二次函数初探

我们当初学习一次函数时,觉得函数很难理解。所以利用图像来帮助理解,把抽象的概念形象化。

二次函数定义:

源自百度百科

内容偏多,这篇文章暂时只对一般式进行研究。

二次函数的解析式为y=ax²+bx+c(a≠0 a 、b、c为常数),对应一次函数的为y=kx+b(k≠0)。为什么k不可以等于0,用学过的方程解释:解方程,k作为参数,若为0,则方程会无解。这里用的是三个一次来解决。那么二次函数有没有限定的取值范围?

二次函数中,a,b,c分别为常数,或者被称之为参数。初步假设:a不可以等于0,若等于0则二次方项会为0,且不说数学上并这么写,少了二次方怎么称得上二次函数。同理得:b,c可以为0。

分类研究:a取值:a>0 & a<0(如下图,图1. a>0图2. a<0;b,c为任意常数)

图1
图2

由此可见:a>0开口向上,a<0开口向下。而c点刚好与y轴相交。利用对称轴所在直线与x轴交点公式x=-b/(2a)知:若b等于0,那么x等于0。

作出二次函数y=x²  y=(x+1)²  y=(x-1)²的图像,我们发现每一个图像都有一个唯一的顶点。而这顶点与二次函数解析式y=ax²+bx+c有什么关系?y=x²  y=(x+1)²两式中,a同为正数,c也同为正数,由图看出c为函数图像与y轴的交点,唯独b不同,可以猜测,顶点横坐标与b有关系。那么,有怎样的关系?

2x²+4x+1=2(x²+2x)+1=2[x²+(2)x+1-1]+c=2(x+1)²-2+1=2[x+1)]²-1可得:x=-1

ax²+bx+c=a(x²+bx/a)+c=a[x²+(b/a)x+(b/2a)²-(b/2a)²]+c=a(x+b/2a)²-b²/4a+c=a[x-(-b/2a)]²+(4ac-b²)/4a由此可得:x=-b/(2a)


当a>0,b<0时:画出图像的顶点横坐标为正数,反之则为负数

当a<0,b<0时:同样的,画出图像的顶点横坐标为正数,反之则为负数

又出现了一组对称。两组数据可知:若对称轴横坐标为负数,则b与a符号相同,反之则b与a符号相反

学习一次函数时涉及到了二元一次方程(组),可以进行求解。那这时会不会又遇到求解二元二次方程(组),理论上是会有的。但刚开始研究,可以先让y=0,那么式子就变成了ax²+bx+c=0(a≠0)。这便是二次函数的性质。

有了方程也该有他对应的不等式:ax²+bx+c=0 ax²+bx+c<0 ax²+bx+c>0

继续ax²+bx+c=1 ax²+bx+c<1 ax²+bx+c>1,解得:同上图

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