一、二次函数的定义
2xxabc,,1. yaxbxc,,,a,0一般地~形如,为常数~,的函数称为的二次函数~其中
yabc,,. 为自变量~为因变量~分别为二次函数的二次项、一次项和常数项系数这里需要强调:和一元二次方程类似~二次项系数~而可以为零(二次函数的定bc,a,0
义域是全体实数(
22. 二次函数的结构特征: yaxbxc,,,
? 等号左边是函数~右边是关于自变量的二次式~的最高次数是2( xx
? 是常数~是二次项系数~是一次项系数~是常数项( abc,,acb
二、二次函数的性质
21(二次函数的性质: yax,()a,0
2,1, 抛物线的顶点是坐标原点,0~0,~对称轴是, 轴,. yyax,x,0
2,2, 函数的图像与的符号关系. yax,a
? 当时抛物线开口向上顶点为其最低点, ,,a,0
? 当时抛物线开口向下顶点为其最高点, ,,a,0
的符号 开口方向 顶点坐标 对称轴 性质 a
时~随的增大而增大,时~yyxx,0x,0 轴 00,y,, 向上 a,0随的增大而减小,时~有最小值( yxx,00
时~随的增大而减小,时~yyxx,0x,0 轴 00,y ,,a,0向下 随的增大而增大,时~有最大值( yxx,00
22. 的性质: yaxc,,
的符号 开口方向 顶点坐标 对称轴 性质 a
时~随的增大而增大,时~yyxx,0x,0 轴 0,cy ,,a,0向上 随的增大而减小,时~有最小值( yxcx,0
时~随的增大而减小,时~yyxx,0x,00,c 轴 y,, 向下 a,0随的增大而增大,时~有最大值( yxcx,0
23. 二次函数的相关性质 yaxbxc,,,()a,0
22若二次函数解析式为,或,()~则: yaxbxc,,,yaxhk,,,()a,0
a,,0向上,b,1, 开口方向:~ ,2, 对称轴:x,,,或,~ xh,,2aa,,0向下,2bacb4,,3, 顶点坐标:,或, (,)hk(,),24aa
,4, 最值: 24acb,时有最小值,或,,如图1,, a,0k4a24acb,时有最大值,或,,如图2,, a,0k4a
图1图2
2,5,单调性:二次函数,,的变化情况,增减性, yaxbxc,,,a,0
b? 如图1所示~当时~对称轴左侧~随着的增大而减小~在对称轴的x,,yxa,02a
b右侧 ~随的增大而增大, x,,yx2a
b时~对称轴左侧~ y随着x的增大而增大~在对称轴的? 如图2所示~当x,,a,02a
b右侧~随的增大而减小, x,,yx2a2,6,与坐标轴的交点:?与轴的交点:,0~C,,?与轴的交点:使方程yxaxbxc,,,0
2,或,成立的值. axhk()0,,,x
23. 二次函数图象的画法 yaxbxc,,,
22五点绘图法:利用配方法将二次函数化为顶点式~确定yaxbxc,,,yaxhk,,,()其开口方向、对称轴及顶点坐标~然后在对称轴两侧~左右对称地描点画图.一般我们选取的五点为:顶点、与轴的交点、以及关于对称轴对称的点、0,c0,c2hc,y,,,,,,与轴的交点~,若与轴没有交点~则取两组关于对称轴对称的点,. x,0x,0xx,,,,12
画草图时应抓住以下几点:开口方向~对称轴~顶点~与轴的交点~与轴的交点. yx
三、二次函数的图像与系数关系
a1. 决定抛物线的开口方向:
当时抛物线开口向上,当时抛物线开口向下 ,,a,0a,0
a 决定抛物线的开口大小:
aa . 越大~抛物线开口越小,越小~抛物线开口越大
aa注:几条抛物线的解析式中~若相等~则其形状相同~即若相等~则开口及形状相同~a. 若互为相反数~则形状相同、开口相反
bax,,b2. 和共同决定抛物线对称轴的位置.(对称轴为:) 2a
yb,0 当时~抛物线的对称轴为轴,
yab, 当同号时~对称轴在轴的左侧,
yab,. 当异号时~对称轴在轴的右侧
yyc0,c,,3. 的大小决定抛物线与轴交点的位置.(抛物线与轴的交点为)
yc,0 当时~抛物线与轴的交点为原点,
yc,0 当时~交点在轴的正半轴,
yc,0当时~交点在轴的负半轴.
板块二 二次函数图像特征
函数解析式 开口方向 对称轴 顶点坐标
200,,y轴, x,0,, yax,当时~开口向a,02,y轴, 0,k x,0,, yaxk,,上
2当时~开口向a,0h,0 ,,xh, yaxh,,,,
2下 hk,,, yaxhk,,,xh,,,
2,,bacb4,b2 ,, x,, yaxbxc,,,,,24aa2a,,
二、二次函数的三种表达方式
2,1,一般式: yaxbxca,,,,0,,
2,顶点式: ,2a,0yaxhk,,,,,,,
,3,双根式,交点式,: yaxxxxa,,,,0,,,,,,12
2.如何设点:
,,图像上的任意点可设为.其中时~该点为? 一次函数yaxb,,xaxb,,x,0a,0,,111直线与轴交点. y
22? 二次函数,,图像上的任意一点可设为.时~xaxbxc,,,yaxbxc,,,x,0a,0,,1111
b该点为抛物线与轴交点~当x,,时~该点为抛物线顶点( y12a
? 点关于的对称点为( xy,xx,22xxyy,,,,,,,,,11000101
4.如何设解析式:
? 已知任意3点坐标~可用一般式求解二次函数解析式, ? 已知顶点坐标或对称轴时~可用顶点式求解二次函数解析式, ? 已知抛物线与的两个交点坐标~可用交点式求解二次函数解析式. x
? 已知抛物线经过两点~且这两点的纵坐标相等时~可用对称点式求解函数解析式,交点
式可视为对称点式的特例,
注:任何二次函数的解析式都可以化成一般式或顶点式~但并非所有的二次函数都可以写成
2交点式~只有抛物线与轴有交点~即时~抛物线的解析式才可以用交点xbac,,40
式表示(二次函数解析式的这三种形式可以互化.
一、二次函数与一次函数的联系
2一次函数ykxnk,,,0的图像与二次函数的图像的交点~yaxbxca,,,,0lG,,,,
ykxn,,,由方程组的解的数目来确定: ,2yaxbxc,,,,
?方程组有两组不同的解时与有两个交点; ,lG
?方程组只有一组解时与只有一个交点, ,lG
?方程组无解时与没有交点. ,lG
二、二次函数与方程、不等式的联系
1.二次函数与一元二次方程的联系:
1.直线与抛物线的交点:
2 ,1,y轴与抛物线得交点为(0, ). yaxbxc,,,c
22 ,2,与轴平行的直线与抛物线有且只有一个交点(,). yyaxbxc,,,ahbhc,,xh,h
2 ,3,抛物线与轴的交点:二次函数的图像与轴的两个交点的横坐标、xxyaxbxc,,,x12~是对应一元二次方程的两个实数根.抛物线与轴的交点情况可以xaxbxc,,,0x2
由对应的一元二次方程的根的判别式判定:
?有两个交点抛物线与轴相交, ,,x,,0
?有一个交点,顶点在轴上,抛物线与轴相切, x,,x,,0
?没有交点抛物线与轴相离. ,,x,,0
,4,平行于轴的直线与抛物线的交点 x
同,3,一样可能有0个交点、1个交点、2个交点.当有2个交点时~两交点的纵坐标
2相等~设纵坐标为~则横坐标是的两个实数根. axbxck,,,k
2,5,抛物线与轴两交点之间的距离:若抛物线与轴两交点为yaxbxc,,,xx
2~由于、是方程的两个根~故 AxBx,,,00xxaxbxc,,,0,,,,1212
bcxxxx,,,,,,1212aa
22bcbac44,,22,, ABxxxxxxxx,,,,,,,,,,,,4,,,,,,12121212aaaa,,
2.二次函数常用解题方法
? 求二次函数的图象与轴的交点坐标~需转化为一元二次方程, x
? 求二次函数的最大,小,值需要利用配方法将二次函数由一般式转化为顶点式,
2? 根据图象的位置判断二次函数中~~的符号~或由二次函数中~yaxbxc,,,acab
~的符号判断图象的位置~要数形结合, cb
? 二次函数的图象关于对称轴对称~可利用这一性质~求和已知一点对称的点坐标~或
已知与轴的一个交点坐标~可由对称性求出另一个交点坐标. x
2? 与二次函数有关的还有二次三项式~二次三项式本身就是所含字母axbxca,,,(0)
的二次函数,下面以时为例~揭示二次函数、二次三项式和一元二次方程之间的xa,0
内在联系:
,,0抛物线与轴有二次三项式的值可正、一元二次方程有两个不相等实根 x
两个交点 可零、可负
,,0轴只二次三项式的值为非负 一元二次方程有两个相等的实数根 抛物线与x
有一个交点
,,0抛物线与轴无二次三项式的值恒为正 一元二次方程无实数根. x
交点
3.二次函数与一元二次方程之根的分布(选讲)
所谓一元二次方程~实质就是其相应二次函数的零点,图象与轴的交点问题~因x此~二次方程的实根分布问题~即二次方程的实根在什么区间内的问题~借助于二次函
数及其图象利用数形结合的方法来研究是非常有益的(
22设的二实根为~~~~且xx,fxaxbcca,,,,0xx,,,bac4,,,,,,1212,,,,,,是预先给定的两个实数( ,,
? 当两根都在区间,,,内~方程系数所满足的充要条件: ,,
?~对应的二次函数fx的图象有下列两种情形: ,,,,,xx,,12
a>0
xx1,2,xOOx,x,2x1
b当时的充要条件是:~~~( f,,0f,,0,,,,,a,0,,0,,,,2a
b时的充要条件是:~~~( 当f,,0f,,0,,,,,a,0,,0,,,,2a两种情形合并后的充要条件是:
b,0,,,,,,,,, ……? 2a,
,ff00,,,,,,,,,,,,
? 当两根中有且仅有一根在区间内~方程系数所满足的充要条件, ,,,,,?或~对应的函数的图象有下列四种情形: fx,,,,x,,,,x,,12
,
xO,x,x11,Ox
,
O,xxx1,1
O,x
从四种情形得充要条件是:
……? ff,,,,0,,,,
? 当两根都不在区间内方程系数所满足的充要条件: ,,,,,
当两根分别在区间的两旁时, ,,,,,
?对应的函数的图象有下列两种情形: xx,,,,,fx,,12
,,x,xO,x1x2xO2x1
当时的充要条件是:f,,0~f,,0( a,0,,,,当时充要条件是:f,,0~f,,0( a,0,,,,两种情形合并后的充要条件是:
~ ……? ,,f()0,,,f()0,
当两根分别在区间之外的同侧时: [,],,
fx?xx,,,,,或,,,,,xx~对应函数的图象有下列四种情形: ,,1212
,,xO2Oxxx21x,,1x
,,xx1O2x1Oxx,,x2
当时的充要条件是: xx,,,12
b~~ ……? ,,f,0,,,,,0,,2a
当时的充要条件是: ,,,xx12
b~~ ……? ,,f,0,,,,,0,,2a
4区间根定理
如果在区间上有~则至少存在一个~使得( ab,fafb,,0xab,,fx,0,,,,,,,,,,
此定理即为区间根定理~又称作勘根定理~它在判断根的位置的时候会发挥巨大的威力(
(a)
b
a
(b)
二次函数与三角形
在直角坐标系中~已知三角形三个顶点的坐标~如果三角形的三条边中有一条边与坐标轴平行~可以直接运用三角形面积
公式
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求解三角形面积.如果三角形的三条边与坐标轴都不平行~则通常有以下方法:
DCFCC
DDAAA
EEBBB
DFE
C
DhB
A:45
1.如图~过三角形的某个顶点作与轴或轴的平行线~将原三角形分割成两个满足一条边yx
与坐标轴平行的三角形~分别求出面积后相加(
11 SSSADyySSCExx,,,,,,,,,,,,,,,ABCACDADBCBACECEBAB22
其中,两点坐标可以通过或的直线方程以及或点坐标得到( EABADBCC2.如图~首先计算三角形的外接矩形的面积~然后再减去矩形内其他各块面积(
. SSSSS,,,,,,,,ABCDEBFDACAEBCBF
所涉及的各块面积都可以通过已知点之间的坐标差直接求得( 3.如图~通过三个梯形的组合~可求出三角形的面积.该方法不常用(
111SSSSxxyyxxyyx,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,ABCADEBCFEBADFCABABBCBCA222
4.如图~作三角形的高~运用三角形的面积公式求解四边形的面积(该方法不常用~如果三
角形的一条边与平行~则可以快速求解( xy,,0
1( ShBC,,,ABC2
二次函数图象的平移
1. 平移步骤:
2? 将抛物线解析式转化成顶点式,确定其顶点坐标; hk~yaxhk,,,,,,,
2? 保持抛物线的形状不变,将其顶点平移到处,具体平移方法如下: hk~yax,,,
向上(k>0)【或向下(k<0)】平移|k|个单位22=ax=ax+k
向右(h>0)【或左(h<0)】向右(h>0)【或左(h<0)】向右(h>0)【或左(h<0)】平移 |k|个单位平移|k|个单位平移|k|个单位向上(k>0)【或下(k<0)】
平移|k|个单位
22=a(x-h)=a(x-h)+k向上(k>0)【或下(k<0)】平移|k|个单位
2. 平移规律
在原有函数的基础上“值正右移,负左移;值正上移,负下移”( hk
概括成八个字“左加右减,上加下减”(
二、二次函数图象的对称
二次函数图象的对称一般有五种情况,可以用一般式或顶点式表达
1. 关于轴对称 x
22 关于轴对称后,得到的解析式是; yaxbx,,,yaxbx,,,,x
22关于轴对称后,得到的解析式是; yaxhk,,,,yaxhk,,,x,,,,
2. 关于轴对称 y
22 关于轴对称后,得到的解析式是; yyaxbx,,,yaxbx,,,
22关于轴对称后,得到的解析式是; yyaxhk,,,yaxhk,,,,,,,
3. 关于原点对称
22 关于原点对称后,得到的解析式是; yaxbx,,,yaxbx,,,,
22 关于原点对称后,得到的解析式是; yaxh,,,yaxh,,,,,,,,
4. 关于顶点对称
2b22 关于顶点对称后,得到的解析式是yaxbxc,,,,,; yaxbx,,,2a
22关于顶点对称后,得到的解析式是( yaxhk,,,yaxhk,,,,,,,,
5. 关于点对称 mn~,,
22关于点对称后,得到的解析式是 mn~yaxhmnk,,,,,,22yaxhk,,,,,,,,,