二次函数的图像及其三种表达式
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二次函数图像与性质完整归纳二次函数的图像与性质二次函数是高中数学中的重要内容之一,掌握其图像与性质是必不可少的。
二次函数的基本形式是y=ax^2,其中a表示开口方向和抛物线开口大小,x^2表示自变量的平方。
根据a的正负,抛物线的开口方向和顶点的坐标可以得到不同的性质。
当a>0时,抛物线开口向上,顶点坐标为(0,0),对称轴为y轴;当a<0时,抛物线开口向下,顶点坐标为(0,0),对称轴为y轴。
在y=ax^2的基础上,加上常数项c可以得到y=ax^2+c的形式,其中c表示抛物线在y轴上的截距。
根据a和c的正负,抛物线的开口方向、顶点坐标和对称轴可以得到不同的性质。
当a>0,c>0时,抛物线开口向上,顶点坐标为(0,c),对称轴为y轴;当a>0,c0时,抛物线开口向下,顶点坐标为(0,c),对称轴为y轴;当a<0,c<0时,抛物线开口向下,顶点坐标为(0,c),对称轴为y轴。
除了基本形式和加上常数项的形式,二次函数还有一种顶点式的形式y=a(x-h)^2+k,其中(h,k)表示顶点坐标。
根据a的正负,抛物线的开口方向和顶点坐标可以得到不同的性质。
当a>0时,抛物线开口向上,顶点坐标为(h,k),对称轴为直线x=h;当a<0时,抛物线开口向下,顶点坐标为(h,k),对称轴为直线x=h。
在顶点式的基础上,加上常数项k可以得到y=a(x-h)^2+k的形式。
根据a和k的正负,抛物线的开口方向、顶点坐标和对称轴可以得到不同的性质。
当a>0,k>0时,抛物线开口向上,顶点坐标为(h,k),对称轴为直线x=h;当a>0,k0时,抛物线开口向下,顶点坐标为(h,k),对称轴为直线x=h;当a<0,k<0时,抛物线开口向下,顶点坐标为(h,k),对称轴为直线x=h。
二次函数图象的平移二次函数的图像可以通过平移来得到新的图像。
平移的步骤是先确定顶点坐标,然后根据顶点坐标的变化来确定平移方向和距离。
二次函数的三种表示方式高中必备知识点1:一般式形如下面的二次函数的形式称为一般式:y =ax 2+bx +c (a ≠0);典型考题【典型例题】已知抛物线y =ax 2+bx +c 的对称轴为x =﹣1,且过点(﹣3,0),(0,﹣3). (1)求抛物线的表达式.(2)已知点(m ,k )和点(n ,k )在此抛物线上,其中m ≠n ,请判断关于t 的方程t 2+mt +n =0是否有实数根,并说明理由.【答案】(1)y =x 2+2x ﹣3;(2)方程有两个不相等的实数根. 【解析】(1)抛物线y =ax 2+bx +c 的对称轴为x =﹣1,且过点(﹣3,0),(0,3) 9a ﹣3b +c =0930312a b c c b a⎧⎪-+=⎪=-⎨⎪⎪-=-⎩ 解得a =1,b =2,c =﹣3 ∴抛物线y =x 2+2x ﹣3;(2)∵点(m ,k ),(n ,k )在此抛物线上, ∴(m ,k ),(n ,k )是关于直线x =﹣1的对称点, ∴+2m n=﹣1 即m =﹣n ﹣2 b 2﹣4ac =m 2﹣4n =(﹣n ﹣2)2﹣4n =n 2+4>0∴此方程有两个不相等的实数根.【变式训练】抛物线的图象如下,求这条抛物线的解析式。
(结果化成一般式)【答案】【解析】由图象可知抛物线的顶点坐标为(1,4),设此二次函数的解析式为y=a(x-1)2+4把点(3,0)代入解析式,得:4a+4,即a=-1所以此函数的解析式为y=-(x-1)2+4故答案是y=-x2+2x+3.【能力提升】如图,在平面直角坐标系中,抛物线先向右平移2个单位,再向下平移2个单位,得到抛物线. (1)求抛物线的解析式(化为一般式);(2)直接写出抛物线的对称轴与两段抛物线弧围成的阴影部分的面积.【答案】(1) ;(2)4.【解析】 (1)抛物线的顶点坐标为,把点先向右平移2个单位,再向下平移2个单位后得到的点的坐标为,抛物线的解析式为;(2)顶点坐标为,且抛物线的对称轴与两段抛物线弧围成的阴影部分的面积,抛物线的对称轴与两段抛物线弧围成的阴影部分的面积.高中必备知识点2:顶点式形如下面的二次函数的形式称为顶点式:y =a (x -h )2+k (a ≠0),其中顶点坐标是(h ,k ).典型考题【典型例题】已知二次函数21322y x x =-++. ⑴用配方法将此二次函数化为顶点式; ⑵求出它的顶点坐标和对称轴方程.【答案】(1)()21122y x =--+;(2)(1,2),直线1x = 【解析】 (1)21322y x x =-++()21232y x x =--- ()2121132y x x =--+--()212142y x x ⎡⎤=--+-⎣⎦ ()21142y x ⎡⎤=---⎣⎦()21122y x =--+(2)∵()21122y x =--+∴顶点坐标为(1,2),对称轴方程为直线1x =.【变式训练】已知二次函数的图象的顶点是(﹣1,2),且经过(1,﹣6),求这个二次函数的解析式. 【答案】二次函数的解析式为y=﹣2(x+1)2+2. 【解析】∵二次函数的图象的顶点是(﹣1,2),∴设抛物线顶点式解析式y=a (x+1)2+2,将(1,﹣6)代入得,a (1+1)2+2=﹣6, 解得a=﹣2,所以,这个二次函数的解析式为y=﹣2(x+1)2+2.【能力提升】二次函数的图象经过点(03)A -,,(23)B -,,(10)C -,. (1)求此二次函数的关系式; (2)求此二次函数图象的顶点坐标;(3)填空:把二次函数的图象沿坐标轴方向最少..平移 个单位,使得该图象的顶点在原点.【答案】(1)322--=x x y ;(2)(1,-4);(3)5【解析】(1)设c bx ax y ++=2,把点(03)A -,,(23)B -,,(10)C -,代入得 ⎪⎩⎪⎨⎧=---=++-=03343b a c b a c ,解得⎪⎩⎪⎨⎧-=-==321c b a∴322--=x x y ;(2)∵4)1(3222--=--=x x x y∴函数的顶点坐标为(1,-4); (3)∵|1-0|+|-4-0|=5∴二次函数的图象沿坐标轴方向最少平移5个单位,使得该图象的顶点在原点.高中必备知识点3:交点式形如下面的二次函数的形式称为交点式:y =a (x -x 1) (x -x 2) (a ≠0),其中x 1,x 2是二次函数图象与x 轴交点的横坐标.典型考题【典型例题】已知在平面直角坐标系中,二次函数 y =x 2+2x +2k ﹣2 的图象与 x 轴有两个交点. (1)求 k 的取值范围;(2)当 k 取正整数时,请你写出二次函数 y =x 2+2x +2k ﹣2 的表达式,并求出此二次函数图象与 x 轴的两个交点坐标.【答案】(1)k <;(2)(﹣2,0)和(0,0).【解析】(1)∵图象与x轴有两个交点,∴方程有两个不相等的实数根,∴解得(2)∵k 为正整数,∴k=1.∴令y=0,得解得∴交点为(﹣2,0)和(0,0).【变式训练】已知二次函数的图象经过点(3,-8),对称轴是直线x=-2,此时抛物线与x轴的两交点间距离为6.(1)求抛物线与x轴两交点坐标;(2)求抛物线的解析式.【答案】(1)(-5,0),(1,0);(2)y=-x2-2x+.【解析】(1) ∵因为抛物线对称轴为直线x=-2,且图象与x轴的两个交点的距离为6,∴点A、B到直线x=-2的距离为3,∴A为(-5,0),B为(1,0);(2)设y=a(x+5)(x-1).∵点(3,-8)在抛物线上,∴-8=a(3+5)(3-1),a=-,∴y=-x2-2x+.【能力提升】已知二次函数y=x2﹣4x+3.(1)求该二次函数与x轴的交点坐标和顶点;(2)在所给坐标系中画出该二次函数的大致图象,并写出当y<0时,x的取值范围.【答案】(1)二次函数与x轴的交点坐标为(1,0)(3,0),抛物线的顶点坐标为(2,﹣1);(2)图见详解;当y<0时,1<x<3.【解析】(1)当y=0时,x2﹣4x+3=0,解得x1=1,x2=3,所以该二次函数与x轴的交点坐标为(1,0)(3,0);因为y=x2﹣4x+3=x2﹣4x+4﹣1=(x﹣2)2﹣1,所以抛物线的顶点坐标为(2,﹣1);(2)函数图象如图:由图象可知,当y<0时,1<x<3.专题验收测试题1.将抛物线y=﹣2(x+1)2﹣2向左平移2个单位,向下平移3个单位后的新抛物线解析式为()A.y=﹣2(x﹣1)2+1 B.y=﹣2(x+3)2﹣5C.y=﹣2(x﹣1)2﹣5 D.y=﹣2(x+3)2+1【答案】B【解析】解:将抛物线y=﹣2(x+1)2﹣2向左平移2个单位,向下平移3个单位后的新抛物线解析式为:y=﹣2(x+3)2﹣5.故选:B.2.二次函数y=﹣2(x﹣1)2+3的图象的顶点坐标是()A.(1,3)B.(﹣1,3)C.(1,﹣3)D.(﹣1,﹣3)【答案】A【解析】解:二次函数y=﹣2(x﹣1)2+3的图象的顶点坐标为(1,3).故选:A.3.若二次函数y=(k+1)x2﹣2x+k的最高点在x轴上,则k的值为()A.1 B.2 C.﹣1 D.﹣2【答案】D【解析】∵二次函数y=(k+1)x2﹣2x+k的最高点在x轴上,∴△=b2﹣4ac=0,即8﹣4k(k+1)=0,解得:k1=1,k2=﹣2,当k=1时,k+1>0,此时图象有最低点,不合题意舍去,则k的值为:﹣2.故选:D.4.已知二次函数为常数,且),()A.若,则的增大而增大;B.若,则的增大而减小;C.若,则的增大而增大;D.若,则的增大而减小;【答案】C【解析】解:∵y=ax2+(a+2)x-1对称轴直线为,x=-=-.由a<0得,->0.∴->-1.又∵a<0∴抛物线开口向下.故当x<-时,y随x增大而增大.又∵x<-1时,则一定有x<-.∴若a<0,则x<-1,y随x的增大而增大.故选:C.5.二次函数y=3(x﹣1)2+2,下列说法正确的是()A.图象的开口向下B.图象的顶点坐标是(1,2)C.当x>1时,y随x的增大而减小D.图象与y轴的交点坐标为(0,2)【答案】B【解析】解:A、因为a=3>0,所以开口向上,错误;B、顶点坐标是(1,2),正确;C、当x>1时,y随x增大而增大,错误;D、图象与y轴的交点坐标为(0,5),错误;故选:B.6.将抛物线y=x2﹣x+1先向左平移2个单位长度,再向上平移3个单位长度,则所得抛物线的表达式为()A.y=x2+3x+6 B.y=x2+3x C.y=x2﹣5x+10 D.y=x2﹣5x+4【答案】A【解析】,当向左平移2个单位长度,再向上平移3个单位长度,得.故选A.7.把抛物线y=ax2+bx+c图象先向左平移2个单位长度,再向下平移3个单位长度,所得的图象的解析式是y=x2+5x+6,则a﹣b+c的值为()A.2 B.3 C.5 D.12【答案】B【解析】y=x2+5x+6=(x+)2﹣.则其顶点坐标是(﹣,﹣),将其右左平移2个单位长度,再向上平移3个单位长度后得到(﹣).故原抛物线的解析式是:y=(x+)2+=x2+x+3.所以a=b=1,c=3.所以a﹣b+c=1﹣1+3=3.故选B.8.已知二次函数y=﹣(x﹣k+2)(x+k)+m,其中k,m为常数.下列说法正确的是()A.若k≠1,m≠0,则二次函数y的最大值小于0B.若k<1,m>0,则二次函数y的最大值大于0C.若k=1,m≠0,则二次函数y的最大值小于0D.若k>1,m<0,则二次函数y的最大值大于0【答案】B【解析】∵y=﹣(x﹣k+2)(x+k)+m=﹣(x+1)2+(k﹣1)2+m,∴当x=﹣1时,函数最大值为y=(k﹣1)2+m,则当k<1,m>0时,则二次函数y的最大值大于0.故选:B.9.关于抛物线,下列说法错误..的是().A.开口向上B.与轴只有一个交点C.对称轴是直线D.当时,的增大而增大【答案】B【解析】解:A、,抛物线开口向上,所以A选项的说法正确;B、当时,即,此方程没有实数解,所以抛物线与x轴没有交点,所以B选项的说法错误;C、抛物线的对称轴为直线,所以C选项的说法正确;D、抛物线开口向上,抛物线的对称轴为直线,则当时,y随x的增大而增大,所以D选项的说法正确.故选:B.10.将抛物线y=﹣3x2+1向左平移2个单位长度,再向下平移3个单位长度,所得到的抛物线为()A.y=﹣3(x﹣2)2+4 B.y=﹣3(x﹣2)2﹣2C.y=﹣3(x+2)2+4 D.y=﹣3(x+2)2﹣2【答案】D【解析】将抛物线y=﹣3x2+1向左平移2个单位长度所得直线解析式为:y=﹣3(x+2)2+1;再向下平移3个单位为:y=﹣3(x+2)2+1﹣3,即y=﹣3(x+2)2﹣2.故选D.11.已知抛物线经过点,则该抛物线的解析式为__________.【答案】【解析】解:将A、O两点坐标代入解析式得:,解得:,∴该抛物线的解析式为:y=.12.二次函数y=(a-1)x2-x+a2-1 的图象经过原点,则a的值为______.【答案】-1【解析】解:∵二次函数y=(a-1)x2-x+a2-1 的图象经过原点,∴a2-1=0,∴a=±1,∵a-1≠0,∴a≠1,∴a的值为-1.故答案为:-1.13.将二次函数y=x2的图象先向上平移1个单位,然后向右平移2个单位,得到新的二次函数的顶点式为______.【答案】y=(x-2)2+1【解析】解:将抛物线y=x2的图象先向上平移1个单位,然后向右平移2个单位后,得到的抛物线的表达式为y=(x-2)2+1,故答案为:y=(x-2)2+1.14.将抛物线y=2x2平移,使顶点移动到点P(﹣3,1)的位置,那么平移后所得新抛物线的表达式是_____.【答案】y=2(x+3)2+1【解析】抛物线y=2x2平移,使顶点移到点P(﹣3,1)的位置,所得新抛物线的表达式为y=2(x+3)2+1.故答案为:y=2(x+3)2+115.在平面直角坐标系xOy 中,函数y = x2的图象经过点M (x1 , y1 ) ,N (x2 , y2 ) 两点,若- 4< x1<-2,0< x2<2 ,则y1 ____ y2 . (用“ <”,“=”或“>”号连接)【答案】>【解析】解:抛物线y=x2的对称轴为y轴,而M(x1,y1)到y轴的距离比N(x2,y2)点到y轴的距离要远,所以y1>y2.故答案为:>.16.小颖从如图所示的二次函数的图象中,观察得出了下列信息:;;;;.你认为其中正确信息的个数有______.【答案】【解析】解:抛物线的对称轴位于y轴左侧,则a、b同号,即,抛物线与y轴交于正半轴,则,所以,故错误;如图所示,当时,,所以,故正确;对称轴,,则如图所示,当时,,,,故正确;如图所示,当时,,故错误;综上所述,正确的结论是:.故答案是:.17.已知二次函数y=﹣x2+bx﹣c的图象与x轴的交点坐标为(m﹣2,0)和(2m+1,0).(1)若x<0时,y随x的增大而增大,求m的取值范围;(2)若y =1时,自变量x 有唯一的值,求二次函数的解析式. 【答案】(1)31=m (2)y =﹣x 2﹣4x ﹣3和y =﹣x 2﹣16x ﹣63. 【解析】解:(1)由题意可知,二次函数图象的对称轴为x =2213122m m m -++-=,∵a =﹣1<0,∴二次函数的图象开口向下, ∵x <0时,y 随x 的增大而增大,∴312m -≥0, 解得m ≥13,(2)由题意可知,二次函数的解析式为y =﹣(x ﹣312m -)2+1, ∵二次函数的图象经过点(m ﹣2,0), ∴0=﹣(m ﹣2﹣312m -)2+1, 解得m =﹣1和m =﹣5,∴二次函数的解析式为y =﹣x 2﹣4x ﹣3和y =﹣x 2﹣16x ﹣63. 18.设二次函数y 1=ax 2+bx +a ﹣5(a ,b 为常数,a ≠0),且2a +b =3. (1)若该二次函数的图象过点(﹣1,4),求该二次函数的表达式;(2)y 1的图象始终经过一个定点,若一次函数y 2=kx +b (k 为常数,k ≠0)的图象也经过这个定点,探究实数k ,a 满足的关系式;(3)已知点P (x 0,m )和Q (1,n )都在函数y 1的图象上,若x 0<1,且m >n ,求x 0的取值范围(用含a 的代数式表示).【答案】(1)y =3x 2﹣3x ﹣2;(2)k =2a ﹣5;(3)x 0<.【解析】解:(1)∵函数y 1=ax 2+bx +a ﹣5的图象经过点(﹣1,4),且2a +b =3 ∴,∴,∴函数y 1的表达式为y =3x 2﹣3x ﹣2; (2)∵2a +b =3∴二次函数y1=ax2+bx+a﹣5=ax2+(3﹣2a)x+a﹣5,整理得,y1=[ax2+(3﹣2a)x+a﹣3]﹣2=(ax﹣a+3)(x﹣1)﹣2∴当x=1时,y1=﹣2,∴y1恒过点(1,﹣2)∴代入y2=kx+b得∴﹣2=k+3﹣2a得k=2a﹣5∴实数k,a满足的关系式:k=2a﹣5(3)∵y1=ax2+(3﹣2a)x+a﹣5∴对称轴为x=﹣,∵x0<1,且m>n∴当a>0时,对称轴x=﹣,解得,当a<0时,对称轴x=﹣,解得(不符合题意,故x0不存在)故x0的取值范围为:19.已知二次函数y=x2+bx+c的图象经过点A和点B(1)求该二次函数的解析式;(2)写出该抛物线的对称轴及顶点坐标.【答案】(1) y=x2﹣4x﹣6;(2)对称轴为x=2;顶点坐标是(2,﹣10).【解析】(1)根据题意,得,解得,∴所求的二次函数的解析式为y=x2﹣4x﹣6.(2)又∵y=x2﹣4x﹣6=(x﹣2)2﹣10,∴函数图象的对称轴为x=2;顶点坐标是(2,﹣10).20.如图,对称轴为直线x=-1的抛物线y=x2+bx+c与x轴相交于A、B两点,其中A点的坐标为(-3,0),C为抛物线与y轴的交点.(1)求抛物线的解析式;(2)若点P在抛物线上,且S△POC=2S△BOC,求点P的坐标.【答案】(1)y=x2+2x﹣3;(2)点P的坐标为(2,5)或(﹣2,﹣3)【解析】(1)∵抛物线的对称轴为x=﹣1,A点的坐标为(﹣3,0),∴点B的坐标为(1,0).将点A和点B的坐标代入抛物线的解析式得:解得:b=2,c=﹣3,∴抛物线的解析式为y=x2+2x﹣3.(2)∵将x=0代y=x2+2x﹣3入,得y=﹣3,∴点C的坐标为(0,﹣3).∴OC=3.∵点B的坐标为(1,0),∴OB=1.设点P的坐标为(a,a2+2a﹣3),则点P到OC的距离为|a|.∵S△POC=2S△BOC,∴12OC•|a|=12OC•OB,即12×3×|a|=2×12×3×1,解得a=±2.当a=2时,点P的坐标为(2,5);当a=﹣2时,点P的坐标为(﹣2,﹣3).∴点P的坐标为(2,5)或(﹣2,﹣3).21.已知抛物线y=ax2﹣3ax﹣4a(a≠0).(1)直接写出该抛物线的对称轴.(2)试说明无论a为何值,该抛物线一定经过两个定点,并求出这两个定点的坐标.【答案】(1);(2)抛物线一定经过点.【解析】解:(1)该抛物线的对称轴为x=-;(2)可化为,当,即时,,抛物线一定经过点.22.如图,已知点A(-1,0),B(3,0),C(0,)在抛物线y=ax2+bx+c 上.(1)求抛物线解析式;(2)在第一象限的抛物线上求一点P,使△PBC的面积为.【答案】(1);(2)点P的坐标为(1,2)或(2,).【解析】(1)设抛物线的解析式为y=a(x+1)(x-3),将C(0,)代入,得-3a=,解得∴抛物线的解析式为(2)过点P作PD⊥x轴于D.设点,∴S四边形ACOB=S梯形PDOC+S△PBD =(=∴S△PBC=S四边形PCOB- S△BOC=整理得,解得x=1或x=2.∴点P的坐标为(1,2)或(2,)。
知识导航经典例题1在平面直角坐标系中,抛物线2已知二次函数的图象以3已知抛物线4在平面直角坐标系中,二次函数5若二次函数知识导航经典例题1如果将抛物线2如果将某一抛物线向右平移3将抛物线4已知抛物线知识导航经典例题1将二次函数2抛物线3将二次函数4先作二次函数1在平面直角坐标系中,抛物线2如图,已知抛物线帝通过数来统治宇宙。
这是毕达哥拉斯学派和其他教派的主要区别。
他们很重视数学,企图用数来解释一切。
宣称数是宇宙万物的本原,研究数学的目的并不在于使用而是为了探索自然的奥秘。
他们从五个苹果、五个手指等事物中抽象出了五这个数。
这在今天看来很平常的事,但在当时的哲学和实用数学界,这算是一个巨大的进步。
但是,他们同时任意地把非物质的、抽象的数夸大为宇宙的本原,认为'万物皆数','数是万物的本质',是'存在由之构成的原则',而整个宇宙是数及其关系的和谐的体系。
毕达哥拉斯将数神秘化,说数是众神之母,是普遍的始原,是自然界中对立性和否定性的原则。
毕达哥拉斯本人以发现勾股定理(西方称毕达哥拉斯定理)著称于世。
这定理早已为巴比伦人所知,不过最早的证明大概可归功于毕达哥拉斯。
他是用演绎法证明了直角三角形斜边平方等于两直角边平方之和,即毕达哥拉斯定理(勾股定理)。
任何一个学过代数或几何的人,都会听到毕达哥拉斯定理。
这一著名的定理,在许多数学分支、建筑以及测量等方面,有着广泛的应用.【毕达哥拉斯定理】毕达哥拉斯对数论作了许多研究,将自然数区分为奇数、偶数、素数、完全数、平方数、三角数和五角数等。
在几何学方面,毕达哥拉斯学派证明了'三角形内角之和等于两个直角'的论断;研究了黄金分割;发现了正五角形和相似多边形的作法;还证明了正多面体只有五种:正四面体、正六面体、正八面体、正十二面体和正二十面体。
【黄金分割】然而,最让毕达哥拉斯学派出名的却是他们中的一个'叛逆者'--希帕索斯,正是他发现了第一个无理数根号2的存在,从而在当时的数学界掀起了一场巨大风暴。
考点七二次函数的图像与性质知识点整合一、二次函数的概念一般地,形如y =ax 2+bx +c (a ,b ,c 是常数,a ≠0)的函数,叫做二次函数.二、二次函数解析式的三种形式(1)一般式:y =ax 2+bx +c (a ,b ,c 为常数,a ≠0).(2)顶点式:y =a (x –h )2+k (a ,h ,k 为常数,a ≠0),顶点坐标是(h ,k ).(3)交点式:y =a (x –x 1)(x –x 2),其中x 1,x 2是二次函数与x 轴的交点的横坐标,a ≠0.三、二次函数的图象及性质1.二次函数的图象与性质解析式二次函数y =ax 2+bx +c (a ,b ,c 是常数,a ≠0)对称轴x =–2b a顶点(–2b a ,244ac b a-)a 的符号a >0a <0图象开口方向开口向上开口向下最值当x =–2ba 时,y 最小值=244ac b a-当x =–2ba时,y 最大值=244ac b a-最点抛物线有最低点抛物线有最高点增减性当x <–2ba时,y 随x 的增大而减小;当x >–2ba时,y 随x 的增大而增大当x <–2ba时,y 随x 的增大而增大;当x >–2ba时,y 随x 的增大而减小2.二次函数图象的特征与a ,b ,c 的关系字母的符号图象的特征aa >0开口向上a <0开口向下b b =0对称轴为y 轴ab >0(a 与b 同号)对称轴在y 轴左侧ab <0(a 与b 异号)对称轴在y轴右侧c c =0经过原点c >0与y 轴正半轴相交c <0与y 轴负半轴相交b 2–4ac b 2–4ac =0与x 轴有唯一交点(顶点)b 2–4ac >0与x 轴有两个交点b 2–4ac <0与x 轴没有交点四、抛物线的平移1.将抛物线解析式化成顶点式y =a (x –h )2+k ,顶点坐标为(h ,k ).2.保持y =ax 2的形状不变,将其顶点平移到(h ,k )处,具体平移方法如下:3.注意二次函数平移遵循“上加下减,左加右减”的原则,据此,可以直接由解析式中常数的加或减求出变化后的解析式;二次函数图象的平移可看作顶点间的平移,可根据顶点之间的平移求出变化后的解析式.考向一二次函数的有关概念1.二次函数的一般形式的结构特征:①函数的关系式是整式;②自变量的最高次数是2;③二次项系数不等于零.2.一般式,顶点式,交点式是二次函数常见的表达式,它们之间可以互相转化.典例引领变式拓展考向二二次函数的图象与性质二次函数的图象是一条关于某条直线对称的曲线,叫做抛物线,该直线叫做抛物线的对称轴,对称轴与抛物线的交点叫做抛物线的顶点.二次函数的解析式中,a决定抛物线的形状和开口方向,h、k仅决定抛物线的位置.若两个二次函数的图象形状完全相同且开口方向相同,则它们的二次项系数a必相等.典例引领1x=时有最小值2-,即a-当2x=-时有最大值6,即4解得:89a=,109b=-,∴1118110 333939 a b⎛-=⨯-⨯-⎝②a<0时,如图,1x =时有最大值6,即26a a b -+=当2x =-时有最小值2-,即44a a +解得:89a =-,469b =,∴11181462333939a b ⎛⎫-=⨯--⨯=- ⎪⎝⎭,故答案为:23或2-.4.定义:两个不相交的函数图象在竖直方向上的最短距离,抛物线223y x x =-+与直线y x =-【答案】114【分析】此题考查了一次函数,二次函数的性质以及新定义问题,变式拓展【答案】②③④【分析】本题考查了二次函数图象与系数的关系,①根据抛物线开口向下可得在y轴右侧,得0b>,抛物线与x=,即对称轴是直线1【答案】②④/④②【分析】本题考查二次函数的图象和性质,结合的数学思想是解题的关键.【详解】解:将点(11933b c b c ++=⎧⎨++=⎩,。
二次函数的三种表达形式:①一般式:y=ax2+bx+c(a≠0,a、b、c为常数),顶点坐标为[,]把三个点代入函数解析式得出一个三元一次方程组,就能解出a、b、c的值。
②顶点式:y=a(x-h)2+k(a≠0,a、h、k为常数),顶点坐标为对称轴为直线x=h,顶点的位置特征和图像的开口方向与函数y=ax2的图像相同,当x=h时,y最值=k。
有时题目会指出让你用配方法把一般式化成顶点式。
例:已知二次函数y的顶点(1,2)和另一任意点(3,10),求y的解析式。
解:设y=a(x-1)2+2,把(3,10)代入上式,解得y=2(x-1)2+2。
注意:与点在平面直角坐标系中的平移不同,二次函数平移后的顶点式中,h>0时,h越大,图像的对称轴离y轴越远,且在x轴正方向上,不能因h前是负号就简单地认为是向左平移。
具体可分为下面几种情况:当h>0时,y=a(x-h)2的图象可由抛物线y=ax2向右平行移动h个单位得到;当h<0时,y=a(x-h)2的图象可由抛物线y=ax2向左平行移动|h|个单位得到;当h>0,k>0时,将抛物线y=ax2向右平行移动h个单位,再向上移动k个单位,就可以得到y=a(x-h)2+k的图象;当h>0,k<0时,将抛物线y=ax2向右平行移动h个单位,再向下移动|k|个单位可得到y=a(x-h)2+k的图象;当h<0,k>0时,将抛物线y=ax2向左平行移动|h|个单位,再向上移动k个单位可得到y=a(x-h)2+k的图象;当h<0,k<0时,将抛物线y=ax2向左平行移动|h|个单位,再向下移动|k|个单位可得到y=a(x-h)2+k的图象。
③交点式:y=a(x-x1)(x-x2) (a≠0) [仅限于与x轴即y=0有交点时的抛物线,即b2-4ac≥0] . 已知抛物线与x轴即y=0有交点A(x1,0)和B(x2,0),我们可设y=a(x-x1)(x-x2),然后把第三点代入x、y中便可求出a。
二次函数的图像与性质一、二次函数的基本形式1. 二次函数基本形式:的性质:2y ax =a 的绝对值越大,抛物线的开口越小。
2. 的性质:2y ax c =+上加下减。
3. 的性质:()2y a x h =-左加右减。
4. 的性质:()2y a x h k =-+的符号a 开口方向顶点坐标对称轴性质a >向上()00,轴y 时,随的增大而增大;时,0x >y x 0x <随的增大而减小;时,有最小值y x 0x =y .00a <向下()00,轴y 时,随的增大而减小;时,0x >y x 0x <随的增大而增大;时,有最大值y x 0x =y .0的符号a 开口方向顶点坐标对称轴性质a >向上()0c ,轴y 时,随的增大而增大;时,0x >y x 0x <随的增大而减小;时,有最小值y x 0x =y .c 0a <向下()0c ,轴y 时,随的增大而减小;时,0x >y x 0x <随的增大而增大;时,有最大值y x 0x =y .c 的符号a 开口方向顶点坐标对称轴性质a >向上()0h ,X=h时,随的增大而增大;时,x h >y x x h <随的增大而减小;时,有最小值y x x h =y .00a <向下()0h ,X=h时,随的增大而减小;时,x h >y x x h <随的增大而增大;时,有最大值y x x h =y .0的符号a 开口方向顶点坐标对称轴性质a >向上()h k ,X=h时,随的增大而增大;时,x h >y x x h <随的增大而减小;时,有最小值y x x h =y二、二次函数图象的平移1. 平移步骤:方法一:⑴ 将抛物线解析式转化成顶点式,确定其顶点坐标;()2y a x h k =-+()h k ,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 ax =()h k,【【【(h <0)【【【【【(h >0)【【【(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”.h k 概括成八个字“左加右减,上加下减”. 方法二:⑴沿轴平移:向上(下)平移个单位,变成c bx ax y ++=2y m c bx ax y ++=2(或)m c bx ax y +++=2m c bx ax y -++=2⑵沿轴平移:向左(右)平移个单位,变成c bx ax y ++=2m c bx ax y ++=2(或)c m x b m x a y ++++=)()(2c m x b m x a y +-+-=)()(2三、二次函数与的比较()2y a x h k =-+2y ax bx c =++从解析式上看,与是两种不同的表达形式,后者通过()2y a x h k =-+2y ax bx c =++配方可以得到前者,即,其中.22424b ac b y a x a a -⎛⎫=++ ⎪⎝⎭2424b ac b h k a a -=-=,.k 0a <向下()h k ,X=h时,随的增大而减小;时,x h >y x x h <随的增大而增大;时,有最大值y x x h =y .k四、二次函数图象的画法2y ax bx c =++五点绘图法:利用配方法将二次函数化为顶点式,确2y ax bx c =++2()y a x h k =-+定其开口方向、对称轴及顶点坐标,然后在对称轴两侧,左右对称地描点画图.一般我们选取的五点为:顶点、与轴的交点、以及关于对称轴对称的点y ()0c ,()0c ,、与轴的交点,(若与轴没有交点,则取两组关于对称轴()2h c ,x ()10x ,()20x ,x 对称的点).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.x y 五、二次函数的性质2y ax bx c =++ 1. 当时,抛物线开口向上,对称轴为,顶点坐标为.0a >2bx a =-2424b ac b a a ⎛⎫-- ⎪⎝⎭,当时,随的增大而减小;当时,随的增大而增大;当2b x a <-y x 2bx a>-y x 时,有最小值.2bx a=-y 244ac b a - 2. 当时,抛物线开口向下,对称轴为,顶点坐标为.当0a <2bx a =-2424b ac b aa ⎛⎫-- ⎪⎝⎭,时,随的增大而增大;当时,随的增大而减小;当时,2b x a <-y x 2b x a >-y x 2bx a=-有最大值.y 244ac b a-六、二次函数解析式的表示方法1. 一般式:(,,为常数,);2y ax bx c =++a b c 0a ≠2. 顶点式:(,,为常数,);2()y a x h k =-+a h k 0a ≠3. 两根式:(,,是抛物线与轴两交点的横坐标).12()()y a x x x x =--0a ≠1x 2x x 注意:任何二次函数的解析式都可以化成一般式或顶点式,但并非所有的二次函数都可以写成交点式,只有抛物线与轴有交点,即时,抛物线的解析式才可以x 240b ac -≥用交点式表示.二次函数解析式的这三种形式可以互化.七、二次函数的图象与各项系数之间的关系1. 二次项系数a二次函数中,作为二次项系数,显然.2y ax bx c =++a 0a ≠ ⑴ 当时,抛物线开口向上,的值越大,开口越小,反之的值越小,开口越0a >a a 大;⑵ 当时,抛物线开口向下,的值越小,开口越小,反之的值越大,开口越0a <a a 大.总结起来,决定了抛物线开口的大小和方向,的正负决定开口方向,的大小决a a a 定开口的大小.2. 一次项系数b在二次项系数确定的前提下,决定了抛物线的对称轴.a b ⑴ 在的前提下,0a >当时,,即抛物线的对称轴在轴左侧;0b >02ba-<y 当时,,即抛物线的对称轴就是轴;0b =02ba-=y 当时,,即抛物线对称轴在轴的右侧.0b <02ba->y ⑵ 在的前提下,结论刚好与上述相反,即0a <当时,,即抛物线的对称轴在轴右侧;0b >02ba->y 当时,,即抛物线的对称轴就是轴;0b =02ba-=y 当时,,即抛物线对称轴在轴的左侧.0b <02ba-<y 总结起来,在确定的前提下,决定了抛物线对称轴的位置.a b 的符号的判定:对称轴在轴左边则,在轴的右侧则,ab abx 2-=y 0>ab y 0<ab 概括的说就是“左同右异”总结:3. 常数项c⑴ 当时,抛物线与轴的交点在轴上方,即抛物线与轴交点的纵坐标为正;0c >y x y⑵ 当时,抛物线与轴的交点为坐标原点,即抛物线与轴交点的纵坐标为;0c =y y 0 ⑶ 当时,抛物线与轴的交点在轴下方,即抛物线与轴交点的纵坐标为0c <y x y 负.总结起来,决定了抛物线与轴交点的位置.c y 总之,只要都确定,那么这条抛物线就是唯一确定的.a b c ,,二次函数解析式的确定:根据已知条件确定二次函数解析式,通常利用待定系数法.用待定系数法求二次函数的解析式必须根据题目的特点,选择适当的形式,才能使解题简便.一般来说,有如下几种情况:1. 已知抛物线上三点的坐标,一般选用一般式;2. 已知抛物线顶点或对称轴或最大(小)值,一般选用顶点式;3. 已知抛物线与轴的两个交点的横坐标,一般选用两根式;x 4. 已知抛物线上纵坐标相同的两点,常选用顶点式.八、二次函数图象的对称二次函数图象的对称一般有五种情况,可以用一般式或顶点式表达 1. 关于轴对称x关于轴对称后,得到的解析式是;2y ax bx c =++x 2y ax bx c =---关于轴对称后,得到的解析式是;()2y a x h k =-+x ()2y a x h k =--- 2. 关于轴对称y关于轴对称后,得到的解析式是;2y ax bx c =++y 2y ax bx c =-+关于轴对称后,得到的解析式是;()2y a x h k =-+y ()2y a x h k =++ 3. 关于原点对称 关于原点对称后,得到的解析式是;2y ax bx c =++2y ax bx c =-+-关于原点对称后,得到的解析式是;()2y a x h k =-+()2y a x h k =-+- 4. 关于顶点对称(即:抛物线绕顶点旋转180°)关于顶点对称后,得到的解析式是;2y ax bx c =++222b y ax bx c a=--+-关于顶点对称后,得到的解析式是.()2y a x h k =-+()2y a x h k =--+ 5. 关于点对称()m n ,关于点对称后,得到的解析式是()2y a x h k =-+()m n ,()222y a x h m n k =-+-+-根据对称的性质,显然无论作何种对称变换,抛物线的形状一定不会发生变化,因此永远不变.求抛物线的对称抛物线的表达式时,可以依据题意或方便运算的原则,选择a 合适的形式,习惯上是先确定原抛物线(或表达式已知的抛物线)的顶点坐标及开口方向,再确定其对称抛物线的顶点坐标及开口方向,然后再写出其对称抛物线的表达式.二次函数图像参考:y=-2x 2y=3(x+4)22y=3x 2十一、【例题精讲】一、一元二次函数的图象的画法【例1】求作函数的图象64212++=x x y 【解】)128(21642122++=++=x x x x y 2-4)(214]-4)[(21 2222+=+=x x 以为中间值,取的一些值,列表如下:4-=x x x …-7-6-5-4-3-2-1…y …25023--223-025…【例2】求作函数的图象。
二次函数的图像及其三种表达式之阿布丰王创作
学生:时间:
学习目标
1、熟悉罕见的二次函数的图像;
2、理解二次函数的三种表达式
知识点分析
1、.二次函数的三种表达式
一般式:y=ax^2+bx+c(a,b,c为常数,a≠0)
顶点式:y=a(x-h)^2+k [抛物线的顶点P(h,k)]
交点式:y=a(x-x1)(x-x2) [仅限于与x轴有交点A(x1,0)和B(x2,0)的抛物线]
2、一般地,自变量x和因变量y之间存在如下关系:
y=ax^2+bx+c(a,b,c为常数,a≠0,且a决定函数的开口方向,a>0时,开口方向向上,a<0时,开口方向向下,IaI还可以决定开口大小,IaI越大开口就越小,IaI越小开口就越大.)
则称y为x的二次函数。
二次函数表达式的右边通常为二次三项式。
例题精讲
例题1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.
例题2、一次函数y=2x +3,与二次函数y=ax 2
+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)从图象上观察,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? 随堂练习
1.已知函数y=ax 2
+bx +c (a ≠0)的图象,如图①所示,则下列关系式中成立的是()
A .0<-
a
b 2<1 B .0<-
a
b 2<2 C .1<-
a
b 2<2
D .-a b
2=1
图①
图②
2.函数y =2
1x 2+2x +1写成y =a (x -h)2
+k 的形式是
A.y =2
1
(x -1)2+2
B.y =21
(x -1)2+2
1
C.y =2
1
(x -1)2-3
D.y =2
1
(x +2)2-1
3.抛物线y =-2x 2
-x +1的顶点在第_____象限
A.一
B.二
C.
三
D.四
4.不管m 取任何实数,抛物线y =a (x +m )2
+m (a ≠0)的顶点都
A.在y =x 直线上
B.在直
线y=-x上
C.在x轴上
D.在y 轴上
5.任给一些分歧的实数n,得到分歧的抛物线y=2x2+n,如当n=0,±2时,关于这些抛物线有以下结论:①开口方向都相同;
②对称轴都相同;③形状都相同;④都有最低点,其中判断正确的个数是
A.1个
B.2个
C.3个
D.4个
6.二次函数y=x2+p x+q中,若p+q=0,则它的图象必经过下列四点中
A.(-1,1)
B.(1,-1)
C.(-1,-
1) D.(1,1)
图3
7.下列说法错误的是
A.二次函数y=-2x2中,当x=0时,y有最大值是0
B.二次函数y=4x2中,当x>0时,y随x的增大而增大
C.在三条抛物线y=2x2,y=-0.5x2,y=-x2中,y=2x2的图象开口最大,y=-x2的图象开口最小
D.不管a是正数还是负数,抛物线y=ax2(a≠0)的顶点一定是坐标原点
8.已知二次函数y=x2+(2k+1)x+k2-1的最小值是0,则k的值是
A.4
3 B.-4
3
C.4
5
D.-
4
5 9.小颖在二次函数y =2x 2
+4x +5的图象上,依横坐标找到三点(-1,y 1),(21,y 2), (-32
1,y 3),则你认为y 1,y 2,y 3的大小关系应为
A.y 1>y 2>y 3
B.y 2>y 3>y 1
C.y 3>y 1>y 2
D.y 3>y 2>y 1
10.抛物线y =2
1(x +3)2
的顶点坐标是______.
11.将抛物线y =3x 2
向上平移3个单位后,所得抛物线的顶点坐标是______.
12.函数y =3
4x -2-3x 2
有最_____值为_____.
13.已知抛物线y =ax 2+bx +c 的图象顶点为(-2,3),且过(-1,5),则抛物线的表达式为______.
14.二次函数y =mx 2
+2x +m -4m 2
的图象过原点,则此抛物线的顶点坐标是______.
15.抛物线y=ax 2
+bx +c (c ≠0)如图②所示,回答:
(1)这个二次函数的表达式是; (2)当x=时,y=3;
16.抛物线y=ax 2
+bx +c (c ≠0)如图②所示,回答:
(1)这个二次函数的表达式是; (2)当x=时,y=3;
(3)根据图象回答:当x 时,y >0.
17.已知抛物线y=-x 2
+(6-2k )x +2k -1与y 轴的交点位于(0,5)上方,则k 的取值范围是.
18.一根长为100m 的铁丝围成一个矩形的框子,要想使铁丝框的面积最大,边长分别为.
19.若两个数的差为3,若其中较大的数为x ,则它们的积y 与x
的函数表达式为,它有最值,即当x=时,y=.
20.边长为12cm 的正方形铁片,中间剪去一个边长为x 的小正方
形铁片,剩下的四方框铁片的面积y (cm 2
)与x (cm )之间的函数表达式为.
21.等边三角形的边长2x 与面积y 之间的函数表达式为.
22.抛物线y=x 2
+kx -2k 通过一个定点,这个定点的坐标为. 23.已知抛物线y=x 2
+x +b 2
经过点(a ,-4
1)和(-a ,y 1),
则y 1的值是.
24.如图,图①是棱长为a 的小正方体,②、③是由这样的小正方体摆放而成,依照这样的方法继续摆放,由上而下分别叫第一层、第二层……第n 层,第n 层的小正方体的个数记为S ,解答下列问题:
(1)依照要求填表:
n 1 2 3 4 … s
1
3
6
…
(2)写出当n=10时,S=.
(3)根据上表中的数据,把S 作为纵坐标,n 作为横坐标,在平面直角坐标系中描出相应的点.
(4)请你猜一猜上述各点会在某一函数图象上吗?如果在某一函数的图象上,求出该函数的表达式.
25.某公司推出了一种高效环保型洗涤用品,年初上市后,公司经历了从亏损到盈利的过程.图中二次函数图象(部分)刻画了该公司年初以来累积利润S (万元)与销售时间t (月)之间的关系(即前t 个月的利润总和S 与t 之间的关系). 根据图象提供的信息,解答下列问题:
(1)由已知图象上的三点坐标,求累积利润S (万元)与时间t (月)之间的函数表达式;
(2)求截止到几月末公司累积利润可达到30万元;
(3)求第8个月公司所获利润是多少万元?。