定義與定義表達(dá)式
一般地,
自變量x和
因變量y之間存在如下關(guān)系:
y=ax^2+bx+c(a≠0,,a,、b、c為常數(shù)),,則稱y為x的二次函數(shù),。
重要概念:(a,b,,c為常數(shù),,a≠0,且a決定函數(shù)的開(kāi)口方向,,a>0時(shí),,開(kāi)口方向向上,a<0時(shí),,開(kāi)口方向向下,。IaI還可以決定開(kāi)口大小,IaI越大開(kāi)口就越小,IaI越小開(kāi)口就越大。)
二次函數(shù)表達(dá)式的右邊通常為二次,。
x是自變量,,y是x的二次函數(shù)
二次函數(shù)的三種表達(dá)式
①一般式:
y=ax^
2;+bx+c(a,b,c為常數(shù),a≠0)
?、陧旤c(diǎn)式[拋物線的頂點(diǎn) P(h,,k) ]:
y=a(x-h)^2+k
③交點(diǎn)式[僅限于與x軸有交點(diǎn) A(x1,0) 和 B(x2,0) 的拋物線]:
y=a(x-x1)(x-x2)
以上3種形式可進(jìn)行如下轉(zhuǎn)化:
?、僖话闶胶晚旤c(diǎn)式的關(guān)系
對(duì)于二次函數(shù)y=ax+bx+c,,其頂點(diǎn)坐標(biāo)為
(-b/2a),(4ac-b2)/4a),即
h=-b/2a=(x1+x2)/2
k=(4ac-b²)/4a
?、谝话闶胶徒稽c(diǎn)式的關(guān)系
x1,x2=[-b±√(b²-4ac)]/2a(即一元二次方程求根公式)
二次函數(shù)的圖像
在平面直角坐標(biāo)系中作出二次函數(shù)
y=x²的圖像,,
可以看出,,二次函數(shù)的圖像是一條永無(wú)止境的拋物線。
不同的二次函數(shù)圖像
拋物線的性質(zhì)
1.拋物線是
軸對(duì)稱圖形,。對(duì)稱軸為直線
x = -b/2a,。
對(duì)稱軸與拋物線唯一的交點(diǎn)為拋物線的頂點(diǎn)P。
特別地,,當(dāng)b=0時(shí),,拋物線的對(duì)稱軸是y軸(即直線x=0)
2.拋物線有一個(gè)頂點(diǎn)P,坐標(biāo)為P ( -b/2a ,,(4ac-b²)/4a )
當(dāng)-b/2a=0時(shí),,P在y軸上;當(dāng)Δ= b²-4ac=0時(shí),,P在x軸上,。
3.二次項(xiàng)系數(shù)a決定拋物線的開(kāi)口方向和大小。
當(dāng)a>0時(shí),,拋物線向上開(kāi)口,;當(dāng)a<0時(shí),拋物線向下開(kāi)口,。
|a|越大,,則拋物線的開(kāi)口越小。
4.一次項(xiàng)系數(shù)b和二次項(xiàng)系數(shù)a共同決定對(duì)稱軸的位置,。
當(dāng)a與b
同號(hào)時(shí)(即ab
>0),,對(duì)稱軸在
y軸左; 因?yàn)槿魧?duì)稱軸在左邊則對(duì)稱軸小于0,,也就是-b/2a<0,所以b/2a要大于0,,所以a、b要同號(hào)
當(dāng)a與b
異號(hào)時(shí)(即ab
<0),,對(duì)稱軸在
y軸右,。因?yàn)閷?duì)稱軸在右邊則對(duì)稱軸要大于0,也就是-b/2a>0,所以b/2a要小于0,,所以a,、b要異號(hào)
事實(shí)上,b有其自身的幾何意義:拋物線與y軸的交點(diǎn)處的該拋物線切線的函數(shù)解析式(一次函數(shù))的斜率k的值,??赏ㄟ^(guò)對(duì)二次函數(shù)求導(dǎo)得到。
5.常數(shù)項(xiàng)c決定拋物線與y軸交點(diǎn),。
拋物線與y軸交于(0,,c)
6.拋物線與x軸交點(diǎn)個(gè)數(shù)
Δ= b²-4ac>0時(shí),拋物線與x軸有2個(gè)交點(diǎn),。
Δ= b²-4ac=0時(shí),,拋物線與x軸有1個(gè)交點(diǎn),。
_______
Δ= b²-4ac<0時(shí),拋物線與x軸沒(méi)有交點(diǎn),。X的取值是虛數(shù)(
x= -b±√b²-4ac 的值的相反數(shù),,乘上虛數(shù)i,整個(gè)式子除以2a)
當(dāng)a>0時(shí),,函數(shù)在x= -b/2a處取得最小值f(-b/2a)=4ac-b²/4a,;在{x|x<-b/2a}上是減函數(shù),在{x|x>-b/2a}上是增函數(shù),;拋物線的開(kāi)口向上,;函數(shù)的值域是{y|y≥4ac-b²/4a}相反不變
當(dāng)b=0時(shí),拋物線的對(duì)稱軸是y軸,,這時(shí),,函數(shù)是偶函數(shù),解析式變形為y=ax²+c(a≠0)
7.定義域:R
值域:(對(duì)應(yīng)解析式,,且只討論a大于0的情況,,a小于0的情況請(qǐng)讀者自行推斷)①[(4ac-b²)/4a,正無(wú)窮),;②[t,正無(wú)窮)
奇偶性:偶函數(shù)
周期性:無(wú)
解析式:
?、賧=ax²+bx+c[一般式]
?、臿≠0
⑵a>0,,則拋物線開(kāi)口朝上,;a<0,則拋物線開(kāi)口朝下,;
?、菢O值點(diǎn):(-b/2a,(4ac-b²)/4a),;
?、?#916;=b²-4ac,
Δ>0,圖象與x軸交于兩點(diǎn):
?。╗-b-√Δ]/2a,,0)和([-b+√Δ]/2a,0),;
Δ=0,,圖象與x軸交于一點(diǎn):
(-b/2a,,0),;
Δ<0,,圖象與x軸無(wú)交點(diǎn);
?、趛=a(x-h)²+t[配方式]
此時(shí),,對(duì)應(yīng)極值點(diǎn)為(h,t),,其中h=-b/2a,,t=(4ac-b²)/4a);
二次函數(shù)與一元二次方程
特別地,,二次函數(shù)(以下稱函數(shù))
y=ax²+bx+c,,
當(dāng)
y=0時(shí),二次函數(shù)為關(guān)于x的一元二次方程(以下稱方程),,
即
ax²+bx+c=0
此時(shí),,函數(shù)圖像與x軸有無(wú)交點(diǎn)即方程有無(wú)實(shí)數(shù)根。
函數(shù)與x軸交點(diǎn)的橫坐標(biāo)即為方程的根,。
1.
二次函數(shù)y=ax²,,y=a(x-h)²,y=a(x-h)² +k,,y=ax²+bx+c(各式中,,a≠0)的圖象形狀相同,只是位置不同,,它們的頂點(diǎn)坐標(biāo)及對(duì)稱軸如下表:
解析式
y=ax²
y=ax²+K
y=a(x-h)²
y=a(x-h)²+k
y=ax²+bx+c
頂點(diǎn)坐標(biāo)
(0,,0)
(0,K)
(h,,0)
(h,,k)
(-b/2a,sqrt[4ac-b²]/4a)
對(duì) 稱 軸
x=0
x=0
x=h
x=h
x=-b/2a
當(dāng)
h>0時(shí),,
y=a(x-h)²的圖象可由拋物線
y=ax²向右平行移動(dòng)
h個(gè)單位得到,,
當(dāng)
h<0時(shí),則向左平行移動(dòng)|h|個(gè)單位得到.
當(dāng)
h>0,k>0時(shí),,將拋物線
y=ax²向右平行移動(dòng)h個(gè)單位,,再向上移動(dòng)k個(gè)單位,就可以得到y(tǒng)=a(x-h)²+k的圖象,;
當(dāng)
h>0,k<0時(shí),,將拋物線
y=ax²向右平行移動(dòng)h個(gè)單位,再向下移動(dòng)|k|個(gè)單位可得到
y=a(x-h)²+k的圖象,;
當(dāng)
h<0,k>0時(shí),,將拋物線向左平行移動(dòng)
|h|個(gè)單位,再向上移動(dòng)k個(gè)單位可得到
y=a(x-h)²+k的圖象;
當(dāng)
h<0,k<0時(shí),,將拋物線向左平行移動(dòng)
|h|個(gè)單位,,再向下移動(dòng)|k|個(gè)單位可得到
y=a(x-h)²+k的圖象;
因此,,研究拋物線
y=ax^2+bx+c(a≠0)的圖象,,通過(guò)配方,將一般式化為y=a(x-h)²+k的形式,,可確定其頂點(diǎn)坐標(biāo),、對(duì)稱軸,拋物線的大體位置就很清楚了.這給畫(huà)圖象提供了方便.
2.拋物線
y=ax²+bx+c(a≠0)的圖象:當(dāng)a>0時(shí),,開(kāi)口向上,,當(dāng)a<0時(shí)開(kāi)口向下,對(duì)稱軸是直線
x=-b/2a,,頂點(diǎn)坐標(biāo)是
(-b/2a,,[4ac-b²]/4a).
3.拋物線
y=ax²+bx+c(a≠0),若
a>0,,當(dāng)
x ≤ -b/2a時(shí),,y隨x的增大而減小,;當(dāng)
x ≥ -b/2a時(shí),,y隨x的增大而增大.若a<0,當(dāng)x ≤ -b/2a時(shí),,y隨x的增大而增大,;當(dāng)x ≥ -b/2a時(shí),y隨x的增大而減?。?
4.拋物線y=ax²+bx+c的圖象與坐標(biāo)軸的交點(diǎn):
(1)圖象與y軸一定相交,交點(diǎn)坐標(biāo)為(0,,c),;
(2)當(dāng)△=b²-4ac>0,圖象與x軸交于兩點(diǎn)A(x?,,0)和B(x?,,0),其中的x1,x2是一元二次方程ax²+bx+c=0
(a≠0)的兩根.這兩點(diǎn)間的距離AB=|x?-x?| 另外,,拋物線上任何一對(duì)對(duì)稱點(diǎn)的距離可以由|2×(-b/2a)-A |(A為其中一點(diǎn)的橫坐標(biāo))
當(dāng)△=0.圖象與x軸只有一個(gè)交點(diǎn),;
當(dāng)△<0.圖象與x軸沒(méi)有交點(diǎn).當(dāng)a>0時(shí),圖象落在x軸的上方,,x為任何實(shí)數(shù)時(shí),,都有y>0;當(dāng)a<0時(shí),,圖象落在x軸的下方,,x為任何實(shí)數(shù)時(shí),,都有y<0.
5.拋物線y=ax²+bx+c的最值:如果a>0(a<0),則當(dāng)x= -b/2a時(shí),,y最小(大)值=(4ac-b²)/4a.
頂點(diǎn)的橫坐標(biāo),,是取得最值時(shí)的自變量值,頂點(diǎn)的縱坐標(biāo),,是最值的取值.
6.用待定系數(shù)法求二次函數(shù)的解析式
(1)當(dāng)題給條件為已知圖象經(jīng)過(guò)三個(gè)已知點(diǎn)或已知x,、y的三對(duì)對(duì)應(yīng)值時(shí),可設(shè)解析式為一般形式:
y=ax²+bx+c(a≠0).
(2)當(dāng)題給條件為已知圖象的頂點(diǎn)坐標(biāo)或?qū)ΨQ軸或極大(?。┲禃r(shí),,可設(shè)解析式為頂點(diǎn)式:y=a(x-h)²+k(a≠0).
(3)當(dāng)題給條件為已知圖象與x軸的兩個(gè)交點(diǎn)坐標(biāo)時(shí),可設(shè)解析式為兩根式:y=a(x-x?)(x-x?)(a≠0).
7.二次函數(shù)知識(shí)很容易與其它知識(shí)綜合應(yīng)用,,而形成較為復(fù)雜的綜合題目,。因此,以二次函數(shù)知識(shí)為主的綜合性題目是中考的熱點(diǎn)考題,,往往以大題形式出現(xiàn).
1.(北京西城區(qū))拋物線y=x²-2x+1的對(duì)稱軸是( )
(A)直線x=1 (B)直線x=-1 (C)直線x=2 (D)直線x=-2
考點(diǎn):二次函數(shù)y=ax²+bx+c的對(duì)稱軸.
評(píng)析:因?yàn)閽佄锞€y=ax²+bx+c的對(duì)稱軸方程是:x=-b/2a,,將已知拋物線中的a=1,b=-2代入,,求得x=1,,故選項(xiàng)A正確.
另一種方法:可將拋物線配方為y=a(x-h)²+k的形式,對(duì)稱軸為x=h,,已知拋物線可配方為y=(x-1)²,,所以對(duì)稱軸x=1,應(yīng)選A.
2.( 北京東城區(qū))有一個(gè)二次函數(shù)的圖象,,三位學(xué)生分別說(shuō)出了它的一些特點(diǎn):
甲:對(duì)稱軸是直線x=4,;
乙:與x軸兩個(gè)交點(diǎn)的橫坐標(biāo)都是整數(shù);
丙:與y軸交點(diǎn)的縱坐標(biāo)也是整數(shù),,且以這三個(gè)交點(diǎn)為頂點(diǎn)的三角形面積為3.
請(qǐng)你寫(xiě)出滿足上述全部特點(diǎn)的一個(gè)二次函數(shù)解析式:?。?
考點(diǎn):二次函數(shù)y=ax²+bx+c的求法
評(píng)析:設(shè)所求解析式為y=a(x-x1)(x-x2),且設(shè)x1<x2,,則其圖象與x軸兩交點(diǎn)分別是A(x1,,0),B(x2,,0),,與y軸交點(diǎn)坐標(biāo)是(0,ax1x2). 『因?yàn)轫旤c(diǎn)式a(x+x1)(x+x2),又因?yàn)榕cy軸交點(diǎn)的橫坐標(biāo)為0,,所以a(0+x1)(0+x2),也就是ax1x2
∵拋物線對(duì)稱軸是直線x=4,,
∴x2-4=4 - x1即:x1+ x2=8 ① ∵S△ABC=3,∴(x2- x1)·|a x1 x2|= 3,,
即:x2- x1=?、?
①②兩式相加減,,可得:x2=4+,,x1=4-
∵x1,x2是整數(shù),,ax1x2也是整數(shù),,∴ax1x2是3的約數(shù),共可取值為:±1,,±3,。
當(dāng)ax1x2=±1時(shí),x2=7,,x1=1,,a=±
當(dāng)ax1x2=±3時(shí),x2=5,,x1=3,,a=±
因此,所求解析式為:y=±(x-7)(x-1)或y=±(x-5)(x-3)
即:y=x2-x+1 或y=-x2+x-1 或y=x2-x+3 或y=-x2+x-3
說(shuō)明:本題中,,只要填出一個(gè)解析式即可,,也可用猜測(cè)驗(yàn)證法。例如:猜測(cè)與x軸交點(diǎn)為A(5,,0),,B(3,0),。再由題設(shè)條件求出a,,看C是否整數(shù)。若是,,則猜測(cè)得以驗(yàn)證,,填上即可。
5.( 河北省)如圖13-28所示,,二次函數(shù)y=x²-4x+3的圖象交x軸于A、B兩點(diǎn),,交y軸于點(diǎn)C,,則△ABC的面積為( )
A、6 B,、4 C,、3 D、1
考點(diǎn):二次函數(shù)y=ax2+bx+c的圖象及性質(zhì)的運(yùn)用。
評(píng)析:由函數(shù)圖象可知C點(diǎn)坐標(biāo)為(0,,3),,再由x²-4x+3=0可得x1=1,x2=3所以A,、B兩點(diǎn)之間的距離為2,。那么△ABC的面積為3,故應(yīng)選C,。
圖13-28
6.( 安徽省)心理學(xué)家發(fā)現(xiàn),,學(xué)生對(duì)概念的接受能力y與提出概念所用的時(shí)間x(單位:分)之間滿足函數(shù)關(guān)系:y=-0.1x2+2.6x+43(0<x<30)。y值越大,,表示接受能力越強(qiáng),。
(1)x在什么范圍內(nèi),學(xué)生的接受能力逐步增強(qiáng),?x在什么范圍內(nèi),,學(xué)生的接受能力逐步降低?
(2)第10分時(shí),,學(xué)生的接受能力是什么,?
(3)第幾分時(shí),學(xué)生的接受能力最強(qiáng),?
考點(diǎn):二次函數(shù)y=ax²+bx+c的性質(zhì),。
評(píng)析:將拋物線y=-0.1x2+2.6x+43變?yōu)轫旤c(diǎn)式為:y=-0.1(x-13)2+59.9,根據(jù)拋物線的性質(zhì)可知開(kāi)口向下,,當(dāng)x<13時(shí),,y隨x的增大而增大,當(dāng)x>13時(shí),,y隨x的增大而減小,。而該函數(shù)自變量的范圍為:0<x3<0,所以兩個(gè)范圍應(yīng)為0<x<13,;13<x<30,。將x=10代入,求函數(shù)值即可,。由頂點(diǎn)解析式可知在第13分鐘時(shí)接受能力為最強(qiáng),。解題過(guò)程如下:
解:(1)y=-0.1x2+2.6x+43=-0.1(x-13)2+59.9
所以,當(dāng)0<x<13時(shí),,學(xué)生的接受能力逐步增強(qiáng),。
當(dāng)13<x<30時(shí),學(xué)生的接受能力逐步下降,。
(2)當(dāng)x=10時(shí),,y=-0.1(10-13)2+59.9=59,。
第10分時(shí),學(xué)生的接受能力為59,。
(3)x=13時(shí),,y取得最大值,
所以,,在第13分時(shí),,學(xué)生的接受能力最強(qiáng)。
9.( 河北省)某商店經(jīng)銷一種銷售成本為每千克40元的水產(chǎn)品.據(jù)市場(chǎng)分析,,若按每千克50元銷售,,一個(gè)月能售出500千克;銷售單價(jià)每漲1元,,月銷售量就減少10千克.針對(duì)這種水產(chǎn)品的銷售情況,,請(qǐng)解答以下問(wèn)題:
(1)當(dāng)銷售單價(jià)定為每千克55元時(shí),計(jì)算月銷售量和月銷售利潤(rùn),;
(2)設(shè)銷售單價(jià)為每千克x元,,月銷售利潤(rùn)為y元,求y與x的函數(shù)關(guān)系式(不必寫(xiě)出x的取值范圍),;
(3)商店想在月銷售成本不超過(guò)10000元的情況下,,使得月銷售利潤(rùn)達(dá)到8000元,銷售單價(jià)應(yīng)定為多少,?
解:(1)當(dāng)銷售單價(jià)定為每千克55元時(shí),,月銷售量為:500–(55–50)×10=450(千克),所以月銷售利潤(rùn)為
:(55–40)×450=6750(元).
(2)當(dāng)銷售單價(jià)定為每千克x元時(shí),,月銷售量為:[500–(x–50)×10]千克而每千克的銷售利潤(rùn)是:(x–40)元,,所以月銷售利潤(rùn)為:
y=(x–40)[500–(x–50)×10]=(x–40)(1000–10x)=–10x²+1400x–40000(元),
∴y與x的函數(shù)解析式為:y =–10x²+1400x–40000.
(3)要使月銷售利潤(rùn)達(dá)到8000元,,即y=8000,,∴–10x2+1400x–40000=8000,
即:x2–140x+4800=0,,
解得:x1=60,,x2=80.
當(dāng)銷售單價(jià)定為每千克60元時(shí),月銷售量為:500–(60–50)×10=400(千克),,月銷售成本為:
40×400=16000(元),;
當(dāng)銷售單價(jià)定為每千克80元時(shí),月銷售量為:500–(80–50)×10=200(千克),,月銷售單價(jià)成本為:
40×200=8000(元),;
由于8000<10000<16000,而月銷售成本不能超過(guò)10000元,,所以銷售單價(jià)應(yīng)定為每千克80元.
19.2006義烏市經(jīng)濟(jì)繼續(xù)保持平穩(wěn)較快的增長(zhǎng)態(tài)勢(shì),,全市實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)總值 元,已知全市生產(chǎn)總值=全市戶籍人口×全市人均生產(chǎn)產(chǎn)值,,設(shè)義烏市2006年戶籍人口為x(人),,人均生產(chǎn)產(chǎn)值為y(元).
(1)求y關(guān)于x的函數(shù)關(guān)系式,;
?。?)2006年義烏市戶籍人口為706 684人,求2006年義烏市人均生產(chǎn)產(chǎn)值(單位:元,,結(jié)果精確到個(gè)位):若按2006年全年美元對(duì)人民幣的平均匯率計(jì)(1美元=7.96元人民幣),,義烏市2006年人均生產(chǎn)產(chǎn)值是否已跨越6000美元大關(guān)?
20.下圖1為義烏市2005年,,2006年城鎮(zhèn)居民人均可支配收入構(gòu)成條形統(tǒng)計(jì)圖,。圖2為義烏市2006年城鎮(zhèn)居民人均可支配收入構(gòu)成扇形統(tǒng)計(jì)圖,城鎮(zhèn)居民個(gè)人均可支配收入由工薪收入,、經(jīng)營(yíng)凈收入,、財(cái)產(chǎn)性收入、轉(zhuǎn)移性收入四部分組成,。請(qǐng)根據(jù)圖中提供的信息回答下列問(wèn)題:
?。?)2005年義烏市城鎮(zhèn)居民人均工薪收入為_(kāi)_______元,2006年義烏市城鎮(zhèn)居民人均可支配收入為_(kāi)______元,;
?。?)在上圖2的扇形統(tǒng)計(jì)圖中,扇形區(qū)域A表示2006年的哪一部分收入:__________.
?。?)求義烏市2005年到2006年城鎮(zhèn)居民人遠(yuǎn)親中支配收入的增長(zhǎng)率(精確到0.1℅)
19.解:(1) (x為正整數(shù))
?。?)2006年全市人均生產(chǎn)產(chǎn)值= (元)(2分)
我市2006年人均生產(chǎn)產(chǎn)值已成功跨越6000美元大關(guān)(1分)