内容正文:
专题03 二次函数y=ax2+bx+c的图像和性质
课程要求
《初中课程要求》
确定二次函数的图象,主要应抓住:抛物线的开口方向、顶点位置、对称轴以及与两坐标轴的交点.解决二次函数的问题,通常利用配方法和数形结合思想求解,先画出二次函数的图象,根据题中所给的区间观察函数的单调区间,再利用函数的单调区间研究最值等问题.
二次函数是初中数学的一个重要内容,是中考重点考查的内容,也是高考必考内容,同时还是一个研究函数性质的很好的载体,因此做好二次函数的初高中衔接至关重要,初中阶段对二次函数的要求,是立足于用代数方法来研究,比如配方结合顶点式,描述函数图象的某些特征(开口方向、顶点坐标、对称轴、最值)等;再比如待定系数法,通过解方程组的形式来求二次函数的解析式.
《高中课程要求》
高中的函数立足于集合观点,对二次函数的学习要求明显提高,二次函数的研究更侧重于数形结合、分类讨论等思想方法.
二次函数在高中数学中占有十分重要的地位,内容相比初中更为具体,解题思路更为抽象,更着重于与一元二次方程、一元二次不等式之间的联系,同时它也是高一第一学期集合部分内容的一个解决问题的主要思路,因此,拓展学习二次函数是初高衔接一个必不可少的部分.
热身练习
一、单选题
1.(2020·河北邯郸市·高一开学考试)抛物线图象向右平移3个单位再向下平移4个单位,所得图象的解析式为,则、的值为( )
A., B., C., D.,
【答案】A
【分析】把新函数图象反过来变换各原函数图象,从而可得结论.
【详解】函数的图象向左平移3个单位再向上平移4个单位所得图象的解析式为,∴,∴.
故选:A.
【点睛】本题考查函数图象平移变换,掌握平移变换规则是解题关键.
2.(2019·怀仁县大地学校高一月考)函数与在同一直角坐标系中图象可能是图中的( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】根据反比例函数的图象和二次函数的图象判断的符号,确定是否能取相同的值即可.
【详解】A、二次函数图象可得二次项次数,与轴相交于正半轴,则常数项,则;
根据反比例函数图象,,故选项正确;
B、二次函数图象可得二次项次数,与轴相交于正半轴,则常数项,则;故选项错误;
C、二次函数图象可得二次项次数,与轴相交于负半轴,则常数项,则;故选项错误;
D、二次函数图象可得二次项次数,与轴相交于负半轴,则常数项,则;故选项错误.
故选:A.
【点睛】本题考查了反比例函数与二次函数的图象的性质,根据图象确定的符号是解题的关键.
3.(2020·榆林市第一中学高一月考)在平面直角坐标系中,将抛物线向上下或向左(右)平移m个单位,使平移后的抛物线恰好经过原点,则的最小值为( )
A.1 B.2 C.3 D.6
【答案】A
【分析】根据函数的解析式画出函数的图象即可得到答案.
【详解】当时,,所以函数图象与轴的交点为,
当时,或,所以函数图象与轴的交点为,.
如图所示:
由图知:函数图象至少向右平移一个单位恰好过原点,故的最小值为.
故选:A
【点睛】本题主要考查二次函数的图像,根据题意画出二次函数的图像为解题关键,属于简单题.
4.(2020·福建厦门市·厦门一中高一开学考试)二次函数的图象如图所示,对称轴是直线.下列结论:①;②;③;④(m为实数).其中结论正确的个数为( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】C
【分析】根据图像观察出图像的开口方向,对称轴,特殊点的函数值的正负,以及最小值,逐一判断可得选项.
【详解】由图象得:图像的开口向上,所以,
图象的对称轴在y轴的右侧,所以,
又图象与y轴的交点在负半轴,所以,
所以,故①错误;
从图象观察得,当时,,所以,
又,所以,代入得,
所以成立,故②正确;
当时,,所以,即,
又,所以,故③正确;
对称轴是,当时,有最小值,
所以,所以,故④正确,
综上得结论正确的是②③④,
故选:C.
【点睛】本题考查二次函数的图像与系数的关系,属于基础题.
知识精讲
1、 二次函数图像的伸缩变换
问题 函数y=ax2与y=x2的图象之间存在怎样的关系?
为了研究这一问题,我们可以先画出y=2x2,y=x2,y=-2x2的图象,通过这些函数图象与函数y=x2的图象之间的关系,推导出函数y=ax2与y=x2的图象之间所存在的关系.
先画出函数y=x2,y=2x2的图象.
先列表:
x
…
-3
-2
-1
0
1
2
3
…
x2
…
9
4
1
0
1
4
9
…
2x2
…
18
8
2
0
2
8
18
从表中不难看出,要得到2x2的值,只要把相应的x2的值扩大两倍就可以了.
再描点、连线,就分别得到了函数y=x2,y=2x2的图象(如图2