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专题 15 二次函数的图像与性质【十大题型】
【题型1 根据二次函数解析式判断其性质】.........................................................................................................3
【题型2 二次函数y=ax2+bx+c的图象和性质】....................................................................................................4
【题型3 二次函数平移变换问题】..........................................................................................................................5
【题型4 根据二次函数的对称性求字母的取值范围】.........................................................................................6
【题型5 根据二次函数的性质求最值】..................................................................................................................6
【题型6 根据二次函数的最值求字母的取值范围】.............................................................................................7
【题型7 根据二次函数自变量的情况求函数值的取值范围】.............................................................................7
【题型8 根据二次函数的增减性求字母的取值范围】.........................................................................................8
【题型9 二次函数图象与各项系数符号】..............................................................................................................8
【题型10 二次函数与三角形相结合的应用方法】...............................................................................................11
【知识点 二次函数的图像与性质】
1.定义:一般的,形如y=ax2+bx+c(a.b.c是常数,a≠0)的函数叫做二次函数。其中x是自变量,a.b.c分别是
函数解析式的二次项系数.一次项系数.常数项。
二次函数解析式的表示方法
(1)一般式:y=ax2+bx+c(其中a,b,c是常数,a≠0);
(2)顶点式: y = a ( x - h ) 2 + k ( a ≠ 0) ,
它直接显示二次函数的顶点坐标是 ( h , k ) ;
(3)交点式:y=a(x-x)(x-x)(a≠0),
1 2
其中x,x 是图象与x轴交点的 横坐标 .
1 2
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用交点式表示.二次函数解析式
的这三种形式可以互化.
2.二次函数的图象是一条抛物线。当a>0时,抛物线开口向上;当a<0时,抛物线开口向下。|a|越大,
抛物线的开口越小;|a|越小,抛物线的开口越大。
y=ax2 y=ax2+k y=a(x-h)2 y=a(x-h)2+k y=ax2+bx+c
对称轴 y轴 y轴 x=h x=h
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(0,0) (0,k) (h,0) (h,k)
顶点 a>0时,顶点是最低点,此时y有最小值;a<0时,顶点是最高点,此时y有最大
值。 最小值(或最大值)为0(k或 )。
增 x<0(h或 )时,y随x的增大而减小;x>0(h或 )时,y随x的增大而增
减 a>0 大。
性
即在对称轴的左边,y随x的增大而减小;在对称轴的右边,y随x的增大而增
大。
x<0(h或 )时,y随x的增大而增大;x>0(h或 )时,y随x的增大而减
a<0 小。
即在对称轴的左边,y随x的增大而增大;在对称轴的右边,y随x的增大而减
小。
3.二次函数的平移:
方法一: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“左加右减,上加下减”.
任意抛物线y=a(x-h)2+k可以由抛物线y=ax2经过平移得到,具体平移方法如下:
方法二:
⑴ 沿 轴平移:向上(下)平移 个单位, 变成
(或 )
⑵ 沿x轴平移:向左(右)平移 个单位, 变成
(或 )
4.二次函数的图象与各项系数之间的关系
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1.a决定了抛物线开口的大小和方向,a的正负决定开口方向, 的大小决定开口的大小.
2.b的符号的判定:对称轴 在 轴左边则 ,在 轴的右侧则 ,概括的说就是“左同
右异”
3.c决定了抛物线与 轴交点的位置
字母的符号 图象的特征
a>0 开口向上
a
a<0 开口向下
b=0 对称轴为y轴
b 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=0 经过原点
c c>0 与y轴正半轴相交
c<0 与y轴负半轴相交
5.二次函数与一元二次方程之间的关系
判别式情况 b2-4ac>0 b2-4ac=0 b2-4ac<0
a>0
二次函数y=
ax2+bx+
c(a≠0)与x轴
的交点
a<0
一元二次方程ax2+bx 有两个不相等 有两个相等的
没有实数根
+c=0的实数根 的实数根x,x 实数根x=x
1 2 1 2
当b2-4ac<0时
当 时,图象落在 轴的上方,无论 为任何实数,都有 ;
当 时,图象落在 轴的下方,无论 为任何实数,都有 .
【题型1 根据二次函数解析式判断其性质】
【例1】(2023·四川甘孜·统考中考真题)下列关于二次函数 的说法正确的是( )
y=(x−2) 2−3
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A.图象是一条开口向下的抛物线 B.图象与x轴没有交点
C.当x<2时,y随x增大而增大 D.图象的顶点坐标是(2,−3)
【变式1-1】(2023·四川乐山·统考模拟预测)二次函数y=−x2−1的图象是一条抛物线,下列关于该抛物
线的说法正确的是( )
A.开口向上 B.当x=0时,函数的最大值是−1
C.对称轴是直线x=1 D.抛物线与x轴有两个交点
【变式1-2】(2023·广东江门·鹤山市沙坪中学校考模拟预测)关于二次函数y=x2+2x−8,下列说法正确
的是( )
A.图象的对称轴在y轴的右侧
B.图象与y轴的交点坐标为(0,−9)
C.图象与x轴的交点坐标为(−2,0)和(4,0)
D.y的最小值为−9
【变式1-3】(2023·福建宁德·校考模拟预测)已知抛物线y=mx2−4mx过点
,其中 ,以下结论正确的是( )
A(x ,y ),B(x ,y ),C(x ,y ) y =−4m
1 1 2 2 1 3 2
A.若 ,则 B.若 ,则
|x −x |≤|x −x | y ≥ y ≥ y |x −x |≥|x −x | y ≥ y ≥ y
1 2 3 2 2 3 1 1 2 3 2 2 3 1
C.若 ,则 D.若 ,则
y |x −x |
1 3 2 1 2 2 3 1 3 2 1 2 2 3
【题型2 二次函数y=ax2+bx+c的图象和性质】
【例2】(2023·湖南·统考中考真题)已知 是抛物线 (a是常数,
P (x ,y ),P (x ,y ) y=ax2+4ax+3
1 1 1 2 2 2
a≠0)上的点,现有以下四个结论:①该抛物线的对称轴是直线x=−2;②点(0,3)在抛物线上;③若
x >x >−2,则y >y ;④若y = y ,则x +x =−2其中,正确结论的个数为( )
1 2 1 2 1 2 1 2
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【变式2-1】(2023·内蒙古呼和浩特·统考中考真题)关于x的二次函数y=mx2−6mx−5(m≠0)的结论
①对于任意实数a,都有x =3+a对应的函数值与x =3−a对应的函数值相等.
1 2
②若图象过点 ,点 ,点 ,则当 9时,y −y .
A(x ,y ) B(x ,y ) C(2,−13) x >x > 1 2<0
1 1 2 2 1 2 2 x −x
1 2
4 1 1 4
③若3≤x≤6,对应的y的整数值有4个,则− 0且n≤x≤3时,−14≤ y≤n2+1,则n=1.
其中正确的结论有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【变式2-2】(2023·广东惠州·统考一模)二次函数y=ax2+bx+c的图象如图所示,有下列结论:
①abc>0;②4a+2b+c<0;③a+b≥x(ax+b);④3a+c>0.
其中正确的有( )
A.4个 B.3个 C.2个 D.1个
【变式2-3】(2023·辽宁丹东·统考中考真题)抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)与x轴的一个交点为A(−3,0),
与y轴交于点C,点D是抛物线的顶点,对称轴为直线x=−1,其部分图象如图所示,则以下4个结论:
① ;② , 是抛物线 上的两个点,若 ,且 ,
abc>0 E(x ,y ) F(x ,y ) y=ax2+bx(a≠0) x 0,b2−4ac>0)
的图象 轴上方部分不变,下方部分沿 轴向上翻折而成,如图所示,
y=ax2+bx+c(a>0,b2−4ac>0) x x
则下列结论正确的是( )
①2a+b=0 ;②c=3; ③abc>0;④将图象向上平移1个单位后与直线y=5有3个交点.
A.①② B.①③ C.②③④ D.①③④
【题型4 根据二次函数的对称性求字母的取值范围】
【例4】(2023·浙江杭州·一模)点 , 在抛物线 上,存在正数 ,
A(x ,y ) B(x ,y ) y=ax2−2ax−3(a≠0) m
1 1 2 2
使得−20成立的x取值范围是 .
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【变式4-3】(2023·浙江杭州·杭州市十三中教育集团(总校)校考三模)在平面直角坐标系中,二次函数
图象的表达式为y=ax2+(a+1)x+b,其中a−b=4.
(1)若此函数图象过点(1,3),求这个二次函数的表达式.
(2)若 、 为此二次函数图象上两个不同点,当 时, ,求a的值.
(x ,y ) (x ,y ) x +x =2 y = y
1 1 2 2 1 2 1 2
(3)若点(−1,t)在此二次函数图象上,且当x≥−1时y随x的增大而增大,求t的范围.
【题型5 根据二次函数的性质求最值】
【例5】(2023·安徽六安·统考一模)若a≥0,b≥0,且2a+b=2,2a2−4b的最小值为m,最大值为n,
则m+n=( )
A.−14 B.−6 C.−8 D.2
【变式5-1】(2023·广东梅州·统考二模)已知实数a≥0,b≥0,且a+b=4,记代数式w=a²+ab+b²,
记w ,w 分别为代数式w的最大值与最小值,则w −w 的值为 .
1 2 1 2
【变式5-2】(2023·河北保定·统考模拟预测)对于二次函数 ,已知 ,当 时,
y=−(x−m) 2+1 m>3 −1≤x≤3
有下列说法:
①若y的最大值为−8,则m=4;
②若y的最小值为−8,则m=6;
③若m=5,则y的最大值为−3.
则上达说法( )
A.只有①正确 B.只有②正确 C.只有③正确 D.均不正确
【变式5-3】(2023·江苏南通·南通田家炳中学校考模拟预测)在直角坐标系中,二次函数
的图像过 , 两点.当 , 时,二次函数图象 有
y=ax2+bx+c(a<0) (m,b) (m+1,a) b≥a m<0 y=ax2+bx+c
最大值−2,a的最大值是 .
【题型6 根据二次函数的最值求字母的取值范围】
【例6】(2023·浙江绍兴·校联考三模)二次函数y=−x2+bx+c的图象经过点(1,0),(2,3),在a≤x≤6范
围内有最大值为4,最小值为−5,则a的取值范围是( )
A.a≥6 B.3≤a≤6 C.0≤a≤3 D.a≤0
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【变式6-1】(2023·福建厦门·统考一模)已知二次函数y=−x2+2ax+a+1,若对于−1a+1,则a的取值范围是 .
【变式6-2】(2023·浙江杭州·统考一模)已知抛物线 ,该抛物线经过平移得到新抛物线 ,新抛物
y =x2 y
1 2
线与x轴正半轴交于两点,且交点的横坐标在1到2之间,若点P(1,p),Q(2,q)在抛物线y 的图象上,
2
则PQ的范围是( )
A.0≤PQ<1 B.1≤PQ<2 C.1≤PQ<√2 D.√2≤PQ<2
【变式6-3】(2023·内蒙古呼和浩特·统考二模)对于二次函数y=x2−4x+3,图象的对称轴为
,当自变量x满足a≤x≤3时,函数值y的取值范围为−1≤ y≤0,则a的取值范围为 .
【题型7 根据二次函数自变量的情况求函数值的取值范围】
【例7】(2023·浙江金华·统考一模)已知二次函数y=x2+bx+5的图象经过点(1,0),则当2≤x≤6时,y
的取值范围是( )
A.−5≤ y≤5 B.−4≤ y≤5 C.−3≤ y≤5 D.0≤ y≤5
【变式7-1】(2023·陕西西安·陕西师大附中校考模拟预测)已知二次函数y=ax2+bx+c,函数y与自变
量x的部分对应值如下表所示:
x … −1 0 1 3 …
y … −2 3 6 6 …
当03
【变式7-2】(2023·河南南阳·统考一模)已知二次函数y=−2x2+4x+3,当−1≤x≤2时,y的取值范围
是( )
A.y≤5 B.y≤3 C.−3≤ y≤3 D.−3≤ y≤5
【变式7-3】(2023·浙江杭州·统考二模)已知y=2x2−4x+1,且¿,其中m≤3,n≥−3,则y的取值范
围( )
A.−1≤ y≤17 B.1≤ y≤17 C.−1≤ y≤8 D.−1≤ y≤1
【题型8 根据二次函数的增减性求字母的取值范围】
【例8】(2023·四川泸州·二模)已知函数f (x)=x2−2ax+7,当x≤3时,函数值随x增大而减小,且对任
意的 和 , , 相应的函数值 , 总满足 ,则实数a的取值范围是
1≤x ≤a+2 1≤x ≤a+2 x x y y |y −y |≤9
1 2 1 2 1 2 1 2
( )
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A.−3≤a≤4 B.−2≤a≤4 C.−3≤a≤3 D.3≤a≤4
【变式8-1】(2023·上海长宁·统考一模)如果抛物线y=(3﹣m)x2﹣3有最高点,那么m的取值范围是
.
【变式8-2】(2023·四川泸州·统考一模)已知y=ax2+2ax+2a2+3二次函数(其中x是自变量),当
x≥2时,y随x的增大而减小,且−2≤x≤1时,y的最大值为9,则a的值为( )
3 3
A.2或− B.−√2 C.− D.1
2 2
1
【变式8-3】(2023·浙江杭州·统考三模)已知二次函数y= (s﹣1)x2+(t﹣6)x+1,当1≤x≤2时,y随x的增大
2
而减小,则st的最大为( )
49
A.4 B.6 C.8 D.
4
【题型9 二次函数图象与各项系数符号】
【例9】(2023·安徽合肥·统考模拟预测)已知二次函数y=ax2(a≠0)和一次函数y=bx+c(b≠0)的图象
如图所示,则函数y=ax2+bx−c的图象可能是( )
A. B.
C. D.
c
【变式9-1】(2023·安徽·模拟预测)已知一次函数y=ax+b与反比例函数y= 的图象在第二象限有两个
x
交点,且其中一个交点的横坐标为−1,则二次函数y=ax2+bx−c的图象可能是( )
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A. B.
C. D.
【变式9-2】(2023·湖南岳阳·统考模拟预测)如图,正方形ABCD边长为4,E、F、G、H分别是
AB、BC、CD、DA上的点,且AE=BF=CG=DH.设A、E两点间的距离为x,四边形EFGH的面
积为y,则y与x的函数图象可能是( )
A. B.
C. D.
b
【变式9-3】(2023·广西·统考中考真题)已知反比例函数y= (b≠0)的图象如图所示,则一次函数
x
和二次函数 在同一平面直角坐标系中的图象可能是( )
y=cx−a(c≠0) y=ax2+bx+c(a≠0)
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A. B.
C. D.
【题型10 二次函数与三角形相结合的应用方法】
【例10】(2023·青海·统考中考真题)如图,二次函数y=−x2+bx+c的图象与x轴相交于点A和点C(1,0),
交y轴于点B(0,3).
(1)求此二次函数的解析式;
(2)设二次函数图象的顶点为P,对称轴与x轴交于点Q,求四边形AOBP的面积(请在图1中探索);
(3)二次函数图象的对称轴上是否存在点M,使得△AMB是以AB为底边的等腰三角形?若存在,请求出满
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足条件的点M的坐标;若不存在,请说明理由(请在图2中探索).
【变式10-1】(2023·山东泰安·统考中考真题)如图1,二次函数y=ax2+bx+4的图象经过点
A(−4,0),B(−1,0).
(1)求二次函数的表达式;
(2)若点P在二次函数对称轴上,当△BCP面积为5时,求P坐标;
(3)小明认为,在第三象限抛物线上有一点D,使∠DAB+∠ACB=90°;请判断小明的说法是否正确,如
果正确,请求出D的坐标;如果不正确,请说明理由.
【变式10-2】(2023·湖南·统考中考真题)如图,二次函数y=x2+bx+c的图象与x轴交于A,B两点,与
y轴交于C点,其中B(1,0),C(0,3).
(1)求这个二次函数的表达式;
(2)在二次函数图象上是否存在点P,使得S =S ?若存在,请求出P点坐标;若不存在,请说明理
△PAC △ABC
由;
(3)点Q是对称轴l上一点,且点Q的纵坐标为a,当△QAC是锐角三角形时,求a的取值范围.
【变式10-3】(2023·辽宁阜新·统考中考真题)如图,在平面直角坐标系中,二次函数y=−x2+bx−c的
图象与x轴交于点A(−3,0)和点B(1,0),与y轴交于点C.
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(1)求这个二次函数的表达式.
(2)如图1,二次函数图象的对称轴与直线AC:y=x+3交于点D,若点M是直线AC上方抛物线上的一个
动点,求△MCD面积的最大值.
(3)如图2,点P是直线AC上的一个动点,过点P的直线l与BC平行,则在直线l上是否存在点Q,使点B与
点P关于直线CQ对称?若存在,请直接写出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
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