内容正文:
1.3 二次函数的性质
第一章
二次函数
浙教版(新教材)·九年级上册
学 习 目 标
1
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3
能结合系数a和判别式△=b2-4ac,判断抛物线开口方向、与x轴交点个数,熟记对称轴与顶点坐标公式;
会根据a的正负,划分二次函数的增减区间,并准确求出函数的最大值或最小值;
建立数形结合思想,能对照图象归纳二次函数性质,利用图象与代数性质解决基础题型。
复习导入
上节课我们已经推导并学习了二次函数一般式y=ax2+bx+c(a≠0)的对称轴与顶点坐标,回顾核心公式:
对称轴是直线:
顶点坐标是
函数y=x2-4x+3,它的对称轴和顶点坐标分别是什么?
顶点在二次函数图象中是特殊点,它除了决定对称轴,还会带来哪些函数性质?本节课:结合图象完整探究二次函数的交点情况、增减变化与最值规律。
新课探究
全班分为三大组,每组固定一个二次函数,先计算判别式,再画图,围绕问题小组探讨:
第1组:y=x2-2x-3;第2组:y=x2-2x+1;第3组:y=x2-2x+3
1.本组函数的a= ,b ,c ,计算出△= ,
2.画出图象后,你的抛物线与x轴有几个交点?交点坐标大概在什么位置?
3.观察顶点和x轴的上下位置关系:顶点在x轴上方、下方,还是刚好落在x轴上?
合作学习
小组讨论
三组函数a、b完全相同,只有常数项c不同,导致△出现三种不同结果,分别对应几种交点情况?
当△>0时,一元二次方程ax2+bx+c=0根的情况是什么?对应抛物线和x轴有几个交点?
当△=0时,一元二次方程ax2+bx+c=0根的情况是什么?为什么此时抛物线只有1个交点?
当△<0时,一元二次方程ax2+bx+c=0有没有实数根?抛物线和x轴为什么没有交点?
5
新知探究
拓展推理问题
如果把函数改为开口向下的形式,以y=-x2-2x+2为例:
1.若△>0,顶点会在x轴上方还是下方?图象和x轴有几个交点?
2.若△<0,整条抛物线会在x轴上方还是下方?还会和x轴相交吗?
①△>0:抛物线与x轴有2个交点;
②△=0:抛物线与x轴仅有1个交点,顶点落在x轴上;
③△<0:抛物线与x轴没有交点。
新知探究
合作学习
动手画出的两条抛物线开展观察:
①开口向上代表函数:y=x2-2x-3,对称轴直线x=1
②开口向下代表函数:y= -x2-2x+1,对称轴直线x=-1
1.观察开口向上的抛物线:对称轴左边,曲线是上升还是下降?y随x 变大怎么变?对称轴右侧呢?
2.观察开口向下的抛物线:对称轴左边,曲线是上升还是下降?y随x变大怎么变?对称轴右侧呢?
3.改变增减变化的分界直线是什么?
新知探究
总结
1.当a>0(开口向上)
对称轴左侧,图象呈下降趋势,y随x的增大而减小;对称轴右侧图象呈上升趋势,y随x的增大而增大。
2.当a<0(开口向下)
对称轴左侧图象呈上升趋势,y随x的增大而增大;
对称轴右侧图象呈下降趋势,y随x的增大而减小。
新知探究
合作学习
继续观察上图两个函数图象,回答下面的问题
1.开口向上的抛物线有没有最高点?有没有最低点?这个特殊点是什么?
2.开口向下的抛物线有没有最低点?有没有最高点?这个特殊点是什么?
3.取得最值时,对应的横坐标、纵坐标如何用a,b,c表示?
新知探究
总结
①a>0,开口向上:
图象仅有最低点(顶点),当时,函数取得最小值图象向上无限延伸,无最高点,因此函数无最大值。
2.a<0,开口向下:
图象仅有最高点(顶点),当时,函数取得最大值;图象向下无限延伸,无最低点,因此函数无最小值。
典例1
用描点法画函数y= -x2+2的图象,并完成下列问题:
(1)求曲线与x轴、y轴交点坐标;
(2)根据图象分析,随x变化而变化的情况.
典例分析
(1)令x=0,则y=2,即二次函数与y轴的交点为(0,2);
令y = 0 ,则 -x2+2=0,解得 ,即二次函数与x轴的交点为( ,0)和( ,0);
(2)解:由图象可知,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.
练一练
已知二次函数y=x²-4x+3.
典例分析
(1)求该函数图象的对称轴、顶点坐标以及图象与x轴的交点坐标;
(2)完成表格,再在给定的平面直角坐标系中描点画出这个函数的图象;
x ... 0 1 2 3 4 ...
y ... ...
(3)结合函数图象,请直接写出y<0时x的取值范围.
典例分析
已知点A(1,y1),B(2,y2)在抛物线y=-(x+1)2+2 上,则下列结论正确的是( )
A. 2 > y1 > y2 B. 2 > y2 > y1
C. y1>y2>2 D. y2 > y1 > 2
典例2
解:抛物线解析式为y= - (x+1)2+2,
∴a= −1<0,抛物线开口向下,顶点坐标为(−1,2),
∴抛物线的最大值为2,即抛物线上点的纵坐标都不大于2,可得y1<2,y2<2,排除C,D选项.
又:抛物线对称轴为直线x=-1,当x>-1时,y随x的增大而减小,
∵点A(1,y1),B(2,y2)满足-1<1<2,两点都在对称轴右侧,
∴y1>y2,综上可得2>y1>y2.
典例分析
点 P1(-1,y1) , P2(3,y2) , P3(5,y3) 均在二次函数 y=-x2+4x+c 的图象上,则y1,y2,y3,的大小关系是( )
A. y1=y2>y3 B. y2>y1=y3
C. y1>y2>y3 D. y3>y2>y1
练一练
解:二次函数y=-x²+4x+c,a=-1<0,
抛物线开口向下,对称轴为直线
开口向下的抛物线上的点,到对称轴的距离越近,函数值越大,
|-1-2|=3,|3-2|=1,|5-2|=3,1<3=3
y₂>y₁=y3·
典例分析
已知二次函数y=x2-3mx+m2-1(m是常数),求证:无论m为何值,该二次函数的图象与x轴总有两个交点.
典例3
解:对于二次函数y=x2-3mx+m2-1,对应的一元二次方程为x2-3mx+m2-1=0.
∵此方程中a=1,b=-3m,c=m2-1,
∴判别式Δ=b2-4ac=(-3m)2-4×1×(m2-1)=9m2-4m2+4=5m2+4>0
即Δ>0恒成立.
∴无论m为何值,一元二次方程x2-3mx+m2-1=0总有两个不相等的实数根,
∴该二次函数的图象与x轴总有两个交点.
典例分析
已知二次函数y=x2+ax-6.
(1)当a=-1时,求函数图象与x轴的交点坐标。
(2)若该函数图象与x轴没有交点,求实数a的取值范围
练一练
(1)解:当a=-1时,二次函数y=x2-x-6,当y=0时,0=x2-x-6,
解得:x1=3,x2=−2,
∴函数图象与x轴的交点坐标(-2,0),(3,0);
(2)这样的实数a不存在,理由如下:
因为Δ=a2+24>0,
所以该函数图象与x轴必有交点,
若使该函数图象与x轴没有交点,这样的实数a不存在.
抛物线与c轴交点(判别式△=b²-4ac)
1.△>0:抛物线与x轴有2个交点(x1,0)、(x2,0)
a>0:顶点在x轴下方;a<0:顶点在c轴上方。
2.△=0:抛物线与c轴仅有1个交点(顶点落在c轴上,x₁=x₂);
3.△<0:抛物线与x轴无交点;
a>0:整条抛物线在x轴上方;a<0:整条抛物线在c轴下方。
知识与技能
课堂小结
对称轴固定为直线:增减性以对称轴为分界:
①a>0(开口向上)
:y随x增大而减小;:y随x增大而增大②a<0(开口向下)
:y随x增大而增大;:y随x增大而减小
知识与技能
课堂小结
函数最值(顶点纵坐标)
顶点坐标:最值在对称轴处取得:
①a>0:当时,函数取最小值,无最大值;
②a<0:当时,数取最大值无最小值。
知识与技能
课堂小结
课堂练习
1.已知二次函数y=x2-2x+3,下列说法错误的是( )
A.开口向上 B.对称轴为直线x=1
C.顶点坐标为(1,-4) D.当x>1时,y随x的增大而增大
2.已知抛物线y=ax2+bx+c的开口向上,,顶点坐标为(2,-3),那么该抛物线
有( )
A.最小值-3 B.最大值-3 C.最小值2 D.最大值2
课堂练习
3. 二次函数y=-x2-3x+c上有两点A(2,y1),B(-4,y2) ,则 y1,y2的大小关系为( )
A. y1>y2 B. y1<y2 C. y1=y2 D. 无法确定
4.若抛物线y=x2+x-1与x轴的交点坐标为(m,0),则代数式m2+m+119的值为( )A.118 B.119 C.120 D.121
课堂练习
5.抛物线的部分图象如图所示,它与x轴的一个交点坐标为(-1,0),对称轴为直线x=1,当y>0时,x的取值范围是( )
A. -1<x<3 B. x > -1 C. x < -1或x>3 D. 无法确定
课堂练习
6.请写出一个满足以下条件的y关于x的二次函数表达式:
①图象经过原点;
2当x>1时,y随x的增大而增大.
则这个二次函数表达式可以是 .(写出一个即可)
y=x2-2x(答案不唯一)
7.已知在平面直角坐标系中,抛物线y=x2-6x+k(k为常数)与x轴的一个交点是(-1,0),则它与x轴的另一个交点的坐标为 .
(7,0)
课堂练习
8. 已知二次函数y=2x2+4x-6.
(1)将二次函数的解析式化为y=a(x-h)2+k的形式;
(2)求二次函数y=2x2+4x-6图象与x轴,y轴的交点坐标.
(1)解:y=2x²+4x-6=2(x+1)²-8,即y=2(x+1)²-8;
(2)解:把y=0代入y=2x²+4x-6,得2x2+4x-6=0,解得x₁=1,x₂=-3,
二次函数图象与x轴的交点坐标为(1,0)和(-3,0),
把x=0代入y=2x²+4x-6,得y=-6,二次函数图象与y轴的交点坐标为(0,-6).
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