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第12讲 二次函数的图象与性质(一)
(见学生用书P33)
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例1 (1)求经过A(4,0),B(-2,0),C(0,3)三点的抛物线的解析式.
(2)二次函数在x=时,有最小值-,且函数的图象经过点(0,2),求此函数的解析式.
解:(1)由题意设抛物线的解析式为y=a(x+2)(x-4),
把C(0,3)代入得-8a=3,即a=-,
则抛物线的解析式为y=-(x+2)(x-4)=-x2+x+3.
(2)∵二次函数在x=时,有最小值-,
∴抛物线的顶点是,
∴设此函数的解析式为y=a-(a>0),
∵函数的图象经过点(0,2),
∴2=a-,解得a=1,
∴此函数的解析式为y=-,即y=x2-3x+2.
【举一反三】 根据不同条件,选择不同方法求二次函数的解析式.(1)若已知图象上的三个点,则设所求二次函数的解析式为一般式y=ax2+bx+c(a≠0),将已知条件代入,列方程组,求出a,b,c的值.(2)若已知图象的顶点坐标或对称轴方程、函数最值,则设所求二次函数的解析式为顶点式y=a(x-h)2+k(a≠0),将已知条件代入,求出待定系数.(3)若已知抛物线与x轴的交点,则设抛物线的解析式为交点式y=a(x-x1)(x-x2)(a≠0),再将另一条件代入,求出a的值.
变式1 已知二次函数图象的顶点是(-1,2),且过点.
(1)求二次函数的表达式.
(2)判断该二次函数的图象是否经过点(-2,4),并解释你的判断.
解:(1)设二次函数的表达式为y=a(x+1)2+2,
把点代入,得a(0+1)2+2=,
∴a=-,
∴二次函数的表达式为y=-(x+1)2+2=-x2-x+.
(2)二次函数的图象不经过点(-2,4),理由如下:
∵当x=-2时,y=-(-2+1)2+2=≠4,
∴图象不经过点(-2,4).
变式2 已知直线x=1是抛物线y=ax2+bx+c(a,b,c是常数,a≠0)的对称轴.抛物线的顶点在x轴上,且过(0,1),求抛物线的解析式.
解:∵抛物线的对称轴为直线x=1,∴-=1,
∴b=-2a,
∵抛物线的顶点在x轴上,∴顶点坐标为(1,0),
∴a+b+c=0.
∵抛物线过(0,1),∴c=1,解得a=1,b=-2,
∴抛物线的函数解析式为y=x2-2x+1.
例2 已知二次函数y=-x2+6x-5.
(1)求二次函数图象的顶点坐标.
(2)当1≤x≤4时,函数的最大值和最小值分别为多少?
解:(1)∵y=-x2+6x-5=-(x-3)2+4,
∴顶点坐标为(3,4).
(2)∵a=-1<0,∴抛物线开口向下.
∵顶点坐标为(3,4),∴当x=3时,y最大值=4,
∵当1≤x≤3时,y随着x的增大而增大,
∴当x=1时,y最小值=0,
∵当3<x≤4时,y随着x的增大而减小,
∴当x=4时,y最小值=3.
∴当1≤x≤4时,函数的最大值为4,最小值为0.
例3 在平面直角坐标系中,函数y=a(x+1)(x-3)(a≠0)的图象经过点(1,4).
(1)求a的值.
(2)求该函数图象的顶点坐标和对称轴.
(3)请直接写出当y随x的增大而增大时自变量x的取值范围.
解:(1)∵函数y=a(x+1)(x-3)(a≠0)的图象经过点(1,4),
∴4=-4a,∴a=-1.
(2)∵y=-(x+1)(x-3)=-x2+2x+3=-(x-1)2+4,
∴该函数图象的顶点坐标为(1,4),对称轴为直线x=1.
(3)x≤1.
变式3 (1)二次函数y=x2-ax+b的图象如右,对称轴为直线x=1,下列结论中不正确的是( C )
A.a=2
B.顶点坐标为(1,-4)
C.当-1<x<3时,y>0
D.当x>3时,y 随着x的增大而增大
(2)2022·陕西已知二次函数y=x2-2x-3的自变量x1,x2,x3对应的函数值分别为y1,y2,y3.当-1<x1<0,1<x2<2,x3>3时,y1,y2,y3三者之间的大小关系是( D )
A.y1<y2<y3 B.y2<y3<y1
C.y3<y1<y2 D.y2<y1<y3
(3)已知二次函数y=x2-2x+m2-3(m为常数),当-1≤x≤2时,函数值y的最小值为-3,则m的值为( D )
A.1 B.0或-1
C.0或1 D.-1或1
例4 2022·黔东南州若二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象如右,则一次函数y=ax+b与反比例函数y=-在同一直角坐标系内的大致图象为( C )
A. B. C. D.
变式4 2022·湖北二次函数y=(x+m)2+n的图象如右,则一次函数y=mx+n的图象经过( D )
A.第一、二、三象限
B.第一、二、四