二次函数的一般形式是 (其中 )。它的图像是抛物线。当我们想知道这个抛物线与x轴有没有交点、有几个交点时,实际上就是在解方程 。这个方程的解就是交点的横坐标。
为了判断这个方程有没有实数解,我们引入判别式:
判别式的值决定了交点的个数:
因此,判别式是连接二次函数图像和一元二次方程的重要桥梁。
判别式公式:
交点个数判定规则:
例题1(基础):判断二次函数 的图像与x轴有几个交点。
解:
例题2(进阶):已知二次函数 的图像与x轴没有交点,求k的取值范围。
解:
混淆判别式符号:误认为 。正确应为 。记住“b平方减4ac”。
忽略 的前提:只有当 时才是二次函数。若 ,就变成一次函数,不能用判别式判断。
把交点个数和根的个数搞混:其实它们是一回事——交点横坐标就是方程的实数根。但要注意“两个相等实根”对应“一个交点”,不是两个。
解不等式出错:例如在例题2中,由 得到 是错误的,必须写成 。
忘记验证题目条件:如题目说“与x轴有交点”,应包含 的情况(即至少一个交点),不要只考虑 。
设是抛物线上的一点,是直线上的一点。求两点间可能的最短距离。
设是抛物线上的一点。则点到直线的距离为
可见,当时,最小,此时最小距离为。
求二次函数,使得
我们有
可将它写成
(的这个因式分解并不意外。为什么?)
因此,我们希望和满足和。解得和,所以
已知方程 的图像只有一个点(这时我们称这个图像为退化的椭圆)。求 的值。
一条抛物线的焦点是,准线是。请将该抛物线的方程写成如下形式:
,其中、、、、、为整数,为正整数,且。
抛物线和相交于四个点、、和。求
一条抛物线的焦点是,准线是。请将该抛物线的方程写成如下形式:
,其中、、、、、都是整数,是正整数,且。
一条抛物线的焦点是,准线是。请将该抛物线的方程写成
的形式,其中、、、、、都是整数,是正整数,且。