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第二十二章 二次函数
22.1.4 二次函数y=ax2+bx+c的图象和性质
第1课时 二次函数y=ax2+bx+c的图象和性质
学习目标:1.会用配方法或公式法将二次函数的一般式 y=ax2+bx+c化成顶点式y=a(x-
h)2+k(a≠0).
2.会熟练求出抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)的顶点坐标、对称轴.
重点:能够熟练地求出二次函数一般式y=ax2+bx+c的顶点坐标、对称轴.
难点:会用配方法或公式法将一般式y=ax2+bx+c化成顶点式y=a(x-h)2+k(a≠0).
自主学习
一、知识链接课堂探究
二、要点探究
探究点1:将一般式y=ax2+bx+c化成顶点式y=a(x-h)2+k
问题 怎样将 化成y=a(x-h)2+k的形式?
填一填
(1)x2-12x+36= (x____)2; (2)x2-12x=(x____)2 −____.
想一想
(1)请将 化成y=a(x-h)2+k的形式,并说一说配方的方法及步骤;
(2)如何用配方法将一般式y=ax2+bx+c(a≠0)化成顶点式y=a(x-h)2+k?
练一练
将下列二次函数的一般式用配方法化成顶点式y=a(x-h)2+k的形式,并指出其顶点坐标.
(1)y=x2-2x+1; (2)y=2x2-4x+6.
探究点2:二次函数y=ax2+bx+c的图象和性质
合作探究
我们已经知道二次函数y=a(x-h)2+k的图象和性质,能否利用这些知识来研究
的图象和性质?
问题1 你能说出 的对称轴和顶点坐标吗?
问题2 抛物线 可以看作是由 怎样平移得到的?
问题3 如何用描点法画二次函数 的图象?
问题4 结合二次函数 的图象,说出其增减性.要点归纳:二次函数y=ax2+bx+c的图象和性质
一般地,二次函数y=ax2+bx+c可以通过配方化成y=a(x-h)2+k的形式,即
y=ax2+bx+c=______________;因此,抛物线y=ax2+bx+c的顶点坐标是:______________;
对称轴是:直线______________.
如果a>0,当x<_______时,y随x的增大而减小;当x>_______时,y随x的增大而增大.
如果a<0,当x<________时,y随x的增大而增大;当x>_______时,y随x的增大而减小.
典例精析
例1 画出函数 的图象,并说明这个函数具有哪些性质.
练一练 已知二次函数y=x2-6x+5.
(1)将y=x2-6x+5化成y=a(x-h)2+k的形式;
(2)求该二次函数的图象的对称轴和顶点坐标;
(3)当x取何值时,y随x的增大而减小?
探究点3:二次函数图象与系数的关系
问题1 一次函数y=kx+b的图象如下图所示,请根据一次函数图象的性质填空.
k 0,b 0;k 0,b 0;k 0,b 0.
1 1 2 2 3 3
问题2 二次函数 的图象如下图所示,请根据二次函数的性质填空.
a 0,b 0,c 0;a 0,b 0,c 0;
1 1 1 2 2 2
a 0,b 0,c 0;a 0,b 0,c 0.
3 3 3 4 4 4例2 已知二次函数y=ax2+bx+c的图象如图所示,下列结论:①abc>0;
②2a-b<0;③4a-2b+c<0;④(a+c)2<b2. 其中正确的个数是( )
A.1
B.2
C.3
D.4
三、课堂小结
配方法或公式法→
顶点式
顶点坐标:
二次函数
y=ax2+bx+c(a≠0)
对称轴:
的图象和性质
a>0,开口向上,a<0,开口向下;
b=0,对称轴为y轴;
a、b同号,对称轴在y轴的左侧,
图象与a、
a、b异号,对称轴在y轴的右侧;
b、c的关系
c=0,图象经过原点;
c>0,与y轴交于正半轴,
c<0,与y轴交于负半轴.
当堂检测
1. 已知二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)中x、y的部分对应值如下表:
x -1 0 1 2 3
y 5 1 -1 -1 1
则该二次函数图象的对称轴为( )
A.y轴 B.直线x= C.直线x=2 D.直线x=2.已知二次函数y=-x2+2bx+c,当x>1时,y的值随x值的增大而减小,则实数b的取值
范围是( )
A.b≥-1 B.b≤-1 C.b≥1 D.b≤1
3.已知二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象如图所示,则下列结论:
(1) a、b同号;
(2) 当x=-1和x=3时,函数值相等;
(3) 4a+b=0;
(4) 当y=-2时,x的值只能取0;
其中正确的是 .
4.已知抛物线y=2x2-12x+13.
(1)当x为何值时,y有最小值,最小值是多少?
(2)当x为何值时,y随x的增大而减小?
(3)将该抛物线向右平移2个单位,再向上平移2个单位,请直接写出新抛物线的解析式.
5.已知二次函数y=x2-4x-1.
(1)将函数y=x2-4x-1的解析式化为y=a(x+m)2+k的形式,并指出该函数图象顶点B的坐标;
(2)在平面直角坐标系xOy中,设抛物线y=x2-4x-1与y轴交点为C,抛物线的对称轴与x
轴交点为A,求四边形OABC的面积.
参考答案
自主学习
知识链接
课堂探究二、要点探究
探究点1:将一般式y=ax2+bx+c化成顶点式y=a(x-h)2+k
填一填
(1) -6 (2) -6 -36
想一想
(1)
配方的步骤如下:(1)“提”:提出二次项系数;(2)“配”:括号内配成完全平方;(3)“化”:
化成顶点式.
(2)y=ax²+bx+c=
练一练
解:(1)y=x2-2x+1=(x-1)2,顶点坐标为(1,0);
(2)y=2x2-4x+6=2(x-1)2+4,顶点坐标为(1,4).
探究点2:二次函数y=ax2+bx+c的图象和性质
问题1 答:对称轴是直线x=6,顶点坐标是(6,3).
问题2 答:平移方法1:先向上平移3个单位,再向右平移6个单位长度得到的;
平移方法2:先向右平移6个单位,再向上平移3个单位长度得到的.
问题3 列表如下:
x … 3 4 5 6 7 8 9 …
… 7.5 5 3.5 3 3.5 5 7.5 …
然后描点画图,得到图象如图①所示.
图① 图②
问题4 当x<6时,y随x的增大而减小;当x>6时,y随x的增大而增大.要点归纳:
典例精析
例1 解:函数y=-2x2-4x+1通过配方可得y=-2(x+1)2+3.列表如下:
x … -4 -3 -2 -1 0 1 2 …
y … -15 -5 1 3 1 -5 -15 …
然后描点、连线,得到图象如图②所示.
由图象可知,这个函数具有如下性质:当x<-1时,函数值y随x的增大而增大;
当x>-1时,函数值y随x的增大而减小;当x=-1时,函数取得最大值,最大值y=3.
练一练 解:(1)y=x2-6x+5=(x-3)2-4;
(2)二次函数的图象的对称轴是x=3,顶点坐标是(3,-4);
(3)∵抛物线的开口向上,对称轴是x=3,∴当x≤3时,y随x的增大而减小.
探究点3:二次函数字母系数与图象的关系
问题1 < > > < > >
问题2 > > > > < =
< = > < > <
例2 D 【解析】由图象开口向下可得a<0,由对称轴在y轴左侧可得b<0,由图象与y
轴交于正半轴可得c>0,则abc>0,故①正确;由对称轴x>-1可得2a-b<0,故②正确;
由图象上横坐标为 x=-2的点在第三象限可得4a-2b+c<0,故③正确;由图象上x=1
的点在第四象限得a+b+c<0,由图象上x=-1的点在第二象限得出 a-b+c>0,则
(a+b+c)(a-b+c)<0,即(a+c)2-b2<0,可得(a+c)2<b2,故④正确.
当堂检测
1.D 2.D 3.(2)
4.解:∵y=2x2-12x+13=2(x2-2x+9)-5=2(x-3)2-5,
∴抛物线开口向上,顶点为(3,-5),对称轴为直线x=3.
(1)当x=3时,y有最小值,最小值为-5;
(2)当x<3时,y随x的增大而减小;
(3)新抛物线的解析式为y=2(x-5)2-3.
5. 解:(1)y=x2-4x-1=(x-2)2-5,该函数图象顶点B的坐标为(2,-5).
(2) 如图,令 x = 0,则 y = −1,
∴ OC = 1.
∵ B (2,−5),
∴ OA = 2,AB = 5.