内容正文:
专题02 二次函数y=a(x-h)²+k
y=ax²+bx+c图像性质
考点类型
知识一遍过
(一)二次函数y=a(x-h)²+k图像性质
a的符号
a>0
a<0
图象
开口方向
向上
向下
对称轴
X=h
顶点坐标
(h,k)
增减性
当x<h时,y随x的增大而减小;当x>h时,y随x的增大而增大
当x<h时,y随x的增大而增大;当x>h时,y随x的增大而减小
最值
当x=h时,y最小值=k
当x=h时,y最大值=k
(二)二次函数图像的平移
注:二次函数图像的平移口诀:左加右减;上加下减(左右对x,上下对y)
(三)一般式化为顶点式
利用配方法可以将y=ax2+bx+c转化为顶点式,即
y =ax2+bx+c
=a
=a
顶点是
(四)二次函数y=ax²+bx+c的图像性质
a的符号
a>0
a<0
图象
开口方向
向上
向下
对称轴
顶点坐标
增减性
当x<- 时,y随x的增大而减小;当x>- 时,y随x的增大而增大
当x<- 时,y随x的增大而增大;当x>- 时,y随x的增大而减小
最值
当时
y最小值=
当时
y最大值=
(五)待定系数法求解解析式
形式
内容
适用条件
一般式
y=ax2+bx+c(a、b、c为常数,a≠0)
当已知抛物线上任意三点坐标时,通常设函数的关系式为一般式,然后列出关于a、b、c的三元一次方程组求解
顶点式
y=a(x-h)2+k(a、h、k为常数,a≠0),抛物线的顶点坐标为(h,k)
当已知抛物线的顶点坐标、对称轴或最值时,通常设函数的关系式为顶点式,然后代入已知点的坐标,解方程
交点式
y=a(x-x1)(x-x2)(a、x1、x2为常数,a≠0),其中x1、x2是抛物线与x轴两交点的横坐标
当已知抛物线与x轴的两交点坐标时,通常设函数的关系式为交点式,然后代入另一点的坐标,解关于a的一元一次方程
(六)函数图像与各系数的关系
a
决定抛物线的开口方向及开口大小
当a>0时,抛物线开口向上;
当a<0时,抛物线开口向下.
某些特殊形式代数式的符号:
a±b+c即为x=±1时,y
的值;②4a±2b+c即为x=±2时,y的值.
2a+b的符号,需判
对称轴-与1的大小.若对称轴在直线x=1的左边,则->1,再根据a的符号即可得出结果.④2a-b的符号,需判断对称轴与-1的大小.
a、b
决定对称轴(x=-)的位置
当a,b同号,-<0,对称轴在y轴左边;
当b=0时,-=0,对称轴为y轴;
当a,b异号,->0,对称轴在y轴右边.
c
决定抛物线与y轴的交点的位置
当c>0时,抛物线与y轴的交点在正半轴上;
当c=0时,抛物线经过原点;
当c<0时,抛物线与y轴的交点在负半轴上.
b2-4ac
决定抛物线与x轴的交点个数
b2-4ac>0时,抛物线与x轴有2个交点;
b2-4ac=0时,抛物线与x轴有1个交点;
b2-4ac<0时,抛物线与x轴没有交点
考点一遍过
考点1:二次函数y=a(x-h)²的图像性质
典例1:已知,设函数,,.直线的图象与函数,,的图象分别交于点,,,下列说法正确的是( )
A.若,则 B.若,则
C.若,则 D.若,则
【变式1】设函数,,直线与函数,的图象分别交于点,得( )
A.若,则 B.若,则
C.若,则 D.若,则
【变式2】有一个二次函数,三位同学分别说出了它的一些特点:
A:函数图像的顶点在x轴上;
B:当时,y随x的增大而减小;
C:该函数图像的形状与函数的图像相同.
已知这三位同学的描述都正确,请你写出满足上述所有性质的一个二次函数关系式: .
【变式3】对于函数,下列说法正确的是 .
①开口向下;②对称轴是直线;③最大值为0;④与轴不相交.
考点2:二次函数y=a(x-h)²+k的图像性质
典例2:在平面直角坐标系中,对于二次函数,下列说法中错误的是( )
A.y的最大值是1
B.图象的顶点坐标为,对称轴为直线
C.它的图象可以由向右平移两个单位长度,再向上平移1个单位长度得到
D.当时,y随x的增大而减小.
【变式1】已知二次函数的图象与一次函数的图象交于和两点,则下列结论正确的是( )
A.若,则 B.若,则
C.若,则 D.若,则
【变式2】如图,点A,B的坐标分别为和,抛物线的顶点在线段上运动.与x轴交于C、D两点(C在D的左侧),
(1) ;
(2)若点C的横坐标最小值为,则点D的横坐标最大值为 .
【变式3】若点,,在二次函数的图象上,则,,的大小关系为 .(用“”连接)
考点3:二次函数图像的平移
典例3:在平面直角坐标系中,将抛物线下平移一个单位长度,再向左平移一个单位长度,得到的抛物线解析式是( )
A. B.
C. D.
【变式1】由函数的图像平移得到函数的图像,则这个平移是( )
A.先向左平移4个单位,再向下平移5个单位
B.先向左平移4个单位,再向上平移5个单位
C.先向右平移4个单位,再向下平移5个单位
D.先向右平移4个单位,再向上平移5个单位
【变式2】要将函数的图象向右平移个单位长度.再向上平移个单位长度得到的二次函数为,那么 .
【变式3】抛物线是由抛物线向上平移3个单位,再向左平移2个单位得到的,则 , .
考点4:利用增减性求字母的值
典例4:已知二次函数,当时,随的增大而增大,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【变式1】已知,当时,随的增大而减小,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【变式2】已知抛物线的对称轴在y轴右侧,当时,y随x增大而增大,若抛物线上的点纵坐标,则m的取值范围为
【变式3】已知二次函数,当时,y随x的增大而增大,则b的取值范围是 .
考点5:二次函数y=ax²+bx+c化为顶点式
典例5:二次函数的顶点坐标是( )
A. B. C. D.
【变式1】老师设计了接力游戏,用合作的方式完成“求抛物线的顶点坐标”,规则如下:每人只能看到前一人给的式子,并进行一步计算,再将结果传递给下一人,最后完成解答.过程如图所示:
老师
甲
乙
丙
丁
→
→
→
→
顶点坐标
接力中,自己负责的一步出现错误的是( )
A.甲和丁 B.乙和丙 C.乙和丁 D.只有丁
【变式2】将二次函数,化为的形式,结果为,该函数图象不经过第 象限.
【变式3】(1)将二次函数配方后变成 ,对称轴是直线 .
(2)将二次函数配方后变成 ,顶点坐标是 .当时,函数的最大值为 ,最小值为 ;当时,函数的取值范围是 .
(3)二次函数的对称轴是直线 ,顶点坐标是 .当时,函数的最大值为 ,最小值为 .
(4)将二次函数配方后变成 ,对称轴是直线 ,顶点坐标是 当a 0时,二次函数有最小值,最小值为 .
考点6:求二次函数的顶点与对称轴
典例6:如图,剪纸艺术是中国民间艺术之一,很多剪纸作品体现了数学中的对称美.如图,蝴蝶剪纸是一幅轴对称图形,若以这个蝴蝶图案的对称轴为y轴建立平面直角坐标系,图中点E,F关于y轴对称,其中点E的坐标为,点F的坐标为,若点E到x轴的距离小于它到y轴的距离,则二次函数图象的顶点坐标是( )
A. B. C. D.或
【变式1】在下面的数学魔术盒中输入,得到,则二次函数的对称轴为( )
A. B. C. D.
【变式2】将抛物线的图象关于原点对称,得到新抛物线的顶点坐标为 .
【变式3】抛物线的对称轴为 .
考点7:二次函数y=ax²+bx+c图像性质
典例7:抛物线上部分点的横坐标,纵坐标的对应值如下表:
…
0
1
2
…
…
0
4
6
6
4
…
从上表可知,下列说法中不正确的是( )
A.抛物线与轴的一个交点为
B.在对称轴左侧,随的增大而增大
C.抛物线的对称轴是直线
D.函数的最大值为6
【变式1】对于二次函数的图象,下列说法正确的有( )
①开口向上;②函数最小值是;③与直线有两个交点;④当时,y随x的增大而减小
A.4 B.3 C.2 D.1
【变式2】已知,在二次函数的图象上,当时,,若图象上,满足,则m的取值范围是 .
【变式3】已知某抛物线上部分点的横坐标,纵坐标的对应值如下表:
那么该抛物线的顶点坐标是 ;当时,总有,则的取值范围是
考点8:二次函数对称性的应用
典例8:二次函数,(,,,为常数)的部分对应值列表如下:
…
…
…
…
则代数式的值为( )
A. B. C. D.
【变式1】已知二次函数(为常数,且)的图象经过,,,四点,且点B在点A的右侧,则d的值不可能是( )
A. B. C.2 D.4
【变式2】如图所示,分别为图象上的两点,且直线垂直于轴,若,则点的纵坐标为 .
【变式3】已知点,点都在关于x的函数的图象上,且,则n的取值范围是 .
考点9:二次函数图像与系数的关系
典例9:二次函数的部分图象如图所示,图象过点,对称轴为直线,抛物线与y轴交点在和之间(不与重合).下列结论:①;②;③;④当时,;⑤a的取值范围为.其中正确结论有( )
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
【变式1】二次函数的图象如图所示,下列结论:①;②;③m为任意实数,则;④;⑤若,且,则.其中,正确结论的个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【变式2】抛物线的图象如图所示,对称轴为直线.下列说法:①;②;③(t为全体实数);④若图象上存在点和点,当时,满足,则m的取值范围为.其中正确的有 .
【变式3】如图,已知抛物线与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C,对称轴为直线.直线与抛物线交于C,D两点,点D在x轴下方且横坐标小于3.有下列结论:①;②;③(m为任意实数);④.其中正确的是 (填序号).
考点10:二次函数的最值
典例10:已知y关于x的函数关系式中,自变量x的取值范围为.
(1)当函数为时,y的最大值为______,y的最小值为______;
(2)当函数为时,求y的最大值和最小值.
【变式1】已知二次函数的图象过不同的三点,,.
(1)若二次函数的最大值为4,求a的值.
(2)若,求n的取值范围.
【变式2】已知二次函数的图象经过点.
(1)求该抛物线的对称轴;
(2)若点和点均在该抛物线上,当时,请你比较,的大小关系;
(3)若,且当时,y有最小值为,求a的值.
【变式3】已知二次函数(a为实数,).
(1)求该二次函数的对称轴和顶点坐标(用含a的代数式表示).
(2)设二次函数在时的最大值为p,最小值为q,,求a的值.
考点11:待定系数法求解析式——顶点式
典例11:多解法 已知二次函数值y和自变量x部分的对应取值如下表:
x
…
0
1
2
3
4
5
…
y
…
5
0
0
…
求该二次函数的解析式.
【变式1】二次函数的图象顶点坐标为,且过.
(1)求该二次函数解析式;
(2)当时,求函数值的取值范围.
【变式2】已知二次函数图象的顶点坐标是,且经过点,若点在该函数图象上,求的值.
【变式3】已知抛物线过,顶点坐标为,求的值.
考点12:待定系数法求解析式——一般式
典例12:已知二次函数 中,函数y与自变量x的部分对应值如下表:
x
0
1
2
3
4
y
5
2
1
2
5
(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,两点都在该函数的图象上,当时,求m的取值范围.
【变式1】已知二次函数的图象经过点,.
(1)求二次函数的解析式,并写出抛物线的对称轴及顶点坐标;
(2)当时,求y的取值范围.
【变式2】已知函数,为常数)的图象经过点,.
(1)求b,c的值;
(2)当时,求y的最大值与最小值之差;
(3)当时,求y的最小值.(可用含k的代数式表示)
【变式3】如图,抛物线与x轴只有一个交点B,对称轴是直线,与y轴交于点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)若P是对称轴右侧抛物线上的一动点,且满足,求点P的坐标;
(3)在y轴右侧抛物线上是否存在点M,得以M,A,B为顶点的三角形是等腰三角形?若存在,请求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.
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$$
专题02 二次函数y=a(x-h)²+k
y=ax²+bx+c图像性质
考点类型
知识一遍过
(一)二次函数y=a(x-h)²+k图像性质
a的符号
a>0
a<0
图象
开口方向
向上
向下
对称轴
X=h
顶点坐标
(h,k)
增减性
当x<h时,y随x的增大而减小;当x>h时,y随x的增大而增大
当x<h时,y随x的增大而增大;当x>h时,y随x的增大而减小
最值
当x=h时,y最小值=k
当x=h时,y最大值=k
(二)二次函数图像的平移
注:二次函数图像的平移口诀:左加右减;上加下减(左右对x,上下对y)
(三)一般式化为顶点式
利用配方法可以将y=ax2+bx+c转化为顶点式,即
y =ax2+bx+c
=a
=a
顶点是
(四)二次函数y=ax²+bx+c的图像性质
a的符号
a>0
a<0
图象
开口方向
向上
向下
对称轴
顶点坐标
增减性
当x<- 时,y随x的增大而减小;当x>- 时,y随x的增大而增大
当x<- 时,y随x的增大而增大;当x>- 时,y随x的增大而减小
最值
当时
y最小值=
当时
y最大值=
(五)待定系数法求解解析式
形式
内容
适用条件
一般式
y=ax2+bx+c(a、b、c为常数,a≠0)
当已知抛物线上任意三点坐标时,通常设函数的关系式为一般式,然后列出关于a、b、c的三元一次方程组求解
顶点式
y=a(x-h)2+k(a、h、k为常数,a≠0),抛物线的顶点坐标为(h,k)
当已知抛物线的顶点坐标、对称轴或最值时,通常设函数的关系式为顶点式,然后代入已知点的坐标,解方程
交点式
y=a(x-x1)(x-x2)(a、x1、x2为常数,a≠0),其中x1、x2是抛物线与x轴两交点的横坐标
当已知抛物线与x轴的两交点坐标时,通常设函数的关系式为交点式,然后代入另一点的坐标,解关于a的一元一次方程
(六)函数图像与各系数的关系
a
决定抛物线的开口方向及开口大小
当a>0时,抛物线开口向上;
当a<0时,抛物线开口向下.
某些特殊形式代数式的符号:
a±b+c即为x=±1时,y
的值;②4a±2b+c即为x=±2时,y的值.
2a+b的符号,需判
对称轴-与1的大小.若对称轴在直线x=1的左边,则->1,再根据a的符号即可得出结果.④2a-b的符号,需判断对称轴与-1的大小.
a、b
决定对称轴(x=-)的位置
当a,b同号,-<0,对称轴在y轴左边;
当b=0时,-=0,对称轴为y轴;
当a,b异号,->0,对称轴在y轴右边.
c
决定抛物线与y轴的交点的位置
当c>0时,抛物线与y轴的交点在正半轴上;
当c=0时,抛物线经过原点;
当c<0时,抛物线与y轴的交点在负半轴上.
b2-4ac
决定抛物线与x轴的交点个数
b2-4ac>0时,抛物线与x轴有2个交点;
b2-4ac=0时,抛物线与x轴有1个交点;
b2-4ac<0时,抛物线与x轴没有交点
考点一遍过
考点1:二次函数y=a(x-h)²的图像性质
典例1:已知,设函数,,.直线的图象与函数,,的图象分别交于点,,,下列说法正确的是( )
A.若,则 B.若,则
C.若,则 D.若,则
【答案】D
【知识点】y=a(x-h)²的图象和性质
【分析】此题主要考查了二次函数的图象和性质,按照题意,画出满足题意的图象,根据直线与二次函数图象的交点进行判断即可.
【详解】解:如图所示,
A.由图象可知,当时,,故选项错误,不符合题意;
B.由图象可知,当时,不一定成立,故选项错误,不符合题意;
C.由图象可知,当时,不一定成立,故选项错误,不符合题意;
D.由图象可知,当时,,故选项正确,符合题意;
故选:D
【变式1】设函数,,直线与函数,的图象分别交于点,得( )
A.若,则 B.若,则
C.若,则 D.若,则
【答案】C
【知识点】y=a(x-h)²的图象和性质
【分析】根据题意分别画出,的图象,继而根据图象即可求解.
【详解】解:如图所示,若,则,
故A选项错误;
如图所示,若,则或,
故B、D选项错误;
如图所示,若,则,
故C选项正确;
故选:C.
【点睛】本题考查了二次函数图象的性质,理解题意,画出图象,数形结合是解题的关键.
【变式2】有一个二次函数,三位同学分别说出了它的一些特点:
A:函数图像的顶点在x轴上;
B:当时,y随x的增大而减小;
C:该函数图像的形状与函数的图像相同.
已知这三位同学的描述都正确,请你写出满足上述所有性质的一个二次函数关系式: .
【答案】
【知识点】y=a(x-h)²的图象和性质
【分析】本题考查了二次函数的函数图像与性质,熟练掌握二次函数的图像和性质是解题的关键,根据函数图像与性质,结合A、B、C三个选项可以求出符合题意的二次函数关系式;
【详解】根据A的描述可设二次函数关系式为,
根据C的描述可知,则,
再结合B的描述可得出,且,
所以满足上述所有性质的二次函数关系式可以是,
故答案为: (答案不唯一).
【变式3】对于函数,下列说法正确的是 .
①开口向下;②对称轴是直线;③最大值为0;④与轴不相交.
【答案】①②③
【知识点】y=a(x-h)²的图象和性质
【分析】根据二次函数的性质进行解答即可.
【详解】解:①∵,∴抛物线的开口向下,故①正确;
②抛物线的对称轴是直线,故②正确;
③的最大值为0,故③正确;
④把代入得,∴与轴的交点为,故④错误;
综上分析可知,正确的是①②③.
故答案为:①②③.
【点睛】本题主要考查了二次函数的性质,解题的关键是熟练掌握二次函数的性质.
考点2:二次函数y=a(x-h)²+k的图像性质
典例2:在平面直角坐标系中,对于二次函数,下列说法中错误的是( )
A.y的最大值是1
B.图象的顶点坐标为,对称轴为直线
C.它的图象可以由向右平移两个单位长度,再向上平移1个单位长度得到
D.当时,y随x的增大而减小.
【答案】D
【知识点】二次函数图象的平移、y=a(x-h)²+k的图象和性质
【分析】本题考查二次函数的性质、二次函数的最值,二次函数图象与几何变换,解答本题的关键是明确题意,利用二次函数的性质解答.根据函数解析式的性质判断各个选项中的说法是否正确即可.
【详解】解:二次函数,,
∴该函数的图象开口向下,对称轴为直线,顶点为,当时,y有最大值1,当时,y的值随x值的增大而减小,当时,y的值随x值的增大而增大;
故选项A、B的说法正确,D的说法错误;
根据平移的规律,的图象向右平移2个单位长度得到,再向上平移1个单位长度得到;
故选项C的说法正确,
故选:D.
【变式1】已知二次函数的图象与一次函数的图象交于和两点,则下列结论正确的是( )
A.若,则 B.若,则
C.若,则 D.若,则
【答案】C
【知识点】y=a(x-h)²+k的图象和性质
【分析】本题考查二次函数图象上点的坐标特征.由二次函数解析式可得抛物线对称轴为直线,由函数图象与系数的关系讨论和两点中与的关系.
【详解】解:,
抛物线对称轴为直线,
若,,
抛物线开口向下,一次函数中随增大而减小,
设,则,
,
.
故选:C.
【变式2】如图,点A,B的坐标分别为和,抛物线的顶点在线段上运动.与x轴交于C、D两点(C在D的左侧),
(1) ;
(2)若点C的横坐标最小值为,则点D的横坐标最大值为 .
【答案】 4 8
【知识点】二次函数图象的平移、y=a(x-h)²+k的图象和性质
【分析】本题主要考查二次函数的平移及性质,先得出抛物线的顶点坐标为:,结合顶点在线段上运动可得;当C点横坐标最小时,抛物线顶点必为,根据此时抛物线的对称轴和对称性,可判断出此时D点横坐标为5;当抛物线顶点在线段的最右端点处,此时点D的横坐标有最大值,结合平移,可判断出D点横坐标最大值.
【详解】解:抛物线的顶点坐标为:,
∵顶点在线段上运动,点A,B的坐标分别为和,
∴,,
当点C的横坐标最小值为时,抛物线顶点在线段的最左端点处,
即对称轴为,
此时D点横坐标为5,
当抛物线顶点在线段的最右端点处,此时点D的横坐标有最大值,
此时顶点向右平移了与线段等长的距离,
∵,平移前D点横坐标为5,
∴平移后D点横坐标为:,
此时D点横坐标最大,故点D的横坐标最大值为8.
故答案为:4,8.
【变式3】若点,,在二次函数的图象上,则,,的大小关系为 .(用“”连接)
【答案】
【知识点】y=a(x-h)²+k的图象和性质
【分析】由抛物线解析式可得抛物线开口方向及对称轴,根据二次函数的对称性和增减性即可得出结论.
【详解】解:∵,
∴抛物线开口向上,对称轴为直线,
∴关于直线对称的点为,
当时,随的增大而减小,
∵,
∴,
故答案为:.
【点睛】本题考查二次函数图象上点的坐标特征,解题关键是掌握二次函数的性质.
考点3:二次函数图像的平移
典例3:在平面直角坐标系中,将抛物线下平移一个单位长度,再向左平移一个单位长度,得到的抛物线解析式是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【知识点】二次函数图象的平移
【分析】本题考查了二次函数的图象与几何变换,根据“上加下减,左加右减”的规律进行解答即可,熟知函数图象平移的规律是解题的关键.
【详解】解:抛物线下平移一个单位长度,再向左平移一个单位长度,
根据“上加下减,左加右减”规律可得抛物线为,
故选:.
【变式1】由函数的图像平移得到函数的图像,则这个平移是( )
A.先向左平移4个单位,再向下平移5个单位
B.先向左平移4个单位,再向上平移5个单位
C.先向右平移4个单位,再向下平移5个单位
D.先向右平移4个单位,再向上平移5个单位
【答案】D
【知识点】二次函数图象的平移
【分析】本题考查了抛物线图象的平移, 求得原抛物线的顶点坐标及新抛物线的顶点坐标,看顶点坐标是如何平移得到的即可,解题的关键知道抛物线图象的平移和抛物线顶点的平移一致.
【详解】解:∵函数 的顶点为, 函数的顶点为,
∴向右平移4个单位,再向上平移5个单位可得到,
∴函数图象的平移也是先向右平移4个单位,再向上平移5个单位得到的,
故选:.
【变式2】要将函数的图象向右平移个单位长度.再向上平移个单位长度得到的二次函数为,那么 .
【答案】
【知识点】二次函数图象的平移
【分析】本题考查了二次函数图象的平移,代数式求值,先把配方得到,根据题意反向平移,即把抛物线向左平移个单位长度,向下平移个单位长度,则平移后的抛物线的解析式为,于是可得到,,,代入代数式即可计算即可求解,掌握二次函数图象的平移规律是解题的关键.
【详解】解:,
把抛物线向左平移个单位长度,向下平移个单位长度得到抛物线的解析式为,
∴,,,
∴,
故答案为:.
【变式3】抛物线是由抛物线向上平移3个单位,再向左平移2个单位得到的,则 , .
【答案】
【知识点】二次函数图象的平移
【分析】本题考查了二次函数图象的平移.熟练掌握二次函数图象的平移是解题的关键.
由题意知,,根据上加下减,左加右减,可得平移后的抛物线为,然后求解作答即可.
【详解】解:由题意知,,
∴抛物线向上平移3个单位,再向左平移2个单位得到的抛物线为,
∴,,
故答案为:,.
考点4:利用增减性求字母的值
典例4:已知二次函数,当时,随的增大而增大,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】y=ax²+bx+c的图象与性质
【分析】本题考查了二次函数的性质,掌握二次函数的增减性成为解题的关键
先根据函数解析式确定抛物线的对称轴和开口方向,然后再根据二次函数的增减性即可解答.
【详解】解:∵二次函数
∴抛物线的开口向上,对称轴是直线,
当时,随的增大而增大,
.
故选:.
【变式1】已知,当时,随的增大而减小,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】求一元一次不等式的解集、y=ax²+bx+c的图象与性质
【分析】本题考查二次函数图像与性质,涉及二次函数增减性、解一元一次不等式等知识,根据题意,确定的增减性,再由条件限制得到关于取值范围即可确定答案,熟记二次函数图像与性质是解决问题的关键.
【详解】解: 知抛物线开口向上,对称轴为,
当时,随的增大而减小,
当时,随的增大而减小,
,解得,
故选:A.
【变式2】已知抛物线的对称轴在y轴右侧,当时,y随x增大而增大,若抛物线上的点纵坐标,则m的取值范围为
【答案】
【知识点】把y=ax²+bx+c化成顶点式、y=ax²+bx+c的图象与性质
【分析】题目主要考查二次函数的性质,化为顶点式等,根据题意将二次函数化为顶点式,得出,顶点坐标为,最小值为,确定,再由,得出,然后求不等式解集即可,熟练掌握二次函数的性质是解题关键.
【详解】解:∵
,
∴对称轴为,
∵对称轴在y轴右侧,当时,y随x增大而增大,开口向上,
∴,顶点坐标为,最小值为,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
故答案为:.
【变式3】已知二次函数,当时,y随x的增大而增大,则b的取值范围是 .
【答案】
【知识点】y=ax²+bx+c的图象与性质
【分析】本题考查了二次函数的性质,主要利用了二次函数的增减性,熟记性质并列出不等式是解题的关键.先利用二次函数的性质求出抛物线的对称轴为直线,则当时,的值随值的增大而增大,由于时,的值随值的增大而增大,于是得到.
【详解】解:抛物线的对称轴为直线,
因为,
所以抛物线开口向下,
所以当时,的值随值的增大而增大,
而时,的值随值的增大而增大,
所以,
解得.
故答案为:.
考点5:二次函数y=ax²+bx+c化为顶点式
典例5:二次函数的顶点坐标是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】y=a(x-h)²+k的图象和性质、把y=ax²+bx+c化成顶点式
【分析】本题考查了二次函数的顶点式,利用配方法把二次函数一般式转化为顶点式即可求解,掌握二次函数的顶点式是解题的关键.
【详解】解:∵,
∴二次函数的顶点坐标是,
故选:.
【变式1】老师设计了接力游戏,用合作的方式完成“求抛物线的顶点坐标”,规则如下:每人只能看到前一人给的式子,并进行一步计算,再将结果传递给下一人,最后完成解答.过程如图所示:
老师
甲
乙
丙
丁
→
→
→
→
顶点坐标
接力中,自己负责的一步出现错误的是( )
A.甲和丁 B.乙和丙 C.乙和丁 D.只有丁
【答案】A
【知识点】把y=ax²+bx+c化成顶点式
【分析】本题考查了二次函数顶点式的计算,掌握配方法将二次函数一般是改写为顶点式的方法是解题的关键.
根据二次函数一般是改写为顶点式的计算方法即可求解.
【详解】解:
∴甲出现错误,
,故乙正确,
,故丙正确,
∴顶点坐标为,故丁错误;
综上所述,错误的是甲、丁,
故选:A .
【变式2】将二次函数,化为的形式,结果为,该函数图象不经过第 象限.
【答案】二
【知识点】y=a(x-h)²+k的图象和性质、把y=ax²+bx+c化成顶点式
【分析】本题考查了二次函数的三种形式,根据函数解析式确定出顶点坐标与对称轴解析式是解题的关键.根据顶点坐标与对称轴确定出函数图象经过第一四象限,根据与轴的交点求出函数图象经过第三象限,从而可以确定不经过的象限.
【详解】解:,
顶点坐标为,对称轴为直线,
函数图象经过第一四象限,
令,则,
所以,函数图象与轴的交点坐标为,
所以,函数图象经过第三象限,
所以,该函数图象经过第一三四象限,不经过第二象限.
故答案为:二.
【变式3】(1)将二次函数配方后变成 ,对称轴是直线 .
(2)将二次函数配方后变成 ,顶点坐标是 .当时,函数的最大值为 ,最小值为 ;当时,函数的取值范围是 .
(3)二次函数的对称轴是直线 ,顶点坐标是 .当时,函数的最大值为 ,最小值为 .
(4)将二次函数配方后变成 ,对称轴是直线 ,顶点坐标是 当a 0时,二次函数有最小值,最小值为 .
【答案】
【知识点】y=a(x-h)²+k的图象和性质、把y=ax²+bx+c化成顶点式
【分析】本题考查了二次函数的图象和性质.把二次函数配成顶点式,利用二次函数的性质求解即可.
【详解】解:(1),对称轴是直线;
故答案为:,;
(2),顶点坐标是.
∵,∴当时,函数的最大值为,当时,;当时,;∴当时,函数的最大值为,最小值为;当时,;当时,;∴当时,函数的取值范围是;
故答案为:,,,,;
(3),则对称轴是直线,顶点坐标是.∵,∴当时,函数的最小值为,当时,;当时,;∴当时,函数的最大值为,最小值为.
故答案为:,,,;
(4),对称轴是直线,顶点坐标是;当时,二次函数有最小值,最小值为.
故答案为:,,,,.
考点6:求二次函数的顶点与对称轴
典例6:如图,剪纸艺术是中国民间艺术之一,很多剪纸作品体现了数学中的对称美.如图,蝴蝶剪纸是一幅轴对称图形,若以这个蝴蝶图案的对称轴为y轴建立平面直角坐标系,图中点E,F关于y轴对称,其中点E的坐标为,点F的坐标为,若点E到x轴的距离小于它到y轴的距离,则二次函数图象的顶点坐标是( )
A. B. C. D.或
【答案】B
【知识点】求点到坐标轴的距离、把y=ax²+bx+c化成顶点式、坐标与图形变化——轴对称
【分析】本题考查了坐标系中的轴对称,直角坐标系中点的特征,二次函数的顶点坐标,熟练掌握这些性质是解题的关键.先利用轴对称求出和的值,再利用点E到x轴的距离小于它到y轴的距离排除不合题意的和的值,最后直接求二次函数的顶点坐标即可.
【详解】解:∵点E,F关于y轴对称,点,点,
∴,
解得或,
∴或,
∵点E到x轴的距离小于它到y轴的距离,
∴不合题意,舍去,
∴,,
∴二次函数,
∴其顶点坐标为,
故选:B.
【变式1】在下面的数学魔术盒中输入,得到,则二次函数的对称轴为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】把y=ax²+bx+c化成顶点式、解一元二次方程——配方法
【分析】先根据魔术盒中的运算法则列方程求出a的值,再将二次函数的解析式化为顶点式,即可求出函数图象的对称轴.
【详解】解:由题意知,
整理,得,即,
解得,
,
二次函数的对称轴为,
故选B.
【点睛】本题考查解一元二次方程,二次函数的图象和性质,解题的关键是根据图示列方程求出a的值.
【变式2】将抛物线的图象关于原点对称,得到新抛物线的顶点坐标为 .
【答案】
【知识点】把y=ax²+bx+c化成顶点式、求关于原点对称的点的坐标
【分析】本题考查了将抛物线的解析式化为顶点式、关于原点对称的点的坐标特征,先求出原抛物线的顶点坐标为,再根据关于原点对称的点的坐标特征:横纵坐标均变为相反数,即可得出答案,熟练掌握以上知识点并灵活运用是解此题的关键.
【详解】解:,
抛物线的顶点坐标为,
抛物线的图象关于原点对称,
得到新抛物线的顶点坐标为,
故答案为:.
【变式3】抛物线的对称轴为 .
【答案】1
【知识点】把y=ax²+bx+c化成顶点式
【分析】本题主要考查二次函数的性质,掌握二次函数的顶点式是解题的关键.
把解析式化为顶点式即可求得答案.
【详解】解:∵,
对称轴是直线,
故答案为:1.
考点7:二次函数y=ax²+bx+c图像性质
典例7:抛物线上部分点的横坐标,纵坐标的对应值如下表:
…
0
1
2
…
…
0
4
6
6
4
…
从上表可知,下列说法中不正确的是( )
A.抛物线与轴的一个交点为
B.在对称轴左侧,随的增大而增大
C.抛物线的对称轴是直线
D.函数的最大值为6
【答案】D
【知识点】y=ax²+bx+c的图象与性质
【分析】根据图表信息,先确定出抛物线的对称轴,然后根据二次函数的对称性对各选项分析判断后利用排除法求解,
本题考查了,二次函数的性质,仔细分析图表数据,判断出抛物线的对称轴是解题的关键,也是本题的突破口.
【详解】解:由表可知,抛物线的对称轴为直线,
A、∵对称轴为,抛物线与轴的一个交点为,
∴抛物线与轴的一个交点为,说法正确,故此选项不合题意;
B、由表可知,抛物线开口向下,
∴在对称轴左侧,随的增大而增大,说法正确,故此选项不合题意;
C、抛物线的对称轴是直线,说法正确,故此选行不合题意;
D、在时,函数的最大值,当时,,
∴函数的最大值为6,说法错误,故此选项符合题意;
故选:D.
【变式1】对于二次函数的图象,下列说法正确的有( )
①开口向上;②函数最小值是;③与直线有两个交点;④当时,y随x的增大而减小
A.4 B.3 C.2 D.1
【答案】B
【知识点】y=ax²+bx+c的图象与性质、y=ax²+bx+c的最值
【分析】本题考查了二次函数的图象和性质,根据二次函数的图象和性质求解即可.
【详解】解:∵抛物线开口向下;故①错误;
∵
∴时,,
∴函数最小值是,故②正确;
∵
∴顶点为,
∴与直线有两个交点,故③正确;
∵抛物线开口向下,对称轴为直线
∴当时,y随x的增大而减小,故④正确.
故选:B.
【变式2】已知,在二次函数的图象上,当时,,若图象上,满足,则m的取值范围是 .
【答案】
【知识点】y=ax²+bx+c的图象与性质
【分析】本题考查了二次函数图象上点的坐标特征,熟练掌握二次函数的性质是解题的关键.
先求出抛物线的对称轴,再根据已知判断出开口方向,然后根据的大小关系列出不等式即可得到的范围.
【详解】解:∵,
∴抛物线的对称轴为直线,
∵在二次函数的图象上,
当时,,
∴抛物线开口向上,
∵图象上满足,
∴或,
解得或,
∴的取值范围是,
故答案为:.
【变式3】已知某抛物线上部分点的横坐标,纵坐标的对应值如下表:
那么该抛物线的顶点坐标是 ;当时,总有,则的取值范围是
【答案】
【知识点】y=ax²+bx+c的图象与性质、已知抛物线上对称的两点求对称轴
【分析】本题考查了二次函数的图象与性质,根据二次函数的性质进行求解即可,熟练掌握二次函数的性质是解题的关键.
【详解】解:∵当和时,,
∴抛物线的对称轴为直线,
∴由表格可知:该抛物线的顶点坐标是,
由表格可知抛物线与轴的一个交点为,
∴抛物线与轴的另一个交点为,
当时,总有,
∴,
故答案为:,.
考点8:二次函数对称性的应用
典例8:二次函数,(,,,为常数)的部分对应值列表如下:
…
…
…
…
则代数式的值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】y=ax²+bx+c的图象与性质、已知抛物线上对称的两点求对称轴
【分析】本题考查了二次函数的对称性,二次函数的性质,熟练掌握以上知识是解题的关键.根据二次函数经过,,可得对称轴,再根据二次函数的对称性可设关于的对称性点为,即得,求出为,再将其代入,即可求出.
【详解】解:由表格可得二次函数经过,,
∴二次函数的对称轴为,
又∵二次函数经过,
设的关于的对称性点为,
∴,
解得 ,
即二次函数经过,
将代入中,
可得,
故选.
【变式1】已知二次函数(为常数,且)的图象经过,,,四点,且点B在点A的右侧,则d的值不可能是( )
A. B. C.2 D.4
【答案】B
【知识点】y=ax²+bx+c的图象与性质、已知抛物线上对称的两点求对称轴、根据二次函数的对称性求函数值
【分析】本题考查了二次函数的性质.求得抛物线的对称轴为直线,得到点关于直线的对称点为,求得,根据抛物线开口向下,即可求解d的取值范围,据此即可判断.
【详解】解:∵,,
∴抛物线的对称轴为直线,
∴点关于直线的对称点为,
∵,
∴,
∵,
∴抛物线开口向下,
∴或,
观察四个选项,d的值可能为,,4,不可能是,
故选:B.
【变式2】如图所示,分别为图象上的两点,且直线垂直于轴,若,则点的纵坐标为 .
【答案】1
【知识点】根据二次函数的对称性求函数值
【分析】本题主要考查二次函数图象的对称性,能够熟练运用对称轴求点的横坐标是解题关键.求出对称轴后根据对称性求点B横坐标,再代入解析式即可解答.
【详解】解:∵,
∴抛物线对称轴为直线,
∵,
∴点B横坐标为,
将代入得,
∴点B的纵坐标为1.
故答案为:1
【变式3】已知点,点都在关于x的函数的图象上,且,则n的取值范围是 .
【答案】/
【知识点】y=ax²+bx+c的图象与性质、已知抛物线上对称的两点求对称轴
【分析】根据抛物线的对称轴,求出的值,进而得到关于的二次函数,再根据二次函数的性质,进行求解即可.
【详解】解:∵,
∴对称轴为:,
∵点,点都在抛物线上,且函数值相同,
∴两个点关于对称轴对称,
∴,解得:;
∴,
∴,
∵,对称轴为,
∴抛物线开口向下,抛物线上的点离对称轴越远,函数值越小,
∵,
∴当时,有最大值为,当时,有最小值为:;
∴.
故答案为:.
【点睛】本题考查二次函数的性质,解题的关键是根据抛物线的对称性求出的值.
考点9:二次函数图像与系数的关系
典例9:二次函数的部分图象如图所示,图象过点,对称轴为直线,抛物线与y轴交点在和之间(不与重合).下列结论:①;②;③;④当时,;⑤a的取值范围为.其中正确结论有( )
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
【答案】B
【知识点】y=ax²+bx+c的图象与性质、二次函数图象与各项系数符号、根据二次函数的图象判断式子符号
【分析】根据抛物线的开口方向、与轴的交点、对称轴可判断①;由抛物线与轴的交点及抛物线的对称性可判断②,对称轴为直线,即可判断③;由抛物线与轴有两个交点,且对称轴为直线,即可判断④.由抛物线与y轴交点在和之间(不与重合).判断⑤;本题考查了二次函数图象与系数的关系:对于二次函数,二次项系数决定抛物线的开口方向和大小:当时,抛物线向上开口;当时,抛物线向下开口;一次项系数和二次项系数共同决定对称轴的位置:当与同号时(即,对称轴在轴左;当与异号时(即,对称轴在轴右;常数项决定抛物线与轴交点位置:抛物线与轴交于.
【详解】解:∵二次函数的部分图象如图所示,
∴开口向下,
∵图象过点,对称轴为直线,
∴
∴
∵抛物线与y轴交点在和之间(不与重合).
∴
∴
故①错误;
∵
∴
故③正确;
∵如图:
则图象过点,抛物线开口向下
把代入
∴
∴
故②错误;
∵则图象过点,对称轴为直线
∴抛物线与轴的另一个交点为
∵抛物线开口向下
∴当时,
故④正确的;
把代入,
得
∵
∴
∴
∵
∴
故⑤正确的
故选:B.
【变式1】二次函数的图象如图所示,下列结论:①;②;③m为任意实数,则;④;⑤若,且,则.其中,正确结论的个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】C
【知识点】y=ax²+bx+c的图象与性质、二次函数图象与各项系数符号、根据二次函数的图象判断式子符号
【分析】本题考查了二次函数的性质,二次函数图象与系数的关系,根据二次函数图象与系数的关系,二次函数的性质进行判断即可.
【详解】解:①抛物线开口向下,则,
抛物线对称轴,
,
,
抛物线与轴交于正半轴,则,
,
故①错误;
② ,
,即,
故②正确;
③抛物线对称轴为直线,
函数的最大值为:,
当时,,
即,
故③正确;
④抛物线与轴的一个交点在的左侧,而对称轴为直线,
抛物线与轴的另一个交点在的右侧,
当时,,
,
故④错误;
⑤ ,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
故⑤正确.
综上所述,正确的有②③⑤.
故选:C.
【变式2】抛物线的图象如图所示,对称轴为直线.下列说法:①;②;③(t为全体实数);④若图象上存在点和点,当时,满足,则m的取值范围为.其中正确的有 .
【答案】①②④
【知识点】y=ax²+bx+c的图象与性质、二次函数图象与各项系数符号、根据二次函数的图象判断式子符号、y=ax²+bx+c的最值
【分析】本题考查了二次函数的图象与系数的关系,掌握相关结论是解题关键.①由图可知抛物线与轴的另一个交点在和之间,进而得抛物线与y轴交点必然位于负半轴,结合开口方向和对称轴可得 ,即可判断;②根据当时,,即可判断;③当时,;当时,;根据,即可判断;④点和点关于对称轴直线对称,可得,即可判断;
【详解】解:由图可知:抛物线与轴的一个交点在和之间
∵对称轴为直线,
∴抛物线与轴的另一个交点在和之间
∴抛物线与y轴交点必然位于负半轴
∴
∵抛物线的开口向下,对称轴为直线,
∴
∴,故①正确;
由分析可知:当时,
∵
∴
∴
即:,故②正确;
当时,;
当时,;
∴
即:
∵
∴,故③错误;
∵点和点,满足,
∴点和点关于对称轴直线对称
∴
∵
∴
即:,故④正确;
故答案为:①②④
【变式3】如图,已知抛物线与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C,对称轴为直线.直线与抛物线交于C,D两点,点D在x轴下方且横坐标小于3.有下列结论:①;②;③(m为任意实数);④.其中正确的是 (填序号).
【答案】①③④
【知识点】二次函数图象与各项系数符号、一次函数、二次函数图象综合判断、根据二次函数的图象判断式子符号
【分析】根据抛物线的开口方向,对称轴以及与y轴的交点,可对①进行判断;利用抛物线的对称性得到抛物线与x轴的另一个交点在点右侧,则当时,,于是可对②进行判断;根据二次函数的性质得到时,二次函数有最大值,可对③进行判断;由于直线与抛物线交于C、D两点,D点在x轴下方且横坐标小于3,利用函数图象得时,一次函数值比二次函数值大,即,然后把代入解a的不等式,则可对④进行判断.
【详解】解:∵抛物线开口向下,
∴,
∵抛物线的对称轴为直线,
∴,
∵抛物线与y轴的交点在x轴上方,
∴,
∴,所以①正确;
∵抛物线与x轴的一个交点在点左侧,
而抛物线的对称轴为直线,
∴抛物线与x轴的另一个交点在点右侧,
∴当时, ,
∴,所以②错误;
∵时,二次函数有最大值,
∴m为任意实数时, ,
∴,即,所以③正确;
∵直线与抛物线交于C、D两点,D点在x轴下方且横坐标小于3,
∴时,一次函数值比二次函数值大,
即,
而,
∴,解得,所以④正确.
故答案为:①③④.
【点睛】本题考查了抛物线与x轴的交点,二次函数与系数的关系,二次函数图象上点的坐标特征,一次函数的性质,一次函数图象上点的坐标特征,数形结合是解题的关键.
考点10:二次函数的最值
典例10:已知y关于x的函数关系式中,自变量x的取值范围为.
(1)当函数为时,y的最大值为______,y的最小值为______;
(2)当函数为时,求y的最大值和最小值.
【答案】(1)3;1
(2),12
【知识点】判断一次函数的增减性、y=ax²+bx+c的最值
【分析】本题考查了一次函数的性质,二次函数的性质,熟练掌握二次函数的性质是解答本题的关键.
(1)根据一次函数的增减性求解即可;
(2)根据二次函数的增减性求解即可.
【详解】(1)解:∵,
∴y随x的增大而增大,
∵,
∴当时,是最大值;
当时,是最小值.
故答案为:3;1;
(2)解:∵抛物线
∴对称轴为直线,
∵,
当时,是最小值;
当时,是最大值.
【变式1】已知二次函数的图象过不同的三点,,.
(1)若二次函数的最大值为4,求a的值.
(2)若,求n的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【知识点】y=ax²+bx+c的图象与性质、y=ax²+bx+c的最值
【分析】本题考查了二次函数最值,分类讨论是解决本题的关键.
(1)将解析式,根据条件函数有最大值4,则,当时,,则;
(2)将解析式转化为,先判断不满足再分析时的情况,当时,顶点,即为顶点,则为最小值,再分析、两个点所在不同位置时的情况,最后得到的取值范围即可.
【详解】(1)解:据题得,
函数有最大值4,则,
当时,,
,
(2),
①当时,顶点,则为顶点,
为最大值,不满足,
②当时,顶点,即为顶点,
为最小值,
又,
当、都在对称轴右侧,则,
当、都在对称轴左侧,则无解,
当、在异侧时,左右,则
,
解得;
当在左侧时,则,无解,
综上所述.
【变式2】已知二次函数的图象经过点.
(1)求该抛物线的对称轴;
(2)若点和点均在该抛物线上,当时,请你比较,的大小关系;
(3)若,且当时,y有最小值为,求a的值.
【答案】(1)
(2)当时,;当时,
(3)或
【知识点】y=ax²+bx+c的图象与性质、y=ax²+bx+c的最值
【分析】本题考查二次函数的图像和性质,掌握二次函数的图像和性质是解题的关键.
(1)把代入可得,然后根据对称轴公式计算即可;
(2)由(1)得抛物线的解析式为,然后把和代入得到,然后对于a分为和两种情况讨论即可;
(3)分为和两种情况,利用最值讨论即可解题.
【详解】(1)解:把代入得,
解得:,
∴对称轴为;
(2)解:由(1)得抛物线的解析式为,
把点和点代入得:
,,
∴,
∵,
∴,
∴当时,,则;
当时,,则;
(3)解:∵,
∴抛物线的解析式为,
当时,即时,有最小值,即,解得;
当时,即时,有最小值,即,解得;
综上所述,a的值为或.
【变式3】已知二次函数(a为实数,).
(1)求该二次函数的对称轴和顶点坐标(用含a的代数式表示).
(2)设二次函数在时的最大值为p,最小值为q,,求a的值.
【答案】(1)对称轴直线,顶点坐标为
(2)
【知识点】y=ax²+bx+c的最值、y=ax²+bx+c的图象与性质
【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)将两点式转化为一般式,再转化为顶点式,即可得出结果;
(2)根据二次函数的对称性和增减性,求出的值,进一步求出的值即可.
【详解】(1)解:∵
∴对称轴直线,顶点坐标为.
(2)令,则:,
∴点关于对称轴对称,
∴和在对称轴的两侧,
∴关于对称轴的对称点为,
∵,抛物线开口向上,
∴当时,函数取得最大值.
当时,函数取得最小值.
∵,
∴.
解得:(不合题意,舍去)
∴.
考点11:待定系数法求解析式——顶点式
典例11:多解法 已知二次函数值y和自变量x部分的对应取值如下表:
x
…
0
1
2
3
4
5
…
y
…
5
0
0
…
求该二次函数的解析式.
【答案】
【知识点】待定系数法求二次函数解析式
【分析】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.
解法一:用顶点式求解;
解法二:用两点式求解;
解法三:用一般式求解.
【详解】解:解法一:根据表格可知二次函数图象的顶点坐标为,
可设二次函数的解析式为,
将代入得,,
解得,
∴该二次函数的解析式为.
解法二:根据表格可知二次函数图象与x轴的交点坐标为和,可设二次函数的解析式为,
将代入得,
解得a=1,
∴该二次函数的解析式为.
解法三:设二次函数的解析式为,
∵二次函数的图象经过点,
∴.
将和代入,
得
解得
∴该二次函数的解析式为.
【变式1】二次函数的图象顶点坐标为,且过.
(1)求该二次函数解析式;
(2)当时,求函数值的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【知识点】待定系数法求二次函数解析式、y=a(x-h)²+k的图象和性质
【分析】本题考查了用待定系数法求二次函数的解析式、二次函数图象的性质,熟练掌握二次函数的顶点式和二次函数图象的增减性是解题的关键.
(1)由抛物线顶点式表达式得:,将点代入上式即可求解;
(2)根据的取值范围和函数图象增减性即可求解.
【详解】(1)解:∵二次函数的图象顶点坐标为,
∴设抛物线顶点式为:,
∵二次函数的图象过,
代入抛物线解析式得:,
解得:,
故二次函数解析式为:;
(2)解:∵,其中,对称轴为直线,
∴在对称轴直线左侧随的增大而减小,在对称轴直线右侧随的增大而增大,
又∵到直线的距离大于到直线的距离,且当时,,当时,,
∴当时,函数值的取值范围是.
【变式2】已知二次函数图象的顶点坐标是,且经过点,若点在该函数图象上,求的值.
【答案】
【知识点】待定系数法求二次函数解析式
【分析】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.
设顶点式,然后把已知点的坐标代入求出,从而得到抛物线解析式,把代入函数解析式中求解即可.
【详解】解∶设抛物线解析式为,
把 代入得,
解得,
∴抛物线解析式为,
把代入得,
解得.
【变式3】已知抛物线过,顶点坐标为,求的值.
【答案】,,
【知识点】待定系数法求二次函数解析式
【分析】本题考查求二次函数的解析式,根据顶点坐标设出顶点式,再将代入求解即可.
【详解】解:抛物线的顶点坐标为,
设抛物线的解析式为,
抛物线过,
,
解得,
抛物线的解析式为,
,,.
考点12:待定系数法求解析式——一般式
典例12:已知二次函数 中,函数y与自变量x的部分对应值如下表:
x
0
1
2
3
4
y
5
2
1
2
5
(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,两点都在该函数的图象上,当时,求m的取值范围.
【答案】(1)
(2)当时,有最小值,最小值为
(3)
【知识点】待定系数法求二次函数解析式、y=ax²+bx+c的图象与性质、y=ax²+bx+c的最值
【分析】本题考查了待定系数法求二次函数解析式、二次函数最值、二次函数的对称性,熟练掌握以上知识点并灵活运用是解此题的关键.
(1)利用待定系数法计算即可得出答案;
(2)将二次函数解析式化为顶点式即可得出答案;
(3)由(1)得出,将二次函数解析式化为顶点式即可得出抛物线的对称轴为直线,抛物线开口向上,得出关于直线对称的点的坐标为,即可得解.
【详解】(1)解:∵二次函数的图象经过点,,
∴,
解得:,
∴该二次函数的关系式是;
(2)解:∵,
∴当时,有最小值,最小值为;
(3)解:由(1)可得:,即,
∵,
∴抛物线的对称轴为直线,抛物线开口向上,
∴关于直线对称的点的坐标为,
∵,两点都在该函数的图象上,,
∴.
【变式1】已知二次函数的图象经过点,.
(1)求二次函数的解析式,并写出抛物线的对称轴及顶点坐标;
(2)当时,求y的取值范围.
【答案】(1)二次函数的解析式为.对称轴为直线,顶点坐标为
(2)
【知识点】待定系数法求二次函数解析式、把y=ax²+bx+c化成顶点式、根据交点确定不等式的解集
【分析】本题考查待定系数法求二次函数解析式及二次函数的图象和性质,熟知待定系数法及二次函数的图象和性质是解题的关键.
(1)将,两点坐标代入函数解析式即可解决问题.
(2)利用数形结合的思想即可解决问题.
【详解】(1)将,两点坐标代入函数解析式得,
,
解得,
所以二次函数的解析式为.
因为,
所以抛物线的对称轴为直线,顶点坐标为.
(2)因为,且抛物线开口向上,对称轴为直线,
所以当时,;当时,,
所以的取值范围是:.
【变式2】已知函数,为常数)的图象经过点,.
(1)求b,c的值;
(2)当时,求y的最大值与最小值之差;
(3)当时,求y的最小值.(可用含k的代数式表示)
【答案】(1),
(2)当时,求的最大值与最小值之差为9
(3)y的最小值为或.
【知识点】待定系数法求二次函数解析式、y=ax²+bx+c的图象与性质、y=ax²+bx+c的最值
【分析】本题考查了二次函数的最值,熟练掌握二次函数的特点,并用分类讨论思想分析计算求值是解本题的关键,综合性较强,难度适中.
(1)是与轴的交点,可得,再将代入求值,可求得的值;
(2)根据二次函数的解析式;当时,仅当时,取得最大值;仅当时,取得最小值;再计算的最大值与最小值之差;
(3)分类讨论:当时及当时,根据函数特点,计算求出y的最小值.
【详解】(1)函数,为常数)的图象经过点,,
,,
将点代入可得:,解得:,
,;
(2),
当时,
①仅当时,取得最小值,此时;
②仅当时,取得最大值,此时;
,
当时,求的最大值与最小值之差为9;
(3),
当时,则在时,y随x的增大而减小,
当时,y有最小值,最小值为;
当时,则在时,抛物线的顶点在图象上处于最低点,
当时,y有最小值,最小值为;
综上所述,y的最小值为或.
【变式3】如图,抛物线与x轴只有一个交点B,对称轴是直线,与y轴交于点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)若P是对称轴右侧抛物线上的一动点,且满足,求点P的坐标;
(3)在y轴右侧抛物线上是否存在点M,得以M,A,B为顶点的三角形是等腰三角形?若存在,请求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)
(3)存在,或或
【知识点】待定系数法求二次函数解析式、面积问题(二次函数综合)、特殊三角形问题(二次函数综合)
【分析】(1)利用待定系数法求解析式;
(2)连接,设,根据求出m,得到点P的坐标;
(3)设在y轴右侧抛物线上存在点M使得以M,A,B为顶点的三角形是等腰三角形,分两种情况讨论:当为腰且为等腰三角形顶点时,当为底时,分别求出点M的坐标.
【详解】(1)解:∵抛物线与x轴只有一个交点,对称轴是直线,
∴顶点为,
∵抛物线与y轴交点为,
解得
∴抛物线的解析式为.
(2)解:如图1,
连接,设,
.
∴,
解得(舍去),,
.
(3)解:存在.
设在y轴右侧抛物线上存在点M使得以M,A,B为顶点的三角形是等腰三角形,如图2,
当为腰且为等腰三角形顶点时,A,M关于直线对称,
;
当为底时,M是的垂直平分线和抛物线的交点,
,
,
是等腰直角三角形,
的垂直平分线是的平分线,
的垂直平分线是,
联立解得
,
综上所述,在y轴右侧抛物线上存在点M使得以M,A,B为顶点的三角形是等腰三角形,点M的坐标为或或
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