——一元二次函数——【图像→交点】
——【
a
x
2
+
b
x
+
c
=
y
ax^2+bx+c=y
ax2+bx+c=y二次函数核心在于“图像”:整体可以由: 图像(形状,上下,交点)
⟹
\Longrightarrow
⟹
△
△
△
⟹
\Longrightarrow
⟹ 抛物线与x轴交点
⟹
\Longrightarrow
⟹ 交点图形】
——【固定做题法:
⟹
\Longrightarrow
⟹ 一看开口方向:(注意自然语言的表达以决定对二次项系数a是否等于0进行分类讨论)二次函数,二次方程,二次不等式,抛物线(默认a≠0);函数,方程,不等式(需要对a是否等于0进行分类讨论)
⟹
\Longrightarrow
⟹ 二看判别式:
△
=
b
2
−
4
a
c
△=b^2-4ac
△=b2−4ac
⟹
\Longrightarrow
⟹ 三看对称轴:
x
=
−
b
2
a
x=-\frac{b}{2a}
x=−2ab
⟹
\Longrightarrow
⟹ 四看交点值:顶点坐标:
(
−
b
2
a
,
4
a
c
−
b
2
4
a
)
(-\frac{b}{2a},\frac{4ac-b^2}{4a})
(−2ab,4a4ac−b2)。当
△
=
b
2
−
4
a
c
>
0
△=b^2-4ac>0
△=b2−4ac>0时,函数图象与x轴有两个不同的交点
M
1
(
x
1
,
0
)
,
M
2
(
x
2
,
0
)
M_1(x_1,0),M_2(x_2,0)
M1(x1,0),M2(x2,0),则
∣
M
1
M
2
∣
=
∣
x
1
−
x
2
∣
=
△
∣
a
∣
|M_1M_2|=|x_1-x_2|=\frac{\sqrt{△}}{|a|}
∣M1M2∣=∣x1−x2∣=∣a∣△。】
1.三种函数形式:
一般式:
y
=
a
x
2
+
b
x
+
c
(
a
≠
0
)
y=ax^2+bx+c(a≠0)
y=ax2+bx+c(a=0)
配方式/顶点式:
y
=
a
(
x
+
b
2
a
)
2
+
4
a
c
−
b
2
4
a
y=a(x+\frac{b}{2a})^2+\frac{4ac-b^2}{4a}
y=a(x+2ab)2+4a4ac−b2,对称轴为
x
=
−
b
2
a
x=-\frac{b}{2a}
x=−2ab,顶点坐标为
(
−
b
2
a
,
4
a
c
−
b
2
4
a
)
(-\frac{b}{2a},\frac{4ac-b^2}{4a})
(−2ab,4a4ac−b2)
两根/零点式:
y
=
a
(
x
−
x
1
)
(
x
−
x
2
)
y=a(x-x_1)(x-x_2)
y=a(x−x1)(x−x2),
x
1
,
x
2
x_1,x_2
x1,x2是函数的两个根,对称轴为
x
=
x
1
+
x
2
2
x=\frac{x_1+x_2}{2}
x=2x1+x2
2.图像特点:
图像形状:二次函数
y
=
a
x
2
+
b
x
+
c
(
a
≠
0
)
y=ax^2+bx+c(a≠0)
y=ax2+bx+c(a=0)的图像是一条抛物线。——【图像的全身】
开口方向:由a决定,当a>0时,抛物线开口向上;当a<0时,抛物线开口向下。——【图像的嘴巴】
对称轴:以
x
=
−
b
2
a
x=-\frac{b}{2a}
x=−2ab为对称轴。——【图像的比例】
顶点坐标:
(
−
b
2
a
,
4
a
c
−
b
2
4
a
)
(-\frac{b}{2a},\frac{4ac-b^2}{4a})
(−2ab,4a4ac−b2)。——【图像的头部】
y轴截距:c,c决定抛物线与y轴交点的位置,影响顶点高度。
定义域:一般隐藏在判别式大于等于零中。
最值:当a>0(a<0)时,有最小(大)值
4
a
c
−
b
2
4
a
\frac{4ac-b^2}{4a}
4a4ac−b2,无最大(小)值。——【需验证对称轴是否在定义域内,在则可套用顶点坐标求最值】
单调性:当a>0时,抛物线开口向上,函数在
(
−
∞
,
−
b
2
a
]
(-∞,-\frac{b}{2a}]
(−∞,−2ab]上递减,在
[
−
b
2
a
,
+
∞
)
[-\frac{b}{2a},+∞)
[−2ab,+∞)上递增,当
x
=
−
b
2
a
x=-\frac{b}{2a}
x=−2ab时,
f
(
x
)
m
i
n
=
4
a
c
−
b
2
4
a
f(x)_{min}=\frac{4ac-b^2}{4a}
f(x)min=4a4ac−b2;当
a
<
0
a<0
a<0时,抛物线开口向下,函数在
(
−
∞
,
−
b
2
a
]
(-∞,-\frac{b}{2a}]
(−∞,−2ab]上递增,在
[
−
b
2
a
,
+
∞
)
[-\frac{b}{2a},+∞)
[−2ab,+∞)上递减,当
x
=
−
b
2
a
x=-\frac{b}{2a}
x=−2ab时,
f
(
x
)
m
a
x
=
4
a
c
−
b
2
4
a
f(x)_{max}=\frac{4ac-b^2}{4a}
f(x)max=4a4ac−b2。——【】
交点图像:当
△
=
b
2
−
4
a
c
>
0
△=b^2-4ac>0
△=b2−4ac>0时,函数图象与x轴有两个不同的交点
M
1
(
x
1
,
0
)
,
M
2
(
x
2
,
0
)
M_1(x_1,0),M_2(x_2,0)
M1(x1,0),M2(x2,0),则
∣
M
1
M
2
∣
=
∣
x
1
−
x
2
∣
=
△
∣
a
∣
|M_1M_2|=|x_1-x_2|=\frac{\sqrt{△}}{|a|}
∣M1M2∣=∣x1−x2∣=∣a∣△。——【图像的内部】
3.参数含义:二次函数
y
=
a
x
2
+
b
x
+
c
(
a
≠
0
)
y=ax^2+bx+c(a≠0)
y=ax2+bx+c(a=0)
a:当a>0(a<0)时,有最小(大)值
4
a
c
−
b
2
4
a
\frac{4ac-b^2}{4a}
4a4ac−b2,无最大(小)值。
b:影响对称轴位置,因以
x
=
−
b
2
a
x=-\frac{b}{2a}
x=−2ab为对称轴。——【a,b决定对称轴的位置】
c:代表图像在y轴上的截距(纵截距),影响顶点高度,因顶点坐标为
(
−
b
2
a
,
4
a
c
−
b
2
4
a
)
(-\frac{b}{2a},\frac{4ac-b^2}{4a})
(−2ab,4a4ac−b2)。
4.图像与x轴的位置:
已知函数
y
=
a
x
2
+
b
x
+
c
y=ax^2+bx+c
y=ax2+bx+c与x轴交点的个数,可知
(1)若函数与x轴有2个交点,则
a
≠
0
和△
=
b
2
−
4
a
c
>
0
a≠0和△=b^2-4ac>0
a=0和△=b2−4ac>0;——【【易错点】此类题易忘掉一元二次函数(方程、不等式)的二次项系数不能为0。要使用
△
=
b
2
−
4
a
c
△=b^2-4ac
△=b2−4ac,必先看二次项系数是否为0。】
(2)若函数与x轴有1个交点,即抛物线与x轴相切或图像是一条直线,则
a
≠
0
和△
=
b
2
−
4
a
c
=
0
a≠0和△=b^2-4ac=0
a=0和△=b2−4ac=0;或
a
=
0
和
b
≠
0
a=0和b≠0
a=0和b=0;
(3)若函数与轴没有交点,则
a
≠
0
和△
=
b
2
−
4
a
c
<
0
a≠0和△=b^2-4ac<0
a=0和△=b2−4ac<0或
a
=
b
=
0
和
c
≠
0
a=b=0和c≠0
a=b=0和c=0。
(4)图像始终位于x轴上方,则
a
>
0
和△
=
b
2
−
4
a
c
<
0
a>0和△=b^2-4ac<0
a>0和△=b2−4ac<0
(5)图像始终位于x轴下方,则
a
<
0
和△
=
b
2
−
4
a
c
<
0
a<0和△=b^2-4ac<0
a<0和△=b2−4ac<0
5.图像与一次函数的交点:
二次函数
y
=
a
x
2
+
b
x
+
c
y=ax^2+bx+c
y=ax2+bx+c与一次函数
y
=
k
x
+
m
y=kx+m
y=kx+m的交点情况有三种,利用数形结合思想,令两函数值相等,得到新的一元二次方程
a
x
2
+
b
x
+
c
−
(
k
x
+
m
)
=
0
ax^2+bx+c-(kx+m)=0
ax2+bx+c−(kx+m)=0。
(1)2个交点:新的一元二次方程
△>
0
△>0
△>0。
(2)1个交点:①一次函数与二次函致相切,新的一元二次方程
△
=
0
△=0
△=0。特别地,在顶点处相切时,
k
=
0
k=0
k=0,一次函数为
y
=
4
a
c
−
b
2
4
a
y=\frac{4ac-b^2}{4a}
y=4a4ac−b2。②一次函数垂直于x轴,k不存在。
(3)0个交点:新的一元二次方程
△<
0
△<0
△<0。
6.特殊的抛物线
y
=
a
x
2
+
b
x
+
c
(
a
≠
0
)
y=ax^2+bx+c(a≠0)
y=ax2+bx+c(a=0)
(1)若
b
=
0
b= 0
b=0,则
y
=
a
x
2
+
c
y=ax^2+c
y=ax2+c,抛物线的对称轴为y轴。
(2)若c = 0,则
y
=
a
x
2
+
b
x
y=ax^2+bx
y=ax2+bx,抛物线过原点。
(3)若
b
=
c
=
0
b=c=0
b=c=0,则
y
=
a
x
2
y= ax^2
y=ax2,抛物线的对称轴为y轴且过原点。