内容正文:
21.2.2.3 二次函数y=a(x-h)²+k的图象和性质专项练习
【核心知识梳理】
二次函数 \(y=a(x-h)^2+k\)(\(a≠0\))是二次函数的顶点式标准形式,整合了前两节竖直平移与水平平移的所有知识点,是沪科版九年级上册二次函数章节的重中之重。该函数由基础抛物线 \(y=ax^2\) 经过先左右、后上下的平移变换得到,完整涵盖了抛物线的位置变化规律,也是后续二次函数综合题、最值应用题的核心解题公式。
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:二次函数 \(y=2(x-1)^2+3\) 的开口方向为______,对称轴为直线______,顶点坐标为______,函数最______值为______。
2. 填空题:将抛物线 \(y=5x^2\) 先向左平移2个单位,再向下平移4个单位,所得抛物线解析式为____________。
3. 选择题:对于抛物线 \(y=-(x+3)^2-2\),下列说法正确的是()
A. 开口向上 B. 对称轴为直线 \(x=3\) C. 最大值为 \(-2\) D. 顶点坐标为 \((-3,2)\)
4. 选择题:抛物线 \(y=3(x+1)^2-5\) 的增减性描述正确的是()
A. \(x<-1\) 时,\(y\) 随 \(x\) 增大而增大 B. \(x<-1\) 时,\(y\) 随 \(x\) 增大而减小 C. \(x>-1\) 时,\(y\) 随 \(x\) 增大而减小 D. \(x>1\) 时,\(y\) 随 \(x\) 增大而增大
【提升专项练习题】
5. 解答题:已知二次函数 \(y=-\frac{1}{2}(x-2)^2+4\),(1)写出函数的开口方向、对称轴、顶点和最值;(2)分析函数的增减性;(3)求 \(x=0\) 时的函数值。
6. 解答题:已知抛物线顶点为 \((-2,3)\),且开口、形状与 \(y=4x^2\) 相同,求该抛物线解析式,并验证点 \((-2,3)\)、\((0,-5)\) 是否在抛物线上。
【参考答案与详细解析】
1. 答案:向上;\(x=1\);\((1,3)\);小;3。解析:\(a=2>0\) 开口向上,存在最小值;由顶点式直接得对称轴 \(x=1\),顶点 \((1,3)\),最小值为顶点纵坐标3。
2. 答案:\(y=5(x+2)^2-4\)。解析:左加右减、上加下减,左移2个单位为 \(x+2\),下移4个单位整体减4,系数 \(a\) 保持不变。
3. 答案:C。解析:原式变形为 \(y=-(x-(-3))^2-2\),\(a=-1<0\) 开口向下,对称轴 \(x=-3\),顶点 \((-3,-2)\),函数最大值为 \(-2\),仅有C正确。
4. 答案:B。解析:\(a=3>0\) 开口向上,对称轴 \(x=-1\),对称轴左减右增,即 \(x<-1\) 时 \(y\) 随 \(x\) 增大而减小,\(x>-1\) 时单调递增。
5. 解析:(1)\(a=-\frac{1}{2}<0\),开口向下,对称轴直线 \(x=2\),顶点 \((2,4)\),函数最大值为4,无最小值;(2)当 \(x<2\) 时,\(y\) 随 \(x\) 增大而增大,当 \(x>2\) 时,\(y\) 随 \(x\) 增大而减小;(3)将 \(x=0\) 代入,\(y=-\frac{1}{2}\times4+4=2\)。
6. 解析:形状开口相同则 \(a=4\),顶点 \((-2,3)\) 即 \(h=-2,k=3\),解析式为 \(y=4(x+2)^2+3\);将 \(x=-2\) 代入得 \(y=3\),点在抛物线上;将 \(x=0\) 代入得 \(y=19≠-5\),点不在抛物线上。
【易错点总结】本节是平移规律的综合易错点重灾区。一是混淆 \(h\) 的符号,误将 \(y=a(x+m)^2+k\) 的对称轴判为 \(x=m\),牢记括号内是“\(x-h\)”;二是平移顺序错乱,记错左右、上下平移规则;三是增减性与开口匹配错误,开口向上左减右增,开口向下左增右减;四是最值判断错误,最值永远是顶点纵坐标 \(k\),与 \(h\) 无关。熟练掌握顶点式性质,可快速解决图象平移、定点求值、单调性判断等各类基础与中档题型。
沪科版(新教材)数学九年级上册
21.2.2.3二次函数y=a(x+h)²+k的图象和性质
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
1. 说出下列函数图象的开口方向,对称轴,顶点,最值和增减变化情况:
(1) y = ax2;
(2) y = ax2 + k;
(3) y = a(x + h)2.
y
y
y
y
x
x
x
x
O
O
O
O
y
y
y
y
x
x
x
x
O
O
O
O
y
y
x
x
O
O
情境导入
2. 请说出二次函数 y = -2x2 的开口方向、顶点坐标、对称轴及最值.
3. 把 y = -2x2 的图象
向上平移 3 个单位
y = -2x2 + 3
向左平移 2 个单位
y = -2(x + 2)2
4. 二次函数 y = -2(x + 2)2 + 3 的图象是否可以由 y = -2x2 的图象平移得到?你认为该如何平移呢?
情境导入
O
x
y
3
-2
O
y
3
-2
x
情境导入
二次函数 y = a(x + h)2 + k 的图象和性质
1
问题:怎样画出函数 y = (x - 2)2 + 1 的图象?
x … -1 0 2 4 5 …
… 5.5 3 1 3 5.5 …
y=(x-2)2+1
解:先列表:
并指出它的开口方向、对称轴和顶点坐标.
再描点、连线.
x … -1 0 2 4 5 …
… 5.5 3 1 3 5.5 …
y=(x-2)2+1
开口向上;
对称轴是直线 x = 2;
顶点坐标是 (2,1).
解:
2
4
x
-2
-4
-6
y
O
-2
-4
直线 x = -1
开口方向向下,
对称轴是直线 x = -1,
顶点坐标是 (-1,-1)
【试一试】 画出二次函数 的图象,并说出它的开口方向、对称轴和顶点坐标.
二次函数 y = a(x + h)2 + k (a ≠ 0) 的性质
y=a(x+h)2+k a>0 a<0
开口方向
对称轴
顶点坐标
最值
增减性
归纳总结
向上
直线 x = -h
(-h,k)
当 x = -h 时,y最小值=k
当 x<-h 时,y 随 x 的增大而减小;
当 x>-h 时,y 随 x 的增大而增大
向下
直线 x = -h
(-h,k)
当 x = -h 时,y最大值=k
当 x>-h 时,y 随 x 的增大而减小;
当 x<-h 时,y 随 x 的增大而增大
顶点式
例1 已知二次函数 y=a(x-1)2-c 的图象如图所示,则一次函数 y=ax+c 的大致图象可能是( )
解析:根据二次函数开口向上,得 a>0;根据-c 是二次函数顶点的纵坐标,得 c>0.故一次函数 y=ax+c 的大致图象经过第一、二、三象限.故选 A.
A
名师点金
1.二次函数 的图象是抛物线,它与抛物线
的形状相同,位置不同,其对称轴是直线 ,顶点坐
标是.若,图象的开口向上,当时,随 的增大
而减小,当时,随的增大而增大;若 ,恰好相反.
2.可以通过平移抛物线 得到抛物线
,平移的规律:左、右平移变自变量,左
. .
举一反三
11
加右减;上、下平移变常数项,上加下减.同样,也可以通过
两个二次函数自变量及常数项的变化,找到平移的方向和距
离.#1.2
举一反三
知识点1 二次函数 的图象
1. 抛物线 开口向____,顶点坐标为______
__,与 轴的交点坐标是______.
下
返回
举一反三
13
2. 二次函数 的图象如图所示,则一次函数
的图象经过( )
B
A. 第一、二、三象限
B. 第一、二、四象限
C. 第二、三、四象限
D. 第一、三、四象限
返回
举一反三
14
例2 已知二次函数 y=a(x-1)2-4 的图象经过点 (3,0).
(1) 求 a 的值;
(2) 若 A (m,y1)、B (m+n,y2) (n>0) 是该函数图象上的两点,当 y1=y 2 时,求 m、n 之间的数量关系.
(1) 将 (3,0) 代入二次函数解析式,得 0=4a-4,
(2) 方法一:
根据题意,得 y1=(m-1)2-4vy2=(m+n-1)2-4.
∵ y1=y2,
∴ (m-1)2-4=(m+n-1)2-4,即 (m-1)2=(m+n-1)2.
∵ n>0,∴ m-1=-(m+n-1). 化简,得 2m+n=2.
解:
解得 a=1.
方法二:
∵ 二次函数 y=(x-1)2-4 的图象的对称轴为直线 x=1,且图象上两点 A (m,y1)、B (m+n,y2) (n>0) 满足 y1=y 2,
∴ 点 A,B 关于直线 x=1 对称.
∴ m+n-1=1-m.
化简,得 2m+n=2.
方法总结:已知函数图象上的点,则这点的坐标必满足函数的表达式,代入即可求得相关的参数值.
例3 要修建一个圆形喷水池,在池中心竖直安装一根水管.在水管的顶端安装一个喷水头,使喷出的抛物线形水柱在与池中心的水平距离为 1 m 处达到最高,高度为 3 m,水柱落地处离池中心 3 m,
水管应多长?
17
C(3,0)
B(1,3)
A
1
x
O
y
2
3
1
2
3
解:建立如图所示的直角坐标系.
点 (1,3) 是这段抛物线的顶点,
因此可设这段抛物线表达式为
∵ 这段抛物线经过点 (3,0),
∴ 0 = a(3-1)2+3.
解得
∴ 抛物线的解析式为
y = a(x-1)2+3 (0≤x≤3).
当 x = 0 时,y = 2.25.
答:水管长应为 2.25 m.
3
4
a =- .
y = (x-1)2+3 (0≤x≤3).
3
4
-
18
二次函数 y = a(x + h)2 + k 与 y = ax2 的图象关系
2
画一画,填出下表:
图象的开
口方向
图象的对称轴
图象的顶
点坐标
函数
向上
x = 0
(0, 0)
向上
x = 0
(0, 1)
向上
x = 2
(2, 0)
向上
x = 2
(2, 1)
探究归纳
怎样移动抛物线 可以得到抛物线 ?
向右平移 2 个单位
平移方法1
1 个单位
向上平移
平移方法2
怎样移动抛物线 可以得到抛物线 ?
向右平移 1 个单位
2 个单位
向上平移
怎样移动抛物线 可以得到抛物线 ?
向左平移 1 个单位
平移方法1
1 个单位
向下平移
2
4
x
-2
-4
y
O
-2
-4
探究归纳
怎样移动抛物线 可以得到抛物线 ?
平移方法2
向左平移
向下平移
1个单位
1 个单位
2
4
x
-2
-4
y
O
-2
-4
二次函数 y = ax2 与 y = a(x + h)2 + k 的图象关系
二者形状、开口都相同,可看作互相平移得到.
y = ax2
y = ax2 + k
y = a(x + h)2
y = a(x + h)2 + k
上下平移
左右平移
上下 平移
左右 平移
平移规律
简记为:
上下平移时,
常数项上加下减;
左右平移时,
自变量左加右减.
二次项系数 a 不变.
归纳总结
例4 将抛物线 y = 2x2 向左平移 4 个单位长度,再向上平移 1 个单位长度得到的抛物线的解析式为 ( )
A.y = 2(x − 4)2 − 1 B.y = 2(x + 4)2 + 1
C.y = 2(x − 4)2 + 1 D.y = 2(x + 4)2 − 1
B
知识点2 二次函数 的性质
3. 已知二次函数 ,下
列说法正确的是( )
C
A. 图象的对称轴为直线
B. 图象与轴的交点坐标为
C. 函数的最大值是3
D. 函数的最小值是3
返回
举一反三
26
4. [2025威海] 已知点,, 都在二次函数
的图象上,则,, 的大小关系是( )
C
A. B.
C. D.
举一反三
27
【点拨】 二次函数表达式为, 二次函
数的图象开口向下,对称轴为直线
离对称轴越近,函数值越大,点的横坐标 与2的
距离为;点 的横坐标3与2的距离为
;点 的横坐标7与2的距离为
, .
返回
举一反三
28
5. 已知点,, 都在抛物线
上,点在点 左侧,下列选项正确的是
( )
D
A. 若,则 B. 若,则
C. 若,则 D. 若,则
举一反三
29
【点拨】由 ,可知该抛物线的对称轴为直线
,抛物线开口向上, 当时,随 的增大而增大;
当时,随的增大而减小. 点,, 都
在抛物线上,点在点左侧, 若 ,
则,故选项A,B均不符合题意;若 ,则
,故选项C不符合题意,选项D符合题意.
返回
举一反三
30
6. 已知关于的二次函数,当时,
随的增大而减小,则实数 的取值范围是( )
C
A. B.
C. D.
返回
举一反三
31
7. [2026苏州期中] 已知二次函数 ,
当时,的最小值为,则 的值为_ ______.
或4
解题支架
返回
举一反三
32
知识点3 抛物线与 间的关系
8. 将抛物线 先向右平移3个单位长度,再向上平移4个
单位长度,得到的抛物线的表达式是( )
A
A. B.
C. D.
返回
举一反三
33
9. 已知抛物线 ,顶点为
,将沿水平方向向右平移 个单位长度,得到抛
物线,顶点为,与相交于点,若 ,则
等于( )
A
A. B. C. 或 D. 或
举一反三
34
【点拨】抛物线 沿水平方向向右平移
个单位长度得到抛物线 ,
则,,易得点的横坐标为 ,代入
,解得点的纵坐标为 ,即
,连接,若 ,则易得
是等边三角形, ,由勾股定理得
举一反三
35
,解得 或
, .
返回
举一反三
一般地,抛物线 y = a(x + h)2 + k 与 y = ax2 形状和开口相同,位置不同.
二次函数
y = a(x + h)2 + k 的图象和性质
图象特征
a>0 时开口向上,
a<0 时开口向下;
对称轴是 x = -h;
顶点坐标是 (-h,k)
平移规律
左右平移:自变量左加右减;
上下平移:常数项上加下减
课堂小结
谢谢观看
THANKS
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