初三二次函数的基本知识
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二次函数 I.定义与定义表达式 一般地,自变量x和因变量y之间存在如下关系: y=ax^2+bx+c(a,b,c为常数,a≠0,且a决定函数的开口方向,a>0时,开口方向向上,a<0时,开口方向向下,IaI还可以决定开口大小,IaI越大开口就越小,IaI越小开口就越大.) 则称y为x的二次函数。 二次函数表达式的右边通常为二次三项式。 II.二次函数的三种表达式 一般式:y=ax^2;+bx+c(a,b,c为常数,a≠0) 顶点式:y=a(x-h)^2;+k [抛物线的顶点P(h,k)] 交点式:y=a(x-x1)(x-x2) [仅限于与x轴有交点A(x1,0)和 B(x2,0)的抛物线] 注:在3种形式的互相转化中,有如下关系: h=-b/2a k=(4ac-b^2;)/4a x1,x2=(-b±√b^2;-4ac)/2a III.二次函数的图像 在平面直角坐标系中作出二次函数y=x²的图像, 可以看出,二次函数的图像是一条抛物线。 IV.抛物线的性质 1.抛物线是轴对称图形。对称轴为直线 x = -b/2a。 对称轴与抛物线唯一的交点为抛物线的顶点P。 特别地,当b=0时,抛物线的对称轴是y轴(即直线x=0) 2.抛物线有一个顶点P,坐标为 P [ -b/2a ,(4ac-b^2;)/4a ]。 当-b/2a=0时,P在y轴上;当Δ= b^2-4ac=0时,P在x轴上。 3.二次项系数a决定抛物线的开口方向和大小。 当a>0时,抛物线向上开口;当a<0时,抛物线向下开口。 |a|越大,则抛物线的开口越小。 4.一次项系数b和二次项系数a共同决定对称轴的位置。 当a与b同号时(即ab>0),对称轴在y轴左; 当a与b异号时(即ab<0),对称轴在y轴右。 5.常数项c决定抛物线与y轴交点。 抛物线与y轴交于(0,c) 6.抛物线与x轴交点个数 Δ= b^2-4ac>0时,抛物线与x轴有2个交点。 Δ= b^2-4ac=0时,抛物线与x轴有1个交点。 Δ= b^2-4ac<0时,抛物线与x轴没有交点。 V.二次函数与一元二次方程 特别地,二次函数(以下称函数)y=ax^2;+bx+c, 当y=0时,二次函数为关于x的一元二次方程(以下称方程), 即ax^2;+bx+c=0 此时,函数图像与x轴有无交点即方程有无实数根。 函数与x轴交点的横坐标即为方程的根。
例题:
1、P是抛物线y²=4x的点 则点P到直线4x+3y+15=0的距离最小值是多少?
解:设点P到直线的距离为d
设点P的坐标为(y²/4,y)
代入距离公式
d=|y²+3y+15|/√(4²+3²)=|(y+3/2)²+51/4|/5
很明显,y=-3/2时,y²+3y+15有最小值是51/4所以点P到直线的距离最小值是51/20
2、在直角坐标系中,抛物线y=ax²+bx+c与x轴交于a,b两点,(点a在点b左侧),与y轴交于点c,点a(-3,0)点c(0,3),且抛物线对称轴是x=-2(1)若p是线段ac上一点,设△abp,△bpc的面积分别为s△abp,s△bpc,且s△abp比s△bpc=2比3,求p坐标(2)设圆心q半径为1,圆心q在抛物线上运动,则在运动过程中手否存在圆心q与y轴相切的情况,求q的坐标
解:(1)根据题意
对称轴x=-2
那么点b的坐标是(-1,0)
s△abp比s△bpc=2比3
因为s△abp和s△bpc是不同底而等高
也就是说ap:pc=2:3
oa²+oc²=ac²
ac=3√2
oa=oc,所以角oac是45度
那么点p到y轴距离=ac×3/5×cos角oac=3√2×3/5×√2/2=9/5
点p到x轴距离=ac×2/5×sin角oac=3√2×2/5×√2/2=6/5
所以点p的坐标是(-9/5,6/5)
(2)根据题意设抛物线解析式为y=ax²+bx+3
将(-3,0)(-2,0)代入
9a-3b+3=0
4a-2b+3=0
解得
a=1/2,b=-5/2
y=1/2x²-5/2x+3
如果存在q点,那么也就是说点q的距离到y轴=1
也就是当x=1或-1的时候
x=-1,y=0
x=1,y=5
q(-1,0)或(1,5)
3、直线y=-x+6与x轴交于点A,与y轴交与点B,以线段AB为直径作圆C,抛物线y=ax的平方+bx+c过A,C,O三点。 1、求点C的坐标和抛物线的解析式。2.过点B作直线与x轴交于点D,且OB的平方=OA*OD,求证DB是圆C的切线。3.抛物线上是否存在一点P,使以P,O,C,A为顶点的四边形为直角梯形,如果存在,求出点P的坐标,如果不存在,请说明理由。
解:如图
1、令x=0和y=0分别求出点A和B的坐标
点A(6,0),B(0,6)
圆心C的坐标为(3,3)
设抛物线的方程为y=ax²+bx
将(3,3)和(6,0)分别代入
9a+3b=3
36a+6b=0
解得
a=-1/3,b=2
抛物线的解析式为y=-1/3x²+2x
2、设点D的坐标为(x,0)
|OB|=6,|OD|=|x|,|OA|=6
根据题意
36=|x|×6
x=-6或6(舍去)
点D的坐标为(-6,0)
|AD|=12,|AB|=6√2,|BD|=6√2
|AB|²+|BD|²=|AD|²
所以∠ABD=90度
BD是圆C的切线
3、存在一点P
|OA|=6,|OC|=3√2,|AC|=3√2
|OC|²+|AC|²=|OA|²
所以∠OCA=90度
过点A作OC的平行线交抛物线于点P,交y轴于点E,点P即为所求
由题意可知
BD‖OC‖AP,且C为AB中点
所以点O为BE中点,点E的坐标为 (0,-6)
直线AP和直线AB垂直,所以直线AP的斜率是1
直线AP的方程为y=x-6
联立
y=x-6(1)
y=-1/3x²+2x(2)
(1)代入(2)
x-6=-1/3x²+2x
化简
x²-3x-18=0
(x-6)(x+3)=0
x=-3或x=6(舍去,此时为点A坐标)
x=-3时,y=-9
所以点P的坐标为(-3,-9)
例题:
1、P是抛物线y²=4x的点 则点P到直线4x+3y+15=0的距离最小值是多少?
解:设点P到直线的距离为d
设点P的坐标为(y²/4,y)
代入距离公式
d=|y²+3y+15|/√(4²+3²)=|(y+3/2)²+51/4|/5
很明显,y=-3/2时,y²+3y+15有最小值是51/4所以点P到直线的距离最小值是51/20
2、在直角坐标系中,抛物线y=ax²+bx+c与x轴交于a,b两点,(点a在点b左侧),与y轴交于点c,点a(-3,0)点c(0,3),且抛物线对称轴是x=-2(1)若p是线段ac上一点,设△abp,△bpc的面积分别为s△abp,s△bpc,且s△abp比s△bpc=2比3,求p坐标(2)设圆心q半径为1,圆心q在抛物线上运动,则在运动过程中手否存在圆心q与y轴相切的情况,求q的坐标
解:(1)根据题意
对称轴x=-2
那么点b的坐标是(-1,0)
s△abp比s△bpc=2比3
因为s△abp和s△bpc是不同底而等高
也就是说ap:pc=2:3
oa²+oc²=ac²
ac=3√2
oa=oc,所以角oac是45度
那么点p到y轴距离=ac×3/5×cos角oac=3√2×3/5×√2/2=9/5
点p到x轴距离=ac×2/5×sin角oac=3√2×2/5×√2/2=6/5
所以点p的坐标是(-9/5,6/5)
(2)根据题意设抛物线解析式为y=ax²+bx+3
将(-3,0)(-2,0)代入
9a-3b+3=0
4a-2b+3=0
解得
a=1/2,b=-5/2
y=1/2x²-5/2x+3
如果存在q点,那么也就是说点q的距离到y轴=1
也就是当x=1或-1的时候
x=-1,y=0
x=1,y=5
q(-1,0)或(1,5)
3、直线y=-x+6与x轴交于点A,与y轴交与点B,以线段AB为直径作圆C,抛物线y=ax的平方+bx+c过A,C,O三点。 1、求点C的坐标和抛物线的解析式。2.过点B作直线与x轴交于点D,且OB的平方=OA*OD,求证DB是圆C的切线。3.抛物线上是否存在一点P,使以P,O,C,A为顶点的四边形为直角梯形,如果存在,求出点P的坐标,如果不存在,请说明理由。
解:如图
1、令x=0和y=0分别求出点A和B的坐标
点A(6,0),B(0,6)
圆心C的坐标为(3,3)
设抛物线的方程为y=ax²+bx
将(3,3)和(6,0)分别代入
9a+3b=3
36a+6b=0
解得
a=-1/3,b=2
抛物线的解析式为y=-1/3x²+2x
2、设点D的坐标为(x,0)
|OB|=6,|OD|=|x|,|OA|=6
根据题意
36=|x|×6
x=-6或6(舍去)
点D的坐标为(-6,0)
|AD|=12,|AB|=6√2,|BD|=6√2
|AB|²+|BD|²=|AD|²
所以∠ABD=90度
BD是圆C的切线
3、存在一点P
|OA|=6,|OC|=3√2,|AC|=3√2
|OC|²+|AC|²=|OA|²
所以∠OCA=90度
过点A作OC的平行线交抛物线于点P,交y轴于点E,点P即为所求
由题意可知
BD‖OC‖AP,且C为AB中点
所以点O为BE中点,点E的坐标为 (0,-6)
直线AP和直线AB垂直,所以直线AP的斜率是1
直线AP的方程为y=x-6
联立
y=x-6(1)
y=-1/3x²+2x(2)
(1)代入(2)
x-6=-1/3x²+2x
化简
x²-3x-18=0
(x-6)(x+3)=0
x=-3或x=6(舍去,此时为点A坐标)
x=-3时,y=-9
所以点P的坐标为(-3,-9)
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抛物线是轴对称图形,对称轴为直线x = -b/2a 对称轴与抛物线唯一的交点为抛物线的顶点P。 ,当b=0时,抛物线的对称轴是y轴 ;
抛物线有一个顶点P,坐标为P ( -b/2a ,4ac-b^2/4a )
当-b/2a=0时,P在y轴上;当Δ= b^2;-4ac=0时,P在x轴上
二次项系数a决定抛物线的开口方向和大小
当a>0时,抛物线向上开口;当a<0时,抛物线向下开口
|a|越大,则抛物线的开口越小;
抛物线有一个顶点P,坐标为P ( -b/2a ,4ac-b^2/4a )
当-b/2a=0时,P在y轴上;当Δ= b^2;-4ac=0时,P在x轴上
二次项系数a决定抛物线的开口方向和大小
当a>0时,抛物线向上开口;当a<0时,抛物线向下开口
|a|越大,则抛物线的开口越小;
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很全了,我认为记住一部分就行了,做题中用到abc取值就行
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