26.3 二次函数与一元二次方程(第1课时)课件2026-2027学年数学人教版九年级上册

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摘要:

该初中数学课件聚焦二次函数与一元二次方程的联系,通过一次函数与一元一次方程的关联导入,引导学生从函数值和图像角度理解方程的解,搭建从一次到二次的学习支架,帮助学生建立知识脉络。 其亮点在于以问题链驱动探究,结合数形结合观察二次函数图像与x轴公共点,通过小球飞行高度等实际问题建模,体现数学眼光的几何直观、数学思维的推理意识和数学语言的模型意识。学生能深化知识联系,教师可借助清晰路径提升教学效率。

内容正文:

第二十六章 二次函数 26.3 二次函数与一元二次方程(第 1 课时) 数学人教版九年级上册 新课导入   问题 你能从函数的角度说说你对方程 2x+1=0 的解的理解吗?   如图,方程 2x+1=0 的解,从函数值考虑,就 是函数 y=2x+1 的函数值为 0 时的自变量的值;   从函数图象考虑,即为函数 y=2x+1 的图象与 x 轴的公共点的横坐标. 3 2 1 -1 -1 1 2 3 O y x y=2x+1 新知探究   思考:请画出以下二次函数的图象,观察并回答问题:   (1)y=x2+x-2;   (2)y=x2-8x+16;   (3)y=x2-x+1.   问题 1 以上二次函数的图象与 x 轴有公共点吗?如果有,公共点 的横坐标是多少?  新知探究 (1)y=x2+x-2 (2)y=x2-8x+16 (3)y=x2-x+1 (-2,0),(1,0) (4,0) 无公共点 二次函数 二次函数图象与 x 轴的公共点   问题 1 当 x 取公共点的横坐标时,函数值是多少?   当 x 取公共点的横坐标时,函数值是 0. 新知探究   问题 2 求下列方程 x2+x-2=0,x2-8x+16=0, x2-x+1=0 的根.   方程 x2+x-2=0 的根是 x1=-2,x2=1;   方程 x2-8x+16=0 的根是 x1=x2=4;   方程 x2-x+1=0 无实数根.   追问 你能从函数的角度对这三个方程进行解释吗?   解这三个方程,就是求相应的二次函数的函数值为 0 时对应的自变 量的值. 新知探究   问题 3 结合二次函数的图象,请你说说对一元二次方程的根的认识.   一般地,从二次函数 y=ax2+bx+c 图象,可得如下结论:   如果抛物线 y=ax2+bx+c 与 x 轴有公共点,公共点的横坐标是 x0,那 么当 x=x0 时,函数值是 0,因此 x=x0 是方程 ax2+bx+c=0 的一个根. 归纳 二次函数 二次函数的图象与 x 轴的公共点 一元二次方程 一元二次方程的根 y=x2+x-2 2 个:(−2,0),(1,0) x2+x-2=0 两个不相等实数根: x1=-2,x2=1 y=x2-8x+16 1 个:(4,0) x2-8x+16=0 两个相等实数根: x1=x2=4 y=x2-x+1 无公共点 x2-x+1=0 无实数根 新知探究   追问 1 反过来由一元二次方程的根的情况,可否确定相应二次函 数与 x 轴的公共点的情况?   完全可以,二者是相互对应的 二次函数 二次函数图象与 x 轴的公共点 一元二次方程 一元二次方程的根 y=x2+x-2 2 个:(−2,0),(1,0) x2+x-2=0 两个不相等实数根: x1=-2,x2=1 y=x2-8x+16 1 个:(4,0) x2-8x+16=0 两个相等实数根: x1=x2=4 y=x2-x+1 无公共点 x2-x+1=0 无实数根   追问 2 通过探究你发现了二次函数与相应的一元二次方程之间的 什么联系?请用文字表达你的发现. 新知探究   一般地,从二次函数 y=ax2+bx+c 的图象,可得如下结论:   二次函数 y=ax2+bx+c 的图象与 x 轴的公共点的情况有三种:   ①有两个公共点,对应着一元二次方程 ax2+bx+c=0 有两个不 相等实数根;   ②有一个公共点,对应着一元二次方程 ax2+bx+c=0 有两个相 等实数根;   ③没有公共点,对应着一元二次方程 ax2+bx+c=0 没有实数根. 归纳 例题精讲   例 如图,以 40 m/s 的速度将小球沿与地面成 30º 角的方向击出时, 小球的飞行路线将是一条抛物线.小球的飞行高度 h(单位:m)与飞行 时间 t(单位:s)的关系近似为 h=20t- 5t2.小球的飞行高度能否达到 20 m?如 果能,需要多长时间?   分析: 实际问题:飞行高度能否达到 20 m 函数问题:二次函数 h=20t-5t2 的函数值能否取到 20 方程问题:讨论一元二次方程 20=20t-5t2 的根 (抽象) (转化) 9   例 如图,以 40 m/s 的速度将小球沿与地面成 30º 角的方向击出时, 小球的飞行路线将是一条抛物线.小球的飞行高度 h(单位:m)与飞行 时间 t(单位:s)的关系近似为 h=20t- 5t2.小球的飞行高度能否达到 20 m?如 果能,需要多长时间?   解:当 h=20 时,由函数关系 h=20t-5t2,列得方程 20=20t-5t2,   即 t2-4t+4=0.   解方程,得 t1=t2=2. 例题精讲 10 例题精讲   追问 1 我们刚才解方程 20=20t-5t2 ,得到了 t1=t2=2 ,这是两个相等的实数 根.从函数解析式看,这说明什么?   当 t=2 时,二次函数 h=20t-5t2 的函数值刚好等于 20.   追问 2 结合小球飞行的实际情况,这又说明什么?   当小球飞行 2 s 时,它的飞行高度为 20 m.   追问 3 你能结合二次函数图象指出为什么只在一个时间小球的高度为 20 m 吗?   小球在某一时间达到最大高度,所以只在一个时间 球的高度为 20 m.因此当小球飞行 2 s 时,球达到最大 高度为 20 m. 11 例题精讲   例 如图,以 40 m/s 的速度将小球沿与地面成 30º 角的方向击出时, 小球的飞行路线将是一条抛物线.小球的飞行高度 h(单位:m)与飞行 时间 t(单位:s)的关系近似为 h=20t- 5t2.小球的飞行高度能否达到 20 m?如 果能,需要多长时间?   解:当 h=20 时,由函数关系 h=20t-5t2,列得方程 20=20t-5t2,   即 t2-4t+4=0.   解方程,得 t1=t2=2.   这说明,当自变量 t=2 时,二次函数 h=20t-5t2 的函数值为 20,即当小球飞行 2 s 时,它的飞行高度为 20 m. 12 例题精讲   追问 4 (1)小球的飞行高度能否达到 15 m?如果能,飞行时间可以是多少?   解:当 h=15 时,由函数关系 h=20t-5t2 ,列得方程 15=20t-5t2 ,   即 t2-4t+3=0, 解得 t1=1,t2=3,   这说明,当自变量 t=1 或 3 时,二次函数 h=20t-5t2 的函数值为 15,   即当小球飞行 1 s 或 3 s 时,它的飞行高度为 15 m.   (2)小球的飞行高度能否达到 21 m?如果能,飞行时间可以是多少?   解:当 h=21 时,由函数关系 h=20t-5t2 ,列得方程 21=20t-5t2 ,   即 5t2-20t+21=0,Δ=-20<0,方程无实数根,   这说明,小球的飞行高度达不到 21 m.  13 例题精讲   追问 5 你能结合函数图象指出为什么在两个时间小球的高度为 15 m 吗?高度 为 21 m 的情况呢? 14 例题精讲   追问 5 你能结合函数图象指出为什么在两个时间小球的高度为 15 m 吗?高度 为 21 m 的情况呢? h -1 O 1 2 3 4 5 6 7 8 -5 5 10 15 20 25 t h=21 h=20t-5t2 h -1 O 1 2 3 4 5 6 7 8 -5 5 10 15 20 25 t h=15 h=20t-5t2   t=1 或 3 时小球的高度为 15 m,对应图象中抛物线有两处函数值为15,即小球上升、下落过程各经过一次 15 m 的高度.   不存在 t 使得小球的高度为 21 m,对应图象中抛物线没有函数值为 21,说明小球的高度达不到 21 m. 15 例题精讲   追问 6 小球从飞出到落地,需要多长时间?   解:小球落地,即 h=0,   当 h=0 时,由函数关系 h=20t-5t2 ,列得方程 0=20t-5t2,   即 t2-4t=0, 解得 t1=0,t2=4.   这说明,当自变量 t=0 或 4 时,二次函数 h=20t-5t2 的函数值为 0,分别对应 小球飞出和落地的时间,即当小球从飞出到落地,需要的时间为 4 s. 16   总结:经历探究小球飞行的多种不同高度的问题,你能说说研究这 类实际问题的基本路径吗? 新知探究 一元二次方程问题 实际问题 二次函数图象 二次函数问题 (抽象) (数形结合) (转化) (验证) 17 课堂练习   1. 下列函数的图象与 x 轴是否有公共点?如果有公共点,写出公共 点的坐标.   (1)y=3x2-6x+9;   (2)y=2x2-4x-6.   解:(1)令 y=0, 则 3x2-6x+9=0,   即 x2-2x+3=0,Δ=-8<0,方程无解,   对应二次函数 y=3x2-6x+9 与 x 轴没有公共点.   (2)令 y=0, 则 2x2-4x-6=0,   即 x2-2x-3=0, 解得 x1=3, x2=-1,   对应二次函数 y=2x2-4x-6 与 x 轴有公共点(3,0)和(-1,0). 18 课堂练习   2. 一辆汽车在一段时间内加速行驶,测得行驶路程 l(单位:m)关 于行驶时间 t(单位:s)的函数解析式是 l=9t+ t2,经过 10 s 汽车行 驶了多远?行驶 180 m 需要多长时间?   解:当 t=10,l=9×10+ ×102=140,即经过 10 s 汽车行驶了 140 m;   令 l=180,则 180=9t+ t2,即 t2+18t-360=0,   解得 t1=12,t2=-30.   由于 t>0,故 t=12,因此汽车行驶 180 m 所需时间为 12 s.   答:经过 10 s 汽车行驶了 140 m,行驶 180 m 所需时间为 12 s. 1 2 1 2 1 2 19   回顾本节课所学主要内容,请思考以下问题:   (1)请用函数的观点,从数和形两个角度说说你对一元二次方程 有什么新的理解? (2)请用函数的观点,说说二次函数与一元二次方程的联系. (3)通过本节课的学习,你体会到了什么重要的数学思想方法? 课堂小结 课后任务 基础作业 教科书习题 26.3 第 1 题. 拓展提升 教科书习题 26.3 第 6 题. EVCapture4.1.8软件录制 Lavf57.25.100 本视频由湖南一唯信息科技开发的EV录屏软件录制,www.ieway.cn $

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