一元二次函数与方程 · 中四

二次式如何藏在实际问题里

许多应用题,面积、抛出的物体、利润,一旦你为未知量命名,就会变成二次方程,因为有两个量相乘,或出现了平方项。

平方项从何而来

只要两个变化的量相乘,二次式就会出现。若长方形的长是 x + 3、宽是 x,面积 x(x + 3) = x² + 3x 就已经是二次式了。

向上抛出的球也一样:它的高度通过一个平方项随时间变化,所以运动轨迹画出一条抛物线。

两个答案,但问题只取一个

由于二次式可能有两个根,解实际问题往往会得到两个值,而工作的一部分就是判断哪一个合理。长度为 −5 cm 或时间为 −2 s 在数学上成立,但在现实中不可能,所以要舍去。

当题目问最大面积或最大高度时,答案就藏在抛物线的转折点,因为那里正是曲线达到最高值或最低值的地方。

识破隐藏的二次式

面积、乘积、最大、最小,或物体的上升与下落这些字眼,都是底下藏着二次式的强烈提示。最常见的失误是给出两个代数答案,而实际上只有一个符合情境,结果为那个不可能的答案失分。

另一个是去求高度为零的地方,而题目其实要的是最高点,也就是转折点,而不是根。

资料来源:DSKP KSSM Mathematics Form 4 and 5 (Versi English)

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常见问题

怎么判断一道应用题需要用二次方程来解?

留意题目中是否有两个未知量相乘,例如面积问题中的“长 × 宽”,或某个量自己乘自己,例如自由落体问题中的“时间的平方”。一旦你用字母表示未知数,这样的乘积自然就会产生 x² 项,提示你需要用二次方程来求解。

解出方程后,为什么有时要舍去其中一个根?

现实中的量,例如长度、时间或物品数量,都不能是负数,所以二次方程的应用题往往会算出两个数学上的根,但通常只有一个符合实际情况。解题后务必把两个根都代回情境检查,并舍去负数或不合理的那一个。

从题目文字建立二次方程时,常见的错误是什么?

学生常常设了未知数,却忘记用同一个未知数表示第二个量,例如宽是 x,而“长比宽多 5 cm”应写成 x + 5,而不是另设一个变量。这个失误会把原本可解的单变量二次方程,变成无法求解的双变量方程,是很常见的建模错误。

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