内容正文:
第二十六章 二次函数
26.2.3二次函数y=ax2+bx+c的图象和性质
1.会用配方法或公式法将一般式y=ax2+bx+c化成顶点式
y=a(x-h)2+k.
2.能够熟练求出二次函数一般式y=ax2+bx+c的顶点坐标、
对称轴.
学习目标
2
从简单的二次函数 y=ax2 开始,我们逐步深入,研究了二次函数 y=a(x-h)2+𝑘的图象和性质. 我们还知道,通过配方,可以将二次函数y=ax2+bx+c 转化为 y=a(x-h)2+𝑘 .这样,就可以利用 y=a(x-h)2+𝑘 的图象和性质来研究二次函数y=ax2+bx+c 的图象和性质.
课堂导入
思考:对于二次函数 ,如何画出它的图象并讨论它的性质?
我们知道,像y=a(x-h)2+k这样的函数,容易确定相应抛物线的顶点为(h,k),二次函数y=x2-6x+21也能化成这样的形式吗?
新知讲解
知识点 二次函数 y=ax2+bx+c 的图象和性质
新知讲解
知识点 二次函数 y=ax2+bx+c 的图象和性质
根据前面的学习,可以先画出二次函数 的图象,然后把这个图象向右平移 6 个单位长度,再向上平移 3 个单位长度,就得到二次函数y-6x+21 的图象.
思考:
还有其他平移方法吗?
把抛物线 向上平移 3 个单位长度,再向右平移 6 个单位长度,就得到抛物线y-6x+21 .
新知讲解
知识点 二次函数 y=ax2+bx+c 的图象和性质
思考:
能直接画出二次函数 y-6x+21的图象吗?
由配方的结果可知,抛物线y-6x+21 的顶点是(6.3),对称轴是x=6.
先利用图象的对称性列表:
x ⋯ 3 4 5 6 7 8 9 ⋯
y= ⋯ 7.5 5 3.5 3 3.5 5 7.5 ⋯
然后描点画图,得到 的图象.
新知讲解
知识点 二次函数 y=ax2+bx+c 的图象和性质
从二次函数 的图象可以看出:
在对称轴的左侧,抛物线从左到右下降;在对称轴的右侧,抛物线从左到右上升.
也就是说,当 x<6 时,y 随 x 的增大而减小;
当 x>6 时,y 随 x 的增大而增大;
当 x=6 时,y 取最小值,最小值是 3.
新知讲解
知识点 二次函数 y=ax2+bx+c 的图象和性质
画二次函数 的图象的方法
(1) 描点法
① 利用配方法把二次函数 y=ax2+bx+c 化成顶点式 y=a(x-h)2+k 的形式;
② 确定抛物线的开口方向、对称轴和顶点坐标,在对称轴两侧对称取点,按列表、描点、连线的步骤画出抛物线.
新知讲解
知识点 二次函数 y=ax2+bx+c 的图象和性质
画二次函数 的图象的方法
(2) 平移法
① 利用配方法把二次函数 y=ax2+bx+c 化成顶点式 y=a(x-h)2+k 的形式,明确顶点 (h,k);
② 作出抛物线y=ax2;
③ 将抛物线 y=ax2平移,使其顶点平移到 (h,k )处.
新知讲解
知识点 二次函数 y=ax2+bx+c 的图象和性质
例1
已知二次函数 y=-2x2+4x+3,请回答下列问题:
(1)试确定该函数图象的开口方向、对称轴和顶点坐标;
解:(1) ,
∴该二次函数图象的开口向下,
对称轴是直线 ,顶点坐标是(1,5) .
新知讲解
知识点 二次函数 y=ax2+bx+c 的图象和性质
例1
已知二次函数 y=-2x2+4x+3,请回答下列问题:
(2)在平面直角坐标系中,画出二次函数 y=-2x2+4x+3的图象,并指出抛物线
y=-2x2+4x+3是由抛物线 y=-2x2 经过怎样的平移得到的;
解:(2) 列表如下:
x ⋯ −1 0 1 2 3 ⋯
y=-2x2+4x+3 ⋯ −3 3 5 3 −3 ⋯
描点、连线,二次函数 y=-2x2+4x+3的图象如图所示.
将抛物线 y=-2x2先向右平移1个单位长度,再向上平移5个单位长度,得到抛物线 y=-2x2+4x+3.
新知讲解
知识点 二次函数 y=ax2+bx+c 的图象和性质
例1
解:(3)当x>1时,y随x的增大而减小.
已知二次函数 y=-2x2+4x+3,请回答下列问题:
(3)对于二次函数 y=-2x2+4x+3,当 取何值时, 随 的增大而减小?
新知讲解
知识点 二次函数 y=ax2+bx+c 的图象和性质
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?
y=-2x2-4x+1=-2(x+1)2+3,其图象如图所示.
将抛物线y=-2x2向左平移1个单位长度,再向上平移3个单位长度,就得到二次函数y=-2x2-4x+1的图象.
抛物线y=-2x2-4x+1的开口向下,顶点为(-1,3),对称轴为直线x=-1.
在对称轴的左侧,抛物线从左到右上升;在对称轴的右侧,抛物线从左到右下降.
也就是说,当x<-1时,y随x的增大而增大;当x>-1时,y随x的增大而减小;当x=-1时,y取最大值,最大值是3.
新知讲解
知识点 二次函数 y=ax2+bx+c 的图象和性质
一般地,我们可以类似地研究二次函数 的图象和性质.
通过配方,可以将二次函数 化成
因此,抛物线 的对称轴是 ,顶点.
新知讲解
知识点 二次函数 y=ax2+bx+c 的图象和性质
如图 ,从二次函数 的图象可以看出:
如果 a > 0,
那么当 x < 时,y 随 x 的增大而减小,
当 x > 时,y 随 x 的增大而增大;
因此,当 a > 0时,
抛物线 的顶点是最低点,
也就是说当 x = 时,
二次函数 有最小值.
新知讲解
知识点 二次函数 y=ax2+bx+c 的图象和性质
如图 ,从二次函数 的图象可以看出:
如果 a < 0,
那么当 x < 时,y 随 x 的增大而增大,
当 x >时,y 随 x 的增大而减小.
因此,当 a < 0时,
抛物线 的顶点是最高点,
也就是说当 x = 时,
二次函数 有最大值.
新知讲解
知识点 二次函数 y=ax2+bx+c 的图象和性质
函数 y=ax2+bx+c (a>0) y=ax2+bx+c (a<0)
图象
开口方向 向上 向下
顶点坐标 ()
对称轴 直线 x=−
增减性 当 x< 时,y 随 x 的增大而减小;
当 x> 时,y 随 x 的增大而增大. 当 x< 时,y 随 x 的增大而增大;
当 x> 时,y 随 x 的增大而减小.
最值 当 x=时,y最小值= 当 x= 时,y最大值=
二次函数 的图象和性质
新知讲解
知识点 二次函数 y=ax2+bx+c 的图象和性质
系数 字母的符号条件 图象的特征 补充说明
a a>0 开口向上 抛物线开口方向的唯一决定因素
a<0 开口向下
b b=0 对称轴为 y 轴(直线 x=0) 对称轴公式:x=−
ab>0(a,b 同号) 对称轴在 y 轴左侧 a,b 同号时,−<0
ab<0(a,b 异号) 对称轴在 y 轴右侧 a,b 异号时,−>0
c c=0 图象过原点 (0,0) 当 x=0 时,y=c,即与 y 轴交点为 (0,c)
c>0 与 y 轴正半轴相交 交点坐标 (0,c) ,在 y 轴上方
c<0 与 y 轴负半轴相交 交点坐标 (0,c) ,在 y 轴下方
二次函数y=ax2+bx+c的图象特征与a,b,c的关系
简记为
“左同右异”
新知讲解
知识点 二次函数 y=ax2+bx+c 的图象和性质
二次函数y=ax2+bx+c的图象如图所示,给出下列结论:
①b<0;
②c>0;
③a+b+c>0;
④4a+2b+c<0.
其中正确的个数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
观察图象→当x=1时,y>0→a+b+c>0
抛物线与y轴正半轴相交→c>0
观察图象→当x=2时,y<0→4a+2b+c<0
C
例2
新知讲解
知识点 二次函数 y=ax2+bx+c 的图象和性质
根据二次函数图象确定字母系数及相关代数式的符号的步骤
(1)根据抛物线的开口方向和与y轴的交点位置,先确定a和c的符号;
(2)根据a的符号和对称轴的位置,再确定b的符号;
(3)最后结合特殊,点的位置,确定代数式的符号.
比如:a+b+c对应的是x=1时的函数值;
a-b+c对应的是x=-1时的函数值;
4a+2b+c对应的是x=2时的函数值;
4a-2b+c对应的是x=-2时的函数值.
新知讲解
知识点 二次函数 y=ax2+bx+c 的图象和性质
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 = + 12x - 3;(2) y = - 24x + 26;(3) y = + 8x - 6;(4) y = - 2x - 1.
抛物线 开口方向 对称轴 顶点 y 随 x 的变化情况
y=−3x2+12x−3
=−3(x−2)2+9
y=4x2−24x+26
=4(x−3)2−10
y=2x2+8x−6
=2(x+2)2−14
y=x2−2x−1
=(x−2)2−3
向下
向上
向上
向上
x=2
x=3
x=-2
x=2
(2,9)
(3,-10)
(-2,-14)
(2,-3)
当 x<2 时,
y 随 x 的增大而增大 当 x>2 时,
y 随 x 的增大而减小
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
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,
y 随 x 的增大而减小 当 x>2 时,
y 随 x 的增大而增大
解:
随堂练习
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 = + 12x - 3;
(2) y = - 24x + 26;
(3) y = + 8x - 6;
(4) y = - 2x - 1.
画出函数图象如图所示:
随堂练习
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 = + 12x - 3;
(2) y = - 24x + 26;
(3) y = + 8x - 6;
(4) y = - 2x - 1.
随堂练习
求下列函数的最大值或最小值:
(1) y = + 2x; (2) y = + 8x - 8.
解: (1) 方法一,
∴ 函数 有最小值 .
方法二:∵ a = 3 > 0,
∴ 有最小值,最小值为 = = .
随堂练习
求下列函数的最大值或最小值:
(1) y = + 2x; (2) y = + 8x - 8.
解: (2) 方法一 ,
∴ 函数 有最大值 0.
方法二 :∵ a = -2 < 0,
∴ 有最大值,最大值为 = = 0.
随堂练习
3.二次函数y=ax2+bx+c的部分对应值如下表:
二次函数y=ax2+bx+c图象的对称轴为x= ,x=2对应的函数值y= .
1
-8
随堂练习
4. 对于二次函数y=-x2+x-4,下列说法正确的是( )
A.当x>0时,y随x的增大而增大
B.当x=2时,y有最大值-3
C.图象的顶点坐标为(-2,-7)
D.图象与x轴有两个交点
B
随堂练习
y=ax2+bx+c (a ≠0)
(一般式)
(顶点式)
配方法
画法
图象
性质
描点法:列表 → 描点 → 连线
平移法: 上加上减常数项,
左加右减自变量
当 时,有最小值
当 时,有最大值
当 时,在对称轴右侧 随 的增大而增大,在对称轴左侧 随 的增大而减小
当 时,在对称轴右侧 随 的增大而减小,在对称轴左侧 随 的增大而增大
开口方向 ,开口向上
,开口向下
对称轴:直线
顶点坐标:()
增减性
最值
课堂小结
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