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人教版九年级数学上册同步精品讲义 第11课 二次函数y=ax²+bx+c(a≠0)的图象与性质(2份打包,原卷版+教师版)
展开第11课 二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象与性质目标导航知识精讲知识点01 二次函数 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 之间的相互关系1.顶点式化成一般式从函数解析式我们可以直接得到抛物线的顶点(h,k),所以我们称为顶点式,将顶点式去括号,合并同类项就可化成一般式.2.一般式化成顶点式 .对照,可知,.∴ 抛物线的对称轴是直线,顶点坐标是.【注意】1.抛物线的对称轴是直线,顶点坐标是,可以当作公式加以记忆和运用.2.求抛物线的对称轴和顶点坐标通常用三种方法:配方法、公式法、代入法,这三种方法都有各自的优缺点,应根据实际灵活选择和运用.知识点02 二次函数 SKIPIF 1 < 0 的图象的画法1.一般方法列表、描点、连线2.简易画法:五点定形法步骤:(1)先根据函数解析式,求出顶点坐标和对称轴,在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关于对称轴的对称点D,将A、B、C、D及M这五个点按从左到右的顺序用平滑曲线连结起来.【注意】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图象的草图;如果需要画出比较精确的图象,可再描出一对对称点A、B,然后顺次用平滑曲线连结五点,画出二次函数的图象,知识点03 二次函数 SKIPIF 1 < 0 的图象与性质1.二次函数图象与性质2.二次函数图象的特征与a、b、c及b2-4ac的符号之间的关系知识点04 求二次函数 SKIPIF 1 < 0 的最大(小)值的方法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(或最小)值,即当时,.【注意】如果自变量的取值范围是x1≤x≤x2,那么首先要看是否在自变量的取值范围x1≤x≤x2内,若在此范围内,则当时,,若不在此范围内,则需要考虑函数在x1≤x≤x2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x=x2时,;当x=x1时,,如果在此范围内,y随x的增大而减小,则当x=x1时, SKIPIF 1 < 0 ;当x=x2时, SKIPIF 1 < 0 ,如果在此范围内,y值有增有减,则需考察x=x1,x=x2,时y值的情况.能力拓展考法01 二次函数 SKIPIF 1 < 0 的图象与性质【典例1】如图所示是二次函数 SKIPIF 1 < 0 的图象,以下结论:① SKIPIF 1 < 0 ;② SKIPIF 1 < 0 ;③ SKIPIF 1 < 0 的两个根是 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ;④ SKIPIF 1 < 0 ,其中正确的是( )A.③④ B.①② C.②③ D.②③④【答案】C【详解】解:①由图象可知: SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,由对称轴可知: SKIPIF 1 < 0 ,∴ SKIPIF 1 < 0 ,∴ SKIPIF 1 < 0 ,故①错误;②由对称轴可知: SKIPIF 1 < 0 ,∴ SKIPIF 1 < 0 ,∵抛物线过点 SKIPIF 1 < 0 ,∴ SKIPIF 1 < 0 ,∴ SKIPIF 1 < 0 ,∴ SKIPIF 1 < 0 ,故②正确;③由对称轴为直线 SKIPIF 1 < 0 ,抛物线过点 SKIPIF 1 < 0 ,∴抛物线与x轴的另一个交点为 SKIPIF 1 < 0 ,∴ SKIPIF 1 < 0 的两个根是 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,故③正确;④由图象可知,当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,∴ SKIPIF 1 < 0 ,故④错误;故选:C.【即学即练】如图,抛物线 SKIPIF 1 < 0 的对称轴为 SKIPIF 1 < 0 ,下列结论正确的是( )A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C.当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 随 SKIPIF 1 < 0 的增大而减小 D.当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 随 SKIPIF 1 < 0 的增大而减小【答案】C【详解】抛物线开口向上,因此a>0,故A选项不符合题意.抛物线与y轴的交点在y轴的负半轴上,因此c<0,故B选项不符合题意.抛物线开口向上,因此在对称轴左侧,y随x的增大而减小,故C选项符合题意.抛物线开口向上,因此在对称轴右侧y随x的增大而增大,故D选项不符合题意.故选C【典例2】已知4a-2b+c=0,9a+3b+c=0,则二次函数y=ax2+bx+c的图象顶点可能在( )A.第一或第四象限 B.第三或第四象限C.第一或第二象限 D.第二或第三象限【答案】A【详解】解:∵4a-2b+c=0,9a+3b+c=0,∴此二次函数过点(-2,0),(3,0),∴抛物线的对称轴为直线x= SKIPIF 1 < 0 ,∴二次函数y=ax2+bx+c图象的顶点可能在第一或第四象限.故选:A.【即学即练】关于抛物线 SKIPIF 1 < 0 ,下列说法错误的是( )A.当 SKIPIF 1 < 0 时,对称轴是 SKIPIF 1 < 0 轴 B.当 SKIPIF 1 < 0 时,经过坐标原点 SKIPIF 1 < 0 C.不论 SKIPIF 1 < 0 为何值,都过定点 SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0 时,对称轴在 SKIPIF 1 < 0 轴的左侧【答案】D【详解】解:A、 SKIPIF 1 < 0 抛物线 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 当 SKIPIF 1 < 0 时,对称轴是直线 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 轴,故选项A正确,不符合题意,B、当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 过点 SKIPIF 1 < 0 ,故选项B正确,不符合题意,C、当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,此时解析式中的 SKIPIF 1 < 0 正好可以消掉,故选项C正确,不符合题意,D、抛物线的对称轴是直线 SKIPIF 1 < 0 ,当 SKIPIF 1 < 0 时,对称轴 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 轴右侧,故选项D错误,符合题意,故选:D.考法02 二次函数 SKIPIF 1 < 0 的最值【典例3】已知二次函数y=2x2−4x−1在0≤x≤a时,y取得的最大值为15,则a的值为( )A.1 B.2 C.3 D.4【答案】D【详解】解:∵二次函数y=2x2-4x-1=2(x-1)2-3,∴抛物线的对称轴为x=1,顶点(1,-3),∵1>0,开口向上,∴在对称轴x=1的右侧,y随x的增大而增大,∵当0≤x≤a时,即在对称轴右侧,y取得最大值为15,∴当x=a时,y=15,∴2(a-1)2-3=15,解得:a=4或a=-2(舍去),故a的值为4.故选:D.【即学即练】已知二次函数=﹣ SKIPIF 1 < 0 +2x+4,关于该函数在﹣2≤x≤2的取值范围内,下列说法正确的是( )A.有最大值4,有最小值0 B.有最大值0,有最小值﹣4C.有最大值4,有最小值﹣4 D.有最大值5,有最小值﹣4【答案】D【详解】∵二次函数=﹣ SKIPIF 1 < 0 +2x+4=﹣ SKIPIF 1 < 0 +5,∴该函数的对称轴是直线=1,函数图象开口向下,∴当﹣2≤x≤2时,x=1时取得最大值5,当x=﹣2时,取得最小值﹣4,故选:D.【典例4】已知二次函数y=x2+bx+c,当x>0时,函数的最小值为﹣3,当x≤0时,函数的最小值为﹣2,则b的值为( )A.6 B.2 C.﹣2 D.﹣3【答案】C【详解】解: SKIPIF 1 < 0 二次函数y=x2+bx+c的开口向上,当x>0时,函数的最小值为-3,当x≤0时,函数的最小值为-2, SKIPIF 1 < 0 该函数图象的对称轴所在直线在y轴的右侧, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,且 SKIPIF 1 < 0 时,y=c=-2, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .故选C.【即学即练】已知抛物线 SKIPIF 1 < 0 过(1,m),(-1,3m)两点,若 SKIPIF 1 < 0 ,且当 SKIPIF 1 < 0 时,y的最小值为-6,则m的值是( )A.4 B.2 C.–2 D.-4【答案】C【详解】解:将点(1,m),(-1,3m)代入抛物线,得1+b+c=m,1-b+c=3m,∴b=-m,c=2m-1则 SKIPIF 1 < 0 ,对称轴为 SKIPIF 1 < 0 ,∵a=1>0∴最小值在x=- SKIPIF 1 < 0 处,最小值为-6,∴ SKIPIF 1 < 0 =-6, SKIPIF 1 < 0 =4c+24,将b=-m,c=2m-1代入,得 SKIPIF 1 < 0 -8m-20=0解得m=-2或m=10又 SKIPIF 1 < 0 ∴m=-2故选:C.考法03 二次函数 SKIPIF 1 < 0 性质的综合应用【典例5】已知A(−3,−2) ,B(1,−2),抛物线y=ax2+bx+c(a>0)顶点在线段AB上运动,形状保持不变,与x轴交于C,D两点(C在D的右侧),下列结论:①c≥−2 ;②当x>0时,一定有y随x的增大而增大;③若点D横坐标的最小值为−5,点C横坐标的最大值为3;④当四边形ABCD为平行四边形时,a= SKIPIF 1 < 0 .其中正确的是( )A.①③ B.②③ C.①④ D.①③④【答案】D【详解】解:∵点A,B的坐标分别为(-3,-2)和(1,-2),∴线段AB与y轴的交点坐标为(0,-2),又∵抛物线的顶点在线段AB上运动,抛物线与y轴的交点坐标为(0,c) ,∴C≥-2,(顶点在y轴上时取“=”),故①正确;∵抛物线的顶点在线段AB上运动,开口向上,∴当x>1时,一定有y随x的增大而增大,故②错误;若点D的横坐标最小值为-5,则此时对称轴为直线x=-3,根据二次函数的对称性,点C的横坐标最大值为1+2=3,故③正确;令y=0,则ax2+bx+c=0,设该方程的两根为x1,x2,则x1+x2=- SKIPIF 1 < 0 ,x1x2= SKIPIF 1 < 0 ,∴CD2=( x1-x2) 2=( x1+x2) 2-4x1x2 SKIPIF 1 < 0 ,根据顶点坐标公式, SKIPIF 1 < 0 ,∴ SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,∵四边形ACDB为平行四边形,∴CD=AB=1-(-3)=4,∴ SKIPIF 1 < 0 =42=16,解得a= SKIPIF 1 < 0 ,故④正确;综上所述,正确的结论有①③④.故选:D.【即学即练】如图,已知抛物线经过点 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,与y轴交于点 SKIPIF 1 < 0 ,P为AC上的一个动点,则有以下结论:①抛物线的对称轴为直线 SKIPIF 1 < 0 ;②抛物线的最大值为 SKIPIF 1 < 0 ;③ SKIPIF 1 < 0 ;④OP的最小值为 SKIPIF 1 < 0 .则正确的结论为( )A.①②④ B.①② C.①②③ D.①③④【答案】D【详解】解:∵抛物线经过点 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,∴抛物线的对称轴为直线 SKIPIF 1 < 0 ,故①正确;设抛物线关系式为: SKIPIF 1 < 0 ,∵抛物线经过点 SKIPIF 1 < 0 ,∴-4a=2,解得: SKIPIF 1 < 0 ,∴抛物线关系式为: SKIPIF 1 < 0 ,∴当 SKIPIF 1 < 0 时,y有最大值 SKIPIF 1 < 0 ,故②错误;∴点B坐标为(-1,0),点A坐标为(4,0),∴AB=5.当x=0时,y=2,∴点C坐标为(0,2),∴ SKIPIF 1 < 0 ,∵ SKIPIF 1 < 0 ,∴△ABC是直角三角形,且∠ACB=90°,故③正确;当OP⊥AC时,OP取最小值,此时根据三角形的面积可得 SKIPIF 1 < 0 ,∴ SKIPIF 1 < 0 ,解得OP= SKIPIF 1 < 0 ,∴OP的最小值为 SKIPIF 1 < 0 .故④正确;故正确的有:①③④,故选:D.【典例6】已知抛物线的解析式为 SKIPIF 1 < 0 (m为常数),则下列说法正确的是____________.①当 SKIPIF 1 < 0 时,点 SKIPIF 1 < 0 在抛物线上;②对于任意的实数m, SKIPIF 1 < 0 都是方程 SKIPIF 1 < 0 的一个根;③若 SKIPIF 1 < 0 ,当 SKIPIF 1 < 0 时,y随x的增大而增大;④已知点 SKIPIF 1 < 0 ,则当 SKIPIF 1 < 0 时,抛物线与线段 SKIPIF 1 < 0 有两个交点.【答案】②【详解】解:抛物线 SKIPIF 1 < 0 ( SKIPIF 1 < 0 为常数)中,当 SKIPIF 1 < 0 时,抛物线 SKIPIF 1 < 0 ,若 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 点 SKIPIF 1 < 0 不在抛物线上,即①说法错误,不符合题意,方程 SKIPIF 1 < 0 即 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 对于任意实数 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 都是方程 SKIPIF 1 < 0 的一个根,即②说法正确,符合题意,抛物线 SKIPIF 1 < 0 ( SKIPIF 1 < 0 为常熟)中, SKIPIF 1 < 0 ,开口向上,对称轴是直线 SKIPIF 1 < 0 ,当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 随 SKIPIF 1 < 0 的增大而增大,即若 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,当 SKIPIF 1 < 0 时,y随x的增大而增大,不一定正确,即③说法错误,不符合题意,抛物线 SKIPIF 1 < 0 ( SKIPIF 1 < 0 为常数)中,当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 抛物线与 SKIPIF 1 < 0 轴的交点坐标为 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 ,当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 “④已知点 SKIPIF 1 < 0 ,则当 SKIPIF 1 < 0 时,抛物线与线段 SKIPIF 1 < 0 有两个交点”的说法错误,(因为当 SKIPIF 1 < 0 时只有一个交点),不符合题意,综上所述,说法正确的是②,故答案为:②.【即学即练】如图,已知抛物线 SKIPIF 1 < 0 与x轴相交于于点 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,与 SKIPIF 1 < 0 轴的交于点 SKIPIF 1 < 0 .点 SKIPIF 1 < 0 在平面直角坐标系第一象限内的抛物线上运动,设 SKIPIF 1 < 0 的面积为 SKIPIF 1 < 0 .下列结论:① SKIPIF 1 < 0 ;② SKIPIF 1 < 0 ;③ SKIPIF 1 < 0 ,其中,正确结论的序号是________.(所有正确的序号都填上)【答案】①②③【详解】∵抛物线 SKIPIF 1 < 0 与x轴相交于于点 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,∴令y=0得: SKIPIF 1 < 0 ,解得: SKIPIF 1 < 0 ,∴A(-1,0),B(3,0),∴AB=4故①正确;∵抛物线 SKIPIF 1 < 0 与y轴相交于于点C,∴令x=0得:y=6,∴C(0,6),∴OC=6,故②正确;过点 SKIPIF 1 < 0 作 SKIPIF 1 < 0 轴,交 SKIPIF 1 < 0 于点 SKIPIF 1 < 0 ,如图1所示.设直线 SKIPIF 1 < 0 的解析式为 SKIPIF 1 < 0 ,将 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 代入 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 直线 SKIPIF 1 < 0 的解析式为 SKIPIF 1 < 0 . SKIPIF 1 < 0 点 SKIPIF 1 < 0 在平面直角坐标系第一象限内的抛物线上运动, SKIPIF 1 < 0 点 SKIPIF 1 < 0 的坐标为 SKIPIF 1 < 0 ,则点 SKIPIF 1 < 0 的坐标为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 面积取最大值,最大值为 SKIPIF 1 < 0 .故③正确,故答案为:①②③.题组A 基础过关练1.抛物线 SKIPIF 1 < 0 经过点(m,3),则代数式 SKIPIF 1 < 0 的值为( )A.0 B.1 C.2 D.3【答案】D【详解】解:将点(m,3)代入 SKIPIF 1 < 0 中得, SKIPIF 1 < 0 ,故代数式 SKIPIF 1 < 0 的值为3,故选:D.2.二次函数 SKIPIF 1 < 0 (a≠0)中x,y的部分对应值如下表:则该二次函数图象的对称轴为( )A.y轴 B.直线x= SKIPIF 1 < 0 C.直线x=1 D.直线x= SKIPIF 1 < 0 【答案】B【详解】解:由图表可知:x=0时,y=-6,x=1时,y=-6,∴二次函数的对称轴为: SKIPIF 1 < 0 ,故选:B.3.若二次函数y=x2+2x+k的图象经过点(1,y1),(﹣2,y2),则y1,y2与的大小关系为( )A.y1>y2 B.y1=y2 C.y1<y2 D.不能确定【答案】A【详解】解:当x=1时,y1=x2+2x+k=1+2+k=k+3;当x=﹣2时,y2=x2+2x+k=4﹣4+k=k,所以y1>y2.故选:A.4.已知(﹣4,y1),(2.5,y2),(5,y3)是抛物线y=﹣3x2﹣6x+m上的点,则y1、y2、y3的大小关系是( )A.y1>y2>y3 B.y3>y2>y1 C.y1>y3>y2 D.y2>y1>y3【答案】A【详解】解:∵y=﹣3x2﹣6x+m,∴抛物线开口向下,对称轴为直线x=﹣ SKIPIF 1 < 0 =﹣1,∴与直线x=﹣1距离越近的点的纵坐标越大,∵﹣1﹣(﹣4)<2.5﹣(﹣1)<5﹣(﹣1),∴y1>y2>y3,故选:A.5.已知函数y=a SKIPIF 1 < 0 ﹣2ax﹣1(a是常数,a≠0),下列结论正确的是( )A.若a>0,则当x≥1时,y随x的增大而减小 B.若a<0,则当x≤1时,y随x的增大而增大C.当a=1时,函数图像过点(﹣1,1) D.当a=﹣2时,函数图像与x轴没有交点【答案】B【详解】解:A、抛物线的对称轴为直线: SKIPIF 1 < 0 ,则若a>0,则当x≥1时,y随x的增大而增大,选项说法错误,不符合题意;B、抛物线的对称轴为直线: SKIPIF 1 < 0 ,若a<0,则当x≤1时,y随x的增大而增大,选项说法正确,符合题意;C、当 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,则当a=1时,函数图像不经过点(﹣1,1),选项说法错误,不符合题意;D、当a=﹣2时, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,则函数图像与x轴有两个交点,选项说法错误,不符合题意;故选B.6.已知二次函数 SKIPIF 1 < 0 的图象如图所示,有以下4个结论:① SKIPIF 1 < 0 ;② SKIPIF 1 < 0 ;③ SKIPIF 1 < 0 ;④ SKIPIF 1 < 0 .其中正确的结论有( )A.1个 B.2个 C.3个 D.4个【答案】B【详解】解:① SKIPIF 1 < 0 抛物线开口向下, SKIPIF 1 < 0 ,∵ SKIPIF 1 < 0 ,∴ SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 抛物线与 SKIPIF 1 < 0 轴的交点在 SKIPIF 1 < 0 轴的正半轴, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,故错误;②观察函数图象,可知:当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,故错误.③ SKIPIF 1 < 0 抛物线的对称轴为 SKIPIF 1 < 0 ,抛物线与 SKIPIF 1 < 0 轴的交点在 SKIPIF 1 < 0 轴的正半轴, SKIPIF 1 < 0 当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,故正确;④ SKIPIF 1 < 0 抛物线与 SKIPIF 1 < 0 轴有2个交点, SKIPIF 1 < 0 △ SKIPIF 1 < 0 ,故正确.故选:B.7.已知二次函数y=x2-4x-m的最小值是1,则m=_______.【答案】-5【详解】解:由 SKIPIF 1 < 0 知,当x=2时,y有最小值为-4-m,∵该函数的最小值为1,∴-4-m=1,解得:m=-5,故答案为:-5.8.二次函数 SKIPIF 1 < 0 的图象过点 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,若当 SKIPIF 1 < 0 时. SKIPIF 1 < 0 随着 SKIPIF 1 < 0 的增大而减小,则实数 SKIPIF 1 < 0 的取值范围是______.【答案】 SKIPIF 1 < 0 且 SKIPIF 1 < 0 【详解】解:将 SKIPIF 1 < 0 代入 SKIPIF 1 < 0 得 SKIPIF 1 < 0 ①,将 SKIPIF 1 < 0 代入 SKIPIF 1 < 0 得 SKIPIF 1 < 0 ②,由② SKIPIF 1 < 0 ①得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 抛物线的对称轴为直线 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 当 SKIPIF 1 < 0 时. SKIPIF 1 < 0 随着 SKIPIF 1 < 0 的增大而减小, SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,故答案为: SKIPIF 1 < 0 且 SKIPIF 1 < 0 .9.已知抛物线y=ax2-2ax-3+2a2 (a