2024-2025学年人教版数学九年级上册同步能力提升讲义:22.1 二次函数的图象和性质(原卷+解析版)

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2024-2025学年人教版数学九年级上册同步能力提升讲义:22.1 二次函数的图象和性质(原卷+解析版)

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22.1 二次函数的图象和性质
内容 常考题型
重点01 二次函数的定义 选择题、填空题
重点02 二次函数的三种形式及相互转化 选择题、填空题
重点03 待定系数法求二次函数的解析式 选择题、填空题、解答题
难点01 二次函数图象和性质 选择题、填空题
难点02 二次函数图象的综合应用 解答题
易错点 二次函数图象的平移 选择题、填空题
■重点01 二次函数的定义
一般地,形如(a,b,c是常数,a≠0)的函数叫做二次函数.其中x是自变量,a,b,c分别表示函数解析式的二次项系数、一次项系数、常数项.一般情况下,二次函数中自变量的取值范围是全体实数.
【例1】 (2024秋 姑苏区校级期中)下列函数中,是的二次函数的是  
A. B. C. D.
【答案】
【分析】根据形如的函数称为是二次函数,逐项判断即可求解.
【解答】解:、,是的一次函数,不是二次函数,故选项错误,不符合题意;
、,是的二次函数,故选项正确,符合题意;
、,是的反比例函数,故选项错误,不符合题意;
、,不是的二次函数,故选项错误,不符合题意;
故选:.
【例2】 (2024秋 青县校级期中)下列函数关系中,是的二次函数的是  
A. B.
C. D.
【答案】
【分析】利用二次函数定义进行分析即可.
【解答】解:、当时,不是二次函数,故此选项不合题意;
、不是二次函数,故此选项不合题意;
、是二次函数,故此选项符合题意;
、化简后,不是二次函数,故此选项不合题意;
故选:.
【例3】 (2024秋 洛龙区校级月考)关于的函数是二次函数,则的值是   .
【答案】.
【分析】根据概念得,,求解即可.
【解答】解:由题意得:,,

故答案为:.
注意:二次函数的判断方法: ①函数关系式是整式; ②化简后自变量的最高次数是2; ③二次项系数不为0.
■重点02 二次函数的三种形式及相互转化
二次函数的解析式 (1)一般式:(a,b,c是常数,a≠0); (2)顶点式:(a,b,c是常数,a≠0),其中(h,k)为顶点坐标; (3)交点式: (a≠0,是抛物线与x轴两交点的坐标,即一元二次方程的两个根).
【例1】 (2024秋 昌平区期中)将函数化为顶点式,结果是  
A. B. C. D.
【答案】
【分析】把原式配方即可转化为顶点式.
【解答】解:,即.
故选:.
【例2】 (2024秋 新城区校级月考)用配方法将二次函数写成的形式为  .
【分析】利用配方法加上一次项系数的一半的平方来凑完全平方式,把一般式转化为顶点式.
【解答】解:

故答案为:.
【例3】 (2024秋 绵阳月考)将二次函数写成的形式为   .
【答案】.
【分析】利用配方法把原式化为顶点式的形式即可.
【解答】解:,
将二次函数写成的形式为,
故答案为:.
二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象与y=ax2(a≠0)的图象形状相同,位置不同,利用配方法,可将y=ax2+bx+c转化为顶点式.
■重点03 待定系数法求二次函数的解析式
(1)设函数解析式:根据已知条件设函数解析式; (2)找点:找函数图象上的点; (3)代入:把点代入函数解析式得到方程; (4)求解方程; (5)反代入:把求出的字母的值带入解析式.
【例1】 (2023秋 长沙县期末)一个二次函数图象的顶点坐标是,且过另一点,则这个二次函数的解析式为  
A. B.
C. D.
【答案】
【分析】设抛物线的表达式为,将代入上式,即可求解;
【解答】解:设抛物线的表达式为,
则抛物线表达式为,
将代入上式得,,解得,
故抛物线的表达式为.
故选:.
【例2】 (2024秋 桐城市校级月考)已知抛物线的顶点坐标为,且经过点,请确定抛物线的函数表达式.
【答案】.
【分析】先设抛物线的函数表达式为,把点代入解析式,求出的值,进而即可得到函数解析式.
【解答】解:抛物线的顶点坐标为,
可设抛物线的函数表达式为,
抛物线经过点,

解得:.
抛物线的函数表达式为.
【例3】 (2024秋 余姚市校级月考)已知二次函数顶点为且过点.
(1)求此二次函数的解析式;
(2)当时,求的取值范围.
【答案】(1)求此二次函数的解析式;
(2)或.
【分析】(1)根据抛物线的顶点坐标,所以设此二次函数的解析式为,把点代入解析式即可解答.
(2)先求得抛物线与轴的交点,即可求得自变量的取值范围.
【解答】解:(1)已知抛物线的顶点坐标为,
设此二次函数的解析式为,
把点代入解析式,得:
,即,
此函数的解析式为.
(2)当时,,
解得或,
抛物线与轴的交点为,,
时,函数的图象位于轴的上方,
图象位于轴的上方的自变量的取值范围为或.
用待定系数法求函数解析式,需先明确函数的类型,如,已知函数为二次函数时,才可以设函数的解析式为y=ax2+bx+c.
■难点01 二次函数图象和性质
1.二次函数的图象和性质 函数y=ax2(a>0)y=ax2(a<0)图象开口方向向上向下顶点坐标(0,0)(0,0)对称轴y轴y轴增减性x>0时,y随x的增大而增大; x<0时,y随x的增大而减小x>0时,y随x的增大而减小; x<0时,y随x的增大而增大最大(小)值当x=0时,y最小值=0当x=0时,y最大值=0
2.二次函数y=a(x-h)2+k的图象和性质 函数y=a(x-h)2+k(a>0)y=a(x-h)2+k(a<0)开口方向向上向下顶点坐标(h,k)(h,k)对称轴x=hx=h增减性x> h时,y随x的增大而增大; x h时,y随x的增大而减小; x3.二次函数y=ax2+bx+c的图象和性质 函数y=ax2+bx+c(a>0)y=ax2+bx+c(a<0)开口方向向上向下顶点坐标(, (,)对称轴x=x=增减性x>时,y随x的增大而增大; x<时,y随x的增大而减小x>时,y随x的增大而减小; x<时,y随x的增大而增大最大(小)值当x= 时,y最小值= 当x= 时,y最大值=
【例1】 (2024秋 开鲁县校级期中)关于二次函数的图象与性质,下列结论错误的是  
A.图象开口向下 B.当时,有最大值
C.当时,随的增大而减小 D.图象的顶点坐标为
【答案】
【分析】根据二次函数的图象和性质,逐项判断即可求解.
【解答】解:二次函数,,
开口向下,顶点坐标为;当时,有最大值;当时,随的增大而减小;图象的顶点坐标为;
选项错误,符合题意,
故选:.
【例2】 (2024秋 西乡塘区校级月考)二次函数的图象如图所示.下列结论:①;②为任意实数,则;③;④;⑤.其中正确结论的个数有  
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
【答案】
【分析】根据所给二次函数的图象,可得出,,的正负,再结合抛物线的对称性和增减性,对所给结论依次进行判断即可.
【解答】解:由所给图形可知,
抛物线的开口向下,
所以.
抛物线的对称轴在轴右侧,
所以,
所以.
因为抛物线与轴的交点在正半轴,
所以,
所以.
故①正确.
因为抛物线的开口向下,且对称轴为直线,
所以当时,函数取得最大值为,
则对于抛物线上的任意一点(横坐标为,其函数值不大于,
即,
所以.
故②正确.
因为抛物线的对称轴为直线,
所以,
即.
故③正确.
由函数图象可知,
当时,函数值小于零,
所以,
又因为,
所以,
即.
故④正确.
因为抛物线对称轴为直线,且时函数值小于零,
所以当时,函数值小于零;
又因为当时,函数值大于零,
则,,
所以,
所以.
故⑤错误.
故选:.
【例3】 (2024秋 西湖区校级期中)二次函数,,是常数,图象的对称轴是直线,其图象一部分如图所示,对于下列说法:①;②;③方程有两个不相等的实数根;④为任意实数).其中正确的是  (填写序号)
【答案】①③④.
【分析】根据所给二次函数的图象,可得出,,的正负,再结合抛物线的对称性、增减性以及二次函数与一元二次方程之间的关系,对所给说法依次进行判断即可.
【解答】解:由所给图形可知,
,,,
所以.
故①正确.
因为抛物线的对称轴为直线,
所以,
即.
因为当时,函数值小于零,
所以,
即,
整理得,.
故②错误.
方程的根可看成抛物线与直线图象交点的横坐标,
显然抛物线与直线有两个不同的交点,
所以方程有两个不相等的实数根.
故③正确.
因为抛物线的对称轴为直线,且开口向下,
所以当时,函数取得最大值,
则对于抛物线上的任意一点(横坐标为,其函数值不大于,
所以,
即.
故④正确.
故答案为:①③④.
抛物线的对称轴是直线, 顶点坐标是.
■难点02 二次函数图象的综合应用
二次函数图象的画法 (1)列表:先取作为顶点的原点(0,0),然后在原点两侧对称取点; (2)描点:一般先描出y轴一侧的几个点,再根据对称性找出另一侧的几个点; (3)连线:按照从左到右的顺序,用平滑的曲线将各点连接起来,注意曲线要出头. 列表选取自变量x值时常以0为中心,选取便于计算、描点的整数值,描点连线时一定要用光滑曲线连接,并注意变化趋势.
【例1】 (2024秋 武威期中)如图为抛物线,图象经过点.直线与抛物线交于,两点,点,在轴上.
(1)求抛物线与直线的函数解析式;
(2)求△的面积.
【答案】(1)抛物线的解析式为,一次函数解析式为;
(2)15.
【分析】(1)把代入即可求出抛物线解析式,再求出,坐标,最后代入计算即可;
(2)联立二次函数与一次函数的解析式,解方程组求出点坐标,再根据求解即可.
【解答】解:(1)把代入代入得,
解得,
抛物线的解析式为,
令,则,
解得,
,,
把代入得,
解得,
一次函数解析式为;
(2)联立方程组,
解得或,

,,


【例2】 (2024秋 滨海新区校级月考)如图,抛物线与轴交于、两点,与轴交于点.
(1)点坐标为   ,点坐标为   ;
(2)抛物线顶点坐标为   ;
(3)当满足   时,;
(4)若二次函数的图象与直线有两个交点,则的取值范围是   .
【分析】(1)把代入抛物线的解析式先求解的值,再令,可得,再解方程即可;
(2)把抛物线化为顶点式,从而可得答案;
(3)根据函数图象,找出轴下方的函数图象,可得答案;
(4)结合(3)中图象解答即可.
【解答】解:(1)抛物线与轴交于点,
把点代入,得


抛物线为:,
令,则,

解得:,,
,;
故答案为:,;
(2),
抛物线的顶点坐标为:;
故答案为:;
(3)观察图象得,当时,;
故答案为:;
(4)由的图象可得:当过抛物线的顶点时,,
此时二次函数的图象与直线有1个交点,
二次函数的图象与直线有两个交点,
则的取值范围是.
故答案为:.
【例3】 (2023秋 西峡县期末)如图,二次函数的图象与轴交于点,在的左侧),与一次函数的图象交于,两点.
(1)求的值;
(2)求的面积;
(3)根据图象,直接写出当时的取值范围.
【答案】(1);
(2);
(3)或.
【分析】(1)根据函数与方程的关系,当时,求解一元二次方程,即可得出抛物线与轴的两个交点,然后将点代入一次函数解析式即可确定的值;
(2)先求两个函数的交点的坐标,把代入中,求解一元二次方程,即可确定点的坐标,然后结合图象,求三角形面积即可;
(3)根据,,结合图象,即可确定的取值范围.
【解答】解:(1)当时,

解得:,,
抛物线与轴交于,.
直线经过点,


(2)由(1)知,
联立得:,
整理得
解得:(舍,,
把代入,得,


(3),,
当或时,抛物线在直线的上方,
当时,或.
1.二次函数y=ax2+k(a≠0)的图象是一条与y=ax2(a≠0)的图象形状相同,顶点坐标为(0,k)的抛物线,因此画它的图象时,可以用描点法,也可以用平移法. 2.在二次函数中,a的符号决定抛物线的开口方向,|a|的大小决定抛物线的开口程度,|a|越大,抛物线开口越小;|a|越小,抛物线开口越大. 3.抛物线(a≠0)图象的五点作图法 利用配方法将二次函数(a≠0)化为顶点式(a≠0).确定其开口方向、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y轴的交点(0,c)以及与(0,c)关于对称轴对称的点(2h,c),与x轴的交点(x1,0)(x2,0).若与x轴没有交点,则取两组关于对称轴对称的点.
■易错点01 二次函数图象的平移
解析式y=a(x+m)2+n(a、m、n都是常数,a≠0)分情况讨论m>0,n>0m>0,n<0m<0,n>0m<0,n<0变换过程由y=ax2向左平移|m|个单位,向上平移|n|个单位由y=ax2向左平移|m|个单位,向下平移|n|个单位由y=ax2向右平移|m|个单位,向上平移|n|个单位由y=ax2向右平移|m|个单位,向下平移|n|个单位
【例1】 (2024秋 硚口区期中)将抛物线平移后得到抛物线,正确的平移方式是  
A.向右移动3个单位长度,向上移动1个单位长度
B.向左移动3个单位长度,向上移动1个单位长度
C.向右移动3个单位长度,向下移动1个单位长度
D.向左移动3个单位长度,向下移动1个单位长度
【答案】
【分析】原抛物线顶点坐标为,平移后抛物线顶点坐标为,由此确定平移的方式.
【解答】解:原抛物线解析式为,
该抛物线的顶点坐标是,
抛物线的顶点坐标是,
平移的方法可以是:将抛物线向左平移3个单位,再向下平移1个单位.
故选:.
【例2】 (2024秋 翁源县期中)将抛物线先向下平移1个单位长度,再向右平移3个单位长度,所得到的抛物线为  
A. B. C. D.
【答案】
【分析】根据“上加下减,左加右减”的原则进行解答即可.
【解答】解:将抛物线先向下平移1个单位长度,再向右平移3个单位长度,所得到的抛物线为,即,
故选:.
【例3】 (2024秋 武威期中)将二次函数的图象先向右平移2个单位长度,再向下平移4个单位长度,所得到的函数解析式为   .
【答案】.
【分析】按照“左加右减,上加下减”的规律进而求出即可.
【解答】解:根据“左加右减,上加下减”的规律知:
二次函数的图象先向右平移2个单位长度,再向下平移4个单位长度后所得抛物线解析式为:,即.
故答案为:.
左加右减,上加下减.中小学教育资源及组卷应用平台
22.1 二次函数的图象和性质
内容 常考题型
重点01 二次函数的定义 选择题、填空题
重点02 二次函数的三种形式及相互转化 选择题、填空题
重点03 待定系数法求二次函数的解析式 选择题、填空题、解答题
难点01 二次函数图象和性质 选择题、填空题
难点02 二次函数图象的综合应用 解答题
易错点 二次函数图象的平移 选择题、填空题
■重点01 二次函数的定义
一般地,形如(a,b,c是常数,a≠0)的函数叫做二次函数.其中x是自变量,a,b,c分别表示函数解析式的二次项系数、一次项系数、常数项.一般情况下,二次函数中自变量的取值范围是全体实数.
【例1】 (2024秋 姑苏区校级期中)下列函数中,是的二次函数的是  
A. B. C. D.
【例2】 (2024秋 青县校级期中)下列函数关系中,是的二次函数的是  
A. B.
C. D.
【例3】 (2024秋 洛龙区校级月考)关于的函数是二次函数,则的值是   .
注意:二次函数的判断方法: ①函数关系式是整式; ②化简后自变量的最高次数是2; ③二次项系数不为0.
■重点02 二次函数的三种形式及相互转化
二次函数的解析式 (1)一般式:(a,b,c是常数,a≠0); (2)顶点式:(a,b,c是常数,a≠0),其中(h,k)为顶点坐标; (3)交点式: (a≠0,是抛物线与x轴两交点的坐标,即一元二次方程的两个根).
【例1】 (2024秋 昌平区期中)将函数化为顶点式,结果是  
A. B. C. D.
【例2】 (2024秋 新城区校级月考)用配方法将二次函数写成的形式为  .
【例3】 (2024秋 绵阳月考)将二次函数写成的形式为   .
二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象与y=ax2(a≠0)的图象形状相同,位置不同,利用配方法,可将y=ax2+bx+c转化为顶点式.
■重点03 待定系数法求二次函数的解析式
(1)设函数解析式:根据已知条件设函数解析式; (2)找点:找函数图象上的点; (3)代入:把点代入函数解析式得到方程; (4)求解方程; (5)反代入:把求出的字母的值带入解析式.
【例1】 (2023秋 长沙县期末)一个二次函数图象的顶点坐标是,且过另一点,则这个二次函数的解析式为  
A. B.
C. D.
【例2】 (2024秋 桐城市校级月考)已知抛物线的顶点坐标为,且经过点,请确定抛物线的函数表达式.
【例3】 (2024秋 余姚市校级月考)已知二次函数顶点为且过点.
(1)求此二次函数的解析式;
(2)当时,求的取值范围.
用待定系数法求函数解析式,需先明确函数的类型,如,已知函数为二次函数时,才可以设函数的解析式为y=ax2+bx+c.
■难点01 二次函数图象和性质
1.二次函数的图象和性质 函数y=ax2(a>0)y=ax2(a<0)图象开口方向向上向下顶点坐标(0,0)(0,0)对称轴y轴y轴增减性x>0时,y随x的增大而增大; x<0时,y随x的增大而减小x>0时,y随x的增大而减小; x<0时,y随x的增大而增大最大(小)值当x=0时,y最小值=0当x=0时,y最大值=0
2.二次函数y=a(x-h)2+k的图象和性质 函数y=a(x-h)2+k(a>0)y=a(x-h)2+k(a<0)开口方向向上向下顶点坐标(h,k)(h,k)对称轴x=hx=h增减性x> h时,y随x的增大而增大; x h时,y随x的增大而减小; x3.二次函数y=ax2+bx+c的图象和性质 函数y=ax2+bx+c(a>0)y=ax2+bx+c(a<0)开口方向向上向下顶点坐标(, (,)对称轴x=x=增减性x>时,y随x的增大而增大; x<时,y随x的增大而减小x>时,y随x的增大而减小; x<时,y随x的增大而增大最大(小)值当x= 时,y最小值= 当x= 时,y最大值=
【例1】 (2024秋 开鲁县校级期中)关于二次函数的图象与性质,下列结论错误的是  
A.图象开口向下 B.当时,有最大值
C.当时,随的增大而减小 D.图象的顶点坐标为
【例2】 (2024秋 西乡塘区校级月考)二次函数的图象如图所示.下列结论:①;②为任意实数,则;③;④;⑤.其中正确结论的个数有  
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
【例3】 (2024秋 西湖区校级期中)二次函数,,是常数,图象的对称轴是直线,其图象一部分如图所示,对于下列说法:①;②;③方程有两个不相等的实数根;④为任意实数).其中正确的是  (填写序号)
抛物线的对称轴是直线, 顶点坐标是.
■难点02 二次函数图象的综合应用
二次函数图象的画法 (1)列表:先取作为顶点的原点(0,0),然后在原点两侧对称取点; (2)描点:一般先描出y轴一侧的几个点,再根据对称性找出另一侧的几个点; (3)连线:按照从左到右的顺序,用平滑的曲线将各点连接起来,注意曲线要出头. 列表选取自变量x值时常以0为中心,选取便于计算、描点的整数值,描点连线时一定要用光滑曲线连接,并注意变化趋势.
【例1】 (2024秋 武威期中)如图为抛物线,图象经过点.直线与抛物线交于,两点,点,在轴上.
(1)求抛物线与直线的函数解析式;
(2)求△的面积.
【例2】 (2024秋 滨海新区校级月考)如图,抛物线与轴交于、两点,与轴交于点.
(1)点坐标为   ,点坐标为   ;
(2)抛物线顶点坐标为   ;
(3)当满足   时,;
(4)若二次函数的图象与直线有两个交点,则的取值范围是   .
【例3】 (2023秋 西峡县期末)如图,二次函数的图象与轴交于点,在的左侧),与一次函数的图象交于,两点.
(1)求的值;
(2)求的面积;
(3)根据图象,直接写出当时的取值范围.
1.二次函数y=ax2+k(a≠0)的图象是一条与y=ax2(a≠0)的图象形状相同,顶点坐标为(0,k)的抛物线,因此画它的图象时,可以用描点法,也可以用平移法. 2.在二次函数中,a的符号决定抛物线的开口方向,|a|的大小决定抛物线的开口程度,|a|越大,抛物线开口越小;|a|越小,抛物线开口越大. 3.抛物线(a≠0)图象的五点作图法 利用配方法将二次函数(a≠0)化为顶点式(a≠0).确定其开口方向、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y轴的交点(0,c)以及与(0,c)关于对称轴对称的点(2h,c),与x轴的交点(x1,0)(x2,0).若与x轴没有交点,则取两组关于对称轴对称的点.
■易错点01 二次函数图象的平移
解析式y=a(x+m)2+n(a、m、n都是常数,a≠0)分情况讨论m>0,n>0m>0,n<0m<0,n>0m<0,n<0变换过程由y=ax2向左平移|m|个单位,向上平移|n|个单位由y=ax2向左平移|m|个单位,向下平移|n|个单位由y=ax2向右平移|m|个单位,向上平移|n|个单位由y=ax2向右平移|m|个单位,向下平移|n|个单位
【例1】 (2024秋 硚口区期中)将抛物线平移后得到抛物线,正确的平移方式是  
A.向右移动3个单位长度,向上移动1个单位长度
B.向左移动3个单位长度,向上移动1个单位长度
C.向右移动3个单位长度,向下移动1个单位长度
D.向左移动3个单位长度,向下移动1个单位长度
【例2】 (2024秋 翁源县期中)将抛物线先向下平移1个单位长度,再向右平移3个单位长度,所得到的抛物线为  
A. B. C. D.
【例3】 (2024秋 武威期中)将二次函数的图象先向右平移2个单位长度,再向下平移4个单位长度,所得到的函数解析式为   .
左加右减,上加下减.

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