内容正文:
第12节 二次函数
1
立标明方向
2
循本知脉络
3
精讲通考点
4
精练提思维
5
课后作业
立标明方向 备考有的放矢
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课标结果
目标 >了解
(知道,初步认识) 理解
(认识,会) 掌握
(能) 运用
(证明,应用)
课程内容 ·通过图象了解二次函数的性质,知道二次函数系数与图象形状和对称轴的关系
·知道二次函数和一元二次方程之间的关系 ·会求二次函数的最大值或最小值
·会利用二次函数的图象求一元二次方程的近似解 ·能画二次函数的图象
·会用配方法将数字系数的二次函数化为y = a(x - h)² + k的形式,能由此得到二次函
数图象的顶点坐标、开口方向、对称轴 ——
立标明方向 备考有的放矢
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循本知脉络 构建知识体系
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二次函数
一、二次函数及相关概念(5年2考)
定义;二次函数表达式的三种形式;待定系数法确定函数的表达式
二、二次函数的图象与性质(5年5考)
图象的形状、开口方向、对称轴、顶点、最值、增减性;图象与系数的关系;图象的平移
三、二次函数与一元二次方程及不等式的关系(5年1考)
循本知脉络 构建知识体系
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基础巩固
重点突破
精讲通考点 掌握通性通法
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基础巩固
一、二次函数及其相关概念(5年2考)
1. 定义:一般地,若两个变量 x,y 之间的对应关系可以表示为 y = ax2 + bx + c(a,b,c 是常数,a ≠ 0)的形式,则称y是x的二次函数.其中x是自变量,a,b,c分别是函数表达式的二次项系数、一次项系数和常数项.
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基础巩固
2. 二次函数表达式的三种形式:
一般式 y = ax2 + bx + c(a,b,c是常数,a ≠ 0) 对称轴:直线 x = .
顶点坐标:
顶点式 y = a(x - h)2 + k(a ≠ 0),
其中顶点坐标为(h,k) 对称轴:直线 x = h
交点式 y = a(x - x1)(x - x2)(a ≠ 0),其中 x1,x2为函数图象与x轴交点的横坐标 对称轴:直线 x
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基础巩固
3. 待定系数法确定二次函数的表达式:
一设:已知顶点坐标,设为顶点式 y = a(x - h)2 + k(a ≠ 0);
已知除顶点以外的其他点的坐标,设为一般式 y = ax2 + bx + c(a ≠ 0);
已知与x轴的交点坐标(x1,0),(x2,0),
设为交点式 y = a(x - x1)(x - x2)(a ≠ 0).
二代:将已知点的坐标代入表达式,得到方程(组).
三解:解方程(组),得待定系数a,h,k或a,b,c的值.
四写:将待定系数值代回所设表达式,求出表达式.
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跟踪训练
1. 下列各关系式中,属于二次函数的是(x为自变量) ( )
A. y = x2 B. y = C. y = 1 D. y = ax2
A
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2.二次函数 y = ax2 + c(a ≠ 0)过点(0,2)和(1,1),则这个二次函数的表达式为 答案答案答案 .
y = -x2 + 2
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跟踪训练
3. 已知二次函数的图象与x轴交于A(-2,0),B(1,0)两点,与y轴交于点C(0,-2),可设交点式为 y = a(x + 2)(x - 1),解得二次函数的表达式为 答案答案答案答案答案 .
y =(x + 2)(x - 1)
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跟踪训练
4. 已知二次函数的图象经过点(4,-3),顶点坐标为(3,4),可设顶点式为 答案答案答案答案案 ,则二次函数的表达式为 答案答案答案答案案案 .
y = a(x - 3)2 + 4
y = -7(x - 3)2 + 4
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二、二次函数的图象与性质(5年5考)
1. 二次函数的图象与性质:
二次函数y = ax2 + bx + c(a,b,c是常数,a ≠ 0)
图象
开口方向 a > 0,开口向上 a < 0,开口向下
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基础巩固
1. 二次函数的图象与性质:
二次函数y = ax2 + bx + c(a,b,c是常数,a ≠ 0)
增减性 当x < 时,y随x的增大而 答案答
当x > 时,y随x的增大而 答案答 当x < 答案答 时,y随x的增大而增大
当x > 答案答 时,y随x的增大而减小
续表
减小
增大
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基础巩固
1. 二次函数的图象与性质:
二次函数y = ax2 + bx + c(a,b,c是常数,a ≠ 0)
最值 当 x = 答案答 时,y有最 案答 值 答案答案答 当 x = 答案答 时,y有最 案答 值 答案答案答
续表
小
大
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2. 二次函数图象与系数 a,b,c 之间的关系:
a,b c
b = 0 对称轴为 答案答 c = 0 抛物线过 答案答
ab > 0 对称轴在y轴 答案 侧 c > 0 抛物线与y轴交于 答案 半轴
ab < 0 对称轴在y轴 答案 侧 c < 0 抛物线与y轴交于 答案 半轴
y轴
左
右
原点
正
负
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3. 二次函数图象的平移:
一转化 二平移
y = 2x2 + 4x + 1
配方法↓
答案答案答案答案 向左平移 2 个单位长度 y = 2(x + 1 + 2)2 - 1,
即 y = 2(x + 3)2 - 1 左加
向右平移 2 个单位长度 答案答案答案答案答案,即答案答案答案答案答 右减
y = 2(x + 1)2 - 1
y = 2(x + 1 - 2)2 - 1
y = 2(x - 1)2 - 1
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3. 二次函数图象的平移:
一转化 二平移
y = 2x2 + 4x + 1
配方法↓
答案答案答案答案 向上平移 2 个单位长度 y = 2(x + 1 )2 - 1 + 2,
即 y = 2(x + 1)2 + 1 上加
向下平移 2 个单位长度 答案答案答案答案答案,即答案答案答案答案答 下减
y = 2(x + 1)2 - 1
y = 2(x + 1 )2 - 1 - 2
y = 2(x + 1)2 - 3
续表
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跟踪训练
5. 若点(0,y1),(1,y2),(2,y3)都在二次函数 y = x2的图象上,则 ( )
A. y3 > y2 > y1 B. y2 > y1 > y3 C. y1 > y3 > y2 D. y3 > y1 > y2
A
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跟踪训练
6. 关于抛物线y = -(x - 1)2 - 2的判断,下列说法正确的是 ( )
A.抛物线的开口向上
B.抛物线的对称轴是直线 x = -1
C.抛物线的顶点坐标为(1,-2)
D.当 x < 1时,y 随 x 的增大而减小
C
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7. 抛物线的图象如图所示,则下列结论正确的是( )
A.a < 0
B.ab > 0
C.ac > 0
D.2a + b > 0
D
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8. 将抛物线 y = 2x2 + 1向左平移1个单位长度,再向下平移3个单位长度,得到新的抛物线的表达式为 答案答案答案 .
y = 2x2 + 4x
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三、二次函数与一元二次方程及不等式的关系(5年1考)
1. 方程ax2 + bx + c = 0(a ≠ 0)的解是二次函数 y = ax2 + bx + c(a ≠ 0)与 x 轴交点横坐标的值.
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2. 观察二次函数y = ax2 + bx + c(a ≠ 0)的图象可以直接得出不等式ax2 + bx + c > 0(a ≠ 0)或 ax2 + bx + c < 0(a ≠ 0)的解集.
图示
Δ = b2 - 4ac的正负 Δ > 0 Δ = 0 Δ < 0
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基础巩固
y = ax2 + bx + c(a ≠ 0)与 x 轴的交点 两个交点:(m,0)和(n,0) 一个交点:
(z,0) 没有交点
ax2 + bx + c = 0(a ≠ 0)根的情况 两个不相等的实数根 :
x1 = m,x2 = n 两个相等的实数根 :x1 = x2 = z 没有实数根
ax2 + bx + c > 0(a ≠ 0)的解集 x < m 或 x > n x ≠ z x可以取任何实数
ax2 + bx + c < 0(a ≠ 0)的解集 m < x < n 无解 无解
续表
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跟踪训练
9. 二次函数 y = x2 - 6x + 9 与x 轴有1个交点,则方程 x2 - 6x + 9 = 0有答案答案答案实数根.
两个相等的
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跟踪训练
10. 二次函数 y = x2 - 2x + k 的图象如图所示,若关于 x 的一元二次方程 x2 - 2x + k = 0 的一个根是 x1 = 3,则另一个根是答案答答;当 x2 - 2x + k < 0时,x 的取值范围为 答案答案答 .
x2 = -1
-1 < x < 3
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重点突破
突破点1 待定系数法确定二次函数的表达式
1.(2024江苏扬州)如图,已知二次函数 y = -x2 + bx + c 的图象与 x 轴
交于 A(-2,0),B(1,0)两点.求二次函数的表达式.
解:∵二次函数y = -x2 + bx + c的图象与x轴交于A(-2,0),B(1,0)两点,
∴解得
∴二次函数的表达式为y = -x2 - x + 2.
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重点突破
2.下表给出了某抛物线中两个变量 x,y 的部分对应关系:
x … -3 -2 -1 0 1 2 …
y … -12 -5 0 3 4 3 …
(1)求该抛物线的表达式.
思路引导
特殊点 坐标
顶点 答案答案
与x轴的交点 答案答案答案答案
与y轴的交点 答案答案
(-1,0),(3,0)
(1,4)
(0,3)
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重点突破
解:∵该抛物线经过点(0,3),
∴设该抛物线的表达式为 y = ax2 + bx + 3(a ≠ 0),
将(-1,0),(1,4)分别代入y = x2 + bx + 3,
得解得
∴该抛物线的表达式为 y = -x2 + 2x + 3.
另解: 由顶点式可得 y = -(x - 1)2 + 4;
由交点式可得 y = -(x + 1)(x - 3).
(1)求该抛物线的表达式.
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重点突破
解:将 y = -5代入y = -x2 + 2x + 3
得-5 = -x2 + 2x + 3,
解得x1 = 4,x2 = -2.
∴点P的坐标为(4,-5)或(-2,-5).
(2)当点 P 的纵坐标为 -5 时,求点 P 的坐标.
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重点突破
突破点2 二次函数的图象与性质
3.(2024贵州改编)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),请根据图象填空:
(1)二次函数图象的对称轴是直线 答案答案.
(2)二次函数图象与x轴的另一个交点的横坐标是答.
(3)二次函数有最答答值,为 答.
(4)当x < -1时,y随x的增大而 答案答案.
(5)二次函数图象与y轴的交点坐标为 答案答案.
x = -1
1
4
增大
(0,3)
大
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重点突破
4.(2024 四川内江)已知二次函数 y = x2 - 2x + 1 的图象向左平移两个单位得到抛物线 C,点 P(2,y1),Q(3,y2)在抛物线C上,则y1 答案(填“<”或“>”) y2.
<
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重点突破
5.已知二次函数y = x2 - 2x(-1 ≤ x ≤ t - 1),当x = -1时,函数取得最大值;当x = 1时,函数取得最小值,则t的取值范围是 ( )
A. 0 < t ≤ 2 B. 0 < t ≤ 4 C. 2 ≤ t ≤ 4 D. t ≥ 2
C
点拨:抛物线的对称轴为直线 x = 1,则 t - 1 ≥ 1 得 t ≥ 2;
当 x = -1 时,y 取得最大值,2 × 1 - (-1) = 3,
则 t - 1 ≤ 3,解得 t ≤ 4.
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重点突破
突破点3 二次函数与一元二次方程及不等式的关系
6. 如图,一次函数 y = kx + b(k ≠ 0)与二次函数 y = ax2(a ≠ 0)的图象分别交于点 A(-2,2),B(4,8),则关于 x 的方程 ax2 = kx + b 的解为 答案答案答案答.
x1 = -2,x2 = 4
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重点突破
7. 二次函数 y = ax2 + bx + c(a ≠ 0)的图象如图所示.
思路引导
方法 举例
赋值法
当x = 答时,y = a + b + c
当x = -1时,y = 答案答案
当x = 2时,y = 答案答案答
当- = 1时,b = 答案 ,2a + b = 答
当- = -1 时,b = 2a,2a - b = 0
1
a - b + c
4a + 2b + c
-2a
0
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重点突破
7. 二次函数 y = ax2 + bx + c(a ≠ 0)的图象如图所示.
思路引导
方法 举例
消元法 已知a + b + c = m,
当- = 1时,c - a = 答
当- = -1时,3a + c = 答
m
m
续表
精讲通考点 掌握通性通法
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重点突破
7. 二次函数 y = ax2 + bx + c(a ≠ 0)的图象如图所示.
(1)以下结论正确的是答案 答.(填序号)
①abc < 0;②2a + b = 0;③4ac - b2 < 0;④a + b + c > 0;
⑤4a + 2b + c > 0;⑥对于任意m都有m(am + b)≥ a + b.
②③⑥
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重点突破
7. 二次函数 y = ax2 + bx + c(a ≠ 0)的图象如图所示.
拓展问 3a + c 答 0,9a + 3b + c 答 0,4a - 2b + c 答 0.
=
=
>
x1 = -1,x2 = 3
(2)一元二次方程 ax2 + bx + c = 0 的解为 _______________.
(3)不等式 ax2 + bx + c > 0的解集为 答答答答答答答 .
(4)方程 ax2 + bx + c = n(n > 0)根的情况是 有两个不相等的实数根 .
x > 3 或 x < -1
有两个不相等的实数根
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精练提思维 促进自我评价
快速对答案
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1.(2020 广东)把函数 y = ( x - 1) 2 + 2 的图象向右平移 1 个单位长度,平移后图象的函数表达式为 ( )
C
A. y = x2 + 2 B. y = ( x - 1) 2 + 1
C. y = ( x - 2) 2 + 2 D. y = ( x - 1) 2 + 3
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精练提思维 促进自我评价
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2.如图,抛物线 y = a(x + 1)2 + k与 x 轴交于A(-3,0),B两点,下列说法错误的是 ( )
A. a < 0
B.抛物线的对称轴为直线 x = -1
C.点 B 的坐标为(1,0)
D.当 x < 0时,y 随 x 的增大而增大
D
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精练提思维 促进自我评价
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3.已知(-3,y1),(-2,y2),(1,y3)是抛物线 y = -x2 - 4x + 1上的点,则 ( )
A. y3 < y2 < y1 B. y3 < y1 < y2
C. y2 < y3 < y1 D. y1 < y3 < y2
B
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精练提思维 促进自我评价
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4.已知二次函数 y = ax2 + bx - c(a ≠ 0),其中b > 0,c > 0,则该函数的图象可能是 ( )
C
A B C D
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精练提思维 促进自我评价
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5.(2023 广东)如图,抛物线 y = ax2 + c 经过正方形 OABC 的三个顶点 A,B,C,点 B 在 y 轴上,则 ac 的值为 答案 .
-2
点拨:由题知 B(0,c),则 A .
将 A代入 y = ax2 + c 得 = + c,
解得 ac = -2.
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素养提升
6.(2024江苏连云港)已知抛物线 y = ax2 + bx + c(a,b,c是常数,a < 0)的顶点为(1,2).小烨同学得出以下结论:① abc < 0;②当 x > 1 时,
y 随 x 的增大而减小;③若 ax2 + bx + c = 0 的一个根为3,则a = - ;④抛物线 y = ax2 + 2 是由抛物线 y = ax2 + bx + c向左平移 1 个单位,再向下平移 2 个单位得到的.其中一定正确的是( )
A. ①② B. ②③ C. ③④ D. ②④
B
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素养提升
7.(2024 广西)课堂上,数学老师组织同学们围绕关于 x 的二次函数
y = x2 + 2mx + m - 3的最值问题展开探究.
【经典回顾】二次函数求最值的方法.
(1)老师给出 m = -4,求二次函数 y = x2 + 2mx + m - 3的最小值.
①请你直接写出对应的函数表达式.
②求当 x 取何值时,函数 y 有最小值,并写出此时的 y 值.
解:① m = -4,则 y = x2 + 2mx + m - 3 = x2 - 8x - 7.
②∵1 > 0,∴当 x = - = 4时,y 有最小值,为16 - 32 - 7 = -23.
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素养提升
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【举一反三】老师给出更多 m 的值,同学们求出对应的函数在 x 取何值时,y 的最小值.记录结果,并整理成下表:
解:(1)① m = -4,则 y = x2 + 2mx + m - 3 = x2 - 8x - 7.
②∵1 > 0,∴当 x = - = 4时,y 有最小值,为16 - 32 - 7 = -23.
m … -4 -2 0 2 4 …
x … * 2 0 -2 -4 …
y的最小值 … * -9 -3 -5 -15 …
注:*为②的计算结果.
【探究发现】老师:“请同学们结合学过的函数知识,观察表格,谈谈你的发现.”
甲同学:“我发现,老师给了m值后,我们只要取 x = -m,就能得到 y的最小值.”
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素养提升
解:合理,理由如下:
∵1 > 0,∴函数有最小值.
当 x = - = -m 时,y取得最小值,故甲同学的说法合理.
乙同学:“我发现,y 的最小值随 m 值的变化而变化,当 m 由小变大时,y的最小值先增大后减小,所以我猜想 y 的最小值中存在最大值.”
(2)请结合函数表达式 y = x2 + 2mx + m - 3,解释甲同学的说法是否合理.
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素养提升
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解:正确,理由如下:
当 x = -m 时,y = x2 + 2mx + m - 3 = -m2 + m - 3.
∵-1 < 0,∴ y 的最小值中存在最大值.
当m = 时,最大值为- + - 3 = - .
(3)乙同学的猜想是否正确?若正确,请求出此最大值;若不正确,说明理由.
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快速对答案
C
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B
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C
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B
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略
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