内容正文:
26.2 二次函数的图象和性质
26.2.1 二次函数 y=ax²的图象和性质
人教版 九年级 数学(上)
第26章 二次函数
新课导入
1.一次函数y=kx+b(k≠0)的图象是______________________.特别地,正比例函数y=kx(k≠0)的图象是________________.
一条经过(0,b)的直线
过原点的直线
2
2.描点法画出一次函数的步骤:分别为________、________、________三个步骤.
3.我们把形如__________________的函数叫作二次函数.
列表
描点
连线
y=ax2+bx+c(a≠0)
探究新知
二次函数y=ax2+bx+c(a,b,c是常数,a≠0)
最简单的二次函数y = ax2
y = x2
回想一下,一次函数的性质是怎样研究的?
我们能否类比研究一次函数性质的方法来研究二次函数的性质呢?如果可以,应先研究什么?
1. 列表:在y = x2中,自变量x可以是任意实数.
x ··· -3 -2 -1 0 1 2 3 ···
y = x2 ··· ···
2. 描点.
3. 连线.
y =x2
用平滑曲线,自左向右顺次连接,向两端无限延伸.
画二次函数 y=x2 的图象.
9
4
1
0
1
4
9
可以看出,二次函数y = x2的图象是一条曲线,它的形状类似投篮或掷铅球时球在空中经过的路线,只是这条曲线开口向上.
实际上,二次函数的图象都是类似的曲线,它们的开口或者向上或者向下,我们把二次函数 y=ax2+bx+c的图象叫作抛物线 y=ax2+bx+c.
y =x2
二次函数 y=x2 的性质.
y轴是抛物线 y=x2的对称轴.
抛物线y=x2与其对称轴的交点(0,0)叫作抛物线y=x2的顶点,它是抛物线y=x2的最低点.
实际上,每条抛物线都有对称轴,抛物线与对称轴的交点叫作抛物线的顶点,顶点是抛物线的最低点或最高点.
y =x2
y =x2
y=x2的图象是一条抛物线;
图象开口向上;
图象关于y轴对称;
顶点(0,0);
图象有最低点.
你能说说二次函数y=x2的图象有哪些特征吗?
y =x2
当x<0时, y随着x的增大而减小;
当x>0时,y随着x的增大而增大.
从二次函数y=x2的图象可以看出:
例1 在同一直角坐标系中,画出函数y = x2,y = 2x2的图象.
你能在同一直角坐标系中画出函数y = x2与y = 2x2的图象吗?请完成下表并描点,进而画出各函数图象.
x ··· -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 ···
y = x2 ··· ···
x ··· -2 -1.5 -1 -0.5 0 0.5 1 1.5 2 ···
y=2x2 ··· ···
8
4.5
2
0.5
0
0.5
2
4.5
8
8
4.5
2
0.5
0
0.5
2
4.5
8
y=2x2
观察所画出的图象,它们有哪些共同点和不同点?
你能由此猜想并归纳出当a>0时,y=ax2的图象和性质吗?
y =x2
y=2x2
①图象开口向上;
②顶点(0,0);
③图象关于y轴对称;
④顶点是抛物线的最低点;
⑤当x<0时, y随着x的增大而减小;
当x>0时,y随着x的增大而增大.
思考:
函数y= x2 ,y=2x2的图象与函数y=x2的图象相比,有什么共同点和不同点?
开口大小
y =x2
y=2x2
①图象开口向上;
②顶点(0,0);
③图象关于y轴对称;
④顶点是抛物线的最低点;
⑤当x<0时, y随着x的增大而减小;
当x>0时,y随着x的增大而增大.
⑥a越大,抛物线的开口越小.
思考:
当a>0时,二次函数y=ax2的图象有什么特点?
探究:
回顾上面研究二次函数 y=ax2(a>0)的图象和性质的过程,你能用类似的方法研究二次函数 y=ax2(a<0)的图象和性质吗?
你能在同一直角坐标系中画出函数y=-x2,y=- x2,y=-2x2的图象吗?
(1)列表;
x ··· -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 ···
y = - x2 ··· -8 -4.5 -2 -0.5 0 -0.5 -2 -4.5 -8 ···
x ··· -3 -2 -1 0 1 2 3 ···
y=-x2 ··· -9 -4 -1 0 -1 -4 -9 ···
(2)描点;
(3)连线.
y =-x2
y=-2x2
x ··· -2 -1.5 -1 -0.5 0 0.5 1 1.5 2 ···
y=-2x2 ··· -8 -4.5 -2 -0.5 0 -0.5 -2 -4.5 -8 ···
仔细观察你所画出的图象,并思考这些抛物线有什么共同点和不同点?
你能总结归纳出当a<0时,y=ax2的图象和性质吗?
①图象开口向下;
②顶点(0,0);
③图象关于y轴对称;
④顶点是抛物线的最高点;
⑤当x<0时, y随着x的增大而增大;
当x>0时,y随着x的增大而减小.
⑥ a越小,抛物线的开口越小.
y =-x2
y=-2x2
y=ax2 a>0 a<0
图象
位置开口方向 开口向上,在x轴上方 开口向下,在x轴下方
对称性 关于y轴对称,对称轴是直线x=0
顶点最值 顶点坐标是原点(0,0)
当x=0时,y最小值=0 当x=0时,y最大值=0
增减性 当x<0时, y随着x的增大而减小;
当x>0时, y随着x的增大而增大. 当x<0时, y随着x的增大而增大;
当x>0时, y随着x的增大而减小.
知识归纳
1.二次函数的图象是一条开口向上或向下的抛物线.我们把二次函数y=ax2+bx+c的图象叫作抛物线y=ax2+bx+c.
2.一般地,抛物线y=ax2的对称轴是_______,顶点是_______.当a>0时,抛物线的开口_______,顶点是抛物线的最_______点,当a<0时,抛物线的开口向_______,顶点是抛物线的最_______点.
y轴
原点
向上
低
下
高
3.从二次函数y=ax2的图象可以看出:如果a>0,那么当x<0时,y随x的增大而_______,当x>0时,y随x的增大而_______;如果a<0,那么当x<0时,y随x的增大而_______,当x>0时,y随x的增大而_______.
减小
增大
增大
减小
例 1
例题与练习
已知函数y=(m+2)xm2+2m-6是关于x的二次函数.
(1)求m的值.
解:(1)m+2≠0,m2+2m-6=2,
解得m1=2,m2=-4,
∴m的值为2或-4.
(2)当m为何值时,此函数图象的顶点为最低点?
(2)若函数图象有最低点,则抛物线的开口向上,
∴m+2>0,解得m>-2,
∴m=2.
(3)若函数图象有最高点,则抛物线的开口向下,
(3)当m为何值时,此函数图象的顶点为最高点?
∴m+2<0,解得m<-2,
∴m=-4.
例 2
二次函数y=ax2与直线y=2x-1的图象交于点P(1,m).
(1)求a,m的值;
解:(1)将点P(1,m)代入y=2x-1,
∴点P的坐标为(1,1).
将点P(1,1)代入y=ax2,得1=a×12,
解得a=1.
得m=2×1-1=1,
(2)写出二次函数的解析式,并指出x取何值时,y随x的增大而增大?
(2)二次函数的解析式为y=x2,
当x>0时,y随x的增大而增大.
(1)y = 3x2;
(2)y = −3x2 ;
1. 在同一平面直角坐标系中,画出下列二次函数的图象:
y = 3x2
y = −3x2
2.说出下列抛物线的开口方向、对称轴和顶点,以及随着x的增大,y的变化情况:
(1)y = 4x2;
向上
y 轴
(0,0)
当x < 0时:y随x的增大而减小;
开口方向:
对称轴:
顶点:
y的变化情况:
当x > 0时:y随x的增大而增大.
(2)y = −4x2 ;
向下
y 轴
(0,0)
当x < 0时:y随x的增大而增大;
开口方向:
对称轴:
顶点:
y的变化情况:
当x > 0时:y随x的增大而减小.
(3)y = x2 ;
向上
y 轴
(0,0)
当x < 0时:y随x的增大而减小;
开口方向:
对称轴:
顶点:
y的变化情况:
当x > 0时:y随x的增大而增大.
(4)y = − x2 ;
向下
y 轴
(0,0)
当x < 0时:y随x的增大而增大;
开口方向:
对称轴:
顶点:
y的变化情况:
当x > 0时:y随x的增大而减小.
3.抛物线y=3x2的开口向______,对称轴是______,顶点坐标是_______;抛物线y=-x2的开口向______,对称轴是______,顶点坐标是_______.
上
y轴
(0,0)
下
y轴
(0,0)
4.抛物线y=-x2上有两点(x1,y1),(x2,y2),若x1<x2<0,则y1______y2.
5.若点(x1,5)和点(x2,5)(x1≠x2)均在抛物线y=ax2上,则当y=x1+x2时,y的值是______.
<
0
课堂小结
1.如何画出函数y=ax2的图象?
2.函数y=ax2具有哪些性质?
随堂检测
1、已知一次函数y=ax+b和二次函数y=ax2,其中a≠0,b<0,则下面选项中,图象可能正确的是
( )
C
2、如图,二次函数 y=2x2的图象经过点(0,0),长方形ABCD的顶点A、B在x轴上,C、D恰好在二次函数的图象上,B点的横坐标为2,求图中阴影部分的面积之和.
解:∵二次函数 y=2x2的图象经过点C,
∴当x=2时,y=2×22=8,即BC=8.
∵抛物线和长方形都是轴对称图形,且y轴为它们的对称轴,
∴OA=OB.
∴在长方形ABCD内,左边阴影部分面积等于右边空白部分面积.
∴S阴影部分面积之和=2×8=16.
作业布置
(1)教材P44 习题26.2第1题;
(2)对应课时练习.
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