(共47张PPT)
第 1 页:封面
标题:26.2.2.4 二次函数 \( y = ax^2 + bx + c \) 的图象与性质
副标题:二次函数一般式的深度探究
落款:初中数学教研组
第 2 页:学习目标与知识衔接
一、学习目标
掌握将二次函数一般式 \( y = ax^2 + bx + c \) 转化为顶点式的方法(配方)
理解并掌握 \( y = ax^2 + bx + c \) 的开口、顶点、对称轴、最值及增减性
能运用一般式解决实际问题,深化数形结合思想
二、知识衔接(回顾顶点式)
二次函数顶点式:\( y = a(x - h)^2 + k \),顶点坐标\( (h, k) \),对称轴直线\( x = h \)
思考:一般式 \( y = ax^2 + bx + c \)(\( a \neq 0 \))无法直接读出顶点和对称轴,如何通过转化获取这些关键信息?
第 3 页:探究 1:一般式转化为顶点式(配方过程)
一、配方步骤(以 \( y = ax^2 + bx + c \) 为例)
提取二次项系数:针对含\( x \)的项,提取\( a \),得\( y = a\left(x^2 + \frac{b}{a}x\right) + c \)
配方(补全完全平方式):在括号内加、减一次项系数一半的平方\( \left(\frac{b}{2a}\right)^2 \),得\( y = a\left[x^2 + \frac{b}{a}x + \left(\frac{b}{2a}\right)^2 - \left(\frac{b}{2a}\right)^2\right] + c \)
整理为顶点式:括号内化为完全平方式,去括号并合并常数项,得\( y = a\left(x + \frac{b}{2a}\right)^2 + \frac{4ac - b^2}{4a} \)
二、对应顶点式要素
对比顶点式 \( y = a(x - h)^2 + k \),可得:
对称轴:直线 \( x = -\frac{b}{2a} \)
顶点坐标:\( \left(-\frac{b}{2a}, \frac{4ac - b^2}{4a}\right) \)
示例:将 \( y = 2x^2 - 4x + 1 \) 化为顶点式
提取系数:\( y = 2(x^2 - 2x) + 1 \)
配方:\( y = 2[(x^2 - 2x + 1) - 1] + 1 = 2(x - 1)^2 - 2 + 1 \)
整理:\( y = 2(x - 1)^2 - 1 \),顶点\( (1, -1) \),对称轴\( x = 1 \)
第 4 页:探究 2:一般式的核心性质(分 \( a > 0 \) 和 \( a < 0 \))
性质维度
当 \( a > 0 \) 时
当 \( a < 0 \) 时
开口方向
向上(与顶点式一致,由\( a \)符号决定)
向下(与顶点式一致,由\( a \)符号决定)
顶点坐标
\( \left(-\frac{b}{2a}, \frac{4ac - b^2}{4a}\right) \)(最低点)
\( \left(-\frac{b}{2a}, \frac{4ac - b^2}{4a}\right) \)(最高点)
对称轴
直线 \( x = -\frac{b}{2a} \)
直线 \( x = -\frac{b}{2a} \)
函数最值
当 \( x = -\frac{b}{2a} \) 时,\( y_{\text{ ° }} = \frac{4ac - b^2}{4a} \)
当 \( x = -\frac{b}{2a} \) 时,\( y_{\text{ ¤§}} = \frac{4ac - b^2}{4a} \)
增减性
- 当 \( x < -\frac{b}{2a} \)(对称轴左侧)时,\( y \) 随 \( x \) 增大而减小;- 当 \( x > -\frac{b}{2a} \)(对称轴右侧)时,\( y \) 随 \( x \) 增大而增大
- 当 \( x < -\frac{b}{2a} \)(对称轴左侧)时,\( y \) 随 \( x \) 增大而增大;- 当 \( x > -\frac{b}{2a} \)(对称轴右侧)时,\( y \) 随 \( x \) 增大而减小
第 5 页:关键结论与易错点解析
一、关键结论
系数作用:
\( a \):决定开口方向(正向上、负向下)和开口大小(\( |a| \)越大,开口越窄);
\( b \):与\( a \)共同决定对称轴位置(\( x = -\frac{b}{2a} \)),单独无意义;
\( c \):抛物线与\( y \)轴交点的纵坐标(交点坐标\( (0, c) \));
判别式\( \Delta = b^2 - 4ac \):决定抛物线与\( x \)轴交点个数(\( \Delta > 0 \)有 2 个交点,\( \Delta = 0 \)有 1 个交点,\( \Delta < 0 \)无交点)。
转化价值:将一般式化为顶点式,可更便捷地分析顶点、对称轴和最值,为解决最值问题(如利润、面积最值)奠定基础。
二、易错点警示
配方错误:配方时易漏乘二次项系数\( a \),如将\( y = 2x^2 - 4x + 1 \)误配为\( (2x - 1)^2 + 0 \),需牢记 “先提系数,再配方”;
对称轴公式混淆:误将对称轴记为\( x = \frac{b}{2a} \),忽略负号,需强化 “\( x = -\frac{b}{2a} \)” 的记忆;
最值计算偏差:计算顶点纵坐标\( \frac{4ac - b^2}{4a} \)时,易颠倒分子顺序(写成\( \frac{b^2 - 4ac}{4a} \)),需注意配方过程中的常数项整理。
第 6 页:例题讲解(分层应用)
例题 1:基础应用(分析一般式性质)
已知二次函数 \( y = -x^2 + 2x + 3 \)(\( a = -1 \),\( b = 2 \),\( c = 3 \)),回答下列问题:
求开口方向、对称轴及顶点坐标;
解:\( a = -1 < 0 \),开口向下;
对称轴\( x = -\frac{2}{2 \times (-1)} = 1 \);
顶点纵坐标\( \frac{4 \times (-1) \times 3 - 2^2}{4 \times (-1)} = \frac{-12 - 4}{-4} = 4 \),顶点\( (1, 4) \);
求函数的最大值及此时\( x \)的值;
解:当\( x = 1 \)时,\( y_{\text{ ¤§}} = 4 \);
当\( x \)为何值时,\( y \)随\( x \)增大而减小?
解:当\( x > 1 \)(对称轴右侧)时,\( y \)随\( x \)增大而减小。
例题 2:进阶应用(实际最值问题)
某商店销售某种商品,每件成本为 30 元,每件售价\( x \)元(\( 30 \leq x \leq 60 \)),每天销售量\( y \)件与售价\( x \)的关系为\( y = -2x + 120 \),求每天的最大利润\( W \)(利润 = 每件利润 × 销售量)。
解:1. 列利润表达式:\( W = (x - 30)y = (x - 30)(-2x + 120) = -2x^2 + 180x - 3600 \);
2. 分析二次函数:\( a = -2 < 0 \),利润有最大值,对称轴\( x = -\frac{180}{2 \times (-2)} = 45 \)(在\( 30 \leq x \leq 60 \)范围内);
3. 求最大值:\( W_{\text{ ¤§}} = -2 \times 45^2 + 180 \times 45 - 3600 = 450 \)(元);
答:当售价为 45 元时,每天最大利润为 450 元。
第 7 页:课堂练习(巩固提升)
一、基础题
二次函数 \( y = 3x^2 - 6x + 2 \) 的对称轴是______,顶点坐标是______,当\( x = \)时,\( y \)有最______值为(答案:直线\( x = 1 \);\( (1, -1) \);1;小;-1);
若二次函数 \( y = x^2 + bx + 4 \) 的对称轴为直线\( x = 2 \),则\( b = \)______(答案:-4)。
二、提升题
已知二次函数 \( y = ax^2 + bx + c \) 的图象过点\( (0, 1) \)、\( (1, 3) \)、\( (-1, 1) \),求该函数解析式,并判断其与\( x \)轴是否有交点(答案:解析式\( y = x^2 + x + 1 \),\( \Delta = 1 - 4 = -3 < 0 \),无交点)。
第 8 页:课堂小结与作业布置
一、课堂小结
转化方法:一般式通过配方转化为顶点式,核心是 “提系数、补全平方、整理常数”;
核心性质:开口看\( a \),对称轴\( x = -\frac{b}{2a} \),顶点\( \left(-\frac{b}{2a}, \frac{4ac - b^2}{4a}\right) \),最值由\( a \)和顶点纵坐标决定;
实际应用:利用一般式解决利润、面积等最值问题,需先建立函数模型,再结合性质求解。
二、作业布置
必做:教材中对应基础习题,将 3 个一般式转化为顶点式并分析性质;
选做:某长方形场地周长为 20 米,设长为\( x \)米,求面积\( S \)与\( x \)的函数关系,并求最大面积。
2025-2026学年华东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: .
26.2.2.4二次函数y=ax2+bx+c的
图象与性质
第26章 二次函数
a
i
T
u
j
m
i
a
N
g
复习引入
y=a(x-h)2+k a>0 a<0
开口方向
顶点坐标
对称轴
增减性
最值
向上
向下
(h,k)
(h,k)
x = h
x = h
当 x<h 时,y 随着 x 的增大而减小;当 x>h 时
y 随着 x 的增大而增大.
当 x<h 时,y 随着 x 的增大而增大;当 x>h 时,y 随着 x 的增大而减小.
x = h 时,y最小值 = k
x = h 时,y最大值 = k
抛物线 y = a(x - h)2 + k 可以看作由抛物线 y = ax2 经过平移得到
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
合作探究
我们已经知道 y =a(x-h)2+k 的图象和性质,能否利用这些知识来讨论 的图象和性质?
问题1 怎样将 化成 y=a(x-h)2+k 的形式?
二次函数 y=ax2+bx+c的图象和性质
配方
想一想:配方的方法及步骤是什么?
配方
你知道是怎样配方的吗?
(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:配方后的关系式通常称为配方式或顶点式.
问题2 你能说出 的对称轴及顶点坐标吗?
答:对称轴是直线 x = 6,顶点坐标是(6,3).
问题3 二次函数 可以看作是由 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 6 个单位得到的;
平移方法2:
先向右平移 6 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 的图象?
…
…
…
…
9
8
7
6
5
4
3
x
解:先利用图形的对称性列表
7.5
5
3.5
3
3.5
5
7.5
5
10
x
y
5
10
然后描点画图,得到图象
如右图.
O
问题5 结合二次函数 的图象,说出其增减性.
5
10
x
y
5
10
x=6
当 x<6 时,y 随 x 的增大而减小;
当 x>6 时,y 随 x 的增大而增大.
O
例1 画出函数 的图象,并说明这个函数具有哪些性质.
x ··· -2 -1 0 1 2 3 4 ···
y ··· ···
-6.5
-4
-2.5
-2
-2.5
-4
-6.5
解: 函数 通过配方可得 ,
先列表:
典例精析
2
x
y
-2
O
4
-2
-4
-4
-6
-8
然后描点、连线,得到图象如下图.
由图象可知,这个函数具有如下性质:
当 x<1 时,函数值 y 随x 的增大而增大;
当 x>1 时,函数值 y 随x 的增大而减小;
当 x = 1 时,函数取得最大值,最大值 y = -2.
求二次函数 y = 2x2 - 8x + 7 图象的对称轴和顶点坐标.
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).
解:
练一练
我们如何用配方法将一般式 y = ax2+bx+c(a≠0)化成顶点式 y = a(x-h)2+k?
将一般式y=ax2+bx+c化成顶点式y=a(x-h)2+k
y = ax + bx + c
要点归纳
二次函数 y=ax2+bx+c的图象和性质
1.一般地,二次函数 y = ax2 + bx + c 的可以通过配方化成 y = a(x - h)2 + k 的形式,即
因此抛物线 y = ax2 + bx + c 的顶点坐标是
对称轴是直线
(1)
x
y
O
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;当 x = 时,函数达到最小值,最小值为 .
二次函数 y = ax2 + bx + c 的图象和性质
(2)
x
y
O
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;当 x = 时,函数值达到最大,最大值为 .
二次函数y=ax2+bx+c的图象和性质
例2 已知二次函数 y =-x2+2bx+c,当 x>1 时,y 的值随 x 值的增大而减小,则实数 b 的取值范围是( )
A.b≥-1 B.b≤-1 C.b≥1 D.b≤1
解析:由题设可知,
当 x>1 时,y 的值随 x 值的增大而减小,
∴抛物线 y =-x2+2bx+c 的对称轴应在直线 x = 1 的
左侧,而抛物线 y=-x2+2bx+c的对称轴
,即 b≤1,故选 D.
D
填一填
顶点坐标 对称轴 最值
y = -x2 + 2x
y = -2x2 - 1
y = 9x2 + 6x - 5
(1,1)
x = 1
最大值 1
(0,-1)
y 轴
最大值 -1
最小值 -6
( ,-6)
直线 x =
合作探究
问题1 一次函数 y = kx + b 的图象如下图所示,请根据一次函数图象的性质填空:
x
y
O
y=k1x+b1
x
y
O
y=k3x+b3
y=k2x+b2
k1 ___ 0
b1 ___ 0
k3 ___ 0
b3 ___ 0
<
>
>
<
k2 ___ 0
b2 ___ 0
>
>
二次函数的图象与系数的关系
x
y
O
问题2 二次函数 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
>
>
>
>
<
=
开口向上,a>0
对称轴在 y 轴左侧,
对称轴在 y 轴右侧,
x=0 时,y=c
x
y
O
a3___ 0
b3___ 0
c3___ 0
a4___ 0
b4___ 0
c4___ 0
<
=
>
<
>
<
开口向下,a<0
对称轴是 y 轴,
对称轴在 y 轴右侧,
x =0时,y =c.
二次函数 y = ax2 + bx + c 的图象与 a、b、c 的关系
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 对称轴在 y 轴的____侧
a、b 异号 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
要点归纳
例3 已知二次函数 y=ax2+bx+c 的图象如图所示,下列结论:①abc>0;②2a-b<0;③4a-2b+c<0;④(a+c)2<b2. 其中正确的个数是 ( )
A.1 B.2 C.3 D.4
D
【解析】由图象开口向下可得 a<0,
由对称轴在 y 轴左侧可得 b<0,
由图象与 y 轴交于正半轴可得 c>0,
则 abc>0,故①正确;
由对称轴 x >-1可得 2a-b<0,故②正确;
则(a+b+c)(a-b+c)<0,
即(a+c)2-b2<0,可得(a+c)2<b2,
故④正确.故正确的结论是①②③④. 选 D.
由图象上横坐标为 x=-2 的点在第三象限
可得 4a-2b+c<0,故③正确;
由图象上 x=1 的点在第四象限得
a+b+c<0,
由图象上 x=-1 的点在第二象限得
a-b+c>0,
练一练
二次函数 的图象如图,反比例函数 与正比例函数 在同一坐标系内的大致图象是( )
解析:由二次函数的图象得知a<0,b>0.故反比例函数的图象在二、四象限,
正比例函数的图象经过一、三象限.
故选C.
C
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
O
y
x
–1
–2
3
2.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)
3.如图是二次函数 y = ax2 + bx + c (a≠0) 图象的一部分,x= -1是对称轴,有下列判断:①b-2a=0;②4a-2b+c<0;③a-b+c= -9a;④若 (-3,y1),( ,y2) 是抛物线上两点,则 y1 > y2.其中正确的是( )
A.①②③ B.①③④ C.①②④ D.②③④
x
y
O
2
x= -1
B
4.根据公式确定下列二次函数图象的对称轴、顶点坐标:
直线 x = 3
直线 x = 8
直线 x = 1.25
直线 x = 0.5
返回
1.[2024南阳模拟]下列关于二次函数y=-x2+4x+3的说法正确的是( )
A.该函数图象的开口向上
B.该函数图象的顶点坐标为(2,3)
C.当x<2时,y随x的增大而减小
D.该函数的最大值为7
D
2.[2023河南]二次函数y=ax2+bx的图象如图所示,则一次函数y=ax+b的图象一定不经过( )
A.第一象限
B.第二象限
C.第三象限
D.第四象限
C
返回
2
3.将抛物线y=ax2+bx+3向下平移5个单位后,经过点(-2,4),则6a-3b-7=________.
【点拨】抛物线y=ax2+bx+3向下平移5个单位后得到y=ax2+bx+3-5=ax2+bx-2,
把点(-2,4)的坐标代入y=ax2+bx-2,
得4=a×(-2)2-2b-2,即2a-b=3,
∴6a-3b-7=3(2a-b)-7=3×3-7=2.
返回
返回
5.[2024德州期中]已知:二次函数y=x2+4x+3.
(1)求出该函数图象的顶点坐标;
【解】y=x2+4x+3=(x+2)2-1,
∴该函数图象的顶点坐标为
(-2,-1).
(2)在如图的网格中画出该函数的大致图象;
【解】函数图象如图所示.
返回
(3)求当-4≤x≤2时,函数y的取值范围.
【解】易得当x=-2时,函数y取最小值-1,
当x=-4时,y=3,当x=2时,y=15,
∴当-4≤x≤2时,函数y的取值范围为-1≤y≤15.
【答案】 A
返回
7.[2024北京海淀区期中]已知P1(x1,y1),P2(x2,y2)是抛物线y=ax2-4ax上的两点,下列命题正确的是( )
A.若|x1-2|>|x2-2|,则y1>y2
B.若y1>y2,则|x1-2|>|x2-2|
C.若y1=y2,则x1=x2
D.若|x1-2|=|x2-2|,则y1=y2
【答案】 D
返回
当y1=y2时,P1(x1,y1),P2(x2,y2)关于抛物线对称轴对称或重合,∴选项C错误,不符合题意.
若|x1-2|=|x2-2|,则P1(x1,y1),P2(x2,y2)到对称轴距离相等,∴y1=y2.选项D正确,符合题意.故选D.
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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