内容正文:
《二次函数与一元二次方程》分层作业设计
一、作品基础信息
项目
填写内容
作品名称
《二次函数与一元二次方程》分层作业设计
学段学科
初中·数学
适用年级
九年级(五四制)
教材版本
鲁教版(五四制)
对应内容
第二章《二次函数》——二次函数与一元二次方程
作业类型
课后作业(分层)
完成时长
总时长约35分钟(A组约12分钟、B组约13分钟、C组约10分钟)
题量与分层
共16题:A组8题(基础必做)、B组5题(提升必做)、C组3题(拓展选做);A/B/C已构成完整梯度,情感态度(D)以过程性证据评价,不单独设D组试题
设计者
王清波
二、设计背景与意图
1. 课标与教材分析
课标要求:本作业对应学科核心素养“几何直观、运算能力与推理能力”,需达成“理解二次函数图象与x轴交点的横坐标即相应一元二次方程的实数根,会用判别式判断交点个数,能借助图象求方程的根及相应取值范围”的学业质量标准。
教材地位:本课是沟通“函数”与“方程”两大主线的枢纽课,承载“数形结合”核心思想——把一元二次方程的个数问题与二次函数图象同x轴交点个数统一于判别式 的符号,并为用图象解一元二次不等式奠基。
教学重难点:重点是交点个数与方程根的个数的对应及判别式判定;难点是把“值为0”“值为常数”“图象交点”等灵活转化为方程求解,并结合图象确定根的范围与取值区间。
2. 学情分析
维度
具体描述
已有基础
已学习二次函数图象与性质、一元二次方程解法及其根的判别式,会解方程、会画抛物线草图。
现有困惑
不易建立“交点横坐标=方程的根”的对应;混淆交点个数与交点坐标;不会把 y=0、y=k 转化为方程;数形结合意识弱。
差异分析
基础层能由判别式判断交点个数、由图象读根;中等生在交点式、两交点距离等转化中易错;优等生可挑战图象法解不等式与综合面积探究。
3. 设计意图
本作业围绕“二次函数与一元二次方程”,按“基础对应—综合转化—拓展探究”设置A、B、C三组共16题,知识点互不重复:A组以判别式判断交点个数、由图象求交点坐标与方程的根、“值为0或为常数”求自变量,夯实“交点—方程—根”对应的基本功;B组引入交点式求解析式、两交点间距离、由交点个数反求参数范围、抛物线与直线交点、由系数符号判断根的情况,强化方程与函数互化;C组聚焦图象法求一元二次不等式解集、实际问题中函数取定值对应区间与根的取舍、交点与三角形面积综合,落实数形结合与综合素养。三档已覆盖“对应—转化—探究”完整梯度,故不再单独设D组试题,情感态度以反思语、错题订正等过程性证据评价。
三、作业目标
目标维度
编号
具体目标
对应核心素养
评价证据
知识理解
A
能说出二次函数图象与x轴交点横坐标即方程的根,会用判别式判断交点个数
几何直观、运算能力
交点个数判断正确率
能力运用
B
会用交点式求解析式、求两交点间距离、由交点个数反求参数范围、求抛物线与直线交点
数学运算、推理能力
求解过程与方法选用
思维发展
C
会用图象法求一元二次不等式解集,能把实际问题转化为方程并取舍根,能综合交点求图形面积
数形结合、推理能力
图象运用、分类与综合论证
情感态度
D
体会数形结合在沟通方程与函数中的价值,形成主动检验根合理性的意识
应用意识
反思语、错题订正、主动选做
四、作业内容与目标对应表
题号
题型
题目概要
目标
设计意图
参考答案要点
1
填空题
判断抛物线 与x轴的交点个数
A
用判别式判断交点个数
2
解答题
求抛物线 与x轴交点坐标
A
令 y=0 解方程得交点
3
填空题
已知 与x轴交于(-2,0)、(5,0),写方程的根
A
交点横坐标即方程的根
4
填空题
判断抛物线 与x轴公共点个数
A
Δ=0,图象与x轴相切
5
填空题
关于x的方程x2+ax+b=0的解是( )
D
图象与x轴2交点
D.x=-1或x=4
6
解答题
若 与x轴只有一个公共点,求 m
B
“一个公共点”转化为 Δ=0
7
解答题
当 x 为何值时, 的值为0
A
值为0即解相应方程
8
解答题
当 x 为何值时, 的值为-1
A
值为常数转化为方程求解
9
解答题
已知抛物线y=x2+bx+c的部分图象如图所示,当y<0时,x的取值范围是 .
B
结合图像,观察,求出另一个交点3
-1<x<3
10
解答题
一元二次方程ax2+bx+m=0有实数根,则m的最大值为( )
B
ax2+bx=-m
根据图像的交点
B.3
11
解答题
若 与x轴有两个交点,求 m 范围
B
“两个交点”即 Δ>0
12
解答题
一元二次方程x2-6x+n=0的一个解为x1=1,则另一个解x2= .
B
根据对称性
x=5
13
解答题
已知 中 b<0、c<0,判断方程根的情况
B
由符号判 Δ 及韦达定号
14
解答题
(1)求证:抛物线与x轴一定有两个公共点;
(2)①求表达式;②抛物线与x轴只有一个公共点?
C
多问解答,根的判别式,有两个交点,有一个交点
(2) y=x2-5x+6.
y=x2-5x+6. k=.
15
解答题
水柱高 ,求 h≥6 的水平范围
C
函数取定值求区间并取舍
16
解答题
抛物线与x轴交A、B,对称轴x=1、与y轴交C(0,-3),求式与△ABC面积
C
综合根与系数、交点与面积
五、作业评价
维度
A(优秀)
B(良好)
C(待改进)
权重
得分
知识理解
交点个数判断准确,根与交点对应清晰
少量细节错误
较多基础错误
20%
能力运用
交点式、距离、参数范围等方法恰当、过程清晰
方法基本正确
方法不当或缺失
30%
思维发展
图象法解不等式、综合面积与符号判断论证充分
表达清楚、欠缺深度
思路混乱、缺乏依据
30%
情感态度
主动投入、乐于选做、能检验根的合理性
态度端正、按要求完成
态度消极、合作意识弱
20%
试题详情
A组(基础必做,1~8题)
1. 填空:抛物线 与 x 轴有______个交点。
2. 求抛物线 与 x 轴的交点坐标。
3. 填空:已知抛物线 与 x 轴交于点(-2,0)与(5,0),则方程 的根为 x₁=______,x₂=______。
4. 填空:抛物线 与 x 轴的公共点有______个,交点坐标为______。
5. 小兰画了一个函数y=x2+ax+b的图象如图,则关于x的方程x2+ax+b=0的解是( )
A.无解 B.x=1 C.x=-4 D.x=-1或x=4
6. 若抛物线 与 x 轴只有一个公共点,求 m 的值。
7. 当 x 为何值时,二次函数 的值为 0?
8. 当 x 为何值时,二次函数 的值为 -1?
B组(能力提升,9~13题)
9. 已知抛物线y=x2+bx+c的部分图象如图所示,当y<0时,x的取值范围是 .
10. 二次函数y=ax2+bx的图象如图,若一元二次方程ax2+bx+m=0有实数根,则m的最大值为( )
A.-3 B.3 C.-6 D.9
11. 若抛物线 与 x 轴有两个公共点,求 m 的取值范围。
12. 二次函数y=x2-6x+n的部分图象如图所示,若关于x的一元二次方程x2-6x+n=0的一个解为x1=1,则另一个解x2= .
13. 已知二次函数 中 b<0、c<0,不解方程,判断方程 根的情况,并说明理由。
C组(拓展选做,14~16题)
14. 已知抛物线y=(x-m)2-(x-m),其中m是常数.
(1)求证:不论m为何值,该抛物线与x轴一定有两个公共点;
(2)若该抛物线的对称轴为直线x=.
①求该抛物线的函数表达式;
②把该抛物线沿y轴向上平移多少个单位长度后,得到的抛物线与x轴只有一个公共点?
15. 某喷泉喷出的水柱轨迹可近似看作抛物线,水柱离喷水口所在水平面的高度 h(m)与水平距离 x(m)满足 。求水柱高度不低于 6 m 时所对应的水平距离范围。(其图象如图7所示)
图7
16. 已知抛物线 与 x 轴交于 A、B 两点(A 在 B 左侧),与 y 轴交于点 C(0,-3),且对称轴为直线 x=1。(1)求抛物线的函数表达式;(2)求 A、B 两点的坐标;(3)求 △ABC 的面积。
答案与解析
1. 【答案】
【解析】对 ,,故与 x 轴有 个交点。
2. 【答案】
【解析】令 y=0,得 ,即 ,解得 x=2 或 x=3,交点为 。
3. 【答案】
【解析】抛物线与 x 轴交点的横坐标即对应方程 的根,故 ,。
4. 【答案】 个,交点
【解析】对 ,,图象与 x 轴相切,仅 个公共点 。
5. 【答案】D.x=-1或x=4
【解析】根据图像,对称轴,利用二次函数的对称性,对称轴到交点的距离相等
6. 【答案】
【解析】与 x 轴只有一个公共点即 ,,由 得 。
7. 【答案】
【解析】令 ,即 ,,解得 。
8. 【答案】
【解析】令 ,即 ,,解得 。
9. 【答案】-1<x<3
【解析】根据二次函数的对称性,求出另一个交点为3,观察图像,x轴下方是y0,满足条件的x的取值范围是
10. 【答案】
【解析】令 ,,得 x=1 或 x=5,两交点 ,距离 。
11. 【答案】
【解析】有两个公共点即 ,,由 得 。
12. 【答案】X=5
【解析】将x1=1一元二次方程x2-6x+n=0,求得n=-5,再求解一元二次方程,解的x2=5,x1=1
13. 【答案】,有两个不相等实根,且一正一负
【解析】, 且 ,故 ,从而 ,方程有两个不相等实根;又 ,,故两根一正一负。
14. 【答案】
【解析】解:(1)证明:y=(x-m)2-(x-m)=x2-(2m+1)x+m2+m.∵Δ=(2m+1)2-4(m2+m)=1>0,∴不论m为何值,该抛物线与x轴一定有两个公共点.
(2) ①∵对称轴x=-=,∴m=2.∴抛物线的表达式为y=x2-5x+6
②设抛物线沿y轴向上平移k个单位长度后,得到的抛物线与x轴只有一个公共点,则平移后抛物线的表达式为y=x2-5x+6+k.
∵抛物线y=x2-5x+6+k与x轴只有一个公共点,∴Δ=52-4(6+k)=0.∴k=.
故把该抛物线沿y轴向上平移个单位长度后,得到的抛物线与x轴只有一个公共点.
15. 【答案】
【解析】由 得 ,,得 x=2 或 x=6; 对应 (单位:m)。
16. 【答案】(1) ;(2) ;(3)
【解析】(1) 对称轴 得 ,过 得 ,故 ;(2) 令 ,,得 ,;(3) ,高 ,。
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