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第11课时 二次函数的图象与性质1
第三单元 函数及其图象
【教材链接】沪科技版:九上第21章P2~P35;人教版:九上第二十二章P28~P48;
北师大版:九下第二章P29~P45,P51~P57.
一、二次函数的概念及其图象与性质
概念 一般地,表达式形如① (a,b,c是常数,且a≠0)的函数叫做x的二次函数
图象 a的符号 a>0 a<0
图象
开口方向 开口向上 开口向下
y=ax2+bx+c
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2
(续表)
图象 对称轴 1.直接运用公式x=② 求解;
2.运用配方法将一般式化为顶点式y=a(x-h)2+k,则对称轴为直线x=h.
注:还可利用x=(其中x1,x2为关于对称轴对称的两点的横坐标)求解
顶点坐标 1.直接运用顶点坐标公式(③ ,④ )求解;
2.运用配方法将一般式化为顶点式y=a(x-h)2+k,则顶点坐标为(h,k);
3.将x=-,y0)
-
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(续表)
性质 增减性 当⑤ 时,y随x的增大而减小;
当⑥ 时,y随x的增大而增大 当⑦ 时,y随x的增大而增大;
当⑧ 时,y随x的增大而减小
最值 当x=-时,y取得最小值⑨ 当x=-时,y取得最大值⑩
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二、二次函数一般式中的系数与函数图象的关系
a 决定抛物线开口方向和大小 a>0⇔抛物线开口向上;a<0⇔抛物线开口向下;
a的绝对值越大开口越小,a的绝对值越小开口越大
b,a 决定抛物线对称轴的位置 b=0⇔对称轴为y轴;
左同右异
c 决定抛物线与y轴交点的位置 c=0⇔抛物线过点(0,0);
c>0⇔抛物线与y轴交于正半轴;
c<0⇔抛物线与y轴交于负半轴
左侧
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三、二次函数图象的平移
平移前解析式 平移m个单位长度(m>0) 平移后解析式 规律
y=a(x-h)2+k
(a≠0) 向左平移m个单位长度 y=a(x-h⑫ )2+k 左“+”右“-”
向右平移m个单位长度 y=a(x-h⑬ )2+k
向上平移m个单位长度 y=a(x-h)2+k⑭ 上“+”下“-”
向下平移m个单位长度 y=a(x-h)2+k⑮
【温馨提示】二次函数图象平移的实质是图象上点的整体平移(关键点是顶点),平移过程中a不变,因此可先求出其顶点坐标,根据顶点坐标的平移求解即可
+m
-m
+m
-m
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二次函数的图象与性质
考向一
(沪科技版九上P20练习T2改编)(1)将函数y=-x2+3x-化成y=a(x-h)2+k的形式是 ,其对应的抛物线的开口方向是 ,顶点坐标是( , ),对称轴是 .当x= 时,函数取得最 值,y最 = .
(2)抛物线y=-x2+3x-可由抛物线y=-x2向 平移 个单位长度,再向 平移 个单位长度得到.
(3)抛物线y=-x2+3x-中,当x 时函数y随着x的增大而减小.当-1≤x≤1时,函数的最大值是 ,最小值是 .当2<x<5时,函数y的取值范围是 .
例
1
y=-(x-3)2+2
向下
3
2
直线x=3
3
大
大
2
右
3
上
2
>3
0
-6
0<y≤2
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二次函数函数值的大小比较(距离比较法):当a>0时,抛物线上的点离对称轴越远,其纵坐标越大,即函数值越大;当a<0时,抛物线上的点离对称轴越远,其纵坐标越小,即函数值越小,如图11-1,yB>yA.
通性通法
图11-1
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1.已知点A(-5,y1),B(-2,y2)和C(1,y3)都在抛物线y=mx2+2mx-5(m是常数,且m>0)
上,则y1,y2,y3的大小关系是( )
A.y1>y2>y3 B.y3>y1>y2
C.y2>y3>y1 D.y1>y3>y2
考向精练
D
[解析]易知抛物线的对称轴为直线x=-1,开口向上.
∵|-5-(-1)|=4,|-2-(-1)|=1,|1-(-1)|=2,
∴4>2>1,∴y1>y3>y2.
故选D.
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2.已知二次函数y=ax2+(2a-3)x+a-1(x是自变量)的图象经过第一、二、四象限,
则实数a的取值范围为( )
A.1≤a< B.0<a<
C.0<a< D.1≤a<
A
[解析]∵图象经过第一、二、四象限,
∴Δ=(2a-3)2-4a(a-1)>0且a-1≥0,a>0,
解得1≤a<,
∴a的取值范围为1≤a<.
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在同一平面直角坐标系中,函数y=ax2+bx+1和y=ax-b(a是常数,且a≠0)的图象可能是 ( )
例
2
C
二次函数图象特征与a,b,c之间的关系
考向二
微专题
角度❶ 图象共存问题
图11-2
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[解析]A项,由一次函数的图象可得a<0,此时二次函数y=ax2+bx+1的图象应该开口向下,故选项错误,不符合题意;
B,C项,由一次函数的图象可得a>0,b>0,此时二次函数y=ax2+bx+1的图象应该开口向上,对称轴为直线x=-<0,故B选项错误,不符合题意;
C选项正确,符合题意;
D项,由一次函数的图象可得a>0,此时二次函数y=ax2+bx+1的图象应该开口向上,故选项错误,不符合题意.
故选C.
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3.(2023安徽9题)已知反比例函数y=(k≠0)在第一象限内的图象与一次函数
y=-x+b的图象如图11-3所示,则函数y=x2-bx+k-1的图象可能为图10-4中的
( )
考向精练
A
图11-3
图11-4
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[解析]如图所示.
设交点为A,B,则A(1,k),B(k,1),根据图象可得k>1,
将点B(k,1)代入y=-x+b,得1=-k+b,∴k=b-1,b=k+1.
∵k>1,∴b>2.∴y=x2-bx+k-1=x2-bx+(b-1)-1=x2-bx+b-2=(x-)2-+b-2.
∴函数图象的对称轴为直线x=>1.
当x=1时,y=1-b+b-2=-1,
∴函数图象过点(1,-1).
当x=0时,y=k-1>0,
∴函数图象与y轴交于正半轴.故选A.
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4.已知同一平面直角坐标系中,二次函数y=ax2+bx+c与一次函数y=kx+c的图象
如图11-5所示,则函数y=-ax2-bx+kx+1的图象可能是( )
图11-5
图11-6
D
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二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的部分图象如图11-7所示,对称轴是直线x=1.有下列结论:①abc<0;②方程ax2+bx+c=0(a≠0)必有一个根大于2且小于3;
③若(0,y1),(,y2)是抛物线上的两点,则y1<y2;④11a+2c>0;⑤对于任意实数m,都有m(am+b)≥a+b.其中错误结论的个数是 ( )
A.2 B.3
C.4 D.5
例
3
A
角度❷ 根据函数图象分析系数满足的条件
图11-7
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[解析]∵抛物线开口向上,对称轴为直线x=-=1,与y轴交于负半轴,
∴a>0,b=-2a<0,c<0,∴abc>0,故①错误;
由题图可知,抛物线与x轴的一个交点的横坐标的取值范围为-1<x<0.
∵抛物线关于直线x=1对称,
∴抛物线与x轴的另一个交点的横坐标的取值范围为2<x<3,
∴方程ax2+bx+c=0(a≠0)必有一个根大于2且小于3,故②正确;
∵a>0,∴抛物线上的点离对称轴的距离越远,函数值越大.
∵(0,y1),(,y2)是抛物线上的两点,且|0-1|>|-1|,∴y1>y2,故③错误;
∵a>0,b=-2a,∴11a+2c=5a+2a-2b+2c=5a+2(a-b+c).
图11-7
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由图象知:x=-1时,y=a-b+c>0,
∴11a+2c=5a+2(a-b+c)>0,故④正确;
∵a>0,对称轴为直线x=1,
∴当x=1时,函数值最小,为a+b+c,
∴对于任意实数m,都有am2+bm+c≥a+b+c,
即am2+bm≥a+b,
∴m(am+b)≥a+b,故⑤正确.
综上,错误的有2个.
故选A.
图11-7
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5.二次函数y=ax2+bx+c(a,b,c是常数,a≠0)的图象如图11-8所示,对称轴为直线
x=-1,则下列判断中,错误的是 ( )
A.c<-3a
B.若点A(b-3,y1),B(b-1,y2)在该抛物线上,且在x轴的
下方,则y1<y2
C.关于x的方程ax2+bx+c+k=0(k>0)一定有两个不相等的实数根
D.m(am+b)≥-a(m为实数)
考向精练
D
图11-8
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[解析]由图象知,
x=1时,y<0,∴a+b+c<0.
∵二次函数y=ax2+bx+c图象的对称轴为直线x=-1,∴-=-1,
∴b=2a,∴3a+c<0,∴c<-3a,故选项A正确,不符合题意;
由图象可知,a<0,c>0,
则b<0,∴b-3<b-1<-1.
∵当x<-1时,y随x的增大而增大,∴y1<y2,故选项B正确,不符合题意;
根据图象可知,当k>0时,抛物线y=ax2+bx+c与y=-k的图象有两个交点,
∴ax2+bx+c+k=0有两个不相等的实数根,故选项C正确,不符合题意;
图11-8
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∵抛物线开口向下,顶点坐标为(-1,a-b+c),b=2a,
∴y最大=a-b+c=-a+c,
∴am2+bm+c≤-a+c,
∴m(am+b)≤-a,故选项D错误,符合题意.
故选D.
图11-8
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已知二次函数图象的顶点坐标为(1,-4),且图象经过点(3,0).将二次函数的图象向右平移m(m>0)个单位,图象经过点(1,-),在平移后的图象上,当
n-2≤x≤n+1时,函数的最小值为-3,则n的值是 ( )
A.-或 B.或
C.1 D.-
例
4
A
角度❸ 根据函数图象性质确定参数取值范围
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[解析]∵二次函数图象的顶点坐标为(1,-4),
∴可设二次函数的表达式为y=a(x-1)2-4.
又∵二次函数的图象过点(3,0),
∴0=4a-4,∴a=1,∴二次函数的表达式为y=(x-1)2-4.
将二次函数的图象向右平移m(m>0)个单位后,图象所对应的函数表达式为y=(x-1-m)2-4.
又∵图象过点(1,-),∴-=m2-4,
∴m=或m=-(舍去),∴m=,∴平移后的函数表达式为y=(x-)2-4,
∴对称轴是直线x=,当x<时,y随x的增大而减小;当x>时,y随x的增大而增大,
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当x=时,y取最小值-4.
∵当n-2≤x≤n+1时,函数的最小值为-3,∴①当n+1<时,即n<,
∴当x=n+1时,y取最小值(n+1-)2-4=-3,∴n=-或n=(舍去),∴n=-.
②当n-2>时,即n>,
∴当x=n-2时,y取最小值(n-2-)2-4=-3,∴n=或n=(舍去),∴n=.
综上,n=-或n=.
故选A.
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6.若二次函数y=mx2+4x+m-1的最小值为2,则m的值为 .
7.已知二次函数y=x2-mx+1,当x>2时,y随x的增大而增大,则m满足的条件是
.
考向精练
m≤4
4
[解析]本题易忽视m>0这一条件.由题意,得解得m=4.
[解析]本题易错解为m<4或者m=4.
函数图象开口向上,故在对称轴及其右侧,y随x的增大而增大,∴-≤2,解得m≤4.
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8.在平面直角坐标系xOy中,存在抛物线y=ax2+bx+3,点M(-2,y1),N(m,y2)在抛物
线y=ax2+bx+3上,抛物线的对称轴为直线x=t.
(1)若y1=3,则t= ;
(2)若a>0,当t+1<m<t+2时,总有y1>y2,t的取值范围是 .
[解析](1)把M(-2,3)代入y=ax2+bx+3中,得4a-2b=0,即2a=b,
故对称轴为直线x=t=-=-1.故答案为-1.
-1
[解析](2)如图①、图②所示.
当t+1<m<t+2时,总有y1>y2,则有t-2≥-2或t+2≤-2,
解得t≥0或t≤-4.故答案为t≥0或t≤-4.
t≥0或t≤-4
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