内容正文:
26.2.1 二次函数y=ax2的图象和性质
教学重点:掌握二次函数y=ax2的性质,能确定二次函数y=ax2的解析式.
教学难点:探索二次函数y=ax2的性质及图象特征.
1.会用描点法画二次函数y=ax2的图象,理解抛物线的有关概念.
2.掌握二次函数y=ax2的性质,能确定二次函数y=ax2的解析式.
3.经历探索二次函数y=ax2的图象和性质的过程,体会数形结合的思想与方法.
学习目标
学习重点
2.画一次函数y=3x+2的图象需要哪些步骤?
图象法、列表法、解析法
①列表
②描点
③连线
回顾 1.函数有几种表示方式?图象法有什么特点?
图象法更直观
课堂引入
探究新知
问题 用描点法画出 y=x2 的图象.
1.列表.
x … -3 -2 -1 0 1 2 3 …
y=x2 … …
9
4
1
1
0
4
9
2.描点.
3.连线.
y=x2
思考:这个图象像什么形状?
探究新知
可以看出,二次函数 y=x2 的图象是一条曲线,它的形状类似投篮或掷铅球时球在空中经过的路线,只是这条曲线开口向上.
实际上,二次函数的图象都是类似的曲线,它们的开口或者向上或者向下.
我们把二次函数 y=ax2+bx+c 的图象叫作抛物线 y=ax2+bx+c .
y=x2
y=x2
在抛物线 y=x2上任取一点 (m,m2),因为该点关于 y 轴的对称点 (−m,m2) 也在抛物线 y=x2 上,所以抛物线 y=x2 关于 y 轴对称.
思考:抛物线 y=x2 是轴对称图形吗?
顶点
对称轴
每条抛物线都有对称轴,抛物线与对称轴的交点叫作抛物线的顶点.顶点是抛物线的最低点或最高点.
从二次函数y=x2的图象可以看出:
在对称轴的_____,抛物线从左到右下降;
在对称轴的_____,抛物线从左到右上升.
也就是说,当x<0时,y随x的增大而_____;
当x>0时,y随x的增大而_____.
y=x2
思考:你还能从图象中看出什么?
左侧
右侧
减小
增大
用描点法画二次函数 y=x2 的图象的一般步骤
(1)列表:让 x 取一些有代表性的值,求出对应的 y 值,列出表格;
(2)描点:在平面直角坐标系内,以自变量 x 的值为横坐标,以相应的函数值 y 为纵坐标,描出相应的点;
(3)连线:按自变量由小到大的顺序,用平滑的曲线顺次连接各点,并向两端无限延伸.
说明:用描点法画出的图象只是二次函数图象的一部分,并且是近似的.一般来说,选点越多,图象越精确.
例题解析
例1 在同一平面直角坐标系中,画出函数 y=x2,y=2x2 的图象.
x … −4 −3 −2 −1 0 1 2 3 4 …
y=x2 … 8 4.5 2 0.5 0 0.5 2 4.5 8 …
x … −2 −1.5 −1 −0.5 0 0.5 1 1.5 2 …
y=2x2 … 8 4.5 2 0.5 0 0.5 2 4.5 8 …
解:分别列表,再画出它们的图象.
y=x2
y=2x2
思考:函数 的图象与函数 的图象(图中的虚线图形)相比,有什么共同点和不同点?
共同点:开口向上,顶点是原点,对称轴是y轴,顶点
是函数图象的最低点.
不同点:开口大小不同,函数 的图象开口最大,函数 的图象开口最小.
y=x2
y=2x2
思考:利用信息技术工具画二次函数 y=ax2 (a>0) 的图象,改变 的值,函数 y=ax2 的图象也发生了改变. 随着 a 的变化,二次函数 y=ax2 的图象有什么变化?
a的值越大,图象的开口越小.
一般地,当 a>0 时,抛物线 y=ax2 的开口向上,对称轴是 y 轴,顶点是原点,顶点是抛物线的最低点,a越大,抛物线的开口越小.
进一步,从二次函数 y=ax2 (a>0) 的图象可以看出:当 x<0 时,y 随 x 的增大而减小;当 x>0 时,y 随 x 的增大而增大.
y=x2
y=2x2
探究 回顾上面研究二次函数 y=ax2 (a>0) 的图象和性质的过程,你能用类似的方法研究二次函数 y=ax2 (a<0) 的图象和性质吗?
在同一平面直角坐标系中,画出函数y=﹣x2,
y=﹣x2 ,y=﹣2x2的图象.
y=﹣x2
y=﹣x2
y=﹣2x2
思考:观察这些抛物线有什么共同点和不同点?
共同点:开口向下,顶点是原点,对称轴是y轴,顶点是函数图象的最高点.
不同点:开口大小不同,函数 y=的图象开口最大,函数y=﹣2 的图象开口最小.
一般地,当 a<0 时,抛物线 y=ax2 的开口向下,对称轴是 y 轴;顶点是原点,顶点是抛物线的最高点,a 越小,抛物线的开口越小.
当 x<0 时,y 随 x 的增大而增大;当 x>0 时,y 随 x 的增大而减小.
y=﹣x2
y=﹣x2
y=﹣2x2
知识巩固
y=ax2 a>0 a<0
图象
位置、开
口方向
对称性
顶点、最值
增减性
开口向上,在x轴上方
开口向下,在x轴下方
越大,开口越小.
关于y轴对称,对称轴是直线x=0.
顶点坐标是(0,0).
当x=0时,y最小值=0
当x=0时,y最大值=0
在对称轴左侧递减
在对称轴右侧递增
在对称轴左侧递增
在对称轴右侧递减
二次函数 y=ax2 的图象和性质
例题解析
例2 已知抛物线 ,回答下列问题:
抛物线 开口向______,对称轴是____,顶点坐标是______;
当 时, 随 的增大而______,当 时, 随 的增大而______;
对于任意的 值,总有函数值 ___ 0,当 ___ 时, 有最_____值,是____.
下
减小
y轴
(0,0)
增大
≤
0
大
0
1.说出下列抛物线的开口方向、对称轴和顶点,以及随着 的增大,y 的变化情况.
(1) ; (2) ; (3) ; (4) .
抛物线 开口方向 对称轴 顶点 当 x<0 时(y 随 x 的变化) 当 x>0 时(y 随 x 的变化)
y=4x2 向上 y 轴 原点 y 随 x 的增大而减小 y 随 x 的增大而增大
解:
y=−4x2 向下 y 轴 原点 y 随 x 的增大而增大 y 随 x 的增大而减小
y=x2 向上 y 轴 原点 y随 x 的增大而减小 y 随 x 的增大而增大
y=−x2 向下 y 轴 原点 y 随 x 的增大而增大 y 随 x 的增大而减小
课堂检测
2.已知一次函数y=ax+b和二次函数y=ax2,其中a≠0,b<0,则下面选项中,图象可能正确的是( )
分析:因为b<0,所以直线y=ax+b与y轴的交点在y轴的负半轴,因此B,D错误;
选项A,C中,抛物线y=ax2都是开口向下,得到a<0,
所以直线y=ax+b是下降的.因此选项C正确.
C
3. 已知y=(m+1)是二次函数,且其图象开口向上,求m的值和函数解析式.
解:依题意,得
由②,得m1=-2,m2=1;
由①,得m>-1.
∴m=1.
此时,二次函数的解析式为y=2x2.
二次函数y=ax2的图象和性质
画法
性质
描点法
抛物线
图象
轴对称图形
开口方向及大小
对称轴
顶点坐标
增减性
最值
归纳小结
必做题:教科书P35 第 1、2题
选做题:教科书P61 第3(1)题.
课后作业
大美数学
今天我们探究了二次函数y=ax2尽显数学之美:数形结合让解析式与抛物线相互印证,图像轴对称藏着均衡和谐.由参数a分类辨析开口变化,万千曲线归为一式,体现多样统一.亦含人生哲思:心态如a,正负决定格局高低,坚守本心方能找到人生顶点.
Lavf57.25.100
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