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二次函数是初中数学中的重要内容。它的一般形式是y等于ax平方加bx加c,其中a、b、c是常数,且a不等于0。二次函数的图像是一条抛物线。当a大于0时,抛物线开口向上,像一个U形,有一个最低点;当a小于0时,抛物线开口向下,像一个倒U形,有一个最高点。这个最高点或最低点叫做抛物线的顶点。
二次函数可以写成标准形式:y等于a乘以x减h的平方,再加k。在这个形式中,点(h,k)就是抛物线的顶点,直线x等于h就是抛物线的对称轴。我们可以通过配方法,将一般形式y等于ax平方加bx加c转换为标准形式。通过计算,我们可以得到顶点的坐标是负b除以2a,以及c减去b平方除以4a。对称轴的方程是x等于负b除以2a。抛物线关于对称轴对称,对称轴穿过顶点。
二次函数与坐标轴的交点有重要意义。与y轴的交点很容易求:当x等于0时,y等于c,所以交点坐标是(0,c)。与x轴的交点也叫做函数的零点,是函数值等于0的点。求零点需要解方程ax平方加bx加c等于0。我们可以用判别式Δ等于b平方减4ac来判断交点情况。当Δ大于0时,有两个不同的实数根,抛物线与x轴有两个交点;当Δ等于0时,有两个相等的实数根,抛物线与x轴只有一个交点,且顶点在x轴上;当Δ小于0时,没有实数根,抛物线与x轴没有交点。
二次函数的定义域是所有实数,但值域则取决于二次项系数a的符号和顶点的位置。当a大于0时,抛物线开口向上,值域是从顶点的纵坐标k到正无穷;当a小于0时,抛物线开口向下,值域是从负无穷到顶点的纵坐标k。二次函数的增减性也与a的符号和对称轴有关。当a大于0时,函数在对称轴左侧单调递减,在对称轴右侧单调递增;当a小于0时,函数在对称轴左侧单调递增,在对称轴右侧单调递减。对称轴的位置是x等于负b除以2a,也就是顶点的横坐标。
让我们总结一下二次函数的主要特性。二次函数的一般形式是y等于ax平方加bx加c,其中a不等于0。它的图像是抛物线,当a大于0时开口向上,当a小于0时开口向下。抛物线的顶点坐标是负b除以2a和c减去b平方除以4a,对称轴是x等于负b除以2a。二次函数与y轴的交点是(0,c),与x轴的交点由方程ax平方加bx加c等于0的根决定。二次函数的值域和增减性由二次项系数a的符号和顶点的位置共同决定。掌握这些性质,对于解决二次函数的相关问题非常重要。