二次函数y=a(x-h)2+k的图象和性质
数学人教版 九年级上
由前面的知识我们知道,函数 的图象向下平移1个单位可以得到函数 的图象;函数 的图象向左平移1个单位可以得到函数
的图象.那么函数 的图象如何平移才能得到函数 的图象呢?
问题1 在同一平面直角坐标系中画出函数
, , 的图象,
并指出它们的开口方向、对称轴及顶点.
解:先列表:
x
…
-4
-3
-2
-1
0
1
2
3
4
…
…
-4.5
-2
-0.5
0
-0.5
-2
-4.5
…
…
…
-5.5
-3
-1.5
-1
-1.5
-3
-5.5
…
…
-5.5
-3
-1.5
-1
-1.5
-3
-5.5
…
…
然后描点画图,如下图所示:
它们的开口方向都向下,
对称轴分别为y轴、y轴、直线x=-1,
顶点坐标分别为(0,0)、(0,-1)、(-1,-1).
1
-1
x
y
O
-3
-2
2
3
-8
-7
-6
-5
-4
-3
-2
-1
问题2 抛物线 经过怎样的变换可以得到抛物线 .
解:把抛物线 先向下平移1个单位,再向左平移1个单位;或把抛物线 先向左平移1个单位,再向下平移1个单位就可得到 .
问题3 对于抛物线 ,当x_______时,函数值y随x的增大而减小;当x________时,函数值y随x的增大而增大;当x_______时,函数取得最______值,最______值y=_______.
>-1
<-1
=-1
大
大
-1
问题4 你能总结出抛物线y=a(x-h)2+k有什么特点吗?
解:抛物线y=a(x-h)2+k的对称轴是直线x=h,顶点坐标是(h,k).
(1)当a>0时,抛物线y=a(x-h)2+k的开口向上,
在对称轴的左侧(当x<h时),图象自左向右下降,y随x的增大而减小;
在对称轴的右侧(当x>h时),图象自左向右上升,y随x的增大而增大.
顶点是抛物线的最低点,此时函数y取得最小值,即当x=h时,y有最小值k.
(2)当a<0时,抛物线y=a(x-h)2+k的开口向下,
在对称轴的左侧(当x<h时),图象自左向右上升,y随x的增大而增大;
在对称轴的右侧(当x>h时),图象自左向右下降,y随x的增大而减小.
顶点是抛物线的最高点,此时函数y取得最大值,即当x=h时,y有最大值k.
问题5 抛物线y=a(x-h)2+k与抛物线y=ax2有什么关系?
解:抛物线y=a(x-h)2+k与抛物线y=ax2形状相同,位置不同.
把抛物线y=ax2向上(下)向左(右)平移,可以得到抛物线y=a(x-h)2+k.
平移的方向、距离要根据h,k的值来决定.
例 要修建一个圆形喷水池,在池中心竖直
安装一根水管,在水管的顶端安一个喷水头,使喷出的抛物线形水柱在与池中心的水平距离为1 m处达到最高,高度为3 m,水柱落地处离池中心3 m,水管应多长?
分析:本题是运用所学的二次函数的有关知识解决实际问题.关键是把实际问题转化为二次函数,那么建立恰当的直角坐标系尤为重要.
解:如图,以水管与地面交点为原点,原点与水柱落地处所在直线为x轴,水管所在直线为y轴,建立直角坐标系.
(1,3)
y/m
O 1 2 3 x/m
3
2
1
点(1,3)是图中这段
抛物线的顶点,因此可设这
段抛物线对应的函数解析式
是y=a(x-1)2+3(0≤x≤3).
由这段抛物线经过点(3,0),
可得0=a(3-1)2+3.
解得 .
因此, (0≤x≤3).
当x=0时,y=2.25,
也就是说,水管应2.25 m长.
如图,排球运动员站在点O处练习发球,将球从O点正
上方2 m的A处发出,把球看成点,其运行的高度y(m)与运行的水平距离x(m)满足关系式y=a(x-6)2+h.已知球网与O点的水平距离为9 m,高度为2.43 m,球场的边界距O点的水平距离为18 m.(1)当h=2.6时,求y与x的关系式;
(2)当h=2.6时,球能否越过球网?球会不会出界?请说明理由.
解:(1)把x=0,y=2及h=2.6代入y=a(x-6)2+h,得2=a(0-6)2+2.6.解得 .
所以y与x的关系式为 .
(2)当h=2.6时, .
当x=9时, ,
所以球能越过网.
当x=18时, ,
所以球会出界.
1.二次函数y=a(x-h)2+k的性质
二次函数y=a(x-h)2+k的图象是一条抛物线,它的对称轴是直线x=h,顶点坐标是(h,k).
(1)当a>0时,抛物线y=a(x-h)2+k的开口向上,
在对称轴的左侧(当x<h时),图象自左向右下降,y随x的增大而减小;
在对称轴的右侧(当x>h时),图象自左向右上升,y随x的增大而增大.
顶点是抛物线的最低点,此时函数y取得最小值,即当x=h时,y有最小值k.
(2)当a<0时,抛物线y=a(x-h)2+k的开口向下,
在对称轴的左侧(当x<h时),图象自左向右上升,y随x的增大而增大;
在对称轴的右侧(当x>h时),图象自左向右下降,y随x的增大而减小.
顶点是抛物线的最高点,此时函数y取得最大值,即当x=h时,y有最大值k.
2.二次函数y=a(x-h)2+k的图象与二次函数y=ax2的图象之间的关系
二次函数y=a(x-h)2+k的图象与二次函数y=ax2的图象形状相同,位置不同.
把二次函数y=ax2的图象向上(下)向左(右)平移,可以得到二次函数y=a(x-h)2+k的图象.
平移的方向、距离要根据h,k的值来决定.
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