内容正文:
22.1.3二次函数y=a(x-h)²+k的图象和性质预习讲义
暑期预习讲义
思维导图
学习目标
1. 理解二次函数顶点式y=a(x-h)²+k的结构特点
2. 掌握通过顶点式确定抛物线的顶点坐标和对称轴的方法
3. 能根据系数a的符号判断抛物线的开口方向
4. 理解参数a、h、k对抛物线位置和形状的影响
5. 掌握用描点法绘制二次函数图象的基本步骤
6. 能利用顶点式分析解决简单的实际问题
知识点梳理
1. 标准形式:y=a(x-h)²+k(a≠0)
· a决定开口方向和大小
· (h,k)为抛物线顶点坐标
· 直线x=h为对称轴
2. 图象特征:
· 当a>0时,开口向上;a<0时,开口向下
· |a|越大,开口越窄;|a|越小,开口越宽
· 顶点(h,k)是最低点(a>0)或最高点(a<0)
3. 参数影响:
· h值控制左右平移:h>0向右移,h<0向左移
· k值控制上下平移:k>0向上移,k<0向下移
· a值决定开口大小和方向
4. 图象绘制步骤: (1) 确定顶点坐标(h,k) (2) 画出对称轴x=h (3) 根据a值确定开口方向 (4) 选取对称点描点作图
5. 性质分析:
· 对称性:关于直线x=h对称
· 单调性:a>0时,x<h递减,x>h递增;a<0时相反
· 最值:当x=h时,y取极值k
易错点提醒
1. 混淆顶点坐标(h,k)的符号:注意h前是减号,k前是加号
2. 忽视a≠0的条件,a=0时不是二次函数
3. 错误判断平移方向:h、k的符号与平移方向相反
4. 绘制图象时忽略对称性,导致图象不对称
5. 混淆顶点式和一般式的性质应用场景
6. 最值判断错误:未结合开口方向分析
7. 计算顶点坐标时符号错误,如将y=2(x+3)²-1的顶点写成(3,-1)
知识点小结
1. 核心要点:顶点式直接反映顶点坐标和对称轴
2. 关键参数:a决定开口特征,h、k决定位置平移
3. 图象特征:抛物线对称性、开口方向、顶点位置
4. 应用方法:根据解析式快速确定图象关键特征
5. 数学思想:数形结合思想、从特殊到一般的思想
6. 注意事项:
· 严格区分不同形式的二次函数表达式
· 绘制图象必须体现对称性特征
· 实际问题中注意自变量取值范围
注:本节重点掌握顶点式函数的图象特征和性质分析,为后续学习一般式二次函数奠定基础。理解参数变化对图象的影响是难点,需要通过具体函数实例加强理解。
巩固练习
一、选择题
1.关于二次函数,下列说法中正确的是( )
A.图象的开口向上 B.当时,随的增大而增大
C.图象的顶点坐标是 D.当时,有最小值是5
2.已知点,,在抛物线(为常数)上,则下列结论正确的是( )
A. B. C. D.
3.二次函数图象的顶点所在的象限是( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
4.为使抛物线C1:y=3(x-1)2+2与抛物线C2:y=3(x+1)2-2重合,下列平移能实现的是( )
A.把C1先向左平移2个单位长度,再向下平移4个单位长度
B.把C1先向左平移2个单位长度,再向上平移4个单位长度
C.把C1先向右平移2个单位长度,再向下平移4个单位长度
D.把C1先向右平移2个单位长度,再向上平移4个单位长度
5.将拋物线 向上平移 3 个单位后得到的拋物线的函数表达式是( )
A. B. C. D.
6.将下图所示的抛物线先向右平移1个单位,再向上平移3个单位后,得到的抛物线的函数表达式是( )
A.y=(x-1)2+1 B.y=(x+1)2+1 C.y=2(x-1)2+1 D.y=2(x+1)2+1
二、填空题
7.一个二次函数的图象的顶点坐标是,与轴的一个交点是,则这个二次函数的解析式为 .
8.把抛物线向上平移2个单位后得到抛物线,则的值是 .
9. 已知二次函数的图象开口向上,且经过点,写出一个符合题意的二次函数的表达式 .
10.已知二次函数,则该二次函数图象的顶点坐标是 .
11.已知函数 ,若使y=k成立的x值恰好有三个,则k的值为 .
12.如图,已知正方形OBCD的三个顶点坐标分别为B(1,0),C(1,1), D(0,1). 若抛物线 与正方形OBCD的边共有3个公共点,则h的取值范围是 .
三、解答题
13.若二次函数y=ax2+4ax+c的最大值为4,且图象过点(-3,0).
(1)求该二次函数的表达式.
(2)将已知二次函数的图象先向右平移1个单位,再向上平移3个单位,求平移后的图象对应的函数表达式.
14.如图所示,在平面直角坐标系中,正方形OABC的边长为4,边OA,OC分别在x轴、y轴的正半轴上,把正方形OABC的内部及边上横、纵坐标均为整数的点称为“好点”.P为抛物线的顶点.
(1)当m=0时,求该拋物线下方(包括边界)的“好点”个数.
(2)当m=3时,求该抛物线上的“好点”的坐标.
15.如图 ,若抛物线 的顶点 在抛物线 上,抛物线 的顶点 也在抛物线 上(点 与点 不重合),我们定义:这样的两条抛物 , 互为“友好”抛物线,可见一条抛物线的“友好”抛物线可以有多条.
(1)如图 ,已知抛物线 与 轴交于点 ,试求出点 关于该抛物线对称轴对称的点 的坐标;
(2)请求出以点 为顶点的 的友好抛物线 的解析式,并指出 与 中 同时随 增大而增大的自变量的取值范围;
(3)若抛物线 的任意一条友好抛物线的解析式为 ,请写出 与 的关系式,并说明理由.
16.已知抛物线 的图象与 轴有两个公共点.
(1)求 的取值范围,写出当 取其范围内最大整数时抛物线的解析式;
(2)将(1)中所求得的抛物线记为 ,
①求 的顶点 的坐标;
②若当 时, 的取值范围是 ,求 的值;
(3)将 平移得到抛物线 ,使 的顶点 落在以原点为圆心半径为 的圆上,求点 与 两点间的距离最大时 的解析式,怎样平移 可以得到所求抛物线?
参考答案
1.C
2.D
3.B
4.A
5.B
6.C
7.
8.
9.(答案不唯一)
10.(-2,-1)
11.3
12.0<h<1
13.(1)解:∵二次函数图象的对称轴是直线x==-2,
∴该二次函数图象的顶点坐标为(-2,4).
设该二次函数的表达式为y=a(x+2)2+4.
把点(-3,0)代入,
得a(-3+2)2+4=0,解得a=-4,
∴该二次函数的表达式为y=-4(x+2)2+4.
(2)解:根据题意该图象向右平移1个单位,再向上平移3个单位,平移后的表达式变为:y=-4(x+2-1)2+4+3,
整理后可得:y=-4(x+1)2+7.
14.(1)当时,抛物线的函数表达式为,图象如图甲所示,“好点”的个数为5.
(2)当时,抛物线的函数表达式为,图象如图乙所示,抛物线上的“好点”的坐标分别为.
15.(1)解:∵抛物线L3:y=2x2﹣8x+4,∴y=2(x﹣2)2﹣4,∴顶点为(2,-4),对称轴为x=2,设x=0,则y=4,∴C(0,4),∴点C关于该抛物线对称轴对称的对称点D的坐标为:(4,4);
(2)解:∵以点D(4,4)为顶点的L3的友好抛物线L4还过点(2,﹣4),∴L4的解析式为y=﹣2(x﹣4)2+4,由图象可知,当2≤x≤4时,抛物线L3与L4中y同时随x增大而增大;
(3)解:a1与a2的关系式为a1+a2=0.
理由如下:
∵抛物线y=a1 (x﹣m)2+n的一条“友好”抛物线的解析式为y=a2(x﹣h)2+k,∴y=a2(x﹣h)2+k过点(m,n),且y=a1(x﹣m)2+n过点(h,k),即
k=a1(h﹣m)2+n…①
n=a2(m﹣h)2+k…②
由①+②得:(a1+a2)(h﹣m)2=0.
又“友好”抛物线的顶点不重合,∴h≠m,∴a1+a2=0.
16.(1)解:由题意可得: ,
解得: 且
当 取最大整数时,其值为2,此时函数解析式为:
(2)解:①由 ,顶点 的坐标为 .
②抛物线C1的对称轴为 ,
∴当 时, 随 的增大而增大.
∵当 时, 的取值范围是 ,
∴ ,
∴ 或 (舍去).
∴ .
(3)解:由弦的性质,当线段 经过圆心 时, 距离最大,此时点 位于第二象限.
由 , 可求得直线 的解析式为: ,
设 ,PQ在直线 上, ,
圆 半径为 , ,
解之得 (舍去)或者 ,故 .
∴ 的解析式为: .
将抛物线记为 向左平移 再向上平移 即可得到抛物线记为
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