内容正文:
第1章 二次函数
1.2 二次函数的图象(第3课时)
二次函数一般式的图象与配方
数学新教材浙教版 九年级上册
复习引入
一般式中的顶点在哪里
问题
的开口向下,但顶点不再是原点。如何把它改写成便于读图的形式?
本课联系
把一般式化成顶点式,再利用已经学过的平移、顶点和对称轴。
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2
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8
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2
4
6
x
y
O
新知讲授
一般式化为顶点式
先提取二次项系数
。
再配成完全平方
。
对应顶点式
比较,得,。
新知讲授
一般式的图象性质
性质
二次函数()的图象是一条抛物线,它的对称轴是直线,顶点坐标是.当时,抛物线的开口向上,顶点是抛物线的最低点;当时,抛物线的开口向下,顶点是抛物线的最高点.
例题讲解
例3
求抛物线的对称轴和顶点坐标。
答:对称轴,顶点。
。
,。
因此对称轴是直线,顶点坐标为。
例题归纳
例3用配方法复核
配方过程
。
读图结果
顶点,对称轴,开口向下;与公式计算结果一致。
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2
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2
4
x
y
O
做一做
练习
说出下列抛物线的开口方向、顶点坐标和对称轴。
(1) 。
(2) 。
(1) 答:向下;;。
。
(2) 答:向上;;。
。
例题讲解
例4
已知函数,回答下列问题:
(1)函数图象能否由的图象通过平移得到?若能,请说出平移的过程,并画出示意图。
(2)说出该函数图象的开口方向、对称轴和顶点坐标。
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-2
2
4
6
x
y
O
(1) 答:能;先向右平移4个单位,再向上平移5个单位。
原式配方为。
先改变顶点横坐标,再改变顶点纵坐标;示意图如右。
例题讲解
例4
已知函数,回答下列问题:
(1)函数图象能否由的图象通过平移得到?若能,请说出平移的过程,并画出示意图。
(2)说出该函数图象的开口方向、对称轴和顶点坐标。
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2
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8
-2
2
4
6
x
y
O
(2) 答:开口向下;对称轴;顶点。
二次项系数为;由顶点式直接读出。
新知讲授
平方前的系数与括号
先提系数
对,应先写成。
补回同样的数
;括号内补16后,要同时减16。
式外合并
。
课内练习
练习1
求下列函数图象的对称轴和顶点坐标。
(1) 。
(2) 。
(1) 答:;。
先展开:。
再配方:。
(2) 答:;。
先展开:。
再配方:。
课内练习
练习2
下列函数的图象各可由怎样的抛物线()经过怎样的平移后得到?
(1) 。
(2) 。
(3) 。
(4) 。
(1) 答:由向左平移1个单位。
顶点为。
(2) 答:由右移、上移1。
表达式已经是顶点式。
课内练习
练习2
下列函数的图象各可由怎样的抛物线()经过怎样的平移后得到?
(1) 。
(2) 。
(3) 。
(4) 。
(3) 答:左移、上移。
配方:。
(4) 答:右移、上移。
配方:。
课内练习
练习3
写出如图所示抛物线的函数表达式。图象顶点为,并经过点。
答:。
由顶点设。
代入,得,解得。
探究活动
探究
一座拱桥桥洞的拱形是抛物线。当水面宽为12m时,桥洞顶部离水面4m。以水平向右为轴,分别以下列点为原点建立坐标系,求函数表达式:(1)左水面端点;(2)右水面端点;(3)拱顶。比较三种取法。
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2
4
x
y
O
A
B
C
(1) 答:,。
顶点,设。
代入,得,所以。
探究活动
探究
一座拱桥桥洞的拱形是抛物线。当水面宽为12m时,桥洞顶部离水面4m。以水平向右为轴,分别以下列点为原点建立坐标系,求函数表达式:(1)左水面端点;(2)右水面端点;(3)拱顶。比较三种取法。
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-10
-8
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-4
-2
2
4
x
y
O
A
B
C
(2) 答:,。
此时顶点为,另一端点为。
把代入顶点式,仍得。
探究活动
探究
一座拱桥桥洞的拱形是抛物线。当水面宽为12m时,桥洞顶部离水面4m。以水平向右为轴,分别以下列点为原点建立坐标系,求函数表达式:(1)左水面端点;(2)右水面端点;(3)拱顶。比较三种取法。
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-4
-2
2
4
6
-4
-2
x
y
O
A
B
C
(3) 答:,。
以拱顶为原点,水面端点坐标为、。
代入,得。
探究归纳
同一拱形,不同坐标系
物体没有改变
三种表达式描述同一个桥洞,只是原点不同,端点和顶点的坐标随之改变。
选择拱顶作原点
此时顶点坐标为,表达式简化为,只需求一个系数。
保留实际范围
A原点时;C原点时。
随堂辨析
判断
判断下列说法是否正确,并说明理由。
的对称轴为。
×。
必须是直线,横坐标少了负号。
同一个二次函数可以同时写成一般式与顶点式。
√。
表达式不同,但可以由同一顶点式描述。
二次函数图象的顶点纵坐标总是常数项。
×。
顶点的纵坐标是,一般不等于。
课堂总结
一般式的图象
配方
对称轴
顶点
求表达式
顶点已知时设,再代入一点
针对训练
训练1
求函数图象的对称轴、顶点和开口方向,并写出它由平移得到的过程。
答:;;向上;右移3、下移4。
配方得,再由顶点式读出。
配方结果应能展开还原一般式。
针对训练
训练2
一条抛物线的顶点为,并经过点,求其表达式。
答:。
设,代入。
由得;检验顶点与给定点均符合。
顶点坐标已知时,优先用顶点式减少未知数。
针对训练
应用1
一座抛物线形门洞的最高点在,门洞右端与地面交于,单位为米。(1)求门洞曲线的表达式;(2)用对称性求左端坐标和门宽。
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1
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3
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1
2
3
4
x
y
O
答:;左端,门宽4m。
设,代入得。
对称轴,另一端的横坐标为。
同一高度的左右两点到对称轴的水平距离相等。
针对训练
应用2
某次投篮的球心运动路线可视为抛物线,最高点为,出手点为,坐标单位为米。(1)求该路线的函数表达式;(2)水平前进6m时,模型给出的高度是多少?
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x
y
O
答:;高度4m。
设;由得。
代入,得。
明确坐标轴表示的实际距离与高度,再写函数关系。
方法总结
本课方法归纳
从一般式求图象特征
① 先提取a,再补成完全平方。
② 用顶点式读坐标和对称轴。
③ 用公式计算时保留a、b的符号。
从图象求表达式
① 记录顶点及另一已知点。
② 设顶点式并代入该点求a。
③ 检查实际横坐标范围与单位。
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