1-1簡易二次函數的圖形

1.前言﹕以前曾學過線型函數與二元一次方程式,其圖形坐標平面上是一直線,那麼二次函數的圖形又是如何?如何描繪它的圖形?它有什麼特性?這是本節所要討論的重點。

2.二次函數的意義:若一函數等是右邊為一個x的二次多項式,這樣的函數叫做二次函數﹔即可表示成y= ax2+bx+c(其中a , b , c為常數且a0)型式的函數。

例如:y= x2, , y= πx2,, y=100 4.9x2, ..等都是二次函數。

3.二次函數的圖形--拋物線

重點整理:

描繪y= x2, y= 2x2, y=1/2 x2, y= ax2,a>0的圖形,並發現這些圖形都是以原點為頂點,y軸為對稱軸,開口向上的對稱圖形。當a的值越大,圖形的開口越小。a的值越小,圖形的開口越大

描繪y=x2, y= 2x2, y=1/2 x2, y=bx2,b<0的圖形,並發現這些圖形都是以原點為頂點,y軸為對稱軸,開口向下的對稱圖形。當b的值越大,圖形的開口越小。a的絕對值越小,圖形的開口越大。

描繪y= x2, +1y= x2, +2……y= x2, +kk>0的圖形,並發現y= x2, 的圖形向上移動k個單位長,就可以得到y= x2, +k的圖形。

描繪y= x2, -1y= x2, -2……y= x2, -kk>0的圖形,並發現把y= x2, 的圖形向下移動k個單位長,就可以得到y= x2, -k的圖形。

 

 

 

深入探討

1.二次函數通過(03) (14),且對稱於y軸,求此二次函數。

2.設二次函數y= - x2, +4的圖形與x軸相交於AB兩點,則

(1)b4c1-3.gif (914 bytes)=(2) b4c1-3.gif (914 bytes)的中點坐標為何?

3.如圖,拋物線與直線L交於A(-23)C兩點,且直線Lx軸於B(40),則C點的坐標為何?

 b4c1-1.jpg (6481 bytes)

 4.拋物線y=1/2 x2,上有相異兩點A.B,設A點之橫坐標為 –2B為第一象限內之點,若通過AB之直線Lx軸交於C,且點ABC之中點,求B點之坐標。

 b4c1-2.jpg (5987 bytes)

  5.如圖,拋物線y= x2,ABCD為期內接梯形,b4c1-4.gif (917 bytes) X軸,E(01),梯形的高為3,求梯形ABCD面積

b4c1-5.jpg (7264 bytes)

 

2配方法與二次函數的圖形

前言﹕在第一節中,我們發現所有二次函數的圖形都是以y軸為對稱軸,崎頂點也都是在y軸上,那麼二次函數若不以y軸為對稱圖形,又是如何呢?

函數y=a(x-h)2 之圖形,可由y= ax2,之圖形向左或向右平移h單位而得。

y= ax2,向右平移h單位長,就得到y=a(x-h)2 ,頂點在(h0)

y= ax2,向左平移h單位長,就得到y=a(x+h)2 ,頂點在(-h0)

函數y=a(x-h)2 +k之圖形可由y= ax2,之圖形向左或向右平移h單位,再向上或向下平移k單位而得。

 

重點整理 二次函數y= ax2,+bx+c圖形與兩軸的關係

二次函數圖形與y軸必有一交點,其焦點坐標﹕

x=0代入二次函數,得y之值為c,即可求出與y軸之焦點坐標為(0c)

二次函數的圖形與x軸之相交情形﹕

y=0,解方程式 ax2,+bx+c=0,再由判別式(b2-4ac)可得知。

 

有關圖形的其他討論如下表﹕

判別式(b2-4ac) b2-4ac>0 b2-4ac=0 b2-4ac<0
此函數所決定之

方程式根之性質

  兩相等的根 無解
拋物線與x軸之交點 相異兩交點 一交點(相交) 無交點

 

 

 

 

a>0(開口向上)

b4c1-6.jpg (3353 bytes) b4c1-7.jpg (3461 bytes) b4c1-8.jpg (2771 bytes)
 

 

a<0(開口向下)

 

b4c1-9.jpg (2221 bytes) b4c1-10.jpg (2229 bytes) b4c1-11.jpg (2344 bytes)

 

深入探討

1.已知二次函數y= -x2+4x-3,寫出下列各點的坐標﹕

頂點

圖形與y軸的交點

圖形與x軸的交點

2.二次函數y= x2-4x-5的圖形與x軸交於AB兩點,Y軸相交於C點,頂點為D點,求﹕

b4c1-3.gif (914 bytes)中點坐標

C點坐標

D點到x軸的距離

ΔABD的面積

3.設二次函數y=kx2-4x+(k-3)x軸只相交於一點,求(1)k值。(2)交點坐標。

4.若二次函數y= ax2+bx+c的圖形如右圖所示,試判別a . b . c . b2-4的正負關係。

b4c1-12.jpg (2785 bytes)

 

1-3二次函數的最大值與最小值

重點整理

利用二次函數圖形的頂點位置以及開口方向,求得此二次函數的最大值或最小值。

2.二次函數y= ax2+bx+c(ab4c1-13.gif (854 bytes)0)

配方法 將二次函數化為y=a(x-h)2 +k 頂點(hk)

a> 0時,y=a(x-h)2 +kb4c1-14.gif (854 bytes)k b4c1-15.gif (844 bytes)x=h時,y有最小值k

a< 0時,y=a(x-h)2 +kb4c1-16.gif (855 bytes)k b4c1-15.gif (844 bytes)x=h時,y有最大值k

 

3.利用二次函數本身而不惜借助於它的圖形,討論初它的最大值或最小值。

a> 0時,則當x= -b4c1-17.gif (949 bytes)時,y= - b4c1-18.gif (199 bytes)為最小值。

a< 0時,則當x= -b4c1-17.gif (949 bytes)時,y= - b4c1-18.gif (199 bytes)為最大值。

利用二次函數解決一些有關最大值或最小值簡單的應用問題。

 

深入探討

1.(1) y=x2-6x+101b4c1-16.gif (855 bytes)xb4c1-16.gif (855 bytes)4,求最大值及最小值。

(2) y=x2-4x+3-5b4c1-16.gif (855 bytes)xb4c1-16.gif (855 bytes)1,求最大值及最小值。

2.

y=2x2-bx+58有最小值8,求b

二次函數y=-2x2+ax+bx=1時,y有最大值為3,求a . b之值。

3.對於二次函數y=ax2+bx+c

若其圖形通過(08)(15)(26)三點,求此二次函數。

承題(1)將此二次函數配方成y=p(x+q)2+r,求p+q+r

承題(2),若-1b4c1-16.gif (855 bytes)xb4c1-16.gif (855 bytes)1,室求此二次函數之最小值。

4.請將30分成兩數,使其乘積為最大。

5.20公分長線段分成兩段,以此兩段為編,做兩正方形,求面積和的最小值。

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