數學複習講義
高中段考銜接 · 18

二次函數與頂點

配方法不只解方程式,也能找拋物線的頂點。

二次函數與頂點示意圖
本頁重點示意圖
觀念 1

拋物線的開口與寬窄

y=ax²+bx+c中,a>0向上、a<0向下;|a|越大越窄。

老師示範

比較y=x²與y=-2x²。

  1. 第一個a=1,開口向上。
  2. 第二個a=-2,開口向下。
  3. |-2|較大,因此第二個較窄。

學生練習

判斷y=-3x²+2x+1的開口方向。

完整詳解

  1. 二次項係數a=-3<0。
  2. 所以開口向下。
觀念 2

頂點式

y=a(x-h)²+k的頂點是(h,k),對稱軸是x=h。括號內符號要反讀。

老師示範

求y=2(x-3)²+5的頂點。

  1. h=3、k=5。
  2. 頂點(3,5),對稱軸x=3。
  3. a>0,所以最小值是5。

學生練習

求y=-(x+2)²+4的頂點。

完整詳解

  1. x+2=x-(-2)。
  2. 頂點(-2,4),對稱軸x=-2。
  3. 開口向下,最大值4。
觀念 3

配方法找頂點

把一般式改寫成頂點式,就能直接讀出頂點。

老師示範

求y=x²+6x+5的頂點。

  1. y=(x²+6x+9)-9+5。
  2. =(x+3)²-4。
  3. 頂點是(-3,-4)。

學生練習

求y=x²-8x+7的頂點。

完整詳解

  1. y=(x-4)²-16+7。
  2. =(x-4)²-9。
  3. 頂點(4,-9)。
觀念 4

頂點快速公式

一般式的頂點橫坐標x=-b/(2a),再代回函數求y。

老師示範

求y=2x²-8x+3的頂點。

  1. x=-(-8)/(2*2)=2。
  2. 代回得y=8-16+3=-5。
  3. 頂點(2,-5)。

學生練習

求y=-x²+6x-4的頂點。

完整詳解

  1. x=-6/(2*-1)=3。
  2. 代回得到y=5。
  3. 頂點(3,5)。
觀念 5

最大值與最小值

開口向上時頂點是最小值;開口向下時頂點是最大值。

老師示範

求y=-2(x-1)²+7的最大值。

  1. a=-2<0,開口向下。
  2. 頂點(1,7)。
  3. 所以最大值是7,發生在x=1。

學生練習

求y=3(x+2)²-5的最小值。

完整詳解

  1. 開口向上。
  2. 頂點(-2,-5),所以最小值-5。
觀念 6

微分找頂點(延伸)

x²微分成2x,x微分成1,常數微分成0。頂點處斜率為0,因此令y′=0。

老師示範

用微分求y=2x²-8x+3的頂點。

  1. y′=4x-8。
  2. 令4x-8=0,得x=2。
  3. 代回得y=-5,所以頂點(2,-5)。

學生練習

用微分求y=x²-6x+2的頂點。

完整詳解

  1. y′=2x-6=0,所以x=3。
  2. 代回得到y=-7。
  3. 頂點(3,-7)。
容易錯:微分是額外技巧;考題若指定配方法,仍要使用指定方法。