江西省南城縣沙洲中學(xué) 萬 琳
二次函數(shù)解析式的求法
江西省南城縣沙洲中學(xué) 萬 琳
函數(shù)是建立數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ),如果要解決實際生活中的數(shù)學(xué)相關(guān)問題,就要建立數(shù)學(xué)模型,讓學(xué)生可以利用函數(shù)結(jié)合身邊的生活實際中出現(xiàn)的或者類似的一些數(shù)學(xué)問題來分析它,然后想辦法解決。
函數(shù)包括一次函數(shù)、反比例函數(shù)、二次函數(shù)等等。函數(shù)是初中數(shù)學(xué)的重要內(nèi)容,是不可缺少的一部分,比較抽象。許多學(xué)生學(xué)起來感到很辛苦,覺得里面的內(nèi)容很難理解,很難把握。尤其是二次函數(shù)的綜合運用,學(xué)生往往是無從下手,很無助,很無奈,有時看到題目毫無辦法,只能干瞪眼。
二次函數(shù)是中考的熱點和考查的重點,可以考查學(xué)生的綜合能力,這是學(xué)生最怕、最頭疼的地方。從近幾年中考的情況來看,二次函數(shù)的得分情況不容樂觀。
作為從事教學(xué)工作的一線教師,我們就應(yīng)該認(rèn)真負(fù)責(zé),檢討自己不足的地方、做得還不夠好的地方。我們應(yīng)該在教學(xué)中小心謹(jǐn)慎,從細(xì)微之處入手,因為細(xì)節(jié)決定成敗。我準(zhǔn)備通過具體的例子讓學(xué)生認(rèn)識二次函數(shù),探索研究二次函數(shù)解析式的求法。
在初中學(xué)習(xí)過程中,二次函數(shù)的求法形式多樣,方法不一。如何根據(jù)題意,找到一種最簡單而有效的方法,是學(xué)生在學(xué)習(xí)中遇到的問題。下面通過舉例結(jié)合習(xí)題來研究探索。
例1 已知二次函數(shù)y=ax2+bx+c圖象的頂點為(2,3),且拋物線經(jīng)過點(3,1),那么這條拋物線的解析式是?
解:由圖象頂點為(2,3)設(shè)函數(shù)解析式為y=a(x-2)2+3,
又拋物線經(jīng)過點(3,1),∴1=a(3-2)2+3,∴a= -2,
∴解析式為y= -2(x-2)2+3,即y=-2x2+8x-5。
例2 已知拋物線與x軸的兩個交點的橫坐標(biāo)是2和-4,頂點的縱坐標(biāo)是3,求此二次函數(shù)的解析式。
分析:此題為二次函數(shù)求解析式中常見的類型,解法較多。
解法一:設(shè)拋物線的解析式為y=ax2+bx+c,根據(jù)題意,可得:
解法二:設(shè)拋物線的解析式為y=a(x-m)2+3,根據(jù)題意,得:
解法四:設(shè)二次函數(shù)解析式為y=ax2+bx+c。
解法五:設(shè)拋物線的解析式為y=ax2+bx+c,由題意可知,2和-4是方程ax2+bx+c=0的兩個根,∴y=ax2+bx+c=a(x-2)(x+4),
解法六:可以應(yīng)用拋物線的對稱性求出頂點坐標(biāo),然后再用頂點式來求二次函數(shù)的解析式,更為簡單。
根據(jù)題意可知,拋物線與x軸相交于A(2,0)、B(-4,0)兩點,由拋物線的對稱性可知,拋物線的對稱軸為x=-1,則二次函數(shù)的頂點是(-1,3),
結(jié)論:通過以上六種解法我們可以分析比較,得出判斷:解法三和解法四利用了拋物線的對稱性,解法更簡便,解法五和解法六把二次函數(shù)與一元二次方程的知識結(jié)合起來,解法很有新意,讓人眼前一亮。
已知拋物線與x軸的兩個交點的橫坐標(biāo)和頂點坐標(biāo),或者已知拋物線與x軸的兩個交點坐標(biāo)和頂點的縱坐標(biāo),或已知拋物線的對稱軸與x軸兩交點的距離和另一坐標(biāo),或已知拋物線的對稱軸與x軸的一個交點和另一點坐標(biāo),應(yīng)該采取交點式或頂點式求解,同時必須充分利用拋物線的對稱軸。
例3 已知拋物線經(jīng)過點A(1,0)、B(0,-3),且對稱軸是直線x=2,求此拋物線的解析式。
分析:此題也是一種常見的求二次函數(shù)解析式的題型,方法有多種,我們可以分三種方法加以討論。
解法一:根據(jù)題意,設(shè)函數(shù)解析式為y=ax2+bx+c(a≠0),列出方程組,求出a,b,c,從而求出其解析式,這是常用方法:
∴二次函數(shù)解析式為y= -x2+4x-3。
解法二:可設(shè)所求函數(shù)為y=a(x-2)2+n(a≠0),由已知條件可列出關(guān)于a、n的方程組,求出a、n,從而求出二次函數(shù)的解析式。
∴y=-(x-2)2+1,即 y=-x2+4x-3。
解法三:根據(jù)題意,可以求出點A(1,0)關(guān)于直線x=2的對稱點的坐標(biāo)是(3,0),然后用交點式y(tǒng)=a(x-x1)(x-x2)求其解析式:設(shè)y=a(x-1)(x-3),將B(0,-3)代入得:
-3=a(0-1)(0-3),3a=-3,a=-1,
∴y= -(x-1)(x-3),即y= -x2+4x-3。
例4 已知拋物線的對稱軸是x=-1,它與x軸的兩個交點間的距離是4,與y軸的交點是(0,-3),求此二次函數(shù)的解析式。
分析:此題是求二次函數(shù)解析式中較常見的題目,要讓學(xué)生去討論比較。
解法一:根據(jù)題意和拋物線的對稱性可知,拋物線與x軸交于A(1,0)、B(-3,0),因為拋物線與y軸的交點是(0,-3),所以可設(shè)拋物線的解析式為y=ax2+bx+c,可得:
∴二次函數(shù)的解析式為y=x2+2x-3。
解法二:根據(jù)已知條件和拋物線的對稱性可知,拋物線與x軸的兩個交點是(1,0)和(-3,0),所以可設(shè)拋物線的解析式為y=a(x-1)(x+3),即y=ax2+2ax-3a,
∵拋物線與y軸交于點(0,-3),∴-3a=-3,∴a=1,
∴二次函數(shù)的解析式為y=x2+2x-3。
通過以上幾個例子,我想學(xué)生就不會感到二次函數(shù)解析式的求法有什么難的。激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力。