内容正文:
九年级浙教版数学上册 第一章 二次函数
第二课时图象
1.2 二次函数的图象
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=ax2+k的图象.(重点)
2.掌握二次函数y=ax2+k的性质并会应用.(难点)
3.理解y=ax²与 y=ax²+k之间的联系.(重点)
已知二次函数
① y=-x2; ② y= x2; ③ y=16x2;
④ y=-6x2; ⑤ y=- x2; ⑥ y=6x2.
(1)其中开口向下,且开口最大的是 (填题号);
(2)其中开口向上的有 (填题号);
(3)当自变量由小到大变化时,函数值先逐渐变大,然后逐渐变小的有 (填题号).
②③⑥
⑤
①④⑤
复习回顾
这个函数的图象是如何画出来的?
x
y
情景导入
解:1.先列表:
x ··· -3 -2 -1 0 1 2 3 ···
··· ···
··· ···
引例:请试着在同一直角坐标系中,画出二次函数 与的图象.
x
y
-4
-3
-2
-1
o
1
2
3
4
1
2
3
4
5
6
描点、连线,画出这两个函数的图象
抛物线 , 的开口方向、对称轴和顶点各是什么?
二次函数
开口方向
顶点坐标
对称轴
向上
向上
(0,0)
(0,1)
y轴
y轴
想一想:通过上述例子,函数y=ax2+k的性质是什么?
想一想
画出二次函数 y=2x² , y=2x2+1 ,y=2x2-1的图象,并考虑它们的开口方向、对称轴和顶点坐标、顶点高低、函数最值、函数增减性.
x … –1.5 –1 –0.5 0 0.5 1 1.5 …
y=2x2-1 … …
y=2x2 … 4.5 2 0.5 0 0.5 2 4.5 …
y=2x2+1 … …
3.5
1
-0.5
1
-0.5
-1
3.5
5.5
1.5
3
1.5
1
3
5.5
二次函数(a>0)的图象与性质
新知探究
6
5
3
2
1
-6
-4
-2
2
4
6
4
o
y=2x2+1
x
-1
y=2x2-1
y=2x2
10
x … …
y=2x2-1 … …
y=2x2 … …
y=2x2+1 … …
解析式
y=2x2
2x2+1
y=2x2+1
y=2x2-1
+1
-1
点的坐标
函数对应值表
4.5
-1.5
3.5
5.5
-1
2
1
3
x
2x2
2x2-1
(x, )
(x, )
(x, )
2x2-1
2x2
2x2+1
从数的角度探究
可以看出,y=2x2 向___ 平移一个单位长度得到抛物线y=2x2+1.
5
3
2
1
-6
-4
-2
2
4
6
4
o
-1
可以看出,y=2x2 向___平移一个单位长度 得到抛物线y=2x2-1.
x
y
从形的角度探究
上
下
1.画抛物线y=ax2+c的图象有几步?
2.抛物线y=ax2+c 中的a决定什么?怎样决定的?k决定什么?它的对称轴是什么?顶点坐标怎样表示?
第一种方法:平移法,两步即第一步画y=ax2的图象,再向上(或向下)平移︱c ︱单位.
第二种方法:描点法,三步即列表、描点和连线.
a决定开口方向和大小;c决定顶点的纵坐标.
概念归纳
二次函数y=ax2+k的图象可以由 y=ax2 的图象平移得到:
当k > 0 时,向上平移k个单位长度得到.
当k < 0 时,向下平移-k个单位长度得到.
二次函数y=ax2 与y=ax2+k(a ≠ 0)的图象的关系
上下平移规律:
平方项不变,常数项上加下减.
概念归纳
二次函数y=ax2+k(a ≠ 0)的性质
y=ax2+k a>0 a<0
开口方向 向上 向下
对称轴 y轴 y轴
顶点坐标 (0,k) (0,k)
最值 当x=0时,y最小值=k 当x=0时,y最大值=k
增减性 当x<0时,y随x的增大而减小;x>0时,y随x的增大而增大. 当x>0时,y随x的增大而减小;x<0时,y随x的增大而增大.
概念归纳
例1:已知二次函数y=ax2+c,当x取x1,x2(x1≠x2)时,函数值相等,则当x=x1+x2时,其函数值为________.
解析:由二次函数y=ax2+c图象的性质可知,x1,x2关于y轴对称,即x1+x2=0.把x=0代入二次函数表达式求出纵坐标为c.
c
方法总结: 二次函数y=ax2+c的图象关于y轴对称,因此左右两部分折叠可以重合,函数值相等的两点的对应横坐标互为相反数.
典例剖析
1、抛物线y=2x2向下平移4个单位,就得到抛物线 .
2、填表:
y = 2x2-4
函数 开口方向 顶点 对称轴 有最高(低)点
y = 3x2
y = 3x2+1
y = -4x2-5
向上
向上
向下
(0,0)
(0,1)
(0,-5)
y轴
y轴
y轴
有最低点
有最低点
有最高点
练一练
3.对于二次函数y=(m+1)xm2-m+3,当x>0时y随x的增大而增大,则m=____.
4.已知二次函数y=(a-2)x2+a2-2的最高点为(0,2)则a=____.
5.抛物线y=ax2+c与x轴交于A(-2,0)﹑B两点,与y轴交于点C(0,-4),则三角形ABC的面积是_______.
6.二次函数y=ax2+c与一次函数y=ax+c的图象在同一坐标系中的是 ( )
x
y
0
x
y
0
x
y
0
x
y
0
A
B
C
D
2
-2
8
B
例2:如图,抛物线y=x2-4与x轴交于A、B两点,点P为抛物线上一点,且S△PAB=4,求P点的坐标.
解:抛物线y=x2-4,令y=0,得到x=2或-2,
即A点的坐标为(-2,0),B点的坐标为(2,0),
∴AB=4.
∵S△PAB=4,设P点纵坐标为b,
∴ ×4|b|=4,∴|b|=2,即b=2或-2.
当b=2时,x2-4=2,解得x=± ,
此时P点坐标为( ,2),(- ,2);
当b=-2时,x2-4=-2,解得x=± ,
此时P点坐标为( ,2),(- ,2).
典例剖析
B
B
随堂练
D
A
随堂练
随堂练
C
A
随堂练
B
D
随堂练
(0,1)
(0,-3)
y轴
增大
减小
小
0
小
-3
随堂练
随堂练
随堂练
C
C
分层练习-基础
A
①②③④
分层练习-基础
分层练习-基础
分层练习-基础
D
A
分层练习-基础
D
2
分层练习-基础
0<m<2
-2
分层练习-基础
分层练习-巩固
分层练习-巩固
分层练习-拓展
分层练习-拓展
分层练习-拓展
分层练习-拓展
抛物线
形状
顶点位置
y
(0,k)
y轴
(0,-1)
-1
课堂反馈
平移
k
下
下
课堂反馈
易错点:考虑问题不全面,抛物线形状相同表示|a|相等,即有开口向上或开口向下两种情况.
自我诊断2.抛物线y=x2与抛物线y=ax2+2的形状相同,则a的值是 .
±1
课堂反馈
二次函数y=ax2+k(a≠0)的图象和性质
图象
性质
与y=ax2的关系
开口方向由a的符号决定;
k决定顶点位置;
对称轴是y轴.
增减性结合开口方向和对称轴才能确定.
平移规律:
k正向上;
k负向下.
课堂小结
1.二次函数y=-x2+1的图象大致是( )
2.与抛物线y=-x2-1顶点相同、形状相同且开口相反的抛物线所对应的函数是( )
A.y=-x2-1
B.y=x2-1
C.y=-x2+1
D.y=x2+1
3.二次函数y=2x2-3的图象是一条抛物线,下列关于该抛物线的说法,正确的是( )
A.抛物线开口向下
B.抛物线经过点(2,3)
C.抛物线的对称轴是直线x=1
D.抛物线与x轴有两个交点
4.将y=x2向上平移2个单位后所得的抛物线的解析式为( )
A.y=x2+2
B.y=x2-2
C.y=(x+2)2
D.y=(x-2)2
5.请写出一个开口向上,并且与y轴交于点(0,1)的抛物线的解析式
.
6.若点(x1,y1)和(x2,y2)在二次函数y=-eq \f(1,2)x2-2的图象上,且x1<x2<0,则y1与y2的大小关系为 .
y=2x2+1等
y1<y2
1.抛物线y=x2+1的图象大致是( )
2.将二次函数y=x2的图象向下平移1个单位,所得抛物线为( )
A.y=x2-1
B.y=x2+1
C.y=(x-1)2
D.y=(x+1)2
3.关于二次函数y=-2x2+3,下列说法中正确的是( )
A.它的开口方向是向上
B.当x<-1时,y随x的增大而增大
C.它的顶点坐标是(-2,3)
D.当x=0时,y有最小值是3
4.已知点(x1,y1)、(x2,y2)均在抛物线y=x2-1上,则下列说法正确的是( )
A.若y1=y2,则x1=x2
B.若x1=-x2,则y1=-y2
C.若0<x1<x2,则y1>y2
D.若x1<x2<0,则y1>y2
5.二次函数y=x2+1的图象的顶点坐标是 .二次函数y=3x2-3的图象开口向上,顶点坐标为 ,对称轴为 ,当x>0时,y随x的增大而 ;当x<0时,y随x的增大而 ,因为a=3>0,所以y有最 值,当x= 时,y的最 值是 .
6.已知二次函数y=2x2-1.
(1)A(1,a)、B(-2,b)均在二次函数图象上,比较a、b的大小,并说明理由;
(2)M、N是二次函数y=2x2-1的图象上的点,它们的横坐标分别为2和eq \f(1,2),在y轴上找一点P,使得PM+PN最小.
解:(1)B(-2,b)与B′(2,b)关于y轴对称,A、B′均在对称轴的右侧,函数值y随x的增大而增大,故a<b;
(2)易得点M、N的坐标为(2,7)、(eq \f(1,2),-eq \f(1,2)),在抛物线上M(2,7)关于y轴(对称轴)对称的点的坐标为M′(-2,7),则过M′与N(eq \f(1,2),-eq \f(1,2))的直线的函数表达式为y=-3x+1,它与y轴的交点P(0,1)即为所求点.
7.在同一坐标系里,画出y=x2+1与y=x2-1的图象,结合图象,指出函数y=x2+1的开口方向、对称轴、顶点、最值、增减性.
解:函数y=x2+1与y=x2-1的图象,列表如下:
x
-3
-2
-1
0
1
2
3
y=x2+1
10
5
2
1
2
5
10
y=x2-1
8
3
0
-1
0
3
8
函数y=x2+1开口向上,对称轴是y轴,顶点坐标是(0,1).当x=0时,y有最小值为1.当x>0时,y随x的增大而增大;当x<0时,y随x的增大而减小.
7.函数y=ax2-a与y=ax-a(a≠0)在同一坐标系中的图象可能是( )
8.若抛物线y=2xa2-4a-3+a-5的顶点在x轴下方,则( )
A.a=5
B.a=5或a=-1
C.a=-1
D.a=-5
9.已知y=ax2+k的图象上有三点A(-3,y1)、B(1,y2)、C(2,y3),且y2<y3<y1,则a的取值范围是( )
A.a>0
B.a<0
C.a≥0
D.a≤0
10.将二次函数y=2x2-1的图象沿y轴向上平移2个单位,所得图象对应的函数表达式为 .
11.任给一些不同的实数n,得到不同的抛物线y=2x2+n,如当n=0,±2时,关于这些抛物线有以下结论:①开口方向都相同;②对称轴都相同;③形状都相同;④都有最低点,其中判断正确的是 (填序号).
y=2x2+1
12.已知二次函数y=ax2+n与抛物线y=-2x2的开口大小和开口方向相同,且y=ax2+n的图象上的点到x轴的最小距离为3.
(1)求a、n的值;
(2)指出抛物线y=ax2+n的开口方向、对称轴和顶点坐标.
解:(1)∵y=ax2+n与y=-2x2的开口大小和方向相同,∴a=-2,∵y=-2x2+n图象上的点到x轴的最小距离为3,∴n=±3;
(2)开口向下,对称轴为y轴,顶点坐标为(0,3)或(0,-3).
13.已知抛物线y=(m-1)x2+m2-2m-2的开口方向向下,且经过点(0,1).
(1)求m的值;
(2)求此抛物线的顶点坐标及对称轴;
(3)当x为何值时,y随x的增大而增大?
解:(1)由题意得eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(m2-2m-2=1,,m-1<0,))解得m=-1;
(2)当m=-1时,抛物线的关系式为y=-2x2+1,其顶点坐标为(0,1),对称轴为y轴;
(3)因为抛物线y=-2x2+1的开口向下,所以在对称轴的左侧即当x<0时,y随x的增大而增大.
8.已知二次函数y=ax2-1的图象开口向下,则直线y=ax-1经过的象限是( )
A.第一、二、三象限
B.第一、二、四象限
C.第一、三、四象限
D.第二、三、四象限
9.已知二次函数y=mx2+n的图象上有三点A(-3,y1)、B(1,y2)、C(2,y3),且y2<y3<y1,则m的取值范围是( )
A.m>0
B.m<0
C.m≥0
D.m≤0
10.在同一坐标系中,一次函数y=-mx+n2与二次函数y=x2+m的图象可能是( )
11.抛物线y=ax2沿y轴正方向平移2个单位,正好与抛物线y=eq \f(1,5)x2+k重合,则a= ,k= .
eq \f(1,5)
12.二次函数y=mx2+m-2的图象的顶点在y轴的负半轴上,且开口向上,则m的取值范围为 .
13.如图,在平面直角坐标系中,二次函数y=ax2+c(a≠0)的图象过正方形ABOC的三个顶点A、B、C,则ac的值是 .
14.直接写出符合下列条件的抛物线:
(1)将y=eq \f(1,3)x2先向上平移1个单位,再以x轴为轴进行轴对称变换;
(2)抛物线y=ax2-1过点(2,7);
(3)抛物线y=ax2+k与y=eq \f(1,2)x2+1形状相同,且x=0时,有最大值-2.
解:(1)y=-eq \f(1,3)x2-1;(2)y=2x2-1; (3)y=-eq \f(1,2)x2-2.
15.如图,隧道的截图由抛物线和长方形构成,长方形的长是8m,宽是2m,抛物线可以用y=-eq \f(1,4)x2+4表示.
(1)一辆货运卡车高4m,宽2m,它能通过该隧道吗?
(2)如果该隧道内设双行道,那么这辆货运卡车是否可以通过?
解:(1)把y=4-2=2代入y=-eq \f(1,4)x2+4得:2=-eq \f(1,4)x2+4,解得x=±2eq \r(2).∴此时可通过物体的宽度为2eq \r(2)-(-2eq \r(2))=4eq \r(2)>2.∴能通过;
(2)∵货车上面有2m在矩形上面,当y=2时,2=-eq \f(1,4)x2+4,解得x=±2eq \r(2).∵2eq \r(2)>2,∴能通过.
16.已知抛物线y=-x2+4交x轴于A、B两点,顶点是C.
(1)求△ABC的面积;
(2)若点P在抛物线y=-x2+4上,且S△PAB=eq \f(1,2)S△ABC,求点P的坐标;
(3)在抛物线y=-x2+4上是否存在点Q,使∠AQB=90°,若存在,请求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
解:(1)S△ABC=eq \f(4×4,2)=8;
(2)P1(eq \r(2),2)、P2(-eq \r(2),2)、P3(eq \r(6),-2)、P4(-eq \r(6),-2);
(3)存在,设Q(m,-m2+4)连接OQ,易知OQ=2,AB=4,∴m2+(4-m2)2=4,解得m=±2,m=±eq \r(3),但m=±2时,点Q在x轴上,不合题意,∴Q点坐标为(±eq \r(3),1).
14.一座拱桥的轮廓是抛物线形,如图①所示,拱高6 m,跨度20 m,相邻两支柱间的距离均为5 m.
(1)将抛物线放在所给的直角坐标系中,如图②所示,其表达式为y=ax2+c的形式.请根据所给数据求出a、c的值;
(2)求支柱MN的长度;
(3)拱桥下地平面是双向行车道(正中间是一条宽2 m的隔离带),其中的一条行车道能否并排行驶宽2 m,高3 m的三辆汽车(汽车间的间隔忽略不计)?请说明你的理由.
解:(1)a=-eq \f(3,50),c=6; (2)MN=5.5 m; (3)能,理由略.
二次函数y=ax2+k的图象和性质
二次函数y=ax2+k的图象是一条 ,它与抛物线y=ax2的
相同,只是 不同,它的对称轴为 轴,顶点坐标
为 .
自我诊断1. 抛物线y=-eq \f(1,2)x2-1的对称轴为 ,顶点坐标是
,最大值为 .
二次函数y=ax2+k与y=ax2图象之间的关系
二次函数y=ax2+k的图象可由抛物线y=ax2 得到.当k>0时,抛物线y=ax2向上平移 个单位得y=ax2+k.当k<0时,抛物线y=ax2向 平移|k|个单位得y=ax2+k.
2. 将抛物线y=x2-3向 平移5个单位后,得到新的抛物线y=x2-8.
易错点: 在确定抛物线y=ax2+k的顶点坐标时,误写成(k,0).
$$