内容正文:
26.2.1二次函数y=a(x-h)²+k的图象和性质
(第一课时 二次函数y=ax²+k的图象和性质)
(导学案)
(1)掌握用描点法绘制y=ax²+k的图象;熟练说出函数图象的开口方向、对称轴、顶点坐标、增减性和最值;掌握y=ax²+k与y=ax²的图象平移规律,能运用性质解决基础题型.
(2)经历“列表—描点—画图—对比—归纳”的完整探究过程,体会数形结合、类比迁移、从特殊到一般的数学思想,提升图象观察、规律总结和知识迁移能力.
(3)在自主探究和小组合作中感受二次函数图象的对称美、变化规律美,培养严谨的数学思维和主动探究的学习习惯,增强学习二次函数的信心.
重点:二次函数y=ax²+k的图象特征和核心性质(开口、对称轴、顶点、增减性、最值);y=ax²+k与y=ax²的图象平移规律.
难点:精准理解常数k的几何意义,区分k>0和<0)时图象的平移方向;结合图象灵活运用函数性质解决比较函数值、求最值的问题.
第一环节 自主学习
温故知新:
创设情景,引入新课
复习回顾:二次函数y=2x²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?
追问:如果在y=2x²的基础上变形为y=2x²+1、y=2x²-2,函数图象会发生什么变化?
【学法指导】
新知自研:自研课本第36-37页的内容
【学法指导】自研课本P36-37页内容
(一)将y=ax²+bx+c转化为类似y=ax²+k的简单形式.
追问1.上一章是如何通过配方法解一元二次方程ax²+bx+c=0的?由此,你得到了什么启发?
追问2.用a.b,c表示,这里的h和k分别是什么?
(二) 画具体函数y=ax²+k图象,对比找规律
活动1.用描点法在同一坐标系中画出y=x²、y=x²+2、y=x²-2的图象.
步骤指导:
列表:
描点:
连线:
小组讨论问题:
(1)三个函数图象的形状、开口方向、对称轴是否相同?
(2)三个图象的顶点坐标分别是什么?有什么区别?
(3)y=x²+2、y=x²-2的图象可由y=x²的图象如何平移得到?
活动2.画函数图象观察图象性质
(1)在同一平面直角坐标系中,画出二次函数的图象,并分别指出它们的开口方向、对称轴和顶点.
(2) 抛物线与抛物线有什么关系?
列表:
…
-4
-3
-2
-1
0
1
2
3
4
…
…
…
…
…
描点画图,.
观察图象:
(三)画函数y=ax²+k图象归纳总结性质
活动3.利用信息技术工具画函数y=ax²+k的图象(不妨令a分别为和,改变k的值,可以发现,随着k的变化,二次函数y=ax²+k的图象.
在向上或向下平移,即把抛物线y=ax²向上(k>0)或向下(k<0)平移|k|个单位长度,就得到抛物线y=ax²+k(如图).
师生归纳总结
1. 图象共性:y=ax²+k与y=ax²图象形状、开口大小、开口方向、对称轴完全相同,对称轴均为y轴(直线x=0).
2. 图象差异:顶点坐标不同,y=ax²顶点为(0,0),y=ax²+k顶点为(0,k).
3. 平移规律:上加下减,当k>0时,y=ax²+k的图象由y=ax²图象向上平移k个单位;
当k<0时,y=ax²+k的图象由y=ax²图象向下平移|k|个单位.
函数y=ax²+k性质系统归纳:
开口方向:a>0,开口向上;a<0,开口向下;
对称轴:直线x=0(y轴);
顶点坐标:(0,k);
最值:a>0时,x=0,;a<0时,x=0,;
增减性:a>0,x<0时,y随x增大而减小;x>0时,y随x增大而增大;a<0反之.
【自研自探】
自研课本P36-37页内容
典型例题
例1.已知二次函数y=-3x²+4
(1)说出该函数图象的开口方向、对称轴、顶点坐标和最值;
(2)说明该函数图象与y=-3x²的图象的平移关系;
(3)当时,比较的大小.
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.在平面直角坐标系中,二次函数的图象经过点.
(1)求这个函数的表达式.
(2)当时,随的增大而减小,求的取值范围.
课本课堂练习(P38).
1.(2026.盐城市期末)关于二次函数的图象,下列说法正确的是( )
A.开口向上,函数的最大值是 B.开口向下,函数的最大值是
C.开口向上,函数的最小值是 D.开口向下,函数的最小值是
2.(2026.四平校考)关于二次函数的图象,下列说法正确的是( )
A.开口向下 B.顶点坐标为
C.当时,y随x的增大而减小 D.函数的最大值为
3.(2025•上海)抛物线y=3x2向下平移两个单位所得的抛物线解析式为 .
4.(2026.汕尾陆丰校考)已知二次函数.
(1)该抛物线的对称轴是______,顶点坐标______;
(2)补充下列表格,并在下图的直角坐标系内描点画出该抛物线的图象;
…
…
…
…
(3)若该抛物线上两点,的横坐标满足,则_____(比较大小).
知识技能:(1)二次函数y=ax²+k的图象是 ,对称轴为 ,顶点坐标 ;(2)a决定 和 ,决定抛物线的 和 ;(3)平移规律: ( );(4)掌握函数的 性、最值的 ,能比较函数 .
思想方法:(1)数形结合思想:通过图象直观分析 , 、 ;(2)类比迁移思想:类比 ,推导y=ax²+k的性质;(3)从特殊到一般思想:通过具体 规律.
易错提醒:(1)混淆平移方向:牢记“ ”, ,不要记反;(2)忽略a的作用: ;(3)顶点坐标书写错误:y=ax²+k顶点是 ,不是 ;(4)比较函数值时,忘记利用对称轴转化 点,直接盲目判断,与a的 无关.
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26.2.1二次函数y=a(x-h)²+k的图象和性质
(第一课时 二次函数y=ax²+k的图象和性质)
(导学案)
(1)掌握用描点法绘制y=ax²+k的图象;熟练说出函数图象的开口方向、对称轴、顶点坐标、增减性和最值;掌握y=ax²+k与y=ax²的图象平移规律,能运用性质解决基础题型.
(2)经历“列表—描点—画图—对比—归纳”的完整探究过程,体会数形结合、类比迁移、从特殊到一般的数学思想,提升图象观察、规律总结和知识迁移能力.
(3)在自主探究和小组合作中感受二次函数图象的对称美、变化规律美,培养严谨的数学思维和主动探究的学习习惯,增强学习二次函数的信心.
重点:二次函数y=ax²+k的图象特征和核心性质(开口、对称轴、顶点、增减性、最值);y=ax²+k与y=ax²的图象平移规律.
难点:精准理解常数k的几何意义,区分k>0和<0)时图象的平移方向;结合图象灵活运用函数性质解决比较函数值、求最值的问题.
第一环节 自主学习
温故知新:
创设情景,引入新课
复习回顾:二次函数y=2x²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.
追问:如果在y=2x²的基础上变形为y=2x²+1、y=2x²-2,函数图象会发生什么变化?
【学法指导】
新知自研:自研课本第36-37页的内容
【学法指导】自研课本P36-37页内容
(一)将y=ax²+bx+c转化为类似y=ax²+k的简单形式.
追问1.上一章是如何通过配方法解一元二次方程ax²+bx+c=0的?由此,你得到了什么启发?
通过配方,可以将“ax²+bx十c”转化为“a(x-h)²+k”的形式,即将二次函数y=ax²+bx+c转化
为y=a(x-h)²+k的形式.当分别讨论h,k的取值时,就可以建立起y=ax²+br+c与y=ax²的联系了.
追问2.用a.b,c表示,这里的h和k分别是什么?
(二) 画具体函数y=ax²+k图象,对比找规律
活动1.用描点法在同一坐标系中画出y=x²、y=x²+2、y=x²-2的图象.
步骤指导:
列表:选取对称自变量x=-2、-1、0、1、2,分别计算三个函数对应的y值;
描点:根据坐标精准描点;
连线:用平滑曲线连接各点,得到三条抛物线.
小组讨论问题:
(1)三个函数图象的形状、开口方向、对称轴是否相同?
(2)三个图象的顶点坐标分别是什么?有什么区别?
(3)y=x²+2、y=x²-2的图象可由y=x²的图象如何平移得到?
活动2.画函数图象观察图象性质
(1)在同一平面直角坐标系中,画出二次函数的图象,并分别指出它们的开口方向、对称轴和顶点.
(2) 抛物线与抛物线有什么关系?
列表:
…
-4
-3
-2
-1
0
1
2
3
4
…
…
10
6.5
4
2.5
2
2.5
4
6.5
10
…
…
6
2.5
0
-1.5
-2
-1.5
0
2.5
6
…
描点画图,就得到的图象.
观察图象:可以看出,抛物线的开口向上,对称轴是у轴,顶点是(0,2);抛
物线的开口向上,对称轴是y轴,顶点是(0,-2).
可以发现,把抛物线(图中的虚线图形)向上平移2个单位长度,就得到抛物线;把抛物线向下平移2个单位长度,就得到抛物线.
(三)画函数y=ax²+k图象归纳总结性质
活动3.利用信息技术工具画函数y=ax²+k的图象(不妨令a分别为和,改变k的值,可以发现,随着k的变化,二次函数y=ax²+k的图象.
在向上或向下平移,即把抛物线y=ax²向上(k>0)或向下(k<0)平移|k|个单位长度,就得到抛物线y=ax²+k(如图).
师生归纳总结
1. 图象共性:y=ax²+k与y=ax²图象形状、开口大小、开口方向、对称轴完全相同,对称轴均为y轴(直线x=0).
2. 图象差异:顶点坐标不同,y=ax²顶点为(0,0),y=ax²+k顶点为(0,k).
3. 平移规律:上加下减,当k>0时,y=ax²+k的图象由y=ax²图象向上平移k个单位;
当k<0时,y=ax²+k的图象由y=ax²图象向下平移|k|个单位.
函数y=ax²+k性质系统归纳:
开口方向:a>0,开口向上;a<0,开口向下;
对称轴:直线x=0(y轴);
顶点坐标:(0,k);
最值:a>0时,x=0,;a<0时,x=0,;
增减性:a>0,x<0时,y随x增大而减小;x>0时,y随x增大而增大;a<0反之.
【自研自探】
自研课本P36-37页内容
典型例题
例1.已知二次函数y=-3x²+4
(1)说出该函数图象的开口方向、对称轴、顶点坐标和最值;
(2)说明该函数图象与y=-3x²的图象的平移关系;
(3)当时,比较的大小.
【分析】:本题紧扣本节课核心知识点,综合考查y=ax²+k的图象性质、平移规律和增减性应用。解题关键是先根据a的正负判断开口与增减性,根据k确定顶点与平移方式,再结合增减性比较函数值大小.
【详解】解:(1)∵a<0,k=4,∴抛物线开口向下,对称轴为直线x=0(y轴),顶点坐标为(0,4);当x=0时,函数有最大值,最大值,无最小值.
(2)根据“上加下减”平移规律:函数y=-3x²+4的图象可由抛物线y=-3x²向上平移4个单位得到.
(3)a<0,抛物线开口向下,对称轴为y轴
∴当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.
关于y轴的对称点为x=1,
∵0<2,根据增减性,x=1时的函数值大于x=2时的函数值.
∴.
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.在平面直角坐标系中,二次函数的图象经过点.
(1)求这个函数的表达式.
(2)当时,随的增大而减小,求的取值范围.
【详解】(1)解:∵二次函数的图象经过点.
∴,解得:,
∴这个函数的表达式为:;
(2)∵,
∴其对称轴为:,
∵,
∴图象开口向上,则当时,随的增大而减小,
∴的取值范围为.
课本课堂练习(P38).
1.(2026.盐城市期末)关于二次函数的图象,下列说法正确的是( )
A.开口向上,函数的最大值是 B.开口向下,函数的最大值是
C.开口向上,函数的最小值是 D.开口向下,函数的最小值是
【详解】解:二次函数,
由可得抛物线开口向下;函数的最小值是,
故选:D.
2.(2026.四平校考)关于二次函数的图象,下列说法正确的是( )
A.开口向下 B.顶点坐标为
C.当时,y随x的增大而减小 D.函数的最大值为
【详解】解:∵,且,
∴函数图象开口向上,顶点坐标为,故A、B选项错误,不符合题意;
∴当时,y随x的增大而减小,故C选项正确,符合题意;
∴函数的最小值为,故D选项错误,不符合题意;
故选:C
3.(2025•上海)抛物线y=3x2向下平移两个单位所得的抛物线解析式为 .
【解答】解:∵抛物线y=3x2向下平移两个单位,
∴y=3x2﹣2,
故答案为:y=3x2﹣2.
4.(2026.汕尾陆丰校考)已知二次函数.
(1)该抛物线的对称轴是______,顶点坐标______;
(2)补充下列表格,并在下图的直角坐标系内描点画出该抛物线的图象;
…
…
…
…
(3)若该抛物线上两点,的横坐标满足,则_____(比较大小).
【详解】(1)解:∵时,;时,,
∴抛物线的对称轴为直线,即轴,
当时,,
∴抛物线的顶点坐标为,
故答案为:轴,;
(2)当时,;
当时,;
故答案为:,;
利用描点法作出的函数图象如下所示:
(3)∵,
∴抛物线开口向下,在轴的右侧,随的增大而减小,
∵,
∴,
故答案为:.
知识技能:(1)二次函数y=ax²+k的图象是抛物线,对称轴为y轴,顶点坐标(0,k);(2)a决定开口方向和开口大小,k决定抛物线的上下平移位置和函数最值;(3)平移规律:上加下减(k>0上移,k<0下移);(4)掌握函数的增减性、最值的判断方法,能比较函数值大小.
思想方法:(1)数形结合思想:通过图象直观分析函数性质,以形助数、以数释形;(2)类比迁移思想:类比y=ax²的探究方法,推导y=ax²+k的性质;(3)从特殊到一般思想:通过具体函数图象归纳通用规律.
易错提醒:(1)混淆平移方向:牢记“上加下减”,k为负数是向下平移,不要记反;(2)忽略a的作用:判断增减性、开口方向必须先看a的正负;(3)顶点坐标书写错误:y=ax²+k顶点是(0,k),不是(0,0);(4)比较函数值时,忘记利用对称轴转化对称点,直接盲目判断,与a的正负无关.
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