2.3 理解 二次函數圖像 的特徵 (Understand the Features of the Graphcs of Quadratic Functions)

2.3.1 二次函數圖像的特徵

學 二次函數圖像  (即 y = ax2 + bx + c 嘅圖像),首先當然要知佢個樣。 二次函數圖像個樣係好似一隻碗咁(就好似下面幅圖嘅紅線咁):

二次函數圖像

§ 睇幅圖嘅時候,我哋要留意:

  • 開口方向,即開口係向上定向下。
    • 上圖中二次函數圖像嘅開口係向上的。
  • y-軸截距係正定負
    • 上圖中二次函數圖像嘅y-軸截距係負的。
  • ax2 + bx + c=0嘅根嘅值及數目
    • 從 y = ax2 + bx + c 的圖像中, ax2 + bx + c=0嘅根係曲線與 x-軸同交的點。
    • 從上圖可見方程有兩個實根,一正一負。
  • 對稱軸(axis of symmetry)嘅位置
    • 上圖中嘅對稱軸係 “喺正嗰邊”。
      • 所以幅圖一大半係喺y-軸右邊
  • 頂點(­vertex)嘅坐標
    • 如果開口向上,咁個頂點就係二次函數嘅“極小值”(maximum value)。
    • 如果開口向下,咁個頂點就係二次函數嘅“極大值”(minimum value)。

2.3.2 二次函數圖像的特徵與系數的關係

知道咗二次函數圖像的特徵後,我地要學嘅係點樣從題目俾你嘅函數(如y = x2 + 5x + 1)嚟決定個圖嘅樣。

  • HKDSE 數學卷二 (MC卷) 好鐘意考依個concept。
    • 題目係好可能會俾個圖你,問你a、b同c係正定負。

做依類題目嘅技巧係要明白“a、b同c點影響圖樣嘅樣”:

  • a > 0 即開口向上。
  • a < 0 即開口向下。
  • c = y-軸截距         
    • 因當x=0時,代入函數可得 y = a(0)2 + b(0) + c = c
  • 如果b2 – 4ac > 0就有兩個根
    • 個圖會穿過x-軸兩次
  • 如果b2 – 4ac = 0就有一個根
    • 個圖只會掂到x-軸一次
  • 如果b2 – 4ac < 0就冇實根
    • 個圖唔會掂到x-軸
  • 即係要計或判斷 –b/2a 嘅值係正定負
    • 如果 –b/2a > 0即係對稱軸喺y-軸嘅右邊,個圖會靠右。
    • 如果 –b/2a < 0即係對稱軸喺y-軸嘅左邊,個圖會靠左。
  • 又或者從圖像中對稱軸係喺正嗰邊定喺負嗰邊,再加上已知 a 嘅正負嚟決定 b嘅正負
  • 頂點嘅坐標可以直接睇圖。
  •  如果要計就用以下方法:
    • 頂點嘅x坐標 = -b/2a (即係對稱軸嘅位置)
    • 有咗“頂點嘅x坐標”之後,可以代入函數計相應嘅y值。

完依一章節之前,我地睇一個例子。

分析:

  • a < 0
    • 所以開口向下
  • x=0時,y = -7
    • 所以y-軸截距 = -7
  • b2 – 4ac = (5)2 – 4(-1)(-7) = -3 < 0
    • 所以沒有根,即圖像不會與x-軸相交。
  • –b/2a = – (5) / 2(-1) = 2.5 > 0
    • 所以對稱軸在y-軸的右邊

* 知道以上幾點之後就可以劃到“隻碗”出嚟

二次函數圖像 - 例子

(公開試係唔會叫你劃曲線嘅,依個例子只係想你明白D道理。)