内容正文:
第 4 课时 二次函数
编写:廖云波
【回归教材】
1.二次函数解析式的三种形式
(1)一般式:;
(2)顶点式:;其中,为抛物线顶点坐标,为对称轴方程.
(3)零点式:,其中,是抛物线与轴交点的横坐标.
2.二次函数的单调性
①当时,如图所示,抛物线开口向上,函数在上递减,在上递增,
当时,;
②当时,如图所示,抛物线开口向下,函数在
上递增,在上递减,
当时,;.
3.二次函数图像与轴相交的弦长
当时,二次函数的图像与轴有两个交点和,.
4.二次函数在闭区间上的最值
闭区间上二次函数最值的取得一定是在区间端点或顶点处.
对二次函数,当时,在区间上的最大值是,最小值是,令:
(1)若,则; (2)若,则;
(3)若,则;(4)若,则.
5.一元二次方程的根的分布问题
一般情况下需要从以下4个方面考虑:
(1)开口方向;(2)判别式;(3)对称轴与区间端点的关系;(4)区间端点函数值的正负.
设为实系数方程的两根,则一元二次的根的分布与其限定条件如表所示.
根的分布
图像
限定条件
在区间内
有且只有一个实根
在区间内
有两个不等实根
【典例讲练】
题型一 二次函数的解析式
【例1-1】若二次函数满足,,求.
【答案】.
【解析】
【分析】
由于已知是二次函数,所以用待定系数法即可.
【详解】
因为二次函数满足;所以设,
则:;
因为,
所以;
∴;∴;∴,;
∴.
故答案为: .
归纳总结:
【练习1-1】设二次函数f(x)满足f(x-2)=f(-x-2),且f(x)的图象与y轴交点的纵坐标为1,被x轴截得的线段长为2,则f(x)的解析式为____,f(2)=____.
【答案】 f(x)=+2x+1 7
【解析】
【分析】
设二次函数解析式为f(x)=a+bx+c(a≠0),由f(x)的图象与y轴交点的纵坐标为1知c=1,由f(x-2)=f(-x-2)可得a和b的关系,设a+bx+c=0的两根为,则根据已知条件知,结合韦达定理即可求得a和b.
【详解】
设f(x)=a+bx+c(a≠0).
由f(x-2)=f(-x-2),得4a-b=0;①
又∵,
∴-4ac=8;②
又由已知得c=1.③
由①②③解得b=2,a=,c=1,
∴f(x)=+2x+1.
∴f(2)=+2×2+1=2+4+1=7.
故答案为:f(x)=+2x+1,7.
题型二 二次函数的图像与单调性
【例2-1】如图是二次函数的部分图象,图象过点,对称轴为直线.给出以下结论:
①;②;③;④.
其中所有正确结论的序号是___________.
【答案】①③④
【解析】
【分析】
根据二次函数的对称轴可判断②;由对称性知图象过点可判断①;根据时,可判断③;根据开口向下可判断④;进而可得正确答案.
【详解】
因为的对称轴为,所以,即,所以②不正确;
因为图象过点,对称轴为,
所以图象过点,所以,故①正确;
当时,,故③正确;
因为二次函数开口向下,所以,所以,故④正确;
故答案为:①③④.
【例2-2】已知a,b,c,d都是常数,a>b,c>d.若f(x)=2021-(x-a)(x-b)的零点为c,d,则下列不等式正确的是( )
A.a>c>b>d B.a>b>c>d
C.c>d>a>b D.c>a>b>d
【答案】D
【解析】
【分析】
根据题意画出二次函数的图像即可判断a、b、c、d的大小关系﹒
【详解】
,
由解析式知,f(x)对称轴为x=,
∵c,d为函数f(x)的零点,且a>b,c>d,
∴可在平面直角坐标系中作出函数f(x)的大致图象,如图所示:
由图可知c>a>b>d,
故选:D.
归纳总结:
【练习2-1】【多选题】如图,二次函数的图像与轴交于两点,与轴交于点,且对称轴为,点坐标为,则下面结论中正确的是( )
A. B.
C. D.当时,或
【答案】ABC
【解析】
【分析】
根据二次函数的图象和二次函数的性质,可以判断各个小题的结论是否成立,即可求出答案.
【详解】
因为二次函数的图象的对称轴为,所以得,故A正确;
当时,,故B正确;
该函数图象与轴有两个交点,则,故C正确;
因为二次函数的图象的对称轴为,点坐标为,所以点的坐标为,所以当时,或,故D错误.
故选:ABC.
【练习2-2】若函数在区间上为减函数,则实数的取值范围为________.
【答案】
【解析】
【分析】
分类讨论,时根据二次函数的性质求解.
【详解】
时,满足题意;
时,,解得,
综上,
故答案为:.
题型三 二次函数的值域与最值
【例3-1】已知二次函数.
(1)当时,求的最值;
(2)当时,求的最值;
(3)当时