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初三二次函数教学课件什么是二次函数?二次函数是形如y=ax²+bx+c a≠0的函数,其中•a、b、c为常数•a≠0是二次函数的必要条件•当a=0时,函数变为一次函数•二次项系数a决定了抛物线的开口方向和宽窄•一次项系数b影响抛物线的位置•常数项c表示抛物线与y轴的交点坐标二次函数是中学数学中极其重要的非线性函数,是后续高中学习各类函数的基础在现实生活中,许多自然现象和工程问题都可以用二次函数来描述和解决二次函数的基本特征抛物线图像对称性极值特性二次函数的图像是抛物线,这是它最基本的抛物线关于一条垂直于x轴的直线对称,这二次函数一定存在最大值或最小值当a0几何特征抛物线形状像一个碗或倒碗,条直线称为对称轴对称轴的方程是x=-时,函数有最小值;当a0时,函数有最大具有独特的曲线美感,在建筑设计和光学中b/2a对称性是解决二次函数问题的重要性值这个极值出现在抛物线的顶点处,是二有广泛应用质,通过对称性我们可以快速确定函数的其次函数应用问题中的关键点他点表达式的多种形式一般式y=ax²+bx+c交点式y=ax-x₁x-x₂这是最常见的二次函数表达形式,其中这种形式直接给出了抛物线与x轴的交点•适用于直接判断函数性质•x₁和x₂是函数的零点•方便与y轴的交点判断(当x=0时,y=c)•与x轴的交点为x₁,0和x₂,0•系数a、b、c直观表示•适合已知零点求函数的问题•便于求导数和积分•展开后可得一般式顶点式y=ax-h²+k这种形式直接给出了抛物线的顶点坐标h,k•顶点坐标为h,k•对称轴为x=h•极值为k•适合处理平移变换问题抛物线的开口方向1a0开口向上当二次项系数a为正数时,抛物线的开口朝上,这意味着•函数在顶点处取最小值•x趋于正无穷或负无穷时,y趋于正无穷•图像像一个向上的碗实际应用描述成本函数、抛物面反射镜等2a0开口向下当二次项系数a为负数时,抛物线的开口朝下,这意味着•函数在顶点处取最大值•x趋于正无穷或负无穷时,y趋于负无穷•图像像一个向下的倒碗实际应用描述收益函数、抛物运动等顶点与对称轴顶点的重要性对称轴顶点是二次函数图像上的特殊点,它是对称轴是一条垂直于x轴的直线,具有以下特性•函数取得极值的点•方程x=-b/2a•对称轴与抛物线的交点•抛物线关于此直线左右对称•确定抛物线位置的关键点•对称轴穿过顶点顶点坐标计算•任意一点关于对称轴的对称点也在抛物线上对于一般式y=ax²+bx+c•x坐标x=-b/2a•y坐标f-b/2a=-b²/4a+c•完整表示-b/2a,-b²/4a+c对于顶点式y=ax-h²+k•顶点坐标直接为h,k二次函数与一次函数的比较一次函数y=kx+b•图像是直线•斜率k固定,表示变化率恒定•没有极值点•定义域和值域都是R•单调性k0单调递增,k0单调递减•没有对称性二次函数y=ax²+bx+c•图像是抛物线•变化率不恒定,随x变化•有极值点(最大值或最小值)•定义域是R,值域与a和极值有关•单调性分段单调,顶点两侧单调性相反•具有对称性,关于对称轴对称二次函数比一次函数更能反映现实生活中的非线性变化一次函数描述的是匀速变化的现象,如匀速直线运动;而二次函数能够描述加速或减速的变化过程,如自由落体运动在实际应用中,当我们面对的问题涉及到变化率本身也在变化的情况时,二次函数往往比一次函数更适合作为数学模型例如,在经济学中,边际效应通常表现为非线性变化;在物理学中,许多运动不是匀速的,而是有加速度的实际问题中的二次函数物理学应用经济学应用抛物运动是二次函数最经典的应用•成本函数Cx=ax²+bx+c•利润最大化问题•自由落体h=-1/2gt²+h₀•边际效益递减模型•平抛运动y=-1/2gt²+v₀t+h₀•最优产量计算•光学中的抛物面反射器设计•天体运动轨道计算工程学应用•桥梁拱形设计•悬索结构的数学模型•喷泉水流轨迹设计•抛物面天线的信号接收优化其他领域应用•人口增长模型•心理学中的最优刺激水平•体育中的投篮或射门轨迹•农业中的最佳施肥量计算解析式的确定方法方法一三点确定法当已知抛物线上的三个点时,可以
1.设函数表达式为y=ax²+bx+c
2.将三个点的坐标代入,得到三个方程
3.解这个三元一次方程组,求出a、b、c的值注意三点不能在同一条直线上,否则无法确定唯一的抛物线方法二待定系数法当已知函数的部分性质时,可以
1.根据已知条件列出关于a、b、c的方程
2.解方程组求出系数
3.适用于已知顶点、对称轴、特殊点等情况方法三利用特殊形式针对不同的已知条件选择合适的表达式形式•已知顶点h,k使用顶点式y=ax-h²+k•已知与x轴交点使用交点式y=ax-x₁x-x₂•已知y轴交点和开口方向利用y=ax²+bx+c中c的意义例题已知三点写表达式题目描述解题过程已知二次函数的图像依次经过点0,
0、1,
2、2,0,求该二次函数的解析式第一步由c=0,简化其余方程分析思路•2=a+b•0=4a+2b二次函数的一般式为y=ax²+bx+c,我们有三个已知点,可以列出三个方程第二步解方程组•代入0,00=a·0²+b·0+c,得c=0•由2=a+b,得b=2-a•代入1,22=a·1²+b·1+c,即2=a+b+c•将b=2-a代入0=4a+2b,得•代入2,00=a·2²+b·2+c,即0=4a+2b+c•0=4a+22-a=4a+4-2a=2a+4•解得a=-2•再代回得b=2--2=4第三步写出函数表达式•y=-2x²+4x验证代入三个点检验答案的正确性•代入0,0y=-2·0²+4·0=0✓•代入1,2y=-2·1²+4·1=-2+4=2✓•代入2,0y=-2·2²+4·2=-8+8=0✓二次函数的图像作法确定表达式形式1根据题目给出的条件,确定二次函数的表达式是y=ax²+bx+c还是其他形式这一步是绘图的基础2确定开口方向观察a的符号a0开口向上,a0开口向下开口方向决定了抛物线的基本形状计算关键点3确定以下关键点坐标•顶点-b/2a,f-b/2a4绘制对称轴•与y轴交点0,c•与x轴交点解方程ax²+bx+c=0画出对称轴x=-b/2a,这条虚线有助于保证图像的对称性列表取值并描点5选择合适的x值(包括关键点和其他点),计算对应的y值,在坐标系中标出这些点6连接成曲线将标出的点用光滑的曲线连接起来,形成抛物线注意保持曲线的对称性和平滑性绘制二次函数图像时,至少需要5个点才能准确描绘抛物线的形状这些点应包括顶点、与坐标轴的交点以及其他特征点在实际操作中,可以利用函数的对称性减少计算量只需计算对称轴一侧的点,然后利用对称性确定另一侧的对应点特殊位置说明与y轴的交点当x=0时,函数值为y=c•交点坐标0,c•直接由函数表达式的常数项确定•无需解方程即可得出•特别地,当c=0时,抛物线经过原点与x轴的交点当y=0时,需要解方程ax²+bx+c=0•交点可能有0个、1个或2个•交点个数由判别式Δ=b²-4ac决定•若有两个交点,则它们关于对称轴对称•若只有一个交点,则该点在对称轴上顶点的特殊情况•当顶点在y轴上时,函数具有形式y=ax²+c•当顶点在x轴上时,函数具有形式y=ax-h²•当顶点在原点时,函数具有形式y=ax²对称轴的特殊情况•当对称轴是y轴时,函数具有形式y=ax²+c•这时函数是偶函数,满足f-x=fx判别式与根的讨论12Δ0两个不同的实数根Δ=0一个二重根当判别式Δ=b²-4ac0时当判别式Δ=b²-4ac=0时•二次方程ax²+bx+c=0有两个不同的实数根•二次方程ax²+bx+c=0有一个二重根•二次函数图像与x轴相交于两点•二次函数图像与x轴相切于一点•两根公式x₁,₂=-b±√Δ/2a•此时根为x=-b/2a•根的符号由-b/2a与√Δ/2a的比较决定•切点恰好是抛物线的顶点•函数可以写成完全平方式y=ax-x₀²3Δ0无实数根当判别式Δ=b²-4ac0时•二次方程ax²+bx+c=0没有实数根•二次函数图像与x轴没有交点•若a0,则函数值恒为正•若a0,则函数值恒为负•在复数范围内,方程仍有两个共轭复根判别式是分析二次函数与x轴交点情况的有力工具,它直接反映了方程ax²+bx+c=0根的情况在实际应用中,判别式常用于•确定二次函数图像的大致形状•分析函数的值域•解决参数范围问题•判断不等式解集图像与根的关系两交点情况(Δ0)无交点情况(Δ0)当b²-4ac0时当b²-4ac0时•抛物线与x轴有两个不同的交点•抛物线与x轴没有交点•交点坐标为x₁,0和x₂,0•抛物线完全位于x轴的上方或下方•函数可以表示为y=ax-x₁x-x₂•若a0,则y恒为正•两交点关于对称轴对称分布•若a0,则y恒为负•实际意义方程有两个解,如两个时间点、两个位置等•实际意义方程无解,如不可能完成的任务、不满足的条件等切点情况(Δ=0)当b²-4ac=0时•抛物线与x轴相切于一点•切点坐标为-b/2a,0•切点恰好在对称轴上•函数可以表示为y=ax-x₀²•实际意义方程有一个临界解,如临界条件、临界点等二次函数最值问题a0时的最小值当二次项系数a0时,函数有最小值•最小值点为抛物线的顶点-b/2a,f-b/2a•最小值为f-b/2a=-b²/4a+c•x值小于或大于-b/2a时,函数值都大于最小值•应用最低成本、最短距离等问题a0时的最大值当二次项系数a0时,函数有最大值•最大值点为抛物线的顶点-b/2a,f-b/2a•最大值为f-b/2a=-b²/4a+c•x值小于或大于-b/2a时,函数值都小于最大值•应用最大利润、最高点等问题求最值的方法求解最值问题的常用方法
1.写出二次函数表达式
2.确定二次项系数a的符号
3.计算顶点坐标-b/2a,f-b/2a
4.根据a的符号判断是最大值还是最小值
5.对于区间内的最值,还需考虑端点值二次函数的最值问题是中考的高频考点,也是实际应用中的重要问题在解决最值问题时,需要注意以下几点•当a0时,函数在定义域内一定有最小值,但不一定有最大值•当a0时,函数在定义域内一定有最大值,但不一定有最小值•在有限区间内求最值时,需要比较顶点值和端点值•在实际应用中,最值常常对应实际问题的最优解平移变换水平平移复合平移将函数y=ax²的图像沿x轴平移h个单位同时进行水平和垂直平移,得到顶点式•向右平移(h0)y=ax-h²•y=ax-h²+k•向左平移(h0)y=ax-h²•效果抛物线整体移动到新位置,顶点为h,k•效果抛物线整体沿x轴移动,但开口方向不变•对称轴为x=h•对称轴由x=0变为x=h•开口方向和宽窄不变•顶点由0,0变为h,0垂直平移将函数y=ax²的图像沿y轴平移k个单位•向上平移(k0)y=ax²+k•向下平移(k0)y=ax²+k•效果抛物线整体沿y轴移动,但形状和开口方向不变•对称轴位置不变,仍为x=0•顶点由0,0变为0,k平移变换是理解二次函数图像的重要工具通过平移变换,我们可以将复杂的二次函数转化为简单的基本形式进行分析,然后再通过反向变换得到原函数的性质轴对称变换关于y轴对称关于x轴对称关于直线x=h对称将函数y=ax²+bx+c的图像关于y轴对称将函数y=ax²+bx+c的图像关于x轴对称将函数y=ax²+bx+c的图像关于垂直线x=h对称•变换后的函数为y=ax²-bx+c•变换后的函数为y=-ax²-bx-c•需将点x,y变换为2h-x,y•一次项系数变号,其他项不变•所有系数变号•代入原函数得到新函数•效果抛物线关于y轴翻转•效果抛物线上下翻转,开口方向改变•效果抛物线左右翻转•若原对称轴为x=m,则新对称轴为x=-m•对称轴位置不变•若原对称轴为x=m,则新对称轴为x=2h-m•顶点的x坐标变号,y坐标不变•顶点的x坐标不变,y坐标变号•实际应用镜像反射、对称设计轴对称变换是研究二次函数图像变换的重要工具通过对称变换,我们可以更深入地理解二次函数图像的性质和变化规律在实际应用中,对称变换常用于解决几何问题、设计对称结构或分析物理现象中的对称性伸缩与翻转垂直方向的伸缩改变二次项系数a的绝对值大小•|a|增大抛物线变窄(更陡峭)•|a|减小抛物线变宽(更平缓)•|a|=1是标准宽度的抛物线•影响改变函数值的变化速率•顶点位置可能改变,但对称轴位置不变上下翻转改变二次项系数a的符号•a0变为a0开口向上变为开口向下•a0变为a0开口向下变为开口向上•影响最大值变为最小值,反之亦然•对称轴位置不变•与x轴交点位置不变(如果有的话)数值比较与分析比较不同a值下函数的特性a值图像特征a1开口向上,比标准抛物线窄0a1开口向上,比标准抛物线宽典型应用题场景123抛物线灯光设计建筑拱桥设计运动轨迹计算抛物面反射器利用抛物线的几何性质,使得平行于对称轴的抛物线拱桥能均匀分散重力,是理想的桥梁结构形式抛体运动轨迹呈抛物线形状,可用二次函数精确描述光线经反射后都通过焦点,或从焦点发出的光线经反射后都•应用悬索桥、拱形桥•应用篮球投篮、足球射门、炮弹发射平行于对称轴•数学模型y=ax-h²+k•数学模型y=-g/2v₀²cos²α·x²+x·tanα+h₀•应用车灯、手电筒、卫星天线•设计要点确定跨度、高度和强度•计算要点考虑初速度、角度和重力•数学模型y=x²/4p(p为焦距)•优势力学性能好,承重能力强•实际问题计算最大高度、射程、落地点•设计要点确定合适的焦距和开口大小二次函数在现实世界中有着广泛的应用,从物理学到工程学,从经济学到艺术设计,处处可见抛物线的身影理解这些典型应用场景,不仅有助于我们认识数学与现实世界的联系,还能培养我们运用数学知识解决实际问题的能力待定系数法应用详解待定系数法基本步骤例题详解
1.根据题目条件确定函数的基本形式(一般式、顶点式或交点式)已知二次函数fx=ax²+bx+c的图像过点A1,2,B2,1,且对称轴为x=3,求函数表达式
2.设未知系数为待定参数(通常是a、b、c或其中几个)解
3.利用已知条件列出关于待定参数的方程
1.由对称轴x=3,得-b/2a=3,即b=-6a
4.解方程组求出待定参数的值
2.代入点A1,22=a·1²+b·1+c=a+b+c
5.代入函数表达式得到最终结果
3.代入点B2,11=a·2²+b·2+c=4a+2b+c适用情况
4.将b=-6a代入方程2=a+b+c,得2=a-6a+c,即c=2+5a•已知函数图像通过特定点
5.将b=-6a和c=2+5a代入方程1=4a+2b+c,得•已知函数的零点或与坐标轴的交点
6.1=4a+2-6a+2+5a=4a-12a+2+5a=-3a+2•已知函数的顶点或对称轴
7.解得a=1/3•已知函数满足特定条件(如导数、极值等)
8.然后b=-6a=-6·1/3=-
29.c=2+5a=2+5·1/3=2+5/3=11/
310.代入得fx=1/3x²-2x+11/3函数与不等式结合二次函数与不等式的关系二次函数y=ax²+bx+c与不等式ax²+bx+c≥0(或≤0)之间存在紧密联系•不等式ax²+bx+c≥0的解集,即为二次函数y=ax²+bx+c的图像在x轴上方或与x轴相交部分的x坐标范围•不等式ax²+bx+c≤0的解集,即为二次函数y=ax²+bx+c的图像在x轴下方或与x轴相交部分的x坐标范围解集判断方法根据判别式Δ=b²-4ac和系数a的符号,可以确定不等式的解集条件ax²+bx+c≥0的解集a0,Δ0R(全体实数)a0,Δ=0R(全体实数)a0,Δ0-∞,x₁]∪[x₂,+∞a0,Δ0∅(空集)a0,Δ=0{x₀}(仅一点)a0,Δ0[x₁,x₂]应用实例例题求解不等式2x²-4x-6≥0解
1.对应的二次函数为fx=2x²-4x-
62.判别式Δ=-4²-4·2·-6=16+48=64二次函数与方程组几何意义解法步骤应用场景二次函数与直线方程联立,相当于求抛物线与直线的交点解二次函数与直线方程组的基本步骤二次函数与方程组在实际问题中的应用•可能有0个、1个或2个交点
1.从线性方程解出一个变量(通常解出y或x)•求抛物线与直线的交点•交点个数取决于直线与抛物线的相对位置
2.代入二次函数方程,得到一个关于另一个变量的方程•计算物体运动轨迹与障碍物的交点•交点坐标即为方程组的解
3.解这个方程(通常是二次方程)•分析成本曲线与收入曲线的交点(盈亏平衡点)
4.将解代回,求出另一个变量的值•求解物理中的相遇问题
5.写出完整的解(x,y)•确定几何图形的特殊位置例题解析求解方程组{y=x²-2x+3{y=2x+1解
1.由第二个方程得y=2x+
12.代入第一个方程2x+1=x²-2x+
33.整理得x²-4x+2=
04.使用求根公式x=4±√16-8/2=4±√8/2=2±√
25.x₁=2+√2≈
3.414,x₂=2-√2≈
0.
5866.代回求y y₁=22+√2+1=5+2√2≈
7.828,y₂=22-√2+1=5-2√2≈
2.
1727.解得2+√2,5+2√2和2-√2,5-2√2探究题目生活中的二次函数建模水流喷泉轨迹球类抛射问题探究一个喷泉的水柱以初速度v₀和角度θ喷出,求水流的最高点和喷射距离探究篮球运动员以什么角度投篮成功率最高?建模过程建模分析
1.设立坐标系,喷口位于原点
1.篮球的轨迹符合抛物线方程
2.水平方向x=v₀cosθt
2.固定初速度,角度决定轨迹形状
3.垂直方向y=v₀sinθt-1/2gt²
3.角度越大,抛物线越高
4.消去参数t,得到轨迹方程y=tanθx-[g/2v₀²cos²θ]x²
4.角度越小,抛物线越扁
5.这是一个二次函数,系数a=-[g/2v₀²cos²θ]
05.最佳角度需考虑距离、篮筐高度、阻力等
6.最高点对应的x值x=v₀²sin2θ/2g
6.理论计算最佳角度约为50°-55°
7.喷射距离(落地点)L=v₀²sin2θ/g
7.实际应用考虑防守者、出手点高度等因素建模思维培养二次函数建模的基本步骤
1.观察现象,确定是否符合二次函数特征(变化率不恒定、存在极值等)
2.明确自变量和因变量
3.确定函数的基本形式(一般式、顶点式或交点式)变式训练不同参数变化参数a的变化参数c的变化固定b=0,c=0,观察a变化对函数y=ax²的影响固定a=1,b=0,观察c变化对函数y=x²+c的影响•a=1标准抛物线y=x²•c=0抛物线通过原点•a=2抛物线变窄,上升更快•c=2抛物线整体上移2个单位•a=
0.5抛物线变宽,上升更慢•c=-2抛物线整体下移2个单位•a=-1抛物线开口向下,y=-x²结论c仅影响抛物线的上下位置,不改变形状和对称轴•a=-2向下开口的抛物线变窄结论|a|决定抛物线的胖瘦,a的符号决定开口方向参数b的变化固定a=1,c=0,观察b变化对函数y=x²+bx的影响•b=0对称轴为y轴,顶点在原点•b=2对称轴左移至x=-1,顶点为-1,-1•b=-2对称轴右移至x=1,顶点为1,-1结论b影响对称轴位置和顶点位置,但不改变开口方向和胖瘦参数敏感性分析比较三个参数对函数图像的影响程度•a的变化最为显著,直接改变函数的基本形状•b的变化次之,影响函数的位置和顶点•c的变化最简单,仅影响函数的上下位置典型错题分析误区一根与图像关系混淆误区二判别式应用错误误区三顶点公式使用错误常见错误认为二次函数y=ax²+bx+c的根就是图像与x常见错误在使用判别式时符号错误或忘记考虑a的符号常见错误顶点坐标计算错误或混淆x和y坐标轴的交点个数正确理解正确理解正确理解•判别式公式是Δ=b²-4ac,不是4ac-b²•顶点的x坐标是x=-b/2a•二次函数的根是指令fx=0的解,即二次方程ax²+•解不等式ax²+bx+c0时,需要同时考虑Δ和a的符•顶点的y坐标是y=f-b/2a=-b²/4a+cbx+c=0的解号•计算时注意正负号,特别是二次项系数a为负时•根的个数确实等于图像与x轴的交点个数•当a0时,抛物线开口向上,解集形式与a0时不同•顶点坐标可用于确定函数的最值•但判断根的存在性要用判别式Δ=b²-4ac•用数轴表示解集时,实心点表示包含端点,空心点表改正方法牢记顶点公式,计算时注意代数运算的准确性•Δ0有两个不同的实根;Δ=0有一个二重根;Δ0示不包含端点无实根改正方法牢记判别式公式,解题时注意a的符号,仔细改正方法明确根的概念,正确使用判别式判断根的情分类讨论况以上是学习二次函数时的几个典型误区这些误区往往源于概念理解不清或公式记忆不准确在解题过程中,我们应当注意以下几点•始终回归到二次函数的定义和基本性质•公式使用前先检查适用条件•计算过程中保持细心,避免代数错误•结果得出后进行验证,检查是否合理•遇到复杂问题时,尝试画图辅助分析综合练习题1基础题型
3.已知抛物线y=ax²+bx+c的顶点为2,-1,且过点0,3,求该抛物线的解析式
1.已知二次函数y=ax²+bx+c(a≠0)的图像过点1,
4、2,
7、3,12,求该函数的解析式解由顶点2,-1,得对称轴为x=2,即-b/2a=2,b=-4a解设函数解析式为y=ax²+bx+c,将三点坐标代入顶点y坐标为-1,即f2=-1•1,44=a+b+c代入得-1=a·2²+b·2+c=4a+2b+c=4a+2-4a+c=4a-8a+c=-4a+c•2,77=4a+2b+c得c=-1+4a•3,1212=9a+3b+c函数过点0,3,代入得3=a·0²+b·0+c=c=-1+4a由前两式得7-4=4a+2b+c-a+b+c=3a+b,即b=3-3a解得4a=4,a=1代入第一式4=a+3-3a+c=3-2a+c,即c=1+2a代回得b=-4a=-4,c=-1+4a=-1+4=3代入第三式12=9a+33-3a+1+2a=9a+9-9a+1+2a=10+2a函数解析式为y=x²-4x+3解得2a=2,a=
14.求函数fx=-2x²+4x+3的最大值及取得最大值时的x值代回得b=3-3·1=0,c=1+2·1=3解fx=-2x²+4x+3,a=-20,所以函数有最大值函数解析式为y=x²+3对称轴为x=-b/2a=-4/-4=
12.已知二次函数fx=ax²+bx+c的图像与x轴交于点-1,0和3,0,与y轴交于点0,-3,求函数解析式最大值为f1=-2·1²+4·1+3=-2+4+3=5解由与y轴交点0,-3得c=-3函数的最大值为5,取得最大值时x=1由与x轴交点-1,0和3,0得x=-1或x=3是方程ax²+bx+c=0的解
5.解不等式2x²-12x+10≤0因此ax²+bx+c=ax+1x-3=ax²-2x-3解2x²-12x+10≤0,即x²-6x+5≤0展开得ax²-2ax-3a判别式Δ=-6²-4·1·5=36-20=160与原式对应有b=-2a,c=-3aa=10,所以抛物线开口向上又由c=-3,得-3a=-3,a=1解方程x²-6x+5=0,得x=6±√16/2=6±4/2=3±2代回得b=-2a=-2x₁=1,x₂=5函数解析式为fx=x²-2x-3综合练习题2提高难度题型
2.已知抛物线y=ax²+bx+c(a≠0)的对称轴为x=1,且抛物线与x轴有两个不同的交点,其中一个交点为3,0若抛物线上存在点P,使得P到点0,0的距离为5,求点P的坐标
1.已知二次函数fx=ax²+bx+c(a≠0)的图像与x轴交于点Am,0和Bn,0(mn),对称轴经过点C2,0若f0=3,求函数表达式和m,n的值解由对称轴x=1,得-b/2a=1,b=-2a解由对称轴经过点C2,0,得对称轴为x=2,即-b/2a=2,b=-4a设另一个交点为-1,0(根据对称轴x=1推导)由f0=3,得a·0²+b·0+c=c=3由3,0和-1,0是函数的零点,得函数解析式为fx=ax²-4ax+3fx=ax-3x+1=ax²-2x-3由点Am,0和Bn,0是函数与x轴的交点,且与对称轴x=2对称,得m+n=4展开得fx=ax²-2ax-3a代入函数方程0=am²-4am+3和0=an²-4an+3与fx=ax²+bx+c对比,得b=-2a,c=-3a解方程组得am²-4m=-3和an²-4n=-3由b=-2a,与前面结果一致,证明交点假设正确由m+n=4,得n=4-m点P在抛物线上,设Px₀,y₀,则y₀=ax₀²-2ax₀-3a代入第二个方程a4-m²-44-m=-3点P到原点距离为5,得√x₀²+y₀²=5化简a16-8m+m²-16+4m=-3代入得√x₀²+ax₀²-2ax₀-3a²=5即am²-4m=-3由于计算复杂,考虑特殊点对比第一个方程,得m²-4m=4-m²-44-m当x₀=3时,y₀=0,距离为3,不满足展开m²-4m=16-8m+m²-16+4m当x₀=-1时,y₀=0,距离为1,不满足化简-4m=-4m,恒成立当x₀=4时,y₀=a16-8-3=5a,距离为√16+25a²由am²-4m=-3和m+n=4,解得若a=1,则距离为√41,不满足a=-3/m²-4m=-3/mm-4当x₀=0时,y₀=-3a,距离为3|a|由a≠0且二次函数有两个不同的零点,得m≠0,m≠4若a=5/3,则距离为5,满足条件设m=1,则n=3,a=-3/1·-3=1验证函数为fx=5/3x²-10/3x-5代回检验,发现满足条件点P的坐标为0,-5函数表达式为fx=x²-4x+
33.若二次函数fx=ax²+bx+c满足f1=3,f2=6,f3=11,求f4的值m=1,n=3解由函数值列出方程组•f1=a+b+c=3•f2=4a+2b+c=6•f3=9a+3b+c=11由前两式得4a+2b+c-a+b+c=6-3,即3a+b=3由后两式得9a+3b+c-4a+2b+c=11-6,即5a+b=5联立方程组解得a=1,b=0,c=2函数表达式为fx=x²+2二次函数在中考中的考查特点大题考查频率常见设问角度与几何结合的特点二次函数是中考数学的重要考点,出题频率极高中考对二次函数的考查角度多样二次函数常与几何问题结合•几乎每年中考必考,占比约15-20%•求函数表达式(给定点坐标、图像特征等)•与圆、三角形等几何图形的结合•通常以填空题和解答题形式出现•求函数图像与坐标轴的交点•用二次函数描述面积、体积的变化•多与方程、不等式、几何问题结合•求函数的最值及其对应的自变量值•构建几何问题的函数模型•常作为压轴题的组成部分•求参数取值范围(使函数满足特定条件)•利用函数性质解决几何最值问题•题目分值通常在10-14分之间•解决与二次函数相关的实际应用问题•涉及参数方程和几何变换•二次函数与方程、不等式的结合应用•需要综合运用代数和几何知识备考策略建议针对二次函数的中考特点,提出以下备考建议
1.夯实基础知识,牢记基本公式和性质
2.熟练掌握二次函数的图像特征和变换规律
3.加强二次函数与方程、不等式的综合训练
4.注重解题思路的总结,形成系统的解题方法
5.多做实际应用题,提高建模能力
6.关注历年中考真题,把握命题趋势
7.进行有针对性的错题分析和专项训练复习与答疑核心公式归纳学生常见问题精讲二次函数的重要公式和结论问题1如何快速判断二次函数的图像大致形状?
1.一般式y=ax²+bx+c a≠0回答关注三个关键因素
2.顶点式y=ax-h²+k•系数a的符号决定开口方向(正向上,负向下)
3.交点式y=ax-x₁x-x₂•|a|的大小决定抛物线的胖瘦(大则窄,小则宽)
4.对称轴x=-b/2a•对称轴位置x=-b/2a和顶点确定图像的位置
5.顶点坐标-b/2a,-b²/4a+c问题2如何理解判别式与根的关系?
6.判别式Δ=b²-4ac
7.与y轴交点0,c回答判别式Δ=b²-4ac直接反映方程ax²+bx+c=0的根的情况
8.与x轴交点解方程ax²+bx+c=0•Δ0两个不同的实根,图像与x轴相交于两点
9.最值当a0时为最小值,当a0时为最大值•Δ=0一个二重根,图像与x轴相切于一点
10.最值大小f-b/2a=-b²/4a+c•Δ0无实根,图像与x轴无交点经典解题套路二次函数的常用解题思路
1.求函数表达式三点确定法、待定系数法、特殊形式法
2.求图像特征代入基本公式、利用定义或性质
3.求最值问题确定顶点坐标、考虑区间端点
4.解不等式问题判别式分析、配合数轴表示问题3如何灵活应用二次函数解决实际问题?
5.求参数范围设立不等式、分类讨论回答解决实际问题的关键步骤
6.应用问题建立模型、求导数或顶点
1.明确问题中的变量,确定自变量和因变量
2.根据问题条件建立二次函数模型
3.分析函数的特征(如最值、零点等)
4.结合实际意义解释数学结果课程总结与思考提升应用1创新思维2问题解决3综合分析4基础知识5在这门课程中,我们系统学习了二次函数的定义、图像特征、性质和应用二次函数作为初中数学的重要内容,不仅是中考的重点考查内容,也是高中函数学习的基础通过学习二次函数,我们培养了以下能力数学本质理解思维方法提升•函数是描述变量之间依赖关系的数学模型•函数与方程的联系与区别•二次函数反映的是变化率本身也在变化的关系•数形结合思想的应用•函数图像是函数性质的直观反映•分类讨论的思维方法•参数变化与图像变化的对应关系•从特殊到一般的归纳推理从公式到建模•转化与化归的解题策略•学会识别实际问题中的二次关系•能够建立合适的数学模型•掌握利用二次函数求解最优化问题的方法•理解数学模型与现实问题的联系。
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