(共29张PPT)
第二章
二次函数
第5节
二次函数与一元二次方程
第1课时
二次函数与一元二
次方程间的关系
1
课堂讲解
二次函数与一元二次方程之间的关系
二次函数图象与x轴的交点个数问题
2
课时流程
逐点
导讲练
课堂小结
作业提升
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.
1
知识点
二次函数与一元二次方程之间的关系
1.一次函数y=kx+b与一元一次方程kx+b=0有什
么关系?
2.你能否用类比的方法猜想二次函数y=ax2+bx
+c与一元二次方程ax2+bx+c=0的关系?
知1-导
问
题
知1-讲
以
40
m
/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:
h=
20t–5t2
.
考虑下列问题:
(1)球的飞行高度能否达到
15
m?
若能,需要多少时间?
(2)球的飞行高度能否达到
20
m?
若能,需要多少时间?
(3)球的飞行高度能否达到
20.5
m?为什么?
(4)球从飞出到落地要用多少时间?
知1-讲
分析:由于小球的飞行高度h与飞行时间t有函数关系h=20t
-5t2,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,
则说明小球的飞行高度可以达到问题中h的值;否则,
说明小球的飞行高度不能达到问题中h的值.
解:(1)当h=15时,20t-5t2=15,
t2-4t+3=0,
t1=1,t2=3.
当球飞行1s和3s时,它的高度为15m.
(2)当h=20时,20t-5t2=20,
知1-讲
t2-4t+4=0,
t1=t2=2.
当球飞行2s时,它的高度为20m.
(3)当h=20.5时,20t-5t2=20.5,
t2-4t+4.1=0,
因为(-4)2-4×4.1<0,所以方程无实根.
故球的飞行高度达不到20.5m.
知1-讲
(4)当h=0时,20t-5t2=0,
t2-4t=0,
t1=0,t2=4.
当球飞行0s和4s时,它的高度为0m,
即0s时,球从地面飞出,4s时球落回地面.
知1-讲
归
纳
从以上可以看出:
已知二次函数y的值为m,求相应自变量x的值,
就是求相应一元二次方程的解.
例如,已知二次函数y=-x2+4x的值为3,求自变量x
的值.就是求方程3=-x2+4x的解.
例如,解方程x2-4x+3=0,就是已知二次函数y=x2
-4x+3的值为0,求自变量x的值.
知1-讲
归
纳
二次函数与一元二次方程的关系:
已知二次函数,求自变量的值
解一元二次方程的根
例1二次函数y=x2-6x+n
的图象如图所示,
若关于x
的一元二次方程x2-6x+n=0
的一个解为x1=1,
则另一个解x2=
.
知1-讲
5
总
结
知1-讲
对称轴法求一元二次方程的根:根据一元二次方程与二次函数的关系,当已知抛物线与x
轴一个公共点的坐标和对称轴时,可根据轴对称的性质求出抛物线与x
轴另一个公共点的坐标,从而求得对应一元二次方程的根.
一个足球被从地面向上踢出,它距地面的高度h
(m)可以用公式h
=
-4.9t2
+19.6t来表示,其中t(s)表示足球被踢出后经过的时间.
(1)画出函数h
=
-4.9t2
+19.6t的图象;
(2)当t=1,
t=2时,足球距地面的高度分别是多少?
(3)方程-4.9t2
+19.6t
=
0,
-4.9t2
+19.6t
=
14.7的根的
实际意义分别是什么?
你能在图象上表示出来吗?
知1-练
1
(1)函数h=-4.9t2+19.6t
的图象如图.
(2)当t=1时,h=-4.9+19.6=14.7;
当t=2时,h=-4.9×4+19.6×2=19.6.
知1-练
解:
(3)方程-4.9t2+19.6t=0的根的实际意义是当足球距
地面的高度为0
m时经过的时间;
方程-4.9t2+19.6t=14.7的根的实际意义是当足球
距地面的高度为14.7
m时经过的时间.
方程-4.9t2+19.6t=0的根在图象上表示出来如图
中O,A两点;
方程-4.9t2+19.6t=14.7的根在图象上表示出来如
图中M,N两点.
知1-练
观察图象(如图)填空:
知1-练
2
(1)二次函数y=x2+x-2的图象与x轴有______个交
点,则一元二次方程x2+x-2=0的根的判别式
Δ________0;
(2)二次函数y=x2-6x+9的图象与x轴有_____个交
点,则一元二次方程x2-6x+9=0的根的判别式
Δ_______0;
(3)二次函数y=x2-x+1的图象与x轴_______公共点,
则一元二次方程x2-x+1=0的根的判别式Δ_____0.
知1-练
两
>
一
=
没有
<
3
(中考·柳州)小兰画了一个函数y=x2+ax+b的图象
如图,则关于x的方程x2+ax+b=0的解是( )
A.无解
B.x=1
C.x=-4
D.x=-1或x=4
知1-练
D
2
知识点
二次函数图象与x轴的交点个数问题
知2-导
二次函数y
=x2+x-2,y=x2-6x+9,y
=x2–x+1的图象如图所示.
(1)每个图象与x轴有几个交点?
(2)一元二次方程
x2+x-2=0
,x2-6x+9=0有几个根?
验证一下一元二次方程x2–x+1=0有根吗?
(3)二次函数y=ax2+bx+c的图象和x轴交点的坐标与一元
二次方程ax2+bx+c=0的根有什么关系?
知2-导
(1)2个,1个,0个.
(2)2个根,2个相等的根,无实数根.
(3)
二次函数
y=x2+x-2
y=x2-6x+9
y=x2-x+1
与x轴交点坐标
(-2,0),(1,0)
(3,0)
无交点
相应方程的根
x1=-2,x2=1
x1=x2=3
无实根
解:
归
纳
知2-讲
通过二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象可知,
(1)如果抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)与x轴有公
共点,公共点的横坐标是x0,那么当x=x0时,
函数的值为0,因此x=x0就是方程ax2+bx+
c=0的一个根.
知2-讲
(2)抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)与x轴的位置关系与一元
二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的根的关系:
抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)
与x轴的公共点的个数
一元二次方程ax2+bx+c=0
(a≠0)的根的情况
b2-4ac>0
有两个
有两个不相等的实数根
b2-4ac=0
有一个
有两个相等的实数根
b2-4ac<0
没有公共点
没有实数根
知2-讲
例2如果函数y=kx2-kx+3x+1
的图象与x
轴有且只有一个交点,那么交点坐标是
.
抛物线y=x2+bx+1与x轴只有一个公共点,则b等于( )
A.2
B.-2
C.±2
D.0
知2-练
1
C
【中考·枣庄】已知函数y=ax2-2ax-1(a是常数,a≠0),下列结论正确的是( )
A.当a=1时,函数图象经过点(-1,1)
B.当a=-2时,函数图象与x轴没有交点
C.若a<0,函数图象的顶点始终在x轴的下方
D.若a>0,则当x≥1时,y随x的增大而增大
知2-练
2
D
【中考·泰安】已知二次函数y=ax2+bx+c的y与x的部分对应值如下表:
知2-练
3
下列结论:①抛物线的开口向下;②其图象的对称轴为直线x=1;③当x<1时,函数值y随x的增大而增大;④方程ax2+bx+c=0有一个根大于4,其中正确的结论有( )
A.1个
B.2个
C.3个
D.4个
x
-1
0
1
3
y
-3
1
3
1
B
一元二次方程
二次函数
一元二次方程的根
与x轴交点情况
y=0
解方程
图象
由“数”
到“形”
由“形”
到“数”
1
知识小结
【中考?徐州】若函数y=x2-2x+b的图象与坐标轴有三个交点,则b的取值范围是( )
A.b<1且b≠0
B.b>1
C.0<b<1
D.b<1
易错点:混淆“与x轴交点”与“与坐标轴交点”而致错
2
易错小结
A
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第二章
二次函数
第5节
二次函数与一元二次方程
第2课时
用二次函数的图象解
一元二次方程(不等式)
1
课堂讲解
用图象法求一元二次方程的近似解
用图象法求一元二次不等式的解集
2
课时流程
逐点
导讲练
课堂小结
作业提升
你能利用二次函数的图象估计一元二次方程x2+2x-10=0的根吗?
如图是函数y=x2+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
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
1
知识点
用图象法求一元二次方程的近似解
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=ax2+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;
知1-讲
知1-讲
(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.
导引:当
y=-x2+2x-3的函数值为-8时,对应点的横
坐标即为一元二次方程-x2+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-x2+2x-
3=-8的近似根.
知1-讲
解:在平面直角坐标系内作函数y=-x2+2x-3的图象,如图,
由图象可知方程-x2+2x-3=-8的根是抛物线y=-x2+
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-x2+2x-3=-8的一个近似根.
知1-讲
x
-1.1
-1.2
-1.3
-1.4
-1.5
y
-6.41
-6.84
-7.29
-7.76
-8.25
(2)另一根可以类似地求出:
因此x=3.4是方程-x2+2x-3=-8的另一个近似根.
知1-讲
x
3.1
3.2
3.3
3.4
3.5
y
-6.41
-6.84
-7.29
-7.76
-8.25
解:先把方程化成x2=-2x+3.
如图,在同一直角坐标系中
分别画出函数y=x2和
y=-2x+3的图象,得到它
们的交点为(-3,9)和(1,1),
则方程x2+2x-3=0的解为x=-3或x=1.
例2
利用函数的图象,求方程x2+2x-3=0的根.
知1-讲
总
结
知1-讲
利用图象交点法求一元二次方程的根的步骤:
(1)将ax2+bx+c=0化为ax2=-bx-c的形式;
(2)在同一坐标系中画出y=ax2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ax2+bx+
c=0的根.
【中考·包头】已知一次函数y1=4x,二次函数y2=2x2+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
知1-练
1
D
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x2-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.
知1-练
2
(1)公式法:
∵a=1,b=-1,c=-1,
∴Δ=b2-4ac=(-1)2-4×1×(-1)=5>0.
∴
即x1=
x2=
.
知1-练
解:
(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x2-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.
知1-练
x2-x-1
(3)解法三:利用两个函数图象的交点求解.
①把方程x2-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.
知1-练
x2-x
1
②略.
解:
2
知识点
用图象法求一元二次不等式的解集
知2-讲
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
知2-讲
例3
画出抛物线y=-x2+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.
知2-讲
解:∵y=-x2+4x+5=-(x2-4x)+5=-(x2-4x+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-x2+4x+5=0,即x2-4x-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
总
结
知2-讲
(1)作抛物线y=ax2+bx+c(b2-4ac>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.
知2-讲
例4
〈齐齐哈尔〉抛物线y=ax2+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-b2<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
知2-讲
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=b2-4ac>0,即4ac-b2<
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.
【中考·烟台】如图,已知顶点为(-3,-6)的抛物线y=ax2+bx+c经过点(-1,-4),则下列结论中错误的是( )
A.b2>4ac
B.ax2+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ax2+bx+c=-4的两根为
-5和-1
知2-练
1
C
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=ax2+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ax2+bx+c=0的根.其步骤一般为
(1)作出二次函数y=ax2+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.
1
知识小结
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
用图象法求x2-x+
=0的解.
易错点:不考虑方程根的情况盲目作图象而致错
2
易错小结
画出抛物线y=x2-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:
谢谢!