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顶点

二次函数

日本学年参考:数学I

学习内容

本节学习通过配方法将二次函数化为顶点式,进而确定抛物线的顶点坐标与对称轴方程。这是准确绘制函数图像以及分析函数极值的核心步骤。学习前,建议先巩固多项式展开与因式分解的基础知识。

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要点

从这个顶点式中可以直接看出抛物线的顶点坐标 (p,q)(p, q)。常用于绘制图像以及确定最大值或最小值。

y=a(x−p)2+q  ⟹  (p,q)y = a(x - p)^2 + q \implies (p, q)

通过配方化为 ()2( )^2 的形式,可以将一般的二次函数转化为易于读取顶点和对称轴的表达式。

y=ax2+bx+c=a(x+b2a)2−b2−4ac4ay = ax^2 + bx + c = a\left(x + \frac{b}{2a}\right)^2 - \frac{b^2 - 4ac}{4a}

这是根据系数 a,b,ca, b, c 直接计算二次函数 y=ax2+bx+cy = ax^2 + bx + c 顶点坐标的公式。适合在想要省略配方步骤时使用。

(−b2a,  −b2−4ac4a)\left(-\frac{b}{2a}, \; -\frac{b^2 - 4ac}{4a}\right)

这是将抛物线左右对称平分的垂直中心线(对称轴)方程,其位置与顶点的 xx 坐标完全相同。

x=−b2ax = -\frac{b}{2a}

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