内容正文:
第3章 二次函数
3.3 二次函数的图象与性质(第1课时)
与
数学新教材鲁教版 九年级上册
情境引入
从表格走向曲线
观察与理解
研究一个函数,先取有代表性的输入,再计算对应输出;将这些有序数对放入直角坐标系,可以直观观察变化规律。
推理与运用
本课的曲线要通过计算和描点得到。作图时注意取点的范围、坐标尺度以及曲线的光滑性。
情境引入
探究
函数中,取。预测两侧函数值的关系并计算验证。
答:两侧相等,均为;中间为。
两个平方中的值互为相反数,平方相同。
注意平方运算的作用范围,括号内先计算。
情境引入
确定研究对象
观察与理解
同一函数可以用表达式、表格与图象表示。表达式给出计算规则,表格提供作图坐标,图象把这些对应关系组织成整体。
推理与运用
从本课出发,依次观察曲线的形状、开口方向、对称性、特殊点和变化趋势。结论必须和表达式相互印证。
新知讲授
抛物线与顶点
图象特征
如图3-5,二次函数的图象是一条抛物线(parabola),它的开口向上,且关于轴对称。对称轴与抛物线的交点是抛物线的顶点,它是图象的最低点。
图象观察
两侧点成对出现。顶点位置既由图象可见,也可以由平方的最小值为零说明。
-3
-2
-1
1
2
3
2
4
6
8
x
y
O
新知讲授
先列表再描点
观察与理解
对可取,对应函数值为。对称选点能清楚展示曲线的左右关系。
推理与运用
描点时从横坐标定位,再确定纵坐标。负数的平方为正数,不能将左侧点误放在第三象限。
新知讲授
光滑曲线连接
观察与理解
的点不是互不相关的离散标记。函数对每个实数输入有对应输出,图象应当连续并光滑通过所描的点。
推理与运用
取点只帮助确定形状,不能把五点连成折线后停止。注意顶点附近平缓,远离顶点时上升更快。
新知讲授
开口向下的伙伴
观察与理解
与在相同横坐标处的函数值互为相反数。上下对应点关于轴对称。
推理与运用
把的所有点关于轴反射,得到。其顶点仍在原点,开口向下。
-2
2
-6
-3
3
6
x
y
O
新知讲授
变化规律要分两侧
观察与理解
在时随增大而减小,在时随增大而增大。不能笼统说整个图象上一直增大。
推理与运用
的变化趋势相反。描述变化时总沿横轴从左往右观察,并先交代输入所在范围。
新知讲授
最值是一个函数值
观察与理解
的最小值为0,在时取得;的最大值为0,也在时取得。
推理与运用
顶点坐标是一个有序数对,最值是纵坐标,而取得最值的位置是横坐标。三者应分别写清楚。
课堂练习
随堂练习
在同一直角坐标系中,画出与的图象,并回答问题。
(1) 两个图象关于哪条直线对称?
(2) 两个图象关于哪个点对称?
(3) 如何由前一个图象得到后一个?
-2
2
-6
-3
3
6
x
y
O
(1) 答:关于轴对称。
相同横坐标对应的纵坐标互为相反数,关于横轴反射可相互得到。
(2) 答:关于原点对称。
横纵坐标同时变号,上的点落到上。
先看横坐标,再判断图象的对称关系。
课堂练习
随堂练习
在同一直角坐标系中,画出与的图象,并回答问题。
(1) 两个图象关于哪条直线对称?
(2) 两个图象关于哪个点对称?
(3) 如何由前一个图象得到后一个?
-2
2
-6
-3
3
6
x
y
O
(3) 答:关于轴反射,也可以绕原点旋转。
变为;旋转则变为。
先看横坐标,再判断图象的对称关系。
课堂练习
变式
对函数,求时的函数值。
-3
-2
-1
1
2
3
-3
-2
-1
1
2
3
4
x
y
O
答:依次为。
逐个代入;中心两侧距离相同的输入得到相同函数值。
先把负数加括号再平方,核对相反数是否得到相同函数值。
课堂练习
变式
把中对应的三个点写成坐标,并在图中定位。
-3
-2
-1
1
2
3
-3
-2
-1
1
2
3
4
x
y
O
答:,,。
每个点的横坐标是输入,纵坐标是对应输出。
坐标按先横后纵书写,再核对三点关于纵轴对称。
课堂练习
变式
点与,哪个在的图象上?
答:A在,B不在。
当时,唯一函数值是。
沿横轴从左向右读变化,精确数值用表达式核对。
课堂练习
变式
的图象上有点,求与它关于对称轴对称的点。
答:。
对称轴,两个横坐标的平均数等于。
先看横坐标,再判断图象的对称关系。
课堂练习
变式
说明的开口方向,并用平方项说明原因。
-3
-2
-1
1
2
3
-3
-2
-1
1
2
3
4
x
y
O
答:开口向上。
平方项非负,乘以后非负,故所有函数值不小于。
注意平方运算的作用范围,括号内先计算。
课堂练习
变式
写出的顶点坐标与对称轴。
-3
-2
-1
1
2
3
-3
-2
-1
1
2
3
4
x
y
O
答:顶点;对称轴。
顶点是一个点,要写坐标;对称轴是一条直线,要写直线方程。
比较两个输入到对称轴的距离,相等距离对应相等函数值。
课堂练习
变式
函数在时,随增大怎样变化?
-3
-2
-1
1
2
3
-3
-2
-1
1
2
3
4
x
y
O
答:函数值逐渐减小。
从左侧向中心靠近,平方中的绝对值逐渐减小。
注意平方运算的作用范围,括号内先计算。
课堂练习
变式
函数在时,随增大怎样变化?
-3
-2
-1
1
2
3
-3
-2
-1
1
2
3
4
x
y
O
答:函数值逐渐增大。
从中心向右远离,平方中的绝对值逐渐增大。
注意平方运算的作用范围,括号内先计算。
课堂练习
变式
对,比较与时的函数值。
答:前者小于后者。
对应值为与。
两输入都在纵轴右侧,可用增减性比较,也可直接平方。
课堂练习
变式
对,比较与时的函数值。
答:前者大于后者。
两点到对称轴的距离分别为3和1;先比平方,再考虑二次项系数符号。
比较两个输入到对称轴的距离,相等距离对应相等函数值。
课堂练习
变式
有最大值还是最小值?在什么输入处取得?
-3
-2
-1
1
2
3
-3
-2
-1
1
2
3
4
x
y
O
答:当时,最小值是。
平方项为零时达到极值;同时写出输入和输出。
注意平方运算的作用范围,括号内先计算。
课堂练习
变式
函数能否取到?
答:不能。
所有函数值不小于。
利用平方非负,先判断函数值的下界。
课堂练习
变式
在中,函数值为时,求。
答:或。
移项后除以二次项系数,得到平方等于4,再取正负两个根。
注意平方运算的作用范围,括号内先计算。
课堂练习
变式
的图象与直线交于哪里?
-3
-2
-1
1
2
3
-3
-2
-1
1
2
3
4
x
y
O
答:。
把代入,平方项为零。
比较两个输入到对称轴的距离,相等距离对应相等函数值。
课堂练习
变式
求图象与轴的交点。
答:。
纵轴上的点横坐标为零,代入即可。
沿横轴从左向右读变化,精确数值用表达式核对。
课堂练习
变式
有人把的五个描点依次用线段相连,作为整个函数图象。这样画是否准确?
-3
-2
-1
1
2
3
-3
-2
-1
1
2
3
4
x
y
O
答:不准确,应以光滑曲线连接。
二次函数图象是抛物线,五个点之间还有无数个对应点。
描点只确定位置,抛物线须用光滑曲线连接。
课堂练习
变式
对,当时,求函数值的最大值与最小值。
答:最小值,最大值。
区间包含顶点;再比较两个端点到对称轴的距离。
比较两个输入到对称轴的距离,相等距离对应相等函数值。
课堂练习
变式
计算在和时的值。
答:两个函数值均为。
两输入关于对称轴对称,只需计算其中一个。
比较两个输入到对称轴的距离,相等距离对应相等函数值。
课堂总结
与
形状
抛物线;系数符号决定开口。
位置
本例顶点,轴。
变化
以对称轴为界,分左右描述。
作图
定位顶点,成对取点,光滑连接。
注意
实际图象受变量范围限制。
针对训练
原创训练
的顶点坐标是什么?A.;B.;C.;D.。
答:A
令平方中的式子为零,确定顶点横坐标。
此时函数值为常数项,确定顶点纵坐标。
注意平方运算的作用范围,括号内先计算。
针对训练
原创训练
关于横轴对称的图象是:A.;B.;C.;D.。
答:B
关于横轴对称,横坐标不变,纵坐标取相反数。
一次函数图象是直线,不可能是该抛物线的反射图象。
先看横坐标,再判断图象的对称关系。
针对训练
原创训练
中,当时,____。
答:。
平方中的值为3,平方为9。
再乘系数并加,得到结果。
注意平方运算的作用范围,括号内先计算。
针对训练
原创训练
对于,判断下列说法。
(1) 关于直线对称。
正确
相距对称轴相等的输入,平方项相同。
(2) 不同输入的函数值一定不同。
错误
关于对称轴对称的两点可以有相同函数值。
(3) 顶点纵坐标为。
错误
顶点纵坐标应为。
先看横坐标,再判断图象的对称关系。
针对训练
原创训练
中,求和时的值。
答:都为。
两输入到对称轴距离均为1.5。
平方项为2.25,乘再加。
比较两个输入到对称轴的距离,相等距离对应相等函数值。
针对训练
原创训练
中,比较与时的函数值。
答:前者小于后者。
比较平方4与9,再结合二次项系数符号。
两值分别为与,直接计算也可验证。
注意平方运算的作用范围,括号内先计算。
针对训练
原创训练
的函数值为,求自变量。
答:或。
先减去常数项,再除以二次项系数。
平方等于1,取正负两个值,再还原x。
注意平方运算的作用范围,括号内先计算。
针对训练
原创训练
画的草图,写出对称轴与最值。
-2
2
-9
-6
-3
3
6
9
x
y
O
答:对称轴;当时,最大值为。
先定位顶点与开口,再描一对对称点。
光滑连线,根据开口方向判断顶点对应最大或最小值。
比较两个输入到对称轴的距离,相等距离对应相等函数值。
针对训练
原创训练
正方形面积S与边长a满足。边长从2 cm增至3 cm,面积增加多少?只画有实际意义的图象。
1
2
3
4
2
4
6
8
10
x
y
O
答:增加5 cm²;取的部分。
面积由4增至9;边长必须为正。
总面积和面积增量不同,先辨清题目所求的量。
针对训练
原创训练
某活动偏离指定位置x m时扣分。两人分别偏离−3 m和2 m,谁扣分少?相差多少?
答:第二人扣分少,相差5分。
比较9和4;距离方向不影响平方值。
注意平方运算的作用范围,括号内先计算。
方法归纳
从表达式到图象
定位与作图
① 先找顶点和对称轴,再判断开口。
② 以轴为中心取对称点,使用同一刻度。
性质与验证
① 增减区间以对称轴为分界。
② 函数值比较结合开口与距轴距离。
③ 最值必须连同取得它的输入一起写出。
$