巧用图象识别二次函数的增减性
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二次函数的图像和性质1.二次函数的图像与性质:2.抛物线的平移法则:(1)抛物线k ax +=2y 的图像是由抛物线2y ax =的图像平移k 个单位而得到的。
当0>k 时向上平移;当0>k 时向下平移。
(2)抛物线2()y a x h =-的图像是由抛物线2y ax =的图像平移h 个单位而得到的。
当0>h 时向右平移;当0<h 时向左平移。
(3)抛物线的2()y a x h k =-+图像是由抛物线2y ax =的图像上下平移k 个单位,左右平移h 个单位而得到的。
当0>k 时向上平移;当0k <时向下平移;当0>h 时向右平移;当0<h 时向左平移。
3.二次函数的最值公式:形如c bx ax y ++=2的二次函数。
时当0>a ,图像有最低点,函数有最小值a b ac y 442-=最小值;时当0<a,图像有最高点,函数有最大值,a b ac y 442-=最大值;4.抛物线c bx ax y ++=2与y 轴的交点坐标是(0,c )5.抛物线的开口大小是由a 决定的,a 越大开口越小。
6.二次函数c bx ax y ++=2的最值问题:(1)自变量的取值范围是一切实数时求最值的方法有配方法、公式法、判别式法。
(2)自变量的取值范围不是一切实数:自变量的取值范围不是一切实数时,应当抓住对称轴2bx a=-,把它与取值范围相比较,再进行求最值。
6.二次函数与一元二次方程的关系:(1)抛物线c bx ax y ++=2与x 轴的交点坐标的横坐标方程02=++c bx ax 的两根。
(2)抛物线与x 轴的交点个数是由ac b 42-=∆决定的:当0>∆时抛物线与x 轴有两个交点;当0=∆抛物线与x 轴有一个交点;当0<∆时抛物线与x 轴没有点。
0≥∆时抛物线与x 轴有交点。
(此定理的逆定理也成立。
)7.二次函数的三种常用形式:(1)一般式:c bx ax y ++=2 (2)顶点式:2()y a x h k =-+(3)两根式:))((21x x x x a y --=8.一元二次方程的解法:(1)直接开平方法;(2)配方法;(3)公式法;(4)因式分解法;(5)图像法。
二次函数的图像与常见变化二次函数是高中数学中的重要内容,它在数学和实际生活中都有广泛的应用。
本文将从二次函数的图像和常见的变化入手,探讨其特点和应用。
首先,我们来看二次函数的图像。
一般来说,二次函数的图像是一个开口向上或向下的抛物线。
其标准形式为:y = ax^2 + bx + c,其中a、b、c为常数,且a不等于零。
当a大于零时,抛物线开口向上;当a小于零时,抛物线开口向下。
在图像的形状上,二次函数的a值决定了抛物线的开口大小。
当a的绝对值越大时,抛物线越“扁平”,开口越大;当a的绝对值越小时,抛物线越“瘦长”,开口越小。
这一特点在实际应用中十分有用,例如在物理学中,通过调整抛物线的形状可以模拟不同的物体运动轨迹。
其次,我们来探讨二次函数的常见变化。
二次函数的图像可以通过平移、缩放和翻转等变换来改变其位置和形状。
这些变化可以通过调整函数中的常数来实现。
首先是平移变化。
当二次函数的图像沿x轴平移时,可以通过改变b的值来实现。
当b大于零时,图像向左平移;当b小于零时,图像向右平移。
这种变化在实际应用中常用于描述物体在坐标轴上的位置变化。
其次是缩放变化。
当二次函数的图像在x轴或y轴方向上进行缩放时,可以通过改变a和c的值来实现。
当a的绝对值大于1时,图像在y轴方向上缩放;当a 的绝对值小于1时,图像在x轴方向上缩放。
而c的值则决定了图像在y轴上的位置。
最后是翻转变化。
当二次函数的图像在x轴或y轴方向上进行翻转时,可以通过改变a的符号来实现。
当a大于零时,图像不发生翻转;当a小于零时,图像在x轴方向上发生翻转。
这种变化在实际应用中常用于描述对称性。
除了以上常见的变化,二次函数的图像还可以通过其他方式进行调整,如通过改变a、b和c的值的组合来实现复杂的变化。
这些变化在数学和实际问题中都有广泛的应用,例如在经济学中,通过分析二次函数的图像可以预测市场的变化趋势;在工程学中,通过调整二次函数的图像可以优化设计方案。
第1讲二次函数的图形及性质题型1:二次函数的概念1.下列函数表达式中,一定为二次函数的是()A.y=5x−1B.y=ax2+bx+c C.y=3x2+1D.y=x2+1x题型2:利用二次函数定义求字母的值2.已知y=(m+1)x|m−1|+2m是y关于x的二次函数,则m的值为()A.−1B.3C.−1或3D.0题型3:二次函数的一般形式3.二次函数y=2x2﹣3的二次项系数、一次项系数和常数项分別是()A.2、0、﹣3B.2、﹣3、0C.2、3、0D.2、0、3A.2B.﹣2C.﹣1D.﹣4题型4:根据实际问题列二次函数4.一个矩形的周长为16cm,设一边长为xcm,面积为y cm2,那么y与x的关系式是【变式4-1】如图,用长为20米的篱笆(AB+BC+CD=20),一边利用墙(墙足够长),围成一个长方形花圃.设花圃的宽AB为x米,围成的花圃面积为y米2,则y关于x的函数关系式是.【变式4-2】某商品的进价为每件20元,现在的售价为每件40元,每星期可卖出200件.市场调查反映:如调整价格,每涨价1元,每星期要少卖出5件.则每星期售出商品的利润y (单位:元)与每件涨价x(单位:元)之间的函数关系式是()A.y=(200﹣5x)(40﹣20+x)B.y=(200+5x)(40﹣20﹣x)C.y=200(40﹣20﹣x)D.y=200﹣5x题型5:自变量的取值范围5..若y=(a−2)x2−3x+4是二次函数,则a的取值范围是()A.a≠2B.a>0C.a>2D.a≠0【变式5-1】函数y=√x+2的自变量取值范围是()x−1A.x≥−2B.−2≤x<1C.x>1D.x≥−2且x≠1【变式5-2】若y=(m+1)x m2−2m−1是二次函数,则m=,其中自变量x的取值范围是.22.1.2二次函数y=ax2的图像和性质二次函数y=ax2(a≠0)的图象用描点法画出二次函数y=ax2(a≠0)的图象,如图,它是一条关于y轴对称的曲线,这样的曲线叫做抛物线.二次函数y=ax2(a ≠0)的图象的画法用描点法画二次函数y=ax 2(a≠0)的图象时,应在顶点的左、右两侧对称地选取自变量x 的值,然后计算出对应的y 值,这样的对应值选取越密集,描出的图象越准确.注意:用描点法画二次函数y=ax 2(a≠0)的图象,该图象是轴对称图形,对称轴是y 轴.画草图时应抓住以下几点:开口方向,对称轴,顶点,与轴的交点,与轴的交点.题型1:利用描点法作函数图像1.在直角坐标系中,画出函数y =2x 2的图象(取值、描点、连线、画图).【变式1-1】在如图所示的同一平面直角坐标系中,画出函数y =2x 2,y =x 2,y =﹣2x 2与y =﹣x 2的图象.x y =2x 2 y =x 2 y =﹣2x 2 y =﹣x 2x ya>0a<0题型2:二次函数y=ax2的图像2.在同一坐标系中画出y1=2x2,y2=﹣2x2,y3=x2的图象,正确的是()A.B.C.D.【变式2-1】下列图象中,是二次函数y=x2的图象的是()A.B.C.D.【变式2-2】如图,在同一平面直角坐标系中,作出函数①y=3x2;②y=;③y=x2的图象,则从里到外的三条抛物线对应的函数依次是()A.①②③B.①③②C.②③①D.③②①题型3:二次函数y=ax2的性质3.抛物线y=﹣3x2的顶点坐标为()A.(0,0)B.(0,﹣3)C.(﹣3,0)D.(﹣3,﹣3)【变式3-1】抛物线,y=x2,y=﹣x2的共同性质是:①都开口向上;②都以点(0,0)为顶点;③都以y轴为对称轴.其中正确的个数有()A.0个B.1个C.2个D.3个【变式3-2】.对于函数y=4x2,下列说法正确的是()A.当x>0时,y随x的增大而减小B.当x>0时,y随x的增大而增大C.y随x的增大而减小D.y随x的增大而增大【变式3-3】二次函数y=﹣3x2的图象一定经过()A.第一、二象限B.第三、四象限C.第一、三象限D.第二、四象限题型4:函数图像位置的识别4.已知a≠0,b<0,一次函数是y=ax+b,二次函数是y=ax2,则下面图中,可以成立的是()A.B.C.D.【变式4-1】函数y=ax2与y=ax+a,在第一象限内y随x的减小而减小,则它们在同一平面直角坐标系中的图象大致位置是()A.B.C.D.【变式4-2】在图中,函数y=﹣ax2与y=ax+b的图象可能是()A.B.C.D.题型5:函数值的大小比较5.二次函数y1=﹣3x2,y2=﹣x2,y3=5x2,它们的图象开口大小由小到大的顺序是()A.y3<y1<y2B.y3<y2<y1C.y1<y2<y3D.y2<y1<y3题型6:简单综合-三角形面积6.求直线y=3x+4与抛物线y=x2的交点坐标,并求出两交点与原点所围成的三角形面积.22.1.3二次函数y=a(x-h)²+k的图像和性质二次函数y=ax2+c(a≠0)的图象(1)(2)0 a>0 a<题型1:二次函数y=ax²+k的图象1.建立坐标系,画出二次函数y=﹣x2及y=﹣x2+3的图象.向上向下题型2:二次函数y=ax²+k的性质2.抛物线的开口方向是()A.向下B.向上C.向左D.向右【变式2-2】抛物线y=2x2+1的对称轴是()A.直线x=B.直线x=﹣C.直线x=2D.y轴题型3:二次函数y=a(x-h)²的图象3.画出二次函数(1)y=(x﹣2)2(2)y=(x+2)2的图象.课堂总结:题型4:二次函数y=a(x-h)²的性质4.对于二次函数y=﹣(x﹣1)2的图象,下列说法不正确的是()A.开口向下B.对称轴是直线x=1C.顶点坐标为(1,0)D.当x<1时,y随x的增大而减小题型5:二次函数y=a(x-h )²+k 的图象和性质5.对于二次函数y =﹣5(x +4)2﹣1的图象,下列说法正确的是( ) A .图象与y 轴交点的坐标是(0,﹣1) B .对称轴是直线x =4C .顶点坐标为(﹣4,1)D .当x <﹣4时,y 随x 的增大而增大 【变式5-1】再同一直角坐标系中画出下列函数的图象 (1)y =(x ﹣2)2+3 (2)y =(x +2)2﹣3【变式5-2】画函数y =(x ﹣2)2﹣1的图象,并根据图象回答: (1)当x 为何值时,y 随x 的增大而减小.(2)当x 为何值时,y >0.【变式5-3】写出下列二次函数图象的开口方向、对称轴和顶点坐标. (1)y =5(x +2)2﹣3;(2)y =﹣(x ﹣2)2+3;(3)y =(x +3)2+6.二次函数的平移 1.平移步骤:⑴ 将抛物线解析式转化成顶点式,确定其顶点坐标; ⑵ 保持抛物线的形状不变,将其顶点平移到处,具体平移方法如下: ()2y a x h k =-+()h k ,2y ax =()h k ,2.平移规律:在原有函数的基础上“值正右移,负左移;值正上移,负下移”.概括成八个字“左h k加右减,上加下减”.题型6:二次函数几种形式之间的关系(平移)6.将抛物线y=(x﹣3)2﹣4先向右平移1个单位长度,再向上平移2个单位长度,得到的抛物线的函数表达式为()A.y=(x﹣4)2﹣6B.y=(x﹣1)2﹣3C.y=(x﹣2)2﹣2D.y=(x﹣4)2﹣2【变式6-1】将抛物线向上平移2个单位长度,再向右平移1个单位长度,能得到抛物线y =2(x﹣2)2+3的是()A.y=2(x﹣1)2+1B.y=2(x﹣3)2+1C.y=﹣2(x﹣1)2+1D.y=﹣2x2﹣1【变式6-2】将二次函数y=x2﹣3的图象向右平移3个单位,再向上平移5个单位后,所得抛物线的表达式是.题型7:利用增减性求字母取值范围7.抛物线y=(k﹣7)x2﹣5的开口向下,那么k的取值范围是()A.k<7B.k>7C.k<0D.k>0【变式7-1】已知点(x1,y1)、(x2,y2)是函数y=(m﹣3)x2的图象上的两点,且当0<x1<x2时,有y1>y2,则m的取值范围是()A.m>3B.m≥3C.m≤3D.m<3【变式7-2】二次函数y=(x﹣h)2+k(h、k均为常数)的图象经过P1(﹣3,y1)、P2(﹣1,y2)、P3(1,y3)三点.若y2<y1<y3,则h的取值范围是.题型8:识别图象位置8.如果二次函数y=ax2+c的图象如图所示,那么一次函数y=ax+c的图象大致是()A.B.C.D.【变式8-1】在同一平面直角坐标系中,函数y=ax2+bx与y=ax+b的图象不可能是()A.B.C.D.【变式8-2】已知m是不为0的常数,函数y=mx和函数y=mx2﹣m2在同一平面直角坐标系内的图象可以是()A.B.C.D.题型9:比较函数值的大小9.已知二次函数y=(x﹣1)2+h的图象上有三点,A(0,y1),B(2,y2),C(3,y3),则y1,y2,y3的大小关系为()A.y1=y2<y3B.y1<y2<y3C.y1<y2=y3D.y3<y1=y2题型10:简单综合问题10.已知抛物线y=(x﹣5)2的顶点为A,抛物线与y轴交于点B,过点B作x轴的平行线交抛物线于另外一点C.(1)求A,B,C三点的坐标;(2)求△ABC的面积;(3)试判断△ABC 的形状并说明理由.【变式10-1】如图,在平面直角坐标系中,抛物线y =ax 2+3与y 轴交于点A ,过点A 与x 轴平行的直线交抛物线y =x 2于点B 、C ,求BC 的长度.【变式10-2】在同一坐标系内,抛物线y =ax 2与直线y =x +b 相交于A ,B 两点,若点A 的坐标是(2,3).(1)求B 点的坐标;(2)连接OA ,OB ,AB ,求△AOB 的面积.22.1.4 二次函数y=ax 2+bx+c 的图象与性质二次函数一般式与顶点式之间的相互关系 1.顶点式化成一般式从函数解析式我们可以直接得到抛物线的顶点(h ,k),所以我们称为顶点式,将顶点式去括号,合并同类项就可化成一般式. 2.一般式化成顶点式. 2()y a x h k =-+2()y a x h k =-+2()y a x h k =-+2y ax bx c =++2222222b b b b y ax bx c a x x c a x x c a a a a ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫=++=++=++-+⎢⎥ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎢⎥⎣⎦22424b ac b a x a a -⎛⎫=++⎪⎝⎭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.题型1:一般式化成顶点式-配方法1.将二次函数y=x2−4x+5用配方法化为y=(x−ℎ)2+k的形式,结果为()A.y=(x−4)2+1B.y=(x−4)2−1C.y=(x−2)2−1D.y=(x−2)2+1题型2:一般式化成顶点式-应用2.已知:二次函数y=x2﹣2x﹣3.将y=x2﹣2x﹣3用配方法化成y=a(x﹣h)2+k的形式,并求此函数图象与x轴、y轴的交点坐标.题型3:公式法求顶点坐标及对称轴3.已知二次函数 y =−12x 2+bx +3 ,当 x >1 时,y 随x 的增大而减小,则b 的取值范围是( ) A .b ≥−1B .b ≤−1C .b ≥1D .b ≤10a >0a <题型4:二次函数y=ax2+bx+c图像与性质4.若二次函数y=ax2+bx+c的图象如图所示,则下列说法不正确的是()A.当1<x<3时,y>0B.当x=2时,y有最大值C.图像经过点(4,−3)D.当y<−3时,x<0【变式4-2】二次函数y=ax2+bx+c的部分图象如图所示,当x>0时,函数值y的取值范围是()A.y⩽9B.y⩽2C.y<2D.y⩽3 4题型5:利用二次函数的性质比较函数值5.函数y=﹣x2﹣2x+m的图象上有两点A(1,y1),B(2,y2),则()A.y1<y2B.y1>y2几种常考的关系式的解题方法题型6:二次函数y=ax2+bx+c图像与系数的关系6.已知二次函数y=ax2+bx+c(a≠0,a,b,c为常数),如果a>b>c,且a+b+c=0,则它的图象可能是()A.B.C.D.【变式6-1】已知函数y=ax2+bx+c(a≠0)的对称轴为直线x=−4.若x1,x2是方程ax2+bx+c=0的两个根,且x1<x2,1<x2<2,则下列说法正确的是A.x1x2>0B.−10<x1<−9C.b2−4ac<0D.abc>0【变式6-2】如图,已知抛物线y=ax2+bx+c(a,b,c为常数,a≠0)经过点(2,0),,有下列结论:①b<0;②a+b>0;③4a+2b+3c<0;④无且对称轴为直线x=12,0).其中正确结论有()论a,b,c取何值,抛物线一定经过(c2aA.1个B.2个C.3个D.4个【变式6-3】如图,二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象与x轴交于点A、B两点,与y轴交于点C;对称轴为直线x=−1,点B的坐标为(1,0),则下列结论:①AB=4;②b2−4ac>0;③b>0;④a−b+c<0,其中正确的结论有()个.A.1个B.2个C.3个D.4个7.二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)中x,y的部分对应值如下表:x…﹣2﹣1012…y…0﹣4﹣6﹣6﹣4…则该二次函数图象的对称轴为()A.y轴B.直线x=12C.直线x=1D.直线x=32题型8:利用二次函数的性质求字母的范围8.已知二次函数y=x2+bx+1当0<x<12的范围内,都有y≥0,则b的取值范围是A.b≥0B.b≥﹣2C.b≥﹣52D.b≥﹣32a题型9:利用二次函数的性质求最值9.二次函数y=−x2+2x+4的最大值是.题型10:给定范围内的最值问题10.已知二次函数y=ax2+bx+1.5的图象(0≤x≤4)如图,则该函数在所给自变量的取值范围内,最大值为,最小值为.。
二次函数与指数函数的像分析在数学中,函数是一种非常重要的概念,而二次函数和指数函数则是两种常见的函数类型。
本文将对二次函数和指数函数的像进行详细的分析。
一、二次函数的像分析二次函数是指形式为f(x) = ax^2 + bx + c的函数,其中a、b、c为常数,且a ≠ 0。
我们先来研究二次函数的像。
1. 对称轴对于二次函数,其对称轴的方程为x = -b / (2a)。
这意味着二次函数关于直线x = -b / (2a)对称。
2. 开口方向二次函数的开口方向由二次项的系数a决定。
当a > 0时,二次函数开口向上;当a < 0时,二次函数开口向下。
3. 最值二次函数的最值可以通过找到顶点来确定。
对于开口向上的二次函数,最小值就是顶点的纵坐标;对于开口向下的二次函数,最大值同样是顶点的纵坐标。
4. 零点二次函数的零点即为函数与x轴的交点。
可以通过解方程f(x) = 0来求得。
二、指数函数的像分析指数函数是指形式为f(x) = a^x的函数,其中a为底数,且a > 0且a ≠ 1。
接下来我们将对指数函数的像进行分析。
1. 增减性对于指数函数,若a > 1,则函数是增函数;若0 < a < 1,则函数是减函数。
2. 渐近线指数函数的图像通常有一个水平渐近线,它与x轴的距离趋近于0,但永远不会与x轴相交。
3. 过原点指数函数通常都会过原点(0, 1),即f(0) = 1。
4. 指数函数的性质指数函数具有许多特殊性质,如指数函数的导数等。
这些性质可以在高等数学课程中进行详细学习。
三、二次函数与指数函数的比较接下来我们来比较一下二次函数与指数函数的像。
1. 开口方向二次函数和指数函数的开口方向正好相反。
二次函数的开口方向可以通过二次项的系数a来判断,而指数函数的增减性也可以决定其开口方向。
2. 零点二次函数与指数函数的零点求法不同。
对于二次函数,可以通过解方程f(x) = 0来求得零点;而对于指数函数,可以通过解方程a^x = 0来求得。
巧用图象识别二次函数的增减性函数的增减性的识别,对于初中学生来说,既抽象又枯燥,而且难以理解。
那么怎样才能真正理解它呢?为此笔者根据自己的经验,摸索到了一些识别巧门,供大家参考。
一、导入
如图所示,当人从A点到B
点时,是在爬上坡,在这个过程
中,此人水平方的前进距离x在
逐渐增加,同时他离地面的高度y
也在不断增加。
由图可知,人在上坡时,爬得越高,他离开起点的水平距离也越大,即高度y随着水平距离x的增加而增加,到达坡顶时,高度y值达到最大。
不难知道,当人越过B点向C点进发时,开始走下坡,这时人离开地面的高度(y)随着水平距离x的增加而降低。
如果我们在图中建立如图所示的
直角坐标系则水平距离x、高度y刚好
是此人爬坡时所在位置的纵横坐标,可
知爬上坡时y随x的增大而增大;走下
坡时,y随x的增大而减小。
由上可知,若一个函数的图象形状
呈上坡时,图象上的点的纵坐标的变化规律是y随横坐标x的增大
而增大,反之,函数图象呈下坡时,y随x的增大而减小。
(附:由于实际爬坡时,去时是上坡,回来时则为下坡,易混淆,为了避免混淆,我们在坐标系里对“上、下坡”概念作统一规定:函数图象一律由“从左向右”这个方法来判定“上、下坡”。
如图2中,AB坡始终为上坡,BC坡为下坡)
二、应用
1、如图3,是函数y=-2x2+4x-1的函
数图象,由上法可知,从左往右看,在对
称轴左侧图象呈上坡状,右侧呈下坡状。
那么,对称轴左侧图象上的点应是y随x
的增大而增大,右侧图象上的点应是y随
x的增大而减小,这刚好与二次函数的性
质相吻合。
2、如图4,是函数y=x2-2x-1的图象,可否套用上述规律呢?
同样可以。
图象从左往右看,在对称轴
的左边呈下坡,右边呈上坡,因此图象左边
y随x的增大而减小;右边y随x的增大而
增大。
这也与二次函数的性质相符合。
由上可知,任何一个二次函数的“增减
性”都可用“上、下坡”理论来识别。
三、推广
其实,一次函数、反比例函数的增减性也可用“上、下坡”理论
来识别。
1、如图5,是函数y=3x+5的图象,从
左往右看,图象呈上坡,因此y随x的增大而
增大(这与一次函数k>0时的性质相符合)。
2、如图6,是函数y=1/x的图象,从左
往右看,两个分支都呈下坡状,故在各个分支
内y随x的增大而减小。
3、如图7,是函数y=sinx的图象,
从左往右看,在区间CA图象呈上坡,y随
x的增大而增大;在区间AB图象呈下坡,y
随x的增大而减小。
4、还可以推广到如图8等类型的函
数图象。
在区间AB、CD、DE呈上坡,则
y随x的增大而增大;在区间BC、EF呈下坡,则y随x的增大而减小……
总上所述,凡是函数图象呈上坡时,函数值y随x的增大而增大(减小而减小);图象呈下坡时,函数值y随x的增大而减小(减小而增大)。