内容正文:
第二十六章 二次函数
26.2二次函数的图像和性质
26.2.1二次函数 、的图像和性质
一、二次函数的基础形式:
1. 定义
形如 ( 是常数,且 )的函数叫做二次函数。
当 且 时,函数简化为 ,这是二次函数的最简形式,也是本章节的核心研究对象。
2. 图象绘制(描点法)
通过“列表→描点→连线”三步画出图象:
步骤
操作说明
列表
选取对称的自变量值(如 ),计算对应函数值 。
描点
在平面直角坐标系中,标记出 对应的点。
连线
用平滑曲线依次连接各点,得到抛物线。
3. 图象特征与性质
的图像,核心规律由系数 决定:
性质项目
(开口向上)
(开口向下)
开口方向
向上
向下
顶点坐标
—— 最低点
—— 最高点
对称轴
轴(直线 )
轴(直线 )
最值
当 时,
当 时,
增减性
时, 随 增大而减小; 时, 随 增大而增大。
时, 随 增大而增大; 时, 随 增大而减小。
开口大小规律: 越大,开口越窄; 越小,开口越宽。
示例:的图像
当a>0,以a为、a=1、a=2为例 当a<0,以a为-、a=-1、a=-2为例
二、二次函数的进阶形式:
1. 核心概念:平移变换
形如 ( 为常数,)的函数,可以看作是基础二次函数 在竖直方向上发生了平移。
的作用不变:决定抛物线的开口方向和开口大小(形状)。
的作用:决定抛物线在 轴方向上的位置(上下平移)。
2. 平移规律
对比 和 的图象: - 当 时,将 的图象向上平移 个单位; 当 时,将 的图象向下平移 个单位。
记忆口诀:“上加下减”。即常数项 为正向上移,为负向下移。
3. 图象特征与性质
性质项目
(开口向上)
(开口向下)
开口方向
向上
向下
对称轴
轴(直线 )
轴(直线 )
顶点坐标
—— 最低点
—— 最高点
最值
当 时,
当 时,
增减性
时, 随 增大而减小; 时, 随 增大而增大。
时, 你 fgc 随 增大而增大; 时, 随 增大而减小。
三、易错点与难点解析
1. 忽略 :若 ,函数退化为一次函数或常数函数,不再是二次函数。
1. 混淆增减性的区间:必须明确“对称轴左侧/右侧”的前提,不能笼统说“ 随 增大而增大/减小”。
1. 最值的条件遗漏:求最值时需强调“当 时”,避免只写结果不写前提。
1. 关于“形状相同”:只要 相等,抛物线的形状(开口宽窄)就完全相同。例如:、、 形状完全一样,仅位置不同。
1. 顶点坐标的变化: 的顶点是原点 ,而 的顶点变成了 。顶点的横坐标始终是 0,只有纵坐标随 变化。
4、 例题
例题 1:基础图像与性质分析
题目: 已知二次函数 。 1. 该抛物线的开口方向是______,顶点坐标是______,对称轴是______。 2. 当 时, 随 的增大而______(填“增大”或“减小”)。 3. 该函数有最______值(填“大”或“小”),当 ______时,该最值为______。
参考答案: 1. 向下;; 轴(或直线 ) 2. 减小 3. 大;0;0
解析: 因为 ,所以开口向下,有最高点(最大值)。在对称轴右侧(),图像下降,故 随 增大而减小。
例题 2:平移变换与解析式
题目: 1. 将抛物线 向上平移 3 个单位,得到的新抛物线解析式为____________。 2. 若将抛物线 向下平移 6 个单位,得到的新抛物线解析式为____________,此时顶点坐标变为______。
参考答案: 1. 2. ;
解析: 向上平移加 ,向下平移减 。原顶点 向下平移 6 个单位变为 ,即 。
例题 3:待定系数法求解析式(易错点)
题目: 已知一个二次函数的图像形状与抛物线 相同,但开口方向相反,且其顶点坐标为 。求该二次函数的解析式。
参考答案:
解析: 1. “形状相同”意味着 。 2. “开口方向相反”意味着 与 符号相反,所以 。 3. 顶点为 ,说明 。 4. 组合得 。
例题 4:图像上的点与对称性
题目: 若点 和点 都在抛物线 上,则 与 的大小关系是( )。 A. B. C. D. 无法确定
参考答案: C
解析: 抛物线 的对称轴是 轴。因为点 和点 的横坐标 和 互为相反数,根据对称性,它们的纵坐标相等,即 。 (也可以直接代入计算验证:, )。
5、 自主预习检测
1.下列各点在函数的图象上的是( )
A. B. C. D.
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.给出下列函数: ①, ②, ③, ④,其中符合条件“当时,函数值随自变量增大而增大”的是( )
A.①③ B.②④ C.①④ D.②③
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.已知三个二次函数的图象如图所示,那么,,的大小关系是( )
A. B. C. D.
6.对于二次函数,当时,随的增大而( )
A.先增大后减小 B.减小 C.增大 D.先减小后增大
7.下列函数的图象中,与的函数图象形状一致的是( )
A. B.
C. D.
8.关于函数与的图象的共同点,下列说法正确的是( )
A.开口向上 B.都有最低点 C.随增大而增大 D.对称轴是轴
附:自主预习检测答案
1.C
【分析】函数图象上的点的坐标一定满足函数解析式,将各选项点的横坐标代入解析式,计算得到的y值与点的纵坐标相等,该点就在函数图象上,由此判断选项即可.
【详解】解:A选项,当时,,
∴不在该函数图象上,不符合题意;
B选项,当时,,
∴不在该函数图象上,不符合题意;
C选项,当时,,与点的纵坐标相等,
∴在该函数图象上,符合题意;
D选项,当时,,
∴不在该函数图象上,不符合题意.
2.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.C
【分析】本题根据一次函数、反比例函数、二次函数的增减性,逐个判断各函数在时的增减性即可得到答案.
【详解】解:①对于,是一次函数,,随增大而增大,当时符合条件;
②对于,是一次函数,,随增大而减小,不符合条件;
③对于,是反比例函数,,时随增大而减小,当时不符合条件;
④对于,是二次函数,开口向上,对称轴为,时随增大而增大,故当时符合条件;
因此符合条件的是①④,故选C.
4.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.D
【分析】此题主要考查了二次函数的图象,抛物线开口大小与二次项系数的绝对值大小成反比,正确记忆开口方向和大小与a的关系是解题关键.
直接利用二次函数的图象开口大小和方向与a的关系进而得出答案.
【详解】解:如图所示:的开口向上,,
与开口向下,则,
∵的开口大于开口,
∴
∴,
∴
故选:D.
6.C
【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判断开口方向,再根据对称轴分析增减性即可.
【详解】解:∵,
∴二次函数开口向下,
∵二次函数的对称轴为,
∴当时,随的增大而增大.
故选:C.
7.A
【分析】本题主要考查了二次函数的图象与性质,二次函数图象的形状由二次项系数决定,系数的绝对值相同则形状一致,据此可得答案.
【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.
8.D
【分析】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、最值、增减性与系数的关系,以及对称轴的判定方法是解题的关键.先分别分析两个二次函数的开口方向、最值点、增减性和对称轴,再对比各选项找出它们的共同点.
【详解】∵函数的,开口向下,有最高点,当时随增大而增大,当时随增大而减小;
函数的,开口向上,有最低点,当时随增大而减小,当时随增大而增大;
∴A、B、C均不是共同点;
∵两个函数均为形式,
∴对称轴都是轴,故D正确.
故选:D.
试卷第1页,共3页
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