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二次函数的图象【六大题型】
TOC \o "1-2" \h \u
HYPERLINK \l "_Toc20696" 【题型1 二次函数的配方法】 1
HYPERLINK \l "_Toc18664" 【题型2 二次函数的五点绘图法】 3
HYPERLINK \l "_Toc18907" 【题型3 二次函数的图象与各系数之间的关系】 6
HYPERLINK \l "_Toc5707" 【题型4 二次函数图象的平移变换】 7
HYPERLINK \l "_Toc25364" 【题型5 二次函数图象的对称变换】 8
HYPERLINK \l "_Toc18073" 【题型6 利用对称轴、顶点坐标公式求值】 9
【知识点1 二次函数的配方法】
①提取二次项系数;
②配方:加上再减去一次项系数绝对值一半的平方;
③整理:前三项化为平方形式,后两项合并同类项;
④化简:去掉中括号.
二次函数的一般形式配方成顶点式,由此得到二次函数对称轴为,顶点坐标为.
【题型1 二次函数的配方法】
【例1】(2022秋 饶平县校级期末)用配方法将下列函数化成y=a(x+h)2+k的形式,并指出抛物线的开口方向,对称轴和顶点坐标.
(1)yx2﹣2x+3;
(2)y=(1﹣x)(1+2x).
【变式1-1】(2022 西华县校级月考)用配方法确定下列二次函数图象的对称轴与顶点坐标.
(1)y=2x2﹣8x+7;
(2)y=﹣3x2﹣6x+7;
(3)y=2x2﹣12x+8;
(4)y=﹣3(x+3)(x﹣5).
【变式1-2】(2021 邵阳县月考)把下列二次函数化成顶点式,即y=a(x+m)2+k的形式,并写出他们顶点坐标及最大值或最小值.
(1)y=﹣2x﹣3x2
(2)y=﹣2x2﹣5x+7
(3)y=ax2+bx+c(a≠0)
【变式1-3】(2022 监利市期末)用配方法可以解一元二次方程,还可以用它来解决很多问题
例如:因为5a2≥0,所以5a2+1≥1,即:当a=0时,5a2+1有最小值1.同样,因为﹣5(a2+1)≤0,所以﹣5(a2+1)+6≤6有最大值1,即当a=1时,﹣5(a2+1)+6有最大值6.
(1)当x= 时,代数式﹣3(x﹣2)2+4有最 (填写大或小)值为 .
(2)当x= 时,代数式﹣x2+4x+4有最 (填写大或小)值为 .
(3)矩形花园的一面靠墙,另外三面的栅栏所围成的总长度是14m,当花园与墙相邻的边长为多少时,花园的面积最大?最大面积是多少?
【知识点2 二次函数的五点绘图法】
利用配方法将二次函数化为顶点式,确定其开口方向、对称轴及顶点坐标,然后在对称轴两侧,左右对称地描点画图.一般我们选取的五点为:顶点、与轴的交点、以及关于对称轴对称的点、与轴的交点,(若与轴没有交点,则取两组关于对称轴对称的点).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.
【题型2 二次函数的五点绘图法】
【例2】(2022 东莞市模拟)已知二次函数y=ax2+bx+c中,函数y与自变量x的部分对应值如下表:
x … 0 1 2 3 4 …
y … 5 2 1 2 5 …
(1)求该二次函数的表达式;
(2)当x=6时,求y的值;
(3)在所给坐标系中画出该二次函数的图象.
【变式2-1】(2022 竞秀区一模)已知抛物线y=x2﹣2x﹣3
(1)求出该抛物线顶点坐标.
(2)选取适当的数据填入表格,并在直角坐标系内描点画出该抛物线的图象.
x … …
y … …
【变式2-2】已知二次函数y=ax2﹣2的图象经过(﹣1,1).
(1)求出这个函数的表达式;
(2)画出该函数的图象;
(3)写出此函数的开口方向、顶点坐标、对称轴.
【变式2-3】(2022 越秀区模拟)如图,已知二次函数的图象经过A(2,0)、B(0,﹣6)两点.
(1)求这个二次函数的解析式;
(2)求该二次函数图象的顶点坐标、对称轴以及二次函数图象与x轴的另一个交点;
(3)在右图的直角坐标系内描点画出该二次函数的图象及对称轴.
【知识点3 二次函数的图象与各系数之间的关系】
① 二次项系数:总结起来,决定了抛物线开口的大小和方向,的正负决定开口方向,的大小决定开口的大小.
②一次项系数:在确定的前提下,决定了抛物线对称轴的位置,对称轴在轴左边则,在轴的右侧则,概括的说就是“左同右异”
③常数项:总结起来,决定了抛物线与轴交点的位置.
【题型3 二次函数的图象与各系数之间的关系】
【例3】(2022春 玉山县月考)函数y=ax2﹣a与y=ax+a(a≠0)在同一坐标系中的图象可能是( )
A. B.
C. D.
【变式3-1】(2022 邵阳县模拟)二次函数y=ax2+b的图象如图所示,则一次函数y=ax+b的图象可能是( )
A. B. C. D.
【变式3-2】(2022 凤翔县一模)一次函数y=kx+k与二次函数y=ax2的图象如图所示,那么二次函数y=ax2﹣kx﹣k的图象可能为( )
A. B.
C. D.
【变式3-3】(2022 澄城县三模)已知m,n是常数,且n<0,二次函数y=mx2+nx+m2﹣4的图象是如图中三个图象之一,则m的值为( )
A.2 B.±2 C.﹣3 D.﹣2
【知识点4 二次函数图象的平移变换】
(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”.
【题型4 二次函数图象的平移变换】
【例4】(2022 绍兴县模拟)把抛物线y=ax2+bx+c的图象先向右平移2个单位,再向上平移2个单位,所得的图象的解析式是y=(x﹣3)2+5,则a+b+c= .
【变式4-1】(2022 澄城县二模)要得到函数y=﹣(x﹣2)2+3的图象,可以将函数y=﹣(x﹣3)2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
【变式4-2】(2022秋 滨江区期末)将抛物线y=ax2+bx﹣1向上平移3个单位长度后,经过点(﹣2,5),则4a﹣2b﹣1的值是 .
【变式4-3】(2022 澄城县二模)二次函数y=(x﹣1)(x﹣a)(a为常数)图象的对称轴为直线x=2,将该二次函数的图象沿y轴向下平移k个单位,使其经过点(0,﹣1),则k的值为( )
A.3 B.4 C.2 D.6
【知识点5 二次函数图象的对称变换】
(1)关于轴对称
关于轴对称后,得到的解析式是;
关于轴对称后,得到的解析式是;
(2)关于轴对称
关于轴对称后,得到的解析式是;
关于轴对称后,得到的解析式是;
(3)关于原点对称
关于原点对称后,得到的解析式是;
关于原点对称后,得到的解析式是;
(4)关于顶点对称(即:抛物线绕顶点旋转180°)
关于顶点对称后,得到的解析式是;
关于顶点对称后,得到的解析式是.
【题型5 二次函数图象的对称变换】
【例5】(2022 绍兴县模拟)在同一平面直角坐标系中,若抛物线y=x2+(2a﹣b)x+b+1与y=﹣x2+(a+b)x+a﹣4关于x轴对称,则a+b的值为( )
A.﹣5 B.3 C.5 D.15
【变式5-1】(2022 苍溪县模拟)抛物线y=﹣(x+2)2关于y轴对称的抛物线的表达式为 .
【变式5-2】(2022 蜀山区校级二模)在平面直角坐标系中,将抛物线y=x2+2x+3绕着原点旋转180°,所得抛物线的解析式是( )
A.y=﹣(x﹣1)2﹣2 B.y=﹣(x+1)2﹣2
C.y=﹣(x﹣1)2+2 D.y=﹣(x+1)2+2
【变式5-3】(2022春 仓山区校级期末)在平面直角坐标系中,已知抛物线L1:y=kx2+4kx+8(k≠0)与抛物线L2关于x轴对称,且它们的顶点相距8个单位长度,则k的值是( )
A.﹣1或3 B.1或﹣2 C.1或3 D.1或2
【题型6 利用对称轴、顶点坐标公式求值】
【例6】(2022 苍溪县模拟)已知二次函数y=(a﹣1)x2﹣x+a2﹣1图象经过原点,则a的取值为( )
A.a=±1 B.a=1 C.a=﹣1 D.a=0
【变式6-1】(2022 合肥模拟)如果抛物线y=x2﹣6x+c﹣2的顶点到x轴的距离是4,则c的值等于 .
【变式6-2】(2022 襄城区模拟)已知二次函数y=x2+bx+c的顶点在x轴上,点A(m﹣1,n)和点B(m+3,n)均在二次函数图象上,求n的值为 .
【变式6-3】(2022 公安县期中)已知二次函数y=x2+mx+m﹣1,根据下列条件求m的值.
(1)图象的顶点在y轴上.
(2)图象的顶点在x轴上.
(3)二次函数的最小值是﹣1.
二次函数的图象【六大题型】
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HYPERLINK \l "_Toc5707" 【题型4 二次函数图象的平移变换】 12
HYPERLINK \l "_Toc25364" 【题型5 二次函数图象的对称变换】 14
HYPERLINK \l "_Toc18073" 【题型6 利用对称轴、顶点坐标公式求值】 16
【知识点1 二次函数的配方法】
①提取二次项系数;
②配方:加上再减去一次项系数绝对值一半的平方;
③整理:前三项化为平方形式,后两项合并同类项;
④化简:去掉中括号.
二次函数的一般形式配方成顶点式,由此得到二次函数对称轴为,顶点坐标为.
【题型1 二次函数的配方法】
【例1】(2022秋 饶平县校级期末)用配方法将下列函数化成y=a(x+h)2+k的形式,并指出抛物线的开口方向,对称轴和顶点坐标.
(1)yx2﹣2x+3;
(2)y=(1﹣x)(1+2x).
【分析】(1)利用配方法先提出二次项系数,再加上一次项系数的一半的平方来凑完全平方式,把一般式转化为顶点式;
(2)化为一般式后,利用配方法先提出二次项系数,再加上一次项系数的一半的平方来凑完全平方式,把一般式转化为顶点式.
【解答】解:(1)yx2﹣2x+3
(x﹣2)2+1,
开口向上,对称轴是直线x=2,顶点坐标(2,1);
(2)y=(1﹣x)(1+2x)
=﹣2x2+x+1
=﹣2(x)2,
开口向下,对称轴是直线x,顶点坐标(,).
【变式1-1】(2022 西华县校级月考)用配方法确定下列二次函数图象的对称轴与顶点坐标.
(1)y=2x2﹣8x+7;
(2)y=﹣3x2﹣6x+7;
(3)y=2x2﹣12x+8;
(4)y=﹣3(x+3)(x﹣5).
【分析】(1)利用配方法表示解析式配成顶点式,然后根据二次函数的性质写出抛物线的对称轴、顶点坐标;
(2)利用配方法表示解析式配成顶点式,然后根据二次函数的性质写出抛物线的对称轴、顶点坐标;
(3)利用配方法表示解析式配成顶点式,然后根据二次函数的性质写出抛物线的对称轴、顶点坐标;
(4)利用配方法表示解析式配成顶点式,然后根据二次函数的性质写出抛物线的对称轴、顶点坐标.
【解答】解:(1)y=2(x2﹣4x)+7=2(x2﹣4x+4﹣4)+7=2(x﹣2)2﹣1,
对称轴为x=2,
顶点坐标为(2,﹣1);
(2)y=﹣3(x2+2x)+7=﹣3(x2+2x+1﹣1)+7=﹣3(x+1)2+10,
对称轴为x=﹣1,
顶点坐标为(﹣1,10);
(3)y=2x2﹣12x+8=2(x2﹣6x+9﹣9)+8=2(x﹣3)2﹣10,
对称轴为x=3,
顶点坐标为(3,﹣10);
(4)y=﹣3(x+3)(x﹣5)=﹣3(x2﹣2x﹣15)=﹣3(x2﹣2x+1﹣1﹣15)=﹣3(x﹣1)2,
对称轴为x=1,
顶点坐标为(1,).
【变式1-2】(2021 邵阳县月考)把下列二次函数化成顶点式,即y=a(x+m)2+k的形式,并写出他们顶点坐标及最大值或最小值.
(1)y=﹣2x﹣3x2
(2)y=﹣2x2﹣5x+7
(3)y=ax2+bx+c(a≠0)
【分析】利用配方法先提出二次项系数,再加上一次项系数的一半的平方来凑完全平方式,可把一般式转化为顶点式,从而求出函数图象的顶点坐标及最值.
【解答】解:(1)y=﹣2x﹣3x2
(x2﹣4x+4)﹣2﹣3
(x﹣2)2﹣5,
顶点坐标是(2,﹣5),最小值是﹣5;
(2)y=﹣2x2﹣5x+7
=﹣2(x2x)7
=﹣2(x)2,
顶点坐标是(,),最大值是;
(3)y=ax2+bx+c
=a(x2x)c
=a(x)2,
顶点坐标是(,),
当a<0时,最大值是;当a>0时,最小值是.
【变式1-3】(2022 监利市期末)用配方法可以解一元二次方程,还可以用它来解决很多问题
例如:因为5a2≥0,所以5a2+1≥1,即:当a=0时,5a2+1有最小值1.同样,因为﹣5(a2+1)≤0,所以﹣5(a2+1)+6≤6有最大值1,即当a=1时,﹣5(a2+1)+6有最大值6.
(1)当x= 2 时,代数式﹣3(x﹣2)2+4有最 大 (填写大或小)值为 4 .
(2)当x= 2 时,代数式﹣x2+4x+4有最 大 (填写大或小)值为 8 .
(3)矩形花园的一面靠墙,另外三面的栅栏所围成的总长度是14m,当花园与墙相邻的边长为多少时,花园的面积最大?最大面积是多少?
【分析】(1)由完全平方式的最小值为0,得到x=2时,代数式的最大值为4;
(2)将代数式前两项提取﹣1,配方为完全平方式,根据完全平方式的最小值为0,即可得到代数式的最大值及此时x的值;
(3)设垂直于墙的一边长为xm,根据总长度为14m,表示出平行于墙的一边为(14﹣2x)m,表示出花园的面积,整理后配方,利用完全平方式的最小值为0,即可得到面积的最大值及此时x的值.
【解答】解:(1)∵(x﹣2)2≥0,
∴当x=2时,(x﹣2)2的最小值为0,
则当x=2时,代数式﹣3(x﹣2)2+4的最小值为4;
(2)代数式﹣x2+4x+4=﹣(x﹣2)2+8,
则当x=2时,代数式﹣x2+4x+4的最大值为8;
(3)设垂直于墙的一边为xm,则平行于墙的一边为(14﹣2x)m,
∴花园的面积为x(14﹣2x)=﹣2x2+14x=﹣2(x2﹣7x)2(x)2,
则当边长为3.5米时,花园面积最大为m2.
故答案为:(1)2,大,4;
(2)2,大,8;
【知识点2 二次函数的五点绘图法】
利用配方法将二次函数化为顶点式,确定其开口方向、对称轴及顶点坐标,然后在对称轴两侧,左右对称地描点画图.一般我们选取的五点为:顶点、与轴的交点、以及关于对称轴对称的点、与轴的交点,(若与轴没有交点,则取两组关于对称轴对称的点).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.
【题型2 二次函数的五点绘图法】
【例2】(2022 东莞市模拟)已知二次函数y=ax2+bx+c中,函数y与自变量x的部分对应值如下表:
x … 0 1 2 3 4 …
y … 5 2 1 2 5 …
(1)求该二次函数的表达式;
(2)当x=6时,求y的值;
(3)在所给坐标系中画出该二次函数的图象.
【分析】(1)由表格可知抛物线顶点坐标(2,1),设抛物线解析式为y=a(x﹣2)2+1,利用待定系数法即可解决问题.
(2)把x=6代入(1)中的解析式即可.
(3)利用描点法画出图象即可.
【解答】解:(1)由表格可知抛物线顶点坐标(2,1),设抛物线解析式为y=a(x﹣2)2+1,
∵x=0时,y=5,
∴5=4a+1,
∴a=1,
∴二次函数解析式为y=(x﹣2)2+1即y=x2﹣4x+5.
(2)当x=6时,y=(6﹣2)2+1=17.
(3)函数图象如图所示,
.
【变式2-1】(2022 竞秀区一模)已知抛物线y=x2﹣2x﹣3
(1)求出该抛物线顶点坐标.
(2)选取适当的数据填入表格,并在直角坐标系内描点画出该抛物线的图象.
x … …
y … …
【分析】(1)直接利用配方法求出二次函数的顶点坐标即可;
(2)利用描点法画出二次函数的图象.
【解答】解:(1)y=x2﹣2x﹣3=(x﹣1)2﹣4,
故该抛物线顶点坐标为:(1,﹣4);
(2)如图所示:
x … ﹣1 0 1 2 3 …
y … 0 ﹣3 ﹣4 ﹣3 0 …
.
【变式2-2】已知二次函数y=ax2﹣2的图象经过(﹣1,1).
(1)求出这个函数的表达式;
(2)画出该函数的图象;
(3)写出此函数的开口方向、顶点坐标、对称轴.
【分析】(1)直接把(﹣1,1)代入y=ax2﹣2中求出a的值即可得到抛物线解析式;
(2)利用描点法画函数图象;
(2)根据二次函数的性质求解.
【解答】解:(1)把(﹣1,1)代入y=ax2﹣2得a﹣2=1,解得a=3,
所以抛物线解析式为y=3x2﹣2;
(2)如图:
(3)抛物线的开口向上,顶点坐标为(0,﹣2),对称轴为y轴.
【变式2-3】(2022 越秀区模拟如图,已知二次函数的图象经过A(2,0)、B(0,﹣6)两点.
(1)求这个二次函数的解析式;
(2)求该二次函数图象的顶点坐标、对称轴以及二次函数图象与x轴的另一个交点;
(3)在右图的直角坐标系内描点画出该二次函数的图象及对称轴.
【分析】(1)根据图象经过A(2,0)、B(0,﹣6)两点,把两点代入即可求出b和c,
(2)把二次函数写成顶点坐标式,据此写出顶点坐标,对称轴等,
(3)在坐标轴中画出图象即可.
【解答】解:(1)∵的图象经过A(2,0)、B(0,﹣6)两点,
∴,解得b=4,c=﹣6,
∴这个二次函数的解析式为,
(2)(x2﹣8x+16)+8﹣6(x﹣4)2+2,
∴二次函数图象的顶点坐标为(4,2)、对称轴为x=4、
二次函数图象与x轴相交时:0(x﹣4)2+2,
解得:x=6或2,
∴另一个交点为:(6,0),
(3)作图如下.
【知识点3 二次函数的图象与各系数之间的关系】
① 二次项系数:总结起来,决定了抛物线开口的大小和方向,的正负决定开口方向,的大小决定开口的大小.
②一次项系数:在确定的前提下,决定了抛物线对称轴的位置,对称轴在轴左边则,在轴的右侧则,概括的说就是“左同右异”
③常数项:总结起来,决定了抛物线与轴交点的位置.
【题型3 二次函数的图象与各系数之间的关系】
【例3】(2022春 玉山县月考)函数y=ax2﹣a与y=ax+a(a≠0)在同一坐标系中的图象可能是( )
A. B.
C. D.
【分析】根据题目中的函数解析式、二次函数的性质和一次函数的性质,利用分类讨论的方法可以得到函数y=ax2﹣a与y=ax+a(a≠0)在同一坐标系中的图象可能是哪个选项中的图象.
【解答】解:当a>0时,函数y=ax2﹣a的图象开口向上,顶点坐标为(0,﹣a),y=ax+a(a≠0)的图象经过第一、二、三象限,故选项A、D错误;
当a<0时,函数y=ax2﹣a的图象开口向下,顶点坐标为(0,﹣a),y=ax+a(a≠0)的图象经过第二、三、四象限,故选项B错误,选项C正确;
故选:C.
【变式3-1】(2022 邵阳县模拟)二次函数y=ax2+b的图象如图所示,则一次函数y=ax+b的图象可能是( )
A. B. C. D.
【分析】直接利用二次函数图象得出a,b的符号,进而利用一次函数的图象性质得出答案.
【解答】解:如图所示:抛物线开口向下,交y轴的正半轴,则a<0,b>0,
故一次函数y=ax+b的图象经过第一、二、四象限.
故选:C.
【变式3-2】(2022 凤翔县一模)一次函数y=kx+k与二次函数y=ax2的图象如图所示,那么二次函数y=ax2﹣kx﹣k的图象可能为( )
A. B.
C. D.
【分析】由二次函数y=ax2的图象知:开口向上,a>0,一次函数y=kx+k图象可知k>0,然后根据二次函数的性质即可得到结论.
【解答】解:由二次函数y=ax2的图象知:开口向上,a>0,一次函数y=kx+k图象可知k>0,
∴二次函数y=ax2﹣kx﹣k的图象开口向上,对称轴x在y轴的右侧,交y轴的负半轴,
∴B选项正确,
故选:B.
【变式3-3】(2022 澄城县三模)已知m,n是常数,且n<0,二次函数y=mx2+nx+m2﹣4的图象是如图中三个图象之一,则m的值为( )
A.2 B.±2 C.﹣3 D.﹣2
【分析】可根据函数的对称轴,以及当x=0时,y的值来确定符合题意的函数式,进而确定m的值.
【解答】解:∵y=mx2+nx+m2﹣4,
∴x,
因为n<0,所以对称轴不可能是x=0,所以第一个图不正确.
二,三两个图都过原点,
∴m2﹣4=0,
m=±2.
第二个图中m>0,开口才能向上.
对称轴为:x0,
所以m可以为2.
第三个图,m<0,开口才能向下,
x0,而从图上可看出对称轴大于0,从而m=﹣2不符合题意.
故选:A.
【知识点4 二次函数图象的平移变换】
(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”.
【题型4 二次函数图象的平移变换】
【例4】(2022 绍兴县模拟)把抛物线y=ax2+bx+c的图象先向右平移2个单位,再向上平移2个单位,所得的图象的解析式是y=(x﹣3)2+5,则a+b+c= 3 .
【分析】先得到抛物线y=(x﹣3)2+5的顶点坐标为(3,5),通过点(3,5)先向左平移2个单位再向下平移2个单位得到点的坐标为(1,3),然后利用顶点式写出平移后的抛物线解析式,再把解析式化为一般式即可得到a、b和c的值.
【解答】解:∵y=(x﹣3)2+5,
∴顶点坐标为(3,5),
把点(3,5)先向左平移2个单位再向下平移2个单位得到点的坐标为(1,3),
∴原抛物线解析式为y=(x﹣1)2+3=x2﹣2x+4,
∴a=1,b=﹣2,c=4.
∴a+b+c=3,
故答案为3.
【变式4-1】(2022 澄城县二模)要得到函数y=﹣(x﹣2)2+3的图象,可以将函数y=﹣(x﹣3)2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
【分析】根据抛物线顶点的变换规律得到正确的选项.
【解答】解:抛物线y=﹣(x﹣3)2的顶点坐标是(3,0),抛物线y=﹣(x﹣2)2+3的顶点坐标是(2,3),
所以将顶点(3,0)向左平移1个单位,再向上平移3个单位得到顶点(2,3),
即将函数y=﹣(x﹣3)2的图象向左平移1个单位,再向上平移3个单位得到函数y=﹣(x﹣2)2+3的图象.
故选:C.
【变式4-2】(2022秋 滨江区期末)将抛物线y=ax2+bx﹣1向上平移3个单位长度后,经过点(﹣2,5),则4a﹣2b﹣1的值是 2 .
【分析】根据二次函数的平移得出平移后的表达式,再将点(﹣2,5)代入,得到4a﹣2b=3,最后整体代入求值即可.
【解答】解:将抛物线y=ax2+bx﹣1向上平移3个单位长度后,
表达式为:y=ax2+bx+2,
∵经过点(﹣2,5),代入得:4a﹣2b=3,
则4a﹣2b﹣1=3﹣1=2.
故答案为:2.
【变式4-3】(2022 澄城县二模)二次函数y=(x﹣1)(x﹣a)(a为常数)图象的对称轴为直线x=2,将该二次函数的图象沿y轴向下平移k个单位,使其经过点(0,﹣1),则k的值为( )
A.3 B.4 C.2 D.6
【分析】根据抛物线解析式得到抛物线与x轴的交点横坐标,结合抛物线的轴对称性质求得a的值,结合抛物线解析式求平移后图象所对应的二次函数的表达式,利用待定系数法求得k的值.
【解答】解:由二次函数y=(x﹣1)(x﹣a)(a为常数)知,该抛物线与x轴的交点坐标是(1,0)和(a,0).
∵对称轴为直线x=2,
∴2.
解得a=3.
则该抛物线解析式是:y=x2﹣4x+3.
∴抛物线向下平移k个单位后经过(0,﹣1),
∴﹣1=3﹣k.
∴k=4.
故选:B.
【知识点5 二次函数图象的对称变换】
(1)关于轴对称
关于轴对称后,得到的解析式是;
关于轴对称后,得到的解析式是;
(2)关于轴对称
关于轴对称后,得到的解析式是;
关于轴对称后,得到的解析式是;
(3)关于原点对称
关于原点对称后,得到的解析式是;
关于原点对称后,得到的解析式是;
(4)关于顶点对称(即:抛物线绕顶点旋转180°)
关于顶点对称后,得到的解析式是;
关于顶点对称后,得到的解析式是.
【题型5 二次函数图象的对称变换】
【例5】(2022 绍兴县模拟)在同一平面直角坐标系中,若抛物线y=x2+(2a﹣b)x+b+1与y=﹣x2+(a+b)x+a﹣4关于x轴对称,则a+b的值为( )
A.﹣5 B.3 C.5 D.15
【分析】根据关于x轴对称,函数y是互为相反数即可求得.
【解答】解:∵抛物线y=x2+(2a﹣b)x+b+1与y=﹣x2+(a+b)x+a﹣4关于x轴对称,
∴﹣y=﹣x2﹣(2a﹣b)x﹣b﹣1,
∴,
解得a=0,b=3,
∴a+b=3,
故选:B.
【变式5-1】(2022 苍溪县模拟)抛物线y=﹣(x+2)2关于y轴对称的抛物线的表达式为 y=﹣(x﹣2)2 .
【分析】写出顶点关于y轴对称的点,把它作为所求抛物线的顶点,这样就可确定对称后抛物线的解析式.
【解答】解:抛物线y=﹣(x+2)2顶点坐标为(﹣2,0),其关于y轴对称的点的坐标为(2,0),
∵两抛物线关于y轴对称时形状不变,
∴抛物线y=﹣(x+2)2关于y轴对称的抛物线的表达式为y=﹣(x﹣2)2.
故答案是:y=﹣(x﹣2)2.
【变式5-2】(2022 蜀山区校级二模)在平面直角坐标系中,将抛物线y=x2+2x+3绕着原点旋转180°,所得抛物线的解析式是( )
A.y=﹣(x﹣1)2﹣2 B.y=﹣(x+1)2﹣2
C.y=﹣(x﹣1)2+2 D.y=﹣(x+1)2+2
【分析】先利用配方法得到抛物线y=x2+2x+3的顶点坐标为(﹣1,2),再写出点(﹣1,2)关于原点的对称点为(1,﹣2),由于旋转180°,抛物线开口相反,于是得到抛物线y=x2+2x+3绕着原点旋转180°,所得抛物线的解析式是y=﹣(x﹣1)2﹣2.
【解答】解:y=x2+2x+3=(x+1)2+2,抛物线y=x2+2x+3的顶点坐标为(﹣1,2),点(﹣1,2)关于原点的对称点为(1,﹣2),
所以抛物线y=x2+2x+3绕着原点旋转180°,所得抛物线的解析式是y=﹣(x﹣1)2﹣2.
故选:A.
【变式5-3】(2022春 仓山区校级期末)在平面直角坐标系中,已知抛物线L1:y=kx2+4kx+8(k≠0)与抛物线L2关于x轴对称,且它们的顶点相距8个单位长度,则k的值是( )
A.﹣1或3 B.1或﹣2 C.1或3 D.1或2
【分析】先求出抛物线L1的顶点坐标,再根据顶点相距8个单位长度列方程即可解得答案.
【解答】解:∵y=kx2+4kx+8=k(x+2)2+8﹣4k,
∴抛物线L1:y=kx2+4kx+8顶点为(﹣2,8﹣4k),
∵抛物线L1:y=kx2+4kx+8(k≠0)与抛物线L2关于x轴对称,它们的顶点相距8个单位长度,
∴8﹣4k或8﹣4k,
解得k=1或k=3,
故选:C.
【题型6 利用对称轴、顶点坐标公式求值】
【例6】(2022 苍溪县模拟)已知二次函数y=(a﹣1)x2﹣x+a2﹣1图象经过原点,则a的取值为( )
A.a=±1 B.a=1 C.a=﹣1 D.a=0
【分析】把(0,0)代入函数解析式求出a的值,再由a﹣1≠0求解.
【解答】解:把(0,0)代入y=(a﹣1)x2﹣x+a2﹣1得0=a2﹣1,
解得a=1或a=﹣1,
∵a﹣1≠0,
∴a=﹣1,
故选:C.
【变式6-1】(2022 合肥模拟)如果抛物线y=x2﹣6x+c﹣2的顶点到x轴的距离是4,则c的值等于 7或15 .
【分析】根据抛物线y=x2﹣6x+c﹣2的顶点到x轴的距离是4,可知顶点的纵坐标的绝对值是4,然后计算即可.
【解答】解:∵抛物线y=x2﹣6x+c﹣2的顶点到x轴的距离是4,
∴||=4,
解得c1=7,c2=15,
故答案为:7或15.
【变式6-2】(2022 襄城区模拟)已知二次函数y=x2+bx+c的顶点在x轴上,点A(m﹣1,n)和点B(m+3,n)均在二次函数图象上,求n的值为 4 .
【分析】根据题意得出b=﹣2(m+1),c=(m+1)2,即可得出y=x2﹣2(m+1)x+(m+1)2,把A的坐标代入即可求得n的值.
【解答】解:∵点A(m﹣1,n)和点B(m+3,n)均在二次函数y=x2+bx+c图象上,
∴,
∴b=﹣2(m+1),
∵二次函数y=x2+bx+c的顶点在x轴上,
∴b2﹣4c=0,
∴[﹣2(m+1)]2﹣4c=0,
∴c=(m+1)2,
∴y=x2﹣2(m+1)x+(m+1)2,
把A的坐标代入得,n=(m﹣1)2﹣2(m+1)(m﹣1)+(m+1)2=4,
故答案为:4.
【变式6-3】(2022 公安县期中)已知二次函数y=x2+mx+m﹣1,根据下列条件求m的值.
(1)图象的顶点在y轴上.
(2)图象的顶点在x轴上.
(3)二次函数的最小值是﹣1.
【分析】(1)将二次函数配方成顶点式y=(x)2,由图象的顶点在y轴上可得0,即m=0;
(2)由图象的顶点在x轴上可得0,解之即可;
(3)由二次函数的最小值是﹣1可得1,解之即可.
【解答】解:(1)y=x2+mx+m﹣1=x2+mxm﹣1=(x)2,
∴抛物线的顶点坐标为(,)
∵图象的顶点在y轴上,
∴0,即m=0;
(2)∵图象的顶点在x轴上,
∴0,
解得m=2;
(3)∵二次函数的最小值是﹣1,
∴1,
解得:m=0或m=4.
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