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二次函数是初中阶段学习的重要内容之一,在中考命题中,由二次函数的图像确定其待定系数及系数组成的代数式的符号,或由二次函数的系数符号判断函数图像等都是考试热点.命题常以客观题形式出现,这类考题不仅能较为全面地考查同学们对知识的理解掌握情况,还考查同学们运用知识分析问题解决问题的能力.
二次函数y=ax2 bx c(a≠0)的图像与系数的关系:
(1) 开口方向:二次项系数a决定抛物线的开口方向和大小.当a>0时,抛物线开口向上;当a<0时,抛物线开口向下,a越大,开口越小.
(2) 对称轴:一次项系数b和二次项系数a共同决定对称轴的位置.当a与b同号(即ab>0)时,对称轴在y轴左侧;当a与b异号(即ab<0)时,对称轴在y轴右侧.简单说:“左同右异”.
(3) 与y轴的关系:常数项c决定抛物线与y轴交点.抛物线与y轴交于(0,c),当c>0时,抛物线与y轴的交点在正半轴上;当c<0时,抛物线与y轴的交点在负半轴上;当c=0时,抛物线恰好经过原点.
(4) 与x轴的关系:抛物线与x轴交点个数由Δ决定.当Δ=b2-4ac>0时,抛物线与x轴有两个交点;当Δ=b2-4ac=0时,抛物线与x轴只有一个交点;当Δ=b2-4ac<0时,抛物线与x轴没有交点.
(5) 确定am2 bm c的符号:关键是抛物线上横坐标为m的点P的位置情况.当点P在x轴上方时,am2 bm c>0;当点P在x轴下方时,am2 bm c<0;当点P在x轴上时,am2 bm c=0.
一、 由二次函数的图像考查系数及系数组成的代数式的符号
例1 (2015·广东深圳)二次函数y=ax2 bx c(a≠0)的图像如图1所示,下列说法:①a>0;②b>0;③c<0;④b2-4ac>0,正确的个数是( ).
A. 1个 B. 2个 C. 3个 D. 4个
【解析】∵抛物线的开口向下,∴a<0,故说法①错误;
∵抛物线的对称轴在y轴右侧,∴- >0, 即b>0,故说法②正确;
∵抛物线与y轴的交点在x轴上方,∴c>0,故说法③错误;
∵抛物线与x轴有两个交点,∴b2-4ac>0,故说法④正确.
综上所述,正确的说法是②④.因此选B.
二、 由二次函数的图像考查点与对称轴的关系
例2 (2015·湖北恩施)如图2是二次函数y=ax2 bx c图像的一部分,图像过点A(-3,0),对称轴为直线x=-1,给出四个结论:①b2>4ac;②2a b=0;③a b c>0;④若点B- ,y1、C- ,y2为函数图像上的两点,则y1 A. ②④ B. ①④
C. ①③ D. ②③
【解析】∵抛物线与x轴有两个交点,
∴b2-4ac>0,即b2>4ac,故①正确;
∵对称轴为直线x=-1,
∴x=- =-1,
∴2a-b=0,故②错误;
∵图像过点A(-3,0),对称轴为直线x=-1,
∴图像与x轴的另一交点为(1,0),
即当x=1时,y=0,
∴a b c=0,故③错误;
由图像可知:抛物线开口向下,当x=-1时,函数有最大值,点B- ,y1、C- ,y2为函数图像上的两点且C点距离对称轴较近,∴y1 【点评】此题考查二次函数对称轴的性质,解答本题关键是掌握二次函数根的判别式,会利用对称轴及抛物线与x轴交点情况进行推理.
三、 由二次函数的图像考查系数符号及其与二次方程之间的关系
例3 (2015·广西南宁)如图3,已知经过原点的抛物线y=ax2 bx c(a≠0)的对称轴是直线x=-1,下列结论中:①ab>0;②a b c>0;③当-2 A. 0个 B. 1个 C. 2个 D. 3个
【解析】∵抛物线的开口向上,
∴a>0,
∵对称轴在y轴的左侧,
∴- <0,∴b>0,
∴ab>0,故①正确;
观察图像知:当x=1时,y=a b c>0,故②正确;
∵抛物线的对称轴为x=-1,与x轴交于(0,0),∴另一个交点为(-2,0),
∴当-2 因此选D.
【点评】本题主要考查图像与二次函数系数之间的关系,会利用对称轴的范围确定2a与b的符号,以及二次函数与二次方程之间的转换.
四、 考查由二次函数的系数确定图像中的定点
例4 (2014·甘肃白银)二次函数y=x2 bx c,若b c=0,则它的图像一定过点( ).
A. (-1,-1) B. (1,-1)
C. (-1,1) D. (1,1)
【解析】由b c=0,得c=-b,代入二次函数,变形得y=x2 b(x-1),若图像一定过某点,则与b无关,当x=1时,二次函数为y=x2,与b无关,此时y=1,因此它的图像一定过点(1,1).选D.
【点评】本题考查了二次函数图像与系数的关系,在这里求定点问题,应把b当作变量,令其系数为0进行求解.
五、 考查由二次函数的系数符号确定相关的图像
例5 (2015·辽宁锦州)在同一坐标系中,一次函数y=ax 2与二次函数y=x2 a的图像可能是( ). 【解析】根据一次函数和二次函数的解析式可得直线与y轴的交点为(0,2),抛物线的开口向上.
解法一:从解析式的系数入手:
①若a<0,抛物线的顶点在y轴负半轴上,直线经过一、二、四象限;
②若a>0,抛物线的顶点在y轴正半轴上,直线经过一、二、三象限.
因此选C.
解法二:从函数图像入手:
选项B中的图像抛物线开口向下,产生错误,排除B;选项D中的图像,直线与y轴交点在负半轴上,产生错误,排除D;选项A中的图像,因为直线上升,所以a>0,但是抛物线的顶点在y轴负半轴上,所以a<0,产生矛盾,排除A.
因此选C.
【点评】与二次函数相关的图像的确定,一般采用以下两种方法:(1) 从函数关系式入手,确定其中一个关系式系数符号,当它的正负不确定时,要进行分类讨论,或逐一比较各个关系式中相同的系数,判断其在同一坐标系中是否矛盾;(2) 从图像入手,依据在同一坐标系中各个图像的位置,判断各个关系式中相同的系数符号是否矛盾.即由数找形或由形定数.
六、 由图表构建图像考查二次函数性质的综合运用
例6 (2014·山东泰安)二次函数y=ax2 bx c(a,b,c为常数,且a≠0)中的x与y的部分对应值如下表:
下列结论:①ac<0;②当x>1时,y的值随x值的增大而减小;③3是方程ax2 (b-1)·x c=0的一个根;④当-10.其中正确的个数为( ).
A. 4个 B. 3个 C. 2个 D. 1个
【解析】由图表中数据描出图像(如图4),可得出:抛物线开口向下,∴a<0,
又x=0时,y=3,∴c=3>0,
∴ac<0,故①正确;
∵抛物线开口向下,且对称轴为x= =1.5,∴当x>1.5时,y的值随x值的增大而减小,故②错误;
∵当x=3时,y=3,∴9a 3b c=3,
∵c=3,∴9a 3b 3=3,∴9a 3b=0,
∴3是方程ax2 (b-1)x c=0的一个根,故③正确;
∵当x=-1时,ax2 bx c=-1,
∴当x=-1时,ax2 (b-1)x c=0,
∵当x=3时,ax2 (b-1)x c=0,且函数有最大值,
∴当-10,故④正确.
因此选B.
【点评】数形结合是研究二次函数最常用的方法,把图表信息转化为图像信息能更直观地发现其所具有的性质,更好地分析解决问题.
小试身手
1. 抛物线y=ax2 bx c(a≠0)的对称轴为直线x=-1,与x轴的一个交点A在点(-3,0)和(-2,0)之间,其部分图像如图5,则下列结论:①4ac-b2<0;②2a-b=0;③a b c<0;④点M(x1,y1)、N(x2,y2)在抛物线上,若x1 A. 1个 B. 2个
C. 3个 D. 4个
2. 如图6,抛物线y=ax2 bx c的对称轴是x=-1,且过点 ,0,有下列结论:①abc>0;②a-2b 4c=0;③25a-10b 4c=0;④3b 2c>0;⑤a-b≥m(am-b).其中所有正确的结论是________.(填写正确结论的序号)
答案:
1. C 2. ①③⑤
(作者单位:江苏省南京师范大学附属中学江宁分校)
二次函数y=ax2 bx c(a≠0)的图像与系数的关系:
(1) 开口方向:二次项系数a决定抛物线的开口方向和大小.当a>0时,抛物线开口向上;当a<0时,抛物线开口向下,a越大,开口越小.
(2) 对称轴:一次项系数b和二次项系数a共同决定对称轴的位置.当a与b同号(即ab>0)时,对称轴在y轴左侧;当a与b异号(即ab<0)时,对称轴在y轴右侧.简单说:“左同右异”.
(3) 与y轴的关系:常数项c决定抛物线与y轴交点.抛物线与y轴交于(0,c),当c>0时,抛物线与y轴的交点在正半轴上;当c<0时,抛物线与y轴的交点在负半轴上;当c=0时,抛物线恰好经过原点.
(4) 与x轴的关系:抛物线与x轴交点个数由Δ决定.当Δ=b2-4ac>0时,抛物线与x轴有两个交点;当Δ=b2-4ac=0时,抛物线与x轴只有一个交点;当Δ=b2-4ac<0时,抛物线与x轴没有交点.
(5) 确定am2 bm c的符号:关键是抛物线上横坐标为m的点P的位置情况.当点P在x轴上方时,am2 bm c>0;当点P在x轴下方时,am2 bm c<0;当点P在x轴上时,am2 bm c=0.
一、 由二次函数的图像考查系数及系数组成的代数式的符号
例1 (2015·广东深圳)二次函数y=ax2 bx c(a≠0)的图像如图1所示,下列说法:①a>0;②b>0;③c<0;④b2-4ac>0,正确的个数是( ).
A. 1个 B. 2个 C. 3个 D. 4个
【解析】∵抛物线的开口向下,∴a<0,故说法①错误;
∵抛物线的对称轴在y轴右侧,∴- >0, 即b>0,故说法②正确;
∵抛物线与y轴的交点在x轴上方,∴c>0,故说法③错误;
∵抛物线与x轴有两个交点,∴b2-4ac>0,故说法④正确.
综上所述,正确的说法是②④.因此选B.
二、 由二次函数的图像考查点与对称轴的关系
例2 (2015·湖北恩施)如图2是二次函数y=ax2 bx c图像的一部分,图像过点A(-3,0),对称轴为直线x=-1,给出四个结论:①b2>4ac;②2a b=0;③a b c>0;④若点B- ,y1、C- ,y2为函数图像上的两点,则y1
C. ①③ D. ②③
【解析】∵抛物线与x轴有两个交点,
∴b2-4ac>0,即b2>4ac,故①正确;
∵对称轴为直线x=-1,
∴x=- =-1,
∴2a-b=0,故②错误;
∵图像过点A(-3,0),对称轴为直线x=-1,
∴图像与x轴的另一交点为(1,0),
即当x=1时,y=0,
∴a b c=0,故③错误;
由图像可知:抛物线开口向下,当x=-1时,函数有最大值,点B- ,y1、C- ,y2为函数图像上的两点且C点距离对称轴较近,∴y1
三、 由二次函数的图像考查系数符号及其与二次方程之间的关系
例3 (2015·广西南宁)如图3,已知经过原点的抛物线y=ax2 bx c(a≠0)的对称轴是直线x=-1,下列结论中:①ab>0;②a b c>0;③当-2
【解析】∵抛物线的开口向上,
∴a>0,
∵对称轴在y轴的左侧,
∴- <0,∴b>0,
∴ab>0,故①正确;
观察图像知:当x=1时,y=a b c>0,故②正确;
∵抛物线的对称轴为x=-1,与x轴交于(0,0),∴另一个交点为(-2,0),
∴当-2
【点评】本题主要考查图像与二次函数系数之间的关系,会利用对称轴的范围确定2a与b的符号,以及二次函数与二次方程之间的转换.
四、 考查由二次函数的系数确定图像中的定点
例4 (2014·甘肃白银)二次函数y=x2 bx c,若b c=0,则它的图像一定过点( ).
A. (-1,-1) B. (1,-1)
C. (-1,1) D. (1,1)
【解析】由b c=0,得c=-b,代入二次函数,变形得y=x2 b(x-1),若图像一定过某点,则与b无关,当x=1时,二次函数为y=x2,与b无关,此时y=1,因此它的图像一定过点(1,1).选D.
【点评】本题考查了二次函数图像与系数的关系,在这里求定点问题,应把b当作变量,令其系数为0进行求解.
五、 考查由二次函数的系数符号确定相关的图像
例5 (2015·辽宁锦州)在同一坐标系中,一次函数y=ax 2与二次函数y=x2 a的图像可能是( ). 【解析】根据一次函数和二次函数的解析式可得直线与y轴的交点为(0,2),抛物线的开口向上.
解法一:从解析式的系数入手:
①若a<0,抛物线的顶点在y轴负半轴上,直线经过一、二、四象限;
②若a>0,抛物线的顶点在y轴正半轴上,直线经过一、二、三象限.
因此选C.
解法二:从函数图像入手:
选项B中的图像抛物线开口向下,产生错误,排除B;选项D中的图像,直线与y轴交点在负半轴上,产生错误,排除D;选项A中的图像,因为直线上升,所以a>0,但是抛物线的顶点在y轴负半轴上,所以a<0,产生矛盾,排除A.
因此选C.
【点评】与二次函数相关的图像的确定,一般采用以下两种方法:(1) 从函数关系式入手,确定其中一个关系式系数符号,当它的正负不确定时,要进行分类讨论,或逐一比较各个关系式中相同的系数,判断其在同一坐标系中是否矛盾;(2) 从图像入手,依据在同一坐标系中各个图像的位置,判断各个关系式中相同的系数符号是否矛盾.即由数找形或由形定数.
六、 由图表构建图像考查二次函数性质的综合运用
例6 (2014·山东泰安)二次函数y=ax2 bx c(a,b,c为常数,且a≠0)中的x与y的部分对应值如下表:
下列结论:①ac<0;②当x>1时,y的值随x值的增大而减小;③3是方程ax2 (b-1)·x c=0的一个根;④当-1
A. 4个 B. 3个 C. 2个 D. 1个
【解析】由图表中数据描出图像(如图4),可得出:抛物线开口向下,∴a<0,
又x=0时,y=3,∴c=3>0,
∴ac<0,故①正确;
∵抛物线开口向下,且对称轴为x= =1.5,∴当x>1.5时,y的值随x值的增大而减小,故②错误;
∵当x=3时,y=3,∴9a 3b c=3,
∵c=3,∴9a 3b 3=3,∴9a 3b=0,
∴3是方程ax2 (b-1)x c=0的一个根,故③正确;
∵当x=-1时,ax2 bx c=-1,
∴当x=-1时,ax2 (b-1)x c=0,
∵当x=3时,ax2 (b-1)x c=0,且函数有最大值,
∴当-1
因此选B.
【点评】数形结合是研究二次函数最常用的方法,把图表信息转化为图像信息能更直观地发现其所具有的性质,更好地分析解决问题.
小试身手
1. 抛物线y=ax2 bx c(a≠0)的对称轴为直线x=-1,与x轴的一个交点A在点(-3,0)和(-2,0)之间,其部分图像如图5,则下列结论:①4ac-b2<0;②2a-b=0;③a b c<0;④点M(x1,y1)、N(x2,y2)在抛物线上,若x1
C. 3个 D. 4个
2. 如图6,抛物线y=ax2 bx c的对称轴是x=-1,且过点 ,0,有下列结论:①abc>0;②a-2b 4c=0;③25a-10b 4c=0;④3b 2c>0;⑤a-b≥m(am-b).其中所有正确的结论是________.(填写正确结论的序号)
答案:
1. C 2. ①③⑤
(作者单位:江苏省南京师范大学附属中学江宁分校)