2025年中考数学复习:二次函数图象的平移、翻折、旋转综合问题(3题型)(解析版)_第1页
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文档简介

抢分秘籍14二次函数图象的平移、翻折、旋转综合问题

(压轴通关)

目录

【中考预测】预测考向,总结常考点及应对的策略

【误区点拨】点拨常见的易错点

【抢分通关】精选名校模拟题,讲解通关策略(含新考法、新情境等)

中考预测

二次函数图象的平移、翻折、旋转综合问题是全国中考的热点内容,更是全国中考的必考内容。每年

都有一些考生因为知识残缺、基础不牢、技能不熟、答欠规范等原因导致失分。

i.从考点频率看,二次函数图象的平移、翻折、旋转问题是几何综合,综合性比较强,同时也是高频

考点、必考点,所以必须对几何和函数图象的性质定理很熟练和贯通。

2.从题型角度看,以解答题的最后一题或最后第二题为主,分值12分左右,着实不少!

<(抢分通关

题型一二次函数图象的平移综合问题

典例精讲

【例1】(2024■浙江温州・一模)如图,直线了=-gx+2分别交x轴、了轴于点A,B,抛物线y=-f+机x

经过点A.

⑴求点3的坐标和抛物线的函数表达式;

⑵若抛物线向左平移〃个单位后经过点3,求”的值.

【答案】⑴点3的坐标为(0,2),y=-f+M;

⑵%=2-&,n2-2+V2.

【分析】(1)由题意可得点A、B的坐标,利用待定系数法求解二次函数的表达式即可解答;

(2)根据二次函数图象平移规律"左加右减,上加下减"得到平移后的抛物线的表达式,再把B的坐标代入

求解即可;

本题考查了待定系数法求二次函数解析式、一次函数的图象与性质、二次函数图象的平移,熟练掌握知识

点的应用是解题的关键.

【详解】(1)由y=+2可知,令x=0,则y=2,

-2

.•.点B的坐标为(0,2),

令y=_;x+2=0,贝!|x=4,

.••点A的坐标为(4,0),

代入抛物线的表达式,得-42+4%=0,解得〃?=4,

.••抛物线的函数表达式为y=-/+4x;

(2)由(1)得y=-%2+4x=+4,

・•・平移后的抛物线为>=-(%-2+〃『+4,将点5(0,2)代入,得-(-2+〃『+4=2,

解得nx=2-V2,%=2+^2.

通关指导

本题考查了待定系数法求二次函数解析式、一次函数的图象与性质、二次函数图象的平移,熟练

掌握知识点的应用是解题的关键.

【例2】(2024•江西赣州•模拟预测)如图,已知抛物线4:了=*与直线尸-1相交于4B.

(1)AB=______;

⑵抛物线右随其顶点沿直线y=向上平移,得到抛物线4,抛物线4与直线y=T相交于C,D(点、C

在点。左边),已知抛物线右顶点M的横坐标为%

①当根=6时,抛物线乙的解析式是,CD=;

②连接当△MCD为等边三角形时,求点M的坐标.

【答案】⑴2

(2)①y=-(x-6)2+3;4;0(4,2)

【分析】本题主要考查了二次函数与直线交点问题,等边三角形的性质,正切的定义:

(1)令y=-l,解方程即可求解;

(2)①根据题意可得抛物线右的顶点坐标为(6,3),从而得到抛物线4的解析式为y=-(x-67+3,再令

y=T,解方程即可求解;②根据题意可得从而得到抛物线4的解析式为y=-(x-加

令V=T,可得。。=而百,过点M作九OLCE于点E,则腔=gm+l,CE=";+4,然后根据是

等边三角形,得出/MCE=60。,再根据锐角三家函数即可求解.

【详解】(1)解:对于了=-2,

当歹=一1时,-1=-X2,

解得:x=±l,

・••点4(—1,—1),5。,—1),

・•・AB=2;

故答案为:2

(2)解:①对于y=

当x=6时,y=gx6=3,

.♦•抛物线右的顶点坐标为(6,3),

;•抛物线4的解析式为y=-(x-6)2+3,

当y=_]时,_I=_(X—6)2+3,

解得:x=8或4,

.\C(4,-1),5(8,-1)

:.CD=4;

故答案为:y=-(x-6)2+3;4

②解::点M在直线y=;X上,

Mym^mj,

1

.♦•抛物线右的解析式为N=-(X-加)2+—m,

2

,S1

当y=_l时,_]=_(1_冽)+—m,

々刀/曰Y2ni+45V2m+4

用牛将:x=-----------F冽或x=---------------Fm,

22

、'/2冽+4、

:.C+m,-1,D+—1,

2

77

***CD=V2m+4,

N2m+4

如图,过点M作MD_LCE于点£,贝+CE=

22

•・・△MCD是等边三角形,

:.ZMCE=60°,

-m+\

tanZMC£=—2

2

解得:加=4或-2(不合题意,舍去),

・••点M的坐标为(4,2).

名校模拟

1.(2024•陕西西安三模)已知抛物线。:了="2+笈-4的对称轴为x=2,且过点/(1,2).

⑴求抛物线C的表达式及顶点坐标;

⑵对称轴直线工=2与x轴的交于点。,与抛物线。交于点N.平移抛物线。得到抛物线U,使得抛物线C

的顶点〃在直线x=2的右侧.若等腰三角形。NM面积为8,请叙述平移过程.

x

【答案】⑴y=-2x?+8x-4,顶点坐标为(2,4);

⑵将抛物线C向右平移4个单位长度,再向下平移2个单位长度,得到抛物线C';或将抛物线C向右平移

4个单位长度,再向下平移4个单位长度,得到抛物线C,或将抛物线C向右平移4个单位长度,得到抛

物线C.

【分析】此题考查二次函数的图象和性质,待定系数法求函数解析式,二次函数图象的平移:

(1)由对称轴为x=2,得6=-4。,将点41,2)代入了="2-4«-4,得。=-2,由此得到抛物线的解析

式及顶点坐标;

(2)设平移的距离为刀,根据等腰三角形DW面积为8,得到为该等腰三角形的高,4为底,抛物线。的

顶点M的纵坐标为2,求出〃=4,即可得到平移的过程.

【详解】(1).••对称轴为x=2,

---=2,即b=-Aa,

2a

将点4(1,2)代入^=〃工2一44%一4,

a—4。—4=2,

解得〃=-2,

y=-2f+8尤-4=-2(x-2『+4

;.顶点坐标为(2,4);

(2)♦.•顶点坐标为(2,4),

.•.D(2,0),N(2,4),

DN=4,

设平移的距离为人

当=(时,如图,

•••等腰三角形0W面积为8,

二〃为该等腰三角形的高,4为底,抛物线C的顶点”的纵坐标为2,

—x4A=8,

2

解得〃=4,

.\M(2+4,2),即M(6,2),

.♦.将抛物线C向右平移4个单位长度,再向下平移2个单位长度,得到抛物线C,.

当。M=DN=4时,如图,

可得M(6,0),

...将抛物线C向右平移4个单位长度,再向下平移4个单位长度,得到抛物线C<

当=时,如图,

可得M(6,4)

.♦.将抛物线C向右平移4个单位长度,得到抛物线C'

2.(2024・贵州安顺•一模)如图,二次函数必=2/+法+。与x轴有两个交点,其中一个交点为4-1,0),且

⑴求该二次函数的表达式,并用顶点式来表示;

⑵将二次函数%=2Y+6x+c向左平移1个单位,得函数%=;%与>轴的交点坐标为

⑶在(2)的条件下,将直线45向下平移〃(〃>0)个单位后与函数外的图象有唯一交点,求〃的值.

1Q

【答案】(1)必=2(x+:)—石

4o

5Q

⑵%=2。+:)2_3,(0,2)

4o

(3)H=1

【分析】本题考查二次函数与一次函数的综合题.

(1)用待定系数法直接将点42代入即可;

(2)涉及函数图象的平移,记得左加右减,求与y轴的交点坐标时令x=o即可;

(3)先求出直线N3的解析式,再跟抛物线解析式联立,只有一个交点即根的判别式为0.

【详解】(1)解:将4T0),8(1,2)代入%B2铲+瓜+。得

2-b+c=0b=l

2+—解得

c=-l

ia

该二次函数的表达式为必=2x2+x-l=2(x+:)-g;

48

19

(2),•*—2(xH—)—

148

iaia59

将二次函数必=2(x+/w向左平移1个单位,得函数外⑶+小尸/叱/人

令尤=0得%=2

%与了轴的交点坐标为(0,2);

(3)设直线48解析式为歹=h+6

将/(-1,0),8(1,2)代入得

-k+b=0k=l

k+b=2解得

b=l

1.V=X+1

将直线45向下平移n(n>0)个单位得y=x+\-n

y=x+l-n

59

59得2(x+—y——=x+\-n

由,y=2(x+-)29--i18

48

整理得2x2+4x+n+l=0

y=x+l-〃与函数外的图象有唯一交点

A=16—8(〃+1)=0

..M—1.

3.(2024•安徽池州•二模)如图,抛物线匚了="2+法+。与X正半轴交于点/(3,0),与y轴交于点8(0,3),

对称轴为直线尤=1.

图②

⑴求直线的解析式及抛物线的解析式;

(2)如图①,点尸为第一象限抛物线上一动点,过点P作尸轴,垂足为C,PC交于点D,求当点P

的横坐标为多少时,PD+AD最大;

⑶如图②,将抛物线Cy=ax2+bx+c向左平移得到抛物线/,直线ZB与抛物线少交于V、N两点,若

点B是线段的中点,求抛物线Z的解析式.

【答案】⑴>=-x+3,y=-x2+2x+3;

⑵点尸的横坐标为三"时,PD+4D有最大值;

2

215

⑶y=-x—x+二.

4

【分析】(1)利用待定系数法解答即可求解;

(2)设点尸的横坐标为乙则尸”,-〃+2/+3),C(z,0),D(t,-t+3),先证明ANCA为等腰直角三角形,得

到/。=0虫7=血(3-。,进而得到9+/。=-1-匕自]+上£2,根据二次函数的性质即可求解;

I2)4

(3)设平移后抛物线〃的解析式y=-(x-〃7)2+4,联立函数解析式得-X+3=-(X-〃?)2+4,整理得,

22

x-(2m+l)x+»7-l=0,设M(X],必),N(x2,y2),则为,莅是方程x?-(2加+1)尤+病_1=。的两根,由B

为MV的中点可得2加+1=0,求出机即可求解;

本题考查了二次函数与一次函数的交点问题,待定系数法求函数解析式,二次函数的性质,二次函数图象

的平移,掌握二次函数的图象和性质是解题的关键.

【详解】(1)解:•••抛物线二y=#+6x+c与x正半轴交于点出3,0),与y轴交于点8(0,3),对称轴为直线

X=1,

9〃+3b+c=0a=-l

,<。=3,解得<6=2,

bic=3

-----=1L

、2a

•*.抛物线L的解析式为y=-x2+2x+3;

设直线AB的解析式为y=丘+3(后H0),把A(3,0)代入得,

3左+3=0,

解得上=7,

直线AB的解析式为y=-x+3;

(2)解:设点尸的横坐标为乙则尸«,-》+2/+3),C«,0),D(t,-t+3),

AC=3—Z,PD=—t~+3t,

•.•/(3,0),8(0,-3),

;.OA=OB=?>,

.•.△NOB为等腰直角三角形,

NOAB=45°,

,.•PC_Lx轴,

.•.△/CD为等腰直角三角形,

.­.AD=y/2AC=y/2(3-t),

:.PD+AD=-f+3f+3V2-41t=-[t-~^]+"+2

I2J4

・•・当/=匕2时,PD+4D有最大值,

2

即点P的横坐标为三正时,尸有最大值;

2

(3)解:由(1)可知,直线45的解析式为>=-x+3,

抛物线£为:y--x2+2x+3=-(x-1)2+4,

•••设平移后抛物线L'的解析式y=-(X-加)2+4,

y=-X+3

联立函数解析式得,

y=-(x-m丫+4'

—x+3——(x—冽)?+4,

整理得,x2-(2m+l)x+m2-1=0,

设N(%2J2),则项,才2是方程X2-(2加+l)x+/T=0的两根,

:.X]+工2=2加+1,

・・・5为的中点,

玉+々=0,

2m+1=0,

解得加=,

2

:+4-x+”.

抛物线少的解析式》=-

।4

4.(2024•广东佛山•一模)综合运用:已知,抛物线y=ax?+法+2如图1所示,其对称轴是x=l.

图1图2

⑴①写出。与6的数量关系;

②证明:抛物线与直线夕=-2尤+2有两个交点;

⑵如图2,抛物线经过点(-将此抛物线记为片,把抛物线月先向左平移2个单位长度,再向上平移

1个单位长度,得抛物线旦.

①求抛物线用与x轴的交点坐标;

②点尸为抛物线耳上一动点,过点尸作x轴的垂线,交抛物线外于点。,连接尸。,以点尸为圆心、尸。的

长为半径作。尸.当。尸与x轴相切时,求点尸的坐标.

【答案】⑴①6=-2.,②见解析

⑵①(-1,0),(3,0);②(-3,-13)或(1,3)或(3+而,-11一4而)或(3-厢,-11+4W)

【分析】(1)①根据对称轴是x=l,列式-,=1,即可求解,②联立抛物线与直线方程,计算A并配方,

2a

即可求解,

(2)①将(-1,-1)代入y=ax2-2ox+2,求出抛物线片的表达式:y=-x2+2%+2,顶点式:y=-(x-1)2+3,

根据坐标的平移,得到抛物线鸟的表达式,当y=0时,即可求解②,根据PQ与p点纵坐标的绝对值相等,

列出等式,即可求解,

本题考查了,抛物线的对称轴,求抛物线解析式,二次函数图象的平移,解题的关键是:根据题意列出等

量关系式.

【详解】(1)解:①•.•抛物线y=a/+bx+2的对称轴是X=l,

=1,即:b=-2a,

2a

・••抛物线方程为:y=ax2-2ax+2,

y——2x+2

②联立抛物线与直线方程,

y-ax2-2ax+2

整理得:ax2+(2-2Q)X=0,

Va<0,

・•・A=(2->0,

・・・抛物线与直线y=-2x+2有两个交点,

故答案为:@b=-2a,

(2)解:(J)将(一1,—1)代入歹=ox?—2ox+2,得:一1=a(—I)?—2〃.(一1)+2,

解得:a=-\,

・•・抛物线表达式为:y=+2x+2,顶点式为:y=—(x—l『+3,

•・,抛物线片先向左平移2个单位长度,再向上平移1个单位长度,得抛物线8,

・,•抛物线鸟的表达式为:)=-(%+巾+4=-x2-2%+3,

当歹=0时,o=—――2X+3,

解得:再=-3,%2=1,

・・・抛物线月与x轴的交点坐标为:(-3,0),(1,0),

②)根据题意得:卜工2+2x+2—(―%2—2x+3)|=|—%2+2%+3,

-x?+2x+2-(-——2%+3)-—+2x+2,-+2x+2-(--2%+3)--2x-2,

整理得:x2+2x-3=0,或工2_6工-7=0,

解得:x=-3^x=l^x=3+V10x=3-V10,

当x=—3时,y=—(―3)2+2x(-3)+2=—13,P(—3,—13),

当x=l时,y=—(1『+2x(l)+2=3,。(1,3),

当x=3+而时,y=—(3+而『+2义(3+而卜2=—11—4跖,尸(3+厢,—11—4历),

当x=3—而时,y=—(3—M『+2x(3—而卜2=—11+4跖,尸(3—丽,—11+4历),

故答案为:(―3,—13)或(1,3)或(3+厢,—11一4丽)或(3—丽11+4w).

5.(2024•江西南昌•一模)综合与实践

特例感知

(1)如图1,对于抛物线必=—5(x—1)(%—3)+3,%=—万工(%—4)+3,%=—5(x+1)(%—5)+3,

”=-g(x+2)(x-6)+3,下列结论正确的序号是.

①抛物线必,%,%,乂的对称轴是直线》=2;

②抛物线乂,%,力,乂由抛物线y=依次向上平移2个单位长度得到;

③抛物线乂,%,力,”与直线y=3的交点中,对称轴两侧相邻两点之间的距离相等.

概念形成

把满足纥=-,》+“-2)(尸〃-2)+3的抛物线称为“族抛物线

知识应用

如图2,“族抛物线的顶点依次为Mj,M2,M,/,…,M".

(2)试求线段的长.(用含〃的代数式表示)

(3)"族抛物线"乂,%,%,…,然上分别有点月,鸟,鸟,...,Pn,它们的横坐标分别是2,3,4,

〃+1.试判断点P2,P3,勺是否在同一条直线上,如果在,求出此直线的解析式;如果不在,请说

明理由.

【分析】

(1)求出每个抛物线的顶点坐标和对称轴,及其与直线y=3的交点坐标,即可得出答案;

z2

(2)先将尤=-;(x+"-2)(尤---2)+3变形为”=一!(02)2+且+3,得出”的顶点坐标为%2,g+3

222I,

(n+1)2

并得出2,乙乙+3,求出结果即可;

(3)先求出点月,P2,月,…,P„,然后求出直线耳巴的解析式,再说明月,P…匕在直线上.

【详解】解:(1)y1=-1(x-l)(x-3)+3

x2+2x+—

22

(x-2)2+—,

2V72

顶点坐标为(2,g

.••抛物线的对称轴为直线x=2,

>2=_}(%_4)+3

=—%2+2x+3

2

=_*-2)2+5,

.•.抛物线的对称轴为直线&=2,顶点坐标为(2,5);

%=_,(%+1)(%_5)+3

12c11

—X+2xH—

22

1Zc\215

=——(x-2)+—,

2V72

顶点坐标为12,蔡.

...抛物线的对称轴为直线x=2,

y4=(x+2)(%-6)+3

1

=—x9+2x+9

2

=_#_2)2+",

.••抛物线的对称轴为直线x=2,顶点坐标为(2,11);

①抛物线必,%,力,乂的对称轴是直线》=2,故①正确;

②抛物线必,%,力,乂由抛物线》=-;(苫-2)2向上平移得到,但不是2个单位,故②错误;

③抛物线yi=-1(x-l)(x-3)+3与直线y=3的交点坐标为4(1,3),4(3,3);

抛物线%=_:x(尤-4)+3与直线片3的交点坐标为鸟(0,3),4(4,3);

抛物线力=-;(x+l)(x-5)+3与直线y=3的交点坐标为员(-1,3),A3(5,3);

抛物线y4=-1(x+2)(x-6)+3与直线y=3的交点坐标为54(-2,3),4(6,3);

抛物线乂,外,为,乂与直线V=3的交点中,对称轴两侧相邻两点之间的距离相等,故③正确.

综上分析可知,正确的是①③;

一—4、一〃2+4)+3

•••"族抛物线"约的顶点坐标为M“[2,g+3],

("+1)2

则M向2,^^+3,

・"A/_(〃+1)2Q/I々)_2〃+1

MM

••nn+\=---+3-1万+3]=2;

(3)把>2代入必=_*-2)2+:得:%=g,则+,.

把x=3代入力=-;(x-2p+5得:%=g,则巴卜,|];

把"4代入力=-;卜一2)2+:得:%=?,贝

把x=5代入乂=-g(x-2『+ll得:%=葭,则心,,:);

把》="+1代入%=(无一2『+L+3得:”="+■!,贝!1匕[〃+1,〃+|*

222I2.

7

79

设直线48的解析式为广丘+6,把用2,2

29

2

解得:

3

・・・直线肥的解析式为>='+

把x=4代入y=x+:3得11

313

把x=5代入了=x+:得y=

35

把》=〃+1代入了=》+5得了="+5,

.•.点A、片、£在直线耳心上,

.•.点耳,P2,A,…,匕在同一条直线上.

【点睛】

本题主要考查了二次函数的综合应用,二次函数的性质,求一次函数解析,解题的关键是数形结合,熟练

掌握二次函数的性质.

题型二二次函数图象的翻折综合问题

典例精讲

【例1】(2024•湖北孝感•一模)如图1,抛物线夕=。/+乐+:与x轴相交于/;,()]、o]两点,与y

轴交于点C,连接8C,抛物线顶点为点

⑴直接写出a,b的值及点M的坐标;

⑵点N为抛物线对称轴上一点,当/N+CN最小时,求点N的坐标;

⑶平移直线BC得直线y=mx+n.

①如图2,若直线N=Mx+〃过点M,交x轴于点。,在x轴上取点E,连接EM,求/。血化的度数.

②把抛物线>="2+区+(在x轴下方图象沿x轴翻折得到新图象(如图3).当直线^=加关+〃与新图象有

两个公共点时,请直接写出n的取值范围.

【答案】⑴。=1,6=-3,点W的坐标为]|,一1

⑵点N的坐标为

i529

⑶①勿磔=45。;②当直线'=加工+〃与新图象有两个公共点时,〃的取值范围为]<〃<1或"〉记.

【分析】(1)利用待定系数法求函数解析式即可;

3

(2)点N为直线3C与直线x=彳的交点时,/N+CN最小,利用待定系数法求得直线BC解析式,据此求

2

解即可;

(3)①如图2,过点E作E尸于尸,过点“作轴于X,利用解直角三角形求得E尸、FM,

再利用三角形外角的性质即可求解;

②由题意可得翻折后的图象的解析式为了=-1-|]直线8C平移后的解析式为

y=-i1-x+n,联立方程得-r-97+〃+:5=0,利用根的判别式求得〃=2档9,即可求得答案.

22416

【详解】⑴解:当—时,片:,

设抛物线解析式为

把代入,得:|=«[o-|Jo

解得:a=X,

3

⑵解:由⑴得对称轴为直线户鼻

/[J'。;两点关于直线x=|对称,

3

・••点N为直线6c与直线%=的交点时,ZN+CN最小,

2

设直线解析式为>=区+

4

把代入得0=:左+3,

U)24

解得左V

.♦•直线3C解析式为y=-1x+3,

24

、“321351

当x=一时,y=—X—+—=—,

22242

.••点N的坐标为(m,;);

(3)解:①直线BC解析式为>=一;x+:,

直线BC平移后的解析式为y=-^x+n,

(3\1131

把点M的坐标-,-1代入»=一彳%+几得一1=一3、5+〃,解得〃=一]

二直线DM的解析式为y=-g尤

24

令y=o,WO—~~x~~f

24

解得:x=-(,

2

如图2,过点£作环,。河于R过点M作必/_Lx轴于凡

则呜。),

MH=1,DH==2,

在RtADA/H中,DM=NDH?+MH2=打+俨=下,

MH

sinABDM=----

DEPM

EF_1

5V5

3

DF2

L2A/5

FM=DM-DF=J5—--=—

在Rt^MEF中,tanZEMF=-----=1,

FM

:・/EMF=45。,即/DAffi*=45。;

②:y=—―31+:=卜一:1-1,

把抛物线在X轴下方图象沿X轴翻折得到新图象,如图,

1=一0&+”

则翻折后的图象的解析式为了=-口-£|

•.•直线BC解析式为夕=-1X+。,

24

直线3c平移后的解析式为y=-gx+〃,

联立方程得一(x-|]+l=-gx+〃,

75

整理得:x2----1+〃+—=0,

24

当直线平移后与抛物线y=-1x-只有一个交点时,

△二1—:]—4X1X]H+j=0,

解得:«,

16

当直线3C平移后经过点/化01时,0=-底:+”,解得:〃=1,

12)224

1s29

・・•当直线>=s+〃与新图象有两个公共点时’〃的取值范围为或〃>记.

通关指导

本题考查用待定系数法求二次函数解析式、解直角三角形的应用、勾股定理、一元二次方程的根

与判别式的关系、解一元一次方程及解二元一次方程组,熟练利用待定系数法求得二次函数解析式是解

题的关键.

【例2】(2024•四川德阳•模拟预测)学习了二次函数后,我们发现抛物线的形状由二次函数的二次项系数决

定.已知抛物线歹="2-4办-4(a>0).

⑴如图1,将抛物线>=仆2-5-4在直线>=-4下方的图象沿该直线翻折,其余部分保持不变,得到一个

新的函数图象"印翻折后,抛物线顶点/的对应点4恰好在x轴上,求抛物线、="2-4«-4的对称轴及

a的值;

⑵如图2,抛物线y=aY-4办-4(。>0)的图象记为"G”,与y轴交于点8;过点8的直线与(1)中的图象

"册(x>2)交于尸,C两点,与图象"G"交于点D

①当a=g时,求证:PC=CD;

PC

②当awl时,请用合适的式子表示/(直接写结果).

【答案】⑴X=2,4=1;

⑵①详见解析;②F

-1+(2

【分析】本题考查的是二次函数综合运用,涉及到三角形相似和三角形全等:

一4〃

(1)抛物线>一4ax-4的对称轴为x=--,即为x=2,根据翻折可知点/的纵坐标为-8,即点/

2a

的坐标为(2,-8),进而求解;

(2)①证明AC9附ADCN(ASA),即可求解;

PCPQIk2a

②当a>0且awl时,证明ACPQSADPT,贝(]=房=^^=,即可求解;当。>1时,同理可

Z-Xji//CI1IQI1IQ

解.

【详解】(l)解:抛物线的对称轴为直线:x=-?,即为x=2.

2a

根据翻折可知点/的纵坐标为-8,即点/的坐标为(2,-8).

将点力的坐标代入抛物线表达式得:4a-8°-4=-8,

解得:a=l,

即抛物线的对称轴为直线x=2,a=l;

(2)解:­:a=1,

X2-4X-4(X<0^X>4)

图象"FT的解析式为>=<

-X2+4X-4(0<X<4)

①证明:当时,图象"C"的解析式为y=|x2-1x-4.

设直线BD的解析式为、=依-4.

当fcv-4=/一4%一4时,

解得了=0或x=4+左,

・,•点。的横坐标为4+%.

当kx—4=—x2+4%-4时,

解得x=0(舍去)或x=4-k,

・••点P的横坐标为4—k.

14

当kx-4=—x2——x-4时,

33

角犁得%=0或x=4+3左,

・・・点。的横坐标为4+3人.

如图1,作尸W〃x轴,过点。作CA/_Lx轴交9于点M,

作CN〃工轴,过点。作DN^LCN交CN于点、N.

由各点横坐标可得:PM=4+k—(4—k)=2k,CN=4+3k—4—k=2k,

:.PM=CN.

•・•尸M〃工轴,C7V〃x轴,

:.PM//CN,

:.ZDCN=ZCPM.

•:DN1CN,CM1PM,

:./CMP=/DNC=90。.

:.ACPM^ADCA^(ASA),

・•.PC=CD.

②当〃〉0且awl时,图象"G"的解析式为y=ax2-4ax-4(a>0S.a^V).

由①可知点尸的横坐标为4-左,点。的横坐标为4+k.

4/7+k

当丘一4=a/-4。无一4(。>0且〃R1)时,解得:尤="三

a

....点。的横坐标为北堂

a

当0<a<l时,如图2,作尸。〃1轴,过点。作轴,交?。于点。,过点。作。轴交?。于点T.

由各点的横坐标可知尸。=4+4-(4-左)=2左,依=牝史_(4-左)=乂1H

aa

CQ1PQ,DTLPT,

・•・CQ\\DT.

・,.△CPQs△。尸了

PC_PQ_2k_2a

PDPTk(\+a)\+a'

当Q〉1时,如图3,作尸。〃X轴,过点。作轴,交P0于点。,过点。作。轴交尸。于点T.

由各点的横坐标可知PQ=4+k-(4-k)=2k,尸?=虫土上(4一左)=乂3

aa

•:CQ1PQ,DTLPT,

・・・CQ\\DTf

・,.△CPQs△。尸了

则%=理=___2_k__=—2a

7PDPT左(1+a)\+a'

综上所述,用含。的式子表示K为备

名校模拟

1.(2022•湖南衡阳•中考真题)如图,已知抛物线j=--x-2交x轴于A、8两点,将该抛物线位于x轴下

方的部分沿x轴翻折,其余部分不变,得到的新图象记为"图象沙",图象少交了轴于点C.

⑴写出图象少位于线段上方部分对应的函数关系式;

⑵若直线y=-x+6与图象/有三个交点,请结合图象,直接写出6的值;

(3)P为x轴正半轴上一动点,过点尸作20〃y轴交直线3C于点交图象用于点N,是否存在这样的点

尸,使A&W与△03C相似?若存在,求出所有符合条件的点尸的坐标;若不存在,请说明理由.

【答案】⑴>=-x2+%+2(-l<x<2)

⑵6=2或6=3

⑶存在,(1,0)或[瞥2()]或(1+行,0)

【分析】(1)先求出点/、B、C坐标,再利用待定系数法求解函数关系式即可;

(2)联立方程组,由判别式△=()求得6值,结合图象即可求解;

(3)根据相似三角形的性质分/CMW=90。和/NCW=90。讨论求解即可.

【详解】(1)解:由翻折可知:C(0,2),

令--》-2=0,解得:玉=-1,X,=2,

.•./(TO),8(2,0),

设图象甲的解析式为y=a(x+l)(x-2),代入“0,2),解得°=一1,

对应函数关系式为了=-(x+l)(x-2)=f2+x+2(-1<%<2).

=-x+b

(2)解:联立方程组

——f+x+2

整理,得:x2-2x+b-2=0,

由△=4-4(6-2)二0得:b=3,此时方程有两个相等的实数根,

由图象可知,当加2或加3时,直线歹=f+6与图象少有三个交点;

(3)解:存在.如图1,当CN〃OB时,AOBCs^NMC,此时,N与C关于直线苫=1对称,

二点N的横坐标为1,;.P(l,0);

如图2,当CN〃。台时,丛OBCs^NMC,此时,N点纵坐标为2,

由x2-x-2=2,解得X[=、+,x2=--(舍),

1222

•••N的横坐标为叶姮,

2

所以尸

I7

如图3,当NNCN=90。时,AOBCsACMN,此时,直线CN的解析式为y=x+2,

联立方程组:"=x:2解得xi+氐尤=1一店(舍),

[y=x-x-2

的横坐标为1+石,

所以网1+指,0),

题型三二次函数图象的旋转综合问题

典例精讲

【例1】(新考法,拓视野)(2024•江西南昌•一模)如图、在平面直角坐标系xOy中,抛物线G:y=f2+2x+3

与x轴交于点A,点B(点A在点3的左侧),与V轴交于点C,尸为抛物线G的顶点,连接PB,将抛物线

G绕点。旋转180°得到抛物线G.

⑴求抛物线C?的解析式.

(2)连接/C,BC,求sin乙4cs的值.

⑶连接CP,。是抛物线。2上的点,若满足NQCO=N尸5C,求点。的坐标.

【答案】⑴y=/+2x-3

(2)sinZ^C5=|V5

(3)点0的坐标为(-2,-3)或(1,0)

【分析】

本题主要考查二次函数的图象与性质,中心对称的性质以及与解直角三角形相关的计算:

(1)由G:y=r2+2x+3求出与x轴的交点3(3,0),顶点坐标尸(1,4),设C?的解析式为

y=a(x+l)2-4,将点A关于原点对称的点的坐标(LO)代入,求出。=1,即可得C2的解析式;

(2)过点3作于点E,由两点间距离公式求出JBC=3e',48=4,/C=J8,由三角形面积公式求

出8£=她0,从而可求出sin//C8=26;

55

(3)证明△8PC是直角三角形且tan/P3C=;,分点。在了轴左侧和右侧两种情况,根据N0CO=NPBC

即tanAQCO=tanZPBC=1讨论求解即可.

2

【详解】(1)解:对于。+2x+3,当x=0时,v=3;当y=0时,-x+2x+3=0,

解得,占=-1,%=3,

.*.C(0,3),^(-1,0),5(3,0),

又G:y=-x?+2x+3=-(x-1)2+4,

.♦•抛物线的顶点P的坐标为(1,4),

设点A关于原点对称的点0的坐标为(1,0),

由旋转知,C2的顶点坐标为(-1,-4),且过点H(1,0),

,设。2的解析式为y=a(x+l/-4,

把代入得,4«-4=0,

解得,a=1,

C,的解析式为=(x+1)2-4=x2+2%-3;

(2)解:•••C(0,3),/(-l,0),3(3,0),

^5=|3-(-1)|=4,AC=^(-1-0)2+(0-3)2=瓜BC=^(3-0)2+(0-3)2=372,OC=3,

•••^sc=1^xOC=1x4x3=6,

过点2作于点E,如图,

贝1JS/Bc=34CxBE=;义屈xBE=6,

'BE=^=枭*屈,

6A/10

,,sinZACB=^~=—42

BC372

(3)解:VP(l,4),5(3,0),C(0,3),

:.PB2=(l-3)2+(4-0)2=20,SC2=(3-0)2+(0-3)2=18,PC2=(1-0)2+(4-3)2=2,

:.PC?+BC?=PB?,

:.APBC是直角三角形,

:.tanZPBC=—=g=-;

BC3V23

分两种情况:

⑴当点。在y轴左侧时,如图,过点。作。尸,〉轴于点尸,

ZQCO=ZPBC,

:.tanZQCO=tanZPBC=1,

设点。的坐标为(加加+2加-3),则:QF=-m,CF=3-m2-2m+3,,

.-m_1

3-m2—2m+33'

解得,吗=-2,%=3,

经检验,吗=-2,加2=3是原方程的根,

又加<0,

m=—2,

此时,点。的坐标为(-2,-3);

(")当点。在,轴右侧时,如图,

•.,点/关于原点对称的点H的坐标为(1,0),

・•・OH=1,

Q4'1

,

连接C4',则有:tanZACO=-=-f

tan/A'CO=tan/PBC,

点。与点H重合,

A2(1,0),

综上,点。的坐标为(-2,-3)或(1,0)

通关指导

本题主要考查二次函数的图象与性质,中心对称的性质以及与解直角三角形相关的计算.

【例2】(2023•陕西西安•模拟预测)已知抛物线/。="2-;芯-2与x轴相交于/、B两点(点2在点/的

左侧),点/的坐标是(4,0),与y轴相交于点C,将抛物线工绕点Q0)旋转180。得到抛物线乙.

⑴求抛物线4的函数表达式.

⑵将抛物线4向左或向右平移,得到抛物线右,右与x轴相交于0、9两点(点9在点H的左侧),与»

轴相交于点C,要使5炭@。=25?4,求所有满足条件的抛物线4的函数表达式.

1Q

[答案]⑴尸_j'_3

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