内容正文:
第二十六章 二次函数 知识清单
依据人教版《义务教育教科书·数学》九年级上册(2024年版新教材)编写,供复习备考使用。
一、章知识概览
【学习内容】本章共四节:26.1二次函数的概念;26.2二次函数的图象和性质(从 y=ax² 到顶点式 y=a(x-h)²+k 再到一般式 y=ax²+bx+c);26.3二次函数与一元二次方程;26.4实际问题与二次函数。
【考点地位】二次函数的图象与性质、顶点坐标、对称轴、最值、与一元二次方程的联系、实际最值问题是中考函数部分的重中之重,常作为压轴题,与方程、几何综合命题。
【学习目标】①理解二次函数的概念;②会画二次函数图象,掌握开口方向、对称轴、顶点、增减性与最值;③会用配方法化顶点式,能由图象与性质解决问题;④理解二次函数与一元二次方程的关系;⑤能用二次函数解决实际最值问题。
【知识结构图】一图速查本章全貌,下表按“章→节→核心知识点”三层呈现。
第二十六章 二次函数
26.1 二次函数的概念
形如 y=ax²+bx+c(a≠0)的函数;a、b、c分别为二次项、一次项系数和常数项
26.2 二次函数的图象和性质
图象是抛物线;a>0开口向上、a<0开口向下;|a|越大开口越小
顶点式 y=a(x-h)²+k:对称轴 x=h,顶点(h,k),平移由 h、k 决定
一般式:对称轴 x=-,顶点(-, )
增减性与最值:a>0时顶点取最小值;a<0时顶点取最大值
26.3 二次函数与一元二次方程
抛物线与x轴交点的横坐标即 ax²+bx+c=0 的根;Δ决定交点个数
26.4 实际问题与二次函数
利润最值、面积最值、抛物线形实际问题;建立模型求顶点(最值)
二、核心公式定理
【速查表】本章核心概念、公式集中列表如下,逐条对照教材,复习时以表代翻书。
名称
公式·定理·性质内容
说明与易错提示
二次函数
形如 y=ax²+bx+c(a、b、c为常数,a≠0)的函数
a≠0;a 决定开口方向和大小
顶点式
对称轴 x=h,顶点(h,k)
对称轴
由一般式直接读出
顶点纵坐标
即最值:a>0最小,a<0最大
开口与开口大小
a>0开口向上,a<0开口向下;|a|越大,开口越小
开口方向只看 a 的符号
与x轴的交点
令 y=0,即解 ax²+bx+c=0;Δ>0两个交点,Δ=0一个交点,Δ<0无交点
交点横坐标就是方程的根
平移规律
y=ax² 平移得 y=a(x-h)²+k:左加右减、上加下减
左右平移针对 x,“左加右减”
三、考点知识梳理
(一)26.1 二次函数的概念
【知识定位】二次函数的概念是本章基础,常由实际问题列函数解析式。
【二次函数的概念】一般地,形如y=ax²+bx+c(a、b、c是常数,a≠0)的函数,叫作二次函数。其中 x 是自变量,a、b、c 分别是二次项系数、一次项系数和常数项。
(二)26.2 二次函数的图象和性质
【图象】二次函数 y=ax²+bx+c 的图象是一条抛物线,它有一条对称轴,抛物线与对称轴的交点叫作顶点,顶点是抛物线的最低点或最高点。
【y=ax² 的性质】对称轴是 y 轴,顶点是原点。a>0 开口向上,顶点是最低点;a<0 开口向下,顶点是最高点;|a|越大,开口越小。当 a>0 时,x<0 时 y 随 x 增大而减小,x>0 时 y 随 x 增大而增大。
二次函数 y=ax² 的图象(a>0,开口向上,顶点在原点)
【顶点式 y=a(x-h)²+k】把抛物线 y=ax² 平移可得 y=a(x-h)²+k:对称轴是直线 x=h,顶点是(h,k)。当 a>0 时,x=h 时 y 取最小值 k;当 a<0 时,x=h 时 y 取最大值 k。
抛物线上下平移:y=ax² 与 y=ax²+k
抛物线左右平移:y=ax² 与 y=a(x-h)²
【一般式 y=ax²+bx+c】通过配方可化为 y=a(x+)²+,故对称轴是直线 x=-,顶点是(-,)。
(三)26.3 二次函数与一元二次方程
【知识定位】本节点明函数与方程的联系,是中考综合题的重要工具。
【二者关系】抛物线 y=ax²+bx+c 与 x 轴交点的横坐标,就是一元二次方程 ax²+bx+c=0 的根。Δ>0 时抛物线与 x 轴有两个交点;Δ=0 时有一个交点(顶点在 x 轴上);Δ<0 时没有交点。
(四)26.4 实际问题与二次函数
【实际最值】建立二次函数模型后,当自变量取对称轴对应的 x 时,函数取得顶点处的最值。求最值时要注意自变量的实际取值范围,若对称轴不在范围内,则在端点处取得最值。
四、重点知识记忆方法
【记忆口诀】开口方向:a正向上a负下,开口大小看|a|。对称轴:对称轴是负b比上2a。顶点式:括号里是x减h,对称轴h顶(h,k)。平移:左右平移看括号,左加右减;上下平移看末尾,上加下减。
【对比记忆】a>0 与 a<0 的图象性质对比如下表。
性质
a>0(开口向上)
a<0(开口向下)
顶点
最低点
最高点
最值
x=h 时取最小值 k
x=h 时取最大值 k
增减性
对称轴左侧递减、右侧递增
对称轴左侧递增、右侧递减
五、解题方法总结
题型1 由解析式求开口方向、对称轴、顶点
【解题方法】①已知顶点式 y=a(x-h)²+k,直接读出对称轴 x=h、顶点(h,k);②已知一般式,用配方法化为顶点式,或直接套公式 x=-、顶点纵坐标 ;③开口方向由 a 的符号确定。
【数学思想】数形结合思想:解析式与图象互译。
题型2 待定系数法求二次函数解析式
【解题方法】①已知任意三点设一般式 y=ax²+bx+c;②已知顶点(或对称轴、最值)设顶点式 y=a(x-h)²+k;③已知与 x 轴两交点设交点式 y=a(x-x₁)(x-x₂)。根据条件选最简形式,再代入求待定系数。
【数学思想】方程思想:用坐标列方程(组)求系数。
题型3 二次函数的最值与实际应用
【解题方法】①列函数关系式并写自变量取值范围;②配方求对称轴 x=-;③判断对称轴是否在取值范围内:在则顶点取最值,不在则由增减性在端点取最值。
【数学思想】函数(建模)思想、转化思想:把最值问题转化为求顶点坐标。
题型4 二次函数图象与系数 a、b、c 的关系
【解题方法】①a 看开口方向;②c 看与 y 轴交点(交于正半轴 c>0);③对称轴位置 x=- 定 b 的符号(“左同右异”:对称轴在 y 轴左侧则 a、b 同号,右侧则异号);④由与 x 轴交点个数看 Δ。
【数学思想】数形结合思想。
六、易错点清单
【清单】逐条对照教材与常见易错情形,复习时先自查再对照下表。
常见易错点
正确做法
认为 y=ax²+bx+c 一定是二次函数
必须 a≠0;a=0 时退化为一次函数(或常数函数)
配方法时常数项处理错误
配方是在括号内加“一次项系数一半的平方”,要相应补上/减去保持恒等
求最值时忽略自变量取值范围
对称轴不在实际范围内时,最值在端点取得,不能盲目套顶点纵坐标
平移规律“左加右减”用反
左右平移是对 x 而言:向左平移 m 个单位写成 (x+m),向右写成 (x-m)
由对称轴定 b 的符号出错
“左同右异”:对称轴在 y 轴左侧 a、b 同号,右侧 a、b 异号
混淆顶点坐标的横、纵坐标公式
横坐标 x=-,纵坐标 ,注意分子是 4ac-b²
七、高频考点速记
①二次函数y=ax²+bx+c(a≠0),图象是抛物线。
②顶点式y=a(x-h)²+k,对称轴 x=h,顶点(h,k)。
③一般式对称轴x=-,顶点纵坐标。
④a>0开口向上取最小值,a<0开口向下取最大值。
⑤抛物线与 x 轴交点即ax²+bx+c=0 的根;Δ>0两交点、Δ=0一切点、Δ<0无交点。
⑥平移规律:左加右减(对x),上加下减(对常数)。
八、学情自测
(一)选择题(每题2分,共5题)
1.二次函数的部分图象如图所示,当时,的值可以是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
2.关于二次函数,下列说法正确的个数是( )
①它的图象经过第一、二、三象限;
②当时,y随x的增大而增大;
③它的图象可由向右平移2个单位,再向下平移1个单位得到;
④直线(k为常数)与它的图象一定有两个交点.
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
3.在平面直角坐标系中,将函数的图象先向左平移2个单位长度,再向下平移1个单位长度,所得抛物线对应的函数表达式为( )
A. B. C. D.
4.对于抛物线,以下说法正确的是( )
A.开口向下 B.对称轴为直线
C.顶点坐标为 D.当时,随的增大而减小
5.二次函数的图象与轴交于,两点,则线段的长是( )
A.3 B.6 C.9 D.18
(二)填空题(每空2分,共5题)
1.若二次函数的图象与x轴有两个交点,则实数k的取值范围是__________.
2.二次函数的最小值为__________.
3.二次函数的最小值为___________.
4.如图1,据生物学资料介绍,射水鱼会从口中射出一股水流击中昆虫达到捕食目的,其射出的水流可以看作一条抛物线的一部分(不考虑空气阻力).图2是一次捕食中一条射水鱼发现一只昆虫后射出水流的图象,其中水流从点射出,水流运动的高度与水平距离近似满足函数关系.若这只昆虫在点,则这次射出的水流______击中昆虫.(填“能”或“不能”)
5.某水果店单件水果售价(元)与销售月份满足一次函数关系 ,单件水果进价(元)与销售月份满足二次函数关系,二次函数的图象如图所示,抛物线顶点为并且经过,则这个水果店在一年中的最高单件水果利润为___________元.
(三)解答题(每题8分,共2题)
1. 已知二次函数图象的顶点为(1,-4),且过点(0,-3)。
(1)求这个二次函数的解析式;(2)当 x 取何值时,y 随 x 的增大而增大?
2. 某商店销售一种商品,每件进价30元。市场调查发现:当售价为每件40元时,每天可售出200件;售价每上涨1元,每天少售出10件。设每件售价为 x 元(x≥40),每天利润为 y 元。
(1)求 y 与 x 的函数关系式;(2)当每件售价定为多少元时,每天利润最大?最大利润是多少?
九、参考答案
【选择题】
1.【答案】D
解题步骤:
①把二次函数化为顶点式 y=½(x+2)²+1,可知抛物线开口向上,对称轴为直线x=−2,顶点为(−2,1);
②∵在对称轴右侧(x>−2时)y随x的增大而增大,∴当x>0时,y>y(0)=3;
③即x>0时y的值大于3,选项中只有4符合,故选D。
【知识点睛】二次函数图象与性质:化为顶点式y=a(x−h)²+k确定开口方向、对称轴与顶点,结合单调性判断给定x范围内的y值,对照选项取值。
2.【答案】C
解题步骤:
①化顶点式:y=¼x²−x=¼(x−2)²−1,对称轴x=2,顶点(2,−1),开口向上;图象过原点且顶点在第四象限,不过第三象限,故①错误。
②∵开口向上,对称轴x=2,∴x>2时y随x增大而增大,故x>3时②正确;又y=¼x²向右平移2个单位、再向下平移1个单位即得y=¼(x−2)²−1=¼x²−x,故③正确。
③令¼x²−x=kx+1,即¼x²−(k+1)x−1=0,Δ=(k+1)²+1>0恒成立,故④正确。综上②③④正确,共3个,选C。
【知识点睛】二次函数性质判断:逐条判断对称轴、顶点、增减性、最值等说法的正误。把解析式化为顶点式或利用对称轴公式x=。
3.【答案】B
解题步骤:
①原抛物线 y=(x−1)²+4 的顶点为(1,4),开口向上;
②图象向左平移2个单位长度,由“左加右减”(x内x→x+2),得 y=(x+2−1)²+4=(x+1)²+4,顶点移至(−1,4);
③再向下平移1个单位长度,由“上加下减”(常数项−1),得 y=(x+1)²+3,顶点移至(−1,3),故选B。
【知识点睛】图象平移:左加右减(x内)、上加下减(常数项)。先向左平移2个单位(x→x+2),再向下平移1个单位(常数-1),写出新解析式。
4.【答案】B
解题步骤:
①∵抛物线解析式为y=3(x−5)²−4,∴a=3>0,开口向上,故A错误;
②顶点式y=a(x−h)²+k中对称轴为直线x=h=5,故B正确;
③顶点坐标为(5,−4),故C错误;又a>0,x>5时y随x增大而增大,故D错误。综上选B。
【知识点睛】顶点式图象性质:y=a(x-h)²+k中顶点为(h,k),a决定开口方向。逐项核对对称轴、顶点、最值、增减区间。
5.【答案】B
解题步骤:
①令y=0,即 x²−9=0,解得 x=3 或 x=−3;
②∴抛物线与x轴交于A(−3,0)、B(3,0)两点;
③∴线段AB的长为 3−(−3)=6,故选B。
【知识点睛】抛物线与x轴的交点距离:令y=0解一元二次方程得两交点横坐标x₁、x₂,截得线段长AB=|x₁−x₂|。
【填空题】
1.【答案】k<
解题步骤:
①抛物线y=½x²−x+k与x轴有两个交点,即方程½x²−x+k=0有两个不相等的实数根,
②∴Δ=(−1)²−4×½×k=1−2k>0,
③解得 k<½。
【知识点睛】与x轴有两个交点:Δ>0。令y=0(化为一元二次方程),由判别式大于0列不等式求k的范围。
2.【答案】26
解题步骤:
①y=(x−20)²+26是顶点式,其中a=1>0,开口向上;
②顶点为(20,26),即x=20时y取最小值;
③故最小值为26。
【知识点睛】顶点式求最小值:y=a(x-h)²+k的最小值为k(a>0时)。直接读顶点式常数项。
3.【答案】-2
解题步骤:
①,
②∵,
③∴当时,取得最小值,代入计算得最小值为.
【知识点睛】一般式求最小值:先用公式x=求对称轴,代入原式求最小值(或配方为顶点式)。
4.【答案】不能
解题步骤:
①把代入,得,
②,
③不能击中昆虫.
【知识点睛】实际问题与二次函数(喷水):以出水点为原点建立坐标系,由抛物线的顶点(最高点)与落水点信息,用待定系数法求解析式,再求特定值。
5.【答案】7
解题步骤:
①设y₂=a(x−6)²+3,代入(3,12)得12=9a+3,解得a=1,∴y₂=(x−6)²+3=x²−12x+39;
②单件利润W=y₁−y₂=(−2x+21)−(x²−12x+39)=−x²+10x−18=−(x−5)²+7;
③∵−1<0,∴当x=5时,W取最大值7。
【知识点睛】销售利润最值问题:利润=(单件售价−单件成本)×销售量,用待定系数或建立二次函数关系式,再配方求顶点纵坐标即为最大利润;注意自变量取值范围对最值的限制。
【解答题】
1. 解:(1)设 y=a(x-1)²-4。代入(0,-3):-3=a(0-1)²-4,得 a=1。所以 y=(x-1)²-4=x²-2x-3。
(2)因 a=1>0,开口向上,对称轴 x=1,故当 x>1 时,y 随 x 的增大而增大。
2. 解:(1)每件利润为 (x-30) 元,每天销售量为 200-10(x-40)=(600-10x) 件。
y=(x-30)(600-10x)=-10x²+900x-18000(40≤x≤60)。
(2)配方:y=-10(x-45)²+2250。因 -10<0,且对称轴 x=45 在范围内,故当 x=45 时,y 取最大值 2250。答:每件售价定为45元时每天利润最大,最大利润2250元。
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