内容正文:
第二十二章 二次函数
26.3 二次函数与一元二次方程
如教材图26.3-2所示,以40 m/s的速度将小球沿与地面成 30°角的方向击出时,球的飞行路线将是一条抛物线.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)之间具有函数关系
提出问题
考虑以下问题:
(1)小球的飞行高度能否达到15 m?如果能,需要多少飞行时间?
(2)小球的飞行高度能否达到20 m?如果能,需要多少飞行时间?
(3)小球的飞行高度能否达到20.5 m?为什么?
(4)小球从飞出到落地要用多少时间?
提出问题
分析:由于小球的飞行高度h与飞行时间 t 的关系是二次函数 .
所以可以将问题中h的值代入函数解析式,得到关于 t 的一元二次方程.如果方程有合乎实际的解,则说明小球的飞行高度可以达到问题中h的值;否则,说明小球的飞行高度不能达到问题中h的值.
问题探究
(1)球的飞行高度能否达到15m?如果能,需要多少飞行时间?
O
h
t
15
1
3
∴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.
你能结合上图,指出为什么在两个时间点时,球的高度都为15m吗?
h=20t-5t2
(2)球的飞行高度能否达到20m?如果能,需要多少飞行时间?
你能结合图形指出为什么只在一个时间点时,球的高度为20m吗?
O
h
t
20
2
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.
h=20t-5t2
(3)球的飞行高度能否达到20.5m?如果能,需要多少飞行时间?
O
h
t
你能结合图形指出为什么球不能达到20.5m的高度吗?
20.5
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.
h=20t-5t2
(4)球从飞出到落地要用多少时间?
O
h
t
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.
h=20t-5t2
例如:已知二次函数 的值为3,求自变量x的值.可以解一元二次方程 (即 ).反过来,解方程
又可以看作已知二次函数 的值为0,求自变量 x 的值.
二次函数与一元二次方程的解有什么关系?
问题探究
问题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?
(1)
(2)
(3)
问题2: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?
观察思考
(1) 抛物线y=x2+x-2与x轴有两个公共点,它们的横坐标是-2,1. 当 x取公共点的横坐标时,函数的值是0. 由此得出方程x2+x-2=0的根是-2,1.
归纳总结
(2)抛物线y=x2-6x+9与x轴只有一个公共点,它的横坐标是3.当 x=3时,函数的值是0.由此得出方程x2-6x+9=0有两个相等的实数根3.
归纳总结
(3) 抛物线y=x2-x+1与x轴没有公共点.由此得出方程x2-x+1=0没有实数根.
归纳总结
二次函数的图象与x轴的位置关系有
三种:
b2 – 4ac > 0
b2 – 4ac= 0
b2 – 4ac< 0
(1)有两个交点
(方程有两个不相等的实数根)
(2)有一个交点
(方程有两个相等的实数根)
(3)没有交点
(方程没有实数根)
归纳总结
教材第47页习题26.3第1、2题.
1.已知函数y= x2-x-2.
(1)画出这个函数的图象;
(2)观察图象,当 x取哪些值时,函数值为0?
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; (2) y=2x2-4x-6.
巩固练习
观察函数 y= x2-2x-2 的图象,可以发现:当自变量为2时的函数值小于0,当自变量为3时的函数值大于0,所以抛物线 y= x2-2x-2 在2<x<3这一段经过x轴,也就是在2<x<3之间取某个值时,y=0.即方程 y= x2-2x-2在2、3之间有根.
我们可以通过取平均数的方法不断缩小
根所在范围,逐步得到根所在范围.
探究
谢谢聆听
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