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二次函数y=a(x-m)2(a≠0)的图象特征
函数y=a(x-m)2(a≠0)的图象的顶点坐标是(m,0),对称轴是直线x=m.当a>0时,图象开口向上,有最低点;当a<0时,图象开口向下,有最高点.
a>0
a<0
二次函数y=a(x-m)2+k(a≠0)的图象特征
函数y=a(x-m)2+k(a≠0)的图象的顶点坐标是(m,k),对称轴是直线x=m.当a>0时,图象开口向上,有最低点;当a<0时,图象开口向下,有最高点.
二次函数y=a(x-m)2+k(a≠0)的图象与二次函数y=ax2(a≠0)图象的关系
一般地,二次函数y=a(x-m)2+k(a≠0)的图象与二次函数y=ax2(a≠0)的图象只是位置不同,且可由二次函数y=ax2(a≠0)的图象平移得到,即把二次函数y=ax2(a≠0)的图象先向右(当m>0)或向左(当m<0)平移|m|个单位后,再向上(当k>0)或向下(当k<0)平移|k|个单位,就得到y=a(x-m)2+k(a≠0)的图象(也可以先上下平移,再左右平移).
一、选择题
1.[2018·岳阳]抛物线y=3(x-2)2+5的顶点坐标是( )
A.(-2,5)
B.(-2,-5)
C.(2,5)
D.(2,-5)
2.二次函数y=(x+2)2-1的图象大致为( )
A
B
C D
3.[2018·海州区一模]关于二次函数y=-(x+1)2+2的图象,下列判断正确的是( )
A.图象开口向上
B.图象的对称轴是直线x=1
C.图象有最低点
D.图象的顶点坐标为(-1,2)
4.[2018·毕节]将抛物线y=x2向左平移2个单位,再向下平移5个单位,平移后所得新抛物线的表达式为( )
A.y=(x+2)2-5
B.y=(x+2)2+5
C.y=(x-2)2-5
D.y=(x-2)2+5
5.
若抛物线y=(x-m)2+(m+1)的顶点在第一象限,则m的取值范围为(
)
A.m>1
B.m>0
C.m>-1
D.-1<m<0
6.【黑龙江哈尔滨中考】将抛物线y=2x2向上平移3个单位长度,再向右平移2个单位长度,所得到的抛物线是(B)
( )
A.y=2(x+2)2+3
B.y=2(x-2)2+3
C.y=2(x-2)2-3
D.y=2(x+2)2-3
7.
若k为任意实数,则抛物线y=-2(x-k)2+k的顶点在(
)
A.
直线y=x上
B.
直线y=-x上
C.
x轴上
D.
y轴上
如图,在平面直角坐标系中,抛物线所表示的函数表达式为y=-2(x-h)2+k,则下列结论正确的是( )
A.h>0,k>0
B.h<0,k>0
C.h<0,k<0
D.h>0,k<0
[2017·盐城]如图,将函数y=(x-2)2+1的图象沿y轴向上平移得到一个新函数的图象,其中点A(1,m),B(4,n)平移后的对应点分别为点A′,B′.若曲线段AB扫过的面积为9(图中的阴影部分),则新图象的函数表达式是( )
A.y=(x-2)2-2
B.y=(x-2)2+7
C.y=(x-2)2-5
D.y=(x-2)2+4
10.图是一座拱形大桥的示意图,桥拱与桥面的交点为O,B,以O为原点,水平直线OB为x轴,建立平面直角坐标系,桥的拱形可以近似看成抛物线y=-+16,桥拱与桥墩AC的交点C恰好在水面上,AC⊥x轴,若OA=10
m,则桥面离水面的高度AC为( )
A.16
m
B.
m
C.16
m
D.
m
11.二次函数y=-(x-1)2+5,当m≤x≤n且mn<0时,y的最小值为2m,最大值为2n,则m+n的值为( )
A.
B.2
C.
D.
二、填空题
1.
若二次函数y=2(x+1)2+3的图象上有三个不同的点A(x1,m),B(x1+x2,n),C(x2,m),则n的值为_____.
2.
如图,已知抛物线的对称轴为直线x=2,点A,B均在抛物线上,且AB与x轴平行,其中点A的坐标为(0,3),则点B的坐标为__________.
3.若一条抛物线的形状与抛物线y=2(x+b)2+k相同,它的顶点坐标与另一条抛物线y=a(x+3)2-6相同,则这条抛物线的表达式为_______________________________________.
4.
如图,抛物线y=ax2+c(a<0)交x轴于点G,F,交y轴于点D,在x轴上方的抛物线上有两点B,E,它们关于y轴对称,点G,B在y轴左侧.BA⊥OG于点A,BC⊥OD于点C.四边形OABC与四边形ODEF的面积分别为6和10,则△ABG与△BCD的面积之和为____.
三、解答题
1.如图,抛物线y=a(x-1)2+4与x轴交于点A,B,与y轴交于点C,过点C作CD∥x轴交抛物线的对称轴于点D,连结BD,已知点A的坐标为(-1,0).
(1)求该抛物线的表达式;
(2)求梯形COBD的面积.
2.把二次函数y=a(x+m)2+k(a≠0)的图象先向左平移2个单位,再向上平移4个单位,得到二次函数y=-(x+1)2-1的图象.
(1)试确定a,m,k的值;
(2)指出二次函数y=a(x+m)2+k(a≠0)图象的开口方向、对称轴和顶点坐标.
3.
如图,在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=x2+与y轴相交于点A,点B与点O关于点A对称.
(1)点B的坐标为
.
(2)过点B的直线y=kx+b(k<0)与x轴相交于点C,过点C作直线l平行于y轴,P是直线l上一点,且PB=PC,求线段PB的长(用含k的式子表示),并判断点P是否在抛物线上.
如图,已知抛物线y=a(x-1)2-3(a≠0)的图象与y轴交于点A(0,-2),顶点为B.
(1)试确定a的值,并写出点B的坐标;
(2)若一次函数的图象经过A,B两点,试写出一次函数的表达式;
(3)试在x轴上求一点P,使得△PAB的周长取最小值.
5.[2018·湘潭]如图,点P为抛物线y=x2上一动点.
(1)若抛物线y=x2是由抛物线y=(x+2)2-1通过图象平移得到的,请写出平移的过程;
(2)若直线l经过y轴上一点N,且平行于x轴,点N的坐标为(0,-1),过点P作PM⊥l于点M.
①问题探究:如图①,在对称轴上是否存在一定点F,使得PM=PF恒成立?若存在,求出点F的坐标;若不存在,请说明理由;
②问题解决:如图②,若点Q的坐标为(1,5),求QP+PF的最小值.
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二次函数y=a(x-m)2(a≠0)的图象特征
函数y=a(x-m)2(a≠0)的图象的顶点坐标是(m,0),对称轴是直线x=m.当a>0时,图象开口向上,有最低点;当a<0时,图象开口向下,有最高点.
a>0
a<0
二次函数y=a(x-m)2+k(a≠0)的图象特征
函数y=a(x-m)2+k(a≠0)的图象的顶点坐标是(m,k),对称轴是直线x=m.当a>0时,图象开口向上,有最低点;当a<0时,图象开口向下,有最高点.
二次函数y=a(x-m)2+k(a≠0)的图象与二次函数y=ax2(a≠0)图象的关系
一般地,二次函数y=a(x-m)2+k(a≠0)的图象与二次函数y=ax2(a≠0)的图象只是位置不同,且可由二次函数y=ax2(a≠0)的图象平移得到,即把二次函数y=ax2(a≠0)的图象先向右(当m>0)或向左(当m<0)平移|m|个单位后,再向上(当k>0)或向下(当k<0)平移|k|个单位,就得到y=a(x-m)2+k(a≠0)的图象(也可以先上下平移,再左右平移).
一、选择题
1.[2018·岳阳]抛物线y=3(x-2)2+5的顶点坐标是( C )
A.(-2,5)
B.(-2,-5)
C.(2,5)
D.(2,-5)
2.二次函数y=(x+2)2-1的图象大致为( D )
A
B
C D
【解析】
a=1>0,抛物线开口向上,由表达式可知对称轴为直线x=-2,顶点坐标为(-2,-1).故选D.
3.[2018·海州区一模]关于二次函数y=-(x+1)2+2的图象,下列判断正确的是( D )
A.图象开口向上
B.图象的对称轴是直线x=1
C.图象有最低点
D.图象的顶点坐标为(-1,2)
4.[2018·毕节]将抛物线y=x2向左平移2个单位,再向下平移5个单位,平移后所得新抛物线的表达式为( A )
A.y=(x+2)2-5
B.y=(x+2)2+5
C.y=(x-2)2-5
D.y=(x-2)2+5
【解析】
根据“左加右减,上加下减”的规律可知,将抛物线y=x2向左平移2个单位,再向下平移5个单位,平移后所得新抛物线的表达式为y=(x+2)2-5,故选A.
5.
若抛物线y=(x-m)2+(m+1)的顶点在第一象限,则m的取值范围为( B )
A.m>1
B.m>0
C.m>-1
D.-1<m<0
6.【黑龙江哈尔滨中考】将抛物线y=2x2向上平移3个单位长度,再向右平移2个单位长度,所得到的抛物线是(B)
( )
A.y=2(x+2)2+3
B.y=2(x-2)2+3
C.y=2(x-2)2-3
D.y=2(x+2)2-3
7.
若k为任意实数,则抛物线y=-2(x-k)2+k的顶点在(
A
)
A.
直线y=x上
B.
直线y=-x上
C.
x轴上
D.
y轴上
如图,在平面直角坐标系中,抛物线所表示的函数表达式为y=-2(x-h)2+k,则下列结论正确的是( A )
A.h>0,k>0
B.h<0,k>0
C.h<0,k<0
D.h>0,k<0
【解析】∵抛物线y=-2(x-h)2+k的顶点坐标为(h,k),由图可知抛物线的顶点在第一象限,∴h>0,k>0.故选A.
[2017·盐城]如图,将函数y=(x-2)2+1的图象沿y轴向上平移得到一个新函数的图象,其中点A(1,m),B(4,n)平移后的对应点分别为点A′,B′.若曲线段AB扫过的面积为9(图中的阴影部分),则新图象的函数表达式是( D )
A.y=(x-2)2-2
B.y=(x-2)2+7
C.y=(x-2)2-5
D.y=(x-2)2+4
【解析】
如答图,连结AB,A′B′,则S阴影=S四边形ABB′A′.由平移可知,AA′=BB′,AA′∥BB′,
∴四边形ABB′A′是平行四边形.分别延长A′A,B′B交x轴于点M,N.
∵A(1,m),B(4,n),∴MN=4-1=3.∵S?ABB′A′=AA′·MN,∴9=3AA′,解得AA′=3,即沿y轴向上平移了3个单位,
∴新图象的函数表达式为y=(x-2)2+4.
10.图是一座拱形大桥的示意图,桥拱与桥面的交点为O,B,以O为原点,水平直线OB为x轴,建立平面直角坐标系,桥的拱形可以近似看成抛物线y=-+16,桥拱与桥墩AC的交点C恰好在水面上,AC⊥x轴,若OA=10
m,则桥面离水面的高度AC为( B )
A.16
m
B.
m
C.16
m
D.
m
【解析】
由OA=10
m得A(-10,0),∵AC⊥x轴.故将x=-10代入函数表达式,得C,故AC=.
11.二次函数y=-(x-1)2+5,当m≤x≤n且mn<0时,y的最小值为2m,最大值为2n,则m+n的值为( D )
A.
B.2
C.
D.
【解析】
二次函数y=-(x-1)2+5的大致图象如答图:
①当m≤0≤x≤n<1时,当x=m时,y取最小值,即2m=-(m-1)2+5,解得m=-2.
当x=n时,y取最大值,即2n=-(n-1)2+5,解得n1=2或n2=-2(均不合题意,舍去);
②当m≤0≤x≤1≤n时,当x=1时,y取最大值,即2n=-(1-1)2+5,解得n=,
当x=m时,y取最小值,即2m=-(m-1)2+5,解得m=-2,
当x=n时,y取最小值,即2m=-(n-1)2+5,解得m=(不合题意,舍去).∴综上所述,m+n=-2+=.
二、填空题
1.
若二次函数y=2(x+1)2+3的图象上有三个不同的点A(x1,m),B(x1+x2,n),C(x2,m),则n的值为_5____.
2.
如图,已知抛物线的对称轴为直线x=2,点A,B均在抛物线上,且AB与x轴平行,其中点A的坐标为(0,3),则点B的坐标为__(4,3)__________.
3.若一条抛物线的形状与抛物线y=2(x+b)2+k相同,它的顶点坐标与另一条抛物线y=a(x+3)2-6相同,则这条抛物线的表达式为___y=±2(x+3)2-6____________________________________.
4.
如图,抛物线y=ax2+c(a<0)交x轴于点G,F,交y轴于点D,在x轴上方的抛物线上有两点B,E,它们关于y轴对称,点G,B在y轴左侧.BA⊥OG于点A,BC⊥OD于点C.四边形OABC与四边形ODEF的面积分别为6和10,则△ABG与△BCD的面积之和为__4__.
【解析】
∵抛物线是轴对称图形,∴S△ABG+S△BCD=S四边形ODEF-S四边形OABC=10-6=4.
三、解答题
1.如图,抛物线y=a(x-1)2+4与x轴交于点A,B,与y轴交于点C,过点C作CD∥x轴交抛物线的对称轴于点D,连结BD,已知点A的坐标为(-1,0).
(1)求该抛物线的表达式;
(2)求梯形COBD的面积.
解:(1)将点A(-1,0)代入y=a(x-1)2+4,得0=4a+4,解得a=-1,则该抛物线的表达式为y=-(x-1)2+4.
(2)令x=0,得到y=3,即OC=3.∵抛物线y=-(x-1)2+4的对称轴为直线x=1,点A(-1,0),
∴CD=1,点B(3,0),∴OB=3,∴S梯形COBD==6.
2.把二次函数y=a(x+m)2+k(a≠0)的图象先向左平移2个单位,再向上平移4个单位,得到二次函数y=-(x+1)2-1的图象.
(1)试确定a,m,k的值;(2)指出二次函数y=a(x+m)2+k(a≠0)图象的开口方向、对称轴和顶点坐标.
【解析】
把y=-(x+1)2-1反方向移到y=a(x+m)2+k,即先向右平移2个单位,再向下平移4个单位.
解:(1)原二次函数为y=-(x+1-2)2-1-4,即y=-(x-1)2-5,∴a=-,m=-1,k=-5;
(2)此二次函数图象的开口方向向下,对称轴为直线x=1,顶点坐标为(1,-5).
3.
如图,在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=x2+与y轴相交于点A,点B与点O关于点A对称.
(1)点B的坐标为.
(2)过点B的直线y=kx+b(k<0)与x轴相交于点C,过点C作直线l平行于y轴,P是直线l上一点,且PB=PC,求线段PB的长(用含k的式子表示),并判断点P是否在抛物线上.
【解】(1)∵抛物线y=x2+与y轴相交于点A,∴点A.∵点B与点O关于点A对称,∴BA=OA=,
∴OB=,即点B的坐标为.
(2)∵点B的坐标为,∴直线的函数表达式为y=kx+.令y=0,得kx+=0,解得x=-,∴OC=-.
∵PB=PC,∴点P只能在x轴上方.
如解图,过点B作BD⊥l于点D,设PB=PC=m,则BD=OC=-,CD=OB=.∴PD=PC-CD=m-.
在Rt△PBD中,由勾股定理,得PB2=PD2+BD2,
即m2=+,解得m=+,∴PB=PC=+,
∴点P的坐标为.把x=-代入y=x2+,得y=+,∴点P在抛物线上.
如图,已知抛物线y=a(x-1)2-3(a≠0)的图象与y轴交于点A(0,-2),顶点为B.
(1)试确定a的值,并写出点B的坐标;
(2)若一次函数的图象经过A,B两点,试写出一次函数的表达式;
(3)试在x轴上求一点P,使得△PAB的周长取最小值.
解:(1)a=1,点B的坐标为(1,-3);
(2)设一次函数的表达式为y=kx+b(k≠0).将A,B两点的坐标代入表达式,得解得
∴一次函数的表达式为
y=-x-2;
(3)点A关于x轴的对称点记做E,则点E的坐标为(0,2),如答图,连结EB交x轴于点P,连结AP,AB,则点P即为所求.理由:在△PAB中,AB为定值,只需PA+PB取最小值即可,而PA=PE,从而只需PE+PB取最小值即可,
∵两点之间线段最短,∴PE+PB≥EB,∴E,P,B三点在同一条直线上时,PE+PB取得最小值.
∵过E,B点的一次函数表达式为y=-5x+2,∴点P的坐标为.
5.[2018·湘潭]如图,点P为抛物线y=x2上一动点.
(1)若抛物线y=x2是由抛物线y=(x+2)2-1通过图象平移得到的,请写出平移的过程;
(2)若直线l经过y轴上一点N,且平行于x轴,点N的坐标为(0,-1),过点P作PM⊥l于点M.
①问题探究:如图①,在对称轴上是否存在一定点F,使得PM=PF恒成立?若存在,求出点F的坐标;若不存在,请说明理由;
②问题解决:如图②,若点Q的坐标为(1,5),求QP+PF的最小值.
解:(1)∵抛物线y=(x+2)2-1的顶点为(-2,-1),∴抛物线y=(x+2)2-1的图象向上平移1个单位,再向右2个单位可得到抛物线y=x2的图象;
(2)①存在一定点F,使得PM=PF恒成立.如答图,过点P作PB⊥y轴于点B,设点P坐标为,
∴PM=PF=a2+1,∵PB=a,∴点B的坐标为,∴在Rt△PBF中,BF==
==±,
∵BO=a2,∴OF=OB-BF=1或a2-1,∴点F的坐标为(0,1)时,PF=PM恒成立;
②由①,得PM=PF,∴QP+PF的最小值为QP+PM的最小值,即当Q,P,M三点共线时,QP+PM有最小值,
∵QP+PM的最小值为6,∴QP+PF的最小值为6.
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