内容正文:
26.2.2 第2课时 二次函数y=a(x-h)2的图象和性质 教学设计
课题
二次函数 y=a(x-h)2 的图象和性质
学科
数学
年级
九年级
教材版本
人教版(2024)
课时
第2课时
课型
新授课
教学目标
1. 能利用描点法画出二次函数 y=a(x-h)2 的图象;2. 经历二次函数 y=a(x-h)2 性质探究的过程,理解函数 y=a(x-h)2 的性质,理解二次函数 y=a(x-h)2 的图象与二次函数 y=ax2 的图象的关系。
教学重点
会用描点法画出二次函数 y=a(x-h)2 的图象,理解其性质,理解它与二次函数 y=ax2 的图象的关系。
教学难点
理解二次函数 y=a(x-h)2 的性质,理解它的图象与二次函数 y=ax2 的图象的相互关系。
教学方法
类比探究、数形结合、讲练结合
教学准备
多媒体课件、坐标纸
课后练习
求 a、h 的值题与等腰直角三角形综合题(见教学过程)。
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、复习回顾
引入课题
一、复习回顾,引入课题
【问题】在同一平面直角坐标系内,画出二次函数 与 的图象,并回答:
(1) 说出两条抛物线的位置关系、对称轴、开口方向和顶点坐标;
(2) 说出它们所具有的公共性质。
两条抛物线形状相同,后者由前者向下平移1个单位长度得到;开口都向下,对称轴都是 y 轴,顶点分别为(0,0)与(0,−1);公共性质:a=−1<0,开口向下,对称轴是 y 轴,x<0 时 y 随 x 的增大而增大,x>0 时 y 随 x 的增大而减小,x=0 时分别取得最大值 0 与 −1。
【师生活动】学生回答,教师订正。上节课我们研究了“对称轴不变、顶点上下平移”的 ,本节课探究“对称轴和顶点都变”的 。
画图并回答两条抛物线的关系与公共性质,复习 y=ax2+k 的研究经验,为新课类比作铺垫。
先复习上一节课内容(对称轴不变,顶点变),引入到本节课探究中(对称轴和顶点都变),凸显知识的发生与发展脉络。
二、探索新知
归纳知识
二、探索新知,归纳知识
【探究】在同一平面直角坐标系内,画出二次函数 与二次函数 的图象。
先列表:
:
x … −4 −3 −2 −1 0 1 2 …
y … −4.5 −2 −0.5 0 −0.5 −2 −4.5 …
:
x … −2 −1 0 1 2 3 4 …
y … −4.5 −2 −0.5 0 −0.5 −2 −4.5 …
描点、连线,作出函数图象如图:
【追问】这两个二次函数的图象的开口方向、对称轴以及顶点坐标相同吗?这两个函数的图象之间有什么关系?
分组讨论、交流合作,达成共识:函数 与 的图象开口方向相同,但对称轴和顶点坐标不同; 的图象可以看作是 的图象向左平移1个单位长度得到的,它的对称轴是直线 x=−1,顶点坐标是(−1,0); 的图象可以看作是 的图象向右平移1个单位长度得到的,它的对称轴是直线 x=1,顶点坐标是(1,0)。
【思考】你能归纳出函数 的图象特征和性质吗?
当 h>0 时,抛物线 向右平移 h 个单位长度,就得到抛物线 ;当 h<0 时,抛物线 向左平移 |h| 个单位长度,就得到抛物线 。抛物线 的顶点坐标为(h,0),对称轴是直线 x=h。
【归纳性质】a>0 时,开口向上,顶点(h,0)是最低点,最小值为0,x<h 时 y 随 x 的增大而减小,x>h 时 y 随 x 的增大而增大;a<0 时,开口向下,顶点(h,0)是最高点,最大值为0,x<h 时 y 随 x 的增大而增大,x>h 时 y 随 x 的增大而减小。
学生画图,教师巡视、指导;分组讨论交流,各组选派代表发表意见;类比上节课的方法,从列表、图象中归纳平移规律与性质。
本节图象左右平移,对称轴和顶点都改变了;该结论与上课时的结论相近,可类比探究;根据抛物线平移的规律,向右平移 h 个单位后 a 不变,括号内变“减去 h”,若向左平移 h 个单位,括号内应“加上 h”,即“左加右减”。
三、学以致用
应用新知
三、学以致用,应用新知
【例1】已知抛物线 (a≠0)的顶点坐标是(−2,0),且图象经过点(−4,2),求 a,h 的值。
解:因为抛物线 (a≠0)的顶点坐标为(−2,0),所以 。又因为抛物线 经过点(−4,2),所以 ,即 4a=2,所以 。
【例2】对于二次函数 ,下列结论正确的是( )
A.y 随 x 的增大而增大
B.当 x>0 时,y 随 x 的增大而增大
C.当 x>−1 时,y 随 x 的增大而增大
D.当 x>1 时,y 随 x 的增大而增大
解析:因为 a=9>0,抛物线开口向上,而 h=1,对称轴是直线 x=1,所以当 x>1 时,y 随 x 的增大而增大。故选 D。
【例3】能否向左或向右平移函数 的图象,使得到的新的图象经过点(−9,−8)?若能,请求出平移的方向和距离;若不能,请说明理由。
解:能。设平移后的函数为 ,将 x=−9,y=−8 代入,得 ,即 ,所以 −9−h=±4,解得 或 。所以平移后的函数为 或 ,即抛物线的顶点为(−5,0)或(−13,0),所以向左平移5或13个单位长度。
【例4】把函数 的图象向右平移4个单位后,其顶点为 C,图象与直线 y=x 分别相交于 A、B 两点(点 A 在点 B 的左边),求 △ABC 的面积。
分析:利用二次函数平移规律先确定平移后抛物线的解析式,确定 C 点坐标;再解由抛物线解析式与 y=x 组成的方程组,确定 A、B 两点的坐标;最后求 △ABC 的面积。
解:平移后的函数为 ,顶点 C 的坐标为(4,0)。联立 与 ,整理得 ,解得 ,。因为点 A 在点 B 的左边,所以 A(2,2),B(8,8)。
S△ABC=S△OBC−S△OAC=。
由顶点定 h、由定点定 a;依据增减性与对称轴判断选项;利用平移规律先确定平移后抛物线解析式,再联立求交点、割补求面积。
利用二次函数平移规律先确定平移后抛物线解析式;两个函数交点的横纵坐标与两个解析式组成的方程组的解是一致的;体会数形结合与转化思想。
四、随堂训练
巩固新知
四、随堂训练,巩固新知
1. 抛物线 和 的对称轴分别是( )
A.y 轴,x=2 B.x=2,x=−2
C.x=−2,x=2 D.y 轴,x=−2
答案:D。( 的对称轴是 y 轴; 的对称轴是直线 x=−2。)
2. 对于任何非零实数 h,抛物线 与抛物线 的相同点是( )
A.顶点相同 B.对称轴相同 C.开口方向相同 D.都有最低点
答案:C。(两条抛物线的 a 都为 −1<0,开口方向相同;顶点(0,0)与(h,0)不同,对称轴 y 轴与 x=h 不同;开口向下都有最高点而无最低点,D 错。)
3. 在同一平面直角坐标系中,一次函数 y=ax+b 与二次函数 y=b(x−a)2 的图象大致为( )
A B C D
答案:A。(A 中直线上升且交 y 轴正半轴,则 a>0,b>0,抛物线开口向上、对称轴 x=a 在 y 轴右侧、顶点(a,0)在 x 轴正半轴上,与图象一致;B 中 a<0,对称轴应在 y 轴左侧,矛盾;C 中 b<0,抛物线开口应向下,矛盾;D 中直线上升得 b>0,抛物线开口应向上,矛盾。)
4. 已知函数 ,当函数 y 随 x 的增大而减小时,x 的取值范围是 。
参考答案:x>−3。(a=<0,开口向下,对称轴是直线 x=−3,对称轴右侧 y 随 x 的增大而减小。)
5. 已知抛物线 的顶点为 A,抛物线与 y 轴交于点 B,过点 B 作 x 轴的平行线交抛物线于另外一点 C,如图。
① 求 A,B,C 三点的坐标;
② 求 △ABC 的面积;
③ 试判断 △ABC 的形状,并说明理由。
解:① 如图,抛物线 的顶点为 A(5,0)。当 x=0 时,,所以点 B 为(0,5)。因为对称轴为直线 x=5,所以点 C 的坐标为(10,5)。
② BC=10,点 A 到直线 BC 的距离为 5,所以 S△ABC=。
③ ,同理 ,BC=10。因为 ,所以 △ABC 是等腰直角三角形。
学生独立完成,教师巡视指导,了解学生掌握情况,并集中订正;先判断开口方向与对称轴,再逐项排查。
五道题分别巩固对称轴识别、开口方向比较、图象综合判断、增减性应用与几何综合,全面检验本课目标的达成,发展数形结合与推理能力。
五、课堂小结
自我完善
五、课堂小结,自我完善
1. 抛物线 的顶点坐标为(h,0),对称轴是直线 x=h;它由抛物线 左右平移得到(h>0 向右平移 h 个单位长度,h<0 向左平移 |h| 个单位长度,即“左加右减”)。
2. 在同一直角坐标系中,理解函数 y=a(x−h)2 的图象与函数 y=ax2 的图象的联系和区别;能说出函数 y=a(x−h)2 图象的性质。
自主梳理顶点、对称轴与平移规律(左加右减),类比 y=ax2+k 的研究路径归纳性质。
类似函数 y=ax2+k 的研究过程,研究函数 y=a(x-h)2 的图象和性质,探究函数 y=ax2 与函数 y=a(x-h)2 的联系,完善知识结构。
六、布置作业
六、布置作业
1. 已知抛物线 。说出它的开口方向、对称轴、顶点坐标,并说明它的图象由抛物线 经过怎样的平移得到;当 x 取何值时,y 随 x 的增大而减小?
参考答案:a=2>0,开口向上,对称轴是直线 x=3,顶点(3,0);由抛物线 向右平移3个单位长度得到;当 x<3 时,y 随 x 的增大而减小。
2. 已知抛物线 的顶点坐标是(−1,0),且图象经过点(1,−2)。求 a,h 的值,并说明该抛物线由 怎样平移得到。
参考答案:由顶点(−1,0)得 h=−1;把(1,−2)代入 ,得 ,所以 。该抛物线 由 向左平移1个单位长度得到。
3. 完成对应课时练习。
课后独立完成作业,先定顶点与对称轴,再定系数,并运用性质解答。
作业从“说图象特征”到“求系数”,层层递进,及时巩固 y=a(x-h)2 的图象、性质与平移规律。
板书设计
二次函数y=a(x-h)2的图象和性质
一、y=a(x-h)2 的图象特征
顶点(h,0),对称轴是直线 x=h,与 形状相同
二、平移规律(左加右减)
h>0: 向右平移 h 个单位;h<0:向左平移 |h| 个单位
三、y=a(x-h)2 的性质
a>0:开口向上,最小值0,x<h 递减,x>h 递增
a<0:开口向下,最大值0,x<h 递增,x>h 递减
学生板演区
教学反思
学科网(北京)股份有限公司
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