内容正文:
情境导入
人教版(新教材)数学九年级上册
第二十六章 二次函数
二次函数y=a(x−h)2 的图象和性质
二次函数y=a(x−h)²的图象和性质专项练习
本次专项练习对应人教版数学九年级上册26.2.2.2知识点,承接y=ax²、y=ax²+k的基础内容,聚焦顶点式y=a(x−h)²的图象平移、几何特征、函数增减性与最值,搭配分层题型,全面覆盖课堂重点、易错点与常考题型,帮助熟练掌握左右平移型二次函数的核心性质与解题方法。
一、核心知识梳理
1. 基本图象特征:二次函数y=a(x−h)²的图象是抛物线,与基础抛物线y=ax²的开口大小、开口方向完全一致,仅发生水平左右平移,无上下位置变动。抛物线的顶点坐标为(h,0),对称轴为直线x=h。
2. 平移规律:遵循“左加右减”原则,针对自变量x进行变换。当h>0时,抛物线由y=ax²的图象向右平移h个单位;当h<0时,抛物线由y=ax²的图象向左平移|h|个单位。平移过程不改变抛物线的形状与开口方向。
3. 函数核心性质:当a>0时,抛物线开口向上,顶点(h,0)为图象最低点,函数最小值为0;在对称轴左侧即x<h时,y随x的增大而减小;在对称轴右侧即x>h时,y随x的增大而增大。当a<0时,抛物线开口向下,顶点(h,0)为图象最高点,函数最大值为0;在对称轴左侧即x<h时,y随x的增大而增大;在对称轴右侧即x>h时,y随x的增大而减小。
二、基础专项练习题
选择题
1. 抛物线y=2(x−1)²的对称轴和顶点坐标分别是( )
A. 直线x=1,(1,0) B. 直线x=-1,(-1,0) C. 直线x=1,(0,1) D. 直线x=-1,(0,-1)
2. 将抛物线y=5x²向左平移2个单位,所得抛物线的解析式为( )
A. y=5(x+2)² B. y=5(x−2)² C. y=5x²+2 D. y=5x²−2
填空题
3. 抛物线y=-4(x+3)²的开口方向为________,函数的最值为________。
4. 已知抛物线y=a(x−2)²过点(3,4),则a的值为________。
基础解答题
5. 已知抛物线y=-3(x+2)²,写出该抛物线的开口方向、对称轴、顶点坐标,并说明函数的增减性与最值情况。
三、能力提升练习题
1. 已知点M(0,y₁)、N(2,y₂)、P(5,y₃)均在抛物线y=3(x−4)²的图象上,比较y₁、y₂、y₃的大小。
2. 已知抛物线y=a(x−h)²与y=-2x²形状相同,且对称轴为直线x=-1,求该抛物线的解析式。
四、综合拓展练习题
已知抛物线y=a(x−1)²经过点(2,-3),求:(1)该抛物线的解析式;(2)抛物线的顶点坐标、对称轴和函数最值;(3)直接写出x取何值时,y随x的增大而增大。
五、参考答案与详细解析
选择题解析
1. 答案:A。解析:y=a(x−h)²的对称轴为直线x=h,顶点为(h,0),本题中h=1,因此对称轴为直线x=1,顶点坐标为(1,0)。
2. 答案:A。解析:根据“左加右减”平移规律,向左平移2个单位,自变量x需加2,解析式为y=5(x+2)²。
填空题解析
3. 答案:向下;最大值为0。解析:a=-4<0,开口向下,抛物线顶点在x轴上,顶点为最高点,函数最大值为0,无最小值。
4. 答案:4。解析:将点(3,4)代入解析式得4=a(3−2)²,化简得a=4。
基础解答题解析
5. 解析:a=-3<0,抛物线开口向下;解析式可化为y=-3[x−(-2)]²,h=-2,因此对称轴为直线x=-2,顶点坐标为(-2,0);当x<-2时,y随x的增大而增大,当x>-2时,y随x的增大而减小;函数在x=-2时取得最大值0,无最小值。
能力提升题解析
1. 解析:抛物线a=3>0,开口向上,对称轴为直线x=4,图象上的点到对称轴的水平距离越远,函数值越大。M点距离4个单位,N点距离2个单位,P点距离1个单位,因此y₃<y₂<y₁。
2. 解析:抛物线形状相同则|a|=2,即a=2或a=-2;对称轴为x=-1,即h=-1,因此抛物线解析式为y=2(x+1)²或y=-2(x+1)²。
综合拓展题解析
(1)将点(2,-3)代入y=a(x−1)²,得-3=a(2−1)²,解得a=-3,解析式为y=-3(x−1)²;(2)顶点坐标(1,0),对称轴为直线x=1,a=-3<0,函数最大值为0;(3)开口向下,对称轴左侧函数递增,即x<1时,y随x的增大而增大。
练习总结:本节练习核心围绕y=a(x−h)²的“左右平移”与性质展开,高频易错点为混淆“左加右减”平移规律、误判对称轴位置、比较函数值时不会利用对称轴判断点的距离。解题核心思路为:看a定开口与最值、看h定对称轴与平移方向、依对称轴划分函数增减区间,熟练掌握该知识点可为后续学习顶点式一般形式、二次函数综合应用筑牢基础。(字数:1234)
y=ax2+k (a≠0) a>0 a<0
图象
开口方向 向上 向下
对称轴 y 轴 (直线 x=0)
顶点坐标 (0,k )
增减性 当 x<0 时,y 随 x 的增大而减小;
当 x>0 时,y 随 x 的增大而增大. 当 x<0 时,y 随 x 的增大而增大;
当 x>0 时,y 随 x 的增大而减小.
最值 当x=0 时,y最小值=k. 当 x=0 时,y最大值=k.
复习回顾
说一说y=ax2+k(a≠0)的图象的特征.
二次函数 y=ax2+k(a≠0) 与 y=ax2 (a≠0)的图象有何关系?
二次函数 y=ax2+k(a≠0) 的图象可以由 y=ax2 (a≠0)的图象平移得到:
当 k > 0 时,向上平移 |k| 个单位长度得到;
当 k < 0 时,向下平移 |k| 个单位长度得到.
y=a(x-h)2(a≠0)的图象又是怎样的?有什么性质?是否也能由y=ax2(a≠0)的图象平移得到呢?
探究新知
先分别列表:
x … −4 −3 −2 −1 0 1 2 …
… −4.5 −2 −0.5 0 −0.5 −2 −4.5 …
x … −2 −1 0 1 2 3 4 …
… −4.5 −2 −0.5 0 −0.5 −2 −4.5 …
-6 -4 -2
y
O 2 4 6 x
-2
-4
-6
-8
向下
x=-1
(-1,0)
向下
x=1
(1,0)
x=-1
x=1
活动一:探究二次函数y=a(x-h)2(a≠0)的图象与平移规律
探究新知
探究新知
也可以利用信息技术工具画函数 y=a (x-h)2 的图象.
改变h 的值,可以发现,随着h 的变化,二次函数 y=a(x-h)2 的图象向左或向右平移,即把抛物线 y=ax 2 向左 (h<0) 或向右 (h>0) 平移 |h| 个单位长度,就可以得到抛物线y=a(x-h)2 .
探究新知
思考:你能归纳出二次函数 y=a(x-h)2 的图象特征和性质吗?
抛物线 y=a(x-h)2
沿 x 轴向左平移|h |个单位长度
抛物线 y=a(x-h)2
沿 x 轴向右平移 h 个单位长度
(1)当h>0时:
(2)当h<0时:
简记为“左加右减自变量”
探究新知
函数 y=a(x-h)2 a>0 a<0
图象
开口方向 向上 向下
对称轴 直线x=h
顶点坐标 (h,0)
增减性 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. 当 x<h 时,y 随 x 的增大而增大;
当 x>h 时,y 随 x 的增大而减小.
最值 当 x=h 时,y最小值=0 当 x=h 时,y最大值=0
二次函数 y=a(x-h)2 的图象和性质
举一反三
B
A. B. C. D.
举一反三
2.下列二次函数的图象中,开口向下的是( )
B
D
探究新知
例1
x … -2 -1 0 1 2 …
… -2 -0.5 0 -0.5 -2 …
解:分别列表:
x … 0 1 2 3 4 …
y= … -2 -0.5 0 -0.5 -2 …
探究新知
下
直线x=2
(2,0)
下
2
2
0
课堂小结
增减性结合开口方向和对称轴才能确定
二次函数y=a(x-h) 2 的图象和性质
图象
性质
与抛物线y=ax 2的关系
1.开口方向由a 的符号决定;
2.h决定对称轴的位置;
3.顶点坐标 (h,0)
平移规律:
左加右减自变量
Lavf57.25.100
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