文档文本内容
1
二次函数
__________________________________________________________________________________
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1、能理解二次函数的概念,掌握根据实际问题列出二次函数关系式的方法,并了解如火热根
据实际问题确定自变量的取值范围;
2、通过实际问题的引入,经历二次函数概念的探索过程,提高学生解决问题的能力;
3、通过观察、操作、交流归纳等数学活动加深对二次函数概念的理解,发展学生的数学思维,
增强学好数学的愿望与信心.
1.二次函数的定义
(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_____,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__________,对实际问
题,自变量的取值范围还需使实际问题有意义.
2.二次函数的性质
二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的顶点坐标是______________,对称轴直线____________,二次函数
y=ax2+bx+c(a≠0)的图象具有如下性质:
①当a>0 时,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)的开口向____,x<﹣
时,y 随x 的增大而减小;x>﹣
时,y 随x 的增大而增大;x=﹣
时,y 取得最小值
,即顶点是抛物线的最低点.
②当a<0 时,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)的开口向____,x<﹣
时,y 随x 的增大而增大;x>﹣
时,y 随x 的增大而减小;x=﹣
时,y 取得最大值
,即顶点是抛物线的最高点.
2
③抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)的图象可由抛物线y=ax2的图象向右或向左平移|
|个单位,再向上或
向下平移|
|个单位得到的.
3.根据实际问题列二次函数关系式
根据实际问题确定二次函数关系式关键是读懂题意,建立二次函数的数学模型来解决问题.需
要注意的是实例中的函数图象要根据_______的取值范围来确定.
①描点猜想问题需要动手操作,这类问题需要真正的去描点,观察图象后再判断是二次函数还是其
他函数,再利用待定系数法求解相关的问题.
②函数与几何知识的综合问题,有些是以函数知识为背景考查几何相关知识,关键是掌握数与形的
转化;有些题目是以几何知识为背景,从几何图形中建立函数关系,关键是运用几何知识建立
量与量的等式.
参考答案:
1.(1)整式;(2)全体实数
2. (﹣
,
)x=﹣
①上;②下
3.自变量
1. 二次函数的定义.
【例1】(2014•山东沂水县中学期末)函数y=3x2+x
4
﹣是( )
A.一次函数
B.二次函数
C.正比例函数
D.反比例函数
【解析】判断一个函数是二次函数需要注意三点:
(1)整理后,函数表达式是整式;
(2)自变量的最高次数为2;
(3)二次项系数不为0,尤其是含有字母系数的函数,应特别注意已知条件中给出字母系数是否
是常数.
解:因为二次项的系数是3≠0
所以是二次函数.故选B.
练1.二次函数y=x2+2x
7
﹣的函数值是8,那么对应的x 的值是( )
A.3
B.5
C.﹣3 和5
D.3 和﹣5
【解析】根据题意,把函数的值代入函数表达式,然后解方程即可.
解:根据题意,得
x2+2x
7=8
﹣
,
即x2+2x
15=0
﹣
,
解得x=3 或﹣5,
故选D.
练2.下列函数不属于二次函数的是( )
A.y=(x
1
﹣)(x+2) B.y= (x+1)2 C.y=2(x+3)2
2x
﹣
2 D.y=1﹣
x2
【解析】把函数整理成一般形式,根据定义,即可判定.
解:把每一个函数式整理为一般形式,
A、y=(x
1
﹣)(x+2)=x2+x
2
﹣,是二次函数,故A 不符合题意;
3
B、y= (x+1)2= x2+x+ ,是二次函数,故B 不符合题意;
C、y=2(x+3)2
2x
﹣
2=12x+18,是一次函数,故C 符合题意;
D、y=1﹣
x2=﹣
x2+1,是二次函数,故D 不符合题意.
故选:C.
2. 二次函数求值.
【例2】(2015•辽宁抚顺二中月考)若函数y=4x2+1 的函数值为5,则自变量x 的值应为( )
A.1
B.﹣1
C.±1 D.
【解析】根据题意,把函数的值代入函数表达式,然后解方程即可.
解:根据题意,得4x2+1=5,x2=1,
解得x=
1
﹣或1.
故选C.
练3. 若函数y=(m2+m)
是二次函数,则m= .
【解析】根据二次函数的定义,要求自变量的指数等于2,系数不为0.
解:∵函数y=(m2+m)
是二次函数,
m
∴
2
1=2
﹣
,
解得m=±
;
且m2+m≠0,
即m≠0 或m≠
1
﹣.
m=±
∴
.
3.根据实际问题列二次函数关系式.
【例3】(2015•吉林四平中学月考)如图,一个小球由静止开始在一个斜坡上向下滚动,通过仪
器观察得到小球滚动的距离s(m)与时间t(s)的数据如下表.那么s 与t 之间的函数关系
式是s= .
时间t/s
1
23 4 …
距离s/m
2
8 18 32…
【解析】通过观察发现:距离都为偶数,应都与2 有关,所以表中数据的规律可以确定为t 秒时,
距离为2×t2.
解:∵1 秒时,距离为2;
2 秒时,距离为2×4=2×22;
3 秒时,距离为2×9=2×32;
4 秒时,距离为2×16=2×42;
4
t
∴秒时,距离为2×t2s=2t2.
练4. 在边长为6 cm 的正方形中间剪去一个边长为x cm(x<6)的小正方形,剩下的四方框形的
面积为y,y 与x 之间的函数关系是 .
【解析】根据题意知道剩下面积=边长为6 cm 的正方形面积﹣边长为x cm 的小正方形的面积,由
此即可得到函数关系式.
解:依题意得
剩下的四方框形的面积=边长为6cm 的正方形面积﹣边长为xcm 的小正方形的面积,
y=
x
∴
﹣2+36.
故填空答案:y=
x
﹣2+36
4.二次函数的顶点、对称轴.
【例4】(2015•天津南开中学月考)抛物线y=(x
1
﹣)2+2 的顶点坐标是 .
【解析】直接利用顶点式的特点可求顶点坐标.
解:因为y=(x
1
﹣)2+2 是抛物线的顶点式,
根据顶点式的坐标特点可知,顶点坐标为(1,2).
练5. 抛物线y=x2
2x+3
﹣
的顶点坐标是 .
【解析】已知抛物线的解析式是一般式,用配方法转化为顶点式,根据顶点式的坐标特点,直接写
出顶点坐标.
解:∵y=x2
2x+3=x
﹣
2
2x+1
1+3=
﹣
﹣
(x
1
﹣)2+2,
∴抛物线y=x2
2x+3
﹣
的顶点坐标是(1,2).
故答案为:(1,2).
练6.抛物线y=(x
1
﹣)2+3 的对称轴是直线 .
【解析】此题直接利用抛物线顶点式的特殊形式即可求得对称轴
解:∵y=(x
1
﹣)2+3
∴其对称轴为x=1
故填空答案:x=1.
5.二次函数的变化趋势;
【例5】(2014•陕西安康黄冈中学期末)函数y= (x
1
﹣)2+3,当x 时,函数值y 随x 的增大
而增大.
【解析】先求对称轴,再利用函数值在对称轴左右的增减性可得x 的范围.
解:可直接得到对称轴是x=1,
a=
∵
>0,
∴函数图象开口向上,
∴当x>1 时,函数值y 随x 的增大而增大.
练7.已知抛物线y=
2
﹣(x+1)2
3
﹣,如果y 随x 的增大而减小,那么x 的取值范围是 .
【解析】根据二次函数的图象开口方向及对称轴求解.
解:因为a=
2
﹣<0,抛物线开口向下,
又对称轴为直线x=
1
﹣,
所以当y 随x 的增大而减小时,x>﹣1.
1.下列函数不属于二次函数的是( )
A.y=(x
1
﹣)(x+2)
B.y= (x+1)2
C.y=2(x+3)2
2x
﹣
2
D.y=1﹣
x2
5
2.下列函数关系中,可以看做二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)模型的是( )
A.在一定的距离内汽车的行驶速度与行驶时间的关系
B.我国人口年自然增长率1%,这样我国人口总数随年份的关系
C.竖直向上发射的信号弹,从发射到落回地面,信号弹的高度与时间的关系(不计空气阻力)
D.圆的周长与圆的半径之间的关系
3.下列函数中,是二次函数的是( )
A.y=8x2+1
B.y=8x+1 C.
D.
4.下列函数中,不是二次函数的是( )
A.y=1﹣
x2 B.y=2(x
1
﹣)2+4
C.y= (x
1
﹣)(x+4)
D.y=(x
2
﹣)2
x
﹣2
5.在半径为4cm 的圆中,挖去一个半径为xcm 的圆面,剩下一个圆环的面积为ycm2,则y 与x 的
函数关系式为( )
A.y=πx2
4
﹣
B.y=π(2
x
﹣)2
C.y=﹣(x2+4) D.y=
πx
﹣
2+16π
6.某公司的生产利润原来是a 元,经过连续两年的增长达到了y 万元,如果每年增长的百分数都
是x,那么y 与x 的函数关系是( )
A.y=x2+a
B.y=a(x
1
﹣)2
C.y=a(1
x
﹣)2
D.y=a(1+x)2
_________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________
1.当m= 时,函数y=(m
1
﹣)
是关于x 的二次函数.
2.在边长为6 cm 的正方形中间剪去一个边长为x cm(x<6)的小正方形,剩下的四方框形的面积
为y,y 与x 之间的函数关系是 .
3.如图,在△ABC 中,AB=AC,点D 在BC 上,DE AC
∥
,交AB 与点E,点F 在AC 上,
DC=DF,若BC=3,EB=4,CD=x,CF=y,求y 与x 的函数关系式,并写出自变量x 的取值范围.
4.二次函数y=ax2+bx+c(a>0)的图象与坐标轴分别交于点(﹣1,0)和(0,﹣1),顶点在第
四象限,若n=a+b+c,则n 的取值范围是 .
5.抛物线y=ax2+bx+c 上部分点的横坐标x,纵坐标y 的对应值如下表:
x
…
3
﹣
2
﹣
1
﹣
0
1
…
y
…
6
﹣
0
4
6
6
…
容易看出,(﹣2,0)是它与x 轴的一个交点,则它与x 轴的另一个交点的坐标为 .
6.开口向下的抛物线y=(m2
2
﹣)x2+2mx+1 的对称轴经过点(﹣1,3),则m= .
7.已知,二次函数的表达式为y=4x2+8x.写出这个函数图象的对称轴和顶点坐标,并求图象与x
轴的交点的坐标.
8.求二次函数y=x2
2x
1
﹣
﹣的顶点坐标及它与x 轴的交点坐标.
6
9.已知抛物线y= x2+x﹣.
(1)用配方法求出它的顶点坐标和对称轴;
(2)若抛物线与x 轴的两个交点为A、B,求线段AB 的长.
10.已知抛物线y=4x2
11x
3
﹣
﹣.
(Ⅰ)求它的对称轴;
(Ⅱ)求它与x 轴、y 轴的交点坐标.
参考答案:
当堂检测
1.
【考点】二次函数的定义.菁优网版权所有
【分析】根据二次函数的定义判定即可.
【解答】解:A、y= x2,是二次函数,正确;
B、y=
,被开方数含自变量,不是二次函数,错误;
C、y=
,分母中含自变量,不是二次函数,错误;
D、a=0 时,a2=0,不是二次函数,错误.
故选A.
2.
【考点】二次函数的定义.菁优网版权所有
【分析】根据实际问题中的数量关系及二次函数的模型,逐一判断.
【解答】解:A、距离一定,汽车行驶的速度与行驶的时间的积是常数,即距离,速度与时间成反
比例关系;
B、设原来的人口是a,x 年后的人口数是y,则y=a(1+1%)x,不是二次函数关系;
C、竖直向上发射的信号弹,从发射到落回地面,信号弹的高度与时间的关系(不计
空气阻力)是二次函数.
D、设半径是r,则周长c=2πr,是一次函数关系.
故选:C.
3.
【考点】二次函数的定义.菁优网版权所有
【分析】利用二次函数定义就可以解答
7
【解答】解:A、符合二次函数的一般形式,是二次函数,正确;
B、是一次函数,错误;
C、是反比例函数,错误;
D、自变量x 在分母中,不是二次函数,错误.
4.
【考点】二次函数的定义.菁优网版权所有
【分析】利用二次函数的定义,整理成一般形式就可以解答.
【解答】解:A、y=1﹣
x2=﹣
x2+1,是二次函数,正确;
B、y=2(x
1
﹣)2+4=2x2
4x+6
﹣
,是二次函数,正确;
C、y= (x
1
﹣)(x+4)= x2+ x
2
﹣,是二次函数,正确;
D、y=(x
2
﹣)2
x
﹣2=
4x+4
﹣
,是一次函数,错误.
故选D.
5.
【考点】根据实际问题列二次函数关系式.菁优网版权所有
【分析】剩下面积=半径为4 的圆的面积﹣半径为x 的圆的面积=16π
πx
﹣
2=
πx
﹣
2+16π
【解答】解:半径为4 的圆的面积16π,
半径为x 的圆的面积πx2.
因而函数解析式是:y=
πx
﹣
2+16π.
故选D.
6.
【考点】根据实际问题列二次函数关系式.菁优网版权所有
【分析】本题是增长率的问题,基数是a 元,增长次数2 次,结果为y,根据增长率的公式表示函
数关系式.
【解答】解:依题意,
得y=a(1+x)2.
故选D.
家庭作业
1.
【考点】二次函数的定义.菁优网版权所有
【分析】根据二次函数的定义,列出方程与不等式求解即可.
【解答】解:依题意可知m2+1=2
得m=1 或m=
1
﹣
又因为m
1≠0
﹣
m≠1
∴
∴当m=
1
﹣时,这个函数是二次函数.
2.
【考点】根据实际问题列二次函数关系式.菁优网版权所有
【分析】根据题意知道剩下面积=边长为6 cm 的正方形面积﹣边长为x cm 的小正方形的面积,由
此即可得到函数关系式.
【解答】解:依题意得
剩下的四方框形的面积=边长为6cm 的正方形面积﹣边长为xcm 的小正方形的面积,
y=
x
∴
﹣2+36.
故填空答案:y=
x
﹣2+36
8
3.
【考点】根据实际问题列二次函数关系式.菁优网版权所有
【分析】CD 和CF 在△CDF 中,EB 在△BDE 中,可判断应证明△BDE
FCD
△
∽
,根据题中所给条
件利用等边对等角,以及平行线的性质也能证得△BDE
FCD
∽△
.然后得到相应各边的比
例关系即可.x 在BC 上,应大于0,小于BC 长.
【解答】解:∵AB=AC,DC=DF
B= C= DFC
∴∠
∠
∠
又∵DE AC
∥
BDE= C
∴∠
∠
BDE
FCD
∴△
△
∽
∴
∴
∴
自变量x 的取值范围0<x<3.
4.
【分析】先根据二次函数y=ax2+bx+c(a>0)的图象与坐标轴分别交于点(﹣1,0)和(0,﹣
1),可以求出a、b、c 之间的等量关系,再根据顶点在第四象限,可以求出a 与b 的关系.
【解答】解:∵二次函数y=ax2+bx+c(a>0)的图象与坐标轴分别交于点(﹣1,0)和(0,﹣1)
a
b+c=0
∴﹣
,c=
1
﹣,
即b=a
1
﹣,
∵顶点在第四象限,
∴﹣
>0,
<0,
又∵a>0,
b
∴<0
b=a
1
∴
﹣<0 即a<1,
b2
4ac=
﹣
(a+c)2
4ac=
﹣
(a
c
﹣)2>0
a
b+c=0
∵﹣
,
a+b+c=2b
∴
<0,
a+b+c=2b=2a
2
∴
﹣,
0
∵<a<1,
a+b+c=2b=2a
2
∴
﹣>﹣2,
2
∴﹣<a+b+c<0.
2
∴﹣<n<0
5.
【分析】根据(0,6)、(1,6)两点求得对称轴,再利用对称性解答即可.
【解答】解:∵抛物线y=ax2+bx+c 经过(0,6)、(1,6)两点,
∴对称轴x=
= ;
点(﹣2,0)关于对称轴对称点为(3,0),
因此它与x 轴的另一个交点的坐标为(3,0).
9
6.
【分析】主要利用抛物线的性质.
【解答】解:由于抛物线y=(m2
2
﹣)x2+2mx+1 的对称轴经过点(﹣1,3),
∴对称轴为直线x=
1
﹣,x=
=
1
﹣,
解得m1=
1
﹣,m2=2.
由于抛物线的开口向下,所以当m=2 时,m2
2=2
﹣
>0,不合题意,应舍去,
m=
1
∴
﹣.
7.
【考点】二次函数的性质;抛物线与x 轴的交点.菁优网版权所有
【分析】解决本题的关键是搞清a、b、c 的值,记住二次函数对称轴及顶点坐标公式,图象与x 轴
的交点的横坐标为此函数值为0 时的一元二次方程的解.
【解答】解:在y=4x2+8x 中,
a=4
∵
,b=8,c=0,
∴
,
∴这个函数图象的对称轴是:直线x=
1
﹣,顶点坐标是:(﹣1,﹣4),
当y=0,则4x2+8x=0,
解得x1=0,x2=
2
﹣,
∴函数图象与x 轴的交点的坐标为(0,0),(﹣2,0).
8.
【考点】二次函数的性质.菁优网版权所有
【分析】本题已知二次函数的一般式,求顶点,可以通过配方法把解析式写成顶点式,求它与x 轴
的交点坐标,可以设y=0,求方程x2
2x
1=0
﹣
﹣
的解.
【解答】解:∵y=x2
2x
1
﹣
﹣
=x2
2x+1
2
﹣
﹣
=(x
1
﹣)2
2
﹣
∴二次函数的顶点坐标是(1,﹣2)
设y=0,则x2
2x
1=0
﹣
﹣
∴(x
1
﹣)2
2=0
﹣
(x
1
﹣)2=2,x
1=±
﹣
x
∴1=1+
,x2=1﹣
.
二次函数与x 轴的交点坐标为(1+
,0)(1﹣
,0).
9.
【考点】二次函数的性质.菁优网版权所有
【分析】(1)此题首先要将函数右边的式子化为完全平方式,才能知道顶点坐标和对称轴;
(2)令y=0,求得抛物线在x 轴上的交点坐标,那么长度就很快就能求出.
【解答】解:(1)∵y= x2+x﹣= (x+1)2
3
﹣,
∴抛物线的顶点坐标为(﹣1,﹣3),
10
对称轴是直线x=
1
﹣;
(2)当y=0 时,x2+x﹣=0,
解得:x1=
1+
﹣
,x2=
1
﹣﹣
,
AB=|x1
x
﹣2|=
.
10.
【考点】二次函数的性质.
【分析】由于y=ax2+bx+c 的顶点坐标为(
,
),对称轴是x=
;代入即可求得
对称轴;当x=0 时,即可求得与y 轴的交点坐标;当y=0 时,即可求得与x 轴的交点坐标.
【解答】解:(I)由已知,a=4,b=
11
﹣
,
得
,
∴该抛物线的对称轴是x=
;
(II)令y=0,得4x2
11x
3=0
﹣
﹣
,
解得x1=3,x2=﹣,
∴该抛物线与x 轴的交点坐标为(3,0),(﹣,0),
令x=0,得y=
3
﹣,
∴该抛物线与y 轴的交点坐标为(0,﹣3).
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