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22.1.2 二次函数y=ax 的图象和性质
九年级
第22章第一节《二次函数》
问题:上节课我们从实际问题中又认识了函数家族的一位新成员——二次函数,如果我们继续研究,你觉得可以研究二次函数的哪一方面?
追问1:你是怎么想到的?
图象和性质
类比一次函数
通过具体实例认识这种函数
研究图象和性质
解决实际问题
探索与相应方程的联系
整体建构 引入新知
追问2:怎样研究二次函数的图象和性质?
y=ax2
函数
一次函数
y=kx+b(k≠0)
二次函数
y=ax2+bx+c(a≠0)
类 比
一般
b=0
y=kx
第一次特殊化
b=0
c=0
第一次特殊化
k=±1
k=±2
k=±
k取有代表性的几组数
第二次特殊化
k>0
k<0
归纳性质
描点法
作图
特殊
一般
明确方向 探索新知
明确方向 探索新知
知识点1: 二次函数 y = ax2 (a>0) 的图象与性质
问题1:二次函数 y = ax + bx + c 定义中系数 a≠0,
b、c 呢?
都可以为 0
最特殊:
y = ax (a≠0)
从特殊到一般
y = ax + bx + c (a≠0)
问题2:怎么研究 y = ax (a≠0) 的图象和性质?
a 的具体数值
从特殊到一般
y = ax (a≠0)
操作与思考:画出 y = x2 的图象,并观察图象的特征.
探究1:从函数解析式研究图象和性质.
(1) 自变量 x 的取值范围是什么?
(2) 函数值 y 的取值范围是什么?
(3) 根据 x 取一对相反数时,函数值相等吗?
可以猜测图象的对称性吗?
全体实数
( y≥0 )
相等. 如: x =±2 时, y = 4.
猜想:关于 y 轴对称. 如: (2,4) 与 (-2,4) 等.
明确方向 探索新知
明确方向 探索新知
探究2:用“描点法”法作图
x … -3 -2 -1 0 1 2 3 …
y = x2 … …
9
4
1
0
1
9
4
1. 列表:在 y = x2 中自变量 x 可以取任意实数.
列表表示几组对应值:
2
4
-2
-4
O
2
4
6
x
y
2. 描点:根据表中 x,y 的数值在坐标平面中描点 (x,y).
3. 连线:如图,再用平滑的曲线顺次连接各点,就得到
y = x2 的图象.(能用直线连接吗?)
同学们展示下自己的结果,并交流下做法?
8
思考:二次函数 y = x2 的图象有什么特征?
(可以从以下几个方面考虑)
(1) 你能描述图象的形状吗?
(2) 图象是轴对称图形吗?如果是,它的对称轴是什么?
请你找出几对对称点,并与同伴进行交流.
(3) 当 x<0 时,随着 x 值的增大,y 的值如何变化?
当 x>0 时呢?
(4) 当 x 取什么值时,y 的值最小?最小值是什么?
你是如何知道的?
(1) 你能描述图象的形状吗?
类似
抛物线 y = x2
2
4
-2
-4
O
2
4
6
x
y
8
2
4
-2
-4
O
2
4
6
x
y
8
(2) 图象是轴对称图形吗?如果是,它的对称轴是什么?
请你找出几对对称点,并与同伴进行交流.
x … -3 -2 -1 0 1 2 3 …
y = x2 … …
9
4
1
0
1
9
4
这条抛物线关于 y 轴对称,y 轴就是它的对称轴.
图象是轴对称图形
(3) 当 x<0 时,随着 x 值的增大,y 的值如何变化?
当 x>0 时呢?
观察图象可以发现:
当 x<0 时,y 随 x 的增大而减小;当 x>0 时,y 随 x 的增大而增大.
1
2
-2
O
-1
1
4
x
y
(-2,4)
(-1,1)
(2,4)
(1,1)
3
2
y = x2
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(4) 当 x 取什么值时,y 的值最小?最小值是什么?
你是如何知道的?
对称轴与抛物线的交点叫做抛物线的顶点,它是抛物线的最低点,为 (0,0).
1
2
-2
O
-1
1
4
x
y
3
2
顶点
y = x2
同化顺应 建构新知
例1 在同一直角坐标系中,画出函数
的图象.
解:列表如下:
x ··· 4 3 2 1 0 1 2 3 4 ···
··· ···
x ··· 2 1.5 1 0.5 0 0.5 1 1.5 2 ···
··· ···
8
4.5
2
0.5
0
8
4.5
2
0.5
8
4.5
2
0.5
0
8
4.5
2
0.5
同化顺应 建构新知
O
-2
2
2
4
6
4
-4
8
描点、连线,如图所示:
x
y
y = 2x2
思考:(1) 函数 y = 2x2 的图象与函数 y = x2 的图象相比,有什么共同点和不同点?
想一想
点击视频
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共同点:是开口向上,对称轴是 y 轴,
顶点是原点,也是抛物线的最低点;
不同点:是开口大小不同.
(2) 当 a>0 时,二次函数 y = ax2 的图象开口大小有什么规律?
当 a>0 时,a 越大,开口越小.
O
-2
2
2
4
6
4
-4
8
x
y
y = 2x2
y = x2
y=ax2 a > 0
开口方向与大小
对称性
顶点与最值
增减性
开口向上
a 越大,开口越小
关于 y 轴对称,对称轴是直线 x=0
顶点坐标是原点(0,0)
当 x = 0 时,y最小值 = 0
当 x < 0 时,y 随 x 增大而减小;
当 x > 0 时,y 随 x 增大而增大.
归纳总结
y=ax2 a < 0
开口方向与大小
对称性
顶点与最值
增减性
小组讨论,如何归纳总结出下表?
知识点2: 二次函数 y = ax2 (a<0) 的图象与性质
合作探究
点击视频
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(1) 在同一直角坐标系中,画出函数
观察图象,思考这些抛物线有什么相同点和不同点?
想一想
当 a<0 时,a 越小,抛物线的开口越小.
共同点是开口向下,对称轴是 y 轴,顶点是原点;
不同点是开口大小不同.
(2) 当 a<0 时,二次函数 y = ax2 的图象开口大小有什么规律?
2
2
-2
-4
-6
4
4
-8
x
y
y = -2x2
O
y = -x2
问题:观察图象,y 随 x 的变化如何变化?
y
2
4
-2
-4
O
-2
-4
-6
x
(2, 4)
( 2, 4)
(3, 9)
( 3, 9)
y = -x2
-8
观察图象可以发现:
当 x<0 时,
y 随 x 的增大而增大;
当 x>0 时,
y 随 x 的增大而减小.
顶点是抛物线的最高点,
为 (0,0).
顶点
归纳总结
y=ax2 a < 0
开口方向与大小
对称性
顶点与最值
增减性
开口向下
当 x = 0 时,y最大值 = 0
a 越小,开口越小
关于 y 轴对称,对称轴是直线 x=0
顶点坐标是原点(0,0)
当 x > 0 时,y 随 x 增大而增小;当 x < 0 时,y 随 x 增大而减大.
观察下列图象,抛物线 y = ax2 与 y = ax2 (a>0) 的关系是什么?
二次项系数互为相反数时, 开口方向相反,开口大小相同,它们关于 x 轴对称.
x
y
O
y = ax2
y = ax2
想一想
已知二次函数的图像经过点A(2,-4)。
(1)求a的值,并写出这个二次函数的表达式;
学以致用 应用新知
解:设二次函数解析式为y=ax2
∵图象经过点A(2,-4)
∴ 22a=-4
解得a=-1,
∴二次函数表达式为y=-x2
(2)这条抛物线的开口方向为 ,对称轴是 ,顶点坐标是 ,顶点是这条抛物线上的最 点,二次函数有最__ 值 。
(3) 若点(-2 ,y1)(-1 ,y2) 在函数的图象上,试判断
y1与y2的大小关系.
y=-x2
上
y轴
(0,0)
高
大
变式1:已知二次函数,点(-2 ,y1)(-1 ,y2)在函数的图象上,且y1<y2,试判断a的符号.
变式2:已知二次函数y=(m-3)x2,点(x1,y1)(x2,y2)在函数的图象上,0<x1<x2时,y1>y2,则m的取值范围是 .
变式3:若点(-2 ,y1)(1 ,y2)在所求二次函数的图象上,试判断 y1与y2的大小关系.
变式4:若点(-2,y1)与(3,y2),(5,y3)在此二次函数的图象上,则y1,y2,y3的大小关系是
变式5:-1≤x≤2时,此二次函数的最大值和最小值分别是多少?
总结反思 形成经验
(1)本节课研究了什么内容,其研究路径是怎样的,用到了哪些数学思想与方法?
(2)类比一次函数的研究,接下来我们会研究二次函数哪一类特殊类型的表达式?
二次函数
y = ax2 的图象及性质
画法
描点法
在对称轴两侧对称取点
图象
抛物线
轴对称图形
性质
重点关注4 个方面
开口方向及大小
对称轴
顶点坐标
增减性
y=ax2 a > 0 a < 0
图象
开口方向与大小
对称性
顶点与最值
增减性
开口向上
开口向下
| a | 越大,开口越小
关于 y 轴对称,对称轴是直线 x=0
顶点坐标是原点(0,0)
当 x = 0 时,y最小值 = 0
当 x = 0 时,y最大值 = 0
y
O
x
y
O
x
当x<0时,y随x增大而减小;
当x>0 时,y随x增大而增大
当x>0时,y随x增大而增大;
当x<0 时,y随x增大而减小