6. 如图,已知直线$l过A(4,0)和B(0,4)$两点,它与二次函数$y = ax^2的图象在第一象限内交于点P$,若$\triangle AOP$的面积为4。
(1) 求点$P$的坐标;
(2) 求二次函数的解析式;
(3) 能否将抛物线$y = ax^2沿y$轴平移,使平移后的抛物线经过点$A$?
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(1) 求点$P$的坐标;
(2) 求二次函数的解析式;
(3) 能否将抛物线$y = ax^2沿y$轴平移,使平移后的抛物线经过点$A$?
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答案
(1)P(2,2);(2)y = $\frac{1}{2}$x²;(3)能,抛物线y = $\frac{1}{2}$x²沿y轴向下平移8个单位长度后经过点A。
解析
(1)设直线$l$的解析式为$y=kx+b$,将$A(4,0)$,$B(0,4)$代入得$\begin{cases}4k+b=0\\b=4\end{cases}$,解得$\begin{cases}k=-1\\b=4\end{cases}$,所以直线$l$的解析式为$y=-x+4$。
设点$P$的坐标为$(m,n)$,因为点$P$在第一象限且在直线$l$上,所以$n=-m+4$。
$\triangle AOP$的面积为$4$,$OA=4$,则$\frac{1}{2}× OA× n = 4$,即$\frac{1}{2}×4× n=4$,解得$n=2$。
将$n=2$代入$n=-m+4$,得$2=-m+4$,解得$m=2$,所以点$P$的坐标为$(2,2)$。
(2)因为点$P(2,2)$在二次函数$y=ax^2$的图象上,所以$2=a×2^2$,解得$a=\frac{1}{2}$,二次函数的解析式为$y=\frac{1}{2}x^2$。
(3)设平移后的抛物线解析式为$y=\frac{1}{2}x^2 + c$,将点$A(4,0)$代入得$0=\frac{1}{2}×4^2 + c$,即$0=8 + c$,解得$c=-8$,所以能,抛物线$y=\frac{1}{2}x^2$沿$y$轴向下平移$8$个单位长度后经过点$A$。
设点$P$的坐标为$(m,n)$,因为点$P$在第一象限且在直线$l$上,所以$n=-m+4$。
$\triangle AOP$的面积为$4$,$OA=4$,则$\frac{1}{2}× OA× n = 4$,即$\frac{1}{2}×4× n=4$,解得$n=2$。
将$n=2$代入$n=-m+4$,得$2=-m+4$,解得$m=2$,所以点$P$的坐标为$(2,2)$。
(2)因为点$P(2,2)$在二次函数$y=ax^2$的图象上,所以$2=a×2^2$,解得$a=\frac{1}{2}$,二次函数的解析式为$y=\frac{1}{2}x^2$。
(3)设平移后的抛物线解析式为$y=\frac{1}{2}x^2 + c$,将点$A(4,0)$代入得$0=\frac{1}{2}×4^2 + c$,即$0=8 + c$,解得$c=-8$,所以能,抛物线$y=\frac{1}{2}x^2$沿$y$轴向下平移$8$个单位长度后经过点$A$。
已知二次函数$y = ax^2 + 1(a < 0)$,线段$AB$中,$A(-1,-1)$,$B(3,0)$,将线段$AB$向下平移3个单位得到线段$MN$,若$y = ax^2 + 1(a < 0)的图象与线段MN$只有一个公共点,则$a$的取值范围是 ( )
A.$a < -5$
B.$-\frac{4}{9}\leq a < 0$
C.$-5 < a\leq -\frac{4}{9}$
D.$-5\leq a < 0$
A.$a < -5$
B.$-\frac{4}{9}\leq a < 0$
C.$-5 < a\leq -\frac{4}{9}$
D.$-5\leq a < 0$
答案
C.
解析
1. 求线段MN端点坐标:A(-1,-1)向下平移3个单位得M(-1,-4),B(3,0)向下平移3个单位得N(3,-3)。
2. 求线段MN解析式:设MN:y=kx+b,代入M(-1,-4)、N(3,-3),得$\begin{cases}-k+b=-4\\3k+b=-3\end{cases}$,解得$k=\frac{1}{4}$,$b=-\frac{17}{4}$,故MN:$y=\frac{1}{4}x-\frac{17}{4}(-1\leq x\leq3)$。
3. 联立方程:$ax^2 + 1=\frac{1}{4}x-\frac{17}{4}$,整理得$4ax^2 -x + 21=0$。
4. 讨论公共点情况:
当x=-1时,代入二次函数:$y=a(-1)^2 + 1=a + 1$,MN上y=-4,令$a + 1=-4$,得a=-5。此时方程另一解$x=\frac{21}{4a}=-\frac{21}{20}$(不在[-1,3]),符合。
当x=3时,代入二次函数:$y=a(3)^2 + 1=9a + 1$,MN上y=-3,令$9a + 1=-3$,得$a=-\frac{4}{9}$。此时方程另一解$x=\frac{21}{4a}=-\frac{63}{16}$(不在[-1,3]),符合。
因a<0,抛物线开口向下,要使线段MN与抛物线只有一个公共点,则$-5<a\leq-\frac{4}{9}$。
C
2. 求线段MN解析式:设MN:y=kx+b,代入M(-1,-4)、N(3,-3),得$\begin{cases}-k+b=-4\\3k+b=-3\end{cases}$,解得$k=\frac{1}{4}$,$b=-\frac{17}{4}$,故MN:$y=\frac{1}{4}x-\frac{17}{4}(-1\leq x\leq3)$。
3. 联立方程:$ax^2 + 1=\frac{1}{4}x-\frac{17}{4}$,整理得$4ax^2 -x + 21=0$。
4. 讨论公共点情况:
当x=-1时,代入二次函数:$y=a(-1)^2 + 1=a + 1$,MN上y=-4,令$a + 1=-4$,得a=-5。此时方程另一解$x=\frac{21}{4a}=-\frac{21}{20}$(不在[-1,3]),符合。
当x=3时,代入二次函数:$y=a(3)^2 + 1=9a + 1$,MN上y=-3,令$9a + 1=-3$,得$a=-\frac{4}{9}$。此时方程另一解$x=\frac{21}{4a}=-\frac{63}{16}$(不在[-1,3]),符合。
因a<0,抛物线开口向下,要使线段MN与抛物线只有一个公共点,则$-5<a\leq-\frac{4}{9}$。
C
1. 对于函数$y = -2(x - 3)^2$,下列说法不正确的是 ( )
A.开口向下
B.对称轴是直线$x = 3$
C.最大值为0
D.与$y$轴不相交
A.开口向下
B.对称轴是直线$x = 3$
C.最大值为0
D.与$y$轴不相交
答案
D.
解析
对于函数$y = -2(x - 3)^2$:
因为二次项系数$-2 < 0$,所以开口向下,A正确;
对称轴为直线$x = 3$,B正确;
函数有最大值,当$x = 3$时,$y_{max} = 0$,C正确;
当$x = 0$时,$y = -2(0 - 3)^2 = -18$,与$y$轴交于点$(0, -18)$,D错误。
D
因为二次项系数$-2 < 0$,所以开口向下,A正确;
对称轴为直线$x = 3$,B正确;
函数有最大值,当$x = 3$时,$y_{max} = 0$,C正确;
当$x = 0$时,$y = -2(0 - 3)^2 = -18$,与$y$轴交于点$(0, -18)$,D错误。
D
2. 函数$y = -3(x + 2)^2$的图象的开口方向____,对称轴是____,顶点坐标为____。
答案
向下;直线x = -2;(-2,0).
3. 顶点坐标为$(-4,0)$,且与抛物线$y = 3x^2$的形状、开口方向相同的抛物线的函数解析式为____。
答案
y = 3(x + 4)².
解析
$y = 3(x + 4)^2$
4. 把抛物线$y = -5x^2$向左平移2个单位长度,得到抛物线____;把抛物线$y = 5x^2$向右平移4个单位长度,得到抛物线____。
答案
y = -5(x + 2)²;y = 5(x - 4)².
5. 把抛物线$y = -5(x + 6)^2$向右平移5个单位长度,得到抛物线____。
答案
y = -5(x + 1)².
解析
抛物线平移规律为“左加右减”。原抛物线为$y = -5(x + 6)^2$,向右平移5个单位长度,即将$x$变为$x - 5$,得到$y = -5((x - 5) + 6)^2 = -5(x + 1)^2$。
$y = -5(x + 1)^2$
$y = -5(x + 1)^2$
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