专题 22.3 二次函数的图象和性质(二)(举一反三讲义)
【人教版】
【题型1 二次函数y=ax2+bx+c的图象】............................................................................................................3
【题型2 二次函数y=ax2+bx+c的性质】............................................................................................................5
【题型3 二次函数y=ax2+bx+c图象与系数的关系】.......................................................................................5
【题型4 二次函数y=ax2+bx+c图象的平移】...................................................................................................7
【题型5 用“一般式”求二次函数解析式】.........................................................................................................8
【题型6 用“顶点式”求二次函数解析式】.........................................................................................................9
【题型7 用“交点式”求二次函数解析式】........................................................................................................11
【题型8 求二次函数关于点或直线对称的解析式】...........................................................................................12
知识点 1 二次函数 y=ax ² +bx+c ( a ≠0) 的图象和性质
1. 一般式与顶点式的转化
利用配方法,可以将二次函数的一般式 转化成顶点式 ,其中
y=ax2+bx+c(a≠0) y=a(x−h) 2+k
b 4ac−b2 b
h=− ,k= ,所以二次函数y=ax2+bx+c图象的对称轴是直线x=− ,顶点坐标为
2a 4a 2a
( b 4ac−b2 ).
− ,
2a 4a
2. 二次函数y=ax²+bx+c(a≠0)的图象和性质
符号 a>0 a<0
函数图像
开口方向 向上 向下b
对称轴 x=−
2a
( b 4ac−b2 )
顶点坐标 − ,
2a 4a
在对称轴右侧时,y随x的增大 在对称轴左侧时,y随x的增大
而增大; 而增大;
增减性
在对称轴左侧时,y随x的增大 在对称轴右侧时,y随x的增大
而减小 而减小
b
当x=− 时,
2a b 4ac−b2
最值 当x=− 时,y =
4ac−b2 2a 最大值 4a
y =
最小值 4a
3. 二次函数 的图象特征与 的符号关系
y=ax2+bx+c(a≠0) a,b,c,b2−4ac
代数式(决定因素) 图像特征 符号判定
抛物线开口向上 a>0
a(开口方向)
抛物线开口向下 a<0
b
对称轴在y轴右侧,即x=− >0 a、b异号
2a
b(对称轴位置、a的正负)
b
对称轴在y轴左侧,即x=− <0 a、b同号
2a
交于原点 c=0
c(抛物线与y轴交点位置) 交于y轴正半轴 c>0
交于y轴负半轴 c<0
b2−4ac(与x轴交点个数) 与x轴有两个交点 b2−4ac>0
与x轴有一个交点 b2−4ac=0
与x轴没有交点 b2−4ac<0
知识点 2 求二次函数的解析式
1. 待定系数法
根据已知条件的特点,选择最合适的解析式形式,再将已知点坐标代入解析式,通过解方程(组)求得未知
数的值,即可得到函数解析式.
(1)一般式:
已知函数图象上任意三个点的坐标(三组x,y的值),可设解析式为 .
y=ax2+bx+c(a≠0)
(2)顶点式:已知抛物线顶点( , )、对称轴或最大(小)值,可设解析式为 ,特殊地,若
ℎ k y=a(x−h) 2+k(a≠0)
抛物线顶点在原点,则 ,设其解析式为 .
ℎ =k=0 y=ax2 (a≠0)
(3)交点式:
已知抛物线与x轴的交点坐标为(x ,0),(x ,0),可设解析式为y=a(x−x )(x−x )(a≠0).
1 2 1 2
2. 平移
(1)将抛物线解析式化为顶点式 ,再利用“左加右减,上加下减”的规律进行平
y=a(x−ℎ) 2+k(a≠0)
移.
(2)由于抛物线平移后的形状不变,故a不变,所以在求平移后的抛物线解析式时,通常可利用两种方
法:一是求出原抛物线上任意两点平移后的坐标,利用待定系数法求出解析式;二是只考虑平移后的顶点
坐标,利用顶点式即可求出解析式.
3. 二次函数关于点或直线对称的解析式
若已知抛物线上点的坐标,可以利用待定系数法求其解析式.若已知某抛物线解析式,求其关于某直线或
某点对称的抛物线的解析式,常用结论如下:
(1)关于x轴对称的抛物线的解析式
关于x轴对称的抛物线的解析式: ;
y=ax2+bx+c(a≠0) y=−ax2−bx−c
关于x轴对称的抛物线的解析式: .
y=a(x−ℎ) 2+k(a≠0) y=−a(x−ℎ) 2−k
(2)关于y轴对称的抛物线的解析式
关于y轴对称的抛物线的解析式: ;
y=ax2+bx+c(a≠0) y=ax2−bx+c
关于y轴对称的抛物线的解析式: .
y=a(x−ℎ) 2+k(a≠0) y=a(x+ ℎ) 2+k
(3)关于顶点对称的抛物线的解析式
b2
y=ax2+bx+c(a≠0)关于顶点对称的抛物线的解析式:y=−ax2−bx+c− ;
2a
关于顶点对称的抛物线的解析式: .
y=a(x−ℎ) 2+k(a≠0) y=−a(x−ℎ) 2+k
【题型1 二次函数y=ax2+bx+c的图象】
【例1】(2025九年级下·全国·专题练习)如图是某隧道截面,由部分抛物线和矩形构成,以矩形的顶点A为坐标原点,AB所在直线为x轴,竖直方向为y轴,建立平面直角坐标系,抛物线的解析式为
1
y=− x2+2x+c,顶点为P,且AD=2,则点C的坐标为 .
4
【变式1-1】(24-25九年级上·北京·期中)已知二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象过点A(0,3),
B(2,3),C(−1,0).
(1)求该抛物线的表达式;
(2)补全表格,画出二次函数的图象;
x … …
y … …
(3)关于该二次函数,下列说法正确的有______.
①图象开口朝下,顶点为(1,4);
②当x≤1时,y随x增大而减小;
③当0<x<3时,y的取值范围为0<y<4;
④图象与两坐标轴的交点所形成的三角形面积为6.
【变式1-2】(2024·辽宁大连·三模)如图,一条抛物线与x轴相交于A、B两点(点A在点B的左侧),
其顶点P在线段MN上移动.若点M、N的坐标分别为(−1,−2)、(1,−2),点B的横坐标的最大值为3,则点A的横坐标的最小值为 .
【变式1-3】(2025·安徽六安·三模)如图,抛物线y=−x2−2x+2m(m为常数)与x轴交于点A,B,
与y轴负半轴交于点C,若当x=n时,y>0,那么关于x的一次函数y=mx+n+2的图象可能是( )
A. B. C. D.
【题型2 二次函数y=ax2+bx+c的性质】
【例2】(24-25九年级下·陕西西安·期中)已知二次函数y=ax2+2ax+a−3(a>1)的图象经过四个象
限,则a的值可以是( )
A.2 B.3 C.4 D.6
【变式2-1】(2025·浙江舟山·三模)已知点P(m,n)在二次函数y=x2+2x−3的图象上,且点P到y轴的
距离小于2,则n的取值范围是( )
A.−3<n<5 B.−3≤n<5 C.−4<n<5 D.−4≤n<5
【变式2-2】(24-25九年级下·安徽池州·期中)抛物线y=ax2+bx−2经过点
.
A(2a,−2),B(4a,y ),C(x ,y )
1 2 2
(1)若a=1,则该抛物线的对称轴是直线x= .
(2)若对于3a≤x ≤3+a,都有y <y ,则a的取值范围是 .
2 1 2
【变式2-3】(2025·陕西咸阳·模拟预测)已知抛物线y=ax2−2ax+3(a为常数,且a>0)经过点A(−2, m)和点B(t, n),若m<n,则t的值可能是( )
A.−1 B.−4 C.1 D.4
【题型3 二次函数y=ax2+bx+c图象与系数的关系】
【例3】(24-25九年级上·青海西宁·期中)二次函数 的部分图象如图所示,已知图
y=ax2+bx+c(a≠0)
象过点(−1,0),对称轴为直线x=2,下列结论:①abc>0;②4a+b=0;③5a+c=0;④当x>−1时,y
的值随x值的增大而增大;⑤4a+2b>am2+bm其中正确的结论有( )个.
A.1 B.2 C.3 D.4
1
【变式3-1】(2025·贵州遵义·模拟预测)已知二次函数y=ax2+bx+c,其对称轴为x= .现有以下五
10
个结论:① ;② ;③4ac−b2 ;④ b3−4abc ;⑤ .其中正确的是
abc>0 b2<4ac <0 − >0 a+5b=0
4a 8a2
________.
A.①②③④⑤ B.①③④⑤ C.②③④ D.①②⑤
【变式3-2】(22-23九年级下·江苏南京·阶段练习)函数y ,y 在同一平面直角坐标系中的图像如图所
1 2
示,则在该平面直角坐标系中,函数y= y + y 的图像可能是( )
1 2A. B.
C. D.
【变式3-3】(2025·江西新余·模拟预测)如图,已知二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象如图所示,其
对称轴为直线x=1,以下4个结论:①abc<0;②4a+2b+c>0;③若点A(m,n)在该抛物线上,且m>1
,则am+a+b<0;④3a+c>0.其中正确结论有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【题型4 二次函数y=ax2+bx+c图象的平移】
【例4】(2025·辽宁大连·模拟预测)如图,将抛物线 平移到抛物线
C :y=−(x+1) 2+2
1,点 , 分别在抛物线 , 上.下列结论:①无论 取何值,都有
C :y=−(x−2) 2−1 P(m,n ) Q(m,n ) C C m
2 1 2 1 2
n <0;②若点P平移后的对应点为P′,则PP′=3❑√2;③当−3<m<1时,线段PQ的长随着m的增大而减
2
小.其中正确的结论为( )
A.①②③ B.①② C.①③ D.②③
【变式4-1】(24-25九年级下·安徽安庆·阶段练习)二次函数y=(x+1)(x−3)向上平移5个单位,向右平
移3个单位后抛物线的对称轴为直线 .
【变式4-2】(2025·福建龙岩·二模)已知二次函数y=−x2−4x+3,将其图象向右平移k(k>0)个单位,
得到新的二次函数y 的图象,使得当−1<x<3时,y 随x增大而增大;当4<x<5时,y 随x增大而减小.
1 1 1
则实数k的取值可以是( )
A.4.5 B.5.5 C.6.5 D.7.5
【变式4-3】(2025·安徽亳州·三模)已知抛物线 ,将抛物线 向右平移1个单位长度,再
L :y=−x2+2x L
1 1
向上平移 个单位长度,得到抛物线 .
c(c>0) L :y=−x2+bx
2
(1)b的值为 ;
(2)点 , 分别在抛物线 和 上 ,过点A作y轴的垂线,过点B作
A(x ,m) B(x ,n) L L (0≤x <x ,m<n),
1 2 1 2 1 2
x轴的垂线,两条垂线交于点C.若BC=3AC,则x −x 的值为 .
2 1
【题型5 用“一般式”求二次函数解析式】
【例5】(24-25九年级上·北京海淀·期中)已知一个二次函数图象上部分点的横坐标x与纵坐标y的对应
值如表所示:
x … 0 1 2 3 4 5 …
y … 3 0 −1 0 3 8 …
(1)求这个二次函数的解析式;(2)在给定的平面直角坐标系中画出这个二次函数的图象;
(3)当−1<x<3时,y的取值范围为______.
【变式5-1】(24-25九年级上·江苏南通·阶段练习)已知一个二次函数的图象过(−1,6),(1,0),(3,10)三
点.
(1)求这个二次函数的解析式;
(2)如何平移这个抛物线,使其顶点为坐标原点?写出这个变换过程并写出平移后所得二次函数解析式.
【变式5-2】(22-23九年级上·广西河池·期末)已知二次函数y=ax2+bx+c的图象经过点A(3,−4),
C(0,2)和B(2,2).
(1)求二次函数的解析式;
(2)求出函数y随自变量的增大而减小的x的取值范围;
(3)如图,该二次函数图象的顶点为M,与y轴相交于C,连接MC、MA、AC.求S .
△AMC
【变式5-3】(24-25九年级上·吉林白城·阶段练习)如图,在平面直角坐标系中,二次函数y=x2+bx+c
的图象经过点A(0,−3),点B(1,0).(1)求此二次函数的解析式.
(2)当−2≤x≤2时,求二次函数y=x2+bx+c的最大值和最小值.
(3)点P为此函数图象上任意一点,其横坐标为m,过点P作PQ∥x轴,点Q的横坐标为−m+1.已知点P
与点Q不重合.
①当线段PQ的长度随m的增大而减小时,m的取值范围为________.
1
②当PQ≤5,线段PQ与二次函数y=x2+bx+c(−3≤x< )的图象有1个交点时,直接写出m的取值范
2
围.
【题型6 用“顶点式”求二次函数解析式】
【例6】(2025·河南商丘·二模)如图,抛物线过点C(0,2),与x轴交于点A、B,抛物线顶点坐标为
(−4,6),矩形GFED的边EF在线段AB上(点F在点E的左侧),点G,D在抛物线上.
(1)求抛物线的函数表达式;
1
(2)求证:直线y= x+9与该抛物线没有交点;
2
(3)设E(a,0),矩形DEFG的周长为m,写出m与a的函数关系式,并求m的最大值;
【变式6-1】(23-24九年级上·吉林·期中)已知二次函数图象的顶点为P(1,−4),且与x轴的一个交点坐
标是A(3,0).
(1)求该二次函数的解析式;
(2)若二次函数图象上有两点 、 ,直接写出函数值 、 的大小关系.
(2,y ) (3,y ) y y
1 2 1 2【变式6-2】(2025·新疆喀什·模拟预测)某景观公园计划修建一个人工喷泉,从与地面成一定角度的喷水
枪喷出的水流路径可以看作是抛物线的一部分.记喷出的水流距喷水枪出水口的水平距离为x米,距地面
的竖直高度为y米,现测得x与y的几组对应数据如下:
水平距离x/m 0 1 2 3 4 5 6 …
垂直高度y/m 0.7 1.6 2.3 2.8 3.1 3.2 3.1 …
小华根据学习函数的经验,对函数y随自变量x的变化而变化的规律进行了探究.下面是小华的探究过程,
请补充完整:
(1)在平面直角坐标系xOy中,描出以表中各组对应数据为坐标的点,并画出该函数的图象;
(2)结合表中所给数据或所画图象,得出水柱最高点距离地面的垂直高度为___________米;
(3)求出y关于x的函数关系式;
(4)结合函数图象,解决问题:该景观公园准备在距喷水枪出水口的水平距离2.5米处修建一个大理石雕
塑,使喷水枪喷出的水流刚好落在雕塑顶端,则大理石雕塑的高度约为___________米.(结果精确到0.1
米)(注:忽略大理石雕塑宽度等其他因素)
【变式6-3】(2025·河南周口·二模)如图, 抛物线与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C(0,3),顶点坐
标为(1,4),点D(m,n)是抛物线上一点.
(1)求该抛物线的解析式;
5
(2)当−2≤x≤ 且 m≠0时:
2
①求n的取值范围;②若 S =S ,直接写出m的值.
△ABC △ABD
【题型7 用“交点式”求二次函数解析式】
【例7】(24-25九年级上·广东江门·阶段练习)已知关于x的二次函数的图象与x轴交于两点(−1,0),(3,0)
两点,且图象过点(0,3).
(1)求这个二次函数的解析式;
(2)求出该函数的最值,并说明是最大值还是最小值?
【变式7-1】(24-25九年级上·四川南充·期末)已知二次函数的图象与经过(1,0),(−3,0),(0,−3).
(1)求这个二次函数的解析式;
(2)指出它的对称轴和最值.
【变式7-2】(24-25九年级上·福建莆田·期中)如图,已知抛物线y=ax2+bx−4与x轴分别交于点
A(2,0),B(−4,0),与y轴交于点C,点Q是抛物线上一点.
(1)求抛物线的解析式:
(2)若点Q在直线BC下方的抛物线上,过点Q作QD⊥x轴于点D,交直线BC于点E,作QF⊥BC于点
F,当BE=2EF时,求点Q的坐标.
1
【变式7-3】(2025·河北石家庄·一模)如图1和图2,抛物线L :y= (x−6) 2−16与x轴交于A,B两
1 4
1
点,抛物线L :y= x2+bx+c与x轴交于点C(−10,0)和点M(m,0),其中m>−10.抛物线L ,L 与y
2 4 1 2
轴分别交于点P,N.(1)求A,B两点的坐标;
(2)如图1,当点P、N重合时,求抛物线L 的表达式及其顶点坐标;
2
(3)如图2,连接MN,若抛物线L 的顶点落在由线段MN及抛物线L 围成的封闭图形内部(不含边界),
1 2
求m的取值范围.
【题型8 求二次函数关于点或直线对称的解析式】
【例8】(24-25九年级上·甘肃庆阳·期中)定义:关于x轴对称且对称轴相同的两条抛物线叫作“同轴对
称抛物线”.例如: 的“同轴对称抛物线”为 .
y =(x−1) 2−2 y =−(x−1) 2+2
1 2
(1)抛物线 的顶点坐标为 ,其“同轴对称抛物线” 的顶点坐标为 ;
y =(x−1) 2−2 y =−(x−1) 2+2
1 2
(2)求抛物线y=−2x2+4x+3的“同轴对称抛物线”的解析式;
(3)如图,在平面直角坐标系中, 是抛物线 上一点,点 的横坐标为1,过点
B L:y=ax2−4ax+1(a>0) B B
作x轴的垂线,交抛物线L的“同轴对称抛物线”于点C,分别作点B,C关于抛物线对称轴对称的点B′,
C′.依次连接点B,B′,C′,C.当四边形BB′C′C为正方形时,求a的值.【变式8-1】当两条曲线关于某直线l对称时,我们把这两条曲线叫做关于直线l的对称曲线,如果抛物线
与抛物线 关于直线 的对称曲线,那么抛物线 的表达式为
C :y=x2−2x C x=−1 C
1 2 2
.
【变式8-2】(2024·江苏扬州·模拟预测)把二次函数y=ax2+bx+c(a<0)的图象作关于原点的对称变
化,所得到的图象函数式为 ,若 ,则 最小值是 .
y=−a(x−1) 2+4a (m−1)a+b+c≤0 m
1
【变式8-3】(23-24九年级上·四川绵阳·期中)如图,将抛物线C :y= x2+2x沿x轴对称后,向右平移
1 2
3个单位长度,再向下平移5个单位长度,得到抛物线C ,若抛物线C 的顶点为A,点P是抛物线C 上一
2 1 2
点,则△POA的面积的最小值为