二次函数的图像和性质

时间:2025-02-14 12:27:58 单机游戏

二次函数的一般形式为 $y = ax^2 + bx + c$,其中 $a, b, c$ 是常数,且 $a \neq 0$。二次函数的图像是一条抛物线,其性质如下:

定义域 :二次函数的定义域是全体实数 $\mathbb{R}$。

值域

当 $a > 0$ 时,抛物线开口向上,值域为 $[\frac{4ac - b^2}{4a}, +\infty)$。

当 $a < 0$ 时,抛物线开口向下,值域为 $(-\infty, \frac{4ac - b^2}{4a}]$。

奇偶性

当 $b = 0$ 时,二次函数为偶函数,即 $f(-x) = f(x)$。

当 $b \neq 0$ 时,二次函数为非奇非偶函数。

对称轴:

抛物线的对称轴为直线 $x = -\frac{b}{2a}$。

顶点:

抛物线的顶点坐标为 $\left(-\frac{b}{2a}, \frac{4ac - b^2}{4a}\right)$。

与坐标轴的交点

与 $y$ 轴的交点为 $(0, c)$。

与 $x$ 轴的交点个数取决于判别式 $\Delta = b^2 - 4ac$:

当 $\Delta > 0$ 时,抛物线与 $x$ 轴有两个交点。

当 $\Delta = 0$ 时,抛物线与 $x$ 轴有一个交点。

当 $\Delta < 0$ 时,抛物线与 $x$ 轴没有交点。

开口方向

当 $a > 0$ 时,抛物线开口向上。

当 $a < 0$ 时,抛物线开口向下。

单调性

当 $a > 0$ 时,函数在对称轴左侧单调递减,在对称轴右侧单调递增。

当 $a < 0$ 时,函数在对称轴左侧单调递增,在对称轴右侧单调递减。

周期性:

二次函数不具有周期性。

解析式:

二次函数有三种常见的解析式形式:

一般式:$y = ax^2 + bx + c$。

顶点式:$y = a(x - h)^2 + k$。

交点式:$y = a(x - x_1)(x - x_2)$。

通过以上性质,可以更好地理解和绘制二次函数的图像。