内容正文:
第13讲 认识二次函数(知识点+3题型)
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 列二次函数关系式
题型2 二次函数的识别
题型3 根据二次函数的定义求参数
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
二次函数的一般形式二次函数的识别
根据实际问题列二次函数关系式
二次函数自变量的取值范围
1. 经历从具体问题抽象出二次函数概念的过程,理解二次函数的定义,掌握二次函数的一般形式y=ax^2+bx+c(a≠0),能准确识别二次函数,正确确定二次项系数、一次项系数和常数项。
2. 能分析简单实际问题中的数量关系,找出变量之间的二次函数关系,列出对应的二次函数关系式,体会二次函数是刻画现实世界变量关系的重要数学模型。
3. 能根据实际问题的背景和意义,确定二次函数自变量的取值范围,并能根据自变量的值求出对应的函数值。
4. 感受二次函数与现实生活的密切联系,在探索概念的过程中发展抽象思维和数学建模能力。
学习重点:二次函数的概念与识别,二次函数的一般形式,根据实际问题列二次函数关系式。
学习难点:准确分析复杂实际问题中的数量关系,建立正确的二次函数模型,根据实际意义确定自变量的取值范围。
知|识|框|架
知|识|精|讲
知识点01 二次函数的定义
一般定义:形如(是常数,)的函数叫做二次函数。
三个必备条件:①整式函数;②自变量最高次数为2;③二次项系数。
几何语言:
若函数满足,且,则是的二次函数。
即时即练
1.下列函数中,一定属于二次函数的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题主要考查了二次函数的定义、一次函数和反比例函数的概念,熟练掌握二次函数的定义及一般形式中二次项系数不为0的条件是解题的关键.根据二次函数的定义,即形如(、、为常数,且)的函数是二次函数,逐一分析选项即可.
【详解】∵二次函数的定义为形如(、、是常数,)的函数,
∴对各选项分析如下:
A选项:中未明确,当时,不是二次函数,故A不符合题意;
B选项:是一次函数,不符合二次函数定义,故B不符合题意;
C选项:是反比例函数,不符合二次函数定义,故C不符合题意;
D选项:满足的二次函数形式,故D符合题意;
故选:D.
【易错提醒】
判断时极易忽略三点:分式、根式形式不是整式,不属于二次函数;最高次数为2但a=0时退化为一次/常数函数;含x2但被抵消也不是二次函数。
知识点02 二次函数的特殊形式
函数类型
具体解析式
字母取值要求
对应易错提醒
标准一般式
,任意
可以等于0,仅限制不为0
缺一次项
不要误判为一次函数,仍属于二次函数
缺常数项
图像必过原点,做题常漏该特征
最简纯二次式
顶点在原点,对称轴为y轴,区分正比例函数
即时即练
2.下列关于的函数中,属于二次函数的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查二次函数的定义,需根据二次函数的定义(形如,其中、、为常数且的整式函数,自变量最高次数为2)逐一分析选项.
【详解】解:A选项:,自变量最高次数为1,是一次函数,不符合二次函数定义;
B选项:,是分式,该函数不是整式函数,不符合二次函数定义;
C选项:,符合(,,)的形式,是整式函数且自变量最高次数为2,属于二次函数;
D选项:,自变量最高次数为1,是一次函数,不符合二次函数定义,
故选:C.
知识点03 二次函数各项名称
解析式中:
:二次项,为二次项系数;
:一次项,为一次项系数;
:常数项(不含自变量)。
即时即练
3.函数解析式的二次项系数、一次项系数和常数项分别是( )
A.,, B.,, C.,, D.,,
【答案】B
【分析】本题考查了二次函数的定义,依据二次函数一般式()中各系数的定义来确定对应值即可,掌握知识点的应用是解题的关键.
【详解】解:∵二次函数的一般形式为(,为二次项系数,为一次项系数,为常数项),
∴函数解析式中二次项系数是,一次项系数是,常数项是,
故选:.
【易错提醒】
系数自带前面符号,如y=2x2-3x+1中b=-3,易漏掉负号;常数项是单独数字,不含x。
知识点04 实际情境列二次函数关系式
建模思路:找出等量关系,用含代数式表示,整理成整式形式,注明自变量取值范围。
即时即练
4.用一段米长的铁丝在平地上围成一个矩形,该矩形的一边长为x米,面积为y平方米,则y关于x的函数关系式为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查列函数关系式,掌握相关知识是解决问题的关键.由题意,矩形的周长为米,矩形的一边长为x米,则另一边长为米,根据矩形的面积列函数关系式即可.
【详解】解:由题意,矩形的周长为米,矩形的一边长为x米,则另一边长为米,
.
故选:D.
【易错提醒】
整理等式时移项符号出错;忘记化简整理成y=ax2+bx+c标准形式;不标注自变量实际取值范围。
题型1 列二次函数关系式
【例1】一个正方形的边长为,它的边长增加后,得到新的正方形的面积为,则y关于x的函数解析式为________.
【答案】
【分析】先根据题意得到新正方形的边长. 再利用正方形面积公式列出与的关系式. 整理后即可得到函数解析式.
【详解】由题意可知,原正方形边长为,边长增加后,新正方形的边长为
根据正方形面积公式,可得:
展开整理得:
由的实际意义可知,
∴.
【技巧归纳】
通用四步:审清题意→设两个变量(自变量,因变量)→找等量关系→整理成一般式
高频模型:
面积问题:用含的式子表示长和宽,面积=长×宽
利润问题:总利润=单件利润×销售量(同一元二次方程)
几何动点:用运动时间表示线段长度,再表示面积
必做步骤:标注自变量的取值范围(如边长>0,销量≥0),这是最易遗漏的点
【变式1-1】
1.设圆的半径为r,面积为S.
(1)试写出S与r之间的函数关系式;
(2)画出这个函数的图象.
【答案】(1).
(2)
【分析】(1)由圆的面积公式写出函数关系式即可;
(2)根据函数关系式,列表描点连线,即可画出函数图象.
【详解】(1)解:由圆的面积公式可得,;
(2)解:由(1)得,
列表可得,
描点连线,图象略
【变式1-2】
2.已知直角三角形两条直角边的长的和为.
(1)当它的一条直角边的长为时,求这个直角三角形的面积;
(2)设这个直角三角形的一条直角边的长为,面积为,求与之间的函数关系式.
【答案】(1)(或).
(2)
【分析】(1)一直角边的长为,则另一直角边长为即可求出面积;
(2)一直角边的长为,则另一直角边长为,即可表示出面积.
【详解】(1)解:已知一直角边的长为,
则另一直角边长为,
所以这个直角三角形的面积
(2)解:由题意,得另一条直角边的长为,
则.
题型2 二次函数的识别
【例2】下列各式中,是的二次函数的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】根据二次函数定义逐一判断选项即可.
【详解】解:二次函数的定义为:一般地,形如(,,是常数,)的函数,叫做二次函数.
∵选项A中是一次函数,
∴A不符合题意;
∵选项B中 ,符合二次函数的定义,
∴B符合题意;
∵选项C中,未说明,当时不是二次函数,
∴C不符合题意;
∵选项D中 里,是分式,不是整式,不符合二次函数定义,
∴D不符合题意.
【技巧归纳】
条件1:必须是整式函数(分母、根号下不含自变量)
条件2:只含有1个自变量
条件3:自变量的最高次数是2
隐含条件:二次项系数
技巧:先化简再判断,化简后二次项系数为0的不是二次函数
【变式2-1】
1.下列函数中,属于二次函数的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】根据二次函数的定义判断,二次函数是形如(,,是常数,)的整式函数,据此逐一分析选项即可.
【详解】解:A. 不是整式函数,不符合二次函数的定义,故不符合题意;
B. ,该函数是一次函数,不是二次函数,故不符合题意;
C. 符合(,,)的形式,是二次函数,故符合题意;
D. ,不是整式函数,不符合二次函数的定义,故不符合题意,
综上,选C.
【变式2-2】
2.下面的四个选项中都有两个变量,其中变量y与变量x之间是二次函数关系的是( )
A.铅笔的单价不变,总价y与支数x
B.路程一定,列车运行的平均速度y与时间x
C.正方体的表面积y与它的棱长x
D.速度一定,列车的行驶路程y与行驶时间x
【答案】C
【分析】根据各选项的实际数量关系列出y与x的函数关系式,再结合二次函数的定义判断,二次函数定义为形如 (a,b,c为常数,且)的函数是二次函数.
【详解】解:对选项A,∵设铅笔单价为定值,可得,∴y是x的正比例函数(一次函数),不是二次函数,故A不符合题意;
对选项B,∵设路程为定值,可得,即,∴y是x的反比例函数,不是二次函数,故B不符合题意;
对选项C,∵正方体棱长为x,表面积为y,正方体有6个大小相等的正方形面,每个面面积为,∴,符合二次函数定义,故C符合题意;
对选项D,∵设速度为定值,可得,∴y是x的正比例函数(一次函数),不是二次函数,故D不符合题意.
题型3 根据二次函数的定义求参数
【例3】若函数是关于的二次函数,则为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据二次函数的定义求解,二次函数要求的最高次数为,且二次项系数不为,据此列出关系式即可求出的值.
【详解】解:函数是关于的二次函数,
,且,
解方程,即,
解得或,
又∵,
,
.
【技巧归纳】
第一步:令自变量的最高次数等于2,解出参数的所有可能值
第二步:必须检验,将参数值代入二次项系数,舍去使的解
若参数只出现在一次项或常数项,不影响二次函数的判定
若题目注明“关于的二次函数”,则默认二次项系数≠0
【变式3-1】
1.已知是关于x的二次函数,那么m的值为( )
A. B.2 C. D.0
【答案】B
【分析】二次函数要求的最高次数为2,且二次项系数不能为0,据此列出关于的条件即可求解.
【详解】解:∵是关于的二次函数,
∴,且,
解得,
解得,
∴.
【变式3-2】
2.函数是关于的二次函数,则______.
【答案】
【分析】根据二次函数的定义,二次函数需满足自变量的最高次数为,且二次项系数不为,据此列出关系式解答即可求解.
【详解】解:∵函数是关于的二次函数,
∴且,
解得.
一、单选题
1.下列函数中,是二次函数的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据二次函数的定义判断各选项,二次函数要求表达式是关于x的整式,且自变量x的最高次数为2,二次项系数不为0.
【详解】解:∵二次函数的定义为:形如(,,为常数,且)的函数,等式右边是关于x的整式,
A:是反比例函数,右边是分式,不符合定义,
B:是一次函数,x最高次数为1,不符合定义,
C:,符合二次函数形式,,右边是整式,x最高次数为2,符合定义,
D:含分式项,右边不是整式,不符合定义.
2.若关于的函数是二次函数,则的取值范围( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】解:∵关于的函数是二次函数,二次函数要求二次项系数不为0,
∴,
解得.
3.已知是二次函数,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据二次函数二次项系数不为的要求,列不等式求解即可.
【详解】解:∵二次函数的二次项系数不能为,是二次函数,
∴,
解得.
4.在物理学中,物体由于运动而具有的能量,称为物体的动能,其满足关系,则下列说法正确的是( )
A.当一定时,与满足一次函数关系
B.当一定时,与满足二次函数关系
C.当一定时,与不满足函数关系
D.当一定时,与满足二次函数关系
【答案】B
【分析】本题主要考查了一次函数,二次函数的定义,熟练掌握一次函数与二次函数的定义是解题的关键.
根据一次函数,二次函数的定义,即可判断.
【详解】解:∵一次函数的形式为(,、为常数),二次函数的形式为(,、、为常数)
①当一定时,令(为常数且),则,符合二次函数的形式,∴与满足二次函数关系,故A不符合题意,B符合题意;
②当一定时,令(为常数且),则,符合一次函数的形式,∴与满足一次函数关系,故C、D不符合题意..
故选:B.
5.公安部门提醒市民,骑车出门必须严格遵守“一盔一带”的规定.经销商统计某品牌头盔,7月份售出1500个,若每月的销售量比上一月份增加相同的百分率,请问9月份的销售量关于每月增加的百分率的函数解析式是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】本题考查根据题意列函数关系式.
根据每月的增长百分率,依次推导8月、9月的销售量,从而得到9月销售量关于x的函数解析式.
【详解】解:∵7月份销售量为1500个,每月销售量的增长百分率为x,
∴8月份的销售量为个,
∴9月份的销售量.
故选:A.
6.下列函数:①;②;③;④;⑤;⑥(a为常数);⑦,其中是二次函数的有( )
A.3个 B.4个 C.5个 D.6个
【答案】C
【分析】本题主要考查二次函数的定义,一般的,形如(,,是常数,且)的函数叫做二次函数.
【详解】解:①符合定义,是二次函数.
②符合定义,是二次函数.
③,符合定义,是二次函数.
④不符合定义,不是二次函数.
⑤不符合定义,不是二次函数.
⑥,因为为常数,所以,符合定义,是二次函数.
⑦,符合定义,是二次函数.
综上所述,符合条件的二次函数共个,故选C.
7.长为,宽为的矩形,四个角上分别剪去边长为的小正方形,然后把四边折起来,做成底面积为的无盖的长方体盒子,则与之间的函数关系式为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了二次函数的应用,由题意知剪去四个角的小正方形后,折成的无盖长方体盒子的底面长和宽各减少,因此底面积等于减少后的长与宽的乘积,再结合的取值范围即可确定函数关系式,理解题意是解题的关键.
【详解】解:∵矩形原长,宽,四个角剪去边长为的小正方形,
∴折起后,长方体底面的长为,宽为,
∴,
又∵,且,,
∴,
∴函数关系式为,
故选:.
8.下列函数解析式中,一定为二次函数的是 ( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了二次函数的定义,准确理解二次函数的定义是解题的关键.
根据二次函数的定义,形如(、、为常数,且)的函数是二次函数,需满足整式形式且最高次项为二次.
【详解】解:选项A:,为一次函数,不是二次函数;
选项B:,当时不是二次函数,因此不一定为二次函数;
选项C:,是整式,,一定为二次函数;
选项D:,含有分式,不是整式,因此不是二次函数;
故选C.
9.已知二次函数可化为的形式,则的值是( )
A. B.3 C. D.5
【答案】A
【分析】本题考查了二次函数的一般式与顶点式的相互转化、待定系数法等知识,将顶点式化成一般式确定对应系数,然后配方即可求解,熟练能将一般式与顶点式相互转化是解题的关键.
【详解】解:
∴,,
∴.
故选:A.
10.二次函数与x轴有两个不同的交点,则m的取值范围是( )
A.且 B.且 C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了二次函数的定义,一元二次方程根的判别式,根据题意得到,即可求解,掌握相关知识是解题的关键.
【详解】解:∵抛物线与x轴有两个不同的交点,
∴,
∴,且,
故选:A.
11.若函数是关于x的二次函数,则().
A. B. C. D.或
【答案】A
【分析】本题主要考查了二次函数的定义,掌握二次函数的二次项的次数为2且二次项不能为0是解题的关键.
根据二次函数的定义列方程计算即可.
【详解】解:由题意:根据二次函数的定义可得:
.解得:.
故选A.
12.下列函数关系中,可以看作二次函数()模型的是( )
A.在一定的距离内汽车的行驶速度与行驶时间的关系
B.我国人口年自然增长率为1%,这样我国人口总数随年份的变化关系
C.竖直向上发射的信号弹,从发射到落回地面,信号弹的高度与时间的关系(不计空气阻力)
D.圆的周长与圆的半径之间的关系
【答案】C
【详解】A、v=,是反比例函数,错误;B、y=m(1+1%)x,不是二次函数,错误;C、S=-x2+cx,是二次函数,正确;D、C=2πr,是正比例函数,错误,
故选C.
【点睛】本题考查了二次函数的定义,根据语句列出函数关系式,并能根据二次函数的定义进行判断是解题的关键.
二、填空题
1.若二次函数的图象经过点,则的值为___________.
【答案】1
【分析】本题考查了二次函数图象上点的坐标特征;将点代入二次函数解析式,得到关于的一元一次方程,解方程即可求出的值.
【详解】解:∵二次函数的图象经过点,
∴将,代入解析式得,
即,
解得.
故答案为:1.
2.已知点,都在抛物线上,则_____.(用“”,“”或“”填空)
【答案】
【分析】此题考查了二次函数的函数值,通过直接计算点A和点B的纵坐标值进行比较.
【详解】解:对于抛物线,
当时,
;
当时,
.
因为,
所以
故答案为:.
3.若是关于x的二次函数,则m的值为______.
【答案】2
【分析】本题主要考查了根据二次函数的定义求参数,解题的关键是掌握二次函数的定义.
根据二次函数的定义,最高次项为二次,且二次项系数不为零,因此需满足指数条件 且系数条件.
【详解】解:因为函数是关于的二次函数,所以的最高次项为二次,即,
解方程得,
所以或 ,
又因为二次项系数,当时,,不符合条件,故舍去,
因此.当时,函数为,满足二次函数定义.
故答案为:2.
4.___________时,是关于的二次函数.
【答案】
【分析】本题考查了二次函数的定义,注意二次项系数不能为0是解题的关键.根据二次函数的定义,可得,并且注意二次项系数不能为0,即,即可解答.
【详解】解:由题意得,
解得,
,
故答案为:.
5.已知二次函数,定义新运算:对于任意,称满足等式的解为该函数的“特征值”(其中,,为函数的二次项、一次项、常数项系数),若该函数的“特征值”的取值范围是,则的最小值是________.
【答案】
【分析】先根据二次函数解析式确定二次项、一次项、常数项系数,代入新运算等式求出特征值关于的表达式,再根据特征值的取值范围列出一元一次不等式组,求解得到的取值范围,即可得出的最小值.
【详解】解:二次函数中二次项系数,一次项系数,常数项系数,
将代入等式得:,
整理得,
解得,
∵特征值满足,
∴,
∴,
∴的最小值是.
6.若是关于的二次函数,则_______.
【答案】1
【分析】本题考查二次函数的定义,解一元二次方程,掌握好二次函数的概念是解题关键.
根据二次函数的定义,函数中必须存在二次项且其系数不为零,因此令指数部分等于2,解方程并验证系数是否非零.
【详解】解:由题意,函数是关于的二次函数,则的最高次数为 2,且二次项系数不为零.
令,得方程,
因式分解,得 ,
解得,或,
当时,二次项系数 ,不符合二次函数定义;
当时,二次项系数 ,符合要求.
故答案为:1.
7.当_____时,是关于的二次函数.
【答案】
【分析】本题考查了二次函数的定义,解题的关键是根据二次函数的定义明确“自变量最高次数为2且二次项系数不为0”这两个条件.
根据二次函数的定义,列出关于的条件:一是自变量的次数,二是二次项系数,求解并结合条件确定的值.
【详解】解:要使函数是关于的二次函数,
则的最高次数必须为2,
即,
且二次项系数.
解方程,
得,
所以.
当时,,函数化为,不是二次函数;
当时,,且指数,满足条件.
因此,.
故答案为.
8.已知.
(1)当的值为______时,它是关于的一次函数.
(2)当的值为______时,它是关于的二次函数.
【答案】 或或或或或
【分析】(1)根据一次函数的定义,分析各项的次数和系数的条件来求解的值;
(2)根据二次函数的定义,分析各项的次数和系数的条件来求解的值.
【详解】解:(1)要使该函数为关于的一次函数,则化简后含的最高次项的次数为,原式中存在项,因此必须使二次项系数之和为,且不存在更高次项,
故需满足,解得,
当时,原函数为,是一次函数,
故答案为:.
(2)可分以下四种情况讨论:
①当时,解得;
②当时,解得;
③当时,解得;
④当时,解得.
综上所述,当的值为4或或或或0或1时,它是关于的二次函数.
故答案为:或或或或或.
【点睛】本题考查了一次函数和二次函数的定义,解题关键是根据函数定义,分情况讨论各项的次数和系数的取值条件,确保函数符合一次或二次函数的形式.
9.抛物线经过点,当时,当时,则的取值范围是__________.
【答案】
【分析】将点代入,得,再将x与y的对应关系代入函数解析式得到不等式组,解不等式组即可求得k的取值范围.
【详解】将点代入,
得36a+k=2,
∴,
当时,当时得,
解得,
∴,
故填.
【点睛】此题考查二次函数的性质,将点的横纵坐标代入函数解析式即可得到对应的不等式组,注意将点代入,得36a+k=2是解题的关键,可将不等式组中的a用含k的代数式表示,解不等式组即可求解.
三、解答题
1.已知是二次函数,求a的值.
【答案】2
【分析】本题考查二次函数的定义,解题的核心是紧扣二次函数的两个关键条件:一是自变量的最高次数为2,二是二次项系数不为0.
根据已知可得且,即可求解.
【详解】解:是二次函数,
,
解得或,
又,
.
2.已知函数.
(1)若这个函数是一次函数,且点,在一次函数上,求,的值;
(2)若这个函数是二次函数,则满足的条件为______.
【答案】(1)
(2)且
【分析】本题主要考查了一次函数的定义,二次函数的定义,求一次函数值,
对于(1),根据一次函数的定义可得且,再求出m的值,然后将点B的坐标代入关系式可得n;
对于(2),根据二次函数的定义可得求出解即可.
【详解】(1)解:∵函数是一次函数,
∴且,
解得,
∴一次函数.
∵点在一次函数的图象上,
∴,
解得;
(2)解:∵函数是二次函数,
∴
∴且.
故答案为:且.
3.关于x的函数(为常数),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.”请问谁的说法正确?为什么?
【答案】乙说法正确,理由见解析.
【分析】本题主要考查了二次函数的定义,根据二次函数的定义即可求解,熟练掌握二次函数的定义是解题的关键.
【详解】解:乙说法正确,理由:
由题意得:,
∴关于的函数(为常数)一定是二次函数,
所以乙的说法正确.
4.已知函数(m为常数),求当m为何值时:
(1)y是x的一次函数?
(2)y是x的二次函数?并求出此时纵坐标为64的点的横坐标.
【答案】(1)
(2),纵坐标为的点的横坐标
【分析】本题考查一次函数和二次函数的定义,熟练掌握系数和次数的值是关键.
(1)由一次函数定义得出,且,求出的值;(2)由二次函数定义得出,且,求出的值.
【详解】(1)解:(1)由题意,得
,且,
解得,
当时,y是x的一次函数;
(2)由题意,得
,且,
解得,
当时,y是x的二次函数,
当时,,
解得,
纵坐标为64的点的横坐标.
5.2020年,我国新增水土流失治理面积约为6万;2021年,我国新增水土流失治理面积比2020年增长约.
(1)2021年,我国新增水土流失治理面积大约是多少万平方千米?(结果精确到万)
(2)如果2022年、2023年我国新增水土流失治理面积年均增长率为x,2023年我国新增水土流失治理面积为y万,那么y的表达式是什么?
【答案】(1)万
(2)
【分析】(1)根据增长率的意义列式求近似数即可;
(2)根据增长率的意义,列式求解即可;
【详解】(1)解:2021年,我国新增水土流失治理面积大约是
万平方千米;
(2)解:2021年新增水土流失治理面积万平方千米,2022年新增水土流失治理面积万平方千米,
2023年新增水土流失治理面积万平方千米,
2023年我国新增水土流失治理面积为y万,得到;
6.已知函数,其中为常数.
(1)当取什么值时,它为二次函数?
(2)当取什么值时,它为一次函数?
【答案】(1);
(2)或.
【分析】本题考查了二次函数的定义,一次函数的定义,掌握知识点的应用是解题的关键.
()根据二次项系数不等于零是二次函数,可得答案;
()根据二次项系数等于零且一次项系数不等于零是一次函数,可得答案.
【详解】(1)解:根据题意,得,
解得;
(2)解:当,即时,原函数为,是一次函数;
当即时,原函数为,也是一次函数,
综上所述,当或时,是一次函数.
7.已知函数是关于x的二次函数.
(1)求m的值;
(2)写出二次项系数、一次项系数及常数项.
【答案】(1)
(2)二次项系数是12,一次项系数是0,常数项是
【分析】本题主要考查二次函数的定义,熟练掌握二次函数的定义,二次函数一般式是解决本题的关键.
(1)根据二次函数的定义,即列式求解即可;
(2)根据二次函数一般式判定即可.
【详解】(1)解:根据二次函数的定义得,
由得,
由得且,
∴.
(2)解:由(1)得:二次函数解析式为,
故二次项系数是12,一次项系数是0,常数项为.
8.【定义】对于函数,若存在自变量时,函数值,则称该函数为“倍动点函数”,点为该函数的一个倍动点.
探究1(一次函数)
(1)判断下列结论正误,正确的是_____(填序号);
①是“倍动点函数”,倍动点为;
②是“倍动点函数”,且有无数个倍动点;
③是“倍动点函数”,倍动点为.
探究2(二次函数)
(2)若二次函数有一个倍动点为,求c的值;并判断该函数是否有其他倍动点,若有,求出这个点.
【答案】(1)②③,(2),没有其他倍动点
【分析】本题考查了倍动点函数的定义.
(1)根据倍动点的定义,检查每个一次函数是否存在自变量t使得函数值等于,从而判断结论正误;
(2)将给定的倍动点代入二次函数求出c,再解方程判断是否有其他倍动点即可.
【详解】解:(1)对于①:设存在t使得,解得,此时,,
∴倍动点为,但结论中给出的倍动点为,故①错误;
对于②:,对于任意t,当时,,
∴有无数个倍动点,故②正确;
对于③:当时,,,
∴是倍动点,故③正确,
故答案为:②③.
(2)将代入,得,解得,
将代入,得,
令,则,
即,解得,
∴该函数没有其他倍动点.
9.已知:如图,在矩形中,,,点为边的中点,连接,交于点,点从点出发,沿方向匀速运动,速度为;同时,点从点出发,沿AB方向匀速运动,速度为.当一个点停止运动时,另一个点也停止运动.设运动时间为.解答下列问题:
(1)当为何值时,;
(2)连接,设的面积为,求与的函数关系式;
(3)在运动过程中,是否存在某一时刻,使为等腰三角形?若存在,直接写出的值.
【答案】(1)
(2)
(3)存在;的值为或或
【分析】(1)根据勾股定理求出,解直角三角形得出,根据,得出,根据,得出,求出t的值即可;
(2)过作于,根据,得出,根据三角形面积公式求出结果即可;
(3)分三种情况讨论:当时,当时,当时,分别画出图形进行求解即可.
【详解】(1)解:∵,,点为边的中点,
∴,
在中,根据勾股定理,得,
∴,
∵在矩形中,
∴,
∴,
∵,
∴,
当时,,
∴,
根据题意可得:,,
∴,
解得:;
∴当时,;
(2)解:过作于,如图所示:
则,
根据解析(1)可得:,
∵,
∴,
在中,,
∴,
∴,
∴,
∴y与t的函数式为:;
(3)解:存在;
当时,,
解得:;
当时,过点P作于点G,如图所示:
∴,,
根据解析(1)可知:,
在中,,
∴,
解得:;
当时,过点Q作于点H,如图所示:
∴,,
根据解析(1)可得:,
在中,,
∴,
解得:;
综上,的值为或或.
【点睛】本题考查了矩形的性质、解直角三角形的相关计算、求函数解析式,平行线的性质,等腰三角形的性质,解题关键是用速度时间表示线段长,根据题意列出方程或比例式.
10.如图, 在矩形中,.点从点 出发,沿射线方向运动,在运动过程中,以线段为斜边作等腰直角三角形.当经过点时,点停止运动:设点的运动距离为,与矩形重合部分的面积为 .
(1)当点落在边上时, ;
(2)求与之间的函数关系式,并写出自变量的取值范围;
(3)设的中点为 ,直接写出在整个运动过程中,点 移动的距离.
【答案】(1);
(2);
(3).
【分析】当点在上时,利用等腰直角三角形的性质和勾股定理可得,从而可得,所以可得;
根据矩形的性质和等腰直角三角形的性质可知,当时,重叠部分的面积为的面积;当时,重叠部分的面积为 等腰梯形的面积;当时,重叠部分的面积为 五边形的面积.分情况求出与之间的函数关系式即可;
根据矩形的性质和等腰直角三角形的性质可知:的中点运动的路径为线段,利用勾股定理求出矩形的对角线的长度即可.
【详解】(1)解:如下图所示,当点在上时,
是等腰直角三角形,
,,
四边形是矩形,
,,
,
是等腰直角三角形,且,
,
,
,
故答案为;
(2)解:当时,
如下图所示,
重叠部分的面积为的面积,
是等腰直角三角形,
点到边上的高为,
;
当时,
如下图所示,
重叠部分的面积为 等腰梯形的面积,
是等腰直角三角形,,
,
在中,,
,
,
,
整理得:;
当时,
如下图所示,
重叠部分的面积为 五边形的面积,
此时,
,
,
整理得:;
综上所述,与之间的函数关系式是;
(3)解:如下图所示,
当点在上时,,
,
,
,
点是的中点,
的中点运动的路径为线段,
,
点 移动的距离.
【点睛】本题主要考查了等腰直角三角形的性质,矩形的性质,求分段函数关系式,勾股定理等,解决本题的关键是要利用分类讨论的思想分情况求关系式.
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第13讲 认识二次函数(知识点+3题型)
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 列二次函数关系式
题型2 二次函数的识别
题型3 根据二次函数的定义求参数
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
二次函数的一般形式二次函数的识别
根据实际问题列二次函数关系式
二次函数自变量的取值范围
1. 经历从具体问题抽象出二次函数概念的过程,理解二次函数的定义,掌握二次函数的一般形式y=ax^2+bx+c(a≠0),能准确识别二次函数,正确确定二次项系数、一次项系数和常数项。
2. 能分析简单实际问题中的数量关系,找出变量之间的二次函数关系,列出对应的二次函数关系式,体会二次函数是刻画现实世界变量关系的重要数学模型。
3. 能根据实际问题的背景和意义,确定二次函数自变量的取值范围,并能根据自变量的值求出对应的函数值。
4. 感受二次函数与现实生活的密切联系,在探索概念的过程中发展抽象思维和数学建模能力。
学习重点:二次函数的概念与识别,二次函数的一般形式,根据实际问题列二次函数关系式。
学习难点:准确分析复杂实际问题中的数量关系,建立正确的二次函数模型,根据实际意义确定自变量的取值范围。
知|识|框|架
知|识|精|讲
知识点01 二次函数的定义
一般定义:形如(是常数,)的函数叫做二次函数。
三个必备条件:①整式函数;②自变量最高次数为2;③二次项系数。
几何语言:
若函数满足,且,则是的二次函数。
即时即练
1.下列函数中,一定属于二次函数的是( )
A. B. C. D.
【易错提醒】
判断时极易忽略三点:分式、根式形式不是整式,不属于二次函数;最高次数为2但a=0时退化为一次/常数函数;含x2但被抵消也不是二次函数。
知识点02 二次函数的特殊形式
函数类型
具体解析式
字母取值要求
对应易错提醒
标准一般式
,任意
可以等于0,仅限制不为0
缺一次项
不要误判为一次函数,仍属于二次函数
缺常数项
图像必过原点,做题常漏该特征
最简纯二次式
顶点在原点,对称轴为y轴,区分正比例函数
即时即练
2.下列关于的函数中,属于二次函数的是( )
A. B. C. D.
知识点03 二次函数各项名称
解析式中:
:二次项,为二次项系数;
:一次项,为一次项系数;
:常数项(不含自变量)。
即时即练
3.函数解析式的二次项系数、一次项系数和常数项分别是( )
A.,, B.,, C.,, D.,,
【易错提醒】
系数自带前面符号,如y=2x2-3x+1中b=-3,易漏掉负号;常数项是单独数字,不含x。
知识点04 实际情境列二次函数关系式
建模思路:找出等量关系,用含代数式表示,整理成整式形式,注明自变量取值范围。
即时即练
4.用一段米长的铁丝在平地上围成一个矩形,该矩形的一边长为x米,面积为y平方米,则y关于x的函数关系式为( )
A. B. C. D.
【易错提醒】
整理等式时移项符号出错;忘记化简整理成y=ax2+bx+c标准形式;不标注自变量实际取值范围。
题型1 列二次函数关系式
【例1】一个正方形的边长为,它的边长增加后,得到新的正方形的面积为,则y关于x的函数解析式为________.
【技巧归纳】
通用四步:审清题意→设两个变量(自变量,因变量)→找等量关系→整理成一般式
高频模型:
面积问题:用含的式子表示长和宽,面积=长×宽
利润问题:总利润=单件利润×销售量(同一元二次方程)
几何动点:用运动时间表示线段长度,再表示面积
必做步骤:标注自变量的取值范围(如边长>0,销量≥0),这是最易遗漏的点
【变式1-1】
1.设圆的半径为r,面积为S.
(1)试写出S与r之间的函数关系式;
(2)画出这个函数的图象.
【变式1-2】
2.已知直角三角形两条直角边的长的和为.
(1)当它的一条直角边的长为时,求这个直角三角形的面积;
(2)设这个直角三角形的一条直角边的长为,面积为,求与之间的函数关系式.
题型2 二次函数的识别
【例2】下列各式中,是的二次函数的是( )
A. B.
C. D.
【技巧归纳】
条件1:必须是整式函数(分母、根号下不含自变量)
条件2:只含有1个自变量
条件3:自变量的最高次数是2
隐含条件:二次项系数
技巧:先化简再判断,化简后二次项系数为0的不是二次函数
【变式2-1】
1.下列函数中,属于二次函数的是( )
A. B.
C. D.
【变式2-2】
2.下面的四个选项中都有两个变量,其中变量y与变量x之间是二次函数关系的是( )
A.铅笔的单价不变,总价y与支数x
B.路程一定,列车运行的平均速度y与时间x
C.正方体的表面积y与它的棱长x
D.速度一定,列车的行驶路程y与行驶时间x
题型3 根据二次函数的定义求参数
【例3】若函数是关于的二次函数,则为( )
A. B. C. D.
【技巧归纳】
第一步:令自变量的最高次数等于2,解出参数的所有可能值
第二步:必须检验,将参数值代入二次项系数,舍去使的解
若参数只出现在一次项或常数项,不影响二次函数的判定
若题目注明“关于的二次函数”,则默认二次项系数≠0
【变式3-1】
1.已知是关于x的二次函数,那么m的值为( )
A. B.2 C. D.0
【变式3-2】
2.函数是关于的二次函数,则______.
一、单选题
1.下列函数中,是二次函数的是( )
A. B. C. D.
2.若关于的函数是二次函数,则的取值范围( )
A. B. C. D.
3.已知是二次函数,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
4.在物理学中,物体由于运动而具有的能量,称为物体的动能,其满足关系,则下列说法正确的是( )
A.当一定时,与满足一次函数关系
B.当一定时,与满足二次函数关系
C.当一定时,与不满足函数关系
D.当一定时,与满足二次函数关系
5.公安部门提醒市民,骑车出门必须严格遵守“一盔一带”的规定.经销商统计某品牌头盔,7月份售出1500个,若每月的销售量比上一月份增加相同的百分率,请问9月份的销售量关于每月增加的百分率的函数解析式是( )
A. B.
C. D.
6.下列函数:①;②;③;④;⑤;⑥(a为常数);⑦,其中是二次函数的有( )
A.3个 B.4个 C.5个 D.6个
7.长为,宽为的矩形,四个角上分别剪去边长为的小正方形,然后把四边折起来,做成底面积为的无盖的长方体盒子,则与之间的函数关系式为( )
A. B.
C. D.
8.下列函数解析式中,一定为二次函数的是 ( )
A. B.
C. D.
9.已知二次函数可化为的形式,则的值是( )
A. B.3 C. D.5
10.二次函数与x轴有两个不同的交点,则m的取值范围是( )
A.且 B.且 C. D.
11.若函数是关于x的二次函数,则().
A. B. C. D.或
12.下列函数关系中,可以看作二次函数()模型的是( )
A.在一定的距离内汽车的行驶速度与行驶时间的关系
B.我国人口年自然增长率为1%,这样我国人口总数随年份的变化关系
C.竖直向上发射的信号弹,从发射到落回地面,信号弹的高度与时间的关系(不计空气阻力)
D.圆的周长与圆的半径之间的关系
二、填空题
1.若二次函数的图象经过点,则的值为___________.
2.已知点,都在抛物线上,则_____.(用“”,“”或“”填空)
3.若是关于x的二次函数,则m的值为______.
4.___________时,是关于的二次函数.
5.已知二次函数,定义新运算:对于任意,称满足等式的解为该函数的“特征值”(其中,,为函数的二次项、一次项、常数项系数),若该函数的“特征值”的取值范围是,则的最小值是________.
6.若是关于的二次函数,则_______.
7.当_____时,是关于的二次函数.
8.已知.
(1)当的值为______时,它是关于的一次函数.
(2)当的值为______时,它是关于的二次函数.
9.抛物线经过点,当时,当时,则的取值范围是__________.
三、解答题
1.已知是二次函数,求a的值.
2.已知函数.
(1)若这个函数是一次函数,且点,在一次函数上,求,的值;
(2)若这个函数是二次函数,则满足的条件为______.
3.关于x的函数(为常数),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.”请问谁的说法正确?为什么?
4.已知函数(m为常数),求当m为何值时:
(1)y是x的一次函数?
(2)y是x的二次函数?并求出此时纵坐标为64的点的横坐标.
5.2020年,我国新增水土流失治理面积约为6万;2021年,我国新增水土流失治理面积比2020年增长约.
(1)2021年,我国新增水土流失治理面积大约是多少万平方千米?(结果精确到万)
(2)如果2022年、2023年我国新增水土流失治理面积年均增长率为x,2023年我国新增水土流失治理面积为y万,那么y的表达式是什么?
6.已知函数,其中为常数.
(1)当取什么值时,它为二次函数?
(2)当取什么值时,它为一次函数?
7.已知函数是关于x的二次函数.
(1)求m的值;
(2)写出二次项系数、一次项系数及常数项.
8.【定义】对于函数,若存在自变量时,函数值,则称该函数为“倍动点函数”,点为该函数的一个倍动点.
探究1(一次函数)
(1)判断下列结论正误,正确的是_____(填序号);
①是“倍动点函数”,倍动点为;
②是“倍动点函数”,且有无数个倍动点;
③是“倍动点函数”,倍动点为.
探究2(二次函数)
(2)若二次函数有一个倍动点为,求c的值;并判断该函数是否有其他倍动点,若有,求出这个点.
9.已知:如图,在矩形中,,,点为边的中点,连接,交于点,点从点出发,沿方向匀速运动,速度为;同时,点从点出发,沿AB方向匀速运动,速度为.当一个点停止运动时,另一个点也停止运动.设运动时间为.解答下列问题:
(1)当为何值时,;
(2)连接,设的面积为,求与的函数关系式;
(3)在运动过程中,是否存在某一时刻,使为等腰三角形?若存在,直接写出的值.
10.如图, 在矩形中,.点从点 出发,沿射线方向运动,在运动过程中,以线段为斜边作等腰直角三角形.当经过点时,点停止运动:设点的运动距离为,与矩形重合部分的面积为 .
(1)当点落在边上时, ;
(2)求与之间的函数关系式,并写出自变量的取值范围;
(3)设的中点为 ,直接写出在整个运动过程中,点 移动的距离.
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