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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:
y=ax2 +bx+c(a≠0)
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。2
y=a(x−h) +k(a≠0) (k,k)
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
y=a(x−x )(x−x )(a≠0)
交点式。即 1 2 。此时二次函数与x轴的两个交点坐标分别为
x +x
x= 1 2
(x 1 , 0) 与 (x 2 , 0) 。二次函数的对称轴为 2 。函数值相等的两个点一定关于
对称轴 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)
【分析】根据二次函数的顶点式即可得到抛物线y=﹣(x+2)2﹣3的顶点坐标为(﹣2,﹣3).
【解答】解:抛物线y=﹣(x+2)2﹣3的顶点坐标为(﹣2,﹣3).
故选:A.
【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
【分析】由A、B两点的坐标,根据抛物线的对称性可求得答案.
【解答】解:∵抛物线y=x2+bx+c经过A(1,0)、B(3,0)两点,
∴抛物线对称轴为直线x= =2,
故选:B.
【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 y =( x ﹣ 1 ) 2 ﹣ 2 .【分析】利用配方法再加上一次项系数的一半的平方来凑完全平方式,把一般式转化为顶点式.
【解答】解:y=x2﹣2x﹣1=x2﹣2x+1﹣2=(x﹣1)2﹣2.
故答案为:y=(x﹣1)2﹣2.
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 开口向上 开口向下
a的绝对值越大,开口越 小
开口大小
a的绝对值越小,开口越 大
b 4ac−b2 b 4ac−b2
顶点坐标 − , − ,
2a 4a 2a 4a
( ) ( )
b b
x=− x=−
2a 2a
对称轴
离对称轴越远的函数值越 大 离对称轴越远的函数值越 小
离对称轴越近的函数值越 小 离对称轴越近的函数值越 大
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
。 。
增减性
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
。 。
函数轴最 小 值 函数轴最 大 值
最值
4ac−b2 4ac−b2
4a 4a
这个值是 。 这个值是 。
与y轴交点坐标 ( 0 , c ) ( 0 , c )
【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.
【分析】利用配方法把一般式变形为顶点式y=(x+1)2﹣2,然后根据二次函数的性质求解.
【解答】解:y=x2+2x﹣1=x2+2x+1﹣2=(x+1)2﹣2,
所以抛物线的开口向上,对称轴为直线x=﹣1,顶点坐标为(﹣1,﹣2).
【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
【分析】A、将x=0代入y=x2﹣2x﹣3,求出y=﹣3,得出函数图象与y轴的交点坐标,即可判断;
B、将一般式化为顶点式,求出顶点坐标,即可判断;
C、将y=0代入y=x2﹣2x﹣3,求出x的值,得到函数图象与x轴的交点坐标,即可判断;
D、利用二次函数的增减性即可判断.
【解答】解:A、∵y=x2﹣2x﹣3,
∴x=0时,y=﹣3,
∴函数图象与y轴的交点坐标是(0,﹣3),故本选项说法正确;
B、∵y=x2﹣2x﹣3=(x﹣1)2﹣4,
∴顶点坐标是(1,﹣4),故本选项说法错误;
C、∵y=x2﹣2x﹣3,
∴y=0时,x2﹣2x﹣3=0,
解得x=3或﹣1,
∴函数图象与x轴的交点坐标是(3,0)、(﹣1,0),故本选项说法正确;
D、∵y=x2﹣2x﹣3=(x﹣1)2﹣4,
∴对称轴为直线x=1,
又∵a=1>0,开口向上,
∴x<1时,y随x的增大而减小,
∴x<0时,y随x的增大而减小,故本选项说法正确;
故选:B.
【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 1
y ,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
【分析】由解析式得到抛物线的开口方向和对称轴,然后根据二次函数的性质即可判断.
【解答】解:∵y=﹣2ax2+ax﹣4(a>0),
∴抛物线的开口向下,对称轴为直线x=﹣ = ,
∴当x> 时,y随x的增大而减小,
∵点A(﹣1,y )关于对称轴的对称点是( ,0),而1< <2,
1
∴y <y <y .
3 1 2故选:B.
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 a 决定, a>0 ,开口向 上 , a<0 ,开口向 下 。
2. 二次函数的对称轴:
b
y=ax2 +bx+c(a≠0)
x=−
2a a,b
由二次函数的性质可知,二次函数 的对称轴为 。若 同号,
b b
x=− x=−
则 2a < 0,二次函数的对称轴在y轴的 左边 ;若 a,b 异号,则 2a > 0,
二次函数的对称轴在y轴的 右边 。简称左同右异。
b
x=−
①若二次函数的对称轴
2a
=1,则
2a+b=
0 。
b
x=−
②若二次函数的对称轴
2a
=﹣1,则
2a−b=
0 。
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 (0,c) 。
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 不相等 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轴有 1 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⇔ 没有 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 1 的函数值,
a−b+c
是自变量为 ﹣ 1 的函数值。
4a+2b+c
是自变量为 2 的函数值,
4a−2b+c
是自变量为 ﹣ 2 的函数值。
9a+3b+c
是自变量为 3 的函数值,
9a−3b+c
是自变量为 ﹣ 3 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 2a﹣b>m(am+b);其中正确的结论有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【分析】根据图象判断①,对称轴判断②,特殊点判断③,增减性判断④,最值判断⑤.
【解答】解:∵抛物线的开口向上,对称轴为 ,与y轴交于负半轴,
∴a>0,b=2a>0,c<0,
∴abc<0,故①错误,②正确;
∵图象过(﹣3,0),且对称轴为x=﹣1,
∴图象过(1,0),
∴a+b+c=0;故③错误;
∵|﹣4﹣(﹣1)|<|3﹣(﹣1)|,
∴y <y ;故④正确;
1 2
当x=﹣1时,函数有最小值为a﹣b+c,
∴a﹣b+c≤am2+bm+c,
∴a﹣b≤am2+bm=m(am+b);故⑤错误;
综上:正确的结论有2个;
故选:B.
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;
y=ax2 +bx+c
①已知抛物线上任意三点,则设二次函数解析式为 。
y=a(x−h) 2 +k
②已知抛物线的顶点坐标,则设二次函数解析式为 。
y=a(x−x )(x−x )
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 1 2 。
(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).
【分析】(1)设出二次函数的一般式y=ax2+bx+c,再把点(﹣1,7),(1,1),(2,﹣5)代入求
解即可;
(2)由顶点坐标(1,4)设出顶点式y=a(x﹣1)2+4,再把点(﹣2,﹣5)代入求解即可.
【解答】解:(1)设y=ax2+bx+c,
把点(0,2),(﹣1,0),(2,0)代入得: ,
解得 ,
∴二次函数的解析式为y=﹣x2+x+2;
(2)∵顶点为(﹣1,4),
∴设y=a(x+1)2+4,
又∵过点(2,﹣5),
∴a(2+1)2+4=﹣5,
∴a=﹣1,
∴二次函数的解析式为y=﹣(x+1)2+4,即y=﹣x2﹣2x+3.
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)
【分析】将函数解析式化为顶点式,然后根据二次函数的性质即可判断各个选项中的说法是否正确.
【解答】解:∵二次函数y=x2﹣2x+3=(x﹣1)2+2,
∴该函数图象开口向上,故选项A错误,不符合题意;
对称轴是直线x=1,故选项B错误,不符合题意;
顶点坐标为(1,2),故选项C正确,符合题意;
与y轴的交点为(0,3),故选项D错误,不符合题意;
故选:C.【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
【分析】根据二次函数的解析式结合二次函数的性质逐一分析即可作答.
【解答】解:二次函数y= x2+2x+3= (x+2)2+1,对称轴为直线x=﹣2.
A、a= >0,开口向上,本选项不符合题意;
B、当﹣2<x<0时,y随x的增大而增大,本选项不符合题意;
C、该函数图象的对称轴在y轴左侧,本选项符合题意;
D、该函数图象与y轴的交点为(0,3),位于y轴,正半轴,本选项不符合题意;
故选:C.
【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
【分析】根据二次函数的开口方向、对称轴、顶点坐标以及增减性对各选项分析判断即可得解.
【解答】解:抛物线y=x2﹣2x+3=(x﹣1)2+2中,a>0,抛物线开口向上,因此A选项正确,不符合
题意;
由解析式得,对称轴为直线x=1,因此B选项正确,不符合题意;
由解析式得,当x=1时,y取最小值,最小值为2,所以抛物线的顶点坐标为(1,2),因此C选项正
确,不符合题意;
因为抛物线开口向上,对称轴为直线x=1,因此当x>1时,y随x的增大而增大,因此D选项错误,符
合题意.
故选:D.
【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
【分析】先根据当x=﹣2和当x=0时的函数值相同,得到对称轴为直线x=﹣1,则由对称性可得,当
x=1时,y=0,据此可判断D;再由增减性即可判定A、B;根据当x=﹣1时,y=a﹣b+c>0,即可判
断C.
【解答】解:∵当x=﹣2和当x=0时的函数值相同,
∴对称轴为直线 ,
∴由对称性可得,当x=1时,y=0,
∴抛物线与x轴有两个交点,故D说法错误,符合题意;
∵﹣3<﹣2<﹣1且0<3,
∴在对称轴左侧y随x增大而增大,
∴抛物线开口向下,故A说法正确,不符合题意
∴当x>﹣1时,y随x的增大而减小,n>3>0,故B说法正确,不符合题意
∴当x=﹣1时,y=a﹣b+c>0,故C说法正确,不符合题意;
故选:D.
【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
【分析】根据各个选项中的说法和题目中的解析式可以判断各选项是否正确,从而可以解答本题.
【解答】解:A、y=ax2﹣2ax+3(a≠0)=a(x﹣1)2﹣a+3,对称轴为直线x=1,不符合题意;
B、当x=2时,y=4a﹣4a+3=3,一定经过点(2,3),不符合题意;
C、当a>0,x<1时,y随x增大而减小,符合题意;
D、当a>0,m≠1时,am2﹣2am+3>﹣a+3,即am2﹣2am+a=a(m﹣1)2>0,不符合题意.
故选:C.
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.
【分析】分a>0和a<0两种情况根据二次函数与一次函数图象分析判断即可得解.
【解答】解:对称轴为直线x=﹣ =﹣ ,
a>0时,抛物线开口向上,对称轴在y轴左侧,与y轴正半轴的交于点(0,a),一次函数y=ax+a经
过第一、二、三象限,与y轴正半轴的交于点(0,a),
a<0时,抛物线开口向下,对称轴在y轴右侧,与y轴负半轴的交于点(0,a),一次函数y=ax+a经
过第二、三、四象限,与y轴正半轴的交于点(0,a).
故选: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.
【分析】求得抛物线的对称轴和与y轴的交点即可判断.
【解答】解:∵二次函数y=ax2+ax+c2+1(a,c为常数,且a≠0),
∴对称轴为直线x=﹣ =﹣ ,在y轴的左侧,与y轴的交点为(0,c2+1)在正半轴,
故图象可能是A.
故选:A.
【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.
【分析】根据二次函数的开口方向,对称轴,与y轴的交点;一次函数经过的象限,与y轴的交点可得
相关图象,进而可得结论.
【解答】解:A、由一次函数的图象可知,c>0,b>0,由二次函数的图象可知,a>0,b<0,c>0,
两结论矛盾,不符合题意;
B、由一次函数的图象可知,c>0,b>0,由二次函数的图象可知,a>0,b>0,c>0,两结论一致,
符合题意;
C、由一次函数的图象可知,c<0,b<0,由二次函数的图象可知,a<0,b>0,c>0,两结论矛盾,
不符合题意;
D、由一次函数的图象可知,c>0,b>0,由二次函数的图象可知,a<0,b<0,c>0,两结论矛盾,
不符合题意;
故选:B.
【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.
【分析】可先由一次函数y=cx﹣a图象得到字母系数的正负,再与二次函数y=ax2+x+c的图象相比较
看是否一致.
【解答】解:A、由抛物线可知a<0,又b=1>0,所以对称轴应该在y轴右侧,故本选项不符合题意;
B、由抛物线可知,a>0,c<0,由直线可知,a>0,c<0,故本选项符合题意;
C、由抛物线可知,a>0,c<0,由直线可知,a>0,c>0,故本选项不符合题意;
D、由抛物线可知a<0,又b=1>0,所以对称轴应该在y轴右侧,故本选项不符合题意.
故选:B.
【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.
【分析】根据二次函数和一次函数的图象和性质,逐一进行判断即可.
【解答】解:∵二次函数y=ax2+2ax+b,
∴对称轴为直线 ,故B,D不符合题意;
∵当x=0时,y=ax2+2ax+b=b,y=ax+b=b,
∴二次函数与一次函数交于y轴上的点(0,b),故C不符合题意,A符合题意.
故选:A.
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
【分析】求出抛物线的开口方向和对称轴,然后根据抛物线的对称性和增减性,即可求出答案.
【解答】解:∵y=ax2﹣2ax+b(a<0),
∴二次函数的开口向下,对称轴是直线 ,
∴x>1时,y随x的增大而减小,
∵C点关于直线x=1的对称点是 ,
∵ ,
∴y <y <y ,
3 1 2
故选:A.
【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【分析】依据题意,由抛物线为y=﹣ax2+4ax+c,从而对称轴是直线x=﹣ =2,再由a>0
和a<0进行分类讨论,结合二次函数的性质即可判断得解.
【解答】解:由题意,∵抛物线为y=﹣ax2+4ax+c,
∴对称轴是直线x=﹣ =2.
若a<0,则﹣a>0,
∴抛物线开口向上.
∴此时抛物线上的点离对称轴越近函数值越小.
∵经过A(﹣1,y ),B(2,y ),C(3,y )三点,
1 2 3
又2﹣(﹣1)>3﹣2>2﹣2,
∴y >y >y ,故A错误,C正确.
1 3 2
若a>0,则﹣a<0,
∴抛物线开口向下.
∴此时抛物线上的点离对称轴越近函数值越大
∵经过A(﹣1,y ),B(2,y ),C(3,y )三点,
1 2 3
又2﹣(﹣1)>3﹣2>2﹣2,
∴y >y >y ,故B、D错误.
2 3 1
故选:C.
【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
【分析】由解析式可知抛物线开口向上,对称轴为直线x=﹣ =1,抛物线与x轴的交点为(0,
0),(2,0),然后根据二次函数的性质,二次函数图象上点的坐标特征进行判断即可.
【解答】解:由二次函数y=x2﹣2x可知,抛物线开口向上,对称轴为直线x=﹣ =1,抛物线与x
轴的交点为(0,0),(2,0),
A、若x <x <0,则点M(x ,y ),点N(x ,y )在对称轴的左侧,y随x的增大而减小,
1 2 1 1 2 2
∴y >y ;故选项A正确,不合题意;
1 2
B、若x +x =2,则点M(x ,y ),点N(x ,y )关于对称轴对称,
1 2 1 1 2 2
∴y =y ;故选项B正确,不合题意;
1 2
C、若|x +1|<|x ﹣1|,例如x =0,x =5,满足|x +1|<|x ﹣1|,但点M(0,y )到对称轴的距离小于点
1 2 1 2 1 2 1N(5,y )到对称轴的距离,此时y <y ;故选项C不正确,符合题意;
2 1 2
D、若0<x <x <2,则点M(x ,y ),点N(x ,y )在x轴的下方,y <0,y <0,
1 2 1 1 2 2 1 2
∴y •y >0;故选项D正确,不合题意;
1 2
故选:C.
【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
【分析】求得直线与抛物线的交点的横坐标,把抛物线的顶点纵坐标代入直线解析式,求得对应的 x的
值,即可求得x 取值范围,根据抛物线的对称性求得x +x =﹣2,从而求得x +x +x 的取值范围.
1 2 3 1 2 3
【解答】解:令﹣x﹣6=﹣x2﹣4x﹣2,整理得x2+3x﹣4=0,
解得x =1,x =﹣4,
1 2
∴直线y=﹣x﹣6与抛物线的交点的横坐标为1,﹣4,
∵y=﹣x2﹣4x﹣2=﹣(x+2)2+2,
∴抛物线开口向上,对称轴为直线x=﹣2,顶点为(﹣2,2),
把y=2代入y=﹣x﹣6,解得x=﹣8,
若y =y =y ,x <x <x ,则﹣8<x <﹣4,x +x =﹣4,
1 2 3 1 2 3 1 2 3
∴﹣12<x +x +x <﹣8,
1 2 3
故选:D.
【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
【分析】由解析式可知抛物线开口向上,点A(﹣1,n)、B(5,n﹣1)、C(6,n+1)求得抛物线对
称轴所处的范围,然后根据二次函数的性质判断可得.
【解答】解:由二次函数y=ax2+bx+c(a>0)可知,抛物线开口向上,
∵A(﹣1,n)、B(5,n﹣1)、C(6,n+1)、
∴A点关于对称轴的对称点在5与6之间,
∴对称轴的取值范围为2<x<2.5,
∴y >y ,
1 3
∵点E到对称轴的距离小于2.5﹣ ,点D到对称轴的距离大于4﹣2.5=1.5,
∴y <y <y ,
3 2 1
故选:D.
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
【分析】依据题意,由抛物线为y=2x2﹣4x+3=2(x﹣1)2+1,从而抛物线开口向上,当x=1时,y取
最小值为1;当x<1时,y随x的增大而减小,当x>1时,y随x的增大而增大,再根据m+2≤1、m≥1
和m<1<m+2分别进行分类讨论,结合对应的函数值y的最大值为9,进而计算可以得解.
【解答】解:由题意,∵抛物线为y=2x2﹣4x+3=2(x﹣1)2+1,
∴抛物线开口向上,当x=1时,y取最小值为1;当x<1时,y随x的增大而减小,当x>1时,y随x
的增大而增大.
①当m+2≤1时,即m≤﹣1,
∴当x=m时,y取最大值为2m2﹣4m+3=9.
∴m=﹣1或m=3(舍去).
②当m≥1时,
∴当x=m+2时,y取最大值为2(m+2)2﹣4(m+2)+3=9.
∴m=﹣3(舍去)或m=1.
③当m<1<m+2时,即﹣1<m<1,
∴当x=m或x=m+2时,y取最大值为2m2﹣4m+3=9或2(m+2)2﹣4(m+2)+3=9.
∴m=﹣1或m=3,或m=﹣3或m=1,均不符合题意.
综上,m=﹣1或m=1.
故选:C.
【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
【分析】利用二次函数图象上点的坐标特征找出当y=15时x的值,结合当a﹣2≤x≤a时函数有最小值
15,即可得出关于a的一元一次方程,解之即可得出结论.
【解答】解:当y=15时,有x2﹣4x+3=15,
解得:x =﹣2,x =6.
1 2
∵当a﹣2≤x≤a时,函数有最小值15,
∴a﹣2=6或a=﹣2,
∴a=8或a=﹣2,
故选:A.
【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
【分析】分两组情况讨论,当m≤2时,则当x=m时,有最小值求得m= ;当m>2时,则x=2时,y有最小解得m= <2,即可求得m= .
【解答】解:∵y= x2﹣mx+1= (x﹣m)2+(﹣ m2+1),
∴图象f的对称轴为x=m,
当m≤2时,抛物线开口向上,
∴当x=m时,y有最小值,y最小 =﹣ m2+1=0,
解得m= ,
当m>2时,抛物线开口向上,在﹣4≤x≤2时,y随x的增大而减小,
∴x=2时,y有最小值,y最小 = (2﹣m)2+(﹣ m2+1)=0,
解得m= (不合题意,舍去),
综上,m= .
故选:B.
【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
【分析】依据题意,由二次函数 y=﹣x2+2mx﹣3,从而可得对称轴是直线x=﹣ =m,且抛
物线开口向下,再由二次函数的性质分﹣1<0<m<3和m≥3两种情形进行讨论即可判断得解.
【解答】解:由题意,∵二次函数y=﹣x2+2mx﹣3,
∴对称轴是直线x=﹣ =m,且抛物线开口向下,当x<m时,y随x的增大而增大,当x>m
时,y随x的增大而减小.
①当﹣1<0<m<3时,此时x=m时,y取最大值为﹣m2+2m2﹣3=m2﹣3=1,
∴m=2或m=﹣2(舍去).
②当m≥3时,当x=3时,y取最大值为﹣9+6m﹣3=1,
∴m= <3,不合题意.
综上,m=2.
故选:C.
【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【分析】利用配方法可得出:当x=m时,y的最小值为1.分m<﹣3,﹣3≤m≤﹣1和m>﹣1三种情
况考虑:当m<﹣3时,由y的最小值为5可得出关于m的一元二次方程,解之取其较小值;当﹣
3≤m≤﹣1时,y的最小值为1,舍去;当m>﹣1时,由y的最小值为5可得出关于m的一元二次方程,
解之取其较大值.综上,此题得解.
【解答】解:∵y=x2﹣2mx+m2+1=(x﹣m)2+1,
∴当x=m时,y的最小值为1.
当m<﹣3时,在﹣3≤x≤﹣1中,y随x的增大而增大,
∴9+6m+m2+1=5,
解得:m =﹣5,m =﹣1(舍去);
1 2
当﹣3≤m≤﹣1时,y的最小值为1,舍去;
当m>﹣1时,在﹣3≤x≤﹣1中,y随x的增大而减小,
∴1+2m+m2+1=5,
解得:m =﹣3(舍去),m =1.
1 2
∴m的值为﹣5或1.
故选:D.
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
【分析】由抛物线的开口方向判断a与0的关系,由抛物线与y轴的交点判断c与0的关系,然后根据
对称轴x=1计算2a+b与0的关系;再由根的判别式与根的关系,进而对所得结论进行判断.
【解答】解:①由抛物线的开口向下知a<0,对称轴为直线x=﹣ >0,则b>0,故本选项正确;
②由对称轴为直线x=1,
∴﹣ =1,∴b=﹣2a,则2a+b=0,故本选项正确;
③由图象可知,当x=﹣2时,y<0,则4a﹣2b+c<0,故本选项错误;
④从图象知,当x=﹣1时,y=0,则a﹣b+c=0,
∵b=﹣2a,∴a+2a+c=0,即3a+c=0,故本选项错误;
⑤∵对称轴为直线x=1,
∴当x=1时,抛物线有最大值,
∴a+b+c>m2a+mb+c,
∴m(ma+b)<a+b(常数m≠1),故本选项正确;
故选:B.
【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
【分析】该函数开口方向向下,则a<0,由对称轴可知,b=2a<0,与y轴交点在y轴正半轴,则c>
0,再根据一些特殊点,比如x=1,x=0,顶点等进行判断即可.
【解答】解:∵函数开口方向向下,a<0,
∵对称轴为x=﹣1,则﹣ =﹣1,
∴b=2a<0,
∵与y轴交点在y轴正半轴,
∴c>0,
∴abc>0,故③正确;
当x=﹣1时,y=a﹣b+c>1,即a﹣b+c>1,故②正确;
当x=1时,y=a+b+c<0,故①正确;
由抛物线的对称性可知,当x=﹣2与x=0时y值相同,此时y=4a﹣2b+c>0,故④错误.
综上,正确的个数有三个.
故选:C.
【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
【分析】利用对称轴的范围求2a与b的关系,以及二次函数与方程之间的转换,根的判别式的熟练运
用.由抛物线的开口方向判断a与0的关系,由抛物线与y轴的交点判断c与0的关系,然后根据对称
轴及抛物线与x轴交点情况进行推理,进而对所得结论进行判断.
【解答】解:①由抛物线可知:a>0,c<0,﹣ <0,
∴b>0,
∴abc<0,故①正确;
②由对称轴可知:﹣ =﹣1,
∴b=2a,
∵x=1时,y=a+b+c=0,
∴c+3a=0,
∴c+2a=﹣3a+2a=﹣a<0,故②正确;
③(1,0)关于x=﹣1的对称点为(﹣3,0),
∴x=﹣3时,y=9a﹣3b+c=0,故③正确;
④抛物线与x轴有两个交点,
∴Δ>0,
即b2﹣4ac>0,
∴4ac﹣b2<0,故④正确;
故选:D.
【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
【分析】根据二次函数的图象与性质即可求出答案.
【解答】解:①由二次函数的图象可知:a<0,c>0,
由对称轴可知:x=﹣ >0,∴b>0,
∴abc<0,故①正确;
②由对称轴可知:﹣ =1,
∴2a+b=0,故②错误;
③由图象可知,x=3时,y<0,
而(3,0)关于直线x=1的对称点为(﹣1,0),
当x≤1时,随x的增大而增大,
∴当x=﹣2时,y<0,
∴4a﹣2b+c<0,故③正确;
④由图象可知抛物线与x轴有两个交点,
故Δ=b2﹣4ac>0,
∴b2>4ac,故④错误;
⑤∵﹣ =1,
∴a=﹣ ,
∵(3,0)关于直线x=1的对称点为(﹣1,0),且x=3时,y<0,
∴x=﹣1时,y<0,
∴a﹣b+c<0,
∴﹣ ,
∴3b>2c,故⑤错误;
⑥∵抛物线开口向下,且点(﹣2,y )到直线x=1的距离大于点(3,y )到直线x=1的距离,
1 2
∴y <y ,故⑥错误;
1 2
故选:B.
【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
【分析】由抛物线的开口方向判断a的符号,由抛物线与y轴的交点判断c的符号,然后根据对称轴及
抛物线与x轴交点情况进行推理,进而对所得结论进行判断.
【解答】解:①由图象可知:a<0,c>0,
∵﹣ >0,
∴b>0,
∴abc<0,故此选项正确;
②当x=﹣1时,y=a﹣b+c<0,故a﹣b+c>0,错误;
③由对称知,当x=2时,函数值大于0,即y=4a+2b+c>0,故此选项正确;
④当x=3时函数值小于0,y=9a+3b+c<0,且x=﹣ =1,
即a=﹣ ,代入得9(﹣ )+3b+c<0,得2c<3b,故此选项正确;
⑤当x=1时,y的值最大.此时,y=a+b+c,
而当x=m(m≠1)时,y=am2+bm+c,
所以a+b+c>am2+bm+c,
故a+b>am2+bm,即a+b>m(am+b),故此选项错误.
故①③④正确.
故选:B.
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.
【分析】根据题意设抛物线的解析式为 y=a(x﹣2)2+b,把 (3,﹣2),(0,1)代入求得a、b即
可.
【解答】解:∵抛物线的对称轴为 x=2,
∴可设抛物线的解析式为 y=a(x﹣2)2+b,把 (3,﹣2),(0,1)代入解析式得 ,
解得 a=1,b=﹣3,
∴所求抛物线的解析式为 y=(x﹣2)2﹣3.
【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.
【分析】(1)设顶点式y=a(x﹣2)2﹣5,然后把A点坐标代入求出a的值即可;
(2)先分别计算出自变量为0和5所对应的函数值,然后利用二次函数的性质求解.
【解答】解:(1)设抛物线解析式为y=a(x﹣2)2﹣5,
把A(0,3)代入得a×(0﹣2)2﹣5=3,
解得a=2,
∴抛物线解析式为y=2(x﹣2)2﹣5;
(2)当x=0时,y=3;
当x=5时,y=2×(5﹣2)2﹣5=13,
而x=2时,y有最小值﹣5,
∴当0≤x≤5时,y的取值范围为﹣5≤y<13.
【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.
【分析】(1)由表格数据可知抛物线y=ax2+bx+1经过点(1,﹣1),(﹣2,17),根据待定系数法
即可求得y与x之间的函数关系式.
(2)把点(3,n)代入y=2x2﹣4x+1即可求得n的值,即可求得n+10的值,进一步即可求得m的值.
【解答】解:(1)由题意得 ,
解得 ,
∴y与x之间的函数关系式为y=2x2﹣4x+1;
(2)∵点(3,n)在抛物线y=2x2﹣4x+1上,
∴n=2×32﹣4×3+1=7,
∴n+10=17,
∵点(m,n+10)在抛物线y=2x2﹣4x+1上,
∴17=2m2﹣4m+1,∴m =4,m =﹣2.
1 2
【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.
【分析】(1)把A、B两点坐标代入抛物线解析式,利用待定系数法可求得其解析式,再化为顶点式即
可求得其顶点坐标;
(2)由解析式可求得其对称轴,再结合函数的增减性分0<x<1和1<x<3分别求y的最大值和最小值
即可求得y的取值范围.
【解答】解:(1)∵抛物线y=x2+bx+c经过A(﹣1,0)、B(3,0)两点,
∴ ,解得 ,
∴抛物线解析式为y=x2﹣2x﹣3=(x﹣1)2﹣4,
∴顶点坐标为(1,﹣4);
(2)∵y=(x﹣1)2﹣4,
∴抛物线开口向上,对称轴为x=1,
∴当x<1时,y随x的增大而减小,当x>1时,y随x的增大而增大,
∴当0<x<1时,当x=0时,y有最大值为﹣3,当x=1时,y有最小值为﹣4,
当1<x<3时,当x=3时,y有最大值为0,当x=1时,y有最小值为﹣4,
∴当0<x<3时,﹣4≤y<0.
【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.【分析】(1)因为对称轴是直线x=﹣1,所以得到点A(﹣3,0)的对称点是(1,0),因此利用交
点式y=a(x﹣x )(x﹣x ),求出解析式.
1 2
(2)根据面积的和差,可得二次函数,根据二次函数的性质,可得最大值,根据自变量与函数值的对
应关系,可得答案.
【解答】解:(1)∵抛物线对称轴是直线x=﹣1且经过点A(﹣3,0)
由抛物线的对称性可知:抛物线还经过点(1,0)
设抛物线的解析式为y=a(x﹣x )(x﹣x )(a≠0)
1 2
即:y=a(x﹣1)(x+3)
把B(0,3)代入得:3=﹣3a
∴a=﹣1
∴抛物线的解析式为:y=﹣x2﹣2x+3.
(2)设直线AB的解析式为y=kx+b,
∵A(﹣3,0),B(0,3),
∴ ,
∴直线AB为y=x+3,
作PQ⊥x轴于Q,交直线AB于M,
设P(x,﹣x2﹣2x+3),则M(x,x+3),
∴PM=﹣x2﹣2x+3﹣(x+3)=﹣x2﹣3x,
∴S= (﹣x2﹣3x)×3=﹣ (x+ )2+ .
当x=﹣ 时,S最大 = ,y=﹣(﹣ )2﹣2×(﹣ )+3= ,
∴△PAB的面积的最大值为 ,此时点P的坐标为(﹣ , )
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)
【分析】依据题意,由抛物线为y=x2+4x﹣1=(x+2)2﹣5,再结合由抛物线的变化规律“上加下减,
左加右减”,从而可得新的抛物线为y=(x+4)2﹣2,进而可以判断得解.
【解答】解:由题意,∵抛物线为y=x2+4x﹣1=(x+2)2﹣5,
又由抛物线的变化规律“上加下减,左加右减”,
∴向左平移2个单位,再向上平移3个单位,可得新抛物线为y=(x+2+2)2﹣5+3,即y=(x+4)2﹣
2.
∴此时顶点坐标为(﹣4,﹣2).
故选:B.
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
【分析】抛物线y=x2﹣bx+9的顶点在x轴上,则表示抛物线与x轴只有一个交点.x2﹣bx+9=0只有一
个解.
【解答】解:∵抛物线y=x2﹣bx+9的顶点在x轴上,
∴x2﹣bx+9=0只有一个解.
∴b2﹣4×1×9=0.
∴b2=36.
即b=±6.
故选:D.
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
【分析】根据二次函数y=﹣x2+bx+c的二次项系数﹣1来确定该函数的图象的开口方向,由二次函数y
=﹣x2+bx+c的图象的最高点是(﹣1,﹣3)确定该函数的顶点坐标,然后根据顶点坐标公式解答b、c
的值.
【解答】解:∵二次函数y=﹣x2+bx+c的二次项系数﹣1<0,
∴该函数的图象的开口方向向下,
∴二次函数y=﹣x2+bx+c的图象的最高点坐标(﹣1,﹣3)就是该函数的顶点坐标,
∴﹣1= ,即b=﹣2;①
﹣3= ,即b2+4c+12=0;②
由①②解得,b=﹣2,c=﹣4;
故选:D.
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【分析】根据对称轴求出a,再根据二次函数的增减性和最值问题解答.
【解答】解:由二次函数y=x2﹣2x+3=(x﹣1)2+2,
∵当0≤x≤m时,y最大值为3,最小值为2,
∴1≤m≤2.
故选:C.
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
【分析】根据表格中所给数据,可求出抛物线的解析式,再对所给选项依次进行判断即可解决问题.
【解答】解:由题知,
,
解得 ,
所以二次函数的解析式为y=﹣x2+2x.
因为a=﹣1<0,
所以抛物线的开口向下.
故A选项不符合题意.因为y=﹣x2+2x=﹣(x﹣1)2+1,
所以当x>1时,y随x的增大而减小.
故B选项不符合题意.
令y=0得,
﹣x2+2x=0,
解得x =0,x =2,
1 2
所以抛物线与x轴的交点坐标为(0,0)和(2,0).
又因为抛物线的顶点坐标为(1,1),
所以抛物线经过第一、三、四象限.
故C选项不符合题意.
因为二次函数解析式为y=﹣(x﹣1)2+1,
所以抛物线的对称轴为直线x=1.
故D选项符合题意.
故选:D.
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.
【分析】本题可先由二次函数y=ax2+bx+c图象得到字母系数的正负,再与一次函数y=ax+b的图象相
比较看是否一致.
【解答】解:A、由抛物线可知,a<0,x=﹣ <0,得b<0,由直线可知,a<0,b<0,故本选项
正确;
B、由抛物线可知,a>0,由直线可知,a<0,故本选项错误;
C、由抛物线可知,a>0,x=﹣ >0,得b<0,由直线可知,a>0,b>0,故本选项错误;
D、由抛物线可知,a>0,由直线可知,a<0,故本选项错误.
故选:A.
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
【分析】先根据题意判断出a的符号,再把各点代入二次函数求出y的值,比较大小即可.
【解答】解:∵二次函数y=ax2+2ax+a的图象与y轴交于正半轴,
∴a>0,
∵A(﹣3,y ),B(﹣1,y ),C(3,y )都在函数图象上,
1 2 3
∴y =9a﹣6a+a=4a,
1
y =a﹣2a+a=0,
2
y =9a+6a+a=16a,
3
∵a>0,
∴0<4a<16a,
∴y <y <y .
2 1 3
故选:B.
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.
【分析】首先求得抛物线的顶点在直线y=﹣x+1上,根据题意得到原点O到直线y=﹣x+1的距离就是
需要平移的最短距离,利用三角形面积公式即可求得.
【解答】解:∵y=﹣x2+2mx﹣m2﹣m+1=﹣(x﹣m)2﹣m+1,
∴顶点为(m,﹣m+1),
∴抛物线的顶点在直线y=﹣x+1上,如图,
∴原点O到直线y=﹣x+1的距离就是需要平移的最短距离,
∵y=﹣x+1,
∴A(0,1),B(1,0),
∴AB= ,
∵ OA•OB= AB•OD,即1×1= OD,
∴OD= ,
∴需要平移的最短距离为 ,
故选:B.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
【分析】根据二次函数的性质、方程与二次函数的关系、函数与不等式的关系一一判断即可.
【解答】解:∵抛物线开口向下,
∴a<0,
∵对称轴在y轴右侧,
∴b>0,
∵抛物线与y轴交于正半轴,
∴c>0,
∴abc<0,故①错误,
由图知,当x=﹣2时,y<0,即4a﹣2b+c<0,
∴4a+c<2b,故②错误,
由图知,抛物线开口向下,对称轴为x=2,
∴抛物线有最大值为:4a+2b+c,
∴4a+2b+c≥m(am+b)+c,
∴4a+2b≥m(am+b),故③错误,
∵﹣ =2,
∴b=﹣4a,
∵图象过(﹣1,0),
∴a﹣b+c=0,
∴c=﹣5a,
∴3b﹣2c=﹣12a+10a=﹣2a>0,故正确,
故选:A.
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.
【分析】设抛物线P'上任意一点(x,y),则点(x,y)原点旋转180°后对应的点为(﹣x,﹣y),由
此求出抛物线P'的解析式为y=﹣x2+4ax+3,再分三种情况讨论:①当2a<1时,2+4a≤3,此时a≤
;②当2a>3时,﹣6+12a≤3,此时a不存在;③当1≤2a≤3时,4a2+3≤3此时a不存在.
【解答】解:设抛物线P'上任意一点(x,y),
则点(x,y)原点旋转180°后对应的点为(﹣x,﹣y),
∴﹣y=x2﹣4ax﹣3,
∴抛物线P'的解析式为y=﹣x2+4ax+3,
∵y=﹣x2+4ax+3=﹣(x﹣2a)2+4a2+3,
当x=2a时,y有最大值4a2+3,
∵1≤x≤3,
①当2a<1时,即a< ,x=1时y有最大值,
∴2+4a≤3,
∴a≤ ,
此时a≤ ;
②当2a>3时,即a> ,x=3时y有最大值,
∴﹣6+12a≤3,
∴a≤ ,
此时a不存在;
③当1≤2a≤3时,即 ≤a≤ ,x=2a时y有最大值,
∴4a2+3≤3
∴a=0,
此时a不存在;
综上所述:0<a≤ ,
故选:A.
11.二次函数y=(x﹣2)2﹣1图象与y轴交点坐标为 ( 0 , 3 ) .
【分析】依据题意,根据二次函数的图象与性质,令x=0,求出y的值,即可判断得解.【解答】解:由题意,令x=0,
∴y=(0﹣2)2﹣1=3.
∴二次函数y=(x﹣2)2﹣1图象与y轴交点坐标为(0,3).
故答案为:(0,3).
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 ( 4 , 0 ) .
【分析】依据题意,由二次函数y=ax2﹣2ax+c,可得对称轴是直线x=﹣ =1,又二次函数的图象
与x轴的一个交点坐标为(﹣2,0),可得另一个交点的横坐标为:1+(1+2)=4,进而可以判断得解.
【解答】解:由题意,∵二次函数y=ax2﹣2ax+c,
∴对称轴是直线x=﹣ =1.
又二次函数的图象与x轴的一个交点坐标为(﹣2,0),
∴另一个交点的横坐标为:1+(1+2)=4.
∴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为(4,0).
故答案为:(4,0).
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 3 .
【分析】先根据抛物线的对称性得到﹣ = ,则x +x =﹣b,然后把(﹣b,m)代入 y=
1 2
x2+bx+3可得到m的值.
【解答】解:∵A(x ,n),B(x ,n)是抛物线y=x2+bx+3上不同的两点,
1 2
∴A(x ,n)和B(x ,n)关于抛物线y=x2+bx+3的对称轴对称,
1 2
∴﹣ = ,
∴x +x =﹣b,
1 2
∵点(x +x ,m),即(﹣b,m)在抛物线上,
1 2
∴m=b2+b•(﹣b)+3=3.
故答案为:3.
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 m < 1 .
1 2
【分析】利用二次函数的对称性求得抛物线的对称性,根据抛物线开口向上,且 y >y ,即可判断点A
1 2
(3﹣m,y )到对称轴的距离大于点B(m+1,y )到对称轴的距离,即|3﹣m﹣1|>|m+1﹣1|,解方程
1 2
即可求解.
【解答】解:∵抛物线y=ax2+bx+c(a>0)经过点C(2﹣n,1),D(n,1),∴抛物线开口向上,对称轴为直线x= =1,
∵抛物线y=ax2+bx+c(a>0)经过点A(3﹣m,y ),B(m+1,y ),且y >y ,
1 2 1 2
∴点A(3﹣m,y )到对称轴的距离大于点B(m+1,y )到对称轴的距离,
1 2
∴|3﹣m﹣1|>|m+1﹣1|,
解得m<1.
故答案为:m<1.
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 4. 5 .
【分析】先求得直线AD的解析式,进而得到设直线EG的解析式为y=﹣2x+b,则G(0,b),由此得
出BF=AE= ,即可得出EF=6﹣b,利用S△FGH =S△EFG +S△EFH = EF•OG得出S△FGH == (6﹣
b)•b=﹣ (b﹣3)2+4.5,根据二次函数的性质即可求得△FGH的最大面积.
【解答】解:由题意可知A(0,2),
∴设直线AD为y=kx+2,
把D(1,0)代入得,k+2=0,解得k=﹣2,
∴直线AD为y=﹣2x+2,
∵EG∥AD,
∴设直线EG的解析式为y=﹣2x+b,则G(0,b),
当y=2时,x= ,
∴E( ,2),
∴AE= ,
∴BF=AE= ,∴EF=4﹣2× =6﹣b,
∴S△FGH =S△EFG +S△EFH = EF•OG= (6﹣b)•b=﹣ (b﹣3)2+4.5,
∵﹣ <0,
∴△FGH的最大面积为4.5,
故答案为:4.5.
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.
【分析】通过待定系数法求函数解析式.
【解答】解:将(0,﹣3)代入y=ax2+bx+c得c=﹣3,
∴y=ax2+bx﹣3,
将点(2,5),(﹣1,﹣4)代入y=ax2+bx﹣3得 ,
解得 ,
∴y=x2+2x﹣3.
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.
【分析】(1)将点(1,3)和点(3,15)代入y=ax2+bx,利用待定系数法即可求得解析式,进而求
得对称轴.
(2)根据题意得出(a+b)(9a+3b)<0,由点(﹣1,y ),(2,y ),(4,y )在该抛物线上.则
1 2 3
y =a﹣b,y =4a+2b,y =16a+4b,求得y ﹣y =(16a+4b)﹣(a﹣b)=5(3a+b)>0,y ﹣y =(a
1 2 3 3 1 1 2
﹣b)﹣(4a+2b)=﹣3(a+b)>0,即可求得y <y <y .
2 1 3
【解答】解:(1)由题意得 ,
解得 ,
抛物线为y=x2+2x,
∴该抛物线的对称轴为直线x=﹣ =﹣1;(2)∵点(1,m)和点(3,n)在抛物线y=ax2+bx(a>0)上,
∴a+b=m,9a+3b=n,
∵mn<0,
∴(a+b)(9a+3b)<0,
∴a+b与3a+b异号,
∵a>0,
∴3a+b>a+b,
∴a+b<0,3a+b>0,
∵(﹣1,y ),(2,y ),(4,y )在该抛物线上,
1 2 3
∴y =a﹣b,y =4a+2b,y =16a+4b,
1 2 3
∵y ﹣y =(16a+4b)﹣(a﹣b)=5(3a+b)>0,
3 1
∴y >y ,
3 1
∵y ﹣y =(a﹣b)﹣(4a+2b)=﹣3(a+b)>0,
1 2
∴y >y ,
1 2
∴y <y <y .
2 1 3
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.
【分析】(1)利用配方法先提出二次项系数,再加上一次项系数的一半的平方来凑完全平方式,把一
般式转化为顶点式;
(2)利用(1)的解析式求该二次函数图象的对称轴和顶点坐标;
(3)根据二次函数的图象的单调性解答.
【解答】解:(1)y=x2﹣4x+3
=x2﹣4x+4﹣1
=(x﹣2)2﹣1;(2)∵y=x2﹣4x+3=(x﹣2)2﹣1,
∴该二次函数图象的对称轴是直线x=2,顶点坐标是(2,﹣1);
(3)由图象可知,当x<2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 y > y > y ;
3 1 2
(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.
【分析】(1)函数的对称轴为:x=﹣ =m;
(2)函数对称轴为x=m,函数开口向上,x=m时函数取得最小值,即可求解;
(3)当△OAP为钝角三角形时,则m+2<0或m+2>3,分别求解即可.
【解答】解:(1)函数的对称轴为:x=﹣ =m;
(2)函数对称轴为x=m,函数开口向上,x=m时函数取得最小值,
故:y >y >y ;
3 1 2
(3)把点A的坐标代入y=﹣x+b的表达式并解得:b=3,则点B(0,3),直线表达式为:y=﹣x+3,
当y=3时,y=x2﹣2mx+m2﹣1=3,
则x=m±2,则点P(m+2,3),
当△OAP为钝角三角形时,
则m+2<0或m+2>3,
解得:m<﹣2或m>1.
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.
【分析】(1)把A、B的坐标分别代入解析式即可求解;
(2)①把解析式化成顶点式即可求得结论;②根据图象上点的坐标特征即可求得;
(3)当a>0时,若抛物线与线段CD只有一个公共点,则抛物线上的点(1,3a+10)在D点的上方,
即可求解;②当a<0时,若抛物线的顶点在线段CD上,则抛物线与线段只有一个公共点,即可求解.
【解答】解:(1)把(0,6)代入y=ax2+bx+c,得c=6.
把(﹣2,﹣2)代入y=ax2+bx+6,得4a﹣2b+6=﹣2,
∴b=2a+4.
(2)①当a=1时,此函数表达式为y=x2+6x+6.
∵y=x2+6x+6=(x+3)2﹣3,
∴当x≥﹣3时,y随x的增大而增大.
②∵﹣4≤x≤2,
∴当x=﹣3时,y的最小值为﹣3.
当x=2时,y的最大值为(2+3)2﹣3=22.
(3)①当a>0时,若抛物线与线段CD只有一个公共点(如图1),
y=ax2+bx+c=ax2+(2a+4)x+6,当x=1时,y=3a+10,
则抛物线上的点(1,3a+10)在D点的上方,∴25a﹣10a﹣20+6<10.
解得a< .
∴0<a< ;
②当a<0时,若抛物线的顶点在线段CD上,
则抛物线与线段只有一个公共点,
∴ =10.即 =10.
解得a=﹣4+2 (舍去)或a=﹣4﹣2 .
综上,a的取值范围是0<a< 或a=﹣4﹣2 .