(共29张PPT)
一、本章知识框架图(核心脉络)
二、核心概念清单(精准辨析)
1. 二次函数的定义与构成
概念
定义
关键特性
易错提醒
二次函数
形如\( y = ax^2 + bx + c \)(\( a b c \)为常数,\( a \neq 0 \))的函数
最高次项为 2 次,图像是抛物线
易忽略\( a \neq 0 \)的前提(\( a=0 \)时为一次函数)
一般式
\( y = ax^2 + bx + c \)(\( a \neq 0 \))
包含二次项、一次项、常数项
一次项系数\( b \)、常数项\( c \)可为 0(如\( y=2x^2 \)是特殊二次函数)
顶点式
\( y = a(x - h)^2 + k \)(\( a \neq 0 \))
直接体现抛物线顶点\( (h,k) \)
括号内为\( x - h \),当\( h<0 \)时符号易出错(如\( y=2(x+3)^2 \)的顶点横坐标为 - 3)
交点式
\( y = a(x - x_1)(x - x_2) \)(\( a \neq 0 \))
直接体现抛物线与 x 轴交点\( (x_1,0) (x_2,0) \)
仅当抛物线与 x 轴有交点时存在,\( x_1 x_2 \)是对应一元二次方程的根
项与系数
二次项\( ax^2 \)(系数\( a \))、一次项\( bx \)(系数\( b \))、常数项\( c \)
\( a \)决定开口方向与宽窄,\( b \)影响对称轴位置,\( c \)是抛物线与 y 轴交点纵坐标
混淆 “项” 与 “系数”(如 “一次项” 是\( bx \),“一次项系数” 是\( b \))
2. 抛物线的核心特征
开口方向:由\( a \)的符号决定 ——\( a>0 \)开口向上,\( a<0 \)开口向下;\( |a| \)越大,开口越窄;\( |a| \)越小,开口越宽。
对称轴:一般式中为直线\( x = -\frac{b}{2a} \),顶点式中为直线\( x = h \),是抛物线的 “铅直对称轴”,对称点横坐标到对称轴距离相等。
顶点:抛物线的最高点(\( a<0 \))或最低点(\( a>0 \)),坐标为\( \left(-\frac{b}{2a}, \frac{4ac - b^2}{4a}\right) \)(一般式推导)或\( (h,k) \)(顶点式),是最值点。
与坐标轴交点:
与 y 轴交点:恒为\( (0,c) \)(代入\( x=0 \)求解);
与 x 轴交点:解方程\( ax^2 + bx + c = 0 \),判别式\( \Delta = b^2 - 4ac \)决定交点个数(\( \Delta>0 \)有 2 个,\( \Delta=0 \)有 1 个,\( \Delta<0 \)无交点)。
三、核心性质与方法体系(操作指南)
1. 二次函数的图像性质(以一般式\( y = ax^2 + bx + c \)为例)
性质维度
\( a>0 \)(开口向上)
\( a<0 \)(开口向下)
关键结论
开口方向
向上
向下
\( a \)的符号决定开口方向
增减性
对称轴左侧(\( x < -\frac{b}{2a} \))y 随 x 增大而减小;右侧(\( x > -\frac{b}{2a} \))y 随 x 增大而增大
对称轴左侧(\( x < -\frac{b}{2a} \))y 随 x 增大而增大;右侧(\( x > -\frac{b}{2a} \))y 随 x 增大而减小
增减性以对称轴为界,“左减右增” 或 “左增右减”
最值
顶点为最小值点,\( y_{\text{ ° }} = \frac{4ac - b^2}{4a} \)
顶点为最大值点,\( y_{\text{ ¤§}} = \frac{4ac - b^2}{4a} \)
最值在顶点处取得,无另一个极端值
对称性
若\( (x_1,y) (x_2,y) \)在抛物线上,则\( x_1 + x_2 = -\frac{b}{a} \)
同左
对称点纵坐标相等,横坐标和为对称轴横坐标的 2 倍
2. 二次函数表达式的转化与求解
(1)三种表达式的转化
转化方向
操作步骤
示例(将\( y = 2x^2 + 4x - 1 \)转化)
一般式→顶点式
1. 提取二次项系数:\( a(x^2 + \frac{b}{a}x) + c \);2. 配方:\( a\left[(x + \frac{b}{2a})^2 - \frac{b^2}{4a^2}\right] + c \);3. 整理为\( a(x - h)^2 + k \)
1. \( 2(x^2 + 2x) - 1 \);2. \( 2[(x+1)^2 - 1] - 1 \);3. \( 2(x+1)^2 - 3 \)(顶点\( (-1,-3) \))
一般式→交点式
1. 解方程\( ax^2 + bx + c = 0 \)得根\( x_1 x_2 \);2. 代入\( y = a(x - x_1)(x - x_2) \)
解方程\( 2x^2 + 4x - 1 = 0 \)得\( x_1 = \frac{-2 + \sqrt{6}}{2} \),\( x_2 = \frac{-2 - \sqrt{6}}{2} \),故\( y = 2\left(x - \frac{-2 + \sqrt{6}}{2}\right)\left(x - \frac{-2 - \sqrt{6}}{2}\right) \)
顶点式 / 交点式→一般式
展开、合并同类项
\( y = 2(x+1)^2 - 3 = 2(x^2 + 2x + 1) - 3 = 2x^2 + 4x - 1 \)
(2)待定系数法求表达式(根据已知条件选择形式)
已知条件
选择表达式形式
求解步骤
任意三点坐标
一般式\( y = ax^2 + bx + c \)
代入三点得三元一次方程组,解出\( a b c \)
顶点坐标\( (h,k) \) + 另一点坐标
顶点式\( y = a(x - h)^2 + k \)
代入顶点得\( k \),再代入另一点求\( a \)
与 x 轴交点\( (x_1,0) (x_2,0) \) + 另一点坐标
交点式\( y = a(x - x_1)(x - x_2) \)
代入交点得\( x_1 x_2 \),再代入另一点求\( a \)
3. 二次函数与一元二次方程的关系
本质关联:二次函数\( y = ax^2 + bx + c \)中,令\( y=0 \),即转化为一元二次方程\( ax^2 + bx + c = 0 \);
图像体现:方程的根是抛物线与 x 轴交点的横坐标,判别式\( \Delta \)对应交点个数:
\( \Delta>0 \):方程有两个不等实根,抛物线与 x 轴有两个不同交点;
\( \Delta=0 \):方程有两个相等实根,抛物线与 x 轴有一个公共点(相切);
\( \Delta<0 \):方程无实根,抛物线与 x 轴无交点;
应用场景:求抛物线与 x 轴交点、判断函数值正负区间(如\( y>0 \)时 x 的取值范围)。
四、易错点与易混点辨析(避坑指南)
1. 概念与性质易错点
误区 1:认为 “二次函数一定有一次项和常数项”
纠正:一次项系数\( b \)和常数项\( c \)可为 0,如\( y=3x^2 \)(\( b=0,c=0 \))、\( y=2x^2 - 5 \)(\( b=0 \))均为二次函数。
误区 2:对称轴公式记错,写成\( x = \frac{b}{2a} \)
纠正:正确公式为\( x = -\frac{b}{2a} \),符号易遗漏,可通过顶点式推导验证(如\( y=a(x-h)^2+k \)展开后\( b=-2ah \),故\( h=-\frac{b}{2a} \))。
误区 3:判断增减性时忽略 “以对称轴为界”
纠正:增减性不能仅凭\( a \)的符号判断,需分 “对称轴左侧” 和 “右侧”,如\( a>0 \)时,并非 y 随 x 增大而一直增大,而是右侧增大、左侧减小。
2. 表达式转化与求解易错点
配方时符号错误:
反例:将\( y = -x^2 + 2x + 3 \)配方时,误写为\( y = -(x^2 + 2x) + 3 \)(应为\( -(x^2 - 2x) + 3 \))。
正解:提取负号时,括号内各项需变号,正确配方为\( y = -(x-1)^2 + 4 \)。
待定系数法漏条件:
反例:已知顶点\( (2,1) \)求表达式时,仅设\( y = (x-2)^2 + 1 \),忽略\( a \)的系数(需另一个条件求\( a \))。
正解:应设\( y = a(x-2)^2 + 1 \),再代入已知点求\( a \)。
3. 实际应用易错点
自变量取值范围忽略实际意义:
反例:用二次函数求 “长方形面积最值” 时,未考虑边长为正数,导致 x 的取值范围包含负数。
正解:结合实际场景(如长度、时间、数量为正)确定自变量取值范围,最值需在该范围内求解。
混淆 “最大值” 与 “最小值”:
反例:\( a<0 \)时(开口向下),误求 “最小值”;\( a>0 \)时(开口向上),误求 “最大值”。
正解:开口方向决定最值类型,\( a>0 \)有最小值,\( a<0 \)有最大值,均在顶点处取得。
五、实战题型与解析(能力提升)
题型 1:概念与性质辨析题
例题:下列关于二次函数\( y = -2x^2 + 4x - 1 \)的说法正确的是( )
A. 开口向上 B. 对称轴为直线\( x=1 \) C. 顶点坐标为\( (1,1) \) D. 当\( x>1 \)时,y 随 x 增大而增大
解析:
A 错误:\( a=-2<0 \),开口向下;
B 正确:对称轴\( x = -\frac{b}{2a} = -\frac{4}{2 (-2)} = 1 \);
C 正确:代入\( x=1 \)得\( y=-2+4-1=1 \),顶点\( (1,1) \);
D 错误:\( a<0 \),\( x>1 \)(对称轴右侧),y 随 x 增大而减小;
答案:BC
题型 2:待定系数法求表达式
例题:已知二次函数图像过点\( (0,3) \)、\( (1,0) \)、\( (3,0) \),求其表达式。
解析:
已知与 x 轴交点\( (1,0) (3,0) \),设交点式\( y = a(x-1)(x-3) \);
代入\( (0,3) \):\( 3 = a(0-1)(0-3) \)→\( 3 = 3a \)→\( a=1 \);
展开得一般式:\( y = (x-1)(x-3) = x^2 - 4x + 3 \);
答案:\( y = x^2 - 4x + 3 \)(或交点式\( y = (x-1)(x-3) \))
题型 3:实际问题与最值
例题:某商店销售某种商品,每件成本为 40 元,售价为 x 元(\( 50 \leq x \leq 80 \)),每天销售量为\( -2x + 200 \)件。求每天的最大利润。
解析:
利润公式:利润 =(售价 - 成本)× 销售量,即\( y = (x - 40)(-2x + 200) \);
整理为一般式:\( y = -2x^2 + 280x - 8000 \)(\( a=-2<0 \),开口向下,有最大值);
求对称轴:\( x = -\frac{280}{2 (-2)} = 70 \)(在\( 50 \leq x \leq 80 \)范围内);
计算最大值:\( y = (70 - 40)(-2 70 + 200) = 30 60 = 1800 \);
答案:每天的最大利润为 1800 元。
题型 4:二次函数与方程综合
例题:已知二次函数\( y = x^2 - 2x - 3 \),求:(1)与 x 轴交点坐标;(2)当\( y>0 \)时 x 的取值范围。
解析:
求与 x 轴交点:令\( y=0 \),解方程 ( x
2025-2026学年华东师大版数学九年级下册【示范课精品课件】
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章末复习
第26章 二次函数
a
i
T
u
j
m
i
a
N
g
1. 二次函数的概念
一般地,形如 (a,b,c是常数,
)的函数,叫做二次函数.
y=ax2+bx+c
a ≠ 0
[注意] (1) 等号右边必须是整式;(2) 自变量的最高次数是 2;(3) 当 b=0,c=0 时,y=ax2 是特殊的二次函数.
2. 二次函数的图象
二次函数的图象是一条 ,它是 对称图形,其对称轴平行于_____轴.
抛物线
轴
y
(1) 一般式:____________________;
3. 二次函数的表达式
y = ax2 + bx + c (a≠0)
(2) 顶点式:____________________;
y = a(x - h)2 + k (a≠0)
(3) 交点式: .
y = a(x - x1)(x - x2) (a≠0)
4. 二次函数的平移
一般地,平移二次函数 y=ax2 的图象可得到二次函数 y=a(x-h)2+k 的图象.
y=ax2
上、下平移
y=ax2
左、右平移
左、右平移
上、下平移
上、下移且左、右移
[注意] 抓住顶点坐标的变化,熟记平移规律:
左加右减,上加下减.
二次函数 y = a(x h)2 + k y = ax2 + bx + c
开口 方向 对称轴
顶点坐标
最值 a>0
a<0
增减性 a>0 a<0 5. 二次函数的图象与性质:
a>0 时开口向上
a<0 时开口向下
x = h
(h,k)
y最小 = k
y最大 = k
在对称轴左边 x↗y↗,在对称轴右边 x↗y↘
在对称轴左边 x↗y↘ ,在对称轴右边x↗y↗
y最小=
y最大=
6.二次函数与一元二次方程及一元二次不等式的关系:
b2-4ac 的符号
二次函数 y = ax2+bx+c (a>0) 的图象
一元二次方程 ax2+bx+c = 0 (a ≠ 0) 的根
不等式 ax2+bx+c>0 (a>0)的解集
不等式 ax2+bx+c<0 (a>0)的解集
x2
x1
x
y
O
O
x1= x2
x
y
O
y
x
b2-4ac>0
b2-4ac=0
b2-4ac<0
x1,x2
x1 = x2 =
没有实数根
x<x1 或 x>x2
x ≠ x1
全体实数
x1<x<x2
无解
无解
考点一 求抛物线的顶点、对称轴、最值
例1 抛物线 y=x2-2x+3 的顶点坐标为_______.
【解析】
方法一:配方,得 y=x2-2x+3=(x-1)2+2,
则顶点坐标为 (1,2).
方法二:代入公式 , ,
则顶点坐标为(1,2).
(1,2)
解决此类题目可以先把二次函数 y=ax2+bx+c 配方为顶点式 y=a(x-h)2+k 的形式,得到其对称轴是直线 x=h,顶点坐标为 (h,k),当自变量范围没有限制时,其最值为 y=k;也可以直接利用公式求解.
方法归纳
1. 对于 y=2(x-3)2+2 的图象,下列叙述正确的是 ( )
A. 顶点坐标为 (-3,2)
B. 对称轴为 y=3
C. 当 x≥3 时,y 随 x 的增大而增大
D. 当 x≥3 时,y 随 x 的增大而减小
C
针对训练
y
x
考点二 二次函数的图象与性质及函数值的大小比较
例2 二次函数 y=-x2+bx+c 的图象如图所示,若点 A(x1,y1),B(x2,y2) 在此函数图象上,且 x1<x2<1,则 y1 与 y2 的大小关系是 ( )
A. y1≤y2 B. y1<y2 C. y1≤y2 D. y1>y2
【解析】由图象看出,抛物线开口向下,对称轴是 x=1,当 x<1时,y 随 x 的增大而增大. ∵ x1<x2<1,∴ y1<y2.
B
当二次函数的表达式与已知点的坐标中含有未知字母时,可以用如下方法比较函数值的大小:
(1) 用含有未知字母的代数式表示各函数值,然后进行比较;
(2) 在相应的范围内取未知字母的特殊值,采用特殊值法求解;
(3) 根据二次函数的性质,结合函数图象比较.
方法总结
2. 下列函数中,当 x>0 时,y 值随 x 值增大而减小的是( )
A. y = x2 B. y = x - 1
C. D. y = -3x2
D
针对训练
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
y
x
考点三 二次函数 y=ax2+bx+c (a ≠ 0) 的图象与系数 a,b,c 的关系
①abc>0
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.
y
x
②2a-b<0
由对称轴 x>-1 可得 2a-b<0,故②正确.
③4a-2b+c<0
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
由图象上横坐标为 x=1 的点在第四象限得 a+b+c<0,由图象上横坐标为 x=-1 的点在第二象限得
a-b+c>0,则 (a+b+c)(a-b+c)<0,
即 (a+c)2-b2<0,
所以 (a+c)2<b2,
故④正确. 故选 D.
y
x
④(a+c)2<b2
方法总结
1. 可根据对称轴的位置确定 b 的符号:
b=0 对称轴是 y 轴;
a、b 同号 对称轴在 y 轴左侧;
a、b 异号 对称轴在 y 轴右侧.
这个规律可简记为“左同右异”.
2. 当 x=1 时,函数值 y=a+b+c,
当图象上横坐标 x=1 的点在 x 轴上方时,a+b+c>0;当图象上横坐标 x=1 的点在 x 轴上时,a+b+c=0;
当图象上横坐标 x=1 的点在 x 轴下方时,a+b+c<0. 同理,可由图象上横坐标 x=-1,±2 的点判断
a-b+c,4a±b+c 的符号.
针对训练
解析:∵二次项系数为-1<0,
∴抛物线开口向下,对称轴为
由题意知,当 x>1 时,y 的值随 x 值的增大而减小,∴抛物线的对称轴应在直线 x = 1 的左侧.
3. 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
D
x
y
O
b
1
∴ b≤1. 如图所示.
考点四 抛物线的几何变换
例4 将抛物线 y=x2-6x+5 向上平移 2 个单位长度,再向右平移 1 个单位长度后,得到的抛物线解析式是 ( )
A.y=(x-4)2-6 B.y=(x-4)2-2
C.y=(x-2)2-2 D.y=(x-1)2-5
【解析】因为 y=x2-6x+5=(x-3)2-4,所以向上平移 2 个单位长度,再向右平移 1 个单位长度后,得到的解析式为 y=(x-3-1)2-4+2,即 y=(x-4)2-2. 故选 B.
B
4. 若抛物线 y =-7(x + 4)2-1 平移得到 y =-7x2,则可以( )
A. 先向左平移 4 个单位,再向下平移 1 个单位
B. 先向右平移 4 个单位,再向上平移 1 个单位
C. 先向左平移 1 个单位,再向下平移 4 个单位
D. 先向右平移 1 个单位,再向下平移 4 个单位
B
针对训练
考点五 二次函数表达式的确定
例5 已知关于 x 的二次函数,当 x = -1 时,函数值为 10;当 x = 1 时,函数值为 4;当 x = 2 时,函数值为 7.求这个二次函数的表达式.
待定系数法
解:设所求的二次函数为 y = ax2 + bx + c,由题意得
解得 a = 2,b = -3,c = 5.
∴ 所求的二次函数表达式为 y = 2x2 - 3x + 5.
方法总结
1. 若已知图象上的任意三个点,则设一般式求表达式;
2. 若已知抛物线的顶点坐标或对称轴与最值时,则可设顶点式求表达式,最后化为一般式;
3. 若已知二次函数图象与 x 轴的交点坐标为 (x1,0)、(x2,0) 时,可设交点式求表达式,最后化为一般式.
5. 已知抛物线 y = ax2 + bx + c 与抛物线 y =-x2-3x + 7 的形状相同,顶点在直线 x = 1 上,且顶点到 x 轴的距离为 5,请写出满足此条件的抛物线的表达式.
解:由题意,得 a = ±1.
又∵ 顶点在直线 x = 1 上,且到 x 轴的距离为 5,
∴ 顶点为 (1,5) 或 (1,-5).
∴ 表达式可为:
(1) y = (x-1)2 + 5; (2) y = (x-1)2-5;
(3) y =-(x-1)2 + 5;(4) y =-(x-1)2-5.
针对训练
例6 若二次函数 y = x2 + mx 的对称轴是 x = 3,则关于 x 的方程 x2 + mx = 7 的解为( )
A.x1 = 0,x2 = 6 B.x1 = 1,x2 = 7
C.x1 = 1,x2 = -7 D.x1 = -1,x2 = 7
解析:∵二次函数 y = x2 + mx 的对称轴是 x = 3,
∴ = 3,解得 m = -6.
∴ 关于 x 的方程 x2 + mx = 7 可化为 x2-6x-7 = 0,
即 (x + 1)(x-7) = 0,解得 x1 = -1,x2 = 7. 故选 D.
考点六 二次函数与一元二次方程
D
例7 某广告公司设计一幅周长为 12 m 的矩形广告牌,广告设计费用每平方米 1000 元,设矩形的一边长为 x (m),面积为 S (m2).
(1) 写出 S 与 x 之间的关系式,并写出自变量 x 的取值范围;
(2) 请你设计一个方案,使获得的设计费最多,并求出这个费用.
考点七 二次函数的应用
解:(1) 设矩形一边长为 x,则另一边长为 (6 - x),
∴ S = x(6 - x) = -x2 + 6x,其中 0<x<6.
(2) S = -x2 + 6x = -(x - 3)2 + 9,
∴ 当 x = 3 时,即矩形的一边长为 3 m 时,
矩形面积最大,为 9 m2.
这时设计费最多,为 9×1000 = 9000 (元).
二次函数
图象画法
抛物线的开口方向
抛物线的顶点坐标和对称轴
二次函数的性质
抛物线的平移
最值
确定
表达式
应用
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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