内容正文:
26.2.1二次函数y=ax²的图象和性质(导学案)
(1) 会用描点法规范绘制y=ax²的图象;认识抛物线的基本要素,熟练掌握y=ax²的图象特征与性质;精准掌握系数a对抛物线开口方向、开口宽窄的影响,能利用性质解决基础习题.
(2) 经历画图、观察、对比、归纳的完整探究过程,掌握函数图象的通用探究方法,提升几何直观、归纳概括和数形结合解题能力.
(3)感受函数图象的对称美、规律美,体会数形结合思想的价值,培养严谨的作图习惯和主动探究的数学思维,增强学习二次函数的信.
重点:用描点法画二次函数y=ax²的图象;掌握y=ax²的图象特征、增减性、最值等核心性质.
难点:结合图象准确理解二次函数的增减性规律(分对称轴左右两侧讨论),理解|a|的大小对抛物线开口宽窄的影响,区分a的正负与绝对值的不同作用.
第一环节 自主学习
温故知新:
创设情景,引入新课
回顾提问:二次函数的最简形式是什么?
衔接旧知:研究一次函数、反比例函数的核心方法是什么?
【学法指导】
新知自研:自研课本第33-35页的内容
【学法指导】自研课本P33-35页内容
(一)动手作图,探究y=x²的图象
活动1.动手画函数y=x²的图象
1.列表:选取对称自变量(-3、-2、-1、0、1、2、3),计算对应函数值
x
……
……
y=ax²
……
……
2.描点:.
3.连线:
4.观察归纳图象特征:
师生共同总结:图象形状:曲线,叫做抛物线.对称性:关于y轴对称; 顶点:图象最低点(0,0),是抛物线的顶点;开口方向:开口向上.
(二)探究y=x²图象的性质
活动2.探究函数y=x²图象的性质
小组合作观察交流:由上图还可以看出,y轴是抛物线y=x²的对称轴,抛物线y=x²与其对称轴的交点(0,0)叫作抛物线y=x²的顶点,它是抛物线y=x²的最低点,实际上,每条抛物线都有对称轴,抛物线与对称轴的交点叫作抛物线的顶点.顶点是抛物线的最低点或最高点.
从二次函数y=x²的图象可以看出:在对称轴的左侧,抛物线从左到右下降;在对称轴的右侧,抛物线从左到右上升,也就是说,当x<0时,y随x的增大而减小;当x>0时,随x的增大而增大.
在抛物线y=x²上.
追问1:你能从坐标关系中说明抛物线у=x²的对称性.
(三)探究y=ax²图象的性质
活动3.在同一平面直角坐标系中,画出函数的图象.
1.列表:
2.描点:
3.连线:
观察思考:
函数的图象与函数y=x²的图象(图虚线图形)相比,有什么共同点和不同点?
利用信息技术工具画二次函数y=ax²(a>0)的图象,改变a的值,函数y=ax²的图象也发生了改变.随着a的变化,二次函数y=ax²的图象有什么变化?
活动4.在同一平面直角坐标系中,画出函数的图象.
1.列表,2.描点,3.连线.
活动5.探究y=ax²图象的性质
观察以上函数图象,归纳图象性质.
当a>0时,开口向上,对称轴:直线x=0(y轴);顶点坐标:(0,0); 最值:当x=0时,y有最小值0,无最大值;增减性:x<0时,y随x的增大而减小;当x>0时,y随x的增大而增大.
当a<0时,开口向下,对称轴:直线x=0(y轴);顶点坐标:(0,0); 最值:当x=0时,y有最大值0,无最小值;增减性:y随x的增大而增大;当x>0时,y随x的增大而减小.|a|的大小:|a|越大,抛物线开口越窄,图象越陡;|a|越小,抛物线开口越宽,图象越平缓.
【自研自探】
自研课本P33-35页内容
典型例题
例1 .已知二次函数y=-3x²,下列说法正确的有哪些? ① 图象开口向上;② 对称轴是y轴;③ 顶点坐标为(0,0); ④ 当x>0时,y随x增大而减小;⑤ 函数最小值为0.
例2.已知点A(-2,)、B(1,)、C(3,)都在抛物线上,比较、、的大小.
例3 .抛物线y=4x²、、y=-2x²中,开口最宽和最窄的分别是哪一个?
第二环节 合作探究
讨论交流:
1. 讨论怎样画二次函数y=x²的图象.
2. 讨论怎样画二次函数y=ax²图象.
讨论二次函数y=ax²图象的性质
拓展提升:
1.已知二次函数,解答下列问题:
(1)根据已知的图像部分画出这个函数图象的另一部分(直接在网格中作图即可).
(2)判断点是否在这个函数图象上,说明理由.
(3)求当时对应的函数图象上的点的坐标.
课本练习P35.
1.(2025·临沂校考)抛物线共有的性质是( )
A.开口向下 B.对称轴是轴 C.都有最高点 D.随的增大而增大
2.(2026·海南统考)已知点,,三点都在抛物线的图象上,则、、的大小关系是( )
A. B. C. D.
3.(2026·恩施统考)二次函数的图象大致是( )
A. B. C. D.
4.(2025·松原校考)已知二次函数的图象经过点,求该函数的解析式及对称轴.
知识技能:(1)作图方法: 三步法画y=ax²的抛物线图象;(2)图象要素:抛物线y=ax²恒过 ,对称轴为 ,顶点为 ;(3)核心性质: a>0:开口 ,顶点 ,x<0 、x>0 ,有 0; a<0:开口 ,顶点 ,x<0 、x>0 ,有 0; (4)a的作用:正负定 ,|a|大小定 .
思想方法:(1)数形结合思想:由图象得 ,用性质解 ,数与形 ; (2)分类讨论思想:分a>0、<0两类 ,保证思维严谨; (3)从特殊到一般思想:从具体函数图象归纳通用规律,掌握 .
易错提醒:(1)作图易错:抛物线必须用 ,不能 ;取值务必 ,保证图象 ; (2)性质易错:二次函数增减性必须分 讨论,不能笼统描述; (3)规律易错:开口宽窄只看|a|,与a的 ; (4)最值易错:a>0有 、a<0有 ,最值均为0,切勿记反.
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26.2.1二次函数y=ax²的图象和性质(导学案)
(1) 会用描点法规范绘制y=ax²的图象;认识抛物线的基本要素,熟练掌握y=ax²的图象特征与性质;精准掌握系数a对抛物线开口方向、开口宽窄的影响,能利用性质解决基础习题.
(2) 经历画图、观察、对比、归纳的完整探究过程,掌握函数图象的通用探究方法,提升几何直观、归纳概括和数形结合解题能力.
(3)感受函数图象的对称美、规律美,体会数形结合思想的价值,培养严谨的作图习惯和主动探究的数学思维,增强学习二次函数的信.
重点:用描点法画二次函数y=ax²的图象;掌握y=ax²的图象特征、增减性、最值等核心性质.
难点:结合图象准确理解二次函数的增减性规律(分对称轴左右两侧讨论),理解|a|的大小对抛物线开口宽窄的影响,区分a的正负与绝对值的不同作用.
第一环节 自主学习
温故知新:
创设情景,引入新课
回顾提问:二次函数的最简形式是什么?(y=ax²,a≠0)
衔接旧知:研究一次函数、反比例函数的核心方法是什么?(画图象、看特征、归性质)
【学法指导】
新知自研:自研课本第33-35页的内容
【学法指导】自研课本P33-35页内容
(一)动手作图,探究y=x²的图象
活动1.动手画函数y=x²的图象
1.列表:选取对称自变量(-3、-2、-1、0、1、2、3),计算对应函数值
x
……
-3
-2
-1
0
1
2
3
……
y=ax²
……
9
4
1
0
1
4
9
……
2.描点:在平面直角坐标系中精准描出对应坐标点.
3.连线:用光滑曲线从左至右顺次连接各点,得到完整曲线.
4.观察归纳图象特征:可以看出,二次函数y=x²的图象是一条曲线,它的形状类似投篮或掷铅球时球在空中经过的路线,只是这条曲线开口向上,实际上,二次函数的图象都是类似的曲线,它们的开口或者向上或者向下,我们把二次函数y=ax²+bx+c的图象叫作抛物线y=ax²+bx+c.
师生共同总结:图象形状:曲线,叫做抛物线.对称性:关于y轴对称; 顶点:图象最低点(0,0),是抛物线的顶点;开口方向:开口向上.
(二)探究y=x²图象的性质
活动2.探究函数y=x²图象的性质
小组合作观察交流:由上图还可以看出,y轴是抛物线y=x²的对称轴,抛物线y=x²与其对称轴的交点(0,0)叫作抛物线y=x²的顶点,它是抛物线y=x²的最低点,实际上,每条抛物线都有对称轴,抛物线与对称轴的交点叫作抛物线的顶点.顶点是抛物线的最低点或最高点.
从二次函数y=x²的图象可以看出:在对称轴的左侧,抛物线从左到右下降;在对称轴的右侧,
抛物线从左到右上升,也就是说,当x<0时,y随x的增大而减小;当x>0时,随x的增大而增大.
在抛物线y=x²上.
追问1:你能从坐标关系中说明抛物线у=x²的对称性.
任取一点(m,m²),因为该点关于y轴的对称点(m,m²)也在抛物线у=x²上,所以抛物线y=x²关于y轴对称.
(三)探究y=ax²图象的性质
活动3.在同一平面直角坐标系中,画出函数的图象.
1.列表:选取对称自变量(,计算对应函数值
x
…
-4
-3
-2
-1
0
1
2
3
4
…
…
8
4.5
2
0.5
0
0.5
2
4.5
8
…
x
…
-2
-3
-2
-1
0
1
2
3
2
…
…
8
9
4
1
0
1
4
9
8
…
2.描点:在平面直角坐标系中精准描出对应坐标点.
3.连线:用光滑曲线从左至右顺次连接各点,得到完整曲线.
观察思考:
函数的图象与函数y=x²的图象(图虚线图形)相比,有什么共同点和不同点?
利用信息技术工具画二次函数y=ax²(a>0)的图象,改变a的值,函数y=ax²的图象也发生了改变.随着a的变化,二次函数y=ax²的图象有什么变化?
活动4.在同一平面直角坐标系中,画出函数的图象.
1.列表,2.描点,3.连线.
活动5.探究y=ax²图象的性质
观察以上函数图象,归纳图象性质.
当a>0时,开口向上,对称轴:直线x=0(y轴);顶点坐标:(0,0); 最值:当x=0时,y有最小值0,无最大值;增减性:x<0时,y随x的增大而减小;当x>0时,y随x的增大而增大.
当a<0时,开口向下,对称轴:直线x=0(y轴);顶点坐标:(0,0); 最值:当x=0时,y有最大值0,无最小值;增减性:y随x的增大而增大;当x>0时,y随x的增大而减小.|a|的大小:|a|越大,抛物线开口越窄,图象越陡;|a|越小,抛物线开口越宽,图象越平缓.
【自研自探】
自研课本P33-35页内容
典型例题
例1 .已知二次函数y=-3x²,下列说法正确的有哪些? ① 图象开口向上;② 对称轴是y轴;③ 顶点坐标为(0,0); ④ 当x>0时,y随x增大而减小;⑤ 函数最小值为0.
【分析】本题考查y=ax²的基础性质,解题关键:先判断a的正负确定开口方向、最值,再结合固定性质判断对称轴、顶点、增减性.
【详解】解:已知a=-3<0,根据y=ax²性质分析: 1.a=-3<0,图象开口向下,①错误; 2. 所有y=ax²的对称轴均为y轴,②正确; 3. 所有y=ax²的顶点均为原点(0,0),③正确; 4.a=-3<0时,x>0,y随x增大而减小,④正确;a=-3<0抛物线开口向下,顶点为最高点,函数有最大值0,无最小值,⑤错误.
所以正确的是②③④.
例2.已知点A(-2,)、B(1,)、C(3,)都在抛物线上,比较、、的大小.
【分析】:本题考查利用二次函数性质比较函数值,有两种解题思路:一是代入求值计算比较;二是利用图象对称性和增减性快速判断(简便方法)。本题,开口向上,抛物线上的点离对称轴(y轴)越远,函数值越大.
【详解】解:方法一:利用图象性质判断:抛物线对称轴为y轴,a>0,开口向上;
计算各点到y轴的距离: A(-2)距离:2;B(1)距离:1;C(3)距离:3;
距离越远,函数值越大,因此<<.
方法二:代入法: ,,,得 <<.
例3 .抛物线y=4x²、、y=-2x²中,开口最宽和最窄的分别是哪一个?
【分析】本题考查|a|对开口宽窄的影响,核心规律:与a的正负无关,仅由|a|大小决定,|a|越小开口越宽,|a|越大开口越窄.
【详解】解: 分别计算绝对值:|4|=4,;
大小比较:; 根据规律:|a|最小,开口最宽;|a|最大,开口最窄;
结论:开口最宽:;开口最窄:y=4x².
第二环节 合作探究
讨论交流:
1. 讨论怎样画二次函数y=x²的图象.
2. 讨论怎样画二次函数y=ax²图象.
讨论二次函数y=ax²图象的性质
拓展提升:
1.已知二次函数,解答下列问题:
(1)根据已知的图像部分画出这个函数图象的另一部分(直接在网格中作图即可).
(2)判断点是否在这个函数图象上,说明理由.
(3)求当时对应的函数图象上的点的坐标.
【分析】(1)根据对称性可直接画出图象;
(2)代入横坐标或纵坐标都可判断;
(3)代入即可求出坐标.
【详解】(1)如图所示,
(2)当时,
,
∴点不在这个函数图象上;
(3)当时,
,
∴,
∴时,对应的函数图象上的点的坐标为:和.
课本练习P35.
1.(2025·临沂校考)抛物线共有的性质是( )
A.开口向下 B.对称轴是轴 C.都有最高点 D.随的增大而增大
【详解】解:抛物线开口向上,对称轴为轴,有最低点,顶点为原点;
抛物线开口向下,对称轴为轴,有最高点,顶点为原点;
抛物线开口向上,对称轴为轴,有最低点,顶点为原点;
所以抛物线,,共有的性质为对称轴是y轴,而所有抛物线在没有限定自变量的取值范围时,增减性都不一致,故D不正确.
故选:B.
2.(2026·海南统考)已知点,,三点都在抛物线的图象上,则、、的大小关系是( )
A. B. C. D.
【详解】解:∵二次函数的解析式为,
∴抛物线的对称轴为y轴,
,,,
∴点C离y轴最远,点B离y轴最近,
∵抛物线开口向上,
.
故选:B.
3.(2026·恩施统考)二次函数的图象大致是( )
A. B. C. D.
【详解】解:的图象是一条过原点,开口向下的抛物线,
故选:D.
4.(2025·松原校考)已知二次函数的图象经过点,求该函数的解析式及对称轴.
【详解】解:把代入得,
解得,
所以抛物线解析式为,对称轴为y轴.
知识技能:(1)作图方法:用列表、描点、光滑曲线连线三步法画y=ax²的抛物线图象;(2)图象要素:抛物线y=ax²恒过原点,对称轴为y轴,顶点为(0,0);(3)核心性质: a>0:开口向上,顶点最低,x<0减、x>0增,有最小值0; a<0:开口向下,顶点最高,x<0增、x>0减,有最大值0; (4)a的作用:正负定开口方向,|a|大小定开口宽窄.
思想方法:(1)数形结合思想:由图象得性质,用性质解代数题,数与形相互转化; (2)分类讨论思想:分a>0、<0两类探究函数性质,保证思维严谨; (3)从特殊到一般思想:从具体函数图象归纳通用规律,掌握函数探究通法。.
易错提醒:(1)作图易错:抛物线必须用光滑曲线连接,不能画折线、直线;取值务必对称,保证图象对称; (2)性质易错:二次函数增减性必须分对称轴左右两侧讨论,不能笼统描述; (3)规律易错:开口宽窄只看|a|,与a的正负无关; (4)最值易错:a>0有最小值、a<0有最大值,最值均为0,切勿记反.
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