内容正文:
26.2.3 二次函数 的图象和性质
(第1课时)教学设计
一、课标要求
1. 会用描点法画出二次函数的图象,并能根据图象认识和理解二次函数的性质;
1. 会用配方法将 化为 的形式,确定顶点坐标和对称轴;
1. 会利用二次函数的图象和性质解决简单的实际问题;
1. 体会数形结合的数学思想方法。
二、教材分析
本节课是二次函数从“特殊形式”走向“一般形式”的关键节点。此前学生已掌握 、 的图象和性质,具备平移变换的基本认知。本节课的核心任务是把一般式 通过配方法化为顶点式,从而利用已有知识解决一般问题。
思想方法: 化归思想(一般→特殊)、数形结合思想(解析式↔图象↔性质)、分类讨论思想( 与 的情形)。
三、学情分析
维度
分析
已有基础
学生已掌握 和 的图象画法与性质,能由顶点式直接读出顶点坐标、对称轴、开口方向
能力储备
已会运用配方法解一元二次方程,具备配方的基本运算能力
薄弱点
当 时,提取二次项系数后配方的运算容易出错;从解析式到图象性质之间的“翻译”不够流畅
认知特点
九年级学生逻辑思维发展较快,但仍需直观图象的辅助支撑
四、教学目标
1. 知识与技能:会用配方法将二次函数 化为顶点式 ;能准确说出顶点坐标、对称轴和开口方向;会根据图象分析函数的增减性和最值。
1. 过程与方法:经历“从特殊到一般”的探究过程,体会配方法在二次函数研究中的作用;通过对图象的观察和分析,培养数形结合能力。
1. 情感态度与价值观:在探究过程中获得成功的体验,增强学习数学的信心;体会数学知识之间的内在联系。
五、教学重难点
类别
内容
教学重点
用配方法将 化为 ;由顶点式确定顶点坐标、对称轴和开口方向
教学难点
当 时配方的运算过程;由解析式和图象分析函数的增减性
六、教学过程
环节一:复习引入
【教师活动】
提问:我们之前学习了 的图象和性质。请同学们回忆一下:
(1) 的开口方向、对称轴和顶点坐标分别是什么?
(2) 呢?
【学生活动】
学生独立思考后回答:
(1),开口向上;对称轴为直线 ;顶点坐标为 。
(2),开口向下;对称轴为直线 ;顶点坐标为 。
【教师追问】
顶点式我们掌握得很好。但如果给你的不是顶点式,而是一般式呢?比如 ,你能直接说出它的顶点和对称轴吗?
【设计意图】
从学生已掌握的顶点式出发,自然引出“一般式如何化为顶点式”的核心问题,制造认知冲突,激发探究欲望。复习旧知为本节课的配方操作做好铺垫。
环节二:探究新知——配方转化
【教师活动】
提出问题:怎样将 化成 的形式?
引导学生回忆配方法的步骤,板书示范:
所以顶点坐标为 ,对称轴为直线 ,开口向上。
【学生活动】
学生在练习本上跟随教师完成配方过程,并验证结果。
【教师追问】
配方后我们知道 ,那它的图象可以看作是由哪条抛物线平移得到的?
【学生回答】
由 的图象先向右平移 个单位,再向上平移 个单位得到。
【教师活动】
在课件上演示平移过程,让学生直观看到图象变化。
【设计意图】
从 的简单情况入手,让学生熟悉配方步骤“加一项、减一项”。通过平移的几何解释,建立“配方结果↔图象变换”的对应关系,为后续推广做铺垫。
推广到 的情况
【教师活动】
出示例题:将 化为顶点式。
引导学生思考:当 时,配方应该从哪一步开始?
示范解题过程:
(提取二次项系数)
(括号内配方)
所以顶点坐标为 ,对称轴为直线 ,开口向下。
【教师总结方法】
将一般式化为顶点式,分三步走:
第一步“提”:提取二次项系数
第二步“配”:括号内加上一次项系数一半的平方,再减去
第三步“化”:整理得到
【学生活动】
在练习本上完成以下练习:
将下列二次函数化为顶点式:
(1)
(2)
【设计意图】
从 过渡到 ,让学生体会“提取系数”这一步的必要性。“提—配—化”三步法为后续独立操作提供清晰的操作框架。
2.3 一般公式推导(拓展)
【教师活动】
提出问题:能否将 直接用配方法化为顶点式?
引导学生推导:
【得出结论】
对于 :
顶点坐标为 , 对称轴为直线
【学生活动】
学生观察推导过程,理解公式中 和 的含义。
【设计意图】
从具体到一般的推导过程让学生看到配方法的普适性。一般公式的得出不是死记硬背,而是学生已有方法的自然延伸,有利于深层理解。
环节三:图象与性质分析(10分钟)
【教师活动】
以 为例,系统分析性质:
(1)由 ,开口向下;
(2)对称轴为直线 ,顶点坐标为 ;
(3)当 时, 随 的增大而增大;
(4)当 时, 随 的增大而减小;
(5)当 时, 取最大值,最大值是 。
【教师追问】
增减性为什么以对称轴为界?结合图象想一想。
【学生活动】
观察课件上的抛物线图象,结合对称性理解增减性规律:
①对称轴左侧():图象从左往右上升 → 随 增大而增大
②对称轴右侧():图象从左往右下降 → 随 增大而减小
【教师小结】
对于 :
条件
开口方向
对称轴左侧
对称轴右侧
最值
向上
随 增大而减小
随 增大而增大
时,
向下
随 增大而增大
随 增大而减小
时,
【设计意图】
将配方结果与图象性质系统对接,形成“配方→顶点式→读性质”的完整链条。增减性的分析借助图象直观辅助,降低抽象难度。
环节四:小组合作——巩固提升(8分钟)
【教师活动】
以 人小组为单位,完成以下任务:
用配方法将 化为顶点式,并回答:
1. 顶点坐标和对称轴分别是什么?
1. 开口方向是什么?
1. 函数的增减性如何?
1. 有最大值还是最小值?是多少?
【学生活动】
小组合作完成,组内交流讨论,派代表展示:
顶点坐标为 ,对称轴为直线
因为,所以 开口向上
当 时, 随 增大而减小;当 时, 随 增大而增大
当 时, 取最小值
【设计意图】
小组合作培养交流表达和协作能力。综合性的任务覆盖了配方、读数、分析性质的完整流程,检验学生是否形成系统化的解题能力。
环节五:当堂检测(7分钟)
A层·基础题
1. 确定下列二次函数图象的对称轴和顶点坐标:
(1)
(2)
答案:(1)y=3x-6x+7=3(x-1)+4
对称轴是x=1,顶点坐标为(1,4).
(2)y=2x-12x+8=2(x-3)-10
对称轴是x=3,顶点坐标为(3,-10).
2. 求下列函数的最大值或最小值:
(1)
(2)
答案:(1)=3(x +)² - y最小值= -
(2)=- 2(x - 2)² y最大值= 0
B层·提升题
3. 先确定下列抛物线的开口方向、对称轴和顶点,说出随着 的增大, 的变化情况:
(1)
(2)
答案:(1)=-3(x-2)+9
开口向下,对称轴为直线x=2,顶点为(2, 9).
(2)= 4(x-3)-10
开口向上,对称轴为直线x=3,顶点为(3, -10).
C层·拓展题
4.已知二次函数 的最小值为 ,求 的值。
答案:
【设计意图】
分层检测覆盖不同水平的学生。A层检验基本配方和读数能力;B层增加描点画图和分析增减性的综合要求;C层逆向运用最值公式求参数,训练灵活思维。
环节六:课堂小结(5分钟)
【教师活动】
引导学生回顾本节课的核心收获:
1. 一个方法:配方法将 化为
1. 三步操作:提(提取二次项系数)→ 配(括号内配方)→ 化(整理为顶点式)
1. 一组对应关系:顶点式 ↔ 顶点坐标、对称轴 ↔ 开口方向 ↔ 增减性 ↔ 最值
1. 一个思想:化归思想——把“不会的问题”化为“已经会的问题”
【学生活动】
学生用自己的话总结,同桌互相补充。
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