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二次函数的交点式通常指的是二次函数与 xx 轴的交点,即求解方程 (ax2+bx+c=0)( ax^2 + bx + c = 0 ) 的根。交点式可以表示为:

y=a(xx1)(xx2)y = a(x - x_1)(x - x_2)

其中 (x1)( x_1 )(x2)( x_2 ) 是二次方程的两个根。

求解交点

  1. 求根公式:对于方程 (ax2+bx+c=0)( ax^2 + bx + c = 0 ),根可以通过求根公式得到:

x1,2=b±b24ac2a x_{1,2} = \frac{-b \pm \sqrt{b^2 - 4ac}}{2a}

  1. 交点式的形式
    • 如果 (D=b24ac>0)( D = b^2 - 4ac > 0 ),则有两个不同的实根 (x1)( x_1 )(x2)( x_2 )
    • 如果 (D=0)( D = 0 ),则有一个重根 (x1=x2)( x_1 = x_2 )
    • 如果 (D<0)( D < 0 ),则没有实根,二次函数与 xx 轴没有交点。

交点式的特点

  • 交点:交点的 x 坐标为 (x1)( x_1 )(x2)( x_2 ),对应的 y 坐标为 0。
  • 开口方向:与顶点式相同,开口方向由 (a)( a ) 的符号决定。

示例

假设有一个二次函数 (y=2x24x+2)( y = 2x^2 - 4x + 2 ),我们可以求出其交点:

  1. 计算判别式:

D=(4)2422=1616=0 D = (-4)^2 - 4 \cdot 2 \cdot 2 = 16 - 16 = 0

  1. 计算根:

x1=x2=44=1 x_1 = x_2 = \frac{4}{4} = 1

  1. 交点式为:

y=2(x1)(x1)=2(x1)2 y = 2(x - 1)(x - 1) = 2(x - 1)^2

这表示该二次函数在 (x=1)( x = 1 ) 处与 xx 轴相切。

一般式转换为交点式的作用

二次函数的交点式通常表示为:

y=a(xx1)(xx2)y = a(x - x_1)(x - x_2)

其中 (x1)( x_1 )(x2)( x_2 ) 是二次函数与 x 轴的交点(即函数的根)。

一般式转换为交点式的作用:

  1. 根的显式表示:交点式直接显示了二次函数的根 (x1)( x_1 )(x2)( x_2 ),便于分析函数的零点。

  2. 图形理解:通过交点式,可以更直观地理解抛物线与 x 轴的交互关系,便于绘制图形。

  3. 求解问题:在解决与根相关的问题(如求解方程、优化问题等)时,交点式提供了更直接的工具。

  4. 因式分解:交点式便于进行因式分解,帮助简化计算和分析。

转换方法:

从一般式 (y=ax2+bx+c)( y = ax^2 + bx + c ) 转换为交点式,可以通过求解方程 (ax2+bx+c=0)( ax^2 + bx + c = 0 ) 找到根 (x1)( x_1 )(x2)( x_2 ),然后代入交点式。根的求解可以使用求根公式:

x1,2=b±b24ac2ax_{1,2} = \frac{-b \pm \sqrt{b^2 - 4ac}}{2a}

这样就可以得到交点式。