1、二次函数y=a(x-h)2+k(a≠0)的图象是一条抛物线,它的形状与y=ax2(a≠0)的形状相同,只是位置不同.抛物线y=a(x-h)2+k的顶点是(h,k),对称轴是直线x=h.
2、二次函数y=a(x-h)2+k(a≠0)的性质如下:
当a>0时,若x<h,则y随x的增大而减小;若x>h,则y随x的增大而增大;当x=h时,y有最小值k;
当a<0时,若x<h,则y随x的增大而增大;若x>h,则y随x的增大而减小;当x=h时,y有最大值k.
3、抛物线y=a(x-h)2+k(a≠0)与y=ax2(a≠0)的关系.
抛物线y=ax2向右(h>0)或向左(h<0)平移|h|个单位,得抛物线y=a(x-h)2,再把抛物线y=a(x-h)2向上(k>0)或向下(k<0)平移|k|个单位得抛物线y=a(x-h)2+k.
例1、已知二次函数y=-(x+1)2-3.
(1)写出该函数的图象的顶点坐标和对称轴;
(2)说明这个二次函数的最大值(或最小值)是多少?
解:
(1)y=-(x+1)2-3=-[x-(-1)]2-3,
∴顶点坐标为(-1,-3),对称轴为直线x=-1;
(2)∵a=-1<0,∴这个二次函数有最大值,当x=-1时,其最大值为-3.
变式练习1
抛物线y=(x+1)2+2的开口向__________,顶点坐标为__________,对称轴是__________.
答案:上,(-1,2),直线x=-1
例2、把二次函数
的图象向__________平移__________个单位,再向__________平移__________个单位,可得二次函数y=-
(x+2)2-3的图象.
解:
方法1:y=-
(x+2)2-3可变形为y=-
[x-(-2)]2-3.对照y=a(x-h)2+k中的h,k,可知h=-2,k=-3.因此把二次函数
的图象向左平移2个单位,再向下平移3个单位得到y=-
(x+2)2-3的图象.
方法2:利用图象的位置进行平移.
抛物线y=-
(x+2)2-3的顶点为(-2,-3),
的顶点为(0,0),因此可把抛物线
向左平移2个单位,再向下平移3个单位得到y=-
(x+2)2-3的图象.
变式练习2
(1)把抛物线y=2(x+1)2-3先向左平移1个单位,再向上平移2个单位,所得抛物线的解析式为__________;
(2)把抛物线y=2(x+1)2-3先向右平移1个单位,再向下平移2个单位,所得抛物线的解析式为__________.
答案:
(1)y=2(x+1+1)2-3+2=2(x+2)2-1;
(2)y=2(x+1-1)2-3-2=2x2-5.
说明:向左平移1个单位,即-(-1)=+1.
例3、在直角坐标系中,二次函数图象的顶点为A(1,-4),且过点B(3,0).
(1)求该二次函数解析式;
(2)把这个函数的图象进行怎样的左右平移,使其图象过原点?
解:
(1)这里h=1,k=-4.设该二次函数解析式为y=a(x-1)2-4,因其图象过点B(3,0),故0=a(3-1)2-4,∴a=1,∴y=(x-1)2-4.
(2)若把其图象向右平移m(m>0)个单位后经过原点,则所得解析式为y=a(x-1-m)2-4,把(0,0)代入得0=a(0-1-m)2-4,∴(m+1)2=4,∵m>0,∴m+1=2,∴m=1,∴把y=(x-1)2-4向右平移1个单位后,所得图象过原点;
若把其图象向左平移m(m>0)个单位后经过原点,则所得抛物线的解析式为y=a(x-1+m)2-4,把(0,0)代入得0=a(0-1+m)2-4,∴(m-1)2=4.∵m>0,∴m=3,∴把y=(x-1)2-4向左平移3个单位后,所得图象过原点.
变式练习3
已知二次函数图象的顶点为(-1,2),且过点(0,
).
(1)求二次函数的表达式;
(2)求证:对任意实数m,点(m,-m2)都不在这个二次函数的图象上.
答案:
(1)设y=a[x-(-1)]2+2,把(0,
)代入得
=a(0+1)2+2,
∴a=
,∴y=
(x+1)2+2;
(2)证明:假设点(m,-m2)在其图象上,则-m2=
(m+1)2+2,∴m2-2m+3=0.
此方程无实根,故点(m,-m2)不在其图象上.
变式练习4
如图所示.在一个圆形喷水池中心竖直安装了一根水管,在水管的顶端安一个喷水笼头,使喷出的抛物线形水柱在与池中心的水平距离为1m处达到最高,高度为3m,水柱落地处离池中心3m,水管高几米?