初中数学 · 动态几何实验室

二次函数的对称变换(一般式)

y = ax² + bx + c 关于 x 轴 / y 轴 / 原点对称之后,a、b、c 谁变号?
x 轴:全变号 | y 轴:只动 b | 原点:b 不变
模型同源真题 2024·辽宁沈阳 ★★★☆☆
如图,抛物线 y = x² − 4x + 3 关于 y 轴对称,则对称后所得抛物线的一次项系数为 ______。
实验台 · 三种对称同台对照
拖金色顶点 V 搬家、拖灰色臂点 A 改开口 —— 三个开关分别放出关于 x 轴 / y 轴 / 原点的对称抛物线,面板实时给出新解析式
⇅ 拖 动 我

◈ 实时观测

原解析式—
顶点 V—
x 轴对称—
y 轴对称—
原点对称—
x 轴全变号 · y 轴只动 b · 原点 b 不变
x 轴:y = −f(x) | y 轴:y = f(−x) | 原点:y = −f(−x)
关于 x 轴:每点纵坐标取反 ⇒ a、b、c 全变号;关于 y 轴:横坐标取反 ⇒ 只有一次项 b 变号;关于原点:横纵都取反 ⇒ a、c 变号、b 不变
口诀:x 轴对称全变号,y 轴对称只动 b,原点对称 b 不变
实验台 · 对称轴不只坐标轴
拖金色顶点 V、臂点 A 改原抛物线;拖青色控制点改对称轴 / 对称中心 —— 三种模式切换,看中点如何永远落在轴(中心)上
⇅ 拖 动 我

◈ 实时观测

原解析式—
对称轴—
新解析式—
新顶点 V′—
中点验证—
对应点的中点永远在对称轴(中心)上
x = n:y = f(2n−x) | y = m:y = 2m−f(x) | 点 (p,q):y = 2q−f(2p−x)
坐标轴只是特例:n = 0 退化成 y 轴对称,m = 0 退化成 x 轴对称,(p,q) = (0,0) 退化成原点对称 —— 一套「中点公式」全部统一
口诀:横轴两倍减函数,竖轴换元二倍差,中心对称两头顾

中考真题(冲刺)

围绕「全变号 · 只动 b · b 不变」· 做完先在实验台拖一拖验证

🏆 通关进度:0 / 6
第 1 关 单选题 x 轴对称 ★☆☆☆☆
2024·广元
把抛物线 y = 2x² − 4x + 1 沿 x 轴翻折(关于 x 轴对称),所得抛物线的解析式为( )
-2-11234-3-2-11234Oxy顶点 (1, −1)(1, 1)沿 x 轴翻折
A.y = −2x² − 4x − 1
B.y = 2x² + 4x + 1
C.y = −2x² + 4x − 1
D.y = 2x² − 4x − 1
答案:C(y = −2x² + 4x − 1)
关于 x 轴对称:每点 (x, y) → (x, −y),即 y′ = −f(x) ⇒ a、b、c 全变号:(2, −4, 1) → (−2, 4, −1)。
⚠️ 易错:B 是「关于 y 轴对称」的结果(只动 b);只给 a 变号或只给 c 变号都是半截子工程 —— x 轴对称是整体取负。
第 2 关 填空题 y 轴对称 ★★☆☆☆
2024·广元
把抛物线 y = x² + 6x − 2 关于 y 轴对称,所得抛物线的一次项系数为 ______。
-6-5-4-3-2-1123456-12-11-10-9-8-7-6-5-4-3-2-112Oxy关于 y 轴镜像(−3, −11)(3, −11)
答案:−6
关于 y 轴对称:x 换成 −x,y′ = (−x)² + 6(−x) − 2 = x² − 6x − 2 —— 只有 b 变号,一次项系数 = −6。
⚠️ 易错:x² 项里 (−x)² = x²,a 不变;常数项不含 x,也不变。别把 6x 直接抄下来。
第 3 关 填空题 原点对称 · b 不变号 ★★★☆☆
2024·广元
把抛物线 y = 3x² − 2x + 5 绕原点旋转 180°(关于原点对称),所得抛物线的一次项系数为 ______。
-3-2-1123-6-5-4-3-2-11234567Oxy旋转中心 O顶点 (⅓, 14/3)(−⅓, −14/3)
答案:−2
关于原点对称:y′ = −f(−x) = −[3(−x)² − 2(−x) + 5] = −3x² − 2x − 5 —— a、c 变号,b 不变号,一次项系数仍是 −2。
⚠️ 易错:这是全卷最有名的陷阱 —— 想都不想就「全变号」写成 +2,正中出题人下怀。推导一遍:负负得正,(−x) 配上整体负号,一次项恰好抵消。
第 4 关 填空题 顶点追踪 ★★★☆☆
2024·广元
把抛物线 y = x² − 4x + 3 关于 y 轴对称,所得抛物线顶点的横坐标为 ______。
-4-3-2-11234-2-112345Oxy顶点 (2, −1)(−2, −1)横坐标取反
答案:−2
先配方:y = (x − 2)² − 1,顶点 (2, −1)。关于 y 轴对称 ⇒ 顶点横坐标取反、纵坐标不动:(2, −1) → (−2, −1),横坐标 −2。
代数验证:y′ = f(−x) = x² + 4x + 3 = (x+2)² − 1 ✓。
⚠️ 易错:顶点追踪(几何)与系数变号(代数)必须能互相验算 —— 两法同值才落笔。
第 5 关 解答题 说理论证 ★★★★☆
2024·广元
请说明:为什么抛物线 y = ax² + bx + c 关于原点对称所得抛物线的解析式为 y = −ax² + bx − c(一次项系数 b 不变号)。
y = ax² + bx + cx 轴:(x,y)→(x,−y)y′ = −f(x):全变号y 轴:(x,y)→(−x,y)y′ = f(−x):只动 b原点:(x,y)→(−x,−y)y′ = −f(−x):b 不变
说明(点的对应关系)
关于原点对称:图象上每点 (x, y) → (−x, −y)。设新图象上任意点为 (x′, y′),则它由原图象上的点 (−x′, −y′) 对称而来,故 −y′ = a(−x′)² + b(−x′) + c = ax′² − bx′ + c,两边取负得 y′ = −ax′² + bx′ − c。
∴ 二次项、常数项变号,一次项 b 不变号 —— (−x)² 把平方项的符号吃掉了,一次项的 −bx′ 又被整体负号翻回来。
⚠️ 易错:说理必须落到「点 (x, y) → (−x, −y)」的对应关系上,光背口诀不得分。
第 6 关 探究题 任意轴 / 复合对称 ★★★★★
2024·广元
已知抛物线 y = x² − 4x + 3。
(1)把它关于直线 x = 1 对称,所得抛物线的常数项为 ______;
(2)把它关于点 (1, 0) 对称,所得抛物线的常数项为 ______;
(3)先关于 x 轴对称、再关于 y 轴对称,所得抛物线的常数项为 ______。
-3-2-11234-3-2-11234Oxyx = 1P (1, 0)顶点 (2, −1)(0, −1)
(1)
(2)
(3)
答案:(1)−1(2)1(3)−3
配方:y = (x − 2)² − 1,顶点 (2, −1)。
(1)关于 x = 1:顶点 (2,−1) → (0,−1) ⇒ y = x² − 1,常数项 −1(即 y′ = f(2−x) 展开同值);
(2)关于点 (1, 0):顶点 → (0, 1) 且开口反向 ⇒ y = −x² + 1,常数项 1;
(3)x 轴再 y 轴 = 原点对称:y′ = −f(−x) = −x² − 4x − 3,常数项 −3。
⚠️ 易错:任意轴 / 中心对称别硬背新口诀 —— 用「顶点搬家 + 开口方向」两步走,或者 f(2n−x)、2q−f(2p−x) 展开验证。
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