22.1.3 二次函数y=a(x-h)2+k的图象和性质(3)
总结归纳:
一般地,抛物线y=a(x-h)2+k与y=ax2的形状相同,位置不同,把抛物线y=ax2向上(下)向左(右)平移,可以得到抛物线y=a(x-h)2+k,平移的方向、距离要根据h,k的值来决定:
当h>0时,表明将抛物线向右平移h个单位;当k<0时,表明将抛物线向下平移|k|个单位.
抛物线y=a(x-h)2+k的特点是:
当a>0时,开口向上;当a<0时,开口向下;对称轴是直线x=h;顶点坐标是(h,k).
2、自学检测:
函数y=2(x+3)2-5的图象是由函数的图象先向平移个单位,再向平移个单位得到的;
抛物线y=-2(x-3)2-1的开口方向是,其顶点坐标是,对称轴是直线,当x>3时,函数值y随自变量x的值的增大而.
1、小组讨论:
探究1 填写下表:
解析式
开口方向
对称轴
顶点坐标
y=-2x2
向下
y轴
(0,0)
y=
x2+1
向上
y轴
(0,1)
y=-5(x+2)2
向下
x=-2
(-2,0)
y=3(x+1)2-4
向上
x=-1
(-1,-4)
点拨精讲:
解这类型题要将不同形式的解析式统一为y=a(x-h)2+k的形式,便于解答.
22.1.4 二次函数y=ax2+bx+c的图象和性质
(1)
一、
总结归纳:
二次函数y=a(x-h)2+k的顶点坐标是(h,k),对称轴是x=h,当a>0时,开口向上,此时二次函数有最小值,当x>h时,y随x的增大而增大,当xh时,y随x的增大而减小;
用配方法将y=ax2+bx+c化成y=a(x-h)2+k的形式,则h=-
,k=
;则二次函数的图象的顶点坐标是(-
,
),对称轴是x=-
;当x=-
时,二次函数y=ax2+bx+c有最大(最小)值,当a<0时,函数y有最大值,当a>0时,函数y有最小值.
二、自学检测:
1.求二次函数y=x2+2x-1顶点的坐标、对称轴、最值,画出其函数图象.
1、小组合作:
探究1 将下列二次函数写成顶点式y=a(x-h)2+k的形式,并写出其开口方向、顶点坐标、对称轴.
(1)y=
x2-3x+21;
(2)y=-3x2-18x-22.
点拨精讲:
第
(2)小题注意h值的符号,配方法是数学的一个重要方法,需多加练习,熟练掌握;抛物线的顶点坐标也可以根据公式直接求解.
22.1.4 二次函数y=ax2+bx+c的图象和性质
(2)
一、
总结归纳:
若知道函数图象上的任意三点,则可设函数关系式为y=ax2+bx+c,利用待定系数法求出解析式;若知道函数图象上的顶点,则可设函数的关系式为y=a(x-h)2+k,把另一点坐标代入式中,可求出解析式;若知道抛物线与x轴的两个交点(x1,0),(x2,0),可设函数的关系式为y=a(x-x1)(x-x2),把另一点坐标代入式中,可求出解析式.
2、自学检测:
1.二次函数y=4x2-mx+2,当x<-2时,y随x的增大而减小;当x>-2时,y随x的增大而增大,则当x=1时,y的值为.
点拨精讲:
可根据顶点公式用含m的代数式表示对称轴,从而求出m的值.
2.抛物线y=-x2+6x+2的顶点坐标是.
3.二次函数y=ax2+bx+c的图象大致如图所示,下列判断错误的是( D )
A.a<0 B.b>0 C.c>0 D.ac>0
第3题图 第4题图 第5题图
4.如图,抛物线y=ax2+bx+c(a>0)的对称轴是直线x=1,且经过点P(3,0),则a-b+c的值为( )
A.0B.-1C.1D.2
点拨精讲:
根据二次函数图象的对称性得知图象与x轴的另一交点坐标为(-1,0),将此点代入解析式,即可求出a-b+c的值.
5.如图是二次函数y=ax2+3x+a2-1的图象,a的值是.
点拨精讲:
可根据图象经过原点求出a的值,再考虑开口方向.
1、小组合作:
探究1 已知二次函数的图象经过点A(3,0),B(2,-3),C(0,-3),求函数的关系式和对称轴.
探究2 已知一抛物线与x轴的交点是A(3,0),B(-1,0),且经过点C(2,9).试求该抛物线的解析式及顶点坐标.
点拨精讲:
因为已知点为抛物线与x轴的交点,解析式可设为交点式,再把第三点代入即可得一元一次方程,较之一般式得出的三元一次方程组简单.而顶点可根据顶点公式求出.
22.2 二次函数与一元二次方程
(1)
一、自学指导.
总结归纳:
抛物线y=ax2+bx+c与x轴有公共点,公共点的横坐标是x0,那么当x=x0时,函数的值是0,因此x=x0就是方程ax2+bx+c=0的一个根.
二次函数的图象与x轴的位置关系有三种:
当b2-4ac>0时,抛物线与x轴有两个交点;当b2-4ac=0时,抛物线与x轴有一个交点;当b2-4ac<0时,抛物线与x轴有0个交点.这对应着一元二次方程ax2+bx+c=0根的三种情况:
有两个不等的实数根,有两个相等实数根,没有实数根.
二、自学检测:
1.观察图中的抛物线与x轴的交点情况,你能得出相应方程的根吗?
方程x2+x-2=0的根是:
方程x2-6x+9=0的根是:
方程x2-x+1=0的根是:
1、小组合作:
探究 已知二次函数y=2x2-(4k+1)x+2k2-1的图象与x轴交于两点.求k的取值范围.
22.2 二次函数与一元二次方程
(2)
一、
总结归纳:
抛物线y=ax2+bx+c与x轴的交点坐标实质上是抛物线与直线y=0组成的方程组的解;抛物线y=ax2+bx+c与y轴的交点坐标实质上是
的解;抛物线y=ax2+bx+c与直线的交点坐标实质上是
的解.
2、自学检测:
1.若二次函数y=(k-3)x2+2x+1的图象与x轴有交点,则k的取值范围为( )
A.k<4 B.k≤4
C.k<4且k¡Ù3D.k≤4且k¡Ù3
1、小组合作:
探究1 将抛物线y=x2+2x-4向右平移2个单位,又向上平移3个单位,最后绕顶点旋转180°.
(1)求变换后新抛物线对应的函数解析式;
(2)若这个新抛物线的顶点坐标恰为x的整式方程x2-(4m+n)x+3m2-2n=0的两根,求m,n的值.
探究2 如图是抛物线y=ax2+bx+c的一部分,其对称轴为直线x=1,若其与x轴一交点为(3,0),则由图象可知,不等式ax2+bx+c>0的解集是.
22.3 实际问题与二次函数
(1)
一、
总结归纳:
图象是抛物线的,可设其解析式为y=ax2+bx+c或y=a(x-h)2+k,再寻找条件,利用二次函数的知识解决问题;实际问题中没有坐标系,应建立适当的坐标系,再根据图象和二次函数的知识解决实际问题.
二、自学检测:
1.用长16m的绳子围成如图所示的矩形框,使矩形框的面积最大,那么这个矩形框的最大面积是.
一、小组合作:
探究1 某窗户如图所示,它的上半部是半圆,下半部是矩形,制造窗框的材料总长为15m(图中所有线条长度之和),当x等于多少时,窗户通过的光线最多?
此时,窗户的面积是多少?
(结果精确到0.01m)
解:
由题意可知4y+
¡Á2πx+6x=15,化简得y=
,设窗户的面积为Sm2,则S=
πx2+2x¡Á
=-3x2+
x,∵a=-3<0,∴S有最大值.¡à当x=1.25m时,S最大值≈4.69(m2),即当x=1.25m时,窗户通过的光线最多.此时,窗户的面积是4.69m2.
点拨精讲:
中间线段用x的代数式来表示,要充分利用几何关系;要注意顶点的横坐标是否在自变量x的取值范围内.
探究2 如图,从一张矩形纸片较短的边上找一点E,过E点剪下两个正方形,它们的边长分别是AE,DE,要使剪下的两个正方形的面积和最小,点E应选在何处?
为什么?
解:
设矩形纸较短边长为a,设DE=x,则AE=a-x,那么两个正方形的面积和y为y=x2+(a-x)2=2x2-2ax+a2,当x=-
=
a时,y最小值=2¡Á(
a)2-2a¡Á
a+a2=
a2.
即点E选在矩形纸较短边的中点时,剪下的两个正方形的面积和最小.
点拨精讲:
此题要充分利用几何关系建立二次函数模型,再利用二次函数性质求解.
22.3 实际问题与二次函数
(2)
一、
总结归纳:
在日常生活、生产和科研中,常常会遇到求什么条件下可以使材料最省、时间最少、效率最高等问题,其中一些问题可以归结为求二次函数的最大值或最小值.用二次函数的知识解决实际问题时,关键是先将实际问题抽象成数学问题,即先建立二次函数关系,然后再利用二次函数的图象及性质进行解答.在二次函数y=a(x-h)2+k中,若a>0,当x=h时,函数y有最小值,其值为y=k;若a<0,当x=h时,函数y有最大值,其值为y=k.
点拨精讲:
遇到一般式,可先化成顶点式,再求最值;自变量有取值范围的还要考虑在范围内的最值.
2、自学检测:
1.已知二次函数y=x2-4x+m的最小值是2,那么m的值是.
2.边长为10cm的正方形铁片,中间剪去一个边长是xcm的小正方形,剩下的四方框铁片的面积y(cm2)与x(cm)之间的函数关系是.
3.服装店将进价为100元的服装按x元出售,每天可销售(200-x)件,若想获得最大利润,则x应定为元.
1、小组合作:
探究 某经销店代销一种材料,当每吨售价为260元时,月销售量为45吨,该经销店为提高经营利润,准备采取降价的方式进行促销,经市场调查发现:
当每吨售价每下降10元时,月销售量就会增加7.5吨,每售出1吨建筑材料共需支付厂家及其他费用100元,设每吨材料售价为x(元),该经销店的月利润为y(元).
(1)当每吨售价是240元时,计算此时的月销售量;
(2)求出y与x的函数关系式;(不要求写出x的取值范围)
(3)该经销店要获得最大月利润,售价应定为每吨多少元?
(4)王强说:
¡°当月利润最大时,月销售额也最大.¡±你认为对吗?
请说明理由.