2.2 从函数观点看一元二次方程 课件(共18张PPT)——2025-2026学年高中必修 第一册《数学》湘教版(新)

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2.2 从函数观点看一元二次方程 课件(共18张PPT)——2025-2026学年高中必修 第一册《数学》湘教版(新)

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(共18张PPT)
从函数观点看一元二次方程

  二次函数与一元二次方程是我们学习过的两个重要内容,它们之间有着怎样的关系呢?
  先观察几个具体的一元二次方程及对应的二次函数,如:
  (1) 一元二次方程x2-4x+3=0与二次函数y=x2-4x+3;
  (2)一元二次方程x2-4x+4=0与二次函数y=x2-4x+4;
  (3)一元二次方程x2-2x+3=0与二次函数y=x2-2x+3.
从函数观点看一元二次方程

  
  容易知道,一元二次方程x2-4x+3=0有两个实数根x1=1,x2=3;二次函数y=x2-4x+3的图象与x轴有两个交点(1,0),(3,0),如图2.2-1(1).这样,方程x2-4x+3=0的两个实数根就是函数y= x2-4x+3的图象与x轴交点的横坐标.
从函数观点看一元二次方程
(2)
(1)
(3)
图2.2-1

  一元二次方程x2-4x+4=0有两个相等的实数根x1=x2=2;二次函数y=x2-4x+4的图象与x轴有唯一的交点(2,0),如图2.2-1(2).这样,方程x2-4x+4=0的实数根就是函数y=x2-4x+4的图象与x轴交点的横坐标.
  一元二次方程x2-2x+3=0没有实数根;二次函数y=x2-2x+3的图象与x轴没有交点,如图2.2-1(3).
  上述关系对一般的一元二次方程ax2+bx+c=0及对应的二次函数y=ax2+bx+c是否也成立呢?
从函数观点看一元二次方程

  一般地,设判别式Δ=b2-4ac,我们有:
  (1)当Δ>0时,一元二次方程有两个不相等的实数根x1,x2,对应二次函数的图象与x轴有两个交点(x1,0),(x2,0);
  (2)当Δ=0时,一元二次方程有两个相等的实数根x1=x2 ,对应二次函数的图象与x轴有唯一的交点(x1,0) ;
  (3)当Δ<0时,一元二次方程没有实数根,对应二次函数的图象与x轴没有交点.
从函数观点看一元二次方程

  根据以上归纳,可得如下表格:
从函数观点看一元二次方程

  一般地,我们把使得ax2+bx+c=0(a≠0)成立的实数x叫作二次函数y=ax2+bx+c的零点.例如,1,3是二次函数y=x2-4x+3的两个零点,2是二次函数y=x2-4x+4的唯一零点,二次函数y=x2-2x+3没有零点.
  这样,一元二次方程ax2+bx+c=0的实数根就是二次函数y=ax2+bx+c的零点,也就是函数y=ax2+bx+c的图象与x轴交点的横坐标.
从函数观点看一元二次方程

从函数观点看一元二次方程
    二次函数y=ax2+bx+c的图象如图2.2-2所示,
根据图象解答下列问题:
 (1)写出方程ax2+bx+c=0的两个根;
 (2)若方程ax2+bx+c=k有两个不相等的实数根,
求k的取值范围.

1
图2.2-2

从函数观点看一元二次方程
  解 (1)观察图象可知,二次函数的图象与x轴交于(1,0),(3,0),故方程ax2+bx+c=0的两个根是x1=1,x2=3.
  (2)若方程ax2+bx+c=k有两个不相等的实数根,则二次函数y=ax2+bx+c的图象与直线y=k有两个不同的交点.观察图象可知,二次函数图象的顶点纵坐标为2,所以只有当k<2时才能满足条件.

从函数观点看一元二次方程
    已知二次函数y=x2+bx+c的图象与y轴交于点A(0,-3),与x轴的两个交点的横坐标的平方和为15,求该二次函数的表达式.
 解 由二次函数的图象与y轴交于点A(0,-3)知,c=-3.
 设二次函数的图象与x轴交点的横坐标为x1,x2,则x1,x2是一元二次方程
 x2+bx-3=0的两个根,由根与系数的关系知x1+x2 =-b, x1x2 =-3,
 所以     =(x1+x2)2-2x1x2
        = b2+6=15,
 解得 b=±3.
 故所求二次函数的表达式为y=x2+3x-3
或y=x2-3x-3.

2
  一元二次方程ax2+bx+c=0的根与系数的关系为
        ,

从函数观点看一元二次方程
  1. 利用函数图象判断下列方程有没有实数根,有几个根.
  (1) -x2+4x+3=0;    (2) 2x(x-2)+3=0;
  (3) -2x2+x+3=0;    (4) 5x2+2x=3x2+5.
  2.已知函数y=-x2+2x-m+1.
(1)若x=0为函数的一个零点,求m的值;
(2)当m为何值时,函数有两个零点、一个零点、无零点?
3. 已知二次函数y=x2-2mx+m2+3(m为常数),求证:不论m为何值,该二次函数均没有零点.
  4. 已知二次函数y=ax2+bx+c有最小值-3,且函数的零点为-1和2,求该二次函数的表达式.
练 习

从函数观点看一元二次方程
十字相乘法
  把一个整式写成几个整式的乘积,称为因式分解.提取公因式分解、应用乘法公式分解、分组分解是我们常用的方法.
  对于二次三项式ax2+bx+c的因式分解,“十字相乘法”也是一种值得尝试的方法.
  例 分解因式:6x2-7x+2.
  上式假如可以分解因式,必然是分成两个一次因式的乘积.
  如      6x2-7x+2 =(ax+b)(cx+d)
              =acx2+(ad+bc)x+bd.
多知道一点

从函数观点看一元二次方程
  如果能够找到整数a,c,b,d满足ac=6,bd=2,且ad+bc=-7,就把6x2-7x+2分解成两个整系数一次因式的乘积了.
  对于上例,因式分解的过程大致为:先分别把二次项系数6和常数项2分解因数,分别得到6=3×2和2=(-2)×(-1).当然,还有其他的分解,分解之后还需检验交叉相乘后能否得到一次项系数.我们用下面的算式予以体现:
  因此可得a=3,b=-2,c=2,d=-1,则6x2-7x+2=(3x-2)(2x-1).
多知道一点
(a)3 -2(b)
(c)2 -1(d)
3×(-1)+2×(-2)= -7

从函数观点看一元二次方程
  一般地,对于二次三项式ax2+bx+c,如果能够找到a1,a2,c1,c2满足a= a1 a2, c= c1c2,且b= a1 c2+ a2 c1,则有因式分解
ax2+bx+c = a1 a2 x2+(a1c2 + a2 c1)x+ c1c2 =(a1x+c1)(a2 x+c2).
  为了便于理解,我们将a= a1 a2与c=c1c2的因子排成如下方式:
  十字相乘法适用于二次方程ax2+bx+c =0有有理根的情况.
  练习 分解因式: (1)x2 +5x+6 ;  (2) x2-x-6;
           (3)2x2-7x+3; (4)-6 x2-x+12.
多知道一点
a1 c1
a2 c2
交叉乘积之和a1c2+ a2c1= b

习题2.2
学而时习之
  1. 利用函数图象判断下列方程有没有实数根,有几个根.
  (1)2x2-3x+1=0;    (2)9x2+12x+4=0;
  (3) -x2+2x-4=0.
  2.已知二次函数y=x2+ax+b的两个零点分别是2和3,求a,b的值.
  3.(1)已知二次函数y=ax2+bx+c的零点为2和3,求二次函数y=cx2+bx+a的零点.
   (2)已知二次函数y=x2+2x+a在区间[-2,1]上的最小值大于0,求该函数的零点个数.

习题2.2
  4. 如图为二次函数y=ax2+bx的图象,若一元二次方程ax2+bx+m=0有实数根,求m的最大值.
  5.已知二次函数y=(1-m)x2+4x-3的图象开口向下,
与x轴交于A(x1,0), B(x2,0)两点.
  (1)求m的取值范围;
  (2)当      时,求该二次函数的表达式.
(第4题)

习题2.2
温故而知新
  6.已知二次函数y=x2-4x+3.5的图象交x轴于A,B两点,交y轴于点C,函数图象的顶点为P,求S△ABC和S△ABP.
  7.若一元二次方程5x2-7x-a=0的一个根在区间(-1,0)内,另一个根在区间(1,2)内,求实数a的取值范围.
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