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2022年中考数学一轮复习3.5《二次函数的图象和性质》讲解(含答案)学案
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这是一份2022年中考数学一轮复习3.5《二次函数的图象和性质》讲解(含答案)学案,共34页。
第五节 二次函数的图象和性质
课标呈现
指引方向
1.通过对实际问题的分析,体会二次函数的意义.
2.会用描点法面m二次函数的图象,通过图象了解二次函数的性质.
3.会用配方法将数字系数的二次函数的表达式化为y=a(x-h)2+k的形式,并能由此得到二次函数图象的顶点坐标,说出图象的开口方向,画出图象的对称轴.
4.会利用二次函数的图象求一元二次方程的近似解.
5.*知道给定不共线三点的坐标可以确定一个二次函数,
考点梳理
夯实基础
1.二次函数的概念:形如y=ax2+bx+c(a≠0) 的函数,称为二次函数.其中,二次项系数、一次项系数、常数项分别为.
【答案】a、b、c
2.二次函数表达式的三种表达形式:
(1) -般式:.
(2)顶点式:
(3)交点式:
【答案】(1)y=ax2+bx+c(a≠0) (2)y=a (x-h)2+k(a≠0)(3)y=a(x-x1)(x-x2)(a≠0)
3.二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象与性质:
(1)二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象的形状是一条抛物线,顶点坐标是().对称轴是直线.
【答案】抛物线
(2)顶点是坐标原点,对称轴是y轴的抛物线的解析式形式为;对称轴是y轴的抛物线的解
析式形式为;经过原点的抛物线的解析式形式为.
【答案】y=ax2(a≠0)y= ax2+c,(a≠0) y=ax2+bx(a≠0)
(3)函数y=ax2+bx+c的增减情况:
①当a>0时:当x时,y随x的增大而;简记为左减右增,这时,当x=时,y最小值= .
【答案】减小增大
②当a0时,开口向
【答案】上
_____;当<0时,开口向 下 .越小,函数图象开口越大.<>
②.和共同决定抛物线对称轴的位置:
因为抛物线的对称轴是直线,故:
当=0时,对称轴为y轴 ;当和同号时,对称轴在y轴的左侧 ;当和异号时,对称轴在y轴的右侧,以上特点简记为左同右异.
③c的大小决定抛物线与y轴交点的位置:∵当x=0时,y=c,∴抛物线与y轴有且只有一个交点(0,c):
c=0,抛物线经过原点 :
c>0,抛物线与y轴交于正半轴 :
c<0,抛物线与y轴交于负半轴.
(5)函数()图象与x轴的交点情况决定一元二次方程根的情况:
当y=0时,即可得到一元二次方程,那么一元二次方程的解就是二次函数()的图象与x轴交点的横坐标,因此二次函数图象与x轴的交点情况决定一元二次方程根的情况.
①当二次函数的图象与x轴有两个交点时,,方程有两个不相等的实数根:
②当二次函数的图象与戈轴有且只有一个交点时,.方程有两个相等的实数根:
③当二次函数的图象与戈轴没有交点时,,方程没有实数根.
(6)图象的平移:左加右减,上加下减.
第一课时
考点精析 专项突破
考点一二次函数的概念
【例1】(重庆南开)下列函数:①;②;③;④;⑤;⑥,其中是的二次函数的有__________,
【答案】 ②⑥
解题点拨:抓住三个关键点,一是最高次数为2;二是最高次项的系数不为0;三是整式.
【例2】函数是二次函数,则m的值是_________.
【答案】 1
解题点拨:注意取舍.
变式:是二次函数,则m的值是 -2,1,0 .
解题点拨:先对系数m+2按是否为0分类讨论,再对指数按2 ,1,0分类讨论.
考点三抛物线的对称性
【例3】(衢州)二次函数()图象上部分点的坐标(,)对应值列表如下:
···
-3
-2
-1
0
1
···
···
-3
-2
-3
-6
-11
···
则该函数图象的对称轴是 ()
A.直线x=-3 B.直线x=-2
C.直线x=-1 D.直线x=0
【答案】 B
解题点拨:抛物线的对称性的特征是对称点的纵坐标相等.
考点三二次函数的增减性
【例4】(1)(兰州)点(-1,),(3,),(5,)均在二次函数的图象上,则、、的大小关系是 ()
A. B. C. D.
【答案】 D
解题点拨:二次函数的增减性问题基本方法是画图象,再根据和对称轴的距离比较纵坐标大小.
(2)(常州)已知二次函数,当>l时,随的增大而增大,而m的取值范围是 (D)
A.m=-1 B.m=3 C.m≤-1 D.m≥-1
解题点拨:逆用二次函数的增减性时要注意题目中给出的范围(>l)是否是满足条件(随的增大而增大)的所有值,而此题就不一定是所有.
考点四驴抛物线与系数的关系
【例5】(兰州)二次函数的图象如图所示,对称轴是直线x=-1,有以下结论:①;②;③;④.其中正确的结论的个数是()
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】 C
解题点拨:判断囹象与系数的关系通常遵循以下五个步骤:(1)开口看;(2)对称轴得;(3)y轴截距看;(4)x轴交点个数看△;(5)特殊点找、、的关系.
课堂训练 当堂检测
(临沂)二次函数,自变量与函数的对应值如表:
···
-4
3
-2
-1
···
···
0
-2
-2
0
···
下列说法正确的是 ()
A.抛物线的开口向下
B.当>-3时,随的增大而增大
C.二次函数的最小值是-2
D.抛物线的对称轴是直线戈
【答案】 D
2.(广州)对于二次函数,下列说法正确的是 ()
A.当>0时,随的增大而增大
B.当=2时,有最大值-3
C.图象的顶点坐标为(-2,-7)
D.图象与轴有两个交点
【答案】 B
3.(育才改编)已知抛物线的顶点为D(-1,2),与轴的一个交点A在点(-3,0)和(-2,0)之间,其部分图象如图所示,则以下结论:①<0;②<0;③<0;④=2;⑤方程有两个相等的实数根.其中正确结论的是__________.
【答案】 ③④⑤
4.(宁夏)已知点A(,3)在抛物线的图象上,设点A关于抛物线对称轴对称的点为B.
(1)求点B的坐标;
(2)求∠AOB度数.
解:(1)∵,
∴对称轴为直线x=,
∴点A(,3)关于x=的对称点的坐标为(,3);
(2)如图:∵A(,3)、B(,3),
∴BC=,AC=,OC=3,
∴tan∠AOC=,
tan∠BOC=,
∴∠AOC=30°,∠BOC=60°,
∴∠AOB= 30°.
中考达标 模拟自测
A组 基础训练
一、选择题
1.(福州)已知点A(-1,m),B(1,m),C(2,m+1)在同一个函数图象上,这个函数图象可以是 ()
【答案】 C
2.(聊城)二次函数(,,为常数且≠0)的图象如图所示,则一次函数与反比例函数的图象可能是 ()
【答案】 C
3.(襄阳)一次函数和反比例函数在同一平面直角坐标系中的图象如图所示,则二次函数的图象大致为()
【答案】 C
4.(荆门)若二次函数 的对称轴是=3,则关于的方程的解为 ()
A.=0,=6 B.=1,=7 C.=1,=-7 D.=-1,=7
【答案】 D
二、填空题
5.(达州)如图,已知二次函数(≠0)的图象与轴交于点A(-1,0),与y轴的交点B在(0,-2)和(0,-1)之间(不包括这两点),对称轴为直线=1.下列结论:
①>0;②>0;③< 8;④<<;⑤>.
其中正确结论是________.
【答案】 ①③④⑤
6.(沈阳)在平面直角坐标系中,二次函数的图象如图所示,点A(,),B(,)是该二次函数图象上的两点,其中-3≤˂≤0,则下列结论①˂;②˃;③的最小值是-3;④的最小值是-4,中正确的是________.
【答案】 ④
7.(黄石)以为自变量的二次函数的图象不经过第三象限,则实数的取值范围是_______.
【答案】
三、解答题
8.已知抛物线与轴交于点A,点B的纵坐标是-5.且横坐标为负数.
(1)求点A、B的坐标;
(2)若点P是抛物线的对称轴上一点,求PA +PB的最小值.
解:(1)A(0,3),B(-2,-5).
(2).
9.(黄冈)如图,抛物线与轴交于点A,点B,与轴交于点C,点D与点C关于轴对称,点P是轴上的一个动点,设点P的坐标为(m,0),过点P作轴的垂线交抛物线于点Q,交BD于点M.
(1)求点A、点B、点C的坐标;
(2)求直线BD的解析式;
(3)当点P在线段QB上运动时,试探究m为何值时,四边形OMBQ的面积随m的增大而增大.
解:(1)当x=0时,,
∴C(0,2),
当=0时,
解得=-1,=4.
∴A(-1,0),B(4,0).
第9题
(2)∵点D与点C关于轴对称,
∴D(0,-2).
设直线BD为,
把B(4,0)代入,得0=4-2
∴= .
∴BD的解析式为.
(3)∵P(m,0),
∴M(m,),,Q(m,)
当P在线段OB上运动时.
QM=()-()=
∴=·OB·QM==
∴当0˂m≤1时,四边形OMBQ的面积随m的增大而增大.
B组提高练习
10.(资阳)已知二次函数与轴只有一个交点,且图象过A(,m)、B(+n,m)两点,则m、n的关系为 ()
A. B. C D.
【答案】 D
(提示:抛物线与轴只有一个交点,∴当时,=0.且=0,即.又∵点A(,m),B(+n,m),∴点A、B关于直线对称,∴A(,m),B( ,m),将A点坐标代入抛物线解析式,得m=,即m=,∵,∴,故选D.)
11.(十堰)已知关于的二次函数的图象经过点(-2,),(-1,),(1,0),且˂0˂,对于以下结论:①>0;②≤0:③对于自变量的任意一个取值,都有;其中结论错误的是________(只填写序号)
【答案】 ②
(提示:由题意二次函数图象如图所示,∴,,,∴故①正确.∵,∴,∴,又∵=-2时,<0,∴,∴即,∴,故②错误,故答案为②. ∵,∴,,∵,∴,故③正确.)
12.如图,已知点A(0,2),B(2,2),C(-1,-2),抛物线F:与直线=-2交于点P.
(1)当抛物线F经过点C时,求它的表达式;
(2)若m=-2,抛物线F上有两点(,),(,),且˂≤-2,比较与的大小;
(3)当抛物线F与线段AB有公共点时,直接写出m的取值范围.
解:(1)∵抛物线F经过点C(-1,-2),
∴,∴m=-1.
∴抛物线F的表达式是.
(2)当m=-2时,抛物线F的表达式是.
∴当x≤-2时,随的增大而减小.
∵˂≤-2,
∴˃.
(3)-2≤m≤0或2≤m≤4.
第二课时
考点精析 专项突破
待定系数法求二次函数的解析式
【例6】(1)(河南)已知A(0,3),B(2,3)是抛物线上两点,该抛物线的函数表达式是.
解题点拨:把A、B的坐标代入函数解析式,即可得出方程组,求出方程组的解,即可得出解析式.
(2)已知某抛物线的顶点为(-1,4),且过点(1,0),求该抛物线的函数表达式,
解题点拨:设顶点式,代点解方程得答案.
解:.
(3)已知抛物线与轴交于A(-4,0)、B(1,0)两点,在轴上的截距为-4,求该抛物线的函数表达式.
解题点拨:设交点式,代点解方程得答案.
解:.
考点六抛物线与图形变换
【例7】(滨州)在平面直角坐标系中,把一条抛物线先向上平移3个单位长度,然后绕原点旋转180°得到抛物线,则原抛物线的解析式是 ()
A.B.
C.D.
【答案】 A
解题点拨:平移问题按照“左加右减,上加下减”解题:旋转问题常从顶点坐标和开口方向入手.
考点七二次函数的最值问题
【例8】(1)(兰州)二次函数的最小值是 -7.
解题点拨:解法一:背公式.解法二:化为顶点式.
(2)【原创】二次函数的最大值是 .
解题点拨:交点式的标准形式中的系数为1.交点式求最值一般先求对称轴,再代求.
考点八二次函数的交点问题
【例9】(滨州)抛物线与坐标轴的交点个数是 ()
A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】 C
解题点拨:按、轴分类讨论.
【例10】如图,抛物线与直线交于A、B两点,其中点A在轴上,点B坐标为(-4,-5).
(1)求当为何值时;(2)求抛物线的解析式.
解题点拨:(1)将不等式问题转化为图象问题;(2)用待定系数法求解析式.
解:(1)<-4或x>0.
(2)∵直线交于A、B两点,其中点A在轴上,
∴A(0,-3),
∵B(-4,-5),
∴
∴
∴抛物线解析式为.
课堂训练 当堂检测
1.(泰安)将抛物线向左平移3个单位,再向下平移4个单位,那么得到的抛物线的表达式为 ()
A.B.
C. D.
【答案】 B
2.(青岛)已知二次函数与正比例函数的图象只有一个交点,则c的值为 ()
A.0B. C.D.3
【答案】 C
3.将二次函数配成顶点式为______________,它的图象开口向______,对称轴是直线_______,顶点坐标为________,当戈________时,随的增大而减小,当_______时,有最小值,是________.
【答案】;上;x=-3; (-3,-5); ≤-3;=-3;-5
4.根据下列条件,选择恰当的方法求二次函数解析式.
(1)函数有最小值-8,且::=1:2:(-3);
(2)函数有最大值2,且过点A(-1,0)、B(3,0);
(3)当>-2时随增大而增大;当<-2时,随增大而减小,且图象过点(2,4),与轴的交点为(0,-2).
解:(1);
(2);
(3).
中考达标 模拟自测
A组 基础训练
一、选择题
1.(山西)将抛物线向左平移3个单位,再向上平移5个单位,得到抛物线的表达式为 ( )
A. B.
C. D.
【答案】 D
2.二次函数化为的形式,下列正确的是 ()
A.B.
C. D.
【答案】 B
3.(绍兴)抛物线(其中,是常数)过点A(2,6),且抛物线的对称轴与线段y=0(1≤≤3)有交点,则的值不可能是 ()
A.4 B.6 C.8 D.10
【答案】 A
4.(南宁)二次函数(≠0)和正比例函数的图象如图所示,则方程(≠0)的两根之积 ()
A.大于0 B.等于0C.小于0 D.不能确定
【答案】 C
二、填空题
5.(大连)如图,抛物线与轴相交于点A、B( m+2,0)与轴相交于点C,点D在该抛物线上,坐标为(m,),则点A的坐标是________.
【答案】 (-2,0)
6.(荆州)若函数的图象与轴有且只有一个交点,则的值为____________.
【答案】 -1或2或1
7.抛物线与的正半轴交于点A,与轴交于点B,第四象限的点C在抛物线上,则△ABC面积的最大值是________.
【答案】
三、解答题
8.我们规定:若m=(,),n=(,),则= a.如m=(1,2),n=(3,5),则=1x3+2x5= 13.
(1)已知m=(2,4),n:(2,-3),求;
(2)已知m=(,1),n=(,),求,,问的函数图象与一次函数的图象是否相交,请说明理由.
解:(1)∵m=(2,4),n=(2,-3),
∴=2x2+4x(-3)=-8;
(2)∵m=(,1),n=(,),
∴
=
∴
联立方程:
化简得:
∵.
∴方程无实数根,两函数图象无交点.
9.(中山)如图,二次函数的图像与x轴交于A(-3,0)和B(1,0)两点,交y轴于点C(0,3),点C、D是二次函数图像上的一对对称点,一次函数的图像过点B、D.
(1)求二次函数解析式;
(2)根据图像直接写出使一次函数值大于二次函数值的x的取值范围;
(3)若直线与y轴的交点为E,连结AD、AE,求△ADE的面积.
解:(1)设二次函数的解析式为,a、b、c常数).
由题意得,解得
所以二次函数的解析式为;
(2)如图,以次函数值大于函数值的x的取值范围是或.
(3)∵对称轴:x=-1,∴D(-2,3);
设直线BD:,代入B(1,0),D(-2,3);
解得直线BD:
把x=0代入求得E(0,1).
∴OE=1
又∵AB=4,∴
B组提高次练习
10.(泸州)已知二次函数的图像的顶点在第四象限,且过点(-1,0),当为整数时,ab的值为()
A.或1 B.或1 C.或 D.或
〖答案〗A
(提示:依题意知,,,故,且,,于是,∴,又为整数,∴,0,1,故,1,,,1,,∴或1.故选A.
11.(荷泽)如图,一端抛物线:记为,它与x轴交于两点O,;将绕旋转180°得到,交x轴于;将绕旋转180°得到交x轴于;…如此进行下去,直至得到,若点P(11,m)在第6段抛物线上,则m=.
〖答案〗-1
(提示:∵,∴配方可得,∴顶点坐标为(1,1),∴坐标为(2,0),∵由旋转得到,∴,即顶点坐标为(5,1),;顶点坐标为(7,-1),(8,0);顶点坐标为(9,1),(10,0);顶点坐标为(11,-1),(12,0);;m=-1.)
12.(舟山)二次函数,当,且mn0)的对称轴是直线x=1,且经过点P(3,0),则a-b+c的值为.
【答案】0
7.(梅州改编)如图,抛物线y=-x2+2x+3与y轴交于点C,点D(O,1),点P是抛物线上的动点,若△PCD是以CD为底的等腰三角形,点P的个数是.
【答案】2
8.(襄阳改编)如图,A点在x轴上,直线y= -x+3与x轴、y轴分别交于点B和点C,顶点为D的抛物线:y=一+4 x+3过A、B、C三点.设抛物线的对称轴交线段BC于点E,P是第一象限内抛物线上一点,过点P作x轴的垂线,交线段BC于点F,若四边形DEFP为平行四边形,则点P的坐标为.
【答案】(3,)
三、解答题
9.(重庆南开)如图,抛物线y=ax2+bx+6与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C,已知A(-1,0)、B(3,0).
(1)求抛物线及直线BC的解析式;(2)直线BC与抛物线的对称轴交于点D,M为抛物线上一动点,点N在x轴上,若以点D、A、M、N为顶点的四边形是平行四边形,求出所有满足条件的点M的坐标.
解:(1)∵抛物线y= ax2+bx+6与x轴交于A、B两点,
∴解得,∴抛物线解析式为y= -2x2+4x+6.
令x=0,有y=6,∴C(0,6)
设直线BC的解析式为y=kx+6
故3k+6=0解得k=-2
∴直线BC的解析式为y=-2x+6.
(2)∵抛物线的对称轴为直线x=1,∴D(1,4)
若AN为平行四边形的边,则DM//AN,故yM=yD=4
令- 2x2+4x+6=4,解得x1,2=1±,故M1(1+,4),M2(1-,4)
若AN为平行四边形的对角线,则yM+yD=0,故yM =-4
令一2x2 +4x+6=-4,解得x1,2=1±,故M3(1+,-4),M4(1-,-4)
综上,满足条件的M有4个:M1(1+,4),M2(1-,4),M3(1+,-4),M4(1-,-4)
B组提高练习
10.(宁波改编)如图,已知抛物线y= -x2+2x+3与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C,点P是抛物线对称轴l上的一个动点,则PA +PC的最小值为( )
A.3 B.1+2C.2+D.3
【答案】D
(提示:连接BC交抛物线对称轴l于点P,则此时PA +PC的值最小,设直线BC的解析式为:y=kx+b,易得:点C(O,3),点B(3,0)∴,解得:,∴直线BC的解析式为:y=-x+3,当x=1时,
y= -1+3=2,∴当点P的坐标为(1,2)时,PA +PC的值最小为3.)
11. (山东枣庄改编)如图,已知抛物线y= -x2 -2x+3与直线y=x+3经过B,C两点,点P为抛物线的对称轴x= -1上的一个动点,则使△BPC为直角三角形的点P的坐标为 .
【答案】P1(-1,-2),P2(-1,4),P3(-1,),P4(-1,)
(提示:设P(-1,t),则PB2= 4+t2,BC2 =18,PC2=(-1)2+(t-3)2 =t2—6t+10.①若B为直角顶点,则BC2+PB2 =PC2,即l8+4+t2= t2 -6t+10.解之,得t= -2.②若C为直角顶点,则BC2+PC2 =PB2,即18+t2-6t+10=4+t2.解之,得t=4.③若P为直角顶点,则PB2+PC2 =BC2,即:4+t2+t2-6t+10=18.解之,得t1=,t2=,故答案为P1(-1,-2),P2(-1,4),P3(-1,),P4(-1,)
12.(威海)如图,抛物线y= ax2+bx+c的图象经过点A(-2,0),点B(4,0),点D(2,4),与y轴交于点C,作直线BC,连接AC.CD.
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)E是抛物线上的点,求满足∠ECD= ∠ACO的点E的坐标;
(3)点M在y轴上且位于点C上方,点N在直线BC上,点P为第一象限内抛物线上一点,若以点C,M,N,P为顶点的四边形是菱形,求菱形的边长.
解:(1)∵抛物线y =ax2+bx+c的图象经过点A(-2,0),点B(4,0),点D(2,4),
∴设抛物线解析式为y=a(x+2)(x-4),
∴-8a=4,
∴a=-,
∴抛物线解析式为y=-(x+2)(x-4)=-x2+x+4;
(2)如图1,
①点E在直线CD上方的抛物线上,记E′,连接CE′,过E′作E′F′⊥CD,垂足为F′,
由(1)知,OC=4,
∵∠ACO= ∠E′CF′.
∴tan∠ACO=tan∠E′CF′.
∴,
设线段E′F′=h,则CF′=2h,
∴点E′(2h,h+4)
∵点E′在抛物线上,
∴-(2h) 2+2h+4 =h+4,
∴h=0(舍),h=
∴E′(1,),
②点E在直线CD下方的抛物线上,记E,
同①的方法得,E(3,),
∴当∠ECD=∠ACO时,
点E的坐标为(1,),(3,).
(3) ①CM为菱形的边,如图2,
在第一象限内取点P′,过点p′作P′N′∥y轴,交BC于N′,过点P′作P′M′∥BC,交y轴于M′,
∴四边形CM′P′N′是平行四边形,
∴四边形CM′P′Ⅳ′是菱形,
∴P′M′=P′N′.
过点P′作P′Q′⊥y轴,垂足为Q′,
∵OC=OB,∠BOC=90°,
∴∠OCB=45°,
∴∠P′M′C=45°,
设点P'(m,-m2+m+4),
在Rt△P′M′Q′中,P′Q=m,P′M′=m,
∵B(4,0),C(0,4),
∴直线BC的解析式为y= -x+4,
∵P′N′∥y轴,
∴N′(m,-m+4),
∴P′N′=-m2+m+4-(-m+4)=-m2+2m,
∴m=-m2+2m,
∴m=0(舍)或m=4-2,
菱形CM′P′N′的边长为(4—2)=4一4.
②CM为菱形的对角线,如图3,在第一象限内抛物线上取点P,过点P作PM∥BC,交y轴于点M,连接CP,过点M作MN∥CP,交BC于N,
∴四边彤CPMN是平行四边形,连接PN交CM于点Q,
∵四边形CPMN是菱形,
∴PQ⊥CM,∠PCQ=∠NCQ,
∵∠OCB=45°.
∴∠NCQ=45°,
∴∠PCQ= 45°,
∴∠CPQ=∠PCQ=45°,
∴PQ=CQ,
设点P(n,-n2+n+4),
∴CQ=n,OQ=n+4,
∴n+4= -n2+n+4,
∴n=0(舍),
∴此种情况不存在.
∴菱形的边长为4-4.
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