内容正文:
第一章 二次函数
(浙教版)九年级
1.4.1 二次函数与一元二次方程的关系
(第1课时)
学习目标
1.会用待定系数法确定二次函数的表达式。
2.可以借助判别式,判断二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象与x轴交点的数量,准确写出交点坐标的通用形式。
3.能根据给出的条件恰当地选取二次函数表达式的类型,并求出二次函数表达式,发展运算能力。
抛物线与c轴交点(判别式△=b²-4ac)
1.△>0:抛物线与x轴有2个交点(x1,0)、(x2,0)
a>0:顶点在x轴下方;a<0:顶点在c轴上方。
2.△=0:抛物线与c轴仅有1个交点(顶点落在c轴上,x₁=x₂);
3.△<0:抛物线与x轴无交点;
a>0:整条抛物线在x轴上方;a<0:整条抛物线在c轴下方。
复习导入
03
新知探究
探究
合作学习:
1.求方程2x2+x-3
2.求二次函数2x2+x-3与x轴的交点坐标A、B
03
新知探究
探究
合作学习:
1.求方程2x2+x-3
2.求二次函数2x2+x-3与x轴的交点坐标A、B
解:
解得:
当y=0时,
解得:,
新课探究
分组合作探究
观察二次函数 的图象,思考:二次函数与一元二次方程有什么关系?
合作学习
小组讨论
根据以上画出的三个图形,填写下表
二次函数解析式 判别式Δ=b2−4ac计算 抛物线与x轴交点情况
y=x2−4x+3 Δ=(−4)2−4×1×3=4 0 与x轴交于 、 ,共 2 个交点
y=−x2+2x−1 Δ=22−4×(−1)×(−1) 0 与x轴仅有 个交点(顶点落在 轴上)
y=x2−2x+ Δ=(−2)2−4×1×=−2 0 与x轴 交点
>
(1,0)
(3,0)
=
1
x
<
无
分别说出x2−4x+3=0,−x2+2x−1=0和x2−2x+=0的根的情况,与上表对比
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新课探究
问题1:你发现方程的解与坐标A、B有什么联系?
方程的解是函数图象与x轴的交点的横坐标。
观察函数图象:
(1)y=x2+x-2; (2)y=x2-8x+16; (3)y=x2-x+1.
无公共点
公共点的函数值为 .
0
0=x2-x+1.
0=x2+x-2
0=x2-8x+16
x1=-2,x2=1.
二次函数图象与x轴的公共点的横坐标是多少?
x1=x2=4.
对应一元二次方程的根是多少?
有两个不等的实根
有两个相等的实根
方程无实数根
合作学习
小组讨论
一元二次方程 判别式Δ=b2−4ac计算 一元二次方程根的情况
x2−4x+3=0 Δ=(−4)2−4×1×3=4>0 有两个不相等的实数根
x1=1,x2=3
−x2+2x−1=0 Δ=22−4×(−1)×(−1)=0 有两个相等的实数根x1=x2=1
x2−2x+=0 Δ=(−2)2−4×1×=−2<0 没有实数根
x2−4x+3=0,−x2+2x−1=0和x2−2x+=0的根的情况
小组谈论,二次函数与x轴的交点与一元二次方程的根有什么关系?
10
新知探究
做一做
利用函数的图象求下列方程的根:
(1)x2+x-6=0;(2)2x²-x-3=0.
抛物线与x轴的交点坐标为(-3,0),(2,0)
∴方程x2+x-6=0的解为x1=-3,x2=2;
抛物线与x轴的交点坐标为(-1,0),(,0),
∴方程y=2x2-x-3的解为x1=-1,x2=.
归纳
当二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象和x轴有交点时,交点的横坐标就是当y=0时自变量x的值,即一元二次方程ax2+bx+c=0的根。
①当b2 -4ac >0时,抛物线与x轴有 交点;
②当b2 -4ac =0时,抛物线与x轴只有 交点;
③当b2 -4ac <0时,抛物线与x轴 交点。
两个
一个
没有
问题2:你发现方程的b2 -4ac值和函数图象与坐标轴的交点有什么联系?
03
新知探究
根据二次函数y=ax2+bx+c的图象和x轴交点的坐标与一元二次方程ax2+bx+c=0的根之间的关系填表:
二次函数y=ax2+bx+c的图象与x轴交点 一元二次方程ax2+bx+c=0的根 b2-4ac
有两个交点
有两个不相等的实数根
b2-4ac>0
有一个交点
有两个相等的实数根
b2-4ac=0
没有交点
没有实数根
b2-4ac<0
新知探究
合作学习
一般地,二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)与一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)之间有如下关系:
判别式b2−4ac的值 b2−4ac>0 b2−4ac=0 b2−4ac<0
二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象与x轴的交点情况 图象与x轴有两个交点(x1,0),(x2,0) 图象与x轴有一个交点 图象与x轴没有交点
一元二次ax2+bx+c=0(a≠0)的根的情况 有两个不相等的实数根x1,x2 有两个相等的实数根x1=x2 没有实数根
例1
已知二次函数y=x2+5x-3中,函数y与自变量x的部分对应值如下表
所示,则方程x2+5x-3=0的一个解x的取值范围是____.
典例分析
解:方程x2+5x-3=0的解即为函数y=x²+5x-3的零点。由表格数据可知,当x=0.5时,y=-0.25<0;当x=0.75时,y=1.31>0。由于函数连续,故在x=0.5与x=0.75之间必然存在一点使y=0,因此方程的一个解x的取值范围是0.5<x<0.75.
03
新知讲解
例2
利用二次函数的图象求方程x2+x-1=0的解(或近似解)。
【解析】
设y=x2+x-1,则方程x2+x-1=0的解就是该函数图象与x轴交点的横坐标. 在直角坐标系中画出函数y=x2+x-1的图象.
03
新知讲解
例2
解:由函数y=x2+x-1的图象得到与x轴的交点为A,B,则点A,B的横坐标x1,x2就是方程的解.
观察,得到点A的横坐标x1≈0.6,点B的横坐标x2≈-1.6.
所以方程x2+x-1=0的近似解为x1≈0.6,x2≈-1.6.
练一练
根据下表信息,估计一元二次方程ax2+bx+c=6(a≠0)的一个解的
范围是 。
典例分析
解:5.9996<6<6.0225,
∴由表格可知,使y=ax2+bx+c=6的一个x的值满足1.645<x<1.65,
∴一元二次方程ax2+bx+c=6(a≠0)的一个解的范围是1.645<x<1.65,
故答案为:1.645<x<1.65.
典例分析
抛物线y=-x2+bx+c的部分图象如图所示,则关于x的方程-x2+bx+c=0的解是 。
例3
解:∵抛物线的对称轴为直线x=-1,与x轴的交点为(1,0),设另一个交点为(a,0),=-1,解得:a=-3,故另一个交点为(-3,0),∴关于x的方程-x2+bx+c=0的解是:x₁=1,x2=-3;
x₁=1,x2=-3
03
新知讲解
例4
一个球从地面上竖直向上弹起时的速度为10m/s,经过t(s)时
球的高度为h(m). 已知物体竖直上抛运动中,h=v0t- gt2(v0表示物体运动上弹开始时的速度,g表示重力系数,取g=10m/s²).
问球从弹起至回到地面需多少时间?经多少时间球的高度达到3.75m?
1
2
0
-1
-2
t(s)
1
2
3
4
5
6
h(m)
解:由题意,得h(m)关于t(s)的二次函数表达式为h=10t-5t2.
取h=0,得一元二次方程10t-5t2=0,
解这个方程,得t1=0,t2=2.
所以球从地面弹起至回到地面所需的时间为
t2-t1=2(s).
取h=3.75,得一元二次方程10t-5t2=3.75,解这个
方程,得t1=0.5,t2=1.5.
答:球从弹起至回到地面需2s,经过0.5s或1.5s
球的高度达到3.75m.
。
h=0
弹起时间t=0
落地时间t=2
h=3.75
典例分析
要修建一个圆形喷水池,在池中心竖直安装一根水管,在水管的顶端安装一个喷水头,喷出抛物线形的水柱。如图,以水管与地面交点为原点,原点与水柱落地处所在直线为轴,水管所在直线为轴,建立平面直角坐标系. 水柱高度 y(单位:m)与水平距离 x (单位:m)之间具有函数关系
例5
(1)解:y=-x²+x+配方得y=-(x-1)²+3,
∴顶点A(1,3)
答:抛物线形水柱的最高点A到地面的距离为3m;
(1)求抛物线形水柱的最高点A到地面的距离;
典例分析
要修建一个圆形喷水池,在池中心竖直安装一根水管,在水管的顶端安装一个喷水头,喷出抛物线形的水柱。如图,以水管与地面交点为原点,原点与水柱落地处所在直线为轴,水管所在直线为轴,建立平面直角坐标系. 水柱高度 y(单位:m)与水平距离 x (单位:m)之间具有函数关系
例5
(2)当y=0时,=0,
解得x₁=3,x₂=-1(不符合题意,故舍去),∴B(3,0),即OB=3,
答:抛物线形水柱落地处点B与池中心的距离为3m.
(2)求抛物线形水柱落地处点B与池中心的距离
04
课堂练习
【知识技能类作业】必做题:
C
1.
二次函数y=ax2+bx+c的图象如图所示,则关于x的 一元二次方程ax2+bx+c=0的解是( )
A.x1=1,x2=3
B.x1=1,x2=-3
C.x1=-1,x2=3
D.x1=-1,x2=-3
04
课堂练习
【知识技能类作业】必做题:
2.二次函数y=2x2-3x-c (c>0)的图象与x轴的交点情况是( ).
A. 有1个交点
B. 有2个交点
C. 无交点
D. 无法确定
B
通过这节课,你了解到哪些数学知识?
设二次函数y=ax²+bx+c(a≠0),对应一元二次方程ax²+bx+c=0(a≠0),判别式:△=b²-4ac
1.△>0:抛物线和x轴产生2个交点(x1,0)、(x2,0);方程存在两个不相等的实数根x1,x2,交点横坐标就是方程的两根。
2.△=0:抛物线仅和x轴相切,只有1处交点(顶点落在x轴上);方程有两个相等的实数根x1=x2。
3.△<0:抛物线全程不和x轴相交;一元二次方程不存在实数根。
知识与技能
课堂小结
谢谢大家聆听
二一教育
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