内容正文:
2.2二次函数的图象与性质
第1课时 二次函数y=ax2的图象与性质
1.二次函数y=x2的图象的开口方向是( A )
A.向上 B.向下 C.向左 D.向右
2.二次函数y=x2的图象的顶点坐标是( B )
A.(1,0) B.(0,0) C.(-1,0) D.(0,)
3.下列关于抛物线y=-36x2的性质叙述错误的是( C )
A.对称轴是y轴 B.顶点是原点
C.当x>0时,y随x的增大而增大 D.y有最大值
4.对于函数y=2x2,下列说法正确的是( B )
A.当x>0时,y随x的增大而减小
B.当x<0时, y随x的增大而减小
C.y随x的增大而增大
D.y随x的增大而减小
5.已知点A(-3,y1),B(-1,y2),C(2,y3)在抛物线y=x2上,则y1,y2,y3的大小关系是( D )
A.y1<y2<y3 B.y1>y2>y3 C.y1<y3<y2 D.y2<y3<y1
6.抛物线y=-x2上有两点(x1,y1),(x2,y2),若x1>x2>0,则( B )
A.0<y1<y2 B.y1<y2<0 C.y1>y2>0 D.y2<y1<0
7.对于二次函数:①y=3x2;②y=x2;③y=x2,它们的图象在同一坐标系中,开口大小的顺序用序号来表示应是( A )
A.②>③>① B.②>①>③ C.③>①>② D.③>②>①
8.若二次函数y=m的图象开口向下,则m的值为( A )
A.-3 B.3 C.-9 D.±3
9.在二次函数y=x2的图象上,与点A(-5,25)关于y轴对称的点的坐标是 (5,25) .
10.点A(2,4)在二次函数y=x2的图象上吗?请分别写出点A关于x轴的对称点B的坐标、关于y轴的对称点C的坐标、关于原点O的对称点D的坐标.点B,C,D在二次函数y=x2的图象上吗?
11.已知a≠0,在同一直角坐标系中,函数y=ax与y=ax2的图象可能是( C )
A B C D
12.已知y=(k+2)是二次函数,且当x<0时,y随x的增大而增大.
(1)k的值为 ;对称轴为 .
(2)点A在该二次函数的图象上,若点A的坐标为(2,m),则点A关于对称轴对称的点的坐标为 .
(3)请画出该函数图象,并根据图象写出当-1≤x<3时,y的取值范围为 .
13.如图,点P是抛物线y=x2上的一动点,直线m∥x轴,与y轴交于点N(0,-1),过点P作PM⊥直线m于点M.
(1)如图1,请探究在y轴上是否存在定点F,使PM=PF恒成立,并说明理由;
(2)如图2,若C点坐标为(2,4),求CP+PF的最小值.
答案
1.A 2.B 3.C 4.B 5.D 6.B 7.A 8.A 9.(5,25)
10.解:点A(2,4)在二次函数y=x2的图象上.点B的坐标为(2,-4),点C的坐标为(-2,4),点D的坐标为(-2,-4).点C在二次函数y=x2的图象上,点B,D不在二次函数y=x2的图象上.
11.C
12.解:(1)根据题意,得k+2≠0且k2+k-4=2,解得k1=-3,k2=2,
∵二次函数当x<0时,y随x的增大而增大,
∴二次函数的图象的开口向下,即k+2<0,
∴k=-3,
∴二次函数为y=-x2,
∴对称轴为y轴.
故答案为-3,y轴.
(2)把A(2,m)代入y=-x2,得m=-4,
∴A(2,-4).
∵对称轴为y轴,
∴点A关于对称轴对称的点的坐标为(-2,-4).
故答案为(-2,-4).
(3)如图所示.
当x=-1时,y=-(-1)2=-1,
当x=3时,y=-32=-9,
∴当-1≤x<3时,-9<y≤0,故答案为-9<y≤0.
13.解:(1)存在,理由如下:设P,F(0,b),由PM=PF,易有a2+1=,即=a2+,
∴a2-a2b+b2-1=0,
∴a2(1-b)+b2-1=0,由题意,方程与a无关,
∴1-b=0,
∴b=1,
∴定点F的坐标为(0,1).
(2)过点C作CQ⊥直线m于点Q,此时CQ=5,连接CM,CP+PF=CP+PM≥CM≥CQ=5,即当C,P,M三点共线时,CP+PF=CQ=5最小.
第2课时 二次函数y=ax2+k的图象与性质
1.下列函数中,图象形状、大小及开口方向相同的是( B )
①y=-x2;②y=-2x2;③y=x2-1;④y=x2+2;⑤y=-2x2+3.
A.①④ B.②⑤ C.②③⑤ D.①②⑤
2. 已知函数y=x2-2,当函数值y随x的增大而减小时,x的取值范围是( C )
A.x<2 B.x>0 C.x<0 D.x>-2
3.关于二次函数y=-2x2+3,下列说法正确的是( B )
A.它的图象的开口方向是向上的 B.当x<-1时,y随x的增大而增大
C.它的图象的顶点坐标是(-2,3) D.当x=0时,y有最小值3
4.抛物线y=2x2-5的开口向 上 ,对称轴是 y轴 ,顶点坐标是 (0,-5) .
5.抛物线y=x2-4的开口向 上 ,对称轴是 y轴 ,顶点坐标是 (0,-4) .
6.抛物线y=ax2+(a-2)的顶点在x轴的上方,则a的取值范围是 a>2 .
7.抛物线y=ax2+c与y=x2+3的开口大小相同,开口方向相反,且顶点为(0,1),则抛物线的表达式为 y=-x2+1 ,当x >0 时,y随x的增大而减小.
8.将抛物线y=3x2+5向 下 平移 5 个单位长度,得到抛物线y=3x2,将抛物线y=-x2-1向下平移4个单位长度,得到的抛物线为 y=-x2-5 .
9.如果将二次函数y=2x2的图象沿y轴向上平移1个单位长度,那么所得图象的表达式为 y=2x2+1 .
10.在如图所示的平面直角坐标系中画出二次函数y=x2-1的图象.
x
…
-4
-2
0
2
4
…
y=x2-1
…
…
(1)补充表格中的y值;
(2)在坐标系中画出y=x2-1的图象.
11.将抛物线y=x2-1向下平移8个单位长度后,它与x轴的两个交点之间的距离为( B )
A.4 B.6 C.8 D.10
12. 如图,抛物线y=-x2+4与x轴交于A,B两点(点A在点B左边),与y轴交于点C.
(1)求点A,B,C的坐标;
(2)CD⊥AC,CD=AC,AD交抛物线于点P,求点P的坐标.
13.如图1,抛物线y=ax2-1交x轴于A,B两点,交y轴于点C,且AB=4OC.
(1)求a的值;
(2)在直线BC上方的抛物线上有一点P,使得点P到直线BC的距离为2,求P点的坐标;
(3)如图2,过点O的直线交抛物线于点E,F(点F在点E的上方),以EF为斜边作Rt△EGF,且直角边与坐标轴平行,试求的值.
答案:
1.B 2.C 3.B 4.上 y轴 (0,-5) 5.上 y轴
(0,-4) 6.a>2 7.y=-x2+1 >0
8.下 5 y=-x2-5 9.y=2x2+1
10.解:(1)当x=-4时,y=×(-4)2-1=3;
当x=-2时,y=×(-2)2-1=0;
当x=0时,y=×02-1=-1;
当x=2时,y=×22-1=0;
当x=4时,y=×42-1=3.
(2)将(1)中的每对x,y的对应值在平面直角坐标系中描出,再连线即可得到函数图象,如图.
11.B
12.解:(1)当x=0时,y=4,
∴C(0,4);当y=0时,-x2+4=0,解得x1=2,x2=-2,
∴A(-2,0),B(2,0),
∴A(-2,0),B(2,0),C(0,4).
(2)过点D作DE⊥y轴,易得△AOC≌△CED ,
∴D(4,2),∵A(-2,0),
∴直线AP的表达式为y=x+,
联立,得解得(舍),
∴点P的坐标为.
13.解:(1)由题意得C(0,-1),
∴OC=1,
∴AB=4OC=4,
∴A(-2,0),B(2,0).∴a=.
(2)延长BC到点E,使CE=BC,连接AE.过点B向上作BQ⊥BC,截取BQ=2.过Q作QM⊥ x轴于点M,易得OC綊AE,BE=2BC=2=BQ,AE⊥AB,AE=2,△ABE≌△MQB,AB=MQ=4,AE=BM=2,
∴Q(0,4).过Q作QP∥BC,交抛物线于点P,易得BC表达式为y=x-1,PQ表达式为y=x+4,联立,得得P或.
(3)作直线l:y=-2,过点E作EM⊥l于点M,延长FG交直线l于点N,易得四边形EMNG是矩形,EM=GN,FN-EM=FG.设F,则FN=+1,OF==+1,
∴OF=FN,同理OE=EM.∴==1.
第3课时 二次函数y=a(x-h)2+k的图象与性质
1.抛物线y=-3(x+1)2不经过的象限是( A )
A.第一、二象限 B.第二、四象限
C.第三、四象限 D.第二、三象限
2. 二次函数y=2(x+1)2+3的最小值是( D )
A.-1 B.1 C.2 D.3
3.关于抛物线y=3(x-1)2+2,下列说法错误的是( D )
A.开口方向向上
B.对称轴是直线x=1
C.顶点坐标为(1,2)
D.当x>1时,y随x的增大而减小
4.把抛物线y=-2x2先向右平移1个单位长度,再向上平移2个单位长度后,所得函数的表达式为( C )
A.y=-2(x+1)2+2 B.y=-2(x+1)2-2
C.y=-2(x-1)2+2 D.y=-2(x-1)2-2
5.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) .
6.抛物线y=(x-1)2+c经过(-2,y1),(0,y2),(,y3)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
7.在抛物线y=-(x+h)2+k中,若当x>1时,y随x的增大而减小,则h的范围是 h≥-1 ;若当x<-3时,y随x的增大而增大,则h的范围是 h≤3 .
8.抛物线y=-(x+2)2-6的开口 向下 ,顶点坐标是 (-2,-6) ,对称轴是 直线x=-2 ,当x<-2时,y随x的增大而增大,当 x=-2 时,y有最 大 值,这个值是 -6 .
9.已知函数y=-(x+2)2-3.
(1)指出函数图象的开口方向、对称轴和顶点坐标;
(2)当x取何值时该函数有最值,并求出最值.
10. 若抛物线y=-(x+1)2向右平移m个单位长度后经过点(2,-2),则m= 1或5 .
11. 如图,抛物线C1:y=(x+1)2,将C1绕顶点P旋转180°得C2.
(1)求C2的表达式;
(2)直线x=t交C1,C2于A,B两点,若△PAB为直角三角形,求t的值.
12.在综合实践课上,数学探究小组用两个互相垂直的直尺制作了一个“T”形尺,并用它对二次函数图象的相关性质进行研究.
把“T”形尺按图1摆放,水平宽AB的中点为C,图象的顶点为D,测得AB为m厘米时,CD为n厘米.
【猜想】
(1)探究小组先对y=x2的图象进行多次测量,测得m与n的部分数据如表:
m
0
2
3
4
5
6
…
n
0
1
2.25
4
6.25
9
…
描点:以表中各组对应值为点的坐标,在图2的直角坐标系内描出相应的点.
连线:用光滑的曲线顺次连接各点.
解:(1)描点、连线绘制函数图象如下:
猜想:n与m的关系式是 n=m2 .
【验证】
(2)探究小组又对多个二次函数的图象进行了测量研究,发现测得的n与m也存在类似的关系式,并针对二次函数y=a(x-h)2+k(a>0)的情况进行了推理验证.请从下表中任选一种方法(在“□”内打“√”)并补全其推理过程.(根据需要,选用字母a,m,n,h,k表示答案)
□方法1
□方法2
如图3,平移二次函数图象,使得顶点D移到原点O的位置,则A'B'=AB=m,C'O=CD=n,
C'B==,所以点B'的坐标为 ;
将点B'坐标代入y=ax2,
得到n与m的关系式是 .
如图4,顶点D的横坐标加个单位,纵坐标加n个单位得到点B的坐标,所以点B的坐标为 (h+m,k+n) ;
将点B坐标代入y=a(x-h)2+k,
得到n与m的关系式是 nam2 .
答案
1.A 2.D 3.D 4.C 5.(1,2) 6.D 7.h≥-1 h≤3
8.向下 (-2,-6) 直线x=-2 x=-2 大 -6
9.解:(1)∵a=-1<0,
∴抛物线开口向下.
顶点坐标为(-2,-3),对称轴为直线x=-2.
(2)∵抛物线开口向下,
∴函数有最大值.
∵顶点坐标为(-2,-3),
∴当x=-2时,函数有最大值-3.
10.1或5
11.解:(1)易得C2表达式为y=-(x+1)2.
(2)由题得A,B.
设直线AB交x轴于点E,AE=PE,AE=(t+1)2,PE=|-1-t|;①当t<-1时,(t+1)2=-(t+1),t1=-1(舍),t2=-3;②当t>-1时,(t+1)2=t+1,t1=-1(舍),t2=1.∴t=1或t=-3.
12.解:(1)描点、连线绘制函数图象如下:
n=m2 解析:由题意得,点B(m,n),
将点B的坐标代入函数表达式得n=(m)2=m2.
故答案为n=m2.
(2)方法1:(m,n) n=am2
方法2:(h+m,k+n) n=am2
解析:点B(h+m,k+n),将点B的坐标代入抛物线表达式得k+n=a(h+m-h)2+k,解得n=am2,故答案为(h+m,k+n),n=am2.
第4课时 二次函数y=ax2+bx+c的图象与性质
1. 将二次函数y=x2-4x+5化为y=(x-h)2+k的形式,结果为( D )
A.y=(x+2)2+2 B.y=(x+2)2+1
C.y=(x-2)2+2 D.y=(x-2)2+1
2. 在二次函数y=-x2+2x+1的图象中,若y随x的增大而增大,则x的取值范围是( A )
A.x<1 B.x>1 C.x>-1 D.x<-1
3.关于x的二次函数y=x2-2mx+m2-1(m>1)的图象可能是( C )
A B C D
4.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( D )
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
5.抛物线y=x2-2x-3的对称轴是 直线x=1 ,顶点坐标为 (1,-4) .
6.抛物线y=x2+bx+c的顶点坐标为(1,-4), 则b= -2 ,c= -3 .
7.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 .
8.求下列函数图象的开口方向、对称轴及顶点坐标.
(1)y=x2-6x-3; (2)y=-x2+2x-1;
(3)y=-3x2-4x+2; (4)y=-2x2-7x+1;
(5)y=2x2+8x; (6)y=-x2-2x+3.
9.已知抛物线y=x2+(m-2)x的对称轴是直线x=-1,求m的值以及顶点坐标.
10.已知二次函数y=ax2-4ax+4a+1(a≠0),则此函数的顶点坐标是 (2,1) .
11. 如图,抛物线y=x2-4x+3与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C,连接AC,BC,点P是抛物线上一点,满足∠PCB=∠ACO,求点P的坐标.
12.如图,二次函数y=x2+2x-3的图象与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C,点D(-2,-3)在抛物线上.
(1)求A,B,C三点的坐标;
(2)抛物线的对称轴上有一动点M,求出MA+MD的最小值;
(3)若抛物线上有一动点P,使△ABP的面积为6,求P点坐标.
答案:
1.D 2.A 3.C 4.D 5.直线x=1 (1,-4)
6.-2 -3 7.2
8.解:(1)开口向上,直线x=3,顶点坐标为(3,-12).
(2)开口向下,直线x=1,顶点坐标为(1,0).
(3)开口向下,直线x=-,顶点坐标为.
(4)开口向下,直线x=-,顶点坐标为(-,).
(5)开口向上,直线x=-2,顶点坐标为(-2,-8).
(6)开口向下,直线x=-2,顶点坐标为(-2,5).
9.解:∵对称轴是直线x=-1,
∴-=-1,解得m=4.
把x=-1,m=4代入y=x2+(m-2)x,得y=-1.
∴该抛物线的顶点坐标是(-1,-1).
10.(2,1)
11.解:设顶点为D,易得A(1,0),B(3,0),C(0,3),D(2,-1),△CBO为等腰直角三角形,∠BCO=45°.①当P在BC右边时,由∠PCB=∠ACO有∠BCO=∠PCA=45°.过A作AQ⊥AC,交直线PC于点Q,过Q作QH⊥x轴于H,易得△ACO≌△QAH,
∴CO=AH=3,AO=QH=1,
∴Q(4,1),易得CQ为y=-+3,联立易得P(,);②易得CD=2,CQ=2,BD=,BQ=,
∴CD=CQ,BD=BQ.∴△CBD≌△CBQ,
∴∠BCQ=∠BCD=∠ACO,即当P与顶点D(2,-1)重合时,∠PCB=∠ACO,此时P(2,-1).综上,P点坐标是(,)或(2,-1).
12.解:(1)A(-3,0),B(1,0),C(0,-3).
(2)如图,∵抛物线对称轴为x=-1,D(-2,-3),C(0,-3),
∴C,D关于对称轴对称,连接AC,它与对称轴的交点就是点M,此时MA+MD=MA+MC=AC===3.
(3)设点P的坐标为(m,m2+2m-3),∵△ABP的面积为6,AB=4,
∴P点到AB的距离为3,故当P点纵坐标为3时,3=m2+2m-3,解得m=-1±,此时符合题意的P点坐标为(-1+,3),(-1-,3);当P点纵坐标为-3时,-3=x2+2x-3,解得x=0或x=-2,此时符合题意的P点坐标为(0,-3),(-2,-3).综上所述,符合题意的P点坐标为(-1+,3),(-1-,3),(0,-3),(-2,-3).
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