内容正文:
26.3 二次函数与一元二次方程
课题名称
26.3 二次函数与一元二次方程
课型
新授课
教学资源
课件
教学内容解析
内容
二次函数与一元二次方程
内容解析
《二次函数与一元二次方程》是在学生已经学习了二次函数的图象和性质、一元二次方程的解法的基础上,进一步研究两者之间的内在联系。本节课主要内容包括:二次函数与x轴的交点和一元二次方程根的关系、判别式Δ与交点个数的关系、利用二次函数图象求一元二次方程的近似解。
从知识体系来看,本节课起着承上启下的作用:它既是对二次函数图象和性质的应用与深化,又为后续学习二次函数的实际应用奠定基础。通过本节课的学习,学生将建立函数与方程之间的联系,体会数形结合的数学思想。
目标与目标解析
单元整体目标
本章是在学生已经学习了一次函数、反比例函数等知识的基础上,进一步研究二次函数的图象、性质及其应用。本章的主要内容包括:二次函数的概念、二次函数的图象和性质、二次函数与一元二次方程的关系、二次函数的实际应用。二次函数是初中函数体系的重要组成部分,也是中考的重点和难点。
对应课标:
①会用描点法画出二次函数的图象,通过图象了解二次函数的性质。
②通过实际问题分析数量关系和变化规律,体会二次函数是刻画现实世界数量关系的重要数学模型。
③能根据已知条件确定二次函数的表达式。
④理解二次函数与一元二次方程的关系。
⑤能利用二次函数解决简单的实际问题。
课时目标
1.理解二次函数与一元二次方程的关系,知道抛物线与x轴的交点对应一元二次方程的根。(几何直观、推理能力)
2.能根据判别式Δ=b²-4ac的值判断抛物线与x轴的交点个数,反之能根据交点个数判断Δ的符号。(运算能力、推理能力)
3.会利用二次函数的图象求一元二次方程的近似解。(几何直观、运算能力)
课时目标解析
达成目标1的标志是:学生能说出抛物线与x轴的交点横坐标就是当y=0时一元二次方程的根。
达成目标2的标志是:学生能根据Δ的三种情况(Δ>0、Δ=0、Δ<0)判断交点个数,反之亦然。
达成目标3的标志是:学生能通过观察抛物线与x轴的交点位置,估算方程根的近似值。
学情分析
已有的知识、认知水平
九年级学生已经学习了二次函数的图象和性质,掌握了抛物线的开口方向、对称轴、顶点等基本概念,也学习了一元二次方程的四种解法(直接开平方法、配方法、公式法、因式分解法),了解了判别式Δ=b²-4ac与方程根的情况的关系。学生具备了一定的数形结合思想基础,能够将函数图象与方程的解联系起来思考问题。
困惑点或探索点
学生容易混淆“函数”和“方程”两个概念,不清楚两者之间的联系;对利用图象求近似解的方法可能不够熟练;对判别式与交点个数的对应关系可能记忆不牢固。
教学
重难点
教学重点
二次函数与一元二次方程的关系,判别式Δ与交点个数的关系。
教学难点
理解二次函数与一元二次方程的内在联系,利用图象求方程近似解。
教学策略分析
(为什么学、学什么、怎么学)
为什么学:函数与方程是初中数学的核心内容,两者之间有着密切的联系。理解二次函数与一元二次方程的关系,能帮助我们更好地认识函数的本质,也为解决实际问题提供了新的思路。
学什么:抛物线与x轴交点和方程根的关系、判别式Δ与交点个数的三种情况、利用图象求方程近似解。
怎么学:采用“观察图象—提出问题—探究关系—归纳结论—应用拓展”的教学思路。通过让学生观察具体的抛物线与x轴的交点,引导他们发现交点横坐标与方程根的对应关系,再通过分类讨论归纳出判别式与交点个数的三种情况。
教学过程
教学环节
学习任务设计
师生活动
评价要点
设计意图
新知导入
复习回顾
创设情境
复习引入
师:我们已经学过一元二次方程ax²+bx+c=0(a≠0),它的根的情况由什么决定?
生:由判别式Δ=b²-4ac决定。
师:很好。Δ>0时,方程有两个不相等的实数根;Δ=0时,方程有两个相等的实数根;Δ<0时,方程没有实数根。
师:那如果我们从函数的角度来看,y=ax²+bx+c这个二次函数,当y=0时,它就变成了什么?
生:变成了一元二次方程ax²+bx+c=0。
师:对。那抛物线y=ax²+bx+c与x轴的交点,和这个一元二次方程的根有什么关系呢?这就是我们今天要学习的内容。
学生能回忆起一元二次方程根的判别式及其三种情况。
学生能想到当y=0时二次函数就变成了一元二次方程。
通过复习一元二次方程的判别式,为学习新课做好铺垫。
通过创设问题情境,引导学生思考函数与方程的联系,激发探究欲望。
概念探究
探究二次函数与一元二次方程的关系
探究1:观察具体例子
师:我们来看一个具体的例子:二次函数y=x²-4x+3的图象。
师:请大家观察这个抛物线与x轴有几个交点?交点坐标是什么?
生:有两个交点,分别是(1, 0)和(3, 0)。
师:那当x=1和x=3时,y的值是多少?
生:y=0。
师:也就是说,当x=1和x=3时,x²-4x+3=0。
师:那x=1和x=3是不是方程x²-4x+3=0的根?
生:是。
师:对。所以抛物线与x轴交点的横坐标,就是当y=0时一元二次方程的根。
(教师展示二次函数与一元二次方程关系的示意图。)
探究2:分类讨论三种情况
师:我们再来看三个不同的二次函数,看看它们的图象与x轴的交点情况。
(1)y = x² - 2x - 3:Δ = (-2)² - 4×1×(-3) = 16 > 0,抛物线与x轴有两个交点。
(2)y = x² - 2x + 1:Δ = (-2)² - 4×1×1 = 0,抛物线与x轴有一个交点(顶点在x轴上)。
(3)y = x² - 2x + 2:Δ = (-2)² - 4×1×2 = -4 < 0,抛物线与x轴没有交点。
师:大家发现了什么规律?
生:判别式Δ的值决定了抛物线与x轴交点的个数。
师:很好。我们总结一下:
(1)当Δ = b² - 4ac > 0时,抛物线与x轴有两个交点,方程有两个不相等的实数根;
(2)当Δ = b² - 4ac = 0时,抛物线与x轴有一个交点,方程有两个相等的实数根;
(3)当Δ = b² - 4ac < 0时,抛物线与x轴没有交点,方程没有实数根。
(教师展示三种情况的对比图。)
探究3:利用图象求方程近似解
师:我们已经知道,抛物线与x轴交点的横坐标就是方程的根。那如果方程的根不是整数,我们怎么求呢?
生:可以通过观察抛物线与x轴的交点位置来估算。
师:对。比如求方程x²-2x-2=0的近似解。
师:我们先画出y=x²-2x-2的图象,找到它与x轴的交点。
师:从图象上可以看到,一个交点在-1和0之间,另一个交点在2和3之间。
师:如果我们取更精确的值,可以估算出x₁≈-0.7,x₂≈2.7。
师:这种方法就是利用二次函数的图象求一元二次方程的近似解。
(教师展示求近似解的示意图。)
学生能说出抛物线与x轴交点的横坐标就是对应方程的根。
学生能根据Δ的三种情况判断交点个数,反之亦然。
学生能利用图象估算方程的近似解。
通过观察具体例子,让学生直观感受函数与方程的联系,培养几何直观。
通过分类讨论三种情况,让学生经历从特殊到一般的探究过程,培养推理能力。
通过利用图象求近似解,让学生体会数形结合的思想,发展运算能力。
课堂练习
知识巩固
辨析应用
练习1:判断下列抛物线与x轴的交点个数:
(1)y = x² - 6x + 9
(2)y = 2x² + 3x + 1
(3)y = -x² + x - 1
参考答案:
(1)Δ=36-36=0,一个交点;
(2)Δ=9-8=1>0,两个交点;
(3)Δ=1-4=-3<0,没有交点。
练习2:已知抛物线y = x² - 2x + k与x轴有两个交点,求k的取值范围。
参考答案:
Δ = 4 - 4k > 0,所以k < 1。
练习3:利用图象估计方程x² - 3x + 1 = 0的根的大致范围。
参考答案:
一个根在0和1之间,另一个根在2和3之间。
学生能根据判别式判断抛物线与x轴的交点个数。
学生能根据交点个数反求参数的取值范围。
学生能利用图象估算方程根的大致范围。
通过基础练习题,巩固判别式与交点个数的关系。
通过辨析题,加深学生对函数与方程关系的理解。
通过综合应用题,培养学生的运算能力和数形结合思想。
反思总结
学生为主体发言总结
师:通过本节课的学习,你有哪些收获?
生1:我知道了抛物线与x轴交点的横坐标就是对应方程的根。
生2:我记住了判别式Δ的三种情况对应的交点个数。
生3:我学会了利用图象求方程的近似解。
生4:我体会到了数形结合的数学思想。
师:本节课你还有哪些疑惑?
生:怎么更精确地估算方程的近似解?
师:这个问题我们可以通过不断缩小范围来逼近真实值,大家课后可以多做练习。
学生能主动归纳本节课所学的主要内容,形成知识体系。
学生能提出自己的疑惑和问题,养成反思的习惯。
通过学生自主总结,梳理本节课的知识脉络,加深对函数与方程关系的理解。
通过提出疑惑,激发学生进一步学习的兴趣。
板书设计
26.3 二次函数与一元二次方程
1. 关系:
抛物线y=ax²+bx+c与x轴交点的横坐标
就是方程ax²+bx+c=0的根
2. 判别式Δ与交点个数:
Δ > 0:两个交点,两个不相等的实根
Δ = 0:一个交点,两个相等的实根
Δ < 0:没有交点,没有实根
3. 利用图象求近似解:
画抛物线→找与x轴交点→估算横坐标
提纲挈领,重点突出,便于学生梳理知识体系。
学科网(北京)股份有限公司
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