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二次函数y=a(x-h)2+k的图象和性质
【经典例题】
知识点一 二次函数的图象与性质
【例1】如果将二次函数的图象沿y轴向上平移1个单位,那么所得图象的函数解析式是
【分析】直接利用平移的规律“左加右减,上加下减”,在原函数上加1可得新函数解析式
【解答】解:∵图象沿y轴向上平移1个单位,
∴
【例2】下面所示各图是在同一直角坐标系内,二次函数与一次函数y=ax+c的大致图象.正确的是( )
【分析】由b=0可得出二次函数的对称轴为y轴,对照四个选项中图象即可得出结论.
【解答】解:∵b=0,
∴二次函数的对称轴为y轴,
∴B符合题意.
故选:B.
知识点二 二次函数的图象与性质
【例3】在同一直角坐标系中,一次函数y=ax+c和二次函数的图象为( )
【分析】本题形数结合,一次函数y=ax+c,可判断a、c的符号;根据二次函数的图象位置,可得a,c.经历:图象位置-系数符号-图象位置.
【解答】A、函数y=ax+c中,a>0,c>0,中,a<0,c<0,故A错误;
B、函数y=ax+c中,a<0,c>0,中,a>0,c>0,故B正确;
C、函数y=ax+c中,a>0,c<0,中,a>0,c>0,故C错误;
D、函数y=ax+c中,a<0,c>0,中,a>0,c<0,故D错误.
故选:B.
【例4】在直角坐标系中作出,的图象
(1)指出该函数图象的开口方向、顶点坐标和对称轴;
(2)试说明函数与二次函数的图象的关系;
(3)根据图象说明何时y有最大(小)值,是多少.
【分析】(1)根据图象即可求得开口方向、顶点坐标和对称轴.
(2)根据二次函数的图象的性质,结合函数图象即可求得;
(3)根据图象说明即可.
【解答】解:函数的图象如图所示:
(1)函数图象的开口方向向上、顶点坐标(3,0)和对称轴为x=3;
(2)函数与二次函数的图象的关系:二次函数的图象箱左平移三个单位得到函数的图象;
(3)y有最小值,最小值为0.
知识点三 二次函数的图象与性质
【例5】关于x的二次函数,下列说法正确的是( )
A.图象的开口向上 B.图象与y轴的交点坐标为(-1,2)
C.当x<1时,y随x的增大而减小 D.图象的顶点坐标是(-1,2)
【分析】由二次函数解析式可求得其开口方向、顶点坐标、增减性,则可判断A、C、D,令x=0可求得与y轴的交点,则可判断D,可求得答案.
【解答】解:∵
∴二次函数图象开口向下,顶点坐标为(-1,2),对称轴为x=-1,故A错误、D正确;
当x<-1时,y随x的增大而增大,当x>-1时,y随x的增大而减小,故C错误;
在中,令x=0可得y=1,
∴图象与y轴的交点坐标为(0,1),故B不正确;
故选:D.
【例6】如图,二次函数图象的顶点是P(2,-1),与x轴交于点A和点B(3,0)
(1)求这个二次函数的解析式;
(2)点Q为第一象项的抛物线上一点,且AQ⊥PA.
①求的值;
②PQ交x轴于M,求的值。
【分析】(1)设二次函数顶点式解析式(a≠0),然后把点B的坐标代入求出a的值,即可得解;
(2)①令y=0求出点A的坐标,然后求出∠PAB=45°,再求出∠BAQ=45°,然后求出直线AQ的解析式,再与二次函数解析式联立求出点Q的坐标,再利用勾股定理列式求出AP、AQ的长,然后利用三角形的面积公式列式计算即可得解;
②根据等底的三角形的面积的比等于高的比求出S△APM:S△AMQ,再根据等高的三角形的面积的比等于底边的比求解即可.
【解答】(1)设二次函数顶点式解析式(a≠0)
将点B(3,0)代入得,,解得a=1,
所以,函数解析式为,即
(2)①令y=0,则
解得,
所以,点A的坐标为(1,0),
∵顶点P(2,-1),∴∠PAB=45°,
∵AQ⊥PA,∴∠BAQ=90°-45°=45°,
∴直线AQ的解析式为y=x-1,
联立 解得,
∴点Q的坐标为(4,3),
由勾股定理得,
∴
②∵点P(2,-1),Q(4,3),
∴S△APM:S△AMQ=1:3,
∵点A到PQ的距离相等,
【知识巩固】
1. 抛物线的顶点坐标是( )
A.(1,1) B.(-1,1) C.(-1,-1) D.(1,-1)
2. 对于二次函数,下列说法正确的是( )
A.图象的开口向下 B.当x=-1时,取得最小值为y=-8
C.当x<1时,y随x的增大而减小 D.图象的对称轴是直线x=-1
3. 二次函数的图象如图,则一次函数y=mx+n的图象经过( )
A.第一、二、三象限 B.第一、二、四象限
C.第二、三、四象限 D.第一、三、四象限
4. 若抛物线的开口向下,顶点是(1,3),y随x的增大而减小,则x的取值范围是( )
A.x>3 B.x<3 C.x>1 D.x<0
5. 已知二次函数,当-1<x<a时,y随x的增大而增大,则实数a的取值范围是____________
【培优特训】
6. 若抛物线的顶点在第一象限,则m的取值范围为___________
7. 已知二次函数(0≤x≤3)的图象,如图所示,关于该函数在所给自变量取值范围内,下列说法正确的是( )
A.有最小值0,有最大值3
B.有最小值-1,有最大值0
C.有最小值-1,有最大值3
D.有最小值-1,无最大值
8. 如图,对称轴平行于y轴的抛物线与x轴交于(1,0),(3,0)两点,则它的对称轴为__________
9. 如图,抛物线与x轴交于A,B两点,与直线相交于B,C两点,连结A,C两点.
(1)写出直线BC的解析式;
(2)求△ABC的面积.
10. 某电子科技公司开发一种新产品,公司对经营的盈亏情况每月最后一天结算1次.在1~12月份中,公司前x个月累计获得的总利润y(万元)与销售时间x(月)之间满足二次函数关系式,二次函数的一部分图象如图所示,点A为抛物线的顶点,且点A、B、C的横坐标分别为4、10、12,点A、B的纵坐标分别为-16、20.
(1)试确定函数关系式
(2)分别求出前9个月公司累计获得的利润以及10月份一个月内所获得的利润;
(3)在前12个月中,哪个月该公司一个月内所获得的利润最多?最多利润是多少万元?
【中考链接】
11. 二次函数的图象如图所示,则直线y=-ax-c不经过( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
12. 设二次函数图象的对称轴为直线l,若点M在直线l上,则点M的坐标可能是( )
A.(1,0) B.(3,0) C.(-3,0) D.(0,-4)
13. 已知二次函数.下列说法:
①其图象的开口向下; ②其图象的对称轴为直线x=-3;
③其图象顶点坐标为(3,-1); ④当x<3时,y随x的增大而减小.
则其中说法正确的有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D. 4个
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二次函数y=a(x-h)2+k的图象和性质
【经典例题】
知识点一 二次函数的图象与性质
【例1】如果将二次函数的图象沿y轴向上平移1个单位,那么所得图象的函数解析式是
【分析】直接利用平移的规律“左加右减,上加下减”,在原函数上加1可得新函数解析式
【解答】解:∵图象沿y轴向上平移1个单位,
∴
【例2】下面所示各图是在同一直角坐标系内,二次函数与一次函数y=ax+c的大致图象.正确的是( )
【分析】由b=0可得出二次函数的对称轴为y轴,对照四个选项中图象即可得出结论.
【解答】解:∵b=0,
∴二次函数的对称轴为y轴,
∴B符合题意.
故选:B.
知识点二 二次函数的图象与性质
【例3】在同一直角坐标系,一次函数y=ax+c和二次函数的图象为( )
【分析】本题形数结合,一次函数y=ax+c,可判断a、c的符号;根据二次函数的图象位置,可得a,c.经历:图象位置-系数符号-图象位置.
【解答】A、函数y=ax+c中,a>0,c>0,中,a<0,c<0,故A错误;
B、函数y=ax+c中,a<0,c>0,中,a>0,c>0,故B正确;
C、函数y=ax+c中,a>0,c<0,中,a>0,c>0,故C错误;
D、函数y=ax+c中,a<0,c>0,中,a>0,c<0,故D错误.
故选:B.
【例4】在直角坐标系中作出,的图象
(1)指出该函数图象的开口方向、顶点坐标和对称轴;
(2)试说明函数与二次函数的图象的关系;
(3)根据图象说明何时y有最大(小)值,是多少.
【分析】(1)根据图象即可求得开口方向、顶点坐标和对称轴.
(2)根据二次函数的图象和性质,结合函数图象即可求得;
(3)根据图象说明即可.
【解答】解:函数的图象如图所示:
(1)函数图象的开口方向向上、顶点坐标(3,0)和对称轴为x=3;
(2)函数与二次函数的图象的关系:二次函数的图象箱左平移三个单位得到函数的图象;
(3)y有最小值,最小值为0.
知识点三 二次函数的图象与性质
【例5】关于x的二次函数,下列说法正确的是( )
A.图象的开口向上 B.图象与y轴的交点坐标为(-1,2)
C.当x<1时,y随x的增大而减小 D.图象的顶点坐标是(-1,2)
【分析】由二次函数解析式可求得其开口方向、顶点坐标、增减性,则可判断A、C、D,令x=0可求得与y轴的交点,则可判断D,可求得答案.
【解答】解:∵
∴二次函数图象开口向下,顶点坐标为(-1,2),对称轴为x=-1,故A错误、D正确;
当x<-1时,y随x的增大而增大,当x>-1时,y随x的增大而减小,故C错误;
在中,令x=0可得y=1,
∴图象与y轴的交点坐标为(0,1),故B不正确;
故选:D.
【例6】如图,二次函数图象的顶点是P(2,-1),与x轴交于点A和点B(3,0)
(1)求这个二次函数的解析式;
(2)点Q为第一象项的抛物线上一点,且AQ⊥PA.
①求的值;
②PQ交x轴于M,求的值。
【分析】(1)设二次函数顶点式解析式(a≠0),然后把点B的坐标代入求出a的值,即可得解;
(2)①令y=0求出点A的坐标,然后求出∠PAB=45°,再求出∠BAQ=45°,然后求出直线AQ的解析式,再与二次函数解析式联立求出点Q的坐标,再利用勾股定理列式求出AP、AQ的长,然后利用三角形的面积公式列式计算即可得解;
②根据等底的三角形的面积的比等于高的比求出S△APM:S△AMQ,再根据等高的三角形的面积的比等于底边的比求解即可.
【解答】(1)设二次函数顶点式解析式(a≠0)
将点B(3,0)代入得,,解得a=1,
所以,函数解析式为,即
(2)①令y=0,则
解得,
所以,点A的坐标为(1,0),
∵顶点P(2,-1),∴∠PAB=45°,
∵AQ⊥PA,∴∠BAQ=90°-45°=45°,
∴直线AQ的解析式为y=x-1,
联立 解得,
∴点Q的坐标为(4,3),
由勾股定理得,
∴
②∵点P(2,-1),Q(4,3),
∴S△APM:S△AMQ=1:3,
∵点A到PQ的距离相等,
【知识巩固】
1. 抛物线的顶点坐标是( )
A.(1,1) B.(-1,1) C.(-1,-1) D.(1,-1)
【解答】解:∵抛物线是顶点式,∴顶点坐标是(1,1).故选A.
2. 对于二次函数,下列说法正确的是( )
A.图象的开口向下 B.当x=-1时,取得最小值为y=-8
C.当x<1时,y随x的增大而减小 D.图象的对称轴是直线x=-1
【解答】A、∵a=2>0,∴图象的开口向上,故本选项错误;
B、当x=1时,取得最小值为y=-8,故本选项错误;
C、∵对称轴是直线x=1,开口向上,
∴当x<1时,y随x的增大而减小,故本选项正确;
D、图象的对称轴是直线x=1,故本选项错误;
故选:C.
3. 二次函数的图象如图,则一次函数y=mx+n的图象经过( )
A.第一、二、三象限 B.第一、二、四象限
C.第二、三、四象限 D.第一、三、四象限
【解答】解:∵抛物线的顶点在第四象限,
∴-m>0,n<0,
∴m<0,
∴一次函数y=mx+n的图象经过二、三、四象限,
故选:C.
4. 若抛物线的开口向下,顶点是(1,3),y随x的增大而减小,则x的取值范围是( )
A.x>3 B.x<3 C.x>1 D.x<0
【解答】解:∵抛物线的顶点坐标为(1,3),
∴对称轴为x=1,
又∵开口向下,函数y随自变量x的增大而减小,
∴x>1. 故选:C.
5. 已知二次函数,当-1<x<a时,y随x的增大而增大,则实数a的取值范围是____________
【解答】解:二次函数的对称轴为直线x=1
∵-1<x<a时,y随x的增大而增大,
∴a≤1.
∵-1<x<a
∴-1<a≤1
【培优特训】
6. 若抛物线的顶点在第一象限,则m的取值范围为___________
【解答】∵抛物线
∴顶点坐标为(m,m+1),
∵顶点在第一象限,
∴m>0,m+1>0,
∴m的取值范围为m>0
7. 已知二次函数(0≤x≤3)的图象,如图所示,关于该函数在所给自变量取值范围内,下列说法正确的是( )
A.有最小值0,有最大值3
B.有最小值-1,有最大值0
C.有最小值-1,有最大值3
D.有最小值-1,无最大值
【解答】根据图象可知此函数有最小值-1,有最大值3.
故选:C.
8. 如图,对称轴平行于y轴的抛物线与x轴交于(1,0),(3,0)两点,则它的对称轴为__________
【解答】解:∵点(1,0),(3,0)的纵坐标相同,
∴这两点一定关于对称轴对称,
∴对称轴是:
故答案为:直线x=2
9. 如图,抛物线与x轴交于A,B两点,与直线相交于B,C两点,连结A,C两点.
(1)写出直线BC的解析式;
(2)求△ABC的面积.
【解答】(1)令y=0,则
解得x=±2,
所以,点B的坐标为(2,0),
代入得,
解得
所以,直线BC的解析式为
(2)联立
解得,
∴点C的坐标为(-1,)
∵AB=2-(-2)=2+2=4,
∴△ABC的面积=
10. 某电子科技公司开发一种新产品,公司对经营的盈亏情况每月最后一天结算1次.在1~12月份中,公司前x个月累计获得的总利润y(万元)与销售时间x(月)之间满足二次函数关系式,二次函数的一部分图象如图所示,点A为抛物线的顶点,且点A、B、C的横坐标分别为4、10、12,点A、B的纵坐标分别为-16、20.
(1)试确定函数关系式
(2)分别求出前9个月公司累计获得的利润以及10月份一个月内所获得的利润;
(3)在前12个月中,哪个月该公司一个月内所获得的利润最多?最多利润是多少万元?
【解答】(1)根据题意可设:
当x=10时,y=20,
所以,解得a=1,
∴函数关系式为:
(2)当x=9时,
∴前9个月公司累计获得的利润为9万元,
又由题意可知,当x=10时,y=20,而20-9=11,
∴10月份一个月内所获得的利润11万元
(3)设在前12个月中,第n个月该公司一个月内所获得的利润为s(万元)
则有:
∵s是关于n的一次函数,且2>0,s随着n的增大而增大,
而n的最大值为12,
∴当n=12时,s=15,
∴第12月份该公司一个月内所获得的利润最多,最多利润是15万元
【中考链接】
11. 二次函数的图象如图所示,则直线y=-ax-c不经过( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
【解答】由二次函数的图象可知:a<0,
二次函数的顶点坐标为(1,c),
∴c>0,
∴-a>0,-c<0,
所以,直线y=-ax-c经过一、三、四象限,不经过第二象限.故选:B.
12. 设二次函数图象的对称轴为直线l,若点M在直线l上,则点M的坐标可能是( )
A.(1,0) B.(3,0) C.(-3,0) D.(0,-4)
【解答】∵二次函数图象的对称轴为直线x=3,
∴直线l上所有点的横坐标都是3,
∵点M在直线l上,
∴点M的横坐标为3,故选:B.
13. 已知二次函数.下列说法:
①其图象的开口向下; ②其图象的对称轴为直线x=-3;
③其图象顶点坐标为(3,-1); ④当x<3时,y随x的增大而减小.
则其中说法正确的有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D. 4个
【解答】①∵2>0,∴图象的开口向上,故本小题错误;
②图象的对称轴为直线x=3,故本小题错误;
③其图象顶点坐标为(3,1),故本小题错误;
④当x<3时,y随x的增大而减小,正确;
综上所述,说法正确的有④共1个.故选:A.
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