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    人教版2024-2025学年九年级上册数学同步讲义专题22.3二次函数的性质【九大题型】(学生版+解析)
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    人教版(2024)九年级上册22.1.1 二次函数巩固练习

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    这是一份人教版(2024)九年级上册22.1.1 二次函数巩固练习,共41页。


    TOC \ "1-3" \h \u
    \l "_Tc1067" 【题型1 根据二次函数解析式判断其性质】 PAGEREF _Tc1067 \h 2
    \l "_Tc20640" 【题型2 根据二次函数的性质比较大小】 PAGEREF _Tc20640 \h 2
    \l "_Tc22869" 【题型3 根据二次函数的对称性求字母的取值范围】 PAGEREF _Tc22869 \h 3
    \l "_Tc4324" 【题型4 根据二次函数的增减性求字母的取值范围】 PAGEREF _Tc4324 \h 3
    \l "_Tc24929" 【题型5 根据二次函数的性质求最值】 PAGEREF _Tc24929 \h 4
    \l "_Tc1503" 【题型6 根据二次函数的最值求字母的取值范围】 PAGEREF _Tc1503 \h 4
    \l "_Tc9262" 【题型7 由二次函数的对称性求函数值或对称轴】 PAGEREF _Tc9262 \h 5
    \l "_Tc31959" 【题型8 待定系数法求二次函数解析式】 PAGEREF _Tc31959 \h 5
    \l "_Tc4943" 【题型9 由二次函数的对称性求最短路径】 PAGEREF _Tc4943 \h 6
    知识点1:二次函数的性质
    二次函数的图象是一条抛物线。当a>0时,抛物线开口向上;当a<0时,抛物线开口向下。|a|越大,抛物线的开口越小;|a|越小,抛物线的开口越大。
    【题型1 根据二次函数解析式判断其性质】
    【例1】(23-24九年级·河北保定·期中)对于抛物线y=−2x−12+3,有下列四个判断:(1)抛物线的开口向下;(2)抛物线的顶点坐标是−1,3;(3)对称轴为直线x=1;(4)当x=3时,y>0.其中,正确的判断个数是( )
    A.4B.3C.2D.1
    【变式1-1】(23-24九年级·湖南长沙·阶段练习)已知二次函数y=−12x2,下列说法正确的是( )
    A.该函数图象经过第一、三象限
    B.函数图象有最高点
    C.函数图象的对称轴是直线x=−12
    D.当x<0时,y随x的增大而减小
    【变式1-2】(23-24·天津滨海新·二模)已知抛物线y=-x2+1,下列结论:
    ①抛物线开口向上;
    ②抛物线与x轴交于点(-1,0)和点(1,0);
    ③抛物线的对称轴是y轴;
    ④抛物线的顶点坐标是(0,1);
    ⑤抛物线y=-x2+1是由抛物线y=-x2向上平移1个单位得到的.
    其中正确的个数有( )
    A.5个B.4个C.3个
    D.2个
    【变式1-3】(23-24·安徽宿州·一模)对于抛物线y=x+32−1有下列说法:①顶点坐标为3,−1;②开口方向向上;③当x>−3时,y随x的增大减小;④与x轴有两个不同交点,其中说法正确的有( )个.
    A.1B.2C.3D.4
    【题型2 根据二次函数的性质比较大小】
    【例2】(23-24·浙江宁波·一模)在平面直角坐标系xOy中,点−1,m和点−2,n在抛物线y=ax2+bx上,若a<0,点.−3,y1,1,y2,4,y3在该抛物线上.若mA.y1<0C.y3<0【变式2-1】(23-24九年级·贵州黔东南·期末)二次函数y=−2x2−8x+m的图象上有两点Ax1,y1、Bx2,y2,若x1<−2x2+2,则( )
    A.y1y2
    C.y1=y2D.y1、y2的大小不确定
    【变式2-2】(23-24九年级·福建漳州·期末)已知点(x1,y1),(x2,y2),(x3,y3)都在二次函数y=ax2−2ax−3aa≠0的图像上,若−13,则下列关于y1,y2,y3三者的大小关系判断一定正确的是( )
    A.y1可能最大,不可能最小B.y3可能最大,也可能最小
    C.y3可能最大,不可能最小D.y2不可能最大,可能最小
    【变式2-3】(23-24·浙江宁波·二模)已知点Ax1,y1,Bx2,y2在抛物线y=−(x−4)2+m(m是常数)上.若x1<48,则下列大小比较正确的是( )
    A.y1>y2>mB.y2>y1>mC.m>y1>y2D.m>y2>y1
    【题型3 根据二次函数的对称性求字母的取值范围】
    【例3】(23-24九年级·福建福州·期末)已知点A(x1,y1)、B(x2,y2)在二次函数y=x2+bx+c的图象上,当x1=1,x2=3时,y1=y2.若对于任意实数x1、x2都有y1+y2≥2,则c的范围是( )
    A.c≥5B.c≥6C.c<5或c>6D.5<c<6
    【变式3-1】(23-24·福建莆田·一模)已知点Mx1,y1,Nx2,y2在抛物线y=mx2−2m2−mx+m上,当x1+x2>4且x1A.0【变式3-2】(23-24九年级·北京东城·期中)已知抛物线y=ax2+bx+ca>0经过A(2,0),B(4,0)两点.若P5,y1,Qm,y2是抛物线上的两点,且y1【变式3-3】(23-24九年级·江苏南通·阶段练习)已知点A4m+t−1,n,点Bt+3,n都在关于x的函数y=−14x2+mx−m2−4m+3的图象上,且−2【题型4 根据二次函数的增减性求字母的取值范围】
    【例4】(23-24·上海·模拟预测)已知抛物线y=x2−2m−4x+m2−3的对称轴在y轴右侧,当x≥1时,y随x增大而增大,若抛物线上的点纵坐标t≥2,则m的取值范围为
    【变式4-1】(23-24九年级·浙江金华·期末)已知y=−3x2+2m−1x+1,当x>2时,y随x的增大而减小,则m的取值范围是 .
    【变式4-2】(23-24九年级·吉林长春·期中)对于二次函数y=x2−4ax+a2+1,当x≥2时,y随x的增大而增大、已知此二次函数的图象上有一点A1,m,则m的取值范围为 .
    【变式4-3】(23-24·福建厦门·模拟预测)抛物线 y=ax2−2ax−1过四个点(0,y1),(2,y2),(3,y3),(4,y4),若y1,y2,y3,y4四个数中有且只有一个大于零,则a的取值范围为( )
    A.a<18B.a≥13C.18【题型5 根据二次函数的性质求最值】
    【例5】(23-24九年级·浙江杭州·阶段练习)设二次函数y=ax+mx+m−k(a<0,m,k是实数),则( )
    A.当k=2时,函数y的最大值为−4aB.当k=2时,函数y的最大值为−2a
    C.当k=4时,函数y的最大值为−4aD.当k=4时,函数y的最大值为−2a
    【变式5-1】(23-24·山东枣庄·二模)点Pt,n在以直线x=1为对称轴的二次函数y=x2+ax+4的图象上,则t−n的最大值等于 .
    【变式5-2】(23-24九年级·江苏南京·阶段练习)若二次函数y=ax2+bx+3的最大值是5,则y=−ax+20232−bx+2023+1的最小值为 .
    【变式5-3】(23-24·浙江杭州·二模)已知二次函数y=ax2+bx+ca≠0的图象经过点A−4,k−2,B−2,k,C2,k.当0≤m≤x≤m+1时,该函数有最大值p和最小值q,则p−q( )
    A.有最大值124B.无最大值C.有最小值124D.无最小值
    【题型6 根据二次函数的最值求字母的取值范围】
    【例6】(23-24·河北邢台·三模)点Aa,b1,Ba+2,b2在函数y=−x2+2x+3的图像上,当a≤x≤a+2时,函数的最大值为4,最小值为b1,则a的取值范围是( )
    A.0≤a≤2B.−1≤a≤2C.−1≤a≤1D.−1≤a≤0
    【变式6-1】(23-24·吉林长春·模拟预测)已知二次函数y=ax2+4ax−4(a>0),当m【变式6-2】(23-24九年级·浙江温州·期中)已知二次函数y=x2−2ax+2x+a−2,在0≤x≤4有最大值7,则所有满足条件的实数a的值为 .
    【变式6-3】(23-24·河北石家庄·模拟预测)在平面直角坐标系中,若点P的横坐标和纵坐标相等,则称点P为完美点.已知二次函数y=ax2+4x+c a≠0的图象上有且只有一个完美点32,32,且当0≤x≤m时,函数y=ax2+4x+c−34 a≠0的最小值为−3,最大值为1,则m的取值范围是( )
    A.−1≤m≤0B.2≤m≤4C.2≤m<72D.−92≤m≤72
    【题型7 由二次函数的对称性求函数值或对称轴】
    【例7】(23-24九年级·陕西西安·期中)若抛物线y=x2+bx+c与x轴只有一个交点,且过点Am,n,Bm−2,n,则n的值为( )
    A.1B.2C.4D.8
    【变式7-1】(23-24九年级·福建龙岩·阶段练习)抛物线y=x2−2x+m与x轴的一个交点为−3,0,则另一个交点坐标为 .
    【变式7-2】(23-24九年级·山东济宁·期中)已知二次函数y=(x+1)(x−m)的对称轴为直线x=1,则m的值是( )
    A.4B.3C.2D.1
    【变式7-3】(23-24九年级·吉林长春·期末)如图,在平面直角坐标系中,点A、B的坐标分别为−2,1、1,1,抛物线y=ax2+bx+ca≠0的顶点在线段AB上,与x轴相交于C、D两点,设点C、D的横坐标分别为x1、x2,且x1【题型8 待定系数法求二次函数解析式】
    【例8】(23-24九年级·江苏苏州·期末)已知二次函数y=ax2+bx+c图像经过点A(1,0),B(3,0),C(0,3)
    (1)a= ;b= ;c= ;
    (2)连接AC,将抛物线沿着直线AC方向平移后经过点D2,3,求平移后新抛物线的顶点.
    【变式8-1】(23-24九年级·河北邯郸·期末)抛物线y1顶点3,2,与x轴交于A、B两点,且A1,0.

    (1)求y1的解析式及A、B间距离.
    (2)将x轴向下平移n个单位后得新坐标系,此时x轴与抛物线交于C、D两点,且CD=8.求出新坐标系下抛物线y2的解析式及n值.
    【变式8-2】(23-24九年级·福建福州·期末)已知二次函数y=ax2+bx+c自变量x与函数y的部分对应值如下表:
    (1)求二次函数解析式及顶点坐标;
    (2)点P为抛物线上一点,抛物线与x轴交于A、B两点,若S△PAB=12,求出此时点P的坐标.
    【变式8-3】(23-24九年级·浙江金华·期末)已知二次函数y=x2+bx+c.
    (1)当b=2,c=−5时,
    ①求该函数图象的顶点坐标.
    ②当y≥−2时,求x的取值范围.
    (2)当x<0时,y的最小值为−2;当x≥0时,y的最小值为3,求二次函数的表达式.
    【题型9 由二次函数的对称性求最短路径】
    【例9】(23-24九年级·四川德阳·期中)如图,二次函数y=−x2−2x+3与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C,在抛物线的对称轴上有一动点E,连接EC和EA,则EC+EA的最小值是 .
    【变式9-1】(23-24九年级·浙江温州·期中)如图,抛物线y=ax+1x−3与x轴交于A,B两点(点A在B的左侧),点C为抛物线上任意一点(不与A,B重合),BD为△ABC的AC边上的高线,抛物线顶点E与点D的最小距离为1,则抛物线解析式为 .
    【变式9-2】(23-24九年级·山东济宁·期末)如图,已知二次函数y=ax2+bx+ca≠0图象与x轴交于A−1,0,B3,0两点,与y轴交于点C0,−3,顶点为D,对称轴交x轴于点E.
    (1)求该二次函数的解析式;
    (2)在(1)中抛物线的对称轴上是否存在点P,使△PAC的周长最小?若存在,求出P点的坐标,若不存在,请说明理由;
    (3)点Q在线段OB上(不与点O、B重合),过点Q作QM⊥x轴交抛物线于点M,交线段BC于点N,求线段MN的最大值,及此时点M的坐标.
    【变式9-3】(23-24九年级·江苏连云港·期末)如图1,抛物线y=x2+bx+c与x轴交于点A(−2,0)、B(6,0).

    (1)求抛物线的函数关系式.
    (2)如图1,点C是抛物线在第四象限内图像上的一点,过点C作CP⊥y轴,P为垂足,求CP+OP的最大值;
    (3)如图2,设抛物线的顶点为点D,点N的坐标为−2,−16,问在抛物线的对称轴上是否存在点M,使线段MN绕点M顺时针旋转90°得到线段MN',且点N'恰好落在抛物线上?若存在,求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.y=ax2
    y=ax2+k
    y=a(x-h)2
    y=a(x-h)2+k
    y=ax2+bx+c
    对称轴
    y轴
    y轴
    x=h
    x=h
    x=−b2a
    顶点
    (0,0)
    (0,k)
    (h,0)
    (h,k)
    (−b2a,4ac−b24a)
    a>0时,顶点是最低点,此时y有最小值;a<0时,顶点是最高点,此时y有最大值。 最小值(或最大值)为0(k或4ac−b24a)。



    a>0
    x<0(h或−b2a)时,y随x的增大而减小;x>0(h或−b2a)时,y随x的增大而增大。
    即在对称轴的左边,y随x的增大而减小;在对称轴的右边,y随x的增大而增大。
    a<0
    x<0(h或−b2a)时,y随x的增大而增大;x>0(h或−b2a)时,y随x的增大而减小。
    即在对称轴的左边,y随x的增大而增大;在对称轴的右边,y随x的增大而减小。
    x

    −2
    −1
    0
    2
    3

    y

    5
    0
    −3
    −3
    0

    专题22.3 二次函数的性质【九大题型】
    【人教版】
    TOC \ "1-3" \h \u
    \l "_Tc1067" 【题型1 根据二次函数解析式判断其性质】 PAGEREF _Tc1067 \h 2
    \l "_Tc20640" 【题型2 根据二次函数的性质比较大小】 PAGEREF _Tc20640 \h 4
    \l "_Tc22869" 【题型3 根据二次函数的对称性求字母的取值范围】 PAGEREF _Tc22869 \h 7
    \l "_Tc4324" 【题型4 根据二次函数的增减性求字母的取值范围】 PAGEREF _Tc4324 \h 9
    \l "_Tc24929" 【题型5 根据二次函数的性质求最值】 PAGEREF _Tc24929 \h 12
    \l "_Tc1503" 【题型6 根据二次函数的最值求字母的取值范围】 PAGEREF _Tc1503 \h 15
    \l "_Tc9262" 【题型7 由二次函数的对称性求函数值或对称轴】 PAGEREF _Tc9262 \h 18
    \l "_Tc31959" 【题型8 待定系数法求二次函数解析式】 PAGEREF _Tc31959 \h 21
    \l "_Tc4943" 【题型9 由二次函数的对称性求最短路径】 PAGEREF _Tc4943 \h 25
    知识点1:二次函数的性质
    二次函数的图象是一条抛物线。当a>0时,抛物线开口向上;当a<0时,抛物线开口向下。|a|越大,抛物线的开口越小;|a|越小,抛物线的开口越大。
    【题型1 根据二次函数解析式判断其性质】
    【例1】(23-24九年级·河北保定·期中)对于抛物线y=−2x−12+3,有下列四个判断:(1)抛物线的开口向下;(2)抛物线的顶点坐标是−1,3;(3)对称轴为直线x=1;(4)当x=3时,y>0.其中,正确的判断个数是( )
    A.4B.3C.2D.1
    【答案】C
    【分析】本题主要考查了二次函数的性质,解题的关键在于熟知对于二次函数y=ax−ℎ2+ka≠0,当a>0时,抛物线开口向上,当a<0时,抛物线开口向下,对称轴为直线x=ℎ,顶点坐标为ℎ,k.
    【详解】解:∵抛物线解析式为y=−2x−12+3,−2<0,
    ∴抛物线开口向下,顶点坐标为1,3,对称轴为直线x=1,故(1)(3)正确,(2)错误,
    当x=3时,y=−23−12+3=−8+3=−5<0,故(4)错误,
    故选C.
    【变式1-1】(23-24九年级·湖南长沙·阶段练习)已知二次函数y=−12x2,下列说法正确的是( )
    A.该函数图象经过第一、三象限
    B.函数图象有最高点
    C.函数图象的对称轴是直线x=−12
    D.当x<0时,y随x的增大而减小
    【答案】B
    【分析】由抛物线解析式可求得开口方向、对称轴、顶点坐标,可求得答案.
    【详解】∵y=−12x2,
    ∴a=−12<0,抛物线的开口向下,顶点坐标是0,0,经过三、四象限,故选项A错误;
    函数图象有最高点0,0,故选项B正确;
    对称轴是x=0,故选项C错误;
    抛物线的开口向下,对称轴是x=0,当x<0时,y随x的增大而增大,故D错误;
    故选:B.
    【点睛】本题主要考查二次函数的性质,掌握二次函数的顶点式是解题的关键,即在y=ax2中,对称轴为x=0,顶点坐标为0,0.
    【变式1-2】(23-24·天津滨海新·二模)已知抛物线y=-x2+1,下列结论:
    ①抛物线开口向上;
    ②抛物线与x轴交于点(-1,0)和点(1,0);
    ③抛物线的对称轴是y轴;
    ④抛物线的顶点坐标是(0,1);
    ⑤抛物线y=-x2+1是由抛物线y=-x2向上平移1个单位得到的.
    其中正确的个数有( )
    A.5个B.4个C.3个
    D.2个
    【答案】B
    【分析】根据a确定抛物线的开口方向;令y=0解方程得到与x轴的交点坐标;根据抛物线的对称轴、顶点坐标以及平移的性质,对各小题分析判断后即可得解.
    【详解】①∵a=-1<0,∴抛物线开口向下,故本小题错误;
    ②令y=0,则-x2+1=0,解得x1=1,x2=-1,所以,抛物线与x轴交于点(-1,0)和点(1,0),故本小题正确;
    ③抛物线的对称轴x=−b2a=0,是y轴,故本小题正确;
    ④抛物线的顶点坐标是(0,1),故本小题正确;
    ⑤抛物线y=-x2+1是由抛物线y=-x2向上平移1个单位得到,故本小题正确;
    综上所述,正确的有②③④⑤共4个.
    故选B.
    【点睛】本题考查了二次函数的性质,理解二次函数图象与系数关系是关键.
    【变式1-3】(23-24·安徽宿州·一模)对于抛物线y=x+32−1有下列说法:①顶点坐标为3,−1;②开口方向向上;③当x>−3时,y随x的增大减小;④与x轴有两个不同交点,其中说法正确的有( )个.
    A.1B.2C.3D.4
    【答案】B
    【分析】根据二次函数图像和判别式的性质,依次对各个选项分析,即可得到答案.
    【详解】∵y=x+32−1顶点坐标为:−3,−1
    ∴①的结论错误;
    ∵y=x+32−1的二次项系数为:1
    ∴开口方向向上,②结论正确;
    ∵当x>−3时,y随x的增大而增大
    ∴③的结论错误;
    ∵判断y=x+32−1和x轴有两个不同交点,即判断x+32−1=0有两个不相等的实数根
    ∵Δ=62−4×8=4>0
    ∴x+32−1=0有两个不相等的实数根
    ∴y=x+32−1与x轴有两个不同交点
    ∴④的结论正确;
    故选:B.
    【点睛】本题考查了二次函数和一元二次方程判别式的知识;解题的关键是熟练掌握二次函数图像、一元二次方程判别式的性质,从而完成求解.
    【题型2 根据二次函数的性质比较大小】
    【例2】(23-24·浙江宁波·一模)在平面直角坐标系xOy中,点−1,m和点−2,n在抛物线y=ax2+bx上,若a<0,点.−3,y1,1,y2,4,y3在该抛物线上.若mA.y1<0C.y3<0【答案】D
    【分析】
    本题考查抛物线的性质,根据点−1,m和点−2,n在抛物线y=ax2+bx上得到a−b=m,4a−2b=n,表示出y1−y2 ,y1−y3, y2−y3,y1−0,y2−0,结合m【详解】解:∵点−1,m和点−2,n在抛物线y=ax2+bx上,
    ∴a−b=m,4a−2b=n,
    ∵m∴b−3a<0,b<3a∵−3,y1,1,y2,4,y3在该抛物线上,
    ∴y1−0=9a−3b−0=9a−3b>0,y2−0=a+b−0=a+b<0 y1−y2=9a−3b−(a+b)=8a−4b=12a−4b−4a>0,
    y1−y3=9a−3b−(14a+4b)=−5a−7b>0,y2−y3=a+b−(14a+4b)=−13a−3b>0,
    ∴y1>y2,y1>y3,y2>y3,y1<0,
    ∴y3故选:D.
    【变式2-1】(23-24九年级·贵州黔东南·期末)二次函数y=−2x2−8x+m的图象上有两点Ax1,y1、Bx2,y2,若x1<−2x2+2,则( )
    A.y1y2
    C.y1=y2D.y1、y2的大小不确定
    【答案】A
    【分析】由题意易得二次函数的对称轴为直线x=−2,然后根据二次函数的性质可进行求解.
    【详解】解:由二次函数y=−2x2−8x+m可知对称轴为直线x=−−82×−2=−2,
    ∵x1<−2x2+2,
    ∴x1−−2>x2−−2,
    ∴点A离二次函数的对称轴更远,
    ∵二次函数的开口向下,离抛物线对称轴越近其所对的函数值越大,
    ∴y1故选A.
    【点睛】本题主要考查二次函数的性质,熟练掌握二次函数的性质是解题的关键.
    【变式2-2】(23-24九年级·福建漳州·期末)已知点(x1,y1),(x2,y2),(x3,y3)都在二次函数y=ax2−2ax−3aa≠0的图像上,若−13,则下列关于y1,y2,y3三者的大小关系判断一定正确的是( )
    A.y1可能最大,不可能最小B.y3可能最大,也可能最小
    C.y3可能最大,不可能最小D.y2不可能最大,可能最小
    【答案】B
    【分析】求出函数图像的对称轴,与x轴的交点,分a>0和a<0两种情况,根据已知三点与对称轴的距离,结合开口方向分析即可.
    【详解】解:在y=ax2−2ax−3aa≠0中,
    对称轴为直线x=−−2a2a=1,
    令ax2−2ax−3a=0,解得:x1=−1,x2=3,
    ∴函数图像与x轴交于−1,0,3,0,
    ∵−13,
    ∴(x3,y3)离对称轴最远,(x2,y2)离对称轴最近,
    当a>0时,开口向上,
    ∴y3>y1>y2;
    当a<0时,开口向下,
    ∴y3∴y2和y3可能最大,也可能最小,
    故选B.
    【点睛】本题考查了二次函数的图像与性质,解题的关键是根据表达式求出对称轴和与x轴交点,利用性质进行分析.
    【变式2-3】(23-24·浙江宁波·二模)已知点Ax1,y1,Bx2,y2在抛物线y=−(x−4)2+m(m是常数)上.若x1<48,则下列大小比较正确的是( )
    A.y1>y2>mB.y2>y1>mC.m>y1>y2D.m>y2>y1
    【答案】C
    【分析】根据二次函数的性质得到抛物线y=−(x−4)2+m的开口向下,有最大值为m,对称轴为直线x=4,根据x1<48,设Ax1,y1的对称点为A1(x0,y1),得出x1+x0=8,则在对称轴右侧,y随x的增大而减小,则当4y1>y2.
    【详解】解:∵y=−x−42+m,
    ∴a=−1<0,
    ∴当x=4时,有最大值为y=m,
    ∴抛物线开口向下,
    ∵抛物线y=−x−42+m对称轴为直线x=4,
    设Ax1,y1的对称点为A1(x0,y1),即x0>4,
    ∴x1+x02=4,
    ∴x1+x0=8,
    ∵x1+x2>8,
    ∴x1+x2>x1+x0,
    ∴x2>x0,
    ∴4∴m>y1>y2.
    故选:C.
    【点睛】本题考查了二次函数图象上点的坐标特征:二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象为抛物线,则抛物线上的点的坐标满足其解析式;当a<0,抛物线开口向下;对称轴为直线x=−b2a,在对称轴左侧,y随x的增大而增大,在对称轴右侧,y随x的增大而减小.
    【题型3 根据二次函数的对称性求字母的取值范围】
    【例3】(23-24九年级·福建福州·期末)已知点A(x1,y1)、B(x2,y2)在二次函数y=x2+bx+c的图象上,当x1=1,x2=3时,y1=y2.若对于任意实数x1、x2都有y1+y2≥2,则c的范围是( )
    A.c≥5B.c≥6C.c<5或c>6D.5<c<6
    【答案】A
    【分析】由当x1=1,x2=3时,y1=y2可得抛物线对称轴为直线x=2,从而可得抛物线解析式,将函数解析式化为顶点式可得y1+y2的最小值,进而求解.
    【详解】∵当x1=1,x2=3时,y1=y2.
    ∴抛物线对称轴为直线x=﹣b2=2,
    ∴b=﹣4,
    ∴y=x2﹣4x+c=x−22+c﹣4,
    ∴抛物线开口向上,顶点坐标为(2,c﹣4),
    ∴当y1=y2=c﹣4时,y1+y2取最小值为2c﹣8,
    ∴2c﹣8≥2,
    解得c≥5.
    故选:A.
    【点睛】本题考查二次函数的性质,解题关键是掌握二次函数图象与系数的关系,掌握二次函数与方程及不等式的关系.
    【变式3-1】(23-24·福建莆田·一模)已知点Mx1,y1,Nx2,y2在抛物线y=mx2−2m2−mx+m上,当x1+x2>4且x1A.0【答案】D
    【分析】本题考查了二次函数图象上点的坐标特征,二次函数图象与系数的关系,二次函数的性质.根据题意和二次函数的性质,可以求得m的取值范围本题得以解决.
    【详解】解:∵抛物线y=mx2−2m2−mx+m,
    ∴抛物线的对称轴为直线x=−−2m2−m2m=2m2−m2m=2m−12,
    ∵当x1+x2>4且x1∴2−x1∴m>0且2m−12≤2,解得0∴m的取值范围为0故选:D.
    【变式3-2】(23-24九年级·北京东城·期中)已知抛物线y=ax2+bx+ca>0经过A(2,0),B(4,0)两点.若P5,y1,Qm,y2是抛物线上的两点,且y1【答案】m<1或m>5
    【分析】本题主要考查了二次函数的性质,掌握二次函数的对称性和增减性是解答本题的关键.
    根据抛物线y=ax2+bx+ca>0经过点A2,0,B4,0,求出对称轴2+42=3,再根据抛物线性质即可解答.
    【详解】解:∵抛物线y=ax2+bx+ca>0经过点A2,0,B4,0,
    ∴对称轴为x=2+42=3,
    ∵a>0,
    ∴当x<3时,y随x增大而减小,当x>3时,y随x增大而增大,
    ∵P5,y1,Qm,y2是抛物线上的两点是该抛物线上的两点,且y1∴根据对称性可得P点对称点P'1,y1,
    ∴m<1或m>5.
    故答案为:m<1或m>5.
    【变式3-3】(23-24九年级·江苏南通·阶段练习)已知点A4m+t−1,n,点Bt+3,n都在关于x的函数y=−14x2+mx−m2−4m+3的图象上,且−2【答案】−13−13
    【分析】根据抛物线的对称轴,求出t的值,进而得到n关于m的二次函数,再根据二次函数的性质,进行求解即可.
    【详解】解:∵y=−14x2+mx−m2−4m+3,
    ∴对称轴为:x=−m−12=2m,
    ∵点A4m+t−1,n,点Bt+3,n都在抛物线上,且函数值相同,
    ∴两个点关于对称轴对称,
    ∴4m+t−1+t+3=2⋅2m,解得:t=−1;
    ∴B2,n,
    ∴n=−14×22+2m−m2−4m+3=−m+12+3,
    ∵−1<0,对称轴为m=−1,
    ∴抛物线开口向下,抛物线上的点离对称轴越远,函数值越小,
    ∵−2∴当m=−1时,n有最大值为3,当m=3时,n有最小值为:−16+3=−13;
    ∴−13故答案为:−13【点睛】本题考查二次函数的性质,解题的关键是根据抛物线的对称性求出t的值.
    【题型4 根据二次函数的增减性求字母的取值范围】
    【例4】(23-24·上海·模拟预测)已知抛物线y=x2−2m−4x+m2−3的对称轴在y轴右侧,当x≥1时,y随x增大而增大,若抛物线上的点纵坐标t≥2,则m的取值范围为
    【答案】2【分析】题目主要考查二次函数的性质,化为顶点式等,根据题意将二次函数化为顶点式,得出0【详解】解:∵y=x2−2m−4x+m2−3
    =x2−2m−4x+m−22−m−22+m2−3
    =[x−m−2]2−m2+4m−4+m2−3
    =[x−m−2]2+4m−7,
    ∴对称轴为x=m−2,
    ∵对称轴在y轴右侧,当x≥1时,y随x增大而增大,开口向上,
    ∴0∴2∵t≥2,
    ∴4m−7≤2,
    ∴m≤94,
    ∴2故答案为:2【变式4-1】(23-24九年级·浙江金华·期末)已知y=−3x2+2m−1x+1,当x>2时,y随x的增大而减小,则m的取值范围是 .
    【答案】m≤132
    【分析】本题主要考查了二次函数的性质,解题的关键是熟练掌握二次函数的增减性.先求出对称轴,再根据当x>2时,y随x的增大而减小,得出2m−16≤2,求出结果即可.
    【详解】解:∵y=−3x2+2m−1x+1,
    ∴对称轴为x=2m−16,且抛物线开口向下,
    ∴当x>2m−16时,y随x的增大而减小,
    ∵当x>2时,y随x的增大而减小,
    ∴2m−16≤2,
    解得:m≤132.
    故答案为:m≤132.
    【变式4-2】(23-24九年级·吉林长春·期中)对于二次函数y=x2−4ax+a2+1,当x≥2时,y随x的增大而增大、已知此二次函数的图象上有一点A1,m,则m的取值范围为 .
    【答案】m≥−1/−1≤m
    【分析】本题考查了二次函数的性质,先得出抛物线的对称轴为直线x=2a,再根据当x≥2时,y随x的增大而增大,可得a≤1.根据题意有m=12−4a×1+a2+1,即m=12−4a×1+a2+1=a−22−2,问题随之得解.
    【详解】解:y=x2−4ax+a2+1=x−2a2−3a2+1,
    ∴抛物线的对称轴为直线x=2a,
    ∵当x≥2时,y随x的增大而增大,
    ∴2a≤2,即a≤1.
    ∵点A1,m在二次函数y=x2−4ax+a2+1的图象上,
    ∴m=12−4a×1+a2+1,即m=12−4a×1+a2+1=a−22−2,
    ∵a≤1,
    ∴a−2≤−1,
    ∴a−22≥1,
    ∴m=a−22−2≥−1,
    故答案为:m≥−1.
    【变式4-3】(23-24·福建厦门·模拟预测)抛物线 y=ax2−2ax−1过四个点(0,y1),(2,y2),(3,y3),(4,y4),若y1,y2,y3,y4四个数中有且只有一个大于零,则a的取值范围为( )
    A.a<18B.a≥13C.18【答案】D
    【分析】本题主要考查了二次函数的图象与性质,解题时要熟练掌握并能灵活运用是关键.
    依据题意,可得抛物线的对称轴是直线x=−−2a2a=1,又当x=0时,,y=−1,从而y1=−1,且当x=1+1=2时,y=−1,故y2=−1,然后分a>0和a<0两种情形讨论,结合y1,y2,y3,y4四个数中有且只有一个大于零,即可判断得解.
    【详解】解:由题意得,抛物线的对称轴是直线x=−−2a2a=1.
    又当x=0时,y=−1,
    ∴y1=−1,且当x=1+1=2时,y=−1.
    ∴y2=−1.
    ①若a>0,则当x>1时,y随x的增大而增大.
    ∵3<4,
    ∴y3∵y1,y2,y3,y4四个数中有且只有一个大于零,
    又y1=y2=−1<0,
    ∴y3≤0,y4>0.
    ∴9a−6a−1≤016a−8a−1>0.
    ∴18②若a<0,
    则当x>1时,y随x的增大而减小.
    ∵2<3<4,
    ∴y1=y2=−1>y3>y4.
    ∴y1,y2,y3,y4四个数中没有一个大于0,不合题意.
    故选:D.
    【题型5 根据二次函数的性质求最值】
    【例5】(23-24九年级·浙江杭州·阶段练习)设二次函数y=ax+mx+m−k(a<0,m,k是实数),则( )
    A.当k=2时,函数y的最大值为−4aB.当k=2时,函数y的最大值为−2a
    C.当k=4时,函数y的最大值为−4aD.当k=4时,函数y的最大值为−2a
    【答案】C
    【分析】此题考查了二次函数的图象和性质、求二次函数的最值,求出二次函数y=ax+m(x+m−k)与x轴的交点坐标是−m,0,−m+k,0.得到二次函数的对称轴是直线x=−m−m+k2=−2m+k2.根据开口方向进一步求出最值即可.
    【详解】解:由题意,令y=0,
    ∴ax+m(x+m−k)=0,
    ∴x1=−m,x2=−m+k.
    ∴二次函数y=ax+m(x+m−k)与x轴的交点坐标是−m,0,−m+k,0.
    ∴二次函数的对称轴是:直线x=−m−m+k2=−2m+k2.
    ∵a<0,
    ∴y有最大值.
    当x=−2m+k2,y最大,
    即y=a−2m+k2+m(−2m+k2+m−k)=−k24a
    当k=4时,函数y的最大值为−4a;
    当k=2时,函数y的最大值为−a.
    综上,C选项正确.
    故选:C.
    【变式5-1】(23-24·山东枣庄·二模)点Pt,n在以直线x=1为对称轴的二次函数y=x2+ax+4的图象上,则t−n的最大值等于 .
    【答案】−74
    【分析】本题考查二次函数的最值.根据对称轴公式求出a=−2,把Pt,n代入解析式得n=t2−2t+4,用含t的式子表示出t−n,找到最大值即可.
    【详解】解:∵二次函数y=x2+ax+4的对称轴为直线x=1,
    ∴−a2=1,
    ∴a=−2,
    ∴y=x2−2x+4,
    把Pt,n代入y=x2−2x+4,得n=t2−2t+4,
    ∴t−n
    =t−t2−2t+4
    =−t2+3t−4
    =−t−322−74,
    ∴当t=32时,t−n取最大值,最大值为−74,
    故答案为:−74.
    【变式5-2】(23-24九年级·江苏南京·阶段练习)若二次函数y=ax2+bx+3的最大值是5,则y=−ax+20232−bx+2023+1的最小值为 .
    【答案】−1
    【分析】本题考查了二次函数的图象与性质、二次函数的最值,由题意得出a<0,当x=−b2a时,y最大,为−b24a+3,从而得出b24a=−2,将y=−ax+20232−bx+2023+1化为y=−ax+2023+b2a2+b24a+1,利用二次函数的性质即可得出答案,熟练掌握二次函数的性质是解此题的关键.
    【详解】解:∵二次函数y=ax2+bx+3有最大值,
    ∴a<0,
    ∵y=ax2+bx+3=ax+b2a2−b24a+3,
    ∴当x=−b2a时,y最大,为−b24a+3,
    ∵二次函数y=ax2+bx+3的最大值是5,
    ∴−b24a+3=5,
    ∴b24a=−2,
    ∵y=−ax+20232−bx+2023+1=−ax+2023+b2a2+b24a+1,
    ∴−a>0,抛物线开口向上,
    ∴当x+2023=−b2a时,y最小,为b24a+1=−2+1=−1,
    故答案为:−1.
    【变式5-3】(23-24·浙江杭州·二模)已知二次函数y=ax2+bx+ca≠0的图象经过点A−4,k−2,B−2,k,C2,k.当0≤m≤x≤m+1时,该函数有最大值p和最小值q,则p−q( )
    A.有最大值124B.无最大值C.有最小值124D.无最小值
    【答案】B
    【分析】本题考查了二次函数的最值,二次函数图像上点的坐标特征,求得抛物线开口向下,对称轴为y轴是解题的关键.
    由题意可知对称轴为y轴,则函数为y=ax2+c,利用待定系数法求得y=−16x2+k+23,由当0≤m≤x≤m+1时,该函数有最大值p和最小值q,即可得出p=−16m2+k+23,q=−16m+12+k+23,进一步求的p−q=−16m2+16m+12=13m+16,
    得到p−q的最小值为16,无最大值.
    【详解】∵二次函数y=ax2+bx+ca≠0的图象经过点A−4,k−2,B−2,k,C2,k,
    ∴对称轴为直线x=−2+22=0,
    ∴ −b2a=0,b=0,
    ∴ y=ax2+c,
    把A−4,k−2,B−2,k代入得16a+c=k−24a+c=k,
    解得:y=−16x2+k+23.
    ∵当0≤m≤x≤m+1时,该函数有最大值p和最小值q,
    ∴ x=m时,取最大值p=−16m2+k+23,
    x=m+1时,取最小值q=−16m+12+k+23,
    ∴ p−q=−16m2+16m+12=13m+16,
    又∵ m≥0,
    ∴ 13m+16≥16
    ∴ p−q的最小值为16,无最大值.
    故选B.
    【题型6 根据二次函数的最值求字母的取值范围】
    【例6】(23-24·河北邢台·三模)点Aa,b1,Ba+2,b2在函数y=−x2+2x+3的图像上,当a≤x≤a+2时,函数的最大值为4,最小值为b1,则a的取值范围是( )
    A.0≤a≤2B.−1≤a≤2C.−1≤a≤1D.−1≤a≤0
    【答案】D
    【分析】先求出抛物线的对称轴及顶点坐标,然后分三种情况讨论:①点B与顶点1,4重合时;②当点A,B对称时;③当点A,B不对称时;分别求出a的范围,最后可得a的取值范围.
    本题主要考查了在一定范围内讨论二次函数的增减性,熟练掌握二次函数图像的特征是解题的关键.
    【详解】由y=−x2+2x+3=−(x−1)2+4,得抛物线的对称轴为x=1,顶点坐标为(1,4).
    由题意得A点在B点的左边.
    如图3,当点B与顶点1,4重合时,a+2=1,解得a=−1;
    当点A,B对称时,a=0.此时若函数的最大值为4,最小值为b1;
    当点A,B不对称时,A点离对称轴远,B点离对称轴近,
    ∴1−a>(a+2)−1,
    解得a<0,
    ∴a的取值范围是−1≤a≤0.
    故选D.
    【变式6-1】(23-24·吉林长春·模拟预测)已知二次函数y=ax2+4ax−4(a>0),当m【答案】−4≤m<0
    【分析】本题考查二次函数的性质、二次函数的最值,先求出对称轴,再求出0,−4对称点−4,−4,根据二次函数的性质求出m的取值范围.
    【详解】解:二次函数的对称轴x=−4a2a=−2,
    令y=0,y=−4,
    ∴点0,−4关于直线x=−2的对称点为−4,−4,
    如图:

    ∵a>0,
    ∴开口向上,
    ∵当m∴−4≤m<0,
    故答案为:−4≤m<0.
    【变式6-2】(23-24九年级·浙江温州·期中)已知二次函数y=x2−2ax+2x+a−2,在0≤x≤4有最大值7,则所有满足条件的实数a的值为 .
    【答案】9或157
    【分析】本题主要查了二次函数的图象和性质.先求出抛物线的对称轴,然后结合抛物线的性质四种情况讨论,即可求解.
    【详解】解:y=x2−2ax+2x+a−2
    =x2−2a−2x+a−2
    =x−a+12−a2+3a−3,
    ∴抛物线的对称轴为直线x=a−1,
    当x=0时,y=0−a+12−a2+3a−3=a−2,
    当x=4时,y=4−a+12−a2+3a−3=−7a+22,
    ∵在0≤x≤4有最大值7,抛物线开口向上,
    ∴当a−1<0,即a<1时,−7a+22=7,
    此时,a=157(舍去);
    当0≤a−1<4,即1≤a<5时,
    若a−1−0≥4−a−1,即3≤a<5,
    此时a−2=7,解得:a=9(舍去);
    若a−1−0<4−a−1,即1≤a<3,
    此时a−2=7,解得:a=9(舍去);
    此时−7a+22=7,解得:a=157;
    当a−1≥4,即a≥5时,
    此时a−2=7,解得:a=9;
    综上所述,a的值为9或157.
    故答案为:9或157
    【变式6-3】(23-24·河北石家庄·模拟预测)在平面直角坐标系中,若点P的横坐标和纵坐标相等,则称点P为完美点.已知二次函数y=ax2+4x+c a≠0的图象上有且只有一个完美点32,32,且当0≤x≤m时,函数y=ax2+4x+c−34 a≠0的最小值为−3,最大值为1,则m的取值范围是( )
    A.−1≤m≤0B.2≤m≤4C.2≤m<72D.−92≤m≤72
    【答案】B
    【分析】本题考查了二次函数图象上点的坐标特征,二次函数的性质及根的判别式等知识,利用数形结合和分类讨论是解题的关键.
    由完美点的概念和根的判别式求出a和c的值,再由抛物线的解析式求出顶点坐标和与坐标轴的交点坐标,根据函数值,即可求得x的取值范围.
    【详解】解:令ax2+4x+c=x,即ax2+3x+c=0,
    由题意可得,图象上有且只有一个完美点,
    ∴Δ=9−4ac=0,则4ac=9,
    又方程根为x=−b2a=−32a=32,
    ∴a=−1,c=−94,
    ∴函数y=ax2+4x+c−34=−x2+4x−3,
    该二次函数图象如图所示,顶点坐标为2,1,
    与y轴交点为0,−3,根据对称规律,点4,−3也是该二次函数图象上的点,
    在x=2左侧,y随x的增大而增大;在x=2右侧,y随x的增大而减小;且当0≤x≤m时,函数y=−x2+4x−3的最大值为1,最小值为−3,则2≤m≤4.
    故选:B.
    【题型7 由二次函数的对称性求函数值或对称轴】
    【例7】(23-24九年级·陕西西安·期中)若抛物线y=x2+bx+c与x轴只有一个交点,且过点Am,n,Bm−2,n,则n的值为( )
    A.1B.2C.4D.8
    【答案】A
    【分析】本题考查了抛物线与x轴的交点,解答该题的技巧性在于找到抛物线的顶点坐标,根据顶点坐标设抛物线的解析式.根据点A、B的坐标易求该抛物线的对称轴是直线x=m−1.故设抛物线解析式为y=(x−m+1)2,直接将A(m,n)代入,通过解方程来求n的值.
    【详解】解:∵抛物线y=x2+bx+c过点A(m,n)、B(m−2,n),
    ∴对称轴是直线x=m−1,
    又∵抛物线y=x2+bx+c与x轴只有一个交点,
    ∴顶点为(m−1,0),
    ∴设抛物线解析式为y=(x−m+1)2,
    把A(m,n)代入,得:
    n=(m−m+1)2=1,
    即n=1.
    故选:A.
    【变式7-1】(23-24九年级·福建龙岩·阶段练习)抛物线y=x2−2x+m与x轴的一个交点为−3,0,则另一个交点坐标为 .
    【答案】5,0
    【分析】根据题意,得出该抛物线的对称轴为直线x=1,再根据二次函数的对称性即可解答.
    【详解】解:根据题意可得:
    该抛物线的对称轴为直线x=−b2a=−−21×2=1,
    设另一个交点横坐标为a,
    ∵抛物线与x轴的一个交点为−3,0,
    ∴−3+a2=1,
    解得:a=5,
    ∴另一个交点坐标为5,0,
    故答案为:5,0.
    【点睛】本题主要考查了二次函数的对称轴,解题的关键是掌握二次函数图象的对称轴为直线x=−b2a.
    【变式7-2】(23-24九年级·山东济宁·期中)已知二次函数y=(x+1)(x−m)的对称轴为直线x=1,则m的值是( )
    A.4B.3C.2D.1
    【答案】B
    【分析】本题考查了二次函数的对称性;先求得与x轴的两个交点坐标,进而根据对称性得出对称轴,根据题意建立方程,即可求解.
    【详解】解:当y=0时,x+1x−m=0
    解得:x1=−1,x2=m,即抛物线与x轴的交点坐标为−1,0,m,0,
    ∵抛物线的对称轴为直线−1+m2=1
    ∴m=3
    故选:B.
    【变式7-3】(23-24九年级·吉林长春·期末)如图,在平面直角坐标系中,点A、B的坐标分别为−2,1、1,1,抛物线y=ax2+bx+ca≠0的顶点在线段AB上,与x轴相交于C、D两点,设点C、D的横坐标分别为x1、x2,且x1【答案】2
    【分析】根据题意得出当P与A点重合时,x1取得最小值−3,即−2,1是该抛物线的顶点,且经过点−3,0,求得该抛物线的解析式的对称轴与CD的长度,同理得出当P与B点重合时,x2取得最大值,利用二次函数与x轴的交点及对称性,即可求解.
    【详解】解:当抛物线的顶点与A点重合时,x1的最小值是−3,
    根据题意知−2,1是该抛物线的顶点,且经过点−3,0,
    此时,设抛物线的解析式为y=ax+22+1,抛物线的对称轴为直线x=−2,
    ∴此时x2=−1,
    ∴CD=x2−x1=−1−−3=2,
    当抛物线的顶点与B点重合时,x2取得最大值,
    根据题意知1,1是该抛物线的顶点,
    ∴此时抛物线的解析式为y=ax−12+1,抛物线的对称轴为直线x=1,
    ∴x2=1+1=2,
    ∴x2的最大值为2,
    故答案为:2.
    【点睛】本题主要考查了抛物线与x轴的交点以及二次函数的最值,利用抛物线的对称性解题是关键.
    【题型8 待定系数法求二次函数解析式】
    【例8】(23-24九年级·江苏苏州·期末)已知二次函数y=ax2+bx+c图像经过点A(1,0),B(3,0),C(0,3)
    (1)a= ;b= ;c= ;
    (2)连接AC,将抛物线沿着直线AC方向平移后经过点D2,3,求平移后新抛物线的顶点.
    【答案】(1)1;−4;3
    (2)(1,2)或(6,−13)
    【分析】本题主要考查二次函数的图象与性质以及二次函数图象的平移:
    (1)把A(1,0),B(3,0),C(0,3)代入y=ax2+bx+c,求出a,b,c的值即可;
    (2)先求出直线AC的解析式y=−3x+3,则平移时的抛物线的顶点在与直线AC平行的直线上,求出解析式为y=−3x+5,设平移后的顶点坐标为m,−3m+5,得抛物线的解析式为y'=(x−m)2−3m+5,代入D(2,3),求出m的值即可.
    【详解】(1)解:把A(1,0),B(3,0),C(0,3)代入y=ax2+bx+c,得:
    a+b+c=09a+3b+c=0c=3,
    解得,a=1b=−4c=3,
    故答案为:1;−4;3;
    (2)解:设直线AC的解析式为:y=kx+b,
    把A1,0,C0,3代入得,
    k+b=0b=3,
    解得,k=−3b=3,
    ∴直线AC的解析式为:y=−3x+3,
    又由(1)得原抛物线的解析式为y=x2−4x+3=x−22−1,
    ∴原抛物线顶点(2,−1),
    ∵平移时的抛物线的顶点在与直线AC平行的直线上,
    ∴设平移时的抛物线的顶点所在直线解析式为y=−3x+p,
    把(2,−1)代入得,−6+p=−1,
    ∴p=5,
    ∴平移时的抛物线的顶点所在直线解析式为y=−3x+5,
    设平移后的顶点坐标为m,−3m+5,
    ∴新抛物线的解析式为y'=(x−m)2−3m+5,
    把D(2,3)代入y'=(x−m)2−3m+5得:(2−m)2−3m+5=3,
    解得,m=1或6,
    ∴平移时的抛物线的顶点坐标为(1,2)或(6,−13).
    【变式8-1】(23-24九年级·河北邯郸·期末)抛物线y1顶点3,2,与x轴交于A、B两点,且A1,0.

    (1)求y1的解析式及A、B间距离.
    (2)将x轴向下平移n个单位后得新坐标系,此时x轴与抛物线交于C、D两点,且CD=8.求出新坐标系下抛物线y2的解析式及n值.
    【答案】(1)y=−12x−32+2,AB=4
    (2)y2=−12x−32+8,n=6
    【分析】本题考查的是抛物线和x轴的交点,熟悉二次函数的性质和平移的特点是解题的关键.
    (1)由待定系数法求出函数的表达式,进而求出点B的坐标,最后根据两点间的距离公式,即可求解;
    (2)由题意得y2=−12x−32+2+n,令y2=0,求出x=3±2n+4,则CD=22n+4=8,即可求解.
    【详解】(1)解:设抛物线y1的表达式为:y1=ax−32+2,
    将点A1,0代入得:0=4a+2,
    解得:a=−12,
    则抛物线的表达式为:y=−12x−32+2,
    根据函数的对称性,点B5,0,
    则AB=5−1=4;
    (2)由题意得,y2=−12x−32+2+n,
    令y2=0,则−12x−32+2+n=0,
    则x=3±2n+4,
    则CD=22n+4=8,
    解得:n=6,
    则y2=−12x−32+8.
    【变式8-2】(23-24九年级·福建福州·期末)已知二次函数y=ax2+bx+c自变量x与函数y的部分对应值如下表:
    (1)求二次函数解析式及顶点坐标;
    (2)点P为抛物线上一点,抛物线与x轴交于A、B两点,若S△PAB=12,求出此时点P的坐标.
    【答案】(1)二次函数解析式为y=x2−2x−3,顶点坐标为1,−4
    (2)1+10,6或1−10,6
    【分析】本题考查了二次函数的图象与性质、坐标与图形、求二次函数解析式及顶点坐标,熟练掌握二次函数的图象与性质是解题的关键.
    (1)根据“当x=−1和x=3时,y=0”,设二次函数y=ax+1x−3,根据x=0时,y=−3,代入y=ax+1x−3求出a=1,得出二次函数解析式,再求出顶点坐标即可;
    (2)根据−1,0和3,0,求出AB=3−−1=4,根据三角形面积公式、坐标与图形,得出点P的纵坐标为6或−6,当点P的纵坐标为6时,x2−2x−3=6,求解得出点P的坐标即可;根据二次函数解析式为y=x2−2x−3,顶点坐标为1,−4,是最低点,判断当点P的纵坐标为−6时的情况不存在.
    【详解】(1)解:∵当x=−1和x=3时,y=0,
    ∴设二次函数y=ax+1x−3,
    ∵x=0时,y=−3,
    ∴代入y=ax+1x−3得:a0+10−3=−3,即−3a=−3,
    解得:a=1,
    ∴二次函数解析式为y=x+1x−3,即y=x2−2x−3,
    ∴−b2a=−−22=1,4ac−b24a=−12−44=−4,
    ∴顶点坐标为1,−4;
    (2)解:∵抛物线与x轴交于A、B两点,由表格得−1,0和3,0,
    ∴AB=3−−1=4,
    ∵S△PAB=12,
    ∴点P到AB的距离=12×2÷4=6,
    ∴点P的纵坐标为6或−6,
    ∵点P为抛物线y=x2−2x−3上一点,
    ∴当点P的纵坐标为6时,x2−2x−3=6,即x2−2x−9=0,
    解得:x=2±4+362=1±10,
    ∴点P的坐标为1+10,6或1−10,6;
    ∵二次函数解析式为y=x2−2x−3,顶点坐标为1,−4,
    当点P的纵坐标为−6时的情况不存在;
    综上所述,点P的坐标为1+10,6或1−10,6.
    【变式8-3】(23-24九年级·浙江金华·期末)已知二次函数y=x2+bx+c.
    (1)当b=2,c=−5时,
    ①求该函数图象的顶点坐标.
    ②当y≥−2时,求x的取值范围.
    (2)当x<0时,y的最小值为−2;当x≥0时,y的最小值为3,求二次函数的表达式.
    【答案】(1)①−1,−6;②x≥1或x≤−3
    (2)y=x2+25x+3
    【分析】本题考查了二次函数的性质,(1)①将b=2,c=−5代入解析式再平方成顶点式即可得到答案;②根据抛物线开口方向解答y≥−2时,自变量取值范围即可.
    (2)根据a=1>0确定开口方向,再根据x≥0时,y的最小值为3得到c值,从对称轴x=−b2代入解析式解出b值即可.
    【详解】(1)解:①当b=2,c=−5时,解析式为y=x2+2x−5=(x+1)2−6,
    该函数的顶点坐标为(−1,−6);
    ②抛物线y=(x+1)2−6,开口向上,对称轴为直线x=−1,
    当y≥−2时,即(x+1)2−6≥−2,
    解不等式得:x≥1或x≤−3,
    (2)∵二次函数y=x2+bx+c开口向上,当x≥0时,y的最小值为3,
    ∴x=0时,c=3,
    ∵当x<0时,y的最小值为−2;
    ∴x=−b2时,y最小=−2,代入y=x2+bx+3得:
    b24+b·(−b2)+3=−2 ,
    −b24=−5,
    ∴b=25或b=−25,
    ∵对称轴在y轴左侧,a、b同号,a>0,
    ∴b=25,
    故抛物线解析式为:y=x2+25x+3.
    【题型9 由二次函数的对称性求最短路径】
    【例9】(23-24九年级·四川德阳·期中)如图,二次函数y=−x2−2x+3与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C,在抛物线的对称轴上有一动点E,连接EC和EA,则EC+EA的最小值是 .
    【答案】32
    【分析】
    本题主要考查了根据轴对称求线段和最小,求抛物线与坐标轴的交点坐标,求对称轴,先作点C关于抛物线对称轴的对称点D,连接ED,连接AD,根据EC+EA=ED+EA≥AD确定最小值,再求出点A,C的坐标,然后根据对称性求出点D的坐标,最后根据两点之间距离公式求出答案.
    【详解】
    解:如图,作点C关于抛物线对称轴的对称点D,连接ED,连接AD E',
    则EC+EA=ED+EA≥AD,
    令y=−x2−2x+3=0,
    解得x1=1,x2=−3,
    ∴A(1,0).
    令x=0,则y=3,
    ∴C(0,3).
    又∵抛物线对称轴为直线x=−−22×(−1)=−1,点C与点D关于对称轴对称,
    ∴D(−2,3),
    ∴AD=(−2−1)2+(3−0)2=32,
    ∴EC+EA的最小值是32.
    故答案为:32.
    【变式9-1】(23-24九年级·浙江温州·期中)如图,抛物线y=ax+1x−3与x轴交于A,B两点(点A在B的左侧),点C为抛物线上任意一点(不与A,B重合),BD为△ABC的AC边上的高线,抛物线顶点E与点D的最小距离为1,则抛物线解析式为 .
    【答案】y=34x2−32x−94
    【分析】根据题意可确定出A,B两点的坐标,从而求出对称轴为x=1,依题意要使DE最小则D点必在对称轴上,从而根据题意画出图形求解即可.
    【详解】解:如图所示,使DE最小则D点必在对称轴x=1上,过点E作EF⊥AB,则AF=BF,
    ∴AD=BD,
    ∵BD为△ABC的AC边上的高线,
    ∴∠ADB=90°,
    ∴∠DBF=∠BDF=45°,
    ∴DF=BF=2.
    当x=1时,y=-4a,
    ∵抛物线开口向上,
    ∴a>0,
    ∴EF=4a.
    ∵DE=1,
    ∴4a-2=1
    解得:a=34.
    ∴抛物线解析式为y=34(x+1)(x−3)
    即y=34x2−32x−94
    故答案为:y=34x2−32x−94.
    【点睛】本题考查了二次函数的综合题,结图象求最值问题,利用好数形结合找出最小值的点是解题的关键.
    【变式9-2】(23-24九年级·山东济宁·期末)如图,已知二次函数y=ax2+bx+ca≠0图象与x轴交于A−1,0,B3,0两点,与y轴交于点C0,−3,顶点为D,对称轴交x轴于点E.
    (1)求该二次函数的解析式;
    (2)在(1)中抛物线的对称轴上是否存在点P,使△PAC的周长最小?若存在,求出P点的坐标,若不存在,请说明理由;
    (3)点Q在线段OB上(不与点O、B重合),过点Q作QM⊥x轴交抛物线于点M,交线段BC于点N,求线段MN的最大值,及此时点M的坐标.
    【答案】(1)y=x2−2x−3
    (2)存在,P1,−2
    (3)MN取得最大值为94,M32,−154
    【分析】(1)直接将三点坐标代入解析式求解,即可求得解析式;
    (2)周长最小即要使得PA+PC最小,A点关于对称轴的对称点是B点,连接CB交对称轴于P点,此时的PA+PC即为最小值;
    (3)设Q(m,0),再把m代入BC所在一次函数解析式和二次函数解析式,把两者相减,得到一个代数式,再求这个代数式的最大值即可.
    【详解】(1)将A−1,0,B3,0,C0,−3代入y=ax2+bx+ca≠0得:
    a−b+c=09a+3b+c=0c=−3
    解得:a=1b=−2c=−3
    ∴二次函数的解析式为:y=x2−2x−3;
    (2)存在点P,使△PAC的周长最小
    连接BC交抛物线对称轴于P,连接AP,如图:
    ∵ A−1,0,C0,−3
    ∴AC=10
    由y=x2−2x−3得抛物线对称轴是x=1
    ∵ A−1,0,B3,0关于抛物线对称轴对称
    ∴PA=PB
    ∴PA+CP=BP+CP
    而当B、P、C共线时,PB+CP最小,此时PA+CP也最小,
    因AC=10,故此时△PAC的周长最小
    设直线BC为y=kx+b,将B3,0,C0,−3代入得:
    3k+b=0b=−3
    解得:k=1b=−3
    ∴直线BC解析式为:y=x−3
    令x=1时,得y=-2
    ∴ P1,−2
    (3)如图:
    设Qm,0,Mm,m2−2m−3,Nm,m−3
    MN=m−3−m2−2m−3=−m2+3m
    该函数为开口向下的二次函数,且在m=−b2a=32时取得最大值
    又Q在OB上,
    ∴0∴m可取的值包括了32
    m=32时,
    MN取得最大值为MN=−322+332=94,
    当x=32时,y=322−2×32−3=−154
    故M点坐标为:M32,−154.
    【点睛】本题考查二次函数交点式解析式的应用,考查一个点动点到两个顶点距离最小值的将军饮马模型,考查两点之间距离的最小值,掌握这些知识和模型是解题关键.
    【变式9-3】(23-24九年级·江苏连云港·期末)如图1,抛物线y=x2+bx+c与x轴交于点A(−2,0)、B(6,0).

    (1)求抛物线的函数关系式.
    (2)如图1,点C是抛物线在第四象限内图像上的一点,过点C作CP⊥y轴,P为垂足,求CP+OP的最大值;
    (3)如图2,设抛物线的顶点为点D,点N的坐标为−2,−16,问在抛物线的对称轴上是否存在点M,使线段MN绕点M顺时针旋转90°得到线段MN',且点N'恰好落在抛物线上?若存在,求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.
    【答案】(1)y=x2−4x−12;(2)734;(3)存在,M2,−31+172或M2,−31−172.
    【分析】(1)由抛物线y=x2+bx+c与x轴交于点A(−2,0)、B(6,0),可得36+6b+c=0,4−2b+c=0.解得b=−4,c=−12.即可;
    (2)设点C坐标为a,a2−4a−12,由点C在第四象限,a>0,a2−4a−12<0,由PC⊥y轴可得点P0,a2−4a−12,可求CP+OP=−a−522+734,当a=52时,CP+OP最大值为734 ;
    (3)根据抛物线函数关系式可知D2,−16,分两种情况,当点M在D点下方时,过点M作x轴平行线,分别过点N、N',向所画直线作垂线,分别交于E、F,同理可知当点M在D点上方时,过N′作N′G⊥对称轴于G,可证△ENM≌△FMN'(AAS),求出N'坐标为(−14−m,4+m),代入抛物线函数关系式解方程,求出点M坐标综合即可.
    【详解】解:(1)抛物线y=x2+bx+c与x轴交于点A(−2,0)、B(6,0),
    由题意得36+6b+c=0,4−2b+c=0.
    解得b=−4,c=−12.
    所以函数关系式为y=x2−4x−12;
    (2)设点C坐标为a,a2−4a−12,点C在第四象限,a>0,a2−4a−12<0,
    ∴点P0,a2−4a−12,
    CP+OP=−a2+5a+12=−a−522+734,
    ∴a=52时,CP+OP最大值为734 ;
    (3)根据抛物线函数关系式可知D2,−16,
    当点M在D点下方时,过点M作x轴平行线,分别过点N、N',向所画直线作垂线,分别交于E、F,
    ∵∠NEM=∠DFN′=90°∠NMN′=90º,
    ∴∠N+∠NME=90°,∠NME+∠N′MF=90°,
    ∴∠N=∠N′MF,
    ∵NM=N′M,
    ∴△ENM≌△FMN'(AAS),
    设点M(2,m),EM=FN'=4,EN=DM=MF=−16−m,
    则N'坐标为(−14−m,4+m),代入抛物线函数关系式,
    4+m=−14−m2−4−14−m−12,
    m2+31m+236=0,
    △=312-4×236=17,
    解得m1=−31+172(舍去),m2=−31−172 ,

    同理可知当点M在D点上方时,设点M(2,m),ND=MG=4,GN'=DM=m+16,
    则N'坐标为(−m−14,m+4),代入抛物线函数关系式,
    4+m=−m−142−4−m−14−12,
    m2+31m+236=0,
    △=312-4×236=17,
    m1=−31+172,m2=−31−172(舍去),
    综上可知M2,−31+172或M2,−31−172.
    【点睛】本题考查抛物线的解析式,配方法,二次函数最值问题,图形旋转,三角形全等的判定与性质,一元二次方程及其解法,掌握抛物线的解析式,配方法,二次函数最值问题,图形旋转,三角形全等的判定与性质,一元二次方程及其解法,关键是引辅助线构造图形是解题关键.y=ax2
    y=ax2+k
    y=a(x-h)2
    y=a(x-h)2+k
    y=ax2+bx+c
    对称轴
    y轴
    y轴
    x=h
    x=h
    x=−b2a
    顶点
    (0,0)
    (0,k)
    (h,0)
    (h,k)
    (−b2a,4ac−b24a)
    a>0时,顶点是最低点,此时y有最小值;a<0时,顶点是最高点,此时y有最大值。 最小值(或最大值)为0(k或4ac−b24a)。



    a>0
    x<0(h或−b2a)时,y随x的增大而减小;x>0(h或−b2a)时,y随x的增大而增大。
    即在对称轴的左边,y随x的增大而减小;在对称轴的右边,y随x的增大而增大。
    a<0
    x<0(h或−b2a)时,y随x的增大而增大;x>0(h或−b2a)时,y随x的增大而减小。
    即在对称轴的左边,y随x的增大而增大;在对称轴的右边,y随x的增大而减小。
    x

    −2
    −1
    0
    2
    3

    y

    5
    0
    −3
    −3
    0

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