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第 01 讲 二次函数
课程标准 学习目标
1. 掌握二次函数概念,能够通过二次函数的概念解决
相关题目。
①二次函数的定义
2. 掌握 型二次函数的图像与性质,能够熟练
② 的图像与性质
解决有关题目。
③ 的平移与一般形式的平移
3. 掌握二次函数 与 的平移,
并能够通过平移规律解决相关题目。
知识点01 二次函数的定义
1. 二次函数的定义:
一般地,形如 的函数叫做二次函数。
其中: 是自变量, 是函数解析式的 二次项系数 ; 是函数解析式 一次项系数 ; 是函数
解析式的 常数项 。 又是二次函数的 一般形式 。
判断二次函数时,把二次函数化为 一般形式 ,右边一定要是 整式 ,最高次数是 2
且二次项系数 不等于 0 。题型考点:①判断二次函数关系。②根据二次函数定义求值。
【即学即练1】
1.如图,正方形ABCD和 O的周长之和为20cm,设圆的半径为xcm,正方形的边长为ycm,阴影部分的
面积为Scm2.当x在一定范围内变化时,y和S都随x的变化而变化,则y与x,S与x满足的函数关系
⊙
分别是( )
A.一次函数关系,一次函数关系
B.一次函数关系,二次函数关系
C.二次函数关系,二次函数关系
D.二次函数关系,一次函数关系
【解答】解:由题意得,
4y+2 x=20,
∴2y+ x=10,
π
π
∴y= ,
即y与x是一次函数关系,
∵S=y2﹣ x2,
即满足二次函数关系,
π
故选:B.
【即学即练2】
2.下列函数中,是二次函数的是( )
A. B. C.y=2x2﹣2x+2 D.y=2x+2
【解答】解;A. ,关系式不是整式,故不是二次函数;
B. ,关系式不是整式,故不是二次函数;
C.y=2x2﹣2x+2,自变量的次数是2,且二次项的系数不为零,故是二次函数;
D.y=2x+2,自变量的次数不是2,是一次函数,不是二次函数;
故选:C.
【即学即练3】
3.已知y=m x|m﹣2|+2mx+1是y关于x的二次函数,则m的值为( )
A.0 B.1 C.4 D.0或4
【解答】解:由题意得:|m﹣2|=2,且m≠0,
解得:m=4,
故选:C.知识点02 二次函数 的图像
1. 二次函数的图像:
二次函数的图像是一条 抛物线 ,有 开口方向 , 顶点 , 对称轴 。函数图像关
于对称轴对称。
2. 二次函数 的图像
(1)画函数图像的步骤:
①列表:列出 自变量 与 相应函数值 的表格。
②描点:在平面直角坐标系中找到相应的点的 位置 。
③连线:用一条圆滑的曲线把所有点连接起来。
(2)画二次函数 的函数图像。
列表:
描点与连线:在同一个坐标轴画出函数图像(自行画图)
【即学即练1】
4.把图中图象的号码,填在它的函数式后面:
(1)y=3x2的图象是 ;(2)y= x2的图象是 ;
(3)y=﹣x2的图象是 ;
(4)y= x2的图象是 (填序号①,②等).
【解答】解:(1)、(2)二次项系数都>0,那么开口都应向上,但|3|>| |,那么(1)应对应3,
(2)应对应1;
(3)、(4)的二次项系数都<0,那么开口都应向下,但|﹣1|>|﹣ |,那么(3)应对应4,(4)应
对应2.
依次填3,1,4,2.
知识点03 二次函数 的性质
1. 二次函数 的性质:
由函数的图像可知二次函数的有关性质:
题
型
考 大致图像
点:
①
开口方向 开口向上 开口向下
二
顶点坐标 ( 0 , 0 ) ( 0 , 0 )
次
对称轴 y 轴 y 轴
函
数
对称轴右边y随x的增大而 增大 对称轴右边y随x的增大而 减小
性 。 。
增减性
质 对称轴左边y随x的增大而 减小 对称轴左边y随x的增大而 增大
的 。 。
熟 函数值有最 小 值 函数值有最 大 值
最值
悉。 这个值是 0 。 这个值是 0 。
②
根据性质求值。
【即学即练1】
5.填写下表:y=ax2 a>0 a<0
图象
开口方向 向上 向下
对称性 关于 y 轴对称 关于 y 轴对称
顶点与最高、最低 顶点是最低点 顶点是最高点
点
【解答】解:当y=ax2(a>0)时,开口向上,图象关于y轴对称,顶点是最低点;
当y=ax2(a<0)时,开口向下,图象关于y轴对称,顶点是最高点;
故答案如下:
两列依次填写:向上,关于y轴对称,顶点是最低点;
向下,关于y轴对称,顶点是最高点.
【即学即练2】
6.已知二次函数y=﹣ x2,下列说法正确的是( )
A.该抛物线的开口向上
B.顶点坐标是(0,0)
C.对称轴是直线x=﹣
D.当x<0时,y随x的增大而减小
【解答】解:A、∵a=﹣ <0,∴开口向下,故错误,不符合题意;
B、顶点坐标是(0,0),正确,符合题意;
C、对称轴为直线x=0,故错误,不符合题意;
D、∵a=﹣ <0,∴开口向下,当x<0时,y随x的增大而增大,故错误,不符合题意,
故选:B.
【即学即练3】
7.抛物线y=ax2与y=x2的开口大小、形状一样、开口方向相反,则a= .
【解答】解:∵y=x2的二次项系数是1,
抛物线y=ax2与y=x2的开口大小、形状一样、开口方向相反,
∴a=﹣1.
故答案为:﹣1.【即学即练4】
8.已知二次函数y=(m﹣2)x2的图象开口向下,则m的取值范围是 .
【解答】解:∵二次函数y=(m﹣2)x2的图象开口向下,
∴m﹣2<0,
∴m<2,
故答案为:m<2.
知识点04 二次函数的平移
1. 函数的平移规律:
函数的平移分左右平移与上下平移,左右平移在 自变量 上进行加减,左 加 右 减 。
上下平移在 函数解析式 上进行加减,上 加 下 减 。
① 向左平移 个单位之后得到的函数解析式为 。
② 向右平移 个单位之后得到的函数解析式为 。
③ 向上平移 个单位之后得到的函数解析式为 。
④ 向下平移 个单位之后得到的函数解析式为 。
⑤ 向左右平移 个单位后在向上下平移 个单位得到的函数解析式为 。
⑥ 向左右平移 个单位后在向上下平移 个单位得到的函数解析式为:
。
题型考点:求平移后的函数解析式。
【即学即练1】
9.将抛物线y=3x2先向左平移1个单位,再向下平移2个单位,所得抛物线的表达式为 .
【解答】解:将抛物线y=3x2先向左平移1个单位,再向下平移2个单位,所得抛物线的表达式为y=3
(x+1)2﹣2.
故答案为:y=3(x+1)2﹣2.
【即学即练2】
10.将抛物线y=﹣3x2+1向左平移1个单位长度,再向下平移4个单位长度,得到抛物线为( )
A.y=﹣3(x+1)2﹣3 B.y=﹣3(x﹣1)2﹣3
C.y=﹣3(x+1)2+5 D.y=﹣3(x﹣1)2+5
【解答】解:将抛物线y=﹣3x2+1向左平移1个单位长度,再向下平移4个单位长度,得到的抛物线为:
y=﹣3(x+1)2+1﹣4,即y=﹣3(x+1)2﹣3.
故选:A.
【即学即练3】11.在平面直角坐标系中,将二次函数y=(x+1)2+3的图象向右平移2个单位长度,再向下平移1个单
位长度,所得抛物线对应的函数表达式为( )
A.y=(x+3)2+2 B.y=(x﹣1)2+2 C.y=(x﹣1)2+4 D.y=(x+3)2+4
【解答】解:将二次函数y=(x+1)2+3的图集向右平移2个单位长度,再向下平移1个单位长度,所
得抛物线对应的函数表达式为y=(x+1﹣2)2+3﹣1,即y=(x﹣1)2+2.
故选:B.
【即学即练4】
12.若抛物线y=x2+2x﹣3不动,将平面直角坐标系先沿水平方向向左平移 2个单位长度,再沿铅垂方向
向下平移3个单位长度,则原抛物线的解析式应变为( )
A.y=(x﹣2)2+3 B.y=(x﹣1)2﹣1 C.y=(x+3)2﹣7 D.y=x2+4
【解答】解:将平面直角坐标系xOy先沿水平方向向左平移2个单位长度,再沿铅垂方向向下平移3个
单位长度,这个相当于把抛物线向右平移2个单位长度,再向上平移3个单位长度,
∵y=x2+2x﹣3=(x+1)2﹣4,
∴原抛物线图象的解析式应变为y=(x+1﹣2)2﹣4+3=(x﹣1)2﹣1.
故选:B.
题型01 二次函数的定义
【典例1】
自由落体公式h= gt2(g为常量),h与t之间的关系是( )
A.正比例函数 B.一次函数
C.二次函数 D.以上答案都不对
【解答】解:因为等号的右边是关于t的二次式,所以h是t的二次函数.
故选:C.
【典例2】
下列函数中:(1)y=2(x﹣1)(x+4); (2)y=3(x﹣1)2+2;(3)y=x2+ ; (4)y=(x﹣
3)2﹣x2.不是二次函数的是( )
A.(1)(2) B.(3)(4) C.(1)(3) D.(2)(4)【解答】解:(1)y=2(x﹣1)(x+4),是二次函数;
(2)y=3(x﹣1)2+2,是二次函数;
(3)y=x2+ ,含有分式,不是二次函数,符合题意;
(4)y=(x﹣3)2﹣x2,整理后是一次函数,符合题意;
故不是二次函数的是:(3),(4).
故选:B.
【典例3】
已知函数y=(m+3)x2+4是二次函数,则m的取值范围为( )
A.m>﹣3 B.m<﹣3 C.m≠﹣3 D.任意实数
【解答】解:∵函数y=(m+3)x2+4是二次函数,
∴m+3≠0,
解得:m≠﹣3,
故选:C.
【典例4】
若y=(a2+a) 是二次函数,那么( )
A.a=﹣1或a=3 B.a≠﹣1且a≠0 C.a=﹣1 D.a=3
【解答】解:根据题意,得:a2﹣2a﹣1=2
解得a=3或﹣1
又因为a2+a≠0即a≠0或a≠﹣1
所以a=3.
故选:D.
题型02 二次函数 的图像与性质
【典例1】
如图所示,函数y=ax2(a≠0)和y=﹣ax+b(a≠0)在同一坐标系中的图象可能为( )A. B.
C. D.
【解答】解:当a>0时,二次函数的开口向上,一次函数中一次项的系数﹣a<0,图象将经过二四象
限,排除A,
当a<0时,二次函数的开口向下,一次函数中一次项的系数﹣a>0,图象将经过一三象限,排除B、
C.
故选:D.
【典例2】
对于函数y=6x2,下列说法正确的是( )
A.当x>0时,y随x的增大而减小
B.当x<0时,y随x的增大而减小
C.y随x的增大而减小
D.y随x的增大而增大
【解答】解:∵a=6>0,对称轴为x=0;
∴当x>0时,y随x的增大而增大,
当x<0时,y随x的增大而减小.
故选:B.
【典例3】
抛物线y=x2与y=﹣x2的图象的关系是( )
A.开口方向不同,顶点相同,对称轴相同
B.开口方向不同,顶点不同,对称轴相同
C.开口方向相同,顶点相同,对称轴相同
D.开口方向相同,顶点不同,对称轴不同
【解答】解:∵抛物线y=x2与y=﹣x2的二次项系数互为相反数,
∴其开口方向相反,顶点相同,对称轴相同,
故选:A.
【典例4】
若抛物线 的开口向下,则m的值为( )A. B. C.3 D.﹣3
【解答】解: 的开口向下,
3+m<0,m2﹣10=2,
m<﹣3,m= ,
∴m=﹣2 ,
故选:B.
【典例5】
下列四个二次函数:①y=x2,②y=﹣2x2,③y= ,④y=3x2,其中抛物线开口从大到小的排列
顺序是( )
A.③①②④ B.②③①④ C.④②①③ D.④①③②
【解答】解:∵ 1<|﹣2|<3,
∴抛物线开口从大到小的排列顺序是③①②④,
故选:A.
题型03 二次函数的平移
【典例1】
在平面直角坐标系中,将二次函数y=x2﹣2的图象向左平移1个单位长度,再向下平移3个单位长度,所
得函数的表达式为( )
A.y=(x+1)2﹣5 B.y=(x﹣1)2﹣5 C.y=(x+1)2+1 D.y=(x﹣1)2﹣1
【解答】解:∵将二次函数y=x2﹣2的图象向左平移1个单位长度,再向下平移3个单位长度,
∴所得抛物线对应的函数表达式为y=(x+1)2﹣2﹣3=(x+1)2﹣5.
故选:A.
【典例2】
把二次函数y=x2+2x+1先向右平移2个单位长度,再向上平移1个单位长度,新二次函数表达式变为(
)
A.y=(x+3)2+2 B.y=(x﹣1)2+2 C.y=(x﹣1)2+1 D.y=(x+3)2﹣1
【解答】解:y=x2+2x+1=(x+1)2,
将二次函数y=(x+1)2的图象向右平移2个单位长度,再向上平移1个单位长度,得到的新的二次函
数y=(x+1﹣2)2+1,即y=(x﹣1)2+1.
故选:C.【典例3】
要得到抛物线y=2(x﹣4)2+1,可以将抛物线y=2x2( )
A.向左平移4个单位长度,再向上平移1个单位长度
B.向左平移4个单位长度,再向下平移1个单位长度
C.向右平移4个单位长度,再向上平移1个单位长度
D.向右平移4个单位长度,再向下平移1个单位长度
【解答】解:∵y=2(x﹣4)2+1的顶点坐标为(4,1),y=2x2的顶点坐标为(0,0),
∴将抛物线y=2x2向右平移4个单位,再向上平移1个单位,可得到抛物线y=2(x﹣4)2+1.
故选:C.
【典例4】
若抛物线 向右平移m个单位长度后经过点(3,3),则m=( )
A.﹣2 B.﹣2或4 C.2或4 D.2或﹣4
【解答】解:设把抛物线 向右平移m个单位长度后得到 ,
∵经过点(3,3),
∴ ,
解得:m=﹣2或m=4.
故选:B.
【典例5】
将二次函数y=ax2﹣8ax+2的图象向左平移m(m>0)个单位后过点(5,2),则m的值为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【解答】解:将二次函数y=ax2﹣8ax+2=a(x﹣4)2+2﹣16a的图象向左平移m个单位后的函数解析式
为y=a(x﹣4+m)2+2﹣16a,
∵平移后的图象经过点(5,2),a≠0,m>0,
∴a(5﹣4+m)2+2﹣16a=2,解得m=3或m=﹣5(舍去),
故选:B.
【典例6】
已知抛物线C :y=3x2﹣6x+1,抛物线C 是由抛物线C 向右平移4个单位得到的,那么我们可以得到抛
1 2 1
物线C 和抛物线C 一定关于某条直线对称,则这条直线为( )
1 2
A. B.x=3 C.x=2 D.【解答】解:∵y=3x2﹣6x+1=3(x﹣1)2﹣2,
∴抛物线C 的顶点坐标为(1,﹣2),对称轴为x=1,
1
根据平移的性质得:抛物线C 的顶点坐标为(5,﹣2),
2
∴抛物线C 的对称轴为x=5,
2
∵x=1和x=5关于x=3对称,
∴抛物线C ,C 关于x=3对称.
1 2
故选:B.
1.下列函数中,是二次函数的是( )
A.y=3x﹣1 B.y=x3+2
C.y=(x﹣2)2﹣x2 D.y=x(4﹣x)
【解答】解:A、y=3x﹣1是一次函数,不符合题意;B、y=x3+2中,x的次数是3,不是二次函数,不符合题意;
C、y=(x﹣2)2﹣x2可化为y=﹣4x+4是一次函数,不符合题意;
D、y=x(4﹣x)可化为y=4x﹣x2,是二次函数,符合题意.
故选:D.
2. 是二次函数,则m的值是( )
A.m=0 B.m=﹣1 C.m=1 D.m=±1
【解答】解:∵ 是二次函数,
∴m2+1=2且m﹣1≠0,
解得m=±1且m≠1,
∴m=﹣1.
故选:B.
3.线段AB=5,动点P以每秒1个单位长度的速度从点A出发,沿线段AB运动至点B,以线段AP为边作
正方形APCD,线段PB长为半径作圆,设点P的运动时间为t,正方形APCD周长为y, B的面积为
S,则y与t,S与t满足的函数关系分别是( )
⊙
A.正比例函数关系,反比例函数关系
B.一次函数关系,二次函数关系
C.正比例函数关系,二次函数关系
D.一次函数关系,反比例函数关系
【解答】解:y=4t,属于正比例函数关系,
S= (5﹣t)2,属于二次函数关系,
故选:C.
π
4.下列函数中,y的值随x值的增大而减小的是( )
A.y=x2+1 B.y=﹣x2+1 C.y=2x+1 D.y=﹣2x+1
【解答】解:选项A中,函数y=x2+1,x<0时,y随x的增大而减小;故A不符合题意;
选项B中,函数y=﹣x2+1,x>0时,y随x的增大而减小;故B不符合题意;
选项C中,函数y=2x+1,y随x的增大而增大;故C不符合题意;
选项D中,函数y=﹣2x+1,y随x的增大而减小.故D符合题意;
故选:D.
5.对于函数y=x2,下列判断中,正确的是( )
A.若m、n互为相反数,则x=m与x=n对应的函数值相等
B.对于同一自变量x,有两个函数值与之对应
C.对于任意一个实数y,有两个x值与之对应
D.对于任何实数x,都有y>0
【解答】解:A、∵函数y=x2关于y轴对称,∴若m、n互为相反数,则x=m与x=n对应的函数值相等正确,故本选项正确;
B、应为对于同一自变量x,有一个函数值与之对应,故本选项错误;
C、对于任意一个实数y,有两个x值与之对应错误,例如,x=0时,y有唯一的值0对应,故本选项错
误;
D、x=0时,y=0,所以对于任何实数x,都有y>0错误,故本选项错误.
故选:A.
6.抛物线y=﹣x2的图象一定经过( )
A.第一、二象限 B.第三、四象限
C.第一、三象限 D.第二、四象限
【解答】解:抛物线y=﹣x2的开口向下,顶点坐标为(0,0),
所以抛物线一定经过第原点、第三、四象限.
故选:B.
7.在二次函数①y=3x2;②y= x2,③y= x2中,图象在同一坐标系中的开口大小顺序,用题号表示
应该为( )
A.①>②>③ B.①>③>② C.②>③>① D.②>①>③
【解答】解:∵抛物线的开口大小是由二次项系数a的绝对值的大小确定,|a|越大则开口越小.
∴开口大小按题号顺序表示为②>③>①.
故选:C.
8.函数y=kx﹣k与y=kx2的图象大致是( )
A. B.
C. D.
【解答】解:由选项中的二次函数图象可得k>0,
所以y=kx﹣k过一,三,四象限.
故选:B.
9.已知抛物线y=m 的图象是不在第一、二象限,则m= .
【解答】解:∵y=m 表示抛物线解析式,
∴m2+1=2,解得m=±1,又∵抛物线y=m 的图象是不在第一、二象限,
∴抛物线开口向下,m<0,故m=﹣1.
10.已知二次函数 的图象开口向下,则m的值是 .
【解答】解:根据题意得: ,
解得: ,
故答案为: .
11.如图所示,四个函数图象对应的解析式分别是:①y=ax2,②y=bx2,③y=cx2,④y=dx2,则
a,b,c,d的大小关系是 .
【解答】解:因为直线x=1与四条抛物线的交点从上到下依次为(1,a),(1,b),(1,c),
(1,d),
所以,a>b>c>d.
故答案为:a>b>c>d.
12.已知二次函数y=x2+bx+c中,其函数y与自变量x之间的部分对应值如下表:
x … ﹣1 0 1 2 3 …
y … 2 ﹣1 ﹣2 m 2 …
则m的值为 .
【解答】解:把x=﹣1,y=2和x=0,y=﹣1代入y=x2+bx+c ,解得 ,
所以二次函数为y=x2﹣2x﹣1,
当x=2时,y=4﹣4﹣1=﹣1,所以m=﹣1.
故答案为﹣1.
13.已知二次函数y=ax2,当x=3时,y=3.
(1)求当x=﹣2时,y的值.
(2)写出它的图象的对称轴、顶点坐标和开口方向.
【解答】解:(1)把x=3,y=3代入y=ax2得,
a•32=3,解得a= ,
所以这个二次函数的表达式为y= x2;
当x=﹣2时,y= ×(﹣2)2= ;
(2)∵y= x2,a= >0,
∴图象开口向上;
对称轴是直线x=0,顶点坐标是(0,0).
14.已知y=(k+2)x 是二次函数,且当x<0时,y随x的增大而增大.
(1)求k的值;
(2)求顶点坐标和对称轴.
【解答】解:(1)根据题意得k+2≠0且k2+k﹣4=2,解得k =﹣3,k =2,
1 2
∵二次函数当x<0时,y随x的增大而增大,
∴二次函数的图象的开口向下,即k+2<0,
∴k=﹣3;
(2)由(1)得y=﹣x2,
∴顶点坐标为(0,0),对称轴为y轴.
15.已知抛物线y= (x﹣5)2的顶点为A,抛物线与y轴交于点B,过点B作x轴的平行线交抛物线于另
外一点C.
(1)求A,B,C三点的坐标;
(2)求△ABC的面积;
(3)试判断△ABC的形状并说明理由.
【解答】解:如图,(1)抛物线y= (x﹣5)2的顶点为A(5,0),
由x=0,则y=5,抛物线与y轴交,点B为(0,5),
因为对称轴为直线x=5,所以点C的坐标为(10,5);
(2)S△ABC = ×10×5=25;
(3)AB=AC=5 ,BC=10,
∵AB2+AC2=BC2,
∴△ABC是等腰直角三角形.