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高级数学 · 主题

二次函数结构与判别式

二次函数看起来很熟悉,却仍可能让你不确定题目到底要哪一种形式。

本页内容
  1. 你需要先会什么?
  2. 示范例题
  3. 应该按什么顺序学习?
  4. 哪些陷阱最常见?
  5. 如何使用练习?

本模块把二次函数看成有多种写法的同一个东西:标准形式 ax² + bx + c、完成平方形式、因式分解形式,以及图像。附加数学很少只要求你“解方程”。题目更常要你判断交点情况、求字母的取值范围、找转折点(turning point),或根据已知条件写出方程。

你考试年份的准确措辞和给定公式,请到 Cambridge 网站查看最新的 IGCSE Additional Mathematics 0606 课程大纲。附加数学学习指南会告诉你本模块在整体中的位置。

你需要先会什么?

你需要会展开括号、分解简单的二次式,并用公式解二次方程。分数和负数也要有把握,因为本模块多数错误都是符号错误。先学过函数与限制条件会有帮助,但不是必须。

示范例题

考虑 y = x² − 6x + 5,回答三件事:它的根、它的转折点,以及直线 y = −5 是否碰到它。

根: x² − 6x + 5 = (x − 1)(x − 5),所以根(roots)是 1 和 5。

转折点: 完成平方。x² − 6x + 5 = (x − 3)² − 9 + 5 = (x − 3)² − 4。转折点是 (3, −4),最小值是 −4。

直线 y = −5: 令 x² − 6x + 5 = −5,得 x² − 6x + 10 = 0。判别式(discriminant)是 36 − 40 = −4,为负,所以直线与曲线没有交点。这与最小值 −4 吻合,因为曲线从未降到 −5。

检查: 当 x = 3 时,原式为 9 − 18 + 5 = −4,与完成平方后的结果一致。

同一个二次函数回答了三个不同的问题,三个答案还互相吻合。学会用这种方式互相验证,就是本模块的重点。

应该按什么顺序学习?

  1. 完成平方时不丢系数:能直接显示转折点和最小值的形式。
  2. 用判别式判断交点情况:不必解方程,就能知道直线与曲线相交几次。
  3. 由根还原二次方程:反方向的思路,用根的和与积。
  4. 把转折点与最小值联系起来:从完成平方形式读出最大值、最小值和值域。
  5. 解重根的参数条件:把判别式与含字母的代数结合起来。

然后做综合练习。当重根和因式都感觉自然之后,再学多项式的因式与余数。

哪些陷阱最常见?

  • 完成平方时,忘了把多出的常数乘上 x² 的系数。
  • 在方程还没整理成“= 0”之前就读取判别式。
  • 把因式 (x + 3) 与根 x = −3 混淆,或在根的和与积中弄反符号。
  • 把最小值写成 x 坐标,或者反过来。
  • 把“有相等的实根”和“判别式为零”当成两个不同的条件。

如何使用练习?

先在纸上做每一题,再打开答案。像考试一样写出步骤,然后用二次函数结构探索器改变系数、观察图像来验证答案。

把每个失误按类型(符号、系数、用错形式)记进错题记录与重测队列,让下一次练习针对习惯而不是某一道题。如果你总是选错方法,可以在线上一对一附加数学补习里请老师一起看这份记录,带你做陌生题目。

资料来源

  1. Cambridge IGCSE Additional Mathematics 0606 课程大纲页面

更新于:

下一步

如果你在课堂上能跟上每种二次函数方法,却仍不知道该从哪一种开始,一对一的老师可以陪你做陌生题目,并示范如何选择方法。

一小时付费试听课,按所安排老师确认的收费,RM80 起。

补习由家长或监护人安排。用 WhatsApp 把这页发给他们,他们就可以替你咨询。

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