十一:二次函数
聚焦考点☆温习理解 一、二次函数的概念和图像 1、二次函数的概念
一般地,如果)0,,(2
≠++=a c b a c bx ax y 是常数,,那么y 叫做x 的二次函数。
)0,,(2≠++=a c b a c bx ax y 是常数,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a
b
x 2-=对称的曲线,这条曲线叫抛物线。 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c bx ax y ++=2
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。
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:)0,,(2
≠++=a c b a c bx ax y 是常数, (2)顶点式:)0,,()(2
≠+-=a k h a k h x a y 是常数,
(3)当抛物线c bx ax y ++=2与x 轴有交点时,即对应二次好方程02
=++c bx ax 有实
根1x 和2x 存在时,根据二次三项式的分解因式))((212
x x x x a c bx ax --=++,二次函数
c bx ax y ++=2可转化为两根式))((21x x x x a y --=。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
a
b
x 2-=时,a b ac y 442-=
最值。 如果自变量的取值范围是21x x x ≤≤,那么,首先要看a
b
2-
是否在自变量取值范围21x x x ≤≤内,若在此范围内,则当x=a
b
2-时,a b ac y 442-=最值;若不在此范围内,则
需要考虑函数在21x x x ≤≤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
2x x =时,c bx ax y ++=22
2最大,当1x x =时,c bx ax y ++=121最小;如果在此范围内,y 随x 的增大而减小,则当1x x =时,c bx ax y ++=121最大,当2x x =时,c bx ax y ++=222最小。
四、二次函数的性质 1、二次函数的性质
2、二次函数)0,,(2
≠++=a c b a c bx ax y 是常数,中,c b 、、a 的含义:
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 与对称轴有关:对称轴为x=a
b
2-
c 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ac 4b 2
-=?,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。
名师点睛☆典例分类
考点典例一、二次函数的图象
【例1】(2016.大同一中期中)若抛物线y=(m ﹣1)2m m
x -开口向下,则m=__________.
【答案】-1 【解析】
试题分析:根据二次函数的定义条件可得m 2
﹣m=2,m ﹣1≠0解得m=2或m=﹣1,且m ≠1,
因此当m=2或﹣1时,这个函数都是二次函数;由m ﹣1<0,m <1可知m=﹣1. 考点:二次函数的性质;二次函数的定义
【点睛】根据二次函数的定义条件可得二次项系数不为0,且最高次项的系数为2,由此即可求解. 【举一反三】
)1.(2016·阜新期中请写出一个开口向下,并且与y 轴交于点(0,1)的抛物线的解析式 .
【答案】12
+-=x y 等(答案不唯一) 【解析】
试题分析:答案不唯一,如12
+-=x y 等等. 考点:二次函数.
2.把二次函数y=x 2
+6x+4配方成y=a (x ﹣h )2
+k 的形式,得y=__________,它的顶点坐标是__________.
【答案】(x+3)2﹣5,(﹣3,﹣5)
考点:二次函数的三种形式 考点典例二、二次函数的解析式
【例2】如图,二次函数y=x 2
+bx+c的图象过点B(0,﹣2).它与反比例函数y=﹣的图象交于点A(m,4),则这个二次函数的解析式为( )
A.y=x 2
﹣x﹣2
B.y=x 2
﹣x+2
C.y=x 2
+x﹣2
D.y=x 2
+x+2
【答案】A . 【解析】
试题分析:将A (m ,4)代入反比例解析式得:4=﹣8
m
,即m=﹣2, ∴A(﹣2,4),
将A (﹣2,4),B (0,﹣2)代入二次函数解析式得:424
2
b c c -+=??=-?,
解得:b=﹣1,c=﹣2,
则二次函数解析式为y=x 2
﹣x ﹣2. 故选A .
【点晴】先根据A 在反比例函数图象上,求出m 的值,再把A 、B 点坐标代入二次函数y=x 2
+bx+c 中,求出b 、c 的值即可. 【举一反三】
1.(2015.山东泰安,第19题)(3分)某同学在用描点法画二次函数2
y ax bx c =++的图象时,列出了下面的表格:
由于粗心,他算错了其中一个y 值,则这个错误的数值是( ) A.﹣11 B.﹣2 C.1 D.﹣5 【答案】D .
考点:二次函数的图象.
2.一个二次函数,当自变量x=0时,函数值y=-1,当x=-2与
2
1
时,y=0,则这个二次函数
的解析式是____________. 【答案】y=x 2
+3
2
x-1 【解析】
试题分析:本题利用待定系数法求出二次函数的解析式. 考点:待定系数法求函数解析式. 考点典例三、二次函数的最值 【例3】已知0≤x ≤
12
,那么函数y =﹣2x 2
+8x ﹣6的最大值是( ) A . ﹣10.5 B . 2 C . ﹣2.5 D . ﹣6 【答案】C .
【点睛】根据顶点式得到它的顶点坐标是(2,2),再根据其a <0且0≤x ≤1
2
,即可求出函数的最大值. 【举一反三】
1.(2015甘孜州)二次函数2
45y x x =+-的图象的对称轴为( ) A.4x = B.4x =- C.2x = D.2x =- 【答案】D . 【解析】
试题分析:二次函数2
45y x x =+-的图象的对称轴为:42221
b x a =-=-=-?.故选D .
考点:二次函数的性质.
2.当-2≤x≤l 时,二次函数()2
2y x m m 1=--++有最大值4,则实数m 的值为【 】
(A) 74-或或7
4
-
【答案】C . 【解析】
试题分析:∵当-2≤x≤l 时,二次函数()2
2y x m m 1=--++有最大值4, ∴二次函数在-2≤x≤l 上可能的取值是x=-2或x=1或x=m.
当x=-2时,由()2
242m m 1=---++解得7m 4=-,此时2
765y x 416?
?=-++ ??
?,它在-
2≤x≤l 的最大值是
65
>416
,与题意不符. 当x=1时,由()2
241m m 1=--++解得m 2=,此时()2
y x 25=--+,它在-2≤x≤l 的最大值是4,与题意相符.
当x= m 时,由()
2
2
4m m 1
m =--++解得m =,此时(2
y x 4=-+. 对
(2
y x 4=-++,它在-2≤x≤l 的最大值是4,与题意相符;对(2
y x 4=-+,它
在-2≤x≤l 在x=1处取得,最大值小于4,与题意不符.
综上所述,实数m 的值为2或故选C .
考点典例四、二次函数的图象与性质
【例4】(2015遂宁)二次函数2
y ax bx c =++(0a ≠)的图象如图所示,下列结论:①
20a b +>;②0abc <;③240b ac ->;④0a b c ++<;⑤420a b c -+<,其中正
确的个数是( )
A.2 B.3 C.4 D.5 【答案】B .
故选B.
考点:二次函数图象与系数的关系.
【点睛】根据二次函数的图象与性质进行逐项分析即可求出答案. 【举一反三】
1.(2015·黑龙江省黑河市、齐齐哈尔市、大兴安岭)抛物线2
y ax bx c =++(0a ≠)
的对称轴为直线1x =-,与x 轴的一个交点A 在点(﹣3,0)和(﹣2,0)之间,其部分图象如图,则下列结论:①2
40ac b -<;②2a ﹣b =0;③a +b +c <0;④点M (1x ,1y )、N (2x ,2y )在抛物线上,若12x x <,则12y y ≤,其中正确结论的个数是( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个 【答案】C.
考点:二次函数图象与系数的关系.
2.已知二次函数2
y ax bx c =++的图象与x 轴交于点(-2,0),(x 1,0)且1<x 1<2,与y 轴正半轴的交点在点(0,2)的下方,下列结论:①a <b <0;②248b ac a ->-;③4a+c <0;④2a -b+l ﹤0.其中正确的结论是(填写序号) . 【答案】①②③. 【解析】
试题解析:①根据题意画大致图象如图所示,
①由图象开口向下知a <0,
由y=ax 2
+bx+c 与X 轴的另一个交点坐标为(x 1,0 ),且1<x 1<2, 则该抛物线的对称轴为x=-2b a =1(2)2
x -+>-12,即b a <1, 由a <0,两边都乘以a 得:b >a , ∵a <0,对称轴x=-
2b
a
<0,∴b <0,∴a <b <0.故正确; ②由于抛物线的对称轴大于-1,所以抛物线的顶点纵坐标应该大于2,即:
244ac a
b ->2,由于a <0,所以4ac-b 2<8a ,即b 2
-4ac >-8a ,故②正确;
③由4a-2b+c=0得4a+c=2b, ∵b <0,
∴4a+c <0,故此结论正确. ④由4a-2b+c=0得2a-b=-2c ,而0<c <2,∴-1<-2
c
<0∴-1<2a-b <0∴2a-b+1>0,所以结论错误.
考点:抛物线与x 轴的交点.
考点典例五、二次函数图象与平移变换
【例5】(2015.上海市,第12题,4分)如果将抛物线2
21y x x =+-向上平移,使它经过点(0,3)A ,那么所得新抛物线的表达式是_______________. 【答案】2
23y x x =++ 【解析】
试题分析:可知抛物线过(0,1)-,上下平移时只改变常数项,由条件知平移后经过(0,3),故平移后解析式为2
23y x x =++.
考点:1.抛物线平移的含义;2.求抛物线的函数解析式.
【点睛】根据题意易得新抛物线的顶点,根据顶点式及平移前后二次项的系数不变可得新抛物线的解析式. 【举一反三】
1.(2015成都)将抛物线2
y x =向左平移2个单位长度,再向下平移3个单位长度,得到的抛物线的函数表达式为( )
A .2
(2)3y x =+- B .2
(2)3y x =++ C .2
(2)3y x =-+ D .2
(2)3y x =-- 【答案】A .
考点:二次函数图象与几何变换.
2.(2015.河南省,第12题,3分)已知点A (4,y 1),B (2,y 2),C (-2,y 3)都在
二次函数y=(x-2)2
-1的图象上,则y 1,y 2,y 3的大小关系是 . 【答案】y 3>y 1>y 2. 【解析】
试题分析:将A,B,C 三点坐标分别代入解析式,得:y 1=3,y 2=5-42,y 3=15,∴y 3>y 1>y 2. 考点:二次函数的函数值比较大小.
课时作业☆能力提升 一.选择题
1..(2015广安)如图,抛物线2
y ax bx c =++(0a ≠)过点(﹣1,0)和点(0,﹣3),且顶点在第四象限,设P =a b c ++,则P 的取值范围是( )
A.﹣3<P <﹣1 B.﹣6<P <0 C.﹣3<P <0 D.﹣6<P <﹣3 【答案】B . 【解析】
试题分析:∵抛物线2
y ax bx c =++(0a ≠)过点(﹣1,0)和点(0,﹣3),∴0=a ﹣
b +
c ,﹣3=c ,∴b =a ﹣3,∵当x =1时,2y ax bx c =++=a +b +c ,∴P =a b c ++=a +a ﹣3﹣3=
2a ﹣6,∵顶点在第四象限,a >0,∴b =a ﹣3<0,∴a <3,∴0<a <3,∴﹣6<2a ﹣6<0,即﹣6<P <0.故选B.
考点:二次函数图象与系数的关系. 2.抛物线222
1y 2x y 2x y x 2
==-=
,,共有的性质是( ) A .开口向下 B .对称轴是y 轴 C .都有最低点 D .y 随x 的增大而减小 【答案】B .
考点:二次函数的性质
3.(2015攀枝花)将抛物线2
21y x =-+向右平移1个单位长度,再向上平移1个单位长度所得的抛物线解析式为( ) A.
2
2(1)y x =-+ B.
22(1)2
y x =-++ C.
22(1)2y x =--+
D.2
2(1)1y x =--+ 【答案】C .
考点:二次函数图象与几何变换.
4.已知抛物线y=ax 2
+bx+c (a≠0)经过点(1,1)和(﹣1,0).下列结论:
①a ﹣b+c=0;②b 2>4ac ;③当a <0时,抛物线与x 轴必有一个交点在点(1,0)的右侧;④抛物线的对称轴为x=14a
-
. 其中结论正确的个数有( )
A .4个
B .3个
C .2个
D .1个
【答案】B . 【解析】
试题分析:①∵抛物线y=ax 2
+bx+c (a≠0)经过点(﹣1,0),∴a ﹣b+c=0,故①正确. ②∵抛物线y=ax 2
+bx+c (a ≠0)经过点(1,1),∴a+b+c=1.
又a﹣b+c=0,两式相加,得2(a+c)=1,a+c=1
2
,
两式相减,得2b=1,b=1
2
.
∵
2
22
1111
b4ac4a a2a4a2a
4242
????
-=--=-+=-
? ?
????
,
当
1
2a0
2
-=,即a=
1
4
时,b2﹣4ac=0,故②错误.
③当a<0时,
∵
2
2
1
b4ac2a
2
??
-=-
?
??
>0,∴抛物线y=ax2+bx+c与x轴有两个交点.
设另一个交点的横坐标为x,
则
1
a
c11
2
1x1x1
a a2a2a
-
-?===-?=-.
∵a<0,∴
1
x1
2a
=->1.
即抛物线与x轴必有一个交点在点(1,0)的右侧,故③正确.
④抛物线的对称轴为
1
b1
2
x
2a2a4a
=-=-=-,故④正确.
综上所述,结论正确的有①③④3个.
故选B.
考点:1.二次函数图象上点的坐标特征;2.二次函数图象与系数的关系;3.二次函数与一元二次方程的关系;4.一元二次方程根的判别式和根与系数的关系;5.二次函数的性质;6.不等式的性质.
5.(2015.山东济南,第15题,3分)如图,抛物线y=﹣2x2+8x﹣6与x轴交于点A、B,把抛物线在x轴及其上方的部分记作C1,将C1向右平移得C2,C2与x轴交于点B,D.若直线y=x+m与C1、C2共有3个不同的交点,则m的取值范围是()
A.
1
8
-2<m<B.
7
4
-
-3<m< C.2
-
-3<m<D.
15
8
-
-3<m<
【解析】
试题分析:令y=﹣2x2+8x﹣6=0,
即x2﹣4x+3=0,
解得x=1或3,
则点A(1,0),B(3,0),
由于将C1向右平移2个长度单位得C2,
则C2解析式为y=﹣2(x﹣4)2+2(3≤x≤5),当y=x+m1与C2相切时,
令y=x+m1=y=﹣2(x﹣4)2+2,
即2x2﹣15x+30+m1=0,
△=﹣8m1﹣15=0,
解得m1=
15
8 -,
当y=x+m2过点B时,即0=3+m2,
m2=﹣3,
当
15
8
-
-3<m<时直线y=x+m与C1、C2共有3个不同的交点,
故选:D.
考点:二次函数的图象.
6.(2014·甘肃省白银市)二次函数y=x2+bx+c,若b+c=0,则它的图象一定过点()
A.(﹣1,﹣1)B.(1,﹣1)C.(﹣1,1)D.(1,1)
【解析】
试题分析:对二次函数y=x 2
+bx+c ,将b+c=0代入可得:y=x 2
+b (x ﹣1), 则它的图象一定过点(1,1). 故选D .
考点:二次函数图象与系数的关系.
7.(2015·黑龙江绥化)把二次函数y=2x 2
的图象向左平移1个单位长度 ,再向下平移2个单位长度 ,平移后抛物线的解析式为_____________.
【答案】2
24y x x =+或2
2(1)2y x =+-(答出这两种形式中任意一种均得分)
考点:抛物线的平移.
8.(2015·辽宁沈阳)在平面直角坐标系中,二次函数2
()y a x h =-(0a ≠)的图象可能是( )
A. B. C.
D.
【答案】D. 【解析】
试题分析:二次函数2
()y a x h =-(0a ≠)的顶点坐标为(h ,0),它的顶点坐标在x 轴上,故选D.
考点:二次函数的图象. 二.填空题
9.如图,对称轴平行于y 轴的抛物线与x 轴交于(1,0),(3,0)两点,則它的对称轴为 .
【答案】直线x 2=. 【解析】
试题分析:∵对称轴平行于y 轴的抛物线与x 轴交于(1,0),(3,0)两点, ∴它的对称轴为13
x 22
+=
=. 考点:二次函数的性质.
10.已知抛物线y=ax 2
+bx+c(a≠0)与x 轴交于A 、B 两点.若点A 的坐标为(-2,0),抛物线的对称轴为直线x=2.则线段AB 的长为 . 【答案】8.
考点:1.抛物线与x 轴的交点问题;2.二次函数的性质.
11.(2015.山东枣庄,第12题,3分)如图是二次函数y=ax 2+bx+c (a ≠0)图象的一部分,对称轴为x=
2
1
,且经过点(2,0),有下列说法:①abc <0;②a+b=0;③4a+2b+c=0;④若(0,y 1),(1,y 2)是抛物线上的两点,则y 1= y 2.上述说法正确的是
A. ①②④
B.③④
C. ①③④
D. ①② 【答案】A 【解析】
试题分析: ①由图象可得a<0,c>0,又因为1
022
b a -
=>,所以b>0,即abc<0,①正确;②当x=1时,a+b=0;②正确;③当x=2时,4a+2b+c=0,③错误;当x=1时,所得2y 与抛物线与y 轴的交点关于抛物线的对称轴对称,所以12y y =,④正确.故选A. 考点:二次函数的图象和性质
12.(2015资阳)已知抛物线p :2
y ax bx c =++的顶点为C ,与x 轴相交于A 、B 两点(点A 在点B 左侧),点C 关于x 轴的对称点为C ′,我们称以A 为顶点且过点C ′,对称轴与y 轴平行的抛物线为抛物线p 的“梦之星”抛物线,直线AC ′为抛物线p 的“梦之星”直线.若一条抛物线的“梦之星”抛物线和“梦之星”直线分别是2
21y x x =++和22y x =+,则这条抛物线的解析式为
. 【答案】2
23y x x =--.
考点:1.抛物线与x轴的交点;2.二次函数的性质;3.新定义. 三.解答题
13.如图,已知二次函数y=a (x ﹣h )2
O (0,0),A (2,0).
(1)写出该函数图象的对称轴;
(2)若将线段OA 绕点O 逆时针旋转60°到OA′,试判断点A′是否为该函数图象的顶点?
【答案】(1)x=1;(2)是. 【解析】
试题分析:(1)由于抛物线过点O (0,0),A (2,0),根据抛物线的对称性得到抛物线的对称轴为直线x=1;
(2)作A′B⊥x 轴与B ,先根据旋转的性质得OA′=OA=2,∠A′OA=2,再根据含30度的直
角三角形三边的关系得OB=
1
2
,则A′点的坐标为(1
根据抛物线的顶点式可判断点A′为抛物线y =(x ﹣1)2
试题解析:(1)∵二次函数y=a (x ﹣h )2
的图象经过原点O (0,0),A (2,0).
∴抛物线的对称轴为直线x=1;
(2)点A′是该函数图象的顶点.理由如下: 如图,作A′B⊥x 轴于点B ,
∵线段OA 绕点O 逆时针旋转60°到OA′, ∴OA′=OA=2,∠A′OA=2, 在Rt△A′OB 中,∠OA′B=30°, ∴OB=
1
2
OA′=1,
∴A′点的坐标为(1
∴点A′为抛物线y=x ﹣1)2
的顶点.
考点:1.二次函数的性质;2.坐标与图形变化-旋转.
14.(2015·黑龙江省黑河市、齐齐哈尔市、大兴安岭)【6分】如图,在平面直角坐标系中,正方形OABC 的边长为4,顶点A 、C 分别在x 轴、y 轴的正半轴,抛物线
21
2
y x bx c =-++经过B 、C 两点,点D 为抛物线的顶点,连接AC 、BD 、CD .
(1)求此抛物线的解析式.
(2)求此抛物线顶点D 的坐标和四边形ABCD 的面积.
【答案】(1)2
1242
y x x =-
++;(2)D (2,6),12.
考点:1.待定系数法求二次函数解析式;2.二次函数图象上点的坐标特征.
15.(2015·湖北衡阳,27题,分)(本小题满分10分)
如图,顶点M在y轴上的抛物线与直线1
y x
=+相交于A、B两点,且点A在x轴上,点B的横坐标为2,连结AM、BM.
(1)求抛物线的函数关系式;
(2)判断△ABM的形状,并说明理由;
(3)把抛物线与直线y x
=的交点称为抛物线的不动点.若将(1)中抛物线平移,使其顶点为(m,2m),当m满足什么条件时,平移后的抛物线总有不动点?
【答案】(1)抛物线的解析式为21
y x
=-.
(2)△ABM是直角三角形,且∠BAM=90°.理由见试题解析;
(3)平移后的抛物线总有不动点,
1
4
m≤.
【解析】
试题解析:解:(1)∵点A是直线1
y x
=+与x轴的交点,∴A点为(-1,0)∵点B在直线1
y x
=+上,且横坐标为2,∴B点为(2,3)
∵过点A、B的抛物线的顶点M在y轴上,故设其解析式为:2
y ax c
=+
∴0
43a c a c +=??
+=?
,解得:11a c =??=-?
∴抛物线的解析式为21y x =-.
(2)△ABM 是直角三角形,且∠BAM=90°.理由如下:
作BC⊥x 轴于点C ,∵A(-1,0)、B (2,3)∴AC=BC =3,∴∠BAC=45°; 点M 是抛物线21y x =-的顶点,∴M 点为(0,-1)∴OA=OM =1, ∵∠AOM=90°∴∠MAC=45°;
∴∠BAM=∠BAC+∠MAC=90°∴△ABM 是直角三角形.
(3)将抛物线的顶点平移至点(m ,2m ),则其解析式为()2
2y x m m =-+. ∵抛物线的不动点是抛物线与直线y x =的交点,∴()2
2x m m x -+= 化简得:()222120x m x m m -+++=
∴?=()()2
2
21412m m m -+-??+????=41m -+
当410m -+≥时,方程()222120x m x m m -+++=总有实数根,即平移后的抛物线总有不动点 ∴1
4
m ≤
. 考点:二次函数的综合应用(待定系数法;直角三角形的判定;一元二次方程根的判别式)