2026年智慧学习导学练九年级数学全一册人教版第59页答案
1. 二次函数 $ y = ax^2 + bx + c $ 与 $ x $ 轴的交点横坐标,对应一元二次方程 $ ax^2 + bx + c = 0 $ 的什么?
2. 如何用判别式判断抛物线与 $ x $ 轴的交点个数?
3. 阅读教材第48页例2,完成以下问题:
(1) 方程 $ x^2 - 2x - 2 = 0 $ 对应的二次函数是什么?
(2) 如何通过函数图象初步估算方程的根?
(3) “二分法”缩根的步骤是什么?(用自己的话总结)
(4) 为什么取2和3的平均数2.5,能缩小根的范围?
自主完成例2的另一个根(-1到0之间的根)的缩根过程,验证 $ x_1 \approx -0.7 $ 的结论。
合作学习
利用函数图象求方程 $ x^2 - 2x - 2 = 0 $ 的根的近似数(结果保留小数点后一位)。

答案

1. 二次函数y=ax²+bx+c与x轴的交点横坐标,对应一元二次方程ax²+bx+c=0的实数根。
2. 对于一元二次方程ax²+bx+c=0,判别式Δ=b²-4ac:当Δ>0时,抛物线与x轴有2个交点;当Δ=0时,抛物线与x轴有1个交点;当Δ<0时,抛物线与x轴没有交点。
3. (1) 对应的二次函数是y=x²-2x-2。
(2) 画出对应的二次函数图象,观察图象与x轴交点的横坐标,得到方程根的大致范围。
(3) 先确定根所在的区间,区间两端点对应的函数值异号,不断取区间中点计算中点处的函数值,根据函数值的符号将根所在区间缩小为原来的一半,重复操作直到区间长度满足精度要求,取近似值作为方程的根。
(4) 因为2和3之间的根满足f(2)<0,f(3)>0,计算f(2.5)得到f(2.5)<0,说明根在2.5和3之间,区间长度从1缩小到0.5,所以缩小了根的范围。
合作学习:画出函数$y=x^2 -2x -2$的图象,它与x轴的公共点的横坐标大约是-0.7,2.7,所以方程$x^2 -2x -2=0$的根为$x_1≈-0.7,x_2≈2.7$。
通过不断缩小根所在的范围,估计一元二次方程的根.
(1)对应函数$y=x^2 - 2x - 2$,求它与$x$轴交点的横坐标,即方程$x^2 - 2x - 2 = 0$的根.
(2)因为$f(1)=1 - 2 - 2=-3<0$,
$f(2)=4 - 4 - 2=-2<0$,
$f(3)=9 - 6 - 2=1>0$
所以一个根在2,3之间.
(3)①取2,3的平均数$m=2.5$,
$f(2.5)=6.25 - 5 - 2=-0.75<0$,
因为$f(2.5)<0,f(3)>0$,所以根在2.5,3之间.
②取2.5,3的平均数$m=2.75$,
$f(2.75)=7.5625 - 5.5 - 2=0.0625>0$,
因为$f(2.5)<0,f(2.75)>0$,所以根在2.5,2.75之间.
③取2.5,2.75的平均数$m=2.625$,
$f(2.625)\approx -0.359<0$,根在2.625,2.75之间.
此时$2.75 - 2.625=0.125$,接近0.1,取平均数的近似值:$x_1\approx 2.7$.
类比完成另一个根(-1到0之间的根)缩根过程,得$x_2\approx -0.7$.
方程$x^2 - 2x - 2 = 0$的近似根(精确到0.1)$x_1\approx 2.7,x_2\approx -0.7$.
归纳用函数图象求方程近似根(保留小数点后一位)的步骤:
(1)转化函数:将方程$ax^2+bx+c=0$转化为二次函数$y=ax^2+bx+c$.
(2)画图定界:画出函数图象,确定根所在的大致范围$a,b$(满足$f(a)· f(b)<0$).
(3)二分缩根:取范围端点的平均数$m=\frac{a+b}{2}$,计算$f(m)$,根据符号缩小区间:
若$f(m)· f(a)<0$,则根在$a,m$之间;
若$f(m)· f(b)<0$,则根在$m,b$之间.
(4)精度验证:重复步骤(3),直到范围两端点的差的绝对值$<0.1$,取平均数作为近似根.
(5)验证结果:代入原方程,验证误差满足要求.

解析

【分析】
这组题目围绕二次函数与一元二次方程的关联逐层设计,解题思路如下:首先回忆核心对应关系,二次函数与x轴交点的横坐标就是对应一元二次方程的实数根,判别式同时决定方程根的个数和抛物线与x轴的交点个数;求近似根时,先通过画函数图象确定根的大致区间,再利用二分法,每次取区间中点计算函数值,根据函数值符号缩小区间,直到区间长度满足精度要求即可得到近似根,按照“概念回忆→方法梳理→实操计算”的顺序逐步解答即可。
【解析】
1. 当二次函数$y=ax^2+bx+c$的图象与x轴相交时,交点纵坐标为0,令$y=0$即可得到一元二次方程$ax^2+bx+c=0$,因此交点的横坐标就是该方程的实数根。
2. 一元二次方程$ax^2+bx+c=0$的判别式$\Delta=b^2-4ac$:
①当$\Delta>0$时,方程有两个不相等的实数根,对应抛物线与x轴有2个交点;
②当$\Delta=0$时,方程有两个相等的实数根,对应抛物线与x轴有1个交点;
③当$\Delta<0$时,方程没有实数根,对应抛物线与x轴没有交点。
3. (1) 令二次函数$y=0$即可得到对应一元二次方程,因此$x^2-2x-2=0$对应的二次函数为$y=x^2-2x-2$。
(2) 先画出二次函数$y=x^2-2x-2$的图象,观察图象与x轴交点的横坐标所在的区间,即可得到方程根的大致范围。
(3) 二分法缩根步骤:首先确定根所在的初始区间,要求区间两端点对应的函数值符号相反;接着不断取区间的中点,计算中点处的函数值,根据函数值的符号将根所在的区间缩小为原来的一半;重复上述操作直到区间长度满足精度要求,最后取区间的近似值作为方程的根。
(4) 已知根在2和3之间时,$f(2)=-2<0$,$f(3)=1>0$,计算得$f(2.5)=-0.75<0$,说明根在函数值异号的2.5和3之间,原区间长度为1,缩小后的区间长度为0.5,因此缩小了根的范围。
-1到0之间根的缩根过程:
已知根在区间$(-1,0)$内,计算得$f(-1)=1+2-2=1>0$,$f(0)=0-0-2=-2<0$,满足两端点函数值异号:
①取-1和0的平均数$m=-0.5$,$f(-0.5)=0.25+1-2=-0.75<0$,因$f(-1)>0,f(-0.5)<0$,根缩小到$(-1,-0.5)$区间内,区间长度为0.5;
②取-1和-0.5的平均数$m=-0.75$,$f(-0.75)=0.5625+1.5-2=0.0625>0$,因$f(-0.75)>0,f(-0.5)<0$,根缩小到$(-0.75,-0.5)$区间内,区间长度为0.25;
③取-0.75和-0.5的平均数$m=-0.625$,$f(-0.625)\approx-0.359<0$,因$f(-0.75)>0,f(-0.625)<0$,根缩小到$(-0.75,-0.625)$区间内,此时区间长度为0.125,符合精度要求,取近似值得$x\approx-0.7$。
合作学习求近似根步骤:
1. 转化:将方程$x^2-2x-2=0$转化为二次函数$y=x^2-2x-2$;
2. 定界:画函数图象,确定两个根分别在$(-1,0)$和$(2,3)$区间内,均满足两端点函数值异号;
3. 二分缩根:对两个区间分别按二分法操作,直到区间长度满足精度要求;
4. 取近似值:最终得到方程的近似根为$x_1\approx-0.7,x_2\approx2.7$。
【答案】
1. 实数根
2. 当$\Delta>0$时,抛物线与x轴有2个交点;当$\Delta=0$时,抛物线与x轴有1个交点;当$\Delta<0$时,抛物线与x轴没有交点。
3. (1) $y=x^2-2x-2$
(2) 画出对应二次函数的图象,观察图象与x轴交点的横坐标,得到方程根的大致范围。
(3) 先确定根所在的、两端点函数值异号的区间,不断取区间中点计算中点处的函数值,根据函数值符号将根所在区间缩小为原来的一半,重复操作直到区间长度满足精度要求,取近似值作为方程的根。
(4) 因为$f(2)<0,f(3)>0$,计算得$f(2.5)<0$,说明根在2.5和3之间,区间长度从1缩小到0.5,因此缩小了根的范围。
-1到0之间的根缩根后验证得$x_1\approx-0.7$,合作学习求得方程$x^2-2x-2=0$的近似根(精确到0.1)为$x_1\approx-0.7,x_2\approx2.7$。
【知识点】
二次函数与一元二次方程的关系,判别式的应用,二分法求近似根
【点评】
本组题目由浅入深,既考查了二次函数与一元二次方程关联的基础概念,又引导学生掌握数形结合估算根的范围、用二分法缩根求近似值的方法,有助于提升对函数与方程思想的理解和实操能力。
【难度系数】
0.7
2. 通过不断缩小根所在的范围,估计一元二次方程的根.
(1)对应函数$y=x^2 - 2x - 2$,求它与$x$轴交点的横坐标,即方程$x^2 - 2x - 2 = 0$的根.
(2)因为$f(1)=1 - 2 - 2=-3<0$,
$f(2)=4 - 4 - 2=-2<0$,
$f(3)=9 - 6 - 2=1>0$
所以一个根在2,3之间.
(3)①取2,3的平均数$m=2.5$,
$f(2.5)=6.25 - 5 - 2=-0.75<0$,
因为$f(2.5)<0,f(3)>0$,所以根在2.5,3之间.
②取2.5,3的平均数$m=2.75$,
$f(2.75)=7.5625 - 5.5 - 2=0.0625>0$,
因为$f(2.5)<0,f(2.75)>0$,所以根在2.5,2.75之间.
③取2.5,2.75的平均数$m=2.625$,
$f(2.625)\approx -0.359<0$,根在2.625,2.75之间.
此时$2.75 - 2.625=0.125$,接近0.1,取平均数的近似值:$x_1\approx 2.7$.
(3)类比完成另一个根(-1到0之间的根)缩根过程,得$x_2\approx -0.7$.
(4)方程$x^2 - 2x - 2 = 0$的近似根(精确到0.1)$x_1\approx 2.7,x_2\approx -0.7$.

答案

解:
推导-1到0之间的根的缩根过程:
因为$f(-1)=(-1)^2-2×(-1)-2=1>0$,
$f(0)=0^2-2×0-2=-2<0$,
所以该根在-1,0之间。
①取-1,0的平均数$m=-0.5$,
$f(-0.5)=(-0.5)^2-2×(-0.5)-2=-0.75<0$,
因为$f(-1)>0$,$f(-0.5)<0$,所以根在-1,-0.5之间。
②取-1,-0.5的平均数$m=-0.75$,
$f(-0.75)=(-0.75)^2-2×(-0.75)-2=0.0625>0$,
因为$f(-0.75)>0$,$f(-0.5)<0$,所以根在-0.75,-0.5之间。
③取-0.75,-0.5的平均数$m=-0.625$,
$f(-0.625)=(-0.625)^2-2×(-0.625)-2\approx-0.359<0$,
因为$f(-0.75)>0$,$f(-0.625)<0$,所以根在-0.75,-0.625之间。
此时$|-0.625 - (-0.75)|=0.125$,接近0.1,取近似值得$x_2\approx-0.7$。
综上,方程$x^2-2x-2=0$精确到0.1的近似根为$x_1\approx2.7$,$x_2\approx-0.7$。

解析

【分析】
一元二次方程的根就是对应二次函数与x轴交点的横坐标,如果二次函数在两个数处的函数值符号相反,说明函数图像在这两个数之间和x轴相交,也就是方程的根在这两个数之间。本题已经给出了2~3之间正根的缩根步骤,我们只需要类比这个步骤,先验证-1和0处的函数值符号相反,确定负根在-1到0之间,之后每次取当前区间两个端点的平均数,计算该点的函数值,根据它和区间两端函数值的符号,确定根所在的更小的区间,直到区间的长度接近要求的精度0.1,就能得到近似根了。
【解析】
推导-1到0之间的根的缩根过程:
因为$f(-1)=(-1)^2-2×(-1)-2=1>0$,
$f(0)=0^2-2×0-2=-2<0$,
所以该根在-1,0之间。
①取-1,0的平均数$m=-0.5$,
$f(-0.5)=(-0.5)^2-2×(-0.5)-2=-0.75<0$,
因为$f(-1)>0$,$f(-0.5)<0$,所以根在-1,-0.5之间。
②取-1,-0.5的平均数$m=-0.75$,
$f(-0.75)=(-0.75)^2-2×(-0.75)-2=0.0625>0$,
因为$f(-0.75)>0$,$f(-0.5)<0$,所以根在-0.75,-0.5之间。
③取-0.75,-0.5的平均数$m=-0.625$,
$f(-0.625)=(-0.625)^2-2×(-0.625)-2\approx-0.359<0$,
因为$f(-0.75)>0$,$f(-0.625)<0$,所以根在-0.75,-0.625之间。
此时$|-0.625 - (-0.75)|=0.125$,接近0.1,取近似值得$x_2\approx-0.7$。
综上,结合正根的推导结果,可得方程的近似根。
【答案】
方程$x^2-2x-2=0$精确到0.1的近似根为$x_1\approx2.7$,$x_2\approx-0.7$
【知识点】
1.二次函数与一元二次方程的关系 2.一元二次方程近似根估算 3.缩根法
【点评】
本题以二次函数与一元二次方程的对应关系为核心,通过类比的方式引导学生掌握逐步缩小区间估算方程近似根的方法,既强化了函数与方程结合的思想,也锻炼了学生的运算能力和逻辑推理能力,解题时要注意准确计算区间中点的函数值,正确判断根所在的新区间。
【难度系数】
0.7