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摘 要:二次函数是初中数学的重要内容,也往往是学生觉得难度最大的知识。二次函数知识点多,综合能力要求高,是中考中的重点考查对象,即使在高中数学中,二次函数仍有重要地位,因此学好二次函数是很有必要的。现将二次函数的典型题型列出,希望能帮助同学们更好的学习二次函数。
关键词:初中 二次函数 典型题 解题技巧
一、由二次函数的定义求字母的值或取值范围
例1、已知函数y=(a2-2a-3)x2+(a2-9)x-3(其中a为常数)(1)当a满足什么条件时,此函数是二次函数?(2)当a满足什么条件时,此函数为一次函数?
解析:(1)函数为二次函数,则其二次项系数不为0,即a2-2a-3≠0 ,解得: a≠-1且a≠3
(2)函数为一次函数,则其二次项系数为0,且一次项系数不为0,即 ,解得 ,故a=-1
二、二次函数性质的应用
例2、若二次函数y=ax2+bx-4的图像开口向下,与x轴的交点为(-4,0),(2,0),点A(-3,y1)、点B(2,y2) 均在此抛物线线上,则y1与y2的大小关系是( )
A、y1y2 D、不确定
解析:因抛物线与x轴的交点为(-4,0),(2,0),则对称轴为,故点A(-3,y1)的对称点为(1,y1),又抛物线开口向下,故当x>-1时,y随x的增大而减小,因1<2,则y1>y2,选C。
三、由二次函数的图像确定系数的符号和关系
例3、如图二次函数y=ax2+bx+c的图像如图所示,给出以下几个结论,(1)a>0(2)c>0(3)b<0
(4)b2-4abc<0(5)a+b+c=0 (6) a-b+c<0
其中正确的有______.
解析:(1)函数图像的开口方向由a的正负号决定,当a>0时,开口向上,当a<0时,开口向下,本图抛物线开口向上,故a>0;(2)函数图像与y轴的交点为(0,c),若交点在y轴的正半轴,则c>0,若交点在y轴的负半轴,则c<0,本图交点在负半轴,故c<0;(3)函数图像的对称轴为x=,若对称轴在y轴的左侧,则<0,若对称轴在y轴的右侧,则>0,本图中对称轴在y轴的右侧,又有a>0,故b<0;(4)函数图像与x轴的交点个数与b2-4ac的正负号直接相关,当b2-4ac>0时,图像与x轴有两个交点,当b2-4ac=0时,图像与x轴有一个交点,当b2-4ac<0时,图像与x轴没有交点,本图中抛物线与x轴有两个交点,故b2-4ac>0;(5)图像经过(1,0),故a+b+c=0(6)由图像可知,当x=-1时,函数值y为正,故a-b+c>0,正确的有:(1)(3)(5)
四、二次函数的平移问题
二次函数的开口方向和大小都由a决定,故函数y=ax2与y=a(x-h)2+k形状相同,只是位置不同,可通过平移得到。当h>0时,向右平移|h|个单位,当h<0时,向左平移|h|个单位;当k>0时,向上平移|k|个单位,当k<0时,向下平移|k|个单位。h是左右平移,k是上下平移,简单说“左加右减,上加下减”。
例4、若将抛物线y=-2x2-4x+1先向右平移2个单位,再向上平移3个单位,经过两次平移后抛物线的顶点坐标为______.
解析:现将抛物线由一般式改写为顶点式y=-2x2-4x+1=-2(x+1)2+3,先向右平移2个单位,得到y=-2(x-1)2,再向上平移3个单位得到y=-2(x-1)2+6,故物线的顶点坐标为(1,6)。本题还可直接观察顶点的平移,原顶点为(-1,3),向右平移2个单位,得到(1,3),再向上平移3个单位,得到(1,6)。
五、二次函数与一次函数图像的综合判断
例5、在同一直角坐标系中,函数y=mx+2m和y=-mx2+x+2(m是常数,且m≠0)的图象可能是( )
解析:当m>0,一次函数过一、三象限,又2m>0,向上移,过一、二、三象限,-m<0,二次函数开口向下,又2>0,故抛物线与y轴交在正半轴,对称轴为;当m<0,一次函数过二、四象限,又2m<0,向下移,过二、三、四象限,-m>0,二次函数开口向上,又2>0,故抛物线与y轴交在正半轴,对称轴为,故选D。
六、灵活求解二次函数的解析式
二次函数有三种形式:(1)若已知一般三个点的坐标,可用一般式(2)若已知顶点为(h,k),可用顶点式 (3)若已知抛物线与x轴有两个交点,分别为(x1,0),(x2,0),可用交点式。求解二次函数的解析式时,要灵活使用二次函数的三种形式。
例6、根据条件求二次函数的解析式
(1)抛物线过(-1,-4)、(1,0)和(2,3)三点
解析:设二次函数为,
故二次函数为:
(2)拋物线的顶点坐标为(-1,2),且与y轴交点的纵坐标为4
解析:设抛物线为y=a(x+1)2+2,又因与y轴交点的纵坐标为4,即过点(0,4),则有a+2=4,解得:a=2。故二次函数为:y=2(x+1)2+2
(3)抛物线过(-1,0),(3,0),(1,-2)三点;
解析:设抛物线为y=a(x+1)(x-3),由因抛物线过点(1,-2),则有(1+1)×(1-3)a=-2,解得:a=。故二次函数为y=(x+1)(x-3)
七、求二次函数的最值问题
例7、(1)当-2≤x≤2时,求函数y=x2-2x-3的最大值和最小值;(2)当1≤x≤2时,求函数y=-x2-x+1 的最大值和最小值。解析:作出函数的对称轴和在所给范围内的草图,观察函数的图像,最高点的纵坐标为函数的最大值,最低点的纵坐标为函数的最小值。(1)观察图一,可知:当x=1时,y有最小值-4,当x=-2时,y有最小值5;(2)观察图二,可知:当x=1时, y有最小值-1,当x=2时,有最大值-5。
八、二次函数与一元二次方程、不等式的关系
例8、 二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象如图三,观察图像,回答下列问题:(1)求方程ax2+bx+c=0的解;(2)求不等式ax2+bx+c>0的解集;(3)求y随x的增大而增大的自变量x的取值范围;解析:(1)求方程的解就是求抛物线与x轴交点的横坐标,故解为x1=1,x2=3;(2)求不等式的解集就是求抛物线在x轴上方点的横坐标,故解集为1 九、用二次函数解决最大利润问题
例9、某水果每箱的进价为30元,但物价局规定每箱的售价不得超过48元。经调查发现,若已每箱以40元的价格销售,平均每天能卖出80箱,价格每提高1元,平均每天少卖2箱。(1)求日平均销售量y与售价x之间的函数关系式; (2)求日销售利润W与售价x之间的函数关系式;(3)当售价为多少时,日销售利润最大?最大利润是多少?
解析:(1)当售价为x元,说明进价提高了(x-40)元,则每天少卖2(x-40)箱,故日销售量y=80-2(x-30)=-2x+140,其中40≤x≤48;(2)日销售利润=日销售量(售价-进价),故W=y(x-30)=(-2x+140)(x-30)=-2x2+200x-4200,其中40≤x≤48;(3)W=-2x2+200x-4200=-2(x-50)2+800,抛物线开口向下,当x<50时,W随x的增大而增大,又40≤x≤48,故当x=48时,W取得最大值,W最大=-2(48-50)2+800=792,故当售价为48时,利润最大为792元。
在学习二次函数的过程中要对比一次函数的研究方法,同时要注意数形结合,联系图像。在理解的基础上,掌握一些典型题型和基本技巧,这样才能更好的综合运用。
关键词:初中 二次函数 典型题 解题技巧
一、由二次函数的定义求字母的值或取值范围
例1、已知函数y=(a2-2a-3)x2+(a2-9)x-3(其中a为常数)(1)当a满足什么条件时,此函数是二次函数?(2)当a满足什么条件时,此函数为一次函数?
解析:(1)函数为二次函数,则其二次项系数不为0,即a2-2a-3≠0 ,解得: a≠-1且a≠3
(2)函数为一次函数,则其二次项系数为0,且一次项系数不为0,即 ,解得 ,故a=-1
二、二次函数性质的应用
例2、若二次函数y=ax2+bx-4的图像开口向下,与x轴的交点为(-4,0),(2,0),点A(-3,y1)、点B(2,y2) 均在此抛物线线上,则y1与y2的大小关系是( )
A、y1
解析:因抛物线与x轴的交点为(-4,0),(2,0),则对称轴为,故点A(-3,y1)的对称点为(1,y1),又抛物线开口向下,故当x>-1时,y随x的增大而减小,因1<2,则y1>y2,选C。
三、由二次函数的图像确定系数的符号和关系
例3、如图二次函数y=ax2+bx+c的图像如图所示,给出以下几个结论,(1)a>0(2)c>0(3)b<0
(4)b2-4abc<0(5)a+b+c=0 (6) a-b+c<0
其中正确的有______.
解析:(1)函数图像的开口方向由a的正负号决定,当a>0时,开口向上,当a<0时,开口向下,本图抛物线开口向上,故a>0;(2)函数图像与y轴的交点为(0,c),若交点在y轴的正半轴,则c>0,若交点在y轴的负半轴,则c<0,本图交点在负半轴,故c<0;(3)函数图像的对称轴为x=,若对称轴在y轴的左侧,则<0,若对称轴在y轴的右侧,则>0,本图中对称轴在y轴的右侧,又有a>0,故b<0;(4)函数图像与x轴的交点个数与b2-4ac的正负号直接相关,当b2-4ac>0时,图像与x轴有两个交点,当b2-4ac=0时,图像与x轴有一个交点,当b2-4ac<0时,图像与x轴没有交点,本图中抛物线与x轴有两个交点,故b2-4ac>0;(5)图像经过(1,0),故a+b+c=0(6)由图像可知,当x=-1时,函数值y为正,故a-b+c>0,正确的有:(1)(3)(5)
四、二次函数的平移问题
二次函数的开口方向和大小都由a决定,故函数y=ax2与y=a(x-h)2+k形状相同,只是位置不同,可通过平移得到。当h>0时,向右平移|h|个单位,当h<0时,向左平移|h|个单位;当k>0时,向上平移|k|个单位,当k<0时,向下平移|k|个单位。h是左右平移,k是上下平移,简单说“左加右减,上加下减”。
例4、若将抛物线y=-2x2-4x+1先向右平移2个单位,再向上平移3个单位,经过两次平移后抛物线的顶点坐标为______.
解析:现将抛物线由一般式改写为顶点式y=-2x2-4x+1=-2(x+1)2+3,先向右平移2个单位,得到y=-2(x-1)2,再向上平移3个单位得到y=-2(x-1)2+6,故物线的顶点坐标为(1,6)。本题还可直接观察顶点的平移,原顶点为(-1,3),向右平移2个单位,得到(1,3),再向上平移3个单位,得到(1,6)。
五、二次函数与一次函数图像的综合判断
例5、在同一直角坐标系中,函数y=mx+2m和y=-mx2+x+2(m是常数,且m≠0)的图象可能是( )
解析:当m>0,一次函数过一、三象限,又2m>0,向上移,过一、二、三象限,-m<0,二次函数开口向下,又2>0,故抛物线与y轴交在正半轴,对称轴为;当m<0,一次函数过二、四象限,又2m<0,向下移,过二、三、四象限,-m>0,二次函数开口向上,又2>0,故抛物线与y轴交在正半轴,对称轴为,故选D。
六、灵活求解二次函数的解析式
二次函数有三种形式:(1)若已知一般三个点的坐标,可用一般式(2)若已知顶点为(h,k),可用顶点式 (3)若已知抛物线与x轴有两个交点,分别为(x1,0),(x2,0),可用交点式。求解二次函数的解析式时,要灵活使用二次函数的三种形式。
例6、根据条件求二次函数的解析式
(1)抛物线过(-1,-4)、(1,0)和(2,3)三点
解析:设二次函数为,
故二次函数为:
(2)拋物线的顶点坐标为(-1,2),且与y轴交点的纵坐标为4
解析:设抛物线为y=a(x+1)2+2,又因与y轴交点的纵坐标为4,即过点(0,4),则有a+2=4,解得:a=2。故二次函数为:y=2(x+1)2+2
(3)抛物线过(-1,0),(3,0),(1,-2)三点;
解析:设抛物线为y=a(x+1)(x-3),由因抛物线过点(1,-2),则有(1+1)×(1-3)a=-2,解得:a=。故二次函数为y=(x+1)(x-3)
七、求二次函数的最值问题
例7、(1)当-2≤x≤2时,求函数y=x2-2x-3的最大值和最小值;(2)当1≤x≤2时,求函数y=-x2-x+1 的最大值和最小值。解析:作出函数的对称轴和在所给范围内的草图,观察函数的图像,最高点的纵坐标为函数的最大值,最低点的纵坐标为函数的最小值。(1)观察图一,可知:当x=1时,y有最小值-4,当x=-2时,y有最小值5;(2)观察图二,可知:当x=1时, y有最小值-1,当x=2时,有最大值-5。
八、二次函数与一元二次方程、不等式的关系
例8、 二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象如图三,观察图像,回答下列问题:(1)求方程ax2+bx+c=0的解;(2)求不等式ax2+bx+c>0的解集;(3)求y随x的增大而增大的自变量x的取值范围;解析:(1)求方程的解就是求抛物线与x轴交点的横坐标,故解为x1=1,x2=3;(2)求不等式的解集就是求抛物线在x轴上方点的横坐标,故解集为1
例9、某水果每箱的进价为30元,但物价局规定每箱的售价不得超过48元。经调查发现,若已每箱以40元的价格销售,平均每天能卖出80箱,价格每提高1元,平均每天少卖2箱。(1)求日平均销售量y与售价x之间的函数关系式; (2)求日销售利润W与售价x之间的函数关系式;(3)当售价为多少时,日销售利润最大?最大利润是多少?
解析:(1)当售价为x元,说明进价提高了(x-40)元,则每天少卖2(x-40)箱,故日销售量y=80-2(x-30)=-2x+140,其中40≤x≤48;(2)日销售利润=日销售量(售价-进价),故W=y(x-30)=(-2x+140)(x-30)=-2x2+200x-4200,其中40≤x≤48;(3)W=-2x2+200x-4200=-2(x-50)2+800,抛物线开口向下,当x<50时,W随x的增大而增大,又40≤x≤48,故当x=48时,W取得最大值,W最大=-2(48-50)2+800=792,故当售价为48时,利润最大为792元。
在学习二次函数的过程中要对比一次函数的研究方法,同时要注意数形结合,联系图像。在理解的基础上,掌握一些典型题型和基本技巧,这样才能更好的综合运用。