待定系数法是一种用于求解二次函数解析式的常用方法。它的基本思想是根据已知的条件,设定二次函数的一般形式或顶点式,然后通过代入已知点或利用顶点、对称轴等信息,求出待定系数的值,从而得到二次函数的具体形式。以下是使用待定系数法求二次函数解析式的步骤:
设定二次函数解析式
根据已知条件选择合适的二次函数形式。常见的形式包括一般式 $y = ax^2 + bx + c$,顶点式 $y = a(x - h)^2 + k$,以及交点式 $y = a(x - x_1)(x - x_2)$,其中 $a \neq 0$。
代入已知条件
将已知的点或信息代入设定的二次函数解析式中,得到关于待定系数 $a$、$b$、$c$(或 $h$、$k$、$x_1$、$x_2$)的方程或方程组。
求解方程组
解这个方程或方程组,求出待定系数的具体数值。
还原解析式
将求得的待定系数代入二次函数解析式中,得到最终的二次函数解析式。
示例
示例1:已知三点求二次函数解析式
已知二次函数图像经过点 (1,0),(-1,-4) 和 (0,-3),求这个二次函数解析式。
设定解析式
设二次函数的解析式为 $y = ax^2 + bx + c$。
代入已知点
代入点 (1,0):$0 = a(1)^2 + b(1) + c$ 即 $a + b + c = 0$。
代入点 (-1,-4):$-4 = a(-1)^2 + b(-1) + c$ 即 $a - b + c = -4$。
代入点 (0,-3):$-3 = a(0)^2 + b(0) + c$ 即 $c = -3$。
求解方程组
方程组为:
$$
\begin{cases}
a + b + c = 0 \\
a - b + c = -4 \\
c = -3
\end{cases}
$$
解得:$a = 1$,$b = 2$,$c = -3$。
还原解析式
所以二次函数解析式为 $y = x^2 + 2x - 3$。
示例2:已知顶点求二次函数解析式
已知抛物线的顶点坐标为 (2,3),且经过点 (3,1),求其解析式。
设定解析式
设二次函数的解析式为 $y = a(x - 2)^2 + 3$。
代入已知点
代入点 (3,1):$1 = a(3 - 2)^2 + 3$ 即 $a + 3 = 1$。
求解方程组
解得:$a = -2$。
还原解析式
所以二次函数解析式为 $y = -2(x - 2)^2 + 3$,即 $y = -2x^2 + 8x - 5$。
通过以上步骤,可以灵活地使用待定系数法求解二次函数的解析式。根据已知条件的不同,可以选择合适的形式进行设定,并通过代入和求解方程组得到解析式。