资源描述
课时数量
√
2课时(120分钟)
适用的学生水平
☐优秀 ☐中等 ☐基础较差
教学目标(考试要求)
掌握一次函数和二次函数的性质及图象特征;
学会用配方法研究二次函数的性质;
会运用待定系数法解题,理解二次函数的图象与系数、、及一元二次方程两根、判别式之间的联系,并运用其性质解决有关问题.
教学重点、难点
重点:一次函数和二次函数的性质及图象特征.
难点:二次函数的性质运用.
建议教学方法
寓教于练,重在点拨
第5讲 一次函数和二次函数
教学内容
一、知识梳理
1.函数叫做一次函数,它的定义域是R,值域是R ;
(1)一次函数的图象是直线,所以一次函数又叫线性函数;
(2)一次函数中,叫直线的斜率,叫直线在轴上的截距; 时,函数是增函数,时,函数是减函数;
(3)时该函数是奇函数且为正比例函数,直线过原点;时,它既不是奇函数,也不是偶函数;
4.函数叫做二次函数,它的定义域为是R,图象是一条抛物线;
(1)当0时,该函数为偶函数,其图象关于轴对称;
(2)当时,抛物线开口向上,二次函数的单调减区间为,单调增区间为,值域为;
(3)当时,抛物线开口向下,二次函数的单调增区间为,单调减区间为,值域为;
二、方法归纳
1.二次函数的三种表示形式
F 提 示
二次函数图象的对称轴与轴的交点是函数单调区间的界,在轴上,与对称轴等距离的点的函数值相等.
(1)一般式:.
(2)顶点式:,其中 为抛物线的顶点坐标.
(3)两根式:,其中、是抛物线与x轴交点的横坐标.
2.利用配方法求二次函数的对称轴方程为:
=-.
3.若二次函数对应方程=0的两根为、,那么函数图象的对称轴方程为:
==-.
4.用待定系数法求解析式时,要注意函数对解析式的要求,一次函数、正比例函数、反比例函数的比例系数、二次函数的二次项系数等;要应视具体问题,灵活地选用其形式,再根据题设条件列方程组,确定其系数.
三、典型例题精讲
[例1]二次函数和反比例函数在同一坐标系中的图象大致是( )
A.
B.
C.
D.
解析:由题义,方程=0的两根为、.
观察备选答案ABC中反比例函数的图象,知>0,
答案A中,>0,矛盾;答案B中,>0,正好,故选B.
【技巧提示】 根据函数的图象确定函数解析式中的参数,需要考查其单调性、奇偶性、对称轴、根的符号等.
又例:已知二次函数为偶函数,其定义域为 ,则函数的值域为 .
解析:由题意,≠0,=0,且,∴ =,
函数的值域为.
[例2]对于每一个,设取,,三个函数中的最小值,用分段函数写出的解析式,并求的最大值.
解析: 这是教材中的一道练习题.取,,三个函数中的最小值.于是的解析式为
O
x
y
,
的最大值为=.
【技巧提示】 理解取,,
三个函数中的最小值的含义,用分段函数写出的解析式是关键.
又例:对于任意,函数表示,,中的较大者,则的最小值是_ _(答案:2)
[例3]二次函数满足,又,,若在[0,]上有最大值3,最小值1,则的取值范围是( )
A. B. C. D. [2,4]
解析:由 知函数的图象关于直线 =2对称,
O
x
y
3
2
1
又,,图象如下,
由上有最大值3,最小值1,
可知的取值范围是,故选D.
【技巧提示】 函数满足
,则的
图象关于直线 =对称,
其中也可用代替;数形结合可以使解法更加便捷.
又例:已知二次函数满足 (x∈R),且=0有两个实根、,则+等于( )
A.0 B.3 C.6 D.不能确定
解析:由 (x∈R) 知函数的图象关于直线 =3对称,应有, +=6. 答案:C
再例:函数的定义域为,值域为,则实数的取值范围是
解析:函数,
又,的最小值为 ,
∴ 实数的取值范围是.
[例4]抛物线与轴交于点两点且.求的值.
解析: 由题意 是方程的两根,
∵ ,又
即,
∴ , 解得,.
当时△>0,当时△<0(舍去) ∴.
【技巧提示】抛物线与轴交于点的横坐标是二次函数所对应的方程=0的根,一元二次方程根与系数的关系及判别式△,是解答本题的重要基础知识.
又例: 如果二次函数的图象和轴有交点,则的取值范围是( )
A.>- B.≥- 且≠0
C.≥- D.>- 且≠0
解析:注意数学语言转换,“二次函数”意味着“≠0”;“图象和轴有交点”等价于△≥0.
答案:B
[例5]已知函数=x2+mx+n的图象过点(1,3),且=对任意实数都成立,函数y=与y=的图象关于原点对称.求与的解析式.
解析:由=3,且函数的图象关于直线x=-1对称,先求,再由对称性求.
由题意知: ,解得 ,
∴ .
设函数y=图象上的任意一点Q(x0,y0)关于原点的对称点为P(x,y),
则x0=-x,y0=-y.
∵ 点Q(x0,y0)在y=的图象上,∴-y=,
∴ y=,
∴ =.
又例:已知二次函数满足=-1,=-1,且的最大值是8,试确定此二次函数的解析式.
解析:用待定系数法
解法一:利用二次函数一般式 ,设,
由题意得 解之得
∴ 所求二次函数为.
解法二:利用二次函数顶点式,设,
∵ ==-1,∴ 抛物线对称轴方程为=.
∴ ,又根据题意函数有最大值为,
∴
∵ =-1,∴
∴ .
解法三:利用两根式 由已知,+1=0的两根为x1=2,x2=-1,
故可设+1=a(x-2)(x+1),即=ax2-ax-2a-1.
又函数有最大值ymax=8,即 =8,
解之得a=-4或a=0(舍),∴所求函数解析式为=.
[例6]已知二次函数满足和.
(1)求的解析式; (2)求在上的最大值和最小值.
解析:(1)用待定系数法
∵ ,设所求二次函数为 ,
F 提 示
在中学数学中常用的数学解题通法有换元法、配方法、待定系数法、参数法、消元法、特殊值法.透过这些方法体会数学思想,包括:转化思想、方程思想、数形结合思想、分类讨论思想等。近几年高考数学试题坚持新题不难、难题不怪的命题方向,强调“注意通性通法,淡化特殊技巧”.
由题意,有
即 对任何都成立.
∴ , 即.
(2)配方,得,
根据函数图象可知 ,.
【技巧提示】 配方法和待定系数法是初中已经接触过的最常见的数学方法,属于通法.要求熟练掌握,灵活运用.
[例7]函数,若函数在上是减函数,则实数的取值范围是 .
解析:由 得
函数
.
再由在上是减函数,得 ≥3
∴ ≤-2.
答案:≤-2.
另解:由函数在上是减函数,
知 在 上是减函数,
于是,有 , ∴ ≤-2.
【技巧提示】 牢牢掌握二次函数图象的对称轴是二次函数单调性的界这一特征.二次函数在单调,则,其余类推.
又例:已知函数在上单调递减,则实数的取值范围是 .
解析:由题意,有 , ∴ ≤-2.
答案:≤-2.
四、课后训练
1.函数的最大值是________
2.已知和的图象关于直线对称,则
3.若函数 的值在区间上有正也有负,则实数的范围是_____________.
4.函数 在区间[-1,1]上的最小值是___,最大值是_____.
5.若二次函数的图象的对称轴方程为=1,则____________,顶点坐标为___________,单调递增区间为____________.
6.抛物线的对称轴是=2,且经过点.则的值为( )
A. B.0 C.1 D.2
7.若函数,的图象关于直线对称,求的值.
8.已知二次函数的图象与轴的交点为,其形状与抛物线相同,求的解析式.
9.已知在区间[0,1]内有最大值-5,求的值
10.已知函数满足,若时,函数,求实数的取值范围.
五、参考答案
1.4 2.-4 3.
4.-3 9 5.-1,(1,-4),
6.B 7.6
8.解析:由题意,直接得 ,即.
9.解析:配方 =.
若<0,即<0,最大值为==-5,=1(舍去),=-5;
若0≤<1,即0≤<2,最大值为==-5,=;
若≥1,即≥2,最大值为==-5,=(舍去).
∴ =-5 或 =.
10.
51
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