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第二十二章 二次函数
22.1.2 二次函数 y = ax2 的图象和性质
人教版初中数学九年级上册
低阶目标:
(1)会用描点法画出二次函数的图象,通过图象归纳二次函数的性质,渗透数形结合的数学思想,发展几何直观。
(2)会观察图象得出 的二次函数图象,了解抛物线的有关概念
(3)会观察图象得出 的二次函数图象特征与性质,体会函数的基本方法与数形结合思想
高阶目标:
(3). 会通过 的二次函数图象特征与性质解决简单的问题
学习目标
y = ax
y = ax
y = ax
总结反思
知识引入
达标检测
知识生成
知识应用
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,那它的一般式是什么样的呢?如果我们继续研究,你觉得可以研究二次函数的哪一方面?
图象和性质
y = ax + bx + c (a≠0)
总结反思
知识引入
达标检测
知识生成
知识应用
问题:怎样研究二次函数的图象和性质?
一次函数的图象和性质
图象
特殊
y = kx(k≠0)
一般
y = kx + b (k≠0)
二次函数的图象和性质
图象
特殊
一般
y = ax + bx + c (a≠0)
y = ax (a≠0)
y = x
总结反思
知识导入
知识生成
知识应用
达标检测
探究1:用“描点法”法作图画出 y = x2 的图象,并观察图象的特征.
x … …
y = x2 … …
9
4
1
0
1
9
4
1. 列表:
2. 描点:
3. 连线:
-3
-2
-1
0
1
2
3
总结反思
知识导入
知识生成
知识应用
达标检测
-3
3
o
3
6
9
x
y
总结反思
知识导入
知识生成
知识应用
达标检测
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?
你是怎么找出来的?
(3) 从图象上看,函数随自变量的增大如何变化?
独立思考2分钟小组讨论2min
总结反思
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知识生成
知识应用
达标检测
(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
是一条曲线,类似抛物在空中经过的路线,叫做抛物线
开口向上
总结反思
知识导入
知识生成
知识应用
达标检测
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?你是怎么找出来的?
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,
对称轴直线x=0.
总结反思
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达标检测
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
1
2
-2
O
-1
1
4
x
y
3
2
顶点
y = x2
(0,0).
总结反思
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知识生成
知识应用
达标检测
(3) 从图像上看,函数随自变量的增大如何变化?
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
观察图象可以发现:
在对称轴左侧,抛物线从左到右下降
在对称轴右侧,抛物线从左到右上升
追问: 当 x 取什么值时,y 的值最小?最小值是什么?
总结反思
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知识应用
例1 在同一直角坐标系中,画出函数 的图象.
O
-2
2
2
4
6
4
-4
8
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?
观察自己画的二次函数思考1min,并归纳总结
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;
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追问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
追问1:这两个函数有哪些不同点?是由什么因素决定的?
不同点:是开口大小不同.
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总结反思
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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.
(2) 当 a>0 时,二次函数 y = ax2 的图象有什么特点?请完成下表
总结反思
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探究2:在同一直角坐标系中,画出函数
观察图象,类比a > 0,探究y = ax2 图象与性质的方法,探究当a < 0,二次函数y = ax2 图象有什么特点?
y=ax2 a < 0
开口方向与大小
对称性
顶点与最值
增减性
5min画图并小组讨论,归纳总结完成下表
总结反思
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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.
2
2
-2
-4
-6
4
4
-8
x
y
y = -2x2
O
y = -x2
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练一练
1. 函数 y = 4x2 的图象的开口 ,对称轴是 ,顶点是 ,函数有最 值为 .
向上
y 轴
(0,0 )
独立思考1min,随机提问
小
0
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例2 已知 y = (m + 1)x 是二次函数,且其图象开口向上,求 m 的值和函数解析式.
m2+m
解:依题意有
m + 1 > 0, ①
m2 + m = 2. ②
解②得 m1 = -2,m2 = 1.
由①得 m > -1.
∴ m = 1.
此时,二次函数的解析式为 y = 2x2.
典例分析
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例3 已知二次函数 y=2x2.
(1)点 A(3,y1) 在抛物线上,则 y1 = ________.
(2) y=8时,x=________.
1.当自变量x的值确定时,函数值唯一确定;
2.当函数值y确定时,自变量x有0个或一个或两个值,其中y=0时,自变量x=0,此时只有一个值,y小于0时,x有0个,y大于0时,x有2个值;并从图像上明确个数及位置。
独立思考1min,师友交流1min
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例4 已知二次函数 y=ax2.
若 a = 2,点( 2,y1)与(1,y2)(3,y3)在此二次函数的图象上,则 y1、y2、 y3 的大小关系是 .
变式(1) 若 a>0,若点(x1,y1)、(x2,y2)(x3,yз)在抛物线的图像上,当x1 < x2 <x3<0时,则y1、y 、y3的大小关系为___ .
变式(2)若 a<0,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___________.
y3>y1>y2
y1>y2>y3
y1>y2>y3
独立思考1min,师友交流1min
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典例分析
方法归纳
二次函数 y = ax2 中比较函数值的大小的方法:
① 直接代入法:将 x 的值分别代入函数解析式中,求出 y 值再比较大小,多用于 a 值确定的情况;
②性质判断法:结合二次函数的性质(增减性)及自变量x 之间的大小关系,得出其对应 y 值的大小关系;多用于自变量 x 在对称轴同一侧的情况;
③草图法:画出二次函数的草图,描点,根据图象直接判断 y 值的大小. 多用于 a 值不确定且 x 值不在对称轴同侧的情况.
④明确对称轴为y轴(即直线x=0),则三个点到y轴的距离(即点的横坐标的绝对值)大小定函数值y的大小,当开口向上时,点离对称轴越远,函数值越大。
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链接中考
(广州)已知抛物线 y = ax2 (a>0) 过点 A(-2,y1),B(1,y2) 两点,则下列关系式一定正确的是 ( )
A. y1>0>y2 B. y2>0>y1
C. y1>y2>0 D. y2>y1>0
C
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课堂小结
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
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达标检测
1. 如右图,观察函数 y = (k - 1)x2 的图象,则 k 的取值范围是 .
2.
x
y
k > 1
O
独立完成6min中
2-4号完成1-4题
1号全部完成
其中1-3题每题2分,4.5题每题7分
A档15分以上,B档10-15分,C档10分以下
A
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达标检测
D
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4. 若抛物线 y = ax2 (a ≠ 0) 过点 ( 1,2),则
(1) a 的值是 ;
(2) 对称轴是 ,开口 ;
(3) 顶点坐标是 ,顶点是抛物线上的最 点,
抛物线在 x 轴的 方(除顶点外);
(4) 若 A(x1 , y1),B(x2 , y2) 在这条抛物线上,且 x1< x2<0,
则 y1 y2.
2
y 轴
向上
(0,0)
低
上
>
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达标检测
5.如图,二次函数 y=2x2 的图象经过点(0,0),长方形ABCD 的顶点 A、B 在 x 轴上,C、D 恰好在二次函数的图象上,B 点的横坐标为 2,求图中阴影部分的面积之和.
能力提升
解:∵ 二次函数 y=2x2 的图象经过点 C,
∴ 当 x=2 时,y=2×22=8. 即 BC = 8.
∵ 抛物线和长方形都是轴对称图形,且图中 y 轴为它们的对称轴,
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∴ S阴影部分面积之和=2×8=16.
∴ OA=OB.
∴ 在长方形 ABCD 内,左边阴影部分面积等于右边空白部分面积.
对于此类求不规则图形的面积,可用等面积割补法,结合二次函数图象的对称性,将不规则图形转化为规则图形以方便求解.
注意