2.2 二次函数的图象与性质 第5课时 教案
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2.2.2 二次函数的性质与图象【学习要求】1.掌握二次函数的概念及性质;2.会求抛物线的对称轴与顶点坐标;3.会用配方法将二次函数y =ax 2+bx +c 变形为y =a(x -h)2+k 的形式,从而会求二次函数的最值.【学法指导】通过探究多个具体的二次函数的图象,感知二次项系数对张口方向和张口大小的影响;通过探究具体的二次函数的图象和性质,归纳出二次函数的图象和性质;在探究二次函数的性质过程中培养分类讨论及数形结合的思想方法. 填一填:知识要点、记下疑难点1.函数y =ax 2(a ≠0)的图象是一条以原点 为顶点, y 轴为对称轴的抛物线.2.一元二次函数的定义:函数y =ax 2+bx +c(a ≠0)叫做二次函数,其图象是一条抛物线,当a>0时,抛物线开口向上,当a<0时,抛物线开口向下. |a|越小图象开口就越大 , |a|越大图象开口就越小 . 抛物线的顶点坐标是(-b 2a,4ac -b 24a ),抛物线的对称轴是直线x =-b 2a. 3.一元二次函数y =ax 2+bx +c(a ≠0)的性质:当a>0时,函数在区间(-∞,-b 2a ]上是减函数 ,在[-b 2a,+∞)上是增函数 ,当x =-b 2a 时,y min =4ac -b 24a ;当a<0时,函数在区间(-∞,-b 2a ]上是增函数 ,在[-b 2a,+∞)上是 减函数 ,当x =-b 2a 时,y max =4ac -b 24a. 研一研:问题探究、课堂更高效[问题情境] 在初中我们学习过二次函数,但研究的不够深入.譬如:y =ax 2和y =ax 2+bx +c(a≠0)的图象之间有什么关系?y =ax 2+bx +c(a≠0)的单调性如何?何时取得最值?这些问题就是我们本节重点研究的问题. 探究点一 二次函数的概念问题1在初中我们学习过二次函数,那么二次函数是如何定义的?它的定义域是什么?问题2对于二次函数y =ax 2(a ≠0) ,观察下面的图象,说出a 的变化是如何影响其图象的张口的大小的?探究点二 二次函数的性质例1 试述二次函数f(x)=12x 2+4x +6的性质,并作出它的图象.跟踪训练1 求函数y=-x2+2x+3的最值、顶点坐标、对称轴、与坐标轴的交点及函数的单调区间.问题1 由函数y=ax2(a≠0)的图象作怎样的变换就能得到函数y=a(x+h)2+k(a≠0)的图象?问题2由函数y=ax2的顶点和对称轴分别为(0,0)及y轴,你能得出函数y=a(x+h)2+k (a≠0)图象的顶点坐标及对称轴各是什么吗?问题3 二次函数y=ax2+bx+c (a≠0)与y=a(x+h)2+k (a≠0)之间有什么关系?例2已知函数y=ax2+(a-1)x+14的图象恒在x轴上方,求实数a的取值范围.跟踪训练2 已知函数f(x)=12x2-3x-34:(1)求函数图象的顶点坐标、对称轴方程和最值;(2)若x∈[1,4],求函数的值域.例3 求函数y=x2-2x+3在区间[0,a]上的最值,并求此时x的值.跟踪训练3 求函数f(x)=x2-2ax-1在区间[0,2]上的最小值.练一练:当堂检测、目标达成落实处1.已知一元二次函数y=-x2+2x+4,则函数 ( )A.对称轴为x=1,最大值为3B.对称轴为x=-1,最大值为5C.对称轴为x=1, 最大值为5D.对称轴为x=-1,最小值为32.若f(x)=(m-1)x2+2mx+3为偶函数,则f(x)在区间(-3,1)上 ( )A.单调递增 B.单调递减 C.先增后减D.先减后增3.把函数y=x2-2x的图象向右平移2个单位,再向下平移3个单位所得图象对应的函数解析式为_________.课堂小结:1.函数y=a(x-h)2+k(a≠0)的图象为一条抛物线:函数 y=a(x-h)2+k与函数y=ax2的图象形状相同,开口方向相同,函数y=a(x-h)2+k(a≠0)的图象的对称轴是直线x=h;顶点坐标为(h,k).2.二次函数y=a(x-h)2+k的图象是将函数y=ax2的图象先向上或向下平移|k|个单位,再向左或向右平移|h|个单位得到的.(移动规律可以简单记作:左加右减,上加下减)3.二次函数y=a(x-h)2+k的性质:(1)当a>0时,抛物线的开口向上,x<h时,y随x的增大而减小;x>h时,y随x的增大而增大,x=h时,函数有最小值是k.(2)当a<0时,抛物线的开口向下,x<h时,y随x的增大而增大;x>h时,y随x的增大而减小,x=h时,函数有最大值是k.。
二次函数图像和性质教学设计二次函数的性质和图像教学设计篇一《二次函数的性质和图像》教学设计一、设计理念:本节课遵循“探索—研究——运用“亦即“观察——思维——迁移”的三个层次要素,侧重学生的“思”、“探”、“究”的自主学习,由旧知识类比得新知识,自主探究二次函数图象及其性质。
学生动脑思和究,动手探。
教师的“诱”要在点上,在精不用多。
通过本节学习,学生更进一步的掌握二次函数性质及其图象特征。
二、学情分析:学生在初中学习中,已有二次函数的基础,了解二次函数图象及其相关性质,接受起来较快。
基于此,教师应在学生原有基础上拓宽知识面,引入新概念,帮助学生加深并提高对二次函数的认识。
三、教学目标(一)、知识目标1、使学生掌握研究二次函数的一般方法——配方法。
进一步掌握二次函数y=ax2+bx+c(a)的图象的顶点坐标,对称轴方程,单调区间和最值的求法。
2、会用描点法画出二次函数图像,能通过图像认识二次函数的性质3、通过具体例子,在探索二次函数图像和性质的过程中,学会利用配方法将数字系数的二次函数表达式表示成:y=a(x-h)^2+k的形式,从而确定二次函数图像的顶点和对称轴。
4、通过一般式与顶点式的互化过程,了解互化的必要性。
培养学生认识“事物都是相互联系、相互制约”的辩证唯物主义观点。
5、在经历“观察、猜测、探索、验证、应用”的过程中,渗透从“形”到“数”和从“数”到“形”的转化,培养了学生的转化、迁移能力,实现感性到理性的升华。
(二)、情感目标1、通过主动操作、合作交流、自主评价,改进学生的学习方式及学习质量,激发学生的兴趣,唤起好奇心与求知欲,点燃起学生智慧的火花,使学生积极思维,勇于探索,主动获取知识。
2、让学生在猜想与探究的过程中,体验成功的快乐,培养他们主动参与的意识、协同合作的意识、勇于创新和实践的科学精神。
(三)、能力目标1、拟通过本节课的学习,培养学生的观察能力、探索能力、数形结合能力、归纳概括能力,综合培养学生的思维能力及创新能力。
二次函数及其图像教案第一章:引言1.1 学习目标了解二次函数的概念和重要性理解二次函数的一般形式能够列出二次函数的几个特殊形式1.2 教学内容二次函数的定义二次函数的一般形式:f(x) = ax^2 + bx + c二次函数的特殊形式:f(x) = a(x h)^2 + k1.3 教学活动引入二次函数的概念,通过实际例子让学生感受二次函数的存在引导学生通过观察和分析实际例子,总结出二次函数的一般形式讲解二次函数的特殊形式,并让学生通过图形直观地理解特殊形式的含义1.4 作业与练习完成练习题,包括识别和转换二次函数的一般形式和特殊形式第二章:二次函数的图像2.1 学习目标了解二次函数图像的特点和性质能够绘制二次函数的图像能够从图像中获取二次函数的信息2.2 教学内容二次函数图像的形状:开口向上/向下二次函数图像的顶点:最小值/最大值二次函数图像的对称轴2.3 教学活动讲解二次函数图像的形状,通过实际例子让学生观察和理解开口向上/向下的情况引导学生通过观察和分析实际例子,找出二次函数图像的顶点和对称轴让学生通过绘制二次函数图像,进一步理解和掌握二次函数图像的性质2.4 作业与练习完成练习题,包括绘制给定二次函数的图像和分析图像的性质第三章:二次函数的性质3.1 学习目标了解二次函数的增减性和奇偶性能够分析二次函数的增减区间和奇偶性3.2 教学内容二次函数的增减性:开口向上/向下的影响二次函数的奇偶性:f(x) = f(-x)3.3 教学活动讲解二次函数的增减性,通过实际例子让学生观察和理解开口向上/向下的影响引导学生通过观察和分析实际例子,判断二次函数的奇偶性让学生通过绘制二次函数图像,进一步理解和掌握二次函数的增减性和奇偶性3.4 作业与练习完成练习题,包括分析给定二次函数的增减性和奇偶性第四章:二次函数的应用4.1 学习目标了解二次函数在实际问题中的应用能够将实际问题转化为二次函数问题能够求解二次函数问题4.2 教学内容二次函数在实际问题中的应用:面积、体积、最值等求解二次函数问题:解方程、求极值等4.3 教学活动讲解二次函数在实际问题中的应用,通过实际例子让学生理解和掌握引导学生将实际问题转化为二次函数问题,并求解让学生通过实际问题,进一步理解和掌握二次函数的应用4.4 作业与练习完成练习题,包括解决给定的实际问题,转化为二次函数问题并求解第五章:总结与复习5.1 学习目标总结二次函数及其图像的主要内容和性质巩固所学的知识和技能5.2 教学内容回顾二次函数及其图像的定义、性质和应用巩固二次函数的图像绘制和分析方法5.3 教学活动引导学生回顾和总结二次函数及其图像的主要内容和性质让学生通过绘制和分析二次函数图像,巩固所学的知识和技能5.4 作业与练习完成练习题,包括绘制和分析给定的二次函数图像第六章:二次函数的图像分析6.1 学习目标学会使用二次函数图像分析问题能够通过图像确定函数的零点能够判断函数的增减区间6.2 教学内容利用图像确定二次函数的零点判断二次函数的增减区间分析二次函数的顶点坐标的实际意义6.3 教学活动讲解如何通过图像确定二次函数的零点引导学生观察图像判断函数的增减区间分析顶点坐标与实际问题的关系6.4 作业与练习完成练习题,包括通过图像确定二次函数的零点和判断增减区间第七章:二次函数与一元二次方程7.1 学习目标理解二次函数与一元二次方程的关系学会通过函数图像求解一元二次方程能够利用一元二次方程求解函数的零点7.2 教学内容二次函数与一元二次方程的转化关系利用函数图像求解一元二次方程一元二次方程的求解方法7.3 教学活动讲解二次函数与一元二次方程的转化关系引导学生利用函数图像求解一元二次方程讲解一元二次方程的求解方法7.4 作业与练习完成练习题,包括将一元二次方程转化为二次函数图像求解第八章:二次函数的实际应用8.1 学习目标学会将实际问题转化为二次函数问题能够利用二次函数求解实际问题能够分析实际问题的最优解8.2 教学内容实际问题与二次函数的转化方法利用二次函数求解实际问题分析实际问题的最优解8.3 教学活动讲解如何将实际问题转化为二次函数问题引导学生利用二次函数求解实际问题分析实际问题的最优解8.4 作业与练习完成练习题,包括将实际问题转化为二次函数问题并求解第九章:二次函数的综合应用9.1 学习目标学会将二次函数与其他数学知识综合应用能够解决复杂的二次函数问题能够分析二次函数在实际问题中的应用9.2 教学内容二次函数与其他数学知识的综合应用解决复杂的二次函数问题分析二次函数在实际问题中的应用9.3 教学活动讲解如何将二次函数与其他数学知识综合应用引导学生解决复杂的二次函数问题分析二次函数在实际问题中的应用9.4 作业与练习完成练习题,包括将二次函数与其他数学知识综合应用解决实际问题第十章:总结与复习10.1 学习目标总结二次函数及其图像的主要内容和性质巩固所学的知识和技能10.2 教学内容回顾二次函数及其图像的定义、性质和应用巩固二次函数的图像绘制和分析方法10.3 教学活动引导学生回顾和总结二次函数及其图像的主要内容和性质让学生通过绘制和分析二次函数图像,巩固所学的知识和技能10.4 作业与练习完成练习题,包括绘制和分析给定的二次函数图像重点解析本文主要介绍了二次函数及其图像的相关知识和应用。
2.2二次函数的图象及性质一、考点突破1. 求二次函数的解析式;2. 求二次函数的值域或最值及一元二次方程、一元二次不等式的综合应用;二、重难点提示1. 理解二次函数三种解析式的特征及应用;2. 分析二次函数要抓住几个关键环节:开口方向、对称轴、顶点,函数的定义域;3. 充分应用数形结合思想把握二次函数的性质。
1. 二次函数的定义与解析式(1)二次函数的定义形如:f(x)=ax2+bx+c(a≠0)的函数叫做二次函数。
(2)二次函数解析式的三种形式①一般式:f(x)=ax2+bx+c(a≠0);②顶点式:f(x)=a(x-m)2+n(a≠0);③零点式:f(x)=a(x-x1)(x-x2)(a≠0);3. 与二次函数有关的不等式恒成立问题①ax2+bx+c>0,a≠0恒成立的充要条件是2>-<0,40a b ac②ax 2+bx +c <0,a ≠0恒成立的充要条件是20,40a b ac <-<例题1 已知函数f (x )=x 2+2ax +3,x ∈[-4,6]。
(1)当a =-2时,求f (x )的最值;(2)求实数a 的取值范围,使y =f (x )在区间[-4,6]上是单调函数;(3)当a =1时,求f (|x |)的单调区间。
思路分析:对于(1)和(2)可根据对称轴与区间的关系直接求解,对于(3),应先将函数化为分段函数,再求单调区间,注意函数定义域的限制作用。
答案:解:(1)当a =-2时,f (x )=x 2-4x +3=(x -2)2-1,由于x ∈[-4,6],∴f (x )在[-4,2]上单调递减,在[2,6]上单调递增,∴f (x )的最小值是f (2)=-1,又f (-4)=35,f (6)=15,故f (x )的最大值是35;(2)由于函数f (x )的图象开口向上,对称轴是x =-a ,所以要使f (x )在[-4,6]上是单调函数,应有-a ≤-4或-a ≥6,即a ≤-6或a ≥4;(3)当a =1时,f (x )=x 2+2x +3,∴f (|x |)=x 2+2|x |+3,此时定义域为x ∈[-6,6],且f (x )=⎪⎩⎪⎨⎧-∈+-∈++]0,6[32]6,0(3222x x x x x x ,, ∴f (|x |)的单调递增区间是(0,6]。
一、情境导入
在跳绳时,绳甩到最高处的形状可近似地看作抛物线.如图,正在甩绳的甲、乙两名学生拿绳的手间距为4米,距地面均为1米,学生丙的身高是1.5米,距甲拿绳的手水平距离为1米,绳子甩到最高处时,刚好通过他的头顶.当绳子甩到最高时,学生丁从距甲拿绳的手2.5米处进入游戏,恰好通过.你能根据以上信息确定学生丁的身高吗?
二、合作探究
探究点:二次函数y=ax2+bx+c的图象与性质
【类型一】二次函数y=ax2+bx+c的图象的性质
若点A(2,y1),B(-3,y2),C(-1,y3)三点在抛物线y=x2-4x-m的图象上,则y1、y2、y3的大小关系是()
A.y1>y2>y3B.y2>y1>y3
C.y2>y3>y1D.y3>y1>y2
解析:∵二次函数y=x2-4x-m中a=1>0,∴开口向上,对称轴为x=-b
2a=2.∵A(2,y1)中x
=2,∴y1最小.又∵B(-3,y2),C(-1,y3)都在对称轴的左侧,而在对称轴的左侧,y随x的增大而减小,故y2>y3,∴y2>y3>y1.故选C.
方法总结:当二次项系数a>0时,在对称轴的左边,y随x的增大而减小,在对称轴的右边,y随x的增大而增大;当a<0时,在对称轴的左边,y随x的增大而增大,在对称轴的右边,y随x的增大而减小.
变式训练:见《学练优》本课时练习“课堂达标训练”第3题
【类型二】二次函数y=ax2+bx+c的图象的位置与各项系数符号的关系
已知抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)经过点(-1,0),且顶点在第一象限.有下列四个结论:①a
<0;②a+b+c>0;③-b
2a>0;④abc>0.其中正确的结论是________(填序号).
解析:由抛物线的开口方向向下可推出a<0,抛物线与y轴的正半轴相交,可得出c>0,对称轴
在y轴的右侧,a,b异号,b>0,∴abc<0;因为对称轴在y轴右侧,∴对称轴为-b
2a>0;由图象可
知:当x=1时,y>0,∴a+b+c>0.∴①②③都正确.故答案为①②③.
方法总结:二次函数y=ax2+bx+c(a≠0),a的符号由抛物线开口方向决定;b的符号由对称轴的位置及a的符号决定;c的符号由抛物线与y轴交点的位置决定.
变式训练:见《学练优》本课时练习“课堂达标训练”第7题
【类型三】二次函数y=ax2+bx+c与一次函数图象的综合
在同一直角坐标系中,函数y=mx+m和函数y=mx2+2x+2(m是常数,且m≠0)的图象可能是()
解析:若函数y=mx+m中的m<0时,函数y=mx2+2x+2开口方向朝下,对称轴为x=-b
2a=
-
2
2m=-
1
m>0,则对称轴应在y轴右侧,故A、B选项错误,D选项正确;若函数y=mx+m中的m
>0时,函数y=mx2+2x+2开口方向朝上,对称轴为x=-b
2a=-2
2m=-1
m<0,则对称轴应在y轴左侧,故C选项错误.故选D.
方法总结:熟记一次函数y=ax+b在不同情况下所在的象限,以及熟练掌握二次函数的有关性质:开口方向、对称轴、顶点坐标等.
【类型四】 二次函数y =ax 2+bx +c 与几何图形的综合
已知:如图,二次函数y =ax 2+bx +c 的图象与x 轴交于A 、B 两点,其中点A 的坐标为(-1,
0),点C 的坐标为(0,5),另抛物线经过点(1,8),M 为它的顶点.
(1)求抛物线的解析式; (2)求△MCB 的面积S △MCB .
解析:(1)将已知的三点坐标代入抛物线中,即可求得抛物线的解析式;(2)根据抛物线的解析式先求出点M 和点B 的坐标,可将S △MCB 化为其他图形面积的和差来解.
解:(1)依题意可知⎩⎪⎨⎪⎧a -b +c =0,a +b +c =8,c =5,解得⎩⎪⎨⎪
⎧a =-1,b =4,c =5,
∴抛物线的解析式为y =-x 2+4x +5;
(2)令y =0,得(x -5)(x +1)=0,解得x 1=5,x 2=-1,∴点B 的坐标为(5,0).由y =-x 2+4x +5
=-(x -2)2+9,得点M 的坐标为(2,9).作ME ⊥y 轴于点E ,可得S △MCB =S 梯形MEOB -S △MCE -S △OBC =12(2+5)×9-12×4×2-1
2
×5×5=15. 方法总结:本题考查了二次函数解析式的确定以及图形面积的求法.不规则图形的面积通常转化为规则图形的面积的和差.
变式训练:见《学练优》本课时练习“课后巩固提升”第8题 【类型五】 二次函数y =ax 2+bx +c 的实际应用
跳绳时,绳甩到最高处时的形状是抛物线.正在甩绳的甲、乙两名同学拿绳的手间距AB 为6
米,到地面的距离AO 和BD 均为0.9米,身高为1.4米的小丽站在距点O 的水平距离为1米的点F 处,绳子甩到最高处时刚好通过她的头顶点E .以点O 为原点建立如图所示的平面直角坐标系,设此抛物线的解析式为y =ax 2+bx +0.9.
(1)求该抛物线的解析式;
(2)如果身高为157.5厘米的小明站在OD 之间且离点O 的距离为t 米,绳子甩到最高处时超过他的头顶,请结合函数图象,求出t 的取值范围.
解析:(1)已知抛物线解析式y =ax 2+bx +0.9,选定抛物线上两点E (1,1.4),B (6,0.9),把坐标代入解析式即可得出a 、b 的值,继而得出抛物线解析式;(2)求出y =1.575时,对应的x 的两个值,从而可确定t 的取值范围.
解:(1)由题意得点E 的坐标为(1,1.4),点B 的坐标为(6,0.9),代入y =ax 2+bx +0.9,得
⎩⎪⎨⎪⎧a +b +0.9=1.4,36a +6b +0.9=0.9,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =-0.1,b =0.6.
故所求的抛物线的解析式为y =-0.1x 2+0.6x +0.9; (2)157.5cm =1.575m ,当y =1.575时,-0.1x 2+0.6x +0.9=1.575,解得x 1=32,x 2=9
2,则t 的取值
范围为32<t <9
2
.
方法总结:解答本题的关键是注意审题,将实际问题转化为求函数问题,培养自己利用数学知识解答实际问题的能力.
三、板书设计
二次函数y =ax 2+bx +c 的图象与性质
1.二次函数y =ax 2+bx +c 的图象与性质
1.已知二次函数y=ax2﹣2x+2(a>0),那么它的图象一定不经过()
A.第一象限B.第二象限C.第三象限D.第四象限
2.二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的大致图象如图,关于该二次函数,下列说法错误的是()
函数有最小值B.对称轴是直线x=
A.
C.当x<,y随x的增大而减小D.当﹣1<x<2时,y>0
3.如图,平面直角坐标系中,点M是直线y=2与x轴之间的一个动点,且点M是抛物线y=x2+bx+c的顶点,则方程x2+bx+c=1的解的个数是()
A.0或2B.0或1C.1或2D.0,1或2
4.如果抛物线y=x2+(m﹣1)x﹣m+2的对称轴是y轴,那么m的值是_________.5.二次函数y=x2﹣4x﹣5的图象的对称轴是直线_________.
6.若抛物线y=2x2﹣mx﹣m的对称轴是直线x=2,则m=_________.
7.已知抛物线y=x2﹣x﹣1.
(1)求抛物线y=x2﹣x﹣1的顶点坐标、对称轴;
(2)抛物线y=x2﹣x﹣1与x轴的交点为(m,0),求代数式m2+的值.
8.如图,已知抛物线y=x2﹣x﹣6,与x轴交于点A和B,点A在点B的左边,与y轴的交点为C.
(1)用配方法求该抛物线的顶点坐标;
(2)求sin∠OCB的值;
(3)若点P(m,m)在该抛物线上,求m的值.
9.若二次函数y=a1x2+b1x+c1的图象记为C1,其顶点为A,二次函数y=a2x2+b2x+c2的图象记为C2,其顶点为B,且满足点A在C2上,点B在C1上,则称这两个二次函数互为“伴侣二次函数”.
(1)一个二次函数的“伴侣二次函数”有_________个;
(2)∠求二次函数y=x2+3x+2与x轴的交点;
∠求以上述交点为顶点的二次函数y=x2+3x+2的“伴侣二次函数”.
(3)试探究a1与a2满足的数量关系.
总结二次函数性质,充分地相信学生,鼓励学生大胆地用自己的语言进行归纳,在教学过程中,注重为。