内容正文:
复习12 二次函数的图象及其性质
知识点1 二次函数的概念
1.定义:形如_____________ (a,b,c为常数,a≠0)的函数,
叫做x的二次函数.
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).
顶点式:______________,其中,(h,k)为顶点坐标.
交点式:__________________,其中,x1,x2为函数图象与x轴
交点的横坐标.
y=ax2+bx+c
y=a(x-h)2+k
y=a(x-x1)(x-x2)
【温馨提示】
一般式通过配方法可转化为顶点式,通过因式分解法可转化为交点式.
知识点2 二次函数y=ax2+bx+c的图象与性质
知识点3 二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象与系数之间的关系
【拓展】
二次函数的图象与特殊代数式之间的关系.
知识点4 二次函数图象的平移与对称
1.设二次函数为y=a(x-h)2+k,则平移规律如表:
【温馨提示】
二次函数图象平移时,可先将二次函数解析式化为顶点式,再按照“左加右减,上加下减”进行平移,也可以直接平移一般式,左右平移把x加减平移距离,上下平移把函数值整体加减平移距离.
2.设二次函数为y1=a(x-h)2+k,则对称规律如表:
【温馨提示】
(1)二次函数图象对称时,可先将二次函数表达式化成顶点式,借助图象来确定对称后的参数的正负情况;
(2)y4的图象,可以看成将y1绕原点O旋转180°后得到的;同样,y3的图象,可以看成将y2绕原点O旋转180°后得到的.
知识点5 二次函数表达式的确定
1.根据所给点坐标设立恰当的表达式
2.代入点坐标:将已知点的坐标代入相应表达式中,得到关于待定系数的方程(组).
3.求解:解方程(组)求出待定系数的值,从而确定函数的表达式.
知识点6 二次函数与一元二次方程
对于二次函数y=ax2+bx+c(a≠0),当y=0时,函数可化为一元二次方程ax2+bx+c=0,这时方程的根就是抛物线与x轴交点的横坐标.二次函数与一元二次方程的关系如表所示:
知识点7 二次函数与不等式的关系
(1)不等式ax2+bx+c__0⇔抛物线y=ax2+bx+c在x轴上方;
(2)不等式ax2+bx+c__0⇔抛物线y=ax2+bx+c在x轴下方;
(3)不等式ax2+bx+c__kx+b⇔抛物线图象位于一次函数图象上
方;
(4)不等式ax2+bx+c__kx+b⇔抛物线图象位于一次函数图象下
>
<
>
<
考点1 二次函数的图象与性质
突破1 [2024·贵州]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
突破2 [2024·莆田一模]坐标平面上有两个二次函数的图象,其顶点M,N皆在x轴上,且有一水平线与两图象相交于A,B,C,D四点,各点位置如图所示,若AB=12,BC=4,CD=6,则MN的长度是( )
A.8 B.9 C.10 D.11
突破4 [2024·北京]在平面直角坐标系xOy中,已知抛物线y=ax2-2a2x(a≠0).
(1)当a=1时,求抛物线的顶点坐标;
(2)已知M(x1,y1)和N(x2,y2)是抛物线上的两点.若对于x1=3a,3≤x2≤4,都有y1<y2,求a的取值范围.
解:(1)把a=1代入y=ax2-2a2x,得y=x2-2x=(x-1)2-1,
∴抛物线的顶点坐标为(1,-1);
②当a<0时,
如图2,此时-a>4,
解得a<-4,
又∵a<0,∴a<-4.
综上所述,当0<a<1或a<-4,都有y1<y2.
考点2 二次函数的增减性
突破1 [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.y3>y2>y1 B.y2>y1>y3
C.y1>y3>y2 D.y3>y1>y2
突破2 [2022·荆门]抛物线y=x2+3上有两点A(x1,y1),B(x2,y2),若y1<y2,则下列结论正确的是( )
A.0≤x1<x2
B.x2<x1≤0
C.x2<x1≤0或0≤x1<x2
D.以上都不对
突破3 [2024·成都]在平面直角坐标系xOy中,A(x1,y1),
B(x2,y2),C(x3,y3)是二次函数y=-x2+4x-1图象上三点.
若0<x1<1,x2>4,则y1___y2(填“>”或“<”);若对于
m<x1<m+1,m+1<x2<m+2,m+2<x3<m+3,存在y1<y3
<y2,则m的取值范围是 .
>
解析:由y=-x2+4x-1=-(x-2)2+3得抛物线的对称轴为
直线x=2,开口向下,∵0<x1<1,x2>4,∴|x1-2|<|x2-
2|,∴y1>y2;∵m<m+1<m+2<m+3,m<x1<m+1,m+1
<x2<m+2,m+2<x3<m+3,∴x1<x2<x3,∵存在y1<y3<
y2,∴x1<2,x3>2,且A(x1,y1)离对称轴最远,B(x2,y2)离
对称轴最近,∴2-x1>x3-2>|x2-2|,即x1+x3<4,且x2
+x3>4,∵2m+2<x1+x3<2m+4,2m+3<x2+x3<2m+5,
∴2m+2<4且2m+5>4,解得- <m<1.
考点3 二次函数的图象与系数的关系
突破1 [2024·广元]如图,已知抛物线y=ax2+bx+c过点C(0,-2)与x轴交点的横坐标分别为x1,x2,且-1<x1<0,
2<x2<3,则下列结论:
①a-b+c<0 ②方程ax2+bx+c+2=0有两个
不相等的实数根 ③a+b>0 ④a>
⑤b2-4ac>4a2.其中正确的结论有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
考点4 二次函数图象的平移、旋转与对称
突破1 [2024·包头]将抛物线y=x2+2x向下平移2个单位后,所得新抛物线的顶点式为( )
A.y=(x+1)2-3 B.y=(x+1)2-2
C.y=(x-1)2-3 D.y=(x-1)2-2
突破2 [2024·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___y2.(填“>”或“<”)
<
突破3 [2024·上海模拟]将抛物线y=-2x2+3绕点O顺时针旋
转180°后,得到的抛物线表达式为_________.
突破4 已知抛物线y=2x2-4x+5,将该抛物线沿x轴翻折后的
新抛物线的表达式为_______________.
突破5 [2023·赣州一模]已知抛物线C1:y=2x2-8,把C1绕点
(1,0)旋转180°,得到抛物线C2,则C2的函数表达式为
____________.
y=2x2-3
y=-2x2+4x-5
y=-2x2+8x
考点5 二次函数表达式的确定
突破1 [2024·陕西]已知一个二次函数y=ax2+bx+c的自变量x与函数y的几组对应值如表:
则下列关于这个二次函数的结论正确的是( )
A.图象的开口向上
B.当x>0时,y的值随x的值增大而增大
C.图象经过第二、三、四象限
D.图象的对称轴是直线x=1
突破2 [2024·梅州一模]已知一条抛物线的形状、开口方向均
与抛物线y=-2x2+9x相同,且它的顶点坐标为(-1,6),则这
条抛物线的表达式为_______________.
突破3 [2024·南宁二模]如图,OA=AB,∠BAO=90°,OB=2,
抛物线过O,A,B三点,则该抛物线的表达式
为y=______.
y=-2x2-4x+4
x2+2x
考点6 二次函数与方程、不等式
突破1 [2024·达州]抛物线y=-x2+bx+c与x轴交于两点,其中一个交点的横坐标大于1,另一个交点的横坐标小于1,则下列结论正确的是( )
A.b+c>1 B. b=2
C.b2+4c<0 D. c<0
突破2 [2024·牡丹江]在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx
+c(a≠0)与x轴交于A,B两点,A(-3,0),B(1,0),与y轴交
点C的纵坐标在-3~-2之间,根据图象判断以下结论:①abc2
>0 ② <b<2 ③若ax-bx1=ax-bx2且x1≠x2,则x1+x2=
-2 ④直线y=- cx+c与抛物线y=ax2+bx+c的一个交点
(m,n)(m≠0),则m= .其中正确的结论是( )
A.①②④ B.①③④
C.①②③ D.①②③④
突破3 [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>
②③④
突破5 [2024·南充]已知抛物线C1:y=x2+mx+m与x轴交于两
点A,B(A在B的左侧),抛物线C2:y2=x2+nx+n(m≠n)与x轴交
于两点C,D(C在D的左侧),且AB=CD.下列四个结论:①C1与C2
交点为(-1,1) ②m+n=4 ③mn>0 ④A,D两点关于(-1,0)
对称.其中正确的结论是_______.(填序号)
①②④
考点7 二次函数的最值问题
突破1 [2024·乐山]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
突破2 [2024·眉山]定义运算:a⊗b=(a+2b)(a-b),例如4⊗3=(4+2×3)(4-3),则函数y=(x+1)⊗2的最小值为( )
A.-21 B.-9
C.-7 D.-5
突破3 [2023·杭州]设二次函数y=a(x-m)(x-m-k)(a>0,m,k是实数),则( )
A.当k=2时,函数y的最小值为-a
B.当k=2时,函数y的最小值为-2a
C.当k=4时,函数y的最小值为-a
D.当k=4时,函数y的最小值为-2a
1.[2024·福建]已知二次函数y=x2-2ax+a(a≠0)的图象经
过A ,B(3a,y2)两点,则下列判断正确的是( )
A.可以找到一个实数a,使得y1>a
B.无论实数a取什么值,都有y1>a
C.可以找到一个实数a,使得y2<0
D.无论实数a取什么值,都有y2<0
2.[2021·福建]二次函数y=ax2-2ax+c(a>0)的图象过A(-3,
y1),B(-1,y2),C(2,y3),D(4,y4)四个点,下列说法一定
正确的是( )
A.若y1y2>0,则y3y4>0
B.若y1y4>0,则y2y3>0
C.若y2y4<0,则y1y3<0
D.若y3y4<0,则y1y2<0
3.[2020·福建]已知P1(x1,y1),P2(x2,y2)是抛物线y=ax2-2ax上的点,下列命题正确的是( )
A.若|x1-1|>|x2-1|,则y1>y2
B.若|x1-1|>|x2-1|,则y1<y2
C.若|x1-1|=|x2-1|,则y1=y2
D.若y1=y2,则x1=x2
4.[2022·福建]已知抛物线y=x2+2x-n与x轴交于A,B两
点,抛物线y=x2-2x-n与x轴交于C,D两点,其中n>0,若
AD=2BC,则n的值为__.
5.[2023·龙岩模拟]已知直线y=2x+t与抛物线y=ax2+bx+
c(a≠0)有两个不同的交点A(3,5),B(m,n),且点B是抛物线
的顶点,当-2≤a≤2时,m的取值范围是___________.
8
m≤2或m≥4
6.[2024·福州模拟]在平面直角坐标系xOy中,二次函数y=ax2-4ax-a(a≠0)的图象经过点A(0,-1).
(1)求该二次函数的解析式以及图象顶点的坐标;
(2)一次函数y=-2x+b的图象经过点A,点(m,y1)在一次函数y=2x+b的图象上,点(m+4,y2)在二次函数y=ax2-2ax的图象上,若y1<y2,求m的取值范围.
解:(1)∵二次函数y=ax2-4ax-a(a≠0)的图象经过点A(0,-1).
∴-a=-1,解得a=1,
∴该二次函数的解析式为y=x2-4x-1,
∵y=x2-4x-1=(x-2)2-5,
∴图象顶点的坐标为(2,-5);
(2)∵一次函数y=-2x+b的图象经过点A,
∴b=-1,
∴一次函数y=2x+b的解析式为y=2x-1,
∵a=1,
∴点(m,y1)在一次函数y=2x-1的图象上,点(m+4,y2)在二次函数y=x2-2x的图象上.
∴y1=2m-1,y2=(m+4)2-2(m+4),
∵y1<y2,
∴2m-1<(m+4)2-2(m+4),即m2+4m+9>0,
∵m2+4m+4=(m+2)2≥0,
∴m2+4m+9>0恒成立,
∴m为任意实数.
7.[2024·福建]如图,已知二次函数y=x2+bx+c的图象与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C,其中A(-2,0),C(0,-2).
(1)求二次函数的表达式;
(2)若P是二次函数图象上的一点,且点P在第二象限,线段PC交x轴于点D,△PDB的面积是△CDB的面积的2倍,求点P的坐标.
∴n=2CO=4.
由m2+m-2=4,
∴m1=-3,m2=2(舍去).
∴点P坐标为(-3,4).
8.[2024·莆田一模]抛物线y=ax2+4ax+c(a≥-1,且a≠0)与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C.已知点B(-5,0).
(1)求A的坐标;
(2)若对任意的实数x,且当a取其范围中的最小值时,代数式ax2+4ax+c-9的值都不大于0.
①求出抛物线的解析式;
②点P(m,n)是抛物线y=ax2+4ax+c上的任意一点(不与点C重合),过点P作PQ⊥y轴于点Q,E(0,-2m)在y轴上,以EQ,PQ为邻边作矩形PQEF,当在矩形PQEF内的抛物线所对应的函数值y随x增大而减小时,直接写出m的取值范围.
(2)①∵y=ax2+4ax+c过A(1,0),
∴0=a×12+4a×1+c,
∴c=-5a,
∴y=ax2+4ax-5a,
∴y1=ax2+4ax+c-9=ax2+4ax-5a-9,
则(4a) 2-4a(-5a-9)=36a2+36a=36a(a+1),
∵代数式ax2+4ax+c-9的值都不大于0,
∴36a(a+1)≤0,
∵a≥-1,即a+1≥0,
∴a<0,
∴对任意的实数x都成立时,-1≤a<0,
∴取其范围中的最小值a=-1,
∴抛物线的解析式为y=-x2-4x+5;
②∵抛物线的解析式为y=-x2-4x+5,
∴P(m,-m2-4m+5),
Q(0,-m2-4m+5),F(m,-2m),
如图1,当点P在F上方时且在y轴左侧时,
突破3 [2024·泸州]已知二次函数y=ax2+(2a-3)x+a-1(x是自变量)的图象经过第一、二、四象限,则实数a的取值范围为( )
A.1≤a<eq \f(9,8) B.0<a<eq \f(3,2)
C.0<a<eq \f(9,8) D.1≤a<eq \f(3,2)
(2)抛物线的对称轴是直线x=-eq \f(-2a2,2a)=a.分两种情况:
①当a>0时,如图1,此时3a<3,
∴a<1,
又∵a>0,∴0<a<1;
-eq \f(1,2)<m<1
eq \f(1,2)
eq \f(2,3)
突破2 [2024·自贡]一次函数y=x-2n+4,二次函数y=x2+
(n-1)x-3,反比例函数y=eq \f(n+1,x)在同一直角坐标系中图象如图所示,则n的取值范围是( )
A.n>-1 B.n>2
C.-1<n<1 D.1<n<2
突破3 [2024·广安]如图,二次函数y=ax2+bx+c(a,b,c为常数,a≠0)的图象与x轴交于点A(-eq \f(3,2),0),对称轴是直线x=-eq \f(1,2),有以下结论:①abc<0 ②若点(-1,y1)和点(2,y2)都在抛物线上,则y1<y2③am2+bm≤eq \f(1,4)a-eq \f(1,2)b(m为任意
实数) ④3a+4c=0.其中正确的有( )
A.1个 B.2个
C.3个 D.4个
突破4 [2024·绥化]二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的部分图象如图所示,对称轴为直线x=-1,则下列结论中:①eq \f(b,c)>0 ②am2+bm≤a-b(m为任意实数) ③3a+c<1 ④若M(x1,y),N(x2,y)是抛物线上不同的两个点,则x1+x2≤-3.其中正
确的结论有( )
A.1个 B.2个
C.3个 D.4个
突破4 [2024·苏州]二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象过点A(0,m),B(1,-m),C(2,n),D(3,-m),其中m,n为常数,
则eq \f(m,n)的值为 .
eq \f(4,3)
eq \f(5,6)
eq \f(1,2)
突破4 [2024·武汉]抛物线y=ax2+bx+c(a,b,c是常数,a<0)经过(-1,1),(m,1)两点,且0<m<1.下列四个结论:
①b>0
②若0<x<1,则a(x-1)2+b(x-1)+c>1
③若a=-1,则关于x的一元二次方程ax2+bx+c=2无实数解
④点A(x1,y1),B(x2,y2)在抛物线上,若x1+x2>-eq \f(1,2),x1>x2,总有y1<y2,则0<m≤eq \f(4,3).其中正确的是 .(填序号)
eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(a,2),y1))
解:(1)由题意,将A(-2,0),C(0,-2)代入y=x2+bx+c,得eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(4-2b+c=0,,c=-2,))
∴eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(b=1,,c=-2.))
∴二次函数的表达式为
y=x2+x-2;
(2)由题意,设P(m,n)(m<0,n>0),
又∵△PDB的面积是△CDB的面积的2倍,
∴eq \f(S△PBD,S△CBD)=2,eq \f(\f(1,2)BD·n,\f(1,2)BD·CO)=2.
∴eq \f(n,CO)=2.
又∵CO=2,
解:(1)∵y=ax2+4ax+c,
∴抛物线的对称轴为x=-eq \f(4a,2a)=-2,
∴eq \f(xA+xB,2)=-2,即eq \f(xA-5,2)=-2,
解得xA=1,
∴点Aeq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1,0));
∴eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(-m2-4m+5>-2m,,m<0,))
解得-1-eq \r(6)<m<0,
如图2,当点P在F下方时且在y轴右侧时,
∴eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(-m2-4m+5<-2m,,m>0,))
解得m>-1+eq \r(6),
综上所述:-1-eq \r(6)<m<0或m>-1+eq \r(6).
$$