二次函数解析式的三种形式
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第九讲 二次函数 三种类型解析式【知识点】1、二次函数的三种解析式类型:一般式、两根式、顶点式2、配方法、因式分解法进行三种类型的相互转换【典型例题】例1试用配方法将)0(2≠++=a c bx ax y 化成顶点式例2 求函数632--=x x y 与x 轴相交两点之间的距离例3试推导出)0(2≠++=a c bx ax y 的两根式例4已知二次函数)0,0(2≠≠++=c a c bx ax y 与x 轴的交点分别为()()0,0,21x x ,求二次函数a bx cx y +-=2的两个根例5一次函数y=2x+3,与二次函数y=ax2+bx+c的图象交于A(m,5)和B(3,n)两点,且当x=3时,抛物线取得最值为9.(1)求二次函数的表达式;(2)在同一坐标系中画出两个函数的图象;(3)从图象观察,x为何值时,一次函数与二次函数的值都随x的增大而增大.(4)当x为何值时,一次函数值大于二次函数值?变式:已知函数y=x2+bx+1的图象经过点(3,2).(1)求这个函数的表达式;(2)画出它的图象,并指出图象的顶点坐标;(3)当x>0时,求使y≥2的x的取值范围.【课堂练习】1.已知抛物线y=ax2经过点A(1,1).(1)求这个函数的解析式;2.已知二次函数y=ax2+bx+c的图象顶点坐标为(-2,3),且过点(1,0),求此二次函数的解析式.3.抛物线y=ax2+bx+c的顶点坐标为(2,4),且过原点,求抛物线的解析式.4.若一抛物线与x轴两个交点间的距离为8,且顶点坐标为(1, 5),则它们的解析式为。
5.已知二次函数y=ax2+bx+c,当x=-1时有最小值-4,且图象在x轴上截得线段长为4,求函数解析式.6.抛物线y=ax2+bx+c经过(0,0),(12,0)两点,其顶点的纵坐标是3,求这个抛物线的解析式.7.已知二次函数为x=4时有最小值-3且它的图象与x轴交点的横坐标为1,求此二次函数解析式.8.已知抛物线经过点(-1,1)和点(2,1)且与x轴相切.(1)求二次函数的解析式。
二次函数三种解析式的求法二次函数是高中数学中的重要概念,它的解析式有三种常见的求法。
本文将分别介绍这三种求法,并且给出相应的例题加以说明。
第一种求法是通过顶点坐标和另一点坐标来确定二次函数的解析式。
二次函数的标准形式为f(x) = a(x-h)² + k,其中(h,k)为顶点坐标。
假设已知顶点坐标为(h,k),另一个已知点的坐标为(x₁,y₁),我们可以将这两个点的坐标代入二次函数的标准形式,得到两个方程:k = a(x-h)²y₁ = a(x₁-h)² + k通过解方程组,我们可以求解出a的值,进而得到二次函数的解析式。
例如,已知二次函数过点(2,5),顶点坐标为(-1,3),我们可以代入上述方程组进行求解。
将顶点坐标代入第一个方程,可得:3 = a(2-(-1))²解得a = 1/3。
然后将a的值代入第二个方程,可得:5 = (1/3)(2-(-1))² + 3化简后得到二次函数的解析式为f(x) = (1/3)(x+1)² + 3。
第二种求法是通过顶点坐标和对称轴与顶点的距离来确定二次函数的解析式。
对称轴与顶点的距离等于顶点的纵坐标的绝对值,即|k|。
假设已知顶点坐标为(h,k),对称轴与顶点的距离为|k|,我们可以将这些信息代入二次函数的标准形式,得到方程:f(x) = a(x-h)² + k代入|k|,可得:f(x) = a(x-h)² + |k|通过解这个方程,我们可以求解出a的值,进而得到二次函数的解析式。
例如,已知二次函数过点(2,5),顶点坐标为(-1,3),对称轴与顶点的距离为3。
我们可以代入上述方程进行求解。
将顶点坐标代入方程,可得:5 = a(2-(-1))² + 3化简后得到a = 1/3。
然后将a的值代入方程,可得:f(x) = (1/3)(x+1)² + 3这就是二次函数的解析式。
二次函数的解析式的三种形式二次函数是一种标准形式为y=ax^2+bx+c的函数,其中a、b、c为实数且a不等于零。
在数学中,为了研究和解答与二次函数相关的问题,有时会使用不同的解析式表达二次函数。
下面将详细介绍二次函数的三种常见解析式形式。
第一种形式:标准形式二次函数的标准形式是y=ax^2+bx+c,其中a、b、c为实数且a不等于零。
在标准形式中,a控制着二次曲线的开口方向和形状,b控制着二次曲线的位置和对称轴的斜率,c控制着二次曲线与y轴的交点。
通过标准形式,可以直观地根据a、b、c的值来了解二次函数的特征。
在二次函数的标准形式中,a的值决定了二次曲线的开口方向。
当a大于零时,二次曲线的开口朝上;当a小于零时,二次曲线的开口朝下。
当a的绝对值越接近于零时,二次曲线越趋近于直线。
接下来,我们将讨论二次函数标准形式中各系数的作用:1.系数a:控制二次曲线的开口方向和形状。
二次曲线开口向上或向下,其开口的角度与a的大小有关。
当a的值越接近于零时,二次曲线越趋近于直线。
2.系数b:控制二次曲线的位置和对称轴的斜率。
当b的值等于零时,二次曲线在y轴上对称;当b的值不等于零时,二次曲线发生平移。
3.系数c:控制二次曲线与y轴的交点。
当c的值等于零时,二次曲线过原点。
第二种形式:顶点形式二次函数的顶点形式是y=a(x-h)^2+k,其中a、h、k为实数且a不等于零。
在顶点形式中,顶点坐标为(h,k),a控制二次曲线的开口方向和形状,h控制二次曲线沿x轴平移,k控制二次曲线沿y轴平移。
在二次函数的顶点形式中,a的值决定了二次曲线的开口方向。
当a 大于零时,二次曲线的开口朝上;当a小于零时,二次曲线的开口朝下。
当a的绝对值越接近于零时,二次曲线越趋近于直线。
顶点形式中,二次函数的顶点坐标为(h,k)。
顶点坐标(h,k)表示二次曲线的最低或最高点,也是对称轴与x轴的交点。
通过顶点形式,我们可以直观地了解二次函数的特征和性质。
二次函数的解析式三种方法二次函数是一种常见的函数类型,在数学学习中,学生们需要对其进行深入的了解和掌握,以便于解决与二次函数相关的问题。
本文将介绍三种求解二次函数的解析式的方法,包括公式法、顶点法和描点法。
每种方法的步骤和注意事项都将被详细介绍。
一、公式法公式法是一种求解二次函数解析式的基本方法。
二次函数的标准形式可以表示为 y = ax²+bx+c,其中 a、b、c 都是实数常数,而 x 是自变量。
一个常见的二次函数的例子为y = x²。
1. 求取 a、b、c 的值在使用公式法求解二次函数的解析式之前,需要先计算出二次函数中的 a、b、c 值。
通常情况下,这些值可以从已知的条件中直接得到。
如果已知二次函数经过点 (2,4) 和 (−1,3),则可以根据这些坐标计算出 a、b、c的值。
可以得到两个方程:4 = a(2)²+b(2)+c3 = a(−1)²+b(−1)+c然后,可以将这些方程化简为:4 = 4a+2b+c3 = a−b+c接下来,可以使用代数法或消元法来求解 a、b、c 的值。
可以将第二个方程中的 a解出来,然后带入第一个方程中,得到:a = 2b−14 = 8b−4+2b+cc = −8b+8可以得到二次函数的解析式为:y = (2b−1)x²+bx+8−8b2. 使用公式法求解二次函数一旦确定了二次函数中的 a、b、c 值,可以使用公式法求解二次函数的解析式。
具体而言,可以使用以下公式:x = (-b ± √(b²-4ac))/(2a)这个公式可以得到二次函数的解析式中的两个根。
如果二次函数的解析式没有实数根,则说明这个二次函数不存在。
在上面的例子中,可以将 a、b、c 的值带入到公式中,得到:x = (-b ± √(b²-4ac))/(2a)x = (-b ± √(b²-4(2b−1)(8−8b)))/(2(2b−1))根据这个公式,可以得到二次函数的解析式的两个实数根,也就是二次函数与 x 轴相交的点。
求二次函数解析式的三种基本方法四川 倪先德二次函数是初中数学的一个重要内容,也是高中数学的一个重要基础。
熟练地求出二次函数的解析式是解决二次函数问题的重要保证。
二次函数的解析式有三种基本形式:1、一般式:y=ax 2+bx+c (a ≠0)。
2、顶点式:y=a(x -h)2+k (a ≠0),其中点(h,k)为顶点,对称轴为x=h 。
3、交点式:y=a(x -x 1)(x -x 2) (a ≠0),其中x 1,x 2是抛物线与x 轴的交点的横坐标。
求二次函数的解析式一般用待定系数法,但要根据不同条件,设出恰当的解析式:1、若给出抛物线上任意三点,通常可设一般式。
2、若给出抛物线的顶点坐标或对称轴或最值,通常可设顶点式。
3、若给出抛物线与x 轴的交点或对称轴或与x 轴的交点距离,通常可设交点式。
探究问题,典例指津:例1、已知二次函数的图象经过点)4,0(),5,1(---和)1,1(.求这个二次函数的解析式. 分析:由于题目给出的是抛物线上任意三点,可设一般式y=ax 2+bx+c (a ≠0)。
解:设这个二次函数的解析式为y=ax 2+bx+c (a ≠0)依题意得:⎪⎩⎪⎨⎧=++-=-=+-145c b a c c b a 解这个方程组得:⎪⎩⎪⎨⎧-===432c b a∴这个二次函数的解析式为y=2x 2+3x -4。
例2、已知抛物线c bx ax y ++=2的顶点坐标为)1,4(-,与y 轴交于点)3,0(,求这条抛物线的解析式。
分析:此题给出抛物线c bx ax y ++=2的顶点坐标为)1,4(-,最好抛开题目给出的c bx ax y ++=2,重新设顶点式y=a(x -h)2+k (a ≠0),其中点(h,k)为顶点。
解:依题意,设这个二次函数的解析式为y=a(x -4)2-1 (a ≠0)又抛物线与y 轴交于点)3,0(。
∴a(0-4)2-1=3 ∴a=41 ∴这个二次函数的解析式为y=41(x -4)2-1,即y=41x 2-2x+3。
高考数学一轮复习---二次函数知识点与题型一、基础知识1.二次函数解析式的三种形式一般式:f(x)=ax2+bx+c(a≠0);顶点式:f(x)=a(x-h)2+k(a≠0);两根式:f(x)=a(x-x1)(x-x2)(a≠0).2.二次函数的图象与性质二次函数系数的特征:(1)二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)中,系数a的正负决定图象的开口方向及开口大小;(2)-b2a的值决定图象对称轴的位置;(3)c的取值决定图象与y轴的交点;(4)b2-4ac的正负决定图象与x轴的交点个数.(-∞,+∞)(-∞,+∞)二、常用结论1.一元二次不等式恒成立的条件(1)“ax2+bx+c>0(a≠0)恒成立”的充要条件是“a>0,且Δ<0”.(2)“ax2+bx+c<0(a≠0)恒成立”的充要条件是“a<0,且Δ<0”.2.二次函数在闭区间上的最值设二次函数f(x)=ax2+bx+c(a>0),闭区间为[m,n].(1)当-b2a≤m时,最小值为f(m),最大值为f(n);(2)当m <-b 2a ≤m +n2时,最小值为)2(ab f -,最大值为f (n ); (3)当m +n 2<-b2a ≤n 时,最小值为)2(a b f -,最大值为f (m ); (4)当-b2a >n 时,最小值为f (n ),最大值为f (m ).三、考点解析考点一 求二次函数的解析式求二次函数的解析式常利用待定系数法,但由于条件不同,则所选用的解析式不同,其方法也不同. 例、已知二次函数f (x )满足f (2)=-1,f (-1)=-1,且f (x )的最大值是8,试确定此二次函数的解析式. 跟踪训练1.已知二次函数f (x )的图象的顶点坐标是(-2,-1),且图象经过点(1,0),则函数的解析式为f (x )=________. 考点二 二次函数的图象与性质 考法(一) 二次函数图象的识别例、若一次函数y =ax +b 的图象经过第二、三、四象限,则二次函数y =ax 2+bx 的图象只可能是( )考法(二) 二次函数的单调性与最值问题例、(1)已知函数f (x )=-x 2+2ax +1-a 在x ∈[0,1]时,有最大值2,则a 的值为________.(2)设二次函数f (x )=ax 2-2ax +c 在区间[0,1]上单调递减,且f (m )≤f (0),则实数m 的取值范围是________. [解题技法]1.二次函数最值问题的类型及解题思路 (1)类型:①对称轴、区间都是给定的; ②对称轴动、区间固定; ③对称轴定、区间变动.(2)解决这类问题的思路:抓住“三点一轴”数形结合,“三点”是指区间两个端点和中点,“一轴”指的是对称轴,结合配方法,根据函数的单调性及分类讨论的思想解决问题. 2.二次函数单调性问题的求解策略(1)对于二次函数的单调性,关键是开口方向与对称轴的位置,若开口方向或对称轴的位置不确定,则需要分类讨论求解.(2)利用二次函数的单调性比较大小,一定要将待比较的两数通过二次函数的对称性转化到同一单调区间上比较.考法(三) 与二次函数有关的恒成立问题例、(1)已知函数f (x )=x 2+mx -1,若对于任意x ∈[m ,m +1],都有f (x )<0成立,则实数m 的取值范围是________;(2)已知函数f (x )=x 2+2x +1,f (x )>x +k 在区间[-3,-1]上恒成立,则k 的取值范围为________.[解题技法]由不等式恒成立求参数取值范围的思路及关键:(1)一般有两个解题思路:一是分离参数;二是不分离参数.(2)两种思路都是将问题归结为求函数的最值,至于用哪种方法,关键是看参数是否已分离.这两个思路的依据是:a ≥f (x )恒成立⇔a ≥f (x )max ,a ≤f (x )恒成立⇔a ≤f (x )min .跟踪训练1.已知f (x )=-4x 2+4ax -4a -a 2在[0,1]内的最大值为-5,则a 的值为( ) A.54 B .1或54 C .-1或54 D .-5或54课后作业1.已知二次函数y =ax 2+bx +1的图象的对称轴方程是x =1,并且过点P (-1,7),则a ,b 的值分别是( ) A .2,4 B .-2,4 C .2,-4 D .-2,-4 2.已知函数f (x )=-x 2+4x +a ,x ∈[0,1],若f (x )有最小值-2,则a 的值为( ) A .-1 B .0 C .1 D .-2 3.一次函数y =ax +b 与二次函数y =ax 2+bx +c 在同一坐标系中的图象大致是( )4.已知a ,b ,c ∈R ,函数f (x )=ax 2+bx +c ,若f (0)=f (4)>f (1),则( )A .a >0,4a +b =0B .a <0,4a +b =0C .a >0,2a +b =0D .a <0,2a +b =0 5.若关于x 的不等式x 2-4x -2-a >0在区间(1,4)内有解,则实数a 的取值范围是( ) A .(-∞,-2) B .(-2,+∞) C .(-6,+∞) D .(-∞,-6)6.已知函数f (x )=x 2+2ax +3,若y =f (x )在区间[-4,6]上是单调函数,则实数a 的取值范围为________. 7.已知二次函数y =f (x )的顶点坐标为⎪⎭⎫⎝⎛-49,23,且方程f (x )=0的两个实根之差等于7,则此二次函数的解析式是________.8.y =2ax 2+4x +a -1的值域为[0,+∞),则a 的取值范围是________. 9.求函数f (x )=-x (x -a )在x ∈[-1,1]上的最大值.10.已知二次函数f (x )满足f (x +1)-f (x )=2x ,且f (0)=1.(1)求f (x )的解析式;(2)当x ∈[-1,1]时,函数y =f (x )的图象恒在函数y =2x +m 的图象的上方,求实数m 的取值范围.提高训练1.如图是二次函数y =ax 2+bx +c 图象的一部分,图象过点A (-3,0),对称轴为x =-1.给出下面四个结论:①b 2>4ac ;②2a -b =1;③a -b +c =0;④5a <b .其中正确的是( )A .②④B .①④C .②③D .①③2.已知y =f (x )是偶函数,当x >0时,f (x )=(x -1)2,若当x ∈⎣⎡⎦⎤-2,-12时,n ≤f (x )≤m 恒成立,则m -n 的最小值为( )A.13B.12C.34 D .1 3.已知函数f (x )=x 2+(2a -1)x -3.(1)当a =2,x ∈[-2,3]时,求函数f (x )的值域;(2)若函数f (x )在[-1,3]上的最大值为1,求实数a 的值.4.求函数y =x 2-2x -1在区间[t ,t +1](t ∈R)上的最大值.。
二次函数一、 知识梳理1.二次函数解析式的三种形式①一般式:f (x )=ax 2+bx +c (a ≠0). ②顶点式:f (x )=a (x -m )2+n (a ≠0). ③零点式:f (x )=a (x -x 1)(x -x 2)(a ≠0).2. 二次函数的图象和性质解析式f (x )=ax 2+bx +c (a >0) f (x )=ax 2+bx +c (a <0)图象定义域 (-∞,+∞)(-∞,+∞)值域⎣⎢⎡⎭⎪⎫4ac -b 24a ,+∞ ⎝⎛⎦⎥⎤-∞,4ac -b 24a单调性在x ∈⎝ ⎛⎦⎥⎤-∞,-b 2a 上单调递减;在x ∈⎣⎢⎡⎭⎪⎫-b2a ,+∞上单调递增在x ∈⎝ ⎛⎦⎥⎤-∞,-b 2a 上单调递增;在x ∈⎣⎢⎡⎭⎪⎫-b2a ,+∞上单调递减对称性函数的图象关于x =-b2a对称 3. 思考辨析判断下面结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)(1)二次函数y =ax 2+bx +c ,x ∈[a ,b ]的最值一定是4ac -b 24a.( × ) (2)二次函数y =ax 2+bx +c ,x ∈R ,不可能是偶函数.( × ) (3)幂函数的图象都经过点(1,1)和点(0,0).( × ) (4)当n >0时,幂函数y =x n 是定义域上的增函数.( × )(5)若函数f (x )=(k 2-1)x 2+2x -3在(-∞,2)上单调递增,则k =±22.( × )(6)已知f (x )=x 2-4x +5,x ∈[0,3),则f (x )max =f (0)=5,f (x )min =f (3)=2.( × )二、 基础自测1.设b >0,二次函数y =ax 2+bx +a 2-1的图象为下列之一,则a 的值为( )A.-1-52B.-1+52C .1D .-1答案 D解析 因为b >0,故对称轴不可能为y 轴,由给出的图可知对称轴在y 轴右侧,故a <0,所以二次函数的图象为第三个图,图象过原点,故a 2-1=0,a =±1,又a <0,所以a =-1,故选D.2. 已知函数y =x 2-2x +3在闭区间[0,m ]上有最大值3,最小值2,则m 的取值范围为________. 答案 [1,2]解析 y =x 2-2x +3的对称轴为x =1.当m <1时,y =f (x )在[0,m ]上为减函数. ∴y max =f (0)=3,y min =f (m )=m 2-2m +3=2. ∴m =1与m <1矛盾,舍去.当1≤m ≤2时,y min =f (1)=12-2×1+3=2,y max =f (0)=3.当m >2时,y max =f (m )=m 2-2m +3=3,∴m =0或m =2,与m >2矛盾,舍去. 综上所述,1≤m ≤2.3. (2014·)已知函数f (x )=x 2+mx -1,若对于任意x ∈[m ,m +1],都有f (x )<0成立,则实数m 的取值范围是________. 答案 (-22,0) 解析 作出二次函数f (x )的草图,对于任意x ∈[m ,m +1],都有f (x )<0,则有⎩⎪⎨⎪⎧f (m )<0,f (m +1)<0,即⎩⎪⎨⎪⎧m 2+m 2-1<0,(m +1)2+m (m +1)-1<0,解得-22<m <0.三、 典型例题题型一 二次函数的图象和性质例1 已知函数f (x )=x 2+2ax +3,x ∈[-4,6]. (1)当a =-2时,求f (x )的最值;(2)求实数a 的取值范围,使y =f (x )在区间[-4,6]上是单调函数; (3)当a =1时,求f (|x |)的单调区间.解 (1)当a =-2时,f (x )=x 2-4x +3=(x -2)2-1,由于x ∈[-4,6], ∴f (x )在[-4,2]上单调递减,在[2,6]上单调递增,∴f (x )的最小值是f (2)=-1,又f (-4)=35,f (6)=15,故f (x )的最大值是35.(2)由于函数f (x )的图象开口向上,对称轴是x =-a ,所以要使f (x )在[-4,6]上是单调函数,应有-a ≤-4或-a ≥6,即a ≤-6或a ≥4. (3)当a =1时,f (x )=x 2+2x +3,∴f (|x |)=x 2+2|x |+3,此时定义域为x ∈[-6,6],且f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+2x +3,x ∈(0,6],x 2-2x +3,x ∈[-6,0],∴f (|x |)的单调递增区间是(0,6], 单调递减区间是[-6,0].【思维升华】 (1)二次函数在闭区间上的最值主要有三种类型:轴定区间定、轴动区间定、轴定区间动,不论哪种类型,解决的关键都是考查对称轴与区间的关系,当含有参数时,要依据对称轴与区间的关系进行分类讨论;(2)二次函数的单调性问题则主要依据二次函数图象的对称轴进行分析讨论求解. 变式1 求函数在[0,2]上的值域.变式2 (1)已知函数在区间上有最小值3,求.(2)已知二次函数,若在上的最小值为,求的表达式.变式3 (1)如果函数f (x )=x 2+(a +2)x +b (x ∈[a ,b ])的图象关于直线x =1对称,则函数f (x )的最小值为________.(2)若函数f (x )=2x 2+mx -1在区间[-1,+∞)上递增,则f (-1)的取值范围是________. 答案 (1)5 (2)(-∞,-3] 解析 (1)由题意知⎩⎪⎨⎪⎧-a +22=1,a +b =2,得⎩⎪⎨⎪⎧a =-4,b =6. 则f (x )=x 2-2x +6=(x -1)2+5≥5. (2)∵抛物线开口向上,对称轴为x =-m 4, ∴-m4≤-1,∴m ≥4.又f (-1)=1-m ≤-3,∴f (-1)∈(-∞,-3].题型二 二次函数的应用例2 已知函数f (x )=ax 2+bx +1(a ,b ∈R ),x ∈R .(1)若函数f (x )的最小值为f (-1)=0,求f (x )的解析式,并写出单调区间; (2)在(1)的条件下,f (x )>x +k 在区间[-3,-1]上恒成立,试求k 的范围. 解 (1)由题意得f (-1)=a -b +1=0,a ≠0, 且-b2a =-1,∴a =1,b =2.∴f (x )=x 2+2x +1,单调减区间为(-∞,-1], 单调增区间为[-1,+∞).(2)f (x )>x +k 在区间[-3,-1]上恒成立,转化为x 2+x +1>k 在区间[-3,-1]上恒成立. 设g (x )=x 2+x +1,x ∈[-3,-1],则g (x )在[-3,-1]上递减. ∴g (x )min =g (-1)=1.∴k <1,即k 的取值范围为(-∞,1).【思维升华】 有关二次函数的问题,数形结合,密切联系图象是探求解题思路的有效方法.用函数思想研究方程、不等式(尤其是恒成立)问题是高考命题的热点. 变式 已知函数f (x )=x 2+2ax +2,x ∈[-5,5]. (1)当a =-1时,求函数f (x )的最大值和最小值;(2)求实数a 的取值范围,使y =f (x )在区间[-5,5]上是单调函数. 解 (1)当a =-1时,f (x )=x 2-2x +2=(x -1)2+1,x ∈[-5,5], 所以当x =1时,f (x )取得最小值1; 当x =-5时,f (x )取得最大值37.(2)函数f (x )=(x +a )2+2-a 2的图象的对称轴为直线x =-a , 因为y =f (x )在区间[-5,5]上是单调函数, 所以-a ≤-5或-a ≥5,即a ≤-5或a ≥5. 故a 的取值范围是(-∞,-5]∪[5,+∞).分类讨论思想在二次函数最值中的应用例3 已知f (x )=ax 2-2x (0≤x ≤1),求f (x )的最小值.【思维点拨】 参数a 的值确定f (x )图象的形状;a ≠0时,函数f (x )的图象为抛物线,还要考虑开口方向和对称轴位置.解 (1)当a =0时,f (x )=-2x 在[0,1]上递减, ∴f (x )min =f (1)=-2.[2分] (2)当a >0时,f (x )=ax 2-2x 图象的开口方向向上,且对称轴为x =1a.①当1a ≤1,即a ≥1时,f (x )=ax 2-2x 图象的对称轴在[0,1],∴f (x )在[0,1a ]上递减,在[1a ,1]上递增.∴f (x )min =f (1a )=1a -2a =-1a.[6分]②当1a >1,即0<a <1时,f (x )=ax 2-2x 图象的对称轴在[0,1]的右侧,∴f (x )在[0,1]上递减. ∴f (x )min =f (1)=a -2.[9分](3)当a <0时,f (x )=ax 2-2x 的图象的开口方向向下, 且对称轴x =1a <0,在y 轴的左侧,∴f (x )=ax 2-2x 在[0,1]上递减. ∴f (x )min =f (1)=a -2.[11分]综上所述,f (x )min =⎩⎪⎨⎪⎧a -2, a <1,-1a, a ≥1.【提示】 (1)本题在求二次函数最值时,用到了分类讨论思想,求解中既对系数a 的符号进行了讨论,又对对称轴进行讨论.在分类讨论时要遵循分类的原则:一是分类的标准要一致,二是分类时要做到不重不漏,三是能不分类的要尽量避免分类,绝不无原则的分类讨论. (2)在有关二次函数最值的求解中,若轴定区间动,仍应对区间进行分类讨论. 变式 求f (x )=x 2-2ax -1在区间[0,2]上的最大值和最小值.解: f (x )=(x -a )2-1-a 2,对称轴为x =a .(1) 当a <0时,由图①可知,f (x )min =f (0)=-1,f (x )max =f (2)=3-4a(2)当0≤a1时,由图②可知,f(x)min=f(a)=-1-a2,f(x)max=f(2)=3-4a.(3)当1<a≤2时,由图③可知,f(x)min=f(a)=-1-a2,f(x)max=f(0)=-1(4)当a>2时,由图④可知,f(x)min=f(2)=3-4a,f(x)max=f(0)=-1.综上,(1)当a<0时,f(x)min=-1,f(x)max=3-4a;(2)当0≤a1时,f(x)min=-1-a2,f(x)max=3-4a;(3)当1<a≤2时,f(x)min=-1-a2,f(x)max=-1;(4)当a>2时,f(x)min=3-4a,f(x)max=-1【课堂总结】方法与技巧1.二次函数的三种形式(1)已知三个点的坐标时,宜用一般式.(2)已知二次函数的顶点坐标或与对称轴有关或与最大(小)值有关的量时,常使用顶点式.(3)已知二次函数与x轴有两个交点,且横坐标已知时,选用零点式求f(x)更方便.2.二次函数、二次方程、二次不等式间相互转化的一般规律(1)在研究一元二次方程根的分布问题时,常借助于二次函数的图象数形结合来解,一般从:①开口方向;②对称轴位置;③判别式;④端点函数值符号四个方面分析.(2)在研究一元二次不等式的有关问题时,一般需借助于二次函数的图象、性质求解【失误与防范】1.对于函数y=ax2+bx+c,要认为它是二次函数,就必须满足a≠0,当题目条件中未说明a≠0时,就要讨论a=0和a≠0两种情况.2.幂函数的图象一定会出现在第一象限内,一定不会出现在第四象限,至于是否出现在第二、三象限内,要看函数的奇偶性;幂函数的图象最多能同时出现在两个象限内;如果幂函数图象与坐标轴相交,则交点一定是原点.专项训练(A组)1.如果函数f(x)=x2-ax-3在区间(-∞,4]上单调递减,则实数a满足的条件是() A.a≥8 B.a≤8C.a≥4 D.a≥-4答案 A解析 函数图象的对称轴为x =a 2,由题意得a2≥4,解得a ≥8.2.一次函数y =ax +b 与二次函数y =ax 2+bx +c 在同一坐标系中的图象可能是( ) 答案 C解析若a >0,则一次函数y =ax +b 为增函数,二次函数y =ax 2+bx +c 的开口向上,故可排除A ;若a <0,一次函数y =ax +b 为减函数,二次函数y =ax 2+bx +c 开口向下,故可排除D ; 对于选项B ,看直线可知a >0,b >0,从而-b2a <0,而二次函数的对称轴在y 轴的右侧,故应排除B ,因此选C.3.若函数f (x )=x 2-ax -a 在区间[0,2]上的最大值为1,则实数a 等于( ) A .-1 B .1 C .2 D .-2答案 B解析 ∵函数f (x )=x 2-ax -a 的图象为开口向上的抛物线, ∴函数的最大值在区间的端点取得. ∵f (0)=-a ,f (2)=4-3a ,∴⎩⎪⎨⎪⎧ -a ≥4-3a ,-a =1,或⎩⎪⎨⎪⎧-a ≤4-3a ,4-3a =1,解得a =1. 4. 对于任意实数x ,函数f (x )=(5-a )x 2-6x +a +5恒为正值,则a 的取值范围是________. 答案 (-4,4)解析 由题意得⎩⎪⎨⎪⎧5-a >0,36-4(5-a )(a +5)<0,解得-4<a <4.5. 设函数y =x 2-2x ,x ∈[-2,a ],求函数的最小值g (a ). 解 ∵函数y =x 2-2x =(x -1)2-1.∴对称轴为直线x =1,而x =1不一定在区间[-2,a ],应进行讨论. 当-2<a <1时,函数在[-2,a ]上单调递减. 则当x =a 时,y min =a 2-2a ;当a ≥1时,函数在[-2,1]上单调递减,在[1,a ]上单调递增,则当x =1时,y min =-1.综上,g (a )=⎩⎪⎨⎪⎧a 2-2a , -2<a <1,-1, a ≥1.6. 已知二次函数f (x )的二次项系数为a ,且不等式f (x )>-2x 的解集为(1,3).若方程f (x )+6a =0有两个相等的根,求f (x )的单调区间.解 ∵f (x )+2x >0的解集为(1,3), 设f (x )+2x =a (x -1)(x -3),且a <0, ∴f (x )=a (x -1)(x -3)-2x =ax 2-(2+4a )x +3a .① 由方程f (x )+6a =0得ax 2-(2+4a )x +9a =0.②∵方程②有两个相等的根, ∴Δ=[-(2+4a )]2-4a ·9a =0, 解得a =1或a =-15.由于a <0,舍去a =1.将a =-15代入①式得 f (x )=-15x 2-65x -35=-15(x +3)2+65,∴函数f (x )的单调增区间是(-∞,-3],单调减区间是[-3,+∞).专项训练(B 组)7.设二次函数f (x )=ax 2-2ax +c 在区间[0,1]上单调递减,且f (m )≤f (0),则实数m 的取值范围是( ) A .(-∞,0]B .[2,+∞)C .(-∞,0]∪[2,+∞)D .[0,2]答案 D解析 二次函数f (x )=ax 2-2ax +c 在区间[0,1]上单调递减,则a ≠0,f ′(x )=2a (x -1)<0,x ∈[0,1],所以a >0,即函数的图象开口向上,又因为对称轴是直线x =1. 所以f (0)=f (2),则当f (m )≤f (0)时,有0≤m ≤2.8. 对于实数a 和b ,定义运算“*”:a *b =⎩⎪⎨⎪⎧a 2-ab , a ≤b ,b 2-ab , a >b .设f (x )=(2x -1)*(x -1),且关于x 的方程f (x )=m (m ∈R )恰有三个互不相等的实数根x 1,x 2,x 3,则m 的取值范围是________. 答案 (0,14)解析 由题意得f (x )=(2x -1)*(x -1)=⎩⎪⎨⎪⎧(2x -1)2-(2x -1)(x -1), x ≤0,(x -1)2-(2x -1)(x -1), x >0.即222,0(),0x x x f x x x x ⎧-≤⎪=⎨-+>⎪⎩如图所示,关于x 的方程f (x )=m 恰有三个互不相等的实数根x 1,x 2,x 3,即函数f (x )的图象与直线y =m 有三个不同的交点,则0<m <14.9. 已知函数f (x )=ax 2+bx +c (a >0,b ∈R ,c ∈R ).(1)若函数f (x )的最小值是f (-1)=0,且c =1,F (x )=⎩⎪⎨⎪⎧f (x ),x >0,-f (x ),x <0,求F (2)+F (-2)的值;(2)若a =1,c =0,且|f (x )|≤1在区间(0,1]上恒成立,试求b 的取值范围.解 (1)由已知c =1,a -b +c =0,且-b2a=-1,解得a =1,b =2. ∴f (x ) =(x +1)2.∴F (x )=⎩⎪⎨⎪⎧(x +1)2,x >0,-(x +1)2,x <0.∴F (2)+F (-2)=(2+1)2+[-(-2+1)2]=8. (2)f (x )=x 2+bx ,原命题等价于-1≤x 2+bx ≤1在(0,1]上恒成立, 即b ≤1x -x 且b ≥-1x-x 在(0,1]上恒成立.又x ∈(0,1]时,1x -x 的最小值为0,-1x -x 的最大值为-2.∴-2≤b ≤0. 故b 的取值范围是[-2,0].10.设函数f (x )=ax 2+bx +c (a ,b ,c ∈R ),若a =c ,则函数f (x )的图象不可能是( )答案 D解析 由A ,B ,C ,D 四个选项知,图象与x 轴均有交点,记两个交点的横坐标分别为x 1,x 2,若只有一个交点,则x 1=x 2.因为a =c ,所以x 1x 2=ca =1,比较四个选项,可知选项D的x 1<-1,x 2<-1,所以D 不满足.。
二次函数的六种解析式一、顶点式:y = a(x - h)² + k二、标准式:y = ax² + bx + c三、一般式:ax² + by² + cx + dy + e = 0四、插值式:y = f(x₁)(x - x₂)(x - x₃) + f(x₂)(x - x₁)(x - x₃) + f(x₃)(x - x₁)(x - x₂)五、对称式:y = a(x - p)(x - q)六、因式分解式:y = a(x - r)(x - s)二次函数是一种非常常见的函数形式,它在数学和现实生活中都起着重要的作用。
通过不同的解析式,我们可以更好地理解和分析二次函数的特点和性质。
本文将详细介绍二次函数的六种解析式,并以人类的视角进行描述,使读者感到仿佛是真人在叙述。
一、顶点式:y = a(x - h)² + k顶点式是描述二次函数顶点位置的一种解析式。
其中,a代表抛物线的开口方向和形状,h和k分别代表顶点的横坐标和纵坐标。
当a 大于0时,抛物线开口向上;当a小于0时,抛物线开口向下。
顶点式使我们能够直观地了解抛物线的顶点位置和形状。
二、标准式:y = ax² + bx + c标准式是描述二次函数的一种常见形式。
其中,a、b、c分别代表二次项、一次项和常数项的系数。
标准式可以帮助我们分析二次函数的图像特点,如开口方向、对称轴和焦点等。
通过对系数a的正负和大小的分析,我们可以进一步了解二次函数的凹凸性、开口方向以及最值等特点。
三、一般式:ax² + by² + cx + dy + e = 0一般式是描述二次函数的一种常见形式。
其中,a、b、c、d、e分别代表二次项、一次项和常数项的系数。
一般式可以用于描述二次函数的图像特点,如椭圆、双曲线和抛物线等。
通过对系数a和b 的正负和大小的分析,我们可以进一步了解二次函数的形状和方向。
四、插值式:y = f(x₁)(x - x₂)(x - x₃) + f(x₂)(x - x₁)(x - x₃) + f(x₃)(x - x₁)(x - x₂)插值式是一种用于通过已知的函数值来求解二次函数的解析式的方法。
求二次函数的解析式的几种方法山东省沂水县高桥镇初级中学 王瑞辉二次函数解析式的求法是二次函数知识的重点,也是中考必考内容。
现在举例,说明求二次函数解析式的常用方法,希望对同学们学习有所帮助。
一、二次函数常见的三种表达式:(1)一般式:y ax bx c a =++≠20();(2)交点式:y a x x x x =--()()12,其中点(,)()x x 1200,,为该二次函数与x 轴的交点;(3)顶点式:()2()0y a x h k a =-+≠,其中点(),h k 为该二次函数的顶点。
二、利用待定系数法求二次函数关系式(1)、已知二次函数图象上任意三个点的坐标,可设一般式求二次函数的关系式。
例1、已知抛物线2y ax bx c =++,经过点(2,1)、(-1,-8)、(0,-3).求这个抛物线的解析式.解:根据题意得421,8,3,a b c a b c c ++=⎧⎪-+=-⎨⎪=-⎩解之得1,4,3,a b c =-⎧⎪=⎨⎪=-⎩所以抛物线为243;y x x =-+-说明:用待定系数法求系数a b c 、、需要有三个独立条件,若给出的条件是任意三个点,可设解析式为2(0)y ax bx c a =++≠,然后将三个点的坐标分别代入,组成一次方程组用加减消元法来求解.(2)、已知抛物线与x 轴的两个交点坐标和图象上另一个点坐标,可设交点式求二次函数的关系式。
若知道二次函数与x 轴有两个交点()()1200x x ,,,,则相当于方程20ax bx c ++=有两个不相等的实数根12x x ,,从而212()()ax bx c a x x x x ++=--,故二次函数可以表示为12()()(0)y a x x x x a =--≠.例2、已知一个二次函数的图象经过点A (-1,0),B (3,0),C (0,-3)三点.求此二次函数的解析式.解:根据题设,设此二次函数的解析式为(1)(3)y a x x =+-.又∵该二次函数又过点(0,-3),∴(01)(03)3a +-=-.解得1a =.因此,所求的二次函数解析式为(1)(3)y x x =+-,即223y x x =--.说明:在把函数与x 轴的两个交点坐标代入12()()(0)y a x x x x a =--≠求值时,要注意正确处理两个括号内的符号.(3)、已知抛物线顶点和另外一个点坐标时,设顶点式y =a (x -h )2+k (a ≠0)例3、对称轴与y 轴平行的抛物线顶点是(-2,-1),抛物线又过(1,0),求此抛物线的函数解析式。
二次函数的解析式二次函数的解析式有三种形式:(1)一般 一般式:)0,,(2≠++=a c b a c bx ax y 是常数,(2)两根 当抛物线c bx ax y ++=2与x 轴有交点时,即对应二次好方程02=++c bx ax 有实根1x 和2x 存在时,根据二次三项式的分解因式))((212x x x x a c bx ax --=++,二次函数c bx ax y ++=2可转化为两根式))((21x x x x a y --=。
如果没有交点,则不能这样表示。
a 的绝对值越大,抛物线的开口越小。
(3) 顶点式:)0,,()(2≠+-=a k h a k h x a y 是常数,知识点八、二次函数的最值如果自变量的取值范围是全体实数,那么函数在顶点处取得最大值(或最小值),即当abx 2-=时,a b ac y 442-=最值。
如果自变量的取值范围是21x x x ≤≤,那么,首先要看a b2-是否在自变量取值范围21x x x ≤≤内,若在此范围内,则当x=ab2-时,ab ac y 442-=最值;若不在此范围内,则需要考虑函数在21x x x ≤≤范围内的增减性,如果在此范围内,y 随x 的增大而增大,则当2x x =时,c bx ax y ++=222最大,当1x x =时,c bx ax y ++=121最小;如果在此范围内,y 随x 的增大而减小,则当1x x =时,c bx ax y ++=121最大,当2x x =时,c bx ax y ++=222最小。
知识点九、二次函数的性质 1、二次函数的性质2、二次函数)0,,(2≠++=a c b a c bx ax y 是常数,中,c b 、、a 的含义:a 表示开口方向:a >0时,抛物线开口向上a <0时,抛物线开口向下b 与对称轴有关:对称轴为x=ab 2-c 表示抛物线与y 轴的交点坐标:(0,c )3、二次函数与一元二次方程的关系一元二次方程的解是其对应的二次函数的图像与x 轴的交点坐标。
浅谈二次函数解析式的三种形式
【摘要】本文通过具体的实例讨论在初中数学解题中如何确定二次函数解析式。
【关键词】二次函数;解析式;初中数学教学
函数是数学中最重要的概念之一,是中学数学的核心内容,函数思想是最重要、最基本的数学思想,它具有其他数学思想所不及的作用,它是从大量的实际问题中抽象出来的。
在初中阶段,讲述了函数的一些最基本、最初步的知识,但是其中蕴含的数学思想和方法,对学生观察问题,研究问题和解决问题都是十分有益的。
这里,主要探讨的是针对于初中阶段有关二次函数解析式的求法。
一、利用一般形式y=ax?+bx+c (a≠0)
利用这种方法的,一般题目给出的条件是已知二次函数图象上的三点,或者是已知二次函数的三对函数对应值,或者已知抛物线与x轴交点的横坐标及与y轴交点的纵坐标。
例1:已知一个二次函数的图象经过(-1,10),(1,4),(2,7)三点,求这个函数的解析式。
分析:二次函数的一般形式是y=ax?+bx+c,问题是a,b,c由已知三个条件,可列出三个方程,进而求出a,b,c。
解:设所求的二次函数为y=ax?+bx+c,由已知,函数图象经过(-1,10),(1,4),(2,7)三点,得
a-b+c=10
a+b+c=4
4a+2b+c=7
解这个方程组得a=2,b=-3,c=5。
因此,所求二次函数是y=2x?-3x+5。
例2:一个二次函数,当自变量x=0时,函数值y=-1,当x=-2与?时,y=0,求这个二次函数的解析式。
分析:这道题已知的是三对函数对应值,实际上也相当于已知二次函数过(0,-1),(-2,0),(?,0)三点,求函数的解析式,从而又转化到了和例1类似的题目,用求例1的方法即可求得。
解:设所求的二次函数为y=ax?+bx+c,由已知,得
c=-1
4a-2b+c=0
?a+?b+c=0
解这个方程组得a=1,b=3/2,c=-1。
因此,所求的二次函数解析式是y=x?+x-1。
例3:已知一个二次函数的图象与x轴的的两个交点的横坐标是?,,与y轴交点的纵坐标是-5,求二次函数的解析式。
分析:知道了函数与x轴相交,意味着交点的纵坐标是0,与y 轴相交,交点的横坐标是0,所以这一题实际上也相当于图象经过(-1/2,0),(3/2,0),(0,-5)三点,从而也是转化到了和例1一样的题目了。
解:设所求的二次函数解析式为y=ax?+bx+c,由题意可知二次函数经过(-1/2,0),(3/2,0),(0,-5)三点,则有
1/4a-1/2b+c=0
9/4a+3/2b+c=0
c=-5
解这个方程组得a=20/3,b=-20/3,c=-5。
因此,所求的二次函数解析式为y=20/3x?-20/3x-5。
二、利用顶点式y= a(x-h)?+k (a≠0)确定二次函数的解析式。
利用顶点式求二次函数的解析式,一般已知的是二次函数的对称轴x = h,或是顶点(h,k)的位置,或最值来确定二次函数的解析式较简捷。
1、已知顶点坐标为(m,n),可设y= a(x- m)?+ n,再利用一个独立条件确定a;
例1、已知抛物线顶点坐标为(3,-1),在y轴上的截距为-4,求这个二次函数的解析式。
解:设这个二次函数的解析式为y= a(x-3)?-1,由题意知当
x=0时,y=-4,
所以由-4= a(0-3)?-1知,9 a=-3,a=-1/3;
这个二次函数的解析式为y= -1/3(x-3)?-1。
2、已知对称轴方程x = m,可设y= a(x- m)?+ k ,再利用两个独立条件确定a与k;
例2、已知二次函数的对称轴方程x =3,它的图象经过(3,4),(4,6),求这个二次函数的解析式。
解:设这个二次函数的解析式为y= a(x-3)?+ k,
由题意知a(3-3)?+ k=4,k=4,
而a(4-3)?+ 4=6,a=2
这个二次函数的解析式为y= 2(x-3)?+ 4
3、已知最大值或最小值为n,可设y= a(x+ h)?+ n,再利用两个独立条件确定a与h;
例3、二次函数有最大值5,图象经过(1,4)和(3,4),求它的解析式。
解:由二次函数图象经过(1,4)和(3,4)知,二次函数的对称轴为x=(1+3)/2,即x=2,所以设这个二次函数的解析式为y= a (x-2)?+5
由题意知a(3-2)?+ 5=4,a=-1,
这个二次函数的解析式为y= -(x-2)?+5
注:二次函数的图象经过(x1,a)和(x2,a)两点,那么它的对称轴为x=(x1+x2)/2
4、在二次函数的图象与x轴只有一个交点可设y= a(x+h)?,再利用两个独立条件确定a与h;
例4、已知二次函数的图象经过(1,9)和(2,4),且它与x轴只有一个交点,求这个二次函数的解析式。
解:由二次函数的图象与x轴只有一个交点知二次函数的图象与x轴相切,所以设这个二次函数的解析式为y=a(x+h)?,由题意知
a(1+h)?=9
a(2+h)?=4
两式相除,有(1+h)/(2+h)=9/4,即有
(1+h)/(2+h)=±3/2
所以h=-4或h=-8/5
当h=-4时,由a(2+h)?=4知a=1,这时二次函数的解析式为y=(x-4)?
当h=-8/5时,由a(2+h)?=4知a=25,这时二次函数的解析式为
y=25(x-8/5)?所以,二次函数的解析式为
y=(x-4)?或y=25(x-8/5)?
例5已知二次函数的顶点为(1,-2),图象与x轴的交点距离为4,求解析式。
解:如图设抛物线交x轴的横坐标分别为c,设所求二次函数为y= a(x- b)?+ k,由已知函数图象顶点为(1,-2),x1, x2间的距离为4,得
y= a(x-1)?-2
y=0
x1- x2=4 解得a=1/2
∴解析式为y=1/2(x-1)?-2
三、利用交点式y= a(x- x 1)(x- x2)(a≠0),其中x 1, x2是图象与x轴交点的横坐标。
二次函数y=ax?+bx+c (a≠0)与一元二次方程ax?+bx+c=0 (a ≠0)有密切的联系,二次函数y=ax?+bx+c的图象抛物线与x轴的交点的横坐标就是一元二次方程ax?+bx+c=0 的根。
反之,若ax?+bx+c=0有两个不等实根,则抛物线y=ax?+bx+c与x轴有两个交点。
所以如果题目给出的是图象与x轴的两个交点,那么我们就可以利用交点式来求函数的解析式。
例1、已知抛物线的对称轴与y轴平行,它与x轴的两个交点是a(3,0)、b(-1,0),且顶点c到a点的距离是2√5,求此函数的解析式。
解:设抛物线的解析式为y= a(x- x 1)(x- x2)
∵抛物线与x轴的两个交点是a(3,0)、b(-1,0),
∴x 1=3, x2=-1
∴抛物线的解析式为y= a(x- 3)(x+1)
∵抛物线经过a(3,0)、b(-1,0)两点,对称轴平等于y轴∴抛物线的对称轴是直线x=[3+(-1)]/2即x=1
∵顶点c到a点的距离是2√5
∴c到坐标轴x轴的距离为cd=√ca?-da?=√(2√5)?-2?=4 ∴顶点c坐标为(1,4)或(1,-4)
即抛物线经过点(1,4)或(1,-4)
∴ a(1- 3)(1+1)=4或 a(1- 3)(1+1)=-4
即a=-1或a=1
∴抛物线的解析式为y=-(x- 3)(x+1)或y=(x- 3)(x+1)
即y=-x?+2x+3,或y=x?-2x+3,
例2、已知二次函数的顶点(2,1),且图象经过p(1,0),求解析式。
解:设所求的二次函数为y= a(x- x 1)(x- x2)
由已知,函数图象交于x轴于(1,0),(3,0),且过点(2,1)得
1= a(2- 1)(2- 3)
解得a=-1
∴解析式为y=-(x- 1)(x- 3)
求二次函数的解析式,应恰当地选用二次函数的解析式的形式,选择得当,解题简捷,选择不当,解题繁琐,解题时,应根据题目的特点,灵活选用二次函数的解析式形式。
参考文献
[1] 中国中学教学百科全书数学卷、沈阳出版社1991
[2] 教师教学用书,人民教育出版社中学数学室
[3] 中学生理科月刊1 -2,1999
[4] 中学数学教学参考,2004第五期
收稿日期:2013-02-24。