b,c是常數(shù),a?0)的函數(shù),叫做二次函數(shù)。 這里需要強(qiáng)調(diào):和一1.二次函數(shù)的概念:一般地,形如y?ax?bx?c(a, c可以為零.二次函數(shù)的定義域是全體實(shí)數(shù). 元二次方程類似,二次項(xiàng)系數(shù)a?0,而b, 2. 二次函數(shù)y?ax?bx?c的結(jié)構(gòu)特征: ⑴ 等號左邊是函數(shù),右邊是關(guān)于自變量x的二次式,x的最高次數(shù)是2. 2 2 b,c是常數(shù),a是二次項(xiàng)系數(shù),b是一次項(xiàng)系數(shù),c是常數(shù)項(xiàng). ⑵ a, 二、二次函數(shù)的基本形式 1. 二次函數(shù)基本形式:y?ax的性質(zhì): a 的絕對值越大,拋物線的開口越小。 2 2. y?ax?c的性質(zhì): 上加下減。 2 3. y?a?x?h?的性質(zhì): 左加右減。 4. 2 y?a?x?h??k的性質(zhì): 2 方法一:⑴ 將拋物線解析式轉(zhuǎn)化成頂點(diǎn)式y(tǒng)?a?x?h??k,確定其頂點(diǎn)坐標(biāo)?h,k?; ⑵ 保持拋物線y?ax的形狀不變,將其頂點(diǎn)平移到?h,k?處,具體平移方法如下: 2 2 向右(h>0)【或左(h平移|k|個(gè)單位 【或左(h<0)】 2. 平移規(guī)律 在原有函數(shù)的基礎(chǔ)上“h值正右移,負(fù)左移;k值正上移,負(fù)下移”. 概括成八個(gè)字“左加右減,上加下減”. 方法二: ⑴ y?ax2?bx?c沿y軸平移:向上(下)平移m個(gè)單位,y?ax2?bx?c變成 y?ax2?bx?c?m(或y?ax2?bx?c?m) ⑵ y?ax2?bx?c沿軸平移:向左(右)平移m個(gè)單位,y?ax2?bx?c變成y?a(x?m)2?b(x?m)?c(或 y?a(x?m)2?b(x?m)?c) 四、二次函數(shù)y?a?x?h??k與y?ax?bx?c的比較 2 2 從解析式上看,y?a?x?h??k與y?ax?bx?c是兩種不同的表達(dá)形式,后者通過配方可以得到前者,即 2 2 b?4ac?b2b4ac?b2? y?a?x???,其中h??. ,k? 2a?4a2a4a? 五、二次函數(shù)y?ax?bx?c圖象的畫法 五點(diǎn)繪圖法:利用配方法將二次函數(shù)y?ax?bx?c化為頂點(diǎn)式y(tǒng)?a(x?h)?k,確定其開口方向、對稱軸及頂點(diǎn)坐標(biāo),然后在對稱軸兩側(cè),左右對稱地描點(diǎn)畫圖.一般我們選取的五點(diǎn)為:頂點(diǎn)、與 2 2 2 2 c?、c?關(guān)于對稱軸對稱的點(diǎn)?2h,c?、以及?0,y軸的交點(diǎn)?0, 0?,?x2,0?(若與x軸沒有交點(diǎn),則取兩組關(guān)于對稱軸對稱的點(diǎn)). 與x軸的交點(diǎn)?x1, 畫草圖時(shí)應(yīng)抓住以下幾點(diǎn):開口方向,對稱軸,頂點(diǎn),與x軸的交點(diǎn),與 六、二次函數(shù)y?ax?bx?c的性質(zhì) 2 y軸的交點(diǎn). b4ac?b2?b 1. 當(dāng)a?0時(shí),拋物線開口向上,對稱軸為x??,頂點(diǎn)坐標(biāo)為???. 2a4a2a?? b4ac?b2?bb 2. 當(dāng)a?0時(shí),拋物線開口向下,對稱軸為x??,頂點(diǎn)坐標(biāo)為??時(shí),y隨x的增大而增大;當(dāng)?.當(dāng)x?? 2a4a2a2a?? bb4ac?b2 . x??時(shí),y隨x的增大而減?。划?dāng)x??時(shí),y有最大值 2a2a4a 七、二次函數(shù)解析式的表示方法 2 1. 一般式:y?ax?bx?c(a,b,c為常數(shù),a?0); 2 2. 頂點(diǎn)式:y?a(x?h)?k(a,h,k為常數(shù),a?0); 3. 兩根式:y?a(x?x1)(x?x2)(a?0,x1,x2是拋物線與x軸兩交點(diǎn)的橫坐標(biāo)). 注意:任何二次函數(shù)的解析式都可以化成一般式或頂點(diǎn)式,但并非所有的二次函數(shù)都可以寫成交點(diǎn)式,只有拋物線與x軸有交點(diǎn),即 b2?4ac?0時(shí),拋物線的解析式才可以用交點(diǎn)式表示.二次函數(shù)解析式的這三種形式可以互化. 八、二次函數(shù)的圖象與各項(xiàng)系數(shù)之間的關(guān)系 1. 二次項(xiàng)系數(shù)a 二次函數(shù)y?ax?bx?c中,a作為二次項(xiàng)系數(shù),顯然a?0. ⑴ 當(dāng)a?0時(shí),拋物線開口向上,a的值越大,開口越小,反之a(chǎn)的值越小,開口越大; ⑵ 當(dāng)a?0時(shí),拋物線開口向下,a的值越小,開口越小,反之a(chǎn)的值越大,開口越大. 總結(jié)起來,a決定了拋物線開口的大小和方向,a的正負(fù)決定開口方向,a的大小決定開口的大?。?2. 一次項(xiàng)系數(shù)b 在二次項(xiàng)系數(shù)a確定的前提下,b決定了拋物線的對稱軸. ⑴ 在a?0的前提下, 當(dāng)b?0時(shí),?當(dāng)b?0時(shí),?當(dāng)b?0時(shí),? 2 b 0,即拋物線的對稱軸在y軸左側(cè); 2a b 0,即拋物線的對稱軸就是y軸; 2a b 0,即拋物線對稱軸在y軸的右側(cè). 2a b 0,即拋物線的對稱軸在y軸右側(cè); 2a b 0,即拋物線的對稱軸就是y軸; 2a b 0,即拋物線對稱軸在y軸的左側(cè). 2a ⑵ 在a?0的前提下,結(jié)論剛好與上述相反,即 當(dāng)b?0時(shí),?當(dāng)b?0時(shí),?當(dāng)b?0時(shí),? 總結(jié)起來,在a確定的前提下,b決定了拋物線對稱軸的位置. ab的符號的判定:對稱軸x?? 總結(jié): 3. 常數(shù)項(xiàng)c b 在y軸左邊則ab?0,在y軸的右側(cè)則ab?0,概括的說就是“左同右異” 2a y軸的交點(diǎn)在x軸上方,即拋物線與y軸交點(diǎn)的縱坐標(biāo)為正; ⑵ 當(dāng)c?0時(shí),拋物線與y軸的交點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn),即拋物線與y軸交點(diǎn)的縱坐標(biāo)為0; ⑶ 當(dāng)c?0時(shí),拋物線與y軸的交點(diǎn)在x軸下方,即拋物線與y軸交點(diǎn)的縱坐標(biāo)為負(fù). 總結(jié)起來,c決定了拋物線與y軸交點(diǎn)的位置. ⑴ 當(dāng)c?0時(shí),拋物線與 b,c都確定,那么這條拋物線就是唯一確定的. 總之,只要a, 二次函數(shù)解析式的確定: 根據(jù)已知條件確定二次函數(shù)解析式,通常利用待定系數(shù)法.用待定系數(shù)法求二次函數(shù)的解析式必須根據(jù)題目的特點(diǎn),選擇適當(dāng)?shù)男问剑?/p> 2. 已知拋物線頂點(diǎn)或?qū)ΨQ軸或最大(?。┲担话氵x用頂點(diǎn)式; 3. 已知拋物線與x軸的兩個(gè)交點(diǎn)的橫坐標(biāo),一般選用兩根式; 4. 已知拋物線上縱坐標(biāo)相同的兩點(diǎn),常選用頂點(diǎn)式. 九、二次函數(shù)圖象的對稱 二次函數(shù)圖象的對稱一般有五種情況,可以用一般式或頂點(diǎn)式表達(dá) 1. 關(guān)于x軸對稱 y?ax?bx?c關(guān)于x軸對稱后,得到的解析式是y??ax?bx?c; 2 2 y?a?x?h??k關(guān)于x軸對稱后,得到的解析式是y??a?x?h??k; 2. 關(guān)于 22 y軸對稱 2 y?ax?bx?c關(guān)于 2 y軸對稱后,得到的解析式是y?ax2?bx?c; 2 y?a?x?h??k關(guān)于y軸對稱后,得到的解析式是y?a?x?h??k; 3. 關(guān)于原點(diǎn)對稱 y?ax?bx?c關(guān)于原點(diǎn)對稱后,得到的解析式是y??ax?bx?c; y?a?x?h??k關(guān)于原點(diǎn)對稱后,得到的解析式是y??a?x?h??k; 4. 關(guān)于頂點(diǎn)對稱(即:拋物線繞頂點(diǎn)旋轉(zhuǎn)180°) 2 2 2 2 b2 y?ax?bx?c關(guān)于頂點(diǎn)對稱后,得到的解析式是y??ax?bx?c?; 2a 2 2 y?a?x?h??k關(guān)于頂點(diǎn)對稱后,得到的解析式是y??a?x?h??k. n?對稱 5. 關(guān)于點(diǎn)?m, 22 n?對稱后,得到的解析式是y??a?x?h?2m??2n?k y?a?x?h??k關(guān)于點(diǎn)?m, 根據(jù)對稱的性質(zhì),顯然無論作何種對稱變換,拋物線的形狀一定不會發(fā)生變化,因此a永遠(yuǎn)不變.求拋物線的對稱拋物線的表達(dá)式時(shí),可以依據(jù)題意或方便運(yùn)算的原則,選擇合適的形式,習(xí)慣上是先確定原拋物線(或表達(dá)式已知的拋物線)的頂點(diǎn)坐標(biāo)及開口方向,再確定其對稱拋物線的頂點(diǎn)坐標(biāo)及開口方向,然后再寫出其對稱拋物線的表達(dá)式. 十、二次函數(shù)與一元二次方程: 1. 二次函數(shù)與一元二次方程的關(guān)系(二次函數(shù)與x軸交點(diǎn)情況): 2 一元二次方程ax?bx?c?0是二次函數(shù)y?ax?bx?c當(dāng)函數(shù)值y?0時(shí)的特殊情況. 2 22 圖象與x軸的交點(diǎn)個(gè)數(shù): 0?,B?x2,0?(x1?x2),其中的x1,x2是一元二次方程① 當(dāng)??b?4ac?0時(shí),圖象與x軸交于兩點(diǎn)A?x1, 2 ax?bx?c?0?a? 0?的兩根.這兩點(diǎn)間的距離AB?x2?x12 ② 當(dāng)??0時(shí),圖象與x軸只有一個(gè)交點(diǎn); ③ 當(dāng)??0時(shí),圖象與x軸沒有交點(diǎn). 2. 拋物線y?ax?bx?c的圖象與3. 二次函數(shù)常用解題方法總結(jié): ⑴ 求二次函數(shù)的圖象與x軸的交點(diǎn)坐標(biāo),需轉(zhuǎn)化為一元二次方程; ⑵ 求二次函數(shù)的最大(?。┲敌枰门浞椒▽⒍魏瘮?shù)由一般式轉(zhuǎn)化為頂點(diǎn)式; ⑶ 根據(jù)圖象的位置判斷二次函數(shù)y?ax?bx?c中a,b,c的符號,或由二次函數(shù)中a,b,c的符號判斷圖象的位置,要數(shù)形結(jié)合; ⑷ 二次函數(shù)的圖象關(guān)于對稱軸對稱,可利用這一性質(zhì),求和已知一點(diǎn)對稱的點(diǎn)坐標(biāo),或已知與x軸的一個(gè)交點(diǎn)坐標(biāo),可由對稱性求出另一個(gè)交點(diǎn)坐標(biāo). 2 ⑸ 與二次函數(shù)有關(guān)的還有二次三項(xiàng)式,二次三項(xiàng)式ax?bx?c(a?0)本身就是所含字母x的二次函數(shù);下面以a?0時(shí)為例,揭示 2 2 y軸一定相交,交點(diǎn)坐標(biāo)為(0,c); 二次函數(shù)、二次三項(xiàng)式和一元二次方程之間的內(nèi)在聯(lián)系: 圖像參考: y=-2x2 2 y=-2(x-3)2 十一、函數(shù)的應(yīng)用 2 剎車距離? 二次函數(shù)應(yīng)用?何時(shí)獲得最大利潤 最大面積是多少? 二次函數(shù)考查重點(diǎn)與常見題型 1. 考查二次函數(shù)的定義、性質(zhì),有關(guān)試題常出現(xiàn)在選擇題中,如: 已知以x為自變量的二次函數(shù)值是 2. 綜合考查正比例、反比例、一次函數(shù)、二次函數(shù)的圖像,習(xí)題的特點(diǎn)是在同一直 則m的y?(m?2)x2?m2?m?2的圖像經(jīng)過原點(diǎn), 2-3 角坐標(biāo)系內(nèi)考查兩個(gè)函數(shù)的圖像,試題類型為選擇題,如: 如圖,如果函數(shù) y?kx?b的圖像在第一、二、三象限內(nèi),那么函數(shù)y?kx2?bx?1的圖像大致是( ) 3. 考查用待定系數(shù)法求二次函數(shù)的解析式,有關(guān)習(xí)題出現(xiàn)的頻率很高,習(xí)題類型有中檔解答題和選拔性的綜合題,如: 已知一條拋物線經(jīng)過(0,3),(4,6)兩點(diǎn),對稱軸為x 5 ,求這條拋物線的解析式。 3 4. 考查用配方法求拋物線的頂點(diǎn)坐標(biāo)、對稱軸、二次函數(shù)的極值,有關(guān)試題為解答題,如: 32 已知拋物線y?ax?bx?c(a≠0)與x軸的兩個(gè)交點(diǎn)的橫坐標(biāo)是-1、3,與y軸交點(diǎn)的縱坐標(biāo)是-2 (1)確定拋物線的解析式;(2)用配方法確定拋物線的開口方向、對稱軸和頂點(diǎn)坐標(biāo). 5.考查代數(shù)與幾何的綜合能力,常見的作為專項(xiàng)壓軸題。 【例題經(jīng)典】 由拋物線的位置確定系數(shù)的符號 A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限 (2)已知二次函數(shù)y=ax+bx+c(a≠0)的圖象如圖2所示,·則下列結(jié)論:①a、b同號;②當(dāng)x=1和x=3時(shí),函數(shù)值相等;③4a+b=0;④當(dāng)y=-2時(shí),x的值只能取0.其中正確的個(gè)數(shù)是( ) A.1個(gè) B.2個(gè) C.3個(gè) D.4個(gè) 2 (1) (2) 【點(diǎn)評】弄清拋物線的位置與系數(shù)a,b,c之間的關(guān)系,是解決問題的關(guān)鍵. 例2.已知二次函數(shù)y=ax+bx+c的圖象與x軸交于點(diǎn)(-2,O)、(x1,0),且1<x1<2,與y軸的正半軸的交點(diǎn)在點(diǎn)(O,2)的下方.下列結(jié)論:①a<b<0;②2a+c>O;③4a+c<O;④2a-b+1>O,其中正確結(jié)論的個(gè)數(shù)為( ) A 1個(gè) B. 2個(gè) C. 3個(gè) D.4個(gè) 答案:D 會用待定系數(shù)法求二次函數(shù)解析式 例3.已知:關(guān)于x的一元二次方程ax+bx+c=3的一個(gè)根為x=-2,且二次函數(shù)y=ax+bx+c的對稱軸是直線x=2,則拋物線的頂點(diǎn)坐標(biāo)為( ) A(2,-3) B.(2,1) C(2,3) D.(3,2) 答案:C 例4、(2006年煙臺市)如圖(單位:m),等腰三角形ABC以2米/秒的速度沿直線L向正方形移動,直到AB與CD重合.設(shè)x秒時(shí),三角形與正方形重疊部分的面積為ym. (1)寫出y與x的關(guān)系式; (2)當(dāng)x=2,3.5時(shí),y分別是多少? (3)當(dāng)重疊部分的面積是正方形面積的一半時(shí), 三角形移動了多長時(shí)間?求拋物線頂點(diǎn)坐標(biāo)、 對稱軸. 2222 例5、已知拋物線y=1252x+x-2 . (1)用配方法求它的頂點(diǎn)坐標(biāo)和對稱軸. (2)若該拋物線與x軸的兩個(gè)交點(diǎn)為A、B,求線段AB的長. 【點(diǎn)評】本題(1)是對二次函數(shù)的“基本方法”的考查,第(2)問主要考查二次函數(shù)與一元二次方程的關(guān)系. 例6.已知:二次函數(shù)y=ax-(b+1)x-3a的圖象經(jīng)過點(diǎn)P(4,10),交x軸于A(x1,0),B(x2,0)兩點(diǎn)(x12?x2),交y軸負(fù)半軸于C點(diǎn),且滿足3AO=OB. (1)求二次函數(shù)的解析式;(2)在二次函數(shù)的圖象上是否存在點(diǎn)M,使銳角∠MCO>∠ACO?若存在,請你求出M點(diǎn)的橫坐標(biāo)的取值范圍;若不存在,請你說明理由. (1)解:如圖∵拋物線交x軸于點(diǎn)A(x1,0),B(x2,O), 則x1·x2=3<0,又∵x1<x2, ∴x2>O,x1<O,∵30A=OB,∴x2=-3x1. ∴x1·x2=-3x1=-3.∴x1=1. x1<0,∴x1=-1.∴.x2=3. ∴點(diǎn)A(-1,O),P(4,10)代入解析式得解得a=2 b=3 ∴.二次函數(shù)的解析式為y-2x-4x-6. (2)存在點(diǎn)M使∠MC0<∠ACO. (2)解:點(diǎn)A關(guān)于y軸的對稱點(diǎn)A’(1,O), 222 當(dāng)點(diǎn)M的橫坐標(biāo)滿足-1<x<O或O<x<5時(shí),∠MCO>∠ACO. 例7、 “已知函數(shù)y?12x?bx?c的圖象經(jīng)過點(diǎn)A(c,-2), 2 求證:這個(gè)二次函數(shù)圖象的對稱軸是x=3。”題目中的矩形框部分是一段被墨水污染了無法辨認(rèn)的文字。 (1)根據(jù)已知和結(jié)論中現(xiàn)有的信息,你能否求出題中的二次函數(shù)解析式?若能,請寫出求解過程,并畫出二次函數(shù)圖象;若不能,請說明理由。 (2)請你根據(jù)已有的信息,在原題中的矩形框中,填加一個(gè)適當(dāng)?shù)臈l件,把原題補(bǔ)充完整。 點(diǎn)評: 對于第(1)小題,要根據(jù)已知和結(jié)論中現(xiàn)有信息求出題中的二次函數(shù)解析式,就要把原來的結(jié)論“函數(shù)圖象的對稱軸是x=3”當(dāng)作已知來用,再結(jié)合條件“圖象經(jīng)過點(diǎn)A(c,-2)”,就可以列出兩個(gè)方程了,而解析式中只有兩個(gè)未知數(shù),所以能夠求出題中的二次函數(shù)解析式。對于第(2)小題,只要給出的條件能夠使求出的二次函數(shù)解析式是第(1)小題中的解析式就可以了。而從不同的角度考慮可以添加出不同的條件,可以考慮再給圖象上的一個(gè)任意點(diǎn)的坐標(biāo),可以給出頂點(diǎn)的坐標(biāo)或與坐標(biāo)軸的一個(gè)交點(diǎn)的坐標(biāo)等。 [解答] (1)根據(jù)y?12x?bx?c的圖象經(jīng)過點(diǎn)2A(c,-2),圖象的對稱軸是x=3,得 12?2c?bc?c??2, b??3,?1?2?2? 解得??b??3, ?c?2. 所以所求二次函數(shù)解析式為 (2)在解析式中令y=0,得y?12x?3x?2.圖象如圖所示。 212x?3x?2?0,解得x1?3?5,x2?3?5. 2 所以可以填“拋物線與x軸的一個(gè)交點(diǎn)的坐標(biāo)是(3+ 令x=3代入解析式,得 所以拋物線5,0)”或“拋物線與x軸的一個(gè)交點(diǎn)的坐標(biāo)是(3?5,0). 5y??, 2125x?3x?2的頂點(diǎn)坐標(biāo)為(3,?), 22 5所以也可以填拋物線的頂點(diǎn)坐標(biāo)為(3,?)等等。 2y? 函數(shù)主要關(guān)注:通過不同的途徑(圖象、解析式等)了解函數(shù)的具體特征;借助多種現(xiàn)實(shí)背景理解函數(shù);將函數(shù)視為“變化過程中變量之間關(guān)系”的數(shù)學(xué)模型;滲透函數(shù)的思想;關(guān)注函數(shù)與相關(guān)知識的聯(lián)系。 用二次函數(shù)解決最值問題 例1已知邊長為4的正方形截去一個(gè)角后成為五邊形ABCDE(如圖),其中AF=2,BF=1.試在AB上求一點(diǎn)P,使矩形PNDM有最大面積. 【評析】本題是一道代數(shù)幾何綜合題,把相似三角形與二次函數(shù)的知識有機(jī)的結(jié)合在一起,能很好考查學(xué)生的綜合應(yīng)用能力.同時(shí),也給學(xué)生探索解題思路留下了思維空間. 例2 某產(chǎn)品每件成本10元,試銷階段每件產(chǎn)品的銷售價(jià)x(元)·與產(chǎn)品的日銷售量y(件)之間的關(guān)系如下表: 若日銷售量y是銷售價(jià)x的一次函數(shù). (1)求出日銷售量y(件)與銷售價(jià)x(元)的函數(shù)關(guān)系式; 【解析】(1)設(shè)此一次函數(shù)表達(dá)式為y=kx+b.則??15k?b?25, 解得k=-1,b=40,·即一次函數(shù)表達(dá)式為y=-x+40. 2k?b?20 2 (2)設(shè)每件產(chǎn)品的銷售價(jià)應(yīng)定為x元,所獲銷售利潤為w元 w=(x-10)(40-x)=-x+50x-400=-(x-25)+225. 產(chǎn)品的銷售價(jià)應(yīng)定為25元,此時(shí)每日獲得最大銷售利潤為225元. 【點(diǎn)評】解決最值問題應(yīng)用題的思路與一般應(yīng)用題類似,也有區(qū)別,主要有兩點(diǎn):(1)設(shè)未知數(shù)在“當(dāng)某某為何值時(shí),什么最大(或最小、最省)”的設(shè)問中,·“某某”要設(shè)為自變量,“什么”要設(shè)為函數(shù);(2)·問的求解依靠配方法或最值公式,而不是解方程. 例3.你知道嗎?平時(shí)我們在跳大繩時(shí),繩甩到最高處的形狀可近似地看為拋物線.如圖所示,正在甩繩的甲、乙兩名學(xué)生拿繩的手間距為4 m,距地面均為1m,學(xué)生丙、丁分別站在距甲拿繩的手水平距離1m、2.5 m處.繩子在甩到最高處時(shí)剛好通過他們的頭頂.已知學(xué)生丙的身高是1.5 m,則學(xué)生丁的身高為(建立的平面直角坐標(biāo)系如右圖所示) ( ) A.1.5 m B.1.625 m C.1.66 m D.1.67 m 分析:本題考查二次函數(shù)的應(yīng)用 答案:B 2 |
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