(共39张PPT)
第 1 页:封面页
标题:2.2.5 二次函数 y=ax +bx+c 的图象与性质
副标题:北师大版九年级数学下册
配图:标注二次函数 y=ax +bx+c 图象(抛物线)的顶点、对称轴、与坐标轴交点,旁注 a、b、c 参数,直观体现参数与图象的关联
落款:授课教师 / 日期
第 2 页:学习目标
知识目标:理解二次函数一般式 y=ax +bx+c(a≠0)中 a、b、c 对图象的影响,掌握通过配方法将一般式化为顶点式的技巧,熟练归纳该函数的图象特征与性质。
能力目标:能从一般式直接分析函数的开口、对称轴、顶点、最值及增减性,提升图象分析与代数转化能力,能解决与一般式相关的实际问题。
素养目标:构建二次函数 “一般式” 与 “顶点式” 的知识桥梁,深化数形结合思想,培养逻辑推理与综合应用能力,为二次函数的后续学习夯实基础。
第 3 页:回顾衔接 从顶点式到一般式
回顾:上节课学习的顶点式 y=a (x-h) +k 中,h=-b/(2a)、k=(4ac-b )/(4a),这意味着一般式 y=ax +bx+c 可通过配方法转化为顶点式,两者本质是同一函数的不同表达形式。
思考:直接观察一般式 y=ax +bx+c,能否快速判断图象的开口方向?而对称轴、顶点坐标等特征,又该如何通过一般式中的 a、b、c 直接计算?
第 4 页:参数影响 a、b、c 对图象的作用
1. 二次项系数 a 的影响(与顶点式一致):
开口方向:a>0 时,抛物线开口向上;a<0 时,开口向下。
开口大小:|a | 越大,抛物线开口越小;|a | 越小,开口越大。
例:y=2x +3x-1(a=2>0,开口向上,开口小);y=-1/2x +2x+5(a=-1/2<0,开口向下,开口大)。
2. 一次项系数 b 的影响(与 a 共同决定对称轴):
对称轴公式:x=-b/(2a)(由顶点式 h=-b/(2a) 推导而来)。
规律:当 a>0 时,b 与 a 同号(ab>0),对称轴在 y 轴左侧(x<0);b 与 a 异号(ab<0),对称轴在 y 轴右侧(x>0);b=0 时,对称轴为 y 轴(x=0)。
例:y=x +4x+3(a=1>0,b=4>0,ab>0,对称轴 x=-4/(2×1)=-2<0,在左侧);y=2x -6x+1(a=2>0,b=-6<0,ab<0,对称轴 x=6/(2×2)=1.5>0,在右侧)。
3. 常数项 c 的影响(决定抛物线与 y 轴的交点):
抛物线与 y 轴交点坐标为 (0,c)(令 x=0,得 y=c)。
例:y=3x +2x-5(c=-5,与 y 轴交于 (0,-5));y=-x +4(c=4,与 y 轴交于 (0,4))。
第 5 页:图象特征 从一般式分析核心性质
核心分析步骤(以 y=ax +bx+c,a≠0 为例):
定开口:根据 a 的符号(正向上,负向下)与 | a|(定开口大小)。
求对称轴:代入公式 x=-b/(2a) 计算。
找顶点坐标:
方法一:先求对称轴 x=-b/(2a),再将其代入一般式,计算对应的 y 值(即 k=(4ac-b )/(4a)),顶点为 (-b/(2a),(4ac-b )/(4a))。
方法二:通过配方法将一般式化为顶点式,直接提取顶点 (h,k)。
判最值:a>0 时,顶点为最低点,y 有最小值 k=(4ac-b )/(4a);a<0 时,顶点为最高点,y 有最大值 k=(4ac-b )/(4a)。
析增减性:以对称轴 x=-b/(2a) 为界,分左右两段判断:
a>0:x<-b/(2a) 时,y 随 x 增大而减小;x>-b/(2a) 时,y 随 x 增大而增大。
a<0:x<-b/(2a) 时,y 随 x 增大而增大;x>-b/(2a) 时,y 随 x 增大而减小。
示例:分析 y=-2x +4x+1 的图象特征:
开口:a=-2<0,开口向下,开口小。
对称轴:x=-4/(2×(-2))=1。
顶点:x=1 时,y=-2×1 +4×1+1=3,顶点为 (1,3)。
最值:a<0,y 有最大值 3。
增减性:x<1 时,y 随 x 增大而增大;x>1 时,y 随 x 增大而减小。
第 6 页:配方法 一般式与顶点式的转化(复习巩固)
转化步骤(以 y=ax +bx+c 为例):
提取二次项系数 a:y=a (x +(b/a) x)+c;
配方(补 “(b/(2a)) - (b/(2a)) ”):y=a [(x +(b/a) x+(b/(2a)) ) - (b/(2a)) ]+c;
化为完全平方:y=a (x+b/(2a)) - a×(b /(4a ))+c;
整理常数项:y=a (x+b/(2a)) + (4ac-b )/(4a),即 y=a (x-h) +k(h=-b/(2a),k=(4ac-b )/(4a))。
实例:将 y=3x -6x+2 化为顶点式:
y=3(x -2x)+2;
y=3[(x -2x+1)-1]+2;
y=3(x-1) - 3 + 2;
y=3 (x-1) -1(顶点为 (1,-1),与直接计算结果一致)。
第 7 页:典例精讲 一般式性质应用
例题 1:直接分析函数性质
已知二次函数 y=-x +2x+3,回答下列问题:
(1)该函数图象的开口方向、对称轴、顶点坐标分别是什么?
(2)当 x 取何值时,y 取得最值?最值是多少?
(3)当 x 为何值时,y 随 x 的增大而减小?
解答:
(1)a=-1<0,开口向下;对称轴 x=-2/(2×(-1))=1;顶点 x=1 时,y=-1+2+3=4,顶点为 (1,4)。
(2)a<0,x=1 时,y 取得最大值 4。
(3)a<0,对称轴 x=1,故 x>1 时,y 随 x 增大而减小。
例题 2:结合与坐标轴交点的问题
已知二次函数 y=x -3x+2,求该函数图象与 x 轴、y 轴的交点坐标,并求出顶点坐标,画出简易图象。
解答:
与 y 轴交点:令 x=0,y=2,交点为 (0,2)。
与 x 轴交点:令 y=0,x -3x+2=0→(x-1)(x-2)=0→x=1 或 x=2,交点为 (1,0)、(2,0)。
顶点:对称轴 x=3/(2×1)=1.5,y=1.5 -3×1.5+2=-0.25,顶点为 (1.5,-0.25)。
简易图象:标注三个交点与顶点,根据开口向上画出抛物线。
第 8 页:易错警示与避坑指南
常见易错点:
对称轴公式记错:误将 x=-b/(2a) 记为 x=b/(2a) 或 x=-2b/a,导致对称轴计算错误。
顶点纵坐标计算错误:代入对称轴 x 值求 y 时,粗心算错结果(如 y=2x -4x+1,x=1 时,误算 y=2-4+1=-2,正确为 y=2-4+1=-1)。
增减性判断忽略 a 的符号:无论 a 正负,均认为 x 越大 y 越大,未结合对称轴与 a 的符号分析。
避坑技巧:
牢记对称轴公式 “x=-b/(2a)”,计算时先标注 a、b 的符号,避免符号错误。
求顶点纵坐标时,可同时用 “代入法” 和 “公式法(k=(4ac-b )/(4a))” 验证,确保结果正确。
分析增减性前,先明确 “a 的符号” 和 “对称轴位置”,画出简易对称轴,分两段判断。
第 9 页:课堂练习 分层提升
基础题:
(1)二次函数 y=2x -4x+3 中,a=,b=,c=,开口向,对称轴为______,顶点坐标为______,当 x=时,y 取得最______值,为。(答案:2,-4,3,上,x=1,(1,1),1,小,1)
(2)若二次函数 y=ax +bx+c 的图象开口向下,对称轴在 y 轴左侧,则 a______0,b______0(填 “>”“<” 或 “=”)。(答案:<,<)
中档题:
已知二次函数 y=x -2mx+m +1(m 为常数),求该函数图象的对称轴与顶点坐标,并判断当 x 为何值时,y 随 x 的增大而增大。(解答:对称轴 x=-(-2m)/(2×1)=m;顶点 x=m 时,y=m -2m×m+m +1=1,顶点为 (m,1);a=1>0,故 x>m 时,y 随 x 增大而增大)
提升题:
已知二次函数 y=ax +bx+c 的图象过点 (0,1)、(1,3)、(2,3),求该函数的解析式,并求出当 y>1 时 x 的取值范围。(解答:代入三点得 c=1,a+b+1=3,4a+2b+1=3→a=-1,b=3,解析式为 y=-x +3x+1;y>1→-x +3x+1>1→-x +3x>0→x (-x+3)>0→0第 10 页:课堂小结与作业布置
小结:
一般式 y=ax +bx+c 中,a 定开口(方向 + 大小),a、b 定对称轴(x=-b/(2a)),a、b、c 定顶点((-b/(2a),(4ac-b )/(4a)))与最值。
性质分析核心:先看 a 的符号,再算对称轴,找顶点,分两段判增减性。
与顶点式的关联:通过配方法可互化,根据题目需求选择合适形式(求交点用一般式,求最值用顶点式)。
作业:
基础作业:教材习题 2.2 第 11、12 题(含性质分析、解析式求解)。
拓展作业:已知二次函数 y=ax +bx+c 的图象与 x 轴交于 (1,0)、(3,0),与 y 轴交于 (0,3),求该函数的解析式,并分析当 1≤x≤4 时,y 的取值范围。
2025-2026学年北师大版数学九年级下册【示范课精品课件】
授课教师: . 班 级: . 时 间: .
2.2.5二次函数y=ax2+bx+c的图象与性质
第二章 二次函数
a
i
T
u
j
m
i
a
N
g
顶点坐标 对称轴 最值
y = -2x2
y = -2x2 - 5
y = -2(x + 2)2
y = -2(x + 2)2 - 4
y = (x - 4)2 + 3
y = -x2 + 2x
y = 3x2 + x - 6
(0,0)
y 轴
0
(0,-5)
y 轴
-5
(-2,0)
直线 x = -2
0
(-2,-4)
直线 x = -2
-4
(4,3)
直线 x = 4
3
二次函数 y = ax2 + bx + c 的图象和性质
1
猜想:通过组合平移 y = ax (a≠0) 的图像能否得到
y = ax + bx + c (a≠0) 的图像?
y = ax
通过上下左右平移
y = a(x h)2+k
y = ax +bx+c
是否有关系?
相互转化
(1) x2 12x + 36 = (x____)2;
填一填
(2) x2 12x = (x____)2 ____.
6
36
6
合作探究
问题1 怎样将 y=2x - 4x + 5化成 y = a(x h)2 + k 的形式?
想一想:配方的方法及步骤是什么?
y = 2x - 4x + 5
(1)“提”:提出二次项系数;
(2)“配”:括号内配成完全平方;
(3)“化”:化成顶点式.
提示:配方后的解析式通常称为顶点式.
= 2(x - 2x) + 5
= 2(x - 2x + 1 - 1 ) + 5
= 2(x - 1) + 3
问题2 你能说出 y = 2(x - 1) + 3 的对称轴及顶点坐标吗?
答:对称轴是直线 x = 1,顶点坐标是 (1,3).
问题3 二次函数 y = 2(x - 1) + 3 可以看作是由 y = 2x 怎样平移得到的?
答:平移方法 1:先向上平移 3 个单位,再向右平移 1 个单位得到的;
平移方法 2:先向右平移 1 个单位,再向上平移 3 个单位得到的.
问题4 如何用描点法画二次函数 y = 2x - 4x + 5 的图象?
3
2
1
0
-1
x
解:先利用图形的对称性列表;
11
5
3
5
11
然后描点画图,得到图象
如右图.
y=2(x-1) +3
1
2
x
1
y
O
-1
-1
3
6
2
5
3
4
7
8
9
10
11
问题5 结合二次函数 y = 2x - 4x + 5 的图象,说出其增减性.
当 x<1 时,y 随 x 的增大而减小;
当 x>1 时,y 随 x 的增大而增大.
试一试
你能用上面的方法讨论二次函数
y = 2x2 - 8x + 7 的图象和性质吗?
1
2
x
1
y
O
-1
-1
3
6
2
5
3
4
7
8
9
10
11
因此,二次函数 y = 2x2 - 8x + 7 图象的对称轴是直线 x = 2,顶点坐标为 (2,-1),当 x<2 时,y 随 x 的增大而减小,当 x>2 时,y 随 x 的增大而增大.
解:
例1 求二次函数 y = 2x2 - 8x + 7 图象的对称轴、顶点坐标和增减性.
典例精析
y = 2x2 - 8x + 7 = 2(x2 - 4x) + 7
= 2(x2 - 4x + 4) - 8 + 7 = 2(x - 2)2 - 1
做一做
确定下列二次函数图象的对称轴和顶点坐标:
(1) y = 3x2 - 6x + 7; (2) y = 2x2 - 12x + 8.
y = 3x2 - 6x + 7
= 3(x2 - 2x) + 7
= 3(x2 - 2x + 1 - 1) + 7
= 3(x - 1)2 + 4
y = 2x2 - 12x + 8
对称轴:x = 1
顶点坐标:(1,4)
= 2(x2 - 6x) + 8
= 2(x2 - 6x + 9 - 9) + 8
= 2(x - 3)2 - 10
对称轴:x = 3
顶点坐标:(3,-10)
我们如何用配方法将二次函数的一般式 y = ax2 + bx + c (a ≠ 0) 化成顶点式 y = a(x - h)2 + k?
y = ax + bx + c
归纳总结
因此,抛物线 y = ax2 + bx + c 的顶点坐标是
对称轴是直线
,
.
1.一般地,二次函数 y = ax2 + bx + c 可以通过配方化成 y = a(x - h)2 + k 的形式,即
.
二次函数 y = ax2 + bx + c 的顶点式
y = ax2 + bx + c =
如果 a<0,当 x< 时,y 随 x 的增大而增大;
当x> 时,y 随 x 的增大而减小.
如果 a>0,当 x< 时,y 随 x 的增大而减小;
当 x> 时,y 随 x 的增大而增大.
(1)
(2)
x
y
O
x
y
O
归纳总结
典例精析
例1 已知二次函数 y=x2﹣6x + 5.
(1) 将 y=x2﹣6x + 5 化成 y=a(x﹣h)2 + k 的形式;
(2) 求该二次函数的图象的对称轴和顶点坐标;
(3) 当 x 取何值时,y 随 x 的增大而减小?
(3) ∵ 抛物线的开口向上,对称轴是 x=3,
∴ 当 x≤3 时,y 随 x 的增大而减小.
解:(1) y=x2﹣6x + 5=(x﹣3)2﹣4.
(2) 二次函数的图象的对称轴是 x=3,顶点坐标是 (3,-4).
2
二次函数的图象与系数的关系
想一想,对于二次函数 y = ax2 + bx + c (a≠0)
图象性质中,字母 a,b,c 所起的作用.
开口方向
一般研究哪几种性质?
顶点坐标
对称轴
增减性
a 决定
a,b 共同决定
开口方向,对称轴
a,b 共同决定
c 决定什么?
合作探究
x
y
O
问题 二次函数 y = ax2 + bx + c 的图象如下图所示,请根据二次函数的性质填空:
a1 ___0
b1 ___0
c1 ___0
a2 ___0
b2 ___0
c2 ___0
>
>
>
>
<
=
x = 0 时
y = c.
y2 = a2x2 + b2x + c2
y1=a1x2+b1x+c1
x
y
O
a3 ___ 0
b3 ___ 0
c3 ___ 0
a4 ___ 0
b4 ___ 0
c4 ___ 0
<
=
>
<
>
<
x = 0时
y = c.
y4 = a4x2 + b4x + c4
y3 = a3x2 + b3x + c3
字母符号 图象的特征
a>0 开口___________
a<0 开口___________
b = 0 对称轴为_____轴
a、b 同号(ab>0) 对称轴在 y 轴的____侧
a、b 异号(ab<0) 对称轴在 y 轴的____侧
c = 0 经过原点
c > 0 与 y 轴交于_____半轴
c < 0 与 y 轴交于_____半轴
向上
向下
y
左
右
正
负
二次函数图象与 a、b、c 的关系
归纳总结
链接中考
1. (浙江)如图,已知二次函数 y=ax2+bx+c 图象的对称轴为直线 x=-1,下列结论: ①abc<0;②3a<-c;
③若 m 为任意实数,则有 a - bm<am2 + b;
④若图象经过点(-3,-2),方程 a2 + bx + c + 2 = 0
的两根为 x1,x2 ( | x1 |<| x2 | ),则 2x1-x2 = 5.
其中正确的结论的个数是 ( )
A.1 B.2
C.3 D.4
O
x = -1
1
x
y
【解析】解:①:由图象可知:a<0,c>0, ,
∴ b = 2a<0,∴ abc>0,故 ① 错误;
②:当 x = 1 时,y = a + b + c = a + 2a + c = 3a + c<0,
∴3a<-c,故 ② 正确;
③:∵ x = -1 时,y 有最大值,
∴ a - b + c≥am2 + bm + c ( m 为任意实数),
即 a - b≥am2 + bm,即 a - bm≥am2 + b.
故 ③ 错误;
O
x = -1
1
x
y
④:∵二次函数 y=ax2+bx+c (a≠0) 图象经过点
(-3,-2),方程 ax2+bx+c+2 = 0 的两根
为 x1,x2 ( | x1 |<| x2 | ),
∴二次函数 y=ax2+bx+c 与直线 y = -2 的一个交点
为 (-3,-2).
∵抛物线的对称轴为直线 x=-1,
∴二次函数 y=ax2+bx+c 与直线 y = -2 的
另一个交点为 (1,-2),即 x1 = 1,x2 = -3.
∴2x1-x2 = 2-(-3) = 5,故 ④ 正确.
所以正确的是 ②④.
O
x = -1
1
x
y
做一做
如图所示,桥梁的两条钢缆具有相同的抛物线形状,而且左、右两条抛物线关于 y 轴对称. 按照图中的直角坐标系,左面的一条抛物线可以 表示.
(1) 钢缆的最低点到桥面的距离是多少
(2) 两条钢缆最低点之间的距离是多少
顶点坐标(-20,1)
(1) 1 m.
(2) 40 m.
1.已知二次函数 y = ax2+bx+c 的 x、y 的部分对应值如下表:
x -1 0 1 2 3
y 5 1 -1 -1 1
A. y轴 B. 直线 x=
C. 直线 x=2 D. 直线 x=
则该二次函数图象的对称轴为( )
D
2. 根据公式确定下列二次函数图象的对称轴、顶点坐标和最值:
直线 x=3
直线 x=8
直线 x=1.25
直线 x= 0.5
最小值-5
最大值1
最小值
最大值
O
y
x
–1
–2
3
3.已知二次函数 y = ax2+bx+c(a≠0)的图象如图所示,则下列结论:
(1)a、b 同号;
(2)当 x = –1和 x = 3 时,函数值相等;
(3) 4a+b = 0;
(4)当 y = –2 时,x 的值只能取 0;
其中正确的是 .
直线x=1
(2)
返回
1.
把y=x2-4x+5化为y=a(x-h)2+k的形式为( )
A.y=(x-2)2+5
B.y=(x-2)2+1
C.y=(x+2)2+1
D.y=(x+2)2+5
B
2.
抛物线y=ax2+bx+c的对称轴是直线________,
顶点坐标是________________.
返回
3.
x=-3
抛物线y=x2+6x-8的对称轴为直线________,顶点坐标为_______________.
(-3,-17)
(8分)[教材P41“随堂练习”变式]写出下列二次函数图象的开口方向、对称轴和顶点坐标.
(1)y=1-6x-x2;
(2)y=2(x+1)(x-3).
返回
4.
解:y=1-6x-x2=-(x+3)2+10,故抛物线的开口向下,
对称轴为直线x=-3,顶点坐标为(-3,10).
y=2(x+1)(x-3)=2x2-4x-6=2(x-1)2-8,故抛物线开口向上,对称轴为直线x=1,顶点坐标为(1,-8).
返回
5.
B
二次函数y=x2+2x+1的图象大致是( )
返回
6.
A
已知二次函数y=-2x2+4x+5,当函数值y随x的增大而增大时,x的取值范围是( )
A.x<1
B.x>1
C.x<2
D.x>2
返回
7.
D
关于二次函数y=3x2+6x-4,下列说法正确的是( )
A.图象的对称轴在y轴右侧
B.图象与y轴的交点坐标为(0,4)
C.函数有最小值-4
D.当x>0时,y随x的增大而增大
返回
8.
D
若点(2,5),(6,5)是抛物线y=ax2+bx+c上的两个点,则它的对称轴是( )
A.直线x=1
B.直线x=2
C.直线x=3
D.直线x=4
9.
解:因为y=-x2+2x+3=-(x-1)2+4,所以该抛物线的对称轴为直线x=1.
当x=0时,y=3,则该抛物线与y轴的交点坐标为(0,3).
当y=0时,-x2+2x+3=0,解得x1=3,x2=-1.
所以该抛物线与x轴的交点坐标为(-1,0),(3,0).
(16分) 已知抛物线y=-x2+2x+2.
(1)求该抛物线的对称轴和与x轴、y轴的交点坐标;
解:当x=1时,该函数有最大值,最大值为4.
(2)当x取何值时,该函数有最大值,并求出最大值;
图象如图.
由图象可知,当x>1时,
y随x的增大而减小.
(3)画出该函数图象,根据图象指出x为何值时,y随着x的增大而减小;
-5(4)当-1返回
返回
10.
D
[2024南通中考]将抛物线y=x2+2x-1向右平移3个单位长度后得到新抛物线的顶点坐标为( )
A.(-4,-1)
B.(-4,2)
C.(2,1)
D.(2,-2)
顶点:
对称轴:
y = ax2+bx+c ( a ≠ 0 )
(一般式)
配方法
公式法
(顶点式)
必做作业:从教材习题中选取;
选做作业:完成练习册本课时的习题.
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