内容正文:
二次函数的图象与性质
课前热身
考点一 二次函数
形如y=ax2+bx+c (其中a,b,c是常数,a≠0)的函数叫做二次函数,其中二次项系数为 a ,一次项系数为 b ,常数项为 c .
a
b
c
考点二 二次函数的顶点式
1. 抛物线y=a(x-m)2+k(a≠0)可以由y=ax2(a≠0)的图象先向右(当m>0)或向左(当m<0)平移 个单位,再向上(当k>0)或向下(当k<0)平移 个单位.其平移规律是:左加右减,上加下减.
2. 抛物线y=a(x-m)2+k(a≠0)的顶点是 (m,k) ,对称轴是直线 x=m .
(m,k)
x=m
考点三 二次函数的一般式
1. 抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)的对称轴是直线x=- ,顶点坐标是 .当a>0时,抛物线的开口向上,函数有最小值;当a<0时,抛物线的开口向下,函数有最大值.
2. 若b2-4ac>0,抛物线与x轴有两个交点;若b2-4ac=0,抛物线与x轴有一个交点;若b2-4ac<0,抛物线与x轴没有交点.
3. 若a>0,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达到最小值 .
4. 若a<0,当x≤- 时,y随x的增大而增大;当x≥- 时,y随x的增大而减小.当x=- 时,y达到最大值 .
考点四 二次函数的交点式
抛物线y=a(x-m)(x-n)(a≠0)与x轴的交点坐标是 (m,0) 和 (n,0) ,对称轴是直线 x= .
(m,0)
(n,0)
x=
考点五 二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象特征与a,b,c的关系
1. a>0,开口向上;a<0,开口向下.
2. b=0,对称轴为直线x=0;ab>0,对称轴在y轴左侧;ab<0,对称轴在y轴右侧.其规律是:同左异右.
3. c=0,图象经过原点;c>0,图象与y轴的交点在y轴正半轴;c<0,图象与y轴的交点在y轴负半轴.
考点六 二次函数表达式的求法
1. 已知图象上三点或三对x,y值,通常选择一般式 y=ax2+bx+c(a≠0) .
2. 已知图象的顶点或对称轴,通常选择顶点式 y=a(x-m)2+k(a≠0) .
3. 已知图象与x轴的交点坐标,通常选择交点式 y=a(x-m)(x-n)(a≠0) .
y=ax2+bx+
c(a≠0)
y=a(x-m)2+
k(a≠0)
y=a(x-m)(x-
n)(a≠0)
1. 二次函数y=x2+2x+2图象的对称轴是( A )
A. 直线x=-1 B. 直线x=-2
C. 直线x=1 D. 直线x=2
2. 二次函数y=-(x+1)2+2图象的顶点所在的象限是( B )
A. 第一象限 B. 第二象限
C. 第三象限 D. 第四象限
A
B
3. 在平面直角坐标系中,将二次函数y=(x+1)2+3的图象先向右平移2个单位长度,再向下平移1个单位长度,所得抛物线对应的函数表达式为( B )
A. y=(x+3)2+2 B. y=(x-1)2+2
C. y=(x-1)2+4 D. y=(x+3)2+4
4. (2023大连)已知抛物线y=x2-2x-1,则当0≤x≤3时,函数的最大值为( D )
A. -2 B. -1
C. 0 D. 2
B
D
5. 二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象如图所示,下列结论中正确的是( B )
A. b2<4ac
B. abc>0
C. 2a-b<0
D. 4a+2b+c>0
B
分类达标
◆达标一 抛物线的平移
例1 将抛物线y=(x-1)2+5平移后,得到抛物线的表达式为y=x2+2x+3,则平移的方向和距离是( D )
A. 向右平移2个单位长度,再向上平移3个单位长度
B. 向右平移2个单位长度,再向下平移3个单位长度
C. 向左平移2个单位长度,再向上平移3个单位长度
D. 向左平移2个单位长度,再向下平移3个单位长度
D
变式1 (2024牡丹江)将抛物线y=ax2+bx+3向下平移5个单位长度后,经过点(-2,4),则6a-3b-7= 2 .
2
◆达标二 求抛物线的顶点坐标
例2 下列二次函数中,其图象的顶点坐标是(2,-1)的是( C )
A. y=(x-2)2+1 B. y=(x+2)2+1
C. y=(x-2)2-1 D. y=(x+2)2-1
C
变式2 抛物线y=-x2+2x-5的顶点坐标是( A )
A. (1,-4) B. (-1,4)
C. (-1,-4) D. (1,4)
A
◆达标三 抛物线的对称性及增减性
例3 (2024凉山州)抛物线y= (x-1)2+c经过(-2,y1),(0,y2), 三点,则y1,y2,y3的大小关系正确的是( D )
A. y1>y2>y3 B. y2>y3>y1
C. y3>y1>y2 D. y1>y3>y2
D
变式3 已知关于x的二次函数y=(x+m)2-3,当x>2时,y随着x的增大而增大,则m的取值范围是( B )
A. m≤2 B. m≥-2
C. m<-2 D. m≤-2
B
◆达标四 二次函数的表达式求法
例4 (2024浙江)已知二次函数y=x2+bx+c(b,c为常数)的图象经过点A(-2,5),对称轴为直线x=- .
(1)求二次函数的表达式;
解:∵二次函数y=x2+bx+c的图象经过点A(-2,5),对称轴为直线x=- ,∴ 解得
∴二次函数的表达式为y=x2+x+3.
(2)若点B(1,7)向上平移2个单位长度,向左平移m(m>0)个单位长度后,恰好落在二次函数y=x2+bx+c的图象上,求m的值;
解:∵点B(1,7)向上平移2个单位长度,向左平移m个单位长度(m>0),∴平移后的点为(1-m,9).
将点(1-m,9)代入y=x2+x+3,得9=(1-m)2+(1-m)+3,
∴m=4或m=-1(舍去),∴m=4.
(3)当-2≤x≤n时,二次函数y=x2+bx+c的最大值与最小值的差为 ,求n的取值范围.
解:y=x2+x+3= ,
∵5- ,∴当-2≤x≤n时,二次函数y=x2+bx+c的最大值为5,最小值为 ,
由图象可得,n的取值范围为- ≤n≤1.
变式4 (2023杭州)设二次函数y=ax2+bx+1(a≠0,b是实数),已知函数值y和自变量x的部分对应取值如下表所示:
x … -1 0 1 2 3 …
y … m 1 n 1 p …
(1)若m=4,
①求二次函数的表达式;
解:根据题意,得 解得
∴二次函数的表达式是y=x2-2x+1.
②写出一个符合条件的x的取值范围,使得y随x的增大而减小.
解:答案不唯一,如x<1.
(2)若在m,n,p这三个实数中,只有一个是正数,求a的取值范围.
解:∵x=0和x=2时的函数值都是1,
∴抛物线的对称轴为直线x=- =1,即b=-2a,
∴(1,n)是顶点,(-1,m)和(3,p)关于对称轴对称,
∴m=p=a-b+1=3a+1,n=a+b+1=-a+1.
∵在m,n,p这三个实数中,只有一个是正数,
∴n>0,m=p≤0,
∴ ∴a≤- .
◆达标五 二次函数图象的特征与a,b,c的关系
例5 (2024眉山)如图,二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象与x轴交于点A(3,0),与y轴交于点B,对称轴为直线x=1,下列四个结论:①bc<0;②3a+2c<0;③ax2+bx≥a+b;④若-2<c<-1,则- <a+b+c<- ,其中正确结论的个数为( C )
C
A. 1个 B. 2个
C. 3个 D. 4个
变式5 (2023河南)二次函数y=ax2+bx的图象如图所示,则一次函数y=x+b的图象一定不经过( D )
A. 第一象限 B. 第二象限
C. 第三象限 D. 第四象限
D
当堂巩固
1. 将抛物线y=x2先向右平移3个单位,再向上平移4个单位,得到的抛物线是( A )
A. y=(x-3)2+4 B. y=(x+3)2+4
C. y=(x-3)2-4 D. y=(x+3)2-4
2. (2023兰州)已知二次函数y=-3(x-2)2-3,下列说法正确的是( C )
A. 对称轴为直线x=-2 B. 顶点坐标为(2,3)
C. 函数的最大值是-3 D. 函数的最小值是-3
A
C
3. (2024广东)若点(0,y1),(1,y2),(2,y3)都在二次函数y=x2的图象上,则( A )
A. y3>y2>y1 B. y2>y1>y3
C. y1>y3>y2 D. y3>y1>y2
A
4. 在函数y=(x-1)2中,当x>1时,y随x的增大而 增大 .(填“增大”或“减小”)
5. (2024长春)若抛物线y=x2-x+c(c是常数)与x轴没有交点,则c的取值范围是 c> .
增大
c>
6. 如图所示,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+3(a<0)与y轴交于点A,过点A作x轴的平行线交抛物线y= x2于点B,C,则线段BC的长为 2 .
2
7. (2023宁波)如图,已知二次函数y=x2+bx+c图象经过点A(1,-2)和B(0,-5).
(1)求该二次函数的表达式及图象的顶点坐标;
解:把点(1,-2)和(0,-5)代入二次函数表达式,得 解得 ∴二次函数的表达式为y=x2+2x-5.
∵y=x2+2x-5=(x+1)2-6,
∴函数图象的顶点坐标为(-1,-6).
(2)当y≤-2时,请根据图象直接写出x的取值范围.
解:-3≤x≤1.
8. 已知抛物线y=ax2+bx+1(a≠0)经过点(1,-2),(-2,19).
(1)求抛物线的表达式;
解:由题意,得 解得
∴抛物线的表达式为y=2x2-5x+1.
(2)若A(m,p)和B(n,p)是抛物线上不同的两点,且m-n= ,求m,n的值.
解:∵若A(m,p)和B(n,p)是抛物线上不同的两点,
∴ ,即m+n= .
∵m-n= ,
解得m= ,n=1.
$$