【华东师大版】中考数学知识点归纳及范例点拨:第12讲 二次函数的图象与性质
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初三华东师大版数学下二次函数的图象与性质
知识点
在二次函数的题中,我们经常会遇到一次函数与二次函数
相交的境况。
查字典数学网为大家整理了二次函数的图象与性质知识点,希望对大家有帮助!知识点一般地,自变量x和因变量y之间存在如下关系:函数图像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, a0时,抛物线向上开口;当a0),对称轴在y轴左;当
a与b异号时(即ab0时,抛物线与x轴有2个交点。
Δ= b方-4ac=0时,抛物线与x轴有1个交点。
Δ= b方-4ac0时,
y=a(x-h)^2的图象可由抛物线y=ax^2向右平行移动h个单位得到,当h0,k>0时,将抛物线y=ax^2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,k0时,将抛物线向左平行移动|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h0时,开口向上,
当a0,当x ≤ -b/2a时,y随x的增大而减小;当x ≥ -
b/2a时,y随x的增大而增大.若a0,图象与x轴交于两点
A(x₁,0)和B(x₂,0),其中的x1,x2是一元二次方程
ax^2+bx+c=0(a≠0)的两根.这两点间的距离AB=|x₂-x₁|当
△=0.图象与x轴只有一个交点;当△0时,图象落在x轴的上方,x为任何实数时,都有y>0;当a0(a。
中考总复习:二次函数—知识讲解(基础)【考纲要求】1.二次函数的概念常为中档题.主要考查点的坐标、确定解析式、自变量的取值范围等; 2.二次函数的解析式、开口方向、对称轴、顶点坐标等是中考命题的热点;3.抛物线的性质、平移、最值等在选择题、填空题中都出现过,覆盖面较广,而且这些内容的综合题一般较难,在解答题中出现.【知识网络】【考点梳理】考点一、二次函数的定义一般地,如果2y ax bx c =++(a 、b 、c 是常数,a ≠0),那么y 叫做x 的二次函数. 要点诠释:二次函数2y ax bx c =++(a ≠0)的结构特征是:(1)等号左边是函数,右边是关于自变量x 的二次式,x 的最高次数是2.(2)二次项系数a ≠0.考点二、二次函数的图象及性质1.二次函数2y ax bx c =++(a ≠0)的图象是一条抛物线,顶点为24,24b ac b aa ⎛⎫-- ⎪⎝⎭.2.当a >0时,抛物线的开口向上;当a <0时,抛物线的开口向下.3.①|a|的大小决定抛物线的开口大小.|a|越大,抛物线的开口越小,|a|越小,抛物线的开口越大.②c 的大小决定抛物线与y 轴的交点位置.c =0时,抛物线过原点;c >0时,抛物线与y 轴交于正半轴;c <0时,抛物线与y 轴交于负半轴.③ab 的符号决定抛物线的对称轴的位置.当ab =0时,对称轴为y 轴;当ab >0时,对称轴在y 轴左侧;当ab <0时,对称轴在y 轴的右侧.4.抛物线2()y a x h k =++的图象,可以由2y ax =的图象移动而得到.将2y ax =向上移动k 个单位得:2y ax k =+. 将2y ax =向左移动h 个单位得:2()y a x h =+.将2y ax =先向上移动k(k >0)个单位,再向右移动h(h >0)个单位,即得函数2()y a x h k =-+的图象. 要点诠释:求抛物线2y ax bx c =++(a≠0)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.考点三、二次函数的解析式1.一般式:2+y ax bx c =+(a ≠0).若已知条件是图象上的三个点,则设所求二次函数为2y ax bx c =++,将已知条件代入,求出a 、b 、c 的值.2.交点式(双根式):12()()(0)y a x x x x a =--≠.若已知二次函数图象与x 轴的两个交点的坐标为(x 1,0),(x 2,0),设所求二次函数为12()()y a x x x x =--,将第三点(m ,n)的坐标(其中m 、n 为已知数)或其他已知条件代入,求出待定系数,最后将解析式化为一般形式. 3.顶点式:2()(0)y a x h k a =-+≠.若已知二次函数图象的顶点坐标或对称轴方程与最大值(或最小值),设所求二次函数为2()y a x h k =-+,将已知条件代入,求出待定系数,最后将解析式化为一般形式.4.对称点式:12()()(0)y a x x x x m a =--+≠.若已知二次函数图象上两对称点(x 1,m),(x 2,m),则可设所求二次函数为12()()(0)y a x x x x m a =--+≠,将已知条件代入,求得待定系数,最后将解析式化为一般形式.要点诠释:已知图象上三点或三对、的值,通常选择一般式.已知图象的顶点或对称轴,通常选择顶点式.(可以看成的图象平移后所对应的函数).已知图象与轴的交点坐标、,通常选用交点式:(a≠0).(由此得根与系数的关系:).考点四、二次函数2y ax bx c =++(a ≠0) 的图象的位置与系数a 、b 、c 的关系 1.开口方向:a >0时,开口向上,否则开口向下. 2.对称轴:02b a ->时,对称轴在y 轴的右侧;当02b a-<时,对称轴在y 轴的左侧. 3.与x 轴交点:240b ac ->时,有两个交点;240b ac -=时,有一个交点;240b ac -<时,没有交点.要点诠释:当x =1时,函数y =a+b+c ; 当x =-1时,函数y =a-b+c ;当a+b+c >0时,x =1与函数图象的交点在x 轴上方,否则在下方; 当a-b+c >0时,x =-1与函数图象的交点在x 轴的上方,否则在下方.考点五、二次函数的最值1.当a >0时,抛物线2y ax bx c =++有最低点,函数有最小值,当2bx a=-时,244ac b y a -=最小.2.当a <0时,抛物线2y ax bx c =++有最高点,函数有最大值,当2bx a=-时,244ac b y a -=最大.要点诠释:在求应用问题的最值时,除求二次函数2y ax bx c =++的最值,还应考虑实际问题的自变量的取值范围.【典型例题】类型一、应用二次函数的定义求值1.二次函数y=x 2-2(k+1)x+k+3有最小值-4,且图象的对称轴在y 轴的右侧,则k 的值是 . 【思路点拨】因为图象的对称轴在y 轴的右侧,所以对称轴x=k+1>0,即k >-1;又因为二次函数y=x 2-2(k+1)x+k+3有最小值-4,所以y 最小值= 442(k+3)-(2k+2)=-4,可以求出k 的值.【答案与解析】解:∵图象的对称轴在y 轴的右侧, ∴对称轴x=k+1>0, 解得k >-1,∵二次函数y=x 2-2(k+1)x+k+3有最小值-4,∴y 最小值= 442(k+3)-(2k+2)=k+3-(k+1)2=-k 2-k+2=-4,整理得k 2+k-6=0, 解得k=2或k=-3,∵k=-3<-1,不合题意舍去, ∴k=2.【总结升华】求二次函数的最大(小)值有三种方法,第一种可由图象直接得出,第二种是配方法,第三种是公式法.举一反三:【变式】已知24(3)k k y k x +-=+是二次函数,求k 的值.【答案】∵24(3)k k y k x+-=+是二次函数,则242,30k k k ⎧+-=⎨+≠⎩,由242k k +-=得260k k +-=,即(3)(2)0k k +-=,得13k =-,22k =.显然,当k =-3时, 原函数为y =0,不是二次函数.∴ k =2即为所求.类型二、二次函数的图象及性质的应用2.把抛物线2y x =-向左平移1个单位,然后向上平移3个单位,则平移后抛物线的解析式为( ).A .2(1)3y x =--- B .2(1)3y x =-+-C .2(1)3y x =--+ D .2(1)3y x =-++【思路点拨】抛物线的平移问题,实质上是顶点的平移,原抛物线y=-x 2顶点坐标为(0,0),向左平移1个单位,然后向上平移3个单位后,顶点坐标为(-1,3),根据抛物线的顶点式可求平移后抛物线的解析式. 【答案】 D ;【解析】根据抛物线的平移规律可知:2y x =-向左平移1个单位可变成2(1)y x =-+,再向上平移3个单位后可变成2(1)3y x =-++.【总结升华】(1)2y ax =图象向左或向右平移|h|个单位,可得2()y a x h =-的图象(h <0时向左,h >0时向右).(2)2y ax =的图象向上或向下平移|k|个单位,可得2y ax k =+的图象(k >0时向上,k <0时向下).举一反三:【变式】将二次函数2y x =的图象向右平移1个单位长度,再向上平移2个单位长度后,所得图象的函 数表达式是( )A .2(1)2y x =-+ B .2(1)2y x =++C .2(1)2y x =-- D .2(1)2y x =+-【答案】按照平移规律“上加下减,左加右减”得2(1)2y x =-+.故选A.类型三、求二次函数的解析式3.已知二次函数2y ax bx c =++的图象经过点(1,0),(-5,0),顶点纵坐标为92,求这个二次函数的解析式. 【思路点拨】将点(1,0),(-5,0)代入二次函数y=ax 2+bx+c ,再由4942ac a =2-b ,从而求得a ,b ,c 的值,即得这个二次函数的解析式.【答案与解析】解法一:由题意得0,2550,942,2a b c a b c a b c ⎧⎪++=⎪-+=⎨⎪⎪-+=⎩ 解得1,22,5.2a b c ⎧=-⎪⎪=-⎨⎪⎪=⎩所以二次函数的解析式为215222y x x =--+. 解法二:由题意得 (1)(5)y a x x =-+.把2x =-92y =代入,得9(21)(25)2a --⨯-+=,解得12a =-. 所以二次函数的解析式为1(1)(5)2y x x =--+,即 215222y x x =--+. 解法三:因为二次函数的图象与x 轴的两交点为(1,0),(-5,0),由其对称性知, 对称轴是直线2x =-.所以,抛物线的顶点是92,2⎛⎫- ⎪⎝⎭. 可设函数解析式为29(2)2y a x =++.即215222y x x =--+. 【总结升华】根据题目的条件,有多种方法求二次函数的解析式.举一反三:【高清课程名称:二次函数与中考 高清ID 号:关联的位置名称(播放点名称):经典例题1】 【变式】已知:抛物线2(1)y x b x c =+-+经过点(12)P b --,. (1)求b c +的值;(2)若3b =,求这条抛物线的顶点坐标;(3)若3b >,过点P 作直线PA y ⊥轴,交y 轴于点A ,交抛物线于另一点B ,且2BP PA =,求这条抛物线所对应的二次函数关系式.(提示:请画示意图思考) 【答案】解:(1)依题意得:2(1)(1)(1)2b c b -+--+=-,2b c ∴+=-.(2)当3b =时,5c =-,2225(1)6y x x x ∴=+-=+- ∴抛物线的顶点坐标是(16)--,.(3)解法1:当3b >时,抛物线对称轴112b x -=-<-, ∴对称轴在点P 的左侧.因为抛物线是轴对称图形,(12)P b --,且2BP PA =. yxOBP A(32)B b ∴--,122b -∴-=-. 5b ∴=.又2b c +=-,7c ∴=-.∴抛物线所对应的二次函数关系式247y x x =+-.解法2:当3b >时,112b x -=-<-, ∴对称轴在点P 的左侧.因为抛物线是轴对称图形,(12)P b --,,且2(32)BP PA B b =∴--,, 2(3)3(2)2b c b ∴---+=-.又2b c +=-,解得:57b c ==-,∴这条抛物线对应的二次函数关系式是247y x x =+-.解法3:2b c +=-,2c b ∴=--,2(1)2y x b x b ∴=+---BP x ∥轴,2(1)22x b x b b ∴+---=-即:2(1)20x b x b +-+-=.解得:121(2)x x b =-=--,,即(2)B x b =-- 由2BP PA =,1(2)21b ∴-+-=⨯.57b c ∴==-,∴这条抛物线对应的二次函数关系式247y x x =+-.类型四、二次函数图象的位置与a 、b 、c 的关系4.如图所示是二次函数y=ax 2+bx+c 图象的一部分,图象过A 点(3,0),对称轴为x=1,给出四个结论:①b 2-4ac >0;②2a+b=0;③a+b+c=0;④当x=-1或x=3时,函数y 的值都等于0.把正确结论的序号填在横线上 .【思路点拨】根据函数图象得出抛物线开口向下得到a 小于0,且抛物线与x 轴交于两个点,得出根的判别式大于0,即选项①正确;对称轴为x=1,利用对称轴公式列出关于a 与b 的关系式,整理后得到2a+b=0,选项②正确;由图象得出x=1时对应的函数值大于0,将x=1代入抛物线解析式得出a+b+c 大于0,故选项③错误;由抛物线与x 轴的一个交点为A (3,0),根据对称轴为x=1,利用对称性得出另一个交点的横坐标为-1,从而得到x=-1或x=3时,函数值y=0,选项④正确,即可得出正确的选项序号. 【答案与解析】解:由图象可知:抛物线开口向下,对称轴在y 轴右侧,对称轴为x=1, 与y 轴交点在正半轴,与x 轴有两个交点,∴a <0,b >0,c >0,b 2-4ac >0,选项①正确; 当x=1时,y=a+b+c >0,选项③错误; ∵图象过A 点(3,0),对称轴为x=1,∴另一个交点的横坐标为-1,即坐标为(-1,0), 又12ba-=,∴2a+b=0,选项②正确; ∴当x=-1或x=3时,函数y 的值都等于0,选项④正确, 则正确的序号有①②④. 故答案为:①②④. 【总结升华】此题考查了抛物线图象与系数的关系,其中a 由抛物线的开口方向决定,a 与b 同号对称轴在y 轴左边;a 与b 异号对称轴在y 轴右边,c 的符合由抛物线与y 轴的交点在正半轴或负半轴有关;抛物线与x 轴的交点个数决定了根的判别式的正负,此外还要在抛物线图象上找出特殊点对应函数值的正负来进行判断. 举一反三:【变式】如图所示是二次函数2y ax bx c =++图象的一部分,图象经过点A(-3,0),对称轴为1x =-.给出四个结论:①24b ac >;②20a b +=;③0a b c -+=;④5a b <.其中正确结论是( ).A .②④B .①④C .②③D .①③【答案】本例是利用二次函数图象的位置与a 、b 、c 的和、差、积的符号问题,其中利用直线1x =,1x =-交抛物线的位置来判断a b c ++,a b c -+的符号问题应注意理解和掌握.由图象开口向下,可知a <0,图象与x 轴有两个交点,所以240b ac =->△,24b ac >,① 确.对称轴为12bx a=-=-,所以2b a =,又由a <0,b =2a ,可得5a <b ,④正确. 故选B.类型五、求二次函数的最值5.某商品的进价为每件40元,售价为每件50元,每个月可卖出210件;如果每件商品的售价每上涨1元,则每个月少卖10件(每件售价不能高于65元).设每件商品的售价上涨x 元(x 为正整数),每个月的销售利润为)y 元.(1)求y 与x 的函数关系式并直接写出自变量x 的取值范围.(2)每件商品的售价定为多少元时,每个月可获得最大利润?最大的月利润是多少元?(3)每件商品的售价定为多少元时,每个月的利润恰为2200元?根据以上的结论,请你直接写出售价在什么范围时,每个月的利润不低于2200元? 【思路点拨】(1)每件商品的售价每上涨1元,则每个月少卖10件,当每件商品的售价上涨x 元时,每个月可卖出(210-10x )件,每件商品的利润为x+50-40=10+x ; (2)每个月的利润为卖出的商品数和每件商品的乘积,即(210-10x )(10+x ),当每个月的利润恰为2200元时得到方程(210-10x )(10+x )=2200.求此方程中x 的值. 【答案与解析】(1)y =(210-l0x)(50+x-40)=-10x 2+110x+2100(0<x ≤15且x 为整数).(2)y =-10(x-5.5)2+2402.5.∵ a =-10<0,∴ 当x =5.5时,y 有最大值2402.5. ∵ 0<x ≤15,且x 为整数,∴ 当x =5时,50+x =55,y =2400(元);当x =6时,50+x =56,y =2400(元).∴ 当售价定为每件55元或56元时,每个月的利润最大,最大的月利润是2400元.(3)当y =2200时,-10x 2+110x+2100=2200, 解得x 1=1,x 2=10.∴ 当x =1时,50+x =51;当x =10时,50+x =60.∴ 当售价定为每件51元或60元时,每个月的利润为2200元. 【总结升华】做此类应用题时,要明确题目中所给的信息,并找到其中相等的量可以用不同的表达式表示就可以列出方程. 举一反三:【变式】某水果批发商销售每箱进价为40元的苹果,物价部门规定每箱售价不得高于55元,市场调查发现,若每箱以50元的价格销售,平均每天销售90箱,价格每提高l 元,平均每天少销售3箱。
第12讲 二次函数第1课时 二次函数的图象与性质知识点1 二次函数的概念1.关于x 的函数y =(m +1)x 2+(m -1)x +m ,当m =0时,它是二次函数;当m =-1时,它是一次函数.知识点2 二次函数的图象与性质2.已知h 与t 的函数关系式为h =12gt 2(g 为常数,t 为时间),则函数图象为(A )3.抛物线y =12x 2,y =x 2,y =-x 2的共同性质是:①都是开口向上;②都以(0,0)为顶点;③都以y 轴为对称轴;④都关于x 轴对称.其中正确的个数有(B )A .1个B .2个C .3个D .4个4.如图,抛物线顶点坐标是P(1,3),则函数y 随自变量x 的增大而减小的x 的取值范围是(C )A .x >3B .x <3C .x >1D .x <15.二次函数y =x 2-2x -3的最小值是-4.知识点3 二次函数图象的平移6.抛物线y =(x +2)2-3由抛物线y =x 2先向左平移2个单位长度,再向下平移3个单位长度得到.7.将抛物线y =2(x -1)2+2向左平移3个单位长度,再向下平移4个单位长度,那么得到的抛物线的表达式为y =2(x +2)2-2.知识点4 确定二次函数的解析式8.已知二次函数的图象如图,则其解析式为(B)A.y=x2-2x+3B.y=x2-2x-3C.y=x2+2x-3D.y=x2+2x+39.若抛物线y=ax2+bx+c的顶点是A(2,1),且经过点B(1,0),则抛物线的函数关系式为y=-x2+4x-3.知识点5二次函数与方程、不等式10.抛物线y=x2+2x+m-1与x轴有两个不同的交点,则m的取值范围是(A)A.m<2 B.m>2C.0<m≤2 D.m<-211.已知二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象如图所示,当y<0时,x的取值范围是(A)A.-1<x<3B.x>3C.x<-1D.x>3或x<-1重难点1二次函数的图象和性质(2017·枣庄)已知函数y=ax2-2ax-1(a是常数,a≠0),下列结论正确的是(D)A.当a=1时,函数图象经过点(-1,1)B.当a=-2时,函数图象与x轴没有交点C.若a<0,函数图象的顶点始终在x轴的下方D.若a>0,则当x≥1时,y随x的增大而增大【思路点拨】(1)将a=1代入原函数解析式,令x=-1求出y值,由此得出A选项不符合题意;(2)将a=2代入原函数解析式,令y=0,根据根的判别式Δ=8>0,可得出当a=-2时,函数图象与x轴有两个不同的交点,即B选项不符合题意;(3)利用配方法找出二次函数图象的顶点坐标,令其纵坐标小于零,可得出a的取值范围,由此可得出C选项不符合题意;(4)利用配方法找出二次函数图象的对称轴,结合二次函数的性质,即可得出D选项符合题意.【变式训练1】(2016·兰州)点P1(-1,y1),P2(3,y2),P3(5,y3)均在二次函数y=-x2+2x+c的图象上,则y1,y2,y3的大小关系是(D)A.y3>y2>y1B.y3>y1=y2C.y1>y2>y3D.y1=y2>y3【变式训练2】(2017·泰安)已知二次函数y=ax2+bx+c的y与x的部分对应值如下表:x -1 0 1 3y -3 1 3 1下列结论:①抛物线的开口向下;②其图象的对称轴为x =1;③当x<1时,函数值y 随x 的增大而增大;④方程ax 2+bx +c =0有一个根大于4.其中正确的结论有(B )A .1个B .2个C .3个D .4个,方法指导解决二次函数图象和性质相关题,首先需明确二次函数图象的开口方向、对称轴、顶点坐标等与解析式中相关字母的关系,若确定解析式,也可通过将解析式配方,得出函数的对称轴,顶点坐标,函数图象与坐标轴的交点等,从而画出函数大致图象,再利用数形结合思想解题.方法指导比较抛物线上点的纵坐标大小的基本方法有以下三种:(1)利用抛物线上对称点的纵坐标相等,把各点转化到对称轴的同侧,再利用二次函数的增减性进行比较; (2)当已知抛物线的解析式及相应点的横坐标时,可先求出相应点的纵坐标,然后比较大小;(3)利用“开口向上,抛物线上的点距离对称轴越近,点的纵坐标越小,开口向下,抛物线上的点距离对称轴越近,点的纵坐标越大”比较大小.重难点2 同一坐标系中的函数图象共存问题(2016·毕节)一次函数y =ax +c(a ≠0)与二次函数y =ax 2+bx +c(a ≠0)在同一个坐标系中的图象可能是(D )【变式训练3】 函数y =kx与y =-kx 2+k(k ≠0)在同一直角坐标系中的图象可能是(B )方法指导解决函数图象共存问题主要有以下三种方法:(1)排除法:根据已知条件中得出的结论直接排除某选项,如:本例由已知条件可知两个函数的常数项都是c ,说明两个函数图象与y 轴交于同一个点,所以排除A 选项;(2)同一法:一般可以先假定其中一种函数的图象(如:一次函数,反比例函数),再根据函数图象得到该函数解析式中字母的范围,去判断另一个函数图象是否正确.如:本例B 选项,若一次函数图象正确,则a<0,c<0,这与抛物线开口向上相矛盾.故B 选项错误.重难点3 二次函数图象与字母系数的关系(2016·随州)二次函数y =ax 2+bx +c(a ≠0)的部分图象如图所示,图象过点(-1,0),对称轴为直线x=2,下列结论:(1)4a +b =0;(2)9a +c>3b ;(3)8a +7b +2c>0;(4)若点A(-3,y 1),点B(-12,y 2)、点C(72,y 3)在该函数图象上,则y 1<y 3<y 2;(5)若方程a(x +1)(x -5)=-3的两根为x 1和x 2,且x 1<x 2,则x 1<-1<5<x 2.其中正确的结论有(B )A.2个B.3个C.4个D.5个【思路点拨】(1)利用对称轴公式判别;(2)观察形式发现当x=-3时,y=9a-3b+c<0,可得9a+c<3b;(3)根据对称轴为x=2,得b=-4a,则8a+7b+2c=-20a+2c,由a<0,c>0,可得-20a+2c>0;(4)抛物线的开口向下,距离对称轴越远,纵坐标越小;(5)方程a(x+1)(x-5)=-3的两根x1和x2为直线y=-3与抛物线y=a(x +1)(x-5)的两个交点的横坐标,这两个交点在抛物线y=a(x+1)(x-5)与x轴两交点的两侧,因此x1<-1<5<x2.【变式训练4】(2017·荆门)在平面直角坐标系xOy中,二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的大致图象如图所示,则下列结论正确的是(D)A.a<0,b<0,c>0B.-b2a=1C.a+b+c<0D.关于x的方程ax2+bx+c=-1有两个不相等的实数根变式训练4图变式训练5图【变式训练5】(2017·广安)如图所示,抛物线y=ax2+bx+c的顶点为B(-1,3),与x轴的交点A在点(-3,0)和(-2,0)之间,以下结论:①b2-4ac=0;②a+b+c>0;③2a-b=0;④c-a=3,其中正确的有(B)A.1个B.2个C.3个D.4个方法指导解答二次函数的图象信息问题,通常先抓住抛物线的对称轴和顶点坐标,再依据图象与字母系数之间的关系求解.常考的一些式子的判断方法如下:(1)判断2a+b与0的关系,需比较对称轴与1的大小;判断2a-b与0的关系,需比较对称轴与-1的大小;(2)判断a+b+c与0的关系,需看x=1时的纵坐标,即比较x=1时函数值与0的大小;判断a-b+c与0的关系,需看x=-1时的纵坐标,即比较x=-1时函数值与0的大小;(3)判断4a+2b+c与0的关系,需看x=2时的纵坐标,即比较x=2时函数值与0的大小;判断4a-2b+c与0的关系,需看x=-2时的纵坐标,即比较x=-2时函数值与0的大小.1.(人教九上教材P37练习的变式题)(2017·长沙)抛物线y=2(x-3)2+4的顶点坐标是(A)A.(3,4) B.(-3,4)C.(3,-4) D.(2,4)。
初三数学 27.1二次函数;27.2二次函数的图象与性质知识精讲 华东师大版【本讲教育信息】一. 教学内容:§27.1二次函数§27.2二次函数的图象与性质二. 重点、难点:1. 重点:⑴理解并掌握二次函数的定义,会根据问题要求正确列出二次函数关系式;⑵会用描点法画出二次函数的图象,并探索、掌握其性质;2. 难点:⑴会利用图象或通过配方法确定抛物线的开口方向、对称轴及顶点的位置;⑵掌握二次函数关系式常见的三种形式,并能灵活运用解题.三. 知识梳理:1. 二次函数的概念一般地,形如()20y ax bx c a =++≠,则y 叫做x 的二次函数,其中x 为自变量.说明:⑴函数关系式必须是整式,任何一个二次函数都可以化成()20y ax bx c a =++≠的形式,因此,把()20y ax bx c a =++≠叫做二次函数的一般形式;⑵化简后二次函数中自变量的最高次数必须是2,二次项的系数(特别是用字母表示时)必须不为0.⑶一般情况下,二次函数中自变量的取值范围为全体实数,但在实际问题中,自变量x 有特殊的取值范围.2. 二次函数的图象及平移规律二次函数()20y ax bx c a =++≠的图象是一条对称轴平行于y 轴的曲线,这条曲线叫做抛物线,对称轴与抛物线的交点是抛物线的顶点.几个不同的二次函数,如果二次项系数a 相同,那么抛物线的开口方向、开口大小(即形状)完全相同,只是位置不相同.抛物线()20y ax bx c a =++≠可由抛物线()20y ax a =≠平移得到.由于平移时,抛物线上所有的点的移动规律都相同,所以只需研究其顶点移动的情况.因此有关抛物线的平移问题,需要利用二次函数的顶点式2()y a x h k =++来讨论.具体平移方法如下图所示:这里我们总结了一个口诀帮大家总结二次函数图像平移时的规律:a 倍系数定开口,a >0,开口向上,a <0,开口向下.加减常数上下走,加上常数,向上移动;减去常数,向下移动.常数若是进括号,加减左右对称轴.括号内加,向左移动;括号内减,向右移动.(注:这里加减的数指正数)3. 二次函数的图象特征通过配方c bx ax y ++=2可写成a b ac a b x a y 44222-+⎪⎭⎫ ⎝⎛+=,它的图象是以直线a b x 2-=为对称轴,以⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--a b ac a b 44,22为顶点的一条抛物线.5. 、、与图象的关系开口上下决定a 的正负;左同右异;(即对称轴在y 轴左侧与右侧分别判别a 、b 的符号的异同.)抛物线与y 轴的正半轴或负半轴相交确定c 的正负.6. 二次函数解析式的求法用待定系数法可求出二次函数的解析式,确定二次函数一般需要三个独立的条件,根据不同的条件选择不同的设法: ⑴设一般形式:c bx ax y ++=2(a ≠0)若已知条件是图象上一般的三个点,则设所求的二次函数为y =ax 2+bx +c ,将已知条件代入组成三元一次方程组,求出a ,b ,c 的值.⑵设顶点形式:()k h x a y +-=2(a ≠0)若已知二次函数的顶点坐标(h ,k ),设所求二次函数为y =a (x -h )2+k ,将第二个点的坐标代入,求出待定系数a ,最后将解析式化为一般形式.⑶设交点式:()()21x x x x a y --=(a ≠0)若已知二次函数图象与x 轴的两个交点的坐标为(x 1, 0),(x 2, 0),设所求的二次函数为()()21x x x x a y --=,将第三点的坐标代入,求出待定系数a ,最后将解析式化为一般形式.【典型例题】例1. 下列函数是二次函数的是( )A. y =8x 2+1B. y =8x +1C. y =x 8D. y =28x+1分析:形如y =ax 2+bx +c (a 、b 、c 为常数,且a ≠0)的函数为二次函数.函数y =x 8、y =28x+1右边的代数式x 8、28x 是关于自变量x 的分式,不是二次函数. 解:A 为二次函数,B 为一次函数,C 为反比例函数,故选A .例2. 已知函数y =(m -1)x 12+m +5x -3是二次函数,求m 的值.分析:二次函数的一般式y =ax 2+bx +c (a ≠0)中,二次项系数a ≠0,不少同学在解题时容易忘记.错解:∵函数y =(m -1)x12+m +5x -3是二次函数,∴m 2+1=2,m 2=1. ∴m =±1.正确解法:∵y =(m -1)x12+m +5x -3是二次函数,∴m 2+1=2且m -1≠0.∴m =-1.例3. 底面半径为rcm ,高为2cm 的圆柱体的体积为Vcm 3.⑴求V 与r 的函数关系式;⑵画出函数图象.分析:因为圆柱体底面半径为rcm ,则底面面积为πr 2cm 2,所以容易得到V 关于r 的函数关系式.但在本题中,圆的半径为正值,所以自变量r 的取值范围是r >0,这点不能忽视.解:⑴依题意,得圆柱体底面面积为πr 2cm 2,所以有V =2πr 2(r ﹥0).根据上表,描点、连线,画出函数图象,如下图所示:∵r 取大于0的数,∴其图象只在第一象限(原点O 是虚点).说明:本题中因为自变量r 的取值范围是r >0,所以画出的图象只是抛物线在第一象限的一部分,应注意,原点处应为空心点.例4. 某商店将每件进价为10元的商品按每件12元出售时,一天可卖出150件,该商店经过调查发现,该商品每提价0.1元,其销售量下降5件,设该商品每件提高x 元时,每天的销售利润为y 元,求y 与x 的函数关系式.分析:在列实际问题的函数关系式中,应正确分析题意,找出各个数量之间的关系,不能在还未弄清题意时便贸然列函数关系式.错解1:y =(12-10+x )·(150-5x ).错解2:y =(12+x )(150-50x ).正确解法:y =(12-10+x )(150-x ÷0.1×5)=(2+x )(150-50x ).错解分析:解法1忽略了销售件数与提高价格的关系,误认为每提高1元销售量下降5件;解法2不明白利润应为销售收入与成本的差.例5. 二次函数y =21x 2+3x +25的图象是由函数y =21x 2的图象先向 (左、右)平移 个单位,再向 (上、下)平移 个单位得到的.分析:在二次函数由一般式化成顶点式时,在配方过程中提公因式和去括号时容易出现错误.解:y =21x 2+3x +25=21(x 2+6x +5)=21(x 2+6x +9-9+5) =21(x +3)2-2. ∴抛物线y =21x 2+3x +25是由y =21x 2向左平移3个单位,再向下平移2个单位得到的.例6. 选择题:抛物线y =2x 2+4x -3的顶点坐标是( )A. (1,-5)B. (-1,-5)C. (-1,-4)D. (-2,-7)分析:题中所给的二次函数的解析式是一般式,可以利用配方的方法,也可以记住对称轴x =ab 2-,顶点(a b ac a b 44,22--),把它们当作公式应用. 解法一:∵y =2x 2+4x -3=2(x 2+2x +1)-5=2(x +1)2-5,∴顶点坐标为(-1,-5).解法二:∵a =2,b =4,c =-3,∴x =244)3(24a 4b ac 4y ,1224a 2b 22⨯--⨯⨯=-=-=⨯-=-=-5 ∴顶点的坐标为(-1,-5).答案:B例7. 二次函数y =ax 2+bx +c 的图象如下图所示,下列结论中,正确的个数有( ) ①abc >0 ②b =2a ③a +b +c <0 ④a -b +c >0A. 4B. 3C. 2D. 1分析:根据抛物线y =ax 2+bx +c 的图象与a 、b 、c 的关系,可以判定出结果.解:∵抛物线的开口向下,∴a <0.又∵对称轴在y 轴左侧,∴a 、b 同号,又∵抛物线与y 轴的交点在y 轴正半轴上,∴c >0,∴abc >0. 又∵ab 2-=-1,∴b =2a . 令x =1,则y =a +b +c =0,∴a +b +c <0不正确.令x =-1,则y =a -b +c >0,∴a -b +c >0正确.答案:B例8. 已知一次函数y =ax +c ,二次函数y =ax 2+bx +c (a ≠0),它们在同一坐标系中的大致图象是( ).分析:先由一次函数y =ax +c 确定a 与c 的正负情况,再与二次函数的图象比较. 解:可用排除法,设当a>0时,二次函数y =ax 2+bx +c 的开口向上,而一次函数y =•ax +c 应过一、三象限,故排除C ;当a<0时,用同样方法可排除A ;c 决定直线与y 轴交点;也在抛物线中决定抛物线与y 轴交点,本题中c 相同,则两函数图象在y 轴上有相同的交点,故排除B .答案:D .例9. 已知二次函数的图象的顶点是(1,-8),且经过点(3,0),求这个二次函数关系式.分析:求二次函数关系式的方法,应根据具体问题灵活应用,选取最简方案.本题因为已知二次函数图象顶点及与x 轴的一个交点,故可用一般式,顶点式或两点式.解法1:因为抛物线顶点为(1,-8),所以设函数关系式为y =a (x -1)2-8. 把(3,0)代入上式,得0=a (3-1)2-8.∴a =2.∴二次函数关系式为y =2(x -1)2-8=2x 2-4x -6.解法2:∵抛物线对称轴为直线x =1,与x 轴一个交点为(3,0),设另一交点为(x 2,0),则1=232x +.∴x 2=-1.∴设二次函数关系式为y =a (x +1)(x -3). 把(l ,-8)代入上式,得-8=a ·2·(-2).∴a =2.∴二次函数关系式为y =2(x +1)(x -3)=2(x 2-2x -3)=2x 2-4x -6.例10. 卢浦大桥拱形可以近似看作抛物线的一部分.在大桥截面1:11000的比例图上,跨度AB =5cm ,拱高OC =0.9cm ,线段DE 表示大桥拱内桥长,DE ∥AB ,如图①,在比例图上,以直线AB 为x 轴,抛物线的对称轴为y 轴,以1cm 作为数轴的单位长度,建立平面直角坐标系如图②.⑴求出图②上以这一部分抛物线为图象的函数关系式,写出函数定义域;⑵如果DE 与AB 的距离OM =0.45cm ,求卢浦大桥拱内实际桥长.(备用数据:2≈1.4,计算结果精确到1米)分析:⑴由题意知,抛物线顶点为(0,0.9),且过A (-2.5,0),B (2.5,0).⑵求DE 的长,可求出D 、E 的横坐标,D 、E 的纵坐标与M 点纵坐标相等,为0.45,将y =0.45代入⑴中函数关系式即可求出D 、E 的横坐标.解:⑴由题意知,抛物线顶点C 的坐标为(0,0.9),所以设抛物线关系式为y =ax 2+0.9.把B (2.5,0)代入上式,得0=6.25a +0.9.解得a =-12518. ∴函数关系式为y =-12518x 2+109(-2.5≤x ≤2.5). ⑵∵DE ∥AB ,∴D 、M 、E 的纵坐标相等,都为209.把y =209代入y =-12518x 2+109,得x 1=452.x 2=-245.∴D 点坐标为(-245,209),E 点坐标为(209,245). ∴DE =245245+=225. ∴卢浦大桥拱内实际桥长为225×11000×0.01=2752≈385(米). 点拨:求DE 的长即求出D 、E 两点坐标.【模拟试题】(答题时间:40分钟)一、选择题1. 若函数-2-2m 2)x (m y =是二次函数,那么m 的值是( )A. 2B. -2C. 2或-2D. 2±2. 抛物线y =x 2+3x 的顶点在( )A. 第一象限B. 第二象限C. 第三象限D. 第四象限3. 下面是小华同学对二次函数 2x 3y -=图象的描述,其中错误的是( )A. 抛物线的开口向下B. 抛物线的对称轴为y 轴C. 抛物线的顶点是原点D. 抛物线经过点(-3,1)4. y=(x-1)2+2的对称轴是直线()A. x=-1B. x=1C. y=-1D. y=15. 若抛物线y=a1x2,y=a2x2的形状、大小、开口方向均相同,那么()A. a1=a2B. a1=-a2C. |a1|=|a2|D. a1与a2的关系无法确定6. 已知抛物线和直线l在同一直角坐标系中的图象如图所示,抛物线的对称轴为直线x=-1,P1(x1,y1),P2(x2,y2)是抛物线上的点,P3(x3,y3)是直线l上的点,且-1<x1<x2,x3<-1,则y1,y2,y3的大小关系为()A. y1<y2<y3B. y3<y1<y2C. y3<y2<y1D. y2<y1<y3二、填空题1. 已知函数y=(m2-1)x2+(m2-2m-3)x-m-1,当m__________时,y是x的二次函数;当m_______时,y是x的一次函数。