内容正文:
26.2.2二次函数y=a(x-h)²+k的图象和性质
第3课时
1
1.综合掌握完整顶点式y=a(x-h)2+k 的图象特征:顶点 (h,k),对称轴直线 x=h。
2.整合平移规律:由 y=ax2先左右平移 |h|个单位,再上下平移 |k|个单位得到该函数图象。
3.熟练根据 a、h、k三个参数,完整分析开口方向、顶点、对称轴、最值、增减性。
4.能根据顶点坐标和一点坐标,求出二次函数顶点式解析式;能解决简单实际最值问题。
5.整合前三节课平移知识,综合推导顶点式图象变换过程,构建完整知识链条。
6.利用顶点式快速画草图,借助图象解决函数比较、取值范围、最值类题型,深化数形结合思想。
学习目标
一、 复习回顾:知识回顾
问题1.抛物线y=ax2+k与抛物线y=a(x-h)2由抛物线y=ax2怎样平移得到?
问题2
猜想:抛物线y=a(x-h)2+k由抛物线y=ax2怎样平移得到?
1.7.2013
在开始新知识的学习之前,我们先来快速回顾一下前两节课的内容。我们学习了二次函数的基础形式y=ax²,以及它经过上下平移得到的y=ax²+k和左右平移得到的y=a(x-h)²。大家还记得它们的顶点坐标分别是什么吗?没错,分别是(0,0),(0,k)和(h,0)。
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二、课题引入
我们已经掌握了二次函数单独进行上下或左右平移的基本规律。如果将这两种平移方式结合起来,函数的图象会发生怎样的变化?它的解析式又会呈现出怎样的形式?
1.7.2013
很好,看来大家对之前的知识掌握得很牢固。那么,现在请大家思考一个新问题:如果我们把上下平移和左右平移结合起来,会得到一个什么样的函数呢?它的图象又会是什么样子?这就是我们这节课要解决的核心问题——探究二次函数的一般顶点式y=a(x-h)²+k。
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列表、描点、光滑连线,
三、 探究新知:画出函数 y = -(x + 1)² - 1 的图象
x ... -4 -3 -2 -1 0 1 2 ...
y = -(x + 1)² - 1 ... -5.5 -3 -1.5 -1 -1.5 -3 -5.5 ...
列表、描点、光滑连线,
y=-(x+1)2-1
开口向下,对称轴是直线x=-1,顶点坐标是(-1, -1)
三、 探究新知:画出函数 y = -(x + 1)² - 1 的图象
三、 探究新知:平移路径的探索
路径一:先左右平移,再上下平移
1. 基础:y = -x²,顶点 (0, 0)
2. 左移1:y = -(x + 1)²,顶点 (-1, 0)
3. 下移1:y = -(x + 1)² - 1,顶点 (-1, -1)
路径二:先上下平移,再左右平移
1. 基础:y = -x²,顶点 (0, 0)
2. 下移1:y = -x² - 1,顶点 (0, -1)
3. 左移1:y = -(x + 1)² - 1,顶点 (-1, -1)
两种不同的平移顺序,最终得到的函数解析式完全相同。
1.7.2013
我们已经画出了函数图象。现在,让我们来探究它与基础抛物线y=-½x²的关系。它是如何通过平移得到的呢?我们可以有两种路径:第一种是先左右平移,再上下平移;第二种是先上下平移,再左右平移。大家可以看到,无论哪种路径,最终得到的图象是完全相同的。这说明平移的顺序并不影响最终结果。
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三、 探究新知:归纳总结 y = a(x - h)² + k 的性质
y=a(x-h)2+k 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,k)
x=h时,y最小值=k
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,k)
x=h时,y最大值=k
四、典例讲解:利用顶点式求解析式
例 1已知一个二次函数的图象顶点为 (2, -3),且经过点 (3, -1),求这个二次函数的解析式。
解:设函数解析式为:y = a(x - 2)² - 3
由题知,将已知点 (3, -1) 代入所设解析式,得:
-1 = a(3 - 2)² - 3
解得:a = 2
∴函数的解析式为:y = 2(x - 2)² - 3
1.7.2013
理论学习完了,我们来看一个例题。题目告诉我们二次函数的顶点是(2,-3),并且经过点(3,-1),要求我们求出解析式。因为已知顶点坐标,所以我们可以直接设顶点式y=a(x-h)²+k,其中h=2,k=-3。然后将另一个点(3,-1)代入,就可以解出a=2。所以,最终的解析式就是y=2(x-2)²-3。
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四、典例讲解
例2修建圆形喷水池,水柱在离池中心1.6m处达到最高点3m,落地处离池中心3.6m。若以池中心为原点建立平面直角坐标系,试求水管的出水高度(即x=0时的y值)。
解:设解函数析式为:y = a(x - 1.6)² + 3
将(3.6, 0)代入方程:0 = a(3.6-1.6)² + 3
解得 a = -0.75。令 x=0 代入解析式:
y = -0.75×(1.6)² + 3得, y = 1.08。
答:水管的出水高度(长度)为1.08 米。
1.7.2013
我们再来看一个实际应用问题。喷水池的水柱轨迹是一条抛物线。我们可以建立坐标系,将池中心设为原点。题目告诉我们顶点坐标是(1.6, 3),以及与x轴的交点(3.6, 0)。我们设顶点式,代入交点坐标求出a,然后令x=0,求出的y值就是水管的长度。
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1.说出下列抛物线的开口方向、对称轴和顶点,以及随着x的增大,y的变化情况:
(1)y=2(x+3)2+5; (2)y=-3(x-1)2-2;
(3)y=4(x-3)2+7; (4)y=-5(x+2)2-6.
教材P41练习第1题
开口向上,对称轴为x=-3,顶点坐标为(-3,5),当x<-3时,y随x的增大而减小,当x>-3时,y随x的增大而增大.
开口向下,对称轴为x=1,顶点坐标为(1,-2),当x<1时,y随x的增大而增大,当x>1时,y随x的增大而减小.
开口向上,对称轴为x=3,顶点坐标为(3,7),当x<3时,y随x的增大而减小,当x>3时,y随x的增大而增大.
开口向下,对称轴为x=-2,顶点坐标为(-2,-6),当x<-2时,y随x的增大而增大,当x>-2时,y随x的增大而减小.
五、 课堂练习
教材P41练习第2题
2.说出下列二次函数的最大值或最小值:
(1) y= (x+2)²-2; (2) y= - (x - 1)²+2.
当x=-2时,
y最小值=-2.
当x=1时,
y最大值=2.
六、 当堂检测
1.抛物线 y = -5(x - 1)² + 3 的顶点坐标是( )
A. (-1, 3) B. (1, 3)
C. (-1, -3) D. (1, -3)
2.将抛物线 y = x² 向左平移 2 个单位,再向上平移 5 个单位,得到的新抛物线解析式是:__________
B
y = (x+2)² + 5
1.7.2013
为了检验大家本节课的学习成果,我们来进行一个快速的当堂检测。请大家独立完成屏幕上的三道题目。时间有限,大家要抓紧哦。好,时间到,我们一起来看答案。第一题选B。第二题,向左平移2个单位是x+2,向上平移5个单位是+5,所以解析式是y=(x+2)²+5。第三题,因为a>0,所以函数有最小值,最小值就是k的值-4,所以是对的。
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3.小明在某次投篮中,球的运动线路是抛物线y=- x2+3.5的一部分(如图),若命中篮圈中心,则她与篮底的距离l是( ).
A.3.5 m B.4 m
C.4.5 m D.4.6 m
B
六、 当堂检测
图象
1.开口方向由a的符号决定;
2.顶点坐标是(h, k);
3.对称轴是直线x=h.
性质
平移规律
左右平移:自变量左加右减
上下平移:常数项上加下减
增减性结合开口方向和对称轴才能确定.
七、 课堂小结:
八:课后作业
基础巩固练习从教材习题中选取;
思维拓展探究(思考题)
尝试推导:如何利用“配方法”将二次函数一般式y = ax2 + bx + c 转化为顶点式 y = a(x - h)2 + k ?
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、从特殊到一般、数学建模。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:如何将一般式y=ax²+bx+c转化为顶点式y=a(x-h)²+k?我们下节课将继续探讨。
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