26.2 二次函数的图象与性质
3.求二次函数的表达式
一、教学目标
1.能够利用待定系数法确定二次函数的表达式.
2.通过利用待定系数法确定二次函数的表达式,体会方程思想的应用.
二、教学重难点
重点:利用待定系数法确定二次函数的表达式.
难点:确定二次函数的表达式的不同方法.
三、教学过程
【新课导入】
[情境导入]
炎炎夏日,我们外出时总是戴着墨镜,你观察过自己的墨镜吗?如图所示是一副墨镜,它下半部分的轮廓是不是对应两条抛物线?你知道如何求这两条抛物线的表达式吗?让我们一起来探究如何求二次函数的表达式吧!
【新知探究】
1.特殊条件的二次函数的表达式
[提出问题]问题1:已知二次函数y=ax2+bx的图象经过点(-2,8)和(-1,5),求这个二次函数的表达式.
[学生活动]学生思考问题,动手写出解答过程:
解:∵该图象经过点(-2,8)和(-1,5),∴解得∴这个二次函数的表达式为 y=-x2-6x.
[提出问题]问题2:已知二次函数y=ax2+c的图象经过点(2,3)和(-1,-3),求这个二次函数的表达式.
[学生活动]学生思考问题,动手写出解答过程:
解:∵该图象经过点(2,3)和(-1,-3),∴解得
∴这个二次函数的表达式为 y=2x2-5.
[归纳总结]观察上述两个表达式,总结:当没有c(c=0)时,图象经过原点;没有b(b=0)时,图象关于y轴对称.
2.顶点法求二次函数的表达式
[提出问题]问题3: 已知抛物线的顶点坐标为(4,-1),与y轴交于点(0,3),求这条抛物线的表达式.
[师生活动]教师提示:若给出抛物线的顶点坐标或对称轴或最值,通常可设顶点式y=a(x-h)2+k (a≠0).这种知道抛物线的顶点坐标,求表达式的方法叫做顶点法.
学生思考问题,动手写出解答过程:
解:依题意设y=a(x-h)2+k ,将顶点(4,-1)及交点(0,3)代入y=a(x-h)2+k ,得3=a(0-4)2-1.解得a=. ∴这条抛物线的表达式为y=(x-4)2-1.
[归纳总结]顶点法求二次函数的方法:
①设函数表达式是y=a(x-h)2+k;
②先代入顶点坐标,得到关于a的一元一次方程;
③将另一点的坐标代入原方程求出a值;
④a用数值换掉,写出函数表达式.
3.交点法求二次函数的表达式
[提出问题]问题4:已知某一抛物线经过点(-3,0),(-1,0),(0,-3),求这条抛物线的表达式.
[师生活动]教师提示:根据抛物线与x轴的交点(x1,0)(x2,0),可设为二次函数的交点式,即y=a(x-x1)(x-x2).这种知道抛物线与x轴的交点,求表达式的方法叫做交点法.
学生思考问题,动手写出解答过程:
解: ∵(-3,0)(-1,0)是抛物线y=ax2+bx+c与x轴的交点.所以可设这个二次函数的表达式是y=a(x-x1)(x-x2)(其中x1、x2为交点的横坐标).
因此,得y=a(x+3)(x+1).
再把点(0,-3)代入上式,得
a(0+3)(0+1)=-3.解得a=-1.
∴这条抛物线的表达式是y=-(x+3)(x+1),即y=-x2-4x-3.
[归纳总结]交点法求二次函数表达式的方法:
①设函数表达式是y=a(x-x1)(x-x2);
②先把两交点的横坐标x1,x2代入到表达式中,得到关于a的一元一次方程;
③将另一点的坐标代入原方程求出a值;
④a用数值换掉,写出函数表达式.
[过渡]在什么情况下,一个二次函数只知道其中两点就可以确定它的表达式?
[交流讨论]小组之间交流讨论,得出结论:
1.用顶点式y=a(x-h)2+k时,知道顶点(h,k)和图象上的另一点坐标,就可以确定这个二次函数的表达式.
2.用交点式y=a(x-x1)(x-x2)时,抛物线与x轴交点的横坐标x1,x2,就可以确定这个二次函数的表达式.
3.用一般式y=ax +bx+c时,如果系数a,b,c中有两个是未知的,知道图象上两个点的坐标,也可以确定这个二次函数的表达式.
4.一般式法求二次函数的表达式
[课件展示]思考: 二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)中有 3 个待定系数?需要 3 个抛物线上的点的坐标才能求出来?
[提出问题]问题5:已知二次函数的图象经过(-1,10),(1,4),(2,7)三点,求这个二次函数的表达式,并写出它的对称轴和顶点坐标.
[师生活动]教师提示:已知抛物线上三个点的坐标,可设为二次函数的一般式:y=ax2+bx+c(a≠0).这种已知三点求二次函数表达式的方法叫做一般式法.
学生思考问题,动手写出解答过程:
解:设二次函数的表达式为y=ax2+bx+c.
将三点(-1,10),(1,4),(2,7)的坐标分别代入表达式,
得解这个方程组,得
∴这个二次函数的表达式为y=2x2-3x+5.
∵y=2x2-3x+5=2(x-)2+ , ∴对称轴为直线x= ,顶点坐标为(,).
[归纳总结]一般式法求二次函数表达式的方法:
①设函数表达式为y=ax2+bx+c;
②代入后得到一个三元一次方程组;
③解方程组得到a,b,c的值;
④把待定系数用数字换掉,写出函数表达式.
[课件展示]议一议:一个函数的图象经过点A(0,1),B(1,2),C(2,1),你能确定这个二次函数的表达式吗?你有几种方法?与同伴进行交流.
[师生活动]学生思考问题,教师引导,师生配合得出答案:
方法一:解:由对称性可知顶点坐标为B(1,2),
∴设二次函数的表达式为y=a(x-1)2+2.
将A(0,1)的坐标代入表达式,得1=a(0-1)2+2.
解得a=-1.
∴所求二次函数的表达式为y=-1(x-1)2+2.
方法二:解:设二次函数的表达式为y=ax2+bx+c.
将点A(0,1),B(1,2),C(2,1)的坐标分别代入表达式,
得解这个方程组,得
∴这个二次函数的表达式为y=-x2+4x+1.
【课堂小结】
一、用待定系数法求二次函数表达式
①已知三点坐标,用一般式法:y=ax2+bx+c.
②已知顶点坐标或对称轴或最值,用顶点法:y=a(x-h)2+k.
③已知抛物线与x轴的两个交点,用交点法:y=a(x-x1)(x-x2) (x1, x2为交点的横坐标).
【课堂训练】
1. (2023秋 万宁期中)如图的抛物线的表达式为( C )
A.y=x2-1 B.y=x2+1 C.y=(x-1)2 D.y=(x+1)2
2.(2023秋 朝阳区校级月考)二次函数y=x2-2mx+5m的图象经过点(1,-2).其表达式为 y=x2+2x-5 .
3.(2023秋 包河区月考)已知二次函数的图象经过点(1,-4),且顶点坐标为(-1,0),则二次函数的表达式为 y=-x2-2x-1 .
4. (2023秋 唐山月考)形状与抛物线y=-x2-2相同,对称轴是直线x=-2,且过点(0,3)的抛物线是( D )
A.y=x2+4x+3 B.y=-x2-4x+3
C.y=-x2+4x+3 D.y=x2+4x+3或y=-x2-4x+3
5.(2023秋 余杭区月考)已知二次函数的图象如图所示,则它的表达式可能是( C )
A.y=-4(x-m)2-m2-2 B.y=-(x+a)(x-a+1)
C.y=-x2-(a+3)x+(-a) D.y=ax2-bx+b-a
6. (2023 宁波)如图,已知二次函数y=x2+bx+c图象经过点A(1,-2)和B(0,-5).
(1)求该二次函数的表达式及图象的顶点坐标.
(2)当y≤-2时,请根据图象直接写出x的取值范围.
解:(1)把A(1,-2)和B(0,-5)代入y=x2+bx+c,得
解得
∴二次函数的表达式为y=x2+2x-5.
∵y=x2+2x-5=(x+1)2-6,
∴顶点坐标为(-1,-6).
(2)如图:
∵点A(1,-2)关于对称轴直线x=-1的对称点C(-3,-2),
∴当y≤-2时,x的范围是-3≤x≤1.
【布置作业】
【板书设计】
第二章 二次函数
3 确定二次函数的表达式
1.用待定系数法求函数表达式的一般步骤:
(1)设:(表达式)
(2)列:(坐标代入,列方程或方程组)
(3)解:(解方程或方程组)
(4)还原:(写表达式)
2.顶点法求二次函数的方法:
①设函数表达式是y=a(x-h)2+k;
②先代入顶点坐标,得到关于a的一元一次方程;
③将另一点的坐标代入原方程求出a值;
④a用数值换掉,写出函数表达式.
3.交点法求二次函数表达式的方法:
①设函数表达式是y=a(x-x1)(x-x2);
②先把两交点的横坐标x1,x2代入到表达式中,得到关于a的一元一次方程;
③将另一点的坐标代入原方程求出a值;
④a用数值换掉,写出函数表达式.
4.一般式法求二次函数表达式的方法:
①设函数表达式为y=ax2+bx+c;
②代入后得到一个三元一次方程组;
③解方程组得到a,b,c的值;
④把待定系数用数字换掉,写出函数表达式.
【教学反思】
本课时主要学习用待定系数法确定二次函数的表达式 ,让绝大部分学生掌握,在教学中采用启发式、讨论式结合的教学方法,教师引导,学生思考、归纳、总结确定二次函数的表达式的方法.对于如何选择更简便的方法来确定二次函数的表达式,让中等偏上的学生掌握,学习能力较差的学生慢慢体会,等教学活动结束之后,再跟踪练习,加上教学活动的归纳,就可以让不同水平的学生先后得到提高.
教学过程中,强调学生自主探索与合作交流,经历收集、加工、整理等思维过程,培养学生的探索精神和分析问题、处理问题的能力.