内容正文:
26.3
二次函数与一元二次方程
新知解读
以前我们从一次函数的角度看一元一次方程,认识了一次函数与一元一次方
程的联系.类似地,可以从二次函数的角度看一元二次方程,认识二次函数与一
元二次方程的联系,
曾思考
如图26.3-1,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?
y=x2-x+1
y=x2-8x+16
y=x24x-2
当x取公共点的横坐标时,函数值是多少?
(1)y=x2+x-2;
(2)y=x2-8x+16;
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(3)y=x2-x+1.
图26.3-1
由此,你能说说方程
x2+x-2=0,x2-8x+16=0,x2-x+1=0
的根的情况吗?
通过图26.3-1中的函数图象可以看出:
(1)抛物线y=x2+x-2与x轴有两个公共点,它们的横坐标分别是-2,1.
当x取公共点的横坐标时,函数值是0.由此可知,方
o
反过来,由一元
程x2+x-2=0有两个不相等的实数根-2,1.
二次方程的根的情
(2)抛物线y=x2-8x+16与x轴只有一个公共点,
况,也可以确定相应
二次函数的图象与x
这个点的横坐标是4.当x=4时,函数值是0.由此可
轴的公共点的情况.
知,方程x2-8x+16=0有两个相等的实数根4.
若一元二次方程有两个不相等的实数根,
(3)抛物线y=x2-x+1与x轴没
则相应二次函数的图象与x轴有两个公共
有公共点.由此可知,方程x2-x+1=0
点;若一元二次方程有两个相等的实数根
则相应二次函数的图象与x轴有一个公共
没有实数根。
点;若一元二次方程没有实数根,则相应
二次函数的图象与x轴没有公共点
48教材笔记数学九年级上册RJ
急归纳
一般地,从二次函数y=ax2+bx+c的图象,可得如下结论:
(1)如果抛物线y=ax2+bx+c与x轴有公共点,公共点的横坐标是xo,
那么当x=时,函数值是0,因此x=是一元二次方程ax2+bx+c=0的一
个根.
(2)二次函数y=ax2+bx+c的图象与x轴的公共点的情况有三种:
没有公共点,有一个公共点,有两个公共点,分别对应着一元二次方程
ax2+bx+c=0的根的三种情况:没有实数根,有两个相等的实数根,有两个
不相等的实数根.
根据二次函数与一元二次方程的联系,可以将二次函数问题转化为相应的一
元二次方程问题.下面来看一个实际问题,
例1如图26.3-2,以40m/s的速度将
小球沿与地面成30°角的方向击出时,小球的飞
行路线将是一条抛物线.小球的飞行高度h(单
图26.3-2
位:m)与飞行时间t(单位:s)的关系近似为
h=20t-5t2.小球的飞行高度能否达到20m?如果能,需要多长时间?
分析:问题“小球的飞行高度能否达到20m”即“二次函数h=20t-5t2的函
数值能否取20”,由二次函数与一元二次方程的关系,可转化为讨论一元二次方
程20=20t-5t2的根的问题.
解:当h=20时,由函数关系h=20t-5t2,列得方程
只有当该方程有实数
根时,小球的飞行高
20=20t-5t,
即
度能达到20m
t2-4t+4=0.
解方程,得
t=t2=2.
这说明,当自变量t=2时,二次函数h=20t-5t2的函数值为20,即当小球
飞行2s时,它的飞行高度为20m.
第二十六章二次函数
49
练习
关于例1,回答下列问题:
(1)小球的飞行高度能否达到15m?如果能,需要多长时间?
(1)能.由题意,可得15=20t-51,即2-4t+3=0,解得t=1,t2=3
因此,当小球飞行1s或3s时,它的飞行高度为15m.
(2)小球的飞行高度能否达到20.5?如果能,需要多长时间?
(2)不能.由题意,可得20.5=20t-52,即2-4t+4.1=0,
因为4=(-4)2-4×4.1<0,所以方程无实数根
因此,小球的飞行高度达不到20.5m
(3)小球从飞出到落地,需要多长时间?
(3)小球飞出时和落地时的高度都为0m,由题意,可得0=20t-5t,即f-4t0,
解得t=0,2=4。
因此,当小球飞行0s和4s时,它的飞行高度为0m这表明小球从飞出到落地
要用4s.
根据二次函数与一元二次方程的联系,也可以将一元二次方程问题转化为相
应的二次函数问题.不妨来看下面的问题,
例2
利用函数图象求方程x2-2x-2=0的根的近似值(结果保留小数点
后一位)
解:画出函数y=x2-2x-2的图象(图26.3-3),它与x轴的公共点的横坐
标大约是(-0.7,2.7).
0
由于画图或观察
y=x2-2x-2
可能存在误差,所以
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由函数图象求得的相
应方程的根,一般是
近似的。
图26.3-3
所以方程x2-2x-2=0的实数根为
≈-0.7,2≈2.7.
我们还可以通过不断缩小根所在的范围,估计一元二次方程的根
观察函数y=x2-2x-2的图象,可以发现:点(2,-2)在x轴的下方,即
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教材笔记数学九年级上册RJ
当自变量为2时的函数值小于0,点(3,1)在x轴的上方,即当自变量为3时
的函数值大于0.因为抛物线y=x2-2x-2是一条连续不断的曲线,所以抛物线
y=x2-2x-2在2<x<3这一段经过x轴.也就是说,当自变量取2,3之间的
某个值时,函数值为0,即方程x2-2x-2=0在2,3之间有根
抛物线没有间断点,因而抛物线从x轴下方通向x轴上方时一定经过x轴
)可以将根所在的苑围缩小到原来的一半
我们可以通过取平均数的方法不断缩小根所在的范围.例如,取2,3的平
均数2.5,用计算器算得自变量为2.5时的函数值为-0.75,与自变量为3时的函
数值异号,所以这个根在2.5,3之间.再取2.5,3的平均数2.75,用计算器算
得自变量为2.75时的函数值为0.0625,与自变量为2.5时的函数值异号,所以
这个根在2.5,2.75之间
重复上述步骤,我们逐步得到:这个根在2.625,2.75之间,在2.6875,
2.75之间…可以看到:根所在的范围越来越小,根所在范围的两端的值越来越
接近根的值,因而可以作为根的近似值.例如,当要求根的近似值与根的准确值
的差的绝对值小于0.1时,由于12.6875-2.751=0.0625<0.1,我们可以将2.687
5作为根的近似值.
你能用这种方法得出方程x2-2x-2=0的另一个根的近似值吗(要求根的近
似值与根的准确值的差的绝对值小于0.1)?
这种求根的近似值的方法也适用于更高次的一元方程。
练习,
利用函数图象求下列方程根的近似值(结果保留小数点后一位):
(1)x2-3x+1=0;
(1)x1≈2.6,x2≈0.4
(2)-x2-x+1=0.
(2)x1≈0.6,x2≈-1.6.
习题26.3
复习巩固
1.已知函数y=x2-x-2.
(1)画出这个函数的图象;1.(1)略.
第二十六章二次函数
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(2)观察图象,当x取哪些值时,函数值为0?(2)2或-1.
2.利用函数图象求下列方程的根的近似值(结果保留小数点后一位):
(1)x2-6x+7=0;
(2)-x2+3x+1=0
2.(1)x1≈4.4,x2≈1.6.
(2)x1≈3.3,x2≈-0.3.
综合运用
●
3.下列函数的图象与x轴是否有公共点?如果有公共点,写出公共点的坐标,
(1)y=3x2-6x+9;3.(1)汝有.
(2)y=2x2-4x-6.
(2)有,(3,0,
(-1,0)
4.一辆汽车在一段时间内加速行驶,测得行驶路程1(单位:m)关于行驶时间t
(单位:s)的函数解析式是1=9+子,经过10s汽车行驶了多远?行驶180m
需要多长时间?4.把=10我入1=94子,得19x10+】×102=140,
因此,经过10s汽车行驶了140m
当180时,由函数关系19+2,列得方程180=9件子,即
2+181-360=0,解得t=12,t2=-30(舍去)
因此,汽车行驶180m需要12s
拓广探索
5.画出函数y=x2-2x-3的图象,利用图象回答:5.图象如图所示
(1)方程x2-2x-3=0的根是多少?
个yy=x2-2x-3
(1)x1=3,x2=-1
(2)x取什么值时,函数值大于0?
(2)当x<-1或x>3时,函最值大于0.
(3)x取什么值时,函数值小于0?
(3)当-1<x<3时,函最值小于0.
6.如果a>0,下列情形时,抛物线y=ax2+bx+c的顶
(第5题)》
点在什么位置?
(1)方程ax2+bx+c=0有两个不相等的实数根;
(2)方程ax2+bx+c=0有两个相等的实数根;
(3)方程ax2+bx+c=0无实数根
如果a<0呢?
6.如果>0,(1)顶点在x轴下方.(2)顶点在x轴上.(3)顶点在x轴上方.
如果a<0,(1)顶点在x轴上方.(2)顶点在x轴上.(3)顶点在x轴下方
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