(共29张PPT)
22.1.4二次函数y=ax2+bx+c的
图象和性质
第二十二章
二次函数
第1课时
二次函数y=ax2+bx+c的图象和性质
情境引入
【学习目标】
1.会用描点法画出函数y=ax2+bx+c的图象.
2.掌握用图象或通过配方确定抛物线的开口方向、对称轴和顶点坐标.
3.掌握二次函数y=ax2+bx+c的性质.
【学习重点】
用二次函数y=ax2+bx+c的图象和性质解决简单问题.
【学习难点】
通过配方法将二次函数y=ax2+bx+c化为y=a(x-h)2+k的形式,并得到其性质.
y=a(x-h)2+k
a>0
a<0
开口方向
顶点坐标
对称轴
增
减
性
极值
向上
向下
(h
,k)
(h
,k)
x=h
x=h
当xh时,
y随着x的增大而增大.
当xh时,
y随着x的增大而减小.
x=h时,y最小=k
x=h时,y最大=k
抛物线y=a(x-h)2+k可以看作是由抛物线y=ax2经过平移得到的.
复习引入
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
想一想,试一试
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?
探究归纳
配方可得
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:配方后的表达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
如何画二次函数
的图象?
…
…
…
…
9
8
7
6
5
4
3
x
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,说出其性质.
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
0
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
将一般式y=ax2+bx+c化成顶点式y=a(x-h)2+k
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?
y=ax?+bx+c
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
归纳总结
(1)
(2)
x
y
O
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.
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.
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:∵二次项系数为-1<0,∴抛物线开口向下,在对称轴右侧,y的值随x值的增大而减小,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,故选择D
.
D
顶点坐标
对称轴
最值
y=-x2+2x
y=-2x2-1
y=9x2+6x-5
(1,3)
x=1
最大值1
(0,-1)
y轴
最大值-1
最小值-6
(
,-6)
直线x=
填一填
二次函数字母系数与图象的关系
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=k2x+b2
y=k3x+b3
k1
___
0
b1
___
0
k2
___
0
b2
___
0
>
>
<
<
k3
___
0
b3
___
0
<
>
合作探究
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,x<0
对称轴在y轴右侧,x>0
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,x=0
对称轴在y轴右侧,x>0
x=0时,y=c.
=0
>0
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
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
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的点在第二象限得出
a-b+c>0,则(a+b+c)(a-b+c)<0,即(a+c)2-b2<0,可得(a+c)2<b2,故④正确.
【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;
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
当堂练习
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和顶点坐标:
直线x=3
直线x=8
直线x=1.25
直线x=
0.5
顶点:
对称轴:
y=ax2+bx+c(a
≠0)
(一般式)
配方法
公式法
(顶点式)
课堂小结(共22张PPT)
22.1.4二次函数y=ax2+bx+c的
图象和性质
第二十二章
二次函数
第2课时
用待定系数法求二次函数的解析式
【学习目标】
1.学会用待定系数法求抛物线的解析式.
2.熟练地根据二次函数的不同性质选择适当的方法求解析式.
【学习重点】
用待定系数法求二次函数的解析式.
【学习难点】
由条件灵活选择解析式类型.
1.一次函数y=kx+b(k≠0)有几个待定系数?通常需要已知几个点的坐标求出它的表达式?
2.求一次函数表达式的方法是什么?它的一般步骤是什么?
2个
2个
待定系数法
(1)设:(表达式)
(2)代:(坐标代入)
(3)解:方程(组)
(4)还原:(写表达式)
复习引入
一般式法二次函数的表达式
问题1
(1)二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)中有几个待定系数?需要几个抛物线上的点的坐标才能求出来?
3个
3个
(2)下面是我们用描点法画二次函数的图象所列表格的一部分:
x
-3
-2
-1
0
1
2
y
0
1
0
-3
-8
-15
探究归纳
解:
设这个二次函数的表达式是y=ax2+bx+c,把(-3,0),(-1,0),(0,-3)代入y=ax2+bx+c得
①选取(-3,0),(-1,0),(0,-3),试求出这个二次函数的表达式.
9a-3b+c=0,
a-b+c=0,
c=-3,
解得
a=-1,
b=-4,
c=-3.
∴所求的二次函数的表达式是y=-x2-4x-3.
待定系数法
步骤:
1.设:
(表达式)
2.代:
(坐标代入)
3.解:
方程(组)
4.还原:
(写解析式)
这种已知三点求二次函数表达式的方法叫做一般式法.
其步骤是:
①设函数表达式为y=ax2+bx+c;
②代入后得到一个三元一次方程组;
③解方程组得到a,b,c的值;
④把待定系数用数字换掉,写出函数表达式.
一般式法求二次函数表达式的方法
归纳总结
例1.一个二次函数的图象经过
(0,
1)、(2,4)、(3,10)三点,求这个二次函数的表达式.
解:
设这个二次函数的表达式是y=ax2+bx+c,由于这个函数经过点(0,
1),可得c=1.
又由于其图象经过(2,4)、(3,10)两点,可得
4a+2b+1=4,
9a+3b+1=10,
解这个方程组,得
∴所求的二次函数的表达式是
顶点法求二次函数的表达式
选取顶点(-2,1)和点(1,-8),试求出这个二次函数的表达式.
解:设这个二次函数的表达式是y=a(x-h)2+k,把顶点(-2,1)代入y=a(x-h)2+k得
y=a(x+2)2+1,
再把点(1,-8)代入上式得
a(1+2)2+1=-8,
解得
a=-1.
∴所求的二次函数的表达式是y=-(x+2)2+1或y=-x2-4x-3.
顶点法求二次函数的方法
这种知道抛物线的顶点坐标,求表达式的方法叫做顶点法.其步骤是:
①设函数表达式是y=a(x-h)2+k;
②先代入顶点坐标,得到关于a的一元一次方程;
③将另一点的坐标代入原方程求出a值;
④a用数值换掉,写出函数表达式.
例2
一个二次函数的图象经点
(0,
1),它的顶点坐标为(8,9),求这个二次函数的表达式.
解:
因为这个二次函数的图象的顶点坐标为(8,9),因此,可以设函数表达式为
y=a(x-8)2+9.
又由于它的图象经过点(0
,1),可得
0=a(0-8)2+9.
解得
∴所求的二次函数的解析式是
解:∵(-3,0)(-1,0)是抛物线y=ax2+bx+c与x轴的交点.所以可设这个二次函数的表达式是y=a(x-x1)(x-x2).(其中x1、x2为交点的横坐标.因此得
y=a(x+3)(x+1).
再把点(0,-3)代入上式得
∴a(0+3)(0+1)=-3,
解得a=-1,
∴所求的二次函数的表达式是
y=-(x+3)(x+1),即y=-x2-4x-3.
选取(-3,0),(-1,0),(0,-3),试出这个二次函数的表达式.
交点法求二次函数的表达式
x
y
O
1
2
-1
-2
-3
-4
-1
-2
-3
-4
-5
1
2
交点法求二次函数表达式的方法
这种知道抛物线与x轴的交点,求表达式的方法叫做交点法.
其步骤是:
①设函数表达式是y=a(x-x1)(x-x2);
②先把两交点的横坐标x1,
x2代入到表达式中,得到关于a的一元一次方程;
③将方程的解代入原方程求出a值;
④a用数值换掉,写出函数表达式.
确定二次函数的这三点应满足什么条件?
任意三点不在同一直线上(其中两点的连线可平行于x轴,但不可以平行于y轴.
想一想
特殊条件的二次函数的表达式
例3.已知二次函数y=ax2
+
c的图象经过点(2,3)
和(-1,-3),求这个二次函数的表达式.
解:∵该图象经过点(2,3)和(-1,-3),
3=4a+c,
-3=a+c,
∴所求二次函数表达式为
y=2x2-5.
∴{
a=2,
c=-5.
解得
{
关于y轴对称
已知二次函数y=ax2
+
bx的图象经过点(-2,8)
和(-1,5),求这个二次函数的表达式.
解:∵该图象经过点(-2,8)和(-1,5),
图象经过原点
8=4a-2b,
5=a-b,
∴{
解得a=-1,b=-6.
∴
y=-x2-6x.
做一做
1.如图,平面直角坐标系中,函数图象的表达式应是
.
注
y=ax2与y=ax2+k、y=a(x-h)2、y=a(x-h)2+k一样都是顶点式,只不过前三者是顶点式的特殊形式.
注意
x
y
O
1
2
-1
-2
-3
-4
3
2
1
-1
3
4
5
2.过点(2,4),且当x=1时,y有最值为6,则其表达式
是
.
顶点坐标是(1,6)
y=-2(x-1)2+6
3.已知二次函数的图象经过点(-1,-5),(0,-4)和(1,1).求这个二次函数的表达式.
解:设这个二次函数的表达式为y=ax2+bx+c.
依题意得
∴这个二次函数的表达式为y=2x2+3x-4.
a+b+c=1,
c=-4,
a-b+c=-5,
解得
b=3,
c=-4,
a=2,
4.已知抛物线与x轴相交于点A(-1,0),B(1,0),且过点M(0,1),求此函数的表达式.
解:因为点A(-1,0),B(1,0)是图象与x轴的交点,所以设二次函数的表达式为y=a(x+1)(x-1).
又因为抛物线过点M(0,1),
所以1=a(0+1)(0-1),解得a=-1,
所以所求抛物线的表达式为y=-(x+1)(x-1),
即y=-x2+1.
5.如图,抛物线y=x2+bx+c过点A(-4,-3),与y轴交于点B,对称轴是x=-3,请解答下列问题:
(1)求抛物线的表达式;
解:(1)把点A(-4,-3)代入y=x2+bx+c
得16-4b+c=-3,c-4b=-19.
∵对称轴是x=-3,∴
=-3,
∴b=6,∴c=5,
∴抛物线的表达式是y=x2+6x+5
(2)若和x轴平行的直线与抛物线交于C,D两点,点C在对称轴左侧,且CD=8,求△BCD的面积.
(2)∵CD∥x轴,∴点C与点D关于x=-3对称.
∵点C在对称轴左侧,且CD=8,
∴点C的横坐标为-7,
∴点C的纵坐标为(-7)2+6×(-7)+5=12.
∵点B的坐标为(0,5),
∴△BCD中CD边上的高为12-5=7,
∴△BCD的面积=
×8×7=28.
①已知三点坐标
②已知顶点坐标或对称轴或最值
③已知抛物线与x轴的两个交点
已知条件
所选方法
用一般式法:y=ax2+bx+c
用顶点法:y=a(x-h)2+k
用交点法:y=a(x-x1)(x-x2)
(x1,x2为交点的横坐标)
待定系数法
求二次函数解析式
课堂小结