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第2课时 用待定系数法求二次函数的解析式
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.
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
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.
解析: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:解这个方程组得:∴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
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.
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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
将抛物线y=2x2-4x+1先向左平移3个单位,再向下平移2个单位,求平移后的函数解析式.
解析: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,向下平移2个单位后,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,向上平移n(n>0)个单位后的解析式为y=a(x-h+m)2+k+n;向右平移m(m>0)个单位,向下平移n(n>0)个单位后的解析式为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
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.
解析: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
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:解得∴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
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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.
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