| Du kan også bruke denne appleten til å utforske forholdet mellom x avskjærer av grafen til en kvadratisk funksjon f (x) og løsningene på tilsvarende kvadratisk ligning f (x) = 0. Utforskningen blir gjennomført ved å endre verdiene av tre koeffisienter a, b og c er inkludert i definisjonen av f (x). Når du er ferdig med denne opplæringen, kan det være lurt å gå gjennom opplæringsprogrammer på kvadratiske funksjoner og grafiske kvadratiske funksjoner . Hvis nødvendig, Gratis millimeterpapir er tilgjengelig. A - Definisjon på en kvadratisk funksjon En kvadratisk funksjon f er en funksjon på formen f (x) = ax 2 + bx + c der a, b og c er reelle tall, og en ikke lik null. Grafen til kvadratisk funksjon kalles en parabel. Det er en "U"-formet kurve som kan åpne opp eller ned avhengig av fortegnet på koeffisienten a. Eksempler på kvadratiske funksjoner - f (x) = -2x 2 + x - 1
- f (x) = x 2 + 3x + 2
Interaktiv opplæring (1) Knappen starter nedenfor appleten på en separat stor skjerm.
- Klikk på knappen over "klikk her for å starte" for å starte appleten og maksimere vinduet innhentet.
- Bruk rullefelt i venstre panel av appleten vinduet til å angi koeffisienter a, b og c til verdiene i eksemplene over og observere grafen innhentet. Merk at grafen tilsvarer del a) er en parabel åpning ned siden koeffisienten a er negativ, og grafen som tilsvarer en del b) er en parabel åpner opp siden koeffisienten a er positiv. Du kan endre verdiene for koeffisienten a, b og c og observere grafene innhentet.
- Sett en til null og forklare grafen innhentet. Hvilke begrep i øksen 2 + bx + c gir den parabolske formen?
Svar B - Standard form av en kvadratisk funksjon og hjørne Enhver kvadratisk funksjon kan skrives i standard form f (x) = a (x - h) 2 + k der h og k er gitt i form av koeffisienter a, b og c. La oss starte med det kvadratisk funksjon i generell form og fullføre plassen å skrive det i standard form. - Gitt funksjonen f (x)
f (x) = ax 2 + bx + c - faktor koeffisient ett av vilkårene i x 2 og x
f (x) = a [x 2 + (b / a) x] + c - legger til og trekker (b/2a) 2 i parentes
f (x) = a [x 2 + (b / a) x + (b/2a) 2 - (b/2a) 2] + c - Vær oppmerksom på at
x 2 + (b / a) x + (b/2a) 2 - kan skrives som
[X + (b/2a)] 2 - Vi nå skrive f som følger
f (x) = a [x + (b/2a)] 2 - a (b/2a) 2 + c - som kan skrives som
f (x) = a [x + (b/2a)] 2 - (b 2 / 4a) + c - Dette er standard form av en kvadratisk funksjon med
h = - b / (2a) k = c - b 2 / (4a) Når du tegne en kvadratisk funksjon, graf vil enten ha en maksimal eller minimum punkt som heter toppunktet. X-og y koordinatene til toppunktet er gitt av h og k henholdsvis. Eksempel: Skriv kvadratisk funksjon f gitt ved f (x) =-2x + 2 4x + 1 i standard form og finne toppunktet på grafen. Oppløsning - gitt funksjon
f (x) =-2x 2 + 4x + 1 - faktor -2 ut
f (x) = -2 (x 2 - 2x) + 1 - Vi nå deler koeffisienten til x som er -2 etter 2, og som gir -1.
f (x) = -2 (x 2 - 2x + (-1) 2 - (-1) 2) + 1 - legger til og trekker (-1) 2 innenfor parenteser
f (x) = -2 (x 2 - 2x + (-1) 2) + 2 + 1 - gruppe som vilkår og skrive i standard form
f (x) = -2 (x - 1) 2 + 3 - Ovennevnte gir h = 1 og k = 3.
- h og k kan også finnes ved hjelp av formler for h-og k innhentet over.
h = -b/2a = -4 / (2 *- 2) = 1 k = c - b 2 / (4a) = 1 - 4 2/ (4 *- 2) = 3 - Toppunktet på grafen er (1,3).
Interaktiv opplæring (2) - Gå tilbake til applet-vinduet og sett en til -2, b til 4 og c til 1 (verdiene brukt i eksempelet ovenfor). Kontroller at grafen åpner ned (a <0) og at toppunktet er punktet (1,3), og er høyeste punkt.
- Bruk applet-vinduet og sett en til en, b og c til -2 til 0, f (x) = x 2 - 2x. Kontroller at grafen åpner opp (a> 0) og at toppunktet er punktet (1, -1) og er et minimum punkt.
C - x avskjærer av grafen til en kvadratisk funksjon Den x avskjærer av grafen til en kvadratisk funksjon f gitt ved f (x) = ax 2 + bx + c er de virkelige løsninger, hvis de finnes, i kvadratisk ligning ax 2 + bx + c = 0 Ovennevnte ligningen har to reelle løsninger, og derfor grafen har x avskjærer når diskriminanten D = b 2 - 4ac er positiv. Den har en gjentatt løsning når D er lik null. Løsningene er gitt av kvadratiske formler x1 = (-b + sqrt (D)) / 2a og x2 = (-b - sqrt (D)) / 2a Eksempel: Finn x avskjærer for grafen til hver funksjon gitt nedenfor - f (x) = x 2 + 2x - 3
- g (x) = - x 2 + 2x - 1
- h (x) = - 2x 2 + 2x - 2
Oppløsning - Hvis du vil finne x avskjærer vi løser
x 2 + 2x - 3 = 0 diskriminant D = 2 til 4 februar * 1 * (-3) = 16 to reelle løsninger: x1 = (-2 + sqrt (16)) / (2 * 1) = 1 og x2 = (-2 - sqrt (16)) / (2 * 1) = -3 Grafen til funksjonen i deler a) har to x avskjærer er på punktene (1,0) og (-3,0) - Vi løser-x 2 + 2x - 1 = 0
diskriminant D = 2 til 4 februar * (-1) * (-1) = 0 en gjentatt konkrete løsninger x1 = -b/2a = -2/-2 = 1 Grafen til funksjonen i del b) har en x snappe på (1,0). - Vi løser-2x 2 + 2x - 2 = 0
diskriminant D = 2 til 4 februar * (-2) * (-2) = -12 Ingen konkrete løsninger for de ovennevnte ligningen Ingen x skjæringspunkt for grafen til funksjonen i del c). Interaktiv opplæring (3) - Gå til applet-vinduet og sett verdiene av a, b og c for hvert av eksemplene i deler a, b og c ovenfor og sjekke diskriminanten og x avskjærer av tilsvarende grafer.
- Bruk applet-vinduet til å finne noen x avskjærer for følgende kvadratiske funksjoner.
a) f (x) = x 2 + x - 2 b) g (x) = 4x 2 + x + 1 a) h (x) = x 2 - 4x + 4 Bruk den analytiske metoden beskrevet i eksempelet ovenfor for å finne x avskjærer og sammenligne resultatene. - Bruk applet-vinduet og sett a, b og c til verdier slik at b 2 - 4ac <0. Hvor mange x-avskjærer grafen til f (x) har?
- Bruk applet-vinduet og sett a, b og c til verdier slik at b 2 - 4ac = 0. Hvor mange x-avskjærer grafen til f (x) har?
- Bruk applet-vinduet og sett a, b og c til verdier slik at b 2 - 4ac> 0. Hvor mange x-avskjærer grafen til f (x) har?
Svar D - y avskjærer av grafen til en kvadratisk funksjon Det y oppfange av grafen til en kvadratisk funksjon er gitt ved f (0) = c. Eksempel: Finn y oppfange av grafen av følgende kvadratiske funksjoner. - f (x) = x 2 + 2x - 3
- g (x) = 4x 2 - x + 1
- h (x) =-x 2 + 4x + 4
Oppløsning - f (0) = -3. Grafen til f har ja snappe ved (0, -3).
- g (0) = 1. Grafen til g har ja snappe på (0,1).
- h (0) = 4. Grafen til h har ja snappe på (0,4).
Interaktiv opplæring (4) - Bruk applet-vinduet for å se y avskjære for den kvadratiske funksjoner i eksempelet ovenfor.
- Bruk applet-vinduet for å se y avskjære er på det punktet (0, c) for forskjellige verdier av c.
Klikk på knappen "klikk her for å starte" for å starte appleten. Nå trykker du på knappen "ny graf" for å generere en ny graf.
Som en øvelse du blir bedt om å finne ligningen for kvadratisk funksjon hvis graf er vist i applet og skrive den i form f (x) = ax 2 + bx + c. Når du har funnet ligningen for grafen kan du sjekke svaret ditt ved å klikke på den andre knappen "vis / skjul" som vil vises koeffisienter a, b og c på venstre side av plotting panelet. Eksempel: Finn grafen til kvadratisk funksjon f hvis grafen er vist nedenfor. Oppløsning Det finnes flere metoder for å besvare ovennevnte spørsmål, men alle har en idé til felles: du må forstå og deretter velge riktig informasjon fra grafen. Metode 1: Grafen ovenfor har to x avskjærer på (-3,0) og (-1,0) og ja snappe på (0,6). Den x koordinatene til x avskjærer kan brukes til å skrive ligningen for funksjonen f som følger: f (x) = a (x + 3) (x + 1) Vi bruker nå y snappe f (0) = 6 6 = en (0 + 3) (0 + 1) og løse for en å finne en = 2. Formelen for kvadratisk funksjon f er gitt ved: f (x) = 2 (x + 3) (x + 1) = 2x 2 + 8 x + 6 Metode 2: Ovennevnte parabel har et toppunkt i (-2, -2) og ja snappe på (0,6). Standard (eller toppunktet) form av en kvadratisk funksjon f kan skrives f (x) = a (x + 2) 2 - 2 Vi bruker y snappe f (0) = 6 6 = en (0 + 2)2) - 2. Løs for å finne a = 2. Formelen for kvadratisk funksjon f er gitt ved: f (x) = 2 (x + 2) 2 - 2 = 2x 2 + 8 x + 6 metode 3: Siden en kvadratisk funksjon har formen f (x) = ax 2 + bx + c vi trenger 3 poeng på grafen til f for å skrive tre ligninger og løse for a, b og c. Følgende punkter er på grafen til f (-3, 0), (-1, 0) og (0, 6) punktet (0, 6) gir f (0) = 6 = en (0) 2 + b (0) + c = c løse for å få c c = 6 De to andre punkter gir to likninger (-3, 0) gir f (-3) = a (-3) 2 + b (-3) + 6 som fører til 9 A - 3 b + 6 = 0 og (-1, 0) gir f (-3) = en (-1) 2 + b (-1) + 6 som blir en - b + 6 = 0 Løs de to siste ligningene i a og b for å få a = 2 og b = 4 og gir f (x) = 2x 2 + 8 x + 6 Gå tilbake til appleten ovenfor, generere en graf, og finne ligningen. Du kan generere så mange graf, derfor spørsmålet, som du ønsker. NESTE
Mer om kvadratiske funksjoner og beslektede emner |