新人教版 初三数学 二次函数 知识点总结
一、二次函数概念:
1.二次函数的概念:一般地,形如2y ax bx c =++(a b c ,,是常数,0a ≠)的函数,叫做二次函数。 2. 二次函数2y ax bx c =++的结构特征:⑴ 等号左边是函数,右边是关于自变量x 的二次式,x 的最高次数是2.⑵ a b c ,,是常数,a 是二次项系数,b 是一次项系数,c 是常数项.
二、二次函数的基本形式
1. 二次函数基本形式:2y ax =的性质:a 的绝对值越大,抛物线的开口越小。
2. 2y ax c =+的性质:上加下减。
3. ()2
y a x h =-的性质:左加右减。
4. ()2
y a x h k =-+的性质:
三、二次函数图象的平移
1. 平移步骤:
方法一:⑴ 将抛物线解析式转化成顶点式()2
y a x h k =-+,确定其顶点坐标()h k ,
; ⑵ 保持抛物线2y ax =的形状不变,将其顶点平移到()h k ,
处,具体平移方法如下: 【或左(h <0)】向右(h >0)【或左(h 平移|k|个单位
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”. 方法二:
⑴c bx ax y ++=2
沿y 轴平移:向上(下)平移m 个单位,c bx ax y ++=2
变成
m c bx ax y +++=2(或m c bx ax y -++=2)
⑵c bx ax y ++=2
沿轴平移:向左(右)平移m 个单位,c bx ax y ++=2
变成
c m x b m x a y ++++=)()(2(或c m x b m x a y +-+-=)()(2)
四、二次函数()2
y a x h k =-+与2y ax bx c =++的比较
从解析式上看,()2
y a x h k =-+与2y ax 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2
2424b ac b y a x a a -?
?=++ ??
?,其中2424b ac b h k a a -=-=
,. 五、二次函数2y ax bx c =++图象的画法
五点绘图法:利用配方法将二次函数2y ax bx c =++化为顶点式2()y a x h k =-+,确定其开口方向、
对称轴及顶点坐标,然后在对称轴两侧,左右对称地描点画图.一般我们选取的五点为:顶点、与y 轴的交点()0c ,
、以及()0c ,关于对称轴对称的点()2h c ,、与x 轴的交点()10x ,,()20x ,(若与x 轴没有交点,则取两组关于对称轴对称的点).
画草图时应抓住以下几点:开口方向,对称轴,顶点,与x 轴的交点,与y 轴的交点.
六、二次函数2y ax bx c =++的性质
1. 当0a >时,抛物线开口向上,对称轴为2b
x a =-,顶点坐标为2424b ac b a a ??-- ???
,.
当2b x a <-
时,y 随x 的增大而减小;当2b x a >-时,y 随x 的增大而增大;当2b
x a
=-时,y 有最小值2
44ac b a
-.
2. 当0a <时,抛物线开口向下,对称轴为2b x a =-,顶点坐标为2424b ac b a a ??-- ?
??
,.当2b
x a <-时,y 随x 的增大而增大;当2b x a >-时,y 随x 的增大而减小;当2b
x a
=-时,y 有最大值244ac b a -.
七、二次函数解析式的表示方法
1. 一般式:2y ax bx c =++(a ,b ,c 为常数,0a ≠);
2. 顶点式:2()y a x h k =-+(a ,h ,k 为常数,0a ≠);
3. 两根式:12()()y a x x x x =--(0a ≠,1x ,2x 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240b ac -≥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.
八、二次函数的图象与各项系数之间的关系
1. 二次项系数a
二次函数2y ax bx c =++中,a 作为二次项系数,显然0a ≠.
⑴ 当0a >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0a <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.
总结起来,a 决定了抛物线开口的大小和方向,a 的正负决定开口方向,a 的大小决定开口的大小. 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. ⑴ 在0a >的前提下,
当0b >时,02b
a
-<,即抛物线的对称轴在y 轴左侧; 当0b =时,02b
a
-=,即抛物线的对称轴就是y 轴; 当0b <时,02b
a
-
>,即抛物线对称轴在y 轴的右侧. ⑵ 在0a <的前提下,结论刚好与上述相反,即 当0b >时,02b
a
->,即抛物线的对称轴在y 轴右侧; 当0b =时,02b
a
-=,即抛物线的对称轴就是y 轴; 当0b <时,02b
a
-
<,即抛物线对称轴在y 轴的左侧.
总结起来,在a 确定的前提下,b 决定了抛物线对称轴的位置. ab 的符号的判定:
对称轴a
b
x 2-=在y 轴左边则0>ab ,在y 轴的右侧则0 3. 常数项c ⑴ 当0c >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0c =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0c <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. 总之,只要a b c ,,都确定,那么这条抛物线就是唯一确定的. 二次函数解析式的确定: 根据已知条件确定二次函数解析式,通常利用待定系数法.用待定系数法求二次函数的解析式必须根据题目的特点,选择适当的形式,才能使解题简便.一般来说,有如下几种情况: 1. 已知抛物线上三点的坐标,一般选用一般式; 2. 已知抛物线顶点或对称轴或最大(小)值,一般选用顶点式; 3. 已知抛物线与x 轴的两个交点的横坐标,一般选用两根式; 4. 已知抛物线上纵坐标相同的两点,常选用顶点式. 九、二次函数图象的对称 二次函数图象的对称一般有五种情况,可以用一般式或顶点式表达 1. 关于x 轴对称 2y ax bx c =++关于x 轴对称后,得到的解析式是2y ax bx c =---; ()2 y a x h k =-+关于x 轴对称后,得到的解析式是()2 y a x h k =---; 2. 关于y 轴对称 2y ax bx c =++关于y 轴对称后,得到的解析式是2y ax bx c =-+; ()2 y a x h k =-+关于y 轴对称后,得到的解析式是()2 y a x h k =++; 3. 关于原点对称 2y ax bx c =++关于原点对称后,得到的解析式是2y ax bx c =-+-; ()2 y a x h k =-+关于原点对称后,得到的解析式是()2 y a x h k =-+-; 4. 关于顶点对称(即:抛物线绕顶点旋转180°) 2 y ax bx c =++关于顶点对称后,得到的解析式是2 2 2b y ax bx c a =--+-; ()2y a x h k =-+关于顶点对称后,得到的解析式是()2 y a x h k =--+. 5. 关于点()m n , 对称 ()2 y a x h k =-+关于点()m n ,对称后,得到的解析式是()2 22y a x h m n k =-+-+- 根据对称的性质,显然无论作何种对称变换,抛物线的形状一定不会发生变化,因此a 永远不变.求 2-3 2 y=3(x+4)2 2 y=3x 2 抛物线的对称抛物线的表达式时,可以依据题意或方便运算的原则,选择合适的形式,习惯上是先确定原抛物线(或表达式已知的抛物线)的顶点坐标及开口方向,再确定其对称抛物线的顶点坐标及开口方向,然后再写出其对称抛物线的表达式. 十、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20ax bx c ++=是二次函数2y ax bx c =++当函数值0y =时的特殊情况. 图象与x 轴的交点个数: ① 当240b ac ?=->时,图象与x 轴交于两点 ()()1200A x B x , ,,12()x x ≠,其中的12x x ,是一元二次方程()2 00ax bx c a ++=≠的两根.这两点间的距离21AB x x =-. 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0a >时,图象落在x 轴的上方,无论x 为任何实数,都有0y >; 2' 当0a <时,图象落在x 轴的下方,无论x 为任何实数,都有0y <. 2. 抛物线2y ax bx c =++的图象与y 轴一定相交,交点坐标为(0,)c ; 3. 二次函数常用解题方法总结: ⑴ 求二次函数的图象与x 轴的交点坐标,需转化为一元二次方程; ⑵ 求二次函数的最大(小)值需要利用配方法将二次函数由一般式转化为顶点式; ⑶ 根据图象的位置判断二次函数2y ax bx c =++中a ,b ,c 的符号,或由二次函数中a ,b ,c 的符号判断图象的位置,要数形结合; ⑷ 二次函数的图象关于对称轴对称,可利用这一性质,求和已知一点对称的点坐标,或已知与x 轴的一个交点坐标,可由对称性求出另一个交点坐标. ⑸ 与二次函数有关的还有二次三项式,二次三项式2(0)ax bx c a ++≠本身就是所含字母x 的二次函数;下面以0a >时为例,揭示二次函数、二次三项式和一元二次方程之间的内在联系: 二次 y=-2x 2 函数图像参考: 十一、函数的应用 二次函数应用?? ??? 刹车距离何时获得最大利润最大面积是多少 二次函数考查重点与常见题型 1. 考查二次函数的定义、性质,有关试题常出现在选择题中,如: 已知以x 为自变量的二次函数2)2(2 2 --+-=m m x m y 的图像经过原点, 则m 的值是 2. 综合考查正比例、反比例、一次函数、二次函数的图像,习题的特点是在同一直角坐标系内考查 两个函数的图像,试题类型为选择题,如: 如图,如果函数b kx y +=的图像在第一、二、三象限内,那么函数12 -+=bx kx y 的图像大致是( ) 3. 考查用待定系数法求二次函数的解析式,有关习题出现的频率很高,习题类型有中档解答题和选 拔性的综合题,如: 已知一条抛物线经过(0,3),(4,6)两点,对称轴为3 5 = x ,求这条抛物线的解析式。 4. 考查用配方法求抛物线的顶点坐标、对称轴、二次函数的极值,有关试题为解答题,如: 已知抛物线2y ax bx c =++(a ≠0)与x 轴的两个交点的横坐标是- 1、3,与y 轴交点的纵坐标是-3 2 (1)确定抛物线的解析式;(2)用配方法确定抛物线的开口方向、对称轴和顶点坐标 . y=-2(x-3)2 5.考查代数与几何的综合能力,常见的作为专项压轴题。 【例题经典】 由抛物线的位置确定系数的符号 例1 (1)二次函数2y ax bx c =++的图像如图1,则点 ),(a c b M 在( ) A .第一象限 B .第二象限 C .第三象限 D .第四象限 (2)已知二次函数y=ax 2+bx+c (a ≠0)的图象如图2所示,?则下列结论:①a 、b 同号;②当x=1和x=3时,函数值相等;③4a+b=0;④当y=-2时,x 的值只能取0.其中正确的个数是( ) A .1个 B .2个 C .3个 D .4个 (1) (2) 【点评】弄清抛物线的位置与系数a ,b ,c 之间的关系,是解决问题的关键. 例2.已知二次函数y=ax 2+bx+c 的图象与x 轴交于点(-2,O)、(x 1,0),且1 点在点(O ,2)的下方.下列结论:①aO;③4a+c 会用待定系数法求二次函数解析式 例3.已知:关于x 的一元二次方程ax 2 +bx+c=3的一个根为x=-2,且二次函数y=ax 2 +bx+c 的对称轴是直线 x=2,则抛物线的顶点坐标为( ) A(2,-3) B.(2,1) C(2,3) D .(3,2) 答案:C 例4、如图(单位:m ),等腰三角形ABC 以2米/秒的速度沿直线L 向正方形移动,直到AB 与CD 重合.设x 秒时,三角形与正方形重叠部分的面积为y m 2. (1)写出y 与x 的关系式; (2)当x=2,3.5时,y 分别是多少? (3)当重叠部分的面积是正方形面积的一半时, 三角形移动了多长时间?求抛物线顶点坐标、 对称轴. 例5、已知抛物线y= 12x 2+x-5 2 . (1)用配方法求它的顶点坐标和对称轴. (2)若该抛物线与x 轴的两个交点为A 、B ,求线段AB 的长. 【点评】本题(1)是对二次函数的“基本方法”的考查,第(2)问主要考查二次函数与一元二次方程的关系. 例6、 “已知函数c bx x y ++= 2 2 1的图象经过点A (c ,-2), 求证:这个二次函数图象的对称轴是x=3。”题目中的矩形框部分是一段被墨水污染了无法辨认的文字。 (1)根据已知和结论中现有的信息,你能否求出题中的二次函数解析式?若能,请写出求解过程,并画出二次函数图象;若不能,请说明理由。 (2)请你根据已有的信息,在原题中的矩形框中,填加一个适当的条件,把原题补充完整。 点评: 对于第(1)小题,要根据已知和结论中现有信息求出题中的二次函数解析式,就要把原来的结论“函数图象的对称轴是x=3”当作已知来用,再结合条件“图象经过点A (c ,-2)”,就可以列出两个方程了,而解析式中只有两个未知数,所以能够求出题中的二次函数解析式。对于第(2)小题,只要给出的条件能够使求出的二次函数解析式是第(1)小题中的解析式就可以了。而从不同的角度考虑可以添加出不同的条件,可以考虑再给图象上的一个任意点的坐标,可以给出顶点的坐标或与坐标轴的一个交点的坐标等。 [解答] (1)根据c bx x y ++= 2 2 1的图象经过点A (c ,-2) ,图象的对称轴是x=3,得??? ????=? --=++,3212,2212 b c bc c 解得? ? ?=-=.2, 3c b 所以所求二次函数解析式为.232 12 +-=x x y 图象如图所示。 (2)在解析式中令y=0,得 0232 12 =+-x x ,解得.53,5321-=+=x x 所以可以填“抛物线与x 轴的一个交点的坐标是(3+)0,5”或“抛物线与x 轴的一个交点的坐标是 ).0,53(- 令x=3代入解析式,得,2 5-=y 所以抛物线23212+-= x x y 的顶点坐标为),2 5,3(- 所以也可以填抛物线的顶点坐标为)2 5 ,3(-等等。 函数主要关注:通过不同的途径(图象、解析式等)了解函数的具体特征;借助多种现实背景理解函数;将函数视为“变化过程中变量之间关系”的数学模型;渗透函数的思想;关注函数与相关知识的联系。 用二次函数解决最值问题 例1已知边长为4的正方形截去一个角后成为五边形ABCDE (如图),其中AF=2,BF=1.试在AB 上求一点P ,使矩形PNDM 有最大面积. 【评析】本题是一道代数几何综合题,把相似三角形与二次函数的知识有机的结合在一起,能很好考查学生的综合应用能力.同时,也给学生探索解题思路留下了思维空间. 例2 某产品每件成本10元,试销阶段每件产品的销售价x (元)?与产品的日销售量y (件)之间的关系如下表: x (元) 15 20 30 … y (件) 25 20 10 … 若日销售量y 是销售价x (1)求出日销售量y (件)与销售价x (元)的函数关系式; (2)要使每日的销售利润最大,每件产品的销售价应定为多少元??此时每日销售利润是多少元? 【解析】(1)设此一次函数表达式为y=kx+b .则1525, 220 k b k b +=?? +=? 解得k=-1,b=40,?即一次函数表达 式为y=-x+40. (2)设每件产品的销售价应定为x 元,所获销售利润为w 元 w=(x-10)(40-x )=-x 2+50x-400=-(x-25)2+225. 产品的销售价应定为25元,此时每日获得最大销售利润为225元. 【点评】解决最值问题应用题的思路与一般应用题类似,也有区别,主要有两点:(1)设未知数在“当某某为何值时,什么最大(或最小、最省)”的设问中,?“某某”要设为自变量,“什么”要设为函数;(2)?问的求解依靠配方法或最值公式,而不是解方程. 二次函数对应练习试题 一、选择题 1. 二次函数2 47y x x =--的顶点坐标是( ) A.(2,-11) B.(-2,7) C.(2,11) D. (2,-3) 2. 把抛物线2 2y x =-向上平移1个单位,得到的抛物线是( ) A. 22(1)y x =-+ B. 2 2(1)y x =-- C. 2 21y x =-+ D. 2 21y x =-- 3.函数2 y kx k =-和(0)k y k x = ≠在同一直角坐标系中图象可能是图中的( ) 4.已知二次函数2 (0)y ax bx c a =++≠的图象如图所示,则下列结论: ①a,b 同号;②当1x =和3x =时,函数值相等;③40a b +=④当2y =-时, x 的值只能取0.其中正确的个数是( ) A.1个 B.2个 C. 3个 D. 4个 5.已知二次函数2 (0)y ax bx c a =++≠的顶点坐标(-1,-3.2)及部分图象(如图), 由图象可知关于x 的一元二次方程2 0ax bx c ++=的两个根分别是121.3x x == 和( ) A.-1.3 B.-2.3 C.-0.3 D.-3.3 6. 已知二次函数2 y ax bx c =++的图象如图所示,则点(,)ac bc 在( ) A .第一象限 B .第二象限 C .第三象限 D .第四象限 7.方程2 2 2x x x -= 的正根的个数为( ) A.0个 B.1个 C.2个. 3 个 8.已知抛物线过点A(2,0),B(-1,0),与y 轴交于点C,且OC=2.则这条抛物线的解析式为 A. 2 2y x x =-- B. 2 2y x x =-++ C. 2 2y x x =--或2 2y x x =-++ D. 2 2y x x =---或2 2y x x =++ 二、填空题 9.二次函数2 3y x bx =++的对称轴是2x =,则b =_______。 10.已知抛物线y=-2(x+3)2+5,如果y 随x 的增大而减小,那么x 的取值范围是_______. 11.一个函数具有下列性质:①图象过点(-1,2),②当x <0时,函数值y 随自变量x 的增大而增大;满足上述两条性质的函数的解析式是 (只写一个即可)。 12.抛物线2 2(2)6y x =--的顶点为C ,已知直线3y kx =-+过点C ,则这条直线与两坐标轴所围成的三角形面积为 。 13. 二次函数2 241y x x =--的图象是由2 2y x bx c =++的图象向左平移1个单位,再向下平移2个单位 得到的,则b= ,c= 。 14.如图,一桥拱呈抛物线状,桥的最大高度是16米,跨度是40米,在线段AB 上离中心M 处5米的地方,桥的高度是 (π取3.14). 三、解答题: 15.已知二次函数图象的对称轴是30x +=,图象经过(1,-6),且与y 轴的交点为(0,52 -). (1)求这个二次函数的解析式; (2)当x 为何值时,这个函数的函数值为0? (3)当x 在什么范围内变化时,这个函数的函数值y 随x 的增大而增大? 第15题图 16.某种爆竹点燃后,其上升高度h (米)和时间t (秒)符合关系式2 012 h v t gt =- (0 ,其中重力加速度g 以10米/秒2 计算.这种爆竹点燃后以v 0=20米/秒的初速度上升, (1)这种爆竹在地面上点燃后,经过多少时间离地15米? (2)在爆竹点燃后的1.5秒至1.8秒这段时间内,判断爆竹是上升,或是下降,并说明理由. 17.如图,抛物线2 y x bx c =+-经过直线3y x =-与坐标轴的两个交点A 、B ,此抛物线与x 轴的另一个交点为C ,抛物线顶点为D. (1)求此抛物线的解析式; (2)点P 为抛物线上的一个动点,求使APC S ?:ACD S ?=5 :4的点P 的坐标。 18. 红星建材店为某工厂代销一种建筑材料(这里的代销是指厂家先免费提供货源,待货物售出后再进行结算,未售出的由厂家负责处理).当每吨售价为260元时,月销售量为45吨.该建材店为提高经营利润,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.综合考虑各种因素,每售出一吨建筑材料共需支付厂家及其它费用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)该建材店要获得最大月利润,售价应定为每吨多少元? (4)小静说:“当月利润最大时,月销售额也最大.”你认为对吗?请说明理由. 练习试题答案 一,选择题、 1.A 2.C 3.A 4.B 5.D 6.B 7.C 8.C 二、填空题、 9.4b =- 10.x <-3 11.如2 24,24y x y x =-+=+等(答案不唯一) 12.1 13.-8 7 14.15 三、解答题 15.(1)设抛物线的解析式为2bx c y ax ++=,由题意可得 解得1 5,3,22a b c =-=-=- 所以215322 y x x =--- (2)1x =-或-5 (2)3x <- 16.(1)由已知得,21 1520102 t t =- ??,解得123,1t t ==当3t =时不合题意,舍去。所以当爆竹点燃后1秒离地15米.(2)由题意得,2 520h t t =-+=2 5(2)20t --+,可知顶点的横坐标2t =,又抛物 线开口向下,所以在爆竹点燃后的1.5秒至108秒这段时间内,爆竹在上升. 32652b a a b c c ?-=-?? ++=-???=- ? 17.(1)直线3y x =-与坐标轴的交点A (3,0),B (0,-3).则9303b c c +-=?? -=-?解得2 3 b c =-??=? 所以此抛物线解析式为2 23y x x =--.(2)抛物线的顶点D (1,-4),与x 轴的另一个交点C (- 1,0).设P 2 (,23)a a a --,则2 11(423):(44)5:422 a a ??--??=.化简得2235a a --= 当223a a -->0时,2 235a a --=得4,2a a ==- ∴P (4,5)或P (-2,5) 当2 23a a --<0时,2 235a a -++=即2 220a a ++=,此方程无解.综上所述,满足条件的点的坐标为(4,5)或(-2,5). 18.(1)5.710 24026045?-+ =60(吨).(2)260(100)(457.5)10x y x -=-+?,化简得: 23315240004y x x =-+-. (3)240003154 3 2-+-=x x y 23(210)90754x =--+. 红星经销店要获得最大月利润,材料的售价应定为每吨210元. (4)我认为,小静说的不对. 理由:方法一:当月利润最大时,x 为210元,而对于月销售额 )5.71026045(?-+ =x x W 23(160)192004 x =--+来说, 当x 为160元时,月销售额W 最大.∴当x 为210元时,月销售额W 不是最大.∴小静说的不对. 方法二:当月利润最大时,x 为210元,此时,月销售额为17325元; 而当x 为200元时,月销售额为18000元.∵17325<18000, ∴当月利润最大时,月销售额W 不是最大.∴小静说的不对.