内容正文:
第二十二章 二 次 函 数
22.1.4 二次函数的图象和性质
第 一 课时
22.1二次函数的图像与性质
学 习 目 标
1
2
3
会将二次函数转化为的形式,确定二次函数的顶点坐标,对称轴;
会画二次函数图象,掌握二次函数
的性质
进一步培养学生的数学抽象意识、数学建模意识和逻辑推理能力,渗透数形结合、从特殊到一般的思想方法,培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力。
知识回顾
二次函数 图象 开口方向 对称轴 顶点坐标
二次函数、、 、的图象特点
向上
向下
x
y
O
y
x
O
x
y
O
y
x
O
直线x=0
直线x=0
直线x=h
(y轴)
(y轴)
(0,0)
(h,0)
(0,k)
x
y
O
y
x
O
x
y
O
y
x
O
(3)顶点坐标是(h,k)
(1)a的符号决定抛物线的开口方向
(2)对称轴是直线x=h
直线x=h
(h,k)
知识回顾
二次函数
图象 增减性质 最值 增减性质 最值
x
y
O
x
y
O
在对称轴的左侧,
y随x的增大而减小;
在对称轴的右侧,
y随x的增大而增大
y
x
O
y
x
O
x
y
O
y
x
O
在对称轴的左侧,
y随x的增大而增大;
在对称轴的右侧,
y随x的增大而减小
当x=0时,
y最小值=0.
当x=0时,
y最小值=k.
当x=h时,
y最小值=0.
当x=0时,
y最大值=0.
当x=0时,
y最大值=k.
当x=h时,
y最大值=0.
x
y
O
y
x
O
当x=h时,
y最小值=k.
当x=h时,
y最大值=k.
二次函数、、 、的函数性质
左降右升
左升右降
4
知识回顾
二次函数y=ax2与y=a(x-h)2+k图象关系
y=ax2
y
O
x
y=ax2
y=a(x-h)2+k
h
k
向右(h>0)[或向左(h<0)]平移|h|个单位
向上(k>0)[或向下(k<0)]平移|k|个单位
y=a(x-h)2+k
向下平移k个单位(k<0)
向上平移k个单位(k>0)
向左平移h个单位(h<0)
向右平移h个单位(h>0)
y=ax2
y= ax2 +k
𝑦=𝑎𝑥−ℎ2
y=ax2 -|k|
𝑦=𝑎𝑥+|ℎ|2
1.抛物线y=(x-2)²+1是由y=x²平移得到的,下列对于抛物线y=x²的平移过程叙述正确的是( )
A.先向左平移2个单位,再向上平移1个单位
B.先向右平移2个单位,再向下平移1个单位
C.先向左平移2个单位,再向下平移1个单位
D.先向右平移2个单位,再向上平移1个单位
2.二次函数y=(x-1)²+2的最小值是( )
A.-2 B. 2 C.-1 D. 1
知识回顾
练一练
3.将抛物线y=(x-1)2+3向左移1个单位长度,向下移3个单位长度,所得抛物线为( )
A.y=(x-2)2 B.y=(x-2)2+6 C.y=x2+6 D.y=x2
4.对于抛物线y=-(x+1)2+3,下列结论:①抛物线的开口向下;②对称轴为直线x=1;③顶点坐标为(-1,3);④当x>0时,y的值随x的增大而减小.其中结论正确的个数为( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
D
B
D
C
导入新课
探究点1
二次函数 图象和性质
二次函数
二次函数一般形式
形 式
二次函数
改形式
图象和性质
图象和性质
(3)顶点坐标是(h,k)
(1)a的符号决定抛物线的开口方向
(2)对称轴是直线x=h
如何将二次函数变为y=a+k的样式?
方法是什么?
新课探究
探究点1
二次函数 图象和性质
练一练
把方程0=配方,化为(x+m)2=n的形式.
解:移项,得
.________ =
二次项系数化为1,得
. _______
配方,得
+______=-42+_____.
∴(x-_______)2=_______.
-21
-42
2
2
将二次函数化为y=a+k的样式
第一步:提取二次项系数
第二步:配方
第三步:整理化简
配完全平方式
向上平移3个单位长度,
向右平移6个单位长度
新知探究
探究点1
二次函数 图象和性质
议一议
画出二次函数 图象
配方
向右平移6个单位长度
向上平移3个单位长度
方法一:平移法
(3)顶点坐标是(6 ,3)
(1)抛物线的开口向上
(2)对称轴是直线x=6
(4)抛物线形状与相同
新知探究
探究点1
二次函数 图象和性质
议一议
画出二次函数 图象
2
6
8
y
4
O
-2
2
x
4
-4
6
8
向右平移6个单位长度
向上平移3个单位长度
y
x
8
7
6
5
4
3
9
8
7
6
4
2
0
新知探究
探究点1
二次函数 图象和性质
做一做
在平面直角坐标系里直接画出二次函数 图象
∴抛物线开口向上,顶点为(6,3),对称轴为直线x=6.
(1)利用图象的对称性列表(请填表):
x … 3 4 5 6 7 8 9 …
… …
7.5
7.5
5
5
3.5
3.5
3
(2)描点画图.
解:
方法一:描点法
典例分析
探究点1
二次函数 图象和性质
例1.用配方法将二次函数化为y=a+k的形式,再写出它的开口方向、对称轴和顶点坐标.
解:
开口方向: 向下,
对 称 轴: 直线x=1,
顶点坐标:(1,4).
第一步:提取二次项系数
第二步:配方
加上并同时减去一次项系数一半的平方
第三步:整理
前三项化为平方形式,后两项合并同类项
第四步:化简
去掉中括号,化为顶点式
配方法过程
二次函数顶点式
新知探究
探究点2
二次函数图象和性质
将二次函数配方化成 形式(一般称为顶点式)
练一练
提取a
配方
整理化简
新知探究
探究点2
二次函数图象和性质
你能求出二次函数对称轴及顶点坐标?
练一练
由配方得:
对称轴:直线;
顶点坐标:(, )
二次函数对称轴和顶点坐标公式
新知探究
探究点2
二次函数图象和性质
你能归纳出二次函数特征和性质吗?
议一议
y=ax2+bx+c
y
O
x
(a>0)
y
O
x
(a<0)
增减性
最小值
最大值
新知探究
探究点2
二次函数图象和性质
你能归纳出二次函数特征和性质吗?
议一议
a>0 a<0
图 形
顶点坐标
对 称 轴
开口方向
增 减 性
最 值
x
y
O
y
x
直线 x = -
向上
向下
在对称轴左侧即当x< -时y 随 x的增大而减小.
在对称轴右侧即当x> -时,y随 x 的增大而增大.
在对称轴左侧即当x< -时, y 随 x的增大而增大,
在对称轴右侧即当x> -时,y随 x 的增大而减小.
当x=-时,y最小值=
当x=-时,y最大值=
16
典例分析
探究点2
二次函数图象和性质
例2.已知抛物线的对称轴是直线,求的值及顶点坐标.
解:
∵图象的对称轴为直线 ,
∴ ,
解得: ,
∴,
∴抛物线顶点坐标为(1,1) .
拓展提升
1.如图,已知二次函数 的图象与x轴交于点A、B,与y轴交于点C.
(1)将 化成 的形式;
(2)求点A、B、C的坐标;
(3)观察图象直接写出不等式 的解集.
的解集是函数时自变量的取值范围,由图象得
(1)解:
(2)解:令,则,
∴该抛物线与轴的交点 C坐标是(0,-3) ,
令,则 ,
解方程得:,
所以该抛物线与轴的交点坐标:
A(-1,0)、B (3,0)
(3)解:
或
的解集是:
写出下列抛物线的开口方向、对称轴和顶点:
(1)y=3x2+2x; (2)y=-x2-2x;
巩固练习
开口方向 顶点坐标 对称轴
y=3x2+2x
y=-x2-2x
y=-2x2+8x-8
y= x2-4x+3
教材P39练习
向上
向下
向下
向上
(-,)
(-1, 1).
(2, 0).
(4, -5).
直线 x= -
直线x=-1
直线x =2
直线x =4
(1)y=3x2+2x
=3(x-)2+
(3)y=-2x2+8x-8; (4)y= x2-4x+3.
(2)y = -x2-2x
=3(x+)2+
(3)y= -2x2+8x-8
= -2(x-)2
(4)y = x2-4x+3
= (x-)2-
2.用配方法将二次函数配方化成 形式并写出它的开口方向、对称轴和顶点坐标.
巩固练习
解:
∴开口方向向上,对称轴为x=-3,顶点坐标(-3,-4)
真题感知
1.(2025•福建)已知点A(-2,y1),B(1,y2)在抛物线y=3x2+bx+1上,若3<b<4,则下列判断正确的是( )
A.1<y1<y2 B.y1<1<y2
C.1<y2<y1 D.y2<1<y1
解:∵y=3x2+bx+1,∴当x=0时,y=1,
∴抛物线过点(0,1),
∴抛物线的开口向上,对称轴为,
∴抛物线上的点离对称轴越远,函数值越大,
∵3<b<4,
∴,
∵,,
∴点A(-2,y1)到对称轴的距离大于点(0,1)到对称轴的距离,小于B(1,y2)到对称轴的距离,
∴1<y1<y2,
A
真题感知
2.(2025•河南)在二次函数y=ax2+bx-2中,x与y的几组对应值如表所示.
x … -2 0 1 …
y … -2 -2 1 …
(1)求二次函数的表达式.
(2)求二次函数图象的顶点坐标,并在给出的平面直角坐标系中画出二次函数的图象.
(3)将二次函数的图象向右平移n个单位长度后,当0≤x≤3时,若图象对应的函数最大值与最小值的差为5,请直接写出n的值.
解:(1)由题意,结合表格数据可得,
二次函数的对称轴是直线x1.
∴可设二次函数为y=a(x+1)2+k.
又∵图象过(0,-2),(1,1),
∴-2=a(0+1)2+k,且1=a(1+1)2+k.
∴a=1,k=-3.
∴二次函数为y=(x+1)2-3,
即y=x2+2x-2.
真题感知
2.(2025•河南)在二次函数y=ax2+bx-2中,x与y的几组对应值如表所示.
x … -2 0 1 …
y … -2 -2 1 …
(1)求二次函数的表达式.
(2)求二次函数图象的顶点坐标,并在给出的平面直角坐标系中画出二次函数的图象.
(3)将二次函数的图象向右平移n个单位长度后,当0≤x≤3时,若图象对应的函数最大值与最小值的差为5,请直接写出n的值.
(2)由题意,结合(1)y=(x+1)2-3,
∴顶点坐标为(-1,-3).
x … -3 -2 -1 0 1 …
y … 1 -2 -3 -2 1 …
真题感知
2.(2025•河南)在二次函数y=ax2+bx-2中,x与y的几组对应值如表所示.
x … -2 0 1 …
y … -2 -2 1 …
(1)求二次函数的表达式.
(2)求二次函数图象的顶点坐标,并在给出的平面直角坐标系中画出二次函数的图象.
(3)将二次函数的图象向右平移n个单位长度后,当0≤x≤3时,若图象对应的函数最大值与最小值的差为5,请直接写出n的值.
(3)由题意,
∵二次函数的图象向右平移n个单位长度后,
∴新函数为y=(x+1-n)2-3.
∴此时对称轴是直线x=n-1,函数图象开口向上.
∴①当3≤n-1时,即n≥4,
∴当x=0时,y取最大值为(1-n)2-3;
当x=3时,y取最小值为(4-n)2-3.
又∵最大值与最小值的差为5,
∴(1-n)2-3-(4-n)2+3=5.
∴n4,不合题意.
真题感知
2.(2025•河南)在二次函数y=ax2+bx-2中,x与y的几组对应值如表所示.
x … -2 0 1 …
y … -2 -2 1 …
(1)求二次函数的表达式.
(2)求二次函数图象的顶点坐标,并在给出的平面直角坐标系中画出二次函数的图象.
(3)将二次函数的图象向右平移n个单位长度后,当0≤x≤3时,若图象对应的函数最大值与最小值的差为5,请直接写出n的值.
(3)
∴ n=1+或n=1- (不合题意,舍去)
②当0<n-1<3时,即1<n<4,
∴当x=0或x=3时
y取最大值为(1-n)2-3或(4-n)2-3;
当x=n-1时,y取最小值为-3.
又∵最大值与最小值的差为5,
∴(1-n)2-3+3=5或(4-n)2-3+3=5.
新函数为y=(x+1-n)2-3.
y=(x+1)2-3
③当n-1≤0时,即n≤1,
∴当x=0时,y取最小值为(1-n)2-3;
当x=3时,y取最大值为(4-n)2-3.
又∵最大值与最小值的差为5,
∴(4-n)2-3-(1-n)2-3=5.
∴n1,不合题意.
∴综上
n=1+
1.二次函数图象
y
O
x
a>0
y
O
x
a<0
课堂小结
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 随 x的增大而增大,
当x> -时,y随 x 的增大而减小.
2.二次函数 性质
当a>0时
当a<0时
课堂小结
y=ax2+bx+c(a≠0)
(一般式)
(顶点式)
配方法
公式法
对称轴是 ,顶点坐标为 .
3.二次函数一般式图与顶点式的关系
课后练习
探究性作业
1.如图,在直角坐标系中,已知函数
(1)完成以下列表:
… -2 -1 0 1 2 3 4 …
… …
(2)画出这个函数的图象;
(3)观察图象,写出图象与坐标轴的交点坐标,顶点坐标及对称轴.
5
0
0
5
-3
-3
-4
如图所示
解:(2)
-1
3
1
-4
(3)由图可知:
与x轴交于(-1 , 0) ,(3 , 0) ,
与y轴交于(0 , -3) ,
顶点坐标(1,-4) ,
对称轴:直线
-3
感谢聆听!
$$