1、第1课时二次函数的图像 核心必知二次函数图像间的变换(1)yx2与yax2(a0)图像间的变换: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(2)yax2与ya(xh)2k(a0)图像间的变换:函数ya(xh)2k(a0)的图像可由函数yax2(a0)的图像变换得到其中a决定了二次函数图像的开口大小及方向;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”(3)yax2与yax2bxc(a0)图像间的变换一般地,二次函数yax2bxc(a0),通过配方可以得到它的恒等形式ya(xh)2k,从
2、而知道,由yax2的图像如何平移得到yax2bxc(a0)的图像问题思考1二次函数ya(xh)2k(a0)的图像的顶点坐标与对称轴分别是什么?提示:顶点坐标为(h,k),对称轴是x h.2二次函数ya(xh)2k(a0)的参数a对其图像的开口大小与方向有什么影响?提示:当a0时,图像开口向上,a值越大,开口越小;当a0,y1y20Bx1x20,y1y20Cx1x20Dx1x20,y1y20解析:选B由于函数yf(x)的图像在一三象限且关于坐标原点对称,函数yg(x)的图像过坐标原点,结合函数图像可知点A,B一定只能一个在第一象限、另一个在第三象限,即x1x20,所以x1x20,y1y20.4设
3、b0,二次函数yax2bxa21的图像为下列之一,则a的值为()A1B1C. D.解析:选B由第一个图与第二个图中与x轴的两个交点为对称点,则两根之和为0.又已知x1x20,故可排除由第三个图与第四个图知,一根为0,另一根为正数,即x1x20,又b0,故a0,图像开口向下,应为第三个图由图像过原点(0,0),即a210,解得a1或a1(舍)二、填空题5将抛物线yx22x1向左平移1个单位后,得到的解析式是_解析:yx22x1(x1)2,函数yx22x1向左平移一个单位后,所得函数解析式为y(x1)12x2.答案:yx26函数yx2m的图像向下平移2个单位,得到函数yx21的图像,则实数m _.
4、解析:yx21的图像向上平移2个单位,得到函数yx21的图像,则m1.答案:17已知二次函数f(x)的顶点坐标为(1,2),且过点(2,4),则f(x)_.解析:设f(x)a(x1)22,因为过点(2,4),所以有a(21)224,得a6.所以f(x)6(x1)226x212x4.答案:6x212x48已知方程x24|x|5m有四个全不相等的实根,则实数m的取值范围是_解析:设f(x)x24|x|5,则f(x)即f(x)作出f(x)的图像,如图:要使方程x24|x|5m有四个全不相等的实根,需使函数f(x)与ym的图像有四个不同的交点,由图像可知,1m5.答案:(1,5)三、解答题9已知抛物线
5、yax2bxc(a0)与x轴有两个不同的交点A(x1,0),B(x2,0)且xx,试问该抛物线是由y3(x1)2的图像向上平移几个单位得到的?解:由题意可设所求抛物线的解析式为y3(x1)2k,展开得y3x26x3k.由题意得x1x22,x1x2,xx(x1x2)22x1x2,即4.解得k.该抛物线是由y3(x1)2的图像向上平移个单位得到的,它的解析式为y3(x1)2,即y3x26x.10已知二次函数yax2bxc的图像与yx22x3的形状相同,开口方向相反,与直线yx2的交点坐标为(1,n)和(m,1),求这个二次函数的解析式解:yax2bxc的图像与yx22x3的形状相同,开口方向相反a
6、,则yx2bxc.又(1,n),(m,1)两点均在yx2上,即点(1,1)和(3,1)均在所求的抛物线上解得这个二次函数的解析式为yx2x.第2课时二次函数的性质核心必知二次函数yax2bxc(a0)的性质:注:记ymax、ymin分别表示函数yf(x)的最大值、最小值问题思考1二次函数在其对称轴的两侧单调性一定相反吗?提示:yax2bxc(a0),在其对称轴的两侧单调性一定相反,可以借助于二次函数的图像进行说明2二次函数的最值一定在顶点取得吗?提示:不一定,对于二次函数yax2bxc(a0)当xR时可以,但当x属于某局部闭区间时,不一定3对二次函数yf(x),若满足f(ax)f(ax)(a0
7、),则其对称轴方程是什么?提示:xa.讲一讲1已知函数f(x)x23x.(1)求这个函数图像的顶点坐标和对称轴,并指出它的单调区间;(2)已知f,不计算函数值,试求f;(3)不直接计算函数值,比较f与f的大小尝试解答(1)f(x)x23x(x3)2.f(x)图像的顶点坐标为,对称轴为x3.单调增区间为3,),减区间为(,3(2)法一:f,又33,结合二次函数的对称性可知,ff.法二:函数f(x)的图像关于x3对称f(3x)f(3x)ffff.(3)f(x)在(,3上是单调递减函数,又f.(1)“配方法”是研究二次函数图像和性质的基本方法,一般先用配方法把二次函数解析式写成顶点式:ya(xh)2
8、k,进而确定顶点坐标为(h,k),对称轴为xh等其它性质(2)比较两函数值大小,可以先比较两点离对称轴的距离大小,然后结合二次函数的开口方向,从而得到它们的大小关系,也可以将要比较的两点转化到同一单调区间上,利用函数的单调性比较它们的大小练一练1函数f(x)4x2mx5在区间2,)上是增函数,求f(1)的取值范围解:二次函数f(x)4x2mx5在区间2,)上是增函数,且对称轴是x,2,即m16.f(1)4m5m925,f(1)25.讲一讲2已知二次函数f(x)x22x3.(1)当x2,0时,求f(x)的最值;(2)当x2,3时,求f(x)的最值;(3)当xt,t1时,求f(x)的最小值g(t)
9、尝试解答f(x)x22x3(x1)22,其对称轴为x1,开口向上(1)当x2,0时,f(x)在2,0)上是单调递减的,故当x2时,f(x)有最大值f(2)11; 当x0时,f(x)有最小值f(0)3.(2)当x2,3时,f(x)在 2,3上是先减后增的,故当x1时,f(x)有最小值f(1)2,又|21|31|,f(x)的最大值为f(2)11.(3)当t1时,f(x)在t,t1上单调递增,所以当xt时,f(x)取得取小值,此时g(t)f(t)t22t3.当t1t1,即0t1时,f(x)在区间t,t1上先减再增,故当x1时,f(x)取得最小值,此时g(t)f(1)2.当t11,即t0时,f(t)在
10、t,t1上单调递减,所以当xt1时,f(x)取得最小值,此时g(t)f(t1)t22,综上得g(t)(1)二次函数在给定区间m,n上的最值求解有以下三种情况:对称轴与区间m,n都是确定的;动轴定区间,即对称轴不确定,区间m,n是确定的;定轴动区间,即对称轴是确定的,区间m,n不确定对于以上三种情况,采用数形结合,较易解决;和应按对称轴和区间的位置关系分类求解,分对称轴在区间的左侧、内部、右侧三类(2)求函数的值域应注意函数的定义域,可直接根据函数的单调性求解,也可先求其最大(小)值,再由最大(小)值确定练一练2已知函数f(x)x2(2a4)x2在1,1内的最小值为g(a),求g(a)的解析式解
11、:f(x)x(a2)2(a2)22,x1,1其图像的对称轴为xa2.当a21即a1即a3时,函数f(x)在1,1上单调递减,函数f(x)的最小值g(a)f(1)2a7.综上:g(a)讲一讲3渔场中鱼群的最大养殖量为m吨,为保证鱼群的生长空间,实际养殖量不能达到最大养殖量,必须留出适当的空闲量已知鱼群的年增长量y吨与实际养殖量x吨和空闲率的乘积成正比,比例系数为k(k0)(1)写出y关于x的函数关系式,并求出定义域;(2)求鱼群的年增长量的最大值;(3)当鱼群的年增长量达到最大值时,求k所应满足的条件尝试解答(1)由题意,知空闲率为1,ykx(0xm)(2)yx2kx2,0且0xm,当x时,ym
12、ax.(3)当x时,ymax,又实际养殖量不能达到最大养殖量,此时,需要m,解得k2.又k0,0k2.二次函数模型是一种常见的函数应用模型,是高考的重点和热点解题关键是列出二次函数解析式,即建立函数模型,转化为求二次函数的最值问题练一练3某农家旅游公司有客房300间,每间日房租为20元,每天都客满公司欲提高档次,并提高租金,如果每间客房日增加2元,客房出租数就会减少10间若不考虑其他因素,旅游公司将客房日租金提高到多少时,每天客房的租金总收入最高?解:设客房日租金每间提高2x元,则每天客房出租数为30010x,由x0,且30010x0,得0x30.设客房租金总收入为y元,则有y(202x)(3
13、0010x)20(x10)28 000(0x30)由二次函数的性质可知,当x10时,ymax8 000.所以当每间客房日租金提高到2010240元时,客房租金总收入最高,为每天8 000元已知f(x)x2ax3a,若x2,2,f(x)0恒成立,求a的取值范围巧思要使f(x)0恒成立,只需f(x)min0,即可将问题转化为求f(x)的最小值问题妙解设f(x)的最小值为g(a),则只需g(a)0.(1)当2,即a4时,g(a)f(2)73a0,得a,又a4,故此时a不存在(2)当2,2,即a4,4时,g(a)f3a0,得6a2.又4a4,4a2.(3)当2,即a4时,g(a)f(2)7a0,得a7
14、,又a4,7a4.综上知,a的取值范围是(7,2)1函数f(x)4x(x2)的顶点坐标和对称轴方程分别是()A(2,4),x2B(1,5),x1C(5,1),x1 D(1,5),x5解析:选Bf(x)4x(x2)x22x4(x1)25,函数f(x)的图像的顶点坐标为(1,5),对称轴方程为x1.2二次函数ya2x24x1有最小值1,则a的值为()A. BC D2解析:选C由题意1,a22,a.3已知二次函数yf(x)在区间(,5上单调递减,在区间5,)上单调递增,则下列各式成立的是()Af(2)f(6)f(11)Bf(11)f(6)f(2)Cf(6)f(11)f(2)Df(11)f(2)f(6
15、)解析:选C法一:由二次函数的两个单调区间知,该二次函数的对称轴为x5,离对称轴越近函数值越小法二:由题意知,该二次函数图像的对称轴为x5.f(5x)f(5x)f(2)f(57)f(57)f(12)f(x)在5,)上单调递增,f(6)f(11)f(12)f(6)f(11)f(2)4函数yx24x的单调递增区间是_解析:yx24x(x2)24,函数yx24x的单调递增区间为(,2答案:(,25函数y3x26x1,x0,3的最大值是_,最小值是_解析:y3(x1)22,该函数的图像如下从图像易知:f(x)maxf(3)10,f(x)minf(1)2.答案:1026已知函数f(x)x22ax2,x5
16、,5 .(1)当a1时,求函数f(x)的最大值和最小值;(2)求实数a的取值范围,使函数yf(x)在5,5上是单调函数解:(1)当a1时,f(x)x22x2(x1)21,x5,5,当x1时,f(x)的最小值为1.当x5时,f(x)的最大值为37.(2)函数f(x)(xa)22a2的图像的对称轴为xa.f(x)在5,5上是单调函数,a5,或a5,故a的取值范围是a5或a5.一、选择题1下列区间中,使函数y2x2x是增函数的是()ARB2,)C. D.解析:选D函数y2x2x2(x)2的图像的对称轴是直线x,图像的开口向下,所以函数在对称轴x的左边是增加的2如果函数y4x2kx8在5,20上是单调
17、函数,则实数k的取值范围为()Ak40 Bk160C40kf(1),则()Aa0,4ab0 Ba0,2ab0 Daf(1),f(x)先减后增,于是a0,故选A.4某公司在甲、乙两地销售一种品牌车,利润(单位:万元)分别为L15.06x0.15x2和L22x,其中x为销售量(单位:辆)若该公司在这两地共销售15辆车,则能获得的最大利润为()A45.606万元 B45.56万元C45.6万元 D45.51万元解析:选C设公司获得的利润为y,在甲地销售了x辆,则在乙地销售了(15x)辆则y5.06x0.15x22(15x)0.15x23.06x30(0x15,xN),此二次函数的对称轴为x10.2,
18、当x10时,y有最大值为45.6(万元)二、填空题5设函数f(x)4x2(a1)x5在1,)上是增函数,在(,1上是减函数,则f(1)_.解析:1,a9,则f(x)4x28x5.f(1)4(1)28(1)51.答案:16已知二次函数f(x)(xa)(bxa)(常数a,bR)的图像关于y轴对称,其值域为(,4,则a_,b_.解析:f(x)(xa)(bxa)bx2a(b1)xa2.f(x)图像的对称轴为x0,b1.f(x)x2a2,顶点为(0,a2)f(x)的值域为(,4,a24,a2.答案:217已知二次函数yx22xm的部分图像如图所示,则关于x的一元二次方程x22xm0的根为 _.解析:由图
19、知抛物线的对称轴为直线x1,与x轴的一个交点坐标是(3,0),所以抛物线与x轴的另一个交点坐标是(1,0)所以关于x的一元二次方程x22xm0的根为x11,x23.答案:1,38已知关于x的不等式(a2)x22(a2)x40对于xR恒成立,则实数a的取值范围是_解析:设f(x)(a2)x22(a2)x4,法一:当a2时,f(x)40恒成立;当a2时,f(x)(a2)x22(a2)x40对一切xR恒成立,即f(x)有最大值且最大值小于零即解得2a2.综上知,a的取值范围是(2,2法二:a2时不等式显然成立,a2时,若不等式成立,即f(x)(a2)x22(a2)x40对xR恒成立,必有a20,且4
20、(a2)24(a2)40,解得2a2.综上得2a2.a的取值范围是(2,2答案:(2,2三、解答题9已知二次函数f(x)ax22xc(a0)的图像与y轴交于点(0,1),且满足f(2x)f(2x)(xR)(1)求该二次函数的解析式;(2)已知函数在(t1,)上为增加的,求实数t的取值范围解:(1)由函数f(x)的图像与y轴交于点(0,1),知c1.又f(2x)f(2x),函数f(x)的对称轴为x2.a.f(x)x22x1.(2)函数f(x)在(t1,)上为增函数,t12.t1.10某企业生产的一种电器的固定成本(即固定投资)为0.5万元,每生产一台这种电器还需可变成本(即另增加投资)25元,市场对这种电器的年需求量为5百台已知这种电器的销售收入(R)与销售量(t)的关系可用抛物线表示如图(注:年产量与销售量的单位:百台,纯收益的单位:万元,生产成本固定成本可变成本,精确到1台和0.01万元)(1)写出销售收入(R)与销售量(t)之间的函数关系Rf(t);(2)认定销售收入减去生产成本为纯收益,写出纯收益与年产量的函数关系式,并求年产量是多少时,纯收益最大解:(1)由图可知:Ra(t5)2,由t0时,R0,得a.R(t5)2(0t5)(2)年纯收益yt25t0.5tt2t0.5,当t4.75时,y取得最大值10.78万元故年产量为475台,纯收益取得最大值10.78万元