二次函数

初中数学y = ax² + bx + c 的精确图像

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关于此实验

改变 a、b 和 c,观察抛物线如何立即变化。顶点、对称轴、根和 y 轴截距都会标出,并随着滑块的移动而更新。切换到顶点式,可以通过移动顶点来移动抛物线;也可以直接在图像上拖动顶点。

学习目标

  • 说明 a 如何改变抛物线的宽度和开口方向
  • 根据一般式求顶点和对称轴
  • 使用判别式预测实根的个数
  • 在一般式和顶点式之间进行转换

使用方法

  1. 1将 a 滑块移过零,观察抛物线如何从开口向上翻转为开口向下。
  2. 2只改变 b。注意顶点沿曲线移动,而 y 轴截距保持不变。
  3. 3切换到顶点式,并改变 h 和 k 来平移图像。
  4. 4找出 Δ 为零时的取值,并确认抛物线恰好与 x 轴相切。

模型

一般式和顶点式
顶点坐标
求根公式

假设

  • 所有数值均为精确值。显示的数值四舍五入到小数点后两位。
  • 仅显示实根。当 Δ < 0 时,根为复数,图像不会与 x 轴相交。

在课堂上试试这个实验

  1. Q1哪个参数决定抛物线向上还是向下开口?
  2. Q2固定 a 和 c,改变 b。图像上哪个点始终不动?
  3. Q3求一条顶点为 (2, -1) 且经过原点的抛物线。
  4. Q4Δ 的符号与 x 轴截点的数量有什么关系?

常见问题

a 会如何影响图像?

a 的符号决定开口方向,大小决定宽窄。|a| 越大,抛物线越窄。

为什么顶点的 x 坐标是 -b/2a?

抛物线是对称的,因此顶点位于两个根的中间;由求根公式可知,两根的平均值是 -b/2a。

可以输入精确值吗?

滑块以 0.1 或 0.5 为步长移动,足以应对大多数课本习题。拖动顶点时,它会以 0.1 为步长吸附。