二次函數(shù)的圖象和性質(zhì)

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 九年級 來源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)
課時安排
2課時
從容說課
本節(jié)課在二次函數(shù)y=ax2和y=ax2+c的圖象的基礎(chǔ)上,進一步研究y=a(x-h)2和y=a(x-h)2+k的圖象,并探索它們之間的關(guān)系和各自的性質(zhì).旨在全面掌握所有二次函數(shù)的圖象和性質(zhì)的變化情況.同時對二次函數(shù)的研究,經(jīng)歷了從簡單到復(fù)雜,從特殊到一般的過程:先是從y=x2開始,然后是y=ax2,y=ax2+c,最后是y=a(x-h)2,y=a(x-h)2+k,y=ax2+bx+c.符合學(xué)生的認(rèn)知特點,體會建立二次函數(shù)對稱軸和頂點坐標(biāo)公式的必要性.
在中,主要是讓學(xué)生自己動手畫圖象,通過自己的觀察、交流、對比、概括和反思
等探索活動,使學(xué)生達(dá)到對拋物線自身特點的認(rèn)識和對二次函數(shù)性質(zhì)的理解.并能利用它的性質(zhì)解決問題.
第1課時
課 題
§2.4.1 二次函數(shù)y=ax2+bx+c的圖象(一)
目標(biāo)
(一)教學(xué)知識點
1.能夠作出函數(shù)y=a(x-h)2和y=a(x-h)2+k的圖象,并能理解它與y=ax2的圖象的關(guān)系.理解a,h,k對二次函數(shù)圖象的影響.
2.能夠正確說出y=a(x-h)2+k圖象的開口方向、對稱軸和頂點坐標(biāo).
(二)能力訓(xùn)練要求
1.通過學(xué)生自己的探索活動,對二次函數(shù)性質(zhì)的研究,達(dá)到對拋物線自身特點的認(rèn)識和對二次函數(shù)性質(zhì)的理解.
2.經(jīng)歷探索二次函數(shù)的圖象的作法和性質(zhì)的過程,培養(yǎng)學(xué)生的探索能力.
(三)情感與價值觀要求
1.經(jīng)歷觀察、猜想、總結(jié)等數(shù)學(xué)活動過程,發(fā)展合情推理能力和初步的演繹推理能力,能有條理地、清晰地闡述自己的觀點.
2.讓學(xué)生學(xué)會與人合作,并能與他人交流思維的過程和結(jié)果.
教學(xué)重點
1.經(jīng)歷探索二次函數(shù)y=ax2+bx+c的圖象的作法和性質(zhì)的過程.
2.能夠作出y=a(x-h)2和y=a(x-h)2+k的圖象,并能理解它與y=ax2的圖象的關(guān)系,理解a、h、k對二次函數(shù)圖象的影響.
3.能夠正確說出y=a(x-h)2+k圖象的開口方向、對稱軸和頂點坐標(biāo).
教學(xué)難點
能夠作出y=a(x-h)2和y=a(x-h)2+k的圖象,并能夠理解它與y=ax2的圖象的關(guān)系,理解a、h、k對二次函數(shù)圖象的影響.
教學(xué)方法
探索——比較——總結(jié)法.
教具準(zhǔn)備
投影片四張
第一張:(記作§2.4.1 A)
第二張:(記作§2.4.1 B)
第三張:(記作§2.4.1 C)
第四張:(記作§2.4.1 D)
教學(xué)過程
Ⅰ.創(chuàng)設(shè)問題情境、引入新課
我們已學(xué)習(xí)過兩種類型的二次函數(shù),即y=ax2與y=ax2+c,知道它們都是軸對稱圖形,對稱軸都是y軸,有最大值或最小值.頂點都是原點.還知道y=ax2+c的圖象是函數(shù)y=ax2的圖象經(jīng)過上下移動得到的,那么y=ax2的圖象能否左右移動呢?它左右移動后又會得到什么樣的函數(shù)形式,它又有哪些性質(zhì)呢?本節(jié)課我們就來研究有關(guān)問題.
Ⅱ.新課講解
一、比較函數(shù)y=3x2與y=3(X-1)2的圖象的性質(zhì).
投影片:(§2.4 A)
(1)完成下表,并比較3x2和3(x-1)2的值,
它們之間有什么關(guān)系?
X-3-2-101234
3x2
3(x-1)2
(2)在下圖中作出二次函數(shù)y=3(x-1)2的圖象.你是怎樣作的?

(3)函數(shù)y=3(x-1)2的圖象與y=3x2的圖象有什么關(guān)系?它是軸對稱圖形嗎?它的對稱軸和頂點坐標(biāo)分別是什么?
(4)x取哪些值時,函數(shù)y=3(x-1)2的值隨x值的增大而增大?x取哪些值時,函數(shù)y=3(x-1)2的值隨x值的增大而減小?
請大家先自己填表,畫圖象,思考每一個問題,然后互相討論,總結(jié).
(1)第二行從左到右依次填:27.12,3,0,3,12,27,48;第三行從左到右依次填48,27,12,3,0,3,12,27.
(2)用描點法作出y=3(x-1)2的圖象,如上圖.
(3)二次函數(shù))y=3(x-1)2的圖象與y=3x2的圖象形狀相同,開口方向也相同,但對稱軸和頂點坐標(biāo)不同,y=3(x-1)2的圖象的對稱軸是直線x=1,頂點坐標(biāo)是(1,0).
(4)當(dāng)x>1時,函數(shù)y=3(x-1)2的值隨x值的增大而增大,x<1時,y=3(x-1)2的值隨x值的增大而減。
能否用移動的觀點說明函數(shù)y=3x2與y=3(x-1)2的圖象之間的關(guān)系呢?
y=3(x-1)2的圖象可以看成是函數(shù))y=3x2的圖象整體向右平移得到的.
能像上節(jié)課那樣比較它們圖象的性質(zhì)嗎?
相同點:
a.圖象都中拋物線,且形狀相同,開口方向相同.
b. 都是軸對稱圖形.
c.都有最小值,最小值都為0.
d.在對稱軸左側(cè),y都隨x的增大而減。趯ΨQ軸右側(cè),y都隨x的增大而增大.
不同點:
a.對稱軸不同,y=3x2的對稱軸是y軸y=3(x-1)2的對稱軸是x=1.
b. 它們的位置不問.
c. 它們的頂點坐標(biāo)不同.y=3x2的頂點坐標(biāo)為(0,0),y=3(x-1)2的頂點坐標(biāo)為(1,0),
聯(lián)系:
把函數(shù)y=3x2的圖象向右移動一個單位,則得到函數(shù)y=3(x-1)2的圖像.
二、做一做
投影片:(§2.4.1 B)
在同一直角坐標(biāo)系中作出函數(shù)y=3(x-1)2和y=3(x-1)2+2的圖象.并比較它們圖象的性質(zhì).
圖象如下

它們的圖象的性質(zhì)比較如下:
相同點:
a.圖象都是拋物線,且形狀相同,開口方向相同.
b. 都足軸對稱圖形,對稱軸都為x=1.
c. 在對稱軸左側(cè),y都隨x的增大而減小,在對稱軸右側(cè),y都隨x的增大而增大.
不同點:
a.它們的頂點不同,最值也不同.y=3(x-1)2的頂點坐標(biāo)為(1.0),最小值為0.y=3(x-1)2+2的頂點坐標(biāo)為(1,2),最小值為2.
b. 它們的位置不同.
聯(lián)系:
把函數(shù)y=3(x-1)2的圖象向上平移2個單位,就得到了函數(shù)y=3(x-1)2+2的圖象.
三、總結(jié)函數(shù)y=3x2,y=3(x-1)2,y=3(x-1)2+2的圖象之間的關(guān)系.
通過上畫的討論,大家能夠總結(jié)出這三種函數(shù)圖象之間的關(guān)系嗎?
可以.
二次函數(shù)y=3x2,y=3(x-1)2,y=3(x-1)2+2的圖象都是拋物線.并且形狀相同,開口方向相同,只是位置不同,頂點不同,對稱軸不同,將函數(shù)y=3x2的圖象向右平移1個單位,就得到函數(shù)y=3(x-1)2的圖象;再向上平移2個單位,就得到函數(shù)y=3(x-1)2+2的圖象.
大家還記得y=3x2與y=3x2-1的圖象之間的關(guān)系嗎?
記得,把函數(shù)y=3x2向下平移1個平位,就得到函數(shù)y=3x2-1的圖象.
你能系統(tǒng)總結(jié)一下嗎?
將函數(shù)y=3x2的圖象向下移動1個單位,就得到了函數(shù)y=3x2-1的圖象,向上移動1個單位,就得到函數(shù)y=3x2+1的圖象;將y=3x2的圖象向右平移動1個單位,就得到函數(shù)y=3(x-1)2的圖象:向左移動1個單位,就得到函數(shù)y=3(x+1)2的圖象;由函數(shù)y=3x2向右平移1個單位、再向上平移2個單位,就得到函數(shù)y=3(x-1)2+2的圖象.
下面我們就一般形式來進行總結(jié).
投影片:(§2.4.1 C)
一般地,平移二次函數(shù)y=ax2的圖象便可得到二次函數(shù)為y=ax2+c,y=a(x-h)2,y=a(x-h)2+k的圖象.
(1)將y=ax2的圖象上下移動便可得到函數(shù)y=ax2+c的圖象,當(dāng)c>0時,向上移動,當(dāng)c<0時,向下移動.
(2)將函數(shù)y=ax2的圖象左右移動便可得到函數(shù)y=a(x-h)2的圖象,當(dāng)h>0時,向右移動,當(dāng)h<0時,向左移動.
(3)將函數(shù)y=ax2的圖象既上下移,又左右移,便可得到函數(shù)y=a(x-h)2+k的圖象.
因此,這些函數(shù)的圖象都是一條拋物線,它們的開口方向,對稱軸和頂點坐標(biāo)與a,h,k的值有關(guān).
下面大家經(jīng)過討論之后,填寫下表:
y=a(x-h)2+k開口方向?qū)ΨQ軸頂點坐標(biāo)
a>0
a<0
四、議一議
投影片:(§2,4.1 D)
(1)二次函數(shù)y=3(x+1)2的圖象與二次函數(shù)y=3x2的圖象有什么關(guān)系?它是軸對稱圖形嗎?它的對稱軸和頂點坐標(biāo)分別是什么?
(2)二次函數(shù)y=-3(x-2)2+4的圖象與二次函數(shù)y=-3x2的圖象有什么關(guān)系?它是軸對稱圖形嗎?它的對稱軸和頂點坐標(biāo)分別是什么?
(3)對于二次函數(shù)y=3(x+1)2,當(dāng)x取哪些值時,y的值隨x值的增大而增大?當(dāng)x取哪些值時,y的值隨x值的增大而減小?二次函數(shù)y=3(x+1)2+4呢?
在不畫圖象的情況下,你能回答上面的問題嗎?
(1)二次函數(shù)y=3(x+1)2的圖象與y=3x2的圖象形狀相同,開口方向也相同,但對稱軸和頂點坐標(biāo)不同,y=3(x+1)2的圖象的對稱軸是直線x=-1,頂點坐標(biāo)是(-1,0).只要將y=3x2的圖象向左平移1個單位,就可以得到y(tǒng)=3(x+1)2的圖象.
(2)二次函數(shù)y=-3(x-2)2+4的圖象與y=-3x2的圖象形狀相同,只是位置不同,將函數(shù)y=-3x2的圖象向右平移2個單位,就得到y(tǒng)=-3(x-2)2的圖象,再向上平移4個單位,就得到y(tǒng)=-3(x-2)2+4的圖象y=-3(x-2)2+4的圖象的對稱軸是直線x=2,頂點坐標(biāo)是(2,4).
(3)對于二次函數(shù)y=3(x+1)2和y=3(x+1)2+4,它們的對稱軸都是x=-1,當(dāng)x<-1時,y的值隨x值的增大而減小;當(dāng)x>-1時,y的值隨x值的增大而增大.
Ⅲ.課堂練習(xí)
隨堂練習(xí)
Ⅳ.課時小結(jié)
本節(jié)課進一步探究了函數(shù)y=3x2與y=3(x-1)2,y=3(x-1)2+2的圖象有什么關(guān)系,對稱軸和頂點坐標(biāo)分別是什么這些問題.并作了歸納總結(jié).還能利用這個結(jié)果對其他的函數(shù)圖象進行討論.
Ⅴ.課后作業(yè)
習(xí)題2.4
Ⅵ.活動與探究
二次函數(shù)y= (x+2)2-1與y= (x-1)2+2的圖象是由函數(shù)y= x2的圖象怎樣移動得到的?它們之間是通過怎樣移動得到的?
解:y= (x+2)2-1的圖象是由y= x2的圖象向左平移2個單位,再向下平移1個單位得到的,y= (x-1)2+2的圖象是由y= x2的圖象向右平移1個單位,再向上平移2個單位得到的.
y= (x+2)2-1的圖象向右平移3個單位,再向上平移3個單位得到y(tǒng)= (x-1)2+2的圖象.
y= (x-1)2+2的圖象向左平移3個單位,再向下平移3個單位得到y(tǒng)= (x+2)2-1的圖象.
板書設(shè)計
§2.4.1 二次函數(shù)y=ax2+bx+c的圖象(一) 一、1. 比較函數(shù)y=3x2與y=3(x-1)2的
圖象和性質(zhì)(投影片§2.4.1 A)
2.做一做(投影片§2.4.1 B)
3.總結(jié)函數(shù)y=3x2,y=3(x-1)2y= 3(x-1)2+2的圖象之間的關(guān)系(投影片§2.4.1 C)
4.議一議(投影片§2.4.1 D)
二、課堂練習(xí)
1.隨堂練習(xí)
2.補充練習(xí)
三、課時小結(jié)
四、課后作業(yè)
備課資料
參考練習(xí)
在同一直角坐標(biāo)系內(nèi)作出函數(shù)y=- x2,y=- x2-1,y=- (x+1)2-1的圖象,并討論它們的性質(zhì)與位置關(guān)系.
解:圖象略
它們都是拋物線,且開口方向都向下;對稱軸分別為y軸y軸,直線x=-1;頂點坐標(biāo)分別為(0,0),(0,-1),(-1,-1).
y=- x2的圖象向下移動1個單位得到y(tǒng)=- x2-1 的圖象;y=- x2的圖象向左移動1個單位,向下移動1個單位,得到y(tǒng)=- (x+1)2-1的圖象.

第2課時
課 題
§2.4.2 二次函數(shù)y=ax2+bx+c的圖象(二)
教學(xué)目標(biāo)
(一)教學(xué)知識點
1.體會建立二次函數(shù)對稱軸和頂點坐標(biāo)公式的必要性.
2.能夠利用二次函數(shù)的對稱軸和頂點坐標(biāo)公式解決問題.
(二)能力訓(xùn)練要求
1.通過解決實際問題,讓學(xué)生訓(xùn)練把教學(xué)知識運用于實踐的能力.
2.通過學(xué)生合作交流來解決問題,培養(yǎng)學(xué)生的合作交流能力.
(三)情感與價值觀要求
1.經(jīng)歷將一些實際問題抽象為數(shù)學(xué)問題的過程,掌握數(shù)學(xué)的基礎(chǔ)知識和基本技能,并能解決簡單的問題.
2.初步認(rèn)識數(shù)學(xué)與人類生活的密切聯(lián)系及對人類歷史發(fā)展的作用.
教學(xué)重點
運用二次函數(shù)的對稱軸和頂點坐標(biāo)公式解決實際問題.
教學(xué)難點
把數(shù)學(xué)問題與實際問題相聯(lián)系的過程.
教學(xué)方法
講解法.
教具準(zhǔn)備
投影片三張
第一張:(記作§2.4.2 A)
第二張:(記作§2.4.2 B)
第三張:(記作§2.4.2 C)
教學(xué)過程
Ⅰ.創(chuàng)設(shè)問題情境,引入新課
上節(jié)課我們主要討論了相關(guān)函數(shù)y=ax2,y=a(x-h)2,y=a(x-h) +k的圖象的有關(guān)性質(zhì),特別練習(xí)了求函數(shù)的對稱軸和頂點坐標(biāo).我們知道學(xué)習(xí)的目的就是為了應(yīng)用,那么究竟有什么用處呢?本節(jié)課將學(xué)習(xí)有關(guān)二次函數(shù)的應(yīng)用.
Ⅱ.新課講解
一、1. 例題
前幾節(jié)課我們研究了不同形式的二次函數(shù)的圖象,形如y=ax2,y=ax2+c,y=a(x-h)2,y=a(x-h)2+k.并對它們的性質(zhì)進行了比較.但對于二次函數(shù)的一般形式y(tǒng)=ax2+bx+c(a、b、c是常數(shù),a≠0),它是屬于上面形式中的哪一種呢?還是另外一種,它的對稱軸和頂點坐標(biāo)是什么呢?下面我們一起來討論這個問題.
投影片:(§2.4.2 A)
例:求二次函數(shù)y=ax2+bx+c的對稱軸和頂點坐標(biāo).
解:把y=ax2+bx+c的右邊配方,得
y=ax2+bx+c
=a(x2+ )
=a
=a(x+ )2+ .
大家看配方以后的形式屬于前面我們討論過的哪一種形式呢?
屬于y=a(x-h)2+k的形式.
在y=a(x-h)2+k的形式中,我們知道對稱軸為x=h頂點坐標(biāo)為(h,k).對比一下,y=ax2+bx+c中的對稱軸和頂點坐標(biāo)是什么呢?
對稱軸是x= ,頂點坐標(biāo)是( , ).
確定嗎?大家再討論一下.
在y=a(x-h)2+k中是x-h,而y=a (x+ )2+ 中是x+ ,它們的符號不同,應(yīng)把y=a(x+ )2+ .進行變形得 y=a+ .再對照y=a(x-h)2+k的形式得對稱軸為x=- ,頂點燃坐標(biāo)為(- , )
這位同學(xué)回答得非常棒.
至此,所有的二次函數(shù)的形式我們就都討論過了.
下面我們來研究一些實際問題.
二、有關(guān)橋梁問題
投影片:(§2.4.2 B)
下圖所示橋梁的兩條鋼纜具有相同的拋物線形狀.按照圖中的直角坐標(biāo)系,左面的一條拋物線可以用y=0.0225x2+0.9x+10表示,而且左右兩條拋物線關(guān)于y軸對稱.

(1)鋼纜的最低點到橋面的距離是多少?
(2)兩條鋼纜最低點之間的距離是多少?
(3)你是怎樣計算的?與同伴進行交流.
分析:因為兩條鋼纜都是拋物線形狀,且開口向上.要求鋼纜的最低點到橋面的距離就是要求拋物線的最小值.又因為左右兩條拋物線關(guān)于y軸對稱,所以它們的頂點也關(guān)于y軸對稱,兩條鋼纜最低點之間的距離就是兩條拋物線頂點的橫坐標(biāo)絕對值之和或其中一條拋物線頂點橫坐標(biāo)絕對值的2倍.已知二次函數(shù)的形式是一般形式,所以應(yīng)先進行配方化為y=a(x-h)2+k的形式,即頂點式.
解:y=0.0225x2+0.9x+10
=0.0225(x2+40x+ )
二0.0225(x2+40x+400-400+ )
=0.0225(x+20)2+1.
∴對稱軸為x=-20.頂點坐標(biāo)為(-20,1).
(1)鋼纜的最低點到橋面的距離是1米.
(2)兩條鋼纜最低點之間的距離是2×20=40米.
(3)是用配方法求得頂點坐標(biāo)得到的,也可以直接代入頂點坐標(biāo)公式中求得.
從上面的例題我們可知,拋物線在現(xiàn)實生活中的應(yīng)用很廣,因此大家要學(xué)好并運用好它,對于給出的問題要認(rèn)真思考,把實際問題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)問題,從而用數(shù)學(xué)知識解決實際問題.
在上面的問題中,大家能否求出右面的拋物線的表達(dá)式呢?請互相交流.
解:因為左右兩條拋物線是關(guān)于y軸對稱的,而關(guān)于y軸對稱的圖形的特點是,所有的對應(yīng)點的坐標(biāo)滿足橫坐標(biāo)是互為相反數(shù),縱坐標(biāo)相等,我們可以利用這個特點,在原有的左面的拋物線的表達(dá)式的基礎(chǔ)上,得到右面拋物線的表達(dá)式,即把y不變,x換為-x代入y=0.0225x2+0.9x+10中,得
y=0.0225(-x)2+0.9(-x)+10
=0.0225x2-0.9x+10.
三、補充例題
投影片:(§2.4.2 C)
如右圖,一邊靠校園院墻,另外三
邊用50 m長的籬笆,圍起一個長
方形場地,設(shè)垂直院墻的邊長為xm.
(1)寫出長方形場地面積y(m2)與x的函數(shù)關(guān)系式;
(2)畫出函數(shù)的圖象;
(3)求邊長為多少時,長方形面積最大,最大是多少?
解:(1)垂直院墻的邊長為x m,另一邊長為(50-2x)m.則
y=x(50-2x)=-2x2+50x=-2(x- )2+ .
(2)圖象略.
(3)由(1)得,當(dāng)x= 時,y最大= .
所以當(dāng)邊長為 m時,長方形面積最大,最大面積為 m2.
Ⅲ.課堂練習(xí)
1.隨堂練習(xí)
2.補充練習(xí)
確定下列拋物線的開口方向、對稱軸與頂點坐標(biāo).
(1)y=-x2+ ;
(2)y= x2-
解:(1)y=-x2+
=-(x2- )
=-( x2- )
=-(x- )2+ .
開口方向向下,對稱軸為x= ,頂點坐標(biāo)為( , ).
(2)y= x2-
= (x2-x-30)
= (x2-x+ - -30)
= (x- )2- .
開口方向向上,對稱軸是x= ,頂點坐標(biāo)為( , ).
Ⅳ.課時小節(jié)
本節(jié)課學(xué)習(xí)了如何用配方法把二次函數(shù)的一般形式化成頂點式,并能根據(jù)頂點式解決一些問題.
Ⅴ.課后作業(yè)
習(xí)題2.5
Ⅵ.活動與探究
利用Z+Z智能教育平臺(新世紀(jì)版)研究二次函數(shù)的圖象.
利用Z+Z智能教育平臺(新世紀(jì)版)可以探索二次函數(shù)y=ax2+bx+c的系數(shù)(a,b,c與圖象變化之間的關(guān)系.
先考察二次函數(shù)y=ax2的系數(shù)a對圖象的影響.
利用Z十Z智能教育平臺(新世紀(jì)版)在計算機上作出二次函數(shù)y=ax2的圖象.其中系數(shù)a可以通過鼠標(biāo)拖動y軸上標(biāo)識為a的點而變化.圖1和圖2是a取不同值時得到的兩個圖象:

板書設(shè)計
§2.4.2 二次函數(shù)y=ax2+bx+c的圖象(二)
一、1. 例題(投影片§2.4.2 A)
2.有關(guān)橋梁問題(投影片§2.4.2 B)
3.補充例題(投影片§2.4.2 C)
二、課堂練習(xí)
1.隨堂練習(xí)
2.補充練習(xí)
三、課時小結(jié)

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