(共5张PPT)
一、几何背景下的多结论问题
第二十二章 二次函数
微专题 二次函数综合(线段相等或比例问题)
1.已知二次函数y=-x2+bx+c的图象与x轴交于点A(-1,0),B(3,0),与y轴交于点C.
(1)求该二次函数的解析式;
解:将A(-1,0),B(3,0)分别代入y=-x2+bx+c,
∴该二次函数的解析式为y=-x2+2x+3.
(2)点E(t,0)为x轴上一点,若AE=CE,求t的值.
解:令x=0,则y=3.∴C(0,3).
又E(t,0),A(-1,0),
2.如图1,在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=x2+bx-3的图象与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C,顶点为E.点D在二次函数的图象上,CD∥x轴,CD=2.
(1)求这条抛物线的解析式及顶点E的坐标;
图1
解:在y=x2+bx-3中,令x=0,则y=-3,
即点C的坐标为(0,-3),
∵CD∥x轴,CD=2,∴点D的坐标为(2,-3).
将D(2,-3)代入y=x2+bx-3,得4+2b-3=-3.
∴b=-2.∴抛物线的解析式为y=x2-2x-3=(x-1)2-4.
∴顶点E的坐标为(1,-4).
(2)点Q是二次函数图象上一点,过点Q向抛物线的对称轴作垂线,垂足为H,若HE=3HQ,求点Q的坐标.
图1
解:由题意可设点Q(x,x2-2x-3).
∵抛物线的对称轴为x=1,E(1,-4),
∴HE=x2-2x-3+4,HQ=|x-1|.
∵HE=3HQ,∴x2-2x-3+4=3|x-1|.
∴x2-5x+4=0或x2+x-2=0.
解得x1=1,x2=4或x1=1,x2=-2.
当x=1时,不符合题意,舍去.∴x=4或x=-2.
∴点Q的坐标为(-2,5),(4,5).(共16张PPT)
一、几何背景下的多结论问题
第二十二章 二次函数
第6课时 二次函数y=ax2+bx+c的图象和性质(一)
知道二次函数系数与图象形状和对称轴的关系;会求二次函数的最大值或最小值,并能确定相应自变量的值.
课标要求
课堂检测
衔接回顾
课堂讲练
衔接回顾
1.完全平方公式:a2±2ab+b2=____________.
2.填空:(1)x2+2x+________=(x+________)2;
(2)-x2+________x-4=-(x-________)2;
(3)x2+7x+________= (x+________)2 ;
(4)3x2-________x+12=3(x-________)2.
(a±b)2
1
1
4
2
12
2
课堂讲练
用配方法将y=ax2+bx+c化成y=a(x-h)2+k的形式
类型1 a=±1,b为偶数
例1 用配方法将二次函数y=x2-2x-3化为y=(x-h)2+k的形式,并写出该函数图象的开口方向、对称轴及顶点坐标.
解:y=x2-2x-3=(x2-2x+1)-4=(x-1)2-4.
∴该函数图象的开口向上,对称轴为x=1,顶点坐标为(1,-4).
训练 1.用配方法将y=-x2-6x化成y=a(x-h)2+k的形式,并写出该函数图象的开口方向、对称轴和顶点坐标.
解:y=-x2-6x=-(x+3)2+9.
∴该函数图象的开口向下,对称轴为x=-3,顶点坐标为(-3,9).
类型2 a=±1,b为奇数
例2 已知抛物线y=x2+3x-1.
(1)请用配方法将其化为y=a(x-h)2+k的形式:________________;
(2)该抛物线的开口向________,对称轴为x=________,顶点坐标为______________;
(3)当x=________时,y有最小值为________.
上
训练 2.用配方法将二次函数y=-x2+5x-6化为顶点式,并指出其图象的开口方向、对称轴和最值.
类型3 a≠±1
例3 求抛物线y=3x2+6x-3的顶点坐标.
解:y=3x2+6x-3
=3(x2+2x)-3
=3(x2+2x+1-1)-3
=3(x+1)2-6.
∴抛物线的顶点坐标为(-1,-6)
∴当x=-1时,y有最大值,最大值为-2.
课堂检测
基 础
1.将二次函数y=x2+6x-2化成y=(x-h)2+k的形式应为( )
A.y=(x+3)2+7 B.y=(x-3)2+11
C.y=(x+3)2-11 D.y=(x+2)2+4
2.抛物线y=-2x2-4x+1的顶点坐标是( )
A.(1,3) B.(1,-3)
C.(-1,-3) D.(-1,3)
C
D
3.对于二次函数y=3x2-12x+13的图象,下列说法正确的是( )
A.开口向下 B.对称轴是x=-2
C.顶点坐标是(2,1) D.函数有最大值
4.将二次函数y=x2-2x-3的图象先向右平移1个单位长度,再向上平移2个单位长度,得到二次函数y1的图象,则函数y1的表达式是( )
A.y1=x2-6 B.y1=x2-2
C.y1=x2-4x-2 D.y1=x2-4x+2
C
D
5.二次函数y=x2+bx+5配方后为y=(x-2)2+k,则b=_________,k=__________.
-4
1
6.用配方法将二次函数y=-2x2+6x化为顶点式,并写出该函数图象的开口方向、对称轴和顶点坐标.
综 合
7.已知抛物线y=ax2-2ax+b(a>0)上三个点的坐标分别为A(3,y1),B(2,y2),C(-2,y3),则y1,y2,y3的大小关系为( )
A.y3<y1<y2 B.y2<y1<y3
C.y1<y3<y2 D.y1<y2<y3
B(共17张PPT)
一、几何背景下的多结论问题
第二十二章 二次函数
第3课时 二次函数y=ax2+k的图象和性质
能画二次函数y=ax2+k的图象,通过图象了解二次函数的性质,知道二次函数系数与图象形状和对称轴的关系;会求二次函数的最大值或最小值,并能确定相应自变量的值.
课标要求
课堂检测
衔接回顾
课堂讲练
衔接回顾
1.将直线y=2x向上平移1个单位长度可得直线y=__________;向下平移1个单位长度可得直线y=__________;向左平移1个单位长度可得直线y=__________;向右平移1个单位长度可得直线y=__________.
2x+1
2x-1
2(x+1)
2(x-1)
课堂讲练
二次函数y=ax2+k的图象和性质
例1 先填表,然后在图1的平面直角坐标系中画出下列函数的图象:
图1
x … -2 -1 0 1 2 …
y=x2 … …
y=x2+1 … …
y=x2-1 … …
4
1
0
1
4
5
2
1
2
5
3
0
0
3
-1
答图1
观察图象填空:
开口方向 对称轴 顶点坐标
y=x2
y=x2+1
y=x2-1
向上
答图1
向上
向上
y轴
y轴
y轴
(0,0)
(0,0)
(0,0)
思考:
(1)抛物线y=x2向______平移______个单位长度可得到抛物线y=x2+1;向______平移______个单位长度可得到抛物线y=x2-1.
(2)对于二次函数y=x2+1,当x=______时,y取最______值为______.
上
答图1
1
下
1
0
小
1
训练 1.先填表,然后在图2的平面直角坐标系中画出下列函数的图象:
图2
x … -2 -1 0 1 2 …
y=-x2 … …
y=-x2+1 … …
y=-x2-1 … …
-4
-4
-1
-1
0
-3
-3
0
0
1
-5
-5
-2
-2
-1
答图2
观察图象填空:
开口方向 对称轴 顶点坐标
y=-x2
y=-x2+1
y=-x2-1
答图2
向下
向下
向下
y轴
y轴
y轴
(0,0)
(0,0)
(0,0)
思考:
(1)抛物线y=-x2向______平移______个单位长度可得到抛物线y=-x2+1;向______平移______个单位长度可得到抛物线y=-x2-1.
(2)对于二次函数y=-x2-1,当x=______时,y取最______值为______.
答图2
上
1
下
1
0
大
-1
1.二次函数y=ax2+k的图象与性质
y=ax2+k 开口 方向 对称轴 顶点 坐标 最值 增减性
a>0 开口向 ______ y轴 (0,k) 当x=______时,y有最______值为______. 当x>0时,y随x的增大而________;
当x<0时,y随x的增大而________.
当x=______时,y有最______值为______. 当x>0时,y随x的增大而________;
当x<0时,y随x的增大而_______.
a<0 开口向______
上
0
小
k
增大
减小
下
0
大
k
减小
增大
课堂检测
基 础
1.抛物线y=3x2-2的顶点坐标是( )
A.(-2,0) B.(2,0) C.(0,2) D.(0,-2)
(1)开口方向:__________; (2)对称轴为__________;
(3)顶点坐标为__________;
(4)当x>0时,y随x的增大而__________;
(5)当x=__________时,y有最__________值为__________.
D
向下
y轴
(0,-3)
减小
0
大
-3
3.(1)将抛物线y=-3x2向上平移4个单位长度,得到抛物线______________;
(2)将抛物线y=-3x2向下平移4个单位长度,得到抛物线______________.
4.已知二次函数y=-x2-3,若y随x的增大而减小,则x的取值范围是__________.
y=-3x2+4
y=-3x2-4
x>0
5.已知二次函数y=ax2+k(a≠0)的图象经过点A(1,-2)和点B(2,3).
(1)求该函数的解析式;
(2)若点C(-2,m),D(n,-2)也在该函数的图象上,且不与点A,B重合,则m=__________,n=__________.
3
-1
综 合
6.在同一平面直角坐标系中,一次函数y=ax+b与二次函数y=ax2+b的大致图象为( )
B(共6张PPT)
一、几何背景下的多结论问题
第二十二章 二次函数
教材母题探源
1.(教材改编·人教九上P42)经测试,某汽车速度为60 km/h时开始刹车,刹车行驶的距离s(单位:m)关于行驶的时间t(单位:s)的函数解析式是s=15t-5t2,则该汽车开始刹车到汽车停止所需的时间是__________s.
1.5
2.(教材改编·人教九上P47)已知二次函数y=x2-2x-3.
(1)在图1所示的平面直角坐标系中画出函数的大致图象;
图1
(2)抛物线的顶点坐标是__________;
(3)方程x2-2x-3=0的解是_____________;
(4)当______________时,函数值y>0,当__________时,函数值y<0.
解:(1)图象如答图1所示.
答图1
(1,-4)
x1=-1,x2=3
x<-1或x>3
-1<x<3
3.(教材改编·北师九下P46)某建筑物的窗户如图2所示,它的上半部分是由4个全等扇形组成的半圆,下半部分是矩形,已知制造窗框的材料总长(图2中所有黑线的长度和)为6 m.(π取3)
(1)若设扇形半径为x,请用含x的代数式表示出AB的长,并求出x的取值范围.
图2
解:根据题意,得2AB+7x+πx=2AB+10x=6.
整理,得AB=3-5x.
(2)当x为何值时,窗户透光面积最大,最大面积为多少?(窗框厚度不予考虑)
图2
4.(人教九上P52)某宾馆有50个房间供游客居住.当每个房间每天的定价为180元时,房间会全部住满;当每个房间每天的定价每增加10元时,就会有一个房间空闲.如果游客居住房间,宾馆需对每个房间每天支出20元的各种费用.房价定为多少时,宾馆利润最大?
解:设房价增加x元时,利润为w元.
即房价定为350元时,宾馆利润最大.(共15张PPT)
一、几何背景下的多结论问题
第二十二章 二次函数
第9课时 二次函数与一元二次方程(二)
课堂检测
课堂讲练
课堂讲练
估计一元二次方程的根
例1 下表是一组二次函数y=ax2+bx+c的自变量x与函数值y的对应值,则关于x的一元二次方程ax2+bx+c=0的一个解的范围可能是( )
A.6<x<6.17 B.6.17<x<6.18
C.6.18<x<6.19 D.6.19<x<6.20
x 6.17 6.18 6.19 6.20
y -0.03 -0.01 0.02 0.04
C
训练 1.如图1,点A,B在二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象上,则方程ax2+bx+c=0解的一个近似值可能是( )
图1
A.2.18 B.2.68 C.-0.51 D.2.45
D
二次函数与不等式
例2 二次函数y=x2-2x-3的图象如图2所示.
(1)该二次函数图象的对称轴为__________;
(2)当________________时,y>0;
(3)当______________时,x2-2x-3<0.
图2
x=1
x<-1或x>3
-1训练 2.图3是抛物线y=ax2+bx+c的部分图象,已知抛物线经过点(5,0),对称轴为x=2.
(1)抛物线与x轴的另一交点坐标为__________;
(2)当______________时,y>0;
(3)当______________时,ax2+bx+c<0.
图3
(-1,0)
-1x<-1或x>5
例3 如图4,某二次函数y1=ax2+bx+c的图象与直线y2=kx+m(k≠0)相交于点M(-1,4),N(2,1).
(1)当x=________________时,y1=y2;
(2)当____________时,y1(3)当__________________时,ax2+bx+c>kx+m.
图4
-1或2
-1x<-1或x>2
训练 3.如图5,抛物线y1=ax2+bx+c与直线y2=kx+m(k≠0)相交于点A(0,3),B(4,1).
(1)当x=___________时,y1=y2;
(2)当_____________时,y1(3)当_____________时,ax2+bx+c≥kx+m.
图5
0或4
x<0或x>4
0≤x≤4
通过数形结合解决与二次函数有关的不等式问题
抛物线y=ax2+bx+c与x轴的交点(x1,0),(x2,0)(x1<x2)
a>0 a<0
y>0 x<x1或x>x2 x1<x<x2
y=0 x=x1或x=x2 x=x1或x=x2
y<0 x1<x<x2 x<x1或x>x2
抛物线y1=ax2+bx+c与直线y2=kx+t的交点(xm,ym),(xn,yn)(xma>0 a<0
y1>y2 x<xm或 x>xn xm<x<xn
y1=y2 x=xm或 x=xn x=xm或 x=xn
y1<y2 xm<x<xn x<xm或 x>xn
1.对于抛物线y=ax2+bx+c:①y=0,是指函数图象与x轴交点处的位置;②y>0,是指函数图象在x轴上方的部分;③y<0,是指函数图象在x轴下方的部分.
2.对于函数y1,y2:①y1=y2,是指y1与y2图象相交的部分;②y1>y2,是指y1图象在y2图象上方的部分;③y1课堂检测
1.已知抛物线y=-3x2+bx+c经过A(0,2),B(4,2)两点,则关于x的不等式-3x2+bx+c<2的解集是_______________.
图6
2.小颖在探索关于x的方程ax2+bx+c=0(a≠0)的根时,用计算机作出了如图6所示的二次函数y=ax2+bx+c的图象,它的对称轴为x=-1,并求得方程的一个近似根为x=-4.3,则方程的另一个近似根为__________.
x>4或x<0
x=2.3
3.如图7,直线y1=-x+m与抛物线y2=ax2+bx-3相交于A(-1,0),B(2,-3)两点.
(1)求m的值和抛物线的解析式;
图7
解:∵直线y1=-x+m过点A(-1,0),
∴1+m=0.解得m=-1.
∵抛物线y2=ax2+bx-3过点A(-1,0),B(2,-3),
∴抛物线的解析式为y2=x2-2x-3.
(2)当-x+m>ax2+bx-3时,自变量x的取值范围是__________.
-1<x<2
图7(共10张PPT)
一、几何背景下的多结论问题
第二十二章 二次函数
微专题 二次函数综合(特殊图形的存在性问题)
情况一 特殊三角形的存在性
1.如图1,点C为抛物线y=x2+2x+1的顶点,直线y=-x+m与该抛物线交于A(-3,4),B两点(点B在y轴上),与抛物线的对称轴交于点D.
(1)填空:m的值为__________,点C的坐标为__________.
图1
1
(-1,0)
(2)连接AC,BC,求S△ABC.
图1
解:由(1)知,直线AB的解析式为y=-x+1,C(-1,0),抛物线的对称轴为x=-1.
∵直线y=-x+1与抛物线的对称轴交于点D,
∴yD=-1×(-1)+1=2.∴D(-1,2).
(3)在该二次函数的对称轴上是否存在点Q,使得以A,C,Q为顶点的三角形是等腰三角形?若存在,请求出符合条件的Q点的坐标;若不存在,请说明理由.
图1
解:存在.
如答图1,过点A作AE⊥CD于点E.
答图1
①当AQ=CQ时,设CQ=m.
在Rt△AEQ中,AE2+EQ2=AQ2,
②当AC=AQ时,根据等腰三角形三线合一,
得CE=QE=4.
∴CQ=2CE=8.∴Q2(-1,8).
答图1
情况二 特殊四边形的存在性
2.如图2,在平面直角坐标系中,抛物线y=-x2-4x+c与x轴交于点A(-5,0),B(点A在点B的左侧),与y轴交于点C.
(1)求点C的坐标.
图2
解:将A(-5,0)代入y=-x2-4x+c,
得0=-52+4×5+c.解得c=5.
∴抛物线的解析式为y=-x2-4x+5.
令x=0,则y=5.
∴点C的坐标为(0,5).
(2)若点M是抛物线上一点,点N是抛物线对称轴上一点,是否存在一点M,使以A,C,M,N为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.
图2
解:存在.
∵y=-x2-4x+5=-(x+2)2+9,
∴抛物线的对称轴为x=-2.
设N(-2,n),M(m,-m2-4m+5).
以A,C,M,N为顶点的四边形是平行四边形,分以下三种情况:
①当AM为对角线时.
图2
当m=3时,-m2-4m+5=-16.
∴M1(3,-16).
②当AN为对角线时.
图2
当m=-7时,-m2-4m+5=-16.
∴M2(-7,-16).
③当AC为对角线时.
图2
当m=-3时,-m2-4m+5=8.
∴M3(-3,8).
综上,点M的坐标为(3,-16)或(-7,-16)或(-3,8).(共17张PPT)
一、几何背景下的多结论问题
第二十二章 二次函数
第5课时 二次函数y=a(x-h)2+k的图象和性质
能画二次函数y=a(x-h)2+k的图象,通过图象了解二次函数的性质,知道二次函数系数与图象形状和对称轴的关系;会求二次函数的最大值或最小值,并能确定相应自变量的值.
课标要求
课堂检测
衔接回顾
课堂讲练
衔接回顾
1.抛物线y=ax2向左平移2个单位长度后得到的抛物线的表达式为_______________,再向下平移3个单位长度后得到抛物线的表达式为_______________.
y=a(x+2)2
y=a(x+2)2-3
课堂讲练
二次函数y=a(x-h)2+k的图象和性质
例1 先填表,然后在图1的平面直角坐标系中画出下列函数的图象:
图1
x … -3 -2 -1 0 1 …
y=(x+1)2 … …
y=(x+1)2-2 … …
4
1
0
1
4
2
-1
-2
-1
2
答图1
观察图象填空:
y=(x+1)2 y=(x+1)2-2
开口方向
顶点坐标
对称轴
答图1
向上
向上
(-1,0)
(-1,-2)
x=-1
x=-1
思考:(1)抛物线y=(x+1)2向______平移______个单位长度,得到抛物线y=(x+1)2-2.
抛物线y=x2先向左平移______个单位长度,再向下平移______个单位长度,得到抛物线y=(x+1)2-2.
(2)对于y=(x+1)2-2,当x=______时,y有最______值为______;
当x________时,y随x的增大而增大;
当x________时,y随x的增大而减小.
答图1
下
2
1
2
-1
小
-2
>-1
<-1
训练 1.先填表,然后在图2的平面直角坐标系中画出下列函数的图象:
x … -2 -1 0 1 2 3 …
y=-x2+1 … …
y=-(x-1)2+1 … …
图2
-3
0
1
0
-3
-8
-8
-3
0
1
0
-3
答图2
观察图象填空:
y=-x2+1 y=-(x-1)2+1
开口方向
顶点坐标
对称轴
答图2
向下
向下
(0,1)
(1,1)
y轴
x=1
思考:(1)抛物线y=-x2+1向______平移______个单位长度,得到抛物线y=-(x-1)2+1.
抛物线y=-x2先向上平移______个单位长度,再向右平移______个单位长度,得到抛物线y=-(x-1)2+1.
(2)对于y=-(x-1)2+1,当x=______时,y有最______值为______;
当x________时,y随x的增大而增大;
当x________时,y随x的增大而减小.
答图2
右
1
1
1
1
大
1
<1
>1
1.二次函数y=a(x-h)2+k的图象与性质
y=a(x-h)2+k 开口 方向 对称轴 顶点 坐标 最值 增减性
a>0 开口向 _____ x=h (h,k) 当x=______时,y有最______值为______. 当x>h时,y随x的增大而________;
当xa<0 开口向 ______ 当x=______时,y有最______值为______. 当x>h时,y随x的增大而________;
当x上
h
小
k
增大
减小
下
h
大
k
减小
增大
注:由二次函数y=a(x-h)2+k可知其图象的顶点为(h,k),我们称y=a(x-h)2+k为二次函数的顶点式.
h决定左右平移方向 h>0 向右平移 简记:左加右减,上加下减
h<0 向左平移
k决定上下平移方向 k>0 向上平移
k<0 向下平移
课堂检测
1.抛物线y=(x-1)2-3的对称轴是( )
A.x=1 B.y轴
C.x=-1 D.x=-2
2.已知二次函数y=-(x-2)2+1,下列说法错误的是( )
A.图象开口向下
B.顶点坐标为(2,1)
C.当x>2时,y随x的增大而增大
D.二次函数有最大值
A
C
3.二次函数y=2(x+2)2-1的图象是( )
C
4.(1)把二次函数y=2x2的图象先向左平移1个单位长度,再向下平移2个单位长度,平移后抛物线的解析式为__________________.
(2)将函数y=-2x2+5的图象先向________平移________个单位长度,再向________平移________个单位长度,所得到的图象的解析式为y=-2(x-1)2+3.
y=2(x+1)2-2
右
1
下
2
5.若点A(3,y1),B(4,y2)在抛物线y=(x-2)2+3上,则y1,y2的大小关系是____________.(用“<”号连接)
6.已知二次函数y=(x-1)2-1.
(1)当x=__________时,y有最__________值__________;
(2)当2≤x≤5时,y的最小值为__________;
(3)当-2≤x≤2时,y的最小值为__________,最大值为__________.
y1<y2
1
小
-1
0
-1
8(共17张PPT)
一、几何背景下的多结论问题
第二十二章 二次函数
第1课时 二次函数
通过对实际问题的分析,体会二次函数的意义.
课标要求
课堂检测
知识导学
课堂讲练
知识导学
一般地,形如__________________(a,b,c是常数,a≠0)的函数,叫做二次函数.其中,x是自变量,a,b,c分别是二次函数解析式的______________、______________和______________.
y=ax2+bx+c
二次项系数
一次项系数
常数项
课堂讲练
二次函数的概念
例1 判断下列函数是否为二次函数,若是,请在括号内打“√”;若不是,打“×”.
(1)y=1-4x2;( )
(2)y=x3+2x;( )
√
×
×
√
×
训练 1.下列函数一定是二次函数的是( )
D
判断一个函数是否为二次函数,首先要把它化为最简形式,然后再判断其是否同时满足:
①等号右边是整式;②自变量的最高次数是2;③二次项系数不为0.
训练 2.二次函数y=-3(x-1)2+3化为y=ax2+bx+c的形式为__________________,其二次项系数是__________,一次项系数是__________,常数项是__________.
2
y=-3x2+6x
-3
6
0
例3 (1)若函数y=x2m-1+x-3是二次函数,则m的值为__________;
(2)若关于x的函数y=(2-a)x2-3x+4是二次函数,则a的取值范围是__________.
训练 3.【易错点】已知y=(m+2)x|m|+2是关于x的二次函数,那么m的值为( )
A.-2 B.2
C.±2 D.0
a≠2
B
列二次函数关系式
例4 (教材改编·人教九上P28)正方体的表面积S(单位:cm2)与正方体的棱长a(单位:cm)之间的函数关系式为______________,自变量a的取值范围为__________.
训练 4.将一根长为50 cm的铁丝弯成一个矩形(铁丝全部用完且无损耗).设这个矩形的一边长为x(单位:cm),它的面积为y(单位:cm2),则y与x之间的函数关系式为_______________.
S=6a2
a>0
y=-x2+25x
课堂检测
基 础
1.下列函数是二次函数的是( )
2.已知二次函数y=1-3x+5x2,则其二次项系数a,一次项系数b,常数项c分别是( )
A.a=1,b=-3,c=5 B.a=1,b=3,c=5
C.a=5,b=3,c=1 D.a=5,b=-3,c=1
D
D
3.下列具有二次函数关系的是( )
A.正方形的周长y与边长x
B.速度一定时,路程s与时间t
C.正方形的面积y与边长x
D.三角形的高一定时,面积y与底边长x
C
4.某种药品的售价为每盒300元,经过医保局连续两次“灵魂砍价”,药品企业同意降价若干进入国家医保用药目录.若每次降价的百分率都是x,则两次降价后每盒的价格y(单位:元)与每次降价的百分率x之间的函数关系式是( )
A.y=300(1-x) B.y=300(1-x)2
C.y=300(1+x) D.y=300(1+x)2
B
5.已知二次函数y=x2+4x-3,当x=-1时,y的值是__________,当y=-3时,x的值是__________.
6.某校组织一场篮球联赛,赛制为单循环形式(每两队之间进行一场比赛),那么比赛的总场数y与参加的球队数n之间的函数关系式是________________.
7.已知关于x的函数y=(m+1)xm2+1+5是二次函数,则m=__________.
-6
0或-4
1
综 合
8.(教材改编·人教九上P29)如图1,矩形绿地的长、宽各增加x m.
(1)写出扩充后的绿地的面积y(单位:m2)与x之间的关系式;
图1
解:由题意知,扩充后的绿地的长为(30+x)m,宽为(20+x)m.
∴扩充后的绿地的面积y=(30+x)(20+x)=x2+50x+600.
∴y与x之间的关系式为y=x2+50x+600.
(2)要使扩充后的绿地的面积为875 m2,x的值应为多少?
图1
解:由题意,得x2+50x+600=875.
解得x1=5,x2=-55(舍去).
答:要使扩充后的绿地的面积为875 m2,x的值应为5.(共17张PPT)
一、几何背景下的多结论问题
第二十二章 二次函数
第7课时 二次函数y=ax2+bx+c的图象和性质(二)
课堂检测
知识导学
课堂讲练
知识导学
a>0 a<0
开口 方向 向上 向下
顶点 坐标 (______________,_______________)
对称轴 x=__________
a>0 a<0
增 减 性 当x__________时,y随x的增大而增大; 当x__________时,y随x的增大而减小. 当x__________时,y随x的增大而增大;
当x__________时,y随x的增大而减小.
最值
课堂讲练
利用公式求抛物线的对称轴及顶点坐标
例1 利用公式求抛物线y=2x2-12x的对称轴及顶点坐标.
解:∵a=2,b=-12,c=0,
训练 1.利用公式求抛物线y=-3x2+6x+4的对称轴及顶点坐标.
解:∵a=-3,b=6,c=4,
∴该抛物线的对称轴是x=1,顶点坐标是(1,7).
∴该抛物线的对称轴是x=2,顶点坐标是(2,-4).
∴该抛物线的对称轴为x=-2,顶点坐标为(-2,5).
利用顶点坐标公式求参数值
例3 已知抛物线y=2x2-tx+3的对称轴是x=1,求t的值及顶点坐标.
解:a=2,b=-t,c=3.
∴该抛物线的解析式为y=2x2-4x+3.
当x=1时,y=2-4+3=1.
∴该抛物线的顶点坐标为(1,1).
训练 3.已知抛物线y=mx2-(m+2)x的对称轴是x=1,求m的值及该抛物线的函数解析式.
解:a=m,b=-(m+2),c=0.
经检验,符合题意.
∴该抛物线的函数解析式为y=2x2-4x.
课堂检测
基 础
1.抛物线y=-x2+2x的对称轴是( )
A.x=1 B.x=-1
C.x=2 D.x=-2
2.二次函数y=x2+2x-1的最小值为( )
A.0 B.-1
C.-2 D.-3
A
C
3.已知抛物线y=x2-8x+c的顶点在x轴上,则c的值为( )
A.16 B.-4
C.4 D.8
4.已知二次函数y=x2+(2m+1)x+m2-1的最小值为0,则m的值为__________.
A
5.利用顶点坐标公式,求出抛物线y=2x2+4x-6的开口方向、对称轴和顶点坐标.
解:∵a=2,b=4,c=-6,
∴该抛物线的开口向上,对称轴为x=-1,顶点坐标为(-1,-8).
综 合
6.如图1,二次函数y=(x-1)(x-m)(m为常数)的图象的对称轴为x=3.
(1)求m的值.
图1
解:y=(x-1)(x-m)=x2-(1+m)x+m,
a=1,b=-(1+m),c=m.
∴m=5.
(2)将该二次函数的图象向下平移n个单位长度后,其恰好经过原点,求n的值及平移后图象所对应的二次函数的解析式.
图1
解:∵m=5,
∴二次函数的解析式为y=x2-6x+5.
∵平移后的二次函数的图象经过原点,
∴平移后的二次函数的解析式为y=x2-6x.
∴n的值为5.(共17张PPT)
一、几何背景下的多结论问题
第二十二章 二次函数
第2课时 二次函数y=ax2的图象和性质
能画二次函数y=ax2的图象,通过图象了解二次函数的性质,知道二次函数系数与图象形状和对称轴的关系;会求二次函数的最大值或最小值,并能确定相应自变量的值.
课标要求
课堂检测
衔接回顾
课堂讲练
衔接回顾
1.填表,并在图1的平面直角坐标系中画出一次函数y=x+2的图象.
(1)列表:
图1
x -1 0
y=x+2
(2)描点、连线:
1
2
答图1
解:描点,连线如答图1所示.
课堂讲练
二次函数y=ax2的图象和性质
例1 先填表,然后在图2的平面直角坐标系中画出下列函数的图象:
4
1
0
1
4
2
0
2
8
2
0
2
8
观察图象填空:
图2
答图2
向上
向上
向上
y轴
y轴
y轴
(0,0)
(0,0)
(0,0)
思考:(1)顶点是抛物线的最________点.
(2)a越________,抛物线y=ax2(a>0)的开口越小.
(3)当x<0时,y随x的增大而________;
当x>0时,y随x的增大而________.
答图2
低
大
减小
增大
训练 1.先填表,然后在图3的平面直角坐标系中画出下列函数的图象:
-2
-1
0
-1
2
-4
0
-2
-8
-2
0
-2
-8
观察图象填空:
图3
答图3
向下
向下
向下
y轴
y轴
y轴
(0,0)
(0,0)
(0,0)
思考:(1)顶点是抛物线的最________点.
(2)a越________,抛物线y=ax2(a<0)的开口越小.
(3)当x<0时,y随x的增大而________;
当x>0时,y随x的增大而________.
答图3
高
小
增大
减小
y=ax2 a>0 a<0
图象
开口 开口向________ 开口向________
|a|越大,开口越小
对称轴 y轴
顶点坐标 (0,0)
上
下
最值 当x=0时,y有最________值为________. 当x=0时,y有最________值为________.
增减性 当x<0时,y随x的增大而________; 当x>0时,y随x的增大而________. 当x<0时,y随x的增大而________;
当x>0时,y随x的增大而________.
小
0
0
大
减小
增大
增大
减小
课堂检测
基 础
(1)开口向__________;
(2)对称轴为__________;
(3)顶点坐标为__________;
(4)当x__________时,y随x的增大而增大;
(5)当x=__________时,y有最__________值为__________.
2.已知二次函数y=(a-1)x2的图象开口向上,则a的取值范围是__________.
下
y轴
(0,0)
<0
0
大
0
a>1
3.若点A(x1,y1),B(x2,y2)在抛物线y=4x2上,且x1>x2>0,则y1与y2的大小关系为______________.(用“>”号连接)
y1>y2
A
0≤y≤18
综 合
6.如图4,已知抛物线y=ax2经过点A(-2,8).
(1)求a的值;
图4
解:将A(-2,8)代入y=ax2,
得a×(-2)2=8.
解得a=2.
(2)过点A作AB∥x轴交抛物线于另一点B,求点B的坐标及△AOB的面积.
图4
解:由抛物线y=2x2的性质可知,点A,B关于y轴对称,
∴点B的坐标为(2,8).∴AB=2-(-2)=4.(共17张PPT)
一、几何背景下的多结论问题
第二十二章 二次函数
微专题 求二次函数的解析式
综合练习
类型 已知解析式中的其中一项系数+图象上两点的坐标? 一般式
1.已知抛物线y=x2+bx+c经过点(1,-4)和(-1,2),求该抛物线的解析式.
解:把点(1,-4)和(-1,2)代入y=x2+bx+c,
∴该抛物线的解析式为y=x2-3x-2.
变式 已知抛物线y=ax2+bx经过点A(4,0),B(2,2),求a,b的值.
解:将A(4,0),B(2,2)代入y=ax2+bx,
类型 已知顶点的坐标+图象上另一点的坐标? 顶点式
2.已知某二次函数的图象的顶点为(-2,2),且过点(-1,3),求该二次函数的解析式.
解:由函数图象的顶点为(-2,2),可设该二次函数的解析式为y=a(x+2)2+2.
将点(-1,3)代入,得a×(-1+2)2+2=3.解得a=1.
∴该二次函数的解析式为y=(x+2)2+2=x2+4x+6.
变式 已知某二次函数的图象如图1所示,求该二次函数的解析式.
图1
解:由图象可知,该二次函数图象的顶点坐标为
(1,-4),且过点(0,-3).
设该二次函数的解析式为y=a(x-1)2-4.
把点(0,-3)代入,得a×(0-1)2-4=-3.
解得a=1.
∴该二次函数的解析式为y=(x-1)2-4=x2-2x-3.
类型 已知与x轴的两交点坐标+图象上另一点的坐标 ?交点式
3.已知抛物线与x轴交于M(1,0),N(-3,0)两点,且经过点D(2,-5),求该抛物线的解析式.
解:由题意,可设抛物线的解析式为y=a(x-1)(x+3).
将D(2,-5)代入,得a×(2-1)×(2+3)=-5.
解得a=-1.
∴该抛物线的解析式为y=-(x-1)(x+3)=-x2-2x+3.
综合练习
1.如果某抛物线的形状和开口方向与抛物线y=-2x2+2相同,且该抛物线的顶点坐标是(5,-1),那么它的解析式是( )
A.y=2(x-5)2-1
B.y=-2(x-5)2-1
C.y=-2(x-5)2+1
D.y=-2(x+5)2-1
B
2.如图2所示的抛物线是二次函数y=ax2+5x+4-a2的图象,则a的值是( )
图2
B
3.已知抛物线y=ax2+bx的顶点坐标为(3,3),则该抛物线的解析式为( )
B
4.在平面直角坐标系xOy中,某二次函数的图象上的部分点的横坐标x与纵坐标y的对应值如下表:
则这个二次函数的表达式为_______________.
x … 0 1 2 …
y … 0 1 0 …
y=-x2+2x
5.已知某二次函数的图象经过(1,0),(2,-2),(0,4)三点,求这个二次函数的解析式.
解:解法一:∵函数图象经过点(0,4),
∴可设该二次函数的解析式为y=ax2+bx+4.
将点(1,0),(2,-2)代入,
∴这个二次函数的解析式为y=x2-5x+4.
解法二:设该二次函数的解析式为y=ax2+bx+c.
将点(1,0),(2,-2),(0,4)代入,
∴这个二次函数的解析式为y=x2-5x+4.
6.如图3,在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=ax2+bx-3与y轴交于点C,与x轴交于A,B两点,且OB=OC=3OA,求该抛物线的解析式.
图3
解:当x=0时,y=-3.∴C(0,-3).
∴OC=3.∴OB=3,OA=1.∴B(3,0),A(-1,0).
将B(3,0),A(-1,0)代入y=ax2+bx-3,
∴该抛物线的解析式是y=x2-2x-3.
7.如图4,在平面直角坐标系xOy中,一次函数y=x与二次函数y=-x2+bx(b为常数)的图象相交于O,A两点,点A的坐标为(3,m).
(1)求m的值以及二次函数的表达式;
图4
解:把点A(3,m)代入一次函数y=x,得m=3.
∴A(3,3).
把点A(3,3)代入二次函数y=-x2+bx,
得3=-9+3b.
解得b=4.
∴二次函数的表达式为y=-x2+4x.
(2)若点P为抛物线的顶点,连接OP,AP,求△POA的面积.
图4
答图1
解:如答图1,过点P作PC⊥x轴,垂足为C,交OA于点D,过点A作AE⊥PC,垂足为E.
∵y=-x2+4x=-(x-2)2+4,
∴顶点P的坐标为(2,4).
把x=2代入y=x,得y=2.
∴D(2,2).∴PD=4-2=2.(共7张PPT)
一、几何背景下的多结论问题
第二十二章 二次函数
核心素养专练
1.【数形结合】图1是二次函数y=-x2+bx+c的部分图象,若一元二次方程-x2+bx+c=m有两个不相等的正根,则m的取值范围是( )
A.0<m<4
B.5<m<9
C.m≥9
D.-1<m<5
图1
B
3.【跨学科】如图2,一钢球从斜面顶端A静止滚下,斜面与水平面的夹角∠ABD为30°,斜面顶端到水平线的距离AD为4 dm.钢球在斜面上滚动的路程S1是滚动时间t的二次函数,部分对应值如下表,钢球在斜面上滚动的速度v(单位:dm/s)是时间t(单位:s)的正比例函数,函数图象如图3所示.
t/s 0 0.5 1 1.5 …
S1/dm 0 0.5 2 4.5 …
图2
图3
(1)求S1关于t的函数表达式.
图2
图3
解:由题意知二次函数的图象过点(0,0).
设S1关于t的函数表达式为S1=at2+bt.
∴S1关于t的函数表达式为S1=2t2.
(2)求斜面AB的长度,以及钢球滑至底端B的速度.
图2
图3
解:由题意知AB=2AD=8 dm.
设v=kt.将(1,4)代入,得4=k.
∴v=4t.
将S1=8代入S1=2t2,得8=2t2.
解得t=2或t=-2(不合题意,舍去).
当t=2时,v=4t=8.
∴斜面AB的长度为8 dm,钢球滑至底端B的速度为8 dm/s.
(3)钢球滚动至有阻力的水平面BC上时,滚动路程S(单位:dm)与时间T(单位:s)的关系式为S=-4T2+v0T,v0是钢球在点B的速度,T是从B开始滚动的时间.求钢球在水平面上滚动的最远距离.
图2
图3
解:由题意知S=-4T2+8T=-4(T-1)2+4.
∵-4<0,
∴当T=1时,S有最大值,最大值为4.
∴钢球在水平面上滚动的最远距离为4 dm.(共15张PPT)
一、几何背景下的多结论问题
第二十二章 二次函数
第4课时 二次函数y=a(x-h)2的图象和性质
能画二次函数y=a(x-h)2的图象,通过图象了解二次函数的性质,知道二次函数系数与图象形状和对称轴的关系;会求二次函数的最大值或最小值,并能确定相应自变量的值.
课标要求
课堂检测
课堂讲练
课堂讲练
二次函数y=a(x-h)2的图象和性质
例1 先填表,然后在图1的平面直角坐标系中画出下列函数的图象:
图1
2
0
0
2
2
0
答图1
2
观察图象填空:
答图1
向上
向上
向上
y轴
x=-1
x=1
(0,0)
(-1,0)
(1,0)
答图1
左
1
右
1
>1
-1
小
0
训练 1.先填表,然后在图2的平面直角坐标系中画出下列函数的图象:
图2
-2
0
-2
0
-2
-2
0
答图2
观察图象填空:
答图2
向下
向下
向下
y轴
x=-1
x=1
(0,0)
(-1,0)
(1,0)
答图2
左
1
右
1
<-1
1
大
0
1.二次函数y=a(x-h)2的图象与性质
y=a(x-h)2 开口方向 对称轴 顶点 坐标 最值 增减性
a>0 开口向 ______ x=h (h,0) 当x=______时,y有最______值为______. 当x>h时,y随x的增大而________;
当xa<0 开口向 ______ 当x=______时,y有最______值为______. 当x>h时,y随x的增大而________;
当x上
h
小
0
增大
减小
下
h
大
0
减小
增大
h决定平移方向 h>0 向右平移 简记:左加右减
h<0 向左平移
课堂检测
基 础
1.把抛物线y=x2向右平移1个单位长度,所得抛物线的函数表达式为( )
A.y=x2+1 B.y=(x+1)2
C.y=x2-1 D.y=(x-1)2
2.抛物线y=3(x-5)2的顶点坐标是( )
A.(0,-5) B.(-5,0)
C.(5,0) D.(0,5)
D
C
3.二次函数y=-2(x+2)2的图象大致是( )
4.已知抛物线y=-(x+1)2上的两点A(-4,y1)和B(-3,y2),则y1________y2.(填“>”“<”或“=”)
A
<
上
(-3,0)
x=-3
<-3
-3
小
0
左
3
综 合
6.【方程思想】如图3,在平面直角坐标系中,抛物线y=x2向右平移h个单位长度后与x轴只有一个交点M,与平行于x轴的直线l交于A,B两点.若AB=3,则点M到直线l的距离为__________.
图3(共13张PPT)
一、几何背景下的多结论问题
第二十二章 二次函数
微专题 二次函数图象与系数的关系
二次函数的图象与系数之间的关系
系数 系数符号 图象特征
a(决定开口方向) a>0 开口向上
a<0 开口向下
a,b(决定对称轴的位置) b=0 对称轴为y轴
a,b同号 (ab>0) 对称轴在y轴左侧
a,b异号 (ab<0) 对称轴在y轴右侧
c(决定与y轴交点的位置) c=0 经过原点
c>0 与y轴正半轴相交
c<0 与y轴负半轴相交
几种常见代数式的求解思路
代数式 思路点拨
b2-4ac(决定抛物线与x轴的交点个数) b2-4ac=0 抛物线与x轴有唯一交点(顶点)
b2-4ac>0 抛物线与x轴有两个交点
b2-4ac<0 抛物线与x轴没有交点
abc 根据抛物线开口方向、对称轴以及与y轴交点的位置进行判断
2a-b或2a+b 根据抛物线对称轴的位置进行判断
a+b+c 当x=1时,y=a+b+c,对应点(1,a+b+c).
a-b+c 当x=-1时,y=a-b+c,对应点(-1,a-b+c).
4a+2b+c 当x=2时,y=4a+2b+c,对应点(2,4a+2b+c).
4a-2b+c 当x=-2时,y=4a-2b+c,对应点(-2,4a-2b+c).
类型 函数图象的判断
1.已知二次函数y=ax2+bx-c(a≠0),其中b>0,c>0,则该函数的图象可能为( )
C
2.已知一次函数y=kx+b的图象如图1所示,则二次函数y=kx2+bx的图象大致是( )
图1
A
3.已知二次函数y=ax2(a≠0)和一次函数y=bx+c(b≠0)的图象如图2所示,则函数y=ax2+bx-c的图象可能是( )
图2
D
4.当ab>0时,二次函数y=ax2与一次函数y=ax+b在同一平面直角坐标系中的图象大致是( )
D
5.在同一平面直角坐标系中,一次函数y=-ax与二次函数y=ax2-a的图象可能是( )
D
类型 根据二次函数图象判断系数之间的关系
6.已知二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象如图3所示,则下列结论正确的是( )
A.abc>0 B.2a-b=0
C.b>a+c D.b2-4ac<0
图3
C
A.①③
B.②④
C.③④
D.②③
图4
D
8.如图5,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)与x轴交于A(-6,0),B(2,0)两点,下列结论:①abc<0;②b2>4ac;③当x<-2时,y随x的增大而增大;④当y>0时,-6图5
①②
9.已知抛物线y=ax2+bx+c(a,b,c为常数,a≠0)的对称轴是x=1,其部分图象如图6所示.下列结论:①abc>0;②2a+b=0;③3a+c<0;④c>1.其中正确结论的序号是__________.
图6
②③④
10.二次函数y=ax2+bx+c的图象如图7所示,其对称轴为x=-1.下列结论:①b2>4ac;②ab>0;③2a-b+c>0;④a-b+c<0;⑤8a+c<0.其中正确结论的序号是__________.
图7
①②④(共20张PPT)
一、几何背景下的多结论问题
第二十二章 二次函数
第12课时 实际问题与二次函数(抛物线形问题)
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例1 如图1,一小球沿与地面成一定角度的方向飞出,如果不考虑空气阻力,小球的飞行轨迹可近似看作抛物线,其飞行高度y(单位:m)与飞行时间x(单位:s)之间满足函数关系y=-2x2+10x.
(1)小球飞行高度何时最大?最大高度是多少?
图1
(2)小球从飞出到落地所用时间是多少?
图1
解:当y=0时,-2x2+10x=0.
解得x1=0,x2=5.
∴小球从飞出到落地所用时间是5 s.
图2
∴实心球在飞行过程中的最大飞行高度为3 m.
(2)求该男生与实心球落地点间的水平距离.
图2
解得x1=10,x2=-2(负值舍去).
∴该男生与实心球落地点的水平距离是10 m.
图3
(1)求抛物线的解析式.
图3
解:∵抛物线过点O(0,0),A(12,0),
∴设抛物线的解析式为y=ax(x-12).
(2)足球能否射入球门?请通过计算说明理由.
图3
解:能射入球门.
∵2.25<2.44,∴足球能射入球门.
训练 2.如图4,某广场要修建一个圆形喷水池,在池中央竖直安装一根长2.25 m的水管OA,水管顶端装有喷水头,喷出的抛物线形水柱在与池中心水平距离为1 m处达到最高,高度为3 m.
(1)求抛物线的解析式;
图4
解:由题意,得抛物线的顶点坐标为(1,3).
∴设抛物线的解析式为y=a(x-1)2+3.
将(0,2.25)代入,得a+3=2.25.解得a=-0.75.
∴抛物线的解析式为y=-0.75(x-1)2+3.
(2)圆形水池的半径至少要修多少米,才能使喷出的水流不落在池外?
图4
解:令y=0,则0=-0.75(x-1)2+3.
解得x1=-1(舍去),x2=3.
∴圆形水池的半径至少要修3米,才能使喷出的水流不落在池外.
例3 图5是一座抛物线形拱桥,当水面的宽度AB为4 m时,拱顶O与水面相距2 m.
(1)请你建立合适的平面直角坐标系,并求出抛物线的解析式;
图5
答图1
解:如答图1,以点O为原点,以平行于AB的直线为x轴,抛物线的对称轴为y轴,建立平面直角坐标系.
由题意,得A(-2,-2),B(2,-2).
设抛物线的解析式为y=ax2.
(2)由于下雨,水面高度上涨了1 m,求此时水面的宽度.
图5
答图1
训练 3.一辆载有长方体集装箱的货车想通过横截面为抛物线形的隧道,如图6,隧道底部宽AB为4 m,高OC为3.2 m.集装箱与货车的宽都是2.4 m,集装箱顶部距离地面2.1 m.
(1)求抛物线的解析式.
图6
答图2
解:如答图2,以点O为原点,AB所在直线为x轴,OC所在直线为y轴建立平面直角坐标系,则A(-2,0),B(2,0),C(0,3.2).
设抛物线的解析式为y=a(x+2)(x-2).
将C(0,3.2)代入,得3.2=-4a.解得a=-0.8.
∴抛物线的解析式为y=-0.8x2+3.2.
(2)这辆货车能通过这个隧道吗?请说明理由.
图6
答图2
解:不能.理由如下:
∴这辆货车不能通过这个隧道.
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图7
10
图8
图9
(1)建立如图9所示的平面直角坐标系,求抛物线的解析式;
图9
(2)若在窑洞口的上部要安装一个正方形窗户DEFG,使得点D,E在矩形OABC的边BC上,点F,G在抛物线上,则这个正方形窗户DEFG的边长为多少米?
图9
解:设正方形的边长为2m.
答:这个正方形窗户DEFG的边长为1 m.(共15张PPT)
一、几何背景下的多结论问题
第二十二章 二次函数
第11课时 实际问题与二次函数(销售问题)
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课堂讲练
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例1 某商店销售一批头盔,售价为每顶80元,每月可售出200顶.在“创建文明城市”期间,计划将头盔降价销售,经调查发现:每降价1元,每月可多售出20顶.已知头盔的进价为每顶50元,当每顶头盔的售价为多少时,该商店每月获得的利润最大?最大利润是多少?
解:设每顶头盔降价x元,利润为w元.
由题意,得w=(80-x-50)(200+20x)=-20(x-10)2+8 000.
∵-20<0,∴当x=10时,w取得最大值,此时80-x=70.
答:当每顶头盔的售价为70元时,该商店每月获得的利润最大,最大利润是8 000元.
训练 1.某商场将进价为30元的台灯以40元售出,平均每月能售出600个.调查发现:售价在40元至70元范围内(不含40元、70元),这种台灯的售价每上涨1元,其销售量就减少10个.为了实现每月获得最大的销售利润,这种台灯的售价应定为多少?最大利润为多少元?
解:设售价为x元,利润为w元.
根据题意,得w=(x-30)[600-10(x-40)]=-10(x-65)2+12 250.
∵-10<0,40答:这种台灯的售价应定为65元,最大利润为12 250元.
训练 2.(2023鞍山)网络销售已经成为一种热门的销售方式,某果园在网络平台上直播销售荔枝.已知该荔枝的成本为6元/kg,销售价格不高于18元/kg,且每售卖1 kg需向网络平台支付2元的相关费用,经过一段时间的直播销售发现,每日销售量y(kg)与销售价格x(元/kg)之间满足如图1所示的一次函数关系.
图1
(1)求y与x的函数解析式;
图1
解:设y与x的函数解析式为y=kx+b.
∴y与x的函数解析式为y=-100x+3 000.
(2)当每千克荔枝的销售价格定为多少元时,销售这种荔枝日获利最大,最大利润为多少元?
图1
解:设当每千克荔枝的销售价格定为x元时,销售这种荔枝日获利为w元.
∵-100<0,6≤x≤18,∴当x=18时,w有最大值为12 000.
∴当每千克荔枝的销售价格定为18元时,销售这种荔枝日获利最大,最大利润为12 000元.
根据题意,得w=(x-6-2)(-100x+3 000)=-100x2+3 800x-24 000=-100(x-19)2+12 100.
课堂检测
1.某药品的原价为36元,国家决定对该药品价格分两次降价.若设平均每次降价的百分比为x,降价后的价格为y元,则y与x之间的函数关系为( )
A.y=72(1-x) B.y=36(1-x)
C.y=36(1-x2) D.y=36(1-x)2
D
2.某商场以每件30元的价格购进一种商品,并以不低于进价的价格进行销售,试销中发现,这种商品每天的销售量m(件)与销售单价x(元)之间满足一次函数关系m=162-3x.
(1)求这种商品每天的销售利润y(元)与销售单价x(元)之间的函数关系式.
解:由题意,得y=(x-30)m=(x-30)(162-3x)=-3x2+252x-4 860.
∵m=162-3x≥0,∴x≤54.
又x≥30,∴30≤x≤54.
∴这种商品每天的销售利润y(元)与销售单价x(元)之间的函数关系式为y=-3x2+252x-4 860(30≤x≤54).
(2)商场销售这种商品的日销售利润能否达到500元?如果能,求出此时的销售单价;如果不能,请说明理由.
解:不能.理由如下:
由(1),得y=-3x2+252x-4 860=-3(x-42)2+432.
∵-3<0,30≤x≤54,
∴当x=42时,y有最大值,最大值为432.
∵500>432,
∴商场销售这种商品的日销售利润不能达到500元.
3.第31届世界大学生夏季运动会于2023年7月28日至8月8日在成都举行,大熊猫是成都最具特色的对外传播标识物,此次成都大运会吉祥物“蓉宝”便是以熊猫基地真实的大熊猫“芝麻”为原型创作的.某商店销售“蓉宝”毛绒玩具,进价为25元.经市场调查发现,销售这种毛绒玩具,每天销量y(件)是每件售价x(元)(30≤x≤45且x为正整数)的一次函数,其部分对应数据如下表:
每件售价x/元 … 36 37 38 …
每天销售量y/件 … 78 76 74 …
(1)求y与x之间的函数关系式;
解:设y与x之间的函数关系式为y=kx+b.
把(36,78)和(37,76)代入y=kx+b,
∴y与x之间的函数关系式为y=-2x+150(30≤x≤45).
(2)求出每天销售的总利润w(元)与x之间的函数关系式;
解:根据题意,得w=(x-25)(-2x+150)=-2x2+200x-3 750.
即每天销售的总利润w(元)与x之间的函数关系式为w=-2x2+200x-3 750(30≤x≤45).
(3)求该商店每天销售这种毛绒玩具的最大利润.
解:由(2)知w=-2x2+200x-3 750=-2(x-50)2+1 250.
∵-2<0,30≤x≤45,
∴当x=45时,总利润w最大为1 200元.
答:该商店每天销售这种毛绒玩具的最大利润为1 200元.(共13张PPT)
一、几何背景下的多结论问题
第二十二章 二次函数
第10课时 实际问题与二次函数(面积问题)
通过对实际问题的分析,体会二次函数的意义;会求二次函数的最大值或最小值,并能确定相应自变量的值,能解决相应的实际问题.
课标要求
课堂检测
课堂讲练
课堂讲练
例1 如图1,小明用一条长为20 m的绳子围成矩形ABCD,设边AB的长为x m,矩形ABCD的面积为y m2.
(1)求y关于x的函数关系式及x的取值范围;
图1
由题意,得y=(10-x)x=-x2+10x.
∵10-x>0,x>0,
∴0<x<10.
(2)求矩形ABCD面积的最大值.
图1
解:y=-x2+10x=-(x-5)2+25.
∵-1<0,0<x<10,
∴当x=5时,y取得最大值,最大值为25.
∴矩形ABCD面积的最大值为25 m2.
训练 1.(教材改编·人教九上P57)如图2,某农场主计划用一段长为24 m的篱笆靠墙围造矩形花圃(墙的最大可用长度为10 m),设矩形花圃ABCD的边AB为x m,面积为S m2.
(1)求S与x之间的函数关系式及x的取值范围.
图2
解:由题意,得S=x(24-2x)=-2x2+24x.
∵0<24-2x≤10,
∴7≤x<12.
(2)当AB的长为多少时,围成的矩形花圃面积最大?最大面积是多少?
图2
解:S=-2x2+24x=-2(x-6)2+72.
∵-2<0,7≤x<12,
∴当x=7时,S最大,最大值为-2×(7-6)2+72=70.
∴当AB的长为7 m时,围成的矩形花圃面积最大,最大面积是70 m2.
例2 (教材改编·人教九上P41)如图3,在△ABC中,∠B=90°,AB=12 cm,BC=24 cm,动点P从点A出发沿边AB以2 cm/s的速度向点B移动,动点Q从点B出发沿边BC以4 cm/s的速度向点C移动,P,Q两点分别从A,B两点同时出发,点P到达点B时,两点同时停止移动.设移动时间为t s.
(1)AP=________cm,BP=_________cm,BQ=________cm.(用含t的代数式表示)
图3
2t
(12-2t)
4t
(2)当t为何值时,△PBQ的面积最大?最大面积为多少?
图3
∵-4<0,0∴当t=3时,△PBQ的面积最大,最大面积为36 cm2.
课堂检测
1.某校计划利用一片空地建一个学生自行车车棚,其中一面靠墙,墙的最大可用长度为12 m.另三边用总长为26 m的木板材料围成.车棚形状如图4中的矩形ABCD.为了方便学生出行,学校决定在与墙平行的一面开一个2 m宽的门.求车棚的最大面积.此时AB与AD的长分别为多少?
图4
解:设垂直于墙面的边AB=x m,则AD=(26-2x+2)m.
∴S=x(26-2x+2)=-2x2+28x=-2(x-7)2+98.
又26-2x+2≤12,26-2x>0,
∴8≤x<13.
∵-2<0,∴当x=8时,S取最大值为96.
即车棚的最大面积为96 m2,此时AB=8 m,AD=12 m.
2.如图5,在一张长10 cm、宽8 cm的矩形硬纸板的四个顶角处各剪去一个同样大小的正方形,再将其折成一个无盖的长方体盒子(纸板的厚度忽略不计).设剪去正方形的边长为x cm.
(1)要使长方体盒子的底面积为48 cm2,剪去正方形的边长为多少?
图5
解:由题意,得(10-2x)(8-2x)=48.
整理,得x2-9x+8=0.
解得x1=8(不合题意,舍去),x2=1.
∴剪去正方形的边长为1 cm.
(2)设长方体盒子的侧面积为y cm2,求y关于x的函数关系式,并判断长方体盒子的侧面积是否有最大值?如果有,请求出最大值和此时剪去正方形的边长;如果没有,请说明理由.
图5
∴y关于x的函数关系式为y=-8x2+36x.
3.已知等腰直角三角形ABC的直角边长与正方形MNPQ的边长均为20 cm,AC与MN在同一条直线上,且点A与点N重合.如图6,现将△ABC以2 cm/s的速度沿射线NM运动.当点A与点M重合时,停止运动.则重叠部分的面积y(cm2)与运动时间t(s)之间的函数关系式为___________________________.
图6
y=2t2-40t+200(0≤t≤10)(共41张PPT)
一、几何背景下的多结论问题
第二十二章 二次函数
第二十二章 章末复习
全国视野
知识要点&对点训练
综合训练
知识要点&对点训练
知识点1 二次函数的概念
形如y=ax2+bx+c(a,b,c为常数,a≠0)的函数叫做二次函数.
1.下列函数是二次函数的是( )
A
知识点2 二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象和性质
a>0 a<0
开口方向 向上 向下
对称轴
顶点坐标
最值
增减性 在对称轴右侧,y随x增大而增大;在对称轴左侧,y随x增大而减小. 在对称轴右侧,y随x增大而减小;在对称轴左侧,y随x增大而增大.
2.已知抛物线y=2(x-3)2+1,下列结论错误的是( )
A.抛物线开口向上
B.抛物线的对称轴为x=3
C.抛物线的顶点坐标为(3,1)
D.当x<3时,y随x的增大而增大
3.二次函数y=x2-2x+4的最小值为________.
D
3
知识点3 求抛物线的解析式
1.待定系数法求解析式
(1)一般式:y=ax2+bx+c;
(2)顶点式:y=a(x-h)2+k,其中(h,k)为抛物线的顶点坐标;
(3)交点式:y=a(x-x1)(x-x2),其中x1,x2为抛物线与x轴交点的横坐标.
2.二次函数的平移:上加下减,左加右减.
4.把抛物线y=-3x2先向下平移1个单位长度,再向左平移1个单位长度,得到的抛物线解析式为( )
A.y=-3(x+1)2+1 B.y=-3(x+1)2-1
C.y=-3(x-1)2+1 D.y=-3(x-1)2-1
5.已知二次函数y=ax2+bx+3的图象经过点(-1,0),(3,0),则这个二次函数的解析式为__________________.
B
y=-x2+2x+3
知识点4 二次函数与一元二次方程
注:抛物线y=ax2+bx+c与x轴交点的横坐标就是方程ax2+bx+c=0的根.
抛物线y=ax2+bx+c 方程ax2+bx+c=0
与x轴有两个公共点 Δ=b2-4ac>0
与x轴有一个公共点 Δ=b2-4ac=0
与x轴没有公共点 Δ=b2-4ac<0
6.抛物线y=x2-x-2与x轴交点的个数为( )
A.3 B.2
C.1 D.0
7.抛物线y=ax2+bx+c经过点A(-2,0),B(5,0),则关于x的一元二次方程ax2+bx+c=0的解是____________________.
B
x1=-2,x2=5
知识点5 实际问题与二次函数
1.二次函数的最值问题(面积、利润等);
2.解决抛物线形问题(有时需自主建立二次函数模型);
3.建立二次函数模型解决实际问题.
50
综合训练
1.抛物线y=x2-2x-2的对称轴是( )
A.x=1 B.x=0
C.x=-1 D.x=-2
2.若函数y=mx(x-1)-x2是关于x的二次函数,则m的取值范围是( )
A.m≠0 B.m≠-1
C.m≠1 D.m≠±1
A
C
C
4.共享单车为市民出行带来了方便,某单车公司第一个月投放a辆单车,计划第三个月投放单车y辆.若第二个月的增长率是x,第三个月的增长率是第二个月的两倍,则y与x的函数关系是( )
A.y=a(1+x)(1+2x)
B.y=a(1+x)2
C.y=2a(1+x)2
D.y=2x2+a
A
5.(2023珠海模拟)抛物线y=x2+3上有两点A(x1,y1),B(x2,y2),若y1<y2,则下列结论正确的是( )
A.0≤x1<x2 B.x2<x1≤0
C.|x2|<|x1| D.|x1|<|x2|
D
6.(2023中山期末)下表是二次函数y=ax2+bx+c的自变量x与函数值y的几组对应值:
那么下列选项中可能是方程ax2+bx+c=0的近似根的是( )
A.1.2 B.1.3 C.1.4 D.1.5
x 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6
y -0.36 -0.01 0.36 0.75 1.16
B
7.(2023广州期中)函数y=ax+1与y=ax2+bx+1(a,b是常数,且a≠0)在同一平面直角坐标系中的图象可能是( )
C
8.(2023广东)如图1,抛物线y=ax2+c经过正方形OABC的三个顶点A,B,C,点B在y轴上,则ac的值为( )
A.-1 B.-2 C.-3 D.-4
图1
B
10.(2023云浮期中)二次函数y=(x-1)2+m-1的最小值为2,则m的值为__________.
3
11.(2023惠州期末)抛物线y=-x2+bx+c的部分图象如图2所示,若y>0,则x的取值范围是__________.
图2
-3<x<1
12.某种型号的小型无人机着陆后滑行的距离S(m)关于滑行的时间t(s)的函数解析式是S=-0.25t2+10t,无人机着陆后滑行__________s才能停下来.
20
13.(2023东莞期中)如图3,二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)图象的一部分与x轴的一个交点坐标为(1,0),对称轴为x=-1,结合图象给出下列结论:
①abc>0;②b2>4ac;③9a-3b+c>0;
④a-b≤m(am+b)(m为任意实数).
以上正确的结论有__________.(请把正确结论的序号填在横线上)
图3
②④
14.已知点P(m,a)是抛物线y=a(x-1)2上的点,且点P在第一象限内.
(1)m的值为__________;
2
(2)过点P作PQ∥x轴交抛物线y=a(x-1)2于点Q,若a=3,试求点P,Q及原点O围成的三角形的面积.
解:∵a=3,∴抛物线的解析式为y=3(x-1)2.
由(1)可知,点P的坐标为(2,3).
∵PQ∥x轴交抛物线y=a(x-1)2于点Q,
∴点P,Q关于直线x=1对称.
∴点Q的坐标为(0,3).∴PQ=2.
15.(2023湛江期末)杭州亚运会吉祥物组合名为“江南忆”,三个吉祥物以机器人作为整体造型,融合了杭州的历史人文、自然生态和创新基因,既有深厚的文化底蕴又充满了时代活力.某商家购进了A,B两种类型的吉祥物纪念品,已知每套A型纪念品的进价比每套B型纪念品多20元,1套A型纪念品与2套B型纪念品共需200元.
(1)求每套A,B两种类型纪念品的进价.
解:设每套A型纪念品的进价为x元,每套B型纪念品的进价为y元.
答:每套A型纪念品的进价为80元,每套B型纪念品的进价为60元.
解:设A型纪念品的销售总利润为w元.
答:当n的值为120时,A型纪念品的销售总利润最大,最大利润是1 200元.
16.(2023惠州期末)如图4,抛物线y=ax2+bx-3经过A(-3,0),B,C(1,0)三点,点B在y轴上.点P是直线AB下方的抛物线上一动点(不与点A,B重合).
(1)求此抛物线的解析式.
图4
解:把A(-3,0)和C(1,0)代入y=ax2+bx-3,
∴此抛物线的解析式为y=x2+2x-3.
(2)过点P作x轴的垂线,垂足为D,交直线AB于点E,动点P在什么位置时,PE最大?求出此时点P的坐标.
图4
解:由①,得抛物线的解析式为y=x2+2x-3.
令x=0,则y=-3.∴B(0,-3).
设P(t,t2+2t-3),直线AB的解析式为y=kx+m.
把A(-3,0)和B(0,-3)代入y=kx+m,
∴直线AB的解析式为y=-x-3.
∵PE⊥x轴,∴E(t,-t-3).
∵点P在直线AB下方,
∵-1<0,-3图4
(3)点Q是抛物线对称轴上一动点,是否存在点Q,使以点A,B,Q为顶点的三角形为直角三角形?若存在,请求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
图4
解:存在.
∵抛物线的解析式为y=x2+2x-3=(x+1)2-4,
∴抛物线的对称轴为x=-1.
设Q(-1,n).
∵A(-3,0),B(0,-3),∴AQ2=(-1+3)2+n2=4+n2,AB2=(-3)2+32=18,BQ2=(-1)2+(n+3)2=n2+6n+10.
①当∠QAB=90°时,AQ2+AB2=BQ2,
∴4+n2+18=n2+6n+10.
解得n=2.
∴Q1(-1,2).
②当∠QBA=90°时,BQ2+AB2=AQ2,
∴n2+6n+10+18=4+n2.
解得n=-4.
∴Q2(-1,-4).
图4
③当∠AQB=90°时,BQ2+AQ2=AB2,
∴n2+6n+10+4+n2=18.
图4
全国视野
17.(2023安徽)下列函数中,y的值随x值的增大而减小的是( )
A.y=x2+1 B.y=-x2+1
C.y=2x+1 D.y=-2x+1
18.(2023南充)若点P(m,n)在抛物线y=ax2(a≠0)上,则下列各点在抛物线y=a(x+1)2上的是( )
A.(m,n+1) B.(m+1,n)
C.(m,n-1) D.(m-1,n)
D
D
19.(2023贵州)已知二次函数y=ax2+bx+c的图象如图5所示,则点P(a,b)所在的象限是( )
图5
A.第一象限 B.第二象限
C.第三象限 D.第四象限
D
20.(2023衡阳)已知m>n>0,若关于x的方程x2+2x-3-m=0的解为x1,x2(x1<x2),关于x的方程x2+2x-3-n=0的解为x3,x4(x3<x4).则下列结论正确的是( )
A.x3<x1<x2<x4 B.x1<x3<x4<x2
C.x1<x2<x3<x4 D.x3<x4<x1<x2
B
21.(2023哈尔滨)抛物线y=-(x+2)2+6与y轴的交点坐标是__________.
22.(2023包头)已知二次函数y=-ax2+2ax+3(a>0),若点P(m,3)在该函数的图象上,且m≠0,则m的值为__________.
(0,2)
2
图6(共8张PPT)
一、几何背景下的多结论问题
第二十二章 二次函数
微专题 二次函数综合(三角形面积关系求点坐标)
1.如图1,抛物线y=ax2+bx+2经过点A(-1,0),B(4,0),交y轴于点C.
(1)求抛物线的解析式.
图1
解:将A(-1,0),B(4,0)代入y=ax2+bx+2,
图1
解:存在.
令x=0,得y=2.∴C(0,2).
设点D(m,n).
解得n=±3.
图1
∴点D的坐标为(1,3)或(2,3)或(-2,-3)或(5,-3).
2.如图2,抛物线y=ax2+bx+6(a≠0)经过A(1,0),B(3,0)两点.
(1)求抛物线的解析式;
图2
解:∵抛物线y=ax2+bx+6(a≠0)经过A(1,0),B(3,0),
∴设抛物线的解析式为y=a(x-1)(x-3).
∵抛物线y=a(x-1)(x-3)(a≠0)经过点C(0,6),
∴6=3a.∴a=2.
∴抛物线的解析式为y=2(x-1)(x-3)=2x2-8x+6.
(2)抛物线的顶点M与对称轴l上的点N关于x轴对称,直线AN交抛物线于点D,直线BE交AD于点E,若直线BE将△ABD的面积分为1∶2两部分,求点E的坐标.
图2
解:∵y=2x2-8x+6=2(x-2)2-2,
∴顶点M的坐标为(2,-2).
∵抛物线的顶点M与对称轴l上的点N关于x轴对称,
∴点N(2,2).
设直线AN的解析式为y=kx+t.
∴直线AN的解析式为y=2x-2.
图2
设点E(m,2m-2).
∴m=2或m=3.
∴点E的坐标为(2,2)或(3,4).
图2
∵直线BE将△ABD的面积分为1∶2两部分,(共18张PPT)
一、几何背景下的多结论问题
第二十二章 二次函数
第8课时 二次函数与一元二次方程(一)
知道二次函数和一元二次方程之间的关系,会利用二次函数的图象求一元二次方程的近似解.
课标要求
课堂检测
课堂讲练
课堂讲练
求抛物线与坐标轴的交点坐标
例1 求下列二次函数的图象与x轴、y轴的交点坐标,并填空.
(1)y=x2-2x-3.
解:当y=0时,x2-2x-3=0.
解得x1=-1,x2=3.
当x=0时,y=-3.
∴抛物线与x轴的交点坐标为(-1,0),(3,0),与y轴的交点坐标为(0,-3).
①Δ________0;
②x2-2x-3=0有____________的实数根;
③抛物线y=x2-2x-3与x轴有________个交点.
>
两个不等
两
(2)y=x2-6x+9.
解:当y=0时,x2-6x+9=0.
解得x1=x2=3.
当x=0时,y=9.
∴抛物线与x轴的交点坐标为(3,0),与y轴的交点坐标为(0,9).
①Δ________0;
②x2-6x+9=0有____________的实数根;
③抛物线y=x2-6x+9与x轴有________个交点.
=
两个相等
1
(3)y=x2-4x+5.
解:当y=0时,x2-4x+5=0.
∵Δ=(-4)2-4×1×5=-4<0,∴该方程无解.
当x=0时,y=5.
∴抛物线与x轴没有交点,与y轴的交点坐标为(0,5).
①Δ________0;
②x2-4x+5=0____________实数根;
③抛物线y=x2-4x+5与x轴__________交点.
<
没有
没有
1.抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)与y轴有唯一交点(0,c).
2.二次函数与一元二次方程的关系
Δ=b2-4ac Δ>0 Δ=0 Δ<0
方程ax2+bx+c=0(a≠0)根的情况 有两个________的实数根 有两个________的实数根 ________实数根
抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)与x轴的交点个数 有________个交点 有________个交点 ________交点
不等
相等
没有
两
一
没有
若方程ax2+bx+c=0(a≠0)的解为x1=m,x2=n,则抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)与x轴的交点坐标为(m,0),(n,0),即方程ax2+bx+c=0(a≠0)的根为抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)与x轴交点的横坐标.
抛物线与x轴的交点个数
例2 (1)抛物线y=x2-x-2与x轴交点的个数为__________;
(2)若抛物线y=x2-2x+c与x轴有两个交点,则c的取值范围为__________.
训练 1.(1)二次函数y=x2-2x+1的图象与x轴的交点个数是( )
A.0 B.1 C.2 D.不能确定
(2)已知二次函数y=x2+2x+k的图象与x轴无交点,则k的取值范围是____________.
2
c<1
B
k>1
二次函数图象与x轴的交点与一元二次方程根的关系
例3 若方程ax2+bx+c=0的解是x1=-2,x2=5,则抛物线y=ax2+
bx+c与x轴的交点坐标为_______________________,其对称轴为x=
________.
训练 2.已知抛物线y=ax2+bx+c的对称轴是x=1,与x轴的一个交点为(-1,0),则关于x的一元二次方程ax2+bx+c=0的两个根分别
为__________________.
(-2,0),(5,0)
x1=-1,x2=3
课堂检测
基 础
1.抛物线y=x2-4x+3与x轴的交点坐标为_________________;与y轴的交点坐标为__________.
2.二次函数y=-x2+2x+1的图象与坐标轴有__________个交点.
3.抛物线y=ax2+bx+c与x轴的交点坐标为(-2,0),(6,0),则这条抛物线的对称轴是x=__________.
(1,0)和(3,0)
(0,3)
三
2
4.二次函数y=-x2-x+2的图象如图1所示.
(1)方程-x2-x+2=0的解为__________________;
(2)方程-x2-x+2=-4的解为__________________;
(3)方程-x2-x+2=2的解为__________________.
图1
x1=-2,x2=1
x1=-3,x2=2
x1=-1,x2=0
5.【易错点】若二次函数y=kx2-6x+3的图象与x轴有一个交点,则k的值是____________.
变式1 若二次函数y=kx2-6x+3的图象与x轴有交点,则k的取值范围是____________.
变式2 若函数y=kx2-6x+3的图象与x轴有一个交点,则k的值是____________.
3
k≤3且k≠0
3或0
已知函数与x轴的交点情况求参数时,需要注意题干条件:1.是否明确为二次函数,若明确是二次函数,则二次项不能为0;2.是否明确交点个数,若题干只说明有交点,则Δ≥0.
综 合
6.已知抛物线y=x2-ax+2(a-3).
(1)求证:不论a为何实数,这个抛物线与x轴总有两个交点;
证明:Δ=a2-8(a-3)
=a2-8a+24
=a2-8a+16+8
=(a-4)2+8>0,
∴不论a为何实数,这个抛物线与x轴总有两个交点.
(2)若抛物线与x轴的一个交点为(3,0),求另一个交点的坐标.
解:把(3,0)代入抛物线,得9-3a+2(a-3)=0.
解得a=3.
∴抛物线的解析式为y=x2-3x.
令y=0,则x2-3x=0.
解得x1=0,x2=3.
∴另一个交点的坐标为(0,0).(共11张PPT)
一、几何背景下的多结论问题
第二十二章 二次函数
微专题 二次函数综合(最值问题)
情况一 线段长度、图形面积的最值问题
1.如图1,抛物线y=-x2+bx+c与x轴交于A,B两点(点A在点B的左侧),与y轴交于点C,连接BC,A,C两点的坐标分别为(-1,0),(0,3).
(1)求抛物线的解析式及点B的坐标;
图1
解:将A(-1,0),C(0,3)分别代入y=-x2+bx+c,
∴抛物线的解析式为y=-x2+2x+3.
令y=0,得-x2+2x+3=0.解得x1=-1,x2=3.
∴点B的坐标为(3,0).
(2)若点M是第一象限内抛物线上的一点,过点M作x轴的垂线交BC于点N,求MN的最大值.
图1
解:设直线BC的解析式为y=kx+m.
将B(3,0),C(0,3)分别代入y=kx+m,
∴直线BC的解析式为y=-x+3.
设M(t,-t2+2t+3),则N(t,-t+3).
图1
∵-1<0,0<t<3,
变式 若点M是第一象限内抛物线上的一点,连接BM,CM,求△BCM面积的最大值及点M的坐标.
图1
答图1
解:如答图1,过点M作x轴的垂线交BC于点N.
答图1
情况二 将军饮马模型求最值
2.如图2,抛物线y=(x-1)2+n与x轴交于A,B两点(点A在点B的左侧),与y轴交于点C(0,-3).
(1)求抛物线的解析式;
图2
解:将C(0,-3)代入y=(x-1)2+n,
得-3=1+n.解得n=-4.
∴抛物线的解析式为y=(x-1)2-4=x2-2x-3.
(2)点P是抛物线对称轴上的一动点,当PA+PC最小时,求点P的坐标;
(思考:若“当PA+PC最小时”改为“当△PAC的周长最小时”呢?)
图2
解:令y=0,则x2-2x-3=0.解得x=-1或x=3.
∴A(-1,0),B(3,0).
由题意可知,点A与点B关于抛物线的对称轴x=1对称,
∴PA+PC=PB+PC.
∴当点P,B,C在同一直线上时,PA+PC有最小值.
图2
如答图2,连接BC交对称轴于点P,此时PA+PC最小.
答图2
设直线BC的解析式为y=kx+b.
将B(3,0),C(0,-3)代入,
∴直线BC的解析式为y=x-3.
当x=1时,y=-2.∴P(1,-2).
即当PA+PC最小时,点P的坐标为(1,-2).
(3)点Q是抛物线对称轴上的一动点,当|QA-QC|最大时,求点Q的坐标.
图2
解:根据三角形的三边关系可知|QA-QC|≤AC.
∴当点Q,A,C在同一直线上时,|QA-QC|有最大值.
答图3
如答图3,连接AC并延长,交对称轴于点Q,此时|QA-QC|最大.
设直线AC的解析式为y=mx+a.
将A(-1,0),C(0,-3)代入,
答图3
∴直线AC的解析式为y=-3x-3.
当x=1时,y=-6.∴Q(1,-6).
即当|QA-QC|最大时,点Q的坐标为(1,-6).