2026年同步练习册山东教育出版社九年级数学上册人教版第26页答案
已知一条抛物线与函数$y=-2(x+3)^2$的图象的形状相同,但开口方向不同,且顶点坐标是(1,0).
(1)求此抛物线的函数解析式;
(2)请说明这两个二次函数的最值有何不同.

答案

解:(1)抛物线的函数解析式为 $y=2(x-1)^2$.
(2)对于二次函数 $y=-2(x+3)^2$,当 $x=-3$ 时,$y_{最大值}=0$;而二次函数 $y=2(x-1)^2$,当 $x=1$ 时,$y_{最小值}=0$.

解析

【分析】
(1) 已知抛物线顶点坐标,优先选择顶点式求解解析式。两条抛物线形状相同说明二次项系数的绝对值相等,开口方向不同说明二次项系数符号相反,据此先求出未知抛物线的二次项系数a,再代入顶点坐标即可得到解析式。
(2) 二次函数的最值由开口方向决定:a>0时抛物线开口向上,顶点处取最小值;a<0时抛物线开口向下,顶点处取最大值,分别结合两个函数的系数符号和顶点坐标分析即可。
【解析】
(1) 设所求抛物线的解析式为顶点式$y=a(x-h)^2+k$,
由顶点坐标为$(1,0)$可得$h=1$,$k=0$,即解析式为$y=a(x-1)^2$。
∵ 该抛物线与$y=-2(x+3)^2$形状相同、开口方向不同,
∴ 二次项系数$a$与$-2$绝对值相等、符号相反,即$a=2$,
代入得所求抛物线解析式为$y=2(x-1)^2$。
(2) 对于$y=-2(x+3)^2$:
二次项系数$-2<0$,抛物线开口向下,顶点坐标为$(-3,0)$,因此当$x=-3$时,$y$有最大值$0$;
对于$y=2(x-1)^2$:
二次项系数$2>0$,抛物线开口向上,顶点坐标为$(1,0)$,因此当$x=1$时,$y$有最小值$0$。
【答案】
(1) 抛物线的函数解析式为 $y=2(x-1)^2$.
(2) 对于二次函数 $y=-2(x+3)^2$,当 $x=-3$ 时,$y_{最大值}=0$;而二次函数 $y=2(x-1)^2$,当 $x=1$ 时,$y_{最小值}=0$.
【知识点】
二次函数顶点式、二次函数图象性质、二次函数的最值
【点评】
本题属于二次函数基础题型,重点考查对二次函数顶点式、开口与系数关系、最值判断等知识点的掌握,解题核心是抓住“形状相同则二次项系数绝对值相等,开口方向由系数符号决定”的要点,掌握基础性质即可顺利解答。
【难度系数】
0.85
请根据本课所学,构建知识体系.
二次函数
$y=a(x-h)^2$
的图象和性质
开口方向
$a>0$ 开口
向上

$a<0$ 开口
向下

对称轴 直线
$x=h$

顶点坐标 顶点坐标是
$(h,0)$

增减性
$a>0$ 在对称轴左侧,y随x的增大而
减小
;在对称轴右侧,y随x的增大而
增大

$a<0$ 在对称轴左侧,y随x的增大而
增大
;在对称轴右侧,y随x的增大而
减小

最值
$a>0$ 当
$x=h$
时,$y_{最小值}=0$
$a<0$ 当
$x=h$
时,$y_{最大值}=0$

答案

向上 向下 $x=h$ $(h,0)$ 减小 增大 增大 减小 $x=h$ $x=h$

解析

【分析】
本题考查二次函数顶点式$y=a(x-h)^2$的图象与性质,解题时可结合二次函数的图象特征逐一推导对应结论:①先根据二次项系数$a$的符号判断开口方向;②再结合顶点式的结构确定对称轴与顶点坐标;③根据开口方向和对称轴分析函数的增减性;④最后结合顶点的位置判断函数的最值情况,结合图象记忆性质可避免混淆。
【解析】
1. 开口方向:二次项系数$a$决定开口方向,当$a>0$时,二次函数开口向上;当$a<0$时,二次函数开口向下。
2. 对称轴:对于顶点式$y=a(x-h)^2$,函数图象关于直线$x=h$对称,即对称轴为直线$x=h$。
3. 顶点坐标:当$x=h$时,$y=a(h-h)^2=0$,因此函数的顶点坐标为$(h,0)$。
4. 增减性:
当$a>0$时,函数开口向上,因此在对称轴左侧($x<h$),$y$随$x$的增大而减小;在对称轴右侧($x>h$),$y$随$x$的增大而增大。
当$a<0$时,函数开口向下,因此在对称轴左侧($x<h$),$y$随$x$的增大而增大;在对称轴右侧($x>h$),$y$随$x$的增大而减小。
5. 最值:
当$a>0$时,开口向上,顶点为图象最低点,因此当$x=h$时,$y$取最小值0。
当$a<0$时,开口向下,顶点为图象最高点,因此当$x=h$时,$y$取最大值0。
【答案】
向上 向下 $x=h$ $(h,0)$ 减小 增大 增大 减小 $x=h$ $x=h$
【知识点】
二次函数顶点式性质;二次函数图象特征;二次函数增减性与最值
【点评】
本题是基础概念考查题,重点要求熟练掌握二次函数顶点式的相关性质,这些性质是后续解决二次函数各类问题的核心基础,建议结合函数图象理解记忆,避免死记硬背出现混淆。
【难度系数】
0.9
任务导学
任务一
探究二次函数$y=a(x-h)^2+k$的图象和性质
探究1:在同一平面直角坐标系中,画出二次函数$y=\frac{1}{2}x^2$,$y=\frac{1}{2}(x+1)^2$与$y=\frac{1}{2}(x+1)^2-1$的图象.
列表:

描点、连线:

探究2:观察图象可知,抛物线$y=\frac{1}{2}(x+1)^2-1$的开口
向上
,对称轴是直线
$x=-1$
,顶点坐标是
$(-1,-1)$
.
探究3:可以发现,抛物线$y=\frac{1}{2}(x+1)^2-1$可以看作是由抛物线$y=\frac{1}{2}x^2$先向
左
平移
$1$
个单位长度得到抛物线$y=\frac{1}{2}(x+1)^2$,再向
下
平移
$1$
个单位长度得到的.
归纳总结
一般地,抛物线$y=a(x-h)^2+k$与$y=ax^2$形状相同,位置不同.把抛物线$y=ax^2$向上(或向下)、向左(或向右)平移,可以得到抛物线$y=a(x-h)^2+k$,平移的方向、距离要根据$h$,$k$的值来决定.
抛物线$y=a(x-h)^2+k$有如下特点:
(1)当$a>0$时,开口向上;当$a<0$时,开口向下.
(2)对称轴是直线$x=h$.
(3)顶点坐标是$(h,k)$.
即时测评

答案

探究2 向上 $x=-1$ $(-1,-1)$
探究3 左 1 下 1

解析

【分析】
解题时需结合二次函数顶点式的性质与图象平移规律思考:
1. 解决探究2时,首先通过二次项系数a的正负判断开口方向;再将所给解析式与标准顶点式$y=a(x-h)^2+k$对应,找到参数$h、k$的取值,即可直接写出对称轴和顶点坐标。
2. 解决探究3时,遵循二次函数平移“左加右减自变量,上加下减常数项”的规律,对比平移前后解析式的变化,就能确定平移的方向和单位长度。
【解析】
探究2
二次函数$y=\frac{1}{2}(x+1)^2-1$的二次项系数$a=\frac{1}{2}>0$,因此开口向上;
将解析式改写为标准顶点式:$y=\frac{1}{2}[x-(-1)]^2+(-1)$,对应$y=a(x-h)^2+k$可得$h=-1$,$k=-1$,因此对称轴是直线$x=-1$,顶点坐标为$(-1,-1)$。
探究3
二次函数平移遵循“左加右减,上加下减”的规则:
1. 由$y=\frac{1}{2}x^2$到$y=\frac{1}{2}(x+1)^2$,自变量$x$变为$x+1$,符合“左加”的规律,因此是向左平移1个单位长度;
2. 由$y=\frac{1}{2}(x+1)^2$到$y=\frac{1}{2}(x+1)^2-1$,函数整体减去1,符合“下减”的规律,因此是向下平移1个单位长度。
【答案】
探究2:向上,$x=-1$,$(-1,-1)$;探究3:左,1,下,1
【知识点】
1. 二次函数顶点式的性质
2. 二次函数图象平移规律
【点评】
本题属于二次函数的基础考查题,核心是掌握顶点式中各参数的几何意义,以及图象平移的变化规则,这部分知识是后续解决二次函数综合问题的重要基础,需熟练掌握。
【难度系数】
0.8