文档内容
专题 11 二次函数
1.二次函数的定义
形如 y=ax2+bx+c (a,b,c是常数,a≠0)的函数,叫做x的二次函数.
2.二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象和性质
函数 二次函数y=ax2+bx+c(a,b,c为常数,a≠0)
a>0 a<0
图象
①当a>0时,抛物线开口向上,并向上无限延伸. ①当a<0时,抛物线开口向下,并向下无限延伸.
b b
x=− x=−
性质 2a 2a
② 对 称 轴 是 , 顶 点 坐 标 是 ② 对 称 轴 是 , 顶 点 坐 标 是
( b 4ac−b2 ) ( b 4ac−b2 )
− , − ,
2a 4a 2a 4a
. .
b b
− −
2a 2a
③在对称轴的左侧,即当x< 时,y随x的增大 ③在对称轴的左侧,即当x< 时,y随x的增大
b b
− −
2a 2a
而减小;在对称轴的右侧,即当x> 时,y随x 而增大;在对称轴的右侧,即当x> 时,y随x的
的增大而增大,简记为左减右增. 增大而减小,简记为左增右减.
b b
− −
2a 2a
④抛物线有最低点,当x= 时,y有最小值,y ④抛物线有最高点,当x= 时,y有最大值,y
最 最大4ac−b2 4ac−b2
4a 4a
= . = .
小值 值
3.抛物线y=a(x-h)2+k与y=ax2的关系
(1)二者的形状相同,位置不同,y=a(x-h)2+k是由y=ax2通过平移得来的,平移后的顶点坐标为(h,k).
(2)y=ax2的图象
y=a(x-h)2的图象
y=a(x-h)2+k的图象.
4.二次函数的解析式的确定
要确定二次函数的解析式,就是要确定解析式中的待定系数(常数):
(1)当已知抛物线上任意三点时,通常将函数的解析式设为一般式:y=ax2+bx+c(a≠0);
(2)当已知抛物线的顶点坐标和抛物线上另一点时,通常将函数的解析式设为顶点式:y=a(x-h)2+k(a≠0).
5.二次函数与一元二次方程的关系
二次函数y=ax2+bx+c的图象与x轴的交点有三种情况:有两个交点、有一个交点、没有交点.当图象
与x轴有交点时,令y=0,解方程ax2+bx+c=0就可求出与x轴交点的横坐标.
Δ=b2-4ac ax2+bx+c=0的根 抛物线y=ax2+bx+c与x轴的交点
Δ>0 两个不相等的实数根 两个交点
Δ=0 两个相等的实数根 一个交点
Δ<0 无实数根 无交点
6.二次函数与不等式的关系
设抛物线y=ax2+bx+c(a>0)与x轴交于(x,0),(x,0)两点,其中x0的解集为x>x
1 2 1 2 2
或x0时,抛物线开口向上;a<0时,抛物线开口向下;a的绝对值越大,开口越小.
b
x=−
2a
(2)b和a共同决定抛物线对称轴的位置.由于抛物线y=ax2+bx+c的对称轴是直线 ,故:①b=0
b
x=−
2a
时,对称轴为y轴;② >0(即a,b同号)
b
x=−
2a
时,对称轴在y轴左侧;③ <0(即a,b异号)时,对称轴在y轴右侧.(口诀:“左同右异”)
【注意问题】(1)二次函数的图象与系数的关系;
(2)会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.
1.(2022·广西)已知反比例函数 的图象如图所示,则一次函数 和二次函数
在同一平面直角坐标系中的图象可能是( )
A. B. C. D.
2.(2022·江苏泰州)已知点 在下列某一函数图像上,且 那么这个函数是
( )
A. B. C. D.
3.(2022·山东威海)如图,二次函数y=ax2+bx(a≠0)的图像过点(2,0),下列结论错误的是( )
A.b>0 B.a+b>0C.x=2是关于x的方程ax2+bx=0(a≠0)的一个根
D.点(x,y),(x,y)在二次函数的图像上,当x>x>2时,y<y<0
1 1 2 2 1 2 2 1
4.(2022·四川自贡)已知A(−3,−2) ,B(1,−2),抛物线y=ax2+bx+c(a>0)顶点在线段AB上运动,形状
保持不变,与x轴交于C,D两点(C在D的右侧),下列结论:
①c≥−2 ;②当x>0时,一定有y随x的增大而增大;
③若点D横坐标的最小值为−5,点C横坐标的最大值为3;
④当四边形ABCD为平行四边形时,a= .其中正确的是( )
A.①③ B.②③ C.①④ D.①③④
5.(2022·贵州黔东南)在平面直角坐标系中,将抛物线 先绕原点旋转180°,再向下平移5
个单位,所得到的抛物线的顶点坐标是_______.
【考点2】二次函数的平移
【例4】(2022·广西玉林)小嘉说:将二次函数 的图象平移或翻折后经过点 有4种方法:
①向右平移2个单位长度 ②向右平移1个单位长度,再向下平移1个单位长度
③向下平移4个单位长度 ④沿x轴翻折,再向上平移4个单位长度
你认为小嘉说的方法中正确的个数有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
图像平移规律:由函数y=ax2平移得到y=a(x-h)2+k满足“h值正右移,负左移;k值正上移,负下移”,
概括成八个字,即:“左加右减,上加下减”.
1.(2022·内蒙古通辽)在平面直角坐标系中,将二次函数 的图象向左平移1个单位长度,
再向下平移2个单位长度,所得函数的解析式为( )
A. B. C. D.
yax2bxc(a0)
2.(2021·上海中考真题)将抛物线 向下平移两个单位,以下说法错误的是( )A.开口方向不变 B.对称轴不变 C.y随x的变化情况不变 D.与y轴的交点不变
3.(2020•绥化)将抛物线y=2(x﹣3)2+2向左平移3个单位长度,再向下平移2个单位长度,得到抛物
线的解析式是( )
A.y=2(x﹣6)2 B.y=2(x﹣6)2+4
C.y=2x2 D.y=2x2+4
4.(2022·黑龙江牡丹江)把二次函数y=2x2的图象向左平移1个单位长度,再向下平移2个单位长度,平
移后抛物线的解析式为____________.
【考点3】二次函数与方程、不等式的关系
yax2c ykxm A(3,y) B(1,y )
【例5】(2021·广西中考真题)如图,已知抛物线 与直线 交于 1 , 2 两点,
则关于x的不等式ax2ckxm的解集是( )
A.x3或x1 B.x1或x3 C.3x1 D.1x3
【例6】(2022·黑龙江大庆)已知函数 的图象与坐标轴恰有两个公共点,则实数m的
值为____________.
一元二次方程和二次函数的区别与联系
(1)求二次函数y=ax2+bx+c(a,b,c是常数,a≠0)与x轴的交点坐标,令y=0,即ax2+bx+c=0,解关于
x的一元二次方程即可求得交点横坐标.
(2)二次函数y=ax2+bx+c(a,b,c是常数,a≠0)与x轴的交点和一元二次方程ax2+bx+c=0的根之间的
关系:
Δ=b2-4ac决定抛物线与x轴的交点个数.
①Δ=b2-4ac>0时,抛物线与x轴有2个交点;
②Δ=b2-4ac=0时,抛物线与x轴有1个交点;③Δ=b2-4ac<0时,抛物线与x轴没有交点.
(3)二次函数的交点式:y=a(x-x)(x-x)(a,b,c是常数,a≠0),可直接得到抛物线与x轴的交点坐标
1 2
(x,0),(x,0).
1 2
y kx2 y kx2
1.(2021·贵州中考真题)已知直线 过一、二、三象限,则直线 与抛物线
yx22x3
的交点个数为( )
A.0个 B.1个 C.2个 D.1个或2个
yax2a1x1
2.(2021·黑龙江中考真题)已知函数 ,则下列说法不正确的个数是( )
①若该函数图像与x 轴只有一个交点,则a1
ax2 a1x10
②方程 至少有一个整数根
1
③若 x1 ,则yax2a1x1的函数值都是负数
a
ax2a1x10
a x
④不存在实数 ,使得 对任意实数 都成立
A.0 B.1 C.2 D.3
3.(2021·浙江中考真题)已知 和 均是以 为自变量的函数,当 时,函数值分别为 和 ,若
存在实数 ,使得 ,则称函数 和 具有性质 .以下函数 和 具有性质 的是( )
A. 和 B. 和
C. 和 D. 和
【考点4】求二次函数的解析式
【例7】(2021·河南中考真题)请写出一个图象经过原点的函数的解析式__________.
yax2bxc a b c
【例8】(2021·浙江中考真题)在“探索函数 的系数 , , 与图象的关系”活动中,老A0,2 B1,0 C3,1 D2,3
师给出了直角坐标系中的四个点: , , , ,同学们探索了经过这四个点中的
三个点的二次函数的图象,发现这些图象对应的函数表达式各不相同,其中a的值最大为( )
5 3 5
1
A. B. C. D.
2 2 6 2
根据已知条件确定二次函数的解析式,通常利用待定系数法.用待定系数法求二次函数的解析式必须根
据题目的特点,选择适当的形式,才能使解题简便.一般来说,有如下几种情况:
(1)已知抛物线上三点的坐标,一般选用一般式(y=ax2+bx+c).
(2)已知抛物线顶点坐标或对称轴或最大(小)值,一般选用顶点式[y=a(x-h)2+k].
(3)已知抛物线与x轴的两个交点的横坐标,一般选用交点式[y=a(x-x)(x-x)].
1 2
(4)已知抛物线上纵坐标相同的两点,常选用顶点式:y=a(x-h)2+k(a≠0)
【方法解说】(1)若二次公数的图家经过三个已知点可没函数解析式为一般式,即y=ax2+bx+c;
(2)若知抛物线的顶点坐标,可出数解析式为顶点式,即y=a(x-h)2+k(a≠0),再根据抛物线与y轴的交点
求出a的值;
(3)若抛物线与x轴的两个交点的坐标为(x,0)和(x,0),可没函数解析式为交点式,即y=a(x-x)(x-x),再
1 2 1 2
根据抛物线与y轴的交点坐标求出a的值
y2x21
1.(2021·广东中考真题)把抛物线 向左平移1个单位长度,再向下平移3个单位长度,得到的
抛物线的解析式为___.
2.(2021·浙江宁波市·中考真题)如图,二次函数 (a为常数)的图象的对称轴为直线
x2.(1)求a的值.
(2)向下平移该二次函数的图象,使其经过原点,求平移后图象所对应的二次函数的表达式.
【考点5】二次函数的最值
【例9】抛物线y=3(x﹣1)2+8的顶点坐标为 .
【例10】(2022·四川遂宁)如图,D、E、F分别是 三边上的点,其中 ,BC边上的高为6,
且DE//BC,则 面积的最大值为( )A.6 B.8 C.10 D.12
1.(2022·内蒙古包头)已知实数a,b满足 ,则代数式 的最小值等于( )
A.5 B.4 C.3 D.2
2.(2022·广西贺州)已知二次函数y=2x2−4x−1在0≤x≤a时,y取得的最大值为15,则a的值为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
3.(2022·山东聊城)某食品零售店新上架一款冷饮产品,每个成本为8元,在销售过程中,每天的销售
量y(个)与销售价格x(元/个)的关系如图所示,当 时,其图象是线段AB,则该食品零售店
每天销售这款冷饮产品的最大利润为______________元(利润=总销售额-总成本).
4.(2022·吉林长春)已知二次函数 ,当 时,函数值y的最小值为1,则a的值为
_______.
【考点6】二次函数的应用
【例11】(2022·四川广安)如图是抛物线形拱桥,当拱顶离水面2米时,水面宽6米,水面下降________
米,水面宽8米.
【例12】(2022·山东潍坊)某市在盐碱地种植海水稻获得突破性进展,小亮和小莹到海水稻种植基地调
研.小莹根据水稻年产量数据,分别在直角坐标系中描出表示2017-2021年①号田和②号田年产量情况的
点(记2017年为第1年度,横轴表示年度,纵轴表示年产量),如下图.小亮认为,可以从y=kx+b(k>0) ,y= (m>0) ,y=−0.1x2+ax+c中选择适当的函数模型,模拟①号田和②号
田的年产量变化趋势.
(1)小莹认为不能选 .你认同吗?请说明理由;
(2)请从小亮提供的函数模型中,选择适当的模型分别模拟①号田和②号田的年产量变化趋势,并求出
函数表达式;
(3)根据(2)中你选择的函数模型,请预测①号田和②号田总年产量在哪一年最大?最大是多少?
1.(2022·河南)红看到一处喷水景观,喷出的水柱呈抛物线形状,她对此展开研究:测得喷水头P距地
面0.7m,水柱在距喷水头P水平距离5m处达到最高,最高点距地面3.2m;建立如图所示的平面直角坐标
系,并设抛物线的表达式为 ,其中x(m)是水柱距喷水头的水平距离,y(m)是水柱距
地面的高度.(1)求抛物线的表达式.
(2)爸爸站在水柱正下方,且距喷水头P水平距离3m,身高1.6m的小红在水柱下方走动,当她的头顶恰
好接触到水柱时,求她与爸爸的水平距离.
2.(2022·山东临沂)第二十四届冬奥会在北京成功举办,我国选手在跳台滑雪项目中夺得金牌.在该项
目中,首先沿着跳台助滑道飞速下滑,然后在起跳点腾空,身体在空中飞行至着陆坡着陆,再滑行到停止
区终止本项目.主要考核运动员的飞行距离和动作姿态,某数学兴趣小组对该项目中的数学问题进行了深
入研究:
下图为该兴趣小组绘制的赛道截面图,以停止区CD所在水平线为x轴,过起跳点A与x轴垂直的直线为y
轴,O为坐标原点,建立平面直角坐标系.着陆坡AC的坡角为30°, .某运动员在A处起跳腾空后,飞行至着陆坡的B处着陆, .在空中飞行过程中,运动员到x轴的距离 与水平方向
移动的距离 具备二次函数关系,其解析式为 .
(1)求b、c的值;
(2)进一步研究发现运动员在飞行过程中,其水平方向移动的距离 与飞行时间 具备一次函数关系,
当运动员在起跳点腾空时, , ;空中飞行5s后着陆.
①求x关于t的函数解析式;
②当t为何值时,运动员离着陆坡的竖直距离h最大,最大值是多少?
3.(2020•无锡)有一块矩形地块ABCD,AB=20米,BC=30米.为美观,拟种植不同的花卉,如图所
示,将矩形ABCD分割成四个等腰梯形及一个矩形,其中梯形的高相等,均为 x米.现决定在等腰梯形
AEHD和BCGF中种植甲种花卉;在等腰梯形ABFE和CDHG中种植乙种花卉;在矩形EFGH中种植丙种
花卉.甲、乙、丙三种花卉的种植成本分别为20元/米2、60元/米2、40元/米2,设三种花卉的种植总成本
为y元.(1)当x=5时,求种植总成本y;
(2)求种植总成本y与x的函数表达式,并写出自变量x的取值范围;
(3)若甲、乙两种花卉的种植面积之差不超过120平方米,求三种花卉的最低种植总成本.