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二次函数的图象与性质

抛物线的开口、对称轴、顶点和六个常见式子的符号,都能从图上直接读出来。

📖 配合《一次函数与二次函数》第 2 章阅读M1 配方线

到这里之前,先经过:学会配方(技能)一次函数的图象与性质(概念)

先动手,再读字先只拖 ,再只拖 ,最后拖 。右边六个读数,每一个都对应图上一个看得见的特征——找到它。

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观察

  1. 只拖 。抛物线的形状变了吗?图上哪个点一直跟着 走?
  2. 只拖 :从 到 ,再到 。开口的方向和“胖瘦”怎么变? 恰好等于 时发生了什么?
  3. 只拖 ,盯着顶点。它走的是一条什么样的路线?对称轴在 轴左边时, 和 的符号有什么关系?
  4. 找一组 、、,让判别式 恰好等于 。这时图象和 轴是什么关系?
  5. 图上两个菱形点在 和 的位置。它们的高度为什么正好是 和 ?

先猜后证

一条抛物线 :开口向下,对称轴在 轴右边,与 轴交在原点上方。、、 三个数里有几个是正数?

先选定答案,才能看到结论。

为什么:配方把顶点找出来

所有二次函数的图象都和 一样“胖瘦”,只是被挪了位置。挪到哪里?配方告诉我们。

例:y = 2x² − 4x − 1 的顶点在哪里?

第 1 / 5 步
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  1. 从最简单的开始

    :顶点在原点,对称轴是 轴。我们要看 和它差在哪里。

对一般的 做同样的事,得到

公式不必硬背,会配方就能随时推出来。

六个符号,六个看点

考试里常给一张图,问一串式子的正负。每个式子都有图上的“看点”。

读图:y = x² + 3x + 1

第 1 / 6 步
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  1. a:看开口

    开口向上,所以 。 越大,开口越窄。

同样的想法还能读出更多: 是 处的函数值, 的符号只要比较对称轴和 的位置。见到系数的组合,先想“它是哪个 的函数值”。

一题多解

求抛物线 的顶点。

配方

。顶点 。

代价总能用;要小心符号。

利用对称性

,图象与 轴交于 和 。 对称轴在两个交点的正中间:。 再代入:。顶点 。

代价最省力,但要求两个交点好求。

套公式

,代入得 。顶点 。

代价快;公式记错一个符号就全错。

如果去掉一个条件

Break it

反例实验室:去掉一个条件

结论: 的图象是抛物线,有一个最高点或最低点

时,不管 、 怎么变,图象总有一个顶点:开口向上时它是最低点,开口向下时它是最高点。

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练一练

练习 1基础

求 的最小值。

练习 2基础

抛物线 与 轴交于两点。写出这两个交点的横坐标。

练习 3提高

抛物线 的顶点是 。写出 后面的式子(展开的形式)。

练习 4提高

一条抛物线经过 、 和 。写出 后面的式子。

练习 5挑战

取遍所有实数时,抛物线 的顶点在动。所有这些顶点都落在另一条抛物线上。写出这条抛物线 后面的式子。

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展品

顶点横坐标的符号抄反

错误的做法: 的顶点是 。
错在哪里?先想一想,再打开

病因 顶点式是 ,括号里是减 。,所以 。也可以直接想:平方项什么时候等于 ?当 时。

正确的做法:顶点是 ,对称轴是 。

「顶点的横坐标,就是让平方项等于 0 的那个 x」

展品

配方时忘了括号外面的系数

错误的做法:。
错在哪里?先想一想,再打开

病因 括号里添的 被外面的 乘过,实际上多加了 ,所以后面要减 ,不是减 。

正确的做法:。展开检验:。

「括号里添多少,外面要补回“系数 × 它”」