内容正文:
第二十七章
二次函数
27.2(1) 二次函数y=ax2的图像与性质
课标要点
1. 会画二次函数y=ax2的图像, 理解其图像的开口方向、对称轴、顶点坐标等特征;
2. 理解其增减性、最值等性质,并能利用性质解决简单的实际问题;
3. 能用待定系数法求二次函数的表达式,并利用数形结合法解决一些简单综合问题。
学习重难点
重点:1.掌握二次函数的图像与性质
难点:1.理解二次函数的增减性
知识点 二次函数 y=ax²的图像(重点)
二次函数y=ax²(a≠0)的图像是一条顶点为原点的抛物线。
特别提醒 ——二次函数画图像的一般步骤:
1. 列表:顶点坐标居中;
2. 描点:一般取5-7个点;
3. 连线:用平滑曲线自左向右顺次连接。
随学随练
1.在同一平面直角坐标系中,画出下列函数的图象.
①;②;③;④.
x
……
0
1
2
……
y
……
1
0
1
……
图象如下所示:
知识点 二次函数 y=ax²的图像(难点)
函数y=ax2
a>0
a<0
图像
开口方向
向上
向下
开口大小
|a|越大开口越小,图像越陡
对称轴
y轴
顶点坐标
(0,0)
增减性
当x<0时,y随x增大而减小;
当x>0时,y随x增大而增大;
当x<0时,y随x增大而增大;
当x>0时,y随x增大而减小;
最值
顶点是最低点,当x=0时函数有最小值y=0;
顶点是最高点,当x=0时函数有最大值y=0;
特别提醒
二次函数y=ax2的性质要通过数形结合法去理解记忆,不能死记硬背;
随学随练
1. 有下列二次函数:①;②;③.在同一平面直角坐标系中,将它们图象的开口按从大到小的顺序排列,正确的是()
A.①②③ B.①③② C.②③① D.②①③
2.如图,点、在的图象上.直线与轴交于点,连接、.
(1) _______; _______;
(2)求直线的函数表达式;
(3)当 时, 的取值范围为_____.
题型 画二次函数y=ax2的图像
▌例1(1)在同一直角坐标系中,画出二次函数和的图象;
(2)从函数图象的形状、开口方向、对称轴、顶点等方面说出两个函数图象的相同点与不同点.
▌对点练1. 在例1的基础上在同一个平面直角坐标系中,分别画出下列函数的图象:
①;②;③;④.
▌对点练2. 抛物线的图像大致是( )
A. B.
C. D.
▌对点练3. 在同一平面直角坐标系中,画出函数和的图象,并指出这两个函数图象的交点坐标.
▌对点练4. 如图,点、、、在函数的图像上,且点、和点、分别关于轴对称,点的横坐标为,点的纵坐标为.
(1)求点的纵坐标和点的横坐标,并写出点、的坐标
(2)在原图中,利用对称性,直接找特殊点,画出二次函数的图像.
题型 二次函数y=ax2开口方向与开口大小
解题贴士
a>0,抛物线开口向上;
a<0,抛物线开口向下;
|a|越大,抛物线开口越小;
▌例1 若抛物线的开口向上,则m的值可能是下面的( )
A.0 B.2 C.4 D.
▌对点练1. 抛物线的开口向下,那么a的取值范围是( )
A. B. C. D.
▌对点练2. 如图,四个二次函数的图像中,分别对应的是:①;②;③;④,则a,b,c,d的大小关系是( )
A. B. C. D.
题型 抛物线y=ax2对称轴及顶点坐标
解题贴士
根据二次函数的定义,确定系数、次数中的字母取值.
▌例1 抛物线的对称轴方程是___,顶点坐标是___.
▌对点练1. 下列关于抛物线和的关系的说法中,正确的是( )
A.它们的形状相同,开口方向也相同;
B.它们都关于y轴对称;
C.它们的顶点不相同;
D.点既在抛物线上也在上.
▌对点练2. 已知抛物线经过点,.
(1)求函数图象的开口方向、对称轴和顶点坐标:
(2)求m的值;
题型 二次函数y=ax2的增减性与最值
解题贴士
比较抛物线上多点的函数值的大小和取值范围时,要结合图像进行。(以a>0为例)
当几个点在对称轴同侧时,根据二次函数y=ax2的增减性比较大小;
当几个点在对称轴异侧时,离对称轴越近的点的函数值越小。
▌例1 对于函数,下列说法正确的是( )
A.当时,随的增大而减小 B.当时,随的增大而增大
C.随的增大而减小 D.随的增大而增大
▌例2 已知函数是关于x的二次函数.
(1)求m的值;
(2)当m为何值时,该函数图象的开口向下?
(3)当m为何值时,该函数有最小值,最小值是多少?
▌对点练1. 根据条件,求下列各题中的取值或取值范围.
(1)函数有最小值;
(2)函数,当时,随着的增大而增大;
(3)与的函数图象形状相同;
(4)函数的图象是开口向下的抛物线.
▌对点练2. 已知抛物线过、两点,则下列关系式一定正确的是( )
A. B. C. D.
▌对点练3. 若,,为二次函数的图象上的三点,则,,的大小关系是( ).
A. B. C. D.
▌对点练4. 已知二次函数,当自变量的取值范围是时,函数值的取值范围为____.
题型 待定系数法和数形结合法
解题贴士
1)类比一次函数,求二次函数表达式的主要方法也是待定系数法。
2)在实际问题中利用二次函数模型解决问题时,一定要注意自变量的取值范围。
▌例1 已知圆柱的高为,底面半径为,体积为(取3).
(1)与之间的函数关系式为______,并在图中画出图象.
(2)根据图象,当时,圆柱的体积为______.
(3)根据图象,求出当为何值时,.
▌例2 如图,二次函数的图象经过点,过点作轴的平行线交该二次函数的图象于两点.
(1)求二次函数的解析式;
(2)为平面内一点,当是等边三角形时,求点的坐标.
▌对点练1. 已知抛物线经过点.
(1)求a的值;
(2)当时,求y的值.
▌对点练2. 今年元旦期间,小王一家人前往泉州西湖景区游玩,游玩时路过一个截面边缘是抛物线的景观(如图1).喜欢动脑筋的小王对此景观模型产生了兴趣.在游船船夫与家人的帮助下,测得水面的宽,景观最高点与水面的距离为.回岸后,小王想继续知道在离水面的、处的宽是否会超过?请你根据以上信息,帮助小王解决问题.
(1)若以图2中的点为顶点,建立平面直角坐标系,求抛物线的解析式;
(2)判断图2中的宽是否会超过?并说明理由.
▌对点练3. 如图,四边形是正方形,且点、恰好在抛物线上,点在轴上,则的长为( )
A.2 B. C.4 D.
基础通关
1.(25-26九年级上·上海·课后作业)若二次函数的图象经过点,则该图象必经过点( )
A. B. C. D.
2.(25-26九年级上·上海·课后作业)对于函数,下列说法正确的是( )
A.当时,随的增大而减小 B.当时,随的增大而增大
C.随的增大而减小 D.随的增大而增大
3.(25-26九年级上·上海宝山·阶段检测)已知抛物线在轴左侧的部分是下降的,那么的取值范围是____________.
4.(25-26九年级上·上海·阶段检测)已知抛物线的开口方向向下,对称轴是直线,那么这条抛物线的表达式可以是_____.(只要写出一个表达式)
5.(25-26九年级上·上海虹口·阶段检测)如果抛物线有最高点,那么a的取值范围是______.
6.(25-26九年级上·上海·阶段检测)若抛物线有最低点,则m的取值范围是_________.
7.(24-25九年级上·上海崇明·阶段检测)如果的图像是抛物线,那么_________.
8.(25-26九年级上·上海闵行·期中)若抛物线(为常数),不经过第二象限,则的取值范围是_______.
9.(25-26九年级上·山东淄博·阶段检测)已知函数是关于x的二次函数.
(1)求m的值;
(2)当m为何值时,该函数图象的开口向下?
(3)当m为何值时,该函数有最小值,最小值是多少?
10.(24-25九年级上·全国·暑假作业)下列函数在同一平面直角坐标系中,画出下列函数的图象:①;②;③;④.根据图象回答下列问题:
(1)这些函数的图象都是轴对称图形吗?如果是,对称轴是什么?
(2)图象有最高点或最低点吗?如果有,最高点或最低点的坐标是什么?
素养提升
1.(25-26九年级下·河南周口·阶段检测)抛物线 的图象开口最大的是( )
A. B. C. D.无法确定
2.(24-25九年级上·湖南长沙·期末)下列函数中,当时,随的增大而增大的是( )
A. B. C. D.
3.(25-26九年级上·浙江嘉兴·阶段检测)已知,两点在二次函数的图象上,下列判断错误的是( )
A.若,则 B.若,则
C.若,则 D.若,则
4.(25-26八年级下·山东东营·期中)如图,菱形的顶点在抛物线上,其中点为坐标原点,对角线在轴上,且.则菱形的面积是( )
A.18 B. C.9 D.
5.(25-26九年级上·吉林白山·期中)已知关于x的函数是二次函数,当时y随x的增大而增大,则a的值为________.
6.(25-26九年级上·上海·课后作业)已知二次函数,当自变量的取值范围是时,函数值的取值范围为____.
7.(25-26九年级上·浙江杭州·阶段检测)如图,在平面直角坐标系中有,两点,如果抛物线与线段没有公共点,则a的取值范围是__________.
8.(25-26九年级上·江苏南通·阶段检测)一座抛物线型拱桥如图所示,当桥下水面宽度为时,拱桥顶点距离水面的高度为.以拱桥的顶点为坐标原点,以桥面所在直线为轴建立平面直角坐标系.
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)汛期水位上涨,一艘宽为的小船装满物资,露出水面部分的高度为(横截面可看作是长为,宽为的矩形),若它恰好能从这座拱桥下通过,求此时水面的宽度(结果保留根号).
9.(25-26九年级上·吉林长春·阶段检测)如图,点、在的图象上.直线与y轴交于点C,连接、.
(1) ; ;
(2)直线的函数表达式 ;
(3)求的面积;
(4)观察图象,当时,y的取值范围 ;当时,y的取值范围 .
10.(2025·重庆·二模)如图,在矩形中,,,动点以每秒个单位长度的速度从点出发,动点以每秒个单位长度的速度从点出发,点沿折线方向运动,点沿射线方向运动,当点追上点时,均停止运动.设运动时间为x秒,的面积为.
(1)请直接写出关于的函数表达式,并注明自变量的取值范围.
(2)在给定的平面直角坐标系中,画出函数的图象,并写出函数的一条性质.
(3)结合函数图象,直接写出时的取值范围.(近似值保留一位小数,误差不超过)
迁移创新
1.(2025·辽宁抚顺·一模)边长为的正方形的顶点在轴正半轴上,顶点在轴正半轴上.如图将正方形绕顶点逆时针旋转,使点恰好落在抛物线上,则的值是( )
A. B. C. D.
2. (2025九年级·全国·专题练习)如图,在平面直角坐标系中,四条直线围成正方形.
(1)若抛物线与正方形有公共点,求的取值范围.
(2)若抛物线与正方形没有公共点,则的取值范围为______
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第二十七章
二次函数
27.2(1) 二次函数y=ax2的图像与性质
课标要点
1. 会画二次函数y=ax2的图像, 理解其图像的开口方向、对称轴、顶点坐标等特征;
2. 理解其增减性、最值等性质,并能利用性质解决简单的实际问题;
3. 能用待定系数法求二次函数的表达式,并利用数形结合法解决一些简单综合问题。
学习重难点
重点:1.掌握二次函数的图像与性质
难点:1.理解二次函数的增减性
知识点 二次函数 y=ax²的图像(重点)
二次函数y=ax²(a≠0)的图像是一条顶点为原点的抛物线。
特别提醒 ——二次函数画图像的一般步骤:
1. 列表:顶点坐标居中;
2. 描点:一般取5-7个点;
3. 连线:用平滑曲线自左向右顺次连接。
随学随练
1.在同一平面直角坐标系中,画出下列函数的图象.
①;②;③;④.
【详解】解:函数列表如下:
x
……
0
1
2
……
y
……
1
0
1
……
图象如下所示:
同理可分别作出②③④的函数图象如图所示.
知识点 二次函数 y=ax²的图像(难点)
函数y=ax2
a>0
a<0
图像
开口方向
向上
向下
开口大小
|a|越大开口越小,图像越陡
对称轴
y轴
顶点坐标
(0,0)
增减性
当x<0时,y随x增大而减小;
当x>0时,y随x增大而增大;
当x<0时,y随x增大而增大;
当x>0时,y随x增大而减小;
最值
顶点是最低点,当x=0时函数有最小值y=0;
顶点是最高点,当x=0时函数有最大值y=0;
特别提醒
二次函数y=ax2的性质要通过数形结合法去理解记忆,不能死记硬背;
随学随练
1. 有下列二次函数:①;②;③.在同一平面直角坐标系中,将它们图象的开口按从大到小的顺序排列,正确的是()
A.①②③ B.①③② C.②③① D.②①③
【详解】解:二次函数图象的开口大小由系数的绝对值决定,越小开口越大,越大开口越小,
对于①,;
对于②,;
对于③,.
从小到大为:②③①,
故开口从大到小为:②③①,即②③①.
故选:C.
2.如图,点、在的图象上.直线与轴交于点,连接、.
(1) _______; _______;
(2)求直线的函数表达式;
(3)当 时, 的取值范围为_____.
【详解】(1)解:∵点在的图象上,
∴,
解得,
∴,
当时,;
故答案为:;;
(2)解:∵,,
设直线的解析式为,
把,点坐标代入得,
解得,,
∴直线的解析式为:;
(3)解:对于抛物线,
∵,
∴当时,有最小值为0,
∵,,
∴当时,y的取值范围为.
题型 画二次函数y=ax2的图像
▌例1(1)在同一直角坐标系中,画出二次函数和的图象;
(2)从函数图象的形状、开口方向、对称轴、顶点等方面说出两个函数图象的相同点与不同点.
【答案】(1)见解析;(2)见解析
【分析】本题考查了二次函数图象与性质,图象开口向上,对称轴左侧,随的增大而减小,对称轴右侧,随的增大而增大;图象开口向下,对称轴左侧,随的增大而增大,对称轴右侧,随的增大而减小.
(1)在同一直角坐标系中,画出二次函数和的图象即可;
(2)根据二次函数图象,可得二次函数的性质.
【详解】解:(1)二次函数和的图象如图所示:
(2)二次函数和的图象的相同点是:形状都是抛物线,对称轴都是轴,顶点坐标都是;
二次函数和的图象的不同点是:图象开口向上,图象开口向下(答案不唯一,合理即可);
▌对点练1. 在例1的基础上在同一个平面直角坐标系中,分别画出下列函数的图象:
①;②;③;④.
【答案】见解答
【分析】本题考查画二次函数的图象,在对称轴两侧分别取点,描点,连线即可.
【详解】解:二次函数①;②;③;④的对称轴都为y轴,
在对称轴两侧分别取点,列表如下:
0
1
2
①
2
0
2
②
0
③
8
2
0
2
8
④
0
描点、连线可得图象为:
▌对点练2. 抛物线的图像大致是( )
A. B.
C. D.
【详解】解:∵抛物线中,,
∴图像开口向上,且顶点为坐标原点,
故选:A.
▌对点练3. 在同一平面直角坐标系中,画出函数和的图象,并指出这两个函数图象的交点坐标.
【答案】画图见解析,
【分析】本题主要考查一次函数与二次函数的图象,熟练掌握一次函数与二次函数图象的画法是解题的关键;利用描点法作出两种函数的图象后直接写出交点坐标即可.
【详解】解:列表得:
0
1
2
0
1
2
4
1
0
1
4
函数图象如图所示:
由图象可知:交点坐标为.
▌对点练4. 如图,点、、、在函数的图像上,且点、和点、分别关于轴对称,点的横坐标为,点的纵坐标为.
(1)求点的纵坐标和点的横坐标,并写出点、的坐标
(2)在原图中,利用对称性,直接找特殊点,画出二次函数的图像.
【答案】(1)点的纵坐标为,点的横坐标为,,
(2)图见解析
【分析】本题考查了二次函数的图象和性质,掌握二次函数图象的性质是解决本题的关键.
(1)根据点在函数的图像上,可得点的坐标,再根据点的纵坐标为和点、分别关于轴对称即可得解;
(2)根据二次函数的对称性进行画图即可.
【详解】(1)解:点在函数的图像上,
当时,,
,
点的纵坐标为,
点、关于轴对称,
,
点在函数的图像上,点、关于轴对称,
当时,,
解得,
、,
点的横坐标为;
(2)解:∵和关于x轴对称,
∴画图如下所示
题型 二次函数y=ax2开口方向与开口大小
解题贴士
a>0,抛物线开口向上;
a<0,抛物线开口向下;
|a|越大,抛物线开口越小;
▌例1 若抛物线的开口向上,则m的值可能是下面的( )
A.0 B.2 C.4 D.
【详解】解:∵抛物线开口向上,
∴,即.
∴选项中只有满足条件.
故选:C.
▌对点练1. 抛物线的开口向下,那么a的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查二次函数的性质,由抛物线开口向下可得,进而求解.
【详解】解:∵抛物线的开口向下,
∴,
∴,
故选:B.
▌对点练2. 如图,四个二次函数的图像中,分别对应的是:①;②;③;④,则a,b,c,d的大小关系是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】解:抛物线、开口向上,
且抛物线的开口更窄,
,
抛物线、开口向下,
且抛物线的开口更窄,
,
.
故选C.
题型 抛物线y=ax2对称轴及顶点坐标
解题贴士
根据二次函数的定义,确定系数、次数中的字母取值.
▌例1 抛物线的对称轴方程是___,顶点坐标是___.
【详解】解:对于抛物线,其中,则对称轴方程是,顶点坐标是.
故答案为:;.
▌对点练1. 下列关于抛物线和的关系的说法中,正确的是( )
A.它们的形状相同,开口方向也相同;
B.它们都关于y轴对称;
C.它们的顶点不相同;
D.点既在抛物线上也在上.
【答案】B
【分析】此题主要考查了二次函数的性质,根据顶点式得出二次函数性质是解决本题的关键.通过比较两条抛物线的二次项系数、开口方向、顶点和对称轴,判断各说法的正误即可.
【详解】解:∵抛物线和中二次项系数的绝对值相等,
∴它们的形状相同,开口方向相反,故A错误;
它们的对称轴都是y轴,故B正确;
它们的顶点都是,故C错误;
把代入得:,
∴点在抛物线上,
把代入得:,
∴点不在抛物线上,故D错误.
故选:B.
▌对点练2. 已知抛物线经过点,.
(1)求函数图象的开口方向、对称轴和顶点坐标:
(2)求m的值;
【详解】(1)解:把代入,得
解得:
∴
∵
∴函数图象的开口向上、对称轴为y轴,顶点坐标为.
(2)解:把代入,得
.
题型 二次函数y=ax2的增减性与最值
解题贴士
比较抛物线上多点的函数值的大小和取值范围时,要结合图像进行。(以a>0为例)
当几个点在对称轴同侧时,根据二次函数y=ax2的增减性比较大小;
当几个点在对称轴异侧时,离对称轴越近的点的函数值越小。
▌例1 对于函数,下列说法正确的是( )
A.当时,随的增大而减小 B.当时,随的增大而增大
C.随的增大而减小 D.随的增大而增大
【答案】B
【分析】本题考查了二次函数的图像与性质,熟练掌握以上知识点是解题的关键.根据抛物线的对称轴及开口方向,即可判断二次函数的增减性.
【详解】解:,对称轴为直线,
抛物线开口向上,当时,随的增大而增大
当时,随的增大而减小,故B正确.
故选:B.
▌例2 已知函数是关于x的二次函数.
(1)求m的值;
(2)当m为何值时,该函数图象的开口向下?
(3)当m为何值时,该函数有最小值,最小值是多少?
【答案】(1)
(2)当时,该函数图象的开口向下
(3)当时,最小值为
【分析】该题主要考查了二次函数的定义及其性质的应用问题.
(1)根据二次函数的定义求出m的值即可解决问题.
(2)运用当二次项系数小于0时,抛物线开口向下;
(3)运用当二次项系数大于0时,抛物线开口向上,图象有最低点,函数有最小值.
【详解】(1)解:∵函数是关于x的二次函数,
∴,,
解得:;
(2)解:∵函数图象的开口向下,
,
,
∴当时,该函数图象的开口向下;
(3)解:∵当时,抛物线有最低点,函数有最小值,
,即
∵抛物线顶点坐标为,
∴该函数最小值为.
▌对点练1. 根据条件,求下列各题中的取值或取值范围.
(1)函数有最小值;
(2)函数,当时,随着的增大而增大;
(3)与的函数图象形状相同;
(4)函数的图象是开口向下的抛物线.
【答案】(1)
(2)
(3)或
(4)
【分析】本题主要考查了二次函数的图象与性质,解题的关键是熟练掌握二次函数的图象与性质.
(1)根据二次函数的性质:当时,有最小值,可得,解不等式即可;
(2)根据二次函数的性质:当时,在对称轴的左侧,随的增大而增大,得出,解不等式即可;
(3)根据二次函数的性质:相等时,函数图象形状相同,得出,解方程即可;
(4)根据二次函数的性质:当时,抛物线开口向下,得出,解方程,求出负数即可.
【详解】(1)解:函数有最小值,
,
;
(2)解:当时,函数的函数值随着的增大而增大,
,
;
(3)解:与的函数图象形状相同,
,
或;
(4)解:函数的图象是开口向下的抛物线,
且,
或,
,
.
▌对点练2. 已知抛物线过、两点,则下列关系式一定正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题主要考查的是二次函数的性质,熟练掌握二次函数的增减性是解题的关键.
依据二次函数的性质解答即可.
【详解】解:抛物线,
∴对称轴为轴,开口向上,顶点坐标为,
时,随的增大而减小,
,
.
故选:A.
▌对点练3. 若,,为二次函数的图象上的三点,则,,的大小关系是( ).
A. B. C. D.
【详解】解:二次函数的开口向下,对称轴为轴,
由二次函数图象与性质可知,抛物线上的点到对称轴距离越近值越大,
点,,到对称轴的距离为、、,
,
,
故选:C.
▌对点练4. 已知二次函数,当自变量的取值范围是时,函数值的取值范围为____.
【答案】
【分析】本题考查了二次函数的性质.
根据抛物线的顶点,当时,最大,当时,最小.
【详解】解:由题意,的对称轴为轴,开口向上,
函数值有最小值.
当时,;
当时,;
当时,;
结合图象,可得当时,的取值范围是.
故答案为:.
题型 待定系数法和数形结合法
解题贴士
1)类比一次函数,求二次函数表达式的主要方法也是待定系数法。
2)在实际问题中利用二次函数模型解决问题时,一定要注意自变量的取值范围。
▌例1 已知圆柱的高为,底面半径为,体积为(取3).
(1)与之间的函数关系式为______,并在图中画出图象.
(2)根据图象,当时,圆柱的体积为______.
(3)根据图象,求出当为何值时,.
【答案】(1)
(2)1
(3)当时,
【分析】(1)由圆柱体积公式直接可得;
(2)将代入(1)中公式即可;
(3)观察图像可知,在第一象限内随的增大而增大,当时,.
【详解】(1)解:由圆柱的体积公式可得,
画图如下:
(2)解:将代入(1)中公式可得,
故答案为:1.
(3)解:由图像可知,当时,,在第一象限内随的增大而增大,
∴当时,.
【点睛】本题考查了二次函数的应用,解题的关键是明确题意,利用二次函数的性质和数形结合的思想解答.
▌例2 如图,二次函数的图象经过点,过点作轴的平行线交该二次函数的图象于两点.
(1)求二次函数的解析式;
(2)为平面内一点,当是等边三角形时,求点的坐标.
【答案】(1)
(2)或
【分析】本题考查了二次函数解析式的求解、函数与直线的交点坐标计算,以及等边三角形的性质,熟练结合函数与几何图形的性质是解题关键.
(1)利用二次函数图象上点的坐标特征,代入已知点坐标求出函数解析式;
(2)先结合直线方程与二次函数解析式求出交点坐标,再根据等边三角形的中线、高的性质,计算出顶点的坐标.
【详解】(1)解:二次函数的图象经过点,
,
解得:,
二次函数的解析式为;
(2)解:将代入,
解得:,,
点、的坐标分别为,,
,,
是等边三角形,
易得点在轴上,且,
轴,
,
,
点的坐标为,
点的坐标为或.
▌对点练1. 已知抛物线经过点.
(1)求a的值;
(2)当时,求y的值.
【答案】(1)
(2)
【分析】本题考查了二次函数图象上点的坐标特征.二次函数图象上所有点的坐标均满足该函数解析式.
(1)把点代入抛物线解析式,借助于方程可以求得a的值;
(2)把代入函数解析式即可求得相应的y的值.
【详解】(1)解:把点代入抛物线,得,,
解得;
(2)解:由(1)知,,则该抛物线解析式为:.
把代入,得,
即.
▌对点练2. 今年元旦期间,小王一家人前往泉州西湖景区游玩,游玩时路过一个截面边缘是抛物线的景观(如图1).喜欢动脑筋的小王对此景观模型产生了兴趣.在游船船夫与家人的帮助下,测得水面的宽,景观最高点与水面的距离为.回岸后,小王想继续知道在离水面的、处的宽是否会超过?请你根据以上信息,帮助小王解决问题.
(1)若以图2中的点为顶点,建立平面直角坐标系,求抛物线的解析式;
(2)判断图2中的宽是否会超过?并说明理由.
【答案】(1)
(2)宽不会超过,理由见解析
【分析】(1)设抛物线(),点在抛物线上,解答即可.
(2)设点坐标为()根据题意得,,解答即可.
本题考查了待定系数法,求自变量的值,熟练掌握待定系数法是解题的关键.
【详解】(1)解:当水面宽时,涵洞顶点与水面的距离为,
设抛物线(),点在抛物线上,
,
抛物线的解析式.
(2)解:宽不会超过,理由如下:
离水面的高
设点坐标为()
根据题意得,
解得:
的宽为
,
,
的宽不超过.
▌对点练3. 如图,四边形是正方形,且点、恰好在抛物线上,点在轴上,则的长为( )
A.2 B. C.4 D.
【答案】A
【分析】根据正方形的性质求出直线的解析式,然后联立方程求出交点坐标,根据勾股定理求解即可.
【详解】解:根据正方形的性质可得,
∴直线的解析式为,
联立,
解得或,
∴,
∴,
在正方形中,
∴.
基础通关
1.(25-26九年级上·上海·课后作业)若二次函数的图象经过点,则该图象必经过点( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题主要考查函数图象上点的坐标特征,掌握函数图象上点的坐标满足函数解析式是解题的关键.
把点坐标代入二次函数解析式可求得的值,则可求得二次函数解析式,再把选项中所给点的坐标代入判断即可.
【详解】解:二次函数的图象经过点,
,解得,
二次函数解析式为,
当时,,当或时,,
故点在抛物线上.
故选:B.
2.(25-26九年级上·上海·课后作业)对于函数,下列说法正确的是( )
A.当时,随的增大而减小 B.当时,随的增大而增大
C.随的增大而减小 D.随的增大而增大
【答案】B
【分析】本题考查了二次函数的图像与性质,熟练掌握以上知识点是解题的关键.根据抛物线的对称轴及开口方向,即可判断二次函数的增减性.
【详解】解:,对称轴为直线,
抛物线开口向上,当时,随的增大而增大
当时,随的增大而减小,故B正确.
故选:B.
3.(25-26九年级上·上海宝山·阶段检测)已知抛物线在轴左侧的部分是下降的,那么的取值范围是____________.
【答案】
【分析】本题考查了二次函数图像的性质,掌握的性质是解题的关键.
由抛物线在轴左侧的部分是下降的,则,然后解不等式即可解答.
【详解】解:∵抛物线在对称轴左侧的部分是下降的,
∴抛物线开口向上,
∴,解得:.
故答案为:.
4.(25-26九年级上·上海·阶段检测)已知抛物线的开口方向向下,对称轴是直线,那么这条抛物线的表达式可以是_____.(只要写出一个表达式)
【答案】(答案不唯一)
【分析】本题考查了根据要求写二次函数解析式.
根据顶点式的性质作答即可.
【详解】解:设抛物线的表达式为,
∵抛物线的开口方向向下,
∴,
∵对称轴是直线,
∴,
则抛物线的表达式可以为.
故答案为:(答案不唯一).
5.(25-26九年级上·上海虹口·阶段检测)如果抛物线有最高点,那么a的取值范围是______.
【答案】
【分析】本题考查了二次函数的图象与性质,根据二次函数的性质,抛物线有最高点时,开口向下,二次项系数小于零.
【详解】解:抛物线有最高点,说明抛物线开口向下,
∴二次项系数,解得.
故答案为:.
6.(25-26九年级上·上海·阶段检测)若抛物线有最低点,则m的取值范围是_________.
【答案】
【分析】本题考查了二次函数的性质,掌握二次函数图象开口的方向与二次项系数的关系是解题的关键.
根据题意,函数有最低点可知二次函数图象开口向上,由此解出答案.
【详解】解:抛物线有最低点,
二次函数图象开口向上,即,解得.
故答案为:.
7.(24-25九年级上·上海崇明·阶段检测)如果的图像是抛物线,那么_________.
【答案】
【分析】此题主要考查了二次函数的性质与图像,根据二次函数的性质得出,且,再求解即可.
【详解】解:∵的图像是抛物线,
∴且,
解得:;
故答案为:
8.(25-26九年级上·上海闵行·期中)若抛物线(为常数),不经过第二象限,则的取值范围是_______.
【答案】
【分析】抛物线顶点在原点,不经过第二象限需满足当时,则抛物线开口应向下,开口方向由系数决定,解不等式即可;
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与二次项系数的关系是解题的关键.
【详解】解:抛物线的顶点为,
当时,开口向上,时,经过第二象限;
当时,开口向下,时,不经过第二象限;
故答案为:.
9.(25-26九年级上·山东淄博·阶段检测)已知函数是关于x的二次函数.
(1)求m的值;
(2)当m为何值时,该函数图象的开口向下?
(3)当m为何值时,该函数有最小值,最小值是多少?
【答案】(1)
(2)当时,该函数图象的开口向下
(3)当时,最小值为
【分析】该题主要考查了二次函数的定义及其性质的应用问题.
(1)根据二次函数的定义求出m的值即可解决问题.
(2)运用当二次项系数小于0时,抛物线开口向下;
(3)运用当二次项系数大于0时,抛物线开口向上,图象有最低点,函数有最小值.
【详解】(1)解:∵函数是关于x的二次函数,
∴,,
解得:;
(2)解:∵函数图象的开口向下,
,
,
∴当时,该函数图象的开口向下;
(3)解:∵当时,抛物线有最低点,函数有最小值,
,即
∵抛物线顶点坐标为,
∴该函数最小值为.
10.(24-25九年级上·全国·暑假作业)下列函数在同一平面直角坐标系中,画出下列函数的图象:①;②;③;④.根据图象回答下列问题:
(1)这些函数的图象都是轴对称图形吗?如果是,对称轴是什么?
(2)图象有最高点或最低点吗?如果有,最高点或最低点的坐标是什么?
【答案】(1)这四个函数的图象都是轴对称图形,对称轴都是y轴
(2)函数和的图象有最低点,函数和的图象有最高点,这些最低点和最高点的坐标都是
【分析】本题考查了对称轴的性质,二次函数的图形和性质,解题的关键是画出二次函数的图像;(1)画出二次函数的图像,根据轴对称的性质,即可求解;(2)根据图像可以观察出函数的二次函数的最低点和最高点.
【详解】(1)要画出已知四个函数的图象,需先列表,因为在这些函数中,自变量的取值范围是全体实数,故应以原点O为中心,对称地选取x的值,列出函数的对应值表.
解:列表:
4
描点、连线,函数图象如图所示.
这四个函数的图象都是轴对称图形,对称轴都是轴;
(2)函数和的图象有最低点,函数和的图象有最高点,这些最低点和最高点的坐标都是.
素养提升
1.(25-26九年级下·河南周口·阶段检测)抛物线 的图象开口最大的是( )
A. B. C. D.无法确定
【答案】A
【分析】本题考查二次函数图象的开口性质,抛物线的开口大小由二次项系数的绝对值决定,的绝对值越小,抛物线开口越大,只需比较三个二次项系数的绝对值大小即可得出结果
【详解】解:三个抛物线的二次项系数分别为,,,分别计算它们的绝对值得:
,,
∵ ,即
又∵对于抛物线,二次项系数的绝对值越小,图象开口越大,
∴ 抛物线的开口最大,
2.(24-25九年级上·湖南长沙·期末)下列函数中,当时,随的增大而增大的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题综合考查了二次函数、一次函数、反比例函数的增减性,熟练掌握一次函数、反比例函数的性质是解题的关键.
根据二次函数、一次函数、反比例函数的增减性,结合自变量的取值范围,逐一判断.
【详解】解:A、, ,故y随着x增大而减小,故该选项不符合题意;
B、, k<0,故y随着x增大而减小,故该选项不符合题意;
C、,,在每个象限里,y随x的增大而增大,故该选项符合题意;
D、,,当时,y随x的增大而减小,故该选项不符合题意;
故选:C.
3.(25-26九年级上·浙江嘉兴·阶段检测)已知,两点在二次函数的图象上,下列判断错误的是( )
A.若,则 B.若,则
C.若,则 D.若,则
【答案】D
【分析】本题主要考查二次函数图象的性质,掌握二次函数图象开口,对称轴,增减性是关键.
通过计算点P和点Q的纵坐标,结合二次函数性质,判断各选项正误.
【详解】解:根据题意,,
A、若,则,
∴,正确;
B、若,则,, ,
解得,正确;
C、若,则,
∴ ,即,
∴ ,正确;
D、若,则,,,
解得,,
但不一定,如时,但,
∴ 错误;
故选:D.
4.(25-26八年级下·山东东营·期中)如图,菱形的顶点在抛物线上,其中点为坐标原点,对角线在轴上,且.则菱形的面积是( )
A.18 B. C.9 D.
【答案】A
【分析】根据菱形的性质求得点A的横坐标是解题的关键.连接交于点D,则由菱形性质知,从而得;由知,点纵坐标为3,由此可求得A点横坐标,即得,从而可得,由菱形面积公式即可求得其面积.
【详解】解:如图,连接交于点D;
∵四边形是菱形,
∴,,
∴;
∵,
∴点纵坐标为3;
∵点A在抛物线上,
∴,
解得:,
即A点横坐标为3,
即,
∴,
∴菱形面积为.
5.(25-26九年级上·吉林白山·期中)已知关于x的函数是二次函数,当时y随x的增大而增大,则a的值为________.
【答案】
【分析】本题考查二次函数的定义和性质,掌握二次函数的性质是解决本题的关键.
根据二次函数的定义,指数部分必须为2,求出a的值,再根据函数的增减性条件确定a的取值即可.
【详解】解:∵是二次函数,
∴
解得,
∵当时,y随x的增大而增大,
∴二次项系数,即,
∴.
故答案为:.
6.(25-26九年级上·上海·课后作业)已知二次函数,当自变量的取值范围是时,函数值的取值范围为____.
【答案】
【分析】本题考查了二次函数的性质.
根据抛物线的顶点,当时,最大,当时,最小.
【详解】解:由题意,的对称轴为轴,开口向上,
函数值有最小值.
当时,;
当时,;
当时,;
结合图象,可得当时,的取值范围是.
故答案为:.
7.(25-26九年级上·浙江杭州·阶段检测)如图,在平面直角坐标系中有,两点,如果抛物线与线段没有公共点,则a的取值范围是__________.
【答案】或或
【分析】本题考查了二次函数图象与系数的关系:二次项系数a决定抛物线的开口方向和大小.分别把M、N点的坐标代入得a的值,根据二次函数的性质得到a的取值范围.
【详解】解:当时,
把点代入,得;
把点代入,得,
如图:
∵如果抛物线与线段没有公共点,
∴a的取值范围为或.
当时。抛物线开口向下,与线段没有公共点,
综上,a的取值范围是或或.
故答案为:或或.
8.(25-26九年级上·江苏南通·阶段检测)一座抛物线型拱桥如图所示,当桥下水面宽度为时,拱桥顶点距离水面的高度为.以拱桥的顶点为坐标原点,以桥面所在直线为轴建立平面直角坐标系.
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)汛期水位上涨,一艘宽为的小船装满物资,露出水面部分的高度为(横截面可看作是长为,宽为的矩形),若它恰好能从这座拱桥下通过,求此时水面的宽度(结果保留根号).
【答案】(1)
(2)
【分析】本题主要考查了二次函数的实际应用:
(1)由题意可以写出A点坐标,设抛物线解析式为,把点A的坐标代入求出a的值即可;
(2)把代入抛物线解析式,求出对应函数值y,再把代入计算即可求解.
【详解】(1)解:设抛物线的函数表达式为,
由题知,,
∴,
解得:,
∴该抛物线的函数表达式为;
(2)解:当时,.
∴,
∴水面所在直线为.
在中,令得:,
解得:或,
∵,
∴此时水面的宽度为.
9.(25-26九年级上·吉林长春·阶段检测)如图,点、在的图象上.直线与y轴交于点C,连接、.
(1) ; ;
(2)直线的函数表达式 ;
(3)求的面积;
(4)观察图象,当时,y的取值范围 ;当时,y的取值范围 .
【答案】(1);4
(2)
(3)6
(4);
【分析】此题主要考查了二次函数图象上点的坐标特征,一次函数图象上点的坐标特征,待定系数法求一次函数解析式,轴对称,熟练求解直线的解析式是解题的关键.
(1)将点代入求得,将代入求出;
(2)运用待定系数法求出直线的解析式即可;
(3)求出的长,根据求解即可;
(3)根据函数图象确定两个范围内各自的最大值和最小值即可.
【详解】(1)解:∵点在的图象上,
∴,
∴,
∵点在的图象上,
∴,
故答案为:;4;
(2)解:设直线的解析式为,
∵、,
∴,
解得,
∴直线的解析式为,
故答案为:;
(3)解:在中,令,则,
∴C的坐标为,
∴,
∴;
(4)解:∵、,
观察图象,当时,当时有最小值;当时有最大值;
y的取值范围;
当时,
当时有最小值,
当时有最大值,
∴y的取值范围,
故答案为:;.
10.(2025·重庆·二模)如图,在矩形中,,,动点以每秒个单位长度的速度从点出发,动点以每秒个单位长度的速度从点出发,点沿折线方向运动,点沿射线方向运动,当点追上点时,均停止运动.设运动时间为x秒,的面积为.
(1)请直接写出关于的函数表达式,并注明自变量的取值范围.
(2)在给定的平面直角坐标系中,画出函数的图象,并写出函数的一条性质.
(3)结合函数图象,直接写出时的取值范围.(近似值保留一位小数,误差不超过)
【答案】(1)关于的函数表达式为;
(2)
如图,
当时,随的增大而增大,当时,随的增大而减小(答案不唯一);
(3)或.
【分析】本题是动点下的图象的面积问题,考查了三角形的面积公式,函数的图象与性质,写出函数表达式并画出函数图象是解题的关键.
()由速度与时间的关系表示出各线段,根据三角形面积公式即可得出答案;
()根据函数表达式画线即可画出图象,由图象的变化趋势即可得出性质;
()由函数图象的趋势即可得出答案.
【详解】(1)解:当点在上时,即,
则,,
∴;
当点在上时,即,
则,
∴,
综上可知:关于的函数表达式为;
(2)解:列表:
描点,
连线
如图,
当时,随的增大而增大,当时,随的增大而减小;
(3)解:由图象可知:,,
解得:(负值已舍去),,
∴当时的取值范围或.
迁移创新
1.(2025·辽宁抚顺·一模)边长为的正方形的顶点在轴正半轴上,顶点在轴正半轴上.如图将正方形绕顶点逆时针旋转,使点恰好落在抛物线上,则的值是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查二次函数与几何的综合应用,连接,作轴于点,正方形的性质求出的长,旋转结合角的和差关系,求出,根据含30度角的直角三角形的性质,求出点坐标,即可得出结果.
【详解】解:连接,作轴于点,
∵正方形,边长为,
∴,
∴,
∵旋转,
∴与轴正半轴的夹角为,
∴,
∴,
∴,,
∴,
∵点落在抛物线上,
∴,
∴;
故选:D.
2. (2025九年级·全国·专题练习)如图,在平面直角坐标系中,四条直线围成正方形.
(1)若抛物线与正方形有公共点,求的取值范围.
(2)若抛物线与正方形没有公共点,则的取值范围为______
【答案】(1)
(2)或或
【分析】(1)根据抛物线经过点时,可得抛物线中的值最大,抛物线经过点时,可得抛物线中的值最小;
(2)根据抛物线与正方形没有公共点,可得抛物线中值大于抛物线经过点时的值,抛物线中值小于抛物线经过点时的值.
【详解】(1)解:由越大,抛物线开口越小,得抛物线经过点时,的值最大;拋物线经过点时,的值最小.
,解得.
,解得.
综上所述,当抛物线与正方形有公共点时,的取值范围是.
(2)解:由(1)得,当或时,开口向上的抛物线与正方形没有公共点;
当时,抛物线开口向下,抛物线与正方形没有公共点,
综上所述:当或或时,抛物线与正方形没有公共点.
【点睛】本题考查了二次函数综合题,利用了二次函数的性质:越大,抛物线开口越小.
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