能用求二次函数的方法求半圆的表达式吗

能用求二次函数的方法求半圆的表达式吗,第1张

能否这样做:设半圆y=a(x+1)(x-3) 带入点c,解得a=-根3/3 则y=(-根3/3)x方+(2根3/3)x+根3 一次函数为y=kx+根3 联立两式的(-根3/3)x方+(k-2根3/3)x=0 有b方-4ac=0时只有一个解得 k=2根3/3

本讲的重点、难点和关键

  重点:二次函数的性质及其应用。

  难点:二次函数的应用。

  关键:掌握准二次函数的性质,利用坐标系建立起数与形的统一观点。 知识要点及讲解

  1、我们知道:将抛物线y=2x2向左平移3个单位长度,再向下平移5个单位长度,就得到y=2(x+3)2-5的图象。那么,通过平移函数y=ax2的图象也可得到y=ax2+bx+c的图象。

  先将y=ax2+bx+c用配方法化为:y=a(x+h)2+k的形式,即:

  y=ax2+bx+c=

   =

   =

   =

  可见,函数y=ax2+bx+c的图象是由函数y=ax2的图象向左 或向右 平移 个单位,再向上 或向下 平移 个单位而得到。这其中h= ,k= ,所以顶点坐标是 ,对称轴是平行于y轴的直线x=- 。

  当a>0时,抛物线的开口向上,它们的顶点是最低点,这时函数y有最小值;当a<0时,抛物线开口向下,它们的顶点是最高点,这时函数y有最大值。还应指出顶点横坐标即x等于什么数时,函数产生最值,对应的顶点纵坐标就是函数y最值的大小,而函数有最大值还是最小值取决于a的正负。所以,

  二次函数y=ax2+bx+c有如下性质:

  (1)顶点坐标是 。

  (2)对称轴是直线x=- 。

  (3)开口方向:当a>0时,抛物线开口向上;当a<0时,抛物线开口向下。

  (4)最值:如果a>0,函数有最小值,当x=- 时, ;如果a<0,函数有最大值,当x=- 时, 。

  (5)增减性(函数值y随自变量x的变化规律):

  ①a>0时,当x<- (在对称轴左侧),y随x的增大而减小;当x>- (在对称轴右侧),y随x的增大而增大。

  ②a<0时,当x<- (在对称轴左侧),y随x的增大而增大,当x>- (在对称轴右侧),y随x的增大而减小。

  

  2、二次函数解析式y=ax2+bx+c中,如果y=0,那么就有ax2+bx+c=0(a≠0)是关于x的一元二次方程。

  当Δ>0时,方程有两个不相等的实数根;Δ=0时,方程有两个相等的实数根;当Δ<0时,方程无实根。

  这里Δ>0,Δ=0说明在实数范围内存在这样的x的值使ax2+bx+c=0成立;Δ<0说明在实数范围内不存在这样的x的值使ax2+bx+c=0成立,即ax2+bx+c≠0。

  其实,这里ax2+bx+c=0中的两实根x1,x2,就是抛物线y=ax2+bx+c与x轴两交点的横坐标。也就是说,二次函数y=ax2+bx+c的图象和x轴交点的横坐标就是一元二次方程ax2+bx+c=0的解。

  因此,我们可总结出以下几点:

  (1)用二次函数y=ax2+bx+c的图象求一元二次方程ax2+bx+c=0的近似解。

  (2)用ax2+bx+c=0根的判别式判断抛物线y=ax2+bx+c与x轴交点情况:

  ①当Δ>0 时,抛物线与 x 轴有两个交点(x1,0),(x2,0)。

  ②当Δ=0时,抛物线与x轴有一个交点 ,也可以说成是抛物线与x轴相切。

  ③当Δ<0时,抛物线与x轴无交点。此时,若a>0,图象全在x轴上方,即开口向上,与x轴无交点;a<0,图象全在x轴下方,即开口向下,与x轴无交点。

  

  (3)a,b,c符号与抛物线y=ax2+bx+c的位置关系。

  如:若a>0,b<0,c>0,

  

  反过来,若:

  

  则有a<0,b<0,c<0。

  例题分析

  例1:已知二次函数y=3x2-12x+1;

  (1)当x为何值时,y随x增大而增大?x为何值时,y随x的增大而减小?

  (2)这个二次函数有最大值还是最小值?当x为何值时,函数取得最大值或最小值?并求出最大或最小值。

  解:(1)因为y=3x2-12x+1=3(x2-4x+4-4)+1=3(x-2)2-11

  所以,该抛物线顶点坐标为(2,-11),对称轴为直线x=2,

  因a=3>0,抛物线开口向上,

  所以,当x>2时,y随x增大而增大,

  当x<2时,y随x的增大而减小,

  (2)因为a=3>0,所以y有最小值,

  当x=2时,y最小=-11。

  例2:已知y=x2-2(m+1)x+2(m-1);

  (1)当m=1时,写出抛物线的解析式并指出开口方向、顶点坐标、对称轴与x轴交点坐标。

  (2)求证:不论m为何值抛物线必与x轴交于两点。

  (3)m为何值时,这两点分布在原点左右两旁?

  (4)m为何值时,抛物线的对称轴是y轴?

  解:(1)∵m=1,

  ∴抛物线解析式为y=x2-4x,

  ∵a=1,b=-4,c=0,

  ∴- =2, =-4,

  ∵a=1>0,

  ∴该抛物线开口向上,顶点坐标为(2,-4),对称轴为直线x=2,

  当y=0即x2-4x=0时,则x=0或x=4,

  ∴此抛物线与x轴交点坐标为(0,0),(4,0)。

  (2)证明:∵Δ=b2-4ac=[-2(m+1)]2-4×1×2(m-1)

  =4m2+8m+4-8m+8=4m2+12=4(m2+3)>0

  ∴无论m取何值抛物线必与x轴相交于两点。

  (3)不妨设该抛物线与x轴两交点为(x1,0),(x2,0),

  根据题意,则有x1·x2<0,

  ∵x1·x2=2(m-1)

  ∴2(m-1)<0

  ∴m<1

  故,当m<1时,这两点分布在原点左右两旁。

  (4)∵该抛物线的对称轴为:x=- 即x=m+1,

  依题意,应有x=m+1=0 

  ∴m=-1,

  ∴当m=-1时,抛物线的对称轴是y轴。

  例3:二次函数y=ax2+bx+c的图象,如图所示:

  

  (1)确定a,b,c和b2-4ac的符号。

  (2)求OA·OB的值。

  (3)求ΔABD的面积。

  解:(1) 由图象可知,开口向下,所以,a<0,

  图象与y轴交点在x轴上方,所以,c>0,

  对称轴x=- 在y轴右侧,所以,- >0,

  ∴b>0,

  图象与x轴有两个交点,所以,b2-4ac>0。

  (2)设A,B两点坐标为A(x1,0),B(x2,0),

  ∴OA=-x1(因x1<0), OB=x2,

  ∴OA·OB=-x1x2=- 。

  (3)AB=OA+OB=-x1+x2

  =

  =

  =

  =

  ∵a<0

  ∴AB=- ,OD=c,

  ∴ 。

  例4:利用函数图象求一元二次方程x2+2x-4=0的近似解。(精确到01)

  解:设有二次函数y=x2+2x-4,列表并作出它的图象,

  如图所示:

  

 

  观察图象和x轴交点的位置,估计出交点的横坐标分别约为-32和12,得此方程的精确到01的近似解为:x1≈-32,x2≈12

   例5:如图,矩形ABCD的边AB=6cm,BC=8cm,在BC边上取一点P(P与B、C点不重合),在CD边上取一点Q,使∠APQ成直角;

  (1)设BP=xcm,CQ=ycm,试以x为自变量,写出y与x之间的函数关系式。

  (2)当P点在什么位置时,CQ取得最大值?

  (3)求CQ的最大值。

  

   解:(1)∵∠B=∠C=90°,∠APQ=90°,

  ∴根据同角的余角相等得:∠BAP=∠CPQ,

  ∴ΔABP∽ΔPCQ,

  ∴ ,

  ∵AB=6cm,BP=x,

  ∴PC=8-x

  ∴ ,

  ∴y=- ,

  ∵P与B、C不重合,

  ∴0<x<8,

  (2)因为a=- <0,

  所以,当x=- =4时,y有最大值即当点P为BC中点时,CQ取得最大值。

  (3)CQ的最大值为: ,

  所以,CQ的最大值为 cm。 巩固练习

  1、填空。

  (1)抛物线y=3(x-1)2+2的开口向  ,顶点坐标是  ,对称轴是  ;当x=  时,函数有最  值,最值y=  。

  (2)抛物线y=2-3x2+ 6x的开口向  ,顶点坐标是  ,对称轴是  ;当x=  时,函数有最  值,最值y=  。

  (3)已知二次函数y=x2-7x+12,当 x  时,y随x增大而减小;当y>0时,x的取值范围是  ;当3<x<4时,y的取值范围是  。

  (4)已知二次函数y=x2+5x+4,则二次函数图象与y轴交点A的坐标为  ,与x轴两个交点坐标B为  ,C为  ,ΔABC的面积为  。

  2、已知二次函数y=- ;

  (1)当自变量x在什么范围内取值时,y随x增大而增大?x在什么范围内取值时,y随x的增大而减小?

  (2)此二次函数有没有最值?若有,当x取何值时,函数取得最值?并求出最值。

  3、求证:不论a是什么实数,二次函数y=x2+ax+a-2的图象都与x轴相交于不同的两点,且求这两点间距离最小时二次函数的解析式。

  4、二次函数y=-x2+(m-2)x+3(m+1)的图象与x轴交于A、B两点(A在B左侧),与y轴交于点C,线段OA与OB的长的乘积等于6(O是原点);

  (1)求m的值。

  (2)写出二次函数解析式。

  (3)求ΔABC的面积。

  5、如图,在边长为8cm的正方形ABCD的边BC上任取一点M(M不与B、C重合),在CD上取一点N,使∠AMN=90°,设BM=x,CN=y,求:

  

  (1)y与x之间函数关系,指出自变量取值范围。

  (2)点M在什么位置时,CN取得最大值并求出此最大值。

  (3)画出这个函数的大致图象。

  6、周长为6米的日窗框,如何设计边长才能使射入的阳光最充足?

  7、一名运动员投铅球,铅球刚出手时离地面 米,铅球到达最高点时距地面3米,恰距该运动员的水平距离为4米,铅球轨迹是抛物线,求此运动员投铅球的成绩是多少米?

  巩固练习答案与提示

  1、

  (1)上;(1,2);x=1;1;小;2。

  (2)下;(1,5);x=1;1;大;5。

  (3)x< ;x<3或x>4;y<0。

  (4)(0,4);(-4,0),(-1,0);6。

  

  2、(1)x<3时,y随x增大而增大;x>3时,y随x增大而减小。

    (2)∵a=- <0,

  ∴此函数有最大值,

  当x=- =3时, 。

  3、证明:∵Δ=a2-4(a-2)=a2-4a+8=(a-2)2+4>0,

  ∴不论a取何值,该二次函数图象都与x轴交于不同的两点,

  设两交点坐标为A(x1,0),B(x2,0),

  ∴AB=|x1-x2|= ,

  由于a2-4a+8是a的二次函数,不妨设m=a2-4a+8,AB最小即m最小,

  ∴当a=- =2时,m有最小值即AB最小,

  ∴二次函数解析式为y=x2+2x。

  4、解:(1)不妨设A、B两点的坐标为A(x1,0),B(x2,0),

  ∴OA=|x1|,OB=|x2|,

  ∴OA·OB=|x1x2|=6,

  ∵x1x2=3(m+1),

  ∴3(m+1)=±6

  ∴m=-3或m=1。

  (2)当m=-3时,y=-x2-5x-6,

  当m=1时,y=-x2-x+6。

  (3)当m=-3时,C(0,-6),A(-3,0),B(-2,0),

  ∴ AB·OC= ×1×6=3,

  当m=1时,C(0,6),A(-3,0),B(2,0),

  ∴ AB·OC= ×5×6=15。

  5、(1) (0<x<8)。

  (2)M在BC中点时,CN最大,最大值为2。

    (3)

  

  6、解:依题意,设“日”字形的窗宽为x米,则长为 (6-3x),设窗的面积为y,

  

  ∴ ,

  当窗的面积最大时,才能使射入光线最充足,

  ∴当x=- =1,y有最大值,此时, (6-3x)=15,

  ∴当窗的长和宽分别为15米和1米时,射入的光线最充足。

  7、解:建立直角坐标系,如图所示:

  

  依题意,A点坐标为 ,顶点B的坐标为(4,3),

  所以,设此二次函数解析式为:y=a(x-4)2+3,

  把 代入解之得:a=- ,

  ∴y=- ,

  由于当铅球落地时,y=0,设C(x0,0),

  ∴- =0 解之得:x0=-2或x0=10,x0=-2不合题意,舍去,

  ∴x0=10,

  故铅球运动员成绩为10米。

二次函数用y表示x用未知数的输入与输出。根据查询相关公开信息显示,在二次函数中,变量x是函数的自变量,它表示函数的输入,变量y是函数的因变量,表示函数的输出,二次函数中用y表示x用未知数表示函数输入与输出。

二次函数图像画法:一般地,二次函数的图像用五点法画出。

当x=0时,y的值(一个点)。

这个点关于二次函数对称轴的对称点(一个点)。

当y=0时,x的值(两个点)。

二次函数的顶点[一b/2a,(4ac一b^2)/4a]。

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)。

解:抛物线方程:y=x²

将P(2,m)代入

m=4

所以点P(2,4)

设过点P直线y-4=k(x-2)

y=kx-2k+4代入y=x²

x²-kx+2k-4=0

判别式=k²-4(2k-4)=0

k²-8k+16=0

(k-4)²=0

k=4

当k不存在时,即x=2,直线l也和抛物线有一个交点

所以所求直线为x=2或y=4x-4

{(x,y)|y=x^2+1}。

主要信息:

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。

“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的是变量,意义已经有所不同。从函数的定义也可看出二者的差别。

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