(一)牢记函数表达式
要学好初中二次函数,得牢记它的三种表达式,分别是一般式、顶点式和交点式。一般式为(,,为常数,),这里的是二次项系数,它有着重要的作用,决定了抛物线的开口方向,当时,抛物线开口向上;当时,抛物线开口向下,同时的绝对值大小还关乎开口大小,越大,抛物线的开口越小。
是一次项系数,与共同决定对称轴的位置,若与同号(即),对称轴在轴左侧;若与异号(即),对称轴在轴右侧,对称轴公式为。是常数项,它决定了抛物线与轴交点,抛物线与轴交于。
顶点式为(抛物线的顶点),在这个表达式中,我们能很直观地看出顶点坐标,其中,。通过配方等方法可以将一般式转化为顶点式,对于二次函数,我们可以这样转化:
交点式为(仅限于与轴有交点和的抛物线),、是抛物线与轴交点的横坐标,它们与系数之间存在关系。当我们知道抛物线与轴的交点时,用交点式来解题会比较方便,已知抛物线与轴交于和,就可以设函数表达式为,再结合其他条件求出的值,进而确定完整的函数表达式。
这三种表达式之间可以相互转化,我们要熟练掌握它们各自的特点以及转化关系,并且清楚各系数的含义以及取值要求,尤其是二次项系数不能为零,这样才能在解题时灵活运用,根据题目所给条件选择合适的表达式来解题。
(二)理解函数相关概念
理解二次函数的相关概念对于学好这部分知识也至关重要。
先说对称轴,二次函数的图象是一条抛物线,它是轴对称图形,对称轴是一条直线,其公式为。对称轴与抛物线唯一的交点就是抛物线的顶点,二次函数,根据对称轴公式可得对称轴为,这条直线将抛物线分成了左右两部分,且这两部分关于该直线对称,在对称轴两侧函数的单调性是不同的,也就是随的变化情况不一样。
顶点坐标同样关键,顶点式中顶点就是,对于一般式,顶点坐标为。顶点是抛物线的最高或最低点,当时,抛物线开口向上,顶点就是最低点,此时函数有最小值,就是顶点的纵坐标;当时,抛物线开口向下,顶点则是最高点,函数有最大值为。
开口方向由二次项系数决定,前面已经提到过,开口向上,开口向下,而且开口大小受影响,越大开口越小。
最值与开口方向以及顶点相关联,开口向上有最小值在顶点处取得,开口向下有最大值同样在顶点处获得。
单调性方面,当时,在对称轴左侧(即时),随的增大而减小;在对称轴右侧(即时),随的增大而增大。当时,情况相反,在对称轴左侧随的增大而增大,在对称轴右侧随的增大而减小。
只有把这些基础概念以及它们之间的关联都弄懂了,才能在面对各种二次函数的题目时,准确分析题目条件,找到解题思路,从而正确地解答问题。
在学习初中二次函数时,巧用数形结合的方法能起到事半功倍的效果。我们要学会画二次函数的图像,因为通过图像可以非常直观地理解函数的诸多性质,以及它与一元二次方程之间的关系等,还能利用图像呈现出的开口方向、对称轴、顶点坐标或者与坐标轴交点等关键信息去解题。
在分析二次函数的单调性时,若只是单纯从函数表达式去推导,可能会觉得很抽象,难以清晰把握。但如果画出函数图像,就能一眼看出在对称轴左侧还是右侧,函数是递增还是递减。
像二次函数,我们先通过对称轴公式确定对称轴,然后画出图像,就可以直观看到在对称轴左侧,也就是时,随的增大而减小;在对称轴右侧,即时,随的增大而增大。
探究二次函数与一元二次方程的关系时,二次函数()的图像与轴交点的横坐标,其实就是对应的一元二次方程的根。
当图像与轴有两个交点时,说明该一元二次方程有两个不同的实数根;当图像与轴相切,也就是只有一个交点时,意味着方程有两个相同的实数根;若图像与轴没有交点,那方程就没有实数根。
通过画出不同情况的二次函数图像,能轻松理解这些抽象的关系,在解题时也能根据图像特征快速判断方程根的情况,进而找到解题思路。所以,无论是题目中给出了函数图像,还是没有给图像,我们都要养成画图或者脑海中构思图像的习惯,让数形结合助力我们攻克二次函数难题。