内容正文:
3 确定二次函数的表达式
数学 九年级全册 北师版
原创新课堂
y=2x2
y=(x-1)2-5
y=a(x-1)(x+3)(a≠0)
1. 确定二次函数表达式:
(1)一般式:已知图象上的任意三点坐标;
基本步骤:①设y=ax2+bx+c;②找(三点);③列(三元一次方程组);④解(方程组);⑤代(回代);⑥写(一般形式).
(2)顶点式:已知图象的顶点坐标与另一点的坐标;
基本步骤:①设y=a(x-h)2+k;②找(一点);③列(一元一次方程);④解(方程);⑤代(回代);⑥写(一般形式).
(3)交点式:已知图象与x轴的两个交点坐标及另一点坐标;
基本步骤:①设y=a(x-x1)(x-x2);②找(一点);③列(一元一次方程);④解(方程);⑤代(回代);⑥写(一般形式).
2. 按要求填空:
(1)若二次函数y=ax2的图象经过点(-1,2),则二次函数y=ax2的表达式是__________________;
(2)二次函数y=x2-2x-4配方得到抛物线的顶点式为:___________________;
(3)抛物线与x轴交于点(1,0),(-3,0),则该抛物线可设为:________________________________.
【典例导引】
知识点:用待定系数法确定二次函数表达式
3. 【例1】 已知抛物线y=ax2+bx+c过点A(-1,1),B(4,-6),C(0,2),求此抛物线的函数表达式.
解:将A(-1,1),B(4,-6),C(0,2)代入y=ax2+bx+c,得a=- eq \f(3,5) ,b= eq \f(2,5) ,c=2,则此抛物线的表达式为y=- eq \f(3,5) x2+ eq \f(2,5) x+2
【变式训练】
4. (习题变式)已知抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)经过A(-1,0),B(3,0),C(0,-3)三点,求抛物线的函数表达式.
解:把A(-1,0),B(3,0),C(0,-3)代入y=ax2+bx+c,得 eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(a-b+c=0,,9a+3b+c=0,,c=-3,)) 解得 eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(a=1,,b=-2,,c=-3,)) ∴抛物线的表达式为y=x2-2x-3
5. 【例2】 若二次函数图象的顶点坐标是(2,-1),且图象过点(0,3),求二次函数的表达式.
解:设抛物线的表达式为y=a(x-2)2-1,把点(0,3)代入抛物线的表达式得a=1,∴抛物线的表达式为y=(x-2)2-1,即y=x2-4x+3
6. 已知抛物线的顶点坐标是(1,-5),与y轴的交点是(0,-3),求这个二次函数的表达式.
解:由抛物线顶点坐标为(1,-5),可设其表达式为y=a(x-1)2-5,将(0,-3)代入,得a-5=-3,解得a=2,则抛物线表达式为y=2(x-1)2-5,即y=2x2-4x-3
7. 【例3】 若抛物线经过(0,1),(-1,0),(1,0)三点,求此抛物线的表达式.
解:设抛物线的表达式为y=a(x+1)(x-1),把(0,1)代入得a×1×(-1)=1,解得a=-1,∴抛物线表达式为y=-(x+1)(x-1),即y=-x2+1
8. 已知二次函数y=ax2+bx+c的图象过点A(-3,0),B(1,0),C(2,-5),求此二次函数的表达式.
解:设抛物线表达式为y=a(x+3)(x-1),把C(2,-5)代入得a(2+3)(2-1)=-5,解得a=-1,∴抛物线表达式为y=-(x+3)(x-1),即y=-x2-2x+3
A组 夯实基础
9. 如图,抛物线y=x2+bx+c与x轴交于A,B两点,求该抛物线的表达式.
解:∵抛物线y=x2+bx+c与x轴交于A(-1,0),B(3,0)两点,∴抛物线表达式可化为y=(x+1)(x-3)=x2-2x-3,∴抛物线表达式是y=x2-2x-3
10. (2022·深圳月考)如图,抛物线y=x2+bx+c与y轴交于点A(0,2),对称轴为直线x=-2,求此抛物线的表达式.
解:由题意得:对称轴为直线x=- eq \f(b,2) =-2,c=2,解得b=4,c=2,则此抛物线的表达式为y=x2+4x+2
B组 能力提升
11. (2022·佛山月考)已知抛物线的顶点坐标为(1,-2),与y轴交于点(0,-4),求抛物线的表达式.
解:∵抛物线的顶点坐标为(1,-2),∴设抛物线的表达式为y=a(x-1)2-2(a≠0),把(0,-4)代入上式得:a-2=-4,解得a=-2,∴抛物线的表达式为:y=-2(x-1)2-2
12. (2022·广州期中)已知二次函数的图象经过A(2,0),B(-1,0)和C(1,2)三点,求该二次函数的表达式.
解:设二次函数的表达式为y=a(x-2)(x+1),把C(1,2)代入得a×(1-2)×(1+1)=2,解得a=-1,所以二次函数的表达式为y=-(x-2)(x+1),即y=-x2+x+2
13. (2022·广州期中)若二次函数图象的对称轴是直线x= eq \f(3,2) ,并且图象过A(0,-4)和B(4,0),求此二次函数的表达式.
解:根据题意,设二次函数表达式为y=a(x- eq \f(3,2) )2+k,将点A(0,-4)和B(4,0)代入,得 eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(\f(9,4)a+k=-4,,\f(25,4)a+k=0,)) 解得 eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(a=1,,k=-\f(25,4),)) ∴二次函数表达式为y=(x- eq \f(3,2) )2- eq \f(25,4) ,即y=x2-3x-4
14. 已知抛物线的对称轴是直线x=1,函数的最小值是-1,且图象经过点(3,1),求此抛物线的函数表达式.
解:设此函数表达式为y=a(x-1)2-1,又∵图象经过点(3,1),∴1=a(3-1)2-1,∴a= eq \f(1,2) ,∴此函数表达式为y= eq \f(1,2) (x-1)2-1,即y= eq \f(1,2) x2-x- eq \f(1,2)
C组 核心素养
15. (2022·牡丹江)如图,已知抛物线y=-x2+bx+c与x轴交于A(-1,0),B(3,0)两点,与y轴交于点C,顶点为D.
(1)求该抛物线的表达式;
(2)连接BC,CD,BD,P为BD的中点,连接CP,求线段CP的长.
解:(1)∵抛物线y=-x2+bx+c与x轴交于A(-1,0),B(3,0)两点,∴ eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(-1-b+c=0,,-9+3b+c=0,)) 解得 eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(b=2,,c=3,)) ∴抛物线的表达式为y=-x2+2x+3
(2)∵y=-x2+2x+3=-(x-1)2+4,∴D(1,4),把x=0代入y=-x2+2x+3,得y=3,∴C(0,3),∵P为BD的中点,B(3,0),∴P(2,2),∴CP= eq \r((2-0)2+(2-3)2) = eq \r(5)
16. (2022·黑龙江)如图,抛物线y=x2+bx+c经过点A(-1,0),点B(2,-3),与y轴交于点C,抛物线的顶点为D.
(1)求抛物线的表达式;
(2)抛物线上是否存在点P,使△PBC的面积是△BCD面积的4倍?若存在,请直接写出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
解:(1)∵抛物线y=x2+bx+c经过点A(-1,0),点B(2,-3),∴ eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(1-b+c=0,,4+2b+c=-3,)) 解得 eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(b=-2,,c=-3,)) ∴抛物线的表达式为:y=x2-2x-3
(2)存在,理由如下:∵y=x2-2x-3=(x-1)2-4,∴D点坐标为(1,-4),令x=0,则y=x2-2x-3=-3,∴C点坐标为(0,-3),又∵B点坐标为(2,-3),∴BC∥x轴,∴S△BCD= eq \f(1,2) ×2×1=1,设抛物线上的点P坐标为(m,m2-2m-3),则S△PBC= eq \f(1,2) ×2×|m2-2m-3-(-3)|=|m2-2m|=4,当m2-2m=4时,解得m=1± eq \r(5) ,当m=1+ eq \r(5) 时,m2-2m-3=1;当m=1- eq \r(5) 时,m2-2m-3=1,当m2-2m=-4时,方程无解.综上,P点坐标为(1+ eq \r(5) ,1)或(1- eq \r(5) ,1)
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