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1、二次函數知識點
一、二次函數概念:
1.二次函數的概念:一般地,形如(是常數,)的函數,叫做二次函數。 這里需要強調:和一元二次方程類似,二次項系數,而可以為零.二次函數的定義域是全體實數.
2. 二次函數的結構特征:
⑴ 等號左邊是函數,右邊是關于自變量的二次式,的最高次數是2.
⑵ 是常數,是二次項系數,是一次項系數,是常數項.
二、二次函數的基本形式
1. 二次函數基本形式:的性質:
a 的絕對值越大,拋物線的開口越小。
的符號
開口方向
頂點坐標
對稱軸
性質
向上
軸
時,隨的增大而增大;時,隨的增大而減?。粫r,有最小值.
2、
向下
軸
時,隨的增大而減??;時,隨的增大而增大;時,有最大值.
2. 的性質:
上加下減。
的符號
開口方向
頂點坐標
對稱軸
性質
向上
軸
時,隨的增大而增大;時,隨的增大而減??;時,有最小值.
向下
軸
時,隨的增大而減??;時,隨的增大而增大;時,有最大值.
3. 的性質:
左加右減。
的符號
開口方向
頂點坐標
對稱軸
性質
向上
X=h
時,隨的增大而增大;時,隨的增大而減?。粫r,有最小值.
向下
X=h
時,隨的增大而減??;時,隨的增
3、大而增大;時,有最大值.
4. 的性質:
的符號
開口方向
頂點坐標
對稱軸
性質
向上
X=h
時,隨的增大而增大;時,隨的增大而減??;時,有最小值.
向下
X=h
時,隨的增大而減小;時,隨的增大而增大;時,有最大值.
三、二次函數圖象的平移
1. 平移步驟:
方法一:⑴ 將拋物線解析式轉化成頂點式,確定其頂點坐標;
⑵ 保持拋物線的形狀不變,將其頂點平移到處,具體平移方法如下:
2. 平移規(guī)律
在原有函數的基礎上“值正右移,負左移;值正上移,負下移”.
概括成八個字“左加右減,上加下減”.
方法二
4、:
⑴沿軸平移:向上(下)平移個單位,變成
(或)
⑵沿軸平移:向左(右)平移個單位,變成(或)
四、二次函數與的比較
從解析式上看,與是兩種不同的表達形式,后者通過配方可以得到前者,即,其中.
五、二次函數圖象的畫法
五點繪圖法:利用配方法將二次函數化為頂點式,確定其開口方向、對稱軸及頂點坐標,然后在對稱軸兩側,左右對稱地描點畫圖.一般我們選取的五點為:頂點、與軸的交點、以及關于對稱軸對稱的點、與軸的交點,(若與軸沒有交點,則取兩組關于對稱軸對稱的點).
畫草圖時應抓住以下幾點:開口方向,對稱軸,頂點,與軸的交點,與軸的交點.
六、二次函數的性質
1. 當時
5、,拋物線開口向上,對稱軸為,頂點坐標為.
當時,隨的增大而減小;當時,隨的增大而增大;當時,有最小值.
2. 當時,拋物線開口向下,對稱軸為,頂點坐標為.當時,隨的增大而增大;當時,隨的增大而減?。划敃r,有最大值.
七、二次函數解析式的表示方法
1. 一般式:(,,為常數,);
2. 頂點式:(,,為常數,);
3. 兩根式:(,,是拋物線與軸兩交點的橫坐標).
注意:任何二次函數的解析式都可以化成一般式或頂點式,但并非所有的二次函數都可以寫成交點式,只有拋物線與軸有交點,即時,拋物線的解析式才可以用交點式表示.二次函數解析式的這三種形式可以互化.
八、二次函數的圖象與各項
6、系數之間的關系
1. 二次項系數
二次函數中,作為二次項系數,顯然.
⑴ 當時,拋物線開口向上,的值越大,開口越小,反之的值越小,開口越大;
⑵ 當時,拋物線開口向下,的值越小,開口越小,反之的值越大,開口越大.
總結起來,決定了拋物線開口的大小和方向,的正負決定開口方向,的大小決定開口的大?。?
2. 一次項系數
在二次項系數確定的前提下,決定了拋物線的對稱軸.
⑴ 在的前提下,
當時,,即拋物線的對稱軸在軸左側;
當時,,即拋物線的對稱軸就是軸;
當時,,即拋物線對稱軸在軸的右側.
⑵ 在的前提下,結論剛好與上述相反,即
當時,,
7、即拋物線的對稱軸在軸右側;
當時,,即拋物線的對稱軸就是軸;
當時,,即拋物線對稱軸在軸的左側.
總結起來,在確定的前提下,決定了拋物線對稱軸的位置.
的符號的判定:對稱軸在軸左邊則,在軸的右側則,概括的說就是“左同右異”
總結:
3. 常數項
⑴ 當時,拋物線與軸的交點在軸上方,即拋物線與軸交點的縱坐標為正;
⑵ 當時,拋物線與軸的交點為坐標原點,即拋物線與軸交點的縱坐標為;
⑶ 當時,拋物線與軸的交點在軸下方,即拋物線與軸交點的縱坐標為負.
總結起來,決定了拋物線與軸交點的位置.
總之,只要都確定,那么這條拋物線就是唯一確
8、定的.
二次函數解析式的確定:
根據已知條件確定二次函數解析式,通常利用待定系數法.用待定系數法求二次函數的解析式必須根據題目的特點,選擇適當的形式,才能使解題簡便.一般來說,有如下幾種情況:
1. 已知拋物線上三點的坐標,一般選用一般式;
2. 已知拋物線頂點或對稱軸或最大(小)值,一般選用頂點式;
3. 已知拋物線與軸的兩個交點的橫坐標,一般選用兩根式;
4. 已知拋物線上縱坐標相同的兩點,常選用頂點式.
九、二次函數圖象的對稱
二次函數圖象的對稱一般有五種情況,可以用一般式或頂點式表達
1. 關于軸對稱
關于軸對稱后,得到的解析式是;
關于軸
9、對稱后,得到的解析式是;
2. 關于軸對稱
關于軸對稱后,得到的解析式是;
關于軸對稱后,得到的解析式是;
3. 關于原點對稱
關于原點對稱后,得到的解析式是;
關于原點對稱后,得到的解析式是;
4. 關于頂點對稱(即:拋物線繞頂點旋轉180°)
關于頂點對稱后,得到的解析式是;
關于頂點對稱后,得到的解析式是.
5. 關于點對稱
關于點對稱后,得到的解析式是
根據對稱的性質,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,因此永遠不變.求拋物線的對稱拋物線的表達式時,可以依據題意或方便運算的原則,選
10、擇合適的形式,習慣上是先確定原拋物線(或表達式已知的拋物線)的頂點坐標及開口方向,再確定其對稱拋物線的頂點坐標及開口方向,然后再寫出其對稱拋物線的表達式.
十、二次函數與一元二次方程:
1. 二次函數與一元二次方程的關系(二次函數與軸交點情況):
一元二次方程是二次函數當函數值時的特殊情況.
圖象與軸的交點個數:
① 當時,圖象與軸交于兩點,其中的是一元二次方程的兩根.這兩點間的距離.
② 當時,圖象與軸只有一個交點;
③ 當時,圖象與軸沒有交點.
當時,圖象落在軸的上方,無論為任何實數,都有;
當時,圖象落在軸的下方,無論為任何實數,都有.
2. 拋物線
11、的圖象與軸一定相交,交點坐標為,;
3. 二次函數常用解題方法總結:
⑴ 求二次函數的圖象與軸的交點坐標,需轉化為一元二次方程;
⑵ 求二次函數的最大(小)值需要利用配方法將二次函數由一般式轉化為頂點式;
⑶ 根據圖象的位置判斷二次函數中,,的符號,或由二次函數中,,的符號判斷圖象的位置,要數形結合;
⑷ 二次函數的圖象關于對稱軸對稱,可利用這一性質,求和已知一點對稱的點坐標,或已知與軸的一個交點坐標,可由對稱性求出另一個交點坐標.
拋物線與軸有兩個交點
二次三項式的值可正、可零、可負
一元二次方程有兩個不相等實根
拋物線與軸只有一個交點
二次三項式的值為非負
12、一元二次方程有兩個相等的實數根
拋物線與軸無交點
二次三項式的值恒為正
一元二次方程無實數根.
⑸ 與二次函數有關的還有二次三項式,二次三項式本身就是所含字母的二次函數;下面以時為例,揭示二次函數、二次三項式和一元二次方程之間的內在聯系:
圖像參考:
十一、函數的應用
二次函數應用
二次函數考查重點與常見題型
1. 考查二次函數的定義、性質,有關試題常出現在選擇題中,如:
已知以為自變量的二次函數的圖像經過原點, 則的值是
2. 綜合考查正比例、反比例、一次函數、二次函數
13、的圖像,習題的特點是在同一直角坐標系內考查兩個函數的圖像,試題類型為選擇題,如:
如圖,如果函數的圖像在第一、二、三象限內,那么函數的圖像大致是( )
y y y y
1 1
0 x o-1 x 0 x 0 -1 x
A B C D
3
14、. 考查用待定系數法求二次函數的解析式,有關習題出現的頻率很高,習題類型有中檔解答題和選拔性的綜合題,如:
已知一條拋物線經過(0,3),(4,6)兩點,對稱軸為,求這條拋物線的解析式。
4. 考查用配方法求拋物線的頂點坐標、對稱軸、二次函數的極值,有關試題為解答題,如:
已知拋物線(a≠0)與x軸的兩個交點的橫坐標是-1、3,與y軸交點的縱坐標是-
(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、對稱軸和頂點坐標.
5.考查代數與幾何的綜合能力,常見的作為專項壓軸題。
【例題經典】
由拋物線的位置確定系數的符號
例1 (1)二次函數的圖像如圖1,則點在(
15、 )
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y=ax2+bx+c(a≠0)的圖象如圖2所示,則下列結論:①a、b同號;②當x=1和x=3時,函數值相等;③4a+b=0;④當y=-2時,x的值只能取0.其中正確的個數是( )
A.1個 B.2個 C.3個 D.4個
(1) (2)
【點評】弄清拋物線的位置與系數a,b,c之間的關系,是解決問題的關鍵.
例2.已知二次
16、函數y=ax2+bx+c的圖象與x軸交于點(-2,O)、(x1,0),且1O;③4a+cO,其中正確結論的個數為( )
A 1個 B. 2個 C. 3個 D.4個
答案:D
會用待定系數法求二次函數解析式
例3.已知:關于x的一元二次方程ax2+bx+c=3的一個根為x=-2,且二次函數y=ax2+bx+c的對稱軸是直線x=2,則拋物線的頂點坐標為( )
A(2,-3) B.(2,1) C(2,3) D.(3,2)
答案:C
17、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x秒時,三角形與正方形重疊部分的面積為ym2.
(1)寫出y與x的關系式;
(2)當x=2,3.5時,y分別是多少?
(3)當重疊部分的面積是正方形面積的一半時,
三角形移動了多長時間?求拋物線頂點坐標、
對稱軸.
例5、已知拋物線y=x2+x-.
(1)用配方法求它的頂點坐標和對稱軸.
(2)若該拋物線與x軸的兩個交點為A、B,求線段AB的長.
【點評】本題(1)是對二次函數的“基本方法”的考查,第(2)問主要考查二次函數與一元二次方程的關系.
例6.已
18、知:二次函數y=ax2-(b+1)x-3a的圖象經過點P(4,10),交x軸于,兩點,交y軸負半軸于C點,且滿足3AO=OB.
(1)求二次函數的解析式;(2)在二次函數的圖象上是否存在點M,使銳角∠MCO>∠ACO?若存在,請你求出M點的橫坐標的取值范圍;若不存在,請你說明理由.
(1)解:如圖∵拋物線交x軸于點A(x1,0),B(x2,O),
則x1·x2=3<0,又∵x1O,x1
19、O),P(4,10)代入解析式得解得a=2 b=3
∴.二次函數的解析式為y-2x2-4x-6.
(2)存在點M使∠MC0<∠ACO.
(2)解:點A關于y軸的對稱點A’(1,O),
∴直線A,C解析式為y=6x-6直線A'C與拋物線交點為(0,-6),(5,24).
∴符合題意的x的范圍為-1∠ACO.
例7、 “已知函數的圖象經過點A(c,-2),
求證:這個二次函數圖象的對稱軸是x=3?!鳖}目中的矩形框部分是一段被墨水污染了無法辨認的文字。
(1)根據已知和結論中現有的信息,
20、你能否求出題中的二次函數解析式?若能,請寫出求解過程,并畫出二次函數圖象;若不能,請說明理由。
(2)請你根據已有的信息,在原題中的矩形框中,填加一個適當的條件,把原題補充完整。
點評: 對于第(1)小題,要根據已知和結論中現有信息求出題中的二次函數解析式,就要把原來的結論“函數圖象的對稱軸是x=3”當作已知來用,再結合條件“圖象經過點A(c,-2)”,就可以列出兩個方程了,而解析式中只有兩個未知數,所以能夠求出題中的二次函數解析式。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
21、任意點的坐標,可以給出頂點的坐標或與坐標軸的一個交點的坐標等。
[解答] (1)根據的圖象經過點A(c,-2),圖象的對稱軸是x=3,得
解得
所以所求二次函數解析式為圖象如圖所示。
(2)在解析式中令y=0,得,解得
所以可以填“拋物線與x軸的一個交點的坐標是(3+”或“拋物線與x軸的一個交點的坐標是
令x=3代入解析式,得
所以拋物線的頂點坐標為
所以也可以填拋物線的頂點坐標為等等。
函數主要關注:通過不同的途徑(圖象、解析式等)了解函數的具體特征;借助多種現實背景理解函數;將函數視為“變化過程中變量之間關系”的數學模型;滲透函數的思想;關注函數與相關知識的聯系。
22、
用二次函數解決最值問題
例1已知邊長為4的正方形截去一個角后成為五邊形ABCDE(如圖),其中AF=2,BF=1.試在AB上求一點P,使矩形PNDM有最大面積.
【評析】本題是一道代數幾何綜合題,把相似三角形與二次函數的知識有機的結合在一起,能很好考查學生的綜合應用能力.同時,也給學生探索解題思路留下了思維空間.
例2 某產品每件成本10元,試銷階段每件產品的銷售價x(元)與產品的日銷售量y(件)之間的關系如下表:
x(元)
15
20
30
…
y(件)
25
20
10
…
若日銷售量y是銷售價x的一次函數.
(1)求出日銷售量y(件
23、)與銷售價x(元)的函數關系式;
(2)要使每日的銷售利潤最大,每件產品的銷售價應定為多少元?此時每日銷售利潤是多少元?
【解析】(1)設此一次函數表達式為y=kx+b.則 解得k=-1,b=40,即一次函數表達式為y=-x+40.
(2)設每件產品的銷售價應定為x元,所獲銷售利潤為w元
w=(x-10)(40-x)=-x2+50x-400=-(x-25)2+225.
產品的銷售價應定為25元,此時每日獲得最大銷售利潤為225元.
【點評】解決最值問題應用題的思路與一般應用題類似,也有區(qū)別,主要有兩點:(1)設未知數在“
24、當某某為何值時,什么最大(或最小、最?。钡脑O問中,“某某”要設為自變量,“什么”要設為函數;(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?平時我們在跳大繩時,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、乙兩名學生拿繩的手間距為4 m,距地面均為1m,學生丙、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剛好通過他們的頭頂.已知學生丙的身高是1.5 m,則學生丁的身高為(建立的平面直角坐標系如右圖所示)
( )
A.1.5 m B.1.625 m
C.1.66 m D.1.67 m
分析:本題考查二次函數的應用
答案:B