摘要:
本讲义聚焦二次函数y=ax²的图象与性质核心知识点,承接二次函数概念,类比一次函数“解析式→列表→描点→分析性质”的研究思路,通过a=1,-1,2,-2等特殊值的图象探索,系统梳理开口方向、顶点坐标、对称轴、最值、增减性及对称性等关键性质,为后续学习复杂二次函数奠定基础。
该资料以“观察数据—猜想图象—验证性质—归纳规律”为主线,通过表格对比与图象绘制培养几何直观(数学眼光),分类讨论a的正负及绝对值影响发展推理意识(数学思维),结合圆面积与直径的实际问题转化强化模型意识(数学语言)。课中师生互动演示提升教学效率,课后分层练习助力学生查漏补缺,巩固知识应用。
内容正文:
第二章 直角三角形的边角关系
《2.3二次函数y=的图象与性质1-2课时》讲义
【学习目标】
1. 知识与技能目标
(1)掌握画二次函数图象的标准方法:列表、描点、平滑连线,能独立画出a=1,-1,2,-2时等基础抛物线草图。
(2)理解抛物线的基础概念,熟练掌握y=ax2(a = 0)的图象核心要素:开口方向、顶点坐标、对称轴、最值、自变量与函数值取值范围。
(3)能根据解析式判断a的正负,区分抛物线开口向上 / 向下;理解∣a∣大小对抛物线开口宽窄、陡峭程度的影响。
(4)掌握y=ax2与y=-ax2图象的对称关系,能利用对称性快速绘制、对比图象。
(5)会代入点坐标求二次函数解析式中参数a;已知函数值能求对应自变量,已知自变量能计算函数值。
2. 数学思维与能力目标
(1)类比一次函数的研究思路,建立 “解析式→列表取值→画图象→分析图象性质” 的函数通用探究逻辑,形成研究新函数的固定方法。
(2)通过观察表格数值、对比图象,自主归纳y=ax2的增减性、对称性,提升数形结合分析能力。
(3)通过多组a取值(正、负、绝对值大小)的图象对比,锻炼分类讨论、观察归纳、对比辨析的数学思维。
(4)能将实际问题(圆面积与直径)转化为y=ax2型二次函数,结合图象解决简单实际求值问题。
3.综合应用目标
(1)能准确辨析关于y=ax2图象与性质的正误命题,解决判断、填空、求值类基础题型。
(2)能在同一平面直角坐标系中画出多个y=ax2型抛物线,对比图象异同并规范描述。
(3)利用抛物线的轴对称性解题:若点(m,n)在抛物线上,则(−m,n)也在抛物线上,会运用该性质求点坐标。
(4)结合二次函数图象与性质,解决简单实际建模问题,借助图象估算函数数值。
4.情感态度目标
(1)在自主画图、小组交流数据规律的过程中,感受数形结合的数学思想。
(2)通过分类归纳a正负对抛物线的影响,体会分类讨论思想的严谨性,提升自主探究数学规律的兴趣。
一、课前复习
我们学已经学过了二次函数的概念,接下来还要研究二次函数的哪些内容?
类比一次函数的研究,研究二次函数的图象与性质可以按照什么思路开展呢?
——从最特殊的y=x2开始,先画图,从图象中分析性质。性质大概有自变量、因变量的取值范围,增减性等;
学习新函数的时候,画出该函数图象的方法是什么?
——列表、描点、画图
二、新知探索
思考:观察二次函数表达式y=ax2,你认为x取哪些值比较合适?与同伴交流。
x取值
…
-3
-2
-1
0
1
2
3
…
y=x2函数值
y=-x2函数值
y=2x2函数值
y=-2x2函数值
1. y=x2图象与性质探索
(1)填表:先填写y=x2函数值;
(2)思考:观察表格中数据,你能获取二次函数y=x2自变量x与因变量y变化的哪些信息?由此,猜测图象具有哪些特点?
观察与思考角度表
表格中数据特点
猜测图象特点
①y是否有最小值?若有,值为_____;
是否有最大值,若有值为______;
则图象应该有最_______点。(填高/低)
该点坐标为_____________;
②数据两侧对称,最中间的数值是(0,0)
则图象应该也关于______呈_____对称;
③随着x值的增大,y值如何变化?
则图象的趋势应该是________________;
④所有y值的取值范围是_________
则图象的位置应该位于______________。
(3)描点画图:先在平面直角坐标系中画出y=x2的图象。
老师在黑板演示描点简易方法,后学生再独立画。
教学注意:先标记顶点,再两边对称取点,连线时注意平滑的曲线。
(4)观察性质:观察y=x2的图象,说一说性质有哪些?
思考路径:①开口方向:________________;②顶点坐标:___________;③顶点是最_____点,则y的有最______值,为_______,则y的取值范围是___________。④图象关于_______呈________对称;⑤图象从左到右变化趋势是___________________。
2. y=-x2的图象与性质探索
(1) 填表:填写表格中y=-x2的函数值,并通过数据观察数据特点,由此猜测图象特点。
(2) 思考:观察表格中,x取相同值时,y=x2与y=-x2的函数值有什么关系?所以,两个函数图象具有什么特点?在同一个直角坐标系中,可以怎样快速画出的y=-x2图象。
(3) 描点画图:找学生黑板画,其他学生学案画。
(4) 观察:y=-x2的图象有哪些特点?与y=x2的图象有何异同?
思考路径:①开口方向:________________;②顶点坐标:___________;③顶点是最_____点,则y的有最______值,为_______,则y的取值范围是___________。
④图象关于_______呈________对称;⑤图象从左到右变化趋势是___________________。
异同:顶点坐标、开口大小、对称性相同;开口方向、增减性不同。
3. y=2x2的与y=-2x2图象与性质探索
(1) 填表:填写表格中y=2x2与y=-2x2的函数值,并通过数据观察数据特点,由此猜测图象特点。
(2) 描点画图:根据表格,在同一直角坐标系中画出两个函数图像;
(3) 观察分析:y=2x2与y=-2x2图象有什么异同?
y=2x2与y=x2图象有什么异同?
y=-2x2与y=-x2图象有什么异同?
思维路径:①开口方向;②顶点坐标;③最低最高点?y的取值范围?④对称性;⑤图像的增减性;⑥开口大小。
(4) 解析式角度分析:观察四个二次函数的解析式,你能尝试分析它们的图象与性质吗?
4. 二次函数y=ax2图象与性质总结
思考:根据刚才四个二次函数图象与性质的分析,你能总结一下的图象与性质吗?该如何分类呢?
二次函数的图象叫做抛物线。
抛物线
y=ax2
a>0
a>0
图象
开口方向
顶点坐标
( , )是最____点(填高/低)
( , )是最____点(填高/低)
最值
当x=____时,y有最____值,为___;
当x=____时,y有最____值,为___;
对称性
(1)关于_______________________呈________对称;
(2)抛物线上的点,若纵坐标相等,则两个点必关于对称轴对称;如果对称轴是y轴,则横坐标互为相反数。
(3)二次函数的一个y值,会对应着______个x值;
增减性
当x<0时,y随x增大而_______;
当x>0时,y随x增大而_______;
当x<0时,y随x增大而_______;
当x>0时,y随x增大而_______;
开口大小
|a|越大,开口越______(填大/小),图象与y轴越______(填远/近),图象越______(填陡/缓),y随x的变化而变化的速度越______(填快/慢)
熟记:图像与性质总结完毕后,给时间记忆,并同桌之间相互提问巩固。
三、课堂练习
1. 说一说,画一画(课本改编)
(1)二次函数y=-3x2的图象与二次函数y=3x2的图象有什么关系?它是轴对称图形吗?它们的开口方向、对称轴和顶点坐标分别是什么?
(2)二次函数y=-x2的图象与二次函数y=x2的图象有什么关系?
在同一坐标系中画出刚才四个函数图象的草图。
2.(1)已知抛物线y=ax2经过点(2,4),求a的值;
(2)如果点(2,a),(b,-8)都在抛物线y=-x2上,求a,b的值。
3.判断正误
(1) 抛物线y=6x2的开口向上;( )
(2) 二次函数y=ax2(a≠0)的图象经过(-1,a);( )
(3) 二次函数y=ax2(a<0)的图象是轴对称图形;( )
(4) 二次函数y=ax2(a<0)的图象有最低点;( )
(5) 若点(m,n)在抛物线y=ax2上,那么点(-m,n)也在这条抛物线上。( )
4 . (1)写出圆的面积S与它的直径d之间的函数表达式;
(2)画出这个函数的图象;
(3)从图象上求出直径为3.4 cm时圆的面积(结果精到0.1cm)。
5. 已知二次函数y=-x2。
(1)画出这个函数的图象;
(2)当x=2,-1.8时,求y的值;
(3)当y=-2,-1.28时,求x的值
四、巩固练习
【基础类】
1. 二次函数y=3x2的图象大致是( )
A. B. C. D.
2. 已知点(-3,y1),(-5,y2)都在二次函数y=2x2的图象上,则y1与y2的大小关系是( )y1>y2 B. y1<y2 C. y1=y2 D.无法判断
3. 已知点A(2,-1),B(-3,m)都在抛物线y=ax2上,则a=______,m=______。
4. 二次函数y=mx2与y=nx2的图象如图所示,则m与n的大小关系是__________。
【提升类】
5. 已知点A(m,n)在二次函数y=ax2图象上,则下列选项中,位于二次函数y=ax2图象上上的点的坐标可以是( )
A. (-m,-n) B. (-m,n) C. (m,-n) D. (-n,m)
6. 函数y=ax2与y= (a≠0)在同意平面直角坐标系中的图象可能是( )
A. B. C. D.
7. 已知点(x1,y1),(x2,y2)是函数y=的图象上两点,且当0<x1<x2时,有y1>y2,则m的取值范围是_____________。
课堂练习答案:
1. 略
2. (1)a=1;(2)a=-2,b=±4;
3.(1)√,(2)√,(3)√,(4)×,(5)√
4.(1);
(2) (3) 9.1cm2
5. (1)-2,-1.62; (2)±2;±1.6
巩固练习答案
1.A; 2. B 3. a=-,m=- 4. m>n; 5.B 6. D 7. m>3
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