7、二次函数(八上ch22)
一、二次函数概念:
1.二次函数的概念; 2. 二次函数y?ax2?bx?c的结构特征: 二、二次函数的性质
1. y?ax2的性质:a 的绝对值越大,开口越小。(a的符号、开口方向、顶点、对称轴、性质) 2. y?ax2?c的性质:(上加下减)。 3. y?a?x?h?的性质:(左加右减)。 4. y?a?x?h??k的性质: 三、二次函数图象的平移
1. 平移步骤:⑴ 将抛物线解析式转化成顶点式y?a?x?h??k,确定其顶点坐标?h,k?;
⑵ 保持抛物线y?ax2的形状不变,将其顶点平移到?h,k?处,具体平移方法如下:
向右(h>0)【或左(h<0)】平移|k|个单位向右(h>0)【或左(h<0)】平移 |k|个单位向上(k>0)【或下(k<0)】平移|k|个单位y=a(x-h)2向上(k>0)【或下(k<0)】平移|k|个单位y=a(x-h)2+k向右(h>0)【或左(h<0)】平移|k|个单位
y=ax2向上(k>0)【或向下(k<0)】平移|k|个单位y=ax2+k222
2. 平移规律:“h值正右移,负左移;k值正上移,负下移”.“左加右减,上加下减”. 四、二次函数y?a?x?h??k与y?ax2?bx?c的比较
从解析式上看,y?a?x?h??k与y?ax2?bx?c是两种不同的表达形式,后者通过配方可以得到b?4ac?b2b4ac?b2?前者,即y?a?x???,其中h??,. k?2a4a2a4a??222五、二次函数y?ax2?bx?c图象的画法:五点绘图法
画草图时应抓住:开口方向,对称轴,顶点,与x轴的交点,与y轴的交点. 六、二次函数y?ax2?bx?c的性质
?b4ac?b2?bb 1. 当a?0时,开口:向上;对称轴:x??;顶点:??,时, ?.增减性:x??2a4a2a2a??4ac?b2bb. y随x增大而减小;x??时,y随x增大而增大。最值:x??时,y有最小值
2a2a4a 2. 当a?0时(略)
1
七、二次函数解析式的表示方法
1. 一般式:y?ax2?bx?c(a,b,c为常数,a?0); 2. 顶点式:y?a(x?h)2?k(a,h,k为常数,a?0);
3. 两根式:y?a(x?x1)(x?x2)(a?0,x1,x2是与x轴两交点的横坐标)(适用于实根存在时). 八、二次函数的图象与各项系数之间的关系
1. 二次项系数a: a?0时开口向上,a?0时开口向下;a越大开口越小,a越小开口越大。 2. 一次项系数b:b决定对称轴. 3. 常数项c确定抛物线与y轴的交点位置 4、解析式的确定:待定系数法.
(1) 已知三点用一般式;(2)已知顶点或对称轴或最值用顶点式;(3) 已知与x轴两交点用两根式; 九、二次函数图象的对称:
1. 关于x轴对称: y?ax2?bx?c关于x轴对称后,是y??ax2?bx?c; (用-y换y) 2. 关于y轴对称: y?ax2?bx?c关于y轴对称后,是y?ax2?bx?c; (用-x换x) 3. 关于原点对称: y?ax2?bx?c关于原点对称后,是y??ax2?bx?c; (用-x,-y换x,y) 4. 关于顶点对称(即:抛物线绕顶点旋转180°) y?a?x??h?关于顶点对称后,是ky??a?x?h??k. 十、二次函数与一元二次方程: 1. 二次函数与一元二次方程的关系
0?,B?x2,0?(x1?x2), x1,x2方程① 当??b2?4ac?0时,图象与x轴交于两点A?x1,22b2?4ac. ax?bx?c?0?a?0?的两根.这两点间的距离AB?x2?x1?a2② 当??0时,图象与x轴只有一个交点; ③ 当??0时,图象与x轴没有交点.
1' 当a?0时,图象落在x轴的上方,无论x为任何实数,都有y?0; 2' 当a?0时,图象落在x轴的下方,无论x为任何实数,都有y?0.
2. 抛物线y?ax2?bx?c的图象与y轴一定相交,交点坐标为(0,c); 3. 二次函数常见题型:
⑴ 求函数图象与x轴交点坐标,化为一元二次方程; ⑵ 求二次函数的最值,配方法将二次函数转化为顶点式;
⑶ 根据图象位置判断函数a,b,c的符号,或由a,b,c的符号判断图象的位置,要数形结合; ⑷ 二次函数图象关于对称轴对称,可利用这一性质,求和已知一点对称的点坐标,或已知与x轴的一个交点坐标,可由对称性求出另一个交点坐标. 十一、函数的应用
2
y=-2(x+3)2y=-2x2
y=-2(x-3)2
二次函数考查重点与常见题型
1. 2.
考查二次函数的定义、性质,有关试题常出现在选择题中,如:
综合考查正比例、反比例、一次函数、二次函数的图像,习题的特点是在同一直角坐标系内
已知以x为自变量的二次函数y?(m?2)x2?m2?m?2的图像经过原点, 则m的值是 考查两个函数的图像,试题类型为选择题,如:
如图,如果函数y?kx?b的图像在第一、二、三象限内,那么函数y?kx2?bx?1的图像大致是( )
y y y y
1 1 0 x o-1 x 0 x 0 -1 x A B C D y=2x2y=2(x-4)23. 考查用待定系数法求二次函数的解析式,有关习题出
现的频率很高,习题类型有中档解答题和选拔性的综合题,如: 已知一条抛物线经过(0,3),(4,6)两点,对称轴为x?y=2(x-4)2-3这条抛物线的解析式。
数的极值,有关试题为解答题,如:
5,求34. 考查用配方法求抛物线的顶点坐标、对称轴、二次函
已知抛物线y?ax2?bx?c(a≠0)与x轴的两个交点的横坐
3
标是-1、3,与y轴交点的纵坐标是- 2
(1)确定抛物线的解析式;(2)用配方法确定抛物线的开口方向、对称轴和顶点坐标.
5.考查代数与几何的综合能力,常见的作为专项压轴题。
【例题经典】
由抛物线的位置确定系数的符号
例1 (1)二次函数y?ax2?bx?c的图像如图1,则点M(b,)在( ) A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
(2)已知二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象如图2所示,?则下列结论:①a、b同号;②当x=1和x=3时,函数值相等;③4a+b=0;④当y=-2时,x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 3
ca
(1) (2)
【点评】弄清抛物线的位置与系数a,b,c之间的关系,是解决问题的关键.
例2.已知二次函数y=ax+bx+c的图象与x轴交于点(-2,O)、(x1,0),且1
A 1个 B. 2个 C. 3个 D.4个 答案:D
会用待定系数法求二次函数解析式
例3.已知:关于x的一元二次方程ax+bx+c=3的一个根为x=-2,且二次函数y=ax+bx+c的对称轴是直线x=2,则抛物线的顶点坐标为( )
A(2,-3) B.(2,1) C(2,3) D.(3,2) 答案:C
例4、(2006年烟台市)如图(单位:m),等腰三角形ABC以2米/秒的速度沿直线L向正方形移动,直到AB与CD重合.设x秒时,三角形与正方形重叠部分的面积为ym2. (1)写出y与x的关系式;
(2)当x=2,3.5时,y分别是多少? (3)当重叠部分的面积是正方形面积的一半时, 三角形移动了多长时间?求抛物线顶点坐标、 对称轴.
2
2
2
125例5、已知抛物线y=x+x-.
22
(1)用配方法求它的顶点坐标和对称轴.
(2)若该抛物线与x轴的两个交点为A、B,求线段AB的长.
【点评】本题(1)是对二次函数的“基本方法”的考查,第(2)问主要考查二次函数与一元二次方程的关系.
例6.已知:二次函数y=ax-(b+1)x-3a的图象经过点P(4,10),交x轴于A(x1,0),B(x2,0)两点
2
(x1?x2),交y轴负半轴于C点,且满足3AO=OB.
(1)求二次函数的解析式;(2)在二次函数的图象上是否存在点M,使锐角∠MCO>∠ACO?若存在,请你求出M点的横坐标的取值范围;若不存在,请你说明理由. (1)解:如图∵抛物线交x轴于点A(x1,0),B(x2,O), 则x1·x2=3<0,又∵x1 ∴x2>O,x1 ∴点A(-1,O),P(4,10)代入解析式得解得a=2 b=3 ∴.二次函数的解析式为y-2x-4x-6. 4 2 2 2 (2)存在点M使∠MC0<∠ACO. (2)解:点A关于y轴的对称点A’(1,O), ∴直线A,C解析式为y=6x-6直线A'C与抛物线交点为(0,-6),(5,24). ∴符合题意的x的范围为-1 当点M的横坐标满足-1 (1)根据已知和结论中现有的信息,你能否求出题中的二次函数解析式?若能,请写出求解过程,并画出二次函数图象;若不能,请说明理由。 (2)请你根据已有的信息,在原题中的矩形框中,填加一个适当的条件,把原题补充完整。 点评: 对于第(1)小题,要根据已知和结论中现有信息求出题中的二次函数解析式,就要把原来的结论“函数图象的对称轴是x=3”当作已知来用,再结合条件“图象经过点A(c,-2)”,就可以列出两个方程了,而解析式中只有两个未知数,所以能够求出题中的二次函数解析式。对于第(2)小题,只要给出的条件能够使求出的二次函数解析式是第(1)小题中的解析式就可以了。而从不同的角度考虑可以添加出不同的条件,可以考虑再给图象上的一个任意点的坐标,可以给出顶点的坐标或与坐标轴的一个交点的坐标等。 ?12c?bc?c??2,y?1x2?bx?c?解答[] (1)根据的图象经过点A(c,-2),图象的对称轴是x=3,得22? b?b???33,,???解得 1??c?2.?2?1y?x2?3x?2.图象如图所示。 2?所以所求二次函数解析式为 122(2)在解析式中令y=0,得x?3x?2?0,解得x1?3?5,x2?3?5. 2所以可以填“抛物线与x轴的一个交点的坐标是(3+5,0)”或“抛物线与x轴的一个交点的坐标是(3?5,0). 5令x=3代入解析式,得y??, 2125所以抛物线y?x?3x?2的顶点坐标为(3,?), 225所以也可以填抛物线的顶点坐标为(3,?)等等。 212x?bx?c的图象经过点A(c,-2), 2 函数主要关注:通过不同的途径(图象、解析式等)了解函数的具体特征;借助多种现实背景理解函数;将函数视为“变化过程中变量之间关系”的数学模型;渗透函数的思想;关注函数与相关知识的联系。 用二次函数解决最值问题 例1已知边长为4的正方形截去一个角后成为五边形ABCDE(如图),其中AF=2,BF=1.试在AB上求一点P,使矩形PNDM有最大面积. 【评析】本题是一道代数几何综合题,把相似三角形与二次函数的知识有机的结合在一起,能很好考查学生的综合应用能力.同时,也给学生探索解题思路留下了思维空间. 5 例2 某产品每件成本10元,试销阶段每件产品的销售价x(元)?与产品的日销售量y(件)之间的关系如下表: x(元) 15 20 30 ? y(件) 25 20 10 ? 若日销售量y是销售价x的一次函数. (1)求出日销售量y(件)与销售价x(元)的函数关系式; (2)要使每日的销售利润最大,每件产品的销售价应定为多少元??此时每日销售利润是多少元? ?15k?b?25, 【解析】(1)设此一次函数表达式为y=kx+b.则? 解得k=-1,b=40,?即一次函数 2k?b?20?表达式为y=-x+40. (2)设每件产品的销售价应定为x元,所获销售利润为w元 w=(x-10)(40-x)=-x2+50x-400=-(x-25)2+225. 产品的销售价应定为25元,此时每日获得最大销售利润为225元. 【点评】解决最值问题应用题的思路与一般应用题类似,也有区别,主要有两点:(1)设未知数在“当某某为何值时,什么最大(或最小、最省)”的设问中,?“某某”要设为自变量,“什么”要设为函数;(2)?问的求解依靠配方法或最值公式,而不是解方程. 例3.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 分析:本题考查二次函数的应用 答案:B 6