2024年2月26日发(作者:索寻菱)
2020 年中考代数综合
第 6 讲:二次函数图象的翻折问题
【案例赏析】
1.
当 x≤3 时,函数 y=x2﹣2x﹣3 的图象记为 G,将图象 G 在 x 轴上方的部分沿 x 轴翻折,
图象 G 的其余部分保持不变,得到一个新图象 M,若直线 y=x+b 与图象 M 有且只有两个公共点,则 b 的取值范围是 .
2.
在平面直角坐标系 xOy 中,抛物线 y=mx2﹣2mx﹣3(m≠0)与 x 轴交于 A(3,0),B
两点.
(1)
求抛物线的表达式及点 B 的坐标;
(2)
当﹣2<x<3 时的函数图象记为 G,求此时函数 y 的取值范围;
(3)
在(2)的条件下,将图象 G 在 x 轴上方的部分沿 x 轴翻折,图象 G 的其余部分保持不变,得到一个新图象 M.若经过点 C(4,2)的直线 y=kx+b(k≠0)与图象 M 在第三象限内有两个公共点,结合图象求 b 的取值范围.
第 1页(共 20页)
3.
在平面直角坐标系中,二次函数 y=x2+mx+2m﹣7 的图象经过点(1,0).
(1)
求抛物线的表达式;
(2)
把﹣4<x<1 时的函数图象记为 H,求此时函数 y 的取值范围;
(3)
在(2)的条件下,将图象 H 在 x 轴下方的部分沿 x 轴翻折,图象 H 的其余部分保持不变,得到一个新图象 M.若直线 y=x+b 与图象 M 有三个公共点,求 b 的取值范围.
4.
在平面直角坐标系 xOy 中,抛物线 y=mx2﹣2mx﹣3(m≠0)与 x 轴交于 A,B 两点,且点 A 的坐标为(3,0).
(1)
求点 B 的坐标及 m 的值;
(2)
当﹣2<x<3 时,结合函数图象直接写出 y 的取值范围;
(3)
将抛物线在 x 轴上方的部分沿 x 轴翻折,抛物线的其余部分保持不变,得到一个新
图象 M.若直线 y=kx+1(k≠0)与图象 M 在直线合图象求 k 的取值范围.
左侧的部分只有一个公共点,结
第 2页(共 20页)
【专题突破】
5.
如图 1,抛物线 y=ax2+bx+c 与 x 轴分别交于点 A(﹣1,0),B(3,0),与 y 轴交于点
C(0,3),点 P 是坐标平面内一点,点 P 坐标(1,﹣2).
(1)
求抛物线的解析式;
(2)
连接 OP,若点 D 在抛物线上且∠DBO+∠POB=90°,求点 D 的坐标;
(3)
如图 2,将抛物线 y=ax2+bx+c 当﹣1≤x≤3 时的函数图象记为 l1,将图象 l1
在 x
轴上方的部分沿 x 轴翻折,图象 l1
的其余部分保持不变,得到一个新图象 l2.若经过点 P
的一次函数 y=mx+n 的图象与图象 l2
在第四象限内恰有两个公共点,求 n 的取值范围.
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6.
在平面直角坐标系 xOy 中,抛物线 y=﹣x2+2bx﹣3 的对称轴为直线 x=2.
(1)
求 b 的值;
y 轴上有一动点 P(0,m),过点 P 作垂直 y 轴的直线交抛物线于点 A(x1,y1),
(2)
在
B(x2,y2),其中 x1<x2.
①当 x2﹣x1=3 时,结合函数图象,求出 m 的值;
②把直线 PB 下方的函数图象,沿直线 PB 向上翻折,图象的其余部分保持不变,得到一个新的图象 W,新图象 W 在 0≤x≤5 时,﹣4≤y≤4,求 m 的取值范围.
7.
在平面直角坐标系 xOy 中,抛物线 y=nx2﹣4nx+4n﹣1(n≠0),与 x 轴交于点 C,D(点
C 在点 D 的左侧),与 y 轴交于点 A.
(1)
求抛物线顶点 M 的坐标;
(2)
若点 A 的坐标为(0,3),AB∥x 轴,交抛物线于点 B,求点 B 的坐标;
(3)
在(2)的条件下,将抛物线在 B,C 两点之间的部分沿 y 轴翻折,翻折后的图象记为 G,若直线 y= x+m 与图象 G 有一个交点,结合函数的图象,求 m 的取值范围.
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8.
在平面直角坐标系中,抛物线 y=﹣x2+ mx+m2﹣3m+2 与 x 轴的交点分别为原点 O
和点 A,点 B(4,n)在这条抛物线上.
(1)
求 B 点的坐标;
(2)
将此抛物线的图象向上平移 个单位,求平移后的图象的解析式;
(3)
在(2)的条件下,将平移后的二次函数的图象在 x 轴下方的部分沿 x 轴翻折,图象的其余部分保持不变,得到一个新的图象.请你结合这个新的图象回答:当直线 y=
x+b 与此图象有两个公共点时,b 的取值范围.
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【参考答案】
1.
当 x≤3 时,函数 y=x2﹣2x﹣3 的图象记为 G,将图象 G 在 x 轴上方的部分沿 x 轴翻折,
图象 G 的其余部分保持不变,得到一个新图象 M,若直线 y=x+b 与图象 M 有且只有两
个公共点,则 b 的取值范围是 ﹣3<b<1 或 b=
.
【分析】根据题意画出图形,进而利用直线 y=x+b 过(﹣1,0)以及(3,0)得出 b 的值,再利用直线 y=x+b 与抛物线 y=x2﹣2x﹣3 有一个交点,求出答案.
【解答】解:如图所示:∵y=x2﹣2x﹣3,当 y=0,则 0=x2﹣2x﹣3,
解得:x1=﹣1,x2=3,
当直线 y=x+b 过(﹣1,0)时,b=1,
当直线 y=x+b 过(3,0)时,b=﹣3,
故当﹣3<b<1 时,直线 y=x+b 与图象 M 有且只有两个公共点,
当直线 y=x+b 与抛物线 y=x2﹣2x﹣3 有一个交点,
则 x2﹣3x﹣3﹣b=0 有两个相等的实数根,
故△=b2﹣4ac=9+4(3+b)=0,
解得:b=﹣ ,
综上所述:直线 y=x+b 与图象 M 有且只有两个公共点,则 b 的取值范是:﹣3<b<1 或
b=﹣ .
. 故答案为:﹣3<b<1 或 b=﹣
【点评】此题主要考查了一次函数图象与几何变换,正确利用数形结合分析是解题关键.
2.
在平面直角坐标系 xOy 中,抛物线 y=mx2﹣2mx﹣3(m≠0)与 x 轴交于 A(3,0),B
两点.
(1)
求抛物线的表达式及点 B 的坐标;
第 6页(共 20页)
(2)
当﹣2<x<3 时的函数图象记为 G,求此时函数 y 的取值范围;
(3)
在(2)的条件下,将图象 G 在 x 轴上方的部分沿 x 轴翻折,图象 G 的其余部分保持不变,得到一个新图象 M.若经过点 C(4,2)的直线 y=kx+b(k≠0)与图象 M 在第三象限内有两个公共点,结合图象求 b 的取值范围.
【分析】(1)把点 A 的坐标代入抛物线解析式,列出关于 m 的方程,通过解该方程可以求得 m 的值;
(2)
根据抛物线解析式求得对称轴,所以由抛物线的对称性和增减性进行解答;
(3)
根据题意作出函数图象,由图象直接回答问题.
【解答】解:(1)将 A(3,0)代入,得 m=1.
∴抛物线的表达式为 y=x2﹣2x﹣3. B 点的坐标(﹣1,0).
(2)y=x2﹣2x﹣3=(x﹣1)2﹣4.
∵当﹣2<x<1 时,y 随 x 增大而减小;
当 1≤x<3 时,y 随 x 增大而增大,
∴当 x=1,y
最小=﹣4. 当 x=﹣2,y=5.
∴y 的取值范围是﹣4≤y<5.
(3)当直线 y=kx+b 经过 B(﹣1,0)和点(4,2)时,
解析式为 y=x+.
当直线 y=kx+b 经过(﹣2,﹣5)和点(4,2)时,
解析式为 y=x﹣ .
结合图象可得,b 的取值范围是﹣ <b< .
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【点评】本题考查了二次函数图象与几何变换,待定系数法求二次函数的解析式.解题时,注意数形结合,使抽象的问题变得具体化,降低了解题的难度.
3.
在平面直角坐标系中,二次函数 y=x2+mx+2m﹣7 的图象经过点(1,0).
(1)
求抛物线的表达式;
(2)
把﹣4<x<1 时的函数图象记为 H,求此时函数 y 的取值范围;
(3)
在(2)的条件下,将图象 H 在 x 轴下方的部分沿 x 轴翻折,图象 H 的其余部分保持不变,得到一个新图象 M.若直线 y=x+b 与图象 M 有三个公共点,求 b 的取值范围.
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【分析】(1)把点(1,0)代入抛物线解析式,列出关于 m 的方程,通过解该方程可以求得 m 的值,从而得到抛物线的表达式;
(2)
根据抛物线解析式求得对称轴,所以由抛物线的对称性和增减性进行解答;
(3)
根据题意作出函数图象,由图象直接回答问题.
【解答】解:(1)∵二次函数 y=x2+mx+2m﹣7 的图象经过点(1,0),
∴1+m+2m﹣7=0,解得 m=2.
∴抛物线的表达式为 y=x2+2x﹣3;
(2)y=x2+2x﹣3=(x+1)2﹣4.
∵当﹣4<x<﹣1 时,y 随 x 增大而减小;
当﹣1≤x<1 时,y 随 x 增大而增大,
∴当 x=﹣1,y
最小=﹣4. 当 x=﹣4 时,y=5.
∴﹣4<x<1 时,y 的取值范围是﹣4≤y<5;
(3)y=x2+2x﹣3 与 x 轴交于点(﹣3,0),(1,0).新图象 M 如右图红色部分.
把抛物线 y=x2+2x﹣3=(x+1)2﹣4 的图象 x 轴下方的部分沿 x 轴翻折到 x 轴上方,则翻折部分的抛物线解析式为 y=﹣(x+1)2+4(﹣3≤x≤1),
当直线 y=x+b 经过(﹣3,0)时,直线 y=x+b 与图象 M 有两个公共点,此时 b=3;
当直线 y=x+b 与抛物线 y=﹣(x+1)2+4(﹣3≤x≤1)相切时,直线 y=x+b 与图象 M
有两个公共点,
即﹣(x+1)2+4=x+b 有相等的实数解,整理得 x2+3x+b﹣3=0,△=32﹣4(b﹣3)=0,
解得 b=.
. 结合图象可得,直线 y=x+b 与图象 M 有三个公共点,b 的取值范围是 3<b<
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【点评】本题考查了二次函数图象与几何变换,待定系数法求二次函数的解析式、二次函数的图象和性质,画出函数 M 的图象是解题的关键.
4.
在平面直角坐标系 xOy 中,抛物线 y=mx2﹣2mx﹣3(m≠0)与 x 轴交于 A,B 两点,且点 A 的坐标为(3,0).
(1)
求点 B 的坐标及 m 的值;
(2)
当﹣2<x<3 时,结合函数图象直接写出 y 的取值范围;
(3)
将抛物线在 x 轴上方的部分沿 x 轴翻折,抛物线的其余部分保持不变,得到一个新
图象 M.若直线 y=kx+1(k≠0)与图象 M 在直线合图象求 k 的取值范围.
左侧的部分只有一个公共点,结
第 10页(共 20页)
【分析】(1)求出对称轴,根据对称性求出点 B 坐标,利用待定系数法求出 m 的值.
(2)
画出图象,利用图象即可解决问题.
(3)
当直线 y=kx+1 经过点( ,﹣ )时,k=﹣ ,推出直线 y=kx+1(k≠0)与,当直线 y=kx+1 图象 M 在直线左侧的部分只有一个公共点,由图象可知 k<﹣经过点(﹣1,0)时,k=1,此时直线 y=kx+1 也满足条件,由此即可解决问题.
【解答】解:(1)∵抛物线的对称轴 x=1,点 A 坐标(3,0),又∵A、B 关于对称轴对称,
∴B(﹣1,0),
把点 B(﹣1,0)代入得到 0=m+2m﹣3,
∴m=1.
(2)如图,由图象可知,当﹣2<x<3 时,﹣4≤y<5.
(3)将抛物线在 x 轴上方的部分沿 x 轴翻折,抛物线的其余部分保持不变,得到一个新
第 11页(共 20页)
图象 M,如图所示,
∵x= 时 ,y= ﹣1﹣3=﹣
,
)时,k=﹣ , ∴当直线 y=kx+1 经过点( ,﹣
∴直线 y=kx+1(k≠0)与图象 M 在直线k<﹣ ,
左侧的部分只有一个公共点,由图象可知
当直线 y=kx+1 经过点(﹣1,0)时,k=1,此时直线 y=kx+1 也满足条件,
综上所述,k 的取值范围为 k<﹣或 k=1.
【点评】本题考查抛物线与 x 轴的交点、一次函数、待定系数法等知识,解题的关键是学会正确画出函数图象,利用图象法解决问题,属于中考常考题型.
5.
如图 1,抛物线 y=ax2+bx+c 与 x 轴分别交于点 A(﹣1,0),B(3,0),与 y 轴交于点
C(0,3),点 P 是坐标平面内一点,点 P 坐标(1,﹣2).
(1)
求抛物线的解析式;
(2)
连接 OP,若点 D 在抛物线上且∠DBO+∠POB=90°,求点 D 的坐标;
(3)
如图 2,将抛物线 y=ax2+bx+c 当﹣1≤x≤3 时的函数图象记为 l1,将图象 l1
在 x
轴上方的部分沿 x 轴翻折,图象 l1
的其余部分保持不变,得到一个新图象 l2.若经过点 P
的一次函数 y=mx+n 的图象与图象 l2
在第四象限内恰有两个公共点,求 n 的取值范围.
第 12页(共 20页)
【分析】(1)设交点式 y=a(x+1)(x﹣3),然后把 C 点坐标代入求出 a 的值即可得到抛物线的解析式;
(2)如图 1 中,如图 1 中,作 PH⊥OB 于 H.由 P(1,﹣2),推出 tan∠OPH=,由
∠DBO+∠POB=90°,∠POB+∠P=90°,
推出∠DBO=∠P,推出 tan∠DBO=,设 BD 交 y 轴于 E,则 E(0,),可得直线
BD 的解析式为 y=﹣x+ ,利用方程组即可求出点 D 坐标,同法求出 D′;
(3)当直线 y=mx+n 经过 P(1,﹣2),B(3,0)时,则有可得一次函数的解析式为 y=x﹣3,观察图象即可解决问题;
【解答】解:(1)设抛物线解析式为 y=a(x+1)(x﹣3),把 C(0,3)代入得 a•1•(﹣3)=3,解得 a=﹣1,
所以抛物线解析式为 y=﹣(x+1)(x﹣3),即 y=﹣x2+2x+3;
,解得,
(2)
如图 1 中,作 PH⊥OB 于 H.
第 13页(共 20页)
∵P(1,﹣2),
∴tan∠OPH= ,
∵∠DBO+∠POB=90°,∠POB+∠P=90°,
∴∠DBO=∠P,
∴tan∠DBO=,设 BD 交 y 轴于 E,则 E(0,),
∴直线 BD 的解析式为 y=﹣x+,
由
,
解得
或 ,
∴D(﹣,).
当点 D′在 x 轴下方时,直线 BD′的解析式为 y=x﹣ ,
由
,
解得
或 .
∴D′(﹣,﹣).
(3)
如图 2 中,
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当直线 y=mx+n 经过 P(1,﹣2),B(3,0)时,则有
解得 ,
,∴一次函数的解析式为 y=x﹣3.
观察图象可知:n>﹣3 时,直线经过点 P 的一次函数 y=mx+n 的图象与图象 l2
在第四象限内恰有两个公共点.
【点评】本题考查二次函数综合题、一次函数的应用、待定系数法、两直线垂直 k 的乘积为﹣1 等知识,解题的关键是灵活运用所学知识解决问题,学会用分类讨论的思想思考问题,属于中考压轴题.
6.
在平面直角坐标系 xOy 中,抛物线 y=﹣x2+2bx﹣3 的对称轴为直线 x=2.
(1)
求 b 的值;
y 轴上有一动点 P(0,m),过点 P 作垂直 y 轴的直线交抛物线于点 A(x1,y1),
(2)
在
B(x2,y2),其中 x1<x2.
①当 x2﹣x1=3 时,结合函数图象,求出 m 的值;
②把直线 PB 下方的函数图象,沿直线 PB 向上翻折,图象的其余部分保持不变,得到一个新的图象 W,新图象 W 在 0≤x≤5 时,﹣4≤y≤4,求 m 的取值范围.
第 15页(共 20页)
【分析】(1)根据对称轴 x=﹣ ,求出 b 的值;
(2)①先根据 x2﹣x1=3 及对称轴方程,确定 A、B 中一个点的坐标,代入解析式求出
m 的值.
②根据图象和 x、y 的取值范围,可求出 m 的值.
【解答】解:(1)∵抛物线 y=﹣x2+2bx﹣3 的对称轴为直线 x=2,
∴﹣ =2,即﹣ =2
∴b=2.
(2)①∴抛物线的表达式为 y=﹣x2+4x﹣3.
∵A(x1,y),B(x2,y),
∴直线 AB 平行 x 轴.
∵x2﹣x1=3,
∴AB=3.
∵对称轴为 x=2,
∴A(,m).
∴当 时,m=﹣( )2+4× ﹣3=﹣ .
②当 y=m=﹣4 时,0≤x≤5 时,﹣4≤y≤1;
当 y=m=﹣2 时,0≤x≤5 时,﹣2≤y≤4;
∴m 的取值范围为﹣4≤m≤﹣2.
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【点评】本题考查了二次函数的性质,图形的翻折变化等知识,解决本题的关键是 l 理解题意,充分的利用数形结合的思想.
7.
在平面直角坐标系 xOy 中,抛物线 y=nx2﹣4nx+4n﹣1(n≠0),与 x 轴交于点 C,D(点
C 在点 D 的左侧),与 y 轴交于点 A.
(1)
求抛物线顶点 M 的坐标;
(2)
若点 A 的坐标为(0,3),AB∥x 轴,交抛物线于点 B,求点 B 的坐标;
(3)
在(2)的条件下,将抛物线在 B,C 两点之间的部分沿 y 轴翻折,翻折后的图象记
为 G,若直线 y=x+m 与图象 G 有一个交点,结合函数的图象,求 m 的取值范围.
【分析】(1)利用配方法将已知函数解析式转化为顶点式方程,可以直接得到答案..
(2)
根据抛物线的对称性质解答;
(3)
利用待定系数法求得抛物线的表达式为 y=x2﹣4x+3.根据题意作出图象 G,结合图象求得 m 的取值范围.
【解答】解:(1)∵y=nx2﹣4nx+4n﹣1=n(x2﹣2)2﹣1,
∴该抛物线的顶点 M 的坐标为(2,﹣1);
(2)
由(1)知,该抛物线的顶点 M 的坐标为(2,﹣1);
∴该抛物线的对称轴直线是 x=2,
∵点 A 的坐标为(0,3),AB∥x 轴,交抛物线于点 B,
∴点 A 与点 B 关于直线 x=2 对称,
∴B(4,3);
(3)
∵抛物线 y=nx2﹣4nx+4n﹣1 与 y 轴交于点 A(0,3),
∴4n﹣1=3.
第 17页(共 20页)
∴n=1.
∴抛物线的表达式为 y=x2﹣4x+3.
∴抛物线 G 的解析式为:y=x2+4x+3
由 x+m=x2+4x+3.
由△=0,得:m=﹣
∵抛物线 y=x2﹣4x+3 与 x 轴的交点 C 的坐标为(1,0),
∴点 C 关于 y 轴的对称点 C1
的坐标为(﹣1,0).把(﹣1,0)代入 y=x+m,得:m= .
把(﹣4,3)代入 y=x+m,得:m=5.
∴所求 m 的取值范围是 m=﹣或 <m≤5.
【点评】本题考查了二次函数图象与几何变换,待定系数法求二次函数的解析式、二次函数的图象和性质,画出函数 G 的图象是解题的关键.
8.
在平面直角坐标系中,抛物线 y=﹣x2+ mx+m2﹣3m+2 与 x 轴的交点分别为原点 O
和点 A,点 B(4,n)在这条抛物线上.
(1)
求 B 点的坐标;
(2)
将此抛物线的图象向上平移 个单位,求平移后的图象的解析式;
(3)
在(2)的条件下,将平移后的二次函数的图象在 x 轴下方的部分沿 x 轴翻折,图象的其余部分保持不变,得到一个新的图象.请你结合这个新的图象回答:当直线 y=
x+b 与此图象有两个公共点时,b 的取值范围.
【分析】(1)把原点坐标代入抛物线,解关于 m 的一元二次方程得到 m 的值,再根据二次项系数不等于 0 确定出函数解析式,再把点 B 坐标代入函数解析式求出 n 的值,即可得解;
(2)
根据向上平移纵坐标加解答即可;
(3)
把直线解析式与抛物线解析式联立,消掉 y 得到关于 x 的一元二次方程,根据△=
0 求出 b 的值,然后令 y=0 求出抛物线与 x 轴的交点坐标,再求出直线经过抛物线与 x
轴左边交点的 b 值,然后根据图形写出 b 的取值范围即可.
【解答】解:(1)∵抛物线经过原点 O,
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∴m2﹣3m+2=0,
解得 m1=1,m2=2,
当 m=1 时,﹣∴m=2,
∴抛物线的解析式为 y=﹣x2+3x,
∵点 B(4,n)在这条抛物线上,
∴n=﹣ ×42+3×4=﹣8+12=4,
∴点 B(4,4);
=﹣ =0,
(2)
∵抛物线的图象向上平移 个单位,
∴平移后的图象的解析式 y=﹣x2+3x+ ;
(3)
联立 ,
消 掉 y 得 ,﹣ x2+3x+ = x+b,
整理得,x2﹣5x+2b﹣7=0,
△=(﹣5)2﹣4×1×(2b﹣7)=0,
解得 b=,
令 y=0,则﹣x2+3x+ =0,
整理得,x2﹣6x﹣7=0,
解得 x1=﹣1,x2=7,
∴抛物线与 x 轴左边的交点为(﹣1,0),
当直线 y=x+b 经过点(﹣1,0)时,×(﹣1)+b=0,
解得 b=,
当该直线经过点(7,0)时, ×7+b=0,
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解得 b=﹣,
∴当直线 y=x+b 与此图象有两个公共点时,b 的取值范围为 b>或﹣ <b< .
【点评】本题是二次函数综合题,主要利用了解一元二次方程,二次函数图象上点的坐标特征,二次函数图象与几何变换,难点在于(3)求出直线与抛物线有三个交点时的 b
值,作出图形更形象直观.
第 20页(共 20页)
2024年2月26日发(作者:索寻菱)
2020 年中考代数综合
第 6 讲:二次函数图象的翻折问题
【案例赏析】
1.
当 x≤3 时,函数 y=x2﹣2x﹣3 的图象记为 G,将图象 G 在 x 轴上方的部分沿 x 轴翻折,
图象 G 的其余部分保持不变,得到一个新图象 M,若直线 y=x+b 与图象 M 有且只有两个公共点,则 b 的取值范围是 .
2.
在平面直角坐标系 xOy 中,抛物线 y=mx2﹣2mx﹣3(m≠0)与 x 轴交于 A(3,0),B
两点.
(1)
求抛物线的表达式及点 B 的坐标;
(2)
当﹣2<x<3 时的函数图象记为 G,求此时函数 y 的取值范围;
(3)
在(2)的条件下,将图象 G 在 x 轴上方的部分沿 x 轴翻折,图象 G 的其余部分保持不变,得到一个新图象 M.若经过点 C(4,2)的直线 y=kx+b(k≠0)与图象 M 在第三象限内有两个公共点,结合图象求 b 的取值范围.
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3.
在平面直角坐标系中,二次函数 y=x2+mx+2m﹣7 的图象经过点(1,0).
(1)
求抛物线的表达式;
(2)
把﹣4<x<1 时的函数图象记为 H,求此时函数 y 的取值范围;
(3)
在(2)的条件下,将图象 H 在 x 轴下方的部分沿 x 轴翻折,图象 H 的其余部分保持不变,得到一个新图象 M.若直线 y=x+b 与图象 M 有三个公共点,求 b 的取值范围.
4.
在平面直角坐标系 xOy 中,抛物线 y=mx2﹣2mx﹣3(m≠0)与 x 轴交于 A,B 两点,且点 A 的坐标为(3,0).
(1)
求点 B 的坐标及 m 的值;
(2)
当﹣2<x<3 时,结合函数图象直接写出 y 的取值范围;
(3)
将抛物线在 x 轴上方的部分沿 x 轴翻折,抛物线的其余部分保持不变,得到一个新
图象 M.若直线 y=kx+1(k≠0)与图象 M 在直线合图象求 k 的取值范围.
左侧的部分只有一个公共点,结
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【专题突破】
5.
如图 1,抛物线 y=ax2+bx+c 与 x 轴分别交于点 A(﹣1,0),B(3,0),与 y 轴交于点
C(0,3),点 P 是坐标平面内一点,点 P 坐标(1,﹣2).
(1)
求抛物线的解析式;
(2)
连接 OP,若点 D 在抛物线上且∠DBO+∠POB=90°,求点 D 的坐标;
(3)
如图 2,将抛物线 y=ax2+bx+c 当﹣1≤x≤3 时的函数图象记为 l1,将图象 l1
在 x
轴上方的部分沿 x 轴翻折,图象 l1
的其余部分保持不变,得到一个新图象 l2.若经过点 P
的一次函数 y=mx+n 的图象与图象 l2
在第四象限内恰有两个公共点,求 n 的取值范围.
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6.
在平面直角坐标系 xOy 中,抛物线 y=﹣x2+2bx﹣3 的对称轴为直线 x=2.
(1)
求 b 的值;
y 轴上有一动点 P(0,m),过点 P 作垂直 y 轴的直线交抛物线于点 A(x1,y1),
(2)
在
B(x2,y2),其中 x1<x2.
①当 x2﹣x1=3 时,结合函数图象,求出 m 的值;
②把直线 PB 下方的函数图象,沿直线 PB 向上翻折,图象的其余部分保持不变,得到一个新的图象 W,新图象 W 在 0≤x≤5 时,﹣4≤y≤4,求 m 的取值范围.
7.
在平面直角坐标系 xOy 中,抛物线 y=nx2﹣4nx+4n﹣1(n≠0),与 x 轴交于点 C,D(点
C 在点 D 的左侧),与 y 轴交于点 A.
(1)
求抛物线顶点 M 的坐标;
(2)
若点 A 的坐标为(0,3),AB∥x 轴,交抛物线于点 B,求点 B 的坐标;
(3)
在(2)的条件下,将抛物线在 B,C 两点之间的部分沿 y 轴翻折,翻折后的图象记为 G,若直线 y= x+m 与图象 G 有一个交点,结合函数的图象,求 m 的取值范围.
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8.
在平面直角坐标系中,抛物线 y=﹣x2+ mx+m2﹣3m+2 与 x 轴的交点分别为原点 O
和点 A,点 B(4,n)在这条抛物线上.
(1)
求 B 点的坐标;
(2)
将此抛物线的图象向上平移 个单位,求平移后的图象的解析式;
(3)
在(2)的条件下,将平移后的二次函数的图象在 x 轴下方的部分沿 x 轴翻折,图象的其余部分保持不变,得到一个新的图象.请你结合这个新的图象回答:当直线 y=
x+b 与此图象有两个公共点时,b 的取值范围.
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【参考答案】
1.
当 x≤3 时,函数 y=x2﹣2x﹣3 的图象记为 G,将图象 G 在 x 轴上方的部分沿 x 轴翻折,
图象 G 的其余部分保持不变,得到一个新图象 M,若直线 y=x+b 与图象 M 有且只有两
个公共点,则 b 的取值范围是 ﹣3<b<1 或 b=
.
【分析】根据题意画出图形,进而利用直线 y=x+b 过(﹣1,0)以及(3,0)得出 b 的值,再利用直线 y=x+b 与抛物线 y=x2﹣2x﹣3 有一个交点,求出答案.
【解答】解:如图所示:∵y=x2﹣2x﹣3,当 y=0,则 0=x2﹣2x﹣3,
解得:x1=﹣1,x2=3,
当直线 y=x+b 过(﹣1,0)时,b=1,
当直线 y=x+b 过(3,0)时,b=﹣3,
故当﹣3<b<1 时,直线 y=x+b 与图象 M 有且只有两个公共点,
当直线 y=x+b 与抛物线 y=x2﹣2x﹣3 有一个交点,
则 x2﹣3x﹣3﹣b=0 有两个相等的实数根,
故△=b2﹣4ac=9+4(3+b)=0,
解得:b=﹣ ,
综上所述:直线 y=x+b 与图象 M 有且只有两个公共点,则 b 的取值范是:﹣3<b<1 或
b=﹣ .
. 故答案为:﹣3<b<1 或 b=﹣
【点评】此题主要考查了一次函数图象与几何变换,正确利用数形结合分析是解题关键.
2.
在平面直角坐标系 xOy 中,抛物线 y=mx2﹣2mx﹣3(m≠0)与 x 轴交于 A(3,0),B
两点.
(1)
求抛物线的表达式及点 B 的坐标;
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(2)
当﹣2<x<3 时的函数图象记为 G,求此时函数 y 的取值范围;
(3)
在(2)的条件下,将图象 G 在 x 轴上方的部分沿 x 轴翻折,图象 G 的其余部分保持不变,得到一个新图象 M.若经过点 C(4,2)的直线 y=kx+b(k≠0)与图象 M 在第三象限内有两个公共点,结合图象求 b 的取值范围.
【分析】(1)把点 A 的坐标代入抛物线解析式,列出关于 m 的方程,通过解该方程可以求得 m 的值;
(2)
根据抛物线解析式求得对称轴,所以由抛物线的对称性和增减性进行解答;
(3)
根据题意作出函数图象,由图象直接回答问题.
【解答】解:(1)将 A(3,0)代入,得 m=1.
∴抛物线的表达式为 y=x2﹣2x﹣3. B 点的坐标(﹣1,0).
(2)y=x2﹣2x﹣3=(x﹣1)2﹣4.
∵当﹣2<x<1 时,y 随 x 增大而减小;
当 1≤x<3 时,y 随 x 增大而增大,
∴当 x=1,y
最小=﹣4. 当 x=﹣2,y=5.
∴y 的取值范围是﹣4≤y<5.
(3)当直线 y=kx+b 经过 B(﹣1,0)和点(4,2)时,
解析式为 y=x+.
当直线 y=kx+b 经过(﹣2,﹣5)和点(4,2)时,
解析式为 y=x﹣ .
结合图象可得,b 的取值范围是﹣ <b< .
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【点评】本题考查了二次函数图象与几何变换,待定系数法求二次函数的解析式.解题时,注意数形结合,使抽象的问题变得具体化,降低了解题的难度.
3.
在平面直角坐标系中,二次函数 y=x2+mx+2m﹣7 的图象经过点(1,0).
(1)
求抛物线的表达式;
(2)
把﹣4<x<1 时的函数图象记为 H,求此时函数 y 的取值范围;
(3)
在(2)的条件下,将图象 H 在 x 轴下方的部分沿 x 轴翻折,图象 H 的其余部分保持不变,得到一个新图象 M.若直线 y=x+b 与图象 M 有三个公共点,求 b 的取值范围.
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【分析】(1)把点(1,0)代入抛物线解析式,列出关于 m 的方程,通过解该方程可以求得 m 的值,从而得到抛物线的表达式;
(2)
根据抛物线解析式求得对称轴,所以由抛物线的对称性和增减性进行解答;
(3)
根据题意作出函数图象,由图象直接回答问题.
【解答】解:(1)∵二次函数 y=x2+mx+2m﹣7 的图象经过点(1,0),
∴1+m+2m﹣7=0,解得 m=2.
∴抛物线的表达式为 y=x2+2x﹣3;
(2)y=x2+2x﹣3=(x+1)2﹣4.
∵当﹣4<x<﹣1 时,y 随 x 增大而减小;
当﹣1≤x<1 时,y 随 x 增大而增大,
∴当 x=﹣1,y
最小=﹣4. 当 x=﹣4 时,y=5.
∴﹣4<x<1 时,y 的取值范围是﹣4≤y<5;
(3)y=x2+2x﹣3 与 x 轴交于点(﹣3,0),(1,0).新图象 M 如右图红色部分.
把抛物线 y=x2+2x﹣3=(x+1)2﹣4 的图象 x 轴下方的部分沿 x 轴翻折到 x 轴上方,则翻折部分的抛物线解析式为 y=﹣(x+1)2+4(﹣3≤x≤1),
当直线 y=x+b 经过(﹣3,0)时,直线 y=x+b 与图象 M 有两个公共点,此时 b=3;
当直线 y=x+b 与抛物线 y=﹣(x+1)2+4(﹣3≤x≤1)相切时,直线 y=x+b 与图象 M
有两个公共点,
即﹣(x+1)2+4=x+b 有相等的实数解,整理得 x2+3x+b﹣3=0,△=32﹣4(b﹣3)=0,
解得 b=.
. 结合图象可得,直线 y=x+b 与图象 M 有三个公共点,b 的取值范围是 3<b<
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【点评】本题考查了二次函数图象与几何变换,待定系数法求二次函数的解析式、二次函数的图象和性质,画出函数 M 的图象是解题的关键.
4.
在平面直角坐标系 xOy 中,抛物线 y=mx2﹣2mx﹣3(m≠0)与 x 轴交于 A,B 两点,且点 A 的坐标为(3,0).
(1)
求点 B 的坐标及 m 的值;
(2)
当﹣2<x<3 时,结合函数图象直接写出 y 的取值范围;
(3)
将抛物线在 x 轴上方的部分沿 x 轴翻折,抛物线的其余部分保持不变,得到一个新
图象 M.若直线 y=kx+1(k≠0)与图象 M 在直线合图象求 k 的取值范围.
左侧的部分只有一个公共点,结
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【分析】(1)求出对称轴,根据对称性求出点 B 坐标,利用待定系数法求出 m 的值.
(2)
画出图象,利用图象即可解决问题.
(3)
当直线 y=kx+1 经过点( ,﹣ )时,k=﹣ ,推出直线 y=kx+1(k≠0)与,当直线 y=kx+1 图象 M 在直线左侧的部分只有一个公共点,由图象可知 k<﹣经过点(﹣1,0)时,k=1,此时直线 y=kx+1 也满足条件,由此即可解决问题.
【解答】解:(1)∵抛物线的对称轴 x=1,点 A 坐标(3,0),又∵A、B 关于对称轴对称,
∴B(﹣1,0),
把点 B(﹣1,0)代入得到 0=m+2m﹣3,
∴m=1.
(2)如图,由图象可知,当﹣2<x<3 时,﹣4≤y<5.
(3)将抛物线在 x 轴上方的部分沿 x 轴翻折,抛物线的其余部分保持不变,得到一个新
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图象 M,如图所示,
∵x= 时 ,y= ﹣1﹣3=﹣
,
)时,k=﹣ , ∴当直线 y=kx+1 经过点( ,﹣
∴直线 y=kx+1(k≠0)与图象 M 在直线k<﹣ ,
左侧的部分只有一个公共点,由图象可知
当直线 y=kx+1 经过点(﹣1,0)时,k=1,此时直线 y=kx+1 也满足条件,
综上所述,k 的取值范围为 k<﹣或 k=1.
【点评】本题考查抛物线与 x 轴的交点、一次函数、待定系数法等知识,解题的关键是学会正确画出函数图象,利用图象法解决问题,属于中考常考题型.
5.
如图 1,抛物线 y=ax2+bx+c 与 x 轴分别交于点 A(﹣1,0),B(3,0),与 y 轴交于点
C(0,3),点 P 是坐标平面内一点,点 P 坐标(1,﹣2).
(1)
求抛物线的解析式;
(2)
连接 OP,若点 D 在抛物线上且∠DBO+∠POB=90°,求点 D 的坐标;
(3)
如图 2,将抛物线 y=ax2+bx+c 当﹣1≤x≤3 时的函数图象记为 l1,将图象 l1
在 x
轴上方的部分沿 x 轴翻折,图象 l1
的其余部分保持不变,得到一个新图象 l2.若经过点 P
的一次函数 y=mx+n 的图象与图象 l2
在第四象限内恰有两个公共点,求 n 的取值范围.
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【分析】(1)设交点式 y=a(x+1)(x﹣3),然后把 C 点坐标代入求出 a 的值即可得到抛物线的解析式;
(2)如图 1 中,如图 1 中,作 PH⊥OB 于 H.由 P(1,﹣2),推出 tan∠OPH=,由
∠DBO+∠POB=90°,∠POB+∠P=90°,
推出∠DBO=∠P,推出 tan∠DBO=,设 BD 交 y 轴于 E,则 E(0,),可得直线
BD 的解析式为 y=﹣x+ ,利用方程组即可求出点 D 坐标,同法求出 D′;
(3)当直线 y=mx+n 经过 P(1,﹣2),B(3,0)时,则有可得一次函数的解析式为 y=x﹣3,观察图象即可解决问题;
【解答】解:(1)设抛物线解析式为 y=a(x+1)(x﹣3),把 C(0,3)代入得 a•1•(﹣3)=3,解得 a=﹣1,
所以抛物线解析式为 y=﹣(x+1)(x﹣3),即 y=﹣x2+2x+3;
,解得,
(2)
如图 1 中,作 PH⊥OB 于 H.
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∵P(1,﹣2),
∴tan∠OPH= ,
∵∠DBO+∠POB=90°,∠POB+∠P=90°,
∴∠DBO=∠P,
∴tan∠DBO=,设 BD 交 y 轴于 E,则 E(0,),
∴直线 BD 的解析式为 y=﹣x+,
由
,
解得
或 ,
∴D(﹣,).
当点 D′在 x 轴下方时,直线 BD′的解析式为 y=x﹣ ,
由
,
解得
或 .
∴D′(﹣,﹣).
(3)
如图 2 中,
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当直线 y=mx+n 经过 P(1,﹣2),B(3,0)时,则有
解得 ,
,∴一次函数的解析式为 y=x﹣3.
观察图象可知:n>﹣3 时,直线经过点 P 的一次函数 y=mx+n 的图象与图象 l2
在第四象限内恰有两个公共点.
【点评】本题考查二次函数综合题、一次函数的应用、待定系数法、两直线垂直 k 的乘积为﹣1 等知识,解题的关键是灵活运用所学知识解决问题,学会用分类讨论的思想思考问题,属于中考压轴题.
6.
在平面直角坐标系 xOy 中,抛物线 y=﹣x2+2bx﹣3 的对称轴为直线 x=2.
(1)
求 b 的值;
y 轴上有一动点 P(0,m),过点 P 作垂直 y 轴的直线交抛物线于点 A(x1,y1),
(2)
在
B(x2,y2),其中 x1<x2.
①当 x2﹣x1=3 时,结合函数图象,求出 m 的值;
②把直线 PB 下方的函数图象,沿直线 PB 向上翻折,图象的其余部分保持不变,得到一个新的图象 W,新图象 W 在 0≤x≤5 时,﹣4≤y≤4,求 m 的取值范围.
第 15页(共 20页)
【分析】(1)根据对称轴 x=﹣ ,求出 b 的值;
(2)①先根据 x2﹣x1=3 及对称轴方程,确定 A、B 中一个点的坐标,代入解析式求出
m 的值.
②根据图象和 x、y 的取值范围,可求出 m 的值.
【解答】解:(1)∵抛物线 y=﹣x2+2bx﹣3 的对称轴为直线 x=2,
∴﹣ =2,即﹣ =2
∴b=2.
(2)①∴抛物线的表达式为 y=﹣x2+4x﹣3.
∵A(x1,y),B(x2,y),
∴直线 AB 平行 x 轴.
∵x2﹣x1=3,
∴AB=3.
∵对称轴为 x=2,
∴A(,m).
∴当 时,m=﹣( )2+4× ﹣3=﹣ .
②当 y=m=﹣4 时,0≤x≤5 时,﹣4≤y≤1;
当 y=m=﹣2 时,0≤x≤5 时,﹣2≤y≤4;
∴m 的取值范围为﹣4≤m≤﹣2.
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【点评】本题考查了二次函数的性质,图形的翻折变化等知识,解决本题的关键是 l 理解题意,充分的利用数形结合的思想.
7.
在平面直角坐标系 xOy 中,抛物线 y=nx2﹣4nx+4n﹣1(n≠0),与 x 轴交于点 C,D(点
C 在点 D 的左侧),与 y 轴交于点 A.
(1)
求抛物线顶点 M 的坐标;
(2)
若点 A 的坐标为(0,3),AB∥x 轴,交抛物线于点 B,求点 B 的坐标;
(3)
在(2)的条件下,将抛物线在 B,C 两点之间的部分沿 y 轴翻折,翻折后的图象记
为 G,若直线 y=x+m 与图象 G 有一个交点,结合函数的图象,求 m 的取值范围.
【分析】(1)利用配方法将已知函数解析式转化为顶点式方程,可以直接得到答案..
(2)
根据抛物线的对称性质解答;
(3)
利用待定系数法求得抛物线的表达式为 y=x2﹣4x+3.根据题意作出图象 G,结合图象求得 m 的取值范围.
【解答】解:(1)∵y=nx2﹣4nx+4n﹣1=n(x2﹣2)2﹣1,
∴该抛物线的顶点 M 的坐标为(2,﹣1);
(2)
由(1)知,该抛物线的顶点 M 的坐标为(2,﹣1);
∴该抛物线的对称轴直线是 x=2,
∵点 A 的坐标为(0,3),AB∥x 轴,交抛物线于点 B,
∴点 A 与点 B 关于直线 x=2 对称,
∴B(4,3);
(3)
∵抛物线 y=nx2﹣4nx+4n﹣1 与 y 轴交于点 A(0,3),
∴4n﹣1=3.
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∴n=1.
∴抛物线的表达式为 y=x2﹣4x+3.
∴抛物线 G 的解析式为:y=x2+4x+3
由 x+m=x2+4x+3.
由△=0,得:m=﹣
∵抛物线 y=x2﹣4x+3 与 x 轴的交点 C 的坐标为(1,0),
∴点 C 关于 y 轴的对称点 C1
的坐标为(﹣1,0).把(﹣1,0)代入 y=x+m,得:m= .
把(﹣4,3)代入 y=x+m,得:m=5.
∴所求 m 的取值范围是 m=﹣或 <m≤5.
【点评】本题考查了二次函数图象与几何变换,待定系数法求二次函数的解析式、二次函数的图象和性质,画出函数 G 的图象是解题的关键.
8.
在平面直角坐标系中,抛物线 y=﹣x2+ mx+m2﹣3m+2 与 x 轴的交点分别为原点 O
和点 A,点 B(4,n)在这条抛物线上.
(1)
求 B 点的坐标;
(2)
将此抛物线的图象向上平移 个单位,求平移后的图象的解析式;
(3)
在(2)的条件下,将平移后的二次函数的图象在 x 轴下方的部分沿 x 轴翻折,图象的其余部分保持不变,得到一个新的图象.请你结合这个新的图象回答:当直线 y=
x+b 与此图象有两个公共点时,b 的取值范围.
【分析】(1)把原点坐标代入抛物线,解关于 m 的一元二次方程得到 m 的值,再根据二次项系数不等于 0 确定出函数解析式,再把点 B 坐标代入函数解析式求出 n 的值,即可得解;
(2)
根据向上平移纵坐标加解答即可;
(3)
把直线解析式与抛物线解析式联立,消掉 y 得到关于 x 的一元二次方程,根据△=
0 求出 b 的值,然后令 y=0 求出抛物线与 x 轴的交点坐标,再求出直线经过抛物线与 x
轴左边交点的 b 值,然后根据图形写出 b 的取值范围即可.
【解答】解:(1)∵抛物线经过原点 O,
第 18页(共 20页)
∴m2﹣3m+2=0,
解得 m1=1,m2=2,
当 m=1 时,﹣∴m=2,
∴抛物线的解析式为 y=﹣x2+3x,
∵点 B(4,n)在这条抛物线上,
∴n=﹣ ×42+3×4=﹣8+12=4,
∴点 B(4,4);
=﹣ =0,
(2)
∵抛物线的图象向上平移 个单位,
∴平移后的图象的解析式 y=﹣x2+3x+ ;
(3)
联立 ,
消 掉 y 得 ,﹣ x2+3x+ = x+b,
整理得,x2﹣5x+2b﹣7=0,
△=(﹣5)2﹣4×1×(2b﹣7)=0,
解得 b=,
令 y=0,则﹣x2+3x+ =0,
整理得,x2﹣6x﹣7=0,
解得 x1=﹣1,x2=7,
∴抛物线与 x 轴左边的交点为(﹣1,0),
当直线 y=x+b 经过点(﹣1,0)时,×(﹣1)+b=0,
解得 b=,
当该直线经过点(7,0)时, ×7+b=0,
第 19页(共 20页)
解得 b=﹣,
∴当直线 y=x+b 与此图象有两个公共点时,b 的取值范围为 b>或﹣ <b< .
【点评】本题是二次函数综合题,主要利用了解一元二次方程,二次函数图象上点的坐标特征,二次函数图象与几何变换,难点在于(3)求出直线与抛物线有三个交点时的 b
值,作出图形更形象直观.
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