内容正文:
第17讲 二次函数y=a
+bx+c的图像
【学习目标】
二次函数
的图像的研究,需要利用配方法的方式对
进行变形,从而利用
的图像特征研究
的图像特征,继而掌握a、b、c与二次函数图像的对称轴和顶点的联系.
【基础知识】
一、二次函数
的图像
二次函数
(其中a、m、k是常数,且
)的图像即抛物线
,可以通过将抛物线
进行两次平移得到.
这两次平移可以是:先向左(
时)或向右(
时)平移
个单位,再向上(
时)或向下(
时)平移
个单位.
利用图形平移的性质,可知:抛物线
(其中a、m、k是常数,且
)的对称轴是经过点(
,0)且平行于y轴的直线,即直线x =
;抛物线的顶点坐标是(
,k).抛物线的开口方向由a所取值的符号决定,当
时,开口向上,顶点是抛物线的最低点;当
时,开口向下,顶点是抛物线的最高点.
二、二次函数
的图像
二次函数
的图像称为抛物线
,这个函数的解析式就是这条抛物线的表达式.
任意一个二次函数
(其中a、b、c是常数,且
)都可以运用配方法,把它的解析式化为
的形式.
对
配方得:
.
由此可知:
抛物线
(其中a、b、c是常数,且
)的对称轴是直线
,顶点坐标是(
,
).
当
时,抛物线
开口向上,顶点是抛物线的最低点,抛物线在对称轴(即直线
)左侧的部分是下降的,在对称轴右侧的部分是上升的;
当
时,抛物线
开口向下,顶点是抛物线的最高点,抛物线在对称轴(即直线
)左侧的部分是上升的,在对称轴右侧的部分是下降的.
【考点剖析】
考点一:二次函数
的图像
例1.说出抛物线
的开口方向、对称轴和顶点坐标,并指出它是由抛物
线
通过怎样的平移得到的.
【难度】★
【答案】抛物线
的开口向上、对称轴为直线
、顶点坐标为
,
由抛物线
先向左平移一个单位,再向下平移3个单位得到.
【解析】抛物线
(
)的对称轴是直线
;抛物线的顶点坐标是
.抛物线的开口方向由
所取值的符号决定,当
时,开口向上;当
时,
开口向下.二次函数
(
)的图像可以通过将抛物线
进行
两次平移得到.这两次平移可以是:先向左(
时)或向右(
时)平移
个
单位,再向上(
时)或向下(
时)平移
个单位.
【总结】本题考查了二次函数的性质及抛物线的平移,熟记抛物线的性质及掌握平移口诀“上加下减,左加右减”是做题的关键.
例2.一个运动员打高尔夫球,若球的飞行高度y(米)与水平距离x(米)之间的函数
表达式为
,则高尔夫球在飞行过程中的最大高度为( )
A.10米
B.20米
C.30米
D.60米
【难度】★
【答案】A.
【解析】抛物线
(
)的开口方向由
所取值的符号决定,
当
时,开口向上,顶点是抛物线的最低点;
当
时,开口向下,顶点是抛物线的最高点.
∴抛物线
顶点坐标为
,∴最大高度为10米.
【总结】本题考查了二次函数的简单应用.
例3.与抛物线
形状相同,开口方向也相同,顶点为(2,
)的抛物线解析式
为_____________.
【难度】★
【答案】
.
【解析】设解析式为
,∵抛物线形状、开口方向相同,∴
,
∵顶点为(2,
),∴
,
,∴解析式为
.
【总结】本题考查二次函数的顶点式的求法.
例4.在平面直角坐标系中,如果抛物线
不动,而把x轴、y轴分别向上、向右平
移2个单位,那么在新平面直角坐标系下抛物线的解析式是_____________.
【难度】★★
【答案】
.
【解析】把
轴向上平移2个单位,抛物线形状不变,顶点为
,
∴解析式为
;把
轴向右平移2个单位,抛物线形状不变,
顶点为
,∴解析式为
.
【总结】本题考查抛物线的平移,坐标轴平移可以看成抛物线向相反方向平移.
例5.已知二次函数
的图像上有A(
,y1)、B(2,y2)、C(
,
y3)三个点,则y1、y2、y3的大小关系为( )
A.
B.
C.
D.
【难度】★★
【答案】D.
【解析】二次函数
的对称轴为直线
,∵
,
∴到直线
的距离越小的点
就越小,∴
.
【总结】本题主要考查学生对二次函数图像的理解,做题的关键是掌握抛物线的对称性.
例6.与抛物线
形状相同,顶点为(3,
)的抛物线解析式为_____________.
【难度】★★
【答案】
、
.
【解析】设解析式为
,∵抛物线形状、开口方向与
相同,
∴
,∵顶点为(3,
),∴
,
,
∴解析式为
、
.
【总结】本题考查二次函数的顶点式的求法,抛物线形状相同,则说明a相等或互为相反数.
例7.已知二次函数
的图像如图所示,则一次函数
的大致图像
可能是( )
【难度】★★
【答案】A.
【解析】由二次函数的图像可知
,
,∴一次函数
过第一、二、三象限,选A.
【总结】本题考查了二次函数与一次函数的图像.
例8.抛物线
的顶点为C