内容正文:
第五章 二次函数
5.1 二次函数
1
学习目标
1.经历探索两个变量之间函数关系的过程,会用数学式子描述某些变量之间的数量关系;
2.能通过对实际问题情境的分析,确定二次函数的表达式,体会二次函数的意义;
3.通过实例分析,进一步感受自变量取值范围的确定.
生活中,存在着许多变化的量,函数是刻画变量与变量之间关系的一个有效的数学模型.
知识回顾
一般地,在一个变化过程中有两个变量x和y,如果对于x的每一个值, y都有唯一的值与它对应,那么就说y是x的函数,x是自变量.
1. 什么叫函数?
2. 我们学习哪几种函数?你能写出它们的表达式吗?
一次函数:
y=kx+b (k、b为常数,k≠0)
反比例函数:
y=(k为常数,k≠0)
问题情境
公园里的喷泉,投掷的篮球都会形成一条曲线.这些曲线有什么共同特点?能否用函数表达式表示呢?
生活·数学
1.水滴激起的波纹不断地向外扩展,形成的圆.
圆的周长C与相应圆的半径r的关系式是________;
圆的面积S与相应圆的半径r的关系式是_________.
这两个函数表达式有何差异?
C=2πr
S=πr2
在这个问题中,设矩形的一边长为xm,则另一边长为_______m.
生活·数学
2. 用长16m的篱笆围成矩形的生物园饲养小兔,怎样围可使小兔的活动范围较大?
(8-x)
究竟怎样围可使小兔的活动范围比较大?
矩形面积 y与长 x之间的函数关系为:
y=-x2+8x
生活·数学
3. 一面长比宽之比为2:1的矩形镜子,四周镶有边框. 已知镜面的价格是每平方米120元,边框的价格是每米30元,加工费为45元.
设镜面的宽为x m,则长为____m,镜面面积为_____m2 ,镜面费用为___________元,边框费用为______________元,总费用(元)与镜面宽长(m)之间的函数关系为___________________.
2x
2x2
120×2x2
30(2x+x+2x+x)
xm
2xm
y=240x2+180x+45
类比归纳
S=πr2
y=-x2+8x
y=240x2+180x+45
以上函数表达式有什么共同特征?它们与一次函数、反比例函数的表达式有什么不同?
类比一次函数的定义,你能归纳出二次函数的定义吗?
概念学习
二次函数的概念
一般地,形如y=ax2+bx+c(a、b、c是常数,且a≠0)的函数称为二次函数.其中x是自变量,y是x的函数.
为什么要限制a≠0,b、c可以为零吗?
思考:
二次函数的一般形式
新知巩固
下列函数中y是x的二次函数吗?若是二次函数,指出a、b、c的值.
(1) 1-x2
(2) y=x(x-2)
(3) y=22+2x
(4) y=+x
(5) y=3x(2-x)-3x2
(6) y=ax2+bx+c
如何判断一个函数是否是二次函数?
归纳总结
(1)函数表达式是关于自变量的整式;
(2)化简后自变量的最高次数是2 (可以没有一次项和常数项,但不能没有二次项);
(3)二次项系数不为0.
注意:先化简后判断
二次函数的识别方法:
讨论交流
问题1 函数y=ax2+bx+c中自变量x的取值范围是什么?
任意实数
问题2 上述三个问题中自变量的取值范围还是任意实数吗?
S=πr2
y=-x2+8x
y=240x2+180x+45
r>0
0<x<8
x>0
通常,二次函数的自变量x可以是任意实数,如果二次函数的自变量表示实际问题中的某个量,那么它的取值范围受到实际意义的限制.
归纳总结
例1 已知函数y=(-3)+(m+1)x -2m+1是二次函数,求m的值,并写出这个二次函数的解析式.
解:由题意得:
解得:m=-3.
当m=-3时,y=-6x2-2x+7
例题讲解
变式 y=(-3)是二次函数,则m=______.
-1
例题讲解
例2 写出下列问题中y与x之间的函数的表达式 , 并写出自变量的取值范围:
(1)如图,在长200m、宽140m的矩形绿地内修建等宽的十字形道路,设道路宽为 x(m),绿地面积为y(m2);
解:(1)y=(200-x)(140-x)
0<x<140
例题讲解
(2)某化肥厂10月份生产某种化肥200t,设该厂11月、12月的月平均增长率为x,12月份化肥的产量为y(t);
解:(2)y=200(1+x)2
x>0
(3)如图,用长50m的护栏围成一块靠墙的矩形花园,设矩形花园的长为x(m),面积为 y(m2).
解:(3)y=(50-x)x
0<x<50
新知巩固
1.当k为何值时,函数y=(k-1)+1为二次函数?
2.写出正方体的表面积S(cm2)与正方体的棱