待定系数法求二次函数的解析式—知识讲解(提高)
【学习目标】
1. 能用待定系数法列方程组求二次函数的解析式;
2. 经历探索由已知条件特点,灵活选择二次函数三种形式的过程,正确求出二次函数的解析式,二次函数三种形式是可以互相转化的.
【要点梳理】
要点一、用待定系数法求二次函数解析式
1.二次函数解析式常见有以下几种形式 :
(1)一般式:(a,b,c为常数,a≠0);
(2)顶点式:(a,h,k为常数,a≠0);
(3)交点式:(,为抛物线与x轴交点的横坐标,a≠0).
2.确定二次函数解析式常用待定系数法,用待定系数法求二次函数解析式的步骤如下
第一步,设:先设出二次函数的解析式,如或,
或,其中a≠0;
第二步,代:根据题中所给条件,代入二次函数的解析式中,得到关于解析式中待定系数的方程(组);
第三步,解:解此方程或方程组,求待定系数;
第四步,还原:将求出的待定系数还原到解析式中.
要点诠释:
在设函数的解析式时,一定要根据题中所给条件选择合适的形式:①当已知抛物线上的三点坐标时,可设函数的解析式为;②当已知抛物线的顶点坐标或对称轴或最大值、最小值时.可设函数的解析式为;③当已知抛物线与x轴的两个交点(x1,0),(x2,0)时,可设函数的解析式为.
【典型例题】
类型一、用待定系数法求二次函数解析式
1. 已知抛物线经过A,B,C三点,当时,其图象如图1所示.求抛物线的解析式,写出顶点坐标.
图1
【答案与解析】
设所求抛物线的解析式为().
由图象可知A,B,C的坐标分别为(0,2),(4,0),(5,-3).
解之,得
抛物线的解析式为
该抛物线的顶点坐标为.
【总结升华】这道题的一个特点是题中没有直接给出所求抛物线经过的点的坐标,需要从图象中获取信息.已知图象上三个点时,通常应用二次函数的一般式列方程求解析式.要特别注意:如果这道题是求“图象所表示的函数解析式”,那就必须加上自变量的取值范围.
2. (2019?丹阳市校级模拟)形状与抛物线y=2x2﹣3x+1的图象形状相同,但开口方向不同,顶点坐标是(0,﹣5)的抛物线的关系式为 .
【思路点拨】形状与抛物线y=2x2﹣3x+1的图象形状相同,但开口方向不同,因此可设顶点式为y=﹣2(x﹣h)2+k,其中(h,k)为顶点坐标.将顶点坐标(0,﹣5)代入求出抛物线的关系式.
【答案】y=﹣2x2﹣5.
【解析】
解:∵形状与抛物线y=2x2﹣3x+1的图象形状相同,但开口方向不同,
设抛物线的关系式为y=﹣2(x﹣h)2+k,
将顶点坐标是(0,﹣5)代入,y=﹣2(x﹣0)2﹣5,即y=﹣2x2﹣5.
∴抛物线的关系式为y=﹣2x2﹣5.
【总结升华】在利用待定系数法求二次函数关系式时,要根据题目给定的条件,选择恰当的方法设出关系式,从而代入数值求解.
3. 已知抛物线的顶点坐标为(-1,4),与轴两交点间的距离为6,求此抛物线的函数关系式.
【答案与解析】
因为顶点坐标为(-1,4),所以对称轴为,又因为抛物线与轴两交点的距离为6,
所以两交点的横坐标分别为: ,, 则两交点的坐标为(,0)、(2,0);求函数的函数关系式可有两种方法:
解法:设抛物线的函数关系式为顶点式:(a≠0),把(2,0)代入得,
所以抛物线的函数关系式为;
解法:设抛物线的函数关系式为两点式:(a≠0),
把(-1,4)代入得,
所以抛物线的函数关系式为:;
【总结升华】在求函数的解析式时,要根据题中所给条件选择合适的形式.
举一反三:
【变式】(2019?永嘉县校级模拟)已知抛物线经过点(1,0),(﹣5,0),且顶点纵坐标为,这个二次函数的解析式 .
【答案】y=﹣x2﹣2x+ .
提示:设抛物线的解析式为y=a(x+2)2+,
将点(1,0)代入,得a(1+2)2+=0,
解得a=﹣,即y=﹣(x+2)2+,
∴所求二次函数解析式为y=﹣x2﹣2x+.
类型二、用待定系数法解题
4.(2019春?石家庄校级期中)已知二次函数的图象如图所示,根据图中的数据,
(1)求二次函数的解析式;
(2)设此二次函数的顶点为P,求△ABP的面积.
【答案与解析】
解:(1)由二次函数图象知,函数与x轴交于两点(﹣1,0),(3,0),
设其解析式为:y=a(x+1)(x﹣3),
又∵函数与y轴交于点(0,2),
代入解析式得,
a×(﹣3)=2,
∴a=﹣,
∴二次函数的解析式为:,即;
(2)由函数图象知,函数的对称轴为:x=1,
当x=1时,y=﹣×2×(﹣2)=,
∴△ABP的面积S===.
【总结升华】此题主要考查二次函数图象的性质,对称轴及顶点坐标,另外巧妙设函数的解析式,从而来减少计算量.
【答案与解析】
(1)把A(2,0),B(0,-6)代入
得 解得
∴ 这个二次函数的解析式为.
(2)∵ 该抛物线的对称轴为直线,
∴ 点C的坐标为(4,0),
∴ AC=OC-OA=4-2=2.
∴ .
【总结升华】求△ABC的面积时,一般要将坐标轴上的边作为底边,另一点的纵(横)坐标的绝对值为高进行求解.(1)将A、B两点坐标分别代入解析式求出b,c的值.(2)先求出点C的坐标再求出△ABC的面积.
举一反三:
【变式】已知二次函数图象的顶点是,且过点.
(1)求二次函数的表达式;
(2)求证:对任意实数,点都不在这个二次函数的图象上.
【答案】(1);
(2)证明:若点在此二次函数的图象上,则.
得.
△=,该方程无实根.
所以原结论成立.
待定系数法求二次函数的解析式—巩固练习(提高)
【巩固练习】
一、选择题1. 对于任何的实数t,抛物线 y=x2 + (2-t) x + t总经过一个固定的点,这个点是 ( )
A. (l, 3) B.(-l, 0) C.(-1, 3) D. (1, 0)
2.如图所示为抛物线的图象,A、B、C为抛物线与坐标轴的交点,且OA=OC=1,则下列关系中正确的是( )
A. B. C. D.
3.(2019?东平县二模)如果抛物线y=x2﹣6x+c﹣2的顶点到x轴的距离是3,那么c的值等于( )
A.8 B.14 C.8或14 D.﹣8或﹣14
4.老师出示了小黑板上题后.小华说:过点(3,0);小彬说:过点(4,3);小明说:a=1,小颖说:
抛物线被x轴截得的线段长为2,你认为四个人的说法中,正确的有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
5.(2019?高淳县一模)已知二次函数y=a(x﹣h)2+k(a>0)的图象过点A(0,1)、B(8,2),则h的值可以是( )
A.3 B. 4 C. 5 D. 6
6.如图所示,正方形ABCD的边长为1,E、F、G、H分别为各边上的点,且AE=BF=CG=DH,设小正方形EFGH的面积为S,AE为x,则S关于x的函数图象大致是( )
二、填空题
7.已知二次函数的图象经过原点及点,且图象与x轴的另一交点到原点的距离为1,则该二次函数的解析式为_ _______.
8.已知二次函数对称轴为x=2,且在x轴上截得的线段长为6,与y轴交点为(0,-2),
则此二次函数的解析式为 .
9.(2019?长宁区一模)已知二次函数y=ax2+bx,阅读下面表格信息,由此可知y与x的函数关系式是 .
x
﹣1
1
y
0
2
10.(2019?河南一模)二次函数的图象如图所示,则其解析式为 .
11.如图所示,已知二次函数的图象经过点(-1,0),(1,-2),该图象与x轴的另一个交点为C,则AC长为________.
第11题 第12题
12.在如图所示的直角坐标系中,已知点A(1,0),B(0,-2),将线段AB绕点A按逆时针方向
旋转90°至AC.
(1)点C的坐标为 ;
(2)若抛物线经过点C,则抛物线的解析式为 .
三、解答题
13.已知(a≠0)经过A(-3,2),B(1,2)两点,且抛物线顶点P到AB的距离为2,
求此抛物线的解析式.
14.(2019?大庆模拟)如图,抛物线y=x2+bx+c与x轴交于A(﹣1,0),B(3,0)两点.
(1)求该抛物线的解析式;
(2)求该抛物线的对称轴以及顶点坐标;
(3)设(1)中的抛物线上有一个动点P,当点P在该抛物线上滑动到什么位置时,满足S△PAB=8,并求出此时P点的坐标.
15.已知,如图所示,抛物线与x轴相交于两点A(1,0),B(3,0),与y轴相交于
点C(0,3).
(1)求抛物线的函数关系式;
(2)若点是抛物线上的一点,请求出m的值,并求出此时△ABD的面积.
【答案与解析】
一、选择题1.【答案】A;
【解析】把 y=x2 + (2-t) x + t化为y=x2+2x+(1-x)t, 因为对于任何的实数t,
抛物线 y=x2 + (2-t) x + t总经过一个固定的点,所以与t的值无关,即1-x=0,x=1,代入
y=x2+2x+(1-x)t,得y=3,过定点(1,3),故选A.
2.【答案】B;
【解析】由图知A(-1,0),C(0,1)代入中得 ∴ a-b=-1.
3.【答案】C.
【解析】根据题意=±3,解得c=8或14.故选C.
4.【答案】C;
【解析】小颖说的不对,其他人说的对.
5.【答案】A;
【解析】把A(0,1)、B(8,2)分别代入y=a(x﹣h)2+k(a>0)得,
②﹣①得64a﹣16ah=1,
解得a=>0,
所以h<4.故选A.
6.【答案】B;
【解析】∵ AB=BC=CD=DA=1,AE=BF=CG=DH=x,
∴ AH=DG=CF=BE=1-x.
∴ ,
∴ ,
又0≤x≤1,其图象应为开口向上,自变量从0到1之间的抛物线部分,故选B.
二、填空题
7.【答案】或;
【解析】抛物线经过点(1,0)或(-1,0).
8.【答案】 ;
【解析】由对称轴x=2和抛物线在x轴上截得的线段长为6,可知抛物线与x轴的两个交点
为(-1,0),(5,0),然后设交点式易求解.
∵ 抛物线的对称轴为x=2,且在x轴上截得线段长为6,
∴ 抛物线与x轴两交点为(-1,0),(5,0).
设二次函数解析式为y=a(x+1)(x-5) (a≠0).
将点(0,2)代入上式得-2=a(0+1)(0-5),
∴ .因此二次函数解析式为.
即.
9.【答案】y=x2+x.
【解析】把x=﹣1,y=0和x=1,y=2代入y=ax2+bx得,解得a=1,b=1,
所以y与x的函数关系式为y=x2+x.
10.【答案】 y=﹣x2+2x+3;
【解析】由图象可知,抛物线对称轴是直线x=1,与y轴交于(0,3),与x轴交于(﹣1,0)
设解析式为y=ax2+bx+c,
,
解得.
故答案为:y=﹣x2+2x+3.
11.【答案】3;
【解析】由经过点(-1,0),(1,-2)可得
∴ ∴ .
其对称轴为,由对称性可求C点坐标为(2,0),∴ .
12.【答案】(1)(3,-1);(2).
【解析】(1)过点C作CD⊥x轴,垂足为D,在△ACD和△BAO中,
由已知有∠CAD+∠BAO=90°,
而∠ABO+∠BAO=90°,
∴ ∠CAD=∠ABO,
又∵ ∠CDA=∠AOB=90°,且由已知有CA=AB,
∴ △ACD≌△BAO,∴ CD=OA=1,AD=BO=2,
∴ 点C的坐标为(3,-1);
(2)∵ 抛物线,经过点C(3,-1),
∴ ,解得,
∴ 抛物线的解析式为.
三、解答题
13.【答案与解析】
∵ A(-3,2),B(1,2)的纵坐标相同,
∴ 抛物线对称轴为x=-1.
又∵ 顶点P到AB距离为2,
∴ P(-l,0)或P(-1,4).
故可设抛物线解析式为(a≠0)或(a≠0).
将B(1,2)分别代人上式得或.
∴ 或.
14.【答案与解析】
解:(1)∵抛物线y=x2+bx+c与x轴交于A(﹣1,0),B(3,0)两点,
∴方程x2+bx+c=0的两根为x=﹣1或x=3,
∴﹣1+3=﹣b,
﹣1×3=c,
∴b=﹣2,c=﹣3,
∴二次函数解析式是y=x2﹣2x﹣3.
(2)∵y=﹣x2﹣2x﹣3=(x﹣1)2﹣4,
∴抛物线的对称轴x=1,顶点坐标(1,﹣4).
(3)设P的纵坐标为|yP|,
∵S△PAB=8,
∴AB?|yP|=8,
∵AB=3+1=4,
∴|yP|=4,
∴yP=±4,
把yP=4代入解析式得,4=x2﹣2x﹣3,
解得,x=1±2,
把yP=﹣4代入解析式得,﹣4=x2﹣2x﹣3,
解得,x=1,
∴点P在该抛物线上滑动到(1+2,4)或(1﹣2,4)或(1,﹣4)时,满足S△PAB=8.
15.【答案与解析】
(1)由已知得 解之 ∴ .
(2)∵ 是抛物线上的点,∴ ,
∴ .