21.2 二次函数的图象和性质 教案 2026--2027学年沪科版九年级数学上册
2026-06-18
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 数学 |
| 教材版本 | 初中数学沪科版九年级上册 |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | 21.2 二次函数的图象和性质 |
| 类型 | 教案 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | DOCX |
| 文件大小 | 295 KB |
| 发布时间 | 2026-06-18 |
| 更新时间 | 2026-06-18 |
| 作者 | 鹿哥教育 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-06-18 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58406789.html |
| 价格 | 0.50储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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摘要:
该教案聚焦二次函数的图象和性质,从y=ax²入手,通过篮球运动轨迹、涵洞结构等现实情境导入,逐步过渡到y=ax²+k、y=a(x+h)²及一般式,构建从特殊到一般的学习支架。
以情境导入培养数学眼光,如用篮球抛物线实例抽象出研究对象;通过描点法画图、平移规律探究发展数学思维,提升推理与运算能力;结合拱桥、喷水管等问题强化数学语言,增强模型与应用意识。助力学生直观理解知识,帮助教师系统开展教学。
内容正文:
21.2 二次函数的图象和性质
21.2.1二次函数y=ax2的图象和性质
【教学目标】
1.正确理解抛物线的有关概念;(重点)
2.会用描点法画出二次函数y=ax2的图象,概括出图象的特点;(重点)
3.掌握形如y=ax2的二次函数图象的性质,并会应用;(难点)
4.通过动手操作、合作交流,积累数学活动经验,培养动手能力和观察能力.
【教学过程】
一、情境导入
我们都见过篮球运动员投篮,你知道篮球从出手到落入篮圈内的路线是什么图形吗?它是如何画出来的?
我们把篮球从出手到落入篮圈内的曲线叫抛物线,你还能举出一些抛物线的例子吗?
二、合作探究
探究点一:二次函数y=ax2的图象
【类型一】 画二次函数y=ax2的图象
在同一平面直角坐标系中,画出下列函数的图象:①y=x2;②y=2x2;③y=-x2;④y=-2x2.根据图象回答下列问题:
(1)这些函数的图象都是轴对称图形吗?如果是,对称轴是什么?
(2)图象有最高点或最低点吗?如果有,最高点或最低点的坐标是什么?
解析:要画出已知四个函数的图象,需先列表,因为在这些函数中,自变量的取值范围是全体实数,故应以原点O为中心,对称地选取x的值,列出函数的对应值表.
解:列表:
描点、连线,函数图象如图所示.
(1)这四个函数的图象都是轴对称图形,对称轴都是y轴;
(2)函数y=2x2和y=x2的图象有最低点,函数y=-x2和y=-2x2的图象有最高点,这些最低点和最高点的坐标都是(0,0).
方法总结:(1)画形如y=ax2(a≠0)的图象时,x的值应从最低(或最高)点起左右两边对称地选取.
(2)连线时,一般按从左到右的顺序将点连接起来,一定注意连线要平滑,不能画成折线.
(3)抛物线的概念:二次函数y=ax2(a≠0)的图象是抛物线,简称为抛物线y=ax2.
(4)抛物线的特点:①有开口方向;②有对称轴;③有顶点——对称轴与抛物线的交点.抛物线的顶点也是它的最低点或最高点.
【类型二】 同一坐标系中两种不同图象的判断
当ab>0时,抛物线y=ax2与直线y=ax+b在同一直角坐标系中的图象大致是( )
解析:根据a、b的符号来确定.当a>0时,抛物线y=ax2的开口向上.∵ab>0,∴b>0.∴直线y=ax+b过第一、二、三象限.当a<0时,抛物线y=ax2的开口向下.∵ab>0,∴b<0.∴直线y=ax+b过第二、三、四象限.故选D.
方法总结:本例综合考查了一次函数y=ax+b和二次函数y=ax2的图象和性质.因为在同一问题中相同字母的取值是相同的,所以应从各选项中两个函数图象所反映的a的符号是否一致入手进行分析.
探究点二:抛物线y=ax2的开口方向、大小与系数a的关系
如图,四个二次函数图象中,分别对应:①y=ax2;②y=bx2;③y=cx2;④y=dx2,则a、b、c、d的大小关系为( )
A.a>b>c>d
B.a>b>d>c
C.b>a>c>d
D.b>a>d>c
答案:A
方法总结:抛物线y=ax2的开口大小由|a|确定,|a|越大,抛物线的开口越小;|a|越小,抛物线的开口越大.
探究点三:二次函数的图象与几何图形的综合应用
已知二次函数y=ax2(a≠0)与直线y=2x-3相交于点A(1,b),求:
(1)a,b的值;
(2)函数y=ax2的图象的顶点M的坐标及直线与抛物线的另一个交点B的坐标;
(3)△AMB的面积.
解析:直线与二次函数y=ax2的图象交点坐标可利用方程求解,而求△AMB的面积,一般应画出草图进行解答.
解:(1)∵点A(1,b)是直线y=2x-3与二次函数y=ax2的图象的交点,∴点A的坐标满足二次函数和直线的关系式,
∴∴
(2)由(1)知二次函数为y=-x2,顶点M(即坐标原点)的坐标为(0,0).由-x2=2x-3,解得x1=1,x2=-3,∴y1=-1,y2=-9,∴直线与二次函数的另一个交点B的坐标为(-3,-9);
(3)如图所示,作AC⊥x轴,BD⊥x轴,垂足分别为C、D,根据点的坐标的意义,可知MD=3,MC=1,CD=1+3=4,BD=9,AC=1,∴S△AMB=S梯形ABDC-S△ACM-S△BDM=×(1+9)×4-×1×1-×3×9=6.
方法总结:解答此类题目,最好画出草图,利用数形结合,解答相关问题.探究点四:二次函数y=ax2的性质
【类型一】 二次函数y=ax2的增减性
作出函数y=-x2的图象,观察图象,并利用图象回答下列问题:
(1)在y轴左侧图象上任取两点A(x1,y1),B(x2,y2),使x2<x1<0,试比较y1与y2的大小;
(2)在y轴右侧图象上任取两点C(x3,y3),D(x4,y4),使x3>x4>0,试比较y3与y4的大小.
解析:根据画出的函数图象来确定有关数值大小比较,是一种比较常用的方法.
解:(1)图象如图所示,由图象可知y1>y2;
(2)由图象可知y3<y4.
方法总结:解有关二次函数的性质问题,最好利用数形结合思想,在草稿纸上画出抛物线的草图,进行观察和分析以免解题时产生错误.
【类型二】 二次函数y=ax2的最值
已知函数y=(1-n)xn2+n-4是关于x的二次函数,当n为何值时,抛物线有最低点?并求出这个最低点的坐标.这时当x为何值时,y随x的增大而增大?
解:∵函数y=(1-n)xn2+n-4是关于x的二次函数,∴解得n=2或n=-3.∵抛物线有最低点,∴1-n>0,即n<1.∴n=-3.∴当x>0时,y随x的增大而增大.
方法总结:抛物线有最低点或最高点是由抛物线y=ax2(a≠0)的二次项系数a的符号决定的;当a>0时,抛物线有最低点;当a<0时,抛物线有最高点.而此题常错误地认为n>0时,抛物线有最低点.正确的答案应为1-n>0,即n<1时,抛物线有最低点,因为二次项系数是(1-n).
探究点五:利用二次函数y=ax2的图象和性质解题
【类型一】 利用二次函数y=ax2的性质解题
当m为何值时,函数y=mxm2-m的图象是开口向下的抛物线?当x为何值时,y随x的增大而增大?这个函数有最大值还是最小值?这个值是多少?
解:由题意,得m应满足解得m=-1.当x<0时,y随x的增大而增大.这个函数有最大值,最大值是0.
方法总结:本题主要考查函数y=ax2(a≠0)的有关性质.当a>0时,图象开口向上,函数有最小值0;当a<0时,图象开口向下,函数有最大值0.当a<0且x<0时,y随x的增大而增大.
【类型二】 二次函数y=ax2的图象和性质的实际应用
如图,是一座抛物线形拱桥的示意图,在正常水位时,水面AB的宽为20m,如果水位上升3m,水面CD的宽为10m.
(1)建立如图所示的坐标系,求此抛物线的函数表达式;
(2)现有一辆载有救援物资的货车从甲地出发需经过此桥开往乙地,已知甲地距此桥280km(桥长忽略不计).货车正以每小时40km的速度开往乙地,当行驶了1h时,忽然接到紧急通知:前方连降暴雨,造成水位以每小时0.25m的速度持续上涨(货车接到通知时,水位在CD处,当水位涨到桥拱最高点O时,禁止车辆通行).问:如果货车按原来速度行驶,能否安全通过此桥?若能,请说明理由;若不能,要使货车安全通过此桥,速度应超过每小时多少千米?
解:(1)设抛物线的函数表达式为y=ax2(a≠0),拱桥最高点O到水面CD的距离为hm,则D(5,-h),B(10,-h-3).
∴解得∴抛物线的函数表达式为y=-x2;
(2)水位由CD处涨到最高点O的时间为h÷0.25=1÷0.25=4(h),货车按原来速度行驶的路程为40×1+40×4=200<280,∴货车按原来速度行驶不能安全通过此桥.设货车速度提高到xkm/h,即当4x+40×1=280时,x=60.∴要使货车安全通过此桥,货车的速度应超过60km/h.
方法总结:一般地,求二次函数y=ax2的表达式时,只需一个已知点(坐标原点除外)的坐标即可.而此题由于点B,D的纵坐标未知,故需设出CD到桥顶的距离h作为辅助未知数.
【板书设计】
21.2.2二次函数y=ax2+bx+c的图象和性质
第1课时 二次函数y=ax2+k的图象和性质
【教学目标】
1.会用描点法画出y=ax2+k的图象;
2.掌握形如y=ax2+k的二次函数图象的性质,并会应用;(重点)
3.理解二次函数y=ax2与y=ax2+k之间的联系.(难点)
【教学过程】
一、情境导入
边长为15cm的正方形铁片,中间剪去一个边长为x(cm)的小正方形铁片,剩下的四方框铁片的面积y(cm2)与x(cm)的函数关系式是什么?它的顶点坐标是什么?
二、合作探究
探究点一:二次函数y=ax2+k的图象与性质
【类型一】 确定y=ax2+k的图象与坐标轴的交点
抛物线y=x2-4与x轴的交点坐标是________.
解析:因为抛物线y=x2-4与x轴的交点纵坐标是0,即y=0,此时x2-4=0,解得x=±2,所以抛物线y=x2-4与x轴的交点坐标是(2,0)与(-2,0).
方法总结:求抛物线与x轴交点坐标时,可利用交点纵坐标为0构造关于x的方程来求抛物线的横坐标.
【类型二】 二次函数y=ax2+k增减性判断
已知点(x1,y1),(x2,y2)均在抛物线y=x2-1上,下列说法中正确的是( )
A.若y1=y2,则x1=x2
B.若x1=-x2,则y1=-y2
C.若0<x1<x2,则y1>y2
D.若x1<x2<0,则y1>y2
解析:如图所示,选项A:若y1=y2,则x1=-x2,所以选项A是错误的;选项B:若x1=-x2,则y1=y2,所以选项B是错误的;选项C:若0<x1<x2,则在对称轴的右侧,y随x的增大而增大,则y1<y2,所以选项C是错误的;选项D:若x1<x2<0,则在对称轴的左侧,y随x的增大而减小,则y1>y2,所以选项D是正确的.故选D.
【类型三】 二次函数y=ax2+k的图象与性质的综合
若二次函数y=ax2+2的图象经过点(-2,10),则下列说法错误的是( )
A.a=2 B.当x<0,y随x的增大而减小
C.顶点坐标为(2,0) D.图象有最低点
解析:把x=-2,y=10代入y=ax2+2可得10=4a+2,所以a=2,抛物线开口向上,有最低点,当x<0,y随x的增大而减小,所以A、B、D均正确,顶点坐标为(0,2),而不是(2,0).故选C.
方法总结:抛物线y=ax2+k(a≠0)的顶点为(0,k).
【类型四】 在同一坐标系中确定y=ax2+k的图象与一次函数的图象
在同一直角坐标系中,一次函数y=ax+c与二次函数y=ax2+c的图象大致为( )
解析:当a>0时,抛物线开口向上,且直线从左向右逐渐上升;当a<0时,抛物线开口向下,且直线从左向右逐渐下降,由此排除选项A,C,D,故选B.
探究点二:二次函数y=ax2+k的平移
【类型一】 利用平移确定y=ax2+k的解析式
已知抛物线y=ax2+c向下平移2个单位后,所得抛物线为y=-3x2+2.那么抛物线的解析式为____________.
解析:因为抛物线y=ax2+c向下平移2个单位后,所得抛物线为y=-3x2+2.所以a=-3,c-2=2,所以c=4,所以抛物线的解析式为y=-3x2+4.
【类型二】 确定y=ax2与y=ax2+k的关系
抛物线y=ax2+c与y=-5x2的形状大小,开口方向都相同,且顶点坐标是(0,3),求抛物线的表达式,它是由抛物线y=-5x2怎样得到的?
解:抛物线y=ax2+c与y=-5x2的形状大小相同,开口方向也相同,∴a=-5.
又∵其顶点坐标为(0,3),∴c=3.
∴y=-5x2+3.它是由抛物线y=-5x2向上平移3个单位得到的.
方法总结:对于二次函数y=ax2的图象来说,向上平移|c|个单位,就在ax2后面加|c|,向下平移|c|个单位,就在ax2后面减|c|.
【板书设计】
第2课时 二次函数y=a(x+h)2的图象和性质
【教学目标】
1.会用描点法画出y=a(x+h)2的图象;
2.掌握形如y=a(x+h)2的二次函数图象的性质,并会应用;(重点)
3.理解二次函数y=a(x+h)2与y=ax2之间的联系.(难点)
【教学过程】
一、情境导入
涵洞是指在公路工程建设中,为了使公路顺利通过水渠不妨碍交通,修筑于路面以下的排水孔道(过水通道),通过这种结构可以让水从公路的下面流过.如图建立直角坐标系,你能得到函数图象解析式吗?
二、合作探究
探究点一:二次函数y=a(x+h)2的图象与性质
【类型一】 y=a(x+h)2的顶点坐标
已知抛物线y=a(x+h)2(a≠0)的顶点坐标是(-2,0),且图象经过点(-4,2),求a,h的值.
解:∵抛物线y=a(x+h)2(a≠0)的顶点坐标为(-2,0),∴h=2.又∵抛物线y=a(x+2)2经过点(-4,2),∴a(-4+2)2=2.∴a=.
方法总结:二次函数y=a(x+h)2的顶点坐标为(-h,0).
【类型二】 二次函数y=a(x+h)2图象的形状
顶点为(-2,0),开口方向、形状与函数y=-x2的图象相同的抛物线的解析式为( )
A.y=(x-2)2 B.y=(x+2)2 C.y=-(x+2)2 D.y=-(x-2)2
解析:因为抛物线的顶点在x轴上,所以可设该抛物线的解析式为y=a(x+h)2(a≠0),而二次函数y=a(x+h)2(a≠0)与y=-x2的图象相同,所以a=-.而抛物线的顶点为(-2,0),所以h=2.把a=-,h=2代入y=a(x+h)2得y=-(x+2)2.故选C.
方法总结:决定抛物线形状的是二次项的系数,二次项系数相同的抛物线的形状完全相同.
【类型三】 二次函数y=a(x+h)2的增减性及最值
对于二次函数y=9(x-1)2,下列结论正确的是( )
A.y随x的增大而增大
B.当x>0时,y随x的增大而增大
C.当x=-1时,y有最小值0
D.当x>1时,y随x的增大而增大
解析:因为a=9>0,所以抛物线开口向上,且h=-1,顶点坐标为(1,0),所以当x>1时,y随x的增大而增大.故选D.
探究点二:二次函数y=a(x+h)2图象的平移
【类型一】 利用平移确定y=a(x+h)2的解析式
抛物线y=ax2向右平移3个单位后经过点(-1,4),求a的值和平移后的函数关系式.
解析:y=ax2向右平移3个单位后的关系式可表示为y=a(x-3)2,把点(-1,4)的坐标代入即可求得a的值.
解:二次函数y=ax2的图象向右平移3个单位后的二次函数关系式可表示为y=a(x-3)2,把x=-1,y=4代入,得4=a(-1-3)2,a=,∴平移后二次函数关系式为y=(x-3)2.
方法总结:根据抛物线平移的规律,向右平移3个单位后,a不变,括号内应“减去3”;若向左平移3个单位,括号内应“加上3”,即“左加右减”.
【类型二】 确定y=a(x+h)2与y=ax2的关系
向左或向右平移函数y=-x2的图象,能使得到的新的图象过点(-9,-8)吗?若能,请求出平移的方向和距离;若不能,请说明理由.
解:能,理由如下:设平移后的函数为y=-(x+h)2,
将x=-9,y=-8代入得-8=-(-9+h)2,所以h=5或h=13,
所以平移后的函数为y=-(x+5)2或y=-(x+13)2.
即抛物线的顶点为(-5,0)或(-13,0),所以应向左平移5或13个单位.
【类型三】 二次函数y=a(x+h)2图象的平移与几何图形的综合
把函数y=x2的图象向右平移4个单位后,其顶点为C,并与直线y=x分别相交于A、B两点(点A在点B的左边),求△ABC的面积.
解析:利用二次函数平移规律先确定平移后的抛物线解析式,确定C点坐标,再解由所得到的二次函数解析式与y=x组成的方程组,确定A、B两点坐标,最后求△ABC的面积.
解:平移后的函数为y=(x-4)2,顶点C的坐标为(4,0),
解方程组得或
∵点A在点B的左边,∴A(2,2),B(8,8).
∴S△ABC=S△OBC-S△OAC=OC×8-OC×2=12.
方法总结:两个函数交点的横、纵坐标与两个解析式组成的方程组的解是一致的.
【板书设计】
第3课时 二次函数y=a(x+h)2+k的图象和性质
【教学目标】
1.会用描点法画出y=a(x+h)2+k的图象;
2.掌握形如y=a(x+h)2+k的二次函数图象的性质,并会应用;(重点)
3.理解二次函数y=a(x+h)2+k与y=ax2之间的联系.(难点)
【教学过程】
一、情境导入
前面我们是如何研究二次函数y=ax2、y=ax2+k、y=a(x+h)2的图象与性质的?如何画出y=(x-2)2+1的图象?
二、合作探究
探究点一:二次函数y=a(x+h)2+k的图象与性质
【类型一】 抛物线y=a(x+h)2+k的开口方向、对称轴、顶点坐标及增减性
对于抛物线y=3(x-3)2+6,下列结论:①抛物线的开口向上;②对称轴为直线x=3;③顶点坐标为(3,6);④x>0时,y随x的增大而增大.其中正确结论的个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
解析:根据二次函数的性质对各小题分析判断即可.①∵a=3>0,∴抛物线的开口向上,正确;②对称轴为直线x=3,正确;③顶点坐标为(3,6),正确;④∵x>3时,y随x的增大而增大,即x>0时,图象的增减性不同.故选C.
方法总结:对于抛物线y=a(x+h)2+k,其对称轴为x=-h,顶点坐标为(-h,k).当a>0时,对称轴左边的图象,y随x的增大而减小,对称轴右边的图象,y随x的增大而增大,当a<0时,反之.
【类型二】 利用顶点确定y=a(x+h)2+k的解析式
已知抛物线y=ax2+bx+c的图象顶点为(-2,3),且过(-1,5),则抛物线的表达式为__________________.
解析:由题意可设抛物线的表达式为y=a(x+2)2+3,把x=-1,y=5代入得5=a(-1+2)2+3,所以a=2,所以抛物线的表达式为y=2(x+2)2+3.
【类型三】 利用y=a(x+h)2+k的图象解决问题
如图,点A,B的坐标分别为(1,4)和(4,4),抛物线y=a(x-m)2+n的顶点在线段AB上运动,与x轴交于C、D两点(C在D的左侧),点C的横坐标最小值为-3,则点D的横坐标最大值为( )
A.-3 B.1 C.5 D.8
解析:C、D两点是抛物线与x轴的交点,当C的横坐标取得最小值时,抛物线的顶点在A处,把C(-3,0),A(1,4)代入解析式,可得0=a(-3-1)2+4,求得a=-,当抛物线的顶点在B处时,D的横坐标取得最大值,其解析式y=-(x-4)2+4,易得最大值为8.故选D.
探究点二:二次函数y=a(x+h)2+k的图象的平移
将抛物线y=x2向右平移2个单位,再向下平移1个单位,所得的抛物线是( )
A.y=(x-2)2-1 B.y=(x-2)2+1
C.y=(x+2)2+1 D.y=(x+2)2-1
解析:由“上加下减”的平移规律可知,将抛物线y=x2向下平移1个单位所得抛物线的解析式为y=x2-1;由“左加右减”的平移规律可知,将抛物线y=x2-1向右平移2个单位所得抛物线的解析式为y=(x-2)2-1.故选A.
探究点三:二次函数y=a(x+h)2+k的图象与几何图形的综合
如图所示,在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=x2向左平移1个单位,再向下平移4个单位,得到抛物线y=(x-h)2+k.所得抛物线与x轴交于A,B两点(点A在点B的左边),与y轴交于点C,顶点为D.
(1)求h,k的值;
(2)判断△ACD的形状,并说明理由.
解析:(1)按照图象平移规律“左加右减,上加下减”可得到平移后的二次函数的解析式;
(2)分别过点D作x轴和y轴的垂线段DE,DF,再利用勾股定理,可说明△ACD是直角三角形.
解:(1)∵将抛物线y=x2向左平移1个单位,再向下平移4个单位,得到抛物线y=(x+1)2-4,∴h=-1,k=-4;
(2)△ACD为直角三角形.理由如下:由(1)得y=(x+1)2-4.当y=0时,(x+1)2-4=0,x=-3或x=1.∴A(-3,0),B(1,0).当x=0时,y=(x+1)2-4=(0+1)2-4=-3,∴C点坐标为(0,-3).顶点坐标为D(-1,-4).作出抛物线的对称轴x=-1交x轴于点E,作DF⊥y轴于点F,如图所示.在Rt△AED中,AD2=22+42=20;在Rt△AOC中,AC2=32+32=18;在Rt△CFD中,CD2=12+12=2.∵AC2+CD2=AD2,∴△ACD是直角三角形.
【板书设计】
第4课时 二次函数y=ax2+bx+c的图象和性质
【教学目标】
1.会画二次函数一般式y=ax2+bx+c的图象;
2.配方法求二次函数y=ax2+bx+c的顶点坐标与对称轴,并掌握二次函数的性质;(重点)
3.二次函数性质的综合应用.(难点)
【教学过程】
一、情境导入
火箭被竖直向上发射时,它的高度h(m)与时间t(s)的关系可以用h=-5t2+150t+10表示.经过多长时间火箭达到它的最高点?
二、合作探究
探究点一:二次函数y=ax2+bx+c的图象和性质
【类型一】 二次函数y=ax2+bx+c的最值
已知0≤x≤,那么函数y=-2x2+8x-6的最大值是( )
A.-10.5 B.2 C.-2.5 D.-6
解析:y=-2x2+8x-6=-2(x-2)2+2,∵自变量取值范围为0≤x≤,∴图象都在对称轴的左侧,且y随x的增大而增大.∴当x=时,y有最大值,最大值为y=-2x2+8x-6=-2×()2+8×-6=-2.5.故选C.
方法总结:二次函数求最值最常用的方法是配方法和公式法,需要注意的是,当自变量限制范围时,如果对称轴取值不在范围内,则可以根据二次函数图象的增减性在取值范围内求最值.
【类型二】 二次函数y=ax2+bx+c的增减性
如图,已知二次函数y=-x2+2x,当-1<x<a时,y随x的增大而增大,则实数a的取值范围是( )
A.a>1 B.-1<a≤1
C.a>0 D.-1<a<2
解析:抛物线的对称轴为x=-=1,∵抛物线开口向下,在对称轴左侧,y随x的增大而增大,∴a≤1.∵-1<x<a,∴a>-1,∴-1<a≤1.故选B.
方法总结:抛物线的增减性:当a>0时,开口向上,对称轴左降右升;当a<0时,开口向下,对称轴左升右降.
【类型三】 在同一坐标系中确定二次函数与一次函数的图象
在同一直角坐标系中,函数y=mx+m和y=-mx2+2x+2(m是常数,且m≠0)的图象可能是( )
解析:当二次函数图象开口向上时,-m>0,即m<0,对称轴x==<0,这时抛物线的对称轴在y轴左侧.当m<0时,一次函数y=mx+m的图象经过第二、三、四象限.故选D.
方法总结:多种函数图象的识别,一般可以先确定其中一种函数的图象,再根据函数图象得到该函数解析式中字母的特点,最后结合二次函数图象的开口方向、对称轴或图象经过的特殊点对选项进行逐一考察,得出结论.
探究点二:二次函数y=ax2+bx+c图象的平移
在同一平面直角坐标系内,将函数y=2x2+4x-3的图象向右平移2个单位,再向下平移1个单位,得到图象的顶点坐标是( )
A.(-3,-6) B.(1,-4) C.(1,-6) D.(-3,4)
解析:二次函数y=2x2+4x-3配方得y=2(x+1)2-5,将y=2(x+1)2-5向右平移2个单位所得抛物线的解析式为y=2(x+1-2)2-5=2(x-1)2-5,将抛物线y=2(x-1)2-5向下平移1个单位所得抛物线的解析式为y=2(x-1)2-5-1=2(x-1)2-6,此时二次函数图象的顶点为(1,-6).故选C.
方法总结:二次函数的平移规律:将抛物线y=ax2(a≠0)向上平移k(k>0)个单位所得的函数关系式为y=ax2+k,向下平移k(k>0)个单位所得函数关系式为y=ax2-k;向左平移h(h>0)个单位所得函数关系式为y=a(x+h)2;向右平移h(h>0)个单位所得函数关系式为y=a(x-h)2;这一规律可简记为“上加下减,左加右减”.
探究点三:二次函数y=ax2+bx+c的位置与系数a、b、c的关系
如上图是二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)图象的一部分,x=-1是对称轴,有下列判断:①b-2a=0;②4a-2b+c<0;③a-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
解析:∵-=-1,∴b=2a,即b-2a=0,∴①正确;∵当x=-2时点在x轴的上方,即4a-2b+c>0,∴②不正确;∵4a+2b+c=0,∴c=-4a-2b,∵b=2a,∴a-b+c=a-b-4a-2b=-3a-3b=-9a,∴③正确;∵(,y2)关于对称轴x=-1的对称点为(-,y2),x<-1时,y随x的增大而增大,∵-3>-,∴y1>y2,∴④正确.综上所述,选B.
方法总结:抛物线在直角坐标系中的位置,由a、b、c的符号确定:抛物线开口方向决定了a的符号,当开口向上时,a>0,当开口向下时,a<0;抛物线的对称轴是x=-;当x=2时,二次函数的函数值为y=4a+2b+c;函数的图象在x轴上方时,y>0,函数的图象在x轴下方时,y<0.
探究点四:二次函数图象与几何图形的综合应用
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;
(2)设该二次函数图象的对称轴与x轴交于点C,连结BA、BC,求△ABC的面积.
解:(1)把A(2,0)、B(0,-6)代入y=-x2+bx+c得解得
∴这个二次函数的解析式为y=-x2+4x-6;
(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.
【板书设计】
21.2.3.二次函数表达式的确定
【教学目标】
1.通过对用待定系数法求二次函数解析式的探究,掌握求解析式的方法;(重点)
2.会根据不同的条件,利用待定系数法求二次函数的函数关系式.(难点)
【教学过程】
一、情境导入
某广场中心标志性建筑处有高低不同的各种喷泉,其中一支高度为1米的喷水管喷出的抛物线水柱最大高度为3米,此时喷水水平距离为米,你能写出如图所示的平面直角坐标系中抛物线水柱的解析式吗?
二、合作探究
探究点:用待定系数法求二次函数解析式
【类型一】 用一般式确定二次函数解析式
已知二次函数的图象经过点(-1,-5),(0,-4)和(1,1).求这个二次函数的关系式.
解析:由于题目给出的是抛物线上任意三点,可设一般式y=ax2+bx+c(a≠0).
解:设这个二次函数的关系式为y=ax2+bx+c(a≠0).
依题意得解得
∴这个二次函数的关系式为y=2x2+3x-4.
方法总结:当题目给出函数图象上的三个点时,设一般式y=ax2+bx+c,转化成一个三元一次方程组,以求得a,b,c的值.
【类型二】 用顶点式确定二次函数解析式
已知二次函数的图象顶点坐标是(-2,3),且过点(-1,5),求这个二次函数的关系式.
解:设二次函数关系式为y=a(x+h)2+k,
∵图象顶点是(-2,3),
∴h=2,k=3.
依题意得5=a(-1+2)2+3,解得a=2.
∴二次函数的关系式为y=2(x+2)2+3=2x2+8x+11.
方法总结:若已知抛物线的顶点或对称轴、极值,则设y=a(x+h)2+k.顶点坐标为(-h,k),对称轴为x=-h,极值为当x=-h时,y极值=k.
【类型三】 用交点式确定二次函数解析式
已知抛物线与x轴相交于点A(-1,0),B(1,0),且过点M(0,1),求此函数的解析式.
解析:由于已知图象与x轴的两个交点,所以可设y=a(x-x1)(x-x2)求解.
解:因为点A(-1,0),B(1,0)是图象与x轴的交点,所以设二次函数的解析式为y=a(x+1)(x-1).又因为抛物线过点M(0,1),所以1=a(0+1)(0-1),解得a=-1,所以所求抛物线的解析式为y=-(x+1)(x-1),即y=-x2+1.
方法总结:此题也可设y=a(x+h)2+k,因为与x轴交于(-1,0),(1,0),故对称轴为y轴.
【板书设计】
二次函数表达式的确定
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