第二讲二次函数
㈠承上启下 知识回顾
问题1、现有一根12m长的绳子,用它围成一个矩形,如何围法,才使举行的面积最大?
问题2、很多同学都喜欢打篮球,你知道吗:投篮时,篮球运动的路线是什么曲线?怎样计算篮球达到最高点时的高度?
这些问题都可以通过学习二次函数的数学模型来解决,今天我们学习“二次函数”
㈡紧扣考点 专题讲解
请用适当的函数解析式表示下列问题中情景中的两个变量y与x之间的关系:
面积y (cm2)与圆的半径 x ( cm )
(2)王先生存人银行2万元,先存一个一年定期,一年后银行将本息自动转存为又一个一年定期,设一年定期的年存款利率为文 x 两年后王先生共得本息y元;
y =πx2
(2)y = 2000(1+x)2 = 20000x2+40000x+20000
上述三个函数解析式具有哪些共同特征?
归纳总结:上述三个函数解析式经化简后都具y=ax?+bx+c (a,b,c是常数, a≠0)的形式.
我们把形如y=ax?+bx+c(其中a,b,C是常数,a≠0)的函数叫做二次函数(quadratic funcion)
称a为二次项系数, b为一次项系数,c为常数项,
1、下列函数中,哪些是二次函数?
(1) (2) (3)
(5)
答:1.3.4.
2、分别说出下列二次函数的二次项系数、一次项系数和常数项:
(1) (2) (3)
二次函数1 二次函数3 二次函数 -2
一次项系数0 一次项系数7 一次项系数 2
常数项1 常数项 -12 常数项0
3、若函数为二次函数,则m的值为 2 。
例1、已知二次函数 当x=1时,函数值是4;当x=2时,函数值是-5。求这个二次函数的解析式。
例2、如图,一张正方形纸板的边长为2cm,将它剪去4个全等的直角三角形(图中阴影部分)。设AE=BF=CG=DH=x(cm) , 四边形EFGH的面积为y(cm2),求:
(1)求y关于x的函数表达式和自变量x的取值范围;(2)求四边形EFGH的面积为3cm2时的x值;
(3)四边形EFGH的面积可以为1.5cm2吗?请说明理由.
例3、用20米的篱笆围一个矩形的花圃(如图),已知平行于墙的一边为x,矩形的面积为y,求:
(1)写出y关于x的函数关系式.
(2)当x=5时,矩形的面积为多少?
例4、函数y=ax2+bx+c(其中a,b,c是常数),当a,b,c满足什么条件时:
⑴它是二次函数?
⑵它是一次函数?
⑶它是正比例函数?
例5、用描点法画出二次函数 和图像
列表
x … -2
-1
0
1
2 …
… 4
0
1
…
… -4
0
-1
…
思考一下问题:
①无论x取何值,对于来说,y的值有什么特征?对于来说,又有什么特征?
②当x取互为相反数时,对应的y的值有什么特征?
描点(边描点,边总结点的位置特征,与上表中观察的结果联系起来).
连线,用平滑曲线按照x由小到大的顺序连接起来,从而分别得到和的图像。
2、二次函数()的图像
由上面的四个函数图像概括出:
二次函数的图像形如物体抛射时所经过的路线,我们把它叫做抛物线,
这条抛物线关于y轴对称,y轴就是抛物线的对称轴。
对称轴与抛物线的交点叫做抛物线的顶点。注意:顶点不是与y轴的交点。
当时,抛物线的开口向上,顶点是抛物线上的最低点,图像在x轴的上方(除顶点外);当时,抛物线的开口向下,顶点是抛物线上的最高点图像在x轴的 下方(除顶点外)。
观察二次函数和的图像
(1) 填空:
抛物线
顶点坐标
对称轴
位 置
开口方向
(2)在同一坐标系内,抛物线和抛物线的位置有什么关系?如果在同一个坐标系内画二次函数和的图像怎样画更简便?
(抛物线与抛物线关于x轴对称,只要画出与中的一条抛物线,另一条可利用关于x轴对称来画)
㈢高分秘籍 巩固练习
1、练习:在同一直角坐标系中画出二次函数 和的图像。
2、如图,已知二次函数y=x2+ax+3的图象经过点P(-2,3).?
?
(1)求a的值和图象的顶点坐标。???
(2)点Q(m,n)在该二次函数图象上.?
①当m=2时,求n的值;
②若点Q到y轴的距离小于2,请根据图象直接写出n的取值范围.
3、已知抛物线y=ax2经过点A(-2,-8)。
(1)求此抛物线的函数解析式;
(2)判断点B(-1,- 4)是否在此抛物线上。
(3)求出此抛物线上纵坐标为-6的点的坐标。
㈣精益求精 拓展提高
1、正方形铁片边长为15cm,在四个角上各剪去一个边长为x(cm)的小正方形,用余下的部分做成一个无盖的盒子.
(1)求盒子的表面积S(cm2)与小正方形边长x(cm)之间的函数关系式;
(2)当小正方形边长为3cm时,求盒子的表面积.
(1)S=15?-4x?
(2)S=15?-4x?=225-4×9=189平方厘米
2.如图,要建一个面积为140平方米的仓库,仓库的一边靠墙,这堵墙长16米,在与墙平行的一边,要开一扇2米宽的门.已知围建仓库的现有木板材料可使新建板墙的总长为32米,那么这个仓库设计的长和宽应分别为多少米?解:设垂直于墙的一边长为x米,则平行于墙的一边长为(32-2x+2)米,
【当堂过手训练】(快练10分钟,稳准建奇功!)
训练时间 学生姓名 过手分数 批改老师
1、下列函数:① ;② ;③ ;④ ;⑤ ,其中是二次函数的是 ⑤ ,其中 , ,
2、当 时,函数(为常数)是关于的二次函数
3、当m=3时,函数是关于的二次函数
4、当m=1时,函数+3x是关于的二次函数
若点 A ( 2, ) 在函数 的图像上,则 A 点的坐标是____________.
6、在圆的面积公式 S=πr2 中,s 与 r 的关系是( )
A、一次函数关系 B、正比例函数关系
C、反比例函数关系 D、二次函数关系
7、如图,矩形的长是 4cm,宽是 3cm,如果将长和宽都增加 x cm,那么面积增加 ycm2,
① 求 y 与 x 之间的函数关系式.
② 求当边长增加多少时,面积增加 8cm2.
8、已知二次函数当x=1时,y= -1;当x=2时,y=2,求该函数解析式.
第二讲二次函数
㈠承上启下 知识回顾
问题1、现有一根12m长的绳子,用它围成一个矩形,如何围法,才使举行的面积最大?
问题2、很多同学都喜欢打篮球,你知道吗:投篮时,篮球运动的路线是什么曲线?怎样计算篮球达到最高点时的高度?
这些问题都可以通过学习二次函数的数学模型来解决,今天我们学习“二次函数”
㈡紧扣考点 专题讲解
请用适当的函数解析式表示下列问题中情景中的两个变量y与x之间的关系:
面积y (cm2)与圆的半径 x ( cm )
(2)王先生存人银行2万元,先存一个一年定期,一年后银行将本息自动转存为又一个一年定期,设一年定期的年存款利率为文 x 两年后王先生共得本息y元;
y =πx2
(2)y = 2000(1+x)2 = 20000x2+40000x+20000
上述三个函数解析式具有哪些共同特征?
归纳总结:上述三个函数解析式经化简后都具y=ax?+bx+c (a,b,c是常数, a≠0)的形式.
我们把形如y=ax?+bx+c(其中a,b,C是常数,a≠0)的函数叫做二次函数(quadratic funcion)
称a为二次项系数, b为一次项系数,c为常数项,
1、下列函数中,哪些是二次函数?
(1) (2) (3)
(5)
答:1.3.4.
2、分别说出下列二次函数的二次项系数、一次项系数和常数项:
(1) (2) (3)
二次函数1 二次函数3 二次函数 -2
一次项系数0 一次项系数7 一次项系数 2
常数项1 常数项 -12 常数项0
3、若函数为二次函数,则m的值为 2 。
例1、已知二次函数 当x=1时,函数值是4;当x=2时,函数值是-5。求这个二次函数的解析式。
根据题意得
1+p+q=4
4+2p+q=?5
,
解得
p=?12
q=15
,
所以二次函数解析式为y=x2-12x+15.
例2、如图,一张正方形纸板的边长为2cm,将它剪去4个全等的直角三角形(图中阴影部分)。设AE=BF=CG=DH=x(cm) , 四边形EFGH的面积为y(cm2),求:
(1)求y关于x的函数表达式和自变量x的取值范围;(2)求四边形EFGH的面积为3cm2时的x值;
(3)四边形EFGH的面积可以为1.5cm2吗?请说明理由.
解:(1)∵在正方形纸上剪去4个全等的直角三角形,
∴∠AHE=∠DGH,∠DGH+∠DHG=90°,HG=HE,
∵∠EHG=180°-∠AHE-∠DHG,
∴∠EHG=90°,四边形EFGH为正方形,
在△AEH中,AE=x,AH=BE=AB-AE=2-x,∠A=90°,
∴HE2=AE2+AH2=x2+(2-x)2=2x2-4x+4,
正方形EFGH的面积y=HE2=2x2-4x+4,
∵AE,AH均为正值,
∴0<x<2,
故y关于x的函数表达式为:y=2x2-4x+4,自变量x的取值范围0<x<2.
(2)将y=3代入y=2x2-4x+4中,整理得:2x2-4x+1=0,
解得:x1=1+√2222,x2=1-√2222,
故四边形EFGH的面积为3cm2时的x的值为1+√2222或1-√2222.
(3)四边形EFGH的面积为:y=2x2-4x+4=2(x-1)2+2,(0<x<2),
∵(x-1)2≥0,
∴y≥2,四边形EFGH的面积不能为1.5cm2.
例3、用20米的篱笆围一个矩形的花圃(如图),已知平行于墙的一边为x,矩形的面积为y,求:
(1)写出y关于x的函数关系式.
(2)当x=5时,矩形的面积为多少?
与墙相连的边为X,则相墙平行的边为(20-2X).
则:s=x(20-2x)= -2x^2+20x.
s= -2x^2+20x= -2(x-5)^2+50.
即当X=5(米)时,s有最大值,s的最大值为50平方米.
例4、函数y=ax2+bx+c(其中a,b,c是常数),当a,b,c满足什么条件时:
⑴它是二次函数?
⑵它是一次函数?
⑶它是正比例函数?
(1)当a≠0时;
(2)当a=0且b≠0时;
(3)当a=0,c=0,b≠0时
例5、用描点法画出二次函数 和图像
列表
x … -2
-1
0
1
2 …
… 4
0
1
…
… -4
0
-1
…
思考一下问题:
①无论x取何值,对于来说,y的值有什么特征?对于来说,又有什么特征?
②当x取互为相反数时,对应的y的值有什么特征?
描点(边描点,边总结点的位置特征,与上表中观察的结果联系起来).
连线,用平滑曲线按照x由小到大的顺序连接起来,从而分别得到和的图像。
2、二次函数()的图像
由上面的四个函数图像概括出:
二次函数的图像形如物体抛射时所经过的路线,我们把它叫做抛物线,
这条抛物线关于y轴对称,y轴就是抛物线的对称轴。
对称轴与抛物线的交点叫做抛物线的顶点。注意:顶点不是与y轴的交点。
当时,抛物线的开口向上,顶点是抛物线上的最低点,图像在x轴的上方(除顶点外);当时,抛物线的开口向下,顶点是抛物线上的最高点图像在x轴的 下方(除顶点外)。
观察二次函数和的图像
(1) 填空:
抛物线
顶点坐标
对称轴
位 置
开口方向
(2)在同一坐标系内,抛物线和抛物线的位置有什么关系?如果在同一个坐标系内画二次函数和的图像怎样画更简便?
(抛物线与抛物线关于x轴对称,只要画出与中的一条抛物线,另一条可利用关于x轴对称来画)
㈢高分秘籍 巩固练习
1、练习:在同一直角坐标系中画出二次函数 和的图像。
图略
2、如图,已知二次函数y=x2+ax+3的图象经过点P(-2,3).?
?
(1)求a的值和图象的顶点坐标。???
(2)点Q(m,n)在该二次函数图象上.?
①当m=2时,求n的值;
②若点Q到y轴的距离小于2,请根据图象直接写出n的取值范围.
1)解:把P(-2,3)代入y=x2+ax+3,得3=(-2)2-2a+3,?
解得a=2.
∵y=x2+2x+3=(x+1)2+2,
∴顶点坐标为(-1,2)
(2)解:①把x=2代入y=x2+2x+3,求得y=11,?
∴当m=2时,n=11.
②2≤<11
3、已知抛物线y=ax2经过点A(-2,-8)。
(1)求此抛物线的函数解析式;
(2)判断点B(-1,- 4)是否在此抛物线上。
(3)求出此抛物线上纵坐标为-6的点的坐标。
(1)∵抛物线y=ax2经过点A(-2,-8),
∴a?(-2)2=-8,
∴a=-2.
∴此抛物线的函数解析式为y=-2x2.
(2)把x=-1代入y=-2x2.得y=-2×1=-2,
所以点B(-1,-4)不在此抛物线上;
(3)把y=-6代入y=-2x2得-6=-2x2,解得,x=±3,
所以纵坐标为-6的点的坐标为(3,-6)或(-3,-6).4、如图,有长为24m的篱笆,一面利用墙(墙的最大长度a为13m),围成中间隔有一道篱笆的矩形花圃,设花圃的宽AB为x m,面积为S m?
(1)求S与x的函数解析式,并写出自变量x的取值范围;
(2)若要围成面积为45 m?的花圃,则AB的长是多少米?
(3)x为何值时,满足条件的花圃面积最大?最大面积是多少?
1) ?
(2)当S=45时,有 ,解得 ,∵ ,∴x=5.
(3) ,∵抛物线开口向下,对称轴为x=4,当x>4时,y随x增大而减小,∴在 范围内,当x= 时,S最大, 。此时AB= ,BC=10.
(1)根据AB为xm,BC就为 ,利用长方体的面积公式,可求出关系式.
(2)将S=45m代入(1)中关系式,可求出x即AB的长.
(3)当墙的宽度为最大时,有最大面积的花圃.此故可求.㈣精益求精 拓展提高
1、正方形铁片边长为15cm,在四个角上各剪去一个边长为x(cm)的小正方形,用余下的部分做成一个无盖的盒子.
(1)求盒子的表面积S(cm2)与小正方形边长x(cm)之间的函数关系式;
(2)当小正方形边长为3cm时,求盒子的表面积.
(1)S=15?-4x?
(2)S=15?-4x?=225-4×9=189平方厘米
2.如图,要建一个面积为140平方米的仓库,仓库的一边靠墙,这堵墙长16米,在与墙平行的一边,要开一扇2米宽的门.已知围建仓库的现有木板材料可使新建板墙的总长为32米,那么这个仓库设计的长和宽应分别为多少米?解:设垂直于墙的一边长为x米,则平行于墙的一边长为(32-2x+2)米,
由题意得x?(32-2x+2)=140,
整理,得x2-17x+70=0,
解得x1=10,x2=7,
当垂直于墙的边长为7米,则平行于墙的长度为32-14+2=20(米)>16米,舍去;
当垂直于墙的边长为10米,则平行于墙的长度为32-20+2=14(米);
答:仓库的长和宽分别为10米,14米.
点评:本题主要考查一元二次方程的应用,解答本题的关键在于利用图形得出平行于墙的一边长为(32-2x+2)米.
【当堂过手训练】(快练10分钟,稳准建奇功!)
训练时间 学生姓名 过手分数 批改老师
1、下列函数:① ;② ;③ ;④ ;⑤ ,其中是二次函数的是 ⑤ ,其中 -1 , 1 , 0
2、当 ≠-2 时,函数(为常数)是关于的二次函数
3、当m=3时,函数是关于的二次函数
4、当m=1时,函数+3x是关于的二次函数
若点 A ( 2, ) 在函数 的图像上,则 A 点的坐标是___(2,3)_________.
6、在圆的面积公式 S=πr2 中,s 与 r 的关系是( C )
A、一次函数关系 B、正比例函数关系
C、反比例函数关系 D、二次函数关系
7、如图,矩形的长是 4cm,宽是 3cm,如果将长和宽都增加 x cm,那么面积增加 ycm2,
① 求 y 与 x 之间的函数关系式.
② 求当边长增加多少时,面积增加 8cm2.
解:(1)y=(4+x) (3+x)-12=7x+x2;
(2)8=7x+x2
解得:x1=1,x2=-8(舍去) ,
所以边长增加1cm。
8、已知二次函数当x=1时,y= -1;当x=2时,y=2,求该函数解析式.
二次函数y=ax平方+c(a≠0),当x=1时,y=-1,
-1=a+c
当x=2时,y=2
2=4a+c
3a=3
a=1
c=-2
此函数的解析式y=x^2-2