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浙教版七年级数学上册同步精品讲义第3课二次函数的性质(学生版+解析)
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这是一份浙教版七年级数学上册同步精品讲义第3课二次函数的性质(学生版+解析),共33页。学案主要包含了即学即练1,即学即练2,即学即练3,即学即练4,思路点拨等内容,欢迎下载使用。
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知识精讲
知识点01 二次函数的解析式
1.二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.
2.二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.
知识点02 二次函数的开口方向、对称轴、顶点
知识点03 二次函数的增减性
知识点04 二次函数的最值
能力拓展
考点01 二次函数的解析式
【典例1】一个二次函数的图象经过(﹣1,0),(0,6),(3,0)三点.
求:这个二次函数的解析式.
【即学即练1】已知抛物线y=x2+bx+c的图象经过A(﹣1,12)、B(0,5).
(1)求抛物线解析式;
(2)试判断该二次函数的图象是否经过点(2,3).
考点02 二次函数的开口方向、对称轴、顶点
【典例2】已知二次函数y=2x2+4x﹣6,
(1)将二次函数的解析式化为y=a(x﹣h)2+k的形式.
(2)写出二次函数图象的开口方向、对称轴、顶点坐标.
【即学即练2】二次函数y=ax2+bx+c的图象经过点A(4,0),B(0,﹣3),C(﹣2,0),求它的解析式,直接写出它的开口方向、对称轴和顶点坐标.
考点03 二次函数的增减性
【典例3】已知二次函数y=x2﹣2x﹣3的自变量x1,x2,x3对应的函数值分别为y1,y2,y3.当﹣1<x1<0,1<x2<2,x3>3时,y1,y2,y3三者之间的大小关系是( )
A.y1<y2<y3B.y2<y3<y1C.y3<y1<y2D.y2<y1<y3
【即学即练3】画二次函数y=ax2+bx+c的图象时,列表如下:
关于此函数有以下说法:①函数图象开口向上;②当x>2时,y随x的增大而减小;③当x=0时,y=﹣1.其中正确的有( )
A.①②B.①③C.②③D.①②③
考点04 二次函数的最值
【典例4】抛物线y=﹣x2+bx+c过点(0,﹣5)和(2,1).
(1)求b,c的值;
(2)当x为何值时,y有最大值?
【即学即练4】已知二次函数y=x2﹣4x+2.当自变量x取值在﹣2≤x≤5范围内时,下列说法正确的是( )
A.有最大值14,最小值﹣2B.有最大值14,最小值7
C.有最大值7,最小值﹣2D.有最大值14,最小值2
分层提分
题组A 基础过关练
1.抛物线y=2(x+9)2﹣3的顶点坐标是( )
A.(9,﹣3)B.(﹣9,﹣3)C.(9,3)D.(﹣9,3)
2.下列对二次函数y=﹣(x+1)2﹣3的图象描述不正确的是( )
A.开口向下 B.顶点坐标为(﹣1,﹣3)
C.与y 轴相交于点(0,﹣3) D.当x>−1时,函数值y随x的增大而减小
3.已知二次函数y=﹣2x2+4x+3,当﹣1≤x≤2时,y的取值范围是( )
A.y≤5B.y≤3C.﹣3≤y≤3D.﹣3≤y≤5
4.若二次函数图象的顶点坐标为(2,﹣1),且抛物线过(0,3),则二次函数解析式是 .
5.已知二次函数y=﹣(x﹣2)2+t,当x<2时,y随x的增大而 .(填“增大”或“减小”)
6.二次函数y=ax2+2ax+1的最大值为,则a的值为 .
7.已知二次函数的表达式为y=﹣x2+x+2.
(1)求该二次函数图象的开口方向、对称轴和顶点坐标;
(2)当x小于多少时,y随x的增大而增大?
8.已知:二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)中的x和y满足表:
(1)这个二次函数的对称轴是直线 ,m的值为 ;
(2)求出这个二次函数的解析式;
(3)若点A(t,y1)、B(t+1,y2)两点都在该函数图象上,且t<0,比较y1与y2的大小,并说明理由.
9.已知二次函数y=x2+2x.
(1)写出该二次函数图象的对称轴.
(2)已知该函数图象经过A(x1,y1),B(x2,y2)两个不同的点.
①当x1=3n+4,x2=2n﹣1,且y1=y2时,求n的值.
②当x1>﹣1,x2>﹣1时,求证:(x1﹣x2)(y1﹣y2)>0.
10.已知抛物线y=αx2+bx+b2﹣b(α≠0).
(1)若b=2α,求抛物线的对称轴;
(2)若α=1,且抛物线的对称轴在y轴右侧.
①当抛物线顶点的纵坐标为1时,求b的值;
②点(﹣3,y1),(﹣1,y2),(3,y3)在抛物线上,若y1>y3>y2,请直接写出b的取值范围.
题组B 能力提升练
11.已知抛物线y=x2+mx的对称轴为直线x=2,则关于x的方程x2+mx=5的根是( )
A.0,4B.1,5C.1,﹣5D.﹣1,5
12.抛物线y=(x﹣a)2+a﹣1的顶点一定不在( )
A.第一象限B.第二象限C.第三象限D.第四象限
13.若实数x,y满足x+y2=3,设s=x2+8y2,则s的取值范围是( )
A.s≥3B.3<s<8C.s≤3D.s≥8
14.已知二次函数y=ax2﹣2ax+a+5(其中x是自变量)的图象上有两点(﹣2,y1),(3,y2),满足y1<y2,当﹣2≤x<3时,y的最小值为﹣4,则a的值为( )
A.﹣5B.﹣1C.1D.﹣2
15.设二次函数y1=2x2+bx+c(b,c是常数)的图象与x轴交于A,B两点.
(1)若A,B两点的坐标分别为(1,0),(2,0),求函数y1的表达式及其图象的对称轴.
(2)若函数y1的表达式可以写成y1=2(x﹣h)2﹣2(h是常数)的形式,求b+c的最小值.
(3)设一次函数y2=x﹣m(m是常数),若函数y1的表达式还可以写成y1=2(x﹣m)(x﹣m﹣2)的形式,当函数y=y1﹣y2的图象经过点(x0,0)时,求x0﹣m的值.
16.已知函数y=(m+2)x2+kx+n.
(1)若此函数为一次函数;
①m,k,n的取值范围;
②当﹣2≤x≤1时,0≤y≤3,求此函数关系式;
③当﹣2≤x≤3时,求此函数的最大值和最小值(用含k,n的代数式表示);
(2)若m=﹣1,n=2,当﹣2≤x≤2时,此函数有最小值﹣4,求实数k的值.
题组C 培优拔尖练
17.设函数y=a(x﹣h)2+k(a,h,k是实数,a≠0),当x=1时,y=2;当x=5时,y=6,以下判断正确的是( )
A.若h=2,则a<0B.若h=4,则a>0
C.若h=6,则a<0D.若h=8,则a>0
18.在平面直角坐标系中,二次函数y=ax2+bx+c(a,b,c是常数,a≠0)的图象经过点A(2,m),当x≤1时,y⩾m+1;当x>1时,y⩾m,则a=( )
A.﹣1B.﹣C.D.1
19.若二次函数y=﹣x2+mx在﹣2≤x≤1时的最大值为5,则m的值是( )
A.﹣2或6B.2或6C.﹣或6D.﹣或﹣2
20.已知函数y=﹣x2+2x+6,当0≤x<m时,函数值的取值范围是6≤y≤7,则实数m的取值范围是 .
21.在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=ax2+bx+a﹣4(a≠0)的对称轴是直线x=1.
(1)求抛物线y=ax2+bx+a﹣4(a≠0)的顶点坐标;
(2)当﹣2≤x≤3时,y的最大值是5,求a的值;
(3)在(2)的条件下,当t≤x≤t+1时,y的最大值是m,最小值是n,且m﹣n=3,求t的值.学习目标
1.从具体函数的图象中认识二次函数的基本性质.
2.探索二次函数的变化规律,掌握函数的最大值(或最小值)及函数的增减性的概念,会求二次函数的最值,并能根据性质判断函数在某一范围内的增减性.
函数
()
()
图象的开口方向
向
向
对称轴
直线
直线
顶点坐标
函数
()
()
增减性
当时,随的增大而 ;
当时,随的增大而 ;
当时,随的增大而 ;
当时,随的增大而 ;
函数
()
()
最值
当时,有最小值 ,
无最大值;
当时,有最大值 ,
无最小值.
x
…
1
2
3
4
5
…
y
…
2
3
2
﹣1
﹣6
…
x
…
﹣1
0
1
2
3
…
y
…
0
﹣3
﹣4
m
0
…
第3课 二次函数的性质
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知识精讲
知识点01 二次函数的解析式
1.二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.
2.二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.
知识点02 二次函数的开口方向、对称轴、顶点
知识点03 二次函数的增减性
知识点04 二次函数的最值
能力拓展
考点01 二次函数的解析式
【典例1】一个二次函数的图象经过(﹣1,0),(0,6),(3,0)三点.
求:这个二次函数的解析式.
【思路点拨】设一般式y=ax2+bx+c,再把三个点的坐标代入得到关于a、b、c的方程组,然后解方程组求出a、b、c即可.
【解析】解:设抛物线的解析式为y=ax2+bx+c,
根据题意得:,
解得:,
所以抛物线的解析式为y=﹣2x2+4x+6.
【点睛】本题考查了用待定系数法求二次函数的解析式:在利用待定系数法求二次函数关系式时,要根据题目给定的条件,选择恰当的方法设出关系式,从而代入数值求解.一般地,当已知抛物线上三点时,常选择一般式,用待定系数法列三元一次方程组来求解;当已知抛物线的顶点或对称轴时,常设其解析式为顶点式来求解;当已知抛物线与x轴有两个交点时,可选择设其解析式为交点式来求解.
【即学即练1】已知抛物线y=x2+bx+c的图象经过A(﹣1,12)、B(0,5).
(1)求抛物线解析式;
(2)试判断该二次函数的图象是否经过点(2,3).
【思路点拨】(1)根据待定系数法即可求得;
(2)把点(2,3)代入二次函数解析式进行验证即可.
【解析】解:(1)∵抛物线y=x2+bx+c的图象经过A(﹣1,12),B(0,5).
∴,解得,
∴二次函数解析式为y=x2﹣6x+5;
(2)当x=2时,y=x2﹣6x+5=4﹣12+5=﹣3≠3,
∴该二次函数的图象不经过点(2,3).
【点睛】本题主要考查待定系数法求二次函数的解析式,二次函数图象上点的坐标特征,利用待定系数法系数的值是解题的关键.
考点02 二次函数的开口方向、对称轴、顶点
【典例2】已知二次函数y=2x2+4x﹣6,
(1)将二次函数的解析式化为y=a(x﹣h)2+k的形式.
(2)写出二次函数图象的开口方向、对称轴、顶点坐标.
【思路点拨】(1)用配方法可将抛物线一般式转化为顶点式;
(2)根据(1)中的顶点式确定开口方向、对称轴、顶点坐标.
【解析】解:(1)y=2x2+4x﹣6=2(x2+2x+1)﹣8=2(x+1)2﹣8;
(2)由(1)知,该抛物线解析式是:y=2(x+1)2﹣8;
a=2>0,则二次函数图象的开口方向向上.
对称轴是直线x=﹣1、顶点坐标是(﹣1,﹣8).
【点睛】本题考查了二次函数的三种形式和二次函数的性质.二次函数的解析式有三种形式:(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;(3)交点式(与x轴):y=a(x﹣x1)(x﹣x2).
【即学即练2】二次函数y=ax2+bx+c的图象经过点A(4,0),B(0,﹣3),C(﹣2,0),求它的解析式,直接写出它的开口方向、对称轴和顶点坐标.
【思路点拨】通过待定系数法求出函数解析式,根据a的符号可得抛物线开口方向,根据x=﹣求对称轴,将x=﹣的值代入函数解析式求抛物线顶点纵坐标.
【解析】解:将(4,0),(0,﹣3),(﹣2,0)代入y=ax2+bx+c得,
解得,
∴y=x2﹣x﹣3,
∵a>0,
∴抛物线开口向上,
抛物线对称轴为直线x=﹣=﹣=1,
把x=1代入y=x2﹣x﹣3得y=+﹣3=﹣,
∴抛物线顶点坐标为(1,﹣).
【点睛】本题考查二次函数的性质,解题关键是掌握待定系数法求函数解析式,掌握二次函数图象与系数的关系.
考点03 二次函数的增减性
【典例3】已知二次函数y=x2﹣2x﹣3的自变量x1,x2,x3对应的函数值分别为y1,y2,y3.当﹣1<x1<0,1<x2<2,x3>3时,y1,y2,y3三者之间的大小关系是( )
A.y1<y2<y3B.y2<y3<y1C.y3<y1<y2D.y2<y1<y3
【思路点拨】首先求出抛物线的对称轴,根据二次函数的增减性即可解决问题.
【解析】解:∵抛物线y=x2﹣2x﹣3=(x﹣1)2﹣4,
∴对称轴x=1,顶点坐标为(1,﹣4),
当y=0时,(x﹣1)2﹣4=0,
解得x=﹣1或x=3,
∴抛物线与x轴的两个交点坐标为:(﹣1,0),(3,0),
∴当﹣1<x1<0,1<x2<2,x3>3时,y2<y1<y3,
故选:D.
【点睛】本题考查抛物线的性质,熟练掌握抛物线的性质是解决问题的关键,记住在抛物线的左右函数的增减性不同,确定对称轴的位置是关键,属于中考常考题型.
【即学即练3】画二次函数y=ax2+bx+c的图象时,列表如下:
关于此函数有以下说法:①函数图象开口向上;②当x>2时,y随x的增大而减小;③当x=0时,y=﹣1.其中正确的有( )
A.①②B.①③C.②③D.①②③
【思路点拨】先由表中数据可知,y随x的增大先增大后减小,得到函数图象开口向下;利用y=2时,x=1或x=3,得到函数的对称轴,再结合开口方向得到函数的增减性;利用对称轴为直线x=1和x=4时y=﹣1得到x=0时的函数值.
【解析】解:由表中数据可知,y随x的增大先增大后减小,
∴函数图象开口向下,故①错误,不符合题意;
∵y=2时,x=1或x=3,
∴函数的对称轴为直线x=2,
∵开口向下,
∴当x>2时,y随x的增大而减小,故②正确,符合题意;
∵对称轴为直线x=1,当x=4时y=﹣1,
∴x=0时,y=﹣1,故③正确,符合题意;
故选:C.
【点睛】本题考查了二次函数的图象和性质,解题的关键是学会读表并熟练掌握二次函数的性质.
考点04 二次函数的最值
【典例4】抛物线y=﹣x2+bx+c过点(0,﹣5)和(2,1).
(1)求b,c的值;
(2)当x为何值时,y有最大值?
【思路点拨】(1)把(0,﹣5)和(2,1)代入抛物线,得出方程组,求出方程组的解,即可得出抛物线的解析式;
(2)根据二次函数的性质,对称轴方程即可求得结论.
【解析】解:(1)∵抛物线y=﹣x2+bx+c过点(0,﹣5)和(2,1).
∴,
解得 ,
∴b,c的值分别为5,﹣5.
(2)∵抛物线y=﹣x2+5x﹣5中,a=﹣1<0,
∴当x=﹣=时y有最大值.
【点睛】本题考查了用待定系数法求二次函数的解析式,二次函数的性质,熟练掌握对称轴方程是解题的关键,难度适中.
【即学即练4】20.已知二次函数y=x2﹣4x+2.当自变量x取值在﹣2≤x≤5范围内时,下列说法正确的是( )
A.有最大值14,最小值﹣2B.有最大值14,最小值7
C.有最大值7,最小值﹣2D.有最大值14,最小值2
【思路点拨】先根据二次函数的解析式得出抛物线的对称轴和开口方向,即可得出函数的最值情况.
【解析】解:∵y=x2﹣4x+2=(x﹣2)2﹣2,
∴该抛物线的对称轴为直线x=2,
又∵抛物线的开口向上,
∴当x=2时,函数取得最小值为﹣2,
∵x=﹣2时,y=x2﹣4x+2=14,
∴在﹣2≤x≤5范围内,函数有最大值14,最小值﹣2,
故选:A.
【点睛】本题主要考查二次函数的图象与性质,关键是要能根据解析式得出函数的对称轴和开口方向.
分层提分
题组A 基础过关练
1.抛物线y=2(x+9)2﹣3的顶点坐标是( )
A.(9,﹣3)B.(﹣9,﹣3)C.(9,3)D.(﹣9,3)
【思路点拨】由抛物线解析式可得抛物线顶点坐标.
【解析】解:∵y=2(x+9)2﹣3,
∴抛物线顶点坐标为(﹣9,﹣3),
故选:B.
【点睛】本题考查二次函数的性质,解题关键是掌握二次函数的顶点式.
2.下列对二次函数y=﹣(x+1)2﹣3的图象描述不正确的是( )
A.开口向下 B.顶点坐标为(﹣1,﹣3)
C.与y 轴相交于点(0,﹣3) D.当x>−1时,函数值y随x的增大而减小
【思路点拨】根据二次函数的性质对各小题分析判断即可得解.
【解析】解:A、∵a=﹣1<0,
∴抛物线的开口向下,正确,不合题意;
B、抛物线的顶点坐标是(﹣1,3),故本小题正确,不合题意;
C、令x=0,则y=﹣1﹣3=﹣4,
所以抛物线与y轴的交点坐标是(0,﹣4),故不正确,符合题意;
D、抛物线的开口向下,对称轴为直线x=﹣1,
∴当x>−1时,函数值y随x的增大而减小,故本小题正确,不合题意;
故选:C.
【点睛】本题考查了二次函数的性质,主要利用了抛物线的开口方向、对称轴、顶点坐标,与y轴的交点,掌握其性质是解决此题关键.
3.已知二次函数y=﹣2x2+4x+3,当﹣1≤x≤2时,y的取值范围是( )
A.y≤5B.y≤3C.﹣3≤y≤3D.﹣3≤y≤5
【思路点拨】将二次函数解析式化为顶点式,根据抛物线开口方向及顶点坐标求解.
【解析】解:∵y=﹣2x2+4x+3=﹣2(x﹣1)2+5,
∴抛物线开口向下,顶点坐标为(1,5),
将x=﹣1代﹣1代入y=﹣2x2+4x+3得y=﹣2﹣4+3=﹣3,
∴当﹣1≤x≤2时,y的取值范围是﹣3≤y≤5,
故选:D.
【点睛】本题考查二次函数的性质,解题关键是掌握二次函数与方程的关系.
4.若二次函数图象的顶点坐标为(2,﹣1),且抛物线过(0,3),则二次函数解析式是 y=x2﹣4x+3 .
【思路点拨】设出二次函数的顶点式解析式,把(0,3)代入计算即可.
【解析】解:设二次函数解析式为y=a(x﹣2)2﹣1,
把(0,3)代入得:3=4a﹣1,
解得:a=1,
则二次函数解析式为y=(x﹣2)2﹣1=x2﹣4x+3.
故答案为:y=x2﹣4x+3.
【点睛】此题考查了待定系数法求二次函数解析式,二次函数的性质,以及二次函数图象上点的坐标特征,熟练掌握待定系数法是解本题的关键.
5.已知二次函数y=﹣(x﹣2)2+t,当x<2时,y随x的增大而 增大 .(填“增大”或“减小”)
【思路点拨】由抛物线开口方向及对称轴求解.
【解析】解:∵y=﹣(x﹣2)2+t,
∴抛物线开口向下,对称轴为直线x=2,
∴x<2时,y随x增大而增大,
故答案为:增大.
【点睛】本题考查二次函数的性质,解题关键是掌握二次函数图象与系数的关系.
6.二次函数y=ax2+2ax+1的最大值为,则a的值为 .
【思路点拨】将二次函数解析式化为顶点式求解.
【解析】解:∵y=ax2+2ax+1=a(x+1)2+1﹣a,
∴抛物线顶点坐标为(﹣1,1﹣a),
∴y=1﹣a为函数最大值,
∴1﹣a=,
解得a=﹣.
故答案为:.
【点睛】本题考查二次函数的最值问题,解题关键是掌握求二次函数最值的方法,将二次函数解析式化为顶点式求解.
7.已知二次函数的表达式为y=﹣x2+x+2.
(1)求该二次函数图象的开口方向、对称轴和顶点坐标;
(2)当x小于多少时,y随x的增大而增大?
【思路点拨】(1)将二次函数解析式化为顶点式求解.
(2)根据抛物线开口方向及对称轴求解.
【解析】解:(1)∵y=﹣x2+x+2=﹣(x﹣2)2+3,
∴抛物线开口向下,对称轴为直线x=2,顶点坐标为(2,3).
(2)∵抛物线开口向下,
∴x<2时,y随x增大而增大.
【点睛】本题考查二次函数的性质,解题关键是掌握二次函数图象与系数的关系.
8.已知:二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)中的x和y满足表:
(1)这个二次函数的对称轴是直线 x=1 ,m的值为 ﹣3 ;
(2)求出这个二次函数的解析式;
(3)若点A(t,y1)、B(t+1,y2)两点都在该函数图象上,且t<0,比较y1与y2的大小,并说明理由.
【思路点拨】(1)根据表中x、y的对应值可知,当x=﹣1与x=3时y的值相等,所以此两点关于抛物线的对称轴对称,由中点坐标公式即可得出对称轴的直线方程,再由二次函数对称性可得m的值;
(2)利用待定系数法求得即可;
(3)根据二次函数的增减性可得结论.
【解析】解:(1)∵由表中x、y的对应值可知,当x=1与x=3时y的值相等,
∴对称轴是直线x==1,
由二次函数的对称性可知,当x=0与x=2时y的值相等,
∴m=﹣3;
故答案为:x=1;﹣3;
(2)∵当x=0时,y=﹣3,
∴设y=ax2+bx﹣3,
代入(﹣1,0),(1,﹣4),
∴,
∴,
∴抛物线的解析式为:y=x2﹣2x﹣3;
(3)y1>y2,理由如下:
∵抛物线的解析式为:y=x2﹣2x﹣3,开口向上,对称轴为直线x=1,
∵t<0,
∴t<t+1<1,
∴此时,抛物线随x的增大而减小,
∴y1>y2.
【点睛】此题考查待定系数法求函数解析式,二次函数的性质,掌握待定系数法求函数解析式的方法与步骤是解决问题的关键.
9.已知二次函数y=x2+2x.
(1)写出该二次函数图象的对称轴.
(2)已知该函数图象经过A(x1,y1),B(x2,y2)两个不同的点.
①当x1=3n+4,x2=2n﹣1,且y1=y2时,求n的值.
②当x1>﹣1,x2>﹣1时,求证:(x1﹣x2)(y1﹣y2)>0.
【思路点拨】(1)将二次函数解析式化为顶点式求解.
(2)①由抛物线的对称性可得A,B两点关于对称轴对称,进而求解.②根据x>﹣1时y随x增大而增大分类讨论x1>x2与x1<x2两种情况求解.
【解析】解:(1)∵y=x2+2x=(x+1)2﹣1,
∴抛物线对称轴为直线x=﹣1.
(2)①由抛物线的对称性可得当y1=y2时,A,B两点关于对称轴对称,
∴=﹣1,
解得n=﹣1.
②∵抛物线开口向上,对称轴为直线x=﹣1,
∴当x>﹣1时,y随x增大而增大,
∴当x1>x2时,y1>y2,
∴(x1﹣x2)(y1﹣y2)>0,
当x1<x2时,y1<y2,
∴(x1﹣x2)(y1﹣y2)>0.
【点睛】本题考查二次函数的性质,解题关键是掌握二次函数的性质,掌握二次函数图象与系数的关系.
10.已知抛物线y=αx2+bx+b2﹣b(α≠0).
(1)若b=2α,求抛物线的对称轴;
(2)若α=1,且抛物线的对称轴在y轴右侧.
①当抛物线顶点的纵坐标为1时,求b的值;
②点(﹣3,y1),(﹣1,y2),(3,y3)在抛物线上,若y1>y3>y2,请直接写出b的取值范围.
【思路点拨】(1)根据对称轴公式即可求得;
(2)①根据对称轴在y轴右侧可判断b<0,根据顶点公式可求得b=﹣;
②根据题意可得<﹣<,即可求解.
【解析】解:(1)抛物线的对称轴为直线x=﹣,
∵b=2α,
∴x=﹣1,
∴抛物线的对称轴为直线x=﹣1;
(2)①当a=1时,抛物线y=x2+bx+b2﹣b,
∴抛物线的对称轴为直线x=﹣,
∵抛物线的对称轴在y轴右侧,
∴﹣>0,
∴b<0,
∵抛物线顶点的纵坐标为1,
∴=1,
解得:b=2或b=﹣,
∵b<0,
∴b=﹣;
②当a=1时,抛物线y=x2+bx+b2﹣b,
∴抛物线的对称轴为直线x=﹣,
∵点(﹣3,y1),(﹣1,y2),(3,y3)在抛物线上,且y1>y3>y2,
∴<﹣<,
∴﹣2<b<0.
【点睛】本题考查二次函数的性质,二次函数图象上点的坐标特征等知识点,解题的关键是熟练掌握对称轴公式和顶点公式.
题组B 能力提升练
11.已知抛物线y=x2+mx的对称轴为直线x=2,则关于x的方程x2+mx=5的根是( )
A.0,4B.1,5C.1,﹣5D.﹣1,5
【思路点拨】根据抛物线y=x2+mx的对称轴为直线x=2,可以得到m的值,然后解方程即可.
【解析】解:∵抛物线y=x2+mx的对称轴为直线x=2,
∴﹣=2,
解得m=﹣4,
∴方程x2+mx=5可以写成x2﹣4x=5,
∴x2﹣4x﹣5=0,
∴(x﹣5)(x+1)=0,
解得x1=5,x2=﹣1,
故选:D.
【点睛】本题考查二次函数的性质、解一元二次方程,解答本题的关键是明确题意,求出m的值.
12.抛物线y=(x﹣a)2+a﹣1的顶点一定不在( )
A.第一象限B.第二象限C.第三象限D.第四象限
【思路点拨】利用分类讨论的方法可以解答本题.
【解析】解:∵y=(x﹣a)2+a﹣1,
∴该抛物线的顶点坐标为(a,a﹣1),
当a﹣1>0时,a>0,此时顶点在第一象限,故选项A不符合题意;
当0<a<1时,此时顶点在第四象限,故选项D不符合题意;
当a<0时,a﹣1<0,此时顶点在第三象限,故选项C不符合题意;
故选:B.
【点睛】本题考查二次函数的性质,解答本题的关键是熟知每个象限中点的坐标特征.
13.若实数x,y满足x+y2=3,设s=x2+8y2,则s的取值范围是( )
A.s≥3B.3<s<8C.s≤3D.s≥8
【思路点拨】由x+y2=3可得y2与x的关系,用含x的代数式表示s,通过配方求解.
【解析】解:∵x+y2=3,
∴y2=3﹣x,
∵3﹣x≥0,
∴x≤3,
∴s=x2+8y2=x2+8(3﹣x)=x2﹣8x+24=(x﹣4)2+8,
∴s≥9.
故选:D.
【点睛】本题考查二次函数的最值,解题关键是掌握二次函数与方程的关系,掌握配方法求二次函数的最值.
14.已知二次函数y=ax2﹣2ax+a+5(其中x是自变量)的图象上有两点(﹣2,y1),(3,y2),满足y1<y2,当﹣2≤x<3时,y的最小值为﹣4,则a的值为( )
A.﹣5B.﹣1C.1D.﹣2
【思路点拨】二次函数y=ax2﹣2ax+a+5的对称轴是直线x=﹣=1,根据题意可得二次函数y=ax2﹣2ax+a+5图象过(﹣2,﹣4),即可得到答案.
【解析】解:二次函数y=ax2﹣2ax+a+5的对称轴是直线x=﹣=1,
由(﹣2,y1),(3,y2),满足y1<y2知a<0,
∵当﹣2≤x<3时,y的最小值为﹣4,
∴二次函数y=ax2﹣2ax+a+5图象过(﹣2,﹣4),
∴4a+4a+a+5=﹣4,
∴a=﹣1,
故选:B.
【点睛】本题考查二次函数的性质,解题的关键是理解二次函数y=ax2﹣2ax+a+5图象过(﹣2,﹣4).
15.设二次函数y1=2x2+bx+c(b,c是常数)的图象与x轴交于A,B两点.
(1)若A,B两点的坐标分别为(1,0),(2,0),求函数y1的表达式及其图象的对称轴.
(2)若函数y1的表达式可以写成y1=2(x﹣h)2﹣2(h是常数)的形式,求b+c的最小值.
(3)设一次函数y2=x﹣m(m是常数),若函数y1的表达式还可以写成y1=2(x﹣m)(x﹣m﹣2)的形式,当函数y=y1﹣y2的图象经过点(x0,0)时,求x0﹣m的值.
【思路点拨】(1)根据A、B两点的坐标特征,可设函数y1的表达式为y1=2(x﹣x1)(x﹣x2),其中x1,x2是抛物线与x轴交点的横坐标;
(2)把函数y1=2(x﹣h)2﹣2,化成一般式,求出对应的b、c的值,再根据b+c式子的特点求出其最小值;
(3)把y1,y2代入y=y1﹣y2求出y关于x的函数表达式,再根据其图象过点(x0,0),把(x0,0)代入其表达式,形成关于x0的一元二次方程,解方程即可.
【解析】解:(1)∵二次函数y1=2x2+bx+c过点A(1,0)、B(2,0),
∴y1=2(x﹣1)(x﹣2),即y1=2x2﹣6x+4.
∴抛物线的对称轴为直线x=﹣=.
(2)把y1=2(x﹣h)2﹣2化成一般式得,
y1=2x2﹣4hx+2h2﹣2.
∴b=﹣4h,c=2h2﹣2.
∴b+c=2h2﹣4h﹣2
=2(h﹣1)2﹣4.
把b+c的值看作是h的二次函数,则该二次函数开口向上,有最小值,
∴当h=1时,b+c的最小值是﹣4.
(3)由题意得,y=y1﹣y2
=2(x﹣m) (x﹣m﹣2)﹣(x﹣m)
= (x﹣m)[2(x﹣m)﹣5].
∵函数y的图象经过点 (x0,0),
∴(x0﹣m)[2(x0﹣m)﹣5]=0.
∴x0﹣m=0,或2(x0﹣m)﹣5=0.
即x0﹣m=0或x0﹣m=.
【点睛】本题考查了二次函数表达式的三种形式,即一般式:y=ax2+bx+c,顶点式:y=a(x﹣h)2+k,交点式:y=a(x﹣x1)(x﹣x2).
16.已知函数y=(m+2)x2+kx+n.
(1)若此函数为一次函数;
①m,k,n的取值范围;
②当﹣2≤x≤1时,0≤y≤3,求此函数关系式;
③当﹣2≤x≤3时,求此函数的最大值和最小值(用含k,n的代数式表示);
(2)若m=﹣1,n=2,当﹣2≤x≤2时,此函数有最小值﹣4,求实数k的值.
【思路点拨】(1)①根据二次项系数为0,一次项系数不为0,常数项为任意实数解答即可;
②根据k>0,k<0时x、y的对应关系确定直线经过的点的坐标,求出解析式;
③根据一次函数的性质即增减性解答即可;
(2)把m=﹣1,n=2代入关系式,得到二次函数解析式,确定对称轴,顶点坐标,分情况讨论求出k的值.
【解析】解:(1)①m=﹣2,k≠0,n为任意实数;
②当k>0时,y随x的增大而增大,直线经过(﹣2,0)(1,3),函数关系式为:y=x+2
当k<0时,y随x的增大而减小,直线经过(﹣2,3)(1,0),函数关系式为:y=﹣x+1
③当k>0时,x=﹣2,y有最小值为﹣2k+n
x=3时,y有最大值为3k+n
当k<0时,x=﹣2,y有最大值为﹣2k+n
x=3时,y有最小值为3k+n
(2)若m=﹣1,n=2时,二次函数为y=x2+kx+2
对称轴为x=﹣,
当﹣≤﹣2,即k≥4时,把x=﹣2,y=﹣4代入关系式得:k=5
当﹣2<﹣<2,即﹣4<k<4时,把x=﹣,y=﹣4代入关系式得:k=±2(不合题意)
当﹣≥2,即k≤﹣4时,把x=2,y=﹣4代入关系式得:k=﹣5.
所以实数k的值为±5.
【点睛】本题考查了一次函数的概念、一次函数的性质、一次函数最值的应用以及二次函数的性质,综合性较强,需要学生灵活运用性质,把握一次函数的增减性和二次函数的增减性,解答题目.
题组C 培优拔尖练
17.设函数y=a(x﹣h)2+k(a,h,k是实数,a≠0),当x=1时,y=2;当x=5时,y=6,以下判断正确的是( )
A.若h=2,则a<0B.若h=4,则a>0
C.若h=6,则a<0D.若h=8,则a>0
【思路点拨】当x=1时,y=1;当x=8时,y=8;代入函数式整理得a(9﹣2h)=1,将h的值分别代入即可得出结果.
【解析】解:当x=1时,y=2;当x=5时,y=6;代入函数式得:,
∴a(5﹣h)2﹣a(1﹣h)2=4,
整理得:a(6﹣2h)=1,
若h=2,则a=,故A错误;
若h=4,则a=﹣,故B错误;
若h=6,则a=﹣,故C正确;
若h=8,则a=﹣,故D错误;
故选:C.
【点睛】本题考查了待定系数法、二次函数的性质等知识;熟练掌握待定系数法是解题的关键.
18.在平面直角坐标系中,二次函数y=ax2+bx+c(a,b,c是常数,a≠0)的图象经过点A(2,m),当x≤1时,y⩾m+1;当x>1时,y⩾m,则a=( )
A.﹣1B.﹣C.D.1
【思路点拨】由“当x≤1时,y⩾m+1”得函数开口向上,且当x=1时,y=m+1,由“当x>1时,y⩾m”得函数的对称轴为x=2,然后将点(2,m),(1,m+1)代入函数解析式求得a的值.
【解析】解:∵当x≤1时,y⩾m+1,
∴函数开口向上,且当x=1时,y=m+1,
∵当x>1时,y⩾m,
∴函数的对称轴为x=2,
将点(2,m),(1,m+1)代入函数y=ax2+bx+c,得
,解得:a=1,
故选:D.
【点睛】本题考查了二次函数的性质,二次函数图象上点的坐标特征,解题的关键是熟练掌握函数的性质得到二次函数的对称轴为x=2.
19.若二次函数y=﹣x2+mx在﹣2≤x≤1时的最大值为5,则m的值是( )
A.﹣2或6B.2或6C.﹣或6D.﹣或﹣2
【思路点拨】表示出对称轴,分三种情况,找出关于m的方程,解之即可得出结论.
【解析】解:∵y=﹣x2+mx,
∴抛物线开口向下,抛物线的对称轴为x=﹣=,
①当≤﹣2,即m≤﹣4时,当x=﹣2时,函数最大值为5,
∴﹣4﹣2m=5,
解得:m=﹣4.5;
②当≥1,即m≥2时,当x=1时,函数最大值为5,
∴﹣1+m=5,
解得:m=6.
③当﹣2<<1,即﹣4<m<2时,当x=时,函数最大值为5,
∴﹣+=5,
解得m=2(舍去)或m=﹣2(舍去),
综上所述,m=﹣4.5或m=6,
故选:C.
【点睛】本题考查了二次函数的最值、解一元二次方程,解题的关键是:分三种情况,找出关于m的方程.
20.已知函数y=﹣x2+2x+6,当0≤x<m时,函数值的取值范围是6≤y≤7,则实数m的取值范围是 1<m≤2 .
【思路点拨】将抛物线解析式化为顶点式,求出顶点坐标,将x=0代入解析式求出抛物线与y轴交点坐标,进而求解.
【解析】解:∵y=﹣x2+2x+6=﹣(x﹣1)2+7,
∴抛物线开口向下,顶点坐标为(1,7),
把x=0代入y=﹣x2+2x+6得y=6,
∴抛物线经过(0,6),
(0,6)关于对称轴的对称点为(2,6),
∴1<m≤2时满足题意,
故答案为:1<m≤2.
【点睛】本题考查二次函数的性质,解题关键是掌握二次函数与方程及不等式的关系.
21.在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=ax2+bx+a﹣4(a≠0)的对称轴是直线x=1.
(1)求抛物线y=ax2+bx+a﹣4(a≠0)的顶点坐标;
(2)当﹣2≤x≤3时,y的最大值是5,求a的值;
(3)在(2)的条件下,当t≤x≤t+1时,y的最大值是m,最小值是n,且m﹣n=3,求t的值.
【思路点拨】(1)利用x=﹣求得a和b的关系,再将其代入原解析式即可;
(2)分两种情况讨论,利用抛物线的对称性即可求解;
(3)分类讨论,利用二次函数的性质求解即可.
【解析】解:(1)将x=1代入抛物线y=ax2+bx+a﹣4得,
y=a+b+a﹣4=2a+b﹣4,
∵对称轴是直线x=1.
∴﹣=1,
∴b=﹣2a,
∴y=2a+b﹣4=2a﹣2a﹣4=﹣4,
∴抛物线y=ax2+bx+a﹣4(a≠0)的顶点坐标为(1,﹣4);
(2)①a<0时,抛物线开口向下,y的最大值是﹣4,
∵当﹣2≤x≤3时,y的最大值是5,
∴a<0不合题意;
②a>0时,抛物线开口向上,
∵对称轴是直线x=1.1到﹣2的距离大于1到3的距离,
∴x=﹣2时,y的值最大,
∴y=4a﹣2b+a﹣4=5a﹣2b﹣4=5,
将b=﹣2a代入得,a=1;
(3)①t<0时,
∵a=1,
∴b=﹣2a=﹣2,
∴y的最大值是m=t2﹣2t+1﹣4=t2﹣2t﹣3,最小值是n=(t+1)2﹣2(t+1)﹣3,
∵m﹣n=3,
∴t2﹣2t﹣3﹣[(t+1)2﹣2(t+1)﹣3]=3,解得:t=﹣1;
②≤t<1时,
∴y的最大值是m=(t+1)2﹣2(t+1)﹣3,最小值是n=﹣4,
∵m﹣n=3,
∴(t+1)2﹣2(t+1)﹣3﹣(﹣4)=3,解得:t=±(不成立);
③0<t≤时,
y的最大值是m=t2﹣2t+1﹣4=t2﹣2t﹣3,最小值是n=﹣4,
m﹣n=t2﹣2t﹣3﹣(﹣4)=3,解得:t=±+1(不成立);
④t≥1时,
∴y的最大值是m=(t+1)2﹣2(t+1)﹣3,最小值是n=t2﹣2t﹣3,
m﹣n=(t+1)2﹣2(t+1)﹣3﹣(t2﹣2t﹣3)=3,解得:t=2;
综上,t的值为﹣1或2.
【点睛】本题考查的是二次函数的最值,要求学生非常熟悉函数与坐标轴的交点、顶点等点所代表的意义、图象上点的坐标特征等.学习目标
1.从具体函数的图象中认识二次函数的基本性质.
2.探索二次函数的变化规律,掌握函数的最大值(或最小值)及函数的增减性的概念,会求二次函数的最值,并能根据性质判断函数在某一范围内的增减性.
函数
()
()
图象的开口方向
向上
向下
对称轴
直线
直线
顶点坐标
函数
()
()
增减性
当时,随的增大而减小;
当时,随的增大而增大;
当时,随的增大而增大;
当时,随的增大而减小;
函数
()
()
最值
当时,有最小值,
无最大值;
当时,有最大值,
无最小值.
x
…
1
2
3
4
5
…
y
…
2
3
2
﹣1
﹣6
…
x
…
﹣1
0
1
2
3
…
y
…
0
﹣3
﹣4
m
0
…
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