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一元二次函数是形如f(x)等于ax²加bx加c的函数,其中a不等于0。这里a是二次项系数,决定抛物线的开口方向;b是一次项系数,影响对称轴的位置;c是常数项,决定函数图像与y轴的交点。条件a不等于0非常重要,它保证了函数确实是二次函数,图像呈现抛物线形状。
抛物线有三个重要的基本性质。首先是开口方向,当a大于0时抛物线开口向上,当a小于0时开口向下。其次是对称轴,公式为x等于负b除以2a。第三是顶点坐标,可以用公式计算,也可以通过配方法将一般式转换为顶点式。现在我们来观察当a的值改变时,抛物线形状的变化。
二次函数有三种常用的表达形式。一般式适合直接观察系数,顶点式便于确定顶点和对称轴,两根式则直接显示函数的零点。这三种形式可以相互转换。以x²减4x加3为例,通过配方法可得到顶点式,通过因式分解可得到两根式。图像显示了同一个函数的三种表示对应的关键特征点。
判别式Delta等于b²减4ac,它决定了二次函数与x轴交点的个数。当Delta大于0时,抛物线与x轴有两个不同的交点,对应两个不同的实根。当Delta等于0时,抛物线与x轴相切,只有一个交点,对应一个重根。当Delta小于0时,抛物线与x轴没有交点,方程无实根。让我们观察不同判别式值对应的图像变化。
二次函数在实际问题中有广泛应用,特别是最值问题。以商品定价为例:某商品定价x元时,日销量为100减2x件,成本每件20元。利润函数为价格减成本乘以销量,展开后得到二次函数。通过求顶点坐标,可知当定价35元时利润最大,为450元。这类问题的关键是建立正确的函数模型,然后利用二次函数的性质求解最值。