内容正文:
26.2.1 二次函数 y=ax² 的图象和性质 教学设计
课题
26.2.1 二次函数 y=ax² 的图象和性质
学科
数学
年级
九年级
教材版本
人教版(2024)
课时
第1课时
课型
新授课
教学目标
(1)会用描点法规范绘制 y=ax² 的图象,认识抛物线、顶点、对称轴等基本要素;熟练掌握 y=ax² 的图象特征与核心性质(开口方向、对称轴、顶点、增减性、最值);精准掌握系数 a 对开口方向、开口宽窄的影响,并利用性质解决基础辨析、求值、比较函数值大小等问题;
(2)经历「列表—描点—连线—观察—归纳—对比」的完整探究过程,掌握函数图象的通用探究方法,提升几何直观、归纳概括和数形结合解题能力;
(3)感受函数图象的对称美与规律美,体会数形结合思想的价值,培养严谨的作图习惯和主动探究的数学思维。
教学重点
用描点法画二次函数 y=ax² 的图象;掌握 y=ax² 的图象特征、增减性、最值等核心性质。
教学难点
结合图象准确理解二次函数的增减性(分对称轴左右两侧讨论);理解 |a| 的大小对抛物线开口宽窄的影响,区分 a 的正负与绝对值的不同作用。
教学方法
启发提问、动手作图、小组探究、变式对比
教学准备
多媒体课件、方格纸、几何画板等绘图工具
课后练习
必做:课本习题26.2第1、2、3题;探究性作业:课本习题26.2第4题
板书设计
见板书设计部分
教学过程
教学环节
教学内容与教师活动
学生活动
设计意图
一、创设情景,
引入新课
回顾提问:二次函数的最简形式是什么?(答:y=ax²,a≠0)
衔接旧知:研究一次函数、反比例函数的核心方法是什么?(答:画图象、看特征、归性质)
导入课题:本节课沿用函数通用探究方法「解析式→图象→性质」,研究最简二次函数 y=ax² 的图象和性质。
过渡:图象是函数性质的直观载体,先学会规范作图,再由图观性质。
回顾 ()及「画图象、看特征、归性质」通法
复习二次函数知识与函数探究通法,搭建新旧知识桥梁,自然引出课题,为描点作图方法迁移做铺垫。
二、探究点1:
动手作图
探究 y=x² 图象
探究点1:动手作图,探究 y=x² 的图象。
活动1:动手画出函数 y=x² 的图象,按三步法操作。
1. 列表:选取对称自变量 −3、−2、−1、0、1、2、3,计算对应函数值:
2. 描点:在平面直角坐标系中精确描出对应坐标点;
3. 连线:用光滑曲线从左至右顺次连接各点,得到完整曲线。
观察归纳图象特征:y=x² 的图象是一条曲线,形状类似投篮或掷铅球时球在空中的路线,开口向上;二次函数 y=ax²+bx+c 的图象都是类似曲线,开口或向上或向下,我们把这样的曲线叫做抛物线。
图象形状:一条曲线,叫抛物线;对称性:关于 y 轴对称;顶点:图象最低点 是抛物线的顶点;开口方向:开口向上。
画 图象,归纳:抛物线、对称轴 y 轴、顶点最低点 、开口向上
让学生亲历完整的作图探究过程,认识抛物线、顶点、对称轴基本要素,体会从解析式到图象的转化,为后续性质探究与同类作图迁移奠基。
三、探究点2:
探究 y=x² 性质
探究点2:探究 y=x² 图象的性质(小组合作观察交流)。
y 轴是抛物线 y=x² 的对称轴;抛物线与其对称轴的交点 (0,0) 叫做顶点,它是抛物线的最低点;每条抛物线都有对称轴,抛物线与对称轴的交点叫做顶点,顶点是抛物线的最低点或最高点。
增减性:在对称轴左侧()抛物线从左到右下降,即 y 随 x 的增大而减小;在对称轴右侧()抛物线从左到右上升,即 y 随 x 的增大而增大。
追问1:你能从坐标关系说明抛物线 y=x² 的对称性吗?
学生(平行于知识提纲):任取一点 (m, m²),它关于 y 轴的对称点为 (−m, m²),也在抛物线 y=x² 上,所以抛物线 y=x² 关于 y 轴对称。
在抛物线 y=x² 上取点 (1,1)、(2,4)、(3,9) 及其关于对称轴的对应点,验证图象对称。
由 图象归纳对称轴、顶点与两段增减性,并任取 验证轴对称
从图象直观到代数验证,理解二次函数增减性须分对称轴左右两侧讨论,渗透数形结合与由特殊到一般的思想,突破增减性理解难点。
四、探究点3:
探究 y=ax² 性质
探究点3:探究 y=ax² 图象的性质(含 a 对图象的影响)。
活动3:在同一平面直角坐标系中,画出下列函数图象:
① ② ③ (按列表、描点、连线三步法作图)
观察思考:②③ 的图象与 y=x² 的图象(虚线图形)相比,有什么共同点和不同点?(结论:同开口向上、同顶点原点;|a| 越大开口越窄、|a| 越小开口越宽)
利用信息技术:改变 a 的值(a>0),观察抛物线 y=ax² 随 a 变化的规律。
活动4:在同一平面直角坐标系中,画出下列函数图象:
① ② ③
活动5:观察以上图象,归纳 y=ax² 图象的性质。
当 a>0 时:开口向上;对称轴为直线 x=0(y 轴);顶点坐标 (0,0);最值:当 x=0 时 y 有最小值 0,无最大值;增减性:x<0 时 y 随 x 增大而减小,x>0 时 y 随 x 增大而增大。
当 a<0 时:开口向下;对称轴为直线 x=0(y 轴);顶点坐标 (0,0);最值:当 x=0 时 y 有最大值 0,无最小值;增减性:x<0 时 y 随 x 增大而增大,x>0 时 y 随 x 增大而减小。
|a| 的作用:|a| 越大,抛物线开口越窄、图象越陡;|a| 越小,抛物线开口越宽、图象越平缓。
小结升华:a 的正负决定开口方向与最值类型,a 的绝对值大小决定开口宽窄,两者互不混淆。
归纳 性质:a>0 开口向上有最小值 0、a<0 开口向下有最大值 0,对称轴 、顶点 ,|a| 定开口宽窄
由特殊到一般、分类讨论归纳 y=ax² 的完整性质,拆分 a 正负(定开口与最值)与 |a| 大小(定宽窄)的不同作用,突出重点、突破难点,澄清易混规律。
五、典型例题
【典型例题】
例1:已知二次函数 y=−3x²,下列说法正确的有哪些?① 图象开口向上;② 对称轴是 y 轴;③ 顶点坐标为 (0,0);④ 当 x>0 时,y 随 x 增大而减小;⑤ 函数最小值为 0。
【分析】先判断 a 的正负确定开口方向与最值,再结合固定性质判断对称轴、顶点与增减性。由 :① 开口向下,故①错;②③ 所有 的对称轴均为 y 轴、顶点均为原点,故②③对;④ a<0 且 x>0 时 y 随 x 增大而减小,故④对;⑤ 开口向下的抛物线取最大值 0 而非最小值,故⑤错。
所以正确的是 ②③④。
例2:已知点 A(−2, y₁)、B(1, y₂)、C(3, y₃) 都在抛物线 y=x² 上,比较 y₁、y₂、y₃ 的大小。
【分析】两种思路:一是代入求值比较;二是利用对称性与增减性快速判断。抛物线 开口向上,图象上的点离对称轴(y 轴)越远,函数值越大。
【方法一】各点到 y 轴距离:A 距 2、B 距 1、C 距 3;距离越远函数值越大,故 。
【方法二】代入:、、,亦得 。
例3:抛物线 y=4x²、y=2x²、y=−2x² 中,开口最宽和最窄的分别是哪一个?
【分析】开口宽窄仅由 大小决定,与 a 的正负无关。
【详解】、、;,故 |a| 最大者开口最窄、即 最窄; 与 的 |a| 相等、开口一样宽。
结论:开口最宽的是 y=2x² 与 y=−2x²(|a| 相等且最小);开口最窄的是 y=4x²。
教师总结:巧用「离对称轴远则函数值大」与「|a| 定宽窄」快速解题,数形结合突破易错点。
判 性质;比较 、、;由 |a| 判开口宽窄
例题分层递进,覆盖性质辨析、函数值比较、开口规律三大考点;结合数形结合技巧示范,规范解题思路,突破易错难点。
六、当堂检测
课本课堂练习(P35):已知二次函数 y=−2x²,解答下列问题:
(1) 根据已知图象的部分画出这个函数图象的另一部分(直接在网格中作图即可);
(2) 判断点 是否在这个函数图象上,说明理由;
(3) 求当 时对应的函数图象上的点的坐标。
参考答案与讲评:
(1) 抛物线 关于 y 轴对称,依据已给部分补全另一侧,得开口向下、顶点在原点的完整抛物线(作图略)。
(2) 当 时,,恰好等于点纵坐标,故点 在这个函数图象上。
(3) 当 时,,故对应点的坐标为 。
中考真题(变式练习)讲练:
① 抛物线 y=x²、y=−x²、y=½x² 共有的性质是( )。A. 开口向下 B. 对称轴是 y 轴 C. 都有最高点 D. y 随 x 的增大而增大
【讲解】y=x² 开口向上、有最低点,y=−x² 开口向下、有最高点,y=½x² 开口向上、有最低点;三条抛物线对称轴均为 y 轴,而未限定自变量范围时增减性不一致,故选 B。
② 已知点 A(y₁)、B(y₂)、C(y₃) 都在抛物线 y=x² 图象上,则 y₁、y₂、y₃ 的大小关系为( )。
【讲解】三点的横坐标分别为 −1、0、1,抛物线 y=x² 在 x=0 处取最小值 0,且 (−1)²=1²=1,故 y₁=y₃>y₂,故选对应选项 B。
——教师巡视,随堂检测自学效果。
补画 ;验证 求 ;选对称轴/比较函数值
课本练习巩固作图与坐标验证,中考真题明确考试方向、熟悉题型,及时反馈学习效果,提升应考能力。
七、课堂小结
今天我们学习了哪些知识?
1. 知识技能:(1)作图方法:用列表、描点、光滑曲线连线三步法画 y=ax² 的抛物线图象(取对称自变量);(2)图象要素:抛物线 y=ax² 恒过原点,对称轴为 y 轴,顶点为 (0,0);(3)核心性质:a>0 开口向上、顶点最低、x<0 减 x>0 增、有最小值 0;a<0 开口向下、顶点最高、x<0 增 x>0 减、有最大值 0;(4)a 的作用:正负定开口方向,|a| 大小定开口宽窄。
2. 思想方法:(1)数形结合:由图象得性质、用性质解代数题;(2)分类讨论:分 a>0、a<0 两类探究性质;(3)从特殊到一般:从具体函数图象归纳通用规律。
3. 易错提醒:(1)抛物线必须用光滑曲线连接,不能画成折线或直线,取值务必对称;(2)增减性必须分对称轴左右两侧讨论,不能笼统描述;(3)开口宽窄只看 |a|,与 a 的正负无关;(4)最值:a>0 有最小值、a<0 有最大值,最值均为 0,切勿记反。
核心口诀:开口看 a 号,宽窄看 |a|,增减分左右,最值在顶点。
梳理 y=ax² 图象三步法、两套性质与 |a| 定宽窄、易错点
对本课知识进行结构总结,强化数形结合、分类讨论思想,巩固 a 与 |a| 不同作用等易混要点,增强学习连贯性。
八、课后作业
必做题:课本习题 26.2 第 1、2、3 题。
探究性作业:课本习题 26.2 第 4 题;用软件改变 a 的值,观察抛物线 y=ax² 随 a 变化的过程,记录开口宽窄规律。
完成分层作业并借助软件观察 随 a 变化的规律
通过分层练习巩固作图与性质,强化数形结合,规范步骤、查漏补缺。
板书设计
26.2.1 二次函数 y=ax²
的图象和性质
主板书
一、作图步骤(三步法)
列表(取对称自变量)→ 描点 → 光滑连线
二、图象要素
抛物线、对称轴 y 轴、顶点 (0,0)
三、核心性质
a>0:开口向上、x<0 减 x>0 增、最小值 0
a<0:开口向下、x<0 增 x>0 减、最大值 0
四、a 的作用
a 正负→开口方向与最值;|a|→开口宽窄
五、核心易错点
光滑连线、增减分左右、最值勿记反
副板书
典型例题(性质辨析、比较函数值、开口宽窄)
例题、学生练习板演
学生板演区
教学反思
学科网(北京)股份有限公司
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