资源描述
第二讲
二次函数的解析式
中考规定
板块
考试规定
A级规定
B级规定
C级规定
二次函数
能根据实际情境了解二次函数的意义;会运用描点法画出二次函数的图像
能通过对实际问题中的情境分析拟定二次函数的表达式;能从函数图像上结识函数的性质;会拟定图像的顶点、对称轴和开口方向;会运用二次函数的图像求出二次方程的近似解
能用二次函数解决简朴的实际问题;能解决二次函数与其他知识结合的有关问题
知识点睛
一、二次函数的图像与系数关系
1. 决定抛物线的开口方向:
当时抛物线开口向上;当时抛物线开口向下
决定抛物线的开口大小:
越大,抛物线开口越小; 越小,抛物线开口越大.
注:几条抛物线的解析式中,若相等,则其形状相同,即若相等,则开口及形状相同,若互为相反数,则形状相同、开口相反.
2. 和共同决定抛物线对称轴的位置.(对称轴为:)
当时,抛物线的对称轴为轴;
当同号时,对称轴在轴的左侧;
当异号时,对称轴在轴的右侧.
3. 的大小决定抛物线与轴交点的位置.(抛物线与轴的交点为)
当时,抛物线与轴的交点为原点;
当时,交点在轴的正半轴;
当时,交点在轴的负半轴.
二、二次函数的三种表达方式
(1)一般式:
(2)顶点式:
(3)双根式(交点式):
2.如何设点:
⑴ 一次函数()图像上的任意点可设为.其中时,该点为直线与轴交点.
⑵ 二次函数()图像上的任意一点可设为.时,该点为抛物线与轴交点,当时,该点为抛物线顶点.
⑶ 点关于的对称点为.
4.如何设解析式:
① 已知任意3点坐标,可用一般式求解二次函数解析式;
② 已知顶点坐标或对称轴时,可用顶点式求解二次函数解析式;
③ 已知抛物线与的两个交点坐标,可用交点式求解二次函数解析式.
④ 已知抛物线通过两点,且这两点的纵坐标相等时,可用对称点式求解函数解析式(交点式可视为对称点式的特例)
注:任何二次函数的解析式都可以化成一般式或顶点式,但并非所有的二次函数都可以写成交点式,只有抛物线与轴有交点,即时,抛物线的解析式才可以用交点式表达.二次函数解析式的这三种形式可以互化.
重、难点
1. 灵活应用二次函数的三种表达形式,求二次函数解析式。
2. 二次函数图象平移、中心对称、轴对称后,系数间的关系。
例题精讲
一、二次函数图象分布与系数的关系
【例1】 ⑴(07济南)已知的图象如下左图所示,则的图象一定过( )
第一、二、三象限 第一、二、四象限
第二、三、四象限 第一、三、四象限
⑵(07常州)若二次函数(为常数)的图象如下中图,则的值为( )
⑶(07南宁)已知二次函数的图象如下右图所示,则点在第 象限.
【例2】 (09湖北黄石)已知二次函数的图象如图所示,有以下结论:
①;②;③;④;⑤
其中所有对的结论的序号是( )
A.①② B.①③④
C.①②③⑤ D.①②③④⑤
【例3】 已知函数()的图象,如图所示.求证:
【例4】 的图象如图所示.并设则( )
A. B.
C. D.不能拟定为正,为负或为
二、二次函数解析式的拟定
1.简朴的二次函数解析式的拟定
【例5】 已知一个二次函数过,,,,,三点,求二次函数的解析式.
【例6】 已知二次函数图象通过点,,,,,三点,求此二次函数解析式.
【例7】 已知二次函数过点,,且顶点为,.求函数解析式.
【例8】 求符合下列条件的解析式:
⑴ 通过点;
⑵ 与的图象开口大小相同,方向相反;
⑶ 当自变量的值由增长届时,函数值减少.
【例9】 已知二次函数的图象顶点在轴上,,且通过点点,求此二次函数的解析式.
【例10】 设二次函数,当时取得最大值为,并且它的图象在轴上截得的线段长为.求.
【例11】 已知函数的图象与轴交于相异两点、,另一抛物线过、,顶点为,且是等腰直角三角形,求、、.
2.在简朴综合题中二次函数解析式的拟定
【例12】 已知二次函数图象的对称轴平行于轴,顶点为,且与直线相交于,试求:
⑴ 二次函数的解析式;
⑵ 的值;
⑶ 该二次函数的图象与直线的另一交点的坐标.
【例13】 已知二次函数的图象的对称轴是直线,且它的最高点在直线 上.
⑴ 求此二次函数的解析式;
⑵ 若此二次函数的图象开口方向不变,定点在直线上移动到点时,图象与轴恰好交于、两点,且,求这时的二次函数的解析式.
【例14】 已知抛物线(其中)不通过第二象限.
⑴ 判断这条抛物线的顶点所在的象限,并说明理由;
⑵ 若通过这条抛物线的点的直线与抛物线的另一个交点为,求抛物线的解析式.
【例15】 已知一次函数的图象与反比例函数的图象交于、两点,且=.
⑴ 求反比例函数的解析式;
⑵ 若抛物线通过、两点,证明此抛物线与轴必有两个交点;
⑶ 设⑵中的抛物线与轴的两个交点分别为、(点在点的左侧),与轴交于点,连接、,若,求此抛物线的解析式.
(定义:在直角三角形中,的对边为,邻边为,则)
【例16】 设直线与抛物线的两个交点的横坐标分别是,且直线与轴的交点的横坐标为,求证:.
家庭作业
【习题1】 ⑴ 下左图所示为二次函数的图象,则一次函数的图象不通过( )
第一象限 第二象限 第三象限 第四象限
⑵ 二次函数的图象的一部分如下右图所示,试求的取值范围.
⑶(2023天津)已知,如图所示为二次函数的图象,则一次函数的图象不通过( )
第一象限 第二象限 第三象限 第四象限
【习题2】 已知二次函数的图象的开口向上,顶点在第三象限,且交于y轴的
负半轴,则m的取值范围是_________________.
【习题3】 (09嘉兴)已知,在同一直角坐标系中,函数与的图象有也许是( )
【习题4】 在同一坐标系中一次函数和二次函数的图象也许为( )
【习题5】 已知一抛物线的形状与的形状相同.它的对称轴为,它与轴的两交点之间
的距离为,则此抛物线的解析式为_________.
【习题6】 已知:一条抛物线的形状和相同且对称轴为,抛物线与轴交于一点,求 函数解析式.
【习题7】 已知二次函数的对称轴为:,且通过点,、,,求二次函数的
解析式.
例题精讲
一、二次函数图象分布与系数的关系
【例17】 ⑴(07济南)已知的图象如下左图所示,则的图象一定过( )
第一、二、三象限 第一、二、四象限
第二、三、四象限 第一、三、四象限
⑵(07常州)若二次函数(为常数)的图象如下中图,则的值为( )
⑶(07南宁)已知二次函数的图象如下右图所示,则点在第 象限.
【解析】 ⑴ 通过图象可以看出:,,
∴,
∴一次函数 的图象不通过第一象限.
选.
⑵ 由图象可知且,
∴,故选.
⑶ 由图象可知,,,
∴
∴在第三象限.
【巩固】(09浙江台州)已知二次函数的与的部分相应值如下表:
…
…
…
…
则下列判断中对的的是( )
A. 抛物线开口向上 B. 抛物线与轴交于负半轴
C. 当时, D. 方程的正根在与之间
【解析】 D.
【例18】 (09湖北黄石)已知二次函数的图象如图所示,有以下结论:
①;②;③;④;⑤
其中所有对的结论的序号是( )
A.①② B.①③④
C.①②③⑤ D.①②③④⑤
【解析】 C
【巩固】(08天门)已知二次函数的图象如图所示,下列结论:①;
②;③;④,
其中对的结论的个数为( )
A. 4个 B. 3个 C. 2个 D. 1个
【解析】 选C.
【例19】 已知函数()的图象,如图所示.求证:
【解析】 方法一:
根据图象得:
①
又∵,∴
即:
∴②
由①②式得:
方法二:
根据图象得,当时,即,∴
由,得:
当时得
∴
即: .
【例20】 的图象如图所示.并设则( )
A. B.
C. D.不能拟定为正,为负或为
【解析】 依题意得,,
∴,,,
又当时,,
当时,,
故
于是选C.
【附加题】二次函数的图象的一部分如图所示,求的取值范围
【解析】 根据二次函数图象可知,
又此二次函数图象通过,
则有,,得,
于是
根据函数图象可知,
于是有.
【附加题】已知抛物线的一段图象如图所示.
⑴拟定、、的符号;
⑵求的取值范围.
【解析】 ⑴ 由抛物线开口向上,所以.又抛物线通过点,所以.由于抛物线的对称轴在轴的右侧,从而,结合便可知.
所以,,.
⑵ 设,由图象及⑴可知
,即
由于,
所以.
二、二次函数解析式的拟定
1.简朴的二次函数解析式的拟定
【例21】 已知一个二次函数过,,,,,三点,求二次函数的解析式.
【解析】 此题已知图象通过的三点坐标,因此可设成一般式.
设二次函数的解析式为:,
∵函数图象通过,,,,,三点,
∴,解此方程组,得:,
∴二次函数的解析式为:.
【例22】 已知二次函数图象通过点,,,,,三点,求此二次函数解析式.
【解析】 解法一:一般式
设此二次函数解析式为:,由已知得:,解得,
∴此二次函数的解析式为.
解法二:顶点式
∵抛物线通过,,,,
∴抛物线的对称轴为,
∴设抛物线的解析式为:,
将,,,代入得:,解得,
∴抛物线的解析式为,化为一般式为:
解法三:对称点式
∵抛物线通过,,,,
∴设抛物线的解析式为:
将,代入得:,解得,
∴抛物线的解析式为:,化为一般式为:
【例23】 已知二次函数过点,,且顶点为,.求函数解析式.
【解析】 设二次函数的解析式为:
∵二次函数过点,,
∴,即:
∴
∴二次函数的解析式为:
即:.
【巩固】已知:一条抛物线的形状和相同且对称轴为,抛物线与轴交于一点,求函数解析式.
【解析】 设函数的解析式为:或
将代入和
解得,,
∴所求抛物线的解析式为或,
展开得或
【例24】 求符合下列条件的解析式:
⑴ 通过点;
⑵ 与的图象开口大小相同,方向相反;
⑶ 当自变量的值由增长届时,函数值减少.
【解析】 ⑴ 由于函数通过点,所以:,∴,∴
⑵ 由于所求函数与的图象开口大小相同,方向相反,所以:∴,∴.
⑶ 由题意知:,∴,∴.
【例25】 已知二次函数的图象顶点在轴上,,且通过点点,求此二次函数的解析式.
【解析】 经审题本题用“顶点”待定法简便.
由于,所以由此二次函数图象顶点在轴上得,即.
从而由得.
又此二次函数的图象通过点,
则有,得.
于是二次函数的解析式是.
.
【例26】 设二次函数,当时取得最大值为,并且它的图象在轴上截得的线段长为.求.
【解析】 由于对称轴为,且在轴上截得的线段长为,则图象可知,与轴的交点的横坐标为、,可设,从而得到,由或,解得.所以.
【巩固】设二次函数满足条件;,,且其图象在轴上所截得的线段长为.求这个二次函数的解析式.
【解析】 由,,得
即
因此.
设图象与轴的交点坐标为,,则
,
整理得,
则或.
所以,
或者.
【例27】 已知函数的图象与轴交于相异两点、,另一抛物线过、,顶点为,且是等腰直角三角形,求、、.
【解析】 由已知得、,故设另一抛物线为.又是等腰直角三角形,则点坐标为或,所以
可得或
【附加题】已知二次函数的系数、、都是整数,且,,则的值为多少?
【解析】 由已知,.由,且是整数,,得,.
【附加题】当时,求所有二次函数的图象与轴所截得的线段长度之和.
【解析】 二次函数的解析式用两点式表达为,
则它与轴两交点为,,
所截线段长度为,
所以.
2.在简朴综合题中二次函数解析式的拟定
【例28】 已知二次函数图象的对称轴平行于轴,顶点为,且与直线相交于,试求:
⑴ 二次函数的解析式;
⑵ 的值;
⑶ 该二次函数的图象与直线的另一交点的坐标.
【解析】 本题用“顶点”待定法简便.
⑴ 由于二次函数图象的顶点为,对称轴平行于轴,所以,可令此二次函数的解析式为
.
又点在二次函数的图象上,则有
,
得.
故所求的二次函数解析式为
.
⑵ 由题意知点在直线上,则.
得.
⑶ 根据题意有
,
即,
得或.
所以时,;时,.
故二次函数的图象与直线的另一交点的坐标为.
【例29】 已知二次函数的图象的对称轴是直线,且它的最高点在直线 上.
⑴ 求此二次函数的解析式;
⑵ 若此二次函数的图象开口方向不变,定点在直线上移动到点时,图象与轴恰好交于、两点,且,求这时的二次函数的解析式.
【解析】 ⑴ 由已知条件,
∴所求二次函数的解析式为.
⑵ 设定点,,,
则所求二次函数形如,
又由已知,∴,
∴,
∴所求二次函数为.
【例30】 已知抛物线(其中)不通过第二象限.
⑴ 判断这条抛物线的顶点所在的象限,并说明理由;
⑵ 若通过这条抛物线的点的直线与抛物线的另一个交点为,求抛物线的解析式.
【解析】 ⑴ 由于若,则抛物线开口向上,于是抛物线一定通过第二象限,所以当抛物线的图像不通过第二象限时,必有,又当时,,即抛物线与轴的交点为.由于抛物线不通过第二象限,所以,于是
,,
所以顶点在第一象限.
⑵ 由于点在抛物线上,所以,
所以.于是点的坐标为,点的坐标为.由于点在直线上,所以,所以.又由于直线通过点.所以,所以.抛物线的解析式为.
【例31】 已知一次函数的图象与反比例函数的图象交于、两点,且=.
⑴ 求反比例函数的解析式;
⑵ 若抛物线通过、两点,证明此抛物线与轴必有两个交点;
⑶ 设⑵中的抛物线与轴的两个交点分别为、(点在点的左侧),与轴交于点,连接、,若,求此抛物线的解析式.
(定义:在直角三角形中,的对边为,邻边为,则)
【解析】 ⑴ 解方程组,可得,,
由勾股定理可知.
∴反比例函数的解析式为:.
⑵ 由⑴可知,,由抛物线通过这两点可知
∴
又∵.
∴此抛物线与轴必有两个交点.
⑶ 设该抛物线与轴的两个交点分别为,,,
则由韦达定理有:.
∵,∴,即.
∴,经检查均满足题意.
∴所求抛物线的解析式为或.
【巩固】如图,已知抛物线与轴交于点、,交轴负半轴于点,
点在点的右侧,,.
⑴ 求抛物线的解析式;
⑵ 求的外接圆的面积;
⑶ 在抛物线上是否存在点,使得的面积为. 假如有,这样的点有几个;假如没有,请说明理由.
【解析】 ⑴ 设点,.
由于抛物线与轴交于、两点,点在点的右侧,且与轴负半轴交于点,∴.
由一元二次方程根系关系可得.
∵,,
∴,
∴,但显然不合题意,故.
∵,
∴,
∴,故该抛物线的解析式为.
⑵ 先根据条件求出的长为,故的外接圆的面积为.
⑶ 存在个满足条件的点分别是,,.
【例32】 设直线与抛物线的两个交点的横坐标分别是,且直线与轴的交点的横坐标为,求证:.
【解析】 由题意有u两个交点的横坐标分别是,
故.∴.
直线与轴交点的横坐标为,故.故.
【附加题】某学生为了通过描点作出函数的图象,先取自变量的个值满足
,且,再分别算出相应的值,列出表1.
表1
但由于粗心算错了其中的一个值,请指出算错的是哪一个值?对的的值是多少?并说明理由.
【解析】 设,且相应的函数值为,则
,
故(常数).由给出的数据,可得
由此可见,是被算错的值,其对的值应为.
【附加题】已知二次函数,且方程与有相同的非零实根.
⑴ 求的值;
⑵ 若,解方程.
【解析】 ⑴ 设的两根为,且,则,
.
于是,的两根为、,且,即.
因此,.
⑵ 由⑴得.
又,则,
解之得或,
于是,的两组解为
或.
家庭作业
【习题8】 ⑴ 下左图所示为二次函数的图象,则一次函数的图象不通过( )
第一象限 第二象限 第三象限 第四象限
⑵ 二次函数的图象的一部分如下右图所示,试求的取值范围.
⑶(2023天津)已知,如图所示为二次函数的图象,则一次函数的图象不通过( )
第一象限 第二象限 第三象限 第四象限
【解析】 ⑴ .
⑵ 由图象可知.
又顶点在轴的右侧,在轴的下方,则:,
∴.
又∵当时,
当时,,∴
∴
∴.
∴
∴,即
⑶ 通过图象可以看出:,,,∴,
∴一次函数 的图象不通过第二象限.选
【习题9】 已知二次函数的图象的开口向上,顶点在第三象限,且交于y轴的
负半轴,则m的取值范围是_________________.
【解析】 考察函数图像与系数之间的关系。由于函数图像开口向上,所以
(m-2)>0,又由于顶点在第三象限,所以函数对称轴在y轴左侧,所以2m>0;由于函数图像又与y轴的负半轴相交,所以综上所述可得
∴2<m<3
【习题10】 (09嘉兴)已知,在同一直角坐标系中,函数与的图象有也许是( )
【解析】 考察系数与函数图像的关系。
A 选项:一次函数0<a <1,二次函数a≥1;
B 选项:一次函数a= -1, 二次函数a= 1;
C 选项:一次函数 a= -1, 二次函数a= -1;
D 选项:一次函数 a = 1, 二次函数 a= -1.
所以选 C
【习题11】 在同一坐标系中一次函数和二次函数的图象也许为( )
【解析】 考察函数图像与系数的关系。
选项A:一次函数的a>0,b<0;二次函数的a>0,b<0.
选项B:一次函数的a<0,b>0;二次函数的a>0,b>0.
选项C:一次函数的a<0,b<0;二次函数的a<0,b>0.
选项D:一次函数的a>0,b>0;二次函数的a<0,b<0.
答案选:A .
【习题12】 已知一抛物线的形状与的形状相同.它的对称轴为,它与轴的两交点之间
的距离为,则此抛物线的解析式为_________.
【解析】 设所求抛物线的解析式为.
∵所求抛物线的对称轴为,且它与轴的两交点之间的距离为,
∴它与轴的两交点的坐标为,和,.
∴.
又∵所求抛物线的形状与的形状相同,
∴,即:.
∴所求抛物线的解析式为:或.
即:或.
【习题13】 已知:一条抛物线的形状和相同且对称轴为,抛物线与轴交于一点,求 函数解析式.
【解析】 设函数的解析式为:或
将代入和
解得,,
∴所求抛物线的解析式为或,
展开得或
【习题14】 已知二次函数的对称轴为:,且通过点,、,,求二次函数的
解析式.
【解析】 根据二次函数图象的性质我们可以知道,图象与轴的两个交点关于对称轴对称.
解法一(设为交点式求解):
∵二次函数的对称轴为:,且通过点,,.
∴二次函数与轴的另一个交点坐标是:,
∴二次函数的交点式为:
即:
又∵图象通过点,
∴,即:
∴.
∴二次函数的解析式为:
即:
解法二(设为顶点式求解)
由于抛物线的对称轴为,所以可设二次函数的解析式为:
又由于抛物线通过点,,,,所以有方程组:
即:
解方程组,得:
所以,所求函数的解析式为:
即:
解法三: (一般式求解)
根据题设可得:,解此方程组,得:
所以:二次函数为:.
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