二次函数知识点总结与典型例题讲解.docx
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二次函数知识点总结与典型例题讲解
二次函数知识点总结及典型例题讲解
一、二次函数的概念和图像
1、二次函数的概念
一般地,如果,那么y叫做x的二次函数。
叫做二次函数的一般式。
2、二次函数的图像
二次函数的图像是一条关于对称的曲线,这条曲线叫抛物线。
抛物线的主要特征:
①有开口方向;②有对称轴;③有顶点。
3、二次函数图像的画法
五点法:
(1)先根据函数解析式,求出顶点坐标,在平面直角坐标系中描出顶点M,并用虚线画出对称轴
(2)求抛物线与坐标轴的交点:
当抛物线与x轴有两个交点时,描出这两个交点A,B及抛物线与y轴的交点C,再找到点C的对称点D。
将这五个点按从左到右的顺序连接起来,并向上或向下延伸,就得到二次函数的图像。
当抛物线与x轴只有一个交点或无交点时,描出抛物线与y轴的交点C及对称点D。
由C、M、D三点可粗略地画出二次函数的草图。
如果需要画出比较精确的图像,可再描出一对对称点A、B,然后顺次连接五点,画出二次函数的图像。
二、二次函数的解析式
二次函数的解析式有三种形式:
(1)一般式:
(2)顶点式:
(3)当抛物线与x轴有交点时,即对应二次好方程有实根和存在时,根据二次三项式的分解因式,二次函数可转化为两根式。
如果没有交点,则不能这样表示。
三、二次函数的性质
1、二次函数的性质
函数
二次函数
图像
a>0
a<0
y
0x
y
0x
性质
(1)抛物线开口向上,并向上无限延伸;
(2)对称轴是x=,顶点坐标是
(,);
(3)在对称轴的左侧,即当x<时,y随x的增大而减小;在对称轴的右侧,即当x>时,y随x的增大而增大,简记左减右增;
(4)抛物线有最低点,当x=时,
y有最小值,
(1)抛物线开口向下,并向下无限延伸;
(2)对称轴是x=,顶点坐标是
(,);
(3)在对称轴的左侧,即当x<时,y随x的增大
而增大;在对称轴的右侧,即当x>时,y随x
的增大而减小,简记左增右减;
(4)抛物线有最高点,当x=时,
y有最大值,
2、二次函数中,的含义:
表示开口方向:
>0时,抛物线开口向上
<0时,抛物线开口向下
与对称轴有关:
对称轴为x=
表示抛物线与y轴的交点坐标:
(0,)
3、二次函数与一元二次方程的关系
一元二次方程的解是其对应的二次函数的图像与x轴的交点坐标。
因此一元二次方程中的,在二次函数中表示图像与x轴是否有交点。
当>0时,图像与x轴有两个交点;
当=0时,图像与x轴有一个交点;
当<0时,图像与x轴没有交点。
补充:
1、两点间距离公式(当遇到没有思路的题时,可用此方法拓展思路,以寻求解题方法)
如图:
点A坐标为(x1,y1)点B坐标为(x2,y2)
则AB间的距离,即线段AB的长度为y
A
x
B0
2、函数平移规律(中考试题中,只占3分,但掌握这个知识点,对提高答题速度有很大帮助,可以大大节省做题的时间)
左加右减、上加下减
四、二次函数的最值
如果自变量的取值范围是全体实数,那么函数在顶点处取得最大值(或最小值),即当时,。
如果自变量的取值范围是,那么,首先要看是否在自变量取值范围内,若在此范围内,则当x=时,;
若不在此范围内,则需要考虑函数在范围内的增减性,
如果在此范围内,y随x的增大而增大,则当时,,当时,;
如果在此范围内,y随x的增大而减小,则当时,,当时,。
典型例题
1.已知函数,则使y=k成立的x值恰好有三个,则k的值为()
A.0B.1C.2D.3
【答案】D
2.如图为抛物线的图像,A、B、C为抛物线与坐标轴的交点,且OA=OC=1,则下列关系中正确的是
A.a+b=-1 B.a-b=-1C.b<2a D.ac<0
【答案】B
3.二次函数的图象如图所示,则反比例函数与一次函数在同一坐标系中的大致图象是().
【答案】D
4.如图,已知二次函数的图象经过点(-1,0),(1,-2),当随的增大而增大时,的取值范围是 .
【答案】
5.在平面直角坐标系中,将抛物线绕着它与y轴的交点旋转180°,所得抛物线的解析式().
A.B.C.D.
【答案】B
6.已知二次函数的图像如图,其对称轴,给出下列结果①②③④⑤,则正确的结论是()
A①②③④B②④⑤C②③④D①④⑤
【答案】D
7.抛物线上部分点的横坐标,纵坐标的对应值如下表:
x
…
-2
-1
0
1
2
…
y
…
0
4
6
6
4
…
从上表可知,下列说法中正确的是 .(填写序号)
①抛物线与轴的一个交点为(3,0);②函数的最大值为6;
③抛物线的对称轴是; ④在对称轴左侧,随增大而增大.
【答案】①③④
8.如图,在平面直角坐标系中,O是坐标原点,点A的坐标是(-2,4),过点A作AB⊥y轴,垂足为B,连结OA.
(1)求△OAB的面积;
(2)若抛物线经过点A.
①求c的值;
②将抛物线向下平移m个单位,使平移后得到的抛物线顶点落在△OAB的内部(不包括△OAB的边界),求m的取值范围(直接写出答案即可).
解:
(1)∵点A的坐标是(-2,4),AB⊥y轴,
∴AB=2,OB=4,∴
(2)①把点A的坐标(-2,4)代入,
得,∴c=4
②∵,
∴抛物线顶点D的坐标是(-1,5),AB的中点E的坐标是(-1,4),OA的中点F的坐标是(-1,2),
∴m的取值范围为l
9.已知二次函数y=x2+x的图像如图.
(1)求它的对称轴与x轴交点D的坐标;
(2)将该抛物线沿它的对称轴向上平移,设平移后的抛物线与x轴、y轴的交点分别为
A、B、C三点,若∠ACB=90°,求此时抛物线的解析式;
(3)设
(2)中平移后的抛物线的顶点为M,以AB为直径,D为圆心作⊙D,试判断直线CM与⊙D的位置关系,并说明理由.
解:
(1)二次函数y=-x2+x的对称轴为x=3,∴D(3,0).
(2)设抛物线向上平移h个单位(h>0),则平移后的抛物线解析式为y=-x2+x+h.
∵∠ACB=90°,∴OC2=OA·OB.
设点A、B的横坐标分别为x1、x2,则h2=-x1·x2.
∵x1、x2是一元二次方程-x2+x+h=0的两个根,
∴x1·x2=-4h,∴h2=4h,∴h=4,∴抛物线的解析式为y=-x2+x+4.
(3)CM与⊙D相切,理由如下:
连结CD、CM,过点C作CN⊥DM于点D,如下图所示:
∵AB是⊙D的直径,∠ACB=90°,
∴点C在⊙D上.
根据平移后的抛物线的解析式y=-x2+x+4可得:
OD=3,OC=4,DM=,CD=5.
∴CN=3,MN=,∴CM=.∵CM=,CD=5,DM=,
∴△CDM是直角三角形且∠DCM=90°,∴CM与⊙D相切.
10.如图10,在平面直角坐标系xOy中,AB在x轴上,AB=10,以AB为直径的⊙O′与y轴正半轴交于点C,连接BC,AC.CD是⊙O′的切线,AD⊥CD于点D,tan∠CAD=,抛物线过A,B,C三点.
(1)求证:
∠CAD=∠CAB;
(2)①求抛物线的解析式;
②判定抛物线的顶点E是否在直线CD上,并说明理由;
(3)在抛物线上是否存在一点P,使四边形PBCA是直角梯形.若存在,直接写出点P的坐标(不写求解过程);若不存在,请说明理由.
(1)证明:
连接O′C.
∵CD是⊙O′的切线,∴O′C⊥CD.
∵AD⊥CD,∴O′C∥AD,∴∠O′CA=∠CAD.
∵O′C=O′A,∴∠O′CA=∠CAB,∴∠CAD=∠CAB.
(2)①∵AB是⊙O′的直径,∴∠ACB=90°
∵OC⊥AB,∴∠CAB=∠OCB,∴△CAO∽△BCO,∴
即.∵tan∠CAO=tan∠CAD=,∴OA=2OC
又∵AB=10,∴,∵OC>0
∴OC=4,OA=8,OB=2.∴A(-8,0),B(2,0),C(0,4).
∵抛物线过A,B,C三点.∴c=4
由题意得,解之得, ∴.
设直线DC交x轴于点F,易证△AOC≌△ADC,∴AD=AO=8.
∵O′C∥AD,∴△FO′C∽△FAD,∴
∴8(BF+5)=5(BF+10),∴,∴.
设直线DC的解析式为,则,即
∴.由得
顶点E的坐标为.将代入直线DC的解析式中,
右边左边.∴抛物线的顶点E在直线CD上.
11.如图所示,在平面直角坐标系中,四边形ABCD是直角梯形,BC∥AD,∠BAD=90°,BC与y轴相交于点M,且M是BC的中点,A、B、D三点的坐标分别是A(-1,0),B(-1,2),D(3,0),连接DM,并把线段DM沿DA方向平移到ON,若抛物线y=ax2+bx+c经过点D、M、N.
(1)求抛物线的解析式
(2)抛物线上是否存在点P.使得PA=PC.若存在,求出点P的坐标;若不存在.请说明理由。
(3)设抛物线与x轴的另—个交点为E.点Q是抛物线的对称轴上的—个动点,当点Q在什么位置时有最大?
并求出最大值。
(1)解:
由题意可得M(0,2),N(-3,2)
∴,解得:
∴y=
(2)∵PA=PC,∴P在AC的垂直平分线上,依题意,AC的垂直平分线经过B(-1,2),(1,0),
这条直线为y=-x+1.
解得:
,
∴P1(),P2().
(3)D为E关于对称轴x=1.5对称,CD所在的直线y=-x+3.
∴yQ=4.5,∴Q(-1.5,4.5).
最大值为CD==.个单位/秒.
(3)(),.
当时,有最大值为,此时.
12.如图,抛物线y=x2+bx-2与x轴交于A、B两点,与y轴交于C点,且A(一1,0).
⑴求抛物线的解析式及顶点D的坐标;
⑵判断△ABC的形状,证明你的结论;
⑶点M(m,0)是x轴上的一个动点,当CM+DM的值最小时,求m的值.
(1)∵点A(-1,0)在抛物线y=x2+bx-2上,∴×(-1)2+b×(-1)–2=0,解得b=
∴抛物线的解析式为y=x2-x-2.y=x2-x-2=(x2-3x-4)=(x-)2-,
∴顶点D的坐标为(,-).
(2)当x=0时y=-2,∴C(0,-2),OC=2.
当y=0时,x2-x-2=0,∴x1=-1,x2=4,∴B(4,0)
∴OA=1,OB=4,AB=5.∵AB2=25,AC2=OA2+OC2=5,BC2=OC2+OB2=20,
∴AC2+BC2=AB2.∴△ABC是直角三角形.
(3)作出点C关于x轴的对称点C′,则C′(0,2),OC′=2,连接C′D交x轴于点M,
根据轴对称性及两点之间线段最短可知,MC+MD的值最小.
设直线C′D的解析式为y=kx+n,则,解得n=2,.
∴.∴当y=0时,,.∴
13.(2011浙江金华,10分)在平面直角坐标系中,如图1,将n个边长为1的正方形并排组成矩形OABC,相邻两边OA和OC分别落在x轴和y轴的正半轴上,设抛物线y=ax2+bx+c(a<0)过矩形顶点B、C.
(1)当n=1时,如果a=-1,试求b的值;
(2)当n=2时,如图2,在矩形OABC上方作一边长为1的正方形EFMN,使EF在线段CB