内容正文:
22.1.4 二次函数y=ax2+bx+c的图象和性质 暑期衔接讲义 2025-2026学年人教版数学九年级上册
思维导图
知识梳理
一、二次函数的一般形式
一般形式:
各项系数意义:
:二次项系数,决定抛物线的开口方向和开口大小
:一次项系数,与抛物线的对称轴位置有关
:常数项,抛物线与 y 轴交点的纵坐标
二、抛物线的开口方向与形状
开口方向:
当 > 0 时,抛物线开口向上
当 < 0 时,抛物线开口向下
开口大小: || 越大,抛物线开口越窄; || 越小,抛物线开口越宽
三、抛物线的对称轴与顶点坐标
1. 对称轴
公式:
性质:抛物线关于对称轴对称
2. 顶点坐标
公式法:顶点坐标为
配方法:通过配方将一般式化为顶点式
四、二次函数的增减性
当 a > 0 时:
当 a < 0 时:
五、二次函数的最值
六、抛物线与坐标轴的交点
1. 与 y 轴的交点
2. 与 x 轴的交点
七、二次函数的平移规律
八、a、b、c的符号与函数图象的关系
a :决定开口方向(正上负下)
b :与 a 共同决定对称轴位置("左同右异":当对称轴在y轴左侧时, a 、 b 同号;在右侧时, a 、 b 异号)
c :决定抛物线与 y 轴交点位置(正上负下,为0时过原点)
巩固练习
一、选择题
1.抛物线 的对称轴是( )
A.直线 B.直线 C.直线 D. 轴
2.抛物线 (m为常数)上三点分别为,,,则,,的大小关系为( )
A. B. C. D.
3.已知二次函数的对称轴为,当时,y的取值范围是.则的值为( )
A.或 B.或 C. D.
4. 若一次函数的图象经过第二、三、四象限,则二次函数的图象只可能是( )
A. B.
C. D.
5.抛物线y= x2+bx+3的对称轴为直线x= 1.若关于x的一元二次方程 x2+bx+3﹣t=0(t为实数)在﹣2<x<3的范围内有实数根,则t的取值范围是( )
A. 12<t≤3 B. 12<t<4 C. 12<t≤4 D. 12<t<3
6.二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象如图所示,若|ax2+bx+c|=k(k≠0)有两个不相等的实数根,则k的取值范围是( )
A.k<-3 B.k>-3 C.k<3 D.k>3
7.下表列出了函数y=ax2+bx+c(a≠0)中自变量x与函数y的部分对应值.根据表中数据,判断一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的一个解在哪两个相邻的整数之间( )
x
-2
-1
0
1
2
y
1
2
1
-2
-7
A.1与2之间 B.-2与-1之间 C.-1与0之间 D.0与1之间
8.一位篮球运动员跳起投篮,球沿抛物线运行,图象如图所示,有下列结论;①;②;③;④,其中正确的个数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
二、填空题
9.抛物线 的顶点坐标是 .
10.抛物线 经过点 ,则 的值为 .
11.函数 在 有最大值6,则实数a的值是 .
12.若把二次函数化为的形式,其中为常数,则 .
13.已知二次函数,当自变量和时,函数值,则该抛物线的对称轴为 .
14.二次函数y=-x2+2x的图象如左下图所示,当-1<x<a时,y随x的增大而增大,则实数a的取值范围是
三、解答题
15.已知抛物线 ,其中a为常数.
(1)求抛物线的顶点坐标.(用含a的式子表示)
(2)将抛物线 向上平移2个单位长度,求平移后所得抛物线的顶点的纵坐标n的最大值.
16.已知二次函数y=ax2+bx+c图象与y轴交于点A(0,﹣2),顶点为B(1,﹣3).
(1)求该二次函数解析式.
(2)当2≤x≤6时,求y的取值范围.
17. 在平面直角坐标系中,抛物线,若,为抛物线上两个不同的点,设抛物线的对称轴为.
(1)当时,求的值;
(2)若对于,都有,求的取值范围.
18. 已知二次函数.
(1)在平面直角坐标系中,画出该函数的图象;
(2)当时,结合函数图象,直接写出的取值范围.
19.如图所示,已知二次函数的图象经过点.
(1)求的值和图象的顶点坐标.
(2)点在该二次函数的图象上.
①当时,求的值;
②若点到轴的距离小于2,请根据图象直接写出的取值范围.
20.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+x+c(a≠0)与x轴交于点A、B,与y轴交于点C,直线y=x+2经过点A、C.
(1)求抛物线的解析式.
(2)若点M (m,y1)、N (m+2,y2)分别是抛物线上两点,若当m>-1时,y1y2<0,则m的取值范围为
(3)点D是抛物线上一个动点,当∠DCA=∠BCO时,求点D的坐标.
(4)若点P为抛物线上的点,H点P的横坐标为m,已知点E(m-1,1),F (1-m,1),G (3-m,-2),H(m+1,-2),当点P在四边形EFGH的内部时,直接写出m的取值范围.
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22.1.4 二次函数y=ax2+bx+c的图象和性质 暑期衔接讲义 2025-2026学年人教版数学九年级上册
思维导图
知识梳理
一、二次函数的一般形式
一般形式:
各项系数意义:
:二次项系数,决定抛物线的开口方向和开口大小
:一次项系数,与抛物线的对称轴位置有关
:常数项,抛物线与 y 轴交点的纵坐标
二、抛物线的开口方向与形状
开口方向:
当 > 0 时,抛物线开口向上
当 < 0 时,抛物线开口向下
开口大小: || 越大,抛物线开口越窄; || 越小,抛物线开口越宽
三、抛物线的对称轴与顶点坐标
1. 对称轴
公式:
性质:抛物线关于对称轴对称
2. 顶点坐标
公式法:顶点坐标为
配方法:通过配方将一般式化为顶点式
四、二次函数的增减性
当 a > 0 时:
当 a < 0 时:
五、二次函数的最值
六、抛物线与坐标轴的交点
1. 与 y 轴的交点
2. 与 x 轴的交点
七、二次函数的平移规律
八、a、b、c的符号与函数图象的关系
a :决定开口方向(正上负下)
b :与 a 共同决定对称轴位置("左同右异":当对称轴在y轴左侧时, a 、 b 同号;在右侧时, a 、 b 异号)
c :决定抛物线与 y 轴交点位置(正上负下,为0时过原点)
巩固练习
一、选择题
1.抛物线 的对称轴是( )
A.直线 B.直线 C.直线 D. 轴
【答案】D
【解析】【解答】解:由题意可得
该抛物线没有一次项
∴对称轴为y轴
故答案为:D
【分析】根据二次函数的性质即可求出答案.
2.抛物线 (m为常数)上三点分别为,,,则,,的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】【解答】解:∵抛物线(为常数)的开口向上,对称轴为直线,
∴抛物线上的点到对称轴的距离越远,函数的值越大,
∵,
,
∴.
故答案为: D.
【分析】根据二次函数的性质得到抛物线(为常数)的开口向上,对称轴为直线,计算各点到对称轴的距离并比较大小,然后根据“抛物线上的点到对称轴的距离越远,函数的值越大”即可判断求解 .
3.已知二次函数的对称轴为,当时,y的取值范围是.则的值为( )
A.或 B.或 C. D.
【答案】D
【解析】【解答】解:∵二次函数的对称轴为,
∴,即,
∴,
当时,有最大值,
∴,
∴,
∴当时,随的增大而增大,
∴,,
解得:或;或;
经检验时,不符合题意;
∴,,
∴.
故答案为:D
【分析】先根据题意求出二次函数的解析式,进而得到当时,有最大值,从而得到,再结合题意即可求解。
4. 若一次函数的图象经过第二、三、四象限,则二次函数的图象只可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】【解答】解:∵一次函数的图象经过第二、三、四象限,
∴a<0,b<0,
∴二次函数的的图象开口向下,对称轴为直线,
∴观察图象,可得,选项C符合题意;
故答案为:C.
【分析】根据题意先求出a<0,b<0,再求出 二次函数的的图象开口向下,对称轴为直线,最后对每个选项逐一判断即可。
5.抛物线y= x2+bx+3的对称轴为直线x= 1.若关于x的一元二次方程 x2+bx+3﹣t=0(t为实数)在﹣2<x<3的范围内有实数根,则t的取值范围是( )
A. 12<t≤3 B. 12<t<4 C. 12<t≤4 D. 12<t<3
【答案】C
【解析】【解答】解:∵y=-x2+bx+3的对称轴为直线x=-1,
∴b=−2,
∴y=-x2−2x+3,
∴一元二次方程-x2+bx+3−t=0的实数根可以看做是y=-x2−2x+3与函数y=t的交点,
∵当x=−1时,y=4;当x=3时,y=-12,
∴函数y=-x2−2x+3在﹣2<x<3的范围内-12<y≤4,
∴-12<t≤4,
故答案为:C.
【分析】根据给出的对称轴求出函数解析式为y=-x2−2x+3,将一元二次方程-x2+bx+3−t=0的实数根看做是y=-x2−2x+3与函数y=t的交点,再由﹣2<x<3确定y的取值范围即可求解.
6.二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象如图所示,若|ax2+bx+c|=k(k≠0)有两个不相等的实数根,则k的取值范围是( )
A.k<-3 B.k>-3 C.k<3 D.k>3
【答案】D
【解析】【解答】解:∵当ax2+bx+c≥0,y=ax2+bx+c(a≠0)的图象在轴上方,
∴此时y=|ax2+bx+c|=ax2+bx+c,
∴此时y=|ax2+bx+c|的图象是函数y=ax2+bx+c(a≠0)在x轴上方部分的图象,
∵当ax2+bx+c<0时,y=aax2+bx+c(a≠0)的图象在x轴下方,
∴此时y=|ax2+bx+c|=-(ax2+bx+c),
∴此时y=|ax2+bx+c|的图象是函数y=ax2+bx+c(a≠0)在x轴下方部分与x轴对称的图象,
∵y=ax2+bx+c(a≠0)的顶点纵坐标是-3,
∴函数y=ax2+bx+c(a≠0)在x轴下方部分与x轴对称的图象的顶点纵坐标是3,
∴y=|ax2+bx+c|的图象如图,
∵观察图象可得当k≠0时,
函数图象在直线y=3的上方时,纵坐标相同的点有两个,
函数图象在直线y=3上时,纵坐标相同的点有三个,
函数图象在直线y=3的下方时且在x轴上方时,纵坐标相同的点有四个,
∴若|ax2+bx+c |=k(k≠0)有两个不相等的实数根,
则函数图象应该在y=3的上边,
故k>3,
故答案为:D.
【分析】先根据题意画出y=|ax2+bx+c|的图象,即可得出|ax2+bx+c|=k(k≠0)有两个不相等的实数根时,k的取值范围.
7.下表列出了函数y=ax2+bx+c(a≠0)中自变量x与函数y的部分对应值.根据表中数据,判断一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的一个解在哪两个相邻的整数之间( )
x
-2
-1
0
1
2
y
1
2
1
-2
-7
A.1与2之间 B.-2与-1之间 C.-1与0之间 D.0与1之间
【答案】D
【解析】【解答】解:∵当x=0时,y=1,x=1时,y=-2,
∴函数在0~1之间由正到负,
∴一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的一个近似解在0与1之间,
故答案为:D.
【分析】根据图表可得,当x=0变化到x=1时,对应的函数值由正到负,即可得到解的区间。
8.一位篮球运动员跳起投篮,球沿抛物线运行,图象如图所示,有下列结论;①;②;③;④,其中正确的个数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】B
【解析】【解答】解:①由图象可知:抛物线开口方向向下,则a<0,
对称轴直线位于y轴右侧,则a、b异号,即b>0,
抛物线与y轴交于正半轴,则c>0,
∴abc<0,故①错误;
∵抛物线的顶点在第一象限,
∴,故②正确;
∵抛物线与x轴的交点为(4,0),
∴当x=2时,y>0,
即4a+2b+c>0,故③错误;
由图可得,0<<2,
∵a<0,
∴0<b<−4a,故④正确.
综上,正确的结论是②④,共2个,
故答案为:B.
【分析】用二次函数的图象与系数的关系(①当a>0时,二次函数的图象开口向上;②当a<0时,二次函数的图象开口向下;③当二次函数图象的对称轴在y轴的右侧时,ab<0;④当二次函数图象的对称轴在y轴的左侧时,ab>0;⑤当c>0时,函数的图象交在y轴的正半轴;⑥当c<0时,函数的图象交在y轴的负半轴)和二次函数的性质与系数的关系(①当a>0时,二次函数的函数值在对称轴的左边随x的增大而减小,在对称轴的右边随x的增大而增大;②当a<0时,二次函数的函数值在对称轴的左边随x的增大而增大,在对称轴的右边随x的增大而减小)分析求解即可.
二、填空题
9.抛物线 的顶点坐标是 .
【答案】(1,2)
【解析】【解答】∵y=x2-2x+3=x2-2x+1-1+3=(x-1)2+2,
∴抛物线y=x2-2x+3的顶点坐标是(1,2).
【分析】由题意将抛物线的解析式配成顶点式即可求解。
10.抛物线 经过点 ,则 的值为 .
【答案】-4
【解析】【解答】将点(1,0), (3,0)代入 得:
, 解得
故答案为: .
【分析】根据二次函数的性质,利用待定系数法求得二次函数的解析式是解题的关键.
11.函数 在 有最大值6,则实数a的值是 .
【答案】 或
【解析】【解答】解:二次函数 的对称轴为 ,
由题意,分以下三种情况:
①当 时,
在 内,y随x的增大而增大,
则当 时,y取得最大值,最大值为 ,
因此有 ,解得 ,符合题设;
②当 时,
在 内,当 时,y随x的增大而减小;当 时,y随x的增大而 增大,
则当 或 时,y取得最大值,
因此有 或 ,
解得 或 (均不符题设,舍去);
③当 时,
在 内,y随x的增大而减小,
则当 时,y取得最大值,最大值为 ,
因此有 ,解得 ,符合题设;
综上, 或 ,
故答案为: 或 .
【分析】先求出二次函数的对称轴为 ,再分 , 和 三种情况,分别利用二次函数的性质求解即可得.
12.若把二次函数化为的形式,其中为常数,则 .
【答案】-2
【解析】【解答】解:由题意得,
∴h=1,k=-3,
∴h+k=-2,
故答案为:-2
【分析】根据题意转换二次函数的解析式即可求解。
13.已知二次函数,当自变量和时,函数值,则该抛物线的对称轴为 .
【答案】
【解析】【解答】解:由题意得二次函数的图象过点,,
∴对称轴为直线,
故答案为:
【分析】根据二次函数的对称性结合题意即可得到对称轴。
14.二次函数y=-x2+2x的图象如左下图所示,当-1<x<a时,y随x的增大而增大,则实数a的取值范围是
【答案】
【解析】【解答】解:∵二次函数
∴该函数图象开口向下,对称轴为直线
∵当 时,y随x的增大而增大,
故答案为:
【分析】根据题目中的函数解析式,可以得到该函数的对称轴,再根据当 时,y随x的增大而增大和二次函数的性质,即可得到a的取值范围.
三、解答题
15.已知抛物线 ,其中a为常数.
(1)求抛物线的顶点坐标.(用含a的式子表示)
(2)将抛物线 向上平移2个单位长度,求平移后所得抛物线的顶点的纵坐标n的最大值.
【答案】(1)解:,
∴抛物线的顶点坐标为;
(2)解:将抛物线向上平移2个单位长度后,所得抛物线解析式为
∴抛物线的顶点坐标为;
∴,
∵,
∴,
即:平移后所得抛物线的顶点的纵坐标n的最大值为.
【解析】【分析】(1)把抛物线解析式化为顶点式得到顶点坐标解题;
(2)根据平移规律“左加右减,上加下减”的到解析式,然后利用二次函数的性质得到最大值即可.
(1)解:,
∴抛物线的顶点坐标为;
(2)解:将抛物线向上平移2个单位长度后,所得抛物线解析式为
∴抛物线的顶点坐标为;
∴,
∵,
∴,
即:平移后所得抛物线的顶点的纵坐标n的最大值为.
16.已知二次函数y=ax2+bx+c图象与y轴交于点A(0,﹣2),顶点为B(1,﹣3).
(1)求该二次函数解析式.
(2)当2≤x≤6时,求y的取值范围.
【答案】(1)解:由题意可知二次函数,代入点得,,解得.
该二次函数解析式为;
(2)解:抛物线的开口向上,对称轴为直线,函数有最小值为-3,
当时,随的增大而增大,
当时,,
当时,,
当时,的取值范围是.
【解析】【分析】 (1)利用待定系数法即可求得;
(2)先由y=(x-1)2-3知当x>1时y随x的增大而增大,据此分别求出x=6,x=2时y的值即可得答案.
17. 在平面直角坐标系中,抛物线,若,为抛物线上两个不同的点,设抛物线的对称轴为.
(1)当时,求的值;
(2)若对于,都有,求的取值范围.
【答案】(1)解: 抛物线的对称轴为 ,且 ,
对称轴为: ,
即 ,
解得 .
(2)解:由题意可得,对于任意的 , 随 的增大而减小,
当 时,抛物线开口向上,对称轴为 ,在对称轴的左侧满足题意,而在对称轴的右侧 都有 ,故不符合题意;
当 时,对于任意的 , 随 的增大而减小,
从而 ,
解得: .
【解析】【分析】(1)根据抛物线的对称轴结合题意即可求解;
(2)由题意可得,对于任意的 , 随 的增大而减小,进而分类讨论:当 时,当 时,再根据二次函数的性质即可求解。
18. 已知二次函数.
(1)在平面直角坐标系中,画出该函数的图象;
(2)当时,结合函数图象,直接写出的取值范围.
【答案】(1)解:
(2)
【解析】【解答】解:(1)∵,
∴抛物线的顶点坐标为,
当时,,
∴抛物线与y轴的交点坐标为,
当时,,
解得:,
画出函数图象,如下图:
(2)由题意得当时,的取值范围为.
【分析】(1)根据二次函数的图象与性质求出顶点坐标、于坐标轴的交点即可画出图像;
(2)直接观察图像即可求解。
19.如图所示,已知二次函数的图象经过点.
(1)求的值和图象的顶点坐标.
(2)点在该二次函数的图象上.
①当时,求的值;
②若点到轴的距离小于2,请根据图象直接写出的取值范围.
【答案】(1)解:把点P(-2,3)代人y=x2+ax+3中,得4-2a+3=3,
解得a=2,
,
顶点坐标为(-1,2);
(2)解:①∵点Q(m,n)在二次函数y=x2+2x+3的图象上,且m=2,
∴将x=m=2代入y=x2+2x+3得y=11,即n=11;
②点Q到y轴的距离小于2,
∴|m|<2,∴-2<m<2,
∵二次函数y=(x+1)2+2中,a=1>0,图象开口向上,
∴当x=-1时,y最小为2,当x=2时,y最大为11,
∴2≤n≤11.
【解析】【分析】(1)将点P的坐标代入二次函数y=x2+ax+3,即可求出a,再结合配方法将解析式配成顶点式,即可求出顶点坐标;
(2)①将x=2代入二次函数,即可求解;
②根据一个点到y轴的距离等于其横坐标的绝对值可得-2<m<2,由于二次函数y=(x+1)2+2中,a=1>0,图象开口向上,故图象上离对称轴距离越远的点其函数值越大,据此即可求解.
20.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+x+c(a≠0)与x轴交于点A、B,与y轴交于点C,直线y=x+2经过点A、C.
(1)求抛物线的解析式.
(2)若点M (m,y1)、N (m+2,y2)分别是抛物线上两点,若当m>-1时,y1y2<0,则m的取值范围为
(3)点D是抛物线上一个动点,当∠DCA=∠BCO时,求点D的坐标.
(4)若点P为抛物线上的点,H点P的横坐标为m,已知点E(m-1,1),F (1-m,1),G (3-m,-2),H(m+1,-2),当点P在四边形EFGH的内部时,直接写出m的取值范围.
【答案】(1)解:当x=0时,y=2,
∴C (0, 2),
当y=0时,x=4,
∴A (4,0),
将A、C点代入y=ax2+x+c(a≠0),
∴
解得
∴抛物线的解析式为y=x2+x+2;
(2)2<m<4
(3)解:当y=0时,x2+x+2=0
解得x=4或x=-1,
∴A (- 1,0),
∵OA=1,OC=2,BO=4,
∴AB=5,AC=2,BC=,
∵AC2=AB2+BC2,
∴△ABC是直角三角形,
∴∠BCO=∠BAC,
∵∠DCA=∠BCO,
∴∠DCA=∠BAC,
当CD∥x轴时,∠DCA=∠BAC,此时D(3,2);
在OA上截取CP=AP,则∠CAO=∠ACP,
∴D点在直线CP上,
在Rt△COP中,CP2= CO2+OP2,
∴(4- OP)2=4+OP2,
解得OP=
.P (,0),
设直线CP的解析式为y=kx+2,
k+2=0,
解得k=
直线CP的解析式为y=x+2,
当x+2=x2+x+2时, 解得x=0或x=
∴D (,)
综上所述: D点坐标为(3,2)或(,)
(4)解:<m<或<m<
【解析】【解答】解:(2)∵m+2>m>-1,
∴点N在M点的右侧,
∵ y1y2<0,
∴ y1>0,y2<0,
∴-1<m<4,m+2>4,
解得: 2<m<4 ;
故答案为: 2<m<4 .
(4)∵ E(m-1,1),F (1-m,1) , G (3-m,-2),H(m+1,-2)
∴EF∥x轴,GH∥x轴,
∴EF=,GH=,
∴EF=GH,
∴四边形EFGH是平行四边形,
由P(m,),
当点P在EF上时,=1,解得m=,m=,
当点P在GH上时,=-2,解得m=,m=,
当点P在EH上时,设EH的直线解析式为y=kx+b,
∴解得k=,b=,
∴EH的直线解析式为y=x+,
当m+=时,解得m=或,
∴当 <m<或<m< 时, 点P在四边形EFGH的内部 .
【分析】(1) 由y=x+2求出A、C的坐标,再将A、C的坐标代入解析式中求出a、c的值即可;
(2)由 y1y2<0可得 y1>0,y2<0,即-1<m<4,m+2>4,据此求出m的范围即可;
(3)先求出A、B的坐标,利用勾股定理的逆定理判断△ABC是直角三角形, 当CD∥x轴时,∠DCA=∠BAC,此时D(3,2); 在OA上截取CP=AP,则∠CAO=∠ACP,由D点在直线CP上,利用勾股定理求出P的坐标,再利用待定系数法求出直线CP的解析式,再求出直线CP与抛物线的交点即可;
(4)根据所给点的坐标可得四边形EFGH是平行四边形,分别求出当点P在EF上时和点P在GH上时m的值,再求出点P在EH上时,先求出直线EH的解析式,再求出直线EH与抛物线交点的横坐标,继而得解.
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