第01讲 二次函数+二次函数的图象和性质(知识详解+4典例分析+习题巩固)【满分全攻略备考系列】2025-2026学年(苏科版)数学九年级下册重难点讲义与测试
2025-11-06
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2份
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 数学 |
| 教材版本 | 初中数学苏科版(2012)九年级下册 |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | 5.1 二次函数,5.2 二次函数的图像和性质 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.42 MB |
| 发布时间 | 2025-11-06 |
| 更新时间 | 2025-12-17 |
| 作者 | 宋老师数学图文制作室 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-11-06 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/54733835.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
第01讲 二次函数+二次函数的图象和性质
(知识详解+4典例分析+习题巩固)
知识详解
知识点01:二次函数的定义
知识点02:根据实际问题列二次函数表达式
知识点03:确定二次函数自变量的取值范围
知识点04:二次函数y=ax2的图像的画法
知识点05:二次函数y=ax2的图像和性质
知识点06:二次函数y=ax2+k的图像和性质
知识点07:二次函数y=a(x+h)2的图像和性质
知识点08:二次函数y=a(x+h)2+k的图像和性质
知识点09:二次函数y=ax2,y=ax2+k,y=a(x+h)2,y=a(x+h)2+k之间的关系
知识点10:二次函数y=ax2+bx+c与二次函数y= a(x+h)2+k之间的关系正方形的性质
知识点11:二次函数y=ax2+bx+c的图像和性质
典例分析
(举三反三)
考点1:二次函数的图象与性质
考点2:二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象与系数a,b,c的关系
考点3:利用二次函数的性质比较大小
考点4:二次函数与几何图形存在性问题
习题巩固
一、单选题(7)
二、填空题(6)
三、解答题(6)
【知识点01】二次函数的定义
1. 定义 一般地,形如y=ax2+bx+c(a、b、c是常数,且a ≠ 0)的函数叫做二次函数. 其中x是自变量,y是x的
函数,a、b、c分别是函数表达式的二次项系数、一次项系数和常数项.
示例
二次函数
和它的各
项系数
二次项系数是1
y=x2-x-4→常数项是-4
一次项系数是-1
y=x2+不是二次函数
分母中含有字母,不是整式
2. 确定二次函数的“三要素”
(1)含有自变量的代数式必须是整式;(2)化简后自变量的最高次数是2;(3)二次项系数不等于0.
【知识点02】根据实际问题列二次函数表达式
根据实际问题列二次函数表达式的一般步骤
1. 审清题意:找出问题中的已知量(常量)和未知量(变量),把问题中的文字或图形语言转化成数学语言.
2. 找相等关系:分析常量和变量之间的关系,列出等式.
3. 列二次函数表达式:设出表示变量的字母,把相等关系用含字母的式子表示,并把它整理成二次函数的一般形式.
【知识点03】确定二次函数自变量的取值范围
一般地,二次函数 y=ax2+bx+c(a ≠ 0)的自变量x的取值范围可以是任意实数,如果二次函数的自变量表示实际问题中的某个量,那么它的取值范围应使实际问题有意义
【知识点04】二次函数y=ax2的图像的画法
1. 用描点法画函数y=ax2(a ≠ 0)的图像的一般步骤
(1)列表:列表时,自变量x的取值应有一定的代表性,并且所对应的函数值不能太大也不能太小,以便于描点和全面反映图像情况. 作图选点时,一般应先找出对称轴,然后在对称轴的两侧对称选取,应以计算简单、描点方便为原则
(2)描点:一般来说,点取得越多、越密集,画出的图像就越准确. 实际画图时,一般取顶点及对称轴两侧对称的两对点,共5 个点,用“五点法”快速准确地作出函数图像,有时也会在对称轴的两侧各取3 个点画图.
(3)连线:按自变量由小到大(或由大到小)的顺序,依次用平滑的曲线连接各点.
2. 抛物线 二次函数y=ax2的图像是一条抛物线,抛物线的顶点在原点、对称轴是y轴.
当a>0 时,抛物线的开口向上,顶点是抛物线的最低点;
当a<0 时,抛物线的开口向下,顶点是抛物线的最高点.
【知识点05】二次函数y=ax2的图像和性质
二次函数y=ax2(a ≠ 0)的图像和性质
y=ax2
a>0
a<0
图像
开口方向
开口向上
开口向下
顶点坐标
(0,0)
对称轴
y轴(或直线x=0)
增减性
在对称轴的左侧, 即x<0 时,y随x的增大而减小;在对称轴的右侧,即x>0 时,y随x的增大而增大
在对称轴的左侧,即x<0时,y随x的增大而增大;在对称轴的右侧,即x>0 时,y随x的增大而减小
最值
当x=0 时,y最小值=0
当x=0 时,y最大值=0
【知识点06】二次函数y=ax2+k的图像和性质
1. 二次函数y=ax2+k的图像与二次函数y=ax2的图像的关系
它们的形状(开口大小、方向)相同,只是上、下位置不同,二次函数y=ax2+k的图像可由二次函数y=ax2的图像上下平移|k|个单位长度得到.
2. 二次函数y=ax2+k的图像与性质
a,k的
符号
y=ax2+k(a>0)
y=ax2+k(a<0)
k>0
k<0
k>0
k<0
图像
开口方向
向上
向下
a,k的
符号
y=ax2+k(a>0)
y=ax2+k(a<0)
k>0
k<0
k>0
k<0
顶点坐标
(0,k)
对称轴
y轴
增减性
在对称轴左侧,y随x 的增大而减小;
在对称轴右侧,y随x的增大而增大
在对称轴左侧,y随x的增大而增大;
在对称轴右侧,y随x的增大而减小
【知识点07】二次函数y=a(x+h)2的图像和性质
1. 二次函数y=a(x+h)2 的图像与二次函数y=ax2 的图像的关系
它们的形状(开口大小、方向)相同,只是左、右位置不同,二次函数y=a(x+h)2的图像可由二次函数y=ax2 的图像左右平移|h|个单位长度得到.
2. 二次函数y=a(x+h)2 的图像与性质
函数
y=a(x+h)2(a>0)
y=a(x+h)2(a<0)
图像
开口方向
向上
向下
对称轴
直线x=-h
顶点坐标
(-h,0)
函数
y=a(x+h)2(a>0)
y=a(x+h)2(a<0)
顶点位置
当h>0时,顶点在y轴的左侧(即x轴的负半轴上);当h<0 时,顶点在y轴的右侧(即x轴的正半轴上)
增减性
在对称轴左侧,y随x的增大而减小;
在对称轴右侧,y随x的增大而增大
在对称轴左侧,y随x的增大而增大;
在对称轴右侧,y随x的增大而减小
【知识点08】二次函数y=a(x+h)2+k的图像和性质
1. 二次函数y=a(x+h)2+k的图像与二次函数y=ax2的图像的关系
它们的形状(开口大小、方向)相同,只是位置不同;二次函数y=a(x+h)2+k的图像可由二次函数y=ax2的图像平移得到,即先将二次函数y=ax2的图像左右平移|h|个单位长度得到二次函数y=a(x+h)2的图像,再将二次函数y=a(x+h)2的图像上下平移|k|个单位长度得到二次函数y=a(x+h)2+k的图像.
2. 二次函数y=a(x+h)2+k的图像与性质
函数
y=a(x+h)2+k(a>0)
y=a(x+h)2+k(a<0)
图像
函数
y=a(x+h)2+k(a>0)
y=a(x+h)2+k(a<0)
顶点位置
当h<0,k>0时, 顶点在第一象限; 当h>0,k>0时,顶点在第二象限;当h>0,k<0时,顶点在第三象限;当h<0,k<0时,顶点在第四象限
对称轴
直线x=-h
开口方向
向上
向下
函数
y=a(x+h)2+k(a>0)
y=a(x+h)2+k(a<0)
增减性
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
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
最值
当x=-h时,y最小值=k
当x=-h时,y最大值=k
【知识点09】二次函数y=ax2,y=ax2+k,y=a(x+h)2,y=a(x+h)2+k之间的关系
位置关系
图象和性质的关系
函数
y=a(x+h)2+k
y=a(x+h)2
y=ax2+k
y=ax2
相同点
形状
图像都是抛物线,形状相同,开口方向相同
对称性
图像都是轴对称图形
相同点
增减性
a>0时,开口向上,在对称轴左侧,y随x的增大而减小,在对称轴右侧,y随x的增大而增大;a<0时,开口向下,在对称轴左侧,y随x的增大而增大,在对称轴右侧,y随x的增大而减小
不同点
顶点
(-h,k)
(-h,0)
(0,k)
(0,0)
对称轴
直线x=-h
y轴
【知识点10】二次函数y=ax2+bx+c与二次函数y= a(x+h)2+k之间的关系正方形的性质
1. 二次函数的一般式y=ax2+bx+c与顶点式y=a(x+h)2+k 的互化-h=-,k= ,
即y=ax2+bx+c=a+.
2. 二次函数y=ax2+bx+c的图像的画法
描点法:(1)把二次函数y=ax2+bx+c化成y=a(x+h)2+k的形式;(2)确定抛物线的开口方向、对称轴和顶点坐标;(3)在对称轴两侧,以顶点为中心,左右对称描点并用光滑的曲线顺次连接.
平移法:(1)把二次函数y=ax2+bx+c化成y=a(x+h)2+k的形式,确定其图像的顶点坐标为(-h,k);(2)作出二次函数y=ax2 的图像;(3)将二次函数y=ax2 的图像平移,使其顶点平移到(-h,k)的位置.
3. 拓展 对于二次函数y=ax2+bx+c的图像上的两点P1(x1,y1),P2(x2,y2),若P1(x1,y1)和P2(x2,y2)关于直线x=
- 对称,则y1=y2,=-.
【知识点11】二次函数y=ax2+bx+c的图像和性质
函数
y=ax2+bx+c(a,b,c是常数,a ≠ 0)
a>0
a<0
图像
开口方向
向上
向下
对称轴
直线x=-
顶点坐标
增减性
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
最值
当x=-时,
y最小值=
当x=-时,
y最大值=
【题型一】二次函数的图象与性质
【典例1-1】(25-26九年级上·江苏徐州·阶段练习)抛物线上部分点的坐标如下表,下列关于该抛物线的说法错误的是 ( )
x
…
0
1
…
y
…
…
A.对称轴是直线 B.抛物线开口向下
C.当时,y随x的增大而减小 D.当时,
【答案】D
【分析】本题主要考查了二次函数图象的性质,
观察表格根据抛物线的对称性可得对称轴,进而得出开口方向,再根据增减性解答C,最后根据对称性说明D即可.
【详解】解:当时,;当时,,
∴抛物线的对称轴为,抛物线的开口向下,当时,y随着x的增大而减小,当时,与时的函数值相等,即.
故选:D.
【典例1-2】(25-26九年级上·江苏苏州·阶段练习)点在抛物线上运动,当到轴的距离为2时,点的坐标为 .
【答案】或
【分析】本题考查了二次函数图象上点的坐标特征.根据题意,点的纵坐标是2或,把点的坐标代入函数解析式,即可求得相应的横坐标.
【详解】解:依题意,可设或.
①当的坐标是时,将其代入,得
,
解得,
此时点的坐标为或;
②当的坐标是时,将其代入,得
,即,此时无解.
综上所述,符合条件的点的坐标是或;
故答案为:或.
【典例1-3】(25-26九年级上·江苏·期中)已知二次函数(a是常数).
(1)当时,求二次函数的对称轴.
(2)若点都在二次函数的图象上.
①证明:.
②求的最大值.
【答案】(1)直线
(2)①证明见解析;②的最大值为4
【分析】本题主要考查了二次函数图象与系数的关系、二次函数图象上点的坐标特征,解题时要熟练掌握并能灵活运用二次函数的性质是关键.
(1)依据题意,当时,二次函数为,从而可以判断得解;
(2)①依据题意,由点都在二次函数的图象上,则对称轴是直线,则,进而可以计算得解;
依据题意可得,,进而根据二次函数的性质即可判断得解.
【详解】(1)解:由题意,当时,二次函数为,
对称轴是直线;
(2)证明:由题意,点都在二次函数的图象上,
对称轴是直线.
.
.
由题意可得,
.
当时,的最大值为4.
【变式1-1】(24-25九年级上·江苏无锡·阶段练习)如图,是二次函数(a,b,c是常数,)图象的一部分,与x轴的其中一个交点在点和之间,对称轴是直线.对于下列说法:①;②;③;④(m为实数);其中正确的是( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】C
【分析】本题考查二次函数图象与系数的关系,由抛物线开口方向,对称轴位置可判断①,由对称轴为直线可判断②,由时及抛物线的对称性可判断③,由时函数取最大值可判断④.
【详解】解:∵抛物线开口向下,
∴,
∵抛物线对称轴为,
∴,②正确.
∴,①正确.
∵时,
∴时,,③不正确.
由图象可得时,函数值取最大值,
即,
∴,④正确.
故选:C.
【变式1-2】(25-26九年级上·江苏南通·阶段练习)已知点,点(其中)都在抛物线(c为常数)上,则代数式的值为 .
【答案】4
【分析】本题考查了二次函数的性质,把点A、B的坐标代入,并化简得,然后整体代入,可得出,根据二次函数的对称性得出,即,最后整体代入计算即可.
【详解】解:∵点,点(其中)都在抛物线(c为常数)上,
∴,对称轴为直线,
整理得,,
∴
,
∵点,点(其中)都在抛物线(c为常数)上,
∴,
∴,
∴,故答案为:4.
【变式1-3】(25-26九年级上·江苏南通·阶段练习)在二次函数中.
(1)若它的图象过点,则的值为多少?
(2)当,的最小值为,求出的值;
(3)如果,,都在这个二次函数的图象上,且.求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3)或
【分析】本题是二次函数的综合,考查了二次函数的图象与性质,二次函数的最值等知识,注意分类讨论.
(1)把点代入二次函数式中,即可求解;
(2)根据抛物线的对称轴的位置分与两种情况考虑,结合二次函数的图象与性质即可求解;
(3)根据A、C两点的坐标知,A、C关于抛物线的对称轴对称,可求得,且点A在抛物线对称轴的左边,点C在抛物线对称轴的右边,分与两种情况即可求解.
【详解】(1)解:把点代入二次函数式中,得:,
解得:;
(2)解:,则抛物线的对称轴为直线,
当时,当,则函数值随自变量的增大而减小,函数在取得最小值,
∴,
解得:,
但,
故不符合题意;
当时,当,函数在顶点处取得最小值,
∴,
解得:,
∵,
∴;
综上所述,;
(3)解:根据A、C两点的坐标知,A、C关于抛物线的对称轴对称,
则,且点A在抛物线对称轴的左侧,点C在抛物线对称轴的右侧,
∵当时,,
∴抛物线与y轴的交点为,此点关于抛物线对称轴的对称点为,
当时,A、B两点在抛物线对称轴的左侧,
∴,
即,
解得:;
当时,C、B两点在抛物线对称轴的右侧,
∴,
即,
解得:;
综上,或.
【题型二】二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象与系数a,b,c的关系
【典例2-1】(25-26九年级上·江苏苏州·阶段练习)如图,已知二次函数(,,为常数,且)的图像顶点为,经过点.有以下结论:①;②;③;④时,随的增大而减小.其中正确的有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】C
【分析】本题主要考查了二次函数图象的性质,二次函数图象与系数的关系;二次函数图象上点的坐标特征.①根据抛物线的开口方向向下即可判定;②先运用二次函数图象的性质确定a、b、c的正负即可解答;③将点A的坐标代入即可解答;④根据函数图象即可解答.
【详解】解:由抛物线的开口方向向下,则,故①正确;
∵抛物线的顶点为,对称轴为直线,
,
,
,
,
∵抛物线与y轴的交点在正半轴,
,
,故②错误;
∵抛物线经过点,
∴,故③正确;
∵抛物线的顶点为,且开口方向向下,
时,y随x的增大而减小,故④正确,
则正确的是①③④共3个.
故选:C.
【典例2-2】(22-23九年级上·江苏苏州·阶段练习)已知二次函数,且,,则一定有 .
【答案】
【分析】
本题主要考查图象与二次函数系数之间的关系,根据题意抛物线开口向上,顶点在轴的下方是解题的关键.
根据题意可知抛物线与轴有两个交点,即可判断.
【详解】解:∵,
∴抛物线开口向上,
∵,
∴当时,,
∴抛物线的顶点在轴的下方,
∴抛物线与轴有两个交点,
∴,
故答案为:.
【典例2-3】(22-23九年级上·江苏苏州·阶段练习)已知二次函数的图象与x轴交于点、,且,与y轴正半轴的交点在下方,在下列结论中:①,②,③,④.其中正确的结论有 (请填写序号).
【答案】①②④
【分析】根据已知画出图象,根据对称轴和开口方向可判断①;把代入得:,可判断②;由②的结论,可得,根据c的取值范围可得的取值范围,可判断③;根据图象与x轴的交点可用表示对称轴,易确定a,b的取值范围,可判断④.
【详解】解:画出图象如图,
∵开口向下,
,
,
,
,
∴①正确;
根据二次函数的图象与x轴交于点、,且,与y轴正半轴的交点在下方,把代入得:,
∴②正确;
由得 ,
而,
,
,
,
∴③错误;
∵图象与x轴两交点为、,且,对称轴,
则对称轴,且,
,
,
由抛物线与y轴的正半轴的交点在下方,得,即,
∴④正确;
所以正确是①②④.
故答案为:①②④.
【点睛】本题主要考查对二次函数图象上点的坐标特征,抛物线与x轴的交点,二次函数与系数的关系等知识点的理解和掌握,能根据图象确定与系数有关的式子得符号是解此题的关键.
【变式2-1】(25-26九年级上·江苏南通·阶段练习)二次函数的图象过点,,如图所示,给出四个结论:①;②;③;④.其中正确结论的个数是( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】D
【分析】本题主要考查了二次函数图象与系数的关系,解题时要熟练掌握并能灵活运用二次函数的性质是关键.依据题意,由抛物线的开口方向判断与0的关系,由抛物线与轴的交点判断与0的关系,然后根据对称轴及抛物线与轴交点情况进行推理,进而对所得结论进行判断.
【详解】解:①,,,
,错误;
②由图象可知:对称轴为直线,且,
,正确;
③由图象可知:∵当时,
,
又∵当时,,
;
与相加得,
,正确;
④,
,
又,
,正确.
综上,正确结论的序号是②③④.
故选:D.
【变式2-2】(24-25九年级上·江苏苏州·期中)如图,二次函数的图象经过点,且与轴交点的横坐标分别为、,其中,,下列结论:
;;;;.
其中正确的是 (填序号)
【答案】
【分析】本题考查了二次函数的图象与性质,由抛物线开口向下则,又抛物线的对称轴为直线,则,由抛物线交轴于正半轴,则,即可判断;由对称轴对称轴的取值范围,可得的正负,即可判断;由抛物线经过得(),由图知,当时,得(),由图知,当时,,得(),联立()、()、()便可求得的取值范围,即可判断;由抛物线的对称轴,,得,进而得,即可判断;由当得,由得,进而得的取值范围,即可判断;熟练掌握二次函数的图象与性质是解题的关键.
【详解】解:∵抛物线开口向下,
∴,
∵抛物线的对称轴为直线,
∴,
∵抛物线交轴于正半轴,
∴,
∴,
故不正确;
∵抛物线与轴交点的横坐标分别为、,其中,,
∴,
∵对称轴,
∴,
∴,
∴,
故正确;
∵抛物线经过,
∴(),
由图知,当时,,
∴(),
由图知,当时,,
∴(),
联立()()得,
联立()()得,
∴,
∴,
故错误;
∵抛物线的对称轴,
∴抛物线的顶点纵坐标应该大于,
∴,
∵,
∴,
∴,
故正确;
当时,,
当时,,
∴,
∴,
故正确;
综上:正确的结论是,
故答案为:.
【变式2-3】(24-25九年级上·江苏苏州·期中)如图,已知二次函数的图象与x轴交于点,与y轴的交点B在和(不包括这两点),对称轴为直线.下列结论:①;②;③;④.其中正确结论有 .(填写所有正确结论的序号)
【答案】①③
【分析】本题主要考查二次函数图象与系数之间的关系,解题关键是注意掌握数形结合思想的应用.根据对称轴为直线及图象开口向下可判断出的符号,从而判断①;根据对称轴得到函数图象经过,则得②的判断;根据图象经过可得到之间的关系,从而对②作判断;利用,可判断③;从图象与y轴的交点B在和之间可以判断c的大小可判断④,由此即可得出结论.
【详解】①由抛物线开口向上,则,
∵对称轴为直线,
∴,,
又∵,
∴,故①是正确的;
②二次函数的图象与x轴交于点,
∴二次函数的图象与x轴另一交点为,
∴当时,,故②是错误的;
③∵二次函数的图象与y轴的交点在的下方,
∴最小值为,
∵,
∴,故③正确;
④∵图象与y轴的交点B在和之间,
∴,
∵,,
且二次函数的图象与x轴交于点,
∴当时,,
即,
∴,
∴.故④错误;
故答案为:①③.
【题型三】利用二次函数的性质比较大小
【典例3-1】(25-26九年级上·江苏苏州·阶段练习)关于x的二次函数的图象经过点、、,则、、的大小关系是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了二次函数值的大小比较.
直接计算各点的函数值,比较大小关系,常数a不影响大小顺序.
【详解】∵关于x的二次函数的图象经过点、、,
∴,
,
.
∵,
∴.
故选:C.
【典例3-2】(25-26九年级上·江苏苏州·阶段练习)已知点,,都在二次函数的图像上,那么,,的大小关系是 (请用“<”连接).
【答案】
【分析】本题主要考查二次函数的图象和性质.先求出对称轴,利用对称性求出的对称点为,再根据二次函数的图象和性质得到当时,y随x的增大而减小,即可得出结论.
【详解】解: 对称轴,
∴的对称点为,
∵,
∴二次函数的图象开口向上,
∴当时,y随x的增大而减小,
∵,
∴,
故答案为:.
【典例3-3】(23-24九年级上·江苏·阶段练习)在平面直角坐标系中,已知抛物线(是常数).
(1)求该抛物线的顶点坐标(用含代数式表示);
(2)如果点都在该抛物线上,比较与大小.
【答案】(1)
(2)
【分析】本题考查二次函数的图象和系数的关系,二次函数图象上点的坐标特征,解题关键是掌握二次函数的性质,掌握二次函数图象与系数的关系,掌握二次函数与方程及不等式的关系.
(1)把一般式化为顶点式,即可作答.
(2)分别代入,整理与的式子,即可作答.
【详解】(1)解: ,
抛物线顶点坐标为;
(2)解:,
∵点都在该抛物线上
,
【变式3-1】(25-26九年级上·江苏苏州·阶段练习)若点,,是二次函数(,是常数,且)图象上的三个点,则,,的大小关系是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了二次函数的图象与性质,根据二次函数的解析式得出图象的开口向下,对称轴是直线,根据时,随的增大而减小,即可得出答案.
【详解】解:∵二次函数(,是常数,且),
函数图象的开口向下,对称轴是直线,
时,随的增大而减小,
∵点关于直线的对称点是,且,
,
故选:D.
【变式3-2】(24-25九年级上·江苏南通·阶段练习)已知两点均在抛物线上,点是抛物线的顶点,若,则的取值范围是 .
【答案】
【分析】本题考查了二次函数的性质以及二次函数图象上点的坐标特征,利用二次函数图象上点的坐标特征找出是解题的关键.由于点是该抛物线的顶点且,可得出抛物线开口向上,利用二次函数图象上点的坐标特征可找出之间的关系,进而可得出,即,此题得解.
【详解】解:∵点是抛物线的顶点,,
∴抛物线有最小值,函数图象开口向上,
,
,
,
,
故答案为:.
【变式3-3】(24-25九年级上·江苏泰州·阶段练习)在平面直角坐标系xOy中,已知抛物线.
(1)求抛物线的对称轴;(用含t的式子表示)
(2)若点,在抛物线上,试比较m、n的大小;
【答案】(1)
(2)
【分析】本题考查二次函数的性质.熟练掌握二次函数的性质,利用数形结合的思想进行求解,是解题的关键.
(1)直接配方,即可求对称轴;
(2)比较点,到对称轴的距离即可判断.
【详解】(1)解:∵,
∴抛物线的对称轴为直线;
(2)解:∵点,在抛物线上,
∴抛物线的开口向上,对称轴为直线,
又∵,
∴点离抛物线的对称轴距离较大,
∴.
【题型四】二次函数与几何图形存在性问题
【典例4-1】(23-24九年级上·江苏徐州·阶段练习)已知二次函数的图像经过点.
(1)求出这个函数关系式;
(2)写出抛物线上纵坐标为2的另外一个点B的坐标,并求出的面积;
(3)在抛物线上是否存在点C,使得的面积等于面积的2倍?如果存在,求出点C的坐标;如果不存在,请说明理由.
【答案】(1)二次函数关系式为
(2);
(3)存在,此时C点坐标为、、、
【分析】(1)由待定系数法求解即可;
(2)根据条件求出,从而求出,即可求解;
(3)由题意可得点到的距离是点C到的距离的2倍,即点C的纵坐标为1或者3,把和代入求解即可.
【详解】(1)解;∵二次函数的图像经过点
∴把点直接代入可得:,
∴二次函数关系式为.
(2)解:把代入,解得:或1,
∴,
∴,
∴.
(3)解:存在;
∵的面积等于面积的2倍,且和都有共同的底边,
∴点到的距离是点C到的距离的2倍,
∵到的距离为2,
∴点C到的距离为1
即点C的纵坐标为1或者3,
把代入得:,把代入得:,
∴此时C点坐标为、、、;
【点睛】本题考查了二次函数的综合问题,涉及到面积问题,待定系数法求解析式等,灵活运用所学知识是关键.
【典例4-2】(2022九年级下·江苏·专题练习)如图,抛物线交x轴于A、B两点,交y轴于点C,点A的坐标为,点C坐标为,对称轴为.点M为线段上的一个动点(不与两端点重合),过点M作轴,交抛物线于点P,交于点Q.
(1)求抛物线及直线的表达式;
(2)试探究点M在运动过程中,是否存在这样的点Q,使得以A,C,Q为顶点的三角形是等腰三角形.若存在,请求出此时点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)抛物线解析式为,直线的解析式为;
(2)存在,点Q的坐标为或或
【分析】(1)根据点A的坐标和对称轴,得出点B的坐标,用交点式求解该抛物线的表达式即可;设直线的解析式为,将点B和点C的坐标代入,求出k和d的值,即可得出直线的函数表达式;
(2)设,根据两点之间的距离公式,得出,,,再根据等腰三角形的性质进行分类讨论,建立方程求解即可.
【详解】(1)解:∵抛物线对称轴为,点B与关于直线对称,
∴,
设,把代入得:,
解得:,
∴,
设直线的解析式为,
则,
解得:,
∴直线的解析式为,
故抛物线解析式为,直线的解析式为;
(2)解:存在,设,
∵,
∴,
,
,
∵以A,C,Q为顶点的三角形是等腰三角形,
∴或或,
当时,,
解得:(舍去)或,
∴;
当时,,
解得:(舍去)或,
∴;
当时,,
解得:,
∴;
综上所述,点Q的坐标为或或.
【点睛】本题主要考查了用待定系数法求解函数表达式,等腰三角形的性质,解题的关键是掌握用待定系数法求解函数表达式的方法和步骤,两点之间的距离公式,等腰三角形的性质.
【典例4-3】(2022九年级下·江苏·专题练习)如图,已知二次函数的图象经过点,且与x轴交于原点及点,点A为抛物线的顶点.
(1)求二次函数的表达式;
(2)在抛物线的对称轴上是否存在点M,使是等腰三角形?如果存在,请求出点M的坐标.如果不存在,请说明理由;
【答案】(1)
(2)存在,M为,或或
【分析】(1)待定系数法求出解析式即可;
(2)分,三种情况进行分类讨论,进行求解即可。
【详解】(1)解:由题意,得:,
解得:,
∴二次函数的表达式为;
(2)过点A作直线轴于点F,
由(1)得,
∴抛物线的顶点,
①,
∵,
∴,
∵,
∴是等腰直角三角形,
∴在点处,是等腰直角三角形,此时为;
②,
由①得是等腰直角三角形,,
∴
∴为或,
③,
∵
∴,
∴为,
综上所述,M为,或或.
【点睛】本题考查二次函数的综合应用.正确的求出函数解析式,熟练掌握二次函数的性质,利用数形结合和分类讨论的思想进行求解,是解题的关键.
【变式4-1】(2022九年级下·江苏·专题练习)已知,如图,抛物线与坐标轴相交于点,两点,对称轴为直线,对称轴与x轴交于点D.
(1)求抛物线的解析式;
(2)点F为二次函数图象上与点C对称的点,点M在抛物线上,点N在抛物线的对称轴上,是否存在以点F,A,M,N为顶点的平行四边形?若存在,直接写出点M的坐标,若不存在,说明理由.
【答案】(1)
(2)存在,或或
【分析】(1)由对称轴为直线则设抛物线代入点A 、C的坐标求出解析式;
(2)设,,分别以为对角线时,以为对角线时,以为对角线时,进行讨论,列出方程组,即可解答问题.
【详解】(1)解:∵抛物线对称轴为直线,
∴设抛物线,
把,代入得:,
∴,
∴;
(2)∵,
∴,
依题意设,,
∵,对称轴为直线,
∴,
∵,,,,
当以为对角线时,
,
∴,
∴,
当以为对角线时,
,
∴,
∴,
当以为对角线时,
,
∴,
∴,
综上所述:或或.
【点睛】本题是二次函数综合题,考查了二次函数的图像和性质,一次函数的解析式求法,全等三角形的判定和性质,平行四边形存在性问题等知识,掌握以上知识点是解题的关键.
【变式4-2】(2022九年级下·江苏·专题练习)如图,在平面直角坐标系中,二次函数交x轴于点,交y轴于点,在y轴上有一点,连接.
(1)求二次函数的表达式;
(2)抛物线对称轴上是否存在点P,使为等腰三角形?若存在,请直接写出所有P点的坐标,若不存在,请说明理由.
【答案】(1);
(2)存在,P点的坐标为:.
【分析】(1)把已知点坐标代入函数解析式,得出方程组求解即可;
(2)设出点P坐标,分三种情况讨论分析即可.
【详解】(1)∵二次函数经过点,
∴,
解得,
所以二次函数的解析式为:,
(2)的对称轴为,
设,又,
可求,
当时,,
解得,,此时;
当时,,
解得,,此时点P坐标为;
当时,,
解得,,此时点P坐标为:.
综上所述,
P点的坐标为:.
【点睛】此题主要考查二次函数的综合问题,会求抛物线解析式,会分类讨论解决等腰三角形的顶点的存在问题时解决此题的关键.
【变式4-3】(22-23九年级上·江苏宿迁·期末)已知,如图,抛物线与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C, ,点P为x轴下方的抛物线上一点.
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)连接,求四边形面积的最大值;
(3)是否存在这样的点P,使得点P到和两边的距离相等,若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)51
(3)存在这样的点,使得点P到和两边的距离相等
【分析】(1)利用待定系数法求解即可;
(2)如图所示,连接,过点P作轴交于D,先求出直线的解析式,设,则,则,求出的最大值,再由可知当最大时,最大,由此即可得到答案;
(3)如图所示,取点E使其坐标为,连接,取中点F,连接,先证明,进而得到平分,则直线上的点到的距离相等,由此即可知点P即为直线与抛物线的交点,据此求解即可.
【详解】(1)解:∵,
∴,
∴可设抛物线解析式为,
又∵当时,,即,
∴,
∴,
∴抛物线解析式为;
(2)解:如图所示,连接,过点P作轴交于D,设直线的解析式为,
∴,
∴,
∴直线的解析式为,
设,则,
∴,
∴
,
∵,
∴当时,最大,最大为27,
∵,,
∴,
∴当最大时,最大,最大为;
(3)解:如图所示,取点E使其坐标为,连接,取中点F,连接,
∵,
∴,,
∴,
∵F是的中点,
∴平分,
∴直线上的点到的距离相等,
设直线的解析式为,
∴,
∴,
∴直线的解析式为,
联立得,
解得或(舍去),
∴点P的坐标为.
【点睛】本题主要考查了二次函数的综合,一次函数与几何综合,角平分线的性质,等腰三角形的性质与判定,勾股定理等等,正确作出辅助线是解题的关键.
一、单选题
1.(24-25九年级上·江苏扬州·期末)若,,三点在同一个函数的图像上,则该函数的图像可能是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了正比例函数、反比例函数、二次函数的图像和性质,掌握排除法在选择题中的应用是解题关键.由点和点的坐标可得关于轴对称,排除A、B选项;由点和点的坐标可得当时,随的增大而增大,排除C选项,即可得到答案.
【详解】解:,在同一个函数的图像上,
点和点关于轴对称,
A、B选项错误;
,在同一个函数的图像上,
当时,随的增大而增大,
C选项错误,D选项正确;
故选:D.
2.(24-25九年级上·江苏扬州·阶段练习)已知二次函数的图象上有点,,,则、、的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】此题考查二次函数图象上点的坐标特征,关键是掌握二次函数图象的性质.
先求出二次函数的图象的对称轴,然后根据二次函数的对称性和增减性即可判断.
【详解】解:∵二次函数中,
∴开口向上,对称轴为,
∴时,随的增大而增大,
∵点关于对称轴的对称点为,且,
,
故选:C.
3.(25-26九年级上·江苏·阶段练习)已知在抛物线上,则A关于抛物线对称轴的对称点的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了二次函数图象上点的坐标特征,二次函数的对称性,坐标与图形的变化-对称,把点的坐标代入抛物线解析式并整理成非负数的形式是解题的关键.把点A坐标代入二次函数解析式并利用完全平方公式整理,然后根据非负数的性质列式求出a、b,再求出点A的坐标,然后求出抛物线的对称轴,再根据对称性求解即可.
【详解】∵点在抛物线上,
∴,
∴,
∴,
∴,,
解得,,
∴,,
∴点A的坐标为,
∵对称轴为直线,
∴点A关于对称轴的对称点的坐标为.
故选:D.
4.(25-26九年级上·江苏苏州·阶段练习)二次函数图象如图,一次函数图象过( )
A.第一、二、三象限 B.第一、二、四象限
C.第二、三、四象限 D.第一、三、四象限
【答案】A
【分析】本题考查二次函数的图象与一次函数的图象的综合判断,根据二次函数的图象得到均大于0,进而判断出一次函数图象经过的象限即可.
【详解】解:∵,
∴抛物线的顶点坐标为,
由图象可知:,
∴一次函数图象经过第一、二、三象限;
故选:A.
5.(24-25九年级上·江苏泰州·阶段练习)二次函数的图象如图所示,则下列结论中错误的是( )
A. B.当时,
C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了图象与二次函数系数之间的关系,二次函数系数符号由抛物线开口方向,对称轴和抛物线与y轴的交点确定.根据抛物线的开口方向得出a的符号,根据抛物线对称轴可得b的符号,根据抛物线与y轴的交点可得c的符号,从而逐项进行判断即可.
【详解】∵抛物线开口向上,
∴,
∵抛物线对称轴为,
∴,
∴,故选项D错误,符合题意;
∴,
∵抛物线与 y 轴交于负半轴,
∴,
∴,故选项A正确,不符合题意;
∵抛物线与 x 轴一个交点为 ,对称轴为,
∴抛物线与 x 轴的另一个交点为 ,
∴ 时 ,
∴时 ,故选项B正确,不符合题意;
当 时,,
∵抛物线与 x 轴的交点为 ,
∴,故选项C正确,不符合题意;
故选:D.
6.(25-26九年级上·江苏南通·阶段练习)已知二次函数,点,是其图象上两点,( )
A.若,则 B.若,则
C.若,则 D.若,则
【答案】C
【分析】本题考查二次函数的图象与性质,解答的关键是根据二次函数的表达式和图象求出对称轴,再利用数形结合思想求解.
先根据二次函数的对称性求得对称轴为直线,可画出抛物线的草图,根据图象法求解即可.
【详解】解:∵二次函数,
∴抛物线开口向上,
当或时,,
抛物线的对称轴为直线,
如图,
当时,点离对称轴的距离比点离对称轴的距离大,
∴,即.故C选项正确,A选项错误.
∵当,即,点离对称轴的距离比点离对称轴的距离大,
∴.故BD选项错误.
故选:C.
7.(25-26九年级上·江苏南京·阶段练习)已知关于的函数,若时,随的增大而增大,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查二次函数的定义和性质,掌握相关知识是解决问题的关键.分两种情况讨论,当时,函数为,不满足条件当时,随的增大而增大;故,该函数为二次函数,求出其对称轴,利用二次函数性质解决即可.
【详解】解:当时,函数为,不满足条件当时,随的增大而增大;
故,为二次函数,
对称轴为直线,
∵时,随的增大而增大,
则抛物线开口向下,且,
解得.
故选:D.
二、填空题
8.(25-26九年级上·江苏苏州·阶段练习)已知抛物线,当时,随的增大而 (填“增大”或“减小”).
【答案】减小
【分析】本题考查二次函数的增减性.根据二次函数的性质求解即可.
【详解】解:∵抛物线的对称轴为直线,,
∴当时,y随x的增大而减小,
故答案为:减小.
9.(25-26九年级上·江苏南通·阶段练习)若抛物线(m是常数)的图象经过第一、二、三象限,则m的取值范围是 .
【答案】
【分析】本题考查二次函数的图象和性质,根据求出二次函数的顶点坐标,二次函数图象与轴的交点坐标,根据图象过第一、二、三象限,得到交点纵坐标大于等于0,顶点的纵坐标小于0,即可得出结果.
【详解】解:∵,
∴抛物线的开口向上,对称轴为直线,在轴的左侧,顶点坐标为,当时,,
∴抛物线与轴的交点坐标为,
∵抛物线(m是常数)的图象经过第一、二、三象限,
∴,解得;
故答案为:.
10.(25-26九年级上·江苏·阶段练习)若一个二次函数的图象与的图象关于x轴对称,则该二次函数的表达式为 .
【答案】
【分析】该题考查了二次函数的几何变换,利用二次函数图象的对称性进行解答;
【详解】解:,
∵二次函数图象的顶点坐标为,
∴该点关于轴对称的点的坐标是,
该二次函数图象关于轴对称的图象所对应的函数表达式是,
故答案是:.
11.(25-26九年级上·江苏苏州·阶段练习)已知二次函数,当时,则函数值的取值范围是 .
【答案】
【分析】本题考查二次函数的最值问题,根据二次函数的图象性质进行求解即可.
【详解】解:∵,
∴抛物线的开口向下,对称轴为直线,
∴抛物线上的点离对称轴越远,函数值越小,
∵,
∴时的函数值比时的函数值小,
当时,,
又当时,函数有最大值为,
∴当时,;
故答案为:.
12.(25-26九年级上·江苏南京·阶段练习)已知点,,,都在二次函数(,,为常数,且)的图象上,若,则的取值范围是 .
【答案】或
【分析】本题考查了二次函数的图象及性质.由题意得,,,,再根据,求出,然后分和两种情况讨论即可求解.
【详解】解:∵二次函数过点,,,,
∴,,,,
∴,即有,
∵,
∴,
∴,
当时,,
∴,解得:,
当时,,
∴,解得:,
综上可知:的取值范围是或,
故答案为:或.
13.(23-24九年级上·江苏扬州·阶段练习)如图是二次函数的图象,其对称轴为,下列结论:①;②;③;④若,,,是抛物线上两点,则,其中结论正确的结论是 (填序号).
【答案】②③④
【分析】本题考查了二次函数图象与系数的关系、二次函数的性质以及二次函数图象上点的坐标特征;①由抛物线的开口方向、对称轴即与轴交点的位置,可得出、、,进而即可得出,结论①错误;②由抛物线的对称轴为直线,可得出,结论②正确;③由抛物线的对称性可得出当时,进而可得出,结论③错误;④找出两点离对称轴的距离,比较后结合函数图象可得出,结论④错误.综上即可得出结论.
【详解】解:①∵抛物线开口向下,对称轴为直线,与轴交于正半轴,
,,,
,
,结论①错误;
②抛物线对称轴为直线,
,
,
,结论②正确;
③抛物线的对称轴为直线,与轴的一个交点坐标是,,
另一个交点坐标是,,
当时,,
,结论③正确;
④,,
∵抛物线的对称轴为直线,抛物线开口向下,
,结论④正确;
综上所述:正确的结论有②③④,
故答案为:②③④.
三、解答题
14.(23-24九年级上·江苏泰州·期末)在平面直角坐标系中,点、、在抛物线上.
(1)求抛物线的对称轴;
(2)试比较,的大小,并说明理由.
【答案】(1)对称轴为:;
(2).
【分析】(1)本题考查二次函数的图象与性质,将代入得到,根据抛物线的对称轴为,即可解题.
(2)本题考查二次函数的图象与性质,将、代入抛物线得到,,利用作差法,即可比较,的大小.
【详解】(1)解:把代入得:,整理得,
抛物线的对称轴为.
(2)解:把、代入抛物线得:
,,
,
.
15.(24-25九年级上·江苏泰州·阶段练习)已知抛物线的顶点在轴上.
(1)求的值;
(2)抛物线上两点,.若,则______(填“”、“”或“”);
(3)若点,为抛物线上的两点,且,求出的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】本题考查二次函数的性质、二次函数图象上点的坐标特征,解答本题的关键是明确题意,利用二次函数的性质解答.
(1)先配方成顶点式,再利用顶点在x轴上列方程,解方程可得答案;
(2)首先得到抛物线对称轴为直线,当时,y随x的增大而减小,进而求解即可;
(3)根据题意得到点C到对称轴的距离大于点D到对称轴的距离,然后得到,进而求解即可.
【详解】(1)∵,
∵抛物线的顶点在轴上,
∴,
∴;
(2)∵,
∴,
∴抛物线对称轴为直线,
∵,
∴抛物线开口向上,
∴当时,y随x的增大而减小,
∵抛物线上两点,,,
∴;
(3)∵点,为抛物线上的两点,且,
∴点C到对称轴的距离大于点D到对称轴的距离,
∵抛物线对称轴为直线,
∴,
∴
∴
解得.
16.(25-26九年级上·江苏南通·阶段练习)已知二次函数的图象经过点,顶点坐标
(1)当时,随的增大而增大,求的取值范围;
(2)求关于的函数解析式;
(3)求该二次函数的图象顶点最低时的解析式.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)根据二次函数的性质即可求得;
(2)根据顶点坐标公式以及图象上点的坐标特征即可求得;
(3)由(2)求得的解析式配方成顶点式即可求得最低时的顶点坐标,利用顶点式求得即可.
【详解】(1)解:由二次函数可知开口向下,对称轴为直线,
∵当时,随的增大而增大,
;
(2)解:∵二次函数的图象经过点,
,
,
,,
;
(3)解:,
顶点有最低点,
,
二次函数的解析式为.
【点睛】本题考查了二次函数的性质,二次函数图象上点的坐标特征,待定系数法求二次函数的解析式,明确二次函数的顶点坐标是解题的关键.
17.(23-24九年级下·江苏淮安·阶段练习)已知二次函数(m为常数).
(1)求证:不论m为何值,该函数的图象与x轴总有两个公共点;
(2)当时,y的最小值为;当时,y的最小值为3,求二次函数的表达式;
(3)点,,在二次函数的图象上,当时,结合函数图象,求m的取值范围.
【答案】(1)见解析
(2)
(3)或
【分析】本题考查二次函数的图象及性质,熟练掌握二次函数的图象及性质,数形结合解题是关键.
(1)令,可得出x的两个解,且两个解不相等即可得出结论;
(2)先求出对称轴为,开口向上,再得出,根据题意得出y的最小值为3时,,得出,求解即可得出答案;
(3)分别求出,,,利用,得出关于m的不等式,求出m的值即可.
【详解】(1)证明:令,则.
∴,.
∵,
∴该方程有两个不相等的实数根.
∴不论m为何值,该函数图象与x轴有两个不同的公共点.
(2)∵,
∴对称轴为,开口向上,
∵当时,y的最小值为,
∴二次函数的顶点,即,
∴,
∵当时,y的最小值为3,
∴y的最小值为3时,,
∴,
整理得:,
解得:或(舍去)
∴
∴二次函数的表达式为;
(3)解:由题意可知,,
,
,
∵,
∴,即,
∵,
∴m,,,的负数有奇数个,且,
当负数有1个时,且,
∴;
当负数有3个时,且,
∴,
∴m的取值范围为:或.
18.如图,抛物线y=mx2﹣4mx﹣5m(m>0)与x轴交于A、B两点,与y轴交于C点.
(1)求抛物线顶点M的坐标(用含m的代数式表示),A,B两点的坐标;
(2)是否存在使△BCM为直角三角形的抛物线?若存在,请求出;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)(2,﹣9m),A,B两点的坐标为(﹣1,0)、(5,0)
(2)存在抛物线和
【分析】(1)将解析式配方成顶点式求顶点坐标;
(2)用代数式表示出BCM的三边长,分别讨论每个角为直角时三边长是否满足勾股定理;
【详解】(1)解:(1)∵y=m(x﹣2)2﹣9m,
∴抛物线顶点M的坐标为(2,﹣9m),
∵抛物线与x轴交于A、B两点,
∴当y=0时,mx2﹣4mx﹣5m=0,
∵m>0,
∴x2﹣4x﹣5=0,
解得x1=﹣1,x2=5,
∴A,B两点的坐标为(﹣1,0)、(5,0),
(2)解:存在使△BCM为直角三角形的抛物线.
过点C作CN⊥DM于点N,则△CMN为直角三角形,CN=OD=2,DN=OC=5m,
∴MN=DM﹣DN=4m,
∴CM2=CN2+MN2=4+16m2,
在Rt△OBC中,BC2=OB2+OC2=25+25m2,
在Rt△BDM中,BM2=BD2+DM2=9+81m2.
①如果△BCM是直角三角形,且∠BMC=90°时,CM2+BM2=BC2,
即4+16m2+9+81m2=25+25m2,解得 ,
∵m>0,
∴.
∴存在抛物线使得△BCM是直角三角形;
②如果△BCM是直角三角形,且∠BCM=90°时,BC2+CM2=BM2.
即25+25m2+4+16m2=9+81m2,解得 ,
∵m>0,
∴.
∴存在抛物线使得△BCM是Rt△;
③∵25+25m2>4+16m2,9+81m2>4+16m2,
∴以∠CBM为直角的直角三角形不存在,
综上,存在抛物线和使△BCM是直角三角形.
【点睛】此题考查了二次函数图象的性质,直角三角形的性质,用勾股定理来判断直角三角形;需要注意的是由于直角三角形的顶点不确定,一定要分类讨论以免漏掉.
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第01讲 二次函数+二次函数的图象和性质
(知识详解+4典例分析+习题巩固)
知识详解
知识点01:二次函数的定义
知识点02:根据实际问题列二次函数表达式
知识点03:确定二次函数自变量的取值范围
知识点04:二次函数y=ax2的图像的画法
知识点05:二次函数y=ax2的图像和性质
知识点06:二次函数y=ax2+k的图像和性质
知识点07:二次函数y=a(x+h)2的图像和性质
知识点08:二次函数y=a(x+h)2+k的图像和性质
知识点09:二次函数y=ax2,y=ax2+k,y=a(x+h)2,y=a(x+h)2+k之间的关系
知识点10:二次函数y=ax2+bx+c与二次函数y= a(x+h)2+k之间的关系正方形的性质
知识点11:二次函数y=ax2+bx+c的图像和性质
典例分析
(举三反三)
考点1:二次函数的图象与性质
考点2:二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象与系数a,b,c的关系
考点3:利用二次函数的性质比较大小
考点4:二次函数与几何图形存在性问题
习题巩固
一、单选题(7)
二、填空题(6)
三、解答题(6)
【知识点01】二次函数的定义
1. 定义 一般地,形如y=ax2+bx+c(a、b、c是常数,且a ≠ 0)的函数叫做二次函数. 其中x是自变量,y是x的
函数,a、b、c分别是函数表达式的二次项系数、一次项系数和常数项.
示例
二次函数
和它的各
项系数
二次项系数是1
y=x2-x-4→常数项是-4
一次项系数是-1
y=x2+不是二次函数
分母中含有字母,不是整式
2. 确定二次函数的“三要素”
(1)含有自变量的代数式必须是整式;(2)化简后自变量的最高次数是2;(3)二次项系数不等于0.
【知识点02】根据实际问题列二次函数表达式
根据实际问题列二次函数表达式的一般步骤
1. 审清题意:找出问题中的已知量(常量)和未知量(变量),把问题中的文字或图形语言转化成数学语言.
2. 找相等关系:分析常量和变量之间的关系,列出等式.
3. 列二次函数表达式:设出表示变量的字母,把相等关系用含字母的式子表示,并把它整理成二次函数的一般形式.
【知识点03】确定二次函数自变量的取值范围
一般地,二次函数 y=ax2+bx+c(a ≠ 0)的自变量x的取值范围可以是任意实数,如果二次函数的自变量表示实际问题中的某个量,那么它的取值范围应使实际问题有意义
【知识点04】二次函数y=ax2的图像的画法
1. 用描点法画函数y=ax2(a ≠ 0)的图像的一般步骤
(1)列表:列表时,自变量x的取值应有一定的代表性,并且所对应的函数值不能太大也不能太小,以便于描点和全面反映图像情况. 作图选点时,一般应先找出对称轴,然后在对称轴的两侧对称选取,应以计算简单、描点方便为原则
(2)描点:一般来说,点取得越多、越密集,画出的图像就越准确. 实际画图时,一般取顶点及对称轴两侧对称的两对点,共5 个点,用“五点法”快速准确地作出函数图像,有时也会在对称轴的两侧各取3 个点画图.
(3)连线:按自变量由小到大(或由大到小)的顺序,依次用平滑的曲线连接各点.
2. 抛物线 二次函数y=ax2的图像是一条抛物线,抛物线的顶点在原点、对称轴是y轴.
当a>0 时,抛物线的开口向上,顶点是抛物线的最低点;
当a<0 时,抛物线的开口向下,顶点是抛物线的最高点.
【知识点05】二次函数y=ax2的图像和性质
二次函数y=ax2(a ≠ 0)的图像和性质
y=ax2
a>0
a<0
图像
开口方向
开口向上
开口向下
顶点坐标
(0,0)
对称轴
y轴(或直线x=0)
增减性
在对称轴的左侧, 即x<0 时,y随x的增大而减小;在对称轴的右侧,即x>0 时,y随x的增大而增大
在对称轴的左侧,即x<0时,y随x的增大而增大;在对称轴的右侧,即x>0 时,y随x的增大而减小
最值
当x=0 时,y最小值=0
当x=0 时,y最大值=0
【知识点06】二次函数y=ax2+k的图像和性质
1. 二次函数y=ax2+k的图像与二次函数y=ax2的图像的关系
它们的形状(开口大小、方向)相同,只是上、下位置不同,二次函数y=ax2+k的图像可由二次函数y=ax2的图像上下平移|k|个单位长度得到.
2. 二次函数y=ax2+k的图像与性质
a,k的
符号
y=ax2+k(a>0)
y=ax2+k(a<0)
k>0
k<0
k>0
k<0
图像
开口方向
向上
向下
a,k的
符号
y=ax2+k(a>0)
y=ax2+k(a<0)
k>0
k<0
k>0
k<0
顶点坐标
(0,k)
对称轴
y轴
增减性
在对称轴左侧,y随x 的增大而减小;
在对称轴右侧,y随x的增大而增大
在对称轴左侧,y随x的增大而增大;
在对称轴右侧,y随x的增大而减小
【知识点07】二次函数y=a(x+h)2的图像和性质
1. 二次函数y=a(x+h)2 的图像与二次函数y=ax2 的图像的关系
它们的形状(开口大小、方向)相同,只是左、右位置不同,二次函数y=a(x+h)2的图像可由二次函数y=ax2 的图像左右平移|h|个单位长度得到.
2. 二次函数y=a(x+h)2 的图像与性质
函数
y=a(x+h)2(a>0)
y=a(x+h)2(a<0)
图像
开口方向
向上
向下
对称轴
直线x=-h
顶点坐标
(-h,0)
函数
y=a(x+h)2(a>0)
y=a(x+h)2(a<0)
顶点位置
当h>0时,顶点在y轴的左侧(即x轴的负半轴上);当h<0 时,顶点在y轴的右侧(即x轴的正半轴上)
增减性
在对称轴左侧,y随x的增大而减小;
在对称轴右侧,y随x的增大而增大
在对称轴左侧,y随x的增大而增大;
在对称轴右侧,y随x的增大而减小
【知识点08】二次函数y=a(x+h)2+k的图像和性质
1. 二次函数y=a(x+h)2+k的图像与二次函数y=ax2的图像的关系
它们的形状(开口大小、方向)相同,只是位置不同;二次函数y=a(x+h)2+k的图像可由二次函数y=ax2的图像平移得到,即先将二次函数y=ax2的图像左右平移|h|个单位长度得到二次函数y=a(x+h)2的图像,再将二次函数y=a(x+h)2的图像上下平移|k|个单位长度得到二次函数y=a(x+h)2+k的图像.
2. 二次函数y=a(x+h)2+k的图像与性质
函数
y=a(x+h)2+k(a>0)
y=a(x+h)2+k(a<0)
图像
函数
y=a(x+h)2+k(a>0)
y=a(x+h)2+k(a<0)
顶点位置
当h<0,k>0时, 顶点在第一象限; 当h>0,k>0时,顶点在第二象限;当h>0,k<0时,顶点在第三象限;当h<0,k<0时,顶点在第四象限
对称轴
直线x=-h
开口方向
向上
向下
函数
y=a(x+h)2+k(a>0)
y=a(x+h)2+k(a<0)
增减性
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
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
最值
当x=-h时,y最小值=k
当x=-h时,y最大值=k
【知识点09】二次函数y=ax2,y=ax2+k,y=a(x+h)2,y=a(x+h)2+k之间的关系
位置关系
图象和性质的关系
函数
y=a(x+h)2+k
y=a(x+h)2
y=ax2+k
y=ax2
相同点
形状
图像都是抛物线,形状相同,开口方向相同
对称性
图像都是轴对称图形
相同点
增减性
a>0时,开口向上,在对称轴左侧,y随x的增大而减小,在对称轴右侧,y随x的增大而增大;a<0时,开口向下,在对称轴左侧,y随x的增大而增大,在对称轴右侧,y随x的增大而减小
不同点
顶点
(-h,k)
(-h,0)
(0,k)
(0,0)
对称轴
直线x=-h
y轴
【知识点10】二次函数y=ax2+bx+c与二次函数y= a(x+h)2+k之间的关系正方形的性质
1. 二次函数的一般式y=ax2+bx+c与顶点式y=a(x+h)2+k 的互化-h=-,k= ,
即y=ax2+bx+c=a+.
2. 二次函数y=ax2+bx+c的图像的画法
描点法:(1)把二次函数y=ax2+bx+c化成y=a(x+h)2+k的形式;(2)确定抛物线的开口方向、对称轴和顶点坐标;(3)在对称轴两侧,以顶点为中心,左右对称描点并用光滑的曲线顺次连接.
平移法:(1)把二次函数y=ax2+bx+c化成y=a(x+h)2+k的形式,确定其图像的顶点坐标为(-h,k);(2)作出二次函数y=ax2 的图像;(3)将二次函数y=ax2 的图像平移,使其顶点平移到(-h,k)的位置.
3. 拓展 对于二次函数y=ax2+bx+c的图像上的两点P1(x1,y1),P2(x2,y2),若P1(x1,y1)和P2(x2,y2)关于直线x=
- 对称,则y1=y2,=-.
【知识点11】二次函数y=ax2+bx+c的图像和性质
函数
y=ax2+bx+c(a,b,c是常数,a ≠ 0)
a>0
a<0
图像
开口方向
向上
向下
对称轴
直线x=-
顶点坐标
增减性
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
最值
当x=-时,
y最小值=
当x=-时,
y最大值=
【题型一】二次函数的图象与性质
【典例1-1】(25-26九年级上·江苏徐州·阶段练习)抛物线上部分点的坐标如下表,下列关于该抛物线的说法错误的是 ( )
x
…
0
1
…
y
…
…
A.对称轴是直线 B.抛物线开口向下
C.当时,y随x的增大而减小 D.当时,
【典例1-2】(25-26九年级上·江苏苏州·阶段练习)点在抛物线上运动,当到轴的距离为2时,点的坐标为 .
【典例1-3】(25-26九年级上·江苏·期中)已知二次函数(a是常数).
(1)当时,求二次函数的对称轴.
(2)若点都在二次函数的图象上.
①证明:.
②求的最大值.
【变式1-1】(24-25九年级上·江苏无锡·阶段练习)如图,是二次函数(a,b,c是常数,)图象的一部分,与x轴的其中一个交点在点和之间,对称轴是直线.对于下列说法:①;②;③;④(m为实数);其中正确的是( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【变式1-2】(25-26九年级上·江苏南通·阶段练习)已知点,点(其中)都在抛物线(c为常数)上,则代数式的值为 .
【变式1-3】(25-26九年级上·江苏南通·阶段练习)在二次函数中.
(1)若它的图象过点,则的值为多少?
(2)当,的最小值为,求出的值;
(3)如果,,都在这个二次函数的图象上,且.求的取值范围.
【题型二】二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象与系数a,b,c的关系
【典例2-1】(25-26九年级上·江苏苏州·阶段练习)如图,已知二次函数(,,为常数,且)的图像顶点为,经过点.有以下结论:①;②;③;④时,随的增大而减小.其中正确的有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【典例2-2】(22-23九年级上·江苏苏州·阶段练习)已知二次函数,且,,则一定有 .
【典例2-3】(22-23九年级上·江苏苏州·阶段练习)已知二次函数的图象与x轴交于点、,且,与y轴正半轴的交点在下方,在下列结论中:①,②,③,④.其中正确的结论有 (请填写序号).
【变式2-1】(25-26九年级上·江苏南通·阶段练习)二次函数的图象过点,,如图所示,给出四个结论:①;②;③;④.其中正确结论的个数是( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【变式2-2】(24-25九年级上·江苏苏州·期中)如图,二次函数的图象经过点,且与轴交点的横坐标分别为、,其中,,下列结论:
;;;;.
其中正确的是 (填序号)
【变式2-3】(24-25九年级上·江苏苏州·期中)如图,已知二次函数的图象与x轴交于点,与y轴的交点B在和(不包括这两点),对称轴为直线.下列结论:①;②;③;④.其中正确结论有 .(填写所有正确结论的序号)
【题型三】利用二次函数的性质比较大小
【典例3-1】(25-26九年级上·江苏苏州·阶段练习)关于x的二次函数的图象经过点、、,则、、的大小关系是( )
A. B. C. D.
【典例3-2】(25-26九年级上·江苏苏州·阶段练习)已知点,,都在二次函数的图像上,那么,,的大小关系是 (请用“<”连接).
【典例3-3】(23-24九年级上·江苏·阶段练习)在平面直角坐标系中,已知抛物线(是常数).
(1)求该抛物线的顶点坐标(用含代数式表示);
(2)如果点都在该抛物线上,比较与大小.
【变式3-1】(25-26九年级上·江苏苏州·阶段练习)若点,,是二次函数(,是常数,且)图象上的三个点,则,,的大小关系是( )
A. B. C. D.
【变式3-2】(24-25九年级上·江苏南通·阶段练习)已知两点均在抛物线上,点是抛物线的顶点,若,则的取值范围是 .
【变式3-3】(24-25九年级上·江苏泰州·阶段练习)在平面直角坐标系xOy中,已知抛物线.
(1)求抛物线的对称轴;(用含t的式子表示)
(2)若点,在抛物线上,试比较m、n的大小;
【题型四】二次函数与几何图形存在性问题
【典例4-1】(23-24九年级上·江苏徐州·阶段练习)已知二次函数的图像经过点.
(1)求出这个函数关系式;
(2)写出抛物线上纵坐标为2的另外一个点B的坐标,并求出的面积;
(3)在抛物线上是否存在点C,使得的面积等于面积的2倍?如果存在,求出点C的坐标;如果不存在,请说明理由.
【典例4-2】(2022九年级下·江苏·专题练习)如图,抛物线交x轴于A、B两点,交y轴于点C,点A的坐标为,点C坐标为,对称轴为.点M为线段上的一个动点(不与两端点重合),过点M作轴,交抛物线于点P,交于点Q.
(1)求抛物线及直线的表达式;
(2)试探究点M在运动过程中,是否存在这样的点Q,使得以A,C,Q为顶点的三角形是等腰三角形.若存在,请求出此时点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
【典例4-3】(2022九年级下·江苏·专题练习)如图,已知二次函数的图象经过点,且与x轴交于原点及点,点A为抛物线的顶点.
(1)求二次函数的表达式;
(2)在抛物线的对称轴上是否存在点M,使是等腰三角形?如果存在,请求出点M的坐标.如果不存在,请说明理由;
【变式4-1】(2022九年级下·江苏·专题练习)已知,如图,抛物线与坐标轴相交于点,两点,对称轴为直线,对称轴与x轴交于点D.
(1)求抛物线的解析式;
(2)点F为二次函数图象上与点C对称的点,点M在抛物线上,点N在抛物线的对称轴上,是否存在以点F,A,M,N为顶点的平行四边形?若存在,直接写出点M的坐标,若不存在,说明理由.
【变式4-2】(2022九年级下·江苏·专题练习)如图,在平面直角坐标系中,二次函数交x轴于点,交y轴于点,在y轴上有一点,连接.
(1)求二次函数的表达式;
(2)抛物线对称轴上是否存在点P,使为等腰三角形?若存在,请直接写出所有P点的坐标,若不存在,请说明理由.
【变式4-3】(22-23九年级上·江苏宿迁·期末)已知,如图,抛物线与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C, ,点P为x轴下方的抛物线上一点.
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)连接,求四边形面积的最大值;
(3)是否存在这样的点P,使得点P到和两边的距离相等,若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
一、单选题
1.(24-25九年级上·江苏扬州·期末)若,,三点在同一个函数的图像上,则该函数的图像可能是( )
A. B. C. D.
2.(24-25九年级上·江苏扬州·阶段练习)已知二次函数的图象上有点,,,则、、的大小关系为( )
A. B. C. D.
3.(25-26九年级上·江苏·阶段练习)已知在抛物线上,则A关于抛物线对称轴的对称点的坐标为( )
A. B. C. D.
4.(25-26九年级上·江苏苏州·阶段练习)二次函数图象如图,一次函数图象过( )
A.第一、二、三象限 B.第一、二、四象限
C.第二、三、四象限 D.第一、三、四象限
5.(24-25九年级上·江苏泰州·阶段练习)二次函数的图象如图所示,则下列结论中错误的是( )
A. B.当时,
C. D.
6.(25-26九年级上·江苏南通·阶段练习)已知二次函数,点,是其图象上两点,( )
A.若,则 B.若,则
C.若,则 D.若,则
7.(25-26九年级上·江苏南京·阶段练习)已知关于的函数,若时,随的增大而增大,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
二、填空题
8.(25-26九年级上·江苏苏州·阶段练习)已知抛物线,当时,随的增大而 (填“增大”或“减小”).
9.(25-26九年级上·江苏南通·阶段练习)若抛物线(m是常数)的图象经过第一、二、三象限,则m的取值范围是 .
10.(25-26九年级上·江苏·阶段练习)若一个二次函数的图象与的图象关于x轴对称,则该二次函数的表达式为 .
11.(25-26九年级上·江苏苏州·阶段练习)已知二次函数,当时,则函数值的取值范围是 .
12.(25-26九年级上·江苏南京·阶段练习)已知点,,,都在二次函数(,,为常数,且)的图象上,若,则的取值范围是 .
13.(23-24九年级上·江苏扬州·阶段练习)如图是二次函数的图象,其对称轴为,下列结论:①;②;③;④若,,,是抛物线上两点,则,其中结论正确的结论是 (填序号).
三、解答题
14.(23-24九年级上·江苏泰州·期末)在平面直角坐标系中,点、、在抛物线上.
(1)求抛物线的对称轴;
(2)试比较,的大小,并说明理由.
15.(24-25九年级上·江苏泰州·阶段练习)已知抛物线的顶点在轴上.
(1)求的值;
(2)抛物线上两点,.若,则______(填“”、“”或“”);
(3)若点,为抛物线上的两点,且,求出的取值范围.
16.(25-26九年级上·江苏南通·阶段练习)已知二次函数的图象经过点,顶点坐标
(1)当时,随的增大而增大,求的取值范围;
(2)求关于的函数解析式;
(3)求该二次函数的图象顶点最低时的解析式.
17.(23-24九年级下·江苏淮安·阶段练习)已知二次函数(m为常数).
(1)求证:不论m为何值,该函数的图象与x轴总有两个公共点;
(2)当时,y的最小值为;当时,y的最小值为3,求二次函数的表达式;
(3)点,,在二次函数的图象上,当时,结合函数图象,求m的取值范围.
18.如图,抛物线y=mx2﹣4mx﹣5m(m>0)与x轴交于A、B两点,与y轴交于C点.
(1)求抛物线顶点M的坐标(用含m的代数式表示),A,B两点的坐标;
(2)是否存在使△BCM为直角三角形的抛物线?若存在,请求出;若不存在,请说明理由.
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