第22章 二次函数 学案 2023-2024学年人教版九年级数学上册
知识点一、二次函数的定义
一般地,形如(
是常数,
)的函数,叫做二次函数。
分别是函数表达式的二次项系数、一次项系数、常数项。
例如:
二次函数的二次项为
,二次项系数为
;一次项为
,一次项系数为
;常数项为
。
【例题1】下列各式中,是二次函数的有__________
① ②
③ ④
⑤ ⑥
【例题2】已知函数是二次函数,则代数式
的值为________.
【例题3】函数.
(1)当m__________时,该函数为二次函数;
(2)当m__________时,该函数为一次函数.
【例题4】二次函数的二次项系数为__________,一次项系数为________,常数项为____________。
知识点二、二次函数的解析式
1. 二次函数的一般式:,
例如:,
,
,
,均为二次函数的一般式。
2. 二次函数的顶点式:
例如:,
,
,
,均为二次函数的顶点式。
3. 二次函数的交点式(两根式):)
例如:,
,均为二次函数的交点式。
知识点三、图像和性质一(顶点式)
(一)二次函数的图像和性质
| ||
开口方向 | 向上 | 向下 |
顶点坐标 | | |
对称轴 | | |
增减性 | 当 当 | 当 当 |
最值 | 当 | 当 |
(二)二次函数图像的画法:
(1)列表:在顶点两侧对称的取几个点(不少于4个点)
x | …… |
|
|
|
|
|
|
| …… |
y | …… |
|
|
|
|
|
|
| …… |
(2)描点
(3)连线:用圆滑曲线连接各点(二次函数图像是一条抛物线)
注意:作图时要注意二次函数图像的开口方向、把函数的对称轴、关键点(顶点、与x轴的交点、与y轴的交点)标出来
【例题1】请在平面直角坐标系中画出,
的图像
【例题2】二次函数的顶点坐标、对称轴分别为( )
、
【例题3】二次函数的图象的开口方向,对称轴和顶点坐标分别是( )
开口向下,对称轴为
,顶点为
开口向下,对称轴为
,顶点为
开口向上,对称轴为
,顶点为
开口向上,对称轴为
,顶点为
【例题4】在同一坐标系中画出的图像,正确的是( )
【例题5】小张同学说出了二次函数的两个条件:
(1) 当x<1时,y随x的增大而增大;
(2) 函数图象经过点(-2,4).
则符合条件的二次函数表达式可以是( )
-
B.
C. D.
【例题6】下列抛物线中与y=-x2+3x-5的形状、开口方向都相同,只有位置不同的( )
(A)y=x2+3x-5 (B)y=-x2+
x
(C)y=x2+3x-5 (D)y=
x2
【例题7】二次函数的图像开口__________,对称轴是________________,顶点坐标是__________。当x_______________时,y随x的增大而增大;当x_______________时,y随x的增大而减小;
【例题8】二次函数的图像开口__________,对称轴是________________,顶点坐标是__________。当x_______________时,y随x的增大而增大;当x_______________时,y随x的增大而减小;
知识点四、图像和性质二(一般式)
| ||
开口方向 | 向上 | 向下 |
顶点坐标 | ||
对称轴 | 直线 | 直线 |
增减性 | 当 当 | 当 当 |
最值 | 当 | 当 |
1.的图像和性质
二次函数,
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当对称轴为y轴时,,解析式变成
的形式;
当图像过原点时,,图像变成
的形式;顶点为原点时,解析式变为
的形式。
【例题1】请在平面直角坐标系中画出的图像
【例题2】抛物线的开口 ,对称轴是 ,顶点坐标是 ,当x 时,函数值y随x的增大而减小;当x 时,函数值y随x的增大而增大。当x= 时,函数有最 值,是y= .
【例题3】二次函数的最小值是________.
【例题4】关于二次函数y=x2﹣4x+3,下列说法正确的有_______________
①当x<1时,y随x的增大而减小 ②函数有最大值-1 ③函数的对称轴为y=2 ④顶点坐标为(2,﹣1)
【例题5】求抛物线的对称轴和顶点坐标.
2.二次函数图象的特征与a、b、c及
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 |
求二次函数与x轴的交点,令,解出x值,与x轴的交点为(
)和(
)
求二次函数与y轴的交点,令,解出y值,与y轴的交点为(
)
备注:二次函数与y轴的交点为(0,c)
【例题1】二次函数一般式.
(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.
【例题2】已知二次函数的图象,如图所示,则下列结论正确的是( ).
A. B.
C.
D.
【例题3】抛物线y=x2+2x+3与坐标轴的交点坐标为____
【例题4】已知抛物线与
轴的一个交点为
,则代数式
的值为( )
A.2019 B.2020 C.2021 D.2022
【例题5】二次函数在其图像对称轴的左侧,y随x的增大而增大,求m的值.
【例题6】二次函数的图象如图,则点
在( )
- 第一象限 B. 第二象限 C. 第三象限 D. 第四象限
知识点五、一般式与顶点式的互换
所有的一般式都可以通过配方变成顶点式,所有的顶点式都可以化简为一般式。
例如:
【例题1】把下列一般式化为顶点式
(1) (2)
(3) (4)
(5) (6)
【例题2】把下列顶点式化为一般式
(1) (2)
(3) (4)
(5)
【例题3】若二次函数配方后为
,则b、k的值分别为( ).
A.0,5 B.0,1 C.-4,5 D.-4,1
知识点六、图像变换
(一) 平移
方法一:
(1)先化成顶点式;
(2)左右平移改变的是x,左加右减;
(3)上下平移改变的是k,上加下减。
方法二:在一般式的基础上,直接对x进行左加右减、对c进行上加下减变化。
注意:已知平移之后的解析式,求平移之前的解析式,平移变换变成相反的。
【例题1】把抛物线的图象向左平移2个单位,再向上平移3个单位,所得的抛物线的函数关系式是( )
A. B.
C. D.
【例题2】二次函数的图象沿
轴向左平移2个单位,再沿
轴向上平移3个单位,得到的图象的函数解析式为
,则b与c分别等于( )
A、6,4 B、-8,14 C、-6,6 D、-8,-14
【例题3】将抛物线向左平移3个单位,再向上平移5个单位,得到的抛物线的解析式为___________________
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【例题4】将抛物线向下平移5个单位,再向左平移2个单位,得到的抛物线的解析式为___________________
【例题5】如图,在平面直角坐标系中,抛物线经过平移得到抛物线
,其对称轴与两段抛物线所围成的阴影部分的面积为( )
A、2 B、4 C、8 D、16
(二) 轴对称
- 关于x轴对称
(1) 变成
解题思路:开口大小不变,但方向变成相反的;对称轴不变;与y轴的交点变成相反数。
(2) 变成
解题思路:开口大小不变,但方向变成相反的;对称轴不变;顶点的纵坐标变成相反数。
- 关于y轴对称
(1) 变成
解题思路:开口大小不变,方向不变;对称轴变成相反数;与y轴的交点不变。
(2)变成
解题思路:开口大小不变,方向不变;对称轴变成相反数;顶点的纵坐标不变。
- 关于直线
(平行于y轴的直线)对称
解题思路:开口大小不变,方向不变;找出新的顶点坐标,利用顶点式进行求解。
- 关于直线
(平行于x轴的直线)对称
解题思路:开口大小不变,方向变成相反的;找出新的顶点坐标,利用顶点式进行求解。
【例题1】抛物线关于x轴对称的抛物线的解析式为_____________;
关于y轴对称的抛物线的解析式为__________________;
关于直线1对称的抛物线的解析式为______________________;
关于直线1对称的抛物线的解析式为______________________;
【例题2】抛物线关于x轴对称的抛物线的解析式为_____________;
关于y轴对称的抛物线的解析式为__________________;
关于直线1对称的抛物线的解析式为____________
关于直线1对称的抛物线的解析式为_________
(三)中心对称
1.关于原点对称
(1)变成
解题思路:开口大小不变,但方向变成相反的;对称轴变成相反数;与y轴的交点变成相反数。
(2)变成
解题思路:开口大小不变,但方向变成相反的;对称轴变成相反数;顶点的纵坐标变成相反数。
2.关于顶点对称
变成
解题思路:开口大小不变,但方向变成相反的;对称轴不变;顶点的纵坐标不变。
【例题1】抛物线关于原点对称的抛物线的解析式为_____________;
关于顶点对称的抛物线的解析式为______________
【例题2】抛物线关于原点对称的抛物线的解析式为_____________;
关于顶点对称的抛物线的解析式为______________
知识点七、求二次函数解析式
1.二次函数解析式常见有以下几种形式 :
(1)一般式: (a,b,c为常数,a≠0);
(2)顶点式: (a,h,k为常数,a≠0);
(3)交点式: (
,
为抛物线与x轴交点的横坐标,a≠0).
2. 知道三个点的坐标,设一般式求解析式。
知道顶点坐标和另外一个点的坐标,设顶点式求解析式
知道对称轴和两个点的坐标,设顶点式求解析式
知道与x轴的两个交点坐标,以及另外一个点的坐标,设交点式)求解析式。
【例题1】按下列条件求二次函数解析式:抛物线过点(-1,9),(0,5),(1,7);
【例题2】已知二次函数的图象经过点(0,3),(-3,0),(2,-5),且与x轴交于A、B两点.
(1)试确定此二次函数的解析式;
(2)判断点P(-2,3)是否在这个二次函数的图象上?如果在,请求出△ABC的面积;如果不在,请说明理由。
【例题3】按下列条件求二次函数解析式:当x=4时函数有最小值-3,且抛物线过点(1,1.5);
【例题4】已知抛物线y=x2-(a+2)x+9的顶点在坐标轴上,同a= 。
【例题5】已知抛物线y=ax2+bx+c与抛物线y=-x2-7x+12形状相同,顶点在直线x=1上,且顶点到x轴的距离为,则此抛物线解析式为 。
【例题6】按下列条件求二次函数解析式:抛物线与x轴的交点是(-1,0),(1,0),与y轴交点是(-5,0);
【例题7】已知二次函数的图象x轴两交点间的距离为6,对称轴为,且经过点(3,-4),
求这个二次函数的解析式。
【例题8】二次函数的图象经过点A(0,0),B(-1,-11),C(1,9)三点,则它的解析式为( ).
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