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人教版(新教材) 九年级上册 26.2.3 二次函数y=ax²+bx+c的 图象和性质 第二十六章 二次函数 情境引入 新知探究 典例精析 本课总结 当堂练习 某大棚内种植西红柿,经过试验,其单位面积的产量与这个单位面积种植的株数构成一种函数关系.每平方米种植4株时,平均单株产量为2kg;以同样的栽培条件,每平方米种植的株数每增加1株,单株产量减少0.25kg.问:每平方米种植多少株时,能获得最大的产量?最大产量为多少? 解:设每平方米种植x株,产量为y kg. 根据题意,有y=x[2−0.25 (x−4)]. 即y= −0.25x2+3x. 如何求以上 函数的最值呢? 情境引入 新知探究 典例精析 本课总结 当堂练习 y = −2x2 y = −7x2 − 4 y = −2(x + 1)2 y = −2(x + 5)2 − 4 y = (x − 4)2 + 9 y = −3x2 + 8x y = x2 + x − 6 顶点坐标 对称轴 最值 (0,0) y 轴 0 (0,−4) y 轴 −4 (−1,0) 直线 x = −1 0 (−5,−4) 直线 x = −5 −4 (4,9) 直线 x = 4 9 黄色表格中的数据如何求? 情境引入 新知探究 典例精析 本课总结 当堂练习 对于二次函数,如何画出它的图象并讨论它的性质? 配方: 由此可知,抛物线的顶点是点(6,3),对称轴是直线x=6. (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. 情境引入 新知探究 典例精析 本课总结 当堂练习 某大棚内种植西红柿,经过试验,其单位面积的产量与这个单位面积种植的株数构成一种函数关系.每平方米种植4株时,平均单株产量为2kg;以同样的栽培条件,每平方米种植的株数每增加1株,单株产量减少0.25kg.问:每平方米种植多少株时,能获得最大的产量?最大产量为多少? 解:设每平方米种植x株,产量为y kg. 根据题意,有y=x[2−0.25 (x−4)]. 即y= −0.25x2+3x. 即y=−0.25(x−6)2+9. 当x=6时,y取最大值9. ∴当每平方米种植6株时,能获得最大的产量,最大产量为9kg. 情境引入 新知探究 典例精析 本课总结 当堂练习 我们如何用配方法将二次函数的一般式 y = ax2 + bx + c (a ≠ 0) 化成顶点式 y = a(x − h)2 + k? y = ax² + bx + c 情境引入 新知探究 典例精析 本课总结 当堂练习 顶点式 顶点坐标 对称轴 最值 y=−x2+2x y =−(x −1)2 +1 y=−2x2−1 y =−2x −1 y = 2x2 − 4x + 6 y =2(x −1)2 + 4 (1,4) (1,1) x=1 最大值1 (0,−1) y轴 最大值−1 最小值4 x=1 情境引入 新知探究 典例精析 本课总结 当堂练习 你能画出 的图象吗? 如何直接画出 的图象? 观察图象,二次函数 的性质是什么? 6.75 8 8.75 9 8.75 8 6.75 x y = − x2+3x ... ... 3 4 5 6 7 8 9 ... ... 情境引入 新知探究 典例精析 本课总结 当堂练习 O y x 5 10 5 10 20 15 x=6 结合二次函数 的图象, 说出其增减性. 当x>6时,y随x的增大而增大 当x<6时,y随x的增大而减小 二次函数 y = ax2 + bx + c 的图象和性质 因此,抛物线 y = ax2 + bx + c 的顶点坐标是 对称轴是直线 一般地,二次函数 y = ax2 + bx + c 可以通过配方化成 y = a(x − h)2 + k 的形式,即 二次函数 y = ax2 + bx + c 的图象和性质 如果 a<0, 当 x< 时,y 随 x 的增大而增大; 当x> 时,y 随 x 的增大而减小. 如果 a>0, 当 x< 时,y 随 x 的增大而减小;当x> 时,y 随 x 的增大而增大. x y O x y O 二次函数 y = ax2 + bx + c 的图象与 a、b、c 的关系 字母符号 a>0 a<0 b = 0 a、b 同号 a、b 异号 c = 0 c > 0 c < 0 图象的特征 开口___________ 开口___________ 对称轴为_____轴 对称轴在 y 轴的____侧 对称轴在 y 轴的____侧 经过原点 与 y 轴交于_____半轴 与 y 轴交于_____半轴 向上 向下 y 左 右 正 负 情境引入 新知探究 典例精析 本课总结 当堂练习 −16 −6 0 2 0 −6 −16 画出函数 的图象,并说明这个函数具有哪些性质. 解:将函数 配方,得 先列表: x y = −2x2 −12x−16 ... ... −6 −5 −4 −3 −2 −1 0 ... ... 情境引入 新知探究 典例精析 本课总结 当堂练习 然后描点、连线,得到图象如右图. 由图象可知,这个函数具有如下性质: 当 x<−3 时,函数值 y 随x 的增大而增大; 当 x>−3 时,函数值 y 随x 的增大而减小; 当 x = −3 时,函数取得最大值,最大值为 2. 情境引入 新知探究 典例精析 本课总结 当堂练习 已知抛物线 y = 2x2 − 12x + 10. (1)当 x 为何值时,y 有最小值?最小值是多少? (2)当 x 为何值时,y 随 x 的增大而减小? (3)将该抛物线向左平移 3个单位长度,再向上平移 7个单位长度,请直接写出新抛物线的解析式. 解:∵ y = 2x2 − 12x + 10 = 2(x − 3)2 − 8, ∴抛物线开口向上,顶点为(3,−8),对称轴为直线x = 3. (1)当 x = 3 时,y 有最小值,最小值为 −8. (2)当 x<3 时,y 随 x 的增大而减小. (3)新抛物线的解析式为 y = 2x 2 − 1. 情境引入 新知探究 典例精析 本课总结 当堂练习 已知函数 (b,c为常数)的图象经过点 , . (1)求b,c的值.(2)当 时,求y的最大值. (1)解:将 , 代入, 得 ,解得 ; (2)解:由(1)得 ,抛物线开口向下,对称轴为直线 , 当 时, 时,y取最大值, 将x=−3代入,得 ,∴y的最大值为6. 情境引入 新知探究 典例精析 本课总结 当堂练习 由于当 x>2 时,y 的值随 x 值的增大而减小,∴ 抛物线的对称轴应在直线 x = 2 处或其左侧. 已知二次函数 y =−x2+4bx+c,当 x>2 时,y 的值随 x 值的增大而减小,求实数 b 的取值范围. ∴ 2b≤2,b≤1. 如图所示. 解:∵ 二次项系数−1<0, ∴ 抛物线开口向下,对称轴为 x y O b 1 情境引入 新知探究 典例精析 本课总结 当堂练习 已知二次函数 y = x2 − 4x − 1. (1) 将函数 y = x2 − 4x − 1 的解析式化为 y = a(x + m)2 + k 的形式,并指出该函数图象的顶点 B 的坐标; 解:y = x2 − 4x − 1 = (x − 2)2 − 5, 该函数图象的顶点 B 的坐标为 (2,−5). 情境引入 新知探究 典例精析 本课总结 当堂练习 (2) 在平面直角坐标系 xOy 中,设抛物线 y = x2 − 4x − 1与 y 轴交点为 C,抛物线的对称轴与 x 轴交点为 A,求四边形 OABC 的面积. 解:如图,令 x = 0,则 y = −1, ∴ OC = 1. ∵ B (2,−5), ∴ OA = 2,AB = 5. ∴ S四边形OABC = 情境引入 新知探究 典例精析 本课总结 当堂练习 (1)解:将点 , 代入, 得 ,解得 , 二次函数的解析式为 ; 如图,二次函数 的图象经过坐标原点,与x轴交于点 . (1)求二次函数的解析式;(2)求抛物线的顶点坐标; (2)解:∵ , 抛物线的顶点坐标为 ; 情境引入 新知探究 典例精析 本课总结 当堂练习 (3)在抛物线上存在点P,满足 ,请直接写出点P的坐标. (3)解: , ,设点P到x轴的距离为h,则 , 解得h=4, ①当点P在x轴上方时, ,解得 ,∴点P的坐标为 ; ②当点P在x轴下方时, ,解得 , , 点的坐标为 或 ; 综上所述,点的坐标是 或 或 . 情境引入 新知探究 典例精析 本课总结 当堂练习 已知二次函数 y=ax2+bx+c 的图象如图所示,下列结论: ①abc>0;②2a−b<0;③4a−2b+c>0;④(a+c)2>b2. 其中正确的个数是 ( ) A.1 B.2 C.3 D.4 解:由图象开口向下可得 a<0, 由对称轴在 y 轴左侧可得 b<0, 由图象与 y 轴交于正半轴可得 c>0, 则 abc>0,故①正确; 由对称轴 x = >−1 可得 2a−b<0,故②正确; 情境引入 新知探究 典例精析 本课总结 当堂练习 则 (a+b+c)(a−b+c)<0, 即 (a+c)2−b2<0,所以 (a+c)2<b2, 故④错误.综上所述,①②正确. 故选 B. 由图象上横坐标为−2 的点在第三象限可得 4a−2b+c<0,故③错误; 由图象上横坐标为 1 的点在第四象限得 a+b+c<0, 由图象上横坐标为−1 的点在第二象限得 a−b+c>0, ③ 4a−2b+c<0 ④ (a+c)2<b2 二次函数 y = ax2 + bx + c 的图象中常见的表达式 表达式 a+b+c a−b+c 4a+2b+c 4a−2b+c 9a+3b+c 9a−3b+c 含义 当x=1时得函数值 当x=−1时得函数值 当x=2时得函数值 当x=−2时得函数值 当x=3时得函数值 当x=−3时得函数值 情境引入 新知探究 典例精析 本课总结 当堂练习 顶点坐标 二次函y=ax²+bx+c 的图象和性质 y = ax2+bx+c ( a ≠ 0 ) 一般式 顶点式 对称轴 配方法 公式法 性质 情境引入 新知探究 典例精析 本课总结 当堂练习 练习 详解 如图是某个二次函数的图象,根据图象可知,该二次函数的表达式是( ) A. B. C. D. 解:由顶点坐标 可设二次函数表达式为, ,将 代入解析式, 得 ,解得 , ∴该二次函数的表达式是 . 情境引入 新知探究 典例精析 本课总结 当堂练习 练习 详解 x的值 y的值 … … −2 −22 −1 −7 0 2 1 5 2 2 … … 二次函数 的自变量x与函数y的部分对应值如表: 当x=3时,函数y的值是( ) A.2 B.5 C.−7 D.−22 解:由表格可知,当x=0时,y=2,当x=2时,y=2, ∴二次函数的对称轴为直线 , ∵x=3关于直线x=1的对称点为x=−1,由表格得,当x=3时,y=−7. 情境引入 新知探究 典例精析 本课总结 当堂练习 练习 详解 将抛物线 的图象向左平移2个单位后,所得抛物线经过点 , 则a等于( ) A. B.1 C.3 D.5 解:将抛物线 向左平移2个单位后,所得解析式为 , 将 代入解析式,得 ,解得 . 情境引入 新知探究 典例精析 本课总结 当堂练习 练习 详解 关于抛物线 ,下列说法正确的是( ) A.开口向上 B.对称轴是直线x=2 C.顶点坐标是 D.x>2时,y随x增大而减小 解:∵二次函数中 , ,∴抛物线开口向下,选项A错误. ∵对称轴为 ,∴对称轴是直线x=1,选项B错误. 将x=1代入抛物线解析式,得 ,∴顶点坐标为(1,3),选项C错误. ∵抛物线开口向下,对称轴为x=1,∴x>1时,y随x增大而减小, 又∵x>2满足x>1,∴x>2时,y随x增大而减小,选项D正确. 情境引入 新知探究 典例精析 本课总结 当堂练习 练习 详解 二次函数 ,若点 , 是它图象上的两点,则y1______y2.(填<、>、=) 解:将 代入得: , 将 代入得: , ∵ , ∴ . 情境引入 新知探究 典例精析 本课总结 当堂练习 练习 详解 若二次函数 的图象顶点在x轴的上方,则实数n的取值范围是 _____. 解:抛物线的对称轴为 , 将 代入得 , 所以抛物线的顶点为 , , . 情境引入 新知探究 典例精析 本课总结 当堂练习 练习 详解 如图是某个二次函数的图象. (1)求该二次函数关系式;(2)补全函数图象; (1)解:∵抛物线的顶点坐标为 , ∴设二次函数解析式为 , ∵抛物线过点 ,代入得: 解得 , ∴ ; (2)如图所示; 情境引入 新知探究 典例精析 本课总结 当堂练习 练习 详解 (3)若抛物线上点 到y轴的距离不大于2,请根据图象直接写出n的取值范围. (3)解:当 时, ; 当 时, ; ∵抛物线开口向下,顶点坐标 , 即当 时,n的最大值为4, ∴抛物线上点 到y轴的距离不大于2时,−5≤n≤4. 情境引入 新知探究 典例精析 本课总结 当堂练习 练习 详解 已知二次函数 y=x2﹣6x + 5. (1)将 y=x2﹣6x + 5 化成 y=a(x﹣h)2 + k 的形式; (2)求该二次函数的图象的对称轴和顶点坐标; (3)当 x 取何值时,y 随 x 的增大而减小? (3)∵ 抛物线的开口向上,对称轴是 x=3, ∴ 当 x≤3 时,y 随 x 的增大而减小. 解:(1)y=x2﹣6x + 5=(x﹣3)2﹣4. (2)二次函数的图象的对称轴是 x=3,顶点坐标是 (3,−4).