摘要:
**基本信息**
以五重重难点为框架,系统整合二次函数图象与性质的判定方法、计算技巧及变换规律,形成“概念-性质-应用”的逻辑闭环,培养抽象能力与推理意识。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|开口的大小与方向|10题|绝对值比较开口宽窄,符号判断方向|从系数特征到图象直观,建立形数联系|
|顶点坐标与对称轴|6题|一般式套公式,顶点式直接读取|从表达式形式到几何特征,强化代数推理|
|比较函数值大小|6题|对称轴分界,结合增减性判断|以对称性为核心,发展逻辑分析能力|
|二次函数的最值|8题|分区间讨论:顶点或端点取值|从全域到限定范围,提升分类讨论能力|
|平移变换|7题|“左加右减自变量,上下平移常数项”|以顶点变化为线索,构建变换规律模型|
内容正文:
重难点专题05 二次函数的图象与性质
重难点一 二次函数开口的大小与方向
1.开口向上,开口向下;
2.数值越大,抛物线开口越窄,比较多个抛物线开口大小只需对比绝对值。
1.下列函数的图象中,与的函数图象形状一致的是( )
A. B.
C. D.
2.抛物线与相比( )
A.开口更大 B.开口更小 C.开口相同 D.无法比较
3.顶点是,开口方向、形状与抛物线相同的抛物线是( )
A. B. C. D.
4.抛物线的顶点坐标是,且形状及开口方向与抛物线相同,则a,c的值分别为( )
A.,2 B., C.,2 D.,
5.抛物线 的图象开口最大的是( )
A. B. C. D.无法确定
6.嘉嘉用软件绘制抛物线时,将“”按成了“”,和原图象相比,发生改变的是( )
A.开口大小 B.开口方向 C.对称轴 D.顶点坐标
7.函数与在同一平面直角坐标系中的大致图象可能是( )
A. B. C. D.
8.如图,分别对应与的函数图象,则,的大小关系______.
9.已知抛物线的开口向下,则实数m的值可以是______.(写出一个即可)
10.抛物线与抛物线相比开口小,那么________(请写出一个符合条件的a值).
重难点二 求顶点坐标与对称轴
1.一般式套公式,顶点纵坐标代入;
2.顶点式直接读出对称轴、顶点;
3.两点纵坐标相等时,对称轴为两点横坐标平均数。
1.抛物线的顶点坐标是( )
A. B. C. D.
2.抛物线的对称轴是直线( )
A. B. C. D.
3.二次函数的图象的顶点坐标是( )
A. B. C. D.
4.k为任意实数,抛物线的顶点总在()
A.直线上 B.直线上 C.x轴上 D.y轴上
5.抛物线的顶点坐标是_____.
6.抛物线的对称轴为直线________.
重难点三 比较函数值的大小
1.先确定对称轴,对称轴左侧递减、右侧递增,相反;
2.给定自变量区间时,先判断对称轴是否落在区间内,再分段描述增减;
3.比较函数值不用计算,结合增减性直接判断大小。
1.若点和点都在抛物线上,则和的大小关系是( )
A. B. C. D.无法确定
2.二次函数的图象上有三个点,,,则、、的大小关系为( )
A. B. C. D.
3.已知点,,都在抛物线上,当,,时,三者之间的大小关系是( )
A. B. C. D.
4.已知、是抛物线上的两点.若且,则________.(填“”、“”或“”)
5.若点,,在抛物线上,则,,从小到大的大小关系为___________.(用“”连接)
6.已知点,,都在二次函数图像上,则,,的大小关系为_______.
重难点四 求二次函数的最值
1.全体实数范围直接取顶点纵坐标为最值;2.给定自变量取值范围时,对称轴在区间内,顶点取一个最值,两端点对比取另一极值;3.对称轴在区间左侧,函数全程递增,左端点最小、右端点最大;
4.对称轴在区间右侧,全程递减,右端点最小、左端点最大。
1.已知均为非负数,且满足.则的最小值为( )
A. B. C. D.
2.在直角坐标系中,二次函数(m为常数)的图象经过点和,则这个二次函数有( )
A.最小值 B.最小值 C.最小值2 D.最小值
3.一次函数的图像经过点,则的最大值等于( )
A. B. C. D.
4.若函数在的最大值是,最小值是,则( )
A.与有关,且与有关 B.与有关,但与无关
C.与无关,且与无关 D.与无关,但与有关
5.二次函数的最大值是_____________.
6.已知实数、满足,则的最小值为 ____________ .
7.如果二次函数平移后的顶点恰好落在直线上,求平移后的图像与y轴交点的纵坐标的最小值为__________.
8.我们规定,例如,,,如果,那么的最大值是_____.
重难点五 二次函数的平移变换
1.平移只针对自变量,“左加右减”写在括号内,上下平移直接在表达式末尾加减常数;
2.多次平移分步操作,逆向平移把平移方向反向处理;
3.翻折题目单独记忆符号变化规律。
1.将抛物线向上平移2个单位长度,再向右平移3个单位长度后,得到的抛物线解析式是( )
A. B.
C. D.
2.二次函数的图象可由的图象通过( )得到的
A.向左平移1个单位,再向上平移3个单位
B.向左平移3个单位,再向上平移1个单位
C.向右平移3个单位,再向下平移1个单位
D.向右平移1个单位,再向下平移3个单位
3.如图,将函数的图象沿y轴向上平移得到一条新函数的图象,其中点,平移后的对应点分别为点,.若曲线段扫过的面积为20(图中的阴影部分),则新图象的函数表达式是( )
A. B.
C. D.
4.抛物线先向左平移3个单位,再向下平移4个单位后的函数解析式为( )
A. B.
C. D.
5.将二次函数的图象向下平移一个单位长度后,得到的函数表达式是__________.
6.二次函数向上平移5个单位,向右平移3个单位后抛物线的对称轴为直线_____.
7.将抛物线向右平移个单位长度,再向下平移个单位长度,得到的新抛物线的函数表达式为___________(用顶点式表示).
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重难点专题05 二次函数的图象与性质
重难点一 二次函数开口的大小与方向
1.开口向上,开口向下;
2.数值越大,抛物线开口越窄,比较多个抛物线开口大小只需对比绝对值。
1.下列函数的图象中,与的函数图象形状一致的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】解:由题意得,与的函数图象形状一致的二次函数的二次项系数的绝对值要为3,
∴四个选项中,只有A选项中的函数符合题意,
故选:A.
2.抛物线与相比( )
A.开口更大 B.开口更小 C.开口相同 D.无法比较
【答案】B
【详解】解:对于抛物线,二次项系数,
对于抛物线,二次项系数,
∵,
∴的开口比的开口更小,
故选:B.
3.顶点是,开口方向、形状与抛物线相同的抛物线是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查二次函数顶点式的性质,二次函数顶点式中,决定抛物线的开口方向和形状,顶点坐标为,根据已知条件确定和顶点坐标即可得到解析式.
【详解】解:∵所求抛物线的开口方向、形状与相同,
∴所求抛物线的二次项系数,可排除C、D选项;
∵所求抛物线的顶点为,代入顶点式(顶点坐标为),
得,,,
∴解析式为.
4.抛物线的顶点坐标是,且形状及开口方向与抛物线相同,则a,c的值分别为( )
A.,2 B., C.,2 D.,
【答案】A
【分析】本题考查了利用抛物线的性质求解参数,抛物线的形状和开口方向由二次项系数a决定,形状与开口方向相同的抛物线二次项系数a相同,再将顶点坐标代入解析式即可求出c.
【详解】∵抛物线的形状及开口方向与相同,
∴,
∵抛物线的顶点坐标是,
∴将,代入解析式得:
,
∴.
5.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,
6.嘉嘉用软件绘制抛物线时,将“”按成了“”,和原图象相比,发生改变的是( )
A.开口大小 B.开口方向 C.对称轴 D.顶点坐标
【答案】B
【分析】本题主要考查了二次函数的图象和性质,熟练掌握以上知识是解题的关键.
二次函数中,系数决定抛物线的开口方向和大小;的符号改变时,开口方向改变,但不变则开口大小不变;对称轴和顶点坐标均不变.
【详解】解:∵原函数,,开口向上;新函数,,开口向下,
∴开口方向改变;
∵,
∴开口大小不变;
∵对称轴均为,
∴对称轴不变;
∵顶点坐标均为,
∴顶点坐标不变.
故选:B.
7.函数与在同一平面直角坐标系中的大致图象可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了二次函数的图象与一次函数的图象问题,根据二次函数的图象与一次函数的图象特点逐一排除即可,掌握二次函数的图象与一次函数的性质是解题的关键.
【详解】解:、此选项由函数图象可得,,由图象可得,,符合题意;
、此选项由函数图象可得,,由图象可得,,不符合题意;
、此选项由函数图象可得,,由图象可得,,不符合题意;
、此选项由函数图象可得,,由图象可得,,不符合题意;
故选:.
8.如图,分别对应与的函数图象,则,的大小关系______.
【答案】
【分析】根据二次函数的性质即可求解.
【详解】解:如图:
因为直线与两条抛物线的交点从上到下依次为,,
所以.
9.已知抛物线的开口向下,则实数m的值可以是______.(写出一个即可)
【答案】1(填小于5的实数均可)
【分析】本题主要考查了二次函数图象的性质.根据抛物线开口向下可知,再选择适合的值即可.
【详解】解:∵抛物线开口向下,
∴ ,
解得 .
∴ 的值可以是0(答案不唯一).
10.抛物线与抛物线相比开口小,那么________(请写出一个符合条件的a值).
【答案】4(答案不唯一)
【分析】本题主要考查了二次函数的性质,对于抛物线,其开口大小由二次项系数的绝对值的大小决定,越大,抛物线的开口越小,据此可得答案.
【详解】解:∵抛物线与相比开口小,
∴,
∴可取,
故答案为:4(答案不唯一).
重难点二 求顶点坐标与对称轴
1.一般式套公式,顶点纵坐标代入;
2.顶点式直接读出对称轴、顶点;
3.两点纵坐标相等时,对称轴为两点横坐标平均数。
1.抛物线的顶点坐标是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】此题考查的是顶点式的顶点坐标,顶点式的顶点坐标为.根据顶点式直接判断即可.
【详解】解:抛物线的顶点坐标是,
故选:B.
2.抛物线的对称轴是直线( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题主要考查了二次函数的性质,掌握二次函数的对称轴为直线是解题的关键.
直接利用二次函数顶点式的性质求解即可.
【详解】解∵,
∴ 对称轴为直线.
故选A.
3.二次函数的图象的顶点坐标是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了二次函数的性质,二次函数顶点式的顶点坐标为,直接由函数表达式可得,熟练掌握二次函数的性质是解此题的关键.
【详解】解:∵,
∴顶点坐标为,
故选:C.
4.k为任意实数,抛物线的顶点总在()
A.直线上 B.直线上
C.x轴上 D.y轴上
【答案】B
【分析】本题考查二次函数的性质;熟练掌握二次函数顶点的求法和一次函数的性质是解题的关键.
求出抛物线的顶点为,可以得到顶点在直线上.
【详解】解:∵抛物线解析式为,
∴顶点坐标为,
∵为任意实数,
∴顶点坐标满足,
∴顶点总在直线上.
故选:B
5.抛物线的顶点坐标是_____.
【答案】
【分析】本题考查了二次函数的顶点坐标,该抛物线解析式已为顶点形式,可直接根据顶点式写出顶点坐标.
【详解】解:抛物线的顶点坐标是.
故答案为:.
6.抛物线的对称轴为直线________.
【答案】1
【分析】将二次函数的一般式化为顶点式,即可求解对称轴.
【详解】解:,
抛物线的对称轴为直线.
重难点三 比较函数值的大小
1.先确定对称轴,对称轴左侧递减、右侧递增,相反;
2.给定自变量区间时,先判断对称轴是否落在区间内,再分段描述增减;
3.比较函数值不用计算,结合增减性直接判断大小。
1.若点和点都在抛物线上,则和的大小关系是( )
A. B. C. D.无法确定
【答案】A
【详解】解:∵抛物线的二次项系数为,
∴抛物线开口向下,对称轴为轴,
∴当时,随的增大而减小,
∵,
∴.
2.二次函数的图象上有三个点,,,则、、的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】解:∵二次函数中,,
∴抛物线开口向上,对称轴为轴,
∴当时,随的增大而增大,
∵点、、的横坐标满足,都在对称轴右侧,
∴.
3.已知点,,都在抛物线上,当,,时,三者之间的大小关系是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】解:抛物线,
抛物线开口向下,对称轴,顶点坐标为,
当时,,
解得或,
抛物线与轴的两个交点坐标为:,,
当,,时,,
.
4.已知、是抛物线上的两点.若且,则________.(填“”、“”或“”)
【答案】
【分析】根据点在抛物线上得到与的表达式,对和作差,结合已知条件和判断差的符号,即可比较和的大小.
【详解】解:∵,是抛物线上的两点,
∴,,
∴,
∵,
∴,
又∵,
∴,即,
∴.
故答案为:.
5.若点,,在抛物线上,则,,从小到大的大小关系为___________.(用“”连接)
【答案】
【分析】本题考查二次函数的图象与性质,先确定抛物线的开口方向与对称轴,根据开口向上的抛物线的性质,点到对称轴的水平距离越远,对应的函数值越大,计算各点到对称轴的距离后比较大小即可得出结论.
【详解】解:由抛物线可知,该抛物线的开口向上,对称轴为直线.
对于开口向上的抛物线,点到对称轴的水平距离越远,函数值越大,
计算各点到对称轴的水平距离:
点到对称轴的距离为,
点到对称轴的距离为,
点到对称轴的距离为,
∵,
∴.
6.已知点,,都在二次函数图像上,则,,的大小关系为_______.
【答案】/
【分析】先根据二次函数顶点式确定开口方向与对称轴,再利用点到对称轴的距离,结合二次函数增减性比较函数值大小.
【详解】∵二次函数中,二次项系数,
∴抛物线开口向下,对称轴为直线,
∴离对称轴的距离越小的点的函数值越大,
∵,,,且,
∴.
重难点四 求二次函数的最值
1.全体实数范围直接取顶点纵坐标为最值;
2.给定自变量取值范围时,对称轴在区间内,顶点取一个最值,两端点对比取另一极值;
3.对称轴在区间左侧,函数全程递增,左端点最小、右端点最大;
4.对称轴在区间右侧,全程递减,右端点最小、左端点最大。
1.已知均为非负数,且满足.则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题主要考查二次函数的图象与性质、不等式组的解法及二元一次方程组的解法,熟练掌握二次函数的图象与性质、不等式组的解法及二元一次方程组的解法是解题的关键;由题意易得,则有,然后可得,进而根据二次函数的性质可进行求解.
【详解】解:由可知:,
解得:,
∵均为非负数,
∴,
解得:,
∴
;
∵,即开口向上,当时,u随x的增大而减小,
∴当时,u随x的增大而减小,
∴当时,有最小值为;
故选A.
2.在直角坐标系中,二次函数(m为常数)的图象经过点和,则这个二次函数有( )
A.最小值 B.最小值 C.最小值2 D.最小值
【答案】A
【分析】本题考查了二次函数的最值,二次函数图象上点的坐标特征,熟知以上知识是解题的关键.根据题意求得该函数图象的对称轴为求得,再根据二次函数的性质求解即可.
【详解】解:二次函数为常数)的图象经过点和,
该函数图象的对称轴为直线,
,
,
该函数解析式为,
,
该函数图象的开口向上,
当时,该二次函数有最小值.
故选:.
3.一次函数的图像经过点,则的最大值等于( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了一次函数和二次函数的性质.
将点坐标代入函数得到c关于a的表达式,然后表示为a的二次函数,化为顶点式作答即可.
【详解】∵函数图像经过点,
∴,
∴,
∴,
∵二次项系数,
∴有最大值,为.
故选:A.
4.若函数在的最大值是,最小值是,则( )
A.与有关,且与有关 B.与有关,但与无关
C.与无关,且与无关 D.与无关,但与有关
【答案】B
【分析】将二次函数配方后,分情况讨论对称轴与的位置关系,计算即可判断结果.
【详解】解:对二次函数配方得,,抛物线开口向上,对称轴为直线,
当,即 时,函数在,随着的增大而增大,
∴当时,有最小值,时,有最大值,
,
,结果不含;
当,即 时,函数在,随着的增大而减小,
当时,有最大值,时,有最小值,
,
,结果不含;
当,即 时,函数最小值为顶点纵坐标,最大值在处取得,
,
,结果不含;
当,即 时,函数最小值为顶点纵坐标,最大值在处取得,
,
,结果不含,
综上,所有情况的都只与有关,不含,因此与有关,与无关.
5.二次函数的最大值是_____________.
【答案】3
【分析】本题考查了二次函数的最值,熟练掌握二次函数的性质是解题的关键.先将二次函数解析式写成顶点式,根据二次函数的性质即可得其最大值.
【详解】解:,
∴当时,二次函数有最大值,最大值是3.
故答案为:3.
6.已知实数、满足,则的最小值为 ____________ .
【答案】
【分析】本题考查求二次函数的最值.熟练掌握二次函数的性质是解题关键.由已知条件 ,将表示为关于的二次函数,然后根据二次函数的性质求解即可.
【详解】解:设,
∵,
∴
,
∵,
∴抛物线开口向上,
∴当时,有最小值,即有最小值,
故答案为:.
7.如果二次函数平移后的顶点恰好落在直线上,求平移后的图像与y轴交点的纵坐标的最小值为__________.
【答案】
【分析】本题考查了二次函数的性质,一次函数的性质,以及二次函数的平移,设平移后所得抛物线对应的表达式为,因为顶点在直线上,得到.令,得平移后的抛物线与y轴交点的纵坐标为.化成顶点式,利用二次函数的性质即可求解.
【详解】设平移后的解析式为,
∵平移后的顶点恰好落在直线上,
∴,
∴解析式为,
令,得平移后的抛物线与y轴交点的纵坐标为,
设平移后抛物线与y轴交点的纵坐标为z,
∵,
∴当时,此抛物线与y轴交点的纵坐标取得最小值,最小值为.
故答案为:.
8.我们规定,例如,,,如果,那么的最大值是_____.
【答案】5
【分析】本题考查了新定义,以及二次函数与一次函数综合,设,,通过比较函数和 的大小关系,确定的取值,并求其最大值,即可解题.
【详解】解:设,.
令,得,即,解得或.
当或时,,故;
又在时,函数随增大而增大,在时,函数随增大而减小,
当时,; 当时,.
当时,,故.
对于,在时,函数随增大而增大,当 趋近于 时, 趋近于
综上,的最大值为,
故答案为:.
重难点五 二次函数的平移变换
1.平移只针对自变量,“左加右减”写在括号内,上下平移直接在表达式末尾加减常数;
2.多次平移分步操作,逆向平移把平移方向反向处理;
3.翻折题目单独记忆符号变化规律。
1.将抛物线向上平移2个单位长度,再向右平移3个单位长度后,得到的抛物线解析式是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】先将原抛物线解析式化为顶点式,得到原顶点坐标,再根据平移规则得到平移后的顶点坐标,最后根据顶点式写出平移后的抛物线解析式即可,二次函数平移后二次项系数不变.
【详解】解:∵ ,
∴ 原抛物线的顶点坐标为,
∵ 将顶点向上平移2个单位长度,再向右平移3个单位长度,
∴ 平移后顶点的横坐标为,纵坐标为,
即新顶点坐标为,
∵ 抛物线平移后二次项系数不变,
∴ 平移后抛物线的解析式为.
2.二次函数的图象可由的图象通过( )得到的
A.向左平移1个单位,再向上平移3个单位
B.向左平移3个单位,再向上平移1个单位
C.向右平移3个单位,再向下平移1个单位
D.向右平移1个单位,再向下平移3个单位
【答案】D
【详解】解:可将二次函数转化为,
需将向右平移1个单位,再向下平移3个单位得到.
故选:D.
3.如图,将函数的图象沿y轴向上平移得到一条新函数的图象,其中点,平移后的对应点分别为点,.若曲线段扫过的面积为20(图中的阴影部分),则新图象的函数表达式是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】连接,,则可知图中阴影部分的面积即为平行四边形的面积,由题意易得点、的水平距离即为该平行四边形的高,然后可得,进而问题可求解.
【详解】解:连接,,
∴阴影部分的面积为平行四边形,
∵,,
∴点的水平距离为,
∴,
∴,
∴抛物线向上平移4个单位长度,则平移后的抛物线解析式为.
4.抛物线先向左平移3个单位,再向下平移4个单位后的函数解析式为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了二次函数的平移性质,二次函数的平移规律:“左加右减,上加下减”,据此进行分析,即可作答.
【详解】解:∵抛物线先向左平移3个单位,再向下平移4个单位,
∴平移后的函数解析式为,
故选:B.
5.将二次函数的图象向下平移一个单位长度后,得到的函数表达式是__________.
【答案】
【分析】根据“上加下减”原则即可作答.
【详解】解:将二次函数的图象向下平移1个单位长度,
所得的函数表达式为,即.
6.二次函数向上平移5个单位,向右平移3个单位后抛物线的对称轴为直线_____.
【答案】
【分析】本题主要考查二次函数的平移,熟练掌握二次函数的平移是解题的关键.将二次函数化为顶点式,再根据平移的特点得到平移后的函数解析式,即可得到答案.
【详解】解:,
上平移5个单位,向右平移3个单位后抛物线为:,
故对称轴为直线.
故答案为:.
7.将抛物线向右平移个单位长度,再向下平移个单位长度,得到的新抛物线的函数表达式为___________(用顶点式表示).
【答案】
【分析】先将原一般式抛物线通过配方化为顶点式,再根据抛物线平移规律“左加右减自变量,上加下减常数项”计算得到新抛物线的顶点式表达式.
【详解】解:
,
抛物线的顶点坐标为,
根据抛物线平移规律,将抛物线向右平移个单位长度,再向下平移个单位长度,
平移后的抛物线的顶点坐标为,
平移后的抛物线的解析式为.
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