二次函数的三种表达形式
二次函数的三种表达形式:
①一般式:
y=ax2+bx+c(a≠0,a 、b 、c 为常数) ,顶点坐标为 [, ]
把三个点代入函数解析式得出一个三元一次方程组,就能解出a 、b 、c 的值。 ②顶点式:
y=a(x-h)2+k(a≠0,a 、h 、k 为常数), 顶点坐标为对称轴为直线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的图象可由抛物线y=ax2向右平行移动h 个单位得到; 当h0,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的图象;
当h>0,k
当h0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的图象;
当h
③交点式:
y=a(x-x1)(x-x2) (a≠0) [仅限于与x 轴即y=0有交点时的抛物线,即b 2-4ac ≥0] . 已知抛物线与x 轴即y=0有交点A (x 1,0)和 B (x 2,0), 我们可设y=a(x-x1)(x-x2), 然后把第三点代入x 、y 中便可求出a 。
由一般式变为交点式的步骤:
二次函数
∵x 1+x2=-b/a, x 1?x 2=c/a(由韦达定理得),
∴y=ax2+bx+c
=a(x2+b/ax+c/a)
=a[x2-(x1+x2)x+x1?x 2]
=a(x-x1)(x-x2).
重要概念:
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
a 的绝对值越大开口就越小,a 的绝对值越小开口就越大。
能灵活运用这三种方式求二次函数的解析式;
能熟练地运用二次函数在几何领域中的应用;
能熟练地运用二次函数解决实际问题。
二次函数解释式的求法:
就一般式y=ax2+bx +c (其中a ,b ,c 为常数,且a ≠0)而言,其中含有三个待定的系数a ,b ,c .求二次函数的一般式时,必须要有三个独立的定量条件,来建立关于a ,b ,c 的方程,联立求解,再把求出的a ,b ,c 的值反代回原函数解析式,即可得到所求的二次函数解析式。 1. 巧取交点式法:
知识归纳:二次函数交点式:y =a(x-x 1)(x-x 2) (a ≠0)x 1,x 2分别是抛物线与x 轴两个交点的横坐标。
已知抛物线与x 轴两个交点的横坐标求二次函数解析式时,用交点式比较简便。 ①典型例题一:告诉抛物线与x 轴的两个交点的横坐标,和第三个点,可求出函数的交点式。
例:已知抛物线与x 轴交点的横坐标为-2和1 ,且通过点(2,8),求二次函数的解析式。
点拨:
解设函数的解析式为y =a(x+2)(x-1),
∵过点(2,8),
∴8=a(2+2)(2-1)。
解得a=2,
∴抛物线的解析式为:
y =2(x+2)(x-1),
即y =2x2+2x-4。
②典型例题二:告诉抛物线与x 轴的两个交点之间的距离和对称轴,可利用抛物线的对称性求解。
例:已知二次函数的顶点坐标为(3,-2),并且图象与x 轴两交点间的距离为4,求二次函数的解析式。
点拨:
在已知抛物线与x 轴两交点的距离和顶点坐标的情况下,问题比较容易解决.由顶点坐标为(3,-2)的条件,易知其对称轴为x =3,再利用抛物线的对称性,可知图象与x 轴两交点的坐标分别为(1,0)和(5,0)。此时,可使用二次函数的交点式,得出函数解析式。
2. 巧用顶点式:
顶点式y=a(x-h) 2+k(a ≠0),其中(h ,k )是抛物线的顶点。当已知抛物线顶点坐标或对称轴,或能够先求出抛物线顶点时,设顶点式解题十分简洁,因为其中只有一个未知数a 。在此类问题中,常和对称轴,最大值或最小值结合起来命题。在应用题中,涉及到桥拱、隧道、弹道曲线、投篮等问题时,一般用顶点式方便.
①典型例题一:告诉顶点坐标和另一个点的坐标,直接可以解出函数顶点式。 例:已知抛物线的顶点坐标为(-1,-2),且通过点(1,10),求此二次函数的解析式。
点拨:
解∵顶点坐标为(-1,-2),
故设二次函数解析式为y=a(x+1)2-2 (a ≠0)。
把点(1,10)代入上式,得10=a·(1+1)2-2。
∴a=3。
∴二次函数的解析式为y=3(x+1)2-2,即y=3x2+6x+1。
②典型例题二:
如果a>0,那么当 时,y 有最小值且y 最小=;
如果a
告诉最大值或最小值,实际上也是告诉了顶点坐标,同样也可以求出顶点式。 例:已知二次函数当x =4时有最小值-3,且它的图象与x 轴两交点间的距离为6,求这个二次函数的解析式。
点拨:
析解∵二次函数当x =4时有最小值-3,∴顶点坐标为(4,-3),对称轴为直线x =4,抛物线开口向上。
由于图象与x 轴两交点间的距离为6,根据图象的对称性就可以得到图象与x 轴两交点的坐标是(1,0)和(7,0)。
∴抛物线的顶点为(4,-3)且过点(1,0)。
故可设函数解析式为y =a(x-4) 2-3。
将(1,0)代入得0=a(1-4) 2-3, 解得a =13.
∴y =13(x-4) 2-3,即y =13x 2-83x +73。
③典型例题三:告诉对称轴,相当于告诉了顶点的横坐标,综合其他条件,也可解出。
例如:
(1)已知二次函数的图象经过点A (3,-2)和B (1,0),且对称轴是直线x =3.求这个二次函数的解析式.
(2)已知关于x 的二次函数图象的对称轴是直线x=1,图象交y 轴于点(0,2),且过点(-1,0),求这个二次函数的解析式.
(3)已知抛物线的对称轴为直线x=2,且通过点(1,4)和点(5,0),求此抛物线的解析式.
(4)二次函数的图象的对称轴x=-4,且过原点,它的顶点到x 轴的距离为4,求此函数的解析式.
④典型例题四:利用函数的顶点式,解图像的平移等问题非常方便。
例:把抛物线y=ax2+bx+c的图像向右平移3 个单位, 再向下平移2 个单位, 所得图像的解析式是y=x2-3x+5, 则函数的解析式为_______。
点拨:
解先将y=x2-3x+5化为y=(x-32)2+5-94, 即y=(x-32)2+114。
∵它是由抛物线的图像向右平移3 个单位, 再向下平移2 个单位得到的, ∴原抛物线的解析式是y=(x-32+3)2+114+2=(x+32)2+194=x2+3x+7。