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二次函数(一般式)的图像和性质
分析:我们可以用顶点坐标公式求出图 象的顶点,过顶点作平行于y轴的直线就 是图象的对称轴.在对称轴的一侧再找 两个点,则根据对称性很容易找出另两 个点,这四个点连同顶点共五个点,过 这五个点画出图像.
(1)用顶点坐标公式,可求出顶点为(2,2), 对称轴是x=2. (2) 当x=1时,y=0,即图 象与x轴交于点(1,0),根据轴对称,很容 易知道(1 ,0)的轴对称点是点(3,0) .又当 x=0时,y=-6,即图象与y轴交于点(0, -6),根据轴对称,很容易知道(0,-6)的 轴对称点是点(4,-6).用光滑曲线把五个 点(2,2),(1,0),(3,0),(0,-6),(4, -6)连结起来,就是 y 2x2 8x 6 的0图象。
y<0;
x=2
(4)当x=2时,
· · (0,-6)
(4,-6)
y有最大值2。
练习3 画出 y x2 2x 2 的图像。 x … -1 0 1 2 3 … y … 5 2 1 2 5…
y=x2-2x+2 x=1
4.二次函数 y ax2 bx c 的性质:
(1)顶点坐标
x1,0, x2,0,其中 x1, x2为方程ax2 bx c 0
的两实数根
(7)抛物线 y ax2 bx c 与x轴的交点情况 可由对应的一元二次方程ax2 bx c 0 的根的判别式判定: ① △>0有两个交点抛物线与x轴相交; ② △=0有一个交点抛物线与x轴相切; ③ △<0没有交点抛物线与x轴相离。
2a
①若b=0对称轴为y轴,
②若a,b同号对称轴在y轴左侧,
③若a,b异号对称轴在y轴右侧。
5.抛物线y=ax2+bx+c中a,b,c的作用。 (3)c的大小决定抛物线y=ax2+bx+c与y轴 交点的位置。 当x=0时,y=c,∴抛物线y=ax2+bx+c 与y轴有且只有一个交点(0,c), ①c=0抛物线经过原点; ②c>0与y轴交于正半轴; ③c<0与y轴交于负半轴。
y 3x2 12x 7 ,那么如何将抛物线 y 3x2的图 像移动,得到的 y 3x2 12x 7 图像呢?
那么一般地,函数y ax2 的图象怎样平 移就得到 y ax2 bx c 的图象呢?
1.用配方法把 y ax2 bx c 化为
y a x h2 k 的形式。
解: (1)因为抛物线开口向下,所以a<0;
判断b的符号
(2)因为对称轴在y轴右侧,所以 b 0 ,而a<0,故b>0;
2a
判断c的符号
(3)因为x=0时,y=c,即图象与y轴交点 的坐标是(0,c),而图中这一点在y轴正 半轴,即c>0;
判断b2-4ac的符号
(4)因为顶点在第一象限,其纵坐标
解:列表 y 2x2 8x 6 0 x …0 1 2 3 4 … y … -6 0 2 0 -6 …
y
·(2,2)y 2x2 8x 6
由图像知:
· · (1,0)
(3,0)
x
(1)当x=1或x=3时, y=0;
(2)当1<x<3时,
y>0;
(3)当x<1或x>3时,
2
2
2
2
Q b
1
1,
4ac b2
4
1 2
5 2
12
4
2
2a
y
21
1 2
x
1
2
4a
2
,
4
1 2
2
2
∴顶点为(1,-2),对称轴为直线 x=1。
练习2 用公式法把y 2x2 8x 6 化成
4ac 4a
b2
;
(5)增减性:
①若a>0,当
x
b 2a
时,y随x的增大而增大;
当
x
b 2a
时,y随x的增大而减小。
②若a<0,当
x
b 2a
时,y随x的增大而减小;
当
x
b 2a
时,y随x的增大而增大。
(6)抛物线 y ax2 bx c 与坐标轴的交点
①抛物线 y ax2 bx c 与y轴的交点坐标 为(0,c) ②抛物线y ax2 bx c与x轴的交点坐标为
2.确定抛物线的开口方向、对称轴 及顶点坐标。 3.在对称轴的两侧以顶点为中心左 右对称描点画图。
例3 画出 y 2x2 8x 6 的图像,利用函 数图像回答:
(1)x取什么值时,y=0? (2)x取什么值时,y>0? (3)x取什么值时,y<0? (4)x取什么值时,y有最大值或最小值?
解法一:Q a 1 0 ,∴抛物线开口向下,
2
又y 1 x2 3x 1 1 x2 6x 9 9 1
2
22
2
1 x 32 9 1
2
22
1 x 32
2
5
∴ 对称轴是直线x=-3,当 x>-3时,y
随x的增大而减小。
对称轴是直线 x=-2 . 4.在上述移动中图象的开口方向、形状、 顶点坐标、对称轴,哪些有变化?哪些没 有变化?
有变化的:抛物线的顶点坐标、对称轴, 没有变化的:抛物线的开口方向、形状
新课
我们复习了将抛物线 y 3x2向左平移2个单位
再向下平移5个单位就得到 y 3 x 22 5的图 象,将 y 3 x 22 5 化为一般式为
4ac b2 4a
0,且a<0,所以4ac b2
0,故
b2 4ac 0 。
判断2a+b的符号
(5)因为顶点横坐标小于1,即
b 2a
1
,
且a<0,所以-b>2a,故2a+b<0;
判断a+b+c的符号
b a
x
b 2a
2
b 2a
2
c
a
a
x
b 2a
2
4ac b2 4a2
a
x
b 2a
2
4ac b2 4a
所以抛物线 y ax2 bx c 的顶点坐标是
b 2a
顶点坐标为(-3,-2),对称轴为x=-3
练习1 用配方法把 y 2x2 4x 7 化为
y a x h2 k 的形式,求出顶点坐标
和对称轴。
答案:y 2 x 12 5 ,顶点坐标是(1,5),
对称轴是直线 x=1.
2.用公式法把抛物线 y ax2 bx c 化为
例1 用配方法把 y 1 x2 3x 5 化为
2
2
y a x h2 k 的形式,求出顶点坐标和对称轴。
解:y
1 2
x2
3x
5 2
1 2
x2
6x
5
1 x2
2
6x
9 9 5
1 2
x
32
4
1 x 32 2
2
解法二:
Q a 1 0 ,∴抛物线开口向下,
2
Q b 3 3
2a
2
1 2
∴ 对称轴是直线x=-3,当 x>-3时,y 随x的增大而减小。
例7 已知二次函数
y m 1 x2 2mx 3m 2m 1
的最大值是0,求此函数的解析式.
4a
4 1
k2 4k 12 0 ,解得:k1 2, k2 6 ,所 以当k=2或k=-6时,抛物线顶点在x轴 上。 ④由②、③知,当k=-4或k=2或k=-6 时,抛物线的顶点在坐标轴上。
例5 当x取何值时,二次函数 y 2x2 8x 1 有最大值 或最小值,最大值或最小值是多少?
-7,所以当k=-7时,抛物线经过原点;
②抛物线顶点在y轴上,则顶点横坐标为0,
即
b
k 4
0
,所以k=-4,所
2a
21
以当k=-4时,抛物线顶点在y轴上。
③抛物线顶点在x轴上,则顶点纵坐标为0,
即 4ac b2 4 1 k 7 k 42 0 ,整理得
例8 已知如图是二次函数y=ax2+bx+c的图 象,判断以下各式的值是正值还是负值. (1)a;(2)b;(3)c;(4)b2-4ac;(5)2a+b; (6)a+b+c;(7)a-b+c.
分析:已知的是几何关系(图形的位置、 形状),需要求出的是数量关系,所以应 发挥数形结合的作用.
判断a的符号
y a x h2 k 的形式。
把 y ax2 bx c 变形为 y a x h2 k的方法
和我们前面学过的用配方法解二次方程 “ax2 bx c 0 ”类似.具体演算如下:
y
ax2
bx
c
a
x2
b a
x
c a
a
x2
1 2
2
,
即y 1 x2 x 1
2
2
。