北师大版九年级数学下册 专题2.21 用待定系数法确定二次函数表达式（知识讲解）（附答案）

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1. 能用待定系数法列方程组求二次函数的解析式；
2. 经历探索由已知条件特点，灵活选择二次函数三种形式的过程，正确求出二次函数的解析式，二次函数三种形式是可以互相转化的．
【要点梳理】
1.二次函数解析式常见有以下几种形式 ：
(1)一般式：(a，b，c为常数，a≠0)；
(2)顶点式：(a，h，k为常数，a≠0)；
(3)交点式：(，为抛物线与x轴交点的横坐标，a≠0)．
2.确定二次函数解析式常用待定系数法，用待定系数法求二次函数解析式的步骤如下
第一步，设：先设出二次函数的解析式，如或，
或，其中a≠0；
第二步，代：根据题中所给条件，代入二次函数的解析式中，得到关于解析式中待定系数的方程(组)；
第三步，解：解此方程或方程组，求待定系数；
第四步，还原：将求出的待定系数还原到解析式中．
特别说明：
在设函数的解析式时，一定要根据题中所给条件选择合适的形式：①当已知抛物线上的三点坐标时，可设函数的解析式为；②当已知抛物线的顶点坐标或对称轴或最大值、最小值时．可设函数的解析式为；③当已知抛物线与x轴的两个交点(x1，0)，(x2，0)时，可设函数的解析式为．
【典型例题】
类型一、用待定系数法求二次函数解析式
1．已知二次函数经过求二次函数的表达式．
【答案】y=-x2+2x+3
【分析】运用待定系数法求这个二次函数的表达式．
解：∵二次函数经过A（-1，0），B（3，0），C（0，3），
设y=a（x+1）（x-3），
把（0，3）代入得3=-3a，
∴a=-1，
∴该二次函数的解析式是y=-x2+2x+3．
【点拨】本题考查了利用待定系数法求二次函数的解析式，解题的关键是将点坐标正确代入计算．
举一反三：
【变式1】已知抛物线y＝﹣x2+bx+c经过点A (3，0)，B (﹣1，0)，求抛物线的解析式．
【答案】y＝﹣x2+2x+3
【分析】直接利用交点式写出抛物线解析式．
解：抛物线的解析式为y＝﹣(x﹣3)(x+1)，
即y＝﹣x2+2x+3．
【点拨】本题考查了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．
【变式2】已知抛物线y=ax2+bx+c经过(﹣1，0)，(0，﹣3)，(2，3)三点．
（1）求这条抛物线的表达式；
（2）写出抛物线的开口方向、对称轴和顶点坐标．
【答案】（1）y=2x2﹣x﹣3；（2）抛物线的开口向上，对称轴为x=，顶点坐标为（，﹣）．
【分析】
（1）将三点代入y=ax2+bx+c，得到三元一次方程组，解方程组即可得到a，b，c的值，从而得到抛物线的解析式．
（2）把解析式化成顶点式，根据抛物线的性质即可得出结论．
解：（1）把(-1,0)，(0,-3)，(2,3)代入y=ax2+bx+c，得，解得．
所以，这个抛物线的表达式为y=2x2﹣x﹣3．
（2）y=2x2﹣x﹣3=2(x﹣)2﹣，
所以，抛物线的开口向上，对称轴为x=，顶点坐标为（，﹣）
【点拨】本题主要考查了待定系数法求二次函数解析式及二次函数的性质．熟练掌握待定系数法是解题的关键．
【变式3】 如图，抛物线经过，两点，与轴交于另一点，
（1）求抛物线的解析式；
（2）已知点在抛物线上，求的值．
【答案】（1）；（2）或．
【分析】
（1）将，代入，用待定系数法求解即可；
（2）将点代入抛物线表达式即可求出的值．
解：（1）把，代入，
得：，
解得：，
抛物线的解析式为：．
（2）把代入，
得：，
解得：，．
的值为或．
【点拨】本题考查了用待定系数法求二次函数的表达式以及二次函数图像上点的坐标，掌握待定系数法求解是解题的关键．
类型二、待定系数法解题
2．一个二次函数的图像经过点A（﹣1，1）和B（3，1），最小值为﹣3．
（1）求函数图像的顶点坐标．
（2）求函数的解析式．
【答案】（1）（1，﹣3）；（2）y＝x2﹣2x﹣2．
【分析】
（1）利用点A、B纵坐标相同求得顶点横坐标，利用最小值为﹣3求得顶点纵坐标，即可得到顶点坐标；
（2）设抛物线解析式为y＝a（x﹣h）2+k，把A点和顶点坐标代入即可求出a的值，从而求得函数解析式．
解：（1）∵点A（﹣1，1），B（3，1）的纵坐标相同，
∴抛物线的对称轴为x＝1，
∵二次函数的最小值为﹣3，
∴函数图像的顶点坐标为（1，﹣3）；
（2）抛物线的顶点坐标为（1，﹣3），
∴设抛物线解析式为y＝a（x﹣1）2﹣3，
把A（﹣1，1）代入得：1＝a×（﹣1﹣1）2﹣3，
解得：a＝1，
∴函数的解析式为y＝（x﹣1）2﹣3，
即y＝x2﹣2x﹣2．
【点拨】本题考查了用待定系数法求二次函数解析式，利用二次函数图像上点的特征求出顶点坐标是解决本题的关键．
举一反三：
【变式1】如图，已知点O（0，0），A（1，2），抛物线（h为常数）与y轴的交点为B．
（1）经过点A，求它的解析式，并写出此时的对称轴及顶点坐标；
（2）设点B的纵坐标为，求的最大值，此时上有两点，，其中，比较与的大小．
【答案】（1）解析式为：y=﹣（x﹣1）2+2，对称轴为直线：x=1，顶点坐标为：（1，2）；（2）y1＜y2．
【分析】
（1）把A（1，2）代入二次函数的解析式计算，得到解析式，根据二次函数的性质得到抛物线l的对称轴及顶点坐标；
（2）根据坐标的特征求出yB，根据平方的非负性求出yB的最大值，根据二次函数的性质比较y1与y2的大小即可．
解：（1）把A（1，2）代入y=﹣（x﹣h）2+2，
得：﹣（1﹣h）2+2=2，
解得：h=1，
∴解析式为：y=﹣（x﹣1）2+2，
∴对称轴为直线：x=1，顶点坐标为：（1，2）；
（2）∵抛物线l与y轴的交点为B，
∴点B的横坐标为0，则yB=﹣h2+2，
∴当h=0时，yB有最大值为2，
此时，抛物线为：y=﹣x2+2，对称轴为y轴，
当x≥0时，y随着x的增大而减小，
∴x1＞x2≥0时，y1＜y2．
【点拨】本题考查的是二次函数的最值的确定、待定系数法的应用，灵活运用待定系数法求出二次函数的解析式、熟记二次函数的性质是解题的关键．
【变式2】已知直线x＝1是抛物线y＝ax2+bx+c（a，b，c是常数，a≠0）的对称轴．
（1）若抛物线顶点在x轴上，且过（0，1），求抛物线的解析式；
（2）若抛物线不过第一象限，求的取值范围；
（3）若抛物线过点（1，1），当﹣1≤x≤0时，抛物线上的点到x轴距离的最大值为4，求a的值．
【答案】（1）y＝x2﹣2x+1；（2）≥1；（3）或
【分析】
（1）根据题意得出b＝2a，c＝1，把b＝2a，c＝﹣1代入a+b+c＝0，即可求得a＝1，b＝﹣2；
（2）根据题意抛物线开口向下，交于y轴的负半轴，即可得出a＜0，c＜0，c﹣a≤0，即可求得 ≥1；
（3）抛物线上的点到x轴距离的最大值为4，即该点坐标为（﹣1，4）或（﹣1，﹣4），即可求解．
解：（1）∵抛物线的对称轴为直线x＝1．
∴ ，
∴b＝﹣2a，
∵抛物线顶点在x轴上，
∴顶点坐标为（1，0），
∴a+b+c＝0，
∵抛物线过（0，1），
∴c＝1，
解得：a＝1，b＝﹣2，
∴抛物线的函数解析式为y＝x2﹣2x+1；
（2）∵b＝﹣2a，
∴y＝ax2﹣2ax+c＝a（x﹣1）2+c﹣a，
∵抛物线不过第一象限，
∴a＜0，c≤0，c﹣a≤0，
∴ ；
（3）∵对称轴为直线x＝1，抛物线过点（1，1），
∴该点是抛物线的顶点，则函数的表达式为：y＝a（x﹣1）2+1，
∵当﹣1≤x≤0时，抛物线上的点到x轴距离的最大值为4，
∴当x＝﹣1时，对应的点到x轴的距离最大，
∴抛物线过（﹣1，4）或（﹣1，﹣4），
∴4＝a（﹣1﹣1）2+1或﹣4＝a（﹣1﹣1）2+1，
解得：a＝，或a＝．
故a的值为或．
【点拨】本题考查的待定系数法求二次函数的解析式，二次函数的性质，二次函数图像上点的坐标特征，要求学生非常熟悉函数与坐标轴的交点、顶点等点，代表的意义及函数特征等。．
【变式3】如图，抛物线与轴交于两点，与轴交于点．
求抛物线的函数解析式；
抛物线的对称轴与轴交于点．点与点关于点对称，试问在该抛物线上是否存在点．使与全全等﹖若存在，请求出所有满足条件的点的坐标；若不存在，请说明理由．
【答案】（1）；（2）存在，点的坐标为或
【分析】
（1）将A，C两点的坐标代入解析式可得抛物线的解析式；
（2）在x轴上方的P不存在，点P只可能在x轴的下方，按照题意，分别求解即可．
解：（1）将点坐标代入函数解析式得，
将点的坐标代入，得 ，解得：，
故抛物线的解析式为；
（2）∵点与点关于点对称，
∴，
则在轴上方的不存在，点只可能在轴的下方，
如图，当点在对称轴右侧时，要使与全等
则点于点关于轴的对称点，
即点，
当点 时， ，
∴点在抛物线上，
当点在对称轴左侧时，
点也满足与全等，
即点，
综上所述，点的坐标为或．
【点拨】本题考查的是二次函数综合运用，涉及到函数表达式的求解、点的对称性、三角形全等，利用数形结合思想解答问题是解题的关键．