内容正文:
第 1 页:封面
标题:1.2 第 5 课时 二次函数\(y=ax^2+bx+c\)的图象与性质
副标题:湘教版九年级数学下册
配图:\(y=x^2+2x+3\)的图象(标注顶点、对称轴,附带配方过程示意)
落款:授课教师 / 日期
第 2 页:学习目标
知识与技能
会用配方法将二次函数一般式\(y=ax^2+bx+c\)转化为顶点式\(y=a(x-h)^2+k\)
掌握\(y=ax^2+bx+c\)的图象特征(开口、对称轴、顶点)及函数性质(增减性、最值)
能根据\(a\)、\(b\)、\(c\)的值分析抛物线位置与性质,解决实际问题
过程与方法
通过 “配方转化 — 对比分析 — 归纳总结”,经历从已知(顶点式)到未知(一般式)的认知过程
强化数形结合与转化思想,提升代数变形与图象分析能力
情感态度
感受数学知识间的逻辑关联,体会 “转化” 在解决问题中的重要作用,增强学习信心
第 3 页:复习回顾 —— 衔接旧知
回顾提问
二次函数顶点式\(y=a(x-h)^2+k\)的顶点坐标、对称轴分别是什么?(顶点\((h,k)\),对称轴直线\(x=h\))
如何将\(y=2(x-1)^2+3\)转化为一般式?(展开:\(y=2x^2-4x+5\))
情境引入
生活中多数二次函数问题以一般式\(y=ax^2+bx+c\)呈现(如面积计算、利润问题),如何直接通过\(a\)、\(b\)、\(c\)分析其图象与性质?今天我们通过 “配方” 这一桥梁,探究一般式的奥秘。
第 4 页:探究 1—— 配方法转化:一般式→顶点式
以\(y=ax^2+bx+c\)(\(a≠0\))为例,推导配方过程:
步骤拆解
第一步:提取二次项系数(只对含\(x\)的项操作)
\(y=a\left(x^2+\frac{b}{a}x\right)+c\)
第二步:配方(括号内加、减一次项系数一半的平方)
\(y=a\left[x^2+\frac{b}{a}x+\left(\frac{b}{2a}\right)^2-\left(\frac{b}{2a}\right)^2\right]+c\)
第三步:整理为顶点式
\(y=a\left(x+\frac{b}{2a}\right)^2 - \frac{b^2}{4a} + c = a\left(x+\frac{b}{2a}\right)^2 + \frac{4ac - b^2}{4a}\)
对比顶点式
顶点坐标:\(\boxed{\left(-\frac{b}{2a},\frac{4ac - b^2}{4a}\right)}\)
对称轴:\(\boxed{直线x=-\frac{b}{2a}}\)
即时练习:将\(y=x^2+4x+5\)配方为顶点式(答案:\(y=(x+2)^2+1\),顶点\((-2,1)\),对称轴\(x=-2\))
第 5 页:探究 2——\(a\)、\(b\)、\(c\)对\(y=ax^2+bx+c\)图象的影响
1. 系数\(a\)的影响(与顶点式一致)
开口方向:\(a>0\)时开口向上;\(a<0\)时开口向下
开口宽窄:\(|a|\)越大,开口越窄;\(|a|\)越小,开口越宽
课件演示:固定\(b=2\)、\(c=1\),改变\(a\)的值(如\(a=1\)、\(a=2\)、\(a=-1\)),观察图象变化
2. 系数\(b\)的影响(结合对称轴公式\(x=-\frac{b}{2a}\))
规律:当\(a\)固定时,\(b\)的符号与绝对值决定对称轴位置:
\(b=0\)时,对称轴为\(y\)轴(\(x=0\));
\(b\)与\(a\)同号时,\(-\frac{b}{2a}<0\),对称轴在\(y\)轴左侧;
\(b\)与\(a\)异号时,\(-\frac{b}{2a}>0\),对称轴在\(y\)轴右侧;
口诀辅助:“左同右异”(\(a\)与\(b\)同号,对称轴在左侧;异号在右侧)
课件演示:固定\(a=1\)、\(c=1\),改变\(b\)的值(如\(b=2\)、\(b=-2\)、\(b=0\)),观察对称轴变化
3. 系数\(c\)的影响(图象与\(y\)轴交点)
规律:当\(x=0\)时,\(y=c\),即抛物线与\(y\)轴的交点为\(\boxed{(0,c)}\):
\(c>0\)时,交点在\(y\)轴正半轴;
\(c=0\)时,交点在原点(抛物线过原点);
\(c<0\)时,交点在\(y\)轴负半轴;
课件演示:固定\(a=1\)、\(b=2\),改变\(c\)的值(如\(c=3\)、\(c=0\)、\(c=-1\)),观察与\(y\)轴交点变化
第 6 页:函数性质总结(\(y=ax^2+bx+c\),\(a≠0\))
性质类别
具体内容(分情况讨论)
图象形状
抛物线,可通过配方法转化为\(y=a(x-h)^2+k\)分析(\(h=-\frac{b}{2a}\),\(k=\frac{4ac - b^2}{4a}\))
开口方向
\(a>0\)时开口向上;\(a<0\)时开口向下
对称轴
直线\(x=-\frac{b}{2a}\)(“左同右异” 判断位置)
顶点坐标
\(\left(-\frac{b}{2a},\frac{4ac - b^2}{4a}\right)\)(\(a>0\)时为最低点,\(a<0\)时为最高点)
最值
\(a>0\):当\(x=-\frac{b}{2a}\)时,\(y\)有最小值\(\frac{4ac - b^2}{4a}\);\(a<0\):当\(x=-\frac{b}{2a}\)时,\(y\)有最大值\(\frac{4ac - b^2}{4a}\)
增减性
\(a>0\):\(x<-\frac{b}{2a}\)时\(y\)随\(x\)增大而减小,\(x>-\frac{b}{2a}\)时\(y\)随\(x\)增大而增大;\(a<0\):\(x<-\frac{b}{2a}\)时\(y\)随\(x\)增大而增大,\(x>-\frac{b}{2a}\)时\(y\)随\(x\)增大而减小
与\(y\)轴交点
交点为\((0,c)\),\(c\)的符号决定交点在\(y\)轴的正 / 负半轴或原点
第 7 页:典例精析
例题 1:配方转化与性质分析
已知二次函数\(y=-2x^2+4x+1\),回答下列问题:
(1)将其配方为顶点式,求顶点坐标与对称轴;
(2)判断图象开口方向,求函数的最值;
(3)当\(x\)为何范围时,\(y\)随\(x\)的增大而增大?
解答:
(1)配方:\(y=-2(x^2-2x)+1=-2(x-1)^2+3\),顶点\((1,3)\),对称轴\(x=1\);
(2)\(a=-2<0\),开口向下;当\(x=1\)时,\(y\)有最大值\(3\);
(3)\(x<1\)时,\(y\)随\(x\)的增大而增大。
例题 2:利用系数分析图象特征
已知二次函数\(y=ax^2+bx+c\)的图象经过点\((0,2)\),且对称轴为\(x=1\),开口向上,判断下列说法是否正确:
(1)\(c=2\);(2)\(a\)与\(b\)异号;(3)函数有最小值。
解答:
(1)由与\(y\)轴交点\((0,2)\)得\(c=2\),正确;
(2)对称轴\(x=1=-\frac{b}{2a}\),即\(b=-2a\),\(a>0\)则\(b<0\),\(a\)与\(b\)异号,正确;
(3)\(a>0\),开口向上,函数有最小值,正确。
第 8 页:课堂练习
基础题:将\(y=3x^2-6x+2\)配方为顶点式,并写出顶点坐标与对称轴(答案:\(y=3(x-1)^2-1\),顶点\((1,-1)\),对称轴\(x=1\))
提升题:已知二次函数\(y=x^2+mx+n\)的图象顶点为\((2,-3)\),求\(m\)、\(n\)的值及函数的最小值(答案:\(m=-4\),\(n=1\),最小值\(-3\))
第 9 页:课堂小结
知识梳理(思维导图):
\(y=ax^2+bx+c\)→ 配方转化(一般式→顶点式)→ 图象特征(\(a\):开口;\(b\):对称轴;\(c\):与\(y\)轴交点)→ 性质(顶点、最值、增减性)→ 综合应用
核心结论:
分析一般式的关键是通过配方转化为顶点式,或直接利用公式\(h=-\frac{b}{2a}\)、\(k=\frac{4ac - b^2}{4a}\)求顶点与对称轴;
\(a\)、\(b\)、\(c\)分工明确:\(a\)定开口与宽窄,\(b\)定对称轴左右,\(c\)定与\(y\)轴交点,三者结合可完整描述抛物线。
第 10 页:作业布置
基础作业:教材 P28 第 1、2 题(配方转化 + 性质分析)
提升作业:已知二次函数\(y=ax^2+bx+c\)的图象经过点\((1,0)\)、\((0,3)\),且对称轴为\(x=-1\),求该函数的表达式,并求当\(x=2\)时的函数值
实践作业:观察生活中的二次函数应用场景(如喷泉高度、物体抛物轨迹),尝试用一般式描述其函数关系,标注\(a\)、\(b\)、\(c\)的实际意义(选做)
2025-2026学年湘教版数学九年级下册【示范课精品课件】
授课教师: . 班 级: . 时 间: .
1.2 第5课时 二次函数y=ax2+bx+c的图象与性质
第1章 二次函数
a
i
T
u
j
m
i
a
N
g
我们已经知道形如 y = a(x-h)2+k 的二次函数的图象的画法,可在生活和学习中,很多二次函数是用一般形式 y=ax2+bx+c 表示的,如图.
情境引入
y = ax2+bx+c
用一般式表示
?根据一般式画图象
情景导入
探究
问题1:如何画出 的图象呢?
我们已经会画 y = a(x-h)2 + k的图象,因此,只需要把 配方成 的形式就可以了.
将一般式 y = ax2+bx+c 化成顶点式 y =a(x-h)2+k
探究新知
配方法
提取二次项系数
配方
整理
化简:去掉中括号
探究新知
配方
你知道是怎样配方的吗?
(1)“提”:提出二次项系数;
(2)“配”:括号内配成完全平方;
(3)“化”:化成顶点式.
温馨提示:
配方后的表达式通常称为配方式或顶点式 .
探究新知
我们如何用配方法将一般式 y = ax2 +bx+c (a ≠ 0) 化成顶点式 y = a(x-h)2 + k ?
y = ax² +bx+c
探究新知
归纳总结
一般地,二次函数 y =ax2+bx+c 的可以通过配方化成 y = a(x - h)2 +k 的形式,即:
探究新知
将函数 化为 y = a(x-h)2 + k 的形式.
解: 配方:
练一练
探究新知
根据顶点式 确定对称轴,顶点坐标.
x … 6 7 8 9 …
… …
列表:自变量 x 从顶点的横坐标 6 开始取值.
对称轴:直线 x = 6;顶点坐标:(6,3).
3
3.5
5
7.5
问题2:我们已经知道 ,
那么现在你会画这个二次函数的图象吗?
二次函数 y = ax2+bx+c 的图象与性质
探究新知
描点、连线,画出图象在对称轴右边的部分.
利用对称性,画出图象在对称轴左边的部分,即得.
O
x
5
5
10
●
●
●
●
●
(6,3)
●
●
y
探究新知
(6,3)
问题3:从图看出,当 x 等于多少时,函数 的值最小?这个最小值是多少?
O
x
5
5
10
当 x 等于顶点的横坐标 6 时,函数值最小,这个最小值等于顶点的纵坐标 3.
问题4:这个函数的增减性是怎样的?
当 x < 6 时,函数值随 x 的增大而减小;当 x > 6 时,函数值随 x 的增大而增大.
y
探究新知
归纳总结
抛物线 y = ax2+bx+c 的顶点坐标是:
对称轴是:直线
二次函数 y = ax2+bx+c的图象和性质
探究新知
(1)
x
y
O
如果 a>0,当 x< 时,y 随x 的增大而减小;当 x > 时,y 随 x 的增大而增大;当 x = 时,函数达到最小值,最小值为 .
二次函数 y = ax2+bx+c的图象和性质
探究新知
(2)
x
y
O
如果 a < 0,当 x< 时,y 随 x 的增大而增大;当 x > 时,y 随 x 的增大而减小;当 x = 时,函数达到最大值,最大值为 .
二次函数 y = ax2+bx+c的图象和性质
探究新知
练一练
填表:
顶点坐标 对称轴 最值
y = -x2+2x
y = -2x2-1
y = 9x2+6x-5
(1,1)
x = 1
最大值 1
(0,-1)
y 轴
最大值 -1
最小值 -6
( ,-6)
直线 x=
探究新知
例1 若点 A(2,y1),B(-3,y2),C(-1,y3)三点在抛物线 y=x2-4x-m 的图象上,则 y1、y2、y3 的大小关系是 ( )
A.y1>y2>y3 B.y2>y1>y3
C.y2>y3>y1 D.y3>y1>y2
解析:∵二次函数 y=x2-4x-m 中 a=1>0,
∴开口向上,对称轴为 x=2.
∵A(2,y1)中 x=2,∴ y1最小.
又∵B(-3,y2),C(-1,y3) 都在对称轴的左侧,而在对称轴的左侧,y 随 x 的增大而减小,
故 y2>y3.∴ y2>y3>y1. 故选C.
典例精析
C
探究新知
例2 在同一直角坐标系中,函数 y=mx+m 和函数 y=mx2+2x+2 ( m 是常数,且 m ≠ 0 )的图象可能是( )
解析:A、B 中由函数 y=mx+m 的图象可知 m<0,
即函数 y=mx2+2x+2 开口方向朝下,
对称轴为 ,则对称轴应在 y 轴右侧,故A、B选项错误;
探究新知
C 中由函数 y = mx+m 的图象可知 m >0,即函数 y=mx2+2x+2开口方向朝上,对称轴为 <0, 则对称轴应在 y 轴左侧,故 C 选项错误;
D 中由函数 y= mx+m的图象可知 m<0,即函数 y=mx2+2x+2 开口方向朝下,对称轴为 >0,则对称轴应在 y 轴右侧,与图象相符,故选D.
探究新知
例3 如图是二次函数 y = ax2+bx+c (a≠0) 图象的一部分,
x= -1 是对称轴,有下列判断:① b-2a = 0;② 4a-2b+c < 0;③ a-b+c = -9a;④ 若(-3,y1),( ,y2)是抛物线上两点,则 y1 > y2.其中正确的是 ( )
A.①②③ B.①③④
C.①②④ D.②③④
x
y
O
2
x = -1
B
二次函数的图象与系数的关系
探究新知
1. 根据公式确定下列二次函数图象的对称轴和顶点坐标:
直线 x = 3
直线 x = 8
直线 x = 1.25
直线 x = 0.5
课堂练习
2. 把抛物线 y=x2+bx+c 的图象向右平移 3 个单位长度,再向下平移 2 个单位长度,所得图象的解析式为 y=x2-3x+5,则( )
A.b=3,c=7 B.b=6,c=3
C.b=-9,c=-5 D.b=-9,c=21
解析:y=x2-3x+5 化为顶点式为 y=(x- )2+ .将 y=(x- )2+ 向左平移 3 个单位长度,再向上平移 2个单位长度,即为 y = x2+bx+c.则 y=x2+bx+c=(x+ )2+ ,化简后得 y=x2+3x+7,即 b=3,c=7. 故选 A.
A
课堂练习
3. 已知二次函数 y=ax2+4x+a-1 的最小值为 2,则 a 的值为( )
A.3 B.-1 C.4 D.4或-1
解析:∵二次函数 y=ax2+4x+a-1 有最小值 2,
∴ a>0,y最小值= = = 2,
整理,得 a2-3a-4=0,解得 a=-1 或 4.
∵ a>0,∴ a=4. 故选C.
C
课堂练习
4.已知二次函数 y=-x2+2bx+c,当 x>1时,y 的值随x 值的增大而减小,则实数 b 的取值范围是( )
A.b≥-1 B.b≤-1
C.b≥1 D.b≤1
解析:∵二次项系数为-1<0,∴抛物线开口向下,在对称轴右侧,y 的值随 x 值的增大而减小,由题设可知,当x>1时,y 的值随 x 值的增大而减小,∴抛物线 y=-x2+2bx+c的对称轴应在直线 x=1的左侧,而抛物线 y=-x2+2bx+c的对称轴 ,即b≤1,故选择D .
D
课堂练习
5. 已知抛物线 y=ax2+bx+c (a ≠ 0)经过点(-1,0),且顶点在第一象限.有下列四个结论:① a<0;② a+b+c>0;③ >0;④ abc>0.其中正确的结论是_______.
①②③
课堂练习
6. 已知抛物线和直线 l 在同一直角坐标系中的图象如图所示,抛物线的对称轴为直线 x = -1,P1 (x1,y1),P2 (x2,y2) 是抛物线上的点,P3 (x3,y3)是直线 l 上的点,且 x3<-1<x1<x2,则 y1,y2,y3 的大小关系是
( )
A.y1<y2<y3 B.y2<y3<y1
C.y3<y1<y2 D.y2<y1<y3
D
课堂练习
7. 如图,已知二次函数 y=- x2+bx+c 的图象经过
A(2,0) ,B(0,-6)两点.
(1) 求这个二次函数的解析式;
解:(1) 把 A(2,0)、B(0,-6)代入
y=- x2+bx+c 得
∴这个二次函数的解析式为 y=- x2+4x-6;
解得
课堂练习
(2) 设该二次函数图象的对称轴与 x 轴交于点C,连接 BA、BC,求 △ABC 的面积.
(2)∵该抛物线对称轴为直线 x= =4,
∴点 C 的坐标为(4,0),
∴AC=OC-OA=4-2=2.
∴S△ABC= ×AC×OB= ×2×6=6.
课堂练习
返回
A
1.[2025邵阳月考]将抛物线y=-2x2-4x向上平移5个单位后,所得新抛物线的顶点式是( )
A.y=-2(x+1)2+7 B.y=-2(x-1)2+7
C.y=-2(x+1)2-7 D.y=-2(x-1)2-7
考试考法
28
考试考法
29
考试考法
考试考法
【答案】 C
返回
考试考法
3.已知二次函数y=ax2+bx+c的图象如图所示,则关于x的一次函数y=ax+bc的图象一定不经过的象限是( )
A.第一象限
B.第二象限
C.第三象限
D.第四象限
考试考法
33
【答案】 B
返回
考试考法
4.已知二次函数y=x2-2x(-1≤x≤t-1),当x=-1时,函数取得最大值;当x=1时,函数取得最小值,则t的取值范围是( )
A.0<t≤2
B.0<t≤4
C.2≤t≤4
D.t≥2
C
返回
考试考法
35
考试考法
36
【点拨】∵二次函数y=ax2+bx+c的图象开口向下,与y轴交于正半轴,对称轴在y轴的右侧,∴a<0,b>0,c>0.∴abc<0.故①符合题意;∵顶点P的坐标为(1,n),∴n=a+b+c且函数的最大值为n.∵当x=m时,y=am2+bm+c,∴a+b+c≥am2+bm+c.∴am2+bm-a-b≤0,故②不符合题意;
考试考法
考试考法
考试考法
考试考法
【答案】 D
返回
考试考法
返回
6.在平面直角坐标系中,抛物线y=2x2+4x-1不动,把x轴向下平移3个单位,y轴向左平移1个单位,那么在新坐标系下抛物线的表达式为____________.
y=2x2
考试考法
42
7.若A(m-1,y1),B(m,y2),C(m+2,y3)为抛物线y=ax2-2ax+4(a>0)上的三点,且总有y1>y3>y2,则m的取值范围是________.
返回
考试考法
43
顶点:
对称轴:
y=ax2+bx+c(a ≠0)
(一般式)
配方法
公式法
(顶点式)
最值:
课堂小结
必做作业:从教材习题中选取;
选做作业:完成练习册本课时的习题.
作业
谢谢观看!
2.关于二次函数y=x2+x+3,下列结论中正确的是( )
A.其图象的对称轴是直线x=
B.当x>2时,y随x的增大而减小
C.若点A(m,n)是抛物线上的点,则点B(-m-1,n)也是抛物线上的点
D.把该函数的图象先向上平移2个单位,再向左平移3个单位后,图象经过点(1,24)
【点拨】由二次函数y=x2+x+3,得对称轴为直线
x=-=-,故A选项错误,不符合题意;∵a=1>0,∴抛物线开口向上.∴在直线x=-的右侧,y随x的增大而增大.∴当x>2时,y随x的增大而增大,故B选项错误,不符合题意;
∵点A(m,n)是抛物线上的点,∴m2+m+3=n.当x=-m-1时,y=(-m-1)2+(-m-1)+3=m2+m+3=n.∴点B(-m-1,n)也是抛物线上的点,故C选项正确,符合题意;
二次函数y=x2+x+3=+的图象先向上平移2个单位,再向左平移3个单位后得到y=+的图象,当x=1时,y=+=25≠24,∴点(1,24)不在y=+的图象上,故D选项错误,不符合题意.
【点拨】∵二次函数的图象开口向上,∴a>0.∵二次函数的图象与y轴交于负半轴,∴c<0.∵对称轴在y轴左侧,∴-<0.又∵a>0,∴b>0.∴bc<0.∴一次函数y=ax+bc的图象经过第一、三、四象限,不经过第二象限.
5. [2025烟台]如图,二次函数y=ax2+bx+c的部分图象与x轴的一个交点A位于(-2,0)和(-1,0)之间,顶点P的坐标为(1,n).下列结论:①abc<0;②对于任意实数m,都有am2+bm-a-b≥0;③3b<2c;④若该二次函数的图象与x轴的另一个交点为B,且△PAB是等边三角形,则n=-.其中所有正确结论的
序号是( )
A.①② B.①③ C.①④ D.①③
∵二次函数y=ax2+bx+c的部分图象与x轴的一个交点A位于(-2,0)和(-1,0)之间,对称轴为直线x=1,∴-=1,a-b+c>0,∴a=-b.∴-b-b+c>0.∴3b<2c.故③符合题意;
如图,设对称轴与x轴交于点H.∵△PAB为等边三角形,∴∠PAB=∠PBA=60°.易知PH⊥AB,HA=HB,∴PH=tan 60°·AH=tan 60°·HB.
记点A,B的横坐标分别为x1,x2,
∴n=(x2-1)=(1-x1).
∴2n=(x2-x1).
当y=ax2+bx+c=0时,有x1+x2=-=2,x1x2=,∴x2-x1==.∴n=·=·==-.
∵n=a+b+c=c-a,∴c-a=-.∴a(a-c)=3.∴n=-=-.故④符合题意.综上,所有正确结论的序号是①③④.
0<m<
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