内容正文:
2.2.2 二次函数的性质与图象
学习目标 1.掌握二次函数的概念,能用“描点法”作二次函数的图象.2.掌握二次函数解析式的基本形式,会求二次函数图象的对称轴及顶点坐标.3.会根据图象研究二次函数的性质.4.会求二次函数在给定区间上的最值.
知识点一 二次函数的概念
思考 结合一次函数的特征,请给出二次函数的定义、定义域?
答案 函数y=ax2+bx+c(a≠0)叫做二次函数,定义域为R.
梳理 1.二次函数的定义
函数y=ax2+bx+c(a≠0)叫做二次函数,定义域为R.
2.二次函数的解析式
(1)一般式:y=ax2+bx+c(a≠0).
(2)顶点式:y=a(x-h)2+k(a≠0),其中(h,k)为顶点.
(3)两根式:y=a(x-x1)(x-x2)(a≠0),其中x1,x2为方程ax2+bx+c=0(a≠0)的根.
知识点二 二次函数的图象与性质
思考1 二次函数的图象是一条抛物线,那么哪一个量影响图象的开口方向?
答案 x2的系数a影响开口方向.
思考2 二次函数的图象是轴对称图形,那么对称轴的位置与哪些量有关?对称轴方程是什么?
答案 对称轴的位置与a,b两个量有关.
对称轴为x=-.
梳理 二次函数的性质与图象
a>0
a<0
图象
图象特点
对称轴:x=-
顶点:
定义域
R
值域
奇偶性
当b=0时为偶函数,当b≠0时为非奇非偶函数
单调性
为减区间,
为增区间
为增区间,为减区间
最值
抛物线有最低点,当x=-时,y有最小值ymin=
抛物线有最高点,当x=-时,y有最大值ymax=
1.二次函数y=ax2+bx+c(a≠0),x∈[a,b]的最值一定是.( × )
2.二次函数y=ax2+bx+c(a≠0),x∈R,不可能是偶函数.( × )
3.在y=ax2+bx+c(a≠0)中,a决定了图象的开口方向和在同一平面直角坐标系中的开口大小.( √ )
类型一 二次函数的图象
例1 画出函数f(x)=-x2+2x+3的图象,并根据图象回答下列问题:
(1)比较f(0),f(1),f(3)的大小;
(2)若x1<x2<1,比较f(x1)与f(x2)的大小;
(3)由图象判断x为何值时,f(x)>0,f(x)=0,f(x)<0.
解 f(x)=-x2+2x+3=-(x-1)2+4的图象如图所示.
(1)由图可知,二次函数f(x)的图象对称轴为x=1且开口向下,且|0-1|<|3-1|,故f(1)>f(0)>f(3).
(2)∵x1<x2<1,
∴|x1-1|>|x2-1|,
∴f(x1)<f(x2).
(3)由图可知:
当x>3或x<-1时,f(x)<0;
当x=-1或x=3时,f(x)=0;
当-1<x<3时,f(x)>0.
反思与感悟 (1)观察图象主要是把握其本质特征:开口方向决定a的符号,在y轴上的交点决定c的符号(值),对称轴的位置决定-的符号.另外,还要注意与x轴的交点,函数的单调性等,从而解决其他问题.
(2)比较二次函数函数值的大小的方法
①若抛物线开口向上,则离对称轴越近,函数值越小.
②若抛物线开口向下,则离对称轴越近,函数值越大.
跟踪训练1 已知二次函数y=2x2-4x-6.
(1)画出该函数的图象,并指明此函数图象的开口方向,对称轴及顶点坐标;
(2)由图象判断x为何值时,y>0,y=0,y<0.[来源:学科网]
解 (1)由y=2x2-4x-6=2(x-1)2-8,
图象如图:
由图象可知,函数图象开口向上,
对称轴是直线x=1,顶点坐标是(1,-8).
(2)由图象可知,当x>3或x<-1时,y>0;
当x=-1或x=3时,y=0;当-1<x<3时,y<0.
类型二 二次函数的对称性与单调性
例2 已知函数f(x)=x2-ax的单调增区间为(2,+∞).
(1)求参数a的值;(2)求对称轴方程;(3)求在R上的最小值.
解 (1)∵f(x)=x2-ax=2-,
∴f(x)的单调增区间为.
又f(x)的单调增区间为(2,+∞),
∴=2即a=4.
(2)对称轴方程为x=2.
(3)f(x)min=f(2)=-4.
引申探究
1.若f(x)=x2-ax在(2,+∞)上单调递增,则a的取值范围为________.
答案 (-∞,4]
解析 ∵≤2,∴a≤4.
2.若f(x)=x2-ax在[1,3]上单调,求a的范围.
解 ∵f(x)=x2-ax在[1,3]上单调,
∴区间必在对称轴x=的一侧,
∴≤1或≥3,
∴a≤2或a≥6,
即a∈(-∞,2]∪[6,+∞).
反思与感悟 利用二次函数的单调性求参数的取值范围的方法
已知函数的单调性,求函数解析式中参数的范围,是函数单调性的逆向思维问题.解答此类问题的关键在于借助于函数的对称