26.3 利用二次函数的图象求一元二次方程根的近似值 第2课时 教案 2026-2027学年人教版九年级数学上册
教案:26.3 利用二次函数的图象求一元二次方程根的近似值(第2课时)
课题 | 26.3 利用二次函数的图象求一元二次方程根的近似值(第2课时) | 课型 | 新授课 |
课时 | 1课时(45分钟) | 教材版本 | 人教版九年级上册 第二十六章 |
教学方法 | 数形结合、探究发现、讲练结合、小组合作 | 教学用具 | 多媒体课件、几何画板、坐标纸 |
教材分析 本节课选自人教版九年级上册第二十六章"二次函数"的第三节"二次函数与一元二次方程的联系"第2课时。学生在第1课时已经学习了二次函数y=ax²+bx+c的图象与x轴交点情况和一元二次方程ax²+bx+c=0的根的情况之间的对应关系,掌握了利用判别式Δ=b²-4ac判断抛物线与x轴交点个数的方法,理解了"已知函数值求自变量"与"解一元二次方程"的等价转化思想。本节课在此基础上,进一步学习利用二次函数图象求一元二次方程根的近似值,这是"数形结合"思想的深化和具体应用。通过画图象、观察交点、二分法逼近等步骤,让学生体会"以形助数、以数辅形"的数学思想方法。同时,本节课还将二次函数与一元二次不等式建立联系,从图象角度理解不等式的解集,为后续学习二次不等式解法奠定基础。
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学情分析 学生已经掌握了描点法画二次函数图象的方法,理解了二次函数图象与x轴交点与一元二次方程根的对应关系,能够利用判别式判断交点个数。但是,学生对于"利用图象求近似根"的方法还比较陌生,尤其是"二分法逼近"——在交点附近取点、根据函数值正负变化逐步缩小范围、最终得到满足精度要求的近似值——这一过程需要教师给予充分的示范和引导。学生可能会在"取点→计算函数值→判断符号→调整范围"的迭代过程中感到繁琐,需要教师强调"精确到0.1"意味着当区间长度小于0.1时即可停止,从而帮助学生理解"近似值"的数学意义。此外,将二次函数图象与一元二次不等式联系起来,从图象中直观读出不等式的解集,对学生来说是一个新的视角,需要教师通过具体例子逐步引导。
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一、核心素养目标
1. 直观想象
通过画二次函数的图象,观察抛物线与x轴的交点位置,直观感受方程
的根在图象中的位置。借助几何画板动态演示,观察二分法逼近过程中取值范围的逐步缩小,感受"数形结合"中"形"对"数"的直观支撑作用。通过观察二次函数图象与不等式解集的对应关系,从图象中直观读出不等式的解集。
2. 逻辑推理
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通过"画图象→观察交点→取点计算函数值→判断符号→二分法逼近→得到近似根"的完整探究过程,经历从直观到精确、从粗略到精细的逼近推理。在二分法逼近中,理解"函数值由正变负(或由负变正)时,中间必有一个根"的零点存在性原理,体会连续函数的介值性质。在二次函数与不等式的关系探究中,从具体的图象出发,归纳出a>0和a<0两种情况下不等式解集的一般规律。
3. 数学抽象
从具体的二次函数求近似根的过程中,抽象出利用二次函数图象求一元二次方程近似根的通用方法:画出对应二次函数
的图象→观察图象与x轴的交点→在交点附近取点,根据函数值正负逐步逼近→得到满足精度要求的近似根。从具体的不等式解集问题中,抽象出二次函数图象与一元二次不等式解集之间的一般对应关系。
4. 数学运算与数据分析
在二分法逼近过程中,能准确计算不同x值对应的函数值y,并根据y的正负符号判断根所在的区间,逐步缩小范围。在计算过程中体会"精确到0.1"的数学含义——当区间长度小于0.1时,区间内的任意一点都可以作为满足精度要求的近似值。在不等式与函数综合练习中,能准确联立方程求解交点坐标,并结合图象判断不等式的解集。
二、教学重难点
教学重点
1. 掌握利用二次函数图象求一元二次方程根的近似值的方法:画二次函数的图象→观察图象与x轴交点大致位置→在交点附近取点计算函数值→根据函数值正负二分法逼近→得到满足精度要求的近似根。
2. 理解"精确到0.1"的含义:当取值区间长度小于0.1时,区间内任意一点都可以作为满足精度要求的近似值。
3. 理解二次函数图象与一元二次不等式解集的关系,能从图象中直接读出不等式(或<0)的解集。
教学难点26.3 利用二次函数的图象求一元二次方程根的近似值一、利用图象求近似根例:x²-2x-2=0 → x₁≈-0.7, x₂≈2.7
1. 二分法逼近过程中"取点→计算函数值→判断符号→调整范围"的迭代操作,理解"区间长度小于精度要求时即可停止"的收敛条件,以及"函数值由正变负(或负变正)时中间必有一个根"的零点存在性原理。
2. 从函数图象中理解一元二次不等式的解集,特别是当a<0时不等式解集与图象的关系(注意开口方向对解集的影响),以及、
时不等式解集的特殊情况的判断。
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3. 综合运用二次函数图象、方程根和不等式解集的知识解决综合问题,如根据图象判断方程根、不等式解集,或根据不等式解集反推函数图象特征。
三、教学过程
环节一:回顾旧知(5分钟)
【教师活动】同学们,上节课我们学习了二次函数与一元二次方程的联系。请同学们回忆一下,二次函数y=ax²+bx+c的图象与x轴的交点情况和一元二次方程ax²+bx+c=0的根之间有什么关系?判别式Δ与交点个数又有什么对应关系?
【学生活动】二次函数y=ax²+bx+c的图象与x轴交点的横坐标就是一元二次方程ax²+bx+c=0的根。当Δ>0时,抛物线与x轴有两个交点,方程有两个不相等的实数根;当Δ=0时,抛物线与x轴有一个交点(相切),方程有两个相等的实数根;当Δ<0时,抛物线与x轴没有交点,方程没有实数根。
【教师活动】回顾得非常准确!请同学们看大屏幕上的总结表,我们一起来巩固一下。
【知识点】回顾:二次函数图象与x轴交点与判别式Δ的关系1. 有两个交点( |
【教师活动】上节课我们学习了当方程可以精确求解时,交点横坐标就是方程的根。但是,如果遇到不能精确求解的一元二次方程怎么办?比如方程x²-2x-2=0,判别式Δ=(-2)²-4×1×(-2)=4+8=12>0,有两个不相等的实数根,但这两个根无法用有理数精确表示。这时候,我们能否从二次函数的图象上,近似地求出方程的根呢?
【过渡语】从上节课"二次函数图象与x轴交点横坐标就是方程的根"这一核心结论出发,自然引出本节课的核心问题——当方程无法精确求解时,如何利用图象求根的近似值。这一过渡既巩固了旧知,又激发了学生对新知的学习需求,体现了知识的连贯性。
【设计意图】以复习旧知引入新课,既巩固了二次函数与一元二次方程联系的核心结论,又通过"方程不能精确求解怎么办"这一驱动性问题,自然过渡到本节课的主题——利用二次函数图象求近似根。这一引入方式体现了"从已知到未知、从精确到近似"的认知规律。
环节二:探究新知——利用图象求一元二次方程根的近似值(15分钟)
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