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初中数学人教版九年级上册22.1 二次函数的图象和性质综合与测试优秀教学设计及反思
展开22.1 二次函数的图象和性质
1.二次函数的定义
(1)一般地,形如y=ax2+bx+c(a,b,c是常数,a≠0)的函数叫做__________.其中x是自变量,a,b,c分别表示函数解析式的二次项系数、一次项系数、常数项.一般情况下,二次函数中自变量的取值范围是全体实数.
(2)一般式:y=ax2+bx+c (a,b,c是常数,a≠0)称为二次函数的一般式.
(3)二次函数的判断方法:
①函数关系式是整式;②化简后自变量的最高次数是2;③二次项系数不为0.
2.二次函数y=ax2的图象和性质
对于抛物线y=ax2,|a|越大,抛物线的开口越小;|a|越小,抛物线的开口越大.
3.二次函数y=ax2+k的图象和性质
4.二次函数y=a(x–h)2的图象和性质
5.二次函数y=a(x–h)2+k的图象和性质
6.二次函数y=ax2+bx+c的图象和性质
7.二次函数的平移问题
1.(1)二次函数2.向上,(0,0),y轴3.向下,(0,k),y轴,减小,减小4.(h,0),x=h,h
5.(h,k),增大6.,
1.二次函数的定义
函数y=ax2+bx+c为二次函数的前提条件是a≠0.在解二次函数的相关问题时,一定不能忽视“二次项系数不为0”这一隐含条件,尤其是二次项系数含字母的二次函数,应特别注意.
例 1
下列函数中,属于二次函数的是
A.y=2x–1B.y=x2+C.y=x2(x+3)D.y=x(x+1)
【答案】D
【解析】A、y=2x–1是一次函数,不是二次函数,故本选项错误;
B、y=x2+的右边是分式,不是二次函数,故本选项错误;
C、y=x2(x+3)中自变量x的指数是3,不是二次函数,故本选项错误;
D、y=x(x+1)符合二次函数的定义,故本选项正确;
故选D.
【名师点睛】本题主要考查了二次函数的定义,解题的关键是掌握一般地,形如y=ax2+bx+c(a、b、c是常数,a≠0)的函数,叫做二次函数.
2.二次函数的图象与性质
二次函数的解析式中,a决定抛物线的形状和开口方向,h、k仅决定抛物线的位置.若两个二次函数的图象形状完全相同且开口方向相同,则它们的二次项系数a必相等.
例 2
二次函数y=2x2-3的图象是一条抛物线,下列关于该抛物线的说法,正确的是
A.抛物线开口向下B.抛物线经过点(2,3)
C.当x>0时,y随x的增大而减小D.抛物线与x轴有两个交点
【答案】D
【解析】A.a=2,则抛物线y=2x2−3的开口向上,所以A选项错误;
B.当x=2时,y=2×4−3=5,则抛物线不经过点(2,3),所以B选项错误;
C.由A可知抛物线开口向上且对称轴为直线x=0,当x>0时,y随x的增大而增大,所以C选项错误;
D.当y=0时,2x2−3=0,此方程有两个不相等的实数解,所以D选项正确.故选D.
例 3
已知a<0,b>0,c<0,那么二次函数y=ax2+bx+c的图象可能是
A.B.
C.D.
【答案】A
【解析】由a<0可知,抛物线开口向下,排除D;
由a<0,b>0可知,对称轴x=–>0,在y轴右边,排除B,
由c<0可知,抛物线与y轴交点(0,c)在x轴下方,排除C;
故选A.
【名师点睛】本题考查了二次函数的图象,关键是根据抛物线解析式的系数与抛物线图象位置的关系解答.
例 4
抛物线y=–(2x−3)2+1的顶点坐标为
A.(3,1)B.(–3,1)C.(,1)D.(–,1)
【答案】C
【解析】∵抛物线y=–(2x−3)2+1中,2x–3=0时,x=,故抛物线y=–(2x−3)2+1的顶点坐标为:(,1).故选C.
【名师点睛】此题主要考查了二次函数的性质,正确得出顶点横坐标是解题关键.
例 5
已知二次函数y=a(x-1)2+3,当x<1时,y随x的增大而增大,则a的取值范围是
A.a≥0B.a≤0C.a>0D.a<0
【答案】D
【解析】∵二次函数y=a(x-1)2+3,∴该二次函数的对称轴为直线x=1,又∵当x<1时,y随x的增大而增大,∴a<0.故选D.
【名师点睛】运用了二次函数的性质,解题的关键是明确在二次函数中,当a>0时,在对称轴左侧y随x的增大而减小,在对称轴右侧y随x的增大而增大;当a<0时,在对称轴左侧y随x的增大而增大,在对称轴右侧y随x的增大而减小.
例 6
若点A(2,),B(-3,),C(-1,)三点在抛物线的图象上,则、、的大小关系是
A.B.
C.D.
【答案】C
【解析】首先求出二次函数的图象的对称轴x==2,且由a=1>0,可知其开口向上,然后由A(2,)中x=2,知最小,再由B(-3,),C(-1,)都在对称轴的左侧,而在对称轴的左侧,y随x的增大而减小,所以.总结可得.故选C.
3.二次函数的解析式
用待定系数法可求出二次函数的解析式,确定二次函数一般需要三个独立条件,根据不同条件选择不同的设法:
(1)设一般式:y=ax2+bx+c(a≠0),若已知条件是图象上的三个点,则设所求二次函数为y=ax2+bx+c,将已知条件代入解析式,得到关于a,b,c的三元一次方程组,解方程组求出a,b,c的值,解析式便可得出.
(2)设顶点式:y=a(x-h)2+k,若已知二次函数图象的顶点坐标或对称轴方程与最大值(或最小值),设所求二次函数为y=a(x-h)2+k,将已知条件代入,求出待定系数,最后将解析式化为一般形式.
(3)设交点式:y=a(x-x1)(x-x2)(a≠0),若已知二次函数图象与x轴的两个交点的坐标为(x1,0),(x2,0),设所求二次函数为y=a(x-x1)(x-x2),将第三个点的坐标(m,n)(其中m,n为已知数)或其他已翻条件代入,求出待定系数a,最后将解析式化为一般形式.
例 7
若抛物线经过点(3,0)和(2,-3),且以直线x=1为对称轴,则该抛物线的解析式为
A.y=-x2-2x-3B.y=x2-2x+3
C.y=x2-2x-3D.y=-x2+2x-3
【答案】C
【解析】设抛物线的解析式为:y=ax²+bx+c,把(3,0)和(2,-3)代入抛物线解析式得,
由直线x=1为对称轴,得到,即b=-2a,代入方程组得,解得a=1,b=-2,c=-3,则抛物线解析式为y=x2-2x-3,故选C.
【名师点睛】此题考查了待定系数法求二次函数解析式,把已知两点坐标代入抛物线解析式,再由对称轴公式列出关系式,联立求出a,b,c的值,即可确定出解析式,熟练掌握待定系数法是解本题的关键.
例 8
已知二次函数y=ax2+4x+c,当x等于–2时,函数值是–1;当x=1时,函数值是5.则此二次函数的表达式为
A.y=2x2+4x–1B.y=x2+4x–2
C.y=–2x2+4x+1D.y=2x2+4x+1
【答案】A
【解析】根据题意得,解得,
所以抛物线解析式为y=2x2+4x–1.故选A.
【名师点睛】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.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.
4.二次函数的平移问题
(1)抛物线在平移的过程中,a的值不发生变化,变化的只是顶点的位置,且与平移方向有关.
(2)涉及抛物线的平移时,首先将表达式转化为顶点式y=a(x-h)2+k的形式.
(3)抛物线的移动主要看顶点的移动,y=ax2的顶点是(0,0),y=ax2+k的顶点是(0,k),y=a(x-h)2的顶点是(h,0),y=a(x-h)2+k的顶点是(h,k).我们只需在坐标系中画出这几个顶点,即可轻松地看出平移的方向.
(4)抛物线的平移口诀:自变量加减左右移,函数值加减上下移.
例 9
(2019•济宁)将抛物线y=x2–6x+5向上平移两个单位长度,再向右平移一个单位长度后,得到的抛物线解析式是
A.y=(x–4)2–6B.y=(x–1)2–3
C.y=(x–2)2–2D.y=(x–4)2–2
【答案】D
【解析】y=x2–6x+5=(x–3)2–4,即抛物线的顶点坐标为(3,–4),
把点(3,–4)向上平移2个单位长度,再向右平移1个单位长度得到点的坐标为(4,–2),
所以平移后得到的抛物线解析式为y=(x–4)2–2.故选D.
【名师点睛】本题考查了二次函数图象与几何变换:由于抛物线平移后的形状不变,故a不变,所以求平移后的抛物线解析式通常可利用两种方法:一是求出原抛物线上任意两点平移后的坐标,利用待定系数法求出解析式;二是只考虑平移后的顶点坐标,即可求出解析式.
1.给出下列函数:①y=2x–3;②y=;③y=2x2;④y=–3x+1.上述函数中符合条件“当x>0时,函数值y随自变量x增大而减小”的是
A.①③B.③④
C.②④D.②③
2.已知函数y=(m–2)x|m|+mx–1,其图象是抛物线,则m的取值是
A.m=2B.m=–2
C.m=±2D.m≠0
3.二次函数y=(x+1)2与x轴交点坐标为
A.(–1,0)B.(1,0)
C.(0,–1)D.(0,1)
4.已知二次函数,关于该函数在–1≤x≤3的取值范围内,下列说法正确的是
A.有最大值–1,有最小值–2B.有最大值0,有最小值–1
C.有最大值7,有最小值–1D.有最大值7,有最小值–2
5.已知二次函数y=x2–4x+m的图象与x轴交于A、B两点,且点A的坐标为(1,0),则线段AB的长为
A.1B.2C.3D.4
6.已知抛物线y=ax2(a>0)过A(-2,y1)、B(1,y2)两点,则下列关系式一定正确的是
A.y1>0>y2B.y2>0>y1
C.y1>y2>0D.y2>y1>0
7.当函数y=(x-1)2-2的函数值y随着x的增大而减小时,x的取值范围是
A.x>0B.x<1
C.x>1D.x为任意实数
8.对于二次函数的图象,给出下列结论:①开口向上;②对称轴是直线;③顶
点坐标是;④与轴有两个交点.其中正确的结论是
A.①②B.③④
C.②③D.①④
9.一种函数是二次函数,则m=__________.
10.把二次函数y=x2-4x+3化成y=a(x-h)2+k的形式是__________.
11.设A(–2,y1),B(–1,y2),C(5,y3)是抛物线y=x2–2x+m上的三点,则y1,y2,y3从小到大用“<”排列是__________.
12.如图,抛物线y=ax2-5ax+4a与x轴相交于点A,B,且过点C(5,4).
(1)求a的值和该抛物线顶点P的坐标;
(2)请你设计一种平移的方法,使平移后抛物线的顶点落在第二象限,并写出平移后抛物线的表达式.
13.已知:二次函数图象的顶点坐标是(3,5),且抛物线经过点A(1,3).
(1)求此抛物线的表达式;
(2)如果点A关于该抛物线对称轴的对称点是B点,且抛物线与y轴的交点是C点,求△ABC的面积.
14.如图,已知二次函数y=ax2+bx+c的图象过A(2,0),B(0,-1)和C(4,5)三点.
(1)求二次函数的解析式;
(2)设二次函数的图象与x轴的另一个交点为D,求点D的坐标;
(3)在同一坐标系中画出直线y=x+1,并写出当x在什么范围内时,一次函数的值大于二次函数的值.
1.在平面直角坐标系中,将抛物线y=-x2向下平移1个单位长度,再向左平移1个单位长度,得到的抛物线的解析式是
A.y=-x2-x-B.y=-x2+x-
C.y=-x2+x-D.y=-x2-x-
2.二次函数y=ax2+bx+c的图象如图所示,若M=4a–2b+c,N=a+b+c,则
A.M>0,N>0B.M>0,N<0
C.M<0,N>0D.M<0,N>0
3.已知二次函数的图象如图所示,有下列5个结论:①;②;③;④;⑤,其中正确的结论有
A.2个B.3个
C.4个D.5个
4.二次函数y=x2-2x-3,当m-2≤x≤m时函数有最大值5,则m的值可能为__________.
5.若直线y=ax-6与抛物线y=x2-4x+3只有一个交点,则a的值是__________.
6.如图,已知二次函数y=ax2+bx+8(a≠0)的图象与x轴交于点A(-2,0),B(4,0),与y轴交于点C.
(1)求抛物线的解析式及其顶点D的坐标;
(2)求△BCD的面积;
(3)若直线CD交x轴与点E,过点B作x轴的垂线,交直线CD与点F,将抛物线沿其对称轴向上平移,使抛物线与线段EF总有公共点.试探究抛物线最多可以向上平移多少个单位长度(直接写出结果,不写求解过程).
1.(2019•成都)如图,二次函数y=ax2+bx+c的图象经过点A(1,0),B(5,0),下列说法正确的是
A.c<0B.b2–4ac<0
C.a–b+c<0D.图象的对称轴是直线x=3
2.(2019•巴中)二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象如图所示,下列结论①b2>4ac,②abc<0,③2a+b–c>0,④a+b+c<0.其中正确的是
A.①④B.②④
C.②③D.①②③④
3.(2019•株洲)若二次函数y=ax2+bx的图象开口向下,则a__________0(填“=”或“>”或“<”).
4.(2019•凉山州)将抛物线y=(x–3)2–2向左平移__________个单位后经过点A(2,2).
5.(2019•宜宾)将抛物线y=2x2的图象,向左平移1个单位,再向下平移2个单位,所得图象的解析式为__________.
6.(2019•天水)二次函数y=ax2+bx+c的图象如图所示,若M=4a+2b,N=a–b.则M、N的大小关系为M__________N.(填“>”、“=”或“<”)
7.(2019•陇南)将二次函数y=x2–4x+5化成y=a(x–h)2+k的形式为__________.
8.(2019•潍坊)如图,直线y=x+1与抛物线y=x2–4x+5交于A,B两点,点P是y轴上的一个动点,当△PAB的周长最小时,S△PAB=__________.
9.(2019·衡阳)在平面直角坐标系中,抛物线y=x2的图象如图所示.已知A点坐标为(1,1),过点A作AA1∥x轴交抛物线于点A1,过点A1作A1A2∥OA交抛物线于点A2,过点A2作A2A3∥x轴交抛物线于点A3,过点A3作A3A4∥OA交抛物线于点A4……,依次进行下去,则点A2019的坐标为__________.
10.(2019·宁波)如图,已知二次函数y=x2+ax+3的图象经过点P(–2,3).
(1)求a的值和图象的顶点坐标.
(2)点Q(m,n)在该二次函数图象上.
①当m=2时,求n的值;
②若点Q到y轴的距离小于2,请根据图象直接写出n的取值范围.
11.(2019·安徽)一次函数y=kx+4与二次函数y=ax2+c的图象的一个交点坐标为(1,2),另一个交点是该二次函数图象的顶点.
(1)求k,a,c的值;
(2)过点A(0,m)(0
12.(2019•台州)已知函数y=x2+bx+c(b,c为常数)的图象经过点(–2,4).
(1)求b,c满足的关系式;
(2)设该函数图象的顶点坐标是(m,n),当b的值变化时,求n关于m的函数解析式;
(3)若该函数的图象不经过第三象限,当–5≤x≤1时,函数的最大值与最小值之差为16,求b的值.
1.【答案】C
【解析】①y=2x–2,当x>0时,函数值y随自变量x增大而增大,故此选项错误;
②y=,当x>0时,函数值y随自变量x增大而减小,故此选项正确;
③y=2x2,当x>0时,函数值y随自变量x增大而增大,故此选项错误;
④y=–3x,当x>0时,函数值y随自变量x增大而减小,故此选项正确;
故选C.
【名师点睛】本题考查了三种函数的性质,了解它们的性质是解答本题的关键,难度不大.
2.【答案】B
【解析】由题意得:,且m–2≠0,解得m=–2,故选B.
【名师点睛】本题主要考查二次函数的定义,其一般形式为:(a≠0).
3.【答案】A
【解析】二次函数y=(x+1)2图象与x轴交点横坐标就是(x+1)2=0的根,
解方程(x+1)2=0,得:x1=x2=–1,∴二次函数y=(x+1)2图象与x轴交点坐标为(–1,0);故选A.
【名师点睛】本题考查了抛物线与x轴的交点、方程的解法;明确二次函数y=(x+1)2图象与x轴交点横坐标就是(x+1)2=0的根是解题关键.
4.【答案】D
【解析】∵y=x2−4x+2=(x−2)2−2,∴在−1≤x≤3的取值范围内,当x=2时,有最小值−2,当x=−1时,有最大值为y=9−2=7.故选D.
【名师点睛】本题考查了二次函数的最值问题,把函数解析式转化为顶点式是解题的关键.
5.【答案】B
【解析】将点A(1,0)代入y=x2–4x+m,得到m=3,
所以y=x2–4x+3,与x轴交于两点,则解方程x2–4x+3=0可得x1=1,x2=3,
则AB=|x1–x2|=2;故选B.
【名师点睛】此题考查抛物线与坐标轴的交点,解题关键是确定出二次函数的解析式,并求出二次函数与x轴的交点坐标.
6.【答案】C
【解析】∵抛物线y=ax2(a>0)的对称轴是y轴,∴A(-2,y1)关于对称轴的对称点的坐标为(2,y1).
又∵a>0,0<1<2,且当x=0时,y=0,∴0
7.【答案】B
【解析】对称轴是:x=1,且开口向上,如图所示,
∴当x<1时,函数值y随着x的增大而减小.故选B.
8.【答案】D
【解析】∵a=1>0,∴开口向上,①正确;∵x-3=0,∴对称轴为x=3,②错误;∵顶点坐标为:(3,-4),故③错误;∴在第四象限,所以与x轴有两个交点,故④正确.故选D.
9.【答案】-1
【解析】根据二次函数的二次项的次数是2,二次项的系数不等于零,可由是二次函数,得m2+1=2且m−1≠0,解得m=-1,m=1(不符合题意要舍去).故答案为:-1.
10.【答案】y=(x-2)2-1
【解析】y=x2-4x+3=(x2-4x+4)-4+3=(x-2)2-1,故答案为:y=(x-2)2-1.
11.【答案】y2
【解析】∵二次函数的解析式可化为y=(x–1)2+m–1,
∴抛物线的对称轴为直线x=1,
∵A(–2,y1)、B(–1,y2)、C(5,y3),
∴点C离直线x=1最远,点B离直线x=1最近,
而抛物线开口向上,
∴y2
故答案为y2
12.【解析】(1)把点C(5,4)代入抛物线y=ax2-5ax+4a,得25a-25a+4a=4,解得a=1.
∴二次函数的表达式为y=x2-5x+4.
∵y=x2-5x+4=(x-)2-,∴顶点P的坐标为(,-).
(2)答案不唯一,合理即可,如:先向左平移3个单位长度,再向上平移4个单位长度,得到的二次函数表达式为y=(x-+3)2-+4=(x+)2+,
即y=x2+x+2.
13.【解析】(1)设抛物线的解析式为y=a(x–3)2+5,
将A(1,3)代入上式得3=a(1–3)2+5,解得a=–,
∴抛物线的解析式为y=–(x–3)2+5;
(2)∵A(1,3),抛物线的对称轴为:直线x=3,
∴B(5,3),
令x=0,y=–(x–3)2+5=,则C(0,),
则△ABC的面积=×(5–1)×(3–)=5.
14.【解析】(1)∵二次函数y=ax2+bx+c的图象过A(2,0),B(0,-1)和C(4,5)三点,
∴,
∴a=,b=-,c=-1,
∴二次函数的解析式为y=x2-x-1.
(2)当y=0时,得x2-x-1=0,
解得x1=2,x2=-1,
∴点D坐标为(-1,0).
(3)图象如图,
当一次函数的值大于二次函数的值时,x的取值范围是-1
1.【答案】A
【解析】将抛物线y=-x2向下平移1个单位长度,得y=-x2-1,再向左平移1个单位长度,得到y=-1)2-1,即y=-x2-x-.故选A.
2.【答案】B
【解析】∵当x=–2时,y=4a–2b+c>0,∴M>0,
∵当x=1时,y=a+b+c<0,∴N<0,故选B.
3.【答案】B
【解析】①开口向下,a<0;对称轴在y轴的右侧,a、b异号,则b>0;抛物线与y轴的交点在x轴的上方,c>0,则abc<0,所以①不正确;
②当x=-1时,y=a-b+c<0,即a+c
③对称轴为直线x=1,则x=2时图象对应的点在x轴上方,则y=4a+2b+c>0,所以③正确;
④对称轴x==1,则a=-b,而a-b+c<0,则-b-b+c<0,2c<3b,所以④正确;
⑤开口向下,当x=1,y有最大值a+b+c;当x=m(m≠1)时,y=am2+bm+c,则a+b+c>am2+bm+c,即a+b>m(am+b)(m≠1),所以⑤正确.故选B.
4.【答案】0或4
【解析】令y=5,可得x2-2x-3=5,解得x=-2或x=4,所以m-2=-2或m=4,即m=0或4.故答案为:0或4.
5.【答案】2或-10
【解析】由题意可知:x2−4x+3=ax−6,整理得x2−(4+a)x+9=0,
∵只有一个交点,∴Δ=(4+a)2−4×1×9=0,
解得a1=2,a2=−10.故答案为:2或-10.
6.【解析】(1)将A、B的坐标代入抛物线的解析式中,
得,
解得,
∴抛物线的解析式:y=-x2+2x+8=-(x-1)2+9,顶点D(1,9).
(2)如图,
∵抛物线的解析式:y=-x2+2x+8,
∴C(0,8),
∵B(4,0),
∴直线BC的解析式为y=-2x+8,
∴直线和抛物线对称轴的交点H(1,6),
∴S△BDC=S△BDH+S△DHC=×3×1+×3×3=6.
(3)如图,
∵C(0,8),D(1,9),
代入直线解析式y=kx+b,
∴,解得,
∴y=x+8,
∴E点坐标为:(-8,0),
∵B(4,0),
∴x=4时,y=4+8=12
∴F点坐标为:(4,12),
设抛物线向上平移m个单位长度(m>0),
则抛物线的解析式为:y=-(x-1)2+9+m.
当x=-8时,y=m-72,
当x=4时,y=m,
∴m-72≤0或m≤12,∴0
∴抛物线最多向上平移72个单位.
1.【答案】D
【解析】A.由于二次函数y=ax2+bx+c的图象与y轴交于正半轴,所以c>0,故A错误;
B.二次函数y=ax2+bx+c的图象与x轴有2个交点,所以b2–4ac>0,故B错误;
C.当x=–1时,y>0,即a–b+c>0,故C错误;
D.因为A(1,0),B(5,0),所以对称轴为直线x==3,故D正确.
故选D.
【名师点睛】本题考查了二次函数图象与系数的关系,熟练掌握二次函数图象的性质是解题的关键.
2.【答案】A
【解析】①∵抛物线与x轴有两个交点,∴b2–4ac>0,即b2>4ac,所以①正确;
②由二次函数图象可知,a<0,b<0,c>0,∴abc>0,故②错误;
③∵对称轴为直线x=–=–1,∴b=2a,∴2a+b–c=4a–c,
∵a<0,4a<0,c>0,–c<0,∴2a+b–c=4a–c<0,故③错误;
④∵对称轴为直线x=–1,抛物线与x轴一个交点位于–3
∴抛物线与x轴另一个交点位于0
【点评】本题考查了二次函数图象与系数的关系,熟练掌握二次函数图象的性质是解题的关键.
3.【答案】<
【解析】∵二次函数y=ax2+bx的图象开口向下,∴a<0.故答案是:<.
4.【答案】
【解析】∵将抛物线y=(x–3)2–2向左平移后经过点A(2,2),
∴设平移后解析式为:y=(x–3+a)2–2,
则2=(2–3+a)2–2,
解得:a=3或a=–1(不合题意舍去),
故将抛物线y=(x–3)2–2向左平移3个单位后经过点A(2,2).
故答案为:3.
【名师点睛】此题主要考查了二次函数图象与几何变换,正确记忆平移规律是解题关键.
5.【答案】y=2(x+1)2–2
【解析】将抛物线y=2x2的图象,向左平移1个单位,再向下平移2个单位,所得图象的解析式为:y=2(x+1)2–2.故答案为:y=2(x+1)2–2.
【名师点睛】此题主要考查了二次函数图象与几何变换,正确记忆平移规律是解题关键.
6.【答案】<
【解析】当x=–1时,y=a–b+c>0,当x=2时,y=4a+2b+c<0,
M–N=4a+2b–(a–b)=4a+2b+c–(a–b+c)<0,即M
【点评】本题考查二次函数,解题的关键是熟练运用二次函数的图象与性质,本题属于中等题型.
7.【答案】y=(x–2)2+1
【解析】y=x2–4x+5=x2–4x+4+1=(x–2)2+1,所以y=(x–2)2+1.故答案为:y=(x–2)2+1.
【名师点睛】本题考查了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).
8.【答案】
【解析】联立,
解得或,
∴点A的坐标为(1,2),点B的坐标为(4,5),
∴AB==3,
作点A关于y轴的对称点A′,连接A′B与y轴交于P,则此时△PAB的周长最小,
点A′的坐标为(–1,2),点B的坐标为(4,5),
设直线A′B的函数解析式为y=kx+b,
,得,
∴直线A′B的函数解析式为y=x+,
当x=0时,y=,
即点P的坐标为(0,),
将x=0代入直线y=x+1中,得y=1,
∵直线y=x+1与y轴的夹角是45°,
∴点P到直线AB的距离是:(–1)×sin45°=×=,
∴△PAB的面积是:=,
故答案为:.
【名师点睛】本题考查二次函数的性质、一次函数的性质、轴对称–最短路径问题,解答本题的关键是明确题意,利用数形结合的思想解答.
9.【答案】(–1010,10102)
【解析】∵A点坐标为(1,1),∴直线OA为y=x,A1(–1,1),
∵A1A2∥OA,∴直线A1A2为y=x+2,解得或,∴A2(2,4),∴A3(–2,4),
∵A3A4∥OA,∴直线A3A4为y=x+6,解得或,
∴A4(3,9),∴A5(–3,9),…,∴A2019(–1010,10102),故答案为:(–1010,10102).
【名师点睛】本题考查了二次函数图象上点的坐标特征、一次函数的图象以及交点的坐标,根据坐标的变化找出变化规律是解题的关键.
10.【解析】(1)把点P(–2,3)代入y=x2+ax+3中,
∴a=2,∴y=x2+2x+3,
∴顶点坐标为(–1,2);
(2)①当m=2时,n=11,
②点Q到y轴的距离小于2,∴|m|<2,
∴–2
11.【解析】(1)由题意得,k+4=2,解得k=–2,
由题可得二次函数顶点为(0,c),把(0,c)代入y=kx+4,可得c=4,
把(1,2)代入二次函数表达式得a+c=2,解得a=–2.
(2)由(1)得二次函数解析式为y=–2x2+4,令y=m,得2x2+m–4=0,
∴x=±,
设B,C两点的坐标分别为(x1,m),(x2,m),
则|x1|+|x2|=2,
∴W=OA2+BC2=m2+4×=m2−2m+8=(m−1)2+7,
∴当m=1时,W取得最小值7.
12.【解析】(1)将点(–2,4)代入y=x2+bx+c,
得–2b+c=0,
∴c=2b;
(2)m=–,n=,∴n=,
∴n=2b–m2,
(3)y=x2+bx+2b=(x+)2–+2b,
对称轴x=–,
当b≤0,2b≥0时,函数不经过第三象限,则b=0;
此时y=x2,当–5≤x≤1时,函数最小值是0,最大值是25,
∴最大值与最小值之差为25;(舍去)
当b>0,2b>0时,函数不经过第三象限,
则Δ≤0,∴0≤b≤8,
∴–4≤x=–≤0,
当–5≤x≤1时,函数有最小值–+2b,
当–5≤–<–2时,函数有最大值1+3b,
当–2<–≤1时,函数有最大值25–3b;
函数的最大值与最小值之差为16,
当最大值为1+3b时,1+3b+–2b=16,∴b=6或b=–10,
∵4
当最大值为25–3b时,25–3b+–2b=16,∴b=2或b=18,
∵0≤b<4,∴b=2;综上所述b=2或b=6;
【点评】本题考查二次函数的图象及性质;熟练掌握二次函数的图象,数形结合解题是关键.函数
y=ax2(a>0)
y=ax2(a<0)
图象
开口方向
__________
向下
顶点坐标
(0,0)
__________
对称轴
__________
y轴
增减性
x>0时,y随x的增大而增大;
x<0时,y随x的增大而减小
x>0时,y随x的增大而减小;
x<0时,y随x的增大而增大
最大(小)值
当x=0时,y最小值=0
当x=0时,y最大值=0
函数
y=ax2+k(a>0)
y=ax2+k(a<0)
开口方向
向上
__________
顶点坐标
__________
(0,k)
对称轴
y轴
__________
增减性
x>0时,y随x的增大而增大;
x<0时,y随x的增大而_________
x>0时,y随x的增大而________;
x<0时,y随x的增大而增大
最大(小)值
当x=0时,y最小值= k
当x=0时,y最大值= k
函数
y=a(x-h)2(a>0)
y=a(x-h)2(a<0)
开口方向
向上
向下
顶点坐标
__________
(h,0)
对称轴
x=h
__________
增减性
x> h时,y随x的增大而增大;
x
x
当x=__________时,y最小值= 0
当x= h时,y最大值= 0
函数
y=a(x-h)2+k(a>0)
y=a(x-h)2+k(a<0)
开口方向
向上
向下
顶点坐标
(h,k)
__________
对称轴
x=h
x=h
增减性
x> h时,y随x的增大而增大;
x
x
当x= h时,y最小值= k
当x= h时,y最大值= k
函数
y=ax2+bx+c(a>0)
y=ax2+bx+c(a<0)
开口方向
向上
向下
顶点坐标
(,__________)
(,)
对称轴
x=
x=__________
增减性
x>时,y随x的增大而增大;
x<时,y随x的增大而减小
x>时,y随x的增大而减小;
x<时,y随x的增大而增大
最大(小)值
当x= 时,y最小值=
当x= 时,y最大值=
解析式
y=a(x+m)2+n(a、m、n都是常数,a≠0)
分情况讨论
m>0,n>0
m>0,n<0
m<0,n>0
m<0,n<0
变换过程
由y=ax2向左平移|m|个单位,向上平移|n|个单位
由y=ax2向左平移|m|个单位,向下平移|n|个单位
由y=ax2向右平移|m|个单位,向上平移|n|个单位
由y=ax2向右平移|m|个单位,向下平移|n|个单位
帮—重点
二次函数的图象和性质
帮—难点
二次函数的图象与a,b,c的关系
帮—易错
二次函数的平移
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