例谈二次函数解析式的求解方法
2024-12-21时瑾
【摘要】本文通过实例探讨二次函数解析式的求解方法,包括一般式法、顶点式法、两根式法、平移变换法、对称变换法等.通过具体的实例,展示这些方法的应用和优缺点,以便读者更好地理解和掌握二次函数解析式的求解.
【关键词】初中数学;二次函数;解题方法
二次函数是数学中一个重要的概念,它在许多实际问题中都有广泛的应用.求解二次函数解析式是数学学习中的一个重要内容,也是解决许多实际问题的关键.本文将通过实例,详细介绍二次函数解析式的求解方法.
1 一般式法求二次函数解析式
例1 一个二次函数,当x=0时,y=-5;当x=-1时,y=-4;当x=-2时,y=5,则这个二次函数的关系式是( )
(A)y=4x2+3x-5.
(B)y=2x2+x+5.
(C)y=2x2-x+5.
(D)y=2x2+x-5.
解析 设二次函数的关系式是y=ax2+bx+c(a≠0),
因为当x=0时,y=-5;
当x=-1时,y=-4;
当x=-2时,y=5,
所以 c=-5①,
a-b+c=-4②,
4a-2b+c=5③,
解由①②③组成的方程组得,
a=4,b=3,c=-5,
所以二次函数的关系式为:y=4x2+3x-5.
故选(A).
点评 本题运用了一般式法求解二次函数的解析式.先设二次函数解析式的一般式为y=ax2+bx+c(a≠0),通过解方程组确定a,b,c的值.
2 顶点式法求二次函数解析式
例2 某抛物线和抛物线y=-2x2的形状、开口方向完全相同,顶点坐标是-1,3,则该抛物线的解析式为( )
(A)y=-2x2+4x+1.
(B)y=-2x2-4x+1.
(C)y=-4x2-4x+2.
(D)y=-4x2+4x+2.
解析 根据二次函数顶点式y=ax+h2+b,对应可得抛物线的解析式为y=-2x+12+3=-2x2-4x+1.
故选(B).
点评 本题主要考查了运用顶点式法求二次函数的表达式,解题的关键是能够根据题目给定的条件,选择恰当的方法设出关系式来求解.直接利用顶点式写出抛物线的解析式,即可得出答案.
3 两根式法求二次函数解析式
例3 如图1所示,抛物线y=ax2+bx+3与x轴相交于点A1,0,B3,0,与y轴相交于点C.
(1)求抛物线的解析式;
(2)点Mx1,y1,Nx2,y2是抛物线上不同的两点且x1+x2=6x1-x2,求y1-y2的最小值.
解析 (1)设抛物线的表达式为:
y=ax-x1x-x2,
由题意可得:x1=1,x2=3,
所以y=ax-1x-3=a(x2-4x+3),
所以3a=3,
解得a=1,
故抛物线的表达式为y=x2-4x+3.
(2)由抛物线的表达式知,抛物线的对称轴为直线x=2,
①若点M、N关于抛物线对称轴对称,
则y1=y2,
所以y1-y2=0,
②y1-y2=x21-4x1+3-x22-4x2+3
=x1+x2x1-x2-4x1-x2,
因为x1+x2=6x1-x2,
所以y1-y2=x1+x2(x1-x2)-4(x1-x2)
=6x1-x2x1-x2-4x1-x2
=6x1-x2-132-23≥-23,
即y1-y2的最小值为-23.
点评 本题给出了抛物线与坐标轴的两个交点坐标A1,0和B3,0,可设抛物线的解析式为y=ax-x1x-x2,再结合题设条件求解函数解析式;第(2)问中,y1-y2=x1+x2x1-x2-4x1-x2,x1+x2=6x1-x2,得到y1-y2的函数表达式,即可求出结果.
4 平移变换法求二次函数解析式
例4 在平面直角坐标系中,抛物线C2是由抛物线C1沿x轴平移得到的,它们的交点坐标为(-1,a),若抛物线C1的表达式为y=mx2-6mx+n(m≠0),则抛物线C2的顶点坐标为( )
(A)(-4,n-9m).
(B)(-4,9m-n).
(C)(-5,n-9m).
(D)(-5,9m-n).
解析 因为y=mx2-6mx+n(m≠0),
所以y=mx-32+n-9m,
因为抛物线C1的顶点坐标为(3,n-9m),
因为(-1,a)在抛物线C1的图象上,
所以a=m-1-32+n-9m,
解得a=7m+n,
因为抛物线C2是由抛物线C1沿x轴平移得到的,
所以设抛物线C2的解析式为
y=mx-k2+n-9m,
因为(-1,a)也在抛物线C2的图象上,
所以a=m-1-k2+n-9m,
所以7m+n=m-1-k2+n-9m,
因为m≠0,
所以解得k=3或-5,
所以抛物线C2的顶点坐标为(-5,n-9m)或(3,n-9m)(点C1,舍去),
故选(C).
点评 本题考查了抛物线的平移规律,根据平移规律设出平移后抛物线的解析式是解题的关键.先把抛物线C1的表达式化为顶点式,得到顶点坐标,然后代入交点坐标求得a的值,根据平移规律设抛物线C2的表达式,再代入交点坐标即可求解.
5 对称变换法求二次函数解析式
例5 我们定义:二次项系数之和为1,图像都经过原点且对称轴相同的两个二次函数称作互为友好函数,求y=2x2+4x的友好函数的解析式.
解析 函数y=2x2+4x的对称轴为x=-1,
设y=2x2+4x的友好函数是y=ax2+bx,
所以2+a=1-b2a=-1,
所以a=-1b=-2,
所以y=2x2+4x的友好函数是y=-x2-2x.
点评 本题主要考查了利用对称变换求二次函数解析式,解题的关键是读懂“友好对称二次函数”的定义.函数y=2x2+4x的对称轴为x=-1,设y=2x2+4x的友好函数是y=ax2+bx,根据二次项系数之和为1,图像都经过原点且对称轴相同可列出方程组,解方程组即可求出所求解析式.
6 结语
二次函数解析式的求解方法有多种,每种方法都有其适用的条件和优缺点,理解和掌握这些方法对于数学学习和实际问题解决都非常重要.通过具体的例子和解析,可以更好地理解和掌握这些方法的应用和优缺点.
参考文献:
[1]徐铭.谈二次函数解析式求解策略——待定系数法[J].数理化解题研究(初中版),2014(07):8.
[2]华腾飞.二次函数解析式的常用求法[J].数学大世界(初中版),2013(09):25.
[3]王银苑.二次函数解析式妙解五法[J].考试周刊,2011(57):72-73.
[4]黄新家.二次函数解析式的求解方法[J].考试(中考版),2006(04):13-14.