二次函数与一元二次方程是高中数学中的核心概念,它们之间存在着紧密的联系。二次函数通常表示为一般形式 y = ax^2 + bx + c(a ≠ 0),而一元二次方程则为 ax^2 + bx + c = 0。在二次函数的图象中,与x轴的交点对应于一元二次方程的根。
学习目标中提到,我们需要理解如何通过图象法求解一元二次方程的近似根,以及二次函数图象与x轴交点的个数如何反映一元二次方程根的情况。当二次函数的判别式Δ = b^2 - 4ac > 0时,方程有两个不等的实根;当Δ = 0时,方程有两个相等的实根;当Δ < 0时,方程无实根。
实例讲解部分,以竖直上抛物体的高度h与时间t的关系为例,展示了实际问题中二次函数的应用。小球的高度h与时间t的关系式h = -5t^2 + v0t + h0,其中v0和h0是给定的初始条件。要找出小球落地的时间,可以设定h等于0,然后解一元二次方程。
在“议一议”环节,我们探讨了三个不同的二次函数,通过画图发现每个函数与x轴的交点数对应着一元二次方程的根的个数。例如,函数y = x^2 + 2x与x轴有一个交点,对应方程x^2 + 2x = 0有一个根;函数y = x^2 - 2x + 1与x轴没有交点,对应方程x^2 - 2x + 1 = 0无实根。
例题部分进一步深化了这些概念。例1中,要使二次函数y = kx^2 - 7x - 7与x轴有两个交点,需满足判别式Δ = 49 + 28k > 0,从而得出k的取值范围。例2和例3则要求我们结合图形特征和代数知识来确定抛物线的具体表达式。
随堂练习提供了应用这些知识的机会,比如求二次函数与x轴的交点坐标,判断图象与x轴的交点情况,以及根据特定条件构建二次函数。
总结来说,二次函数与一元二次方程的关系体现在以下几点:
1. 二次函数的根是一元二次方程的解。
2. 二次函数的图象与x轴的交点个数对应一元二次方程的根的个数。
3. 判别式Δ决定方程根的性质:Δ > 0有两个不等实根,Δ = 0有两个相等实根,Δ < 0无实根。
4. 实际问题中,可以通过建立二次函数模型来解决问题,如竖直上抛物体的高度问题。
通过深入理解和实践这些知识点,我们可以更好地掌握二次函数与一元二次方程,解决相关的数学问题。