内容正文:
§4 一元二次函数与一元二次不等式
4.1 一元二次函数
课标要求
素养要求
会结合一元二次函数的图象,判断一元二次方程实根的存在性及实根的个数,了解函数的零点与方程根的关系.
从函数的观点认识方程,感悟数学知识之间的联系,重点提升数学抽象与数学运算素养.
自主梳理
1.一元二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)都可以通过配方化为y=a.一元二次函数y=a(x-h)2+k的图象是一条抛物线,它可以由y=ax2的图象经过向左(或向右)平移|h|个单位长度,再向上(或向下)平移|k|个单位长度而得到.
,k==a(x-h)2+k,其中,h=-+
函数y=ax2+bx+c(a≠0)常称为二次函数的一般式,而y=a(x-h)2+k称为二次函数的顶点式,其顶点为(h,k),其中h=-.
,k=
2.二次函数y=a(x-h)2+k(a≠0)的图象和性质
a>0(开口向上)
a<0(开口向下)
图象
性质
对称轴
直线x=h
顶点
(h,k)
x的取值范围
(-∞,+∞)或R
y的取值范围
[k,+∞)
(-∞,k]
函数值的变化趋势
在区间(-∞,h]上,y随x的增大而减小
在区间[h,+∞)上,y随x的增大而增大
在区间(-∞,h]上,y随x的增大而增大
在区间[h,+∞)上,y随x的增大而减小
最值
x=h时,y有最小值,ymin=k
x=h时,y有最大值,ymax=k
在画二次函数的图象或利用图象解决问题时,应注意以下几点:(1)a决定函数的开口方向;(2)判别式Δ决定与x轴是否有交点;(3)过定点(0,c);(4)对称轴的位置.
3.一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的判别式Δ=b2-4ac
(1)当Δ>0时,方程有两个实数根x1,x2,
x1,2=,且
(2)当Δ=0时,方程有两个相等的实根x1=x2=-;
(3)当Δ<0时,方程无实数根.
当Δ>0时,x1+x2=-称为韦达定理,它把方程的根与方程各项的系数联系起来.
,x1·x2=
自主检验
1.思考辨析,判断正误
(1)二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象与x轴交点就是一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的根.(×)
提示 交点的横坐标是方程ax2+bx+c=0(a≠0)的根.
(2)二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)在上,函数值y随自变量x的增大而减小.(×)
提示 还要注意y=ax2+bx+c(a≠0)的开口方向.
(3)y=-(x-1)2+3的图象可由y=-x2的图象向右平移1个单位长度,再向上平移3个单位长度而得到.(√)
(4)函数y=-3x2+12x-8的图象与x轴有两个交点.(√)
2.若抛物线y=x2-(m-2)x+m+3的顶点在y轴上,则m的值为( )
A.-3
B.3
C.-2
D.2
答案 D
解析 因为抛物线y=x2-(m-2)x+m+3的顶点在y轴上,所以顶点的横坐标为-=0,故m=2.=
3.若方程5x2-bx+c=0的根为-1,3,则b+c的值为( )
A.5
B.-5
C.-25
D.10
答案 B
解析 由题意得
∴∴b+c=-5,故选B.
4.已知二次函数的图象过点(-1,-22),(0,-8),(2,8),则此二次函数的表达式为________.
答案 y=-2x2+12x-8
解析 设该二次函数为y=ax2+bx+c(a≠0).
由条件得解得
所求的二次函数为y=-2x2+12x-8.
题型一 待定系数法求二次函数解析式
【例1】 用待定系数法求下列二次函数的解析式:
(1)已知二次函数的图象过点(-2,20),(1,2),(3,0);
(2)已知二次函数图象的顶点坐标为(-1,-2),且图象过点(2,25);
(3)已知二次函数的图象与x轴的交点坐标为(-2,0),(3,0),且图象过点(-1,8).
解 (1)设所求二次函数的解析式为y=ax2+bx+c(a≠0).
将(-2,20),(1,2),(3,0)分别代入解析式,
得解得
∴所求二次函数的解析式为y=x2-5x+6.
(2)∵二次函数图象的顶点坐标为(-1,-2),
∴设二次函数的解析式为y=a(x+1)2-2(a≠0).
∵图象过点(2,25),
∴a(2+1)2-2=25,解得a=3,
∴所求二次函数的解析式为y=3(x+1)2-2,
即y=3x2+6x+1.
(3)∵二次函数图象与x轴的交点坐标为(-2,0),(3,0),
∴设所求二次函数的解析式为y=a(x+2)(x-3)(a≠0).
又∵图象过点(-1,8),
∴8=a(-1+2)×(-1-3),解得a=-2,
∴所求二次函数的解析式为y=-2(x+2)(x-3