内容正文:
人教版·九年级上册
第二十六章 二次函数
26.2二次函数的图象和性质
3.二次函数 的图象和性质
明确本课目标:核心是"配方化顶点式",由此得到对称轴、顶点和全部性质;描点画图是难点,需要数形结合。强调"化归"——把新问题转化为已解决的问题。
学 习 目 标
1.会用配方法把 化成 的形式,并求出抛物线的对称轴和顶点坐标.(重点)
2.掌握二次函数的图象和性质,能说出随x 增大的变化情况.(重点)
3.会用描点法画二次函数的图象,体会从特殊到一般的化归思想.(难点)
明确本课目标:核心是"配方化顶点式",由此得到对称轴、顶点和全部性质;描点画图是难点,需要数形结合。强调"化归"——把新问题转化为已解决的问题。
知识回顾
1.顶点式 :抛物线的对称轴是直线 ,顶点坐标是 .
2.增减性与最值:当时,开口向 ,顶点是 点;当 时,开口向 ,顶点是 点;在对称轴两侧,增减情况恰好 .
3.图象平移: 右移得,再上移得 ,即口诀: .
x=h
上
最低
下
最高
相反
左加右减,上加下减
复习提问:顶点式的对称轴、顶点、开口、增减性、平移口诀,请学生齐答填空。强调"顶点和对称轴一旦确定,取点就围绕对称轴展开",为后面的列表做铺垫。
情境引入
我们已经研究了和的图象和性质,那么,一般的二次函数呢?
问题:二次函数的图象和性质怎样研究?
思路:通过配方,把转化为的形式,利用已有结论研究新问题.
研究路径:→平移→
→配方→
体现数学的化归思想
情境引入:从特殊到一般。y=ax²最简单,y=a(x-h)²+k由平移得到,都可解决;面对y=ax²+bx+c,引导学生想到"化归"——配方转化成顶点式。板书研究路径图。
新知探究
探究一:画 的图象
思考:对于二次函数,如何画出它的图象并讨论它的性质?
配方:
.
即 .
配方要点:提出二次项系数,再加上同时减去 36(一次项系数 的一半的平方),凑完全平方.
探究一开题:先示范配方。提问:-12的一半的平方是多少?(36)配方后立即请学生读出顶点(6,3)和对称轴x=6。强调加上又减去36,值不变。
新知探究
配方的每一步:依据是什么?
① 提:提出二次项系数 →
② 配:配上一次项系数一半的平方: = 36
③ 整理:配成完全平方公式,再去括号合并得:
要点:配方就是"凑完全平方",加上的是一次项系数一半的平方,多退少补、值不变.
想一想:把提到括号外时,常数项 21 为什么不提出来?
逐步拆解配方三步:提、配、整理。让学生在练习本上同步演算一遍。思考题答案:常数项不必提出,留在括号外直接参与最后合并。
新知探究
方法一:描点法——先列表
由配方的结果可知:抛物线的顶点是,对称轴是 .先利用图象的对称性,从顶点向两侧对称取点列表:
x 3 4 5 6 7 8 9
7.5 5 3.5 3 3.5 5 7.5
观察: 时取最小值 3;顶点两侧等距离的 值相等.
直接描点法第一步:由顶点(6,3)和对称轴x=6,利用对称性列表。提问:为什么只需在对称轴一侧计算,另一侧对称写出?(抛物线关于对称轴对称)
新知探究
描点画图,得到函数图象
画图步骤:
1. 列表(利用对称性取点);
2. 描点;
3. 用平滑曲线顺次连线.
得到 的图象.
规范画图三步骤:列表、描点、连线。连线必须是平滑曲线,不能画成折线;图象可无限延伸,注意延伸感。对照图26.2-13检查自己坐标纸上的图。
新知探究
方法二:平移法画图象
由配方结果:
画法:先画 的图象,
再把它向右平移 6 个单位长度,
然后向上平移 3 个单位长度.
想一想:还有其他平移方法吗?
(先向上 3 个单位长度、再向右 6 个单位长度也可以;平移结果与顺序无关.)
平移法:动态演示图象变换——先右移6再上移3,顶点从(0,0)到(6,3)。追问"还有其他平移方法吗":先上后右同样可行,顺序不影响结果。
新知探究
从图象看性质
抛物线的性质
1. 开口向上;对称轴;顶点 .
2. 当 x<6 时,随 的增大而减小;当 时,随 的增大而增大.
3. 当 时,取最小值,最小值是 3.
即:对称轴左侧抛物线从左到右下降,右侧上升,顶点是最低点.
数形结合读性质:开口、对称轴、顶点、增减性、最值五要素。强调增减性必须分对称轴两侧描述;最小值在顶点处取得。
新知探究
探究二:的图象和性质
你能用上面的方法研究二次函数 的图象和性质吗?
按下面的步骤试一试:
① 配方,化为顶点式;
②列表、描点画图;
③指出函数图象是由那个基础函数的图象经过怎样的平移得到?并指出开口方向、对称轴和顶点;
④ 说出增减性与最值.
探究二放手给学生:仿照探究一的四个步骤独立研究y=-2x²-4x+1。教师巡视,收集配方中的典型错误(如-2只乘到x²项)。给3-4分钟。
新知探究
探究二:配方求解
配方:
易错点:提出 后,括号内是一次项系数 2,其一半的平方是 1.
对照讲解:提出-2后括号内是x²+2x,配1。强调-2乘进括号时符号处理:-2(x+1)²展开是-2x²-4x-2,再加2+1回补。让做错的学生订正。
新知探究
探究二:配方求解
列表、描点画图:
对照讲解:提出-2后括号内是x²+2x,配1。强调-2乘进括号时符号处理:-2(x+1)²展开是-2x²-4x-2,再加2+1回补。让做错的学生订正。
新知探究
探究二:配方求解
把函数的图象先向左平移1个单位长度,再向上平移3个单位长度,得到函数的图象。
抛物线的开口向 下,顶点是,对称轴是直线;
对照讲解:提出-2后括号内是x²+2x,配1。强调-2乘进括号时符号处理:-2(x+1)²展开是-2x²-4x-2,再加2+1回补。让做错的学生订正。
新知探究
探究二:图象与性质
抛物线 :
1. 开口向 下;对称轴;顶点 .
2. 当 时, 随的增大而增大;当 时, 随的增大而减小.
3. 当 时, 取最大值,最大值是 3;顶点是最高点.
对比探究一:开口方向相反时,增减性、最值都相反.
总结探究二性质,与探究一对照:a的符号决定开口,开口决定增减与最值的"方向"。两支抛物线形状相同、位置不同,再次印证化归思想。
新知探究
一般地:对 配方
=
即:一般式,可以化为顶点式,
其中.
(配上一次项系数一半的平方)
(写成完全平方和的形式)
(整理成顶点式)
一般式配方推导:与探究一、二的配方步骤完全一致,只是字母代替数字。板书时强调每一步的依据,最后对照顶点式读出h和k。
新知探究
二次函数 的对称轴与顶点
抛物线的对称轴是直线 ,
顶点坐标是 .
顶点式:
提示:求对称轴和顶点,可以先配方,也可以直接用公式,两种方法都要熟练!
核心公式页:对称轴x=-b/(2a),顶点(-b/(2a),(4ac-b²)/(4a))。带学生读两遍并板书记忆方法——"负b比2a"。两种求法:配方、公式。
新知探究
二次函数 的性质
1. 开口方向:当时开口向 上;当时开口向 下;
2. 对称轴:抛物线对称轴是直线;
3. 抛物线的顶点坐标:;
a>0的一般性质:开口向上,左减右增,顶点是最低点,有最小值。结合图26.2-14左图,请学生用手势比划"下降—最低—上升"。
新知探究
当 a<0 时(图 26.2-14)
4. 增减性:
时,当时, 随 的增大而减小;当时,随的增大而增大;
时,当时, 随 的增大而增大;当时,随的增大而减小.
a<0与a>0完全对称:开口向下,左增右减,顶点是最高点,有最大值。引导学生对比记忆:"a定开口,轴定分界,顶点定最值"。
新知探究
当 a<0 时(图 26.2-14)
5. 最值:
时,开口向上,抛物线有最低点,即当时,函数 有最小值,;
时,开口向下,抛物线有最高点,即当时,函数 有最大值,.
a<0与a>0完全对称:开口向下,左增右减,顶点是最高点,有最大值。引导学生对比记忆:"a定开口,轴定分界,顶点定最值"。
新知探究
性质归纳:一张表看全
开口方向 向上 向下
对称轴 直线 直线
顶点坐标
增减性 左侧减小,右侧增大 左侧增大,右侧减小
最值 最小值 最大值
顶点位置 最低点 最高点
记忆:的符号定开口与最值方向;与 共同决定对称轴与顶点位置.
归纳总表:竖着读是"一个a>0的世界",横着读是两种情形的对照。请两名学生分别复述a>0、a<0的性质,用表格自查记忆盲点。
随堂练习
课堂检测
1. 抛物线的顶点坐标是 .
2. 抛物线的对称轴是直线 .
3. 二次函数,当 时,取最 值 .
4. 将抛物线向左平移 2 个单位长度、再向下平移 1 个单位长度,所得抛物线的解析式是: 。
课堂检测四题:1、2练公式法,3练最值,4练平移口诀。限时5分钟,口答核对。错得最多的是第3题最小值-3的符号。
新知探究
例1 用配方法研究二次函数
例1 求抛物线 的开口方向、对称轴和顶点坐标,并说出随增大的变化情况.
思路:配方 → 化为顶点式 → 读出顶点、对称轴 → 写性质.
例1是探究方法的直接应用。先让学生说思路:配方。追问:-8的一半的平方是多少?16。然后板演完整过程。
新知探究
例1:解答
解:
∴ 抛物线开口向 上,对称轴是直线,顶点坐标是.
当时,随的增大而减小;
当时,随的增大而增大;
当时,取最小值 1.
例1解答规范:先配方,再用"∴"分条写出五要素——开口、对称轴、顶点、增减性、最值。提醒学生书写格式:等号对齐,最后结论完整。
新知探究
变式训练
变式 求抛物线的开口方向、对称轴、顶点坐标和最值.
参考答案:方法一:先化为顶点式:
开口向下,对称轴,顶点;当时取最大值 1.
参考答案:方法二:利用顶点坐标公式:
对称轴,利用时判断开口方向,利用最值公式.
变式训练:独立完成后同桌互查。答案y=-(x-2)²+1。关注提出-1后配方、符号处理是否正确。快的学生追问:图象与x轴交点?
随堂练习
练习第 1题
1.先确定下列抛物线的开口方向、对称轴和顶点,说出随着的增大,的变化情况,再描点画图:
步骤提示:① 配方化为顶点式;② 写出开口、对称轴、顶点与增减性;③ 对称取点列表;④ 描点画图.
课本第43页练习第1(1)题。学生独立完成,教师巡视。关注:提出-3后的配方、列表是否利用对称性、画图是否平滑。
巩固练习
练习第 2题
2.先确定抛物线的开口方向、对称轴和顶点,说出 y 随 x 增大的变化情况,再描点画图。
提示:提出 4 后,括号内一次项系数是 -6,它的一半的平方是 9;注意 4×(-9) 的符号处理.
练习第1(2)题由学生独立完成。提示:4(x²-6x)+26配方时凑9。易错点:4乘进括号回补时的符号与数值,-36+26=-10。
巩固练习
练习2解答
解:
∴ 开口向 上,对称轴,顶点.
时 y 随 x 的增大而减小,时增大;当 时取最小值 .
练习(2)解答:y=4(x-3)²-10。列表取x=1,2,3,4,5,y=6,-6,-10,-6,6。顶点(3,-10)在x轴下方,画图时y轴负半轴要留够。
课堂小结
1. 研究路径(化归思想):
→平移→ ←配方←
2. 对称轴即顶点公式:对称轴 ,
顶点.
课堂小结由学生先说、教师补全。四条主线:化归路径、顶点公式、a定性质、画图步骤。布置下节课预告:二次函数性质的综合应用与实际问题。
课堂小结
3. 性质看:开口向上、左减右增、有最小值;开口向下、左增右减、有最大值.
4. 画图步骤:配方(或用公式)→ 顶点与对称轴 → 对称取点列表 → 描点、平滑连线.
课堂小结由学生先说、教师补全。四条主线:化归路径、顶点公式、a定性质、画图步骤。布置下节课预告:二次函数性质的综合应用与实际问题。
作业布置
1.必做题:课本第 43 页练习第 1 题(在坐标纸上完善两个描点画图).
2.探究性作业:分别用配方法和公式法求二次函数 的对称轴、顶点坐标和最值,比较两种方法的特点.
作业分层:必做题巩固画图基本功;探究性作业对比两种方法,答案顶点(-1,-4)、最小值-4,下节课开头抽查讲评。
北师版·九年级上册
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