内容正文:
5.解:设该厂每x天购买一次面粉.其购买量为6x吨.
由题意可知,面粉的保管费及其他费用为
3×[6x+6(x-1)+6(x-2)++6×1]=9x(x+1).
设平均每天所支付的总费用为y1 元,
则y1=
1
x
[9x(x+1)+900]+6×1800=9x+900x +10809
≥2 9x900x +10809=10989
(元),
当且仅当9x=900x
,即x=10时,等号成立.
所以该厂每10天购买一次面粉,才能使平均每天所支付的
总费用最少.
§4 一元二次函数与一元二次不等式
4.1 一元二次函数
课前预习学案
知识梳理 知识点一
一般式 顶点式
知识点二
横坐标不变,纵坐标变为原来的a倍得到 开口方向 开口
大小
知识点三
(1)(h,k) x=h 减小 增大 ymin=k 增大 减小
ymax=k
[思考]
1.提示:左右平移的原则:“左加右减”;上下平移的原则:“上加
下减”.
知识点四
向上 向下 x=-b2a x=-
b
2a
[思考]
2.提示:不一定小,例如函数y=x2 与y=-x2 的图象的开口大小
相同,决定其开口大小的是|a|,|a|越大,开口越小.
3.提示:把函数y=x2 的图象上各点横坐标不变,纵坐标变为原来
的2倍,得到y=2x2 的图象;把函数y=2x2 的图象向右平移1
个单位长度得到y=2(x-1)2 的图象.
4.提示:利用判别式Δ=b2-4ac来判断.
当Δ>0时,有两个不同的公共点;当Δ=0时,有唯一公共点;
当Δ<0时,无公共点.
预习自测
1.B [由2x(3-x)=0,得x=0或x=3,可知图象与x轴的交点
为(0,0),(3,0),排除 A,C.又y=2x(3-x)=-2x2+6x,所以图
象开口向下,故排除D.]
2.B [y=x2→y=x2-1→y=2(x2-1)=2x2-2.]
3.解析:由|2|=|-2|,知二者开口大小相同;由2>0,-2<0,知
二者开口方向相反.
答案:相同 相反
课堂互动学案
[例1] [解] y=x2-6x+6
横坐标缩小到
原来的 1
2
倍
→y=(2x)2-12x+6
=4x2-12x+6
纵坐标扩大
到原来的2倍
→y2=4x
2-12x+6,
即y=8x2-24x+12.
所以图象C2 的解析式为y=8x2-24x+12.
[例2] [解] 因为二次函数的图象的顶点坐标是(1,-3),
所以,可设其解析式为y=a(x-1)2-3.
又其图象过点P(2,0),则a(2-1)2-3=0,解得a=3.
所以,这个函数的解析式为y=3(x-1)2-3.
[例3] [解] 由f(x)=(x-1)2+2知抛物线开口向上,对
称轴为x=1,
∴f(x)在[-2,0]上随x的增大而减小,
∴当x=-2时,
f(x)有最大值f(-2)=11;
当x=0时,f(x)有最小值f(0)=3.
变式训练
1.解:(1)由-x2-2x+3=0,
得-(x+3)(x-1)=0,解得x=-3或x=1,当x=0时,
y=-02-2×0+3=3,所以此函数图象与x 轴的交点坐标
为(-3,0),(1,0),与y轴的交点坐标为(0,3).
(2)配方,得y=-x2-2x+3=-(x+1)2+4,所以此函数
图象的顶点坐标为(-1,4),对称轴为直线x=-1.
(3)根据(1)(2)画出此函数图象的草图如图:
2.解:因为二次函数的图象与x轴的交点为A(-1,0)和B(1,0),
所以,可设其解析式为y=a(x-1)(x+1).
又其图象与y轴的交点为(0,-1),则a(0-1)(0+1)=-1,解
得a=1.所以,这个函数的解析式为y=(x-1)(x+1)=x2-1.
3.解:(1)由y=4x2-4ax+a2-2a+2=4 x-a2( )
2
-2a+2,
所以抛物线的顶点坐标为 a
2
,-2a+2( ).
(2)二次函数图象开口向上,对称轴为x=a2
,在区间[0,2]
上的最小值,分情况:
①当a2<0
,即a<0时,x=0时函数取得最小值,
即a2-2a+2=3,解得a=1± 2,又a<0,所以a=1- 2;
②当0≤a2≤2
,即0≤a≤4时,x=a2
时函数取得最小值,
即-2a+2=3,解得a=-12
舍去;
③当a2>2
,即a>4时,x=2时函数取得最小值,
即16-8a+a2-2a+2=3,解得a=5± 10,
又a>4,所以a=5+ 10.
综上,a=1- 2或a=5+ 10.
随堂步步夯实
1.A [y=-2(x+1)2+3→y=-2[(x+1)+1]2+3=-2(x
+2)2+3→y=12×
[-2(x+2)2+3]=-(x+2)2+32.
]
2.A [由 “左 加 右 减 上 加 下 减 ”,y = 3x2 的 图 象
向左平移1个单位
→y=3(x+1)2
向下平移2个单位
→
y=3(x+1)2-2,所以正确选项为 A.]
3.BD [二次函数y=(x-2)2-1,开口向上,对称轴为x=2,
最小值为-1.
对于 A,二次函数y=(x-2)2-1≥-1,所以∀x∈R,y=
(x-2)2-1≥1错误,即 A错误;对于B,二次函数y=(x-
2)2-1≥-1,所以∀a>-1,∃x∈R,y=(x-2)2-1<a正
确,即B正确;对于C,二次函数y=(x-2)2-1≥-1,所以
∀a<-1,∃x∈R,y=(x-2)2-1=a错误,即 C错误;对
于 D,根据二次函数的对称性可知,∃x1≠x2,(x1-2)2-1
=(x2-2)2-1正确,即 D正确;综上可知,正确的为BD.]
4.解析:设y=a(x+2)(x-2)(a≠0),
因为其图象过点(0,3),所以a(0+2)(0-2)=3,
解得a=-34.
所以此函数的解析式为y=-34
(x+2)(x-2)
=-34x
2+3.
答案:y=-34x
2+3
222
数学必修第一册
5.解:f(x)=x2-4ax-2=(x-2a)2-4a2-2,对称轴为直线
x=2a.
(1)当a<0时,函数在区间[0,2]上是增加的,
因为,f(x)min=f(0)=-2;
(2)当0≤a≤1时,f(x)min=f(2a)=-4a2-2;
(3)当a>1时,函数在区间[0,2]上是减少的,
因此f(x)min=f(2)=2-8a.
综上,f(x)min=
-2,a<0,
-4a2-2,0≤a≤1.
2-8a,a>1.{
4.2 一元二次不等式及其解法
课前预习学案
知识梳理 知识点一
2.成立 未知数
[思考]
1.提示:不是.一元二次不等式一定为整式不等式.
2.提示:不可以.若a=0,就不是二次不等式了.
知识点二
1.{x|x<x1,或x>x2} x|x≠-
b
2a{ } R {x|x1<x<x2}
∅ ∅
[思考]
3.提示:R,x|x=-b2a{ }.
预习自测
1.D 2.C 3.{x|x>3,或x<-1}
课堂互动学案
[例1] [解] (1)Δ=49>0,方程2x2+5x-3=0的两根为
x1=-3,x2=
1
2
,
作出函数y=2x2+5x-3的图象,如图①所示.
由图可得原不等式的解集为 x|-3<x<12{ }.
(2)原不等式等价于3x2-6x+2≥0.Δ=12>0,解方程3x2
-6x+2=0,得x1=
3- 3
3
,x2=
3+ 3
3
,
作出函数y=3x2-6x+2的图象,如图②所示,由图可得原
不等式的解集为 x|x≤3- 33
,或x≥3+ 33{ },
(3)∵Δ=0,∴方程4x2+4x+1=0有两
个相等的实根x1=x2=-
1
2.
作出函数
y=4x2+4x+1的图象如图③所示.
由图可得原不等式的解集为
x|x≠-12
,x∈R{ }.
(4)原不等式可化为x2-6x+10<0,
∵Δ=-4<0,
∴方程x2-6x+10=0无实根,
∴原不等式的解集为∅.
[例2] [解] ①当a=0时,原不等式即为-x+1<0,
解得x>1.
②当a<0时,原不等式化为 x-1a( )(x-1)>0,
解得x<1a
或x>1.
③当a>0时,原不等式化为 x-1a( )(x-1)<0.
若a=1,即1a=1
时,不等式无解;
若a>1,即1a<1
时,解得1
a<x<1
;
若0<a<1,即1a>1
时,解得1<x<1a.
综上可知,当a<0时,不等式的解集为 x|x<1a
,或x>1{ };
当a=0时,不等式的解集为{x|x>1};
当0<a<1时,不等式的解集为 x|1<x<1a{ };
当a=1时,不等式的解集为∅;
当a>1时,不等式的解集为 x|1a<x<1{ }.
[例3] (1) [解析] 由已知得,
ax2+bx+2=0的解为-12
,1
3
,且a<0.
∴
-ba =-
1
2+
1
3
,
2
a= -
1
2( )×
1
3
,
ì
î
í
ïï
ï
解得 a=-12,
b=-2,{
∴a+b=-14.
[答案] -14
(2) [解析] 由题意知
2+3=-ba
,
2×3=ca
,
a<0,
ì
î
í
ï
ï
ï
ï
即
b=-5a,
c=6a,
a<0.{
代入不等式cx2-bx+a>0,
得6ax2+5ax+a>0(a<0).
即6x2+5x+1<0,解得-12<x<-
1
3
,
所以所求不等式的解集为 x|-12<x<-
1
3{ }.
[答案] x|-12<x<-
1
3{ }
变式训练
1.解:(1)方程x2-x-6=0的两根为x1=-2,x2=3,结合二
次函数y=x2-x-6的图象知x2-x-6>0的解集为{x|x
>3,或x<-2}.
(2)方程25x2-10x+1=0的两相等实根,x1=x2=
1
5.
结合二次函数y=25x2-10x+1的图象知25x2-10x+1>0
的解集为 x|x≠15{ }.
(3)法一:方程-2x2+x+1=0的 解 为
x1=-
1
2
,x2=1,函数y=-2x2+x+1
的图象是开口向 下 的 抛 物 线,与x 轴 的
交点为 -12
,0( ) 和(1,0),如图,
观察图象知不等式的解集为 x|x<-12
,或x>1{ }.
法二:在不等式两边同乘-1,可得2x2-
x-1>0,方程2x2-x-1=0的解为x1
=-12
,x2=1;画出函数y=2x2-x-1
的图象如图所示.
观察图象,可得原不等式的解集为
x|x<-12
,或x>1{ }.
2.解:(1)当a=3时,x2-4x+3>0,(x-1)(x-3)>0,∴x>3
或x<1,不等式解集为{x|x>3,或x<1}.
(2)不等式可化为(x-a)(x-1)≤0.
①当a=1时,原不等式即为(x-1)2≤0,解得x=1;
②当a<1时,原不等式化为(x-a)(x-1)≤0,
解得a≤x≤1;
③当a>1时,原不等式化为(x-a)(x-1)≤0,
解得1≤x≤a.
综上可知,当a<1时,不等式的解集为{x|a≤x≤1};当a=1
时,不等式的解集为{x|x=1};当a>1时,不等式的解集为
{x|1≤x≤a}.
322
参考答案
§4 一元二次函数与一元二次不等式
4.1 一元二次函数
课程标准 素养解读
掌握一元二次函数的背景、概念和性质
通过一元二次函数的性质,发展学生直观想象、
逻辑推理和数学运算素养
[情境引入]
某施工单位在对一个长800m,
宽600m 的草坪进行绿化时,
是这样想的:中间为矩形绿草
坪,四周是等宽的花坛,如图所示,若要保证绿
草坪的面积不小于总面积的二分之一,试确定
花坛宽度的取值范围.
[知识梳理]
[知识点一] 一元二次函数及其变形
函数y=ax2+bx+c(a≠0)称为一元二次
函数的 ,函数y=a(x-h)2+k称
为一元二次函数的 ,其中点(h,k)
为抛物线的顶点.
注意:一元二次函数的一般形式化成顶点式
的方法—配方法;
y=ax2+bx+c=ax+b2a
æ
è
ç
ö
ø
÷
2
+4ac-b
2
4a .
[知识点二] 函数y=x2 与函数y=ax2(a≠0)
的图象间的关系
二次函数y=ax2(a≠0)的图象可由y=x2
的图象各点的 .
其中a决定了图象的 和在同
一直角坐标系中的 .
[知识点三] 一元二次函数y=a(x-h)2+k
(a≠0)的性质
(1)内容:
①函数y=a(x-h)2+k的图象是一条抛
物线,顶点坐标是 ,对称轴是直线
.
②当a>0时,抛物线开口向上;在区间
(-∞,h]上,函数值y随自变量x的增大而
;在区间[h,+∞)上,函数值y随自
变量x的增大而 ;函数在x=h处有
最小值,记作 .
当 a<0 时,抛 物 线 开 口 向 下;在 区 间
(-∞,h]上,函数值y随自变量x 的增大
而 ;在区间[h,+∞)上,函数值y
随自变量x 的增大而 ,函数在
x=h处有最大值,记作 .
(2)本质:一元二次函数是一种常见的函数,它
是客观反映现实世界中变量之间的数量关
系和 变 化 规 律 的 一 种 非 常 重 要 的 数 学
模型.
(3)作用:①利用一元二次函数的图象研究一
元二次不等式的解法;②求有关函数的最
大值和最小值;③为学习其他函数图象和
性质,奠定方法和知识的基础.
1.函数图象平移的原则是什么?
14
第一章 预备知识
[知识点四] 一元二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的性质
a的
符号
性质
a>0 a<0
图象
开口方向 开口 开口
顶点坐标 -b2a
,4ac-b
2
4a
æ
è
ç
ö
ø
÷ -b2a
,4ac-b
2
4a
æ
è
ç
ö
ø
÷
对称轴
单调
区间
在区间
-∞,-b2a
æ
è
ç ]
上是减小的,
在区间 -b2a
,+∞[ öø÷
上是增加的
在区间
-∞,-b2a
æ
è
ç ]
上是增加的
在区间 -b2a
,+∞[ öø÷
上是减少的
最大值、
最小值
当x=-b2a
时,函数
取得最小值
4ac-b2
4a
;无最大值
当x=-b2a
时,函
数 取 得 最 大 值
4ac-b2
4a
;无最小值
2.对于函数y=ax2(a≠0),a越大,
其图象开口越小吗?
3.通过怎样的变换,可以由函数y=x2 的图
象得到y=2(x-1)2 的图象?
4.如何判断二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)
的图象与x轴有无公共点?
[预习自测]
1.函数y=2x(3-x)的图象可能是 ( )
2.把函数y=x2 的图象向下平移1个单位长
度,将得到的函数图象上各点横坐标不变,
纵坐标变为原来的2倍,得到的函数解析
式为 ( )
A.y=2x2-1 B.y=2x2-2
C.y=2x2+1 D.y=2x2+2
3.一元二次函数y=2x2 与y=-2x2 的图象
开口大小 ,开口方向 .
一元二次函数的图象问题
[例1]若把函数y=x2-6x+6图象的横坐
标缩小到原来的1
2
倍,得到图象C1,再把C1
的纵坐标扩大到原来的2倍,得到图象为
C2,试写出图象C2 的解析式.
[思路点拨] 根据平移规律依次变换.
(1)平移变换不改变图象的形状,只改变图
象在坐标系中的位置.
①x轴上平移,即把x换成(x±k)(k>0,
左正右负);
②y轴上平移,即把y换成(y±h)(h>0,
下负上正).
(2)伸缩变换改变图象的形状.
①把横坐标变化到原来的ω(ω>0且
ω≠1)倍,即把x换成xω.
②把纵坐标变化到原来的λ(λ>0且
λ≠1)倍,即把y换成yλ.
24
数学必修第一册
[变式训练]
1.已知一元二次函数y=-x2-2x+3.
(1)求出此函数图象与坐标轴的交点坐标;
(2)指出此函数图象的顶点坐标和对称轴;
(3)根据(1)(2)画出此函数图象的草图.
求二次函数的解析式
[例2]已知二次函数的图象的顶点坐标是
(1,-3)且过点P(2,0),求这个函数的解
析式.
[思路点拨] 一元二次函数的顶点式为
y=a(x-h)2+k.
用待定系数法求二次函数解析式的设法
技巧,求二次函数的解析式,应根据已知
条件的特点,灵活地选用解析式的形式,
用待定系数法求之.
(1)当已知抛物线上任意三点时,通常设所
求二次函数为一般式y=ax2+bx+c
(a,b,c为常数,a≠0),然后列出三元
一次方程组求解.
(2)当已知二次函数图象的顶点坐标或对称
轴方程与最大(小)值时,则设所求二次函
数为顶点式y=a(x+h)2+k[其顶点是
(-h,k),a≠0].
(3)当已知二次函数图象与x轴的两个交
点的坐标为(x1,0)(x2,0)时,则设所求
二次函数为两点式y=a(x-x1)(x-
x2)(a≠0).
[变式训练]
2.已 知 二 次 函 数 的 图 象 与 x 轴 的 交 点 为
A(-1,0)和 B(1,0),且与y 轴的交点为
(0,-1),求这个函数的解析式.
一元二次函数的最大值和最小值
[例3]求函数f(x)=x2-2x+3在[-2,0]
上的最值.
[思路点拨] 先求对称轴,根据对称轴和
区间的关系做出判断.
求二次函数f(x)=ax2+bx+c(a>0)
在[m,n]上的最值的步骤:
(1)配方,找对称轴.
(2)判断对称轴与区间的关系.
(3)求最值,若对称轴在区间外,则f(x)的
图象在[m,n]上恒上升或下降,在端点
处取得最大值或最小值;若对称轴在区
间内,则在对称轴取得最小值,最大值
在[m,n]端点处取得.
[变式训练]
3.已知一元二次函数y=4x2-4ax+a2-2a+2.
(1)写出该函数的顶点坐标;
(2)如果该函数在区间[0,2]上的最小值为3,
求实数a的值.
34
第一章 预备知识
1.把函数y=-2(x+1)2+3的图象向左平移
1个单位长度,并把所得到的函数图象上的
每个点的横坐标不变,纵坐标变为原来的1
2
,
所得到的函数的解析式为 ( )
A.y=-(x+2)2+32
B.y=-(x+2)2+3
C.y=-x2+32
D.y=-x2+3
2.一元二次函数y=3(x+1)2-2的图象可以
由函数y=3x2 的图象经过怎样的变换得到
( )
A.先向左平移1个单位,再向下平移2个单位
B.先向左平移1个单位,再向上平移2个单位
C.先向右平移1个单位,再向下平移2个单位
D.先向右平移1个单位,再向上平移2个单位
3.(多选)下列关于二次函数y=(x-2)2-1
的说法正确的是 ( )
A.∀x∈R,y=(x-2)2-1≥1
B.∀a>-1,∃x∈R,y=(x-2)2-1<a
C.∀a<-1,∃x∈R,y=(x-2)2-1=a
D.∃x1≠x2,(x1-2)2-1=(x2-2)2-1
4.已知二次函数y=f(x)的图象如图所示,则
此函数的解析式为 .
5.求函数f(x)=x2-4ax-2在区间[0,2]上
的最小值.
学习至此,请完成配套训练
4.2 一元二次不等式及其解法
课程标准 素养解读
1.理解一元二次方程、一元二次不等式与二次函数的关系
2.掌握图象法解一元二次不等式
3.会对含参数的一元二次不等式分类讨论
通过求一元二次方程的解集及根
与系数关系的应用,提升逻辑推
理和数学运算素养
[情境引入]
利用恒等式的变形,推导一元二次方程根与系
数的关系如下
设一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0),两根
为x1,x2,
令ax2+bx+c=a(x-x1)(x-x2)
=ax2-a(x1+x2)x+ax1x2,
∴
b=-a(x1+x2),
c=ax1x2,{ 即
x1+x2=-
b
a
,
x1x2=
c
a.
ì
î
í
ï
ï
ï
ï
44
数学必修第一册