← 返回小天首页

二次函数

九年级 · 二次函数 · 一条会"开口"的曲线

抛物线的样子

形如 y = ax² + bx + c(a ≠ 0) 的函数叫二次函数,图像是一条抛物线

💡 抛出去的篮球、喷泉的水线、大桥的悬索,都近似抛物线——二次函数是描述"先升后降 / 先降后升"最自然的工具。

母题:抛物线

y = ax²+bx+c  ⇔  关于 x = −b/2a 对称的抛物线

母题把二次函数画成抛物线,左右关于对称轴对称,顶点是"拐点"。下面三步走:先整体看形状,再看对称轴与最值,最后看和 x 轴交几个点。

动手①:调 a/b/c,看抛物线变形

拖动滑块改 a、b、c,看抛物线怎么开口、怎么平移。对称轴 x=−b/2a 用虚线标出,顶点用珊瑚点标出,右侧实时算出顶点。

对称轴 x = 0.0,顶点 (0.0, 0.0)

对称轴与顶点公式

顶点横坐标就是让抛物线的"瞬时斜率为 0"的位置:

x = −b / 2a

顶点纵坐标把 x 代回原式:

y = (4ac − b²) / 4a

a>0 时顶点是最低点(函数有最小值);a<0 时顶点是最高点(函数有最大值)。

动手②:对称轴、开口方向、最值

输入 a、b、c,看小天读出开口方向对称轴顶点是最高还是最低点。注意 a 的符号如何一键翻转整条曲线。

a = b = c =
开口向上,顶点(1, −4) 是最低点

与 x 轴交几个点?看 Δ

y=0,就回到熟悉的一元二次方程 ax²+bx+c=0。交点个数由判别式 Δ = b²−4ac 决定:

这正是二次函数与一元二次方程的"一家亲"。

动手③:与 x 轴的交点(Δ 判定)

拖动 a、b、c,看抛物线与 x 轴交几个点。Δ 的符号决定交点数,交点横坐标就是方程的根,实时算出。

Δ=16,与 x 轴有 2 个交点:x=−2.0, 2.0

例题:投篮轨迹的最高点

篮球出手高度 2 米,轨迹近似 y = −x² + 4x + 2(x 为水平距离)。问:最高点多高?落在哪?

顶点横坐标 x = −b/2a = −4/(−2) = 2,最高点 y = −4+8+2 = 6 米。落地点令 y=0−x²+4x+2=0,Δ=24,得 x = 2+√6 ≈ 4.45 米(舍去负根)。

🏀 套路:求"最大/最小"就找顶点;求"落地/相交"就令 y=0 看 Δ 与根。顶点公式和求根公式永远是好搭档。

小试牛刀

基础(4 题)

① y = −x² 的开口方向是?(填"上"或"下")

② 二次函数 y=ax²+bx+c 的对称轴是直线 x = ?

③ |a| 越大,抛物线越______。(填"窄"或"宽")

④ a>0 时,顶点是抛物线的______点。(填"最低"或"最高")

进阶(4 题)

⑤ 顶点纵坐标公式是?(填 (4ac−b²)/4a)

⑥ y = x²−2x−3 与 x 轴交点横坐标是?(提示:输入两个根)

⑦ y = −x² 的顶点坐标是?

⑧ 抛物线 y=ax²+bx+c 与 y 轴交点的纵坐标是?

本节小结

← 回到小天,选下一节