内容正文:
26.2.3 二次函数 y=ax²+bx+c 的图象和性质
(第1课时 探究二次函数 y=ax²+bx+c 的图象和性质)教学设计
课题
26.2.3 二次函数 y=ax²+bx+c 的图象和性质(第1课时)
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)掌握用配方法将 y=ax²+bx+c(a≠0)化为顶点式的方法;熟记一般式的对称轴、顶点坐标公式;熟练掌握一般式的开口方向、增减性、最值,能利用公式和性质解决基础题型;
(2)经历「配方转化—公式推导—性质归纳—例题应用」的完整探究过程,提升代数变形、逻辑推理、数形结合分析问题的能力,体会转化、归纳的数学思想;
(3)通过自主推导公式、归纳性质,感受数学知识的连贯性和统一性,增强自主探究意识和学习自信心,提升数学核心素养。
教学重点
用配方法将二次函数一般式化为顶点式;掌握二次函数 y=ax²+bx+c(a≠0)的图象性质(开口、对称轴、顶点、增减性、最值);能利用公式和性质解决基础计算、图象分析问题。
教学难点
一般式二次函数顶点坐标、对称轴公式的推导过程(配方的代数变形逻辑);结合对称轴准确判断二次函数在任意区间内的增减性,区分最值与函数增减变化的关联。
教学方法
启发提问、配方推导、数形结合、变式对比
教学准备
多媒体课件、方格纸
课后练习
必做:课本习题26.2第3、4题;探究性作业:课本习题26.2第5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:(1)我们之前学习的二次函数顶点式是什么?它的优势是什么?
学生回顾:顶点式 y=a(x-h)²+k 可以直接看出顶点、对称轴和最值。
(2)说出 y=2(x−1)²+3 的开口方向、对称轴、顶点坐标和最值。
学生作答:a=2>0 开口向上,对称轴 x=1,顶点 (1,3),最小值为 3。
(3)实际问题中,二次函数常以 y=2x²−4x+1 这种一般式出现,它不是顶点式,如何快速判断它的图象和性质?
师生互动:发现一般式无法直接判断性质,产生探究需求,明确本节课学习核心——探究一般式二次函数的通用性质,自然引入新课。
回顾顶点式优势并说出 性质,感受一般式无法直接判断
通过旧知回顾搭建知识桥梁,利用认知冲突激发探究欲望,明确本节课学习核心,自然引入一般式二次函数性质探究的新课。
二、探究点1:
画 y=½x²-6x+21
图象并讨论性质
探究点1:画出二次函数 y=½x²−6x+21 的图象,并讨论它的性质。
活动1:通过图象的平移得到该函数的图象。
对 配方,可得 。先画 的图象,再把它向右平移 6 个单位、向上平移 3 个单位,就得到目标函数的图象。
追问:还可以怎样平移?
活动2:直接画出该函数的图象。
由配方结果可知,抛物线的顶点是 ,对称轴是直线 。
先利用图象的对称性列表:取 x=3、4、5、6、7、8、9,对应 y 值依次为 7.5、5、3.5、3、3.5、5、7.5;然后描点画图,得到图象如下图。
活动3:观察 y=½(x−6)²+3 的图象,讨论它的性质。
从图象可以看出:对称轴左侧抛物线从左到右下降、右侧从左到右上升,即当 时 y 随 x 增大而减小,当 时 y 随 x 增大而增大,当 时 y 取最小值 3。
由配方 得顶点 (6,3)、对称轴 x=6,画图象并说增减性最值
让学生亲历「平移法」与「直接画图法」两种作图路径,依托已有顶点式知识掌握一般式作图方法,渗透转化思想,为公式推导与性质归纳奠基。
三、探究点2:
研究 y=½x²+2x+4
探究点2:利用上面的方法研究二次函数 y=½x²+2x+4 的图象,并讨论它的性质。
配方:。
由顶点式可知顶点是 ,对称轴是直线 。
从图象可以看出:当 时 y 随 x 增大而减小,当 时 y 随 x 增大而增大,当 时 y 取最小值 2。
教师小结:上述两个具体函数都由一般式经配方化为顶点式,从而快速地确定图象的特征与性质。
配方 得顶点 (-2,2)、对称轴 x=-2 并说性质
通过第二个实例强化「配方化顶点式→确定图象特征与性质」的一般方法,让学生举一反三、落实转化与数形结合思想。
四、探究点3:
配方推导一般式
归纳性质
探究点3:探究二次函数 y=ax²+bx+c 的图象和性质。
活动5:将一般式转化为顶点式(配方法)。
第一步,提取二次项系数:;
第二步,配方(加、减一次项系数一半的平方):;
第三步,整理化为顶点式:。
总结:结合顶点式 ,对比得出对称轴为直线 ,顶点坐标为 。
易错强调:配方时仅对含 x 的项变形,提取系数后括号内配方,常数项需整体整理,注意符号与通分计算。
活动6:归纳一般式二次函数 y=ax²+bx+c(a≠0)的图象与性质。
1. 开口方向:a>0 开口向上,a<0 开口向下;|a| 越大,开口越小。
2. 对称轴:直线 。
3. 顶点坐标:。
4. 增减性:a>0 时对称轴左侧()y 随 x 增大而减小、右侧増大;a<0 时对称轴左侧 y 随 x 增大而增大、右侧减小。
5. 最值:a>0 时当 取最小值 ;a<0 时当 取最大值 。
推导 ,得对称轴 、顶点公式,归纳五大性质
让学生亲历顶点式推导全过程,理解公式由来、避免机械记忆,突破公式推导难点,强化配方代数变形能力,将零散性质系统化,构建完整知识体系。
五、典型例题
【典型例题】
例1:已知二次函数 y=x²−2x−3,请完成下列问题。
(1)用配方法将函数化为顶点式;(2)求抛物线的开口方向、对称轴、顶点坐标;(3)求函数的最值;(4)判断函数的增减性。
【分析】完整覆盖一般式转顶点式、公式应用、性质分析等核心考点,层层递进、贴合课堂新知。
(1)配方:。
(2)由顶点式可知 a=1>0,开口向上;对称轴为直线 ;顶点坐标为 。
(3)∵ a=1>0,函数有最小值无最大值;当 时,。
(4)对称轴 x=1、开口向上,当 时 y 随 x 增大而减小,当 时 y 随 x 增大而增大。
配方 求开口、对称轴、顶点、最值与增减性
综合性例题整合配方转化、公式应用与性质分析,规范解题步骤,培养严谨答题习惯,实现一般式性质分析方法的学以致用。
六、当堂检测
课本课堂练习(P43)。
1.(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 时若最大、最小值之差为 5,直接写出 n 的值。
解答:(1)由表格可知对称轴是直线 ,可设 ,又过 (0,−2)、(1,1),解得 、,故 ,即 ;
(2)顶点坐标为 );
(3)平移后 ,对称轴 。分情况讨论可得 n=1 或 n=4。
中考真题(变式)讲练。
2.(2025·陕西变式)二次函数 (a≠0)的图象与 x 轴有两个交点且位于 y 轴两侧,则下列说法正确的是( )
A. 开口向下 B. 当 x>0 时 y 随 x 增大而增大 C. 函数的最小值小于 −3 D. 当 x=2 时 y<0
答:D。由两根异号得 ,得 0<a<3,开口向上、对称轴 x=1;于是当 x=2 时 y=a−3<0,故选 D。
3.(2025·福建变式)点 A(−2,·)、B(1,·) 在抛物线 上,若 3<b<4,则下列判断正确的是( )
A. 1<y₁<y₂ B. y₁<1<y₂ C. 1<y₂<y₁ D. y₂<1<y₁
答:A。开口向上,对称轴 ,由 3<b<4 得其位于 ,点 (0,1) 在抛物线上;点 A 到对称轴距离大于 (0,1) 而小于 B,故 。
4.(2025·泸州变式)已知抛物线 y=ax²+bx+c 的对称轴为直线 x=1,与 y 轴交点位于 x 轴下方,且 x=−1 时 y>0,下列结论正确的是( )
A. 2a=b B. b²−4ac<0 C. a−2b+4c<0 D. 8a+c>0
答:D。由对称轴 x=1 得 b=−2a(A 错);与 y 轴交点在下、x=−1 时 y>0,可知抛物线与 x 轴有两个交点,b²−4ac>0(B 错);又另一交点必在 x∈(2,3),故 x=2 时 y=4a−2b+c>0,即 8a+c>0(D 对)。
由表格求 及顶点、平移后最值差,判断系数符号与函数值大小
课本练习与中考真题结合,巩固配方与公式应用、图象性质判断、函数值比较与平移,帮助明确考试方向、检验成果、提升应考能力与学习动力。
七、课堂小结
今天我们学习了哪些知识?
1. 知识技能:(1)掌握一般式化顶点式的配方法步骤;(2)熟记通用公式:对称轴 x=−b/2a,顶点坐标 (−b/2a,(4ac−b²)/4a);(3)熟练根据 a、b、c 判断开口、对称轴、顶点、增减性、最值五大核心性质。
2. 思想方法:(1)转化思想:化陌生的一般式为熟悉的顶点式、化未知为已知;(2)数形结合:由解析式分析图象性质,以形助数、以数释形;(3)归纳推理:由特殊函数性质归纳通用一般式性质。
3. 易错提醒:(1)配方时易漏加漏减常数项、符号计算出错;(2)公式中符号易错——对称轴是 −b/2a,切勿遗漏负号;(3)增减性必须以对称轴为分界,不能笼统描述;(4)最值必须对应自变量取值(顶点横坐标),不可只写函数值。
核心口诀:先配方、再读式;对称轴 x=−b/2a,顶点带 4ac−b² 除以 4a。
梳理 与顶点公式、配方步骤和易错点
对本课知识进行结构总结,强化公式理解与配方细节等易混要点,增强学习主动性与连贯性。
板书设计
26.2.3 二次函数 y=ax²+bx+c
(第1课时)的图象和性质
主板书
一、一般式转化为顶点式
提取 a → 括号内配方 → 整理
y=a(x+b/2a)²+(4ac-b²)/4a
二、核心公式
1. 对称轴:直线 x=-b/2a
2. 顶点坐标:(-b/2a,(4ac-b²)/4a)
三、函数性质(五大性质)
1. 开口:a>0 上、a<0 下,|a|定宽窄
2. 对称轴:x=-b/2a(增减分界)
3. 顶点:(-b/2a,(4ac-b²)/4a)
4. 增减性:分对称轴左右讨论
5. 最值:最值=(4ac-b²)/4a
四、易错点
配方漏项符号、漏负号、增减不分界、
最值忘对应顶点横坐标
副板书
典型例题(配方、性质、最值、增减)
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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