内容正文:
中考数学一轮复习
专题3.5 二次函数基础知识
同学,二次函数基础知识我们复习几个重点:二次函数的相关概念、图象性质、几何变换等,让我们一起梳理下重点知识和典型例题吧.
整式及其运算
考点剖析
4
二次函数的图象与性质
5
3
1
二次函数与方程、不等式
二次函数的相关概念
求二次函数的解析式
二次函数图象与系数关系
2
6
二次函数的几何变换
二次函数基础知识
二次函数的概念
1.定义:一般地,形如(其中、、是常数,)的函数叫做二次函数.其中,是自变量,是二次项系数,是一次项系数,是常数项.
2.结构特征:
①等号右边是关于自变量x的二次式;
②x的最高次数是2;
③二次项系数 a ≠ 0.
知识点一:二次函数的有关概念
二次函数解析式的确定
知识点一:二次函数的有关概念
名称 解析式 适用范围
一般式 已知抛物线上的无规律的三个点的坐标
顶点式 (为常数,) 已知抛物线的顶点坐标或对称轴、最值
交点式 已知抛物线与x轴两交点坐标
注意:抛物线与x轴交点的横坐标就是方程的解
相互联系 ①以上三种表达式是二次函数的常见表达式,可以互相转化.
②一般式化为顶点式、交点式,主要运用配方法、因式分解等方法.
1.二次函数常见表达式:
二次函数解析式的确定
知识点一:二次函数的有关概念
2.对未给定二次函数解析式,根据所给点坐标选择适当的表达方式:(1)顶点在原点,可设为;
(2)对称轴是轴(或顶点在轴上),可设为;
(3)顶点在轴上,可设为;
(4)抛物线过原点,可设为.
二次函数的图象与性质
知识点二:二次函数的图象与性质
图象
特征 二次函数的图象是一条关于某条直线对称的曲线,这条曲线叫抛物线,该直线叫做抛物线的对称轴,对称轴与抛物线的交点叫做抛物线的顶点.
图象的画法 (1)依据解析式列表、描点、连线画出二次函数图象;
(2)利用配方法找出函数图象顶点;利用因式分解法或公式法找出图象与x轴的交点;利用一般式中的c值找出图象与y轴的交点,画出简易的函数图象.
二次函数的图象与性质
知识点二:二次函数的图象与性质
基本
形式
图象 >0
<0
二次函数的图象与性质
知识点二:二次函数的图象与性质
基本
形式
对称轴 轴 轴
顶点
坐标
最值 𝑎>0 开口向上,顶点是最低点,当
有最小值
𝑎<0 开口向下,顶点是最高点,当
有最大值
二次函数的图象与性质
知识点二:二次函数的图象与性质
基本
形式
增减性 <0 在对称轴的左边随的增大而减小,在对称轴的右边随的增大而增大
<0 在对称轴的左边随的增大而增大,在对称轴的右边随的增大而减小
二次函数的图象变换
1.二次函数的平移变换:左加右减自变量,上加下减常数项.
方法一:
(1)将抛物线解析式转化成顶点式,其顶点坐标为;
(2)保持抛物线的形状不变,将其顶点平移到处.
知识点二:二次函数的图象与性质
二次函数的图象变换
1.二次函数的平移变换:左加右减自变量,上加下减常数项
方法二:
(1)将抛物线沿轴向上(或向下)平移个单位,得抛物线(或);
(2)将抛物线沿轴向左(或向右)平移个单位,得抛物线(或).
知识点二:二次函数的图象与性质
二次函数的图象变换
2.二次函数的图象的翻折与旋转
知识点二:二次函数的图象与性质
变换前 变换方式 变换后 口诀
绕顶点旋转180° 变号,、均不变
绕原点旋转180° 均变号
沿轴翻折 变号,不变
沿轴翻折 不变,变号
二次函数的图象变换
3.二次函数的对称性应用,主要体现在:
(1)求一个点关于对称轴对称的点的坐标;
(2)已知抛物线上两个点关于对称轴对称,求其对称轴.
解题技巧:
1.抛物线上两点若关于直线对称,则这两点的纵坐标相同,横坐标与的差的绝对值相等;
2.若二次函数与轴有两个交点,则这两个交点关于直线对称;
3.二次函数与的图象关于轴对称;二次函数与的图象关于轴对称.
知识点二:二次函数的图象与性质
二次函数与一元二次方程的关系
一元二次方程的解就是二次函数图象与轴交点的横坐标.
知识点三:二次函数与方程、不等式
与的
关系 二次函数与轴交点个数 一元二次方程根的情况
2个交点 有两个不相等的实数根
1个交点 有一个不相等的实数根
0个交点 没有实数根
二次函数与不等式的关系(以大于为例)
知识点三:二次函数与方程、不等式
图象 观察方法 解集
的解集情况 函数的图象位于轴上方时对应的自变量的取值范围 或
的解集情况 函数的图象位于轴下方时对应的自变量的取值范围
知识梳理
知识点1
二次函数的相关概念
一般地,形如 (,其中是常数)的函数叫做二次函数. 其中,是自变量,分别是函数解析式的二次项系数、一次项系数和常数项
名称 解析式 前提条件 相互联系
一般式 当已知抛物线上的无规律的三个点的坐标时,
常用一般式求其表达式.
(1)以上三种表达式是二次函数的常见表达式,它们之间可以互相转化.
(2) 一般式化为顶点式,交点式,主要运用配方法,因式分解等方法.
顶点式 其中 且是常数 当已知抛物线的顶点坐标或对称轴或最值等有关条件时,常用顶点式求其表达式.
交点式 当已知抛物线与x轴的两个交点坐标 , 时,常用交点式求其表达式.
2.三种表达式
1.定义
典型例题
二次函数的相关概念
考点1
例1
解析
(1)下列函数:①;②;③;④;⑤;⑥,其中二次函数有 __________.
(2)若是二次函数,则的值是__________.
解题通法
①关键是x的最高次数为2,必须保证二次项系数不为0
②若二次项为字母,需加不为0的限定条件
③若不是最简形式,注意二次项不可通过化简消去
解:(1)①为一次函数; ②为二次函数;③自变量的最高次数为3,不是二次函数;
④是一次函数,⑤不是二次函数⑥为二次函数,故答案为:②⑥.
(2)由题意得:,且,解得:,
故答案为:2.
②⑥
2
知识梳理
知识点2
求二次函数的解析式
2.代
1.设
3.求
4.写
对于二次函数 ,若系数中有一个未知,则代人任意一点的坐标;若有两个未知,则代入任意两点的坐标;若三个都未知,则根据下表选择合适的表达式
已知 选用表达形式
顶点+别的点
与轴的两个交点+别的点
与轴的两个交点+对称轴+别的点
任意三点
求解方程,得系数或常数项
将所得系数或常数项代回表达式
将点的坐标代入设的解析式中,得到一次方程(组)
①二次函数的解析式求解,最后结果一般写成一般式或顶点式,不写成交点式;
②任何二次函数的解析式都可以化成一般式或顶点式,但并非所有的二次函数都可以写成交点式,只有抛物线与x轴有交点,即≥0时,抛物线才可以用交点式表示.
典型例题
二次函数的相关概念
考点1
例2
解析
(1)已知:二次函数的图象经过点、和,当时,y的值为 .
(2)∵一个二次函数的图象与抛物线的形状相同,
∴可设该二次函数的解析式为,
∵该二次函数的顶点为,
∴该二次函数的解析式为,
∴该二次函数的解析式为
或.
故答案为:或.
解:(1)∵二次函数的图象
经过点、
∴抛物线的解析式为,
把代入得:,解得:,
∴函数的解析式为,
即,
∴当时,,
故答案为:3.
(2)一个二次函数的图象与抛物线的形状相同,且顶点为,那么这个函数的关系式是 .
3
或
特别提醒
知识梳理
知识点3
二次函数的图象与性质
图象特征 二次函数的图象是一条关于某条直线对称的曲线,这条曲线叫抛物线,
该直线叫做抛物线的对称轴,对称轴与抛物线的交点叫做抛物线的顶点.
基本形式 + + +b+c
图象
对称轴 y轴 y轴
顶点坐标 (,)
知识梳理
知识点3
二次函数的图象与性质
最值 a>0 开口向上,顶点是最低点,此时y有最小值;
a<0 开口向下,顶点是最高点,此时y有最大值.
【小结】二次函数最小值(或最大值)为0(k或).
增
减
性 a>0 在对称轴的左边y随x的增大而减小,在对称轴的右边y随x的增大而增大.
a<0 在对称轴的左边y随x的增大而增大,在对称轴的右边y随x的增大而减小.
易错 抛物线的增减性问题,由a的正负和对称轴同时确定,单一的直接说,
y随x 的增大而增大(或减小) 是不对的,必须附加一定的自变量x取值范围.
典型例题
二次函数的图象与性质
考点3
例3
解析
解:,
该抛物线开口向上,对称轴为直线
当时,随的增大而增大;
当时,随 的增大而减小.
点,,都在抛物线
上,点A在点B左侧,
若,则;若,则 .
故选D.
比较函数值大小的方法
方法1:直接代入(适用于具体函数);
方法2:借助图象;
方法3:利用对称性转化(当<m></m>时,离对称轴越远,函数值越大)
解题通法
已知点,,都在抛物线上,点A在点B 左侧,下列选项正确的是( )
A.若c<0,则a<c<b B.若c<0,则a<b<c
C.若c>0,则a<c<b D.若c>0,则a<b<c
解:∵由一次函数与反比例函数图象可得:
∴抛物线开口向下,对称轴为直线 ,
与 y轴交于正半轴,故答案为:D .
典型例题
例4
解析
在同一平面直角坐标系中,函数和的图象大致如图所示,
则函数的图象大致为( )
①若两条抛物线的形状与开口方向相同时,则它们的二次项系数a必相同;
②由a的符号与对称轴的位置共同确定b的符号;
③通过给赋值,结合图象即可判断特殊函数值的正负.
解题通法
A. B. C. D
二次函数的图象与性质
考点3
知识梳理
知识点4
二次函数图象与系数的关系
字母 字母的符号 图象特征 备注
开口向上 的正负决定开口方向,
的大小决定开口的大小(越大,开口越小)
开口向下
对称轴是y轴,即 =0 左同右异中间0
同号 对称轴在y轴左侧,即
异号 对称轴在y轴右侧,即
图象过原点 决定了抛物线与y轴交点的位置
与y轴正半轴相交
与y轴负半轴相交
与x轴有两个交点 的正负决定抛物线与x轴交点个数
与x轴有唯一交点
与x轴没有交点
图象与的关系
典型例题
例6
解析
如图,二次函数的图象与轴交于,两点,对称轴为直线 ,对于该二次函数,下列结论正确的是_________ ___(填序号).
⑤点 一定在该抛物线上;⑥方程 有两个不相等的实数根;
⑦当时, ;⑧ .
解:由题图知该抛物线的对称轴为直线,
, ,.故正确,②不正确,④正确;
当,,故③正确;
∵当时,,点一定在抛物线上,故⑤正确;
当,对应两个值,有两个不相等的实数根,故⑥正确;
.
二次函数图象与系数的关系
考点4
由图象对称性可当与对应的值相同,可知当时,,故⑦正确;
当x=1时函数有最小值为,
∴m为任意实数时,,即,故⑧正确,
所以答案为:.
典型例题
例7
如图,已知抛物线(为常数,且)的对称轴为直线,
且该抛物线与x轴交于点,与y轴的交点在,之间(不含端点),
则下列结论正确的有多少个( )
④若方程两根为,则.
A.1 B.2 C.3 D.4
解析
解:由图可知,∵抛物线的对称轴为
直线,且该抛物线与x轴交于点A(1,0),
∴,,则,
∵抛物线与y轴的交点B在(0,-2),(0,-3)之间,
∴-3<c<-2,则abc<0,故①错误;
设抛物线与x轴另一个交点(x,0),
∵对称轴为直线x=-1 ,且该抛物线与x轴交于点A(1,0),
∴,解得,
则,故②错误;
∵-,,
∴,解得 ,
故③正确;
根据抛物线与x轴交于点
和,直线过点和,
如图,方程两根为满足
,
故④正确;
二次函数图象与系数的关系
考点4
知识梳理
知识点5
二次函数与方程、不等式
求二次函数的图象与轴的交点坐标,就是令,求中的值的问题.此时二次函数就转化为一元二次方程,因此一元二次方程根的个数决定了抛物线与轴的交点的个数
1. 二次函数图象与x轴的交点情况决定一元二次方程根的情况
知识梳理
知识点5
二次函数与方程、不等式
判别式 二次函数y=ax²+bx+c(a≠0) 一元二次方程ax²+bx+c=0(a≠0) 与x轴交点个数
图象 与x轴的交点坐标 根的情况
>0 a>0 抛物线二次函y=ax²+bx+c(a≠0)
与x轴交于 (x1,0),(x2,0)(x1<x2) 两点 一元二次方程ax²+bx+c=0(a≠0)
有两个不相等的实数根
2个交点
a<0
=0 抛物线二次函y=ax²+bx+c(a≠0)
与x轴交于(- ,0)
一点 一元二次方程ax²+bx+c=0(a≠0)
有两个相等的实数根
1个交点
<0 抛物线二次函y=ax²+bx+c(a≠0)
与x轴无交点 一元二次方程ax²+bx+c=0(a≠0)
在实数范围内无解
(或称无实数根)
0个交点
a>0
a>0
a<0
a<0
知识梳理
知识点5
二次函数与方程、不等式
a>0 a<0
图象
x1<x2 有两个交点 有1个交点 无交点 有两个交点 有1个交点 无交点
判别式 >0 =0 <0 >0 =0 <0
ax²+bx+c>0 x<x1或x>x2 x≠x1
的全体实数 全体实数 x1<x<x2 无解 无解
ax²+bx+c=0 x=x1或x=x2 x=x1=x2 无实根 x=x1或x=x2 x=x1=x2 无实根
ax²+bx+c<0 x1<x<x2 无解 无解 x<x1或x>x2 x≠x1
的全体实数 全体实数
(
典型例题
例8
解析
二次函数与方程、不等式
考点5
如图,已知二次函数图象经过点
(1)求该二次函数的表达式及图象的顶点坐标.
(2)当时,请根据图象直接写出x的取值范围.
(1)解:∵二次函数图象经过点A(1,−2),B(0,−5)
∴
∴顶点坐标为:;
(2)当时,,∴,解得:,,
如图,当时,∴.
y=
典型例题
例9
解析
二次函数与方程、不等式
考点5
解:(1) 令,则.
∵
∴ 该函数的图象与x轴总有公共点.
(2) 令,
解得 .
∴ 易得AB= .
∵ ,∴ 易得<AB<1.
(3) 对于,
当时,;
当时,.
∴ 该函数图象一定过点(1,0),(0,-1).
∵ 当时,,
∴ 当函数图象的开口向上时,满足题意,则;
当函数图象的开口向下时,且,
解得.
综上所述,的取值范围是或.
已知函数y=ax2+(1-a)x-1(a为常数,且a≠0).
(1) 求证:该函数的图象与x轴总有公共点;
(2) 当a<-2时,该函数图象与x轴交于A,B两点,求线段AB长的取值范围
(3) 若当0≤x≤1时,y≤0,请直接写出a的取值范围.
知识梳理
知识点6
二次函数的几何变换
二次函数的平移变换
平移方式 一般式 顶点式 平移口诀
向左平移个单位 左加
向右平移个单位 右减
向上平移个单位 上加
向下平移个单位 下减
知识梳理
知识点6
二次函数的几何变换
① 二次函数图象平移的实质:点的坐标整体平移,在此过程中a的值不发生变化,变化的只是顶点的位置,且与平移方向有关.
② 根据平移规律,左右平移是给x加减平移单位,上下平移是给常数项加减平移单位.
③ 涉及抛物线的平移时,首先将表达式转化为顶点式y=a(x-h)²+k的形式,因为二次函数平移遵循“上加下减,左加右减”的原则,因此可以直接由解析式中常数的加或减求出变化后的解析式.
④ 求函数图象上某点平移后的坐标口诀与图象平移口诀相同.
⑤ 对二次函数上下平移,不改变增减性,改变最值;对二次函数左右平移,改变增减性,不改变最值.
知识梳理
知识点6
二次函数的几何变换
2)二次函数图象的对称变换
变换方式 变换后 口诀
关于轴对称 不变,变-
关于轴对称 不变,变-
关于原点对称 变-,变-
原表达式
及顶点 变化形式 变化后
的值 变化后的
顶点坐标 变化后的表达式
,
顶点坐标
为 关于x轴对称
关于y轴对称
关于原点
O中心对称
典型例题
例10
解析
二次函数的几何变换
考点6
解:,
∵二次函数的图象向左平移两个单位得到抛物线,
∴抛物线的解析式为,
∴抛物线开口向上,对称轴为,
∴当时,y随x的增大而增大,
∵,∴
掌握二次函数图象的平移以及二次函数的性质,熟练应用平移的规律确定抛物线解析式.
解题通法
已知二次函数的图象向左平移两个单位得到抛物线,点
在抛物线上,则 (填“>”或“<”);
已知抛物线的解析式是 .
该抛物线关于轴对称的抛物线 的解析式为__________________;
该抛物线关于轴对称的抛物线 的解析式为_________________;
该抛物线关于原点对称的抛物线 的解析式为_________________;
典型例题
例11
解析
二次函数的几何变换
考点6
解:,其顶点坐标为 .
抛物线关于轴对称后,抛物线开口向下,顶点坐标为 ,所以抛物线的解析式为
.
抛物线关于轴对称后,抛物线开口向上,顶点坐标为 ,所以抛物线的解析式为
.
抛物线关于原点对称后,抛物线开口向下,顶点坐标为 ,
所以抛物线的解析式为 .
已知抛物线的解析式是 .
该抛物线关于轴对称的抛物线 的解析式为__________________;
该抛物线关于轴对称的抛物线 的解析式为_________________;
该抛物线关于原点对称的抛物线 的解析式为_________________;
典型例题
例11
解析
二次函数的几何变换
考点6
方法二:抛物线与抛物线关于 轴对称,横坐标不变,纵坐标互为相反数,即,因此抛物线的解析式是 .
抛物线与抛物线关于 轴对称,横坐标互为相反数,纵坐标不变,
即,因此抛物线 的解析式是 .
抛物线与抛物线 关于原点对称,横、纵坐标均互为相反数,即
,
因此抛物线 的解析式是 .
对</m>先配方,
找到顶点坐标
❶
❷
❸
解题通法
再见
$