【精品解析】二次函数图象的翻折变换—浙教版数学九(上)知识点训练

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名称 【精品解析】二次函数图象的翻折变换—浙教版数学九(上)知识点训练
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资源类型 试卷
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科目 数学
更新时间 2024-11-23 10:53:18

文档简介

二次函数图象的翻折变换—浙教版数学九(上)知识点训练
一、基础夯实
1.(2022九上·平湖期中)与抛物线关于x轴对称的抛物线的解析式表示为(  )
A. B.
C. D.
【答案】A
【知识点】二次函数图象的对称变换
【解析】【解答】解:∵,
∴顶点坐标为,
∵关于x轴对称点的坐标为
∴对称后抛物线解析式为
故选:A.
【分析】先求出与抛物线的顶点坐标,然后根据关于x轴对称的坐标特征求出对称后抛物线的顶点坐标,由a值不变,直接写出对称后的解析式即可.
2.(2022九上·温州期中)已知抛物线:,将抛物线平移得到抛物线,若两条抛物线C和关于直线对称,则下列平移方法中,正确的是(  )
A.将抛物线C向右平移3个单位 B.将抛物线C向右平移6个单位
C.将抛物线C向左平移3个单位 D.将抛物线C向左平移6个单位
【答案】B
【知识点】二次函数图象的几何变换
【解析】【解答】解:∵,
∴抛物线C的顶点坐标为(-2,1),
设C'顶点坐标为(x0,1),
∵抛物线C和C'关于直线x=1对称,
∴点(-2,1)和点(-2,1)关于直线x=1对称,
即有:,
∴,
∴C'的解析式为,
即,
可知:由到,抛物线C需向右平移6个单位,
故答案为:B.
【分析】由于抛物线C给的是顶点式,则其顶点坐标为(-2,1),设C'顶点坐标为(x0,1),抛物线C和C'关于直线x=1对称,则这两点横坐标和的一半等于1,据此列出方程,求出x0的值,得到平移后抛物线的顶点坐标,进而得出其解析式,观察两函数解析式,根据平移规律“自变量左移加,右移减,函数值上移加,下移减”即可得出答案.
3.(2019九上·湖州月考)在同一平面直角坐标系中,若抛物线y=x2+(2m-1)x+2m-4与y=x2-(3m+n)x+n关于y轴对称,则符合条件的m,n的值为(  )
A.,n=- B.m=5,n=-6
C.m=-1,n=6 D.m=1,n=-2
【答案】D
【知识点】二次函数图象的几何变换;二次函数y=ax²+bx+c的性质
【解析】【解答】解:∵抛物线y=x2+(2m-1)x+2m-4与y=x2-(3m+n)x+n关于y轴对称,

解之:
故答案为:D.
【分析】根据两二次函数的图象关于y轴对称,则a,c的值不变,b的值变为相反数,分别建立关于m,n的方程组,解方程组求出m、n的值即可。
4.(2019九上·义乌月考)在平面直角坐标系中,先将抛物线y=2x2﹣4x关于y轴作轴对称变换,再将所得的抛物线,绕它的顶点旋转180°,那么经两次变换后所得的新抛物线的函数表达式为(  )
A.y=﹣2x 2 ﹣4x B.y=﹣2x 2 +4x
C.y=﹣2x 2﹣4x﹣4 D.y=﹣2x 2 +4x+4
【答案】C
【知识点】二次函数图象的几何变换;二次函数y=ax²+bx+c的性质
【解析】【解答】解:抛物线y=2x2﹣4x关于y轴作轴对称变换,
所得抛物线为y=2(﹣x)2﹣4(﹣x)=2x2+4x;
∵y=2x2+4x=2(x+1)2﹣2,
∴绕顶点旋转180°后,得:y=﹣2(x+1)2﹣2=﹣2x2﹣4x﹣4,
故答案为:C.
【分析】由关于y轴对称的点的坐标变化特征“横坐标变为原来的相反数,纵坐标不变”可知,抛物线上所有的点横坐标变为原来的相反数,纵坐标不变;绕顶点旋转180°后,开口大小和顶点坐标都没有变化,变化的只有开口方向,根据这个规律即可求解.
5.(2018九上·上虞月考)抛物线C1:y=x2+1与抛物线C2关于X轴对称,则抛物线C2的解析式为(  )
A.y=-x2 B.y=-x2+1 C.y=x2-1 D.y=-x2-1
【答案】D
【知识点】二次函数图象的几何变换
【解析】【解答】解、∵抛物线C1:y=x2+1的顶点为(0,1),
且抛物线C1:y=x2+1与抛物线C2关于X轴对称,
∴抛物线C2的顶点为(0,-1),且a=-1,
∴抛物线C2的解析式为y=-x2-1.故D符合题意。
【分析】由题意可得抛物线C1:y=x2+1的顶点为(0,1),根据关于X轴对称的点的坐标横坐标不变,纵坐标变为原来的相反数可得抛物线C2的顶点为(0,-1),且a=-1,则抛物线C2的解析式即可求解。
6.(2019九上·温州月考)将抛物线y=x2-12x+16作关于X轴对称.所得抛物线的解析式是   。
【答案】y=-x2+12x-16
【知识点】二次函数图象的几何变换;轴对称的性质
【解析】【解答】解: y=x2-12x+16 =(x-6)2-36+16
=(x-6)2-20,
顶点为(6,-20),
∴关于x轴对称的点坐标为(6,20),
∴抛物线的解析式为: y=-(x-6)2+20,
即 y=-x2+12x-16.【分析】先配方,求出原抛物线的顶点,再根据关于x轴对称的特点求出所求抛物线的顶点坐标,图象形状相同,但张口相反,于是得到所得的抛物线解析式.
7.(2023九上·路桥月考)在平面直角坐标系中,将二次函数y=x2+2x-1的图象先沿x轴翻折,再向下平移3个单位,所得到的新的函数图象的解析式是   .
【答案】y= x2+2x 2(或y= (x 1)2 1)
【知识点】二次函数图象的几何变换
【解析】【解答】解: ∵将二次函数y=x2+2x-1的图象先沿x轴翻折
∴函数关于x轴对称,函数的横坐标不变,纵坐标互为相反数
∴翻折后的函数为-y=x2+2x-1,即y=-x2-2x+1;
将翻折后的图像向下平移3个单位,横坐标不变,纵坐标减去3;
∴平移后的函数为y-3=-x2-2x+1,即y=-x2-2x-2.
故答案为:y=-x2-2x-2.
【分析】根据翻折的性质,翻折后,横坐标不变,纵坐标互为相反数;
向下平移时,横坐标不变,纵坐标减去3,即可求出函数的解析式.
8.(2024九上·北京市开学考)在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=x2﹣2mx+m2﹣1与y轴交于点C.
(1)试用含m的代数式表示抛物线的顶点坐标;
(2)将抛物线y=x2﹣2mx+m2﹣1沿直线y=﹣1翻折,得到的新抛物线与y轴交于点D.若m>0,CD=8,求m的值;
(3)已知A(2k,0),B(0,k),在(2)的条件下,当线段AB与抛物线y=x2﹣2mx+m2﹣1只有一个公共点时,直接写出k的取值范围.
【答案】解:(1)∵抛物线y=x2﹣2mx+m2﹣1=(x﹣m)2﹣1,
∴抛物线的顶点坐标为(m,﹣1);
(2) ∵抛物线y=x2﹣2mx+m2﹣1与y轴交于点C,将抛物线y=x2﹣2mx+m2﹣1沿直线y=﹣1翻折,得到的新抛物线与y轴交于点D, CD=8,
∴点C、D到直线y=﹣1的距离为4,C(0, m2﹣1 ),
∴OC=3,
∴m2﹣1=3,
解得:m=±2,
∵m>0,
∴m=2;
(3)∵m=2,
∴抛物线的解析式为:y=x2﹣4x+3,
当抛物线经过点A(2k,0)时,有,
解得:,
当抛物线经过点B(0,k)时,有,
∵线段AB与抛物线y=x2﹣2mx+m2﹣1只有一个公共点,
∴k的取值范围为:或.
【知识点】二次函数图象上点的坐标特征;二次函数y=ax²+bx+c与二次函数y=a(x-h)²+k的转化;二次函数图象的对称变换
【解析】【分析】(1)将抛物线的解析式化成顶点式,即可求得顶点坐标;
(2)由对称性以及CD=8,可得点C、D到直线y=﹣1的距离为4,从而求得OC=3,进而即可得到m2 1=3,解方程求出m的值并进行取舍即可求解;
(3)由(2)得抛物线的解析式,然后将点A、B的坐标分别代入抛物线解析式,求出k的值,接下来由抛物线与线段AB有且只有一个公共点即可求出k的取值范围.
二、能力提升
9.(2024九上·拱墅期末)将抛物线位于轴左侧的部分沿轴翻折,其余部分不变,翻折得到的图象和原来不变的部分构成一个新图象,若直线与新图象有且只有2个公共点,则的取值范围是(  )
A. B.
C.或 D.或
【答案】D
【知识点】二次函数图象的几何变换;二次函数图象与坐标轴的交点问题;二次函数y=ax²+bx+c的性质
【解析】【解答】解: ,
令y=0,则x2+x-6=0,解得x=-3,y=2,
抛物线与x轴交点为(-3,0),(2,0),
由题意可得翻折后y轴左侧的抛物线为,
当直线经过点(0,-6) 时,得t=-6,此时直线与新图象有且只有2个公共点,
然后将直线向上平移过程中直至经过(0,6)之前,始终与新图象有且只有2个公共点,
把(0,6)代入中得t=6,
∴-6≤t<6时,直线与新图象有且只有2个公共点,
联立与,令y值相等,得=,
整理为2x2+3x+2t-12=0,
△=32+4×2(2t-12)=0,解得t=,
当t=,直线与新图象有且只有2个公共点,
∴或.
故答案为:D.
【分析】先求出翻折后的抛物线解析式,当直线在(0,6)和(0,-6)之间平移中始终与新图象有且只有2个公共点 ,其中不包含点(0,6),当直线与新图象y轴左侧部分只有一个交点时,也满足直线与新图象有且只有2个公共点,据此解答即可.
10.(2023九上·温岭期中)将抛物线y=x2+x﹣6位于y轴左侧的部分沿x轴翻折,其余部分不变,翻折得到的图象和原来不变的部分构成一个新图象,若直线与新图象有且只有2个公共点,则t的取值范围是(  )
A.﹣6C.或﹣6≤t<6 D.或﹣6≤t≤6
【答案】D
【知识点】一元二次方程根的判别式及应用;二次函数图象的几何变换;二次函数与一次函数的综合应用
【解析】【解答】解:画出函数的图象如下所示:
当x=0时,y=x2+x-6=-6,
∴C(0,-6),
∴C′(0,6).
当直线y=x+t经过点C时,有-6=×0+t,
∴t=-6.
当直线y=x+t经过点C′时,有6=×0+t,
∴t=6.
当直线y=x+t与新图象有且只有2个公共点时,也就是x+t=-(x2+x-6)有两个相等的实数根,
整理方程,可得x2+x+(t-6)=0,
△=()2-4(t-6)=0,
解得t=,
∴当直线与新图象有且只有2个公共点时,-6≤t≤6或t=.
故答案为:D.
【分析】首先画出函数的图象,令y=0,求出x的值,从而可得点C、C′的坐标,然后求出直线过点C或C′时对应的t的值,易得翻折后的图象解析式为y=-(x2+x-6),联立直线方程结合△=0可求出t的值,据此不难得到t的范围.
11.(2022九上·瑞安期中)如图, 将抛物线沿轴翻折, 翻折前后的两条抛物线构成一个新图象.若直线与这个新图象有3个公共点, 则的值为(  )
A.或2 B.或2 C.2或4 D.或4
【答案】B
【知识点】二次函数图象的几何变换;二次函数与一次函数的综合应用
【解析】【解答】解:∵抛物线解析式为,
∴翻折后得到的一个新抛物线解析式为,
∴翻折前后的两条抛物线与y轴的交点都为,
∵直线与这个新图象有3个公共点,
∴存在两种情况:当直线恰好经过时,当直线与抛物线恰好只有一个交点时,
当直线恰好经过时,则,
当直线与抛物线恰好只有一个交点时,
联立得,
∴,
∴,
综上所述,若直线与这个新图象有3个公共点, 则的值为或2,
故答案为:B.
【分析】首先将原抛物线的解析式配成顶点式,根据轴对称的性质得出翻折后的抛物线的解析式,两抛物线与y轴的交点都为(0,2),当直线y=x+m恰好经过点(0,2)与这个新图象有3个公共点,当直线y=x+m与新抛物线相切时,两个图象恰好有3个交点,据此即可求m的值.
12.(2019九上·宁波期中)将二次函数y=x2﹣5x﹣6在x轴上方的图象沿x轴翻折到x轴下方,图象的其余部分不变,得到一个新图象,若直线y=2x+b与这个新图象有3个公共点,则b的值为(  )
A.﹣ 或﹣12 B.﹣ 或2
C.﹣12或2 D.﹣ 或﹣12
【答案】A
【知识点】一次函数图象与几何变换;二次函数图象的几何变换;二次函数与一次函数的综合应用
【解析】【解答】如图所示,过点B的直线y=2x+b与新抛物线有三个公共点,将直线向下平移到恰在点C处相切,此时与新抛物线也有三个公共点,
令y=x2﹣5x﹣6=0,解得:x=﹣1或6,即点B坐标(6,0),
将一次函数与二次函数表达式联立得:x2﹣5x﹣6=2x+b,整理得:x2﹣7x﹣6﹣b=0,
△=49+4(﹣6﹣b)=0,解得:b=﹣ ,
当一次函数过点B时,将点B坐标代入:y=2x+b得:0=12+b,解得:b=﹣12,
综上,直线y=2x+b与这个新图象有3个公共点,则b的值为﹣12或﹣ ;
故选A.
【分析】如图所示,过点B作直线y=2x+b,将直线向下平移到恰在点C处相切,则一次函数y=2x+b在这两个位置时,两个图象有3个交点,即可求解.
13.(2021九上·浙江期中)将二次函数y=﹣x2+2x+3的图象在x轴上方的部分沿x轴翻折后,所得新函数的图象如图所示.当直线y=x+b与新函数的图象恰有3个公共点时,b的值为(  )
A. 或﹣2 B. 或﹣2 C. 或﹣3 D. 或﹣3
【答案】C
【知识点】一元二次方程根的判别式及应用;二次函数图象的几何变换;二次函数与一次函数的综合应用
【解析】【解答】解:二次函数解析式为 ,
∴抛物线y=﹣x2+2x+3的顶点坐标为 ,
当y=0时, ,解得 ,
则抛物线y=﹣x2+2x+3与x轴的交点为 , ,
把抛物线y=﹣x2+2x+3图象x轴上方的部分沿x轴翻折到x轴下方,则翻折部分的抛物线解析式为 ,顶点坐标为 ,
如图,当直线 过点B时,直线 与该图象恰好有三个公共点,
∴ ,解得: ;
当直线 与抛物线 相切时,直线 与该图象恰好有三个公共点,即 有相等的实数解,整理得: ,
,解得 ,
∴b的值为-3或 .
故答案为:C.
【分析】根据二次函数的解析式可得顶点坐标,令y=0,求出x,得A(-1,0)、B(3,0),求出抛物线图象x轴上方的部分沿x轴翻折到x轴下方时对应的函数解析式,画出对应的图象,由图象可知:当直线过点B或与抛物线相切时,两者有3个交点,据此求解.
14.(2021九上·温州月考)如图,抛物线 (a>0)与x轴交于A,B,顶点为点D,把抛物线在x轴下方部分关于点B作中心对称,顶点对应D′,点A对应点C,连接DD′,CD′,DC,当△CDD′是直角三角形时,a的值为(  )
A. 或 B. 或 C. 或 D. 或
【答案】A
【知识点】二次函数图象的几何变换;线段上的两点间的距离;勾股定理;二次函数y=ax²+bx+c的性质
【解析】【解答】解:∵抛物线 (a>0)与x轴交于A,B,

∵a>0
解得
∴点A(-3,0),点B(1,0),
∵点B为对称中心,
∴点C的横坐标为:1+(1+3)=5,
∴点C(5,0),
∴抛物线 ,
∴D(-1,-4a),
点D与点D′关于点B对称,
点D′的横坐标为1+(1+1)=3,纵坐标为4a,
∴D′(3,4a),
DD′= ,CD= ,
CD′= ,
∵△CDD′是直角三角形,
当∠CD′D=90°,
根据勾股定理,CD′2+DD′2=CD2,即

解得 ,
∵a>0,
∴ ;
当∠DCD′=90°,
根据勾股定理,CD′2+CD2=DD′2,即

解得 ,
∴ ,
∴综合得a的值为或.
故答案为:A.
【分析】令y=0,求出x,可得点A、B的坐标,根据点B为对称中心可得点C的坐标,进而得到点D、D′的坐标,由两点间距离公式表示出DD′、CD、CD′,然后分∠CD′D=90°,∠DCD′=90°,结合勾股定理求出a的值即可.
15.(2019九上·长兴月考)如图,已知函数y=x2-2x-1(0≤x≤4)的图象,过点(0,m)且与x轴平行的直线l与该函数有交点,将该函数在直线l下方的图象沿直线l向上翻折,在直线l上方的图象保持不变,得到一个新图象.若新图象对应的函数的最大值与最小值之差不大于5,则m的取值范围是    。
【答案】2≤m≤3
【知识点】二次函数图象的几何变换;二次函数y=a(x-h)²+k的性质;二次函数y=ax²+bx+c与二次函数y=a(x-h)²+k的转化
【解析】【解答】解:∵y=x2-2x-1=(x-1)2-2
∴抛物线的顶点坐标为(1,-2)
过点(0,m)且与x轴平行的直线l与该函数有交点,将该函数在直线l下方的图象沿直线l向上翻折,在直线l上方的图象保持不变,得到一个新图象
当m=2时,
∴新的抛物线的顶点坐标B(1,6)
此时函数的最大值为6,最小值为2;
新图象对应的函数的最大值与最小值之差不大于5;
当m=3时,
新的抛物线的顶点坐标(1,7)
最大值为7,最小值为3
新图象对应的函数的最大值与最小值之差不大于5;
∴m的取值范围是2≤m≤3
【分析】先将函数解析式转化为顶点式,根据已知条件,可知当m=2和m=3时,新图象对应的函数的最大值与最小值之差不大于5,即可得到m的取值范围。
16.(2020·陕西模拟)已知抛物线L:y= x2+ x+c经过点M(2,0),现将抛物线L沿x轴翻折,并向左平移1个单位长度后得到抛物线L1。
(1)求抛物线L1的解析式.
(2)若抛物线L与x轴交于A,B两点(点B在点A右侧),点E在抛物线L1对称轴上一点,O为坐标原点,则抛物线L上是否存在点P,使以A,O,E,P为顶点的四边形是平行四边形?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由。
【答案】(1)解:∵抛物线L:y= x2+ x+c经过点M(2,0),
∴0=1+3+c,
∴c=-4,
∴抛物线L的解析式为:y= x2+ x-4= (x+3)2- ,
抛物线L沿x轴翻折,并向左平移1个单位长度后得到抛物线L1.
∴抛物线L1的解析式为:y= (x+4)2+
(2)解:∵抛物线L与x轴交于A,B两点(点B在点A右侧),
∴0= x2+ x-4,
∴x=-8,x=2,
∴点B(-8,0),点A(2,0),
∵点E在抛物线L1对称轴上一点,
∴点E的横坐标为-4,
若AO为边,则AO=EP=2,AO∥EP,
∴点P的横坐标为:-2或-6,
当x=-2时,y=1-3-4=-6,
∴点P(-2,-6),
当x=-6时,y=9-9-4=-4,
∴点P(-6,-4);
若AO为对角线,
∴AO的中点坐标为(1,0)
∴点P的横坐标为6,
∴y=9+9-4=14,
∴点P(6,14),
综上所述:当点P坐标为(-2,-6)或(-6,-4)或(6,14)时,以A,O,E,P为顶点的四边形是平行四边形。
【知识点】二次函数图象的几何变换;待定系数法求二次函数解析式
【解析】【分析】(1)将点M坐标代入解析式可求抛物线L的解析式,由轴对称和平移的性质可求解;(2)分别以AO为边或AO为对角线两种情况讨论,由平行四边形的性质和中点坐标公式可求解。
17.(2019·凤翔模拟)如图,已知抛物线C1:y=﹣x2+4,将抛物线C1沿x轴翻折,得到抛物线C2
(1)求出抛物线C2的函数表达式;
(2)现将抛物线C1向左平移m个单位长度,平移后得到的新抛物线的顶点为M,与x轴的交点从左到右依次为A,B;将抛物线C2向右也平移m个单位长度,平移后得到的新抛物线的顶点为N,与x轴交点从左到右依次为D,E.在平移过程中,是否存在以点A,N,E,M为顶点的四边形是矩形的情形?若存在,请求出此时m的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)解:∵抛物线C1的顶点为(0,4),
∴沿x轴翻折后顶点的坐标为(0,﹣4),
∴抛物线C2的函数表达式为y=x2﹣4
(2)解:存在
连接AN,NE,EM,MA,
依题意可得:M(﹣m,4),N(m,﹣4),
∴M,N关于原点O对称OM=ON,
原C1、C2抛物线与x轴的两个交点分别(﹣2,0),(2,0),
∴A(﹣2﹣m,0),E(2+m,0),
∴A,E关于原点O对称,
∴OA=OE
∴四边形ANEM为平行四边形,
∴AM2=22+42=20,
ME2=(2+m+m)2+42=4m2+8m+20,
AE2=(2+m+2+m)2=4m2+16m+16,
若AM2+ME2=AE2,
∴20+4m2+8m+20=4m2+16m+16,
解得m=3,
此时△AME是直角三角形,且∠AME=90,
∴当m=3时,以点A,N,E,M为顶点的四边形是矩形.
【知识点】二次函数图象的几何变换;矩形的判定;二次函数y=ax²+bx+c的性质
【解析】【分析】(1)抛物线翻折前后顶点关于x轴对称,a互为相反数;(2)连接AN,NE,EM,MA,M,N关于原点O对称OM=ON,A,E关于原点O对称OA=OE,可得四边形ANEM为平行四边形;若AM2+ME2=AE2,解得m=3,即可求解;
18.(2020·河南模拟)如图所示,将二次函数y=x2+2x+1的图象沿x轴翻折,然后向右平移1个单位,再向上平移5个单位,得到二次函数y=ax2+bx+c的图象.函数y=x2+2x+1的图象的顶点为点A.函数y=ax2+bx+c的图象的顶点为点C,两函数图象分别交于B、D两点.
(1)求函数y=ax2+bx+c的解析式;
(2)如图2,连接AD、CD、BC、AB,判断四边形ABCD的形状,并说明理由.
(3)如图3,连接BD,点M是y轴上的动点,在平面内是否存在一点N,使以B、D、M、N为顶点的四边形为矩形?若存在,请求出N点的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)解:∵y=x2+2x+1=(x+1)2,且将二次函数y=x2+2x+1的图象沿x轴翻折,然后向右平移1个单位,再向上平移5个单位,
∴y=﹣(x+1﹣1)2+5=﹣x2+5;
(2)解:四边形ABCD是平行四边形,理由如下:
∵y=﹣x2+5的顶点为点C,
∴点C的坐标为(0,5).
∵函数y=x2+2x+1的图象的顶点为点A,
∴点A(﹣1,0),
联立方程组可得: ,
∴ 或 ,
∴点D的坐标为(﹣2,1),点B的坐标为(1,4).
∵点D(﹣2,1),点B(1,4),点A(﹣1,0),点C(0,5),
∴ ,
同理可求得:CD= ,AD= ,BC= ,AC= ,BD=3 ,
∴AB=CD,AD=BC,
∴四边形ABCD是平行四边形;
(3)解:存在,
设点N(x,y)
若BD为矩形的边,四边形BDMN是矩形时.
∵点D的坐标为(﹣2,1),点B的坐标为(1,4),
设直线BD解析式为: ,
∴ ,
解得: ,
∴直线BD解析式为:y=x+3,
∵DM⊥BD,
∴设直线DM的解析式为 ,
将点D的坐标为(﹣2,1)代入得: ,
解得: ,
∴直线DM的解析式为y=﹣x﹣1,
∴点M的坐标为(0,﹣1).
∵BM与DN互相平分,
∴ , ,
∴x=3,y=2,
∴点N的坐标为(3,2);
若BD为矩形的边,四边形BDNM是矩形时.
∵点D的坐标为(﹣2,1),点B的坐标为(1,4),直线BD解析式为:y=x+3,
∵BM⊥BD,
∴设直线BM的解析式为 ,
将点B的坐标为(1,4)代入得: ,
解得: ,
∴直线BM的解析式为y=﹣x+5,
∴点M的坐标为(0,5).
∵BN与DM互相平分,
∴ , ,
∴x=﹣3,y=2,
∴点N的坐标为(﹣3,2);
若BD为对角线.
∵点D、B、N的坐标分别为(﹣2,1), (1,4), (x,y),
点M的横坐标为0,设点M的纵坐标为 ,
∵BD与MN互相平分,
∴ , ,
∴ , ,
点N的坐标为( , ),点M的坐标为(0,5﹣y),
∵BD=MN,

整理得:
解得: ,
∴点N的坐标为( , )或( , ),
综上所述:点N坐标为( , )或( , )或(3,2)或(﹣3,2).
【知识点】二次函数图象的几何变换;待定系数法求二次函数解析式;矩形的性质;二次函数y=ax²+bx+c的性质
【解析】【分析】(1)由轴对称和平移的性质可求解;(2)分别求出点A,点B,点C,点D坐标,由两点距离公式可求AB,CD,AD,BC,AC,BD的长,由两组对边相等的四边形是平行四边形可证四边形ABCD是平行四边形;(3)分两种情况讨论,利用矩形的性质,可求解.
三、拓展创新
19.(2022九上·宁波期中)如图,“心”形是由抛物线 和它绕着原点O,顺时针旋转60°的图形经过取舍而成的,其中顶点C的对应点为D,点A,B是两条抛物线的两个交点,直线AB为“心”形对称轴,点E,F,G 是抛物线与坐标轴的交点,则AB=(  )
A. B.8 C.10 D.
【答案】A
【知识点】二次函数图象的几何变换;勾股定理;二次函数与一次函数的综合应用
【解析】【解答】解:过点B作BH⊥y轴于点H,连接OD,
∴∠BHO=90°,
∵“心”形是由抛物线 和它绕着原点O,顺时针旋转60°的图形经过取舍而成的, ,
∴∠COD=60°,点C,D关于OB对称,
∴∠BOH=∠BOD=30°,
∴OB=2BH,
设BH=a,则OB=2a,
∴,
∴点B,
∵点B在抛物线y=-x2+6上,

解之:(舍去),
∴点B
∴设OB的解析式为y=kx(k≠0)
∴,
解之:,
∴OB的函数解析式为

解之:(舍去),
当x=时y=-6,
∴点A(,-6)
∴.
故答案为:A
【分析】过点B作BH⊥y轴于点H,连接OD,可得到∠BHO=90°,利用旋转的性质可知∠COD=60°,点C,D关于OB对称,可求出∠BOH的度数,利用30°角所对的直角边等于斜边的一半,可得到OB=2BH,设BH=a,则OB=2a,利用勾股定理表示出OH的长,可得到点B的坐标,将点B的坐标代入二次函数解析式,可求出a的值,可得到点B的坐标;设OB的解析式为y=kx(k≠0),将点B的坐标代入求出k的值,可得到OB的函数解析式,再将直线OB和二次函数解析式,联立方程组,解方程组求出点A的坐标;然后利用平面直角坐标系中两点之间的距离公式求出AB的长.
20.(2024·长沙会考)定义:经过函数图象上的一点作x轴的平行线,将平行线上方的图像沿平行线向下翻折形成新的函数图象,我们把满足这种情况的函数图象称为经过这一点的“折叠函数”.
(1)【基本应用】
(ⅰ)如图,点、、均在直线l上.
①请使用无刻度的直尺和圆规作出经过点C的“折叠函数”与x轴的交点D(异于点A);
②求出经过点A、C、D的二次函数表达式;
(ⅱ)在(ⅰ)的条件下,点为二次函数图象上一动点,若经过点P的“折叠函数”与x轴至少有3个交点,求a的取值范围.
(2)【创新应用】如果反比例函数的图像上有一点,则经过点M的“折叠函数”与x轴的交点坐标为   .
【答案】(1)(ⅰ)解:①设直线的解析式为,则
,解得:,
∴直线解析式为,
将代入得,,解得:,

以点C为顶点,作,作,交x轴于点D,则点D即为所求;
②由图知,,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,,
设经过,,三点的抛物线为,则:

解得:,
∴解析式.
(ⅱ)解:原抛物线,
点,所以新抛物线的解析式顶点纵坐标为:

故翻折后的抛物线解析式为:,
如图,点P在x轴上方时,原抛物线与x轴恒有两个交点,当翻折部分与x轴有且仅有一个交点时,折叠函数与x轴有三个交点,满足题意,则,解得(P在对称轴左侧), (P在对称轴右侧),
如图,当点P落在x轴上时,折叠函数与x轴有且仅有两个交点,
点P落在x轴上时,( P在对称轴左侧),(P在对称轴右侧);
当点P落在x轴在下方时,折叠函数与x轴无交点.
∴当折叠函数与x轴至少有三个交点时,或.
(2)
【知识点】待定系数法求一次函数解析式;二次函数图象的几何变换;反比例函数图象上点的坐标特征;尺规作图-作一个角等于已知角;二次函数与分段函数的综合应用
【解析】【解答】解:(3)解:反比例函数的图象经过点,
∴,
∴,
如图,设点在翻折后的图象上,则其关于直线的对称点在上,对称点坐标为,代入得,,即折后的图象解析式为,
时,,解得,
∴交点坐标为.
故答案为:
【分析】(1)(ⅰ)①根据待定系数法求出直线AB的函数解析式,进而将点C代入即可求出m,以点C为顶点,作,作,交x轴于点D,则点D即为所求;
②先根据画图得到,,进而根据等腰直角三角形得到AD,根据坐标系中两点间的距离公式求出AC即可得到AD,从而即可得到点D的坐标,运用待定系数法设经过,,三点的抛物线为,从而代入点即可求出二次函数的解析式;
(ⅱ)先求出原抛物线的顶点式, 点设, 可得折叠后新抛物线的解析式顶点纵坐标为:,故翻折后的抛物线解析式为:,进而分类讨论:点P在x轴上方时,原抛物线与x轴恒有两个交点,当翻折部分与x轴有且仅有一个交点时,折叠函数与x轴有三个交点,满足题意;当点P落在x轴上时,折叠函数与x轴有且仅有两个交点,从而结合题意即可求解;
(2)先运用待定系数法求出反比例函数的解析式,进而设点在翻折后的图象上,则其关于直线的对称点在上,对称点坐标为,代入即可求出折后的图象解析式为,令y=0即可求出其交点坐标。
21.(2022·藁城模拟)如图,函数的图象过原点,将其沿y轴翻折,得到函数的图象,把函数与的图象合并后称为函数L的图象.
(1)a的值为   ;函数的解析式为   (注明x的取值范围);对于函数L,当函数值y随x的增大而增大时,x的取值范围是   ;
(2)当直线与函数L的图象有4个交点时,求b的取值范围.
(3)坐标系中有一个正方形,其中,将函数L的图象沿y轴的正方向平移m个单位,直接写出当其与正方形的边有公共点时m的最大值与最小值的差.
【答案】(1)-2;;x<-1或0<x<1
(2)解:当时,直线与函数L的图象有3个交点;
当且直线与函数的图象有一个交点时,直线与函数L的图象有3个交点,此时方程即有两个相等的实数根,
∴,
解得,
当直线与函数L的图象有4个交点时,b的取值范围是.
(3)解:最大值与最小值的差为10.
【知识点】二次函数图象的几何变换;二次函数-动态几何问题;二次函数y=a(x-h)²+k的图象
【解析】【解答】(1)∵函数的图象过原点,
∴,
解得a= -2,
故答案为:-2;
∵函数的图象过原点,将其沿y轴翻折,得到函数的图象,
∴,顶点为(1,2),
∴,
故答案为:;
由抛物线开口向下,根据在对称轴的左侧,y随x的增大而增大,
∴的范围是,的取值范围是,
故答案为:或.
(3)设平移后,对应部分的解析式为,当抛物线经过点D(3,2)时,m有最小值,
∴,
∴,
当抛物线经过点C(4,2)时,m有最大值,
∴,
∴.
∴其最大值与最小值的差为10.
【分析】(1)利用二次函数的图象与性质计算求解即可;
(2)分类讨论,结合图象求解即可;
(3)分类讨论,列方程求出m的值即可。
22.(2022·衡阳)如图,已知抛物线 交 轴于 、 两点,将该抛物线位于 轴下方的部分沿 轴翻折,其余部分不变,得到的新图象记为“图象 ”,图象 交 轴于点 .
(1)写出图象 位于线段 上方部分对应的函数关系式;
(2)若直线 与图象 有三个交点,请结合图象,直接写出 的值;
(3) 为 轴正半轴上一动点,过点 作 轴交直线 于点 ,交图象 于点 ,是否存在这样的点 ,使 与 相似?若存在,求出所有符合条件的点 的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)解:由翻折可知: .
令 ,解得: , ,
所以, , ,
设图象 的解析式为 ,代入 ,解得 ,
所以解析式为
(2)解:如图
当直线y=-x+b过点C时,b=2;
当直线y=-x+b在x轴上方与抛物线W相切时
∴-x+b=-x2+x+2
整理得x2-2x-2+b=0
b2-4ac=0即4-4(-2+b)=0
解之:b=3.
∴ 或
(3)解:如图1,当 时, ,此时, ;
如图2,当 时, ,
此时, 点纵坐标为2, ,解得 , (舍);
所以 ;
如图3,当 时, ,此时,直线 的解析式:
;联立方程组: ,解得 , (舍),所以 .
因此,综上所述: 点坐标为 或 或 .
【知识点】二次函数图象的几何变换;相似三角形的判定与性质;二次函数与一次函数的综合应用
【解析】【分析】(1)利用函数解析式可求出点C的坐标,由y=0可得到关于x的方程,解方程求出x的值,可得到点A,B的坐标;利用二次函数的交点式设W的函数解析式为y=a(x+1)(x-2),将点C的坐标代入,可求出a的值,即可得到函数解析式.
(2)分情况讨论:当直线y=-x+b经过点C时,此直线与图象W有三个交点,将点C的坐标代入可求出b的值;当直线y=-x+b位于x轴上方与抛物线W相切时,将两函数联立方程组,可得到关于x的一元二次方程,根据b2-4ac=0,可得到关于b的方程,解方程求出b的值.
(3)分情况讨论:当CN∥OB时可证得△OBC∽△NMC,利用PN∥y轴,可得到点P的坐标;当CN∥OB时,易证△CMN∽△BOC,由y=2,可求出x的值,可得到点P的坐标;当∠NCM=90°时,△OBC∽△CMN,可求出直线CN的函数解析式,将其函数解析式与抛物线联立方程组,解方程组求出x的值,可得到点P的坐标;综上所述,可得到符合题意的点P的坐标.
1 / 1二次函数图象的翻折变换—浙教版数学九(上)知识点训练
一、基础夯实
1.(2022九上·平湖期中)与抛物线关于x轴对称的抛物线的解析式表示为(  )
A. B.
C. D.
2.(2022九上·温州期中)已知抛物线:,将抛物线平移得到抛物线,若两条抛物线C和关于直线对称,则下列平移方法中,正确的是(  )
A.将抛物线C向右平移3个单位 B.将抛物线C向右平移6个单位
C.将抛物线C向左平移3个单位 D.将抛物线C向左平移6个单位
3.(2019九上·湖州月考)在同一平面直角坐标系中,若抛物线y=x2+(2m-1)x+2m-4与y=x2-(3m+n)x+n关于y轴对称,则符合条件的m,n的值为(  )
A.,n=- B.m=5,n=-6
C.m=-1,n=6 D.m=1,n=-2
4.(2019九上·义乌月考)在平面直角坐标系中,先将抛物线y=2x2﹣4x关于y轴作轴对称变换,再将所得的抛物线,绕它的顶点旋转180°,那么经两次变换后所得的新抛物线的函数表达式为(  )
A.y=﹣2x 2 ﹣4x B.y=﹣2x 2 +4x
C.y=﹣2x 2﹣4x﹣4 D.y=﹣2x 2 +4x+4
5.(2018九上·上虞月考)抛物线C1:y=x2+1与抛物线C2关于X轴对称,则抛物线C2的解析式为(  )
A.y=-x2 B.y=-x2+1 C.y=x2-1 D.y=-x2-1
6.(2019九上·温州月考)将抛物线y=x2-12x+16作关于X轴对称.所得抛物线的解析式是   。
7.(2023九上·路桥月考)在平面直角坐标系中,将二次函数y=x2+2x-1的图象先沿x轴翻折,再向下平移3个单位,所得到的新的函数图象的解析式是   .
8.(2024九上·北京市开学考)在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=x2﹣2mx+m2﹣1与y轴交于点C.
(1)试用含m的代数式表示抛物线的顶点坐标;
(2)将抛物线y=x2﹣2mx+m2﹣1沿直线y=﹣1翻折,得到的新抛物线与y轴交于点D.若m>0,CD=8,求m的值;
(3)已知A(2k,0),B(0,k),在(2)的条件下,当线段AB与抛物线y=x2﹣2mx+m2﹣1只有一个公共点时,直接写出k的取值范围.
二、能力提升
9.(2024九上·拱墅期末)将抛物线位于轴左侧的部分沿轴翻折,其余部分不变,翻折得到的图象和原来不变的部分构成一个新图象,若直线与新图象有且只有2个公共点,则的取值范围是(  )
A. B.
C.或 D.或
10.(2023九上·温岭期中)将抛物线y=x2+x﹣6位于y轴左侧的部分沿x轴翻折,其余部分不变,翻折得到的图象和原来不变的部分构成一个新图象,若直线与新图象有且只有2个公共点,则t的取值范围是(  )
A.﹣6C.或﹣6≤t<6 D.或﹣6≤t≤6
11.(2022九上·瑞安期中)如图, 将抛物线沿轴翻折, 翻折前后的两条抛物线构成一个新图象.若直线与这个新图象有3个公共点, 则的值为(  )
A.或2 B.或2 C.2或4 D.或4
12.(2019九上·宁波期中)将二次函数y=x2﹣5x﹣6在x轴上方的图象沿x轴翻折到x轴下方,图象的其余部分不变,得到一个新图象,若直线y=2x+b与这个新图象有3个公共点,则b的值为(  )
A.﹣ 或﹣12 B.﹣ 或2
C.﹣12或2 D.﹣ 或﹣12
13.(2021九上·浙江期中)将二次函数y=﹣x2+2x+3的图象在x轴上方的部分沿x轴翻折后,所得新函数的图象如图所示.当直线y=x+b与新函数的图象恰有3个公共点时,b的值为(  )
A. 或﹣2 B. 或﹣2 C. 或﹣3 D. 或﹣3
14.(2021九上·温州月考)如图,抛物线 (a>0)与x轴交于A,B,顶点为点D,把抛物线在x轴下方部分关于点B作中心对称,顶点对应D′,点A对应点C,连接DD′,CD′,DC,当△CDD′是直角三角形时,a的值为(  )
A. 或 B. 或 C. 或 D. 或
15.(2019九上·长兴月考)如图,已知函数y=x2-2x-1(0≤x≤4)的图象,过点(0,m)且与x轴平行的直线l与该函数有交点,将该函数在直线l下方的图象沿直线l向上翻折,在直线l上方的图象保持不变,得到一个新图象.若新图象对应的函数的最大值与最小值之差不大于5,则m的取值范围是    。
16.(2020·陕西模拟)已知抛物线L:y= x2+ x+c经过点M(2,0),现将抛物线L沿x轴翻折,并向左平移1个单位长度后得到抛物线L1。
(1)求抛物线L1的解析式.
(2)若抛物线L与x轴交于A,B两点(点B在点A右侧),点E在抛物线L1对称轴上一点,O为坐标原点,则抛物线L上是否存在点P,使以A,O,E,P为顶点的四边形是平行四边形?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由。
17.(2019·凤翔模拟)如图,已知抛物线C1:y=﹣x2+4,将抛物线C1沿x轴翻折,得到抛物线C2
(1)求出抛物线C2的函数表达式;
(2)现将抛物线C1向左平移m个单位长度,平移后得到的新抛物线的顶点为M,与x轴的交点从左到右依次为A,B;将抛物线C2向右也平移m个单位长度,平移后得到的新抛物线的顶点为N,与x轴交点从左到右依次为D,E.在平移过程中,是否存在以点A,N,E,M为顶点的四边形是矩形的情形?若存在,请求出此时m的值;若不存在,请说明理由.
18.(2020·河南模拟)如图所示,将二次函数y=x2+2x+1的图象沿x轴翻折,然后向右平移1个单位,再向上平移5个单位,得到二次函数y=ax2+bx+c的图象.函数y=x2+2x+1的图象的顶点为点A.函数y=ax2+bx+c的图象的顶点为点C,两函数图象分别交于B、D两点.
(1)求函数y=ax2+bx+c的解析式;
(2)如图2,连接AD、CD、BC、AB,判断四边形ABCD的形状,并说明理由.
(3)如图3,连接BD,点M是y轴上的动点,在平面内是否存在一点N,使以B、D、M、N为顶点的四边形为矩形?若存在,请求出N点的坐标;若不存在,请说明理由.
三、拓展创新
19.(2022九上·宁波期中)如图,“心”形是由抛物线 和它绕着原点O,顺时针旋转60°的图形经过取舍而成的,其中顶点C的对应点为D,点A,B是两条抛物线的两个交点,直线AB为“心”形对称轴,点E,F,G 是抛物线与坐标轴的交点,则AB=(  )
A. B.8 C.10 D.
20.(2024·长沙会考)定义:经过函数图象上的一点作x轴的平行线,将平行线上方的图像沿平行线向下翻折形成新的函数图象,我们把满足这种情况的函数图象称为经过这一点的“折叠函数”.
(1)【基本应用】
(ⅰ)如图,点、、均在直线l上.
①请使用无刻度的直尺和圆规作出经过点C的“折叠函数”与x轴的交点D(异于点A);
②求出经过点A、C、D的二次函数表达式;
(ⅱ)在(ⅰ)的条件下,点为二次函数图象上一动点,若经过点P的“折叠函数”与x轴至少有3个交点,求a的取值范围.
(2)【创新应用】如果反比例函数的图像上有一点,则经过点M的“折叠函数”与x轴的交点坐标为   .
21.(2022·藁城模拟)如图,函数的图象过原点,将其沿y轴翻折,得到函数的图象,把函数与的图象合并后称为函数L的图象.
(1)a的值为   ;函数的解析式为   (注明x的取值范围);对于函数L,当函数值y随x的增大而增大时,x的取值范围是   ;
(2)当直线与函数L的图象有4个交点时,求b的取值范围.
(3)坐标系中有一个正方形,其中,将函数L的图象沿y轴的正方向平移m个单位,直接写出当其与正方形的边有公共点时m的最大值与最小值的差.
22.(2022·衡阳)如图,已知抛物线 交 轴于 、 两点,将该抛物线位于 轴下方的部分沿 轴翻折,其余部分不变,得到的新图象记为“图象 ”,图象 交 轴于点 .
(1)写出图象 位于线段 上方部分对应的函数关系式;
(2)若直线 与图象 有三个交点,请结合图象,直接写出 的值;
(3) 为 轴正半轴上一动点,过点 作 轴交直线 于点 ,交图象 于点 ,是否存在这样的点 ,使 与 相似?若存在,求出所有符合条件的点 的坐标;若不存在,请说明理由.
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】二次函数图象的对称变换
【解析】【解答】解:∵,
∴顶点坐标为,
∵关于x轴对称点的坐标为
∴对称后抛物线解析式为
故选:A.
【分析】先求出与抛物线的顶点坐标,然后根据关于x轴对称的坐标特征求出对称后抛物线的顶点坐标,由a值不变,直接写出对称后的解析式即可.
2.【答案】B
【知识点】二次函数图象的几何变换
【解析】【解答】解:∵,
∴抛物线C的顶点坐标为(-2,1),
设C'顶点坐标为(x0,1),
∵抛物线C和C'关于直线x=1对称,
∴点(-2,1)和点(-2,1)关于直线x=1对称,
即有:,
∴,
∴C'的解析式为,
即,
可知:由到,抛物线C需向右平移6个单位,
故答案为:B.
【分析】由于抛物线C给的是顶点式,则其顶点坐标为(-2,1),设C'顶点坐标为(x0,1),抛物线C和C'关于直线x=1对称,则这两点横坐标和的一半等于1,据此列出方程,求出x0的值,得到平移后抛物线的顶点坐标,进而得出其解析式,观察两函数解析式,根据平移规律“自变量左移加,右移减,函数值上移加,下移减”即可得出答案.
3.【答案】D
【知识点】二次函数图象的几何变换;二次函数y=ax²+bx+c的性质
【解析】【解答】解:∵抛物线y=x2+(2m-1)x+2m-4与y=x2-(3m+n)x+n关于y轴对称,

解之:
故答案为:D.
【分析】根据两二次函数的图象关于y轴对称,则a,c的值不变,b的值变为相反数,分别建立关于m,n的方程组,解方程组求出m、n的值即可。
4.【答案】C
【知识点】二次函数图象的几何变换;二次函数y=ax²+bx+c的性质
【解析】【解答】解:抛物线y=2x2﹣4x关于y轴作轴对称变换,
所得抛物线为y=2(﹣x)2﹣4(﹣x)=2x2+4x;
∵y=2x2+4x=2(x+1)2﹣2,
∴绕顶点旋转180°后,得:y=﹣2(x+1)2﹣2=﹣2x2﹣4x﹣4,
故答案为:C.
【分析】由关于y轴对称的点的坐标变化特征“横坐标变为原来的相反数,纵坐标不变”可知,抛物线上所有的点横坐标变为原来的相反数,纵坐标不变;绕顶点旋转180°后,开口大小和顶点坐标都没有变化,变化的只有开口方向,根据这个规律即可求解.
5.【答案】D
【知识点】二次函数图象的几何变换
【解析】【解答】解、∵抛物线C1:y=x2+1的顶点为(0,1),
且抛物线C1:y=x2+1与抛物线C2关于X轴对称,
∴抛物线C2的顶点为(0,-1),且a=-1,
∴抛物线C2的解析式为y=-x2-1.故D符合题意。
【分析】由题意可得抛物线C1:y=x2+1的顶点为(0,1),根据关于X轴对称的点的坐标横坐标不变,纵坐标变为原来的相反数可得抛物线C2的顶点为(0,-1),且a=-1,则抛物线C2的解析式即可求解。
6.【答案】y=-x2+12x-16
【知识点】二次函数图象的几何变换;轴对称的性质
【解析】【解答】解: y=x2-12x+16 =(x-6)2-36+16
=(x-6)2-20,
顶点为(6,-20),
∴关于x轴对称的点坐标为(6,20),
∴抛物线的解析式为: y=-(x-6)2+20,
即 y=-x2+12x-16.【分析】先配方,求出原抛物线的顶点,再根据关于x轴对称的特点求出所求抛物线的顶点坐标,图象形状相同,但张口相反,于是得到所得的抛物线解析式.
7.【答案】y= x2+2x 2(或y= (x 1)2 1)
【知识点】二次函数图象的几何变换
【解析】【解答】解: ∵将二次函数y=x2+2x-1的图象先沿x轴翻折
∴函数关于x轴对称,函数的横坐标不变,纵坐标互为相反数
∴翻折后的函数为-y=x2+2x-1,即y=-x2-2x+1;
将翻折后的图像向下平移3个单位,横坐标不变,纵坐标减去3;
∴平移后的函数为y-3=-x2-2x+1,即y=-x2-2x-2.
故答案为:y=-x2-2x-2.
【分析】根据翻折的性质,翻折后,横坐标不变,纵坐标互为相反数;
向下平移时,横坐标不变,纵坐标减去3,即可求出函数的解析式.
8.【答案】解:(1)∵抛物线y=x2﹣2mx+m2﹣1=(x﹣m)2﹣1,
∴抛物线的顶点坐标为(m,﹣1);
(2) ∵抛物线y=x2﹣2mx+m2﹣1与y轴交于点C,将抛物线y=x2﹣2mx+m2﹣1沿直线y=﹣1翻折,得到的新抛物线与y轴交于点D, CD=8,
∴点C、D到直线y=﹣1的距离为4,C(0, m2﹣1 ),
∴OC=3,
∴m2﹣1=3,
解得:m=±2,
∵m>0,
∴m=2;
(3)∵m=2,
∴抛物线的解析式为:y=x2﹣4x+3,
当抛物线经过点A(2k,0)时,有,
解得:,
当抛物线经过点B(0,k)时,有,
∵线段AB与抛物线y=x2﹣2mx+m2﹣1只有一个公共点,
∴k的取值范围为:或.
【知识点】二次函数图象上点的坐标特征;二次函数y=ax²+bx+c与二次函数y=a(x-h)²+k的转化;二次函数图象的对称变换
【解析】【分析】(1)将抛物线的解析式化成顶点式,即可求得顶点坐标;
(2)由对称性以及CD=8,可得点C、D到直线y=﹣1的距离为4,从而求得OC=3,进而即可得到m2 1=3,解方程求出m的值并进行取舍即可求解;
(3)由(2)得抛物线的解析式,然后将点A、B的坐标分别代入抛物线解析式,求出k的值,接下来由抛物线与线段AB有且只有一个公共点即可求出k的取值范围.
9.【答案】D
【知识点】二次函数图象的几何变换;二次函数图象与坐标轴的交点问题;二次函数y=ax²+bx+c的性质
【解析】【解答】解: ,
令y=0,则x2+x-6=0,解得x=-3,y=2,
抛物线与x轴交点为(-3,0),(2,0),
由题意可得翻折后y轴左侧的抛物线为,
当直线经过点(0,-6) 时,得t=-6,此时直线与新图象有且只有2个公共点,
然后将直线向上平移过程中直至经过(0,6)之前,始终与新图象有且只有2个公共点,
把(0,6)代入中得t=6,
∴-6≤t<6时,直线与新图象有且只有2个公共点,
联立与,令y值相等,得=,
整理为2x2+3x+2t-12=0,
△=32+4×2(2t-12)=0,解得t=,
当t=,直线与新图象有且只有2个公共点,
∴或.
故答案为:D.
【分析】先求出翻折后的抛物线解析式,当直线在(0,6)和(0,-6)之间平移中始终与新图象有且只有2个公共点 ,其中不包含点(0,6),当直线与新图象y轴左侧部分只有一个交点时,也满足直线与新图象有且只有2个公共点,据此解答即可.
10.【答案】D
【知识点】一元二次方程根的判别式及应用;二次函数图象的几何变换;二次函数与一次函数的综合应用
【解析】【解答】解:画出函数的图象如下所示:
当x=0时,y=x2+x-6=-6,
∴C(0,-6),
∴C′(0,6).
当直线y=x+t经过点C时,有-6=×0+t,
∴t=-6.
当直线y=x+t经过点C′时,有6=×0+t,
∴t=6.
当直线y=x+t与新图象有且只有2个公共点时,也就是x+t=-(x2+x-6)有两个相等的实数根,
整理方程,可得x2+x+(t-6)=0,
△=()2-4(t-6)=0,
解得t=,
∴当直线与新图象有且只有2个公共点时,-6≤t≤6或t=.
故答案为:D.
【分析】首先画出函数的图象,令y=0,求出x的值,从而可得点C、C′的坐标,然后求出直线过点C或C′时对应的t的值,易得翻折后的图象解析式为y=-(x2+x-6),联立直线方程结合△=0可求出t的值,据此不难得到t的范围.
11.【答案】B
【知识点】二次函数图象的几何变换;二次函数与一次函数的综合应用
【解析】【解答】解:∵抛物线解析式为,
∴翻折后得到的一个新抛物线解析式为,
∴翻折前后的两条抛物线与y轴的交点都为,
∵直线与这个新图象有3个公共点,
∴存在两种情况:当直线恰好经过时,当直线与抛物线恰好只有一个交点时,
当直线恰好经过时,则,
当直线与抛物线恰好只有一个交点时,
联立得,
∴,
∴,
综上所述,若直线与这个新图象有3个公共点, 则的值为或2,
故答案为:B.
【分析】首先将原抛物线的解析式配成顶点式,根据轴对称的性质得出翻折后的抛物线的解析式,两抛物线与y轴的交点都为(0,2),当直线y=x+m恰好经过点(0,2)与这个新图象有3个公共点,当直线y=x+m与新抛物线相切时,两个图象恰好有3个交点,据此即可求m的值.
12.【答案】A
【知识点】一次函数图象与几何变换;二次函数图象的几何变换;二次函数与一次函数的综合应用
【解析】【解答】如图所示,过点B的直线y=2x+b与新抛物线有三个公共点,将直线向下平移到恰在点C处相切,此时与新抛物线也有三个公共点,
令y=x2﹣5x﹣6=0,解得:x=﹣1或6,即点B坐标(6,0),
将一次函数与二次函数表达式联立得:x2﹣5x﹣6=2x+b,整理得:x2﹣7x﹣6﹣b=0,
△=49+4(﹣6﹣b)=0,解得:b=﹣ ,
当一次函数过点B时,将点B坐标代入:y=2x+b得:0=12+b,解得:b=﹣12,
综上,直线y=2x+b与这个新图象有3个公共点,则b的值为﹣12或﹣ ;
故选A.
【分析】如图所示,过点B作直线y=2x+b,将直线向下平移到恰在点C处相切,则一次函数y=2x+b在这两个位置时,两个图象有3个交点,即可求解.
13.【答案】C
【知识点】一元二次方程根的判别式及应用;二次函数图象的几何变换;二次函数与一次函数的综合应用
【解析】【解答】解:二次函数解析式为 ,
∴抛物线y=﹣x2+2x+3的顶点坐标为 ,
当y=0时, ,解得 ,
则抛物线y=﹣x2+2x+3与x轴的交点为 , ,
把抛物线y=﹣x2+2x+3图象x轴上方的部分沿x轴翻折到x轴下方,则翻折部分的抛物线解析式为 ,顶点坐标为 ,
如图,当直线 过点B时,直线 与该图象恰好有三个公共点,
∴ ,解得: ;
当直线 与抛物线 相切时,直线 与该图象恰好有三个公共点,即 有相等的实数解,整理得: ,
,解得 ,
∴b的值为-3或 .
故答案为:C.
【分析】根据二次函数的解析式可得顶点坐标,令y=0,求出x,得A(-1,0)、B(3,0),求出抛物线图象x轴上方的部分沿x轴翻折到x轴下方时对应的函数解析式,画出对应的图象,由图象可知:当直线过点B或与抛物线相切时,两者有3个交点,据此求解.
14.【答案】A
【知识点】二次函数图象的几何变换;线段上的两点间的距离;勾股定理;二次函数y=ax²+bx+c的性质
【解析】【解答】解:∵抛物线 (a>0)与x轴交于A,B,

∵a>0
解得
∴点A(-3,0),点B(1,0),
∵点B为对称中心,
∴点C的横坐标为:1+(1+3)=5,
∴点C(5,0),
∴抛物线 ,
∴D(-1,-4a),
点D与点D′关于点B对称,
点D′的横坐标为1+(1+1)=3,纵坐标为4a,
∴D′(3,4a),
DD′= ,CD= ,
CD′= ,
∵△CDD′是直角三角形,
当∠CD′D=90°,
根据勾股定理,CD′2+DD′2=CD2,即

解得 ,
∵a>0,
∴ ;
当∠DCD′=90°,
根据勾股定理,CD′2+CD2=DD′2,即

解得 ,
∴ ,
∴综合得a的值为或.
故答案为:A.
【分析】令y=0,求出x,可得点A、B的坐标,根据点B为对称中心可得点C的坐标,进而得到点D、D′的坐标,由两点间距离公式表示出DD′、CD、CD′,然后分∠CD′D=90°,∠DCD′=90°,结合勾股定理求出a的值即可.
15.【答案】2≤m≤3
【知识点】二次函数图象的几何变换;二次函数y=a(x-h)²+k的性质;二次函数y=ax²+bx+c与二次函数y=a(x-h)²+k的转化
【解析】【解答】解:∵y=x2-2x-1=(x-1)2-2
∴抛物线的顶点坐标为(1,-2)
过点(0,m)且与x轴平行的直线l与该函数有交点,将该函数在直线l下方的图象沿直线l向上翻折,在直线l上方的图象保持不变,得到一个新图象
当m=2时,
∴新的抛物线的顶点坐标B(1,6)
此时函数的最大值为6,最小值为2;
新图象对应的函数的最大值与最小值之差不大于5;
当m=3时,
新的抛物线的顶点坐标(1,7)
最大值为7,最小值为3
新图象对应的函数的最大值与最小值之差不大于5;
∴m的取值范围是2≤m≤3
【分析】先将函数解析式转化为顶点式,根据已知条件,可知当m=2和m=3时,新图象对应的函数的最大值与最小值之差不大于5,即可得到m的取值范围。
16.【答案】(1)解:∵抛物线L:y= x2+ x+c经过点M(2,0),
∴0=1+3+c,
∴c=-4,
∴抛物线L的解析式为:y= x2+ x-4= (x+3)2- ,
抛物线L沿x轴翻折,并向左平移1个单位长度后得到抛物线L1.
∴抛物线L1的解析式为:y= (x+4)2+
(2)解:∵抛物线L与x轴交于A,B两点(点B在点A右侧),
∴0= x2+ x-4,
∴x=-8,x=2,
∴点B(-8,0),点A(2,0),
∵点E在抛物线L1对称轴上一点,
∴点E的横坐标为-4,
若AO为边,则AO=EP=2,AO∥EP,
∴点P的横坐标为:-2或-6,
当x=-2时,y=1-3-4=-6,
∴点P(-2,-6),
当x=-6时,y=9-9-4=-4,
∴点P(-6,-4);
若AO为对角线,
∴AO的中点坐标为(1,0)
∴点P的横坐标为6,
∴y=9+9-4=14,
∴点P(6,14),
综上所述:当点P坐标为(-2,-6)或(-6,-4)或(6,14)时,以A,O,E,P为顶点的四边形是平行四边形。
【知识点】二次函数图象的几何变换;待定系数法求二次函数解析式
【解析】【分析】(1)将点M坐标代入解析式可求抛物线L的解析式,由轴对称和平移的性质可求解;(2)分别以AO为边或AO为对角线两种情况讨论,由平行四边形的性质和中点坐标公式可求解。
17.【答案】(1)解:∵抛物线C1的顶点为(0,4),
∴沿x轴翻折后顶点的坐标为(0,﹣4),
∴抛物线C2的函数表达式为y=x2﹣4
(2)解:存在
连接AN,NE,EM,MA,
依题意可得:M(﹣m,4),N(m,﹣4),
∴M,N关于原点O对称OM=ON,
原C1、C2抛物线与x轴的两个交点分别(﹣2,0),(2,0),
∴A(﹣2﹣m,0),E(2+m,0),
∴A,E关于原点O对称,
∴OA=OE
∴四边形ANEM为平行四边形,
∴AM2=22+42=20,
ME2=(2+m+m)2+42=4m2+8m+20,
AE2=(2+m+2+m)2=4m2+16m+16,
若AM2+ME2=AE2,
∴20+4m2+8m+20=4m2+16m+16,
解得m=3,
此时△AME是直角三角形,且∠AME=90,
∴当m=3时,以点A,N,E,M为顶点的四边形是矩形.
【知识点】二次函数图象的几何变换;矩形的判定;二次函数y=ax²+bx+c的性质
【解析】【分析】(1)抛物线翻折前后顶点关于x轴对称,a互为相反数;(2)连接AN,NE,EM,MA,M,N关于原点O对称OM=ON,A,E关于原点O对称OA=OE,可得四边形ANEM为平行四边形;若AM2+ME2=AE2,解得m=3,即可求解;
18.【答案】(1)解:∵y=x2+2x+1=(x+1)2,且将二次函数y=x2+2x+1的图象沿x轴翻折,然后向右平移1个单位,再向上平移5个单位,
∴y=﹣(x+1﹣1)2+5=﹣x2+5;
(2)解:四边形ABCD是平行四边形,理由如下:
∵y=﹣x2+5的顶点为点C,
∴点C的坐标为(0,5).
∵函数y=x2+2x+1的图象的顶点为点A,
∴点A(﹣1,0),
联立方程组可得: ,
∴ 或 ,
∴点D的坐标为(﹣2,1),点B的坐标为(1,4).
∵点D(﹣2,1),点B(1,4),点A(﹣1,0),点C(0,5),
∴ ,
同理可求得:CD= ,AD= ,BC= ,AC= ,BD=3 ,
∴AB=CD,AD=BC,
∴四边形ABCD是平行四边形;
(3)解:存在,
设点N(x,y)
若BD为矩形的边,四边形BDMN是矩形时.
∵点D的坐标为(﹣2,1),点B的坐标为(1,4),
设直线BD解析式为: ,
∴ ,
解得: ,
∴直线BD解析式为:y=x+3,
∵DM⊥BD,
∴设直线DM的解析式为 ,
将点D的坐标为(﹣2,1)代入得: ,
解得: ,
∴直线DM的解析式为y=﹣x﹣1,
∴点M的坐标为(0,﹣1).
∵BM与DN互相平分,
∴ , ,
∴x=3,y=2,
∴点N的坐标为(3,2);
若BD为矩形的边,四边形BDNM是矩形时.
∵点D的坐标为(﹣2,1),点B的坐标为(1,4),直线BD解析式为:y=x+3,
∵BM⊥BD,
∴设直线BM的解析式为 ,
将点B的坐标为(1,4)代入得: ,
解得: ,
∴直线BM的解析式为y=﹣x+5,
∴点M的坐标为(0,5).
∵BN与DM互相平分,
∴ , ,
∴x=﹣3,y=2,
∴点N的坐标为(﹣3,2);
若BD为对角线.
∵点D、B、N的坐标分别为(﹣2,1), (1,4), (x,y),
点M的横坐标为0,设点M的纵坐标为 ,
∵BD与MN互相平分,
∴ , ,
∴ , ,
点N的坐标为( , ),点M的坐标为(0,5﹣y),
∵BD=MN,

整理得:
解得: ,
∴点N的坐标为( , )或( , ),
综上所述:点N坐标为( , )或( , )或(3,2)或(﹣3,2).
【知识点】二次函数图象的几何变换;待定系数法求二次函数解析式;矩形的性质;二次函数y=ax²+bx+c的性质
【解析】【分析】(1)由轴对称和平移的性质可求解;(2)分别求出点A,点B,点C,点D坐标,由两点距离公式可求AB,CD,AD,BC,AC,BD的长,由两组对边相等的四边形是平行四边形可证四边形ABCD是平行四边形;(3)分两种情况讨论,利用矩形的性质,可求解.
19.【答案】A
【知识点】二次函数图象的几何变换;勾股定理;二次函数与一次函数的综合应用
【解析】【解答】解:过点B作BH⊥y轴于点H,连接OD,
∴∠BHO=90°,
∵“心”形是由抛物线 和它绕着原点O,顺时针旋转60°的图形经过取舍而成的, ,
∴∠COD=60°,点C,D关于OB对称,
∴∠BOH=∠BOD=30°,
∴OB=2BH,
设BH=a,则OB=2a,
∴,
∴点B,
∵点B在抛物线y=-x2+6上,

解之:(舍去),
∴点B
∴设OB的解析式为y=kx(k≠0)
∴,
解之:,
∴OB的函数解析式为

解之:(舍去),
当x=时y=-6,
∴点A(,-6)
∴.
故答案为:A
【分析】过点B作BH⊥y轴于点H,连接OD,可得到∠BHO=90°,利用旋转的性质可知∠COD=60°,点C,D关于OB对称,可求出∠BOH的度数,利用30°角所对的直角边等于斜边的一半,可得到OB=2BH,设BH=a,则OB=2a,利用勾股定理表示出OH的长,可得到点B的坐标,将点B的坐标代入二次函数解析式,可求出a的值,可得到点B的坐标;设OB的解析式为y=kx(k≠0),将点B的坐标代入求出k的值,可得到OB的函数解析式,再将直线OB和二次函数解析式,联立方程组,解方程组求出点A的坐标;然后利用平面直角坐标系中两点之间的距离公式求出AB的长.
20.【答案】(1)(ⅰ)解:①设直线的解析式为,则
,解得:,
∴直线解析式为,
将代入得,,解得:,

以点C为顶点,作,作,交x轴于点D,则点D即为所求;
②由图知,,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,,
设经过,,三点的抛物线为,则:

解得:,
∴解析式.
(ⅱ)解:原抛物线,
点,所以新抛物线的解析式顶点纵坐标为:

故翻折后的抛物线解析式为:,
如图,点P在x轴上方时,原抛物线与x轴恒有两个交点,当翻折部分与x轴有且仅有一个交点时,折叠函数与x轴有三个交点,满足题意,则,解得(P在对称轴左侧), (P在对称轴右侧),
如图,当点P落在x轴上时,折叠函数与x轴有且仅有两个交点,
点P落在x轴上时,( P在对称轴左侧),(P在对称轴右侧);
当点P落在x轴在下方时,折叠函数与x轴无交点.
∴当折叠函数与x轴至少有三个交点时,或.
(2)
【知识点】待定系数法求一次函数解析式;二次函数图象的几何变换;反比例函数图象上点的坐标特征;尺规作图-作一个角等于已知角;二次函数与分段函数的综合应用
【解析】【解答】解:(3)解:反比例函数的图象经过点,
∴,
∴,
如图,设点在翻折后的图象上,则其关于直线的对称点在上,对称点坐标为,代入得,,即折后的图象解析式为,
时,,解得,
∴交点坐标为.
故答案为:
【分析】(1)(ⅰ)①根据待定系数法求出直线AB的函数解析式,进而将点C代入即可求出m,以点C为顶点,作,作,交x轴于点D,则点D即为所求;
②先根据画图得到,,进而根据等腰直角三角形得到AD,根据坐标系中两点间的距离公式求出AC即可得到AD,从而即可得到点D的坐标,运用待定系数法设经过,,三点的抛物线为,从而代入点即可求出二次函数的解析式;
(ⅱ)先求出原抛物线的顶点式, 点设, 可得折叠后新抛物线的解析式顶点纵坐标为:,故翻折后的抛物线解析式为:,进而分类讨论:点P在x轴上方时,原抛物线与x轴恒有两个交点,当翻折部分与x轴有且仅有一个交点时,折叠函数与x轴有三个交点,满足题意;当点P落在x轴上时,折叠函数与x轴有且仅有两个交点,从而结合题意即可求解;
(2)先运用待定系数法求出反比例函数的解析式,进而设点在翻折后的图象上,则其关于直线的对称点在上,对称点坐标为,代入即可求出折后的图象解析式为,令y=0即可求出其交点坐标。
21.【答案】(1)-2;;x<-1或0<x<1
(2)解:当时,直线与函数L的图象有3个交点;
当且直线与函数的图象有一个交点时,直线与函数L的图象有3个交点,此时方程即有两个相等的实数根,
∴,
解得,
当直线与函数L的图象有4个交点时,b的取值范围是.
(3)解:最大值与最小值的差为10.
【知识点】二次函数图象的几何变换;二次函数-动态几何问题;二次函数y=a(x-h)²+k的图象
【解析】【解答】(1)∵函数的图象过原点,
∴,
解得a= -2,
故答案为:-2;
∵函数的图象过原点,将其沿y轴翻折,得到函数的图象,
∴,顶点为(1,2),
∴,
故答案为:;
由抛物线开口向下,根据在对称轴的左侧,y随x的增大而增大,
∴的范围是,的取值范围是,
故答案为:或.
(3)设平移后,对应部分的解析式为,当抛物线经过点D(3,2)时,m有最小值,
∴,
∴,
当抛物线经过点C(4,2)时,m有最大值,
∴,
∴.
∴其最大值与最小值的差为10.
【分析】(1)利用二次函数的图象与性质计算求解即可;
(2)分类讨论,结合图象求解即可;
(3)分类讨论,列方程求出m的值即可。
22.【答案】(1)解:由翻折可知: .
令 ,解得: , ,
所以, , ,
设图象 的解析式为 ,代入 ,解得 ,
所以解析式为
(2)解:如图
当直线y=-x+b过点C时,b=2;
当直线y=-x+b在x轴上方与抛物线W相切时
∴-x+b=-x2+x+2
整理得x2-2x-2+b=0
b2-4ac=0即4-4(-2+b)=0
解之:b=3.
∴ 或
(3)解:如图1,当 时, ,此时, ;
如图2,当 时, ,
此时, 点纵坐标为2, ,解得 , (舍);
所以 ;
如图3,当 时, ,此时,直线 的解析式:
;联立方程组: ,解得 , (舍),所以 .
因此,综上所述: 点坐标为 或 或 .
【知识点】二次函数图象的几何变换;相似三角形的判定与性质;二次函数与一次函数的综合应用
【解析】【分析】(1)利用函数解析式可求出点C的坐标,由y=0可得到关于x的方程,解方程求出x的值,可得到点A,B的坐标;利用二次函数的交点式设W的函数解析式为y=a(x+1)(x-2),将点C的坐标代入,可求出a的值,即可得到函数解析式.
(2)分情况讨论:当直线y=-x+b经过点C时,此直线与图象W有三个交点,将点C的坐标代入可求出b的值;当直线y=-x+b位于x轴上方与抛物线W相切时,将两函数联立方程组,可得到关于x的一元二次方程,根据b2-4ac=0,可得到关于b的方程,解方程求出b的值.
(3)分情况讨论:当CN∥OB时可证得△OBC∽△NMC,利用PN∥y轴,可得到点P的坐标;当CN∥OB时,易证△CMN∽△BOC,由y=2,可求出x的值,可得到点P的坐标;当∠NCM=90°时,△OBC∽△CMN,可求出直线CN的函数解析式,将其函数解析式与抛物线联立方程组,解方程组求出x的值,可得到点P的坐标;综上所述,可得到符合题意的点P的坐标.
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