山東省菏澤市單縣高韋莊鎮(zhèn)中學 王志敏
二次函數(shù)是初中數(shù)學最基本、最重要的一個函數(shù),這個函數(shù)解析式的變式比較多,而且是幾何與代數(shù)的綜合,所以涉及的知識點比較多。如果對相關知識不夠熟悉,看到這里出現(xiàn)這么多的字母,理解起來就比較困難。要求二次函數(shù)解析式,首先要明確目標,確定二次函數(shù)三個常數(shù)系數(shù)a,b,c的值,其次要了解三種表達式之間的關系:由一般式到頂點式,需要提取二次項系數(shù)并配方這個步驟;一般式與兩根式的關系是通過一元二次方程的解和韋達定理聯(lián)系起來的。而解三元一次方程組時,需要用到消元的方法,要想得到三個未知數(shù)的解,至少需要列出三個方程,所以要求得二次函數(shù)的解析式,我們就要列出以a,b,c為未知數(shù)的三個方程。
函數(shù)方程不僅是一種教學工具,而且也為函數(shù)教學提供了研究方法,是數(shù)學的一種研究手段。函數(shù)的定義是:在某變化過程中有兩個變量x,y,如果對于x在某一范圍內的每一個確定的值,y都有唯一確定的值和它對應,那么,就把y叫作x的函數(shù)。如果x的最高次數(shù)是一次,那么,這個函數(shù)就是一元一次函數(shù);如果x的最高次數(shù)是二次,那么這個函數(shù)就是一元二次函數(shù)。一元指只含有一個未知數(shù),因為初中階段只涉及一元函數(shù),不涉及二元及多元函數(shù),所以一元一次函數(shù)又叫一次函數(shù),一元二次函數(shù)叫二次函數(shù)。
二次函數(shù)的基本表達式為一般式:y=ax2+bx+c(a,b,c為常數(shù),a≠0),其中,a為二次項系數(shù),b為一次項系數(shù)。
例如:已知一個二次函數(shù)過三個點(1,6),(2,11),(3,18),求二次函數(shù)解析式。
這個題的關鍵是要知道二次函數(shù)的每個點的表示方法是(x,y),也就是當x=1時,y=6;當x=2時,y=11;當x=3時,y=18。將三個點代入方程,就可以得到一個三元一次方程組:
這個三元一次方程組通過消元,就可以得出a,b,c的值,進而列出二次函數(shù)解析式。
當已知條件里面有頂點(最低點或最高點)時,就可以用二次函數(shù)的頂點式y(tǒng)=a(x-h(huán))2+k(a,h,k為常數(shù),a≠0)。需要注意:將頂點坐標代入頂點式后,就可以將二次函數(shù)變成只有一個變量a的函數(shù)y’,這時再代入另一個點的坐標就可以求出a,然后將a的值代入y’,最后將平方式展開整理,就可以得到二次函數(shù)解析式的一般式。
例如:已知二次函數(shù)的最低點是(2,3),并過(1,4)這個點,求二次函數(shù)的解析式。
這道題的關鍵是理解最低點的含義,最低點表示這條拋物線過(2,3)這個點,將點坐標代入二次函數(shù)的一般式y(tǒng)=ax2+bx+c(a,b,c為常數(shù),a≠0)時是成立的。另一個已知條件是這條拋物線還過點(1,4),也就是說將這個點代入一般表達式也是成立的。
用二次函數(shù)的頂點式y(tǒng)=a(x-h(huán))2+k(a,h,k為常數(shù),a≠0),這個時候可以看到這個二次函數(shù)還是有三個未知數(shù),不過,因為知道頂點,也就是h,k是已知條件,所以直接將h=2,k=3代入二次函數(shù)的頂點式,就可以得到y(tǒng)=a(x-2)2+3這個新函數(shù)。將(1,4)這個點代入后得到4=a(1-2)2+3,這個方程中只有一個未知數(shù),解得a=1,將a=1代入y,然后將平方式展開整理,就可以得到二次函數(shù)的一般式。
用兩根式求二次函數(shù)的解析式時,需要注意的是當函數(shù)值等于0時,二次函數(shù)變成了一個一元二次方程,x1和x2是這個方程的兩個解,兩根式與一般式之間的聯(lián)系是韋達定理,韋達定理的表達式是
例如:已知二次函數(shù)與x軸的交點是(1,0),(2,0),并且這個函數(shù)過點(3,2),求二次函數(shù)解析式。
我們可以看到這個題給出了三個點,因此可以列出二次函數(shù)的一般式y(tǒng)=ax2+bx+c(a≠0),將三個點直接代入一般式可以得到三個方程里面有三個未知數(shù),通過消元,就可以得到a,b,c的值。