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22.2二次函数与一元二次方程
(第一课时)
二次函数的一般式:
(a≠0)
______是自变量,____是____的函数。
x
y
x
当 y = 0 时,
ax² + bx + c = 0
ax² + bx + c = 0
这是什么方程?
是我们已学习的“一元二次方程”
一元二次方程根的情况与b²-4ac的关系?
我们知道:代数式b2-4ac对于方程的根起着关键的作用.
一元二次方程根的情况与b²-4ac的关系
探究一:二次函数y=ax2+bx+c与一元二次方程ax2+bx+c=0有什么关系?
1、一次函数y=kx+b与一元一次方程kx+b=0有什么关系?
2、你能否用类比的方法猜想二次函数y=ax2+bx+c与
一元二次方程ax2+bx+c=0的关系?
以 40 m /s的速度将小球沿与地面成 30°角的方向击出时,球的飞行路线是一条抛物线,如果不考虑空气阻力,球的飞行高度 h (单位:m)与飞行时间 t (单位:s)之间具有关系:h= 20 t – 5 t 2
考虑下列问题:
(1)球的飞行高度能否达到 15 m? 若能,需要多少时间?
(2)球的飞行高度能否达到 20 m? 若能,需要多少时间?
(3)球的飞行高度能否达到 20.5 m?为什么?
(4)球从飞出到落地要用多少时间?
解:(1)当 h = 15 时,
20 t – 5 t 2 = 15
t 2 - 4 t +3 = 0
t 1 = 1,t 2 = 3
当球飞行 1s 和 3s 时,它的高度为 15m .
1s
3s
15 m
以 40 m /s的速度将小球沿与地面成 30°角的方向击出时,
球的飞行路线是一条抛物线,如果不考虑空气阻力,球
的飞行高度 h (单位:m)与飞行时间 t (单位:s)之间具有关系:h= 20 t – 5 t 2
考虑下列问题:
(1)球的飞行高度能否达到 15 m? 若能,需要多少时间?
(2)当 h = 20 时,
20 t – 5 t 2 = 20
t 2 - 4 t +4 = 0
t 1 = t 2 = 2
当球飞行 2s 时,它的高度为 20m .
2s
20 m
以 40 m /s的速度将小球沿与地面成 30°角的方向击出时,
球的飞行路线是一条抛物线,如果不考虑空气阻力,球的
飞行高度 h (单位:m)与飞行时间 t (单位:s)之间具有关系:h= 20 t – 5 t 2
考虑下列问题:(2)球的飞行高度能否达到 20 m? 若能,需要多少时间?
(3)当 h = 20.5 时,
20 t – 5 t 2 = 20.5
t 2 - 4 t +4.1 = 0
因为(-4)2-4×4.1 < 0 ,所以方程无实根。
球的飞行高度达不到 20.5 m.
20.5 m
以 40 m /s的速度将小球沿与地面成 30°角的方向击出时,球的飞行路线
是一条抛物线,如果不考虑空气阻力,球的飞行高度 h (单位:m)与飞行
时间 t (单位:s)之间具有关系:h= 20 t – 5 t 2
考虑下列问题:(3)球的飞行高度能否达到 20.5 m?为什么?
(4)当 h = 0 时,
20 t – 5 t 2 = 0
t 2 - 4 t = 0
t 1 = 0,t 2 = 4
当球飞行 0s 和 4s 时,它的高度为 0m ,即 0s时,球从地面飞出,4s 时球落回地面。
0s
4s
0 m
以 40 m /s的速度将小球沿与地面成 30°角的方向击出时,球的飞行路线
是一条抛物线,如果不考虑空气阻力,球的飞行高度 h (单位:m)与飞行时
间 t (单位:s)之间具有关系:h= 20 t – 5 t 2
考虑下列问题:(4)球从飞出到落地要用多少时间?
从上面发现,二次函数y=ax2+bx+c何时为一元二次方程?
一般地,当y取定值时,二次函数为一元二次方程。
如:y=5时,则5=ax2+bx+c就是一个一元二次方程。
自由讨论
例如,已知二次函数y=-X2+4x的值为3,求自变量x的值.
就是求方程3=-X2+4x的解,
例如,解方程X2-4x+3=0
就是已知二次函数y=X2-4x+3的值为0,求自变量x的值.
已知二次函数,求自变量的值
解一元二次方程的根
二次函数与一元二次方程的关系(1)
1、二次函数y = x2+x-2 , y = x2 - 6x +9 , y = x2 – x+ 1的图象如图所示。
(1).每个图象与x轴有几个交点?
(2).一元二次方程? x2+x-2=0 , x2 - 6x +9=0有几个根?
验证一下一元二次方程x2 – x+ 1 =0有根吗?
(3).二次函数y=ax2+bx+c的图象和x轴交点的坐标与
一元二次方程ax2+bx+c=0的根有什么关系?
答:2个,1个,0个
边观察边思考
(3),二次函数y=ax2+bx+c的图象和x轴交点的坐标与 一元二次方程ax2+bx+c=0的根有什么关系?
(-2,0),(1,0)
x1=-2,x2=1
(3,0)
x1=x2=3
无交点
无实根
抛物线y=ax2+bx+c与x轴交点的横坐标是方程ax2+bx+c =0的根。
归纳
一元二次方程ax2+bx+c=0的两个根为x1,x2 ,则抛物线 y=ax2+bx+c与x轴的交点坐标是(x1,0),(x2,0)
下列二次函数的图象与 x 轴有交点吗? 若有,求出交点坐标.
(1) y = 2x2+x-3
(2) y = 4x2 -4x +1
(3) y = x2 – x+ 1
令 y= 0,解一元二次方程的根
(1) y = 2x2+x-3
解:当 y = 0 时,
2x2+x-3 = 0
(2x+3)(x-1) = 0
x 1 = ,x 2 = 1
所以与 x 轴有交点,有两个交点。
y =a(x-x1)(x- x 2)
二次函数的交点式
(2) y = 4x2 -4x +1
解:当 y = 0 时,
4x2 -4x +1 = 0
(2x-1)2 = 0
x 1 = x 2 =
所以与 x 轴有一个交点。
(3) y = x2 – x+ 1
解:当 y = 0 时,
x2 – x+ 1 = 0
所以与 x 轴没有交点。
因为(-1)2-4×1×1 = -3 < 0
确定二次函数图象与 x 轴的位置关系
解一元二次方程的根
二次函数与一元二次方程的关系(2)
有两个根
有一个根(两个相同的根)
没有根
有两个交点
有一个交点
没有交点
b2 – 4ac > 0
b2 – 4ac = 0
b2 – 4ac < 0
二次函数 y=ax2+bx+c 的图象和x轴交点的三种情况与一元二次方程根的关系
ax2+bx+c = 0 的根
y=ax2+bx+c 的图象与x轴
若抛物线 y=ax2+bx+c 与 x 轴有交点,则________________ 。
b2 – 4ac ≥ 0
△>0
△=0
△<0
o
x
y
△ = b2 – 4ac
△>0
△=0
△<0
o
x
y
△ = b2 – 4ac
二次函数 y=ax2+bx+c 的图象和x轴交点的三种情况与一元二次方程根的关系:
有两个交点
有两个不相等的实数根
只有一个交点
有两个相等的实数根
没有交点
没有实数根
b2 – 4ac > 0
b2 – 4ac = 0
b2 – 4ac < 0
与x轴有两个不
同的交点
(x1,0)
(x2,0)
有两个不同的解x=x1,x=x2
b2-4ac>0
与x轴有唯一个
交点
有两个相等的解
x1=x2=
b2-4ac=0
与x轴没有
交点
没有实数根
b2-4ac<0
2.抛物线y=2x2-3x-5 与x轴有无交点?若无说出理由,若有求出交点坐标?
1.一元二次方程 3 x2+x-10=0的两个根是x1= -2 ,x2=5/3, 那么二次函数y= 3 x2+x-10与x轴的交点坐标是_____.
归纳:一元二次方程ax2+bx+c=0的两个根为x1,x2 ,则抛物线 y=ax2+bx+c与x轴的交点坐标是(x1,0),(x2,0)
(2.5,0), (-1,0)
(-2,0) (5/3,0)
有
牛刀小试
1.不与x轴相交的抛物线是( )
A. y = 2x2 – 3 B. y=-2 x2 + 3
C. y= -x2 – 3x D. y=-2(x+1)2 -3
2.若抛物线 y = ax2+bx+c= 0,当 a>0,c<0时,图象与x轴交点情况是( )
A. 无交点 B. 只有一个交点
C. 有两个交点 D. 不能确定
D
C
3. 如果关于x的一元二次方程 x2-2x+m=0有两个相等的实数根,则m=___,此时抛物线 y=x2-2x+m与x轴有__个交点.
4.已知抛物线 y=x2 – 8x + c的顶点在 x轴上,则 c =__.
1
1
16
5.若抛物线 y=x2 + bx+ c 的顶点在第一象限,则方程 x2 + bx+ c =0 的根的情况是_____.
b2-4ac < 0 无实数根
6.抛物线 y=2x2-3x-5 与y轴交于点____,与x轴交于点 .
7.一元二次方程 3 x2+x-10=0的两个根是x1=-2 ,x2=5/3,那么二次函数 y= 3 x2+x-10与x轴的交点坐标是________.
(0,-5)
(5/2,0) (-1,0)
(-2,0) (5/3,0)
8.已知抛物线y = ax2+bx+c的图象如图,则关于x的方程ax2 + bx + c-3 = 0根的情况是( )
A. 有两个不相等的实数根
B. 有两个异号绝对值相等的实数根
C. 有两个相等的实数根
D. 没有实数根
x
A
1.3
.
9.根据下列表格的对应值:
判断方程 ax2+bx+c =0 (a≠0,a,b,c为常数)一个解x的范围是( )
A. 3< x < 3.23 B. 3.23 < x < 3.24
C. 3.24 C
10、已知抛物线y=2x2-kx-1与x轴两交点的横坐标,一个大于2,另一个小于2,试求k的取值范围。
11. 已知抛物线 和直线
相交于点P(3,4m)。
(1)求这两个函数的关系式;
(2)当x取何值时,抛物线与直线相交,并求交点坐标。
解:(1)因为点P(3,4m)在直线 上,所以 ,解得m=1
所以 ,P(3,4)。因为点P(3,4)在抛物线 上,所以有4=18-24+k+8 解得 k=2
所以
(2)依题意,得
解这个方程组,得
所以抛物线与直线的两个交点坐标分别是(3,4),(1.5,2.5)。
用图像法求一元二次方程的近似解
例
方法: (1)先作出图象;
(2)写出交点的坐标;
(-1.3、0)、(2.3、0)
(3)得出方程的解.
x =-1.3,x =2.3。
利用二次函数的图象求方程x2-x-3=0的实数根(精确到0.1).
x
y
用你学过的一元二次方程的解法来解,
准确答案是什么?
【例1】你能利用二次函数的图象估计一元二次方程
的两根吗?其基本步骤是什么?
解:1、画出函数的图象。
2、由图象可知方程有两个根,一个根在-5和-4之间,一个在2和3之间。
3、探求其解的十分位。
∴ 方程的两个近似根为x1≈-4.3,x2≈2.3。
基本步骤:
1、画出函数的图象;
2、根据图象确定抛物线
与x轴的交点分别在哪两
个相邻的整数之间;
3、利用计算器探索其解
的十分位数字,从而确定
方程的近似根。
试一试
C
A
(4)已知二次函数y=ax+bx+c的图象如图所示,则
一元二次方程ax+bx+c=0的解是 .
X
Y
0
5
2
2
(5)若抛物线y=ax2+bx+c,当 a>0,c<0时,图象与x轴交点情况是( )
A 无交点 B 只有一个交点
C 有两个交点 D不能确定
C
X1=0,x2=5
(6)如果关于x的一元二次方程 x2-2x+m=0有两个相等的实数根,则m=____,此时抛物线 y=x2-2x+m与x轴有____个交点.
(7)已知抛物线 y=x2 – 8x +c的顶点在 x轴上,则c=____.
1
1
16
(8)一元二次方程 3 x2+x-10=0的两个根是x1= -2 ,x2=5/3, 那么二次函数y= 3 x2+x-10与x轴的交点坐标是____.
(-2、0)(5/3、0)
(9)根据下列表格的对应值:
判断方程ax2+bx+c=0 (a≠0,a,b,c为常数)一个解x的范围是( )
A 3< X < 3.23 B 3.23 < X < 3.24
C 3.24 C
练习:
1、抛物线y=x2-x+m与x轴有两个交点,
则m的取值范围是 。
2、如果关于x的方程x2-2x+m=0有两个相等
的实数根,此时抛物线y=x2-2x+m与x轴有
个交点。
3、抛物线y=x2-kx+k-2与x轴交点个数为( )
A、0个 B、1个 C、2个 D、无法确定
亮出你的风采
4、已知二次函数y=-x2+2x+k+2
与x轴的公共点有两个,
(1)求k的取值范围;
(2)当k=1时,求抛物线与
x轴的公共点A和B的坐标及顶点C的坐标;
(3)观察图象,当x取何值时,y=0,y>0,y<0?
(4)在x轴下方的抛物线上是否存在点P,使S⊿ABP是S⊿ABC的一半,若存在,求出P点的坐标,若不存在,请说明理由.
亮出你的风采
y
x
亮出你的风采
5、已知二次函数y=x2-mx-m2
(1)求证:对于任意实数m,该二次函数的图像与x轴总有公共点;
(2)该二次函数的图像与x轴有两个公共点A、B,且A点坐标为(1、0),求B点坐标。
再见