6.2 二次函数的图像与性质 专题讲义 ——2026—2027学年苏科版九年级下册数学
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二次函数的图像与性质
2026—2027学年九年级下册数学专题讲义(苏科版)
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题型一
二次函数的表达式与图像
2
题型二
由已知条件求二次函数表达式
4
题型三
对称性与函数值的比较
7
题型四
由图像判断系数及代数式的符号
9
题型五
抛物线的平移
11
题型六
图像交点与函数值的取值范围
13
题型七
自变量在给定范围内的最值
15
题型八
含参数的最值问题
16
A组
基础达标
19
B组
综合进阶
20
C组
挑战突破
23
姓名: ________ 班级: ________
一 题型精讲
题型一 二次函数的表达式与图像
知识要点:形如、b、c为常数,的函数叫作二次函数。自变量x可以取任意实数;实际问题或题目另有限制时,应按给定范围讨论。
一般式为;顶点式为,其中,。对称轴是直线,顶点为(h,k)。当方程有两个实数根、时,还可写成,允许。
时开口向上,在时y随x增大而减小,在时y随x增大而增大,最小值为k;时开口向下,在时y随x增大而增大,在时y随x增大而减小,最大值为k。不能跨过对称轴直接套用一侧的增减性。
同一坐标系中,顶点相同且开口方向相同的抛物线,|a|越大,开口越窄。画图时先定顶点、对称轴及与坐标轴的交点,再在对称轴两侧取对称点,用平滑曲线连接。图上截取的一段不表示函数只在这一段有意义。
图像经过哪些象限,要结合顶点、与坐标轴交点和各段函数值的正负判断,不能只看a的正负。坐标轴上的点不属于任何象限。
比较项目
开口方向
向上
向下
对称轴左侧
y随x增大而减小
y随x增大而增大
对称轴右侧
y随x增大而增大
y随x增大而减小
最值
时,最小值为k
时,最大值为k
典例1 已知二次函数。(1)把表达式化成顶点式,写出对称轴、顶点坐标及增减情况;(2)求图像与坐标轴的交点坐标,并画出函数图像;(3)写出图像经过的象限。
解:。对称轴为直线,顶点为(2,。
因为,所以当时,y随x增大而减小;当时,y随x增大而增大。
(2)令,得,所以或4。图像与x轴交于(0,0)、(4,0),与y轴的交点也是(0,0)。
取顶点及两组对称点:(0,0)、(1,、(2,、(3,、(4,0),描点并用平滑曲线连接,图像如下。
时,图像在第二象限;时,在第四象限;时,在第一象限。因此经过第一、第二、第四象限。
变式1.1 已知二次函数。求其顶点坐标、最大值,并写出y随x增大而减小的自变量取值范围。
变式1.2 抛物线经过点,6)。(1)求a的值;(2)在同一坐标系中,它与抛物线相比,哪一条的开口较宽?
题型二 由已知条件求二次函数表达式
知识要点:已知顶点坐标,优先设顶点式;已知与x轴两个交点的横坐标,优先设交点式;已知三个一般点,可设一般式,代入求系数。求出的二次项系数必须不为0。
同一抛物线上两个不同点的纵坐标相等时,这两点关于对称轴对称,其横坐标的平均数就是对称轴对应的x值。表格中相等的函数值也可提供对称信息。
典例2 抛物线的顶点为A(1,,经过点B(3,4)。求该抛物线的表达式,并求它与y轴交点的坐标。
解:由顶点A(1,,设。
代入B(3,4),得,所以。
因此。
当时,,所以图像与y轴交于(0,。
变式2.1 抛物线与x轴交于,0)、B(4,0),与y轴交于C(0,。求其表达式和顶点坐标。
变式2.2 二次函数的部分对应值如下表。求这个函数的表达式,并写出当时的函数值。
x
0
1
2
y
7
2
题型三 对称性与函数值的比较
知识要点:对抛物线,横坐标为x的点关于对称轴的对称点横坐标是。两点到对称轴的水平距离相等时,函数值相等。
时,点到对称轴的水平距离越大,函数值越大;时相反。两点在对称轴同侧时可用增减性,分处两侧时应比较到对称轴的距离。
设,则。含字母的比较题,可根据各因式的符号判断差的正负。
典例3 点,、B(0,、C(3,都在抛物线上。将、、按从小到大的顺序排列。
示意图:比较三点到对称轴的水平距离。
解:对称轴为直线。A、B、C到对称轴的水平距离分别为4、1、2。
因为,距离对称轴越远,函数值越小。
由,得。
变式3.1 抛物线经过,5)、Q(4,5)、R(0,。求对称轴,并求这条抛物线上纵坐标为的所有点的坐标。
变式3.2 点,、,在抛物线上,且,。比较与的大小,并说明理由。
题型四 由图像判断系数及代数式的符号
知识要点:在中,a决定开口方向,c是图像与y轴交点的纵坐标。结合对称轴,可以判断b的符号。
、、分别是、、2时的函数值。判断这些式子的符号,应找对应横坐标处的图像是在x轴上方、下方还是恰好在x轴上。
令,得到。判别式Δ、、时,抛物线与x轴分别有两个、一个、没有公共点。
典例4 如图,抛物线的对称轴为直线,与x轴交于,0)及B,且开口向下。判断下列结论是否正确:①;②;③;④;⑤。
解:开口向下,得。对称轴,所以,得。①正确,④正确。
点A的横坐标为,由对称性可得B的横坐标为5。位于与5之间,图像在x轴上方,所以。②错误。
把,0)代入,得。③正确。
图像与x轴有两个不同交点,所以。⑤正确。
因此正确的是①③④⑤。
变式4.1 如图,抛物线开口向上,对称轴为直线,与x轴交于,0)、B(1,0)。下列结论中,正确的是( )。
A. B.
C. D.
变式4.2 二次函数的对称轴为直线,图像经过(0,2)和(3,5)。求的值,并判断图像是否经过第三象限。
题型五 抛物线的平移
知识要点:平移不改变抛物线的开口方向和形状,即二次项系数a不变。先把表达式化成顶点式,再平移顶点,通常比直接展开运算更清楚。
将的图像向右平移p个单位、向上平移q个单位,得到;向左或向下平移时,对应坐标减少。
平移后的图像经过某点,应把该点坐标代入新表达式;只知道经过一个点时,可能有不止一种平移方式。
典例5 将抛物线先向右平移3个单位,再向上平移2个单位。(1)求平移后抛物线的表达式;(2)写出平移前后顶点的坐标。
解:(1)原函数,顶点为,。
向右平移3个单位、向上平移2个单位后,顶点变为(2,,二次项系数仍为2。
因此平移后的函数为,即。
(2)平移前顶点A为,,平移后顶点B为(2,。
变式5.1 将抛物线向左平移m个单位,再向下平移n个单位,,所得抛物线的顶点为,。求m、n的值及平移后的表达式。
变式5.2 将抛物线沿水平方向平移,使平移后的图像经过原点。求所有符合条件的平移方式及对应的函数表达式。
题型六 图像交点与函数值的取值范围
知识要点:抛物线与直线的交点坐标同时满足两个函数表达式。比较两条图像的上下位置,可以转化为相同x对应的函数值大小。
抛物线与水平直线的交点个数,取决于m与顶点纵坐标的关系;若x另有限制,还必须检查交点的横坐标是否在允许范围内。
用图像解不等式时,先找相等时的分界点,再根据图像的上下位置写出范围。“大于”不含分界点,“大于或等于”包含分界点。
典例6 已知二次函数。(1)求图像与x轴的交点坐标;(2)当时,求x的取值范围;(3)当时,求x的取值范围。
解:(1)令,得,所以交点为,0)、(3,0)。
(2)抛物线开口向下,当x在两个交点的横坐标之间时,图像在x轴上方,故时,。
(3)令,得,所以与直线的交点横坐标为0、2。
在这两个横坐标之间(含端点),抛物线在直线上方或与之相交,故。
变式6.1 如图,抛物线与直线交于A、B两点。(1)求A、B的坐标;(2)当抛物线在直线下方时,求x的取值范围。
变式6.2 抛物线与直线只有一个公共点。求m的值及这个公共点的坐标。
题型七 自变量在给定范围内的最值
知识要点:自变量限定在一个闭区间内时,不能直接把顶点的纵坐标当作最值;要先看顶点的横坐标是否在该区间内。
对,在区间内寻找离h最近、最远的x。时,最近处取得最小值,最远处取得最大值;时相反。
顶点在区间内时,要比较两端点的函数值;顶点在区间外时,利用该区间上的增减性比较两个端点。端点可以取到时,应写清取得最值时的x值。
典例7 当时,求二次函数的最大值、最小值,以及分别取得这些值时的x值。
解:。因为,顶点在给定范围内,所以时取得最小值。
当时,;当时,。
图像开口向上,在给定范围内离对称轴最远的端点为,因此最大值为5,在时取得。
变式7.1 当时,求二次函数的最大值和最小值。
变式7.2 二次函数在时的最小值为。求m的值及这个范围内的最大值。
题型八 含参数的最值问题
知识要点:对称轴或自变量范围中含参数时,先比较对称轴与区间两端的位置,再分类讨论。分类应包括边界,不能出现重复或遗漏。
求最大值与最小值的差时,常数项会相消,但两种最值分别在哪个x处取得,仍需先确定。
先根据各类情况列出参数方程或不等式,再把所得参数代回本类条件;不符合所在类别的值应舍去。
典例8 已知二次函数。当时,该函数的最小值为2,求m的值。
解:对称轴为直线。按它与区间的位置关系分类。
①当时,图像在该区间上随x增大而增大,最小值在时取得。由,得±1;结合,取。
②当时,顶点在区间内,最小值为1,不符合最小值为2的条件。
③当时,图像在该区间上随x增大而减小,最小值在时取得。由,得或3;结合,取。
综上,或3。
对称轴在区间左侧
以为例;虚线表示区间外图像
对称轴在区间内部
以为例;虚线表示区间外图像
对称轴在区间右侧,以为例;虚线表示区间外图像
变式8.1 二次函数在时的最大值与最小值之差为5,求t的值。
变式8.2 二次函数在时的最小值为,求m的值。
二 综合训练
【A组·基础达标】
A1 下列函数中,是二次函数的是( )。
A.
B.
C.
D.
A2 抛物线的对称轴是 ________ ,最大值是 ________ 。
A3 将抛物线向左平移2个单位,再向下平移3个单位,所得抛物线的表达式是 ________ 。
A4 点,、B(2,在抛物线上,则 ________ 填“”“”或“”)。
【B组·综合进阶】
B1 已知抛物线经过,2)、(1,、(3,2)。(1)求表达式;(2)求图像与x轴的交点坐标;(3)写出函数值为负数时x的取值范围。
B2 如图,开口向下的抛物线与x轴交于,0)、B(6,0),与y轴交于C。过C作平行于x轴的直线,与抛物线交于另一点D。(1)求点D的横坐标;(2)若,求该抛物线的表达式。
B3 二次函数在时的最大值为7。(1)求c的值;(2)求这个范围内的最小值;(3)在同一范围内,求时x的取值范围。
B4 已知二次函数,当时,y随x增大而增大。求m的取值范围。
【C组·挑战突破】
C1 抛物线沿y轴向上平移n个单位。(1)若平移后的抛物线与x轴只有一个公共点,求n;(2)若平移后的抛物线在时的最大值与最小值之和为2,求n。
C2 已知二次函数。当时,函数的最小值为0,最大值为,求t的值。
C3 已知二次函数,其中。若直线与这段函数图像恰有一个公共点,求m的取值范围。
C4 二次函数。(1)求顶点坐标;(2)当时,函数的最大值为4,求m的值。
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$二次函数的图像与性质
2026一2027学年九年级下册数学专题讲义(苏科版)
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题型一
二次函数的表达式与图像
2
题型二
由已知条件求二次函数表达式
¥
题型三
对称性与函数值的比较
7
题型四
由图像判断系数及代数式的符号
9
题型五
抛物线的平移
11
题型六
图像交点与函数值的取值范围
13
题型七
自变量在给定范围内的最值
15
题型八
含参数的最值问题
16
A组
基础达标
19
B组
综合进阶
20
C组
挑战突破
23
姓名:
班级:
第1页共25页
题型精讲
题型一二次函数的表达式与图像
知识要点:形如y=ax+br+c(a、b、c为常数,a≠0)的函数叫作二次函数。
自变量×可以取任意实数;实际问题或题目另有限制时,应按给定范围讨论。
极武为y=8X+bx+C:顶点武为y=ax-+k,其中五=二2
k=(4ac-b2)
4a。对称轴是直线x=五,顶点为(h,。当方程
ax2+bx+c=0有两个实数根x1、x2时,还可写成y=a(x-x1)(x-x2),允
许X1=X20
a>0时开口向上,在x≤h时y随x增大而减小,在x≥h时y随x增大而增大,
最小值为k;a<0时开口向下,在x≤h时y随x增大而增大,在x≥h时y随x
增大而减小,最大值为K。不能跨过对称轴直接套用一侧的增减性。
同一坐标系中,顶点相同且开口方向相同的抛物线,Iα越大,开口越窄。画▣图
时先定顶点、对称轴及与坐标轴的交点,再在对称轴两侧取对称点,用平滑曲
线连接。图上截取的一段不表示函数只在这一段有意义。
图像经过哪些象限,要结合顶点、与坐标轴交点和各段函数值的正负判断,不
能只看ā的正负。坐标轴上的点不属于任何象限。
比较项目
a>0
a<0
开口方向
向上
向下
对称轴左侧(x≤五)
y随x增大而减小
y随x增大而增大
对称轴右侧(x≥五
y随x增大而增大
y随x增大而减小
最值
x=h时,最小值为k
x=h时,最大值为k
典侧1已知二次函数y=号x2-2x。
(1)把表达式化成顶点式,写出对称轴、
顶点坐标及增减情况;(2)求图像与坐标轴的交点坐标,并画出函数图像;
(3)写出图像经过的象限。
解:(1)y=2x2-4x)=号x-22-2。对称轴为直线x=2,顶点为亿,
-2)。
第2页共25页
因为a=>0,所以当x≤2时,y随×增大而减小:当x≥2时,y随×增大而
增大。
(2)令y=0,得7xx-4)-0,所以x=0或4。图像与×轴交于0,0)、
(4,0),与y轴的交点也是(0,0)。
取顶点及两组对称点:(00)、1,-多、2,-2、g,-多、4,
0),描点并用平滑曲线连接,图像如下。
(3)x<0时>0,图像在第二象限;0<X<4时y<0,在第四象限;x>4时
y>0,在第一象限。因此经过第一、第二、第四象限。
y
3
2
1
0
A
>X
1
2
3
45
1
-2
第3页共25页
变式1.1已知二次函数y=-2x2-4x+6。求其顶点坐标、最大值,并写出y
随x增大而减小的自变量取值范围。
变式1.2抛物线y=ax经过点(-2,6)。(1)求a的值;(2)在同一坐标
系中,它与抛物线y=3x相比,哪一条的开口较宽?
题型二由已知条件求二次函数表达式
知识要点:已知顶点坐标,优先设顶点式;已知与×轴两个交点的横坐标,优
先设交点式;已知三个一般点,可设一般式,代入求系数。求出的二次项系数
必须不为0。
同一抛物线上两个不同点的纵坐标相等时,这两点关于对称轴对称,其横坐标
的平均数就是对称轴对应的×值。表格中相等的函数值也可提供对称信息。
第4页共25页
典例2抛物线的顶点为A(1,一4),经过点B(3,4)。求该抛物线的表达式,
并求它与y轴交点的坐标。
B
0
→X
解:由顶点A((1,-4,设y=a(x-1)2-4。
代入B(3,4),得4=4a-4,所以a=2。
因此y=2(x-12-4=2x2-4x-2。
当x=0时,y=一2,所以图像与y轴交于(0,一2)。
第5页共25页
变式2.1抛物线与×轴交于A(-2,0)、B(4,0),与y轴交于C(0,-8)。
求其表达式和顶点坐标。
A
0
B
X
第6页共25页
变式2.2二次函数y=ax2+bx+c的部分对应值如下表。求这个函数的表达式,
并写出当x=4时的函数值。
-1
0
2
2
-1
-2
题型三对称性与函数值的比较
知识要点:对抛物线y=ax一h)2+k,横坐标为x的点关于对称轴的对称点横
坐标是2五一x。两点到对称轴的水平距离相等时,函数值相等。
a>0时,点到对称轴的水平距离越大,函数值越大;a<0时相反。两点在对称
轴同侧时可用增减性,分处两侧时应比较到对称轴的距离。
设X1<X2,则y2一y1=a(x2-X1)(X1+X2-2h)。含字母的比较题,可根据
各因式的符号判断差的正负。
第7页共25页
典例3点A(-3,y1人、B(0,y2人、C(3,y3都在抛物线
y=a(x-12+k(a<0)上。将y1、y2、y3按从小到大的顺序排列。
y
B
A
0
示意图:比较三点到对称轴的水平距离。
解:对称轴为直线x=1。A、B、C到对称轴的水平距离分别为4、1、2。
因为a<0,距离对称轴越远,函数值越小。
由4>2>1,得y1<y3<y2。
变式3.1抛物线经过P(-2,5)、Q(4,5)、R(0,-3)。求对称轴,并求
这条抛物线上纵坐标为一3的所有点的坐标。
第8页共25页
变式3.2点A(x1,y1人、B(x2,y2)在抛物线y=x2-4X+1上,且X1<X2,
x1+X2>4。比较y1与y2的大小,并说明理由。
题型四由图像判断系数及代数式的符号
知识要点:在y=ax+bx+c中,a决定开口方向,c是图像与y轴交点的纵坐
b
标。结合对称轴=一2日,可以判断b的符号。
a+b+c、a-b+c、4a+2b+c分别是x=1、-1、2时的函数值。判断这些
式子的符号,应找对应横坐标处的图像是在×轴上方、下方还是恰好在×轴上。
令y=0,得到ax2+bx+c=0。判别式△=b2-4ac>0、=0、<0时,抛物线
与x轴分别有两个、一个、没有公共点。
第9页共25页
典例4如图,抛物线y=ax2+bx+c的对称轴为直线x=2,与×轴交于A(一1,
0)及B,且开口向下。判断下列结论是否正确:①b>0;②c<0;③
a-b+c=0;④4a+b=0;⑤b2-4ac>0。
→X
2
解:开口向下,得a<0。对称轴x=2,所以二222,得力=-4a>0。①正
确,④正确。
点A的横坐标为一1,由对称性可得B的横坐标为5。x=0位于一1与5之间,
图像在×轴上方,所以C>0。②错误。
把A(-1,0)代入,得a-b+C=0。③正确。
图像与×轴有两个不同交点,所以b2-4ac>0。⑤正确。
因此正确的是①③④⑤。
第10页共25页
变式4.1如图,抛物线y=ax2+bx+c开口向上,对称轴为直线x=一1,与×
轴交于A(一3,0)、B(1,0)。下列结论中,正确的是()。
A.abc>0
B.2a-b=0
C.a-b+cx0
D.b2-4ac<0
A
O
B
变式4.2二次函数y=ax2+bx+c的对称轴为直线x=1,图像经过(0,2)和
(3,5)。求a+b+c的值,并判断图像是否经过第三象限。
题型五抛物线的平移
知识要点:平移不改变抛物线的开口方向和形状,即二次项系数ā不变。先把
表达式化成顶点式,再平移顶点,通常比直接展开运算更清楚。
第11页共25页
将y=ax一h2+k的图像向右平移p个单位、向上平移q个单位,得到
y=a[x-(h+p)]2+k+q;向左或向下平移时,对应坐标减少。
平移后的图像经过某点,应把该点坐标代入新表达式;只知道经过一个点时,
可能有不止一种平移方式。
典例5将抛物线y=2x2+4x-1先向右平移3个单位,再向上平移2个单位。
(1)求平移后抛物线的表达式;(2)写出平移前后顶点的坐标。
解:(1)原函数y=2(x+12-3,顶点为(-1,-3)。
向右平移3个单位、向上平移2个单位后,顶点变为(2,一1),二次项系数仍
为2。
因此平移后的函数为y=2(x-22-1,即y=2x2-8x+7。
(2)平移前顶点A为(-1,-3),平移后顶点B为(2,-1)。
0
⊙
变式5.1将抛物线y=-(x一22+3向左平移m个单位,再向下平移n个单位
(m>0,n>0),所得抛物线的顶点为(一1,一2)。求m、n的值及平移后的表
达式。
第12页共25页
变式5.2将抛物线y=x2-2x-3沿水平方向平移,使平移后的图像经过原点。
求所有符合条件的平移方式及对应的函数表达式。
题型六图像交点与函数值的取值范围
知识要点:抛物线与直线的交点坐标同时满足两个函数表达式。比较两条图像
的上下位置,可以转化为相同×对应的函数值大小。
抛物线与水平直线y=m的交点个数,取决于与顶点纵坐标的关系;若×另
有限制,还必须检查交点的横坐标是否在允许范围内。
用图像解不等式时,先找相等时的分界点,再根据图像的上下位置写出范围。
“大于”不含分界点,“大于或等于”包含分界点。
典例6已知二次函数y=一x+2x+3。(1)求图像与x轴的交点坐标;
(2)当y>0时,求x的取值范围;(3)当y≥3时,求×的取值范围。
V=3
第13页共25页
解:(1)令-x2+2x+3=0,得(x-3)(x+1)=0,所以交点为(-1,0)、
(3,0)。
(2)抛物线开口向下,当×在两个交点的横坐标之间时,图像在×轴上方,故
y>0时,-1<x<3。
(3)令-x2+2x+3=3,得x(x一2)=0,所以与直线y=3的交点横坐标为0、
2。
在这两个横坐标之间(含端点),抛物线在直线V=3上方或与之相交,故
0≤x≤2。
变式6.1如图,抛物线y=x2-2x-3与直线y=x+1交于A、B两点。
(1)求A、B的坐标;(2)当抛物线在直线下方时,求x的取值范围。
0
第14页共25页
变式6.2抛物线y=(x-1)2-4与直线y=m只有一个公共点。求m的值及这
个公共点的坐标。
题型七自变量在给定范围内的最值
知识要点:自变量限定在一个闭区间内时,不能直接把顶点的纵坐标当作最值;
要先看顶点的横坐标是否在该区间内。
对y=a(x-h)2+k,在区间内寻找离h最近、最远的x。a>0时,最近处取得
最小值,最远处取得最大值;a<0时相反。
顶点在区间内时,要比较两端点的函数值;顶点在区间外时,利用该区间上的
增减性比较两个端点。端点可以取到时,应写清取得最值时的X值。
典例7当-1≤x≤4时,求二次函数y=x2-2x-3的最大值、最小值,以及
分别取得这些值时的X值。
解:y=(x-12-4。因为-1≤1≤4,顶点在给定范围内,所以x=1时取得
最小值-4。
当x=-1时,y=0;当x=4时,y=5。
图像开口向上,在给定范围内离对称轴最远的端点为X=4,因此最大值为5,
在X=4时取得。
第15页共25页
变式7.1当0≤x≤2时,求二次函数y=一x2-2x+3的最大值和最小值。
变式7.2二次函数y=x2-4x+m在-1≤x≤3时的最小值为-1。求m的值
及这个范围内的最大值。
题型八含参数的最值问题
知识要点:对称轴或自变量范围中含参数时,先比较对称轴与区间两端的位置,
再分类讨论。分类应包括边界,不能出现重复或遗漏。
求最大值与最小值的差时,常数项会相消,但两种最值分别在哪个×处取得,
仍需先确定。
先根据各类情况列出参数方程或不等式,再把所得参数代回本类条件;不符合
所在类别的值应舍去。
典例8已知二次函数y=(x-m2+1。当0≤x≤2时,该函数的最小值为2,
求m的值。
解:对称轴为直线x=m。按它与区间0≤x≤2的位置关系分类。
①当m<0时,图像在该区间上随×增大而增大,最小值在x=0时取得。由
m2+1=2,得m=±1;结合m<0,取m=-1。
②当0≤m≤2时,顶点在区间内,最小值为1,不符合最小值为2的条件。
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③当m>2时,图像在该区间上随×增大而减小,最小值在x=2时取得。由
(2-m)2+1=2,得m=1或3;结合m>2,取m=3。
综上,m=-1或3。
个
11111111111111111111111
2
2
A+1
1
102
02
对称轴在区间左侧
对称轴在区间内部
以m=-1为例;虚线表示区间外图像
以m=1为例;虚线表示区间外图像
2
1
2
对称轴在区间右侧,以m=3为例;虚线表示区间外图像
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变式8.1二次函数y=x2-4x+1在t≤x≤t+1时的最大值与最小值之差为5,
求t的值。
变式8.2二次函数y=(x-m2-m在0≤x≤2时的最小值为-1,求m的值。
第18页共25页
二综合训练
【A组基础达标】
A1下列函数中,是二次函数的是()。
4
B.y=(x+12-x2
C.y=-3x2+2x
D.y=x3-1
A2抛物线y=-3(x+22+5的对称轴是,最大值是
A3将抛物线y=x向左平移2个单位,再向下平移3个单位,所得抛物线的表
达式是
A4点A(-1,y1人、B(2,y2)在抛物线y=(x-32+1上,则y1
y2填“>”“"或“=")。
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【B组·综合进阶】
B1已知抛物线y=ax2+bx+c经过(-1,2)、(1,一2入、(3,2)。
(1)求表达式;(2)求图像与×轴的交点坐标;(3)写出函数值为负数时×
的取值范围。
A
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B2如图,开口向下的抛物线y=ax+bx+c与x轴交于A(-2,0)、B(6,
0),与y轴交于C。过C作平行于x轴的直线,与抛物线交于另一点D。
(1)求点D的横坐标;(2)若CD=OC,求该抛物线的表达式。
0
D
A
B
>X
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B3二次函数y=-x2+4x+c在1≤x≤5时的最大值为7。(1)求c的值;
(2)求这个范围内的最小值;(3)在同一范围内,求y≥6时×的取值范围。
B4已知二次函数y=x2-2mx+1,当x≥3时,y随x增大而增大。求m的取
值范围。
第22页共25页
【C组挑战突破】
C1抛物线y=x2-2x-3沿y轴向上平移n个单位(n>0)。(1)若平移后的
抛物线与×轴只有一个公共点,求;(2)若平移后的抛物线在一1≤x≤2时
的最大值与最小值之和为2,求n。
C2已知二次函数y=(x一12。当t≤x≤t+2时,函数的最小值为0,最大值
为星,求t的值。
第23页共25页
C3已知二次函数y=x2-2x-3,其中-1≤x≤2。若直线y=m与这段函数
图像恰有一个公共点,求m的取值范围。
12
第24页共25页
C4二次函数y=x2-2mx+m2-2m。(1)求顶点坐标;(2)当
一1≤x≤1时,函数的最大值为4,求m的值。
第25页共25页
二次函数的图像与性质
2026—2027学年九年级下册数学专题讲义(苏科版)
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板块
内容
起始页
题型一
二次函数的表达式与图像
2
题型二
由已知条件求二次函数表达式
4
题型三
对称性与函数值的比较
6
题型四
由图像判断系数及代数式的符号
7
题型五
抛物线的平移
9
题型六
图像交点与函数值的取值范围
10
题型七
自变量在给定范围内的最值
12
题型八
含参数的最值问题
13
A组
基础达标
15
B组
综合进阶
16
C组
挑战突破
17
一 题型精讲
题型一 二次函数的表达式与图像
知识要点:形如、b、c为常数,的函数叫作二次函数。自变量x可以取任意实数;实际问题或题目另有限制时,应按给定范围讨论。
一般式为;顶点式为,其中,。对称轴是直线,顶点为(h,k)。当方程有两个实数根、时,还可写成,允许。
时开口向上,在时y随x增大而减小,在时y随x增大而增大,最小值为k;时开口向下,在时y随x增大而增大,在时y随x增大而减小,最大值为k。不能跨过对称轴直接套用一侧的增减性。
同一坐标系中,顶点相同且开口方向相同的抛物线,|a|越大,开口越窄。画图时先定顶点、对称轴及与坐标轴的交点,再在对称轴两侧取对称点,用平滑曲线连接。图上截取的一段不表示函数只在这一段有意义。
图像经过哪些象限,要结合顶点、与坐标轴交点和各段函数值的正负判断,不能只看a的正负。坐标轴上的点不属于任何象限。
比较项目
开口方向
向上
向下
对称轴左侧
y随x增大而减小
y随x增大而增大
对称轴右侧
y随x增大而增大
y随x增大而减小
最值
时,最小值为k
时,最大值为k
典例1 已知二次函数。(1)把表达式化成顶点式,写出对称轴、顶点坐标及增减情况;(2)求图像与坐标轴的交点坐标,并画出函数图像;(3)写出图像经过的象限。
解:。对称轴为直线,顶点为(2,。
因为,所以当时,y随x增大而减小;当时,y随x增大而增大。
(2)令,得,所以或4。图像与x轴交于(0,0)、(4,0),与y轴的交点也是(0,0)。
取顶点及两组对称点:(0,0)、(1,、(2,、(3,、(4,0),描点并用平滑曲线连接,图像如下。
时,图像在第二象限;时,在第四象限;时,在第一象限。因此经过第一、第二、第四象限。
变式1.1 已知二次函数。求其顶点坐标、最大值,并写出y随x增大而减小的自变量取值范围。
解:。
顶点为,8),开口向下,最大值为8。
在时,y随x增大而减小。
变式1.2 抛物线经过点,6)。(1)求a的值;(2)在同一坐标系中,它与抛物线相比,哪一条的开口较宽?
解:(1)把,6)代入,得,所以。
(2)两条抛物线的顶点都是原点,且开口均向上。因为,所以的开口较宽。
题型二 由已知条件求二次函数表达式
知识要点:已知顶点坐标,优先设顶点式;已知与x轴两个交点的横坐标,优先设交点式;已知三个一般点,可设一般式,代入求系数。求出的二次项系数必须不为0。
同一抛物线上两个不同点的纵坐标相等时,这两点关于对称轴对称,其横坐标的平均数就是对称轴对应的x值。表格中相等的函数值也可提供对称信息。
典例2 抛物线的顶点为A(1,,经过点B(3,4)。求该抛物线的表达式,并求它与y轴交点的坐标。
解:由顶点A(1,,设。
代入B(3,4),得,所以。
因此。
当时,,所以图像与y轴交于(0,。
变式2.1 抛物线与x轴交于,0)、B(4,0),与y轴交于C(0,。求其表达式和顶点坐标。
解:由图像与x轴的交点横坐标为、4,设。
把C(0,代入,得,所以。
因此,顶点为(1,。
变式2.2 二次函数的部分对应值如下表。求这个函数的表达式,并写出当时的函数值。
x
0
1
2
y
7
2
解:由时,得。由及时的函数值,得,。
两式相加得,所以,。故。
代入,得到,与表中数据相符。代入,得。
题型三 对称性与函数值的比较
知识要点:对抛物线,横坐标为x的点关于对称轴的对称点横坐标是。两点到对称轴的水平距离相等时,函数值相等。
时,点到对称轴的水平距离越大,函数值越大;时相反。两点在对称轴同侧时可用增减性,分处两侧时应比较到对称轴的距离。
设,则。含字母的比较题,可根据各因式的符号判断差的正负。
典例3 点,、B(0,、C(3,都在抛物线上。将、、按从小到大的顺序排列。
示意图:比较三点到对称轴的水平距离。
解:对称轴为直线。A、B、C到对称轴的水平距离分别为4、1、2。
因为,距离对称轴越远,函数值越小。
由,得。
变式3.1 抛物线经过,5)、Q(4,5)、R(0,。求对称轴,并求这条抛物线上纵坐标为的所有点的坐标。
解:P、Q纵坐标相等且为不同点,所以对称轴为直线。
R(0,关于直线的对称点为(2,,它也在抛物线上。
二次函数取同一函数值时至多有两个不同的x,因此所求的所有点为(0,、(2,。
变式3.2 点,、,在抛物线上,且,。比较与的大小,并说明理由。
解:
。
由及,两个因式都大于0,所以。
故。
题型四 由图像判断系数及代数式的符号
知识要点:在中,a决定开口方向,c是图像与y轴交点的纵坐标。结合对称轴,可以判断b的符号。
、、分别是、、2时的函数值。判断这些式子的符号,应找对应横坐标处的图像是在x轴上方、下方还是恰好在x轴上。
令,得到。判别式Δ、、时,抛物线与x轴分别有两个、一个、没有公共点。
典例4 如图,抛物线的对称轴为直线,与x轴交于,0)及B,且开口向下。判断下列结论是否正确:
①;
②;
③;
④;
⑤。
解:开口向下,得。对称轴,所以,得。①正确,④正确。
点A的横坐标为,由对称性可得B的横坐标为5。位于与5之间,图像在x轴上方,所以。②错误。
把,0)代入,得。③正确。
图像与x轴有两个不同交点,所以。⑤正确。
因此正确的是①③④⑤。
变式4.1 如图,抛物线开口向上,对称轴为直线,与x轴交于,0)、B(1,0)。下列结论中,正确的是( )。
A. B.
C. D.
解:由开口向上得;由对称轴,得,即。
因,时图像在x轴下方,得。所以,A错误;,B正确。
时函数值为负,故,C错误。图像与x轴有两个不同交点,故判别式大于0,D错误。选B。
变式4.2 二次函数的对称轴为直线,图像经过(0,2)和(3,5)。求的值,并判断图像是否经过第三象限。
解:图像经过(0,2),所以。对称轴为直线,得。
代入(3,5),得,即,所以,。
因此,函数为。
对任意x都有,故图像不经过第三象限。
题型五 抛物线的平移
知识要点:平移不改变抛物线的开口方向和形状,即二次项系数a不变。先把表达式化成顶点式,再平移顶点,通常比直接展开运算更清楚。
将的图像向右平移p个单位、向上平移q个单位,得到;向左或向下平移时,对应坐标减少。
平移后的图像经过某点,应把该点坐标代入新表达式;只知道经过一个点时,可能有不止一种平移方式。
典例5 将抛物线先向右平移3个单位,再向上平移2个单位。(1)求平移后抛物线的表达式;(2)写出平移前后顶点的坐标。
解:(1)原函数,顶点为,。
向右平移3个单位、向上平移2个单位后,顶点变为(2,,二次项系数仍为2。
因此平移后的函数为,即。
(2)平移前顶点A为,,平移后顶点B为(2,。
变式5.1 将抛物线向左平移m个单位,再向下平移n个单位,,所得抛物线的顶点为,。求m、n的值及平移后的表达式。
解:原顶点为(2,3),平移后为,。
由,,得,。
平移后的二次项系数仍为,所以表达式为。
变式5.2 将抛物线沿水平方向平移,使平移后的图像经过原点。求所有符合条件的平移方式及对应的函数表达式。
解:原函数为。沿水平方向平移后,可设。
新图像经过原点,得,所以或。
时,顶点由(1,变为(2,,即向右平移1个单位,表达式为。
时,顶点变为,,即向左平移3个单位,表达式为。
题型六 图像交点与函数值的取值范围
知识要点:抛物线与直线的交点坐标同时满足两个函数表达式。比较两条图像的上下位置,可以转化为相同x对应的函数值大小。
抛物线与水平直线的交点个数,取决于m与顶点纵坐标的关系;若x另有限制,还必须检查交点的横坐标是否在允许范围内。
用图像解不等式时,先找相等时的分界点,再根据图像的上下位置写出范围。“大于”不含分界点,“大于或等于”包含分界点。
典例6 已知二次函数。(1)求图像与x轴的交点坐标;(2)当时,求x的取值范围;(3)当时,求x的取值范围。
解:(1)令,得,所以交点为,0)、(3,0)。
(2)抛物线开口向下,当x在两个交点的横坐标之间时,图像在x轴上方,故时,。
(3)令,得,所以与直线的交点横坐标为0、2。
在这两个横坐标之间(含端点),抛物线在直线上方或与之相交,故。
变式6.1 如图,抛物线与直线交于A、B两点。(1)求A、B的坐标;(2)当抛物线在直线下方时,求x的取值范围。
解:(1)联立两个表达式,得,即。
因式分解得,所以或4。代入,得,0)、B(4,5)。
(2)两函数值之差为。当时,这个差为负,抛物线在直线下方。故所求范围为。
变式6.2 抛物线与直线只有一个公共点。求m的值及这个公共点的坐标。
解:抛物线开口向上,顶点为(1,,最小值为。
时没有公共点;时有一个公共点;时有两个公共点。
因此,唯一公共点为(1,。
题型七 自变量在给定范围内的最值
知识要点:自变量限定在一个闭区间内时,不能直接把顶点的纵坐标当作最值;要先看顶点的横坐标是否在该区间内。
对,在区间内寻找离h最近、最远的x。时,最近处取得最小值,最远处取得最大值;时相反。
顶点在区间内时,要比较两端点的函数值;顶点在区间外时,利用该区间上的增减性比较两个端点。端点可以取到时,应写清取得最值时的x值。
典例7 当时,求二次函数的最大值、最小值,以及分别取得这些值时的x值。
解:。因为,顶点在给定范围内,所以时取得最小值。
当时,;当时,。
图像开口向上,在给定范围内离对称轴最远的端点为,因此最大值为5,在时取得。
变式7.1 当时,求二次函数的最大值和最小值。
解:,对称轴为直线。
在对称轴右侧,y随x增大而减小。
时取得最大值3;时取得最小值。
变式7.2 二次函数在时的最小值为。求m的值及这个范围内的最大值。
解:。对称轴在区间内,所以最小值为。
由,得。
区间左端到对称轴的距离为3,右端3到对称轴的距离为1,故最大值在时取得。
此时,所以最大值为8。
题型八 含参数的最值问题
知识要点:对称轴或自变量范围中含参数时,先比较对称轴与区间两端的位置,再分类讨论。分类应包括边界,不能出现重复或遗漏。
求最大值与最小值的差时,常数项会相消,但两种最值分别在哪个x处取得,仍需先确定。
先根据各类情况列出参数方程或不等式,再把所得参数代回本类条件;不符合所在类别的值应舍去。
典例8 已知二次函数。当时,该函数的最小值为2,求m的值。
解:对称轴为直线。按它与区间的位置关系分类。
①当时,图像在该区间上随x增大而增大,最小值在时取得。由,得±1;结合,取。
②当时,顶点在区间内,最小值为1,不符合最小值为2的条件。
③当时,图像在该区间上随x增大而减小,最小值在时取得。由,得或3;结合,取。
综上,或3。
对称轴在区间左侧
以为例;虚线表示区间外图像
对称轴在区间内部
以为例;虚线表示区间外图像
对称轴在区间右侧,以为例;虚线表示区间外图像
变式8.1 二次函数在时的最大值与最小值之差为5,求t的值。
解:,对称轴为直线。
①当,即时,给定区间在对称轴左侧(允许右端为顶点)。最大值与最小值之差为。令,得,符合。
②当时,给定区间在对称轴右侧。两种最值之差为。令,得,符合。
③当时,顶点在区间内部。两个端点到对称轴的距离都小于1,因此最大值与最小值之差小于1,不可能为5。
所以或4。
变式8.2 二次函数在时的最小值为,求m的值。
解:①当时,对称轴在区间左侧,最小值在时取得,为,不可能等于。
②当时,顶点在区间内,最小值为。由,得,符合本类范围。
③当时,最小值在时取得,由,得。
解得或。后者小于2,不符合本类范围;前者大于2,符合条件。
综上,或。
二 综合训练
【A组·基础达标】
A1 下列函数中,是二次函数的是( )。
A.
B.
C.
D.
解:A的自变量在分母中;B化简为;D的最高次数为3。只有C是二次函数。选C。
A2 抛物线的对称轴是 ________ ,最大值是 ________ 。
解:顶点为,5),开口向下,所以对称轴为直线,最大值为5。
A3 将抛物线向左平移2个单位,再向下平移3个单位,所得抛物线的表达式是 ________ 。
解:原顶点(0,0)移到,,二次项系数不变,得。
A4 点,、B(2,在抛物线上,则 ________ 填“”“”或“”)。
解:A、B到对称轴的水平距离分别为4、1,开口向上,因此。
填“”。
【B组·综合进阶】
B1 已知抛物线经过,2)、(1,、(3,2)。(1)求表达式;(2)求图像与x轴的交点坐标;(3)写出函数值为负数时x的取值范围。
解:,2)与(3,2)关于对称轴对称,所以对称轴。又(1,在图像上,因此它是顶点。
设,代入,2),得,所以。故。
(2)令,得,所以交点坐标为,0)、,0)。
(3)抛物线开口向上,当x在两个交点的横坐标之间时,函数值为负,因此。
B2 如图,开口向下的抛物线与x轴交于,0)、B(6,0),与y轴交于C。过C作平行于x轴的直线,与抛物线交于另一点D。(1)求点D的横坐标;(2)若,求该抛物线的表达式。
解:(1)由A、B的横坐标,得对称轴。C的横坐标为0,D与C关于对称轴对称,所以D的横坐标为4。
(2)由CD平行于x轴,得。抛物线开口向下,且0介于两个交点的横坐标之间,所以C在y轴正半轴上。
由,得C(0,4)。设,代入C得,所以。
故表达式为。
B3 二次函数在时的最大值为7。(1)求c的值;(2)求这个范围内的最小值;(3)在同一范围内,求时x的取值范围。
解:。顶点横坐标2在区间内,故最大值为。由,得。
(2)此时。两个端点到对称轴的距离分别为1和3,故时取得最小值。
(3)由,得,即。这一范围已包含于中,故所求为。
B4 已知二次函数,当时,y随x增大而增大。求m的取值范围。
解:,对称轴为直线,开口向上。
要使的整个范围都在对称轴右侧(可含顶点),应有。
若,则这一段函数值随x增大而减小,不符合条件;时从顶点开始递增,符合条件。故。
【C组·挑战突破】
C1 抛物线沿y轴向上平移n个单位。(1)若平移后的抛物线与x轴只有一个公共点,求n;(2)若平移后的抛物线在时的最大值与最小值之和为2,求n。
解:原函数,向上平移n个单位后为。
(1)与x轴只有一个公共点时,顶点恰在x轴上,故,得。
(2)在内,顶点给出最小值;左端点离对称轴最远,给出最大值n。
由,得,且,符合条件。
C2 已知二次函数。当时,函数的最小值为0,最大值为,求t的值。
解:最小值为0,说明顶点在区间内,即,所以。
左、右端点到对称轴的距离分别为、,均非负。最大值为,说明两者中较大的一个为。
若,则,由,得。
若,则,由,得。
两值都满足,故或。
C3 已知二次函数,其中。若直线与这段函数图像恰有一个公共点,求m的取值范围。
解:,给定区间为。顶点为(1,,左端点为,0),右端点为(2,。
当或时没有公共点;当时,只有顶点这一个公共点。
当时,两条分支各有一个公共点,且时右端点也应计入,因此共有两个。
当时,只有左侧分支与直线相交,因此有一个公共点。
综上,或。
C4 二次函数。(1)求顶点坐标;(2)当时,函数的最大值为4,求m的值。
解:,所以顶点为(m,。
(2)抛物线开口向上,在闭区间上的最大值在离对称轴较远的端点取得。
当时,离m不小于1离m的距离,最大值为。由,结合,得。
当时,1离m更远,最大值为。由,得±;结合,得。
综上,或。
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$二次函数的图像与性质
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题型一
二次函数的表达式与图像
2
题型二
由已知条件求二次函数表达式
¥
题型三
对称性与函数值的比较
6
题型四
由图像判断系数及代数式的符号
7
题型五
抛物线的平移
9
题型六
图像交点与函数值的取值范围
10
题型七
自变量在给定范围内的最值
12
题型八
含参数的最值问题
13
A组
基础达标
15
B组
综合进阶
16
C组
挑战突破
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题型精讲
题型一二次函数的表达式与图像
知识要点:形如y=ax+br+c(a、b、c为常数,a≠0)的函数叫作二次函数。
自变量×可以取任意实数;实际问题或题目另有限制时,应按给定范围讨论。
极武为y=8X+bx+C:顶点武为y=ax-+k,其中五=二2
k=(4ac-b2)
4a。对称轴是直线x=五,顶点为(h,。当方程
ax2+bx+c=0有两个实数根x1、x2时,还可写成y=a(x-x1)(x-x2),允
许X1=X20
a>0时开口向上,在x≤h时y随x增大而减小,在x≥h时y随x增大而增大,
最小值为k;a<0时开口向下,在x≤h时y随x增大而增大,在x≥h时y随x
增大而减小,最大值为K。不能跨过对称轴直接套用一侧的增减性。
同一坐标系中,顶点相同且开口方向相同的抛物线,Iα越大,开口越窄。画▣图
时先定顶点、对称轴及与坐标轴的交点,再在对称轴两侧取对称点,用平滑曲
线连接。图上截取的一段不表示函数只在这一段有意义。
图像经过哪些象限,要结合顶点、与坐标轴交点和各段函数值的正负判断,不
能只看ā的正负。坐标轴上的点不属于任何象限。
比较项目
a>0
a<0
开口方向
向上
向下
对称轴左侧(x≤五)
y随x增大而减小
y随x增大而增大
对称轴右侧(x≥五
y随x增大而增大
y随x增大而减小
最值
x=h时,最小值为k
x=h时,最大值为k
典侧1已知二次函数y=号x2-2x。
(1)把表达式化成顶点式,写出对称轴、
顶点坐标及增减情况;(2)求图像与坐标轴的交点坐标,并画出函数图像;
(3)写出图像经过的象限。
解:(1)y=2x2-4x)=号x-22-2。对称轴为直线x=2,顶点为亿,
-2)。
第2页共19页
因为a=>0,所以当x≤2时,y随×增大而减小:当x≥2时,y随×增大而
增大。
(2)令了=0,得2xx-4)=0,所以x=0或4。图像与×轴交于(0,0)、
(4,0),与y轴的交点也是(0,0)。
取顶点及两组对称点:(0,0)、(1,-多、么,-2、8,-多、4,
0),描点并用平滑曲线连接,图像如下。
(3)x<0时y>0,图像在第二象限;0<x<4时y<0,在第四象限;X>4时
y>0,在第一象限。因此经过第一、第二、第四象限。
2
3
4
变式1.1已知二次函数y=-2x2-4x+6。求其顶点坐标、最大值,并写出y
随x增大而减小的自变量取值范围。
解:y=-2(x2+2x)+6=-2(x+1)2+8。
顶点为(一1,8),开口向下,最大值为8。
在x≥-1时,y随×增大而减小。
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变式1.2抛物线y=ax经过点(-2,6)。(1)求a的值;(2)在同一坐标
系中,它与抛物线y=3x相比,哪一条的开口较宽?
解:(0把-2,6代入=ax,得4a-6,所以a-。
(2)两条抛物线的顶点都是原点,且开口均向上。因为子<3,所以y=多x的
开口较宽。
题型二由已知条件求二次函数表达式
知识要点:已知顶点坐标,优先设顶点式;已知与×轴两个交点的横坐标,优
先设交点式;已知三个一般点,可设一般式,代入求系数。求出的二次项系数
必须不为0。
同一抛物线上两个不同点的纵坐标相等时,这两点关于对称轴对称,其横坐标
的平均数就是对称轴对应的×值。表格中相等的函数值也可提供对称信息。
典例2抛物线的顶点为A(1,一4),经过点B(3,4)。求该抛物线的表达式,
并求它与y轴交点的坐标。
B
解:由顶点A(1,-4),设y=a(x-12-4。
代入B(3,4),得4=4a-4,所以a=2。
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因此y=2(x-12-4=2x2-4x-2。
当x=0时,y=一2,所以图像与y轴交于(0,-2)。
变式2.1抛物线与x轴交于A(-2,0)、B(4,0),与y轴交于C(0,-8)。
求其表达式和顶点坐标。
→X
解:由图像与×轴的交点横坐标为一2、4,设y=a(x+2)(x-4)。
把C(0,-8)代入,得-8a=-8,所以a=1。
因此y=x2-2x-8=(x-12-9,顶点为(1,-9)。
变式2.2二次函数y=ax+bx+c的部分对应值如下表。求这个函数的表达式,
并写出当x=4时的函数值。
X
-1
0
2
2
-1
-2
解:由x=0时y=2,得c=2。由x=1及x=-1时的函数值,得a+b=-3,
a-b=5。
两式相加得2a=2,所以a=1,b=-4。故y=x2-4x+2。
代入x=2,得到y=一2,与表中数据相符。代入x=4,得y=2。
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题型三对称性与函数值的比较
知识要点:对抛物线y=ax一h2+k,横坐标为×的点关于对称轴的对称点横
坐标是2五一x。两点到对称轴的水平距离相等时,函数值相等。
a>0时,点到对称轴的水平距离越大,函数值越大;a<0时相反。两点在对称
轴同侧时可用增减性,分处两侧时应比较到对称轴的距离。
设X1<X2,则y2-y1=a(x2一X1)(x1+x2-2h)。含字母的比较题,可根据
各因式的符号判断差的正负。
典例3点A(-3,y1人、B(0,y2、C(3,y3都在抛物线
y=a(x-12+k(a<0)上。将y1、y2、y3按从小到大的顺序排列。
B
C
A
示意图:比较三点到对称轴的水平距离。
解:对称轴为直线x=1。A、B、C到对称轴的水平距离分别为4、1、2。
因为a<0,距离对称轴越远,函数值越小。
由4>2>1,得y1<y3<y2o
变式3.1抛物线经过P(-2,5)、Q(4,5)、R(0,-3)。求对称轴,并求
这条抛物线上纵坐标为一3的所有点的坐标。
解:P、Q纵坐标相等且为不同点,所以对称轴为直线x=一2+4-1。
2
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R(0,-3)关于直线x=1的对称点为(2,一3),它也在抛物线上。
二次函数取同一函数值时至多有两个不同的x,因此所求的所有点为(0,一3)、
(2,-3)0
变式3.2点A(X1,y1入、B(X2,y2)在抛物线y=x2-4X+1上,且X1<X2,
x1+x2>4。比较y1与y2的大小,并说明理由。
解:y2-y1=x2-4x2+1-(x1-4x1+1)
=(X2-X1)(x1+X2-4)。
由x1<X2及x1+x2>4,两个因式都大于0,所以y2-y1>0。
故y1<Yy20
题型四由图像判断系数及代数式的符号
知识要点:在y=ax+bx+c中,a决定开口方向,c是图像与y轴交点的纵坐
b
标。结合对称轴x=一2a,可以判断b的符号。
a+b+c、a-b+c、4a+2b+c分别是x=1、-1、2时的函数值。判断这些
式子的符号,应找对应横坐标处的图像是在×轴上方、下方还是恰好在×轴上。
令y=0,得到ax+bx+c=0。判别式△=b2-4ac>0、=0、<0时,抛物线
与x轴分别有两个、一个、没有公共点。
典例4如图,抛物线y=ax2+bx+C
的对称轴为直线x=2,与×轴交于
A(-1,0)及B,且开口向下。判断
下列结论是否正确:
①b>0;
②c<0;
③a-b+c=0;
B
④4a+b=0;
⑤b2-4ac>0。
b
解:开口向下,得a<0。对称轴x=2,所以2日-2,得b=-4a>0。①正
确,④正确。
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点A的横坐标为一1,由对称性可得B的横坐标为5。x=0位于一1与5之间,
图像在x轴上方,所以C>0。②错误。
把A(-1,0)代入,得a-b+C=0。③正确。
图像与×轴有两个不同交点,所以b2-4aC>0。⑤正确。
因此正确的是①③④⑤。
变式4.1如图,抛物线y=ax2+bx+c开口向上,对称轴为直线x=一1,与×
轴交于A(-3,0)、B(1,0)。下列结论中,正确的是()。
A.abc>0
B.2a-b=0
C.a-b+c>0
D.b2-4ac<0
A
B
b
解:由开口向上得a>0;由对称轴x=-1,得-2a-1,即b=2a>0。
因-3<0<1,x=0时图像在×轴下方,得c<0。所以abc<0,A错误;
2a-b=0,B正确。
x=一I时函数值为负,故a-b+c<0,C错误。图像与×轴有两个不同交点,
故判别式大于0,D错误。选B。
变式4.2二次函数y=ax2+bx+c的对称轴为直线x=1,图像经过(0,2)和
(3,5)。求a+b+c的值,并判断图像是否经过第三象限。
解:图像经过(0,2),所以c=2。对称轴为直线x=1,得b=-2a。
代入(3,5),得9a+3b+2=5,即3a=3,所以a=1,b=-2。
因此a+b+c=1,函数为y=x2-2X+2=(x-12+1。
对任意×都有y≥1>0,故图像不经过第三象限。
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题型五抛物线的平移
知识要点:平移不改变抛物线的开口方向和形状,即二次项系数ā不变。先把
表达式化成顶点式,再平移顶点,通常比直接展开运算更清楚。
将y=ax一h2+k的图像向右平移p个单位、向上平移q个单位,得到
y=a[x-(h+p)2+k+q;向左或向下平移时,对应坐标减少。
平移后的图像经过某点,应把该点坐标代入新表达式;只知道经过一个点时,
可能有不止一种平移方式。
典例5将抛物线y=2x2+4x一1先向右平移3个单位,再向上平移2个单位。
(1)求平移后抛物线的表达式;(2)写出平移前后顶点的坐标。
解:(1)原函数y=2(x+12-3,顶点为(-1,-3)。
向右平移3个单位、向上平移2个单位后,顶点变为(2,一1),二次项系数仍
为2。
因此平移后的函数为y=2(x-22-1,即y=2x2-8x+7。
(2)平移前顶点A为(一1,-3,平移后顶点B为(2,-1)。
变式5.1将抛物线y=-(x-22+3向左平移m个单位,再向下平移n个单位
(m>0,n>0),所得抛物线的顶点为(一1,一2)。求m、n的值及平移后的表
达式。
解:原顶点为(2,3),平移后为(2-m,3-n)。
由2-m=-1,3-n=-2,得m=3,n=5。
平移后的二次项系数仍为一1,所以表达式为y=-(x+12-2。
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变式5.2将抛物线y=x2-2x-3沿水平方向平移,使平移后的图像经过原点。
求所有符合条件的平移方式及对应的函数表达式。
解:原函数为y=(x-1)2-4。沿水平方向平移后,可设y=(x-h)2-4。
新图像经过原点,得h2-4=0,所以h=2或-2。
h=2时,顶点由(1,-4)变为(2,-4),即向右平移1个单位,表达式为
y=(x-22-4。
五=-2时,顶点变为(一2,一4),即向左平移3个单位,表达式为
y=(x+2)2-4。
题型六图像交点与函数值的取值范围
知识要点:抛物线与直线的交点坐标同时满足两个函数表达式。比较两条图像
的上下位置,可以转化为相同×对应的函数值大小。
抛物线与水平直线y=m的交点个数,取决于与顶点纵坐标的关系;若×另
有限制,还必须检查交点的横坐标是否在允许范围内。
用图像解不等式时,先找相等时的分界点,再根据图像的上下位置写出范围。
“大于”不含分界点,“大于或等于”包含分界点。
典例6已知二次函数=一x2+2x+3。(1)求图像与×轴的交点坐标;
(2)当y>0时,求×的取值范围;(3)当y≥3时,求×的取值范围。
y=3
解:(1)令-x2+2x+3=0,得x-3)(x+1)=0,所以交点为(-1,0)、
(3,0)。
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(2)抛物线开口向下,当×在两个交点的横坐标之间时,图像在×轴上方,故
y>0时,-1<x<3。
(3)令一x2+2x+3=3,得x(x-2)=0,所以与直线y=3的交点横坐标为0、
2。
在这两个横坐标之间(含端点),抛物线在直线y=3上方或与之相交,故
0≤x≤2。
变式6.1如图,抛物线y=x2-2x-3与直线y=X+1交于A、B两点。
(1)求A、B的坐标;(2)当抛物线在直线下方时,求×的取值范围。
解:(1)联立两个表达式,得x2-2x-3=x+1,即x2-3x-4=0。
因式分解得(x+1)(x-4)=0,所以x=-1或4。代入y=x+1,得A(-1,
0)、B(4,5)。
(2)两函数值之差为(x+1)(x-4)。当一1<x<4时,这个差为负,抛物线在
直线下方。故所求范围为-1<x<4。
变式6.2抛物线y=(x-1)2-4与直线y=m只有一个公共点。求m的值及这
个公共点的坐标。
解:抛物线开口向上,顶点为(1,一4),最小值为一4。
m<-4时没有公共点;m=一4时有一个公共点;m>-4时有两个公共点。
因此m=-4,唯一公共点为(1,-4)。
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题型七自变量在给定范围内的最值
知识要点:自变量限定在一个闭区间内时,不能直接把顶点的纵坐标当作最值;
要先看顶点的横坐标是否在该区间内。
对y=ax一h2+k,在区间内寻找离h最近、最远的x。a>0时,最近处取得
最小值,最远处取得最大值;a<0时相反。
顶点在区间内时,要比较两端点的函数值;顶点在区间外时,利用该区间上的
增减性比较两个端点。端点可以取到时,应写清取得最值时的X值。
典例7当-1≤x≤4时,求二次函数y=x2-2x-3的最大值、最小值,以及
分别取得这些值时的x值。
解:y=(x-12-4。因为-1≤1≤4,顶点在给定范围内,所以x=1时取得
最小值-4。
当x=-1时,y=0;当x=4时,y=5。
图像开口向上,在给定范围内离对称轴最远的端点为X=4,因此最大值为5,
在X=4时取得。
变式7.1当0≤x≤2时,求二次函数y=-x2-2x+3的最大值和最小值。
解:y=-(x+12+4,对称轴为直线x=一1。
0≤x≤2在对称轴右侧,y随×增大而减小。
x=0时取得最大值3;x=2时取得最小值-5。
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变式7.2二次函数y=x2-4x+m在-1≤x≤3时的最小值为-1。求m的值
及这个范围内的最大值。
解:y=(x-22+m-4。对称轴x=2在区间-1≤x≤3内,所以最小值为
m-4。
由m-4=-1,得m=3。
区间左端一1到对称轴的距离为3,右端3到对称轴的距离为1,故最大值在
x=一1时取得。
此时y=1+4+3=8,所以最大值为8。
题型八含参数的最值问题
知识要点:对称轴或自变量范围中含参数时,先比较对称轴与区间两端的位置,
再分类讨论。分类应包括边界,不能出现重复或遗漏。
求最大值与最小值的差时,常数项会相消,但两种最值分别在哪个×处取得,
仍需先确定。
先根据各类情况列出参数方程或不等式,再把所得参数代回本类条件;不符合
所在类别的值应舍去。
典例8已知二次函数y=(x-m2+1。当0≤x≤2时,该函数的最小值为2,
求m的值。
解:对称轴为直线x=m。按它与区间0≤x≤2的位置关系分类。
①当m<0时,图像在该区间上随×增大而增大,最小值在x=0时取得。由
m2+1=2,得m=±1;结合m<0,取m=-1。
②当0≤m≤2时,顶点在区间内,最小值为1,不符合最小值为2的条件。
③当m>2时,图像在该区间上随×增大而减小,最小值在x=2时取得。由
(2-m2+1=2,得m=1或3;结合m>2,取m=3。
综上,m=-1或3。
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A◆1
→X
→X
012
对称轴在区间左侧
对称轴在区间内部
以m=一1为例;虚线表示区间外图像
以m=1为例;虚线表示区间外图像
对称轴在区间右侧,以m=3为例;虚线表示区间外图像
变式8.1二次函数y=x2-4x+1在t≤x≤t+1时的最大值与最小值之差为5,
求t的值。
解:y=(x-22-3,对称轴为直线x=2。
①当t+1≤2,即t≤1时,给定区间在对称轴左侧(允许右端为顶点)。最大
值与最小值之差为(t-22-(t-12=3-2t。令3-2t=5,得t=-1,符合
t≤1.
②当t≥2时,给定区间在对称轴右侧。两种最值之差为
(t-12-(t-22=2t-3。令2t-3=5,得t=4,符合t≥2。
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③当1<t<2时,顶点在区间内部。两个端点到对称轴的距离都小于1,因此最
大值与最小值之差小于1,不可能为5。
所以t=-1或4。
变式8.2二次函数y=(x-m2-m在0≤x≤2时的最小值为-1,求m的值。
解:①当m<0时,对称轴在区间左侧,最小值在x=0时取得,为m一m>0,
不可能等于-1。
②当0≤m≤2时,顶点在区间内,最小值为-m。由-m=一1,得m=1,符
合本类范围。
③当m>2时,最小值在x=2时取得,由(2-m2-m=-1,得
m2-5m+5=0。
解得m-5+5或55。后者小于2,不符合本类范围:前者大于2,符
2
2
合条件。
综上,m=1或5+5)
2
二
综合训练
A组·基础达标】
A1下列函数中,是二次函数的是()。
4少3
B.y=(x+12-x2
C.y=-3x2+2x
D.y=x3-1
解:A的自变量在分母中;B化简为y=2x+1;D的最高次数为3。只有C是
二次函数。选C。
A2抛物线y=-3(x+22+5的对称轴是
,最大值是
解:顶点为(-2,5),开口向下,所以对称轴为直线x=一2,最大值为5。
A3将抛物线y=x向左平移2个单位,再向下平移3个单位,所得抛物线的表
达式是
解:原顶点(0,0)移到-2,-3),二次项系数不变,得y=(x+22-3。
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A4点A(-1,y1、B(2,y2在抛物线y=(x-3)+1上,则y1
y2填“>“<“”或“=")。
解:A、B到对称轴x=3的水平距离分别为4、1,开口向上,因此y1>y2o
填“>”。
【B组·综合进阶】
B1已知抛物线y=ax2+bx+c经过
(-1,2)、(1,-2、(3,2)。
A
(1)求表达式;(2)求图像与x轴
的交点坐标;(3)写出函数值为负数
时x的取值范围。
解:(1)(一1,2)与(3,2)关于对称轴对称,所以对称轴x=1。又(1,
一2)在图像上,因此它是顶点。
设y=ax-1)2-2,代入(-1,2),得4a-2=2,所以a=1。故
y=(x-1)2-2=x2-2x-1。
(2)令y=0,得(x-12=2,所以交点坐标为(1-2,0)、(1+V2,0)。
(3)抛物线开口向上,当×在两个交点的横坐标之间时,函数值为负,因此
1-W2<x<1+2。
y
B2如图,开口向下的抛物线
y=ax2+bx+C与x轴交于A(-2,
0)、B(6,0),与y轴交于C。过
C作平行于×轴的直线,与抛物线交
于另一点D。(1)求点D的横坐标;
B
(2)若CD=OC,求该抛物线的表
达式。
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解:()由AB的横坐标,得对称轴x=-2+6=2。C的横坐标为0,D
2
与C关于对称轴对称,所以D的横坐标为4。
(2)由CD平行于x轴,得CD=4。抛物线开口向下,且0介于两个交点的横
坐标之间,所以C在y轴正半轴上。
由OC=CD=4,得C(0,4)。设y=a(x+2)(x-6),代入C得-12a=4,
所以a=是。
故表这式为y-子考x+4,
B3二次函数y=-x2+4x+c在1≤x≤5时的最大值为7。(1)求c的值;
(2)求这个范围内的最小值;(3)在同一范围内,求y≥6时×的取值范围。
解:(1)y=-(x-2)2+c+4。顶点横坐标2在区间1≤x≤5内,故最大值为
C+4。由C+4=7,得c=3。
(2)此时y=-(x-22+7。两个端点到对称轴的距离分别为1和3,故x=5
时取得最小值-9+7=-2。
(3)由-(x-22+7≥6,得x-22≤1,即1≤x≤3。这一范围已包含于
1≤x≤5中,故所求为1≤x≤3。
B4已知二次函数=x2-2mx+1,当x≥3时,y随x增大而增大。求m的取
值范围。
解:y=(x-m)2+1-m2,对称轴为直线x=m,开口向上。
要使x≥3的整个范围都在对称轴右侧(可含顶点),应有m≤3。
若m>3,则3≤x≤m这一段函数值随x增大而减小,不符合条件;m=3时从
顶点开始递增,符合条件。故m≤3。
【C组挑战突破】
C1抛物线y=x2-2x-3沿y轴向上平移n个单位n>0)。(1)若平移后的
抛物线与×轴只有一个公共点,求n;(2)若平移后的抛物线在一1≤x≤2时
的最大值与最小值之和为2,求n。
解:原函数y=(x-12-4,向上平移n个单位后为y=(x-1)2+n-4。
(1)与×轴只有一个公共点时,顶点恰在x轴上,故n一4=0,得n=4。
(2)在-1≤x≤2内,顶点x=1给出最小值n-4;左端点-1离对称轴最远,
给出最大值n
由n+(n-4)=2,得n=3,且n>0,符合条件。
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C2已知二次函数y=(x-12。当t≤x≤t+2时,函数的最小值为0,最大值
为是,求t的值。
解:最小值为0,说明顶点x=1在区间内,即t≤1≤t+2,所以-1≤t≤1。
左、右端点到对称轴的距离分别为1一t、t+1,均非负。最大值为,说明两
者中较大的一个为。
若ts0,则1-t2t+1,1-t多得t=-0
若t≥0,则t+1≥1-6,由t+1-是得t-2
1
两值都满足-1≤t≤1,故t=-2或20
1
C3已知二次函数y=x2-2x-3,其中-1≤x≤2。若直线y=m与这段函数
图像恰有一个公共点,求m的取值范围。
解:y=(x-12-4,给定区间为-1≤x≤2。顶点为(1,-4),左端点为
(-1,0),右端点为(2,-3)。
当m<一4或m>0时没有公共点;当m=一4时,只有顶点这一个公共点。
当-4<m≤-3时,两条分支各有一个公共点,且m=-3时右端点也应计入,
因此共有两个。
当一3<m≤0时,只有左侧分支与直线相交,因此有一个公共点。
综上,m=-4或-3<m≤0。
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C4二次函数y=x2-2mx+m2-2m。(1)求顶点坐标;(2)当
一1≤x≤1时,函数的最大值为4,求m的值。
解:(1)y=(x-m2-2m,所以顶点为(m,-2m)。
(2)抛物线开口向上,在闭区间上的最大值在离对称轴较远的端点取得。
当m≥0时,-1离m不小于1离m的距离,最大值为
(-1-m)2-2m=m+1。由m+1=4,结合m20,得m=V3。
当m<0时,1离m更远,最大值为(1-m2-2m=m2-4m+1。由
m2-4m+1=4,得m=2±V7;结合m<0,得m=2-V7。
综上,m=V3或2-V7。
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