内容正文:
26.2.2二次函数y=a(x-h)²的图象和
性质
第2课时
1
1.掌握 y=a(x-h)2与y=ax2 的左右平移规律:左加右减。
2.熟记函数核心性质:对称轴为直线x=h,顶点坐标 (h,0);能区分 h 正负对应的平移方向。
3.能根据解析式直接判断开口方向、对称轴、顶点,分析自变量取值范围内函数增减性。
4.能根据平移要求写出对应的函数解析式。
5.区分上下平移、左右平移的不同变化量,理清平移逻辑,建立分类归纳思维
6.感受函数图象平移变换的统一规律,建立连贯的知识体系。
7.培养严谨审题、区分变量变化的解题习惯。
学习目标
一、 复习回顾:知识回顾
1. 图象关系
抛物线 y = ax2 + k可由基础抛物线 y = ax2经过上下平移得到。平移的方向与距离完全由参数 k 的符号与绝对值决定。
2. 平移规律
当 k > 0时:向上平移 k个单位,图象整体上移;
当 k < 0时:向下平移 |k| 个单位,图象整体下移。
口诀:“上加下减,左加右减”中的纵向平移法则。
3 .性质异同
相同点:开口方向、开口大小及对称轴(均为y轴)完全一致;
不同点:顶点坐标不同。
基础式顶点为 (0, 0),平移后顶点为 (0, k)。
核心:上下平移改变顶点纵坐标,不改变抛物线的形状与开口方向。
1.7.2013
在开始新知识的学习之前,我们先来快速回顾一下上节课的内容。我们已经知道,抛物线y=ax²+k是由y=ax²上下平移得到的,k决定了平移的方向和距离。它们的开口方向、大小和对称轴都是相同的,唯一不同的是顶点坐标。
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二、引入新课
❓ 思考:我们已经熟练掌握了抛物线的上下平移规律(y = ax² + k)。那么,如果对自变量 x 进行变换,将其改为 x-h,函数 y = a(x-h)² 的图象又会发生怎样的奇妙变化呢?这是否遵循着新的平移法则?
本课探究重点
深入剖析二次函数y = a(x-h)²的图象性质,通过画图观察与对比分析,归纳出抛物线“左右平移”的核心规律,理解参数 h 对图象位置的决定性影响。
为什么要掌握它?
这是二次函数图象变换的进阶关键,是理解复杂函数解析式与图象关系的基础。掌握此规律,能让我们快速判断函数图象的位置,为后续学习二次函数的综合应用及解决实际问题打下坚实基础。
1.7.2013
很好,看来大家对上节课的知识掌握得很牢固。那么,现在请大家思考一个新问题:如果我们不是在函数整体上加k,而是对自变量x进行变化,比如变成x-h,那么函数的图象会发生什么变化呢?这就是我们这节课要解决的核心问题——探究抛物线的左右平移规律。
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三、探究新知:动手探究
探究任务:在同一平面直角坐标系中,画出二次函数 y = -x2 、y = -(x+1)2 和 y = -(x-1)2 的图象,观察它们的开口方向、对称轴和顶点坐标有什么关系。
1 .列表计算 · 准备数据
x
... -2 -1
0
1
2
...
y=-x2
... -4
-1
0
-1
-4
...
y=-(x+1)2
... -1
0
-1
-4
-9
...
y=-(x-1)2
... -9
-4 -1
0
-1
...
1.7.2013
现在,我们来进行探究活动。请大家拿出草稿纸和笔,我们要在同一个直角坐标系中,画出y=-x²,y=-(x+1)²和y=-(x-1)²这三个函数的图像。首先,我们来完成第一步,列表。大家可以看到屏幕上的表格,我们分别取x为-2, -1, 0, 1, 2,计算出对应的y值。接下来,请大家根据这个表格,在坐标系中描点,然后用平滑的曲线把它们连接起来。
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三、探究新知:动手探究
探究任务:在同一平面直角坐标系中,画出二次函数 y = -x2 、y = -(x+1)2 和 y = -(x-1)2 的图象,观察它们的开口方向、对称轴和顶点坐标有什么关系。
2 .绘图操作 · 观察特征
第一步:精准描点
依据表格中的坐标值 (x, y),在平面直角坐标系中找到对应的位置,用清晰的圆点“·”做好标记,确保坐标位置准确无误。
第二步:平滑连线
按照自变量 x 从小到大的顺序,用平滑的曲线顺次连接各点。画完后,请观察三条抛物线的开口方向、对称轴以及顶点位置有什么变化规律。
1.7.2013
现在,我们来进行探究活动。请大家拿出草稿纸和笔,我们要在同一个直角坐标系中,画出y=-x²,y=-(x+1)²和y=-(x-1)²这三个函数的图像。首先,我们来完成第一步,列表。大家可以看到屏幕上的表格,我们分别取x为-2, -1, 0, 1, 2,计算出对应的y值。接下来,请大家根据这个表格,在坐标系中描点,然后用平滑的曲线把它们连接起来。
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三、探究新知:观察分析
▲ 二次函数顶点式图象直观对比
形状相同,位置不同
1 .图象特征分析表
函数解析式 开口方向 对称轴 顶点坐标
y = -x² 向下 y轴 (x=0) (0, 0)
y = -(x+1)² 向下 直线 x = -1 (-1, 0)
y = -(x-1)² 向下 直线 x = 1 (1, 0)
1.7.2013
大家画好了吗?我们一起来看屏幕上的图像。请大家仔细观察,这三条抛物线有什么共同点和不同点?首先,它们的开口方向和大小是不是完全一样?是的,都是向下,开口大小也相同。那它们的位置呢?我们可以看到,y=-(x+1)²的图像正好是y=-x²的图像向左移动了1个单位,而y=-(x-1)²的图像则是向右移动了1个单位。再来看它们的对称轴和顶点,对称轴分别变成了x=-1和x=1,顶点坐标也从(0,0)分别变成了(-1,0)和(1,0)。
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三、探究新知:观察分析
2 .核心思考与发现
共性特征
开口方向均向下,且开口大小完全相同,图象的形状与宽窄一致。
个性差异
对称轴与顶点的横坐标不同,导致图象在坐标系中的位置不同。
平移规律
“左加右减”:括号内加则左移,减则右移,平移量为|h|个单位。
1.7.2013
大家画好了吗?我们一起来看屏幕上的图像。请大家仔细观察,这三条抛物线有什么共同点和不同点?首先,它们的开口方向和大小是不是完全一样?是的,都是向下,开口大小也相同。那它们的位置呢?我们可以看到,y=-(x+1)²的图像正好是y=-x²的图像向左移动了1个单位,而y=-(x-1)²的图像则是向右移动了1个单位。再来看它们的对称轴和顶点,对称轴分别变成了x=-1和x=1,顶点坐标也从(0,0)分别变成了(-1,0)和(1,0)。
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三、 探究新知:归纳平移规律
规律本质:图像的左右平移变换
当 h > 0 时,向右平移 h 个单位
抛物线 y = a(x-h)² 的顶点由 (0,0) 变为 (h, 0),形状不变,仅沿x轴正方向移动。
当 h < 0 时,向左平移 |h| 个单位
抛物线 y = a(x-h)² 的顶点由 (0,0) 变为 (h, 0),形状不变,仅沿x轴负方向移动。
快速记忆:“左加右减自变量”
“左加” → 给 x 加上正数
如向左移 m 个单位,解析式变为 y=a(x + m)²。对应规律中 h = -m < 0 的情况。
“右减” → 给 x 减去正数
如向右移 m 个单位,解析式变为 y=a(x - m)²。对应规律中 h = m > 0 的情况。
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通过刚才的观察,我们可以总结出一个重要的规律。抛物线y=a(x-h)²的图像,其实就是把y=ax²的图像进行左右平移。当h大于0时,向右平移h个单位;当h小于0时,向左平移|h|个单位。为了方便记忆,我们可以记住这个口诀:“左加右减自变量”。也就是说,向左平移,是在x上加上一个数;向右平移,是在x上减去一个数。
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三、 探究新知:系统归纳性质
y=a(x-h)2 a>0,h>0 a>0,h<0 a<0,h>0 a<0,h<0
图象
开口方向
对称轴
顶点坐标
增减性
最值
当x<h时,y随x增大而减小;
当x>h时,y随x增大而增大.
向上
直线x=h
(h,0)
x=h时,y最小值=0
当x<h时,y随x增大而增大;
当x>h时,y随x增大而减小.
向下
直线x=h
(h,0)
x=h时,y最大值=0
四、 典例讲解
例1:说出抛物线 y = 2(x - 3)² 的开口方向、对称轴和顶点坐标,并说明它是如何由 y = 2x² 平移得到的。
解:∵ a = 2 > 0,故抛物线开口向上;
对称轴为直线x = 3,顶点坐标为(3, 0);
它是由抛物线 y = 2x²向右平移 3 个单位得到的。
1.7.2013
理论学习完了,我们来看两个基础的例子。例1,求抛物线y=2(x-3)²的性质。根据我们总结的规律,a=2>0,开口向上;h=3,所以对称轴是x=3,顶点坐标是(3,0)。它是由y=2x²向右平移3个单位得到的。例2,将y=-½x²向左平移4个单位,根据“左加右减”,新的解析式就是y=-½(x+4)²。
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四、 典例讲解
例2:将抛物线 y = -x² 向左平移 4 个单位,求所得抛物线的2解析式。
解:根据“左加右减”的平移规律,向左平移4个单位,需对 x 进行“加4”操作;
因此,所得抛物线的解析式为:
y = -(x + 4)²
1.7.2013
理论学习完了,我们来看两个基础的例子。例1,求抛物线y=2(x-3)²的性质。根据我们总结的规律,a=2>0,开口向上;h=3,所以对称轴是x=3,顶点坐标是(3,0)。它是由y=2x²向右平移3个单位得到的。例2,将y=-½x²向左平移4个单位,根据“左加右减”,新的解析式就是y=-½(x+4)²。
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四、 典例讲解
例3:已知直线y = x + 2与 x 轴交于点 A,将抛物线y = -3x²平移后,使其顶点与点 A 重合,求平移后抛物线的解析式。
解:令 y = 0,代入得 x + 2 = 0,解得 x = -2,故 A(-2, 0)。平移后顶点为 (-2, 0),二次项系数 a = -3 保持不变。代入顶点式:y = a(x - h)² + k
即y = -3(x + 2)²
1.7.2013
我们再来看一个稍微复杂一点的例子。例3,结合了一次函数的知识。题目要求我们将抛物线y=-3x²平移,使其顶点与直线y=x+2和x轴的交点A重合。首先,我们需要求出点A的坐标。令y=0,解得x=-2,所以A点坐标是(-2,0)。这意味着平移后的抛物线顶点是(-2,0)。因为是平移,所以a不变,还是-3。h就是顶点的横坐标-2。所以,最终的解析式就是y=-3(x - (-2))²,也就是y=-3(x+2)²。
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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= (x+2)2 ,y= (x-2)2 .
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.
解:图象如图.
y
O
x
y= x2
2
-2
y= (x-2)2
y= (x+2)2
教材P39练习
五、课堂练习
y
O
x
y= x2
2
-2
y= (x-2)2
y= (x+2)2
y=x2开口向上,对称轴为x=0,顶点坐标为(0,0).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.
y=(x+2)2开口向上,对称轴为x=-2,顶点坐标为(-2,0).当x<-2时,y随x的增大而减小,当x>-2时,y随x的增大而增大.
y=(x-2)2开口向上,对称轴为x=2,顶点坐标为(2,0).当x<2时,y随x的增大而减小,当x>2时,y随x的增大而增大.
把抛物线y=x2向左平移2个单位长度,就得到抛物线y=(x+2)2;把抛物线y=x2向右平移2个单位长度,就得到抛物线y=(x-2)2.
六、 当堂检测
1.抛物线 y = -2(x - 3)2的顶点坐标是( )
A. (3, 0) B. (-3, 0)
C. (0, 3) D. (0, -3)
A
2.要得到抛物线y= (x-4)2,可将抛物线y= x2( ).
A.向上平移4个单位 B.向下平移4个单位
C.向右平移4个单位 D.向左平移4个单位
C
3.已知 y=(x-m)2,当 x < 2时,y随x增大而减小,则m的取值范围是_____________
六、 当堂检测
m ≥ 2
4.二次函数y=-3(x-1)2的图象开口方向是 ,顶点坐标是 ,对称轴是 .
向下
(1,0)
直线x=1
七、 课堂小结:知识梳理
图象来源
抛物线y = a(x-h)²是由y = ax²左右平移得到。
口诀:“左加右减自变量”
h > 0 向右平移,h < 0 向左平移,平移距离为 |h| 个单位。
核心参数
参数 a:决定开口方向与大小。a > 0 向上,a < 0 向下;|a| 越大,开口越小。
参数 h:决定对称轴位置及左右平移量,是图象左右位置的“核心锚点”。
性质归纳
对称轴:直线 x = h
顶点坐标:(h, 0)
最值与增减:顶点为最值点;以对称轴为界,左右两侧的函数增减性完全相反。
课堂点睛:掌握“左加右减”的平移规律是解题的基础,结合参数 a 和 h 可快速预判图象特征与函数性质。
1.7.2013
一节课很快就要结束了,我们来一起回顾一下本节课的重点知识。我们学习了二次函数y=a(x-h)²的图像和性质。它的图像是由y=ax²左右平移得到的,平移规律是“左加右减自变量”。参数a决定了开口方向和大小,参数h决定了图像的左右位置。我们还总结了它的对称轴、顶点坐标、增减性和最值。这些都是本节课的核心内容,希望大家牢牢掌握。
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八、 课后作业
课后实践与思考
基础巩固练习:从教材习题中选取
深度探究(思考题):尝试分析:抛物线 y=2x² 经过怎样的平移变换,可以得到新的抛物线 y=2(x-3)²+4?请结合图象的顶点移动规律总结平移法则。
1.7.2013
除了知识本身,我们在学习过程中还运用了一些重要的数学思想方法,如数形结合、类比与归纳、转化思想。这些方法对于我们今后学习更复杂的函数非常有帮助。课后请大家完成教材上的练习题,并思考一个问题:如何将抛物线y=2x²经过怎样的平移得到y=2(x-3)²+4?我们下节课将继续探讨。
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