内容正文:
第二十六章 二次函数
26.3.1 二次函数与一元二次方程
(第1课时)
学习目标
1.理解二次函数的图象与 x 轴的交点个数和对应的一元二次方程根的情况之间的对应关系,能利用二次函数的图象判断一元二次方程根的情况.
2.能将二次函数问题转化为一元二次方程问题来解决,体会数形结合与转化的数学思想.
新课导入
1.若一次函数y=kx+b的图象经过点(0,1),(1,0),则方程kx+b=0的解是_______.
2.一次函数y=kx+b的图象如图所示,则方程kx+b=-3的解是__________.
x=1
x=-2
那么,二次函数与一元二次方程有什么关系呢?
探究新知
思考: 如图,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,函数值是多少?
(1) y=x2+x−2;
(2) y=x2−8x+16;
(3) y=x2−x+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?
先画出函数图象:
(1)y=x2+x-2; (2)y=x2-8x+16; (3)y=x2-x+1.
无公共点
公共点的函数值为 .
0
0=x2-x+1.
0=x2+x-2
0=x2-8x+16
x1=-2,x2=1.
二次函数图象与x轴的公共点的横坐标是多少?
x1=x2=4.
对应一元二次方程的根是多少?
有两个不等的实根
有两个相等的实根
方程无实数根
由上述问题,你可以得到什么结论呢?
方程角度
一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的解
抛物线y=ax2+b+c (a≠0)与x轴交点的横坐标
形
函数观点
二次函数y=ax2+bx+c (a≠0),当y=0时对应的自变量x的值
数
探究新知
探究新知
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 轴有公共点,公共点的横坐标是 ,那么当 时,函数值是 0,因此 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 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.它们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.
二次函数与一元二次方程的关系
课堂练习
(1) 若抛物线 与 轴没有公共点,则 的取值范围是___________;
(2) 若抛物线与 轴有公共点,则 的取值范围是____________;
(3) 若抛物线与 轴的两个公共点为 (x1,0),(x2,0),且 ,则该抛物线与 轴的公共点的坐标为__________________.
(,0),(,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
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
课堂练习
解析:(3)该抛物线与 轴的两个公共点为,
是方程的两根,
.
又,,
该抛物线与轴的公共点的坐标为(,0),(,0).
例1 如图,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?
O
h
t
h=20t-5t2
解:当h=20时,
则 20=20t-5t2.
解方程,得t1=t2=2.
当小球飞行2s时,它的飞行高度为20m.
20
2
即 t2-4t+4=0.
你能结合图指出为什么只在一个时间小球的高度为20m吗?
探究新知
(1)小球的飞行高度能否达到15m?如果能,需要长时间?
O
h
t
h=20t-5t2
解:令h=15,则
15=20t-5t2.
解得t1=1,t2=3.
当小球飞行1 s和3 s时,它的飞行高度为15 m.
你能结合图指出为什么在两个时间小球的高度为15m吗?
15
1
3
练习
关于例1,回答下列问题:
【教材P48 练习】
(2)小球的飞行高度能否达到20.5m?如果能,需要长时间?
O
h
t
h=20t-5t2
解:令h=20.5,则
20.5=20t-5t2.
即t2-4t+4.1=0.
∵Δ=(-4)2-4×4<0,∴此方程无实数根.
即小球的飞行高度不能达到20.5m.
你能结合图形指出为什么球不能达到20.5m的高度吗?
20.5
(3)小球从飞出到落地,需要多长时间?
O
h
t
h=20t-5t2
解:令h=0,则
0=20t-5t2.
解得t1=0,t2=4.
当球飞行0s和4s时,它的高度为0m.
所以小球从飞出到落地要4 s.
二次函数与
一元二次方程
二次函数y=ax2+bx+c
一元二次方程ax2+bx+c=0
b2-4ac>0
与x轴有两个公共点
b2-4ac=0
与x轴有一个公共点
b2-4ac<0
与x轴无公共点
课堂小结
课堂小结
课堂练习
1.已知二次函数y=x2-3x+m(m为常数)的图象与x轴的一个交点为(1, 0),则关于x的一元二次方程x2-3x+m=0的两实数根是( ).
A.x1=1, x2=-1 B.x1=1, x2=2 C.x1=1, x2=0 D.x1=1, x2=3
2.二次函数y=kx2-6x+3的图象与x轴有交点,则k的取值范围是( ).
A.k<3 B.k<3且k≠0 C.k≤3 D.k≤3且k≠0
B
D
课堂练习
3.下列选项中,不与x轴相交的抛物线是( )
A.y =2x2-3 B.y=-2x2+3
C.y=-x2-3x D.y=-2(x+1)2-3
D
4.已知抛物线y=ax2+bx+c与x轴有两个不同的交点,则关于x的一元二次方程ax2+bx+c=0的根的情况是( )
A.有两个不相等的实数根 B.有两个相等的实数根
C.无实数根 D.无法确定
A
(1)证明:∵m≠0,
∴Δ=[-(m+2)]2-4m×2=m2+4m+4-8m=(m-2)2.
∵(m-2)2≥0,
∴Δ≥0,因此抛物线与x轴总有两个交点.
5、已知关于x的二次函数y=mx2-(m+2)x+2(m≠0).
(1)求证:此抛物线与x轴总有交点;
(2)若此抛物线与x轴总有两个交点,且它们的横坐标都是整数,求正整数m的值.
课堂练习
已知关于x的二次函数y=mx2-(m+2)x+2(m≠0).
(1)求证:此抛物线与x轴总有交点;
(2)若此抛物线与x轴总有两个交点,且它们的横坐标都是整数,求正整数m的值.
(2)解:令y=0,则(x-1)(mx-2)=0,即x-1=0或mx-2=0,
解得x1=1,x2= .
当m为正整数1或2时,x2的值为整数.
又∵当m为2时, Δ=0,抛物线与x轴只有一个交点,
∴正整数m的值为1.
课堂练习
6.已知函数y=(k-3)x2+2x+1的图象与x轴有交点,求k的取值范围.
解:当k=3时,函数y=2x+1是一次函数.
∵一次函数y=2x+1与x轴有一个交点,∴k=3.
当k≠3时,y=(k-3)x2+2x+1是二次函数.
∵二次函数y=(k-3)x2+2x+1的图象与x轴有交点,
∴Δ=b2-4ac≥0.
∵b2-4ac=22-4(k-3)=-4k+16,
∴-4k+16≥0.∴k≤4且k≠3.
综上所述,k的取值范围是k≤4.
课堂练习
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