二次函数的概念—知识讲解(基础)
【学习目标】
1.理解函数的定义、函数值、自变量、因变量等基本概念;
2.了解表示函数的三种方法——解析法、列表法和图像法;
3.会根据实际问题列出函数的关系式,并写出自变量的取值范围;
4.理解二次函数的概念,能够表示简单变量之间的二次函数关系.
【要点梳理】
要点一、函数的概念
一般地,在一个变化过程中,如果有两个变量x,y,对于自变量x在某一范围内的每一个确定值,y都有惟一确定的值与它对应,那么就说y是x的函数.
对于自变量x在可以取值范围内的一个确定的值a,函数y有惟一确定的对应值,这个对应值叫做当x=a时函数的值,简称函数值.
要点诠释: 对于函数的概念,应从以下几个方面去理解: (1)函数的实质,揭示了两个变量之间的对应关系; (2)判断两个变量之间是否有函数关系,要看对于x允许取的每一个值,y是否都有惟一确定的值与它相对应;
(3)函数自变量的取值范围,应要使函数表达式有意义,在解决实际问题时,还必须考虑使实际问题有意义.
要点二、函数的三种表示方法
表示函数的方法,常见的有以下三种: (1)解析法:用来表示函数关系的数学式子叫做函数的表达式,(或解析式),用数学式子表示函数的方法称为解析法. (2)列表法:用一个表格表达函数关系的方法. (3)图象法:用图象表达两个变量之间的关系的方法.要点诠释:
函数的三种表示方法各有不同的长处.解析式法能揭示出变量之间的内在联系,但较抽象,不是所有的函数都能列出解析式;列表法可以清楚地列出一些自变量和函数值的对应值,这会对某些特定的数值带来一目了然的效果,例如火车的时刻表,平方表等;图象法可以直观形象地反映函数的变化趋势,而且对于一些无法用解析式表达的函数,图象可以充当重要角色.
对照表如下:
表示方法
全面性
准确性
直观性
形象性
列表法
×
∨
∨
×
解析式法
∨
∨
×
×
图象法
×
×
∨
∨
要点三、二次函数的概念
一般地,形如y=ax2+bx+c(a, b, c是常数,a≠0)的函数叫做x的二次函数.
若b=0,则y=ax2+c; 若c=0,则y=ax2+bx; 若b=c=0,则y=ax2.以上三种形式都是二次函数的特殊形式,而y=ax2+bx+c(a≠0)是二次函数的一般式.
要点诠释:
如果y=ax2+bx+c(a,b,c是常数,a≠0),那么y叫做x的二次函数.这里,当a=0时就不是二次函数了,但b、c可分别为零,也可以同时都为零.
【典型例题】
类型一、函数的相关概念
1、如图所示,下列各曲线中表示是的函数的有( ).
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【思路点拨】抓住函数定义中的关键词语“都有惟一确定的值”,与之间的对应,可以是“一对一”,也可以是“多对一”,不能是“一对多”.
【答案】C;
【解析】这是一道函数识别题,从函数概念出发,领悟其内涵,此题不难得到答案,④不构成函数关系.
【总结升华】在一个变化过程中,如果有两个变量与,并且对于的每一个确定的值,都有惟一确定的值与其对应,那么我们就说是自变量,是的函数.
举一反三:
【变式】下列等式中,是的函数有( )个.
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】C;要判断是否为函数,需判断两个变量是否满足函数的定义.对于 当取2时,有两个值±与它对应,对于,当取2时,有两个值±2和它对应,所以这两个式子不满足函数定义的要求:y都有惟一确定的值与x对应,所以不是函数,其余三个式子满足函数的定义.
2、求出下列函数中自变量的取值范围.
(1). (2). (3).
(4). (5). (6).
【思路点拨】自变量的范围,是使函数有意义的的值,大致是开平方时,被开方数是非负数,分式的分母不为零等等.
【答案与解析】
解:(1). ,为任何实数,函数都有意义;
(2).,要使函数有意义,需2-3≠0,即≠;
(3).,要使函数有意义,需2+3≥0,即;
(4).,要使函数有意义,需2-1>0,即;
(5).,为任何实数,函数都有意义;
(6).,要使函数有意义,需,即≥-3且≠-2.
【总结升华】关于自变量的取值范围,在实际问题中,还要考虑实际情况.
3、若与的关系式为,当=2时,的值为( )
A.8 B.9 C.10 D.11
【思路点拨】把代入关系式即可求得函数值.
【答案】B;
【解析】.
【总结升华】是的函数,如果当=时=,那么叫做当自变量为时的函数值.
类型二、函数的三种表示方法
4、一水库的水位在最近5小时内持续上涨,下表记录了这5小时的水位高度.
t/时
0
1
2
3
4
5
…
y/米
10
10.05
10.10
10.15
10.20
10.25
…
(1)由记录表推出这5小时中水位高度y(米)随时间t(时)变化的函数解析式,并画出函数图象.(2)据估计这种上涨的情况还会持续2小时,预测再过2小时水位高度将达到多少米?
【思路点拨】观察表格发现随着时间的均匀增加,水位高度的增加量相同,可知该函数为一次函数.
【答案与解析】
解:(1)由表中观察到开始水位高10米,以后每隔1小时,水位升高0.05米,这样的规律可以表示为:y=0.05t+10(0≤t≤5)
这个函数的图象如下图所示:
(2)再过2小时的水位高度,就是t=5+2=7时,y=0.05t+10的函数值,从解析式容易算出:y=0.05×7+10=10.35,从函数图象也能得出这个值数.
答:2小时后,预计水位高10.35米.
【总结升华】本题综合考察了列表法、解析法和图像法,是一道不错的试题.
类型三、二次函数的概念
5、当常数m≠ 时,函数y=(m2﹣2m﹣8)x2+(m+2)x+2是二次函数;当常数m= 时,这个函数是一次函数.
【思路点拨】根据一次函数与二次函数的定义求解.
【答案与解析】解:由函数y=(m2﹣2m﹣8)x2+(m+2)x+2是二次函数,得
m2﹣2m﹣8m≠0.
解得m≠4,m≠﹣2,
由y=(m2﹣2m﹣8)x2+(m+2)x+2是一次函数,得
,
解得m=4,
故答案为:4,﹣2;4.
【总结升华】本题考查了二次函数的定义,利用了二次函数的二次项的系数不能为零,一次函数一次项的系数不能为零.
举一反三:
【变式1】下列函数中,是二次函数的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【变式2】若函数是二次函数,则m的值是 .
【答案与解析】解:若函数是二次函数,
则m2﹣9m+20=2,再利用m﹣6≠0,
故(m﹣3)(m﹣6)=0,m≠6,
解得:m=3.
故答案为:3.
二次函数的概念——巩固练习(基础)
【巩固练习】
一.选择题
1.如图,表示是的函数图象是( )
2. 当x=4时,函数的值是( )
A.-19 B.-20 C.-21 D.-22
3. 在函数中,自变量的取值范围是( )
A. B. C. D.
4.矩形的周长为18,则它的面积S()与它的一边长()之间的函数关系式是( )
A. B.
C. D.
5.如图,某游客为爬上3千米的山顶看日出,先用1小时爬了2千米,休息0.5小时后,再用1小时爬上山顶,游客爬山所用时间(小时)与山高(千米)间的函数关系用图象表示是( )
6.(2019秋·石城县校级月考)下列函数中是二次函数的有( )个.
(1);(2)y=3(x-1)2+2;(3)y=(x+3)2-2x2;(4)
A.4 B.3 C.2 D.1
二.填空题
7. 油箱中有油30kg,油从管道中匀速流出,1小时流完,求油箱中剩余油量Q(kg)与流出时间t(分钟)间的函数关系式为_____________,自变量的范围是____________.当Q=10 kg时,=__________(分钟).
8.(2019秋?古田县校级月考)当m= 时,函数y=(m﹣1)x|m|+1是二次函数.
9. 用一根长为800厘米的木条,做一个长方形的窗框,若宽为厘米,则它的面积与之间的函数解析式y=____________.
10.当x________________时,函数有意义.
11.将化成二次函数的一般式是:________________.
12.设人民币一年定期储蓄的年利率是x,一年到期后,银行将本金和利息自动按一年定期储蓄转存,如果存款额为10000元,则两年后的本息和y(元)的表达式为________________.
三.解答题
13.某工厂现在年产值25万元,计划今后每年增加2万元.
(1)写出年产值(万元)与年数的函数关系;
(2)画出函数图象;
(3)求计划7年后的年产值.
14.(2019·滨海县期末)某商场以每件30元的价格购进一种商品,试销中发现,这种商品的日销量y(件)与每件商品的销售价x(元)满足一次函数关系式y=162-3x,求商场销售这种商品的日销售利润W(元)与每件商品的销售价x元之间的函数关系式,并写出自变量x的取值范围.
15.某宾馆有50个房间供游客住宿,当每个房间的房价为每天180元时,房间会全部住满.当每个房间每天的房价每增加10元时,就会有一个房间空闲.宾馆需对游客居住的每个房间每天支出20元的各种费用.根据规定,每个房间每天的房价不得高于340元.设每个房间的房价每天增加x元(x为10的正整数倍).
(1)设一天订住的房间数为y,直接写出y与x的函数关系式及自变量x的取值范围.
(2)设该宾馆每天的利润为w元,请写出w关于x的函数关系式.
【答案与解析】
一.选择题
1. 【答案】C;
【解析】把握函数的定义,对于自变量的每一个取值,都有唯一确定的值和它对应.
2. 【答案】C.
【解析】将x=4代入函数即可求得.
3. 【答案】D;
【解析】要使函数有意义,需3-1>0.
4. 【答案】A;
【解析】矩形的另一边长为,所以.
5. 【答案】D;
6. 【答案】C;
【解析】(2)、(3)属于二次函数;其他两个不满足二次函数的概念,所以答案选C.
二.填空题
7. 【答案】;;40.
【解析】油从油箱里流出的速度为30÷60=0.5,所以函数关系式
8. 【答案】﹣1;
【解析】依题意可知|m|+1=2,
解得m=1或m=﹣1,
又∵m﹣1≠0,
∴m≠1,
∴当m=﹣1时,函数y=(m﹣1)x|m|+1是二次函数.
故答案为:﹣1.
9. 【答案】
【解析】宽为xcm,则长为(400-x)cm,所以面积.
10.【答案】-2≤x≤3;
【解析】二次根式有意义,需要被开方数大于等于0,即.
11.【答案】.
12.【答案】
【解析】定期存款一年后本息和为:10000(1+x)元,定期存款两年后本息和为:10000(1+x)元.
二.解答题
13.【解析】
解:(1) (2)通过列表,描点,画出下图:
(3)当=7时,=25+2×7=25+14=39(万元),故计划7年后的年产值是39万元.
14.【解析】
解:由题意得,每件商品的销售利润为(x-30)元,那么y件的销售利润为
W=y×(x-30),又∵y=162-3x,
∴W= (x-30)(162-3x)=-3x+252x-4860
∵,解得30≤x≤54.
∴y=-3x+252x-4860(30≤x≤54).
15.【解析】
解:(1)y=50—(0<x≤160,且为10的正整数倍)
(2)
=(0<x≤160,且为10的正整数倍)