初二數(shù)學(xué)中的二次函數(shù)是重要的知識點(diǎn)。
二次函數(shù)的定義為:一般地,自變量 x 和因變量 y 之間存在關(guān)系 y = ax2 + bx + c(a,b,c 為常數(shù),a ≠ 0),則稱 y 為 x 的二次函數(shù)。二次函數(shù)表達(dá)式的右邊通常為二次三項式。
二次函數(shù)有三種表達(dá)式:一般式 y = ax2 + bx + c(a,b,c 為常數(shù),a ≠ 0);頂點(diǎn)式 y = a(x - h)2 + k(拋物線的頂點(diǎn)為 P(h,k));交點(diǎn)式 y = a(x - x?)(x - x?)(僅限于與 x 軸有交點(diǎn) A(x?,0)和 B(x?,0)的拋物線)。
二次函數(shù)的圖像是一條拋物線。拋物線具有以下性質(zhì):
1. 是軸對稱圖形,對稱軸為直線 x = -b / 2a,對稱軸與拋物線的唯一交點(diǎn)為拋物線的頂點(diǎn) P。特別地,當(dāng) b = 0 時,對稱軸是 y 軸。
2. 拋物線有一個頂點(diǎn) P,坐標(biāo)為 P(-b / 2a,(4ac - b2) / 4a)。當(dāng) -b / 2a = 0 時,P 在 y 軸上;當(dāng) Δ = b2 - 4ac = 0 時,P 在 x 軸上。
3. 二次項系數(shù) a 決定拋物線的開口方向和大小。當(dāng) a > 0 時,拋物線向上開口;當(dāng) a < 0 時,拋物線向下開口。|a|越大,拋物線的開口越小。
4. 一次項系數(shù) b 和二次項系數(shù) a 共同決定對稱軸的位置。當(dāng) a 與 b 同號時(即 ab > 0),對稱軸在 y 軸左;當(dāng) a 與 b 異號時(即 ab < 0),對稱軸在 y 軸右。
5. 常數(shù)項 c 決定拋物線與 y 軸交點(diǎn),拋物線與 y 軸交于(0,c)。
6. 拋物線與 x 軸交點(diǎn)個數(shù):當(dāng) Δ = b2 - 4ac > 0 時,拋物線與 x 軸有 2 個交點(diǎn);當(dāng) Δ = b2 - 4ac = 0 時,拋物線與 x 軸有 1 個交點(diǎn);當(dāng) Δ = b2 - 4ac < 0 時,拋物線與 x 軸沒有交點(diǎn)。
當(dāng)二次函數(shù) y = 0 時,就成為關(guān)于 x 的一元二次方程,此時函數(shù)圖像與 x 軸有無交點(diǎn)即方程有無實(shí)數(shù)根,函數(shù)與 x 軸交點(diǎn)的橫坐標(biāo)即為方程的根。
例如,對于二次函數(shù) y = -2x2 + 4x + 10,將一般形式轉(zhuǎn)化為頂點(diǎn)式為 y = -2(x - 1)2 + 12,可得出拋物線開口向下,對稱軸為 x = 1,頂點(diǎn)為(1,12),當(dāng) x 小于 1 時,y 隨 x 值的增大而增大;當(dāng) x 大于 1 時,y 隨 x 增大而減小。令 x = 0,得到 y = 10,即與 y 軸的交點(diǎn)為(0,10);令 y = 0,得到 x = -1 或 5,即與 x 軸的交點(diǎn)為(-1,0)或(5,0)。
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