内容正文:
26.2.3 第1课时 二次函数y=ax2+bx+c的图象和性质 教学设计
课题
二次函数 y=ax2+bx+c 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1课时
课型
新授课
教学目标
1. 掌握用描点法画出函数 y=ax2+bx+c 的图象;2. 掌握用图象或通过配方确定抛物线的开口方向、对称轴和顶点坐标;3. 经历探索二次函数 y=ax2+bx+c 的图象的开口方向、对称轴和顶点坐标以及性质的过程,理解二次函数 y=ax2+bx+c 的性质。
教学重点
用描点法画出二次函数 y=ax2+bx+c 的图象,通过配方确定抛物线的对称轴、顶点坐标。
教学难点
正确理解二次函数 y=ax2+bx+c(a≠0)的性质,掌握其对称轴与顶点坐标公式的推导和运用。
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
配方选择题、增减性综合题、图象判断题、平移顶点题(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. 你能说出函数 图象的开口方向、对称轴和顶点坐标吗?
2. 函数 图象与函数 的图象有什么关系?
3. 函数 具有哪些性质?
开口方向向下,对称轴为 x=2,顶点坐标为(2,1);它的图象可以看成是将函数 的图象向右平移2个单位再向上平移1个单位得到的;当 x<2 时,函数值 y 随 x 的增大而增大,当 x>2 时,函数值 y 随 x 的增大而减小,当 x=2 时,函数取得最大值,最大值为1。
前面我们研究了 与 型二次函数,对于一般形式 ,如何研究它的图象和性质呢?今天我们继续探究。
口述顶点式二次函数的图象特征与性质,复习上一课时内容,为用配方法研究一般式作铺垫。
先复习上一节第3课时的内容,使学生能更自然地考虑用配方法解决本课时思考问题。
二、探索新知
归纳知识
二、探索新知,归纳知识
【探究1】对于函数 ,如何画出它的图象,并说明这个函数具有哪些性质?
先将 配方,得 ,据此采用描点法作图,进而观察得到这个函数的性质。
解:(1) 列表:在 x 的取值范围内列出函数对应值表;
:
x … 3 4 5 6 7 8 9 …
y … 7.5 5 3.5 3 3.5 5 7.5 …
(2) 描点:用表格里各组对应值作为点的坐标,在平面直角坐标系中描点;
(3) 连线:用光滑的曲线顺次连接各点,得到函数的图象。
说明:(1) 列表时,应根据对称轴是 x=6,以6为中心,对称地选取自变量的值,相应的函数值是相等的;(2) 直角坐标系中 x 轴、y 轴的长度单位可以任意定,且允许 x 轴、y 轴选取的长度单位不同,要根据具体问题选取适当的长度单位,使画出的图象美观。
函数 的性质:开口向上,对称轴为 x=6,顶点坐标(6,3);当 x<6 时,y 随 x 的增大而减小,当 x>6 时,y 随 x 的增大而增大,当 x=6 时,有最小值3。
【探究2】你能用上面的方法讨论二次函数 的图象和性质吗?
配方:。所以抛物线开口向下,对称轴是直线 x=−1,顶点坐标是(−1,3);当 x<−1 时,y 随 x 的增大而增大,当 x>−1 时,y 随 x 的增大而减小,当 x=−1 时,函数取得最大值,最大值为3。
【归纳】一般地,二次函数 可以通过配方化成 的形式,即 。
对称轴是 ,顶点坐标是 。
如果 a>0,当 时,y 随 x 的增大而减小,当 时,y 随 x 的增大而增大;如果 a<0,当 时,y 随 x 的增大而增大,当 时,y 随 x 的增大而减小。
学生分组讨论、交流合作,各组选派代表发表意见;学生画图象、教师巡视指导,让一位同学板演,学生自纠,教师点评;学生尝试总结,老师适当补充和引导。
先将所给函数通过配方写成 y=a(x-h)2+k 的形式,然后画出图象并由图象得出性质;抛物线的增减性:当 a>0,开口向上时,对称轴左降右升;当 a<0,开口向下时,对称轴左升右降。
三、学以致用
应用新知
三、学以致用,应用新知
【例1】二次函数 化为 的形式,下列正确的是( )
A. B.
C. D.
答案:B。(。)
【例2】如图,已知二次函数 ,当 −1<x<a 时,y 随 x 的增大而增大,则实数 a 的取值范围是( )
A.a>1 B.−1<a≤1 C.a>0 D.−1<a<2
解析:抛物线的对称轴为直线 。因为函数图象开口向下,在对称轴左侧 y 随 x 的增大而增大,所以 a≤1;又因为 −1<x<a,所以 a>−1。所以 −1<a≤1,故选 B。
【例3】已知抛物线 和直线 在同一坐标系内的图象如图所示,其中正确的是( )
A B
C D
解析:A 图和 D 图中直线 过一、三、四象限,所以 a>0,b<0,所以抛物线 的开口向上,对称轴 ,所以选项 A 错,选项 D 正确;B 图和 C 图中直线过二、三、四象限,所以 a<0,b<0,所以抛物线的开口向下,且对称轴 ,所以选项 B、C 错。故选 D。
【例4】在同一平面直角坐标系内,将函数 的图象向右平移2个单位,再向下平移1个单位,得到图象的顶点坐标是( )
A.(−3,−6) B.(1,−4) C.(1,−6) D.(−3,−4)
解析:二次函数 配方得 ,将其向右平移2个单位得 ,再向下平移1个单位得 ,此时二次函数图象的顶点为(1,−6),故选 C。
先配方定形,再依据对称轴与开口方向判断增减范围;多种函数图象的识别,一般先确定其中一种函数(如一次函数)的图象,再根据图象得到解析式中字母的特点,最后结合二次函数的开口方向、对称轴或特殊点对选项逐一考察;利用平移规律(“上加下减,左加右减”)确定平移后解析式,进而判断顶点坐标。
四道题分别巩固配方定形、对称轴与增减性的综合应用、图象与系数关系的识别、平移与顶点计算,层层递进,发展数形结合与推理能力。
四、随堂训练
巩固新知
四、随堂训练,巩固新知
1. 二次函数 图象的对称轴是直线( )
A.x=−3 B.x=−6 C.x=6 D.x=4
答案:A。(。)
2. 在平面直角坐标系中,将抛物线 先沿 x 轴向右平移3个单位长度,再沿 y 轴向上平移2个单位长度,得到抛物线 ,则抛物线 的函数表达式为( )
A. B. C. D.
答案:B。(逆推:将 向左平移3个单位、再向下平移2个单位,得 。)
3. 若抛物线 与 y 轴交点为(0,−3),则下列说法不正确的是( )
A.抛物线开口向上
B.对称轴为直线 x=−1
C.当 x>−1 时,y 随 x 的增大而减小
D.c 的值为 −3
答案:C。(由(0,−3)得 c=−3,D 正确;a=1>0 开口向上,A 正确;对称轴 ,B 正确;开口向上时对称轴右侧 y 随 x 的增大而增大,C 不正确。)
4. 在平面直角坐标系 xOy 中,点(1,m),(3,n)在抛物线 (a>0)上,设抛物线的对称轴为直线 x=t。
(1)当 c=2,m=n 时,求抛物线与 y 轴交点的坐标及 t 的值;
(2)点(x₀,m)(x₀≠1)在抛物线上。若 m<n<c,求 t 的取值范围及 x₀ 的取值范围。
解:(1)将点(1,m),(3,n)代入抛物线解析式,得 m=a+b+c,n=9a+3b+c。因为 m=n,所以 a+b+c=9a+3b+c,整理得 b=−4a,所以抛物线的对称轴为 ,即 t=2。因为 c=2,所以抛物线与 y 轴交点的坐标为(0,2)。
(2)因为 m<n<c,所以 a+b+c<9a+3b+c<c,解得 −4a<b<−3a,所以 ,即 。由对称性,点(x₀,m)与点(1,m)关于直线 x=t 对称,所以 ;当 时,x₀=2;当 t=2 时,x₀=3。所以 x₀ 的取值范围是 2<x₀<3。
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;先由系数定开口与对称轴,再逐项排查,综合题注意利用对称性转化。
四道题分别巩固对称轴公式、平移逆推、性质综合判断与对称性应用,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. 能用描点法画出函数 的图象;用图象或通过配方确定抛物线的开口方向、对称轴和顶点坐标。
2. 配方结论:,对称轴 ,顶点 。
3. 增减性:a>0 时对称轴左降右升,a<0 时对称轴左升右降。
自主梳理配方定形、对称轴与顶点公式、增减性口诀,把一般式纳入顶点式的研究体系。
用配方法将二次函数 y=ax2+bx+c 转化为 y=a(x-h)2+k 的形式,再根据上节课的学习得出其图象与性质,完善知识结构。
六、布置作业
六、布置作业
1. 用配方法确定二次函数 的顶点坐标和对称轴,并说明它的图象由抛物线 经过怎样的平移得到。
参考答案:,顶点坐标(2,3),对称轴是直线 x=2;由抛物线 向右平移2个单位长度、再向上平移3个单位长度得到。
2. 已知抛物线 。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。
参考答案:,开口向下,对称轴是直线 x=−2,顶点(−2,3)是最高点,最大值为3;x<−2 时 y 随 x 的增大而增大,x>−2 时 y 随 x 的增大而减小。
3. 完成对应课时练习。
课后独立完成作业,先配方定形,再由顶点式读出图象特征与性质并核对。
作业从“配方定形”到“说性质、说平移”层层递进,及时巩固本课的配方方法与图象性质。
板书设计
二次函数y=ax2+bx+c的图象和性质
一、配方法
=
二、顶点与对称轴
对称轴 x=,顶点
三、增减性
a>0:对称轴左降右升;a<0:对称轴左升右降
学生板演区
教学反思
学科网(北京)股份有限公司
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