内容正文:
26.2 二次函数的图象和性质
26.2.3 二次函数 y=ax²+bx+c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.你能说出函数y=-4(x-2)2+1图象的开口方向、对称轴和顶点坐标及其性质吗?
开口向下,
对称轴是直线x=2,
顶点坐标是(2,1),
当x>2时,y随x的增大而减小,
当x<2时,y随x的增大而增大,
当x=2时,有最大值1.
2
2.函数y=-4(x-2)2+1的图象与函数y=-4x2的图象有什么关系?
解:函数y=-4(x-2)2+1的图象是由函数y=-4x2的图象向上平移1个单位长度,再向右平移2个单位长度得到的.
探究新知
我们已经认识了形如y=a(x-h)2+k的二次函数的图象和性质,你能研究二次函数y=x2-6x+21的图象和性质吗?
化成 y=a(x-h)2+k的形式.
思考:
对于二次函数y=x2−6x+21,如何画出它的图象并讨论它的性质?
提出问题:
(1)把二次函数y=x2-6x+21化成y=a(x-h)2+k 的形式 .
(2)写出二次函数y=x2-6x+21的开口方向、对称轴和顶点坐标.
(3)画出函数y=x2-6x+21的图象.
提出问题:
(4)观察图象,回答:
①抛物线y=x2如何平移得到抛物线y=x2-6x+21?
②二次函数y=x2-6x+21的y随x的增减性如何?
想一想:配方的方法及步骤是什么?
①“提”:提出二次项系数;
②“配”:括号内配成完全平方;
③“化”:化成顶点式.
y = x2−6x+21
配方后的表达式通常称为顶点式.
= (x2−12x) + 21
= (x2−12x+62) + 21− ×62
= (x−6)2+3
二次函数y=x2-6x+21图象的开口向上,对称轴是直线x=6,顶点坐标为(6,3).
y=x2
向右平移
6个单位
y=(x-6)2
向上平移
3个单位
y=(x-6)2+3
y=x2
向上平移
3个单位
y=x2+3
向右平移
6个单位
y=(x-6)2+3
方法1:
方法2:
怎样移动函数y=x2的图象可以得到函数y=(x−6)2+3的图象?
平移前后,图形的大小和形状不变,仅位置改变.
由二次函数y= x2−6x+21= (x−6)2+3,可知:
抛物线 y=x2
抛物线y= x2-6x+21
抛物线y= (x-6)2+3
相同
上移3,右移6
下移3,左移6
先利用对称性列表:
x … 3 4 5 6 7 8 9 …
y=x2-6x+21 … 7.5 5 3.5 3 3.5 5 7.5 …
在实际画图中,平移的方法不易操作,那么采取什么方法可以直接画出函数y=x2-6x+21的图象呢?
描点法
描点、连线,画出函数图象.
y=x2-6x+21
开口_______,
对称轴是_________,
顶点坐标是_________.
向上
直线x=6
(6, 3)
当x<6时,y随x__________;
当x>6时,y随x__________.
当x=6时,y取________,最小值是____.
增大而减小
增大而增大
最小值
3
解:配方得 y =−2x2−4x+1
=−2(x2+2x)+1
=−2(x2+2x+1)+2+1
=−2(x+1)2+3
由配方结果知,此抛物线开口向下,对称轴是x=−1, 顶点坐标是(−1, 3),顶点是图象的最高点.
探究:
你能用上面的方法研究二次函数y=−2x2−4x+1的图象和性质吗?
画图:先利用对称性列表:
x … -4 -3 -2 -1 0 1 2 …
y=-2x2-4x+1 … -15 -5 1 3 1 -5 -15 …
描点、连线,画出这个函数的图象.
开口向下,
当x<−1时,y随x增大而增大;
y=-2x2-4x+1
对称轴是x=−1,
顶点坐标是(−1, 3) .
当x>−1时, y随x增大而减小.
y = ax2 + bx + c
∴对称轴是x = − ,顶点坐标为(− ,).
你能用上面的方法将二次函数y=ax2+bx+c化成顶点式y=a(x-h)2+k吗?
= (x2 + x) + c
= [x2 + x + ()2 − ()2] + c
=(x + )2 +
从一般式到顶点式
要想讨论一般的二次函数y=ax2+bx+c的图象和性质,应该先配方,得:
y =(x + )2 +
可知一般二次函数的图象的对称轴是x=− ,顶点(− ,).
y
O
x
(a<0)
y
O
x
(a>0)
二次函数y=ax2+bx+c的图象:
最小值
最大值
不画出图象, 你能直接说出函数y=-x2+2x-3的图象的开口方向、对称轴和顶点坐标吗?
开口向下,
对称轴直线x=1,
顶点(1,−2).
你能用上面的方法讨论二次函数y=-x2+2x-3的图象和性质吗?
思考函数的最大值或最小值与函数图象的开口方向有什么关系?
这个值与函数图象的顶点坐标有什么关系?
二次函数的最大值或最小值,就是顶点的纵坐标.
函数图象开口向上有最小值,开口向下有最大值.
你能由此总结归纳出二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象和性质吗?
知识归纳
1.一般地,通过配方,可以将二次函数y=ax2+bx+c化成y=a(x+)2+. 因此,抛物线y=ax2+bx+c的对称轴是_____________,顶点是______________.
x=-
(-,)
2.思考并完成下表:
函数 y=ax2+bx+c(a≠0)
开口方向 a>0,开口_______ a<0,开口_______
对称轴 __________________
顶点坐标 __________________
向上
向下
x=−
(-,)
最大(小)值 当x=−时,
y最小值=_________ 当x=−时,
y最大值=________
增减性 当x<−时,y随x的增大而_______;x>− 时,y随x的增大而________ x<−时,y随x的增大而_________;x>− 时,y随x的增大而________
减小
增大
增大
减小
例 1
例题与练习
求二次函数y=-x2+x-的顶点坐标及对称轴.
解:顶点坐标为(1,-2),
对称轴为x=1.
例 2
把抛物线y=ax2+bx+c向右平移4个单位长度,再向下平移6个单位长度,得到抛物线y=-x2,求原来的抛物线的函数解析式.
解:抛物线y=-x2先向上平移6个单位长度,得到抛物线y=-x2+6,再将抛物线y=-x2+6向左平移4个单位长度,得到抛物线y=-(x+4)2+6,即y=-x2-4x-2.
1.先确定下列抛物线的开口方向、对称轴和顶点, 说出随着x的增大,y的变化情况,再描点画图:
(1)y=−3x2+12x−3;
开口向下,
当x<2时,y随x增大而增大;
对称轴是x=2,
顶点坐标是(2, 9) .
当x>2时, y随x增大而减小.
(2)y=4x2−24x+26;
开口向上,
当x<3时,y随x增大而减小;
对称轴是x=3,
顶点坐标是(3, −10) .
当x>3时, y随x增大而增大.
(3) y = 2x2+8x−6;
开口向上,
当x<−2时,y随x增大而减小;
对称轴是x=−2,
顶点坐标是(−2, −14) .
当x>−2时, y随x增大而增大.
(4) y = x2−2x−1.
开口向上,
当x<2时,y随x增大而减小;
对称轴是x=2,
顶点坐标是(2, −3) .
当x>2时, y随x增大而增大.
2. 求下列函数的最大值或最小值:
(l)y=3x2+2x;
a = 3>0,开口向上,有最小值.
对称轴:x =− =− =−
最小值:y = = =−
(2)y=−2x2+8x−8.
a = −2<0,开口向下,有最大值.
对称轴:x =− = − = 2
最大值:y = = = 0
3.已知二次函数y=2x2-mx+8,当x<-3时,y随x的增大而减小;当x>-3时,y随x的增大而增大,则当x=1时,y的值为______.
22
课堂小结
1.形如y=ax2+bx+c(a≠0)的二次函数的顶点坐标及对称轴的确定:
(1)当二次函数y=ax2+bx+c容易配方时,可采用配方法来确定顶点坐标及对称轴方程;
(2)当a, b, c比较复杂时, 可直接用公式来确定:
抛物线y=ax2+bx+c的对称轴为x=-,顶点坐标为(-,).
2.解决二次函数y=ax2+bx+c的平移问题时,应先将它化为y=a(x-h)2+k形式后进行.
随堂检测
1.已知二次函数y=ax2+bx+c的x,y的部分对应值如下表:
则该二次函数图象的对称轴为( ).
A. y轴 B.直线x= C. 直线x=2 D.直线x=
x -1 0 1 2 3
y 5 1 -1 -1 1
D
2.已知二次函数y=−x2+2bx+c, 当x>1时,y的值随x值的增大而减小,则实数b的取值范围是( ).
A. b≥-1 B. b≤-1
C. b≥1 D. b≤1
D
3. 已知二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象如图所示,则下列结论:
① a,b同号;
② 当x=-1和x=3时,函数值相等;
③ 4a+b=0;
④ 当y=-2时,x的值只能取0;
其中正确的是_______.
②
作业布置
(1)教材P44 习题26.2第3题;
(2)对应课时练习.
$