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
第六课时 二次函数表达式的确定
目录/CONTENTS
新知探究
情景导入
学习目标
课堂小结
分层练习
错因分析
学习目标
1.会用待定系数法求二次函数的表达式.(难点)
2.会根据待定系数法解决关于二次函数的相关问题.(重点)
1.一次函数y=kx+b(k≠0)有几个待定系数?通常需要已知几个点的坐标求出它的表达式?
2.求一次函数表达式的方法是什么?它的一般步骤是什么?
2个
2个
待定系数法
(1)设:(表达式)
(2)代:(坐标代入)
(3)解:方程(组)
(4)还原:(写表达式)
情景导入
1.一般式法二次函数的表达式
问题1 (1)二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)中有几个待定系数?需要几个抛物线上的点的坐标才能求出来?
3个
3个
(2)下面是我们用描点法画二次函数的图象所列表格的一部分:
x -3 -2 -1 0 1 2
y 0 1 0 -3 -8 -15
新知探究
解:设这个二次函数的表达式是y=ax2+bx+c,把(-3,0),(-1,0),(0,-3)代入y=ax2+bx+c得
①选取(-3,0),(-1,0),(0,-3),试求出这个二次函数的表达式.
9a-3b+c=0,
a-b+c=0,
c=-3,
解得
a=-1,
b=-4,
c=-3.
∴所求的二次函数的表达式是y=-x2-4x-3.
待定系数法
步骤:
1.设:
(表达式)
2.代:
(坐标代入)
3.解:
方程(组)
4.还原:
(写解析式)
这种已知三点求二次函数表达式的方法叫做一般式法.
其步骤是:
①设函数表达式为y=ax2+bx+c;
②代入后得到一个三元一次方程组;
③解方程组得到a,b,c的值;
④把待定系数用数字换掉,写出函数表达式.
一般式法求二次函数表达式的方法
概念归纳
7
1.一个二次函数的图象经过 (0, 1)、(2,4)、(3,10)三点,求这个二次函数的表达式.
解: 设这个二次函数的表达式是y=ax2+bx+c,由于这个函数经过点(0, 1),可得c=1.
又由于其图象经过(2,4)、(3,10)两点,可得
4a+2b+1=4,
9a+3b+1=10,
解这个方程组,得
∴所求的二次函数的表达式是
练一练
2.已知关于x的二次函数,当x=0时, y=-1;当x=-2时, y=0;当x= 时, y=0,求这个二次函数的解析式.
由题意得:
解:设所求的二次函数为
,
2
c
bx
ax
y
+
+
=
解得
所求的二次函数为
练一练
问题2 选取顶点(-2,1)和点(1,-8),试求出这个二次函数的表达式.
解:设这个二次函数的表达式是y=a(x-h)2+k,把顶点(-2,1)代入y=a(x-h)2+k得
y=a(x+2)2+1,
再把点(1,-8)代入上式得
a(1+2)2+1=-8,
解得 a=-1.
∴所求的二次函数的表达式是y=-(x+2)2+1或y=-x2-4x-3.
2.顶点法求二次函数的表达式
新知探究
顶点法求二次函数的方法
这种知道抛物线的顶点坐标,求表达式的方法叫做顶点法.其步骤是:
①设函数表达式是y=a(x-h)2+k;
②先代入顶点坐标,得到关于a的一元一次方程;
③将另一点的坐标代入原方程求出a值;
④a用数值换掉,写出函数表达式.
概念归纳
一个二次函数的图象经点 (0,1),它的顶点坐标为(8,9),求这个二次函数的表达式.
解: ∵这个二次函数的图象的顶点坐标为(8,9),
∴可以设函数表达式为 y=a(x-8)2+9.
∵它的图象经过点(0,1),可得 1=a(0-8)2+9.
∴所求的二次函数的解析式是
解得
例 3
典例剖析
一个二次函数的图象经点 (0, 1),它的顶点坐标为(8,9),求这个二次函数的表达式.
解: 因为这个二次函数的图象的顶点坐标为(8,9),因此,可以设函数表达式为
y=a(x-8)2+9.
又由于它的图象经过点(0 ,1),可得 0=a(0-8)2+9.
解得
∴所求的二次函数的解析式是
练一练
解:∵(-3,0),(-1,0)是抛物线y=ax2+bx+c与x轴的交点,
∴可设这个二次函数的表达式是y=a(x-x1)(x-x2),
其中x1、x2为交点的横坐标,
∴得 y=a(x+3)(x+1).
再把点(0,-3)代入上式得
a(0+3)(0+1)=-3,解得a=-1,
∴所求的二次函数的表达式是
y=-(x+3)(x+1),即y=-x2-4x-3.
问题 3 选取(-3,0),(-1,0),(0,-3),求出这个二次函数的表达式.
x
y
O
1
2
-1
-2
-3
-4
-1
-2
-3
-4
-5
1
2
3.交点法求二次函数的表达式
新知探究
交点法求二次函数表达式的方法
这种知道抛物线与x轴的交点,求表达式的方法叫做交点法.
其步骤是:
①设函数表达式是y=a(x-x1)(x-x2);
②先把两交点的横坐标x1, x2代入到表达式中,得到关于a的一元一次方程;
③将方程的解代入原方程求出a值;
④a用数值换掉,写出函数表达式.
概念归纳
确定二次函数的这三点应满足什么条件?
任意三点不在同一直线上(其中两点的连线可平行于x轴,但不可以平行于y轴.
想一想
问题 4 已知二次函数 y=ax2+c 的图象经过点(2,3)
和(-1,-3),求这个二次函数的表达式.
解:∵该图象经过点(2,3)和(-1,-3),
∴所求二次函数表达式为 y=2x2-5.
3=4a+c,
-3=a+c,
∴
a=2,
c=-5.
解得
特点:二次函数关于y轴对称
4.特殊条件的二次函数的表达式
新知探究
已知二次函数y=ax2 + bx的图象经过点(-2,8)和(-1,5),求这个二次函数的表达式.
特点:二次函数图象经过原点
解:∵该图象经过点(-2,8)和(-1,5),
8=4a-2b,
5=a-b,
∴
∴ 所求二次函数表达式为 y=-x2-6x.
a=-1,
b=-6.
解得
练一练
B
C
解:如图所示;
课本例 5 抛物线 与直线 交于B,C两点.
(1)在同一平面直角坐标系中
画出直线与抛物线;
5.二次函数与一次函数的综合
新知探究
解:由
(2)记抛物线的顶点A,求△ABC的面积;
x
y
O
A
2
-1
-2
-3
-1
2
1
6
4
8
6
B
C
得点A的坐标为(4,0)
解方程组
得B(2,2),C(7,4.5)
x
y
O
A
B1
-1
-2
-3
-1
2
1
6
4
8
6
B
C
过B,C两点作x轴垂线,垂直为B1,C2
C1
1.如图,函数y=ax2-2x+1和y=ax+a(a是常数,且a≠0)在同一平面直角坐标系的图象可能是( )
x
O
y
A
O
x
y
B
x
O
y
C
x
O
y
D
A
练一练
2.如图,平面直角坐标系中,函数图象的表达式应是 .
注意:y=ax2与y=ax2+k、y=a(x-h)2、y=a(x-h)2+k一样都是顶点式,只不过前三者是顶点式的特殊形式.
x
y
O
1
2
-1
-2
-3
-4
3
2
1
-1
3
4
5
练一练
23
3.已知二次函数的图象经过点(-1,-5),(0,-4)和(1,1).求这个二次函数的表达式.
解:设这个二次函数的表达式为y=ax2+bx+c.
依题意得
∴这个二次函数的表达式为y=2x2+3x-4.
a+b+c=1,
c=-4,
a-b+c=-5,
解得
b=3,
c=-4,
a=2,
练一练
24
4.已知抛物线与x轴相交于点A(-1,0),B(1,0),且过点M(0,1),求此函数的表达式.
解:∵点A(-1,0),B(1,0)是图象与x轴的交点,
∴设二次函数的表达式为y=a(x+1)(x-1).
∵抛物线过点M(0,1),
∴1=a(0+1)(0-1),解得a=-1,
∴所求抛物线的表达式为y=-(x+1)(x-1),
即 y=-x2+1.
练一练
25
已知二次函数经过(-1,10),(1,4),(2,7),求这个二次函数解析式.
例 3
解:设所求二次函数解析式为 y=ax2+bx+c,
∵二次函数过点(-1,10),(1,4),(2,7)三点.
∴所求二次函数的解析式为 y=2x2-3x+5.
∴
a-b+c=10,
a+b+c=4,
4a+2b+c=7.
a=2,
b=-3,
c=5.
解得
课本例题
解:设所求二次函数解析式为 y=ax2+bx+c,由题意得
有一个二次函数,当x=0时,y=-1;当x=-2时, y=0;当x= 时, y=0.求这个二次函数的解析式.
∴所求二次函数的解析式为 y=x2+ x-1.
∴
c=-1,
4a-2b+c=0,
a+ b+c=0.
例 4
a=1,
b= ,
c=-1.
解得
课本例题
课本练习
1.已知一个二次函数的图象经过(0,0),(-1,-11),(1,9)三点,求这个二次函数的表达式.
解:设这个二次函数的表达式为.
由图象经过(0,0)(-1,-11)(1,9)三点,得,解得.
这个二次函数的表达式为.
2.函数与在同一平面直角坐标系中的图象大致是( ).
C
3.直线2+3 与抛物线的交点为A,B两点,求△OAB的面积.
解:由题意,得
解方程组,得
所以两图象交点分别为A(-1,1),B(3,9).
设直线y=2x+3与y轴交于点C,则点C的坐标为(0,3).
所以.
选择:
(1) 如果直线y=ax+3经过第一、二、三象限,那么抛物线y=ax2的开口方向是( );
(A) 向上 (B) 向左
(C) 向下 (D) 向右
1.
A
习题21.2
(2) 如图,根据图象提供的信息,下列结论正确
的是( );
(A) a1>a2>a3>a4
(B) a1<a2<a3<a4
(C) a4>a1>a2>a3
(D) a2>a3>a1>a4
A
(3) 如果点(a,b)在抛物线y=-x2上,那么下
列各点中一定在该抛物线上的是( ).
(A) (-a,-b)
(B) (-a,b)
(C) (a,-b)
(D) (b,a)
B
已知:
(1) 当x1=x2=2时,y1比y2大(或小)多少?
2.
解:∵当x1=x2=2时,
∴y1-y2=6-10=-4,即y1比y2小4.
(2) 当y1=y2=2时,丨x1丨比丨x2丨大(或小)多
少?
解:当y1=y2=2时,
如图,一边长为2的正三角形ABO的三个顶点均在一抛物线上,O为坐标原点,求此抛物线对应的函数表达式.
3.
解:该抛物线对应的函数表达式为y= x².
在同一平面直角坐标系中,分别画出下列各组二次函数的图象,并写出它们的对称轴和顶点坐标:
4.
解:图象如图所示,
解:图象如图所示,
解:图象如图所示,
通过配方,写出下列抛物线的对称轴和顶点坐标:
5.
先确定下列抛物线的开口方向、对称轴和顶点坐标,再画图,并指出当x为何值时,二次函数取得最大值或最小值,最大值或最小值分别是多少?
6.
解:抛物线y=2x2-3x+1开口向上,对称轴是直线 ,顶点坐标是 ,当 时,二次函数取得最小值,y最小值= .
抛物线y=2x2-3x+1的
图象如图所示.
解:抛物线y=-2x2-8x+3开口向下,对称轴是直线x=-2,顶点坐标是(-2,11),当x=-2时,二次函数取得最大值,y最大值=11.
抛物线y=-2x2-8x+3的
图象如图所示.
填空:
(1) 函数y=(2x+1)2+1,当x> 时,函数y
随x的增大而增大;
(2) 函数y=-2x2+x-4,当x> 时,函数y
随x的增大而减小.
7.
已知点A(-4,y1),B(-3,y2), C(2,y3)在抛物线y=-x2-4x+5上,试比较 y1,y2,y3的大小.
8.
解:由y=-x2-4x+5=-(x+2)2+9,可得该函数开口向下,且关于直线x=-2对称,易得y3<y1<y2.
有一个二次函数,当x=-1时,函数的最小值为-3,它的图象经过点(1,5),求这个二次函数的表达式.
9.
解:设二次函数的表达式为y=a(x+1)2-3.
把(1,5)代入,得a=2,所以这个二次函数的表达式是y=2(x+1)2-3,即y=2x²+4x-1.
平移二次函数y=ax2的图象,使它满足下列条件,并分别求对应的函数表达式:
(1) 顶点为A(-1,-2),且经过点B(1,10);
10.
解:设二次函数的表达式为y=a(x+1)2-2.
把(1,10)代入,得a=3,所以这个二次函数的表达式是y=3(x+1)2-2,即y=3x²+6x+1.
(2)对称轴为直线x=3,最大值为-1,且经过
点C(4,-3);
解:设二次函数的表达式为y=a(x-3)2-1.
把(4,-3)代入,得a=-2,
所以这个二次函数的表达式是y=-2(x-3)2-1,即y=-2x²+12x-19.
如图,二次函数y=ax2-4x+c的图象经过坐标原点O,并与x轴交于点
A(-4,0).
(1) 求此二次函数的表达式;
11.
解:(1) 由题意得y=ax2-4x,把A(-4,0)代入,得0=16a-4×(-4),解得a=-1,
∴此二次函数的表达式是y=-x2-4x.
(2) 已知在抛物线上存在点P,且S△AOP=8,
请直接写出点P的坐标;
(2) 点P的坐标为(-2,4)或(-2+ ,-4)或(-2- ,-4)
将抛物线y=x2+bx+c先向上平移2个单位,再向左平移4个单位,得到抛物线 y=x2,求b,c的值 .
12.
解:由题意易知平移后的抛物线先向右平移4个单位再向下平移2个单位得到原抛物线,即y=(x-4)2-2=x2+bx+c.可得b=-8,c=14.
已知抛物线y=-x2-4x+5.
(1) 求与已知抛物线关于x轴对称的图象所对
应的函数表达式;
13.
解:y=(x+2)2-9.
(2) 求与已知抛物线关于y轴对称的图象所对
应的函数表达式.
解:y=-(x-2)2+9.
抛物线y=x2+bx-c经过点A(3,0),B(0,-3).
(1) 求这个抛物线对应的函数表达式;
14.
解:(1)将 A(3,0),B(0,-3)代入y=x2+bx-c,得
故抛物线对应的函数表达式为y=x2-2x-3.
(2) 记抛物线的顶点为D,抛物线与x轴的另
一个交点为C,设P为抛物线上一动点,
求使S△PAC=3S△DAC时点P的坐标.
(2) 由(1)知抛物线的解析式为y=x2-2x-3=(x-1)2-4,则顶点D的坐标为(1,-4).
设点P的坐标为(xp,yp),
则S△DAC= AC∙丨-4丨=2AC,
S△PAC= AC∙丨yp丨,
又S△PAC=3S△DAC,所以6AC= AC∙丨yp丨,所以丨yp丨=12,所以yp=±12,又yp>-4,所以yp=12,令12=x2-2x-3,得x1=5,x2=-3,所以点P的坐标为(5,12)或(-3,12).
如图,在平面直角坐标系中,O是坐标原点,点A的坐标是(-2,4),过点A作AB垂直于y轴,垂足为B,连接OA.若抛
物线y=-x2-2x+c经过点A,
则完成下列要求:
(1) 求c的值;
15.
解:(1)把(-2,4)代入y=-x2-2x+c,
得4=-(-2)2-2×(-2)+c,
解得c=4.
(2) 将抛物线向下平移m个单位,使平移后得
到的抛物线顶点落在△OAB的内部(不包
括△OAB的边界),求m的取值范围(可直
接写出答案).
(2) 1<m<3.
已知抛物线y=ax2+bx-3(a≠0)的对称轴为直线x=1,且抛物线经过点A(-1,
0),它与x轴的另一交点为B,
与y轴的交点为C.
(1) 求这条抛物线所对应的函
数表达式;
16.
A
B
解:(1)由题意知
∴这条抛物线所对应的函数表达式为y=x2-2x-3.
(2) 在直线x=1上求点M,使△AMC的周长最
小,并求出△AMC的周长.
(2) 由题知点A(-1,0)关于x=1的对称点为B,且B(3,0),则点M落到线段CB上时,△AMC的周长最小,此时AM+CM=CB,易求得C(0,-3),M(1,-2),
∴AC= ,而CB= ,∴△AMC的周长的最小值为AM+CM+AC=CB+AC= .
y=ax2+bx+c
y=a(x+h)2+k
y=a(x-x1)(x-x2)
B
分层练习-基础
C
B
分层练习-基础
y=-x2+2x+3
1
2
3
>1
分层练习-基础
分层练习-基础
-1
分层练习-巩固
-27
分层练习-巩固
分层练习-巩固
分层练习-巩固
分层练习-巩固
分层练习-拓展
分层练习-拓展
y=3x2-6x
课堂反馈
y=x2-x-2
课堂反馈
已知条件
所选方法
①已知三点坐标
用一般式法:y=ax2+bx+c
②已知顶点坐标或
对称轴或最值
用顶点法:y=a(x-h)2+k
③已知抛物线与x轴
的两个交点
用交点法:y=a(x-x1)(x-x2)
(x1,x2为交点的横坐标)
待定系数法
求二次函数解析式
课堂小结
知识点:用待定系数法确定二次函数表达式
二次函数表达式有三种基本形式:(1)一般式: ;(2)顶点式:
;(3)交点式: .已知抛物线与x轴
的交点分别是(x1,0)和(x2,0),则抛物线的对称轴为 .
1.如图,抛物线的表达式为( )
A.y=x2-2x+3
B.y=x2-2x-3
C.y=x2+2x+3
D.y=x2+2x-3
直线x=eq \f(x1+x2,2)
2.抛物线y=ax2+bx+c的顶点在y轴上,且过(-1,3)、(-2,6)两点,则其解析式为( )
A.y=x2-2
B.y=-x2+2
C.y=x2+2
D.y=-x2-x
3.抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)的对称轴是x=2,且经过点P(3,0),则a+b+c的值为( )
A.-1
B.0
C.1
D.2
4.抛物线y=-x2+bx+c的图象如图所示,则它的解析式是
.
5.已知抛物线y=ax2+bx+5的顶点坐标为(-1,4),则a= ,b= .
6.已知函数y=-x2+2x+c的部分图象如图,则c= ,当x 时,y随x的增大而减小.
能力点:二次函数中图形面积的计算
在涉及到图形面积的计算中,往往先利用函数表达式求点的坐标,再用面积公式计算面积即可.
7.已知二次函数y=x2-5x-6.
(1)求此函数图象的顶点A和其与x轴的交点B、C的坐标;
(2)求△ABC的面积.
解:(1)A(eq \f(5,2),-eq \f(49,4))、B(6,0)、C(-1,0);
(2)S△ABC=eq \f(1,2)×7×eq \f(49,4)=eq \f(343,8).
8.若二次函数y=ax2+2x+a2-1(a≠0)的图象如图所示,则a的值是
.
9.如图,已知二次函数y=x2+bx+c的图象经过点(-1,0)、(1,-2),当y随x的增大而增大时,x的取值范围是 .
x>eq \f(1,2)
10.若二次函数y=ax2+bx+c的x与y的部分对应值如下表:
x
-7
-6
-5
-4
-3
-2
y
-27
-13
-3
3
5
3
则当x=1时,y的值为 .
11.设抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)过A(0,2)、B(4,3)、C三点,其中点C在直线x=2上,且点C到抛物线的对称轴的距离等于1,则抛物线的函数解析式为 .
y=eq \f(1,8)x2-eq \f(1,4)x+2或y=-eq \f(1,8)x2+eq \f(3,4)x+2
12.求符合条件的二次函数解析式:
(1)二次函数图象经过点(-1,0)、(1,2)、(0,3);
(2)二次函数图象的顶点坐标为(-3,6),且经过点(-2,10);
(3)二次函数图象与x轴的交点坐标为(-1,0)、(3,0),与y轴交点的纵坐标为9.
解:(1)y=-2x2+x+3;
(2)y=4x2+24x+42;
(3)y=-3x2+6x+9.
13.已知二次函数y=x2+bx+c中,函数y与自变量x的部分对应值如下表:
(1)求该二次函数的关系式;
(2)当x为何值时,y有最小值?最小值是多少?
(3)若A(m,y1)、B(m+1,y2)两点都在该函数的图象上,试比较y1与y2的大小.
x
…
-1
0
1
2
3
4
…
y
…
10
5
2
1
2
5
…
解:(1)y=x2-4x+5;
(2)∵y=x2-4x+5=(x-2)2+1,∴当x=2时,y有最小值,最小值是1;
(3)∵A(m,y1)、B(m+1,y2)两点都在函数y=x2-4x+5的图象上,∴y1=m2-4m+5,y2=(m+1)2-4(m+1)+5=m2-2m+2,y2-y1=2m-3,∴当2m-3<0,即m<eq \f(3,2)时,y1>y2;当2m-3=0,即m=eq \f(3,2)时,y1=y2;当2m-3>0,即m>eq \f(3,2)时,y1<y2.
14.(安徽中考)如图,二次函数y=ax2+bx的图象经过点A(2,4)、B(6,0).
(1)求a、b的值;
(2)点C是该二次函数图象上A、B两点之间的一动点,横坐标为x(2<x<6),写出四边形OACB的面积S与点C的横坐标x之间的函数表达式,并求出S的最大值.
解:(1)将A(2,4)、B(6,0)代入y=ax2+bx中,得eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(4a+2b=4,36a+6b=0)),解得eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(a=-\f(1,2),b=3));
(2)如图,过点A作x轴的垂线,垂足为D(2,0),连接CD,过点C作CE⊥AD,CF⊥x轴,垂足分别为E、F.
∴S△OAD=eq \f(1,2)OD·AD=eq \f(1,2)×2×4=4,S△ACD=eq \f(1,2)AD·CE=eq \f(1,2)×4×(x-2)=2x-4,S△BCD=eq \f(1,2)BD·CF=eq \f(1,2)×(6-2)×(-eq \f(1,2)x2+3x)=-x2+6x.∴S=S△OAD+S△ACD+S△BCD=4+2x-4-x2+6x=-x2+8x.∴S与x之间的函数表达式为S=-x2+8x(2<x<6).∵S=-x2+8x=-(x-4)2+16,∴当x=4时,四边形OACB的面积S有最大值,最大值为16.
二次函数表达式的确定
1.已知二次函数图象的顶点坐标是(1,-3),且经过点P(2,0),则这个函数表达式为 .
【思路分析】 思路一:设所求表达式为y=ax2+bx+c,由题意,得eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(a+b+c=-3,4a+2b+c=0,,-\f(b,2a)=1))
解得eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(a=3,b=-6,c=0)),∴y=3x2-6x;思路二:设所求表达式为y=a(x-1)2-3,将P(2,0)代入,得0=a(2-1)2-3,解得a=3,∴y=3(x-1)2-3=3x2-6x;思路三:根据抛物线的对称性可知抛物线与x轴两交点坐标为(2,0)、(0,0),故可设表达式为y=ax(x-2),将点(1,-3)代入,得-3=a×1×(1-2),解得a=3,∴y=3x(x-2)=3x2-6x.
【方法归纳】 求二次函数表达式应根据已知条件灵活选用较简单的方法,此题使用思路二、三较简单.
根据表格或图象信息确定二次函数表达式
2.已知二次函数y=ax2+bx+c中的x、y满足下表:
x
…
-2
-1
0
1
2
…
y
…
4
0
-2
-2
0
…
则这个函数表达式为 .
【思路分析】 将点(0,-2)、(-1,0)、(2,0)分别代入,得eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(c=-2,a-b+c=0,4a+2b+c=0))解得eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(a=1,b=-1,c=-2)),则y=x2-x-2.
【方法归纳】 为了计算简便,在选x、y的对应值时,应尽量选取x或y为0的点或者选取x、y的值较小的点,本题也可设交点式求解.
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