x的增大而增大;x=h时,y有最大值k.
三、二次函数图象的平移
1.平移步骤:
⑴将抛物线解析式转化成顶点式y=a(x-h)2+k,确定其顶点坐标(h,k);
⑵保持抛物线y=ax2的形状不变,将其顶点平移到(h,k)处,具体平移方法如下:
2.平移规律
在原有函数的基础上“h值正右移,负左移;k值正上移,负下移”.概括成八个字“左加右减,上加下减”.
四、二次函数y=a(x-h)2+k与y=ax2+bx+c的比较
从解析式上看,y=a(x-h)2+k与y=ax2+bx+c是两种不同的表达形式,后者通过配方可以得
到前者,即y=a
+
,其中h=-
,k=
五、二次函数y=ax2+bx+c的性质
当a>0时,抛物线开口向上,对称轴为x=-
顶点坐标为
.
当x<-
时,y随x的增大而减小;
当x>-
时,y随x的增大而增大;
当x=-
时,y有最小值
.
2.当α<0时,抛物线开口向下,对称轴为x=-
顶点坐标为
.当
x<-
时,y随x的大而增大y;当随x>-
时,y随x的增大而减小;当x=-
时,y有最大值
.
六、二次函数解析式的表示方法
1.一般式:
y=ax2+bx+c(a,b,c为常数,a≠0);
2.顶点式:
y=a(x-h)2+k(a,h,k为常数,a≠0);
3.两根式(交点式):
y=a(x-x1)(x-x2)(a≠0,x1,x2是抛物线与x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x轴有交点,即b2-4ac≥0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.
七、二次函数的图象与各项系数之间的关系
1.二次项系数a
⑴当a>0时,抛物线开口向上,a的值越大,开口越小,反之a的值越小,开口越大;
⑵当a<0时,抛物线开口向下,a的值越小,开口越小,反之a的值越大,开口越大.
2.一次项系数b
在二次项系数a确定的前提下,b决定了抛物线的对称轴.(同左异右b为0对称轴为y轴)
3.常数项c
⑴当c>0时,抛物线与y轴的交点在x轴上方,即抛物线与y轴交点的纵坐标为正;
⑵当c=0时,抛物线与y轴的交点为坐标原点,即抛物线与y轴交点的纵坐标为0;
⑶当c<0时,抛物线与y轴的交点在x轴下方,即抛物线与y轴交点的纵坐标为负.总结起来,c决定了抛物线与y轴交点的位置.
八、二次函数与一元二次方程:
1.二次函数与一元二次方程的关系(二次函数与x轴交点情况):
一元二次方程ax2+bx+c=0是二次函数y=ax2+bx+c当函数值y=0时的特殊情况.图象与x轴的交点个数:
①当∆=b2-4ac>0时,图象与x轴交于两点A(x1,0),B(x2,0)(x1≠x2),其中的x1,x2是一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的两根.
②当∆=0时,图象与x轴只有一个交点;
③当∆<0时,图象与x轴没有交点.
1'当a>0时,图象落在x轴的上方,无论x为任何实数,都有y>0;
2'当a<0时,图象落在x轴的下方,无论x为任何实数,都有y<0.
2.抛物线y=ax2+bx+c的图象与y轴一定相交,交点坐标为(0,c);
中考题型例析
1.二次函数解析式的确定
例1求满足下列条件的二次函数的解析式
(1)图象经过A(-1,3)、B(1,3)、C(2,6);
(2)图象经过A(-1,0)、B(3,0),函数有最小值-8;
(3)图象顶点坐标是(-1,9),与x轴两交点间的距离是6.
分析:
此题主要考查用待定系数法来确定二次函数解析式.可根据已知条件中的不同条件分别设出函数解析式,列出方程或方程组来求解.
(1)解:
设解析式为y=ax2+bx+c,把A(-1,3)、B(1,3)、C(2,6)各点代入上式得
解得
∴解析式为y=x2+2.
(2)解法1:
由A(-1,0)、B(3,0)得抛物线对称轴为x=1,所以顶点为(1,-8).
设解析式为y=a(x-h)2+k,即y=a(x-1)2-8.把x=-1,y=0代入上式得0=a(-2)2-8,
∴a=2.即解析式为y=2(x-1)2-8,即y=2x2-4x-6.
解法2:
设解析式为y=a(x+1)(x-3),确定顶点为(1,-8)同上,把x=1,y=-8代入上式得-8=a(1+1)(1-3).解得a=2,
∴解析式为y=2x2-4x-6.
解法3:
∵图象过A(-1,0),B(3,0)两点,可设解析式为:
y=a(x+1)(x-3)=ax2-2ax-3a.
∵函数有最小值-8.
∴
=-8.
又∵a≠0,∴a=2.
∴解析式为y=2(x+1)(x-3)=2x2-4x-6.
(3)解:
由顶点坐标(-1,9)可知抛物线对称轴方程是x=-1,又∵图象与x轴两交点的距离为6,即AB=6.
由抛物线的对称性可得A、B两点坐标分别为A(-4,0),B(2,0),设出两根式y=a(x-x1)·(x-x2),将A(-4,0),B(2,0)代入上式求得函数解析式为y=-x2-2x+8.
点评:
一般地,已知三个条件是抛物线上任意三点(或任意3对x,y的值)可设表达式为y=ax2+bx+c,组成三元一次方程组来求解;如果三个已知条件中有顶点坐标或对称轴或最值,可选用y=a(x-h)2+k来求解;若三个条件中已知抛物线与x轴两交点坐标,则一般设解析式为y=a(x-x1)(x-x2).
2.二次函数的图象
例2y=ax2+bx+c(a≠0)的图象如图所示,则点M(a,bc)在().
A.第一象限B.第二象限
C.第三象限D.第四象限
分析:
由图可知:
抛物线开口向上⇒a>0.
抛物线与y轴负半轴相交⇒c<0b
⎬
⇒bc>0.
对称轴x=-2a在y轴右侧⇒b<0⎪
∴点M(a,bc)在第一象限.答案:
A.
点评:
本题主要考查由抛物线图象会确定a、b、c的符号.
例3已知一次函数y=ax+c二次函数y=ax2+bx+c(a≠0),它们在同一坐标系中的大致图象是().
分析:
一次函数y=ax+c,当a>0时,图象过一、三象限;当a<0时,图象过二、四象限;c>0时,直线交y轴于正半轴;当c<0时,直线交y轴于负半轴;对于二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)来讲:
⎧开口上下决定a的正负
⎪左同右异(即对称轴在y轴左侧,b的符号
⎪
⎨与a的符号相同;)来判别b的符号
⎪抛物线与y轴的正半轴或负半轴相交确定
⎪
⎪⎩c的正负
解:
可用排除法,设当a>0时,二次函数y=ax2+bx+c的开口向上,而一次函数y=ax+c应过一、三象限,故排除C;当a<0时,用同样方法可排除A;c决定直线与y轴交点;也在抛物线中决定抛物线与y轴交点,本题中c相同则两函数图象在y轴上有相同的交点,故排除B.
答案:
D.
3.二次函数的性质
例4对于反比例函数y=-
与二次函数y=-x2+3,请说出他们的两个相同点:
①,②;再说出它们的两个不同点:
①,②.
分析:
本小题是个开放性题目,可以从以下几点性质来考虑①增减性②图象的形状③最值④自变量取值范围⑤交点等.
解:
相同点:
①图象都是曲线,②都经过(-1,2)或都经过(2,-1);
不同点:
①图象形状不同,②自变量取值范围不同,③一个有最大值,一个没有最大值.点评:
本题主要考查二次函数和反比例函数的性质,有关函数开放性题目是近几年命
题的热点.
4.二次函数的应用
例5已知抛物线y=x2+(2k+1)x-k2+k,
(1)求证:
此抛物线与x轴总有两个不同的交点.
2
(2)设x1、x2是此抛物线与x轴两个交点的横坐标,且满足x12+x2=-2k2+2k+1.
①求抛物线的解析式.
②设点P(m1,n1)、Q(m2,n2)是抛物线上两个不同的点,且关于此抛物线的对称轴对称.求m+m的值.
分析:
(1)欲证抛物线与x轴有两个不同交点,可将问题转化为证一元二次方程有两个不相等实数根,故令y=0,证△>0即可.
(2)①根据二次函数的图象与x轴交点的横坐标即是一元二次方程的根.由根与系数的关系,求出k的值,可确定抛物线解析式;
②由P、Q关于此抛物线的对称轴对称得n1=n2,由n1=m12+m1,n2=m22+m2得m12+m1=m22+m2,即(m1-m2)(m1+m2+1)=0可求得m1+m2=-1.
解:
(1)证明:
△=(2k+1)2-4(-k2+k)=4k2+4k+1+4k2-4k=8k2+1.
∵8k2+1>0,
即△>0,∴抛物线与x轴总有两个不同的交点.
(2)①由题意得x1+x2=-(2k+1),x1·x2=-k2+k.
∵x12+x22=-2k2+2k+1,
∴(x1+x2)2-2x1x2=-2k2+2k+1,即(2k+1)2-2(-k2+k)=-2k2+k+1,4k2+4k+1+2k2-2k=-2k2+2k+1.