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形如y=ax2+bx+c(a、b、c是常数,a≠0)的函数叫二次函数,其图像是一条抛物线,内容相当广泛,是中考的必考内容。常与一次函数、反比例函数、方程、不等式图、多边形等知识相结合,成为综合性较强、难度较大的压轴题。因此深刻理解二次函数及其图像的性质,掌握二次函数解析式的几种求法、二次函数与一元二次方程的关系以及抛物线的平移是相当重要的,现举例将二次函数有关的常见题型归纳如下,供大家参考。
类型一:关于二次函数图像的平移问题。
例1、将抛物线y=x2-2x+3向右平移1个单位,再向下平移3个单位得到的抛物线,解析式是 。
点评:抛物线的平移,其实质是顶点的平移,因此先把抛物线配成顶点式y=a(x-h)2+k,再按顶点横坐标“左移加右移减”,顶点纵坐标“上移加下移减”的规则进行。
解:y=x2-2x+3=(x-1)2+2,∴平移后的抛物线解析式为:y=(x-2)2-1=x2-4x+3。
类型二:根据二次函数的图像,确定系数间的关系、顶点坐标、对称轴等问题。
例2、已知二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图像如图所示。给出以下结论:①a+b+c<0;②a-b+c<0;③b+2a<0;④abc>0,其中正确结论的序号是( )。
A、③④ B、②③ C、①④ D、①②③
点评:由已知抛物线在坐标系中的位置,判断与系数a、b、c有关的代数式值等有关的问题,应从五个方面进行思考:①开口方向,②与y轴交点的大致位置,③对称轴与y轴的相对位置,④与x轴交点的个数,⑤自变量取特殊值时对应的函数值的符号。答案为B。
类型三:二次函数图像与坐标轴的交点问题。
例3、函数y=kx2-6x+3(k≠0)的图像与x轴有交点,则k的取值范围是 。
点评:函数y=ax2+bx+c与x轴的交点个数,由判别式“△=b2-4ac”来确定。当△>0时,抛物线与x轴有两个交点;当△=0时,抛物线与x轴有且仅有一个交点;当△<0时,抛物线与x轴无交点。
解:由△=(-b)2-4×3k=36-12k≥0得k≤3,∴k的取值范围是k≤3且k≠0。
类型四:根据题目已知条件,确定二次函数的解析式等有关问题。
例4、如图,直线y=2x+4与x轴、y轴分别较于A、B两点,把△OAB绕点O顺时针旋转90°得到△OCD。
①求经过A、B、D三点的抛物线的解析式;②在所求抛物线上面是否存在点P,使得直线CP把△OCD分成面积相等的两部分?如果存在,求出点P的坐标;如果不存在请说明理由。
点评:在求二次函数的解析式时,要根据题目条件,恰当设出解析式,常见有三形式:①一般式y=ax2+bx+c(a≠0);②顶点式y=a(x-h)2+k(a≠0);③交点式y=a(x-x1)(x-x2)(a≠0)x1、x2为抛物线与x轴的两个交点的横坐标),本例根据题目条件求出A、B、D三点坐标,可设一般式,从而求得。
解:①由已知得:
A(-2,0) B(0,4) C(0,2) D(4,0)
设经过A、B、D三点的抛物线为y=ax2+bx+c,则有4a-2b+2c=0c=416a+4b+c=0解得a=-,b=1,c=4
∴抛物线的解析式为:y=-x2+x+4。
若存在点P满足条件,则直线CP必须过OD的中点E(2,0),不难知道经过C(0,2)、E(2,0)的直线为y=-x+2,于是设点P的坐标为P(m,-m+2),把P点坐标带入抛物线的解析式得:-m2+m+4=-m+2即m2-4m-4=0,解得m=2±2 ∴满足条件的点P有两个:P1(2+2,-2);P2(2-2,2)。
类型五:用配分法或公式法求求二次函数图像的顶点坐标、对称轴及最大(小)值等。
例5、试求出抛物线y=x2+x-的顶点坐标,对称轴方程及函数的最大(小)值。
点评:配分法与公式法是常用的两种方法,其中公式法较为方便,因此应熟记公式:顶点坐标:(-,),对称轴是直线x=-。
解:将a=,b=1,c=-带入上述公式得该抛物线的顶点坐标(-1,-3),对称轴是直线x=-1,函数有最小值是-3。
类型六:从不同角度思考,解决与二次函数有关的生活实际问题等综合应用题。
例6、如图,已知二次函数图像的顶点坐标为C(1,0),直线y=x+m与该二次函数的图像交与A、B两点,其中A点坐标为(3,4),B点在y轴上。①求m的值及这个二次函数的关系式;②P为线段AB上的一个动点(点P不与A、B重合),过P作x轴的垂线与这个二次函数的图像交于E点,设线段PE的长为h,点P的横坐标为x,求h与x之间的函数关系式,并写出自变量x的取值范围;③D为直线AB与这个二次函数图像对称轴的交点,在线段AB上是否存在一点P,使得四边形DCEP是平行四边形?若存在,请求出此时P点的坐标;若不存在,请说明理由。
点评:该类题型综合性大,应用知识多,因此应认真审题,理解题意,探求解题思路,从而进行正确解答。
略解:①把点A(3,4)带入y=x+m中,m=1,由于知道抛物线的顶点坐标为C(1,0) ∴设y=a(x-1)2,把点A(3,4)带入抛物线中,得a=1。∴所求二次函数解析式为y=x2-2x+1。
②设P、E两点的纵坐标为y1、y2,则有:PE=h=y1-y2=(x+1)-(x2-2x+1)=-x2+3x即h=-x2+3x(0 ③存在。要使四边形DCEP是平行四边形,必有PE=DC
∴-x2+3x=2,由此解得x1=2、x2=1(不合题意,舍去) ∴当P点的坐标为(2,3)时,四边形DCEP是平行四边形。
类型一:关于二次函数图像的平移问题。
例1、将抛物线y=x2-2x+3向右平移1个单位,再向下平移3个单位得到的抛物线,解析式是 。
点评:抛物线的平移,其实质是顶点的平移,因此先把抛物线配成顶点式y=a(x-h)2+k,再按顶点横坐标“左移加右移减”,顶点纵坐标“上移加下移减”的规则进行。
解:y=x2-2x+3=(x-1)2+2,∴平移后的抛物线解析式为:y=(x-2)2-1=x2-4x+3。
类型二:根据二次函数的图像,确定系数间的关系、顶点坐标、对称轴等问题。
例2、已知二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图像如图所示。给出以下结论:①a+b+c<0;②a-b+c<0;③b+2a<0;④abc>0,其中正确结论的序号是( )。
A、③④ B、②③ C、①④ D、①②③
点评:由已知抛物线在坐标系中的位置,判断与系数a、b、c有关的代数式值等有关的问题,应从五个方面进行思考:①开口方向,②与y轴交点的大致位置,③对称轴与y轴的相对位置,④与x轴交点的个数,⑤自变量取特殊值时对应的函数值的符号。答案为B。
类型三:二次函数图像与坐标轴的交点问题。
例3、函数y=kx2-6x+3(k≠0)的图像与x轴有交点,则k的取值范围是 。
点评:函数y=ax2+bx+c与x轴的交点个数,由判别式“△=b2-4ac”来确定。当△>0时,抛物线与x轴有两个交点;当△=0时,抛物线与x轴有且仅有一个交点;当△<0时,抛物线与x轴无交点。
解:由△=(-b)2-4×3k=36-12k≥0得k≤3,∴k的取值范围是k≤3且k≠0。
类型四:根据题目已知条件,确定二次函数的解析式等有关问题。
例4、如图,直线y=2x+4与x轴、y轴分别较于A、B两点,把△OAB绕点O顺时针旋转90°得到△OCD。
①求经过A、B、D三点的抛物线的解析式;②在所求抛物线上面是否存在点P,使得直线CP把△OCD分成面积相等的两部分?如果存在,求出点P的坐标;如果不存在请说明理由。
点评:在求二次函数的解析式时,要根据题目条件,恰当设出解析式,常见有三形式:①一般式y=ax2+bx+c(a≠0);②顶点式y=a(x-h)2+k(a≠0);③交点式y=a(x-x1)(x-x2)(a≠0)x1、x2为抛物线与x轴的两个交点的横坐标),本例根据题目条件求出A、B、D三点坐标,可设一般式,从而求得。
解:①由已知得:
A(-2,0) B(0,4) C(0,2) D(4,0)
设经过A、B、D三点的抛物线为y=ax2+bx+c,则有4a-2b+2c=0c=416a+4b+c=0解得a=-,b=1,c=4
∴抛物线的解析式为:y=-x2+x+4。
若存在点P满足条件,则直线CP必须过OD的中点E(2,0),不难知道经过C(0,2)、E(2,0)的直线为y=-x+2,于是设点P的坐标为P(m,-m+2),把P点坐标带入抛物线的解析式得:-m2+m+4=-m+2即m2-4m-4=0,解得m=2±2 ∴满足条件的点P有两个:P1(2+2,-2);P2(2-2,2)。
类型五:用配分法或公式法求求二次函数图像的顶点坐标、对称轴及最大(小)值等。
例5、试求出抛物线y=x2+x-的顶点坐标,对称轴方程及函数的最大(小)值。
点评:配分法与公式法是常用的两种方法,其中公式法较为方便,因此应熟记公式:顶点坐标:(-,),对称轴是直线x=-。
解:将a=,b=1,c=-带入上述公式得该抛物线的顶点坐标(-1,-3),对称轴是直线x=-1,函数有最小值是-3。
类型六:从不同角度思考,解决与二次函数有关的生活实际问题等综合应用题。
例6、如图,已知二次函数图像的顶点坐标为C(1,0),直线y=x+m与该二次函数的图像交与A、B两点,其中A点坐标为(3,4),B点在y轴上。①求m的值及这个二次函数的关系式;②P为线段AB上的一个动点(点P不与A、B重合),过P作x轴的垂线与这个二次函数的图像交于E点,设线段PE的长为h,点P的横坐标为x,求h与x之间的函数关系式,并写出自变量x的取值范围;③D为直线AB与这个二次函数图像对称轴的交点,在线段AB上是否存在一点P,使得四边形DCEP是平行四边形?若存在,请求出此时P点的坐标;若不存在,请说明理由。
点评:该类题型综合性大,应用知识多,因此应认真审题,理解题意,探求解题思路,从而进行正确解答。
略解:①把点A(3,4)带入y=x+m中,m=1,由于知道抛物线的顶点坐标为C(1,0) ∴设y=a(x-1)2,把点A(3,4)带入抛物线中,得a=1。∴所求二次函数解析式为y=x2-2x+1。
②设P、E两点的纵坐标为y1、y2,则有:PE=h=y1-y2=(x+1)-(x2-2x+1)=-x2+3x即h=-x2+3x(0
∴-x2+3x=2,由此解得x1=2、x2=1(不合题意,舍去) ∴当P点的坐标为(2,3)时,四边形DCEP是平行四边形。