内容正文:
2.2 二次函数的图象与性质 第1课时 教学设计
1.教学内容
本课选自北师大版九年级下册“2.2 二次函数的图象与性质”第1课时,主要聚焦二次函数 y = x² 与 y = -x² 的图象及其基本性质。教材先从回顾一次函数、反比例函数的图象入手,继而引出二次函数的特点,强调抛物线这一核心图形。学生通过列表、描点、连线的方法绘制 y = x² 和 y = -x²,直观感知其对称性及顶点位置、开口方向。随后在探究活动中,学生逐步掌握抛物线的增减性和最值特点,体会对称轴对于二次函数图象研究的关键作用。整个内容串联了“观察—分析—总结”的学习过程,有利于学生建立函数与实际情境之间的联系,为后续学习更一般的二次函数以及应用题打下基础。
2.内容解析
本课核心在于绘制并理解最简单的二次函数图象,重点认识抛物线开口方向和对称轴。具体内容包括: 1.掌握 y = x² 的图象形状、顶点坐标与对称轴,能归纳出开口方向、增减区域和最小值。 2.掌握 y = -x² 的相关性质,确认其开口向下、顶点与最值特点。 3.通过对比两条抛物线,培养学生对二次函数图象变换规律的认识,明确开口朝上或朝下时增减区间的差异。 4.借助典型练习题,学生能熟练运用列表描点法,在坐标系中绘制二次函数图象,并能初步解决函数交点与几何面积问题。这些内容一方面巩固了学生对函数概念的理解,另一方面为后续对一般形式 y = ax² + bx + c 的研究奠定了操作与思维基础。
1.教学目标
•知道二次函数的图象是一条抛物线。
•会画二次函数 y = x² 与 y = -x² 的图象。
•掌握二次函数 y = x² 与 y = -x² 的性质,并会灵活应用。
2.目标解析
• 通过“列表-描点-连线”操作,让学生认识最基本的二次函数图象形状,建构“抛物线”概念,达成第一条目标。
• 通过典型例题演示和动手操作,学生能够在坐标平面正确绘制 y = x² 与 y = -x² 的图象,达到第二条目标。
• 在绘制图象基础上,学生分析开口方向、顶点位置、增减性和最值等特点,形成对二次函数性质的系统认识,提升应用能力,实现第三条目标。
3.重点难点
• 教学重点:掌握 y = x² 和 y = -x² 的图象基本性质(开口方向、对称轴、顶点坐标、增减性)。
• 教学难点:熟练运用描点法以及对称性原理,在实际问题中灵活应用这些性质。
学生普遍已掌握一次函数、反比例函数的图象绘制方法,具备列表描点、动态观察图象的能力,也对“对称”有一定的直觉感。但对于抛物线的增减区间与最值理解较为抽象,需要通过数形结合、亲手描点及观察对称轴位置来加深体会。实际教学中,应注重让学生反复在坐标系中比较 y = x² 与 y = -x² 的差异,并适时引导其对增减规律和抛物线对称性的探究,使其顺利过渡到一般的二次函数的研究。
创设情景,引入新课
问题情境:
1.知识回顾
①一次函数的图象是一条_直线__;反比例函数的图象是_双曲线_。
②通常怎样画一个函数的图象?(提示:列表,描点,连线)
答: 列表,描点,连线
③二次函数的一般形式为: (是常数,)
答:y=ax²+bx+c(a,b,c是常数,a≠0).
2.情景引入
二次函数是刻画客观世界许多现象的一种重要模型.在二次函数中,y随x的变化而变化的规律是什么?你想直观地了解它的性质吗?
我们先来研究最简单的二次函数,你能画出二次函数y=x2的图象吗?试一试!
【设计意图】通过复习一次函数和反比例函数的图象,引导学生回想函数画法的基本步骤;并通过“情境引入”让学生初步感受二次函数在实际中的重要价值,激发学习兴趣,明确学习方向。
探究点1:二次函数y=的图象与性质
1.议一议
①画二次函数y= 的图象.
解:
(1)列表:观察y = 的表达式,选择适当的x值,并计算相应的y值,完成下表:
x
…
-3
-2
-1
0
1
2
3
…
y =
…
9
4
1
0
1
4
9
…
对应点的坐标为:(-3,9) (-2,4) (-1,1) (0,0) (1,1) (2,4) (3,9)
(2)描点:根据表中x,y的数值在直角坐标系中描点;
(3)连线:用平滑曲线顺次连结各点,就得到y= 的图象,如图所示.
②对于二次函数y=的图象,
(1)你能描述图象的形状吗?与同伴进行交流.
解:二次函数y= 的图象是一条抛物线,并且抛物线开口向上.
(2)图象与x轴有交点吗?如果有,交点坐标是什么?
解:图象与x轴有一个交点,即原点(0,0).
(3)当x<0时,随着x值的增大,y值如何变化?当x>0时呢?
解:由图象可得,当x<0时,图象从左到右是下降的,y随x的增大而减小;
当x>0时,图象从左到右是上升的,y随x的增大而增大.
(4)当x取何值时,y的值最小?最小值是什么?
解:由图象可得,图象有一个最低点(0,0),即x=0时,y有最小值0.
(5)图象是轴对称图形吗?如果是,它的对称轴是什么?
解:这条抛物线关于y轴对称,y轴就是它的对称轴.
对称轴与抛物线的交点叫做抛物线的顶点,它是图象的最低点,为(0,0).
2.知识归纳
二次函数y=的图象:
二次函数y=的图象是一条抛物线,它的开口向上,且关于y轴对称.对称轴与抛物线的交点(0,0)是抛物线的顶点,它是图象的最低点.
二次函数y=的性质(增减性):
当x<0时(在对称轴的左侧),y随x的增大而减小;
当x>0时(在对称轴的右侧),y随x的增大而增大;
当x=0时,y有最小值0.
3.练一练
已知点(-3,),(1,),(,)都在函数y=的图象上,则、、的大小关系是________.
解:方法一:把x=-3,,1,分别代入y=中,
得=9,=1,=2,则>>;
方法二:如图,作出函数y=的图象,
把各点依次在函数图象上标出.由图象可知>>;
方法三:∵在对称轴的右边,y随x的增大而增大,
而点(-3,)关于y轴的对称点为(3,).
又∵3>>1,∴>>.
【设计意图】通过从列表、描点到连线的探究,学生直观得出抛物线的形状与开口方向,并掌握其顶点、对称轴、增减性等基本性质;配合简单计算和图象比较,进一步增强对二次函数图象性质的认识。
探究点2:二次函数 的图象与性质
1.做一做
二次函数y=-的图象是什么形状?先想一想,然后画出它的图象,它与二次函数y=的图象有什么关系?与同伴进行交流.
解:(1)列表:
x
…
-3
-2
-1
0
1
2
3
…
y =-
…
-9
-4
-1
0
-1
-4
-9
…
对应点的坐标:(-3,-9) (-2,-4) (-1,-1) (0,0) (1,-1) (2,-4) (3,-9)
(2)描点:根据表中x,y的数值在直角坐标系中描点;
(3)连线:用平滑曲线顺次连结各点,就得到y=−的图象,如图所示.
教师提问:仿照y=的性质说出y=-有哪些性质?
2.知识归纳
二次函数y=−的图象:
二次函数y=−的图象是一条抛物线,它的开口向下,且关于y轴对称.对称轴与抛物线的交点(0,0)是抛物线的顶点,它是图象的最高点.
二次函数y=−的性质(增减性):
当x<0时(在对称轴的左侧),y随x的增大而增大;
当x>0时(在对称轴的右侧),y随x的增大而减小;
当x=0时,y有最大值0.
3.议一议
对比二次函数y=和y=-的图象与性质,它们有什么相同点和不同点?
二次函数
y=
y=-
图象
位置开口方向
开口向上,在x轴上方
开口向下,在x轴下方
对称性
关于y轴对称,对称轴方程是直线x=0
顶点和最值
顶点坐标是原点(0,0)
当x=0时,=0
当x=0时,=0
增减性
在对称轴左侧递减,在对称轴右侧递增
在对称轴左侧递增,在对称轴右侧递减
4.练一练
抛物线y=和y=-的关系是( )
A.开口方向不同,顶点相同,对称轴相同
B.开口方向不同,顶点不同,对称轴相同
C.开口方向相同,顶点相同,对称轴相同
D.开口方向相同,顶点不同,对称轴不同
解:A.
5.典例分析
例1 设正方形的边长为 a,面积为 S,试作出 S 随 a 的变化而变化的图象.
解:S=(a>0)
列表:
a
0
1
2
3
…
S
0
1
4
9
…
描点并连线.
例2 已知:如图,直线y=3x+4与抛物线y=交于A、B两点,求出A、B两点的坐标,并求出两交点与原点所围成的三角形的面积.
解:由题意得y=3x+4, y=
解得x=4,y=6或x=−1,y=1
∴两函数的交点坐标为A(4,16)和B(-1,1).
∵直线y=3x+4与y轴相交于点C(0,4),即CO=4.
∴=·CO·4=8,=×4×1=2,
∴=+=10.
【设计意图】通过对比与这两个基础的二次函数,帮助学生深入理解抛物线的开口方向、顶点位置与增减性之间的联系,进一步体会对称性的几何意义。
1.两条抛物线与在同一坐标系内,下列说法中不正确的是( )
A. 顶点坐标均为(0,0) B. 对称轴均为x=0
C.开口都向上 D. 都有(0,0)处取最值
解:C.
2.已知二次函数y=的图象过点(a,b),则它必过的另一点是( )
A. (a,−b) B. (−a,b) C. (−a,−b) D. (b,a)
解:B.
3.已知正方形的边长为xcm,面积为 y,下列图象能够表示y与x之间的函数关系的是( )
解:C.
4.一定在函数y=的图象上的点是( )
A. (-1, 0) B.(1,0) C.(1,-1) D.(-1,1)
解:D.
5. 观察函数y=的图象,下列判断正确的是( )
A.若a,b互为相反数,则x=a与x=b的函数值相同
B.对于同一个自变量x,y有可能有两个值与之对应
C.对于同一个实数y,有两个x和它对应
D.对于任意实数x,都有y>0
解:A.
6.二次函数 y = -的图象,在 y 轴的右边,y 随 x 的增大而________.
解:
7.若点 A(2,m)在抛物线 y=上,则点A关于 y 轴对称点的坐标是________.
解: (-2,4)
8.已知是二次函数,且当x>0时,y随x的增大而减小,则a=________.
解:3
9.若点A(-3,),B(-2,)是二次函数y=-图象上的两点,那么与的大小关系是_____________.
解:>
10.如图,观察函数y=( k−3)的图象,则k的取值范围是__________.
解:k>3
11.函数y=的顶点坐标是_________,若点(n,9)在其图象上,则n= _________.
解:(0,0),±3
12.若点A(-1,),B(2,)是二次函数y=-图象上的两点,那么与的大小关系是_____________.
解:>
13.已知二次函数y=,若x≥m时,y最小值为0,则m的取值范围是________.
解:m≤0
14.若等腰直角三角形的斜边长为2x cm,其面积为y.
(1)求y关于x的函数关系式,并求x的取值范围;
(2)列出x=,1,,2,2,3时,y与x的对应值表;
(3)画出y关于x的函数图象.
解:(1)y=(x>0).
(2)列表如下:
x
1
2
2
3
y=
1
4
9
(3)函数图象如图所示:
【设计意图】通过基础巩固题让学生在画图、观察、计算、比较等多维角度训练中,进一步掌握二次函数的图象与性质,提高综合运用知识的能力。
主板书
2.2 二次函数的图象与性质 第1课时
探究点1 二次函数y=的图象与性质
探究点 2 二次函数 的图象与性质
课堂小结
副板书
例题
学生练习板演
1. 必做题:习题2.2第1题。
2. 探究性作业:习题2.2第2题。
学科网(北京)股份有限公司
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