二次方程式與二次函數

二次函數

二次函數是一條規則:把每個輸入 x 透過平方、縮放和平移變成一個輸出。想像拋出的球:它的高度隨時間變化遵循二次規律——先上升、變慢、到達最高點,再落下,畫出一道平滑的弧。這道弧正是二次規則的標誌。

它的公式是 f(x) = ax^2 + bx + c,其中 a ≠ 0。與一元二次方程式(問輸出何時為零)不同,二次函數對每個輸入 x 都給出一個輸出。它的圖像是拋物線,a 的符號決定開口方向:a > 0 時向上開口(像微笑),a < 0 時向下開口(像皺眉)。

函數取零值的位置——它的根或 x 軸截距——正是對應一元二次方程式 ax^2 + bx + c = 0 的解。所以函數與方程式是同一套代數的兩個視角:一個是整條曲線,另一個只問曲線在哪裡與 x 軸相交。

f(x) = x^2 - 4x + 3 向上開口(a = 1 > 0);它的頂點是曲線的最低點,f(0) = 3 是 y 軸截距。

代入 x = 1 得 f(1) = 1 - 4 + 3 = 0,所以 1 是一個根。