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摘 要:二次函数是中考必考的重点,在实际应用中二次函数作为一种数学模型的作用,常考利用二次函数的性质求面积、利润等的最大值和最小值,然而能否求出二次函数的解析式却是解决题目的关键点,因此探究求二次函数解析式的方法已成为重点内容。
关键词:二次函数解析式 待定系数法 一般式 顶点式 交点式 平移法 综合法
二次函数是中考必考的重点,在实际应用中二次函数作为一种数学模型的作用,常考利用二次函数的性质求面积、利润等的最大值和最小值,然而能否求出二次函数的解析式却是解决题目的关键点,因此探究求二次函数解析式的方法已成为重点内容。二次函数解析式的一般形式到特殊形式依次总结出一般式、顶点式、交点式、平移法、数形结合法、综合法等求二次函数解析式的方法,及这些方法在初中数学中的简单应用。
1.求二次函数解析式的方法主要是:待定系数法、配方法、数形结合等。
2.求二次函数解析式的常用思想:转化思想,解方程或方程组。
3.二次函数解析式的最终形式:无论采用哪一种解析式求解,最后结果最好化为一般式。
一、定义型
这类题目是根据二次函数的定义来解题,必须满足两个条件:
1.二次函数的二次项系数不能为零(a≠0)。
2.x的最高次数为2次。
例,若函数y=(m+1)xm2-3m-2为二次函数,求m的值。
解:因为该函数为二次函数,则 ,
解(1)得:m=4或-1,
解(2)得:m≠-1,
所以m=4。
二、结论开放性型
此类题目只给出一个条件,只需写出满足此条件的解析式,所以它的答案并不唯一。
例1.经过点A(0,5)的抛物线的解析式是______。
分析:根据给出的条件,点A在y轴上,所以这道题只需满足y=ax2+bx+c中的C=5,且a≠0即可y=x2+x+5(注:答案不唯一)。
三、平移型
将一个二次函数的图像经过上下左右的平移得到一个新的抛物线。此类题目,将抛物线图像平移,发生变化的只有顶点坐标,故可先将原函数解析式化顶点式y=a(x-h)2+k,再按照“左加右减,上加下减”的法则,即可得出所求函数解析式。当图像向左(右)平移n个单位时,就在x-h上加上(减去)n;当图像向上(下)平移m个单位时,就在k上加上(减去)m。其平移的规律是:h值正负,右、左移;k值正负,上下移。由于经过平移的图像形状、大小和开口方向都没有改变,所以a的值不变。
四、三点型
若已知抛物线上三点的坐标,要确定a,b,c,利用待定系数法则可应用一般式y=ax2+bx+c求解。
例,已知一个二次函数的图象过点(-1,10)、(1,4)、(2,7)三点,求这个函数的解析式?
解:设所求的二次函数为y=ax2+bx+c,
a-b+c=10
由条件得: a+b+c=4 ,
4a+2b+c=7
解方程得:a=2,b=-3,c=5,
因此:所求二次函数是:y=2x2-3x+5。
五、顶点型
若已知抛物线的顶点或对称轴、极值,则设为顶点式y=a(x-h)2+k。这顶点坐标为(h,k),对称轴方程x=h,极值为当x=h时,y极值=k来求出相应的系数。
六、交点型
若已知抛物线与x轴的两交点坐标,或两点间的距离及对称轴,已知图像与x轴交于不同的两点(x1,0),(x2,0),设二次函数的解析式为y=a(x-x1)(x-x2),根据题目条件求出a的值。
采用一般式、顶点式和交点式求解,可发现用顶点式和交点式求解比用一般式求解简便。同时也培养学生一题多思、一题多解的能力,从不同角度进行思维开放、解题方法开放的培养。注重解题技巧的养成训练,可事半功倍。
七、综合型
此类问题综合性强,覆盖面广,涉及知识点多,既要求我们掌握前面几种基本类型的抛物线的解析式,还要求我们掌握函数、方程、数形结合、分类、待定系数法等数学思想方法。
例,已知二次函数y=3x2-6x+5,求满足下列条件的二次函数的解析式:
(1)图象关于x轴对称。
(2)图象关于y轴对称。
分析:已知一个二次函数y=ax2+bx+c,要求其图象关于x轴对称(也可说沿轴翻折);y轴对称及经过其顶点且平行于x轴的直线对称(也可说抛物线图象绕顶点旋转180°)的图象的函数解析式,先把原函数的解析式化成y=a(x-h)2+k的形式。
(1)关于x轴对称的两个图象的顶点关于x轴对称,两个图象的开口方向相反,即a互为相反数。
(2)关于y轴对称的两个图象的顶点关于y轴对称,两个图象的形状大小不变,即a相同。
(3)关于经过其顶点且平行于x轴的直线对称的两个函数的图象的顶点坐标不变,开口方向相反,即a互为相反数。
所以y=3x2-6x+5可转化为y=3(x-1)2-2,据对称式可知:
①图象关于x轴对称的图象的解析式为,y=-3(x-1)2-2,即:y=-3x2-6x+5。
②图象关于y轴对称的图象的解析式为:y=3(x+1)2+2,即:y=3x2+6x+5。
例,如图,抛物线y=x2+bx+c的图像与x轴只有一个公共点P,与y轴的交点为Q,过点Q的直线y=2x+mx与x轴交于点A,与这个抛物线的图像交于点B,若SBPQ=3SAPQ,求此抛物线的解析式。
分析:此题考查函数与方程间的关系,只要将函数关系转化为方程来解即可。
解:由图知m=c,方程组 ,
得x1=0,x2=2-b,
Q(0,c),B(2-b,4-2b+c),
又SBPQ=3SAPQ,SPAB=4SAPQ,
=4,b=2- ,
又y=x2+bx+c与x轴只有一个交点,所以由b2-4c=0得(2- )2-4c=0,c1= ,c2=4,
又x=- >0,b
因此所求抛物线解析式为y=x2-4x+4。
求抛物线的解析式的方法很多,解题时,要根据题目所给的条件,灵活选用不同方法,注意根据题意转化问题,从不同的角度寻找条件,再根据条件选择恰当的方法来设二次函数的解析式,尽可能使表达式中待定系数的个数较少,简单易求,能使解题简捷。
参考文献
[1]张文惠 二次函数系统化学习[J].中学生数理化(初中版)。
[2]李卫东 二次函数教学面面观[J].读与写(教育教学刊)。