内容正文:
§4 一元二次函数与一元二次不等式
4.1 一元二次函数
课程内容标准
学科素养凝练
1.了解一元二次函数的表达形式.
2.掌握一元二次函数的性质.
通过学习一元二次函数及其性质,达成数学抽象、逻辑推理和数学运算的核心素养.
一元二次函数y=a(x-h)2+k(a≠0)的性质
1.函数y=a(x-h)2+k的图象是一条抛物线,顶点坐标是(h,_k),对称轴是直线x=h.
2.当a>0时,抛物线开口向上;在区间(-∞,h]上,函数值y随自变量x的增大而减小;在区间[h,+∞)上,函数值y随自变量x的增大而增大;函数在x=h处有最小值,记作ymin=k.
当a<0时,抛物线开口向下;在区间(-∞,h]上,函数值y随自变量x的增大而增大;在区间[h,+∞)上,函数值y随自变量x的增大而减小;函数在x=h处有最大值,记作ymax=k.
1.判断下列说法是否正确,正确的在它后面的括号里画“√”,错误的画“×”.
(1)二次函数y=3x2的开口比y=x2的开口要大.( × )
(2)要得到y=-(x-2)2的图象,需要将y=-x2向左平移2个单位长度.( × )
(3)二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)一定有最小值.( × )
(4)二次函数y=x2-2x+1的对称轴为直线x=-1.( × )
2.函数y=2x(3-x)的图象可能是( )
B [由2x(3-x)=0得x=0或x=3,可知图象与x轴的交点为(0,0),(3,0),排除A,C.又y=2x(3-x)=-2x2+6x,所以图象开口向下,故排除D.]
3.把函数y=x2的图象向下平移1个单位长度,将得到的函数图象上各点横坐标不变,纵坐标变为原来的2倍,得到的图象的函数解析式为( )
A.y=2x2-1 B.y=2x2-2
C.y=2x2+1 D.y=2x2+2
B [y=x2→y=x2-1→y=2(x2-1)=2x2-2.]
4.(多空题)二次函数y=2x2与y=-2x2的图象开口大小________,开口方向________.
相同 相反 [由|2|=|-2|,知两者开口大小相同;由2>0,-2<0,知两者开口方向相反.]
5.若函数f(x)=x2-2ax在(-∞,5]上是单调递减的,在[5,+∞)上是单调递增的,则实数a=________.
5 [由题知二次函数图象的对称轴为直线x=5,
∴a=5.]
若把函数y=x2-6x+6图象的横坐标缩小到原来的倍,得到图象C1,再把C1的纵坐标扩大到原来的2倍,得到图象C2,试写出图象C2的解析式.
解 y=x2-6x+6y=(2x)2-12x+6=4x2-12x+6=4x2-12x+6,即y=8x2-24x+12.所以图象C2的解析式为y=8x2-24x+12.
[方法总结]
(1)平移变换不改变图象的形状,只改变图象在平面直角坐标系中的位置.
①在x轴上平移,即把x换成(x±k)(k>0,左加右减);
②在y轴上平移,即把y换成(y±h)(h>0,下加上减).
(2)伸缩变换改变图象的形状.
①把横坐标变化到原来的ω(ω>0且ω≠1)倍,即把x换成.
②把纵坐标变化到原来的λ(λ>0且λ≠1)倍,即把y换成.
[训练1] (多空题)二次函数y=x2+bx+c的图象向左平移2个单位长度,再向上平移3个单位长度,得到二次函数y=x2-2x+1的图象,则b=________,c=________.
-6 6 [二次函数y=x2+bx+c的图象向左平移2个单位长度,再向上平移3个单位长度,得到的图象的函数解析式为y=(x+2)2+b(x+2)+c+3.整理得y=x2+(b+4)x+7+2b+c.
又由y=x2-2x+1,得解得]
求函数y=ax2+4ax+4(a≠0)图象的对称轴,试述函数值的变化趋势及函数的最大值或最小值.
解 y=ax2+4ax+4=a(x+2)2+4-4a,函数图象的对称轴为直线x=-2.
当a>0时,在区间(-∞,-2]上,函数值y随自变量x的增大而减小;在区间[-2,+∞)上,函数值y随自变量x的增大而增大;函数在x=-2处取得最小值4-4a,即ymin=4-4a.
当a<0时,在区间(-∞,-2]上,函数值y随自变量x的增大而增大;在区间[-2,+∞)上,函数值y随自变量x的增大而减小;函数在x=-2处取得最大值4-4a,即ymax=4-4a.
[方法总结] “配方法”是研究二次函数的主要方法,对一个具体的二次函数,我们对它进行配方,就可以知道这个二次函数的主要性质
[训练2] 求函数y=5x2-4x-1的图象与x轴的交点坐标和对称轴,试述函数值的变化趋势及函数的最大值或最小值.
解 令y=0,即5x2-4x-1=0,解得x1=-,x2=1.故函数图象与x轴的交点坐