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3. 交点式(双根式)

二次函数的图像、性质及应用 · 初三
先确认一下:这一关能不能学
上面这几节是它的地基 —— 没通的话,补完再回来,比硬啃快得多。
讲清楚它是什么

定义 已知二次函数两个零点 $x_1, x_2$,其解析式可写为 $y=a(x-x_1)(x-x_2)$ 的形式。

从哪来 它建立在1. 求根公式之上。求根公式揭示了二次方程 $ax^2+bx+c=0$ 的根与系数 $a,b,c$ 的代数关系,而交点式本质上是该关系在函数图像与 $x$ 轴交点处的逆向应用。

为什么 二次函数图像与 $x$ 轴的交点,即函数值 $y=0$ 时的 $x$ 值,也就是对应一元二次方程的两个根 $x_1, x_2$。根据多项式因式分解原理,若 $x_1, x_2$ 是方程的根,则 $x-x_1$ 和 $x-x_2$ 必为多项式的因式。因此,函数表达式必然包含 $(x-x_1)(x-x_2)$ 结构。系数 $a$ 决定了抛物线的开口方向和宽窄,是唯一的待定系数。

讲法
适合:逻辑抽象能力强、擅长代数推导的学生 从“根与因式”的关系切入。先复习一元二次方程 $ax^2+bx+c=0$ 的求根公式,指出根 $x_1, x_2$ 满足 $a(x-x_1)(x-x_2)=0$。强调函数 $y=ax^2+bx+c$ 与方程 $ax^2+bx+c=0$ 的联系:令 $y=0$ 即得方程。因此,函数表达式可以直接写成 $y=a(x-x_1)(x-x_2)$。通过对比一般式 $ax^2+bx+c$ 和交点式,让学生看到 $b$ 和 $c$ 是如何由 $x_1, x_2$ 和 $a$ 决定的(韦达定理的逆向思维)。
讲法
适合:形象思维好、依赖几何直观的学生 从“图像特征”切入。画出抛物线,标出与 $x$ 轴的两个交点 $A(x_1, 0)$ 和 $B(x_2, 0)$。告诉学生:这两个点是“锚点”,锁定了抛物线在 $x$ 轴上的位置。剩下的问题就是“抛物线有多胖/多瘦”以及“开口朝哪”,这由系数 $a$ 决定。如果知道第三个点(如顶点或 $y$ 轴截距),就能确定 $a$。用“搭帐篷”比喻:$x_1, x_2$ 是两根桩子,$a$ 决定帐篷的高度(顶点纵坐标)和形状。
适合:记忆口诀、喜欢步骤化操作的学生** 提供“三步走”口诀: 1. **找零点
令 $y=0$,解出 $x_1, x_2$(若已知则直接写)。 2. 写骨架:写下 $y=a(x-x_1)(x-x_2)$。 3. 定系数:代入一个非零点的坐标 $(x_0, y_0)$,解出 $a$。 强调:只要知道两个零点和任意一个其他点,就能唯一确定抛物线。
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练一道
基础题
已知二次函数图像与 $x$ 轴交于 $(-1, 0)$ 和 $(3, 0)$,且过点 $(0, -3)$,求解析式。
变式
已知二次函数 $y=x^2+mx+n$ 的图像与 $x$ 轴交于 $A, B$ 两点,且 $A, B$ 关于 $y$ 轴对称,顶点为 $(0, -4)$,求解析式。
试试手自己判
检测题
二次函数图像与 $x$ 轴交于 $(1, 0)$ 和 $(-3, 0)$,且顶点纵坐标为 $-4$,求该函数解析式。
看答案和判分标准
答案:$y=x^2+2x-3$
判对标准:
1. 正确设出 $y=a(x-1)(x+3)$(2分)。
2. 正确求出对称轴 $x=-1$,并得出顶点横坐标为 $-1$(2分)。
3. 正确代入顶点 $(-1, -4)$ 求出 $a=1$(3分)。
4. 最终展开或保留因式形式正确(3分)。
*(若学生用一般式 $y=ax^2+bx+c$ 求解,只要过程正确、结果一致,同样给满分)
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