内容正文:
确定二次函数的表达式
九年级下册数学北师大版
生活中有很多类似抛物线形状的建筑物,如果你是设计师,你能设计出这些建筑物吗?
新知讲解
初步探究确定二次函数表达式所需要的条件
如图所示,这是一名学生推铅球时,铅球行进高度y(m)与水平距离x(m)之间的图象,你能求出其表达式吗?
解:∵(4,3)是抛物线的顶点坐标,∴设二次函数表达式为y=a(x-4)2+3,
把点(10,0)代入y=a(x-4)2+3,解得a= ,
因此铅球行进高度y(m)与水平距离x(m)之间的函数表达式为y=- (x-4)2+3.
总结:
(1)形如y=ax2的二次函数,因为只有一个系数a是未知的,所以只需要知道图象上一个点的坐标即可.
(2)形如y=a(x-h)2和y=ax2+k的二次函数,有两个系数是未知的,所以需要知道图象上两个点的坐标即可.
(3)形如y=a(x-h)2+k的二次函数,如果已知二次函数的顶点坐标,那么再知道图象上的一个点的坐标就可以确定二次函数的表达式.
关于y轴对称
【例1】已知二次函数y=ax2 + c的图象经过点(2,3)和(-1,-3),求这个二次函数的表达式.
解:∵该图象经过点(2,3)和(-1,-3),
∴ ,解得 .
∴所求二次函数表达式为 y=2x2-5.
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已知二次函数y=ax2 + bx的图象经过点(-2,8)和(-1,5),求这个二次函数的表达式.
解:∵该图象经过点(-2,8)和(-1,5),
∴解得.
∴ y=-x2-6x.
图象经过
原点
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特殊条件的二次函数的表达式
1
对于特殊条件的二次函数, y = ax2+bx, y = ax2+c:
1.特点:①表达式中含有2个未知系数;
②题目中有两个坐标点;
2.解法:
①代:将两个坐标点带入表达式中,得一个方程组;
②解:解方程组;
③写:写出表达式
对于二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)中有几个待定系数?需要几个抛物线上的点的坐标才能求出来?
3个
3个
【例2】已知一个二次函数的图象经过(-1,10),(1,4),(2,7)三点, 求这个二次函数的表达式,并写出它的对称轴和顶点坐标.
解:设所求的二次函数的表达式为 y=ax2+bx+c , 由已知,将三点(-1,10),(1,4),(2,7)分别代入表达式,得
,解得
∴二次函数的表达式是y=2x2-3x+5. y= 2x2-3x+5=2(x-)²+.
∴二次函数对称轴为直线x=,顶点坐标为(,).
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一般情况的二次函数
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1.方法:待定系数法
2.步骤:
①设:设表达式为y=ax2+bx+c;
②代:将三个点的坐标带入所设的二次函数表达式中;
③解:解三元一次方程组,得到a,b,c的值;
④还原:把待定系数用数字换掉,写出函数表达式.
已知二次函数的图象经过点(-3,0),(-1,0)和(0,-3),
试求出这个二次函数的表达式.
解: 设这个二次函数的表达式是y=ax2+bx+c,
将 (-3,0),(-1,0)和(0,-3)带入解析式中,得
,解得.
∴二次函数的表达式是y=-x2-4x-3.
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在什么情况下,一个二次函数只知道其中的两点就可以确定它的表达式?
二次函数 y = ax2 + bx + c 用配方法可化成:y = a(x - h)2 + k, 顶点是(h,k).如果已知顶点坐标,那么再知道图象上另一点 的坐标,就可以确定这个二次函数的表达式.
二次函数的各项系数中有两个是未知的,知道图象上两点的坐标,可以确定这个二次函数的表达式.
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【例3】选取顶点(-2,1)和点(1,-8),试求出这个二次函数的表达式.
解:设这个二次函数的表达式是y=a(x-h)2+k,
把顶点(-2,1)代入y=a(x-h)2+k得
y=a(x+2)2+1,
再把点(1,-8)代入上式得
a(1+2)2+1=-8,
解得 a=-1.
∴所求的二次函数的表达式是y=-(x+2)2+1或y=-x2-4x-3.
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顶点法求二次函数的方法
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1.知道抛物线的顶点坐标,求表达式的方法叫做顶点法.
2.步骤:
①设:设函数表达式是y=a(x-h)2+k;
②代:先代入顶点坐标,得到关于a的一元一次方程;
③解:将另一点的坐标代入原方程求出a值;
④写:a用数值换掉,写出函数表达式.
解: ∵(-3,0)(-1,0)是抛物线y=ax2+bx+c与x轴的交点.
∴可设这个二次函数的表达式是y=a(x-x1)(x-x2).(其中x1、x2为交点的横坐标).
∴得y=a(x+3)(x+1).