内容正文:
第01讲 二次函数的概念
内容导航
01预习航标→析目标·明方向:预习导航精准定向
02教材全解→建框架·精讲解:知识体系系统梳理
03题型突破→析考点·破方法:典型题型深度拆解
题型1 二次函数的定义
题型2 二次函数表达式的项、系数、指数
题型3 二次函数的函数值
题型4 二次函数表达式的系数、指数含参问题(重点)
题型5 利用二次函数知识解决实际问题
题型6 动态问题中的二次函数(难点)
04过关检测→练考点·强落实:过关检测全面巩固
关键词
学习目标导航
二次函数的定义
二次项、一次项、常数项及对应系数
二次函数的定义判定
自变量取值范围
二次函数的实际建模
1.理解二次函数的定义,认识二次项、一次项、常数项及对应系数,能用一般形式表示二次函数.
2.能辨析正比例函数、一次函数与二次函数,掌握各类函数的形式特征.
3.掌握二次函数的定义判定方法,并能运用该方法解决含参数的判定问题、求参数的值或取值范围.
4.能根据几何或生活实际情境列出二次函数表达式,并结合实际意义确定自变量的取值范围,初步建立函数建模思想.
学习重点:二次函数的概念与表示方法、二次函数的定义判定(含基础参数问题)、实际问题中二次函数表达式的列写与自变量取值范围的确定.
学习难点:运用二次函数的定义解决含参数的判定问题(如根据二次函数定义求参数的值或取值范围),结合实际情境建立二次函数模型并确定自变量的取值范围(如带墙长限制的矩形面积问题).
知|识|框|架
知|识|精|讲
知识点01二次函数的概念
1.二次函数的概念
形如(是常数,且)的函数叫作二次函数.其中是自变量.分别表示函数解析式的二次项系数、一次项系数、常数项.
依据概念判断一个函数是不是二次函数时,只看解析式的形式特征,两个变量可以用字母表示,也可以用其他两个不同字母分别表示.
2.确定二次函数“三要素”
(1)含有自变量的代数式必须是整式;
(2)化简后自变量的最高次数是2;
(3)二次项系数不等于0.
3.二次函数的结构特征
等号左边是因变量,右边是关于自变量的二次式,的最高次数是2.
系数情况
当时
当时
当时
二次函数结构
(1)为常数,且;
(2)等号左边是变量,右边是关于自变量的整式;
(3)等式的右边自变量的最高次数为2,可以没有一次项和常数项,但不能没有二次项.
下列函数中,哪些是二次函数?
(1);
(2);
(3);
(4);
(5)(为常数).
解题秘方:本题考查二次函数的定义,是二次函数.判断时需先将函数整理化简,再验证是否满足三个核心条件:①等号左右两边均为整式;②自变量的最高次数为2;③二次项系数不为0.
解答:
(1)是一次函数,不是二次函数;
(2),符合的形式,是二次函数;
(3),符合的形式,是二次函数;
(4),化简后自变量最高次数为1,是一次函数,不是二次函数;
(5)中,是否为0未知,若,则函数退化为一次函数或常数函数,因此不一定是二次函数.
结论:(2),(3)是二次函数.
已知二次函数,则其二次项系数a,一次项系数b和常数项c分别是( )
A.,, B.,,
C.,, D.,,
【答案】D
【分析】本题主要考查了二次函数的定义.将二次函数整理成一般形式,即可求解.
【详解】解:∵,
∴,,.
故选:D
判断函数是否为二次函数的一般步骤
(1)看形式:函数关系式是否是整式;
(2)看次数:将含自变量的代数式化简,看自变量的最高次数是否为;
(3)看系数:二次项系数是否不为.
知识点02实际问题中自变量x的取值范围
二次函数自变量的取值范围是一切实数.但在实际问题中,自变量的取值范围应使实际问题有意义.
在具体问题中,有时只研究函数解析式.需要研究函数的定义域时,如果未加说明,那么函数的自变量的取值范围由解析式确定;否则,必须指明自变量的取值范围.
某工厂第一年的利润为万元,第三年的利润万元与平均年增长率之间的函数关系式是______,自变量x的取值范围是______.
解答:
用二次函数描述与增长率有关的两个变量之间的依赖关系,是典型题型.过程如下:第一年的利润为万元;第二年的利润为万元;第三年的利润为万元,即(或);由于利润呈增长状态,因此增长率为正,即.
重要提示:增长率问题通用数量关系:.
一条隧道的横截面如图所示,它的上部是一个半圆,下部是一个矩形,矩形的一边长为米.如果隧道下部的宽度大于米但不超过米,求隧道横截面积(平方米)关于上部半圆半径(米)的函数解析式.
【答案】S=πr2+5r(2.5<r≤5).
【分析】已知半圆的半径为r,可知矩形的另一边长为2r,根据隧道横截面积=半圆面积+矩形面积列出函数关系式,再由隧道下部的宽度大于5米但不超过10米得到5<2r≤10,由此求出函数的定义域.
【详解】解:半圆的半径为r,矩形的另一边长为2r,则:隧道截面的面积S=πr2+2r×2.5,即S=πr2+5r.
∵5<2r≤10,∴2.5<r≤5.
∴S=πr2+5r(2.5<r≤5).
【点睛】本题考查了根据实际问题列二次函数关系式,掌握圆面积公式与矩形面积公式是解题的关键.
知识点03二次函数的函数值
1.概念
对于自变量的每一个确定取值,都有唯一的值与之对应,此时对应的值称为函数值.
已知二次函数,当时,求函数的值.
解题秘方:本题考查二次函数的函数值求解,核心是"代入求值".
解答:
将代入,得
(1)已知二次函数,当时,求函数的值.
(2)已知二次函数,当时,求的值.
解:(1)将代入,得
(2)令,整理得,十字相乘得,解得
在二次函数自变量的取值范围内,一个自变量取值对应唯一函数值;反之,一个函数值可对应多个自变量取值.
知识点04 建立二次函数模型表示变量间的关系
1.建立二次函数模型的一般步骤
(1)审清题意:找出问题中的已知量(常量)和未知量(变量),把问题中的文字或图形语言转化成数学语言;
(2)找相等关系:分析常量和变量之间的关系,列出等式.
(3)列二次函数解析式:设出表示变量的字母,把相等关系用含字母的式子表示并把它整理成二次函数的一般形式.
建立二次函数模型与建立一元二次方程模型类似,不同的是需将它转化为用含一个未知数(自变量)的代数式表示另一个未知数(函数)的形式.
如图,用长为米的篱笆,一面靠墙(墙的长度超过米),围成一个矩形花圃,设矩形垂直于墙的一边长为米,花圃面积为平方米.
(1)求关于的函数解析式;
(2)求的最大面积.
【答案】;
【详解】解:由题意得,,
即;
如图,用长为的篱笆,一面利用墙(墙的最大可用长度是),围成中间有一道篱笆的矩形花圃,设花圃的一边长是(单位:),面积是(单位:).
(1)求与的函数关系式及的取值范围;
(2)如果要围成面积为的花圃,的长为多少米?
【答案】(1)
(2)要围成面积为的花圃,的长为9米.
【分析】(1)根据面积关系列函数表达式即可;
(2)将代入(1)中表达式,再解方程并检验即可求解;
【详解】(1)解:根据题目数量关系得,,
根据题意,,
∴,
∴.
(2)将代入得,
整理得:,
∴,
∵,则不符合题意舍去,
∴要围成面积为的花圃,的长为9米.
在实际问题中建立二次函数模型时,关键要找出两个变量之间的数量关系,用类似建立一元二次方程模型的方法,借助方程思想求出二次函数的解析式.
题型1 二次函数的定义
【例1】(2026·上海闵行·一模)下列函数中,二次函数是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了二次函数的定义.形如的函数是二次函数,据此进行逐项分析,即可作答.
【详解】解:A、不是二次函数,故该选项不符合题意;
B、不是二次函数,故该选项不符合题意;
C、是二次函数,故该选项符合题意;
D、不是二次函数,故该选项不符合题意;
故选:C.
【例2】(2026·上海长宁·一模)在下列给定的关于的函数中:①,②,③,④,一定是二次函数的是___________.(填写序号)
【答案】
①
【分析】本题考查二次函数的判断,根据二次函数的定义,形如()的函数是二次函数,需满足整式且的最高次数为2,据此解答即可.
【详解】解:①,其中,是二次函数;
②,可能为0,不一定是二次函数;
③,为一次函数,不是二次函数;
④,是分式函数,不是二次函数.
故答案为:①.
【技巧归纳】
定义法识别二次函数
(1) 若函数表达式较为复杂,则先进行恒等变形,将其化为最简单的函数形式.
(2) 根据定义,看其是否具备以下三个条件:
① 等号左边是一个因变量,等号右边是关于自变量的整式;
② 二次项系数不为0;
③ 自变量的最高次数为2.
【变式1-1】(2025·上海嘉定·一模)下列关于的函数中二次函数是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】本题主要考查二次函数的概念,熟练掌握二次项系数不为零,最高次项的次数是2是解题的关键.形如的函数即为二次函数,据此进行判断即可.
【详解】解:A.符合二次函数定义,则A符合题意;
B.不是二次函数,则B不符合题意;
C.,最高次项系数不是2,故不是二次函数,则C不符合题意;
D.最高次项系数不是2,故不是二次函数,则D不符合题意;
故选:A.
【变式1-2】(25-26九年级上·上海浦东新·期末)下列函数中,一定是二次函数的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】本题主要考查了二次函数的识别,根据二次函数的定义,形如的函数是二次函数,逐项分析判断即可.
【详解】解:∵二次函数需满足最高次项为且系数不为0,
A.,最高次项为,不是二次函数,不符合题意;
B.,若,则,不是二次函数,不符合题意;
C. ,∵,∴,恒满足二次函数定义,符合题意;
D.,若,则,不是二次函数,不符合题意.
故选:C.
题型2 二次函数表达式的项、系数、指数
【例3】将下列方程化成一元二次方程的一般形式,并写出其中的二次项系数、一次项系数和常数项:
(1);
(2)x2=4;
(3);
(4);
(5);
(6).
【答案】(1)二次项系数是3,一次项系数为—6,常数项为1;(2),二次项系数是,一次项的系数为 常数项为;(3),二次项系数为1,一项系数为5,常数项为0;(4)二次项系数2,一次项系数为-4,常数项为2;(5)二次项系数为1,一次项系数为0,常数项为10;(6),二次项系数为1,一次项系数为2,常数项为-2
【分析】(1)移项即可;
(2)移项即可;
(3)去括号即可;
(4)去括号即可;
(5)去括号,移项,合并同类项即可;
(6)去括号,移项,合并同类项即可.
【详解】解:(1),
移项得:,
∴二次项系数是3,一次项系数为—6,常数项为1;
(2)x2=4,
移项得:,
∴二次项系数是,一次项的系数为 常数项为;
(3),
去括号得:,
∴二次项系数为1,一项系数为5,常数项为0;
(4),
去括号得:,
∴二次项系数2,一次项系数为-4,常数项为2;
(5),
去括号得:,
移项合并得:,
∴二次项系数为1,一次项系数为0,常数项为10;
(6),
去括号得:,
移项合并得: ,
∴二次项系数为1,一次项系数为2,常数项为-2.
【点睛】本题考查了一元二次方程的一般式,熟知一元二次方程的一般形式为:是解题的关键.
【例4】把化成一般形式后,一次项系数与常数项的和为________.
【答案】1
【分析】先将其化为一般式,即可求出一次项系数和常数项,从而求出结论.
【详解】解:
∴一次项系数为7,常数项为-6
∴一次项系数与常数项的和为7+(-6)=1
故答案为:1.
【点睛】此题考查的是二次函数的一般式,掌握二次函数的一般形式是解题关键.
【技巧归纳】
一般地,形如、b、c是常数,a≠0的函数,叫做二次函数.其中x、y是变量,a、b、c是常量,a是二次项系数,b是一次项系数,c是常数项.
【变式2-1】下列二次函数中,二次项系数是﹣3的是( )
A.y=3x2﹣2x+5 B.y=x2﹣3x+2 C.y=﹣3x2﹣x D.y=x2﹣3
【答案】C
【分析】根据二次函数的二次项系数、一次项系数、常数项的定义解答即可.
【详解】解:A.y=3x2﹣2x+5二次项系数是3,不合题意;
B.y=x2﹣3x+2二次项系数是3,不合题意;
C.y=﹣3x2﹣x二次项系数是﹣3,符合题意;
D.y=x2﹣3二次项系数是1,不合题意;
故选:C.
【变式2-2】将下列方程化成一元二次方程的一般形式,并写出其中的二次项系数、一次项系数和常数项:
(1);
(2);
(3);
(4).
【答案】(1)二次项系数为5,一次项系数为-4,常数项为-1;(2),二次项系数为4,常数项为-81;(3)二次项系数为4,一次项系数为8,常数项为-25;(4),二次项系数为3,一次项系数为-7,常数项为1
【分析】(1)移项即可;
(2)移项即可;
(3)去括号,移项即可;
(4)去括号,移项,合并同类项即可.
【详解】解:(1),
移项得:,
∴二次项系数为5,一次项系数为-4,常数项为-1;
(2),
移项得: ,
∴二次项系数为4,常数项为-81;
(3),
去括号得:,
移项得:,
∴二次项系数为4,一次项系数为8,常数项为-25;
(4),
去括号得:,
移项合并得:,
∴二次项系数为3,一次项系数为-7,常数项为1.
【点睛】本题考查了一元二次方程的一般式,能够准确将方程整理为一元二次方程的一般式是解题的关键.
题型3 二次函数的函数值
【例5】当时,的函数值为( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】B
【分析】本题考查了二次函数值的求解,是基础题,准确计算是解题的关键.把代入函数解析式进行计算即可得解.
【详解】解:当时,的函数值为,
故选:B.
【例6】当时,的函数值为( )
A. B. C. D.
【答案】 C
【分析】直接代入自变量到二次函数解析式,计算平方、乘法与减法.
【详解】将代入;
【技巧归纳】
1.写出原函数:
2.将代入:
3.计算
【变式3-1】当时,的函数值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】代入负数时需注意符号运算:先平方得正,再依次计算各项.
【详解】将代入.
【变式3-2】当时,的函数值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】 代入小数或分数时,建议写成分数形式便于计算平方.
【详解】将代入,
题型4 二次函数表达式的系数、指数含参问题(重点)
【例7】当________时,是二次函数.
【答案】
【分析】本题考查二次函数的定义,根据二次函数的定义可得,,再求解即可.
【详解】解:由题意,得,,
解得,
即当时,是二次函数,
故答案为:.
【例8】已知函数.
(1)当m的取值范围为__________________时,它是二次函数.
(2)当m的值为_________时,它是一次函数.
【答案】 且
【分析】本题考查了一次函数和二次函数的定义,掌握一次函数的一次项系数不能为0成为解答本题的关键.
(1)根据二次函数的定义列出不等式,然后求解即可;
(2)根据一次函数的定义列出不等式,然后求解即可.
【详解】解:(1)∵函数是二次函数,
∴,解得:且.
(2)函数是一次函数,
∴且,解得:.
故答案为:且;.
【易错警示】
忽略二次项系数不为0而出错
当函数是二次函数时,要注意二次项系数不为0这一隐含条件,常容易忽略.
【变式4-1】若是关于x的二次函数,则m的值为____________.
【答案】2
【分析】根据二次函数的一般式求解即可.
【详解】解:∵是关于x的二次函数,
∴且,
解得,
故答案为:2.
【点睛】本题考查二次函数的一般式,解答的关键是熟知二次函数的一般式.
【变式4-2】如果是二次函数,沪沪求出k的值为3,申申求出k的值为-1,她们俩中求得结果正确的是________.
【答案】申申
【分析】本题考查了二次函数的定义,由定义得,,即可求解;理解定义:“一般地,形如(a、b、c是常数,)的函数叫做二次函数.” 是解题的关键.
【详解】解:是二次函数,
,
解得,,
又,
即,
,
故申申正确.
题型5 利用二次函数知识解决实际问题
【例9】某工厂七月份生产零件50万个,设该厂第三季度平均每月的增长率为,如果第三季度共生产零件万个,那么与满足的函数关系式是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了根据实际问题列二次函数关系式.设该厂第三季度平均每月的增长率为x,则八月份生产零件万个,九月份生产零件万个,根据第三季度共生产零件y万个,即可列出与之间的函数关系式.
【详解】解:设该厂第三季度平均每月的增长率为x,则八月份生产零件万个,九月份生产零件万个,根据题意得:
与满足的函数关系式是
.
故选:D
【例10】如图是一个矩形花圃的平面图,花圃由一堵旧墙(旧墙的长度不小于)和总长为的篱笆围成,中间用篱笆分隔成两个小矩形.设大矩形的垂直于旧墙的一边长为米,花圃总面积为平方米,求关于的函数解析式__________.(用二次函数一般式表示)
【答案】
【分析】根据矩形的面积公式,列出函数解析式,即可求解.
【详解】解:根据题意得:
关于的函数解析式为.
故答案为:.
【点睛】本题主要考查了列二次函数关系式,明确题意,准确得到等量关系是解题的关键.
【技巧总结】
(1)涉及几何图形时,经常根据几何图形的周长及面积公式列出函数表达式.
(2)对于实际问题中自变量的取值范围要注意题中的限制条件.
【变式5-1】正方形的边长为3,边长增加x,面积增加y,则y关于x的函数解析式为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据x和y表示的含义,利用正方形面积的表示方法列出函数关系式.
【详解】解:原来正方形的边长是3,面积是9,
增加后的边长是,面积是,
增加的面积,整理得.
故选:C.
【点睛】本题考查二次函数的实际应用,解题的关键是根据正方形的面积表示方法列出函数解析式.
【变式5-2】小亮爸爸想用长为的栅栏围成一个矩形羊圈,如图所示,羊圈的一边靠墙,另外三边用栅栏围成.设矩形与墙垂直的一边长为,面积为,则y与x的函数关系式是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了一元二次方程的应用,理解题意是解题关键.设矩形与墙垂直的一边长为,面积为,则与墙平行的一边长为,即可得到解析式.
【详解】解:设矩形与墙垂直的一边长为,面积为,
则y与x的函数关系式是,
故选:D.
题型6 动态问题中的二次函数(难点)
【例11】如图,在中,,,,点P从点A开始沿边向点B以的速度移动,点Q从点B开始沿边向点C以的速度移动,当点Q移动到点C后停止移动,点P也随之停止移动.
(1)如果P,Q分别从A,B同时出发,那么的面积S随时间t的变化而变化,请写出S关于t的函数解析式及t的取值范围;
(2)几秒时的面积等于?
【答案】(1)
(2)3秒
【分析】本题考查的是一元二次方程的解法、二次函数的性质.
(1)利用三角形的面积公式求解即可;
(2)把代入(1)的函数解析式求解即可.
【详解】(1)解:由题意,;.
∴,
,
∴S关于t的函数解析式为;
(2)解:当时,,
整理得,即,
解得或(舍去),
答:3秒时,的面积等于.
【例12】如图(单位:),等腰直角三角形以的速度沿直线l向正方形移动,直到与重合.设时,三角形与正方形重叠部分的面积为.
(1)写出y与x的关系式;
(2)当,3.5时,y分别是多少?
(3)当重叠部分的面积是正方形面积的一半时,三角形移动了多长时间?
【答案】(1);(2)8,24.5;(3)当重叠部分的面积是正方形的一半时,三角形移动了5s.
【分析】(1)根据题意可知,三角形与正方形重合部分是个等腰直角三角形,且直角边都是2x,据此可得出y、x的函数关系式;
(2)可将x的值,代入(1)的函数关系式中,即可求得y的值;
(3)将正方形的面积的一半代入(1)的函数关系式中,即可求得x的值.(其实此时AB与DC重合,也就是说等腰三角形运动的距离正好是正方形的边长10m,因此x=5)
【详解】解:(1)因为三角形与正方形重合部分是个等腰直角三角形,且直角边都是2x,
所以y=×2x×2x=2x2;
(2)在y=2x2中,
当x=2时,y=8;
当x=3.5时,y=24.5;
(3)在y=2x2中,
因为当y=50时,2x2=50,
所以x2=25,
解得x=5s(负值舍去).
即当重叠部分的面积是正方形的一半时,三角形移动了5s.
【技巧总结】
二次函数知识与动态几何知识相结合的问题,一般要先画图分析,把相关线段用含x的代数式表示,再利用各变量间的关系,列出函数表达式.
【变式6-1】如图,在中,,,,动点从点开始沿边向点以的速度移动,动点从点开始沿边向点以的速度移动,如果、两点分别从、两点同时出发,设运动时间为,那么的面积随出发时间如何变化?
(1)用含的式子表示:
___________,___________,___________.
(2)写出关于的函数解析式及的取值范围.
【答案】(1),,
(2)
【分析】本题主要考查二次函数的应用.
(1)根据题意直接列式即可作答;
(2)根据(1)中结果,结合三角形的面积公式即可作答.
【详解】(1)解:根据题意有:,,
∵,,
∴,
故答案为:,,;
(2)解:∵,,
∴根据题意有:,
∵,,
∴,
故关于的函数解析式为.
【变式6-2】如图,矩形中,厘米,厘米,点P从点A开始沿边向点B以1厘米/秒的速度移动,点Q从点B开始沿边向点C以2厘米/秒的速度移动,如果P、Q分别从A、B同时出发.
(1)经过几秒时,的面积等于8平方厘米?
(2)在运动过程中,的面积能否等于矩形的面积的四分之一?若能,求出运动时间;若不能,说明理由.
(3)在移动过程中,的最大面积是多少?(★提示:配方法)
【答案】(1)经过2秒或4秒时,的面积等于8平方厘米
(2)不存在,理由见解析
(3)的最大面积是9
【分析】此题考查了一元二次方程的应用、二次函数的应用,解题关键是要读懂题目的意思,根据题目给出的条件,找出合适的等量关系,列出方程,再求解.
(1)设经过t秒时,的面积等于8平方厘米,根据题意得出,再根据三角形的面积公式即可求出答案;
(2)根据三角形的面积公式和矩形的面积公式列出方程,求出方程无解,从而得出不存在的面积等于矩形的面积的四分之一的情况;
(3)设经过t秒时,的面积等于S平方厘米,列出二次函数表达式并根据二次函数性质求出最值即可.
【详解】(1)解:设经过t秒时,的面积等于8平方厘米,
∵厘米,厘米,点P从点A开始沿边向点B以1厘米/秒的速度移动,点Q从点B开始沿边向点C以2厘米/秒的速度移动,
∴,
∴,
解得:;
答:经过2秒或4秒时,的面积等于8平方厘米;
(2)不存在,理由如下:
设经过t秒时,的面积能等于矩形的面积的四分之一,则由题意得:
,
整理得:,
∵,
∴原方程无解,
∴不存在的面积等于矩形的面积的四分之一.
(3)设经过t秒时,的面积为S平方厘米,
,
,
∴当时,取最大值为9,
∴的最大面积是9.
1.(24-25九年级下·上海·阶段检测)下列函数中是二次函数的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了二次函数的定义,牢记二次函数的定义是解题的关键.根据二次函数的定义“形如的函数”,逐一分析四个选项即可得出结论.
【详解】解:A、当时,不是二次函数,故选项A不符合题意;
B、,是二次函数,故选项B符合题意;
C、不是二次函数,故选项C不符合题意;
D、,不是二次函数,故选项D不符合题意;
故选:B.
2.(24-25九年级上·上海普陀·阶段检测)已知二次函数,则的值为( )
A.1或3 B.3 C.1 D.以上都不对
【答案】B
【分析】本题考查二次函数的定义,根据二次函数的定义,最高次项为2次且二次项系数不为0,据此求解.
【详解】∵是二次函数,
∴,且,
∴,
故选:B.
3.一元二次方程化成一般形式,它的一次项系数与常数项的和为( )
A. B.1 C. D.4
【答案】A
【分析】本题主要考查了一元二次方程的一般形式,正确把握定义是解题的关键.将方程化为一般形式后,识别系数并求和.
【详解】解:原方程:,
移项得:,
,,,
,
故选:A.
4.正方形的边长为4,若边长增加x,那么面积增加y,则y关于x的函数表达式为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】加的面积=新正方形的面积-原正方形的面积,把相关数值代入化简即可.
【详解】解:∵新正方形的边长为x+4,原正方形的边长为4,
∴新正方形的面积为(x+4)2,原正方形的面积为16,
∴y=(x+4)2-16=x2+8x,
故选:C.
【点睛】本题考查列二次函数关系式;得到增加的面积的等量关系是解决本题的关键.
5.建筑队计划用15米长的铁栅栏围成三个相连的长方形羊驼草料仓库,仓库总面积为y平方米,为方便取物,在各个仓库之间留出了1米宽的缺口作通道,在平行于墙的一边留下一个1米宽的缺口作小门,若设米,则y关于x的函数关系式为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了根据实际问题列二次函数关系式,由铁栅栏的全长及的长,可得出平行于墙的一边长为米,再利用长方形的面积公式,即可找出y关于x的函数关系式.
【详解】解:铁栅栏的全长为15米,米,
平行于墙的一边长为米.
根据题意得:.
故选:A.
6.(25-26九年级上·上海·阶段检测)已知长方形的边长分别为、,如果将它的长和宽都缩短后,那么它减少的面积y关于x的函数解析式为_________.
【答案】
【分析】本题考查了根据实际问题列二次函数关系式,解题的关键是正确表示出长方形的面积.先表示出边长缩短后的长方形的长和宽,计算出边长缩短后的长方形的面积,再计算出原长方形的面积,作差即可得到答案.
【详解】解:根据题意得:长和宽缩短后的长方形的长为:,宽为,
边长缩短后的长方形的面积为:
,
原长方形的面积为:,
它减少的面积为:,
它减少的面积关于的函数解析式为,
故答案为:.
7.将方程化成一元二次方程的一般形式后,二次项系数为,一次项系数为,常数项为,则______.
【答案】
【分析】先化为一般形式,根据一元二次方程的一般形式,得出的值,进而即可求解.
【详解】解:
整理得,
∴,
∴,
故答案为:.
【点睛】本题考查了一元二次方程的一般形式,掌握一元二次方程的一般形式是解题的关键.一元二次方程的一般形式是:(,,是常数且).
8.已知.
(1)当的值为________时,是的正比例函数.
(2)当的值为_________时,是的二次函数.
(3)当的值为________时,是的反比例函数.
【答案】 1
【分析】本次考查了正比例函数,二次函数以及反比例函数的定义,掌握相关定义是解题的关键;
(1)根据正比例函数的定义求解;
(2)根据二次函数的定义求解;
(3)根据反比例函数的定义求解.
【详解】解:(1)根据题意,得
由①,得且,
由②,得,
.
故当的值为1时,是的正比例函数.
(2)根据题意,得
由①,得且.
由②,得.
故当的值为时,是的二次函数.
(3)根据题意,得
由①,得且.
由②,得,
.
故当的值为时,是的反比例函数.
9.关于的函数,甲说:此函数不一定是二次函数;乙说:此函数一定是二次函数;丙说:此函数是不是二次函数与的取值有关.你认为谁的说法正确?为什么?
【答案】乙的说法对,理由见解析
【分析】将x的二次项的系数进行配方得到,得出,即可得出结论.
【详解】解:乙的说法对.
理由如下:
,
无论取何值,,即有,
所以,
故无论取何值,该函数一定是二次函数.
【点睛】本题主要考查了二次函数的定义,解题的关键是熟练掌握二次函数的二次项系数不能为0.
10.如图1,在长方形中,,,点从点开始沿边向点以1厘米/秒的速度移动,点从点开始沿边向点以2厘米/秒的速度移动,如果、分别从同时出发,请问:
(1)经过几秒时,的面积等于8平方厘米?
(2)经过几秒时,五边形的面积最小?最小值是多少?
【答案】(1)2或4
(2)
【分析】本题考查二次函数的应用,根据已知条件列出解析式是解题的关键.
(1)设运动时间为秒,则,,根据三角形的面积公式列出方程,解方程即可;
(2)由(1)知,,该函数图象开口向下,有最大值,根据顶点坐标公式求出顶点坐标,五边形的面积最小值等于矩形面积减去的面积的最大值,据此计算求解即可.
【详解】(1)解:设运动时间为秒,则,
则,
即,
解得或
答:经过2秒或4秒时,的面积等于8平方厘米;
(2)解:设运动时间为秒,则,
则,
当时,有最大值,最大值为,
则五边形的面积最小值为:,
答:经过3秒时,五边形的面积最小,最小值是.
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$定
二次函数的概念
基
二次函数的概念
二次函数的辨析与应用
函
义
形如y=a心2十b心十c(a、b、c为常数,且a卡0)的函数叫做二次函数
自变量:x(主动变化的量);因变量:y(随c变化的量)
二次项:ac2,对应二次项系数a(a卡0是二次函数的核心判定条件)
本元素
次项:bx,对应一次项系数b
常数项:C(不含自变量的固定常数)
标准一般式:y=ac2+b十c(a丰0)
示形式
b=c=0:y=ax2
三类特殊简化形式
b=
0:y=ax2+c
c=0:
y ax2+ba
常函数:自变量最高次数为0
数辨析
一次函数:最高次数为1,含正比例函数y=x(k≠0)
二次函数:最高次数为2,二次项系数α≠0
几何模型:矩形面积、正方形面积问题
际建模类
销售模型:利润与售价的关系问题
增长率模型:连续增长的数量关系问题
第01讲 二次函数的概念
内容导航
01预习航标→析目标·明方向:预习导航精准定向
02教材全解→建框架·精讲解:知识体系系统梳理
03题型突破→析考点·破方法:典型题型深度拆解
题型1 二次函数的定义
题型2 二次函数表达式的项、系数、指数
题型3 二次函数的函数值
题型4 二次函数表达式的系数、指数含参问题(重点)
题型5 利用二次函数知识解决实际问题
题型6 动态问题中的二次函数(难点)
04过关检测→练考点·强落实:过关检测全面巩固
关键词
学习目标导航
二次函数的定义
二次项、一次项、常数项及对应系数
二次函数的定义判定
自变量取值范围
二次函数的实际建模
1.理解二次函数的定义,认识二次项、一次项、常数项及对应系数,能用一般形式表示二次函数.
2.能辨析正比例函数、一次函数与二次函数,掌握各类函数的形式特征.
3.掌握二次函数的定义判定方法,并能运用该方法解决含参数的判定问题、求参数的值或取值范围.
4.能根据几何或生活实际情境列出二次函数表达式,并结合实际意义确定自变量的取值范围,初步建立函数建模思想.
学习重点:二次函数的概念与表示方法、二次函数的定义判定(含基础参数问题)、实际问题中二次函数表达式的列写与自变量取值范围的确定.
学习难点:运用二次函数的定义解决含参数的判定问题(如根据二次函数定义求参数的值或取值范围),结合实际情境建立二次函数模型并确定自变量的取值范围(如带墙长限制的矩形面积问题).
知|识|框|架
知|识|精|讲
知识点01二次函数的概念
1.二次函数的概念
形如 的函数叫作二次函数.其中是自变量.分别表示函数解析式的 、 、 .
依据概念判断一个函数是不是二次函数时,只看解析式的形式特征,两个变量可以用字母表示,也可以用其他两个不同字母分别表示.
2.确定二次函数“三要素”
(1)含有自变量的代数式必须是 ;
(2)化简后自变量的最高次数是 ;
(3)二次项系数不等于 .
3.二次函数的结构特征
等号左边是 量,右边是关于自变量的 次式,的最高次数是 .
系数情况
当时
当时
当时
二次函数结构
(1)为常数,且;
(2)等号左边是变量,右边是关于自变量的整式;
(3)等式的右边自变量的最高次数为2,可以没有一次项和常数项,但不能没有二次项.
下列函数中,哪些是二次函数?
(1);
(2);
(3);
(4);
(5)(为常数).
解题秘方:本题考查二次函数的定义,是二次函数.判断时需先将函数整理化简,再验证是否满足三个核心条件:①等号左右两边均为整式;②自变量的最高次数为2;③二次项系数不为0.
解答:
已知二次函数,则其二次项系数a,一次项系数b和常数项c分别是( )
A.,, B.,,
C.,, D.,,
判断函数是否为二次函数的一般步骤
(1)看形式:函数关系式是否是整式;
(2)看次数:将含自变量的代数式化简,看自变量的最高次数是否为;
(3)看系数:二次项系数是否不为.
知识点02实际问题中自变量x的取值范围
二次函数自变量的取值范围是 .但在实际问题中,自变量的取值范围应使实际问题有意义.
在具体问题中,有时只研究函数解析式.需要研究函数的定义域时,如果未加说明,那么函数的自变量的取值范围由解析式确定;否则,必须指明自变量的取值范围.
某工厂第一年的利润为万元,第三年的利润万元与平均年增长率之间的函数关系式是______,自变量x的取值范围是______.
解答:
重要提示:增长率问题通用数量关系:.
一条隧道的横截面如图所示,它的上部是一个半圆,下部是一个矩形,矩形的一边长为米.如果隧道下部的宽度大于米但不超过米,求隧道横截面积(平方米)关于上部半圆半径(米)的函数解析式.
知识点03二次函数的函数值
1.概念
对于自变量的每一个确定取值,都有 的值与之对应,此时对应的值称为 .
已知二次函数,当时,求函数的值.
解题秘方:本题考查二次函数的函数值求解,核心是"代入求值".
解答:
(1)已知二次函数,当时,求函数的值.
(2)已知二次函数,当时,求的值.
在二次函数自变量的取值范围内,一个自变量取值对应唯一函数值;反之,一个函数值可对应多个自变量取值.
知识点04 建立二次函数模型表示变量间的关系
1.建立二次函数模型的一般步骤
(1)审清题意:找出问题中的已知量(常量)和未知量(变量),把问题中的文字或图形语言转化成数学语言;
(2)找相等关系:分析常量和变量之间的关系,列出等式.
(3)列二次函数解析式:设出表示变量的字母,把相等关系用含字母的式子表示并把它整理成二次函数的一般形式.
建立二次函数模型与建立一元二次方程模型类似,不同的是需将它转化为用含一个未知数(自变量)的代数式表示另一个未知数(函数)的形式.
如图,用长为米的篱笆,一面靠墙(墙的长度超过米),围成一个矩形花圃,设矩形垂直于墙的一边长为米,花圃面积为平方米.
(1)求关于的函数解析式;
(2)求的最大面积.
解答:
如图,用长为的篱笆,一面利用墙(墙的最大可用长度是),围成中间有一道篱笆的矩形花圃,设花圃的一边长是(单位:),面积是(单位:).
(1)求与的函数关系式及的取值范围;
(2)如果要围成面积为的花圃,的长为多少米?
在实际问题中建立二次函数模型时,关键要找出两个变量之间的数量关系,用类似建立一元二次方程模型的方法,借助方程思想求出二次函数的解析式.
题型1 二次函数的定义
【例1】(2026·上海闵行·一模)下列函数中,二次函数是( )
A. B. C. D.
【例2】(2026·上海长宁·一模)在下列给定的关于的函数中:①,②,③,④,一定是二次函数的是___________.(填写序号)
【技巧归纳】
定义法识别二次函数
(1) 若函数表达式较为复杂,则先进行恒等变形,将其化为最简单的函数形式.
(2) 根据定义,看其是否具备以下三个条件:
① 等号左边是一个因变量,等号右边是关于自变量的整式;
② 二次项系数不为0;
③ 自变量的最高次数为2.
【变式1-1】(2025·上海嘉定·一模)下列关于的函数中二次函数是( )
A. B.
C. D.
【变式1-2】(25-26九年级上·上海浦东新·期末)下列函数中,一定是二次函数的是( )
A. B.
C. D.
题型2 二次函数表达式的项、系数、指数
【例3】将下列方程化成一元二次方程的一般形式,并写出其中的二次项系数、一次项系数和常数项:
(1);
(2)x2=4;
(3);
(4);
(5);
(6).
【例4】把化成一般形式后,一次项系数与常数项的和为________.
【技巧归纳】
一般地,形如、b、c是常数,a≠0的函数,叫做二次函数.其中x、y是变量,a、b、c是常量,a是二次项系数,b是一次项系数,c是常数项.
【变式2-1】下列二次函数中,二次项系数是﹣3的是( )
A.y=3x2﹣2x+5 B.y=x2﹣3x+2 C.y=﹣3x2﹣x D.y=x2﹣3
【变式2-2】将下列方程化成一元二次方程的一般形式,并写出其中的二次项系数、一次项系数和常数项:
(1);
(2);
(3);
(4).
题型3 二次函数的函数值
【例5】当时,的函数值为( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【例6】当时,的函数值为( )
A. B. C. D.
【技巧归纳】
1.写出原函数:
2.将代入:
3.计算
【变式3-1】当时,的函数值为( )
A. B. C. D.
【变式3-2】当时,的函数值为( )
A. B. C. D.
题型4 二次函数表达式的系数、指数含参问题(重点)
【例7】当________时,是二次函数.
【例8】已知函数.
(1)当m的取值范围为__________________时,它是二次函数.
(2)当m的值为_________时,它是一次函数.
【易错警示】
忽略二次项系数不为0而出错
当函数是二次函数时,要注意二次项系数不为0这一隐含条件,常容易忽略.
【变式4-1】若是关于x的二次函数,则m的值为____________.
【变式4-2】如果是二次函数,沪沪求出k的值为3,申申求出k的值为-1,她们俩中求得结果正确的是________.
题型5 利用二次函数知识解决实际问题
【例9】某工厂七月份生产零件50万个,设该厂第三季度平均每月的增长率为,如果第三季度共生产零件万个,那么与满足的函数关系式是( )
A. B.
C. D.
【例10】如图是一个矩形花圃的平面图,花圃由一堵旧墙(旧墙的长度不小于)和总长为的篱笆围成,中间用篱笆分隔成两个小矩形.设大矩形的垂直于旧墙的一边长为米,花圃总面积为平方米,求关于的函数解析式__________.(用二次函数一般式表示)
【技巧总结】
(1)涉及几何图形时,经常根据几何图形的周长及面积公式列出函数表达式.
(2)对于实际问题中自变量的取值范围要注意题中的限制条件.
【变式5-1】正方形的边长为3,边长增加x,面积增加y,则y关于x的函数解析式为( )
A. B. C. D.
【变式5-2】小亮爸爸想用长为的栅栏围成一个矩形羊圈,如图所示,羊圈的一边靠墙,另外三边用栅栏围成.设矩形与墙垂直的一边长为,面积为,则y与x的函数关系式是( )
A. B. C. D.
题型6 动态问题中的二次函数(难点)
【例11】如图,在中,,,,点P从点A开始沿边向点B以的速度移动,点Q从点B开始沿边向点C以的速度移动,当点Q移动到点C后停止移动,点P也随之停止移动.
(1)如果P,Q分别从A,B同时出发,那么的面积S随时间t的变化而变化,请写出S关于t的函数解析式及t的取值范围;
(2)几秒时的面积等于?
【例12】如图(单位:),等腰直角三角形以的速度沿直线l向正方形移动,直到与重合.设时,三角形与正方形重叠部分的面积为.
(1)写出y与x的关系式;
(2)当,3.5时,y分别是多少?
(3)当重叠部分的面积是正方形面积的一半时,三角形移动了多长时间?
【技巧总结】
二次函数知识与动态几何知识相结合的问题,一般要先画图分析,把相关线段用含x的代数式表示,再利用各变量间的关系,列出函数表达式.
【变式6-1】如图,在中,,,,动点从点开始沿边向点以的速度移动,动点从点开始沿边向点以的速度移动,如果、两点分别从、两点同时出发,设运动时间为,那么的面积随出发时间如何变化?
(1)用含的式子表示:
___________,___________,___________.
(2)写出关于的函数解析式及的取值范围.
【变式6-2】如图,矩形中,厘米,厘米,点P从点A开始沿边向点B以1厘米/秒的速度移动,点Q从点B开始沿边向点C以2厘米/秒的速度移动,如果P、Q分别从A、B同时出发.
(1)经过几秒时,的面积等于8平方厘米?
(2)在运动过程中,的面积能否等于矩形的面积的四分之一?若能,求出运动时间;若不能,说明理由.
(3)在移动过程中,的最大面积是多少?(★提示:配方法)
1.(24-25九年级下·上海·阶段检测)下列函数中是二次函数的是( )
A. B.
C. D.
2.(24-25九年级上·上海普陀·阶段检测)已知二次函数,则的值为( )
A.1或3 B.3 C.1 D.以上都不对
3.一元二次方程化成一般形式,它的一次项系数与常数项的和为( )
A. B.1 C. D.4
4.正方形的边长为4,若边长增加x,那么面积增加y,则y关于x的函数表达式为( )
A. B. C. D.
5.建筑队计划用15米长的铁栅栏围成三个相连的长方形羊驼草料仓库,仓库总面积为y平方米,为方便取物,在各个仓库之间留出了1米宽的缺口作通道,在平行于墙的一边留下一个1米宽的缺口作小门,若设米,则y关于x的函数关系式为( )
A. B.
C. D.
6.(25-26九年级上·上海·阶段检测)已知长方形的边长分别为、,如果将它的长和宽都缩短后,那么它减少的面积y关于x的函数解析式为_________.
7.将方程化成一元二次方程的一般形式后,二次项系数为,一次项系数为,常数项为,则______.
8.已知.
(1)当的值为________时,是的正比例函数.
(2)当的值为_________时,是的二次函数.
(3)当的值为________时,是的反比例函数.
9.关于的函数,甲说:此函数不一定是二次函数;乙说:此函数一定是二次函数;丙说:此函数是不是二次函数与的取值有关.你认为谁的说法正确?为什么?
10.如图1,在长方形中,,,点从点开始沿边向点以1厘米/秒的速度移动,点从点开始沿边向点以2厘米/秒的速度移动,如果、分别从同时出发,请问:
(1)经过几秒时,的面积等于8平方厘米?
(2)经过几秒时,五边形的面积最小?最小值是多少?
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