内容正文:
二次函数表达式的求法
湘教·九年级上册
复习导入
一次函数的表达式是 y = kx + b ,只要求出____和____的值, 就可以确定一次函数的表达式 y = kx + b.
k
b
如何才能确定一个二次函数的表达式?
探究新知
例1 已知二次函数的图象的顶点坐标是 (-1,-6) ,并且图象经过点 (2,3). 求这个二次函数的表达式.
解 因为二次函数图象的顶点坐标是(-1,-6)
所以可设该二次函数的表达式为
y = a(x+1)2-6 (a为常数,a≠0).
例1 已知二次函数的图象的顶点坐标是 (-1,-6) ,并且图象经过点 (2,3). 求这个二次函数的表达式.
又因为图象经过点 (2,3),将该点的坐标代入上式,得
3 = a(2+1)2-6
解得 a = 1
因此,所求二次函数的表达式是 y = (x+1)2-6.
归 纳
二次函数表达式的求法—— 顶点式
已知二次函数的顶点坐标、对称轴或最值
通常设函数的解析式为顶点式:y = a(x-h) + k
然后将已知点(非顶点) 的坐标代入,解方程。
针对训练
1. 已知二次函数的顶点为(1,-1),且经过点(2,1),求这个二次函数的表达式.
解 因为二次函数图象的顶点坐标是(1,-1)
所以可设该二次函数的表达式为 y = a(x-1)2-1.
又因为图象经过点 (2,1),将该点的坐标代入上式,得 1 = a(2-1)2 - 1.
解得 a = 2
因此,这个二次函数的表达式是 y =2 (x-1)2-1.
2. 已知二次函数图象经过点(-1,3),且它的顶点是原点,求这个二次函数的表达式.
解 因为二次函数图象的顶点坐标是(0,0)
所以可设该二次函数的表达式为 y = ax2.
又因为图象经过点 (-1,3),将该点的坐标代入上式,得 3 = (-1)2a
解得 a = 3
因此,这个二次函数的表达式是 y = 3x2.
3. 已知二次函数图象经过点(3,0)和(2,-3),且以直线 x = 1为对称轴,求这个二次函数的表达式.
解 因为二次函数图象的对称轴为 x = 1,
所以可设该二次函数的表达式为 y = a(x-1)2 + k.
又因为图象经过点 (3,0),(2,-3)将两点的坐标代入上式,得
所以 y = (x-1)2-4.
4a + k = 0,
a + k = -3,
解得 a = 1,k = -4.
例2 已知三个点的坐标,是否存在一个二次函数,它的图象经过这三个点?
(1) P(1,-5) , Q(-1,3), R (2,-3) ;
解 设二次函数 y = ax2 + bx + c (a,b,c为常数,a ≠ 0) 的图象经过 P,Q,R 三点,则得到关于a,b,c的三元一次方程组:
a + b + c = -5,
a - b + c = 3,
4a + 2b + c = -3,
解得 a = 2,b = -4,c = -3.
因此,二次函数 y = 2x2-4x-3 的图象经过 P,Q,R 三点.
(2) P (1,-5) , Q (-1,3) , M (2,-9).
例2 已知三个点的坐标,是否存在一个二次函数,它的图象经过这三个点?
解 设二次函数 y = ax2 + bx + c 的图象经过 P,Q,M 三点,则得到关于a,b,c的三元一次方程组:
a + b + c = -5,
a - b + c = 3,
4a + 2b + c = -9,
解得 a = 0,b = -4,c = -1.
由于 a = 0,因而不存在一个二次函数,其图象经过 P,Q,M 三点.
数学上可以证明: 二次函数 y = ax2 + bx + c 的图象上任意三个不同的点都不在一条直线上.
还可以证明: 若给定不共线三点的坐标 (且它们的横坐标两两不等), 则可以确定唯一的一个二次函数, 它的图象经过这三点.
共线的三点可以确定一个二次函数吗?
思 考
设二次函数的解析式为 y = ax2 + bx + c (a ≠ 0)
如果三点 (x1,y1),(x2,y2),(x3,y3)共线,说明三点满足一次函数 y = kx + m.
把共线三点代入二次方程,最后得出 a = 0,
若 a = 0时,式子就变成一次函数,不再是二次函数。
归 纳
二次函数表达式的求法—— 一般式
已知二次函数上任意三点的坐标。
通常设函数的解析式为一般式:y = ax2 + bx + c
然后列出关于 a,b,c 的三元一次方程组求解。
针对训练
根据下列条件,求出对应二次函数的解析式.
(1) 已知二次函数过点 (-1,2) , (0,1),(2,-7) ;
解 设二次函数的解析式为 y = ax2 + bx + c ,则得到关于a,b,c的三元一次方程组:
a - b + c = 2,
c = 1,
4a + 2b + c = -7,
解得 a = -1,b = -2,c = 1.
因此,二次函数为 y = -x2-2x+1.
根据下列条件,求出对应二次函数的解析式.
(2) 已知二次函数过点 (-1,-5) , (0,-4),(1,1) ;
解 设二次函数的解析式为 y = ax2 + bx + c ,则得到关于a,b,c的三元一次方程组:
a - b + c = -5,
c = -4,
a + b + c = 1,
解得 a = 2,b = 3,c = -4.
因此,二次函数为 y = 2x2 + 3x -4.
思 考
已知二次函数过点 P(-1,0),Q(3,0), R(2,-6),求这个二次函数的表达式.
与 x 轴的交点
解 因为二次函数图象过点 P(-1,0), P(3,0)
所以可设该二次函数的表达式为 y = a(x + 1) (x-3).
又因为图象经过点 (2,-6),将该点的坐标代入上式,得 -6 = a (2 + 1) (2 - 3)
解得 a = 2.
所以 y =2(x+1)(x-3) =2x2-4x-6.
归 纳
二次函数表达式的求法—— 交点式
已知二次函数与 x 轴的两交点坐标。
通常设函数的解析式为交点式:y = a(x-x1)(x-x2),其中 x1,x2 是抛物线与 x 轴两交点的横坐标,然后将另一点的坐标代入,解关于 a 的一元一次方程。
已知二次函数与 x 轴交于点 A(-2,0) ,B(1,0) ,且经过点 C(2,8). 求二次函数的解析式.
解:A(-2,0) ,B(1,0)在 x 轴上,设二次函数解析式为 y = a(x + 2)(x-1).
针对训练
所以 y = 2(x+2)(x-1)=2x2+2x-4.
又因为图象过点 C (2,8),代入解析式得,8 = a(2+2)(2-1)
解得 a = 2
设解析式的技巧:
看顶点
在原点
在 y 轴上
在 x 轴上
在任意位置
设 y = ax2
设 y = ax2 + k
设 y = a(x-h)2
设 y = a(x-h)2 +k
设解析式的技巧:
看与 x 轴的交点
含原点
有两个交点(x1,0),
(x2,0)
设 y = ax2+bx
设 y = a(x-x1) (x-x2)
练习
1. 已知二次函数图象的顶点坐标为 (1,2) 且图象过原点,求这个二次函数的表达式.
【选自教材P153 练习 第1题】
解 因为二次函数图象的顶点坐标是(1,2)
所以可设该二次函数的表达式为 y = a(x-1)2+2 .
又因为图象经过原点 (0,0),将该点的坐标代入上式,得 0 = a(0-1)2 + 2.
解得 a = -2
因此,所求二次函数的表达式是 y =-2 (x-1)2+2.
2. 已知二次函数 y = ax2+bx+c的图象经过 A(0,2),
B(1,3),C(-1,-1) 三点,求这个二次函数的表达式.
【选自教材P153 练习 第2题】
解 设二次函数的解析式为 y = ax2 + bx + c ,则得到关于a,b,c的三元一次方程组:
a + b + c = 3,
c = 2,
a - b + c = -1,
解得 a = -1,b = 2,c = 2.
因此,二次函数为 y = -x2 + 2x + 2.
3. 已知对于二次函数 y = ax2+bx+c,当 x 分别取-4,-3,-2时,其函数值依次为 3,5,3. 求当 x = 1时 y 的值。
【选自教材P153 练习 第3题】
解 设二次函数的解析式为 y = ax2 + bx + c ,则得到关于a,b,c的三元一次方程组:
9a -3b + c = 5,
4a -2b + c = 3,
16a -4b + c = 3,
解得 a = -2,b = -12,c =-13.
因此,y = -2x2 -12x - 13.
将 x = 1 代入方程得
y = -2 -12 - 13 = -27
4. 已知一个二次函数的图象经过三点(1, 3),(-1, -5),(3,-13) ,求这个二次函数的表达式.
解 设二次函数的解析式为 y = ax2 + bx + c ,则得到关于a,b,c的三元一次方程组:
a - b + c = -5,
9a + 3b + c = -13,
a + b + c = 3,
解得 a = -3,b = 4,c = 2.
因此,二次函数为 y = -3x2 + 4x + 2.
5. 已知二次函数的顶点为 A(1,-4)且过 B(3,0),求二次函数解析式.
解 因为二次函数图象的顶点坐标是(1,-4)
所以可设该二次函数的表达式为 y = a(x-1)2-4.
又因为图象经过点 (3,0),将该点的坐标代入上式,得 0 = a(3-1)2 - 4.
解得 a = 1
因此,这个二次函数的表达式是 y = (x-1)2-4.
课堂小结
求二次函数解析式的三种表达式的形式.
(1) 已知三点坐标,设二次函数解析式为 y = ax2+bx+c.
(2) 已知顶点坐标:设二次函数解析式为 y = a(x-h)2+k.
(3) 已知抛物线与 x 轴两交点坐标为(x1,0),(x2,0)可设二次函数解析式为 y = a(x-x1)(x-x2).
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