内容正文:
1
第四节 二次函数的图象与性质
第一、二章
2
目
录
知识全面梳理
核心考点突破
好题随堂演练
难点分层探究
3
知识点1 二次函数的概念及解析式
1.二次函数的概念:一般地,形如y=ax2+bx+c(a,b,c是常数,a≠0)的函数.
2.二次函数解析式的三种形式
(1)一般式:y=ax2+bx+c(a,b,c为常数,a≠0).
(2)顶点式:y=a(x-h)2+k(a,h,k为常数,a≠0),顶点坐标是(h,k).
(3)交点式:y=a(x-x1)(x-x2),其中x1,x2是二次函数图象与x轴的交点的横坐标,a≠0.
4
3.待定系数法求解析式
(1)根据所给点(坐标)的特征选设适当的解析式;
(2)代入点的坐标:将已知点的坐标代入相应的解析式中,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,从而得出函数的解析式.
5
知识点2 二次函数的图象与性质
1.二次函数的图象与性质
解析式 y=ax2+bx+c(a,b,c是常数,a≠0)
对称轴 (1)直接运用公式x=________求解;
(2)配方法,将一般式化为顶点式y=a(x-h)2+k,则对称轴为直线________;
(3)对称轴x=(其中x1,x2为关于对称轴对称的两点的横坐标)
-
x=h
6
顶点 (1)直接利用顶点坐标公式x=________,y=________求解;
(2)运用配方法将一般式转化为顶点式y=a(x-h)2+k,顶点坐标为________;
(3)将对称轴x=x0代人函数解析式求得对应的y0
a的符号 a________0 a________0
-
(h,k)
>
<
7
图象
开口方向 开口向上 开口向下
8
最值 当x=-时,y最小= 当x=-时,y最大=
最点 抛物线有最低点 抛物线有最高点
增减性 当x<-时(对称轴左侧),
y随x的增大而 ;
当x>-时(对称轴右侧),
y随x的增大而 当x<-时(对称轴左侧),
y随x的增大而 ;
当x>-时(对称轴右侧),
y随x的增大而
减小
增大
增大
减小
9
2.根据二次函数解析式判断函数图象
字母 字母的符号 图象的特征
a a>0 开口向
a<0 开口向
b b=0 对称轴为 轴
ab>0(a与b同号) 对称轴在y轴 侧
ab<0(a与b异号) 对称轴在y轴 侧
上
下
y
左
右
10
字母 字母的符号 图象的特征
c c=0 经过原点
c>0 与y轴正半轴相交
c<0 与y轴负半轴相交
b2-4ac b2-4ac=0 与x轴有唯一交点(顶点)
b2-4ac>0 与x轴有 个 交点
b2-4ac<0 与x轴没有交点
两
11
3.根据二次函数图象判断a,b,c与0的关系
图象(草图) 结论
a>0,b 0,c 0, b2-4ac________0
a________0,b________0, c________0,
b2-4ac________0
=
=
=
>
>
=
>
12
图象(草图) 结论
a<0,b 0,c 0, b2-4ac________0
a________0,b________0, c 0,b2-4ac 0
>
<
<
<
>
=
>
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知识点3 二次函数图象与几何变换
平移与对称 原解析式 变换形式 变换后的解析式
将二次函数解析式转化成顶点式y=a(x-h)2+k,确定其顶点坐标,再保持抛物线形状不变,平移其顶点坐标即可(m>0) y=a(x-h)2+k 向左平移m个单位长度 y=a(x-h+m)2+k
向右平移m个单位长度 ______________
向上平移m个单位长度 y=a(x-h)2+k+m
向下平移m个单位长度 ______________
关于x轴对称 _____________
关于y轴对称 y=a(x+h)2+k
绕顶点旋转180° y=-a(x-h)2+k
绕原点旋转180° ______________
y=a(x-h-m)2+k
y=a(x-h)2+k-m
y=-a(x-h)2-k
y=-a(x+h)2-k
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平移与对称 原解析式 变换形式 变换后的解析式
将二次函数表达式转化成一般式y=ax2+bx+c,进行对称变换 y=ax2+bx+c 关于x轴对称 ______________
关于y轴对称 y=ax2-bx+c
关于原点对称 ______________
y=-ax2-bx-c
y=-ax2+bx-c
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知识点4 二次函数图象与方程、不等式的关系
1.二次函数y=ax2+bx+c与一元二次方程的关系
二次函数y=ax2+bx+c与x轴的交点横坐标就是一元二次方程ax2+bx+c=0
的________.
二次函数y=ax2+bx+c的图象和x轴交点 一元二次方程ax2+bx+c=0的根 一元二次方程ax2+bx+c=0根的判别式Δ=b2-4ac
根
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有两个交点 有两个不相等的实数根 b2-4ac>0
有一个交点 有两个相等的实数根 b2-4ac=0
没有交点 没有实数根 b2-4ac<0
拓展:|x1-x2|==
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2.二次函数y=ax2+bx+c与不等式的关系
ax2+bx+c>0的解集是x<x1或x>x2 ax2+bx+c<0的解集是x1<x<x2 ax2+bx+c>0的解集是x1<x<x2 ax2+bx+c<0的解集是x<x1或x>x2
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命题点1 确定二次函数的解析式 7地3考
例1 已知二次函数y=ax2+bx-3(a≠0)的图象经过点(2,-3),(-1,0),求二次函数的解析式.
【解题启发】 应设二次函数解析式的哪种形式?
【规范解答】
解:二次函数的解析式为y=x2-2x-3.
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【解题通法】
确定二次函数解析式的步骤
(1)根据条件设解析式:对于二次函数y=ax2+bx+c,若系数a,b,c中有一个未知,则代入图象上任意一点坐标;若有两个未知,
则代入图象上任意两点坐标;若三个都未知,则根据下表所给点的坐标选择适当的解析式:
已知 所设解析式
顶点+其他点 y=a(x-h)2+k
与x轴的两个交点+其他点 y=a(x-x1)(x-x2)
与x轴的一个交点+对称轴+其他点
任意三个点 y=ax2+bx+c
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(2)代入点坐标:将已知点坐标代入相应解析式中,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,从而得出函数的解析式.
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练1 已知二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)图象的顶点坐标为(2,4),且经过点(3,5),求二次函数的解析式.
解:二次函数的解析式为y=(x-2)2+4=x2-4x+8.
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练2 已知二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)图象与x轴的交点坐标为(1,0),(2,0),且经过点(3,6),求二次函数的解析式.
解:二次函数的解析式为y=3(x-1)(x-2)=3x2-9x+6.
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练3 已知二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象经过点(-1,8),对称轴是直线 x=-2,且在x轴上截得的线段长为6,求二次函数的解析式.
解:二次函数的解析式为y=-(x+5)(x-1)=-x2-4x+5.
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练4 已知抛物线y=ax2-2ax-3+2a2(a≠0).
(1)求这条抛物线的对称轴;
(2)若该抛物线的顶点在x轴上,求其解析式.
解:(1)∵x=-=1,∴其对称轴为直线x=1.
(2)二次函数的解析式为y=x2-3x+或y=-x2+2x-1.
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命题点2 二次函数的图象与性质 7地4考
例2 【一题串考点 原创题】 已知二次函数y=ax2+bx+c,下表给出了两个变量x,y的对应关系.
x … -1 0 1 2 3 4 …
y … 0 -3 -4 -3 0 5 …
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(1)该函数的图象开口向________,对称轴为直线________,顶点坐标为________,函数的最小值为________,该二次函数的图象与y轴的交点坐标为________,与x轴的交点坐标为________.
(2)-3≤x≤0时,y的最大值为________,最小值为________.
(3)当-1≤x≤2时,y的最大值为________,最小值为________.
(4)如果(-3,y1),(2,y2),(6,y3)在该二次函数图象上,那么y1,y2,y3之间的大小关系是________.
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(5)已知点A(m,n)是抛物线上一点.
①若点A关于对称轴对称的点为B,且点B的坐标为(5,12),则点A的坐标为________;
②若点A与对称轴的距离d为5,则点A的坐标为________;当距离d=4时,满足条件的点A有________个.
(6)若(3,y1),(a,y2)是抛物线上不同的两点,且y2=y1+5,则a的值为________.
(7)二次函数的图象与x轴所围成的区域内(不含边界)整点(横、纵坐标都为整数的点)的个数为________.
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【解题启发】 此二次函数的解析式是什么?图象是什么样的?增减性怎么判断?
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解:(1)上 x=1 (1,-4) -4 (0,-3)
(3,0)或(-1,0)
(2)12 -3 (3)0 -4 (4) y3 > y1 >y2
(5)①(-3,12) ②(6,21)或(-4,21) 2 (6)4或-2
(7) 7
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【解题通法】
求函数最值的常用方法
求函数的最值时,若自变量的取值范围为x1≤x≤x2:
(1)若对称轴在该范围内,则最大值、最小值都存在,在顶点和一端点处取得;
(2)若对称轴不在该范围内,则最大值、最小值也都存在,在x1,x2处取得.
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练5 (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
C
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命题点3 二次函数与方程、不等式的关系 7地1考
例3 (2024·济宁)将抛物线y=x2-6x+12向下平移k个单位长度.若平移后
得到的抛物线与x轴有公共点,则k的取值范围是________.
【解题启发】 平移得到的抛物线与x轴有交点,你能联想到什么?
k≥3
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练6 抛物线y=x2+x+c与x轴只有一个公共点,则c的值为( )
A.- B.
C.-4 D.4
B
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练7 (2024·泰安泰山模拟)已知二次函数y=a(x+k)2+h(a,k,h均为常数)
的图象与x轴的交点的横坐标分别为-2和5,则关于x的一元二次方程a(x+k+2)2+h=0的两个实数根分别是( )
A.x1=-4,x2=3 B.x1=3,x2=7
C.x1=0,x2=7 D.x1=0,x2=3
A
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练8 (2024·济宁邹城一模)如图,二次函数y=ax2+c的图象与一次函数y=mx+n的图象交于A(-2,p),B(1,q)两点,则关于x的不等式ax2-mx+c>n的解集是__________.
-2<x<1
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练9 【新考法】 开放性,由交点位置判断参数范围
(2023·泰州)二次函数y=x2+3x+n的图象与x轴有一个交点在y轴右侧,
则n的值可以是______________.(填一个值即可)
-3(答案不唯一)
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命题点4 二次函数图象与几何变换 7地3考
例4【一题串考点 原创题】 已知二次函数y=-x2+bx+c的图象经过A(-1,
0),B(2,3)两点.
(1)二次函数的解析式为________,顶点坐标为________.
(2)该二次函数的图象关于x轴对称的新抛物线的解析式是________;关于y轴对称的新抛物线的解析式是________;绕顶点旋转180°后的新抛物线解析式是________;绕原点旋转180°后的新抛物线解析式是________.
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(3)将抛物线向左平移3个单位长度,再向下平移2个单位长度得到抛物线L,求抛物线L的解析式;
(4)将抛物线向左平移a(a>0)个单位长度得到抛物线M.若抛物线M与y轴的交点为(0,4),求a的值;
(5)如果将此二次函数的图象向上平移n个单位长度后过点P(m,4),再将点P向右平移3个单位长度后得点Q,点Q恰好落在原二次函数y=-x2+bx+c的图象上,求n的值.
【解题启发】 抛物线的平移、旋转各有什么规律?
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【规范解答】
解:(1)y=-x2+2x+3 (1,4)
(2)y=x2-2x-3 y=-x2-2x+3 y=x2-2x+5
y=x2+2x-3
(3)抛物线L的解析式为y=-x2-4x-2.
(4)a=1.
(5)n=9.
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命题点5 二次函数图象与系数a,b,c的关系 7地2考
【核心母题】 在平面直角坐标系中,已知二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的
图象如图所示,有下列4个结论:①abc>0;②b2>4ac;③2a-b=0;④a-b+c<0.
其中正确的结论是________.
②④
41
【解题启发】 开口向下,则a________0;对称轴为直线x=1,则________=1;与y轴交点在y轴上半轴,则c________0;与x轴的交点有两个,则b2-4ac________0.
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【解题模板】
灵活探究二次函数图象与系数关系的技巧
①由开口方向、对称轴位置、与y轴交点判断a,b,c的符号;
②由抛物线与x轴的交点个数判断b2-4ac与0的关系;
③由对称轴的位置判断2a±b的符号;
④判断a±b+c,4a±2b+c的符号,令x=±1,x=±2,观察纵坐标;
⑤判断a,c或b,c关系,利用对称轴与x等于某个值时y的式子联立求解;
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⑥判断 (a+c)2与b2 的大小:先因式分解,再利用x等于某两个值的式子联立求解;
⑦判断a+b与m(am+b)的大小,由二次函数的增减性判断有关m(am+b)的不等式;
⑧判断二次函数与一元二次方程结合的根的情况,转化为抛物线与平行于x轴的直线的交点问题来求解.
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变式1 判断与a,b,c有关的式子的符号
判断下列结论的正误,在括号内正确的打“√”,错误的打“✕”.
⑤3a+c>0( )
⑥(a+c)2<b2( )
⑦4a-2b+c<0( )
⑧4a+2b+c>0( )
×
√
√
√
45
变式2 与增减性结合判断正误
判断下列结论的正误,在括号内正确的打“√”,错误的打“✕”.
⑨若m为任意实数,则有a+b≥m(am+b)( )
⑩若y≥0,则0≤x≤2( )
√
×
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变式3 与一元二次方程结合考查根的情况
判断下列结论的正误,在括号内正确的打“√”,错误的打“✕”.
⑪关于x的方程ax2+bx+c=0的两根为x1=-1,x2=3( )
⑫关于x的方程ax2+bx+c+1=0有两个不相等的实数根( )
⑬关于x的方程ax2+bx+c=0有一个根大于-1,一个根小于3( )
×
√
√
47
建议用时:10分钟
1.已知抛物线y=(x-2)2+1,下列结论错误的是( )
A.抛物线开口向上
B.抛物线的对称轴为直线x=2
C.抛物线的顶点坐标为(2,1)
D.当x<2时,y随x的增大而增大
D
1
3
5
7
题序
2
4
6
48
2.(2023·南充)若点P(m,n)在抛物线 y= ax2(a≠0)上,则下列各点在抛物线
y=a(x+1)2上的是( )
A.(m,n+1) B.(m+1,n)
C.(m,n-1) D.(m-1,n)
D
1
3
5
7
题序
2
4
6
49
3.(2024·东营)已知抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)的图象如图所示,则下列
结论正确的是( )
A.abc<0
B.a-b=0
C.3a-c=0
D.am2+bm≤a-b(m为任意实数)
D
1
3
5
7
题序
2
4
6
50
4.(2024·滨州)将抛物线y=-x2先向右平移1个单位长度,再向上平移2个
单位长度,则平移后抛物线的顶点坐标为________.
(1,2)
1
3
5
7
题序
2
4
6
51
5.(2023·上海)一个二次函数y=ax2+bx+c的顶点在y轴正半轴上,且其
对称轴左侧的部分是上升的,那么这个二次函数的解析式可以是
_______________________.
y=-x2+1(答案不唯一)
1
3
5
7
题序
2
4
6
52
6.已知函数y=mx2+3mx+m-1的图象与坐标轴恰有两个公共点,则实数
m的值为____________.
1或-
1
3
5
7
题序
2
4
6
53
7.已知二次函数y=ax2+bx+c(a,b,c是常数,a≠0)的y与x的部分对应值如下表:
x -5 -4 -2 0 2
y 6 0 -6 -4 6
下列结论:
①a>0;
②当x=-2时,函数最小值为-6;
③若点(-8,y1),(8,y2)在二次函数图象上,则y1<y2;
④方程ax2+bx+c=-5有两个不相等的实数根.
其中正确结论的序号是________.(把所有正确结论的序号都填上)
①③④
1
3
5
7
题序
2
4
6
54
$$