(共45张PPT)
5 二次函数与一元二次方程
第2课时
一键发布配套作业 & AI智能精细批改
(任务-发布任务-选择章节)
目录
课前导入
新课精讲
学以致用
课堂小结
课前导入
情景导入
你能利用二次函数的图象估计一元二次方程x 2+2x-10=0的根吗?
如图是函数 y =x 2+2x-10的图象.由图象可知方程有两个根,一个在-5和-4之间,另一个在2和3之间.
(1)先求-5和-4之间的根.利用计算器进行探索:
x -4.1 -4.2 -4.3 -4.4
y -1.39 -0.76 -0.11 0.56
情景导入
因此,x =-4.3是方程的一个近似根.
另一个根可以类似地求出:
因此,x =2.3是方程的另一个近似根.
用一元二次方程的求根公式验证一下,
看是否有相同的结果.
x -4.1 -4.2 -4.3 -4.4
y -1.39 -0.76 -0.11 0.56
新课精讲
探索新知
1
知识点
利用二次函数的图象解一元二次方程
利用二次函数的图象求一元二次方程的近似根的一般步骤:
(1)画出二次函数 y=ax 2+bx+c 的图象;
(2)确定二次函数的图象与x 轴交点的个数,看交点的横坐
标在哪两个整数之间;
探索新知
(3)列表,在两个整数之间取值,并用计算器算出对应的y 值,当x 由x1变到x2,对应的y 值出现y1>0,y2<0(或y1<0,y2>0)且|y1|≠|y2|时,x1,x2中必有一个是方程的近似根,再比较|y1|和|y2|,若|y1|<|y2|,则x1是方程的近似根;若|y1|>|y2|,则x2是方程的近似根.
探索新知
导引:当 y=-x 2+2x-3的函数值为-8时,对应点的横
坐标即为一元二次方程-x 2+2x-3=-8的根,如
图所示.
例1 利用二次函数的图象求一元二次方程-x 2+2x-3=-8的近似根.
探索新知
解:在平面直角坐标系内作函数 y=-x 2+2x-3的图象,如图,由图
象可知方程-x 2+2x-3=-8的根是抛物线y=-x 2+2x-3与直
线y=-8的公共点的横坐标,左边的公共点横坐标在-1与-2之
间,右边的公共点横坐标在3和4之间.
(1)先求在-1和-2之间的根,利用计算器进行探索:
因此x=-1.4是方程-x 2+2x-3=-8的一个近似根.
x -1.1 -1.2 -1.3 -1.4 -1.5
y -6.41 -6.84 -7.29 -7.76 -8.25
探索新知
(2)另一根可以类似地求出:
因此x=3.4是方程-x 2+2x-3=-8的另一个近似根.
x 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5
y -6.41 -6.84 -7.29 -7.76 -8.25
探索新知
解:先把方程化成x 2=-2x+3.
如图,在同一直角坐标系中
分别画出函数 y=x 2和
y=-2x+3的图象,得到它
们的交点为(-3,9)和(1,1),
则方程x 2+2x-3=0的解为x=-3或x=1.
例2 利用函数的图象,求方程x 2+2x-3=0的根.
探索新知
总 结
利用图象交点法求一元二次方程的根的步骤:
(1)将ax 2+bx+c=0化为ax 2=-bx-c 的形式;
(2)在同一坐标系中画出y=ax 2与y=-bx-c 的图象;
(3)观察图象:两图象的公共点情况即为方程的根的情况,如有公共点,则公共点的横坐标即为ax 2+bx+c=0的根.
典题精讲
1 二次函数 y=ax 2+bx+c 的图象如图所示,则一元二
次方程ax 2+bx+c=0的两根为( )
A.x1=1,x2=-3
B.x1=x2=-1
C.x1=x2=3
D.x1=-1,x2=3
D
典题精讲
2 如图是二次函数 y=ax 2+bx+c 的图象,图象上有两点
分别为A (2.18,-0.61),B (2.68,0.44),则方程ax 2+
bx+c=0的一个解只可能是( )
A.2.18
B.2.68
C.-0.51
D.2.55
D
典题精讲
下表是一组二次函数 y=x 2+3x-5的自变量x 与函数值y 的对应值:
3
那么方程x 2+3x-5=0的一个近似根是( )
A.1 B.1.1 C.1.2 D.1.3
x 1 1.1 1.2 1.3 1.4
y -1 -0.49 0.04 0.59 1.16
C
探索新知
2
知识点
利用二次函数的图象解一元二次不等式
根据图象可直观地回答使得y 的值大于、等于或小
于零时x 的取值(范围),具体如下表所述:
图象 函数值 自变量的取值(范围)
y>0 x<x1或x>x2
y=0 x=x1或x=x2
y<0 x1<x<x2
y>0 x1<x<x2
y=0 x=x1或x=x2
y<0 x<x1或x>x2
探索新知
例3 画出抛物线y=-x 2+4x+5,观察抛物线,回答下列问题:
(1)x 为何值时,函数值y>0?
(2)x 为何值时,函数值y=0?
(3)x 为何值时,函数值y<0?
导引:根据抛物线的简易画法,先确定顶点以及抛物线与x 轴和y 轴
的交点,当函数值y>0时,对应图象上的点在x 轴上方;当函
数值y=0时,对应图象上的点位于x 轴上;当函数值y<0时,
对应图象上的点在x 轴的下方.
探索新知
解:∵y=-x 2+4x+5=-(x 2-4x )+5=-(x 2-4x+4)+9=
-(x-2)2+9.∴抛物线的顶点坐标
为(2,9),对称轴为直线x=2.
令-x 2+4x+5=0,即x 2-4x-5=
0,∴x1=5,x2=-1. ∴抛物线与x
轴的两个交点为(-1,0),(5,0).
令x=0,则y=5,即抛物线与y 轴的
交点为(0,5).由抛物线的对称性知抛物线上的另一点为
(4,5).在坐标系中描出各点,并连线得到如图所示的图
象.观察图象会发现:
(1)当-1<x<5时,函数值y>0;
(2)当x=-1或x=5时,函数值y=0;
(3)当x<-1或x>5时,函数值y<0
探索新知
总 结
(1)作抛物线 y=ax 2+bx+c (b 2-4ac>0)一般采用“五点法”,而这“五点”一般为抛物线顶点,与x 轴的两交点,与y 轴的交点及它关于对称轴的对称点.
(2)根据二次函数值的取值范围确定自变量的取值范围,一般要画出二次函数的图象,观察图象解答,抛物线在x 轴上方的部分,对应的函数值大于0;抛物线在x 轴下方的部分,对应的函数值小于0;抛物线与x 轴的公共点,对应的函数值等于0.
探索新知
例4 抛物线 y=ax 2+bx+c (a≠0)的对称轴为直线x=-1,与x 轴的
一个交点A 在(-3,0)和(-2,0)之间,其部分图象如图所示,
则下列结论:①4ac-b 2<0;②2a-b=0;③a+b+c<0;
④点M (x1,y1),N (x2,y2)在抛物线上,若x1<x2,则y1<y2.
正确结论的个数是( )
A.1 B.2
C.3 D.4
C
探索新知
导引:观察图象可知二次函数对应的一元二次方程有两个不相等的实数解,
所以Δ=b 2-4ac >0,即4ac-b 2<0,故①正确;因为抛物线的对
称轴为直线x=-1,所以- =-1,即b=2a,2a-b=0,故②正
确;由二次函数图象的对称性可知抛物线与x 轴的另一个交点位于(0,
0)和(1,0)之间,所以当x=1时,y<0,即a+b+c<0,故③正确;
由于二次函数在对称轴两侧的增减性不一样,当x1当-1y2;当x1<-1<x2且-1-x1=x2-(-1)时,y1
=y2,所以④错误.所以此题正确的结论有3个.故选C.
典题精讲
如图,直线 y=mx+n 与抛物线 y=ax 2+bx+c 交于A (-1,p),B (4,q)两点,则关于x 的不等式mx+n>ax 2+bx+c 的解集是_______________.
1
x<-1或x>4
典题精讲
如图,已知顶点为(-3,-6)的抛物线 y=ax 2+bx+c 经过点(-1,-4),则下列结论中错误的是( )
A.b 2>4ac
B.ax 2+bx+c ≥-6
C.若点(-2,m),(-5,n)
在抛物线上,则m>n
D.关于x 的一元二次方程ax 2+bx+c=-4的两根为-5和-1
2
C
易错提醒
用图象法求x 2-x+ =0的解.
易错点:不考虑方程根的情况盲目作图象而致错
画出抛物线y=x 2-x+ (如图).由图象可知抛物线与x 轴的交点为( ,0),所以原方程的解为x1=x2=
解:
学以致用
小试牛刀
已知一次函数y1=4x,二次函数 y2=2x 2+2,在实数范围内,对于x 的同一个值,这两个函数所对应的函数值分别为y1与y2,则下列关系正确的是( )
A.y1>y2 B.y1≥y2
C.y1<y2 D.y1≤y2
1
D
小试牛刀
小明在复习数学知识时,针对“求一元二次方程的解”总结了以下几种方法,请你将有关内容补充完整.
例题:求一元二次方程x 2-x-1=0的两个解.
(1)解法一:选择一种合适的方法(公式法、配方法、因式分解法)求解.
2
小试牛刀
(1)公式法:
∵a=1,b=-1,c=-1,
∴Δ=b 2-4ac=(-1)2-4×1×(-1)=5>0.
∴
即x1= x2= .
解:
小试牛刀
(2)解法二:利用二次函数图象与x 轴的交点求解.如图①,把方
程x 2-x-1=0的解看成是二次函数 y=___________的图象与x
轴交点的横坐标x1,x2,
则x1,x2就是方程的解.
x 2-x-1
小试牛刀
(3)解法三:利用两个函数图象的交点求解.
①把方程x 2-x-1=0的解看成是二次函数y=
________的图象与直线
y=_______的交点的横坐标;
②在图②中画出这两个函数
的图象,用x1,x2在x 轴上
标出方程的解.
x 2-x
1
②略.
解:
小试牛刀
3 二次函数 y=ax 2+bx+c (a≠0)的图象如图所示,根据图象解答下列问题:
(1)写出方程ax 2+bx+c=0的两个根;
(2)写出不等式ax 2+bx+c >0的解集;
(3)写出y 随x 的增大而减小的自变量x
的取值范围;
(4)若方程ax 2+bx+c=k 有两个不相等的实数根,求k 的取值范围.
小试牛刀
(1)x1=1,x2=3.
(2)1<x<3.
(3)x>2.
(4)∵方程ax 2+bx+c=k 有两个不相等的实数根,
∴抛物线 y=ax 2+bx+c 与直线y=k 有两个交点.
∴k<2.
解:
小试牛刀
根据下列要求,解答相关问题.
(1)请补全以下求不等式-2x 2-4x ≥0的解集的过程.
①构造函数,画出图象:根据不等式特征构造二次函数 y=-2x 2-4x,并在下面的坐标系中(如图①)画出二次函数 y=-2x 2-4x 的图象(只画出图象即可);
②求得界点,标示所需:当y=0时,求得方程-2x 2-4x=0的解为_________________,并用锯齿线标示出函数y=-2x 2-4x 的图象中y ≥0的部分;
x1=0,x2=-2
小试牛刀
③借助图象,写出解集:由所标示图象,可得不等式
-2x 2-4x ≥0的解集为__________________.
(2)利用(1)中求不等式解集的步骤,求不等式x 2-2x+1<4的解集.
①构造函数,在图②中画出图象;
②求得界点,标示所需;
③借助图象,写出解集.
-2≤x≤0
小试牛刀
(3)参照以上两个求不等式解集的过程,借助一元二次方程的求根公式,直接写出关于x 的不等式ax 2+bx+c>0(a>0)的解集.
小试牛刀
(1)①图略.②图略.
(2)①构造二次函数 y=x 2-2x+1,并画出图象(图略).
②当 y=4时,求得方程x 2-2x+1=4的解为x1=3,x2=-1;图略.
③借助图象,直接写出不等式x 2-2x+1<4的解集为-1<x<3.
(3)①当b 2-4ac>0时,
解集为x>
②当b 2-4ac=0时,
解集为
③当b 2-4ac<0时,解集为全体实数.
解:
小试牛刀
5 已知二次函数 y=ax 2+bx+c (a>0)的图象与x 轴交于A (x1,0),B (x2,0)(x1<x2)两点,与y 轴交于点C,x1,x2是方程x 2+4x-5=0的两根.
(1)若抛物线的顶点为D,求S△ABC ∶S△ACD;
(2)若∠ADC=90°,求二次函数的表达式.
小试牛刀
(1)解方程x 2+4x-5=0,得x1=-5,x2=1.
∴A 点的坐标为(-5,0),B 点的坐标为(1,0).
则抛物线为y=a (x+5)(x-1)=ax 2 +4ax-5a,
可得D 点的坐标为(-2,-9a),C 点的坐标为(0,-5a).
依题意画出图形,如图所示,
则OA=5,OB=1,AB=6,OC=5a,
过点D 作DE⊥y 轴于点E,
则DE=2,OE=9a,
CE=OE-OC=4a.
解:
小试牛刀
∴S△ACD=S梯形ADEO-S△CDE-S△AOC
= (DE+OA) OE- DE CE- OA OC
= ×(2+5)×9a- ×2×4a- ×5×5a
=15a,
S△ABC= ×6×5a=15a.
∴S△ABC∶S△ACD=1∶1.
小试牛刀
(2)∵∠ADC=90°,∴AC 2=AD 2+CD 2.
即52+(5a)2=(5-2)2+(9a)2+22+(9a-5a)2,
即72a 2=12.则a=±
∵a>0,∴a= .
故二次函数的表达式为y= (x+5)(x-1),
即y= x 2+ x-
课堂小结
课堂小结
利用图象求一元二次方程的根的方法:
直接画出二次函数 y=ax 2+bx+c 的图象,则图象与x 轴交点的横坐标就是一元二次方程ax 2+bx+c=0的根.其步骤一般为
(1)作出二次函数 y=ax 2+bx+c 的图象;
(2)观察图象与x 轴交点的个数;
(3)若图象与x 轴有交点,估计出图象与x 轴交点的横坐标即可得到一元二次方程的近似根.
课堂小结
图象 函数值 自变量的取值(范围)
y>0 x<x1或x>x2
y=0 x=x1或x=x2
y<0 x1<x<x2
y>0 x1<x<x2
y=0 x=x1或x=x2
y<0 x<x1或x>x2
同学们,
下节课见!
一键发布配套作业 & AI智能精细批改
(任务-发布任务-选择章节)