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二次函数的图像与性质
一、二次函数概念:
1.二次函数的概念:一般地,形如(是常数,)的函数,叫做二次函数。
【说明】这里需要强调:和一元二次方程类似,二次项系数,而可以为零.二次函数的定义域是全体实数.
2. 二次函数的结构特征:
⑴ 等号左边是函数,右边是关于自变量的二次式,的最高次数是2.
⑵ 是常数,是二次项系数,是一次项系数,是常数项.
二、二次函数的基本形式
1. 二次函数基本形式:的性质:
a 的绝对值越大,抛物线的开口越小。
的符号
开口方向
顶点坐标
对称轴
性质
向上
轴
时,随的增大而增大;时,随的增大而减小;时,有最小值.
向下
轴
时,随的增大而减小;时,随的增大而增大;时,有最大值.
2. 的性质:
上加下减。
的符号
开口方向
顶点坐标
对称轴
性质
向上
轴
时,随的增大而增大;时,随的增大而减小;时,有最小值.
向下
轴
时,随的增大而减小;时,随的增大而增大;时,有最大值.
3. 的性质:
左加右减。
的符号
开口方向
顶点坐标
对称轴
性质
向上
X=h
时,随的增大而增大;时,随的增大而减小;时,有最小值.
向下
X=h
时,随的增大而减小;时,随的增大而增大;时,有最大值.
4. 的性质:
的符号
开口方向
顶点坐标
对称轴
性质
向上
X=h
时,随的增大而增大;时,随的增大而减小;时,有最小值.
向下
X=h
时,随的增大而减小;时,随的增大而增大;时,有最大值.
5. 二次函数的性质
1. 当时,抛物线开口向上,对称轴为,顶点坐标为.
当时,随的增大而减小;当时,随的增大而增大;当时,有最小值.
2. 当时,抛物线开口向下,对称轴为,顶点坐标为.当时,随的增大而增大;当时,随的增大而减小;当时,有最大值.
三、二次函数图象的平移
1. 平移步骤:
方法一:⑴ 将抛物线解析式转化成顶点式,确定其顶点坐标;
⑵ 保持抛物线的形状不变,将其顶点平移到处,具体平移方法如下:
2. 平移规律
在原有函数的基础上“值正右移,负左移;值正上移,负下移”.
概括成八个字“左加右减,上加下减”.
方法二:
⑴沿轴平移:向上(下)平移个单位,变成
(或)
⑵沿轴平移:向左(右)平移个单位,变成(或)
四、二次函数与的比较
从解析式上看,与是两种不同的表达形式,后者通过配方可以得到前者,即,其中.
五、二次函数解析式的表示方法
1. 一般式:(,,为常数,);
2. 顶点式:(,,为常数,);
3. 两根式:(,,是抛物线与轴两交点的横坐标).
注意: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示.二次函数解析式的这三种形式可以互化.
六、二次函数的图象与各项系数之间的关系
1. 二次项系数
二次函数中,作为二次项系数,显然.
⑴ 当时,抛物线开口向上,的值越大,开口越小,反之的值越小,开口越大;
⑵ 当时,抛物线开口向下,的值越小,开口越小,反之的值越大,开口越大.
总结起来,决定了抛物线开口的大小和方向,的正负决定开口方向,的大小决定开口的大小.
2. 一次项系数
在二次项系数确定的前提下,决定了抛物线的对称轴.
⑴ 在的前提下,
当时,,即抛物线的对称轴在轴左侧;
当时,,即抛物线的对称轴就是轴;
当时,,即抛物线对称轴在轴的右侧.
⑵ 在的前提下,结论刚好与上述相反,即
当时,,即抛物线的对称轴在轴右侧;
当时,,即抛物线的对称轴就是轴;
当时,,即抛物线对称轴在轴的左侧.
总结起来,在确定的前提下,决定了抛物线对称轴的位置.
的符号的判定:对称轴在轴左边则,在轴的右侧则,概括的说就是“左同右异”
总结:
3. 常数项
⑴ 当时,抛物线与轴的交点在轴上方,即抛物线与轴交点的纵坐标为正;
⑵ 当时,抛物线与轴的交点为坐标原点,即抛物线与轴交点的纵坐标为;
⑶ 当时,抛物线与轴的交点在轴下方,即抛物线与轴交点的纵坐标为负.
/ 总结起来,决定了抛物线与轴交点的位置.
总之,只要都确定,那么这条抛物线就是唯一确定的.
4.利用二次函数与轴的交点的个数来确定判别式的符号,利用特殊点的坐标确定特殊代数式的值的范围。有时还要利用等量代换来判断特殊代数式的值的范围。
二次函数解析式的确定:
根据已知条件确定二次函数解析式,通常利用待定系数法.用待定系数法求二次函数的解析式必须根据题目的特点,选择适当的形式,才能使解题简便.一般来说,有如下几种情况:
1. 已知抛物线上三点的坐标,一般选用一般式;
2. 已知抛物线顶点或对称轴或最大(小)值,一般选用顶点式;
3. 已知抛物线与轴的两个交点的横坐标,一般选用两根式;
4. 已知抛物线上纵坐标相同的两点,常选用顶点式.
二次函数的图像与性质
应用举例:
例1:小强从如图所示的二次函数的图象中,观察得出了下面五条信息:(1);(2) ;(3);(4) ; (5). 你认为其中正
确信息的个数有(C)
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
1
1
O
x
y
例2:已知二次函数的图象如图所示,有以下结论:①;/②;③;④;⑤其中所有正确结论的序号是( C )
A.①② B. ①③④ C.①②③⑤ D.①②③④⑤
例3:小明从图所示的二次函数的图象中,观察得出了下面五条信息:①;②;③;④;⑤,你认为其中正确信息的个数有( C )
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
分析:④错误.由得;由前面的分析知,又由题图知当时,,将代入中得.
【练】已知二次函数的图象如图所示,有下列5个结论:① ;② ;③ ;④ ;⑤ ,(的实数)其中正确的结论有( C ).
A. 2个 B. 3个 C. 4个 D. 5个
分析:由图可知,,从而,①错误;又当时,②错误;由抛物线的对称轴为直线知,当与时函数值相等,所以③正确;因为,所以④正确;因为二次函数的对称轴为直线,所以当时,函数取得最大值,即当时的函数值小于当时的函数值,所以,得,所以⑤正确.
例4:如图,是二次函数 y=ax2+bx+c(a≠0)的图象的一部分, 给出下列命题 :①a+b+c=0;②b>2a;③ax2+bx+c=0的两根分别为-3和1;④a-2b+c>0.其中正确的命题是 ①③ .(只要求填写正确命题的序号)
分析:由图知①③正确且,所以,所以②错误;由①正确得,所以,所以④错误.
【练】1. 已知二次函数的部分图象如图所示,它的顶点的横坐标为-1,由图象可知关于的方程的两根为 -3 .
2.二次函数图象的对称轴是直线,其图象的一部分如图所示.对于下列说法:
①<0;②<0;③<0;④当-1<x<3时,y>0.其中正确的是 ④ (把正确的序号都填上).
分析:由图可知,抛物线的对称轴为直线,与轴的一个交点为,得,,与轴的另一个交点为,所以,.
例5:在同一直角坐标系中,函数和(是常数,且)的图象可能是( C )
x
y
O
A.
x
y
O
B.
x
y
O
C.
x
y
O
D.
例6:(1)已知二次函数的图象以A(-1,4)为顶点,且过点B(2,-5)
①求该函数的关系式;
②求该函数图象与坐标轴的交点坐标;
答:,交点坐标
(2)抛物线过(-1,0),(3,0),(1,-4)三点,求二次函数的解析式;
答:
例7:已知函数是关于的二次函数,求:
(1)求满足条件的的值;
(2)为何值时,抛物线有最低点?最低点坐标是多少?当x为何值时,y随x的增大而增大?
(3)m为何值时,抛物线有最大值?最大值是多少?当x为何值时,y随x的增大而减小?
答:(1)或;
例8:(1)利用配方求函数的对称轴、顶点坐标。
(2)利用公式求函数的对称轴、顶点坐标。
,
例9:已知二次函数的图象的对称轴是,且最高点在直线上,求这个二次函数的解析式。
答:
例10.如图,二次函数的图象经过坐标原点,与x轴交于点A(-4,0).
(1)求二次函数的解析式;
(2)在抛物线上存在点P,满足,请直接写出点P的坐标.
答:,P的坐标为或
例11.如图,抛物线经过直线与坐标轴的两个交点A、B,此抛物线与轴的另一个交点为C,抛物线顶点为D.
(1)求此抛物线的解析式;
(2)点P为抛物线上的一个动点,求使:5 :4的点P的坐标。
答:,C,D,,所以,P的坐标为或.
二次函数练习试题
一、选择题
1. 二次函数的顶点坐标是( )
A.(2,-11) B.(-2,7) C.(2,11) D. (2,-3)
2. 函数和在同一直角坐标系中图象可能是图中的( )
3. 已知二次函数的图象如图所示,则下列结论: ①a,b同号;②当和时,函数值相等;③④当时, 的值只能取0.其中正确的个数是( )
A.1个 B.2个 C. 3个 D. 4个
4. 已知二次函数的顶点坐标(-1,-3.2)及部分图象(如图),由图象可知关于的一元二次方程的两个根分别是( )
A.-1.3 B.-2.3 C.-0.3 D.-3.3
5. 已知抛物线过点A(2,0),B(-1,0),与轴交于点C,且OC=2.则这条抛物线的解析式为( )
A. B.
C. 或 D. 或
二、填空题
6. 二次函数的对称轴是,则_______。
7. 已知抛物线,如果y随x的增大而减小,那么x的取值范围是 .
8. 一个函数具有下列性质:①图象过点(-1,2),②当<0时,函数值随自变量的增大而增大;满足上述两条性质的函数的解析式是 (只写一个即可)。
9. 抛物线的顶点为C,已知直线过点C,则这条直线与两坐标轴所围成的三角形面积为 。
三、解答题:
10. 已知二次函数图象的对称轴是,图象经过(1,-6),且与轴的交点为(0,).
第15题图
(1)求这个二次函数的解析式;
(2)当x为何值时,这个函数的函数值为0?
(3)当x在什么范围内变化时,这个函数的函数值随x的增大而增大?
11. 如图,抛物线经过直线与坐标轴的两个交点A、B,此抛物线与轴的另一个交点为C,抛物线顶点为D.
(1)求此抛物线的解析式;
(2)点P为抛物线上的一个动点,求使:5 :4的点P的坐标。
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