主讲:方敏文
一周强化
一、一周知识概述
1、二次函数y=ax2+bx+c和一元二次方程ax2+bx+c=0的关系
一元二次方程ax2+bx+c=0就是二次函数y=ax2+bx+c在函数y的值为0时自变量x的取值情况.
二次函数y=ax2+bx+c的图象与x轴的交点有三种情况:有两个交点、有一个交点、没有交点,当二次函数y=ax2+bx+c的图象与x轴有交点时,交点的横坐标就是当y=0时自变量x的值,即一元二次方程ax2+bx+c=0的根.
当抛物线与x轴有两个交点时,一元二次方程ax2+bx+c=0有两个不相等的实数根,此时,b2-4ac>0;当抛物线与x轴有一个交点时,一元二次方程ax2+bx+c=0有两个相等的实数根,此时b2-4ac=0;当抛物线与x轴没有交点时,一元二次方程ax2+bx+c=0没有实数根,此时,b2-4ac<0.反之也成立.即b2-4ac>0时,一元二次方程ax2+bx+c=0有两个不相等的实数根,抛物线与x轴有两个不同的交点;当b2-4ac=0时,一元二次方程ax2+bx+c=0有两个相同的实数根,抛物线与x轴有唯一交点;当b2-4ac<0时,一元二次方程ax2+bx+c=0无实数根,抛物线y=ax2+bx+c与x轴无交点.
由于二次方程ax2+bx+c=0是二次函数y=ax2+bx+c当y=0时的特殊情形,所以二次方程与二次函数有着必然联系.在研究二次方程时,要考虑借助二次函数求解;在研究二次函数时,要考虑借助二次方程求解.
2、用图象法求一元二次方程的近似根
由二次函数y=ax2+bx+c的图象与x轴的交点和一元二次方程ax2+bx+c=0的根的关系,从理论上讲,我们可以借助二次函数的图象求一元二次方程的根,但必须明确,这种求根方法只能算作是一元二次方程的近似解法.
一元二次方程的图象解法体现了数形结合思想方法,我们从中可以发现二次函数与一元二次方程之间的必然联系,由于一元二次方程是二次函数的特殊情形(即y=0时的情况).一方面,我们可以利用二次函数的图象求一元二次方程的根,另一方面也可以借助一元二次方程的根来判断图象的位置,使所画抛物线比较准确,那么如何运用二次函数的图象求一元二次方程ax2+bx+c=0的根呢?下面提供三种方法.
(1)直接作函数y=ax2+bx+c的图象,则图象与x轴交点的横坐标就是方程的根.
(2)先将方程变形为ax2+bx=-c,再分别作抛物线y=ax2+bx和直线y=-c,则直线y=-c与抛物线y=ax2+bx的交点的横坐标就是方程的根.
(3)先将方程变形为ax2=-bx-c,再分别作抛物线y=ax2和直线y=-bx-c,则直线y=-bx-c与抛物线y=ax2的交点的横坐标就是方程的根.
二、重难点知识
重点:二次函数的图象与x轴的交点与一元二次方程的根的关系
难点:二次函数与一元二次不等式的关系:对于y=ax2+bx+c,
①当x取何值时,y=0,即求方程ax2+bx+c=0的解;
②当x取何值时,y>0,即求不等式ax2+bx+c>0的解;
③当x取何值时,y<0,即求不等式ax2+bx+c<0的解.
三、典型例题讲解
例1、已知二次函数y=x2-(m2+5)x+2m2+6,试问该函数的图象与x轴是否有两个交点?若有两个交点,试求出其中一个交点坐标;若没有交点,请说明理由.
分析:
解题关键是利用二次函数与一元二次方程的关系来探究.
解:
∵在一元二次方程x2-(m2+5)x+2m2+6=0中,a=1,b=-(m2+5),c=2m2+6,
∴b2-4ac=[-(m2+5)]2-4×1×(2m2+6)=m4+2m2+1=(m2+1)2>0.
∴该方程有两个不相等的实数根.
∴二次函数y=x2-(m2+5)x+2m2+6变形得y=x2-5x+6+m2(2-x).
令x=2,y=22-5×2+6+m2·(2-2)=0.即二次函数y=x2-(m2+5)x+2m2+6的图象必经过x轴上的点(2,0).
反思:
对于抛物线y=x2+kx+k,若必经过某定点,那么交点坐标与k的取值无关.
例2、已知:抛物线y=x2-mx+ 与抛物线y=x2+mx- m2在平面直角坐标系中的位置如图所示,其中一条与x轴交于A、B两点.

(1)试判断哪一条抛物线经过A、B两点?并说明理由.
(2)若A、B两点到原点的距离OA、OB满足 ,求经过A、B两点的抛物线的关系式。
分析:
(1)经过A、B两点的抛物线的△>O;
(2)可根据一元二次方程根与系数关系来解.
解法一:(1)y=x2-mx+ 中△1=m2-2m2=-m2.
∵抛物线不过原点,∴m≠0,∴-m2﹤0,∴△1﹤0.
∴抛物线y=x2-mx+ 与x轴无交点.
y=x2+mx- m2经过A、B两点.
(2)设A(x1,0),B(x2,0),则x1<0,x2>0,∴OA=-x1,OB=x2.
又∵ ,∴ ,即3(x1+x2)=2x1x2.
又∵x1,x2是方程x2+mx- m2=0的两根,∴x1+x2=-m,x1x2=- m2.
∴-3m=- m2.∴m1=0(不符合题意,舍去),m2=2.
∴经过A、B两点的抛物线为y=x2+2x-3.
解法二:(1)∵两条抛物线都不过原点,∴m≠0.
抛物线y=x2-mx+ 与y轴交于(0, ).∵ ﹥0,
∴抛物线y=x2-mx+ 不经过A、B点.
抛物线y=x2+mx- m2与y轴交于(0,- m2),- m2﹤0,
∴抛物线y=x2+mx- m2经过A、B两点.
(2)同解法一中的(2).
反思:
根据图象解决二次函数问题,可由抛物线开口方向,对称轴位置,顶点位置,与x轴交点个数,与y轴交点位置等来确定系数的关系.
例3、利用二次函数的图象求一元二次方程x2-x-3=0的近似根(精确到0.1).
分析:
因为二次函数y=x2-x-3与x轴交点的横坐标即为一元二次方程x2-x-3=0的解,所以可通过作二次函数y=x2-x-3的图象来求方程x2-x-3=0的近似根.
解:
在平面直角坐标系内作出函数y=x2-x-3的图象,如图所示.由图象可知方程有两个实数根:一个在-2和-1之间,另一个在2和3之间.

(1)先求-2和-l之间的根,利用计算器探索如下:
x |
-1.1 |
-1.2 |
-1.3 |
-1.4 |
y |
-0.69 |
-0.36 |
-0.01 |
0.36 |
因此,x=-1.3是方程的一个近似根.
(2)另一个根也可类似地求出:
x |
2.1 |
2.2 |
2.3 |
2.4 |
y |
-0.69 |
-0.36 |
-0.01 |
0.36 |
因此,x=2.3是方程的一个近似根.
所以一元二次方程x2-x-3的近似根为x1=-1.3,x2=2.3.
反思:
解本类型题的基本方法是先作出二次函数的图象,并根据图象确定一元二次方程的解的个数;再由二次函数图象与y=h的交点位置确定交点,横坐标的范围;最后利用计算器估算方程的近似根(通常保留一位小数).
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