内容正文:
26.3 实践与探索
课题
第2课时 二次函数与一元二次方程
授课类型
新授课
授课人
教学内容
课本P28
教学目标
1.会求出二次函数y=ax2+bx+c与坐标轴的交点坐标。
2.经历探索二次函数的性质,了解二次函数y=ax2+bx+c与一元二次方程、一元二次不等式之间的关系。
教学重难点
重点:理解二次函数与一元二次方程、一元二次不等式之间的联系,能够运用二次函数及其图象进行解答。
难点:了解二次函数y=ax2+bx+c与一元二次方程、一元二次不等式之间的关系。
教学准备
多媒体课件。
教与学互动设计(教学过程)
设计意图
1.创设情境,导入新课
我们已经知道,竖直上抛物体的高度h(m)与运动时间t(s)的关系可以近似地用公式h=-5t2+v0t+h0表示,其中h0(m) 是抛出时的高度,v0(m/s)是抛出时的速度。一个小球从地面以40 m/s的速度竖直向上抛起,小球距离地面的高度h(m)与运动时间t (s)的关系如图所示。(多媒体呈现)
师生活动:教师提出问题,学生思考交流回答,教师总结引出课题。
教师:同学们,本题中h与t的关系式是什么?
学生:h与t的关系式是h=-5t2+40t。
教师:那么小球经过多少秒后落地?
学生:通过图象可以看出,小球经过8 s后落地。
教师:还有其他方法可以判断小球落地时间吗?
学生:因为小球落地时,h=0,所以0=-5t2+40t,解得t1=0,t2=8,所以小球经过8 s后落地。
教师:同学们,根据图象判断和解方程,得到的结论是否相同?
学生:相同。
教师:是的,我们可以发现,二次函数h=-5t2+40t的图象与x轴交点的横坐标与方程0=-5t2+40t的根是相同的,那么方程的根与函数之间还有哪些关系呢?今天这节课,我们就一块儿探究下二次函数与一元二次方程的关系。(板书课题 第2课时 二次函数与一元二次方程)
根据小球竖直上抛运动创设情境,有助于提升学生学习的兴趣,同时使学生初步感受二次函数与一元二次方程之间的关系。最后通过师生互动,引出课题。
2.实践探究,学习新知
【探究】
问题3
画出函数的图象。
师生活动:教师引导学生回顾二次函数y=ax2+bx+c的图象的画法,并画出图象。
根据图象回答下列问题:
(1)图象与x轴交点的坐标是什么?
(2)当x取何值时,y=0?这里x的取值与方程x2-x-=0有什么关系?
(3)你能从中得到什么启发?
教师:组织学生演练,巡视,等待大部分学生练习做完之后,再请两位学生上台演示,交流。
学生活动:课堂演练,相互讨论,解决演练题的问题。
预设:(1)∵x轴上点的纵坐标都为0,
∴图象与x轴的交点即为图象上纵坐标为0的点,
即x2-x-=0。
解得,
∴图象与x轴交点的坐标是(,0)、(,0)。
(2)由(1)可知,当x取时,y=0。x的取值是方程x2-x-=0的根。
(3)二次函数y=ax2+bx+c的图象与x轴交点的横坐标与一元二次方程ax2+bx+c=0的根相同。
试一试
根据上述问题3画出的图象,继续回答下列问题:
(1)当x取何值时,y<0?当x取何值时,y>0?
(2)试用含有x的不等式来描述问题(1)。
预设:(1)由图象可得,当<x<时,y<0;
当x<或x>时,y>0。
(2)当<x<时,
不等式x2-x-<0,即y<0;
当x<或x>时,
不等式x2-x->0,即y>0。
教师总结:二次函数图象中x轴上方部分上的点的纵坐标都为正,相应的x的取值满足不等式大于0,图象中x轴下方部分上的点的纵坐标都为负,相应的x的取值满足不等式小于0。
【归纳总结】
1. 二次函数y=ax2+bx+c与一元二次方程之间的关系:
二次函数y=ax2+bx+c的图象与x轴交点的横坐标与一元二次方程ax2+bx+c=0的根相同。
2.二次函数y=ax2+bx+c与一元二次不等式之间的关系:
二次函数图象中x轴上方部分上的点的纵坐标都为正,相应的x的取值满足不等式大于0,图象中x轴下方部分上的点的纵坐标都为负,相应的x的取值满足不等式小于0。
通过一元二次函数的图象,逐步引导学生把二次函数与一元二次方程的知识联系起来。
引导学生自己总结一元二次函数与一元二次方程的关系,加深学生对知识的理解与掌握。
引导学生类比探究二次函数与一元二次方程之间的关系的过程,探究二次函数与一元二次不等式之间的关系。
3.学以致用,应用新知
考点1 二次函数与一元二次方程
例1 如图,已知抛物线y=x2+bx+c,则关于x的方程x2+bx+c=0的解是___________。
答案:x1=-1,x2=4
变式训练 如图,已知抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)的对称轴是直线x=1,且过点(-1,0),顶点在第一象限,其部分图象如图所示。给出以下结论:①ab<0;②4a+2b+c>0;③3a+c>0;④若方程ax2+bx+c+1=0的两实数根为x1,x2且x1<x2,则x1<-1,x2>3。其中结论错误的选项是( )
A.① B.② C.③ D.④
答案:C
考点2 二次函数与一元二次不等式
例2 阅读与思考:阅读下列材料,完成后面任务。
利用二次函数的图象解不等式
我们知道,利用一次函数的图象可以解一元一次不等式,那么对于不等式x2-2x-3>0,如何求它的解集呢?我们可以类比前面的学习经验来解决这个问题。
第一步:画出二次函数y=x2-2x-3的图象。
列表如下:
x
0
1
2
3
4
y
5
0
0
5
描点、连线,如图1所示。
第二步:确定二次函数y=x2-2x-3的图象与x轴的交点。
由图象可以看出,二次函数y=x2-2x-3的图象与x轴的交点为(-1,0)和(3,0)。
第三步:确定不等式x2-2x-3>0的解集。
由图象可知,当x<-1或x>3时,二次函数y=x2-2x-3的图象位于轴的上方,y>0,即x2-2x-3>0,
∴不等式x2-2x-3>0的解集为x<-1或x>3,同理,可得不等式x2-2x-3<0的解集为-1<x<3。
任务:
(1)利用二次函数的图象解不等式x2-2x-3>0,主要体现的数学思想是______。(从下面选项中选出一个)
A. 数形结合思想 B. 统计思想 C. 公理化思想
(2)请你用阅读材料中的方法解不等式,在如图2所示的平面直角坐标系中,直接画出函数图象,并参照材料中第三步的分析过程写出你的分析过程。
答案:(1)A
(2)解:列表如下:
x
…
-3
-2
-1
0
1
…
y
…
0
1.5
2
1.5
0
…
描点并连线:
将不等式变形为,
观察图象可知,抛物线y=与x轴相交于(-3,0)和(1,0)两点,
当x<-3或x>1时,二次函数的图象位于x轴下方,此时y<0,即。
∴不等式的解集为x<-3或x>1。
变式训练 如图是抛物线y=ax2+bx+c的一部分,其对称轴为直线x=1,若抛物线与x轴的一个交点为A(-1,0),则由图象可知,不等式ax2+bx+c<0的解集是________.
答案:-1<x<3
学以致用,通过及时练习,进一步提升学生对新知识的理解与运用。
4.随堂训练,巩固新知
1. 二次函数y=ax2+bx+c的图象如图所示,下列结论:
①2a+b=0;
②a+b+c>0;
③方程ax2+bx+c=0有两个不相等的实数根;
④不等式ax2+bx+c<0的解集是0<x<3。
其中所有正确结论的序号是( )
A.①③ B.②④ C.①③④ D.①②③④
答案:A
2. 如图,抛物线y=ax2+bx+c与x轴交于点(3,0),则下列结论中正确的是______.(填序号)
①a>0;②c>0;③b2-4ac<0;④9a+3b+c=0。
答案:②④
3. 已知y=ax2+bx+c(a≠0)的图象如图所示,根据图象回答下列问题.
(1)求方程ax2=-bx-c的解;
(2)如果方程ax2+bx+c+m=0无实数根,求m的取值范围。
解:(1)观察函数图象可知,图象与x轴的交点坐标为(-3,0),(1,0),
将方程ax2=-bx-c变形为ax2+bx+c=0,
由图象可知方程ax2+bx+c=0的解为x1=-3,x2=1,
∴方程ax2=-bx-c的解为x1=-3,x2=1。
(2)若方程ax2+bx+c+m=0无实根,由图象可得-m>8,
∴m<-8。
4. 操作与探究:已知点P是抛物线y=-x2-2x+3上的一个动点.
(1)在如图的平面直角坐标系xOy中画出函数y=-x2-2x+3的图象;
(2)仔细观察图象,结合所学知识解答下列问题:
①当函数值y≥0时,自变量x的取值范围是 ;
②方程x-=-2的根是 (结果保留一位小数);
③当x<m时,y随x的增大而增大,则m的取值范围是 ;
④当-2≤x≤n时,函数值3≤y≤4,直接写出n的取值范围 。
解:(1)列表:
x
…
-3
-2
-1
0
1
…
y
…
0
3
4
3
0
…
描点、连线,如图:
(2)①根据图象可知,当函数值y≥0时,自变量x的取值范围是-3≤x≤1。
②由x-=-2得,-x2-2x+1=0,
方程x-=-2的根可以看作是函数y=-x2-2x+1与x轴的交点,
根据图象可知,函数y=-x2-2x+1与x轴的交点近似为(2.4,0),(-0.4,0),
∴x1≈2.4,x2≈-0.4。
③根据图象可知,当x<-1时,y随x的增大而增大,
∵当x<m时,y随x的增大而增大。
∴m的取值范围是m≤-1
④根据图象可知,-1≤n≤0。
为学生提供自我检测的机会,教师针对学生的学习情况,及时调整授课,查缺补漏。
5.课堂小结,自我完善
1. 二次函数图象与x轴的交点问题通常通过一元二次方程的根的问题来解决,反过来,一元二次方程的根的问题,又常用二次函数的图象来解决;
2. 利用函数的图象能更好地求不等式的解集,先观察图象,找出抛物线与x轴的交点,再根据交点的坐标写出不等式的解集。
通过小结,使学生梳理本节课所学内容,掌握本节课的核心内容。
6.布置作业
教材P28练习
课后练习巩固,让所学知识得以运用,提高计算能力和做题效率。
板书设计
第2课时 二次函数与一元二次方程
1. 二次函数与一元二次方程
2.二次函数与一元二次不等式
教师题目讲解
学生活动区
投影区
提纲挈领,重点突出。
教后反思
本节课以小球竖直上抛为切入点,引出函数与方程的关系,学生通过二次函数图象与x轴的交点与一元二次方程以及一元二次不等式的对比,探讨得出二次函数y=ax2+bx+c与一元二次方程以及一元二次不等式之间的关系。整节课以学生为主体,教师适当引导,层层推进,使学生充分参与到课堂中来,同时也达成了预期的教学目标。
反思,更进一步提升。
学科网(北京)股份有限公司
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