1. 对一个二次函数,两位同学分别说了它的一个特点:
小明:对称轴是直线$x=1$;
小亮:与$y$轴的交点坐标是$(0,2)$。
请你写出一个符合条件的函数表达式:$\underline{\hspace{8cm}}$。
小明:对称轴是直线$x=1$;
小亮:与$y$轴的交点坐标是$(0,2)$。
请你写出一个符合条件的函数表达式:$\underline{\hspace{8cm}}$。
答案
答案不唯一,如$y=x^2-2x+2$
解析
【分析】
要写出符合条件的二次函数表达式,可利用待定系数法求解:① 已知二次函数对称轴,可结合对称轴性质选择顶点式或一般式设解析式;② 结合与y轴交点的坐标,代入解析式确定系数间的关系;③ 给二次项系数取任意不为0的数值,即可得到满足条件的函数表达式,答案不唯一。
【解析】
设二次函数的一般式为$y=ax^2+bx+c$($a≠0$):
1. 由函数与$y$轴的交点为$(0,2)$,将$x=0$、$y=2$代入解析式,可得$c=2$;
2. 由对称轴为直线$x=1$,根据二次函数对称轴公式$x=-\frac{b}{2a}=1$,推导得$b=-2a$;
3. 取$a=1$($a$为任意不为0的实数均可),则$b=-2×1=-2$,代入解析式得$y=x^2-2x+2$。
也可设顶点式$y=a(x-1)^2+k$,代入$(0,2)$得$a+k=2$,取$a=1$时$k=1$,展开后可得到同样的表达式。
【答案】
答案不唯一,如$y=x^2-2x+2$
【知识点】
待定系数法求二次函数解析式;二次函数对称轴性质;二次函数与坐标轴交点特征
【点评】
本题属于开放性基础题,核心考查二次函数的基本性质与待定系数法的应用,解题时只需满足题干给出的两个条件即可,灵活度较高,能有效检验对二次函数基础知识点的掌握程度。
【难度系数】
0.8
要写出符合条件的二次函数表达式,可利用待定系数法求解:① 已知二次函数对称轴,可结合对称轴性质选择顶点式或一般式设解析式;② 结合与y轴交点的坐标,代入解析式确定系数间的关系;③ 给二次项系数取任意不为0的数值,即可得到满足条件的函数表达式,答案不唯一。
【解析】
设二次函数的一般式为$y=ax^2+bx+c$($a≠0$):
1. 由函数与$y$轴的交点为$(0,2)$,将$x=0$、$y=2$代入解析式,可得$c=2$;
2. 由对称轴为直线$x=1$,根据二次函数对称轴公式$x=-\frac{b}{2a}=1$,推导得$b=-2a$;
3. 取$a=1$($a$为任意不为0的实数均可),则$b=-2×1=-2$,代入解析式得$y=x^2-2x+2$。
也可设顶点式$y=a(x-1)^2+k$,代入$(0,2)$得$a+k=2$,取$a=1$时$k=1$,展开后可得到同样的表达式。
【答案】
答案不唯一,如$y=x^2-2x+2$
【知识点】
待定系数法求二次函数解析式;二次函数对称轴性质;二次函数与坐标轴交点特征
【点评】
本题属于开放性基础题,核心考查二次函数的基本性质与待定系数法的应用,解题时只需满足题干给出的两个条件即可,灵活度较高,能有效检验对二次函数基础知识点的掌握程度。
【难度系数】
0.8
2. 二次函数$y=(x-3)(x+2)$的图象的对称轴是(
A.直线$x=3$
B.直线$x=-2$
C.直线$x=-\dfrac{1}{2}$
D.直线$x=\dfrac{1}{2}$
D
)。A.直线$x=3$
B.直线$x=-2$
C.直线$x=-\dfrac{1}{2}$
D.直线$x=\dfrac{1}{2}$
答案
D
解析
【分析】
本题要求二次函数图象的对称轴,可通过两种符合学段要求的思路求解:思路一:题中给出的是二次函数交点式$y=a(x-x_1)(x-x_2)$,其与x轴两个交点的横坐标为$x_1$、$x_2$,二次函数的对称轴过两个交点的中点,因此对称轴为直线$x=\frac{x_1+x_2}{2}$,代入数值即可快速计算;思路二:将交点式展开为一般式$y=ax^2+bx+c$,再利用对称轴公式$x=-\frac{b}{2a}$计算结果。
【解析】
方法一(利用交点式性质求解):
对于二次函数$y=(x-3)(x+2)$,令$y=0$,解得两个与x轴交点的横坐标为$x_1=3$,$x_2=-2$。
根据二次函数图象的对称性,对称轴为两个交点横坐标的中点,即:
$x=\frac{x_1+x_2}{2}=\frac{3+(-2)}{2}=\frac{1}{2}$
因此对称轴为直线$x=\frac{1}{2}$。
方法二(展开为一般式求解):
先将函数展开整理为一般式:
$y=(x-3)(x+2)=x^2 -x -6$
其中$a=1$,$b=-1$,代入对称轴公式$x=-\frac{b}{2a}$得:
$x=-\frac{-1}{2×1}=\frac{1}{2}$
因此对称轴为直线$x=\frac{1}{2}$。
【答案】
D
【知识点】
二次函数交点式、对称轴计算
【点评】
本题属于基础题,两种求解方法均需熟练掌握,利用交点式的中点性质可以简化计算步骤,提高解题效率。
【难度系数】
0.85
本题要求二次函数图象的对称轴,可通过两种符合学段要求的思路求解:思路一:题中给出的是二次函数交点式$y=a(x-x_1)(x-x_2)$,其与x轴两个交点的横坐标为$x_1$、$x_2$,二次函数的对称轴过两个交点的中点,因此对称轴为直线$x=\frac{x_1+x_2}{2}$,代入数值即可快速计算;思路二:将交点式展开为一般式$y=ax^2+bx+c$,再利用对称轴公式$x=-\frac{b}{2a}$计算结果。
【解析】
方法一(利用交点式性质求解):
对于二次函数$y=(x-3)(x+2)$,令$y=0$,解得两个与x轴交点的横坐标为$x_1=3$,$x_2=-2$。
根据二次函数图象的对称性,对称轴为两个交点横坐标的中点,即:
$x=\frac{x_1+x_2}{2}=\frac{3+(-2)}{2}=\frac{1}{2}$
因此对称轴为直线$x=\frac{1}{2}$。
方法二(展开为一般式求解):
先将函数展开整理为一般式:
$y=(x-3)(x+2)=x^2 -x -6$
其中$a=1$,$b=-1$,代入对称轴公式$x=-\frac{b}{2a}$得:
$x=-\frac{-1}{2×1}=\frac{1}{2}$
因此对称轴为直线$x=\frac{1}{2}$。
【答案】
D
【知识点】
二次函数交点式、对称轴计算
【点评】
本题属于基础题,两种求解方法均需熟练掌握,利用交点式的中点性质可以简化计算步骤,提高解题效率。
【难度系数】
0.85
3. 二次函数$y=ax^2+bx+c$的图象如图所示,下列结论正确的是(

A.$a>0,b>0,c>0$
B.$a<0,b<0,c>0$
C.$a<0,b<0,c<0$
D.$a>0,b<0,c<0$
B
)。A.$a>0,b>0,c>0$
B.$a<0,b<0,c>0$
C.$a<0,b<0,c<0$
D.$a>0,b<0,c<0$
答案
B
解析
【分析】
要判断二次函数$y=ax^2+bx+c$的系数$a、b、c$的符号,可按三步推导:①根据抛物线开口方向判断$a$的符号:开口向下则$a<0$,开口向上则$a>0$;②根据抛物线与$y$轴的交点位置判断$c$的符号:交点在$y$轴正半轴则$c>0$,交点在负半轴则$c<0$;③根据对称轴位置结合$a$的符号判断$b$的符号,可借助“左同右异”规律:对称轴在$y$轴左侧时$a、b$符号相同,对称轴在$y$轴右侧时$a、b$符号相反。最后结合推导结果匹配选项即可。
【解析】
1. 判断$a$的符号:由图象可知抛物线开口向下,因此$a<0$;
2. 判断$c$的符号:抛物线与$y$轴交于正半轴,当$x=0$时,$y=c$,因此$c>0$;
3. 判断$b$的符号:抛物线对称轴在$y$轴左侧,根据“左同右异”规律,$a、b$符号相同,已知$a<0$,因此$b<0$。
综上,$a<0,b<0,c>0$,对应选项B。
【答案】
B
【知识点】
二次函数图象与系数关系,二次函数对称轴性质
【点评】
本题是二次函数的基础常考题,核心考查根据函数图象判断系数符号的方法,掌握“开口定a、y轴交点定c、对称轴结合a定b”的判断逻辑,就能快速准确解题。
【难度系数】
0.8
要判断二次函数$y=ax^2+bx+c$的系数$a、b、c$的符号,可按三步推导:①根据抛物线开口方向判断$a$的符号:开口向下则$a<0$,开口向上则$a>0$;②根据抛物线与$y$轴的交点位置判断$c$的符号:交点在$y$轴正半轴则$c>0$,交点在负半轴则$c<0$;③根据对称轴位置结合$a$的符号判断$b$的符号,可借助“左同右异”规律:对称轴在$y$轴左侧时$a、b$符号相同,对称轴在$y$轴右侧时$a、b$符号相反。最后结合推导结果匹配选项即可。
【解析】
1. 判断$a$的符号:由图象可知抛物线开口向下,因此$a<0$;
2. 判断$c$的符号:抛物线与$y$轴交于正半轴,当$x=0$时,$y=c$,因此$c>0$;
3. 判断$b$的符号:抛物线对称轴在$y$轴左侧,根据“左同右异”规律,$a、b$符号相同,已知$a<0$,因此$b<0$。
综上,$a<0,b<0,c>0$,对应选项B。
【答案】
B
【知识点】
二次函数图象与系数关系,二次函数对称轴性质
【点评】
本题是二次函数的基础常考题,核心考查根据函数图象判断系数符号的方法,掌握“开口定a、y轴交点定c、对称轴结合a定b”的判断逻辑,就能快速准确解题。
【难度系数】
0.8
4. 求下列二次函数图象的开口方向、顶点坐标和对称轴。
(1) $y=2x^2 -8x +1$;
(2) $y=-\frac{1}{2}x^2 +x -\frac{3}{2}$。
(1) $y=2x^2 -8x +1$;
(2) $y=-\frac{1}{2}x^2 +x -\frac{3}{2}$。
答案
(1) 开口向上,顶点坐标是$(2,-7)$,对称轴是直线$x=2$。
(2) 开口向下,顶点坐标是$(1,-1)$,对称轴是直线$x=1$。
(2) 开口向下,顶点坐标是$(1,-1)$,对称轴是直线$x=1$。
解析
【分析】
要确定二次函数的开口方向、顶点坐标和对称轴,可结合二次函数一般式$y=ax^2+bx+c(a≠0)$的性质求解:①开口方向由$a$的符号决定,$a>0$时开口向上,$a<0$时开口向下;②顶点坐标和对称轴可通过两种方法计算:一是用配方法将一般式转化为顶点式$y=a(x-h)^2+k$,直接得到顶点为$(h,k)$、对称轴为直线$x=h$;二是用顶点公式,先算对称轴$x=-\frac{b}{2a}$,再代入函数求对应$y$值即可得到顶点纵坐标。
【解析】
(1) 对于$y=2x^2 -8x +1$:
$\because$ 二次项系数$a=2>0$,$\therefore$ 函数图象开口向上;
用配方法化为顶点式:
$y=2x^2-8x+1=2(x^2-4x)+1=2(x^2-4x+4-4)+1=2(x-2)^2-8+1=2(x-2)^2-7$
根据顶点式可得,顶点坐标为$(2,-7)$,对称轴为直线$x=2$。
(2) 对于$y=-\frac{1}{2}x^2 +x -\frac{3}{2}$:
$\because$ 二次项系数$a=-\frac{1}{2}<0$,$\therefore$ 函数图象开口向下;
用配方法化为顶点式:
$y=-\frac{1}{2}x^2+x-\frac{3}{2}=-\frac{1}{2}(x^2-2x)-\frac{3}{2}=-\frac{1}{2}(x^2-2x+1-1)-\frac{3}{2}=-\frac{1}{2}(x-1)^2+\frac{1}{2}-\frac{3}{2}=-\frac{1}{2}(x-1)^2-1$
根据顶点式可得,顶点坐标为$(1,-1)$,对称轴为直线$x=1$。
【答案】
(1) 开口向上,顶点坐标是$(2,-7)$,对称轴是直线$x=2$。
(2) 开口向下,顶点坐标是$(1,-1)$,对称轴是直线$x=1$。
【知识点】
二次函数图象性质、配方法化顶点式、二次函数顶点与对称轴求解
【点评】
本题是二次函数基础题型,核心考察二次函数一般式与图象特征的对应关系,配方法和顶点公式法都是二次函数章节的必备基础技能,掌握该类题型是后续学习二次函数增减性、最值、实际应用等内容的前提。
【难度系数】
0.85
要确定二次函数的开口方向、顶点坐标和对称轴,可结合二次函数一般式$y=ax^2+bx+c(a≠0)$的性质求解:①开口方向由$a$的符号决定,$a>0$时开口向上,$a<0$时开口向下;②顶点坐标和对称轴可通过两种方法计算:一是用配方法将一般式转化为顶点式$y=a(x-h)^2+k$,直接得到顶点为$(h,k)$、对称轴为直线$x=h$;二是用顶点公式,先算对称轴$x=-\frac{b}{2a}$,再代入函数求对应$y$值即可得到顶点纵坐标。
【解析】
(1) 对于$y=2x^2 -8x +1$:
$\because$ 二次项系数$a=2>0$,$\therefore$ 函数图象开口向上;
用配方法化为顶点式:
$y=2x^2-8x+1=2(x^2-4x)+1=2(x^2-4x+4-4)+1=2(x-2)^2-8+1=2(x-2)^2-7$
根据顶点式可得,顶点坐标为$(2,-7)$,对称轴为直线$x=2$。
(2) 对于$y=-\frac{1}{2}x^2 +x -\frac{3}{2}$:
$\because$ 二次项系数$a=-\frac{1}{2}<0$,$\therefore$ 函数图象开口向下;
用配方法化为顶点式:
$y=-\frac{1}{2}x^2+x-\frac{3}{2}=-\frac{1}{2}(x^2-2x)-\frac{3}{2}=-\frac{1}{2}(x^2-2x+1-1)-\frac{3}{2}=-\frac{1}{2}(x-1)^2+\frac{1}{2}-\frac{3}{2}=-\frac{1}{2}(x-1)^2-1$
根据顶点式可得,顶点坐标为$(1,-1)$,对称轴为直线$x=1$。
【答案】
(1) 开口向上,顶点坐标是$(2,-7)$,对称轴是直线$x=2$。
(2) 开口向下,顶点坐标是$(1,-1)$,对称轴是直线$x=1$。
【知识点】
二次函数图象性质、配方法化顶点式、二次函数顶点与对称轴求解
【点评】
本题是二次函数基础题型,核心考察二次函数一般式与图象特征的对应关系,配方法和顶点公式法都是二次函数章节的必备基础技能,掌握该类题型是后续学习二次函数增减性、最值、实际应用等内容的前提。
【难度系数】
0.85
5. 已知抛物线的顶点坐标是$(2,-3)$,且经过点$(1,-\dfrac{5}{2})$。
(1)求这条抛物线的函数表达式,并作出这个函数的大致图象。
(2)当$x=3$时,求$y$的值。
(3)当$x$在什么范围内时,$y$随$x$的增大而增大?当$x$在什么范围内时,$y$随$x$的增大而减小?
(1)求这条抛物线的函数表达式,并作出这个函数的大致图象。
(2)当$x=3$时,求$y$的值。
(3)当$x$在什么范围内时,$y$随$x$的增大而增大?当$x$在什么范围内时,$y$随$x$的增大而减小?
答案
(1) $y=\frac{1}{2}x^2-2x-1$,即$y=\frac{1}{2}(x-2)^2-3$。图象略。
(2) $y=-\frac{5}{2}$。
(3) 当$x≥2$时,$y$随$x$的增大而增大;当$x≤2$时,$y$随$x$的增大而减小。
(2) $y=-\frac{5}{2}$。
(3) 当$x≥2$时,$y$随$x$的增大而增大;当$x≤2$时,$y$随$x$的增大而减小。
解析
【分析】
(1)已知抛物线顶点坐标,优先选择顶点式设函数表达式可简化计算:设顶点式为$y=a(x-h)^2+k$,先代入顶点坐标$(2,-3)$确定$h$、$k$的值,再代入已知点$(1,-\frac{5}{2})$求出系数$a$,即可得到解析式;绘制图象时先确定顶点、对称轴、与坐标轴交点等关键点,再描点连线即可。
(2)求$x=3$对应的$y$值,直接将$x=3$代入已求出的解析式计算即可。
(3)根据抛物线的开口方向和对称轴位置,结合二次函数增减性的规律即可判断对应范围。
【解析】
(1)设抛物线的解析式为$y=a(x-2)^2-3(a≠0)$,将点$(1,-\frac{5}{2})$代入解析式:
$\begin{aligned}-\frac{5}{2}&=a×(1-2)^2-3\\-\frac{5}{2}&=a-3\\a&=\frac{1}{2}\end{aligned}$
因此抛物线解析式为$y=\frac{1}{2}(x-2)^2-3$,展开为一般式得$y=\frac{1}{2}x^2-2x-1$。
图象绘制:先确定对称轴为直线$x=2$,顶点坐标为$(2,-3)$,再取$x=0、1、3、4$等点计算对应$y$值,描点后用平滑曲线连接即可(图象略)。
(2)将$x=3$代入$y=\frac{1}{2}(x-2)^2-3$:
$y=\frac{1}{2}×(3-2)^2-3=\frac{1}{2}-3=-\frac{5}{2}$
(3)由$a=\frac{1}{2}>0$可知抛物线开口向上,且抛物线对称轴为直线$x=2$,因此:
当$x≥2$时,$y$随$x$的增大而增大;当$x≤2$时,$y$随$x$的增大而减小。
【答案】
(1) $y=\frac{1}{2}x^2-2x-1$,即$y=\frac{1}{2}(x-2)^2-3$。图象略。
(2) $y=-\frac{5}{2}$。
(3) 当$x≥2$时,$y$随$x$的增大而增大;当$x≤2$时,$y$随$x$的增大而减小。
【知识点】
待定系数法求二次函数解析式;二次函数图象与性质;二次函数增减性
【点评】
本题是二次函数基础题型,核心考查二次函数解析式的求解及性质应用,解题关键是根据已知条件选择合适的解析式形式,熟练掌握二次函数开口方向、对称轴与增减性的对应关系。
【难度系数】
0.8
(1)已知抛物线顶点坐标,优先选择顶点式设函数表达式可简化计算:设顶点式为$y=a(x-h)^2+k$,先代入顶点坐标$(2,-3)$确定$h$、$k$的值,再代入已知点$(1,-\frac{5}{2})$求出系数$a$,即可得到解析式;绘制图象时先确定顶点、对称轴、与坐标轴交点等关键点,再描点连线即可。
(2)求$x=3$对应的$y$值,直接将$x=3$代入已求出的解析式计算即可。
(3)根据抛物线的开口方向和对称轴位置,结合二次函数增减性的规律即可判断对应范围。
【解析】
(1)设抛物线的解析式为$y=a(x-2)^2-3(a≠0)$,将点$(1,-\frac{5}{2})$代入解析式:
$\begin{aligned}-\frac{5}{2}&=a×(1-2)^2-3\\-\frac{5}{2}&=a-3\\a&=\frac{1}{2}\end{aligned}$
因此抛物线解析式为$y=\frac{1}{2}(x-2)^2-3$,展开为一般式得$y=\frac{1}{2}x^2-2x-1$。
图象绘制:先确定对称轴为直线$x=2$,顶点坐标为$(2,-3)$,再取$x=0、1、3、4$等点计算对应$y$值,描点后用平滑曲线连接即可(图象略)。
(2)将$x=3$代入$y=\frac{1}{2}(x-2)^2-3$:
$y=\frac{1}{2}×(3-2)^2-3=\frac{1}{2}-3=-\frac{5}{2}$
(3)由$a=\frac{1}{2}>0$可知抛物线开口向上,且抛物线对称轴为直线$x=2$,因此:
当$x≥2$时,$y$随$x$的增大而增大;当$x≤2$时,$y$随$x$的增大而减小。
【答案】
(1) $y=\frac{1}{2}x^2-2x-1$,即$y=\frac{1}{2}(x-2)^2-3$。图象略。
(2) $y=-\frac{5}{2}$。
(3) 当$x≥2$时,$y$随$x$的增大而增大;当$x≤2$时,$y$随$x$的增大而减小。
【知识点】
待定系数法求二次函数解析式;二次函数图象与性质;二次函数增减性
【点评】
本题是二次函数基础题型,核心考查二次函数解析式的求解及性质应用,解题关键是根据已知条件选择合适的解析式形式,熟练掌握二次函数开口方向、对称轴与增减性的对应关系。
【难度系数】
0.8
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