二次函数中的平移、翻折、对称、旋转、折叠问题(解析版).pdf
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- 二次 函数 中的 平移 对称 旋转 折叠 问题 解析
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1、1二次函数中的平移、翻折、对称、旋转、折叠问题目 录题型 01二次函数平移问题题型 02二次函数翻折问题题型 03二次函数对称问题题型 04二次函数旋转问题题型 05二次函数折叠问题题型 01二次函数平移问题1.二次函数的平移变换平移方式(n 0)一般式 y=ax2+bx+c顶点式 y=a(x-h)2+k平移口诀向左平移 n 个单位y=a(x+n)2+b(x+n)+cy=a(x-h+n)2+k左加向右平移 n 个单位y=a(x-n)2+b(x-n)+cy=a(x-h-n)2+k右减向上平移 n 个单位y=ax2+bx+c+ny=a(x-h)2+k+n上加向下平移 n 个单位y=ax2+bx+c
2、-ny=a(x-h)2+k-n下减2.平移与增加性变化如果平移后对称轴不发生变化,则不影响增减性,但会改变函数最大(小)值.只对二次函数上下平移,不改变增减性,改变最值.只对二次函数左右平移,改变增减性,不改变最值.1(2023上海杨浦统考一模)已知在平面直角坐标系 xOy 中,抛物线 y=ax2-2ax-3 a 0与 x 轴交于点 A、点 B(点 A 在点 B 的左侧),与 y 轴交于点 C,抛物线的顶点为 D,且 AB=42(1)求抛物线的表达式;(2)点 P 是线段 BC 上一点,如果 PAC=45,求点 P 的坐标;(3)在第(2)小题的条件下,将该抛物线向左平移,点 D 平移至点 E
3、 处,过点 E 作 EF 直线 AP,垂足为点F,如果 tanPEF=12,求平移后抛物线的表达式【答案】(1)y=x2-2x-3(2)P 53,-43(3)y=x+1792-4【分析】(1)设点 A 的横坐标为 xA,点 B 的横坐标为 xB,根据对称轴,AB=4,列式 xA+xB2=1,xB-xA=4,利用根与系数关系计算确定 a 值即可(2)过点 C 作 AC MN 于点 C,交 AC 右侧的 AP 的延长线于点 M,交 AC 左侧的 AP 的延长线于点 N,利用三角形全等,确定坐标,后根据解析式交点确定所求坐标即可(3)设抛物线向左平移了 t 个单位,则点 E 1-t,-4,过点 F
4、作 x 轴的平行线交过点 P 和 y 轴的平行线于点 H,交过点 E 和 y 轴的平行线于点 G,证明 RtFGE RtPHF,根据相似三角形的性质得出 GEHF=GFHP=EFFP=1tanPEF=2 即可求解【详解】(1)解:抛物线 y=ax2-2ax-3 a 0与 x 轴交于点 A、点 B(点 A 在点 B 的左侧),与 y 轴交于点 C,抛物线的顶点为 D,且 AB=4,xA+xB2=1,xB-xA=4,解得 xB=3,xA=-1,-3a=3 -1,解得 a=1,故抛物线的解析式为 y=x2-2x-3(2)过点 C 作 AC MN 于点 C,交 AC 右侧的 AP 的延长线于点 M,P
5、AC=45,AC=CM,过点 M 作 MT y 轴于点 T,ACO=90-ECM=CMTACO=CMTAOC=CTMAC=CM,AOC CTM AAS,AO=CT,OC=EM,抛物线的解析式为 y=x2-2x-3,xB=3,xA=-1,3 AO=CT=1,OC=TM=3,A-1,0,C 0,-3,B 3,0,OE=2,TM=3 M 3,-2,设 AM 的解析式为 y=kx+b,BC 的解析式为 y=px+q-k+b=03k+b=-2,3p+q=0q=-3,解得k=-12b=-12,p=1q=-3 AM 的解析式为 y=-12 x-12,BC 的解析式为 y=x-3,y=x-3y=-12 x-1
6、2,解得x=53y=-43,故 P 53,-43;(3)y=x2-2x-3=x-12-4,点 D 1,-4,设抛物线向左平移了 t 个单位,则点 E 1-t,-4,过点 F 作 x 轴的平行线交过点 P 和 y 轴的平行线于点 H,交过点 E 和 y 轴的平行线于点 G,由(2)知,直线 AP 的表达式为:y=-12 x-12,P 53,-43设 F m,-12 m-12 EFP=90,GFE+HFP=90,GFE+GEF=90,GEF=HFP,RtFGE RtPHF,GEHF=GFHP=EFFP=1tanPEF=2,GE=yF-yE=-12 m-12+4,HF=xP-xF=53-m,GF=x
7、F-xG=m-1-t,HP=yF-yP=-12 m-12+43,-12 m-12+453-m=m-1-t-12 m-12+43=2,解得:t=269,y=x-1+2692-4=x+1792-4【点睛】本题为考查了二次函数综合运用,三角形全等和相似、解直角三角形、图象平移等,正确作辅助线是解题的关键2(2023广东湛江校考一模)如图 1,抛物线 y=36 x2+4 33x+2 3 与 x 轴交于点 A,B(A 在 B 左边),与 y 轴交于点 C,连 AC,点 D 与点 C 关于抛物线的对称轴对称,过点 D 作 DE AC 交抛物线于点 E,4交 y 轴于点 P(1)点 F 是直线 AC 下方抛
8、物线上点一动点,连 DF 交 AC 于点 G,连 EG,当 EFG 的面积的最大值时,直线 DE 上有一动点 M,直线 AC 上有一动点 N,满足 MN AC,连 GM,NO,求 GM+MN+NO 的最小值;(2)如图 2,在(1)的条件下,过点 F 作 FH x 轴于点 H 交 AC 于点 L,将 AHL 沿着射线 AC 平移到点 A与点 C 重合,从而得到 AHL(点 A,H,L 分别对应点 A,H,L),再将 AHL 绕点 H 逆时针旋转(0 180),旋转过程中,边 AL 所在直线交直线 DE 于 Q,交 y 轴于点 R,求当 PQR 为等腰三角形时,直接写出 PR 的长【答案】(1)
9、4+2 3975(2)17 33-3 或 8 33【分析】(1)作 FH y 轴交 DE 于 H设 F m,36 m2+4 33m+2 3,求出直线 DE 的解析式,联立方程得到 x=-3 时,FH 的值最大,求出答案;作点 G 关于 DE 的对称点 T,TG 交 DE 于 R,连接 OR 交 AC 于 N,作 NM DE 于 M,连接 TM,GM,此时 GM+MN+NO 的值最小,求出答案即可;(2)当 PQR 是等腰三角形时,易知 QPR=120,易知直线 RQ 与 x 轴的夹角为 60,得到直线 RQ 的解析式为 y=3x+3-3,进而求出答案,当 QPR 是等腰三角形,同理求出答案【详
10、解】(1)如图 1 中,作 FH y 轴交 DE 于 H设 F m,36 m2+4 33m+2 3由题意可知 A(-6,0),B(-2,0),C(0,2 3),抛物线的对称轴 x=-4,C,D 关于直线 x=-4 对称,D(-8,2 3),直线 AC 的解析式为 y=33 x+2 3,DE AC,直线 DE 的解析式为 y=33 x+14 33,由y=33 x+2 3y=33 x+14 33,解得 x=8y=2 3或x=2y=16 33,E 2,16 33,H m,33 m+14 33,SDEF=SDEG+SEFG,DEG 的面积为定值,DEG 的面积最大时,EFG 的面积最大,FH 的值最大
11、时,DEF 的面积最大,FH 的值最大时,EFG 的面积最大,5 FH=-36 m2-3m+8 33,a 0与 x 轴、y 轴分别交于 A、C 两点.过点 A、点 C 分别作两坐标轴的平行线,两平行线在第一象限内交于点 B设抛物线 C2与 x 轴交于 E、F 两点(点 E 在左边)现将图中的CBA 沿直线 l 折叠,折叠后的 BC 边与 x 轴交于点 M当 8 n 12 时,若要使点 M 始终能够落在线段EF(包括两端点)上,请通过计算加以说明:抛物线 C1在向抛物线 C2平移时,沿 x 轴的方向上需要向左还是9向右平移?最少要平移几个单位?最多能平移几个单位?【答案】(1)抛物线 C1的解析
12、式为 y1=x2-6x+3,抛物线 C1的顶点坐标为 3,-6(2)m 的值为 2 或 9-154;抛物线 C1在向抛物线 C2平移时,沿 x 轴的方向上需要向右平移,最少平移 2 个单位,最多平移 7 个单位【分析】(1)根据对称轴为直线 x=3,可得 b=-6,再把把 6,3代入,即可求解;(2)根据配方可得当 x=m 时,函数有最小值-1,再由自变量 x 在 1 x 2 的范围内取值时,函数 y2的最小值始终等于-1,可得 1 m 2,然后两种情况讨论,即可求解;先求出点 A,C 的坐标,可得点 B 的坐标,再根据图形折叠的性质可得 CM=AM,在 RtCOM 中,根据勾股定理可得 CM
13、=54 n,从而得到点M 的坐标,继而得到 n 的取值范围,然后根据点 M 始终能够落在线段 EF(包括两端点)上,可得 m 取值范围,即可求解【详解】(1)解:y1=x2+bx+c 的对称轴为直线 x=3,-b2=3,解得:b=-6,把 6,3代入 y1=x2-6x+c,得 3=62-6 6+c,解得:c=3,抛物线 C1的解析式为 y1=x2-6x+3,当 x=3 时,y1=32-6 3+3=-6,抛物线 C1的顶点坐标为 3,-6;(2)解:y2=x2-2mx+m2-1=x-m2-1,抛物线 C2的对称轴为直线 x=m,当 x=m 时,函数有最小值-1,在 1 x 2 的范围内取值时,函
14、数 y2的最小值始终等于-1,1 m 2,当 1 m 32 时,x=2 时 y2有最大值为 m2-4m+3,m2-4m+3+1=12 m,解得 m=9 154,m=9-154;当 32 m 2 时,x=1 时 y2有最大值为 m2-2m,m2-2m+1=12 m,解得 m=2 或 m=12(舍),综上所述:m 的值为 2 或 9-154;直线 l:y=-12 x+n 与 x 轴的交点 A 2n,0,与 y 轴的交点 C 0,n,B 2n,n,CBA 沿直线 l 折叠,BCA=ACM,BCA=CAM,10 ACM=MAC,CM=AM,在 RtCOM 中,CM 2=CO2+OM 2,即 CM 2=
15、n2+2n-CM2,解得 CM=54 n,OM=34 n,M34 n,0,8 n 12,6 34 n 9,当 x2-2mx+m2-1=0 时,解得:x=m+1 或 x=m-1,E m-1,0,F m+1,0,点 M 始终能够落在线段 EF 上,m+1 6,m-1 9,5 m 10,y1=x2-6x+3=x-32-6,y2=x-m2-1,当 m=5 时,抛物线 C1沿 x 轴向右平移 2 个单位,向上平移 5 个单位,当 m=10 时,抛物线 C1沿 x 轴向右平移 7 个单位,向上平移 5 个单位,抛物线 C1在向抛物线 C2平移时,沿 x 轴的方向上需要向右平移,最少平移 2 个单位,最多平
16、移 7 个单位【点睛】本题考查二次函数的图象及性质,熟练掌握二次函数的图象及性质,函数图象平移的性质,轴对称图形的性质,勾股定理的应用是解题的关键5(2023浙江湖州统考中考真题)如图 1,在平面直角坐标系 xOy 中,二次函数 y=x2-4x+c 的图象与 y 轴的交点坐标为 0,5,图象的顶点为 M矩形 ABCD 的顶点 D 与原点 O 重合,顶点 A,C 分别在 x轴,y 轴上,顶点 B 的坐标为 1,5 (1)求 c 的值及顶点 M 的坐标,(2)如图 2,将矩形 ABCD 沿 x 轴正方向平移 t 个单位 0 t 3得到对应的矩形 ABCD已知边 CD,AB 分别与函数 y=x2-4
17、x+c 的图象交于点 P,Q,连接 PQ,过点 P 作 PG AB 于点 G当 t=2 时,求 QG 的长;当点 G 与点 Q 不重合时,是否存在这样的 t,使得 PGQ 的面积为 1?若存在,求出此时 t 的值;若不存在,请说明理由【答案】(1)c=5,顶点 M 的坐标是 2,1(2)1;存在,t=12 或 5211【分析】(1)把 0,5代入抛物线的解析式即可求出 c,把抛物线转化为顶点式即可求出顶点坐标;(2)先判断当 t=2 时,D,A 的坐标分别是 2,0,3,0,再求出 x=3,x=2 时点 Q 的纵坐标与点 P 的纵坐标,进而求解;先求出 QG=2,易得 P,Q 的坐标分别是 t
18、,t2-4t+5,t+1,t2-2t+2,然后分点 G 在点 Q 的上方与点 G 在点 Q 的下方两种情况,结合函数图象求解即可【详解】(1)二次函数 y=x2-4x+c 的图象与 y 轴的交点坐标为 0,5,c=5,y=x2-4x+5=x-22+1,顶点 M 的坐标是 2,1(2)A 在 x 轴上,B 的坐标为 1,5,点 A 的坐标是 1,0当 t=2 时,D,A 的坐标分别是 2,0,3,0当 x=3 时,y=3-22+1=2,即点 Q 的纵坐标是 2,当 x=2 时,y=2-22+1=1,即点 P 的纵坐标是 1 PG AB,点 G 的纵坐标是 1,QG=2-1=1 存在理由如下:PG
19、Q 的面积为 1,PG=1,QG=2根据题意,得 P,Q 的坐标分别是 t,t2-4t+5,t+1,t2-2t+2如图 1,当点 G 在点 Q 的上方时,QG=t2-4t+5-t2-2t+2=3-2t=2,此时 t=12(在 0 t 3 的范围内),如图 2,当点 G 在点 Q 的下方时,QG=t2-2t+2-t2-4t+5=2t-3=2,此时 t=52(在 0 t 3 的范围内)t=12 或 52【点睛】本题考查了二次函数图象上点的坐标特点、矩形的性质以及三角形的面积等知识,熟练掌握二次函数的图象与性质、灵活应用数形结合思想是解题的关键6(2023江苏统考中考真题)如图,二次函数 y=12
20、x2+bx-4 的图像与 x 轴相交于点 A(-2,0)、B,其顶点是 C12 (1)b=;(2)D 是第三象限抛物线上的一点,连接 OD,tanAOD=52;将原抛物线向左平移,使得平移后的抛物线经过点 D,过点(k,0)作 x 轴的垂线 l已知在 l 的左侧,平移前后的两条抛物线都下降,求 k 的取值范围;(3)将原抛物线平移,平移后的抛物线与原抛物线的对称轴相交于点 Q,且其顶点 P 落在原抛物线上,连接PC、QC、PQ已知 PCQ 是直角三角形,求点 P 的坐标【答案】(1)-1;(2)k-3;(3)3,-52或-1,-52【分析】(1)把 A(-2,0)代入 y=12 x2+bx-4
21、 即可求解;(2)过点 D 作 DM OA 于点 M,设 D m,12 m2-m-4,由 tanAOD=DMOM=-12 m2+m+4-m=52,解得 D-1,-52,进而求得平移后得抛物线,平移后得抛物线为 y=12 x+32-92,根据二次函数得性质即可得解;(3)先设出平移后顶点为 P p,12 p2-p-4,根据原抛物线 y=12 x-12-92,求得原抛物线的顶点C 1,-92,对称轴为 x=1,进而得 Q 1,p2-2p-72,再根据勾股定理构造方程即可得解【详解】(1)解:把 A(-2,0)代入 y=12 x2+bx-4 得,0=12 -22+b -2-4,解得 b=-1,故答案
22、为-1;(2)解:过点 D 作 DM OA 于点 M,b=-1,二次函数的解析式为 y=12 x2-x-4设 D m,12 m2-m-4,D 是第三象限抛物线上的一点,连接 OD,tanAOD=52,tanAOD=DMOM=-12 m2+m+4-m=52,解得 m=-1 或 m=8(舍去),当 m=-1 时,12 m2-m-4=12+1-4=-52,13 D-1,-52,y=12 x2-x-4=12 x-12-92,设将原抛物线向左平移后的抛物线为 y=12 x+a2-92,把 D-1,-52代入 y=12 x+a2-92 得-52=12-1+a2-92,解得 a=3 或 a=-1(舍去),平
23、移后得抛物线为 y=12 x+32-92 过点(k,0)作 x 轴的垂线 l已知在 l 的左侧,平移前后的两条抛物线都下降,在 y=12 x+32-92 的对称轴 x=-3 的左侧,y 随 x 的增大而减小,此时原抛物线也是 y 随 x 的增大而减小,k-3;(3)解:由 y=12 x-12-92,设平移后的抛物线为 y=12 x-p2+q,则顶点为 P p,q,顶点为 P p,q在 y=12 x-12-92 上,q=12 p-12-92=12 p2-p-4,平移后的抛物线为 y=12 x-p2+12 p2-p-4,顶点为 P p,12 p2-p-4,原抛物线 y=12 x-12-92,原抛物
24、线的顶点 C 1,-92,对称轴为 x=1,平移后的抛物线与原抛物线的对称轴相交于点 Q,Q 1,p2-2p-72,点 Q、C 在直线 x=1 上,平移后的抛物线顶点 P 在原抛物线顶点 C 的上方,两抛物线的交点 Q 在顶点 P的上方,PCQ 与 CQP 都是锐角,PCQ 是直角三角形,CPQ=90,QC2=PC2+PQ2,p2-2p-72+922=p-12+12 p2-p-4+922+p-12+12 p2-p-4-p2+2p+722化简得p-12 p-3p+1=0,p=1(舍去),或 p=3 或 p=-1,当 p=3 时,12 p2-p-4=12 32-3-4=-52,当 p=-1 时,1
25、2 -12+1-4=-52,点 P 坐标为 3,-52或-1,-52【点睛】本题考查了二次函数的图像及性质,勾股定理,解直角三角形以及待定系数法求二次函数的解析式,熟练掌握二次函数的图像及性质是解题的关键7(2023湖北宜昌统考模拟预测)如图,过原点的抛物线 y1=ax(x-2n)(a 0,a,n 为常数)与 x 轴交14于另一点 A,B 是线段 OA 的中点,B-4,0,点 M(-3,3)在抛物线 y1上 (1)点 A 的坐标为;(2)C 为 x 轴正半轴上一点,且 CM=CB求线段 BC 的长;线段 CM 与抛物线 y1相交于另一点 D,求点 D 的坐标;(3)将抛物线 y1向右平移(4-
26、t)个单位长度,再向下平移 165 个单位长度得到抛物线 y2,P,Q 是抛物线 y2上两点,T 是抛物线 y2的顶点对于每一个确定的 t 值,求证:矩形 TPNQ 的对角线 PQ 必过一定点 R,并求出此时线段 TR 的长【答案】(1)-8,0(2)BC=5;D-54,2716(3)证明见解析,RT=5【分析】(1)根据中点公式求 C 点坐标即可;(2)设 C x,0,根据 CM=CB,建立方程(x+3)2+9=x+4,求出 C 点坐标即可求 BC;求出直线CM 的解析式为 y=-34 x+34,将 A-8,0代入 y1=ax(x-2n),求出 n=-4,将 M 点代入 y1=ax(x+8)
27、,求出 a=-15,从而求出抛物线 y1=-15 x(x+8),直线 CM 与抛物线的交点即为点 D-54,2716;(3)根据平移的性质可求 y2=-15(x+t)2,则 T(-t,0),设直线 PQ 的解析式为 y=kx+b,P m,-15(m+t)2,Q n,15(n+t)2当 kx+b=-15(x+t)2时,整理得 x2+(2t+5k)x+5b+t2=0,由根与系数的关系可得 m+n=-2t-5k,mn=5b+t2,过点 P 作 PF x 轴交于 F 点,过 Q 点作 QE x 轴交于 E 点,证明 FPT ETQ,则 PFTE=FTEQ,即15(m+t)2n+t=-t-m15(n+t
28、)2,整理得,(m+t)(n+t)=-25,求出 b=kt-5,所以直线 PQ 的解析式为 y=kx+kt-5=k(x+t)-5,对于每一个确定的 t 值,直线 PQ必经过定点 R(-t,-5),RT=5【详解】(1)B 是线段 OA 的中点,B-4,0,OA=8,A-8,0,故答案为:-8,0;(2)设 C x,0,CM=CB,15(x+3)2+9=x+4,解得 x=1,BC=5;设直线 CM 的解析式为 y=kx+b,k+b=0-3k+b=3,解得k=-34b=34,直线 CM 的解析式为 y=-34 x+34,将 A-8,0代入 y1=ax(x-2n),-8a(-8-2n)=0,a 0,
29、-8-2n=0,解得 n=-4,y1=ax(x+8),将 M 点代入 y1=ax(x+8),-3a(-3+8)=3,解得 a=-15,抛物线 y1=-15 x(x+8),当-34 x+34=-15 x(x+8)时,解得 x=-3 或 x=-54,D-54,2716;(3)证明:y1=-15 x(x+8)=-15(x+4)2+165,y2=-15(x+t)2,T(-t,0),设直线 PQ 的解析式为 y=kx+b,P m,-15(m+t)2,Q n,15(n+t)2,当 kx+b=-15(x+t)2时,整理得 x2+(2t+5k)x+5b+t2=0,m+n=-2t-5k,mn=5b+t2,过点
30、P 作 PF x 轴交于 F 点,过 Q 点作 QE x 轴交于 E 点,四边形 TPNQ 是矩形,PTQ=90,FTP+ETQ=90,FTP+TPF=90,ETQ=TPF,FPT ETQ,PFTE=FTEQ,即15(m+t)2n+t=-t-m15(n+t)2,整理得,(m+t)(n+t)=-25,16 mn+t(m+n)+t2=-25,b-kt=-5,即 b=kt-5,直线 PQ 的解析式为 y=kx+kt-5=k(x+t)-5,对于每一个确定的 t 值,直线 PQ 必经过定点 R(-t,-5),RT=5【点睛】本题考查二次函数的图象及性质,熟练掌握二次函数的图象及性质,三角形相似的判定及性
31、质,一元二次方程根与系数的关系,题型 02二次函数翻折问题二次函数的翻转问题的解题思路:根据二次函数上特殊点的坐标值求得二次函数的表达式;根据翻转后抛物线与原抛物线的图像关系,确定新抛物线的表达式;在直角坐标系中画出原抛物线及翻转后抛物线的简易图,根据图像来判断题目中需要求解的量的各种可能性;根据图像及相关函数表达式进行计算,求得题目中需要求解的值。1(2023广东潮州一模)如图,直线 y=-2x+3 交 x 轴于点 B,交 y 轴于点 C,抛物线 y=-x2+bx+c经过 A,C 两点,且 A-1,0(1)求抛物线的解析式(2)P 是抛物线第一象限内的一个动点,过 P 作 PH BC 于 H
32、,求 PH+2HB 的最大值(3)M 是抛物线对称轴上的一个动点,连接 MB,把线段 MB 沿着直线 BC 翻折,M 的对应点 M 恰好落在抛物线上,求 M 点坐标【答案】(1)y=-x2+2x+3(2)当 t=1 时,PH+2HB 有最大值,最大值为 4 5(3)M 点坐标为 1,17+5 201128或 1,17-5 201128【分析】(1)先求出 C 0,3,再运用待定系数法即可求得答案;(2)过点 P 作 PD y 轴,交 BC 于 D,交 x 轴于 E,过点 H 作 HF PD 于 F,过点 B 作 BG HF 于 G,设P t,-t2+2t+3,则 D t,-2t+3,E t,0
33、,由 PDH BCO 可求得 PH=55-t2+4t,再由 PHF BCO 可得 PF=15-t2+4t,EF=PE-PF=-t2+2t+3-15-t2+4t=-45 t2+65 t+3,再证明BHG CBO,可得 BH=BCOC BG=-2 55t2+3 55t+3 52,进而可得 PH+2HB=-5 t-12+4 5,再运用二次函数的性质即可;17(3)设 M 1,m,M n,-n2+2n+3,由翻折可得 MM 的中点 L n+12,m-n2+2n+32在直线 BC 上,即 m=n2-4n+1,分两种情况:当点 M 在 BC 的上方时,过点 M 作 MR x 轴交抛物线的对称轴于 R,设对
34、称轴交 BC 于 T,利用解直角三角形可得 n=9-4m5,联立可得 m=17+5 201128,即M 1,17+5 201128,当点 M 在 BC 的下方时,同理可得 M 1,17-5 201128【详解】(1)解:直线 y=-2x+3 交 x 轴于点 B,交 y 轴于点 C,当 x=0 时,y=3,当 y=0 时,-2x+3=0,解得:x=32,B 32,0,C 0,3,抛物线 y=-x2+bx+c 经过 A,C 两点,且 A-1,0,-1-b+c=0c=3,解得:b=2c=3,该抛物线的解析式为 y=-x2+2x+3;(2)解:过点 P 作 PD y 轴,交 BC 于 D,交 x 轴于
35、 E,过点 H 作 HF PD 于 F,过点 B 作 BG HF 于 G,如图 1,设 P t,-t2+2t+3,则 D t,-2t+3,E t,0,PD=-t2+2t+3-2t+3=-t2+4t,B 32,0,C 0,3,OB=32,OC=3,在 RtBCO 中,BC=OB2+OC2=3 52,PH BC,PD y 轴,PHD=BOC=90,PDH=BCO,PDH BCO,PHOB=DHOC=PDBC,DPH=CBO,PH32=DH3=-t2+4t3 52,PH=55-t2+4t,HF PE,PFH=90=BOC,PHF BCO,PFOB=PHBC,即 PF32=55-t2+4t3 52,P
36、F=15-t2+4t,EF=PE-PF=-t2+2t+3-15-t2+4t=-45 t2+65 t+3,BGF=EFG=BEF=90,18 四边形 BEFG 是矩形,BG=EF=-45 t2+65 t+3,BG EF y 轴,HBG=BCO,BGH=BOC=90,BHG CBO,BHBC=BGOC,BH=BCOC BG=3 523-45 t2+65 t+3=-2 55t2+3 55t+3 52,PH+2HB=55-t2+4t+2-2 55t2+3 55t+3 52=-5 t-12+4 5,-5 1,m=17+5 201128,19 M 1,17+5 201128;当点 M 在 BC 的下方时,
37、如图 3,同理可得:m=17-5 201128,M 1,17-5 201128;综上所述,M 点坐标为 1,17+5 201128或 1,17-5 201128【点睛】本题是二次函数综合题,考查了待定系数法求函数解析式,相似三角形的判定和性质,翻折变换的性质,解直角,二次函数的图象和性质,涉及知识点多,难度较大,添加辅助线构造相似三角形是解此题的关键2(2023江苏南京南师附中新城初中校考二模)定义:若一个函数图象上存在横、纵坐标相等的点,则称该点为这个函数图象的“等值点”例如,点-1,-1是函数 y=2x+1 的图象的“等值点”(1)分别判断函数 y=x+2,y=x2-x 的图象上是否存在“
38、等值点”?如果存在,求出“等值点”的坐标;如果不存在,说明理由;(2)设函数 y=3x(x 0),y=-x+b 的图象的“等值点”分别为点 A,B,过点 B 作 BC x 轴,垂足为 C当 ABC 的面积为 3 时,求 b 的值;(3)若函数 y=x2-2 x m的图象记为 W1,将其沿直线 x=m 翻折后的图象记为 W2,当 W1,W2两部分组成的图象上恰有 2 个“等值点”时,请直接写出 m 的取值范围【答案】(1)函数 y=x2-x 的图象上有两个“等值点”0,0或 2,2;(2)-2 3 或 4 3;(3)当 W1,W2两部分组成的图象上恰有 2 个“等值点”时,m-98 或-1 m
39、0)中,令 x=3x,解得:x=3,A3,3,在函数 y=-x+b 中,令 x=-x+b,解得:x=b2,B b2,b2,BC x 轴,C12 b,0,20 BC=12 b,ABC 的面积为 3,12 12 b 3-12 b=3,当 b 0 时,b2-2 3b-24=0,解得:b=-2 3,当 0 b 2 3 时,b2-2 3b+24=0,=(-2 3)2-4 1 24=-84 0,方程 b2-2 3b+24=0 没有实数根,当 b 2 3 时,b2-2 3b-24=0,解得:b=-2 3 或 b=4 3,综上所述,b 的值为-2 3 或 4 3;(3)令 x=x2-2,解得:x1=-1,x2
40、=2,函数 y=x2-2 的图象上有两个“等值点”-1,-1或 2,2,当 m-1 时,W1,W2两部分组成的图象上必有 2 个“等值点”-1,-1或 2,2,W1:y=x2-2 x m,W2:y=x-2m2-2(x m),令 x=x-2m2-2,整理得:x2-4m+1x+4m2-2=0,W2的图象上不存在“等值点”,0,4m+12-4 4m2-2 0,m-98,当 m=-1 时,有 3 个“等值点”-2,-2,-1,-1,2,2,当-1 m 2 时,W1,W2两部分组成的图象上没有“等值点”,综上所述,当 W1,W2两部分组成的图象上恰有 2 个“等值点”时,m-98 或-1 m 2【点睛】
41、此题考查了二次函数、反比例函数、一次函数的性质以及函数的对称性,掌握计算方法,结合一次函数、反比例函数、二次函数的相关知识是解题的关键3(2023江苏无锡无锡市民办辅仁中学校考一模)如图,将二次函数 y=x2+2x+1 的图象沿 x 轴翻折,然后向右平移 1 个单位长度,再向上平移 4 个单位长度得到二次函数 y=ax2+bx+c 的图象,函数 y=x2+2x+1 的图象的顶点为 A,函数 y=ax2+bx+c 的图象的顶点为 B,和 x 轴的交点为 C,D(点 D 位于点C 左侧)21 (1)求函数 y=ax2+bx+c 的解析式;(2)从 A,C,D 三点中任取两点和点 B 构造三角形,求
42、构造的三角形是等腰三角形的概率;(3)点 M 是线段 BC 上的动点,N 是 ABC 三边上的动点,是否存在以 AM 为斜边的 RtAMN,使 AMN的面积为 ABC 面积的 13?若存在,求 tanMAN 的值,请说明理由【答案】(1)y=-x2+4;(2)13;(3)存在,tanMAN 的值为 1 或 4 或 56,理由见解析【分析】(1)利用配方法得到 y=x2+2x+1=(x+1)2,然后根据抛物线的变换规律求解;(2)利用顶点式 y=(x+1)2得到 A(-1,0),解方程-x2+4=0 得 D(-2,0),C(2,0)易得 B(0,4),列举出所有的三角形,再计算出 AC=3,AD
43、=1,CD=4,AB=17,BC=2 5,BD=2 5,然后根据等腰三角形的判定方法和概率公式求解;(3)易得 BC 的解析式为 y=-2x+4,SABC=6,M 点的坐标为 m,-2m+40 m 2,讨论:当 N 点在 AC 上,如图 1,利用面积公式得到 12(m+1)(-2m+4)=2,解得 m1=0,m2=1,当 m=0 时,求出 AN=1,MN=4,再利用正切定义计算 tanMAC 的值;当 m=1 时,计算出 AN=2,MN=2,再利用正切定义计算 tanMAC 的值;当 N 点在 BC 上,如图 2,先利用面积法计算出 AN=6 55,再根据三角形面积公式计算出 MN=2 53,
44、然后利用正切定义计算 tanMAC 的值;当 N 点在 AB 上,如图 3,作 AH BC于 H,设 AN=t,则 BN=17-t,由得 AH=6 55,利用勾股定理可计算出 BH=7 55,证明 BNM BHA,利用相似比可得到 MN=6 17-6t7,根据此方程没有实数解可判断点 N 在 AB 上不符合条件,从而得到 tanMAN 的值为 1 或 4 或 59【详解】(1)解:y=x2+2x+1=(x+1)2的图象沿 x 轴翻折,得 y=-(x+1)2把 y=-(x+1)2向右平移 1 个单位,再向上平移 4 个单位,得 y=-x2+4,所求的函数 y=ax2+bx+c 的解析式为 y=-
45、x2+4;(2)解:y=x2+2x+1=(x+1)2,A(-1,0),当 y=0 时,-x2+4=0,解得 x=2,则 D(-2,0),C(2,0);当 x=0 时,y=-x2+4=4,则 B(0,4),22从点 A,C,D 三个点中任取两个点和点 B 构造三角形的有:ACB,ADB,CDB,AC=3,AD=1,CD=4,AB=17,BC=2 5,BD=2 5,BCD 为等腰三角形,构造的三角形是等腰三角形的概率=13;(3)解:存在 B(0,4),C(2,0)设 BC 解析式为 y=kx+4,则有 2k+4=0,k=-2,BC 的解析式为 y=-2x+4,SABC=12 AC OB=12 3
46、 4=6,设 M 点的坐标为 m,-2m+40 m 2,当 N 点在 AC 上,如图 1,AMN 的面积为 ABC 面积的 13,12(m+1)(-2m+4)=2,解得 m1=0,m2=1,当 m=0 时,M 点的坐标为(0,4),N(0,0),则 AN=1,MN=4,tanMAC=MNAN=41=4;当 m=1 时,M 点的坐标为(1,2),N(1,0),则 AN=2,MN=2,tanMAC=MNAN=22=1;当 N 点在 BC 上,如图 2,BC=22+42=2 5,12 BC AN=12 AC BC,解得 AN=3 42 5=6 55,SAMN=12 AN MN=2,MN=4AN=2
47、53,tanMAN=MNAN=2 536 55=59;当 N 点在 AB 上,如图 3,作 AH BC 于 H,设 AN=t,则 BN=17-t,由得 AH=6 55,则 BH=172-6 552=7 55,NBC=HBA,BNM BHA,23 MNAH=BNBH,即 MN6 55=17-t7 55,MN=6 17-6t7,12 AN MN=2,即 12 t 6 17-6t7=2,整理得 3t2-3 17t+14=0,=-3 172-4 3 14=-15 0,方程没有实数解,点 N 在 AB 上不符合条件,综上所述,tanMAN 的值为 1 或 4 或 59【点睛】本题是二次函数的综合题:熟练
48、掌握二次函数图象上点的坐标特征、二次函数的性质和等腰三角形的判定、概率公式;理解二次函数图象的图象变换规律,会利用待定系数法求函数解析式;理解坐标与图形性质,记住两点间的距离公式,会利用相似比表示线段之间的关系;会运用分类讨论的思想解决数学问题4(2023山东淄博统考中考真题)如图,一条抛物线 y=ax2+bx 经过 OAB 的三个顶点,其中 O 为坐标原点,点 A 3,-3,点 B 在第一象限内,对称轴是直线 x=94,且 OAB 的面积为 18 (1)求该抛物线对应的函数表达式;(2)求点 B 的坐标;(3)设 C 为线段 AB 的中点,P 为直线 OB 上的一个动点,连接 AP,CP,将
49、 ACP 沿 CP 翻折,点 A 的对应点为 A1问是否存在点 P,使得以 A1,P,C,B 为顶点的四边形是平行四边形?若存在,求出所有符合条件的点 P 的坐标;若不存在,请说明理由【答案】(1)y=23 x2-3x(2)6,6(3)存在,P 点的坐标为32,32或-32,-32或3 52+6,3 52+6或-3 52+6,-3 52+6【分析】(1)根据对称轴为直线 x=-b2a=94,将点 A 代入,进而待定系数法求解析式即可求解;(2)设 B m,23 m2-3m,过点 A 作 EF y 轴交于 E 点,过 B 点作 BF EF 交于 F 点,继而表示出 OAB的面积,根据 OAB 的
50、面积为 18,解方程,即可求解(3)先得出直线 OB 的解析式为 y=x,设 P t,t,当 BP 为平行四边形的对角线时,可得 AP=AC,当 BC为平行四边形的对角线时,BP=AC,进而建立方程,得出点 P 的坐标,即可求解24【详解】(1)解:对称轴为直线 x=-b2a=94,b=-92 a,将点 A 3,-3代入 y=ax2+bx 得,9a+3b=-3,联立得,a=23b=-3,解析式为 y=23 x2-3x;(2)设 B m,23 m2-3m,如图所示,过点 A 作 EF y 轴交于 E 点,过 B 点作 BF EF 交于 F 点,F m,-3,E 0,-3,则 OE=3,AE=3,
51、AF=m-3,BF=23 m2-3m+3,SAOB=12 m 23 m2-3m+3+3-12 3 3-12 m-323 m2-3m+3=18解得:m=6 或 m=-3(舍去),(3)存在点 P,使得以 A1,P,C,B 为顶点的四边形是平行四边形,理由如下:A 3,-3,B 6,6,C92,32,设直线 OB 的解析式为 y=kx,6k=6,解得:k=1,直线 OB 的解析式为 y=x,设 P t,t,如图所示,当 BP 为平行四边形的对角线时,BC A1P,BC=A1P,AC=BC,AC=A1P,由对称性可知 AC=A1C,AP=A1P,AP=AC,t-32+t+32=3-922+-3-32
52、2解得:t=3225 P 点的坐标为32,32或-32,-32如图 3,当 BC 为平行四边形的对角线时,BP A1C,BP=A1C,由对称性可知,AC=A1C,BP=AC,6-t2+6-t2=3-922+-3-322,解得:t=3 52+6 或 t=-3 52+6,P 点的坐标为3 52+6,3 52+6或-3 52+6,-3 52+6综上所述,P 点的坐标为32,32或-32,-32或3 52+6,3 52+6或-3 52+6,-3 52+6【点睛】本题考查二次函数的图象及性质,熟练掌握二次函数的图象及性质,平行四边形的性质,轴对称的性质是解题的关键5(2023辽宁鞍山校考一模)抛物线与坐
53、标轴交于 A-1,0,B 4,0,C 0,2 (1)求抛物线的解析式;(2)点 D 是 x 轴上的一点,过点 D 作 EF AC,交抛物线于 E、F,当 EF=3AC 时,求出点 D 的坐标;(3)点 D 是 x 轴上的一点,过点 D 作 DE AC,交线段 BC 于 E,将 DEB 沿 DE 翻折,得到 DEB,若DEB 与 ABC 重合部分的面积为 S,点 D 的横坐标为 m,直接写出 S 与 m 的函数关系式并写出取值范围【答案】(1)y=-12 x2+32 x+2(2)-12,0(3)S=15 4-m232 m 415 m+17-3m-1 m 32【分析】(1)运用待定系数法求抛物线的
54、解析式,设抛物线的解析式为 y=ax2+bx+c,把点 A-1,0,B 4,0,C 0,2代入,求出 a,b,c 的值,即可得到抛物线的解析;(2)过点 E 作 EK y 轴,过点 F 作 FK x 轴,两平行线 EK,FK 相交于点 K,设点 D 的坐标为 t,0,由点A-1,0,C 0,2可得直线 AC 的解析式为 y=2x+2,由 EF AC 与 D t,0可得直线 EF 的函数解析式为 y=2x-2t,由-12 x2+32 x+2=2x-2t 得点 E 的横坐标为 xE=-1+16t+172,点 F 的横坐标为 xF=-1-16t+172,易证 ACO FEK,根据相似三角形对应边成比
55、例可得 FK=3,xE-xF=3,代入即可求出 t 的值,从而得到点 D 的坐标;(3)根据点 A-1,0,B 4,0,C 0,2,可得 AB=5,AC=5,BC=2 5,因此证得 ABC 是直角三角26形,ACB=90,SABC=12 AC BC=5,由点 D 的横坐标为 m 得到 BD=4-m,根据 DE AC 可得DBE ABC,根据相似三角形的性质可得 SDBESABC=DBAB2,从而求得 SDEB=SDEB=15 4-m2分两种情况讨论:若 32 m 4,即点 B 在线段 BC 上,DEB 与 ABC 重合部分为 DEB,其面积 S=SDEB=15 4-m2;当-1 m 32 时,
56、点 B 在线段 BC 外,设 AC 与 DB 的交点为 R,此时,若 DEB与 ABC 重合部分为四边形 DECR根据 DBE ABC,可得 BE=DB BCAB=2 554-m,因此 BC=BE+BE-BC=6 5-4 5m5,易证 RCB ACB,可得 SRCB=BCBC2 SACB=15 3-2m2,因此 S四边形 DECR=SDEB-SRCB=15 m+17-3m,即 DEB 与 ABC 重合部分面积 S=15 m+17-3m【详解】(1)设抛物线的解析式为 y=ax2+bx+c,该抛物线过点 A-1,0,B 4,0,C 0,2,a-b+c=016a+4b+c=0c=2,解得a=-12
57、b=32c=2 抛物线的解析式为 y=-12 x2+32 x+2(2)过点 E 作 EK y 轴,过点 F 作 FK x 轴,两平行线 EK,FK 相交于点 K,设点 D 的坐标为 t,0,由点 A-1,0,C 0,2可得直线 AC 的解析式为 y=2x+2,EF AC,设直线 EF 的函数解析式为 y=2x+n,把点 D t,0代入,得 2t+n=0,n=-2t,直线 EF 的函数解析式为 y=2x-2t,由-12 x2+32 x+2=2x-2t 得点 E 的横坐标为 xE=-1+16t+172,点 F 的横坐标为 xF=-1-16t+172,AC EF,EK y 轴,EFK=CTE=ACO
58、,K=AOC=90,ACO FEK,ACEF=AOFK,EF=3AC,OA=1,FK=3,xE-xF=3,即-1+16t+172-1-16t+172=3,解得 t=-12,点 D 的坐标为-12,027(3)A-1,0,B 4,0,C 0,2,AB=-1-4=5,AC=-1-02+0-22=5,BC=4-02+0-22=2 5 AC2+BC2=AB2,ABC 是直角三角形,ACB=90,SABC=12 AC BC=12 5 2 5=5 点 D 的横坐标为 m,BD=4-m,DE AC,DBE ABC SDBESABC=DBAB2=4-m52=4-m225,SDBE=15 4-m2,将 DEB
59、沿 DE 翻折,得到 DEB,SDEB=SDEB=15 4-m2 DE AC,DEB=ACB=90,将 DEB 沿 DE 翻折,得到 DEB,DEB=DEB=90,DEB+DEB=180,点 B 在射线 BC 上若 32 m 4,即点 B 在线段 BC 上,如图此时,DEB 与 ABC 重合部分为 DEB,其面积 S=SDEB=15 4-m2当-1 m 32 时,点 B 在线段 BC 外,如图,设 AC 与 DB 的交点为 R,此时,若 DEB 与 ABC 重合部分为四边形 DECR DBE ABC,BEBC=DBAB,BE=DB BCAB=4-m 2 55=2 554-m,BE=BE=2 5
60、54-m,28BC=BE+BE-BC=2 554-m+2 554-m-2 5=6 5-4 5m5,ACB=90,ACB=180-ACB=90,ACB=ACB 由折叠可得 B=ACB,RCB ACB,SRCBSACB=BCBC2,SRCB=BCBC2 SACB=6 5-4 5m52 52 5=15 3-2m2,S四边形 DECR=SDEB-SRCB=15 4-m2-15 3-2m2=15 m+17-3m,即 DEB 与 ABC 重合部分面积 S=15 m+17-3m综上所述,S 与 m 的函数关系式为S=15 4-m232 m 415 m+17-3m-1 m 32【点睛】本题考查待定系数法求二次
61、函数解析式,二次函数与三角形,三角形相似的判定与性质,勾股定理及其逆定理,掌握分类讨论思想,熟练运用各个知识是解题的关键题型 03二次函数对称问题二次函数图象的翻折与旋转变换前变换方式变换后口诀y=a(x-h)2+k绕顶点旋转 180y=-a(x-h)2+ka 变号,h、k 均不变绕原点旋转 180y=-a(x+h)2-ka、h、k 均变号沿 x 轴翻折y=-a(x-h)2-ka、k 变号,h 不变沿 y 轴翻折y=a(x+h)2+ka、h 不变,h 变号1(2023湖南岳阳统考二模)在平面直角坐标系中,将抛物线 C1:y=2x2-(m+1)x+m 绕原点旋转180 后得到抛物线 C2,在抛物
62、线 C2上,当 x 1 时,y 随 x 的增大而增大,则 m 的取值范围是()A.m 5B.m 5C.m-5D.m-5【答案】D【分析】根据题意先求得旋转后的抛物线的解析式,然后确定旋转后的抛物线的开口方向和对称轴,最后根据在旋转后的抛物线上,当 x 1 时,y 随 x 的增大而增大,可得到关于 m 的不等式,从而求解得 m 的取值范围【详解】由题意得旋转后的抛物线 C2的解析式为:y=-2x2-(m+1)x-m,29 抛物线 C2的开口向下,对称轴为直线 x=-m+14,在抛物线 C2上,当 x 32 时,若最高点与最低点的纵坐标的差为 154,直接写出 m 的值【答案】(1)y=x2-6x
63、+5;点 P 的坐标为 3,-430(2)y=-x-32+4;y 的取值范围为 74 y 4;m 的值为 2+152或 72 或 2+312【分析】(1)两点式求出函数解析式,进而求出点 P 的坐标;(2)顶点式,写出函数解析式即可;求出最大值和最小值,即可得出 y 的取值范围;分 32 m 2,2 m 3,3 m 2+3,2+3 5 五种情况进行讨论求解【详解】(1)解:抛物线 y=x2+bx+c 与 x 轴交于点 A 1,0,B 5,0,y=x-1x-5=x2-6x+5,y=x2-6x+5=x-32-4,点 P 的坐标为 3,-4(2)折叠后顶点变为:3,4,点 A,B 之间的函数图象所对
64、应的函数解析式为 y=-x-32+4;故答案为:y=-x-32+4 32 x 4,顶点在 AB 之间的图象上,抛物线开口向下,对称轴为直线 x=3,抛物线上的点离对称轴越远,函数值越小,当 x=3 时,y最大值=4;当 x=32 时,y最小值=74,y 的取值范围为 74 y 4 m 32,m+2 72 3,当 m+2 2 3-m,即:m 2 时,此时:32 m 2,如图:由题意,得:4-m-32+4=154,解得:m=3 152(舍掉);当 2 3 时,m+2 5,当-m-32+4=m+22-6 m+2+5 时,解得:m1=2+3,m1=2-3,31 当 3 m 2+3 时,如图:由题意,得
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