内容正文:
27.4 二次函数与一元二次方程
第二十七章 二次函数
沪教版九年级上册
学习目标
理解二次函数y=ax²+bx+c、一元二次方程之间的内在联系。掌握抛物线与 x 轴交点个数和一元二次方程根的判别式的对应关系;
一
能够利用交点式求二次函数表达式、利用二次函数图像估算一元二次方程近似根。
二
1
情境引入
目录
3
典例分析
5
归纳总结
4
巩固练习
6
感受中考
7
小结梳理
8
布置作业
2
合作探究
情境引入
二次函数
与一元二次方程的关系
从图像看方程,用方程解函数
已知标枪飞行轨迹 y = -0.02x² + 0.988x +1.6
——如何求解标枪投掷距离?
合作探究
1. 已知二次函数y=x²-4x+3, 自变量x 分别取何值时,相应的函 数值y 等于0和-1?
【分析】已知函数值y=t,相当于解一元二次方程x²-4x+3=t.
【详解】若y=0,则得到方程________________
因式分解 __________________
(x-1)(x-3)=0
x²-4x+3=0
解之,得 __________________
=1,=3
若y=-1,则得到方程________________________
因式分解 __________________
(x-2=0
x²-4x+3=-1即x²-4x+4=0
解之,得 __________________
x=2
如何用方程解函数
,0)
,0)
,-1)
归纳总结
【1】已知函数值求自变量
一般地,已知二次函数y=ax²+bx+c 的函数值为t, 要求其自变量x的值,
可化为求解关于x 的一元二次方程______________________________
如何用方程解函数
【2】如何求抛物线与x轴的交点坐标
求二次函数y=ax²+bx+c图像与x轴交点坐标,解关于x 的一元二次方程____________
求出方程的根,即可求出抛物线与x轴交点的横坐标.
ax²+bx+c=t, 即 ax²+bx+c-t=0
ax²+bx+c=0,
典例分析
例1 分别求下列二次函数的图像与x 轴交点的坐标:
(1)y=2x²-5x-3;
(2)y=-(x+1)² .
(3)y=(x-1)(x+3);
解:(1) 由 y=0, 得一元二次方程2x²-5x-3=0, 解得 x=3或x
所以,二次函数y=2x²-5x-3 的图像与x 轴两个交点的坐标分别是_________________;
(3) 由 y=0, 得一元二次方程(x-1)(x+3)=0, 解得 x=1或x=-3 ,
所以,二次函数y=(x-1)(x+3) 的图像与x 轴两个交点的坐标分别是________________;
(2) 由 y=0, 得一元二次方程-(x+1)²=0, 解得 x=-1,
所以,二次函数y=-(x+1)² 的图像与x 轴的交点的坐标是_____________.
(3,0)和 (,0)
(1,0)和 (-3,0)
(-1,0)
抛物线与x轴的交点坐标
思考:已知二次函数的图像与x 轴两个交点(1,0),(-3,0)能否逆推函数表达式?
解决问题:已知标枪飞行轨迹 y = -0.02x² + 0.988x +1.6
——如何求解标枪投掷距离?
合作探究
用交点式求函数的表达式
解:令 y=0, 得一元二次方程-0.02x² + 0.988x +1.6=0, 解得 =-1.6(舍),.所以,标枪投掷距离为50米。
y(m)
x(m)
合作探究
思考:已知二次函数y=ax²+bx+c 的图像与x 轴两个交点的横坐标分别是1、-3,与y 轴交点的纵坐标,求这个二次函数的表达式。
【分析】本题相当于已知了一元二次方程ax²+bx+c=0的两个根为=1,=-3
根据题意以 =1,=-3为根的一元二次方程可以是__________________
(x-1)(x+3)=0
把(0,)代入可求,得a=______________
所以,这个二次函数的表达式是_________________________
y=(x-1)(x+3)即y=
用交点式求函数的表达式
于是,设二次函数的表达式为__________________
y=a(x-1)(x+3)
a (a).
唯一
答案吗?
合作探究
【思考】已知函数表达式可用解方程求图像与x 轴交点坐标;
反之,已知二次函数图像与x 轴交点坐标能否求函数解析式?
用交点式求函数的表达式
如果知道了抛物线y=ax²+bx+c与x 轴两个交点的坐标(,0),(,0),可设二次函数的表达式为y=________________
a()().
再加上适当的条件求出a,我们就能确定相应的二次函数表达式.
典例分析
例2 已知二次函数图象与x轴的交点是(1,0),(3,0),与y轴交于点(0,3).
(1)求该抛物线的表达式;
(2)判断点P(-1,8)是否在此抛物线上.
【详解】设二次函数的表达式为y=__________________
a(x-3)(x-1).
又因为过点(0,3),可得方程________________________
a(0-1)(0-3)=
解之,得a=______________
所以,这个二次函数的表达式是_________________________
y=(x-3)(x-1)即y=
1
用交点式求函数的表达式
巩固练习
1. 分别求下列二次函数的图像与 x 轴交点的坐标:
(1)y=x²-5; (2)y=2x²-3x+1;
(3)y=-x²+2x+3; (4)y=2x²-3x+4.
【答案】(1)()(-)
(2)(3,0)()
(3)(3,0)(-1)
(4)抛物线与x轴没有交点
抛物线与x轴的交点坐标
巩固练习
2. 已知二次函数 y=ax²+bx+c 的图像与x 轴有A(-2,0) 、 B(4,0) 两个交点,与y 轴的交点是C(0,4). 求这个二次函数的表达式.
【答案】y=-
用交点式求函数的表达式
巩固练习
3. 已知抛物线y=-x²+bx+c 经过点(3,0),(-1,0).
(1)求抛物线的表达式;
(2)求抛物线的顶点坐标和对称轴;
(3)当时,求函数y的最大值并说明理由.
【答案】(1) y=-
(2)(1,4)直线x=1
(3)∵a=1,抛物线开口向下,且所以y随x增大而减小,所以当x=2时,函数y 有最大值,最大值是3.
用交点式求函数的表达式
合作探究
抛物线与x轴交点的个数
分析:抛物线y=ax²+bx+c 与x 轴交点的个数由相应的一元二次方程ax²+bx+c=0根的个数决定的,一元二次方程根的判别式△=b²-4ac可以不解方程就能判定根的个数,因此也就能确定抛物线与x轴交点的个数。
思考:练习1中第(4)小题抛物线与x 轴没有交点,有没有办法不解方程就能直接判定抛物线与x 轴交点情况呢?
例如:抛物线y=2x²-3x+4中,令y=0,得到一元二次方程0=2x²-3x+4,
因为∆=-23<0,
所以一元二次方程0=2x²-3x+4 _____________,
所以抛物线y=2x²-3x+4 与x 轴______________交点。
无实数根
没有
合作探究
抛物线y=ax²+bx+c 与x 轴交点的个数由相应的一元二次方程ax²+bx+c=0的判别式△=b²-4ac 确定:
抛物线与x 轴交点的个数,也可以确定相应的一元二次方程判别式的值的符号:
(1)当△>0 时,抛物线y=ax²+bx+c 与x 轴有2 个交点;
(2)当△=0 时,抛物线y=ax²+bx+c 与x 轴有1 个交点;
(3)当△=0 时,抛物线y=ax²+bx+c 与x 轴没有交点;
(1)当抛物线y=ax²+bx+c 与x 轴有两个交点时,△>0;
(2)当抛物线y=ax²+bx+c 与x 轴有且只有一个交点时,△=0;
(3)当抛物线y=ax²+bx+c 与 x 轴没有交点时,△<0.
抛物线与x轴交点的个数
典例分析
例3 判断下列抛物线与x 轴交点的个数:
(1)y=2x²+5x+4; (2)y=2x²-2x+3.
【详解】(1)对于方程2x²+5x+4=0,△=5²-4×2×4=-7<0.
所以,抛物线y=2x²+5x+4 与 x 轴没有交点.
【详解】(2)对于方程2x²-2x+3=0,△=(-2)²-4×2×3=0.
所以,抛物线y=2x²-2x+3 与 x 轴有且只有一个交点.
抛物线与x轴交点的个数
典例分析
例4 当实数m 分别满足什么条件时,抛物线y=(m+1)x²+4mx+ 4m-3 与 x 轴交点个数的情况如下:
(1) 有两个交点?
(2) 有且只有一个交点?
(3) 没有交点?
【详解】由题意可知m+1≠0, 判别式△=(4m)²-4(m+1)(4m-3)=-4(m-3).
(1)当△=-4(m-3)>0 且 m+1≠0, 即m<3 且 m≠-1时,这条抛物线与x 轴有两个交点.
(2)当△=-4(m-3)=0且 m+1≠0, 即m=3 时,这条抛物线与x 轴有且只有一个交点.
(3)当△=-4(m-3)<0且 m+1≠0, 即m>3 时,这条抛物线与x 轴没有交点.
抛物线与x轴交点的个数
巩固练习
1. 判断下列抛物线与x 轴交点的个数:
(1) y=x²-2x-1; (2) y=x²-2x+1;
(3) y=-x²-2x-2; (4) y=(x+3)²+1.
(1)对于方程x²-2x-1=0,△=8>0,所以,抛物线y=x²-2x-1 与 x 轴有2个交点.
(3)对于方程-x²-2x-2=0,△=-4<0,所以,抛物线y=-x²-2x-2 与 x 轴没有交点.
【详解】
(3)对于方程(x+3)²+1=0,△=-4<0,所以,抛物线y=(x+3)²+1 与 x 轴没有交点.
(2)对于方程x²-2x+1=0,△=0,所以,抛物线y=x²-2x+1 与 x 轴有唯一交点.
抛物线与x轴交点的个数
巩固练习
2. 当实数k 分别满足什么条件时,抛物线y=kx²+2(k-1)x+k-1 与x 轴交点个数的情况如下:
(1)有两个交点?
(2)有且只有一个交点?
(3)没有交点?
【详解】由题意可知k≠0, 判别式△=4(k-1)²-4k(k-1)=-4k+4.
(1)当△=-4k+4>0 且k≠0, 即k<1 且 k≠0时,这条抛物线与x 轴有两个交点.
(2)当△=-4k+4=0 且k≠0, 即k=1 时,这条抛物线与x 轴有且只有一个交点.
(3)当△=-4k+4<0且 k≠0, 即k>1 时,这条抛物线与x 轴没有交点.
抛物线与x轴交点的个数
合作探究
【思考】利用方程可以函数,能否利用函数解方程呢?
从图像看方程
前面我们借助一元二次方程的根来求二次函数图像与x 轴交点的坐标; 反之,我们也可以利用二次函数图像与x 轴交点的坐标来求一元二次方程的根.
但由于作图或者观察图像时往往存在误差,因此利用图像求得的根通常都是近似根.
典例分析
例5 利用二次函数的图像求方程2x²-2x-5=0 的正实数根
【详解】令y=2x²-2x-5,画出其图像,如图所示.
观察图像可以发现,抛物线y=2x²-2x-5 与 x 轴有一个交点的横坐标在2与3之间.所以2x²-2x-5=0有一个正实根2<x<3。
x 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7 2.8 2.9
y -0.38 0.28 0.98 1.72 2.5 3.32 4.18 5.08 6.02
观察表格可以发现,因此,方程的正实数根在________之间,当x=______时,函数值更接近于0,
因此,满足精度要求的方程的正实数根近似为________.
分别计算当x=2.1,x=2.2, … ,x=2.9时的函数值y, 见下表:
从图像看方程
2.1与2.2
2.2
x≈2.2
(结果精确到0.1).
巩固练习
1. 小亮利用函数图象求方程x²+2x-2=0的实数根时,先画出函数的图象如图所示,该图象与轴的有一个交点的横坐标大约是0.7,由此可以估计方程x²+2x-2=0的实数根为________(结果保留小数点后一位)
【分析】易求函数y=x²+2x-2 的对称轴为x=-1,
抛物线与x轴有一个交点为(0.7,0),根据对称性另一个交点应为(-2.7,0),
所以,方程x²+2x-2=0的实数根估计为x1=0.7和x2=-2.7
从图像看方程
巩固练习
2. 二次函数y=ax²+bx+c 自变量与函数值的对应关系如下表,一元二次方程ax²+bx+c=0的根中较大的根的范围是( )
【答案】D
x -1.5 -1 -0.5 0 0.5 1 1.5
y -0.22 0.13 0.38 0.53 0.58 0.53 0.38
A. -1.5<x<-1 B. -1<x<-0.5 C. 1.5<x<2 D. 2<x<2.5
从图像看方程
感受中考
1.(2026·江苏南京·二模)函数(m为常数)y=x²-(m-1)x+ m 的图象与x轴公共点的个数是( )
D
A.0个 B.1个 C.2个 D.1或2个
感受中考
2.(2026·河南南阳·一模)已知二次函数y=ax²+bx+c的y与x的部分对应值如下表:
则关于x的一元二次方程ax²+bx+c=0 的解为_________________
x … -2 0 2 4 5 …
y 7 -5 -9 -5 0
小结梳理
二次函数与一元二次方程
作业
习题27.4 第1~3题
必做题
习题27.4 第4~5题
选做题
沪教版九年级上册
谢谢观看!
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