内容正文:
null26.2二次函数的图象和性质
26.2.2二次函数y=a(x-h)²+k的图象和性质
第3课时
函数y=a(x-h)²+k的图象
第二十六章 二次函数
人教版(新教材)·九年级上册
学 习 目 标
1
2
3
掌握二次函数y=a(x-h)²+k的图象形状、开口方向、对称轴、顶点坐标、增减性与最值;熟练掌握抛物线横纵综合平移规律,能实现y=ax2与y=ax2+k的图象互推;能利用函数性质解决参数求解、图象平移、函数值比较等基础题型.
延续“作图—观察—对比—归纳—应用”的探究流程,通过类比旧知探究新知,掌握二次函数图象变换的通用探究方法,提升数形转化、规律归纳、知识迁移的能力.
在图象动态变换探究中感受函数图象的规律性、对称性与统一性,培养严谨的数学思维和自主探究、合作交流的学习习惯,建立二次函数知识体系的整体认知.
上下平移规律
左右平移规律
知识回顾
向上k 个单位
向下k 个单位
抛物线y=ax2+k与抛物线y=a(x-h)2由抛物线y=ax2怎样平移得到?
y=ax2
y=ax2+k
y=ax2 -k
y=a(x+h)2
向左h个单位
y=a(x-h)2
向右h个单位
常数项上加下减
括号内左加右减
注:k>0,h>0
1.抛物线 的顶点坐标为( )
C
A. B. C. D.
返回
练一练
知识回顾
2.下列二次函数中,其图象的对称轴为直线 的是( )
D
A. B.
C. D.
3.将抛物线 向左平移4个单位长度后所得抛物线的解析式是( )
A
A. B.
C. D.
返回
4. 二次函数y=2x²-3的顶点坐标 ,对称轴 ,
当x= 时,y有最 值是 。
将y=2x²-3向 平移 个单位得 y=2x²+5
将y=2x²-3向 平移 个单位得 y=2x²-6
知识回顾
练一练
5.二次函数y=-2(x-3)²的顶点坐标 ,对称轴 ,
当x= 时,y有最 值是 。
将y= - 2(x-3)²向 平移 个单位得 y= - 2x²
将y= - 2(x-3)²向 平移 个单位得 y= - 2
-3
直线x= -3,
y轴
(0,-3)
(-3,0)
-3
0
小
上
下
8
3
大
0
左
右
3
3
导入新课
y=2x2
y= 2x²-3
٭抛物线y=2x²-3左右移动会得到怎样的解析式?
٭抛物线y=2(x-3)²上下移动会得到怎样的解析式?
٭抛物线y=a(x-h)2+k可以由抛物线y=ax2直接平移得到吗?
٭二次函数y=2x²变形为y=2(x-1)²-3,图象除上下平移外,还会发生什么变化?
٭抛物线y=a(x-h)2+k中的参数h与k对抛物线有怎样的影响?
——二次函数y=a(x-h)2+k的图像与性质
y=2(x-3)²
思 考
新知探究
探究点1
画二次函数图象
活动1
在平面直角坐标系中,画出二次函数的图象,并分别指出它们的开口方向、对称轴和顶点.
解:1.列表
… -4 -3 -2 -1 0 1 2 …
… -5.5 -3 -1.5 -1 -1.5 -3 -5.5 …
新知探究
探究点1
画二次函数图象
2.描点、连线,画出函数的图象.
y= -(x+1)2-1
开口_______,
对称轴是_________,
顶点坐标是_________.
向下
直线x = -1
(-1, -1)
活动1
在平面直角坐标系中,画出二次函数的图象,并分别指出它们的开口方向、对称轴和顶点.
直线x =-1
新知探究
探究点1
画二次函数图象
活动2
观察抛物线与抛物线有什么关系?
-2
-1
y
-3
O
-1
1
x
2
-2
函数 图像的
开口方向 图像的
对称轴 图像的
顶点坐标
向下 x=0 (0,0)
向下 x=0 (0.-1)
向下 x = -1 (-1.0)
向下 x = -1 (-1,-1)
新知探究
探究点1
画二次函数图象
活动2
观察抛物线与抛物线有什么关系?
y=-(x+1)2
y=- x2
y=- x2
y=- (x+1)2
向左平移1个单位
y=- (x+1)2-1
向下平移
1个
单位
还有其他的平移方法吗?
y=-(x+1)2-1
方法一
新知探究
探究点1
画二次函数图象
议一议
观察抛物线与抛物线有什么关系?
y=- x2
y=- x2
向下平移1个单位
y=- x2+1
y=- x2-1
y=- (x+1)2-1
向左平移1个单位
y=-(x+1)2-1
方法二
结论:
与抛物线形状相同,位置不同.
a
抛物线大小和开口方向
决定
抛物线顶点纵坐标
决定
抛物线的对称轴位置,
即顶点横坐标
决定
-2
-1
y
-3
O
-1
1
x
2
-2
新知探究
探究点1
画二次函数图象
活动2
观察抛物线与抛物线有什么关系?
抛物线y=a(x-h)2+k图像受哪些因素影响?
新知探究
探究点2
函数 y=a(x-h)²+k(a≠0)与函数 y=ax²的关系
活动3
利用信息技术工具画函数y=a(x-h)²+k(a≠0)与函数 y=ax²的图象(改变h、k的值),观察两图象变化和平移规律.
y=ax2
h
k
y=a(x-h)2+k
h<0,将抛物线y=ax2向左平移,
h>0,将抛物线y=ax2向右平移;
k>0,将抛物线y=ax2向上平移;
k<0,将抛物线y=ax2向下平移,
平移方法:左加右减,上加下减.
抛物线y=a(x-h)²+k图象特征:
(1)当a>0时,开口向上;当a<0时,开口向下.
(2)对称轴是直线x=h.
(3)顶点是(h, k).
新知探究
探究点2
函数 y=a(x-h)²+k(a≠0)与函数 y=ax²的关系
y=ax2 y=a(x-h)2+k
开口方向 a>0时开口向上,a<0时开口向下
对称轴 x=0 x=h
顶点坐标 (0, 0) (h, k)
顶点式
y=ax2、 y=ax2+k、y=a(x-h)2是特殊的顶点式.
归一归
抛物线y=a(x-h)²+k图象特征总结
x
y
O
y
x
O
新知探究
归一归
y=ax2
y=a(x-h)2
向右(h>0)或向左(h<0)平移| h |个单位长度
y=a(x-h)2+k
向上(k>0)或向下(k<0)平移| k |个单位长度
y=ax2+k
向右(h>0)或向左(h<0)平移| h |个单位长度
向上(k>0)或向下(k<0)平移| k |个单位长度
向右(h>0)或向左(h<0)平移| h |个单位长度,
再向上(k>0)或向下(k<0)平移| k |个单位长度
简记为:
上下平移看k,
上加下减;
左右平移看h,
左加右减.
二次项系数a不变。
探究点2
函数 y=a(x-h)²+k(a≠0)与函数 y=ax²的关系
函数y=a(x-h)²+k(a≠0)与函数 y=ax²的图象平移规律.
新知探究
探究点2
函数 y=a(x-h)²+k(a≠0)与函数 y=ax²的关系
归一归
y=a(x-h)²+k(a≠0)的图象与性质总结
y=a(x-h)2+k a>0,h>0 a>0,h<0 a<0,h>0 a<0,h<0
图象
开口方向
对称轴
顶点坐标
增减性
最值
当x<h时,y随x增大而减小;
当x>h时,y随x增大而增大.
向上
直线x=h
(h,k)
x=h时,y最小值=k
当x<h时,y随x增大而增大;
当x>h时,y随x增大而减小.
向下
直线x=h
(h,k)
x=h时,y最大值=k
典例分析
例1:已知二次函数y=-2(x+1)²-4
(1)直接写出该抛物线的开口方向、对称轴、顶点坐标和函数最值;
(2)说明该抛物线是由y=-2x²经过怎样的平移得到的;
(3)若有三点A(-2,)、B(-1,)、C(0,),比较、、的大小.
解:(1)函数为标准形式:
y=-2[x-(-1)]²-4
∴a=-2,h=-1,k=-4.
∵ a=-2<0,
∴抛物线开口向下,
对称轴为:直线x=-1,
顶点坐标为:(-1,-4);
当x=-1时,函数有最大值,
最大值为y=-4,无最小值.
(2)根据平移规律“左加右减、上加下减”得:
抛物线y=-2(x+1)²-4是由抛物线y=-2x²向左平移1个单位,再向下平移4个单位得到.
典例分析
例1:已知二次函数y=-2(x+1)²-4
(1)直接写出该抛物线的开口方向、对称轴、顶点坐标和函数最值;
(2)说明该抛物线是由y=-2x²经过怎样的平移得到的;
(3)若有三点A(-2,)、B(-1,)、C(0,),比较、、的大小.
解:(3)∵ a=-2<0。抛物线开口向下,对称轴为直线x=-1
开口向下的抛物线,点到对称轴距离越近,函数值越大
分别计算三点到对称轴x=-1的距离:
A(-2,):距离|-2-(-1)|=1;
B(-1,):距离|-1-(-1)|=0(顶点,函数值最大);
C(0,):距离|0-(-1)|=1,
∴ >=.
方法一
方法二
把A(-2,)、B(-1,)、C(0,)代入y=-2(x+1)²-4中
=-2(-2+1)²-4=-6
=-2(-1+1)²-4=-4
=-2(0+1)²-4=-6
∴ >=.
典例分析
例2.要修建一个圆形喷水池,在池中心竖直安装一根水管,在水管的顶端安一个喷水头,使喷出的抛物线形水柱在与池中心的水平距离为1.6m处达到最高,高度为3m,水柱落地处离池中心3.6m,水管的长应为多少?
解:如图,以水管与地面交点为原点,原点与水柱落地处所在直线为x轴,水管所在直线为轴,建立平面直角坐标系.点(1.6,3)是图中这段抛物线的顶点,因此可设这段抛物线对应的函数解析式为:
y=a(x-1.6)²+3(0≤x≤3.6).
∵这段抛物线经过点(3.6,0),
∴0=a(3.6-1.6)²+3.
解得:
∴
∴当x=0时,y=1.08,
答:水管的长应为1.08m.
新知巩固
教材P38
1.说出下列抛物线的开口方向、对称轴和顶点,以及随着x的增大,y的变化情况:
(1)y=2(x+3)2+5; (2)y=-3(x-1)2-2;
解:∵a=2>0
∴抛物线开口向上,
对称轴为x=-3,
顶点坐标为(-3,5),
当x<-3时,y随x的增大而减小,当x>-3时,y随x的增大而增大.
解:∵a=-3<0
∴抛物线开口向下,
对称轴为x=1,
顶点坐标为(1,-2),
当x<1时,y随x的增大而增大,当x>1时,y随x的增大而减小.
解:∵a=4>0
∴抛物线开口向上,
对称轴为x=3,
顶点坐标为(3,7),
当x<3时,y随x的增大而减小,当x>3时,y随x的增大而增大.
解:∵a=-5<0
∴抛物线开口向下,
对称轴为x=-2,
顶点坐标为(-2,-6),
当x<-2时,y随x的增大而增大,当x>-2时,y随x的增大而减小.
(3)y=4(x-3)2+7; (4)y=-5(x+2)2-6.
新知巩固
2.说出下列二次函数的最大值或最小值:
(1) y= (x+2)²-2; (2) y= - (x - 1)²+2.
解:(1)∵在抛物线 y= (x+2)²-2中a=>0
∴抛物线开口向上,顶点坐标(-2,-2)
∴当x=-2时,函数有最小值,y最小值=-2.
教材P38
(2)∵在抛物线 y=- (x-1)²+2中a=0
∴抛物线开口向下,顶点坐标(1,2)
∴当x=1时,函数有最大值,y最大值=2.
拓展提升
1.如图,杭州亚运会上某运动员站在点O处练习发排球,将球从O点正上的A点处发出,把球看成点,其运行的路线近似看作是抛物线的一部分.已知球与O点的水平距离为时,达到最高,球场的边界距O点的水平距离为.
(1)请确定排球运行的高度与运行的水平距离满足的函数关系式;
(2)请判断排球第一次落地是否出界?请通过计算说明理由.
解:(1)由题意可知:
该抛物线顶点为,
∴,
把的坐标代入解析式,得:
,
解得:,
∴函数关系式为:;
拓展提升
1.如图,杭州亚运会上某运动员站在点O处练习发排球,将球从O点正上的A点处发出,把球看成点,其运行的路线近似看作是抛物线的一部分.已知球与O点的水平距离为时,达到最高,球场的边界距O点的水平距离为.
(1)请确定排球运行的高度与运行的水平距离满足的函数关系式;
(2)请判断排球第一次落地是否出界?请通过计算说明理由.
解:(2)没有出界,理由如下:
设第一次落地点为B,令,得:
,
解得:
(舍),,
∵,
∴排球第一次落地没出界.
真题感知
1.(2025•台湾省)坐标平面上有二次函数y=﹣(x+7)2+12的图形,今将此图形向右平移10单位,平移过程中此图形与y轴的交点也会跟着变化.假设此图形与y轴的交点为P,判断在平移过程中,P点位置的变化情形为下列何者?( )
A.持续向下 B.持续向上 C.先向下再向上 D.先向上再向下
解:∵ 二次函数为y=﹣(x+7)2+12,
∴令x=0,则y=﹣37,即此时图象与y轴的交点P为(0,﹣37).
又根据“左加右减,上加下减”的平移规律,
设此图形向右平移m单位(0<m≤10),
∴新图象函数解析式为:y=﹣(x+7﹣m)2+12.
∴图象与y轴交点P'为(0,﹣m2+14m﹣37).
∴ y P' =﹣m2+14m﹣37=﹣(m﹣7)2+12,
∴当m=7时,P'的纵坐标y P'取最大值12.
又∵0<m≤10, ∴P点位置的变化先向上再向下.
D
真题感知
2.(2025•连云港)如图,小亮同学掷铅球时,铅球沿抛物线y=a(x﹣3)2+2.5运行,其中x是铅球离初始位置的水平距离,y是铅球离地面的高度.若铅球抛出时离地面的高度OA为1.6m,则铅球掷出的水平距离OB为 m.
解:由题意,OA=1.6m,得A(0,1.6),
将A(0,1.6)代入y=a(x﹣3)2+2.5,
得:1.6=a(0﹣3)2+2.5,
解得:,
∴,
令y=0,得,
解得:x1=8,x2=﹣2,
∴OB为8m
8
真题感知
3.(2026哈尔滨校考)小明跳起投篮,已知球在处出手时离地面高米,与篮圈中心的水平距离为米,当球出手后在处达到最大高度米,此时球运动的水平距离为米,设篮球运行的轨迹为如图所示的抛物线.
(1)求抛物线的解析式;
(2)篮圈中心距离地面米,问此球能否投中?请通过计算说明理由.
(1)解:根据题意,
点的坐标为,点坐标为,
设此抛物线对应的解析式为:
,,
抛物线经过,
,
,
抛物线的解析式为:
.
真题感知
3.(2026哈尔滨校考)小明跳起投篮,已知球在处出手时离地面高米,与篮圈中心的水平距离为米,当球出手后在处达到最大高度米,此时球运动的水平距离为米,设篮球运行的轨迹为如图所示的抛物线.
(1)求抛物线的解析式;
(2)篮圈中心距离地面米,问此球能否投中?请通过计算说明理由.
(2)由(1)得抛物线的解析式为:
.
篮圈中心的坐标为,
将坐标代入解析式中,得:
,
∴此球能投中.
真题感知
4.(2026·台州校考)在平面直角坐标系中,二次函数的图象经过点.
(1)求这个函数的表达式.
(2)当时,随的增大而减小,求的取值范围.
(1)解:∵二次函数的图象经过点.
∴,解得:,
∴这个函数的表达式为:;
(2)∵,
∴其对称轴为:,
∵,
∴图象开口向上,则当时,随的增大而减小,
∴的取值范围为.
知识与技能
(1)掌握顶点式y=a(x-h)²+k的核心要素:
a定开口,直线x=h为对称轴,(h,k)为顶点;
(2)熟记完整平移规律:
左加右减、上加下减,可实现任意顶点式抛物线与基础抛物线的平移转化;
(3)熟练判断函数最值、增减性,掌握利用对称轴距离比较函数值大小的方法.
课堂小结
思想方法
课堂小结
(1)数形结合思想:
以图象直观特征解读函数解析式参数含义,以解析式精准量化图象性质;
(2)类比迁移思想:
类比纵向平移规律,探究横向平移规律,实现知识的迁移拓展;
(3)从特殊到一般思想:
由具体函数图象特征,归纳出所有顶点式二次函数的通用性质.
易 错 提 醒
课堂小结
(1)符号误区:
识别h时必须对照标准式y=a(x-h)²+k,x+h实际对应h为负数,极易判断平移方向错误;
(2)平移误区:
混淆横、纵向平移对应的参数,h管左右、k管上下,不可混淆;
(3)性质误区:
忽略a的正负直接判断增减性、最值;
(4)顶点误区:
顶点坐标是(h,k),切勿直接带入解析式中的符号写错坐标.
课后练习
2.分别在同一平面直角坐标系中,画出下列各组二次函数的图象,并写出其对称轴和顶点:
(3)y = 2(x + )2- 5,
y = 2(x- )2 + 1.
习题 26.2
课本p44页
O
x
y
1
2
3
4
5
1
2
3
4
5
–5
–4
–3
–2
–1
–5
–4
–3
–2
–1
(3)
y = 2(x + )2- 5对称轴是 x = -,
顶点是 (-,-5)
y = 2(x- )2 + 1对称轴是 x = ,
顶点是 (,1)
课后练习
已知二次函数与的一些对应值如下表:
… 0 1 2 …
… 0 0 5 …
(1)求此二次函数的表达式;
(2)当时,直接写出的取值范围.
(1)解:由表格可知此二次函数的顶点为
设此二次函数解析式为
∵二次函数经过,
∴,
解得:
∴此二次函数解析式为
探究性作业
课后练习
已知二次函数与的一些对应值如下表:
… 0 1 2 …
… 0 0 5 …
(1)求此二次函数的表达式;
(2)当时,直接写出的取值范围.
(2)由(1)得:
,
当时,函数有最小值为,
,
当时,取最大值为
当时,
y的取值范围是.
探究性作业
谢谢聆听
$