内容正文:
人教版·九年级上册
第二十六章 二次函数
26.2.2 二次函数数的的图象和性质
第3课时 探究 的图象与性质
1.7.2013
同学们好!今天我们将学习二次函数的最后一种,也是最一般的形式——y=a(x-h)²+k。它结合了我们之前学过的上下平移和左右平移,是二次函数知识的综合应用。
‹#›
学 习 目 标
1
2
3
理解二次函数的图象与的图象之间的平移变换关系,明晰图象的位置关联。
熟练掌握二次函数 的图象性质,准确判断开口方向,快速确定对称轴与顶点坐标。
运用二次函数性质解决实际问题,体会数学建模思想与从特殊到一般的探究方法,提升数学应用能力。
1.7.2013
本节课我们有四个学习目标。首先,要理解y=a(x-h)²+k和y=ax²的关系。其次,要熟练掌握这个函数的性质。第三,要能运用所学知识解决复杂的实际问题。最后,要体会数学建模的思想。
‹#›
复习回顾
二次函数图象平移的核心规律
01. 两种基本平移方式:
上下平移由 k 决定上移,下移; 左右平移由 决定:(右移,左移)。
02. 组合平移实战:将左移3个单位,再上移4个单位后的解析式是 。
小结口诀:
左加右减在括号,上加下减在末梢;顶点坐标直接看,平移规律要记牢。
1.7.2013
在开始新知识之前,我们先快速回顾一下前两节课的内容。我们学习了上下平移和左右平移。那么,如果把这两种平移结合起来,会得到什么呢?这就是我们今天要探究的问题。
‹#›
新知探究
探究任务:二次函数的图象变换规律
形如 的二次函数,其图象和性质究竟是怎样的呢?
🎯 探究切入点:
我们从最基础的二次函数 出发,探究如何通过图象的平移变换,逐步得到函数 的图象。通过这样的过程,我们将归纳出二次函数顶点式的图象特征与平移规律,进而掌握其核心性质。
1.7.2013
我们以最简单的 y=x² 为例,看看如何通过两次平移得到 y=(x-2)²+3 的图象。这就是我们今天的探究任务。通过这个具体的例子,我们将一步步揭开二次函数顶点式图象变换的规律,理解 h 和 k 对函数图象位置的影响,从而掌握这类函数的核心性质。
‹#›
新知探究
(1)画出二次函数 与的图象,并指出它的开口方向、对称轴和顶点.
(2)抛物线与抛物线有什么关系?
探究:从 到 的平移路径
1.7.2013
我们可以有两种平移路径。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。大家可以发现,平移的顺序不影响最终的结果。
‹#›
新知探究
画二次函数 与的图象
探究:从 到 的平移路径
的的开口向下;对称轴为直线;顶点坐标为.
由函数图象可以看出抛物线是由抛物线经过平移得到的。
1.7.2013
我们可以有两种平移路径。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。大家可以发现,平移的顺序不影响最终的结果。
‹#›
新知探究
二次函数图象的平移规律探索
探究:从 到 的平移路径
2. 再平移:将 的图象向 下 平移 1 个单位,最终得到的图象。
▍方法一:先左右平移,再上下平移
1. 起点:以 的图象为基础,向左平移 1 个单位,得到 的图象;
1.7.2013
我们可以有两种平移路径。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。大家可以发现,平移的顺序不影响最终的结果。
‹#›
新知探究
二次函数图象的平移规律探索
探究:从 到 的平移路径
▍方法二:先上下平移,再左右平移
1. 起点:以的图象为基础,向下平移 1 个单位,得到 的图象;
2. 再平移:将 的图象向左平移 1 个单位,最终得到 的图象。
★ 核心结论:平移的先后顺序不影响最终的图象位置,只需准确把握“左加右减、上加下减”的平移法则。
1.7.2013
我们可以有两种平移路径。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。大家可以发现,平移的顺序不影响最终的结果。
‹#›
新知探究
01 探究顶点坐标
观察函数的图象,其顶点坐标位于何处?
结论:顶点坐标为
02 分析对称轴
该抛物线关于哪条直线左右对称?它是图象的关键轴线。
结论:对称轴为直线
探究: 的性质
1.7.2013
我们可以有两种平移路径。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。大家可以发现,平移的顺序不影响最终的结果。
‹#›
新知探究
探究: 的性质
核心归纳:二次函数的“顶点式”
形如的形式称为二次函数的顶点式。它的核心优势在于:无需画图,即可直接读出抛物线的顶点坐标为 ,对称轴为直线 。这是研究二次函数图象平移和性质的重要工具。
1.7.2013
我们可以有两种平移路径。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。大家可以发现,平移的顺序不影响最终的结果。
‹#›
性质归纳
新知探究
二次函数的性质
01. 开口方向: 由系数的符号决定。当 时,抛物线开口向上;当 时,抛物线开口向下。
02. 对称轴: 抛物线的对称轴为直线,是垂直于x轴且经过顶点的直线。
1.7.2013
现在我们来总结一下 y=a(x-h)²+k 的性质。它的开口方向由a决定,对称轴是直线x=h,顶点坐标是(h,k)。最值也在顶点处取得,a>0时有最小值k,a<0时有最大值k。
‹#›
性质归纳
新知探究
二次函数的性质
03. 顶点坐标: 抛物线的顶点坐标为 ,该点是函数的最值点。
04. 函数最值: 若 ,顶点为最低点,当 时, 取得最小值;若 ,顶点为最高点,当时,取得最大值 。
1.7.2013
现在我们来总结一下 y=a(x-h)²+k 的性质。它的开口方向由a决定,对称轴是直线x=h,顶点坐标是(h,k)。最值也在顶点处取得,a>0时有最小值k,a<0时有最大值k。
‹#›
性质归纳
新知探究
二次函数的性质
05. 增减性(以对称轴 为分界):
① 当 (开口向上): 对称轴左侧(),随 的增大而减小;对称轴右侧,随的增大而增大。
② 当(开口向下): 对称轴左侧(,随的增大而增大;对称轴右侧(),随的增大而减小。
1.7.2013
现在我们来总结一下 y=a(x-h)²+k 的性质。它的开口方向由a决定,对称轴是直线x=h,顶点坐标是(h,k)。最值也在顶点处取得,a>0时有最小值k,a<0时有最大值k。
‹#›
随堂练习
1.已知抛物线的顶点坐标是( )
2.抛物线的对称轴是( )
A. B. C. D.
B
A
1.7.2013
我们来看一个基础例题。对于抛物线 y=-2(x+1)²-3,a=-2<0,所以开口向下。h=-1,k=-3,所以对称轴是直线x=-1,顶点坐标是(-1,-3)。当x=-1时,y有最大值-3。
‹#›
随堂练习
3.由抛物线,可知( )
A.其图象的开口向下
B.其图象的对称轴为直线
C.其图象与轴交点的纵坐标为1
D.当时,随的增大而减小
4.点是抛物线,则,,的大小关系是( )
D
A
1.7.2013
我们来看一个基础例题。对于抛物线 y=-2(x+1)²-3,a=-2<0,所以开口向下。h=-1,k=-3,所以对称轴是直线x=-1,顶点坐标是(-1,-3)。当x=-1时,y有最大值-3。
‹#›
随堂练习
5.将抛物线向下平移4个单位长度,再向左平移3个单位长度所得的抛物线的解析式为( )
A
6.将抛物线向右平移3个单位长度,再向下平移2个单位长度,平移后所得的抛物线的顶点坐标为 。
1.7.2013
我们来看一个基础例题。对于抛物线 y=-2(x+1)²-3,a=-2<0,所以开口向下。h=-1,k=-3,所以对称轴是直线x=-1,顶点坐标是(-1,-3)。当x=-1时,y有最大值-3。
‹#›
例题解析
例1:求二次函数 的开口方向、对称轴、顶点坐标及最值。
例题解析
解:① 系数 ,故抛物线开口向下;
② 根据顶点式特征,对称轴为直线;
③ 顶点坐标为 ;
④ 当 时,函数取得最大值 (无最小值)
1.7.2013
我们来看一个基础例题。对于抛物线 y=-2(x+1)²-3,a=-2<0,所以开口向下。h=-1,k=-3,所以对称轴是直线x=-1,顶点坐标是(-1,-3)。当x=-1时,y有最大值-3。
‹#›
例题解析
例2:把二次函数 的向左平移2个单位长度,再向上平移4个单位长度得到抛物线经过点。
1)试确定、、的值;
(2)指出二次函数图像的开口方向、对称轴和顶点坐标.开口方向、对称轴、顶点坐标及最值。
例题解析
1.7.2013
我们来看一个基础例题。对于抛物线 y=-2(x+1)²-3,a=-2<0,所以开口向下。h=-1,k=-3,所以对称轴是直线x=-1,顶点坐标是(-1,-3)。当x=-1时,y有最大值-3。
‹#›
例题解析
解:二次函数的图像的顶点坐标为,把点先向右平移个单位长度,再向下平移个单位长度得到点的坐标为,
原二次函数的解析式为,
∴,,.
(2)解:由(1)可知,二次函数,即,
二次函数的图像开口向下,对称轴为直线,顶点坐标为.
例题解析
1.7.2013
我们来看一个基础例题。对于抛物线 y=-2(x+1)²-3,a=-2<0,所以开口向下。h=-1,k=-3,所以对称轴是直线x=-1,顶点坐标是(-1,-3)。当x=-1时,y有最大值-3。
‹#›
例题解析
例题解析
例3 :要修建一个圆形喷水池,在池中心竖直安装一根水管,顶端安装喷水头。喷出的抛物线形水柱在离池中心水平距离1.6 m处达到最高,高度为3 m,水柱落地处离池中心3.6 m。求水管的长度应为多少?
1.7.2013
我们来看一个基础例题。对于抛物线 y=-2(x+1)²-3,a=-2<0,所以开口向下。h=-1,k=-3,所以对称轴是直线x=-1,顶点坐标是(-1,-3)。当x=-1时,y有最大值-3。
‹#›
例题解析
例题解析
思路分析与解题步骤
1. 建立坐标系: 以池中心为原点,水平向右为x轴正方向,竖直向上为轴正方向。
2. 确定关键点: 抛物线顶点为,落地点为,水管顶端为时的点。
3. 设解析式: 利用顶点式设抛物线方程为。
4. 求解计算: 将代入求系数;再令,求出对应的值,即为水管的高度。
1.7.2013
我们来看一个基础例题。对于抛物线 y=-2(x+1)²-3,a=-2<0,所以开口向下。h=-1,k=-3,所以对称轴是直线x=-1,顶点坐标是(-1,-3)。当x=-1时,y有最大值-3。
‹#›
例题解析
解: 以水管与地面交点为原点建立平面直角坐标系,已知抛物线顶点为 ,设函数解析式为:
∵ 抛物线经过点 ,将其代入解析式得:
,
解方程求得系数:。
∴ 抛物线的解析式为:
当时,代入解析式计算得:
答:水管的长度应为 1.08 米。
1.7.2013
我们来看一个实际应用的例子。这是一个喷水池问题。我们首先建立坐标系,确定顶点坐标,然后设出顶点式,求出解析式。最后,通过求与x轴的交点,就可以得到水池的半径。
‹#›
课堂小结
一、参数:抛物线的“形状与朝向”
参数决定抛物线的开口方向与大小:当 时开口向上, 时开口向下;越大,开口越小,图像越陡峭; 越小,开口越大,图像越平缓。
二、参数 :抛物线的“左右定位”
参数决定图像的左右位置,遵循“左加右减”的平移规律:在 中, 时图像向右平移, 时图像向左平移,的绝对值越大,平移距离越远。
1.7.2013
我们来梳理一下 a, h, k 这三个参数的作用。a决定开口方向和大小,h决定左右位置,k决定上下位置。顶点坐标(h,k)是解决最值问题的关键。
‹#›
课堂小结
三、参数 k:抛物线的“上下升降”
参数 决定图像的上下位置: 时整体向上平移, 时整体向下平移,的绝对值直接对应上下移动的距离,是抛物线的“垂直位移量”。
四、核心要素:顶点与对称轴
抛物线的顶点坐标为 ,是解决最值问题的关键(最高点或最低点);对称轴为直线 ,是抛物线的“脊梁”,决定图像的对称性,也是解题的重要突破口。
核心口诀:定开口与形状,定左右移,定上下移;顶点是关键,对称轴要牢记!
1.7.2013
我们来梳理一下 a, h, k 这三个参数的作用。a决定开口方向和大小,h决定左右位置,k决定上下位置。顶点坐标(h,k)是解决最值问题的关键。
‹#›
作业布置
基础题:
1. 完成教材Pxx页练习题C组第1、2、3题,通过基础练习巩固二次函数的图象特征、顶点坐标及对称轴等核心知识点。
提高题:
2. 求解二次函数 的图象与x轴、y轴的交点坐标,并计算由这些交点所围成的三角形的面积,加深对函数与方程关系的理解。
拓展题:
3. 查阅资料寻找生活中可用二次函数顶点式模型描述的实例(如拱桥的弧线、投篮的运动轨迹等),尝试建立对应的函数模型并简要分析其实际意义。
1.7.2013
为了巩固所学,我布置了三道作业。基础题帮助大家巩固今天的知识。提高题需要大家求交点并计算面积。拓展题则鼓励大家将数学知识与生活联系起来。
‹#›
北师版·九年级上册
谢谢观看!
请预习下节新课
1.7.2013
今天的课就到这里。至此,我们关于二次函数图象和性质的系列课件就全部制作完成了。感谢大家的聆听!
‹#›
$