内容正文:
5.2二次函数的图像和性质(4)
【学习目标】
1. 会用描点法画函数y=a(x+m)²+k(a≠0)的图像;
2. 会用平移变换解释函数y=a(x+m)²+k 与函数y=a²+k、y=a(x+m²、y=ax²(a≠0) 的图像之间的关系;
3. 会用配方法确定二次函数图像的顶点坐标、对称轴,根据对称性列表、描点、画图,并 确定函数的最大值或者最小值.
【学习过程】
活动1:在同一平面直角坐标系中画函数y=x² 、y=(x+3² 和y=(x+3)²+2的图像.
观察:(1)从表格的数值看:相同的自变量所对应的三个函数的函数值有什么关系?
(2)从对应点的位置看:函数y=x²、y=(x+3)² 和y=(x+3)²+2 的位置有什么关系?
数学认识:
(1)函数y=a(x+m)²+k 的图像与y=ax²(a≠0) 的图像有什么关系?
(2)函数y=a(x+m)²+k(a≠0)有什么性质?
活动2:
深化与思考
(1)你能将函数y=-x²-4x-5转化为y=a(x+m)²+k的形式吗?并画出它的图像,指出 的开口方向、顶点坐标、对称轴、最大(小)值.
(2)如何将二次函数y=a²+bx+c转化y=a(x+m)²+k的形式?
数学认识:
二次函数y=ax²+bx+c 转化为y=a(x+m)²+k 的形式是什么?由此,你能得到函数y=ax² +bx+c 的哪些性质?
课时练习
1.通过配方,把下列函数化成y=a(x+m)²+k 的形式,并求出函数的最大值或最小值:
(1)y=-0.5x2+x (2)y=x²+3x-1.
课堂小结:
谈谈你这一节课学到了什么?
课后习题
1.填空题:
(1)x²-6x+ =(x- )²,x2+1.5x+ =(x+ )2
x²-4x+5=(x-2)²+ x²+5x+7=(x+ )²+
(2)通过配方,把二次函数y=-x²+2x+3化成y=a(x+m)²+k的形式为 ,图像开口向 ,顶点坐标是 ,对称轴是过点 且 平 行 于 轴的直线,函数的最 值是 ·
2. 下列图像中,二次函数y=x²-x+2 的图像是( ).
3. 已知二次函数的部分图像(如图),该图像与x轴的另一个交点的坐标是 ( ).
A.(5,0)
B.(6,0)
C.(7,0)
D.(8,0)
4.通过配方,把下列函数化成y=a(x+m²+k 的形式,并求出函数的最大值或最小值.
(1)y=x²-x+2; (2)y=-2x²+4x-1;
(3)y=0.5x2+3x (4)y=3x²-2x-1.
5. 已知二次函数的表达式为y=x²+4x+1.
(1)求这个二次函数的图像的顶点坐标;
( 2 ) 当x的取值范围是 时 ,y 随x的增大而减小。
6.二次函数y=2x²+bx+1的图像的对称轴是y轴,求b的值.
7.已知二次函数y=ax²+bx+c,函数y与自变量x的部分对应值如下表:
x
…
-2
-1
0
1
2
3
…
y
…
9
4
1
0
1
4
…
求这个二次函数的表达式.
8.如图,利用二次函数的图像回答下列问题:
(1)x 取什么值时,函数值大于0?(2)x取什么值时,函数值小于0?
(3)二次函数的最小值是多少? (4)函数值随x的增大是怎样变化的?
9.把二次函数y=x²+bx+c 的图像向左平移2个单位长度,再向上平移3个单位长度,得到二次函数 y=x²-8x+10 的图像.求b、c的值.
课时练习
1.(1) 答案:y = -0.5(x - 1)² + 0.5,最大值为0.5
解析:先提取二次项系数-0.5,得到y = -0.5(x² - 2x),再配方x² - 2x = (x - 1)² - 1,代入得y = -0.5[(x - 1)² - 1] = -0.5(x - 1)² + 0.5。因为a=-0.5<0,开口向下,函数有最大值0.5。
(2) 答案:y = (x + 1.5)² - 3.25,最小值为-3.25
解析:直接配方x² + 3x = (x + 1.5)² - 2.25,代入原式得y = (x + 1.5)² - 2.25 - 1 = (x + 1.5)² - 3.25。因为a=1>0,开口向上,函数有最小值-3.25。
课后习题
1.填空题
(1) 答案:9,3;0.5625,0.75;1;2.5,0.75
解析:根据完全平方公式(a±b)²=a²±2ab+b²,计算常数项:
x²-6x+9=(x-3)²(2ab=6x→b=3→b²=9)
x²+1.5x+0.5625=(x+0.75)²(2ab=1.5x→b=0.75→b²=0.5625)
x²-4x+5=(x-2)² + 1(展开(x-2)²=x²-4x+4,5-4=1)
x²+5x+7=(x+2.5)² + 0.75(展开(x+2.5)²=x²+5x+6.25,7-6.25=0.75)
(2) 答案:y = -(x - 1)² + 4,下,(1,4),(1,0),y,大,4
解析:配方y=-x²+2x+3 = -(x²-2x) + 3 = -(x²-2x+1-1) + 3 = -(x-1)² + 1 + 3 = -(x-1)² + 4。a=-1<0,开口向下;顶点坐标为(1,4),对称轴是过(1,0)且平行于y轴的直线;开口向下,函数有最大值4。
2.B
3.答案:C. (5,0)
4.(1) 答案:y = (x - 0.5)² + 1.75,最小值为1.75
解析:配方x² - x = (x - 0.5)² - 0.25,代入得y=(x - 0.5)² - 0.25 + 2=(x - 0.5)² + 1.75。a=1>0,开口向上,最小值为1.75。
(2) 答案:y = -2(x - 1)² + 1,最大值为1
解析:提取-2得y=-2(x² - 2x) - 1,配方x² - 2x=(x - 1)² - 1,代入得y=-2[(x - 1)² - 1] - 1=-2(x - 1)² + 2 - 1=-2(x - 1)² + 1。a=-2<0,开口向下,最大值为1。
(3) 答案:y = 0.5(x + 3)² - 4.5,最小值为-4.5
解析:提取0.5得y=0.5(x² + 6x),配方x² + 6x=(x + 3)² - 9,代入得y=0.5[(x + 3)² - 9]=0.5(x + 3)² - 4.5。a=0.5>0,开口向上,最小值为-4.5。
(4) 答案:y = 3(x - 1/3)² - 4/3,最小值为-4/3
解析:提取3得y=3(x² - 2/3x) - 1,配方x² - 2/3x=(x - 1/3)² - 1/9,代入得y=3[(x - 1/3)² - 1/9] - 1=3(x - 1/3)² - 1/3 - 1=3(x - 1/3)² - 4/3。a=3>0,开口向上,最小值为-4/3。
5.(1) 答案:顶点坐标(-2, -3)
解析:配方y=x² + 4x + 1=(x + 2)² - 4 + 1=(x + 2)² - 3,顶点坐标为(-2, -3)。
(2) 答案:x ≤ -2
解析:二次函数开口向上(a=1>0),对称轴为x=-2,在对称轴左侧(x≤-2),y随x增大而减小。
6.答案:b=0
解析:二次函数对称轴公式为x=-b/(2a),对称轴是y轴即x=0,代入得0=-b/(2×2),解得b=0。
7.答案:y = x² - 2x + 1
解析:由表格可知,当x=1时y=0,且x=0和x=2时y=1,x=-1和x=3时y=4,说明顶点坐标为(1,0),设函数为y=a(x - 1)²。代入x=0,y=1得1=a(0 - 1)²→a=1,展开得y=(x - 1)²=x² - 2x + 1。
8.(1).[答案]
由函数图象可知,抛物线与xc轴的交点为(-1,0),(3,0),对称轴为直线x=1,顶点坐标为(1,-4).当x>3或x<-1时,函数值y>0。
(2).[答案]
当-1<x<3时,函数值小于0。
(3).[答案]
二次函数的最小值为-4。
(4).[答案)
当x<1时,函数值随x的增大而减小,当xc>1时,函数值随x的增大而增大。
9.答案:b=-12,c=27
解析:先将y=x² - 8x + 10配方得y=(x - 4)² - 6。将其反向平移:先向下平移3个单位得y=(x - 4)² - 9,再向右平移2个单位得y=(x - 6)² - 9 = x² - 12x + 36 - 9 = x² - 12x + 27
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