内容正文:
第06讲 二次函数的图像和性质
(3大考点10大题型)
学习目标
1.掌握常见二次函数形式的图像和性质;
2.掌握二次函数的平移变换;
3.掌握二次函数的对称性、增减性、顶点坐标;
4.掌握二次函数图像与各系数的关系;
5.学会利用数形结合思想解决二次函数最值问题.
考点整理
一、二次函数的图像与性质
图像特征
二次函数的图像是一条关于某条直线对称的曲线,这条曲线叫抛物线,该直线叫做抛物线的对称轴,对称轴与抛物线的交点叫做抛物线的顶点.
基本形式
图像
a>0
a<0
对称轴
y轴
y轴
x=h
x=h
x=
顶点坐标
(0,0)
(0,k)
(h,0)
(h,k)
(,)
最值
a>0
开口向上,顶点是最低点,此时y有最小值;
a<0
开口向下,顶点是最高点,此时y有最大值.
【小结】二次函数最小值(或最大值)为0(k或).
增
减
性
a>0
在对称轴的左边y随x的增大而减小,在对称轴的右边y随x的增大而增大.
a<0
在对称轴的左边y随x的增大而增大,在对称轴的右边y随x的增大而减小.
易错
抛物线的增减性问题,由a的正负和对称轴同时确定,单一的直接说,y随x 的增大而增大(或减小) 是不对的,必须附加一定的自变量x取值范围.
二、二次函数的图象变换
1)二次函数的平移变换
平移方式(n>0)
一般式y=ax2+bx+c
顶点式y=a(x–h) 2+k
平移口诀
向左平移n个单位
y=a(x+n)2+b(x+n)+c
y=a(x-h+n) 2+k
左加
向右平移n个单位
y=a(x-n)2+b(x-n)+c
y=a(x-h-n)2+k
右减
向上平移n个单位
y=ax2+bx+c+n
y=a(x-h)2+k+n
上加
向下平移n个单位
y=ax2+bx+c-n
y=a(x-h)2+k-n
下减
补充:
① 二次函数图像平移的实质:点的坐标整体平移,在此过程中a的值不发生变化,变化的只是顶点的位置,且与平移方向有关.
② 根据平移规律,左右平移是给x加减平移单位,上下平移是给常数项加减平移单位.
③ 涉及抛物线的平移时,首先将表达式转化为顶点式的形式,因为二次函数平移遵循“上加下减,左加右减”的原则,因此可以直接由解析式中常数的加或减求出变化后的解析式.
④ 求函数图像上某点平移后的坐标口诀与图像平移口诀相同.
⑤ 对二次函数上下平移,不改变增减性,改变最值;对二次函数左右平移,改变增减性,不改变最值.
2)二次函数图象的对称变换
变换方式
变换后
口诀
关于x轴对称
x不变,y变-y
关于y轴对称
y不变,x变-x
关于原点对称
x变-x,y变-y
三、二次函数与各项系数之间的关系
① 二次函数的图像与a,b,c的关系
字母
字母的符号
图像特征
备注
a
a>0
开口向上
a的正负决定开口方向,
a的大小决定开口的大小(|a|越大,开口越小).
a<0
开口向下
b
b=0
对称轴是y轴,即=0
左同右异中间0
a,b同号
对称轴在y轴左侧,即
a,b异号
对称轴在y轴右侧,即
c
c=0
图像过原点
c决定了抛物线与y轴交点的位置.
c>0
与y轴正半轴相交
c<0
与y轴负半轴相交
与x轴有两个交点
的正负决定抛物线与x轴交点个数
与x轴有唯一交点
与x轴没有交点
【补充】
1)若两条抛物线的形状与开口方向相同时,则它们的二次项系数a必相同;
2)由a的符号与对称轴x=的位置共同确定b的符号;
【小技巧】通过给x赋值,结合图像即可判断特殊函数值的正负.
【题型1 的图像和性质】题型归纳
1.抛物线的顶点坐标是( )
A.(1,0) B.(0,1) C.(0,0) D.(1,1)
2.关于函数与的图象的共同点,下列说法正确的是( )
A.开口向上 B.都有最低点 C.随增大而增大 D.对称轴是轴
3.当为何值时,二次函数中随的增大而减小( )
A. B. C. D.
4.关于函数,,的图象,下列说法中不正确的是( )
A.顶点坐标相同 B.对称轴相同
C.图象形状相同 D.最低点相同
【题型2 的图像和性质】
5.二次函数图象的顶点坐标是( )
A. B. C. D.
6.下列抛物线,对称轴是直线的是( )
A. B.
C. D.
7.二次函数的图象可能是( )
A. B.
C. D.
8.若点、在抛物线上,则______(填“>”或“<”)
【题型3 的图像和性质】
9.抛物线的顶点在( )
A.轴上 B.轴上 C.第三象限 D.第四象限
10.抛物线的开口______;顶点坐标为______;对称轴是______;当时,______;当时,有______值是______.
11.若,,,为二次函数的图象上的三点,则,,的大小关系是________.(用“<”连接)
12.抛物线y=-3(x+2)2不经过的象限是( )
A.第一、二象限 B.第一、四象限
C.第二、三象限 D.第三、四象限
【题型4 的图像和性质】
13.抛物线的顶点是( )
A. B. C. D.
14.抛物线的对称轴是( ).
A.直线 B.直线 C.直线 D.直线
15.对于抛物线,下列说法正确的是( )
A.开口向下,顶点坐标 B.开口向上,顶点坐标
C.开口向下,顶点坐标 D.开口向上,顶点坐标
16.二次函数的最小值是________.
【题型5 二次函数图像的平移】
17.将抛物线向左平移1个单位,所得抛物线的解析式为_______.
18.已知抛物线经过点,.
(1)求此抛物线的函数解析式.
(2)如果在平面直角坐标系中将此二次函数图象向左平移3个单位长度,再向上平移2个单位长度,直接写出平移后得到的二次函数的解析式 .
19.将抛物线 向右平移1个单位后所得抛物线的解析式是 ( )
A. B.
C. D.
20.将抛物线通过以下平移能得到抛物线的是( )
A.向左平移2个单位长度 B.向右平移2个单位长度 C.向上平移2个单位长度 D.向下平移2个单位长度
【题型6 把化为顶点式】
21.已知二次函数,其中为常数.
(1)若,求此函数图象的顶点坐标;
(2)当时,y随x的增大而减小;当时,随的增大而增大,求的取值范围.
22.二次函数的图象经过,,三点.
(1)求这个函数的解析式;
(2)求函数顶点的坐标;
(3)当时,直接写出y的取值范围.
23.若点在二次函数的图象上,且点P到y轴的距离小于2,则n的取值范围是( )
A. B. C. D.
24.若抛物线的顶点在直线上,且位于第二象限,则的值为__________.
【题型7 的图像和性质】
25.二次函数的图象经过,两点.
(1)求二次函数的表达式.
(2)将二次函数的图象沿 轴方向平移,平移距离为个单位长度,当时,新函数的最大值是8,求n的值.
26.如图,已知抛物线经过点.
(1)求抛物线的表达式.
(2)利用函数图象,求当时,y的取值范围.
27.如图,关于的二次函数的图像为抛物线,直线与抛物线交于,两点,过抛物线的顶点作轴的平行线,过,分别作的垂线,垂足为,.若四边形为正方形,则_________.
28.如图,抛物线 与x轴交于点,顶点坐标,与y轴的交点在,之间(包含端点),下列结论:① ;② ;③对于任意实数m,总成立;④关于x的方程 有两个不相等的实数根.其中正确结论的个数为( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【题型8 二次函数图像与各项系数符号的关系】
29.二次函数的图象如图所示,那么关于此二次函数的下列四个结论:① ;②;③ ;④ ,其中,正确的有( ).
A.个 B.个 C.个 D.个
30.如图,二次函数的部分图象与轴交于点,与轴的交点位于点和点之间,顶点为点,对称轴为直线.下列说法:①;②;③;④设抛物线与轴的另一交点为,当时,.其中正确的是( )
A.②③④ B.②③ C.②④ D.①③④
31.二次函数的,,,那么其图象必过( )
A.第二、三、四象限 B.第一、三、四象限
C.第一、二象限 D.第一、二、三象限
32.如图,抛物线(a,b,c为常数)关于直线对称.下列五个结论:①;②;③;④;⑤.其中正确的有( )
A.5个 B.4个 C.3个 D.2个
【题型9 二次函数的最值】
33.已知关于x的二次函数,在的取值范围内,若,则( )
A.函数有最大值 B.函数有最大值3
C.函数没有最小值 D.函数没有最大值
34.从地面竖直向上抛出一小球,小球的高度(米)与小球的运动时间(秒)之间的关系式是,则小球运动中的最大高度是_____米.
35.已知二次函数 ,当 时,y的取值范围为________.
36.在平面直角坐标系中,二次函数的顶点在另一条抛物线上运动.该二次函数图像与轴交于点.过点作轴于点.
(1)当时,求点和点的坐标;
(2)当时,求的面积;
(3)当时,求点的纵坐标的最小值.
【题型10 待定系数法求二次函数解析式】
37.已知抛物线的顶点坐标为且经过坐标原点,则这个二次函数的表达式是______.
38.抛物线经过点和原点.该抛物线的对称轴是( )
A.轴 B. C. D.
39.已知二次函数的图象过点,.
(1)当时,求a的值;
(2)求证:.
40.在平面直角坐标系中,抛物线交轴于点,且过点,.
(1)求抛物线的函数解析式;
(2)将抛物线向右平移个单位,当平移后抛物线经过点时,求的值.
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第06讲 二次函数的图像和性质
(3大考点10大题型)
学习目标
1.掌握常见二次函数形式的图像和性质;
2.掌握二次函数的平移变换;
3.掌握二次函数的对称性、增减性、顶点坐标;
4.掌握二次函数图像与各系数的关系;
5.学会利用数形结合思想解决二次函数最值问题.
考点整理
一、二次函数的图像与性质
图像特征
二次函数的图像是一条关于某条直线对称的曲线,这条曲线叫抛物线,该直线叫做抛物线的对称轴,对称轴与抛物线的交点叫做抛物线的顶点.
基本形式
图像
a>0
a<0
对称轴
y轴
y轴
x=h
x=h
x=
顶点坐标
(0,0)
(0,k)
(h,0)
(h,k)
(,)
最值
a>0
开口向上,顶点是最低点,此时y有最小值;
a<0
开口向下,顶点是最高点,此时y有最大值.
【小结】二次函数最小值(或最大值)为0(k或).
增
减
性
a>0
在对称轴的左边y随x的增大而减小,在对称轴的右边y随x的增大而增大.
a<0
在对称轴的左边y随x的增大而增大,在对称轴的右边y随x的增大而减小.
易错
抛物线的增减性问题,由a的正负和对称轴同时确定,单一的直接说,y随x 的增大而增大(或减小) 是不对的,必须附加一定的自变量x取值范围.
二、二次函数的图象变换
1)二次函数的平移变换
平移方式(n>0)
一般式y=ax2+bx+c
顶点式y=a(x–h) 2+k
平移口诀
向左平移n个单位
y=a(x+n)2+b(x+n)+c
y=a(x-h+n) 2+k
左加
向右平移n个单位
y=a(x-n)2+b(x-n)+c
y=a(x-h-n)2+k
右减
向上平移n个单位
y=ax2+bx+c+n
y=a(x-h)2+k+n
上加
向下平移n个单位
y=ax2+bx+c-n
y=a(x-h)2+k-n
下减
补充:
① 二次函数图像平移的实质:点的坐标整体平移,在此过程中a的值不发生变化,变化的只是顶点的位置,且与平移方向有关.
② 根据平移规律,左右平移是给x加减平移单位,上下平移是给常数项加减平移单位.
③ 涉及抛物线的平移时,首先将表达式转化为顶点式的形式,因为二次函数平移遵循“上加下减,左加右减”的原则,因此可以直接由解析式中常数的加或减求出变化后的解析式.
④ 求函数图像上某点平移后的坐标口诀与图像平移口诀相同.
⑤ 对二次函数上下平移,不改变增减性,改变最值;对二次函数左右平移,改变增减性,不改变最值.
2)二次函数图象的对称变换
变换方式
变换后
口诀
关于x轴对称
x不变,y变-y
关于y轴对称
y不变,x变-x
关于原点对称
x变-x,y变-y
三、二次函数与各项系数之间的关系
① 二次函数的图像与a,b,c的关系
字母
字母的符号
图像特征
备注
a
a>0
开口向上
a的正负决定开口方向,
a的大小决定开口的大小(|a|越大,开口越小).
a<0
开口向下
b
b=0
对称轴是y轴,即=0
左同右异中间0
a,b同号
对称轴在y轴左侧,即
a,b异号
对称轴在y轴右侧,即
c
c=0
图像过原点
c决定了抛物线与y轴交点的位置.
c>0
与y轴正半轴相交
c<0
与y轴负半轴相交
与x轴有两个交点
的正负决定抛物线与x轴交点个数
与x轴有唯一交点
与x轴没有交点
【补充】
1)若两条抛物线的形状与开口方向相同时,则它们的二次项系数a必相同;
2)由a的符号与对称轴x=的位置共同确定b的符号;
【小技巧】通过给x赋值,结合图像即可判断特殊函数值的正负.
【题型1 的图像和性质】题型归纳
1.抛物线的顶点坐标是( )
A.(1,0) B.(0,1) C.(0,0) D.(1,1)
【答案】C
【分析】本题考查二次函数的性质,熟练掌握利用顶点式解析式写出顶点坐标的方法是解题的关键;
利用二次函数的顶点坐标特征即可求解.
【详解】解:∵二次函数的形式为时,其顶点坐标为,
又∵抛物线符合()的形式,
∴抛物线的顶点坐标是,
故选:C.
2.关于函数与的图象的共同点,下列说法正确的是( )
A.开口向上 B.都有最低点 C.随增大而增大 D.对称轴是轴
【答案】D
【分析】本题主要考查了二次函数的图象与性质,熟练掌握二次函数的开口方向、最值、增减性与系数的关系,以及对称轴的判定方法是解题的关键.先分别分析两个二次函数的开口方向、最值点、增减性和对称轴,再对比各选项找出它们的共同点.
【详解】∵函数的,开口向下,有最高点,当时随增大而增大,当时随增大而减小;
函数的,开口向上,有最低点,当时随增大而减小,当时随增大而增大;
∴A、B、C均不是共同点;
∵两个函数均为形式,
∴对称轴都是轴,故D正确.
故选:D.
3.当为何值时,二次函数中随的增大而减小( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了二次函数的图象性质,熟练掌握二次函数的图象性质是解题的关键.
根据二次函数开口向下,对称轴为,进行判断即可.
【详解】∵二次函数的二次项系数为,
∴抛物线开口向下,对称轴为,
∴当时,随的增大而减小,
故选:C.
4.关于函数,,的图象,下列说法中不正确的是( )
A.顶点坐标相同 B.对称轴相同
C.图象形状相同 D.最低点相同
【答案】C
【分析】本题考查了的图象和性质,解题关键是掌握上述知识点并能熟练运用求解.
根据的性质求解即可.
【详解】解:函数,,都是形式,
二次函数,
顶点坐标均为,对称轴均为y轴,最低点均为,
但a值分别为,1,2,不相等,
∴图象开口大小不同,形状不同,
故选:C.
【题型2 的图像和性质】
5.二次函数图象的顶点坐标是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了二次函数的顶点坐标公式,熟练掌握二次函数的顶点坐标公式,是解题的关键.利用二次函数的顶点坐标公式求解即可.
【详解】解:∵二次函数为,其中, , ,
∴顶点横坐标为,
代入得纵坐标,
∴顶点坐标为.
故选:A.
6.下列抛物线,对称轴是直线的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】本题考查二次函数的对称轴,算出每个选项中函数的对称轴逐一进行判断即可.
【详解】A、对称轴为直线,本选项不合题意;
B、对称轴为直线,本选项不合题意;
C、对称轴为直线,本选项不合题意;
D、对称轴为直线,本选项符合题意;
故选:D.
7.二次函数的图象可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】本题考查的是二次函数的图象,根据二次函数特征判断图象即可.
【详解】解:∵二次函数中,
∴抛物线开口向上,对称轴为y轴,与y轴交于负半轴,
故选:B.
8.若点、在抛物线上,则______(填“>”或“<”)
【答案】
【分析】本题考查了二次函数,由于抛物线开口向下,对称轴为轴,点和点的横坐标与对称轴的距离不同,点距离更远,因此其纵坐标较小.
【详解】抛物线 的二次项系数为负,故开口向下,对称轴为 ,
点 的横坐标与对称轴的距离为 ,
点 的横坐标与对称轴的距离为 ,
由于点距离对称轴更远,且抛物线开口向下,
故 ,
故答案为:.
【题型3 的图像和性质】
9.抛物线的顶点在( )
A.轴上 B.轴上 C.第三象限 D.第四象限
【答案】A
【分析】本题考查二次函数的顶点式,根据顶点式直接写出顶点坐标,判断其位置.
【详解】解:顶点坐标为,在轴上,
故选:A.
10.抛物线的开口______;顶点坐标为______;对称轴是______;当时,______;当时,有______值是______.
【答案】 向上 随的增大而增大 最小
【分析】本题主要考查二次函数的性质,掌握二次函数的顶点式是解题的关键,即在中,对称轴为,顶点坐标为.
由抛物线解析式可求得开口方向、顶点坐标、对称轴,再结合函数的增减性可求得答案.
【详解】 ,
抛物线开口向上,顶点坐标为,对称轴为,
当时,随的增大而增大,当时,有最小值,
故答案为:向上;;;随的增大而增大;最小;.
11.若,,,为二次函数的图象上的三点,则,,的大小关系是________.(用“<”连接)
【答案】
【分析】本题考查抛物线上点的坐标特征,掌握抛物线上的点的坐标满足其解析式是解题关键.将,,分别代入,再比较即可.
【详解】解:把,,分别代入,
得:,,.
∵,
∴.
故答案为:.
12.抛物线y=-3(x+2)2不经过的象限是( )
A.第一、二象限 B.第一、四象限
C.第二、三象限 D.第三、四象限
【答案】A
【解析】略
【题型4 的图像和性质】
13.抛物线的顶点是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了抛物线的顶点坐标,根据抛物线顶点式 的顶点为解答即可.
【详解】∵ 抛物线解析式为 ,
∴ 顶点坐标为,
故选:A.
14.抛物线的对称轴是( ).
A.直线 B.直线 C.直线 D.直线
【答案】B
【分析】本题考查二次函数的顶点式及其性质,解题的关键是利用抛物线的顶点式来确定其对称轴.
根据抛物线方程为顶点式,对称轴为直线,找到对应的对称轴即可.
【详解】解:∵ ,
∴ 顶点横坐标,对称轴为直线.
故选:.
15.对于抛物线,下列说法正确的是( )
A.开口向下,顶点坐标 B.开口向上,顶点坐标
C.开口向下,顶点坐标 D.开口向上,顶点坐标
【答案】C
【分析】本题主要考查了二次函数的顶点式,二次函数的图象和性质,解题的关键是掌握二次函数的顶点式.
利用二次函数的顶点解析式进行判断顶点坐标和开口方向即可.
【详解】解:对于抛物线,,
∴开口向下,
顶点坐标为,
故选:C.
16.二次函数的最小值是________.
【答案】
【分析】本题考查二次函数的图象与性质,熟练掌握的图象与性质是解题的关键.利用二次函数,当时最小值为,即可解答.
【详解】解:∵二次函数中,,
即开口向上,
∴二次函数的最小值是,
故答案为:.
【题型5 二次函数图像的平移】
17.将抛物线向左平移1个单位,所得抛物线的解析式为_______.
【答案】
【分析】本题考查了二次函数的平移.
将原抛物线解析式化为顶点式,再根据二次函数的平移法则“上加下减,左加右减”计算即可.
【详解】解:原抛物线,
向左平移1个单位,将原解析式中的替换为,所得抛物线的解析式为.
故答案为:.
18.已知抛物线经过点,.
(1)求此抛物线的函数解析式.
(2)如果在平面直角坐标系中将此二次函数图象向左平移3个单位长度,再向上平移2个单位长度,直接写出平移后得到的二次函数的解析式 .
【答案】(1)
(2)
【分析】本题考查了待定系数法求二次函数解析式,二次函数的平移,求得二次函数解析式是解题的关键.
(1)将点,代入抛物线解析式,利用待定系数法求出抛物线的解析式即可解答;
(2)先将化为顶点式,再根据二次函数的平移口诀:左加右减,上加下减,即可解答.
【详解】(1)解:由题意,将点,代入抛物线解析式,
得,
解得:,
∴抛物线的解析式为:;
(2)解:∵,
∴向左平移3个单位长度,再向上平移2个单位长度,得平移后的二次函数的解析式为,
故答案为:.
19.将抛物线 向右平移1个单位后所得抛物线的解析式是 ( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了二次函数图象的平移,掌握平移规律是解题的关键.
根据二次函数平移规律“左加右减,上加下减”计算即可.
【详解】解:将抛物线 向右平移1个单位,
∴平移后的解析式为,
故选:A .
20.将抛物线通过以下平移能得到抛物线的是( )
A.向左平移2个单位长度 B.向右平移2个单位长度 C.向上平移2个单位长度 D.向下平移2个单位长度
【答案】C
【分析】本题考查了二次函数图象的平移.熟练掌握二次函数图象平移,左加右减,上加下减是解题的关键.
根据“上加下减”进行解答即可.
【详解】解:由题意知,,
∴将抛物线向上平移2个单位能得到抛物线,
故选:C.
【题型6 把化为顶点式】
21.已知二次函数,其中为常数.
(1)若,求此函数图象的顶点坐标;
(2)当时,y随x的增大而减小;当时,随的增大而增大,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)将代入二次函数中,得到,即可得到函数图象的顶点坐标为;
(2)先求得抛物线的对称轴为直线,根据当时,y随x的增大而减小;当时,随的增大而增大,得到,即可求得的取值范围.
【详解】(1)解:∵,
∴二次函数,
∴函数图象的顶点坐标为;
(2)解:∵二次函数为,
∴对称轴为直线,
∵当时,y随x的增大而减小,
∴,解得;
∵当时,随的增大而增大,
∴,解得,
∴的取值范围是.
22.二次函数的图象经过,,三点.
(1)求这个函数的解析式;
(2)求函数顶点的坐标;
(3)当时,直接写出y的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)利用待定系数法,将点代入到解析式中求解即可;
(2)将二次函数一般式转化为顶点式,即可得到顶点坐标;
(3)根据二次函数的增减性求得在内函数的最大值与最小值,得到的取值范围.
【详解】(1)解:∵二次函数经过点,,
∴设二次函数解析式为,
又∵二次函数的图象经过,
将点代入中,
得,解得,
∴.
(2)解:由(1)知,,
∴二次函数的顶点为.
(3)解:∵二次函数的二次项系数为,
∴二次函数开口向下,
由(2)知,二次函数的对称轴为,且在内,
∴二次函数在顶点处取得最大值,最大值为,
∵二次函数开口向下
∴二次函数上的点离对称轴越近函数值越大,
∵,
∴二次函数在处取得最小值,
将代入中,解得,
∴时,.
23.若点在二次函数的图象上,且点P到y轴的距离小于2,则n的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据点在二次函数的图象上,点到轴的距离小于,可得:,进一步可得的取值范围.
【详解】解:∵,
∴该二次函数的图象开口向上,顶点为.
∵点P到y轴的距离小于2,
∴.
当时,;
当时,;
当时,.
∴n的取值范围是.
24.若抛物线的顶点在直线上,且位于第二象限,则的值为__________.
【答案】
【分析】 先求出抛物线的顶点坐标,将顶点坐标代入直线方程得到关于的一元二次方程,求解后根据第二象限点的坐标特征筛选出符合条件的的值即可;
【详解】解:,
顶点坐标为,
抛物线顶点在直线上,
,
整理得,
则,
,
解得:,,
顶点在第二象限,第二象限内点的横坐标小于,纵坐标大于,
当时,顶点横坐标为,不符合要求,舍去;
当时,顶点横坐标为,纵坐标为,符合要求;
故的值为.
【题型7 的图像和性质】
25.二次函数的图象经过,两点.
(1)求二次函数的表达式.
(2)将二次函数的图象沿 轴方向平移,平移距离为个单位长度,当时,新函数的最大值是8,求n的值.
【答案】(1)
(2)或
【分析】(1)待定系数法求出函数解析式即可;
(2)分两种情况进行讨论,抛物线向左平移或者向右平移,根据平移规律可得新抛物线解析式,结合函数图象的性质求解即可.
【详解】(1)解:代入,得:
,
解得:,
故表达式为.
(2)解:∵,
∴原函数顶点为 ,
当向左平移时,则新函数解析式为,此时对称轴为直线,
∵,
∴,
∵新函数图象开口向上,
∴时新函数的函数值大于时新函数的函数值,
∴当时,函数取得最大值8,
即,
解得:(舍去);
∴;
当向右平移时,则新函数解析式为,此时对称轴为直线,
而,
当,即时,,且新函数图象开口向上,
即时新函数的函数值大于时新函数的函数值,
∴当时,函数取得最大值8,
即,
解得:,两个值均不符合题意,舍去;
当,即时,,且新函数图象开口向上,
即时新函数的函数值大于时新函数的函数值,
∴当时,函数取得最大值8,
即,
解得:(舍去),
综上,满足题意的n的值为或.
26.如图,已知抛物线经过点.
(1)求抛物线的表达式.
(2)利用函数图象,求当时,y的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用待定系数法求二次函数的表达式;
(2)利用配方法得到,根据二次函数的性质得到当时,结合函数图象可得到当时,y的取值范围为.
【详解】(1)解:(1)把分别代入得,
解得,
所以抛物线的表达式为;
(2)解:∵,
∴当时,y有最小值,
∴时,y的取值范围为.
27.如图,关于的二次函数的图像为抛物线,直线与抛物线交于,两点,过抛物线的顶点作轴的平行线,过,分别作的垂线,垂足为,.若四边形为正方形,则_________.
【答案】5
【分析】先求出抛物线的顶点坐标,再由正方形的性质以及已知条件求出,然后代入抛物线的表达式解方程即可.
【详解】解:,
∴顶点为,
∵四边形为正方形,过抛物线的顶点作轴的平行线,过,分别作的垂线,垂足为,,
∴,关于抛物线的对称轴对称,
∴,
将点代入,则,
整理得,,
解得,(舍),
∴.
28.如图,抛物线 与x轴交于点,顶点坐标,与y轴的交点在,之间(包含端点),下列结论:① ;② ;③对于任意实数m,总成立;④关于x的方程 有两个不相等的实数根.其中正确结论的个数为( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】B
【分析】由题意可知抛物线开口向上,结合对称轴及点 坐标可得 ,利用的范围求的范围,利用顶点纵坐标为最小值判断不等式及方程根的情况.
【详解】解:由图可知,抛物线开口向上, , 对称轴为直线 ,
∴ ,
∴ ,
故①错误;
∵抛物线过点 ,
∴ ,即 ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
故②正确;
∵抛物线开口向上,对称轴为直线,
∴当时, 有最小值 ,
∴对于任意实数,都有 ,
∴ ,即 ,
故③正确;
抛物线顶点坐标为 ,且开口向上,
∴ 的最小值为,
∴直线 与抛物线 没有交点,
∴关于的方程 没有实数根,
故④错误.
综上所述,正确的结论有②,共2个.
【题型8 二次函数图像与各项系数符号的关系】
29.二次函数的图象如图所示,那么关于此二次函数的下列四个结论:① ;②;③ ;④ ,其中,正确的有( ).
A.个 B.个 C.个 D.个
【答案】D
【分析】①根据图象的开口方向即可判断,②根据图象与轴交点坐标即可判断;③根据图象与轴的交点的个数即可判断;④根据对称点,判断对称轴,再根据对称轴公式求出的关系即可判断.
【详解】关于①,由图可知二次函数开口向下,即,故①符合题意;
关于②,由图可知二次函数与轴交于正半轴,即,故②符合题意;
关于③,由图可知二次函数与轴有两个交点,即,故③符合题意;
关于④,由图可知二次函数与轴有两个交点分别为,,则对称轴为直线,因为,所以,即,故④符合题意;
综上,共有4个符合题意.
30.如图,二次函数的部分图象与轴交于点,与轴的交点位于点和点之间,顶点为点,对称轴为直线.下列说法:①;②;③;④设抛物线与轴的另一交点为,当时,.其中正确的是( )
A.②③④ B.②③ C.②④ D.①③④
【答案】A
【分析】①由函数图象的开口方向、对称轴、与轴的交点分别判断、、的正负,进而判断的正负;②用对称轴公式变形推导等式;③把、代入解析式得,结合的范围解不等式;④利用二次函数图象的对称性得点坐标,据得点坐标,将,,代入得出点的坐标,根据勾股定理列方程求出.
【详解】解:二次函数图象开口向下,
,
对称轴为,
,
二次函数的图象与轴的交点位于和之间,
,
,①错;
对称轴为,
,
,②正确;
二次函数的图象与轴交于点,
,
,
,
,
二次函数图象与轴的交点位于和之间,
可得,
,③正确;
二次函数的图象与轴交于点,对称轴为,
点的坐标为,
,
点的坐标为,
当,可得,
将,代入,可得,
点的坐标为,
,,,
,
,
可得,
解得或,
,
,④正确.
综上,正确的说法为②③④.
31.二次函数的,,,那么其图象必过( )
A.第二、三、四象限 B.第一、三、四象限
C.第一、二象限 D.第一、二、三象限
【答案】C
【分析】根据题意可以判断出该抛物线的开口方向、顶点坐标在y轴的哪一侧,交y轴的位置,从而可以判断出该函数图象一定经过哪几个象限即可.
【详解】解:∵二次函数的,
∴该函数图象开口向上,
又∵,,
∴,顶点在y轴左侧,经过y轴正半轴,
∴该二次函数的图象必过第一、二象限.
32.如图,抛物线(a,b,c为常数)关于直线对称.下列五个结论:①;②;③;④;⑤.其中正确的有( )
A.5个 B.4个 C.3个 D.2个
【答案】B
【分析】根据抛物线的开口方向、对称轴、与轴的交点即可判断①;由抛物线的对称轴得到,即可判断③;由当和当时的函数值即可判定②;由抛物线的最大值即可判断④;由,得到,,即可判断⑤.
【详解】解:由图象的开口向下得到,
对称轴为,则,即,
抛物线与 轴交于正半轴,则,
,故①错误;
由得到,即,则,
∴,
故③正确;
当时,抛物线有最大值为,则,
当时,,则;
综上可知,,故②正确;
当时,抛物线有最大值为;
当时,抛物线,
,则,故④正确;
∵,,
∴,,
∴,
故⑤正确;
综上所述,正确的结论是②③④⑤,共4个.
【题型9 二次函数的最值】
33.已知关于x的二次函数,在的取值范围内,若,则( )
A.函数有最大值 B.函数有最大值3
C.函数没有最小值 D.函数没有最大值
【答案】B
【分析】本题主要考查的是二次函数的最值问题.理解二次函数的最值是解题的关键.先求得抛物线的对称轴,再根据二次函数的性质求解即可.
【详解】解:抛物线的对称轴为直线,
∵,开口向下,在的取值范围内,且,
∴当时,函数有最大值,最大值为,
当时,函数有最小值,最小值为,
观察四个选项,选项B符合题意,
故选:B.
34.从地面竖直向上抛出一小球,小球的高度(米)与小球的运动时间(秒)之间的关系式是,则小球运动中的最大高度是_____米.
【答案】12
【分析】本题考查二次函数的图象及性质,由二次函数的关系式得到图象开口向下,顶点坐标为,即可得到小球运动中的最大高度.
【详解】解:∵,,
∴当时,h有最大值,为,
∴小球运动中的最大高度是12米.
故答案为:12.
35.已知二次函数 ,当 时,y的取值范围为________.
【答案】
【分析】将二次函数化为顶点式,得到开口向上,对称轴为直线,距离对称轴越远函数值越大,即可求解.
【详解】解:,
开口向上,对称轴为直线,距离对称轴越远函数值越大,
当时,有最小值为1,
,
当时,有最大值为,
y的取值范围为.
36.在平面直角坐标系中,二次函数的顶点在另一条抛物线上运动.该二次函数图像与轴交于点.过点作轴于点.
(1)当时,求点和点的坐标;
(2)当时,求的面积;
(3)当时,求点的纵坐标的最小值.
【答案】(1);
(2)
(3)的最小值为
【分析】(1)当,得到点的横坐标,根据点在抛物线上,求出点的坐标,进一步得到点的坐标;根据点在抛物线上且在轴上,即,即可求出点的坐标;
(2)根据,点在抛物线上,求出点的坐标,求出二次函数的解析式,点在抛物线上且在轴上,即,求出点的坐标;则,根据三角形的面积公式,即可;
(3)根据点在抛物线上且在轴上,即,则;根据点抛物线上,则,等量代换,得到,求出最值,即可解答.
【详解】(1)解:∵,
∴,
∵点在抛物线上,
∴
∴,
∵过点作轴于点
∴;
∵在抛物线;
∴;
∵二次函数图像与轴交于点,
∴,
∴.
(2)解:∵,
∴,
∵点在抛物线上,
∴
∴,
∵过点作轴于点,
∴点,;
∵在抛物线;
∴;
∵二次函数图像与轴交于点,
∴,
∴;
∴,
∴.
(3)解:∵点在抛物线上且在轴上,
∴;
∵点抛物线上,
∴,
∴,
得到关于的二次函数,其中开口向上,对称轴为:,在取值范围内;
∴当时,有最小值,最小值为:.
【题型10 待定系数法求二次函数解析式】
37.已知抛物线的顶点坐标为且经过坐标原点,则这个二次函数的表达式是______.
【答案】
【分析】设二次函数的表达式为,再把代入表达式,即可求解.
【详解】解:抛物线的顶点坐标为
设二次函数的表达式为,
抛物线经过坐标原点,
将代入表达式得,
解得 ,
∴抛物线解析式为.
38.抛物线经过点和原点.该抛物线的对称轴是( )
A.轴 B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了求二次函数的解析式,二次函数的性质.利用抛物线经过原点和点(2,0)的条件,求出,,再代入对称轴公式,进行化简,即可作答.
【详解】解:∵抛物线经过点和原点.
∴把和代入,
得
解得,,
则该抛物线的对称轴是直线,
故选:B.
39.已知二次函数的图象过点,.
(1)当时,求a的值;
(2)求证:.
【答案】(1)
(2)证明:根据题意,,,
则,
∵,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∴.
【分析】(1)根据题意当时,将点代入即可得出a的值;
(2)首先,把点,分别代入函数,得,,然后,再将代入,得,最后,由,可证得结论.
【详解】(1)解:∵,
∴,
∵二次函数的图象过点,
∴,
解得;
(2)略
40.在平面直角坐标系中,抛物线交轴于点,且过点,.
(1)求抛物线的函数解析式;
(2)将抛物线向右平移个单位,当平移后抛物线经过点时,求的值.
【答案】(1);
(2).
【分析】(1)利用待定系数法,将两点坐标代入抛物线解析式,解方程组即可得到抛物线解析式;
(2)根据抛物线平移的“左加右减”规律得到平移后的解析式,将点坐标代入,解方程求出的值,再结合即可得到结果.
【详解】(1)解:把,代入,
得,
整理得
解得,
∴抛物线的函数解析式为;
(2)解:由得抛物线解析式为,
∴,
∵将抛物线向右平移个单位,
∴根据平移规律,得到平移后的解析式为,
∵平移后抛物线经过点,
∴将,代入得,
,
解得,,
∵,
∴.
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