内容正文:
专题1.13 二次函数的图象与性质
(知识讲解)
【学习目标】
1.
会用描点法画二次函数的图象;会用配方法将二次函数的解析式写成的形式;
2. .通过图象能熟练地掌握二次函数的性质;
3.
.经历探索与的图象及性质紧密联系的过程,能运用二次函数的图象和性质解决简单的实际问题,深刻理解数学建模思想以及数形结合的思想.
【要点梳理】
要点一、二次函数与之间的相互关系
1. 顶点式化成一般式
从函数解析式我们可以直接得到抛物线的顶点(h,k),所以我们称为顶点式,将顶点式去括号,合并同类项就可化成一般式.
2. 一般式化成顶点式
.
对照,可知,.
∴ 抛物线的对称轴是直线,顶点坐标是.
特别说明:
1.抛物线的对称轴是直线,顶点坐标是,可以当作公式加以记忆和运用.
2.求抛物线的对称轴和顶点坐标通常用三种方法:配方法、公式法、代入法,这三种方法都有各自的优缺点,应根据实际灵活选择和运用.
要点二、二次函数的图象的画法
1.一般方法:列表、描点、连线;
2.简易画法:五点定形法.
其步骤为:
(1)先根据函数解析式,求出顶点坐标和对称轴,在直角坐标系中描出顶点M,并用虚线画出对称轴.
(2)求抛物线与坐标轴的交点,
当抛物线与x轴有两个交点时,描出这两个交点A、B及抛物线与y轴的交点C,再找到点C关于对称轴的对称点D,将A、B、C、D及M这五个点按从左到右的顺序用平滑曲线连结起来.
特别说明:
当抛物线与x轴只有一个交点或无交点时,描出抛物线与y轴的交点C及对称点D,由C、M、D三点可粗略地画出二次函数图象的草图;如果需要画出比较精确的图象,可再描出一对对称点A、B,然后顺次用平滑曲线连结五点,画出二次函数的图象,
要点三、二次函数的图象与性质
1.二次函数图象与性质
函数
二次函数
图象
开口方向
向上
向下
对称轴
直线
直线
顶点坐标
增减性
在对称轴的左侧,即当时,y随x的增大而减小;在对称轴的右侧,即当时,y随x的增大而增大.简记:左减右增
在对称轴的左侧,即当时,y随x的增大而增大;在对称轴的右侧,即当时,y随x的增大而减小.简记:左增右减
最大(小)值
抛物线有最低点,当时,y有最小值,
抛物线有最高点,当时,y有最大值,
2.二次函数图象的特征与a、b、c及b2-4ac的符号之间的关系
项目
字母
字母的符号
图象的特征
a
a>0
开口向上
a<0
开口向下
b
ab>0(a,b同号)
对称轴在y轴左侧
ab<0(a,b异号)
对称轴在y轴右侧
c
c=0
图象过原点
c>0
与y轴正半轴相交
c<0
与y轴负半轴相交
b2-4ac
b2-4ac=0
与x轴有唯一交点
b2-4ac>0
与x轴有两个交点
b2-4ac<0
与x轴没有交点
要点四、求二次函数的最大(小)值的方法
如果自变量的取值范围是全体实数,那么函数在顶点处取得最大(或最小)值,即当时,.
特别说明:
如果自变量的取值范围是x1≤x≤x2,那么首先要看是否在自变量的取值范围x1≤x≤x2内,若在此范围内,则当时,,若不在此范围内,则需要考虑函数在x1≤x≤x2范围内的增减性,如果在此范围内,y随x的增大而增大,则当x=x2时,;当x=x1时,,如果在此范围内,y随x的增大而减小,则当x=x1时,;当x=x2时,,如果在此范围内,y值有增有减,则需考察x=x1,x=x2,时y值的情况.
【类型一】把二次函数化为顶点式
1.嘉嘉同学用配方法推导二次函数()的顶点坐标,她是这样做的:由于.解析式变形为
,第一步
,第二步
,第三步
.第四步
(1)嘉嘉的解法从第______步开始出现错误;事实上,抛物线()的顶点坐标是______.
(2)用配方法求抛物线的顶点坐标和对称轴
【答案】(1)四,(2)顶点坐标为,对称轴为直线x=1
【分析】
(1)根据计算可得出第四步中括号外符号错误,改正后即可直接得出顶点坐标;
(2)用配方法求解即可.
解:(1)嘉嘉的解法从第四步开始出现错误,应为,
故顶点坐标为.
故答案为:四,;
(2)
∴顶点坐标为,对称轴为直线x=1.
【点拨】本题考查将二次函数一般式改为顶点式与二次函数的性质.熟练掌握配方法是解题关键.
举一反三:
【变式1】 已知二次函数.
(1)
用配方法化成的形式;
(2) 直接写出该二次函数图象的对称轴和顶点坐标.
【答案】(1)
(2)对称轴为,顶点坐标为
【分析】
(1)利用完全平方公式进行配方即可;(2)依据配方后的解析式即可得到结论.
(1)解:.
(2)
对称轴为,顶点坐标为
【点拨】本题考查了二次函数顶点式的顶点坐标为,掌握顶点式求顶