30.3 由不共线三点的坐标确定二次函数*
学习目标
1.通过对用待定系数法求二次函数解析式的探究,掌握求解析式的方法.
2.会根据不同的条件,利用待定系数法求二次函数的函数关系式,在实际应用中体会
二次函数作为一种数学模型的作用.
教学过程
一、情境导入
某广场中心标志性建筑处有高低不同的各种喷泉,其中一支高度为 1 米的喷水管喷出的
抛物线水柱最大高度为 3 米,此时喷水水平距离为
1
2米,你能写出如图所示的平面直角坐标
系中抛物线水柱的解析式吗?
二、合作探究
探究点:用待定系数法求二次函数解析式
【类型一】用一般式确定二次函数解析式
例 1 已知二次函数的图象经过点(-1,-5),(0,-4)和(1,1),求这个二次函数的解
析式.
分析:由于题目给出的是抛物线上任意三点,可设一般式 y=ax2+bx+c(a≠0).
解:设这个二次函数的解析式为 y=ax2+bx+c(a≠0),依题意得:{a-b+c=-5,
c=-4,
a+b+c=1,
解这个方程组得:{a=2,
b=3,
c=-4.
∴这个二次函数的解析式为 y=2x2+3x-4.
方法总结:当题目给出函数图象上的三个点时,设一般式为 y=ax2+bx+c,转化成一
个三元一次方程组,以求得 a,b,c 的值.
【类型二】用顶点式确定二次函数解析式
例 2 已知二次函数的图象顶点是(-2,3),且过点(-1,5),求这个二次函数的解析
式.解:设二次函数解析式为 y=a(x-h)2+k,图象顶点是(-2,3),∴h=-2,k=3,
依题意得:5=a(-1+2)2+3,解得 a=2,∴y=2(x+2)2+3=2x2+8x+11.
方法总结:若已知抛物线的顶点、对称轴或极值,则设顶点式为 y=a(x-h)2+k.顶点
坐标为(h,k),对称轴方程为 x=h,极值为当 x=h 时,y 极值=k 来求出相应的数.
【类型三】根据平移确定二次函数解析式
例 3 将抛物线 y=2x2-4x+1 先向左平移 3 个单位长度,再向下平移 2 个单位长度,求
平移后的函数解析式.
分析:要求抛物线平移的函数解析式,需要将函数 y=2x2-4x+1 化成顶点式,然后根
据顶点坐标的变换求抛物线平移后的解析式.
解:y=2x2-4x+1=2(x2-2x+1)-1=2(x-1)2-1,该抛物线的顶点坐标是(1,-1),
将其向左平移 3 个单位长度,向下平移 2 个单位长度后,抛物线的形状,开口方向不变,这
时顶点坐标为(1-3,-1-2),即(-2,-3),所以平移后抛物线的解析式为 y=2(x+2)2
-3.即 y=2x2+8x+5.
方法总结:抛物线 y=a(x-h)2+k 的图象向左平移 m(m>0)个单位长度,向上平移 n(n>0)
个单位长度后的解析式为 y=a(x-h+m)2+k+n;向右平移 m(m>0)个单位长度,向下平移
n(n>0)个单位长度后的解析式为 y=a(x-h-m)2+k-n.
【类型四】根据轴对称确定二次函数解析式
例 4 已知二次函数 y=2x2-12x+5,求该函数图象关于 x 轴对称的图象的解析式.
分析:关于 x 轴对称得到的二次函数的图象与原二次函数的图象的形状不变,而开口方
向,顶点的纵坐标变化了,开口方向与原图象的开口方向相反,顶点的横坐标不变,纵坐标
与原图象的纵坐标互为相反数.
解:y=2x2-12x+5=2(x-3)2-13,顶点坐标为(3,-13),其图象关于 x 轴对称的
顶点坐标为(3,13),所以对称后的图象的解析式为 y=-2(x-3)2+13.
方法总结:y=a(x-h)2+k 的图象关于 x 轴对称得到的图象的解析式为 y=-a(x-h)2
-k.
【类型五】用待定系数法求二次函数解析式的实际应用
例 5 科学家为了推测最适合某种珍奇植物生长的温度,将这种植物分别放在不同温度的
环境中,经过一定时间后,测试出这种植物高度的增长情况,部分数据如下表:温度 t/℃ -4 -2 0 1 4
植物高度增长量
l/mm 41 49 49 46 25
科学家经过猜想,推测出 l 与 t 之间是二次函数关系.由此可以推测最适合这种植
物生长的温度为________℃.
解析:设 l 与 t 之间的函数关系式为 l=at2+bt+c,把(-2,49)、(0,49)、 (1,46)
分别代入得:{4a-2b+c=49,
c=49,
a+b+c=46,
解得{a=-1,
b=-2,
c=49.
∴l=-t2-2t+49,即 l=-(t+1)2+50,
∴当 t=-1 时,l 的最大值为 50.即当温度为-1℃时,最适合这种植物生长.故答案为-
1.
方法总结:求函数解析式一般采用待定系数法.用待定系数法解题,先要明确解析式中
待定系数的个数,再从已知中得到相应个数的独立条件(一般来讲,最直接的条件是点的坐
标),最后代入求解.
三、板书设计
教学反思
教学过程中,强调用待定系数法求二次函数解析式时,要根据题目所给条件,合理设出其形
式,然后求解,这样可以简化计算.