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1、 3.4 一元二次函数的图象和性质 3.4 一元二次函数的图象和性质 复习目标复习目标 1 掌握一元二次函数图象的画法及图象的特征 2 掌握一元二次函数的性质，能利用性质解决实际问题 3 会求二次函数在指定区间上的最大（小）值 4 掌握一元二次函数、一元二次方程的关系。 知识回顾知识回顾 1函数叫做一元二次函数。)0( 2 acbxaxy 2. 一元二次函数的图象是一条抛物线。 3任何一个二次函数都可把它的解析式配方为顶点式：)0( 2 acbxaxy ， a bac a b xay 4 4 ) 2 ( 2 2 性质如下： （1）图象的顶点坐标为，对称轴是直线。) 4 4 , 2 ( 2 a
2、bac a b a b x 2 （2）最大（小）值 当，函数图象开口向上，有最小值，无最大值。0ay a bac y 4 4 2 min 当，函数图象开口向下，有最大值，无最小值。0ay a bac y 4 4 2 max （3）当，函数在区间上是减函数，在上是增函数。0a) 2 ,( a b ), 2 ( a b 当，函数在区间上是减函数，在上是增函数。 0a), 2 ( a b ) 2 ,( a b 【说明】1.我们研究二次函数的性质常用的方法有两种：配方法和公式法。 2无论是利用公式法还是配方法我们都可以直接得出二次函数的顶点坐标与对称 轴； 但我们讨论函数的最值以及它的单调区间时一定要
3、考虑它的开口方向。 例题精解例题精解 一、一元二次函数的图象的画法一、一元二次函数的图象的画法 【例 1】求作函数的图象64 2 1 2 xxy 【解】)128( 2 1 64 2 1 22 xxxxy 2-4)( 2 1 4-4)( 2 1 2222 xx 以为中间值，取的一些值，列表如下：4xx x-7-6-5-4-3-2-1 y 2 5 0 2 3 -2 2 3 0 2 5 【例 2】求作函数的图象。34 2 xxy 【解】)34(34 22 xxxxy 7)2(7)2( 22 xx 先画出图角在对称轴的右边部分，列表2x 【点评】画二次函数图象步骤： (1)配方； (2)列表； (3)
4、描点成图； 也可利用图象的对称性，先画出函数的左（右）边部分图象，再利 用对称性描出右（左）部分就可。 二、一元二次函数性质二、一元二次函数性质 【例 3】求函数的最小值及图象的对称轴和顶点坐标，并求它的单调区间。96 2 xxy 【解】 7)3(79626 222 xxxxxy 由配方结果可知：顶点坐标为，对称轴为；)73( 、3x 当时， 013x7 min y 函数在区间上是减函数，在区间上是增函数。3(、)3 、 【例 4】求函数图象的顶点坐标、对称轴、最值及它的单调区间。135 2 xxy ， 10 3 )5(2 3 2 a b 20 29 )5(4 31)5(4 4 4 22 a
5、bac 函数图象的顶点坐标为，对称轴为) 20 29 , 10 3 ( 20 29 x 当时，函数取得最大值05 10 3 x 20 29 maz y 函数在区间上是增函数，在区间上是减函数。 10 3 ,(), 3 【点评】要研究二次函数顶点、对称轴、最值、单调区间等性质时，方法有两个： x-2-1012 y 76543 (1) 配方法；如例 3 (2) 公式法 ： 适用于不容易配方题目(二次项系数为负数或分数)如例 4， 可避免出错。 任何一个函数都可配方成如下形式：)0( 4 4 ) 2 ( 2 2 a a bac a b xay 三、二次函数性质的应用三、二次函数性质的应用 【 例 5
6、】 (1)如 果对 于 任 意 实 数都 有， 那 么cbxxxf 2 )(t)3()3(tftf （ ） （A）（B） )4() 1 ()3(fff)4()3() 1 (fff （C）（D） ) 1 ()4()3(fff) 1 ()3()4(fff 【解】对于一切的均成立)3()3(tftfRt 的图像关于对称)(xf3x 又 抛物线开口向上。01a 是的最小值。)3(f)(xf ，3431 ) 1 ()4()3(fff (2)如 果对 于 任 意 实 数都 有， 则 cbxxxf 2 )(t)2()2(tftf) 1(f 。(用“”或“”填空) 1 (f 【解】对于一切的均成立)2()2(
7、tftfRt 的图像关于对称)(xf2x 又 抛物线开口向下。01a ，)2(1)2(1 ) 1 () 1(ff 【点评】1.当时，对称轴通过它的最低点(此时函数有最小值)，如果这时有一个点离0a 图象对称轴越远，则对应的函数值就越大。如例 5(1)中当所对应的点比当所对1x4x 应的点离对称轴远，所以时对应的函数值也比较大。1x 21.当时，对称轴通过它的最高点(此时函数有最大值)，如果这时有一个0a 点离图象对称轴越远， 则对应的函数值就越小。 如例 5(2)中当所对应的点比当1x1x 所对应的点离对称轴远，所以对应的函数值也比较小。1x 【例 6】求函数在给定区间上的最值。52 2 xx
8、y5 , 1 【解】 （1）原函数化为6152 2 2 xxxy 当时，01a1x6 min y 又 当时，15115x106) 15( 2 max y （2）原函数可化为：，图象的对称轴是直线 9 10 ) 3 1 ( 2 xy 3 1 x 注意到当时，函数为减函数21 x 3 13 1 3 4 412 3 2 2)2( 2 min fy 【例 7】已知函数是偶函数，试比较，的大1)2( 2 nxxny)2(f)2(f)5(f 小。 【解】解法一：是偶函数，1)2( 2 nxxny , 0n12 2 xy 可知函数的对称轴为直线0 x 又，02 a020205 )5()2()2(fff 解法
9、二：是偶函数，32) 1( 2 mxxmy , 0n12 2 xy 可知在上单调递减12 2 xy), 0( 又是偶函数，1)2( 2 nxxny )5()5(ff 而225 )5()2()2(fff )5()2()2(fff 三、一元二次函数、一元二次方程的关系。三、一元二次函数、一元二次方程的关系。 【例 8】求当为何值时，函数的图象与轴(1)只有一个公共点；(2)kkxxy42 2 x 有两个公共点；(3)没有公共点. 【解】令，则的判别式042 2 kxx02 2 kxxkacb8164 2 (1)当，即，时，方程有两个相等的实根，这时图象与轴只00816 k2kx 有一个公共点； (
10、2) 当，即，时，方程有两个不相等的实根，这时图象与00816 k2kx 轴有两个公共点； (3) 当，即，时，方程有两个不相等的实根，这时图象与00816 k2kx 轴无公共点； 同步训练同步训练 一选择题 1二次函数的值域是（ ）52 2 xxy ( )4，), 4(4，)4,( 2如果二次函数在区间上是减函数，在区间上是增函45 2 mxxy) 1,(), 1 数，则（ ）m 2 -210 -10 3如果二次函数有两个不相等的实数根，则的聚值范围是)3( 2 mmxxym （ ） 0 ), 6()2,()6 , 2()6 , 26 , 2 4函数的最小值是（ ）3 2 1 2 xxy -
11、3. 3 . 2 1 3. 2 1 3 5函数具有性质（ ）242 2 xxy 开口方向向上，对称轴为，顶点坐标为（-1，0） 1x 开口方向向上，对称轴为，顶点坐标为（1，0） 1x 开口方向向下，对称轴为，顶点坐标为（-1，0） 1x 开口方向向下，对称轴为，顶点坐标为（1，0） 1x 6下列命题正确的是（ ） 函数的最小值是 函数的最小值是 362 2 xxy 2 3 362 2 xxy 4 15 函数的最小值为 7 函数的最大值为 734 2 xxy34 2 xxy 7函数（1）；（2）；（3）；（4）342 2 xxy342 2 xxy363 2 xxy 中，对称轴是直线的是（ ）3
12、63 2 xxy1x （1）与（2） （2）与（3） （1）与（3） （2）与（4） 8对于二次函数，下列结论正确的是（ ）xxy82 2 当 时，有最大值 8 当 时，有最大值 82xy2xy 当 时，有最小值 8 当 时，有最小值 8 2xy2xy 9如果函数，对于任意实数 都有，那么下列)0( 2 acbxaxyt)2()2(tftf 选项中正确的是（ ） )4() 1()2(fff)4()2() 1(fff ) 1()4()2(fff) 1()2()4(fff 10若二次函数有最小值，则实数（ ）14 22 xxaya 222 2 二填空 1若函数，则的对称轴是直线 12)( 2 xx
13、xf)(xf 2若函数在区间上是减函数，在区间是增函数，则32 2 bxxy2 ,(, 2( b 3函数的图象与轴的交点坐标是，与轴的交点坐标是、932 2 xxyyx 4已知，则有最值为669 2 xxyy 5已知，则有最值为1284 2 xxyy 三解答题 1 已知二次函数，（1） 指出函数图象的开口方向 ； （2） 当为何值时34 2 xxyx0y ；（3）求函数图象的顶点坐标、对称轴和最值。 2.如果二次函数与轴至多有一个交点，求的值。)8()( 2 kkxxxfxk 3已知二次函数， 22 2) 1(2)(mmmxxf （1）如果它的图象经过原点，求的值。m （2）如果它的图象关于轴对称，写出函数的关系式。y （3）如果它的图象关于轴对称，试比较。y)2()3()2(fff、
