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(总课时09)§2.2二次函数的图像与性质(1)
【学习目标】会用描点法画二次函数y=±x2的图象.
【学习重难点】探索二次函数y=ax (a≠0)的图像及性质.
【导学过程】
一.知识回顾
1.一次函数的一般表达式:y=kx+b(k≠0),图象是:一条直线,
性质:k>0时,y随x的增大而增大;k<0时,y随x的增大而减小.
反比例函数的一般表达式:y= (k≠0) ,图象是:双曲线,
性质:k>0时,y随x的增大而减小;k<0时,y随x的增大而增大.
2.画函数图象的一般步骤是:①列表②描点③连线.
3.二次函数的一般形式为:y=ax2+bx+c(其中a,b,c是常数且a≠0),当b=0、c=0时,上式变为y=ax2.
二.探究新知
1.作函数y=x2的图象
(1).列表:观察y=x2的表达式,选择值,并计算相应的y值,完成下表:
x -3 -2 -1 0 1 2 3
y=x2 9 4 1 0 1 4 9
(2)在直角坐标系中描点(按x的值从小到大、从左到右描点).
(3)用光滑的曲线连接各点,便得到函数y=x2的图象.(能用直线连接吗?)
2.二次函数y=x2的性质
(1)图象的形状是抛物线,开口方向向上(“向上”还是“向下”)
(2)图象是轴对称图形吗?是轴对称图形,如果是,它的对称轴是y轴.
(3)当x<0时,y随x的值的增大而减小.
当x>0时,y随x的值的增大而增大.
(4)图象与x轴有交点吗?有交点,如果有,交点坐标是(0,0)
(5)图象有最低点(“最高点”还是“最低点”)最低点的坐标是(0,0).
函数有最小值(“最大值”还是“最小值”),最小值是0.
归纳:
3.二次函数y=-x2图象的性质
4.函数y=x2与y=-x2的图象的相同点不同点与联系。
请在同一个直角坐标系中观察y=x2与y=-x2的图象,你能发现它们的图象的联系与区别吗?
相同点:①图象都是抛物线.②图象都与x轴交于点(0,0).③图象都关于y轴对称.
不同点:①开口方向不同,②函数值随自变量增大的变化趋势不同,
③最值不同,④y=x2有最低点,y=-x2有最高点.
联系:它们的图象关于x轴对称.
三.典例与练习
例1.关于函数y=x2图象的说法:①图象是一条抛物线;②开口向上;
③是轴对称图形;④过原点;⑤对称轴是y轴;⑥y随x增大而增大.其中正确的有①②③④⑤.(填序号)
练习1.已知(-1,y1),(-2,y2),(-4,y3)是抛物线y=-2x2上的点,则( B )
A.y1
例2.函数y=k(x-k)与y=kx2,y=(k≠0)在同一坐标系上的图象正确的是( C )
A B C D
练习2.已知函数是关于x的二次函数,求:
(1)满足条件的m的值;
(2)m为何值时,抛物线有最低点 求出这个最低点,这时当x为何值时,y随x的增大而增大
(3)m为何值时,函数有最大值 最大值是多少 当x为何值时,y随x的增大而减小
解:(1)m=-3或2
(2)m=2时图像有自最低点(0,0),当x>0时,y随x的增大而增大;
(3)M=-3时函数有最大值0,当x>0时,y随x的增大而减小.
四.课堂小结
五.分层过关
1.抛物线y=-x2的图象一定经过( B )
A. 第一、二象限 B. 第三、四象限 C. 第一、三象限 D. 第二、四象限
2.关于y=x2的图象下列描述错误的是( C )
A.图象的形状是抛物线 B.开口方向向上 C.关于x轴对称 D.有最低点(0,0)
3.下列各点:(-1,2),(-1,-2),(-2,-4),(-2,4),其中在二次函数y=-2x2的图象上的是(-1,-2).
4.已知二次函数y=x2,当x>0时,y随x的增大而增大.(填“增大”或“减小”)
5.函数y=2x2的图象对称轴是 y轴 ,顶点坐标是 (0,0) .
6.如图1,点P是抛物线y=x2在第一象限内的一点,点A的坐标是(3,0).设
点P的坐标为(x,y).
(1)求△OPA的面积S关于变量y的关系式;(2)S是x的什么函数?
(3)当S=6时,求点P的坐标;(4)在y=x2的图象上求一点P′,使△OP′A的两边OP′=P′A.
解:(1)S=y(y>0).(2)S=x2(x>0),S是x的二次函数.
(3)∵S=x2=6(x>0),∴x=2.∴y=x2=4.∴点P的坐标为(2,4).
(4)∵OP′=P′A,∴P′在OA的垂直平分线上.∴P′的横坐标为.
当x=时,y=x2=.∴点P′的坐标为(,).
思考题:
如图,在抛物线y=-x2上取三点A,B,C.设点A,B的横坐标分别为a(a>0),a+1,直线BC与x轴平行.
(1)把△ABC的面积S用a表示;
(2)当△ABC的面积S为15时,求a的值;
(3)当△ABC的面积S为15时,在线段BC上求一点D,使△ACD的面积为7.
解:(1)∵y=-x2的图象关于y轴对称,BC∥x轴,点A,B的横坐标分别为a,a+1,
∴点A的坐标为(a,-a2),点B的坐标为[a+1,-(a+1)2],
点C的坐标为[-a-1,-(a+1)2],BC=2(a+1).在△ABC中,BC边上的高为-a2-[-(a+1)2]=2a+1,
∴S=×2(a+1)×(2a+1)=2a2+3a+1
(2)当S=15时,2a2+3a+1=15,解得a=2或a=-.又∵a>0,∴a=2
(3)当S=15时,a=2,则△ABC的BC边上的高为2a+1=2×2+1=5.
∵S△ACD=7,∴S△ABD=S△ABC-S△ACD=15-7=8,∴×5×BD=8,∴BD=.
由a=2得点B的坐标为(3,-9).
∵点D在线段BC上,∴点D的坐标为(-,-9)
增函数
y=0
(0,0)
减函数
y轴
抛物线
向上
y=0
减函数
(0,0)
抛物线
y轴
向下
增函数
y轴
抛物线
y=0
上
y=0
(0,0)
下
图1
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(总课时09)§2.2二次函数的图像与性质(1)
一.选择题:
1.若点A(x1,y1),B(x2,y2)都在抛物线y=-x2上,则下列结论正确的是(D)
A.当x1y2 C.当0y2
2.下列关于二次函数y=x2的图象的说法:①是一条抛物线;②开口向上;③是轴对称图形;④过点(0,0);⑤它的顶点是原点,且是抛物线的最高点;⑥y的值随x值的增大而增大.其中正确的有( B )
A.3个 B.4个 C.5个 D.6个
3.下列图象中,是二次函数y=x2的图象的是( A )
4.抛物线y=2x2,y=-2x2,y=x2的共同性质是( B )
A. 开口向上 B. 对称轴是y轴 C. 都有最高点 D. y随x的增大而增大
5.已知点A(1,y1),B(,y2),C(2,y3),都在二次函数y=-x2的图象上,则( A )
A. y1>y2>y3 B. y3>y2>y1 C. y2>y3>y1 D. y1>y3>y2
二.填空题:
6.已知二次函数y=x2,当x>0时,y随x的增大而增大(填“增大”或“减小”).
7.当-1≤x≤3时,二次函数y=-x2的最小值是-9,最大值是0.
8.二次函数y=x2的图像开口向上,对称轴是y轴,顶点坐标是(0,0),图像有最低点,x>0时,y随x的增大而增大,x<0时,y随x的增大而减小。
9.如图1,边长为2的正方形ABCD的中心在直角坐标系的原点O处,AD∥x轴,以O为顶点且过A,D两点的抛物线与以O为顶点且过B,C两点的抛物线将正方形分割成几部分,则图中阴影部分的面积是2.
10.直线y=kx+b与抛物线y=x2交于A(x1,y1),B(x2,y2)两点,当OA⊥OB时,直线AB恒过一个定点,该定点的坐标为(0,4).
11.给出下列命题及函数y=x,y=x2和y=的图象(如图2所示).
①如果>a>a2,那么0a>,那么a>1;
③如果a>a2>,那么-1>a,那么a<-1.
其中正确的命题是①④.(填序号)
三.解答题:
12.如图3所示,拱桥是抛物线形,其函数表达式为y=-x2,当水位线在AB位置时,水面的宽AB是6m,求这时水面离拱形顶部的高度OC.
解:∵AB=6m,∴BC=3m.∴B点的横坐标为3,则纵坐标为y=-32=-9.
∴OC=9m.
答:这时水面离拱形顶部的高度OC为9m.
13.已知二次函数y=-x2的图象经过A(-1,a).
(1)求a的值;(2)请说出这个二次函数顶点的坐标,对称轴;
(3)若点B(-2,y1),C(-,y2),D(3,y3)在该二次函数值的图象上,
试比较y1,y2,y3的大小.
解:(1)把A(-1,a)代入y=-x2,解得a=-1
(2)顶点的坐标为(0,0),对称轴是y轴
(3)根据y=-x2的图象关于y轴对称,可知点D(3,y3)与点(-3,y3)关于y轴对称,
∵-3<-2<-,∴y3<y1<y2
四.提高题:
14.规律探究如图3,点A1,A2,A3,…,An在抛物线y=x2上,点B0,B1,B2,B3,…,Bn在y轴上,若△A1B0B1,△A2B1B2,…,△AnBn-1Bn都为等腰直角三角形(点B0在坐标原点处),求△A2018B2017B2018的腰长.
解:作A1C⊥y轴,A2E⊥y轴,A1D⊥x轴,A2F⊥x轴,垂足分别为C,E,D,F.∵△A1B0B1,△A2B1B2都是等腰直角三角形,∴B1C=B0C=DB0=A1D,B2E=B1E,设A1(a,a).
将点A1的坐标代入表达式y=x2,得a=a2,解得a=0(不符合题意,舍去)或a=1.
由勾股定理,得A1B0=.则B1B0=2.过点B1作B1N⊥A2F于点N,设点A2(x2,y2),
可得A2N=y2-2,B1N=x2=y2-2,又点A2在抛物线上,∴y2=x22,即x2+2=x22,
解得x2=2或x2=-1(不合题意,舍去),则A2B1=2,同理可得:A3B2=3,A4B3=4,…,
∴A2018B2017=2018 ,∴△A2018B2017B2018的腰长为2018 .
图1
图2
图3
图4
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(总课时09)§2.2二次函数y=ax (a≠0)的图像与性质(1)
一.选择题:
1.若点A(x1,y1),B(x2,y2)都在抛物线y=-x2上,则下列结论正确的是( )
A.当x1y2 C.当0y2
2.下列关于二次函数y=x2的图象的说法:①是一条抛物线;②开口向上;③是轴对称图形;④过点(0,0);⑤它的顶点是原点,且是抛物线的最高点;⑥y的值随x值的增大而增大.其中正确的有( )
A.3个 B.4个 C.5个 D.6个
3.下列图象中,是二次函数y=x2的图象的是( )
4.抛物线y=2x2,y=-2x2,y=x2的共同性质是( )
A. 开口向上 B. 对称轴是y轴 C. 都有最高点 D. y随x的增大而增大
5.已知点A(1,y1),B(,y2),C(2,y3),都在二次函数y=-x2的图象上,则( )
A. y1>y2>y3 B. y3>y2>y1 C. y2>y3>y1 D. y1>y3>y2
二.填空题:
6.已知二次函数y=x2,当x>0时,y随x的增大而____(填“增大”或“减小”).
7.当-1≤x≤3时,二次函数y=-x2的最小值是____,最大值是__.
8.二次函数y=x2的图像开口向___,对称轴是____,顶点坐标是____,图像有最____点,x____时,y随x的增大而增大,x____时,y随x的增大而减小。
9.如图1,边长为2的正方形ABCD的中心在直角坐标系的原点O处,AD∥x轴,以O为顶点且过A,D两点的抛物线与以O为顶点且过B,C两点的抛物线将正方形分割成几部分,则图中阴影部分的面积是____.
10.直线y=kx+b与抛物线y=x2交于A(x1,y1),B(x2,y2)两点,当OA⊥OB时,直线AB恒过一个定点,该定点的坐标为________.
11.给出下列命题及函数y=x,y=x2和y=的图象(如图2所示).
①如果>a>a2,那么0a>,那么a>1;
③如果a>a2>,那么-1>a,那么a<-1.
其中正确的命题是________.(填序号)
三.解答题:
12.如图3所示,拱桥是抛物线形,其函数表达式为y=-x2,当水位线在AB位置时,水面的宽AB是6m,求这时水面离拱形顶部的高度OC.
13.已知二次函数y=-x2的图象经过A(-1,a).
(1)求a的值;(2)请说出这个二次函数顶点的坐标,对称轴;
(3)若点B(-2,y1),C(-,y2),D(3,y3)在该二次函数值的图象上,
试比较y1,y2,y3的大小.
四.提高题:
14.规律探究如图3,点A1,A2,A3,…,An在抛物线y=x2上,点B0,B1,B2,B3,…,Bn在y轴上,若△A1B0B1,△A2B1B2,…,△AnBn-1Bn都为等腰直角三角形(点B0在坐标原点处),求△A2018B2017B2018的腰长.
图1
图2
图3
图4
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(总课时09)§2.2二次函数的图像与性质(1)
【学习目标】会用描点法画二次函数y=±x2的图象.
【学习重难点】探索二次函数y=ax (a≠0)的图像及性质.
【导学过程】
一.知识回顾
1.一次函数的一般表达式:______________,图象是:__________,
性质:____________________________________________________________.
反比例函数的一般表达式:_____,图象是:_____,
性质:_______________________________________________________.
2.画函数图象的一般步骤是:①_____②_____③_____.
3.二次函数的一般形式为:y=ax2+bx+c(__________________________),当b=0、c=0时,上式变为_____.
二.探究新知
1.作函数y=x2的图象
(1).列表:观察y=x2的表达式,选择值,并计算相应的y值,完成下表:
x -3 -2 -1 0 1 2 3
y=x2
(2)在直角坐标系中描点(按x的值从小到大、从左到右描点).
(3)用光滑的曲线连接各点,便得到函数y=x2的图象.(能用直线连接吗?)
2.二次函数y=x2的性质
(1)图象的形状是_____,开口方向____(“向上”还是“向下”)
(2)图象是轴对称图形吗?__________,如果是,它的对称轴是_____.
(3)当x<0时,y随x的值的增大_____.
当x>0时,y随x的值的增大_____.
(4)图象与x轴有交点吗?_____,如果有,交点坐标是_____
(5)图象有_____(“最高点”还是“最低点”)最___点的坐标是__________.
函数有_____(“最大值”还是“最小值”),最___值是___.
归纳:
3.二次函数y=-x2图象的性质
4.函数y=x2与y=-x2的图象的相同点不同点与联系。
请在同一个直角坐标系中观察y=x2与y=-x2的图象,你能发现它们的图象的联系与区别吗?
相同点:①_______________.②_________________________.③____________________.
不同点:①__________,②______________________________,
③__________,④______________________________.
联系:____________________.
三.典例与练习
例1.关于函数y=x2图象的说法:①图象是一条抛物线;②开口向上;
③是轴对称图形;④过原点;⑤对称轴是y轴;⑥y随x增大而增大.其中正确的有____________.(填序号)
练习1.已知(-1,y1),(-2,y2),(-4,y3)是抛物线y=-2x2上的点,则( )
A.y1例2.函数y=k(x-k)与y=kx2,y=(k≠0)在同一坐标系上的图象正确的是( )
A B C D
练习2.已知函数是关于x的二次函数,求:
(1)满足条件的m的值;
(2)m为何值时,抛物线有最低点 求出这个最低点,这时当x为何值时,y随x的增大而增大
(3)m为何值时,函数有最大值 最大值是多少 当x为何值时,y随x的增大而减小
四.课堂小结
五.分层过关
1.1.抛物线y=-x2的图象一定经过( )
A. 第一、二象限 B. 第三、四象限 C. 第一、三象限 D. 第二、四象限
2.关于y=x2的图象下列描述错误的是( )
A.图象的形状是抛物线 B.开口方向向上 C.关于x轴对称 D.有最低点(0,0)
3.下列各点:(-1,2),(-1,-2),(-2,-4),(-2,4),其中在二次函数y=-2x2的图象上的是_______.
4.已知二次函数y=x2,当x>0时,y随x的增大而____.(填“增大”或“减小”)
5.函数y=2x2的图象对称轴是 ____ ,顶点坐标是 ______ .
6.如图1,点P是抛物线y=x2在第一象限内的一点,点A的坐标是(3,0).设
点P的坐标为(x,y).
(1)求△OPA的面积S关于变量y的关系式;(2)S是x的什么函数?
(3)当S=6时,求点P的坐标;(4)在y=x2的图象上求一点P′,使△OP′A的两边OP′=P′A.
思考题:
如图,在抛物线y=-x2上取三点A,B,C.设点A,B的横坐标分别为a(a>0),a+1,直线BC与x轴平行.
(1)把△ABC的面积S用a表示;
(2)当△ABC的面积S为15时,求a的值;
(3)当△ABC的面积S为15时,在线段BC上求一点D,使△ACD的面积为7.
图1
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