内容正文:
21.2.3 二次函数表达式的确定专项练习
【核心知识梳理】
确定二次函数表达式是沪科版九年级上册21.2.3的核心考点,承接二次函数三种图象形式,是后续二次函数综合应用题、几何压轴题的解题基础。求二次函数解析式的核心思想为待定系数法,根据题目给出的不同条件,灵活选用一般式、顶点式、交点式三种形式,代入已知点坐标列方程(组)求解系数,即可确定函数表达式。
一、一般式(通用设法):\(y=ax^2+bx+c(a≠0)\)。适用于已知图象上任意三个普通点坐标的题型。通过将三个点的坐标依次代入解析式,得到关于 \(a、b、c\) 的三元一次方程组,解出三个系数的值,即可求出函数表达式,适用范围最广,无特殊条件限制。
二、顶点式(简便设法):\(y=a(x-h)^2+k(a≠0)\)。适用于已知顶点坐标、对称轴或最值的题型。式中 \((h,k)\) 为抛物线顶点坐标,可直接代入顶点坐标简化式子,仅需再代入一个图象上的点,即可求出唯一未知系数 \(a\),计算量远小于一般式,是已知顶点条件的最优解法。
三、交点式(两根式):\(y=a(x-x_1)(x-x_2)(a≠0)\)。适用于已知抛物线与 \(x\) 轴的两个交点坐标 \((x_1,0)、(x_2,0)\)的题型。\(x_1、x_2\) 为抛物线与x轴交点的横坐标,代入两个交点坐标后,仅需借助一个额外点坐标即可求出系数 \(a\),大幅简化计算。需注意:无x轴交点条件时,不可使用交点式。
三种设法可相互转化,解题原则为“择优而用”:三点普通点用一般式,知顶点最值用顶点式,知双交点用交点式。求出解析式后,可根据题目要求化为一般式或顶点式标准形式。
二次函数 \(y=ax^2+bx+c\)(\(a≠0\))是二次函数的一般式,是沪科版九年级上册二次函数的最终通用形式,涵盖前面所学的顶点式、平移型函数,是考试必考核心内容。任意二次函数都可化为一般式,它可以通过配方转化为顶点式 \(y=a(x-h)^2+k\),进而求出抛物线的对称轴、顶点、增减性与最值,实现从特殊形式到通用形式的知识过渡。
在一般式中,三个系数分工明确且各有几何意义:系数 \(a\) 决定抛物线开口方向与开口宽窄,\(a>0\) 开口向上,图象有最低点;\(a<0\) 开口向下,图象有最高点。\(|a|\) 越大,抛物线开口越窄,图象越陡峭;\(|a|\) 越小,开口越宽。系数 \(a\)、\(b\) 共同决定对称轴位置,系数 \(c\) 决定抛物线与 \(y\) 轴交点位置。
通用核心公式可直接用于解题,无需每次配方:对称轴公式为直线 \(x=-\dfrac{b}{2a}\),顶点纵坐标公式为 \(y=\dfrac{4ac-b^2}{4a}\),即顶点坐标为 \(\left(-\dfrac{b}{2a},\dfrac{4ac-b^2}{4a}\right)\)。函数最值由开口方向决定,\(a>0\) 时,当 \(x=-\dfrac{b}{2a}\),函数有最小值 \(\dfrac{4ac-b^2}{4a}\);\(a<0\) 时,当 \(x=-\dfrac{b}{2a}\),函数有最大值 \(\dfrac{4ac-b^2}{4a}\)。
函数增减性由对称轴与开口方向共同确定:\(a>0\) 时,对称轴左侧(\(x<-\dfrac{b}{2a}\))\(y\) 随 \(x\) 增大而减小,对称轴右侧(\(x>-\dfrac{b}{2a}\))\(y\) 随 \(x\) 增大而增大;\(a<0\) 时,对称轴左侧(\(x<-\dfrac{b}{2a}\))\(y\) 随 \(x\) 增大而增大,对称轴右侧(\(x>-\dfrac{b}{2a}\))\(y\) 随 \(x\) 增大而减小。
系数特殊规律:\(b=0\) 时,对称轴为 \(y\) 轴,图象关于 \(y\) 轴对称;\(c=0\) 时,抛物线经过坐标原点;\(a\)、\(b\) 同号,对称轴在 \(y\) 轴左侧;\(a\)、\(b\) 异号,对称轴在 \(y\) 轴右侧,可快速判断图象大致位置。
【基础专项练习题】
1. 填空题:已知二次函数图象经过 \((0,2)\)、\((1,3)\)、\((2,6)\) 三点,则该二次函数的解析式为________。
2. 填空题:已知抛物线顶点坐标为 \((1,-4)\),且经过点 \((2,-3)\),则抛物线解析式为________。
3. 选择题:已知抛物线与 \(x\) 轴交于 \((-1,0)\) 和 \((3,0)\),且经过点 \((0,-3)\),其解析式为()
A. \(y=x^2-2x-3\) B. \(y=-x^2-2x+3\) C. \(y=x^2+2x-3\) D. \(y=-x^2+2x+3\)
4. 选择题:已知二次函数最小值为 \(-2\),对称轴为直线 \(x=3\),则最简便的设法是()
A. 一般式 B. 顶点式 C. 交点式 D. 任意形式
【提升专项练习题】
5. 解答题:已知二次函数图象经过点 \((-1,0)\)、\((0,-3)\)、\((2,-3)\),试用合适的方法求出该二次函数的解析式。
6. 解答题:已知抛物线顶点为 \((-2,1)\),且与抛物线 \(y=-2x^2\) 开口大小、方向完全相同,求该抛物线解析式。
此函数的图象依旧是抛物线,系数 \(a\) 决定开口方向与开口大小,和前两类二次函数性质一致。当 \(a>0\) 时,抛物线开口向上,图象有最低点;当 \(a<0\) 时,抛物线开口向下,图象有最高点。相较于 \(y=ax^2\)、\(y=ax^2+k\)、\(y=a(x-h)^2\),该公式的优势是可直接读出顶点与对称轴:抛物线对称轴为直线 \(x=h\),顶点坐标为 \((h,k)\),顶点不再局限于坐标轴上,可在平面直角坐标系任意位置。
函数增减性与最值规律清晰:\(a>0\) 时,在对称轴左侧(\(x<h\)),\(y\) 随 \(x\) 增大而减小;在对称轴右侧(\(x>h\)),\(y\) 随 \(x\) 增大而增大,当 \(x=h\) 时,函数取得最小值 \(k\)。\(a<0\) 时,在对称轴左侧(\(x<h\)),\(y\) 随 \(x\) 增大而增大;在对称轴右侧(\(x>h\)),\(y\) 随 \(x\) 增大而减小,当 \(x=h\) 时,函数取得最大值 \(k\)。
平移规律遵循“左加右减,上加下减”完整法则。由 \(y=ax^2\) 平移得到:\(h>0\) 向右平移 \(h\) 个单位,\(h<0\) 向左平移 \(|h|\) 个单位;\(k>0\) 向上平移 \(k\) 个单位,\(k<0\) 向下平移 \(|k|\) 个单位。平移全过程中抛物线形状、开口、宽窄保持不变,仅顶点位置发生改变。
【基础专项练习题】
1. 填空题:已知二次函数 \(y=x^2-2x+3\),则开口方向为______,对称轴为直线______,顶点坐标为______,函数有最______值为______。
2. 填空题:二次函数 \(y=-2x^2+4x-1\),当 \(x\)______时,\(y\) 随 \(x\) 的增大而增大;当 \(x\)______时,\(y\) 随 \(x\) 的增大而减小。
3. 选择题:关于二次函数 \(y=3x^2-6x\),下列说法正确的是()
A. 开口向下 B. 对称轴为 \(x=-1\) C. 最小值为 \(-3\) D. 经过点 \((1,0)\)
4. 选择题:抛物线 \(y=-x^2+2x+c\) 的对称轴是()
A. 直线 \(x=1\) B. 直线 \(x=-1\) C. 直线 \(x=2\) D. 直线 \(x=-2\)
【提升专项练习题】
5. 解答题:已知二次函数 \(y=x^2-4x+2\),(1)通过配方将函数化为顶点式;(2)写出抛物线的开口方向、对称轴、顶点坐标和最值;(3)简述函数的增减性。
6. 解答题:已知二次函数 \(y=ax^2+bx-3\),经过点 \((1,-4)\)、\((2,-3)\),(1)求函数解析式;(2)求抛物线的对称轴和顶点坐标。
【参考答案与详细解析】
1. 答案:\(y=x^2+2\)。解析:设一般式 \(y=ax^2+bx+c\),代入 \((0,2)\) 得 \(c=2\);再代入 \((1,3)\)、\((2,6)\) 得方程组 \(\begin{cases}a+b+2=3\\4a+2b+2=6\end{cases}\),解得 \(a=1,b=0\),解析式为 \(y=x^2+2\)。
2. 答案:\(y=(x-1)^2-4\)。解析:设顶点式 \(y=a(x-1)^2-4\),代入点 \((2,-3)\),得 \(a(2-1)^2-4=-3\),解得 \(a=1\),整理得解析式。
3. 答案:A。解析:设交点式 \(y=a(x+1)(x-3)\),代入 \((0,-3)\) 得 \(-3a=-3\),\(a=1\),展开得 \(y=x^2-2x-3\)。
4. 答案:B。解析:已知函数最值与对称轴,即可确定顶点坐标,优先使用顶点式,计算最为简便。
5. 解析:由点 \((0,-3)\)、\((2,-3)\) 纵坐标相同,可知对称轴为直线 \(x=1\),顶点横坐标为1。设顶点式 \(y=a(x-1)^2+k\),代入 \((-1,0)\)、\((0,-3)\),解得 \(a=1,k=-4\),解析式为 \(y=(x-1)^2-4\),化为一般式:\(y=x^2-2x-3\)。
6. 解析:开口大小、方向相同则 \(a=-2\),顶点为 \((-2,1)\),设顶点式 \(y=-2(x+2)^2+1\),即为所求解析式。
【易错点总结】本节高频易错点:第一,不会根据条件择优选择解析式,已知顶点仍强行使用一般式,计算繁琐易出错;第二,交点式代入坐标时符号混淆,写错 \(x_1、x_2\) 符号;第三,顶点式中 \(h\) 的符号出错,对称轴对应坐标书写错误;第四,求出解析式后未按要求化简为标准形式。待定系数法的核心是“选对形式、代对坐标、算对方程”,熟练掌握三种设法的适用场景,是快速解题的关键。
沪科版(新教材)数学九年级上册
21.2.3 二次函数表达式的确定
授课教师: .
班 级: 9年级( )班 .
时 间: .
2026/9/13
学子如同向日葵向往暖阳,满心热爱渴求知识。在书页间汲取力量,于思索中追逐光亮,不惧学习路上的磨砺,心怀憧憬奋力向上,向着理想不断成长。
第21章 二次函数与反比例函数
一般式法求二次函数的表达式
问题1 (1)二次函数 y = ax2 + bx + c (a ≠ 0) 中有几个待定系数?需要抛物线上的几个点的坐标才能求出系数?
3个
3个
(2)下面是我们用描点法画二次函数的图象时所列表格的一部分:
x -3 -2 -1 0 1 2
y 0 1 0 -3 -8 -15
1
① 选取图象经过的三点 (-3,0),(-1,0),(0,-3),试求出这个二次函数的表达式.
解:设这个二次函数的表达式为 y = ax2 + bx + c,把 (-3,0),(-1,0),(0,-3) 代入表达式,得
9a - 3b + c = 0,
a - b + c = 0,
c = -3,
解得
a = -1,
b = -4,
c = -3.
∴ 所求的二次函数的表达式为 y = -x2 - 4x - 3.
待定系数法
步骤:
1.设:表达式
2.代:坐标代入
3.解:方程(组)
4.还原:写解析式
这种已知三点求二次函数表达式的方法叫做一般式法.
其一般步骤是:
① 设函数表达式为 y = ax2 + bx + c;
② 代入三点的坐标后得到一个三元一次方程组;
③ 解方程组得到 a,b,c 的值;
④ 把待定系数用求得的值换掉,写出函数表达式.
一般式法求二次函数表达式的方法
归纳总结
4
例1 一个二次函数的图象经过 (-1,10),(1,4),(2,7) 三点,求这个二次函数的表达式.
解:设这个二次函数的表达式是 y = ax2 + bx + c,代入 (-1,10),(1,4),(2,7) 三点,可得
解这个方程组,得
∴ 所求的二次函数的表达式是 y = 2x2 - 3x + 5.
4a + 2b + c = 7,
a - b + c = 10,
a + b + c = 4,
c = 5.
a = 2,
b = -3,
例2 有一个二次函数,当 x = 0 时,y = -1;当 x = -2 时,y = 0;当 x = 时,y = 0,求这个二次函数的表达式.
则有
解:设所求的二次函数为 y = ax2 + bx + c,
解得
故所求的二次函数的表达式为
顶点法求二次函数的表达式
选取抛物线的顶点 (-2,1) 和经过的一点 (1,-8),试求出这个抛物线所对应的二次函数的表达式.
解:设这个二次函数的表达式为 y = a(x - h)2 + k,把顶点 (-2,1) 代入 y = a(x - h)2 + k,
得 y = a(x + 2)2 + 1,
再把点 (1,-8) 代入上式,
得 -8 = a(1 + 2)2 + 1,
解得 a = -1.
∴ 所求的二次函数的表达式为 y = -(x + 2)2 + 1,即 y = -x2 - 4x - 3.
2
顶点法求二次函数的方法
这种根据抛物线的顶点坐标求表达式的方法叫做顶点法. 其步骤是:
① 设函数表达式是 y = a(x + h)2 + k;
② 先代入顶点坐标,得到关于 a 的一元一次方程;
③ 将另一点的坐标代入原方程求出 a 的值;
④ 将 a 用数值换掉,写出函数表达式,然后化为一般式.
归纳总结
例3 一个二次函数的图象经点 (0,1),它的顶点坐标为 (8,9),求这个二次函数的表达式.
解: 因为这个二次函数的图象的顶点坐标为 (8,9),所以可设其表达式为 y = a(x - 8)2 + 9.
又因为它的图象经过点 (0,1),
所以 1 = a(0 - 8)2 + 9,解得
故所求的二次函数的表达式是 y = (x - 8)2 + 9,即 y = x2 + 2x + 1.
名师点金
用待定系数法求二次函数表达式的常用方法:
1.一般式:,,为常数, );
2.顶点式:,,为常数, ),其
中点为顶点,对称轴为直线 ;
3.交点式:为常数, ).
举一反三
10
知识点1 用“一般式”求二次函数表达式
1. 已知二次函数的图象过,和 三点,则
此二次函数的表达式为( )
B
A. B.
C. D.
返回
举一反三
11
2. 已知一个二次函数的自变量与函数 的几
组对应值如下表:
… 0 3 5 …
… 0 …
则下列关于这个二次函数的结论正确的是( )
D
A. 图象的开口向上
B. 当时,随 的增大而增大
C. 图象经过第二、三、四象限
D. 图象的对称轴是直线
举一反三
12
【点拨】由题意得解得
二次函数的表达式为
, 图象的开
口向下,故选项A不符合题意;图象的对称轴是直线 ,
故选项D符合题意;当时,随 的增大而增大,当
时,随的增大而减小,故选项B不符合题意; 顶点
坐标为且经过原点,图象的开口向下, 图象经过第一、
三、四象限,故选项C不符合题意.
返回
举一反三
13
解:∵ (-3,0),(-1,0) 是抛物线与 x 轴的交点,
∴可设其表达式为
y = a(x + 3)(x + 1).
代入点 (0,-3),得
a(0 + 3)(0 + 1) = -3,
解得 a = -1.
∴ 所求表达式为 y = -(x + 3)(x + 1),即 y = -x2 - 4x - 3.
选取二次函数图象上的三点 (-3,0),(-1,0),(0,-3),试求出这个二次函数的表达式.
交点法求二次函数的表达式
x
y
O
1
2
-1
-2
-3
-4
-2
-4
-3
1
3
交点法求二次函数表达式的方法
这种已知抛物线与 x 轴的交点坐标,求表达式的方法叫做交点法. 其一般步骤是:
① 设其表达式是 y = a(x - x1)(x - x2) (其中 x1,x2 分别是两交点的横坐标);
② 将抛物线经过的第三点的坐标代入表达式,得到关于 a 的一元一次方程;
③ 解方程得出 a 值;
④ 写出表达式,并化为一般式.
归纳总结
想一想
确定二次函数的这三点应满足什么条件?
这三点不能在同一条直线上(其中两点的连线可垂直于 y 轴,但不可以垂直于 x 轴).
求特殊二次函数的表达式
例4 已知二次函数 y = ax2 + c 的图象经过点 (2,3) 和 (-1,-3),求这个二次函数的表达式.
解:∵ 该图象经过点 (2,3) 和 (-1,-3),
∴ 这个二次函数的表达式为 y = 2x2 - 5.
a = 2,
c = -5.
解得
{
关于 y 轴对称
3 = 4a + c,
-3 = a + c,
{
∴
4
已知二次函数 y = ax2 + bx 的图象经过点 (-2,8) 和 (-1,5),求这个二次函数的表达式.
解:∵ 该图象经过点 (-2,8) 和 (-1,5),
图象经过原点
8 = 4a - 2b,
5 = a - b,
∴
{
解得 a = -1,b = -6.
∴ y = -x2 - 6x.
做一做
例5 已知抛物线经过(-1,12.5),(1,4.5),(0,8)三点.
(1) 求这条抛物线对应的函数表达式;
二次函数与一次函数的综合
5
解 (1) 设所求抛物线对应的函数表达式为
y = ax2 + bx + c,由抛物线经过 (-1,12.5),(1,4.5),(0,8) 三点,得
a - b + c = 12.5,
a + bx + c = 4.5,
c = 8.
解方程组,得
a = ,
b = -4,
c = 8.
所求抛物线对应的函数表达式为 y = x2 - 4x + 8.
(2) 若该抛物线的顶点为 A,且与直线
交于 B,C 两点,在同一平面直角坐标系中画出它们的图象,并求出△ABC 的面积.
(2) 如图,画出直线 y = x2 + 1 与抛物线 y = x2 - 4x + 8.
B
C
A
由 y = x2 - 4x + 8 = (x - 4)2,
得点 A 的坐标为 (4,0).
解方程组
y = x2 + 1
y = x2 - 4x + 8
B1
x
y
O
A
-1
-2
-3
-1
2
1
6
4
8
6
B
C
过 B,C 两点作 x 轴的垂线,垂足为 B1,C1,则
C1
得 B,C 两点的坐标为 B (2,2),C (7,4.5).
知识点2 用“顶点式”求二次函数表达式
3. 抛物线的对称轴为直线,的最大值为 ,且与
的图象开口大小相同,则这条抛物线的表达式为
( )
B
A. B.
C. D.
返回
举一反三
22
4. 中心广场有各种音乐喷泉,其中一个喷水管喷水的最大高
度为3米,此时距喷水管的水平距离为 米,在如图的平面直角坐标系中, 这个喷泉
对应的函数表达式是( )
C
A.
B.
C.
D.
返回
举一反三
23
知识点3 用“交点式”求二次函数表达式
5. 若抛物线与 轴的两个交点的坐标为
, ,此抛物线的形状、开口方向都与抛物线
相同,则该抛物线对应的函数表达式为( )
D
A. B.
C. D.
返回
举一反三
24
6. 如图,抛物线对应的函数表达式可能是( )
D
A.
B.
C.
D.
举一反三
25
【点拨】由题图可知抛物线开口向下,且
与轴的交点坐标为, ,则可
设抛物线对应的函数表达式为
.对比
各选项可知,A,B,C选项无法变形为 的
形式,而当 时,可推出D选项,故选D.
返回
举一反三
26
7. 如图,在平面直角坐标系中,抛物线 交
轴于点, ,顶点坐标为
.抛物线交轴于点 ,
,顶点坐标为 .
(1)连接,求线段 的长;
【解】由题意可得, ,
举一反三
27
(2)点在抛物线上,点在抛物线 上,
比较大小:___ .
举一反三
28
【点拨】由题意,设抛物线
,抛物线
,由(1)得
,,
.
举一反三
29
把的坐标代入抛物线 对应的函数
表达式,得
;把
的坐标代入抛物线 对应的函数表达
式,得
抛物线的开口向上, .
返回
举一反三
8. [2025南通] 在平面直角坐标系 中,五个点的坐标
分别为,,,, .若抛物线
经过上述五个点中的三个点,则满
足题意的 的值不可能为( )
C
A. B. C. D.
举一反三
31
①已知三点坐标
②已知顶点坐标或对称轴或最值
③已知抛物线与x 轴的两个交点
已知条件
所选方法
用一般式法:y = ax2 + bx + c
用顶点法:y = a(x - h)2 + k
用交点法:y = a(x - x1)(x - x2) (x1,x2 为交点的横坐标)
待定系数法
求二次函数解析式
课堂小结
谢谢观看
THANKS
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