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函数概念及图象.doc

上传人:仙人****88 文档编号:7214748 上传时间:2024-12-28 格式:DOC 页数:77 大小:1.24MB 下载积分:10 金币
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函数的概念和图象   一、内容综述:   1.函数的有关概念:   一般地,设在某变化过程中有两个变量x,y。如果对于x在某一范围内的每一个确定的值,y都有唯一确定的值与它对应,那么就说y是x的函数,x叫做自变量。   对于函数的意义,应从以下几个方面去理解:   (1)我们是在某一变化过程中研究两个变量的函数关系,在不同研究过程中,变量与常量是可以相互转换的,即常量和变量是对某一过程来说的,是相对的。   (2)对于变量x允许取的每一个值,合在一起组成了x的取值范围。(3)变量x与y有确定的对应关系,即对于x允许取的每一个值,y都有唯一确定的值与它对应。   2.求函数自变量的取值范围   求函数自变量的取值范围的原则是:   (1)解析式是整式,自变量可以取一切实数。   (2)解析式是分式,自变量的取值应使分母不等于零。   (3)解析式是无理式,如果是二次根式,自变量的取值范围应使被开方式的值大于或等于零,如果是三次根式,自变量可以取一切实数。   (4)如果解析式是以上几种形式综合而成的,自变量的取值范围同时满足它们各自的条件。   3.函数值   与函数值有关的问题可以转化为求代数式的值。   4.函数的图象   在直角坐标系内用描点法可以画出函数的图象,函数图象实现了数与形的相互转化。   二、例题分析:   例1.判断 y=2xsin600+tan450与 y=x·cot300+(x-2)0是否是同一个函数。   分析:判断两个函数是否是同一个函数,应从对应关系和自变量取值范围两方面来判断,由于y=2xsin600+tan450的自变量取值范围为任意实数,而y=x·cot300+(x-2)0的自变量取值范围为不等于2的一切实数,所以它们不是同一函数。   解:∵y=2xsin600+tan450=+1, x取任意实数。   y=x·cot300+(x-2)0=+1, x取不等于2的实数。   ∴y=2xsin600+tan450与y=x·cot300+(x-2)0不是同一函数。   例2.判断y=x与y=是否是同一函数。   解:∵ y==|x|   当x≥0时,y=x,   当x<0时, y=-x.   ∴ y=x与y=不是同一函数。   说明:虽然这两个函数的自变量取值范围都是全体实数,但当x<0时,两个函数的对应关系不同(如当x=-2时,y=x=-2, 而y==2), 所以它们不是同一个函数。   例3.求下列函数中自变量x的取值范围。   (1) y=-  (2) y=   (3) y=(x2-3)0   (4) y=+   (5) y=   解:(1)依题意,得   解得:-2≤x<3,   ∴ 自变量x的取值范围是-2≤x<3。   (2) 依题意得:      解得:   ∴ 自变量x的取值范围是x≥1且x≠3.   (3)依题意可得: x2-3≠0   解得:x≠±   ∴ 自变量x的取值范围是x≠±的实数。   (4)依题意得:   解得:   ∴ 自变量x的取值范围是x<-或-<x≤-2,或 2≤x<或 x>.   (5) 依题意可得: 或   解得 -1≤x<或空集,   ∴ 自变量x的取值范围是-1≤x<.   说明:此题可按照“求函数自变量的取值范围的原则”来考虑。   例4.不画图象,求函数y=-x+的图象上一点P,使点P到x轴,y轴的距离相等。   解:当点P在第一,三象限内,   依题意,设P(a,a)   ∴ a=-a+  解得:a=1.   当点P在第二,四象限内,设P(b,-b)   ∴ -b=-b+  解得:b=-3,   ∴点P坐标为(1,1)或(-3,3)。   说明:由点P到x轴、y轴的距离相等知点P在各象限角平分线上,由于第一,三象限角平分线上的点M(x,y)满足x=y的关系,而第二,四象限角平分线上的点N(x,y)满足x=-y的关系,所以可根据点P的位置特点来设点P的坐标,通过此例训练分类讨论思想。   例5.已知如图:正方形ABCD中,E是BC边上的点,F是CD边上的点,且AE=AF,AB=4,设ΔAEF的面积为y,EC为x,求y与x之间的函数关系式,并画出这个函数的图象。   解:∵四边形ABCD是正方形,   ∴AB=AD,∠B=∠D=900,   又∵AE=AF,   ∴ΔABE≌ΔADF,∴ BE=DF,    ∵ BC=CD,   ∴ EC=FC=x, ∴BE=DF=4-x,   ∴SΔAEF=AB2-2×SΔABE-SΔECF               =42-2××4×(4-x)- x2   ∴ y=-x2+4x    ∵点E在BC边上,且为E与C重合时,ΔAEF不存在,   ∴x的取值范围是0<x≤4。   列表:   它的图象如图:     说明:此例结合图形由正方形,三角形面积公式不难求出y和x之间的函数关系式,问题容易出在画函数图象上,因为此例是一个与几何有关的函数,自变量取值应保证几何图形的存在(保证ΔAEF存在),点E在BC上运动,点E能与点B重合,不能与点C重合,所以0<EC的长≤4即 0<x≤4.   由描点法画出的函数图象应是一段曲线(一端为实心,一端为空心)。   三、自我检测:   1.公共汽车票价改革前,某路公共汽车共15站,乘车3站以内票价3角,4站至6站票价5角,7站以上,票价7角,问:   (1)票价y是不是所乘站数x的函数,   (2)在平面直角坐标系内画图象。   2.若x,y均为实数,且y=,求x+y的值。   3.下列函数中哪两个表示同一函数。   (1)y=和y=x    (2) y=2x和 y=   (3) y=和 y=·   (4)y=和y=()2    (5)y=与y=|x|   (6) y=x与y=   4.选择题:   (1)在下列等式中,y是x的函数的是(   )   A、y=+  B、y=x2   C、y=     D、y=   (2)如图,下列四个半圆中,可以做为函数图象的是(   )         ①       ②      ③      ④   A、①和②  B、③和④     C、②和④  D、①和③   5.填空:   (1)设角a是锐角,函数y=(sina-)0中,自变量a的取值范围是________。   (2)函数y=2x2-3x-4当 x=-时,y=__________。   (3)已知:y=--4, 则x2-y2=__________。   (4)已知点C(cot300,m)在函数y=-x·tan450+cos600图象上,则m的值为_____________。   (5)函数y=x2-x-的图象与x轴交点坐标为_________。   答案:   1.(1)y是x的函数。   (2)图象如图所示:      2.∵    ∴  ∴=4,x=±2   ∴ y=0,  ∴ x+y=±2.   3. (5)  (6)   4. (1)B   (2)C.   5. (1)00<a < 900 且a≠300   (2)-2    (3)x=5, y=-4, x2-y2=9   (4)   (5) (5,0)(-,0) 函数期末复习   (一)、重点难点点拨:   本章重点是理解一次函数、正比例函数、二次函数、反比例函数的概念、图象和性质。本章难点是对函数概念的理解,二次函数知识的灵活应用,二次函数、一元二次方程与根的判别式之间的关系。要掌握重点、难点,必须注意以下问题。   一、直角坐标系   1.点P和它的坐标(x, y)的关系 点P在各象限的坐标符号 点P在坐标轴上的坐标 一 二 三 四 x轴 y轴 原点 x>0 x<0 x>0 (x,0) (0,y) (0,0) y>0 y<0 P(x,y) 关于   2.特殊位置的两点间的距离   (1)同一数轴上两点间的距离  如果数轴上任意两点A、B的坐标分别为xA,xB,那么|AB|=|xB-xA|(即两点坐标差的绝对值)。   (2)若P1P2平行于x轴,则y1=y2,于是P1P2=|x2-x1|。   (3)若P1P2平行于y轴,则x1=x2, 于是P2P2=|y2-y1|。   (4)若P1P2中有一个是原点,则P1P2=或P1P2=。   (5)若P1,P2重合,则P1P2=0。   二、函数的有关问题   1.每一个含一个字母的代数式都是这个字母的函数。如2x-3是x的函数。   2.求函数的解析式的一般用待定系数法。   3.自变量的取值范围,确定自变量取值范围的依据主要是能使函数表达式有意义。   4.二次函数与一元二次方程,根的判别式之间的关系。见表: 判别式 Δ>0 Δ=0 Δ<0 二次函数y=ax2+bx+c(a>0)的图象      图象与x轴有两个交点      图象与x轴有一个交点      图象与x轴没有交点 一元二次方程 ax2+bx+c=0的根 有两相异实根 x1,2= (x1<x2)   有两相等实根   x1=x2=-   没有实根   三、四类初等代数函数   1.一次函数y=kx+b(k≠0)是最简单的函数,令b=0时,即可化为正比例函数y=kx。依据两个独立条件可确定k、b,即可求出一次函数的解析式。   2. 反比例函数y=(k≠0),依据一个独立条件可确定k.   3.依据三个独立条件可以确定a、b、c,即可求出二次函数y=ax2+bx+c(a≠0).   求二次函数式可设如下三种形式:   (1)一般式y=ax2+bx+c(a≠0).   (2)顶点式 y=a(x+m)2+n(a≠0)   (3)两点式y=a(x-x1)(x-x2)(其中x1,x2是该二次函数的图象与x轴的两个交点)。   已知二次函数图象上三点坐标、顶点坐标与x轴两交点横坐标时,分别对应使用上面三式表示较为方便。   (二)、例题分析   1.如图,ABCD中,AB=m,BC=n,∠ABC=120°,以AB为X轴,A为原点建立直角坐标系,求C、D两点的坐标。   分析:分别过C、D两点作AX的垂线交X轴于E、F两点,分别解RtΔBCE、RtΔADF求解。   解:∵BC=AD=n, AB=CD=m, 在RtΔBCE中,   CE=BC·sin∠CBE=nsin60°=, AF=BE=BC·cos∠CBE=   AE=AB+BE=m+,   ∴C点坐标为(m+,n), D点坐标为(,n).   2.如图,在ΔABC中,AB=6,、BC=4,AC=3,DE//BC,设DB=x,ΔADE的周长为y。   (1)求以y为函数,x为自变量的函数关系式。   (2)画出此函数的图象。   分析:考虑DE//BC,ΔADE∽ΔABC,利用相似三角形对应边成比例,求出函数解析式。   解: (1)∵DE//BC, ∴ΔADE∽ΔABC,   则, 即 ,   则所求函数解析式为 y=-x+13(0<x<6).   (2)图象是连接两点(6,0),(0,13)间的线段,去掉这两个端点(图象略)。   3.已知矩形的长大于宽的2倍,周长为12。从它的一个顶点作一条射线,将矩形分成一个三角形和一个梯形,且这条射线与矩形一边所成的角的正切值等于。设梯形的面积为S,梯形中较短的底的长为x,试写出梯形面积S关于x的函数关系式,并指出自变量x的取值范围。   分析:因为射线与矩形一边所成的角的正切值等于,但没有说明射线与矩形的哪一边所成角的正切值,故本题应考虑两种情况。   解:如图∵ 矩形ABCD的长大于宽的2倍,矩形的周长为12,   ∴ AD>4, AB<2.   根据题意,可分为以下两种情况:   第一种情况,如图1   当tan∠BAE=时,设CE=x, BE=m,则   AB=DC=2m, AD=m+x   ∵ AB+AD=6, ∴ 2m+m+x=6, m=,   S梯形AECD=(AD+EC)·DC=[(m+x)+x]·2m=m(m+2x)=,   其中3<x<6.   第二种情况,如图2,当tan∠DAE=时,在矩形ABCD中,AD//BC,   ∴ ∠DAE=∠AEB, ∴ tan∠AEB=,   设CE=x,  AB=CD=n, 则BE=2n,  AD=2n+x,   ∵ 矩形的周长为12,∴ AB+AD=6,   ∴ n+2n+x=6, n=.   S梯形ABCD=(AD+EC)·DC        =[(2n+x)+x]n        =(n+x)n        =        =-x2+x+4, 其中0<x<6。 一次函数的图象和性质   一、知识要点:   1、一次函数:形如y=kx+b (k≠0, k, b为常数)的函数。   注意:(1)k≠0,否则自变量x的最高次项的系数不为1;   (2)当b=0时,y=kx,y叫x的正比例函数。   2、图象:一次函数的图象是一条直线,   (1)两个常有的特殊点:与y轴交于(0,b);与x轴交于(-,0)   (2)由图象可以知道,直线y=kx+b与直线y=kx平行,例如直线:y=2x+3与直线y=2x-5都与直线y=2x平行。      3、性质:   1.图象的位置:          2.增减性   k>0时,y随x增大而增大   k<0时,y随x增大而减小   3.求一次函数解析式的方法   求函数解析式的方法主要有三种   一是由已知函数推导或推证   二是由实际问题列出二元方程,再转化为函数解析式,此类题一般在没有写出函数解析式前无法(或不易)判断两个变量之间具有什么样的函数关系。   三是用待定系数法求函数解析式。   “待定系数法”的基本思想就是方程思想,就是把具有某种确定形式的数学问题,通过引入一些待定的系数,转化为方程(组)来解决,题目的已知恒等式中含有几个等待确定的系数,一般就需列出几个含有待定系数的方程,本单元构造方程一般有下列几种情况:   (1)利用一次函数的定义      构造方程组。   (2)利用一次函数y=kx+b中常数项b恰为函数图象与y轴交点的纵坐标(如例6),即由b来定点;直线y=kx+b平行于y=kx,即由k来定方向(如例3)   (3)利用函数图象上的点的横、纵坐标满足此函数解析式构造方程(如例4、例5)。   (4)利用题目已知条件直接构造方程(如例6)   二、例题举例:   例1.已知y=,其中=(k≠0的常数),与成正比例,求证y与x也成正比例。                                                             证明:∵与成正比例,   设=a(a≠0的常数),   ∵y=, =(k≠0的常数),   ∴y=·a=akx,   其中ak≠0的常数,   ∴y与x也成正比例。   例2.已知一次函数=(n-2)x+-n-3的图象与y轴交点的纵坐标为-1,判断=(3-)是什么函数,写出两个函数的解析式,并指出两个函数在直角坐标系中的位置及增减性。   解:依题意,得   解得 n=-1,   ∴=-3x-1,   =(3-)x,  是正比例函数;   =-3x-1的图象经过第二、三、四象限,随x的增大而减小;   =(3-)x的图象经过第一、三象限,随x的增大而增大。   说明:由于一次函数的解析式含有待定系数n,故求解析式的关键是构造关于n的方程,此题利用“一次函数解析式的常数项就是图象与y轴交点纵坐标”来构造方程。   例3.直线y=kx+b与直线y=5-4x平行,且与直线y=-3(x-6)相交,交点在y轴上,求此直线解析式。   分析:直线y=kx+b的位置由系数k、b来决定:由k来定方向,由b来定与y轴的交点,若两直线平行,则解析式的一次项系数k相等。例 y=2x,y=2x+3的图象平行。   解:∵y=kx+b与y=5-4x平行,   ∴k=-4,   ∵y=kx+b与y=-3(x-6)=-3x+18相交于y轴,   ∴b=18,   ∴y=-4x+18。   说明:一次函数y=kx+b图象的位置由系数k、b来决定:由k来定方向,由b来定点,即函数图象平行于直线y=kx,经过(0, b)点,反之亦成立,即由函数图象方向定k,由与y轴交点定b。   例4.直线与x轴交于点A(-4,0),与y轴交于点B,若点B到x轴的距离为2,求直线的解析式。   解:∵点B到x轴的距离为2,   ∴点B的坐标为(0,±2),   设直线的解析式为y=kx±2,   ∵直线过点A(-4,0),   ∴0=-4k±2,   解得:k=±,   ∴直线AB的解析式为y=x+2或y=-x-2.   说明:此例看起来很简单,但实际上隐含了很多推理过程,而这些推理是求一次函数解析式必备的。   (1)图象是直线的函数是一次函数;   (2)直线与y轴交于B点,则点B(0,);   (3)点B到x轴距离为2,则||=2;   (4)点B的纵坐标等于直线解析式的常数项,即b=;   (5)已知直线与y轴交点的纵坐标,可设y=kx+,   下面只需待定k即可。        例5.已知一次函数的图象,交x轴于A(-6,0),交正比例函数的图象于点B,且点B在第三象限,它的横坐标为-2,△AOB的面积为6平方单位,求正比例函数和一次函数的解析式。   分析:自画草图如下:   解:设正比例函数y=kx,   一次函数y=ax+b,   ∵点B在第三象限,横坐标为-2,   设B(-2,),其中<0,   ∵=6,   ∴AO·||=6,   ∴=-2,   把点B(-2,-2)代入正比例函数y=kx,得k=1   把点A(-6,0)、B(-2,-2)代入y=ax+b,   得   解得:   ∴y=x, y=-x-3即所求。   说明:(1)此例需要利用正比例函数、一次函数定义写出含待定系数的结构式,注意两个函数中的系数要用不同字母表示;   (2)此例需要把条件(面积)转化为点B的坐标。这个转化实质含有两步:一是利用面积公式AO·BD=6(过点B作BD⊥AO于D)计算出线段长BD=2,再利用||=BD及点B在第三象限计算出=-2。若去掉第三象限的条件,想一想点B的位置有几种可能,结果会有什么变化?(答:有两种可能,点B可能在第二象限(-2,2),结果增加一组y=-x, y=(x+3).   例6.已知正比例函数y=kx (k<0)图象上的一点与原点的距离等于13,过这点向x轴作垂线,这点到垂足间的线段和x轴及该图象围成的图形的面积等于30,求这个正比例函数的解析式。   分析:画草图如下:      则OA=13,=30,   则列方程求出点A的坐标即可。   解法1:设图象上一点A(x, y)满足      解得:;;;   代入y=kx (k<0)得k=-, k=-.   ∴y=-x或y=-x。   解法2:设图象上一点A(a, ka)满足      由(2)得=-,   代入(1),得(1+)·(-)=.   整理,得60+169k+60=0.   解得 k=-或k=-.   ∴ y=-x或y=-x.   说明:由于题目已经给定含有待定系数的结构式y=kx,其中k为待定系数,故解此例的关键是构造关于k的方程。此例给出的两个解法代表两种不同的思路:解法1是把已知条件先转化为求函数图象上一点的坐标,构造方程解出,再求k;解法2是引进辅助未知数a,利用勾股定理、三角形面积公式直接构造关于a、k的方程组,解题时消去a,求出k值。    例7.在直角坐标系x0y中,一次函数y=x+的图象与x轴,y轴,分别交于A、B两点,点C坐标为(1,0),点D在x轴上,且∠BCD=∠ABD,求图象经过B、D两点的一次函数的解析式。   分析:由已知可得A点坐标(-3,0),B点坐标(0,),点C是确定的点(1,0),解题的关键是确定点D的坐标,由点D在x轴上,以∠BCD=∠ABD的条件,结合画草图可知∠BCD的边BC确定,顶点C确定,但边CD可以有两个方向,即点D可以在C点右侧,也可以在C点左侧,因此解此题要分类讨论。   解:∵点A、B分别是直线y=x+与x轴和y轴交点,   ∴A(-3,0),B(0,),   ∵点C坐标(1,0)由勾股定理得BC=,AB=,   设点D的坐标为(x, 0),   (1)当点D在C点右侧,即x>1时,   ∵∠BCD=∠ABD,   ∠BDC=∠ADB,   ∴△BCD∽△ABD,   ∴=   ∴=- - - - ①   ∴=   ∴8-22x+5=0   ∴x1=, x2=,   经检验:x1=, x2=,都是方程①的根。   ∵x=,不合题意,∴舍去。∴x=,   ∴D点坐标为(, 0)。   设图象过B、D两点的一次函数解析式为y=kx+b,   ∴   ∴所求一次函数为y=-x+。   (2)若点D在点C左侧则x<1,   可证△ABC∽△ADB,   ∴   ∴- - - - ②   ∴8-18x-5=0   ∴x1=-, x2=,   经检验x1=-, x2=,都是方程②的根。   ∵x2=不合题意舍去,∴x1=-,   ∴D点坐标为(-, 0),   ∴图象过B、D(-, 0)两点的一次函数解析式为y=4x+, s   综上所述,满足题意的一次函数为y=-x+或y=4x+.   例8.已知:如图一次函数y=x-3的图象与x轴、y轴分别交于A、B两点,过点C(4,0)作AB的垂线交AB于点E,交y轴于点D,求点D、E的坐标。   解:直线y=x-3与x轴交于点A(6,0),与y轴交于点B(0,-3),   ∴OA=6,OB=3,   ∵OA⊥OB,CD⊥AB,   ∴∠ODC=∠OAB,   ∴cot∠ODC=cot∠OAB,即   ∴OD===8.   ∴点D的坐标为(0,8),   设过CD的直线解析式为y=kx+8,将C( 4,0)代入   0=4k+8, 解得 k=-2   ∴直线CD:y=-2x+8,   由 解得   ∴点E的坐标为(,-)   说明:由于点E既在直线AB上,又在直线CD上,所以可以把两直线的解析式联立,构成二元一次方程组,通过解方程组求得。 二次函数 一、知识讲解:   1、二次函数的概念   理解二次函数的概念:形如y=ax2+bx+c(a≠0,a, b, c为常数)的函数是二次函数。   若b=0,则y=ax2+c;   若c=0,则y=ax2+bx;   若b=c=0,则y=ax2。   以上三种形式都是二次函数的特殊形式,而y=ax2+bx+c是二次函数的一般式。   2、二次函数y=ax2的图象   用描点法画出二次函数y=ax2的图象,如图,它是一条关于y轴对称的曲线,这样的曲线叫做抛物线。   因为抛物线y=x2关于y轴对称,所以y轴是这条抛物线的对称轴,对称轴与抛物线的交点是抛物线的顶点,从图上看,抛物线y=x2的顶点是图象的最低点。因为抛物线y=x2有最低点,所以函数y=x2有最小值,它的最小值就是最低点的纵坐标。   3、二次函数y=ax2的性质   二次函数y=ax2(a≠0)的性质,见下表: 函数   图象 开口方向 顶点坐标 对称轴 函数变化 最大(小)值 y=ax2 a>0 向上 (0,0) y轴   x>0时,y随x增大而增大;   x<0时,y随x增大而减小。   当x=0时,y最小=0 y=ax2 a<0 向下 (0,0) y轴   x>0时,y随x增大而减小;   x<0时,y随x增大而增大。   当x=0时,y最大=0   4、二次函数y=ax2的图象的画法   用描点法画二次函数y=ax2的图象时,应在顶点的左、右两侧对称地选取自变量x的值,然后计算出对应的y值,这样的对应值选取越密集,描出的图象越准确。   [例题分析]   例1、(1) 若是二次函数,求m的值。   (2)已知函数的图象是开口向下的抛物线,求m的值。   (1)分析:根据二次函数的定义,只要满足m2+m≠0且m2-m=2,就是二次函数。   解:   故若是二次函数,则m的值等于2。   (2)分析:抛物线开口向下,二次项系数小于零。   解:∵函数的图象是开口向下的抛物线,   ∴此函数是二次函数,   ∴   ∴m=-2.   例2、函数y=ax2(a≠0)与直线y=2x-3交于点(1,b),求   (1)a和b的值;   (2)求抛物线y=ax2的解析式,并求顶点坐标和对称轴;   (3)x取何值时,二次函数y=ax2中的y随着x的增大而增大;   (4)求抛物线与直线y=-2的两交点及顶点所构成的三角形的面积。   分析:(1)因为点(1,b)是抛物线y=ax2和y=2x-3的交点,所以x=1,y=b既满足y=2x-3,又满足y=ax2,于是可求出b和a的值;(2)将(1)中求得的a值代入y=ax2,即得抛物线的解析式。进而求得抛物线的顶点坐标和对称轴;(3)根据a的符号和对称轴(或顶点坐标),可确定y随x的增大而增大时,自变量x的取值范围;(4)应在直角坐标系中画出抛物线y=ax2和直线y=-2的草图,结合图形写出求三角形面积的计算过程。   解:(1)将x=1,y=b代入y=2x-3,解得b=-1。   ∴交点坐标是(1,-1),再将x=1, y=-1代入y=ax2,解得a=-1。∴a=-1, b=-1。   (2)抛物线的解析式为y=-x2顶点坐标为(0,0),对称轴为直线x=0(即y轴)如图   (3)当x<0时,y随x的增大而增大。   (4)设直线y=-2与抛物线y=-x2相交于A、B两点。   由   ∴   ∴S△AOB=.   例3、正方形ABCD的边长为a,经过AB边上一点P,作平行于对角线AC、BD的直线,分别与边BC、AD交于点Q、R,设△PQR的面积为y,AP=x,求y与x之间的函数关系式。   解:∵RP//DB,∴∠1=∠2   又∵正方形ABCD中,   ∠2=45°=∠1,   ∴AP=RA=x   同理:∴PB=QB=a-x,   又∵四边形RABQ为直角梯形,   ∴SRABQ=(a-x+x)·a=a2   ∴S△PAR=x2,S△PQB=(a-x)2,                                     ∴S△PQR=S梯ABQR-S△PAR-S△PQB=a2-x2-(a-x)2   ∴S△PQR=-x2+ax. (0<x<a)   [本节小结]   本节主要学习了二次函数的概念,研究了最简单的二次函数y=ax2的图象和性质。事实上,二次函数 y=ax2+bx+c的图象都是抛物线,把抛物线y=ax2向左(右)、上(下)平行移动就可得到一般二次函数 y=ax2+bx+c的图象。准确理解和掌握本节内容是学好一般二次函数y=ax2+bx+c的图象和性质的重要基础。   注意:y=ax2+bx+c是二次函数一定有a≠0。 二次函数   一、内容提要   (一)二次函数的解析式:   1.一般式:y=ax2+bx+c;其中 a≠0, a, b, c 为常数   2.顶点式:y=a(x-h)2+k;其中a≠0, a, h, k 为常数,(h,k)为顶点坐标。   3.交点式:y=a(x-x1)(x-x2);其中a≠0, a, x1,x2 为常数,x1,x2是抛物线与横轴两交点的横坐标。注:这种形式可以作为了解内容,重点是前两种。   (二)二次函数的图象:抛物线   (三)性质:   1.对称轴,顶点坐标:   2.开口方向:a>0, 抛物线开口向上,并向上无限延伸。   a<0, 抛物线开口向下,并向下无限延伸。   3.增减性:(Ⅰ)a>0时,   当x时,y随x增大而减少   当x>时,y随x增大而增大   (Ⅱ)a<0时,   当x时,y随x增大而增大   当x>时,y随x增大而减小   4.最值:(Ⅰ)a>0时,当x=时,   (Ⅱ)a<0时,当x=时,   5.抛物线与y轴交点坐标:(0,C)   特别地当C=0时,抛物线过原点,反之也成立。   6.抛物线与x轴的位置关系:   (Ⅰ)Δ=b2-4ac<0,抛物线与x轴无交点。   (Ⅱ)Δ=b2-4ac=0,抛物线与x轴只有一个交点,交点坐标为(,0)   (Ⅲ)Δ=b2-4ac>0,抛物线与x轴有两个交点,交点坐标为(,0)   二、典型例题:   例1.已知+3x+6是二次函数,求m的值,并判断此抛物线开口方向,写出顶点坐标及对称轴。   解:由题意得 解得 m=-1   ∴y=-3x2+3x+6=,   开口向下,顶点坐标(),对称轴x=。   说明:在y=a(x-h)2+k中,(h,k)是抛物线的顶点坐标,所以一般求抛物线的顶点坐标时,常常利用配方法把解析式转化为上述表达形式,直接写出顶点坐标,对称轴方程,也可以用顶点坐标公式()求得,解题时可根据系数的情况选择适当的方法。   例2.已知抛物线y=ax2+bx+c 如图所示,直线x=-1是其对称轴,(1)确定a,b,c, Δ=b2-4ac的符号,(2)求证:a-b+c>0, (3)当x取何值时,y>0, 当x取何值时y<0。   解:(1)由抛物线的开口向下,得a<0,由抛物线与y轴的交点在x轴上方,得c>0,   又由<0,∴>0,   ∴a、b同号,由a<0得b<0.   由抛物线与x轴有两个不同的交点,   ∴Δ=b2-4ac>0   (2)由抛物线的顶点在x 轴上方,对称轴为x=-1.   ∴当x=-1时,y=a-b+c>0   (3)由图象可知:当-3<x<1时y>0 ,   ∴当x<-3或x>1时,y<0   例3.已知二次函数y=(m-2)x2+2mx+m+1,其中m为常数,且满足-1<m<2,试判断此抛物线的开口方向,与x轴有无交点,与y轴的交点在x轴上方还是在x轴下方。   解:∵-1<m<2.   ∴m-2<0, 抛物线开口向下,   又m+1>0, 抛物线与y轴的交点在x轴上方。   Δ=4m2-4(m-2)(m+1)    =4m2-4(m2-m-2)    =4m+8    =4(m+1)+4>0.   ∴抛物线与x轴有两个不同的交点。   说明:上两道例题是以形判数、由数思形的典型。对于二次函数y=(a≠0)除了解a的含义以外,还应理解常数c为抛物线与y轴交点的纵坐标,即由c定点(0,c),c的正、负符号决定(或决定于)抛物线与y轴的交点在x轴上、下方,c的绝对值决定(或决定于)图象与y轴交点到x轴的距离。由y=0,得一元二次方程 ax2+bx+c=0(a≠0).它有无实根由判别式Δ=b2-4ac来决定:   若>0,一元二次方程有两个实根x1,x2,抛物线与x轴有两交点坐标为:(,0)、(,0)   若,一元二次方程有两个相等实根,抛物线与x轴有一个交点。   若<0,一元二次方程无实根,抛物线与x轴无交点,   所以抛物线与x轴的交点情况与Δ=b2-4ac的值相关。   此题目也可以用数形结合方法来判断抛物线与x轴有两个不同交点(用抛物线与y轴的交点C在x轴上方,开口向下,必与x轴有两个不同交点)。   例4.抛物线y=2x2-4x+4的对称轴为x=2m-2n,函数的最小值是4n-3m,求实数m、n。   解:∵y=2x2-4x+4,   ∴      ∴ 解得   说明:此例是利用顶点坐标公式构造方程组,也可利用配方法先求出抛物线的顶点坐标,再构造方程组。   例5.已知二次函数y=ax2+ bx+c的图象与的图象的形状相同,开口方向相反,与直线y=x-2的两个交点的坐标为(1,n)和(m,1),求这个二次函数的解析式及其顶点坐标。   分析:交点坐标即在抛物线上,又在直线上,所以即满足二次函数的解析式,又满足一次函数的解析式,由此可求出字母n、m。   解:依题意,得   ∵y=x-2过(1,n)得n=-1,   y=x-2过(m,1)得m=3.   ∴抛物线过(1,-1),(3,1)   ∴ 解得   ∴   ∴这个二次函数的解析式为,顶点坐标为(1,-1)。   例6.已知抛物线y=x2+ bx+c与y轴交于点Q(0,-3),图象与x轴两交点的横坐标的平方和为15,求函数解析式及对称轴。   分析:可由抛物线与y轴的交点坐标求出c的值,这样只需待定“b”,即只需构造关于b的方程,由于已知条件给出图象与x轴两交点的横坐标的平方和为15,,需用一元二次方程根与系数的关系,由此作为等量关系来构造方程,解题的关键是用含b的代数式表示。   解:由点Q(0,-3)知c=-3,则抛物线的解析式为   设图象与x轴交点的横坐标为,   ∴是二次方程的两个根,   由根与系数的关系得:   ∴   解得:   ∴所求函数的解析式,   对称轴分别为.   由例5、例6可知用待定系数法求函数解析式一般有两条解题思路:   (1)把已知条件转化为图象上一点的坐标,把坐标代入解析式构造关于“待定系数”的方程;   (2)利用已知的等量关系直接构造关于“待定系数”的方程。 反比例函数及其图象   一、知识点讲解   1.反比例函数的概念   定义:一般地,函数y=(k是常数,k≠0)叫做反比例函数,其中自变量x的取值范围是x≠0。   注意:   ①反比例函数三种形式:反比例函数y=(k是常数,k≠0)可以写成y=k·x-1(k是常数,k≠0), 自变量x的指数是-1;也可写成xy=k(k是常数,k≠0)。   ②注意k≠0的条件,否则不是反比例函数。   ③反比例函数中,两个变量成反比例关系:由xy=k,因为k为常数,k≠0,两
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