第二十二章二次函数第5讲二次函数的图象和性质知识导航1.二次函数的概念。2.二次函数的图象与性质。3.图象的平移规律。【板块一】二次函数 的图象和性质方法技巧理解并掌握二次函数的图象的形状(抛物线)、顶点(最高点或最低点)、开口方向(向上或向下)、对称轴等知识,运用数 形结合思想解决问题.题型一开口方向、对称轴、顶点坐标及位置【例1】(1)抛物线y=2x2+1的开口方向是向上,对称轴是y 轴,顶点坐标是(0,1);二次函数y=-(x+1)2﹣2的图象的开口方向是向下,对称轴是直线x=﹣1,顶点坐标 是(﹣1.﹣2).(2)抛物线y=2x2+1在x轴的上方;当x>0时,图象自左向右逐渐上升,它的顶点是最低点;抛物线y =-(x+1)2﹣2,当x为全体实数时,它的图象在x轴的下方,顶点是最高点。【解析】当a>0时,开口向上;当a< 0时,开口向下,y=a(x﹣h)2+k的顶点坐标为(h,k),对称轴是直线x=h;当a>0时,抛物线的顶点为最低点,当a<0时,抛 物线的顶点为最高点。题型二抛物线的开口大小【例2】如图,若抛物线y=ax2与四条直线x=1,x=2,y=1,y=2围成的正方形A BCD有公共点,则a的取值范围是()A.≤a≤1B.≤a≤2C.≤a≤1D.≤a≤2【解析】确定a的取值范围,就是探究抛物线的开 口大小,当抛物线经过点D时,开口最小;抛物线经过点B时,开口最大,而这两条抛物线的解析式的a值分别2,,∴≤a≤2.故选D.【点评 】|a|越大,开口越小;|a|越小,开口越大。【例3】如图,在同一平面直角坐标系中,作出①y=x2;②y=-x2,③y=-2x2的 图象,则三个图象I,Ⅱ,Ⅲ对应的抛物线的解析式依次是②③①.【解析】当a>0时,开口向上,当a<0时,开口向下;当|a|越大, 开口越小,当|a|越小,开口越大。故抛物线I的解析式为y=-x2,抛物线Ⅱ的解析式为y=﹣2x2;抛抛物线Ⅲ的解析式为y=x2.故 填②③①题型三抛物线的对称性【例4】抛物线y=ax2+bx+5经过A(2,5).B(﹣1,2)两点。若点C在该抛物线上,则点C的 坐标可能是()A.(﹣2,0)B.(0.5,6.5)C.(3,2)D.(2,2)【解析】抛物线经过(0,5),A(2,5),由对 称性可知对称轴为直线x=1,由对称性知点B(﹣1,2)关于对称轴的对称点为(3,2),故选C.针对练习11.已知二次函数y=-x2 +1,其图象的开口向下,对称轴为直线x=0,顶点坐标为(0,1),该图象的顶点是最高点。2.如图,点A1,A 2,…,An。在抛物线y=x2上,点B1,B2,.…,Bn。在y轴上,若△A1B0B1,△A2B1B2,…,△AnBn-1Bn。都 为等腰直角三角形(点B0为坐标原点),则△A2019B2018B2019的腰长等于()A.2018B.2019C.2018D .2019【答案】选C3.如图,抛物线y=a(x﹣h)2+k与x轴的一个交点A在点(-2,0)和(-1,0)之间(包括这两个点), 顶点C是矩形DEFG区域内(包括边界和内部)的一个动点,则a的取值范围是﹣≤a≤-.【答案】﹣≤a≤-4.抛物线y=(x﹣ h)2+k过点A(2,6),且对称轴与线段BC有交点,B(1,0),C(4,0),求k的取值范围.解:∵1≤h≤4,k=6﹣(2﹣ h)2,∴2≤k≤6.5.已知A(x1,2019),B(x2,2019)是抛物线y=ax2+bx+2018(a≠0)上的两点,则当 x=x1+x2时,二次函数的值是()A.+5B.﹣+5C.2019D.2018解:由抛物线的对称性知A,B关于对称轴x=-对称, ∴.x1+x2=-,∴当x=x1+x2时,y=a(-)2+b(-)+2018=2018.故选D【板块二】二次函数的增减性方法技巧比 较二次函数值的大小的方法:(1)代入比较法:若已知函数的解析式,则将几个点的横坐标分别代入,求出相应的函数值,再比较大小;(2)增 减性比较法:当点在对称轴同侧时,直接根据函数的增减性比较大小;当点不在对称轴的同侧时,利用二次函数图象的对称性,将点转化到对称轴的 同侧,再比较.(3)根据点到对称轴的距离比较大小:当抛物线开口向上时,点到对称轴的距离越大,相应的函数值大,当抛物线开口向下时,点 到对称轴的距离越大,相应的函数值越小。题型一运用二次函数的增减性比较大小【例1】若点A(﹣4,y1),B(﹣3,y2).C(3, y3)为二次函数y=(x+1)2+k的图象上的三点,则y1,y2,y3的大小关系是()A.y1<y2<y3B.y2<y1<y3 C.y3<y1<y2D.y1<y3<y2:【解析】对称轴为直线x=﹣1,点C(3,y1)关于直线x=﹣1的对称点C’(﹣5,y3) ,∵a>0,﹣5<﹣4<﹣3,y2<y1<y3,应选B.【例2】下列关于函数y=(x﹣3)2+1的四个命题:①当x=0时,y有最小 值10;②n为任意实数,x=3+n时的函数值大于x=3﹣n时的函数值;③若n>3,且n是整数,当n≤r≤n+1时,y的整数值有(2 n一4)个;④若函数图象过点(a,y0)和(b,y0+1),其中a>0,b>0,则a<b,其中真命题的序号是()A.①B.②C. ③D.④【答案】C题型二运用二次函数的增减性求对称轴的取值范围【例3】二次函数y=﹣(x﹣h)2+2的图象上有两点A(1,y1), B(2,y2),若y1≤y2,则h的取值范围为_____【解析】∵a<0,y1≤y2,∴点B距离对称轴较近,.∴h﹣1≥2﹣h,∴ h≥2题型三增减性与顶点的联系【例4】关于x的二次函数y=(x﹣m)2﹣1,当-1≤x≤3时,函数有最小值-2m+11,则m的值 为__________【解析】当顶点(m,-1)在区间的左侧,即m≤-1时,在对称轴的右侧,y随x的增大而增大,当x=﹣1时,有最 小值(﹣1﹣m)2﹣1=﹣2m+11,解得m1=﹣3﹣4,m2=﹣3+4(舍),当-1<m≤3时,-2m+11=﹣1,解得m=6( 舍)当m>3时,y随x的增大而减小,当x=3时,有最小值,(3﹣m)2﹣1=﹣2m+11,解得m1=﹣3(舍),m2=5,综上,m 的值为-3﹣4或5.针对练习21.若抛物线y=ax2(a<0)经过点A(﹣1,y1),B(2,y2),C(3,y3),则()A. y1>y2>y3B.y1<y3<y2C.y2<y1<y3D.y3<y1<y2【答案】A2.二次函数y=(x-h)2+1(h为常数) ,在自变量x的值满足1≤x≤3时,其函数y的最小值为5,则h的值为()A.1或-5B.﹣1或5C.1或﹣3D.1或3【答案】B3 .已知关于正整数x的二次式y=2x2+2bx+c(b,c为实数),若当且仅当x=4时,y有最小值,则实数b的取值范围是______ ____.解:对称轴为x=-,∵x为正整数;∴<-<(注;对称轴要靠近x=4),∴﹣9<b<﹣7.【板块三】抛物线的平移、对称变换 方法技巧题型一抛物线沿水平向平移探究【例1】将二次函数y=x2的图象向左平移1个单位长度得到y=____________;将二次 函数y=-(x-1)2的图象向右平移2个单位长度得到y=____________【解析】向左平移1个单位长度,自变量x变为(x+1 ),即y=(x+1)2,向右平移2个单位长度,自变量x变为(x﹣2),即y=﹣(x﹣3)2.【例2】在平面直角坐标系中,平行于x轴 的直线与抛物线y=ax2相交于A,B两点(点B在第一象限),当a=1,点B的纵坐标为2时,向右平移抛物线使该抛物线经过点B,与AB 的延长线交于点C,求平移后的抛物线的解析式.【解析】y=x2,当y=2时,2=x2,.xA=,xB=-,AB=2,将y=x2向右平 移2个单位,则平移后的抛物线的解析式为y=(x-2)2.题型二抛物线沿竖直方向的平移探究【例3】将二次函数y=(x﹣2)2+1的 图象沿y轴向上平移得到一个新函数的图象,其中点A(1,m),B(4,n)平移后的对应点分别为A'',B''.若曲线段AB扫过的面积为9 ,则新图象的函数解析式是()A.y=(x﹣2)2﹣2B.y=(x﹣2)2+7C.y=(x﹣2)2﹣5D.y=(x﹣2)2+4【解 析】连接AB,A''B'',则S阴影=S四边形AA''B''B,由平移可知,AA''=BB''.AA''//BB'',∴四边形ABB''A''是平行四 边形,分别延长A''A,B''B,交x轴于点M,N.∵A(l,m).B(4,n),∴MN=4-1=3,S平行四边形ABB''A''=AA'' MN,9=3AA'',∴AA''=3,即沿y轴向上平移了3个单位长度,∴平移后的函数的解析式为y=(x﹣2)2+4.故选D.题型三抛 物线沿斜倾方向平移探究【例4】将二次函数y=3(x﹣1)2+2的图象向左平移2个单位长度,再向下平移3个单位长度,所得到的图象的解 析式是()A.y=3(x﹣3)2+5B.y=3(x+1)2﹣1C.y=3(x﹣3)﹣1D.y=3(x+1)2+5【解析】y=3( x﹣1)2+2的顶点坐标为(1,2),平移后的顶点坐标为(-1,-1),∴平移后的图象所对应的解析式为y=3(x+1)2﹣1,故选 B.【例5】将抛物线y=﹣(x+1)2﹣2沿直线y=x向右上平移2个单位长度后,得到的抛物线的解析式为__________【解析】 沿直线y=x方向向右上平移2个单位长度,可分解为先向右平移2个单位,再向上平移2个单位,因此平移后的解析式y=﹣(x﹣1)2.题型 四抛物线对称变换探究【例6】将抛物线y=(x+1)2+4沿x轴翻折,得到的新抛物线的解析式为_____________【答案】y= ﹣(x+1)2﹣4.【例7】将抛物线y=(x+1)2+4绕点(1,2)旋转180°,所得新抛物线的解析为y=﹣(x﹣3).【解析】 原抛物线的顶点为(-1,4)..点(-1,4)关于(1,2)的对称点为(3,0),而开口方向相反,所得新抛物线的解析式为y=﹣(x ﹣3)2.针对练习31.抛物线y=﹣(x﹣4)2+3通过怎样平移可得到抛物线y=﹣x2?解:抛物线y=-(x-4)2+3,向左平移 4个单位长度,再向下平移3个单位长度得到抛物线y=﹣x2。2.将抛物线y=2x2向右平移3个单位长度,再向下平移5个单位长度,得到 的抛物线的解析式为()A.y=2(x﹣3)2﹣5B.y=2(x+3)2+5C.y=2(x﹣3)2+5D.y=2(x+3)2﹣5【 答案】A3.如图,抛物线的顶点为P(-2,2),与y轴交于点A(0,3),若平移该抛物线使其顶点P沿直线移动到P''(2,-2),点 A的对应点为A'',则抛物线上PA段所扫过的区域(阴影部分)的面积为12.【答案】124.已知抛物线C:y=(x﹣1)2+2. (1)将抛物线C向左平移2个单位长度,再沿x轴作轴对称变换,得到抛物线C1,求C1的解析式;(2)将抛物线C沿直线x=3作轴对称变 换,得到抛物线C2,求C2的解析|解:(1)y=﹣(x+1)2﹣2;(2)y=(x﹣5)2+2.5.若将抛物线y=﹣3(x﹣1)2+2绕点(-1,-2)旅转180°,求所得新抛物线的解析式解:原抛物线的顶点为(1,2),点(1,2)绕点(﹣1,-2)旋转180°的对应点(﹣3,﹣6),且开口方向相反,∴所得新抛物线的解析式为y=3(x+3)2﹣6.6.将抛物线y=﹣(x﹣2)2+1沿直线y=﹣x+的方向平移后恰好经过点(5,-),求平移后的抛物线的解析式。解:∵原抛物线的顶点为(2,1),∴新抛物线的顶点在直线y=﹣x+上,∴新抛物线可设为y=-(x-t)2-t+,∴-=-(5-t)2-t+,∴t=5或t=,∴平移后抛物线的解析式为y=-(x-4)2-或y=-(x-)2-。 |
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