二次函数的交点式是一种表达形式,用于表示二次函数与x轴的交点。它的演变过程如下:
顶点式
通过配方法将二次函数的一般式转化为完全平方形式,从而得到顶点式。顶点式通常表示为 $y = a(x - h)^2 + k$,其中 $(h, k)$ 是抛物线的顶点坐标。
交点式
如果二次函数 $y = ax^2 + bx + c$ 与x轴有两个交点 $(x_1, 0)$ 和 $(x_2, 0)$,则 $x_1$ 和 $x_2$ 是一元二次方程 $ax^2 + bx + c = 0$(其中 $a \neq 0$)的两个实数根。根据二次方程的根与系数的关系,二次函数可以表示为交点式 $y = a(x - x_1)(x - x_2)$。
推导过程
设二次函数 $y = ax^2 + bx + c$ 与x轴有两个交点,即方程 $ax^2 + bx + c = 0$ 有两个根 $x_1$ 和 $x_2$。
根据韦达定理,有 $x_1 + x_2 = -\frac{b}{a}$ 和 $x_1 x_2 = \frac{c}{a}$。
将这些值代入一般式,得到 $y = a(x^2 - (x_1 + x_2)x + x_1 x_2)$。
进一步化简,得到 $y = a(x - x_1)(x - x_2)$。这就是二次函数的交点式。
总结:
顶点式是通过配方法将一般式转化为完全平方形式得到。
交点式是通过将二次函数与x轴的交点视为方程的根,并利用根与系数的关系得到。
交点式在解析几何中非常有用,因为它直接给出了抛物线与x轴交点的信息,并且可以方便地用于进一步的分析或计算。