内容正文:
第1章 二次函数
1.2 二次函数的图像 同步课时练
【教材版本】浙教版九年级上册 【建议用时】45分钟 【满分】100分
【学习目标】
1. 会用描点法画出二次函数 y = ax²、y = a(x-h)² + k 等的图像;
2. 掌握二次函数图像的平移规律,能准确写出平移后的函数表达式;
3. 能根据图像或表达式确定二次函数的开口方向、顶点坐标和对称轴。
【知识梳理】
一、y = ax² 的图像
◆ 图象是抛物线,关于 y 轴对称,顶点在原点 (0, 0);
◆ a > 0 时,开口向上,有最小值 y = 0;a < 0 时,开口向下,有最大值 y = 0;
◆ |a| 越大,抛物线开口越小(越瘦);|a| 越小,开口越大(越胖)。
二、图像的平移规律
◆ 上下平移: y = ax² + k —— 向上平移 |k| 个单位(k > 0)或向下平移 |k| 个单位(k < 0)
◆ 左右平移: y = a(x - h)² —— 向右平移 h 个单位(h > 0)或向左平移 |h| 个单位(h < 0)
◆ 综合平移: y = a(x - h)² + k —— 先左右平移 h 个单位,再上下平移 k 个单位
口诀:上加下减常数项,左加右减自变量。
三、顶点式 y = a(x - h)² + k
◆ 顶点坐标为 (h, k),对称轴为直线 x = h;
◆ a > 0 开口向上,a < 0 开口向下;|a| 控制开口大小;
◆ 任意二次函数 y = ax² + bx + c 可通过配方法化为顶点式。
一、选择题(每小题5分,共25分)
1.抛物线 y = 2x² 的开口方向和顶点坐标分别是( )
A.开口向上,顶点 (0, 0)
B.开口向下,顶点 (0, 0)
C.开口向上,顶点 (0, 2)
D.开口向下,顶点 (2, 0)
2.将抛物线 y = x² 向上平移 3 个单位,得到的抛物线解析式为( )
A.y = x² + 3
B.y = x² - 3
C.y = (x + 3)²
D.y = (x - 3)²
3.抛物线 y = -3(x - 1)² + 2 的顶点坐标是( )
A.(1, 2)
B.(-1, 2)
C.(1, -2)
D.(-1, -2)
4.已知抛物线 y = a(x + 2)² - 1 开口向下,且形状与 y = 2x² 相同,则 a 的值为( )
A.2
B.-2
C.1/2
D.-1/2
5.抛物线 y = (x + 3)² - 4 的对称轴是( )
A.直线 x = 3
B.直线 x = -3
C.直线 x = 4
D.直线 x = -4
二、填空题(每小题5分,共25分)
6.二次函数 y = 2(x - 3)² + 1 的顶点坐标为 ______,对称轴为 ______。
7.将抛物线 y = -x² 先向右平移 2 个单位,再向下平移 5 个单位,所得抛物线的解析式为 ________________。
8.抛物线 y = 3x² 与 y = (1/3)x² 相比,开口更大的是 ____________。
9.若抛物线 y = a(x + 1)² - 3 经过点 (1, 5),则 a = ______。
10.二次函数 y = -(x - 2)² + 3 有最______值(填"大"或"小"),该值为 ______。
三、解答题(共20分)
11.(10分)用描点法画出二次函数 y = x² - 2x - 3 的图像,要求:
(1)用配方法将函数化为 y = a(x - h)² + k 的形式;
(2)写出顶点坐标和对称轴;
(3)列表(至少取5组 x、y 值),并在坐标系中描点连线。
12.(10分)已知抛物线 y = 2(x + 1)² - 8。
(1)写出该抛物线的开口方向、顶点坐标和对称轴;
(2)说出该抛物线可由 y = 2x² 经过怎样的平移得到;
(3)当 x 取何值时,y 随 x 的增大而减小?
四、能力提升(共20分)
13.(8分)已知二次函数 y = ax² 的图像经过点 (-2, -8)。
(1)求 a 的值,并判断抛物线的开口方向;
(2)若点 A(m, -18) 也在此抛物线上,求 m 的值;
(3)当 -1 ≤ x ≤ 2 时,求 y 的取值范围。
14.(12分)已知抛物线 C₁:y = x² - 4x + 5。
(1)将 C₁ 化为顶点式,写出顶点坐标和对称轴;
(2)将 C₁ 向左平移 1 个单位,再向上平移 2 个单位,得到 C₂,求 C₂ 的解析式(用顶点式表示);
(3)写出 C₂ 的开口方向,并说明 C₁ 与 C₂ 的形状是否相同。
五、拓展探究(共10分)
15.(10分)在平面直角坐标系中,抛物线 y = a(x - h)² + k 的顶点为 P。
(1)若 a = 1,h = 0,k = -4,请写出抛物线的解析式,并求出它与 x 轴的交点坐标;
(2)在第(1)问的基础上,若将此抛物线先关于 x 轴翻折,再向右平移 3 个单位,求最终所得抛物线的解析式;
(3)想一想:平移和翻折变换对抛物线开口方向、顶点坐标和形状分别有什么影响?(用你自己的语言总结)
参考答案与解析
一、选择题
1.A 解析:a = 2 > 0,开口向上;对于 y = ax²,顶点恒为 (0, 0)。
2.A 解析:上加下减常数项,y = x² 向上平移 3 个单位 → y = x² + 3。左右平移才在括号内改变。
3.A 解析:y = a(x - h)² + k 中,顶点为 (h, k)。h = 1,k = 2,故顶点 (1, 2)。
4.B 解析:开口向下 → a < 0;形状相同 → |a| = 2;∴ a = -2。
5.B 解析:y = (x + 3)² - 4 = (x - (-3))² - 4,对称轴为 x = h = -3。
二、填空题
6.(3, 1);直线 x = 3 解析:顶点式 y = a(x - h)² + k,顶点为 (h, k),对称轴为 x = h。
7.y = -(x - 2)² - 5 解析:向右平移 2→ x 替换为 (x-2);向下平移 5→ 常数项 -5。
8.y = (1/3)x² 解析:|3| > |1/3|,|a| 越小开口越大,(1/3)x² 开口更大。
9.a = 2 解析:代入 (1, 5):5 = a(1+1)² - 3 → 5 = 4a - 3 → a = 2。
10.大;3 解析:a = -1 < 0,开口向下,有最大值。顶点 (2, 3),最大值为 3。
三、解答题
11.解:
(1)y = x² - 2x - 3 = (x² - 2x + 1) - 1 - 3 = (x - 1)² - 4。
(2)顶点坐标 (1, -4),对称轴为直线 x = 1。
(3)列表:
x | -1 0 1 2 3
y | 0 -3 -4 -3 0
描点连线可得一条开口向上、顶点在 (1, -4) 的抛物线。
12.解:
(1)a = 2 > 0,开口向上;顶点 (-1, -8);对称轴 x = -1。
(2)y = 2(x + 1)² - 8 由 y = 2x² 先向左平移 1 个单位,再向下平移 8 个单位得到。
(3)∵ 开口向上,在对称轴左侧 y 随 x 增大而减小,∴ 当 x < -1 时,y 随 x 的增大而减小。
四、能力提升
13.解:
(1)代入 (-2, -8):-8 = a·(-2)² = 4a,∴ a = -2。抛物线开口向下。
(2)将 A(m, -18) 代入 y = -2x²:-18 = -2m² → m² = 9 → m = ±3。
(3)∵ 开口向下、顶点在原点,|x| 越大 y 越小。
当 x = -1 时,y = -2;当 x = 2 时,y = -8;顶点处 y = 0。
∴ y 的取值范围是 -8 ≤ y ≤ 0。
14.解:
(1)y = x² - 4x + 5 = (x² - 4x + 4) - 4 + 5 = (x - 2)² + 1。
顶点 (2, 1),对称轴 x = 2。
(2)C₁ 向左平移 1 个单位 → 对称轴 x = 2 - 1 = 1;向上平移 2 个单位 → k = 1 + 2 = 3。
∴ C₂:y = (x - 1)² + 3。
(3)C₂ 开口向上(a = 1 > 0)。C₁ 与 C₂ 形状相同,因为二次项系数 a 相同,只是位置不同。
五、拓展探究
15.解:
(1)a = 1,h = 0,k = -4,∴ 解析式为 y = x² - 4。
令 y = 0:x² - 4 = 0 → x² = 4 → x = ±2。与 x 轴交点为 (-2, 0) 和 (2, 0)。
(2)关于 x 轴翻折:y 变为 -y,即 -y = x² - 4 → y = -x² + 4。
再向右平移 3 个单位:x 替换为 (x - 3),→ y = -(x - 3)² + 4。
(3)总结:
· 平移变换:改变顶点位置,不改变开口方向和开口大小;
· 翻折变换(关于 x 轴):改变开口方向(a → -a),形状保持不变(|a| 不变),顶点纵坐标变为相反数。
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