意林数学思维方法讲义之八年级:九年级2019-2020年中考数学思维方法讲义:第8讲二次函数图象的应用(I)【今日目标】1、二次函数图象与系数的关系(二次函数中a,b,c的作用):⑴决定__________。
①当__ 时,图象开口向上,当x=_________时,函数有最___值________;当x﹥-时,y随x的增大而________;当x﹤-时,y随x的增大而________。
②当_________时,图象开口向下,当x=_________时,函数有最___值________;x﹥-时,y随x的增大而________;当x﹤-时,y随x 的增大而________。
③当||越大,图象开口越_____。
(2)和b共同决定________。
①b=0时,对称轴为______;② 和b同号时对称轴在y轴___侧;③ 和b异号时对称轴在y轴___侧。
简记为。
(3)c的大小决定抛物线与_____的交点的位置。
当___ 时,图象与y轴正半轴相交;当___ 时,图象与y轴负半轴相交;当___ 时,图象过原点。
(4)当__ _时,图象与x轴有两个交点;当_ 时,图象与x轴仅有一个交点;当__ _时,图象与x轴没有交点。
2、以二次函数图象为载体,通过对四大要素的理解,结合动点、特殊三角形、特殊四边形、相似,利用勾股定理、相似为框架、以方程为工具解决存在型问题、最值问题、图形形状问题等。
【思想方法】数形结合法、特殊值法、整体思想、构造思想等。
【精彩知识】题型一二次函数的图象与系数的关系【例1】已知:二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象如图所示,下列结论中:①abc>0;②2a+b<0;③a+b<m(am+b)(m≠1的实数);④(a+c)2<b2;⑤a>1.其中正确的项是(填番号)●变式练习:如图,二次函数y=ax2+bx+c的图象与y轴正半轴相交,其顶点坐标为,下列结论:①ac<0;②a+b=0;③4ac-b2=4a;④a+b+c<0.其中正确的个数是()A. 1B. 2C. 3D. 4题型二二次函数的图象和性质的基本应用【例2】已知,二次函数的解析式y1=-x2+2x+3.(1)求这个二次函数的顶点坐标;(2)求这个二次函数图象与x轴的交点坐标;(3)x取什么值时,抛物线在x轴上方?(4)x取什么值时,y的值随x值的增大而减小?(5)若直线y2=ax+b(a≠0)的图象与该二次图象交于A(,m),B(2,n)两点,结合图象直接写出当x取何值时y1>y2?●变式练习:对于二次函数,有下列说法:①它的图象与轴有两个公共点;②如果当≤1时随的增大而减小,则;③如果将它的图象向左平移3个单位后过原点,则;④如果当时的函数值与时的函数值相等,则当时的函数值为.其中正确的说法是.(把你认为正确说法的序号都填上)【例3】二次函数的图象如图,若一元二次方程有实数根,则m的最大值为()A.-3B.3C.-5D.9●变式练习:如图,已知抛物线y1=﹣2x2+2,直线y2=2x+2,当x任取一值时,x对应的函数值分别为y1、y2.若y1≠y2,取y1、y2中的较小值记为M;若y1=y2,记M=y1=y2.例如:当x=1时,y1=0,y2=4,y1<y2,此时M=0.下列判断:①当x>0时,y1>y2;②当x<0时,x值越大,M值越小;③使得M大于2的x值不存在;④使得M=1的x值是或.其中正确的是(填番号)题型三二次函数图象为载体解决存在型问题、最值问题、图形形状问题等【例4】如图,若抛物线y=-x2+bx+c的图像经过点A(m,0)、B(0,n),已知一元二次方程x2-4x+3=0的两根是m,n且m<n.(1)求抛物线的解析式;(2)若(1)中的抛物线与x轴的另一个交点为C.根据图像回答,当x取何值时,抛物线的图像在直线BC的上方?(3)点P在线段OC上,作PE⊥x轴与抛物线交与点E,若直线BC将△CPE的面积分成相等的两部分,求点P的坐标.●变式练习:如图,已知二次函数的图象经过A(,),B(0,7)两点.ADCBOx y⑴求该抛物线的解析式及对称轴;⑵当为何值时,?⑶在轴上方作平行于轴的直线,与抛物线交于C,D两点(点C在对称轴的左侧),过点C,D作轴的垂线,垂足分别为F,E.当矩形CDEF为正方形时,求C点的坐标.【例5】如图,在平面直角坐标系中,把抛物线向左平移1个单位,再向下平移4个单位,得到抛物线y=ax2+bx+c(a≠0).所得抛物线与轴交于两点(点在点的左边),与轴交于点,顶点为.(1)求抛物线的解析式;(2)判断的形状,并说明理由;(3)在线段上是否存在点,使∽?若存在,求出点的坐标;若不存在,说明理由.【例6】如图,在平面直角坐标系中,已知点A(-2,-4),OB=2,抛物线y=ax2+bx +c经过点A、O、B三点.(1)求抛物线的函数表达式;(2)若点M是抛物线对称轴上一点,试求AM+OM的最小值;(3)在此抛物线上,是否存在点P,使得以点P与点O、A、B为顶点的四边形是梯形.若存在,求点P的坐标;若不存在,请说明理由.AOByx【例7】如图,在平面直角坐标系xOy中,AB⊥x轴于点B,AB=3,tan∠AOB=。
将△OAB 绕着原点O逆时针旋转90o,得到△OA1B1;再将△OA1B1绕着线段OB1的中点旋转180o,得到△OA2B1,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)经过点B、B1、A2。
(1)求抛物线的解析式;(2)在第三象限内,抛物线上的点P在什么位置时,△PBB1的面积最大?求出这时点P的坐标;(3)在第三象限内,抛物线上是否存在点Q,使点Q到线段BB1的距离为?若存在,求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由。
●变式练习:如图,在平面直角坐标系中,抛物线与x 轴交于A 、B 两点(A 在B 的左侧),与y 轴交于点C(0,4),顶点为(1,92).(1)求抛物线的函数表达式;(2)设抛物线的对称轴与轴交于点D ,试在对称轴上找出点P ,使△CDP 为等腰三角形,请直接写出满足条件的所有点P 的坐标.(3)若点E 是线段AB 上的一个动点(点E 与A 、B 不重合),分别连接AC 、BC ,过点E 作EF ∥AC 交线段BC 于点F ,连接CE ,记△CEF 的面积为S ,S 是否存在最大值?若存在,求出S 的最大值及此时E 点的坐标;若不存在,请说明理由.yxOD CB (4,4)A (1,4)【课后测控】1、抛物线的开口__ ___,对称轴为_____ ____,顶点坐标为_______ ___;当x= 时,函数有最 值,其最值为 。
2、已知实数x ,y 满足x 2+3x+y -3=0,则x+y 的最大值为 。
3、二次函数y =ax 2+bx +c (a ,b ,c 是常数,a ≠0)图象的对称轴是直线x =1,其图像的一部分如图所示,对于下列说法:①abc <0;②a -b +c <0; ③3a +c <0; ④当-1<x <3时,y >0.其中正确的是__________(把正确说法的序号都填上).4、已知二次函数的图象如图所示,有下列5个结论:① ;② ;③ ;④ ;⑤ (的实数),其中正确的结论有( ) A. 2个 B. 3个 C. 4个 D. 5个的左侧),点 的对应值如下表:x …-2 -1 0 1 2 …y …0 4 6 6 4 …从上表可知,下列说法中正确的是.(填写序号)①抛物线与x轴的一个交点为(3,0);②函数y=ax2+bx+c的最大值为6;③抛物线的对称轴是直线x= ;④在对称轴左侧,y随x增大而增大.(1)对于任意实数m,点M(m,-2)是否在该抛物线上?请说明理由;(2)求证:△ABC是等腰直角三角形;(3)已知点D在x轴上,那么在抛物线上是否存在点P,使得以B、C、D、P为顶点的四边形是平行四边形?若存在,求点P的坐标;若不存在,请说明理由.8、如图,抛物线y=x-2x+c的顶点A在直线l:y=x-5上.(1)求抛物线顶点A的坐标;(2)设抛物线与y轴交于点B,与x轴交于点C、D(C点在D点的左侧),试判断△ABD 的形状;(3)在直线l上是否存在一点P,使以点P、A、B、D为顶点的四边形是平行四边形,若存在,求点P的坐标;若不存在,请说明理由。
部分答案:【例1】解答:解:①∵抛物线的开口向上,∴a>0,∵与y轴的交点为在y轴的负半轴上,∴c<0,∵对称轴为x=>0,∴a、b异号,即b<0,又∵c<0,∴abc>0,故本选项正确;②∵对称轴为x=>0,a>0,∴﹣b>2a,∴2a+b>0;故本选项错误;③当x=1时,y1=a+b+c;当x=m时,y2=m(am+b)+c,当m>1,y2>y1;当m<1,y2<y1,所以不能确定;故本选项错误;④当x=1时,a+b+c=0;当x=﹣1时,a﹣b+c>0;∴(a+b+c)(a﹣b+c)=0,即(a+c)2﹣b2=0;∴(a+c)2=b2 故本选项错误;⑤当x=﹣1时,a﹣b+c=2;当x=1时,a+b+c=0,∴a+c=1,∴a=1+(﹣c)>1,即a>1;故本选项正确;综上所述,正确的是①⑤.例3变式【答案】③④。
【考点】二次函数的图象和性质。
【分析】①∵当x>0时,利用函数图象可以得出y2>y1。
∴此判断错误。
②∵抛物线y1=﹣2x2+2,直线y2=2x+2,当x任取一值时,x对应的函数值分别为y1、y2,若y1≠y2,取y1、y2中的较小值记为M。
∴当x<0时,根据函数图象可以得出x值越大,M值越大。
∴此判断错误。
③∵抛物线y1=﹣2x2+2,直线y2=2x+2,与y轴交点坐标为:(0,2),当x=0时,M=2,抛物线y1=﹣2x2+2,最大值为2,故M大于2的x值不存在;∴此判断正确。
④∵使得M=1时,若y1=﹣2x2+2=1,解得:x1=,x2=﹣;若y2=2x+2=1,解得:x=﹣。
由图象可得出:当x=>0,此时对应y1=M。
∵抛物线y1=﹣2x2+2与x轴交点坐标为:(1,0),(﹣1,0),∴当﹣1<x<0,此时对应y2=M,∴M=1时,x=或x=﹣。
∴此判断正确。
因此正确的有:③④。
【例4】(1)∵x2-4x+3=0的两个根为x1=1,x2=3 ∴A点的坐标为(1,0),B点的坐标为(0,3)又∵抛物线y=-x2+bx+c的图像经过点A(1,0)、B(0,3)两点10233b c b c c -++==-⎧⎧⎨⎨==⎩⎩∴ 得 ∴抛物线的解析式为 y=-x 2-2x+31. 作直线BC由(1)得,y =-x 2-2x +3∵ 抛物线y=-x 2-2x +3与x 轴的另一个交点为C 令-x 2-2x +3=0 解得:x 1=1,x 2=-3∴C 点的坐标为(-3,0)由图可知:当-3<x <0时,抛物线的图像在直线BC 的上方.(3)设直线BC 交PE 于F ,P 点坐标为(a ,0),则E 点坐标为(a ,-a 2-2a +3) ∵直线BC 将△CPE 的面积分成相等的两部分. ∴F 是线段PE 的中点. 即F 点的坐标是(a ,)∵直线BC 过点B (0.3)和C(-3,0) 易得直线BC 的解析式为y=x+3∵点F 在直线BC 上,所以点F 的坐标满足直线BC 的解析式即=a +3解得 a 1=-1,a 2=-3(此时P 点与点C 重合,舍去) ∴P 点的坐标是(-1,0)【例6】 解:(1)的顶点坐标为D(-1,-4),∴ . ………………………………2分 ∴(2)由(1)得. 当时,. 解之,得 .∴ .又当时,22(1)4(01)43y x =+-=+-=-, ∴C 点坐标为.………………………4分又抛物线顶点坐标,作抛物线的对称轴交轴于点E , 轴于点.易知 在中,;在中,; 在中,;∴ .∴ △ACD 是直角三角形.…………………………6分 (3)存在.作OM ∥BC 交AC 于M ,M点即为所求点. 由(2)知,为等腰直角三角形,,又点M【例7】解:(1)由OB =2,可知B(2,0)将A (-2,-4),B(2,0),O(0,0)三点坐标代入抛物线y =ax 2+bx +c ,得M ,即为所求。