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二次函数的图像和性质
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稻壳学院
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目录
01
二次函数的图像
03
二次函数的表达式
05
二次函数的变种
02
二次函数的性质
04
二次函数的应用
二次函数的图像
01
开口方向
向上开口:当二次项系数大于0时
向下开口:当二次项系数小于0时
特殊情况:当二次项系数等于0时,函数退化为一次函数
判断方法:根据二次项系数的正负来判断
顶点坐标
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顶点形式:$(h,k)$
顶点公式:$-\frac{b}{2a}$
顶点与对称轴:对称轴为直线$x=h$
顶点与最值:函数取得最大值或最小值
对称轴
二次函数的图像是抛物线,具有对称性
对称轴是抛物线的垂直平分线,即x=h(h为常数)
当a0时,抛物线开口向上,对称轴为x=h;当a0时,抛物线开口向下,对称轴为x=h
对称轴上的点是抛物线的顶点,其坐标为(h,k),其中k为常数
与坐标轴的交点
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二次函数与y轴的交点:当x=0时,y的值即为交点的纵坐标
二次函数与x轴的交点:通过求解二次方程得到
交点的性质:与x轴的交点是函数的零点,与y轴的交点是常数项
判别式与交点:判别式大于0时,函数与x轴有两个交点;判别式等于0时,有一个交点;判别式小于0时,没有交点
二次函数的性质
02
开口大小
二次函数的开口大小取决于二次项系数a的正负
顶点坐标为(-b/2a,f(-b/2a)),是判断开口大小的参考点
a的绝对值越大,开口越小;a的绝对值越小,开口越大
a0时,开口向上;a0时,开口向下
单调性
二次函数的开口方向由系数a决定,a0时开口向上,a0时开口向下
二次函数的对称轴为x=-b/2a
二次函数的最值在对称轴上取得,即x=-b/2a时,函数取得最大值或最小值
二次函数在区间(-∞,-b/2a)上单调递增,在区间(-b/2a,+∞)上单调递减
最值
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二次函数的最值是最大值或最小值
二次函数的最值点是其顶点
二次函数的最值出现在顶点处
二次函数的最值可以通过配方法或顶点式计算得出
奇偶性
二次函数f(x)是偶函数,满足f(-x)=f(x)的性质。
二次函数f(x)是周期函数,具有固定的周期。
二次函数f(x)在定义域内是连续的,即没有间断点。
二次函数f(x)的导数存在,表示函数在定义域内可微。
二次函数的表达式
03
一般式
二次函数的一般形式为y=ax^2+bx+c,其中a、b、c为常数,且a≠0。
a的符号决定了抛物线的开口方向,当a0时,抛物线向上开口;当a0时,抛物线向下开口。
b和c决定了抛物线的位置,b和c的值越大,抛物线越偏离x轴和y轴。
二次函数的顶点坐标为(-b/2a,c-b^2/4a)。
顶点式
表达式:y=a(x-h)^2+k
顶点坐标:(h,k)
开口方向:由a的符号决定
开口大小:由a的绝对值决定
交点式
应用:在求解二次函数与x轴交点坐标时使用
表达式:$y=a(x-x_1)(x-x_2)$
特点:通过二次函数的两个交点坐标确定函数表达式
注意事项:在使用交点式时,需要确保$a\neq0$
参数a的取值对函数图像的影响
当a0时,抛物线的开口向上
当a0时,抛物线的开口向下
a的绝对值越大,抛物线的开口越窄
a的绝对值越小,抛物线的开口越宽
二次函数的应用
04
解决实际问题
二次函数在金融领域的应用,如计算复利、未来价值等。
二次函数在物理学中的应用,如计算物体运动轨迹、抛物线等。
二次函数在经济学中的应用,如分析供需关系、预测市场趋势等。
二次函数在日常生活中的应用,如解决最优化问题、规划资源分配等。
在数学其他领域的应用
物理学:描述物体运动轨迹、振动和波动等
经济学:分析商品价格与市场需求的关系,预测经济趋势
工程学:用于解决最优问题,例如桥梁和建筑结构的稳定性分析
统计学:用于数据分析和建模,例如回归分析和预测模型
在物理和工程中的应用
抛物线运动:描述物体在垂直方向上的运动轨迹
桥梁设计:利用二次函数计算桥梁的最佳形状和承重能力
电路分析:描述电流与电压之间的关系
建筑结构分析:利用二次函数分析建筑结构的稳定性
二次函数的变种
05
形式变换
二次函数的一般形式:y=ax^2+bx+c
顶点式:y=a(x-h)^2+k
交点式:y=a(x-x1)(x-x2)
完全平方形式:y=(x-h)^2+k
系数变化对图像的影响
当二次函数的二次项系数大于0时,抛物线的开口向上
二次函数的最值点为顶点,系数变化会影响顶点的位置
二次函数的对称轴为x=-b/2a,系数变化会影响对称轴的位置
当二次函数的二次项系数小于0时,抛物线的开口向下
与其他函数的结合
二次函数与一次函数的结合
二次函数
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