初中二次函数解析式的确定-例题和答案
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第一、求二次函数解析式的问题
一.知识要点:
1.已知抛物线的顶点(m,n )及抛物线上的另一点(a,b),这时可以设抛物线的解析式为:y=k(x-a)2+b.,式中只有一个待定系数k,把(m,n )代入即可求出k ,从而求出抛物线的解析式。
2. 已知抛物线与x 轴的交点(x 1,0)和(x 2,0)及抛物线上的另一点(a,b),这时可以设抛物线的解析式为:y=k(x-x 1 )(x-x 2 ) 式中只有一个待定系数k,把(a,b )代入即可求出k ,从而求出抛物线的解析式。
3. 已知抛物线上任意三点(x 1,y 1)(x 2,y 2)(x 3,y 3)这时可以设抛物线的解析式为:y=ax 2+bx+c,式中含有三个待定系数a 、b 、c 把(x 1,y 1)(x 2,y 2)(x 3,y 3)代入,得到含a , b, c 的方程组,即可求出k ,从而求出抛物线的解析式。
二. 重点、难点:
重点:求二次函数的函数关系式
难点:建立适当的直角坐标系,求出函数关系式,解决实际问题。
三. 教学建议:
求二次函数的关系式,应恰当地选用二次函数关系式的形式,选择恰当,解题简捷;选择不当,解题繁琐;解题时,应根据题目特点,灵活选用。 典型例题
例1.已知某二次函数的图象经过点A (-1,-6),B (2,3),C (0,-5)三点,求其函数关系式。
例2. 已知二次函数y ax bx c =++2的图象的顶点为(1,-92
),且经过点(-2,0),求该二次函数的函数关系式。
例3. 已知二次函数图象的对称轴是x =-3,且函数有最大值为2,图象
与x 轴的一个交点是(-1,0),求这个二次函数的解析式。
例4. 已知二次函数y ax bx c =++2的图象如图1所示,则这个二次函数
的关系式是
例5. 已知:抛物线在x 轴上所截线段为4,顶点坐标为(2,4),求这
个函数的关系式
例6. 已知二次函数y m x mx m m =-++-()()()123212≠的最大值是零,
求此函数的解析式。
例7. 已知某抛物线是由抛物线y x =22经过平移而得到的,且该抛物线
经过点A (1,1),B (2,4
例8. 如图2,已知点A (-4,0)和点B (6,0),第三象限内有一点P ,它的横坐标为-2,并且满足条件tan tan ∠·∠PAB PBA 1
(1)求证:△PAB 是直角三角形。
(2)求过P 、A 、B 三点的抛物线的解析式,并求顶点坐标。
例9. 如图3所示,是某市一条高速公路上的隧道口,在平面直角坐标系
上的示意图,点A 和A 1,点B 和B 1分别关于y 轴对称,隧道拱部分BCB 1为一段抛物线,最高点C 离路面AA 1的距离为8米,点B 离地面AA 1的距离为6米,隧道宽AA 1为16米
图3
(1)求隧道拱抛物线BCB 1的函数表达式;
(2)现有一大型运货汽车,装载某大型设备后,其宽为4米,车载大型
设备的顶部与路面的距离均为7米,问它能否安全通过这个隧道?请说明理由。
例10. 有这样一个问题:
已知:二次函数y ax bx c =++2的图象经过A (0,a ),B (1,2),
,求证:这个二次函数图象的对称轴是直线x =2,题目中的矩形框部分是一段被墨水覆盖而无法辨认的文字。
(1)根据现有的信息,你能否求出题目中二次函数的关系式?若能,写
出求解过程,若不能,说明理由。
(2)请你根据已有信息,在原题中的矩形框内,填加一个适当的条件,把原题补充完整。
例11. 已知四点A(1,2),B(0,6),C(-2,20),D(-1,12),试问是否存在一个二次函数,使它的图象同时经过这四个点?如果存在,请求出它的关系式;如果不存在,说明理由。
1.分析:设y ax bx c =++2,其图象经过点C (0,-5),可得c =-5,再由另外两点建立关于a b 、的二元一次方程组,解方程组求出a 、b 的值即可。 解:设所求二次函数的解析式为y ax bx c =++2
因为图象过点C (0,-5),∴c =-5
又因为图象经过点A (-1,-6),B (2,3),故可得到:
a b a b a b a b a b --=-+-=???-=-+=???==???
56425312412即解得: ∴所求二次函数的解析式为y x x =+-225
说明:当已知二次函数的图象经过三点时,可设其关系式为y ax bx c =++2,然后确定a 、b 、c 的值即得,本题由C (0,-5)可先求出c 的值,这样由另两个点列出二元一次方程组,可使解题过程简便。
2. 分析:由已知顶点为(1,-92),故可设y a x =--()192
2,再由点(-2,0)确定a 的值即可 解:设y a x =--()192
2,则 ∵图象过点(-2,0),
∴02192
2=---a () ∴a y x ==--1212192
2,∴,() 即:y x x =--12
42 说明:如果题目已知二次函数图象的顶点坐标(h ,k ),一般设y a x h k =-+()2,再根据其他条件确定a 的值。本题虽然已知条件中已设y ax bx c =++2,但我们可以不用这种形式而另设y a x h k =-+()2这种形式。因为在y ax bx c =++2这种形式中,我们必须求a 、b 、c 的值,而在y a x h k =-+()2这种形式中,在顶点已知的条件下,只需确定一个字母a 的值,显然这种形式更能使我们快捷地求其函
数关系式。
3.分析:依题意,可知顶点坐标为(-3,2),因此,可设解析式为顶点式 解:设这个二次函数的解析式为y a x =++()322
∵图象经过(-1,0),
∴01322=-++a ()
∴a =-12
∴所求这个二次函数的解析式为y x =-++12
322() 即:y x x =---12352
2 说明:在题设的条件中,若涉及顶点坐标,或对称轴,或函数的最大(最小值),可设顶点式为解析式。
4.分析:可根据题中图中的信息转化为一般式(或顶点式)(或交点式)。 方法一:由图象可知:该二次函数过(0,0),(2,0),(1,-1)三点
设解析式为y ax bx c =++2
根据题意得:00421120==++-=++?????==-=????
?c a b c
a b c a b c 解得 ∴所求二次函数的解析式为y x x =-22
方法二:由图象可知,该二次函数图象的顶点坐标为(1,-1)
设解析式为y a x =--()112
∵图象过(0,0),∴00112=--a (),∴a =1
∴所求二次函数的解析式为y x =--()112
即y x x =-22
方法三:由图象可知,该二次函数图象与x 轴交于点(0,0),(2,0)
设解析式为y a x x =--()()02
∵图象过(1,-1)
∴-=-112a (),∴a =1
∴所求二次函数解析式为:y x x =-()2
即:y x x =-22
说明:依题意后两种方法比较简便。
5.分析:由于抛物线是轴对称图形,设抛物线与x 轴的两个交点为(x 1,0),(x 2,
0),则有对称轴x x x =+12
12(),利用这个对称性很方便地求二次函数的解析式 解:∵顶点坐标为(2,4)
∴对称轴是直线x =2
∵抛物线与x 轴两交点之间距离为4
∴两交点坐标为(0,0),(4,0)
设所求函数的解析式为y a x =-+()242
∵图象过(0,0)点
∴044=+a ,∴a =-1
∴所求函数的解析式为y x x =-+24
6.分析:依题意,此函数图象的开口应向下,则有a m =-<10,且顶点的纵坐标的值为零,则有:413224102·()()()()
m m m m ----=。以上两个条件都应满足,可求m 的值。
解:依题意:m m m m m -<----=?????10413224102
①②()()()()
由①得 m <1
由②得:m m 1212
2==,(舍去) 所求函数式为y x x =-++-()()121212312
22×× 7.分析:设所求抛物线的函数关系式为y ax bx c =++2,则由于它是抛物线y x =22经过平移而得到的,故a =2,再由已知条件列出b 、c 的二元一次方程组可解本题。
解:设所求抛物线的函数关系式为y ax bx c =++2,则由已知可得a =2,又它经过点A (1,1),B (2,4)
故:21824124++=++=???+=-+=-???b c b c b c b c 即 解得:b c =-=???32
∴所求抛物线的函数表达式为:y x x =-+2322
说明:本题的关键是由所求抛物线与抛物线y x =22的平移关系,得到a =2
即:y x x =-+-1212
2 8.分析:(1)中须证PA PB AB 222+=,由已知条件:
tan tan ∠·∠PAB PBA =1,应过P 作PC ⊥x 轴
(2)中已知P 、A 、B 三点的坐标,且根据点的位置可用三种不同的方
法求出抛物线的解析式
解:(1)过P 作PC ⊥x 轴于点C ,
由已知易知AC =2,BC =8
从而∠,∠tan tan PAB PC PBA PC ==28
∴PC PC 28
1·=,解得:PC =4 ∴P 点的坐标为(-2,-4)
由勾股定理可求得:PA AC PC 22220=+=
PB BC PC 22280=+=,又AB 2100=
∴AB PA PB APB 22290=+=,∴∠°
故△APB 是直角三角形
(2)解法1,可设过P 、A 、B 三点的抛物线的解析式为:
y ax bx c =++2,
则有4241640366014126a b c a b c a b c a b c -+=--+=++=?????==-=-??????
???∴ ∴y x x x =--=--14126141254
22() ∴顶点坐标(1,-254
) 解法2:由抛物线与x 轴交于A (-4,0),B (6,0),
可设y a x x =+-()()46,又抛物线过点P (-2,-4)可求a 值
解法3:由A (-4,0),B (6,0)
可知抛物线的对称轴为x =1
可设y a x k =-+()12,将A 、B 点的坐标代入解析式可求a ,k 的值
9.分析:(1)由已知可得顶点C 的坐标为(0,8),B 点坐标为(-8,6),从而可求其函数关系式。 (2)假设汽车从正中行驶,则其最右边到y 轴的距离是2,于是求出抛
物线上横坐标为2的点的坐标,再看它到地面AA 1的距离是否大于7米,由此可判断运货汽车能否安全通过隧道。
解:(1)如图所示,由已知得OA =OA 1=8,OC =8,
故C 点坐标(0,8),B 点坐标为(-8,6)
设隧道拱抛物线BCB 1的函数表达式为y ax =+28,
则()-+==-886132
2·,得a a ∴隧道拱抛物线BCB 1的函数关系式为y x =-+132
82 (2)设货运汽车从正中行驶,则其最右边正上方抛物线上的点的横
坐标为2,设这个点为D ,过D 作DE ⊥x 轴于E
当x =2时,y =-+=-+=132********
2× ∴D 点坐标为(2,778),∴DE =778
∵DE =778
>7 ∴该运货汽车能安全通过这个隧道。
说明:要求抛物线的函数关系式,关键是确定其上的点的坐标,再选用适当的形式求其关系式。
本题第(2)小题中,还可以求出抛物线上纵坐标为7的点的坐标(有两
个),再比较这两点间的水平距离是否大于4。
10.分析:仅由A 、B 两点无法求其关系式,但如果把待证的结论也看成已知条件,则可求出其关系式
解:(1)能 y x x =-+-241,过程如下
由图象经过点A (0,a ),得c =a
将图象对称轴为直线x =2看成已知条件,则
∵抛物线y ax bx c =++2的对称轴是直线x b a =-
2 ∴-
==-b a
b a 224得 ∴y ax ax a =-+24
∵抛物线经过点B (1,2)
∴a a a a -+==-421,∴ ∴所求二次函数的关系式为y x x =-+-241
(2)可补充条件:b a =-4(或a b =-=14或或其他条件)
说明:二次函数y ax bx c =++2配方后可变形为y a x b a ac b a
=++-()24422,故其图象的对称轴是直线x b a
=-2,顶点坐标是(--b a ac b a 2442,) 第(2)题的答案不唯一,补充的条件只要能求出其关系式为y x x =-+-241即可。
11.分析:先求出经过A 、B 、C 的抛物线的关系式,再验证点D 是否在所求抛物线上,若在,则存在这样的二次函数;若不在,则不存在这样的二次函数。 解:设图象经过A 、B 、C 的二次函数为y ax bx c =++2
则由图象经过点B (0,6),可得c =6
又∵图象经过点A (1,2),C (-2,20)
∴即:a b a b a b a b ++=-+=???+=--=???6242620
427
解得:a b ==-???15
∴经过A 、B 、C 三点的二次函数为y x x =-+256
∵当x y =-=---+=11516122时,×()()
∴点D (-1,12)在函数y x x =-+256的图象上
即存在二次函数y x x =-+256,其图象同时经过四个点。
说明:探索同时经过四点的抛物线的问题,可先求出经过其中三个点的抛物线的关系式,再判断第四个点是否在所求抛物线上。