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2017 年中考数学二次函数图象的几何变换
知识点拨
一、二次函数图象的平移变换
(1)具体步骤:
先利用配方法把二次函数化成 y = a (x - h )2
+ k 的形式,确定其顶点(h , k ) ,然后做出二次函
数 y = ax 2
的图像,将抛物线 y = ax 2
平移,使其顶点平移到(h , k ) .具体平移方法如图所示:
(2)平移规律:在原有函数的基础上“左加右减”.
二、二次函数图象的对称变换
二次函数图象的对称一般有五种情况,可以用一般式或顶点式表达 1. 关于 x 轴对称
y = a 2x + b x + 关于 x 轴对称后,得到的解析式是 y = -ax 2 - bx - c ; y = a (x - h )2
+ k 关于 x 轴对称后,得到的解析式是 y = -a (x - h )2
- k ; 2. 关于 y 轴对称
y = a 2x + b x + 关于 y 轴对称后,得到的解析式是 y = ax 2 - bx + c ; y = a (x - h )2
+ k 关于 y 轴对称后,得到的解析式是 y = a (x + h )2
+ k ; 3. 关于原点对称
y = a 2x + b x + 关于原点对称后,得到的解析式是 y = -ax 2 + bx - c ;
y = a ( x - )h 2
+ 关于原点对称后,得到的解析式是 y = -a (x + h )2
- k ;
4. 关于顶点对称
= 2 + + 关于顶点对称后,得到的解析式是 = - 2
-
+ - b ;
y a x
b x
y ax bx c
2a
y = a (x - h )2
+ k 关于顶点对称后,得到的解析式是 y = -a (x - h )2
+ k .
5. 关于点(m ,n )
对称 y = a (x - h )2 + k 关于点(m ,n ) 对称后,得到的解析式是 y = -a (x + h - 2m )2
+ 2n - k
根据对称的性质,显然无论作何种对称变换,抛物线的形状一定不会发生变化,因此 a 永远不变.求抛物线的对称抛物线的表达式时,可以依据题意或方便运算的原则,选择合适的形式,习惯上是先确定原抛物线(或表达式已知的抛物线)的顶点坐标及开口方向,再确定其对称抛物线的顶点坐标及开口方向,
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然后再写出其对称抛物线的表达式.
例题精讲
一、二次函数图象的平移变换
【例1】 函数 y = 3(x + 2)2 -1 的图象可由函数 y = 3x 2 的图象平移得到,那么平移的步骤是:( )
A. 右移两个单位,下移一个单位
B. 右移两个单位,上移一个单位
C. 左移两个单位,下移一个单位
D. 左移两个单位,上移一个单位
【例2】 函数 y = -2(x -1)2 -1的图象可由函数 y = -2(x + 2)2 + 3 的图象平移得到,那么平移的步骤
是( )
A. 右移三个单位,下移四个单位
B. 右移三个单位,上移四个单位
C. 左移三个单位,下移四个单位
D. 左移四个单位,上移四个单位
【例3】 二次函数 y = -2x 2 + 4x +1 的图象如何移动就得到 y = -2x 2 的图象( )
A. 向左移动1 个单位,向上移动3 个单位.
B. 向右移动1 个单位,向上移动3 个单位.
C. 向左移动1 个单位,向下移动3 个单位.
D. 向右移动1 个单位,向下移动3 个单位.
【例4】 将函数 y = x 2 + x 的图象向右平移 a (a > 0) 个单位,得到函数 y = x 2 - 3x + 2 的图象,则 a 的值为
( )
A .1
B . 2
C . 3
D . 4 【例5】 把抛物线 y = a x 2 + b x + c 的图象先向右平移3 个单位,再向下平移2 个单位,所得的图象的解析式
是 y = x 2 - 3x + 5 ,则a + b + c = ?.
【例6】 对于每个非零自然数n ,抛物线 y = x 2 - 2n +1 x +
1 与 x 轴交于 A 、B 两点,以 A B 表示
n (n +1) n (n +1)
n
n
n n
这两点间的距离,则 A 1B 1 + A 2 B 2 +…+ A 2009 B 2009 的值是( )
A .
2009
2008
B . 2008
2009
C . 2010
2009
D . 2009
2010
【例7】 把抛物线 y = -x 2 向左平移1 个单位,然后向上平移3 个单位,则平移后抛物线的解析式为
A . y = -(x -1)2
- 3
C . y = -(x -1)2
+ 3
B . y = -(x +1)2
- 3 D . y = -(x +1)2
+ 3
【例8】 将抛物线 y = 2x 2 向下平移1 个单位,得到的抛物线是(
)
A . y = 2(x +1)
2
B . y = 2(x -1)
2 C . y = 2x 2 +1
D . y = 2x 2 -1 【例9】 将抛物线 y = 3x 2
向上平移2 个单位,得到抛物线的解析式是(
)
A. y = 3x 2
- 2
B. y = 3x 2
C. y = 3(x + 2)
2
D. y = 3x 2
+ 2
【例10】一抛物线向右平移3 个单位,再向下平移 2 个单位后得抛物线 y = -2x 2 + 4x ,则平移前抛物线的
解析式为 .
【例11】已知二次函数
y = 3x 2
- 6x + 5 ,求满足下列条件的二次函数的解析式: (1)图象关于 x 轴对称;(2)图象关于 y 轴对称;(3)图象关于经过其顶点且平行于 x 轴的直线对称
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【例12】如图, ABCD 中, AB = 4 ,点 D 的坐标是(0 , 8) ,以点C 为顶点的抛物线 y = ax 2 + bx + c 经
过 x 轴上的点 A , B .
⑴ 求点 A , B , C 的坐标.
⑵ 若抛物线向上平移后恰好经过点 D ,求平移后抛物线的解析式.
【例13】抛物线 y = ax 2 - 5x + 4a 与 x 轴相交于点 A 、B ,且过点C (5,4).
⑴ 求a 的值和该抛物线顶点 P 的坐标.
⑵ 请你设计一种平移的方法,使平移后抛物线的顶点落要第二象限,并写出平移后抛物线的解析式.
二、二次函数图象的对称变换
【例14】函数 y = x 2
与 y = -x 2
的图象关于
对称,也可以认为 y = x 2 是函数 y = -x 2 的图象绕
旋转得到.
【例15】已知二次函数 y = x 2 - 2x -1 ,求:⑴关于 x 轴对称的二次函数解析式;⑵关于 y 轴对称的二次函
数解析式;⑶关于原点对称的二次函数解析式.
【例16】在平面直角坐标系中,先将抛物线 y = x 2 + x - 2 关于 x 轴作轴对称变换,再将所得的抛物线关于 y
轴作轴对称变换,那么经两次变换后所得的新抛物线的解析式为 A . y = -x 2 - x + 2 C . y = -x 2 + x + 2
B . y = -x 2 + x - 2
D . y = x 2 + x + 2
【例17】已知二次函数 y = ax 2 + 4ax + 4a -1的图象是c . ⑴ 求c 1 关于 R (1,0)成中心对称的图象c 2 的函数解析式;
⑵ 设曲线c 1、c 2 与 y 轴的交点分别为 A ,B ,当 AB =18 时,求a 的值.
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D
C
O
A
B
【例18】已知抛物线 y = x 2 - 6x + 5 ,求
⑴ 关于 y 轴对称的抛物线的表达式; ⑵ 关于 x 轴对称的抛物线的表达式; ⑶ 关于原点对称的抛物线的表达式.
【例19】设曲线C 为函数 y = ax 2 + bx + c (a ≠ 0) 的图象, C 关于 y 轴对称的曲线为C , C
1
1
关于 x 轴对称的曲线为C 2 ,则曲线C 2 的函数解析式为
.
【例20】对于任意两个二次函数: y = a x 2 + b x + c ,y = a x 2 + b x + c (a a ≠ 0) ,当 a = a 时,
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1
1
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2
2
1 2
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2
我们称这两个二次函数的图象为全等抛物线,现有?ABM , A (-1,0),B (1,0) ,记过三点的二次函数抛物线为“ C ”(“□□□”中填写相应三个点的字母).
图1
图2
图3
⑴ 若已知 M (0,1) , ?ABM ≌?ABN (图
1),请通过计算判断C ABM 与C ABN 是否为全等抛物线; ⑵ 在图 2 中,以 A 、B 、M 三点为顶点,画出平行四边形.
① 若已知 M (0,n ) ,求抛物线C ABM 的解析式,并直接写出所有过平行四边形中三个顶点且能与C ABM 全等的抛物线解析式. ② 若已知 M (m ,n ) ,当 m 、n 满足什么条件时,存在抛物线C ABM ?根据以上的探究结果,判 断是否存在过平行四边形中三个顶点且能与C ABM 全等的抛物线.若存在,请写出所有满足条件的抛物线“ C ”;若不存在,请说明理由.
【例21】已知:抛物线 f : y = -(x - 2)2 + 5 . 试写出把抛物线 f 向左平行移动2 个单位后,所得的新抛物
线 f 1 的解析式;以及 f 关于 x 轴对称的曲线 f 2 的解析式.画出 f 1 和 f 2 的略图, 并求:
⑴ x 的值什么范围,抛物线 f 1 和 f 2 都是下降的;
⑵ x 的值在什么范围,曲线 f 1 和 f 2 围成一个封闭图形;
⑶ 求在 f 1 和 f 2 围成封闭图形上,平行于 y 轴的线段的长度的最大值.
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y
M
A
O N B x
y M
A O
B
x
y
M
A O
B
x
y
h(x)=(x -2)2-5
O
x
g(x)=-x 2+5