内容正文:
null26.2二次函数的图象和性质
26.2.2二次函数y=a(x-h)²+k的图象和性质
第1课时
二次函数y=ax²+k的图象和性质
第二十六章 二次函数
人教版(新教材)·九年级上册
学 习 目 标
1
2
3
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.
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.
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.
知识回顾
y=ax2 a>0 a<0
图象
开口方向
对称轴
顶点
增减性
开口大小
向上
向下
y轴
y轴
(0,0)最低点
(0,0)最高点
当x<0时,y随着x的增大而减小;当x>0时,y随着x的增大而增大.
当x<0时,y随着x的增大而增大;当x>0时,y随着x的增大而减小.
∣a∣越大,开口越小
二次函数y=ax2(a≠0)的图象与性质
一起回顾
抛物线
抛物线
开口方向 ;
对称轴 ,即 ;
顶点坐标分别是 ;是抛物线最 点;
当x 时,函数有最 值
当x 时, y随着x的增大而减小;
当x 时, y随着x的 而增大;
二次函数y=2x²的图象 ;
导入新课
还记得二次函数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?
y =2x2
向上
y轴
(0,0)
直线x=0
一条抛物线
<0
>0
=0
小
增大
低
如果在y1=2x²的基础上函数解析式变为y2=2x²+1、y3=2x²-2,函数图象会发生什么变化?
导入新课
y1 = 2x²
y2 = 2x²+1
二次项相同
+0
常数项不同
相同的自变量x对应的函数值相差1,即y2比y1多1
y 1= 2x²
y 3= 2x²-2
二次项相同
+0
常数项不同
相同的自变量x对应的函数值相差2,即y3比y1少2
y2=2x²+1、y3=2x²-2与y1=2x²函数图象形状相同,位置沿y轴上下平移
猜想
新知探究
探究点1
y=ax²+bx+c转化为类似y=ax²+k的简单形式
议一议
(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?
ax²+bx+c = 0
配方
若设,
(x)² =
(x-h)²=k
二次函数y=ax²+bx+c
类似方程配方
转化
y =a(x-h)²+k
当分别讨论h,k的取值时,就可以建立起y=ax²+bx+c与y=ax²的联系了.
新知探究
探究点1
y=ax²+bx+c转化为类似y=ax²+k的简单形式
议一议
(2)将二次函数配方化成 形式,用a,b,c表示,这里的h和k分别是什么?
提取a
配方
整理化简
h=
k
h=
k
h=
k≠0
新知探究
探究点2
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.
x -2 -1 0 1 2
y=x² 4 1 0 1 4
y=x²+2 6 3 2 3 6
y=x²-2 2 -1 -2 -1 2
y =x2
y=x²+2
y=x²-2
1.列表
2.描点、连线
新知探究
探究点2
画具体函数y=ax²+k图象,对比找规律
议一议
用描点法在同一坐标系中画出y=x²、y=x²+2、y=x²-2的图象.
(1)三个函数图象的形状、开口方向、对称轴是否相同?
y =x2
y=x²+2
y=x²-2
(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?
图象的形状 开口方向 对称轴
均相同
抛物线
向上
y轴
函数 y =x² y = x²+2 y = x²-2
顶点坐标
(0,0)
(0,2)
(0,-2)
y=x²的图象
向上平移2个单位
y=x²+2的图像
向下平移2个单位
y=x²-2的图像
y=x²的图象
新知探究
探究点2
画具体函数y=ax²+k图象,对比找规律
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.
解:列表,描点、连线
x … -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 …
y =x2+2 … 10 6.5 4 2.5 2 2.5 4 6.5 10 …
y = x2 -2 … 6 2.5 0 -1.5 -2 -1.5 0 2.5 6 …
y =x2+2
y = x2 -2
y =x2
开口方向 对称轴 顶点坐标
y=x2+2
y= x2 -2
向上
向上
y轴
y轴
(0,2)
(0,-2)
新知探究
探究点2
画具体函数y=ax²+k图象,对比找规律
议一议
y =x2+2
y = x2 -2
y = x2
向上平移2个单位
向下平移2个单位
①开口方向和大小相同;
②对称轴相同;
④顶点纵坐标不同.
(2) 抛物线与抛物线有什么关系?
抛物线上下平移
③变化相同
当x<0时,
y随着x的增大而减小;
当x>0时,
y随着x的增大而增大.
(1)在同一坐标系内画出下列二次函数的图象:
,,
新知探究
探究点3
函数y=ax²+k图象归纳总结性质
活动3
不妨令a为,
-4
-2
y
-6
O
-2
2
x
4
-4
利用信息技术工具画函数y=ax²+k的图象
它们的开口方向,对称轴和顶点坐标分别是什么?
抛物线 开口方向 对称轴 顶点坐标
+2
-2
向下 x=0 (0,0)
向下 x=0 (0,2)
向下 x=0 (0,-2)
-4
-2
y
-6
O
-2
2
x
4
-4
把抛物线y=x2 向 平移2个单位长度,就得到抛物线 ;
把抛物线y=x2 向 平移1个单位长度,就得到抛物线 .
下
上
新知探究
探究点3
画函数y=ax²+k图象归纳总结性质
议一议
(2)随着k的变化,二次函数y=ax²+k的图象有什么变化?
当a相同时,随着k的变化,二次函数y=ax²+k的图象沿y轴上下平移
y =x2+3
y = x2 +1.5
y =x2-1.5
活动3
(3)利用信息技术工具画函数y=ax²+k的图象
新知探究
探究点3
画函数y=ax²+k图象归纳总结性质
-4
-2
y
-6
O
-2
2
x
4
-4
y =x2+2
y =x2-4
y =x2-2.5
新知探究
探究点3
画函数y=ax²+k图象归纳总结性质
议一议
y
O
x
y = ax2 +k(k<0)
y = ax2+k (k>0)
y = ax2
k
k
a>0,开口向上
a<0,开口向下
y
O
x
y = ax2 +k(k<0)
y = ax2+k (k>0)
y = ax2 (a<0)
k
k
y=ax2
顶点(0, 0)
y=ax2+k
顶点(0, k)
当k>0时,
向上平移k个单位长度得到
当k<0时,
向下平移∣k∣个单位长度得到
上下平移规律:
上加下减常数项.
(4)抛物线y=ax2+k与抛物线y=ax2有什么关系?
新知探究
探究点3
画函数y=ax²+k图象归纳总结性质
归一归
二次函数y=ax2 +k的图象和性质:
y=ax2+k a>0 a<0
图象 k>0
k<0
开口方向
对称轴
顶点坐标
函数的增减性
最值
当x<0时,y随x增大而增大;
当x>0时,y随x增大而减小.
当x<0时,y随x增大而减小;
当x>0时,y随x增大而增大.
向上
向下
y轴(直线x=0)
(0,k)
x=0时,y最小值=k
x=0时,y最大值=k
新知探究
探究点3
画函数y=ax²+k图象归纳总结性质
归一归
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.
y=ax2+k与y=ax2图象与性质对比
典例分析
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.
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.
∴0<1<2,根据增减性,x=1时的函数值大于x=2时的函数值.
∵ 关于y轴的对称点为x =1,
∴.
新知巩固
在同一平面直角坐标系中,画出下列二次函数的图象:
y=x2, y=x2+1, y=x2-1.
指出三条抛物线的位置关系,并分别指出它们的开口方向、对称轴和顶点,以及随着x的增大,y的变化情况.
y=x2
y=x2+1
y=x2-1
y=x2向上平移1个单位长得到 y=x2+1,
y=x2向下平移1个单位长得到 y=x2-1.
y=x2+1向下平移2个单位长得到 y=x2-1.
课本P38
4
x
y
O
-2
2
2
4
6
-4
8
10
-2
解:列表:
x ··· -3 -2 -1 0 1 2 3 ···
y = x2+1 ··· ···
y = x2-1 ··· ···
y = x2+1
y = x2-1
10
5
2
1
2
5
10
8
3
0
-1
0
3
8
在同一平面直角坐标系中,画出下列二次函数的图象:
y=x2, y=x2+1, y=x2-1.
指出三条抛物线的位置关系,并分别指出它们的开口方向、对称轴和顶点,以及随着x的增大,y的变化情况.
y=x2向上平移1个单位长得到 y=x2+1,
y=x2向下平移1个单位长得到 y=x2-1.
y=x2+1向下平移2个单位长得到 y=x2-1.
新知巩固
课本P38
新知巩固
课本P38
在同一平面直角坐标系中,画出下列二次函数的图象:
y=x2, y=x2+1, y=x2-1.
指出三条抛物线的位置关系,并分别指出它们的开口方向、对称轴和顶点,以及随着x的增大,y的变化情况.
y=ax2+k y=x2 y=x2+1 y=x2-1
开口方向
对 称 轴
顶点坐标
最 值
增 减 性
向上
y轴(x=0)
(0,0)
当x=0时,y最小值=0
当x=0时,y最小值=1
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.
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.
向上
向上
y轴(x=0)
y轴(x=0)
(0,1)
(0,-1)
当x=0时,y最小值=-1
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.
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.
(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.
真题感知
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
解:二次函数,
由可得抛物线开口向下;
函数有最小值是,
D
真题感知
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
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;
C
真题感知
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:∵抛物线y=3x2向下平移两个单位,
∴y=3x2﹣2,
y=3x2﹣2
真题感知
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).
(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,
轴
真题感知
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).
轴
(2)当时,;
当时,;
利用描点法作出的函数图象如图所示
(3)∵,
∴抛物线开口向下,
在轴的右侧,随的增大而减小,
∵,
∴,
知识与技能
(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.
课堂小结
思想方法
课堂小结
(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
课堂小结
(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.
习题 26.2
课后练习
课本p44页
2.分别在同一平面直角坐标系中,画出下列各组二次函数的图象,并写出其对称轴和顶点:
(1)y = - x2 + 3 ,y = - x2- 2 ;
2
6
8
y
4
-8
-4
-2
-6
O
-2
2
x
4
-4
解:抛物线 y = - x2 + 3的开口下
对称轴是 y 轴,顶点坐标是(0,3);
抛物线 y = - x2 - 2的开口向下,
对称轴是 y 轴,顶点坐标是(0,-2).
解:函数图像如图所示
课后练习
如图,一工厂大门为抛物线形,现量得地面的宽度米,大门顶端距离地面4米.为了迎接国庆节,需在大门C,D两点处拉一条彩色丝带作装饰,若彩色丝带的宽度忽略不计,且丝带所在的直线与地面平行,当丝带到大门顶端的距离为米时,求此彩色丝带所需要的长度.
探究性作业
y
O
x
解:以中点为原点,所在直线为轴,
建立平面直角坐标系,如图,
大门顶端距离地面4米.
抛物线顶点坐标为,
米,
点的坐标为,
点的坐标为,
设抛物线的解析式为,
将代入解析式,
得,解得,
抛物线的解析式为,
丝带到大门顶端的距离为米,
点,的纵坐标为,
当时,,
解得,
(米),
答:此彩色丝带所需要的长度为米
谢谢聆听
谢谢聆听
$