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中考专项---二次函数
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复习指导
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知识归纳
掌握情况
二
次
函
数
1、 二次函数的意义
2、 二次函数表达式
3、 二次函数图象及其性质
4、 根据公式确定图像的顶点、开口方向和对称轴
5、用二次函数及其图象解决简单的实际问题
6、利用二次函数的图像求一元二次方程的近似解
一、 二次函数知识点
1. 二次函数的定义:一般地,如果是常数,,那么叫做的二次函数.
例:如果函数y=(m-2)x是二次函数, 求常数m的值.
【思路点拨】该函数是二次函数, 那么m2+m-4=2, 且m-2≠0
解: ∵y=(m-2)x是二次函数
∴m2+m-4=2, 即m2+m-6=0
解这个一元二次方程, 得m1=-3, m2=2
当m=-3时, m-2=-5≠0, 符合题意
当m=2时, m-2=0, 不合题意.
∴常数m的值为-3.
同类练习:已知:函数(m是常数). m为何值时,它是二次函数?
2. 二次函数的解析式三种形式
一般式 : y=ax2 +bx+c(a≠0) 顶点坐标()
顶点式 : 二次函数用配方法可化成:的形式(),其中.
顶点坐标(h, k)
交点式 对称轴
例:1.将二次函数y=x2-2x+3,化为y=(x-h)2+k的形式,结果为( )
A.y=(x+1)2+4 B.y=(x-1)2+4
C.y=(x+1)2+2 D. y=(x-1)2+2
2.若二次函数配方后为则、的值分别为( )
A、0.5 B、0.1 C、—4.5 D、—4.1
3. 二次函数图像与性质
(1)抛物线中,的作用
1)决定抛物线的开口方向:
当时,开口向上;当时,开口向下;相等,抛物线的开口大小、形状相同.
y
x
O
2)和共同决定抛物线对称轴的位置:
对称轴:
a与b同号(即ab>0) 对称轴在y轴左侧
a与b异号(即ab<0) 对称轴在y轴右侧
3)的大小决定抛物线与轴交点的位置.
当时,,∴抛物线与轴有且只有一个交点(0,):
① ,抛物线经过原点; ②,与轴交于正半轴;③,与轴交于负半轴.
总结:以上三点中,当结论和条件互换时,仍成立.如抛物线的对称轴在轴右侧,则 .(中考非常喜欢考查根据图像判断a、b、c的符号或者反过来根据a、b、c符号来判断图像。)
例1:已知=次函数y=ax+bx+c的图象如图.则下列5个代数式:ac,a+b+c,4a-2b+c, 2a+b,2a-b中,其值大于0的个数为( )
A.2 B 3 C、4 D、5
点拨:本题考查二次函数图像性质,a的符号由开口方向确定,b的符号由对称轴和a共同决定,c看其与y轴的交点坐标,a+b+c,4a-2b+c看x取某个特殊值时y的值可从图像中直观发现
例2:(2009湖北省荆门市)函数y=ax+1与y=ax2+bx+1(a≠0)的图象可能是( )
A. B. C. D.
点拨:本题考查函数图象与性质,当时,直线从左向右是上升的,抛物线开口向上,D是错的,函数y=ax+1与y=ax2+bx+1(a≠0)的图象必过(0,1),所以C是正确的,故选C.
-1
y
x
5
x=2
2
O
课堂练习:1、已知二次函数y=ax2+bx+c的图像如图所示,
那么下列判断不正确的是( )
A.ac<0 B.a-b+c>0
C.b= -4a D.关于x的方程ax2+bx+c=0的根是x1=-1,x2=5
2、如图,二次函数y=ax2+bx+c的图象与y轴正半轴相交,其顶点坐标为,下列结论:①ac<0;②a+b=0;③4ac-b2=4a;④a+b+c<0.其中正确的个数是( )
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
3. 二次函数y=ax2+bx+c与一次函数y=ax+c在同一坐标系中的图象大致是 ( )
(2)抛物线的三要素:开口方向、对称轴、顶点.
1)决定抛物线的开口方向:当时,开口向上;当时,开口向下;相等,抛物线的开口大小、形状相同.
2)求抛物线的顶点、对称轴的方法:
1)公式法:,∴顶点是,对称轴是直线.
2)配方法:运用配方法将抛物线的解析式化为的形式,得到顶点为(,),对称轴是.
3)运用抛物线的对称性:当横坐标为x1, x2 ,其对应的纵坐标相等,那么对称轴
例1:.二次函数的图像的顶点坐标是( )
A.(-1,8) B.(1,8) C(-1,2) D(1,-4)
点拨:本题主要考察二次函数的顶点坐标公式
例2:二次函数图像的开口方向、对称轴和顶点坐标分别为( )
A. 开口向下、对称轴为、顶点坐标(2,9) B.开口向下、对称轴为,顶点坐标(2,9)
C.开口向上,对称轴为,顶点坐标(-2,9) D.开口向上,对称轴为,顶点坐标(-2,-9)
例3:已知抛物线与轴的交点都在原点右侧,则点M()在第 象限.
例4:二次函数的图象上有两点(3,-8)和(-5,-8),则此拋物线的对称轴是( )
A.x=4 B. x=3 C. x=-5 D. x=-1。
例5:(2007佛山中考题)已知二次函数(是常数),与的部分对应值如下表,则当满足的条件是 时,;当满足的条件是 时,。(当x=4时,y= )
0
1
2
3
0
2
0
(3)增减性,最大或最小值
当a>0时,在对称轴左侧(当时),y随着x的增大而减少;在对称轴右侧(当时),y随着x的增大而增大;
当a<0时,在对称轴左侧(当时),y随着x的增大而增大;在对称轴右侧(当时),y随着x的增大而减少;
当a>0时,函数有最小值,并且当x=,;当a<0时,函数有最大值,并且当x=,;
例1: 已知二次函数y=x2+2x+1. (1) 写出其图象的开口方向、对称轴和顶点坐标; (2) 当x为何值时, y随x的增大而减小? 当x为何值时, y随x的增大而增大? (3) 该函数是有最大值还是最小值? 此时x的值为多少?
【思路点拨】利用公式法求顶点坐标和对称轴.
解: (1) ∵>0, ∴函数图像开口向上.
∵-=-2, ==-1.
∴函数图象的对称轴是直线x=-2, 顶点坐标是(-2, -1).
(2) 由(1) 可知: 当x<-2时, y随x的增大而减小; 当x>-2时, y随x的增大而增大.
(3) 由>0知, 该函数有最小值. 由(1)可知当x=-2时, 函数有最小值-1.
【方法点评】(1) 求二次函数图象的对称轴、顶点坐标可用配方法和公式法两种方法, 本例运用公式法. (2) 讨论二次函数的性质时, 可先求出其图象对称轴和顶点坐标, 并明确图明的开口方向. 再画出草图, 然后根据草图说明性质, 也可不画草图, 直接说明.
例2:阅读下列材料, 探究问题.
已知正方形的周长为4a, 面积为S. (1) 求S与a的函数关系式; (2) 画出它的图象, 求出S=6cm2时, 正方形的周长; (4) 根据函数图象, 求出a取何值时, S≥.
解: (1) ∵正方形的周长为4a, ∴其边长为a.
∴正方形的面积为S=a2.
(2) 列表
a
-3
-2
-1
0
1
2
3
…
S
9
4
1
0
1
4
9
…
画出图象如图所示
(3) 当S=6cm2时, a=±cm, 的周长为4cm.
(4) ∵当a=±cm时, S=cm2, 且此函数在其取值范围内, S随a的增大而增大.
∴当a≥或a≤-时, S≥.
请你就上述材料谈谈你的感受, 并与同伴交流从中获利的启迪
【思路点拨】上述问题是二次函数y=x2的实际应用题. 在解题过程中, 由于忽视了对自变量a的取值范围的讨论, 致使整个过程发生错误. 作为几何量, 边长a应是个正数, 即a>0, 所以图象只是抛物线S=a2的一部分, 且不包括最低点(0, 0).
正确解法如下:
(1) ∵正方形的周长为4a, ∴其边长为a.
∴正方形的面积S=a2(a>0).
(2) 列表:
a
1
2
3
…
S
1
4
9
…
画出图象如图所示.
(3) 当S=6cm2, a=cm(a=-cm不合题意, 舍去). 故正方形的周长为4cm.
(4) ∵当a=cm时, S=cm2, 且函数在取值范围内S随a的增大而增大,
∴当a≥cm时, S=cm2.
【方法点评】上述问题是一个实际应用题, 所以注意自变量a的取值范围, 运用图象来解决问题.
例3:若二次函数的图像开口向上,与x轴的交点为(4,0),(-2,0)知,此抛物线的对称轴为直线x=1,此时时,对应的y1 与y2的大小关系是( )
A.y1 <y2 B. y1 =y2 C. y1 >y2 D.不确定
点拨:本题可用两种解法
解法1:利用二次函数的对称性以及抛物线上函数值y随x的变化规律确定:a>0时,抛物线上越远离对称轴的点对应的函数值越大;a<0时,抛物线上越靠近对称轴的点对应的函数值越大
解法2:求值法:将已知两点代入函数解析式,求出a,b的值 再把横坐标值代入求出y1 与y2 的值,进而比较它们的大小
变式1:已知二次函数上两点,试比较的大小
变式2:已知二次函数上两点,试比较的大小
(1,-2)
-1
变式3:已知二次函数的图像与的图像关于y轴对称,是前者图像上的两点,试比较的大小
练习:1.如图,已知二次函数的图象经过点(-1,0),
(1,-2),当随的增大而增大时,的取值范围是 .
2. 已知二次函数y=x2-2x-3, 则函数值y<0时, 对应x取值范围是 .
3. 二次函数有( )
A. 最大值 B. 最小值 C. 最大值 D. 最小值
4. 求二次函数y=3x2+12x-29的最小值。
若二次函数的图像开口向上,与x轴的交点为(4,0),(-2,0)知,此抛物线的对称轴为直线x=1,此时时,对应的y1 与y2的大小关系是( )
A.y1 <y2 B. y1 =y2 C. y1 >y2 D.不确定
5.(烟台市2009年中考题)p67如图,在一块三角形区域ABC中,∠C=90°,边AC=8m,BC=6m,现要在△ABC内建造一个矩形水池DEFG,如图的设计方案是使DE在AB上。
⑴求△ABC中AB边上的高h;
⑵设DG=x,当x取何值时,水池DEFG的面积(S)最大?
答案:h=4.8m x=2.4m S有最大值12m2
(4)几种特殊的二次函数的图像特征如下:
函数解析式
开口方向
对称轴
顶点坐标
当时
开口向上
当时
开口向下
(轴)
(0,0)
(轴)
(0, )
(,0)
(,)
()
(5)图像的平移步骤:
1)配方 ,确定顶点(h,k);
2)对x轴 左加右减;对y轴 上加下减。
例:二次函数y=ax2+bx+c的图象向左平移2个单位, 再向上平移3个单位, 得二次函数y=x2-2x+1, 求b和c.
【思路点拨】本题原函数解析式中的一次项系数b, 常数项c是待定的. 解题关键是需先求抛物线的顶点坐标, 根据两个抛物线的平移情况, 可确定其顶点坐标.
解: ∵y=x2-2x+1=(x-1)2,
∴抛物线y=x2-2x+1的顶点是B(1, 0), 根据题意知: 把抛物线向下平移3个单位,再向右平移2个单位, 就得到抛物线y=x2+bx+c, 这时由顶点B(1, 0)平移到A(3, -3)处, 所以抛物线y=x2+bx+c的顶点是(3, -3).
∵y=x2+bx+c=(x-3)2-3=x2-6x+6.
∴b=-6, c=6.
【方法点评】本题根据抛物线的顶点的移动变化确定函数解析式, 从图象顶点的变化直观地找到解题思路, 体现了数形结合的基本思想, 这是一个基本的解题途径, 也是一条行之有效的坦途.
方法二:函数y=ax2+bx+c的图象向左平移2个单位后得函数解析式为
,
再向上平移3个单位,得函数解析式为
化简后得
依题平移后函数解析式应为y=x2-2x+1
∴得
随堂练:
1. 把二次函数的图象向左平移2个单位,再向上平移1个单位,所得到的图象对应的二次函数关系式是则原二次函数的解析式为
2.将函数y=3x2平移到顶点为(1,2)处,请问怎么平移?
3.把抛物线y=3x2先向上平移2个单位,再向右平移3个单位,所得抛物线的解析式是( )
(A)=3(x+3)2-2 (B)=3(x+2)2+2 (C)=3(x-3)2-2 (D)=3(x-3)2+2
(6)二次函数图象的画法
五点绘图法:利用配方法将二次函数化为顶点式,确定其开口方向、对称轴及顶点坐标,然后在对称轴两侧,左右对称地描点画图.一般我们选取的五点为:顶点、与轴的交点、以及关于对称轴对称的点、与轴的交点,(若与轴没有交点,则取两组关于对称轴对称的点).
画草图时应抓住以下几点:开口方向,对称轴,顶点,与x轴的交点,与y轴的交点。
随堂练:请画出二次函数y=3x2+12x -29的图像
练习:(1)请在坐标系中画出二次函数y=-x2+2x的大致图象;
(2)在同一个坐标系中画出y=-x2+2x的图象向上平移两个单位后的图象;
(3)直接写出平移后的图象的解析式.
注:图中小正方形网格的边长为1.
7.二次函数与一元二次方程的关系
二次函数与一元二次方程的关系(二次函数与轴交点情况):
一元二次方程是二次函数当函数值时的特殊情况。
二次函数图象与轴的交点个数:
(1) 当时,图象与轴交于两点,其中的是一元二次方程的两根.这两点间的距离
(2) 当时,图象与轴只有一个交点;
(3)当时,图象与轴没有交点.
当时,图象落在轴的上方,无论为任何实数,都有;
当时,图象落在轴的下方,无论为任何实数,都有.
练习:
1. 二次函数的值永远为负值的条件是 0, 0.
2. 函数的图象与轴有交点,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
8. 用待定系数法求二次函数的解析式
(1)一般式:.已知图像上三点或三对、的值,通常选择一般式.
(2)顶点式:.已知图像的顶点或对称轴,通常选择顶点式.
(3)交点式:已知图像与轴的交点坐标、,通常选用交点式:.
例1.(2011年佛山中考题)如图,已知二次函数的图像经过、、;
(1)求二次函数的解析式;
(2)画出二次函数的图像;
1. 二次函数y=ax2+bx+c的对称轴为x=3,最小值为-2,,且过(0,1),求此函数的解析式。
3. 已知抛物线开口向下,并且经过A(0,1)和M(2,-3)两点。
(1)若抛物线的对称轴为直线=-1,求此抛物线的解析式;
(2)如果抛物线的对称轴在轴的左侧,试求的取值范围;
4. 如图,抛物线y=x2+bx-2与x轴交于A、B两点,与y轴交于C点,且A(一1,0).
⑴求抛物线的解析式及顶点D的坐标;
⑵判断△ABC的形状,证明你的结论;
5. (中考变式)如图,抛物线与x轴交与A(1,0),B(-3,0)两点,顶点为D。交Y轴于C,求该抛物线的解析式与△ABC的面积。
9. 代数与几何的综合
例1:你知道吗?平时我们在跳大绳时,绳甩到最高处的形状可近似地看为抛物线.如图所示,正在甩绳的甲、乙两名学生拿绳的手间距为4 m,距地面均为1m,学生丙、丁分别站在距甲拿绳的手水平距离1m、2.5 m处.绳子在甩到最高处时刚好通过他们的头顶.已知学生丙的身高是1.5 m,则学生丁的身高为(建立的平面直角坐标系如右图所示)
( )
A.1.5 m B.1.625 m
C.1.66 m D.1.67 m
答案:B
例2:已知抛物线与轴交于点A,与轴的正半轴交于B、C两点,且BC=2,S△ABC=3,则= ,= .
练习:已知二次函数()的图象经过点,,,直线()与轴交于点.
(1)求二次函数的解析式;
(2)在直线()上有一点(点在第四象限),使得为顶点的三角形与以为顶点的三角形相似,求点坐标(用含的代数式表示);
(3)在(2)成立的条件下,抛物线上是否存在一点,使得四边形为平行四边形?若存在,请求出的值及四边形的面积;若不存在,请说明理由.
点拨:本类题主要考察二次函数表达式的求法,二次函数与几何知识的运用。面广,知识综合性强。复习时要着重深究点、线、面中所包含的隐含条件,要用运动、发展、全面的观点去分析图形,并注意到图形运动过程中的特殊位置。
总扩展练习:
例(拓展,2008年武汉市中考题,12)
下列命题中正确的是
若b2-4ac>0,则二次函数y=ax2+bx+c的图象与坐标轴的公共点的个数是2或3
若b2-4ac=0,则二次函数y=ax2+bx+c的图象与x轴只有一个交点,且这个交点就是抛物线顶点。
当c=-5时,不论b为何值,抛物线y=ax2+bx+c一定过y轴上一定点。
若抛物线y=ax2+bx+c与x轴有唯一公共点,则方程ax2+bx+c=0有两个相等的实数根。
若抛物线y=ax2+bx+c与x轴有两个交点A、B,与y轴交于c点,c=4,S△ABC=6,则抛物线解析式为y=x2-5x+4。
若抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)的顶点在x轴下方,则一元二次方程ax2+bx+c=0有两个不相等的实数根。
若抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)经过原点,则一元二次方程ax2+bx+c=0必有一根为0。
若a-b+c=2,则抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)必过一定点。
若b2<3ac,则抛物线y=ax2+bx+c与x轴一定没有交点。
若一元二次方程ax2+bx+c=0有两个不相等的实数根,则函数y=cx2+bx+a的图象与x轴必有两个交点。
若b=0,则抛物线y=ax2+bx+c与x轴的两个交点一个在原点左边,一个在原点右边。
点拨:本题主要考查二次函数图象及其性质,一元二次方程根与系数的关系,及二次函数和一元二次方程二者之间的联系。复习时,抓住系数a、b、c对图形的影响的基本特点,提升学生的数形结合能力,抓住抛物线的四点一轴与方程的关系,训练学生对函数、方程的数学思想的运用。
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