内容正文:
人教版教材九年级上册
数学第二十六章《二次函数》
26.3 二次函数与一元二次方程
学习目标
通过二次函数的图像观察解决一元二次方程的解(近似解)等问题.(难点)
二
知道二次函数的图像与x轴的交点个数与一元二次方程的根的个数之间的关系.(重点)
一
知识回顾
1.关于x的一元一次方程kx+b=0的解为x=1,则当x= 时,一次函数y=kx+b的函数值为0.
2.一次函数y=kx+b的图象如图所示,则关于x的一元一次方程kx+b=0的解为 .
O
1
2
1
x
y
知识回顾
关于x的一元一次方程kx+b=0的解
一次函数y=kx+b,当y=0,所对应的x的值.
直线y=kx+b与x轴交点的横坐标.
数形结合
函数解析式
函数图象
观察思考: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,函数的值是多少?
(1) y=x2+x-2;
(2) y=x2-8x+16;
(3) y=x2-x+1.
探究新知
由此,你能说说一元二次方程y=x2+x-2,y=x2-8x+16,y=x2-x+1
的根的情况吗?
y=x2−8x+16
y=x2+x−2
y=x2−x+1
抛物线 与x轴公共点个数 公共点
横坐标 相应的一元二次方程的根
y = x2-x+1 0 无 无解
y = x2-8x+16 1 4 x1=x2=4
y = x2+x-2 2 -2, 1 x1=-2, x2=1
再探新知
通过图中的函数图象可以看出:
y=x2−8x+16
y=x2+x−2
y=x2−x+1
反过来,由一元二次方程的根的情况,也可以确定相应二次函数的图象与 x 轴的公共点的情况.
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x0,那么当x=x0时,函数值是0,因此x=x0是方程ax2+bx+c=0的一个根.
新知归纳
(2)二次函数y=ax2+bx+c的图象与x轴的位置关系有三种: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(b2–4ac<0),有两个相等的实数根(b2–4ac=0),有两个不等的实数根(b2–4ac>0).
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
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
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
有两个交点
新知归纳
不画图象,判断下列二次函数图象与x轴的交点情况.
(1)y=x2-1;
(2)y=-2x2+3x-9;
(3)y=x2-4x+4;
(4)y=-ax2+(a+b)x-b(a、b为常数,a≠0)
随堂练习
分析:一元二次方程 x²-2x-2=0 的根就是抛物线 y=x2-2x-2 与x轴的交点的横坐标,因此我们可以先画出这条抛物线,然后从图上找出它与x轴的交点的横坐标,这种解一元二次方程的方法叫作图象法.
典例解析
例1:利用函数图像求方程x2-2x-2=0的实数根(结果保留小数点后一位).
1. 抛物线y=x2-2x-3的图象与x轴的交点有 ( )
C
A. 0个 B. 1个 C. 2个 D. 不能确定
A. x1=2,x2=-4 B. x1=-2,x2=4
C. x1=-1,x2=3 D. x1=1,x2=-3
随堂练习
A
B
2. 如图,抛物线y=x2+mx-n与x轴的交点分别是A(-2,0)和B(4,0),则关于x的一元二次方程x2+mx-n=0的根是( )
B
4. 已知二次函数y=-x2+2x+m的部分图象如图所示,则关于x的一元二次方程-x2+2x+m=0的解为 .
x1=-1,x2=3
随堂练习
3. 抛物线y=2x2+4x+m与x轴只有一个公共点,则m的值为
2
例2 如图,以40 m/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,需要多少飞行时间?
典例解析
小球的飞行高度能否达到20m?如果能,需要多少飞行时间?
O
h
t
20
4
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
你能结合图形指出
为什么只在一个时间球的高度为20m?
典例解析
(1) 球的飞行高度能否达到15 m?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.
h=20t-5t2
你能结合上图,指出为什么在两个时间球的高度为15m吗?
随堂练习
关于例1,回答下列问题:
(2) 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
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
你能结合图形指出为什么球不能达到20.5m的高度?
随堂练习
(3) 球从飞出到落地要用多少时间?
O
h
t
解:依题意得:
20t-5t2=0 ,
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
随堂练习
有两个不相等的实数根
有两个交点
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
二次函数y=ax2+bx+c的图象和x轴交点
一元二次方程ax2+bx+c=0的根
一元二次方程ax2+bx+c=0根的判别式Δ=b2-4ac
课堂小结
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