如何绘制二次方程

作者: Virginia Floyd
创建日期: 9 八月 2021
更新日期: 1 七月 2024
Anonim
01一元二次方程        初中数学初三
视频: 01一元二次方程 初中数学初三

内容

ax + bx + c 或 a (x - h) + k 形式的二次方程的图形是抛物线(U 形曲线)。绘制这样的方程,你需要找到抛物线的顶点,它的方向以及与X轴和Y轴的交点。如果给出一个相对简单的二次方程,那么你可以用不同的值来代替“x” ”进去,找到“y”对应的值,建图...

脚步

  1. 1 二次方程可以写成标准形式和非标准形式。 您可以使用任何类型的方程来绘制二次方程(绘制方法略有不同)。通常,在问题中,二次方程以标准形式给出,但本文将告诉您有关编写二次方程的两种类型。
    • 标准形式:f(x)=ax+bx+c,其中a、b、c为实数,a≠0。
      • 例如,标准形式的两个方程:f (x) = x + 2x + 1 和 f (x) = 9x + 10x -8。
    • 非标准形式:f(x)=a(x-h)+k,其中a、h、k为实数,a≠0。
      • 例如,两个非标准形式的方程:f (x) = 9 (x - 4) + 18 和 -3 (x - 5) + 1。
    • 要绘制任何类型的二次方程,首先需要找到坐标为 (h, k) 的抛物线的顶点。标准形式方程中抛物线顶点坐标的计算公式为:h=-b/2a和k=f(h);非标准形式的方程中抛物线的顶点坐标可以直接从方程中得到。
  2. 2 要绘制图形,您需要找到系数 a、b、c(或 a、h、k)的数值。 在大多数问题中,二次方程都给出了系数的数值。
    • 例如,在标准方程中 f (x) = 2x + 16x + 39 a = 2, b = 16, c = 39。
    • 例如,在非标准方程中 f (x) = 4 (x - 5) + 12,a = 4,h = 5,k = 12。
  3. 3 使用以下公式计算标准方程中的 h(在非标准中已经给出): h = -b / 2a。
    • 在我们的标准方程示例中,f (x) = 2x + 16x + 39 h = -b / 2a = -16/2 (2) = -4。
    • 在我们的非标准方程示例中,f (x) = 4 (x - 5) + 12 h = 5。
  4. 4 在标准方程中计算 k(在非标准中它已经给出)。 记住k = f(h),也就是说,你可以通过将找到的h的值而不是“x”代入原始方程来找到k。
    • 您发现 h = -4(对于标准方程)。要计算 k,请将此值替换为“x”:
      • k = 2 (-4) + 16 (-4) + 39。
      • k = 2 (16) - 64 + 39。
      • k = 32 - 64 + 39 = 7
    • 在非标准方程中,k = 12。
  5. 5 在坐标平面上绘制一个坐标为 (h, k) 的顶点。 h 沿 X 轴绘制,k 沿 Y 轴绘制。抛物线的顶部要么是最低点(如果抛物线朝上)要么是最高点(如果抛物线朝下)。
    • 在我们的标准方程示例中,顶点的坐标为 (-4, 7)。在坐标平面上绘制该点。
    • 在我们的自定义方程示例中,顶点的坐标为 (5, 12)。在坐标平面上绘制该点。
  6. 6 绘制抛物线的对称轴(可选)。 对称轴穿过平行于 Y 轴(即严格垂直)的抛物线顶点。对称轴将抛物线一分为二(即抛物线关于该轴镜像对称)。
    • 在我们的示例标准方程中,对称轴是一条平行于 Y 轴并通过点 (-4, 7) 的直线。虽然这条线不是抛物线本身的一部分,但它给出了抛物线对称性的概念。
  7. 7 确定抛物线的方向 - 向上或向下。 这很容易做到。如果系数“a”为正,则抛物线向上;如果系数“a”为负,则抛物线向下。
    • 在我们的标准方程示例中,f (x) = 2x + 16x + 39,抛物线向上,因为 a = 2(正系数)。
    • 在我们的非标准方程 f (x) = 4 (x - 5) + 12 的示例中,抛物线也指向上方,因为 a = 4(正系数)。
  8. 8 如有必要,定位并绘制 x 截距。 在绘制抛物线时,这些要点会很有帮助。可以有两个、一个或没有(如果抛物线指向上方且其顶点位于 X 轴上方,或者抛物线指向下方且其顶点位于 X 轴下方)。要计算与 X 轴交点的坐标,请执行以下操作:
    • 将方程设置为零:f (x) = 0 并求解。这种方法适用于简单的二次方程(尤其是非标准方程),但对于复杂的方程可能非常困难。在我们的例子中:
      • f (x) = 4 (x - 12) - 4
      • 0 = 4 (x - 12) - 4
      • 4 = 4 (x - 12)
      • 1 = (x - 12)
      • √1 = (x - 12)
      • +/- 1 = x -12。抛物线与 X 轴的交点具有坐标 (11,0) 和 (13,0)。
    • 分解标准形式的二次方程:ax + bx + c = (dx + e) (fx + g),其中dx × fx = ax,(dx × g + fx × e) = bx,e × g = C。然后将每个二项式设置为 0 并找到“x”的值。例如:
      • x + 2x + 1
      • = (x + 1) (x + 1)
      • 在这种情况下,抛物线与坐标为 (-1,0) 的 x 轴有一个交点,因为在 x + 1 = 0 x = -1。
    • 如果您无法分解方程,请使用二次公式求解:x = (-b +/- √ (b - 4ac)) / 2a。
      • 例如:-5x + 1x + 10。
      • x = (-1 +/- √ (1 - 4 (-5) (10))) / 2 (-5)
      • x = (-1 +/- √ (1 + 200)) / - 10
      • x = (-1 +/- √ (201)) / - 10
      • x = (-1 +/- 14.18) / - 10
      • x = (13.18 / -10) 和 (-15.18 / -10)。抛物线与 X 轴的交点坐标为 (-1,318,0) 和 (1,518,0)。
      • 在我们的示例中,标准形式的方程为 2x + 16x + 39:
      • x = (-16 +/- √ (16 - 4 (2) (39))) / 2 (2)
      • x = (-16 +/- √ (256 - 312)) / 4
      • x = (-16 +/- √ (-56) / - 10
      • 由于不可能提取负数的平方根,因此在这种情况下抛物线不与 X 轴相交。
  9. 9 根据需要定位并绘制 y 轴截距。 这很容易 - 将 x = 0 代入原始方程并找到“y”的值。 Y 轴截距始终相同。注:在标准形式的方程中,交点的坐标为(0, s)。
    • 例如,二次方程 2x + 16x + 39 的抛物线在坐标为 (0, 39) 的点与 Y 轴相交,因为 c = 39。但这可以计算:
      • f (x) = 2x + 16x + 39
      • f (x) = 2 (0) + 16 (0) + 39
      • f (x) = 39,即该二次方程的抛物线在坐标(0, 39)处与Y轴相交。
    • 在我们的非标准方程 4 (x - 5) + 12 示例中,y 截距计算如下:
      • f (x) = 4 (x - 5) + 12
      • f (x) = 4 (0 - 5) + 12
      • f (x) = 4 (-5) + 12
      • f (x) = 4 (25) + 12
      • f (x) = 112,即该二次方程的抛物线在坐标(0, 112)处与Y轴相交。
  10. 10 您已经找到(并绘制了)抛物线的顶点、方向以及与 X 轴和 Y 轴的交点。 您可以从这些点构建抛物线或查找并绘制其他点,然后才构建抛物线。为此,将多个 x 值(在顶点的任一侧)插入原始方程以计算相应的 y 值。
    • 让我们回到方程 x + 2x + 1。您已经知道,该方程的图形与 X 轴的交点是坐标为 (-1,0) 的点。如果抛物线与 X 轴只有一个交点,那么这就是抛物线在 X 轴上的顶点,在这种情况下,一个点不足以构建正则抛物线。所以找一些额外的点。
      • 假设 x = 0,x = 1,x = -2,x = -3。
      • x = 0: f (x) = (0) + 2 (0) + 1 = 1. 点坐标: (0,1).
      • x = 1: f (x) = (1) + 2 (1) + 1 = 4. 点坐标: (1,4).
      • x = -2: f (x) = (-2) + 2 (-2) + 1 = 1. 点坐标: (-2,1).
      • x = -3: f (x) = (-3) + 2 (-3) + 1 = 4. 点坐标: (-3,4).
      • 在坐标平面上绘制这些点并绘制一条抛物线(用 U 形曲线连接这些点)。请注意抛物线是绝对对称的——抛物线一个分支上的任何点都可以镜像(相对于对称轴)到抛物线的另一个分支上。这将节省您的时间,因为您不需要计算抛物线两个分支上的点的坐标。

提示

  • 四舍五入小数(如果这是老师的要求) - 这就是您构建正确抛物线的方式。
  • 如果在 f (x) = ax + bx + c 中,系数 b 或 c 为零,则方程中没有这些系数的项。例如,12x + 0x + 6 变为 12x + 6,因为 0x 是 0。