【例1】画出函数$y=-\frac{1}{2}(x+1)^2 -1$的图象,并指出它的开口方向、对称轴和顶点坐标。怎样移动抛物线$y=-\frac{1}{2}x^2$就可以得到抛物线$y=-\frac{1}{2}(x+1)^2 -1$?
方法技巧 二次函数$y=a(x-h)^2 +k$的图象平移规律可总结为“上加下减”和“左加右减”,即向上平移时,$y$加上一个正数,向下平移时,$y$减去一个正数;向左平移时,$x$加上一个正数,向右平移时,$x$减去一个正数。
方法技巧 二次函数$y=a(x-h)^2 +k$的图象平移规律可总结为“上加下减”和“左加右减”,即向上平移时,$y$加上一个正数,向下平移时,$y$减去一个正数;向左平移时,$x$加上一个正数,向右平移时,$x$减去一个正数。
答案
函数$y=-\frac{1}{2}(x+1)^2 -1$的图象如图所示
抛物线$y=-\frac{1}{2}(x+1)^2 -1$的开口向下,对称轴是直线$x=-1$,顶点坐标是$(-1,-1)$。
把抛物线$y=-\frac{1}{2}x^2$向下平移1个单位长度,再向左平移1个单位长度,就得到抛物线$y=-\frac{1}{2}(x+1)^2 -1$。
解析
【分析】
解题时首先回忆二次函数顶点式$y=a(x-h)^2+k$的相关性质:1. 由$a$的正负判断开口方向,$a>0$开口向上,$a<0$开口向下;2. 对称轴为直线$x=h$,顶点坐标为$(h,k)$。再结合图象平移“左加右减、上加下减”的规律,对比两个抛物线的表达式,即可得到平移方式。
【解析】
1. 判断开口方向:对于函数$y=-\frac{1}{2}(x+1)^2 -1$,其中二次项系数$a=-\frac{1}{2}<0$,因此抛物线开口向下。
2. 求对称轴和顶点坐标:将表达式整理为顶点式标准形式$y=-\frac{1}{2}[x-(-1)]^2 + (-1)$,可得$h=-1$,$k=-1$,因此该抛物线的对称轴是直线$x=-1$,顶点坐标为$(-1,-1)$。
3. 分析平移方式:对比抛物线$y=-\frac{1}{2}x^2$和目标抛物线,首先自变量$x$替换为$x+1$,根据“左加右减”的规律,对应向左平移1个单位长度;表达式整体减去1,根据“上加下减”的规律,对应再向下平移1个单位长度,即可得到抛物线$y=-\frac{1}{2}(x+1)^2 -1$。
【答案】
函数$y=-\frac{1}{2}(x+1)^2 -1$的图象如图所示
。
抛物线$y=-\frac{1}{2}(x+1)^2 -1$的开口向下,对称轴是直线$x=-1$,顶点坐标是$(-1,-1)$。
把抛物线$y=-\frac{1}{2}x^2$向下平移1个单位长度,再向左平移1个单位长度,就得到抛物线$y=-\frac{1}{2}(x+1)^2 -1$。
【知识点】
二次函数顶点式性质,二次函数图象平移规律
【点评】
本题是二次函数的基础题型,重点考查顶点式中各参数的几何意义和图象平移的规律,掌握“左加右减、上加下减”的平移口诀和顶点式的性质是解题的关键。
【难度系数】
0.8
解题时首先回忆二次函数顶点式$y=a(x-h)^2+k$的相关性质:1. 由$a$的正负判断开口方向,$a>0$开口向上,$a<0$开口向下;2. 对称轴为直线$x=h$,顶点坐标为$(h,k)$。再结合图象平移“左加右减、上加下减”的规律,对比两个抛物线的表达式,即可得到平移方式。
【解析】
1. 判断开口方向:对于函数$y=-\frac{1}{2}(x+1)^2 -1$,其中二次项系数$a=-\frac{1}{2}<0$,因此抛物线开口向下。
2. 求对称轴和顶点坐标:将表达式整理为顶点式标准形式$y=-\frac{1}{2}[x-(-1)]^2 + (-1)$,可得$h=-1$,$k=-1$,因此该抛物线的对称轴是直线$x=-1$,顶点坐标为$(-1,-1)$。
3. 分析平移方式:对比抛物线$y=-\frac{1}{2}x^2$和目标抛物线,首先自变量$x$替换为$x+1$,根据“左加右减”的规律,对应向左平移1个单位长度;表达式整体减去1,根据“上加下减”的规律,对应再向下平移1个单位长度,即可得到抛物线$y=-\frac{1}{2}(x+1)^2 -1$。
【答案】
函数$y=-\frac{1}{2}(x+1)^2 -1$的图象如图所示
抛物线$y=-\frac{1}{2}(x+1)^2 -1$的开口向下,对称轴是直线$x=-1$,顶点坐标是$(-1,-1)$。
把抛物线$y=-\frac{1}{2}x^2$向下平移1个单位长度,再向左平移1个单位长度,就得到抛物线$y=-\frac{1}{2}(x+1)^2 -1$。
【知识点】
二次函数顶点式性质,二次函数图象平移规律
【点评】
本题是二次函数的基础题型,重点考查顶点式中各参数的几何意义和图象平移的规律,掌握“左加右减、上加下减”的平移口诀和顶点式的性质是解题的关键。
【难度系数】
0.8
【变式1】(2025济南月考)将抛物线$y=-x^2$先向左平移3个单位长度,再向下平移2个单位长度后,所得新抛物线的表达式为(
A.$y=-(x-3)^2-2$
B.$y=-(x+3)^2-2$
C.$y=(x+3)^2-2$
D.$y=-(x+2)^2-3$
B
)A.$y=-(x-3)^2-2$
B.$y=-(x+3)^2-2$
C.$y=(x+3)^2-2$
D.$y=-(x+2)^2-3$
答案
B
解析
【分析】
本题考查二次函数图象的平移问题,解题核心是牢记平移规律:“左加右减,上加下减”。思考步骤如下:首先,平移不改变抛物线的形状和开口方向,所以原抛物线的二次项系数-1保持不变,可直接排除二次项系数为正的选项;其次,“左加右减”是针对自变量x本身的操作,向左平移3个单位,需要把原式中的x替换为(x+3);最后“上加下减”是针对函数整体的操作,向下平移2个单位,就在平移后的式子末尾减2,按此逻辑即可推出新抛物线的表达式。
【解析】
根据二次函数图象平移的“左加右减,上加下减”规律解题:
1. 原抛物线为$y=-x^2$,平移不改变抛物线的形状和开口方向,因此新抛物线的二次项系数仍为-1,直接排除C选项;
2. 第一步向左平移3个单位,将原式中的$x$替换为$x+3$,得到抛物线$y=-(x+3)^2$;
3. 第二步向下平移2个单位,将上述表达式整体减去2,得到最终新抛物线表达式:$y=-(x+3)^2-2$,对应选项B。
【答案】
B
【知识点】
二次函数平移规律;抛物线平移性质
【点评】
本题是二次函数平移的基础常规题,核心考察对“左加右减、上加下减”平移规则的掌握,需注意左右平移是对自变量x本身进行加减,不要混淆加减方向,熟练掌握规律即可快速解题。
【难度系数】
0.8
本题考查二次函数图象的平移问题,解题核心是牢记平移规律:“左加右减,上加下减”。思考步骤如下:首先,平移不改变抛物线的形状和开口方向,所以原抛物线的二次项系数-1保持不变,可直接排除二次项系数为正的选项;其次,“左加右减”是针对自变量x本身的操作,向左平移3个单位,需要把原式中的x替换为(x+3);最后“上加下减”是针对函数整体的操作,向下平移2个单位,就在平移后的式子末尾减2,按此逻辑即可推出新抛物线的表达式。
【解析】
根据二次函数图象平移的“左加右减,上加下减”规律解题:
1. 原抛物线为$y=-x^2$,平移不改变抛物线的形状和开口方向,因此新抛物线的二次项系数仍为-1,直接排除C选项;
2. 第一步向左平移3个单位,将原式中的$x$替换为$x+3$,得到抛物线$y=-(x+3)^2$;
3. 第二步向下平移2个单位,将上述表达式整体减去2,得到最终新抛物线表达式:$y=-(x+3)^2-2$,对应选项B。
【答案】
B
【知识点】
二次函数平移规律;抛物线平移性质
【点评】
本题是二次函数平移的基础常规题,核心考察对“左加右减、上加下减”平移规则的掌握,需注意左右平移是对自变量x本身进行加减,不要混淆加减方向,熟练掌握规律即可快速解题。
【难度系数】
0.8
【变式2】把二次函数$y=2(x+3)^2 -1$先向右平移1个单位长度,再向下平移3个单位长度后的表达式为
$y=2(x+2)^2 -4$
。答案
$y=2(x+2)^2 -4$
解析
【分析】
解题时首先回忆二次函数图像的平移规律:左右平移针对自变量x操作,遵循“左加右减”,上下平移针对函数整体操作,遵循“上加下减”,且平移不改变二次项系数a的大小。本题给出的二次函数是顶点式,既可以直接用平移规则对原式变形,也可以先确定原顶点坐标,计算平移后的顶点坐标再代入顶点式求解,两种方法都可快速得到结果。
【解析】
根据二次函数“左加右减,上加下减”的平移规律解题:
1. 先处理向右平移1个单位长度的操作:将原函数$y=2(x+3)^2 -1$中的x替换为$x-1$,可得平移后的解析式为:
$y=2[(x-1)+3]^2 -1=2(x+2)^2 -1$
2. 再处理向下平移3个单位长度的操作:在上述解析式的基础上整体减3,可得最终解析式为:
$y=2(x+2)^2 -1-3=2(x+2)^2 -4$
【答案】
$y=2(x+2)^2 -4$
【知识点】
二次函数图象平移规律;二次函数顶点式
【点评】
本题属于基础类的平移变换题型,核心考查对二次函数平移规则的理解和应用,只要牢记平移规律,注意左右平移仅对自变量x本身进行加减,就能避免出错。
【难度系数】
0.8
解题时首先回忆二次函数图像的平移规律:左右平移针对自变量x操作,遵循“左加右减”,上下平移针对函数整体操作,遵循“上加下减”,且平移不改变二次项系数a的大小。本题给出的二次函数是顶点式,既可以直接用平移规则对原式变形,也可以先确定原顶点坐标,计算平移后的顶点坐标再代入顶点式求解,两种方法都可快速得到结果。
【解析】
根据二次函数“左加右减,上加下减”的平移规律解题:
1. 先处理向右平移1个单位长度的操作:将原函数$y=2(x+3)^2 -1$中的x替换为$x-1$,可得平移后的解析式为:
$y=2[(x-1)+3]^2 -1=2(x+2)^2 -1$
2. 再处理向下平移3个单位长度的操作:在上述解析式的基础上整体减3,可得最终解析式为:
$y=2(x+2)^2 -1-3=2(x+2)^2 -4$
【答案】
$y=2(x+2)^2 -4$
【知识点】
二次函数图象平移规律;二次函数顶点式
【点评】
本题属于基础类的平移变换题型,核心考查对二次函数平移规则的理解和应用,只要牢记平移规律,注意左右平移仅对自变量x本身进行加减,就能避免出错。
【难度系数】
0.8
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