第08讲 二次函数y=ax2与 y=ax2+k的图象和性质-2024年新九年级数学暑假提升讲义(人教版 学习新知)_第1页
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第08讲二次函数y=ax2与y=ax2+k的图象和性质(6个知识点+12个考点)模块一思维导图串知识模块二基础知识全梳理(吃透教材)模块三核心考点举一反三模块四小试牛刀过关测1.会用描点法画出y=ax2,y=ax2+k的图象.2.掌握形如y=ax2,y=ax2+k的二次函数图象的性质,并会应用.3.理解二次函数y=ax2+k与y=ax2之间的联系.知识点1:二次函数y=ax2(a≠0)的图象用描点法画出二次函数y=ax2(a≠0)的图象,如图,它是一条关于y轴对称的曲线,这样的曲线叫做抛物线.因为抛物线y=x2关于y轴对称,所以y轴是这条抛物线的对称轴,对称轴与抛物线的交点是抛物线的顶点,从图上看,抛物线y=x2的顶点是图象的最低点。因为抛物线y=x2有最低点,所以函数y=x2有最小值,它的最小值就是最低点的纵坐标.知识点2:二次函数y=ax2(a≠0)的图象的画法在平面直角坐标系xOy中,按照下列步骤画二次函数的图像.(1)列表:取自变量x的一些值,计算相应的函数值y,如下表所示:x…-2-1012……41014…112341234xyxyOO1212-2-1-2-1图1图2(2)描点:分别以所取的x的值和相应的函数值y作为点的横坐标和纵坐标,描出这些坐标所对应的各点,如图1所示.(3)连线:用光滑的曲线把所描出的这些点顺次联结起来,得到函数的图像,如图2所示.要点归纳:二次函数y=ax2(a≠0)的图象.用描点法画二次函数y=ax2(a≠0)的图象,该图象是轴对称图形,对称轴是y轴.y=ax2(a≠0)是最简单的二次函数,把y=ax2(a≠0)的图象左右、上下平行移动可以得到y=ax2+bx+c(a≠0)的图象.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.知识点3:二次函数y=ax2(a≠0)的图象的性质二次函数y=ax2(a≠0)的图象的性质,见下表:函数图象开口方向顶点坐标对称轴函数变化最大(小)值y=ax2a>0向上(0,0)y轴x>0时,y随x增大而增大;x<0时,y随x增大而减小.当x=0时,y最小=0y=ax2a<0向下(0,0)y轴x>0时,y随x增大而减小;x<0时,y随x增大而增大.当x=0时,y最大=0要点归纳:

顶点决定抛物线的位置.几个不同的二次函数,如果二次项系数相同,那么抛物线的开口方向、开口大小完全相同,只是顶点的位置不同.│a│相同,抛物线的开口大小、形状相同.│a│越大,开口越小,图象两边越靠近y轴,│a│越小,开口越大,图象两边越靠近x轴.知识点4:二次函数y=ax2+c(a≠0)的图象(1)(2)知识点5:二次函数y=ax2+c(a≠0)的图象的性质关于二次函数的性质,主要从抛物线的开口方向、顶点、对称轴、函数值的增减性以及函数的最大值或最小值等方面来研究.下面结合图象,将其性质列表归纳如下:函数图象开口方向向上向下顶点坐标(0,c)(0,c)对称轴y轴y轴函数变化当时,y随x的增大而增大;当时,y随x的增大而减小.当时,y随x的增大而减小;当时,y随x的增大而增大.最大(小)值当时,当时,知识点6:二次函数与之间的关系;(上加下减).的图象向上(c>0)【或向下(c<0)】平移│c│个单位得到的图象.要点归纳:抛物线的对称轴是y轴,顶点坐标是(0,c),与抛物线的形状相同.函数的图象是由函数的图象向上(或向下)平移个单位得到的,顶点坐标为(0,c).抛物线y=ax2(a≠0)的对称轴、最值与顶点密不可分,其对称轴即为过顶点且与x轴垂直的一条直线,其顶点横坐标x=0,抛物线平移不改变抛物线的形状,即a的值不变,只是位置发生变化而已.考点1:y=ax2图象的识别【例1】已知a≠0,在同一直角坐标系中,函数y=ax与y=ax2的图象有可能是()【变式1-1】(2023九年级·河北保定·期末)二次函数y=ax2的图象如图所示,则a的值可能为(A.2 B.0 C.−1 D.−2【变式1-2】函数与的图像可能是()xyxyxyxyxyOOOOA.B.C.D.【变式1-3】已知h关于t的函数关系式为h=eq\f(1,2)gt2(g为正常数,t为时间),则函数图象为()考点2:利用y=ax2图象判断二次函数的增减性【例2】作出函数y=-x2的图象,观察图象,并利用图象回答下列问题:(1)在y轴左侧图象上任取两点A(x1,y1),B(x2,y2),使x2<x1<0,试比较y1与y2的大小;(2)在y轴右侧图象上任取两点C(x3,y3),D(x4,y4),使x3>x4>0,试比较y3与y4的大小;(3)由(1)、(2)你能得出什么结论?【变式2-1】已知二次函数y=(a﹣1)x2,当x≥0时,y随x增大而增大,则a的取值范围是()A.a>0 B.a>1 C.a≥1 D.a<1【变式2-2】(2023九年级·吉林四平·期末)抛物线y=2x2,y=−2xA.开口向下 B.对称轴是y轴 C.都有最低点 D.y随x的增大而减小【变式2-3】(2023九年级·北京海淀·期中)已知点A−1,y1,B2,y2A.y1<y2 B.y1考点3:二次函数y=ax2的图象与性质的综合题【例3】已知函数y=(m+3)xm2+3m-2是关于x的二次函数.(1)求m的值;(2)当m为何值时,该函数图象的开口向下?(3)当m为何值时,该函数有最小值?(4)试说明函数的增减性.【变式3-1】(2023九年级·全国·课后作业)关于抛物线y=−2x①抛物线开口向下,顶点是原点;②当x>1时,y随x的增大而减小;③当−1<x<2时,−4<y<0;④若(m,p)、(n,p)是该抛物线上的两点,则m+n=0.其中正确的说法有()A.1个 B.2个 C.3个 D.4个【变式3-2】(2023九年级·全国·课后作业)观察二次函数y=x(1)图象与x轴的交点也是它的________,这个点的坐标是________;(2)二次函数y=x(3)当x<0时,随着x值的增大,y的值________;当x>0时,随着x值的增大,y的值________.【变式3-3】物线与直线交于点(1,b).(1)求a和b的值;(2)求抛物线的解析式,并求顶点坐标和对称轴;(3)当x取何值时,二次函数的y值随x的增大而增大.考点4:利用图象确定y=ax2的解析式【例4】一个二次函数y=ax2(a≠0)的图象经过点A(2,-2)关于坐标轴的对称点B,求其关系式.【变式4-1】抛物线的顶点在坐标原点,对称轴为y轴,且经过点,则该抛物线的表达式为______.【变式4-2】(2023九年级·河北廊坊·阶段练习)已知某抛物线的开口向下,且该抛物线的对称轴为y轴,经过原点O,请写出一个满足条件的抛物线的解析式:.【变式4-3】已知一个二次函数的的顶点为原点,其抛物线开口方向与抛物线的开口方向相反,而抛物线形状与它相同,求这个二次函数的解析式.考点5:二次函数y=ax2的图象与几何图形的综合应用【例5】已知二次函数y=ax2(a≠0)与直线y=2x-3相交于点A(1,b),求:(1)a,b的值;(2)函数y=ax2的图象的顶点M的坐标及直线与抛物线的另一个交点B的坐标.【变式5-1】如图,正方形OABC的边长为2,OC与y轴正半轴的夹角为30°,点A在抛物线的图象上,则a的值为(

)A. B. C. D.【变式5-2】如图,在平面直角坐标系内,已知抛物线()上有两个点A、B,它们的横坐标分别为-1,2.若为直角三角形,求a的值.AABOxy【变式5-3】已知,如图:直线过x轴上的点,且与抛物线相交于B,C两点,点B的坐标为.(1)求直线和抛物线的函数解析式;(2)如果抛物线上有一点D,使得,求点D的坐标.考点6:二次函数y=ax2的实际应用【例6】如图所示,有一抛物线形状的桥洞.桥洞离水面最大距离OM为3m,跨度AB=6m.(1)请你建立适当的直角坐标系,并求出在此坐标系下的抛物线的关系式;(2)一艘小船上平放着一些长3m,宽2m且厚度均匀的矩形木板,要使小船能通过此桥洞,则这些木板最高可堆放多少米?【变式6-1】(2023九年级·全国·专题练习)如图,正方形的边长为4,以正方形中心为原点建立平面直角坐标系,作出函数y=2x2与y=−2x

【变式6-2】如图,有一座抛物线形拱桥,桥下水面在正常水位AB时宽20米,水位上升3米到达警戒线CD,这时水面宽度10米.(1)在如图所示的坐标系中,求抛物线解析式;(2)若洪水到来时,水位以0.2米/时的速度上升,从警戒线开始,再持续多少时间才能达到拱桥顶?xxyABCDO考点7:y=ax2+k的图象与性质的识别【例7】若二次函数y=ax2+2的图象经过点(-2,10),则下列说法错误的是()A.a=2B.当x<0,y随x的增大而减小C.顶点坐标为(2,0)D.图象有最低点【变式7-1】(2023九年级·吉林长春·期末)当a<0,c>0时,二次函数y=ax2+cA.B.C.D.【变式7-2】(2023九年级·浙江杭州·阶段练习)若二次函数y=ax2+1的图象过点PA.1,2 B.−1,−2 C.−2,1 D.2,−1【变式7-3】已知二次函数,则()A.当时,y有最小值 B.当时,y有最小值C.当时,y有最大值 D.当时,y有最大值考点8:二次函数y=ax2+k增减性判断【例8】已知点(x1,y1),(x2,y2)均在抛物线y=x2-1上,下列说法中正确的是()A.若y1=y2,则x1=x2B.若x1=-x2,则y1=-y2C.若0<x1<x2,则y1>y2D.若x1<x2<0,则y1>y2【变式8-1】(2023·安徽池州·三模)下列函数中,y的值随x值的增大而增大的是(

)A.y=3x2+1C.y=x+1 D.y=−5x+1【变式8-2】已知在二次函数的图象上,则为的大小关系正确的是(

)A. B. C. D.【变式8-3】已知点、、,都在函数的图象上,则、、的大小关系为A. B. C. D.【变式8-4】已知抛物线过点和点.(1)求这个函数的关系式;(2)写出当为何值时,函数随的增大而增大.考点九:识别y=ax2+k的图象与一次函数图象【例9】在同一直角坐标系中,一次函数y=ax+c与二次函数y=ax2+c的图象大致为()【变式9-1】在同一平面直角坐标系中,一次函数与二次函数的图象大致为().【变式9-2】在同一坐标系中,一次函数y=ax+b与二次函数y=ax2﹣b的图象可能是()A. B. C. D.考点10:确定y=ax2+k与y=ax2的关系【例10】抛物线y=ax2+c与y=-5x2的形状大小,开口方向都相同,且顶点坐标是(0,3),求抛物线的表达式,它是由抛物线y=-5x2怎样得到的?【变式10-1】(2023九年级·全国·课后作业)下列各组抛物线中能够互相平移得到的是(

)A.y=2x2与y=3x2 C.y=2x2+3与y=3x2【变式10-2】(2023九年级·浙江宁波·期末)把函数y=3x2的图象向上平移1个单位后所得图象的函数表达式是【变式10-3】在平面直角坐标系中,将点定义为点的“关联点”.已知:点在函数的图象上(如图所示),点A的“关联点”是点.(1)请在如图的基础上画出函数的图象,简要说明画图方法;(2)如果点在函数的图象上,求点的坐标;(3)将点称为点的“待定关联点”(其中,).如果点的“待定关联点”在函数的图象上,试用含n的代数式表示点的坐标.【变式10-4】在同一直角坐标系中,画出下列三条抛物线:,,.(1)观察三条抛物线的相互关系,并分别指出它们的开口方向、对称轴和顶点坐标;(2)请你说出抛物线的开口方向,对称轴及顶点坐标.【变式10-5】在同一直角坐标系中,画出下列二次函数的图象:观察三条抛物线的位置关系,并分别指出它们的开口方向、对称轴和顶点.你能说出抛物线的开口方向、对称轴和顶点吗?它与抛物线有什么关系?考点11:y=ax2+k的图象与几何图形的综合应用【例11】如图,在平面直角坐标系中,二次函数y=ax2+c(a<0)的图象过正方形ABOC的三个顶点A、B、C,则ac的值是________.【变式11-1】(23-24九年级上·河南驻马店·期中)如图,在平面直角坐标系,纵轴上一点,横轴上有一动点,连接,作的中垂线,过点作横轴的垂线和交于点.设点的坐标为,当点在横轴上运动时,解决下列问题:(1)求之间满足的函数关系式;(2)已知在此函数图象上,请求出的面积.【变式11-2】(23-24九年级上·宁夏石嘴山·阶段练习)如图,点、在的图象上.已知、的横坐标分别为、,直线与轴交于点,连接、.(1)求直线的函数表达式;(2)求的面积;(3)在轴上找一点,使的值最小,求点的坐标和的最小值.考点12:二次函数y=ax2+k的实际应用【例12】如图所示,一位篮球运动员投篮,球沿抛物线y=-eq\f(1,5)x2+eq\f(7,2)运行,然后准确落入篮筐内,已知篮筐的中心离地面的距离为3.05m.(1)球在空中运行的最大高度为多少?(2)如果该运动员跳起,球出手时离地面的高度为2.25m,要想投入篮筐,则他距离篮筐中心的水平距离是多少?【变式12-1】(2023九年级·浙江宁波·期中)如图,小明以抛物线为灵感,在平面直角坐标系中设计了一款高OD为14的奖杯y=49x2+5【变式12-2】有一个抛物线形的拱形隧道,隧道的最大高度为6m,跨度为8m,把它放在如图所示的平面直角坐标系中.

(1)求这条抛物线所对应的函数关系式;

(2)若要在隧道壁上点P(如图)安装一盏照明灯,灯离地面高4.5m.求灯与点B的距离.一、单选题1.(23-24九年级上·云南昭通·阶段练习)下列各点在二次函数图像上的是(

)A. B. C. D.2.(23-24九年级上·安徽宣城·期末)已知点、、、,若抛物线与四边形的边没有交点,则a的取值范围为(

)A. B.C.或 D.或3.(23-24九年级上·云南曲靖·阶段练习)在同一坐标系内,,,的图象,它们的共同特点是(

)A.都是关于原点对称,抛物线的开口方向向上B.都是关于轴对称,随增大而增大C.都是关于轴对称,随增大而减少D.都是关于轴对称,抛物线顶点都是原点4.(23-24九年级上·山东德州·阶段练习)抛物线的共同性质是(

)A.开口向上 B.都有最大值 C.对称轴都是轴 D.顶点都是原点5.(23-24九年级上·广西南宁·阶段练习)抛物线的开口向上,则的取值范围是(

)A. B. C. D.二、填空题6.(2024·四川泸州·一模)已知点,都在函数的图象上,则与大小关系是(填>,<或=).7.(22-23九年级上·浙江杭州·期中)已知抛物线的开口向下,且,则.8.(23-24九年级上·山东临沂·阶段练习)如果抛物线(a为常数)经过了平面直角系的四个象限,那么a的取值范围是.9.(23-24九年级上·陕西西安·期末)抛物线开口,顶点坐标是,当x0时,.10.(23-24九年级上·重庆石柱·阶段练习)直线经过第一、二、四象限,则抛物线不经过第象限.11.(23-24九年级上·河南信阳·阶段练习)已知一个二次函数的图象开口向下,对称轴为y轴,请你写出一个符合条件的表达式:.12.(23-24九年级上·陕西宝鸡·期末)点,均在二次函数的图象上,则.(填“>”或“<”)13.(23-24九年级上·江苏盐城·阶段练习)关于抛物线,给出下列说法:①抛物线开口向下,顶点是;②抛物线开口向上,顶点是;③当时,y随x的增大而减小;④当时,y随x的增大而减小;其中正确说法有.(填序号)14.(23-24九年级上·浙江台州·阶段练习)如图,已知的顶点坐标为,若抛物线与该直角三角形无交点,则a的取值范围是三、解答题15.(23-24九年级上·吉林松原·期中)已知二次函数的图象经过点,求该函数的解析式及对称轴.16.(23-24九年级上·江苏南通·阶段练习)已知是关于x的二次函数.(1)若函数有最小值,求k的值;(2)判断点是否在(1)中的函数图象上.17.(23-24九年级上·山东泰安·阶段练习)如图,点A、B分别在二次函数的图象上,且线段轴,若.

(1)求点A、B的坐标.(2)求三角形的面积.18.(23-24九年级上·湖北黄石·阶段练习)已知当时,二次函数有最大值4,求实数的值.19.(23-24九年级上·江苏徐州·阶段练习)已知二次函数的图像经过点.(1)求出这个函数关系式;(2)写出抛物线上纵坐标为2的另外一个点B的坐标,并求出的面积;(3)在抛物线上是否存在点C,使得的面积等于面积的2倍?如果存在,求出点C的坐标;如果不存在,请说明理由.20.(23-24九年级上·浙江嘉兴·阶段练习)抛物线与直线的一个交点为,(1)求和.(2)求另一个交点的坐标.

第08讲二次函数y=ax2与y=ax2+k的图象和性质(6个知识点+12个考点)模块一思维导图串知识模块二基础知识全梳理(吃透教材)模块三核心考点举一反三模块四小试牛刀过关测1.会用描点法画出y=ax2,y=ax2+k的图象.2.掌握形如y=ax2,y=ax2+k的二次函数图象的性质,并会应用.3.理解二次函数y=ax2+k与y=ax2之间的联系.知识点1:二次函数y=ax2(a≠0)的图象用描点法画出二次函数y=ax2(a≠0)的图象,如图,它是一条关于y轴对称的曲线,这样的曲线叫做抛物线.因为抛物线y=x2关于y轴对称,所以y轴是这条抛物线的对称轴,对称轴与抛物线的交点是抛物线的顶点,从图上看,抛物线y=x2的顶点是图象的最低点。因为抛物线y=x2有最低点,所以函数y=x2有最小值,它的最小值就是最低点的纵坐标.知识点2:二次函数y=ax2(a≠0)的图象的画法在平面直角坐标系xOy中,按照下列步骤画二次函数的图像.(1)列表:取自变量x的一些值,计算相应的函数值y,如下表所示:x…-2-1012……41014…112341234xyxyOO1212-2-1-2-1图1图2(2)描点:分别以所取的x的值和相应的函数值y作为点的横坐标和纵坐标,描出这些坐标所对应的各点,如图1所示.(3)连线:用光滑的曲线把所描出的这些点顺次联结起来,得到函数的图像,如图2所示.要点归纳:二次函数y=ax2(a≠0)的图象.用描点法画二次函数y=ax2(a≠0)的图象,该图象是轴对称图形,对称轴是y轴.y=ax2(a≠0)是最简单的二次函数,把y=ax2(a≠0)的图象左右、上下平行移动可以得到y=ax2+bx+c(a≠0)的图象.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.知识点3:二次函数y=ax2(a≠0)的图象的性质二次函数y=ax2(a≠0)的图象的性质,见下表:函数图象开口方向顶点坐标对称轴函数变化最大(小)值y=ax2a>0向上(0,0)y轴x>0时,y随x增大而增大;x<0时,y随x增大而减小.当x=0时,y最小=0y=ax2a<0向下(0,0)y轴x>0时,y随x增大而减小;x<0时,y随x增大而增大.当x=0时,y最大=0要点归纳:

顶点决定抛物线的位置.几个不同的二次函数,如果二次项系数相同,那么抛物线的开口方向、开口大小完全相同,只是顶点的位置不同.│a│相同,抛物线的开口大小、形状相同.│a│越大,开口越小,图象两边越靠近y轴,│a│越小,开口越大,图象两边越靠近x轴.知识点4:二次函数y=ax2+c(a≠0)的图象(1)(2)知识点5:二次函数y=ax2+c(a≠0)的图象的性质关于二次函数的性质,主要从抛物线的开口方向、顶点、对称轴、函数值的增减性以及函数的最大值或最小值等方面来研究.下面结合图象,将其性质列表归纳如下:函数图象开口方向向上向下顶点坐标(0,c)(0,c)对称轴y轴y轴函数变化当时,y随x的增大而增大;当时,y随x的增大而减小.当时,y随x的增大而减小;当时,y随x的增大而增大.最大(小)值当时,当时,知识点6:二次函数与之间的关系;(上加下减).的图象向上(c>0)【或向下(c<0)】平移│c│个单位得到的图象.要点归纳:抛物线的对称轴是y轴,顶点坐标是(0,c),与抛物线的形状相同.函数的图象是由函数的图象向上(或向下)平移个单位得到的,顶点坐标为(0,c).抛物线y=ax2(a≠0)的对称轴、最值与顶点密不可分,其对称轴即为过顶点且与x轴垂直的一条直线,其顶点横坐标x=0,抛物线平移不改变抛物线的形状,即a的值不变,只是位置发生变化而已.考点1:y=ax2图象的识别【例1】已知a≠0,在同一直角坐标系中,函数y=ax与y=ax2的图象有可能是()解析:本题进行分类讨论:(1)当a>0时,函数y=ax2的图象开口向上,函数y=ax图象经过一、三象限,故排除选项B;(2)当a<0时,函数y=ax2的图象开口向下,函数y=ax图象经过二、四象限,故排除选项D;又因为在同一直角坐标系中,函数y=ax与y=ax2的图象必有除原点(0,0)以外的交点,故选择C.方法总结:分a>0与a<0两种情况加以讨论,并且结合一些特殊点,采取“排除法”.【变式1-1】(2023九年级·河北保定·期末)二次函数y=ax2的图象如图所示,则a的值可能为(A.2 B.0 C.−1 D.−2【答案】A【分析】本题考查二次函数的图象与性质,根据二次函数的图象的开口方向求解即可.【详解】解:由图象知,二次函数y=ax2的图象开口向上,则故选项A符合题意,选项B、C、D不符合题意,故选:A.【变式1-2】函数与的图像可能是()xyxyxyxyxyOOOOA.B.C.D.【答案】D.【解析】当时,抛物线开口向下,一次函数一定过第一、三象限,当时,抛物线开口向上,一次函数一定过第二、四象限.【总结】本题考察抛物线和直线的性质,用假设法来解决这种数形结合是一种很好的方法.【变式1-3】已知h关于t的函数关系式为h=eq\f(1,2)gt2(g为正常数,t为时间),则函数图象为()解析:根据h关于t的函数关系式为h=eq\f(1,2)gt2,其中g为正常数,t为时间,因此函数h=eq\f(1,2)gt2图象是受一定实际范围限制的,图象应该在第一象限,是抛物线的一部分,故选A.方法总结:在识别二次函数图象时,应该注意考虑函数的实际意义.考点2:利用y=ax2图象判断二次函数的增减性【例2】作出函数y=-x2的图象,观察图象,并利用图象回答下列问题:(1)在y轴左侧图象上任取两点A(x1,y1),B(x2,y2),使x2<x1<0,试比较y1与y2的大小;(2)在y轴右侧图象上任取两点C(x3,y3),D(x4,y4),使x3>x4>0,试比较y3与y4的大小;(3)由(1)、(2)你能得出什么结论?解析:根据画出的函数图象来确定有关数值的大小,是一种比较常用的方法.解:(1)图象如图所示,由图象可知y1>y2,(2)由图象可知y3<y4;(3)在y轴左侧,y随x的增大而增大,在y轴右侧,y随x的增大而减小.方法总结:解有关二次函数的性质问题,最好利用数形结合思想,在草稿纸上画出抛物线的草图进行观察和分析以免解题时产生错误.【变式2-1】已知二次函数y=(a﹣1)x2,当x≥0时,y随x增大而增大,则a的取值范围是()A.a>0 B.a>1 C.a≥1 D.a<1【答案】B【分析】根据二次函数的性质,可知二次函数的开口向上,进而即可求解.【详解】∵二次函数的对称轴为y轴,当x>0时,y随x增大而增大,∴二次函数的图象开口向上,∴a-1>0,即:a>1,故选B.【点睛】本题主要考查二次函数的性质,掌握二次函数的开口方向与二次项系数的关系,是解题的关键.【变式2-2】(2023九年级·吉林四平·期末)抛物线y=2x2,y=−2xA.开口向下 B.对称轴是y轴 C.都有最低点 D.y随x的增大而减小【答案】B【分析】本题考查二次函数的性质.根据二次函数的性质解题.【详解】解:y=2x2开口向上,对称轴为y=−2x2开口向下,对称轴为∴抛物线y=2x2,y=−2x故选:B.【变式2-3】(2023九年级·北京海淀·期中)已知点A−1,y1,B2,y2A.y1<y2 B.y1【答案】A【分析】分别把A−1,【详解】把A−1,y1代入y=3把B2,y2代入y=3∵3<12,∴y故选:A.【点睛】本题考查二次函数图象上点的坐标特征,解题关键是掌握二次函数上点的特征.考点3:二次函数y=ax2的图象与性质的综合题【例3】已知函数y=(m+3)xm2+3m-2是关于x的二次函数.(1)求m的值;(2)当m为何值时,该函数图象的开口向下?(3)当m为何值时,该函数有最小值?(4)试说明函数的增减性.解析:(1)由二次函数的定义可得eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(m2+3m-2=2,,m+3≠0,))故可求m的值.(2)图象的开口向下,则m+3<0;(3)函数有最小值,则m+3>0;(4)函数的增减性由函数的开口方向及对称轴来确定.解:(1)根据题意,得eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(m2+3m-2=2,,m+3≠0,))解得eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(m1=-4,m2=1,,m≠-3.))∴当m=-4或m=1时,原函数为二次函数.(2)∵图象开口向下,∴m+3<0,∴m<-3,∴m=-4.∴当m=-4时,该函数图象的开口向下.(3)∵函数有最小值,∴m+3>0,m>-3,∴m=1,∴当m=1时,原函数有最小值.(4)当m=-4时,此函数为y=-x2,开口向下,对称轴为y轴,当x<0时,y随x的增大而增大;当x>0时,y随x的增大而减小.当m=1时,此函数为y=4x2,开口向上,对称轴为y轴,当x<0时,y随x的增大而减小;当x>0时,y随x的增大而增大.方法总结:二次函数的最值是顶点的纵坐标,当a>0时,开口向上,顶点最低,此时纵坐标为最小值;当a<0时,开口向下,顶点最高,此时纵坐标为最大值.考虑二次函数的增减性要考虑开口方向和对称轴两方面的因素,因此最好画图观察.【变式3-1】(2023九年级·全国·课后作业)关于抛物线y=−2x①抛物线开口向下,顶点是原点;②当x>1时,y随x的增大而减小;③当−1<x<2时,−4<y<0;④若(m,p)、(n,p)是该抛物线上的两点,则m+n=0.其中正确的说法有()A.1个 B.2个 C.3个 D.4个【答案】C【分析】本题考查了二次函数的图象与性质,根据抛物线y=−2x2,可得抛物线的对称轴是y轴,顶点是【详解】解:∵y=−2x2,∴抛物线的对称轴是y轴,顶点是(0,0),抛物线开口向下,∴①抛物线开口向下,顶点是原点,故①正确;②抛物线的对称轴为y轴,当x>1时,y随x的增大而减小,故②正确;③当−1<x<2时,x=0,y取最大值为0,x=2时,y取值最小值为−8,所以−8<y≤0,故③错误;④若(m,p),(n,p)是该抛物线上的两点,则(m,p),(n,p)关于y轴对称,横坐标互为相反数,所以m+n=0,故④正确;∴正确的说法共有3个,故选C.【变式3-2】(2023九年级·全国·课后作业)观察二次函数y=x(1)图象与x轴的交点也是它的________,这个点的坐标是________;(2)二次函数y=x(3)当x<0时,随着x值的增大,y的值________;当x>0时,随着x值的增大,y的值________.【答案】(1)顶点,((2)抛物线,上,y轴(或直线x=0)(3)减小,增大【分析】此题主要考查了二次函数的图象性质,掌握y=ax(1)根据y=x(2)根据y=x(3)根据y=x【详解】(1)图象与x轴的交点也是它的顶点,这个点的坐标是(0故答案为:顶点,((2)二次函数y=x2的图象是一条抛物线,它的开口向上,它的对称轴为y轴(或直线故答案为:抛物线,上,y轴(或直线x=0)(3)当x<0时,随着x值的增大,y的值减小;当x>0时,随着x值的增大,y的值增大.故答案为:减小,增大.【变式3-3】物线与直线交于点(1,b).(1)求a和b的值;(2)求抛物线的解析式,并求顶点坐标和对称轴;(3)当x取何值时,二次函数的y值随x的增大而增大.【答案】(1),;(2),顶点坐标为,对称轴为轴;(3)当时,二次函数的值随的增大而增大.【解析】(1)把(1,b)代入得,∴交点坐标为.把代入得,∴;(2)由(1)得抛物线的解析式为,顶点坐标为,对称轴为轴;(3)∵抛物线开口向下,在对称轴的左侧二次函数的y值随x的增大而增大,即当时,二次函数的值随的增大而增大.【总结】本题考察了待定系数法确定函数关系式及二次函数的性质.考点4:利用图象确定y=ax2的解析式【例4】一个二次函数y=ax2(a≠0)的图象经过点A(2,-2)关于坐标轴的对称点B,求其关系式.解析:坐标轴包含x轴和y轴,故点A(2,-2)关于坐标轴的对称点不是一个点,而是两个点.点A(2,-2)关于x轴的对称点B1(2,2),点A(2,-2)关于y轴的对称点B2(-2,-2).解:∵点B与点A(2,-2)关于坐标轴对称,∴B1(2,2),B2(-2,-2).当y=ax2的图象经过点B1(2,2)时,2=a×22,∴a=eq\f(1,2),∴y=eq\f(1,2)x2;当y=ax2的图象经过点B1(-2,-2)时,-2=a×(-2)2,∴a=-eq\f(1,2),∴y=-eq\f(1,2)x2.∴二次函数的关系式为y=eq\f(1,2)x2或y=-eq\f(1,2)x2.方法总结:当题目给出的条件不止一个答案时,应运用分类讨论的方法逐一进行讨论,从而求得多个答案.【变式4-1】抛物线的顶点在坐标原点,对称轴为y轴,且经过点,则该抛物线的表达式为______.【答案】【分析】根据题意可设该抛物线解析式为,再利用待定系数法即可求解.【详解】根据题意可设该抛物线解析式为,将点(2,8)代入,即得,解得:,故该抛物线解析式为.故答案为:.【点睛】本题考查的图象和性质以及利用待定系数法求函数解析式.掌握二次函数的图象和性质是解题关键.【变式4-2】(2023九年级·河北廊坊·阶段练习)已知某抛物线的开口向下,且该抛物线的对称轴为y轴,经过原点O,请写出一个满足条件的抛物线的解析式:.【答案】y=−2x【分析】根据抛物线的开口向下和对称轴,设出函数解析y=ax2且【详解】解:根据题意可得:二次函数的顶点坐标为0,设y=ax2且a<0,例如:故答案为:y=−2x【点睛】本题主要考查了二次函数的性质与解析式的关系,正确写抛物线的表达式是解题的关键.【变式4-3】已知一个二次函数的的顶点为原点,其抛物线开口方向与抛物线的开口方向相反,而抛物线形状与它相同,求这个二次函数的解析式.【答案】.【解析】∵为二次函数,∴,解得,, 又∵,∴,可得,∴二次函数为.∵要求的抛物线与开口方向相反,形状相同,∴要求的这个二次函数的解析式为.【总结】本题考查二次函数的概念及性质.考点5:二次函数y=ax2的图象与几何图形的综合应用【例5】已知二次函数y=ax2(a≠0)与直线y=2x-3相交于点A(1,b),求:(1)a,b的值;(2)函数y=ax2的图象的顶点M的坐标及直线与抛物线的另一个交点B的坐标.解析:直线与函数y=ax2的图象交点坐标可利用方程求解.解:(1)∵点A(1,b)是直线与函数y=ax2图象的交点,∴点A的坐标满足二次函数和直线的关系式,∴eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(b=a×12,,b=2×1-3,))∴eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(a=-1,,b=-1.))(2)由(1)知二次函数为y=-x2,顶点M(即坐标原点)的坐标为(0,0),由-x2=2x-3,解得x1=1,x2=-3,∴y1=-1,y2=-9,∴直线与抛物线的另一个交点B的坐标为(-3,-9).【变式5-1】如图,正方形OABC的边长为2,OC与y轴正半轴的夹角为30°,点A在抛物线的图象上,则a的值为(

)A. B. C. D.【答案】D【分析】过点C、A分别作CD⊥x轴,AE⊥x轴,垂足分别为D、E,可得△COD≌△OAE,在中,由∠COD=60°,可得∠OCD=30°,从而得到,,进而得到,可得到点,即可求解.【详解】解:如图,过点C、A分别作CD⊥x轴,AE⊥x轴,垂足分别为D、E,根据题意得∠AOC=90°,OA=OC=2,∠COD=90°-30°=60°,∴∠AOE+∠COD=90°,∵CD⊥x轴,AE⊥x轴,∴∠CDO=∠OEA=90°,∴∠AOE+∠OAE=90°,∴∠COD=∠OAE,∴△COD≌△OAE,∴AE=OD,OE=CD,在中,∠COD=60°,∴∠OCD=30°,∴,∴,∴,∴点,把代入,得:,解得:.故选:D【点睛】本题主要考查了二次函数的图象和性质,正方形的性质,全等三角形的判定和性质,根据题意得到△COD≌△OAE是解题的关键.【变式5-2】如图,在平面直角坐标系内,已知抛物线()上有两个点A、B,它们的横坐标分别为-1,2.若为直角三角形,求a的值.AABOxy【答案】,.【解析】把横坐标-1,2分别代入()得、,∴,,,当时,,即,解得,(舍);当时,,即,解得,(舍);当时,,,此方程无解,综上,当为直角三角形,a的值为1或.【总结】本题主要考察直角三角形的判定和二次函数的应用,要注意在的直角顶点不确定的情况下,要分类讨论,以免漏解.【变式5-3】已知,如图:直线过x轴上的点,且与抛物线相交于B,C两点,点B的坐标为.(1)求直线和抛物线的函数解析式;(2)如果抛物线上有一点D,使得,求点D的坐标.【答案】(1),;(2)【分析】(1)设直线的解析式为,根据的坐标,待定系数法求一次函数函数的解析式即可,将点的坐标代入即可求得的值,进而求得抛物线的函数解析式;(2)联立直线和抛物线解析式,求得的坐标,进而求得,根据题意,进而求得的坐标,【详解】(1)设直线的解析式为,解得直线的解析式为,抛物线过点抛物线的函数解析式为;(2)直线与抛物线相交于B,C两点,,即解得当时,直线令,得所以当时,【点睛】本题考查了待定系数法求一次函数与二次函数解析式,求一次函数与二次函数交点问题,数形结合是解题的关键.考点6:二次函数y=ax2的实际应用【例6】如图所示,有一抛物线形状的桥洞.桥洞离水面最大距离OM为3m,跨度AB=6m.(1)请你建立适当的直角坐标系,并求出在此坐标系下的抛物线的关系式;(2)一艘小船上平放着一些长3m,宽2m且厚度均匀的矩形木板,要使小船能通过此桥洞,则这些木板最高可堆放多少米?解析:可令O为坐标原点,平行于AB的直线为x轴,建立平面直角坐标系,则可设此抛物线函数关系式为y=ax2.由题意可得B点的坐标为(3,-3),由此可求出抛物线的函数关系式,然后利用此抛物线的函数关系式去探究其他问题.解:(1)以O点为坐标原点,平行于线段AB的直线为x轴,建立如图所示的平面直角坐标系,设抛物线的函数关系式为y=ax2.由题意可得B点坐标为(3,-3),∴-3=a×32,解得a=-eq\f(1,3),∴抛物线的函数关系式为y=-eq\f(1,3)x2.(2)当x=1时,y=-eq\f(1,3)×12=-eq\f(1,3).∵OM=3,∴木板最高可堆放3-eq\f(1,3)=eq\f(8,3)(米).方法总结:解决实际问题时,要善于把实际问题转化为数学问题,即建立数学模型解决实际问题的思想.【变式6-1】(2023九年级·全国·专题练习)如图,正方形的边长为4,以正方形中心为原点建立平面直角坐标系,作出函数y=2x2与y=−2x

【答案】8【分析】根据题意,观察图形,利用割补法可知图中的阴影部分的面积是图中正方形面积的一半,而正方形面积为16,由此可以求出阴影部分的面积.【详解】解:∵函数y=2x2与y=−2x∴图中的阴影部分的面积是图中正方形面积的一半,∵边长为4的正方形面积为16,∴图中的阴影部分的面积为8,故答案为:8.【点睛】本题考查的是关于x轴对称的二次函数解析式的特点,根据解析式y=2x2与y=−2x【变式6-2】如图,有一座抛物线形拱桥,桥下水面在正常水位AB时宽20米,水位上升3米到达警戒线CD,这时水面宽度10米.(1)在如图所示的坐标系中,求抛物线解析式;(2)若洪水到来时,水位以0.2米/时的速度上升,从警戒线开始,再持续多少时间才能达到拱桥顶?xxyABCDO【答案】(1);(2)5小时.【解析】(1)设抛物线解析式为(),如图,设,则,把、代入得,解得,∴抛物线的解析式为.(2)由(1)知,∴(小时)【总结】本题考查点的坐标的求法及二次函数的实际应用.此题为数学建模题,借助二次函数解决实际问题.考点7:y=ax2+k的图象与性质的识别【例7】若二次函数y=ax2+2的图象经过点(-2,10),则下列说法错误的是()A.a=2B.当x<0,y随x的增大而减小C.顶点坐标为(2,0)D.图象有最低点解析:把x=-2,y=10代入y=ax2+2可得10=4a+2,所以a=2,∴y=2x2+2,抛物线开口向上,有最低点,当x<0,y随x的增大而减小,所以A、B、D均正确,而顶点坐标为(0,2),而不是(2,0).故选C.方法总结:抛物线y=ax2+k(a≠0)的顶点为(0,k),对称轴是y轴.【变式7-1】(2023九年级·吉林长春·期末)当a<0,c>0时,二次函数y=ax2+cA.B.C.D.【答案】D【分析】根据二次函数的性质,进行判断即可.【详解】解:y=ax∵a<0,c>0,b=0,∴抛物线的开口向下,与y轴交于正半轴,对称轴为:x=−b故选D.【点睛】本题考查判断二次函数的图象.熟练掌握二次函数的图象与性质是解题的关键.【变式7-2】(2023九年级·浙江杭州·阶段练习)若二次函数y=ax2+1的图象过点PA.1,2 B.−1,−2 C.−2,1 D.2,−1【答案】A【分析】本题考查了二次函数图象上点的坐标特征,根据二次函数的性质,求得对称轴,再根据二次函数的对称性即可求解,解题的关键是根据二次函数图象的对称性,确定出函数图象的对称轴为y轴是解题的关键.【详解】解:∵二次函数y=ax2+1∴若图象经过点P−1,2,则该图象必经过点1,2故选:A.【变式7-3】已知二次函数,则()A.当时,y有最小值 B.当时,y有最小值C.当时,y有最大值 D.当时,y有最大值【答案】C【分析】根据二次函数的增减性进行解答即可.【详解】解:∵,∴抛物线开口向下,对称轴为y轴,顶点坐标为,∴当时,y有最大值,故C正确.故选:C.【点睛】本题主要考查了二次函数的性质,解题的关键是熟练掌握二次函数的增减性和顶点坐标.考点8:二次函数y=ax2+k增减性判断【例8】已知点(x1,y1),(x2,y2)均在抛物线y=x2-1上,下列说法中正确的是()A.若y1=y2,则x1=x2B.若x1=-x2,则y1=-y2C.若0<x1<x2,则y1>y2D.若x1<x2<0,则y1>y2解析:如图所示,选项A:若y1=y2,则x1=-x2,所以选项A是错误的;选项B:若x1=-x2,则y1=y2,所以选项B是错误的;选项C:若0<x1<x2,在对称轴的右侧,y随x的增大而增大,则y1<y2,所以选项C是错误的;选项D:若x1<x2<0,在对称轴的左侧,y随x的增大而减小,则y1>y2,所以选项D是正确的.方法总结:讨论二次函数的增减性时,应对自变量分区讨论,通常以对称轴为分界线.【变式8-1】(2023·安徽池州·三模)下列函数中,y的值随x值的增大而增大的是(

)A.y=3x2+1C.y=x+1 D.y=−5x+1【答案】C【分析】本题主要考查了一次函数和二次函数的增减性,一次函数中当一次项系数为正时,y的值随x值的增大而增大,一次项系数为负时,y的值随x值的增大而减小,二次函数中,二次项系数为正时,在y轴右侧,y的值随x值的增大而增大,在y轴左侧y的值随x值的增大而减小,二次项系数为负时,在y轴左侧,y的值随x值的增大而增大,在y轴右侧y的值随x值的增大而减小,据此求解即可.【详解】解:A、函数y=3x2+1在y轴右侧,y的值随x值的增大而增大,在y轴左侧yB、函数y=−2x2+1中,在y轴左侧,y的值随x值的增大而增大,在y轴右侧yC、函数y=x+1中,y的值随x值的增大而增大,符合题意;D、函数y=−5x+1中,y的值随x值的增大而减小,不符合题意;故选:C.【变式8-2】已知在二次函数的图象上,则为的大小关系正确的是(

)A. B. C. D.【答案】D【分析】求出抛物线开口方向和对称轴,根据二次函数的对称性和增减性即可求出答案.【详解】解:∵二次函数,∴二次函数的开口向上,对称轴是y轴,∴在对称轴的右侧y随x的增大而增大,∵在二次函数的图象上,∴关于y轴的对称点也在二次函数的图象上,∴,∴,故选:D.【点睛】本题考查了二次函数的性质,根据二次函数的性质找出函数的单调区间是解题的关键.【变式8-3】已知点、、,都在函数的图象上,则、、的大小关系为A. B. C. D.【答案】C【分析】根据函数的解析式求出函数图象的对称轴是轴,根据函数的性质得出图象的开口向下,当时,随的增大而增大,根据二次函数的对称性和增减性即可得到.【详解】解:,函数图象的对称轴是轴,图象的开口向下,当时,随的增大而增大,点,关于对称轴的对称点的坐标是,,且,,故选:C.【点睛】本题考查了二次函数的图象和性质,二次函数图象上点的坐标特征等知识点,解题的关键是能熟记二次函数的性质.【变式8-4】已知抛物线过点和点.(1)求这个函数的关系式;(2)写出当为何值时,函数随的增大而增大.【答案】(1);(2)当时,函数随的增大而增大【分析】(1)根据待定系数法即可求解;(2)求出对称轴,根据二次函数的图像与性质即可求解.【详解】解:(1)∵抛物线过点和点,,解得∴这个函数得关系式为:.(2)∵二次函数开口向下,对称轴为x=0,∴当时,函数随的增大而增大.【点睛】此题主要考查二次函数的图像与性质,解题的关键是熟知待定系数法的运用.考点九:识别y=ax2+k的图象与一次函数图象【例9】在同一直角坐标系中,一次函数y=ax+c与二次函数y=ax2+c的图象大致为()解析:当a>0时,抛物线开口向上,且直线从左向右逐渐上升,当a<0时,抛物线开口向下,且直线从左向右逐渐下降,由此排除选项A,C,D,故选B.【变式9-1】在同一平面直角坐标系中,一次函数与二次函数的图象大致为().【答案】B.【变式9-2】在同一坐标系中,一次函数y=ax+b与二次函数y=ax2﹣b的图象可能是()A. B. C. D.【总结升华】先由一次函数y=ax+b图象得到字母a、b的正负,再与二次函数y=ax2﹣b的图象相比较看是否一致.【答案】D.【解析】解:A、由直线y=ax+b的图象经过第二、三、四象限可知:a<0,b<0,二次函数y=ax2﹣b的图象开口向上,∴a>0,A不正确;B、由直线y=ax+b的图象经过第一、二、三象限可知:a>0,b>0,二次函数y=ax2﹣b的图象开口向下,∴a<0,B不正确;C、由直线y=ax+b的图象经过第一、二、四象限可知:a<0,b>0,二次函数y=ax2﹣b的图象开口向上,∴a>0,C不正确;D、由直线y=ax+b的图象经过第一、二、三象限可知:a>0,b>0,二次函数y=ax2﹣b的图象开口向上,顶点在y轴负半轴,∴a>0,b>0,D正确.故选D.【总结升华】本题考查了一次函数的图象以及二次函数的图象,解题的关键是根据函数图象逐条分析四个选项中a、b的正负.本题属于基础题,难度不大,解决该题型题目时,根据一次函数的图象找出其系数的正负,再与二次函数图象进行比较即可得出结论.考点10:确定y=ax2+k与y=ax2的关系【例10】抛物线y=ax2+c与y=-5x2的形状大小,开口方向都相同,且顶点坐标是(0,3),求抛物线的表达式,它是由抛物线y=-5x2怎样得到的?解:抛物线y=ax2+c与y=-5x2的形状、大小相同,开口方向也相同,∴a=-5.又∵其顶点坐标为(0,3).∴c=3.∴y=-5x2+3.它是由抛物线y=-5x2向上平移3个单位得到的.方法总结:抛物线y=ax2+k与y=ax2开口大小,方向都相同,只是顶点不同,二者可相互平移得到.【变式10-1】(2023九年级·全国·课后作业)下列各组抛物线中能够互相平移得到的是(

)A.y=2x2与y=3x2 C.y=2x2+3与y=3x2【答案】D【分析】平移不改变图形的大小和形状,而二次项系数决定了抛物线的开口方向和大小,当二次项系数相同才能够互相平移.【详解】由于选项D中二次项系数相同,则抛物线y=2x2与抛物线故选:D.【点睛】本题考查了二次函数图象和性质、平移的性质,关键是抓住二次项系数相同才能够互相平【变式10-2】(2023九年级·浙江宁波·期末)把函数y=3x2的图象向上平移1个单位后所得图象的函数表达式是【答案】y=3【分析】本题考查了二次函数图象的平移,左右平移改变自变量的值:左加右减;上下平移改变因变量的值:上加下减.据此即可求解.【详解】解:由题意得:平移后所得图象的函数表达式是:y=3x故答案为:y=3x【变式10-3】在平面直角坐标系中,将点定义为点的“关联点”.已知:点在函数的图象上(如图所示),点A的“关联点”是点.(1)请在如图的基础上画出函数的图象,简要说明画图方法;(2)如果点在函数的图象上,求点的坐标;(3)将点称为点的“待定关联点”(其中,).如果点的“待定关联点”在函数的图象上,试用含n的代数式表示点的坐标.【答案】(1)见解析(2)(3)【分析】(1)将图中的抛物线向下平移2个单位长,可得抛物线;(2)根据“关联点”的定义和图象上点的坐标特征得到,然后代入,得到,解得,即可求得点A1的坐标;(3)根据“待定关联点”的定义和图象上点的坐标特征得到,然后代入,得到,解得,即可求得点A2的坐标.【详解】(1)解:将图中的抛物线向下平移2个单位长,可得抛物线,如图:(2)解:由题意,得点的“关联点”为,由点在抛物线上,可得,∴,又在抛物线上,,解得.将代入,得;(3)解:点的“待定关联点”为,∵在抛物线的图象上,,.又,当时,,故可得.【点睛】本题考查了二次函数的图象与性质,二次函数图象上点的坐标特征,解题的关键是找出关联点的坐标.【变式10-4】在同一直角坐标系中,画出下列三条抛物线:,,.(1)观察三条抛物线的相互关系,并分别指出它们的开口方向、对称轴和顶点坐标;(2)请你说出抛物线的开口方向,对称轴及顶点坐标.【答案】(1)抛物线,与开口都向上,对称轴都是y轴,顶点坐标依次是(0,0)、(0,3)和(0,-3).(2)开口向上,对称轴是y轴(或直线),顶点坐标为(0,c).【分析】(1)首先利用取值、描点、连线的方法作出三个函数的图象,根据二次函数图象,可得二次函数的开口方向,对称抽,顶点坐标,通过观察归纳它们之间的关系.(2)由(1)的规律可得抛物线的开口方向,对称轴及顶点坐标.【详解】解:(1)列表:…-3-2-10123……202…描点、连线,可得抛物线.将的图象分别向上和向下平移3个单位,就分别得到与的图象(如图所示).抛物线,与开口都向上,对称轴都是y轴,顶点坐标依次是(0,0)、(0,3)和(0,-3).(2)抛物线的开口向上,对称轴是y轴(或直线),顶点坐标为(0,c).【点睛】本题考查了二次函数的图象和性质,画出图象,发现图象的变化规律是解答此题的关键.【变式10-5】在同一直角坐标系中,画出下列二次函数的图象:观察三条抛物线的位置关系,并分别指出它们的开口方向、对称轴和顶点.你能说出抛物线的开口方向、对称轴和顶点吗?它与抛物线有什么关系?【答案】画图见解析;抛物线的开口向上,对称轴是y轴,顶点坐标是(0,0);抛物线的开口向上,对称轴是y轴,顶点坐标是(0,2),抛物线的开口向上,对称轴是y轴,顶点坐标是(0,-2);抛物线的开口向上,对称轴是y轴,顶点坐标是(0,k);当k>0时,抛物线可由抛物线向上平移k个单位长度得到;当k<0时,抛物线可由抛物线向下平移|k|个单位长度得到的.【分析】首先利用取值,描点,连线的方法画出二次函数的图像,再根据函数图像得出二次函数的开口方向,对称轴和顶点坐标,通过观察函数图像即可得到它们之间的关系.【详解】解:如图所示,即为三者的函数图像:由函数图像可知:函数的开口方向向上,对称轴为y轴,顶点坐标为(0,0);函数的开口方向向上,对称轴为y轴,顶点坐标为(0,2);函数的开口方向向上,对称轴为y轴,顶点坐标为(0,-2);由此可知,抛物线的开口方向向上,对称轴为y轴,顶点坐标为(0,k),由此可知当k>0时,抛物线可由抛物线向上平移k个单位长度得到;当k<0时,抛物线可由抛物线向下平移|k|个单位长度得到的.【点睛】本题主要考查了二次函数图像的性质,画二次函数图像,二次函数图像的平移,解题的关键在于能够熟练掌握相关知识进行求解.考点11:y=ax2+k的图象与几何图形的综合应用【例11】如图,在平面直角坐标系中,二次函数y=ax2+c(a<0)的图象过正方形ABOC的三个顶点A、B、C,则ac的值是________.解析:二次函数y=ax2+c与y轴的交点为(0,c),因此OA=c,根据正方形对角线互相垂直平分且相等,不难求得B(-eq\f(c,2),eq\f(c,2))、C(eq\f(c,2),eq\f(c,2)),因为C(eq\f(c,2),eq\f(c,2))在函数y=ax2+c的图象上,将点C坐标代入关系式即可求出ac的值.解:∵y=ax2+c与y轴的交点为(0,c),四边形ABOC为正方形,∴C点坐标为(eq\f(c,2),eq\f(c,2)).∵二次函数y=ax2+c经过点C,∴eq\f(c,2)=a(eq\f(c,2))2+c,即ac=-2.方法总结:在解决此类问题时,应充分利用抛物线及正方形的对称性.【变式11-1】(23-24九年级上·河南驻马店·期中)如图,在平面直角坐标系,纵轴上一点,横轴上有一动点,连接,作的中垂线,过点作横轴的垂线和交于点.设点的坐标为,当点在横轴上运动时,解决下列问题:(1)求之间满足的函数关系式;(2)已知在此函数图象上,请求出的面积.【答案】(1)(2)【分析】(1)连接,作于点H,根据中垂线的性质得到,再利用勾股定理,从而建立x和y之间的函数关系式;(2)将点D,C,B的坐标分别代入(1)中得到的解析式中,得到D,C,B的坐标,数形结合利用割补法得到的面积.【详解】(1)解:连接,过点作轴于.则,,,..(2)由(1)知,,如图,.【点睛】本题考查了一次函数的性质、二次函数的基本性质、中垂线的性质、勾股定理等知识,掌握相关知识是解题的关键.【变式11-2】(23-24九年级上·宁夏石嘴山·阶段练习)如图,点、在的图象上.已知、的横坐标分别为、,直线与轴交于点,连接、.(1)求直线的函数表达式;(2)求的面积;(3)在轴上找一点,使的值最小,求点的坐标和的最小值.【答案】(1)直线的解析式为:;(2);(3),的最小值为.【分析】(1)将的横坐标分别代入求出的值,得到,点坐标,再运用待定系数法求出直线的解析式即可;(2)求出的长,根据“”求解即可;(3)作点关于轴的对称点,连接交轴于点,则的值最小,先利用待定系数法求得直线,进而即可求得点的坐标,利用勾股定理即可求得的最小值.【详解】(1)解:∵,是抛物线上的两点,∴当时,;当时,∴点的坐标为,点的坐标为设直线的解析式为,把,点坐标代入得解得,所以,直线的解析式为:;(2)解:对于直线:当时,∴∴;(3)解:∵,∴,如图,作点关于轴的对称点,连接交轴于点,则的值最小,设直线∶,∵直线∶过点和点,∴,解得,∴直线∶,令,有,解得,∴,∵点关于轴的对称点为,∴,∴的最小值为的长:.【点睛】此题主要考查了运用待定系数法求直线解析式,轴对称的性质,勾股定理,二次函数二次函数的图像及性质,熟练求解直线的解析式是解题的关键.考点12:二次函数y=ax2+k的实际应用【例12】如图所示,一位篮球运动员投篮,球沿抛物线y=-eq\f(1,5)x2+eq\f(7,2)运行,然后准确落入篮筐内,已知篮筐的中心离地面的距离为3.05m.(1)球在空中运行的最大高度为多少?(2)如果该运动员跳起,球出手时离地面的高度为2.25m,要想投入篮筐,则他距离篮筐中心的水平距离是多少?解:(1)∵y=-eq\f(1,5)x2+eq\f(7,2)的顶点坐标为(0,3.5),∴球在空中运行的最大高度为3.5m.(2)在y=-eq\f(1,5)x2+eq\f(7,2)中,当y=3.05时,3.05=-eq\f(1,5)x2+eq\f(7,2),解得x=±1.5.∵篮筐在第一象限内,∴篮筐中心的横坐标x=1.5.又当y=2.25时,2.25=-eq\f(1,5)x2+eq\f(7,2),解得x=±2.5.∵运动员在第二象限内,∴运动员的横坐标x=-2.5.故该运动员距离篮球筐中心的水平距离为1.5-(-2.5)=4(m).【变式12-1】(2023九年级·浙江宁波·期中)如图,小明以抛物线为灵感,在平面直角坐标系中设计了一款高OD为14的奖杯y=49x2+5【答案】9【分析】本题是关于二次函数应用题,主要考查了二次函数图象和性质,待定系数法,利用待定系数法求出A、C的坐标,可求答案.【详解】解:∵OD为14,∴令14=4解得x=±9∴A−9∴AC=92故答案为:9【变式12-2】有一个抛物线形的拱形隧道,隧道的最大高度为6m,跨度为8m,把它放在如图所示的平面直角坐标系中.

(1)求这条抛物线所对应的函数关系式;

(2)若要在隧道壁上点P(如图)安装一盏照明灯,灯离地面高4.5m.求灯与点B的距离.【答案与解析】(1)由题意,设抛物线所对应的函数关系为y=ax2+6(a<0),

∵点A(-4,0)或B(4,0)在抛物线上,

∴0=a•(-4)2+6,

16a+6=0,16a=-6,

故抛物线的函数关系式为.(2)过点P作PQ⊥AB于Q,连接PB,则PQ=4.5m.

将y=4.5代入,得x=±2.

∴P(-2,4.5),Q(-2,0),

于是|PQ|=4.5,|BQ|=6,

从而|PB|=

所以照明灯与点B的距离为7.5m.【总结升华】本题考查点的坐标的求法及二次函数的实际应用.此题为数学建模题,借助二次函数解决实际问题.(1)根据抛物线在坐标系的位置可设解析式:y=ax2+6,把点A(-4,0)代入即可;(2)灯离地面高4.5m,即y=4.5时,求x的值,再根据P点坐标,勾股定理求PB的值一、单选题1.(23-24九年级上·云南昭通·阶段练习)下列各点在二次函数图像上的是(

)A. B. C. D.【答案】C【分析】本题主要考查二次函数自变量与函数值的计算,掌握二次函数自变量与函数值的对应关系是解题的关键.根据题意,把点坐标代入二次函数计算,即可求解.【详解】解:A、当时,,故不在二次函数图象上,不符合题意;B、当时,,故不在二次函数图象上,不符合题意;C、当时,故在二次函数图象上,符合题意;D、当时,,故不在二次函数图象上,不符合题意;故选:C.2.(23-24九年级上·安徽宣城·期末)已知点、、、,若抛物线与四边形的边没有交点,则a的取值范围为(

)A. B.C.或 D.或【答案】C【分析】本题考查了二次函数图象上点的坐标特征,二次函数图象开口大小与二次项系数绝对值的关系;把,分别代入求得,,然后根据图象即可求得答案.【详解】解:如图所示:把代入得,,把代入得,抛物线的开口越小,的绝对值越大,抛物与四边形的边没有交点,则的取值范围为:或故选C.

3.(23-24九年级上·云南曲靖·阶段练习)在同一坐标系内,,,的图象,它们的共同特点是(

)A.都是关于原点对称,抛物线的开口方向向上B.都是关于轴对称,随增大而增大C.都是关于轴对称,随增大而减少D.都是关于轴对称,抛物线顶点都是原点【答案】D【分析】本题考查了二次函数的图象与性质,掌握二次函数的图象与性质是关键;由二次函数的图象与性质即可求解.【详解】解:对于二次函数,其图象对称轴为y轴,顶点为原点;当时,开口向上,在y轴左边,函数值随自变量的增大而减小,在y轴右边,函数值随自变量的增大而增大;当时,开口向下,在y轴左边,函数值随自变量的增大而增大,在y轴右边,函数值随自变量的增大而减小;由此选项A、B、C均错误,选项D正确;故选:D.4.(23-24九年级上·山东德州·阶段练习)抛物线的共同性质是(

)A.开口向上 B.都有最大值 C.对称轴都是轴 D.顶点都是原点【答案】D【分析】本题考查二次函数的性质、二次函数的最值;根据二次函数的性质,可以分别写出题目中抛物线的开口方向,最值、对称轴和顶点坐标,从而可以解答本题.【详解】解:抛物线的开口向下,有最大值,对称轴是轴,顶点坐标为;抛物线的开口向上,有最小值,对称轴是轴,顶点坐标为;抛物线的开口向上,有最小值,对称轴是轴,顶点坐标为;故选:D.5.(23-24九年级上·广西南宁·阶段练习)抛物线的开口向上,则的取值范围是(

)A. B. C. D.【答案】A【分析】本题考查二次函数的性质,由抛物线开口向上可得,进而求解,解题关键是掌握二次函数图象与系数的关系.【详解】解:∵抛物线的开口向上,∴,故选:A.二、填空题6.(2024·四川泸州·一模)已知点,都在函数的图象上,则与大小关系是(填>,<或=).【答案】【分析】本题考查比较二次函数的函数值大小,根据二次函数的增减性,进行判断即可.【详解】解:∵,∴当时,随的增大而减小,∵,∴;故答案为:.7.(22-23九年级上·浙江杭州·期中)已知抛物线的开口向下,且,则.【答案】【分析】此题考查二次函数的性质,绝对值的意义,利用抛物线开口向下得出,是解决问题的关键.由抛物线的开口向下,得出,再由,,由此得出答案即可.【详解】解:∵抛物线的开口向下,∴,,,.故答案为:.8.(23-24九年级上·山东临沂·阶段练习)如果抛物线(a为常数)经过了平面直角系的四个象限,那么a的取值范围是.【答案】【分析】本题抛物线的性质,能判断出抛物线开口向下是解题的关键.由已知条件得抛物线开口向下,得到,即可求出a的取值范围.【详解】解:抛物线(a为常数)恒过点,且经过了平面直角系的四个象限,抛物线开口向下,,解得:,故答案:.9.(23-24九年级上·陕西西安·期末)抛物线开口,顶点坐标是,当x0时,.【答案】向下

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