二次函数

二次函数（quadratic function）的基本表示形式为y=ax² bx c（a≠0）。二次函数最高次必须为二次，二次函数的图像是一条对称轴与y轴平行或重合于y轴的抛物线。

二次函数表达式为y=ax² bx c（且a≠0），它的定义是一个二次多项式（或单项式）。

如果令y值等于零，则可得一个二次方程。该方程的解称为方程的根或函数的零点。

基本定义

一般地，把形如（a、b、c是常数）的函数叫作二次函数，其中a称为二次项系数，b为一次项系数，c为常数项。x为自变量，y为因变量。等号右边自变量的最高次数是2。

交点式为y=a（x-x1）（x-x2）（仅限于与x轴有交点的抛物线），

与x轴的交点坐标是A（X1，0）和B（x2,0）。

注意：“变量”不同于“未知数”，不能说“二次函数是指未知数的最高次数为二次的多项式函数”。“未知数”只是一个数（具体值未知，但是只取一个值），“变量”可在一定范围内任意取值。在方程中适用“未知数”的概念（函数方程、微分方程中是未知函数，但不论是未知数还是未知函数，一般都表示一个数或函数——也会遇到特殊情况），但是函数中的字母表示是变量，意义已经有所不同。从函数的定义也可看出二者的差别。

历史

大约在公元前480年，古巴比伦人和中国人已经使用配方法求得了二次方程的正根，但是并没有提出通用的求解方法。公元前300年左右，欧几里得提出了一种更抽象的几何方法求解二次方程。

7世纪印度的婆罗摩笈多是第一位懂得使用代数方程的人，它同时容许有正负数的根。

11世纪阿拉伯的花拉子密独立地发展了一套公式以求方程的正数解。亚伯拉罕·巴希亚（亦以拉丁文名字萨瓦索达著称）在他的著作Liber embadorum中，首次将完整的一元二次方程解法传入欧洲。

据说施里德哈勒是最早给出二次方程的普适解法的数学家之一。但这一点在他的时代存在着争议。这个求解规则是：在方程的两边同时乘以二次项未知数的系数的四倍；在方程的两边同时加上一次项未知数的系数的平方；然后在方程的两边同时开二次方（引自婆什迦罗第二）

函数性质

二次函数的图像是抛物线，但抛物线不一定是二次函数。开口向上或者向下的抛物线才是二次函数。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）。

表达式

顶点式

y=a(x-h)² k(a≠0,a、h、k为常数),顶点坐标为（h,k)，对称轴为直线x=h，顶点的位置特征和图像的开口方向与函数y=ax²的图像相同，当x=h时，y最大（小）值=k.有时题目会指出让你用配方法把一般式化成顶点式。

例：已知二次函数y的顶点(1,2)和另一任意点(3,10)，求y的解析式。

解：设y=a(x-1)² 2，把(3,10)代入上式，解得y=2(x-1)² 2。

注意：与点在平面直角坐标系中的平移不同，二次函数平移后的顶点式中，h>0时，h越大，图像的对称轴离y轴越远，且在x轴正方向上，不能因h前是负号就简单地认为是向左平移。

具体可分为下面几种情况：

当h>0时，y=a(x-h)²的图像可由抛物线y=ax²向右平行移动h个单位得到；

当h>0时，y=a(x h)²的图像可由抛物线y=ax²向左平行移动h个单位得到；

当h>0,k>0时，将抛物线y=ax²向右平行移动h个单位，再向上移动k个单位，就可以得到y=a(x-h)² k的图像；

当h>0,k>0时，将抛物线y=ax²向左平行移动h个单位，再向下移动k个单位，就可以得到y=a(x h)²-k的图像；

当h＜0,k>0时，将抛物线y=ax²向左平行移动|h|个单位，再向上移动k个单位可得到y=a(x-h)² k的图像；

当h＜0,k＜0时，将抛物线y=ax²向左平行移动|h|个单位，再向下移动|k|个单位可得到y=a(x-h)² k的图像。

交点式

[仅限于与x轴即y=0有交点时的抛物线，即b2-4ac≥0].

已知抛物线与x轴即y=0有交点A(x1, 0)和B(x2, 0)，我们可设，然后把第三点代入x、y中便可求出a。

函数图像

基本图像

在平面直角坐标系中作出二次函数y=ax2 bx c的图像，可以看出，在没有特定定义域的二次函数图像是一条永无止境的抛物线。如果所画图形准确无误，那么二次函数图像将是由平移得到的。

轴对称

二次函数图像是轴对称图形。对称轴为直线

对称轴与二次函数图像唯一的交点为二次函数图像的顶点P。

特别地，当b=0时，二次函数图像的对称轴是y轴（即直线x=0）。是顶点的横坐标（即x=？）。

a,b同号，对称轴在y轴左侧；

a,b异号，对称轴在y轴右侧。

决定位置因素

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>0,与b同号时（即ab>0），对称轴在y轴左；因为对称轴在左边则对称轴小于0，也就是-b/2a

当a>0,与b异号时（即ab＜0），对称轴在y轴右。因为对称轴在右边则对称轴要大于0，也就是-b/2a>0，所以b/2a要小于0，所以a、b要异号

可简单记忆为左同右异，即当对称轴在y轴左时，a与b同号（即a>0，b>0或a

事实上，b有其自身的几何意义：二次函数图像与y轴的交点处的该二次函数图像切线的函数解析式（一次函数）的斜率k的值。可通过对二次函数求导得到。

决定交点因素

常数项c决定二次函数图像与y轴交点。

二次函数图像与y轴交于（0,C）点

注意：顶点坐标为（h,k），与y轴交于（0,C)。

与x轴交点数

a0;k>0或a>0;k

k=0时，二次函数图像与x轴只有1个交点。

质疑点：a0时，二次函数图像与x轴无交点。

当a>0时，函数在x=h处取得最小值=k，在xh范围内是增函数（即y随x的变大而变大），二次函数图像的开口向上，函数的值域是y>k

当a=k，在xh范围内是减函数（即y随x的变大而变小），二次函数图像的开口向下，函数的值域是y

当h=0时，抛物线的对称轴是y轴，这时，函数是偶函数

对称关系

对于一般式：

①y=ax2 bx c与y=ax2-bx c两图像关于y轴对称

②y=ax2 bx c与y=-ax2-bx-c两图像关于x轴对称

③y=ax2 bx c与y=-ax2-bx c-b2/2a关于顶点对称

④y=ax2 bx c与y=-ax2 bx-c关于原点中心对称。（即绕原点旋转180度后得到的图形）

对于顶点式：

①y=a(x-h)2 k与y=a(x h)2 k两图像关于y轴对称，即顶点(h, k)和(-h, k)关于y轴对称，横坐标相反、纵坐标相同。

②y=a(x-h)2 k与y=-a(x-h)2-k两图像关于x轴对称，即顶点(h, k)和(h, -k)关于x轴对称，横坐标相同、纵坐标相反。

③y=a(x-h)2 k与y=-a(x-h)2 k关于顶点对称，即顶点(h, k)和(h, k)相同，开口方向相反。

④y=a(x-h)2 k与y=-a(x h)2-k关于原点对称，即顶点(h, k)和(-h, -k)关于原点对称，横坐标、纵坐标都相反。

（其实①③④就是对f(x)来说f(-x),-f(x),-f(-x)的情况）

五点法

五点草图法又被叫做五点作图法是二次函数中一种常用的作图方法。

注明：虽说是草图，但画出来绝不是草图。

五点草图法中的五个点都是极其重要的五个点，分别为：顶点、与x轴的交点、与y轴的交点及其关于对称轴的对称点。

Ps.正规考试也是用这种方法初步确定图像。但是正规考试的要求在于要列表格，取x、y，再确定总体图像。五点法是可以用在正规考试中的。

方程关系

函数与x轴交点的横坐标即为方程的根。

1．二次函数y=ax2，y=a(x-h)2，y=a(x-h)2 k，y=ax2 bx c(各式中，a≠0)的图像形状相同，只是位置不同，它们的顶点坐标及对称轴如下表：

当h>0时，y=a(x-h)^2的图像可由抛物线y=ax²向右平行移动h个单位得到，

当h

当h>0,k>0时，将抛物线y=ax^2向右平行移动h个单位，再向上移动k个单位，就可以得到y=a(x-h)² k（h>0,k>0）的图像

当h>0,k0,k

当h0时，将抛物线y=ax^2向左平行移动|h|个单位，再向上移动k个单位，就可得到y=a(x h)² k（h0）的图像

当h

在向上或向下。向左或向右平移抛物线时，可以简记为“上加下减，左加右减”。

因此，研究抛物线 y=ax2 bx c(a≠0)的图像，通过配方，将一般式化为y=a(x-h)2 k的形式，可确定其顶点坐标、对称轴，抛物线的大体位置就很清楚了。这给画图像提供了方便。

2．抛物线y=ax2 bx c(a≠0)的图像：当a>0时，开口向上，当a

3．抛物线y=ax2 bx c(a≠0)，若a>0，当x≤-b/2a时，y随x的增大而减小；当x≥-b/2a时，y随x的增大而增大。若a

4．抛物线y=ax2 bx c的图像与坐标轴的交点：

学习方法

知识要点

1.要理解函数的意义。

2.要记住函数的几个表达形式，注意区分。

3.一般式，顶点式，交点式，等，区分对称轴，顶点，图像，y随着x的增大而减小（增大）（增减值）等的差异性。

4.联系实际对函数图像的理解。

5.计算时，看图像时切记取值范围。

6.随图像理解数字的变化而变化。

二次函数知识很容易与其他知识综合应用，而形成较为复杂的综合题目。因此，以二次函数知识为主的综合性题目是中考的热点考题，往往以大题形式出现。

误区提醒

（1）对二次函数概念理解有误，漏掉二次项系数不为0这一限制条件；

（2）对二次函数图像和性质存在思维误区；

（3）忽略二次函数自变量取值范围；

（4）平移抛物线时，弄反方向。

定义与表达式

一般地，自变量x和因变量y之间存在如下关系：

（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

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。

三种表达式

一般式：y=ax² 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]

二次函数图像与性质口诀

二次函数抛物线，图象对称是关键；

开口、顶点和交点，它们确定图象限；

开口、大小由a断，c与Y轴来相见，b的符号较特别，符号与a相关联；

顶点位置先找见，Y轴作为参考线，左同右异中为0，牢记心中莫混乱；

顶点坐标最重要，一般式配方它就现，横标即为对称轴，纵标函数最值见。

若求对称轴位置，符号反，一般、顶点、交点式，不同表达能互换。