内容正文:
6.5 二次函数与一元二次方程(1)
兴化市戴泽初中 范和景
1
打高尔夫球时,球的飞行路线可以看成是一条抛物线,如果不考虑空气的阻力,某次球的飞行高度 y(单位:米)与飞行距离 x(单位:百米)满足二次函数 :y= -5x2 + 20x,这个球飞行的水平距离最远是多少米?
y(米)
x(百米)
4
1
2
3
A
o
10
情景创设
问题1 请画出二次函数y=x2-2x-3的图像,并指出图像与x轴的交点.
解:二次函数y=x2-2x-3的图像如图所示.
图像与x轴两个交点为
M(-1,0),N(3,0).
由上可知,
当x=-1时,y=0,即x2-2x-3=0;
所以x=-1是一元二次方程x2-2x-3=0的一个根;
同理,当x=3时,y=0,即x2-2x-3=0.
所以x=3是一元二次方程x2-2x-3=0的另一个根.
你发现了什么?
归 纳:
二次函数y=ax2 + bx +c的图像与x轴的交点的横坐标就是一元二次方程ax2 + bx +c=0的根.
所以二次函数与x轴的交点问题可以转化为一元二次方程去解决.
方法引领
例1.不画图像,求二次函数y=x2+4x-5的图像与x轴的交点坐标.
解:令y=0,即x2+4x-5=0,
解得,x1= -5 ,x2 = 1,
∴二次函数y=x2+4x-5的图像与x轴的交点坐标为:(-5,0),(1,0)
变式: 方程x2+x-6=0的根是 ;则函数
y=x2+x-6的图像与x轴的交点有 个,其坐标是 .
x1=2,x2=-3
2
(2,0),(-3,0)
方法引领
例2.不画图像,判断二次函数y=-x2+5x-8的图像与x轴是否有公共点.
解:因为一元二次方程-x2+5x-8=0的根的判别式
b2-4ac=52-4×(-1)×(-8)=-7<0,
所以方程-x2+5x-8=0没有实数根.
二次函数y=-x2+5x-8的图像与x轴没有公共点
变式: 下列函数的图像中,与x轴没有公共点的是( )
A.y=x2-2 B.y=x2-x C.y=-x2+6x-9 D.y=x2-x+2
D
互动体验
抛物线y=ax2 + bx + c
抛物线 y=ax2+bx+c与x轴的交点个数可由一元二次方程ax2+bx+c=0的根的情况说明:
1.b2-4ac>0 一元二次方程ax2 + bx+c=0有两个不等的实数根.
与x轴有两个交点.
抛物线y = ax2 + bx + c
2. b2-4ac=0 一元二次方程ax2 + bx + c = 0
与x轴有唯一公共点.
抛物线y=ax2 + bx + c
3. b2-4ac<0 一元二次方程ax2 + bx + c=0
与x轴没有公共点.
没有实数根.
自主构建
例3.判断二次函数x2-4x+c(c是常数)的图像与x 轴的公共点的情况.
互动体验
解:二次函数图像与x 轴的公共点的个数就是一元二次方程实数根的个数.
因为根的判别式
所以,
①当16+2c>0, 即 c>-8 时,函数图像与x轴有两个公共点;
②当16+2c=0, 即 c= - 8时,函数图像与x轴有一个公共点;
③当16+2c<0, 即 c< -8时,函数图像与x轴没有公共点.
互动体验
1.不画图象,判断下列函数的图象与x轴的公共点的个数:
(1)y=x²-1;
(2)y=-z²+6z-9;
(3)y=3x²+6x+11.
解:(1)△=b2-4ac=02-4×1×(-1)=4>0
∴函数图像与x轴有2个公共点;
(2)△=b2-4ac=62-4×(-1)×(-9)=0
∴函数图像与x轴有1个公共点;
(3)△=b2-4ac=62-4×3×11<0
∴函数图像与x轴没有公共点;
互动体验
2.二次函数y=ax²+x+c的图象经过点(2,1),请判断方程ax²+x+c=0 的实数根情况,并说明理由.
解:将点(2,1)代入y=ax²+x+c得
4a+2+c=1∴c=-1-4a
∴△=12-4ac
=1-4a(-1-4a)
=16a2+4a+1
=16(a+)2+>0
∴ax²+x+c=0有两个不等的实数根.
3.已知二次函数y=x2-3x+m(m为常数)的图像与x轴的一个交点坐标为(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
B
4.二次函数y=x2-2x+1的图像与x轴的交点情况是( )
A.有一个交点 B.有两个交点 C.没有交点 D.无法确定
A
5.若函数y=x2-2x+b的图像与坐标轴有三个交点,则b的取值范围是( )
A.b<1且b≠0 B.b>1
C.0<b<1 D.b<1
A
解析: 因为函数y=x2-2x+b的图像与坐标轴有三个交点,
所以(-2)2-4b>0,解得b<1,
而b≠0,则b<1且b≠0.故选A.
互动体验
6.若抛物线y=x2-6x+m与x轴没有交点,则m的取值范围是________.
7.抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)全部在x轴下方,则( )
A、a>0,b2-4ac>0;B、a>0,b2-4ac<0
C、a<0,b2-4ac>0;D、a<0,b2-4ac<0
D
8.若抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)全部在x轴的上方,则满足的条件: .
a>0,b2-4ac<0
互动体验
9.已知关于x的函数y=(m2-1)x2-(2m+2)x+2的图像与x轴只有一个公共点,求m的值.
解:当m2-1=0,且2m+2≠0,即m=1时,该函数y=-4x+2是一次函数,其图像与x轴只有一个公共点;
能力提升
当m2-1≠0,即m≠±1时,该函数是二次函数,
其图像与x轴只有一个公共点,
则b2-4ac=[-(2m+2)]2-8(m2-1)=0,
解得m=3或m=-1(舍去).
综上:m的值是1或3.
二次函数与
一元二次方程
二次函数与相应的一元二次方程的关系
二次函数y=ax2 + bx +c的图像与x轴有两个的交点(x1,0),(x2,0)(x1≠x2),那么一元二次方程ax2 + bx +c=0有两个不相等的实数根x=x1,x=x2.
二次函数与x轴的交点与一元二次方程根的关系
若一元二次方程ax2 + bx +c=0的两个实数根是x1、x2,那么二次函数y=ax2 + bx +c的图像与x轴的两个交点的坐标为A(x1,0),B(x2,0).
b2-4ac>0
b2-4ac=0
b2-4ac<0
函数y=ax2 + bx + c与x轴有两个交点
一元二次方程ax2 + bx+c=0有两个不相等的实数根
函数y=ax2 + bx + c与x轴有一个交点
一元二次方程ax2 + bx+c=0有两个相等的实数根
函数y=ax2 + bx + c与x轴没有交点
一元二次方程ax2 + bx+c=0没有实数根
通过这节课的学习,你有什么收获?
智慧建构
数形结合
类比思想
1. 不画图象,判断下列函数的图像与x轴是否有公共点 .如果有,写出公共点的坐标.
(1)y=2x²+x+1; (2)y=x²+x-6.
补充习题
解:(1)△=12-4×2×1=-7<0
∴函数图像与x轴没有公共点;
(2)△=12-4×1×(-6)=25>0
∴函数图像与x轴有2个公共点
当y=0时,x²+x-6=0,解得x1=-3,x2=2
∴函数图像与x轴公共点为(- 3,0),(2,0).
2.已知二次函数y=ax²+bx+16(a,b 为常数,a≠0) 的图像经过点(- 2,40)和点(6,-8),求一元二次方程ax²+bx+16=0的实数根 .
补充习题
解:将点 (-2, 40) 和点 (6, -8)代入y=ax²+bx+16得:
4a - 2b +16 = 40,即 2a - b = 12 ①
36a +6b +16 = -8,即 6a + b = -4 ②
由① ②解得a=1,b=-10
∴y=x² - 10x+16.
原方程为x² - 10x+16=0,解得 x₁ = 2,x₂ = 8.
3.已知二次函数y=kx2-2x-1的图像和x轴有交点,则k的取值范围是( )
A.k>-1 B.k<1 C.k≥-1且k≠0 D.k<1且k≠0
C
4. 二次函数y=ax2+bx+c的图像如图,则ax2+bx+c+3=0的根的情况是________________________.
有1个不相等的实数根
补充习题
5.已知关于x的二次函数y=mx2-(m+2)x+2(m≠0).
求证:此抛物线与x轴总有交点;
证明:∵一元二次方程mx2-(m+2)x+2=0的根的判别式
b2-4ac=(m+2)2-4m×2
=m2+4m+4-8m
=(m-2)2≥0,
∴一元二次方程mx2-(m+2)x+2=0总有实数根.
∴二次函数y=mx2-(m+2)x+2的图像与与x轴总有交点.
补充习题
$