【摘要】二次函數(shù)是初中數(shù)學的一個重要函數(shù),也是數(shù)學中的入門級函數(shù).在初中數(shù)學中,二次函數(shù)的性質(zhì)主要有頂點、對稱性、增減性.本文就二次函數(shù)的對稱性、增減性和圖象頂點三個方面展開討論,并就其應用進行例談.
【關鍵詞】初中數(shù)學;二次函數(shù);解題技巧
二次函數(shù)的解析式為y=ax2+bx+ca≠0,圖象形狀如拋物線,是初中數(shù)學非常重要的函數(shù)之一.二次函數(shù)的主要性質(zhì)包括圖象頂點坐標、對稱性、增減性等,其應用非常靈活,題型也比較多樣化.本文主要就二次函數(shù)的圖象頂點坐標、對稱性和增減性展開討論,并例談其應用.
1 二次函數(shù)的頂點坐標
對于二次函數(shù)y=ax2+bx+ca≠0,當a>0時,拋物線的開口向上,頂點坐標為-b2a,4ac-b24a;當a<0時,拋物線的開口向下,頂點坐標為-b2a,4ac-b24a.或者將二次函數(shù)解析式化為頂點式y(tǒng)=ax-m2+n,則函數(shù)的頂點坐標為m,n.
例1 已知二次函數(shù)y=2x2,現(xiàn)將此拋物線圖象先向右平移2個單位,得到的圖象再向下平移3個單位,最后所得到的新二次函數(shù)的頂點坐標.
解 由二次函數(shù)y=2x2的圖象先向右平移2個單位,得y=2x-22.
再將y=2x-22的圖象向下平移3個單位,得y=2x-22-3.
因為y=2x-22-3是二次函數(shù)的頂點式方程,所以頂點坐標為2,-3.
所以當把二次函數(shù)y=2x2的圖象先向右平移2個單位,得到的圖象再向下平移3個單位.求最后所得到的新二次函數(shù)的頂點坐標為2,-3.
評注 題目在二次函數(shù)圖象的平移情境中,求二次函數(shù)的頂點坐標.在函數(shù)圖象的簡單變化過程中,遵循的變化原則是“左加右減,上加下減”,即函數(shù)圖象向左平移,自變量x加平移的單位,向右平移,自變量x減平移的單位;函數(shù)圖象向下平移,因變量y減平移的單位,向上平移,因變量y加平移的單位.易錯點是函數(shù)圖象左右平移時,加減都在自變量x的基礎上進行.
2 二次函數(shù)對稱性的應用
對于二次函數(shù)y=ax2+bx+ca≠0,不管開口向上還是向下,其圖象均關于直線x=-b2a對稱.關于拋物線的對稱性的應用非常廣泛,如根據(jù)對稱性求二次函數(shù)的解析式,求對稱點的坐標等.
例2 已知二次函數(shù)y=2x2-ax-3的對稱軸為x=3.
(1)求實數(shù)a的值;
(2)若Am,n在拋物線y=2x2-ax-3上,其關于拋物線的對稱軸的對稱點Bm-4,n也在拋物線上,求m,n的值.
解 (1)因為二次函數(shù)y=2x2-ax-3的對稱軸為x=3,
所以--a2×2=3,
解得a=12.
(2)由(1)得二次函數(shù)的解析式為y=2x2-12x-3.
因為Am,n在拋物線y=2x2-ax-3上,其關于拋物線的對稱軸的對稱點Bm-4,n也在拋物線上,
所以有2m2-12m-3=nm+m-42=3,
解得m=5,n=-13.
評注 題目體現(xiàn)了對稱軸的兩個應用,第一問是已知二次函數(shù)的對稱軸,求未知數(shù)a,直接利用公式x=-b2a代入計算即可;第二問是借助對稱軸求拋物線上的點坐標,這里的關鍵是點Am,n與Bm-4,n關于直線x=3對稱,則滿足m+m-42=3,先求出m,代入求n即可.主要知識點是二次函數(shù)的對稱軸為x=-b2a,解題時結合軸對稱問題,靈活應用即可.
3 二次函數(shù)的增減性
對于二次函數(shù)y=ax2+bx+ca≠0,當a<0時,當x<-b2a,x1<x2時,有y1<y2,即自變量x增大時,因變量y也增大.當x≥-b2a,x1<x2時,有y1>y2,即自變量x增大時,因變量y減?。划攁>0時,當x<-b2a,x1<x2時,有y1>y2,即自變量x增大時,因變量y減小.當x≥-b2a,x1<x2時,有y1<y2,即自變量x增大時,因變量y也增大.
例3 已知二次函數(shù)y=-x2+bx-4的圖象上一點A1,-1.當x1<x2時,有y1>y2時,求自變量x的取值范圍.
解 因為二次函數(shù)y=-x2+bx-4的圖象上一點A1,-1,
所以有-1+b-4=-1,解得b=4.
則函數(shù)解析式為y=-x2+4x-4,
所以拋物線的對稱軸是x=-b2a=2.
因為a=-1,則拋物線的開口向下.
因為當x1<x2時,有y1>y2時,所以函數(shù)隨著自變量x的增加,因變量y減小,所以自變量x的取值范圍為x>2.
評注 題目先要根據(jù)已知求b的值,即求二次函數(shù)的解析式,在這一情境下,求函數(shù)滿足x1<x2,有y1>y2時,自變量x的取值范圍,不是判別函數(shù)的單調(diào)情況,相對來說難度要大一些,更具靈活性.解題時,關鍵是準確翻譯“滿足x1<x2時,有y1>y2”,實質(zhì)是“自變量x增大時,因變量y減小”,理解意思后,問題就變得簡單了.
4 結語
二次函數(shù)y=ax2+bx+c的性質(zhì)是初中非常重要的知識,也是??贾R.其考查題型多樣,形式也靈活多變,本文主要從頂點坐標及其應用、對稱軸及其應用和增減性及其應用三個方面進行討論,闡明了三個性質(zhì)的具體應用,并提出了具體的應對策略,以點帶面,期望對大家有所幫助.
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