26.2.2二次函数y=a(x-h)²+k的图象和性质(第3课时 y=a(x-h)²+k的图象)(教学设计)数学新教材人教版九年级上册

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26.2.2二次函数y=a(x-h)²+k的图象和性质

(第三课时——函数y=a(x-h)²+k的图象)

(教学设计)

1.教学内容

本节课是人教版2024版九年级上册第26章《二次函数》,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,第三课时二次函数y=a(x-h)²+k的图象.在学生掌握y=ax²、y=ax²+k图象与上下平移规律的基础上,学习顶点式y=a(x-h)²+k的完整图象特征、函数性质,探究二次函数图象左右、上下综合平移规律,掌握顶点、对称轴、增减性、最值的通用判定方法,并运用性质解决图象平移、参数求解、函数值比较等基础问题.

  1. 内容解析

本节课是第一课时纵向平移(上加下减)知识,补充横向平移规律,整合得出二次函数完整平移法则,构建顶点式完整知识体系.此前学生已掌握最简二次函数、纵向平移型二次函数的探究方法,本节课将单一纵向平移拓展为横纵综合平移,是学生从特殊二次函数模型走向通用顶点式模型的关键一步.本课总结的“左加右减、上加下减”平移规律,是后续二次函数一般式配方、图象变换、最值应用、实际问题建模的核心基础.同时本节课持续沿用数形结合、类比归纳的探究模式,深度培养学生几何直观、数学抽象与逻辑推理的新课标核心素养,在整章教学中起到承前启后、整合体系的核心作用.

基于以上分析,本节课的教学重点为:二次函数y=a(x-h)²+k的图象性质(开口、对称轴、顶点、增减性、最值);抛物线左加右减、上加下减的完整平移规律.

教学目标

(1)掌握二次函数y=a(x-h)²+k的图象形状、开口方向、对称轴、顶点坐标、增减性与最值;熟练掌握抛物线横纵综合平移规律,能实现y=ax²与y=a(x-h)²+k的图象互推;能利用函数性质解决参数求解、图象平移、函数值比较等基础题型.

(2)延续“作图—观察—对比—归纳—应用”的探究流程,通过类比旧知探究新知,掌握二次函数图象变换的通用探究方法,提升数形转化、规律归纳、知识迁移的能力.

(3)在图象动态变换探究中感受函数图象的规律性、对称性与统一性,培养严谨的数学思维和自主探究、合作交流的学习习惯,建立二次函数知识体系的整体认知.

2.目标解析

目标1基于学生已掌握的纵向平移知识,突破横向平移难点,整合完整平移规律,让学生全面掌握顶点式二次函数的所有图象性质,完善二次函数基础模型体系,为复杂二次函数学习扫清障碍.

目标2通过类比旧知探究新知,强化学生类比迁移的数学思维;通过作图观察、规律总结、例题实操,提升学生数形结合解题能力和归纳概括能力,形成固定的函数探究思维模型.

目标3借助图象横纵平移的动态变化,深化几何直观素养;通过特殊函数实例归纳通用性质与平移规律,培养数学抽象、归纳推理素养;通过性质的实际应用,提升数学运算与模型应用素养,贴合新课标育人要求.

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学生已熟练掌握y=ax²、y=ax²+k的图象画法与性质,理解纵向平移“上加下减”的规律,具备描点作图、图象观察、类比归纳的基本数学能力,熟悉二次函数的探究流程,为本节课学习奠定了扎实基础.九年级学生具象思维较强,但抽象思维仍有待提升,对纵向平移容易掌握,对横向平移的“左加右减”难以理解,极易记反平移方向;同时容易混淆h、k的作用,无法区分横、纵向平移对应的参数,在综合平移问题中容易出错.此外,学生初步具备合作探究能力,适合通过动手作图、对比辨析、例题纠错的方式突破重难点.

基于以上分析,本节课的教学难点确定为:准确理解参数h的几何意义,区分横向平移方向(极易混淆);灵活结合a、h、k三个参数综合分析函数图象特征;利用对称轴和增减性比较函数值大小.

创设情景,引入新课

复习回顾:(1)二次函数y=2x²-3的顶点坐标、对称轴、最值分别是什么?

(2)抛物线y=2x²-3由y=2x²经过怎样的平移得到?

学生作答,教师总结纵向平移规律:上加下减,k控制图象上下平移.

设问导入:若将函数变形为y=2(x-1)²-3,图象除上下平移外,还会发生什么变化?参数h会对抛物线产生什么影响?引出本节课课题.

(设计意图:精准复习上一课时核心知识,唤醒学生已有知识储备,巩固纵向平移规律,搭建新旧知识桥梁;通过递进式设问制造认知冲突,聚焦本节课新参数h,激发学生探究兴趣,自然衔接新课内容.)

探究点1   画二次函数eqIde4b1b14ebb60a90a767981ed62607fc0图象,并指出它们的开口方向、对称轴和顶点.

活动1.在平面直角坐标系中,画出二次函数eqIde4b1b14ebb60a90a767981ed62607fc0的图象,并分别指出它们的开口方向、对称轴和顶点.

列表:

eqIdda99edbfdee2c3e2dbcf864df7472568

…

-4

-3

-2

-1

0

1

2

…

eqIdda99edbfdee2c3e2dbcf864df7472568

…

-5.5

-3

-1.5

-1

-1.5

-3

-5.5

…

 

描点画图,就得到eqIde4b1b14ebb60a90a767981ed62607fc0的图象,如上左图.page number 1

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观察图象:可以看出,抛物线eqIde4b1b14ebb60a90a767981ed62607fc0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,-1).

活动2.观察抛物线eqIde4b1b14ebb60a90a767981ed62607fc0与抛物线eqIde4b1b14ebb60a90a767981ed62607fc0有什么关系?

在同一直角坐标系中,画出抛物线eqIde4b1b14ebb60a90a767981ed62607fc0与eqIde4b1b14ebb60a90a767981ed62607fc0、eqIde4b1b14ebb60a90a767981ed62607fc0,如上右图.

观察三个抛物线eqIde4b1b14ebb60a90a767981ed62607fc0与eqIde4b1b14ebb60a90a767981ed62607fc0、eqIde4b1b14ebb60a90a767981ed62607fc0的相同点和不同点是什么?

可以发现,把抛物线eqIde4b1b14ebb60a90a767981ed62607fc0向下平移1个单位得抛物线eqIde4b1b14ebb60a90a767981ed62607fc0,再向左平移1个单位长度,就得到抛物线eqIde4b1b14ebb60a90a767981ed62607fc0.

(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  函数 y=a(x-h)²+k(a≠0)与函数 y=ax²的关系

活动3.利用信息技术工具画函数y=a(x-h)²+k(a≠0)与函数 y=ax²的图象(改变h、k的值),观察两图象变化.

操作观察:抛物线y=a(x-h)²+k与y=ax²形状相同,位置不同.把抛物线y=ax²向上(或向下)、向左(或向右)平移,可以得到抛物线y=a(x-h)²+k.平移的方向、距离要根据h,k的值来决定.

抛物线y=a(x-h)²+k有如下特点:

(1)当a>0时,开口向上;当a<0时,开口向下.

(2)对称轴是x=h.

(3)顶点是(h, k).

活动4.梳理总结y=a(x-h)²+k(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,eqIdda99edbfdee2c3e2dbcf864df7472568.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,eqIdda99edbfdee2c3e2dbcf864df7472568.

(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)²-4

(1)直接写出该抛物线的开口方向、对称轴、顶点坐标和函数最值;

(2)说明该抛物线是由y=-2x²经过怎样的平移得到的;

(3)若有三点A(-2,eqIdd053b14c8588eee2acbbe44fc37a6886)、B(-1,eqIdd053b14c8588eee2acbbe44fc37a6886)、C(0,eqIdd053b14c8588eee2acbbe44fc37a6886),比较eqIdd053b14c8588eee2acbbe44fc37a6886、eqIdd053b14c8588eee2acbbe44fc37a6886、eqIdd053b14c8588eee2acbbe44fc37a6886的大小.page number 2

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