初三基础篇 | 二次函数的概念:识别·求参·列式(12题精练)
初中数学 · 人教版九上 26.1 · 基础篇(第 42 期)
📌 本讲导读
一元二次方程四讲全部收官,从这一讲起进入初中函数的"终极 boss"——二次函数。本讲先不画图,只解决三件事:会判断(什么才是二次函数)、会求参(含字母时别丢掉 a≠0)、会列式(把几何、销售、增长率的实际情境翻译成 y=ax²+bx+c)。
一、知识清单
1. 二次函数的定义:三个条件缺一不可
一般地,形如 y=ax²+bx+c(a、b、c 是常数,a≠0) 的函数叫做二次函数。其中 x 是自变量,a、b、c 分别是二次项系数、一次项系数、常数项。
必须同时满足:① 解析式是整式(分母不含字母、根号内不含字母);② 只含一个自变量,且自变量的最高次数是 2;③ 二次项系数 a≠0。
🔑 两条容易被忽略的补充
① 自变量 x 的取值范围是全体实数(但实际问题中往往有范围限制,见第 3 条);
② 当二次项系数含有字母且字母取值不明确时,这个函数不一定是二次函数——必须先讨论。这就是"求参数范围"类题目的来源。
2. 三种特殊形式(b、c 取 0 的情形)
① 当 b=0 时:y=ax²+c;
② 当 c=0 时:y=ax²+bx;
③ 当 b=0 且 c=0 时:y=ax²(最"干净"的二次函数,下一讲就要专门研究它的图象)。
注意:a 永远不能为 0,但 b、c 可以随便为 0。
3. 判断是不是二次函数:先化简,再判断
第一步:去括号、合并同类项,把右边整理干净;
第二步:看右边是不是整式;
第三步:看整理后最高次项是不是2 次,且系数不为 0。
三类高频"假二次":
① y=(x+1)²−x² → 化简得 y=2x+1,是一次函数;
② y=x²+1/x → 右边含分式,不是整式;
③ y=ax²+bx+c(未说明 a≠0)→ 不能断定是二次函数。
4. 列二次函数关系式:三步走
① 找变量:分清自变量(通常设边长为 x、涨价为 x、增长率为 x)与因变量(面积、利润、产量);
② 找等量关系:面积=长×宽、利润=(售价−进价)×销量、增长后=a(1±x)ⁿ、比赛场数=n(n−1)/2;
③ 写成函数:展开整理成 y=…x²+…x+… 的形式,并按实际意义写出自变量的取值范围。
二、题型精讲
题型一二次函数的识别:先化简再看次数
下列 y 关于 x 的函数中,是二次函数的有( )
① y=2x−1 ② y=x³+1 ③ y=(x+1)(x−2) ④ y=1/x² ⑤ y=x²
💡 思路:① 是一次;② 最高次是 3;④ 分母含 x,不是整式;③ 展开得 y=x²−x−2(二次);⑤ 二次。∴ 答案 ③⑤,共 2 个。见到括号、见到乘积,第一反应就是先展开再判断——这道题的坑全在"看起来不像"上。
题型二由定义求字母的值:指数与系数双限制
若 y=(m−2)x^(m²−2)+3x−1 是关于 x 的二次函数,求 m。
💡 思路:二次函数要同时满足"指数=2"和"系数≠0"。
① 指数:m²−2=2 ⇒ m²=4 ⇒ m=±2;
② 系数:m−2≠0 ⇒ m≠2。
两个条件取交集 ⇒ m=−2。只解指数忘记排系数,是这类题的第一大失分点。
题型三列关系式:把情境翻译成二次函数
一根长 20 m 的绳子围成一个矩形,设一边长 x m,面积为 y m²,求 y 与 x 的关系式。
💡 思路:周长为 20 ⇒ 长+宽=10 ⇒ 另一边为 (10−x) m ⇒ y=x(10−x)=−x²+10x。
不要漏写取值范围:两边都是正数 ⇒ 0<x<10。几何建模三步——"用 x 表示另一条边 → 套面积公式 → 标范围",第三步最常被忘。
三、考点速查表
四、12 题精练
基础过关(第 1~8 题)
下列函数中,是二次函数的是( )
A. y=2x−1 B. y=x³+1 C. y=1/x² D. y=−3x²+2x−1下列函数:① y=3x−2;② y=x²+1/x;③ y=(x+1)(x−2);④ y=2/x;⑤ y=x²。其中二次函数的个数是( )
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4若 y=(m+2)x^(m²−2)−x+1 是关于 x 的二次函数,则 m=______。 若 y=(k−1)x²+2x+3 是关于 x 的二次函数,则 k 的取值范围是______。 把二次函数 y=(2x−1)(x+3) 化为一般形式后,它的一次项系数是______。 二次函数 y=−x²+3x−5 的二次项系数、一次项系数、常数项分别是______。 某商品进价 40 元/件,售价为 x 元/件,每天可卖出 (200−10x) 件,设每天利润为 y 元,则 y 与 x 的函数关系式是______。 用一根长 20 m 的绳子围成一个矩形,设一边长为 x m,矩形面积为 y m²,则 y 与 x 的函数关系式是______(并写出 x 的取值范围)。
能力提升(第 9~12 题)
已知函数 y=(a−1)x^(a²+1)+x−3 是二次函数,求 a 的值,并写出此时的一次项系数与常数项。 若 y=(m²−4)x²+(m−2)x+1 是二次函数,求 m 的取值范围;若它是一次函数,求 m 的值。 某工厂今年产量 100 万件,计划两年内平均每年增长率为 x,设两年后的产量为 y 万件。(1) 求 y 与 x 的函数关系式;(2) 当 x=10% 时,y 是多少? 一个直角三角形的两条直角边之和为 12 cm,设其中一条直角边长为 x cm,三角形的面积为 y cm²。(1) 求 y 与 x 的函数关系式;(2) 当 x=5 时,y 是多少?
五、逐题解析
- D
。A 是一次函数;B 最高次为 3;C 分母含 x,不是整式;D 符合 y=ax²+bx+c(a=−3≠0)的形式。口诀:整式 + 一个自变量 + 最高次 2 + a≠0,四条全中才是。 - B
。① 一次;② 含 1/x,不是整式;③ 展开得 x²−x−2,是二次;④ 反比例函数;⑤ 是二次。共 2 个。先化简再判断——③ 这种带括号的最容易被误判。 - m=2
。指数条件:m²−2=2 ⇒ m=±2;系数条件:m+2≠0 ⇒ m≠−2。取交集得 m=2。两个条件必须同时满足。 - k≠1
。只要二次项系数不为 0 就是二次函数 ⇒ k−1≠0 ⇒ k≠1。这是"求范围"型,答案写成不等式,不要求具体值。 - 5
。y=(2x−1)(x+3)=2x²+6x−x−3=2x²+5x−3 ⇒ 一次项系数为 5。展开时不要跳步,x 项由两部分合并而来,漏掉一项就会得 6 或 −1。 - −1、3、−5
。直接把解析式按 y=ax²+bx+c 对号入座,注意 c=−5。系数要带符号,这是最常见的低错。 - y=−10x²+600x−8000
。每件利润 (x−40) 元,销量 (200−10x) 件 ⇒ y=(x−40)(200−10x)=200x−10x²−8000+400x=−10x²+600x−8000。销售建模的固定套路:先写单件利润,再写销量,最后相乘并展开。 - y=−x²+10x(0<x<10)
。周长 20 ⇒ 长+宽=10 ⇒ 另一边为 (10−x) m ⇒ 面积 y=x(10−x)=−x²+10x。范围由"两边都为正"给出:x>0 且 10−x>0。几何建模永远别忘了取值范围的追问。 - a=−1;一次项系数 1,常数项 −3
。指数条件:a²+1=2 ⇒ a²=1 ⇒ a=±1;系数条件:a−1≠0 ⇒ a≠1 ⇒ a=−1。代入得 y=−2x²+x−3,读出一次项系数 1、常数项 −3。求出 a 后一定要代回写出完整解析式,题目第二问往往就藏在这里。 - 二次函数:m≠2 且 m≠−2;一次函数:m=−2
。
二次:m²−4≠0 ⇒ m≠±2;
一次:需二次项消失且一次项保留 ⇒ m²−4=0 且 m−2≠0 ⇒ m=±2 中舍去 m=2 ⇒ m=−2,此时 y=−4x+1。
本题是"二次 ↔ 一次"的边界题:二次项系数为零是必查点,同时还要保证一次项系数不为零,否则会退化成一个常数,那就什么函数都不是。 - (1) y=100(1+x)²;(2) 121 万件
。(1) 一年后 100(1+x),两年后 100(1+x)²。(2) 代入 x=0.1:100×1.21=121(万件)。"两年后"= 变化 2 次,指数就是变化次数,别写成 100(1+x)。 - (1) y=−½x²+6x;(2) y=17.5
。(1) 两条直角边之和为 12,一条为 x,另一条为 12−x,面积 y=½x(12−x)=−½x²+6x(0<x<12)。(2) x=5 时,y=½×5×7=17.5(cm²)。用 x 表示"另一条边"是这类几何建模的关键一步。
六、方法卡:二次函数概念题"四查"
① 查是否整式:分母、根号里有字母的,先一票否决;
② 查是否先化简:带括号、带乘积的式子,展开合并后再看最高次——y=(x+1)²−x² 是一次函数;
③ 查 a≠0:指数条件求出的值,必须再用"系数≠0"筛一遍;求取值范围时答案写成不等式;
④ 查取值范围:几何题建议由"边长、长度为正"给出范围;增长率题 0<x<1;人数、队数为正整数。
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