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史上最全初三数学二次函数知识点归纳总结

2024-05-18 来源:好走旅游网


二次函数知识点归纳及相关典型题

第一部分 基础知识

1.定义:一般地,如果yaxbxc(a,b,c是常数,a0),那么y叫做x的二次函数. 2.二次函数yax的性质

(1)抛物线yax的顶点是坐标原点,对称轴是y轴. (2)函数yax的图像与a的符号关系.

①当a0时抛物线开口向上顶点为其最低点;

②当a0时抛物线开口向下顶点为其最高点.

(3)顶点是坐标原点,对称轴是y轴的抛物线的解析式形式为yax(a0). 3.二次函数 yaxbxc的图像是对称轴平行于(包括重合)y轴的抛物线. 4.二次函数yaxbxc用配方法可化成:yaxh22222222b4acb2k的形式,其中h,k.

2a4a22225.二次函数由特殊到一般,可分为以下几种形式:①yax;②yaxk;③yaxh;④yaxhk;

⑤yaxbxc.

6.抛物线的三要素:开口方向、对称轴、顶点.

①a的符号决定抛物线的开口方向:当a0时,开口向上;当a0时,开口向下;

2a相等,抛物线的开口大小、形状相同.

②平行于y轴(或重合)的直线记作xh.特别地,y轴记作直线x0.

7.顶点决定抛物线的位置.几个不同的二次函数,如果二次项系数a相同,那么抛物线的开口方向、开口大小完全相同,只是顶点的位置不同.

8.求抛物线的顶点、对称轴的方法

b4acb2bb4acb2(,)x (1)公式法:yaxbxcax,∴顶点是,对称轴是直线. 2a4a2a2a4a22 (2)配方法:运用配方的方法,将抛物线的解析式化为yaxhk的形式,得到顶点为(h,k),对称轴是直线

2xh.

- 1 -

(3)运用抛物线的对称性:由于抛物线是以对称轴为轴的轴对称图形,所以对称轴的连线的垂直平分线是抛物线的对

称轴,对称轴与抛物线的交点是顶点.

用配方法求得的顶点,再用公式法或对称性进行验证,才能做到万无一失. 9.抛物线yaxbxc中,a,b,c的作用

(1)a决定开口方向及开口大小,这与yax中的a完全一样.

(2)b和a共同决定抛物线对称轴的位置.由于抛物线yaxbxc的对称轴是直线

222xbbb,故:①b0时,对称轴为y轴;②0(即a、b同号)时,对称轴在y轴左侧;③0(即a、2aaab异号)时,对称轴在y轴右侧.

(3)c的大小决定抛物线yaxbxc与y轴交点的位置.

当x0时,yc,∴抛物线yaxbxc与y轴有且只有一个交点(0,c): ①c0,抛物线经过原点; ②c0,与y轴交于正半轴;③c0,与y轴交于负半轴. 以上三点中,当结论和条件互换时,仍成立.如抛物线的对称轴在y轴右侧,则 10.几种特殊的二次函数的图像特征如下: 函数解析式 开口方向 当a0时 开口向上 当a0时 对称轴 顶点坐标 (0,0) (0, k) (h,0) (h,k) 22b0. ayax2 yaxk yaxh 2x0(y轴) x0(y轴) xh xh xb 2a2yaxhk 2yaxbxc 2开口向下 b4acb2,() 2a4a11.用待定系数法求二次函数的解析式

(1)一般式:yaxbxc.已知图像上三点或三对x、y的值,通常选择一般式. (2)顶点式:yaxhk.已知图像的顶点或对称轴,通常选择顶点式.

22 (3)交点式:已知图像与x轴的交点坐标x1、x2,通常选用交点式:yaxx1xx2. 12.直线与抛物线的交点

- 2 -

(1)y轴与抛物线yaxbxc得交点为(0, c).

2 (2)与y轴平行的直线xh与抛物线yaxbxc有且只有一个交点(h,ahbhc).

22 (3)抛物线与x轴的交点

2 二次函数yaxbxc的图像与x轴的两个交点的横坐标x1、x2,是对应一元二次方程axbxc0的两

2个实数根.抛物线与x轴的交点情况可以由对应的一元二次方程的根的判别式判定: ①有两个交点0抛物线与x轴相交;

②有一个交点(顶点在x轴上)0抛物线与x轴相切; ③没有交点0抛物线与x轴相离. (4)平行于x轴的直线与抛物线的交点

同(3)一样可能有0个交点、1个交点、2个交点.当有2个交点时,两交点的纵坐标相等,设纵坐标为k,则横

坐标是axbxck的两个实数根.

(5)一次函数ykxnk0的图像l与二次函数yaxbxca0的图像G的交点,由方程组

22ykxnyax2bxc的解的数目来确定:①方程组有两组不同的解时l与G有两个交点; ②方程组只有一组解时

l与G只有一个交点;③方程组无解时l与G没有交点.

0,Bx2,0,由于x1、x2是 (6)抛物线与x轴两交点之间的距离:若抛物线yaxbxc与x轴两交点为Ax1,2方程axbxc0的两个根,故

2bcx1x2,x1x2aaABx1x2x1x22x1x224cb24acb4x1x2

aaaa2第二部分 典型习题

1.抛物线y=x+2x-2的顶点坐标是 ( D )

A.(2,-2) B.(1,-2) C.(1,-3) D.(-1,-3) 2.已知二次函数yax2bxc的图象如图所示,则下列结论正确的是( C )

A.ab>0,c>0 B.ab>0,c<0 C.ab<0,c>0 D.ab<0,c<0

2

- 3 -

第2,3题图 第4题图

3.二次函数y=ax+bx+c的图象如图所示,则下列结论正确的是( D ) A.a>0,b<0,c>0 B.a<0,b<0,c>0 C.a<0,b>0,c<0 D.a<0,b>0,c>0 4.如图,已知

中,BC=8,BC上的高

,D为BC上一点,

,交AB于点E,交AC于点F(EF不过A、

2B),设E到BC的距离为,则的面积关于的函数的图象大致为( D )

EF4xEF82x,yx24x 845.抛物线yx2x3与x轴分别交于A、B两点,则AB的长为 4 .

21)x-1与x轴交点的横坐标为x1、x2(x1<x2)6.已知二次函数y=kx+(2k-,则对于下列结论:①当x=-2时,y1)x1=0有两个不相等的实数根x1、x2;④x1<1,x2>-1;⑤=1;②当x>x2时,y>0;③方程kx+(2k-221+4k2x2-x1=,其中所有正确的结论是 ①③④ (只需填写序号).

k7.已知直线y2xbb0与x轴交于点A,与y轴交于点B;一抛物线的解析式为yxb10xc.

2(1)若该抛物线过点B,且它的顶点P在直线y2xb上,试确定这条抛物线的解析式;

(2)过点B作直线BC⊥AB交x轴交于点C,若抛物线的对称轴恰好过C点,试确定直线y2xb的解析式. 解:(1)yx10或yx4x6

22b10b216b100b10b216b100,),b(0,b)代入, 将得cb.顶点坐标为(由题意得2,2424解得b110,b26.

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(2)y2x2

8.有一个运算装置,当输入值为x时,其输出值为y,且y是x的二次函数,已知输入值为2,0,1时, 相应的输出值分别为5,3,4.

(1)求此二次函数的解析式;

(2)在所给的坐标系中画出这个二次函数的图象,并根据图象写出当输出值y为正数时输入值x的取值范围. 解:(1)设所求二次函数的解析式为yax2bxc,

a(2)2b(2)c5c3a1则a02b0c3,即2ab4 ,解得b2 abc4c3ab1故所求的解析式为:yx22x3. (2)函数图象如图所示.

由图象可得,当输出值y为正数时, 输入值x的取值范围是x1或x3.

9.某生物兴趣小组在四天的实验研究中发现:骆驼的体温会随外部环境温度的变化而变化,而且在这四天中每昼夜的体温变化情况相同.他们将一头骆驼前两昼图.请根据图象回答:

⑴第一天中,在什么时间范围内这头骆驼从最低上升到最高需要多少时间? ⑵第三天12时这头骆驼的体温是多少? ⑶兴趣小组又在研究中发现,图中10时到 22时的曲线是抛物线,求该抛物线的解 析式.

解:⑴第一天中,从4时到16时这头骆驼的

体温是上升的

它的体温从最低上升到最高需要12小时 ⑵第三天12时这头骆驼的体温是39℃

第9题

夜的体温变化情况绘制成下

的体温是上升的?它的体温

12x2x2410x22 164210.已知抛物线yax(3a)x4与x轴交于A、

3⑶y B两点,与y轴交于点C.是否存在实数a,使得

- 5 -

△ABC为直角三角形.若存在,请求出a的值;若不 存在,请说明理由.

解:依题意,得点C的坐标为(0,4).

设点A、B的坐标分别为(x1,0),(x2,0), 由ax(3a)x40,解得 x13,x2 ∴ 点A、B的坐标分别为(-3,0),( ∴ AB|2434. 3a4,0). 3a43|,ACAO2OC25, 3a42|42. 3aBCBO2OC2| ∴ AB|241641683|2223929, 3a9a3a9aa1622 AC25,BC16. 29a 〈ⅰ〉当ABACBC时,∠ACB=90°. 由ABACBC,

22222216816925(16). 229aa9a1 解得 a.

4162540016222 ∴ 当a时,点B的坐标为(,0),AB,AC25,BC.

4993 得

于是ABACBC. ∴ 当a22221时,△ABC为直角三角形. 422 〈ⅱ〉当ACABBC时,∠ABC=90°. 由ACABBC,得25( 解得 a222168169)(16). 22a9a9a4. 9444 当a时,3,点B(-3,0)与点A重合,不合题意.

93a349 〈ⅲ〉当BCACAB时,∠BAC=90°. 由BCACAB,得

222222161681625(9). 22a9a9a- 6 -

解得 a4.不合题意. 91时,△ABC为直角三角形. 4 综合〈ⅰ〉、〈ⅱ〉、〈ⅲ〉,当a11.已知抛物线y=-x2+mx-m+2.

(1)若抛物线与x轴的两个交点A、B分别在原点的两侧,并且AB=5,试求m的值;

(2)设C为抛物线与y轴的交点,若抛物线上存在关于原点对称的两点M、N,并且 △MNC的面积等于27,试求m的值. 解: (1)A(x1,0),B(x2,0) . 则x1 ,x2是方程 x2-mx+m-2=0的两根. ∵x1 + x2 =m , x1·x2 =m-2 <0 即m<2 ;

2又AB=∣x1 — x2∣=(x1+x2)4x1x25 , ∴m2-4m+3=0 .

解得:m=1或m=3(舍去) , ∴m的值为1 . (2)M(a,b),则N(-a,-b) . ∵M、N是抛物线上的两点,

∴y C amam2b,①

2amam2b.②2M O x N ①+②得:-2a2-2m+4=0 . ∴a2=-m+2 . ∴当m<2时,才存在满足条件中的两点M、N. ∴a2m .

这时M、N到y轴的距离均为2m, 又点C坐标为(0,2-m),而S△M N C = 27 , ∴2×

1×(2-m)×2m=27 . 2∴解得m=-7 .

12.已知:抛物线y=ax+4ax+t与x轴的一个交点为A(-1,0). (1)求抛物线与x轴的另一个交点B的坐标;

(2)D是抛物线与y轴的交点,C是抛物线上的一点,且以AB为一此抛物线的解析式;

(3)E是第二象限内到x轴、y轴的距离的比为5∶2的点,如果点与点A在此抛物线对称轴的同侧,问:在抛物线的对称轴上是否存若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.

- 7 -

2底的梯形ABCD的面积为9,求

E在(2)中的抛物线上,且它在点P,使△APE的周长最小?

解法一:

(1)依题意,抛物线的对称轴为x=-2. ∵ 抛物线与x轴的一个交点为A(-1,0),

∴ 由抛物线的对称性,可得抛物线与x轴的另一个交点B的坐标为(-3,0).

(2)∵ 抛物线y=ax+4ax+t与x轴的一个交点为A(-1, 0),

21)+t=0.∴ t=3a.∴ y=ax2+4ax+3a. ∴ a(-1)+4a(- ∴ D(0,3a).∴ 梯形ABCD中,AB∥CD,且点C在抛物线y=ax+4ax+3a 上, ∵ C(-4,3a).∴ AB=2,CD=4. ∵ 梯形ABCD的面积为9,∴ ∴ a±1.

2 ∴ 所求抛物线的解析式为y=x+4x+3或y=x4ax3.

22211(ABCD)OD=9.∴ (2+4)3a=9.

22 (3)设点E坐标为(x0,y0).依题意,x0<0,y0<0, 且

55=.∴ y0=-x0.

2x022y0 ①设点E在抛物线y=x+4x+3上,

∴y0=x0+4x0+3.

215x=,0x=6,y=-x,0200 解方程组 得 2515;y0=y=x2+4x+3=.y00004 ∵ 点E与点A在对称轴x=-2的同侧,∴ 点E坐标为(15,). 24 设在抛物线的对称轴x=-2上存在一点P,使△APE的周长最小. ∵ AE长为定值,∴ 要使△APE的周长最小,只须PA+PE最小. ∴ 点A关于对称轴x=-2的对称点是B(-3,0), ∴ 由几何知识可知,P是直线BE与对称轴x=-2的交点. 设过点E、B的直线的解析式为y=mx+n,

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15m=,1m+n=,2 ∴ 2 4 解得n=3.-3m+n=0.2 ∴ 直线BE的解析式为y= ∴ 点P坐标为(-2,

131x+.∴ 把x=-2代入上式,得y=. 222

1). 222 ②设点E在抛物线y=x4x3上,∴ y0=x04x03.

53y0=-x0,2 解方程组 消去y0,得x0x0+3=0. 22y=x24x3.000 ∴ △<0 . ∴ 此方程无实数根. 综上,在抛物线的对称轴上存在点P(-2,解法二:

(1)∵ 抛物线y=ax+4ax+t与x轴的一个交点为A(-1,0),

21),使△APE的周长最小. 21)+t=0.∴ t=3a.∴ y=ax2+4ax+3a. ∴ a(-1)+4a(-

令 y=0,即ax+4ax+3a=0.解得 x1=-1,x2=-3. ∴ 抛物线与x轴的另一个交点B的坐标为(-3,0).

(2)由y=ax+4ax+3a,得D(0,3a). ∵ 梯形ABCD中,AB∥CD,且点C在抛物线

222y=ax2+4ax+3a上,

∴ C(-4,3a).∴ AB=2,CD=4. ∵ 梯形ABCD的面积为9,∴ ∴ 3a=3.∴ a±1.

∴ 所求抛物线的解析式为y=x+4x+3或

(3)同解法一得,P是直线BE与对称轴x=-2的交点. ∴ 如图,过点E作EQ⊥x轴于点Q.设对称轴与x轴的交

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21(AB+CD)OD=9.解得OD=3. 2y=-x2-4x-3.

点为F.

BFPF11PF=.∴ =.∴ PF=.

55BQEQ2241 ∴ 点P坐标为(-2,).

2 由PF∥EQ,可得 以下同解法一.

13.已知二次函数的图象如图所示.

(1)求二次函数的解析式及抛物线顶点M的坐标.

(2)若点N为线段BM上的一点,过点N作x轴的垂线,垂足为点Q.当点N在线段BM上运动时(点N不与点B,点M重合),设NQ的长为l,四边形NQAC的面积为S,求S与t之间的函数关系式及自变量t的取值范围;

(3)在对称轴右侧的抛物线上是否存在点P,使△PAC为直角三角形?若存在,求出所有符合条件的点P的坐标;若不存在,请说明理由;

(4)将△OAC补成矩形,使△OAC的两个顶点成为矩形一边的两个顶形这一边的对边上,试直接写出矩形的未知的顶点坐标(不需要计算过解:(1)设抛物线的解析式ya(x1)(x2),

∴ 2a1(2).∴ a1.∴ yxx2.

2点,第三个顶点落在矩程).

 其顶点M的坐标是,129. 4 (2)设线段BM所在的直线的解析式为ykxb,点N的坐标为N(t,h),

02kb,3 ∴ 91.解得k,b3.

2kb.423x3. 231112321 ∴ ht3,其中t2.∴ s12(2t3)ttt1.

22223423211 ∴ s与t间的函数关系式是Stt1,自变量t的取值范围是t2.

422 ∴ 线段BM所在的直线的解析式为y (3)存在符合条件的点P,且坐标是P1,,P2, 设点P的坐标为P(m,n),则nmm2.

25724325. 4PA2(m1)2n2,PC2m2(n2)2,AC25.

分以下几种情况讨论:

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i)若∠PAC=90°,则PCPAAC.

2nmm2, ∴ 

2222m(n2)(m1)n5.222 解得:m1557,m21(舍去). ∴ 点P1,. 224222 ii)若∠PCA=90°,则PAPCAC.

2nmm2, ∴ 

2222(m1)nm(n2)5. 解得:m3533.∴ 点P2,-. ,m40(舍去)

422 iii)由图象观察得,当点P在对称轴右侧时,PAAC,所以边AC的对角∠APC不可能是直角.

(4)以点O,点A(或点O,点C)为矩形的两个顶点,第三个顶点落在矩形这边OA(或边OC)的对边上,如图a,此

时未知顶点坐标是点D(-1,-2),

以点A,点C为矩形的两个顶点,第三个顶点落在矩形这一边AC的对边上,如图b,此时未知顶点坐标是E,,

1255F,458. 5

图a 图b

14.已知二次函数y=ax-2的图象经过点(1,-1).求这个二次函数的解析式,并判断该函数图象与x轴的交点的个数.

解:根据题意,得a-2=-1.

∴ a=1. ∴ 这个二次函数解析式是y=x2.

因为这个二次函数图象的开口向上,顶点坐标是(0,-2),所以该函数图象与x轴有两个交点.

- 11 -

22

15.卢浦大桥拱形可以近似看作抛物线的一部分.在大桥截面1∶11000的比例图上,跨度AB=5 cm,拱高OC=0.9 cm,线段DE表示大桥拱内桥长,DE∥AB,如图(1).在比例图上,以直线AB为x轴,抛物线的对称轴为y轴,以1 cm作为数轴的单位长度,建立平面直角坐标系,如图(2).

(1)求出图(2)上以这一部分抛物线为图象的函数解析式,写出函数定义域;

(2)如果DE与AB的距离OM=0.45 cm,求卢浦大桥拱内实际桥长(备用数据:21.4,计算结果精确到1米). 解:(1)由于顶点C在y轴上,所以设以这部分抛物线为图象的函数解析式为 y=ax+

9. 105291855 因为点A(,0)(或B(,0))在抛物线上, 所以0=a()+,得a=-.

22101252182955 因此所求函数解析式为y=-x+(x).

12510229918295(2)因为点D、E的纵坐标为, 所以-x+,得x=2.

20201251045995 所以点D的坐标为(-),点E的坐标为(). 2,2,

4420202 所以DE=55522-(2)=. 44252110000.01=2752385(米). 2 因此卢浦大桥拱内实际桥长为

16.已知在平面直角坐标系内,O为坐标原点,A、B是x轴正半轴上的两点,点A在点B的左侧,如图.二次函数

y=ax2+bx+c(a≠0)的图象经过点A、B,与y轴相交于点C.

(1)a、c的符号之间有何关系?

(2)如果线段OC的长度是线段OA、OB长度的比例中项,试证

a、c互为倒数;

(3)在(2)的条件下,如果b=-4,AB=43,求a、c的值. 解:

(1)a、c同号. 或当a>0时,c>0;当a<0时,c<0.

(2)证明:设点A的坐标为(x1,0),点B的坐标为(x2,0),则0<x1<x2.

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∴ OAx1,OBx2,OCc.

据题意,x1、x2是方程ax+bx+c0(a0)的两个根. ∴ x1x22c. a 由题意,得OAOB=OC,即=c=c.

2ca22 所以当线段OC长是线段OA、OB长的比例中项时,a、c互为倒数. (3)当b4时,由(2)知,x1+x2=-=>0,∴ a>0. 解法一:AB=OB-OA=x2-x1=(x1+x2)24x1x2, ∴ ABba4a4c164ac23()2-4(). 2aaaa231=43.得a.∴ c=2. a24164ac416423==,

2a2aa ∵ AB43, ∴

解法二:由求根公式,x= ∴ x1=2323,x2=. aa232-323-=. aaa ∴ AB=OB-OA=x2-x1= ∵ AB=43,∴

231=43,得a=.∴ c=2. a217.如图,直线y3x3分别与x轴、y轴交于点A、B,⊙E经过原点O及A、B两点. 3(1)C是⊙E上一点,连结BC交OA于点D,若∠COD=∠CBO,求点A、B、C的坐标; (2)求经过O、C、A三点的抛物线的解析式:

(3)若延长BC到P,使DP=2,连结AP,试判断直线PA与⊙E的位置关系,并说明理由.

解:(1)连结EC交x轴于点N(如图). ∵ A、B是直线y

3,B(0,3). x3分别与x轴、y轴的交点.∴ A(3,0)

3- 13 -

又∠COD=∠CBO. ∴ ∠CBO=∠ABC.∴ C是∴ ON13OB3. OA,EN2222的中点. ∴ EC⊥OA.

连结OE.∴ ECOE3. ∴ NCECEN333.∴ C点的坐标为(,). 222(2)设经过O、C、A三点的抛物线的解析式为yaxx3. 333332∵ C(,). ∴a(3).∴ a3.

222229∴ y23223xx为所求. 98(3)∵ tanBAO3, ∴ ∠BAO=30°,∠ABO=50°. 311由(1)知∠OBD=∠ABD.∴ OBDABO6030.

22∴ OD=OB·tan30°-1.∴ DA=2. ∵ ∠ADC=∠BDO=60°,PD=AD=2. ∴ △ADP是等边三角形.∴ ∠DAP=60°.

∴ ∠BAP=∠BAO+∠DAP=30°+60°=90°.即 PA⊥AB. 即直线PA是⊙E的切线.

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