内容正文:
1.3 二次函数的性质
第4课时 二次函数与一元二次方程的关系
数学(浙教版)
九年级 上册
第1章 二次函数
学习目标
1、通过探索,理解二次函数与一元二次方程之间的联系;
2、会用二次函数图象求一元二次方程的近似解;
3、通过研究二次函数与一元二次方程的联系体会数形结合思想的应用.
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观察图片
提问:设该函数的解析式为y=ax2+bx+c,当y=0时,对应的x值是多少呢?
思考:二次函数与对应的一元二次方程是什么关系呢?
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知识点一 二次函数与一元二次方程的关系
问题 如图,以40m/s的速度将小球沿与地面成30°角的方向击出时,球的飞行路线将是一条抛物线,如果不考虑空气的阻力,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=20t-5t2,
考虑以下问题:
(1)球的飞行高度能否达到15m?如果能,需要多少飞行时间?
∴当球飞行1s或3s时,它的高度为15m.
解:解方程 15=20t-5t2,
t2-4t+3=0,
t1=1,t2=3.
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(2)球的飞行高度能否达到20m?如果能,需要多少飞行时间?
解方程:20=20t-5t2,
t2-4t+4=0,
t1=t2=2.
当球飞行2秒时,它的高度为20米.
(3)球的飞行高度能否达到20.5m?如果能,需要多少飞行时间?
解方程:
20.5=20t-5t2,
t2-4t+4.1=0,
因为(-4)2-4 ×4.1<0,
所以方程无解.即球的飞行高度达不到20.5米.
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(4)球从飞出到落地要用多少时间?
0=20t-5t2,
t2-4t=0,
t1=0,t2=4.
当球飞行0秒和4秒时,它的高度为0米.
即0秒时球地面飞出,4秒时球落回地面.
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取定值且a≠0时,二次函数为一元二次方程.
如:y=1时,则1=ax2+bx+c就是一个一元二次方程.
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所以二次函数与一元二次方程的关系密切.
例如,已知二次函数y = -2x2+5x的值为4,求自变量x的值,可以解一元二次方程-2x2+5x=4(即2x2-5x+4=0).
反过来,解方程2x2-5x+4=0 又可以看作已知二次函数 y = 2x2-5x+4 的值为0,求自变量x的值.
提示:二次函数与一元二次方程的关系,通过图象可以更加直观地发现;
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知识点二 利用二次函数深入研究一元二次方程根的情况
思考
观察思考下列二次函数的图象与x轴有公共点吗?如果有,公共点的横坐标是多少?当x取公共点的横坐标时,函数的值是多少?由此你能得出相应的一元二次方程的根吗?
(1)y=x2+x-2;
(2)y=x2-6x+9;
(3)y=x2-x+1.
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1
x
y
O
y = x2-6x+9
y = x2-x+1
y = x2+x-2
观察图象,完成下表:
抛物线与x轴公共点的个数 公共点
横坐标 相应的一元二次
方程的根
y = x2-x+1
y = x2-6x+9
y = x2+x-2
0个
1个
2个
x2-x+1=0无解
3
x2-6x+9=0,x1=x2=3
-2, 1
x2+x-2=0,x1=-2,x2=1
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二次函数y=ax2+bx+c的图象与x轴交点 一元二次方程ax2+bx+c=0的根 b2-4ac
有两个交点
有两个不相等的实数根
b2-4ac > 0
有一个交点
有两个相等的实数根
b2-4ac = 0
没有交点
没有实数根
b2-4ac < 0
二次函数y=ax2+bx+c的图象与x轴交点的坐标与一元二次方程ax2+bx+c=0根的关系
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典例精析
【例1】若抛物线y=ax2-2ax+c经过点(4,0),则关于x的一元二次方程ax2-2ax+c=0的根是 .
【详解】解:抛物线y=ax2-2ax+c与x轴的交点横坐标即为对应方程ax2-2ax+c=0的解,
∵抛物线y=ax2-2ax+c经过点(4,0),
∴抛物线的对称轴为:直线x=1,
∴抛物线与x轴的另一个交点为:(-2,0),
∴一元二次方程ax2-2ax+c=0的根为:x1=4,x2=-2,
故答案为:x1=4,x2=-2
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练一练
1.已知二次函数y=kx2-(k+1)x+1(k≠0).
(1)求证:无论k取任何实数时,该函数图象与x轴总有交点;
(2)如果该函数的图象与x轴交点的横坐标均为整数,且k为整数,求k的值.
【详解】(1)证明:△=[-(k+1)]2-4k×1=(k-1)2≥0,
∴无论k取任何实数时,该函数图