文档内容
22.1 二次函数的图像和性质
教学目标:1.熟练掌握二次函数的有关概念.
2.熟练掌握二次函数y=ax2的性质和图象.
3.掌握并灵活应用二次函数y=ax2+k,y=a(x-h)2,y=a(x-h)2+k的性质及图象.
4.掌握并灵活应用二次函数y=ax2+bx+c的性质及其图象.
5.能根据条件运用适当的方法确定二次函数解析式.
教学重难点:图形和性质的应用,及两种形式的转化,解析式求解
知识点一:二次函数的概念
(1)二次函数的定义:一般地,形如y=ax2+bx+c(a、b、c是常数,a≠0)的函数,叫做二次函数.其中
x、y是变量,a、b、c是常量,a是二次项系数,b是一次项系数,c是常数项.y═ax2+bx+c(a、b、c是
常数,a≠0)也叫做二次函数的一般形式.
判断函数是否是二次函数,首先是要看它的右边是否为整式,若是整式且仍能化简的要先将其化简,然
后再根据二次函数的定义作出判断,要抓住二次项系数不为0这个关键条件.
(2)二次函数的取值范围:一般情况下,二次函数中自变量的取值范围是全体实数,对实际问题,自变
量的取值范围还需使实际问题有意义.
例题.下列函数中,二次函数是( )
A.y=﹣4x+5B.y=x(2x﹣3)C.y=(x+4)2﹣x2 D.y=
变式1.圆的面积公式S=πR2中,S与R之间的关系是( )
A.S是R的正比例函数 B.S是R的一次函数
C.S是R的二次函数 D.以上答案都不对
变式2.下列函数中,y关于x的二次函数的是( )A.y=x3+2x2+3 B.y=﹣ C.y=x2+x D.y=mx2+x+1
知识点二:二次函数y=ax2的性质和图象
(1)二次函数y=ax2(a≠0)的图象的画法:
①列表:先取原点(0,0),然后以原点为中心对称地选取x值,求出函数值,列表.
②描点:在平面直角坐标系中描出表中的各点.
③连线:用平滑的曲线按顺序连接各点.
④在画抛物线时,取的点越密集,描出的图象就越精确,但取点多计算量就大,故一般在顶点的两侧各
取三四个点即可.连线成图象时,要按自变量从小到大(或从大到小)的顺序用平滑的曲线连接起来.
画抛物线y=ax2(a≠0)的图象时,还可以根据它的对称性,先用描点法描出抛物线的一侧,再利用对称
性画另一侧.
例题.下列图象中,是二次函数y=x2的图象的是( )
A. B. C. D.
变式1.如图所示四个二次函数的图象中,分别对应的是① y=ax2;②y=ax2;③y=ax2,则a ,a ,a 的
1 2 3 1 2 3
大小关系是( )
A.a>a>a B.a>a>a C.a>a>a D.a>a>a
1 2 3 1 3 2 3 2 1 2 1 3
变式2.下列图象中,当ab>0时,函数y=ax2与y=ax+b的图象是( )A. B. C. D.
知识点三:二次函数y=ax2+k的性质和图象
例题.函数y= +1与y= 的图象的不同之处是( )
A.对称轴 B.开口方向 C.顶点 D.形状
变式1.在直角坐标系中,函数y=3x与y=﹣x2+1的图象大致是( )
A. B. C. D.
变式2.在同一坐标系中,一次函数y=ax+b与二次函数y=bx2+a的图象可能是( )
A. B. C. D.
知识点四:二次函数y=a(x-h)2的性质及图象
例题.与函数y=2(x﹣2)2形状相同的抛物线解析式是( )
变式1.在平面直角坐标系中,函数y=﹣x+1与y=﹣ (x﹣1)2的图象大致是( )A. B. C. D.
变式2.同一坐标系中,抛物线y=(x﹣a)2与直线y=a+ax的图象可能是( )
A. B. C. D.
变式3.函数y=a(x﹣1)2,y=ax+a的图象在同一坐标系的图象可能是( )
A. B. C. D.
知识点五:二次函数y=a(x-h)2+k的性质及图象
例题.抛物线y=﹣2(x﹣3)2+5的顶点坐标是( )
A.(3,﹣5) B.(﹣3,5) C.(3,5) D.(﹣3,﹣5)
变式2.二次函数y=(x+1)2﹣2的图象大致是( )A. B. C. D.
知识点六:二次函数y=ax2+bx+c的性质及其图象
二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象 b
二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象看作由二次函数y=ax2的图象向右或向左平移|
2a
个单位,再向上或向下平 移|
4ac−b2
|个单位得到的
4a
例题.用配方法将二次函数 y=x2﹣8x﹣9化为y=a(x﹣h)2+k的形式为( )
A.y=(x﹣4)2+7 B.y=(x﹣4)2﹣25 C.y=(x+4)2+7 D.y=(x+4)2﹣25
变式1.将二次函数y= x2+x﹣1化为y=a(x+h)2+k的形式是( )
A.y= B.y= (x﹣2)2﹣2 C.y= (x+2)2﹣2 D.y= (x﹣2)2+2
变式2.已知二次函数的图象(0≤x≤4)如图,关于该函数在所给自变量的取值范围内,下列说法正确的是
( )
A.有最大值 2,有最小值﹣2.5
B.有最大值 2,有最小值 1.5
C.有最大值 1.5,有最小值﹣2.5
D.有最大值 2,无最小值变式3.二次函数y=ax2+bx+c的图象如图所示,则下列结论中错误的是( )
A.函数有最小值
B.c<0
C.当﹣1<x<2时,y>0
D.当x< 时,y随x的增大而减小
变式4.当a≤x≤a+1时,函数y=x2﹣2x+1的最小值为1,则a的值为( )
A.﹣1 B.2 C.0或2 D.﹣1或2
变式5.二次函数y=2x2﹣8x+m满足以下条件:当﹣2<x<﹣1时,它的图象位于x轴的下方;当6<x<7
时,它的图象位于x轴的上方,则m的值为( )
A.8 B.﹣10 C.﹣42 D.﹣24
知识点七:二次函数的系数与抛物线的特征之间的关系
例题.如图是二次函数y=ax2+bx+c图象的一部分,且过点 A(3,0),二次函数图象的对称轴是直线
x=1,下列结论正确的是( )
A.b2<4ac B.ac>0 C.2a﹣b=0 D.a﹣b+c=0
变式1.已知二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象如图所示,下列结论:① abc>0;②2a+b>0;③b2﹣4ac>0;④a﹣b+c>0,其中正确的个数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
变式2.已知二次函数y=ax2+bx+c的图象如图所示,OA=OC,则由抛物线的特征写出如下含有a、b、c三
个字母的等式或不等式:① =﹣1;②ac+b+1=0;③abc>0;④a﹣b+c>0.其中正确的个数是(
)
A.4个 B.3个 C.2个 D.1个
变式3.已知二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)图象如图所示,下列结论:
①abc<0;②2a﹣b<0;③b2>(a+c)2;④点(﹣3,y),(1,y)都在抛物线上,则有y>y.
1 2 1 2
其中正确的结论有( )A.4个 B.3个 C.2个 D.1个
变式4.如图,二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象的顶点在第一象限,且过点(0,1)和(﹣1,0),下
列结论:①ab<0,②b2>4,③0<a+b+c<2,④0<b<1,⑤当x>﹣1时,y>0.其中正确结论的个数
是( )
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
变式5.二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象如图,给出下列四个结论:
①b2﹣4ac>0;
②4a﹣2b+c<0;
③3b+2c<0;
④m(am+b)<a﹣b(m≠﹣1),
其中正确结论的个数是( )
A.4个 B.3个 C.2个 D.1个
知识点八:用待定系数法确定二次函数的解析式
例题.已知抛物线y=ax2+bx+c经过点A(1,0),B(﹣1,0),C(0,﹣2).求此抛物线的函数解析式和顶点坐标.
变式1.已知二次函数的顶点坐标为(1,4),且其图象经过点(﹣2,﹣5),求此二次函数的解析式.
变式2.已知:二次函数图象的顶点坐标是(3,5),且抛物线经过点A(1,3).
(1)求此抛物线的表达式;
(2)如果点A关于该抛物线对称轴的对称点是B点,且抛物线与y轴的交点是C点,求△ABC的面积.
变式3.二次函数y=2x2+bx+c的图象经过点(2,1),(0,1).
(1)求该二次函数的表达式及函数图象的顶点坐标和对称轴;
(2)若点P(3+a2,y),Q(4+a2,y)在抛物线上,试判断y 与y 的大小.(写出判断的理由)
1 2 1 2
变式4.已知一个二次函数的图象经过A(0,﹣3),B(1,0),C(m,2m+3),D(﹣1,﹣2)四点,
求这个函数解析式以及点C的坐标.变式5.已知抛物线y=﹣x2+mx+n,直线y=kx+b,y 的对称轴与y 交于点A(﹣1,5),点A与y 的顶
1 2 1 2 1
点B的距离是4.
(1)求y 的解析式;
1
(2)若y 随着x的增大而增大,且y 与y 都经过x轴上的同一点,求y 的解析式.
2 1 2 2
拓展点一:二次函数的概念求字母系数的值
例题.若函数y=(m+1)x 是二次函数,求m的值.
变式1.已知函数y=(m2+m)x .
(1)当函数是二次函数时,求m的值;
(2)当函数是一次函数时,求m的值.变式2.已知函数y=(m2﹣m)x2+(m﹣1)x+m+1.
(1)若这个函数是一次函数,求m的值;
(2)若这个函数是二次函数,则m的值应怎样?
拓展点二:二次函数的图像问题
例题.画函数y= 的图象.
变式1.使用五点法画出二次函数y=x2﹣2x﹣3的图象.变式2.下表给出一个二次函数的一些取值情况:
x … 0 1 2 3 4 …
y … 3 0 ﹣1 0 3 …
(1)请在直角坐标系中画出这个二次函数的图象;
(2)根据图象说明:当x取何值时,y的值大于0?
变式3.某班“数学兴趣小组”对函数y=x2﹣2|x|的图象和性质进行了探究,探究过程如下,请补充完整.(1)自变量x的取值范围是全体实数,x与y的几组对应值列表如下:
x … ﹣3 ﹣2 ﹣1 0 1 2 3 …
﹣
y … 3 m ﹣1 0 ﹣1 0 3 …
其中,m= .
(2)根据表中数据,在如图所示的平面直角坐标系中描点,并画出了函数图象的一部分,请画出该函数
图象的另一部分.
(3)观察函数图象,写出两条函数的性质.
(4)进一步探究函数图象发现:
①函数图象与x轴有 个交点,所以对应的方程x2﹣2|x|=0有 个实数根;
②方程x2﹣2|x|=2有 个实数根;
③关于x的方程x2﹣2|x|=a有4个实数根时,a的取值范围是 .
拓展点三:二次函数的性质的应用
例题.二次函数y=ax2+bx+c的图象如图所示,则下列结论中错误的是( )A.函数有最小值
B.c<0
C.当﹣1<x<2时,y>0
D.当x< 时,y随x的增大而减小
变式1.在平面直角坐标系中,已知抛物线与直线的图象如图所示,则下列说法:
①当0<x<2时,y>y;
1 2
②y 随x的增大而增大的取值范围是x<2;
1
③使得y 大于4的x值不存在;
2
④若y=2,则x=2﹣ 或x=1.
1
其中正确的有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
变式2.已知函数图象如图所示,根据图象可得:
(1)抛物线顶点坐标 ;(2)对称轴为 ;
(3)当x= 时,y有最大值是 ;
(4)当 时,y随着x得增大而增大.
(5)当 时,y>0.
变式3.(1)已知二次函数y=﹣(x+1)2+4的图象如图所示,请在同一坐标系中画出二次函数y=﹣(x
1 1
﹣2)2+1的图象.
(2)平行于x轴的直线y=k在抛物线y=﹣(x﹣2)2+1上截得线段AB=4,求抛物线y=﹣(x﹣2)2+1的
2 2
顶点到线段AB的距离.
(3)当﹣1<x<2时,利用函数图象比较y 与y 的大小.
1 2
拓展点四:二次函数图像的平移问题
例题.抛物线y=(x﹣2)2﹣1可以由抛物线y=x2平移而得到,下列平移正确的是( )
A.先向左平移2个单位长度,然后向上平移1个单位长度
B.先向左平移2个单位长度,然后向下平移1个单位长度C.先向右平移2个单位长度,然后向上平移1个单位长度
D.先向右平移2个单位长度,然后向下平移1个单位长度
变式1.将抛物线 y=﹣5x2+1向左平移 1个单位长度,再向下平移 2个单位长度,所得到的抛物线为
( )
A.y=﹣5(x+1)2﹣1 B.y=﹣5(x﹣1)2﹣1 C.y=﹣5(x+1)2+3 D.y=﹣5(x﹣1)2+3
变式2.将抛物线y= x2﹣6x+21向左平移2个单位后,得到新抛物线的解析式为( )
A.y= (x﹣8)2+5 B.y= (x﹣4)2+5 C.y= (x﹣8)2+3 D.y= (x﹣4)2+3
变式3.将抛物线y=(x+m)2向右平移2个单位后,对称轴是y轴,那么m的值是 .
拓展点五:确定二次函数的解析式
例题.抛物线y=(x﹣2)2﹣1可以由抛物线y=x2平移而得到,下列平移正确的是( )
A.先向左平移2个单位长度,然后向上平移1个单位长度
B.先向左平移2个单位长度,然后向下平移1个单位长度
C.先向右平移2个单位长度,然后向上平移1个单位长度
D.先向右平移2个单位长度,然后向下平移1个单位长度
变式1.将抛物线 y=﹣5x2+1向左平移 1个单位长度,再向下平移 2个单位长度,所得到的抛物线为
( )
A.y=﹣5(x+1)2﹣1 B.y=﹣5(x﹣1)2﹣1 C.y=﹣5(x+1)2+3 D.y=﹣5(x﹣1)2+3
变式2.将抛物线y= x2﹣6x+21向左平移2个单位后,得到新抛物线的解析式为( )
A.y= (x﹣8)2+5 B.y= (x﹣4)2+5 C.y= (x﹣8)2+3 D.y= (x﹣4)2+3
变式3.将抛物线y=(x+m)2向右平移2个单位后,对称轴是y轴,那么m的值是 .易错点一:用配方法求抛物线的顶点坐标时易与用配方法解一元二次方程混淆
例题.用配方法将二次函数y=x2﹣8x﹣9化为y=a(x﹣h)2+k的形式为( )
A.y=(x﹣4)2+7 B.y=(x﹣4)2﹣25 C.y=(x+4)2+7 D.y=(x+4)2﹣25
变式1.将二次函数y= x2+x﹣1化为y=a(x+h)2+k的形式是( )
A.y= B.y= (x﹣2)2﹣2 C.y= (x+2)2﹣2 D.y= (x﹣2)2+2
变式2.解方程:
(1)x2﹣2x﹣4=0
(2)用配方法解方程:2x2+1=3x