二次函数专题全解教学讲义.docx
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二次函数专题全解教学讲义
二次函数专题全解教学讲义
第一讲:
二次函数基础知识讲解
知识网络
二次函数
考点解读
考点1:
二次函数的概念:
形如y=ax2+bx+c(a≠0,a、b、c为常数)的函数叫做二次函数.判断二次函数的三要素,缺一不可:
①函数关系式是整数;②化简后自变量的最高次数是2;③二次项的系数不为0.
考点2.抛物线y=ax2+bx+c中系数a、b、c的作用
(1)a的作用:
a的符号决定抛物线的开口方向.a>0时,抛物线开口向上;a<0时,抛物线开口向下.a的绝对值决定抛物线的开口大小.|a|越大,抛物线开口越小.
(2)b与a共同决定对称轴的位置:
若a、b同号,则对称轴位于y轴左侧;若a、b异号,则对称轴位于y轴右侧;若b=0,则对称轴是y轴.(可简单记忆为“左同右异”,一定要自己推导一篇,不但要把对称轴的横坐标和0作比较,还要联想到可以吧对称轴的横坐标和1,-1做比较)
(3)c的作用:
c的符号决定抛物线与y轴的交点位置.若c>0,则抛物线交y轴于正半轴;若c<0,则抛物线交y轴于负半轴;若c=0,则抛物线过原点.c的值就是抛物线与y轴交点的纵坐标.
(4)b2-4ac决定抛物线与x轴交点的个数
(5)a+b+c,a-b+c是分别横坐标为1,-1是y的取值.
考点3二次函数的解析式
1.二次函数的解析式的三种设法:
(1)一般式:
y=ax2+bx+c(a≠0,a、b、c为常数);
(2)顶点式:
y=a(x-h)2+k(a≠0,a、h、k为常数);
(3)两点式:
y=a(x-x1)(x-x2)(a≠0,a、x1、x2为常数).
2.二次函数解析式的求法
(1)若已知抛物线上三点坐标,可利用待定系数法求得y=ax2+bx+c;
(2)若已知抛物线的顶点坐标或对称轴,则可采用顶点式;
(3)若已知抛物线与x轴的交点坐标或交点的横坐标,则可采用两根式:
y=a(x-x1)(x-x2),其中与x轴的交点坐标为(x1,0),(x2,0).
考点4二次函数的图象和性质
关系式
一般式y=ax2+bx+c(a≠0)
顶点式y=a(x-h)2+k(a≠0)
图象形状
抛物线
开口方向
当a>0时,开口向上;当a<0时,开口向下
顶点坐标
对称轴
直线x=-
直线x=h
增减性
a>0
对称轴左侧,即x<-
或x-
或x>h,y随x的增大而增大
a<0
对称轴左侧,即x<-
或x-
或x>h,y随x的增大而减小
最大值或最小值
a>0
当x=-
时,y最小=
当x=h时,y最小=k
a<0
当x=-
时,y最大=
当x=h时,y最大=k
考点5二次函数图象的画法
用描点法画抛物线y=ax2+bx+c的步骤:
①把二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)化成y=a(x-h)2+k(a≠0)的形式;②确定抛物线的开口方向、对称轴和顶点坐标;③在对称轴两侧,以顶点为中心,左右对称描点画图.
考点6二次函数图象的平移:
“上加下减,左加右减”
(1)将y=ax2的图象向上(c>0)或向下(c<0)平移|c|个单位,即可得到y=ax2+c的图象.其顶点是(0,c).形状、对称轴、开口方向与抛物线y=ax2相同.
(2)将y=ax2的图象向左(h<0)或向右(h>0)平移|h|个单位,即可得到y=a(x-h)2的图象.其顶点是(h,0),对称轴是直线x=h,形状、开口方向与抛物线y=ax2相同.(3)将y=ax2的图象向左(h<0)或向右(h>0)平移|h|个单位,再向上(k>0)或向下(k<0)平移|k|个单位,即可得到y=a(x-h)2+k的图象,其顶点是(h,k),对称轴是直线x=h,形状、开口方向与抛物线y=ax2相同.
考点7二次函数与一元二次方程的关系
(1)一元二次方程ax2+bx+c=0就是二次函数y=ax2+bx+c当函数y的值为0时的情况.
(2)当二次函数y=ax2+bx+c的图象与x轴有两个交点时,则一元二次方程ax2+bx+c=0有两个不相等的实数根;当二次函数y=ax2+bx+c的图象与x轴有一个交点时,则一元二次方程ax2+bx+c=0有两个相等的实数根;当二次函数y=ax2+bx+c的图象与x轴没有交点时,则一元二次方程ax2+bx+c=0没有实数根.
考点8二次函数的应用
函数的应用指的是运用函数概念建立函数模型,研究、解决某些实际问题的过程和方法,它包括两个方面:
(1)用二次函数表示实际问题中变量之间的关系;
(2)用二次函数解决实际问题中的最优化问题,其实质就是求函数的最大(小)值.
课后测验
一、填空题
1、已知函数y=(m+2)xm(m+1)是二次函数,则m=______________.
2、二次函数y=-x2-2x的对称轴是x=_____________
3、函数s=2t-t2,当t=___________时有最大值,最大值是__________.
4、已知抛物线y=ax2+x+c与x轴交点的横坐标为-1,则a+c=__________.
5、抛物线y=-3(x+2)2的顶点坐标是_____,若将它旋转180º后得新的抛物线,其解析式为_________.
6、抛物线y=5x-5x2+m的顶点在x轴上,则m=_____________________.
7已知抛物线y=ax2+bx+c的图象与x轴有两个交点,那么一元二次方程ax2+bx+c=0的根的情况是___________________.
8、已知二次函数y=x2-2x-3的图象与x轴交于A,B两点,在x轴上方的抛物线上有一点C,且△ABC的面积等于10,则点C的坐标为________.
9、把抛物线y=2(x+1)2向下平移____单位后,所得抛物线在x轴上截得的线段长为5.
10、如果二次函数y=x2-3x-2k,不论x取任何实数,都有y>0,则k的取值范围是________
11、已知二次函数y=kx2+(2k-1)x-1与x轴交点的横坐标为x1,x2(x1(1)当x=-2时,y=1;
(2)当x>x2时,y>0;(3)方程kx2+(2k-1)x-1=0有两个不相等的实数根x1,x2;(4)x1<-1,x2>-1;(5)x2-x1=
其中正确的结论有:
____(只需填写序号)
12、已知二次函数y=x2-2(m-1)x-1-m的图象与x轴交于A(x1,0),B(x2,0),x1<0二.选择题
13.抛物线y=(x-1)2+1的顶点坐标是()
(A)(1,1)(B)(-1,1)(C)(1,-1)(D)(-1,-1)
14.抛物线y=-x2+x+7与坐标轴的交点个数为()
(A)3个(B)2个(C)1个(D)0个
15.把抛物线y=x2+bx+c的图象向右平移3个单位,再向下平移2个单位,所得图象的解析式是y=x2-3x+5,则有()
(A)b=3,c=7(B)b=-9,c=-15(C)b=3,c=3(D)b=-9,c=21
16.若二次函数y=ax2+c,当x取x1,x2(x1≠x2)时,函数值相等,则当x取x1+x2时,函数值为()
(A)a+c(B)a-c(C)-c(D)c
17.当a,b为实数,二次函数y=a(x-1)2+b的最小值为-1时有()
(A)ab(D)a≥b
18.已知函数y=3x2-6x+k(k为常数)的图象经过点A(0.85,y1),B(1.1,y2),C(
y3),则有()
(A)y1y2>y3(C)y3>y1>y2(D)y1>y3>y2
19如果二次函数y=ax2+bx+c的顶点在y=2x2-x-1的图象的对称轴上,那么一定有()
(A)a=2或-2(B)a=2b(C)a=-2b(D)a=2,b=-1,c=-1
20抛物线y=ax2+bx+c(a<0)经过点(-1,0),且满足4a+2b+c>0.以下结论
(1)a+b>0;
(2)a+c>0;(3)-a+b+c>0;(4)b2-2ac>5a2其中正确的个数有()
(A)1个(B)2个(C)3个(D)4个
三解答题:
21.已知函数的图象经过点(3,2)
(1)求这个函数的解析式;
(2)画出它的图象,并指出图象的顶点坐标;
(3)当x>0时,求使y≥2的x的取值范围。
22.已知抛物线y=x2-2x-8
(1)求证:
该抛物线与x轴一定有两个交点;
(2)若该抛物线与x轴的两个交点分别为A、B,且它的顶点为P,求△ABP的面积。
23.抛物线y=ax2+bx+c经过A(1,4)、B(-1,0)、C(-2,5)三点
(1)求抛物线的解析式并画出这条抛物线;
(2)直角坐标系中点的横坐标与纵坐标均为整数的点称为整点。
试结合图象,写出在第四象限内抛物线上的所有整点的坐标。
24.某公司推出了一种高效环保型洗涤用品,年初上市
后,公司经历了从亏损到盈利过程。
下面的二次函数图象(部分)刻画了该公司年初以来累积利润s(万元)与销售时间t(月)之间的关系(即前t个月的利润总和s和t之间的关系)。
根据图象提供的信息,解答下列问题:
(1)由已知图象上的三点坐标,求累积利润s(万元)与时间t(月)之间的函数关系式;
(2)求截止到几月末公司累积利润可达到30万元;
(3)求第8个月公司所获利润是多少万元?
25.已知抛物线y=ax2+bx+c开口向下,并且经过A(0,1)和M(2,-3)两点。
(1)若抛物线的对称轴为直线x=-1,求此抛物线的解析式;
(2)如果抛物线的对称轴在y轴的左侧,试求a的取值范围;
(3)如果抛物线与x轴交于B、C两点,且∠BAC=90º,求此时a的值。
第二讲:
二次函数重难点与例题精讲
二次函数重难点
1.二次函数y=ax2,y=a(x-h)2,y=a(x-h)2+k,y=ax2+bx+c(各式中,a≠0)的图象形状相同,只是位置不同,它们的顶点坐标及对称轴如下表:
解析式
y=ax2
y=(ax-h)2
y=a(x-h)2+k
y=ax2+bx+c
顶点坐标
(0,0)
(h,0)
(h,k)
(-
,
)
对称轴
x=0
x=h
x=h
x=-
当h>0时,y=a(x-h)2的图象可由抛物线y=ax2向右平行移动h个单位得到,当h<0时,则向左平行移动│h│个单位得到.当h>0,k>0时,将抛物线y=ax2向右平行移动h个单位,再向上移动k个单位,就可以得到y=a(x-h)2+k的图象;当h>0,k<0时,将抛物线y=ax2向右平行移动h个单位,再向下移动│k│个单位可得到y=a(x-h)2+k的图象;当h<0,k>0时,将抛物线y=ax2向左平行移动│h│个单位,再向上移动k个单位可得到y=a(x-h)2+k的图象;当h<0,k<0时,将抛物线y=ax2向左平行移动│h│个,再向下移动│k│个单位可得到y=a(x-h)2+k的图象;因此,研究抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)的图象,通过配方,将一般式化为y=a(x-h)2+k的形式,可确定其顶点坐标、对称轴,抛物线的大体位置就很清楚了.这给画图象提供了方便.
2.抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)的图象;当a>0时,开口向上,当a<0时开口向下,对称轴是直线x=-
,顶点坐标是(-
,
).
3.抛物线y=ax2+bx+c(a≠0),若a>0,当x≤-
时,y随x的增大而减小;当x≥-
时,y随x的增大而增大.若a<0,当x≤-
时,y随x的增大而增大;当x≥-
时,y随x的增大而减小.4.抛物线y=ax2+bx+c的图象与坐标轴的交点:
(1)图象与y轴一定相交,交点坐标为(0,c);
(2)当△=b2-4ac>0,图象与x轴交于两点A(x1,0)和B(x2,0),其中的x1,x2是一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的两根.这两点间的距离AB=│x1-x2│=
.
当△=0,图象与x轴只有一个交点;
当△<0,图象与x轴没有交点.当a>0时,图象落在x轴的上方,x为任何实数,都有y>0;当a<0时,图象落在x轴的下方,x为任何实数时,都有y<0.
5.用待定系数法求二次函数的解析式
(1)当题给条件为已知图象经过三个已知点或已知x、y的三对对应值时,可设解析式为一般形式:
y=ax2+bx+c(a≠0).
(2)当题给条件为已知图象的顶点坐标或对称轴时,可设解析式为顶点式:
y=a(x-h)2+k(a≠0).
(3)当题给条件为已知图象与x轴的两个交点坐标时,可设解析式为两根式:
y=a(x-x1)(x-x2)(a≠0).
6.二次函数知识很容易与其他知识综合应用,而形成较为复杂的综合题目.因此,以二次函数知识为主的综合性题目是热点考题,往往以大题形式出现.
例题精讲
例1(全国初中数学竞赛(浙江赛区)初赛试题)作抛物线A关于x轴对称的抛物线B,再将抛物线B向左平移2个单位,向上平移1个单位,得到的抛物线C的函数解析式是y=2(x+1)2-1,则抛物线A所对应的函数表达式是()
(A)y=-2(x+3)2-2;(B)y=-2(x+3)2+2;
(C)y=-2(x-1)2-2;(D)y=-2(x-1)2+2
例2(2006年全国初中数学竞赛(海南赛区))根据下列表格的对应值,判断方程ax2+bx+c=0(a≠0,a,b,c为常数)一个解x的范围是()
x
3.23
3.24
3.25
3.26
ax2+bx+c
-0.06
-0.02
0.03
0.07
(A)3(C)3.24例3(2006年芜湖市鸠江区初中数学竞赛试题)函数y=ax2+bx+c图象的大致位置如右图所示,则ab,bc,2a+b,(a+c)2-b2,(a+b)2-c2,b2-a2等代数式的值中,正数有()
(A)2个(B)3个(C)4个(D)5个
例4一条抛物线y=ax2+bx+c的顶点为(4,-11),且与x轴的两个交点的横坐标为一正一负,则a、b、c中为正数的()
(A)只有a(B)只有b(C)只有c(D)只有a和b
例5(2006年“信利杯”全国初中数学竞赛(广西赛区)初赛试题)设b>0,二次函数y=ax2+bx+a2-1的图象为下列图象之一,则a的值是()
(A)1(B)-1(C)
例6(2006年芜湖市鸠江区初中数学竞赛试题)若二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象的顶点在第一象限,且过点(0,1)和(-1,0),则S=a+b+c的值的变化范围是__________.
例7(2005年全国初中数学竞赛试题)Rt△ABC的三个顶点A,B,C均在抛物线y=x2上,并且斜边AB平行于x轴.若斜边上的高为h,则()
(A)h<1(B)h=1(C)12
例8(1993年江苏初中数学竞赛试题)已知
是两位数,二次函数y=x2+mx+n的图象与x轴交于不同的两点,这两点间距离不超过2.
(1)求证:
0(2)求出所有这样的两位数
.
例9已知函数y=x2-│x│-12的图象与x轴交于相异两点A,B,另一抛物线y=ax2+bx+c过点A,B,顶点为P,且△APB是等腰直角三角形,求a,b,c.
例10(2006年全国初中数学竞赛(浙江赛区)初赛试题)已知二次函数y=x2+2(m+1)x-m+1.
(1)随着m的变化,该二次函数图象的顶点P是否都在某条抛物线上?
如果是,请求出该抛物线的函数表达式;如果不是,请说明理由.
(2)如果直线y=x+1经过二次函数y=x2+2(m+1)x-m+1图象的顶点P,求此时m的值.
例11(2004年河北省初中数学创新与知识应用竞赛决赛试题)通过实验研究,专家们发现:
初中学生听课的注意力指标数是随着老师讲课时间的变化而变化的,讲课开始时,学生的兴趣激增,中间有一段时间,学生的兴趣保持平衡的状态,随后开始分散.学生注意力指标数y随时间x(分钟)变化的函数图象如图所示(y越大表示学生注意力越集中).当0≤x≤10时,图象是抛物线的一部分,当10≤x≤20和20≤x≤40时,图象是线段.
(1)当0≤x≤10时,求注意力指标数y与时间x的函数关系式;
(2)一道数学竞赛题需要讲解24分钟.问老师能否经过适当安排,使学生在听这道题时,注意力的指标数都不低于36.
例12(2006年全国初中数学竞赛(海南赛区))已知A1、A2、A3是抛物线y=
x2上的三点,A1B1、A2B2、A3B3分别垂直于x轴,垂足为B1、B2、B3,直线A2B2交线段A1A3于点C.
(1)如图(a),若A1、A2、A3三点的横坐标依次为1、2、3,求线段CA2的长;
(2)如图(b),若将抛物线y=
x2改为抛物线y=
x2-x+1,A1、A2、A3三点的横坐标为连续整数,其他条件不变,求线段CA2的长;
(3)若将抛物线y=
x2改为抛物线y=ax2+bx+c,A1、A2、A3三点的横坐标为连续整数,其他条件不变,请猜想线段CA2的长(用a、b、c表示,并直接写出答案).
例13设抛物线C的解析式为y=x2-2kx+(
+k)k,k为实数.
(1)求抛物线的顶点坐标和对称轴方程(用k表示);
(2)任意给定k的三个不同实数值,请写出三个对应的顶点坐标,试说明当k变化时,抛物线C的顶点在一条定直线L上,求出直线L的解析式并画出图象;
(3)在第一象限有任意两圆O1、O2相外切,且都与x轴和
(2)中的直线L相切,设两圆在x轴上的切点分别为A、B(OA是否为一定值?
若是,请求出该定值;若不是,请说明理由;
(4)已知一直线L1与抛物线C中任意一条都相截,且截得的线段长都为6,求这条直线的解析式.
课后测验
一、选择题
1.直线y=
x-2与抛物线y=x2-
x的交点个数是()
(A)0个(B)1个(C)2个(D)互相重合的两个
2.关于抛物线y=ax2+bx+c(a≠0),下面几点结论中,正确的有()
①当a>0时,对称轴左边y随x的增大而减小,对称轴右边y随x的增大而增大,当a<0时,情况相反.②抛物线的最高点或最低点都是指抛物线的顶点.③只要解析式的二次项系数的绝对值相同,两条抛物线的形状就相同.④一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的根,就是抛物线y=ax2+bx+c与x轴交点的横坐标.
(A)①②③④(B)①②③(C)①②(D)①③④
3.若函数y=
的图象经过点(1,-2),那么抛物线y=ax2+(a-1)x+a+3的性质说得全对的是()
(A)开口向下,对称轴在y轴右侧,图象与正半y轴相交
(B)开口向下,对称轴在y轴左侧,图象与正半y轴相交
(C)开口向上,对称轴在y轴左侧,图象与负半y轴相交
(D)开口向下,对称轴在y轴右侧,图象与负半y轴相交
4.函数y=ax2与y=
(a<0)在同一直角坐标系中的大致图象是()
5.如图,抛物线y=x2+bx+c与y轴交于A点,与x轴正半轴交于B,C两点,且BC=3,S△ABC=6,则b的值是()
(A)b=5(B)b=-5(C)b=±5(C)b=4
(第5题)(第5题)
6.不论x为何值,函数y=ax+bx+c(a≠0)的永远小于0的条件是()
(A)a>0,△>0(B)a>0,△<0(C)a<0,△>0(D)a<0,△<0
7.已知抛物线y=ax2+bx+c如图所示,则关于x的方程ax2+bx+c-3=0的根的情况是()
(A)有两个不相等的正实数根(B)有两个异号实数根
(C)有两个相等的实数根(D)没有实数根
8.为了备战世界杯,中国足球队在某次训练中,一队员在距离球门12米处挑射,正好射中了2.4米高的球门横梁.若足球运行的路线是抛物线y=ax2+bx+c(如图),则下列结论:
①a<-
;②-
0;④0(A)①③(B)①④(C)②③(D)②④
(第8题)(第12题)(第15题)
9.已知:
二次函数y=x2+bx+c与x轴相交于A(x1,0),B(x2,0)两点,其顶点坐标为P(-
),AB=│x1-x2│,若S△APB=1,则b与c的关系式是()
(A)b2-4c+1=0(B)b2-4c-1=0(C)b2-4c+4=0(D)b2-4c-4=0
10.若函数y=
(x2-100x+196+│x2-100x+196│),则当自变量x取1、2、3、…、10这100个自然数时,函数值的和是()
A.540;B.390;C.194;D.97
11.已知二次函数y=ax2+bx的图象经过点A(-1,1),则ab有()
(A)最小值0(B)最大值1(C)最大值2(D)有最小值
12.抛物线y=ax2+bx+c的图象如图,OA=OC,则()
(A)ac+1=b(B)ab+1=c(C)bc+1=a(D)以上都不是
13.若二次函数y=ax2+bx+c的顶点在第一象限,且经过点(0,1),(-1,0),则S=a+b+c的变化范围是()
(A)01(C)1
14.如果抛物线y=x2-6x+c-2的顶点到x轴的距离是3,那么c的值等于()
(A)8(B)14(C)8或14(D)-8或-14
15.(2005年全国初中数学联赛初赛试题)如图,直线x=1是二次函数y=ax2+bx+c的图象的对称轴,则有()
(A)a+b+c=0(B)b>a+c(C)c>2b(D)abc<0
二、填空题
1.二次函数y=ax2+c(c不为零),当x取x1,x2(x1≠x2)时,函数值相等,则x1与x2的关系是________.
2.已知直线y=2x-1与抛物线y=5x2+k交点的横坐标为2,则k=________,交点坐标为________.
3.已知二次函数y1=ax2+bx+c(a≠0)与一次函数y2=kx+m(k≠0)的图象相交于点A(-2,4)和B(8,2)(如图所示),则能使y1>y2成立的x的取值范围是________.
(第3题)(第6题)(第9题)
4.有一个二次函数的图象,三位学生分别说出了它的一些特点:
甲:
对称轴是直线x=4;
乙:
与x轴两个交点的横坐标都是整数;
丙:
与y轴交点的纵坐标也是整数,且以这三个交点为顶点的三角形面积为3.
请你写出满足上述全部特点的一个二次函数解析式:
_______.
5.对于反