1[中]在同一坐标系中,一次函数$y=ax+a$和二次函数$y=-ax^2+3x+2$($a$是常数,且$a≠0$)的图象可能是 (

D
)答案
1.D 【解析】A选项,由一次函数$y=ax+a$的图象可得$a<0$,则$-a>0$,此时二次函数$y=-ax^2+3x+2$的图象应该开口向上,故错误;B选项,由一次函数$y=ax+a$的图象可得$a<0$,则$-a>0$,此时二次函数$y=-ax^2+3x+2$的图象应该开口向上,对称轴在$y$轴的左侧,故错误;C选项,由一次函数$y=ax+a$的图象可得$a>0$,则$-a<0$,此时二次函数$y=-ax^2+3x+2$的图象应该开口向下,故错误;D选项,由一次函数$y=ax+a$的图象可得$a<0$,则$-a>0$,此时二次函数$y=-ax^2+3x+2$的图象应该开口向上,对称轴在$y$轴的左侧,故正确. 故选 D.
解析
【分析】
本题属于同一坐标系下一次函数与二次函数图象的判断类问题,解题核心思路是通过参数$a$的符号串联两个函数的图象性质:首先根据一次函数的斜率(倾斜方向)和y轴截距判断$a$的正负,再结合$a$的符号验证二次函数的开口方向、对称轴位置是否符合,用排除法逐一判断选项即可。
【解析】
我们逐一分析各选项:
1. 分析A选项:由一次函数$y=ax+a$的图象下降、与y轴交于负半轴,可得$a<0$,因此二次函数$y=-ax^2+3x+2$的二次项系数$-a>0$,图象应开口向上,但A中二次函数开口向下,故A错误。
2. 分析B选项:由一次函数图象可得$a<0$,二次函数开口向上符合要求;二次函数对称轴公式为$x=-\frac{b}{2a'}$(其中$a'$为二次项系数,本题$a'=-a$,$b=3$),代入得对称轴$x=\frac{3}{2a}$,因$a<0$,故对称轴$x<0$,应在y轴左侧,但B中二次函数对称轴在y轴右侧,故B错误。
3. 分析C选项:由一次函数图象上升、与y轴交于正半轴,可得$a>0$,因此二次函数二次项系数$-a<0$,图象应开口向下,但C中二次函数开口向上,故C错误。
4. 分析D选项:由一次函数图象可得$a<0$,二次函数开口向上,且对称轴$x=\frac{3}{2a}<0$,在y轴左侧,与图象特征完全吻合,故D正确。
【答案】
D
【知识点】
一次函数的图象与性质,二次函数的图象与性质,含参函数图象判断
【点评】
本题是函数图象类的典型基础题,解题时需抓住参数是联系两个函数的核心,通过分类讨论参数的符号,结合函数图象性质逐一验证排除即可,能有效考查对函数图象性质的掌握程度和逻辑推理能力。
【难度系数】
0.6
本题属于同一坐标系下一次函数与二次函数图象的判断类问题,解题核心思路是通过参数$a$的符号串联两个函数的图象性质:首先根据一次函数的斜率(倾斜方向)和y轴截距判断$a$的正负,再结合$a$的符号验证二次函数的开口方向、对称轴位置是否符合,用排除法逐一判断选项即可。
【解析】
我们逐一分析各选项:
1. 分析A选项:由一次函数$y=ax+a$的图象下降、与y轴交于负半轴,可得$a<0$,因此二次函数$y=-ax^2+3x+2$的二次项系数$-a>0$,图象应开口向上,但A中二次函数开口向下,故A错误。
2. 分析B选项:由一次函数图象可得$a<0$,二次函数开口向上符合要求;二次函数对称轴公式为$x=-\frac{b}{2a'}$(其中$a'$为二次项系数,本题$a'=-a$,$b=3$),代入得对称轴$x=\frac{3}{2a}$,因$a<0$,故对称轴$x<0$,应在y轴左侧,但B中二次函数对称轴在y轴右侧,故B错误。
3. 分析C选项:由一次函数图象上升、与y轴交于正半轴,可得$a>0$,因此二次函数二次项系数$-a<0$,图象应开口向下,但C中二次函数开口向上,故C错误。
4. 分析D选项:由一次函数图象可得$a<0$,二次函数开口向上,且对称轴$x=\frac{3}{2a}<0$,在y轴左侧,与图象特征完全吻合,故D正确。
【答案】
D
【知识点】
一次函数的图象与性质,二次函数的图象与性质,含参函数图象判断
【点评】
本题是函数图象类的典型基础题,解题时需抓住参数是联系两个函数的核心,通过分类讨论参数的符号,结合函数图象性质逐一验证排除即可,能有效考查对函数图象性质的掌握程度和逻辑推理能力。
【难度系数】
0.6
2 新考法[2026江西赣州质检,中]弹力球是一种具有高弹性的球形玩具,老师把弹力球的运动轨迹抽象成一条抛物线,并给出如图所示的平面直角坐标系,其中$P(0,2)$,$Q(1,0)$,$M(3,1)$,$N(2,3)$.若弹力球的运动轨迹经过其中三点,且反弹后更易接住(抛物线表达式的二次项系数尽可能大),则抛物线不经过点 (
A.$P$
B.$Q$
C.$M$
D.$N$

(第2题图)
(第4题图)
C
)A.$P$
B.$Q$
C.$M$
D.$N$
(第2题图)
(第4题图)
答案
2.C 【解析】当抛物线经过$P,N,M$时,抛物线开口向下,二次项系数小于0;当抛物线经过$P,N,Q$时,抛物线开口向上,二次项系数大于0;当抛物线经过$P,Q,M$时,抛物线开口向上,二次项系数大于0;当抛物线经过$Q,N,M$时,抛物线开口向下,二次项系数小于0. $\because$ 抛物线表达式的二次项系数尽可能大,$\therefore$ 抛物线经过$P,N,Q$或经过$P,Q,M$. 又$\because$ 二次项系数越大,抛物线开口越小,且抛物线经过$P,N,Q$时的开口比经过$P,Q,M$时的开口小,$\therefore$ 抛物线经过$P,N,Q$时的二次项系数大于经过$P,Q,M$时的二次项系数,$\therefore$ 抛物线不经过点$M$. 故选 C.
解析
【分析】
解题时首先明确两个核心条件:抛物线经过P、Q、M、N中的三点,且二次项系数尽可能大。首先回忆二次函数性质:二次项系数$a>0$时抛物线开口向上,$a<0$时开口向下,正数一定大于负数,因此可先排除$a$为负的三点组合;再对剩余$a$为正的组合,用待定系数法分别计算二次项系数$a$的值,选择$a$更大的组合,该组合外的点即为抛物线不经过的点。
【解析】
四个点选三个共有4种组合,分别分析如下:
1. 若抛物线过$P(0,2)$、$N(2,3)$、$M(3,1)$,或过$Q(1,0)$、$N(2,3)$、$M(3,1)$,代入一般式计算可得二次项系数$a<0$,不符合$a$尽可能大的要求,排除;
2. 若抛物线过$P(0,2)$、$N(2,3)$、$Q(1,0)$:设抛物线解析式为$y=ax^2+bx+c$,将三点代入:
把$P(0,2)$代入得$c=2$;
把$Q(1,0)$代入得$a+b+2=0$,即$a+b=-2$①;
把$N(2,3)$代入得$4a+2b+2=3$,即$4a+2b=1$②;
②-①×2得$2a=5$,解得$a=\frac{5}{2}$。
3. 若抛物线过$P(0,2)$、$Q(1,0)$、$M(3,1)$:设抛物线解析式为$y=ax^2+bx+c$,将三点代入:
把$P(0,2)$代入得$c=2$;
把$Q(1,0)$代入得$a+b=-2$③;
把$M(3,1)$代入得$9a+3b+2=1$,即$9a+3b=-1$④;
④-③×3得$6a=5$,解得$a=\frac{5}{6}$。
对比得$\frac{5}{2}>\frac{5}{6}>0$,因此二次项系数最大的抛物线经过$P$、$Q$、$N$三点,不经过点$M$。
【答案】
C
【知识点】
二次函数的图象与性质;待定系数法求解析式;二次项系数的意义
【点评】
本题结合生活情境考查二次函数相关知识,解题需要用到分类讨论思想,先通过二次项系数的正负筛选不符合的组合,再通过计算对比二次项系数的大小得到最终结论,能有效考查对二次函数性质的掌握程度和运算能力。
【难度系数】
0.6
解题时首先明确两个核心条件:抛物线经过P、Q、M、N中的三点,且二次项系数尽可能大。首先回忆二次函数性质:二次项系数$a>0$时抛物线开口向上,$a<0$时开口向下,正数一定大于负数,因此可先排除$a$为负的三点组合;再对剩余$a$为正的组合,用待定系数法分别计算二次项系数$a$的值,选择$a$更大的组合,该组合外的点即为抛物线不经过的点。
【解析】
四个点选三个共有4种组合,分别分析如下:
1. 若抛物线过$P(0,2)$、$N(2,3)$、$M(3,1)$,或过$Q(1,0)$、$N(2,3)$、$M(3,1)$,代入一般式计算可得二次项系数$a<0$,不符合$a$尽可能大的要求,排除;
2. 若抛物线过$P(0,2)$、$N(2,3)$、$Q(1,0)$:设抛物线解析式为$y=ax^2+bx+c$,将三点代入:
把$P(0,2)$代入得$c=2$;
把$Q(1,0)$代入得$a+b+2=0$,即$a+b=-2$①;
把$N(2,3)$代入得$4a+2b+2=3$,即$4a+2b=1$②;
②-①×2得$2a=5$,解得$a=\frac{5}{2}$。
3. 若抛物线过$P(0,2)$、$Q(1,0)$、$M(3,1)$:设抛物线解析式为$y=ax^2+bx+c$,将三点代入:
把$P(0,2)$代入得$c=2$;
把$Q(1,0)$代入得$a+b=-2$③;
把$M(3,1)$代入得$9a+3b+2=1$,即$9a+3b=-1$④;
④-③×3得$6a=5$,解得$a=\frac{5}{6}$。
对比得$\frac{5}{2}>\frac{5}{6}>0$,因此二次项系数最大的抛物线经过$P$、$Q$、$N$三点,不经过点$M$。
【答案】
C
【知识点】
二次函数的图象与性质;待定系数法求解析式;二次项系数的意义
【点评】
本题结合生活情境考查二次函数相关知识,解题需要用到分类讨论思想,先通过二次项系数的正负筛选不符合的组合,再通过计算对比二次项系数的大小得到最终结论,能有效考查对二次函数性质的掌握程度和运算能力。
【难度系数】
0.6
3[2025福建龙岩模拟,中]已知二次函数$y=-x^2-4x+3$,将其图象向右平移$k(k>0)$个单位,得到新的二次函数$y_1$的图象,使得当$-1<x<3$时,$y_1$随$x$的增大而增大;当$4<x<5$时,$y_1$随$x$的增大而减小,则实数$k$的取值可以是(
A.4.5
B.5.5
C.6.5
D.7.5
B
)A.4.5
B.5.5
C.6.5
D.7.5
答案
3.B 【解析】由题知,$y=-x^2-4x+3=-(x+2)^2+7$,则将其图象向右平移$k(k>0)$个单位后,所得的函数表达式为$y_1=-(x-k+2)^2+7$,所以新抛物线的对称轴为直线$x=k-2$. 因为当$-1<x<3$时,$y_1$随$x$的增大而增大;当$4<x<5$时,$y_1$随$x$的增大而减小,所以$3≤ k-2≤4$,解得$5≤ k≤6$,显然只有B选项符合题意. 故选 B.
解析
【分析】
解题思路基于二次函数的核心性质:开口向下的二次函数,对称轴左侧y随x增大而增大,对称轴右侧y随x增大而减小。解题步骤如下:①先将原二次函数配方为顶点式,方便计算平移后的解析式;②根据“左加右减”的平移规律,写出向右平移k个单位后的新函数解析式,确定新函数的对称轴;③结合题目给出的增减区间可知,对称轴需要同时满足≥第一个增区间的右端点3、≤第二个减区间的左端点4,据此列不等式求解k的取值范围,最后匹配选项即可。
【解析】
1. 将原二次函数配方为顶点式:
$y=-x^2-4x+3=-(x^2+4x)+3=-(x+2)^2+7$
2. 根据“左加右减”的平移规律,向右平移$k(k>0)$个单位后,新函数解析式为:
$y_1=-(x+2-k)^2+7=-(x-(k-2))^2+7$
可得新抛物线的对称轴为直线$x=k-2$。
3. 结合增减性列不等式:
该函数开口向下,对称轴左侧为增区间,右侧为减区间。
要满足$-1<x<3$时$y_1$随x增大而增大,说明区间$(-1,3)$全部在对称轴左侧,即$k-2≥3$;
要满足$4<x<5$时$y_1$随x增大而减小,说明区间$(4,5)$全部在对称轴右侧,即$k-2≤4$。
联立不等式得$\begin{cases}k-2≥3 \\ k-2≤4\end{cases}$,解得$5≤ k≤6$。
4. 匹配选项:只有B选项5.5在$[5,6]$范围内,符合要求。
【答案】
B
【知识点】
二次函数图象平移;二次函数增减性;二次函数顶点式
【点评】
本题是二次函数性质的综合应用类题型,解题核心是抓住二次函数增减性与对称轴的对应关系,结合给定增减区间准确定位对称轴的取值范围,是二次函数章节的典型中档题。
【难度系数】
0.6
解题思路基于二次函数的核心性质:开口向下的二次函数,对称轴左侧y随x增大而增大,对称轴右侧y随x增大而减小。解题步骤如下:①先将原二次函数配方为顶点式,方便计算平移后的解析式;②根据“左加右减”的平移规律,写出向右平移k个单位后的新函数解析式,确定新函数的对称轴;③结合题目给出的增减区间可知,对称轴需要同时满足≥第一个增区间的右端点3、≤第二个减区间的左端点4,据此列不等式求解k的取值范围,最后匹配选项即可。
【解析】
1. 将原二次函数配方为顶点式:
$y=-x^2-4x+3=-(x^2+4x)+3=-(x+2)^2+7$
2. 根据“左加右减”的平移规律,向右平移$k(k>0)$个单位后,新函数解析式为:
$y_1=-(x+2-k)^2+7=-(x-(k-2))^2+7$
可得新抛物线的对称轴为直线$x=k-2$。
3. 结合增减性列不等式:
该函数开口向下,对称轴左侧为增区间,右侧为减区间。
要满足$-1<x<3$时$y_1$随x增大而增大,说明区间$(-1,3)$全部在对称轴左侧,即$k-2≥3$;
要满足$4<x<5$时$y_1$随x增大而减小,说明区间$(4,5)$全部在对称轴右侧,即$k-2≤4$。
联立不等式得$\begin{cases}k-2≥3 \\ k-2≤4\end{cases}$,解得$5≤ k≤6$。
4. 匹配选项:只有B选项5.5在$[5,6]$范围内,符合要求。
【答案】
B
【知识点】
二次函数图象平移;二次函数增减性;二次函数顶点式
【点评】
本题是二次函数性质的综合应用类题型,解题核心是抓住二次函数增减性与对称轴的对应关系,结合给定增减区间准确定位对称轴的取值范围,是二次函数章节的典型中档题。
【难度系数】
0.6
4[2025安徽池州期末,中]如图是二次函数$y=ax^2+bx+c(a≠0,a,b,c$为常数$)$图象的一部分,与$x$轴的交点$A$在点$(2,0)$和$(3,0)$之间,对称轴是直线$x=1$.对于下列说法:①$abc<0$;②$2a+b=0$;③$3a+c>0$;④$a+b≥m(am+b)(m$为实数$)$;⑤当$-1<x<3$时,$y>0$,其中正确的有 (

A.①②③
B.①②④
C.①②③⑤
D.①④⑤
B
)A.①②③
B.①②④
C.①②③⑤
D.①④⑤
答案
4.B 【解析】由图象可知,抛物线开口向下,交$y$轴于正半轴,对称轴在$y$轴的右侧,$\therefore a<0$,$c>0$,$-\frac{b}{2a}>0$,$\therefore b>0$,则$abc<0$,故①正确. $\because -\frac{b}{2a}=1$,$\therefore b=-2a$,$\therefore 2a+b=0$,故②正确. ③$\because$ 当$x=3$时,$y<0$,$\therefore$ 当$x=-1$时,$y=a-b+c<0$,$\therefore a+2a+c<0$,$\therefore 3a+c<0$,故③错误. 根据图象知,当$x=1$时,$y$有最大值,为$a+b+c$,$\therefore$ 当$m$为实数时,有$am^2+bm+c≤ a+b+c$,$\therefore am^2+bm≤ a+b$($m$为实数),即$a+b≥ m(am+b)$($m$为实数),故④正确. 函数图象与$x$轴的交点分别在$2<x<3$和$-1<x<0$之间,$\therefore$ 当$-1<x<3$时,$y>0$不一定成立,故⑤错误. 正确的有①②④,故选 B.
解析
【分析】
解决本题需结合二次函数的图象特征,运用数形结合思想逐一判断结论:首先根据开口方向、与y轴交点、对称轴位置确定a、b、c的符号,判断①;再根据对称轴公式推导2a与b的关系,判断②;利用二次函数的对称性,结合x=3处的函数值推导x=-1处的函数值,代入b=-2a判断③;根据二次函数顶点处取最大值的性质,推导不等式判断④;最后结合两个交点的取值范围,判断y>0对应的x区间,验证⑤即可。
【解析】
1. 判断①:由图象可知,抛物线开口向下,故$a<0$;抛物线与$y$轴交于正半轴,故$c>0$;对称轴为直线$x=1>0$,根据对称轴公式$x=-\frac{b}{2a}>0$,结合$a<0$可得$b>0$,因此$abc<0$,①正确。
2. 判断②:由对称轴为$x=1$,得$-\frac{b}{2a}=1$,整理得$b=-2a$,因此$2a+b=0$,②正确。
3. 判断③:二次函数图象关于对称轴$x=1$对称,因此$x=-1$和$x=3$处的函数值相等。已知$x=3$时$y<0$,故$x=-1$时$y=a-b+c<0$,将$b=-2a$代入得$a-(-2a)+c=3a+c<0$,③错误。
4. 判断④:由图象可知$x=1$时二次函数取得最大值,因此对任意实数$m$,都有$am^2+bm+c ≤ a+b+c$,两边同时减去$c$得$am^2+bm ≤ a+b$,即$a+b ≥ m(am+b)$($m$为实数),④正确。
5. 判断⑤:已知抛物线与$x$轴的一个交点$A$在$(2,0)$和$(3,0)$之间,结合对称轴为$x=1$,可得另一个交点在$(-1,0)$和$(0,0)$之间,因此仅当$x$在两个交点之间时$y>0$,故$-1<x<3$时$y>0$不成立,⑤错误。
综上,正确的结论为①②④,答案选B。
【答案】
B
【知识点】
二次函数图象与系数的关系;二次函数的对称性;二次函数的最值
【点评】
本题综合考查二次函数的图象与性质,解题时需要结合图象特征灵活运用对称轴公式、函数对称性、最值性质等知识点,数形结合是快速判断各结论正误的核心方法。
【难度系数】
0.6
解决本题需结合二次函数的图象特征,运用数形结合思想逐一判断结论:首先根据开口方向、与y轴交点、对称轴位置确定a、b、c的符号,判断①;再根据对称轴公式推导2a与b的关系,判断②;利用二次函数的对称性,结合x=3处的函数值推导x=-1处的函数值,代入b=-2a判断③;根据二次函数顶点处取最大值的性质,推导不等式判断④;最后结合两个交点的取值范围,判断y>0对应的x区间,验证⑤即可。
【解析】
1. 判断①:由图象可知,抛物线开口向下,故$a<0$;抛物线与$y$轴交于正半轴,故$c>0$;对称轴为直线$x=1>0$,根据对称轴公式$x=-\frac{b}{2a}>0$,结合$a<0$可得$b>0$,因此$abc<0$,①正确。
2. 判断②:由对称轴为$x=1$,得$-\frac{b}{2a}=1$,整理得$b=-2a$,因此$2a+b=0$,②正确。
3. 判断③:二次函数图象关于对称轴$x=1$对称,因此$x=-1$和$x=3$处的函数值相等。已知$x=3$时$y<0$,故$x=-1$时$y=a-b+c<0$,将$b=-2a$代入得$a-(-2a)+c=3a+c<0$,③错误。
4. 判断④:由图象可知$x=1$时二次函数取得最大值,因此对任意实数$m$,都有$am^2+bm+c ≤ a+b+c$,两边同时减去$c$得$am^2+bm ≤ a+b$,即$a+b ≥ m(am+b)$($m$为实数),④正确。
5. 判断⑤:已知抛物线与$x$轴的一个交点$A$在$(2,0)$和$(3,0)$之间,结合对称轴为$x=1$,可得另一个交点在$(-1,0)$和$(0,0)$之间,因此仅当$x$在两个交点之间时$y>0$,故$-1<x<3$时$y>0$不成立,⑤错误。
综上,正确的结论为①②④,答案选B。
【答案】
B
【知识点】
二次函数图象与系数的关系;二次函数的对称性;二次函数的最值
【点评】
本题综合考查二次函数的图象与性质,解题时需要结合图象特征灵活运用对称轴公式、函数对称性、最值性质等知识点,数形结合是快速判断各结论正误的核心方法。
【难度系数】
0.6
5[2026 吉林长春质检,中]在平面直角坐标系中,抛物线$y=a(x-h)^2 -2$($a,h$为常数,且$a≠0$)与直线$y=m$($m$为常数)相交于$A,B$两点($A$在$B$的左边).若抛物线上有且只有一点$C$到$x$轴的距离与$A,B$两点到$x$轴的距离相等,且$△ ABC$的面积为4,则$a$的值为
4
.答案
5.$\boldsymbol{4}$ 【解析】由题意得抛物线的顶点为$(h,-2)$,$m=2$. $\because △ ABC$的面积为4,$\therefore A,B$两点到直线$x=h$的距离都为1,$\therefore A(h-1,2)$,$B(h+1,2)$,$\therefore 2=a(h+1-h)^2-2$,解得$a=4$,故答案为4.
解析
【分析】
解题时首先结合二次函数顶点式的性质确定抛物线的顶点坐标,再根据“抛物线上有且只有一点C到x轴的距离与A、B两点到x轴的距离相等”判断点C为抛物线顶点,进而求出m的值;再利用三角形面积公式求出线段AB的长度,结合抛物线的对称性得到A、B的坐标,最后代入抛物线解析式即可求出a的值。
1. 抛物线$y=a(x-h)^2-2$的顶点为$(h,-2)$,对称轴为直线$x=h$,A、B是抛物线与$y=m$的交点,因此两点纵坐标均为$m$,到x轴距离为$|m|$。
2. 若抛物线上仅1个点C到x轴距离为$|m|$,该点只能是顶点(其他纵坐标对应的点都有2个对称点),因此$|m|=2$,又因为抛物线与$y=m$有2个交点,因此$m=2$。
3. 结合三角形面积求出AB的长度,再根据对称性得到B点坐标,代入解析式即可求a。
【解析】
解:由抛物线解析式$y=a(x-h)^2 -2$可知,抛物线顶点坐标为$(h,-2)$,对称轴为直线$x=h$。
∵A、B是抛物线与直线$y=m$的交点,
∴A、B纵坐标均为$m$,两点到x轴的距离为$|m|$。
∵抛物线上有且只有一点C到x轴的距离与A、B相等,
∴点C为抛物线顶点(若为其他点,根据抛物线对称性必然存在2个对称点,不符合题意),
∴$|m|=|-2|=2$,又
∵抛物线与$y=m$有2个交点,
∴$m≠-2$,即$m=2$。
此时点C坐标为$(h,-2)$,△ABC的高为$2-(-2)=4$,
已知$S_{△ABC}=4$,由三角形面积公式可得:
$\frac{1}{2}×AB×4=4$,解得$AB=2$。
∵抛物线对称轴为$x=h$,A在B左侧,
∴B点坐标为$(h+1,2)$。
将$B(h+1,2)$代入抛物线解析式得:
$2=a(h+1-h)^2-2$,
解得$a=4$。
【答案】
$\boldsymbol{4}$
【知识点】
1.二次函数顶点式的性质
2.二次函数的对称性
3.三角形面积计算
【点评】
本题是二次函数性质的综合应用题,解题的突破口是根据“仅存在一个点C满足距离条件”判断点C为抛物线顶点,进而确定m的值,再结合面积和对称性求解参数,是二次函数章节的典型常考题。
【难度系数】
0.6
解题时首先结合二次函数顶点式的性质确定抛物线的顶点坐标,再根据“抛物线上有且只有一点C到x轴的距离与A、B两点到x轴的距离相等”判断点C为抛物线顶点,进而求出m的值;再利用三角形面积公式求出线段AB的长度,结合抛物线的对称性得到A、B的坐标,最后代入抛物线解析式即可求出a的值。
1. 抛物线$y=a(x-h)^2-2$的顶点为$(h,-2)$,对称轴为直线$x=h$,A、B是抛物线与$y=m$的交点,因此两点纵坐标均为$m$,到x轴距离为$|m|$。
2. 若抛物线上仅1个点C到x轴距离为$|m|$,该点只能是顶点(其他纵坐标对应的点都有2个对称点),因此$|m|=2$,又因为抛物线与$y=m$有2个交点,因此$m=2$。
3. 结合三角形面积求出AB的长度,再根据对称性得到B点坐标,代入解析式即可求a。
【解析】
解:由抛物线解析式$y=a(x-h)^2 -2$可知,抛物线顶点坐标为$(h,-2)$,对称轴为直线$x=h$。
∵A、B是抛物线与直线$y=m$的交点,
∴A、B纵坐标均为$m$,两点到x轴的距离为$|m|$。
∵抛物线上有且只有一点C到x轴的距离与A、B相等,
∴点C为抛物线顶点(若为其他点,根据抛物线对称性必然存在2个对称点,不符合题意),
∴$|m|=|-2|=2$,又
∵抛物线与$y=m$有2个交点,
∴$m≠-2$,即$m=2$。
此时点C坐标为$(h,-2)$,△ABC的高为$2-(-2)=4$,
已知$S_{△ABC}=4$,由三角形面积公式可得:
$\frac{1}{2}×AB×4=4$,解得$AB=2$。
∵抛物线对称轴为$x=h$,A在B左侧,
∴B点坐标为$(h+1,2)$。
将$B(h+1,2)$代入抛物线解析式得:
$2=a(h+1-h)^2-2$,
解得$a=4$。
【答案】
$\boldsymbol{4}$
【知识点】
1.二次函数顶点式的性质
2.二次函数的对称性
3.三角形面积计算
【点评】
本题是二次函数性质的综合应用题,解题的突破口是根据“仅存在一个点C满足距离条件”判断点C为抛物线顶点,进而确定m的值,再结合面积和对称性求解参数,是二次函数章节的典型常考题。
【难度系数】
0.6
6[2026广西南宁质检,中]已知二次函数$y=(x-m)^2 -1$($m$为常数),当自变量$x$的值满足$2≤x≤5$时,函数值$y$的最小值为3,则$m$的值为
刷素养 走向重高
0或7
。刷素养 走向重高
答案
6.$\boldsymbol{0或7}$ 【解析】$\because y=(x-m)^2-1$($m$为常数),$\therefore$ 该函数图象的对称轴为直线$x=m$,图象开口向上. $\because$ 当$2≤ x≤5$时,$y$的最小值为3,$\therefore$ 当$m≤2$时,$y=(2-m)^2-1=3$,解得$m=0$或$m=4$(舍去);当$2<m<5$时,$y$的最小值为$-1$,与题意不符;当$m≥5$时,$y=(5-m)^2-1=3$,解得$m=3$(舍去)或$m=7$. 综上,$m$的值为0或7,故答案为0或7.
解析
【分析】
这是二次函数限定区间求最值的问题,解题思路如下:首先明确给定二次函数为顶点式,开口向上,对称轴为直线$x=m$,函数本身的最小值为顶点纵坐标$-1$,但题目中$2≤x≤5$范围内的最小值为3,说明顶点不在该区间内,因此需分三类讨论对称轴和区间的位置关系:①对称轴在区间左侧($m≤2$),此时区间内$x=2$处取最小值;②对称轴在区间内部($2<m<5$),此时最小值为$-1$,与题意矛盾,直接排除;③对称轴在区间右侧($m≥5$),此时区间内$x=5$处取最小值。最后分别列方程求解,舍去不符合范围的解即可得到$m$的值。
【解析】
∵ 二次函数$y=(x-m)^2 -1$($m$为常数)的图象开口向上,对称轴为直线$x=m$,顶点坐标为$(m,-1)$,
∴ 当$x=m$时,函数有最小值$-1$。
∵ 当$2≤x≤5$时,$y$的最小值为3,说明顶点不在区间$[2,5]$内,分情况讨论:
1. 当$m≤2$时,在$2≤x≤5$范围内$y$随$x$的增大而增大,$x=2$时$y$取最小值3,
列方程:$(2-m)^2 -1=3$,解得$m=0$或$m=4$,
∵ $m≤2$,
∴ $m=4$舍去,得$m=0$;
2. 当$2<m<5$时,区间内函数最小值为$-1$,与题意矛盾,该情况不成立;
3. 当$m≥5$时,在$2≤x≤5$范围内$y$随$x$的增大而减小,$x=5$时$y$取最小值3,
列方程:$(5-m)^2 -1=3$,解得$m=3$或$m=7$,
∵ $m≥5$,
∴ $m=3$舍去,得$m=7$。
综上,$m$的值为0或7。
【答案】
$\boldsymbol{0或7}$
【知识点】
二次函数顶点式性质;二次函数区间最值;分类讨论思想
【点评】
本题重点考查二次函数限定区间的最值求解,需结合开口方向、对称轴与区间的位置关系分类讨论,解题时要注意对求出的参数值进行范围验证,避免产生增根。
【难度系数】
0.6
这是二次函数限定区间求最值的问题,解题思路如下:首先明确给定二次函数为顶点式,开口向上,对称轴为直线$x=m$,函数本身的最小值为顶点纵坐标$-1$,但题目中$2≤x≤5$范围内的最小值为3,说明顶点不在该区间内,因此需分三类讨论对称轴和区间的位置关系:①对称轴在区间左侧($m≤2$),此时区间内$x=2$处取最小值;②对称轴在区间内部($2<m<5$),此时最小值为$-1$,与题意矛盾,直接排除;③对称轴在区间右侧($m≥5$),此时区间内$x=5$处取最小值。最后分别列方程求解,舍去不符合范围的解即可得到$m$的值。
【解析】
∵ 二次函数$y=(x-m)^2 -1$($m$为常数)的图象开口向上,对称轴为直线$x=m$,顶点坐标为$(m,-1)$,
∴ 当$x=m$时,函数有最小值$-1$。
∵ 当$2≤x≤5$时,$y$的最小值为3,说明顶点不在区间$[2,5]$内,分情况讨论:
1. 当$m≤2$时,在$2≤x≤5$范围内$y$随$x$的增大而增大,$x=2$时$y$取最小值3,
列方程:$(2-m)^2 -1=3$,解得$m=0$或$m=4$,
∵ $m≤2$,
∴ $m=4$舍去,得$m=0$;
2. 当$2<m<5$时,区间内函数最小值为$-1$,与题意矛盾,该情况不成立;
3. 当$m≥5$时,在$2≤x≤5$范围内$y$随$x$的增大而减小,$x=5$时$y$取最小值3,
列方程:$(5-m)^2 -1=3$,解得$m=3$或$m=7$,
∵ $m≥5$,
∴ $m=3$舍去,得$m=7$。
综上,$m$的值为0或7。
【答案】
$\boldsymbol{0或7}$
【知识点】
二次函数顶点式性质;二次函数区间最值;分类讨论思想
【点评】
本题重点考查二次函数限定区间的最值求解,需结合开口方向、对称轴与区间的位置关系分类讨论,解题时要注意对求出的参数值进行范围验证,避免产生增根。
【难度系数】
0.6
7 思想方法 数形结合 [2025 江苏苏州质检,难]如图,在平面直角坐标系$xOy$中,抛物线$L_1:y=x^2-2x-3$的顶点为$P$.直线$l$过点$M(0,m)$$(m≥-3)$,且平行于$x$轴,与抛物线$L_1$交于$A$,$B$两点($B$在$A$的右侧).将抛物线$L_1$沿直线$l$翻折得到抛物线$L_2$,抛物线$L_2$交$y$轴于点$C$,顶点为$D$.
(1)当$m=1$时,求点$D$的坐标;
(2)连接$BC$,$CD$,$DB$,若$△ BCD$为直角三角形,求此时$L_2$所对应的函数表达式.

(1)当$m=1$时,求点$D$的坐标;
(2)连接$BC$,$CD$,$DB$,若$△ BCD$为直角三角形,求此时$L_2$所对应的函数表达式.
答案
7.【解】(1)$\because y=x^2-2x-3=(x-1)^2-4$,$\therefore P(1,-4)$. $\because m=1$,$\therefore$ 点$P$和点$D$关于直线$y=1$对称,$\therefore$ 点$D$的坐标为$(1,6)$.
(2)$\because$ 点$P(1,-4)$与点$D$关于直线$y=m$对称,$\therefore D(1,2m+4)$,$\therefore$ 抛物线$L_2:y=-(x-1)^2+2m+4=-x^2+2x+2m+3$. 当$x=0$时,$y=2m+3$,$\therefore C(0,2m+3)$.
①当$∠ BCD=90°$时,如图(1),过$D$作$DN⊥ y$轴于$N$. $\because D(1,2m+4)$,$\therefore N(0,2m+4)$. $\because C(0,2m+3)$,$\therefore NC=2m+4-(2m+3)=1$,$\therefore DN=NC=1$,$\therefore ∠ DCN=45°$. $\because ∠ BCD=90°$,$\therefore ∠ BCM=45°$. $\because$ 直线$l// x$轴,$\therefore ∠ BMC=90°$,$\therefore ∠ CBM=∠ BCM=45°$,$\therefore BM=CM$. $\because m≥-3$,$\therefore BM=CM=(2m+3)-m=m+3$,$\therefore B(m+3,m)$. $\because$ 点$B$在$y=x^2-2x-3$的图象上,$\therefore m=(m+3)^2-2(m+3)-3$,$\therefore m=0$或$m=-3$. $\because$ 当$m=-3$时,$m+3=0$,$2m+3=-3$,$\therefore B(0,-3)$,$C(0,-3)$,此时,点$B$和点$C$重合,舍去;当$m=0$时,$m+3=3$,$2m+3=3$,$\therefore B(3,0)$,$C(0,3)$,符合题意. 将$m=0$代入$y=-x^2+2x+2m+3$得$y=-x^2+2x+3$,$\therefore$ 此时$L_2$所对应的函数表达式为$y=-x^2+2x+3$.
②当$∠ BDC=90°$时,如图(2),过$D$作$DN⊥ y$轴于$N$,过$B$作$BT⊥ ND$交$ND$的延长线于$T$. 同理,$BT=DT$,$D(1,2m+4)$,$\therefore DT=BT=(2m+4)-m=m+4$. $\because DN=1$,$\therefore NT=DN+DT=1+(m+4)=m+5$,$\therefore B(m+5,m)$. $\because$ 点$B$在$y=x^2-2x-3$的图象上,$\therefore m=(m+5)^2-2(m+5)-3$,解得$m=-3$或$m=-4$. $\because m≥-3$,$\therefore m=-3$,此时$B(2,-3)$,$C(0,-3)$,符合题意. 将$m=-3$代入$y=-x^2+2x+2m+3$得$y=-x^2+2x-3$,$\therefore$ 此时$L_2$所对应的函数表达式为$y=-x^2+2x-3$. 易知$∠ DBC=90°$的情况不存在. 综上所述,$L_2$所对应的函数表达式为$y=-x^2+2x+3$或$y=-x^2+2x-3$.
解析
【分析】
(1) 先将抛物线$L_1$的一般式配方为顶点式,得到顶点$P$的坐标;再根据翻折的性质,翻折前后对应顶点关于翻折线$y=m$对称,当$m=1$时,利用关于直线$y=k$对称的点的坐标特征(横坐标不变,纵坐标和为$2k$)即可求出点$D$的坐标。
(2) 首先根据对称性质用含$m$的代数式表示出$D$点坐标,进而写出抛物线$L_2$的解析式,求出$L_2$与$y$轴交点$C$的坐标;再对$△ BCD$的直角顶点分情况讨论:①$∠ BCD=90°$,②$∠ BDC=90°$,③先判断$∠ DBC=90°$的情况不存在。前两种情况通过作垂线构造等腰直角三角形,用含$m$的代数式表示出$B$点坐标,代入$L_1$的解析式求解$m$,再结合$m≥-3$以及点不重合的限制条件舍去不符合的解,最终得到$L_2$的函数表达式。
【解析】
(1) $\because y=x^2-2x-3=(x-1)^2-4$,$\therefore$ 抛物线$L_1$的顶点$P$的坐标为$(1,-4)$。
$\because m=1$,翻折后点$P$和点$D$关于直线$y=1$对称,$\therefore$ 点$D$的横坐标为1,纵坐标为$1×2 - (-4)=6$,即$D(1,6)$。
(2) $\because$ 点$P(1,-4)$与点$D$关于直线$y=m$对称,$\therefore D(1,2m+4)$,
$\therefore$ 抛物线$L_2$的解析式为$y=-(x-1)^2+2m+4=-x^2+2x+2m+3$。
当$x=0$时,$y=2m+3$,$\therefore C(0,2m+3)$。
①当$∠ BCD=90°$时,如图(1),过$D$作$DN⊥ y$轴于$N$。
$\because D(1,2m+4)$,$\therefore N(0,2m+4)$,
$\because C(0,2m+3)$,$\therefore NC=2m+4-(2m+3)=1$,$DN=1$,
$\therefore DN=NC=1$,$\therefore ∠ DCN=45°$。
$\because ∠ BCD=90°$,$\therefore ∠ BCM=45°$。
$\because$ 直线$l// x$轴,$\therefore ∠ BMC=90°$,
$\therefore ∠ CBM=∠ BCM=45°$,$\therefore BM=CM$。
$\because m≥-3$,$\therefore BM=CM=(2m+3)-m=m+3$,$\therefore B(m+3,m)$。
$\because$ 点$B$在$y=x^2-2x-3$的图象上,
$\therefore m=(m+3)^2-2(m+3)-3$,解得$m=0$或$m=-3$。
当$m=-3$时,$m+3=0$,$2m+3=-3$,此时$B(0,-3)$,$C(0,-3)$,点$B$和点$C$重合,舍去;
当$m=0$时,$B(3,0)$,$C(0,3)$,符合题意,将$m=0$代入$L_2$的解析式得$y=-x^2+2x+3$。

②当$∠ BDC=90°$时,如图(2),过$D$作$DN⊥ y$轴于$N$,过$B$作$BT⊥ ND$交$ND$的延长线于$T$。
同理可得$BT=DT$,$\because D(1,2m+4)$,$\therefore DT=BT=(2m+4)-m=m+4$。
$\because DN=1$,$\therefore NT=DN+DT=1+(m+4)=m+5$,$\therefore B(m+5,m)$。
$\because$ 点$B$在$y=x^2-2x-3$的图象上,
$\therefore m=(m+5)^2-2(m+5)-3$,解得$m=-3$或$m=-4$。
$\because m≥-3$,$\therefore m=-3$,此时$B(2,-3)$,$C(0,-3)$,符合题意,将$m=-3$代入$L_2$的解析式得$y=-x^2+2x-3$。
易知$∠ DBC=90°$的情况不存在。

【答案】
(1) 点$D$的坐标为$\boldsymbol{(1,6)}$;
(2) $L_2$所对应的函数表达式为$\boldsymbol{y=-x^2+2x+3}$或$\boldsymbol{y=-x^2+2x-3}$。
【知识点】
二次函数的翻折变换;直角三角形的性质;二次函数解析式的确定
【点评】
本题综合考查二次函数的图象变换与直角三角形的存在性问题,解题时需运用分类讨论思想对直角顶点的位置逐一分析,同时要结合题目的限制条件对解进行检验,避免出现多解或漏解的问题,数形结合的思想能有效降低解题难度。
【难度系数】
0.2
(1) 先将抛物线$L_1$的一般式配方为顶点式,得到顶点$P$的坐标;再根据翻折的性质,翻折前后对应顶点关于翻折线$y=m$对称,当$m=1$时,利用关于直线$y=k$对称的点的坐标特征(横坐标不变,纵坐标和为$2k$)即可求出点$D$的坐标。
(2) 首先根据对称性质用含$m$的代数式表示出$D$点坐标,进而写出抛物线$L_2$的解析式,求出$L_2$与$y$轴交点$C$的坐标;再对$△ BCD$的直角顶点分情况讨论:①$∠ BCD=90°$,②$∠ BDC=90°$,③先判断$∠ DBC=90°$的情况不存在。前两种情况通过作垂线构造等腰直角三角形,用含$m$的代数式表示出$B$点坐标,代入$L_1$的解析式求解$m$,再结合$m≥-3$以及点不重合的限制条件舍去不符合的解,最终得到$L_2$的函数表达式。
【解析】
(1) $\because y=x^2-2x-3=(x-1)^2-4$,$\therefore$ 抛物线$L_1$的顶点$P$的坐标为$(1,-4)$。
$\because m=1$,翻折后点$P$和点$D$关于直线$y=1$对称,$\therefore$ 点$D$的横坐标为1,纵坐标为$1×2 - (-4)=6$,即$D(1,6)$。
(2) $\because$ 点$P(1,-4)$与点$D$关于直线$y=m$对称,$\therefore D(1,2m+4)$,
$\therefore$ 抛物线$L_2$的解析式为$y=-(x-1)^2+2m+4=-x^2+2x+2m+3$。
当$x=0$时,$y=2m+3$,$\therefore C(0,2m+3)$。
①当$∠ BCD=90°$时,如图(1),过$D$作$DN⊥ y$轴于$N$。
$\because D(1,2m+4)$,$\therefore N(0,2m+4)$,
$\because C(0,2m+3)$,$\therefore NC=2m+4-(2m+3)=1$,$DN=1$,
$\therefore DN=NC=1$,$\therefore ∠ DCN=45°$。
$\because ∠ BCD=90°$,$\therefore ∠ BCM=45°$。
$\because$ 直线$l// x$轴,$\therefore ∠ BMC=90°$,
$\therefore ∠ CBM=∠ BCM=45°$,$\therefore BM=CM$。
$\because m≥-3$,$\therefore BM=CM=(2m+3)-m=m+3$,$\therefore B(m+3,m)$。
$\because$ 点$B$在$y=x^2-2x-3$的图象上,
$\therefore m=(m+3)^2-2(m+3)-3$,解得$m=0$或$m=-3$。
当$m=-3$时,$m+3=0$,$2m+3=-3$,此时$B(0,-3)$,$C(0,-3)$,点$B$和点$C$重合,舍去;
当$m=0$时,$B(3,0)$,$C(0,3)$,符合题意,将$m=0$代入$L_2$的解析式得$y=-x^2+2x+3$。
②当$∠ BDC=90°$时,如图(2),过$D$作$DN⊥ y$轴于$N$,过$B$作$BT⊥ ND$交$ND$的延长线于$T$。
同理可得$BT=DT$,$\because D(1,2m+4)$,$\therefore DT=BT=(2m+4)-m=m+4$。
$\because DN=1$,$\therefore NT=DN+DT=1+(m+4)=m+5$,$\therefore B(m+5,m)$。
$\because$ 点$B$在$y=x^2-2x-3$的图象上,
$\therefore m=(m+5)^2-2(m+5)-3$,解得$m=-3$或$m=-4$。
$\because m≥-3$,$\therefore m=-3$,此时$B(2,-3)$,$C(0,-3)$,符合题意,将$m=-3$代入$L_2$的解析式得$y=-x^2+2x-3$。
易知$∠ DBC=90°$的情况不存在。
【答案】
(1) 点$D$的坐标为$\boldsymbol{(1,6)}$;
(2) $L_2$所对应的函数表达式为$\boldsymbol{y=-x^2+2x+3}$或$\boldsymbol{y=-x^2+2x-3}$。
【知识点】
二次函数的翻折变换;直角三角形的性质;二次函数解析式的确定
【点评】
本题综合考查二次函数的图象变换与直角三角形的存在性问题,解题时需运用分类讨论思想对直角顶点的位置逐一分析,同时要结合题目的限制条件对解进行检验,避免出现多解或漏解的问题,数形结合的思想能有效降低解题难度。
【难度系数】
0.2
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