二次函数$y=ax^2$的图象与性质

答案
1. 向上
2. 最小
3. 减小
4. 增大
5.
6. 最大
7. 增大
8. 减小
解析
【分析】
解决本题可以结合二次函数$y=ax^2$的性质,按a的正负分类推导:
1. 先确定开口方向:a的符号直接决定开口方向,$a>0$时开口向上,$a<0$时开口向下;
2. 再判断最值:开口向上时抛物线顶点是最低点,有最小值;开口向下时顶点是最高点,有最大值,该类函数顶点均为$(0,0)$,因此$x=0$时取得对应最值;
3. 最后分析增减性:以对称轴y轴为界,结合图象走向判断x<0和x>0两个区间内y随x的变化趋势;$a<0$的图象为开口向下、顶点在原点的抛物线。
【解析】
我们逐个推导填空内容:
①当$a>0$时,二次函数$y=ax^2$开口向上,因此①填向上;
②开口向上的抛物线顶点为最低点,因此$x=0$时y取得最小值0,因此②填最小;
③观察$a>0$的图象,在对称轴左侧($x<0$),x增大时y的值逐渐减小,因此③填减小;
④观察$a>0$的图象,在对称轴右侧($x>0$),x增大时y的值逐渐增大,因此④填增大;
⑤$a<0$时,$y=ax^2$的图象为开口向下、顶点在原点的抛物线,对应
的图象;
⑥开口向下的抛物线顶点为最高点,因此$x=0$时y取得最大值0,因此⑥填最大;
⑦观察$a<0$的图象,在对称轴左侧($x<0$),x增大时y的值逐渐增大,因此⑦填增大;
⑧观察$a<0$的图象,在对称轴右侧($x>0$),x增大时y的值逐渐减小,因此⑧填减小。
【答案】
①向上;②最小;③减小;④增大;⑤
;⑥最大;⑦增大;⑧减小
【知识点】
二次函数$y=ax^2$的性质;二次函数的图象;二次函数的增减性
【点评】
本题考查特殊二次函数$y=ax^2$的基础图象与性质,是二次函数模块的入门核心内容,掌握a的取值对函数开口、最值、增减性的影响,是后续学习更复杂二次函数的重要基础。
【难度系数】
0.9
解决本题可以结合二次函数$y=ax^2$的性质,按a的正负分类推导:
1. 先确定开口方向:a的符号直接决定开口方向,$a>0$时开口向上,$a<0$时开口向下;
2. 再判断最值:开口向上时抛物线顶点是最低点,有最小值;开口向下时顶点是最高点,有最大值,该类函数顶点均为$(0,0)$,因此$x=0$时取得对应最值;
3. 最后分析增减性:以对称轴y轴为界,结合图象走向判断x<0和x>0两个区间内y随x的变化趋势;$a<0$的图象为开口向下、顶点在原点的抛物线。
【解析】
我们逐个推导填空内容:
①当$a>0$时,二次函数$y=ax^2$开口向上,因此①填向上;
②开口向上的抛物线顶点为最低点,因此$x=0$时y取得最小值0,因此②填最小;
③观察$a>0$的图象,在对称轴左侧($x<0$),x增大时y的值逐渐减小,因此③填减小;
④观察$a>0$的图象,在对称轴右侧($x>0$),x增大时y的值逐渐增大,因此④填增大;
⑤$a<0$时,$y=ax^2$的图象为开口向下、顶点在原点的抛物线,对应
⑥开口向下的抛物线顶点为最高点,因此$x=0$时y取得最大值0,因此⑥填最大;
⑦观察$a<0$的图象,在对称轴左侧($x<0$),x增大时y的值逐渐增大,因此⑦填增大;
⑧观察$a<0$的图象,在对称轴右侧($x>0$),x增大时y的值逐渐减小,因此⑧填减小。
【答案】
①向上;②最小;③减小;④增大;⑤
【知识点】
二次函数$y=ax^2$的性质;二次函数的图象;二次函数的增减性
【点评】
本题考查特殊二次函数$y=ax^2$的基础图象与性质,是二次函数模块的入门核心内容,掌握a的取值对函数开口、最值、增减性的影响,是后续学习更复杂二次函数的重要基础。
【难度系数】
0.9
1. 关于二次函数$y=6x^2$,下列说法正确的是(
A.它的图象的开口方向是向下
B.当$x=0$时,$y$有最大值是0
C.当$x<0$时,$y$的值随着$x$值的增大而减小
D.它的对称轴是直线$x=6$
C
)。A.它的图象的开口方向是向下
B.当$x=0$时,$y$有最大值是0
C.当$x<0$时,$y$的值随着$x$值的增大而减小
D.它的对称轴是直线$x=6$
答案
1. C
解析
【分析】
解决本题需要先回忆二次函数$y=ax^2$的基本性质,首先根据$a$的正负判断开口方向,再依次推导对称轴、最值、增减性,最后逐一核对四个选项选出正确答案即可。
【解析】
对于二次函数$y=6x^2$,其中二次项系数$a=6>0$:
1. 分析选项A:$a>0$,图象开口向上,因此A说法错误;
2. 分析选项B:开口向上的二次函数顶点为最低点,即当$x=0$时,$y$取得最小值0,不存在最大值,因此B说法错误;
3. 分析选项C:该函数对称轴为直线$x=0$(即y轴),开口向上时,对称轴左侧($x<0$)$y$随$x$的增大而减小,因此C说法正确;
4. 分析选项D:$y=ax^2$的对称轴均为直线$x=0$,因此D说法错误。
综上,答案选C。
【答案】
C
【知识点】
二次函数$y=ax^2$的性质;二次函数的增减性;二次函数的最值
【点评】
本题属于二次函数的基础考查题,核心是对$y=ax^2$类基本二次函数图象和性质的识记,熟练掌握开口方向、对称轴、最值、增减性与二次项系数$a$的对应关系即可快速解题。
【难度系数】
0.8
解决本题需要先回忆二次函数$y=ax^2$的基本性质,首先根据$a$的正负判断开口方向,再依次推导对称轴、最值、增减性,最后逐一核对四个选项选出正确答案即可。
【解析】
对于二次函数$y=6x^2$,其中二次项系数$a=6>0$:
1. 分析选项A:$a>0$,图象开口向上,因此A说法错误;
2. 分析选项B:开口向上的二次函数顶点为最低点,即当$x=0$时,$y$取得最小值0,不存在最大值,因此B说法错误;
3. 分析选项C:该函数对称轴为直线$x=0$(即y轴),开口向上时,对称轴左侧($x<0$)$y$随$x$的增大而减小,因此C说法正确;
4. 分析选项D:$y=ax^2$的对称轴均为直线$x=0$,因此D说法错误。
综上,答案选C。
【答案】
C
【知识点】
二次函数$y=ax^2$的性质;二次函数的增减性;二次函数的最值
【点评】
本题属于二次函数的基础考查题,核心是对$y=ax^2$类基本二次函数图象和性质的识记,熟练掌握开口方向、对称轴、最值、增减性与二次项系数$a$的对应关系即可快速解题。
【难度系数】
0.8
2. 关于函数$y=-3x^2$与$y=\frac{1}{4}x^2$的图象的共同点,下列说法正确的是(
A.开口向上
B.都有最低点
C.$y$的值随着$x$值的增大而增大
D.对称轴是$y$轴
D
)。A.开口向上
B.都有最低点
C.$y$的值随着$x$值的增大而增大
D.对称轴是$y$轴
答案
2. D
解析
【分析】
本题考查二次函数$y=ax^2$的图象与性质,解题思路如下:首先回忆$y=ax^2$的性质规律:开口方向由$a$的符号决定,$a>0$开口向上,$a<0$开口向下;开口向上时有最低点,开口向下时有最高点;所有形如$y=ax^2$的二次函数对称轴都是$y$轴;增减性需要以对称轴为界分左右两侧讨论,不能笼统描述。接下来我们分别分析两个函数的性质,再逐一判断选项即可。
【解析】
首先分别梳理两个函数的性质:
1. 对于$y=-3x^2$:$a=-3<0$,因此开口向下,有最高点,对称轴为$y$轴;当$x<0$时,$y$随$x$的增大而增大,当$x>0$时,$y$随$x$的增大而减小。
2. 对于$y=\frac{1}{4}x^2$:$a=\frac{1}{4}>0$,因此开口向上,有最低点,对称轴为$y$轴;当$x<0$时,$y$随$x$的增大而减小,当$x>0$时,$y$随$x$的增大而增大。
接下来逐一判断选项:
A. 开口向上:$y=-3x^2$开口向下,不符合共同点,错误;
B. 都有最低点:$y=-3x^2$有最高点,不符合共同点,错误;
C. $y$的值随着$x$值的增大而增大:两个函数的增减性都需要分对称轴两侧讨论,没有限定范围的描述是错误的,排除;
D. 对称轴是$y$轴:两个函数的对称轴都是$y$轴,属于共同点,正确。
【答案】
D
【知识点】
二次函数$y=ax^2$的性质;二次函数的对称轴;二次函数的增减性
【点评】
本题属于基础题,核心考查二次函数$y=ax^2$的基本性质,解题的关键是明确参数$a$对开口方向、最值的影响,同时注意二次函数的增减性是分区间讨论的,不能脱离范围笼统表述。
【难度系数】
0.8
本题考查二次函数$y=ax^2$的图象与性质,解题思路如下:首先回忆$y=ax^2$的性质规律:开口方向由$a$的符号决定,$a>0$开口向上,$a<0$开口向下;开口向上时有最低点,开口向下时有最高点;所有形如$y=ax^2$的二次函数对称轴都是$y$轴;增减性需要以对称轴为界分左右两侧讨论,不能笼统描述。接下来我们分别分析两个函数的性质,再逐一判断选项即可。
【解析】
首先分别梳理两个函数的性质:
1. 对于$y=-3x^2$:$a=-3<0$,因此开口向下,有最高点,对称轴为$y$轴;当$x<0$时,$y$随$x$的增大而增大,当$x>0$时,$y$随$x$的增大而减小。
2. 对于$y=\frac{1}{4}x^2$:$a=\frac{1}{4}>0$,因此开口向上,有最低点,对称轴为$y$轴;当$x<0$时,$y$随$x$的增大而减小,当$x>0$时,$y$随$x$的增大而增大。
接下来逐一判断选项:
A. 开口向上:$y=-3x^2$开口向下,不符合共同点,错误;
B. 都有最低点:$y=-3x^2$有最高点,不符合共同点,错误;
C. $y$的值随着$x$值的增大而增大:两个函数的增减性都需要分对称轴两侧讨论,没有限定范围的描述是错误的,排除;
D. 对称轴是$y$轴:两个函数的对称轴都是$y$轴,属于共同点,正确。
【答案】
D
【知识点】
二次函数$y=ax^2$的性质;二次函数的对称轴;二次函数的增减性
【点评】
本题属于基础题,核心考查二次函数$y=ax^2$的基本性质,解题的关键是明确参数$a$对开口方向、最值的影响,同时注意二次函数的增减性是分区间讨论的,不能脱离范围笼统表述。
【难度系数】
0.8
3. 若二次函数$y=(m-3)x^2 + m^2 -2m -3$的图象经过原点,则$m$的值为(
A.-1或3
B.-1
C.3
D.无法确定
B
)。A.-1或3
B.-1
C.3
D.无法确定
答案
3. B
解析
【分析】
解题时要同时满足两个条件:一是该函数是二次函数,需满足二次项系数不为0的隐含要求;二是图象过原点,即原点坐标(0,0)满足函数解析式。首先将原点坐标代入解析式求出m的可能值,再结合二次项系数不为0的条件排除不符合的取值,即可得到正确的m值。
【解析】
∵ 该函数是二次函数
∴ 二次项系数不为0,即 $m - 3 ≠ 0$,解得 $m ≠ 3$
∵ 二次函数图象经过原点(0,0),将x=0,y=0代入解析式得:
$0 = (m-3) × 0 + m^2 - 2m - 3$
整理得 $m^2 - 2m - 3 = 0$
因式分解得 $(m - 3)(m + 1) = 0$
解得 $m = 3$ 或 $m = -1$
结合$m ≠ 3$的限制,排除$m=3$,故$m=-1$
【答案】
B
【知识点】
二次函数的定义;函数图象上点的坐标特征;因式分解法解一元二次方程
【点评】
本题是易错题,易错点是容易忽略二次函数二次项系数不为0的隐含条件,仅代入原点坐标求解后直接错选A,解题时需先明确函数类型对应的限制条件,再结合题干给出的性质计算。
【难度系数】
0.6
解题时要同时满足两个条件:一是该函数是二次函数,需满足二次项系数不为0的隐含要求;二是图象过原点,即原点坐标(0,0)满足函数解析式。首先将原点坐标代入解析式求出m的可能值,再结合二次项系数不为0的条件排除不符合的取值,即可得到正确的m值。
【解析】
∵ 该函数是二次函数
∴ 二次项系数不为0,即 $m - 3 ≠ 0$,解得 $m ≠ 3$
∵ 二次函数图象经过原点(0,0),将x=0,y=0代入解析式得:
$0 = (m-3) × 0 + m^2 - 2m - 3$
整理得 $m^2 - 2m - 3 = 0$
因式分解得 $(m - 3)(m + 1) = 0$
解得 $m = 3$ 或 $m = -1$
结合$m ≠ 3$的限制,排除$m=3$,故$m=-1$
【答案】
B
【知识点】
二次函数的定义;函数图象上点的坐标特征;因式分解法解一元二次方程
【点评】
本题是易错题,易错点是容易忽略二次函数二次项系数不为0的隐含条件,仅代入原点坐标求解后直接错选A,解题时需先明确函数类型对应的限制条件,再结合题干给出的性质计算。
【难度系数】
0.6
4. 在同一平面直角坐标系中,抛物线$y=4x^2$,$y=\frac{1}{4}x^2$,$y=-\frac{1}{4}x^2$的共同特征为
①关于y轴对称;②顶点都为原点;③都有最值;④都经过两个象限等(任选两条)
(写出两条即可),其中抛物线$y = \frac{1}{4}x^2$
和$y = -\frac{1}{4}x^2$
关于x轴对称。答案
4. ①关于y轴对称;②顶点都为原点;③都有最值;④都经过两个象限等(任选两条)
$y = \frac{1}{4}x^2$ $y = -\frac{1}{4}x^2$
$y = \frac{1}{4}x^2$ $y = -\frac{1}{4}x^2$
解析
【分析】
解题时先观察三个抛物线的解析式,均为$y=ax^2$($a≠0$)的形式,无一次项和常数项,可结合二次函数$y=ax^2$的基本性质寻找共同特征:先回忆$y=ax^2$的对称轴、顶点坐标等基础性质,再逐一核对三个抛物线是否符合;判断关于x轴对称的抛物线时,依据“关于x轴对称的两个函数,相同x对应的函数值互为相反数”的规律,找到a互为相反数的两个抛物线即可。
【解析】
1. 找共同特征:对于二次函数$y=ax^2+bx+c$($a≠0$),对称轴公式为$x=-\frac{b}{2a}$,顶点坐标为$(-\frac{b}{2a},\frac{4ac-b^2}{4a})$。本题中三个抛物线的$b=0$、$c=0$,因此对称轴均为$x=0$(即y轴),顶点坐标均为$(0,0)$(即原点);除此之外,三个抛物线均在顶点处取得最值(开口向上的有最小值,开口向下的有最大值),且除顶点外均分布在两个象限内,以上特征任选两条即可。
2. 判断关于x轴对称的抛物线:若两条抛物线关于x轴对称,则对任意相同的x值,两个函数的y值互为相反数。将$y=\frac{1}{4}x^2$的y替换为-y,可得$-y=\frac{1}{4}x^2$,整理得$y=-\frac{1}{4}x^2$,正好是第三个抛物线,因此二者关于x轴对称。
【答案】
①关于y轴对称;②顶点都为原点(任选两条即可);$y = \frac{1}{4}x^2$;$y = -\frac{1}{4}x^2$
【知识点】
二次函数$y=ax^2$的性质;关于x轴对称的函数特征
【点评】
本题考查二次函数的基础性质,重点需要熟练掌握形如$y=ax^2$的二次函数的顶点、对称轴、对称性等核心知识点,是二次函数章节的基础题型。
【难度系数】
0.9
解题时先观察三个抛物线的解析式,均为$y=ax^2$($a≠0$)的形式,无一次项和常数项,可结合二次函数$y=ax^2$的基本性质寻找共同特征:先回忆$y=ax^2$的对称轴、顶点坐标等基础性质,再逐一核对三个抛物线是否符合;判断关于x轴对称的抛物线时,依据“关于x轴对称的两个函数,相同x对应的函数值互为相反数”的规律,找到a互为相反数的两个抛物线即可。
【解析】
1. 找共同特征:对于二次函数$y=ax^2+bx+c$($a≠0$),对称轴公式为$x=-\frac{b}{2a}$,顶点坐标为$(-\frac{b}{2a},\frac{4ac-b^2}{4a})$。本题中三个抛物线的$b=0$、$c=0$,因此对称轴均为$x=0$(即y轴),顶点坐标均为$(0,0)$(即原点);除此之外,三个抛物线均在顶点处取得最值(开口向上的有最小值,开口向下的有最大值),且除顶点外均分布在两个象限内,以上特征任选两条即可。
2. 判断关于x轴对称的抛物线:若两条抛物线关于x轴对称,则对任意相同的x值,两个函数的y值互为相反数。将$y=\frac{1}{4}x^2$的y替换为-y,可得$-y=\frac{1}{4}x^2$,整理得$y=-\frac{1}{4}x^2$,正好是第三个抛物线,因此二者关于x轴对称。
【答案】
①关于y轴对称;②顶点都为原点(任选两条即可);$y = \frac{1}{4}x^2$;$y = -\frac{1}{4}x^2$
【知识点】
二次函数$y=ax^2$的性质;关于x轴对称的函数特征
【点评】
本题考查二次函数的基础性质,重点需要熟练掌握形如$y=ax^2$的二次函数的顶点、对称轴、对称性等核心知识点,是二次函数章节的基础题型。
【难度系数】
0.9
5. 抛物线 $ y = ax^2 $ 经过点 $ A(-1,2) $,不求 $ a $ 的大小,判断抛物线是否经过 $ M(1,2) $ 和 $ N(-2,-3) $ 两点。
答案
抛物线经过点M,但不经过点N
解析
【分析】
解题时可分两步判断:①判断点M:先回忆抛物线$y=ax^2$的对称轴是y轴,关于y轴对称的两个点,若其中一个在抛物线上,另一个也必然在抛物线上,观察点A和点M的坐标,刚好关于y轴对称,即可直接判断;②判断点N:由抛物线过纵坐标为正的点A,可确定a的符号为正,因此抛物线上所有点的纵坐标均为非负数,点N纵坐标为负,即可判断不在抛物线上,全程无需计算a的具体数值。
【解析】
1. 判断是否经过点M:
抛物线$y=ax^2$的对称轴为y轴(直线$x=0$),
点$A(-1,2)$和点$M(1,2)$纵坐标相等,横坐标互为相反数,两点关于y轴对称,
∵点A在抛物线上,
∴点M也在抛物线上,即抛物线经过M点。
2. 判断是否经过点N:
∵抛物线过点$A(-1,2)$,代入得$2=a×(-1)^2$,可知$a>0$,
对抛物线$y=ax^2$上任意一点,都有$x^2≥0$,结合$a>0$可得$y=ax^2≥0$,
而点$N(-2,-3)$的纵坐标为$-3<0$,不符合抛物线上点的纵坐标取值要求,
∴抛物线不经过点N。
【答案】
抛物线经过点M,但不经过点N
【知识点】
1. 二次函数$y=ax^2$的对称性
2. 二次函数图象上点的坐标特征
【点评】
本题考查二次函数$y=ax^2$的基础性质,无需计算参数a的具体值,利用对称性和函数值的取值范围即可快速解题,属于基础性质的应用型题目,熟练掌握特殊形式二次函数的性质可提高解题效率。
【难度系数】
0.8
解题时可分两步判断:①判断点M:先回忆抛物线$y=ax^2$的对称轴是y轴,关于y轴对称的两个点,若其中一个在抛物线上,另一个也必然在抛物线上,观察点A和点M的坐标,刚好关于y轴对称,即可直接判断;②判断点N:由抛物线过纵坐标为正的点A,可确定a的符号为正,因此抛物线上所有点的纵坐标均为非负数,点N纵坐标为负,即可判断不在抛物线上,全程无需计算a的具体数值。
【解析】
1. 判断是否经过点M:
抛物线$y=ax^2$的对称轴为y轴(直线$x=0$),
点$A(-1,2)$和点$M(1,2)$纵坐标相等,横坐标互为相反数,两点关于y轴对称,
∵点A在抛物线上,
∴点M也在抛物线上,即抛物线经过M点。
2. 判断是否经过点N:
∵抛物线过点$A(-1,2)$,代入得$2=a×(-1)^2$,可知$a>0$,
对抛物线$y=ax^2$上任意一点,都有$x^2≥0$,结合$a>0$可得$y=ax^2≥0$,
而点$N(-2,-3)$的纵坐标为$-3<0$,不符合抛物线上点的纵坐标取值要求,
∴抛物线不经过点N。
【答案】
抛物线经过点M,但不经过点N
【知识点】
1. 二次函数$y=ax^2$的对称性
2. 二次函数图象上点的坐标特征
【点评】
本题考查二次函数$y=ax^2$的基础性质,无需计算参数a的具体值,利用对称性和函数值的取值范围即可快速解题,属于基础性质的应用型题目,熟练掌握特殊形式二次函数的性质可提高解题效率。
【难度系数】
0.8
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