内容正文:
26.2.3 二次函数y=ax2+bx+c的图象和性质
第1课时 二次函数y=ax2+bx+c的图象和性质
课题
二次函数y=ax2+bx+c的图象和性质
课型
新授课
教学内容
教材第42-43页练习的内容
教学目标
1.使学生掌握用描点法画出函数y=ax2+bx+c的图象。
2.使学生掌握用图象或通过配方确定抛物线的开口方向、对称轴和顶点坐标。
3.让学生经历探索二次函数y=ax2+bx+c的图象的开口方向、对称轴和顶点坐标以及性质的过程,理解二次函数y=ax2+bx+c的性质。
教学重难点
教学重点:用描点法画出二次函数y=ax2+bx+c的图象和通过配方确定抛物线的对称轴、顶点坐标。
教学难点:理解二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的性质以及它的对称轴及顶点坐标分别是x=-、(-,)。
教 学 过 程
备 注
1.提出问题,引入课题
【问题】1.你能说出函数y=-4(x-2)2+1图象的开口方向、对称轴和顶点坐标吗?
2.函数y=-4(x-2)2+1图象与函数y=-4x2的图象有什么关系?
3.函数y=-4(x-2)2+1具有哪些性质?
【师生活动】学生回答,教师订正。
1. 函数y=-4(x-2)2+1图象的开口方向向下,对称轴为x=2,顶点坐标为(2,1).
2.函数y=-4(x-2)2+1的图象可以看成是将函数y=-4x2的图象向右平移2个单位再向上平移1个单位得到的.
3.当x<2时,函数值y随x的增大而增大,当x>2时,函数值y随x的增大而减小;当x=2时,函数取得最大值,最大值y=1.
2.探索新知,归纳知识
【探究1】对于函数y=x2-6x+21,如何画出它的图象,并说明这个函数具有哪些性质吗?
【师生活动】让学生分组讨论,交流合作,各组选派代表发表意见。
可将y=x2-6x+21配方,得到y=(x-6)2+3,进而得到函数的图象及性质。
根据这些特点,可以采用描点法作图的方法作出函数y=x2-6x+21=(x-6)2+3的图象,进而观察得到这个函数的性质。
解:(1)列表:在x的取值范围内列出函数对应值表;
x
…
3
4
5
6
7
8
9
…
y
…
7.5
5
3.5
3
3.5
5
7.5
…
(2)描点:用表格里各组对应值作为点的坐标,在平面直角坐标系中描点。
(3)连线:用光滑的曲线顺次连接各点,得到函数y=x2-6x+21的图象。
说明:(1)列表时,应根据对称轴是x=6,以6为中心,对称地选取自变量的值,求出相应的函数值。相应的函数值是相等的。
(2)直角坐标系中x轴、y轴的长度单位可以任意定,且允许x轴、y轴选取的长度单位不同。所以要根据具体问题,选取适当的长度单位,使画出的图象美观。
函数y=x2-6x+21的性质:开口向上;
对称轴为x=6;
顶点坐标(6,3);
当 x<6 时,y 随 x 的增大而减小;
当 x>6 时,y 随 x 的增大而增大;
当x=6时,有最小值3.
【探究2】你能通上面的方法讨论二次函数y=-2x2-4x+1的图象和性质吗?
【学生活动】学生自主探究.
【归纳】一般地,二次函数y=ax2+bx+c可以通过配方化成y=a(x-h)2+k的形式,即y=a(x+)2+。
对称轴是x=,顶点坐标是(-,)。
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;
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。
3.学以致用,应用新知
【例1】二次函数y=x2﹣2x+4化为y=a(x﹣h)2+k的形式,下列正确的是( )
A.y=(x﹣1)2+2 B.y=(x﹣1)2+3
C.y=(x﹣2)2+2 D.y=(x﹣2)2+4
答案:B
【例2】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:抛物线的对称轴为直线x=-=1,∵函数图象开口向下,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,故选择B.
答案:B
【例3】已知抛物线y=ax2+bx和直线y=ax+b在同一坐标系内的图象如图所示,其中正确的是( )
解析:∵A图和D图中直线y=ax+b过一、三、四象限,∴a>0,b<0,∴抛物线y=ax2+bx的开口向上,对称轴x=->0,∴选项A错,选项D正确;B图和C图中直线y=ax+b过二、三、四象限,∴a<0,b<0,∴抛物线的开口向下,且对称轴x=-<0,∴选项B,C错.故选择D.
答案:D
【例4】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(x2+2x)-3=2(x2+2x+1-1)-3=2(x+1)2-5,将抛物线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,再将抛物线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),故选择C.
答案:C
4.随堂训练,巩固新知
1.二次函数y=x2+6x+4图象的对称轴是直线( )
A. x=-3 B.x=-6 C.x=6 D.x=4
答案:A
2.在平面直角坐标系中,将抛物线y=ax2+bx+c先沿x轴向右平移3个单位长度,再沿y轴向上平移2个单位长度,得到抛物线y=x2﹣2x﹣4,则抛物线y=ax2+bx+c的函数表达式为( )
A.y=x2+2x+4 B.y=x2+4x﹣3
C.y=x2﹣4x+3 D.y=x2﹣8x+13
答案:B
3.若抛物线y=x2+2x+c与y轴交点为(0,﹣3),则下列说法不正确的是( )
A.抛物线开口向上
B.对称轴为直线x=﹣1
C.当x>﹣1时,y随x的增大而减少
D.c的值为﹣3
答案:C
4.在平面直角坐标系xOy中,点(1,m),(3,n)在抛物线y=ax2+bx+c(a>0)上,设抛物线的对称轴为直线x=t.
(1)当c=2,m=n时,求抛物线与y轴交点的坐标及t的值;
(2)点(x0,m)(x0≠1)在抛物线上.若m<n<c,求t的取值范围及x0的取值范围.
解:(1)将点(1,m),(3,n)代入抛物线解析式,得m=a+b+c,n=9a+3b+c.
∵m=n,∴a+b+c=9a+3b+c.
整理,得b=-4a,
∴抛物线的对称轴为x=-=-=2,∴t=2.
∵c=2,∴抛物线与y轴交点的坐标为(0,2).
(2)∵m<n<c,
∴a+b+c<9a+3b+c<c,解得-4a<b<-3a,
∴3a<-b<4a,
∴<-<,即<t<2.
当t=时,x0=2;
当t=2时,x0=3.
∴x0的取值范围2<x0<3.
5.课堂小结,自我完善
1.能用描点法画出函数y=ax2+bx+c的图象。
2.用图象或通过配方确定抛物线的开口方向、对称轴和顶点坐标。
3.经历探索二次函数y=ax2+bx+c的图象的开口方向、对称轴和顶点坐标以及性质的过程,理解二次函数y=ax2+bx+c的性质。
6.布置作业
课本P43练习。
先复习上一节第3课时的内容,使学生能更自然地考虑配方法解决本课时思考问题。
学生交流,教师指导。
运用关于二次函数y=a(x-h)2+k图象的结论。
学生画图象、老师巡视指导,让一位同学板演,学生自纠,教师点评。
先将所给的函数通过配方写成y=a(x-h)2+k的形式,然后画出所给函数的图象,并由图象得出所给函数随x增大的变化情况。
学生尝试总结,老师适当补充和引导。
抛物线的增减性:当a>0,开口向上时,对称轴左降右升;当a<0,开口向下时,对称轴左升右降。
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(如一次函数),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。
利用二次函数平移规律(简记为“上加下减,左加右减”)确定平移后抛物线解析式,进而判断顶点坐标。
学生独立完成,教师巡视指导,了解学生掌握情况,并集中订正。
板书设计
二次函数y=ax2+bx+c的图象和性质
用配方法将二次函数y=ax2+bx+c转化为y=a(x-h)2+k的形式,再根据上节课的学习得出其图象与性质.
教后反思
教学过程中,强调学生自主探索和合作交流,在操作中探究二次函数y=ax2+bx+c的图象与性质,体会数学建模的数形结合思想方法。
第2课时 用待定系数法求二次函数的解析式
课题
用待定系数法求二次函数的解析式
课型
新授课
教学内容
教材第42-43页练习的内容
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.
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,在实际应用中体会二次函数作为一种数学模型的作用.
教学重难点
教学重点:用待定系数法求二次函数的解析式。
教学难点:理解待定系数法,并能用来求二次函数的解析式。
教 学 过 程
备 注
1.以例代讲,总结方法
【问题1】在我们学习二次函数之前,我们学习过哪些函数?【学生活动】学生回答.
【问题2】这些函数的解析式是什么?
【学生活动】学生回答.
我们在前面刚刚学习了二次函数,二次函数的表达式有哪些?
【学生活动】学生回答:一般式、顶点式.
【问题3】(1)还记得我们是怎样求一次函数和正比例函数的解析式吗?
【学生活动】学生回答:用待定系数法求解.
(2)如:一直线经过(2,3)和(-4,5)两点,求这个函数的解析式?
【师生活动】学生做,教师检查.
通过例题讲解让学生熟悉二次函数解析式的求法。
例1.已知一个二次函数的图象过点三点,求这个函数的解析式?
【教师活动】教师板书:根据题意,
a-b+c=10
a+b+c=4
4a+2b+c=7
去解这个三元一次方程组得:a=2,b=-3,c=5;
所求二次函数
例2. 已知抛物线的顶点为,与轴交点为求抛物线的解析式?
【教师活动】二次函数y=ax2+bx+c通过配方可得y=a(x-h)2+k的形式称为顶点式,(h,k)为抛物线的顶点坐标,因为这个二次函数的图象顶点坐标是-1,-3),因此,可以设函数关系式为: y=a(x+1)2-3.
由于二次函数的图象过点(0,-5),代入所设函数关系式,即可求出a的值。
例3.已知抛物线与轴交于并经过点,求抛物线的解析式.
【教师活动】二次函数y=ax2+bx+c与x轴的两个交点为所以应设二次函数y=a(x-x1)(x-x2)
(a≠0)再把 代入求a的值。
2.学以致用,应用新知
【例1】已知二次函数的图象经过点(-1,-5),(0,-4)和(1,1),求这个二次函数的解析式.
解:设这个二次函数的解析式为y=ax2+bx+c(a≠0),
依题意得:
解这个方程组得:
∴这个二次函数的解析式为y=2x2+3x-4.
【例2】已知二次函数的图象顶点是(-2,3),且过点(-1,5),求这个二次函数的解析式.
解:设二次函数解析式为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,
∴y=2(x+2)2+3=2x2+8x+11.
【例3】已知二次函数y=2x2-12x+5,求该函数图象关于x轴对称的图象的解析式.
分析:关于x轴对称得到的二次函数的图象与原二次函数的图象的形状不变,而开口方向,顶点的纵坐标变化了,开口方向与原图象的开口方向相反,顶点的横坐标不变,纵坐标与原图象的纵坐标互为相反数.
解:y=2x2-12x+5=2(x-3)2-13,顶点坐标为(3,-13),其图象关于x轴对称的顶点坐标为(3,13),所以对称后的图象的解析式为y=-2(x-3)2+13.
【例4】科学家为了推测最适合某种珍奇植物生长的温度,将这种植物分别放在不同温度的环境中,经过一定时间后,测试出这种植物高度的增长情况,部分数据如下表:
温度t/℃
-4
-2
0
1
4
植物高度增长量
l/mm
41
49
49
46
25
科学家经过猜想,推测出l与t之间是二次函数关系.由此可以推测最适合这种植物生长的温度为________℃.
解析:设l与t之间的函数关系式为l=at2+bt+c,把(-2,49)、(0,49)、(1,46)分别代入得:解得∴l=-t2-2t+49,即l=-(t+1)2+50,∴当t=-1时,l的最大值为50.即当温度为-1℃时,最适合这种植物生长.
答案:-1
3.随堂训练,巩固新知
(1)已知抛物线的顶点坐标是(2,﹣1),且与y轴交于点(0,3),这个抛物线的表达式是( )
A.y=x²﹣4x+3 B.y=x²+4x+3
C.y=x²﹣3x+4 D.y=x²+3x+4
答案:A
(2)已知抛物线y=x2+bx+c的顶点坐标为(1,3),则抛物线对应的函数解析式为( )
A.y=x2-2x+4 B.y=x2-2x-3
C.y=-x2+2x+1 D.y=x2-2x+1
答案:A
(3) 已知二次函数y=ax2+4x+c,当x等于﹣2时,函数值是﹣1;当x=1时,函数值是5.则此二次函数的解析式为 .
答案:y=2x2+4x﹣1
(4)如图,在平面直角坐标系中,抛物线C1:y=-x2+bx+
c的图象经过点(-3,0),(3,3),与y轴交于点C.
①求抛物线C1的解析式;
②将抛物线C1先向左平移3个单位长度,再向下平移2个单位长度后得到抛物线C2,抛物线C2的顶点为D,求△ODC的面积.
解:(1)∵y=-x2+bx+c的图象经过点(-3,0),(3,3),∴解得
∴抛物线C1的解析式为y=-x2+x+.
(2)∵y=--x2+x+=-(x-1)2+4,
∴抛物线C1的顶点坐标为(1,4),y轴交于点C(0,).
∵将抛物线C1先向左平移3个单位长度,再向下平移2个单位长度后得到抛物线C2,
∴抛物线C2的顶点D的坐标为(-2,2),
∴△ODC的面积为×2×=.
5.课堂小结,自我完善
教师与学生一起回顾本节课内容,并请学生回答:想一想,你的收获是什么?困惑有哪些? 说出来,与同学们分享。
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.
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,在实际应用中体会二次函数作为一种数学模型的作用.
6.布置作业
课本P44习题26.2第5-8题。
类比待定系数法求一次函数解析式,使本节课学习思路更顺畅。
教师出示问题,引导让学生先以小组为单位自学、讨论。
老师提示思路,可以让学生具体操作,锻炼学生会根据题目中不同条件设不同的解析式的能力。
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).
若已知抛物线的顶点、对称轴或极值,则设顶点式为y=a(x-h)2+k.顶点坐标为(h,k),对称轴方程为x=h,极值为当x=h时,y极值=k来求出相应的数。
y=a(x-h)2+k的图象关于x轴对称得到的图象的解析式为y=-a(x-h)2-k.
求函数解析式一般采用待定系数法.用待定系数法解题,先要明确解析式中待定系数的个数,再从已知中得到相应个数的独立条件(一般来讲,最直接的条件是点的坐标),最后代入求解.
学生独立完成,教师巡视指导,了解学生掌握情况,并集中订正。
板书设计
用待定系数法求二次函数解析式
回顾一次函数的求法,总结待定系数法求二次函数解析式的方法
教后反思
教学过程中,强调用待定系数法求二次函数解析式时,要根据题目所给条件,合理设出其形式,然后求解,这样可以简化计算。
学科网(北京)股份有限公司
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