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专题1.2二次函数全章知识典例详解(必考点分类集训)(人教版)(教师版)_初中数学_九年级数学上册(人教版)_考点分类必刷题-U181

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专题1.2二次函数全章知识典例详解(必考点分类集训)(人教版)(教师版)_初中数学_九年级数学上册(人教版)_考点分类必刷题-U181
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专题 1.2 二次函数全章知识典例详解 【人教版】 知识点1 二次函数的定义 定义:一般地,形如 (a,b,c是常数, )的函数,叫做二次函数.其中x是自变量, a,b,c分别是二次函数的二次项系数、一次项系数和常数项. 注意:二次函数的二次项系数 ,而b、c可以为零.2 【典例1】(2023秋•驻马店期末)下列函数:①y=3−❑√3x2;②y = ;③y=x(3﹣5x);④y= x2 (1+2x)(1﹣2x),是二次函数的有( ) A.1个 B.2个 C.3个 D.4个 【分析】利用二次函数定义进行分析即可. 【解答】解:①y=3−❑√3x2;③y=x(3﹣5x);④y=(1+2x)(1﹣2x),是二次函数,共3个, 故选:C. 【典例2】(2023秋•太康县期末)如果函数y=(m+1)xm2−2m−1是二次函数,那么m的值是 . 【分析】根据二次函数的定义求出m的值即可. 【解答】解:∵函数y=(m+1)xm2−2m−1是二次函数, ∴m+1≠0,m2﹣2m﹣1=2, 解得m=3. 故答案为:3. 【典例3】(2023秋•江津区校级月考)若y=(a+1)x|a﹣1|+5x﹣3是关于x二次函数,则a= . 【分析】根据二次函数的定义:形如 y=ax2+bx+c(a,b,c 为常数且 a≠0),可得|a+3|=2 且 a+1≠0,然后进行计算即可解答. 【解答】解:由题意得: |a﹣1|=2且a+1≠0, 解得a=3. 故答案为:3. 知识点2 二次函数的图象和性质 1.二次函数y=ax2 (a≠0)的性质: (1)函数 的图象与a的符号关系. ①当 时 抛物线开口向上 顶点为其最低点; ②当 时 抛物线开口向下 顶点为其最高点; ③ 决定抛物线的开口大小: 越大,抛物线开口越小; 越小,抛物线开口越大. (2)抛物线 的顶点是坐标原点(0, 0),对称轴是 (y轴).a的 开口 顶点 对称轴 增减性 符号 方向 坐标 时,y随x的增大而增大; 时,y随 向上 (0, 0) y轴 x的增大而减小; 时,y有最小值0. 时,y随x的增大而减小; 时,y随 向下 (0, 0) y轴 x的增大而增大; 时,y有最大值0. 2.二次函数y=ax2+c(a≠0)的性质: a的 开口 顶点 对称轴 增减性 符号 方向 坐标 时,y随x的增大而增大; 时,y随 向上 (0, c) y轴 x的增大而减小; 时,y有最小值c. 时,y随x的增大而减小; 时,y随 向下 (0, c) y轴 x的增大而增大; 时,y有最大值c. 3.二次函数y=a(x−h) 2+k(a≠0)的性质: a的 开口 顶点 对称轴 增减性 符号 方向 坐标 (h, 时,y随x的增大而增大; 时,y随 向上 x=h k) x的增大而减小; 时,y有最小值k. (h, 时,y随x的增大而减小; 时,y随 向下 x=h k) x的增大而增大; 时,y有最大值k. 4.二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的性质: b 4acb2 配方:二次函数yax2 bxca(x )2 2a 4a a的 开口 顶点坐标 对称轴 增减性 符号 方向 b x 时,y随x的增大而增 2a 大; a0 向上 ( , ) b x 时,y随x的增大而减 2a 小;b 4acb2 x 时,y有最小值 2a 4a . 时,y随x的增大而减 小; ( , a0 向下 时,y随x的增大而增 ) 大; 时,y有最大值 . 注意:二次函数 与坐标轴的交点: (1)与y轴的交点: ; (2)与x轴的交点:使方程 成立的x值. 1 【典例1】(2024春•肇东市校级月考)已知二次函数y=− (x+3) 2−2,则( ) 2 A.函数图象的对称轴为直线x=3 B.函数的最大值为2 C.当x≤﹣3时,y随x的增大而增大 D.函数图象与y轴的交点坐标为(0,﹣2) 【分析】依照二次函数的性质对比四个选项即可得出结论. 1 【解答】解:由y=− (x+3) 2−2可知,抛物线的对称轴为直线x=﹣3,故A错误; 2 函数的最大值为﹣2,故B错误; 1 因为a=− <0,则抛物线开口向下所以当x≤﹣3时,y随x的增大而增大,故C正确; 2 13 13 令x=0,则y=− ,所以函数图象与y轴的交点坐标为(0,− ),故D错误. 2 2 故选:C. 【典例2】(2024•陕西)已知一个二次函数y=ax2+bx+c的自变量x与函数y的几组对应值如下表: x … ﹣4 ﹣2 0 3 5 … y … ﹣24 ﹣8 0 ﹣3 ﹣15 … 则下列关于这个二次函数的结论正确的是( ) A.图象的开口向上B.当x>0时,y的值随x值的增大而减小 C.图象经过第二、三、四象限 D.图象的对称轴是直线x=1 【分析】根据表格中所给数据,可求出抛物线的解析式,再对所给选项依次进行判断即可解决问题. 【解答】解:由题知, {4a−2b+c=−8 ) c=0 , 9a+3b+c=−3 {a=−1 ) 解得 b=2 , c=0 所以二次函数的解析式为y=﹣x2+2x. 因为a=﹣1<0, 所以抛物线的开口向下. 故A选项不符合题意. 因为y=﹣x2+2x=﹣(x﹣1)2+1, 所以当x>1时,y随x的增大而减小. 故B选项不符合题意. 令y=0得, ﹣x2+2x=0, 解得x =0,x =2, 1 2 所以抛物线与x轴的交点坐标为(0,0)和(2,0). 又因为抛物线的顶点坐标为(1,1), 所以抛物线经过第一、三、四象限. 故C选项不符合题意. 因为二次函数解析式为y=﹣(x﹣1)2+1, 所以抛物线的对称轴为直线x=1. 故D选项符合题意. 故选:D. 【典例3】(2024•碑林区校级模拟)关于x的二次函数y=mx2﹣6mx+9m﹣2(m≠0)的图象,下列说法不 正确的是( ) A.对称轴为直线x=3B.当m=5时,图象上的最低点为(3,﹣2) C.当x>3时,y的值随x值的增大而增大 6 D.顶点一定在函数y=− 的图象上 x 【分析】根据二次函数,反比例函数的图形与性质逐项分析解答即可. −6m 【解答】解:A、抛物线对称轴为直线x=− =3,故原说法正确,不符合题意; 2m B、当m=5时,抛物线解析式为y=5x2﹣30x+43,顶点的坐标(3,﹣2),故原说法正确,不符合题 意; C、当x>3时,开口方向不确定,y的增减性也不确定,故原说法错误,符合题意; 6 D、y=mx2﹣6mx+9m﹣2图象的顶点为(3,﹣2),故顶点一定在函数y=− 的图象上,故原说法正 x 确,不符合题意. 故选:C. 【典例4】(2024•管城区校级三模)已知点A(﹣1,y ),B(2,y ),C(5,y )都在二次函数y=﹣2 1 2 3 (x﹣3)2+a的图象上,则y ,y ,y 的大小关系为( ) 1 2 3 A.y >y >y B.y >y >y C.y >y >y D.y >y >y 1 2 3 2 1 3 2 3 1 3 2 1 【分析】由题意可知,二次函数y=﹣2(x﹣3)2+a的图象的对称轴为直线x=3,开口方向向下,再根 据离着对称轴越远的点的纵坐标越小即可得出答案. 【解答】解:由题意可知, 二次函数y=﹣2(x﹣3)2+a的图象的对称轴为直线x=3,开口方向向下, 则离着对称轴越远的点的纵坐标越小, 点A离着对称轴最远,点B离着对称轴最近, 所以y >y >y . 2 3 1 故选:C. 【典例5】(2024•姜堰区二模)二次函数y=a(x﹣h)2+k(a≠0,h,k为常数)图象开口向下,当x=1 时,y=1;当x=6时,y=6.则h的值可能为( ) 7 9 A.2 B.3 C. D. 2 2 【分析】根据图象开口向下,得出a<0,再将x=1,y=1;x=6,y=6代入函数解析式,得出可能的h 的值. 【解答】解:∵图象开口向下,∴a<0, 将x=1,y=1;x=6,y=6代入, {1=a(1−ℎ) 2+k) 得: , 6=a(6−ℎ) 2+k ∴5=a(6﹣h)2﹣a(1﹣h)2 a[(6﹣h)2﹣(1﹣h)2]=5 a[(6﹣h+1﹣h)(6﹣h﹣1+h)]=5 a(7﹣2h)•5=5 1 a= 7−2ℎ ∵a<0, ∴7﹣2h<0, ∴h>3.5, 9 ∴h可能的值为 , 2 故答案为:D. 【典例6】(2024•阜阳二模)若抛物线y=x2﹣2mx+m2+2m+1(m是常数)的顶点到x轴的距离为2,则m 的值为( ) 1 3 1 3 3 1 A.− B. C.− 或 D.− 或 2 2 2 2 2 2 【分析】把二次函数解析式化为顶点式,再根据顶点到x轴的距离为2,得出顶点纵坐标的绝对值=2, 解方程求出m的值即可. 【解答】解:y=x2﹣2mx+m2+2m+1=(x﹣m)2+2m+1, ∴抛物线y=x2﹣2mx+m2+2m+1(m是常数)的顶点坐标为(m,2m+1), ∵顶点到x轴的距离为2, ∴|2m+1|=2, 即2m+1=2或2m+1=﹣2, 1 3 解得m= 或− , 2 2 故选:D. 知识点3 二次函数的解析式1.一般式:yax2 bxc(a0) 已知图象上三点(x,y )、(x,y )、(x,y ),可用一般式求解二次函数解析式. 1 1 2 2 3 3 2.顶点式:ya(xh)2 k(a0) 已知抛物线的顶点或对称轴,可用顶点式求解二次函数解析式. 3.交点式:ya(xx )(xx )(a0) 1 2 已知抛物线与x轴的两个交点坐标,可用交点式求解二次函数解析式. 4.对称式:ya(x x )(x x )k(a0) 1 2 已知抛物线经过点(x ,k)、(x ,k)时,可以用对称式来求二次函数的解析式. 1 2 注意: (1)二次函数的解析式求解,最后结果一般写成一般式或顶点式,不写成交点式; (2)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x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. 【典例1】(2024秋•西城区校级期中)如果二次函数y=ax2+bx+c的图象经过点(﹣1,0),(3,0), (0,﹣6),求二次函数表达式. 【分析】设交点式y=a(x﹣3)(x+1),然后把(0,﹣6)代入求出a即可. 【解答】解:设抛物线的解析式为y=a(x﹣3)(x+1) 把(0,﹣6)代入得﹣3a=﹣6,解得a=2, 所以此函数的解析式为y=2(x﹣3)(x+1), 即y=2x2﹣4x﹣6. 【典例2】(2024秋•庐阳区校级月考)已知二次函数的图象以 A(3,3)为顶点,且过点B(2,0),求 该函数的关系式. 【分析】已知抛物线的顶点坐标,设顶点式,将点B(2,0)代入求a,确定函数关系式. 【解答】解:由A(3,3)为抛物线顶点,设抛物线解析式为y=a(x﹣3)2+3, 将点B(2,0)代入,得a+3=0,解得a=﹣3, ∴该函数的关系式为y=﹣3(x﹣3)2+3. 【典例3】(2024秋•长宁区校级期中)已知二次函数y=ax2+bx+c的图象经过点A(1,5),B(﹣1, 9),C(0,8).求这个二次函数的解析式,开口方向,对称轴和顶点坐标. 【分析】设二次函数解析式为y=ax2+bx+c,然后利用待定系数法列式求出a、b、c的值,然后整理求 出抛物线对称轴解析式顶点坐标.【解答】解:设二次函数解析式为y=ax2+bx+c, {a+b+c=5 ) 根据题意得, a−b+c=9 , c=8 {a=−1 ) 解得 b=−2 , c=8 ∴二次函数解析式为y=﹣x2﹣2x+8, ∵y=﹣x2﹣2x+8=﹣(x+1)2+9 ∴抛物线开口向下,对称轴为x=﹣1,顶点坐标为(﹣1,9). 【典例4】(2024秋•通州区期中)已知函数y=x2+bx+c在x=0和x=4时的函数值相等,且函数的最小值 为﹣2,求函数的表达式. 【分析】根据题意求得对称轴,即可得到顶点坐标,求得顶点式,然后化成一般式即可. 【解答】解:∵函数y=ax2+bx+c在x=0和x=4时的函数值相等,且函数的最小值为﹣2, 0+4 ∴对称轴为直线x= =2, 2 ∴顶点为(2,﹣2), ∴函数为y=(x﹣2)2﹣2,即y=x2﹣4x+2. 【典例5】根据下列条件,求二次函数的解析式 (1)图象经过点(﹣1,3),(1,3),(2,6); (2)抛物线顶点坐标为(﹣1,9),并且与y轴交于(0,﹣8); (3)抛物线的对称轴是直线x=1,与x轴的一个交点为(﹣2,0),与y轴交于点(0,12); (4)图象顶点坐标是(2,﹣5),且过原点; (5)图象与x轴的交点坐标是(﹣1,0),(﹣3,0)且函数有最小值﹣5; (6)当x=2时,函数的最大值是1,且图象与x轴两个交点之间的距离为2. 【分析】(1)设y=ax2+bx+c;(2)、(4)设y=a(x+1)2+9;(3)、(5)、(6)设y=a(x﹣ x )(x﹣x ).然后把已知点的坐标代入解方程,求出未知系数,最后确定解析式. 1 2 【解答】解:(1)设抛物线的解析式为y=ax2+bx+c, 把(﹣1,3),(1,3),(2,6)代入解析式得, 3=a﹣b+c①, 3=a+b+c②, 6=4a+2b+c③,解由①②③组成的方程组得,a=1,b=0,c=2. 所以二次函数的解析式为y=x2+2. (2)设y=a(x+1)2+9, 把(0,﹣8)代入解析式得,a=﹣17, ∴y=﹣17(x+1)2+9=﹣17x2﹣34x﹣8, 所以二次函数的解析式为y=﹣17x2﹣34x﹣8. (3)∵对称轴是直线x=1,与x轴的一个交点为(﹣2,0), ∴与x轴的另一个交点为(4,0), 设y=a(x+2)(x﹣4), 3 把(0,12)代入解析式得,a=− , 2 3 3 ∴y=− (x+2)(x﹣4)=− x2+3x+12, 2 2 3 所以二次函数的解析式为y=− x2+3x+12. 2 (4)设y=a(x﹣2)2﹣5, 5 把(0,0)代入解析式得,a= , 4 5 5 ∴y= (x﹣2)2﹣5= x2﹣5x, 4 4 5 所以二次函数的解析式为y= x2﹣5x. 4 (5)设y=a(x+1)(x+3), 根据题意可得对称轴为直线x=﹣2,又函数有最小值﹣5, ∴顶点坐标为(﹣2,﹣5),代入解析式得,a=5. ∴y=5(x+1)(x+3)=5x2+20x+15, 所以二次函数的解析式为y=5x2+20x+15. (6)∵当x=2时,函数的最大值是1,即顶点坐标为(2,1), ∴抛物线的对称轴为直线x=2,而图象与x轴两个交点之间的距离为2,则交点坐标分别为(1,0), (3,0), 设y=a(x﹣1)(x﹣3), 把(2,1)代入解析式得,a=﹣1, ∴y=﹣(x﹣1)(x﹣3)=﹣x2+4x﹣3,所以二次函数的解析式为y=﹣x2+4x﹣3. 【典例6】已知二次函数y=ax2﹣(b﹣1)x﹣3a的图象经过点(4,10),交x轴于A(x ,0),B(x , 1 2 0)两点.(x <x ),且3OA=OB,求二次函数的解析式. 1 2 【分析】利用根系数的关系求出x ,从而得到点A的坐标,再利用待定系数法求二次函数解析式解答. 1 【解答】解:∵令y=0,则ax2﹣(b﹣1)x﹣3a=0, −3a ∴x •x = =−3, 1 2 a ∵x <x ,30A=OB, 1 2 ∴x =﹣1, 1 ∴点A(﹣1,0), ∵函数图象经过点(4,10),(﹣1,0), {16a−4(b−1)−3a=10) ∴ , a+(b−1)−3a=0 {a=2) 解得 . b=5 所以二次函数的解析式y=2x2﹣4x﹣6. 知识点4 二次函数的图象判断 1.二次函数图象与系数的关系 (1)a决定抛物线的开口方向 当 时,抛物线开口向上;当 时,抛物线开口向下.反之亦然. (2)b和a共同决定抛物线对称轴的位置:“左同右异” 当 时,抛物线的对称轴为y轴;当a、b同号时,对称轴在y轴的左侧;当a、b异号时,对称轴 在y轴的右侧. (3) 的大小决定抛物线与y轴交点的位置 当 时,抛物线与y轴的交点为原点;当 时,交点在y轴的正半轴;当 时,交点在y轴 的负半轴. 2.二次函数的图象信息 (1)根据抛物线的开口方向判断a的正负性. (2)根据抛物线的对称轴判断b的正负性. (3)根据抛物线与y轴的交点,判断c的正负性. (4)根据抛物线与x轴有无交点,判断 的正负性.(5)根据抛物线的对称轴可得 与 的大小关系,可得 的正负性. (6)根据抛物线所经过的已知坐标的点,可得到关于a,b,c的等式. (7)根据抛物线的顶点,判断 的大小. 【典例1】(2024秋•建水县期末)二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)图象如图所示,现有下列结论:①b2﹣ 4ac>0;②a>0;③b>0;④c>0;⑤4a+2b+c<0,则其中结论正确的个数是( ) A..2个 B.3个 C.4个 D..5个 【分析】根据抛物线与x轴有两个交点可对①进行判断; 根据抛物线开口方向得a<0,再根据对称轴得b>0,根据抛物线与y轴的交点在x轴上方得c>0,所 以可对②③④进行判断; 根据抛物线的对称轴为直线x=1,则b=﹣2a,抛物线与x轴正半轴另一交点坐标大于2,所以当x=2 时,y>0,即4a+2b+c>0,于是可对⑤进行判断. 【解答】解:∵抛物线与x轴有两个交点, ∴所以①正确; ∵抛物线开口相下, ∴a<0,所以②错误; b ∵抛物线对称轴为直线x=− >0, 2a ∴b>0,所以③正确; ∵抛物线与y轴的交点在x轴上方, ∴c>0,所以④正确; ∵对称轴为直线x=1, ∴抛物线与x轴正半轴的交点坐标大于2, ∴当x=2时,y>0,即4a+2b+c>0,所以⑤错误. 所以正确的有①③④共3个.故选:B. 【典例2】(2024•松山区三模)在平面直角坐标系中,二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象如图所示, 现给以下结论:①abc<0;②c+2a<0;③9a﹣3b+c=0;④4ac﹣b2<0.其中正确结论的个数有( ) A.1个 B.2个 C.3个 D.4个 【分析】利用对称轴的范围求2a与b的关系,以及二次函数与方程之间的转换,根的判别式的熟练运 用.由抛物线的开口方向判断a与0的关系,由抛物线与y轴的交点判断c与0的关系,然后根据对称 轴及抛物线与x轴交点情况进行推理,进而对所得结论进行判断. b 【解答】解:①由抛物线可知:a>0,c<0,− <0, 2a ∴b>0, ∴abc<0,故①正确; b ②由对称轴可知:− =−1, 2a ∴b=2a, ∵x=1时,y=a+b+c=0, ∴c+3a=0, ∴c+2a=﹣3a+2a=﹣a<0,故②正确; ③(1,0)关于x=﹣1的对称点为(﹣3,0), ∴x=﹣3时,y=9a﹣3b+c=0,故③正确; ④抛物线与x轴有两个交点, ∴Δ>0, 即b2﹣4ac>0, ∴4ac﹣b2<0,故④正确; 故选:D. 【典例3】(2023秋•城关区校级期末)如图为二次函数 y=ax2+bx+c(a≠0)的图象,对称轴是直线x=1,则下列说法:①b>0;②2a+b=0;③4a﹣2b+c>0;④3a+c>0;⑤m(ma+b)<a+b(常数 m≠1).其中正确的个数为( ) A.2 B.3 C.4 D.5 【分析】由抛物线的开口方向判断a与0的关系,由抛物线与y轴的交点判断c与0的关系,然后根据 对称轴x=1计算2a+b与0的关系;再由根的判别式与根的关系,进而对所得结论进行判断. b 【解答】解:①由抛物线的开口向下知a<0,对称轴为直线x=− >0,则b>0,故本选项正确; 2a ②由对称轴为直线x=1, b ∴− = 1,∴b=﹣2a,则2a+b=0,故本选项正确; 2a ③由图象可知,当x=﹣2时,y<0,则4a﹣2b+c<0,故本选项错误; ④从图象知,当x=﹣1时,y=0,则a﹣b+c=0, ∵b=﹣2a, ∴a+2a+c=0,即3a+c=0,故本选项错误; ⑤∵对称轴为直线x=1, ∴当x=1时,抛物线有最大值, ∴a+b+c>m2a+mb+c, ∴m(ma+b)<a+b(常数m≠1),故本选项正确; 故选:B. 【典例4】(2024•合江县二模)如图是二次函数y=ax2+bx+c图象的一部分,与x轴的交点A在点(2, 0)和(3,0)之间,对称轴是直线x=1.对于下列说法:①abc<0;②2a﹣b=0;③4a﹣2b+c< 0;④b2<4ac;⑤3b<2c;⑥若两点(﹣2,y )(3,y )在二次函数图象上,则y >y ,其中正确 1 2 1 2 的有( )A.1个 B.2个 C.3个 D.4个 【分析】根据二次函数的图象与性质即可求出答案. 【解答】解:①由二次函数的图象可知:a<0,c>0, b 由对称轴可知:x=− >0, 2a ∴b>0, ∴abc<0,故①正确; b ②由对称轴可知:− =1, 2a ∴2a+b=0,故②错误; ③由图象可知,x=3时,y<0, 而(3,0)关于直线x=1的对称点为(﹣1,0), 当x≤1时,随x的增大而增大, ∴当x=﹣2时,y<0, ∴4a﹣2b+c<0,故③正确; ④由图象可知抛物线与x轴有两个交点, 故Δ=b2﹣4ac>0, ∴b2>4ac,故④错误; b ⑤∵− =1, 2a 1 ∴a=− b, 2 ∵(3,0)关于直线x=1的对称点为(﹣1,0),且x=3时,y<0, ∴x=﹣1时,y<0, ∴a﹣b+c<0,1 ∴− b−b+c<0, 2 ∴3b>2c,故⑤错误; ⑥∵抛物线开口向下,且点(﹣2,y )到直线x=1的距离大于点(3,y )到直线x=1的距离, 1 2 ∴y <y ,故⑥错误; 1 2 故选:B. 知识点5 二次函数的几何变换 1.二次函数图象的平移 平移规律:在原有函数的基础上“左加右减”,“上加下减”. 2.二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x轴对称 yax2bxc关于x轴对称后,得到的解析式是yax2bxc. 关于x轴对称后,得到的解析式是 . y (2)关于 轴对称 yax2bxc关于y轴对称后,得到的解析式是yax2bxc. 关于y轴对称后,得到的解析式是 . (3)关于原点对称 yax2bxc关于原点对称后,得到的解析式是yax2bxc. 关于原点对称后,得到的解析式是 . (4)关于顶点对称 b2 关于顶点对称后,得到的解析式是yax2bxc . yax2bxc 2a 关于顶点对称后,得到的解析式是 (5)关于点 对称 关于点 对称后,得到的解析式是 3.二次函数图象的翻折 函数y| f(x)|的图象可以由函数y f(x)通过关于x轴的翻折变换得到. y f(x) 具体规则为函数 图象在x轴上方的部分不变,在x轴下方的部分翻折到x轴上方. 【典例1】(2024•平房区三模)已知二次函数y=x2向左平移h个单位,再向下平移k个单位,得到二次 函数y=(x+2)2﹣3;则h和k的值分别为( ) A.﹣2,3 B.﹣2,﹣3 C.2,﹣3 D.2,3【分析】根据“左加右减,上加下减”的规律进行解答即可. 【解答】解:二次函数 y=x2向左平移h个单位,再向下平移k个单位,得到的函数解析式为 y= (x+h)2﹣k. 又∵平移后抛物线的解析式为y=(x+2)2﹣3, ∴h=2,k=3, 故选:D. 【典例2】(2024春•登封市校级月考)将抛物线y=﹣3x2平移,得到抛物线y=﹣3(x﹣1)2﹣2,下列平 移方式中,正确的是( ) A.先向左平移1个单位,再向上平移2个单位 B.先向左平移1个单位,再向下平移2个单位 C.先向右平移1个单位,再向上平移2个单位 D.先向右平移1个单位,再向下平移2个单位 【分析】找到两个抛物线的顶点,根据抛物线的顶点即可判断是如何平移得到. 【解答】解:∵y=﹣3x2的顶点坐标为(0,0),y=﹣3(x﹣1)2﹣2的顶点坐标为(1,﹣2), ∴将抛物线y=﹣3x2向右平移1个单位,再向下平移2个单位,可得到抛物线y=﹣3(x﹣1)2﹣2. 故选:D. 【典例3】(2024•榆次区一模)抛物线y=x2﹣2x经过平移后的表达式为y=(x﹣2)2+3,则平移的方式 可以是( ) A.先沿x轴向右平移1个单位长度,再沿y轴向上平移4个单位长度 B.先沿x轴向右平移1个单位长度,再沿y轴向下平移4个单位长度 C.先沿x轴向左平移1个单位长度,再沿y轴向上平移4个单位长度 D.先沿x轴向左平移1个单位长度,再沿y轴向下平移4个单位长度 【分析】根据平移前后的抛物线的顶点坐标确定平移方法即可得解. 【解答】解:∵抛物线y=x2﹣2x=(x﹣1)2﹣1的顶点坐标为(1,﹣1),抛物线y=(x﹣2)2+3的 顶点坐标为(2,3), ∴顶点由(1,﹣1)到(2,3)需要先沿x轴向右平移1个单位长度,再沿y轴向上平移4个单位长 度. 故选:A. 【典例4】(2024•西安校级模拟)在平面直角坐标系中,若抛物线y=x2+(n﹣2m)x+m﹣n与抛物线y= x2+(4m﹣6)x+2m﹣3关于y轴对称,则符合条件的m,n的值为( )12 9 9 12 A.m= ,n= B.m= ,n= 7 7 7 7 C.m=0,n=3 D.m=3,n=0 【分析】根据关于y轴对称,a,c不变,b变为相反数列出方程组,解方程组即可求得. 【解答】解:∵抛物线y=x2+(n﹣2m)x+m﹣n与抛物线y=x2+(4m﹣6)x+2m﹣3关于y轴对称, {−n+2m=4m−6) ∴ , m−n=2m−3 {m=3) 解得 , n=0 故选:D. 【典例5】(2024秋•金东区期末)将抛物线y=x2﹣4x+3绕原点O顺时针旋转180°,则旋转后的函数表达 式为( ) A.y=x2+4x﹣3 B.y=﹣x2+4x+3 C.y=﹣x2﹣4x﹣3 D.y=﹣x2+4x﹣3 【分析】根据关于原点对称的两点的横坐标纵坐标都互为相反数求则可. 【解答】解:旋转后的函数表达式为:﹣y=(﹣x)2+4x+3,化简为y=﹣x2﹣4x﹣3. 故选:C. 知识点6 二次函数与一元二次方程 (1)一般地,从二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象可知:如果抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)与x轴有公共点,公共点 的横坐标是x ,那么当x=x ,时,函数的值是0,因此x=x 是方程ax2+bx+c=0(a≠0)的一个根. 0 0 0 (2)一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)与二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)二者之间的联系与区别,列表如下: 根的判别式 二次函数的图象 二次函数与x轴的交点坐标 一元二次方程根的情况 抛物线 与 x 一元二次方程 轴交于 , 两 △>0 有两个不相等的实数根 点,且 , 此时称抛物线与x轴相交 一元二次方程 抛物线 与 x △=0 有两个相等的实数根 轴交切于 这一点,此时称 抛物线与x轴相切一元二次方程 抛物线 与 x △<0 轴无交点,此时称抛物线与x轴相 在实数范围内无解(或 离 称无实数根) 【典例1】(2023秋•剑阁县期末)如图,以(1,﹣4)为顶点的二次函数y=ax2+bx+c的图象与x轴负半 轴交于A点,则一元二次方程ax2+bx+c=0的正数解的范围是( ) A.2<x<3 B.3<x<4 C.4<x<5 D.5<x<6 【分析】先根据图象得出对称轴左侧图象与x轴交点横坐标的取值范围,再利用对称轴x=1,可以算出 右侧交点横坐标的取值范围. 【解答】解:∵二次函数y=ax2+bx+c的顶点为(1,﹣4), ∴对称轴为x=1, 而对称轴左侧图象与x轴交点横坐标的取值范围是﹣3<x<﹣2, ∴右侧交点横坐标的取值范围是4<x<5. 故选:C. 【典例2】(2023•曲江区校级三模)函数y=ax2+2ax+m(a<0)的图象过点(2,0),则使函数值y<0 成立的x的取值范围是( ) A.x<﹣4或x>2 B.﹣4<x<2 C.x<0或x>2 D.0<x<2 【分析】首先求出抛物线的对称轴方程,进而利用抛物线的对称性得到抛物线与 x轴的另一个交点坐标 为(﹣4,0),然后利用函数图象写出抛物线在x轴下方所对应的自变量的范围即可. 【解答】解:抛物线y=ax2+2ax+m的对称轴为直线: 2a x=− 2a =﹣1. 抛物线与x轴的一个交点坐标为:(2,0), 由二次函数图象性质可知,x轴的另一个交点与(2,0)关于x=﹣1对称, 所以另外一个交点的坐标为:(﹣4,0), ∵a<0,∴抛物线开口向下, ∴当x<﹣4或x>2时,y<0. 故选:A. 【典例3】(2023秋•临沭县期末)如图,点 A(2.18,﹣0.51),B(2.68,0.54),在二次函数 y= ax2+bx+c(a≠0)的图象上,则方程ax2+bx+c=0的一个近似值可能是( ) A.2.18 B.2.68 C.﹣0.51 D.2.45 【分析】根据自变量两个取值所对应的函数值是﹣0.51和0.54,可得当函数值为0时,x的取值应在所 给的自变量两个值之间. 【解答】解:∵图象上有两点分别为A(2.18,﹣0.51)、B(2.68,0.54), ∴当x=2.18时,y=﹣0.51;x=2.68时,y=0.54, ∴当y=0时,2.18<x<2.68, 只有选项D符合, 故选:D. 【典例4】已知二次函数y=﹣x2+(m﹣2)x+m+1. (1)试说明:不论m取任何实数,这个二次函数的图象必与x轴有两个交点. (2)当m为何值时,这两个交点都在原点的左侧? (3)当m为何值时,这个二次函数的图象的对称轴是y轴? 【分析】(1)先计算方程﹣x2+(m﹣2)x+m+1=0的判别式得到△=m2+8,根据非负数的性质有Δ> 0,然后根据抛物线与x轴的交点问题即可得到结论; (2)设二次函数的图象与x轴有两个交点坐标为(x ,0),(x ,0),根据抛物线与x轴的交点问题 1 2 得到x 和x 为关于x的方程﹣x2+(m﹣2)x+m+1=0的两不等实数根,且x <0,x <0,然后利用根与 1 2 1 2 系数的关系得到x +x =m﹣2<0,x •x =﹣(m+1)>0,再求出两个不等式的公共部分即可; 1 2 1 2 m−2 (3)根据二次函数的性质得到− = 0,然后解方程即可. 2×(−1)【解答】(1)证明:△=(m﹣2)2﹣4×(﹣1)×(m+1) =m2+8, ∵m2≥0, ∴m2+8>0,即Δ>0, ∴不论m取任何实数,这个二次函数的图象必与x轴有两个交点; (2)解:设二次函数的图象与x轴有两个交点坐标为(x ,0),(x ,0),则x 和x 为关于x的方程 1 2 1 2 ﹣x2+(m﹣2)x+m+1=0的两不等实数根,且x <0,x <0, 1 2 ∴x +x =m﹣2<0,x •x =﹣(m+1)>0, 1 2 1 2 ∴m<﹣1; 即m<﹣1时,这两个交点都在原点的左侧; m−2 (3)根据题意得x =− = 0, 2×(−1) 解得m=2, 即m=2时,这个二次函数的图象的对称轴是y轴. 知识点7 二次函数的实际应用 1.常见应用题类型按照考频从高到低可以分为: (1)经济利润类问题; (2)方案选择类问题; (3)行程问题; (4)数学建模类问题; (5)工程问题。 2.解应用题的关键在于审题,理解题意,尤其是一些条件范围的限制。然后再列出相应的方程、不等 式、一次函数、二次函数关系式求解。其中二次函数求最值是最常见的考点,在求最值的过程中一定要注 意自变量的取值范围。 【典例1】(2024•犍为县模拟)在“母亲节”期间,某校部分团员参加社会公益活动,准备购进一批许愿 瓶进行销售,并将所得利润捐给慈善机构.根据市场调查,这种许愿瓶一段时间内的销售量y(个)与 销售单价x(元/个)之间的对应关系如图所示: (1)试判断y与x之间的函数关系,并求出函数关系式; (2)若许愿瓶的进价为6元/个,按照上述市场调查的销售规律,求销售利润w(元)与销售单价x (元/个)之间的函数关系式; (3)在(2)的前提下,若许愿瓶的进货成本不超过900元,要想获得最大的利润,试确定这种许愿瓶的销售单价,并求出此时的最大利润. 【分析】(1)观察可得该函数图象是一次函数,设出一次函数解析式,把其中两点代入即可求得该函 数解析式,进而把其余两点的横坐标代入看纵坐标是否与点的纵坐标相同; (2)销售利润=每个许愿瓶的利润×销售量; (3)根据进货成本可得自变量的取值,结合二次函数的关系式即可求得相应的最大利润. 【解答】解:(1)y是x的一次函数,设y=kx+b图象过点(10,300),(12,240), {10k+b=300) , 12k+b=240 {k=−30) 解得 . b=600 故y与x 之间的函数关系为:y=﹣30x+600, 当x=14时,y=180;当x=16时,y=120, 即点(14,180),(16,120)均在函数y=﹣30x+600的图象上. ∴y与x之间的函数关系式为y=﹣30x+600; (2)w=(x﹣6)(﹣30x+600)=﹣30x2+780x﹣3600 即w与x之间的函数关系式为w=﹣30x2+780x﹣3600; (3)由题意得6(﹣30x+600)≤900,解得x≥15. 780 w=﹣30x2+780x﹣3600图象对称轴为x =− = 13, 2×(−30) ∵a=﹣30<0, ∴抛物线开口向下,当x≥15时,w随x增大而减小, ∴当x=15时,w最大 =1350. 即以15元/个的价格销售这批许愿瓶可获得最大利润1350元. 【典例2】(2024•邹平市校级模拟)某游乐园有一个直径为16米的圆形喷水池,喷水池的周边有一圈喷 水头,喷出的水柱为抛物线,在距水池中心3米处达到最高,高度为5米,且各方向喷出的水柱恰好在 喷水池中心的装饰物处汇合.如图所示,以水平方向为x轴,喷水池中心为原点建立直角坐标系.(1)求水柱所在抛物线(第二象限部分)的函数表达式; (2)主师傅在喷水池内维修设备期间,喷水管意外喷水,为了不被淋湿,身高 1.8米的王师傅站立时 必须在离水池中心多少米以内? (3)经检修评估,游乐园决定对喷水设施做如下设计改进:在喷出水柱的形状不变的前提下,把水池 的直径扩大到24米,各方向喷出的水柱仍在喷水池中心保留的原装饰物(高度不变)处汇合,请探究 扩建改造后喷水池水柱的最大高度. 【分析】(1)根据顶点坐标可设二次函数的顶点式,代入点(﹣8,0),求出a值,此题得解; (2)利用二次函数图象上点的坐标特征,求出当y=1.8时x的值,由此即可得出结论; (3)利用二次函数图象上点的坐标特征可求出抛物线与 y轴的交点坐标,由抛物线的形状不变可设改 1 16 造后水柱所在抛物线(第一象限部分)的函数表达式为 y=− x2+bx+ ,代入点(12,0)可求出b 5 5 值,再利用配方法将二次函数表达式变形为顶点式,即可得出结论. 【解答】解:(1)∵关于y轴对称, ∴第二象限抛物线的顶点坐标为(﹣3,5), 设水柱所在抛物线(第二象限部分)的函数表达式为y=a(x+3)2+5(a≠0), 将(﹣8,0)代入y=a(x+3)2+5,得:25a+5=0, 1 解得:a=− , 5 1 ∴水柱所在抛物线(第二象限部分)的函数表达式为y=− (x+3)2+5(﹣8<x<0); 5 1 (2)当y=1.8时,有− (x+3)2+5=1.8, 5 解得:x =﹣7,x =1, 1 2 ∴为了不被淋湿,身高1.8米的王师傅站立时必须在离水池中心7米以内; 1 16 (3)当x=0时,y=− (x+3)2+5= , 5 51 16 设改造后水柱所在抛物线(第二象限部分)的函数表达式为y=− x2+bx+ , 5 5 ∵该函数图象过点(﹣12,0), 1 16 ∴0=− ×(﹣12)2+(﹣12)b+ , 5 5 32 解得:b=− , 15 1 32 16 1 16 80 ∴改造后水柱所在抛物线(第二象限部分)的函数表达式为 y=− x2− x+ =− (x+ )2+ 5 15 5 5 3 9 , 80 ∴扩建改造后喷水池水柱的最大高度为 米. 9 【典例3】(2024•大庆模拟)某家禽养殖场,用总长为200m的围栏靠墙(墙长为65m)围成如图所示的 三块矩形区域,矩形EAGH与矩形HGBF面积相等,矩形EAGH面积等于矩形DEFC面积的二分之 一,设AD长为x m,矩形区域ABCD的面积为y m2. (1)求y与x之间的函数关系式,并写出自变量x的取值范围; (2)当x为何值时,y有最大值?最大值是多少? (3)现需要在矩形EAGH和矩形DEFC区域分别安装不同种类的养殖设备,单价分别为 40元/平方米 和20元/平方米,若要使安装成本不超过30000元,请直接写出x的取值范围. 【分析】(1)根据题意表示出矩形的长与宽,进而得出答案; (2)把二次函数关系式化为顶点式,根据二次函数的性质即可得到结论; (3)设安装成本为w元,则w=﹣25x2+2000x,再根据二次函数的性质结合(1)中x的最值范围可得 答案. 1 1 【解答】解:(1)由题意得,AE=HG= AD= x m, 2 2 1 5 5 DC=AB= (200− x)=(100− x)m, 2 2 45 5 故y=x(100− x)=− x2+100x, 4 4 自变量x的取值范围为:28≤x<80; (2)由题意可得: 5 5 5 ∵y=− x2+100x=− ( x2﹣80x)=− ( x﹣40)2+2000, 4 4 4 又∵28≤x<80, ∴当x=40时,y有最大值,最大值为2000平方米; 1 5 1 5 5 (3)由题意得,S矩形EAGH =AG•AE = 2 (100− 4 x)⋅ 2 x =− 16 x2+25x,S矩形DEFC =DC•DE=(100− 4 1 5 x)• x=− x2+50x, 2 8 5 5 设安装成本为w元,则w=40(− x2+25x)+20(− x2+50x)=﹣25x2+2000x, 16 8 令w=30000,则﹣25x2+2000x=30000, 解得x=60或20, ∵28≤x<80, ∴60≤x<80时,安装成本不超过30000元.