九年级数学二次函数的图象和性质鲁教版
【本讲教育信息】
一、教学内容
二次函数的图象和性质
2二次函数y?ax?bx?c(a?0)的图象
二、教学目标
1. 抛物线平移的规律及平移的实质。
2. 掌握二次函数图象的画法,了解抛物线的顶点坐标和对称轴的意义。
3. 会运用配方法将二次函数的解析式由y?ax2?bx?c(a?0)向y?a(x?h)2?k(a?0)转化,掌握由此得出的抛物线的顶点坐标和对称轴,会描点作函数图象示意图。 4. 会用公式求出抛物线的顶点坐标和对称轴的表达式,会作出二次函数的图象,并求出它和坐标轴的交点坐标。
三、重点、难点
重点:二次函数的概念、图象。
难点:通过了解函数解析式y?a(x?h)2?k的参数a、h、k对图象的影响,理解并掌握求二次函数y?ax2?bx?c(a?0)图象的对称轴和顶点坐标公式的方法。
四、教学过程
知识要点:
21. y?x的图象
2二次函数y?x的图象是通过原点分布在第一、二象限,且以y轴为对称轴的一条曲线,我们称这条曲线为抛物线,它与对称轴的交点叫抛物线的顶点。
22. y?ax的图象
2对于a取不同的值时,二次函数y?ax(a?0)的图象都是通过原点,以y轴为对称轴
的抛物线,并且和抛物线y?x比较,当a取不同的值时,能引起抛物线开口方向和开口大小的改变。
(1)当a>0时,抛物线开口向上,当a<0时,抛物线开口向下 (2)当a的绝对值越大,抛物线开口越小 当a的绝对值越小,抛物线开口越大
23. y?ax?c(a?0)的图象
2y?ax2?c(a?0)的图象可以看作是二次函数y?ax2的图象向上(c>0)或向下(c<0)
平移|c|个单位得到的,它的对称轴是y轴,顶点坐标是(0,c)
24. y?a(x?h)的图象
y?a(x?h)2的图象在h取不同的值时,可以看作由函数y?ax2的图象向左(h<0)或
向右(h>0)平移|h|个单位得到的,它的对称轴是x=h,顶点坐标为(h,0)
25. y?a(x?h)?k(a?0)的图象
y?a(x?h)2?k(a?0)的图象可以看作由函数y?ax2的图象经过向左(h<0)或向右
(h>0),向上(k>0)或向下(k<0)平移而得到的一条抛物线,它有如下特点:
(1)当a>0时,抛物线的开口向上;当a<0时,抛物线的开口向下。 (2)抛物线的对称轴是x=h,顶点坐标是(h,k) 抛物线平移的实质是抛物线顶点的平移。
26. y?ax?bx?c(a?0)的图象、对称轴和顶点坐标的计算公式。
22(1)y?ax?bx?c(a?0)通过配方转化为y?a(x?h)?k(a?0)的形式
y?a(x2?bx)?c abb?b?y?a?x2?x?()2??c?a()2
a2a?2a?b24ac?b2
y?a(x?)?2a4a2(2)二次函数y?ax?bx?c(a?0)的图象的对称轴和顶点坐标的公式为:
对称轴x??b
2a2顶点坐标为(?b,4ac?b)
2a4a2(3)y?a(x?h)?k(a?0)称做二次函数的顶点式解析式。
2(4)由于二次函数y?ax?bx?c(a?0)的图象是抛物线,所以常把“二次函数
y?ax2?bx?c(a?0)”称为“抛物线y?ax2?bx?c(a?0)”。
7. 抛物线y?ax?bx?c(a?0)与x轴的交点 令y?0,有ax2?bx?c?0
2?b?b2?4ac2x?(b?4ac?0)
2a22(1)若b2?4ac?0,交点为(?b?b?4ac,0)(?b?b?4ac,0),有交
2a2a点
(2)若b2?4ac?0,交点为(?b,0),有交点
2a(3)若b2?4ac?0,无交点
8. 抛物线y?ax2?bx?c(a?0)与y轴的交点
令x?0,有y=c
抛物线y?ax2?bx?c(a?0)与y轴的交点为(0,c)
(1)若c>0,抛物线与y轴交点在y轴正半轴 (2)若c<0,抛物线与y轴交点在y轴负半轴 (3)若c=0,抛物线与y轴交点在原点 9. 五点法画二次函数的图象
(1)通过顶点式确定抛物线的对称轴x=h,顶点坐标(h,k)——一点,或通过一般
2式确定对称轴x??b,顶点坐标为(?b,4ac?b)。
2a4a2a(2)求抛物线与x轴的交点
若两交点——二、三点,若一交点——此点为顶点。
(3)求抛物线与y轴的交点
(0,c)——四点,以及(0,c)点关于对称轴的对称点(五点) 10. 二次函数的性质
2
根据二次函数y =ax+bx+c的图像可归纳其性质如下表 a值 函数的图象及性质 ⑴开口向上,并且向上无限伸展; a>0 b时,函数有最小值4ac?b2; 4a2a 当x<?b时,y随x的增大而减小; 2ab时,y随x的增大而增大. 当x>?2a⑵当x=?⑴开口向下,并且向下无限伸展; 2b4ac?bx⑵当=?时,函数有最大值; 4a2a a<0 当x<?b时,y随x的增大而增大; 2a当x>?b时,y随x的增大而减小. 2a 11. 二次函数y =ax2+bx+c的图像的位置与a、b、c符号有密切的关系(见下表): 项 目 字 母 a b c
字母的符号 a>0 a<0 b=0 ab>0 ab<0 c=0 c>0 c<0 图像的位置 开口向上 开口向下 对称轴为y 轴 对称轴在y 轴左侧 对称轴在y 轴右侧 经过原点 与y 轴正半轴相交 与y 轴负半轴相交 【典型例题】
例1. (1)二次函数y??1(x?3)2的图象经过怎样的变换,就得到函数y?1(x?3)2的
33图象?
(2)二次函数y?1(x?3)2的图象经过怎样的变换,就得到函数y?1(x?3)2?4的
33图象?
解:(1)①沿x轴翻折;②向右平移6个单位。(2)向上平移4个单位。
例2. 指出y?1(x?1)2?9的(1)开口方向;(2)对称轴;(3)顶点坐标;(4)与y
22轴交点;(5)与x轴交点。
解:(1)开口向上 (2)对称轴是x??1
(3)顶点坐标为(?1,?9)
2(4)与y轴交点(0,-4)
(5)与x轴交点(2,0)和(-4,0)
例3. 用配方法将y??x2?4x?1化为y?a(x?h)2?k的形式,并指出抛物线的开口方向,对称轴和顶点坐标,并画出示意图。
解:y??x2?4x?1,y??(x2?4x)?1
y??(x2?4x?4)?1?4 y??(x?2)2?5
∴(1)开口向下 (2)对称轴x=2
(3)顶点坐标(2,5)
令x=0,y=1,∴抛物线与y轴交点为(0,1)
∴抛物线与y轴交点(0,1),关于x=2的对称点为(4,1) 令y=0,则x?2?5
∴抛物线与x轴交点为(2?5,0),(2?5,0) 示意图:
y 5 1 -1 O 2 4 x
例4. 已知抛物线y??x?2x?5
(1)先将抛物线向左平移2个单位,再向上平移1个单位,求平移后的解析式。
2(2)若一条抛物线与抛物线y??x?2x?5关于x轴对称,求此抛物线的解析式。
22(3)若一条抛物线与抛物线y??x?2x?5关于y轴对称,求此抛物线的解析式。 解:(1)抛物线平移,其形状、开口大小与开口方向均不变,∴a的值不变。 但其顶点位置发生了改变(即顶点被平移了)。 ∴只需求出新的顶点坐标即可。
?y??x2?2x?5??(x?1)2?6,∴其顶点为(1,6) 平移后的新顶点为(-1,7),
∴平移后抛物线为y??(x?1)2?7,即y??x2?2x?6 (2)∵关于x轴对称,
∴其形状,开口大小不变,但开口方向相反,且顶点关于x轴对称, ∴新抛物线的顶点为(1,-6),其解析式为y?(x?1)2?6,即y?x2?2x?5。 或:∵只是开口反向,
∴对于原抛物线上的任一点(x,y)均变成了(x,-y) ∴由y??x2?2x?5可知,新抛物线为?y??x2?2x?5, 即y?x2?2x?5
(3)关于y轴对称的两条抛物线具有形状、大小以及开口方向均相同的特征, ∴a的值不变。但两抛物线的顶点关于y轴对称,∴新抛物线的顶点为(-1,6)。 ∴其解析式为y??(x?1)2?6,即y??x2?2x?5
2
例5. 二次函数y=ax+bx+c的图象如下图所示,下列结论中,正确的个数有( ) ①abc>0 ②b=2a ③a+b+c<0 ④a-b+c>0 A. 4
B. 3
C. 2
D. 1
分析:根据抛物线y=ax+bx+c的图象与a、b、c的关系,可以判定出结果. 解:∵抛物线的开口向下,∴a<0. 又∵对称轴在y轴左侧,∴a、b同号,
又∵抛物线与y轴的交点在y轴正半轴上,∴c>0,∴abc>0. 又∵?2
b=-1,∴b=2a. 2a令x=1,则y=a+b+c=0,∴a+b+c<0不正确. 令x=-1,则y=a-b+c>0,∴a-b+c>0正确. 答案:B
2
例6. 已知一次函数y=ax+c,二次函数y=ax+bx+c(a≠0),它们在同一坐标系中的大致图象是( ).
分析:先由一次函数y=ax+c确定a与c的正负情况,再与二次函数的图象比较.
2
解:可用排除法,设当a>0时,二次函数y=ax+bx+c的开口向上,而一次函数y=?ax+c应过一、三象限,故排除C;当a<0时,用同样方法可排除A;c决定直线与y轴交点;也在抛物线中决定抛物线与y轴交点,本题中c相同,则两函数图象在y轴上有相同的交点,故排除B.
答案:D.
小结:二次函数的图象是一条抛物线,对于a、b、c及h、k对图象的影响,同学们要在大量的实践后总结体验,不要死记硬背这些结论。
【模拟试题】(答题时间:40分钟)
一、填空
1. 二次函数y??2x的图象开口方向为向________,对称轴是________,顶点坐标为________。
22. 二次函数y?2(x?1)?3的图象开口向________,对称轴是________,顶点坐标为________。
23. 二次函数y??1(x?3)2?5的图象开口向________,对称轴是________,顶点坐标为
2________。
4. 二次函数y??3(x?1)2?5的图象开口向________,对称轴是________,顶点坐标为
24________。
*5. 二次函数y?3x2的图象,经过________变换,可得y??3(x?5)2?4的图象。
*6. 把抛物线y=2x2向右平移一个单位,再向下平移3个单位,得到的抛物线的解析式是__________________.
二、选择题
1. 抛物线y=x2+3x的顶点在( )
A. 第一象限 B. 第二象限 C. 第三象限 D. 第四象限
2. 下面是小华同学对二次函数 y??3x2图象的描述,其中错误的是( ) A. 抛物线的开口向下 B. 抛物线的对称轴为y轴 C. 抛物线的顶点是原点 D. 抛物线经过点(-3,1) 3. y=(x-1)2+2的对称轴是直线( ) A. x=-1 B. x=1 C. y=-1 D. y=1
4. 若抛物线y=a1x2,y=a2x2的形状、大小、开口方向均相同,那么( ) A. a1=a2 B. a1=-a2 C. |a1|=|a2| D. a1与a2的关系无法确定
*5. 已知抛物线和直线l在同一直角坐标系中的图象如图所示,抛物线的对称轴为直线x=-1,P1(x1,y1),P2(x2,y2)是抛物线上的点,P3(x3,y3)是直线l上的点,且-1<x1<x2,x3<-1,则y1,y2,y3的大小关系为( )
A. y1<y2<y3 B. y3<y1<y2 C. y3<y2<y1 D. y2<y1<y3
6. 函数y=ax2与y=ax的图象大致如图_______.
A. B. C. D.
三、先配方,将函数写成y?a(x?h)2?k的形式,再确定图象的开口方向,对称轴和顶点坐标,五点法画出草图。
(1)y?x2?2x?3;(2)y??2x2?8x?5
四、抛物线y?x2?3x?m的顶点在x轴上,求它的对称轴和顶点坐标,并求抛物线与x轴和y轴的交点坐标。
【试题答案】
一、1. 下,x=0(或y轴),(0,0) 2. 上,x=1,(1,3)
3. 下,x=-3,(-3,-5) 4. 下,x?1,(1,5)
2245. 将y?3x2的图象沿x轴翻折,再向右平移5个单位,再向上平移4个单位 6. y=2x2-4x-1
二、1. C 2. D 3. B 4 A 5. D 6. C
三、(1)y?(x?1)2?2,开口向上,对称轴x=1,顶点坐标(1,2)图略
(2)y??2(x?2)2?3,开口向下,对称轴x=2,顶点坐标(2,3)图略
四、对称轴x?3,顶点坐标为(3,0)
22与x轴交点(3,0),与y轴交点(0,9)
2
4
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