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二次函数是函数大家族中极为重要的成员,它的许
多性质在我们实际生活中有着广泛应用,因此同学们学
习时一定要深刻领会二次函数的概念,通过对问题情景
的分析确定二次函数的表达式,为运用二次函数及其性
质解决实际问题打下坚实的基础.
一、二次函数的概念
一般地,形如y=ax2+bx+c(a,b,c是常数,a≠0)
的函数,叫做二次函数.其中,x是自变量,a,b,c分别是
函数表达式的二次项系数、一次项系数和常数项.
注意:
(1)二次函数就是说自变量x的最高次数是2;
(2)特别要注意a≠0这一个条件.若a=0,表达式
y=ax2+bx+c中就不含有二次项,它就成了一次函数
y=bx+c;
(3)当b=0,c=0时,y=ax2是特殊的二次函数.
例1 下列函数中,哪些是二次函数,哪些不是二
次函数?
(1)y=x+1
x
; (2)y=(3x-1)2-9x2;
(3)y=10πr2; (4)y=槡3x
3+2x2-5;
(5)y=3(x-1)2+2020; (6)y= 1
2x2
+4x.
解析:(1)的最高次数不是2,且含有自变量的式子
包含分式;(2)利用去括号与合并同类项后得y=-6x+
1,是一次函数;(3)是二次函数;(4)的自变量的最高次
数是3;(5)整理后可得y=3x2-6x+2023,符合二次
函数的定义;(6)的最高次数是2,但含有自变量的式
子包含分式.
答案:(3)(5)是二次函数,(1)(2)(4)(6)不是二
次函数.
方法指导:识别二次函数的关键是:(1)函数的表
达式是整式;(2)经化简整理后,自变量的最高次数是
2;(3)二次项系数不等于零.
二、建立二次函数模型
解有关二次函数的应用题,与一次函数应用题类
似,都是寻找等量关系,如总利润 =单件利润 ×数量,
长方形的面积 =长 ×宽等.
例2 用一根长为800cm的木条做一个矩形窗框,
若宽为xcm,写出它的面积y与x之间的函数表达式,并
判断y是x的二次函数吗?
解析:根据矩形的周长表示出长,根据面积 =长 ×
宽即可得出y与x之间的函数表达式.
答案:由题意得,矩形的周长为800cm,
所以矩形的长为
800-2x
2
cm,
所以y=x×800-2x
2
=-x2+400x(0<x<400).
所以y是x的二次函数.
方法指导:列二次函数的表达式要遵循以下步骤:
(1)审清题意,找出实际问题中的已知量、未知量,并把
未知量用字母表示;(2)找出已知量、未知量之间的数
量关系,用代数式表示;(3)找出等量关系,把文字语
言、图形语言等用等式表示,并把等式化为y=ax2+bx
+c(a≠0)的形式.
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一、y=ax2(a≠0)的图象及性质
二次函数y=ax2(a≠0)的图象是一条抛物线,它
的对称轴是y轴,顶点是原点(0,0).
(1)用描点法作二次函数的图象:①列表;②描点;
③连线.
(2)当a>0和a<0时,二次函数y=ax2(a≠0)
的图象具有不同的性质,现总结如下:
二次项
系数
图象
开口
方向
对称
轴
顶点
坐标
增减性
a>0 向上 y轴
(0,0),
为最
低点
当x<0时,y随x
的增大而减小;当
x>0时,y随x的
增大而增大.
a<0 向下 y轴
(0,0),
为最
高点
当x<0时,y随x
的增大而增大;当
x>0时,y随x的
增大而减小.
抛物线y=ax2的开口大小与 |a|的关系非常密
切,当|a|越大时,抛物线的开口越小;当|a|越小时,
抛物线的开口越大.
例1 若抛物线y=ax2经过点N(-2,-8),则a
的值是 ( )
A.-4 B.4
C.-2 D.2
解析:将 N(-2,-8)代入y=ax2,计算a的值即可.
答案:选C.
方法指导:用待定系数法求表达式时,函数图象上
点的坐标满足表达式,反之,满足表达式的坐标确定的
点一定在函数图象上.
二、y=a(x-h)2+k(a≠0)的图象及性质
二次函数y=a(x-h)2+k(a≠0)的图象是一条
抛物线,它的对称轴是直线x=h,顶点坐标为(h,k).二
次函数y=a(x-h)2+k(a≠0)的性质与a,h,k的关
系密切,现总结如下:
二次项
系数
图象
开口
方向
对称
轴
顶点
坐标
增减性
a>0 向上 x=h(h,k)
当x<h时,y随x的
增大而减小;当x>
h时,y随 x的增大
而增大;当 x=h
时,y有最小值,其
最小值为k.
a<0 向下 x=h(h,k)
当x<h时,y随x的
增大而增大;当x>
h时,y随 x的增大
而减小;当 x=h
时,y有最大值,其
最大值为k.
例2 对于抛物线y=-1
2
(x-2)2+6,有下列结
论:①抛物线的开口向下;②对称轴为直线x=2;③顶
点坐标为(