内容正文:
§4 一元二次函数与一元二次不等式
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4.1 一元二次函数
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◆ 课前预习
◆ 课中探究
探究点一 一元二次函数解析式的求解
探究点二 一元二次函数的图象及变换
探究点三 一元二次函数性质的应用
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【学习目标】
1.通过具体实例研究一元二次函数的图象和性质,得到一般性结论,培养
归纳、抽象能力.
2.掌握一元二次函数的概念、表达式、图象与性质,会用配方法解决有关
问题,能熟练地求一元二次函数的最值.
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知识点一 一元二次函数
定义:一般地,如果,,是常数,,那么叫作 的
一元二次函数.
结构特征:(1)等号左边是因变量,右边是关于自变量的二次式, 的最高次
数是___;
(2)二次项系数不为___.
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课 前 预 习
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【诊断分析】
一元二次函数的解析式有哪几种形式?
解:一元二次函数的解析式有以下三种形式.
一般式: ;
顶点式: ;
交点式: .
任意一个一元二次函数的解析式都有一般式和顶点式,但不一定有交点式.
课 前 预 习
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知识点二 一元二次函数的图象及变换
1.抛物线的定义:通常把一元二次函数的图象叫作抛物线.
2.一元二次函数图象的平移
一元二次函数的图象可以由 的图象经过向左(或向右)
平移____个单位长度,再向上(或向下)平移____个单位长度得到.且有以下规
律:“正右移,负左移”,“正上移, 负下移”.
课 前 预 习
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知识点三 一元二次函数 的性质
函数 一元二次函数
图象
_____________________________ ___________________________
性质 图象开口______,并向上无限延伸 图象开口______,并向下无限延伸
对称轴方程为_________,顶点坐标为_____________
向上
向下
课 前 预 习
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函数 一元二次函数
性质 在区间上,函数值 随自变
量 的增大而______;在区间
上,函数值随自变量 的
增大而______ 在区间上,函数值 随自变
量 的增大而______;在区间
上,函数值随自变量 的
增大而______
当时, 取得最小值_______ 当时, 取得最大值_______
减小
增大
增大
减小
续表
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【诊断分析】
1.函数, 的最小值为____.
[解析] 因为,,所以当 时,函数取得
最小值 .
2.如何判断一元二次函数的图象与 轴的交点个数?
解:若,则函数图象与轴有两个交点;
若 ,则函数图象与轴有一个交点;
若,则函数图象与 轴没有交点.
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探究点一 一元二次函数解析式的求解
例1 已知一元二次函数的图象经过点, ,且函数的最大值为8,
求该一元二次函数的解析式.
解:方法一:利用一元二次函数的一般式.
根据题意可设 ,
由题意得可得
故所求一元二次函数的解析式为 .
课 中 探 究
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方法二:利用一元二次函数的交点式.
根据题意可设 ,
即 .
函数有最大值8,,可得 .
故所求一元二次函数的解析式为 .
课 中 探 究
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方法三:利用一元二次函数的顶点式.
根据题意可设 .
函数图象经过点,,
函数图象的对称轴为直线, ,
又函数的最大值为8,, .
把点的坐标代入,得,可得 ,
.
故所求一元二次函数的解析式为 .
课 中 探 究
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变式 已知一元二次函数 的图象过原点,图象关于直
线对称且函数的最小值为 ,求该一元二次函数的解析式.
解:由题可得解得
所以该一元二次函数的解析式为 .
课 中 探 究
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[素养小结]
一元二次函数解析式的求法
(1)一般式:,,为常数,且 .
当已知抛物线上的任意三点时,通常将函数的解析式设为一般式,然后列出三
元一次方程组并求解.
(2)顶点式:,,为常数,且 .
当已知抛物线的顶点坐标和抛物线上另一点的坐标时,通常将函数的解析式设
为顶点式.
(3)交点式:,,是常数,且 .当已知抛物
线与 轴的交点的横坐标时,通常将函数的解析式设为交点式.
课 中 探 究
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探究点二 一元二次函数的图象及变换
例2(1) 设,则一元二次函数 的图象可能是( )
D
A. B. C. D.
[解析] 由A中的图象知,,,,所以,与 矛盾;
由B中的图象知,,,,所以,与 矛盾;
由C中的图象知,,,,所以,与 矛盾;
由D中的图象知,,,,所以, 成立.故选D.
课 中 探 究
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(2)为了得到函数的图象,只需把函数 的图象
( )
B
A.向左平移1个单位长度,再向上平移8个单位长度
B.向右平移1个单位长度,再向上平移8个单位长度
C.向左平移1个单位长度,再向下平移8个单位长度
D.向右平移1个单位长度,再向下平移8个单位长度
[解析] 可化为,故将 的图象向
右平移1个单位长度,再向上平移8个单位长度即可得到 的图
象.故选B.
课 中 探 究
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变式 将函数 的图象向左平移2个单位长度,再向上平移3个单
位长度,便得到函数的图象,求, 的值.
解:可变形为 ,
函数的图象的顶点坐标为 .
根据题意,把此函数的图象反向平移,可得到函数 的图象,即
把函数 的图象向下平移3个单位长度,再向右平移2个单位长度,
就可得到函数的图象,此时点平移至点 处,
函数的图象的顶点坐标是 ,
则解析式为 ,
对照,得, .
课 中 探 究
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[素养小结]
一元二次函数的图象在平移过程中,不变,只是 或
发生变化,故对于一元二次函数图象的平移问题,关键是准确地求出函数图象
的顶点坐标.
课 中 探 究
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探究点三 一元二次函数性质的应用
例3 [2024·北京五十五中高一期中]
(1)求函数, 的最大值和最小值;
解:函数的图象开口向上,且图象的对称轴为直线 ,
又,所以当时,取得最小值,当 时,
取得最大值12.
所以函数,的最大值为12,最小值为 .
课 中 探 究
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(2)若函数在上的最小值为1,求实数 的值.
解:的图象的对称轴为直线 ,图象开口向上.
①当,即时,函数在 处取得最小值1,
即,得 ,符合题意;
②当,即时,函数在 处取得最小值1,
即,得,与 矛盾,舍去;
③当,即时,
函数在 处取得最小值1,即 ,无解,舍去.
综上可得 .
课 中 探 究
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变式 已知函数在区间 上的最大值为4,最小值
为3,则实数 的取值范围是( )
A
A. B. C. D.
[解析] 由可知其图象的对称轴为直线 ,图象开口向上,
所以易知,所以.
令,解得 或,易知 .
课 中 探 究
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[素养小结]
因为一元二次函数的最值与其图象的对称轴有关,所以求解一元二次函数的最
值问题时,需要利用配方法,确定一元二次函数图象的对称轴的位置,从而确
定当自变量 为何值时,一元二次函数取得最值.
课 中 探 究
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