专题16 二次函数
一、二次函数的概念和图像 1、二次函数的概念
一般地,如果y?ax?bx?c(a,b,c是常数,a?0),那么y叫做x 的二次函数。
2y?ax2?bx?c(a,b,c是常数,a?0)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x??b对称的曲线,这条曲线叫抛物线。 2a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y?ax?bx?c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:
2(1)一般式:y?ax?bx?c(a,b,c是常数,a?0) (2)顶点式:y?a(x?h)?k(a,h,k是常数,a?0)
2(3)当抛物线y?ax?bx?c与x轴有交点时,即对应二次好方程ax?bx?c?0有实根x1和x2存
222在时,根据二次三项式的分解因式ax?bx?c?a(x?x1)(x?x2),二次函数y?ax?bx?c可转化为两根式y?a(x?x1)(x?x2)。如果没有交点,则不能这样表示。 三、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x??22b时,2ay最值4ac?b2?。
4a如果自变量的取值范围是x1?x?x2,那么,首先要看?b是否在自变量取值范围x1?x?x2内,2a4ac?b2b若在此范围内,则当x=?时,y最值?;若不在此范围内,则需要考虑函数在x1?x?x2范围
4a2a2内的增减性,如果在此范围内,y随x的增大而增大,则当x?x2时,y最大?ax2?bx2?c,当x?x1时,
y最小?ax12?bx1?c;如果在此范围内,y随x的增大而减小,则当x?x1时,y最大?ax12?bx1?c,当
2?bx2?c。 x?x2时,y最小?ax2
四、二次函数的性质 1、二次函数的性质 函数 二次函数 y?ax2?bx?c(a,b,c是常数,a?0) a>0 y 图像 0 x (1)抛物线开口向上,并向上无限延伸; y 0 x (1)抛物线开口向下,并向下无限延伸; a<0 bb(2)对称轴是x=?,顶点坐标是(?,bb(2)对称轴是x=?,顶点坐标是(?,2a2a2a2a4ac?b22); 4ac?b); 4a4ab(3)在对称轴的左侧,即当x?b?x>时,y随x的增大而减小,简记左2a2a时,y随x的增大而增大,简记左减右增; b(4)抛物线有最低点,当x=?时,y有最小值,b?(4)抛物线有最高点,当x=时,y有最大值,2a2a4ac?b2y最小值? 4ac?b2y最大值? 4a4a2、二次函数y?ax?bx?c(a,b,c是常数,a?0)中,a、b、c的含义:
2增右减; a表示开口方向:a>0时,抛物线开口向上 a<0时,抛物线开口向下
b b与对称轴有关:对称轴为x=?2ac表示抛物线与y轴的交点坐标:(0,c)
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??b?4ac,在二次函数中表示图像与x轴是否有交点。
2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
?x1?x2?2??y1?y2?2
2、函数平移规律 左加右减、上加下减
【例1】(2018?上海)下列对二次函数y?x2?x的图象的描述,正确的是( ) A.开口向下 C.经过原点
B.对称轴是y轴
D.在对称轴右侧部分是下降的
【分析】A、由a?1?0,可得出抛物线开口向上,选项A不正确;
B、根据二次函数的性质可得出抛物线的对称轴为直线x?1,选项B不正确; 2C、代入x?0求出y值,由此可得出抛物线经过原点,选项C正确;
D、由a?1?0及抛物线对称轴为直线x?增大,选项D不正确. 综上即可得出结论.
11,利用二次函数的性质,可得出当x?时,y随x值的增大而22【解答】解:A、Qa?1?0,
?抛物线开口向上,选项A不正确;
B、Q?b1?, 2a21,选项B不正确; 2?抛物线的对称轴为直线x?C、当x?0时,y?x2?x?0,
?抛物线经过原点,选项C正确;
D、Qa?0,抛物线的对称轴为直线x??当x?1, 21时,y随x值的增大而增大,选项D不正确. 2故选:C.
【例2】(2019?上海)在平面直角坐标系xOy中(如图),已知抛物线y?x2?2x,其顶点为A. (1)写出这条抛物线的开口方向、顶点A的坐标,并说明它的变化情况; (2)我们把一条抛物线上横坐标与纵坐标相等的点叫做这条抛物线的“不动点”. ①试求抛物线y?x2?2x的“不动点”的坐标;
②平移抛物线y?x2?2x,使所得新抛物线的顶点B是该抛物线的“不动点”,其对称轴与x轴交于点C,且四边形OABC是梯形,求新抛物线的表达式.
【分析】(1)Qa?1?0,故该抛物线开口向上,顶点A的坐标为(1,?1);
(2)①设抛物线“不动点”坐标为(t,t),则t?t2?2t,即可求解;②新抛物线顶点B为“不动点”,则设点B(m,m),则新抛物线的对称轴为:x?m,与x轴的交点C(m,0),四边形OABC是梯形,则直线x?m在y轴左侧,而点A(1,?1),点B(m,m),则m??1,即可求解.