内容正文:
26.2.2 第3课时 二次函数y=a(x-h)2+k的图象和性质 教学设计
课题
二次函数 y=a(x-h)2+k 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3课时
课型
新授课
教学目标
1. 理解函数 y=a(x-h)2+k 的图象与函数 y=ax2 的图象之间的关系;2. 会确定函数 y=a(x-h)2+k 的图象的开口方向、对称轴和顶点坐标;3. 经历函数 y=a(x-h)2+k 性质的探索过程,理解函数 y=a(x-h)2+k 的性质。
教学重点
确定函数 y=a(x-h)2+k 的图象的开口方向、对称轴和顶点坐标,理解函数 y=a(x-h)2+k 的图象与函数 y=ax2 的图象之间的关系,理解函数 y=a(x-h)2+k 的性质。
教学难点
正确理解函数 y=a(x-h)2+k 的图象与函数 y=ax2 的图象之间的关系以及函数 y=a(x-h)2+k 的性质。
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
抛物线平移选择题、接受能力综合题、顶点式求解析式题(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、回顾复习
引入课题
一、回顾复习,引入课题
【问题1】抛物线 与抛物线 有什么关系?
函数 的图象可以看成是将函数 的图象向上平移1个单位长度得到的。
【问题2】抛物线 与抛物线 有什么关系?
函数 的图象可以看成是将函数 的图象向左平移1个单位长度得到的。
【思考】抛物线 与抛物线 、 有什么关系?你能说出它们的开口方向、对称轴和顶点吗?
平移路径: 向右平移1个单位长度得 ,再向上平移1个单位长度得 。
开口方向:向上 → 向上 → 向上;对称轴:y 轴 → 直线 x=1 → 直线 x=1;顶点坐标:(0,0)→(1,0)→(1,1)。
我们已经研究了 与 型抛物线,当 h、k 同时出现时,抛物线 又有哪些特点?今天我们继续探究。
口述前两课时的平移结论,完成“思考”填表并交流,教师指导;类比前两课时,顺利引出本课时探究对象。
复习前两课时“上下平移”“左右平移”的旧知,用平移链填表衔接,为探究 y=a(x-h)2+k 的图象和性质作铺垫。
二、探索新知
归纳知识
二、探索新知,归纳知识
【探究】(1)画出函数 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?
先列表:
:
x … −4 −3 −2 −1 0 1 2 …
y … −5.5 −3 −1.5 −1 −1.5 −3 −5.5 …
描点、连线,作出函数图象如图:
抛物线 的开口方向向下,对称轴是直线 x=−1,顶点坐标是(−1,−1)。
抛物线 可以看成是抛物线 向左平移1个单位长度,再向下平移1个单位长度得到的。
【归纳】一般地,抛物线 与 形状相同,位置不同。把抛物线 向左(右)平移 |h| 个单位长度、再向上(下)平移 |k| 个单位长度,就得到抛物线 ,平移的方向、距离要根据 h,k 的值来决定。
抛物线 有如下特点:
(1)当 a>0 时,开口向上;当 a<0 时,开口向下;(2)对称轴是直线 x=h;(3)顶点坐标是(h,k)。
【探究2】二次函数 的性质是什么?
当 a>0 时,当 x<h 时,函数值 y 随 x 的增大而减小,当 x>h 时,函数值 y 随 x 的增大而增大,当 x=h 时,函数取得最小值,最小值为 k;当 a<0 时,当 x<h 时,函数值 y 随 x 的增大而增大,当 x>h 时,函数值 y 随 x 的增大而减小,当 x=h 时,函数取得最大值,最大值为 k。
列表、描点、连线画出抛物线;分组讨论、互相交流,让各组代表发言,达成共识;从图象与解析式两个角度归纳抛物线的特点与函数性质。
由于前两课时的探究,学生很容易发现抛物线 y=a(x-h)2+k 与 y=ax2 的平移关系;由特殊到一般归纳抛物线的特点与性质,渗透类比与数形结合思想。
三、学以致用
应用新知
三、学以致用,应用新知
【例】要修建一个圆形喷水池,在池中心竖直安装一根水管,在水管的顶端安一个喷水头,使喷出的抛物线形水柱在与池中心的水平距离为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。水管的长应为多少?
解:如图,以水管与地面的交点为原点 O,以原点和水柱落地点所在的直线为 x 轴,水管所在直线为 y 轴,建立平面直角坐标系。
点(1.6,3)是图中这段抛物线的顶点,因此可设这段抛物线对应的函数解析式为 (0≤x≤3.6)。
由图可知,这段抛物线经过点(3.6,0),所以 ,解得 。
因此抛物线的解析式为 (0≤x≤3.6)。
当 x=0 时,,即 。
答:水管长应为1.08 m。
【方法点拨】解决抛物线形实际问题,一般先建立合适的平面直角坐标系,由顶点坐标设出解析式 ,再代入已知点求出 a,最后结合实际意义确定自变量的取值范围。
读题、画图,在教师引导下建立直角坐标系求解;利用二次函数平移规律与顶点式确定抛物线解析式,代入求值并作答。
以喷水池为背景建模,引导学生建立直角坐标系求解,体会数学建模的数形结合思想;利用顶点式设解析式,巩固 y=a(x-h)2+k 的应用。
四、随堂训练
巩固新知
四、随堂训练,巩固新知
1. 将抛物线 向右平移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( )
A. B.
C. D.
答案:A。(由“左加右减、上加下减”的平移规律,抛物线 向右平移2个单位长度得 ,再向下平移1个单位长度得 。)
2. 心理学家发现,学生对概念的接受能力 y 与提出概念所用的时间 x(分钟)之间满足函数 (0≤x≤30),y 值越大,表示接受能力越强。
(1)x 在什么范围内,学生的接受能力逐步增强?x 在什么范围内,学生的接受能力逐步降低?
(2)第10分钟时,学生的接受能力是多少?
(3)第几分钟时,学生的接受能力最强?
解:(1)因为 <0,抛物线开口向下,对称轴是直线 x=13,顶点(13,59.9)是最高点。所以当 0≤x≤13 时,学生的接受能力逐步增强;当 13≤x≤30 时,学生的接受能力逐步降低。
(2)当 x=10 时,,即 。故第10分钟时,学生的接受能力是59。
(3)当 x=13 时,y 取得最大值59.9。故第13分钟时,学生的接受能力最强。
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;先按平移规律定解析式,再借助对称轴与顶点分析函数值的增减与最值。
两道题分别巩固“平移规律定解析式”与“由 a、h、k 分析增减性和最值”,全面检验本课目标的达成,发展数形结合与建模能力。
五、课堂小结
自我完善
五、课堂小结,自我完善
1. 平移规律:把抛物线 向左(h<0)或向右(h>0)平移 |h| 个单位长度,再向上(k>0)或向下(k<0)平移 |k| 个单位长度,就得到抛物线 。
2. 图象特征:抛物线 的对称轴是直线 x=h,顶点坐标是(h,k),与抛物线 形状相同。
3. 性质:a>0 时开口向上,当 x=h 时函数取得最小值 k;a<0 时开口向下,当 x=h 时函数取得最大值 k。
自主梳理平移规律、图象特征与增减性,把 y=a(x-h)2+k 纳入 y=ax2 的研究体系。
从开口方向、对称轴、顶点坐标和最值等角度完善知识结构,体会由 y=ax2 到 y=a(x-h)2+k 的类比研究方法。
六、布置作业
六、布置作业
1. 已知抛物线的顶点坐标是(2,−3),且经过点(3,−1)。求这条抛物线的解析式,并说明它由抛物线 经过怎样的平移得到。
参考答案:设 ,把(3,−1)代入,得 ,解得 ,所以解析式为 。它由抛物线 向右平移2个单位长度、再向下平移3个单位长度得到。
2. 已知二次函数 。说出它的开口方向、对称轴、顶点坐标和最值,并说明 x 为何值时 y 随 x 的增大而增大、x 为何值时 y 随 x 的增大而减小;它由抛物线 经过怎样的平移得到?
参考答案:a=<0,开口向下,对称轴是直线 x=−1,顶点(−1,−2)是最高点,最大值为−2;x<−1 时 y 随 x 的增大而增大,x>−1 时 y 随 x 的增大而减小;由抛物线 向左平移1个单位长度、再向下平移2个单位长度得到。
3. 完成对应课时练习。
课后独立完成作业,先用顶点式设解析式再代入求值,然后运用性质与平移规律解答并核对。
作业从“定解析式”到“说性质、说平移”层层递进,及时巩固本课的图象、性质与平移规律。
板书设计
二次函数y=a(x-h)2+k的图象和性质
一、平移规律
y=ax2 向右(h>0)或向左(h<0)平移 |h| 个单位得 y=a(x-h)2;
再向上(k>0)或向下(k<0)平移 |k| 个单位得 y=a(x-h)2+k
二、y=a(x-h)2+k 的图象特征
对称轴是直线 x=h,顶点(h,k),与 y=ax2 形状相同
三、y=a(x-h)2+k 的性质
a>0:开口向上,最小值 k;a<0:开口向下,最大值 k
a>0:x<h 递减,x>h 递增;a<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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