二次函式性質

二次函式性質

一般地,變數x和因變數y之間存在如下關係:

一般式:y=ax2+bx+c(a≠0,a、b、c為常數),則稱y為x的二次函式。

頂點式:y=a(x-h)2+k(a≠0,a、h、k為常數)。

交點式(與x軸):y=a(x-x1)(x-x2)(a≠0,a、且x1、x2為常數)x1、x2為二次函式與x軸的兩交點。

等高式:y=a(x-x1)(x-x2)+m(a≠0,且過(x1、m)(x2、m)為常數)x1、x2為二次函式與直線y=m的兩交點。

基本介紹

  • 中文名:二次函式的性質
  • 外文名:[英文]quadratic function
  • 一般式:y=ax2+bx+c(a,b,c為常數,a≠0)
  • 內容:二次函式的各種表達式特性
  • 類型:數學用語
  • 頂點式:y=a(x-h)2+k
定義,表達式,①一般式,②頂點式,③交點式,轉化,有關性質,拋物線的性質,二次函式的性質,

定義

一般地,自變數x和因變數y之間存在如下關係:
一般式:y=ax2+bx+c(a≠0,a 、b、c為常數),則稱y為x的二次函式。
頂點式:y=a(x-h)2+k(a≠0,a、h、k為常數)
交點式(與x軸):y=a(x-x1)(x-x2)(a≠0,x1、x2為常數)
重要知識:a,b,c為常數,a≠0,且a決定函式的開口方向,a>0時,開口方向向上,a<0時,開口方向向下。IaI還可以決定開口大小,IaI越大開口就越小,IaI越小開口就越大。
二次函式表達式的右邊通常為二次。
x是自變數,y是x的二次函式
一元二次方程求根公式
當b2-4ac>0 時
二次函式性質
當b2-4ac=0時
x1=x2=-b/2a

表達式

①一般式

y=ax2+bx+c(a,b,c為常數,a≠0)

②頂點式

[拋物線的頂點 P(h,k) ]:y=a(x-h)2+k(a,h,k為常數,a≠0)

③交點式

[僅限於與x軸有交點 A(x1,0) 和 B(x2,0) 的拋物線]:y=(x-x1)(x-x2)(x1,x2為常數,)

轉化

3種形式的轉化∶
①一般式和頂點式
對於二次函式y=ax2+bx+c,其頂點坐標為(-b/2a,(4ac-b2)/4a),即
h=-b/2a=(x1+x2)/2
k=(4ac-b2)/4a
x1,x2=[-b±√(b2-4ac)]/2a(即一元二次方程求根公式)

有關性質

拋物線的性質

1.拋物線是軸對稱圖形。對稱軸為直線x = -b/2a。
對稱軸與拋物線唯一的交點為拋物線的頂點P。
特別地,當b=0時,拋物線的對稱軸是y軸(即直線x=0)
2.拋物線有一個頂點P,坐標為P ( -b/2a ,(4ac-b2)/4a )
當-b/2a=0,〔即b=0〕時,P在y軸上;當Δ= b2-4ac=0時,P在x軸上。
3.二次項係數a決定拋物線的開口方向和大小。
當a>0時,拋物線開口向上;當a<0時,拋物線開口向下。
|a|越大,則拋物線的開口越小。
4.一次項係數b和二次項係數a共同決定對稱軸的位置。
當a與b同號時(即ab>0),對稱軸在y軸左;
當a與b異號時(即ab<0),對稱軸在y軸右。
5.常數項c決定拋物線與y軸交點。
拋物線與y軸交於(0,c)
6.拋物線與x軸交點個數
Δ= b2-4ac>0時,拋物線與x軸有2個交點。
Δ= b2-4ac=0時,拋物線與x軸有1個交點。
Δ= b2-4ac<0時,拋物線與x軸沒有交點。X的取值是虛數x= -b±√b2-4ac乘上虛數i,整個式子除以2a)
當a>0時,函式在x= -b/2a處取得最小值f(-b/2a)=〔4ac-b2〕/4a;在{x|x<-b/2a}上是減函式,在{x|x>-b/2a}上是增函式;拋物線的開口向上;函式的值域是{y|y≥4ac-b2/4a}相反不變
當b=0時,拋物線的對稱軸是y軸,這時,函式是偶函式,解析式變形為y=ax2+c(a≠0)
7.定義域:R
值域:(對應解析式,且只討論a大於0的情況,a小於0的情況請讀者自行推斷)①[(4ac-b2)/4a,正無窮);②[k,正無窮)
奇偶性:非奇非偶 (若且唯若b=0時,函式解析式為f(x)=ax2+c, 此時為偶函式
周期性:無
解析式:
①y=ax2+bx+c[一般式]
⑴a≠0,a、b、c為常數
⑵a>0,則拋物線開口朝上;a<0,則拋物線開口朝下;
極值點:(-b/2a,(4ac-b2)/4a);
⑷Δ=b2-4ac,
Δ>0,圖象與x軸交於兩點:
([-b+√Δ]/2a,0)和([-b-√Δ]/2a,0);
Δ=0,圖象與x軸交於一點:
(-b/2a,0);
Δ<0,圖象與x軸無交點;
②y=a(x-h)2+k[配方式]
此時,對應極值點為(h,k),其中h=-b/2a,k=(4ac-b2)/4a。

二次函式的性質

特別地,二次函式(以下稱函式)y=ax2+bx+c(a≠0),
y=0時,二次函式為關於x的一元二次方程(以下稱方程),
ax2+bx+c=0(a≠0)
此時,函式圖像與x軸有無交點即方程有無實數根
函式與x軸交點的橫坐標即為方程的根。
1.二次函式y=ax2,y=ax2+k,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,它們的頂點坐標及對稱軸如下表:
解析式
y=ax2+k
y=ax2
y=a(x-h)2
y=a(x-h)2+k
y=ax2+bx+c
頂點坐標
(0,k)
(0,0)
(h,0)
(h,k)
(-b/2a,4ac-b2/4a)
對 稱軸
x=0(y軸)
x=0(y軸)
x=h
x=h
x=-b/2a
h>0時,y=a(x-h)2的圖象可由拋物線y=ax^2向右平行移動h個單位得到,
h<0時,則向左平行移動|h|個單位得到.
h>0,k>0時,將拋物線y=ax^2向右平行移動h個單位,再向上移動k個單位,就可以得到y=a(x-h)2+k的圖象;
h>0,k<0時,將拋物線y=ax2向右平行移動h個單位,再向下移動|k|個單位可得到y=a(x-h)2+k的圖象;
h<0,k>0時,將拋物線向左平行移動|h|個單位,再向上移動k個單位可得到y=a(x-h)2+k的圖象;
h<0,k<0時,將拋物線向左平行移動|h|個單位,再向下移動|k|個單位可得到y=a(x-h)2+k的圖象;
因此,研究拋物線 y=ax2+bx+c(a≠0)的圖象,通過配方,將一般式化為y=a(x-h)2+k的形式,可確定其頂點坐標、對稱軸,拋物線的大體位置就很清楚了.這給畫圖象提供了方便.
2.拋物線y=ax2+bx+c(a≠0)的圖象:當a>0時,開口向上,當a<0時開口向下,對稱軸是直線x=-b/2a,頂點坐標是(-b/2a,[4ac-b2]/4a).
3.拋物線y=ax2+bx+c(a≠0),a>0,當x ≤ -b/2a時,y隨x的增大而減小;當x ≥ -b/2a時,y隨x的增大而增大.若a<0,當x ≤ -b/2a時,y隨x的增大而增大;當x ≥ -b/2a時,y隨x的增大而減小.
4.拋物線y=ax2+bx+c(a≠0)的圖象與坐標軸的交點:
(1)圖象與y軸一定相交,交點坐標為(0,c);
(2)當△=b2-4ac>0,圖象與x軸交於兩點A(x1,0)和B(x2,0),其中的x1,x2是一元二次方程ax2+bx+c=0
(a≠0)的兩根.這兩點間的距離AB=|x2-x1| 另外,拋物線上任何一對對稱點的距離可以由2x|A+b/2a|(A為其中一點的橫坐標)
當△=0.圖象與x軸只有一個交點;
當△<0.圖象與x軸沒有交點.當a>0時,圖象落在x軸的上方,x為任何實數時,都有y>0;當a<0時,圖象落在x軸的下方,x為任何實數時,都有y<0.
5.拋物線y=ax2+bx+c的最值(也就是極值):如果a>0(a<0),則當x= -b/2a時,y最小(大)值=(4ac-b2)/4a.
頂點的橫坐標,是取得極值時的自變數值,頂點的縱坐標,是極值的取值.
6.用待定係數法求二次函式的解析式
(1)當題給條件為已知圖象經過三個已知點或已知x、y的三對對應值時,可設解析式為一般形式:
y=ax2+bx+c(a≠0).
(2)當題給條件為已知圖象的頂點坐標對稱軸時,可設解析式為頂點式:y=a(x-h)2+k(a≠0).
(3)當題給條件為已知圖象與x軸的兩個交點坐標時,可設解析式為兩根式:y=a(x-x1)(x-x2)(a≠0).
7.二次函式知識很容易與其它知識綜合套用,而形成較為複雜的綜合題目。因此,以二次函式知識為主的綜合性題目是中高考的熱點考題,往往以大題形式出現。

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