内容正文:
第09讲 二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象与性质
【知识梳理】
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.
要点诠释:
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.
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.
要点诠释:
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,
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(a、b、c为常数,a≠0)
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
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,.
要点诠释:
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.
【考点剖析】
题型一、二次函数的图象与性质
例1.求抛物线的对称轴和顶点坐标.
【变式1】把一般式化为顶点式.
(1)写出其开口方向、对称轴和顶点D的坐标;
(2)分别求出它与y轴的交点C,与x轴的交点A、B的坐标.
例2.二次函数y=ax2+bx+c的图象如图所示,那么一次函数y=ax+b的图象大致是( )
A. B.
C. D.
【变式1】 抛物线与y轴交于(0,3)点:
(1)求出m的值并画出这条抛物线;
(2)求它与x轴的交点和抛物线顶点的坐标;
(3)x取什么值时,抛物线在x轴上方?
(4)x取什么值时,y的值随x值的增大而减小?
【变式2】某同学在用描点法画二次函数y=ax2+bx+c的图象时,列出了下面的表格:
x
…
﹣2
﹣1
0
1
2
…
y
…
﹣11
﹣2
1
﹣2
﹣5
…
由于粗心,他算错了其中一个y值,则这个错误的数值是( )
A. -11 B. -2 C. 1 D. -5
题型二、二次函数的最值
例3.求二次函数的最小值.
【变式1】用总长60m的篱笆围成矩形场地.矩形面积S随矩形一边长L的变化而变化.当L是多少时,矩
形场地的面积S最大?
【变式2】分别在下列范围内求函数的最大值或最小值.
(1)0<x<2; (2)2≤x≤3.
题型三、二次函数性质的综合应用
例4.已知二次函数的图象过点P(2,1).
(1)求证:; (2