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二次函數(shù)解題技巧

 dxb0823 2013-06-13

一、理解二次函數(shù)的內(nèi)涵及本質(zhì) .

二次函數(shù) y=ax2 + bx + c ( a ≠ 0 , a 、 b 、 c 是常數(shù))中含有兩個變量 x 、 y ,我們只要先確定其中一個變量,就可利用解析式求出另一個變量,即得到一組解;而一組解就是一個點的坐標(biāo),實際上二次函數(shù)的圖象就是由無數(shù)個這樣的點構(gòu)成的圖形 .

二、熟悉幾個特殊型二次函數(shù)的圖象及性質(zhì) .

1 、通過描點,觀察 y=ax2 、 y=ax2 + k 、 y=a ( x + h ) 2 圖象的形狀及位置,熟悉各自圖象的基本特征,反之根據(jù)拋物線的特征能迅速確定它是哪一種解析式 .

2 、理解圖象的平移口訣“加上減下,加左減右” .

y=ax2 → y=a ( x + h ) 2 + k “加上減下”是針對 k 而言的,“加左減右”是針對 h 而言的 .

總之,如果兩個二次函數(shù)的二次項系數(shù)相同,則它們的拋物線形狀相同,由于頂點坐標(biāo)不同,所以位置不同,而拋物線的平移實質(zhì)上是頂點的平移,如果拋物線是一般形式,應(yīng)先化為頂點式再平移 .

3 、通過描點畫圖、圖象平移,理解并明確解析式的特征與圖象的特征是完全相對應(yīng)的,我們在解題時要做到胸中有圖,看到函數(shù)就能在頭腦中反映出它的圖象的基本特征;

4 、在熟悉函數(shù)圖象的基礎(chǔ)上,通過觀察、分析拋物線的特征,來理解二次函數(shù)的增減性、極值等性質(zhì);利用圖象來判別二次函數(shù)的系數(shù) a 、 b 、 c 、△以及由系數(shù)組成的代數(shù)式的符號等問題 .

三、要充分利用拋物線“頂點”的作用 .

1 、要能準(zhǔn)確靈活地求出“頂點” . 形如 y=a ( x + h ) 2 + K →頂點(- h,k ),對于其它形式的二次函數(shù),我們可化為頂點式而求出頂點 .

2 、理解頂點、對稱軸、函數(shù)最值三者的關(guān)系 . 若頂點為(- h , k ),則對稱軸為 x= - h , y 最大(?。?=k ;反之,若對稱軸為 x=m , y 最值 =n ,則頂點為( m , n );理解它們之間的關(guān)系,在分析、解決問題時,可達到舉一反三的效果 .

3 、利用頂點畫草圖 . 在大多數(shù)情況下,我們只需要畫出草圖能幫助我們分析、解決問題就行了,這時可根據(jù)拋物線頂點,結(jié)合開口方向,畫出拋物線的大致圖象 .

四、理解掌握拋物線與坐標(biāo)軸交點的求法 .

一般地,點的坐標(biāo)由橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)組成,我們在求拋物線與坐標(biāo)軸的交點時,可優(yōu)先確定其中一個坐標(biāo),再利用解析式求出另一個坐標(biāo) . 如果方程無實數(shù)根,則說明拋物線與 x 軸無交點 .

從以上求交點的過程可以看出,求交點的實質(zhì)就是解方程,而且與方程的根的判別式聯(lián)系起來,利用根的判別式判定拋物線與 x 軸的交點個數(shù) .

五、靈活應(yīng)用待定系數(shù)法求二次函數(shù)的解析式 .

用待定系數(shù)法求二次函數(shù)的解析式是我們求解析式時最常規(guī)有效的方法,求解析式時往往可選擇多種方法,如能綜合利用二次函數(shù)的圖象與性質(zhì),靈活應(yīng)用數(shù)形結(jié)合的思想,不僅可以簡化計算,而且對進一步理解二次函數(shù)的本質(zhì)及數(shù)與形的關(guān)系大有裨益 .

二次函數(shù)y=ax2

學(xué)習(xí)要求:

1.知道二次函數(shù)的意義.

2.會用描點法畫出函數(shù)y=ax2的圖象,知道拋物線的有關(guān)概念.

重點難點解析

1.本節(jié)重點是二次函數(shù)的概念和二次函數(shù)y=ax2的圖象與性質(zhì);難點是根據(jù)圖象概括二次函數(shù)y=ax2的性質(zhì).

2.形如=ax2+bx+c(其中a、b、c是常數(shù),a≠0)的函數(shù)都是二次函數(shù).解析式中只能含有兩

個變量x、y,且x的二次項的系數(shù)不能為0,自變量x的取值范圍通常是全體實數(shù),但在實際問題中應(yīng)使實際量有意義。如圓面積S與圓半徑R的關(guān)系式S=πR2中,半徑R只能取非負(fù)數(shù)。

3.拋物線y=ax2的形狀是由a決定的。a的符號決定拋物線的開口方向,當(dāng)a>0時,開口向上,拋物線在y軸的上方(頂點在x軸上),并向上無限延伸;當(dāng)a<0時,開口向下,拋物線在x軸下方(頂點在x軸上),并向下無限延伸。|a|越大,開口越小;|a|越小,開口越大.

4.畫拋物線y=ax2時,應(yīng)先列表,再描點,最后連線。列表選取自變量x值時常以0為中心,選取便于計算、描點的整數(shù)值,描點連線時一定要用光滑曲線連接,并注意變化趨勢。

本節(jié)命題主要是考查二次函數(shù)的概念,二次函數(shù)y=ax2的圖象與性質(zhì)的應(yīng)用。

核心知識

規(guī)則1

二次函數(shù)的概念:

一般地,如果是常數(shù),那么,y叫做x的二次函數(shù).

規(guī)則2

拋物線的有關(guān)概念:

圖13-14

如圖13-14,函數(shù)y=x2的圖象是一條關(guān)于y軸對稱的曲線,這條曲線叫拋物線.實際上,二次函數(shù)的圖象都是拋物線.拋物線y=x2是開口向上的,y軸是這條拋物線的對稱軸,對稱軸與拋物線的交點是拋物線的頂點.

規(guī)則3

拋物線y=ax2的性質(zhì):

一般地,拋物線y=ax2的對稱軸是y軸,頂點是原點,當(dāng)a>0時,拋物線y=ax2的開口向上,當(dāng)a<0時,拋物線y=ax2的開口向下.

規(guī)則4

1.二次函數(shù)的概念

(1)定義:一般地,如果y=ax2+bx+c(a,b,c是常數(shù),a≠0),那么,y叫做x的的二次函數(shù). (2)二次函數(shù)y=ax2+bx+c的結(jié)構(gòu)特征是:等號左邊是函數(shù)y,右邊是自變量x的二次式,x的最高次數(shù)是2.其中一次項系數(shù)b和常數(shù)項c可以是任意實數(shù),而二次項系數(shù)a必須是非零實數(shù),即a≠0.

2.二次函數(shù)y=ax2的圖像

圖13-1

用描點法畫出二次函數(shù)y=x2的圖像,如圖13-1,它是一條關(guān)于y軸對稱的曲線,這樣的曲線叫做拋物線.

因為拋物線y=x2關(guān)于y軸對稱,所以y軸是這條拋物線的對稱軸,對稱軸與拋物線的交點是拋物線的頂點,從圖上看,拋物線y=x2的頂點是圖象的最低點.因為拋物線y=x2有最低點.所以函數(shù)y=x2有最小值,它的最小值就是最低點的縱坐標(biāo).

3.二次函數(shù)y=ax2的性質(zhì)

函數(shù)

圖像

開口方向

頂點坐標(biāo)

對稱軸

函數(shù)變化

最大(小)值

y=ax2

a>0

向上

(0,0)

Y軸

x>0時,y隨x增大而增大;

x<0時,y隨x增大而減小.

當(dāng)x=0時,y最小=0.

y=ax2

a<0

向下

(0,0)

Y軸

x>0時,y隨x增大而減小;

x<0時,y隨x增大而增大.

當(dāng)x=0時,y最大=0.

4.二次函數(shù)y=ax2的圖像的畫法

用描點法畫二次函數(shù)y=ax2的圖像時,應(yīng)在頂點的左、右兩側(cè)對稱地選取自變量x的值,然后計算出對應(yīng)的y值,這樣的對應(yīng)值選取越密集,描出的圖像越準(zhǔn)確.

二次函數(shù)y=ax2+bx+c

學(xué)習(xí)要求:

1.會用描點法畫出二次函數(shù)的圖象.

2.能利用圖象或通過配方確定拋物線的開口方向及對稱軸、頂點、的位置.

*3.會由已知圖象上三個點的坐標(biāo)求出二次函數(shù)的解析式.

重點難點

1.本節(jié)重點是二次函數(shù)y=ax2+bx+c的圖象和性質(zhì)的理解及靈活運用,難點是二次函數(shù)y=ax2+bx+c的性質(zhì)和通過配方把解析式化成y=a(x-h)2+k的形式。

2.學(xué)習(xí)本小節(jié)需要仔細(xì)觀察歸納圖象的特點以及不同圖象之間的關(guān)系。把不同的圖象聯(lián)系起來,找出其共性。

一般地幾個不同的二次函數(shù),如果二次項系數(shù)a相同,那么拋物線的開口方向、開口大小(即形狀)完全相同,只是位置不同.

任意拋物線y=a(x-h)2+k可以由拋物線y=ax2經(jīng)過適當(dāng)?shù)仄揭频玫?,具體平移方法如下圖所示:

注意:上述平移的規(guī)律是:“h值正、負(fù),右、左移;k值正、負(fù),上、下移”實際上有關(guān)拋物線的平移問題,不能死記硬背平移規(guī)律,只要先將其解析式化為頂點式,然后根據(jù)它們的頂點的位置關(guān)系,確定平移方向和平移的距離非常簡便.

圖13-11

例如,要研究拋物線L1∶y=x2-2x+3與拋物線L2∶y=x2的位置關(guān)系,可將y=x2-2x+3通過配方變成頂點式y(tǒng)=(x-1)2+2,求出其頂點M1(1,2),因為L2的頂點為M2(0,0),根據(jù)它們的頂點的位置,容易看出:由L2向右平移1個單位,再向上平移2個單位,即得L1;反之,由L1向左平移1個單位,再向下平移2個單位,即得L2.

二次函數(shù)y=ax2+bx+c的圖象與y=ax2的圖象形狀完全一樣,它們的性質(zhì)也有相似之處。當(dāng)a>0時,兩條拋物線的開口都向上,并向上無限延伸,拋物線有最低點,y有最小值,當(dāng)a<0時,開口都向下,并向下無限延伸,拋物線有最高點,y有最大值.

3.畫拋物線時一定要先確定開口方向和對稱軸、頂點位置,再利用函數(shù)對稱性列表,這樣描點連線后得到的才是完整的,比較準(zhǔn)確的圖象。否則畫出的圖象,往往只是其中一部分。例如畫y=- (x+1)2-1的圖象。

列表:

x

-3

-2

-1

0

1

2

3

y

-3

-1.5

-1

-1.5

-3

-5.5

-9

描點,連線成如圖13-11所示不能反映其全貌的圖象。

正解:由解析式可知,圖象開口向下,對稱軸是x=-1,頂點坐標(biāo)是(-1,-1)

列表:

x

-4

-3

-2

-1

0

1

2

y

-5.5

-3

-1.5

-1

-1.5

-1.5

-5.5

描點連線:如圖13-12

圖13-12

4.用配方法將二次函數(shù)y=ax2+bx+c化成y=a(x-h)2+k的形式,首先要提出二次項系數(shù)a。常犯的錯誤只提第一項,后面漏提。如y=- x2+6x-21 寫成y=- (x2+6x-21)或y=- (x2-12x-42)把符號弄錯,主要原因是沒有掌握添括號的規(guī)則。

本節(jié)命題主要考查二次函數(shù)y=ax2+bx+c的圖象和性質(zhì)及其在實際生活中的運用。既有填空題、選擇題,又有解答題,與方程、幾何、一次函數(shù)的綜合題常作為中考壓軸題。

核心知識

規(guī)則1

拋物線 y=a(x-h)2+k 的性質(zhì):

一般地,拋物線 y=a(x-h)2+k 與 y=ax2 形狀相同,位置不同.拋物線 y=a(x-h)2+k 有如下特點:

(l) a>0時,開口向上;a<0時,開口向下;

(2) 對稱軸是直線x=h;

(3) 頂點坐標(biāo)是(h,k).

規(guī)則2

二次函數(shù) y=ax2+bx+c 的性質(zhì):

y=ax2+bx+c ( a,b,c 是常數(shù),a≠0)是二次函數(shù),圖象是拋物線.利用配方,可以把二次函數(shù)表示成 y=a(x-h)2+k 的形式,由此可以確定這條拋物線的對稱軸是直線 ,頂點坐標(biāo)是 ,當(dāng)a>0時,開口向上;a<0時,開口向下.

規(guī)則3

1.二次函數(shù)解析式的幾種形式

(1)一般式:y=ax2+bx+c (a,b,c為常數(shù),a≠0).

(2)頂點式:y=a(x-h)2+k(a,h,k為常數(shù),a≠0).

(3)兩根式:y=a(x-x1)(x-x2),其中x1,x2是拋物線與x軸的交點的橫坐標(biāo),即一元二次方程ax2+bx+c=0的兩個根,a≠0.

說明:(1)任何一個二次函數(shù)通過配方都可以化為頂點式y(tǒng)=a(x-h)2+k,拋物線的頂點坐標(biāo)是(h,k),h=0時,拋物線y=ax2+k的頂點在y軸上;當(dāng)k=0時,拋物線a(x-h)2的頂點在x軸上;當(dāng)h=0且k=0時,拋物線y=ax2的頂點在原點.

(2)當(dāng)拋物線y=ax2+bx+c與x軸有交點時,即對應(yīng)二次方程ax2+bx+c=0有實數(shù)根x1和

x2存在時,根據(jù)二次三項式的分解公式ax2+bx+c=a(x-x1)(x-x2),二次函數(shù)y=ax2+bx+c可轉(zhuǎn)化為兩根式y(tǒng)=a(x-x1)(x-x2).

2.二次函數(shù)解析式的確定

確定二次函數(shù)解析式,一般仍用待定系數(shù)法.由于二次函數(shù)解析式有三個待定系數(shù)a、b、c(或a、h、k或a、x1、x2),因而確定二次函數(shù)解析式需要已知三個獨立的條件.當(dāng)已知拋物線上任意三個點的坐標(biāo)時,選用一般式比較方便;當(dāng)已知拋物線的頂點坐標(biāo)時,選用頂點式比較方便;當(dāng)已知拋物線與x軸兩個點的坐標(biāo)(或橫坐標(biāo)x1,x2)時,選用兩根式較為方便.

注意:當(dāng)選用頂點式或兩根式求二次函數(shù)解析式時,最后一般都要化一般式.

3.二次函數(shù)y=ax2+bx+c的圖像

二次函數(shù)y=ax2+bx+c的圖像是對稱軸平行于(包括重合)y軸的拋物線.

4.二次函數(shù)的性質(zhì)

根據(jù)二次函數(shù)y=ax2+bx+c的圖像可歸納其性質(zhì)如下表:

函數(shù)

二次函數(shù)y=ax2+bx+c(a,b,c是常數(shù),a≠0)

a>0

a<0

(1)拋物線開口向上,并向上無限延伸.

(2)對稱軸是x=- ,頂點坐標(biāo)是(- , ).

(3)當(dāng)x<- 時,y隨x的增大而減小;當(dāng)x>- 時,y隨x的增大而增大.

(4)拋物線有最低點,當(dāng)x=- 時,y有最小值,y最小值= .

(1) )拋物線開口向下,并向下無限延伸.

(2)對稱軸是x=- ,頂點坐標(biāo)是(- , ).

(3)當(dāng)x<- 時,y隨x的增大而增大;當(dāng)x>- 時,y隨x的增大而減小.

(4)拋物線有最高點,當(dāng)x=- 時,y有最大值,y最大值= .

5.求拋物線的頂點、對稱軸、最值的方法

①配方法:將解析式化為y=a(x-h)2+k的形式,頂點坐標(biāo)(h,k),對稱軸為直線x=h,若a>0,y有最小值,當(dāng)x=h時,y最小值=k,若a<0,y有最大值,當(dāng)x=h時,y最大值=k.

②公式法:直接利用頂點坐標(biāo)公式(- , ),求其頂點;對稱軸是直線x=- ,若a>0,y有最小值,當(dāng)x=- 時,y最小值= ,若a<0,y有最大值,當(dāng)x=- 時,y最大值= .

6.二次函數(shù)y=ax2+bx+c的圖像的畫法

因為二次函數(shù)的圖像是拋物線,是軸對稱圖形,所以作圖時常用簡化的描點法和五點法,其步驟是:

(1)先找出頂點坐標(biāo),畫出對稱軸;

(2)找出拋物線上關(guān)于對稱軸的四個點(如與坐標(biāo)軸的交點等);

(3)把上述五個點按從左到右的順序用平滑曲線連結(jié)起來.

7.二次函數(shù)y=ax2+bx+c的圖像的位置與a、b、c及Δ符號有密切的關(guān)系(見下表):

字母的符號

圖像的位置

a

a>0

a<0

開口向上 開口向下

b

b=0 ab>0 ab<0

對稱軸為y軸 對稱軸在y軸左側(cè) 對稱軸在y軸右側(cè)

c

c=0 c>0 c<0

經(jīng)過原點 與y軸正半軸相交 與y軸負(fù)半軸相交

8.二次函數(shù)與一元二次方程的關(guān)系

二次函數(shù)y=ax2+bx+c的圖像(拋物線)與x軸的兩個交點的橫坐標(biāo)x1、x2,是對應(yīng)的一元二次方程ax2+bx+c=0的兩個實數(shù)根.拋物線與x軸的交點情況可以由對應(yīng)的一元二次方程的根的判別式判定:

Δ>0 拋物線與x軸有2個交點;

Δ=0 拋物線與x軸有1個交點;

Δ<0 物線與x軸有0個交點(沒有交點).

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