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专题21二次函数中的新定义型问题的四类综合题型
目
录
解题通法一明晰核心解法,助力能力迁移
题型归纳一精讲典型题法,夯实解题根基
题型一、
二次函数中点坐标的新定义型问题
题型二
二次函数中伴随问题的新定义型问题
题型三、
二次函数与一次函数的新定义型问题
题型四、二次函数中对称问题的新定义型问题
压轴挑战一攻克高难压轴,突破思维上限
◆◆
解题通法一明晰核心解法,助力能力迁移
题型特征:现场定义与二次函数相关的新概念(如“关联点”“友好抛物线”“倍值点”),要求解析
式、交点或参数范围。
-解题方法:逐句翻译定义,转化为代数条件(方程或不等式);联立新定义与函数解析式,设参代入求
解:结合图象辅助理解范围。
-易错提醒:未理解定义即套用常规方法,忽略新定义中隐藏的约束(如“异侧”“非零点”);参数讨
论时漏解或范围边界处理不当。
刁题型归纳一—精讲典型题法,奔尖解题报基
题型一、二次函数中点坐标的新定义型问题
典例1:(25-26九年级上河南驻马店期末)在学习抛物线的过程中,我们积累了一定的经验,请运用已
有经验,对抛物线的“阶梯点”进行研究.
定义:若抛物线上存在一点P,且点P的横、纵坐标之和为n,则称点P为此抛物线的“阶梯点”.
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P(0,I
例如:点
在抛物线y=x+3x+1
,且点P的横、纵坐标之和为1,则,点P就叫做此抛物线的
“阶梯1点”.
根据以上定义,解决下列问题:
(Q)若点P是抛物线少=+3x+
的“阶梯6点”,求点P的坐标.
x,y
设点P的坐标为
,由定义可知'=父+3x+1,且+y=6,所以'=6-x,
所以+r+3x+1=6
x=1x2=-5
解得
所以点P的坐标为
y=x2-3x-2
(2)若点P是抛物
的“阶梯1点”,求点P的坐标.
y=x+x+c
(3)若抛物线
上存在“阶梯3点”P,请直接写出C的取值范围.
题型模版
1特征:给出点坐标的新运算(如“倍点”“对称点”),在抛物线上按规则求点或范围。
2方法:将新定义转化为坐标关系式,代入抛物线方程,转化为二次方程或不等式求解并验证。
变式1-1(2425九年级上湖南永州期末)【定义】在平面直角坐标系中,对“纵横值”给出如下定义:
点
A(x,y
是函数图象上任意一点,纵坐标》与横坐标x的差“’-x”称为点A的“纵横值”,函数图象上
所有点的“纵横值”中的最大值称为函数的“最优纵横值”,例如:己知点1(24)在面数”=3江-2的图
象上,点A的“纵横值”可以表示为y-x=3x-2-x=2x-2,当1≤x≤5时,2x-2的最大值为
2×5-2=8
y=3x-21≤x≤5
,因此,函数
)的“最优纵横值”为8。
【问题】根据定义,解决下列问题:
P(3,6)
(1)①点
的“纵横值”为,
2025
②求出函数y=
+x(5≤x<9)的“最优纵横值”:
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【应用】(2)己知二次函数y=
2+r+C的对称轴为直线x=2:且“最优纵横值”为3,求b,c的
值:
()求二次函数'=+K-2(1≤x≤1+)的“最优纵横值”是多少?(用'的代数式表示)
变式1-2(2025辽宁阜新·一模)在数学活动课上,小明兴趣小组对二次函数的图象进行了深入的探究,如
果将二次函数:y=+hr+c(a≠0)
图象上的点
(x》的横坐标不变,纵坐标变为4点的横、纵坐标之
和,就会得到的一个新的点
A(xxx+y)
他们把这个点A:定义为点A的“和点”,他们发现:二次函数
y=ax2+bx+c(a≠0)
所有和点构成的图象也是一条抛物线,于是把这条抛物线定义为
y=ax2+bx+c(a≠0)
的“和抛物线”.例如,二次函数'=x+x+l1
的“和抛物线”就是
y=x2+x+1+x=x2+2x+1
请按照定义完成:
点P2)的“和”点是
(2如果抛物线'=+r+3(a≠0y经计点M,-3)
经过点
求该抛物线的“和抛物线”;
(3)已知抛物线y=r+r+C图象上的
B武x八的“和点”是
(-1,1)
若该抛物线的顶点坐标为P,q),
m,n)
该抛物线的“和抛物线”的顶点坐标为
①当0≤c≤5时,求n的取值范围.
(P,9)
②小明发现,当c取不同值时,所有的顶点P,9组成一条新的抛物线,设为”,所有的顶点
m,n)也组成
一条新的抛物线,设为,请直接写出这两条新抛物线顶点之间的距离,
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题型二、二次函数中伴随问题的新定义型问题
典例2(2026江西模拟预测)定义:已知二次函数y=心+bx+C,则称二次函数
y=a(x-)+b(x-)+
是二次函数y=+br+C的伴随二次函数,t是伴随值.
定义理解
(山)下列二次函数中,是二次函数”=+x+2
的伴随二次函数的是()
A.y=(x-I0'+x+3
B.y=(x+I)+x+1
C.y=(x-2}'+x
D.y=(x+2)}2+x+2
深入探究
网次同数青-式-2一了台国要知两防际,北件板次是致定片=F-6红习
①伴随值为_:
②在同一平面直角坐标系中直接画出伴随二次函数的图象;
③当m≤x≤m+2时,记=次函数”与”的图象为取,若甲的最高点的纵坐标为12,求W的最低点的坐
标
6街
3
56
比
0
6
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2=x2-6x+5
5
-3
-4
-3
题型棋版
1特征:定义“伴随点”“伴随函数”等新概念,关联两个函数或点,求参数或关系式。
2方法:理解新定义,将伴随关系用代数式表示(如坐标互换),与二次函数联立,转化方程或不等式求
解。
变式2-1(2425九年级上江苏泰州阶段检测)【定义与性质】
定义:如图,记二次函数'=ax-+c和'=-a(x-p+9a≠0
的图象分别为抛物线C和C,若抛物
C
C
(p,9)
在抛物线C上,则称是C的件随抛物线.
C
线的顶点
0
备用图
性质:①一条抛物线有无数条伴随抛物线;
②若S是C的件随抛物线,则C也是C的件随抛物线,即C的顶点
C
(b,c)C
在
【理解与运用】
(1)证明性质②:
(2)若二次函数y=2x-+m和y=一2x-m+3的图象都是抛物线y=2”的件随抛物线,则m=-
,n=
【思考与探究】
(3)设函数'=r-2c+2+3
的图象为抛物线
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①若函数'=-r+c+e
图象为抛物线C,且C始终是C的件随抛物线,求,©的值:
②在(3)①的条件下,若抛物线与x轴有两个不同的交点
x,0)(x2,0x<x3)
请直接写出的取
值范围
变式2-2(2026辽宁抚顺模拟预测)【定义与性质】
记二次函数'=a-+(a≠0
P(h,k)
的图象为抛物线乙,其顶点为
定义:若存在另一条抛物线L,其解析式为'=-ax-m+”,且顶点
(m”)在抛物线上,则称抛物线
L'是抛物线L的“镜像抛物线”.
0)【理解与运用】:已知揽物线4y-式,若抛物线马:y=(x-3+是抛物线L的“镜像抛物线”,
求t的值:
(2)【思考与探究】:设抛物线
y=-2mx+2m+4m为任意实数),抛物线:y-+6x+C,
,且
抛物线是抛物线的“镜像抛物线”.
①若抛物线凸与'轴交于4(,0),B(,0)两点任<).且满足5=4
,求m的值:
②设N是“镜像抛物线”b的顶点,M是抛物线的顶点,当点V在点M的右侧,且<∠M0N<45°
时,求m的取值范围.
题型三、二次函数与一次函数的新定义型问题
典例3(25-26九年级上:江苏苏州期末)定义:若直线y=x+m(m是常数)经过抛物线的顶点,则称
直线y=x+m是该抛物线的“最美直线”,
()若直线少=+m
y=x2-2x-1
m
是抛物线
的“最美直线”,求的值:
(2)平移抛物线
C:y=x2
得到抛物线9,若直线=x一是抛物线9的“最美直线”,直线”=x-与'轴
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的交点为A,抛物线C2与y轴的交点为B,点A与点B关于原点对称,求抛物线C2对应的函数表达式
题型模版
1特征:定义两函数间的新运算(如“交点数”“距离”),按规则求参数或范围。
2方法:联立解析式将定义转化为方程或不等式,利用判别式或根与系数关系求解,注意实际意义。
变式3-1(2026江西上饶三模)【定义】若二次函数'=+c+c(a≠0
的顶点在直线’=上,则称
二次函数叫做直线'=的开心函数.例如:二次函数)=r-2x+2
1,1)
的顶点为
在直线’=x上,所以
二次函数"=r2-2x+2
y=x
是直线
的开心函数.
【应用】
y=x2+4x-3
(1)若二次函数
是直线少=」
的开心函数,求k的值:
②若二次函数y=-2mx+
是直线少x
“的开心函数.
1
①求证:n≥-
4;
②若m-3≤x≤3时,y的最小值为-1,求m的值.
变式3-2(2024江西九江·一模)定义概念:在平面直角坐标系中,我们定义直线y=心-a为抛物线
y=ax2+bx+c
y=-x2+bx+c
的“衍生直线”.如图1,抛物线
与其“衍生直线”交于A,B两点(点B在
C(-3,0)
x轴上,点A在点B的左侧),与x轴负半轴交于点
图1
图2
(1)求抛物线和“衍生直线”的表达式及点A的坐标:
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(②如图2,抛物线y=-+x+C的“衍生直线”与y轴交于点D,依次作正方形D0
正方形
DE2E
,,正方形DE,F(为正g数),使得点A,D,B,,D在“生直线”上,点
FFF
F
,…,在x轴负半轴上.
E
E
①直接写出下列点的坐标:
②试判断点,,…,
是否在同一条直线上?若是,请求出这条直线的解析式;若不是,请说明理
由
题型四、二次函数中对称问题的新定义型问题
典例4(2425九年级上·江西吉安期末)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
y=(x+2)2-1
项点的横、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
与少=(x-2}+1
为伴随函数.
y1=x2+2x-1
2=(x-h)2+k
(0)少=-2x2-4x
的伴随函数的表达式为_:
(2)若片=r2+2.x-
的图像的顶点为P,且过它的件随函数为=-+
的图像顶点e,
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①
、Q
求证:这两个函数图像的交点为
如图,点M是片=r+2x-1在R
在
之间的图像的动点,
W上产轴交=--+的图像于点N。
求MN长度的最大值
题型模版
1.特征:定义关于点或线的“对称函数”,求新函数解析式或图象性质,需灵活转化。
2方法:利用对称变换法则(如关于x轴、y轴、原点或直线)确定坐标关系,代入原函数得新解析式。
变式41(2026河南平顶山·三模)定义:若抛物线上存在两点关于原点中心对称,则称这两点互为“抛物
A(2,4)
中心对称点”.点
在抛物线'=+c-4上,点A的“抛物中心对称点”为点B,
(1)求这个抛物线的表达式及顶点坐标.
(②)①在给出的平面直角坐标系中画出该抛物线和直线AB,
②将直线AB向下平移3个单位长度得到直线1,则直线1上
互为“抛物中心对称点”的两个
点。(填“存在”或“不存在”)
③将抛物线y=r'+bx-4
向上平移k>0
个单位长度,若平移后的抛物线上仍存在互为“抛物中心对
称点”的两个点,请直接写出k的取值范围.
空式42(2026辽宁抚顺一模)如图,在平面直角坐标系中,二次函数=-2x-3与
+x+e交于有B两点,已知为的图象与y轴交于点C0,引,
2
且关于直线x=-1对称.
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备用图
y2
(1)求二次函数的函数解析式;
(2直线=m(1≤m≤2
分别与片和”的图象交于M,N两点,与轴交于点P.若PM=2PW,求m的
值:
定义:M)为较小画数即M-5)
凸(仍>),直线y=1与M()的图象交于D:E,F,G四点
(D,E,F,G从左到右依次排布),若DG=4EF,求出的值.
◆◆
同压轴挑战一支克高难压轴,交威思维上很
一、单选题
1.(2026江苏苏州二模)新定义:在平面直角坐标系中,对于
Pm,川)和点P(mm),若满是m≥0时,
和点
n=n-4:若满足m<0时,n=-n,则称点
P'(m,n)a_P(m,n)
是点
的限变点.例如:点
(2,5)
的限变点
是21,点B(-23)的限变点是2-),若点P心m
在二次函数y=-+4x+1
的图像上,则当
-1≤m≤3时,其限变点P的纵坐标n的取值范围是()
A.-1≤n'≤1
B.-3≤n≤1
C.-1≤n≤4
D.-3≤n'≤4
2.(2026江苏无锡三模)定义:若函数'=f儿的图像上存在一点
P(x)
且该点处的“瞬时变化
=kac+b(k≠0)
率”k满足
k=,则称该函数为“函数”,规定:对于一次函数
,其图像上任意一
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y=ar2+bx+c(a≠0)
点的“瞬时变化率”均为k;对于二次函数
其顶点处的“瞬时变化率”为0.下列
结论正确的是()
①一次函数y=2x+1是2函数;②若一次函数是2函数,则函数值一定随自变量的增大而增大;③二次函
3
数y=x2-4x+5是2函数:④二次函数y=m2+br+5是2函数,则一定有a=4:
A.①③
B.②③
C.①④
D.①
二、填空题
3.(2026浙江温州三模)定义:在直线'=c+b(k,b为常数且k≠0)上的两点
(,)B(x,)
Atm-w sm)
满足条件“名-=k且x式最小”时,称B是A的“k点”.若点(
直线y=+b(飞,b为常数且k≠0)上且N是M的“k点”,则b=
4.(2026四川成都二模)定义:一个二次函数y=+r+c
与x轴有两个交点,且其中一个交点的横
=x2-3x+2
坐标是另一个交点的横坐标的一半,称该二次函数为半根函数.例如,二次函数
与x轴的交
1,0)(2,0)
=x2-3x+2
=x2-x-2
点坐标为
1是2的一半,所以二次函数
是半根函数;二次函数
与x
(-1,0)(2,0)-1
y=x2-x-2
轴的交点坐标为
不是2的一半,所以二次函数
不是半根函数.下列说法正
确的有一·
3.1
①二次函数y=+2x+2是半根函数
2
②若函数y=(x-3(mr+m)是半根函数,则18m2+15mn+2n2=0
y=ax+bx+c
是半根函数,且对称轴为直线=3,则%
b2 =12ac
③若函数
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P(a,b
y=ax+bx+
④若点
在直线yv6r
上,且函数
是半根函数,则4a=3c
三、解答题
5.(26-27九年级上·安徽合肥阶段检测)定义:在平面直角坐标系中,若某函数图象上至少存在不同的
X(n)
两点关于直线x=”(n为常数)对称,则称该函数为“
函数”.
①在下列函数中,是X(川
函数”的有一(填序号).
1
①y=x:②y=2024x+1;③y=x:④y=x2
(②若关于'的函数'=r+hr+4(a≠0)是X
是
函数,且过点8)
,求该函数关系式
6)考关于‘的函数'=(-+大是:X0)函数”,且图象与直线=4相交于4、B两点,函数图象的顶
点为P,当∠PBA=45°时,求h、k的值.
6.(2026河南平顶山三模)定义:在平面直角坐标系中,若抛物线的顶点在坐标轴上,则称该抛物线为
“轴顶函数”·
)判断二次函数y=+k和y=-2+2h-是否为“轴项函数”,并说明理由:
2
y=-x+mx-m+l(m≠0)
(2)若二次函数
是“轴顶函数”
①求二次函数的解析式:
②与'轴平行的直线交“轴顶函数”)=-+m-m+1m≠0)干P,
2两点(P点在点的左侧),若
P2≤
,请直接写出P点横坐标”的取值范围,
7.(2026江西吉安一模)我们定义:如图,抛物线'=(-+k(a<0)的顶点为4,与*轴交于
点8,C(点B在点C的左侧),当△4BC为等边三角形时,我们把揽物线'=a(-广+(a<0)称为
“等边抛物线”,等边△ABC为它的内接正三角形.
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【探究发现】
y=ax2+
是“等边抛物线”,则a一
y=-3x2+k
(1)若抛物线
;若抛物线
是“等边抛物线”,则《二
y=ax2+
(2)若抛物线
是“等边抛物线”,请直接写出“,无的数量关系.
3)若抛物线y=a(x-h)+
是“等边抛物线”,则(2)中a,K的数量关系仍成立吗?请说明理由、
(4)【拓展应用】
1
已知“等边抛物线”片=a(x-h)}+k与与=a,(x-,)}+k的内接正三角形的面积之比为1:9'试求a,
的值.
8.(2026湖南长沙三模)定义:在平面直角坐标系O少中,当点N在图形M的内部,或在图形M上,
且点N的横坐标和纵坐标相等时,则称点N为图形M的“立信之点”·
43o124
-4
图①
图②
①咖图O,矩形4BCD的原点坐标分别是4(-,2),B(-,),C6),D3,2),在点
M(,),M2(2,2),M(3,3)
中,是矩形4BCD“立信之点”的是:
如©,已知点,8是微物线一+2x+“上伯“立行之点”,点C是抛物俊的顶点.在携4C
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AB,BC,若△ABC是以点C为直角顶点的直角三角形,求C的值;
(3)在(2)的条件下,点P为抛物线上一点,点Q为平面内一点,是否存在点P、O,使得以AB为对角线,
以A、B、P、Q为顶点的四边形是菱形?若存在,求点Q的坐标:若不存在,请说明理由
9.(2026江西上饶二模)综合与探究
定义:抛物线C与销交于A,B两点,抛物线C也与辅交于A,B两点,且开口方向与抛物线C相反,
我们稼抛物线9与S为“牵手抛物线”,若抛物线9的顶点到销的距离是抛物线S的顶点到鞋的距离
的n倍,则抛物线C为9的“阶牵手抛物线”
.C
图1
图2
探究1
0四下列抛物线是”r-
的“牵手抛物线”的是一·
(填序号)
-x21
②y=-2x2+2
:③-22-2
探究2
C:y=x2-2x-
C
(2)如图1,抛物线
3与x轴分别交于A,B两点,且抛物线9为9的“2阶牵手抛物线”、
①求抛物线C2的解析式:
②直线
:y=1>0)与抛物线S交于点C,D,与抛物线S交于点五,R,且CD=2F,求t的值.
探究3
)如图2,抛物线Gy=r-2r-
与x轴交于4,B两点,且抛物线9为9的“n阶牵手抛物线”,M
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N分别是抛物线S,C的顶点,作4PLAM交抛物线C于点P,连接PW,若PW∥4
,请直接写出n
的值.
10.(2026湖北孝感·一模)如图1,在平面直角坐标系
0中,二次函数'=+r-4
的图象与轴交
于A,B两点(B在A的右侧),与y轴交于点C,已知OB=1,OA=4OB
VA
V
A1/
B
D
D
图1
图2
备用图
(1)求抛物线的解析式和项点D的坐标:
②如图2,定义:记二次函数=a(x-矿+/和'=-ax-p旷+9a≠0)的图象分别为抛物线T和了.若抛
物线的顶点
(,9)在抛物线T上,则称了是T的件随抛物线。件随抛物线的性质有:(I)一条抛物
线有无数条伴随抛物线;(Ⅱ)若1是T的伴随抛物线,则T也是的伴随抛物线,即T的顶
D(s,在
记二次函数'=ar+bx-4
图象为抛物线T。
①若函数少=-2++
T
的图象为抛物线,且是T的伴随抛物线,求的值:
②在①的条件下,若点P为抛物线T上第~象限内任意一点,过点P作x轴的平行线交抛物线买于点M,
过点P作y轴的平行线交抛物线T于点N,以PM、PN为邻边作矩形PMON,记矩形PMON的周长为f,
设点P的横坐标为m,求了关于m的函数解析式:
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③在②的条件下,若∫满足10≤f≤18,则m的取值范围为
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题型四、二次函数中对称问题的新定义型问题
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- 题型特征:现场定义与二次函数相关的新概念(如“关联点”“友好抛物线”“倍值点”),要求解析式、交点或参数范围。
- 解题方法:逐句翻译定义,转化为代数条件(方程或不等式);联立新定义与函数解析式,设参代入求解;结合图象辅助理解范围。
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题型归纳—精讲典型题法,夯实解题根基
题型一、二次函数中点坐标的新定义型问题
典例1 (25-26九年级上·河南驻马店·期末)在学习抛物线的过程中,我们积累了一定的经验,请运用已有经验,对抛物线的“阶梯点”进行研究.
定义:若抛物线上存在一点P,且点P的横、纵坐标之和为n,则称点P为此抛物线的“阶梯n点”.
例如:点在抛物线上,且点P的横、纵坐标之和为1,则,点P就叫做此抛物线的“阶梯1点”.
根据以上定义,解决下列问题:
(1)若点P是抛物线的“阶梯6点”,求点P的坐标.
设点P的坐标为,由定义可知,且,所以,
所以,解得,.
所以点P的坐标为 .
(2)若点P是抛物线的“阶梯1点”,求点P的坐标.
(3)若抛物线上存在“阶梯3点”P,请直接写出c的取值范围.
【答案】(1)或
(2)或
(3)
【分析】本题主要考查了二次函数与一元二次方程的关系,理解题意是解决本题的关键.
(1)根据新定义可得到关于x的方程,解出方程,即可;
(2)设点P的坐标为,根据新定义可得到关于x的方程,解出方程,即可;
(3)设点P的坐标为,根据新定义可得到关于x的方程,利用根的判别式解答即可.
【详解】(1)解:由题意得,点P的坐标为或,
故答案为:或;
(2)解:设点P的坐标为,
由定义可知,且,
∴,
∴,
解得,,
∴点P的坐标为或;
(3)解:设点P的坐标为,
由定义可知,且,
∴,
∴
由题意得,,
∴.
题型模版
1.特征:给出点坐标的新运算(如“倍点”“对称点”),在抛物线上按规则求点或范围。
2.方法:将新定义转化为坐标关系式,代入抛物线方程,转化为二次方程或不等式求解并验证。
变式1-1(24-25九年级上·湖南永州·期末)【定义】在平面直角坐标系中,对“纵横值”给出如下定义:点是函数图象上任意一点,纵坐标与横坐标的差“”称为点的“纵横值”,函数图象上所有点的“纵横值”中的最大值称为函数的“最优纵横值”.例如:已知点在函数的图象上,点的“纵横值”可以表示为,当时,的最大值为,因此,函数()的“最优纵横值”为8.
【问题】根据定义,解决下列问题:
(1)①点的“纵横值”为______;
②求出函数()的“最优纵横值”;
【应用】(2)已知二次函数的对称轴为直线,且“最优纵横值”为3,求,的值;
(3)求二次函数()的“最优纵横值”是多少?(用的代数式表示)
【答案】(1)①3;②81 (2), (3)最优纵横值为
【分析】本题主要考查了新定义下的运算,二次函数的图象和性质.
(1)根据题干中的“纵横值”的值定义和“最优纵横值”的定义计算即可;
(2)先求出二次函数,再根据“最优纵横值”的定义可知,求出c的值即可;
(3)根据“最优纵横值”的定义可知,分类讨论:当时,当时,逐一求解即可.
【详解】解:(1)①∵,
∴点的“纵横值”为3;
故答案为:3.
②
当时,随的增大而减小
当时,取得最大值81
函数()的“最优纵横值”是81;
(2)二次函数的对称轴为直线
,解得
“最优纵横值”为3,
,
(3)
当时,随时取最大值,即最大值为
“最优纵横值”是
当时,随时取最大值,
即最大值为
“最优纵横值”是
综上所述,最优纵横值为.
变式1-2(2025·辽宁阜新·一模)在数学活动课上,小明兴趣小组对二次函数的图象进行了深入的探究,如果将二次函数:图象上的点的横坐标不变,纵坐标变为A点的横、纵坐标之和,就会得到的一个新的点.他们把这个点A:定义为点A的“和点”.他们发现:二次函数所有和点构成的图象也是一条抛物线,于是把这条抛物线定义为的“和抛物线”.例如,二次函数的“和抛物线”就是,请按照定义完成:
(1)点的“和”点是______;
(2)如果抛物线经过点,求该抛物线的“和抛物线”;
(3)已知抛物线图象上的点的“和点”是,若该抛物线的顶点坐标为,该抛物线的“和抛物线”的顶点坐标为.
①当时,求n的取值范围.
②小明发现,当c取不同值时,所有的顶点组成一条新的抛物线,设为,所有的顶点也组成一条新的抛物线,设为,请直接写出这两条新抛物线顶点之间的距离.
【答案】(1)
(2)
(3);
【分析】(1)根据题目中给出的信息解答即可;
(2)先将点M的坐标代入抛物线的解析式,求出,得出抛物线解析式,然后根据题意写出抛物线的“和抛物线”即可;
(3)先根据点,求出点B的坐标,把点B代入抛物线关系式得出b、c的关系式,然后把b、c的关系式代入抛物线的关系式,得出,写出其“和抛物线”的关系式为:,并求出化为顶点式,得出,将n看作c的函数,求出当时,n的取值范围即可;根据题意确定原函数的顶点坐标,得出相应的二次函数解析式,确定顶点坐标即可得出结果.
【详解】(1)解:根据题意可知,点的“和”点是,
∴点的“和”点的纵坐标为,即.
故答案为:.
(2)将点代入抛物线得:,
解得:,
即抛物线的解析式为,
∴抛物线的“和抛物线”为,
即.
(3)根据题意可知,点是点的“和”点,
∴,解得:,即,
将点代入抛物线得:,则,
∴抛物线为,
∴抛物线的“和抛物线”为:,
即
∵其顶点坐标为,
∴,
将n看作c的函数,
∵,
时,n有最大值,且最大值为1,
当时,,n有最小值,且最小值为,
∴n的取值范围是;
由得:原抛物线为,
∴,
将变形为代入得出,
∵所有的顶点组成一条新的抛物线,设为,
∴,
∴顶点坐标为:;
同理:∵所有的顶点也组成一条新的抛物线,设为,
∴,
∴顶点坐标为:;
∴距离为:.
题型二、二次函数中伴随问题的新定义型问题
典例2 (2026·江西·模拟预测)定义:已知二次函数,则称二次函数是二次函数的伴随二次函数,t是伴随值.
定义理解
(1)下列二次函数中,是二次函数的伴随二次函数的是( )
A. B.
C. D.
深入探究
(2)已知二次函数的图象如图所示,其伴随二次函数是.
①伴随值为 ;
②在同一平面直角坐标系中直接画出伴随二次函数的图象;
③当时,记二次函数与的图象为W,若W的最高点的纵坐标为12,求W的最低点的坐标.
【答案】(1)C;
(2)①2;
②画图如图所示:
③或
【分析】本题主要考查了新定义下二次函数的图像与性质,理解新定义,准确计算是正确解答此题的关键.
(1)根据伴随二次函数的定义逐一判断即可;
(2)①将变形即可求解;②根据画函数图像的步骤即可画出伴随二次函数的图像;③结合取值范围及二次函数的性质分情况求解即可.
【详解】解:(1)对于二次函数
当伴随值为1时,其伴随二次函数是 ;
当伴随值为时,其伴随二次函数是 ;
当伴随值为2时,其伴随二次函数是 ;
当伴随值为时,其伴随二次函数是 ;
故选:C.
(2)①设伴随值为t,
则 ,
,
.
故答案为:2;
②列表:
0
2
3
4
6
5
5
依次描出点,
③令 得或;
令 得或.
结合函数图象可知,只能是或,
或3.
当时,,此时且随x的增大而减小,
∴当时,有最小值,为
∴此时W的最低点的坐标为.
当时,,此时且随x的增大而增大,
∴当时,有最小值,为
∴此时W的最低点的坐标为.
综上,W的最低点的坐标为或.
题型模版
1.特征:定义“伴随点”“伴随函数”等新概念,关联两个函数或点,求参数或关系式。
2.方法:理解新定义,将伴随关系用代数式表示(如坐标互换),与二次函数联立,转化方程或不等式求解。
变式2-1(24-25九年级上·江苏泰州·阶段检测)【定义与性质】
定义:如图,记二次函数和的图象分别为抛物线和,若抛物线的顶点在抛物线上,则称是的伴随抛物线.
性质:①一条抛物线有无数条伴随抛物线;
②若是的伴随抛物线,则也是的伴随抛物线,即的顶点在上.
【理解与运用】
(1)证明性质②;
(2)若二次函数和的图象都是抛物线的伴随抛物线,则______,______.
【思考与探究】
(3)设函数的图象为抛物线.
①若函数的图象为抛物线,且始终是的伴随抛物线,求,的值;
②在(3)①的条件下,若抛物线与轴有两个不同的交点,,请直接写出的取值范围.
【答案】
(1)证明:∵是的伴随抛物线,
即抛物线的顶点在抛物线上,
∴成立,
抛物线的顶点坐标为,
将点代入中,
则有,
即,
整理可得,,
∴抛物线的顶点在抛物线上,
∴也是的伴随抛物线;
(2);;
(3)①,;②或
【分析】本题考查了二次函数的性质,二次函数顶点式的性质,结合“伴随抛物线的定义”求出抛物线的顶点坐标是解决本题的关键.
(1)由是的伴随抛物线,可将点代入抛物线中可得成立,再将点代入抛物线中可证成立,即可得证;
(2)根据“伴随抛物线”的定义,将二次函数的顶点代入中即可求解;
(3)①先将抛物线化为顶点式,再求出抛物线的顶点,由“始终是的伴随抛物线”可令k的值,再将k的值代入抛物线中,即可求解;
②先求出抛物线的顶点坐标和与x轴的交点,再根据抛物线的运动过程即可求解.
【详解】(1)略
(2)解:由“伴随抛物线”的定义可知,
若二次函数和的图象都是抛物线的伴随抛物线,
则有顶点和顶点在抛物线上,
∴,
∴,即,解得,
故答案为:;;
(3)①解:抛物线,
化为顶点式可得,,
∴抛物线的顶点坐标为,
∵始终是的伴随抛物线,
∴令,则顶点坐标为;
令,则顶点坐标为;
∴,解得,
∴的值为2,的值为3;
②解:由(1)可知,,顶点为,
∵始终是的伴随抛物线,
∴抛物线的顶点在抛物线上运动,
令,解得,,
∴抛物线与x轴的交点为,,
∵抛物线与轴有两个不同的交点,,
当抛物线的顶点在下方时,则,
∵始终是的伴随抛物线,
则也是的伴随抛物线,
∴顶点也在上,
当抛物线的顶点在下方时,则,
∴的取值范围为或.
变式2-2(2026·辽宁抚顺·模拟预测)【定义与性质】
记二次函数的图象为抛物线,其顶点为.
定义:若存在另一条抛物线,其解析式为,且顶点在抛物线上,则称抛物线是抛物线的“镜像抛物线”.
(1)【理解与运用】:已知抛物线,若抛物线是抛物线的“镜像抛物线”,求的值;
(2)【思考与探究】:设抛物线(为任意实数),抛物线,且抛物线是抛物线的“镜像抛物线”.
①若抛物线与轴交于,两点,且满足,求的值;
②设是“镜像抛物线”的顶点,是抛物线的顶点,当点在点的右侧,且时,求的取值范围.
【答案】(1);
(2)①或;②.
【分析】(1)将抛物线的顶点代入抛物线的解析式即可求解;
(2)①令抛物线的解析式为结合条件即可得到的值;②用配方法求出“镜像抛物线”的顶点的表达式,将其代入抛物线的解析式可得抛物线,故,当时,过点作,交的延长线于点,作轴于点,过点作,交的延长线于点,利用可得,设直线的解析式为,将代入,得直线的解析式为,把代入得,解方程后可得到点的横坐标,即,结合且点在点的右侧即可得到的取值范围.
【详解】(1)根据题意可得,抛物线的顶点在抛物线上,
将点代入,得;
(2)①在中,令,得,
解得,
,
,,
,
,
,
解得或,
②,
抛物线的顶点为,
抛物线是抛物线的“镜像抛物线”,
点在抛物线上,
,且此式对任意均成立,
,,
抛物线,
为抛物线的顶点,
,
当时,过点作,交的延长线于点,作轴于点,过点作,交的延长线于点,
,
,
,
,
,,
,
在和中,
,
,
,,
,
,,
,点的纵坐标为,
,
设直线的解析式为,
将代入,得,解得,
直线的解析式为,
把代入得,
解得,,(不符合题意,舍去)
点的横坐标为,
,
,
,且点在点的右侧,
.
题型三、二次函数与一次函数的新定义型问题
典例3 (25-26九年级上·江苏苏州·期末)定义:若直线(是常数)经过抛物线的顶点,则称直线是该抛物线的“最美直线”.
(1)若直线是抛物线的“最美直线”,求的值;
(2)平移抛物线得到抛物线,若直线是抛物线的“最美直线”,直线与轴的交点为,抛物线与轴的交点为,点与点关于原点对称,求抛物线对应的函数表达式.
【答案】(1)
(2)或
【分析】()求出抛物线的顶点坐标,再代入一次函数解析式解答即可求解;
()求出点坐标,设抛物线的顶点坐标为, 则抛物线的解析式为,可得,,进而得到,求出的值即可求解;
本题考查了求一次函数解析式,二次函数与一次函数的综合应用,理解新定义是解题的关键.
【详解】(1)解:∵抛物线,
∴抛物线的顶点坐标为,
∵直线是抛物线的“最美直线”,
∴,
解得;
(2)解:把代入直线,得,
∴,
∵点与点关于原点对称,
∴,
设抛物线的顶点坐标为, 则抛物线的解析式为,
∵直线是抛物线的“最美直线”,
∴直线经过点,
∴,
∵抛物线与轴的交点为,
∴,
∴,
将代入,得,
即,
解得或,
当时,;
当时,;
∴抛物线的函数表达式为或,即或.
题型模版
1.特征:定义两函数间的新运算(如“交点数”“距离”),按规则求参数或范围。
2.方法:联立解析式将定义转化为方程或不等式,利用判别式或根与系数关系求解,注意实际意义。
变式3-1(2026·江西上饶·三模)【定义】若二次函数的顶点在直线上,则称二次函数叫做直线的开心函数.例如:二次函数的顶点为在直线上,所以二次函数是直线的开心函数.
【应用】
(1)若二次函数是直线的开心函数,求k的值;
(2)若二次函数是直线的开心函数.
①求证:;
②若时,y的最小值为,求m的值.
【答案】(1)
(2)①证明:,
∴顶点为,
∵二次函数是直线的开心函数,
∴,
∴;
m的值为1或5
【分析】(1)由函数的表达式知,顶点坐标为:,将代入,即可求解;
(2)①由函数的表达式知,顶点坐标为:,将代入即可求解;
②当时,则抛物线在时,取得最小值,即,则;当时,求解即可.
【详解】(1)
解:,
∴顶点为,
∵二次函数是直线的开心函数,
∴,
解得;
(2)
①略;
②的对称轴为直线,
当时,,y有最小值,
解得(舍)或;
当时,,y有最小值,
解得;
综上所述:m的值为1或5.
变式3-2(2024·江西九江·一模)定义概念:在平面直角坐标系中,我们定义直线为抛物线的“衍生直线”.如图1,抛物线与其“衍生直线”交于A,B两点(点B在x轴上,点A在点B的左侧),与x轴负半轴交于点.
(1)求抛物线和“衍生直线”的表达式及点A的坐标;
(2)如图2,抛物线的“衍生直线”与y轴交于点,依次作正方形,正方形,…,正方形(n为正整数),使得点,,,…,在“衍生直线”上,点,,,…,在x轴负半轴上.
①直接写出下列点的坐标:______,______,______,______;
②试判断点,,…,是否在同一条直线上?若是,请求出这条直线的解析式;若不是,请说明理由.
【答案】(1)抛物线的表达式为,“衍生直线”的表达式为,点A的坐标为
(2)①,,,;②是,这条直线的解析式为
【分析】(1)由题意可知,再根据“衍生直线”的定义可知“衍生直线”的表达式为.进而可求出点B的坐标.由抛物线与x轴交于点,,即可直接得出抛物线的表达式为.联立、,解之即可求出点A的坐标;
(2)①根据题意可求出,即得出.结合正方形的性质可得出,即可求出.再根据点,,,…,在直线上,可求出,从而可求出,同理得出,…,;
②由,令,,结合幂的运算法则即可得出这条直线的表达式.
【详解】(1)解:抛物线为,
,
“衍生直线”的表达式为.
“衍生直线”与x轴交于点B,
点B的坐标为.
抛物线与x轴交于点,,
抛物线的表达式为.
令,解得或,
把代入,得,
点A的坐标为;
(2)解:①对于,令,则,
∴,
∴.
∵四边形为正方形,
∴,
∴.
∵点,,,…,在“衍生直线”上,即在直线上,
∴,
∴.
同理可求出,…,.
故答案为:,,,;
②点,,…,在同一条直线上.
令,,
∴,
∴,
这条直线的表达式为.
题型四、二次函数中对称问题的新定义型问题
典例4 (24-25九年级上·江西吉安·期末)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)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,;
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)略
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.
题型模版
1.特征:定义关于点或线的“对称函数”,求新函数解析式或图象性质,需灵活转化。
2.方法:利用对称变换法则(如关于x轴、y轴、原点或直线)确定坐标关系,代入原函数得新解析式。
变式4-1(2026·河南平顶山·三模)定义:若抛物线上存在两点关于原点中心对称,则称这两点互为“抛物中心对称点”.点在抛物线 上,点A的“抛物中心对称点”为点B.
(1)求这个抛物线的表达式及顶点坐标.
(2)①在给出的平面直角坐标系中画出该抛物线和直线 .
②将直线 向下平移3个单位长度得到直线,则直线上___________互为“抛物中心对称点”的两个点.(填“存在”或“不存在”)
③将抛物线 向上平移个单位长度,若平移后的抛物线上仍存在互为“抛物中心对称点”的两个点,请直接写出k的取值范围.
【答案】(1) ;
(2)①;②不存在;③
【分析】(1)求出点A的“抛物中心对称点”为点B的坐标,再运用待定系数法求出抛物线的解析式,运用配方求出顶点坐标即可;
(2)①画出的抛物线和直线 即可;
②求出直线 的解析式为,平移后的解析式为,假设存在两点,判断是否在抛物线上即可;
③平移后的抛物线的表达式为 ,设平移后的抛物线上互为“抛物中心对称点”的两个点为,根据 可得 ,结合可得结论.
【详解】(1)解:由题意,可知点,点,且点 均在抛物线上.
把代入 ,得,
解得,
∴抛物线的表达式为 .
∴抛物线的顶点坐标是.
(2)解:①略
②设直线 的解析式为,
把代入得 ,
∴,
∴直线 的解析式为,
将直线向下平移3个单位长度得到直线 ,
假设存在两点关于原点对称,
把点的横坐标代入得:
故不存在两点互为“抛物中心对称点”;
③由题意,得平移后的抛物线的表达式为 .
设平移后的抛物线上互为“抛物中心对称点”的两个点为,
∴ .
∴ .
整理,得 .
∴ .
∴ ,
∵,
∴ .
变式4-2(2026·辽宁抚顺·一模)如图,在平面直角坐标系中,二次函数与交于,两点,已知的图象与轴交于点,且关于直线对称.
(1)求二次函数的函数解析式;
(2)直线分别与和的图象交于,两点,与轴交于点.若,求的值:
(3)定义:为较小函数,即,直线与的图象交于,,,四点(,,,从左到右依次排布),若,求出的值.
【答案】(1)
(2)或;
(3)
【分析】(1)根据待定系数法即可解答;
(2)设,则,则可得,解方程即可;
(3)解方程可得,,列方程即可.
【详解】(1)解:过,对称轴,
,,
,
∴二次函数的函数解析式;
(2)解:设,则,,
,,
由,
可得,
可得或,
解得或或,
,
或;
(3)解:如图,
令,
可得,
解得,
,
令,
可得,
解得,
,
,
,
解得.
压轴挑战—攻克高难压轴,突破思维上限
一、单选题
1.(2026·江苏苏州·二模)新定义:在平面直角坐标系中,对于点和点,若满足时,;若满足时,,则称点是点的限变点.例如:点的限变点是,点的限变点是,若点在二次函数的图像上,则当时,其限变点的纵坐标的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据限变点的定义,分和两类讨论,结合二次函数的增减性求出的范围即可.
【详解】解:首先将二次函数配方得:,
∵抛物线开口向下,对称轴为直线,在对称轴左侧随增大而增大,右侧随增大而减小,
∴分两种情况讨论:
1.当时,由限变点定义得,
∵该区间在对称轴左侧,随增大而增大,
当时,;当时,,
∴,
∴;
2.当时,由限变点定义得,
∵对称轴在该区间内,
∴当时,取最大值;当时,取最小值,
∴,
∴;
综上,合并两个区间得的取值范围是.
2.(2026·江苏无锡·三模)定义:若函数的图像上存在一点,且该点处的“瞬时变化率”k满足,则称该函数为“Ω函数”.规定:对于一次函数,其图像上任意一点的“瞬时变化率”均为k;对于二次函数,其顶点处的“瞬时变化率”为0.下列结论正确的是( )
①一次函数是Ω函数;②若一次函数是Ω函数,则函数值一定随自变量的增大而增大;③二次函数是Ω函数;④二次函数是Ω函数,则一定有.
A.①③ B.②③ C.①④ D.①
【答案】D
【分析】根据题目给出的“Ω函数”定义,以及一次函数、二次函数瞬时变化率的规定,逐一判断每个结论,即可得到正确选项.
【详解】解:①一次函数,由规定得任意点瞬时变化率,
若为Ω函数,需满足,其中,代入得:,
整理得,
∵,方程有实根,
该函数是Ω函数,①正确;
②一次函数是Ω函数,则满足,
整理得,
,
,
,方程总有实根,可以为负数,例如,时方程有实根,
该函数是Ω函数,但函数值随自变量增大而减小,故②错误;
③二次函数,由规定得顶点处瞬时变化率,
配方得,顶点坐标为,
,不满足Ω函数定义,故③错误;
④二次函数,顶点横坐标,顶点纵坐标,
顶点处“瞬时变化率”,即,
若,则,此时,
而,
因此只要就满足条件,不一定,故④错误.
综上只有①正确.
二、填空题
3.(2026·浙江温州·三模)定义:在直线(k,b为常数且)上的两点,满足条件“且最小”时,称B是A的“k点”.若点,在直线(k,b为常数且)上且N是M的“k点”,则______.
【答案】
【分析】先将M、N坐标代入中,作差化简,结合“k点”定义得到,利用最小,结合二次函数性质求得n值,进而求得m、k值,代入①中可求得b值.
【详解】解:∵点,在直线,
∴
得,
∵N是M的“k点”,
∴根据“k点”定义,,
∴等式两边同除以,得,
∴,整理,得,
∴,
∵,
∴当时,取得最小值,此时,
∴,
将,代入①中,得,
解得.
4.(2026·四川成都·二模)定义:一个二次函数与x轴有两个交点,且其中一个交点的横坐标是另一个交点的横坐标的一半,称该二次函数为半根函数.例如,二次函数与x轴的交点坐标为,,1是2的一半,所以二次函数是半根函数;二次函数与x轴的交点坐标为,,不是2的一半,所以二次函数不是半根函数.下列说法正确的有______.
①二次函数是半根函数
②若函数是半根函数,则
③若函数是半根函数,且对称轴为直线,则
④若点在直线上,且函数是半根函数,则
【答案】①②④
【分析】根据二次函数与轴的交点以及半根函数的定义逐一进行判断即可.
【详解】解:,令,
则,
解得,
是的一半,故二次函数是半根函数,①正确;
,令,
则,
解得,
当时,化简得,即,此时;
当时,化简得,即,此时,
故②正确;
设二次函数与轴的两个交点的横坐标分别为,且,
,
∵对称轴为直线,
∴,
∴,
根据,得,
,
∴,
∴,
故③错误;
点在直线上,
,
设二次函数与轴的两个交点的横坐标分别为,且,
,
将代入,得,
,
将代入可得,
即,④正确.
三、解答题
5.(26-27九年级上·安徽合肥·阶段检测)定义:在平面直角坐标系中,若某函数图象上至少存在不同的两点关于直线(为常数)对称,则称该函数为“函数”.
(1)在下列函数中,是“函数”的有______(填序号).
①;②;③;④
(2)若关于的函数是函数,且过点,求该函数关系式.
(3)若关于的函数是“函数”,且图象与直线相交于两点,函数图象的顶点为,当时,求、的值.
【答案】(1)④
(2)
(3)
【分析】(1)由题中“函数”的定义逐个验证即可;
(2)由“函数”的定义确定二次函数对称轴为得到,再将点代入函数关系式得到,联立方程组求解即可;
(3)由“函数”的定义确定二次函数对称轴为;设点,则点,结合题意,由等腰直角三角形的判定与性质得到,列方程组求解即可得到的值.
【详解】(1)解:①及②的图象是不平行于轴的直线,不是关于直线(为常数)对称的轴对称图形,即图象上不存在不同的两点关于直线(为常数)对称,函数①②不是“函数”;
③的图象是双曲线,关于直线和对称,但不是关于直线(为常数)对称的轴对称图形,所以图象上不存在不同的两点关于直线(为常数)对称,函数③不是“函数”;
④的图象是抛物线,关于轴对称,满足题目定义,函数④是“函数”;
(2)解:为函数,即其图象的对称轴为,
,即;
又函数图象过点,
,
联立,解得,
该函数关系式为;
(3)解:为“函数”,
其图象的对称轴为;
即,
又函数图象与直线相交于两点,
设点,其中,则点,
,
,函数图象的顶点,如图所示:
,
由抛物线对称性可得,,
是等腰直角三角形,即,
,
联立,
由①得,则,解得或(舍去),
;
综上所述,.
6.(2026·河南平顶山·三模)定义:在平面直角坐标系中,若抛物线的顶点在坐标轴上,则称该抛物线为“轴顶函数”.
(1)判断二次函数和是否为“轴顶函数”,并说明理由;
(2)若二次函数是“轴顶函数”.
①求二次函数的解析式;
②与轴平行的直线交“轴顶函数”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)解:和都是“轴顶函数”;
理由:∵的顶点坐标为在轴上;
的顶点坐标为在轴上,
∴它们都是“轴顶函数”;
(2)①;②
【分析】(1)根据“轴顶函数”的定义判断即可;
(2)①根据题意可知,再解方程即可;
②设与轴平行的直线,则,则,结合进行求解即可.
【详解】(1)略
(2)①∵,
∴其对称轴为直线,
当时,,
∴的顶点坐标为.
∵是“轴顶函数”,
∴或,
∵,
∴,解得,
∴二次函数的解析式为;
②∵,
∴抛物线的对称轴为直线,设与轴平行的直线,
则点,的横坐标满足,解得,,
则,
∵,即,解得,
当时,,
当时,(此时、两点重合,不满足题意),
综上,点横坐标的取值范围.
7.(2026·江西吉安·一模)我们定义:如图,抛物线()的顶点为,与轴交于点,(点在点的左侧),当为等边三角形时,我们把抛物线称为“等边抛物线”,等边为它的内接正三角形.
【探究发现】
(1)若抛物线是“等边抛物线”,则______;若抛物线是“等边抛物线”,则_______.
(2)若抛物线是“等边抛物线”,请直接写出,的数量关系.
(3)若抛物线是“等边抛物线”,则(2)中,的数量关系仍成立吗?请说明理由.
(4)【拓展应用】
已知“等边抛物线”与的内接正三角形的面积之比为,试求的值.
【答案】(1),1
(2)
(3)仍成立,见解析
(4)3
【分析】(1)根据抛物线是“等边抛物线”,得出顶点为,为等边三角形,则,,得出点,将其代入抛物线即可求得.对于抛物线,同理得点,代入求解即可.
(2)同(1)得点,代入,得,化简得.
(3)过点作于点,则,,求出点的坐标为,将点坐标代入即可求得.
(4)由(3)可知,两“等边抛物线”的内接正三角形的边长分别为,得出“等边抛物线”和的内接正三角形的面积分别为,.则,得出,结合(3)可知,,即可得.
【详解】(1)解:∵抛物线是“等边抛物线”,
∴顶点为,为等边三角形,
∵,,
∴,
将点 代入抛物线得:,
解得:.
对于抛物线,
同理得点,代入得:,
解得:(舍去).
(2)解:∵抛物线是“等边抛物线”,
∴顶点为,为等边三角形,
同理得点,代入,得,
化简得.
(3)解:(2)中,的数量关系仍成立.
理由:过点作于点,
则,,
∵点为抛物线()的顶点,
,,
,
,
∴点的坐标为,
将点坐标代入中,得 ,
化简,得.
(4)解:由(3)可知,两“等边抛物线”的内接正三角形的边长分别为,
∴“等边抛物线”的内接正三角形的面积为:,
同理,“等边抛物线”的内接正三角形的面积为.
,
即.
由(3)可知,,
.
8.(2026·湖南长沙·三模)定义:在平面直角坐标系中,当点N在图形M的内部,或在图形M上,且点N的横坐标和纵坐标相等时,则称点N为图形M的“立信之点”.
(1)如图①,矩形的顶点坐标分别是,,,,在点中,是矩形“立信之点”的是 ;
(2)如图②,已知点A,B是抛物线上的“立信之点”,点C是抛物线的顶点.连接,,,若是以点C为直角顶点的直角三角形,求c的值;
(3)在(2)的条件下,点P为抛物线上一点,点Q为平面内一点,是否存在点P、Q,使得以为对角线,以A、B、P、Q为顶点的四边形是菱形?若存在,求点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)1
(3)存在,或
【分析】(1)根据“立信之点”的定义解答即可;
(2)设点的坐标为,点的坐标为,先求出和的值,再求出顶点的坐标,然后利用两点之间的距离公式、勾股定理建立方程求解即可;
(3)先求出点的坐标,再根据建立方程求出点的坐标,然后根据对角线互相平分可求出点的坐标.
【详解】(1)解:∵矩形的顶点坐标分别是,,,,
∴矩形“立信之点”满足,,
∴点是矩形“立信之点”.
(2)解:∵点是抛物线上的“立信之点”,
∴点是直线上的点,
设点的坐标为,点的坐标为,
联立得:,
∴是这个关于的一元二次方程的两个不相等的实数根,
∴,,
将二次函数化成顶点式为,
∴抛物线的顶点的坐标为,
∴,,,
∵是以点为直角顶点的直角三角形,
∴,即,
整理得:,
∴,即,
解得或,
当时,二次函数为,顶点坐标为,
联立,解得或,
此时,点与点重合,不能构成,不符合题意,舍去,
∴的值为1.
(3)解:由(2)可知,二次函数的解析式为,
联立得:,
解得或,
∴,,
设点的坐标为,
∵以为顶点的菱形是以为对角线的,
∴,
∴,
即,
整理得:,
解得或,
当时,,则此时点的坐标为,
当时,,则此时点的坐标为,
设点的坐标为,
由菱形的性质得:对角线互相平分,
∴或,
解得或,
∴存在点,使得以为对角线,以为顶点的四边形是菱形,此时点的坐标为或.
9.(2026·江西上饶·二模)综合与探究
定义:抛物线与x轴交于A,B两点,抛物线也与x轴交于A,B两点,且开口方向与抛物线相反,我们称抛物线与为“牵手抛物线”,若抛物线的顶点到x轴的距离是抛物线的顶点到x轴的距离的n倍,则抛物线为的“n阶牵手抛物线”.
探究1
(1)下列抛物线是的“牵手抛物线”的是______.(填序号)
①;②;③.
探究2
(2)如图1,抛物线与x轴分别交于A,B两点,且抛物线为的“2阶牵手抛物线”.
①求抛物线的解析式;
②直线与抛物线交于点C,D,与抛物线交于点E,F,且,求t的值.
探究3
(3)如图2,抛物线与x轴交于A,B两点,且抛物线为的“n阶牵手抛物线”,M,N分别是抛物线,的顶点,作交抛物线于点P,连接,若,请直接写出n的值.
【答案】(1)②
(2)①;②
(3)
【分析】(1)分别求每个抛物线与x轴交点的坐标,根据定义判断即可;
(2)①先求抛物线与x轴交点的坐标和顶点坐标,根据定义求抛物线的顶点坐标,再用待定系数法求解即可;
②分别求出点的横坐标,再利用建立关于的方程,求解即可;
(3)用含的式子表示抛物线的解析式和顶点坐标,作辅助线构造相似三角形,利用对应边成比例,含的式子表示点的坐标,代入解析式,组成方程求解即可.
【详解】(1)解:令,有,解得:,
∴抛物线与x轴的交点坐标是和,
①令,有,即,此方程无解,
∴抛物线与x轴无交点,
②令,有,解得:,
∴抛物线与x轴的交点坐标是和,
③令,有,即,此方程无解,
∴抛物线与x轴无交点,
因此,抛物线的“牵手抛物线”是②;
(2)解:①令,有,解得:,,
∴,,
∵,
∴抛物线的开口向上,顶点坐标为,
∴顶点到x轴的距离是,
∵抛物线为的“2阶牵手抛物线”,
∴抛物线的开口向下,顶点到x轴的距离是,与x轴交于点和点,
∴抛物线的顶点坐标为,
设抛物线的解析式为,
把点代入,得,解得:,
∴抛物线的解析式为
②当时,有,解得:,
∴,
当时,有,解得:,
∴,
∵,
∴,
解得:,
经检验,是方程的解,且符合题意;
(3)解:抛物线的开口向上,顶点坐标为,顶点到x轴的距离是,与x轴交于点和点,
∵抛物线为的“n阶牵手抛物线”,
∴抛物线的开口向下,顶点到x轴的距离是,与x轴交于点和点,
∴抛物线的顶点坐标为,
设抛物线的解析式为,把点代入,得
,
解得:,
∴抛物线的解析式为,
作,,垂足分别为,与轴交于点,如图所示,
∵,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴
∴,即,
∴,
设点的坐标为,
则有,
∴,
解得:,
∴点的坐标为,
把点的坐标代入,
得,
解得:,,,
∵,
∴不合题意,舍去,
当时,,,点和点重合,不符合题意,舍去,
∴.
【点睛】本题是二次函数新定义问题,根据定义确定解析式中各项系数的关系,或抛物线与坐标轴交点的关系、顶点坐标之间的关系,利用已知抛物线的解析式,求出未知抛物线的解析式,这是解这类试题的关键.
10.(2026·湖北孝感·一模)如图1,在平面直角坐标系中,二次函数的图象与轴交于,两点(在的右侧),与轴交于点,已知,.
(1)求抛物线的解析式和顶点的坐标;
(2)如图2,定义:记二次函数和的图象分别为抛物线和.若抛物线的顶点在抛物线上,则称是的伴随抛物线.伴随抛物线的性质有:(Ⅰ)一条抛物线有无数条伴随抛物线;(Ⅱ)若是的伴随抛物线,则也是的伴随抛物线,即的顶点在上.
记二次函数的图象为抛物线.
①若函数的图象为抛物线,且是的伴随抛物线,求的值;
②在①的条件下,若点为抛物线上第一象限内任意一点,过点作轴的平行线交抛物线于点,过点作轴的平行线交抛物线于点,以、为邻边作矩形,记矩形的周长为,设点的横坐标为,求关于的函数解析式;
③在②的条件下,若满足,则的取值范围为____________.
【答案】(1)抛物线的解析式为:,顶点D的坐标为
(2)①;②;③的取值范围为或
【分析】(1)先求出点A、B的坐标,再代入计算即可;
(2)①根据题意,将顶点D的坐标代入,计算即可,②分2种情况讨论,当点P在抛物线对称轴左侧(包括顶点)和当点P在抛物线对称轴右侧,求出 的长,计算即可,③计算和,由,得到的取值范围,再计算和,由,得到的取值范围,最后确定答案即可.
【详解】(1)解:由题意得:,
点B在x轴正半轴,点A在x轴负半轴
,
将A,B坐标代入得,
,
解得:,
抛物线的解析式为:,
顶点D的坐标为;
(2)①:由(1)知,,抛物线T:,
抛物线:是T的伴随抛物线,
抛物线T:是抛物线:的伴随抛物线,
顶点在抛物线:上,
代入得:,解得:;
②:由①知,抛物线:,
抛物线的对称轴是直线,
横坐标为m的点P是抛物线第一象限内的点,
,解得:
,,
轴交抛物线于点M, 轴交抛物线于点N,
,
如下图3,当点P在抛物线对称轴左侧(包括顶点)时,,
,
,
四边形是矩形,
,
如下图4,当点P在抛物线对称轴右侧时,,
,
,
四边形是矩形,
,
综上所述,f关于m 的函数解析式为:
;
③:若f满足,
若,解得:,
若,解得:,
,
;
若,解得:,
若,解得:,
,
;
的取值范围为或.
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