2023年高中数学 函数知识点归纳总结全面汇总归纳与经典例题与解析.pdf
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1、 1 函数知识点总结 知识点一、平面直角坐标系 1、平面直角坐标系 在平面内画两条互相垂直且有公共原点的数轴,就组成了平面直角坐标系。其中,水平的数轴叫做 x 轴或横轴,取向右为正方向;铅直的数轴叫做 y 轴或纵轴,取向上为正方向;两轴的交点 O(即公共的原点)叫做直角坐标系的原点;建立了直角坐标系的平面,叫做坐标平面。为了便于描述坐标平面内点的位置,把坐标平面被 x 轴和 y 轴分割而成的四个部分,分别叫做第一象限、第二象限、第三象限、第四象限。注意:x 轴和 y 轴上的点,不属于任何象限。2、点的坐标的概念 点的坐标用(a,b)表示,其顺序是横坐标在前,纵坐标在后,中间有“,”分开,横、纵
2、坐标的位置不能颠倒。平面内点的坐标是有序实数对,当ba 时,(a,b)和(b,a)是两个不同点的坐标。知识点二、不同位置的点的坐标的特征 1、各象限内点的坐标的特征 点 P(x,y)在第一象限0,0yx 点 P(x,y)在第二象限0,0yx 点 P(x,y)在第三象限0,0yx 点 P(x,y)在第四象限0,0yx 2、坐标轴上的点的特征 点 P(x,y)在 x 轴上0 y,x 为任意实数 点 P(x,y)在 y 轴上0 x,y 为任意实数 点 P(x,y)既在 x 轴上,又在 y 轴上x,y 同时为零,即点 P坐标为(0,0)3、两条坐标轴夹角平分线上点的坐标的特征 点 P(x,y)在第一、
3、三象限夹角平分线上x 与 y 相等 点 P(x,y)在第二、四象限夹角平分线上x 与 y 互为相反数 4、和坐标轴平行的直线上点的坐标的特征 位于平行于 x 轴的直线上的各点的纵坐标相同。位于平行于 y 轴的直线上的各点的横坐标相同。5、关于 x 轴、y 轴或远点对称的点的坐标的特征 点 P与点 p关于 x 轴对称横坐标相等,纵坐标互为相反数 点 P与点 p关于 y 轴对称纵坐标相等,横坐标互为相反数 2 点 P与点 p关于原点对称横、纵坐标均互为相反数 6、点到坐标轴及原点的距离 点 P(x,y)到坐标轴及原点的距离:(1)点 P(x,y)到 x 轴的距离等于y(2)点 P(x,y)到 y
4、轴的距离等于x(3)点 P(x,y)到原点的距离等于22yx 知识点三、函数及其相关概念 1、变量与常量 在某一变化过程中,可以取不同数值的量叫做变量,数值保持不变的量叫做常量。一般地,在某一变化过程中有两个变量 x 与 y,如果对于 x 的每一个值,y都有唯一确定的值与它对应,那么就说 x 是自变量,y 是 x 的函数。2、函数解析式 用来表示函数关系的数学式子叫做函数解析式或函数关系式。使函数有意义的自变量的取值的全体,叫做自变量的取值范围。3、函数的三种表示法及其优缺点(1)解析法 两个变量间的函数关系,有时可以用一个含有这两个变量及数字运算符号的等式表示,这种表示法叫做解析法。(2)列
5、表法 把自变量 x 的一系列值和函数 y 的对应值列成一个表来表示函数关系,这种表示法叫做列表法。(3)图像法 用图像表示函数关系的方法叫做图像法。4、由函数解析式画其图像的一般步骤(1)列表:列表给出自变量与函数的一些对应值(2)描点:以表中每对对应值为坐标,在坐标平面内描出相应的点(3)连线:按照自变量由小到大的顺序,把所描各点用平滑的曲线连接起来。知识点四、正比例函数和一次函数 1、正比例函数和一次函数的概念 一般地,如果bkxy(k,b 是常数,k0),那么y 叫做x 的一次函数。特别地,当一次函数bkxy中的 b 为 0 时,kxy(k 为常数,k0)。这时,y 叫做x 的正比例函数
6、。2、一次函数的图像 所有一次函数的图像都是一条直线 3、一次函数、正比例函数图像的主要特征:3 一次函数bkxy的图像是经过点(0,b)的直线;正比例函数kxy 的图像是经过原点(0,0)的直线。k 的符号 b 的符号 函数图像 图像特征 k0 b0 y 0 x 图像经过一、二、三象限,y 随 x 的增大而增大。b0 y 0 x 图像经过一、三、四象限,y 随 x 的增大而增大。k0 k0 y 0 x 图像经过一、二、四象限,y 随 x 的增大而减小 b0 时,图像经过第一、三象限,y 随 x 的增大而增大,图像从左之右上升;(2)当 k0时,y 随 x 的增大而增大 (2)当k0时,直线与
7、y 轴交点在y 轴正半轴上 (4)当b0 k0 时,函数图像的两个分支分别 在第一、三象限。在每个象限内,y 随 x 的增大而减小。x 的取值范围是 x0,y的取值范围是 y0;当 k0 a0 y 0 x y 0 x 性质(1)抛物线开口向上,并向上无限延伸;(2)对称轴是 x=ab2,(1)抛物线开口向下,并向下无限延伸;(2)对称轴是 x=ab2,9 顶点坐标是(ab2,abac442);(3)在对称轴的左侧,即当xab2时,y 随 x 的增大而增大,简记左减右增;(4)抛物线有最低点,当 x=ab2时,y 有最小值,abacy442最小值 顶点坐标是(ab2,abac442);(3)在对
8、称轴的左侧,即当xab2时,y 随 x 的增大而 减小,简记左增右减;(4)抛物线有最高点,当 x=ab2时,y 有最大值,abacy442最大值 2、二次函数与一元二次方程的关系(二次函数与x轴交点情况):一元二次方程20axbxc 是二次函数2yaxbxc当函数值0y 时的特殊情况.图象与x轴的交点个数:当240bac时,图象与x轴交于两点 1200A xB x,12()xx,其中的12xx,是一元二次方程200axbxca 的两根这两点间的距离2214bacABxxa 推导过程:若抛物线cbxaxy2与x轴两交点为 0021,xBxA,由于1x、2x是方程02cbxax的两个根,故 ac
9、xxabxx2121,aaacbacabxxxxxxxxAB444222122122121 当0时,图象与x轴只有一个交点;当0时,图象与x轴没有交点.1 当0a 时,图象落在x轴的上方,无论x为任何实数,都有0y;2 当0a 时,图象落在x轴的下方,无论x为任何实数,都有0y 记忆规律:一元二次方程的解是其对应的二次函数的图像与x轴的交点坐标。因此一元二次方程中的ac4b2,在二次函数中表示图像与 x 轴是否有 10 交点。当0 时,图像与 x 轴有两个交点;当=0 时,图像与 x 轴有一个交点;当0)【或左(h0)【或下(k0)【或左(h0)【或左(h0)【或下(k0)【或向下(k0 时,
10、抛物线开口向上;a0 时,抛物线开口向下;a的绝对值越大,开口越小 (2)b和a共同决定抛物线对称轴的位置.由于抛物线cbxaxy2的对称轴是直线 abx2,故:0b时,对称轴为y轴;0ab(即a、b同号)时,对称轴在y轴左侧;0ab(即a、b异号)时,对称轴在y轴右侧.(口诀左同 右异)(3)c的大小决定抛物线cbxaxy2与y轴交点的位置.当0 x时,cy,抛物线cbxaxy2与y轴有且只有一个交点(0,c):0c,抛物线经过原点;0c,与y轴交于正半轴;0c,与y轴交于负半轴.以上三点中,当结论和条件互换时,仍成立.如抛物线的对称轴在y轴右侧,则 0ab.经典例题与解析(二次函数与三角形
11、)1、已知:二次函数 y=错误!未找到引用源。x2+bx+c,其图象对称轴为直线 x=1,且经过点(2,错误!未找到引用源。)(1)求此二次函数的解析式(2)设该图象与 x 轴交于 B、C 两点(B 点在 C 点的左侧),请在此二次函数 x轴下方的图象上确定一点 E,使EBC的面积最大,并求出最大面积 12 2、如图,在平面直角坐标系中,抛物线与x轴交于A、B两点(A在 B的左侧),与y轴交于点C(0,4),顶点为(1,92)(1)求抛物线的函数表达式;(2)设抛物线的对称轴与轴交于点D,试在对称轴上找出点P,使CDP为等腰三角形,请直接写出满足条件的所有点P的坐标 (3)若点E是线段AB上的
12、一个动点(与A、B不重合),分别连接AC、BC,过点E作EFAC交线段BC于点F,连接CE,记CEF的面积为S,S是否存在最大值?若存在,求出S的最大值及此时E点的坐标;若不存在,请说明理由 3、如图,一次函数y4x4 的图象与x轴、y轴分别交于A、C两点,抛物线y43x2bxc的图象经过A、C两点,且与x轴交于点B(1)求抛物线的函数表达式;(2)设抛物线的顶点为D,求四边形ABDC的面积;(3)作直线MN平行于x轴,分别交线段AC、BC于点M、N问在x轴上是否存在点P,使得PMN是等腰直角三角形?如果存在,求出所有满足条件的P点的坐标;如果不存在,请说明理由 (二次函数与四边形)B x y
13、 O(第 2 题图)C A D B x y O(第 3 题图)C A 13 C O A y x D B C O A y x D B M N l:xn 4、已知抛物线217222yxmxm(1)试说明:无论m为何实数,该抛物线与x轴总有两个不同的交点;(2)如图,当该抛物线的对称轴为直线x=3 时,抛物线的顶点为点C,直线y=x1 与抛物线交于A、B两点,并与它的对称轴交于点 D 抛物线上是否存在一点 P 使得四边形 ACPD是正方形?若存在,求出点 P 的坐标;若不存在,说明理由;平移直线CD,交直线AB于点M,交抛物线于点N,通过怎样的平移能使得C、D、M、N为顶点的四边形是平行四边形 5、
14、如图,抛物线ymx211mx24m(m0)与x轴交于B、C两点(点B在点C的左侧),抛物线另有一点A在第一象限内,且BAC90(1)填空:OB_ ,OC_ ;(2)连接OA,将OAC沿x轴翻折后得ODC,当四边形OACD是菱形时,求此时抛物线的解析式;(3)如图 2,设垂直于x轴的直线l:xn与(2)中所求的抛物线交于点M,与CD交于点N,若直线l 沿x轴方向左右平移,且交点M始终位于抛物线上A、C两点之间时,试探究:当n为何值时,四边形AMCN的面积取得最大值,并求出这个最大值 14 6、如图所示,在平面直角坐标系中,四边形 ABCD是直角梯形,BC AD,BAD=90,BC与 y 轴相交于
15、点M,且 M是 BC的中点,A、B、D三点的坐标分别是 A(1 0,),B(1 2,),D(3,0)连接 DM,并把线段 DM沿 DA方向平移到 ON 若抛物线2yaxbxc经过点 D、M、N(1)求抛物线的解析式(2)抛物线上是否存在点 P,使得 PA=PC,若存在,求出点 P的坐标;若不存在,请说明理由 (3)设抛物线与 x 轴的另一个交点为 E,点 Q是抛物线的对称轴上的一个动点,当点 Q 在什么位置时有|QE-QC|最大?并求出最大值 7、已知抛物线223 (0)yaxaxa a与 x 轴交于 A、B两点(点 A在点 B的左侧),与 y 轴交于点 C,点 D为抛物线的顶点(1)求 A、
16、B的坐标;(2)过点 D作 DH丄 y 轴于点 H,若 DH=HC,求 a 的值和直线 CD的解析式;(3)在第(2)小题的条件下,直线 CD与 x 轴交于点 E,过线段 OB的中点 N作NF丄 x 轴,并交直线 CD于点 F,则直线 NF上是否存在点 M,使得点 M到直线 CD的距离等于点 M到原点 O的距离?若存在,求出点 M的坐标;若不存在,请说明理由 15 8、如图,在平面直角坐标系中,抛物线 y=ax2+bx+c(a0)的图象经过 M(1,0)和 N(3,0)两点,且与 y 轴交于 D(0,3),直线 l 是抛物线的对称轴1)求该抛物线的解析式 2)若过点 A(1,0)的直线 AB与
17、抛物线的对称轴和 x 轴围成的三角形面积为6,求此直线的解析式 3)点 P在抛物线的对称轴上,P与直线 AB和 x 轴都相切,求点 P的坐标 9、如图,y 关于 x 的二次函数 y=(x+m)(x3m)图象的顶点为 M,图象交 x 轴于 A、B两点,交 y 轴正半轴于 D点以 AB为直径作圆,圆心为 C定点 E的坐标为(3,0),连接 ED (m 0)(1)写出 A、B、D三点的坐标;(2)当 m为何值时 M点在直线 ED上?判定此时直线与圆的位置关系;16(3)当 m变化时,用 m表示AED的面积 S,并在给出的直角坐标系中画出 S关于 m的函数图象的示意图。10、已知抛物线2yaxbxc的
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