文档内容
第 08 讲 二次函数y=a(x-h)2+k的图象和性质
(2 个知识点+2 种题型+分层练习)
知识导图
知识清单
知识点1:二次函数 的图象和性质
a的符号 开口方向 顶点坐标 对称轴 性质
xh时, y 随x的增大而增大;xh时, y
a0 向上 h,0 x=h
随x的增大而减小;xh时, y 有最小值0.
xh时, y 随x的增大而减小;xh时, y
a0 向下 h,0 x=h
随x的增大而增大;xh时, y 有最大值0.
知识点2:二次函数 的图象和性质
a的符号 开口方向 顶点坐标 对称轴 性质
xh时, y 随x的增大而增大;xh时, y
a0 向上 h,k x=h
随x的增大而减小;xh时, y 有最小值k.
xh时, y 随x的增大而减小;xh时, y
a0 向下 h,k x=h
随x的增大而增大;xh时, y 有最大值k.
要点归纳:
y a(xh)2+k(a≠0)
二次函数 的图象常与直线、三角形、面积问题结合在一起,
借助它的图象与性质.运用数形结合、函数、方程思想解决问题.
题型强化
题型一、y=a(x-h)²的图象和性质
1.(22-23九年级上·广西贺州·期中)二次函数 的开口方向是 .
【答案】向下
【知识点】y=a(x-h)²的图象和性质【分析】本题考查了二次函数的性质,当 时,开口向上,当 时,开口向下.根
据二次项系数的符号,直接判断抛物线开口方向.
【详解】解:因为 ,所以抛物线开口向下.
故答案为:向下.
2.(23-24九年级上·重庆沙坪坝·阶段练习)已知抛物线 上的两点 和
,那么下列结论一定成立的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】y=a(x-h)²的图象和性质
【分析】本题考查了二次函数图象上点的坐标特征.由解析式求得二次函数图象开口向下,
对称轴为直线 ,顶点坐标为 ,然后根据 、 到对称轴的距离的大小即可判
断.
【详解】解: ,
二次函数图象开口向下,对称轴为直线 ,顶点坐标为 ,
和 ,
,
,
故选:C.
3.(22-23九年级上·全国·单元测试)写出下列二次函数图象的开口方向、对称轴和顶点坐
标.
(1)
(2)(3) .
【答案】(1)开口向下,对称轴是 ,顶点坐标为
(2)开口向上,对称轴是 ,顶点坐标为
(3)开口向上,对称轴是 ,顶点坐标为
【知识点】y=a(x-h)²的图象和性质
【分析】(1)根据二次函数的性质,对称轴,顶点坐标即可解答;
(2)根据二次函数的性质,对称轴,顶点坐标即可解答;
(3)根据二次函数的性质,对称轴,顶点坐标即可解答;
【详解】(1)解:∵抛物线 ,
∴开口向下,对称轴是 ,顶点坐标为 ;
(2)解:∵抛物线 ,
∴开口向上,对称轴是 ,顶点坐标为 ;
(3)解:∵抛物线 ,
∴开口向上,对称轴是 ,顶点坐标为 .
【点睛】本题考查了二次函数的性质吗,对称轴,顶点坐标,掌握二次函数的性质是解题
的关键.
题型二、y=a(x-h)²+k 的图象和性质
4.(23-24九年级上·河南郑州·期末)抛物线 的顶点坐标是( )
A. B. C. D.
【答案】A【知识点】y=a(x-h)²+k的图象和性质
【分析】本题主要考查二次函数的性质,根据二次函数 为常数,
,顶点坐标是 ,据此求解即可.
【详解】解:抛物线 的顶点坐标是 ,
故选:A.
5.(23-24九年级上·全国·课后作业)已知抛物线 的部分图象如图所示,若
,则 的取值范围为 .
【答案】
【知识点】y=a(x-h)²+k的图象和性质
【分析】本题考查了二次函数的图象及性质,根据题意得抛物线的对称轴为 ,则抛物
线与 轴另一个交点为 ,再根据图象即可求解,熟练掌握二次函数的图象及性质是解
题的关键.
【详解】∵ ,
∴抛物线的对称轴为 ,
由图象可知抛物线与 轴的一个交点为 ,
∴ 关于 对称的点为 ,即抛物线与 轴另一个交点为 ,
∴当 时, 的取值范围是 ,
故答案为: .
6.(24-25九年级上·全国·假期作业)已知抛物线 的顶点坐标是 ,
且图象经过点 ,求a,h的值.【答案】 , .
【知识点】y=a(x-h)²+k的图象和性质
【分析】本题考查了二次函数的图象与性质,根据抛物线 的顶点坐标是 ,
得到 ,再把点 代入 中即可求解,知道抛物线 的顶点
坐标为 ,对称轴是直线 是解题的关键.
【详解】解:∵抛物线 的顶点坐标是 ,
∴ ,
又∵抛物线 经过点 ,
∴ ,
∴
分层练习
一、单选题
1.二次函数 图象的对称轴是( )
A.直线 B.直线 C.直线 D.直线
【答案】A
【分析】本题考查了学生对于二次函数顶点式的应用,学会通过顶点式得到对称轴是本题
的关键.
【详解】解:二次函数 图象的对称轴是直线 ,
故选A.
2.抛物线 的顶点坐标是( )
A. B. C. D.
【答案】D【分析】已知解析式是抛物线的顶点式,根据顶点式的坐标特点,直接写出顶点坐标.此
题考查了二次函数顶点式的性质:抛物线 的顶点坐标为 .
【详解】解:∵ 是抛物线的顶点式,
∴根据顶点式的坐标特点可知,顶点坐标为 .
故选:D.
3.对于二次函数 ,下列结论正确的是( )
A.y随x的增大而增大 B.当 时,y随x的增大而增大
C.当 时,y随x的增大而增大 D.当 时,y随x的增大而增大
【答案】D
【分析】本题考查的是二次函数的增减性,由 ,抛物线开口向上,而对称轴为直
线x=1,可得答案;
【详解】解:∵二次函数 ,
由于 ,抛物线开口向上,
而对称轴为直线x=1,
所以当 时,y随x的增大而增大.
故选D
4.若点 , 在抛物线 上,则 , 的大小关系是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查的是二次函数的图象与性质,熟练的利用二次函数的增减性判断函数值
的大小是解本题的关键.
由抛物线 ,对称轴为直线 ,可得当 时, 随 的增大而
减小,再结合 ,从而可得答案.
【详解】解:∵抛物线 ,对称轴为直线 ,
∴当 时, 随 的增大而减小,,
,
故选:A.
5.对于函数 的图象,下列说法不正确的是( )
A.开口向下 B.对称轴是
C.最大值为0 D.交y轴于点
【答案】B
【分析】本题考查二次函数的性质,根据二次函数的性质即可一一判断.
【详解】解:对于函数 的图象,
∵ ,
∴开口向下,对称轴 ,顶点坐标为 ,函数有最大值0,
时, ,
交y轴于点 ,
故A、C、D正确,
故选:B.
6.顶点为 且开口方向、形状与函数 的图象相同的抛物线是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了二次函数的三种形式,二次函数图象与系数的关系,熟记抛物线
中, 值确定抛物线的开口方向和抛物线的形状是解题的关键.根据抛物线
的形状开口方向和抛物线的形状与 值有关,利用顶点式解析式写出即可.
【详解】解: 抛物线的顶点为 ,且开口方向,形状与函数 的图象相同,这个二次函数的解析式为 .
故选:A.
7.抛物线 与坐标轴交点的个数( ).
A.必定是1个 B.必定是2 个
C.必定是3个 D.可以是1个也可以是2个
【答案】B
【分析】此题考查了抛物线与坐标轴的交点,正确利用函数解析式分析是解题关键.
直接利用抛物线解析式进而得出与坐标轴的交点个数.
【详解】解:∵抛物线 的顶点坐标为 ,
∴顶点在x轴上,即与x轴有1个交点.
当 时,与y轴的正半轴相交,当 时,与y轴的负半轴相交,即与y轴有1个交点,
∴与坐标轴交点的个数必定是2 个.
故选B.
8.设二次函数 图象的对称轴为直线l,若点M在直线l上,则点M的坐标可
能是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了二次函数的对称轴,正确理解二次函数的对称轴是解题的关键.根据
二次函数 的对称轴是直线 ,即可求解.
【详解】 二次函数 图象的对称轴为直线 ,
直线l上的点的横坐标为 .
故选C.
9.若 、 、 为二次函数y=3(x+1) 2的图象上的三点,则 、 、
的大小关系是( )A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题主要考查了二次函数图象上点的坐标特征.根据“当开口方向向上时,离着
对称轴越远的点的纵坐标越大”即可作答.
【详解】解: 抛物线解析式为y=3(x+1) 2,
抛物线开口向上,对称轴为直线 ,
当点离着对称轴越远,对应点的纵坐标越大,
点 离着对称轴最远,其次是点 ,点 离着对称轴最近,
.
故选:C.
10.对于抛物线 ,下列结论:①抛物线的开口向下;②对称轴为直线x=1;
③顶点坐标是 ;④ 时, 随 的增大而减小.其中正确结论的个数为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题主要考查了二次函数图象的性质,根据解析式可得抛物线开口向上,顶点坐
标为 ,对称轴为直线 ,则在对称轴右侧, 随 的增大而减小,据此可得答案.
【详解】解:抛物线解析式为 ,
∴抛物线开口向上,顶点坐标为 ,对称轴为直线 ,故①③正确,②错误,
∴当 时, 随 的增大而减小,故④正确,
∴正确的有3个,
故选:C.
二、填空题
11.函数 图象的顶点坐标为 .
【答案】(1,0)
【分析】此题考查了二次函数的图象和性质,根据二次函数顶点式写出顶点坐标即可.【详解】解:函数 图象的顶点坐标为 ,
故答案为:
12.抛物线 顶点坐标为 .
【答案】
【分析】本题考查二次函数的性质,根据顶点式的顶点坐标公式,进行作答即可.
【详解】解:抛物线 顶点坐标为 ;
故答案为: .
13.抛物线解析式为 ,则该抛物线的顶点坐标为 .
【答案】
【分析】本题考查了二次函数的顶点坐标,掌握二次函数的顶点式 的顶点
坐标为 是解题关键.根据顶点式直接作答即可.
【详解】解: 抛物线解析式为 ,
该抛物线的顶点坐标为 ,
故答案为:
14.已知点 , 在抛物线 上,则 (比较大小关
系).
【答案】
【分析】本题考查了二次函数的性质,由 可得抛物线开口向上,且抛物线上的点
距离对称轴x=1的距离越远, 的值也越大,据此即可求解,掌握二次函数的性质是解题
的关键.
【详解】解:∵ ,∴抛物线开口向上,且抛物线上的点距离对称轴x=1的距离越远, 的值也越大,
∵ ,
∴ ,
故答案为: .
15.若 为二次函数 图象上三点,则 的大
小关系为 .
【答案】
【分析】本题考查了二次函数图象上点的坐标特征,先根据二次函数的性质得到抛物线的
对称轴为直线 ,然后通过比较三个点到对称轴的远近确定函数值的大小.
【详解】解:∵二次函数 图象开口向上,对称轴为直线 ,而 到
直线 的距离最远, 到直线 的距离最近,
∴ ,
故答案为:
16.已知 , , 三点都在二次函数 的图象
上,则 , , 的大小关系为 .
【答案】 /
【分析】本题考查二次函数图象上点的坐标特征.解决此题的关键是能根据函数的图象理
解二次函数,当 时,距离对称轴越远的点,函数值越大;当 时,距离对称轴越
远的点,函数值越小.先确定抛物线的开口方向和对称轴,然后比较三个点距离对称轴的
距离,再利用二次函数的性质判断对应函数值的大小.
【详解】解:∵二次函数 的图像开口方向向上,对称轴是直线 ,∴ 距对称轴的距离是 , 距对称轴的距离是3, 距对称轴的
距离是2,
∵ ,
∴
故答案为: .
17.如果抛物线 的开口向下,且直线 不经过第四象限,那么
的取值范围是 .
【答案】
【分析】本题考查了二次函数的图像与性质,一次函数图象与系数的关系,根据二次函数
的图像与性质以及一次函数的图象与系数的关系进行解答即可.
【详解】解: 抛物线 的开口向下,
,
直线 不经过第四象限,
,
,
故答案为: .
18.在平面直角坐标系中,抛物线 (a、h为常数)与直线 (m为常
数)相交于A、B两点,若抛物线上有且只有一点C到x轴的距离与A、B两点到x轴的距
离相等,且 的面积为4,则a的值为 .
【答案】
【分析】本题主要考查了二次函数的图象和性质.熟练掌握二次函数的对称性,三角形面
积公式,待定系数法求解析式,是解决问题的关键.
根据 轴,抛物线上有且只有一点C到x轴的距离与AB到x轴的距离相等,可知C为
顶点, ,对称轴为直线 ,得到 在x轴的上方, ,C到 的距离为4,根据 的面积为4,得到 ,设 , ,得到
,即得 .
【详解】∵抛物线 (a、h为常数)与直线 (m为常数)相交于A、B
两点,
∴ 轴,作图如下,
∵抛物线上有且只有一点C到x轴的距离与A、B两点到x轴的距离相等,
∴C为顶点, ,对称轴为直线 ,
∴C在x轴下方,到x轴的距离为2,
∴ 在x轴的上方,到x轴的距离为2,
∴ ,
∴C到 的距离为: ,
∵ ,
∴ ,
设点A在点B的左边,则 , ,
∴ ,
∴ .
故答案为: .
三、解答题
19.(1)求抛物线 的顶点坐标及对称轴方程;(2)当 为何值时, 随 的增大而增大
【答案】(1)顶点坐标为 ,对称轴方程为 ;(2)
【分析】本题考查了二次函数的性质.解题时,利用了数形结合的数学思想,减少了繁琐
的计算过程.
(1)由顶点式可得顶点坐标及对称轴方程.
(2)开口向下时在对称轴的左侧 随 的增大而增大,可得到答案.
【详解】解:(1) ,
抛物线顶点坐标为 ,对称轴方程为 .
(2) ,
∴抛物线开口向下,
在对称轴左侧, 随 的增大而增大,
当 时, 随 的增大而增大.
20.抛物线 经过点 .
(1)求 的值;
(2)写出该抛物线顶点坐标,对称轴.
【答案】(1)
(2)顶点坐标为 ,对称轴为直线
【分析】(1)根据二次函数图象上点的坐标特征,直接把(1,-1)代入 可求
出a=-1;
(2)根据顶点式可直接写出顶点坐标与对称轴.
【详解】(1)解:把(1,-1)代入 得 =-1,
解得 ;
(2)∵抛物线解析式为 ,
∴顶点坐标为 ,对称轴为直线 .
【点睛】本题考查了待定系数法求解析式,二次函数的性质,掌握顶点式是解题的关键.21.已知抛物线 经过点 .
(1)求b的值;
(2)判断点 是否在此抛物线上?
【答案】(1)16
(2)不在
【分析】(1)只需把点A的坐标代入抛物线的解析式即可解决问题;
(2)只需考虑 时抛物线上所对应点的函数值是否等于8,即可解决问题.
【详解】(1)解:抛物线 经过点 ,
;
(2)解:∵当 时, ,
∴ 不在此抛物线上.
【点睛】本题考查了二次函数图象上点的坐标特征,解题的关键是掌握二次函数图象上点
的坐标满足其解析式.
22.已知抛物线 ,当自变量x的值满足 时,与其对应的函数的最大值
是 ,求h的值.
【答案】h的值为8或2
【分析】本题考查二次函数的图象和性质,熟练掌握二次函数的增减性是解题的关键.根
据二次函数的性质,分 和 ,两种情况进行讨论求解即可.
【详解】解:∵ ,顶点坐标为 , ,
∴在对称轴的左侧,y随x的增大而增大,在对称轴的右侧,y随x的增大而减小.
∵当 时,与其对应的函数的最大值是 ,
∴ 在对称轴的同侧.
①当 , 时,y取得最大值,
∴ ,解得 或 (舍去).
②当 , 时,y取得最大值,∴ ,解得 或 (舍去).
综上所述,h的值为8或2.
23.已知二次函数 .
(1)二次函数图象的开口方向是______,对称轴是直线______,顶点坐标为______.
(2)当 ______时,y有最小值是_____.
(3)当 时, ____.
(4)当x______时,y随x的增大而减小.
【答案】(1)向上, ,
(2)4,
(3)7
(4)
【分析】此题主要考查了二次函数的性质,解题的关键是熟练掌握二次函数的所有的图象
和性质才能比较熟练解决问题.
(1)根据二次项系数可以确定开口方向,根据抛物线的顶点式解析式可以确定其顶点的坐
标;
(2)根据抛物线的顶点式即可回答;
(3)将 代入函数关系式求y的值;
(4)根据二次函数的图象与性质回答即可.
【详解】(1) 二次函数 ,
图象开口方向上,对称轴为 ,顶点坐标为 ,
故答案为:向上, , ;
(2) 二次函数 ,
∴当 时,y有最小值是 ,
故答案为:4, ;
(3)将 代入函数关系式 得: ,
故答案为:7;(4) 二次函数 ,图象开口方向上,对称轴为 ,
∴当 时,y随x的增大而减小.
故答案为: .
24.已知抛物线 的对称轴为直线 ,且过点 .
(1)求该抛物线的解析式;
(2)当 时,该二次函数值y取得的最小值为 ,求a的值.
【答案】(1)
(2)
【分析】本题考查了二次函数的性质,解题的关键是掌握用待定系数法求二次函数解析式
的方法和步骤.
(1)根据对称轴得出 ,则 ,把 代入求出k的值,即可得出抛
物线解析式;
(2)根据二次函数的性质得出当 时,y有最大值9,再求出当 时,x的值, 结
合当 时,该二次函数值y取得的最小值为 ,即可解答.
【详解】(1)解:∵抛物线 的对称轴为直线 ,
∴ ,
∴ ,
把 代入得: ,
解得: ,
∴该抛物线的解析式为 ;
(2)解:∵ ,
∴当 时,y有最大值9,
当 时, ,
解得: ,∵当 时,该二次函数值y取得的最小值为 ,
∴ .
25.已知平面直角坐标系 中,抛物线 与直线 ,其中 .
若抛物线的对称轴为 ,
①m的值为_ ﹔
②当 时,有 (填“ ”,“ ”或“ ”) .
当 时,若抛物线与直线有且只有一个公共点,请求出 的取值范围.
【答案】(1)1;②=;(2)
【分析】(1)①把抛物线化为一般式,得 ,由对称轴公式 ,
得 ;
②把x=0分别代入 和 ,即可比较 与 大小;
(2)联立 、 的解析式得方程 ,△ ,题中 ,即抛
物线与直线相交,有2个交点,当 时和 时代入方程,即得 的值,可求出 的
范围.
【详解】解:(1)①由 ,
则对称轴 ,
,
②把x=0分别代入 与 得,
, ,
;
(2)联立 、 的解析式可得, ,
整理得, ,则△ ,
,
,
即就是没有直线与抛物线相切的情况.
当 时,代入方程,
得 ,
(负值舍去),
,
当 时,代入方程,
得 ,
,
又 ,
的取值为: .
【点睛】本题考查二次函数和一次函数,解本题的关键是要熟练掌握二次函数对称轴公式,
代入法求值、一元二次方程的判别式等.
26.在学习二次函数与一元二次方程时,从二次函数 图象可得如下结论.
如果抛物线 与x轴有公共点的横坐标是 ,那么当x= 时,函数值是0,
因此 是方程 的一个根.
同学们,请你结合所学的数学知识解决下列问题
(1)若二次函数 (m为常数)与x轴两交点的横坐标为 , ,
,求二次函数的解析式;
(2)不论 m为何值,该函数的图象都会经过一个定点,求定点的坐标;
(3)在(1)的条件下,当 , 时,对应的函数值为N,Q,若 求证:【答案】(1)
(2)
(3)见详解
【分析】(1)由根与系数的关系得 ,求出 ,即可求解;
(2)原函数解析式可化为 ,由不论m为何值,该函数的图象都会
经过一个定点得 ,即可求解;
(3)将 , 代入可求得 , ,①当 时,可得
,将其代入 化成关于 的二次函数,化成顶点式,由 的
性质即可求证;②当 时,可得 ,同理可求解.
【详解】(1)解:由题意得
,
,
,
解得: ,
,
二次函数的解析式为 ;
(2)解:
,
不论 m为何值,该函数的图象都会经过一个定点,不含 项,
,
解得 ,
当 时,
;
该函数图象始终过定点 ;
(3)证明:当 , 时,
,
,
,
,
①当 时,
,
,
,
;
②当 时,
,,
,
;
综上所述: .
【点睛】本题考查了二次函数与一元二次方程,一元二次方程根于系数的关系,待定系数
法,函数图象过定点,二次函数 的性质等,掌握二次函数的性质,根于系
数的关系,能将函数图象过顶点转化为多项式不含某一项是解题的关键.