内容正文:
第03讲 用待定系数法确定二次函数表达式
课程标准
学习目标
1理解待定系数法的原理,明确其在确定二次函数表达式中的应用流程。
2能熟练运用待定系数法,根据已知条件准确确定二次函数的表达式。
3体会待定系数法在解决二次函数相关问题中的重要性,培养数学建模与求解能力。
1.掌握待定系数法的概念及基本步骤,了解其适用情况。
2.会根据给定的点坐标等条件,运用待定系数法求出二次函数表达式,提升运算与解题能力。
3.感受待定系数法的巧妙之处,增强运用数学方法解决问题的信心和兴趣。
知识点01 二次函数解析式的三种形式
1.一般式:(a、b、c为常数,且 a≠0);
2.顶点式:(a、h、k为常数,且 a≠0);
3.交点式:(为抛物线与x轴交点的横坐标,a≠0)
【即学即练1】
基础知识考查:
(1)一次函数表达式,当k>0,b>0时,图象经过象限;当k>0,b<0时,图象经过象限;当k<0,b>0时,图象经过象限;当k<0,b<0时,图象经过象限.特别当b=0时,图象经过,称为函数.
(2)反比例函数三种表达方式分别为:、、反比例函数的图象称为,当k>0时,图象在和象限,y随x的增大而;当k<0时,图象在和象限,y随x的增大而.
(3)特殊三角函数值:
0°
30°
45°
60°
90°
sinA
cosA
tanA
cotA
(4)二次函数表达式:
①一般式:;
②顶点式:;;;
.
③交点式(两点式):;
④对称轴公式:顶点坐标公式:.
⑤二次函数图象称为,当a>0时,图象开口向;当a<0时,图象开口向.c>0时,图象和轴正半轴相交,c<0时,图象和轴负半轴相交.
【答案】(1),一、二、三,一、三、四,一、二、四,二、三、四,正比例;(2),,,双曲线,第一,第三,减小,第二,第四,增大;(3)见解析;(4)①,②,,,,③,④, ,⑤抛物线, 上 , 下, y ,y .
.
【分析】(1)根据一次函数的定义以及图像和性质作答;
(2)根据反比例函数的定义以及图像和性质作答;
(3)根据特殊角度的三角函数值填表;
(4)根据二次函数的定义以及图像和性质作答.
【详解】解:(1)一次函数表达式,当k>0,b>0时,图像经过一、二、三象限;当k>0,b<0时,图像经过一、三、四象限;当k<0,b>0时,图像经过一、二、四象限;当k<0,b<0时,图像经过二、三、四象限.特别当b=0时,图像经过原点,称为正比例函数.
(2)反比例函数三种表达方式分别为:、、反比例函数的图像称为双曲线,当k>0时,图像在第一和第三象限,y随x的增大而减小;当k<0时,图像在第二和第四象限,y随x的增大而增大.
(3)特殊三角函数值:
0°
30°
45°
60°
90°
sinA
0
1
cosA
1
0
tanA
0
不存在
cotA
不存在
0
(4)二次函数表达式:
①一般式:;
②顶点式:;;;.
③交点式(两点式):;
④对称轴公式:,顶点坐标公式:.
⑤二次函数图像称为抛物线,当a>0时,图像开口向上;当a<0时,图像开口向下.c>0时,图像和y轴正半轴相交,c<0时,图像和y轴负半轴相交.
【点睛】(1)题考查一次函数的定义以及图像和性质,(2)题考查反比例函数的定义以及图像和性质,(3)题考查特殊角度的三角函数值,(4)题考查二次函数的定义以及图像和性质,熟记基本概念是关键.
知识点02 待定系数法求二次函数表达式
在求含有待定系数的二次函数的表达式时,可以通过题中条件得到方程(组),解出这些待定系数,从而得到函数表达式
1、二次函数一般式(a≠0)中若有一个待定系数,就需要已知一个条件得到一个方程求解;若有两个待定系数,就需要已知两个条件得到两个方程,联立得到二元一次方程组求解;若有三个待定系数就需要已知三个条件,组成一个三元一次方程组求解.
2.当已知抛物线的顶点坐标(h,k)或对称轴或最值等有关条件时,通常设函数表达式为
3.当已知抛物线与x轴交点坐标时,通常设函数表达式为,其中为抛物线与x轴交点的横坐标.
【即学即练1】
已知二次函数经过和.
(1)求该二次函数的表达式和对称轴.
(2)当时,求该二次函数的最大值和最小值.
【答案】(1)次函数的表达式为,对称轴为直线
(2)最大值为8,最小值为
【分析】本题考查了二次函数的图象与性质;
(1)先将和分别代入求出二次函数的表达式,再根据对称轴公式作答即可;
(2)先确定开口方向,再根据对称轴确定最大值和最小值即可.
【详解】(1)解:二次函数经过和,
,
解得,
二次函数的表达式为,
对称轴为直线;
(2)解:由(1)可知的开口向上,
二次函数的对称轴为直线在内,
当时,有最小值;
直线距直线最远,
当时,有最大值.
题型01 二次函数的一般式
【典例1】抛物线y=ax2+bx+c经过(﹣1,﹣22),(0,﹣8),(2,8)三点.
(1)求这个二次函数的表达式;
(2)把该表达式写成顶点式,并写出顶点坐标.
【分析】(1)把三个点的坐标代入二次函数解析式,利用待定系数法求解即可.
(2)利用配方法把一般式化为顶点式,根据顶点式写出顶点坐标即可.
【解答】解:(1)将(﹣1,﹣22),(0,﹣8),(2,8)代入抛物线y=ax2+bx+c中得:
,解得:,
∴抛物线的解析式为:y=﹣2x2+12x﹣8.
(2)∵y=﹣2x2+12x﹣8=﹣2(x﹣3)2+10,
∴顶点坐标为(3,10).
【点评】本题考查了待定系数法求二次函数解析式,二次函数的性质,解题的关键在于能够熟练掌握待定系数法.
【变式1】已知二次函数y=﹣2x2+bx+c的图象经过点A(0,4)和B(1,﹣2).
(1)求此函数解析式;
(2)求出该抛物线顶点C的坐标,并求出△CAO的面积.
【分析】(1)将点A(0,4)与B(1,﹣2)代入解析式求解可得;
(2)将解析式配方成顶点式得其顶点坐标,再根据三角形的面积公式求解可得.
【解答】解:(1)将点A(0,4)与B(1,﹣2)代入解析式,得:
,
解得:,
则此函数解析式为y=﹣2x2﹣4x+4;
(2)∵y=﹣2x2﹣4x+4=﹣2(x+1)2+6,
∴顶点C坐标为(﹣1,6),
∵A(0,4),
∴OA=4,
则S△CAO•OA•|xC|4×1=2.
【点评】本题主要考查待定系数法求函数解析式,在利用待定系数法求二次函数关系式时,要根据题目给定的条件,选择恰当的方法设出关系式,从而代入数值求解.一般地,当已知抛物线上三点时,常选择一般式,用待定系数法列三元一次方程组来求解;当已知抛物线的顶点或对称轴时,常设其解析式为顶点式来求解;当已知抛物线与x轴有两个交点时,可选择设其解析式为交点式来求解.
【变式2】如图,已知抛物线y=x2﹣mx+n过点A与B(2,0),与y轴交于点C(0,﹣2).点D在抛物线上,且与点C关于对称轴l对称.
(1)求该抛物线的函数关系式和对称轴;
(2)求△BCD的面积.
【分析】(1)将(2,0),(0,﹣2)代入y=x2﹣mx+n,即可求得二次函数的解析式,再利用即可求出对称轴;
(2)由抛物线的轴对称性,先求出点D的坐标,再求得三角形的底边和高,即可求出面积.
【解答】解:(1)∵抛物线y=x2﹣mx+n过点B(2,0),C(0,﹣2),
∴将(2,0),(0,﹣2)代入,得,
解得,
则该抛物线的函数表达式为y=x2﹣x﹣2,
∴,
即抛物线的对称轴l为;
(2)∵点D与点C关于对称轴l对称,点C(0,﹣2),
∴点D的坐标为(1,﹣2),
∴CD=1,且CD∥x轴.
∴.
【点评】本题考查了用待定系数法求二次函数的解析式,抛物线的对称轴,熟练掌握待定系数法和二次函数对称轴的求解是解答本题的关键.
题型02 二次函数的顶点式
【典例1】一抛物线的形状、开口方向与抛物线相同,顶点为(﹣3,2),则此抛物线的解析式为( )
A. B.
C. D.
【分析】根据抛物线形状、开口方向得到,根据顶点为(﹣3,2)即可得出解析式.
【解答】解:设抛物线解析式为:y=a(x+3)2+2,
∵抛物线的形状、开口方向与抛物线相同,
则a,
则抛物线解析式为:y(x+3)2+2,
故选:B.
【点评】本题考查了二次函数的图象和性质.熟练掌握抛物线形状、开口方向,待定系数法求解析式,是解决问题的关键.
【变式1】已知抛物线y=x2+bx+c的顶点坐标为(1,3),则抛物线对应的函数解析式为( )
A.y=x2﹣2x+4 B.y=x2﹣2x﹣3
C.y=﹣x2+2x+1 D.y=x2﹣2x+1
【分析】利用顶点式直接写出抛物线解析式,然后把顶点式化为一般式即可.
【解答】解:∵抛物线y=x2+bx+c的顶点坐标为(1,3),
∴抛物线解析式为y=(x﹣1)2+3,
即y=x2﹣2x+4.
故选:A.
【点评】本题考查了待定系数法求二次函数的解析式:在利用待定系数法求二次函数关系式时,要根据题目给定的条件,选择恰当的方法设出关系式,从而代入数值求解.也考查了二次函数的性质.
【变式2】已知抛物线y=a(x﹣h)2,当x=2时,有最大值,且抛物线过点(1,﹣3).
(1)求抛物线的解析式;
(2)当y随x的增大而增大时,求x的取值范围;
(3)求抛物线与y轴的交点坐标.
【分析】(1)由题意可得抛物线的解析式为:y=a(x﹣2)2,然后将点(1,﹣3)代入抛物线的解析式中,即可求得待定系数法的值,也就求出了抛物线的解析式.
(2)根据二次函数的性质易得当x<2时,y随x的增大而增大.
(3)利用y轴上点的坐标特征,求出自变量为0时的函数值即可得到抛物线与y轴的交点坐标.
【解答】解:(1)∵抛物线y=a(x﹣h)2,当x=2时,有最大值,
∴抛物线的解析式为:y=a(x﹣2)2,
∵抛物线过点(1,﹣3),
∴﹣3=a(1﹣2)2,
∴解得a=﹣3,
∴此抛物线的解析式y=﹣3(x﹣2)2.
(2)因为抛物线的对称轴为直线x=2,抛物线开口向下,
所以当x<2时,y随x的增大而增大.
(3)当x=0时,y=﹣3(x﹣2)2=﹣12,
所以抛物线y=﹣3(x﹣2)2与y轴的交点坐标为(0,﹣12).
【点评】本题考查了待定系数法求二次函数的解析式:在利用待定系数法求二次函数关系式时,要根据题目给定的条件,选择恰当的方法设出关系式,从而代入数值求解.一般地,当已知抛物线上三点时,常选择一般式,用待定系数法列三元一次方程组来求解;当已知抛物线的顶点或对称轴时,常设其解析式为顶点式来求解;当已知抛物线与x轴有两个交点时,可选择设其解析式为交点式来求解.
题型03 二次函数的交点式
【典例1】求下列二次函数的表达式:
(1)已知二次函数的图象的顶点为(2,0),且经过点(﹣2,4);
(2)已知二次函数的图象经过点(3,0),(﹣2,0),(0,6).
【分析】(1)依据题意,设所求函数表达式为 y=a(x﹣2)2,又过点(﹣2,4),进而代入得4=a(﹣2﹣2)2,最后计算可以得解;
(2)依据题意,设所求函数表达式为 y=a(x﹣3)(x+2)又过点(0,6),再代入得6=a(0﹣3)(0+2),进而求出a后可以得解.
【解答】解:(1)由题意,设所求函数表达式为 y=a(x﹣2)2,
又过点(﹣2,4),
∴当 x=﹣2 时,y=4.
∴4=a(﹣2﹣2)2.
∴.
∴所求表达式为 .
(2)由题意,设所求函数表达式为 y=a(x﹣3)(x+2),
又过点(0,6),
∴当 x=0 时,y=6.
∴6=a(0﹣3)(0+2).
∴a=﹣1.
∴所求表达式为 y=﹣(x﹣3)(x+2)=﹣x2+x+6.
【点评】本题主要考查二次函数的图象与性质,解题时要熟练掌握并能灵活运用是关键.
【变式1】如图,已知抛物线y=x2+bx+c经过A(﹣1,0)、B(3,0)两点.与y轴交于点C.
(1)求抛物线的解析式;
(2)点P为抛物线上一点,若S△PAB=10,求出此时点P的坐标.
【分析】(1)将A(﹣1,0)、B(3,0)两点代入y=x2+bx+c求得a、b的值即可解答;
(2)先求出AB=4,设点P的纵坐标为m,再列绝对值方程可求得m=±5;然后再分m=5和m=﹣5两种情况求解即可.
【解答】解:(1)由题意得:y=(x+1)(x﹣3)=x2﹣2x﹣3;
(2)∵抛物线 y=x2﹣2x﹣3经过A(﹣1,0)、B(3,0)两点,
∴AB=4,
设点P的纵坐标为m,
∵S△PAB=10,
∴,即,解得:m=±5;
当m=5,有5=x2﹣2x﹣3,解得:x=﹣2或4,
∴点P的坐标为(﹣2,5)或(4,5);
当m=﹣5,有﹣5=x2﹣2x﹣3,即x2﹣2x+2=0,
∵Δ=(﹣2)2﹣4×2=﹣4<0,
∴方程x2﹣2x+2=0无解.
综上,点P的坐标为(﹣2,5)或(4,5).
【点评】本题主要考查了求二次函数解析式、二次函数与几何的综合,掌握二次函数的性质成为解题的关键.
题型04 待定系数法求二次函数表达式
【典例1】如图,一次函数的图象与轴、轴分别交于A、两点,二次函数的图象经过点A,.
(1)求二次函数的表达式;
(2)直线与二次函数图象的对称轴交于点,求点坐标.
【答案】(1)
(2)点的坐标为
【分析】本题主要考查二次函数与一次函数的综合,熟练掌握二次函数的图象与性质是解题的关键;
(1)由题意易得,,然后根据待定系数法可进行求解函数解析式;
(2)由(1)可得抛物线的对称轴为直线,然后代入一次函数解析式可求解.
【详解】(1)解:令的,则,令,则.
,.
把,代入得:
,解方程组得,
二次函数的表达式为;
(2)解:由
二次函数的对称轴为直线,
把代入得,
点的坐标为.
【变式1】已知一个二次函数的图象经过点,,,求这个二次函数的解析式.
【答案】
【分析】本题考查了求二次函数的解析式,利用待定系数法计算即可得解.
【详解】解:∵二次函数的图象经过点,,
∴设二次函数的解析式为,
将代入解析式可得:,
解得:,
∴二次函数的解析式为.
【变式2】如图,二次函数图象过原点,且,,求该二次函数的解析式.
【答案】
【分析】本题考查坐标与图形,求二次函数解析式.掌握利用待定系数法求函数解析式是解题关键.由题意可知二次函数的图象的顶点坐标为,即可设其顶点式,再根据二次函数图象过原点,即将代入求解即可.
【详解】解:∵,,
∴顶点B的坐标为,
∴可设该二次函数的解析式为.
∵二次函数图象过原点,
∴,
解得:,
∴.
1.若二次函数的与的部分对应值如右表,则当时,的值为( )
…
…
…
0
3
4
3
…
A. B. C.0 D.3
【答案】B
【分析】本题考查了待定系数法求二次函数解析式、二次函数的图象与性质,先利用待定系数法求出二次函数解析式,再代入计算即可得解.
【详解】解:将,,代入二次函数得,
解得:,
∴二次函数的解析式为,
当时,,
故选:B.
2.已知二次函数的图象经过点和,这个二次函数的表达式为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】此题考查了待定系数法求二次函数解析式,由给定点的坐标,利用待定系数法,即可求出这个二次函数的表达式.
【详解】解:将和代入得:,
解得:,
∴这个二次函数的表达式为.
故选:C.
3.当a取任何实数时,点P都在抛物线上,若点Q在抛物线上,则的值为( )
A.1 B.2 C.3 D.无法确定
【答案】B
【分析】本题考查了二次函数图象上点的特征,根据当a取任何实数时,点P都在抛物线上可求解析式为,代入点Q即可得,即可求解.
【详解】解:∵点P都在抛物线上,
∴当时,,
∴,
∵点Q在抛物线上,
∴,
∴,
故选B.
4.某抛物线的形状和开口方向与抛物线相同,且顶点坐标是,那么它的函数解析式为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了求二次函数的解析式.明确抛物线的形状和开口方向相同时,两个函数的二次项系数相同是解题关键.根据顶点坐标设函数解析式为,再根据抛物线的形状和开口方向相同,确定的值,即可得到答案.
【详解】解:某抛物线的顶点坐标是,
设它的函数解析式为,
它的形状和开口方向与抛物线相同,
,
它的函数解析式为,
故选:C.
5.如果一条抛物线的开口大小、开口方向均与抛物线相同,且顶点坐标是,则它的解析式是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了根据顶点式运用待定系数法求二次函数的解析式的运用.根据二次函数的顶点式即可求解.
【详解】解:∵二次函数的图象顶点坐标为,
∴抛物线的解析式为,
又∵抛物线的开口大小、开口方向均与抛物线相同,
,
则,
故选:A.
6.已知抛物线上部分点的横坐标x和纵坐标y的对应值如下表:
x
…
0
1
3
4
5
…
y
…
根据上表,下列判断正确的是( )
A.该抛物线开口向上 B.该抛物线的对称轴是直线
C.该抛物线在对称轴左侧部分是下降的 D.该抛物线一定经过点
【答案】D
【分析】本题主要考查二次函数的图象和性质,待定系数法求函数解析,掌握二次函数图象的轴对称性,是解题的关键.
根据表格,可知该抛物线的对称轴是:直线,当时,y随x的增大而增大,再利用待定系数法求得函数解析,从而可得到答案,.
【详解】解:∵抛物线过点,,
∴该抛物线的对称轴是:直线,故B错误;
∵由表格可知:当时,y随x的增大而增大,当时,y随x的增大而减小,
∴该抛物线开口向下,该抛物线在对称轴左侧部分是上升的,故A,C错误;
∵将,,,代入得,
,解得:,
∴,
当时,,
∴该抛物线一定经过点,故D正确.
故选:D.
7.若二次函数的图象过点,点和点,则( )
A.,, B.,, C.,, D.,,
【答案】D
【分析】本题考查了待定系数法求二次函数的解析式.利用待定系数法求得二次函数的解析式即可求解.
【详解】解:∵二次函数的图象过点,点和点,
∴,
解得,
故选:D.
8.根据下表中自变量x与函数值y的对应关系,可判断二次函数的解析式为( )
x
…
0
1
2
…
y
…
-5
5
…
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了待定系数法求二次函数解析式,正确列出方程组求解是关键.
将点,,代入解析式解方程组即可确定答案.
【详解】解:将点,,代入,
得,
解得,
,
故选:B.
9.如图,在正方形中,点的坐标分别是,点在抛物线的图象上,则的值是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了正方形的性质,全等三角形的判定和性质,二次函数的图象和性质.作轴,于,于,证明得到,,设,可得方程组,解方程组得到,再利用待定系数法求解即可.
【详解】解:作轴,于,于,,
∵四边形为正方形,
∴,,
∴,
∴,
∴,,
设,
∵点的坐标分别是,
∴,
解得,
∴,
∵点在抛物线的图象上,
∴,
∴,
故选:B.
10.为了美观,在加工太阳镜时将下半部分轮廓制作成抛物线的形状(如图所示),对应的两条抛物线关于轴对称,轴,,最低点在轴上,高,,则右轮廓所在抛物线的解析式为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了二次函数的应用,先根据B、D关于y轴对称,得出D点坐标为,再求出左边抛物线的顶点C的坐标为,则右边抛物线的顶点F的坐标为,设右边抛物线的解析式为,代入即可得出答案.
【详解】解:∵高,,B、D关于y轴对称,
∴D点坐标为,
∵轴,,最低点C在x轴上,
∴关于直线对称,
∴左边抛物线的顶点C的坐标为,
∴右边抛物线的顶点F的坐标为,
设右边抛物线的解析式为,
把代入得,解得,
故右边抛物线的解析式为,
故选:B.
11.已知二次函数的图象经过点,且顶点坐标为,则此二次函数的解析式为 .
【答案】
【分析】本题主要考查了用待定系数法求二次函数的解析式, 根据二次函数的顶点坐标为,设二次函数的解析式为,把代入解析式即可得出a的值,进而可得出函数的解析式.
【详解】解:∵二次函数的顶点坐标为,
∴设二次函数的解析式为:,
∵二次函数的图象经过点,
∴,
解得:,
∴二次函数的解析式为:,
故答案为:.
12.如图,已知抛物线与直线相交于、两点,则关于x的不等式的解集是 .
【答案】或
【分析】本题考查了二次函数与不等式的关系.题目中的不等式的含义为:二次函数的图象在一次函数图象下方时,自变量x的取值范围.根据图象,写出抛物线在直线下方部分的x的取值范围即可.
【详解】解:∵抛物线与直线交于、两点,
∴由函数图象可得,不等式的解集是或,
故答案为:或.
13.将二次函数的图象,沿x轴翻折后得到的新抛物线的解析式为 .
【答案】
【分析】本题主要考查了抛物线的翻折问题.先求出原抛物线的顶点坐标为,可得沿x轴翻折所得抛物线的顶点坐标为,即可求解.
【详解】解:,
∴原抛物线的顶点坐标为,
∴沿x轴翻折所得抛物线的顶点坐标为,
∴沿x轴翻折所得抛物线表达式为.
故答案为:.
14.如图所示的抛物线过原点,将该抛物线向右平移2个单位,再向上平移3个单位,平移后抛物线的函数表达式为 .
【答案】
【分析】本题主要考查了待定系数法求二次函数解析式,二次函数的平移,先根据图象中顶点坐标和图象过原点,求出图中二次函数的解析式,然后再根据平移规律得出平移后的二次函数表达式.
【详解】解:根据图象可知,二次函数的顶点坐标为,
∴设图中二次函数解析式为:,
∵二次函数图象过原点,
∴把代入得:,
解得:,
∴图中二次函数解析式为,
∴将该抛物线向右平移2个单位,再向上平移3个单位,平移后抛物线的函数表达式为:
.
故答案为:.
15.已知二次函数的图象过点,则的值为 .
【答案】
【分析】本题考查了用待定系数法求函数解析式的方法,将点的坐标代入函数的解析式中,即可求得b的值.
【详解】解:∵二次函数的图象过点,
∴将代入,
得,
解得:,
故答案为:.
16.已知抛物线的顶点坐标为,且抛物线过点,则抛物线的关系式是 .
【答案】
【分析】本题考查了待定系数法求二次函数解析式.根据抛物线的顶点坐标为,设二次函数的解析式为,把点代入求出,即可得到完整解析式.
【详解】解:∵抛物线的顶点坐标为,
∴设二次函数的解析式为,
把代入得:,
解得:,
∴二次函数的解析式为,即.
故答案为:.
17.写出一个二次函数,使其满足:开口向下且过点,这个二次函数的解析式可以是 .(写出一个即可)
【答案】(答案不唯一)
【分析】本题考查构造二次函数.根据开口向上,得到,与y 轴交于点,得到,进行构造即可.
【详解】解:设抛物线的解析式为,
∵抛物线的开口向下,与y 轴交于点,
∴,,
∴二次函数可以为:;
故答案为:(答案不唯一)
18.在“探索二次函数的系数a,b,c与图象的关系”活动中,老师给出了坐标系中的四个点:,,,.同学们分别画出了经过这四个点中的三个点的二次函数图象,并得到对应的函数表达式,则的最大值等于 .
【答案】2
【分析】本题考查了二次函数的图象与性质,待定系数法求函数解析式及求函数值等知识;数形结合是解题的关键.首先确定抛物线可能经过A、D、C或者B、D、C或者A、B、D,画出图象后,只有经过A、D、C三点的抛物线,当时,y的值最大,然后用待定系数法求出函数解析式,求出当时的函数值即可.
【详解】解:∵A、B、C的纵坐标相同,
∴抛物线不会同时经过A、B、C三点,
∴抛物线可能经过A、D、C或者B、D、C或者A、B、D,
如图,经过A、D、C三点的抛物线,当时,y的值最大,
把代入,得,
解得,
∴经过A、D、C三点的抛物线的解析式为,
当时,,
故的最大值等于2,
故答案为:2.
19.已知二次函数的图像经过点,求这个二次函数的解析式.
【答案】
【分析】此题考查了待定系数法求二次函数的解析式.把点代入二次函数即可求出这个函数的解析式.
【详解】解:二次函数的图象经过点,
,
∴,
,
故此二次函数的解析式为:.
20.如图,在平面直角坐标系中,已知,,点在轴正半轴上,且,二次函数的图象经过点,.
(1)求二次函数的表达式.
(2)将该抛物线先向右平移个单位,再向上平移个单位,此时顶点恰好落在线段上,求与的关系.
【答案】(1)
(2)
【分析】本题考查了待定系数法求二次函数、一次函数解析式,二次函数的平移,熟练掌握以上知识点并灵活运用是解此题的关键.
(1)先求出,再利用待定系数法求解即可;
(2)求出平移后得到抛物线,得其顶点坐标是.待定系数法求出直线的函数表达式是.代入计算即可得解.
【详解】(1)解:∵,,
∴,,
∴.
∵二次函数的图象经过点,,
∴,
解得,
∴二次函数的表达式是;
(2)解:抛物线可化为.
∵抛物线先向右平移个单位,再向上平移个单位,此时顶点恰好落在线段上,
∴平移后得到抛物线,其顶点坐标是.
设直线的函数表达式,
将,代入解析式可得:,
解得:,
∴直线的函数表达式是.
∴,
∴.
21.已知抛物线经过点,求该抛物线的函数表达式及顶点坐标.
【答案】,顶点坐标为
【分析】本题主要考查待定系数法求解析式,二次函数的顶点坐标的计算,掌握待定系数法,顶点坐标的计算方法是解题的关键.
将点代入抛物线可得,求出二次函数解析式,根据二次函数的对称轴可得顶点坐标,由此即可求解.
【详解】解:将点代入,得,
解得,
∴该抛物线的函数表达式是,
∵抛物线的对称轴是,
∴将代入,得,
∴抛物线的顶点坐标为.
22.已知:二次函数的图象经过点.
(1)求的值;
(2)求出该二次函数图象的顶点坐标和对称轴;
(3)当取何值时,随的增大而减小.
【答案】(1)
(2)顶点坐标为,对称轴为直线
(3)当时,随的增大而减小
【分析】本题考查二次函数的图象和性质,熟练掌握二次函数的图象和性质,是解题的关键:
(1)待定系数法求出的值即可;
(2)一般式转化为顶点式,即可得出结果;
(3)根据二次函数的增减性进行作答即可.
【详解】(1)解:把代入,得:,
∴;
(2)由(1)知:,
∴抛物线的顶点坐标为,对称轴为直线;
(3)∵,
∴抛物线的开口向上,对称轴为直线;
∴当时,随的增大而减小.
23.如图,二次函数的图象与x轴交于,两点,与y轴交于点C,顶点为D,O为坐标原点,.
(1)求二次函数的表达式;
(2)若点为抛物线第一象限上一动点,求点运动到什么位置时四边形的面积最大,最大面积为多少?
【答案】(1)
(2),
【分析】(1)由可求出的长,进而可求得点坐标,设二次函数解析式为,将、、三点坐标代入,建立三元一次方程组,解方程组即可得出答案;
(2)过点作轴于点,设点坐标为(),利用各点坐标可分别求出、、、、的长,根据及三角形的面积公式,即可将四边形的面积用表示出来,将该二次函数化成顶点式,即可求得四边形面积的最大值以及此时的点坐标.
【详解】(1)解:,
,
又,
,
,
设二次函数解析式为,
二次函数的图象与x轴交于,两点,与y轴交于点,
将上述三点坐标代入,可得:
,
解得:,
二次函数的表达式为;
(2)解:如图,过点作轴于点,
点为抛物线第一象限上一动点,
设点坐标为(),
,
,
,
,
,
,
,
函数图象开口向下,
当时,取得其最大值,最大值为,
,
,
答:点运动到时四边形的面积最大,最大面积为.
【点睛】本题主要考查了已知两点坐标求两点距离,已知正切值求边长,等式的性质,待定系数法求二次函数解析式,解三元一次方程组,三角形的面积公式,整式的混合运算,将二次函数化成顶点式,二次函数的图象与系数的关系,的图象与性质,代数式求值等知识点,利用待定系数法正确求解二次函数解析式是解题的关键.
24.二次函数的图象经过点A.
(1)求二次函数的对称轴;
(2)当时.
①求此时二次函数的表达式;
②把化为的形式,并写出顶点坐标.
【答案】(1)
(2)①;②
【分析】本题考查了待定系数法求二次函数解析式,二次函数的图象与性质,二次函数图象上点的坐标特征以及利用配方法将一般式化为顶点式.
(1)根据二次函数的对称轴是直线即可求解;
(2)①将代入,即可求出此时二次函数的表达式;
②利用配方法即可把化为的形式,再根据顶点式的特点写出顶点坐标.
【详解】(1)解:二次函数的对称轴是直线,即直线,
二次函数的对称轴是直线;
(2)解:①二次函数的图象经过点,
∴,
∴,
此时二次函数的表达式为;
②∵,
顶点坐标为.
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第03讲 用待定系数法确定二次函数表达式
课程标准
学习目标
1理解待定系数法的原理,明确其在确定二次函数表达式中的应用流程。
2能熟练运用待定系数法,根据已知条件准确确定二次函数的表达式。
3体会待定系数法在解决二次函数相关问题中的重要性,培养数学建模与求解能力。
1.掌握待定系数法的概念及基本步骤,了解其适用情况。
2.会根据给定的点坐标等条件,运用待定系数法求出二次函数表达式,提升运算与解题能力。
3.感受待定系数法的巧妙之处,增强运用数学方法解决问题的信心和兴趣。
知识点01 二次函数解析式的三种形式
1.一般式:(a、b、c为常数,且 a≠0);
2.顶点式:(a、h、k为常数,且 a≠0);
3.交点式:(为抛物线与x轴交点的横坐标,a≠0)
【即学即练1】
基础知识考查:
(1)一次函数表达式,当k>0,b>0时,图象经过象限;当k>0,b<0时,图象经过象限;当k<0,b>0时,图象经过象限;当k<0,b<0时,图象经过象限.特别当b=0时,图象经过,称为函数.
(2)反比例函数三种表达方式分别为:、、反比例函数的图象称为,当k>0时,图象在和象限,y随x的增大而;当k<0时,图象在和象限,y随x的增大而.
(3)特殊三角函数值:
0°
30°
45°
60°
90°
sinA
cosA
tanA
cotA
(4)二次函数表达式:
①一般式:;
②顶点式:;;;
.
③交点式(两点式):;
④对称轴公式:顶点坐标公式:.
⑤二次函数图象称为,当a>0时,图象开口向;当a<0时,图象开口向.c>0时,图象和轴正半轴相交,c<0时,图象和轴负半轴相交.
知识点02 待定系数法求二次函数表达式
在求含有待定系数的二次函数的表达式时,可以通过题中条件得到方程(组),解出这些待定系数,从而得到函数表达式
1、二次函数一般式(a≠0)中若有 待定系数,就需要已知一个 得到一个方程求解;若有两个待定系数,就需要已知两个条件得到两个方程,联立得到二元一次方程组求解;若有三个待定系数就需要已知三个条件,组成一个三元一次方程组求解.
2.当已知抛物线的顶点坐标(h,k)或 或最值等有关条件时,通常设函数表达式为
3.当已知抛物线与x轴交点坐标时,通常设函数表达式为,其中为抛物线与x轴交点的横坐标.
【即学即练1】
已知二次函数经过和.
(1)求该二次函数的表达式和对称轴.
(2)当时,求该二次函数的最大值和最小值.
题型01 二次函数的一般式
【典例1】抛物线y=ax2+bx+c经过(﹣1,﹣22),(0,﹣8),(2,8)三点.
(1)求这个二次函数的表达式;
(2)把该表达式写成顶点式,并写出顶点坐标.
【变式1】已知二次函数y=﹣2x2+bx+c的图象经过点A(0,4)和B(1,﹣2).
(1)求此函数解析式;
(2)求出该抛物线顶点C的坐标,并求出△CAO的面积.
【变式2】如图,已知抛物线y=x2﹣mx+n过点A与B(2,0),与y轴交于点C(0,﹣2).点D在抛物线上,且与点C关于对称轴l对称.
(1)求该抛物线的函数关系式和对称轴;
(2)求△BCD的面积.
题型02 二次函数的顶点式
【典例1】一抛物线的形状、开口方向与抛物线相同,顶点为(﹣3,2),则此抛物线的解析式为( )
A. B.
C. D.
【变式1】已知抛物线y=x2+bx+c的顶点坐标为(1,3),则抛物线对应的函数解析式为( )
A.y=x2﹣2x+4 B.y=x2﹣2x﹣3
C.y=﹣x2+2x+1 D.y=x2﹣2x+1
【变式2】已知抛物线y=a(x﹣h)2,当x=2时,有最大值,且抛物线过点(1,﹣3).
(1)求抛物线的解析式;
(2)当y随x的增大而增大时,求x的取值范围;
(3)求抛物线与y轴的交点坐标.
题型03 二次函数的交点式
【典例1】求下列二次函数的表达式:
(1)已知二次函数的图象的顶点为(2,0),且经过点(﹣2,4);
(2)已知二次函数的图象经过点(3,0),(﹣2,0),(0,6).
【变式1】如图,已知抛物线y=x2+bx+c经过A(﹣1,0)、B(3,0)两点.与y轴交于点C.
(1)求抛物线的解析式;
(2)点P为抛物线上一点,若S△PAB=10,求出此时点P的坐标.
题型04 待定系数法求二次函数表达式
【典例1】如图,一次函数的图象与轴、轴分别交于A、两点,二次函数的图象经过点A,.
(1)求二次函数的表达式;
(2)直线与二次函数图象的对称轴交于点,求点坐标.
【变式1】已知一个二次函数的图象经过点,,,求这个二次函数的解析式.
【变式2】如图,二次函数图象过原点,且,,求该二次函数的解析式.
1.若二次函数的与的部分对应值如右表,则当时,的值为( )
…
…
…
0
3
4
3
…
A. B. C.0 D.3
2.已知二次函数的图象经过点和,这个二次函数的表达式为( )
A. B. C. D.
3.当a取任何实数时,点P都在抛物线上,若点Q在抛物线上,则的值为( )
A.1 B.2 C.3 D.无法确定
4.某抛物线的形状和开口方向与抛物线相同,且顶点坐标是,那么它的函数解析式为( )
A. B.
C. D.
5.如果一条抛物线的开口大小、开口方向均与抛物线相同,且顶点坐标是,则它的解析式是( )
A. B.
C. D.
6.已知抛物线上部分点的横坐标x和纵坐标y的对应值如下表:
x
…
0
1
3
4
5
…
y
…
根据上表,下列判断正确的是( )
A.该抛物线开口向上 B.该抛物线的对称轴是直线
C.该抛物线在对称轴左侧部分是下降的 D.该抛物线一定经过点
7.若二次函数的图象过点,点和点,则( )
A.,, B.,, C.,, D.,,
8.根据下表中自变量x与函数值y的对应关系,可判断二次函数的解析式为( )
x
…
0
1
2
…
y
…
-5
5
…
A. B. C. D.
9.如图,在正方形中,点的坐标分别是,点在抛物线的图象上,则的值是( )
A. B. C. D.
10.为了美观,在加工太阳镜时将下半部分轮廓制作成抛物线的形状(如图所示),对应的两条抛物线关于轴对称,轴,,最低点在轴上,高,,则右轮廓所在抛物线的解析式为( )
A. B. C. D.
11.已知二次函数的图象经过点,且顶点坐标为,则此二次函数的解析式为 .
12.如图,已知抛物线与直线相交于、两点,则关于x的不等式的解集是 .
13.将二次函数的图象,沿x轴翻折后得到的新抛物线的解析式为 .
14.如图所示的抛物线过原点,将该抛物线向右平移2个单位,再向上平移3个单位,平移后抛物线的函数表达式为 .
15.已知二次函数的图象过点,则的值为 .
16.已知抛物线的顶点坐标为,且抛物线过点,则抛物线的关系式是 .
17.写出一个二次函数,使其满足:开口向下且过点,这个二次函数的解析式可以是 .(写出一个即可)
18.在“探索二次函数的系数a,b,c与图象的关系”活动中,老师给出了坐标系中的四个点:,,,.同学们分别画出了经过这四个点中的三个点的二次函数图象,并得到对应的函数表达式,则的最大值等于 .
19.已知二次函数的图像经过点,求这个二次函数的解析式.
20.如图,在平面直角坐标系中,已知,,点在轴正半轴上,且,二次函数的图象经过点,.
(1)求二次函数的表达式.
(2)将该抛物线先向右平移个单位,再向上平移个单位,此时顶点恰好落在线段上,求与的关系.
22.已知:二次函数的图象经过点.
(1)求的值;
(2)求出该二次函数图象的顶点坐标和对称轴;
(3)当取何值时,随的增大而减小.
23.如图,二次函数的图象与x轴交于,两点,与y轴交于点C,顶点为D,O为坐标原点,.
(1)求二次函数的表达式;
(2)若点为抛物线第一象限上一动点,求点运动到什么位置时四边形的面积最大,最大面积为多少?
24.二次函数的图象经过点A.
(1)求二次函数的对称轴;
(2)当时.
①求此时二次函数的表达式;
②把化为的形式,并写出顶点坐标.
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!13
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