内容正文:
5.2 二次函数的图象与性质
第4课时 二次函数y=a(x-h)2+k与y=ax2+bx+c的图象与性质
1.能正确说出y=a(x-h)2+k的图象的开口方向、对称轴和顶点坐标.
2.会用配方法或公式法将一般式y=ax2+bx+c化成顶点式y=a(x-h)2+k.(难点)
2.会熟练求出二次函数一般式y=ax2+bx+c的顶点坐标、对称轴.(重点)
导入新课
你能把y=2x2-4x+5化为y=a(x-h)2+k的形式吗?
y=2(x−1)2+3
你能画出y=2x2-4x+5的图象,并说出它的性质吗?
顶点(-3,0)
顶点(-3,)
顶点(0,0)
向左平移3个单位
y=2x2
y=2(x+3)2
向下平移个单位
想一想:由二次函数y=2x²的图象,你能得到二次函数的图象吗?你是怎样得到的?与同伴进行交流.
平移方法1
向左平移3个单位
向下平移个单位
顶点(0,)
顶点(-3,)
顶点(0,0)
y=2x2
向下平移个单位
向左平移3个单位
平移方法2
向下平移个单位
向左平移3个单位
y=2x2
配方的步骤
y=2x2-4x+5
=2(x2-2x)+5
=2(x2-2x+1-1)+5
=2(x2-2x+1)-2+5
=2(x-1)2+3
提,提出二次项系数;
配,加上括号内一次项系数一半的平方,使括号内前三项成为一个完全平方式.为了等式成立,注意再将此项减去;
理,整理得出结果.
用五点定位法列表画图
x -1 0 1 2 3
y 11 5 3 5 11
描点、连线.
列表:
y=2(x-1)2+3
议一议:二次函数y=a(x-h)2+k与y=ax2的图象有什么关系?
一般地,平移二次函数y=ax2的图象便可得到二次函数y=a(x-h)2+k的图象.因此,二次函数y=a(x-h)2+k的图象是一条抛物线,它的开口方向、对称轴和顶点坐标与a,h,k的值有关.
y=a(x-h)2+k 开口方向 对称轴 顶点坐标
a>0
a<0
向上
直线x=h
(h,k)
向下
直线x=h
(h,k)
二次函数y=ax2(a≠0)与y=a(x-h)2+k(a≠0)的关系
y=ax2(a≠0)
y=a(x-h)2+k(a≠0)
平移规律简记为:
上下平移,括号外上加下减;左右平移,括号内左加右减.
二次项系数a不变.
顶点(0,0)
顶点(h,k)
顶点式
【归纳】函数的性质:
y=2(x-1)2+3
(1)函数开口向上,顶点坐标为(1,3),对称轴为直线x=1,当x=1时,函数有最小值3;
(2)x>1时,y随x的增大而增大;
(3)x<1时,y随x的增大而减小.
解决二次函数y=ax2+bx+c问题的关键是将其化为
y=a(x-h)2+k的形式.
例2 若将抛物线y=x2+1先向左平移2个单位,再向下平移3个单位,那么所得抛物线的函数关系式是( )
A.y=(x+2)2+2 B.y=(x+2)2-2
C.y=(x-2)2+2 D.y=(x-2)2-2
B
探究新知
求二次函数y=2x2-8x+7图象的对称轴和顶点坐标。
探 究1
【方法指导】将y=ax2+bx+c化成y=a(x-h)2+k的形式。
因此,二次函数y=2x2-8x+7图象的对称轴是直线x=2,顶点坐标为(2,-1)。
解:y=2x2-8x+7
=2(x2-4x)+7
=2(x2-4x+4)-8+7
=2(x-2)2-1
提取二次项系数
配方
顶点式
二次函数 y=a(x-h)2+k的性质
y=a(x-h)2+k a>0 a<0
开口方向
对称轴
顶点坐标
最值
增减性
向上
向下
直线x=h
(h,k)
当x=h时,ymin=k
当x=h时,ymax=k
当x<h时,y随x的增大而减小;
当x>h时,y随x的增大而增大.
当x<h时,y随x的增大而增大.
当x>h时,y随x的增大而减小;
例3 对于抛物线y=-(x+1)2+3,下列结论:
① 抛物线的开口向下;② 对称轴为直线x=1;
③ 顶点坐标为(-1,3);④ x>1 时,y随x的增大而减小.
其中正确结论有( )
A. 1 个 B. 2 个 C. 3 个 D. 4 个
C
分析:①∵ a=-1<0,∴抛物线的开口向下,正确;
②对称轴为直线x=-1,错误;
③顶点坐标为(-1,3),正确;
④x>1 时,y 随x 的增大而减小,正确.
综上所述,结论正确的是①③④,共3 个,故选C.
探 究2
求二次函数y=ax2+bx+c图象的对称轴和顶点坐标。
解:把二次函数y=ax2+bx+c的右边配方,得
y=ax2+bx+c
=a(x2+x)+c
=a[x2+2·x+() 2-()2]+c
=a(x+)2+
因此:二次函数y=ax2+bx+c图象的对称轴是直线x=-,顶点坐标是(-,)。
填空:
(1)x2+6x+ =(x+ )²;
(2)x2-x+ =(x- )²;
(3)x2-5x+8=(x- )²+ .
我们已经认识了形如y=a(x-h)²+k的二次函数的图象和性质,二次函数y=ax²+bx+c的图象和性质如何呢?
你能研究二次函数y=2x²-8x+7的图象和性质吗?
9
3
y = 2x2-8x+7
一般式
y = 2(x-2)2-1
顶点式
因此,二次函数y=2x2-8x+7的图象是一条开口向上的抛物线;
二次函数y=2x2-8x+7的对称轴是直线=2;顶点坐标为(2,-1).
配方
说一说:如何由二次函数y=2x2的图象平移得到y=2x2-8x+7的图象?
向右平移2个单位
y=2x2
y=2(x-2)2
向下平移1个单位
抛物线 y=ax2+bx+c(a>0) y=ax2+bx+c(a<0)
顶点坐标 (-,)
对称轴 x=-
开口
方向 向上 向下
归纳总结
增减性 x>-时,y随x的增大而增大;x<-时,y随x的增大而减小。 x>-时,y随x的增大而减小;
x<-时,y随x的增大而增大。
最值 x=-时,函数取得最小值 x=-时,函数取得最大值
确定下列二次函数图象的对称轴和顶点坐标:
(1) y=3x2-6x+7; (2) y=2x2-12x+8;
解:(1) y = 3x2-6x+7
= 3(x2-2x)+7
= 3(x2-2x+1)-3+7
= 3(x-1)2+4
= 3(x2-2x+1-1)+7
(2) y = 2x2-12x+8
= 2(x2-6x)+8
= 2(x2-6x+9)-18+8
= 2(x-3)2-10
= 2(x2-6x+9-9)+8
∴二次函数y=3x2-6x+7的对称轴是直线=1,顶点坐标为(1,4).
∴二次函数y=2x2-12x+8的对称轴是直线=3,顶点坐标为(3,-10).
配方的步骤:
①“提”:提出二次项系数;
②“配”:括号内配成完全平方;
③“化”:化成顶点式.
想一想:你能把二次函数的一般式y=ax²+bx+c化为y=a(x-h)²+k的形式吗?
☀方法归纳
二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的应用
探 究3
中国的基建速度震惊世界,大大激发了青少年对桥梁和道路建设的兴趣。如图,小宇利用计算机设计了一款桥梁,桥拱可以用抛物线的一部分表示,其表达式为y=ax2,并利用计算机软件模拟水面情况。已知桥拱与抛物线
y=-x2+x-4的形状相同。
(1)a的值为________。
(2)当水面的宽度AB为10 m时,求桥拱顶点到水面的高度OC。
(3)若水面下降1 m,水面宽度增加多少?
(4)你是如何计算的,与同伴交流。
分析:(1)根据二次函数的性质即可得答案;
(2)令x=5解出方程即可得到答案;
(3)令y=-3解出方程即可得到答案。
y
O
x
(a>0)
y
O
x
(a<0)
最小值
最大值
议一议:二次函数y=ax2+bx+c的图象和性质是怎样的?
二次函数y=ax2+bx+c的图象:
顶点坐标为()
二次函数y=ax2+bx+c的图象和性质
函数
开口方向
对称轴
顶点坐标
最值
增减性
(>0)
开口向上,越大开口越小
关于直线=对称
坐标(,)
=时,
=时,
当<,随的增大而减小;
当>随的增大而增大.
当,随的增大而增大;
当>,随的增大而减小.
(<0)
开口向下,越大开口越小
应用举例
A.函数有最小值
B.对称轴是直线x=
C.当x<时,y随x的增大而减小
D.当-1<x<2时,y>0
【例】二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的大致图象如图所示,关于该二次函数,下列说法错误的是 ( )
D
【解析】由抛物线的开口向上,可知a>0,函数有最小值,A项正确;
由图象可知对称轴为x= ,B项正确;
因为a>0,图象的对称轴为x= ,所以,
当x< 时,y随x的增大而减小,C项正确;
由图象可知,当-1<x<2时,y<0,D项错误,故本选项符合题意.
顶点坐标:
对称轴:
y=ax2+bx+c(a ≠0)
(一般式)
配方法
公式法
(顶点式)
(,)
直线
$