内容正文:
第19章 二次函数和反比例函数
19.3 二次函数的性质
(第1课时)增减性与最大值、最小值
九年级上册 数学(北京版)
学习目标
今天要学会什么
观察与表达
观察抛物线,归纳二次函数的增减性与最值。
学习成果
会结合开口方向、对称轴描述变化范围,并解释最大值或最小值的取得条件。
随堂探究
实践 从左向右看函数值
画,观察函数值是否总随增大而增大,并指出最值。
-1
1
2
3
4
5
6
-8
-7
-6
-5
-4
-3
-2
-1
1
2
3
4
答:时减小,时增大;时最小值-7。
解
配方为。
开口向上,顶点是最低点。
方法:建立联系并逐步求解
注意:核对符号、范围和单位。
知识讲授
增减性要写区间
图象左侧
开口向上的抛物线,从左向右接近顶点时,高度下降。
图象右侧
越过顶点后继续向右,高度上升;不能只说整体递增。
知识讲授
把开口倒过来观察
开口向下
先升后降,顶点是最高点。
统一看法
对称轴把图象分成左右两部分,分别描述变化趋势。
知识讲授
二次函数性质表
a>0
在上减小,在上增大;当时有最小值。
a<0
在上增大,在上减小;当时有最大值。
例题讲解
例 从表达式判断性质
已知二次函数。
-3
-2
-1
1
2
3
4
-4
-3
-2
-1
1
2
3
4
(1) 当在什么范围内取值时,随的增大而增大?在什么范围内减小?
(2) 有最大值还是最小值?当为何值时取得?求出这个值。
解第(1)题:时增大;时减小。
配方为,开口向下。
方法:按定义或性质逐项判断
注意:结论写全条件。
例题讲解
例 从表达式判断性质
已知二次函数。
-3
-2
-1
1
2
3
4
-4
-3
-2
-1
1
2
3
4
(1) 当在什么范围内取值时,随的增大而增大?在什么范围内减小?
(2) 有最大值还是最小值?当为何值时取得?求出这个值。
解第(2)题:当时有最大值3。
顶点是图象最高点。
方法:按定义或性质逐项判断
注意:结论写全条件。
随堂探究
探究 检验顶点两侧的变化
在上例中比较时的函数值,以及时的函数值。
答:前组1、2.5、3递增;后组3、2.5、1递减。
解
分别代入同一个函数式验证图象观察。
方法:建立联系并逐步求解
注意:核对符号、范围和单位。
课堂练习
练习1
填写函数随增大而增大、减小时的取值范围。
(1)
(2)
(3)
(4)
解第(1)题
增大:;减小:。
开口向上,对称轴。
解第(2)题
增大:;减小:。
开口向上,对称轴。
方法:按定义或性质逐项判断
注意:结论写全条件。
方法:按定义或性质逐项判断
注意:结论写全条件。
课堂练习
练习1
填写函数随增大而增大、减小时的取值范围。
(1)
(2)
(3)
(4)
解第(3)题
增大:;减小:。
开口向下,对称轴。
解第(4)题
增大:;减小:。
配方为。
方法:按定义或性质逐项判断
注意:结论写全条件。
方法:按定义或性质逐项判断
注意:结论写全条件。
课堂练习
练习2
判断下列二次函数何时取得最大(或最小)值,并求出这个值。
(1)
(2)
(3)
(4)
解第(1)题
当时有最大值3。
开口向下,顶点。
解第(2)题
当时有最小值0。
开口向上,顶点。
方法:按定义或性质逐项判断
注意:结论写全条件。
方法:按定义或性质逐项判断
注意:结论写全条件。
课堂练习
练习2
判断下列二次函数何时取得最大(或最小)值,并求出这个值。
(1)
(2)
(3)
(4)
解第(3)题
当时有最大值-3。
最大值可以是负数。
解第(4)题
当时有最大值11。
配方为。
方法:按定义或性质逐项判断
注意:结论写全条件。
方法:按定义或性质逐项判断
注意:结论写全条件。
知识讲授
最值为何来自平方项
a>0
,故,取等号时。
a<0
,故,取等号时。
随堂探究
探究 最大值是负数也正常
有最大值吗?
答:有,最大值-2。
解
所有函数值都不超过-2。
方法:建立联系并逐步求解
注意:核对符号、范围和单位。
知识讲授
同侧用增减,异侧看距离
同一侧
先确定这段图象是上升还是下降。
分居两侧
比较到对称轴的距离;等距则函数值相等。
随堂探究
探究 最值与最值点
的最小值和取得最小值的分别是什么?
答:最小值4;。
解
顶点两个坐标表达不同含义。
方法:建立联系并逐步求解
注意:核对符号、范围和单位。
知识讲授
限定范围后多一步
顶点在范围内
极值可在顶点取得,但最大或最小的另一端还需比较边界。
顶点不在范围内
使用相应单调区间,比较两端的函数值。
随堂探究
探究 对称点函数值相等
在与时,函数值谁大?
答:相等,均为17。
解
到的距离都为3。
方法:建立联系并逐步求解
注意:核对符号、范围和单位。
随堂探究
探究 由图象语言翻译成式
“当时最小值为-3”能写出哪个形式?
答:,。
解
顶点且开口向上。
方法:建立联系并逐步求解
注意:核对符号、范围和单位。
知识讲授
端点用语
教材表述
常用、描述轴两侧变化。
转折点
在处函数达到极值,这一点单独说明。
随堂探究
探究 用两种方法求最值
求的最小值,并用顶点公式核验。
答:最小值-4,在时取得。
解
配方为;公式得顶点纵坐标。
方法:建立联系并逐步求解
注意:核对符号、范围和单位。
课堂总结
本课知识
开口
决定先减后增或先增后减
对称轴
划分增减区间
顶点
读最值与取得位置
比较
同侧增减、异侧距离
特别提醒:谈增减性必须附上自变量范围。
针对训练
训练1 顶点式性质
完成下列各题。
(1)
(2)
(3)
(4)
解第(1)题
时减小,时增大;时最小值。
先得到顶点式,再按开口方向分轴左右。
解第(2)题
时增大,时减小;时最大值。
先得到顶点式,再按开口方向分轴左右。
方法:轴两边分段判断
注意:同时写最值及其取得条件。
方法:轴两边分段判断
注意:同时写最值及其取得条件。
针对训练
训练1 顶点式性质
完成下列各题。
(1)
(2)
(3)
(4)
解第(3)题
时减小,时增大;时最小值。
先得到顶点式,再按开口方向分轴左右。
解第(4)题
时增大,时减小;时最大值。
先得到顶点式,再按开口方向分轴左右。
方法:轴两边分段判断
注意:同时写最值及其取得条件。
方法:轴两边分段判断
注意:同时写最值及其取得条件。
针对训练
训练2 一般式性质
完成下列各题。
(1)
(2)
(3)
(4)
解第(1)题
时减小,时增大;时最小值。
先得到顶点式,再按开口方向分轴左右。
方法:轴两边分段判断
注意:同时写最值及其取得条件。
针对训练
训练2 一般式性质
完成下列各题。
(1)
(2)
(3)
(4)
解第(2)题
时增大,时减小;时最大值。
先得到顶点式,再按开口方向分轴左右。
方法:轴两边分段判断
注意:同时写最值及其取得条件。
针对训练
训练2 一般式性质
完成下列各题。
(1)
(2)
(3)
(4)
解第(3)题
时减小,时增大;时最小值。
先得到顶点式,再按开口方向分轴左右。
方法:轴两边分段判断
注意:同时写最值及其取得条件。
针对训练
训练2 一般式性质
完成下列各题。
(1)
(2)
(3)
(4)
解第(4)题
时增大,时减小;时最大值。
先得到顶点式,再按开口方向分轴左右。
方法:轴两边分段判断
注意:同时写最值及其取得条件。
针对训练
训练3 跨轴比较大小
完成下列各题。
(1) ;比较和时的值。
(2) ;比较和时的值。
(3) ;比较和时的值。
(4) ;比较和时的值。
解第(1)题
分别为,前者小于后者。
两点到轴的距离为2与3;平方分别为4与9。
方法:比较到对称轴距离
注意:跨越顶点不可直接套同段增减性。
针对训练
训练3 跨轴比较大小
完成下列各题。
(1) ;比较和时的值。
(2) ;比较和时的值。
(3) ;比较和时的值。
(4) ;比较和时的值。
解第(2)题
分别为,前者大于后者。
两点到轴的距离为2与3;平方分别为4与9。
方法:比较到对称轴距离
注意:跨越顶点不可直接套同段增减性。
针对训练
训练3 跨轴比较大小
完成下列各题。
(1) ;比较和时的值。
(2) ;比较和时的值。
(3) ;比较和时的值。
(4) ;比较和时的值。
解第(3)题
分别为,前者小于后者。
两点到轴的距离为2与3;平方分别为4与9。
方法:比较到对称轴距离
注意:跨越顶点不可直接套同段增减性。
针对训练
训练3 跨轴比较大小
完成下列各题。
(1) ;比较和时的值。
(2) ;比较和时的值。
(3) ;比较和时的值。
(4) ;比较和时的值。
解第(4)题
分别为,前者大于后者。
两点到轴的距离为2与3;平方分别为4与9。
方法:比较到对称轴距离
注意:跨越顶点不可直接套同段增减性。
针对训练
训练4 限定区间观察
完成下列各题。
(1) 在上的最大、最小值。
(2) 在上的最大、最小值。
(3) 在上的最大、最小值。
(4) 在上的最大、最小值。
解第(1)题
最大值,最小值。
这一区间完全位于对称轴右侧。
利用该段单调性比较两端点。
方法:先看区间在轴哪边
注意:限定区间最值未必在顶点。
针对训练
训练4 限定区间观察
完成下列各题。
(1) 在上的最大、最小值。
(2) 在上的最大、最小值。
(3) 在上的最大、最小值。
(4) 在上的最大、最小值。
解第(2)题
最大值,最小值。
这一区间完全位于对称轴右侧。
利用该段单调性比较两端点。
方法:先看区间在轴哪边
注意:限定区间最值未必在顶点。
针对训练
训练4 限定区间观察
完成下列各题。
(1) 在上的最大、最小值。
(2) 在上的最大、最小值。
(3) 在上的最大、最小值。
(4) 在上的最大、最小值。
解第(3)题
最大值,最小值。
这一区间完全位于对称轴右侧。
利用该段单调性比较两端点。
方法:先看区间在轴哪边
注意:限定区间最值未必在顶点。
针对训练
训练4 限定区间观察
完成下列各题。
(1) 在上的最大、最小值。
(2) 在上的最大、最小值。
(3) 在上的最大、最小值。
(4) 在上的最大、最小值。
解第(4)题
最大值,最小值。
这一区间完全位于对称轴右侧。
利用该段单调性比较两端点。
方法:先看区间在轴哪边
注意:限定区间最值未必在顶点。
针对训练
训练5 最值与增减辨析
(1)开口向下时,最大值一定为正数。
×
理由:如最大值为-1。
(2)开口向上时没有最大值(自变量全体实数)。
√
理由:两侧可无限升高。
(3)若,就有。
×
理由:必须看所在区间及开口。
方法:分清全体实数和限定区间
注意:最大值不等于最大点的横坐标。
针对训练
训练6 给变化范围求参数
随增大而增大的范围是( )。
A.
B.
C.
D. 所有实数
答:选A。
解
开口向下,轴左侧从左向右上升。
方法:分轴左右判断
注意:逐项核对条件,不凭外形猜测。
针对训练
训练7 由最值求常数
的最小值为-4,求。
答:。
解
平方项最小为0。
方法:建立联系并逐步求解
注意:核对符号、范围和单位。
针对训练
训练8 从最大值反求系数
最大值为7,求。
答:。
解
配方为。
方法:建立联系并逐步求解
注意:核对符号、范围和单位。
针对训练
训练9 区间包含顶点
求在上的最大值、最小值。
答:最小值1,最大值10。
解
顶点在区间内;比较端点函数值5与10。
方法:建立联系并逐步求解
注意:核对符号、范围和单位。
针对训练
训练10 比较三个点
点横坐标为-2、0、3,都在上,比较对应函数值。
答:分别为-5、3、0,故。
解
到对称轴距离为3、1、2,开口向下,越近越高。
方法:建立联系并逐步求解
注意:核对符号、范围和单位。
针对训练
训练11 判断整体说法
函数是否在所有实数上随增大而减小?
答:不是,只在的部分减小。
解
越过4之后随增大而增大。
方法:建立联系并逐步求解
注意:核对符号、范围和单位。
针对训练
训练12 从代数证明最小值
不用图象说明的最小值。
答:最小值-5,在时取得。
解
平方非负,乘正数后仍非负。
方法:建立联系并逐步求解
注意:核对符号、范围和单位。
针对训练
训练13 实际应用:温度模型
实验温度,,单位℃与min。何时最低?最低多少?
答:3min时最低18℃。
解
顶点时间3在实际范围内。
方法:建立联系并逐步求解
注意:核对符号、范围和单位。
针对训练
训练14 实际应用:最高轨迹
模型球的高度,。求最高高度及高度上升的时间段。
答:2s时最高9m;期间上升。
解
开口向下,顶点左侧递增。
方法:建立联系并逐步求解
注意:核对符号、范围和单位。
方法总结
把本课方法带走
用图象读性质
(1)找轴并分左右两侧
(2)沿x增大方向看升降
用平方判断最值
(1)先化成顶点式
(2)核对自变量实际范围
$