【摘要】本文通過實(shí)例探討二次函數(shù)解析式的求解方法,包括一般式法、頂點(diǎn)式法、兩根式法、平移變換法、對(duì)稱變換法等.通過具體的實(shí)例,展示這些方法的應(yīng)用和優(yōu)缺點(diǎn),以便讀者更好地理解和掌握二次函數(shù)解析式的求解.
【關(guān)鍵詞】初中數(shù)學(xué);二次函數(shù);解題方法
二次函數(shù)是數(shù)學(xué)中一個(gè)重要的概念,它在許多實(shí)際問題中都有廣泛的應(yīng)用.求解二次函數(shù)解析式是數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中的一個(gè)重要內(nèi)容,也是解決許多實(shí)際問題的關(guān)鍵.本文將通過實(shí)例,詳細(xì)介紹二次函數(shù)解析式的求解方法.
1 一般式法求二次函數(shù)解析式
例1 一個(gè)二次函數(shù),當(dāng)x=0時(shí),y=-5;當(dāng)x=-1時(shí),y=-4;當(dāng)x=-2時(shí),y=5,則這個(gè)二次函數(shù)的關(guān)系式是( )
(A)y=4x2+3x-5.
(B)y=2x2+x+5.
(C)y=2x2-x+5.
(D)y=2x2+x-5.
解析 設(shè)二次函數(shù)的關(guān)系式是y=ax2+bx+c(a≠0),
因?yàn)楫?dāng)x=0時(shí),y=-5;
當(dāng)x=-1時(shí),y=-4;
當(dāng)x=-2時(shí),y=5,
所以 c=-5①,
a-b+c=-4②,
4a-2b+c=5③,
解由①②③組成的方程組得,
a=4,b=3,c=-5,
所以二次函數(shù)的關(guān)系式為:y=4x2+3x-5.
故選(A).
點(diǎn)評(píng) 本題運(yùn)用了一般式法求解二次函數(shù)的解析式.先設(shè)二次函數(shù)解析式的一般式為y=ax2+bx+c(a≠0),通過解方程組確定a,b,c的值.
2 頂點(diǎn)式法求二次函數(shù)解析式
例2 某拋物線和拋物線y=-2x2的形狀、開口方向完全相同,頂點(diǎn)坐標(biāo)是-1,3,則該拋物線的解析式為( )
(A)y=-2x2+4x+1.
(B)y=-2x2-4x+1.
(C)y=-4x2-4x+2.
(D)y=-4x2+4x+2.
解析 根據(jù)二次函數(shù)頂點(diǎn)式y(tǒng)=ax+h2+b,對(duì)應(yīng)可得拋物線的解析式為y=-2x+12+3=-2x2-4x+1.
故選(B).
點(diǎn)評(píng) 本題主要考查了運(yùn)用頂點(diǎn)式法求二次函數(shù)的表達(dá)式,解題的關(guān)鍵是能夠根據(jù)題目給定的條件,選擇恰當(dāng)?shù)姆椒ㄔO(shè)出關(guān)系式來求解.直接利用頂點(diǎn)式寫出拋物線的解析式,即可得出答案.
3 兩根式法求二次函數(shù)解析式
例3 如圖1所示,拋物線y=ax2+bx+3與x軸相交于點(diǎn)A1,0,B3,0,與y軸相交于點(diǎn)C.
(1)求拋物線的解析式;
(2)點(diǎn)Mx1,y1,Nx2,y2是拋物線上不同的兩點(diǎn)且x1+x2=6x1-x2,求y1-y2的最小值.
解析 (1)設(shè)拋物線的表達(dá)式為:
y=ax-x1x-x2,
由題意可得:x1=1,x2=3,
所以y=ax-1x-3=a(x2-4x+3),
所以3a=3,
解得a=1,
故拋物線的表達(dá)式為y=x2-4x+3.
(2)由拋物線的表達(dá)式知,拋物線的對(duì)稱軸為直線x=2,
①若點(diǎn)M、N關(guān)于拋物線對(duì)稱軸對(duì)稱,
則y1=y2,
所以y1-y2=0,
②y1-y2=x21-4x1+3-x22-4x2+3
=x1+x2x1-x2-4x1-x2,
因?yàn)閤1+x2=6x1-x2,
所以y1-y2=x1+x2(x1-x2)-4(x1-x2)
=6x1-x2x1-x2-4x1-x2
=6x1-x2-132-23≥-23,
即y1-y2的最小值為-23.
點(diǎn)評(píng) 本題給出了拋物線與坐標(biāo)軸的兩個(gè)交點(diǎn)坐標(biāo)A1,0和B3,0,可設(shè)拋物線的解析式為y=ax-x1x-x2,再結(jié)合題設(shè)條件求解函數(shù)解析式;第(2)問中,y1-y2=x1+x2x1-x2-4x1-x2,x1+x2=6x1-x2,得到y(tǒng)1-y2的函數(shù)表達(dá)式,即可求出結(jié)果.
4 平移變換法求二次函數(shù)解析式
例4 在平面直角坐標(biāo)系中,拋物線C2是由拋物線C1沿x軸平移得到的,它們的交點(diǎn)坐標(biāo)為(-1,a),若拋物線C1的表達(dá)式為y=mx2-6mx+n(m≠0),則拋物線C2的頂點(diǎn)坐標(biāo)為( )
(A)(-4,n-9m).
(B)(-4,9m-n).
(C)(-5,n-9m).
(D)(-5,9m-n).
解析 因?yàn)閥=mx2-6mx+n(m≠0),
所以y=mx-32+n-9m,
因?yàn)閽佄锞€C1的頂點(diǎn)坐標(biāo)為(3,n-9m),
因?yàn)椋?1,a)在拋物線C1的圖象上,
所以a=m-1-32+n-9m,
解得a=7m+n,
因?yàn)閽佄锞€C2是由拋物線C1沿x軸平移得到的,
所以設(shè)拋物線C2的解析式為
y=mx-k2+n-9m,
因?yàn)椋?1,a)也在拋物線C2的圖象上,
所以a=m-1-k2+n-9m,
所以7m+n=m-1-k2+n-9m,
因?yàn)閙≠0,
所以解得k=3或-5,
所以拋物線C2的頂點(diǎn)坐標(biāo)為(-5,n-9m)或(3,n-9m)(點(diǎn)C1,舍去),
故選(C).
點(diǎn)評(píng) 本題考查了拋物線的平移規(guī)律,根據(jù)平移規(guī)律設(shè)出平移后拋物線的解析式是解題的關(guān)鍵.先把拋物線C1的表達(dá)式化為頂點(diǎn)式,得到頂點(diǎn)坐標(biāo),然后代入交點(diǎn)坐標(biāo)求得a的值,根據(jù)平移規(guī)律設(shè)拋物線C2的表達(dá)式,再代入交點(diǎn)坐標(biāo)即可求解.
5 對(duì)稱變換法求二次函數(shù)解析式
例5 我們定義:二次項(xiàng)系數(shù)之和為1,圖像都經(jīng)過原點(diǎn)且對(duì)稱軸相同的兩個(gè)二次函數(shù)稱作互為友好函數(shù),求y=2x2+4x的友好函數(shù)的解析式.
解析 函數(shù)y=2x2+4x的對(duì)稱軸為x=-1,
設(shè)y=2x2+4x的友好函數(shù)是y=ax2+bx,
所以2+a=1-b2a=-1,
所以a=-1b=-2,
所以y=2x2+4x的友好函數(shù)是y=-x2-2x.
點(diǎn)評(píng) 本題主要考查了利用對(duì)稱變換求二次函數(shù)解析式,解題的關(guān)鍵是讀懂“友好對(duì)稱二次函數(shù)”的定義.函數(shù)y=2x2+4x的對(duì)稱軸為x=-1,設(shè)y=2x2+4x的友好函數(shù)是y=ax2+bx,根據(jù)二次項(xiàng)系數(shù)之和為1,圖像都經(jīng)過原點(diǎn)且對(duì)稱軸相同可列出方程組,解方程組即可求出所求解析式.
6 結(jié)語
二次函數(shù)解析式的求解方法有多種,每種方法都有其適用的條件和優(yōu)缺點(diǎn),理解和掌握這些方法對(duì)于數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)和實(shí)際問題解決都非常重要.通過具體的例子和解析,可以更好地理解和掌握這些方法的應(yīng)用和優(yōu)缺點(diǎn).
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