内容正文:
人教版·九年级上册
数学
22.2 二次函数与一元二次方程
第二十二章 二次函数
新课导入
教学设计
1.若一次函数y=kx+b的图象经过点(0,1),(1,0),则方程kx+b=0的解是___________.
2.一次函数y=kx+b的图象如图所示,则方程kx+b=-3的解是____________.
x=1
x=-2
3.对于二次函数y=ax2+bx+c(a≠0),当y取一个确定值时,它就变成了一个一元二次方程,由此可知一元二次方程与二次函数有着密切的关系.那么,二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)与一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)之间到底有怎样的关系呢?
分析答案,提出疑惑,共同解决.
问题 如图,以40m/s的速度将小球沿与地面成30°角的方向击出时,球的飞行路线将是一条抛物线,如果不考虑空气的阻力,球的飞行高度h(单位:m)与飞行时间t(单位:s)之间具有关系:
h=20t-5t2,
考虑以下问题:
探究新知
(1)球的飞行高度能否达到15m?如果能,需要多少飞行时间?
(2)球的飞行高度能否达到20m?如果能,需要多少飞行时间?
(3)球的飞行高度能否达到20.5m?如果能,需要多少飞行时间?
(4)球从飞出到落地要用多少时间?
(1)球的飞行高度能否达到15m?如果能,需要多少飞行时间?
O
h
t
15
1
3
∴当球飞行1s或3s时,它的高度为15m.
解:解方程 15=20t-5t2,
你能结合上图,指出为什么在两个时间球的高度为15m吗?
h=20t-5t2
探究新知
t2-4t+3=0,
t1=1,t2=3.
(2)球的飞行高度能否达到20m?如果能,需要多少飞行时间?
你能结合图形指出为什么只在一个时间球的高度为20m?
O
h
t
20
2
解方程:
20=20t-5t2,
当球飞行2秒时,它的高度为20米.
h=20t-5t2
探究新知
t2-4t+4=0,
t1=t2=2.
(3)球的飞行高度能否达到20.5m?如果能,需要多少飞行时间?
O
h
t
你能结合图形指出为什么球不能达到20.5m的高度?
20.5
解方程:
20.5=20t-5t2,
h=20t-5t2
探究新知
t2-4t+4.1=0,
因为(-4)2-4 ×4.1<0,
所以方程无解.
即球的飞行高度达不到20.5米.
(4)球从飞出到落地要用多少时间?
O
h
t
解:0=20t-5t2,
当球飞行0秒和4秒时,它的高度为0米.
即0秒时球从地面飞出,4秒时球落回地面.
h=20t-5t2
探究新知
t2-4t=0,
t1=0,t2=4.
下列二次函数的图象与 x 轴有公共点吗?如果有,公共点的横坐标是多少?当 x 取公共点的横坐标时,函数的值是多少?由此你能得出相应的一元二次方程的根吗?
(1) y=x2-x+1;
(2) y=x2-6x+9;
(3) y=x2+x-2.
探究新知
思考
1
x
y
O
y = x2-6x+9
y = x2-x+1
y = x2+x-2
观察图象,完成下表:
抛物线与x轴公共点个数 公共点
横坐标 相应的一元二次
方程的根
y = x2-x+1
y = x2-6x+9
y = x2+x-2
0个
1个
2个
x2-x+1=0无解
3
x2-6x+9=0,x1=x2=3
-2, 1
x2+x-2=0,x1=-2, x2=1
探究新知
你能由此总结归纳出二次函数y=ax2+bx+c的图象和x轴交点的坐标与一元二次方程ax2+bx+c=0的根有什么关系吗?
抛物线与x 轴的交点个数能不能用一元二次方程的知识来说明呢?
△=b2-4ac >0
△=b2-4ac =0
△=b2-4ac<0
O
x
y
知识归纳
一般地,从二次函数y=ax2+bx+c的图象可得如下结论:
(1)如果抛物线 y=ax2+bx+c与x轴有公共点,公共点的横坐标为x0,那么当x=x0时,函数值是0,因此 x=x0是方程ax2+bx+c=0的一个根.
二次函数y=ax2+bx+c的图象与x轴交点 一元二次方程ax2+bx+c=0的根 b2-4ac
有两个交点
有两个不相等的实数根
b2-4ac > 0
有一个交点
有两个相等的实数根
b2-4ac = 0
没有交点
没有实数根
b2-4ac < 0
(2)二次函数y=ax2+bx+c的图象与x轴的位置关系有三种:
知识归纳
例题与练习
思考1:画哪个函数的图象?
画出函数 y=x2-2x-2 的图象.
例1 利用函数图象求方程 x2-2x-2=0 的实数根(结果保留小数点后一位).