二次函數屬于人教版全日制義務教育課程標準實驗教科書《數學》中“數與代數”領域內容的重要知識點,它是刻畫現實世界變量之間關系的重要數學模型.在各類檢測中,二次函數的圖像、圖像的特征、函數關系式、函數的性質、運用二次函數及其性質解決簡單的實際問題等,屬重點考試內容.下面通過具體問題探討二次函數的常考點.
考點1:二次函數的對稱軸
例1:(2007年北京市西城區)拋物線y=x2-2x+1的對稱軸是( ) .
A.直線x=1 B.直線x=-1
C.直線x=2 D.直線x=-2
另一種方法:可將拋物線配方為y=a(x-h)2+k的形式,對稱軸為x=h,已知拋物線可配方為y=(x-1)2,所以對稱軸為x=1,應選A.
考點2:二次函數的頂點
例2:(2007年廣西壯族自治區)已知二次函數y=x2-2x-1,求它的頂點坐標.
思路點撥:可先將函數y=x2-2x-1化成頂點式,再求出頂點坐標.
解:配方得y=x2-2x-1=(x-1)2-2,
由x-1=0得x=1,y=-2.
∴二次函數頂點坐標為(1,-2).
考點3:二次函數的最值問題
例3:(2007年江西省)二次函數y=x2 -2x-3的最小值是.
思路點撥:先求出二次函數的頂點坐標,頂點坐標的縱坐標就是最小值.
解:配方得y=x2-2x-3=(x-1)2-4.
∴頂點坐標為(1,-4).
∴該二次函數的最小值為-4.
2.如果二次函數在一個實際問題中求最大最小值,除了考慮頂點坐標外,還要考慮自變量的端點值.
考點4:二次函數的平移問題
例4:(2007甘肅省蘭州市)已知y=2x2的圖像是拋物線,若拋物線不動,把x軸、y軸分別向上、向右平移2個單位,求在新坐標系下拋物線的解析式.
思路點撥:由于是平移,不改變二次函數的開口方向和大小,只改變頂點的位置.把x軸、y軸分別向上、向右平移2個單位,則頂點的橫、縱坐標就會比原來減少2個單位.
解:原拋物線的頂點坐標為(0,0),
∴新坐標下拋物線的頂點坐標為(-2,-2).
∴新坐標系下拋物線的解析式為y=2(x+2)2-2=2x2+8x+6.
評注:1.二次函數平移,不改變二次函數的開口方向和大小即二次項系數a不變,只改變頂點的位置,所以先求原拋物線的頂點,再根據平移求新拋物線的頂點,利用頂點方程式寫出新的拋物線的解析式.
2.對于本題的平移,也可看成坐標系不動,將拋物線分別沿著水平方向向左和垂直方向向下平移.
考點5:二次函數圖像性質的綜合
例5:
1.(2007年湖南省岳陽市)小明從如圖1的二次函數y=ax2+bx+c圖像中,觀察得出了下面5條信息:①a<0;②c=0;③函數的最小值為-3;④當x<0時,y>0;⑤當0<x1<x2<2時,y1 >2.你認為其中正確的個數為().
A.2個B.3個C.4個D.5個
答:C
解:由圖像可知:拋物線開口向上,∴a>0故①錯;∵拋物線過原點,∴c=0,故②對;∵拋物線開口向上,其頂點縱坐標為-3,故函數的最小值為-3,故③對;∵拋物線過原點,其頂點坐標為(2,-3),∴當x<0時,y>0,故④對;∵拋物線的對稱軸為直線x=2,且開口向上,∴當x<2時,函數y隨x的增大而減小,故⑤對.
2.(2007年浙江省)如圖2,二次函數y=ax2+bx+c圖像開口向上,圖像過點(-1,2)和(1,0),且與y軸相交于負半軸.
第1問:給出4個結論:①a>0;②b>0;③c>0;④a+b+c=0,其中正確結論的序號為.
第2問:給出4個結論:①abc<0;②2a+b>0;③a+c=1;④a>1,其中正確結論的序號為.
考點6:二次函數與其他函數圖像的綜合
例6:(2007年內蒙古自治區呼和浩特市)如圖3,函數y=ax2+bx與y=ax+b在同一平面直角坐標系中的圖像大致是().
解:在選項A中,二次函數y=ax2+bx的a>0,b=0,而對于函數y=ax+b來說,a>0,b>0,則這兩個函數解析式中的b的取值不一樣,故排除A.同樣,在選項B中,二次函數y=ax2+bx的a>0,b<0,而對于函數y=ax+b來說,a<0,b<0,但是從圖像上來看點(0,b)在y=ax2+bx 的圖像上,而將(0,b)代入y=ax2+bx時,y=0,而不等于b,故排除B.在選項D中,二次函數y=ax2 +bx的a>0,b>0,而對于函數y=ax+b來說,a<0,b<0,則這兩個函數解析式中的a、b的取值不一樣,故排除D.
評注:(1)本題考查了確定兩函數圖像能否在同一坐標系內的能力,主要辦法是根據圖像采用逐一排除法.
(2)對于二次函數的圖像與a、b、c有這樣的關系,①a與開口方向有關,當a>0時,開口向上,當a<0時,開口向下;②b與a和對稱軸與y軸的位置有關,當對稱軸在y軸的左邊時,a與b的符號相同,當對稱軸在y軸的右邊時a與b的符號相反;③c與二次函數與y軸交點的位置有關,當二次函數與y軸交點在y軸的正半軸上時,c>0,當二次函數與y軸交點的在y軸的負半軸上時,c<0.綜合以上,可用以下語言概述:左同,右異;上正,下負.
考點7:求拋物線y=ax2+bx+c與坐標軸的交點
例7:(2007年天津市)已知拋物線y=4x2-11x-3,求它與x軸、y軸的交點坐標.
解:由x=0得y=-3,所以拋物線與y軸交點坐標為(0,-3).
考點8:用待定系數法求二次函數的解析式
例8:(2007年北京市)已知拋物線y=ax2+bx+c與y軸交于點A(0,3),與x軸分別交于點B(1,0)、C(5,0)兩點,求此拋物線的解析式.
思路點撥:由于已知三點,所以本題可以采用一般式求拋物線的解析式.但考慮到已知與x軸交點,所以用交點式更簡單.
解:設此拋物線為y=a(x-x1)(x-x2).(a≠0),則x1=1,x2=5.
所以y=a(x-1)(x-5).
點式.
(3)當題目條件為已知圖像與x軸的兩個交點坐標時,可設解析式為兩根式:y=a(x-x1)(x-x2),(a≠0).稱為交點式.
考點9:關于求二次函數解式的開放問題
例9:(2007年北京市東城區)有一個二次函數的圖像,3位學生分別說出了它的一些特點:
甲:對稱軸是直線x=4;
乙:與x軸兩個交點的橫坐標都是整數;
丙:與y軸交點的縱坐標也是整數,且以這三個交點為頂點的三角形面積為3.
請你寫出滿足上述全部特點的一個二次函數解析式.
解:設所求解析式為y=a(x-x1)(x-x2),且設x1<x2,則其圖像與x軸兩交點分別是A(x1,0),B(x2,0),與y軸交點坐標是(0,a x1x2).
∵拋物線對稱軸是直線x=4,
∴x1+x2=8①
評注:(1)本題中,只要填出一個解析式即可.
(2)本題也可用猜測驗證法.例如:猜測與x軸交點為A(5,0),B(3,0).再由題設條件求出a,看C是否整數.若是,則猜測得以驗證,填上即可.
(作者單位:湖北省襄樊市第19中學)