二次函数是高中数学中的重要内容,对于其掌握程度直接影响到后续学习的成果。在学习二次函数时,是否能够理解顶点式的推导方法对于应用和计算都有很大的意义。本文将为大家详细介绍二次函数怎么配成顶点式。
一、二次函数的概念与特性
二次函数的定义:二次函数是形如y=ax²+bx+c(a≠0)的函数,其中x和y分别为自变量和因变量。
二次函数的特性:①开口方向; ②对称轴; ③顶点与最值; ④零点; ⑤函数图像的平移、伸缩和翻转。
二、二次函数配成顶点式的步骤
二次函数配成顶点式需要掌握以下三个步骤:①求出a的值; ②求出顶点坐标; ③列出函数的顶点式。
下面我们将逐步进行阐述。
步骤一:求出a的值
二次函数y=ax²+bx+c的a值就是二次函数的开口情况。如果a>0,开口向上;如果a<0,开口向下。
例如:y=-2x²+8x-7,a=-2,开口向下。
步骤二:求出顶点坐标
顶点坐标就是函数的最值点,可以通过求导数为0的方法得到。但是在初学阶段,我们可以采用“配方法”来求。
①当二次函数开口向下时,函数的最值即为顶点坐标,公式为:(h,k),其中h为x轴的中心点,k为y的最小值;
②当二次函数开口向上时,函数的最值即为顶点坐标,公式为:(h,k),其中h为x轴的中心点,k为y的最大值。
例如:y=-2x²+8x-7,a=-2,开口向下。将y进行分解,得到y=-2(x²-4x+7/2),再进行平方完成平方加常数,得到y=-2(x-2)²+3。由此可知,顶点的坐标为(2,3)。
步骤三:列出函数的顶点式
顶点式的一般形式为y=a(x-h)²+k,其中(h,k)为顶点坐标,a同符号且绝对值大于1时表示平行于y轴的收缩,a同符号且绝对值小于1时表示平行于x轴的伸展,a异号时表示关于顶点对称。在已知顶点坐标和a的情况下,可列出二次函数的顶点式。
例如:y=-2x²+8x-7,顶点坐标为(2,3),a=-2。根据顶点式的公式可得:y=-2(x-2)²+3。
二次函数配成顶点式是应用广泛的数学内容,在很多场合中都可以看到其运用的身影。理解二次函数的概念和特性,掌握顶点式的推导方法,不仅可以提高我们数学的计算能力和应用能力,更可以加深我们对数学的理解和认识。