专题19二次函数与平移变换综合问题(解析版)_第1页
专题19二次函数与平移变换综合问题(解析版)_第2页
专题19二次函数与平移变换综合问题(解析版)_第3页
专题19二次函数与平移变换综合问题(解析版)_第4页
专题19二次函数与平移变换综合问题(解析版)_第5页
已阅读5页,还剩47页未读 继续免费阅读

下载本文档

版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领

文档简介

挑战2023年中考数学压轴题之学霸秘笈大揭秘(全国通用)

专题19二次函数与平移变换综合问题

【例1】(2022•湖北)如图,在平面直角坐标系中,已知抛物线y=x2﹣2x﹣3的顶点为A,

与y轴交于点C,线段CB∥x轴,交该抛物线于另一点B.

(1)求点B的坐标及直线AC的解析式;

(2)当二次函数y=x2﹣2x﹣3的自变量x满足m≤x≤m+2时,此函数的最大值为p,

最小值为q,且p﹣q=2,求m的值;

(3)平移抛物线y=x2﹣2x﹣3,使其顶点始终在直线AC上移动,当平移后的抛物线与

射线BA只有一个公共点时,设此时抛物线的顶点的横坐标为n,请直接写出n的取值范

围.

【分析】(1)求出A、B、C三点坐标,再用待定系数法求直线AC的解析式即可;

(2)分四种情况讨论:①当m>1时,p﹣q=(m+2)2﹣2(m+2)﹣3﹣m2+2m+3=2,

解得m=(舍);②当m+2<1,即m<﹣1,p﹣q=m2﹣2m﹣3﹣(m+2)2+2(m+2)

+3=2,解得m=﹣(舍);③当m≤1≤m+1,即0≤m≤1,p﹣q=(m+2)2﹣2(m+2)

﹣3+4=2,解得m=﹣1或m=﹣﹣1(舍);④当m+1<1≤m+2,即﹣1≤m<0,

p﹣q=m2﹣2m﹣3+4=2,解得m=+1(舍)或m=﹣+1;

(3)分两种情况讨论:①当抛物线向左平移h个单位,则向上平移h个单位,平移后

的抛物线解析式为y=(x﹣1+h)2﹣4+h,求出直线BA的解析式为y=x﹣5,联立方程

组,由Δ=0时,解得h=,此时抛物线的顶点为(,﹣),

此时平移后的抛物线与射线BA只有一个公共点;②当抛物线向右平移k个单位,则向

下平移k个单位,平移后的抛物线解析式为y=(x﹣1﹣k)2﹣4﹣k,当抛物线经过点B

时,此时抛物线的顶点坐标为(4,﹣7),此时平移后的抛物线与射线BA只有一个公共

第1页共52页.

点;当抛物线的顶点为(1,﹣4)时,平移后的抛物线与射线BA有两个公共点,由此可

求解.

【解答】解:(1)∵y=x2﹣2x﹣3=(x﹣1)2﹣4,

∴顶点A(1,﹣4),

令x=0,则y=﹣3,

∴C(0,﹣3),

∵CB∥x轴,

∴B(2,﹣3),

设直线AC解析式为y=kx+b,

解得,

∴y=﹣x﹣3;

(2)∵抛物线y=x2﹣2x﹣3的对称轴为直线x=1,

①当m>1时,

x=m时,q=m2﹣2m﹣3,

x=m+2时,p=(m+2)2﹣2(m+2)﹣3,

∴p﹣q=(m+2)2﹣2(m+2)﹣3﹣m2+2m+3=2,

解得m=(舍);

②当m+2<1,即m<﹣1,

x=m时,p=m2﹣2m﹣3,

x=m+2时,q=(m+2)2﹣2(m+2)﹣3,

∴p﹣q=m2﹣2m﹣3﹣(m+2)2+2(m+2)+3=2,

解得m=﹣(舍);

③当m≤1≤m+1,即0≤m≤1,

x=1时,q=﹣4,

x=m+2时,p=(m+2)2﹣2(m+2)﹣3,

∴p﹣q=(m+2)2﹣2(m+2)﹣3+4=2,

解得m=﹣1或m=﹣﹣1(舍);

④当m+1<1≤m+2,即﹣1≤m<0,

x=1时,q=﹣4,

x=m时,p=m2﹣2m﹣3,

第2页共52页.

∴p﹣q=m2﹣2m﹣3+4=2,

解得m=1+(舍)或m=1﹣,

综上所述:m的值﹣1或1﹣;

(3)设直线AC的解析式为y=kx+b,

∴,

解得,

∴y=﹣x﹣3,

①如图1,当抛物线向左平移h个单位,则向上平移h个单位,

∴平移后的抛物线解析式为y=(x﹣1+h)2﹣4+h,

设直线BA的解析式为y=k'x+b',

∴,

解得,

∴y=x﹣5,

联立方程组,

整理得x2﹣(3﹣2h)x+h2﹣h+2=0,

当Δ=0时,(3﹣2h)2﹣4(h2﹣h+2)=0,

解得h=,

此时抛物线的顶点为(,﹣),此时平移后的抛物线与射线BA只有一个公共点;

②如图2,当抛物线向右平移k个单位,则向下平移k个单位,

∴平移后的抛物线解析式为y=(x﹣1﹣k)2﹣4﹣k,

当抛物线经过点B时,(2﹣1﹣k)2﹣4﹣k=﹣3,

解得k=0(舍)或k=3,

此时抛物线的顶点坐标为(4,﹣7),此时平移后的抛物线与射线BA只有一个公共点,

当抛物线的顶点为(1,﹣4)时,平移后的抛物线与射线BA有两个公共点,

∴综上所述:1<n≤4或n=.

第3页共52页.

【例2】(2022•常州)已知二次函数y=ax2+bx+3的自变量x的部分取值和对应函数值y如

下表:

x…﹣10123…

y…430﹣5﹣12…

(1)求二次函数y=ax2+bx+3的表达式;

(2)将二次函数y=ax2+bx+3的图象向右平移k(k>0)个单位,得到二次函数y=

mx2+nx+q的图象,使得当﹣1<x<3时,y随x增大而增大;当4<x<5时,y随x增大

而减小.请写出一个符合条件的二次函数y=mx2+nx+q的表达式y=y=﹣x2+6x﹣5(答

案不唯一),实数k的取值范围是4≤k≤5;

(3)A、B、C是二次函数y=ax2+bx+3的图象上互不重合的三点.已知点A、B的横坐

标分别是m、m+1,点C与点A关于该函数图象的对称轴对称,求∠ACB的度数.

【分析】(1)用待定系数法可得二次函数的表达式为y=﹣x2﹣2x+3;

(2)将二次函数y=﹣x2﹣2x+3的图象向右平移k(k>0)个单位得y=﹣(x﹣k+1)2+4

的图象,新图象的对称轴为直线x=k﹣1,根据当﹣1<x<3时,y随x增大而增大;当4

<x<5时,y随x增大而减小,且抛物线开口向下,知3≤k﹣1≤4,得4≤k≤5,即可得

第4页共52页.

到答案;

(3)求出A(m,﹣m2﹣2m+3),B(m+1,m2﹣m),C(﹣2﹣m,﹣m2﹣2m+3),过B

作BH⊥AC于H,可得BH=|﹣m2﹣4m﹣(﹣m2﹣2m+3)|=|﹣2m﹣3|,CH=|(﹣2﹣m)

﹣(m+1)|=|﹣2m3|,故△BHC是等腰直角三角形,∠ACB=45°,

当B在C右侧时,同理可得∠ACB=135°.

【解答】解:(1)将(﹣1,4),(1,0)代入y=ax2+bx+3得:

解得,

∴二次函数的表达式为y=﹣x2﹣2x+3;

(2)如图:

∵y=﹣x2﹣2x+3=﹣(x+1)2+4,

∴将二次函数y=﹣x2﹣2x+3的图象向右平移k(k>0)个单位得y=﹣(x﹣k+1)2+4

的图象,

∴新图象的对称轴为直线x=k﹣1,

∵当﹣1<x<3时,y随x增大而增大;当4<x<5时,y随x增大而减小,且抛物线开

口向下,

∴3≤k﹣1≤4,

解得4≤k≤5,

∴符合条件的二次函数y=mx2+nx+q的表达式可以是y=﹣(x﹣3)2+4=﹣x2+6x﹣5,

故答案为:y=﹣x2+6x﹣5(答案不唯一),4≤k≤5;

(3)当B在C左侧时,过B作BH⊥AC于H,如图:

第5页共52页.

∵点A、B的横坐标分别是m、m+1,

222

∴yA=﹣m﹣2m+3,yB=﹣(m+1)﹣2(m+1)+3=﹣m﹣4m,

∴A(m,﹣m2﹣2m+3),B(m+1,﹣m2﹣4m),

∵点C与点A关于该函数图象的对称轴对称,而抛物线对称轴为直线x=﹣1,

∴=﹣1,AC∥x轴,

∴xC=﹣2﹣m,

∴C(﹣2﹣m,﹣m2﹣2m+3),

过B作BH⊥AC于H,

∴BH=|﹣m2﹣4m﹣(﹣m2﹣2m+3)|=|﹣2m﹣3|,CH=|(﹣2﹣m)﹣(m+1)|=|﹣2m

﹣3|,

∴BH=CH,

∴△BHC是等腰直角三角形,

∴∠HCB=45°,即∠ACB=45°,

当B在C右侧时,如图:

同理可得△BHC是等腰直角三角形,

∴∠ACB=180°﹣∠BCH=135°,

第6页共52页.

综上所述,∠ACB的度数是45°或135°.

【例3】(2022•连云港)已知二次函数y=x2+(m﹣2)x+m﹣4,其中m>2.

(1)当该函数的图象经过原点O(0,0),求此时函数图象的顶点A的坐标;

(2)求证:二次函数y=x2+(m﹣2)x+m﹣4的顶点在第三象限;

(3)如图,在(1)的条件下,若平移该二次函数的图象,使其顶点在直线y=﹣x﹣2

上运动,平移后所得函数的图象与y轴的负半轴的交点为B,求△AOB面积的最大值.

【分析】(1)把O(0,0)代入y=x2+(m﹣2)x+m﹣4可得y=x2+2x=(x+1)2﹣1,

即得函数图像的顶点A的坐标为(﹣1,﹣1);

(2)由抛物线顶点坐标公式得y=x2+(m﹣2)x+m﹣4的顶点为(,),

根据m>2,=﹣(m﹣4)2﹣1≤﹣1<0,可知二次函数y=x2+(m﹣2)

x+m﹣4的顶点在第三象限;

(3)设平移后图像对应的二次函数表达式为y=x2+bx+c,其顶点为(﹣,),

将(﹣,)代入y=﹣x﹣2得c=,可得OB=﹣c=﹣,

过点A作AH⊥OB于H,有S△AOB=OB•AH=×(﹣)×1=﹣(b+1)

2+,由二次函数性质得△AOB面积的最大值是.

【解答】(1)解:把O(0,0)代入y=x2+(m﹣2)x+m﹣4得:

m﹣4=0,

解得m=4,

∴y=x2+2x=(x+1)2﹣1,

第7页共52页.

∴函数图像的顶点A的坐标为(﹣1,﹣1);

(2)证明:由抛物线顶点坐标公式得y=x2+(m﹣2)x+m﹣4的顶点为(,

),

∵m>2,

∴2﹣m<0,

∴<0,

∵=﹣(m﹣4)2﹣1≤﹣1<0,

∴二次函数y=x2+(m﹣2)x+m﹣4的顶点在第三象限;

(3)解:设平移后图像对应的二次函数表达式为y=x2+bx+c,其顶点为(﹣,),

当x=0时,B(0,c),

将(﹣,)代入y=﹣x﹣2得:

=﹣2,

∴c=,

∵B(0,c)在y轴的负半轴,

∴c<0,

∴OB=﹣c=﹣,

过点A作AH⊥OB于H,如图:

∵A(﹣1,﹣1),

∴AH=1,

第8页共52页.

在△AOB中,

22

S△AOB=OB•AH=×(﹣)×1=﹣b﹣b+1=﹣(b+1)+,

∵﹣<0,

∴当b=﹣1时,此时c<0,S△AOB取最大值,最大值为,

答:△AOB面积的最大值是.

【例4】(2022•聊城)如图,在直角坐标系中,二次函数y=﹣x2+bx+c的图象与x轴交于A,

B两点,与y轴交于点C(0,3),对称轴为直线x=﹣1,顶点为点D.

(1)求二次函数的表达式;

(2)连接DA,DC,CB,CA,如图①所示,求证:∠DAC=∠BCO;

(3)如图②,延长DC交x轴于点M,平移二次函数y=﹣x2+bx+c的图象,使顶点D

沿着射线DM方向平移到点D1且CD1=2CD,得到新抛物线y1,y1交y轴于点N.如果

在y1的对称轴和y1上分别取点P,Q,使以MN为一边,点M,N,P,Q为顶点的四边

形是平行四边形,求此时点Q的坐标.

【分析】(1)根据抛物线对称轴和点C坐标分别确定b和c的值,进而求得结果;

(2)根据点A,D,C坐标可得出AD,AC,CD的长,从而推出三角形ADC为直角三

角形,进而得出∠DAC和∠BCO的正切值相等,从而得出结论;

(3)先得出y1的顶点,进而得出先抛物线的表达式,N的坐标,根据三角形相似或一次

函数可求得点M坐标,以MN为边,点M,N,P,Q为顶点的四边形是MNQP和MNPQ

根据M,N和点P的横坐标可以得出Q点的横坐标,进而求得结果.▱▱

第9页共52页.

【解答】(1)解:由题意得,

∴,

∴二次函数的表达式为:y=﹣x2﹣2x+3;

(2)证明:∵当x=﹣1时,y=﹣1﹣2×(﹣1)+3=4,

∴D(﹣1,4),

由﹣x2﹣2x+3=0得,

x1=﹣3,x2=1,

∴A(﹣3,0),B(1,0),

∴AD2=20,

∵C(0,3),

∴CD2=2,AC2=18,

∴AC2+CD2=AD2,

∴∠ACD=90°,

∴tan∠DAC===,

∵∠BOC=90°,

∴tan∠BCO==,

∴∠DAC=∠BCO;

(3)解:如图,

作DE⊥y轴于E,作D1F⊥y轴于F,

第10页共52页.

∴DE∥FD1,

∴△DEC∽△D1FC,

∴=,

∴FD1=2DE=2,CF=2CE=2,

∴D1(2,1),

2

∴y1的关系式为:y=﹣(x﹣2)+1,

当x=0时,y=﹣3,

∴N(0,﹣3),

同理可得:,

∴,

∴OM=3,

∴M(3,0),

设P(2,m),

当MNQP时,

∴▱MN∥PQ,PQ=MN,

∴Q点的横坐标为﹣1,

当x=﹣1时,y=﹣(﹣1﹣2)2+1=﹣8,

∴Q(﹣1,8),

当MNPQ时,

同理▱可得:点Q横坐标为:5,

当x=5时,y=﹣(5﹣2)2+1=﹣8,

∴Q′(5,﹣8),

综上所述:点Q(﹣1,﹣8)或(5,﹣8).

【例5】(2022•镇江)一次函数y=x+1的图象与x轴交于点A,二次函数y=ax2+bx+c(a

≠0)的图象经过点A、原点O和一次函数y=x+1图象上的点B(m,).

(1)求这个二次函数的表达式;

(2)如图1,一次函数y=x+n(n>﹣,n≠1)与二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)

的图象交于点C(x1,y1)、D(x2,y2)(x1<x2),过点C作直线l1⊥x轴于点E,过点D

作直线l2⊥x轴,过点B作BF⊥l2于点F.

第11页共52页.

①x1=,x2=(分别用含n的代数式表示);

②证明:AE=BF;

(3)如图2,二次函数y=a(x﹣t)2+2的图象是由二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图

象平移后得到的,且与一次函数y=x+1的图象交于点P、Q(点P在点Q的左侧),

过点P作直线l3⊥x轴,过点Q作直线l4⊥x轴,设平移后点A、B的对应点分别为A′、

B′,过点A′作A′M⊥l3于点M,过点B′作B′N⊥l4于点N.

①A′M与B′N相等吗?请说明你的理由;

②若A′M+3B′N=2,求t的值.

【分析】(1)先求出点A、B的坐标,利用交点式设y=ax(x+2),把B(,)代入

即可求得答案;

(2)①联立得x2+2x=x+n,解方程即可求得答案;

②分两种情况:当n>1时,CD位于AB的上方,可得:AE=﹣2﹣=

,BF=﹣=,故AE=BF;当<n<1

时,CD位于AB的下方,可得:AE=﹣(﹣2)=,BF=﹣

=,故AE=BF;

(3)方法一:①设P、Q平移前的对应点分别为P′、Q′,则P′Q′∥PQ,可得P′

Q′∥AB,再由(2)②及平移的性质可证得结论;②由A′M+3B′N=2,可得A′M

=B′N=,根据二次函数y=x2+2x的图象的顶点为(﹣1,﹣1),二次函数y=(x﹣t)

2+2的图象的顶点为(t,2),可得新二次函数的图象是由原二次函数的图象向右平移(t+1)

第12页共52页.

个单位,向上平移3个单位得到的,把Q(t+1,3)代入y=x+1,即可求得答案;

2

方法二:①设点Q的坐标为(x3,y3),由y3=x3+1,y3=(x3﹣t)+2,得x3+1=

2

(x3﹣t)+2,可得:点P的横坐标为,点Q的横坐标为

(t>).再由二次函数y=x2+2x图象的顶点为(﹣1,﹣1),二次函数y=(x﹣t)2+2

的图象的顶点为(t,2),可得新二次函数的图象是由原二次函数的图象向右平移(t+1)

个单位,向上平移3个单位得到的,求得:B′(t+,),A′(t﹣1,3),即可证

得结论.

【解答】解:(1)∵直线y=x+1与x轴交于点A,

令y=0,得x+1=0,

解得:x=﹣2,

∴A(﹣2,0),

∵直线y=x+1经过点B(m,),

∴m+1=,

解得:m=,

∴B(,),

∵抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)经过A(﹣2,0),O(0,0),B(,),

设y=ax(x+2),则=a××(+2),

解得:a=1,

∴y=x(x+2)=x2+2x,

∴这个二次函数的表达式为y=x2+2x;

(2)①由题意得:x2+2x=x+n(n>﹣),

解得:x1=,x2=,

故答案为:,;

第13页共52页.

②当n>1时,CD位于AB的上方,

∵A(﹣2,0),B(,),

∴AE=﹣2﹣=,BF=﹣=,

∴AE=BF,

当<n<1时,CD位于AB的下方,

∵A(﹣2,0),B(,),

∴AE=﹣(﹣2)=,BF=﹣=,

∴AE=BF,

∴当n>﹣且n≠1时,AE=BF;

(3)方法一:①设P、Q平移前的对应点分别为P′、Q′,则P′Q′∥PQ,

∴P′Q′∥AB,

∵平移后点A、B的对应点分别为A′、B′,

由(2)②及平移的性质可知:A′M=B′N;

②∵A′M+3B′N=2,

∴A′M=B′N=,

设点Q在原抛物线上的对应点为Q′,

∵二次函数y=x2+2x的图象的顶点为(﹣1,﹣1),二次函数y=(x﹣t)2+2的图象的

顶点为(t,2),

∴新二次函数的图象是由原二次函数的图象向右平移(t+1)个单位,向上平移3个单位

得到的,

∴Q′的横坐标为0或1,

∴Q′(0,0)或(1,3),

当Q′(0,0)时,Q(t+1,3),

将点Q的坐标代入y=x+1,

得:3=(t+1)+1,

解得:t=3;

当Q′(1,3)时,Q(t+2,6),

第14页共52页.

将点Q的坐标代入y=x+1,

得:6=(t+2)+1,

解得:t=8;

综上所述,t=3或8;

另解:

∵A′M+3B′N=2,

∴A′M=B′N=,B(,)的对应点为B′(t+,),

∵B′N=,

∴点Q的横坐标为t+1,代入y=x+1,得y=(t+1)+1=t+,

∴Q(t+1,t+),

将点Q的坐标代入y=(x﹣t)2+2中,得t+=(t+1﹣t)2+2,

解得:t=3.

方法二:

2

①设点Q的坐标为(x3,y3),由y3=x3+1,y3=(x3﹣t)+2,得x3+1=(x3﹣t)

2+2,

当t>时,解得:x3=,

∴点Q的横坐标为;

同理可得点P的横坐标为,

∵点P在点Q的左侧,

∴点P的横坐标为,点Q的横坐标为(t>).

∵二次函数y=x2+2x图象的顶点为(﹣1,﹣1),二次函数y=(x﹣t)2+2的图象的顶

点为(t,2),

∴新二次函数的图象是由原二次函数的图象向右平移(t+1)个单位,向上平移3个单位

得到的,

∴B(,)的对应点为B′(t+,),A(﹣2,0)的对应点为A′(t﹣1,3).

第15页共52页.

∴B′N=t+﹣=,A′M=﹣(t﹣1)=

∴A′M=B′N.

一.解答题(共20题)

1.(2022秋•临海市月考)如图,以A(3,0),为顶点的抛物线交y轴于点B(0,4)

(1)求此抛物线的函数解析式.

(2)点C(7,4)是否也在这个抛物线上?

(3)你能否通过左右平移该抛物线,使平移后的抛物线经过点C(7,4)?若能,请写

出平移的方法.

【分析】(1)设顶点式y=a(x﹣3)2,然后把B点坐标代入求出a,从而得到抛物线解

析式;

(2)根据二次函数图象上点的坐标特征进行判断;

(3)设平移后的抛物线解析式为y=(x﹣m)2,再把C(7,4)代入求出m的值为4

或10,从而可判断抛物线向右平移1个单位或7个单位.

【解答】解:(1)设抛物线解析式为y=a(x﹣3)2,

把B(0,4)代入得4=a×(0﹣3)2,

解得a=,

∴抛物线解析式为y=(x﹣3)2;

(2)当x=7时,y=(x﹣3)2=×(7﹣3)2=≠4,

∴点C(7,4)不在这个抛物线上;

(3)能.

第16页共52页.

设平移后的抛物线解析式为y=(x﹣m)2,

把C(7,4)代入得×(7﹣m)2=4,

解得m1=4,m2=10,

∴把抛物线y=(x﹣3)2向右平移1个单位或7个单位可经过点C(7,4).

2.(2022秋•江夏区月考)已知抛物线y=﹣x2+bx+c经过点A(﹣1,2).

(1)抛物线顶点位于y轴右侧且纵坐标为6.①求抛物线的解析式.②如图1,直线y

=﹣x+4与抛物线交于B、C两点,P为线段BC上一点,过P作PM∥y轴交抛物线于M

点.若PM=3,求P点的坐标.

(2)将抛物线平移,使点A的对应点为A'(m+1,b+4),其中m≠2.若平移后的抛物

线经过点N(2,1),平移后的抛物线顶点恰好落在直线y=x+5上,求b的值.

【分析】(1)①将点A(﹣1,2)代入y=﹣x2+bx+c,得到b、c的关系为c﹣b=3,再

由=6,求出b、c的值即可求函数的解析式;

②设M(t,﹣t2+2t+5),则P(t,﹣t+4),可得PM=﹣t2+3t+1=3,求出t的值即可求

M点坐标;

(2)由题意可知抛物线向右平移m+2个单位,向上平移b+2个单位,则平移后的抛物

线解析为y=﹣(x﹣﹣m﹣2)2+2b+5+,所以抛物线的顶点为(+m+2,2b+5+),

再由题意可得m=+b﹣2①,﹣(﹣﹣m)2+2b+5+=1②,由①②求出b

的值即可.

第17页共52页.

【解答】解:(1)①将点A(﹣1,2)代入y=﹣x2+bx+c,

∴c﹣b=3,

∵抛物线的顶点纵坐标为6,

∴=6,

∴c=﹣3或c=5,

∴b=﹣6或b=2,

∵顶点位于y轴右侧,

∴b>0,

∴b=2,

∴y=﹣x2+2x+5;

②设M(t,﹣t2+2t+5),则P(t,﹣t+4),

∴PM=﹣t2+3t+1,

∵PM=3,

∴﹣t2+3t+1=3,

解得t=1或t=2,

∴P(1,3)或(2,2);

(2)∵点A(﹣1,2)平移后对应点为A'(m+1,b+4),

∴抛物线向右平移m+2个单位,向上平移b+2个单位,

∵c﹣b=3,

∴y=﹣x2+bx+c=﹣(x﹣)2+b+3+,

∴平移后的抛物线解析为y=﹣(x﹣﹣m﹣2)2+2b+5+,

∴抛物线的顶点为(+m+2,2b+5+),

∵抛物线顶点恰好落在直线y=x+5上,

∴+m+2+5=2b+5+,

∴m=+b﹣2①,

∵平移后的抛物线经过点N(2,1),

∴﹣(﹣﹣m)2+2b+5+=1②,

由①②可得,b+2m=b+4或b+2m=﹣b﹣4,

第18页共52页.

当b+2m=b+4时,m=2,此时不符合题意;

当b+2m=﹣b﹣4时,b=0或b=﹣10,

当b=0时,m=﹣2;当b=﹣10时,m=8;

∴b的值为0或﹣10.

3.(2022•湖里区二模)抛物线y=ax2+bx+1与x轴仅有一个交点A(m,0),与y轴交于点

B,过点B的直线BC⊥AB交x轴于点M,BC=kAB.

(1)用含b的式子表示m;

(2)若四边形AMBE是平行四边形,且点E在抛物线上,求抛物线的解析式;

(3)已知点C在抛物线上,且m>0,k=4,将抛物线y=ax2+bx+1平移,若点M

在平移后的抛物线上,判断平移后的抛物线是否经过点C?若经过,请说明抛物线平移

的方式;若不经过,请说明理由.

【分析】(1)利用Δ=b2﹣4ac决定抛物线与x轴的交点个数得到Δ=b2﹣4a=0,可得a

=,则y=x2+bx+1=(x+)2,把A(m,0)代入即可求解;

(2)求出E(﹣,1),则BE=|﹣|,证明△AOB∽△BOM,可求M(﹣,0),再

由AM=BE,得到|﹣|=|m+|,求出b=±2,即可求解析式y=(x﹣1)2或y=(x+1)

2;

(3)平移后抛物线的顶点由A变为M,则平移后的抛物线为y=(x+)2,因为C

在抛物线上,平移后的抛物线经过C,所以(x+)2=(x﹣m)2,此时m2=﹣

1,m无解.

【解答】解:(1)∵抛物线y=ax2+bx+1与x轴仅有一个交点A(m,0),

∴Δ=b2﹣4ac=b2﹣4a=0,

∴a=,

∴y=x2+bx+1=(x+)2,

把A(m,0)代入得,(m+)2=0,

∴m=﹣;

(2)若四边形AMBE是平行四边形,A,M均在x轴上,

则AM∥BE,AM=BE,

第19页共52页.

∵B在y轴上,

当x=0时,y=ax2+bx+1=1,

∴B(0,1),

∴E的纵坐标为1,

2

把yE=1代入抛物线y=(x+),

∴(x+)2=1,

解得x=0(舍)或﹣,

∴E(﹣,1),

∴BE=|﹣|,

∵BC⊥AB,

∴∠MBA=90°,

∵∠MBO+∠ABO=90°,∠ABO+∠BAO=90°,

∴∠BAO=∠MBO,

∴△AOB∽△BOM,

∴=,

∴OM=,

∴M(﹣,0),

∵AM=BE,

∴|﹣|=|m+|,

∵m=﹣,

∴b=±2,

∴y=(x﹣1)2或y=(x+1)2;

(3)平移后的抛物线不经过点C,理由如下:

∵平移后抛物线的顶点由A变为M,

∴平移后的抛物线为y=(x+)2,

∵C在抛物线上,平移后的抛物线经过C,

第20页共52页.

∴(x+)2=(x﹣m)2,

∴m2=﹣1,

∴m无解,

∴平移后的抛物线不经过C点.

4.(2022•上海)在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=x2+bx+c过点A(﹣2,﹣1),B(0,

﹣3).

(1)求抛物线的解析式;

(2)平移抛物线,平移后的顶点为P(m,n)(m>0).

ⅰ.如果S△OBP=3,设直线x=k,在这条直线的右侧原抛物线和新抛物线均呈上升趋势,

求k的取值范围;

ⅱ.点P在原抛物线上,新抛物线交y轴于点Q,且∠BPQ=120°,求点P的坐标.

【分析】(1)根据点A,B的坐标,利用待定系数法即可求出抛物线的解析式;

(2)i.根据三角形面积求出平移后的抛物线的对称轴为直线x=2,开口向上,由二次

函数的性质可得出答案;

ii.P(m,﹣3),证出BP=PQ,由等腰三角形的性质求出∠BPC=60°,由直角

三角形的性质可求出答案.

【解答】解:(1)将A(﹣2,﹣1),B(0,﹣3)代入y=x2+bx+c,得:

解得:,

∴抛物线的解析式为y=x2﹣3.

第21页共52页.

(2)i.∵y=x2﹣3,

∴抛物线的顶点坐标为(0,﹣3),

即点B是原抛物线的顶点,

∵平移后的抛物线顶点为P(m,n),

∴抛物线平移了|m|个单位,

∴S△OPB=×3|m|=3,

∵m>0,

∴m=2,

即平移后的抛物线的对称轴为直线x=2,

∵在x=k的右侧,两抛物线都上升,原抛物线的对称轴为y轴,开口向上,

∴k≥2;

ii.把P(m,n)代入y=x2﹣3,

∴n=﹣3,

∴P(m,﹣3),

由题意得,新抛物线的解析式为y=+n=﹣3,

∴Q(0,m2﹣3),

∵B(0,﹣3),

∴BQ=m2,+,PQ2=

∴BP=PQ,

如图,过点P作PC⊥y轴于C,则PC=|m|,

第22页共52页.

∵PB=PQ,PC⊥BQ,

∴BC=BQ=m2,∠BPC=∠BPQ=×120°=60°,

∴tan∠BPC=tan60°==,

∴m=2或m=﹣2(舍),

∴n=﹣3=3,

∴P点的坐标为(2,3).

5.(2022•青浦区模拟)如图,在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴交于

点A(1,0)和点B(3,0),与y轴交于点C.

(1)求该抛物线的表达式及点C的坐标;

(2)点P为抛物线上一点,且在x轴下方,联结PA.当∠PAB=∠ACO时,求点P的

坐标;

(3)在(2)的条件下,将抛物线沿平行于y轴的方向平移,平移后点P的对应点为点

Q,当AQ平分∠PAC时,求抛物线平移的距离.

【分析】(1)运用待定系数法即可求得答案;

(2)设P(t,﹣t2+4t﹣3),如图1,过点P作PD⊥x轴于点D,连接AC、AP,可证得

第23页共52页.

△APD∽△CAO,建立方程求解即可得出答案;

(3)如图2,连接AQ、PQ,过点P作PE⊥PA交AQ于点E,过点E作EF⊥PQ于点F,

可证得△APD≌△PEF(AAS),得出:PF=AD=,EF=PD=,即E(,﹣),

再利用待定系数法求得直线AE的解析式为y=﹣2x+2,再求得Q(,﹣),即可

求得抛物线平移的距离.

【解答】解:(1)∵抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴交于点A(1,0)和点B(3,0),

∴,

解得:,

∴该抛物线的表达式为y=﹣x2+4x﹣3,

当x=0时,y=﹣3,

∴C(0,﹣3);

(2)设P(t,﹣t2+4t﹣3),如图1,过点P作PD⊥x轴于点D,连接AC、AP,

则∠ADP=∠AOC=90°,AD=t﹣1,PD=﹣(﹣t2+4t﹣3)=t2﹣4t+3,

又OA=1,OC=3,

∵∠PAB=∠ACO,

∴△APD∽△CAO,

∴=,即=,

∴3t2﹣13t+10=0,

解得:t1=1(舍去),t2=,

当t=时,﹣t2+4t﹣3=﹣()2+4×﹣3=﹣

∴P(,﹣);

(3)如图2,连接AQ、PQ,过点P作PE⊥PA交AQ于点E,过点E作EF⊥PQ于点F,

由(2)知:P(,﹣),∠PAC=90°,

∴PD=,AD=﹣1=,∠ADP=90°,

∵将抛物线沿平行于y轴的方向平移,平移后点P的对应点为点Q,

∴D、P、Q在同一条直线上,

∴∠APD+∠EPF=90°,

第24页共52页.

∵∠PFE=90°=∠ADP,

∴∠PEF+∠EPF=90°,

∴∠APD=∠PEF,

∵AQ平分∠PAC,

∴∠PAE=∠PAC=×90°=45°,

又PE⊥PA,

∴△APE是等腰直角三角形,

∴AP=PE,

∴△APD≌△PEF(AAS),

∴PF=AD=,EF=PD=,

∴E(,﹣),

设直线AE的解析式为y=kx+d,则,

解得:,

∴直线AE的解析式为y=﹣2x+2,

当x=时,y=﹣2x+2=﹣2×+2=﹣,

∴Q(,﹣),

∵﹣﹣(﹣)=,

∴抛物线y=﹣x2+4x﹣3向下平移了个单位.

第25页共52页.

6.(2022•凉山州)在平面直角坐标系xOy中,已知抛物线y=﹣x2+bx+c经过点A(﹣1,0)

和点B(0,3),顶点为C,点D在其对称轴上,且位于点C下方,将线段DC绕点D

按顺时针方向旋转90°,点C落在抛物线上的点P处.

(1)求抛物线的解析式;

(2)求点P的坐标;

(3)将抛物线平移,使其顶点落在原点O,这时点P落在点E的位置,在y轴上是否存

在点M,使得MP+ME的值最小,若存在,求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.

【分析】(1)利用待定系数法求抛物线解析式;

(2)利用配方法得到y=﹣(x﹣1)2+4,则根据二次函数的性质得到C点坐标和抛物线

的对称轴为直线x=1,如图,设CD=t,则D(1,4﹣t),根据旋转性质得∠PDC=90°,

DP=DC=t,则P(1+t,4﹣t),然后把P(1+t,4﹣t)代入y=﹣x2+2x+4得到关于t

的方程,从而解方程求出t,即可得到点P的坐标;

(3)P点坐标为(2,3),顶点C坐标为(1,4),利用抛物线的平移规律确定E点坐标

为(1,﹣1),找出点E关于y轴的对称点F(﹣1,﹣1),连接PF交y轴于M,则MP+ME

=MP+MF=PF的值最小,然后利用待定系数法求出直线PF的解析式,即可得到点M

的坐标.

【解答】解:(1)把A(﹣1,0)和点B(0,3)代入y=﹣x2+bx+c,

得,

解得:,

第26页共52页.

∴抛物线解析式为y=﹣x2+2x+3;

(2)∵y=﹣(x﹣1)2+4,

∴C(1,4),抛物线的对称轴为直线x=1,

如图,设CD=t,则D(1,4﹣t),

∵线段DC绕点D按顺时针方向旋转90°,点C落在抛物线上的点P处,

∴∠PDC=90°,DP=DC=t,

∴P(1+t,4﹣t),

把P(1+t,4﹣t)代入y=﹣x2+2x+3得:

﹣(1+t)2+2(1+t)+3=4﹣t,

整理得t2﹣t=0,

解得:t1=0(舍去),t2=1,

∴P(2,3);

(3)∵P点坐标为(2,3),顶点C坐标为(1,4),将抛物线平移,使其顶点落在原点

O,这时点P落在点E的位置,

∴E点坐标为(1,﹣1),

∴点E关于y轴的对称点F(﹣1,﹣1),

连接PF交y轴于M,则MP+ME=MP+MF=PF的值最小,

设直线PF的解析式为y=kx+n,

第27页共52页.

∴,

解得:,

∴直线PF的解析式为y=x+,

∴点M的坐标为(0,).

2

7.(2022•雁塔区校级模拟)已知抛物线L1:y=ax+bx+c(a≠0)与x轴交于点A(﹣1,0),

点B(3,0),与y轴交于点C(0,3).

(1)求抛物线L的表达式;

(2)若点P是直线y=x+1上的一个动点,将抛物线L进行平移得到抛物线L',点B的

对应点为点Q,是否存在以A、B、P、Q四个点为顶点的四边形是菱形?若存在,求出

抛物线的平移方式;若不存在,请说明理由.

【分析】(1)利用待定系数法解答即可;

(2)根据已知条件画出符合题意的图形,利用等腰直角三角形的性质和菱形的性质解答

即可.

【解答】解:(1)由题意得:

解得:.

∴抛物线L的表达式为y=﹣x2+2x+3;

(2)存在以A、B、P、Q四个点为顶点的四边形是菱形.理由:

∵点A(﹣1,0),点B(3,0),

∴AB=4.

如图,当四边形ABQP为菱形时,

第28页共52页.

过点P作PC⊥x轴于点C,

令x=0,则y=1,

∴D(0,1),

∴OD=1,

令y=0,则x+1=0,

∴x=﹣1,

∴A(﹣1,0).

∴OA=1.

∴OA=OD,

∴∠DAO=45°.

∵PC⊥x轴,

∴PC=AC.

∵四边形ABQP为菱形,

∴PA=AB=4.

∴PC=AC=PA•sin45°=4×=2,

∴P(2﹣1,2),Q(3+2,2).

抛物线的平移方式为:先将抛物线向右平移2个单位,再向上平移2个单位;

同理,当点P在第三象限时,P(﹣2﹣1,﹣2),Q(3﹣2,﹣2),

此时,抛物线的平移方式为:先将抛物线向左平移2个单位,再向下平移2个单位;

如图,当四边形APBQ为菱形时,

第29页共52页.

∵OA=OD=1,

∴∠DAO=45°.

∵四边形APBQ为菱形,

∴∠BAQ=∠DAO=45°,

∴∠PAQ=90°,

∴四边形APBQ为正方形,

∴P(1,2),Q(1,﹣2).

此时,抛物线的平移方式为:先将抛物线向左平移2个单位,再向下平移2个单位;

如图,当四边形ABPQ为菱形时,

∵OA=OD=1,

∴∠DAO=45°.

∵四边形APBQ为菱形,

∴∠PAQ=∠DAO=45°,

∴∠BAQ=90°,

∴四边形ABPQ为正方形,

∴P(3,4),Q(﹣1,4).

此时,抛物线的平移方式为:先将抛物线向左平移4个单位,再向上平移4个单位.

8.(2022•渭滨区一模)在平面直角坐标系xOy中,已知抛物线y=﹣+bx2+c经过点A(﹣

第30页共52页.

1,0)和点B(0,),顶点为C,点D在其对称轴上且位于点C下方,将线段DC绕

点D按顺时针方向旋转90°,点C落在抛物线上的点P处.

(1)求这条抛物线的表达式;

(2)求线段CD的长;

(3)将抛物线平移,使其顶点C移到原点O的位置,这时点P落在点E的位置,如果

点M在y轴上,且以O、D、E、M为顶点的四边形面积为8,求点M的坐标.

【分析】(1)利用待定系数法求抛物线解析式;

(2)利用配方法得到y=﹣(x﹣2)2+,则根据二次函数的性质得到C点坐标和抛

物线的对称轴为直线x=2,如图,设CD=t,则D(2,﹣t),根据旋转性质得∠PDC

=90°,DP=DC=t,则P(2+t,﹣t),然后把P(2+t,﹣t)代入y=﹣x2+2x+

得到关于t的方程,从而解方程可得到CD的长;

(3)P点坐标为(4,),D点坐标为(2,),利用抛物线的平移规律确定E点坐标

为(2,﹣2),设M(0,m),当m>0时,利用梯形面积公式得到•(m++2)•2=8

当m<0时,利用梯形面积公式得到•(﹣m++2)•2=8,然后分别解方程求出m即

可得到对应的M点坐标.

【解答】解:(1)把A(﹣1,0)和点B(0,)代入y=﹣x2+bx+c,

得,解得,

∴抛物线解析式为y=﹣x2+2x+;

(2)∵y=﹣(x﹣2)2+,

∴C(2,),抛物线的对称轴为直线x=2,

如图,设CD=t,则D(2,﹣t),

∵线段DC绕点D按顺时针方向旋转90°,点C落在抛物线上的点P处,

∴∠PDC=90°,DP=DC=t,

第31页共52页

温馨提示

  • 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
  • 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
  • 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
  • 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
  • 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
  • 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
  • 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。

评论

0/150

提交评论