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配方法:一般式化顶点式

九年级 · 人教版九年级上册 · 知识点 06 / 10

讲解

顶点式好用,但实际题目里的函数经常长成一般式 y = ax² + bx + c 的样子,顶点藏起来了。配方法的任务,就是把一般式“翻译”回顶点式。先用图形找感觉——拿 y = x² - 4x + 3 开刀:

代数上怎么一步步配?以 y = x² - 4x + 3 为例,口诀是“提 a、配平方、补常数”:第一步,加减一次项系数一半的平方,即加上 4 再减去 4:y = (x² - 4x + 4) - 4 + 3;第二步,前三项正好是完全平方 (x - 2)²;第三步,合并常数:y = (x - 2)² - 1。和图形分析的结论完全一致。

对一般式 y = ax² + bx + c 配方,得到顶点式 y = a(x + b/2a)² + (4ac - b²)/4a。于是有了通用公式:对称轴 x = -b/2a,顶点 (-b/2a, (4ac - b²)/4a)。考试时两种方法都可以用:配方稳(不易错但慢),公式快(要背准)。建议平时用配方练手感,考场用公式抢时间。

现实里能做什么

把数据表格变成决策

拿到一堆成本和产量的实测数据,拟合出一个一般式之后,第一件事就是配方——把“一堆系数”变成“最优产量是多少”这个能直接用的结论。

知识要点

  • 配方口诀:"提 a、配平方、补常数"
  • 顶点坐标公式:(-b/2a, (4ac - b²)/4a)
  • 对称轴公式:x = -b/2a,建议与顶点公式一起记牢

典型例题(点击展开题解)

例 1用配方法把 y = x² - 4x + 3 化为顶点式,并写出顶点坐标。
用配方法把 y = x² - 4x + 3 化为顶点式,并写出顶点坐标。
  1. 第一步:加上再减去一次项系数一半的平方,即 (4/2)² = 4:
    y = (x² - 4x + 4) - 4 + 3
  2. 第二步:前三项组成完全平方:
    y = (x - 2)² - 1
  3. 第三步:读出顶点。对照 y = a(x - h)² + k,h = 2,k = -1。
顶点式 y = (x - 2)² - 1,顶点 (2, -1),对称轴 x = 2。配方的本质就是"凑"一个完全平方,多练几道形成手感。
例 2求抛物线 y = 2x² + 4x - 1 的顶点坐标。
求抛物线 y = 2x² + 4x - 1 的顶点坐标。
  1. 方法一(配方):提出二次项系数 2:
    y = 2(x² + 2x) - 1
  2. 括号内配上 1²:
    y = 2(x² + 2x + 1 - 1) - 1 = 2(x + 1)² - 3
  3. 顶点为 (-1, -3)。
  4. 方法二(公式):x = -b/2a = -4/4 = -1,代入得 y = 2 - 4 - 1 = -3。两种方法结果一致。
顶点 (-1, -3)。注意配方时提出 a 后,加减的常数要在括号内"乘回 a"再拿到括号外,这是配方最常见的计算错误点。

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