浙教版-9年级-上册-数学-第1章《二次函数》
1.2 二次函数的图像(1)二次函数y=ax2(a≠0)的图象及特征
【知识点-部分】
一、二次函数y=ax2(a≠0)的图象及性质
1、二次函数y=ax2(a≠0)的图象
1、用描点法画出二次函数y=ax2(a≠0)的图象,如图,它是一条关于y轴对称的曲线,这样的曲线叫做抛物线。
2、因为抛物线y=x2关于y轴对称,所以y轴是这条抛物线的对称轴,对称轴与抛物线的交点是抛物线的顶点,从图上看,抛物线y=x2的顶点是图象的最低点。因为抛物线y=x2有最低点,所以函数y=x2有最小值,它的最小值就是最低点的纵坐标。
2、二次函数y=ax2(a≠0)的图象的画法
1、用描点法画二次函数y=ax2(a≠0)的图象时,应在顶点的左、右两侧对称地选取自变量x的值,然后计算出对应的y值,这样的对应值选取越密集,描出的图象越准确。
要点诠释:1、二次函数y=ax2(a≠0)的图象.用描点法画二次函数y=ax2(a≠0)的图象,该图象是轴对称图形,对称轴是y轴.y=ax2(a≠0)是最简单的二次函数,把y=ax2(a≠0)的图象左右、上下平行移动可以得到y=ax2+bx+c(a≠0)的图象。
2、画草图时应抓住以下几点:开口方向,对称轴,顶点,与轴的交点,与轴的交点。
3、二次函数y=ax2(a≠0)的图象的性质
1、二次函数y=ax2(a≠0)的图象的性质,见下表:
函数 图象 开口方向 顶点坐标 对称轴 函数变化 最大(小)值
y=ax2 a>0 向上 (0,0) y轴 x>0时, y随x增大而增大; x<0时, y随x增大而减小 当x=0时, y最小=0
y=ax2 a<0 向下 (0,0) y轴 x>0时, y随x增大而减小; x<0时, y随x增大而增大. 当x=0时, y最大=0
要点诠释:
1、顶点决定抛物线的位置.几个不同的二次函数,如果二次项系数相同,那么抛物线的开口方向、开口大小完
全相同,只是顶点的位置不同. │a│相同,抛物线的开口大小、形状相同。
2、│a│越大,开口越小,图象两边越靠近y轴,│a│越小,开口越大,图象两边越靠近x轴。
1.2 二次函数的图像(2)二次函数y=a(x-h)2+k(a≠0)的图象及特征
【知识点-部分】
要点一、函数与函数的图象与性质
1、函数的图象与性质
2、函数的图象与性质
的符号 开口方向 顶点坐标 对称轴 性质
向上 x=h 时,随的增大而增大;时,随的增大而减小;时,有最小值.
向下 x=h 时,随的增大而减小;时,随的增大而增大;时,有最大值.
要点诠释:二次函数的图象常与直线、三角形、面积问题结合在一起,借助它的图象与性质。运用数形结合、函数、方程思想解决问题。
要点二、二次函数的平移
1、平移步骤:(1)将抛物线解析式转化成顶点式,确定其顶点坐标;
(2)保持抛物线的形状不变,将其顶点平移到处,具体平移方法如下:
2、平移规律:在原有函数的基础上“值正右移,负左移;值正上移,负下移”.
概括成八个字“左加右减,上加下减”.
要点诠释:(1)沿轴平移:向上(下)平移个单位,变成
(或);
(2)沿x轴平移:向左(右)平移个单位,
变成(或)。
1.2 二次函数的图像(3)二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象及特征
【知识点-部分】
一、二次函数与之间的相互关系
1、顶点式化成一般式
1、从函数解析式我们可以直接得到抛物线的顶点(h,k),所以我们称
为顶点式,将顶点式去括号,合并同类项就可化成一般式。
2、一般式化成顶点式
.
对照,可知,.
∴ 抛物线的对称轴是直线,顶点坐标是。
要点诠释:
1、抛物线的对称轴是直线,顶点坐标是,
可以当作公式加以记忆和运用。
2、求抛物线的对称轴和顶点坐标通常用三种方法:配方法、公式法、代入法,
这三种方法都有各自的优缺点,应根据实际灵活选择和运用。
二、二次函数的图象的画法
1、一般方法:列表、描点、连线;
2、简易画法:五点定形法:
1、其步骤为:
(1)先根据函数解析式,求出顶点坐标和对称轴,在直角坐标系中描出顶点M,并用虚线画出对称轴.
(2)求抛物线与坐标轴的交点,
当抛物线与x轴有两个交点时,描出这两个交点A、B及抛物线与y轴的交点C,再找到点C关于对称轴的
对称点D,将A、B、C、D及M这五个点按从左到右的顺序用平滑曲线连结起来。
要点诠释:
1、当抛物线与x轴只有一个交点或无交点时,描出抛物线与y轴的交点C及对称点D,由C、M、D三点可粗略
地画出二次函数图象的草图;如果需要画出比较精确的图象,可再描出一对对称点A、B,然后顺次用平滑曲
线连结五点,画出二次函数的图象。
三、二次函数的图象与性质
1、二次函数图象与性质
函数 二次函数(a、b、c为常数,a≠0)
图象
开口方向 向上 向下
对称轴 直线 直线
顶点坐标
增减性 在对称轴的左侧,即当时,y随x的增大而减小;在对称轴的右侧,即当时,y随x的增大而增大.简记:左减右增 在对称轴的左侧,即当时,y随x的增大而增大;在对称轴的右侧,即当时,y随x的增大而减小.简记:左增右减
最大(小)值 抛物线有最低点,当时,y有最小值, 抛物线有最高点,当时,y有最大值,
2、二次函数图象的特征与a、b、c及b2-4ac的符号之间的关系
项目 字母 字母的符号 图象的特征
a a>0 开口向上
a<0 开口向下
b ab>0(a,b同号) 对称轴在y轴左侧
ab<0(a,b异号) 对称轴在y轴右侧
c c=0 图象过原点
c>0 与y轴正半轴相交
c<0 与y轴负半轴相交
b2-4ac b2-4ac=0 与x轴有唯一交点
b2-4ac>0 与x轴有两个交点
b2-4ac<0 与x轴没有交点
四、求二次函数的最大(小)值的方法
1、如果自变量的取值范围是全体实数,那么函数在顶点处取得最大(或最小)值,
即当时,。
要点诠释:1、如果自变量的取值范围是x1≤x≤x2,那么首先要看是否在自变量的取值范围x1≤x≤x2内,若在此范围内,则当时,,若不在此范围内,则需要考虑函数在x1≤x≤x2范围内的增减性,如果在此范围内,y随x的增大而增大,则当x=x2时,;
当x=x1时,,如果在此范围内,y随x的增大而减小,
则当x=x1时,;当x=x2时,,
如果在此范围内,y值有增有减,则需考察x=x1,x=x2,时y值的情况。
【典型例题-精选部分】
1、函数y=﹣(x﹣m)(x﹣n)(其中m<n)的图象与一次函数y=mx+n的图象可能是( )
A. B. C. D.
2、已知等腰直角△ABC的斜边AB=4,正方形DEFG的边长为,把△ABC和正方形DEFG如图放置,点B与点E重合,边AB与EF在同一条直线上,将△ABC沿AB方向以每秒个单位的速度匀速平行移动,当点A与点E重合时停止移动.在移动过程中,△ABC与正方形DEFG重叠部分的面积S与移动时间t(s)的函数图象大致是( )
A.B.C.D.
3、函数y=|ax2+bx|(a<0)的图象如图所示,下列说法正确的是( )
A.方程|ax2+bx|=k有四个不等的实数根 B.a+b>1 C.2a+b>0 D.5a+3b<1
4、小明将图中两水平线l1与l2的其中一条当成x轴,且向右为正方向;两铅垂线l3与l4的其中一条当成y轴,且向上为正方向,并且在此平面直角坐标系上画出二次函数y=﹣x2﹣2x+1的图象,则关于他选择x轴与y轴的叙述正确的是( )
A.l1为x轴,l3为y轴 B.l1为x轴,l4为y轴 C.l2为x轴,l3为y轴 D.l2为x轴,l4为y轴
5、将抛物线y1=2x2向右平移2个单位,得到如图抛物线y2的图象,P是抛物线y2对称轴上的一个动点,直线x=t平行于y轴,分别与直线y=x、抛物线y2交于点A、B.若△ABP是以点A或点B为直角顶点的等腰直角三角形,求满足条件的t的值,则t= .
5、如图,抛物线C1是二次函数y=x2﹣10x在第四象限的一段图象,它与x轴的交点是O、A1;将C1绕点A1旋转180°后得抛物线C2;交x轴于点A2;再将抛物线C2绕A2点旋转180°后得抛物线C3,交x轴于点A3;如此反复进行下去…
(1)抛物线C3与x轴的交点A3的坐标是多少?抛物线 n与x轴的交点An的坐标是多少?
(2)若某段抛物线上有一点P(2016,a),试求a的值.
6、定义:如果两个函数y1,y2存在x取同一个值,使得y1=y2,那么称y1,y2互为“等值函数”,对应的x值为y1,y2的“等值根”.
(1)函数y1=x+b与y2=是否互为“等值函数”?如果是,求出当b=1时,两函数的“等值根”;如果不是,请说明理由.
(2)如图所示的是y=﹣|x2+2x|的图象,它是由二次函数y=﹣x2﹣2x的图象x轴上方的部分沿x轴翻折到x轴下方,图象的其余部分保持不变得到的.若y1=x+b与y2=﹣|x2+2x|互为“等值函数”,且有两个“等值根”,求b的取值范围.
7、规定:我们把一个函数关于某条直线或者某点作对称后形成的新函数,称之为原函数的“对称函数”.
(1)已知一次函数y=﹣2x+3的图象,求关于直线y=﹣x的对称函数的解析式;
(2)已知二次函数y=ax2+4ax+4a﹣1的图象为C1;
① 求C1关于点R(1,0)的对称函数图象C2的函数解析式;
② 若两抛物线与y轴分别交于A、B两点,当AB=16时,求a的值;
(3)若直线y=﹣2x﹣3关于原点的对称函数的图象上的存在点P,不论m取何值,
抛物线y=mx2+(m﹣)x﹣(2m﹣)都不通过点P,求符合条件的点P的坐标.
8、如图,把函数y=x的图象上各点的纵坐标变为原来的2倍,横坐标不变,得到函数y=2x的图象;也可以把函数y=x的图象上各点的横坐标变为原来的倍,纵坐标不变,得到函数y=2x的图象.
类似地,我们可以认识其他函数.
(1)把函数y=的图象上各点的纵坐标变为原来的 倍,横坐标不变,得到函数y=的图象;也可以把函数y=的图象上各点的横坐标变为原来的 倍,纵坐标不变,得到函数y=的图象.
(2)已知下列变化:①向下平移2个单位长度;②向右平移1个单位长度;③向右平移个单位长度;④纵坐标变为原来的4倍,横坐标不变;⑤横坐标变为原来的倍,纵坐标不变;⑥横坐标变为原来的2倍,纵坐标不变.
(Ⅰ)函数y=x2的图象上所有的点经过④→②→①,得到函数 的图象;
(Ⅱ)为了得到函数y=﹣(x﹣1)2﹣2的图象,可以把函数y=﹣x2的图象上所有的点 .
A.①→⑤→③B.①→⑥→③C.①→②→⑥D.①→③→⑥
(3)函数y=的图象可以经过怎样的变化得到函数y=﹣的图象?(写出一种即可)
9、数学活动课上,小君在平面直角坐标系中对二次函数图象的平移进行了研究.
图①是二次函数y=(x﹣a)2+(a为常数)当a=﹣1、0、1、2时的图象.当a取不同值时,其图象构成一个“抛物线簇”.小君发现这些二次函数图象的顶点竟然在同一条直线上!
(1)小君在图①中发现的“抛物线簇”的顶点所在直线的函数表达式为 ;
(2)如图②,当a=0时,二次函数图象上有一点P(2,4).将此二次函数图象沿着(1)中发现的直线平移,记二次函数图象的顶点O与点P的对应点分别为O1、P1.若点P1到x轴的距离为5,求平移后二次函数图象所对应的函数表达式.
10、小明在课外学习时遇到这样一个问题:
定义:如果二次函数y=a1x2+b1x+c1(a1≠0,a1,b1,c1是常数)与y=a2x2+b2x+c2(a2≠0,a2,b2,c2是常数)满足a1+a2=0,b1=b2,c1+c2=0,则称这两个函数互为“旋转函数”.求y=﹣x2+3x﹣2函数的“旋转函数”.
小明是这样思考的:由y=﹣x2+3x﹣2函数可知a1=﹣1,b1=3,c1=﹣2,根据a1+a2=0,b1=b2,c1+c2=0求出a2,b2,c2,就能确定这个函数的“旋转函数”.请参考小明的方法解决下面的问题:
(1)写出函数y=﹣x2+3x﹣2的“旋转函数”;
(2)若函数y1=x2﹣x+n与y2=﹣x2+mx﹣3互为“旋转函数”,求(m+n)2016的值;
(3)已知函数y=(x﹣1)(x+4)的图象与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C,点A、B、C关于原点的对称点分别是A1、B1、C1,试证明经过点A1、B1、C1的二次函数与函数y=(x﹣1)(x+4)互为“旋转函数”.
11、已知抛物线y=ax2+bx+c(a>0)经过点A(﹣1,m),B(3,m),与y轴交于点C.
(1)若抛物线经过点P(1,1),求b+2c的值;
(2)当m=0,且﹣1≤x≤0时,y的最小值为﹣3.
① 求抛物线的解析式;
②直线y=kx(k≠1)与抛物线交于点D,与直线BC交于点E,连接CD,当=时,求k的值.
12、设a、b是任意两个不等实数,我们规定:满足不等式a≤x≤b的实数x的所有取值的全体叫做闭区间,表示为[a,b].对于一个函数,如果它的自变量x与函数值y满足:当m≤x≤n时,有m≤y≤n,我们就称此函数是闭区间[m,n]上的“闭函数”.
(1)正比例函数y=x是闭区间[1,2021]上的“闭函数”吗?请判断并说明理由;
(2)若一次函数y=kx+3(k≠0)是闭区间[m,n]上的“闭函数”,求此函数的解析式;
(3)若二次函数y=(x﹣h)2+k是闭区间[2,3]上的“闭函数”,求实数h,k的值.
13、定义:对于已知的两个函数,任取自变量x的一个值,当x≥0时,它们对应的函数值互为相反数:当x<0时,它们对应的函数值相等,我们称这两个函数互为相关函数,例如:正比例函数y=x,它的相关函数为y=
.
(1)已知点A(﹣1,3)在一次函数y=ax﹣2的相关函数的图象上,求a的值;
(2)已知二次函数y=﹣2x2+8x﹣3.
① 当点B(m,﹣4)在这个函数的相关函数的图象上时,求m的值;
② 当﹣2≤x≤3时,求函数y=﹣2x2+8x﹣3的相关函数的最大值和最小值.
14、在平面直角坐标系xOy中,已知抛物线y=x2﹣2ax+a2﹣1,P(x1,m),Q(x2,m)(x1<x2)是此抛物线上的两点.(1)若a=1,① 求抛物线顶点坐标;② 若2x2﹣x1=7,求m的值;
(2)若存在实数b,使得x1≤b﹣3,且x2≥b+7成立,则m的取值范围是 .
【参考答案】
1、函数y=﹣(x﹣m)(x﹣n)(其中m<n)的图象与一次函数y=mx+n的图象可能是( )
A. B. C. D.
【解答】解:A、从y=﹣(x﹣m)(x﹣n)(其中m<n)的图象可知:m<0,n>0,
从一次函数y=mx+n的图象可知:m>0,n>0,故两者不符合;故本选项不符合题意;
B、从y=﹣(x﹣m)(x﹣n)(其中m<n)的图象可知:m<0,n>0,
从一次函数y=mx+n的图象可知:m>0,n>0,故两者不符合;故本选项不符合题意;
C、从y=﹣(x﹣m)(x﹣n)(其中m<n)的图象可知:m<0,n>0,
从一次函数y=mx+n的图象可知:m<0,n>0,故本选项符合题意;
D、从y=﹣(x﹣m)(x﹣n)(其中m<n)的图象可知:m<0,n>0,
从一次函数y=mx+n的图象可知:m<0,n<0;故本选项不符合题意;故选:C.
2、已知等腰直角△ABC的斜边AB=4,正方形DEFG的边长为,把△ABC和正方形DEFG如图放置,点B与点E重合,边AB与EF在同一条直线上,将△ABC沿AB方向以每秒个单位的速度匀速平行移动,当点A与点E重合时停止移动.在移动过程中,△ABC与正方形DEFG重叠部分的面积S与移动时间t(s)的函数图象大致是( )
A.B.C.D.
【解答】解:① 当0<t≤1时,S==t2,函数为开口方向向上的抛物线;
② 当1<t≤2时,如图2,设BC交FG于H,则FH=BF=,则GH=﹣BF=,
S=S正方形DEFG﹣S△HMG=﹣=﹣t2+4t﹣2,函数为开口方向向下的抛物线;
③ 当2<t≤3时,S=2;
④ 当3<t≤4时,同理可得S==﹣t2+6t﹣7,函数为开口方向向下的抛物线;
故只有选项C符合题意.故选:C.
3、函数y=|ax2+bx|(a<0)的图象如图所示,下列说法正确的是( )
A.方程|ax2+bx|=k有四个不等的实数根 B.a+b>1 C.2a+b>0 D.5a+3b<1
【解答】解:由图象可得|ax2+bx|=k有无实数根与k的大小有关,实数根可能有0个,2个,3个,4个.
∴选项A错误,不符合题意.∵x=1时,y<1,∴|a+b|<1,∴﹣1<a+b<1,∴选项B错误,不符合题意.
∵图象对称轴为直线x=﹣,且0<﹣<1,a<0,∴b<﹣2a,即2a+b<0,∴选项C错误,不符合题意.
由图象可得0<x≤1时,y=ax2+bx,x≥2时,y=﹣ax2﹣bx,∴x=1时,a+b<1①,x=2时,﹣4a﹣2b>0②,
由①﹣②得5a+3b<1,∴选项D正确,符合题意.故选:D.
4、小明将图中两水平线l1与l2的其中一条当成x轴,且向右为正方向;两铅垂线l3与l4的其中一条当成y轴,且向上为正方向,并且在此平面直角坐标系上画出二次函数y=﹣x2﹣2x+1的图象,则关于他选择x轴与y轴的叙述正确的是( )
A.l1为x轴,l3为y轴 B.l1为x轴,l4为y轴 C.l2为x轴,l3为y轴 D.l2为x轴,l4为y轴
【解答】解:y=﹣x2﹣2x+1=﹣(x+1)2+2,故抛物线的对称轴为:直线x=﹣1,顶点坐标为:(﹣1,2),
则关于他选择x轴与y轴的叙述正确的是:l2为x轴,l4为y轴.故选:D.
5、将抛物线y1=2x2向右平移2个单位,得到如图抛物线y2的图象,P是抛物线y2对称轴上的一个动点,直线x=t平行于y轴,分别与直线y=x、抛物线y2交于点A、B.若△ABP是以点A或点B为直角顶点的等腰直角三角形,求满足条件的t的值,则t= .
【解答】解:∵抛物线y1=2x2向右平移2个单位,∴抛物线y2的函数解析式为y=2(x﹣2)2=2x2﹣8x+8,
∴抛物线y2的对称轴为直线x=2,∵直线x=t与直线y=x、抛物线y2交于点A、B,
∴点A的坐标为(t,t),点B的坐标为(t,2t2﹣8t+8),∴AB=|2t2﹣8t+8﹣t|=|2t2﹣9t+8|,AP=|t﹣2|,
∵△APB是以点A或B为直角顶点的三角形,∴|2t2﹣9t+8|=|t﹣2|,
∴2t2﹣9t+8=t﹣2①或2t2﹣9t+8=﹣(t﹣2)②,整理①得,t2﹣5t+5=0,解得t1=,t2=,
整理②得,t2﹣4t+3=0,解得t1=1,t2=3,综上所述,满足条件的t值为:1或3或或.
故答案为:1或3或或.
5、如图,抛物线C1是二次函数y=x2﹣10x在第四象限的一段图象,它与x轴的交点是O、A1;将C1绕点A1旋转180°后得抛物线C2;交x轴于点A2;再将抛物线C2绕A2点旋转180°后得抛物线C3,交x轴于点A3;如此反复进行下去…
(1)抛物线C3与x轴的交点A3的坐标是多少?抛物线 n与x轴的交点An的坐标是多少?
(2)若某段抛物线上有一点P(2016,a),试求a的值.
【解答】解:(1)当y=0时,x2﹣10x=0,解得x1=0,x2=10,则A1(10,0),OA1=10,因为OA2=2OA1=20,
OA3=3OA1=30,同理可得OAn=nOA1=10n,所以A3的坐标为(30,0),抛物线 n与x轴的交点An的坐标为(10n,0);
(2)因为2016=201×10+16,所以点P(2016,a)在抛物线C202上,而抛物线C202与x轴的交点坐标为(2010,0),
(2020,0),抛物线开口向下,所以抛物线C202的解析式为y=﹣(x﹣2010)(x﹣2020),
把点P(2016,a)代入得a=﹣6×(﹣4)=24,即a的值为24.
6、定义:如果两个函数y1,y2存在x取同一个值,使得y1=y2,那么称y1,y2互为“等值函数”,对应的x值为y1,y2的“等值根”.
(1)函数y1=x+b与y2=是否互为“等值函数”?如果是,求出当b=1时,两函数的“等值根”;如果不是,请说明理由.
(2)如图所示的是y=﹣|x2+2x|的图象,它是由二次函数y=﹣x2﹣2x的图象x轴上方的部分沿x轴翻折到x轴下方,图象的其余部分保持不变得到的.若y1=x+b与y2=﹣|x2+2x|互为“等值函数”,且有两个“等值根”,求b的取值范围.
【解答】解:(1)由y1=y2得x+b=,整理得x2+2bx﹣6=0,Δ=4b2+24>0,
∴函数y1=x+b与y2=互为“等值函数”,当b=1时,x2+2x﹣6=0,解得x=﹣1+或x=﹣1﹣,
∴x=﹣1+或x=﹣1﹣是y1=x+b与y2=的“等值根”.
(2)如图,当直线y=x+b与抛物线y=x2+2x相切时,方程x+b=x2+2x中Δ=()2+4b=0,
∴b=﹣,∴b<﹣满足题意,抛物线y=x2+2x与x轴交点坐标为(0,0),(﹣2,0),
当直线经过(0,0)时,b=0,当直线经过(﹣2,0)时,0=﹣1+b,解得b=1,
∴当0<b<1时满足题意.综上所述,0<b<1或b<﹣.
7、规定:我们把一个函数关于某条直线或者某点作对称后形成的新函数,称之为原函数的“对称函数”.
(1)已知一次函数y=﹣2x+3的图象,求关于直线y=﹣x的对称函数的解析式;
(2)已知二次函数y=ax2+4ax+4a﹣1的图象为C1;
① 求C1关于点R(1,0)的对称函数图象C2的函数解析式;
② 若两抛物线与y轴分别交于A、B两点,当AB=16时,求a的值;
(3)若直线y=﹣2x﹣3关于原点的对称函数的图象上的存在点P,不论m取何值,
抛物线y=mx2+(m﹣)x﹣(2m﹣)都不通过点P,求符合条件的点P的坐标.
【解答】解:(1)设对称函数上任意一点P(x,y),则P(x,y)点关于y=﹣x的对称点P'(﹣y,﹣x),
∵点P'在函数y=﹣2x+3的图象上,∴﹣x=2y+3,∴y=﹣x﹣;
(2)① 设对称函数图象C2的图象上任意一点P(x,y),
则P(x,y)点关于点R(1,0)的对称点P'(2﹣x,﹣y),
∵点P'(2﹣x,﹣y)在函数y=ax2+4ax+4a﹣1的图象为C1上,
∴﹣y=a(2﹣x)2+4a(2﹣x)+4a﹣1,∴y=﹣ax2+8ax﹣16a+1;
② 令x=0,则A(0,4a﹣1),B(0,﹣16a+1),∴AB=|4a﹣1+16a﹣1|=|20a﹣2|,
∵AB=16,∴20a﹣2=16或20a﹣2=﹣16,∴a=或a=﹣;
(3)设对称函数图象的图象上任意一点P(x,y),则P(x,y)点关于原点的对称点P'(﹣x,﹣y),
∵点P'在函数y=﹣2x﹣3的图象上,∴﹣y=2x﹣3,∴y=﹣2x+3,∴P(x,﹣2x+3),
∵y=mx2+(m﹣)x﹣(2m﹣)=m(x2+x﹣2)﹣x+,
当x2+x﹣2=0时,x=1或x=﹣2时,抛物线不论m取何值,都经过定点(1,﹣),(﹣2,),
∵不论m取何值,抛物线y=mx2+(m﹣)x﹣(2m﹣)都不通过点P,∴P(1,1)或P(﹣2,7),
∴符合条件的点P的坐标为(1,1)或(﹣2,7).
8、如图,把函数y=x的图象上各点的纵坐标变为原来的2倍,横坐标不变,得到函数y=2x的图象;也可以把函数y=x的图象上各点的横坐标变为原来的倍,纵坐标不变,得到函数y=2x的图象.
类似地,我们可以认识其他函数.
(1)把函数y=的图象上各点的纵坐标变为原来的 倍,横坐标不变,得到函数y=的图象;也可以把函数y=的图象上各点的横坐标变为原来的 倍,纵坐标不变,得到函数y=的图象.
(2)已知下列变化:①向下平移2个单位长度;②向右平移1个单位长度;③向右平移个单位长度;④纵坐标变为原来的4倍,横坐标不变;⑤横坐标变为原来的倍,纵坐标不变;⑥横坐标变为原来的2倍,纵坐标不变.
(Ⅰ)函数y=x2的图象上所有的点经过④→②→①,得到函数 的图象;
(Ⅱ)为了得到函数y=﹣(x﹣1)2﹣2的图象,可以把函数y=﹣x2的图象上所有的点 .
A.①→⑤→③B.①→⑥→③C.①→②→⑥D.①→③→⑥
(3)函数y=的图象可以经过怎样的变化得到函数y=﹣的图象?(写出一种即可)
【解答】解:(1)把函数y=的图象上各点的纵坐标变为原来的6倍,横坐标不变,
设y′=6y,x′=x,将y=,x=x′代入xy=1可得y′=,得到函数y=的图象;
也可以把函数y=的图象上各点的横坐标变为原来的6倍,纵坐标不变,
设y′=y,x′=6x,将y=y′,x=代入xy=1可得y′=,得到函数y=的图象;
(2)(Ⅰ)函数y=x2的图象上所有的点经过“纵坐标变为原来的4倍,横坐标不变”的变化后,得到y=4x2的图象;y=4x2的图象经过“向右平移1个单位长度”的变化后,得到y=4(x﹣1)2的图象;y=4(x﹣1)2的图象经过“向下平移2个单位长度”的变化后,得到y=4(x﹣1)2﹣2的图象.
(Ⅱ)为了得到函数y=﹣(x﹣1)2﹣2的图象,可以把函数y=﹣x2的图象上所有的点先向下平移2个单位长度,得到y=﹣x2﹣2的图象,再把y=﹣x2﹣2的图象向右平移个单位长度,得到y=﹣(x﹣)2﹣2的图象;最后把y=﹣(x﹣)2﹣2的图象的横坐标变为原来的2倍,得到y=﹣(x﹣)2﹣2的图象,即y=﹣(x﹣1)2﹣2的图象.
(3)∵y=﹣==﹣1,∴函数y=的图象先将纵坐标变为原来的倍,横坐标不变,得到y=;再向左平移2个单位,向下平移1个单位即可得到函数y=﹣的图象.
故答案为:(1)6,6;(2)(Ⅰ)y=4(x﹣1)2﹣2;(Ⅱ)D.
9、数学活动课上,小君在平面直角坐标系中对二次函数图象的平移进行了研究.
图①是二次函数y=(x﹣a)2+(a为常数)当a=﹣1、0、1、2时的图象.当a取不同值时,其图象构成一个“抛物线簇”.小君发现这些二次函数图象的顶点竟然在同一条直线上!
(1)小君在图①中发现的“抛物线簇”的顶点所在直线的函数表达式为 ;
(2)如图②,当a=0时,二次函数图象上有一点P(2,4).将此二次函数图象沿着(1)中发现的直线平移,记二次函数图象的顶点O与点P的对应点分别为O1、P1.若点P1到x轴的距离为5,求平移后二次函数图象所对应的函数表达式.
【解答】解:(1)∵当a=﹣1时,抛物线的顶点为(﹣1,﹣),当a=0时,抛物线的顶点为(0,0),
∴设直线为y=kx,代入(﹣1,﹣)得,﹣=﹣k,解得k=,
∴“抛物线簇”的顶点所在直线的函数表达式为y=x,故答案为y=x.
(2)由题意得:点P1的纵坐标为5或﹣5,∴抛物线沿着直线向上平移了1个单位或向下平移了9个单位,
∴此时点O1的纵坐标为1或﹣9,代入直线y=x求得横坐标为3或﹣27,∴点O1的坐标为 ( 3,1)或 (﹣27,﹣9),∴平移后的二次函数的表达式为y=(x﹣3)2+1或y=(x+27)2﹣9.
10、小明在课外学习时遇到这样一个问题:
定义:如果二次函数y=a1x2+b1x+c1(a1≠0,a1,b1,c1是常数)与y=a2x2+b2x+c2(a2≠0,a2,b2,c2是常数)满足a1+a2=0,b1=b2,c1+c2=0,则称这两个函数互为“旋转函数”.求y=﹣x2+3x﹣2函数的“旋转函数”.
小明是这样思考的:由y=﹣x2+3x﹣2函数可知a1=﹣1,b1=3,c1=﹣2,根据a1+a2=0,b1=b2,c1+c2=0求出a2,b2,c2,就能确定这个函数的“旋转函数”.请参考小明的方法解决下面的问题:
(1)写出函数y=﹣x2+3x﹣2的“旋转函数”;
(2)若函数y1=x2﹣x+n与y2=﹣x2+mx﹣3互为“旋转函数”,求(m+n)2016的值;
(3)已知函数y=(x﹣1)(x+4)的图象与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C,点A、B、C关于原点的对称点分别是A1、B1、C1,试证明经过点A1、B1、C1的二次函数与函数y=(x﹣1)(x+4)互为“旋转函数”.
【解答】解:(1)∵a1=﹣1,b1=3,c1=﹣2,∴﹣1+a2=0,b2=3,﹣2+c2=0,
∴a2=1,b2=3,c2=2,∴函数y=﹣x2+3x﹣2的“旋转函数”为y=x2+3x+2;
(2)解:根据题意得﹣=m,﹣3+n=0,解得m=﹣4,n=3,∴(m+n)2016=(﹣4+3)2016=1;
(3)证明:当x=0时,y=(x﹣1)(x+4)=﹣2,则C(0,﹣2),
当y=0时,(x﹣1)(x+4)=0,解得x1=1,x2=﹣4,则A(1,0),B(﹣4,0),
∵点A、B、C关于原点的对称点分别是A1,B1,C1,∴A1(﹣1,0),B1(4,0),C1(0,2),
设经过点A1,B1,C1的二次函数解析式为y=a2(x+1)(x﹣4),把C1(0,2)代入得a2 1 (﹣4)=2,
解得a2=﹣,∴经过点A1,B1,C1的二次函数解析式为y=﹣(x+1)(x﹣4)=﹣x2+x+2,
而y=(x﹣1)(x+4)=x2+x﹣2,∴a1+a2=+(﹣)=0,b1=b2=,c1+c2=﹣2+2=0,
∴经过点A1、B1、C1的二次函数与函数y=(x﹣1)(x+4)互为“旋转函数”.
11、已知抛物线y=ax2+bx+c(a>0)经过点A(﹣1,m),B(3,m),与y轴交于点C.
(1)若抛物线经过点P(1,1),求b+2c的值;
(2)当m=0,且﹣1≤x≤0时,y的最小值为﹣3.
① 求抛物线的解析式;
②直线y=kx(k≠1)与抛物线交于点D,与直线BC交于点E,连接CD,当=时,求k的值.
【解答】解:(1)∵抛物线y=ax2+bx+c(a>0)经过点A(﹣1,m),B(3,m),
∴抛物线的对称轴为直线x==1.∴=1.∴a=﹣b,∵抛物线经过点P(1,1),
∴a+b+c=1.∴﹣b+b+c=1.∴b+c=1.∴b+2c=2;
(2)① 当m=0时,点A(﹣1,0),B(3,0),∵抛物线的对称轴为直线x=1,a>0,
∴当x<1时,y随x的增大而减小.∵当m=0,且﹣1≤x≤0时,y的最小值为﹣3,
∴当x=0时,y的最小值为﹣3,∴抛物线经过点(0,﹣3).∴,解得:.
∴ 抛物线的解析式为y=x2﹣2x﹣3.
② ∵抛物线与y轴交于点C,∴C(0,﹣3).设直线BC的解析式为y=kx+n,∴,解得:,
∴直线BC的解析式为y=x﹣3.∵=,∴=.∴点E与点D的横坐标的比为3:5,
设点D栋横坐标为5m,则点E的横坐标为3m,∵点E在直线BC上,∴E(3m,3m﹣3).∴3mk=3m﹣3.
∴k=.∴直线y=kx是解析式为y=x.∴D(5m,5m﹣5).∵点D在抛物线y=x2﹣2x﹣3上,
∴25m2﹣10m﹣3=5m﹣5.解得:m=﹣或m=.∴k=6或﹣.
12、设a、b是任意两个不等实数,我们规定:满足不等式a≤x≤b的实数x的所有取值的全体叫做闭区间,表示为[a,b].对于一个函数,如果它的自变量x与函数值y满足:当m≤x≤n时,有m≤y≤n,我们就称此函数是闭区间[m,n]上的“闭函数”.
(1)正比例函数y=x是闭区间[1,2021]上的“闭函数”吗?请判断并说明理由;
(2)若一次函数y=kx+3(k≠0)是闭区间[m,n]上的“闭函数”,求此函数的解析式;
(3)若二次函数y=(x﹣h)2+k是闭区间[2,3]上的“闭函数”,求实数h,k的值.
【解答】解:(1)正比例函数y=x是闭区间[1,2021]上的“闭函数”.理由如下:
∵1>0,∴y随x的增大而增大,
∵当x=1时,y=x=1;当x=2021时,y=x=2021,∴当1≤x≤2021时,有1≤y≤2021,
∴正比例函数y=x是闭区间[1,2021]上的“闭函数”;
(2)∵一次函数y=kx+3(k≠0)是闭区间[m,n]上的“闭函数”,
∴当k>0时,,解得k=1,此时方程组为不成立,
∴这种情况不存在,
当k<0时,,解得k=﹣1,经检验,k=﹣1方程组成立,∴函数的解析式为:y=﹣x+3
(3)∵二次函数y=(x﹣h)2+k是闭区间[2,3]上的“闭函数”,
∴当h<2时,可得:,解得:,
当2≤h<2.5时,可得;,解得:(不符合题意,舍去),
当2.5≤h<3时,可得:,解得:(不符合题意,舍去),
当h≥3时,可得,,解得:,综上所述:h=0,k=或h=5,k=.
13、定义:对于已知的两个函数,任取自变量x的一个值,当x≥0时,它们对应的函数值互为相反数:当x<0时,它们对应的函数值相等,我们称这两个函数互为相关函数,例如:正比例函数y=x,它的相关函数为y=
.
(1)已知点A(﹣1,3)在一次函数y=ax﹣2的相关函数的图象上,求a的值;
(2)已知二次函数y=﹣2x2+8x﹣3.
① 当点B(m,﹣4)在这个函数的相关函数的图象上时,求m的值;
② 当﹣2≤x≤3时,求函数y=﹣2x2+8x﹣3的相关函数的最大值和最小值.
【解答】解:(1)根据题意,一次函数y=ax﹣2的相关函数为y=,
∴ 把点A(﹣1,3)代入y=ax﹣2,则a×(﹣1)﹣2=3,∴ a=﹣5;
(2)根据题意,二次函数y=﹣2x2+8x﹣3的相关函数为y=,
① 当m<0时,将B(m,﹣4)代入y=﹣2x2+8x﹣3得﹣2m2+8m﹣3=﹣4,
解得:m=(舍去)或m=,
当m≥0时,将B(m,﹣4)代入y=2x2﹣8x+3得2m2﹣8m+3=﹣4,解得:m=或m=,
综上所述:m=或m=或m=;
② 当﹣2≤x<0时,函数y=﹣2x2+8x﹣3的相关函数是y=﹣2x2+8x﹣3,抛物线的对称轴为直线x=2,
此时y随x的增大而增大,∴当x=﹣2时,有最小值,最小值为y=﹣2×(﹣2)2+8×(﹣2)﹣3=﹣27,
∴此时y的最小值为﹣27,
当0≤x≤3时,函数y=﹣2x2+8x﹣3的相关函数是y=2x2﹣8x+3,抛物线y=2x2﹣8x+3的对称轴为x=2,
当x=2时有最小值,最小值为﹣5,当x=0时,有最大值,最大值为y=3,
综上所述,当﹣2≤x≤3时,函数y=﹣2x2+8x﹣3的相关函数的最大值为3,最小值为﹣27.
14、在平面直角坐标系xOy中,已知抛物线y=x2﹣2ax+a2﹣1,P(x1,m),Q(x2,m)(x1<x2)是此抛物线上的两点.(1)若a=1,① 求抛物线顶点坐标;② 若2x2﹣x1=7,求m的值;
(2)若存在实数b,使得x1≤b﹣3,且x2≥b+7成立,则m的取值范围是 .
【解答】解:(1)① 把a=1代入y=x2﹣2ax+a2﹣1得y=x2﹣2x=(x﹣1)2﹣1,∴抛物线顶点坐标为(1,1).
② ∵点P,Q关于抛物线对称轴对称,且x1,x2为(x﹣1)2﹣1=m的根,
∴x1=1﹣,x2=1+,∴2x2﹣x1=1+3=7,解得m=3.
(2)解方程x2﹣2ax+a2﹣1=m得x1=a﹣,x2=a+,∴PQ=x2﹣x1=2,
∴2≥(b+7)﹣(b﹣3),∴m≥24.故答案为:m≥24.