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C
B
D
向上
直线$x=-4$
$(-4,-1)$
向下
直线$x=5$
$(5,2)$
向下
直线$x=-1$
$(-1,6)$
1
4
解:
(1) 把$(1,2)$代入$y=(x-a)^2+a-1,$得
$2=(1-a)^2+a-1,$
解得$a=2$或$a=-1。$
∴该二次函数的解析式为$y=(x-2)^2+1$或$y=(x+1)^2-2。$
(2) 抛物线$y=(x-a)^2+a-1$的开口向上,对称轴是直线$x=a。$
若$a<1,$则当$x=1$时,$y$取最小值2。
∴$(1-a)^2+a-1=2,$解得$a=2$(舍去)或$a=-1。$
若$1≤ a≤4,$则当$x=a$时,$y$取最小值2。
∴$a-1=2,$解得$a=3。$
若$a>4,$则当$x=4$时,$y$取最小值2。
∴$(4-a)^2+a-1=2,$方程无实数解。
综上所述,$a$的值为$-1$或$3。$
D
【分析】这道题考查抛物线顶点式的顶点坐标确定方法。首先需明确二次函数的顶点式形式为$y=a(x-h)^2 + k$,其中顶点坐标为$(h,k)$,解题时要将给定的抛物线式子与标准顶点式对比,找到对应的$h$和$k$的值,进而确定顶点坐标。
【解析】将抛物线$y=-(x+1)^2 +1$与顶点式$y=a(x-h)^2 +k$对比,可得$h=-1$,$k=1$,因此该抛物线的顶点坐标为$(-1,1)$,对应选项C。
【答案】C
【知识点】二次函数顶点式、抛物线顶点坐标
【点评】本题是二次函数的基础题型,直接考查顶点式与顶点坐标的对应关系,只要牢记顶点式的结构就能快速解答,属于易得分题。
【难度系数】0.9
【分析】
要判断抛物线$y=3(x+1)^2 -4$的相关性质,需结合二次函数顶点式$y=a(x-h)^2 +k$的核心性质分析:①$a$决定开口方向,$a>0$开口向上,$a<0$开口向下;②对称轴为直线$x=h$;③顶点坐标为$(h,k)$;④$a>0$时顶点为函数最小值点,$a<0$时顶点为函数最大值点。再逐一验证选项即可。
【解析】
抛物线$y=3(x+1)^2 -4$为顶点式,其中$a=3$,$h=-1$,$k=-4$。
选项A:$a=3>0$,抛物线开口向上,而非向下,故A错误;
选项B:对称轴为直线$x=h=-1$,故B正确;
选项C:顶点坐标为$(h,k)=(-1,-4)$,而非$(1,-4)$,故C错误;
选项D:$a=3>0$,抛物线开口向上,顶点为函数最小值点,即当$x=-1$时,函数有最小值$-4$,而非最大值,故D错误。
【答案】
B
【知识点】
二次函数顶点式性质;抛物线的开口方向、对称轴与顶点坐标
【点评】
本题考查二次函数顶点式的基础性质,属于常规基础题,需熟练掌握顶点式中各参数对应的几何意义,即可快速判断选项正误。
【难度系数】
0.7
【分析】
要解决这道题,需先利用抛物线顶点式的性质确定顶点坐标,再结合各象限内点的坐标特征,分情况讨论顶点可能所在的象限,进而找出一定不在的象限。
【解析】
1. 确定顶点坐标:对于抛物线顶点式$y=m(x-h)^2+k$,其顶点坐标为$(h,k)$。本题抛物线$y=2(x-a)^2+a+1$的顶点坐标为$(a, a+1)$,其中$a$为任意实数。
2. 分情况讨论象限:
当$a>0$时,$a>0$且$a+1>0$,顶点$(a,a+1)$横、纵坐标均为正,位于第一象限,排除A;
当$-1<a<0$时,$a<0$且$a+1>0$,顶点$(a,a+1)$横坐标负、纵坐标正,位于第二象限,排除B;
当$a<-1$时,$a<0$且$a+1<0$,顶点$(a,a+1)$横、纵坐标均为负,位于第三象限,排除C;
若顶点在第四象限,需满足$a>0$且$a+1<0$,但$a>0$时$a+1>1>0$,不可能满足$a+1<0$,因此顶点一定不在第四象限。
【答案】
D
【知识点】
抛物线顶点坐标、象限的判断
【点评】
本题考查抛物线顶点式的应用及象限坐标特征,核心是利用顶点式确定顶点坐标,再通过参数取值范围分析顶点所在象限,属于基础题型,需掌握顶点式性质和各象限点的坐标符号特点。
【难度系数】
0.6
【分析】本题考查二次函数顶点式的性质,解题思路是:对于抛物线的顶点式$y=a(x-h)^2+k$,根据$a$的符号判断开口方向($a>0$开口向上,$a<0$开口向下),对称轴为直线$x=h$,顶点坐标为$(h,k)$,注意$(x+m)$对应$h=-m$,据此分别计算各小题即可。
【解析】
(1) 抛物线$y=3(x+4)^2-1$是顶点式,其中$a=3>0$,故开口方向向上;$h=-4$,对称轴为直线$x=-4$;顶点坐标为$(h,k)=(-4,-1)$。
(2) 抛物线$y=-\dfrac{1}{3}(x-5)^2+2$是顶点式,其中$a=-\dfrac{1}{3}<0$,故开口方向向下;$h=5$,对称轴为直线$x=5$;顶点坐标为$(5,2)$。
(3) 抛物线$y=-2(x+1)^2+6$是顶点式,其中$a=-2<0$,故开口方向向下;$h=-1$,对称轴为直线$x=-1$;顶点坐标为$(-1,6)$。
【答案】
(1) 向上;直线$x=-4$;$(-4,-1)$
(2) 向下;直线$x=5$;$(5,2)$
(3) 向下;直线$x=-1$;$(-1,6)$
【知识点】
二次函数顶点式;抛物线开口方向;对称轴与顶点坐标
【点评】
本题为教材变式基础题,直接考查二次函数顶点式的基本性质,掌握顶点式参数意义即可快速解答,难度较低。
【难度系数】
0.8
【分析】要解决这个问题,首先明确二次函数顶点在y轴上的几何意义:二次函数图像的顶点在y轴上时,其对称轴为y轴(即对称轴方程为x=0)。接着回忆二次函数对称轴的计算公式,代入题目中的参数建立关于m的方程,解方程即可得到m的值。
【解析】对于二次函数$y=ax^2+bx+c$($a≠0$),其对称轴公式为$x=-\frac{b}{2a}$。本题中二次函数为$y = x^2 - (2m - 2)x - 4$,其中$a=1$,$b=-(2m-2)$。因为顶点在y轴上,所以对称轴为$x=0$,代入对称轴公式得:
$-\frac{-(2m - 2)}{2×1} = 0$
化简得:$\frac{2m - 2}{2} = 0$,即$m - 1 = 0$,解得$m=1$。
【答案】1
【知识点】二次函数的对称轴、二次函数的顶点性质
【点评】本题考查二次函数顶点在y轴上的性质,核心是利用对称轴公式建立方程求解,属于基础题型,需熟练掌握二次函数对称轴的计算方法。
【难度系数】0.5
【分析】要计算$a - k$的值,观察二次函数表达式$y=a(x+1)^2 -k$,发现当$x=0$时,代入表达式可直接得到$y=a -k$;结合图像可知,当$x=0$时函数值为4,据此可求出$a -k$的值。
【解析】将$x=0$代入二次函数$y=a(x+1)^2 -k$,得:
$y=a(0+1)^2 -k = a -k$
由图像可知,当$x=0$时,$y=4$,因此$a -k=4$。
【答案】4
【知识点】二次函数顶点式、函数图像与解析式的关系
【点评】本题利用二次函数顶点式的特点,通过图像上的点代入解析式直接求解,思路清晰,属于基础题。
【难度系数】0.6
【分析】
本题分为两小问,第(1)问利用函数图象上的点满足函数解析式,将已知点代入二次函数解析式即可求出参数a,进而得到解析式;第(2)问是求二次函数在区间[1,4]上的最小值,该二次函数开口向上,对称轴为直线x=a,需分对称轴在区间左侧、内部、右侧三种情况讨论,分别计算对应最小值时的a值,再筛选符合条件的解。
【解析】
(1) 将点(1,2)代入二次函数$y=(x-a)^2+a-1$,得:
$2=(1-a)^2+a-1$
整理得:$a^2 - a - 2 = 0$
因式分解得:$(a-2)(a+1)=0$
解得$a=2$或$a=-1$
当$a=2$时,解析式为$y=(x-2)^2 + 2 -1 = (x-2)^2 +1$;
当$a=-1$时,解析式为$y=(x+1)^2 + (-1)-1 = (x+1)^2 -2$。
(2) 二次函数$y=(x-a)^2+a-1$开口向上,对称轴为直线$x=a$,分三种情况讨论:
① 若$a < 1$,则在区间$1≤x≤4$上,函数在$x=1$处取得最小值,代入得:
$(1-a)^2 + a -1 = 2$
整理得:$a^2 -a -2=0$,解得$a=2$(舍去,因$a<1$)或$a=-1$;
② 若$1≤a≤4$,则函数在对称轴$x=a$处取得最小值,此时最小值为$a-1$,令$a-1=2$,解得$a=3$,符合$1≤3≤4$;
③ 若$a>4$,则在区间$1≤x≤4$上,函数在$x=4$处取得最小值,代入得:
$(4-a)^2 +a -1=2$,整理得$a^2 -7a +13=0$,判别式$\Delta=49-52=-3<0$,无实数解。
综上,$a$的值为$-1$或$3$。
【答案】
(1) $y=(x-2)^2 +1$或$y=(x+1)^2 -2$;(2) $a=-1$或$3$
【知识点】
二次函数解析式、二次函数的最值
【点评】
本题考查二次函数的基本应用,第(1)问为基础的待定系数法求解析式,第(2)问需结合二次函数的开口方向和对称轴位置,分类讨论区间内的最小值,是二次函数最值问题的常考题型,需注意分类的完整性和解的合理性筛选。
【难度系数】
0.6
【分析】
要解决本题,需结合二次函数顶点式的性质、抛物线的对称性,逐一分析各选项:首先根据二次函数顶点式确定对称轴,再利用抛物线与x轴交点关于对称轴对称的特点求点A坐标,接着结合图像判断开口方向、函数增减性,从而选出正确选项。
【解析】
1. 确定对称轴:二次函数解析式为$y=a(x+2)^2+k$,对应顶点式$y=a(x-h)^2+k$中$h=-2$,因此对称轴为直线$x=-2$,选项D正确。
2. 求点A坐标:抛物线与x轴交于A、B两点,两点关于对称轴$x=-2$对称。已知B点坐标为$(-1,0)$,点B到对称轴的距离为$|-1 - (-2)|=1$,则点A到对称轴的距离也为1,且在对称轴左侧,故点A横坐标为$-2 -1=-3$,即A点坐标为$(-3,0)$,选项B错误。
3. 判断$a$的符号:由图像可知抛物线开口向上,因此$a>0$,选项A错误。
4. 判断函数增减性:对称轴为$x=-2$,抛物线开口向上,故当$x>-2$时,$y$随$x$增大而增大;当$x<0$时,包含$-2<x<0$区间,此区间内$y$随$x$增大而增大,选项C错误。
综上,正确选项为D。
【答案】
D
【知识点】
二次函数顶点式、抛物线对称性、二次函数图像性质
【点评】
本题考查二次函数的基础性质,核心是利用顶点式确定对称轴,结合对称性求交点,再判断开口方向与增减性,属于常规基础题,需熟练掌握二次函数顶点式的特点及图像性质。
【难度系数】
0.6