内容正文:
22.1.4.1 二次函数y=ax2+bx+c
的图象和性质
学习目标
(1)会用配方法把二次函数y=ax2+bx+c写成y=a(x-h)2+k的形式.
(2)会用配方法或公式法确定抛物线y=ax2+bx+c的顶点、对称轴及最值.
(3)会根据所给的自变量的取值范围画二次函数的图象.
y=(x-4)2-25
上
x=4
(4,-25)
B
D
D
(4,0)
0
±2
y=2(x-2)2-3
左
上
2
D
5
B
-5
(4,2)
8
D
C
D
随堂演练
基础巩固
1.抛物线y=x2-2x+2的顶点为( )
A.(1,1) B.(-1,1)
C.(1,3) D.(-1,3)
A
A
综合运用
3.如图,抛物线y=ax2-5ax+4a(a是常数)与x轴相交于点A,B,且过点C(5,4).
(1)求a的值和该抛物线顶点P的坐标;
(2)请你设计一种平移的方法,使平移后抛物线的顶点落在第二象限,并写出平移后抛物线的解析式.
课堂小结
二次函数y=ax2+bx+c的图象特征与系数a,b,c及b2-4ac的符号之间的关系:
知识点1 二次函数y=ax2+bx+c与y=a(x-h)2+k的关系
1.把二次函数y=x2-8x-9通过配方可化为y=a(x-h)2+k的形式为__________________,所以图象的开口向_______,对称轴是直线________,顶点坐标是_______________.
知识点2 二次函数y=ax2+bx+c的图象和性质
2.二次函数y=x2-3x+1的图象大致是( )
3.关于二次函数y=x2+2x-8,下列说法正确的是( )
A.图象的对称轴在y轴的右侧
B.图象与y轴的交点坐标为(0,8)
C.当x>-1时,y随x的增大而减小
D.y的最小值为-9
4.(郑州期末联考)若点A(-6,y1),B(-2,y2),C(2,y3)在二次函数y=2x2-4x+3的图象上,则y1,y2,y3的大小关系是( )
A.y1<y2<y3 B.y2<y1<y3
C.y2<y3<y1 D.y3<y2<y1
5.如果抛物线y=x2+bx+c经过原点,且它的对称轴是直线x=2,那么抛物线与x轴的另一个交点坐标是________.
6.抛物线y=x2-4x+m的图象经过原点,则m的值是________.
【变式】若二次函数y=x2-mx+1的顶点在x轴上,则m的值是________.
7.已知抛物线y= eq \f(1,2) x2-2x-1.
(1)用配方法把抛物线化成顶点式,指出开口方向、顶点坐标和对称轴,并画出函数图象;
(2)指出当x为何值时,y随x的增大而减小.
解:(1)配方得y= eq \f(1,2) (x-2)2-3.∵ eq \f(1,2) >0,
∴开口方向向上,顶点坐标为(2,-3),对称轴为直线x=2,图略;
(2)当x<2时,y随x的增大而减小.
知识点3 二次函数y=ax2+bx+c的图象的平移
8.将抛物线y=2x2-8x+5化为y=a(x-h)2+k的形式为________________,图象先向_______平移_______个单位长度,再向_______平移_______个单位长度,即可得到抛物线y=2(x+3)2-1.
9.(2024·南通改)将抛物线y=x2+2x-1向右平移3个单位长度,向下平移2个单位长度后得到新抛物线的顶点坐标为( )
A.(-4,-1) B.(-4,2)
C.(2,-2) D.(2,-4)
知识点4 二次函数y=ax2+bx+c的图象与系数之间的关系
10.已知抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)的图象如图所示,那么下列各式中,不成立的是( )
A.a<0 B.b<0
C.c>0 D.a-b+c=0
12.已知抛物线y=x2+kx-k2的对称轴在y轴右侧,现将该抛物线先向右平移3个单位长度,再向上平移1个单位长度后,得到的抛物线正好经过坐标原点,则k的值是____________.
13.新考向 一题多问如图,在平面直角坐标系xOy中,点A在抛物线y=x2-8x+18上运动,过点A作AC⊥x轴于点C,以AC为对角线作正方形ABCD.则抛物线y=x2-8x+18的顶点坐标是________,正方形ABCD周长的最小值是___________.
4 eq \r(2)
[核心素养:运算能力 推理能力 创新意识]
14.新定义 新概念问题在平面直角坐标系中,对“纵横值”给出如下定义:A(x,y)是函数图象上任意一点,纵坐标y与横坐标x的差“y-x”称为点A的“纵横值”.函数图象上所有点的“纵横值”中的最大值称为函数的“最优纵横值”.例如:点A(1,3)在函数y=2x+1图象上,点A的“纵横值”为3-1=2,函数y=2x+1图象上所有点的“纵横值”可以表示为y-x=2x+1-x=x+1.当3≤x≤6时,x+1的最大值为6+1=7,所以函数y=2x+1(3≤x≤6)的“最优纵横值”为7.
根据材料,解答下列问题:
(1)点B(-6,2)的“纵横值”为____;
(2)若二次函数y=-x2+bx+c的顶点在直线x= eq \f(3,2) 上,且“最优纵横值”为5,求c的值;
(3)若二次函数y=-(x-h)2+3的顶点在直线y= eq \f(1,2) x+2上,当-1≤x≤3时,求该二次函数的“纵横值”的范围.
解:(2)由题意,得- eq \f(b,2×(-1)) = eq \f(3,2) ,
解得b=3,∴y=-x2+3x+c.
∴y-x=-x2+3x+c-x=-x2+2x+c=-(x-1)2+1+c.
∵“最优纵横值”为5,∴1+c=5.∴c=4;
(3)由题意,得 eq \f(1,2) h+2=3,解得h=2.
∴y=-(x-2)2+3.
∴y-x=-(x-2)2+3-x=-x2+3x-1.
∴对称轴为直线x=- eq \f(3,2×(-1)) = eq \f(3,2) .
∵-1<0,∴抛物线开口向下.
∵-1≤x≤3,
∴当x= eq \f(3,2) 时,取得最大值为 eq \f(5,4) ,
当x=-1时,取得最小值为-5.
∴当-1≤x≤3时,-5≤该函数“纵横值”≤ eq \f(5,4) .
【方法指导】解此类题时一般从最简单的函数的图象入手,根据其在平面直角坐标系中的位置判断出其系数的符号,再由此推断出其他函数的系数的符号,进而推断出其他函数在平面直角坐标系中的大致位置,并与平面直角坐标系中已给出的图象进行对比即可判断出正误.
1.在同一平面直角坐标系中,一次函数y=-mx+n2与二次函数y=x2+m的图象可能是( )
2.一次函数y=ax-1(a≠0)与二次函数y=ax2-x(a≠0)在同一平面直角坐标系中的图象可能是( )
3.函数y=ax+b和y=ax2+bx+c在同一平面直角坐标系内的图象可能是( )
已知二次函数y=- eq \f(1,2) x2-7x+ eq \f(15,2) .若自变量x分别取x1,x2,x3,且0<
x1<x2<x3,则对应的函数值y1,y2,y3的大小关系正确的是( )
A.y1>y2>y3 B.y1<y2<y3
C.y2>y3>y1 D.y2<y3<y1
解:(1)由抛物线过C(5,4)得25a-25a+4a=4,解得a=1,∴该二次函数的解析式为y=x2-5x+4.∵y=x2-5x+4=(x- eq \f(5,2) )2- eq \f(9,4) ,∴顶点坐标为P( eq \f(5,2) ,- eq \f(9,4) )
(2)(答案不唯一,合理即正确)如:先向左平移3个单位长度,再向上平移4个单位长度,得到的二次函数解析式为y=(x- eq \f(5,2) +3)2- eq \f(9,4) +4,即y=(x+ eq \f(1,2) )2+ eq \f(7,4) ,也即y=x2+x+2
$$