4. 将抛物线$y=x^2+4x-1$向左平移2个单位长度,再向上平移3个单位长度,所得抛物线的顶点为。
答案:解:先将原抛物线解析式化为顶点式:
$\begin{aligned}y&=x^2+4x-1\\&=(x^2+4x+4)-4-1\\&=(x+2)^2-5\end{aligned}$
将抛物线向左平移2个单位长度,根据平移“左加右减”的规则,得到$y=(x+2+2)^2 -5=(x+4)^2 -5$,
再向上平移3个单位长度,根据平移“上加下减”的规则,得到平移后的抛物线解析式为$y=(x+4)^2 -5 +3=(x+4)^2 -2$。
所得抛物线的顶点为$\boldsymbol{(-4,-2)}$。
$\begin{aligned}y&=x^2+4x-1\\&=(x^2+4x+4)-4-1\\&=(x+2)^2-5\end{aligned}$
将抛物线向左平移2个单位长度,根据平移“左加右减”的规则,得到$y=(x+2+2)^2 -5=(x+4)^2 -5$,
再向上平移3个单位长度,根据平移“上加下减”的规则,得到平移后的抛物线解析式为$y=(x+4)^2 -5 +3=(x+4)^2 -2$。
所得抛物线的顶点为$\boldsymbol{(-4,-2)}$。
解析:
【分析】
要解决本题,首先需将给定的二次函数一般式通过配方法转化为顶点式,便于后续平移操作;再依据二次函数图象“左加右减(针对自变量x)、上加下减(针对函数整体)”的平移规则,对顶点式进行调整得到平移后的解析式;最后根据顶点式的结构特征,直接提取平移后抛物线的顶点坐标即可。
【解析】
先将原抛物线解析式化为顶点式:
$\begin{aligned}y&=x^2+4x-1\\&=(x^2+4x+4)-4-1\\&=(x+2)^2-5\end{aligned}$
根据“左加右减”的平移规则,将抛物线向左平移2个单位长度,给自变量x加2,得:
$y=(x+2+2)^2 -5=(x+4)^2 -5$
再根据“上加下减”的平移规则,向上平移3个单位长度,给函数整体加3,得平移后的解析式:
$y=(x+4)^2 -5 +3=(x+4)^2 -2$
二次函数顶点式$y=a(x-h)^2+k$的顶点坐标为$(h,k)$,因此所得抛物线的顶点为$(-4,-2)$。
【答案】
$\boldsymbol{(-4,-2)}$
【知识点】
1.配方法化二次函数顶点式
2.二次函数图象平移规律
【点评】
本题属于二次函数的基础常考题,重点考查配方法的运用和平移规则的掌握,解题时需注意“左加右减”仅针对自变量x进行变形,避免出现符号运算错误。
【难度系数】
0.8
要解决本题,首先需将给定的二次函数一般式通过配方法转化为顶点式,便于后续平移操作;再依据二次函数图象“左加右减(针对自变量x)、上加下减(针对函数整体)”的平移规则,对顶点式进行调整得到平移后的解析式;最后根据顶点式的结构特征,直接提取平移后抛物线的顶点坐标即可。
【解析】
先将原抛物线解析式化为顶点式:
$\begin{aligned}y&=x^2+4x-1\\&=(x^2+4x+4)-4-1\\&=(x+2)^2-5\end{aligned}$
根据“左加右减”的平移规则,将抛物线向左平移2个单位长度,给自变量x加2,得:
$y=(x+2+2)^2 -5=(x+4)^2 -5$
再根据“上加下减”的平移规则,向上平移3个单位长度,给函数整体加3,得平移后的解析式:
$y=(x+4)^2 -5 +3=(x+4)^2 -2$
二次函数顶点式$y=a(x-h)^2+k$的顶点坐标为$(h,k)$,因此所得抛物线的顶点为$(-4,-2)$。
【答案】
$\boldsymbol{(-4,-2)}$
【知识点】
1.配方法化二次函数顶点式
2.二次函数图象平移规律
【点评】
本题属于二次函数的基础常考题,重点考查配方法的运用和平移规则的掌握,解题时需注意“左加右减”仅针对自变量x进行变形,避免出现符号运算错误。
【难度系数】
0.8
5. 在平面直角坐标系中,已知直线$ l $经过点$ (4, 0) $,且与$ x $轴、$ y $轴围成的直角三角形的面积等于8. 如果一个二次函数的图象经过直线$ l $与两条坐标轴的交点,以$ x=3 $为对称轴,且开口向下,求这个二次函数的解析式,并求它的最大值.
答案:解:
设直线$l$与$y$轴的交点坐标为$(0, b)$,
由题意,直线$l$与$x$轴交点为$(4, 0)$,围成的直角三角形面积为8,
则 $\frac{1}{2} × 4 × |b| = 8$,
解得 $|b|=4$,即 $b=4$ 或 $b=-4$,
所以直线$l$与$y$轴的交点为$(0,4)$或$(0,-4)$。
设二次函数的解析式为 $y=ax^2+bx+c$($a≠0$),
已知二次函数图象以$x=3$为对称轴,故 $-\frac{b}{2a}=3$,即 $b=-6a$。
① 若二次函数经过点$(4,0)$和$(0,4)$,
将两点代入解析式得:
$\begin{cases} c=4 \\ 16a +4b +c=0 \end{cases}$
将$b=-6a$、$c=4$代入$16a +4b +c=0$,得:
$16a -24a +4=0$,解得 $a=\frac{1}{2}$,
此时$a>0$,抛物线开口向上,不符合题意,舍去。
② 若二次函数经过点$(4,0)$和$(0,-4)$,
将两点代入解析式得:
$\begin{cases} c=-4 \\ 16a +4b +c=0 \end{cases}$
将$b=-6a$、$c=-4$代入$16a +4b +c=0$,得:
$16a -24a -4=0$,解得 $a=-\frac{1}{2}$,
则 $b=-6a=3$,
所以二次函数的解析式为 $y=-\frac{1}{2}x^2 +3x -4$。
因为抛物线开口向下,对称轴为$x=3$,
所以当$x=3$时,函数取得最大值,
将$x=3$代入解析式,得 $y=-\frac{1}{2}× 3^2 +3×3 -4 = \frac{1}{2}$。
综上,该二次函数的解析式为$\boldsymbol{y=-\frac{1}{2}x^2+3x-4}$,最大值为$\boldsymbol{\frac{1}{2}}$。
设直线$l$与$y$轴的交点坐标为$(0, b)$,
由题意,直线$l$与$x$轴交点为$(4, 0)$,围成的直角三角形面积为8,
则 $\frac{1}{2} × 4 × |b| = 8$,
解得 $|b|=4$,即 $b=4$ 或 $b=-4$,
所以直线$l$与$y$轴的交点为$(0,4)$或$(0,-4)$。
设二次函数的解析式为 $y=ax^2+bx+c$($a≠0$),
已知二次函数图象以$x=3$为对称轴,故 $-\frac{b}{2a}=3$,即 $b=-6a$。
① 若二次函数经过点$(4,0)$和$(0,4)$,
将两点代入解析式得:
$\begin{cases} c=4 \\ 16a +4b +c=0 \end{cases}$
将$b=-6a$、$c=4$代入$16a +4b +c=0$,得:
$16a -24a +4=0$,解得 $a=\frac{1}{2}$,
此时$a>0$,抛物线开口向上,不符合题意,舍去。
② 若二次函数经过点$(4,0)$和$(0,-4)$,
将两点代入解析式得:
$\begin{cases} c=-4 \\ 16a +4b +c=0 \end{cases}$
将$b=-6a$、$c=-4$代入$16a +4b +c=0$,得:
$16a -24a -4=0$,解得 $a=-\frac{1}{2}$,
则 $b=-6a=3$,
所以二次函数的解析式为 $y=-\frac{1}{2}x^2 +3x -4$。
因为抛物线开口向下,对称轴为$x=3$,
所以当$x=3$时,函数取得最大值,
将$x=3$代入解析式,得 $y=-\frac{1}{2}× 3^2 +3×3 -4 = \frac{1}{2}$。
综上,该二次函数的解析式为$\boldsymbol{y=-\frac{1}{2}x^2+3x-4}$,最大值为$\boldsymbol{\frac{1}{2}}$。
解析:
【分析】
要确定二次函数解析式,首先需先求出直线l与y轴的交点坐标:已知直线l过(4,0),与两坐标轴围成的直角三角形面积为8,可利用三角形面积公式求出y轴交点纵坐标,注意纵坐标有正负两种情况需分类讨论。接下来二次函数过直线l与两坐标轴的交点,且对称轴为x=3,可先设二次函数一般式,结合对称轴公式得到二次项系数a与一次项系数b的关系,再将两个交点坐标代入解析式求解系数,最后根据“开口向下”的条件舍去不符合题意的解。求最大值时,利用开口向下的二次函数顶点处取得最大值的性质,将对称轴x=3代入解析式计算即可。
【解析】
设直线$l$与$y$轴的交点坐标为$(0, b)$,
已知直线$l$与$x$轴交点为$(4, 0)$,围成的直角三角形面积为8,
则 $\frac{1}{2} × 4 × |b| = 8$,
解得 $|b|=4$,即 $b=4$ 或 $b=-4$,
因此直线$l$与$y$轴的交点为$(0,4)$或$(0,-4)$。
设二次函数的解析式为 $y=ax^2+bx+c$($a≠0$),
由二次函数对称轴为$x=3$,根据对称轴公式得 $-\frac{b}{2a}=3$,即 $b=-6a$。
① 若二次函数经过点$(4,0)$和$(0,4)$,
将两点代入解析式得:
$\begin{cases} c=4 \\ 16a +4b +c=0 \end{cases}$
将$b=-6a$、$c=4$代入$16a +4b +c=0$,得:
$16a -24a +4=0$,解得 $a=\frac{1}{2}$,
此时$a>0$,抛物线开口向上,不符合题意,舍去。
② 若二次函数经过点$(4,0)$和$(0,-4)$,
将两点代入解析式得:
$\begin{cases} c=-4 \\ 16a +4b +c=0 \end{cases}$
将$b=-6a$、$c=-4$代入$16a +4b +c=0$,得:
$16a -24a -4=0$,解得 $a=-\frac{1}{2}$,
则 $b=-6a=3$,
因此二次函数的解析式为 $y=-\frac{1}{2}x^2 +3x -4$。
因为抛物线开口向下,对称轴为$x=3$,函数在顶点处取得最大值,
将$x=3$代入解析式,得 $y=-\frac{1}{2}× 3^2 +3×3 -4 = \frac{1}{2}$。
【答案】
二次函数的解析式为$\boldsymbol{y=-\frac{1}{2}x^2+3x-4}$,最大值为$\boldsymbol{\frac{1}{2}}$
【知识点】
待定系数法求解析式、二次函数的性质、一次函数与坐标轴交点
【点评】
本题综合考察一次函数与二次函数的基础性质,解题时需注意对y轴交点的两种情况分类讨论,同时要结合开口方向的限制条件舍去不合理解,能有效锻炼学生的分类讨论思维和基础公式运用能力。
【难度系数】
0.6
要确定二次函数解析式,首先需先求出直线l与y轴的交点坐标:已知直线l过(4,0),与两坐标轴围成的直角三角形面积为8,可利用三角形面积公式求出y轴交点纵坐标,注意纵坐标有正负两种情况需分类讨论。接下来二次函数过直线l与两坐标轴的交点,且对称轴为x=3,可先设二次函数一般式,结合对称轴公式得到二次项系数a与一次项系数b的关系,再将两个交点坐标代入解析式求解系数,最后根据“开口向下”的条件舍去不符合题意的解。求最大值时,利用开口向下的二次函数顶点处取得最大值的性质,将对称轴x=3代入解析式计算即可。
【解析】
设直线$l$与$y$轴的交点坐标为$(0, b)$,
已知直线$l$与$x$轴交点为$(4, 0)$,围成的直角三角形面积为8,
则 $\frac{1}{2} × 4 × |b| = 8$,
解得 $|b|=4$,即 $b=4$ 或 $b=-4$,
因此直线$l$与$y$轴的交点为$(0,4)$或$(0,-4)$。
设二次函数的解析式为 $y=ax^2+bx+c$($a≠0$),
由二次函数对称轴为$x=3$,根据对称轴公式得 $-\frac{b}{2a}=3$,即 $b=-6a$。
① 若二次函数经过点$(4,0)$和$(0,4)$,
将两点代入解析式得:
$\begin{cases} c=4 \\ 16a +4b +c=0 \end{cases}$
将$b=-6a$、$c=4$代入$16a +4b +c=0$,得:
$16a -24a +4=0$,解得 $a=\frac{1}{2}$,
此时$a>0$,抛物线开口向上,不符合题意,舍去。
② 若二次函数经过点$(4,0)$和$(0,-4)$,
将两点代入解析式得:
$\begin{cases} c=-4 \\ 16a +4b +c=0 \end{cases}$
将$b=-6a$、$c=-4$代入$16a +4b +c=0$,得:
$16a -24a -4=0$,解得 $a=-\frac{1}{2}$,
则 $b=-6a=3$,
因此二次函数的解析式为 $y=-\frac{1}{2}x^2 +3x -4$。
因为抛物线开口向下,对称轴为$x=3$,函数在顶点处取得最大值,
将$x=3$代入解析式,得 $y=-\frac{1}{2}× 3^2 +3×3 -4 = \frac{1}{2}$。
【答案】
二次函数的解析式为$\boldsymbol{y=-\frac{1}{2}x^2+3x-4}$,最大值为$\boldsymbol{\frac{1}{2}}$
【知识点】
待定系数法求解析式、二次函数的性质、一次函数与坐标轴交点
【点评】
本题综合考察一次函数与二次函数的基础性质,解题时需注意对y轴交点的两种情况分类讨论,同时要结合开口方向的限制条件舍去不合理解,能有效锻炼学生的分类讨论思维和基础公式运用能力。
【难度系数】
0.6
1. 下列抛物线中,与$x$轴有两个公共点的是().
A.$y=3x^2 -9x +3$
B.$y=2x^2 -4x +12$
C.$y=x^2 -6x +9$
D.$y=5x^2 -3x +9$
A.$y=3x^2 -9x +3$
B.$y=2x^2 -4x +12$
C.$y=x^2 -6x +9$
D.$y=5x^2 -3x +9$
答案:A
解析:
【分析】
要判断抛物线与x轴的公共点个数,可结合二次函数与一元二次方程的关系分析:抛物线$y=ax^2+bx+c$($a≠0$)与x轴的公共点横坐标,对应一元二次方程$ax^2+bx+c=0$的实数根,因此公共点个数可通过一元二次方程根的判别式$\Delta=b^2-4ac$判断:$\Delta>0$时有2个公共点,$\Delta=0$时有1个公共点,$\Delta<0$时没有公共点。解题时只需分别计算四个选项中二次函数的判别式,选出$\Delta>0$的选项即可。
【解析】
对于二次函数$y=ax^2+bx+c$($a≠0$),判别式$\Delta=b^2-4ac$,其符号与x轴公共点个数的对应关系为:$\Delta>0\iff$2个公共点,$\Delta=0\iff$1个公共点,$\Delta<0\iff$无公共点。
逐个计算选项的判别式:
A选项:$a=3$,$b=-9$,$c=3$,$\Delta=(-9)^2 - 4×3×3 = 81 - 36 = 45 > 0$,与x轴有2个公共点;
B选项:$a=2$,$b=-4$,$c=12$,$\Delta=(-4)^2 - 4×2×12 = 16 - 96 = -80 < 0$,与x轴无公共点;
C选项:$a=1$,$b=-6$,$c=9$,$\Delta=(-6)^2 - 4×1×9 = 36 - 36 = 0$,与x轴只有1个公共点;
D选项:$a=5$,$b=-3$,$c=9$,$\Delta=(-3)^2 - 4×5×9 = 9 - 180 = -171 < 0$,与x轴无公共点。
综上符合要求的是A选项。
【答案】
A
【知识点】
二次函数与x轴交点判定;根的判别式的应用
【点评】
本题属于基础题型,核心考查二次函数图象与x轴交点个数和一元二次方程根的判别式的对应关系,熟练掌握判别式的计算方法和对应规则即可快速求解。
【难度系数】
0.8
要判断抛物线与x轴的公共点个数,可结合二次函数与一元二次方程的关系分析:抛物线$y=ax^2+bx+c$($a≠0$)与x轴的公共点横坐标,对应一元二次方程$ax^2+bx+c=0$的实数根,因此公共点个数可通过一元二次方程根的判别式$\Delta=b^2-4ac$判断:$\Delta>0$时有2个公共点,$\Delta=0$时有1个公共点,$\Delta<0$时没有公共点。解题时只需分别计算四个选项中二次函数的判别式,选出$\Delta>0$的选项即可。
【解析】
对于二次函数$y=ax^2+bx+c$($a≠0$),判别式$\Delta=b^2-4ac$,其符号与x轴公共点个数的对应关系为:$\Delta>0\iff$2个公共点,$\Delta=0\iff$1个公共点,$\Delta<0\iff$无公共点。
逐个计算选项的判别式:
A选项:$a=3$,$b=-9$,$c=3$,$\Delta=(-9)^2 - 4×3×3 = 81 - 36 = 45 > 0$,与x轴有2个公共点;
B选项:$a=2$,$b=-4$,$c=12$,$\Delta=(-4)^2 - 4×2×12 = 16 - 96 = -80 < 0$,与x轴无公共点;
C选项:$a=1$,$b=-6$,$c=9$,$\Delta=(-6)^2 - 4×1×9 = 36 - 36 = 0$,与x轴只有1个公共点;
D选项:$a=5$,$b=-3$,$c=9$,$\Delta=(-3)^2 - 4×5×9 = 9 - 180 = -171 < 0$,与x轴无公共点。
综上符合要求的是A选项。
【答案】
A
【知识点】
二次函数与x轴交点判定;根的判别式的应用
【点评】
本题属于基础题型,核心考查二次函数图象与x轴交点个数和一元二次方程根的判别式的对应关系,熟练掌握判别式的计算方法和对应规则即可快速求解。
【难度系数】
0.8
2. 已知二次函数$y=x^2+2x+m$的部分图象如图所示,则关于$x$的一元二次方程$x^2+2x+m=0$的根为()。
A.$x_1=3$,$x_2=1$
B.$x_1=-3$,$x_2=1$

C.$x_1=-3$,$x_2=3$
D.$x_1=-3$,$x_2=-1$
A.$x_1=3$,$x_2=1$
B.$x_1=-3$,$x_2=1$
C.$x_1=-3$,$x_2=3$
D.$x_1=-3$,$x_2=-1$
答案:B
解析:
【分析】
要解决这道题,首先我们需要明确一元二次方程和对应二次函数的关系:一元二次方程$ax^2+bx+c=0$的根就是二次函数$y=ax^2+bx+c$与x轴交点的横坐标。从题图中我们可以直接得到其中一个交点的横坐标为-3,也就是方程的一个根;接下来二次函数的图像是轴对称图形,两个x轴交点关于对称轴对称,我们只需要求出二次函数的对称轴,就可以利用对称性算出另一个交点的横坐标,也就是方程的另一个根。
【解析】
1. 根据二次函数与一元二次方程的对应关系,方程$x^2+2x+m=0$的根就是二次函数$y=x^2+2x+m$图象与x轴交点的横坐标,由题图可知一个交点横坐标为-3,因此$x_1=-3$是方程的一个根。
2. 计算二次函数的对称轴:对于二次函数$y=ax^2+bx+c$,对称轴公式为$x=-\frac{b}{2a}$,代入$a=1$、$b=2$,可得对称轴$x=-\frac{2}{2×1}=-1$。
3. 二次函数与x轴的两个交点关于对称轴对称,设另一个根为$x_2$,则两个根的平均值等于对称轴横坐标,即$\frac{-3+x_2}{2}=-1$,解得$x_2=1$。
因此方程的根为$x_1=-3$,$x_2=1$。
【答案】
B
【知识点】
二次函数与一元二次方程的联系;二次函数的对称性;二次函数对称轴计算
【点评】
本题属于二次函数章节的基础常考题,核心是理解二次函数图像与对应一元二次方程根的关联,结合二次函数的对称性即可快速解题,掌握这类题型能帮助我们更直观地理解方程根的几何意义。
【难度系数】
0.8
要解决这道题,首先我们需要明确一元二次方程和对应二次函数的关系:一元二次方程$ax^2+bx+c=0$的根就是二次函数$y=ax^2+bx+c$与x轴交点的横坐标。从题图中我们可以直接得到其中一个交点的横坐标为-3,也就是方程的一个根;接下来二次函数的图像是轴对称图形,两个x轴交点关于对称轴对称,我们只需要求出二次函数的对称轴,就可以利用对称性算出另一个交点的横坐标,也就是方程的另一个根。
【解析】
1. 根据二次函数与一元二次方程的对应关系,方程$x^2+2x+m=0$的根就是二次函数$y=x^2+2x+m$图象与x轴交点的横坐标,由题图可知一个交点横坐标为-3,因此$x_1=-3$是方程的一个根。
2. 计算二次函数的对称轴:对于二次函数$y=ax^2+bx+c$,对称轴公式为$x=-\frac{b}{2a}$,代入$a=1$、$b=2$,可得对称轴$x=-\frac{2}{2×1}=-1$。
3. 二次函数与x轴的两个交点关于对称轴对称,设另一个根为$x_2$,则两个根的平均值等于对称轴横坐标,即$\frac{-3+x_2}{2}=-1$,解得$x_2=1$。
因此方程的根为$x_1=-3$,$x_2=1$。
【答案】
B
【知识点】
二次函数与一元二次方程的联系;二次函数的对称性;二次函数对称轴计算
【点评】
本题属于二次函数章节的基础常考题,核心是理解二次函数图像与对应一元二次方程根的关联,结合二次函数的对称性即可快速解题,掌握这类题型能帮助我们更直观地理解方程根的几何意义。
【难度系数】
0.8