内容正文:
26.2.3 二次函数 y=ax²+bx+c 的图象和性质
(第2课时 总结提升与综合应用复习)教学设计
课题
26.2.3 二次函数 y=ax²+bx+c 的图象和性质(第2课时)
学科
数学
年级
九年级
教材版本
人教版(2024)
课时
第2课时
课型
复习课
教学目标
(1)系统熟记二次函数一般式的全套图象与性质,精准掌握 a、b、c、△ 对抛物线的影响;能熟练用待定系数法、配方法、公式法解决图象符号判断、含区间限定最值、多点函数值比较、参数分析等综合问题,规避常见易错点;
(2)通过体系梳理、拔高典例探究、错题复盘,提升知识归纳能力、数形结合分析能力、分类讨论推理能力,掌握二次函数中档综合题的解题思路与答题规范;
(3)通过知识整合构建完整知识体系,突破中档难点题型,消除畏难心理,提升解题自信心;培养严谨的数学思维、规范的答题习惯,养成复盘纠错的学习意识。
教学重点
二次函数 y=ax²+bx+c(a≠0)图象与性质的综合拔高应用;由 a、b、c、△ 的符号判断抛物线图象特征、由图象特征反推系数符号;闭区间内动态最值问题、多点函数值大小比较的高阶方法。
教学难点
对称轴在区间内、外或内部的分类最值讨论;利用「点到对称轴的距离」比较任意多点函数值大小;数形结合双向推理的综合应用。
教学方法
复习梳理、典例精讲、分类讨论、数形结合、错题纠错
教学准备
多媒体课件、方格纸、平面直角坐标系网格
课后练习
必做:课本习题26.2第6、7、8题;探究性作业:课本习题26.2第9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
复习回顾,唤醒旧知:
(1)二次函数一般式配方的关键步骤是什么?
学生回顾:提取二次项系数 a,括号内配平方(加减一次项系数一半的平方),再整理为顶点式。
(2)对称轴、顶点坐标公式是什么?
师生共答:对称轴是直线 ,顶点坐标为 。
(3)比较抛物线上两点的函数值,除了代入计算,有没有更快捷的方法?
师生互动:当开口方向确定时,离对称轴越近,函数值(与开口方向对应)越接近最值,可用「对称轴距离法」快速比较函数值大小。
由此明确本课提升目标:区间分类最值、对称轴距离比较函数值、数形结合双向推理。
回顾配方步骤、公式 与顶点坐标,思考用对称轴距离速比函数值
以进阶问题唤醒旧知,直指学生薄弱难点,明确本课是从「基础会做」走向「难题会思、方法最优」的拔高复习课,为综合例题学习做思维铺垫。
二、探究点1:
二次函数解析式的确定
探究点1:二次函数解析式的确定。
根据一般式、顶点式等特征,用待定系数法求抛物线的解析式。
问题1:已知抛物线 y=ax²+bx 经过 (1,3)、(2,8) 两点,求抛物线的解析式。
【分析】本题考查待定系数法求抛物线解析式,正确代点、准确解方程组是解题关键,可用一般式直设。
【详解】解:∵ 抛物线过 (1,3)、(2,8),
∴ ,,
消去 b 得 ,即 ,与 联立解得 ,。
∴ 抛物线的解析式为 。
方法提炼:已知抛物线上三个点的坐标,设一般式 y=ax²+bx+c,代点解三元一次方程组;若已知顶点 (h,k),设顶点式 y=a(x−h)²+k 可少设一个待定系数。
由过两点设 ,解方程组得解析式并提炼待定系数法
复习待定系数法求解析式,巩固代点、解方程组的基本功,提炼一般式与顶点式两种设式策略,为系数符号判断与综合应用打基础。
三、探究点2:
系数与图象的对应关系
探究点2:系数与图象的对应关系。
结合图象系统归纳核心规律:
1. a 决定开口方向、开口大小:a>0 开口向上,a<0 开口向下,|a| 越大开口越小;
2. a、b(左同右异)决定对称轴位置:对称轴 x=−b/2a 在 y 轴左侧,需 ab>0;在右侧需 ab<0;
3. c 决定抛物线与 y 轴的交点(纵截距):c>0 交 y 轴正半轴、c=0 过原点、c<0 交负半轴;
4. △=b²−4ac 决定与 x 轴交点个数:△>0 两个点、△=0 相切一个点、△<0 无交点。
问题2:如图,在直角坐标系中描点作图,完成对二次函数 y=x²−4 的研究。
(1)列表:取 x= −3、−2、−1、0、1、2、3,对应 y 值依次为 5、0、−3、−4、−3、0、5;
(2)描点画图,得开口向上、对称轴 、顶点 的抛物线如下:
(3)由图可知:与 x 轴交于 、,与 y 轴交于 ,顶点坐标 ,对称轴为 。
教师点拨:对称轴 x=0 恰为 y 轴,此时 b=0;这正是「左同右异」中 b=0 时对称轴位于 y 轴的特例。
归纳 a、b、c、△ 与图象对应关系,画 并读顶点、对称轴与交点
通过数形双向推理建立系数符号与图象特征的对应关系,借助具体函数作图强化读图能力,落实「由式判图、由图反推」的数形结合核心方法。
四、探究点3:
二次函数的综合应用
探究点3:二次函数的综合应用。
解题关键是掌握二次函数图象性质的综合应用,会待定系数法求式、代点求值。
问题3:已知抛物线 y=x²+bx+c 经过点 (0,−3)、(1,−4)。
(1)求 b、c 的值;
(2)若 (m,−3) 是抛物线上的点,求 m 的值。
【分析】用待定系数法将两点代入,解二元一次方程组得 、;再由点在图象上、纵坐标为 −3 反代求横坐标。
【详解】(1)∵ 过 (0,−3),∴ ;过 (1,−4),∴ ,解得 ;
(2)函数为 ,点 (m,−3) 在抛物线上,则 ,即 ,解得 或 。
代点求 、,由点在图象上求 m=0 或 2
巩固待定系数法确定函数关系式与根据自变量值求函数值,熟练「点在图象上⇔坐标代入解析式成立」这一核心转化技巧。
五、探究点4:
二次函数的实际应用
探究点4:二次函数的实际应用(抛物线型拱桥)。
建立合适的平面直角坐标系,将实际问题转化为二次函数型问题。
问题4:一座拱桥的示意图如图2所示,当水面宽为16米时,桥洞顶部离水面4米。已知桥洞的拱桥是抛物线,请尝试解决以下问题:
(1)建立合适的平面直角坐标系,求该抛物线的表达式;
(2)由于暴雨导致水位上涨了2米,求此时水面的宽度;
(3)已知一艘货船的高为3米、宽为4米,其截面如图3所示。为保证这艘货船可安全通过拱桥,水面在正常水位基础上最多能上升多少米?(结果精确到0.1米)
【分析】建立的坐标系要便于计算:以正常水面所在直线为 x 轴、拱桥最高点在 y 轴上,设顶点式用待定系数法求解;水位上涨时令对应 y 值反求 x;货船安全通过时,货船顶部两侧对拱桥而言最为危险,将货船宽所对应横坐标代入求净空。
【详解】(1)如图,以水面宽 AB( 米)的中点为原点 O,AB 所在直线为 x 轴、CO 所在直线为 y 轴建系,则 、、:
设抛物线的表达式为 ,将 代入得 ,解得 ,故 ;
(2)水位上涨2米后即 y=2,由 得 ,故 ,此时水面宽度为 米;
(3)货船高3米、宽4米,两侧在 处,正常水位时该处拱桥高度为 米;设正常水位基础上最多上升 h 米,则货船顶部离原水面 米,须满足 ,解得 ,即水面最多能上升 米。
建系设 ,求涨水后水面宽与货船安全过桥最高水位
通过抛物线型拱桥实际建模,让学生体会「先建系、再设式、后求解」的完整路径,强化待定系数法在应用问题中的迁移,提升数学建模与运算素养。
六、典型例题
【典型例题】综合复习·突破难点
例1:已知抛物线的顶点是 (1,−4),且经过点 (2,−3),求该抛物线的函数解析式。
【详解】设 ,将 (2,−3) 代入得 ,解得 ,故 ,即 。
例2:已知二次函数 y=−x²+2x+3,完成下列问题:
(1)将函数化为顶点式,写出对称轴、顶点坐标;(2)判断抛物线的开口方向、与坐标轴交点个数;
(3)当 0≤x≤3 时,求函数的最大值和最小值;(4)若点 A(1,y₁)、B(2,y₂) 在抛物线上,比较 y₁、y₂ 的大小。
【分析】综合性复习典例,全覆盖配方变形、公式应用、系数图象对应、区间最值、函数值比较:先配方确定基础特征,再结合对称轴、开口分析增减性,最后求解区间最值、比较函数值。
【详解】(1),故对称轴 、,顶点 ;
(2)a=−1<0 开口向下;,与 x 轴有两个交点;x=0 时 y=3,与 y 轴交正半轴;
(3)对称轴 x=1 在区间 0≤x≤3 内、开口向下,故当 时取最大值 4;比较端点:x=0 时 y=3,x=3 时 ,故当 时取最小值 0;
(4)开口向下,对称轴 x=1,当 x>1 时 y 随 x 增大而减小,且 ,故点 A(1,·) 对应的函数值更大,即 (也可看离对称轴距离:A 在对称轴上取得最大值)。
例3(新定义阅读题):若二次函数 g(x) 的图象与 f(x) 的图象顶点纵坐标互为相反数,且开口方向相反,则称 g(x) 是 f(x) 的「问真二次函数」。
(1)请写出 的一个「问真二次函数」;(2)已知抛物线 恰是 的「问真二次函数」,求 a 的值。
【详解】(1),顶点 、开口向上,则「问真二次函数」顶点纵坐标为 1、开口向下,可取 ,即 (答案不唯一);
(2),顶点 、开口向上;而 的对称轴为 ,顶点纵坐标为 、开口向下,要使两者互为「问真」,须 ,解得 。
例4:如图,在 Rt△ABC 中,∠C=90°,AC=6、BC=8。点 P 从 A 出发沿 AC 方向以 2cm/s 匀速运动,同时点 Q 从 C 出发沿 CB 方向以 1cm/s 匀速运动。设运动时间为 t 秒(0<t<3)。
(1)试写出 △PCQ 的面积 S 与 t 之间的函数表达式;(2)当 t 为何值时,△PCQ 的面积最大?最大面积是多少?
【详解】(1),,故 (0<t<3);
(2),当 秒时,面积最大为 。
配方求最值、区间内分类讨论,用对称轴距离比较函数值,构造面积函数求最值
通过四道综合例题整合配方、公式、符号判断、区间最值与函数值比较等全部核心考点,规范解答步骤,训练拆解题干、分类讨论、对称轴距离判断,实现学以致用。
七、当堂检测
1. 已知抛物线 y=x²−6x+5,用配方法将其化为 y=a(x−h)²+k 的形式,并写出对称轴与顶点坐标。
【详解】,对称轴 ,顶点 。
2.(排球过网问题)如图,排球从点正上方2米处沿抛物线飞行,离发球点水平距离4米时到达最高点(排球运行的最大高度为 m 米),以发球点为原点建系,排球飞行高度 y 与水平距离 x 满足二次函数关系。
(1)若排球运行的最大高度为 m 米,求排球飞行高度 y(单位:米)与水平距离 x(单位:米)之间的函数关系式;(2)判断这次发球能否过网(球网位于中线、高2.24米)是否出界。
【详解】设 ,过点 (0,2) 得 (m 已知时可求出),代点可判断能否过网。
3.(2025·河南)在二次函数 y=ax²+bx−2 中,x 与 y 的几组对应值如表所示。相应表格(x:−2、0、1;y:−2、−2、1)。
(1)求二次函数的表达式;(2)求图象的顶点坐标,并在坐标系中画出图象;(3)将图象向右平移 n 个单位后,当 0≤x≤3 时图象对应函数最大值与最小值之差为5,直接写出 n 的值。
【解答】(1)由表格得对称轴 ,设 ,过 (0,−2)、(1,1) 得 、,故 ;(2)顶点 );
(3)平移后 ,对称轴 ,分 、、 三种情况讨论可得 n=1 或 n=4。
4.(2026·江门)如图,在 Rt△ABC 中,∠B=90°,AB=6、BC=8。点 P 从 A 出发沿 AB 向 B 以 1cm/s 匀速移动,点 Q 从 B 出发沿 BC 向 C 以 2cm/s 匀速移动。P、Q 同时出发,点 P 到达 B 时两点同时停止。设运动时间为 t 秒。
(1)填空:BP=____,BQ=____;用含 t 的式子表示 △PBQ 的面积 S;(2)当 t 为何值时,△PBQ 的面积等于 8?(3)当 t 为何值时,△PBQ 的面积最大?最大面积是多少?
【详解】,,(0<t≤4);
(2)令 ,即 ,解得 或 ,均满足 0<t≤4;
(3)配方 ,当 秒时,面积最大,最大面积是 9。
配方求对称轴顶点,用对称轴距离比较函数值,分类讨论平移后区间最值
由课本练习到中考真题逐级提升,帮助学生明确考试方向、熟悉题型,检验成果、查漏补缺,训练区间最值分类讨论与对称轴距离判断,提升应考能力与学习动力。
八、课堂小结
本节课复习了哪些核心知识、方法与易错点?
1. 知识技能:(1)熟练完成一般式与顶点式互化,熟记公式:对称轴 x=−b/2a、顶点坐标(−b/2a,(4ac−b²)/4a);(2)会用待定系数法(一般式/顶点式)求解析式;(3)掌握 a、b、c、△ 数形双向判断图象特征;(4)掌握区间分类讨论求最值、对称轴距离法速比函数值。
2. 思想方法:(1)数形结合:以形助数、以数释形;(2)分类讨论:对称轴与区间位置分类求最值;(3)模型思想:固化「求式→判图→析性→解最值」的综合题解题模板。
3. 易错提醒:(1)区间最值必须对比顶点与端点,不能只盯顶点;(2)开口方向不同,距对称轴远近对应的函数值大小规律相反;(3)配方提取系数后,常数项要整体整理强调通分符号;(4)多点比较函数值优先看离对称轴距离,勿盲目代入。
核心口诀:先配方、再读式;求最值、看区间;比大小、看距离。
梳理公式 、顶点公式与综合题解题模板,牢记易错点
对本课方法与易错点进行结构总结,将零散题型串成「求式→判图→析性→解最值」的固定解题链条,增强学习主动性与系统性。
板书设计
26.2.3 二次函数 y=ax²+bx+c
(第2课时)图象和性质综合应用
主板书
一、核心公式
1. 对称轴:直线 x=-b/2a
2. 顶点坐标:(-b/2a,(4ac-b²)/4a)(配方法)
3. 一般式⇌顶点式(配方互化)
二、系数与图象(数形双向)
1. a:开口方向与|a|宽窄
2. a、b:左同右异定对称轴
3. c:纵截距(y轴交点)
4. △:与x轴交点个数
三、拔高题型
1. 区间最值:顶点+端点对比、分类
2. 比函数值:比到对称轴距离
3. 待定系数:一般式/顶点式设式
四、致命易错
区间最值只盯顶点、配方漏符号、
开口不同比距离规律相反
副板书
典型例题(综合拔高)
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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