(共23张PPT)
2025-2026学年华东师大版数学九年级下册【示范课课件】
第26章 二次函数
26.1 二次函数
什么叫函数? 它有几种表示方法?
什么叫一次函数?
y = kx + b 的自变量是什么?常量是什么?为什么要有 k ≠ 0 的条件?k 值对函数性质有什么影响?
问题1
用总长为 20 m 的围栏材料,一面靠墙,围成一个矩形花圃. 怎样围才能使花圃的面积最大?
我先列举一些不同的围法。
设围成的矩形花圃为 ABCD,给 AB 的长一些值,求出 BC 的长。
26.1 二次函数 教学过程
一、情境激趣,导入新课(5分钟)
师:同学们,生活中有很多有趣的曲线现象,比如投篮时篮球的运动轨迹、喷泉喷出的水流、拱桥的轮廓,这些曲线都不是我们之前学过的直线,而是“抛物线”。大家思考一下,若要描述篮球的高度与运动时间的关系,用我们学过的一次函数y=kx+b能准确表示吗?(学生讨论)
生:不能,一次函数的图像是直线,而篮球的运动轨迹是弯曲的,它们的变化规律不一样。
师:非常正确。这类曲线现象需要用一种新的函数来描述,今天我们就来学习初中阶段最重要的函数之一——二次函数。(板书课题)
设计意图:通过生活中熟悉的抛物线现象,引发学生认知冲突,凸显一次函数的局限性,激发对新函数的探究需求。
二、实例抽象,构建概念(15分钟)
1. 列关系式,感知特征
师:我们先通过三个实例,列出变量之间的关系式,观察它们的共同特点。
实例1:正方形的边长为x,面积为y,写出y与x的关系式。(生:y=x )
实例2:一个长方形的长是宽的2倍,宽为x,面积为y,求y与x的关系式。(生:长=2x,y=2x·x=2x )
实例3:某商场将进价为20元的商品以x元出售,每件的利润为(x-20)元,若每天卖出(100-x)件,每天的总利润y与x的关系式是什么?(引导学生计算:y=(x-20)(100-x)= -x +120x-2000)
2. 归纳共性,定义二次函数
师:请大家观察这三个关系式:y=x 、y=2x 、y=-x +120x-2000,它们有什么共同特征?(小组讨论后发言)
生1:都含有两个变量x和y,x是自变量,y是因变量。
生2:自变量x的最高次数都是2。
生3:等号右边都是整式,没有分式或根号。
师:大家总结得很全面。我们把形如y=ax +bx+c(a、b、c是常数,a≠0)的函数叫做二次函数。这里要特别注意“a≠0”这个条件,若a=0,函数就变成y=bx+c,是一次函数了。
即时判断:下列函数是二次函数吗?(1)y=3x-1;(2)y=2x +3x;(3)y=1/x ;(4)y=√x +1。(生:(2)是,其余不是,理由:(1)是一次函数,(3)不是整式,(4)自变量在根号内)
三、探究顶点式,突破性质核心(25分钟)
1. 最简二次函数y=ax 的图像与性质
师:二次函数的性质可以通过图像直观体现。我们先研究最简单的二次函数y=x 和y=-x ,大家用描点法画出它们的图像。(学生列表、描点、连线,教师巡视指导)
师:观察y=x 的图像,它是什么形状?(生:抛物线,开口向上)顶点在哪里?(生:(0,0),是图像的最低点)当x增大时,y的变化规律是什么?(生:x>0时,y随x的增大而增大;x<0时,y随x的增大而减小)
师:再看y=-x 的图像,与y=x 有什么不同?(生:开口向下,顶点(0,0)是最高点,x>0时y随x增大而减小,x<0时y随x增大而增大)
总结:y=ax 的图像是抛物线,顶点在原点;a>0时开口向上,有最低点;a<0时开口向下,有最高点;a的绝对值越大,开口越窄。
2. 一般顶点式y=a(x-h) +k的性质
师:若将y=x 的图像向右平移2个单位,再向上平移3个单位,得到的函数关系式是什么?(引导学生猜想:y=(x-2) +3)我们通过描点法验证,它的顶点坐标是(2,3),开口方向不变。
师:由此归纳y=a(x-h) +k的性质:(1)顶点坐标为(h,k),这是抛物线的“核心点”;(2)开口方向由a决定,a>0向上,a<0向下;(3)对称轴是直线x=h,垂直于x轴且过顶点。
例题:已知二次函数y=2(x-1) +4,说出它的顶点坐标、开口方向、对称轴,并判断当x为何值时y有最值。(生:顶点(1,4),开口向上,对称轴x=1,x=1时y有最小值4)
3. 一般式转化为顶点式:配方法
师:对于一般式y=ax +bx+c,我们可以通过配方法转化为顶点式,从而快速确定性质。以y=x -4x+5为例,大家尝试配方。(学生动手,教师板书:y=x -4x+4+1=(x-2) +1)
师:配方的关键是“先提二次项系数,再补常数项”。比如y=2x -12x+13,第一步提系数:y=2(x -6x)+13;第二步补常数项:x -6x=(x-3) -9,所以y=2[(x-3) -9]+13=2(x-3) -5,顶点坐标(3,-5)。
四、综合应用,衔接生活(20分钟)
1. 最值问题:二次函数的核心应用
例1:某农场要建一个矩形养鸡场,一边靠围墙(围墙长20米),另三边用篱笆围成,篱笆总长30米。怎样围才能使养鸡场面积最大?最大面积是多少?
师:先设垂直于围墙的边长为x米,则平行于围墙的边长为(30-2x)米,面积y=x(30-2x)=-2x +30x。注意自变量取值范围:30-2x≤20且x>0,即5≤x<15。
师:通过配方得y=-2(x-7.5) +112.5,顶点(7.5,112.5)在自变量范围内,所以x=7.5时,面积最大为112.5平方米,此时平行于围墙的边长为15米(≤20米,符合条件)。
2. 图像信息题:从图形中提取性质
例2:如图,二次函数y=ax +bx+c的图像过点(-1,0)、(3,0)和(0,3),求函数关系式并说出顶点坐标。(引导学生用交点式:y=a(x+1)(x-3),代入(0,3)得3=a(0+1)(0-3),a=-1,所以y=-(x+1)(x-3)=-x +2x+3,配方得y=-(x-1) +4,顶点(1,4))
五、易错点警示与方法总结(10分钟)
1. 常见易错点
(1)忽略二次函数定义中“a≠0”的条件,如误将y=0x +2x+1当作二次函数;(2)配方时漏乘二次项系数,如将y=2x -4x+1配成y=2(x-1) +1,忘记减2;(3)求最值时忽略自变量取值范围,如例1中若忽略围墙长度限制,会导致结果错误;(4)混淆“对称轴是直线x=h”,表述时漏写“直线”二字。
2. 核心方法总结
(1)判定二次函数:抓“整式、自变量最高次2、a≠0”三个要素;(2)研究性质:优先将一般式化为顶点式,锁定顶点、开口、对称轴;(3)解决最值问题:先列函数关系式,再确定自变量范围,最后结合顶点位置求最值。
六、课堂练习,强化技能(15分钟)
1. 填空题:(1)二次函数y=-3x +2x-5中,a=____,b=____,c=____,开口向____;(2)函数y=2(x+3) -1的顶点坐标是____,对称轴是____;(3)将y=x -6x+8配方得____,顶点在第____象限。(答案:(1)-3,2,-5,下;(2)(-3,-1),直线x=-3;(3)y=(x-3) -1,四)
2. 解答题:某商店销售一种进价为10元的文具,售价为x元时,每天可卖(100-5x)件,求售价定为多少元时,每天的利润最大?最大利润是多少?(提示:y=(x-10)(100-5x)=-5x +150x-1000=-5(x-15) +125,售价15元时最大利润125元)
七、课堂小结,梳理知识(3分钟)
师:今天我们学习了二次函数的核心内容,大家回顾一下重点。
生1:二次函数的定义是y=ax +bx+c(a≠0),图像是抛物线,性质由a、h、k决定。
生2:会用配方法将一般式转化为顶点式,找到顶点和对称轴,这是求最值的关键。
生3:能解决生活中的最值问题,先列关系式,再结合自变量范围求结果。
师:很好。二次函数的核心是“数形结合”,图像直观体现性质,性质指导实际应用,掌握顶点式和配方法,就能轻松应对各类问题。
八、布置作业,延伸学习(2分钟)
1. 课本习题26.1第4、7、10题,重点练习配方和最值问题;
2. 实践任务:观察生活中一个抛物线实例(如拱桥、投篮轨迹),测量必要数据,尝试建立二次函数关系式,描述其变化规律。
师:今天的课就上到这里,下课!
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你能发现什么?能作出怎样的猜想?
对于一边 AB 的长的每一个确定值(0 < AB < 10),矩形的面积有唯一确定的值与它对应。
面积是一边 AB 的长的函数。
当AB = x m 时,面积 y 等于多少?写出它们之间的关系式。
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y = x ( 20-2x) ( 0 < x < 10 )
即 y = -2x2+20x ( 0 < x < 10 )
问题2
某商店将每件进价为 8 元的某种商品按每件 10 元出售,一天可售出 100 件. 该店想通过降低售价﹑增加销售量的办法来提高利润. 经过市场调查,发现这种商品每件每降价 0.1 元,每天的销售量可增加 10 件. 将这种商品的售价降低多少时,其每天的销售利润最大?
销售利润 = (售价 - 进价)×销售量
设每件商品降价 x 元,销售该商品每天的利润为 y 元。
分析
(1)售价降低 x 元,每件利润为_____________元.
(10 - x - 8)
(2)售价降低 x 元时,共卖_____________件.
(100 +100x )
(3)x 的取值范围是____________.
0 ≤ x ≤ 2
问题2
某商店将每件进价为 8 元的某种商品按每件 10 元出售,一天可售出 100 件. 该店想通过降低售价﹑增加销售量的办法来提高利润. 经过市场调查,发现这种商品每件每降价 0.1 元,每天的销售量可增加 10 件. 将这种商品的售价降低多少时,其每天的销售利润最大?
利润 y 与 x 之间有怎样的关系?
y = (10–x - 8)(100 + 100x)
(0 ≤ x ≤ 2)
即 y = -100x2 + 100x + 200
(0 ≤ x ≤ 2)
探 索
观察所得的两个函数关系式,它们有什么共同特点?
y = -2x2 + 20x ( 0 < x < 10 )
y = -100x2 + 100x + 200
(0 ≤ x ≤ 2)
形如 y = ax2 + bx + c(a、b、c是常数,a ≠ 0)的函数叫做 x 的二次函数。
a 叫做二次项的系数,b 叫做一次项得系数,c 叫做常数项。
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C
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2. 下列二次函数中,二次项系数、一次项系数和常数项分别是1,-1,0的是( )
A. y=(x-2)(x+1)
B. y=(x-1)2-2x2-1
C. y=(x+2)(x-3)+6
D. y=(2x-1)2-3(x2-x)
C
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3. [2025淮南期中]某厂今年一月份新产品的研发资金为9万元,以后每月新产品的研发资金与上月相比增长率都是x,则该厂今年第一季度新产品的研发资金y(万元)关于x的函数关系式为( )
A. y=9(1+x)3 B. y=9+9x+x2
C. y=9+9(1+x)+9(1+x)2 D. y=9(1+x)2
C
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4. 关于x的二次函数y=(m2-2m-3)xm2-7-2x+1中m的值是( )
A. ±3 B. 3 C. -3 D. 1
C
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5. 已知二次函数y=x2+bx+c,当x=-1时,y=0;当x=3时,y=0,则b=______,c=______,故该二次函数的表达式为______________. 当x=-2时,二次函数y的值为________.
-2
-3
y=x2-2x-3
5
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7. 如图,有长为28 m的篱笆,现一面利用墙(墙的最大可用长度为16 m)围成中间隔有一道篱笆的长方形花圃,并留有两个1 m的小门. 设花圃的一边AB为x m,面积为S m2.
(1)求S与x的函数表达式及自变量的取值范围;
(2)要围成面积为63 m2的花圃,求出AB的长是多少米.
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(2)要围成面积为63 m2的花圃,求出AB的长是多少米.
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8. [2025福州期末]下列每组变量之间的关系为二次函数关系的是( )
A. 正方形周长y与边长x的关系
B. 菱形面积S一定,两条对角线的长a与b的关系
C. 速度v一定时,路程s与时间t的关系
D. 等边三角形的面积S与边长x的关系
D
9. 若函数y=xk2-2k-1是关于x的二次函数,则一次函数y=kx的图象可能是( )
【点拨】一次函数y=kx的图象是过原点的直线,故首先排除C;∵y=xk2-2k-1是关于x的二次函数,∴k2-2k-1=2,解得k1=3,k2=-1. 当k=3时,一次函数y=kx的图象经过第一、三象限,且图象靠近y轴,选项B中图象相符;当k=-1时,一次函数y=kx的图象经过第二、四象限,且为第二、四象限的角平分线,无相符图象. 故选B.
【答案】B
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A
11. 把大小相同的小正方体木块进行摆放. 图①是一个水平摆放的小正方体木块,图②③是由这样的小正方体木块叠放而成的图形,按照这样的规律继续叠放下去,则第n(n为正整数)个叠放的图形中,小正方体木块总数m与n的表达式是____________.
m=2n2-n
课堂小结
通过这节课的学习活动,你有什么收获?
形如 y = ax2 + bx + c(a、b、c是常数,a ≠ 0)的函数叫做 x 的二次函数。
a 叫做二次项的系数,b 叫做一次项得系数,c 叫做常数项。
谢谢观看!