文档内容
第 04 讲 二次函数y=ax2 +bx+c的图象和性质
课程标准 学习目标
①二次函数的三种形式
1. 掌握二次函数的三种形式并能够熟练的进行三种形式之间的
y=ax2 +bx+c
转化。
②二次函数 的
2. 根据顶点式从而推导掌握二次函数一般式的性质与图象。
图象与性质
知识点01 二次函数的三种形式
1. 二次函数的三种形式:
(1)一般式:
由定义可知,二次函数的一般式为 。
(2)顶点式:能直接看出二次函数的顶点坐标的函数解析式叫二次函数的顶点式。
即 。由顶点式可知二次函数的顶点坐标为 。
(3)两点式(交点式):
能直接得到二次函数与x轴的交点坐标的二次函数解析式是二次函数的两点式,又叫做二次函数的
交点式。即 。此时二次函数与x轴的两个交点坐标分别为 与 。
二次函数的对称轴为 。函数值相等的两个点一定关于 对称。
(4)二次函数的一般式转化为顶点式:
利用配方法将一般形式转化为顶点式:过程如下:
y=ax2 +bx+c
b
=a ( x2 + x ) +c
a
( b b2 b2 )
¿a x2 + x+ − +c
a 4a2 4a2
b 2 b2
( )
¿a x+ − +c
2a 4a
(
b
)
2 4ac−b2
¿a x+ +
2a 4a
【即学即练1】
1.抛物线y=﹣(x+2)2﹣3的顶点坐标是( )
A.(﹣2,﹣3) B.(2,﹣3) C.(2,3 ) D.(﹣2,3)
【即学即练2】
2.若抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)经过A(1,0),B(3,0)两点,则抛物线的对称轴为( )
A.x=1 B.x=2 C.x=3 D.x=4
【即学即练3】
3.将二次函数y=x2﹣2x﹣1化成y=a(x﹣h)2+k的形式是 .
知识点02 二次函数的图象与性质(一般式)
1. 二次函数的一般式的图象与性质:
把二次函数的一般式化成顶点式可知一般式的性质如下:
y=ax2 +bx+c(a≠0) a>0 a<0开口方向
a的绝对值越大,开口越
开口大小
a的绝对值越小,开口越
顶点坐标
对称轴
离对称轴越远的函数值越 离对称轴越远的函数值越
离对称轴越近的函数值越 离对称轴越近的函数值越
对称轴右边y随x的增大而
增减性 对称轴右边y随x的增大而 。 。
对称轴左边y随x的增大而 。 对称轴左边y随x的增大而
。
最值 函数轴最 值 函数轴最 值
这个值是 。 这个值是 。
与y轴交点坐标
【即学即练1】
4.用配方法求出抛物线y=x2+2x﹣1的开口方向、顶点坐标、对称轴.
【即学即练2】
5.二次函数y=x2﹣2x﹣3的图象如图所示,下列说法中错误的是( )
A.函数图象与y轴的交点坐标是(0,﹣3)
B.顶点坐标是(1,﹣3)
C.函数图象与x轴的交点坐标是(3,0)、(﹣1,0)
D.当x<0时,y随x的增大而减小
【即学即练3】
6.已知二次函数y=﹣2ax2+ax﹣4(a>0)图象上三点A(﹣1,y )、B(1,y )、C(2,y ),则y ,
1 2 3 1y ,y 的大小关系为( )
2 3
A.y <y <y B.y <y <y C.y <y <y D.y <y <y
1 3 2 3 1 2 1 2 3 2 1 3
知识点03 二次函数的图象与系数的关系
1. 二次函数的开口方向:
二次函数的开口方向由 决定,
a>0
,开口向 ,
a<0
,开口向 。
2. 二次函数的对称轴:
y=ax2 +bx+c(a≠0)
a,b
由二次函数的性质可知,二次函数 的对称轴为 。若 同号,则
b b
x=− x=−
2a 0,二次函数的对称轴在y轴的 ;若 a,b 异号,则 2a 0,二次
函数的对称轴在y轴的 。简称左同右异。
b
x=−
①若二次函数的对称轴
2a
=1,则
2a+b=
。
b
x=−
②若二次函数的对称轴
2a
=﹣1,则
2a−b=
。
3.
二次函数与y轴的交点:
二次函数
y=ax2 +bx+c(a≠0)
与y轴的交点坐标为 。
4. 二次函数与x轴的交点(二次函数与一元二次方程):
y=ax2 +bx+c(a≠0) ax2 +bx+c=0(a≠0)
与x轴有两个交点⇔ 有2个 的实数根⇔根
Δ=b2 −4ac
的判别式 0。
y=ax2 +bx+c(a≠0) ax2 +bx+c=0(a≠0)
与x轴有 个交点⇔ 有2个相等的实数根⇔
Δ=b2 −4ac
根的判别式 0。
y=ax2 +bx+c(a≠0) ax2 +bx+c=0(a≠0)
与x轴没有交点⇔ 实数根⇔根的判别⇔
Δ=b2 −4ac
0。
y=ax2 +bx+c
拓展:在二次函数 中:
a+b+c
是自变量为 的函数值,
a−b+c
是自变量为 的函数值。
4a+2b+c
是自变量为 的函数值,
4a−2b+c
是自变量为 的函数值。
9a+3b+c
是自变量为 的函数值,
9a−3b+c
是自变量为 的函数值。
【即学即练1】
7.如图是二次函数y=ax2+bx+c图象的一部分,其对称轴是直线x=﹣1,且过点(﹣3,0),如下结论:①abc>0;②b=2a;③a+b+c<0;④若(﹣4,y ),(3,y )是抛物线上的两点,则y <y ;⑤
1 2 1 2
a﹣b>m(am+b);其中正确的结论有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
知识点04 待定系数法求二次函数解析式
1. 待定系数法求二次函数解析式的具体步骤:
(1)设二次函数解析式;
①已知抛物线上任意三点,则设二次函数解析式为 。
②已知抛物线的顶点坐标,则设二次函数解析式为 。
③已知抛物线与x轴的两个交点坐标,则设二次函数解析式为 。
(2)带点:将已知点带入函数解析式建立方程。
(3)解方程:解(2)中得到的方程,得出未知系数。
(4)反带:将未知系数反带入函数解析式。
【即学即练1】
8.根据下列条件,求二次函数的解析式.
(1)其图象经过(0,2),(﹣1,0),(2,0)三点;
(2)其图象顶点为(﹣1,4),且经过(2,﹣5).
题型01
y=ax2 +bx+c
的基本性质
【典例1】对于二次函数y=x2﹣2x+3的图象,下列说法正确的是( )A.开口向下 B.对称轴是直线x=﹣1
C.顶点坐标是(1,2) D.与y轴的交点为(0,2)
【变式1】对二次函数y= x2+2x+3的性质描述正确的是( )
A.函数图象开口朝下
B.当x<0时,y随x的增大而减小
C.该函数图象的对称轴在y轴左侧
D.该函数图象与y轴的交点位于y轴负半轴
【变式2】已知抛物线y=x2﹣2x+3,下列结论错误的是( )
A.抛物线开口向上
B.抛物线的对称轴为直线x=1
C.抛物线的顶点坐标为(1,2)
D.当x>1时,y随x的增大而减小
【变式3】抛物线y=ax2+bx+c的y与x的部分对应值如下表:
x … ﹣4 ﹣3 ﹣2 ﹣1 0 …
y … ﹣5 0 3 n 3 …
则下列判断错误的是( )
A.该抛物线的开口向下
B.当x>﹣1时,y随x的增大而减小
C.a﹣b+c>0
D.该抛物线与x轴只有一个交点
【变式4】对于二次函数y=ax2﹣2ax+3(a≠0),下列说法错误的是( )
A.对称轴为直线x=1
B.一定经过点(2,3)
C.x<1时,y随x增大而增大
D.当a>0,m≠1时,am2﹣2am+3>﹣a+3
题型02
y=ax2 +bx+c
的图象问题
【典例1】二次函数y=ax2+4x+a与一次函数y=ax+a在同一平面直角坐标系中的图象可能是( )
A. B.C. D.
【变式1】二次函数y=ax2+ax+c2+1(a,c为常数,且a≠0)的图象可能是( )
A. B.
C. D.
【变式2】一次函数y=cx+b与二次函数y=ax2+bx+c在同一平面直角坐标系中的大致图象可能是( )
A. B.
C. D.
【变式3】一次函数y=cx﹣a(c≠0)和二次函数y=ax2+x+c(a≠0)在同一平面直角坐标系中的图象可
能是( )
A. B.C. D.
【变式4】二次函数y=ax2+2ax+b与一次函数y=ax+b(a,b是常数,且a≠0)在同一平面直角坐标系中
的大致图象可能是( )
A. B.
C. D.
题型03
y=ax2 +bx+c
的点的坐标特征
【典例1】已知抛物线y=ax2﹣2ax+b(a<0)的图象上三个点的坐标分别为A(3,y ),
1
,C ,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
3 1 2 2 1 3 1 3 2 1 2 3
【变式1】已知抛物线y=﹣ax2+4ax+c(a≠0)经过A(﹣1,y ),B(2,y ),C(3,y )三点,则下
1 2 3
列说法正确的是( )
A.若a<0,则y >y >y B.若a>0,则y >y >y
3 2 1 1 3 2
C.若a<0,则y >y >y D.若a>0,则y >y >y
1 3 2 2 1 3
【变式2】已知点M(x ,y ),点N(x ,y )是二次函数y=x2﹣2x图象上的两点,其中x <x ,则下列
1 1 2 2 1 2
说法不正确的是( )
A.若x <x <0,则y >y
1 2 1 2
B.若x +x =2,则y =y
1 2 1 2
C.若|x +1|<|x ﹣1|,则y >y
1 2 1 2
D.若0<x <x <2,则y •y >0
1 2 1 2
【变式3】已知点A(x ,y )在直线y=﹣x﹣6上,点B(x ,y ),C(x ,y )在抛物线y=﹣x2﹣4x﹣
1 1 2 2 3 3
2上,若y =y =y ,x <x <x ,则x +x +x 的取值范围是( )
1 2 3 1 2 3 1 2 3
A.﹣8<x +x +x <﹣4 B.﹣10<x +x +x <﹣6
1 2 3 1 2 3
C.﹣4<x +x +x <0 D.﹣12<x +x +x <﹣8
1 2 3 1 2 3【变式4】若二次函数y=ax2+bx+c(a>0)图象,过不同的六点A(﹣1,n)、B(5,n﹣1)、C(6,
n+1)、D(4,y )、E( ,y )、F(2,y ),则y 、y 、y 的大小关系是( )
1 2 3 1 2 3
A.y <y <y B.y <y <y C.y <y <y D.y <y <y
1 2 3 1 3 2 2 1 3 3 2 1
题型04 二次函数的最值问题
【典例1】已知抛物线y=2x2﹣4x+3在自变量x的值满足m≤x≤m+2时,与其对应的函数值y的最大值为
9,则m的值为( )
A.﹣1或5 B.﹣1或2 C.﹣1或1 D.1或4
【变式1】当a﹣2≤x≤a时,二次函数y=x2﹣4x+3的最小值为15,则a的值为( )
A.﹣2或8 B.8 C.6 D.﹣2或6
【变式2】若当﹣4≤x≤2时,二次函数 的最小值为0,则m=( )
A. B. C. D. 或
【变式3】已知二次函数y=﹣x2+2mx﹣3(m>0)在自变量﹣1≤x≤3时,其对应的函数值y的最大值为
1,则m的值为( )
A.4 B. C.2 D.1
【变式4】已知二次函数y=x2﹣2mx+m2+1(m为常数),当自变量x的值满足﹣3≤x≤﹣1时,与其对应
的函数值y的最小值为5,则m的值为( )
A.1或﹣3 B.﹣3或﹣5 C.1或﹣1 D.1或﹣5
题型05 二次函数的图象与系数的关系
【典例1】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;②
2a+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
【变式1】已知二次函数y=ax2+bx+c的图象如图所示,有以下结论:①a+b+c<0;②a﹣b+c>1;
③abc>0;④4a﹣2b+c<0.正确结论的个数是( )A.1 B.2 C.3 D.4
【变式2】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
【变式3】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 ,其中正确的有( )
1 2 1 2
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【变式4】如图,已知二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象如图所示,有下列 5个结论:①abc<0;
②b<a+c;③4a+2b+c>0;④2c<3b;⑤a+b<m(am+b)(m≠1的实数).其中正确结论的有(
)
A.①②③ B.①③④ C.③④⑤ D.②③⑤
题型06 待定系数法求二次函数解析式【典例1】已知一条抛物线分别过点(3,﹣2)和(0,1),且它的对称轴为直线x=2,试求这条抛物线
的解析式.
【变式1】已知抛物线的顶点坐标为M(2,﹣5),与y轴交于点A(0,3).
(1)求抛物线的解析式;
(2)当0≤x≤5时,求y的取值范围.
【变式2】已知x与y之间的函数关系式为y=ax2+bx+1(其中a、b是常数),且有下列对应关系:
x 1 ﹣2
y ﹣1 17
(1)求y与x之间的函数关系式:
(2)若点(3,n),点(m,n+10)均在抛物线y=ax2+bx+1上,求m的值.
【变式3】如图,已知抛物线y=x2+bx+c经过A(﹣1,0)、B(3,0)两点.
(1)求抛物线的解析式和顶点坐标;(2)当0<x<3时,求y的取值范围.
【变式4】如图,已知抛物线经过两点A(﹣3,0),B(0,3),且其对称轴为直线x=﹣1.
(1)求此抛物线的解析式;
(2)若点P是抛物线上点A与点B之间的动点(不包括点A,点B),求△PAB的面积的最大值,并求
出此时点P的坐标.
1.将抛物线y=x2+4x﹣1向左平移2个单位,再向上平移3个单位,得到的抛物线的顶点坐标是( )A.(﹣2,3) B.(﹣4,﹣2) C.(0,﹣2) D.(﹣2,﹣4)
2.抛物线y=x2﹣bx+9的顶点在x轴上,则b的值一定为( )
A.0 B.6 C.﹣6 D.±6
3.二次函数y=﹣x2+bx+c的图象的最高点是(﹣1,﹣3),则b,c的值分别是( )
A.2,4 B.2,﹣4 C.﹣2,4 D.﹣2,﹣4
4.已知函数y=x2﹣2x+3,当0≤x≤m时,有最大值3,最小值2,则m的取值范围是( )
A.m≥1 B.0≤m≤2 C.1≤m≤2 D.m≤2
5.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
6.在同一平面直角坐标系中,一次函数y=ax+b和二次函数y=ax2+bx+c的图象可能为( )
A. B.
C. D.
7.在平面直角坐标系中,二次函数y=ax2+2ax+a的图象与y轴交于正半轴,其图象上有三点A(﹣3,
y ),B(﹣1,y ),C(3,y ),则y 、y 、y 的大小关系是( )
1 2 3 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 3 2 1 2 3 1
8.若要平移二次函数y=﹣x2+2mx﹣m2﹣m+1(m为常数)的图象,使它的顶点与坐标原点重合,那么需
要平移的最短距离为( )
A. B. C.1 D.
9.二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的部分图象如图所示,图象过点(﹣1,0)对称轴为直线x=2,下列结论:
①abc>0;
②4a+c>2b;
③4a+2b≤m(am+b)(m为常数);
④3b﹣2c>0.
其中正确的个数是( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
10.已知抛物线P:y=x2+4ax﹣3(a>0),将抛物线P绕原点旋转180°得到抛物线P′,当1≤x≤3时,
在抛物线P′上任取一点M,设点M的纵坐标为t,若t≤3,则a的取值范围是( )
A. B. C. D.
11.二次函数y=(x﹣2)2﹣1图象与y轴交点坐标为 .
12.已知二次函数y=ax2﹣2ax+c(a≠0)的图象与x轴的一个交点的坐标为(﹣2,0),则二次函数y=
ax2﹣2ax+c(a≠0)的图象与x轴的另一个交点的坐标是 .
13.已知A(x ,n),B(x ,n)是抛物线y=x2+bx+3上不同的两点,若点(x +x ,m)也在抛物线上,
1 2 1 2
则m的值为 .
14.已知抛物线y=ax2+bx+c(a>0)经过点A(3﹣m,y ),B(m+1,y ),C(2﹣n,1),D(n,
1 2
1),且y >y ,则m的取值范围是 .
1 2
15.如图,在直角坐标系中,O为坐标原点,矩形ABCO,B点坐标为(4,2),A、C分别在y轴、x轴
上;若D点坐标为(1,0),连结AD,点E、点F分别从A点、B点出发,在AB上相向而行,速度均
为1个单位/每秒,当E、F两点相遇时,两点停止运动;过E点作EG∥AD交x轴于H点,交y轴于G
点,连结FG、FH,在运动过程中,△FGH的最大面积为 .
16.已知二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)中,函数y与自变量x的部分对应值如表:
x … ﹣2 ﹣1 0 2 …
y … ﹣3 ﹣4 ﹣3 5 …
求该二次函数的表达式.17.在平面直角坐标系xOy中,点(1,m)和点(3,n)在抛物线y=ax2+bx(a>0)上.
(1)若m=3,n=15,求该抛物线的对称轴;
(2)已知点(﹣1,y ),(2,y ),(4,y )在该抛物线上,若mn<0,比较y ,y ,y 的大小,并
1 2 3 1 2 3
说明理由.
18.已知二次函数y=x2﹣4x+3.
(1)将y=x2﹣4x+3化成y=a(x﹣h)2+k的形式;
(2)画出该二次函数的图象,并写出其对称轴和顶点坐标;
(3)当x取何值时,y随x的增大而减小.
19.在平面直角坐标系xOy中,已知抛物线y=x2﹣2mx+m2﹣1
(1)求抛物线的对称轴(用含m的式子去表示);
(2)若点(m﹣2,y ),(m,y ),(m+3,y )都在抛物线y=x2﹣2mx+m2﹣1上,则y 、y 、y 的
1 2 3 1 2 3
大小关系为 ;
(3)直线y=﹣x+b与x轴交于点A(3,0),与y轴交于点B,过点B作垂直于y轴的直线l与抛物线
y=x2﹣2mx+m2﹣1有两个交点,在抛物线对称轴右侧的点记为 P,当△OAP为钝角三角形时,求m的
取值范围.20.在平面直角坐标系中,二次函数y=ax2+bx+c的图象经过点A(0,6)和B(﹣2,﹣2).
(1)求c的值,并用含a的代数式表示b.
(2)当a=1时,
①求此函数的表达式,并写出函数值y随x的增大而增大时x的取值范围.
②当﹣4≤x≤2时,求y的最大值和最小值.
(3)若线段CD的端点C、D的坐标分别为(﹣5,10)、(1,10),此二次函数的图象与线段CD只
有一个公共点,直接写出a的取值范围.