的坐标为(-1,0)
(1)求 B、C、D三点的坐标;
(2)抛物线经过B、C、D三点,求它的解析式;
【答案】(1)B(3,0);C(1,2 );D (0,);(2)y=- x2+x+
【详解】试题分析:根据等边三角形的性质求出A、B、C三点的坐标;利用待定系数法求出二次函数解析式
试题解析:(1)根据等边三角形的性质可得:B(3,0);C(1,2 );D (0,)
(2)将B、C、D三点坐标代入函数解析式得:
解得: ∴二次函数的解析式为:y=- x2+x+
考点:二次函数的解析式
4.已知抛物线与 x 轴只有一个交点,且交点为.
(1)求 b.c 的值;
(2)若抛物线与 y 轴的交点为 B,坐标原点为 O,求的周长.
【答案】(1),
(2)
【分析】(1)根据题意得,即可得;
(2)根据题意得,则,根据得,在中,运用勾股定理得,即可得.
【详解】(1)解:∵抛物线与 x 轴只有一个交点,且交点为
∴,
∴,;
(2)解:∵抛物线与 y 轴的交点为 B,
∴,
∴,
∵,
∴,
在中,,
∴的周长:.
【点睛】本题考查了二次函数的图象与性质,勾股定理,解题的关键是掌握这些知识点.
5.如图,已知二次函数的图象与y轴交于点C(0,-6),与x轴的一个交点是A(-2,0).
(1)求二次函数的表达式,并写出顶点D的坐标;
(2)将二次函数的图象沿x轴向左平移个单位长度,当时,求x的取值范围.
【答案】(1)二次函数的表达式为. 图象的顶点D的坐标为.(2).
【分析】(1)利用待定系数法,将点A和点C的坐标代入抛物线的解析式可求得b、c的值,从而得到抛物线的解析式,然后依据配方法可求得抛物线的顶点坐标;
(2)依据抛物线的解析式与平移的规划规律,写出平移后抛物线的解析式,然后求得抛物线与x轴的交点坐标,最后依据y<0可求得x的取值范围.
【详解】解:(1)把C点坐标(0,-6)代入二次函数的表达式,得.把A点坐标(-2,0)代入,得.
∴二次函数的表达式为.
即.
∴图象的顶点D的坐标为.
(2)将二次函数的图象沿x轴向左平移个单位长度所得图象对应的函数表达式为.
令,得,
解得,.
∵,当时,x的取值范围是.
【点睛】本题主要考查的是二次函数中待定系数法求法,及利用函数性质解决问题,掌握相关知识是解题的关键.
6.如图,在平面直角坐标系中,边长为2的正方形 的顶点、分别在轴的正半轴和轴的负半轴上,二次函数的图象经过、两点.
(1)求该二次函数的解析式;
(2)结合函数的图象探索:当时,的取值范围.
【答案】(1);(2)当或时,
【分析】本题主要考查了待定系数法求二次函数解析式及二次函数与不等式,解题的关键是正确的求出二次函数的解析式.
(1)把,代入得方程组,解出,的值,即可求出二次函数的解析式,
(2)令,解得的值,结合图象可知即可求出答案.
【详解】解:(1)由题意得,代入得
,
解得,
二次函数的解析式为;
(2)令,
得,
解得,,
结合图象可知:
当或时,.
7.如图二次函数的图象与x轴交于A,B两点,其中点A(-1,0),点C(0,5),点D(1,8)都在抛物线上,M为抛物线的顶点,
(1)求抛物线的函数解析式;
(2)求的面积;
(3)根据图形,直接写出直线CM在抛物线上方时x的取值范围.
【答案】(1);(2)15;(3)或.
【分析】(1)将点A、C、D坐标代入,即可求出函数解析式;
(2)根据(1)的函数解析式求出顶点M的坐标,过点M作ME⊥x轴与点E,连接BM,再利用求出结果;
(3)根据函数图象解答即可.
【详解】(1)将点A、C、D坐标代入,
∴,解得,
∴抛物线的函数解析式为;
(2)∵=,
∴顶点M(2,9),
∵对称轴为x=2,A(-1,0),
∴B(5,0),
过点M作ME⊥x轴与点E,连接BM,
∴OE=2,ME=9,BE=OB-OE=5-2=3,
∴
=
=
=15;
(3)根据图象,抛物线与直线CM相交于点C(0,5)、M(2,9),
∴直线CM在抛物线上方时x的取值范围是或.
【点睛】此题考查待定系数法求抛物线解析式,把二次函数化为顶点式,函数图象与坐标轴的交点坐标,几何图形与函数图象的结合,求几何图形的面积,利用函数图象判断自变量的取值范围.
8.如图①抛物线y=ax2+bx+3(a≠0)与x轴,y轴分别交于点A(﹣1,0),B(3,0),点C三点.
(1)试求抛物线的解析式;
(2)点D(2,m)在第一象限的抛物线上,连接BC,BD.试问,在对称轴左侧的抛物线上是否存在一点P,满足∠PBC=∠DBC?如果存在,请求出点P点的坐标;如果不存在,请说明理由;
(3)点N在抛物线的对称轴上,点M在抛物线上,当以M、N、B、C为顶点的四边形是平行四边形时,请直接写出点M的坐标.
【答案】(1)y=﹣x2+2x+3;(2)存在.理由见解析;(3)M1(﹣2,﹣5),M2(4,﹣5),M3(2,3).
【分析】(1)由已知,应用待定系数法问题可解;
(2)根据已知条件求出点D的坐标,并且由线段OC、OB相等、CD∥x轴及等腰三角形性质证明△CDB≌△CGB,利用全等三角形求出点G的坐标,求出直线BP的解析式,联立二次函数解析式,求出点P的坐标.
(3)设出点N坐标,根据平行四边形对角线互相平分的性质,表示点M坐标,代入函数关系式,问题可解.
【详解】解:如图:
(1)∵抛物线y=ax2+bx+3(a≠0)与x轴,y轴分别交于点A(﹣1,0),B(3,0),点C三点.
∴ 解得
∴抛物线的解析式为y=﹣x2+2x+3.
(2)存在.理由如下:
y=﹣x2+2x+3=﹣(x﹣1)2+4.
∵点D(2,m)在第一象限的抛物线上,
∴m=3,∴D(2,3),
∵C(0,3)
∵OC=OB,
∴∠OBC=∠OCB=45°.
连接CD,∴CD∥x轴,
∴∠DCB=∠OBC=45°,
∴∠DCB=∠OCB,
在y轴上取点G,使CG=CD=2,
再延长BG交抛物线于点P,
在△DCB和△GCB中,
CB=CB,∠DCB=∠OCB,CG=CD,
∴△DCB≌△GCB(SAS)
∴∠DBC=∠GBC.
设直线BP解析式为yBP=kx+b(k≠0),把G(0,1),B(3,0)代入,得
k=﹣,b=1,
∴BP解析式为yBP=﹣x+1.
yBP=﹣x+1,y=﹣x2+2x+3
当y=yBP 时,﹣x+1=﹣x2+2x+3,
解得x1=﹣,x2=3(舍去),
∴y=,
∴P(﹣,).
(3)M1(﹣2,﹣5),M2(4,﹣5),M3(2,3).
设点N坐标为(1,n)
当BC、MN为平行四边形对角线时,由BC、MN互相平分,M坐标为(2,3-n)
代入y=﹣x2+2x+3,3-n=﹣22+4+3,n=0;M(2,3)
当BM、NC为平行四边形对角线时,由BM、NC互相平分,M坐标为(-2,3+n)
代入y=﹣x2+2x+3,3+n=﹣4-4+3,n=-8;M(-2,-5)
当MC、BN为平行四边形对角线时,由MC、BN互相平分,M坐标为(4, n-3)
代入y=﹣x2+2x+3,n-3=﹣16+8+3,n=-2;M(4,-5)
故答案为M1(﹣2,﹣5),M2(4,﹣5),M3(2,3)
【点睛】本题考查了待定系数法求函数解析式,全等三角形的性质及其判定,平行四边形的性质,是动态几何问题和二次函数的综合题,解答关键是解答过程中做到数形结合,根据题意构造方程.
9.按每小题的要求写出下列抛物线对应的解析式.
(1)抛物线的顶点为,与轴的交点是;顶点式:___________;
(2)抛物线与轴交于点,,且经过点;一般式:___________;
(3)与抛物线形状相同,开口方向相反,顶点坐标是的抛物线;顶点式:___________;
(4)将抛物线先绕原点旋转,再向下平移5个单位长度得到的新抛物线;顶点式:___________;
(5)将抛物线先向下平移2个单位长度,再沿直线翻折后的抛物线.一般式:___________.
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
【分析】(1)设抛物线的顶点式为,再代入计算即可得出结果;
(2)设抛物线的解析式为,再代入计算即可得出结果;
(3)由题意可得所求抛物线,再结合顶点式的特征即可得出结果;
(4)先将原抛物线解析式化为顶点式,再由旋转的性质得到旋转后的抛物线的解析式为,再由平移的性质即可得出结果;
(5)由平移的性质得出平移后抛物线的解析式为,再由折叠的性质得出抛物线沿直线翻折后的顶点坐标为,开口方向相反,即可得出结果.
【详解】(1)解:∵抛物线的顶点为,
∴设抛物线的顶点式为,
∵抛物线与轴的交点是,
∴,
解得:,
∴;
(2)解:∵抛物线与轴交于点,,
∴设抛物线的解析式为,
∵抛物线过点,
∴,
∴,
∴;
(3)解:∵所求抛物线与抛物线形状相同,开口方向相反,
∴所求抛物线,
∵所求抛物线顶点坐标是,
∴;
(4)解:∵,
∴将抛物线先绕原点旋转,得到的抛物线的解析式为,
∴再向下平移5个单位长度得到的新抛物线为;
(5)解:将抛物线先向下平移2个单位长度,得到的抛物线的解析式为,
∵抛物线的顶点坐标为,
∴抛物线沿直线翻折后的顶点坐标为,开口方向相反,
∴翻折后的抛物线的解析式为.
10.已知二次函数图象上的部分点的横坐标x,纵坐标y的对应值如下表:
x
…
0
1
2
3
…
y
m
3
4
3
0
…
根据以上信息回答下列问题:
(1)二次函数图象的顶点坐标是 ,m的值为 ;
(2)求二次函数的表达式;
(3)当时,二次函数的最小值是1,则k的值为 .
【答案】(1);0;
(2)
(3)或
【分析】本题考查的是二次函数综合运用,涉及到解不等式、二次函数的图象和性质,分类求解是解题的关键.
(1)由表格数据知,顶点坐标为,根据函数的对称性和关于抛物线的对称轴对称,故,即可求解;
(2)由待定系数法即可求解;
(3)当即时,则当时,,即可求解;当或时,同理可解.
【详解】(1)解∶由表格数据知,顶点坐标为∶,
根据函数的对称性和关于抛物线的对称轴对称,故,
故答案为∶ ,0;
(2)解∶设抛物线的表达式为∶ ,
将代入上式得∶ ,
则.
故抛物线的表达式为∶ ;
(3)解∶抛物线的对称轴为直线,
当时,,
当时,同理可得∶ ;
当时,,
当即时,
则当时,,
解得∶ (舍去);
当时,
同理可得∶
解得∶ (舍去);
当时,
当即,
则.
解得∶;
当时,
同理可得∶ (不合题意的值已舎去),
综上,或.
故答案为∶或.
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