y=ax^2+bx+c的图像与性质(1)
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二次函数的图像与性质二次函数(quadratic function)是数学中的一类函数,其表达式为y = ax^2 + bx + c,其中a、b、c为实数且a≠0。
这种函数的图像是一条抛物线,其特点是拥有许多有趣的性质和图像的变化规律。
本文将对二次函数的图像与性质进行详细说明。
一、基本形式二次函数的基本形式为y = ax^2,其中a为二次函数的系数,决定了抛物线的开口方向和形状。
当a>0时,抛物线开口向上;当a<0时,抛物线开口向下。
二、顶点二次函数的顶点(vertex)是抛物线的最高点(若开口向下)或最低点(若开口向上)。
顶点可通过求导数或利用抛物线的对称性求得。
顶点的横坐标为x = -b/2a,纵坐标为y = f(x),其中f(x)为二次函数的表达式。
三、对称轴二次函数图像的对称轴(axis of symmetry)是通过抛物线的顶点,并且与抛物线相互对称的一条直线。
对称轴的方程可以通过对抛物线的表达式进行简单计算得到。
四、焦点和准线焦点(focus)和准线(directrix)是二次函数图像的两个重要元素。
焦点是指在平面上向外弯曲的抛物线上的一个特定点。
焦点的横纵坐标可通过复杂的求解方法得到,这里不再详述。
准线是通过焦点以及与对称轴垂直的直线上的特定点构成的直线段。
准线的方程也可通过复杂的计算得到。
五、零点二次函数的零点(zeros)是函数表达式等于零的横坐标。
其求取方法可以通过方程ax^2 + bx + c = 0来求解。
根据求根公式,可得有两个根、一个根或者无实根。
六、图像的变化规律通过改变二次函数的参数a、b、c的数值,可以使得二次函数的图像发生各种变化。
以下是几种常见的变化规律:1. 改变a的值,a越大,抛物线越“扁平”,开口越朝上或者朝下。
2. 改变b的值,b为线性项的系数,可以使抛物线左右平移。
3. 改变c的值,c为常数项的系数,可以使抛物线上下平移。
七、应用二次函数的图像与性质在实际生活中有广泛的应用。
初三二次函数的图像与性质二次函数是初中数学中的一个重要概念。
在数学学习的过程中,我们常常会接触到二次函数,并且需要了解它的图像特点以及性质。
本文将详细介绍初三二次函数的图像和性质,并且给出相关的例题和解析。
一、二次函数的定义及一般式二次函数是指函数$y=ax^2+bx+c$,其中$a,b,c$为常数且$a\neq 0$。
它的图像是抛物线,并且开口的方向由$a$的正负决定。
当$a>0$时,抛物线开口向上;而当$a<0$时,抛物线开口向下。
二次函数的一般式为$y=ax^2+bx+c$,其中$a,b,c$为常数。
其中,$a$代表抛物线的开口方向与开口的大小,$b$影响抛物线的位置,$c$影响抛物线和$y$轴的交点。
【例题1】某二次函数的方程是$y=2x^2-3x+1$,求该二次函数的图像和性质。
解:根据给定的二次函数方程,我们可以得到$a=2$,$b=-3$,$c=1$。
由于$a>0$,所以抛物线开口向上。
考虑二次函数的图像特点,我们可以使用一些方法来绘制它的图像。
首先,我们可以找出抛物线的对称轴,对称轴的方程为$x=-\frac{b}{2a}$。
代入$a=2$,$b=-3$,我们得到$x=-\frac{-3}{2\times2}=\frac{3}{4}$。
因此,对称轴的方程为$x=\frac{3}{4}$。
接下来,我们需要计算抛物线的顶点坐标。
顶点坐标可以通过将对称轴的$x$坐标代入原函数方程计算得到。
将$x=\frac{3}{4}$代入$y=2x^2-3x+1$,我们得到$y=2(\frac{3}{4})^2-3(\frac{3}{4})+1=\frac{9}{8}-\frac{9}{4}+1=\frac{1}{8}$。
因此,顶点坐标为$(\frac{3}{4}, \frac{1}{8})$。
不难看出,根据顶点的坐标和对称轴的方程,我们可以绘制出该二次函数的图像。
它是一个开口向上的抛物线,对称轴为$x=\frac{3}{4}$,顶点坐标为$(\frac{3}{4}, \frac{1}{8})$。
专题2.12 二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图像与性质(知识讲解1)-2021-2022学年九年级数学下册基础知识专项讲练(北师大版)专题2.12 二次函数y=ax²+bx+c(a≠0)的图象与性质(知识讲解1) 【学习目标】1.会用描点法画二次函数2(0)y ax bx c a =++≠的图象;会用配方法将二次函数2y ax bx c =++的解析式写成2()y a x h k =-+的形式;2.通过图象能熟练地掌握二次函数2y ax bx c =++的性质;3.经历探索2y ax bx c =++与2()y a x h k =-+的图象及性质紧密联系的过程,能运用二次函数的图象和性质解决简单的实际问题,深刻理解数学建模思想以及数形结合的思想. 【要点梳理】要点一、二次函数2(0)y ax bx c a =++≠与2(1)(0)y a x t k a =-+≠之间的相互关系 1.顶点式化成一般式从函数解析式2()y a x h k =-+我们可以直接得到抛物线的顶点(h ,k),所以我们称2()y a x h k =-+为顶点式,将顶点式2()y a x h k =-+去括号,合并同类项就可化成一般式2y ax bx c =++. 2.一般式化成顶点式 22222()()()22b b b b y ax bx c a x x c a x x c a a a a ⎡⎤=++=++=++-+⎢⎥⎣⎦224()24b ac b a x a a-=++.对照2()y a x h k =-+,可知2b h a =-,244ac b k a-=.∴抛物线2y ax bx c =++的对称轴是直线2b x a =-,顶点坐标是24(,)24b ac b a a--. 特别说明:1.抛物线2y ax bx c =++的对称轴是直线2b x a =-,顶点坐标是24(,)24b ac b a a--,可以当作公式加以记忆和运用.2.求抛物线2y ax bx c =++的对称轴和顶点坐标通常用三种方法:配方法、公式法、代入法,这三种方法都有各自的优缺点,应根据实际灵活选择和运用.要点二、二次函数2(0)y ax bx c a =++≠的图象的画法 1.一般方法:列表、描点、连线; 2.简易画法:五点定形法. 其步骤为:(1)先根据函数解析式,求出顶点坐标和对称轴,在直角坐标系中描出顶点M ,并用虚线画出对称轴.(2)求抛物线2y ax bx c =++与坐标轴的交点,当抛物线与x 轴有两个交点时,描出这两个交点A 、B 及抛物线与y 轴的交点C ,再找到点C 关于对称轴的对称点D ,将A 、B 、C 、D 及M 这五个点按从左到右的顺序用平滑曲线连结起来. 特别说明:当抛物线与x 轴只有一个交点或无交点时,描出抛物线与y 轴的交点C 及对称点D ,由C 、M 、D 三点可粗略地画出二次函数图象的草图;如果需要画出比较精确的图象,可再描出一对对称点A 、B ,然后顺次用平滑曲线连结五点,画出二次函数的图象, 要点三、二次函数2(0)y ax bx c a =++≠的图象与性质 1.二次函数2(0)y ax bx c a =++≠图象与性质2.二次函数2(0)y ax bx c a =++≠图象的特征与a 、b 、c 及b2-4ac 的符号之间的关系要点四、求二次函数2(0)y ax bx c a =++≠的最大(小)值的方法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(或最小)值,即当2b x a =-时,244ac b y a-=.特别说明:如果自变量的取值范围是x1≤x≤x2,那么首先要看2ba-是否在自变量的取值范围x1≤x≤x2内,若在此范围内,则当2b x a =-时,244ac b y a-=,若不在此范围内,则需要考虑函数在x1≤x≤x2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x =x2时,22y bx c ++;当x =x1时,211y ax bx c =++,如果在此范围内,y 随x 的增大而减小,则当x =x1时,2max 11y ax bx c =++;当x =x2时,2min 22y ax bx c =++,如果在此范围内,y 值有增有减,则需考察x =x1,x =x2,2bx a=-时y 值的情况. 特别说明: 【典型例题】类型一、二次函数2(0)y ax bx c a =++≠化为顶点式1.已知抛物线2y x bx c =-++经过点A (3,0),B (﹣1,0). (1)求抛物线的解析式; (2)求抛物线的顶点坐标. 举一反三: 【变式1】2.用配方法把二次函数y=12x 2–4x+5化为y=a(x+m)2+k 的形式,再指出该函数图象的开口方向、对称轴和顶点坐标. 【变式2】3.已知二次函数2y x 4x 3=-+.()1用配方法将其化为2y a(x h)k =-+的形式;()2在所给的平面直角坐标系xOy 中,画出它的图象.【变式3】4.已知二次函数y =﹣2x 2+bx +c 的图象经过点A (0,4)和B (1,﹣2). (1)求此抛物线的解析式;(2)求此抛物线的对称轴和顶点坐标; (3)设抛物线的顶点为C ,试求∴CAO 的面积. 类型二、画二次函数2(0)y ax bx c a =++≠的图象5.已知:二次函数243y x x =++ (1)求出该函数图象的顶点坐标; (2)在所提供的网格中画出该函数的草图.举一反三: 【变式1】6.已知二次函数y =﹣x 2+4x .(1)写出二次函数y =﹣x 2+4x 图象的对称轴;(2)在给定的平面直角坐标系中,画出这个函数的图象(列表、描点、连线); (3)根据图象,写出当y <0时,x 的取值范围. 【变式2】7.已知二次函数y =12x 2﹣x ﹣32. (1)在平面直角坐标系内,画出该二次函数的图象; (2)根据图象写出:①当x 时,y >0; ②当0<x <4时,y 的取值范围为 .【变式3】8.已知抛物线22232(0)y ax ax a a =--+≠. (1)求这条抛物线的对称轴;(2)若该抛物线的顶点在x 轴上,求其解析式;(3)设点()1,P m y ,()23,Q y 在抛物线上,若12y y <,求m 的取值范围. 类型三、二次函数2(0)y ax bx c a =++≠的性质9.把抛物线21:23C y x x =++先向右平移4个单位长度,再向下平移5个单位长度得到抛物线2C .(1)直接写出抛物线2C 的函数关系式;(2)动点(),6P a -能否在拋物线2C 上?请说明理由;(3)若点()()12,,,A m y B n y 都在抛物线2C 上,且0m n <<,比较12,y y 的大小,并说明理由. 举一反三: 【变式1】10.在平面直角坐标系xOy 中,关于x 的二次函数2y x px q +=+的图象过点(1,0)-,(2,0).(1)求这个二次函数的表达式;(2)求当21x -≤≤时,y 的最大值与最小值的差;(3)一次函数(2)2y m x m =-+-的图象与二次函数2y x px q +=+的图象交点的横坐标分别是a 和b ,且3a b <<,求m 的取值范围. 【变式2】11.如图,已知抛物线y=x 2-2x -3与x 轴交于A 、B 两点.(1)当0<x <3时,求y 的取值范围;(2)点P 为抛物线上一点,若S △PAB =10,求出此时点P 的坐标.【变式3】12.已知抛物线2y ax bx c =++,如图所示,直线1x =-是其对称轴,()1确定a ,b ,c ,24b ac =-的符号;()2求证:0a b c -+>;()3当x 取何值时,0y >,当x 取何值时0y <.类型四、二次函数的图象及各项的系数13.如图,抛物线y=﹣x2+(m﹣1)x+m与y轴交于点(0,3).(1)m的值为________;(2)当x满足________时,y的值随x值的增大而减小;(3)当x满足________时,抛物线在x轴上方;(4)当x满足0≤x≤4时,y的取值范围是________.举一反三:【变式1】14.已知二次函数y=ax2+bx+c的图象如图所示,给出下列结论:∴abc>0;∴a﹣b+c<0;∴2a+b﹣c<0;∴4a+2b+c>0,∴若点(﹣23,y1)和(73,y2)在该图象上,则y1>y2.其中正确的结论是_____(填入正确结论的序号)类型五、一次函数、二次函数图象的综合判断15.如图,已知直线y=-2x+m与抛物线y=ax2+bx+c相交于A,B两点,且点A(1,4)为抛物线的顶点,点B在x轴上.(1)求m 的值; (2)求抛物线的解析式;(3)若点P 是x 轴上一点,当∴ABP 为直角三角形时直接写出点P 的坐标. 举一反三: 【变式1】16.已知二次函数()2229y mx m x m =++++.()1如果二次函数的图象与x 轴有两个交点,求m 的取值范围;()2如图,二次函数的图象过,点()4,0A ,与y 轴交于点B ,直线AB 与这个二次函数图象的对称轴交于点P ,求点P 的坐标.【变式2】17.如图所示,已知直线y=12-x 与抛物线y=2164x -+交于A 、B 两点,点C 是抛物线的顶点.(1)求出点A 、B 的坐标; (2)求出∴ABC 的面积;(3)在AB 段的抛物线上是否存在一点P ,使得∴ABP 的面积最大?若存在,请求出点P 的坐标;若不存在,请说明理由.参考答案:1.(1)2y x 2x 3=-++(2)(1,4)【详解】解:(1)∴抛物线2y x bx c =-++经过点A (3,0),B (-1,0), ∴抛物线的解析式为;()()y x 3x 1=--+,即2y x 2x 3=-++, (2)∴抛物线的解析式为()22y x 2x 3x 14=-++=--+, ∴抛物线的顶点坐标为:(1,4).(1)根据抛物线2y x bx c =-++经过点A (3,0),B (﹣1,0),直接由交点式得出抛物线的解析式.(2)将抛物线的解析式化为顶点式,即可得出答案.2.抛物线的开口向上,对称轴是直线x =4,顶点坐标是(4,-3). 【分析】用配方法把一般式化为顶点式,根据二次函数的性质解答即可. 【详解】解:∵y =12x 2-4x +5=12(x -4)2-3,∴抛物线的开口向上,对称轴是直线x =4,顶点坐标是(4,-3).【点睛】本题考查的是二次函数的三种形式,正确利用配方法把一般式化为顶点式是解题的关键.3.(1)2(x 2)1--;(2)见解析.【分析】(1)利用配方法把二次函数解析式化成顶点式即可; (2)利用描点法画出二次函数图象即可.【详解】解:()21y x 4x 3=-+=222x 4x 223-+-+ =2(x 2)1--()22y (x 2)1=--,∴顶点坐标为()2,1-,对称轴方程为x 2=.函数二次函数2y x 4x 3=-+的开口向上,顶点坐标为()2,1-,与x 轴的交点为()3,0,()1,0, ∴其图象为:故答案为(1)2(x 2)1--;(2)见解析.【点睛】本题考查二次函数的配方法,用描点法画二次函数的图象,掌握配方法是解题的关键.4.(1)y =﹣2x 2﹣4x +4;(2)对称轴为直线x =﹣1,顶点坐标为(﹣1,6);(3)∴CAO 的面积为2.【分析】(1)利用待定系数法把A (0,4)和B (1,﹣2)代入y =﹣2x 2+bx +c 中,可以解得b ,c 的值,从而求得函数关系式即可; (2)利用配方法求出图象的对称轴和顶点坐标;(3)由(2)可得顶点C 的坐标,再根据三角形的面积公式即可求出△CAO 的面积. 【详解】解:(1)把A (0,4)和B (1,﹣2)代入y =﹣2x 2+bx +c ,得:24212c b c =⎧⎨-⨯++=-⎩,解得:44b c =-⎧⎨=⎩, 所以此抛物线的解析式为y =﹣2x 2﹣4x +4; (2)∴y =﹣2x 2﹣4x +4 =﹣2(x 2+2x )+4 =﹣2[(x +1)2﹣1]+4 =﹣2(x +1)2+6,∴此抛物线的对称轴为直线x =﹣1,顶点坐标为(﹣1,6); (3)由(2)知:顶点C (﹣1,6), ∴点A (0,4),∴OA =4, ∴S △CAO =12OA •|xc |=12×4×1=2,即△CAO 的面积为2.故答案为(1)y =﹣2x 2﹣4x +4;(2)对称轴为直线x =﹣1,顶点坐标为(﹣1,6);(3)△CAO 的面积为2.【点睛】本题考查了用待定系数法求二次函数的解析式,二次函数解析式的三种形式,二次函数的性质以及三角形的面积,难度适中.正确求出函数的解析式是解题的关键. 5.(1) (-2,-1);(2)见解析【分析】(1)将二次函数化为顶点式即可得出顶点坐标; (2)利用五点法画二次函数的图象即可.【详解】(1)243y x x =++化为顶点式为2(2)1y x =+- 则该函数图象的顶点坐标为(2,1)--;(2)先求出自变量x 在4,3,2,1,0----处的函数值,再列出表格 当4x =-和0x =时,3y =当3x =-和=1x -时,2(1)4(1)30y =-+⨯-+= 当2x =-时,1y =- 列出表格如下:由此画出该函数的草图如下:【点睛】本题考查了二次函数的顶点式、画二次函数的图象,掌握函数图象的画法是解题关键.6.(1)对称轴是过点(2,4)且平行于y轴的直线x=2;(2)见解析;(3)x<0或x>4.【详解】试题分析:(1)把一般式化成顶点式即可求得;(2)首先列表求出图象上点的坐标,进而描点连线画出图象即可.(3)根据图象从而得出y<0时,x的取值范围.试题解析:(1)∴y=-x2+4x=-(x-2)2+4,∴对称轴是过点(2,4)且平行于y轴的直线x=2;(2)列表得:描点,连线.(3)由图象可知,当y<0时,x的取值范围是x<0或x>4.7.(1)见解析;(2)①x<﹣1或x>3;②﹣2≤y<52.【分析】(1)先把解析式配成顶点式得到抛物线的顶点坐标为(1,2);再分别求出抛物线与坐标轴的交点坐标,然后利用描点法画二次函数图象;(2)∴利用函数图象写出抛物线在x轴上方所对应的自变量的范围即可;∴先确定x=4时,y=52,然后利用函数图象写出当0<x<4时对应的函数值的范围.【详解】解:(1)∴y=12(x﹣1)2﹣2,∴抛物线的对称轴为直线x=1,顶点坐标为(1,2);当x=0时,y=12x2﹣x﹣32=﹣32,则抛物线与y轴交点坐标为(0,﹣32)当y =0时,12 x 2﹣x ﹣32=0,解得x 1=﹣1,x 2=3,抛物线与x 轴的交点坐标为(﹣1,0)、(3,0), 如图,(2)∴当x <﹣1或x >3时,y >0; ∴当0<x <4时,﹣2≤y <52;故答案为x <﹣1或x >3;﹣2≤y <52.【点睛】本题考查了抛物线与x 轴的交点:把求二次函数y =ax 2+bx +c (a ,b ,c 是常数,a ≠0)与x 轴的交点坐标问题转化解关于x 的一元二次方程即可求得交点横坐标.也考查了二次函数的性质.8.(1)1x =;(2)233322y x x =-+或221y x x =-+-;(3)当a >0时,13m -<<;当a <0时,1m <-或3m >.【分析】(1)将二次函数化为顶点式,即可得到对称轴;(2)根据(1)中的顶点式,得到顶点坐标,令顶点纵坐标等于0,解一元二次方程,即可得到a 的值,进而得到其解析式;(3)根据抛物线的对称性求得点Q 关于对称轴的对称点,再结合二次函数的图象与性质,即可得到m 的取值范围.【详解】(1)∴22232y ax ax a =--+, ∴22(1)32y a x a a =---+, ∴其对称轴为:1x =.(2)由(1)知抛物线的顶点坐标为:2(1,23)a a --,∴抛物线顶点在x 轴上, ∴2230a a --=, 解得:32a =或1a =-, 当32a =时,其解析式为:233322y x x =-+, 当1a =-时,其解析式为:221y x x =-+-, 综上,二次函数解析式为:233322y x x =-+或221y x x =-+-. (3)由(1)知,抛物线的对称轴为1x =, ∴()23,Q y 关于1x =的对称点为2(1,)y -, 当a >0时,若12y y <, 则-1<m <3;当a <0时,若12y y <, 则m <-1或m >3.【点睛】本题考查了二次函数对称轴,解析式的计算,以及根据二次函数的图象性质求不等式的取值范围,熟知相关计算是解题的关键.9.(1)2(3)3y x =--;(2)不在,见解析;(3)12y y >,见解析【分析】(1)先求出抛物线1C 的顶点坐标,再根据向右平移横坐标加,向下平移纵坐标减求出平移后的抛物线的顶点坐标即可;(2)根据抛物线2C 的顶点的纵坐标为3-,即可判断点()6P a -,不在拋物线2C 上; (3)根据抛物线2C 的增减性质即可解答.【详解】(1)抛物线221:23(1)2C y x x x =++=++,∴抛物线1C 的顶点坐标为(﹣1,2),根据题意,抛物线2C 的顶点坐标为(-1+4,2-5),即(3,﹣3), ∴抛物线2C 的函数关系式为:2(3)3y x =--; (2)动点P 不在抛物线2C 上. 理由如下:∴抛物线2C 的顶点为()3,3-,开口向上, ∴抛物线2C 的最低点的纵坐标为3-. ∴63P y =-<-,∴动点P 不在抛物线2C 上; (3)12y y >. 理由如下:由(1)知抛物线2C 的对称轴是3x =,且开口向上, ∴在对称轴左侧y 随x 的增大而减小. ∴点()()12,,,A m y B n y 都在抛物线2C 上,且03m n <<<, ∴12y y >.【点睛】本题考查了二次函数图象与几何变换,二次函数图象上点的坐标特征,熟练掌握平移的规律“左加右减,上加下减”以及熟练掌握二次函数的性质是解题的关键. 10.(1)2y x x 2=--;(2)254;(3)1m <. 【分析】(1)利用待定系数法将点(1,0)-,(2,0)代入解析式中解方程组即可; (2)根据(1)中函数关系式得到对称轴12x =,从而知在21x -≤≤中,当x=-2时,y 有最大值,当12x =时,y 有最小值,求之相减即可; (3)根据两函数相交可得出x 与m 的函数关系式,根据有两个交点可得出∆>0,根据根与系数的关系可得出a ,b 的值,然后根据3a b <<,整理得出m 的取值范围. 【详解】解:(1)∴2y x px q +=+的图象过点(1,0)-,(2,0),∴10420p q p q -+=⎧⎨++=⎩解得12p q =-⎧⎨=-⎩ ∴2y x x 2=--(2)由(1)得,二次函数对称轴为12x =∴当21x -≤≤时,y 的最大值为(-2)2-(-2)-2=4,y 的最小值为21192224⎛⎫--=- ⎪⎝⎭ ∴y 的最大值与最小值的差为925444⎛⎫--= ⎪⎝⎭;(3)由题意及(1)得()2222y m x my x x ⎧=-+-⎨=--⎩整理得()()2340x m x m ----=即()(1)40x x m +--=⎡⎤⎣⎦∴一次函数(2)2y m x m =-+-的图象与二次函数2y x px q +=+的图象交点的横坐标分别是a 和b ,∴()()23440m m ∆=-+-> 化简得210250m m -+> 即()250m -> 解得m≠5∴a ,b 为方程()(1)40x x m +--=⎡⎤⎣⎦的两个解 又∴3a b << ∴a=-1,b=4-m 即4-m>3 ∴m<1综上所述,m 的取值范围为1m <.【点睛】本题考查了利用待定系数法求二次函数解析式,二次函数图象的性质,根与系数的关系等知识.解题的关键是熟记二次函数图象的性质. 11.(1) ﹣4≤y <0;(2) P 点坐标为(﹣2,5)或(4,5)【详解】分析:(1)、首先将抛物线配成顶点式,然后根据x 的取值范围,从而得出y 的取值范围;(2)、根据题意得出AB 的长度,然后根据面积求出点P 的纵坐标,根据抛物线的解析式求出点P 的坐标.详解:(1)∴抛物线的解析式为y=x 2﹣2x ﹣3,∴y=x 2﹣2x ﹣3=(x ﹣1)2﹣4, ∴顶点坐标为(1,﹣4),由图可得当0<x <3时,﹣4≤y <0. (2)当y=0时,x 2﹣2x ﹣3=0, 解得:x 1=-1 x 2=3 ∴A (﹣1,0)、B (3,0), ∴AB=4.设P (x ,y ),则S △PAB =AB•|y|=2|y|=10, ∴|y|=5, ∴y=±5. ∴当y=5时,x 2﹣2x ﹣3=5,解得:x 1=﹣2,x 2=4, 此时P 点坐标为(﹣2,5)或(4,5); ∴当y=﹣5时,x 2﹣2x ﹣3=﹣5,方程无解; 综上所述,P 点坐标为(﹣2,5)或(4,5).点睛:本题主要考查的是二次函数的性质,属于基础题型.求函数值取值范围时,一定要注意自变量的取值范围是否是在对称轴的一边.12.(1)0a <,0b <,0c >,240b ac =->;(2)详见解析;(3)当31x -<<时,0y >;当3x <-或1x >时,0y <.【分析】(1)根据开口方向确定a 的符号,根据对称轴的位置确定b 的符号,根据抛物线与y 轴的交点确定c 的符号,根据抛物线与x 轴交点的个数确定b 2-4ac 的符号; (2)根据图象和x=-1的函数值确定a -b+c 与0的关系; (3)抛物线在x 轴上方时y >0;抛物线在x 轴下方时y <0. 【详解】()1∵抛物线开口向下, ∴0a <, ∵对称轴12bx a=-=-, ∴0b <,∵抛物线与y 轴的交点在x 轴的上方, ∴0c >,∵抛物线与x 轴有两个交点, ∴240b ac =->;()2证明:∵抛物线的顶点在x 轴上方,对称轴为1x =-,∴当1x =-时,0y a b c =-+>;()3根据图象可知,当31x -<<时,0y >;当3x <-或1x >时,0y <.【点睛】本题考查了二次函数图象与系数的关系,解题的关键是熟练的掌握二次函数图象与系数的关系.13.(1)3;(2)x >1;(3)-1<x <3;(4)-5≤y ≤4 【分析】根据函数的图象和性质即可求解.【详解】解:(1)将(0,3)代入y =﹣x 2+(m ﹣1)x +m 得,3=m , 故答案为3;(2)m =3时,抛物线的表达式为y =﹣x 2+2x +3, 函数的对称轴为直线x =2ba-=1, ∴﹣1<0,故抛物线开口向下,当x >1时,y 的值随x 值的增大而减小, 故答案为x >1;(3)令y =﹣x 2+2x +3,解得x =﹣1或3, 从图象看,当﹣1<x <3时,抛物线在x 轴上方; 故答案为﹣1<x <3;(4)当x =0时,y =3;当x =4时,y =﹣x 2+2x +3=﹣5, 而抛物线的顶点坐标为(1,4),故当x 满足0≤x ≤4时,y 的取值范围是﹣5≤y ≤4, 故答案为﹣5≤y ≤4.【点睛】本题主要考查二次函数的图像与性质及系数的关系,熟练掌握二次函数的图像与性质及系数的关系是解题的关键. 14.∴∴∴【详解】解:∴抛物线开口向下, ∴a <0,∴对称轴在y 轴右边, ∴b >0,∴抛物线与y 轴的交点在x 轴的上方, ∴c >0,∴abc <0,故∴错误;∴二次函数y =ax 2+bx +c 图象可知,当x =﹣1时,y <0,∴a ﹣b +c <0,故∴正确;∴二次函数图象的对称轴是直线x =1,c >0, ∴2b a-=1, ∴2a +b =0,∴2a +b <c ,∴2a +b ﹣c <0,故∴正确;∴二次函数y =ax 2+bx +c 图象可知,当x =2时,y >0,∴4a +2b +c >0,故∴正确;∴二次函数图象的对称轴是直线x =1,∴抛物线上x =23-时的点与当x =83时的点对称, ∴x >1,y 随x 的增大而减小,∴y 1<y 2,故∴错误;故答案为∴∴∴.【点睛】本题考查了二次函数的图象与系数的关系,要熟练掌握,解答此题的关键是要明确:∴二次项系数a 决定抛物线的开口方向和大小:当a >0时,抛物线向上开口;当a <0时,抛物线向下开口;∴一次项系数b 和二次项系数a 共同决定对称轴的位置:当a 与b 同号时(即ab >0),对称轴在y 轴左; 当a 与b 异号时(即ab <0),对称轴在y 轴右.(简称:左同右异)∴常数项c 决定抛物线与y 轴交点. 抛物线与y 轴交于(0,c ).15.(1)m =6;(2)y =﹣x 2+2x +3;(3)点P 的坐标为(7,0)或(1,0).【分析】(1)将点A 坐标代入y=-2x+m ,即可求解;(2)y=-2x+6,令y=0,则x=3,故点B (3,0),则二次函数表达式为:y=a (x -1)2+4,将点B 的坐标代入上式,即可求解;(3)分∴BAP=90°、∴AP (P′)B=90°两种情况,求解即可.【详解】解:(1)将点A 坐标代入y =﹣2x+m 得:4=﹣2+m ,解得:m =6;(2)y =﹣2x+6,令y =0,则x =3,故点B (3,0),则二次函数表达式为:y =a (x ﹣1)2+4,将点B 的坐标代入上式得:0=a (3﹣1)2+4,解得:a =﹣1,故抛物线的表达式为:y =﹣(x ﹣1)2+4=﹣x 2+2x+3;(3)∴当∴BAP =90°时,直线AB 的表达式为:y =﹣2x+6,则直线PB 的表达式中的k 值为12,设直线PB 的表达式为:y =12x+b ,将点A 的坐标代入上式得:4=12×1+b , 解得:b =72, 即直线PB 的表达式为:y =12x+72, 当y =0时,x =﹣7,即点P (7,0);∴当∴AP (P′)B =90°时,点P′(1,0);故点P 的坐标为(7,0)或(1,0).【点睛】本题考查的是二次函数综合运用,涉及到一次函数的基本知识,要注意类讨论,避免遗漏,本题较为简单.16.(1)45m <且0m ≠;(2)P 点坐标为()1,6. 【分析】解:(1)根据题意得0m ≠且()24(2)490m m m =+-⋅+>;(2)先求二次函数的解析式,再求抛物线的对称轴,用待定系数法求直线AB 的解析式,再求AB 与对称轴的交点P.【详解】解:()1根据题意得0m ≠且()24(2)490m m m =+-⋅+>, 所以45m <且0m ≠; ()2把()4,0A 代入()2229y mx m x m =++++得()168290m m m ++++=,解得1m =-,所以抛物线解析式为2228(1)9y x x x =-++=--+,所以抛物线的对称轴为直线1x =,当0x =时,2288y x x =-++=,则()0,8B ,设直线AB 的解析式为y kx b =+,把()4,0A ,()0,8B 代入得{408k b b +==,解得{28k b =-=,所以直线AB 的解析式为28y x =-+,当1x =时,286y x =-+=,所以P 点坐标为()1,6.【点睛】本题考核知识点:二次函数与一次函数. 解题关键点:理解二次函数图象的交点问题.17.(1)点A 、B 的坐标分别为:(6,﹣3),(﹣4,2);(2)30;(3)当a =1时,∴ABP 的面积最大,此时点P 的坐标为(1,234). 【分析】(1)由直线1y x 2=-与抛物线21y x 64=-+交于A 、B 两点,可得方程211x x 624-=-+,解方程即可求得点A 、B 的坐标;(2)首先由点C 是抛物线的顶点,即可求得点C 的坐标,又由S △ABC =S △OBC +S △OAC 即可求得答案;(3)首先过点P 作PD∴OC ,交AB 于D ,然后设21P a,a 64⎛⎫-+ ⎪⎝⎭,即可求得点D 的坐标,可得PD 的长,又由S △ABP =S △BDP +S △ADP ,根据二次函数求最值的方法,即可求得答案.【详解】解:(1)∴直线1y x 2=-与抛物线21y x 64=-+交于A 、B 两点, ∴211x x 624-=-+, 解得:x =6或x =﹣4,当x =6时,y =﹣3,当x =﹣4时,y =2,∴点A 、B 的坐标分别为:(6,﹣3),(﹣4,2);(2)∴点C 是抛物线的顶点.∴点C 的坐标为(0,6),∴S △ABC =S △OBC +S △OAC =12×6×4+12×6×6=30;(3)存在.过点P 作PD∴OC ,交AB 于D ,设P(a ,﹣14a 2+6), 则D(a ,﹣12a), ∴PD =﹣14a 2+6+12a , ∴S △ABP =S △BDP +S △ADP =12×(﹣14a 2+6+12a)×(a+4)+12×(﹣14a 2+6+12a)×(6﹣a)=25125(a 1)44--+ (﹣4<a <6), ∴当a =1时,∴ABP 的面积最大,此时点P 的坐标为(1,234).【点睛】此题考查了二次函数与一次函数的交点问题,三角形面积的求解以及二次函数的最值问题等知识.此题综合性很强,难度较大,解题的关键是方程思想与数形结合思想的应用.。
二次函数图像与性质分析引言:二次函数是高中数学中的重要内容之一,它在数学和实际生活中都有着广泛的应用。
本文将对二次函数的图像和性质进行详细的分析,帮助读者更好地理解和应用二次函数。
一、二次函数的定义和一般形式二次函数是指形式为y=ax^2+bx+c的函数,其中a、b、c为常数且a≠0。
二次函数的图像通常是一个抛物线,其开口方向取决于a的正负。
二、二次函数的图像特征1. 抛物线的开口方向当a>0时,抛物线开口向上;当a<0时,抛物线开口向下。
这是因为二次函数的一次导数是一次函数,其斜率为常数,因此二次函数的图像是平滑的曲线。
2. 抛物线的顶点二次函数的顶点是抛物线的最高点或最低点,其横坐标为-x轴对称的点,纵坐标为函数值最大或最小的点。
顶点的坐标可以通过求导数或使用顶点公式来确定。
3. 抛物线的对称轴二次函数的对称轴是通过顶点的垂直线,对称轴方程的形式为x=h,其中h为顶点的横坐标。
4. 抛物线的焦点和准线当抛物线开口向上时,焦点在对称轴上方,准线在对称轴下方;当抛物线开口向下时,焦点在对称轴下方,准线在对称轴上方。
焦点和准线的计算可以使用焦点公式和准线公式。
三、二次函数的性质分析1. 零点和因式分解二次函数的零点是函数值为0的横坐标,可以通过求解二次方程来求得。
而二次函数可以因式分解为两个一次因子的乘积形式,这在求解零点和分析函数性质时非常有用。
2. 增减性和极值二次函数的增减性取决于二次项系数a的正负。
当a>0时,函数在对称轴两侧递增;当a<0时,函数在对称轴两侧递减。
二次函数的极值即为顶点,当a>0时,函数有最小值;当a<0时,函数有最大值。
3. 零点和系数的关系二次函数的零点与系数之间存在着重要的关系。
对于形式为y=ax^2+bx+c的二次函数,其零点的和为-x轴对称点的横坐标的相反数,即x1+x2=-b/a;而零点的乘积等于常数项c的相反数,即x1*x2=c/a。
二次函数的性质及图像分析引言:二次函数是高中数学中一个重要的概念,它在数学和实际问题中都有广泛的应用。
本文将介绍二次函数的性质及图像分析,帮助读者更好地理解和应用二次函数。
一、二次函数的定义与一般形式二次函数是指形如y=ax^2+bx+c的函数,其中a、b、c为实数且a≠0。
其中,a决定了二次函数的开口方向和开口的大小,b决定了二次函数的对称轴位置,c决定了二次函数的纵轴截距。
二、二次函数的图像特点1. 开口方向:当a>0时,二次函数开口向上;当a<0时,二次函数开口向下。
2. 对称轴:二次函数的对称轴是一个垂直于x轴的直线,其方程为x=-b/2a。
3. 零点:二次函数与x轴的交点称为零点,即使y=0的解,可以通过求解二次方程ax^2+bx+c=0得到。
4. 极值点:当二次函数开口向上时,函数的最小值称为极值点;当二次函数开口向下时,函数的最大值称为极值点。
5. 函数增减性:二次函数的增减性与a的正负有关,当a>0时,二次函数在对称轴两侧递增;当a<0时,二次函数在对称轴两侧递减。
三、二次函数图像的分析与应用1. 开口方向的影响:二次函数的开口方向决定了函数的增减性和极值点的位置。
在实际问题中,可以通过二次函数的开口方向来判断某一现象的趋势,例如物体的抛射运动中,开口向上的二次函数可以表示物体上升的高度,开口向下的二次函数可以表示物体下降的高度。
2. 对称轴的作用:二次函数的对称轴决定了函数图像的对称性。
在实际问题中,对称轴可以帮助我们找到函数图像的关键点,例如求解二次函数的最值、求解二次函数与其他图像的交点等。
3. 零点的意义:二次函数的零点表示函数与x轴的交点,即函数的解。
在实际问题中,零点可以帮助我们求解方程,解决实际问题,例如求解二次方程来确定某一物体的位置、时间等。
4. 极值点的应用:二次函数的极值点表示函数的最值,可以帮助我们求解最优解问题。
在实际问题中,可以通过求解二次函数的极值点来确定某一问题的最优解,例如求解最短路径、最大利润等。
新苏版初三上册数学22第一课时(卢文) 一、教学目标 (一)学习目标1.会用描点法画二次函数y=ax2+bx+c 的图象.2.会用配方法求抛物线y=ax2+bx+c 的顶点坐标、开口方向、对称轴、y 随x 的增减性及最大或最小值.3.经历探究二次函数y =ax2+bx +c 的图象的开口方向、对称轴和顶点坐标以及性质的过程,明白得二次函数y =ax2+bx +c 的性质.4.能运用二次函数的图象和性质解决简单的实际问题,深刻明白得数学建模思想以及数形结合的思想.(二)学习重点用描点法画出二次函数y =ax2+bx +c 的图象和通过配方确定抛物线的对称轴、顶点坐标及其性质。
(三)学习难点明白得二次函数y =ax2+bx +c(a ≠0)的图象和性质,会利用二次函数的图象性质解决简单的实际问题.二、教学设计 (一)课前设计 1.预习任务(1)二次函数y=a(x -h)2+k 的顶点坐标是(h,k),对称轴是x=h ,当a>0时,开口向上,现在二次函数有最小值,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;当a<0时,开口向下,现在二次函数有最大值,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.(2)用配方法将y=ax2+bx+c 化成y=a(x -h)2+k 的形式为224.24b ac b y a x a a -⎛⎫=++ ⎪⎝⎭,则h=-2b a ,k=244ac b a-.则二次函数y=ax2+bx+c 的图象的顶点坐标是(-2b a,244ac b a-),对称轴是x=-2b a ,当x=-2ba时,二次函数y=ax2+bx+c 有最大(最小)值,当a>0时,函数y 有最小值,当a<0时,函数y 有最大值.2.预习自测(1)抛物线y =2x2-2x -1的开口________,对称轴是________. 【知识点】二次函数的性质.【解题过程】解:抛物线y =2x2-2x -1,∵2>0,∴开口向上,对称轴为:【思路点拨】把握二次函数的性质,正确经历抛物线对称轴公式是解题关键.【答案】向上,21=x(2)抛物线y =x2-2x +2的顶点坐标是________. 【知识点】二次函数的性质.【解题过程】解:将y =x2-2x +2配方得1)1(2+-=x y ,顶点坐标是(1,1).【思路点拨】将抛物线的一样式,用配方法转化为顶点式,依照顶点式的坐标特点,直截了当写出顶点坐标.【答案】(1,1)(3)二次函数y =21x2+2x +1的最_____值是________. 【知识点】二次函数的最值.【解题过程】解:将y =21x2+2x +1配方得1)2(212-+=x y ,∵21>0,∴其最小值是-1. 【思路点拨】把二次函数的解析式整理成顶点式形式,然后确定出最大值.【答案】小,-1二次函数y=ax2+bx+c 的图象如图所示,下列结论:① 4ac <b2;② a +c >b ;③ 2a+b >0.其中正确的有( ) A .①② B .①③ C .②③ D .①②③ 【知识点】二次函数图象与系数的关系.【思路点拨】依照抛物线与x 轴有两个交点即可判定①正确,依照x=﹣1,y <0,即可判定②错误,依照对称轴x >1,即可判定③正确,由此能够作出判定.【解题过程】解:∵抛物线与x 轴有两个交点, ∴△>0, ∴b2﹣4ac >0,∴4ac <b2,故①正确, ∵x=﹣1时,y <0, ∴a ﹣b+c <0,∴a+c <b ,故②错误, ∴对称轴x >1,a <0,∴﹣2ba>1, ∴﹣b <2a ,∴2a+b >0,故③正确. 故选B . 【答案】B (二)课堂设计 1.知识回忆(1)二次函数2(2)抛物线的平移规律: (h )左加右减,(k)上加下减 2.问题探究探究一 从旧知识过渡到新知识 ●活动① 复习配方填空:(1) ; (2) .生答:(1)2,5; (2)25,47总结规律:当二次项的系数为1时,常数项须配一次项系数一半的平方.【设计意图】复习配方,为新课作预备 ●活动② 以旧引新1.二次函数y =a(x -h)2+k 的图象,能够由函数y =ax2的图象先向________平移________个单位,再向________平移________个单位得到.生答:左或右,h ,上或下,k2.二次函数y =a(x -h)2+k 的图象的开口方向________,对称轴是________,顶点坐标是________.生答:a >0,向上;a<0,向下 x=h (h ,k)3.二次函数y =12x2-6x +21,你能专门容易地说出它的图象的开口方向、对称轴和顶点坐标,并画出图象吗?点拨:先将y =12x2-6x +21配方,再得出它的图象的开口方向、对称轴和顶点坐标,并画出图象,由此引出新课。