内容正文:
第21章 二次函数与反比例函数
21.2 二次函数的图象和性质
第1课时 二次函数y=ax2+k的图象与性质
2 二次函数y=ax2+bx+c的图象与性质
学习目标
学习重难点
重点
难点
1.会用描点法作出二次函数y=ax2+k的图象.
2.理解并掌握二次函数y=ax2+k 的图象与性质及它与函数y=ax2
的关系.
描点法画出二次函数y=ax2+k的图象,二次函数y=ax2+k的图象与性质.
抛物线y=ax2+k 与抛物线y=ax2之间联系.
回顾复习
二次函数y=ax²(a≠0)的图象和性质:
形如y=ax2+k的图象和性质又会怎样呢?
探索新知
问题:在同一平面直角坐标系中,怎样画出二次函数 y = 2x2, y = 2x2 +1和 y = 2x2 -1的图象?
解:先列表:
x … -2 -1.5 -1 -0.5 0 0.5 1 1.5 2 …
y =2x2 8 4.5 2 0.5 0 0.5 2 4.5 8 …
y =2x2+1 … 9 5.5 3 1.5 1 1.5 3 5.5 9 …
y = 2x2 -1 … 7 3.5 1 -0.5 -1 -0.5 1 3.5 7 …
描点、连线,画出函数的图象:
y = 2x2 -1
y = 2x2+1
2
6
8
y
4
O
-2
2
x
4
-4
-1
y = 2x2
这三条抛物线的开口方向如何?顶点坐标、对称轴分别是什么?
观察1
表达式式 形状 开口方向 对称轴 顶点坐标
y=2x2
y=2x2+1
y=2x2-1
向上
直线x=0
(0,1)
(0,-1)
抛物线
(0,0)
y = 2x2 -1
y = 2x2+1
2
6
8
y
4
O
-2
2
x
4
-4
-1
y = 2x2
对于同一个x值,这三个函数对应的y值之间有什么关系?这三个函数的图象在位置上有什么关系?
观察2
观察图象,我们很容易看出对于同一个x值,y=2x2的y值比y=2x2–1的y值大1,同时比y=2x2+1的y值小1.
通过观察图象,我们可以得到:函数y=2x2的图象分别向上或向下平移,就可得到y=2x2+1和y=2x2–1的图象.
y = 2x2 -1
y = 2x2+1
2
6
8
y
4
O
-2
2
x
4
-4
-1
y = 2x2
当x分别取何值时,这三个函数取得最小值?最小值分别是多少?
观察3
三条抛物线都是开口向上,所以最低点就是它们对应的顶点坐标,分别为(0,0),(0,1),(0,-1).因此得到它们都是当x=0时取得最小值,最小值分别为0,1,-1.
归纳总结
抛物线y=ax²+k(k≠0)与抛物线y=ax²的关系
一般地,抛物线y=ax²+k(k≠0)与y=ax²的形状、开口大小和开口方向相同,只是位置不同.
抛物线y=ax²+k(k≠0)可由抛物线y=ax²沿y轴方向平移|k|个单位长度得到:当k>0时,向上平移;当k<0时,向下平移.
函数 y=ax² y=ax²+k(k≠0)
相同点 (1) 形状相同;
(2) 开口大小和开口方向相同;
(3) 增减性相同
不同点
(关系) 顶点坐标(最值)不同
当k>0时,抛物线y=ax²+k由抛物线y=ax²沿y轴方向向上移动k个单位长度得到;
当k<0时,抛物线y=ax²+k由抛物线y=ax²沿y轴方向向下移动|k|个单位长度得到
【例1】在同一平面直角坐标系中,怎样画出函数y=-x²、y=-x²+3和y=-x²-2图象?
解:列表.
x … -2 -1 0 1 2 …
y=-x² … -4 -1 0 -1 -4 …
y=-x²+3 … -1 2 3 2 -1 …
y=-x²-2 … -6 -3 -2 -3 -6 …
例题示范
描点、连线,即得各函数的图象:
例题示范
【例2】在同一直角坐标系中,画出函数 y = – x2+1和 y = – x2–1的图象,并说明通过怎样的平移,可以由抛物线 y = – x2+1得到抛物线 y = – x2–1.
解:(1)列表.
x … –3 –2 –1 0 1 2 3 …
y= –x²+1 … –8 –3 0 1 0 –3 –8 …
y= –x²–1 … –10 –5 –2 –1 –2 –5 –10 …
–2
–2
–2
–2
–2
–2
–2
–2
(2)描点、连线.
由图象,很容易得到抛物线
y = – x2–1是由抛物线 y = – x2+1向下平移2个单位得到的.
归纳小结
函数y=ax2+k的图象和性质.
y=ax²+k(a≠0) a>0 a<0
图象
开口方向 开口向下
顶点坐标
对称轴
增减性
最值
开口向上
顶点是(0,k)
顶点是(0,k)
y轴
y轴
在y轴左侧,y随x的增大而减小;
在y轴右侧,y随x的增大而增大.
在y轴左侧,y随x的增大而减小;
在y轴右侧,y随x的增大而增大.
x=0时,y最小值=k
x=0时,y最大值=k
函数y=ax2的图象与函数y=ax2+k的图象的相同点与不同点.
函数 y=ax² y=ax²+k(k≠0)
相同点 (1) 形状相同;
(2) 开口大小和开口方向相同;
(3) 增减性相同
不同点
(关系) 顶点坐标(最值)不同
当k>0时,抛物线y=ax²+k由抛物线y=ax²沿y轴方向向上移动k个单位长度得到;
当k<0时,抛物线y=ax²+k由抛物线y=ax²沿y轴方向向下移动|k|个单位长度得到
1.抛物线y=-3x2+5的开口_______,对称轴是_____,顶点坐标是______,在对称轴的左侧,y随x的增大而______,在对称轴的右侧,y随x的增大而______;当x=_____时,取得最____值,这个值等于_____.
2.抛物线y=7x2-3的开口______,对称轴是______,顶点坐标是_____,在对称轴的左侧,y随x的增大而______,在对称轴的右侧,y随x的增大而______,当x=_____时,取得最____值,这个值等于____.
随堂练习
-3
(0,-3)
向下
y轴
(0,5)
增大
减小
0
大
5
向下
y轴
减小
增大
0
小
3.抛物线 y=-x2-2 的图象大至是 ( )
B
4.抛物线 y=-6x2 可以看作是由抛物线 y=-6x2+5 按下列何种变换得到 ( )
A.向上平移5个单位长度 B.向下平移5个单位长度
C.向左平移5个单位长度 D.向右平移5个单位长度
5.已知y=ax2+k的图象上有三点 A(-5,y1),B(1,y2),C(3,y3),且 y2<y3<y1,则a的取值范围是 ( )
A.a>0 B.a<0 C.a≥0 D.a≤0
B
A
拓展提升
1.已知二次函数 y=(a-2)x2=a2-2 的最高点是(0,2),则 a 的值为______.
2.抛物线 y=ax2+c 与 y=-3x2-2 的图象关于 x 轴对称,则a=____,c=_____.
3.若 y=x2+(k-2) 的顶点是原点,则 k_____;若顶点位于 x 轴上方,则 k______;若顶点位于 x 轴下方,则 k______.
-2
3
2
=2
>2
<2
4.二次函数的图象是将( )
A.抛物线向左平移3个单位长度得到
B.抛物线向左平移1个单位长度得到
C.抛物向上平移1个单位长度得到
D.抛物线向上平移1个单位长度得到
解析:二次函数y=-3x2+1的图象是将抛物线y=-3x2向上平移1个单位长度得到的.故选D.
D
5.在同一直角坐标系中,一次函数 y=ax+k 和二次函数 y=ax2+k 的图象大致为 ( )
D
提示:y=ax2+k 是由 y=ax2 平移 | k | 个单位得到.
6.如图,抛物线y=x2-4与x轴交于A、B两点,点P为抛物线上一点,且S△PAB=4,求P点的坐标.
解:抛物线y=x2-4,令y=0,得到x=2或-2,
即A点的坐标为(-2,0),B点的坐标为(2,0),∴AB=4.
∵S△PAB=4,设P点纵坐标为b,
∴ ×4|b|=4,∴|b|=2,即b=2或-2.
当b=2时,x2-4=2,解得x=± ,
此时P点坐标为( ,2),(-,2);
当b=-2时,x2-4=-2,解得x=±,
此时P点坐标为(,2),(-,2).
课堂小结
二次函数y=ax2+k(a≠0)的图象和性质
图象
性质
与y=ax2的关系
开口方向由a的符号决定;
k决定顶点位置;
对称轴是y轴.
增减性结合开口方向和对称轴才能确定.
平移规律:
k正向上;
k负向下.
课后作业
1.从课后习题中选取;
2.完成练习册本课时的习题。
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