内容正文:
第十四讲 二次函数的图象与性质
必备知识·夯根基
【知识要点】
1.二次函数的概念及其表达式
(1)二次函数的概念:形如_______________(a,b,c是常数,a≠0)的函数.
(2)二次函数的表达式:
①一般式:____________________.
②顶点式:y=a(x-h)2+k(a≠0),其顶点坐标是_________.
③交点式:y=a(x-x1)(x-x2),其中x1,x2是二次函数图象与x轴交点的横坐标.
y=ax2+bx+c
y=ax2+bx+c(a≠0)
(h,k)
【对点练习】
1.(1)(教材再开发·北师九下P30随堂练习T1改编)下列函数表达式中,一定为二次
函数的是( )
A.y=2x-5 B.y=ax2+bx+c C.h= D.y=x2+
(2)已知二次函数的图象的顶点是(1,-2),且经过点(0,-5),则二次函数的解析式是
( )
A.y=-3(x+1)2-2 B.y=3(x+1)2-2 C.y=-3(x-1)2-2 D.y=3(x-1)2-2
(3)二次函数解析式为y=(m+1)+4x+7,则m的取值是_______.
C
C
2
【知识要点】
2.二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象与性质
(1)当a>0时:
①开口方向:向上.
②顶点坐标:.
③对称轴:直线__________.
x=-
④增减性:当x<-时,y随x的增大而__________;
当x>-时,y随x的增大而__________.
⑤最值:当x=-时,y最小值=_________.
减小
增大
(2)当a<0时:
①开口方向:向下.
②顶点坐标:.
③对称轴:直线__________.
④增减性:当x<-时,y随x的增大而__________;
当x>-时,y随x的增大而__________.
⑤最值:当x=-时,y最大值=_________.
x=-
增大
减小
【对点练习】
2.(1)已知二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的部分图象如图所示,对称轴为x=,且经过点
(-1,0).下列结论:
①3a+b=0;②若点(,y1),(3,y2)是抛物线上的两点,则y1<y2;
③10b-3c=0;④若y≤c,则0≤x≤3.其中正确的有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
(2)关于二次函数y=2(x-4)2+6的最大值或最小值,下列说法正确的是( )
A.有最大值4 B.有最小值4
C.有最大值6 D.有最小值6
C
D
【知识要点】
3.二次函数图象的平移
平移前的
解析式 移动方向
(m,n>0) 平移后的
解析式 规律
y=a(x-
h)2+k 向左平移m个单位 y=a(x-h+m)2+k 给x______右减
向右平移m个单位 y=a(x-h-m)2+k
给等号右边整体上
加______
向上平移n个单位 y=a(x-h)2+k+n
向下平移n个单位 y=a(x-h)2+k-n
左加
下减
【对点练习】
3.(1)将抛物线y=-x2-2x+3的图象向右平移1个单位,再向下平移2个单位得到的抛
物线必定经过( )
A.(-2,2) B.(-1,1)
C.(0,6) D.(1,-3)
(2)把抛物线y=2x2+1向左平移1个单位长度,再向下平移3个单位长度,得到的抛物
线的解析式为_____________.
B
y=2x2+4x
【知识要点】
4.二次函数与方程、
不等式的关系
【对点练习】
4.(1)(教材再开发·人教九上P47T5改编)如图所示的是二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)
的部分图象,由图象可知不等式ax2+bx+c<0的解集是( )
A.-1<x<5 B.x>5
C.x<-1 D.x<-1或x>5
(2)已知二次函数y=ax2+bx+c的图象经过(-3,0)与(1,0)两点,关于x的方程ax2+
bx+c+m=0(m>0)有两个整数根,其中一个根是3,则另一个根是( )
A.-5 B.-3
C.-1 D.3
D
A
考点1 二次函数的图象和性质
【一题多设问】
【例1】已知抛物线y=-x2+x+3.
(1)将y=-x2+x+3化为顶点式.
【解析】y=-x2+x+3=-(x2-4x)+3=-(x2-4x+4-4)+3
=-(x-2)2+4.
高频考点·释疑难
(2)抛物线y=-x2+x+3的开口方向为__________,对称轴为_____________;顶点坐标
为_________.当x=_______时,y有最________值为_______;若y随x的增大而增大,
则x的取值范围是_________.
向下
直线x=2
(2,4)
2
大
4
x<2
(3)设抛物线y=-x2+x+3与x轴的交点为A,B,与y轴的交点为C,顶点为D.求四边形ABDC的面积.
【解析】令y=0,则-x2+x+3=0,解得x1=-2,x2=6,
∴y=-x2+x+3与x轴的交点为A(-2,0),B(6,0).
令x=0,则y=3.∴y=-x2+x+3与y轴的交点为C(0,3).
由y=-x2+x+3=-(x-2)2+4可知顶点为D(2,4).
如图,过点D作DE⊥x轴于点E.则S四边形ABDC=S△AOC+S四边形OCDE+S△DEB
=×2×3+×(3+4)×2+×4×4=18.
(4)将抛物线y=-x2+x+3向下平移3个单位,再向左平移1个单位,求所得新的抛物线的解析式.
【解析】由y=-x2+x+3=-(x-2)2+4,
将抛物线y=-x2+x+3向下平移3个单位,再向左平移1个单位,
则y=-(x-2+1)2+4-3=-(x-1)2+1=-x2+x+.
∴所得新的抛物线的解析式为y=-x2+x+.
(5)若抛物线y=-x2+x+3上有A(-1,y1),B(3,y2),C(4,y3)三点,试比较y1,y2,y3的大小.
【解析】抛物线对称轴为直线x=2.
∵A(-1,y1),∴A点关于x=2的对称点A'(5,y1),
∵a=-<0,∴在x=2的右边y随x的增大而减小,
∵A'(5,y1),B(3,y2),C(4,y3),5>4>3,∴y1<y3<y2.
(6)对于抛物线y=-x2+x+3,当0≤x≤8时,求y的最大值和最小值.
【解析】∵抛物线y=-x2+x+3的开口向下,且对称轴为直线x=2,
∴当x<2时,y随x的增大而增大.
当x>2时,y随x的增大而减小.
结合问题(3)中的函数图象,得当x=2时,y取最大值为4,当x=8时,y取最小值,最小值为y=-×82+8+3=-5.
(7)请直接写出-x2+x+3<0的解集______________.
(8)若抛物线y=-x2+x+3解析式改为y=(m-)x2+x+3,且抛物线y=(m-)x2+x+3与x轴有
交点,则m的取值范围是_______________.
【跟踪训练】
若抛物线y=-x2+x+3解析式改为“若函数y=(m-)x2+x+3与x轴有交点”,则m的取值
范围是_________.
x<-2或x>6
m≤且m≠
m≤
【满分技法】
1.将二次函数一般式化为顶点式的一般步骤
(1)一提:将二次项系数化为1,方法是含未知数的项提取二次项的系数.
(2)二配:将含有x的项配成完全平方式,即加一次项系数一半的平方.
(3)三化:化为顶点式y=a(x-h)2+k的形式.
2.求抛物线的对称轴的两种方法
(1)直接运用公式x=-求解.
(2)利用x=(其中x1,x2为关于对称轴对称的两点的横坐标)求解.
特别提醒:二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象特征与a,b,c的关系是互逆的.即由字母的符号能确定图象的特征,反之,由图象特征也能确定字母的符号.
3.求顶点坐标的三种方法
(1)直接运用顶点坐标公式(-,)求解.
(2)运用配方法将一般式转化为顶点式y=a(x-h)2+k,则顶点坐标为(h,k).
(3)将对称轴x=x0代入函数解析式求得对应的y0.
4.利用二次函数图象解一元二次不等式的方法
(1)准确画出函数图象,求出抛物线与x轴的交点坐标.
(2)观察图象在x轴上方部分对应的x的取值范围即为不等式ax2+bx+c>0的解集;图象在x轴下方部分对应的x的取值范围即为不等式ax2+bx+c<0的解集.
特别提醒:若函数没有明确函数类型,注意要分类讨论.
考点2 二次函数图象与系数的关系
【例2】(2024·甘孜州中考)二次函数y=ax2+bx+c(a>0)的图象如图所示,给出下列
结论:①c<0;②->0;③当-1<x<3时,y<0.其中所有正确结论的序号是( )
A.①②
B.①③
C.②③
D.①②③
D
【跟踪训练】
1.(2024·湖北中考)抛物线y=ax2+bx+c的顶点为(-1,-2),抛物线与y轴的交点位于x轴
上方.以下结论正确的是( )
A.a<0 B.c<0
C.a-b+c=-2 D.b2-4ac=0
C
2.(2023·烟台中考)如图,抛物线y=ax2+bx+c的顶点A的坐标为(-,m),与x轴的一个交
点位于0和1之间,则以下结论:①abc>0;②2b+c>0;③若图象经过点(-3,y1),(3,y2),则
y1>y2;④若关于x的一元二次方程ax2+bx+c-3=0无实数根,则m<3.其中正确结论的
个数是( )
A.1 B.2
C.3 D.4
C
考点3 确定二次函数解析式
【例3】已知二次函数y=-x2+bx+c的图象经过点A(3,1),点B(0,4).求该二次函数的解析式.
【解析】把点A(3,1),点B(0,4)代入y=-x2+bx+c中得解得
∴二次函数的解析式为:y=-x2+2x+4.
【跟踪训练】
1.(2023·上海中考)一个二次函数y=ax2+bx+c的顶点在y轴正半轴上,且其对称轴左
侧的部分是上升的,那么这个二次函数的解析式可以是_______________________.
y=-x2+1(答案不唯一)
2.已知一个二次函数的图象过(-1,10),(1,4),(0,3),求这个二次函数的解析式.
【解析】设所求二次函数的解析式为y=ax2+bx+c(a≠0),
根据题意,得,
解得,
∴所求二次函数解析式为y=4x2-3x+3.
【名师点金】
求二次函数解析式时设法技巧
所给条件 解析式设法(a≠0)
顶点在原点 y=ax2
对称轴是y轴(或顶点在y轴上) y=ax2+c
顶点在x轴上 y=a(x-h)2
抛物线过原点 y=ax2+bx
已知顶点(h,k) y=a(x-h)2+k
1.(2023·贵州中考)已知,二次函数y=ax2+bx+c的图象如图所示,则点P(a,b)所在的象
限是( )
A.第一象限
B.第二象限
C.第三象限
D.第四象限
贵州3年真题
D
2.(2024·贵州中考)如图,二次函数y=ax2+bx+c的部分图象与x轴的一个交点的横坐
标是-3,顶点坐标为(-1,4),则下列说法正确的是( )
A.二次函数图象的对称轴是直线x=1
B.二次函数图象与x轴的另一个交点的横坐标是2
C.当x<-1时,y随x的增大而减小
D.二次函数图象与y轴的交点的纵坐标是3
D
3.(2022·黔东南州中考)若二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象如图所示,则一次函数
y=ax+b与反比例函数y=-在同一坐标系内的大致图象为( )
C
4.(2022·遵义中考)新定义:我们把抛物线y=ax2+bx+c(其中ab≠0)与抛物线y=bx2+ ax+c称为“关联抛物线”.例如:抛物线y=2x2+3x+1的“关联抛物线”为y=3x2+2x+1.已知抛物线C1:y=4ax2+ax+4a-3(a≠0)的“关联抛物线”为C2.
(1)写出C2的解析式(用含a的式子表示)及顶点坐标;
(2)若a>0,过x轴上一点P,作x轴的垂线分别交抛物线C1,C2于点M,N.
①当MN=6a时,求点P的坐标;
②当a-4≤x≤a-2时,C2的最大值与最小值的差为2a,求a的值.
【解析】(1)根据“关联抛物线”的定义可得C2的解析式为y=ax2+4ax+4a-3,
∵y=ax2+4ax+4a-3=a(x+2)2-3,
∴C2的顶点坐标为(-2,-3);
(2)①设点P的横坐标为m,∵过点P作x轴的垂线分别交抛物线C1,C2于点M,N,
∴M(m,4am2+am+4a-3),N(m,am2+4am+4a-3),
∴MN=|4am2+am+4a-3-(am2+4am+4a-3)|=|3am2-3am|,
∵MN=6a,∴|3am2-3am|=6a,
解得m=-1或m=2,∴P(-1,0)或(2,0).
②∵C2的解析式为y=a(x+2)2-3,
∴当x=-2时,y=-3,
当x=a-4时,y=a(a-4+2)2-3=a(a-2)2-3,
当x=a-2时,y=a(a-2+2)2-3=a3-3,
根据题意可知,需要分三种情况讨论,
Ⅰ、当a-4≤-2≤a-2时,0<a≤2,
且当0<a≤1时,函数的最大值为a(a-2)2-3,函数的最小值为-3,∴a(a-2)2-3-(-3)=2a,解得a=2-或a=2+(舍);
当1≤a≤2时,函数的最大值为a3-3,函数的最小值为-3,∴a3-3-(-3)=2a,
解得a=或a=-(舍);
Ⅱ、当-2≤a-4≤a-2时,a≥2,
函数的最大值为a3-3,函数的最小值为a(a-2)2-3;∴a3-3-[a(a-2)2-3]=2a,解得a=(舍);
Ⅲ、当a-4≤a-2≤-2时,a≤0,不符合题意,舍去.综上,a的值为2-或.
$$