内容正文:
26.2.1二次函数y=a(x-h)²+k的图象和性质
(第二课时 二次函数y=a(x-h)²的图象和性质)
(教学设计)
1.教学内容
本课时是人教版2024版九年级上册第26章《二次函数》,第三节26.2二次函数图像与性质,26.2.2二次函数y=a(x-h)²+k的图象与性质,第二课时二次函数y=a(x-h)²的图象和性质.核心教学内容为二次函数y=a(x-h)²(a≠0)的图象绘制、图象特征、函数性质,以及抛物线y=a(x-h)²与基础抛物线y=ax²的平移变换规律,同时结合典型例题巩固知识、应用性质解决基础题型.
2. 内容解析
本节课是二次函数图象与性质探究的关键过渡课。此前学生已掌握最简单二次函数y=ax²、y=ax²+k的图象和上下平移规律,具备描点画图象、数形结合分析函数性质的基础能力.y=a(x-h)²是顶点式二次函数的特殊形式(常数项k=0),其图象左右平移规律是对二次函数平移体系的补充,承接上下平移,铺垫后续完整顶点式y=a(x-h)²+k的综合平移探究,构建起二次函数顶点式完整的图象变换知识体系.同时,本节课的数形结合思想、分类讨论思想,是后续学习二次函数综合应用、与一元二次方程结合问题的重要基础,在本章知识体系中起到承上启下的核心作用.
基于以上分析,本节课的教学重点为:二次函数y=a(x-h)²的图象特征与核心性质;抛物线y=a(x-h)²与抛物线y=ax²的平移变换规律.
教学目标
(1)会用描点法画出y=a(x-h)²的图象,精准掌握该函数的开口方向、对称轴、顶点坐标、增减性、最值等性质;熟练掌握抛物线y=ax²与y=a(x-h)²的左右平移规律,能根据函数解析式判断图象变换方式.
(2)通过自主描点画图、小组对比探究、归纳总结的过程,培养数形结合分析问题、类比推理、归纳概括的数学能力,体会函数图象变换中“变与不变”的数学规律.
(3)感受二次函数图象的对称美、变换美,体会数学知识的连贯性和逻辑性;在自主探究与合作交流中提升学习主动性,树立严谨的数学思维,增强学习二次函数的信心.
2.目标解析
目标1依托学生已有的y=ax²知识储备,通过对比画图,精准突破k值对图象的影响,让学生从“会画基础抛物线”升级为“会画平移后的抛物线”,系统掌握顶点式基础模型的性质,构建二次函数图象知识框架.
目标2通过自主探究、例题实操、规律归纳,训练学生数形转化能力,让学生掌握二次函数通用的探究方法,为后续复杂二次函数探究提供固定思维模型,提升数学探究核心能力.
目标3借助图象平移的动态变化,培养学生几何直观素养;通过特殊函数实例归纳一般规律,培养数学抽象与归纳推理素养;通过性质的实际应用,提升数学运算和模型应用素养.
学生已经系统学习了正比例函数、一次函数的图象变换,以及二次函数y=ax²、y=ax²+k的图象和性质,熟练掌握描点法画函数图象的基本步骤,具备初步的数形结合、类比归纳能力.但学生存在认知易错点:容易混淆二次函数上下平移、左右平移的解析式变化规律,对“左加右减”的平移法则只记结论、不理解本质;同时难以精准区分h的正负对平移方向、对称轴、顶点坐标的影响,在判断函数增减性时容易混淆对称轴左右区.本节课需通过直观图象对比、针对性辨析、例题强化,突破学生的思维误区.
基于以上分析,本节课的教学难点确定为:准确理解并记忆抛物线左右平移规律(左加右减),区分左右平移与上下平移的解析式变化差异;根据函数解析式快速判断图象的平移过程、增减区间及最值.
创设情景,引入新课
复习回顾:(1)二次函数y=2x²、y=ax²+k的图象是什么形状?开口方向、对称轴、顶点坐标分别是什么?当x取何值时,函数有最值?增减性如何?
学生集体回顾作答,教师板书核心性质.
(2)抛物线y=ax²与y=ax²+k的变换规律是什么?
k>0向上平移,k<0向下平移,平移不改变开口大小和方向.
情境设问:我们已经掌握了二次函数图象的上下平移,如果不上下平移,将抛物线y=ax²进行左右平移,会得到什么新的二次函数?新函数的解析式、图象和性质会发生怎样的变化?今天我们共同探究二次函数y=a(x-h)²的图象和性质.
(设计意图:通过复习旧知,衔接已学的二次函数平移知识,构建知识连贯性;通过递进式设问,引发学生认知冲突,激发探究新知的兴趣,为本节课左右平移的探究做好铺垫,自然导入新课.)
探究点1 画图对比,感知特殊的y=ax²、y=a(x-h)²函数图象间的联系
活动1.在同一平面直角坐标系中,画出二次函数和的图象,并分别指出它们的开口方向、对称轴和顶点.
列表:
…
-4
-3
-2
-1
0
1
2
…
…
-4.5
-2
-0.5
0
-0.5
-2
-4.5
…
-2
-1
0
1
2
3
4
…
…
-4.5
-2
-0.5
0
-0.5
-2
-4.5
…
描点画图,就得到和的图象.
观察图象:可以看出,抛物线的开口向下,对称轴经过(-1,0)且垂直于x轴的直线(记作x=-1),顶点是(-1,0);抛物线的开口向下,对称轴经过(1,0)且垂直于x轴的直线(记作x=1),顶点是(1,0).
活动2.观察抛物线,与抛物线有什么关系?
观察三个抛物线,与的相同点和不同点是什么?
可以发现,把抛物线(如上图中的虚线图形)向左平移1个单位长度,就得到抛物线,把抛物线向右平移1个单位长度,就得到抛物线.
(设计意图:让学生亲手操作画图,直观感知图象变化,落实学生主体地位;通过小组合作观察对比,培养学生观察分析、合作交流的能力,从具象图象中提炼抽象规律.)
探究点2 归纳函数 y=a(x-h)²核心规律与性质
活动3.利用信息技术工具画函数y=a(x-h)²的图象(改变h的值),观察图象变化.
改变h的值,可以发现,随着h的变化,二次函数y=a(x-h)²的图象向左或向右平移,即把抛物y=ax²(a>)向左(h<0)或向右(h>0)平移|h|个单位长度,就可以得到抛物y=a(x-h)² (如下图 ).
活动4.梳理总结y=a(x-h)²(a≠0)的完整性质和平移规律
图象共性:图象为抛物线,形状、开口大小、开口方向与y=ax²完全一致.
核心要素:对称轴:直线x=h,顶点坐标:(h, 0),平移规律:抛物线y=ax²左右平移得到y=a(x-h)²,左加右减h>0:向右平移h个单位,h<0,向左平移|h|个单位.
函数增减性与最值:当a>0时,开口向上,顶点为最低点;x<h时,y随x的增大而减小;x>h时,y随x的增大而增大;当x=h时,.当a<0时,开口向下,顶点为最高点;x<h时,y随x的增大而增大;x>h时,y随x的增大而减小;当x=h时,.
(设计意图:通过学生自主探究+教师精准总结,突破本节课重点知识,系统化梳理函数性质和平移规律,帮助学生构建完整的知识框架,突破“左右平移”认知难点.)
典型例题
例1.已知二次函数y=-2(x+1)²,完成下列问题:
(1)说出该抛物线的开口方向、对称轴、顶点坐标;
(2)说明该抛物线是由抛物线y=-2x²经过怎样的平移得到的;
(3)当x取何值时,y随x的增大而增大?当x取何值时,函数取得最值?最值是多少?
【分析】解题关键:先标准化解析式,将y=-2(x+1)²转化y=-2[x-(-1)]²,确定a=-2,h=-1;再根据a的符号判断开口方向、增减性、最值,根据h的值确定对称轴、顶点坐标和平移方式,严格套用本节课归纳的规律解题.
【详解】解:将函数解析式标准化:y=-2[x-(-1)]²,可得a=-2,h=-1.
(1)∵a=-2<0,∴抛物线开口向下;
对称轴为直线x=-1;顶点坐标为(-1, 0)
(2)根据平移规律“左加右减”,∴抛物线y=-2(x+1)²是由抛物线y=-2x²向左平移1个单位得到.
(3)∵a=-2<0,抛物线开口向下,对称轴为直线x=-1,
∴当x<-1时,y随x的增大而增大;抛物线顶点为最高点’当x=-1时,函数取得最大值,最大值y=0.
(设计意图:例题覆盖本节课所有核心知识点,贴合教材考法,通过标准化解析式的解题技巧,纠正学生直接看错h符号的易错点;完整的分析+详解流程,规范学生解题步骤,让学生学会学以致用,强化对重难点知识的应用能力.)
课本课堂练习(P39).
(设计意图:学完新知识后及时进行课堂巩固练习,不仅可以强化学生对新知的记忆,加深学生对新知的理解,还可以及时反馈学习情况,帮助学生查漏补缺,帮助教师及时调整教学策略)
1.如图,抛物线的顶点为A,与y轴的负半轴交于点B,且.
(1)求抛物线的解析式;
(2)若点在该抛物线上,求b的值;
(3)若点,在此抛物线上,比较与大小.
【详解】(1)解:∵抛物线的顶点为A,
∴,则,
∵,
∴,代入中,
得:,
解得:,
∴;
(2)将代入中,
得:,
解得:;
(3)∵抛物线的对称轴为直线,且开口向下,
∴当时,y随x的增大而减小,
∵,
∴.
1.(2026.徐州统考)关于二次函数,下列说法正确的是( )
A.图象的对称轴是直线 B.图象与x轴有两个交点
C.当时,y的值随x值的增大而增大 D.当时,y取得最大值,且最大值为1
【详解】解:∵二次函数解析式为,,
∴二次函数开口向上,对称轴为直线,故A说法错误,不符合题意;
∴当时,y的值随x值的增大而减小,当时,y的值随x值的增大而增大,故C说法正确,符合题意;
∴当时,y取得最小值,且最小值为0,故D说法错误,不符合题意;
∴二次函数与x轴只有一个交点,故B说法错误,不符合题意;
故选C.
2.(2025·宁波联考)已知二次函数,当时,y随着x的增大而增大,当时,y随x的增大而减小,则h的值为( )
A. B. C.4 D.2
【详解】解:∵,
∴,对称轴为,
∴在对称轴的左侧y随着x的增大而增大,在对称轴的右侧y随着x的增大而减小,
∵当时,y随着x的增大而增大,当时,y随x的增大而减小,
∴,
∴;
故选D.
3.(2026盐城校考)关于二次函数的图象,下列说法正确的是( )
A.开口向上,对称轴是直线 B.开口向下,对称轴是直线
C.开口向上,对称轴是直线 D.开口向下,对称轴是直线
【详解】解:二次函数,
由可得抛物线开口向下;对称轴是直线,
故选:D.
(设计意图:在学习完知识后加入中考等真题练习,不仅可以帮助学生明确考试方向,熟悉考试题型,检验学习成果,提升应考能力,还可以提升学生的学习兴趣和动力)
知识技能:(1)二次函数y=a(x-h)²的图象是抛物线,开口方向由a决定,对称轴为直线x=h,顶点坐标为(h,0);(2)平移规律:抛物线y=ax²左右平移得y=a(x-h)²,左加右减;(3)增减性与最值:a>0开口向上,左减右增,有最小值0;a<0开口向下,左增右减,有最大值0.
思想方法:(1)数形结合思想:通过函数图象直观分析函数性质,以形助数、以数释形;(2)类比推理思想:类比y=ax²、y=ax²+k的探究方法,探究新函数图象与性质;(3)分类讨论思想:根据a>0(a<0)分类讨论函数的增减性、最值.
易错提醒:(1)平移规律混淆:上下平移改变k(上加下减),左右平移改变h(左加右减),切勿混淆;(2)h的符号易错:解析式中是x-h,若为x+h,需转化为x-(-h)再判断平移方向、对称轴;(3)增减区间混淆:必须以对称轴x=h 为分界,区分左右区间的函数增减变化.
(设计意图:对本课的知识进行总结,有利于学生对增强学习的主动性与连贯性. )
必做题:课本习题26.2第2题(2).
探究性作业:1.已知函数是关于x的二次函数.
(1)求m的值;
(2)当m为何值时,该函数图象的开口向下?
(3)当m为何值时,该函数有最小值,此时x值是多少?
【详解】(1)解:∵函数是关于x的二次函数,
∴,,
解得:;
(2)解:∵函数图象的开口向下,
,
,
∴当时,该函数图象的开口向下;
(3)解:∵当时,抛物线有最低点,函数有最小值,
,
∵或1,
∴当时,该函数有最小值,此时的x值是1.
(设计意图:对本节课的知识进行巩固训练 )
主板书
26.2.2二次函数y=a(x-h)²+k 的图象和性质(第2课时)
一、核心解析式
二、图象平移规律
三、函数性质
四、易错点
副板书
典型例题
(预留区域,课堂书写化简、检验例题)
例题
学生练习板演
学科网(北京)股份有限公司
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