内容正文:
第二十六章 二次函数
26.2.1 二次函数的图象和性质
目
录
1. 学习目标
4. 知识点1 二次函数的图象
6. 课堂小结
7. 当堂小练
CONTENTS
9. 拓展与延伸
3. 新课导入
2. 知识回顾
5. 知识点2 二次函数的性质
8. 对接中考
1. 会用描点法画二次函数的图象,理解抛物线的有关概念.
2. 掌握二次函数的性质,能确定二次函数的解析式.
3. 通过画出简单的二次函数探索出二次函数的性质及图象特征,经历探索二次函数图象性质的过程,培养观察、思考、归纳的良好思维习惯.
学习目标
知识回顾
1. 一次函数的图象是 .
3. 一次函数的性质是什么?
一次函数(k,b是常数,)具有如下性质:
当k>0时,y随x的增大而增大;当k<0时,y随x的增大而减小.
一条直线
列表,描点,连线
2. 通常怎样画一个函数的图象?
4. 二次函数的一般形式是什么?
(是常数,)
新课导入
一次函数的图象是一条直线,那么,二次函数的图象会是什么样的图形呢?这节课我们来学习最简单的二次函数y=ax2的图象.
新课讲解
知识点1 二次函数的图象
问题
用描点法画出 y=x2 的图象.
x ··· -3 -2 -1 0 1 2 3 ···
y = x2 ··· 9 4 1 0 1 4 9 ···
1. 列表 在 y = x2 中,自变量x可以是任意实数,列表表示出几组对应值:
2. 描点 根据表中x,y的数值在坐标平面中描出对应的点.
3. 连线 用平滑曲线顺次连接各点,就得到 y = x2 的图象.
3
6
9
y
O
-3
3
x
新课讲解
用描点法画二次函数 y=x2 的图象的一般步骤
1. 列表:让 x 取一些有代表性的值,求出对应的 y 值,列出表格;
2. 描点:在平面直角坐标系内,以自变量 x 的值为横坐标,以相应的函数值 y 为纵坐标,描出相应的点;
3. 连线:按自变量由小到大的顺序,用平滑的曲线顺次连接各点,并向两端无限延伸.
用描点法画出的图象只是二次函数图象的一部分,并且是近似的.一般来说,选点越多,图象越精确.
说明
新课讲解
可以看出,二次函数 y=x2 的图象是一条曲线,它的形状类似投篮或掷铅球时球在空中经过的路线,只是这条曲线开口向上.
实际上,二次函数的图象都是类似的曲线,它们的开口或者向上或者向下.
我们把二次函数 y=ax2+bx+c 的图象叫作抛物线 y=ax2+bx+c .
新课讲解
y=x2
在抛物线 y=x2上任取一点 (m,m2),因为该点关于 y 轴的对称点 (−m,m2) 也在抛物线 y=x2 上,所以抛物线 y=x2 关于 y 轴对称.
顶点
对称轴
每条抛物线都有对称轴,抛物线与对称轴的交点叫作抛物线的顶点.顶点是抛物线的最低点或最高点.
思考
抛物线 y=x2 是轴对称图形吗?
新课讲解
1. 在同一平面直角坐标系中,画出函数 y=x2,y=2x2 的图象.
x … −4 −3 −2 −1 0 1 2 3 4 …
y=x2 … 8 4.5 2 0.5 0 0.5 2 4.5 8 …
x … −2 −1.5 −1 −0.5 0 0.5 1 1.5 2 …
y=2x2 … 8 4.5 2 0.5 0 0.5 2 4.5 8 …
解:分别列表,再画出它们的图象.
y=x2
y=2x2
例
y=x2
新课讲解
共同点:开口向上,顶点是原点,对称轴是y轴,顶点是函数图象的最低点.
思考
函数 的图象与函数 的图象(图中的虚线图形)相比,有什么共同点和不同点?
不同点:开口大小不同,函数 的图象开口最大,函数 的图象开口最小.
新课讲解
共同点:开口向下,顶点是原点,对称轴是y轴,顶点是函数图象的最高点.
y=﹣x2
y=﹣x2
y=﹣2x2
观察这些抛物线有什么共同点和不同点?
思考
不同点:开口大小不同,函数 y=的图象开口最大,函数y=﹣2 的图象开口最小.
新课讲解
一般地,当 a>0 时,抛物线 y=ax2 的开口向上,对称轴是 y 轴,顶点是原点,顶点是抛物线的最低点.
一般地,当 a<0 时,抛物线 y=ax2 的开口向下,对称轴是 y 轴;顶点是原点,顶点是抛物线的最高点.
越大,抛物线的开口越小.
归纳
新课讲解
例
2. 抛物线, , 的共同性质是 ( )
B
A. 开口向上 B. 对称轴是𝑦 轴
C. 都有最高点 D. 𝑦随𝑥 的增大而增大
解:三条抛物线的开口方向分别是向上、向下、向上,所以A项不符合题意;
三条抛物线的对称轴都是𝑦 轴,所以B项符合题意;
三条抛物线分别有最低点、最高点、最低点,所以C项不符合题意;
三条抛物线中任意一条在其对称轴两侧的增减性都是相反的,所以D项不符合题意.
新课讲解
例
3. 若二次函数的图象经过点 ,则该函数的图象必经过点 ( )
A
A. (2,4) B. (−2,−4) C.(−4,2) D.(4,−2)
方法一 二次函数的图象经过点, ,
解得,.
当时,, 该函数的图象必经过点 .
方法二 二次函数的图象的对称轴为轴,
若该函数的图象经过点,则其必经过点 .
新课讲解
练一练
1. 关于二次函数 的图象,下列说法错误的是 ( )
A. 它是一条抛物线
B. 它的开口向上,且关于 轴对称
C. 它的顶点是抛物线的最高点
D. 它与的图象关于 轴对称
C
新课讲解
练一练
(1) 其中开口向上的是________(填序号);
(2) 其中开口向下且开口最大的是______(填序号);
(3) 有最高点的是_______(填序号).
2. 已知下列二次函数①y=-x2;②y= x2;③y=15x2;④y =-4x2;⑤y = 4x2.
②
①
①
③
⑤
④
a>0
a<0,
|a|越大,开口越小.
开口向下
a<0
新课讲解
练一练
3. 如图所示,三个二次函数的图象分别对应的是; ;,则,, 的大小关系是_____________.
方法一:由抛物线的开口方向,可知 ,, ,
由抛物线的开口大小,可知, .
方法二:用特殊值法,当 时,四个函数值分别等于二次项系数, .
二次函数中 的作用
1. 的正负决定抛物线的开口方向;
2. 的大小决定抛物线的开口大小:
越大,抛物线的开口越小, 越小,抛物线的开口越大.
归纳
新课讲解
知识点2 二次函数的性质
从二次函数的图象可以看出:
在对称轴的_____,抛物线从左到右下降;
在对称轴的_____,抛物线从左到右上升.
也就是说,当x<0时,y随x的增大而_____;
当x>0时,y随x的增大而_____.
y=x2
左侧
右侧
减小
增大
你还能从图象中看出什么?
思考
-2
2
2
4
6
4
-4
8
y
x
o
新课讲解
从二次函数的图象可以看出:
在对称轴的_____,抛物线从左到右上升;
在对称轴的_____,抛物线从左到右下降.
也就是说,当x<0时,y随x的增大而_____;
当x>0时,y随x的增大而_____.
左侧
右侧
减小
增大
你还能从图象中看出什么?
思考
-2
2
-2
-4
-6
4
-4
-8
y
x
o
一般地,当 a>0 且 x<0 时,y随x的增大而减小;当 x>0 时,y 随 x 的增大而增大.
一般地,当 a<0 且 x<0 时,y随x的增大而增大;当 x>0 时,y 随 x 的增大而减小.
归纳
4. 已知抛物线 ,回答下列问题:
(1)抛物线 开口向_____,对称轴是_____,顶点坐标是_____;
(2)当 时, 随 的增大而_____,当 时, 随 的增大而_____;
(3)对于任意的 值,总有函数值 __ 0,当 __ 时, 有最___值,是___.
新课讲解
例
下
减小
y轴
(0,0)
增大
≤
0
大
0
5. 对于抛物线,当时, 的取值范围是 ( )
新课讲解
例
C
A. B. C. D.
解:二次函数中,, 抛物线开口向上.
抛物线的对称轴是轴,
当时,随的增大而增大,
当时,随 的增大而减小.
当时,取得最小值,为0;
当时,;当 时,,
当时, .
新课讲解
练一练
B
1. 已知二次函数,当时,随 的增大而增大,则实数 的取值范围是 ( )
A. B. C. D.
新课讲解
练一练
2. 下列关于二次函数 的说法正确的是 ( )
D
A. 它的图象经过点
B. 当时, 取最大值,为0
C. 它的图象的对称轴是直线
D. 当时,随 的增大而减小
解:将代入,得, 抛物线经过, 选项错误.
在二次函数中,, 抛物线开口向上.易知抛物线的对称轴为轴,当时,取最小值,为0,当时,随 的增大而减小,
,C选项错误,D选项正确.
新课讲解
y=ax2 (a≠0) a>0 a<0
图象
开口方向 向上 向下
开口大小 |a|越大,抛物线的开口越小
对称轴 y轴(直线x=0)
顶点坐标 原点(0,0)
增减性 当x<0时,y随x的增大而减小;
当x>0时,y随x的增大而增大. 当x<0时,y随x的增大而增大;
当x>0时,y随x的增大而减小.
最值 当x=0时,y最小值=0. 当x=0时,y最大值=0.
补充说明 顶点是抛物线的最低点. 顶点是抛物线的最高点.
二次函数 y=ax2 的图象和性质
总结
课堂小结
二次函数y=ax2的图象和性质
画法
性质
描点法
抛物线
图象
轴对称图形
开口方向及大小
对称轴
顶点坐标
增减性
最值
当堂小练
1. 在同一平面直角坐标系中,画出下列二次函数的图象:
(1)y=3x2; (2)y=-3x2.
解:函数图象如图所示.
当堂小练
2. 已知y=(m+1)是二次函数,且其图象开口向上,求m的值和函数解析式.
解:依题意,得
由②,得m1=-2,m2=1;
由①,得m>-1.
∴m=1.
此时,二次函数的解析式为y=2x2.
当堂小练
3. 已知二次函数 的图象开口向下,则 的值是___.
-2
解:由图象开口向下,得,所以 .
由函数是二次函数,得且,解得.
综上,的值是 .
4. 二次函数与一次函数 在同一坐标系中的大致图象可能是 ( )
当堂小练
D
A B C D
当堂小练
5. 若抛物线与抛物线的形状相同,则 _________.
或
解:由抛物线的形状相同,得 (抛物线的形状相同,则二次项系数的绝对值相等),
或 .
当堂小练
6. 已知点, ,若抛物线与线段只有一个公共点,则 的取值范围是 ( )
A. B. C. D.
解:抛物线的对称轴为轴,顶点坐标为,
当 时,二次函数有最大值0,抛物线与线段 没有交点.
当时, 抛物线与线段只有一个公共点,
当 时,;当时,,解得,
.
D
当堂小练
7. 已知函数是关于 的二次函数.
(1) 求 的值.
(2) 为何值时,二次函数的图象有最低点?求出这个最低点的坐标,此时当为何值时,随 的增大而增大?
(3) 为何值时,二次函数有最大值?最大值是多少?此时当 为何值时,随 的增大而减小?
解:(1) 函数是关于 的二次函数,
,且,解得, .
(2) 当时,二次函数的图象有最低点,此时 ,最低点的坐标为 .
当时,随 的增大而增大.
(3) 当 时,二次函数有最大值,
此时,二次函数的最大值为0,当时,随 的增大而减小.
对接中考
若点,,都在二次函数 的图象上,则 ( )
A. B. C. D.
解法一(直接代入法)将,1,2分别代入 ,得
,,,
.
解法二(增减性)二次函数的图象的对称轴为 轴,开口向上,
为函数的图象的最低点,
最小.当时,随 的增大而增大,
,都在二次函数的图象上,且 ,
.
A
拓展与延伸
1. 已知点,为二次函数 的图象上的两点(不为顶点),则以下判断正确的是 ( )
A. 若,则 B. 若,则
C. 若,则 D. 若,则
解:在中,,对称轴为轴, 在轴左侧,随 的增大而减小,在轴右侧,随 的增大而增大,抛物线上的点离对称轴越远,对应的函数值越大.
项,当时,不一定大于,如当 ,时,,,此时,但,故A项错误.
项,当时,不一定小于,如当,时, ,
,此时,但,故B项错误.
C项,当 ,即时,有或.当 时,,当时,,所以当时, ,故C项正确.
D项,当时,不一定小于,如当 ,时,,,此时,, ,但 ,故D项错误.
C
2. 如图,已知点 在抛物线上,过点且平行于轴的直线交抛物线于点 .
(1) 求的值和点 的坐标;
(2) 若点是抛物线上一点,当以点,,为顶点构成
的 的面积为2时,求点 的坐标.
拓展与延伸
解:(1) 把点的坐标代入 ,
得,解得 ,
抛物线的解析式为,
抛物线的对称轴为 轴.
轴,且点 在抛物线上,
点和点关于抛物线的对称轴对称,
即关于 轴对称,
.
(2) ,,
.
的面积为2, 轴,
,
,解得或 .
在中,当时,;
当时, ,
点的坐标为,,或 .
$