二次函数的定义
讲解
我们已经学过一次函数 y = kx + b,它的图像是一条直线。那么当自变量的次数变成 2,图像会变成什么样?先看看最简单的 y = x² 长什么样:
这条曲线叫抛物线。它和直线最大的不同:变化不是“匀速”的——x 离 0 越远,y 涨得越快,所以两侧越来越陡。x = 1 时 y = 1,x = 2 时 y = 4,x = 3 时 y = 9,翻倍再翻倍。正式定义:形如 y = ax² + bx + c(a、b、c 为常数,a ≠ 0)的函数叫做二次函数。a 叫二次项系数,b 叫一次项系数,c 叫常数项。
判断一个函数是不是二次函数,有两个条件“缺一不可”:① 化到最简后最高次数恰好是 2;② 二次项系数 a ≠ 0。比如 y = (x + 1)(x - 2) 看起来有三次的嫌疑,展开后是 x² - x - 2,其实是二次函数;而 y = 2x² + 1/x 带着分式,直接出局。
现实里能做什么
平方关系到处都是
正方形面积随边长变化、自由落体下落的距离随时间的平方增长、圆形光盘的面积随直径变化——只要两个量的关系是“平方”,背后就是二次函数。认得出它,你才知道该用哪套工具去算。
知识要点
- 判断二次函数的标准:化到最简后最高次数为 2,且二次项系数 a ≠ 0,两个条件缺一不可
- y = ax² + bx + c 中,a 叫二次项系数,b 叫一次项系数,c 叫常数项
- 自变量 x 的取值范围是全体实数
典型例题(点击展开题解)
例 1下列函数中,是二次函数的有哪些?① y = 3x² ② y = x³ + x…
下列函数中,是二次函数的有哪些?① y = 3x² ② y = x³ + x² + 1 ③ y = (x + 1)(x - 2) ④ y = 2x² + 1/x
- 判断标准:化到最简后,最高次数为 2,且二次项系数不为 0。两个条件缺一不可。
- ① y = 3x²:最高次数 2,a = 3 ≠ 0,是二次函数。
- ② y = x³ + x² + 1:最高次数是 3,不是二次函数。
- ③ 先展开:y = (x + 1)(x - 2) = x² - x - 2,最高次数 2,a = 1 ≠ 0,是二次函数。注意:没展开之前不要急着下结论。
- ④ y = 2x² + 1/x:含分式 1/x,不是多项式函数,不是二次函数。
① 和 ③ 是二次函数。判断时一定要先化简(如③),再同时检查"最高次数为 2"和"a ≠ 0"两个条件。
例 2已知函数 y = (m - 1)·x^(m² + 1) 是二次函数,求 m …
已知函数 y = (m - 1)·x^(m² + 1) 是二次函数,求 m 的值。
- 二次函数要求自变量的指数恰好是 2,所以:m² + 1 = 2
- 解得 m = ±1。
- 还要保证二次项系数不为 0:m - 1 ≠ 0,即 m ≠ 1
- 两个条件取交集,舍去 m = 1。
m = -1。这类题是"定义"考法的经典陷阱:指数条件与系数条件必须同时满足,漏掉 a ≠ 0 就会错。