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二次函數

開口向哪、頂點在哪、跟 x 軸交幾點——三件事都由係數決定。與其背判別式的三種情況,不如把 c 拉上拉下,看那兩個紅點自己碰在一起然後消失。

互動座標紙

拉係數滑桿,拋物線即時重繪,紅筆自動標出頂點與實根。

y = x² − 4x + 3

紅筆拉動滑桿,頂點與判別式會即時重算。

a 管開口方向與胖瘦,b 把對稱軸推離 y 軸,c 是圖形與 y 軸的交點。

自己驗一次 保持 a = 1、b = −4,把 c 從 3 慢慢拉到 5。兩個紅點會靠攏、在 c = 4 時重合成一點(相切),之後就整條浮到 x 軸上面、一個交點都沒有。判別式從正變零再變負,說的就是這件事。

記憶軸

歌詞四句,一句一顆節點。點下去,上面的座標紙會跳到那一句描述的形狀。

歌詞待補 節點現在就能點,形狀會跟著跳。等歌詞確認可以公開,把上面四行字換掉就好。

用歌記

公式寫成歌,男聲女聲兩版,挑自己順耳的那個。

男聲版待補

音檔待老王確認可公開後上架。

女聲版待補

同一段歌詞的另一個聲線,兩版給選擇權。

前一課補救待補

二次函數卡住,通常是因式分解或移項還不熟。補救連結會指回代數的基本功。

隨堂三題

答完立刻給解釋。解釋會叫你回到上面的座標紙自己驗一次。

第一題 y = x² − 4x + 3 的對稱軸是哪一條?

對稱軸是 x = −b2a = −(−4) ∕ 2 = 2。注意 b 是 −4,代進去要連負號一起代。上面的座標紙就是這條式子,紅筆標的頂點 x 座標正好是 2。

第二題 判別式 D = b² − 4ac 小於 0,代表什麼?

判別式管的是「有沒有實根」,也就是碰不碰得到 x 軸,跟開口方向無關(那是 a 的事)。D < 0 代表沒有實根,整條曲線都在 x 軸的同一側。回上面把 c 拉大到 5 以上,紅筆的說明會自己改成「沒有實根」。

第三題 y = −2x² + 8x − 5 有極大值還是極小值?

a = −2 是負的,開口向下,所以頂點是整條曲線的最高點,也就是極大值。口訣是「a 正笑臉有極小、a 負哭臉有極大」。回上面把 a 拉成負的,紅筆的標籤會從「極小」自己換成「極大」。

生活裡的曲線

藍天中一顆黃綠相間的熱氣球,圓頂形成一道拋物線般的弧
熱氣球的圓頂,是最好認的一道開口向下的弧。

台東的熱氣球 → 二次函數

同一支影片,重新標記之後就是數學情境素材。看熱氣球的時候順便問三個問題:頂點在哪裡?開口是往上還是往下?如果把地面當成 x 軸,它跟地面交在哪兩點?

原片連結待補 影片目前放在「老王看世界」頻道,逐支歸位後會把單支連結補在這裡。上面這張是示意圖。

本週任務單

提問、檢索、驗證、產出。做完交回來的東西,就是你自己的理解。

  1. 提問

    找一個會「先上升到最高點、再掉下來」的東西,把它寫成一句問句。

  2. 檢索

    拍一段它的側面影片或找一張側面照,能看出完整的弧線。

  3. 驗證

    回到上面的座標紙,調 abc 去逼近那道弧,記下你用的三個數字。

  4. 產出

    用一句話說明:改變 a 的時候,你的那道弧發生了什麼事。

交回來之後 寫得好的產出會回貼到這一頁。