内容正文:
2.5 二次函数与一元二次方程
(第1课时)
1.理解二次函数y=x2+ax+b的图象与x轴交点的个数与一元二次方程x2+ax+b=0根的个数之间的对应关系;
2.会利用二次函数的图象与x轴交点的横坐标解相应的一元二次方程.
小兰同学画了一个函数y=x2+ax+b的图象如图所示,你能利用图象求出关于x的方程x2+ax+b=0的解吗?
分析:如图所示,∵函数y=x2+ax+b的图象与x轴的交点坐标分别是(-1,0),(4,0),∴关于x的方程x2+ax+b=0的解是x=-1或x=4.
【问题】 二次函数y=x2+ax+b的图象与x轴的交点的个数与一元二次方程x2+ax+b=0的根的个数之间有什么关系?图象与x轴的交点的横坐标与方程的根又有什么关系?
二次函数与一元二次方程的关系
我们已经知道,竖直上抛物体的高度h(m)与运动时间t(s)的关系可以近似地用公式h=-5t2+v0t+h0表示,其中h0(m)是抛出时的高度,v0(m/s)是抛出时的速度.一个小球从地面以40 m/s的速度竖直向上抛起,小球距离地面的高度h(m)与运动时间t(s)的关系如图所示.那么:
(1)h与t的关系式是什么?
(2)小球经过多少秒后落地?你有几种求解方法?
问题1 回答下面的问题:
1.由图象可得h0= ,v0= .
2.由h与t的关系式为h=-5t2+v0t+h0,可得h与t的关系式为 .
h与t的关系式为h=-5t2+v0t+h0,其中的v0为40 m/s,小球从地面被抛起,所以h0=0.把v0=40,h0=0代入上式即可求出h与t的关系式,所以h=-5t2+40t.
问题2 怎样求出小球落地所需要的时间?
观察图象可得:小球经过8 s后落地.
解:令h=0,得-5t2+40t=0,即t2-8t=0,∴t(t-8)=0.解得t1=0,t2=8.
∵t=0是小球没抛时的时间,∴t=8是小球落地时的时间.
∴小球经过8 s后落地.
【议一议】二次函数y=x2+2x,y=x2-2x+1,y=x2-2x+2的图象分别如图所示.
(1)每个图象与x轴有几个交点?
(2)一元二次方程x2+2x=0,x2-2x+1=0有几个实数根?用判别式验证一下.一元二次方程x2-2x+2=0有实数根吗?
(3)二次函数y=ax2+bx+c的图象与x轴交点的坐标和一元二次方程ax2+bx+c=0的根有什么关系?
二次函数与一元二次方程之间的关系:
二次函数y=ax2+bx+c的图象与x轴的交点有三种情况:有两个交点、有一个交点、没有交点.
与此相对应,一元二次方程ax2+bx+c=0的根也有三种情况:有两个不相等的实数根、有两个相等的实数根、没有实数根.
二次函数y=ax2+bx+c的图象与x轴交点的横坐标就是一元二次方程ax2+bx+c=0的根.
二次函数与一元二次方程之间的关系:
当y=0时,二次函数的解析式y=ax2+bx+c就是一元二次方程ax2+bx+c=0,而一元二次方程ax2+bx+c=0的根就是二次函数的图象与x轴交点的横坐标,在二次函数与一元二次方程的关系中,判别式Δ=b2-4ac起着极为重要的作用.
Δ>0 Δ=0 Δ<0
一元二次方程
ax2+bx+c=0 x1=
x2= x1=x2= 没有实数
根
二次函数
y=ax2+bx+c 图象与x轴有两个交点,分别为
(x1,0),(x2,0) 图象与x轴只有一个交点,为 图象与x轴
没有交点
【想一想】 在本节一开始的小球上抛问题中,何时小球离地面的高度是60 m?你是如何知道的?
由图象可知:当h=60 m时,直线h=60与函数h=-5t2+v0t+h0的图象有两个交点,分别为(2,60)和(6,60),因此,当小球离开地面2 s和6 s时,高度都是60 m.
解析:利用Δ进行判定,选项A,B,D的Δ都小于0,对于选项C,Δ=36-4×3=24>0,∴函数图象与x轴有两个交点,故C正确.故选C.
1.下列二次函数的图象与x轴有两个交点的是( )
A.y=-x2+2x-5 B.y=-2x2-8x-11
C.y=3x2-6x+1 D.y=4x2+24
C
2.二次函数y=2x2+mx+8的图象如图所示,则m的值是 ( )
A.-8 B.8 C.±8 D.6
解析:由图象可知,抛物线与x轴只有一个交点,∴Δ=m2-4×2×8=0,解得m=±8.∵对称轴为直线x=- <0,∴m>0,∴m的值为8.故选B.
B
3.二次函数y=x2-mx+