内容正文:
1.会用描点法画出y=a(x-h)2的图象.(重点)
2.掌握形如y=a(x-h)2的二次函数图象的性质,并会应用.(重难点)
3.理解二次函数y=a(x-h)2与y=ax2之间的联系.(重点)
一、情境导入
涵洞是指在公路工程建设中,为了使公路顺利通过水渠不妨碍交通,修筑于路面以下的排水孔道(过水通道),通过这种结构可以让水从公路的下面流过.从如图所示的直角坐标系中,你能得到函数图象的表达式吗?
二、合作探究
探究点:二次函数y=a(x-h)2的图象和性质
【类型一】 二次函数y=a(x-h)2的图象
顶点为(-2,0),开口方向、形状与函数y=-x2的图象相同的抛物线的表达式为( )
A.y=(x-2)2 B.y=(x+2)2
C.y=-(x+2)2 D.y=-(x-2)2
解析:∵抛物线的顶点在x轴上,∴可设该抛物线的解析式为y=a(x-h)2(a≠0).∵二次函数y=a(x-h)2(a≠0)与y=-x2的图象相同,∴a=-,而抛物线的顶点为(-2,0),∴h=-2,把a= -,h=-2代入y=a(x-h)2得y=-(x+2)2.故选C.
方法总结:决定抛物线形状的是二次项的系数,二次项系数相同的抛物线的形状完全相同.
【类型二】 利用二次函数y=a(x-h)2的性质比较函数值的大小
若抛物线y=3(x+)2的图象上的三个点为A(-3,y1),B(-1,y2),C(0,y3),则y1,y2,y3的大小关系为________________.
解析:∵抛物线y=3(x+)2的对称轴为直线x=-,a=3>0,∴x<-时,y随x的增大而减小;x>-时,y随x的增大而增大.∵点A的坐标为(-3,y1),∴点A在抛物线上的对称点A′的坐标为(,y1).∵-1<0<,∴y2<y3<y1.故答案为y2<y3<y1.
方法总结:函数图象上点的坐标满足关系式,即点在抛物线上.解决本题可采用代入求值方法,也可以利用二次函数的增减性解决.
【类型三】 利用二次函数y=a(x-h)2的性质判断结论正误
对于二次函数y=3(x-1)2,下列结论正确的是( )
A.当x取任何实数时,y的值总是正的
B.其图象的顶点坐标为(0,1)
C.当x>1时,y随x的增大而增大
D.其图象关于x轴对称
解析:A.当x=1时,y=0,故A错误;B.的顶点坐标是(1,0),故B错误;C.a=3>0,在对称轴的右侧,y随x的增大而增大,故C正确;D.的对称轴是直线x=1,故D错误.故选C.
方法总结:根据二次函数的性质,判断二次函数的顶点坐标,对称轴及二次函数的增减性.
【类型四】 确定y=a(x-h)2与y=ax2的关系
能否向左或向右平移函数y= -x2的图象,使得到的新的图象过点(-9,-8)?若能,请求出平移的方向和距离;若不能,请说明理由.
解析:先设平移后函数解析式为y=-(x-h)2,再把点(-9,-8)代入,求出h的值,然后根据左加右减的平移规律即可作答.
解:能.理由如下:设平移后的函数表达式为y=-(x-h)2,将x=-9,y= -8代入得-8=-(-9-h)2,∴h=-5或h=-13,∴平移后的函数表达式为y=-(x+5)2或y=-(x+13)2,即抛物线的顶点为(-5,0)或(-13,0),∴向左平移5或13个单位.
方法总结:根据抛物线平移的规律,向右平移h个单位后,a不变,括号内应“减去h”;若向左平移h个单位,a不变,括号内应“加上h”,即“左加右减”.
【类型五】 y=a(x-h)2的图象与几何图形的综合
把函数y=x2的图象向右平移4个单位后,其顶点为C,并与直线y=x分别相交于A、B两点(点A在点B的左边),求△ABC的面积.
解析:利用二次函数平移规律先确定平移后抛物线的表达式,确定C点的坐标,再解由得到的二次函数表达式与y=x组成的方程组,确定A、B两点的坐标,最后求△ABC的面积.
解:平移后的函数表达式为y=(x-4)2,顶点C的坐标为(4,0),解方程组得或∵点A在点B的左边,∴A(2,2),B(8,8). ∴S△ABC=S△OBC-S△OAC=OC×8-OC×2=12.
方法总结:两个函数交点的横纵坐标与两个表达式组成的方程组的解是一致的.
三、板书设计
教学过程中,强调学生自主探索和合作交流,在操作中探究二次函数y=a(x-h)2的图象与性质,体会数学建模中数形结合的思想方法.
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