1. (2023·金坛模拟)已知抛物线的顶点坐标是$(1,3)$,当$x>1$时,$y$随$x$的增大而增大,则抛物线的函数表达式可以是(
A.$y=-2(x+1)^{2}+3$
B.$y=2(x+1)^{2}+3$
C.$y=-2(x-1)^{2}+3$
D.$y=2(x-1)^{2}+3$
D
)A.$y=-2(x+1)^{2}+3$
B.$y=2(x+1)^{2}+3$
C.$y=-2(x-1)^{2}+3$
D.$y=2(x-1)^{2}+3$
答案
1. D
解析
抛物线顶点式为$y=a(x-h)^2+k$,顶点坐标为$(h,k)$。已知顶点坐标是$(1,3)$,则$h=1$,$k=3$,所以表达式应为$y=a(x - 1)^2 + 3$,排除A、B选项。当$x>1$时,$y$随$x$的增大而增大,说明抛物线开口向上,$a>0$,C选项$a=-2<0$,D选项$a=2>0$,故答案为D。
2. (2023·上海)二次函数$y=ax^{2}+bx+c$图像的顶点在$y$轴正半轴上,且其对称轴左侧的部分是上升的,那么这个二次函数的表达式可以是
$ y = -x^{2} + 1 $(答案不唯一)
.答案
2. $ y = -x^{2} + 1 $(答案不唯一)
3. 在平面直角坐标系$xOy$中,二次函数$y=-x^{2}+2mx-m^{2}+1$的图像的对称轴是直线$x=1$,则二次函数的表达式为
$ y = -x^{2} + 2x $
;该二次函数的最大值是1
.答案
3. $ y = -x^{2} + 2x $ 1
解析
解:对于二次函数$y = -x^{2} + 2mx - m^{2} + 1$,其对称轴为直线$x = -\frac{b}{2a}$,其中$a=-1$,$b = 2m$。
已知对称轴是直线$x = 1$,则$-\frac{2m}{2×(-1)}=1$,
即$-\frac{2m}{-2}=1$,$m = 1$。
将$m = 1$代入二次函数表达式,得$y=-x^{2}+2×1× x - 1^{2}+1=-x^{2}+2x$。
因为$a=-1<0$,所以二次函数图像开口向下,有最大值,当$x = 1$时,$y_{max}=-(1)^{2}+2×1=1$。
$y = -x^{2} + 2x$;1
已知对称轴是直线$x = 1$,则$-\frac{2m}{2×(-1)}=1$,
即$-\frac{2m}{-2}=1$,$m = 1$。
将$m = 1$代入二次函数表达式,得$y=-x^{2}+2×1× x - 1^{2}+1=-x^{2}+2x$。
因为$a=-1<0$,所以二次函数图像开口向下,有最大值,当$x = 1$时,$y_{max}=-(1)^{2}+2×1=1$。
$y = -x^{2} + 2x$;1
4. 已知抛物线$y=x^{2}+(m-2)x-2m$,当顶点在$y$轴上时,其函数表达式为
$ y = x^{2} - 4 $
;当顶点在$x$轴上时,其函数表达式为$ y = x^{2} - 4x + 4 $
.答案
4. $ y = x^{2} - 4 $ $ y = x^{2} - 4x + 4 $
解析
当顶点在$y$轴上时,抛物线对称轴为$x=0$,对于抛物线$y = x^{2}+(m - 2)x-2m$,对称轴为$x=-\frac{m - 2}{2}$,则$-\frac{m - 2}{2}=0$,解得$m = 2$,函数表达式为$y=x^{2}-4$;当顶点在$x$轴上时,抛物线与$x$轴只有一个交点,即判别式$\Delta=(m - 2)^{2}-4×1×(-2m)=0$,化简得$m^{2}+4m + 4=0$,$(m + 2)^{2}=0$,解得$m=-2$,函数表达式为$y=x^{2}-4x + 4$。
$y = x^{2}-4$;$y=x^{2}-4x + 4$
$y = x^{2}-4$;$y=x^{2}-4x + 4$
5. 已知二次函数$y=x^{2}+bx+c$的图像经过点$(-1,0)$,$(3,0)$.
(1)求这个二次函数的表达式;
(2)当$-2≤ x≤ 2$时,求$y$的最大值与最小值的差.
(1)求这个二次函数的表达式;
(2)当$-2≤ x≤ 2$时,求$y$的最大值与最小值的差.
答案
5. 解:(1)将$(-1,0)$,$(3,0)$代入$ y = x^{2} + bx + c $,
得$\begin{cases}1 - b + c = 0,\\9 + 3b + c = 0,\end{cases}$解得$\begin{cases}b = -2,\\c = -3,\end{cases}$
∴二次函数的表达式为$ y = x^{2} - 2x - 3 $。
(2)$\because y = x^{2} - 2x - 3 = (x - 1)^{2} - 4 $,
∴当$-2≤ x≤ 2$时,$-4≤ y≤ 5$,
∴$ y $的最大值与最小值的差为$ 5 - (-4) = 9 $。
得$\begin{cases}1 - b + c = 0,\\9 + 3b + c = 0,\end{cases}$解得$\begin{cases}b = -2,\\c = -3,\end{cases}$
∴二次函数的表达式为$ y = x^{2} - 2x - 3 $。
(2)$\because y = x^{2} - 2x - 3 = (x - 1)^{2} - 4 $,
∴当$-2≤ x≤ 2$时,$-4≤ y≤ 5$,
∴$ y $的最大值与最小值的差为$ 5 - (-4) = 9 $。
6. (2024·武进区模拟)已知抛物线$y=x^{2}+(3m-1)x-3m(m>0)$的最低点的纵坐标为$-4$,则抛物线的函数表达式是(
A.$y=x^{2}-6x+5$
B.$y=x^{2}+2x-3$
C.$y=x^{2}+5x-6$
D.$y=x^{2}+4x-5$
B
)A.$y=x^{2}-6x+5$
B.$y=x^{2}+2x-3$
C.$y=x^{2}+5x-6$
D.$y=x^{2}+4x-5$
答案
6. B
解析
对于抛物线$y = x^2 + (3m - 1)x - 3m$($m>0$),其二次项系数为$1>0$,抛物线开口向上,存在最低点。
抛物线顶点的纵坐标公式为$y = \frac{4ac - b^2}{4a}$,其中$a = 1$,$b = 3m - 1$,$c=-3m$。
已知最低点的纵坐标为$-4$,则:
$\begin{aligned}\frac{4×1×(-3m)-(3m - 1)^2}{4×1}&=-4\\4×(-3m)-(9m^2 - 6m + 1)&=-16\\-12m - 9m^2 + 6m - 1&=-16\\-9m^2 - 6m - 1 + 16&=0\\-9m^2 - 6m + 15&=0\\3m^2 + 2m - 5&=0\\(3m + 5)(m - 1)&=0\end{aligned}$
解得$m = 1$或$m=-\frac{5}{3}$,因为$m>0$,所以$m = 1$。
将$m = 1$代入抛物线表达式:$y=x^2+(3×1 - 1)x-3×1=x^2 + 2x - 3$。
答案:B
抛物线顶点的纵坐标公式为$y = \frac{4ac - b^2}{4a}$,其中$a = 1$,$b = 3m - 1$,$c=-3m$。
已知最低点的纵坐标为$-4$,则:
$\begin{aligned}\frac{4×1×(-3m)-(3m - 1)^2}{4×1}&=-4\\4×(-3m)-(9m^2 - 6m + 1)&=-16\\-12m - 9m^2 + 6m - 1&=-16\\-9m^2 - 6m - 1 + 16&=0\\-9m^2 - 6m + 15&=0\\3m^2 + 2m - 5&=0\\(3m + 5)(m - 1)&=0\end{aligned}$
解得$m = 1$或$m=-\frac{5}{3}$,因为$m>0$,所以$m = 1$。
将$m = 1$代入抛物线表达式:$y=x^2+(3×1 - 1)x-3×1=x^2 + 2x - 3$。
答案:B
7. 如图,将函数$y=\frac{1}{2}(x-2)^{2}+1$的图像沿$y$轴向上平移得到一条新函数的图像,其中点$A(1,m)$,$B(4,n)$平移后的对应点分别为$A'$,$B'$.若曲线段$AB$扫过的面积为$9$(图中的阴影部分),则新图像的函数表达式是(

A.$y=\frac{1}{2}(x-2)^{2}-2$
B.$y=\frac{1}{2}(x-2)^{2}+7$
C.$y=\frac{1}{2}(x-2)^{2}-5$
D.$y=\frac{1}{2}(x-2)^{2}+4$
D
)A.$y=\frac{1}{2}(x-2)^{2}-2$
B.$y=\frac{1}{2}(x-2)^{2}+7$
C.$y=\frac{1}{2}(x-2)^{2}-5$
D.$y=\frac{1}{2}(x-2)^{2}+4$
答案
7. D
解析
解:设函数图像沿$y$轴向上平移$k$个单位,新函数表达式为$y=\frac{1}{2}(x - 2)^2 + 1 + k$。
点$A(1,m)$在原函数上,代入得$m=\frac{1}{2}(1 - 2)^2 + 1=\frac{3}{2}$,故$A(1,\frac{3}{2})$,平移后$A'(1,\frac{3}{2}+k)$。
点$B(4,n)$在原函数上,代入得$n=\frac{1}{2}(4 - 2)^2 + 1=3$,故$B(4,3)$,平移后$B'(4,3 + k)$。
曲线段$AB$扫过的面积为平行四边形$AA'B'B$的面积,底为$4 - 1 = 3$,高为$k$,则$3k = 9$,解得$k = 3$。
新函数表达式为$y=\frac{1}{2}(x - 2)^2 + 1 + 3=\frac{1}{2}(x - 2)^2 + 4$。
答案:D
点$A(1,m)$在原函数上,代入得$m=\frac{1}{2}(1 - 2)^2 + 1=\frac{3}{2}$,故$A(1,\frac{3}{2})$,平移后$A'(1,\frac{3}{2}+k)$。
点$B(4,n)$在原函数上,代入得$n=\frac{1}{2}(4 - 2)^2 + 1=3$,故$B(4,3)$,平移后$B'(4,3 + k)$。
曲线段$AB$扫过的面积为平行四边形$AA'B'B$的面积,底为$4 - 1 = 3$,高为$k$,则$3k = 9$,解得$k = 3$。
新函数表达式为$y=\frac{1}{2}(x - 2)^2 + 1 + 3=\frac{1}{2}(x - 2)^2 + 4$。
答案:D
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