【26.1.5用待定系数法求二次函数的解析式(导学案)】一、学习目标:
1. 理解待定系数法的基本思想和应用方法。
2. 掌握根据已知条件设出二次函数的一般形式,并通过代入已知点求出未知系数。
3. 能够灵活运用不同形式的二次函数表达式(一般式、顶点式、交点式)进行解析式的求解。
二、重点与难点:
- 重点:掌握待定系数法的步骤,能根据不同的已知条件选择合适的二次函数形式。
- 难点:在实际问题中准确识别已知条件,合理设定变量并建立方程组。
三、知识回顾:
1. 二次函数的一般形式是:
$ y = ax^2 + bx + c $(其中 $ a \neq 0 $)
2. 顶点式为:
$ y = a(x - h)^2 + k $,其中 $ (h, k) $ 是抛物线的顶点。
3. 交点式为:
$ y = a(x - x_1)(x - x_2) $,其中 $ x_1 $ 和 $ x_2 $ 是抛物线与 x 轴的交点。
四、新课导入:
在实际生活中,我们常常需要根据一些已知的点来确定一个二次函数的表达式,例如:某物体从高处下落的轨迹、抛物线运动的路径等。这时候,我们就可以使用“待定系数法”来求解二次函数的解析式。
五、学习
1. 待定系数法的概念:
待定系数法是一种数学方法,用于在已知某些条件的情况下,通过设定未知系数并列出方程组来求解这些系数。这种方法广泛应用于函数解析式的求解中。
2. 用待定系数法求二次函数解析式的步骤:
(1)根据题目提供的信息,假设二次函数的一般形式(如一般式、顶点式或交点式)。
(2)将已知点代入所设的函数表达式,得到关于未知系数的方程。
(3)解这个方程组,求出各个未知系数的值。
(4)将求得的系数代入原式,得到最终的二次函数解析式。
3. 典型例题分析:
例题1:
已知一个二次函数经过点 $ (1, 2) $、$ (2, 3) $ 和 $ (3, 6) $,求该二次函数的解析式。
解题过程:
设二次函数为一般式:
$ y = ax^2 + bx + c $
将三个点代入方程:
当 $ x = 1 $,$ y = 2 $:
$ a(1)^2 + b(1) + c = 2 $ → $ a + b + c = 2 $ ——(1)
当 $ x = 2 $,$ y = 3 $:
$ a(2)^2 + b(2) + c = 3 $ → $ 4a + 2b + c = 3 $ ——(2)
当 $ x = 3 $,$ y = 6 $:
$ a(3)^2 + b(3) + c = 6 $ → $ 9a + 3b + c = 6 $ ——(3)
接下来解这个三元一次方程组:
由(1)得:$ c = 2 - a - b $
代入(2):
$ 4a + 2b + (2 - a - b) = 3 $
→ $ 3a + b + 2 = 3 $
→ $ 3a + b = 1 $ ——(4)
代入(3):
$ 9a + 3b + (2 - a - b) = 6 $
→ $ 8a + 2b + 2 = 6 $
→ $ 8a + 2b = 4 $
→ $ 4a + b = 2 $ ——(5)
由(4)和(5)联立:
$ 3a + b = 1 $
$ 4a + b = 2 $
相减得:$ a = 1 $
代入(4)得:$ 3(1) + b = 1 $ → $ b = -2 $
再代入(1)得:$ 1 - 2 + c = 2 $ → $ c = 3 $
所以,该二次函数的解析式为:
$ y = x^2 - 2x + 3 $
例题2:
已知一个二次函数的顶点为 $ (2, 5) $,且过点 $ (3, 7) $,求其解析式。
解题过程:
因为已知顶点,所以使用顶点式:
$ y = a(x - 2)^2 + 5 $
将点 $ (3, 7) $ 代入:
$ 7 = a(3 - 2)^2 + 5 $
→ $ 7 = a(1)^2 + 5 $
→ $ a = 2 $
因此,解析式为:
$ y = 2(x - 2)^2 + 5 $
六、课堂练习:
1. 已知二次函数图像经过点 $ (-1, 4) $、$ (0, 3) $ 和 $ (2, 5) $,求其解析式。
2. 已知一个二次函数的顶点为 $ (1, -2) $,且过点 $ (2, 0) $,求其解析式。
3. 已知一个二次函数与 x 轴交于 $ x = -1 $ 和 $ x = 3 $,且过点 $ (0, 6) $,求其解析式。
七、小结:
本节课我们学习了如何利用待定系数法求解二次函数的解析式。通过设定不同的函数形式,结合已知点代入求解,可以有效地找到符合条件的二次函数表达式。希望同学们能够熟练掌握这一方法,并灵活应用于各类问题中。
八、拓展思考:
你能否根据抛物线的对称轴、顶点、与坐标轴的交点等信息,快速写出对应的二次函数解析式?尝试用不同的方式表示同一个函数,看看它们之间有什么联系?
备注: 本导学案旨在帮助学生理解并掌握待定系数法在二次函数中的应用,建议配合练习题进行巩固。