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第二章 二次函数
2.1 二次函数
北师大版九年级下册
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课堂小结
学习目标
1、掌握二次函数的概念和形式,学会用函数表达式表示二次函数;
2、学会运用二次函数的概念去解决实际问题,注意二次函数的取值范围;
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温故知新
问题1 我们以前学过的函数的概念是什么?
如果变量y随着x而变化,并且对于x取的每一个值,y总有唯一的一个值与它对应,那么称y是x的函数.
观察思考:下面四幅图,都是一次函数的图象,说一说k、b的取值范围吧!
函 数
一次函数
反比例函数
y=kx+b (k≠0)
(正比例函数) y=kx (k≠0)
问题2 我们学过哪些函数?
思考 一个边长为x的正方形的面积y为多少?y是x的函数吗?是我们学过的函数吗?
y=x2,对于x的每一个值,y都有唯一的一个对应值,即y是x的函数.这个函数不是我们学过的函数.
思考:这种函数叫什么?这节课我们一起来学习吧.
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知识点一 二次函数的定义
问题1:某果园有100棵橙子树,每一棵树平均结600个橙子.现准备多种一些橙子树以提高产量,但是如果多种树,那么树之间的距离和每一棵树所接受的阳光就会减少.根据经验估计,每多种一棵树,平均每棵树就会少结5个橙子.
(1)问题中有那些变量?其中哪些是自变量?哪些是因变量?
合作探究
(2)假设果园增种x棵橙子树,那么果园共有多少棵橙子树?这时平均每棵树结多少个橙子?
(3)如果要使得果园橙子的总产量为60320个,那么应该增种多少棵橙子树?
(4)如果果园橙子的总产量为y个,那么请你写出y与x之间的关系式.
果园共有(100+x)棵树,平均每棵树结(600-5x)个橙子
y=(100+x)(600-5x)
=-5x +100x+60000.
(100+x)(600-5x)=60320 解得,
对于x的每一个值,y都有唯一的一个对应值,即y是x的函数.
问题2 正方体六个面是全等的正方形,设正方体棱长为 a,表面积为 S,则 S 关于a 的关系式为 .
S=6a2
正确列出正方体的表面积公式,对于x的每一个值,y都有唯一的一个对应值,即y是x的函数.
问题3 某水产养殖户用长60m的围网,在水库中围一块矩形的水面,投放鱼苗.你能列出矩形水面的面积关于矩形水面的边长的关系式吗?
设围成的矩形水面的一边长为x m,那么,矩形水面的另一边长应为(30-x)m.若它的面积是S m2,则有
此式表示了边长x与围网的面积S之间的关系,对于x的每一个值,S都有唯一的一个对应值,即S是x的函数.
分析上面三个函数关系式,你发现了什么?
y=(100+x)(600-5x)=-5x +100x+60000.
S=6a2
二次函数的定义:
一般地,若两个自变量x,y之间的对应关系可以表示成y=ax +bx+c(a,b,c是常数,a≠ 0)的形式,则称y是x的二次函数.
归纳总结
a为二次项系数,ax2叫做二次项;
b为一次项系数,bx叫做一次项;
c为常数项.
温馨提示:
(1)等号左边是变量y,右边是关于自变量x的整式;
(2)a,b,c为常数,且a≠ 0;
(3)等式的右边最高次数为 2,可以没有一次项和常数项,但不能没有二次项;
例1
(1)m取什么值时,此函数是正比例函数?
(2) m取什么值时,此函数是二次函数?
解:
(1)由题可知
解得
(2)由题可知
解得
m=3.
第(2)问易忽略二次项系数a≠0这一限制条件,从而得出m=3或-3的错误答案,需要引起同学们的重视.
典例精析
注意
1.把下列函数化成一元二次函数的一般式.
(1)y=(x-2)(x-3);
(2)y=(x+2)(x-2)-2(x-1)2;
(3)y=-2(x+3)2.
解:(1)y=(x-2)(x-3)=x2-5x+6;
(2)y=(x+2)(x-2)-2(x-1)2=-x2+4x-6;
(3)y=-2(x+3)2=-2x2-12x-18.
练一练
知识点二 二次函数的自变量取值范围
问题4:上述问题中的三个函数的自变量的取值范
围是什么?
① y=(100+x)(600-5x)=-5x +100x+60000.
② y=6x2
①∵600-5x>0,x>0,∴0≤x<120,且x为整数.
②x>0.
③∵30-x>0,∴0例2一个正方形的边长是12cm,若从中挖去一个长为2xcm,宽为(x+1)cm的小长方形.剩余部分的面积为ycm2.写出y与x之间的函数关系式,并指出y是
x的什么函数?
解:由题意得y=122-2x(x+1),
又∵x+1<2x≤12,∴1即y=-2x2-2x+144(1∴y是x的二次函数.
分析:本题中的数量关系是:
剩余面积=正方形面积-长方形面积.
当堂练习
1.下列函数属于二次函数的是( )
A.y=x- B.y=(x-3)2-x2
C.y=ax2+2x+1 D.y=2(x+1)2-1
故选:D.
【分析】根据二次函数的定义:形如y=ax2+bx+c,则y是x的二次函数,从而可得答案.
2.如果函数y=(m-3)x(m2-3m+2)+mx+1是二次函数,那么m的值一定是( )
A.0 B.3 C.0,3 D.1,2
【答案】A
【点睛】此题考查了二次函数的定义,解一元二次方程,解题的关键是熟练掌握以上知识点.
【分析】根据二次函数的定义得到m2-3m+2=2,解方程即可求出m的值.
3.下列选项描述的y与x之间的关系是二次函数的是( )
A.正方体的体积y与棱长x之间的关系
B.某商品在6月的售价为30元,7月和8月连续两次降价销售,平均每月降价的百分率为x,该商品8月的售价y与x之间的关系
C.距离一定时,汽车匀速行驶的时间y与速度x之间的关系
D.等腰三角形的顶角度数y与底角度数x之间的关系
【答案】B
【详解】解:A、正方体的体积y与棱长x之间的关系为:y=x3 ,y与x不是二次函数关系,不符合题意;
B、该商品8月的售价y与x之间的关系为:y=30(1-x)2 ,y与x是二次函数关系;符合题意;
C、距离一定时,汽车匀速行驶的时间y与速度x之间成反比例关系,不符合题意;
D、等腰三角形的顶角度数y与底角度数x之间成一次函数关系,不符合题意;
故选:B.
4.如果y=(m-2)x2+(m-1)x是关于x的二次函数,则m的取值范围是( )
A.m≠1 B.m≠2
C.m≠2且m≠1 D.全体实数
【答案】B
【分析】直接利用二次函数的定义得出答案.
【详解】∵y=(m-2)x2+(m-1)是关于x的二次函数,
∴m-2≠0,
∴m≠2,
故选B.
5.若函数y=(m+是二次函数,则m=______.
【答案】
【点睛】本题主要考查了二次函数的定义,解题的关键是根据二次函数的定义列出关于m的方程和不等式.
6.圆的半径为x(cm),那么圆的面积y(cm2)可以表示为y=πx2;存入银行2万元,先存一个一年期,一年后将本息转存为又一个一年期,设年利率均为x,那么两年后共得本息y(万元)可以表示为y=2(1+x)2;…还可以表示许多不同情境中变量之间的类似这种特殊函数关系,请你再列举一例:_____.
【答案】一个圆柱的高等于底面半径,那么它的表面积S与半径r之间的关系式为S=4πr3
7.已知函数y=(m﹣2)x2+mx﹣3(m为常数).
(1)当m_______时,该函数为二次函数;
(2)当m_______时,该函数为一次函数.
【答案】 ≠2 =2
【分析】(1)根据二次函数的定义,二次项的系数不能为0,列出不等式,求解得出m的取值范围;
(2)根据一次函数的定义,一次项的系数不能为零,且二次项的系数应该为0,据此求解得出m的值;
8.已知函数y=m(m+2)x2+mx+m+1.
(1)当m为何值时,此函数是一次函数?
(2)当m为何值时,此函数是二次函数?
【答案】(1)-2
(2)m≠-2且m≠0
【详解】(1)解:∵函数y=m(m+2)x2+mx+m+1是一次函数,
∴m(m+2)=0且m≠0,
解得:m=-2;
当m=-2时,此函数是一次函数;
(2)解:∵函数y=m(m+2)x2+mx+m+1是二次函数,
∴m(m+2)≠0,
解得:m≠-2且m≠0,
当m≠-2且m≠0时,此函数是二次函数.
9.某市化工材料经销公司购进一种化工原料若干千克,价格为每千克30元.物价部门规定其销售单价不高于每千克70元,不低于每千克30元.经市场调查发现:日销售量y(千克)是销售单价x(元)的一次函数,且当x=60时,y=80,x=50时,y=10.在销售过程中,每天还要支付其它费用450元.
(1)求y与x的函数关系式,并写出自变量x的取值范围.
(2)求该公司销售该原料日获利润w(元)与销售单价x(元)之间的函数关系式.
【答案】(1)y=-2x+200(30≤x≤70);
(2)w=-2x2+260x-6450(30≤x≤70)
【详解】(1)设y与x的函数关系式为
y=kx+b.
∵x=60时,y=80,
x=50时,y=100,
解得,
∴y=-2x+200
根据部门规定,得30≤x≤70.
(2)
【点睛】本题考查了二次函数的应用,待定系数法求一次函数解析式,以及二次函数的性质,熟练掌握二次函数性质是解本题的关键.
课堂小结
二次函数
定 义
y=ax2+bx+c(a ≠0,a,b,c是常数)
一般形式
右边是整式;
自变量的指数是2;
二次项系数a ≠0.
特殊形式
y=ax2;
y=ax2+bx;
y=ax2+c(a ≠0,a,b,c是常数).