顶点式(vertex form)是一种表示二次函数的形式。它的形式为y=a(x-h)^2+k,其中a、h、k分别代表二次函数的抛物线开口的方向、顶点的横坐标和纵坐标。
求一个函数的顶点式需要以下步骤:
1. 将二次函数化为标准式(standard form)y=ax^2+bx+c。
例如,y=2x^2+4x+5。
2. 将标准式中的x^2项配方,得到y=2(x^2+2x)+5-4。
3. 将括号中的式子完成平方,得到y=2[(x+1)^2-1]+1。
4. 将式子展开,得到y=2(x+1)^2-1。
这样,我们就得到了函数的顶点式,其中a=2,h=-1,k=-1。
顶点式的优势在于它可以更直观地展示函数的特征。例如,在上面的例子中,我们可以看出这个函数的抛物线开口朝上,顶点在横坐标为-1,纵坐标为-1的位置。我们还可以使用顶点式来求解函数的最值,因为顶点总是函数的最值点。
顶点式的求法是比较简单的,但在实际应用中,我们也要注意一些注意事项。我们需要确定函数的开口方向,即一次项系数的正负性,来判断函数的a值。我们需要注意在配方时,一次项系数需要乘以2,并在后面减去相应的值。我们还需要了解顶点式的应用及其与其他表示形式的转换。例如,我们可以将顶点式转换为标准式,从而更容易地求出函数的根与轴线。
综上所述,顶点式作为表达二次函数的形式之一,在数学中有着广泛的应用。它可以更直观、简洁地展示函数的特征,并且在求解函数的最值时起到了重要作用。
顶点式是解析几何中用来描述二次函数的一种形式,它的通用形式为y=a(x-h)2+k,其中a表示抛物线的开口方向和开口大小,h和k分别表示顶点的横坐标和纵坐标。求顶点的方法是将方程化简为标准形式y=ax2+bx+c,然后通过公式h=-b/2a,k=f(h)得到。
与x轴的交点是指抛物线与x轴交点的横坐标,也就是y=0时的x值。要求与x轴的交点就需要将顶点式转化为标准形式,然后再进行求解。
以y=2(x-3)2+1为例,将它展开得到y=2x2-12x+19,即为标准形式。要求与x轴的交点,就令y=0,解得x=3±√(19/2)。因此,这个抛物线与x轴相交于x=3+√19/2和x=3-√19/2两个点。
当然,求抛物线与x轴的交点还有另外一种方法,就是在顶点式中直接令y=0,然后解出x的值。对于y=a(x-h)2+k这个式子,令y=0得到a(x-h)2=-k,即(x-h)2=-k/a。由于开口方向为上,所以a>0,因此k/a<0。因为开口向上,所以该式没有实数解。所以该抛物线与x轴无交点。
要求一个抛物线与x轴的交点,可以先将顶点式转化为标准形式,然后令y=0解方程得到交点的横坐标;或者直接将顶点式中的y值设为0,解方程得到交点的横坐标。需要注意的是,对于开口向上或向下的抛物线,交点可能不存在或者有两个。