内容正文:
26.2.3 第2课时 用待定系数法求二次函数的解析式 教学设计
课题
用待定系数法求二次函数的解析式
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. 通过对用待定系数法求二次函数解析式的探究,掌握求解析式的方法;2. 会根据不同的条件,利用待定系数法求二次函数的函数关系式,在实际应用中体会二次函数作为一种数学模型的作用。
教学重点
用待定系数法求二次函数的解析式。
教学难点
理解待定系数法,并能根据不同条件合理设出解析式的形式,用来求二次函数的解析式。
教学方法
类比探究、讲练结合
教学准备
多媒体课件
课后练习
三点求式题、顶点求式题、对称变换题(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、温故知新
以例代讲
一、温故知新,以例代讲
【问题1】在学习二次函数之前,我们学习过哪些函数?它们的解析式是什么?
【问题2】二次函数的表达式有哪些形式?
【问题3】还记得我们是怎样求一次函数和正比例函数的解析式吗?
学过正比例函数、一次函数和二次函数;二次函数的表达式有一般式 和顶点式 ;求一次函数解析式用待定系数法。
如:一直线经过(2,3)和(−4,5)两点,求这个函数的解析式。
解:设 y=kx+b。把(2,3)、(−4,5)代入,得 2k+b=3,−4k+b=5,解得 ,,所以 。
【例1】已知一个二次函数的图象经过点(−1,10)、(1,4)、(2,7)三点,求这个函数的解析式。
解:设这个二次函数的解析式为 (a≠0)。根据题意,得 a−b+c=10,a+b+c=4,4a+2b+c=7。解这个三元一次方程组,得 a=2,b=−3,c=5。
所以所求二次函数的解析式为 。
【例2】已知抛物线的顶点为(−1,−3),与 y 轴交点为(0,−5),求抛物线的解析式。
解:二次函数 通过配方可得 的形式,称为顶点式,(h,k)为抛物线的顶点坐标。因为图象顶点坐标是(−1,−3),因此可设函数关系式为 。由于图象过点(0,−5),代入得 ,解得 a=−2。所以 。
【例3】已知抛物线与 x 轴交于 A(−1,0),B(1,0)两点,并经过点 M(0,1),求抛物线的解析式。
解:二次函数 与 x 轴的两个交点为(x₁,0)、(x₂,0),所以应设二次函数 (a≠0)。由 A(−1,0),B(1,0),得 。再把 M(0,1)代入,得 −a=1,即 a=−1。所以 ,即 。
【方法归纳】用待定系数法求解析式,先明确待定系数的个数,再从已知中得到相应个数的独立条件(最直接的条件是点的坐标),最后代入求解。已知三点设一般式;已知顶点、对称轴或最值设顶点式;已知与 x 轴的交点设两根式。
学生回答复习问题;学生做直线例题,教师检查;观察教师板演三个例题的设法与解法,体会不同条件下解析式形式的选择。
类比待定系数法求一次函数解析式,使本节课学习思路更顺畅;通过例题讲解让学生熟悉二次函数解析式的求法;老师提示思路,让学生具体操作,锻炼根据题目中不同条件设不同解析式的能力。
二、学以致用
应用新知
二、学以致用,应用新知
【例1】已知二次函数的图象经过点(−1,−5),(0,−4)和(1,1),求这个二次函数的解析式。
解:设这个二次函数的解析式为 (a≠0)。依题意得 a−b+c=−5,c=−4,a+b+c=1。解这个方程组得 a=2,b=3,c=−4。所以这个二次函数的解析式为 。
【例2】已知二次函数的图象顶点是(−2,3),且过点(−1,5),求这个二次函数的解析式。
解:设二次函数解析式为 ,图象顶点是(−2,3),所以 h=−2,k=3。依题意,得 ,解得 a=2。所以 ,即 。
【例3】已知二次函数 ,求该函数图象关于 x 轴对称的图象的解析式。
分析:关于 x 轴对称得到的图象与原图象形状不变,开口方向与原开口方向相反;顶点的横坐标不变,纵坐标与原纵坐标互为相反数。
解:,顶点坐标为(3,−13),其图象关于 x 轴对称的图象的顶点坐标为(3,13),且开口方向相反,所以对称后的图象的解析式为 。
【例4】科学家为了推测最适合某种珍奇植物生长的温度,将这种植物分别放在不同温度的环境中,经过一定时间后,测试出这种植物高度的增长情况,部分数据如下表:
温度 t/℃ −4 −2 0 1 4
增长量 l/mm 41 49 49 46 25
科学家经过猜想,推测出 l 与 t 之间是二次函数关系。由此可以推测最适合这种植物生长的温度为 ℃。
解析:设 l 与 t 之间的函数关系式为 。把(−2,49)、(0,49)、(1,46)分别代入,解得 a=−1,b=−2,c=49。所以 ,即 。当 t=−1 时,l 取得最大值50。即当温度为 −1℃ 时,最适合这种植物生长。
学生尝试解答,教师巡视指导;题目给出抛物线上任意三点,可设一般式;若已知抛物线的顶点、对称轴或极值,则设顶点式;通过对称变换题理解形状不变、开口相反、顶点纵坐标相反的规律。
由于题目给出的是抛物线上任意三点,可设一般式;已知顶点坐标为(h,k)时设顶点式;y=a(x-h)2+k 的图象关于 x 轴对称得到的图象的解析式为 y=−a(x-h)2−k;体会二次函数作为数学模型的作用。
三、随堂训练
巩固新知
三、随堂训练,巩固新知
1. 已知抛物线的顶点坐标是(2,−1),且与 y 轴交于点(0,3),这个抛物线的表达式是( )
A. B.
C. D.
答案:A。(设 ,把(0,3)代入得 4a−1=3,a=1。)
2. 已知抛物线 的顶点坐标为(1,3),则抛物线对应的函数解析式为( )
A. B. C. D.
答案:A。(,所以 b=−2,c=4。)
3. 已知二次函数 ,当 x 等于 −2 时,函数值是 −1;当 x=1 时,函数值是 5。则此二次函数的解析式为 。
参考答案:。(依题意得 4a−8+c=−1,a+4+c=5,解得 a=2,c=−1。)
4. 如图,在平面直角坐标系中,抛物线 的图象经过点(−3,0),(3,3),与 y 轴交于点 C。
① 求抛物线 C₁ 的解析式;
② 将抛物线 C₁ 先向左平移3个单位长度,再向下平移2个单位长度后得到抛物线 C₂,抛物线 C₂ 的顶点为 D,求 △ODC 的面积。
解:① 因为 的图象经过点(−3,0),(3,3),所以 ,。解得 ,。所以抛物线 C₁ 的解析式为 。
② ,所以抛物线 C₁ 的顶点坐标为(1,4),与 y 轴交于点 。将抛物线 C₁ 先向左平移3个单位长度,再向下平移2个单位长度后得到抛物线 C₂,所以抛物线 C₂ 的顶点 D 的坐标为(−2,2)。所以 。
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;按条件选择一般式、顶点式或代入消元,注意区分“顶点式设好后再定 a”与“一般式联立方程组”两条路径。
四道题分别巩固顶点式求式、配方式识别、待定系数法解二元方程组与平移综合应用,全面检验本课目标的达成,发展运算与建模能力。
四、课堂小结
自我完善
四、课堂小结,自我完善
想一想,你的收获是什么?困惑有哪些?说出来,与同学们分享。
1. 用待定系数法求解析式的一般步骤:设(依条件选形式)→ 代(代入已知点的坐标)→ 解(求待定系数)。
2. 设法的选择:已知图象上任意三点,设一般式 ;已知顶点、对称轴或最值,设顶点式 ;已知与 x 轴的两个交点,设两根式 。
师生共同回顾,学生自主表达收获与困惑,梳理“设—代—解”三步与三种设法的选择依据。
通过对用待定系数法求二次函数解析式的探究,掌握求解析式的方法;回顾一次函数的求法,总结待定系数法求二次函数解析式的方法,完善知识结构。
五、布置作业
五、布置作业
1. 已知二次函数的图象经过点(0,1),(1,0),(3,4),求这个二次函数的解析式,并把它化为 的形式。
参考答案:设 (a≠0)。依题意得 c=1,a+b+c=0,9a+3b+c=4,解得 a=1,b=−2,c=1。所以 ,即 。
2. 已知抛物线的顶点是(1,4),且经过点(2,2),求这条抛物线的解析式。
参考答案:设 。把(2,2)代入,得 a+4=2,解得 a=−2。所以 。
3. 完成对应课时练习。
课后独立完成作业,按条件选择合适的设法,代入求解并检验。
作业从“三点定一般式”到“顶点定顶点式”层层递进,及时巩固待定系数法求二次函数解析式的方法。
板书设计
用待定系数法求二次函数解析式
一、一般步骤
设(依条件选形式)→ 代(代入已知点)→ 解(求待定系数)
二、设法的选择
已知三点:一般式
已知顶点/对称轴/最值:顶点式
已知与 x 轴交点:两根式
三、对称变换
关于 x 轴对称:
学生板演区
教学反思
学科网(北京)股份有限公司
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