1、4二次函数性质的再研究41二次函数的图像,学生用书P31)1二次函数的解析式(1)一般式:f(x)ax2bxc(a0)(2)顶点式:若二次函数的顶点坐标是(h,k),则f(x)a(xh)2k(a0)(3)两点式:设二次函数图像与x轴的两个交点分别是(x1,0),(x2,0),则f(x)a(xx1)(xx2)(a0)2二次函数的图像变换及参数a,b,c,h,k对其图像的影响(1)函数yx2和yax2(a0)的图像之间的关系二次函数yax2(a0)的图像可由yx2的图像各点的纵坐标变为原来的a倍得到,参数a的取值不同,函数及其图像也有区别,a决定了图像的开口方向和在同一直角坐标系中的开口大小当a0
2、时,二次函数yax2的图像开口向上,当a0时,a的值越大,函数yax2的图像开口越小,a的值越小,函数yax2的图像开口越大;当a0)或向右(h0)或向下(k0)平移|k|个单位得到h决定了二次函数图像的左右平移,而且“h正左移,h负右移”;k决定了二次函数图像的上下平移,而且“k正上移,k负下移”可简记为“左加右减,上加下减”由于只进行了图像的平移变换,所以函数ya(xh)2k(a0)的图像与函数yax2(a0)的图像形状相同,只是位置不同1判断正误(正确的打“”,错误的打“”)(1)f(x)ax2bxc是二次函数()(2)在同一坐标系中,yx2图像的开口比y2x2图像的开口大()(3)只通
3、过左右平移可由yx2的图像变换出y2x2x1的图像()(4)f(x)ax2bxc(a0)的图像不一定与x轴有公共点()答案:(1)(2)(3)(4)2函数y2x(3x)的图像可能是()解析:选B.由2x(3x)0得x0或x3,可知图像与x轴的交点为(0,0),(3,0),排除A,C.又y2x(3x)2x26x,所以图像开口向下,故排除D,因此选B.3若二次函数yf(x)的图像如图所示,则此函数的解析式为_解析:设f(x)a(x2)(x2),将(0,3)代入得a,故y(x2)(x2)(4x2)答案:f(x)(4x2)4. 已知yax2bxc的图像如图所示,则使y0的x的取值范围是_解析:观察图像
4、易知使y0的x满足0x2.答案:0,2二次函数的图像变换规律(1)左右平移:只改变x,如y2x2y2(x1)2.规律:左加右减(2)上下平移:只改变y,如y2x2y2x21.规律:上加下减(3)纵向伸缩:只改变y,如yx21y2(x21)(4)横向伸缩:只改变x,如yf(x)ax2bxcyabc.二次函数图像的草图画法学生用书P32画出函数y2x24x6的草图【解】y2x24x62(x22x)62(x22x11)62(x1)2162(x1)28.函数图像的开口向上,顶点坐标为(1,8),对称轴为直线x1.令y0得2x24x60,即x22x30,所以x1或x3,故函数图像与x轴的交点坐标为(1,
5、0),(3,0)画法步骤:(1)描点画线:在平面直角坐标系中,描出点(1,8)、(1,0)、(3,0),画出直线x1;(2)连线:用光滑的曲线连点(1,8),(1,0),(3,0),在连线的过程中,要保持关于直线x1对称,即得函数y2x24x6的草图,如图所示画二次函数的图像时,重点体现抛物线的特征“三点一线一开口”“三点”中有一个点是顶点,另两个点是抛物线上关于对称轴对称的两个点,常取与x轴的交点;“一线”是指对称轴这条直线;“一开口”是指抛物线的开口方向根据这些特征,在坐标系中可快速画出抛物线的草图,使画图的操作更简便、使图像更准确 1.画出yx2x1的草图解:yx2x1,开口向上,顶点,
6、与x轴无公共点,令x0,则y1,图像如图所示二次函数图像的变换学生用书P32将二次函数yx2bxc的图像向左平移2个单位,再向上平移3个单位,便得到函数yx22x1的图像,则b_,c_【解析】yx22x1(x1)2,所以yx22x1的顶点为(1,0)根据题意把此抛物线反向平移,得抛物线yx2bxc的图像则点(1,0)(3,3),所以抛物线yx2bxc的顶点为(3,3),所以yx2bxc(x3)23x26x6.所以b6,c6.【答案】66你能把函数yx26x6变换为yx2吗?试指出变换过程解:因为yx26x6(x3)23,所以yx26x6 yx23yx2.(1)平移变换不改变图像的形状,只改变图
7、像在坐标系中的位置x轴上平移,即把x换成(xk)(k0,左正右负); y轴上平移,即把y换成(yh)(h0,下负上正)(2)伸缩变换改变图像的形状把横坐标变化到原来的(0且1)倍,即把x换成.把纵坐标变化到原来的(0且1)倍,即把y换成.2.若把函数yx26x6图像的横坐标缩小到原来的倍,得到图像C1,再把C1的纵坐标扩大到原来的2倍,得到图像为C2,试写出图像C2的解析式解:yx26x6y(2x)212x64x212x64x212x6,即y8x224x12.所以图像C2的解析式为y8x224x12.待定系数法求二次函数的解析式学生用书P33已知二次函数图像的顶点坐标是(1,3),且经过点P(
8、2,0),求这个函数的解析式【解】法一:设所求函数的解析式为ya(x1)23(a0),由图像经过点P(2,0),得a(21)230,解得a3.所以所求函数的解析式为y3(x1)23,即y3x26x.法二:设所求函数的解析式为yax2bxc(a0),由题意,得解得所以所求函数的解析式为y3x26x.法三:因为二次函数的图像的顶点坐标为(1,3),所以其对称轴为直线x1.又因为图像与x轴的一个交点坐标为P(2,0),所以由对称性可知,图像与x轴的另一个交点坐标为(0,0)所以可设所求函数的解析式为ya(x0)(x2)(a0)因为图像的顶点坐标是(1,3),所以a(10)(12)3,解得a3.所以所
9、求函数的解析式为y3x(x2),即y3x26x.用待定系数法求二次函数解析式的设法技巧求二次函数的解析式,应根据已知条件的特点,灵活地选用解析式的形式,用待定系数法求之(1)当已知抛物线上任意三点时,通常设所求二次函数为一般式yax2bxc(a,b,c为常数,a0),然后列出三元一次方程组求解(2)当已知二次函数图像的顶点坐标或对称轴方程与最大(小)值时,则设所求二次函数为顶点式ya(xh)2k其顶点是(h,k),a0(3)当已知二次函数图像与x轴的两个交点的坐标为(x1,0),(x2,0)时,则设所求二次函数为两点式ya(xx1)(xx2)(a0) 3.已知f(x)是二次函数,且满足f(0)
10、1,f(x1)f(x)2x,则f(x)_解析:设所求的二次函数为f(x)ax2bxc(a0),因为f(0)1,所以c1,则f(x)ax2bx1.又因为f(x1)f(x)2x对任意xR成立,所以a(x1)2b(x1)1(ax2bx1)2x,即2axab2x.由恒等式性质,得所以所以所求二次函数为f(x)x2x1.答案:x2x1规范解答二次函数图像的应用(本题满分12分)已知关于x的函数y(m6)x22(m1)xm1的图像与x轴总有交点(1)求m的取值范围;(2)当函数图像与x轴的两个交点的横坐标的倒数和等于4时,求m的值【解】(1)当m60时,m6,函数y14x5与x轴有一个交点符合题意;(2分
11、)当m60时,m6,4(9m5)0,解得m,即当m且m6时,抛物线与x轴有一个或两个交点(4分)综上可知,当m时,此函数的图像与x轴总有交点(6分)(2)设x1,x2是方程(m6)x22(m1)xm10(m60)的两个根,则x1x2,x1x2.(8分)因为4,即4,所以4,解得m3.当m3时,m60,0,符合题意(11分)所以m的值是3.(12分)(1)处易忽略隐含条件二次项系数是否为零的讨论,是关键点也是失分点(2)处易忽略对判别式的检验(3)此类题目注意要分类讨论1已知二次函数f(x)x2x,则其图像开口方向和与x轴交点的个数分别是()A向上2B向上0C向下1 D向下2解析:选A.x2的系
12、数为1,开口向上,令f(x)x2x0得x0,1,故选A.2已知f(x)x2pxq,满足f(1)0,f(2)0,则pq等于()A5 B5C6 D6解析:选D.由题意知1,2是方程x2pxq0的两根,所以,所以pq6.3函数yx22x1的图像可由函数yx2的图像平移得到,其方法是通过()A向左平移1个单位长度B向右平移1个单位长度C向上平移1个单位长度D向下平移1个单位长度解析:选B.yx2y(x1)2.4已知yx24xh的顶点A在直线y4x1上,则二次函数解析式为_解析:配方得y(x2)2h4,顶点为(2,h4),代入直线y4x1,得h49,所以h5.所以所求函数解析式为yx24x5.答案:yx
13、24x5,学生用书P109(单独成册)A基础达标1用配方法将函数yx22x1写成ya(xh)2k的形式是()Ay(x2)21By(x1)21Cy(x2)23 Dy(x1)23解析:选A.yx22x1(x24x4)1(x2)21.2. 已知函数yax2bxc的图像如图,则此函数的解析式可能为()Ayx2x3Byx2x3Cyx2x3Dyx2x3解析:选A.由图像可知,抛物线开口向上,a0,顶点的横坐标为x0,故b0,图像与y轴交于负半轴,故c0.3已知二次函数yax2bxc的图像的顶点坐标为(2,1),与y轴交点坐标为(0,11),则()Aa1,b4,c11Ba3,b12,c11Ca3,b6,c1
14、1Da3,b12,c11解析:选D.由题意c11,2,1,所以a3,b12.4函数yax1与yax2bx1(a0)的图像可能是()解析:选C.当a0时,yax2bxc开口向上,yax1递增且过(0,1)点,D不符合,C符合要求当a0时,yax2bxc开口向下,yax1递减且过(0,1)点,A、B不符合,故选C.5. 二次函数f(x)ax2bxc(a0)图像如图所示,有下列结论:abc0;abc0;b2a.其中正确结论的个数是()A1B2C3 D4解析:选D.由题图可得f(1)abc0,顶点的横坐标为1,所以b2a,ab0,又f(0)c0,所以abc0.故选D.6如果函数f(x)(4a2)x24
15、(a2)x4的图像恒在x轴下方,则实数a的取值范围是_解析:当4a20即a2时,a2,f(x)4,符合题意,a2,f(x)16x4不合题意;当4a20时,需解得a2.答案:2,)7把f(x)2x2x1的图像向右平移一个单位长度,再向下平移一个单位长度得到函数g(x)的图像,则g(x)的解析式为_解析:由题意有g(x)f(x1)12(x1)2(x1)112x23x1.答案:g(x)2x23x18将抛物线y3(x1)2向上平移k个单位,所得抛物线与x轴交于两点A(x1,0)和B(x2,0),如果xx,那么k_解析:将抛物线y3(x1)2向上平移k个单位,得抛物线y3(x1)2k3x26x3k.可知
16、x1,x2是方程3x26x3k0的两实数解所以,x1x22,x1x2.又xx(x1x2)22x1x24,解得k.答案:9已知a,b为常数,且a0,函数f(x)ax2bx,f(2)0,方程f(x)x有两个相等的实数根求函数f(x)的解析式解:因为方程f(x)x有两个相等的实数根,且f(x)ax2bx,所以(b1)20,所以b1,又f(2)0,所以4a20,所以a,所以f(x)x2x.10画出函数yx22x3的图像,并根据图像回答:(1)方程x22x30的根是什么?(2)x取何值时,函数值大于0?函数值小于0?解:由yx22x3,得y(x1)24.显然开口向上,顶点(1,4),与x轴交点(3,0)
17、,(1,0),与y轴交点为(0,3),图像如图(1)由图像知x22x30的根为x1或x3.(2)当y0时,就是图中在x轴上方的部分,这时x3或x1;当y0时,即抛物线在x轴下方的部分,这时1x3.B能力提升11已知xR,f(x)是函数y2x2与yx中的较小者,则函数f(x)的最大值为()A2B1 C1D2解析:选C.在同一直角坐标系中,画出函数y2x2与yx的图像,两函数的交点坐标为(2,2),(1,1),f(x)的图像为图中实线部分,故其最大值为1,故选C.12直线y3与函数yx26|x|5图像的交点有_个解析:yx26|x|5其图像如图,所以与y3有4个交点答案:413已知二次函数yax2
18、bxc(a0)的图像与x轴相交于点A(3,0),顶点的横坐标为x1,顶点M到x轴的距离为2,求此函数的解析式解:因为二次函数图像的对称轴是x1,又顶点M到x轴的距离为2,所以顶点的坐标为M(1,2)或M(1,2),故设二次函数的解析式为ya(x1)22或ya(x1)22.因为图像过点A(3,0),所以0a(31)22或0a(31)22,解得a或a.故所求二次函数的解析式为y(x1)22x2x,或y(x1)22x2x.14(选做题)已知函数g(x)kxb(k0),当x1,1时,g(x)的最大值比最小值大2,又f(x)2x3.是否存在常数k,b使得f(g(x)g(f(x)对任意的x恒成立?如果存在,求出k,b;如果不存在,请说明理由解:因为f(g(x)2(kxb)3,g(f(x)k(2x3)b,又f(g(x)g(f(x),所以b33k.因为函数g(x)kxb(k0),当x1,1时,g(x)的最大值比最小值大2,当k0时,g(1)g(1)2,即kbkb2,又有b33k,所以k1,b0.当k0时,g(1)g(1)2,即kbkb2,又有b33k,所以k1,b6.综上所述,存在或使得f(g(x)g(f(x)对任意的x恒成立