陳紫翔
摘要:高中學(xué)習(xí)階段,將會對二次函數(shù)進行更加系統(tǒng)的,全面的,深入的學(xué)習(xí)。本文從二次函數(shù)本身的概念、性質(zhì)、圖像到具體的題目中的體現(xiàn)和解答,通過概念闡述與具體題目相結(jié)合的方式,對二次函數(shù)相關(guān)知識進行分析。
關(guān)鍵詞:二次函數(shù);高中數(shù)學(xué);“二次”應(yīng)用
二次函數(shù)作為最基本的非線性函數(shù),基本初等函數(shù)中我們在高中學(xué)習(xí)中接觸最多的,也是串聯(lián)起我們整個高中數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的一個必不可少的紐帶。二次函數(shù),衍生出來的二次不等式,二次方程也都是非常重要的。“三個二次”之間的關(guān)系千絲萬縷,十分微妙。因此,熟練掌握二次函數(shù)的概念、性質(zhì)、圖像以及如何應(yīng)用在題目解答中的,十分重要,也是我們能夠舉一反三,活學(xué)活用的前提和基礎(chǔ)條件。
一、二次函數(shù)的概念和性質(zhì)
一般地,自變量x和因變量y之間存在關(guān)系如:y=ax^2+bx+c(a,b,c為常數(shù),a≠0,且二次函數(shù)的開口方向取決于a。當(dāng)a>0時,開口方向向上,a<0時,開口方向向下。|a|的大小會影響二次函數(shù)開口的大小,|a|越大開口越小,反之|a|越小開口越大。),則稱y為x的二次函數(shù)。二次函數(shù)最高次數(shù)必須為2, 二次函數(shù)的圖像是一條對稱軸與y軸平行或重合于y軸的拋物線。
倘若等式左邊y的值等于0,那得到一個二次方程。這個方程的解稱作二次函數(shù)的零點。
二、二次函數(shù)的圖像
(一)二次函數(shù)基本圖像
在平面直角坐標(biāo)系中,作二次函數(shù)y=ax2+bx+c的圖像。我們可以看出,不特別規(guī)定定義域的取值范圍時,二次函數(shù)圖像就是一條永無止境的拋物線。我們可以通過平移拋物線y=ax2的圖像得到二次函數(shù)y=ax2+bx+c所以對應(yīng)的圖像?!糐P〗
(二)二次函數(shù)的軸對稱性
二次函數(shù)圖像是軸對稱圖形。從二次函數(shù)的一般式中可得到,對稱軸是直線x=[SX(]b[]2a[SX)]。
對稱軸與二次函數(shù)圖像唯一的交點就是二次函數(shù)圖象的頂點。特殊情況:b=0時,y軸(即直線x=0)是對稱軸。
(三)決定二次函數(shù)位置的因素
在二次函數(shù)的一般式中,一次項系數(shù)b和二次項系數(shù)a共同決定對稱軸的位置。
我們可以記憶為:左同右異。即當(dāng)對稱軸在y軸左側(cè)時,二次項系數(shù)a與一次項系數(shù)b同號(ab>0);當(dāng)對稱軸在y軸右側(cè)時,二次項系數(shù)a與一次項系數(shù)b異號(ab<0)。
注:一次項系數(shù)b有其自身的幾何意義。在二次函數(shù)圖像與y軸的交點處,該二次函數(shù)圖像切線的函數(shù)解析式(所對應(yīng)的一次函數(shù))的斜率k的值。
(四)函數(shù)作圖
二次函數(shù)的作圖方法有描點法和五點作圖法(五點草圖法)。五點作圖法是二次函數(shù)中一種常用的作圖方法。顧名思義也就是通過五個特殊的點(頂點、與x軸的交點、與y軸的交點及其關(guān)于對稱軸的對稱點),來確定函數(shù)圖像。
三、二次函數(shù)的應(yīng)用
例1.設(shè)a為實數(shù),函數(shù)f(x) = x2+|xa|+1,x∈R,
(1)討論函數(shù)f(x)的奇偶性;
(2)求函數(shù)f(x)的最小值。
思路點撥:該題所給函數(shù)含有絕對值,需要去掉絕對值,將其轉(zhuǎn)化為分段函數(shù),分段求解。
解:(1)當(dāng)a=0時,f(x)=x2+|x|+1, 函數(shù)f (x)是在定義域x∈R上的偶函數(shù);
當(dāng)a≠0時,f(a)=a2+1,f(a)=a2+|2a|+1,f(x)≠f(a),
此時函數(shù)f(x)為非奇非偶函數(shù);
(2)[ZK(][XCimage149.tif;%50%50,JZ]=[XCimage150.tif;%50%50,JZ][ZK)]
當(dāng)[XCimage151.tif;%50%50,JZ]時,[XCimage152.tif;%50%50,JZ],此時,[XCimage153.tif;%50%50,JZ];
當(dāng)[XCimage154.tif;%50%50,JZ]時,[XCimage155.tif;%50%50,JZ]
當(dāng)[XCimage156.tif;%50%50,JZ]時,[XCimage157.tif;%50%50,JZ]
例2.已知函數(shù)f(x)=x2+2ax+1a,在區(qū)間[0,1]上有最大值2,求a的值。
解:由函數(shù)f(x)=x2+2ax+1a,得對稱軸x=a,
①若a≤0,則f(x)在[0,1]上為減函數(shù),有f(x)max=f(0)=2,
由[JB({]a≤0f(0)=2[JB)][JB({]a≤01a=2[JB)][JB({]a≤0a=1[JB)]a=1;