内容正文:
北师大版·九年级下册
2.5 二次函数与一元二次方程
第1课时
第二章 二次函数
学 习 目 标
1.经历探索二次函数与一元二次方程的关系的过程,体会方程与函数之间的联系;
2.理解二次函数与x轴交点的个数与一元二次方程的根的个数之间的关系;(重点)
3.理解一元二次方程的根就是二次函数与x轴交点的横坐标.(难点)
知识回顾
1.一元二次方程a+bx+c=0的根的判别式Δ= ,
当Δ_____0时,方程有两个不相等的实数根;
当________时,有两个相等的实数根;
当________时,没有实数根.
>
Δ=0
Δ<0
2.一次函数y=kx+b的图象与x轴的交点的 就是一元一次方程kx+b=0的根.
横坐标
情境引入
现在我们学习了一元二次方程ax²+bx+c=0(a≠0)和二次函数y=ax²+bx+c(a≠0),它们之间是否也存在一定的关系呢?
一个小球从地面被竖直向上抛起,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.你能从图象看出什么信息呢?
新知探究
探究:二次函数与一元二次方程的关系
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.一个小球从地面被以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,那么
(1)h与t的关系式是什么?
解:(1)由图象可得h0=0,v0=40.
∴h与t的关系式为h=-5t2+40t.
新知探究
(2)方法一:由图象可得小球经过8 s后落地.
方法二:令h=0,得-5t2+40t=0,即t2-8t=0,
∴ t(t-8)=0.
解得t1=0,t2=8.
∵ t=0是小球没抛时的时间,
∴ t=8是小球落地时的时间.
∴ 小球经过8 s后落地.
“数形结合”思想
(2)小球经过多少秒后落地?你有几种求解方法?与同伴进行交流.
新知探究
二次函数y=x2+2x,y=x2-2x+1,y=x2-2x+2的图象分别如图所示.(1)每个图象与x轴有几个交点?交点坐标分别是什么?
(1)二次函数y=x2+2x的图象与x轴有2个交点,为(-2,0)和(0,0).
二次函数y=x2-2x+1的图象与x轴有1个交点,为(1,0).
二次函数y=x2-2x+2的图象与x轴没有交点.
议一议
新知探究
(2)一元二次方程x2+2x=0,x2-2x+1=0有几个实数根?用判别式验证一下.一元二次方程x2-2x+2=0有实数根吗?分别求出它们的根.
一元二次方程x2+2x=0的Δ=4>0,
∴方程有2个不相等的实数根.
解:x(x+2)=0
x=0或x+2=0
∴ x1=-2,x2=0
y=x2+2x
2个交点
新知探究
一元二次方程x2-2x+1=0的Δ=0,
∴方程有2个相等的实数根.
解: (x-1)2=0
∴ x1=x2=1
y=x2-2x+1
1个交点
新知探究
∵一元二次方程x2-2x+2=0的Δ=-4<0,
∴方程没有实数根.
y=x2-2x+2
没有交点
(3)二次函数y=ax²+bx+c的图象与x轴交点的横坐标和一元二次方程ax²+bx+c=0的根有什么关系?
新知探究
二次函数y=ax2+bx+c的图象与x轴交点的坐标与一元二次方程ax2+bx+c=0根的关系:
知识归纳
二次函数y=ax²+bx+c的图象与x轴的交点有三种情况:有两个交点、有一个交点、没有交点.
与此相对应,一元二次方程ax2+bx+c=0的根也有三种情况:有两个不相等的实数根(b2-4ac>0)、有两个相等的实数根(b2-4ac=0)、没有实数根(b2-4ac<0).
二次函数y=ax2+bx+c的图象与x轴交点的横坐标就是一元二次方程ax2+bx+c=0的根.
新知探究
1.若一元二次方程有两个相等的实数根,则函数与x轴的交点个数为( )
A.有两个交点 B.有一个交点
C.没有交点 D.以上都不对
B
新知探究
想一想
在本节一开始的小球上抛问题中,何时小球离地面的高度是60m?你是如何知道的?
方法一:令h=60,即-5t2+40t=60,
解得 t1=2,t2=6,
∴2s或6s时,小球离地面的高度是60m.
方法二:由图象可得.
【方法归纳】利用图象,也可以解方程.
做一做
新知探究
x
y
o
2
4
1
一元二次方程的根与二次函数的图象有什么关系?试把方程的根在图象上表示出来.
一元二次方程的根即为二次函数当y值为1时,对应的x的值.
由图象得一元二次方程的根为x1=2,x2=4.
新知探究
二次函数与一元二次方程的关系:
知识归纳
一般地,当二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的y取某一定值m时,求自变量x的值,可以解一元二次方程ax2+bx+c=m.
反过来,解方程ax2+bx+c=m又可以看作已知二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的值为m,求自变量x的值.
典例分析
已知关于x的二次函数y=mx2-(m+2)x+2(m≠0).
(1)求证:此抛物线与x轴总有交点;
例1
(1)证明:∵m≠0,
∴Δ=(m+2)2-4m×2=m2+4m+4-8m=(m-2)2.
∵(m-2)2≥0,
∴Δ≥0,
∴此抛物线与x轴总有交点;
典例分析
已知关于x的二次函数y=mx2-(m+2)x+2(m≠0).
(2)若此抛物线与x轴总有两个交点,且它们的横坐标都是整数,求正整数m的值.
例1
(2)解:令y=0,则(x-1)(mx-2)=0,
所以 x-1=0或mx-2=0,
解得 x1=1,x2=.
当m为正整数1时,x2为整数且x1≠x2,即抛物线与x轴总有两个交点,且它们的横坐标都是整数.
所以正整数m的值为1.
如图,某学生推铅球,铅球出手(点A处)的高度是0.6m,出手后的铅球沿一段抛物线运行,当运行到最高3m时,水平距离x=4m.
(1)求这个二次函数的解析式;
(2)该同学把铅球推出去多远?
例2
典例分析
解:(1)设二次函数的解析式为y=a(x-4)2+3,
把(0,0.6)代入得
0.6=a(0-4)2+3,
解得
∴
(2)当y=0时,0
解得(舍去).
答:该男同学把铅球推出去(4+2)m远.
巩固练习
基础巩固题
1.抛物线y=-3x2-x+4与坐标轴的交点个数是( )A.3个 B.2个 C.1个 D.0个
2.小兰画了一个函数y=x2+ax+b的图象如图,则关于x的方程x2+ax+b=0的解是( )A.无解 B.x=1C.x=-4 D.x1=-1,x2=4
A
D
巩固练习
基础巩固题
3.小兰画了一个函数的图像如图,则关于x的方程的解是( )
A.无解 B.
C. D.
x
y
o
-1
4
D
4.抛物线与坐标轴的交点个数是( )
A.3个 B.2个 C.1个 D.0个
A
巩固练习
基础巩固题
7.抛物线y=(k﹣1)﹣x+1与x轴有交点,则k的取值范围是 ______________ .
5.若函数y=x2+2x-m的图象与x轴有且只有一个交点,则m的值为___________.
-1
6.已知方程的两个根分别为,,那么可知抛物线与x轴的交点为 .
(-1,0)(3,0)
≤
巩固练习
基础巩固题
8. 已知二次函数y=2x2-mx-m2.(1)求证:对于任意实数m,该二次函数图象与x轴总有公共点;(2)若该二次函数图象与x轴有两个公共点A,B,且A点坐标为(1,0),求B点坐标.
(1)证明:2x2-mx-m2=0,Δ=(-m)2-4×2×(-m2)=9m2.∵ m2≥0,∴ 9m2≥0,∴ 对于任意实数m,该二次函数图象与x轴总有公共点.
巩固练习
基础巩固题
(2)解:把(1,0)代入二次函数表达式,
得2-m-m2=0,
∴ 解得 m1=-2,m2=1.
当m=-2时,二次函数表达式为y=2x2+2x-4,
令y=0,得2x2+2x-4=0,解得x=1或x=-2,
∴ 二次函数图象与x轴的两个公共点的坐标是(1,0),(-2,0).
又∵ A点坐标为(1,0),
∴ B(-2,0).
当m=1时,同理可得B().
巩固练习
基础巩固题
9.已知关于x的一元二次方程+x﹣m=0.
(1)若方程有两个不相等的实数根,求m的取值范围;
(2)二次函数y=+x﹣m的部分图象如图所示,求一元二次方程+x﹣m=0的解.
解:(1)∵一元二次方程+x﹣m=0有两个不相等的实数根,
∴Δ>0,即1+4m>0,
∴m>,
∴m的取值范围为m>;
(2)∵二次函数y=+x﹣m图象的对称轴为直线x=,
∴抛物线与x轴两个交点关于直线x对称,
由图可知抛物线与x轴一个交点为(1,0),
∴另一个交点为(﹣2,0),
∴一元二次方程+x﹣m=0的解为.
课堂小结
二次函数y=ax²+bx+c(a≠0)的图象与x轴的位置关系 一元二次方程ax²+bx+c=0(a≠0)的根的情况 b2-4ac的值
有两个公共点 有两个不相等的实数根 b2-4ac>0
只有一个公共点 有两个相等的实数根 b2-4ac=0
无公共点 无实数根 b2-4ac<0
1.二次函数与一元二次方程有下列对应关系:
2.抛物线y=ax2+bx+c与x轴交点的横坐标就是一元二次方程ax2+bx+c=0的根.
作业布置
1.必做题:习题2.10第1-3题。
2.探究性作业:习题2.10第4题。
感谢聆听!
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