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22.1.3 二次函数 y = a(x h)2 + k 的
图象和性质
第二十二章 二次函数
第2课时 二次函数 y = a(x h)2 的图象和性质
复习引入
a,k的符号 a>0,k>0 a>0,k<0 a<0,k>0 a<0,k<0
图象
开口方向 对称轴 顶点坐标 函数的增减性 最值 向上
向下
y 轴(直线 x = 0 )
y 轴(直线 x = 0)
(0,k)
(0,k)
当x<0时,y随x增大而减小;当x>0时,y随x增大而增大.
当x<0时,y随x增大而增大;当x>0时,y随x增大而减小.
x = 0 时,y最小值 = k
x = 0 时,y最大值 = k
问题1 说说二次函数 y = ax2 + k (a≠0) 的图象特征.
问题2 二次函数 y = ax2 + k (a≠0) 与 y = ax2 的图象有何关系?
二次函数 y = ax2 + k (a≠0) 的图象可以由 y = ax2 (a≠0)的图象平移得到:
当 k > 0 时,向上平移 k 个单位长度得到.
当 k < 0 时,向下平移 -k 个单位长度得到.
问题3 函数 的图象,能否由函数 的
图象平移得到?
形状开口均相同,应该也能.
二次函数 y = a(x - h)2 (a ≠ 0) 的图象和性质
互动探究
引例:在如图所示的坐标系中,画出二次函数 与 的图象.
解:先列表:
x ··· 3 2 1 0 1 2 3 ···
··· ···
··· ···
x
y
4
3
2
1
O
1
2
3
4
1
2
3
4
5
6
描点、连线,画出这两个函数的图象
抛物线 开口方向 对称轴 顶点坐标
向上
向上
y 轴
直线x = 2
(0,0)
(2,0)
根据所画图象,填写下表:
x ··· 3 2 1 0 1 2 3 ···
··· ···
··· ···
2
4.5
2
0
0
2
2
4.5
8
8
-2
2
-2
-4
-6
4
-4
O
x
y
试一试 画出二次函数
的图象,并考察它们的开口方向、对称轴和顶点.
抛物线 开口方向 对称轴 顶点坐标
向下
直线 x = -1
( 1,0)
直线 x = 0
直线 x = 1
向下
向下
(0,0)
(1,0)
想一想:通过上述例子,得出函数 y = a(x - h)2 的图象特征和性质是什么?
-2
2
-2
-4
-6
4
-4
O
x
y
二次函数 y = a(x - h)2 (a≠0) 的图象和性质
y=a(x-h)2 a>0 a<0
开口方向
对称轴
顶点坐标
最值
增减性
知识要点
向上
向下
直线 x = h
直线 x = h
(h,0)
(h,0)
当 x = h 时,y最小值 = 0
当 x = h 时,y最大值 = 0
当 x<h 时,y 随 x 的增大而减小;x>h 时,y 随 x 的增大而增大.
当 x<h 时,y 随 x 的增大而增大;x>h 时,y随 x 的增大而减小.
(1) 完成下表;
x … …
y … …
(2) 在如图的坐标系中描点,画出该二次函数的图象.
例1 已知二次函数 y= (x﹣1)2.
-1
0
1
2
3
2
0
2
解:描点,画出该二次函数图象如右:
-1
2
2
4
1
-2
O
x
y
3
(3) 写出该二次函数的图象的对称轴和顶点坐标;
(4) 当 x 取何值时,y 随 x 的增大而增大?
解:对称轴为直线 x = 1.
顶点坐标为 (1,0).
解:当 x>1 时,y 随 x 的增大而增大.
O
-1
2
2
4
4
-2
x
y
3
1
(5) 若 3≤x≤5,求 y 的取值范围;
想一想:若 1≤x≤5,y 的取值范围是什么?
解:∵当 x>1 时,y 随 x 的增大而增大,当 x = 3 时,y = 2;当 x = 5 时,y = 8,
∵当 1≤x≤5 时,y 的最小值为 0,
∴当 1≤x≤5时,y 的取值范围是
0≤y≤8.
注意:限定了自变量的取值范围求函数值的范围时,应结合图象根据增减性在自变量取值范围内取最值
∴当 3≤x≤5 时,y 的取值范围是 2≤y≤8.
O
-1
2
2
4
4
x
y
3
1
(6) 若抛物线上有两点 A(x1,y1),B(x2,y2),且 x1<x2<1,试比较 y1 与 y2 的大小.
解:∵ m>1,∴ 1<m<m + 1.
变式:若点 A(m,y1),B(m + 1,y2) 在抛物线的图象上,且 m>1,试比较 y1,y2 的大小,并说明理由.
解:∵ 当 x<1 时,y 随 x 的增大而减小,
∴ 当 x1<x2<1 时,y1>y2.
∵ 当 x>1 时,y 随 x 的增大而增大,
∴ y1<y2.
O
-1
2
2
4
4
x
y
向右平移
1 个单位
向左平移
1 个单位
想一想
抛物线 , 与抛物线 有什么关系?
O
2
2
-2
-4
-6
4
4
x
y
形状、大小、开口方向都相同,只是位置不同.
二次函数 y = ax2 与 y = a(x - h)2 (a≠0) 的图象的关系
知识要点
二次函数 y = a(x±h)2 与 y = ax2 (a≠0) 的图象的关系
可以看作互相平移得到 (h > 0):
左右平移规律:
自变量左加右减,括号外不变.
向右平移 h 个单位
y = a(x - h)2
向左平移 h 个单位
y = ax2
y = a(x + h)2
例2 抛物线 y=ax2 向右平移 3 个单位长度后经过点
(-1,4),求 a 的值和平移后的函数解析式.
解:抛物线 y=ax2 向右平移 3 个单位长度后,得到的抛物线为 y=a(x-3)2 ,
把 x=-1,y=4 代入,得 4=a(-1-3)2,解得
∴ 平移后的函数解析式为 y= (x-3)2.
方法总结:根据抛物线左右平移的规律,向右平移 3个单位后,a 不变,自变量 x 应“减去 3”;若向左平移 3 个单位,自变量 x 应“加上 3”,即“左加右减”.
将二次函数 y=-2x2 的图象平移后,可得到二次函数 y=-2(x+1)2 的图象,平移的方法是 ( )
A. 向上平移 1 个单位长度 B. 向下平移 1 个单位长度
C. 向左平移 1 个单位长度 D. 向右平移 1 个单位长度
练一练
C
1. 指出下列函数图象的开口方向,对称轴和顶点坐标.
抛物线 开口方向 对称轴 顶点坐标
向上
直线 x = 3
(3,0)
直线 x = 2
直线 x = 1
向下
向上
(2,0)
(1,0)
2. 如果二次函数 y=a(x﹣1)2 (a≠0) 的图象在它的对称轴右侧部分是上升的,那么 a 的取值范围是______.
a>0
3. 把抛物线 y = -x2 沿着 x 轴方向平移 3 个单位长度,那么平移后的抛物线解析式是 .
y = -(x + 3)2 或 y = -(x - 3)2
4. 若 (- ,y1),(- ,y2),( ,y3) 为二次函数 y = (x - 2)2 图象上的三点,则 y1,y2 ,y3 的大小关系为_____________.
y1 >y2 > y3
5. 在同一坐标系中,画出函数 y=2x2 与 y=2(x - 2)2 的图象,并指出两个图象之间的平移关系.
解:图象如图.
函数 y= 2(x - 2)2 的图象可由函数 y= 2x2 的图象向右平移 2 个单位长度得到.
y
O
x
y = 2x2
2
已知二次函数 y=(x﹣h)2 (h 为常数),当自变量 x 的值满足-1≤x≤3 时,与其对应的函数值 y 的最小值为 4,求 h 的值.
能力提升
思路分析
二次函数图象的对称轴 h 未知,故应分类讨论:
分类讨论
h< 1
1≤h≤3
h>3
x = 1 时取最小值
x = 3 时取最小值
y 的最小值为 0
①
②
③
解:由题意知,当 x>h 时,y 随 x 的增大而增大,当 x<h 时,y 随 x 的增大而减小,故可分三种讨论:
①若 h< 1≤x≤3,则当 x= 1 时,y 取得最小值 4,
可得( 1 h)2=4,
解得 h=1(舍)或 h= 3;
②若 1≤x≤3<h,则当 x=3 时,y 取得最小值 4,
可得 (3 h)2=4,
解得 h=1(舍)或 h=5;
综上可知,h 的值为 3 或 5.
③若 1<h<3,则当 x=h 时,y 取得最小值为 0,
不是 4,
∴ 此种情况不符合题意,舍去.
平移规律:
自变量
左加右减,
括号外
保持不变.
复习y=ax2+k
探索 y =a(x±h)2的图象及性质
图象画法
图象的特征
描点法
平移法
开口方向及增减性
顶点坐标
对称轴
平移关系
直线 x = h
(h,0)
a>0,开口向上;
a<0,开口向下.
a 的符号和 h 的值决定增减性
y = ax2