内容正文:
九年级沪科版数学上册 第二十一章二次函数与反比例函数
21.2 二次函数的图象和性质
第三课时 二次函数y=a(x+h) ²的图象和性质
目录/CONTENTS
新知探究
情景导入
学习目标
课堂反馈
分层练习
课堂小结
学习目标
1.会画二次函数y=a(x+h)2的图象.(重点)
2.掌握二次函数y=a(x+h)2的性质.(难点)
3.比较函数y=ax2 与 y=a(x+h)2的联系.
y = ax² + k
a >0
图象
y=kx+b
y=kx
性质
y=ax2+k
类比
y=ax2
O
x
y
y = ax²
y = ax² - k
a <0
O
x
y
y = ax² + k
y = ax²
y = ax² - k
平移规律
上加下减
开口方向
对称轴
顶点坐标
最值
增减性
知识回顾
y=ax2+k a > 0 a < 0
图象
开口方向
对称轴
顶点
最值
增减性
开口向上,a 越大,开口越小
y 轴(直线 x=0)
原点(0,k)
当 x = 0 时,y最小值 = k
当 x < 0 时,y 随 x 增大而减小;
当 x > 0 时,y 随 x 增大而增大.
开口向下,a 越大,开口越大
y 轴(直线 x=0)
原点(0,k)
当 x = 0 时,y最小值 =k
当 x < 0 时,y 随 x 增大而减小;
当 x > 0 时,y 随 x 增大而增大.
x
y
x
y
知识回顾
【探究1】在同一平面直角坐标系中,画出下列二次函数的图象.
抛物线 开口方向 对称轴 顶点坐标
向上
向上
y轴
x=-1
(0,0)
(-1,0)
向上
x=1
(1,0)
1.二次函数 y = a(x+h)2 的图象和性质
新知探究
x
y
【探究2】在同一平面直角坐标系中,画出下列二次函数的图象.
抛物线 开口方向 对称轴 顶点坐标
向下
向下
向下
直线x=-1
直线x=0
直线x=1
(-1,0)
(0,0)
(1,0)
y=a(x-h)2 a>0 a<0
开口方向
对称轴
顶点坐标
最值
增减性
向上
向下
直线 x=h
直线 x=h
(h,0)
(h,0)
当x=h时,y最小值=0
当x=h时,y最大值=0
当x<h时,y随x的增大而减小;x>h时,y随x的增大而增大.
当x>h时,y随x的增大而减小;x<h时,y随x的增大而增大.
概念归纳
若抛物线 y=3(x+ )2的图象上的三个点,A(-3 ,y1),B(-1,y2),C(0,y3),则y1,y2,y3的大小关系为_______________.
解析:∵抛物线y=3(x+ )2的对称轴为x=- ,a=3>0,
∴x<- 时,y随x的增大而减小;
x>- 时,y随x的增大而增大.
∵点A的坐标为(-3 ,y1),
∴点A在抛物线上的对称点A′的坐标为( ,y1).
∵-1<0< ,
∴y2<y3<y1.
y2<y3<y1
练一练
向右平移
1个单位
想一想
抛物线 , 与抛物线 有什么关系?
x
y
O
-2
2
-2
-4
-6
4
-4
向左平移
1个单位
2.二次函数y=ax2与y=a(x+h)2的关系
新知探究
二次函数y=a(x+h)2的图象与y=ax2 的图象的关系
可以看作互相平移得到.
左右平移规律:
括号内左加右减;括号外不变.
y=a(x-h)2
当向左平移 ︱h︱ 时
y=a(x+h)2
当向右平移 ︱h︱ 时
y=ax2
总结归纳
例:抛物线y=ax2向右平移3个单位后经过点(-1,4),求a的值和平移后的函数关系式.
解:二次函数y=ax2的图象向右平移3个单位后的二次函数关系式可表示为y=a(x-3)2,
把x=-1,y=4代入,得4=a(-1-3)2, ,
∴平移后二次函数关系式为y= (x-3)2.
方法总结:根据抛物线左右平移的规律,向右平移3个单位后,a不变,括号内应“减去3”;若向左平移3个单位,括号内应“加上3”,即“左加右减”.
1.将二次函数 y=-2x2 的图象平移后,可得到二次函数 y=-2(x+1)2 的图象,平移的方法是 ( )
A.向上平移1个单位 B.向下平移1个单位
C.向左平移1个单位 D.向右平移1个单位
解析:抛物线 y=-2x2的顶点坐标是(0,0),抛物线 y=-2(x+1)2的顶点坐标是(-1,0).则由二次函数 y=-2x2的图象向左平移1个单位即可得到二次函数 y=-2(x+1)2的图象.故选C.
C
练一练
2.把抛物线y=-x2沿着x轴方向平移3个单位长度,那么平移后抛物线的解析式是 .
3.二次函数y=2(x- )2图象的对称轴是直线_______,顶点是________.
4 .若(- ,y1)(- ,y2)( ,y3)为二次函数y=(x-2)2图象上的三点,则y1 ,y2 ,y3的大小关系为_______________.
y=-(x+3)2或y=-(x-3)2
y1 >y2 > y3
练一练
14
5.抛物线 y=-3(x+3)2,当 x________时,y 随 x 的增大而增大;当 x________时,y 随 x 的增大而减小.
6.抛物线 y=a(x+h)2 的顶点为(-2,0),它的形状与 y=3x2 相同,但开口方向与之相反.
(1)求抛物线解析式;
(2)求抛物线与 y 轴交点坐标.
解:(1)由题意得 y=-3(x+2)2;
(2)当x=0时,y=-12,与y轴交点(0,-12).
<-3
>-3
练一练
7.指出下列函数图象的开口方向,对称轴和顶点坐标.
抛物线 开口方向 对称轴 顶点坐标
向上
直线x=3
( 3, 0 )
直线x=2
直线x=1
向下
向上
(2, 0 )
( 1, 0)
练一练
16
8.在同一坐标系中,画出函数y=2x2与y=2(x-2)2的图象,分别指出两个图象之间的相互关系.
解:图象如图.
函数y=2(x-2)2的图象由函数y=2x2的图象向右平移2个单位得到.
y
O
x
y = 2x2
2
练一练
9.抛物线 y=ax2 向右平移3个单位后经过点(-1,4),求a的值和平移后的函数关系式.
解:二次函数 y=ax2 的图象向右平移3个单位后的二次函数关系式可表示为y=a(x-3)2,
把 x=-1,y=4代入,得4=a(-1-3)2,a= ,
∴平移后二次函数关系式为y= (x-3)2.
提示:根据抛物线左右平移的规律,向右平移3个单位后,a不变,括号内应“减去3”;若向左平移3个单位,括号内应“加上3”,即“左加右减”..
练一练
课本练习
1.在同一平面直角坐标系中,画出函数和的图象.
(1)填表:
-3 -2 -1 0 1 2 3
-3 0 -3
0 -3
-3 0
(2)描点、连线:
2.观察第 1 题所画的图象,并填空:
(1)抛物线的开口方向是 ,顶点坐标是( ),对称轴是 ,当x 时,函数y随x的增大而增大;当x 0 时,函数 y 随 x 的增大而减小.抛物线可由抛物线向 平移 个单位得到.
向下
-2,0
直线x=-2
<-2
2
左
3.当,抛物线的开口方向是 ,顶点坐标是( ),对称轴是 ,当x= 时,函数取得最 值, = .
当,抛物线的开口方向是 ,顶点坐标是( ),对称轴是 ,当x= 时,函数取得最 值, = .
直线x=-h
小
小值
0
-h , 0
向下
大
大值
0
向上
>-2
-h , 0
直线x=-h
-h
-h
4.抛物线可由抛物线怎样平移后得到?
5.抛物线的顶点为(-2,0),形状与抛物线相同,但开口方向相反.
(1)求抛物线对应的函数表达式;
(2)求抛物线与y轴交点坐标.
解:(1)因为抛物线的形状与相同,但开口方向相反,所以a=-5,从而得.又因为的顶点坐标为(-2,0),所以抛物线再向左平移2个单位,得.
(2)把x=0代入得y=-20,所以抛物线与y轴的交点坐标为(0,-20).
解:抛物线y=4(x-1)2是由y=4x2向右平移1个单位得到的.
直线x=-h
(-h,0)
上
-h
小
0
C
分层练习-基础
B
分层练习-基础
-h
>-h
<3
>3
3
大
0
y3<y1<y2
分层练习-基础
x
|h|
左
右
B
分层练习-基础
-3
3
分层练习-基础
A
分层练习-巩固
D
<
-3
0
分层练习-巩固
①②③
a≤2
分层练习-巩固
分层练习-巩固
分层练习-拓展
分层练习-巩固
课堂反馈
右
1
直线x=1
<1
x轴下方
0
>1
=1
B
课堂反馈
复习y=ax2+k
探索y=a(x+h)2的图象及性质
图象的画法
图象的特征
描点法
平移法
开口方向
顶点坐标
对称轴
平移关系
直线x=h
(h,0)
a>0,开口向上
a<0,开口向下
y=ax2
平移规律:
括号内:左加右减;括号外不变.
课堂小结
知识点一:二次函数y=a(x+h)2的图象
图象:其对称轴是 ,顶点坐标是 ,当a>0时,开口向 ,当x= 时,y有最 值为 .
1.抛物线y=-3(x-2)2的顶点坐标及对称轴分别是( )
A.(-3,2),y轴
B.(-2,0),直线x=2
C.(2,0),直线x=2
D.(0,2),x轴
2.如图,二次函数y=-(x+eq \f(2,3))2的大致图象是( )
知识点二:二次函数y=a(x+h)2的性质
增减性:若a>0,当x< 时,y随x的增大而减小;若a<0,当x 时,y随x的增大而减小.
3.抛物线y=-2(x-3)2,当x 时,y随x的增大而增大,当x 时,y随x的增大而减小,当x= 时,函数有最 值为 .
4.已知A(-4,y1)、B(-3,y2)、C(3,y3)三点都在二次函数y=-2(x+2)2的图象上,则y1、y2、y3的大小关系为 .
y=-eq \f(1,2)(x+1)2
知识点三:二次函数y=a(x+h)2的图象的平移
抛物线y=a(x+h)2可由抛物线y=ax2沿 轴方向平移 个单位得到,当h>0时,向 平移;当h<0时,向 平移.
5.将y=2x2的函数图象向左平移1个单位后,得到的函数图象的表达式是( )
A.y=2x2+1
B.y=2(x+1)2
C.y=2(x-1)2
D.y=2x2-1
6.在平面直角坐标系中,如果抛物线y=-eq \f(1,2)x2不动,把y轴向右平移1个单位,那么在新坐标系下抛物线的表达式为 .
能力点:确定二次函数表达式
求二次函数的表达式时,易弄错字母h的符号.
7.已知抛物线y=a(x+h)2向左平移2个单位后,得到的新抛物线为y=-3(x+5)2,则a= ,h= .
8.函数y=k(x+b)2的图象如图所示,则一次函数y=kx+b的图象不经过( )
A.第一象限
B.第二象限
C.第三象限
D.第四象限
9.在平面直角坐标系中,函数y=-x+1与y=-eq \f(3,2)(x-1)2的图象大致是( )
10.顶点为(-5,0)且开口方向、形状都与抛物线y=-eq \f(1,3)x2相同的抛物线的解析式为 .
11.如果二次函数y=a(x+3)2有最大值,则a 0,当x= 时,函数的最大值为 .
y=-eq \f(1,3)(x+5)2
y=-eq \f(2,3)(x+4)2
12.抛物线y=-eq \f(2,3)(x-4)2与抛物线 关于x轴对称;抛物线y=-eq \f(2,3)(x-4)2与抛物线 关于y轴对称.
13.有下列函数:①y=x+1,②y=x2+1,③y=(x-1)2,④y=-(x-2)2.其中,当x>2时,y随x的增大而增大的函数是 .
14.已知二次函数y=3(x-a)2,当x>2时,y随x的增大而增大,则a的取值范围是 .
y=eq \f(2,3)(x-4)2
(2)图略;
(3)从图象上观察,当x取何值时,y随x的增大而增大?当x取何值时,函数有最大值(或最小值)?
解:当x<-2时,y随x的增大而增大,当x=-2时,函数有最大值.
15.已知抛物线y=a(x+h)2的对称轴为x=-2,且过点(1,-3).
(1)求抛物线的解析式;
(2)画出函数的图象;
解:(1)y=-eq \f(1,3)(x+2)2;
16.如图,已知二次函数y=(x+2)2的图象与x轴交于点A,与y轴交于点B.
(1)求点A、B的坐标;
(2)过点B且平行于x轴的直线交抛物线于另一点C,连接AC,求四边形OACB的面积;
(3)是否存在点P,使以点P、A、B、C为顶点的四边形是平行四边形,若存在,请直接写出所有满足条件的点P的坐标;若不存在,请说明理由.
(3)①BC为边时,有BC=AP=4,且点P必在x轴上.设P(m,0),∴AP=|m+2|=4.解得m1=2,m2=-6,∴P1(2,0),P2(-6,0); ②BC为对角线时,易知此时四边形ABPC为菱形.而BC平行于x轴,则AP平行于y轴,且AP=2OB.又A(-2,0)、B(0,4),则P3(-2,8).故满足条件的点P的坐标为P1(2,0)、P2(-6,0)、P3(-2,8).
解:(1)∵二次函数y=(x+2)2的图象与x轴交于点A,令y=0,则x=-2,∴A(-2,0).∵二次函数y=(x+2)2的图象与y轴交于点B,令x=0,则y=4,∴B(0,4);
(2)∵经过点B且平行于x轴的直线交抛物线于另一点C,∴C(-4,4),∴BC=4.∵OB=4,OA=2,四边形OACB为梯形,∴S四边形OACB=eq \f(1,2)(OA+BC)×OB=12;
二次函数y=a(x+h)2的图象与性质
1.在同一直角坐标系中,画出函数y=-eq \f(1,2)x2与y=-eq \f(1,2)(x-1)2的图象,并根据图象回答下列问题:
(1)抛物线y=-eq \f(1,2)(x-1)2可以看成是将抛物线y=-eq \f(1,2)x2向 平
移 个单位得到的;
(2)函数y=-eq \f(1,2)(x-1)2的图象的对称轴是 ;当x 时,曲线自左向右上升,除顶点外,抛物线上的点都在 ;
【规范解答】 图象如图.
(1)右;1 (2)直线x=1;<1;x轴下方 (3)>1;=1;0
【方法归纳】 利用数形结合思想来理解其性质并求解.
(3)函数y=-eq \f(1,2)(x-1)2,当x 时,y随x的增大而减小;
当x 时,y有最大值,最大值是 .
【思路分析】 用描点法画出图象后,可对照图象轻松回答上面的问题.
【方法归纳】 要理解二次函数中各个字母的作用,准确运用二次函数y=a(x+h)2的性质解题.
二次函数y=a(x+h)2中字母a、h的作用
2.二次函数y=a(x+h)2的图象的顶点位置( )
A.只与a有关
B.只与h有关
C.与a、h有关
D.与a、h无关
【思路分析】 a的取值决定图象的开口方向和开口大小;h的值决定图象的对称轴和顶点位置.
$$