专题11认识二次函数、二次函数的图象同步培优讲义2026-2027学年北师大版九年级数学上册
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内容正文:
专题11认识二次函数、二次函数的图象同步培优讲义
✺知识框架
一、二次函数的概念
1.二次函数的定义与一般形式;2.二次函数特殊形式的识别;3.由定义确定字母系数的值
二、二次函数y=ax2的图象与性质
1.描点法画抛物线的步骤;2.抛物线的开口方向、对称轴与顶点
3.函数的增减性与最值;4.系数a与|a|对图象的影响
5.抛物线对称性的应用
✺学习目标
1.理解二次函数的定义,能够识别二次函数,并根据定义确定字母系数的值。
2.会用描点法画出y=ax2的图象,认识二次函数的图象是抛物线。
3.掌握y=ax2的图象性质:开口方向、对称轴、顶点坐标、增减性、最值及 y 的取值范围。
4.理解a决定开口方向、|a|决定开口宽窄,会利用图象的对称性比较函数值的大小,体会数形结合的思想。
✺题型归纳
题型1.列二次函数关系式
题型2.二次函数的识别
题型3.根据二次函数的定义求参数
题型4.y=ax2 的图象和性质
题型5.y=ax2+k 的图象和性质
题型6y=a(x-h)2 的图象和性质
题型7.y=a(x-h)2+k 的图象和性质
题型8把 y=ax2+bx+c 化成顶点式
题型9.画 y=ax2+bx+c 的图象
题型10y=ax2+bx+c 的图象与性质
题型11.y=ax2+bx+c 的最值
题型12二次函数图象与各项系数符号
题型13.根据二次函数的图象判断式子符号
题型14.一次函数、二次函数图象综合判断
题型15.两个二次函数图象综合判断
题型16.已知抛物线上对称的两点求对称轴
题型17.根据二次函数的对称性求函数值
题型18.利用二次函数对称性求最短路径
题型19.二次函数图象的平移
题型20.待定系数法求二次函数解析式
题型21.课堂小练
✺知识清单
知识点01认识二次函数
1.定义:一般地,如果两个变量 x,y之间的对应关系可以表示成 y=ax2+bx+c(a,b,c) 是常数,a≠0)的形式,那么称 y 是 x 的二次函数。
ax2 为二次项,a为二次项系数;bx为一次项,b为一次项系数;c为常数项。
2.特殊形式 当b=0,c=0 时,y=ax2;当b=0时,y=ax2+c;当c=0时,y=ax2+bx。其中y=ax2 是最基本的特殊形式。
3.判断方法 (1)化为整式;(2)自变量最高次数为 2;(3)二次项系数 a≠0。三者同时满足才是二次函数。
4.系数辨析:写各项系数须连同符号。如 y=-2x2+3x-5,二次项系数为 -2,一次项系数为3,常数项为-5。
5.自变量的取值范围:无实际背景时,自变量x 的取值范围是全体实数。
知识点02二次函数y=ax2 的图象
1.抛物线的有关概念 :y=ax2的图象称为抛物线,是一条关于 y 轴对称的曲线;抛物线与对称轴的交点称为顶点,y=ax2的顶点坐标为(0,0)。
2.描点法画图步骤:(1)列表:取关于对称轴对称的自变量并求对应函数值;(2)描点:在坐标系中准确描点;(3)连线:用平滑曲线顺次连接,向两端无限延伸。常用 “五点法”(顶点及其左右各两组对称点)。示例如下:
知识点03二次函数y=ax2的图象性质
1.性质:(1)开口方向:a>0开口向上,a<0开口向下。
(2)对称轴:y 轴(直线 x=0)。
(3)顶点坐标:原点(0,0)。
(4)增减性a>0时,对称轴左减右增;a<0时对称轴左增右减。
(5)最值:a>0时有最小值 0;a<0时有最大值 0。
(6)取值范围:a>0时y≥0;a<0时y≤0。
2.开口宽窄: |a|决定开口宽窄:|a|越大开口越窄,|a|越小开口越宽。|a|只影响宽窄,与开口方向无关。
3.对称性的应用
抛物线关于 y 轴对称:若两点横坐标互为相反数,则纵坐标相等。据此可将函数值转化到对称轴同侧,再用增减性比较大小。
4.y=x2与y=﹣x2的图象关系
二者图象关于x轴对称;对称轴、顶点相同,但开口方向、增减性与最值恰好相反。
知识点04二次函数图象的平移
平移本质:y=ax2平移得到y=a(x-h)2+k,抛物线形状、开口大小与方向不变,仅位置发生改变,二次项系数a保持不变。
1.左右平移(针对自变量x):
h>0,图象向右平移h个单位;h<0,图象向左平移|h|个单位(左加右减)。
2.上下平移(针对常数项):
k>0,图象向上平移k个单位;k<0,图象向下平移|k|个单位(上加下减)。
提示:左右平移是对自变量x本身进行加减,切勿对整体加减。
知识点05 y=ax2+bx+c(a,b,c) 是常数,a≠0)的图象与性质
✺题型精讲
题型1.列二次函数关系式
1.合肥市某高新企业10月份的工业产值为亿元,平均每月产值的增长率为,则该企业12月份的产值关于的函数表达式是( )
A. B.
C. D.
2.我国的乒乓球“梦之队”在巴黎奥运赛场上大放异彩,奥运会乒乓球比赛的第一阶段是团体赛,赛制为单循环赛(每两队之间都赛一场).设邀请x支球队参加比赛,共安排y场比赛,则y与x的函数关系式为_________.
3.把一根长为的铁丝分成两部分,分别围成两个正方形,以其中一个正方形的边长为自变量,设两个正方形的面积和为.
写出与的函数关系式及自变量的取值范围.
题型2.二次函数的识别
1.下列函数是二次函数的是()
A. B. C. D.
2.在二次函数中,二次项系数______________,一次项系数______________,常数项______________.
3.下列函数中,哪些是二次函数?哪些不是?若是二次函数,请指出各对应项的系数及常数项.
①; ②; ③; ④; ⑤.
题型3.根据二次函数的定义求参数
1.已知是关于的二次函数,那么的值为( )
A. B.2 C. D.0
2.若函数是二次函数,则___________________.
3.已知函数(为常数)是二次函数,求的值.
题型4.y=ax2 的图象和性质
1.下列抛物线中,抛物线的开口最小的是( )
A. B. C. D.
2.抛物线的对称轴是______.
3.二次函数的图象如图所示.
(1)求的取值范围;
(2)若抛物线上有,,三个点,则,,的大小关系为( )
A. B. C. D.
题型5.y=ax2+k 的图象和性质
1.关于的二次函数的图象可能是( )
A. B.
C. D.
2.抛物线与轴的交点坐标为_______.
3.已知二次函数.
(1)如图,在下面的平面直角坐标系内描点画出该函数的图象;
(2)易知该函数的图象是一条抛物线,其对称轴是________,顶点坐标是________;
(3)若该抛物线上的两点的横坐标满足,则________.(填“”或“”)
题型6y=a(x-h)2 的图象和性质
1.对于二次函数的说法正确的是( )
A.图象开口向上
B.图象的对称轴是直线
C.时,随x的增大而减小
D.顶点坐标
2.在函数中,当时,随的增大而增大,则的取值范围是________.
3.已知二次函数
(1)在如图的坐标系中描点,画出该二次函数的图象;
(2)写出该二次函数图象的对称轴和顶点坐标;
题型7.y=a(x-h)2+k 的图象和性质
1.点都在抛物线上,则的大小关系是 ( )
A. B. C. D.
2.抛物线的顶点坐标是___________.
3.把二次函数的图象先向左平移2个单位长度,再向上平移4个单位长度,得到二次函数的图象.
(1)试确定a,h,k的值;
(2)在平面直角坐标系中画出二次函数的图象,并指出开口方向、对称轴和顶点坐标.
题型8把 y=ax2+bx+c 化成顶点式
1.如下是嘉嘉求抛物线的顶点坐标的过程,则( )
解:
……①
……②
∴抛物线的顶点坐标为……③
A.该过程完全正确 B.该过程从①开始出错
C.该过程从②开始出错 D.该过程从③开始出错
2.将二次函数用配方法化成顶点式为_______________________.
3.已知二次函数,用配方法把该函数化为的形式,并指出函数图象的对称轴和顶点坐标.
题型9.画 y=ax2+bx+c 的图象
1.如果在二次函数的表达式y=2x2+bx+c中,b>0,c<0,那么这个二次函数的图象可能是( )
A. B.
C. D.
2.已知函数,有下列结论:①图象具有对称性,对称轴是直线;②当时,函数有最大值是4;③点,点在该函数图象上,则当时,;④函数图象与直线有4个交点,其中正确结论的序号是______.
3.已知二次函数.并回答以下问题:
(1)在平面直角坐标系中,画出此函数的图象;
(2)当时,结合图象,直接写出函数值的取值范围;
题型10y=ax2+bx+c 的图象与性质
1.已知点,和都在二次函数的图象上,那么,,之间的大小关系是( )
A. B. C. D.
2.若点,都在二次函数的图象上,则_____(填“”或“”).
3.已知二次函数(为实数)的图象的对称轴为,将该二次函数的图象先向左平移2个单位长度,再向上平移1个单位长度得到一个新的二次函数图象.
(1)求的值;
(2)求图象平移后的新二次函数的解析式.
题型11.y=ax2+bx+c 的最值
1.抛物线不具有的性质是( )
A.开口向下 B.对称轴是轴
C.顶点坐标为 D.函数有最小值
2.已知抛物线,当时,函数的最大值为____________.
3.已知筝形的对角线,的长度为整数值,且满足 设的长为,四边形的面积为,试求为多少时,有最大值,并求出的最大值
题型12二次函数图象与各项系数符号
1.已知关于的二次函数经过原点和一、二、四象限,那么( )
A. B.
C. D.
2.已知抛物线的最高点的坐标为,那么__________0(填“>”、“=”或“<”).
3.若二次函数的对称轴为直线,求关于x的方程的解.
题型13.根据二次函数的图象判断式子符号
1.如图,二次函数的图象与轴交于点,顶点的横坐标为2.下列结论中错误的是()
A.
B.
C.当时,随的增大而减小
D.当时,
2.已知二次函数()的图象如图所示,给出以下结论:;;.其中正确的有______.(填序号)
3.二次函数的部分图象如图所示,则下列说法正确的有________(填序号)
①;②;③;④当时,.
题型14.一次函数、二次函数图象综合判断
1.在同一平面直角坐标系中,二次函数与一次函数的图象可能是( )
A. B.
C. D.
2.二次函数的图象如图所示,则一次函数的图象一定不经过第______象限.
3.在平面直角坐标系中,我们称横坐标、纵坐标都为整数的点为“完美点”.抛物线(a为常数且)与y轴交于点A.
(1)若,求抛物线的顶点坐标;
(2)若线段(含端点)上的“完美点”个数大于3个且小于6个,求a的取值范围;
(3)若抛物线与直线交于M、N两点,线段与抛物线围成的区域(含边界)内恰有4个“完美点”,求a的取值范围.
题型15.两个二次函数图象综合判断
1.如图是三个二次函数的图象,则a,b,c的大小关系为( )
A. B. C. D.
2.在同一平面直角坐标系中,函数与的图象的位置关系是________.
3.已知抛物线(、、为常数,且)的自变量与函数值的部分对应值如下表:
…
0
1
…
…
8
5
4
5
…
(1)①根据以上信息,可知抛物线开口向________,当函数值随的增大而增大时,的取值范围为________;
②补全表格,在图中描出表中的点,再用平滑的曲线依次连接各点;
(2)定义:若抛物线与抛物线,满足,且,则称抛物线是抛物线的“共轭抛物线”.
①在图中画出抛物线的“共轭抛物线”;
②若直线与抛物线及其“共轭抛物线”都没有交点,求出的取值范围.
题型16.已知抛物线上对称的两点求对称轴
1.已知抛物线经过和两点,则的值为( )
A.1 B. C.2 D.15
2.已知抛物线经过和两点,则的值为________.
3.已知二次函数(m为常数)的图象经过点,.
(1)求此二次函数图象的对称轴(用含m的代数式表示);
(2)请判断,的大小关系.
题型17.根据二次函数的对称性求函数值
1.点,在二次函数的图象上,若,.则与的大小关系是( )
A. B. C. D.无法确定
2.若二次函数,当取,时,函数值相等,则当时,函数值为________.
3.已知二次函数自变量与函数的部分对应值如表:
…
…
…
…
(1)此二次函数图象的顶点坐标为__________.
(2)表格中的值为__________;
(3)在给定的平面直角坐标系中画出这个二次函数的图象;
(4)结合图象回答:当时,的取值范围是__________.
题型18.利用二次函数对称性求最短路径
1.如图,抛物线与轴交于点,与轴的负半轴交于点,点是对称轴上的一个动点,连接,,则的最小值为( )
A.2 B. C. D.
2.如图,抛物线y=-x2+2x+1交x轴于A,B两点,交y轴于点C,点D为抛物线的顶点,点C关于抛物线的对称轴的对称点为点E,点G,F分别在x轴和y轴上,则四边形EDFG周长的最小值为______.
3.图,已知点,在抛物线上.
(1)求的值.
(2)在轴上找一点,使得点到两点的距离之和最小,并求出此时点的坐标.
题型19.二次函数图象的平移
1.将抛物线先向右平移3个单位,再向下平移1个单位,所得抛物线的解析式为 ( )
A. B.
C. D.
2.将抛物线先向右平移个单位,再向上平移个单位,得到的抛物线是________.
3.已知二次函数.
(1)填写表格,并在所给的平面直角坐标系中描点,画出该函数图象;
…
0
1
2
3
…
…
5
0
…
(2)将抛物线如何平移可得到抛物线?
题型20.待定系数法求二次函数解析式
1.如图,已知抛物线经过点,,与轴交于点,为上的一个动点,有以下结论:
①抛物线的对称轴为直线;
②函数的最大值为;
③;
④的最小值为.
正确的结论为( )
A.①②④ B.②③ C.①②③ D.①③④
2.已知二次函数(a、b均为常数,且)的顶点坐标为,当时,该二次函数的最大、最小值分别为m、n,则的值为___________.
3.已知二次函数的图象过点.
(1)求该二次函数的解析式及对称轴;
(2)若,该二次函数的最大值与最小值的差为,求的值.
✺课堂小练
一、单选题
1.下列函数中是二次函数的是( )
A. B.
C. D.
2.若点在抛物线上,则下列各点在抛物线上的是( )
A. B. C. D.
3.二次函数的自变量x与函数值y的对应值如表,则下列说法正确的是( )
x
…
…
y
…
10
4
0
0
…
A.抛物线开口向下 B.函数最小值是
C.当时,y随x的增大而减小 D.当时,y随x的增大而增大
4.已知二次函数,当时,y的取值范围是( )
A. B. C. D.
5.如图是二次函数的图象,其对称轴为直线,且过点,则下列说法正确的是( )
A. B.
C. D.若,在图象上,则
二、填空题
6.若是二次函数则__________.
7.若二次函数的图象开口向上,则m的值是________.
8.关于x的二次函数的图象经过原点,则a的值为________.
9.定义:.若函数,则该函数的最小值为________.
10.已知二次函数的图象如图所示,有下列结论:①;②;③;④.其中,正确的结论有_______.(填编号)
三、解答题
11.已知,二次函数的y与x的部分对应值如下表.根据题意完成下列问题:
x
0
1
m
3
y
0
1
0
注:.
(1)________;
(2)根据上表描点画出函数图象;
(3)请直接写出该函数图象的顶点坐标是________;
(4)结合图象,请直接写出,当时,y的取值范围是________.
12.已知抛物线:与抛物线:中,若满足,则称抛物线,为“比例”抛物线.
(1)已知与是“比例”抛物线.
①b的值为______;
②求出它们的交点坐标.
(2)设抛物线,,的顶点分别为D,E,F.
①判断它们是否是______“比例”抛物线?(填“是”或“不是”)
②若EF=4DE,求a的值.
13.如图,在平面直角坐标系中,抛物线与轴交于点、点,与轴交于点,连接.
(1)求抛物线的解析式;求直线的解析式;
(2)如图1,点是线段下方抛物线上一点,过点作轴交线段于点,过点作轴交轴于点,求出的最大值,及此时点的坐标;
(3)如图2,将抛物线沿射线方向平移个单位长度得到新抛物线,点为新抛物线上一点,且满足,请直接写出所有符合条件的点的坐标.
14.如图,抛物线与轴交于,两点,与轴交于点,,点的坐标为.
(1)求抛物线对应的函数表达式;
(2)连接,求直线对应的函数表达式;
(3)在抛物线的对称轴上找一点,使的值最小,并求出的最小值及点的坐标.
试卷第1页(共3页)
试卷第1页(共3页)
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专题11认识二次函数、二次函数的图象同步培优讲义
✺知识框架
一、二次函数的概念
1.二次函数的定义与一般形式;2.二次函数特殊形式的识别;3.由定义确定字母系数的值
二、二次函数y=ax2的图象与性质
1.描点法画抛物线的步骤;2.抛物线的开口方向、对称轴与顶点
3.函数的增减性与最值;4.系数a与|a|对图象的影响
5.抛物线对称性的应用
✺学习目标
1.理解二次函数的定义,能够识别二次函数,并根据定义确定字母系数的值。
2.会用描点法画出y=ax2的图象,认识二次函数的图象是抛物线。
3.掌握y=ax2的图象性质:开口方向、对称轴、顶点坐标、增减性、最值及 y 的取值范围。
4.理解a决定开口方向、|a|决定开口宽窄,会利用图象的对称性比较函数值的大小,体会数形结合的思想。
✺题型归纳
题型1.列二次函数关系式
题型2.二次函数的识别
题型3.根据二次函数的定义求参数
题型4.y=ax2 的图象和性质
题型5.y=ax2+k 的图象和性质
题型6y=a(x-h)2 的图象和性质
题型7.y=a(x-h)2+k 的图象和性质
题型8把 y=ax2+bx+c 化成顶点式
题型9.画 y=ax2+bx+c 的图象
题型10y=ax2+bx+c 的图象与性质
题型11.y=ax2+bx+c 的最值
题型12二次函数图象与各项系数符号
题型13.根据二次函数的图象判断式子符号
题型14.一次函数、二次函数图象综合判断
题型15.两个二次函数图象综合判断
题型16.已知抛物线上对称的两点求对称轴
题型17.根据二次函数的对称性求函数值
题型18.利用二次函数对称性求最短路径
题型19.二次函数图象的平移
题型20.待定系数法求二次函数解析式
题型21.课堂小练
✺知识清单
知识点01认识二次函数
1.定义:一般地,如果两个变量 x,y之间的对应关系可以表示成 y=ax2+bx+c(a,b,c) 是常数,a≠0)的形式,那么称 y 是 x 的二次函数。
ax2 为二次项,a为二次项系数;bx为一次项,b为一次项系数;c为常数项。
2.特殊形式 当b=0,c=0 时,y=ax2;当b=0时,y=ax2+c;当c=0时,y=ax2+bx。其中y=ax2 是最基本的特殊形式。
3.判断方法 (1)化为整式;(2)自变量最高次数为 2;(3)二次项系数 a≠0。三者同时满足才是二次函数。
4.系数辨析:写各项系数须连同符号。如 y=-2x2+3x-5,二次项系数为 -2,一次项系数为3,常数项为-5。
5.自变量的取值范围:无实际背景时,自变量x 的取值范围是全体实数。
知识点02二次函数y=ax2 的图象
1.抛物线的有关概念 :y=ax2的图象称为抛物线,是一条关于 y 轴对称的曲线;抛物线与对称轴的交点称为顶点,y=ax2的顶点坐标为(0,0)。
2.描点法画图步骤:(1)列表:取关于对称轴对称的自变量并求对应函数值;(2)描点:在坐标系中准确描点;(3)连线:用平滑曲线顺次连接,向两端无限延伸。常用 “五点法”(顶点及其左右各两组对称点)。示例如下:
知识点03二次函数y=ax2的图象性质
1.性质:(1)开口方向:a>0开口向上,a<0开口向下。
(2)对称轴:y 轴(直线 x=0)。
(3)顶点坐标:原点(0,0)。
(4)增减性a>0时,对称轴左减右增;a<0时对称轴左增右减。
(5)最值:a>0时有最小值 0;a<0时有最大值 0。
(6)取值范围:a>0时y≥0;a<0时y≤0。
2.开口宽窄: |a|决定开口宽窄:|a|越大开口越窄,|a|越小开口越宽。|a|只影响宽窄,与开口方向无关。
3.对称性的应用
抛物线关于 y 轴对称:若两点横坐标互为相反数,则纵坐标相等。据此可将函数值转化到对称轴同侧,再用增减性比较大小。
4.y=x2与y=﹣x2的图象关系
二者图象关于x轴对称;对称轴、顶点相同,但开口方向、增减性与最值恰好相反。
知识点04二次函数图象的平移
平移本质:y=ax2平移得到y=a(x-h)2+k,抛物线形状、开口大小与方向不变,仅位置发生改变,二次项系数a保持不变。
1.左右平移(针对自变量x):
h>0,图象向右平移h个单位;h<0,图象向左平移|h|个单位(左加右减)。
2.上下平移(针对常数项):
k>0,图象向上平移k个单位;k<0,图象向下平移|k|个单位(上加下减)。
提示:左右平移是对自变量x本身进行加减,切勿对整体加减。
知识点05 y=ax2+bx+c(a,b,c) 是常数,a≠0)的图象与性质
✺题型精讲
题型1.列二次函数关系式
1.合肥市某高新企业10月份的工业产值为亿元,平均每月产值的增长率为,则该企业12月份的产值关于的函数表达式是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】已知某高新企业10月份的工业产值和12月份的产值,根据平均增长率公式建立关系式即可.
【详解】解:∵10月份的工业产值为亿元,平均每月产值的增长率为,
∴11月份产值为,12月份产值为,
即.
故选A.
2.我国的乒乓球“梦之队”在巴黎奥运赛场上大放异彩,奥运会乒乓球比赛的第一阶段是团体赛,赛制为单循环赛(每两队之间都赛一场).设邀请x支球队参加比赛,共安排y场比赛,则y与x的函数关系式为_________.
【答案】
【分析】结合单循环赛制的计数规则,消除重复统计的场次,建立总比赛场数与参赛球队数的对应关系.
【详解】解:∵ 赛制为单循环,每两队之间仅赛1场,参赛球队总数为支,
∴ 每支球队需与其余支球队各赛1场,所有球队累计统计的比赛场数为,
∵ 上述累计统计中,每场比赛会被对阵的两支球队各计数1次,存在重复,
∴ 实际总比赛场数需将累计计数除以2,消除重复部分,
∴ 与的函数关系式为.
3.把一根长为的铁丝分成两部分,分别围成两个正方形,以其中一个正方形的边长为自变量,设两个正方形的面积和为.
写出与的函数关系式及自变量的取值范围.
【答案】
【分析】根据题意可得另一个正方形的边长为,根据正方形面积计算公式列出对应的函数关系式即可,再根据正方形的边长大于0列出不等式求出自变量的取值范围即可.
【详解】解:由题意另一个正方形的边长为,
故
,
∵要围成两个正方形,且正方形的边长大于0,
∴,
∴.
题型2.二次函数的识别
1.下列函数是二次函数的是()
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】解:A选项自变量的次数是1,不是二次函数,不符合题意;
B选项的自变量在分母上,不是二次函数,不符合题意;
C选项是二次函数,符合题意;
D选项自变量的次数是1,不是二次函数,不符合题意.
2.在二次函数中,二次项系数______________,一次项系数______________,常数项______________.
【答案】
【分析】根据二次函数的一般形式(为常数,),对比给定函数即可得到对应系数.
【详解】解:二次函数,与一般形式对比可得
二次项系数,
一次项系数,
常数项.
3.下列函数中,哪些是二次函数?哪些不是?若是二次函数,请指出各对应项的系数及常数项.
①; ②; ③; ④; ⑤.
【答案】
解:①②③为二次函数,
其中①的二次项系数为,一次项系数为0,常数项为1.
②的二次项系数为6,一次项系数为2,常数项为0;
③,二次项系数为1,一次项系数为,常数项为2.
④、⑤不是二次函数.
【分析】本题主要考查二次函数的相关定义,掌握二次函数的定义是解题的关键.
由二次函数的定义可得①②③是二次函数,然后分别写成各二次函数的二次项系数、一次项系数、常数项即可.
【详解】略
题型3.根据二次函数的定义求参数
1.已知是关于的二次函数,那么的值为( )
A. B.2 C. D.0
【答案】A
【分析】需同时满足x的次数为2、二次项系数不为0,据此列方程与不等式求解即可.
【详解】解:由二次函数定义得,,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴
2.若函数是二次函数,则___________________.
【答案】
【详解】解:函数是二次函数,
,,
解得.
3.已知函数(为常数)是二次函数,求的值.
【答案】
【分析】根据二次函数的定义,二次函数要求自变量最高次数为2,并且二次项系数不能等于0,据此列出方程组求解,舍去不符合条件的解.
【详解】解:函数(为常数)是二次函数,
且.
由,得,
解得或.
由,得
.
综上,.
题型4.y=ax2 的图象和性质
1.下列抛物线中,抛物线的开口最小的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】抛物线开口大小由二次项系数的绝对值决定,绝对值越大,开口越小.
【详解】解:各选项二次项系数的绝对值分别为,,,,
∵ ,
∴ 抛物线的开口最小.
2.抛物线的对称轴是______.
【答案】轴
【详解】解:抛物线的对称轴是轴.
3.二次函数的图象如图所示.
(1)求的取值范围;
(2)若抛物线上有,,三个点,则,,的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】(1)
(2)A
【分析】(1)根据抛物线的开口向上得到,然后解不等式即可;
(2)由抛物线的对称轴为y轴,开口向上,离对称轴越远,函数值越大,据此求解即可.
【详解】(1)解:∵该二次函数的图象开口向上,
∴,解得;
(2)解:由二次函数可知,图象的对称轴为y轴,开口向上,
∴离对称轴越远,函数值越大,
抛物线上的三个点,,中,,
∴.
题型5.y=ax2+k 的图象和性质
1.关于的二次函数的图象可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】分两种情况:当时,抛物线的开口向上,顶点在轴上方,没有符合题意的选项当时,抛物线的开口向下,顶点在轴下方,对照各选项,选B.
【详解】解:A选项:抛物线开口向上,,抛物线的顶点应在轴上方,故A选项不符合题意;
B选项:抛物线开口向下,,抛物线的顶点应在轴下方,故B选项符合题意;
C选项:抛物线开口向上,,抛物线的顶点应在轴上方,故C选项不符合题意;
D选项:抛物线开口向下,,抛物线的顶点应在轴下方,故D选项不符合题意.
2.抛物线与轴的交点坐标为_______.
【答案】
【分析】y轴上的点的横坐标为0,将代入抛物线解析式,计算对应的函数值即可得到交点坐标.
【详解】解:令,得,
∴ 抛物线与y轴的交点坐标为.
3.已知二次函数.
(1)如图,在下面的平面直角坐标系内描点画出该函数的图象;
(2)易知该函数的图象是一条抛物线,其对称轴是________,顶点坐标是________;
(3)若该抛物线上的两点的横坐标满足,则________.(填“”或“”)
【答案】(1)
(2)y轴;
(3)<
【分析】(1)运用描点法画出函数图象;
(2)根据函数图象解答;
(3)根据图象得到函数的增减性,即可求解.
【详解】(1)解:列表:
x
…
0
1
2
…
…
…
描点并连线略.
(2)解:由图象可得,该函数的图象是一条抛物线,其对称轴是y轴,顶点坐标是.
(3)解:由图象可得,当时,y随x的增大而减小,
∵两点的横坐标满足,则.
题型6y=a(x-h)2 的图象和性质
1.对于二次函数的说法正确的是( )
A.图象开口向上
B.图象的对称轴是直线
C.时,随x的增大而减小
D.顶点坐标
【答案】C
【分析】根据二次函数的性质,逐项判断即可.
【详解】解:∵,
∴抛物线开口向下,对称轴为直线,顶点坐标为,当时,随的增大而减小,
∵,即在范围内,
∴时,随的增大而减小,
故A、B、D选项错误,C选项正确.
2.在函数中,当时,随的增大而增大,则的取值范围是________.
【答案】
【分析】该二次函数开口向上,对称轴为直线,根据给定的时的递增要求,确定对称轴与直线的位置关系,即可得到的取值范围.
【详解】解:∵二次函数的二次项系数为,
∴抛物线开口向上,对称轴为直线,
∴当时,随的增大而增大,
∵当时,随的增大而增大,
∴.
3.已知二次函数
(1)在如图的坐标系中描点,画出该二次函数的图象;
(2)写出该二次函数图象的对称轴和顶点坐标;
【答案】(1)描点,连线
(2)对称轴为直线,顶点坐标为
【详解】(1)解:列表:
x
…
0
1
2
3
4
…
…
2
0
2
…
画图略
(2)
解:该二次函数图象的对称轴为直线,顶点坐标为.
题型7.y=a(x-h)2+k 的图象和性质
1.点都在抛物线上,则的大小关系是 ( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】确定抛物线的开口方向与对称轴,通过比较各点到对称轴的距离判断函数值大小.
【详解】解:抛物线开口向下,对称轴为直线.
∵ 开口向下的抛物线上,点到对称轴的距离越远,函数值越小,
点到对称轴的距离为,
点到对称轴的距离为,
点到对称轴的距离为,且,
∴ .
2.抛物线的顶点坐标是___________.
【答案】
【分析】题干给出的抛物线解析式为顶点式,直接匹配对应参数即可得到顶点坐标.
【详解】解:∵ 抛物线的顶点式为,其顶点坐标为.
∴ 对比解析式,可得,.
∴ 该抛物线的顶点坐标为.
3.把二次函数的图象先向左平移2个单位长度,再向上平移4个单位长度,得到二次函数的图象.
(1)试确定a,h,k的值;
(2)在平面直角坐标系中画出二次函数的图象,并指出开口方向、对称轴和顶点坐标.
【答案】(1);
(2)
开口向上,对称轴为直线,顶点坐标为
【分析】(1)根据平移规则,求出函数解析式即可得出结果;
(2)五点作图法画出函数图象,进而写出开口方向,对称轴和顶点坐标即可.
【详解】(1)解:∵把二次函数的图象先向左平移2个单位长度,再向上平移4个单位长度,得到二次函数的图象,
∴把二次函数的图象先向右平移2个单位长度,再向下平移4个单位长度,即可得到二次函数的图象,
∴,
∴;
(2)解:列表如下:
1
3
5
3
3
略
题型8把 y=ax2+bx+c 化成顶点式
1.如下是嘉嘉求抛物线的顶点坐标的过程,则( )
解:
……①
……②
∴抛物线的顶点坐标为……③
A.该过程完全正确 B.该过程从①开始出错
C.该过程从②开始出错 D.该过程从③开始出错
【答案】B
【详解】解:
抛物线的顶点坐标为.
题目步骤①中,减去的未乘括号外的系数3,过程从①开始出错.
2.将二次函数用配方法化成顶点式为_______________________.
【答案】
【分析】先提取二次项的负系数,再对括号内的二次式凑完全平方,注意添括号时的符号变化.
【详解】解:
.
3.已知二次函数,用配方法把该函数化为的形式,并指出函数图象的对称轴和顶点坐标.
【答案】,函数图象的对称轴为直线,顶点坐标为
【详解】解:,
二次函数化为顶点式为,
则函数图象的对称轴为直线
顶点坐标为.
题型9.画 y=ax2+bx+c 的图象
1.如果在二次函数的表达式y=2x2+bx+c中,b>0,c<0,那么这个二次函数的图象可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】由a=2,b>0,c<0,推出-<0,可知抛物线的图象开口向上,对称轴在y轴的左边,交y轴于负半轴,由此即可判断.
【详解】解:∵a=2,b>0,c<0,
∴-<0,
∴抛物线的图象开口向上,对称轴在y轴的左边,交y轴于负半轴,
故选:B.
【点睛】本题考查二次函数的图象,解题的关键是熟练掌握基本知识,灵活运用所学知识解决问题.
2.已知函数,有下列结论:①图象具有对称性,对称轴是直线;②当时,函数有最大值是4;③点,点在该函数图象上,则当时,;④函数图象与直线有4个交点,其中正确结论的序号是______.
【答案】①③④
【分析】本题主要考查了二次函数图象的性质,根据题意画出对应的函数图象,再利用函数图象进行求解即可.
【详解】解:如图所示,在x轴上方(包含x轴上)的函数图象即为,
∴的图象具有对称性,对称轴为直线,故①正确;
由函数图象可知,没有最大值,故②错误;
由函数图象可知,当,y随x增大而增大,
∴当时,,故③正确;
由函数图象可知,函数图象与直线有4个交点,故④正确;
故答案为:①③④.
3.已知二次函数.并回答以下问题:
(1)在平面直角坐标系中,画出此函数的图象;
(2)当时,结合图象,直接写出函数值的取值范围;
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据列表、描点、画出图象的方法,解答即可;
(2)直接观察图象,即可.
【详解】(1)解:列表如下:
x
0
1
2
y
5
0
0
5
描点,并画出函数图象略;
(3)
解:观察图象得:当时,函数值的取值范围为.
题型10y=ax2+bx+c 的图象与性质
1.已知点,和都在二次函数的图象上,那么,,之间的大小关系是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】将各点横坐标代入函数解析式,求出纵坐标,比较大小即可.
【详解】解:将代入,得,
同理,得,.
,
.
2.若点,都在二次函数的图象上,则_____(填“”或“”).
【答案】
【分析】先确定二次函数的开口方向与对称轴,结合对称轴左侧的函数增减性,比较两点的横坐标大小即可判断函数值的大小关系.
【详解】解:∵二次函数解析式为,其中二次项系数,
∴抛物线开口向上,对称轴为直线,
∵开口向上的抛物线,在对称轴左侧,y随x的增大而减小,
∵点A的横坐标为,点B的横坐标为,满足,两点均在对称轴左侧,
∴横坐标更小的点A对应的函数值更大,即.
3.已知二次函数(为实数)的图象的对称轴为,将该二次函数的图象先向左平移2个单位长度,再向上平移1个单位长度得到一个新的二次函数图象.
(1)求的值;
(2)求图象平移后的新二次函数的解析式.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用二次函数对称轴公式,代入已知对称轴和的值,建立方程求出的值.
(2)先把原函数化为顶点式,再按照左加右减,上加下减的平移规律,求出平移后的函数解析式.
【详解】(1)解:∵二次函数(为实数)的图象的对称轴为,
∴,
解得;
(2)解:∵,,
∴原二次函数解析式为,
∵将二次函数的图象先向左平移2个单位长度,再向上平移1个单位长度,
∴新二次函数的解析式为,即.
题型11.y=ax2+bx+c 的最值
1.抛物线不具有的性质是( )
A.开口向下 B.对称轴是轴
C.顶点坐标为 D.函数有最小值
【答案】D
【分析】根据二次函数的性质,逐项进行判断即可.
【详解】解:∵抛物线解析式为,属于型,且,
∴抛物线开口向下,函数有最大值,无最小值,对称轴是轴,顶点坐标为,
故D符合题意.
2.已知抛物线,当时,函数的最大值为____________.
【答案】
【分析】将二次函数配方为顶点式,结合开口方向与给定的自变量取值范围,比较区间端点的函数值即可得到最大值
【详解】解:∵,
∴二次项系数为,抛物线开口向上,对称轴为直线,顶点处取得函数最小值,
∵自变量取值范围为,
∴计算区间端点的函数值:
当时,,
当时,,
∴该区间内函数的最大值为.
3.已知筝形的对角线,的长度为整数值,且满足 设的长为,四边形的面积为,试求为多少时,有最大值,并求出的最大值
【答案】当时,面积取最大值为
【分析】设,则,根据题意列出面积S与x的函数关系式,化为顶点式即可求解.
【详解】解:设,则
根据题意得:筝形面积
当时,均为整数,面积取最大值.
题型12二次函数图象与各项系数符号
1.已知关于的二次函数经过原点和一、二、四象限,那么( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】先由函数过原点得,再结合图象经过的象限判断、的符号.
【详解】解:∵ 二次函数经过原点,
∴ 将代入解析式,得,
故选项A、C不符合要求;
∵ 函数图象经过一、二、四象限,
∴ 抛物线的顶点一定在第四象限,且,
∴,,
结合,
解得,,
故选项B不符合要求,
选项D符合要求.
2.已知抛物线的最高点的坐标为,那么__________0(填“>”、“=”或“<”).
【答案】>
【分析】根据函数的最值情况推出,,进而即可比较与0的大小.
【详解】解:抛物线的最高点的坐标为,
,且在时,函数取得最大值为,
当时,,
,
.
3.若二次函数的对称轴为直线,求关于x的方程的解.
【答案】,
【分析】根据二次函数的对称轴,可求出b的值.再将求出的b的值,代入中,解方程即可.
【详解】∵二次函数的对称轴为直线,
∴,
解得.
将代入中,得:,
解得,.
【点睛】本题考查二次函数的对称轴,解一元二次方程.根据二次函数的对称轴求出参数b是解题的关键.
题型13.根据二次函数的图象判断式子符号
1.如图,二次函数的图象与轴交于点,顶点的横坐标为2.下列结论中错误的是()
A.
B.
C.当时,随的增大而减小
D.当时,
【答案】B
【详解】解:由图象开口向下得;顶点横坐标为2,即,得,则, B正确;
由图象与轴交于点得,所以,A错误;
抛物线开口向下,对称轴右侧随的增大而减小,C正确;
时图象在轴下方,,D正确.
2.已知二次函数()的图象如图所示,给出以下结论:;;.其中正确的有______.(填序号)
【答案】
【分析】根据时的函数值判断的符号,从而判断;根据抛物线开口方向确定的符号,对称轴位置确定的符号,从而判断;根据与轴交点确定的符号,从而判断.
【详解】解:∵当时,图象在轴下方,
∴,即,故结论正确;
∵抛物线对称轴在轴左侧,
∴,
由图象可知,抛物线开口向下,
∴,
∴,故结论错误;
∵抛物线与轴交于正半轴,
∴,
∴,故结论正确;
综上所述,正确的结论是.
3.二次函数的部分图象如图所示,则下列说法正确的有________(填序号)
①;②;③;④当时,.
【答案】
①②③
【分析】二次函数图象开口向下,,函数有最大值;与y轴交于正半轴,;二次函数图象具有对称性,对称轴为;逐个分析判断即可.
【详解】解:由图象可知:,,,
,
,故①正确;
,
,故②正确;
当时,取最大值,
当时,,
,故③正确;
1到的距离为2,到的距离为2,根据二次函数图象的对称性可知,时,,
当时,,故④错误.
题型14.一次函数、二次函数图象综合判断
1.在同一平面直角坐标系中,二次函数与一次函数的图象可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】根据二次函数图象的开口方向和对称轴位置确定,的符号,然后结合一次函数图象经过的象限,判断、是否前后一致.
【详解】解:选项:由抛物线开口向上可知,对称轴在轴右侧,,可得;
一次函数图象过第一、三、四象限,可得,,
a,b的值前后结论不一致,本选项不符合题意;
选项:由抛物线开口向下可知,对称轴在轴左侧,,可得;
一次函数图象过第一、二、四象限,可得,;
a,b的值前后结论一致;
联立两个函数,得,
整理可得,该方程无解,
所以两个函数图象没有交点,
而本选项中两个函数图象有交点,故本选项不符合题意;
选项:由抛物线开口向上可知,对称轴在轴右侧,,可得;
一次函数图象经过第二、三、四象限,可得,;
a,b的值前后结论一致,且两个函数图象没有交点,故本选项符合题意;
选项:由二次函数可得抛物线过原点,而本选项的抛物线不过原点,故本选项不符合题意.
2.二次函数的图象如图所示,则一次函数的图象一定不经过第______象限.
【答案】二
【分析】本题主要考查了一次函数图象与二次函数图象综合判断.根据开口向下和对称轴在y轴右侧得到,,据此可得一次函数的图象经过第一、二、三象限,不经过第四象限.
【详解】解:∵二次函数开口向上,
∴,
∵对称轴在y轴右侧,
∴,
∴,
∵,
∴一次函数的图象经过第一、三、四象限,不经过第二象限,
故答案为:二.
3.在平面直角坐标系中,我们称横坐标、纵坐标都为整数的点为“完美点”.抛物线(a为常数且)与y轴交于点A.
(1)若,求抛物线的顶点坐标;
(2)若线段(含端点)上的“完美点”个数大于3个且小于6个,求a的取值范围;
(3)若抛物线与直线交于M、N两点,线段与抛物线围成的区域(含边界)内恰有4个“完美点”,求a的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】本题考查二次函数的图象与系数的关系,二次函数图象上点的特征.数形结合解题是解题的关键.
(1)把代入后再将抛物线化成顶点式为,即可求顶点坐标;
(2)根据整点个数的范围确定点A纵坐标的范围;
(3)结合图象确定有4个“完美点”时a的最大和最小值,进而确定a的范围.
【详解】(1)解:当时,抛物线.
∴顶点坐标.
(2)令,则,
∴,
∵线段上的“完美点”的个数大于3个且小于6个,
∴“完美点”的个数为4个或5个.
∵,
∴当“完美点”个数为4个时,分别为,,,;
当“完美点”个数为5个时,分别为,,,,.
∴.
∴a的取值范围是.
(3)根据,
得抛物线的顶点坐标为,过点,,.
∵抛物线与直线交于M、N两点,线段与抛物线围成的区域(含边界)内恰有4个“完美点”,
显然,“完美点”,,符合题意.
下面讨论抛物线经过,的两种情况:
①当抛物线经过时,解得此时,,,.
如图所示,满足题意的“完美点”有,,,,共4个.
②当抛物线经过时,解得此时,,,.
如图所示,满足题意的“完美点”有,,,,,,共6个.
∴a的取值范围是.
题型15.两个二次函数图象综合判断
1.如图是三个二次函数的图象,则a,b,c的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】解:取,代入三个函数表达式得:三个函数值分别为,
由图象可知:直线与三个函数图象的交点纵坐标从上到下依次为,
故
2.在同一平面直角坐标系中,函数与的图象的位置关系是________.
【答案】关于x轴对称
【分析】根据二次函数的性质求解即可.
【详解】解:∵函数与,
而,
∴两个二次函数的图象形状相同,顶点都为原点,对称轴为轴,开口方向相反,
∴函数与的图象关于x轴对称.
3.已知抛物线(、、为常数,且)的自变量与函数值的部分对应值如下表:
…
0
1
…
…
8
5
4
5
…
(1)①根据以上信息,可知抛物线开口向________,当函数值随的增大而增大时,的取值范围为________;
②补全表格,在图中描出表中的点,再用平滑的曲线依次连接各点;
(2)定义:若抛物线与抛物线,满足,且,则称抛物线是抛物线的“共轭抛物线”.
①在图中画出抛物线的“共轭抛物线”;
②若直线与抛物线及其“共轭抛物线”都没有交点,求出的取值范围.
【答案】(1)①上,;
②补全表格如下:
…
0
1
…
…
8
5
4
5
8
…
画出函数图像如下:
(2)①画图像如解图所示;
②.
【分析】(1)①根据表格中数据求解即可;
②根据表格中数据的变化求解,再利用描点法作图即可;
(2)①利用待定系数法求得抛物线解析式为,再根据题意得,抛物线的“共轭抛物线”的解析式为,利用描点法作图即可;
②根据题意联立方程组,再利用根的判别式列不等式求解即可.
【详解】(1)解:①由表格得,可知抛物线开口向上,当函数值y随x的增大而增大时,x的取值范围为;
②∵抛物线对称轴为,
∴抛物线上和的两个点关于对称轴对称,
∴当时,,
补全表格与画图见答案;
(2)解:①由表格可得抛物线的对称轴为直线,
∴抛物线的顶点坐标为,
∴抛物线为,
将代入中,解得,
∴抛物线解析式为,
∴抛物线的“共轭抛物线”的解析式为,
画图见答案;
②当直线与抛物线没有交点时,
联立直线与抛物线的解析式,,得,
∴,解得,
当直线与“共轭抛物线”没有交点时,
联立直线与抛物线的解析式得,
∴,解得,
∴当直线与抛物线及其“共轭抛物线”没有交点时,b的取值范围为.
题型16.已知抛物线上对称的两点求对称轴
1.已知抛物线经过和两点,则的值为( )
A.1 B. C.2 D.15
【答案】A
【分析】由两点纵坐标相同可知对应函数值相等,代入解析式列方程即可求解.
【详解】解:∵抛物线经过和两点,
∴,
整理得,
解得.
2.已知抛物线经过和两点,则的值为________.
【答案】
【分析】抛物线上纵坐标相等的两点关于抛物线的对称轴对称,可先计算对称轴位置,再结合抛物线对称轴公式建立等式求解参数.
【详解】解:∵ 点和在抛物线上,且两点纵坐标相等,
∴ 对称轴为直线,
对于抛物线,其对称轴为直线,
∴,解得.
3.已知二次函数(m为常数)的图象经过点,.
(1)求此二次函数图象的对称轴(用含m的代数式表示);
(2)请判断,的大小关系.
【答案】(1)直线
(2)
【分析】(1)利用对称轴公式求解即可;
(2)根据各点到对称轴的距离可判断函数值的大小.
【详解】(1)解:∵二次函数(m为常数)
∴二次函数的对称轴为直线.
(2)解:∵抛物线的对称轴为直线,,
∴点到对称轴的距离比到对称轴的距离远.
∵抛物线开口向上,
∴.
题型17.根据二次函数的对称性求函数值
1.点,在二次函数的图象上,若,.则与的大小关系是( )
A. B. C. D.无法确定
【答案】C
【分析】根据抛物线开口向上,对称轴为直线,结合点到对称轴的距离的大小可得结论.
【详解】解:,
∴抛物线开口向上,对称轴为直线,
∵,
∴点到对称轴的距离满足,
∵,
∴点到对称轴的距离满足,
∵开口向上的抛物线上,点到对称轴的距离越大,对应的函数值越大,
∴.
2.若二次函数,当取,时,函数值相等,则当时,函数值为________.
【答案】5
【分析】确定二次函数的对称轴为y轴,利用函数值相等的两个不同自变量对应的点关于对称轴对称的性质,推导得到的取值,再代入解析式计算对应函数值
【详解】解:在中,其对称轴为直线,
当取、时对应的函数值相等,
∴、对应的点关于对称轴对称,
∴,
∴,
∴当时,代入解析式得,.
3.已知二次函数自变量与函数的部分对应值如表:
…
…
…
…
(1)此二次函数图象的顶点坐标为__________.
(2)表格中的值为__________;
(3)在给定的平面直角坐标系中画出这个二次函数的图象;
(4)结合图象回答:当时,的取值范围是__________.
【答案】(1)
(2)5
(3)画出这个二次函数的图象,如图:
(4)
【分析】(1)由表格得:当和时,,函数值均相等,可得该函数图象的对称轴为直线,即可求解;
(2)根据抛物线的对称性解答即可;
(3)利用描点法画出函数图象,即可;
(4)直接观察图象,即可解答.
【详解】(1)解:由表格得:当和时,,函数值均相等,
∴该函数图象的对称轴为直线,
∵当时,,
∴此二次函数图象的顶点坐标为;
(2)解:∵该函数图象的对称轴为直线,
∴和时的函数值相等,即.
(3)略
(4)解:观察图象得::当时,的取值范围是.
题型18.利用二次函数对称性求最短路径
1.如图,抛物线与轴交于点,与轴的负半轴交于点,点是对称轴上的一个动点,连接,,则的最小值为( )
A.2 B. C. D.
【答案】D
【分析】设抛物线与轴的另一个交点为,连接,,根据解析式求得的坐标,根据轴对称的性质得出,继而得出取得最小值,最小值为的长,勾股定理即可求解.
【详解】解:如图所示,设抛物线与轴的另一个交点为,连接,,
∵,令,
即,
解得:,
∴,
令,解得,
∴,
∵点是对称轴上的一个动点,
∴,
∵
∴当三点共线时,取得最小值,最小值为的长,
即,
故选:D.
【点睛】本题考查了根据二次函数对称性求线段和的最值,掌握二次函数对称性是解题的关键.
2.如图,抛物线y=-x2+2x+1交x轴于A,B两点,交y轴于点C,点D为抛物线的顶点,点C关于抛物线的对称轴的对称点为点E,点G,F分别在x轴和y轴上,则四边形EDFG周长的最小值为______.
【答案】
【分析】根据抛物线解析式求得点D(1,2)、点E(2,1),作点D关于y轴的对称点D′(-1,2)、作点E关于x轴的对称点E′(2,-1),从而得四边形EDFG的周长=DE+DF+FG+GE=DE+D′F+FG+GE′,当点D′、F、G、E′四点共线时,周长最短,据此根据两点间的距离公式可得答案.
【详解】解:如图,
在y=-x2+2x+1中,当x=0时,y=1,即点C(0,1),
∵y=-x2+2x+1=-(x-1)2+2,
∴对称轴为x=1,顶点D(1,2),
则点C关于对称轴的对称点E的坐标为(2,1),
作点D关于y轴的对称点D′(-1,2),作点E关于x轴的对称点E′(2,-1),
连接D′、E′,D′E′与x轴的交点G、与y轴的交点F即为使四边形EDFG的周长最小的点,
四边形EDFG的周长=DE+DF+FG+GE
=DE+D′F+FG+GE′
=DE+D′E′
=,
∴四边形EDFG的周长的最小值为:.
故答案是:.
【点睛】本题主要考查抛物线与x轴的交点、轴对称-最短路线问题,根据轴对称的性质得出点F、G的位置是解题的关键.
3.图,已知点,在抛物线上.
(1)求的值.
(2)在轴上找一点,使得点到两点的距离之和最小,并求出此时点的坐标.
【答案】(1)
(2)
点如图所示;
点的坐标为
【分析】(1)把、的坐标代入即可求出、;
(2)找出点的位置,求出直线的解析式,再求出与轴的交点坐标即可.
【详解】(1)解:把分别代入,得
.
点在第一象限,
.
(2)解:如图,作点关于轴的对称点,连接与轴的交点即为点.
设直线的表达式为.
把分别代入,得
解得
.
令,则
点的坐标为.
【点睛】本题考查了二次函数图象上点的坐标特征和轴对称-最短路线问题,能找出点的位置是解决问题的关键.
题型19.二次函数图象的平移
1.将抛物线先向右平移3个单位,再向下平移1个单位,所得抛物线的解析式为 ( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】依据抛物线平移的左加右减、上加下减规则求解.
【详解】解:将抛物线向右平移3个单位长度,得,
再向下平移1个单位长度,得.
2.将抛物线先向右平移个单位,再向上平移个单位,得到的抛物线是________.
【答案】
【分析】依据二次函数图象平移的“左加右减,上加下减”规律,依次对原抛物线完成两次平移的解析式调整,即可得到目标抛物线解析式.
【详解】解:∵ 原抛物线解析式为,
∴ 向右平移个单位后得到的抛物线为,
∴向上平移个单位后得到的抛物线为.
3.已知二次函数.
(1)填写表格,并在所给的平面直角坐标系中描点,画出该函数图象;
…
0
1
2
3
…
…
5
0
…
(2)将抛物线如何平移可得到抛物线?
【答案】(1)补表如下:
…
0
1
2
3
…
…
5
0
0
…
画图如下:
(2)向左平移1个单位,再向上平移4个单位
【分析】(1)先补充列表,然后描点、连线即可完成作图;
(2)先把化成顶点式,然后根据平移规律求解即可.
【详解】(1)解:当时,,
当时,,
补充表格和画图见答案;
(2)解:∵,
∴抛物线向左平移1个单位,再向上平移4个单位得到抛物线.
题型20.待定系数法求二次函数解析式
1.如图,已知抛物线经过点,,与轴交于点,为上的一个动点,有以下结论:
①抛物线的对称轴为直线;
②函数的最大值为;
③;
④的最小值为.
正确的结论为( )
A.①②④ B.②③ C.①②③ D.①③④
【答案】D
【分析】①由抛物线经过点,,可得对称轴;②用待定系数法求出抛物线的函数关系式,再求其最大值即可;③求出,和,由勾股逆定理即可得到是直角;④当时,取最小值,根据等面积法求得即可.
【详解】解:∵抛物线经过点,,
∴抛物线对称轴为直线,故①正确;
设抛物线关系式为:,
∵抛物线与轴交于点,
∴,
∴,
∴抛物线关系式为:,
∵,
∴抛物线开口向下,当时,有最大值,故②错误.
∵,,,
∴,,,
∵,
∴是直角三角形,且,故③正确;
当时,取最小值,
此时根据三角形的面积可得,
∴,
解得:,
∴的最小值为,故④正确;
故正确的有:①③④.
2.已知二次函数(a、b均为常数,且)的顶点坐标为,当时,该二次函数的最大、最小值分别为m、n,则的值为___________.
【答案】0
【分析】已知二次函数的常数项与顶点坐标,通过待定系数法求出函数解析式,结合抛物线开口方向、对称轴与给定x的取值范围的位置关系,确定给定x的取值范围内的最大值m和最小值n,进而计算的值.
【详解】解:∵二次函数(为常数,)的顶点坐标为
∴列方程组.
解得.
∴二次函数的解析式为.
∵,
∴抛物线开口向下,对称轴为直线,
则在范围内,自变量的值到对称轴的距离越远,对应的函数值越小.
∵,,
∴当时,函数取得最小值.
代入计算得.
∵开口向下的抛物线顶点为最高点,且顶点横坐标在范围内,
∴当时,函数取得最大值.
∴.
3.已知二次函数的图象过点.
(1)求该二次函数的解析式及对称轴;
(2)若,该二次函数的最大值与最小值的差为,求的值.
【答案】(1)二次函数的解析式为,对称轴为直线
(2)的值为或
【分析】(1)将代入解析式,即可求出解析式,再根据抛物线的对称轴公式即可作答;
(2)先确定函数的增减性,再分类讨论第一类:当时,;第二类:当时,;第三类:当时,;确定每一类中最大值和最小值,问题即可作答.
【详解】(1)解:将代入,得:,
解得:,
∴二次函数解析式为:,
即对称轴为:;
(2)解:,
当时,y随x的增大而减小;当时,y随x的增大而增大;
分类讨论:
第一类:当时,,
此时当时,y有最大值,;当时,y有最小值,,
∵最大值与最小值的差为,
∴,
解得:,与矛盾,舍去;
第二类:当时,,
此时当时,y有最小值,;当时,y有最大值,,
∵最大值与最小值的差为,
∴,
解得:,不满足,舍去;
第三类:当时,,
此时当时,y有最小值,;
若时,y有最大值,,
∵最大值与最小值的差为,
∴,
解得:(负数不满足,舍去);
若时,y有最大值,,
∵最大值与最小值的差为,
∴,
解得:(不满足,舍去);
综上所述:的值为或.
✺课堂小练
一、单选题
1.下列函数中是二次函数的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】先将各选项函数解析式化为最简形式,再结合二次函数的定义判断.
【详解】解:A选项,的最高次数为1,是一次函数,不符合题意;
B选项,化简,得,是整式且二次项系数不为0,符合二次函数定义;
C选项,化简,得,是一次函数,不符合题意;
D选项,不是整式函数,不符合题意.
2.若点在抛物线上,则下列各点在抛物线上的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】由点在上得到,依次把四个选项中点的横坐标代入计算函数值,验证得到横坐标为时函数值等于,确定在抛物线上.
【详解】解:∵ 点在抛物线上,
∴ .
∵抛物线可以看作是抛物线向右平移 1 个单位得到,函数平移规律为左加右减.
将各选项坐标代入验证:
选项:把代入右边:,
∵ ,
∴ ,
∴ 点满足解析式.
选项:把代入右边:,
∵ 不一定等于,
∴ 该点不一定在抛物线上.
选项:把代入右边:,
∵ 不一定等于,
∴ 该点不一定在抛物线上.
选项:把代入右边:,
∵ 不一定等于,
∴ 该点不一定在抛物线上.
故选:.
3.二次函数的自变量x与函数值y的对应值如表,则下列说法正确的是( )
x
…
…
y
…
10
4
0
0
…
A.抛物线开口向下 B.函数最小值是
C.当时,y随x的增大而减小 D.当时,y随x的增大而增大
【答案】C
【详解】解:由表格可知,和时,的值均为,
∴抛物线的对称轴为直线,
∵时,时,时,越靠近,值越小,
∴抛物线开口向上,A错误;
∵抛物线开口向上,顶点为最低点,顶点在对称轴上,
∴顶点纵坐标小于,函数最小值不是,B错误;
∵抛物线开口向上,对称轴为直线,
∴当时,随的增大而减小.
∵时,所有均满足,
∴当时,随的增大而减小,C正确;
∵当时,随的增大而减小,
∴当时,不是始终随的增大而增大,D错误.
4.已知二次函数,当时,y的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】二次函数的最值出现在顶点或范围的端点处,据此计算可得y的取值范围
【详解】解:
∵,
抛物线开口向上,对称轴为直线,且,
∴当时,取得最小值;
当时,;
当时,;
∵,
∴的最大值为;
∴当时,的取值范围是
5.如图是二次函数的图象,其对称轴为直线,且过点,则下列说法正确的是( )
A. B.
C. D.若,在图象上,则
【答案】B
【分析】根据抛物线开口方向、对称轴、与坐标轴交点情况,结合二次函数性质逐项判断即可.
【详解】解:A、由图象可知,抛物线开口向下,与轴交于正半轴,
∴,,
∵,抛物线的对称轴位于轴左侧,
∴,
,故A错误,该选项不符合题意;
B、抛物线的对称轴为直线,即,
,
∴,故B正确,该选项符合题意;
C、抛物线对称轴为,且过点,根据对称性,抛物线与轴的另一个交点为,
当 时,,故C错误,该选项不符合题意;
D、,,
点与关于对称轴对称,
,故D错误,该选项不符合题意.
二、填空题
6.若是二次函数则__________.
【答案】
【分析】根据二次函数的定义,需同时满足自变量最高次数为2、二次项系数不为0两个条件,联立求解并排除系数为0的解即可.
【详解】解:∵二次函数要求自变量的最高次数为2,且二次项系数不为0
∴且
解关于的方程,
移项得,
因式分解得,
解得 或 ,
结合约束条件,即,舍去,
∴.
7.若二次函数的图象开口向上,则m的值是________.
【答案】
【分析】根据二次函数定义可得的次数为,再根据开口向上可得二次项系数大于,列不等式组求解即可.
【详解】解:∵函数是二次函数,且图象开口向上,
∴,,
解得或,,
∴.
8.关于x的二次函数的图象经过原点,则a的值为________.
【答案】
【分析】将原点坐标代入函数表达式中得到关于a的方程,然后解方程即可解答,注意二次项系数不为零的隐含条件.
【详解】解:∵二次函数的图象经过原点,
∴将代入,得,即,
解得,
∵二次函数中的,
∴,
∴.
9.定义:.若函数,则该函数的最小值为________.
【答案】
【分析】先求解两个函数表达式相等时的自变量取值作为分界点,逐段确定对应的函数表达式,结合一次函数、二次函数的增减性求出各段的最小值,比较后得到整个函数的最小值.
【详解】解:令,
移项整理得,
因式分解得,
解得,.
分区间讨论函数取值:
当时,
∵,
∴,
∴此时,
∵一次函数中,的系数为,随的增大而减小,
∴当时,取得最小值,代入得;
当或时,
∵,
∴,
∴此时,
将二次函数配方得,开口向上,对称轴为直线,
当时,函数在对称轴右侧,随的增大而增大,
∴时,;
当时,函数在对称轴左侧,随的增大而减小,
∴时,,
综上,该函数的最小值为.
10.已知二次函数的图象如图所示,有下列结论:①;②;③;④.其中,正确的结论有_______.(填编号)
【答案】①③④
【分析】根据二次函数图象的开口向上,与轴交于负半轴可得,再根据对称轴可得,,则结论①③正确;根据当时,可得结论②错误;根据函数图象可得当时,,结合可得结论④正确.
【详解】解:∵二次函数图象的开口向上,与轴交于负半轴,
∴,
∵这个二次函数的对称轴为直线,
∴,
∴,,则结论③正确;
∴,则结论①正确;
由函数图象可知,当时,,则结论②错误;
由函数图象可知,当时,,
将代入得:,即,则结论④正确;
综上,正确的结论有①③④.
三、解答题
11.已知,二次函数的y与x的部分对应值如下表.根据题意完成下列问题:
x
0
1
m
3
y
0
1
0
注:.
(1)________;
(2)根据上表描点画出函数图象;
(3)请直接写出该函数图象的顶点坐标是________;
(4)结合图象,请直接写出,当时,y的取值范围是________.
【答案】(1)2
(2)解:如图所示;
(3)
(4)
【分析】(1)由表中数据可知当时,,所以将代入函数解析式求解即可;
(2)将表格中的坐标在平面直角坐标系中描点、连线即可;
(3)图中最高点为顶点,即得答案;
(4)当时,找到图中最高点与最低点对应的纵坐标,即可求得答案.
【详解】(1)解:令,则,
解得,,
;
(2)略
(3)解:由图可知,该函数图象的顶点坐标是;
(4)解:由图可知,当时,y的取值范围是.
12.已知抛物线:与抛物线:中,若满足,则称抛物线,为“比例”抛物线.
(1)已知与是“比例”抛物线.
①b的值为______;
②求出它们的交点坐标.
(2)设抛物线,,的顶点分别为D,E,F.
①判断它们是否是______“比例”抛物线?(填“是”或“不是”)
②若EF=4DE,求a的值.
【答案】(1)①;②它们的交点坐标(0,-6)、(-3,-6)
(2)①它们是 “比例”抛物线;②或
【分析】(1)①利用题干所给“比例”抛物线的定义分析列比例式即可求得;
②联立解方程组写出交点坐标即可;
(2)①利用题干所给“比例”抛物线的定义列比例式分析即可求得;
②题干告知,要求的值,分别表示D,E,F三点的坐标,并利用距离坐标公式求知答案.
【详解】(1)解:(1)①∵与是“比例”抛物线.
所以即,
解得;
②,
消去y得 ,
整理得,
解得:,
∴,
∴它们的交点坐标(0,-6)、(-3,-6);
(2)①∵,,根据所给“比例”抛物线的定义,满足定义,
∴它们是 “比例”抛物线;
②∵,
∴,
,
∴,
,
∴,
∵,
∴,,
∵,
∴,
∴或
∴或.
【点睛】本题考查二次函数图像,结合二次函数图像的性质和特征以及题干所给的“比例”抛物线的定义综合分析思考是解题关键.
13.如图,在平面直角坐标系中,抛物线与轴交于点、点,与轴交于点,连接.
(1)求抛物线的解析式;求直线的解析式;
(2)如图1,点是线段下方抛物线上一点,过点作轴交线段于点,过点作轴交轴于点,求出的最大值,及此时点的坐标;
(3)如图2,将抛物线沿射线方向平移个单位长度得到新抛物线,点为新抛物线上一点,且满足,请直接写出所有符合条件的点的坐标.
【答案】(1)抛物线解析式:;直线:
(2)最大值为4,此时
(3)或
【分析】(1)利用待定系数法求解即可.
(2)设点横坐标为,表示出、的长度,构建关于的二次函数,利用二次函数性质求最大值以及对应点坐标.
(3)先判断射线方向,算出平移后的抛物线解析式;由推出或者对应的对称直线,联立直线与新抛物线方程,求出交点坐标.
【详解】(1)解:抛物线过,,
,
解得
抛物线解析式为,
当时,,
,
设直线解析式为,
直线过,
,
解得,
直线解析式为;
(2)解:设,
轴,在:上,
,
轴,
(),
,
∴
,
,
当时,取得最大值,
把代入得
,
;
(3)解:,,
,
∵,
∴,
将沿射线方向平移个单位,即将向右平移个单位,向下平移个单位,
∴,即
情况1:当点在轴的下方时,如图,
∵,
∴,
由直线解析式为,设:
,
,
解得,
,
联立
,
,
解得(舍去)
当,,得
情况2:当点在轴的上方时,如图,
∵,,
∴,
∴直线与直线关于x轴对称,
∵直线为,
∴直线为,
联立,
,
解得(舍去)
当,,
∴ ,
符合条件的坐标为或.
14.如图,抛物线与轴交于,两点,与轴交于点,,点的坐标为.
(1)求抛物线对应的函数表达式;
(2)连接,求直线对应的函数表达式;
(3)在抛物线的对称轴上找一点,使的值最小,并求出的最小值及点的坐标.
【答案】(1);
(2);
(3)最小值为,.
【分析】(1)把点代入抛物线解析式,求出参数的值,即可得到抛物线的函数表达式.
(2)先求出点坐标,结合得到点坐标,再利用待定系数法求出直线的解析式.
(3)利用抛物线的对称性,点、关于对称轴对称,连接,与对称轴的交点即为点,此时最小,先求出对称轴,联立对称轴与直线解析式求出点坐标,再用勾股定理求出长度,也就是的最小值.
【详解】(1)解:在抛物线上,
,
解得,
抛物线解析式为.
(2)解:在中,令,得,
,
,
,
,
由图像知在轴负半轴,
,
设直线解析式为,
,
把代入,
,
,
直线解析式为.
(3)解:如图,连接、、,
,
对称轴直线:,
点关于对称轴对称,
,
,
当三点共线时,最小,最小值为,
,
,
把代入,
,
,
最小值为,点.
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