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22.2
二次函数与一元二次方程
课堂小结
获取新知
例题讲解
随堂演练
第二十二章
二次函数
知识回顾
知识回顾
一元二次方程根的判别式:
式子b?-4ac叫做方程ax2+bx+c=0(a≠0)根的判别式,通常用希腊字母Δ表示.
(1)当Δ>0时,方程ax2+bx+c=0(a≠0)有两个不等的实数根.
(2)当Δ=0时,方程ax2+bx+c=0(a≠0)有两个相等的实数根.
(3)当Δ<0时,方程ax2+bx+c=0(a≠0)无实数根.
二次函数y=ax2+bx+c的图象与x轴的交点坐标是什么?
获取新知
问题:
如图以40m/s的速度将小球沿与地面成30°角的方向击出时,球的飞行路线将是一条抛物线,如果不考虑空气阻力,球的飞行高度h(单位:m)与飞行时间t(单位:s)之间具有关系
考虑以下问题:
(1)球的飞行高度能否达到15m?如能,需要多少飞行时间?
(2)球的飞行高度能否达到20m?如能,需要多少飞行时间?
(3)球的飞行高度能否达到20.5m?为什么?
(4)球从飞出到落地需要用多少时间?
所以可以将问题中h的值代入函数解析式,得到关于t
的一元二次方程,如果方程有合乎实际的解,则说明球的飞行高度可以达到问题中h的值;否则,说明球的飞行高度不能达到问题中h
的值.
分析:由于球的飞行高度h与飞行时间t
的关系是二次函数
h=20t-5t
2
(1)球的飞行高度能否达到15m?如果能,需要多少飞行时间?
∴当球飞行1s或3s时,它的高度为15m.
解:解方程
15=20t-5t2,
t2-4t+3=0,
t1=1,t2=3.
O
h
t
15
1
3
你能结合上图,指出为什么在两个时间球的高度为15m吗?
(2)球的飞行高度能否达到20m?如果能,需要多少飞行时间?
O
h
t
20
2
解方程:
20=20t-5t2,
t2-4t+4=0,
t1=t2=2.
当球飞行2s时,它的高度为20m.
你能结合图形指出为什么只在一个时间球的高度为20m吗?
20m
解方程:
20.5=20t-5t2,
t2-4t+4.1=0,
因为(-4)2-4
×4.1<0,
所以方程无解.
即球的飞行高度达不到20.5m.
(3)球的飞行高度能否达到20.5m?如果能,需要多少飞行时间?
O
h
t
20.5
你能结合图形指出为什么球不能达到20.5m的高度?
从上面可以看出,二次函数与一元二次方程关系密切.
一般地,我们可以利用二次函数y=ax2+bx+c
深入讨论一元二次方程ax2+bx+c=0
例如,已知二次函数y
=
-x
2+4x
的值为3,求自变量x的值,
可以解一元二次方程-x
2+4x=3
(即x
2-4x+3=0).
反过来,解方程x
2-4x+3=0
又可以看作已知二次函数
y
=
x
2-4x+3
的值为0,求自变量x的值.
思考
观察思考下列二次函数的图象与x轴有公共点吗?如果有,公共点的横坐标是多少?当x取公共点的横坐标时,函数的值是多少?由此你能得出相应的一元二次方程的根吗?
(1)y=x2+x-2;
(2)y=x2-6x+9;
(3)y=x2-x+1.
观察图象,完成下表:
抛物线与x轴公共点个数
公共点
横坐标
相应的一元二次
方程的根
y
=
x2-x+1
y
=
x2-6x+9
y
=
x2+x-2
0个
1个
2个
x2-x+1=0无解
0
x2-6x+9=0,x1=x2=3
-2,
1
x2+x-2=0,x1=-2,x2=1
1
x
y
O
y
=
x2-6x+9
y
=
x2-x+1
y
=
x2+x-2
二次函数y=ax2+bx+c的图象与x轴交点
一元二次方程ax2+bx+c=0的根
b2-4ac
有两个交点
有两个不相等的实数根
b2-4ac
>
0
有两个重合的交点
有两个相等的实数根
b2-4ac
=
0
没有交点
没有实数根
b2-4ac
<
0
二次函数y=ax2+bx+c的图象与x轴交点的坐标与一元二次方程ax2+bx+c=0根的关系
例题讲解
例
利用二次函数图象估计方程x2-2x-2=0的根(结果保留小数点后一位)
画出函数y=x2-2x-2的图象(如图),它与x轴的公共点的横坐标大约是-0.7,2.7.
所以方程x2-2x-2=0的实数根为
x1≈-0.7,x2≈2.7.
利用计算器探索两根的近似值,过程如下:
x
2
3
y
-2
1
当自变量取2和3之间的某个数时,函数值为0,精度|2-3|=1>0.1.
x
2.5
3
y
-0.75
1
当自变量取2.5和3之间的某个数时,函数值为0,精度|2.5-3|=0.5>0.1.
x
2.5
2.75
y
-0.75
0.0625
当自变量取2.5和2.75之间的某个数时,函数值为0,精度|2.5-2.75|=0.25>0.1.
x
2.625
2.75
y
-0.36
0.0625
当自变量取2.625和2.75之间的某个数时,函数值为0,精度|2.625-2.75|=0.125>0.1.
当自变量取2.6875和2.75之间的某个数时,函数值为0,
精度|2.6875-2.75|=0.062<0.1.
x
2.6875
2.75
y
-0.15
0.0625
(1)用描点法作二次函数
y=ax2+bx+c的图象;
(2)观察估计二次函数的图象与x轴的交点的横坐标;
(可将单位长度十等分,借助计算器确定其近似值);
利用图象法求一元二次方程的近似根
(3)确定方程ax2+bx+c=0的近似根
(两个函数值异号)
(4)判断两个自变量的精度是否满足要求
(两个函数值异号)
否
是
(5)写出结果
1.已知抛物线y=ax2+bx+c与x轴有两个不同的交点,则关于x的一元二次方程ax2+bx+c=0根的情况是
( )
A.有两个不相等的实数根
B.有两个相等的实数根
C.无实数根
D.无法确定
A
随堂演练
2.如图是二次函数y=ax2+bx+c的图象,图象上有两点分别为A(2.18,-0.51),B(2.68,0.54),则方程ax2+bx+c=0的一个根可能是( )
A.2.18
B.2.68
C.-0.51
D.2.45
D
3.(1)二次函数y=ax2+bx+c的图象如图所示,则方程ax2+bx+c=0的解是_______,_______;
(2)∵方程x2+3x+2=0的解是______,______,
∴抛物线y=x2+3x+2与x轴的交点坐标是_______和________.
x1=-3
x2
=1
x1=-1
x1=-2
(-1,0)
(-2,0)
4.已知抛物线y=x2-6x+m-1,
当m_____时,抛物线与x轴有两个交点;
当m_____时,抛物线与x轴有唯一交点;
当m_____时,抛物线与x轴没有交点.
<10
=10
>10
5.
已知:抛物线y=x2+ax+a-2.
(1)求证:不论a取何值时,抛物线y=x2+ax+a-2与x轴都有两个不同的交点;
(2)设这个二次函数的图象与x轴相交于A(x1,0),B(x2,0),且x1、x2的平方和为3,求a的值.
(1)证明:∵Δ=a2-4(a-2)=(a-2)2+4>0,
∴不论a取何值时,抛物线y=x2+ax+a-2与x轴都有两个不同的交点;
(2)解:∵x1+x2=-a,x1·x2=a-2,
∴x12+x22=(x1+x2)2-2x1·x2=a2-2a+4=3,
∴a=1.
课堂小结
二次函数与一元二次方程
二次函数与一元二次方程的关系
y=ax2+bx+c(a
≠0)当y取定值时就成了一元二次方程;ax2+bx+c=0(a
≠0),右边换成y时就成了二次函数.
二次函数与一元二次方程根的情况
二次函数与x轴的交点个数
判别式
的符号
一元二次方程根的情况
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