当前位置:文档之家› 第三讲 二次函数与几何变换计算 (教师版)

第三讲 二次函数与几何变换计算 (教师版)

年九年级·十一短期课·特色课程数学第3讲知识点一:二次函数平移型:平移型的函数数形结合需要将运动对象集中在某一个函数上,例如2y ax bx c =++向上平移m 个单位,y=kx b +向右平移n 个单位,可以看作是一次函数y kx b =+向右平移n 个单位且向下平移m 个单位。

知识点二:二次函数翻折型: 这种类型翻折通常采取两种考法:① 根据题意直接沿平行于x 轴的直线翻折;② 通过绝对值符号,如2y ax bx c =++达到的翻折。

对应翻折后的曲线解析式通常为翻折前解析式的相反数。

解题步骤:① 根据题意画出对应类型的函数图形;② 针对类似y kx b =+的直线,先画出y kx =的直线,再将该直线上下平移;③通常所要求的界限值出现在特殊点时或者直线与抛物线相切时。

数形结合与平移二次函数与几何变换知识导读数形结合与平移、翻折有关典型例题【例1】如图,抛物线2286y x x =-+-与x 轴交于点A 、B ,把抛物线在x 轴及其上方的部分记作C 1,将C 1向右平移得C 2,C 2与x 轴交于点B ,D .若直线y=x+m 与C 1、C 2共有3个不同的交点,则m 的取值范围是( ) A . ﹣2<m <18B . ﹣3<m <﹣74C . ﹣3<m <﹣2D . ﹣3<m <﹣158【答案】D【巩固】【2017鄂州】已知正方形ABCD 中A (1,1)、B (1,2)、C (2,2)、D (2,1),有一抛物线y=(x+1)2向下平移m 个单位(m >0)与正方形ABCD 的边(包括四个顶点)有交点,则m 的取值范围是__________. 【答案】28m ≤≤【变式】【2016-2017梅苑9月月考】若关于x 的方程220x x t +-=(t 为实数)在23x -≤≤范围内有解,则t 的范围为__________.【答案】115t -≤≤【例2】【2016·新观察四调模拟4】抛物线y =x 2-2x -3向左平移n 个单位(n >0),平移后y 随x 增大而增大的部分为P ,直线y =-3x -3向下平移n 个单位.当平移后的直线与P 有公共点时,则n 的范围为__________. 【答案】1n ≥【答案】7010k <≤【答案】153 8m<<(2)已知抛物线y1=14(x-x1)(x-x2)交x轴于A(x1,0)、B(x2,0)两点,且点A在点B的左边,直线y2=2x+t经过点A.若函数y=y1+y2的图象与x轴只有一个公共点,则线段AB的长为___________.【答案】8数形结合与翻折典型例题【例1】【2016·新观察四调模拟2】已知二次函数y =x 2-2x -3的图象与x 轴相交于A 、B 两点,点A 在点B 的左侧,其顶点为M .将此二次函数图象在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.当直线y =x +n 与此图象有且只有两个公共点时,则n 的取值范围为__________. 【答案】134n >或31n -<<【巩固】(1)如图,直线y=-43x+4与x 轴、y 轴分别交于A 、B 两点,把△AOB 绕点A 顺时针旋转90°后得到△AO′B′,则点B′的坐标__________.【答案】(7,3)【变式】(1)对于函数y x-3=通常采取的方式是将y x-3=函数x 轴下方的图像沿x 轴翻到上方。

将21y -x 2x 42=++的函数图像记为P ,直线1y x n 2=+与图像P 有且只有三个交点,则n 的取值为__________. 【答案】1或338(2)【2015-2016梅苑】已知抛物线y=x 2-2x+a 的图象与x 轴的两个不同交点与原点的距离之和不超过4,则a 的取值范围为__________. 【答案】31a -<≤【例1】【2016·勤学早四调模拟4】已知函数22(1)1(3)(5)1(3)x x y x x ⎧--<⎪=⎨--≥⎪⎩,点P(a ,ka)在该函数的图象上.若这样的点P 恰好有三个,则k 的值为__________.【答案】1【巩固】已知函数222(0)2(0)x x x y x x x ⎧-+≥⎪=⎨-<⎪⎩,将此函数的图象记为P .若直线y =x +b 与图形P恰有两个公共点,则b 的值为__________. 【答案】14【变式】(1)【2016~2017蔡甸区月考】在直角坐标系xOy 中,对于点P (x ,y )和Q (x ,y ′).给出如下定义:若(0)(0)y x y y x ⎧'=⎨-<⎩≥,则称点Q 为点P 的“可控变点” . 如:点(1,2)的“可控变点”为点(1,2),点(-1,3)的“可控变点”为点(-1,-3).① 若点(-1,-2)是一次函数y=x+3图象上点M 的“可控变点”,则点M 的坐标为____________.②若点P 在函数216y x =-+(5x a -≤≤)的图象上,其“可控变点”Q 的纵坐标y ′的取值数形结合与分段函数典型例题范围是1616y '-≤,则实数a 的取值范围是_________________.③已知函数2145y x x =--,21y k =+,12y y =有两解,求k 取值范围__________.【例1】对于a 、b 、c 三个数中,最大数记作max{a ,b ,c},22112112x ,x max(,x ),x xx x x ⎧=⎨⎩≥≥,则}{2max 2,y x x =--的最小值为__________.【答案】0【巩固】 【2016·武汉四调】我们把a 、b 两个数中较小的数记作min{a ,b},直线y =kx -k -2(k <0)与函数y =min{x 2-1,-x +1}的图象有且只有2个交点,则k 的取值为__________.【答案】2-53-或1-【例2】对于a 、b 、c 三个数中,最大数记作max{a ,b ,c},例如21,2=23⎧⎫-⎨⎬⎭⎩,,若直线12y x k =-+与函数}{2y max 1,3,23x x x x =+--++的图像有且只有两个交点,则k 的取值条件为__________.数形结合与新定义模块三 典型例题【答案】7316k <【巩固】对于a 、b 、c 三个数中,最小数记作min{a ,b ,c},,min(a,b),a a bb a b ⎧=⎨⎩≤≥,则 {}2min 52,2y x x x =--的最大值为__________.【答案】3【例3】【2016年元月调考】我们把a 、b 、c 三个数的中位数记作mid|a ,b ,c|,直线y =kx +12(k >0)与函数y =mid|x 2-1,x +1,-x +1|的图象有且只有2个交点,则k 的取值范围为__________. 【答案】1524k <<或5142k -<<-【巩固】【2016-2017C 组联盟期中】设二次函数y 1=a (x ﹣x 1)(x ﹣x 2)(a≠0,x 1≠x 2)的图象与一次函数y 2=dx+e (d≠0)的图象交于点(x 1,0),若函数y=y 1+y 2的图象与x 轴仅有一个交点,则( )A . a (x 1﹣x 2)2=dB a (x 1+x 2)2=d .C .a (x 1﹣x 2)=dD . a (x 2﹣x 1)=d 【答案】D【解析】21()y d x x =-21221121(d )y y y ax ax ax x ax x dx =+=+--+-当1x x =时,0y = 所以2112d ax ax x a---=化简得21()a x x d -=【变式】(1)我们把x 的非负数记作{}abs x ,直线2y kx k =+与函数2{23}y abs x x =--的图像有且只有2个公共点,则k 的取值范围为________________. 【答案】0k ≥(2)【16年江汉中考模拟】对于平面直角坐标系中任意两点P 1(x 1,y 1)、P 2(x 2,y 2),称|x 1-x 2|+|y 1-y 2|为P 1、P 2两点的直角距离,记作:d (P 1,P 2).P 0(2,-3)是一定点,Q (x ,y )是直线y =kx+b 上的一动点,称d (P 0,Q )的最小值为P 0到直线y=kx+b 的直角距离.若P (a ,-3)到直线y=x+1的直角距离为6,则a= __________. . 【答案】2或-10 【解析】设Q (m,m+1) 3=16m a m -+⎧⎪⎨-=⎪⎩或3(m 1)6a m =⎧⎪⎨--+=⎪⎩ 解得24a m =⎧⎨=-⎩或104a m =-⎧⎨=-⎩或22a m =⎧⎨=⎩或1010a m =-⎧⎨=-⎩所以210a =-或【例1】【2014~2015江汉区期中】在平面直角坐标系中,抛物线y =x 2+(k -1)x -k 与直线y =kx +1交于A 、B 两点,点A 在点B 的左侧. ①当k =1时,直接写出A 、B 两点的坐标.②抛物线y =x 2+(k -1)x -k (k >0)与x 轴交于点C 、D 两点(点C 在点D 的左侧),将抛物线在x 轴下方的部分沿x 轴翻折,得到如图2所示的图形,若直线y =kx +1与这个图形只有两个公共点,请求出此时k 的取值范围.【答案】①A(-1,0) B(2,3)②304k <<【解析】C(-k,0) D(1,0) 翻折后y=-x 2-(k-1)x-k联立2(2k 1)x 10k +-+-=△=x二次函数几何变换计算典型例题34k =-或34所以304k <<【巩固】【2015~2016江汉区】如图,已知抛物线经过A (1,0),C (0,4)两点,交x 轴于另一点B ,其对称轴是X=﹣1.5. ①求抛物线对应的函数关系式;②点D 在抛物线上,连接BD 交y 轴于点E ,连接AE ,若AE ⊥BD ,求点D 的坐标; ③将△AOC 绕坐标平内一点Q(n ,2)旋转180°后得到△A´O´C´(点A 、C 的对应点分别为A´、C´),当△A´O´C´的三条边与抛物线共有两个公共点时,求n 的取值范围.【答案】①y=-(x+1.5)2+6.25②D(1.5,-2.75)③21n -<<-或17032n << ②设E(0,m)由222AE BE AB += m=2或-2 当m=2时()2122 1.5 6.25y x y x ⎧=+⎪⎨⎪=-++⎩所以 1.52.25x y =⎧⎨=⎩或40x y =-⎧⎨=⎩当m=-2时()2122 1.5 6.25y x y x ⎧=--⎪⎨⎪=-++⎩0.52.25x y =⎧⎨=⎩或40x y =-⎧⎨=⎩所以D(1.5,-2.75)【变式】(1)【2016-2017C 组联盟】期中如图1,在平面直角坐标系中,抛物线C 1:22y ax bx a =+-关于y 轴对称且有最小值1-.①求抛物线C 1的解析式;②在图1中抛物线C 1顶点为A ,将抛物线C 1绕 点B 旋转180°后得到抛物线C 2,直线y=kx ﹣2k+4总经过一定点M ,若过定点M 的直线与抛物线C 2只有一个公共点,求直线l 的解析式.③如图2,先将抛物线 C 1向上平移使其顶点在原点O ,再将其顶点沿直线y=x 平移得到抛物线C 3,设抛物线C 3与直线y=x 交于C 、D 两点,求线段CD 的长;【答案】①21y x =-②4y =+-4y =-++【解析】②2(2)124y x y kx k ⎧=--+⎨=-+⎩ 2=120k -=△k =±③韦达定理22(m 1)0x x m m -+++=21C D C Dx x m x x m m +=+⎧⎪⎨=+⎪⎩ 所以C D x -=【题1】已知函数()()222020x x x y x x x ⎧-+⎪=⎨-<⎪⎩≥,将此函数的图像记为P ,若直线y=x+b 与图像P恰有两个公共点,则b 的值为__________ 【答案】14【题2】令a 、b 、c 三个数中最大数记作max{a ,b ,c},直线12y x t =+,与函数y =max{-x 2+4,x -2,-x -2}的图象有且只有3个公共点,则t 的值为__________ 【答案】1或6516【题3】已知, A(-1, 7), B(2, 1), 若抛物线y =x 2-2mx +m 2+12m 和线段AB 只有唯一公共点, 则满足条件的m 的值是__________. 【答案】125【题4】定义符号min[a ,b]的含义为:当a≥b 时,min[a ,b]=b ;当a <b 时,min[a ,b]=a ,如min[1,-2]=-2,min[-1,2]=-1.已知当12-≤x≤2时,min[x 2-2 x -3,k(x -1)]=x 2-2 x -3,则k 的取值范围是__________. 【答案】736k -<<【题5】定义函数f (x ),当x≤3时,f (x )=x 2﹣2x ,当x >3时,f (x )=x 2﹣10x+24,若方程f (x )=2x+m 有且只有两个实数解,则m 的取值范围为__________. 【答案】4m -≥【题6】直线12y kx =+(k >0)与函数()()()21212212x x y x x x x +⎧⎪=+-<<⎨⎪-+⎩≥≤的图象有且仅有2个交点,则k 的取值范围是__________.【答案】112k <≤或5=4k【题7】当-1≤x≤2时,函数y =2x 2-4ax +a 2+2a +2有最小值为-1,则a 的所有可能的值为__________. 【答案】-1,-5【解析】当1a -≤,1x =-2min 64y a a =++当12a -<<,x a =2min 22y a a =-++当2a ≥,2x =2min 610y a a =-+又因为min =1y - 所以1a =-或5-【题8】【2016年九年级元调模拟】如图,已知二次函数y =ax 2+bx +c 的图象与x 轴交于A 、B 两点,与y 轴的交点C , 且A (1,0),C (0,3),OB =OC . (1)求此抛物线的解析式;(2)若点E 是第二象限抛物线上的一个动点,连接BE 、CE ,求四边形ABEC 面积的最大值,并写出此时点E 的坐标;(3)点P 在抛物线的对称轴上,将线段PA 绕点P 逆时针旋转90°后,点A 的对应点A′恰好落在此抛物线上,求点P 的坐标.【答案】①223y x x =--+②31524(-,-)③P (-1,-2)或P(-1,-1) 【解析】②过E 做EF ⊥X 轴于F ,令E(t,-t 2-2t+3)ABCE BEF AOC CEFO S S S S =++△△23375(t )228=-++当32t =-时,758MAX S = 则E 31524(-,-)③令P (-1,t )`A PD △≌PAM △所以A`(-1+t,t+2) 将点A`代入抛物线 t=-2或1【题9】【2016~2017二十五中】如图 ,抛物线y =ax 2-2ax -3a (a≠0)交x 轴于A 、B 两点(A 在y 轴左侧),交y 轴正半轴于点C ,且OC =3OA.(1) 求此抛物线的解析式. (2) 设点P 的坐标为(t ,1),将线段AP 绕点P 逆时针旋转90°得线段PA 1.若A 1在抛物线上,求点P 的坐标.(3) 设点P 的坐标为(m ,n),将线段AP 绕点P 逆时针旋转90°得线段PA 2.若A 2在抛物线上,求n 的取值范围.【答案】①223y x x =-++②P 12⎛⎫+ ⎪ ⎪⎝⎭1或12⎛⎫- ⎪ ⎪⎝⎭1③258n ≤ 【解析】②AMP △≌1PNA △()11,A t t +-将A 1代入抛物线t =③同理可得1(m n,n m 1)A +--代入22(23)40m n m n n +-+--=只需使m 有解即可所以0≥△258n ≤。

相关主题