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2022年中考数学解答题专题14——二次函数图像与几何变换(Word版,基础 培优,教师版 学生版,共4份)
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这是一份2022年中考数学解答题专题14——二次函数图像与几何变换(Word版,基础 培优,教师版 学生版,共4份),文件包含专题14二次函数图像与几何变换培优老师版docx、专题14二次函数图像与几何变换基础老师版docx、专题14二次函数图像与几何变换培优学生版docx、专题14二次函数图像与几何变换基础学生版docx等4份试卷配套教学资源,其中试卷共63页, 欢迎下载使用。
专题14 二次函数图像与几何变换(基础) 1.已知函数y(x+2)2﹣2(1)指出函数图象的开口方向是 向下 ,对称轴是 直线x=﹣2 ,顶点坐标为 (﹣2,﹣2) .(2)当x >﹣2 时,y随x的增大而小;(3)怎样移动抛物线yx2就可以得到抛物线y(x+2)2﹣2.【分析】(1)、(2)根据二次函数的性质求解;(3)根据平移的平移规律求解.【解答】解:(1)函数图象的开口方向向下,对称轴是直线x=﹣2,顶点坐标为(﹣2,﹣2);(2)当x>﹣2时,y随x的增大而小;(3)把抛物线yx2就先向左平移2个单位,再向下平移2个单位可以得到抛物线y(x+2)2﹣2.故答案为向下,直线x=﹣2,(﹣2,﹣2);>2;【点评】本题考查了二次函数图象与几何变换:由于抛物线平移后的形状不变,故a不变,所以求平移后的抛物线解析式通常可利用两种方法:一是求出原抛物线上任意两点平移后的坐标,利用待定系数法求出解析式;二是只考虑平移后的顶点坐标,即可求出解析式.也考查了二次函数的性质.2.已知二次函数的图象如图所示.(1)求这个二次函数的表达式;(2)观察图象,当﹣2<x≤1时,y的取值范围为 ﹣4≤y≤0 ;(3)将该二次函数图象向上平移 3 个单位长度后恰好过点(﹣2,0).【分析】(1)设顶点式y=a(x+1)2﹣4,然后把(1,0)代入得求出a即可;(2)计算自变量为﹣2、1对应的函数值,然后利用函数图象写出对应的函数值的范围;(3)设二次函数图象向上平移k(k>0)个单位长度后恰好过点(﹣2,0).设平移后抛物线解析式可设为y=(x+1)2﹣4+k,然后把(﹣2,0)代入求出k即可.【解答】解:(1)设抛物线的解析式为y=a(x+1)2﹣4,把(1,0)代入得4a﹣4=0,解得a=1,所以抛物线的解析式为y=(x+1)2﹣4;(2)当x=﹣2时,y=(﹣2+1)2﹣4=﹣3;当x=1时,y=0;所以当﹣2<x≤1时,y的取值范围为﹣4≤y≤0;(3)设二次函数图象向上平移k(k>0)个单位长度后恰好过点(﹣2,0).则抛物线解析式可设为y=(x+1)2﹣4+k,把(﹣2,0)代入得(﹣2+1)2﹣4+k=0,解得k=3,即将该二次函数图象向上平移3个单位长度后恰好过点(﹣2,0).故答案为﹣4≤y≤0;3.【点评】本题考查了二次函数图象与几何变换:由于抛物线平移后的形状不变,故a不变,所以求平移后的抛物线解析式通常可利用两种方法:一是求出原抛物线上任意两点平移后的坐标,利用待定系数法求出解析式;二是只考虑平移后的顶点坐标,即可求出解析式.也考查了二次函数的性质.3.如图,已知抛物线y=ax2+bx(a≠0)经过A(3,0),B(4,4)两点.(1)求抛物线的解析式;(2)将直线OB向下平移m个单位长度后,得到的直线与抛物线只有一个公共点D,求m的值及点D的坐标.【分析】(1)利用待定系数法求出二次函数解析式即可;(2)根据已知条件可求出OB的解析式为y=x,则向下平移m个单位长度后的解析式为:y=x﹣m.由于抛物线与直线只有一个公共点,意味着联立解析式后得到的一元二次方程,其根的判别式等于0,由此可求出m的值和D点坐标.【解答】解:(1)∵抛物线y=ax2+bx(a≠0)经过A(3,0)、B(4,4)∴将A与B两点坐标代入得:,解得:,∴抛物线的解析式是y=x2﹣3x. (2)设直线OB的解析式为y=k1x,由点B(4,4),得:4=4k1,解得:k1=1∴直线OB的解析式为y=x,∴直线OB向下平移m个单位长度后的解析式为:y=x﹣m,∵点D在抛物线y=x2﹣3x上,∴可设D(x,x2﹣3x),又∵点D在直线y=x﹣m上,∴x2﹣3x=x﹣m,即x2﹣4x+m=0,∵抛物线与直线只有一个公共点,∴△=16﹣4m=0,解得:m=4,此时x1=x2=2,y=x2﹣3x=﹣2,∴D点的坐标为(2,﹣2).【点评】考查了待定系数法求抛物线解析式、一次函数(直线)的平移.要求熟练掌握平移的规律:左加右减,上加下减.并用规律求函数解析式.会利用方程求抛物线与直线的交点.4.如图,已知二次函数yx2+bx+c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并写出它的对称轴;(2)把该抛物线平移,使它的顶点与B点重合,直接写出平移后抛物线的解析式.【分析】(1)把A点和B点坐标代入yx2+bx+c得到关于b、c的方程组,然后解关于b、c的方程组即可得到抛物线解析式,再把解析式配成顶点式得到对称轴;(2)利用顶点为(0,﹣6)写出抛物线解析式.【解答】解:(1)把A(2,0),B(0,﹣6)代入yx2+bx+c得,解得,所以抛物线解析式为yx2+4x﹣6,∵y(x﹣4)2+2,∴抛物线的对称轴为直线x=4,(2)yx2﹣6.【点评】本题考查了二次函数图象与几何变换:由于抛物线平移后的形状不变,故a不变,所以求平移后的抛物线解析式通常可利用两种方法:一是求出原抛物线上任意两点平移后的坐标,利用待定系数法求出解析式;二是只考虑平移后的顶点坐标,即可求出解析式.5.在平面直角坐标系中,抛物线M过A(﹣1,4),B(5,10),O(0,0)三点.(1)求该抛物线和直线AB的解析式;(2)平移抛物线M,求同时满足以下两个条件的平移后的抛物线解析式;①平移后抛物线的顶点在直线AB上;②设平移后抛物线与y轴交于点N,如果S△ABN=4S△ABO.【分析】(1)利用待定系数法求抛物线M和直线AB的解析式;(2)先求出直线AB与y轴的交点坐标为(0,5),设平移后抛物线的顶点坐标为(t,t+5),则平移后的抛物线解析式为y=(x﹣t)2+t+5,接着表示出N(0,t2+t+5),利用三角形面积公式得到•|t2+t+5﹣5|•(5+1)=45×(5+1),然后解绝对值方程求出得到平移后的抛物线解析式.【解答】解:(1)设抛物线解析式为y=ax2+bx+c,把A(﹣1,4),B(5,10),O(0,0)代入得,解得,∴抛物线解析式为y=x2﹣3x;设直线AB的解析式为y=mx+n,把A(﹣1,4),B(5,10)代入得,解得,∴直线AB的解析式为y=x+5;(2)当x=0时,y=x+5=5,则直线AB与y轴的交点坐标为(0,5),设平移后抛物线的顶点坐标为(t,t+5),则平移后的抛物线解析式为y=(x﹣t)2+t+5,当x=0时,y=(0﹣t)2+t+5=t2+t+5,则N(0,t2+t+5),∵S△ABN=4S△ABO,∴•|t2+t+5﹣5|•(5+1)=45×(5+1),即|t2+t|=20,方程t2+t=﹣20没有实数解,解方程t2+t=20得t1=﹣5,t2=4,∴平移后的抛物线解析式为y=(x+5)2或y=(x﹣4)2+9.【点评】本题考查了二次函数图象与几何变换:由于抛物线平移后的形状不变,故a不变,所以求平移后的抛物线解析式通常可利用两种方法:一是求出原抛物线上任意两点平移后的坐标,利用待定系数法求出解析式;二是只考虑平移后的顶点坐标,即可求出解析式.也考查了待定系数法求函数解析式.6.把抛物线y=x2先向左平移1个单位长度,再向下平移4个单位长度,得到如图所示的二次函数的图象.在抛物线上存在一点M,使△ABM的面积为20,请直接写出点M的坐标.【分析】(1)根据向左平移加,向右平移减,向上平移加,向下平移减,可得答案;(2)根据三角形的面积公式,可得M点的纵坐标,根据函数值,可得相应自变量的值.【解答】解:(1)抛物线y=x2先向左平移1个单位长度,再向下平移4个单位长度,抛物线y=(x+1)2﹣4;(2)S△ABMAB•yM4•|yM|=20,解得|yM|=10,yM=10或yM=﹣10,当yM=10时,(x+1)2﹣4=10,解得x=﹣1±,x1=﹣1,x2=﹣1,即M1(﹣1,10),M2(﹣1,10);当yM=﹣10时,(x+1)2﹣4=﹣10,方程无解,综上所述:M1(﹣1,10),M2(﹣1,10).【点评】本题考查了二次函数图象与几何变换,利用图象的平移规律:向右平移减,向上平移加,向下平移减.7.已知二次函数y=a(x﹣h)2+k的图象先向左平移2个单位,再向上平移4个单位,得到抛物线y(x+1)2+3.(1)试确定a、h、k的值;(2)指出二次函数y=a(x﹣h)2+k图象的开口方向、对称轴和顶点坐标.【分析】(1)利用逆向思维的方法求解:把二次函数y(x+1)2+3的图象先向右平移2个单位,再向下平移4个单位得到二次函数y=a(x﹣h)2+k的图象,然后利用顶点的平移情况确定原二次函数解析式,然后写出a、h、k的值;(2)根据二次函数的性质求解.【解答】解:(1)二次函数y(x+1)2+3的图象的顶点坐标为(﹣1,3),把点(﹣1,3)先向右平移2个单位,再向下平移4个单位得到点的坐标为(1,﹣1),所以原二次函数的解析式为y(x﹣1)2﹣1,所以a,h=1,k=﹣1;(2)二次函数y=a(x﹣h)2+k,即y(x﹣1)2﹣1的开口向下,对称轴为直线x=1,顶点坐标为(1,﹣1).【点评】本题考查了二次函数图象与几何变换:由于抛物线平移后的形状不变,故a不变,所以求平移后的抛物线解析式通常可利用两种方法:一是求出原抛物线上任意两点平移后的坐标,利用待定系数法求出解析式;二是只考虑平移后的顶点坐标,即可求出解析式.也考查了二次函数的性质.8.已知二次函数y=a(x﹣h)2+k的图象向左平移3个单位,再向上平移4个单位,得到抛物线y(x+1)2+3,试确定a,h,k的值.【分析】利用逆向思维的方法求解:把二次函数y(x+1)2+3的图象先向右平移3个单位,再向下平移4个单位得到二次函数y=a(x﹣h)2+k的图象,然后利用顶点的平移情况确定原二次函数解析式,然后写出a、h、k的值.【解答】解:二次函数y(x+1)2+3的图象的顶点坐标为(﹣1,3),把点(﹣1,3)先向右平移3个单位,再向下平移4个单位得到点的坐标为(2,﹣1),所以原二次函数的解析式为y(x﹣2)2﹣1,所以a,h=2,k=﹣1.【点评】本题考查了二次函数图象与几何变换:由于抛物线平移后的形状不变,故a不变,所以求平移后的抛物线解析式通常可利用两种方法:一是求出原抛物线上任意两点平移后的坐标,利用待定系数法求出解析式;二是只考虑平移后的顶点坐标,即可求出解析式.也考查了二次函数的性质.9.把抛物线y=ax2+c的图象向下平移3个单位后得到抛物线y=﹣2x2﹣1.(1)求平移前的抛物线的解析式;(2)求函数y=ax2+c的最大值或最小值,并指出相应的x的值;(3)指出当x为何值时,(1)中函数值y随x的增大而减小?【分析】(1)根据平移的性质“上加下减”可求出a、c的值,由此即可得出平移前的抛物线的解析式;(2)根据a<0、0,利用二次函数的性质即可解决最值问题;(3)根据原抛物线的解析式,利用二次函数的性质即可找出函数值y随x的增大而减小时x的取值范围.【解答】解:(1)∵把抛物线y=ax2+c的图象向下平移3个单位后得到抛物线y=﹣2x2﹣1,∴a=﹣2,c﹣3=﹣1,∴c=2,∴平移前的抛物线的解析式为y=﹣2x2+2.(2)∵a=﹣2<0,0,∴当x=0时,函数y=﹣2x2+2取最大值,最大值为2.(3)∵原抛物线的对称轴为直线x=0,且a=﹣2<0,∴当x≥0时,函数y=﹣2x2+2的y值随x的增大而减小.【点评】本题考查了二次函数图象与几何变换、二次函数的最值以及二次函数的性质,解题的关键是:(1)根据平移的性质“上加下减”求出a、c的值;(2)根据二次函数的性质解决最值问题;(3)根据二次函数的性质找出函数值y随x的增大而减小时x的取值范围.10.已知抛物线C1:y=ax2+bx+c与x轴交于A(﹣2,0)、B(6,0),与y轴交于C(0,﹣3).(1)求二次函数解析式;(2)将抛物线C1向上平移3个单位,得到图象C2,将C2在x轴下方的部分沿x轴翻折,将得到的图象记为C3,若直线l:y=2x+t与C3恰有两个交点,试求t的取值范围.【分析】(1)已知函数经过A(﹣2,0),B(6,0),可设抛物线解析式的交点式,即y=a(x+2)(x﹣6),再把C(0,﹣3)代入,可求a,从而确定抛物线解析式;(2)求出两个边界点,继而可得出t的取值范围.【解答】解:(1)根据已知A(﹣2,0),B(6,0)两点坐标,可设函数的解析式y=a(x+2)(x﹣6),把点C(0,﹣3)坐标代入,得:﹣3=a×2×(﹣6),解得a,∴函数解析式是y(x+2)(x﹣6),即yx2﹣x﹣3; (2)由C1:yx2﹣x﹣3(x﹣2)2﹣4得到图象C2的解析式为y(x﹣2)2﹣1,图象C3的解析式为y(x﹣2)2+1,令(x﹣2)2+1=0,解之得:x1=0,x2=4,故P,Q两点的坐标分别为P(0,0),Q(4,0).如图,当直线y=2x+t,经过P点时,可得t=0,当直线y=2x+t经过Q点时,可得t=﹣8,∴t的取值范围为﹣8<t<0,翻折后的二次函数解析式为二次函数y(x﹣2)2+1当直线y=2x+t与二次函数y(x﹣2)2+1的图象只有一个交点时,2x+t(x﹣2)2+1,整理得:x2+4x+4t=0,△=b2﹣4ac=16﹣4×(4t)=﹣16t+16=0,解得:t=1,∴t的取值范围为:>1,由图可知,符合题意的n的取值范围为:t>1或﹣8<t<0.【点评】本题考查了二次函数图象与几何变换,关键是求出直线y=2x+t经过点P、Q时t的值.同时考查了数形结合的思想.11.如图,边长为2的正方形OABC的顶点A,C分别在x轴,y轴的正半轴上,二次函数y=﹣x2+bx+c的图象经过B,C两点.(1)求b,c的值;(2)若将该抛物线向下平移m个单位,使其顶点落在正方形OABC内(不包括边上),求m的取值范围.【分析】(1)根据正方形的性质得出点B、C的坐标,然后利用待定系数法求解即可;(2)求得抛物线的顶点坐标,结合正方形的边长即可求得结论.【解答】(1)∵正方形OABC的边长为2,∴点B、C的坐标分别为(2,2),(0,2),∵二次函数y=﹣x2+bx+c的图象经过B,C两点,∴,解得;(2)由(1)可知抛物线为y=﹣x2+2x+2,∵y=﹣x2+2x+2=﹣(x﹣1)2+3,∴顶点为(1,3),∵正方形边长为2,∴将该抛物线向下平移m个单位,使其顶点落在正方形OABC内(不包括边上),m的取值范围是1<m<3.【点评】本题综合考查了二次函数,正方形的性质,待定系数法求函数解析式,二次函数图象与几何变换,根据正方形的性质求出点B、C的坐标是解题的关键,也是本题的突破口,本题在此类题目中比较简单.12.已知二次函数y=x2﹣4x+3的图象为抛物线C.(Ⅰ)写出抛物线C的开口方向、对称轴和顶点坐标;(Ⅱ)当﹣2≤x≤3时,求该二次函数的函数值y的取值范围;(Ⅲ)将抛物线C先向左平移1个单位长度,得到抛物线C1;再将抛物线C1,向上平移2个单位长度,得到抛物线C2.请直接写出抛物线C1,C2对应的函数解析式.【分析】(Ⅰ)把抛物线解析式化为顶点式可求得抛物线C的开口方向、对称轴和顶点坐标;(Ⅱ)根据二次函数的性质可得出答案;(Ⅲ)根据平移规律:上加下减,左加右减,直接写出平移后的解析式.【解答】解:(Ⅰ)∵y=x2﹣4x+3=(x﹣2)2﹣1,∴抛物线C的开口向上,对称轴为直线x=2,顶点坐标为(2,﹣1).(Ⅱ)∵y=(x﹣2)2﹣1,∴当x>2时,y随x的增大而增大,当x<2时,y随x的增大而减小,当x=﹣2时,y=15;当x=3时,y=0;∴当﹣2≤x≤3时,二次函数的函数值y的取值范围为﹣1≤y≤15.(Ⅲ)∵抛物线C:y=(x﹣2)2﹣1向左平移1个单位长度得到抛物线C1,∴C1:y=(x﹣1)2﹣1,∵将抛物线C1向上平移2个单位长度得到抛物线C2.∴C2:y=(x﹣1)2+1.【点评】本题考查了二次函数的性质,平移的性质,熟练掌握二次函数的性质是解题的关键.13.如图,抛物线y=ax2+bx+c经过坐标原点和点A(﹣4,0),B(﹣1,3).(1)求抛物线的表达式;(2)已知抛物线的对称轴为直线l,该抛物线上一点P(m,n)关于直线l的对称点为M,将拋物线沿y轴翻折,点M的对应点为N,请问是否存在点P,使四边形OAPN的面积为20?若存在,判断四边形OAPN的形状,并求点P的坐标;若不存在,请说明理由.【分析】(1)利用待定系数法求解即可;(2)由题可知,M、N点坐标分别为(﹣4﹣m,n),(m+4,n),从而求得OA=PN=4,OA∥PN,即可证得四边形OAPN是平行四边形,根据四边形OAPN的面积为20,从而求出其m,n的值.【解答】解:(1)∵抛物线y=ax2+bx+c经过坐标原点和点A(﹣4,0),B(﹣1,3),∴,解得:a=﹣1,b=﹣4,c=0,故此二次函数的解析式为y=﹣x2﹣4x; (2)如图所示:由题可知,M、N点坐标分别为(﹣4﹣m,n),(m+4,n),∴PN∥OA,PN=|m﹣(m+4)=4,∵OA=4,∴PN=OA,∴四边形OAPN是平行四边形,∵四边形OAPN的面积=(OA+NP)÷2×|n|=20,即4|n|=20,∴|n|=5.∴n=±5,所以﹣m2﹣4m=±5,当﹣m2﹣4m=5,即m2+4m+5=0时,∵△=16﹣20<0,不存在,当﹣m2﹣4m=﹣5时,解得m=﹣5或m=1.∴P(﹣5,﹣5)或(1,﹣5).【点评】此题主要考查了待定系数法求二次函数的解析式,二次函数的性质,二次函数图象与几何变换,二次函数图象上点的坐标特征,表示出M、N的坐标是解题的关键.14.在平面直角坐标系中,抛物线L1:y=ax2+bx+3经过点A(3,0)、B(﹣1,0),顶点为D.(1)求抛物线L1的函数表达式及顶点D的坐标;(2)将抛物线L1平移后的得到抛物线L2,点A的对应点为A′,点D的对应点为D′,且点A′、D′都在L2上,若四边形AA′D′D为正方形,则抛物线L1应该如何平移?请写出解答过程.【分析】(1)根据待定系数法即可求得抛物线的解析式,然后把求得的解析式化成顶点式,即可求得顶点D的坐标;(2)根据题意作出正方形,作DM⊥x轴于M,D′N⊥DM于N,由△ADM≌△DD′N(AAS),得出DN=AM=2,D′N=DM=4,求出D′的坐标,进一步得平移的规律.【解答】解:(1)∵抛物线L1:y=ax2+bx+3经过点A(3,0)、B(﹣1,0),∴,解得,∴抛物线L1的函数解析式为y=﹣x2+2x+3,∵y=﹣x2+2x+3=﹣(x﹣1)2+4,∴顶点D的坐标是(1,4);(2)作DM⊥x轴于M,D′N⊥DM于N,如图,∵A(3,0),D(1,4),∴AM=2,DM=4,在正方形AA′D′D中,AD=DD′,∠ADD′=90°,∴∠ADM+∠D′DN=90°,在Rt△ADM中,∠ADM+∠DAM=90°,∴∠DAM=∠D′DN,∵∠AMD=∠D′ND=90°,∴△ADM≌△DD′N(AAS),∴DN=AM=2,D′N=DM=4,∴MN=DM﹣DN=4﹣2=2,∴点D′的坐标是(﹣3,2),∴点D到D′是先向左移动4个单位,再向下移动2个单位得到的,∴抛物线L1先向左移动4个单位,再向下移动2个单位得到抛物线L2;同理,当抛物线L1向左平移4个单位,再向上平移2个单位时得到抛物线L2也符合题意,综上,当抛物线L1先向右移动4个单位,再向下移动2个单位得到抛物线L2或当抛物线L1向左平移4个单位,再向上平移2个单位时得到抛物线L2其对应点构成的四边形AA′D′D为正方形.【点评】本题综全考查了用待定系数法求抛物线,全等三角形的判定和性质及平移的规律,此类题关键在于掌握每个知识的特征结合图象来求解.15.如图,二次函数y=(x﹣2)2+m的图象交y轴于点C,点B是点C关于该二次函数图象的对称轴对称的点.已知一次函数y=kx+b的图象经过该二次函数图象上的点A(1,0)及点B.(1)求二次函数与一次函数的解析式.(2)抛物线上是否存在点P,使S△ABP=S△ABC?若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.【分析】(1)先将点A(1,0)代入y=(x﹣2)2+m求出m的值,根据点的对称性确定B点坐标,然后根据待定系数法求出一次函数解析式;(2)根据三角形ABP面积为三角形ABC面积,由两三角形都以AB为底边,得到C到直线AB的距离为P到直线AB距离相等,利用点C中AB的平行线,得到平行线的解析式,解析式联立,解方程组即可求得P的坐标.【解答】解:(1)将点A(1,0)代入y=(x﹣2)2+m得(1﹣2)2+m=0,解得m=﹣1.所以二次函数解析式为y=(x﹣2)2﹣1;当x=0时,y=4﹣1=3,所以C点坐标为(0,3),由于C和B关于对称轴对称,而抛物线的对称轴为直线x=2,所以B点坐标为(4,3),将A(1,0)、B(4,3)代入y=kx+b得,解得.所以一次函数解析式为y=x﹣1;(2)存在,理由如下:∵S△ABP=S△ABC,∴C到直线AB的距离为P到直线AB距离相等,过C点作AB的平行线CD,∴直线CD的解析式为y=x+3或y=x﹣5,解得或,∴P点坐标为(0,3)或(5,8).由x﹣5=(x﹣2)2﹣1整理得,x2﹣5x+8=0,∵△=25﹣4×8<0,∴不存在,故P点坐标为(0,3)或(5,8).【点评】本题考查了用待定系数法求二次函数与一次函数的解析式:在利用待定系数法求二次函数关系式时,要根据题目给定的条件,选择恰当的方法设出关系式,从而代入数值求解.16.已知抛物线G:y=mx2﹣2mx﹣3有最低点P.(1)求二次函数y=mx2﹣2mx﹣3的最小值(用含m的式子表示);(2)若点P关于坐标系原点O的对称点仍然在抛物线上,求此时m的值;(3)将抛物线G向右平移m个单位得到抛物线G1.经过探究发现,随着m的变化,抛物线G1顶点的纵坐标y与横坐标x之间存在一个函数关系,求这个函数关系式,并写出自变量x的取值范围.【分析】(1)抛物线有最低点即开口向上,m>0,用配方法或公式法求得对称轴和函数最小值.(2)由矩形求得顶点P的坐标,进而求得对称点的坐标,代入解析式即可求得m的值;(3)写出抛物线G的顶点式,根据平移规律即得到抛物线G1的顶点式,进而得到抛物线G1顶点坐标(m+1,﹣m﹣3),即x=m+1,y=﹣m﹣3,x+y=﹣2即消去m,得到y与x的函数关系式.再由m>0,即求得x的取值范围.【解答】解:(1)∵y=mx2﹣2mx﹣3=m(x﹣1)2﹣m﹣3,抛物线有最低点,∴二次函数y=mx2﹣2mx﹣3的最小值为﹣m﹣3; (2)∵y=mx2﹣2mx﹣3=m(x﹣1)2﹣m﹣3,∴抛物线的顶点P为(1,﹣m﹣3),∴点P关于坐标系原点O的对称点(﹣1,m+3),∵对称点仍然在抛物线上,∴m+3=m+2m﹣3,解得m=3; (3)∵抛物线G:y=m(x﹣1)2﹣m﹣3∴平移后的抛物线G1:y=m(x﹣1﹣m)2﹣m﹣3∴抛物线G1顶点坐标为(m+1,﹣m﹣3)∴x=m+1,y=﹣m﹣3∴x+y=m+1﹣m﹣3=﹣2即x+y=﹣2,变形得y=﹣x﹣2∵m>0,m=x﹣1∴x﹣1>0∴x>1∴y与x的函数关系式为y=﹣x﹣2(x>1).【点评】本题考查了求二次函数的最值,二次函数的平移,二次函数与一次函数的关系.运用二次函数性质是解题的关键.17.已知二次函数y=﹣x2+bx+c的图象与直线y=﹣x+3相交于x轴上的点A,y轴上的点B.顶点为P.(1)求这个二次函数的解析式;(2)现将抛物线向左平移m个单位,当抛物线与△PBA有且只有一个公共点时,求m的值.【分析】(1)由直线解析式求得交点坐标,然后根据待定系数法即可求得抛物线的解析式;(2)由图象可知,当抛物线经过点B时,抛物线与△PBA有且只有一个公共点,求得平移后的解析式,代入A、B的坐标,即可求得m的值.【解答】解:(1)∵直线y=﹣x+3交于x轴上的点A,y轴上的点B,∴A(3,0),B(0,3),把A、B的坐标代入y=﹣x2+bx+c得,解得,∴二次函数的解析式为y=﹣x2+2x+3;(2)当抛物线经过点B时,抛物线与△PBA有且只有一个公共点,∵y=﹣x2+2x+3=﹣(x﹣1)2+4,∴P(1,4),将抛物线向左平移m个单位,P对应点为(1﹣m,4),∴平移后的抛物线解析式为y=﹣(x﹣1+m)2+4,把B(0,3)代入得,3═﹣(﹣1+m)2+4,解得m1=2,m2=0(舍去),把A(3,0)代入得0=﹣(2+m)2+4,解得m3=﹣4,m4=0(舍去)故m的值为2或﹣4.【点评】本题考查了待定系数法求二次函数的解析式,一次函数图象上点的坐标特征,二次函数的图象与几何变换,明确当抛物线只经过点B时,抛物线与△PBA有且只有一个公共点是解题的关键.18.如图,已知抛物线y=x2﹣2x﹣1与y轴相交于点A,其对称轴与抛物线相交于点B,与x轴相交于点C.(1)求AB的长;(2)平移该抛物线得到一条新抛物线,设新抛物线的顶点为P.若新抛物线经过原点O,且∠POA=∠ABC,求新抛物线对应的函数表达式.【分析】(1)求得A、B点的坐标,然后根据勾股定理即可求得;(2)根据平移的规律即可求得新抛物线对应的函数表达式.【解答】解:(1)令x=0,则y=﹣1,∴A(0,﹣1),∵y=x2﹣2x﹣1=(x﹣1)﹣2,∴B(1,﹣2),∴AB;(2)∵A(0,﹣1),∴抛物线向上平移1个单位经过原点,此时四边形ABPO是平行四边形,∴∠POA=∠ABC,此时新抛物线对应的函数表达式为y=x2﹣2x,抛物线y=x2﹣2x,关于y轴对称的抛物线为:y=x2+2x,图象经过原点,且∠POA=∠ABC,∴新抛物线对应的函数表达式为y=x2﹣2x或y=x2+2x.【点评】本题考查了二次函数图象上点的坐标特征,二次函数图象与几何变换,熟练掌握平移的规律是解题的关键.19.如图,在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=x2+bx经过点A(2,0).直线yx﹣2与x轴交于点B,与y轴交于点C.(1)求这条抛物线的表达式和顶点的坐标;(2)将抛物线y=x2+bx向右平移,使平移后的抛物线经过点B,求平移后抛物线的表达式;(3)将抛物线y=x2+bx向下平移,使平移后的抛物线交y轴于点D,交线段BC于点P、Q,(点P在点Q右侧),平移后抛物线的顶点为M,如果DP∥x轴,求∠MCP的正弦值.【分析】(1)根据待定系数法即可求得抛物线的解析式,化成顶点式即可求得顶点坐标;(2)根据图象上点的坐标特征求得B(4,0),然后分两种情况讨论求得即可;(3)设向下平移后的抛物线表达式是:y=x2﹣2x+n,得点D(0,n),即可求得P(2,n),代入yx﹣2求得n=﹣1,即可求得平移后的解析式为y=x2﹣2x﹣1.求得顶点坐标,然后解直角三角形即可求得结论.【解答】解:(1)由题意,抛物线y=x2+bx经过点A(2,0),得0=4+2b,解得 b=﹣2,∴抛物线的表达式是y=x2﹣2x.∵y=x2﹣2x=(x﹣1)2﹣1,∴它的顶点C的坐标是(1,﹣1).(2)∵直线与x轴交于点B,∴点B的坐标是(4,0).①将抛物线y=x2﹣2x向右平移2个单位,使得点A与点B重合,此时平移后的抛物线表达式是y=(x﹣3)2﹣1.②将抛物线y=x2﹣2x向右平移4个单位,使得点O与点B重合,此时平移后的抛物线表达式是y=(x﹣5)2﹣1.(3)如图,设向下平移后的抛物线表达式是:y=x2﹣2x+n,得点D(0,n).∵DP∥x轴,∴点D、P关于抛物线的对称轴直线x=1对称,∴P(2,n).∵点P在直线BC上,∴.∴平移后的抛物线表达式是:y=x2﹣2x﹣1.∴新抛物线的顶点M的坐标是(1,﹣2).∴MC∥OB,∴∠MCP=∠OBC.在Rt△OBC中,,由题意得:OC=2,,∴.即∠MCP的正弦值是.【点评】本题考查了一次函数图象上点的坐标特征,二次函数的图象与几何变换,待定系数法求二次函数的解析式以及二次函数的性质,解直角三角形等,正确求得平移后的解析式是解题的关键.20.在平面直角坐标系中,将抛物线C1:y=x2﹣2x向左平移2个单位,向下平移3个单位得到新抛物线C2.(1)求新抛物线C2的表达式;(2)如图,将△OAB沿x轴向左平移得到△O′A′B′,点A(0,5)的对应点A′落在平移后的新抛物线C2上,求点B与其对应点B′的距离.【分析】(1)根据平移规律“左加右减,上加下减”解答;(2)把y=5代入抛物线C2求得相应的x的值,即可求得点A′的坐标,根据平移的性质,线段AA′的长度即为所求.【解答】解:(1)由抛物线C1:y=x2﹣2x=(x﹣1)2﹣1知,将其向左平移2个单位,向下平移3个单位得到新抛物线C2的表达式是:y=(x﹣1+2)2﹣1﹣3,即y=(x+1)2﹣4; (2)由平移的性质知,点A与点A′的纵坐标相等,所以将y=5代入抛物线C2,得(x+1)2﹣4=5,则x=﹣4或x=2(舍去)所以AA′=4,根据平移的性质知:BB′=AA′=4,即点B与其对应点B′的距离为4个单位.【点评】考查了二次函数图象与几何变换,二次函数图象上点的坐标特征以及待定系数法确定函数解析式,要求熟练掌握平移的规律:左加右减,上加下减.并用规律求函数解析式.
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