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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
26.3.2 二次函数与一元二次方程、不等式的关系
y=kx+b
y=0
kx+b=0
一次函数y=kx+b(k≠0)的图象与x轴交点的横坐标即为一元一次方程kx+b=0的解.
现在我们学习了一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)和二次函数y=ax2 +bx+c(a≠0) ,它们之间是否也存在一定的关系呢?
26.3.2 二次函数与一元二次方程、不等式的关系 教学过程
幻灯片1:复习旧知,引发关联(5分钟)
师问1:回顾二次函数y=ax +bx+c(a≠0)的图象特征,当a>0和a<0时,抛物线的开口方向、最值情况分别是什么?(学生齐答:a>0开口向上,有最小值;a<0开口向下,有最大值)
师问2:一元二次方程ax +bx+c=0(a≠0)的解有几种情况?由什么决定?(学生回答:三种情况,由判别式Δ=b -4ac决定,Δ>0两不等实根,Δ=0两相等实根,Δ<0无实根)
师问3:同样含有“ax +bx+c”,二次函数、一元二次方程和一元二次不等式之间是否存在内在联系?今天我们就从图象视角揭开它们的关联。
设计意图:分别激活三类知识的核心内容,以“共同表达式”为纽带制造认知关联,自然引出本节课探究主题。
幻灯片2:探究一:二次函数与一元二次方程的关系(15分钟)
任务1:画出二次函数y=x -2x-3的图象,步骤如下:
1. 配方得y=(x-1) -4,顶点(1,-4),对称轴x=1;
2. 找与x轴交点:令y=0,解方程x -2x-3=0,得x =-1,x =3,故交点为(-1,0)、(3,0);
3. 描点连线,画出开口向上的抛物线。
小组讨论:结合图象思考,二次函数y=ax +bx+c与x轴的交点和一元二次方程ax +bx+c=0的解有什么关系?
师生归纳:
1. 当Δ>0时,抛物线与x轴有两个不同交点(x ,0)、(x ,0),方程有两个不等实根x=x 、x=x (如y=x -2x-3,Δ=4+12=16>0,交点横坐标即方程的解);
2. 当Δ=0时,抛物线与x轴有一个公共点(顶点),方程有两个相等实根x=x =x =-b/(2a)(举例:y=x -2x+1,Δ=0,交点(1,0),方程解为x=1);
3. 当Δ<0时,抛物线与x轴无交点,方程无实根(举例:y=x -2x+2,Δ=4-8=-4<0,图象与x轴无交点)。
核心结论:二次函数y=ax +bx+c与x轴交点的横坐标,就是一元二次方程ax +bx+c=0的实数根,判别式Δ决定了交点个数与方程根的情况。
幻灯片3:探究二:二次函数与一元二次不等式的关系(15分钟)
延续探究:以y=x -2x-3的图象为载体,思考一元二次不等式的解集与函数图象的关系:
问题1:当x取何值时,y>0?(即x -2x-3>0)
图象分析:y>0表示抛物线在x轴上方的部分,观察图象可知,当x<-1或x>3时,抛物线在x轴上方,故不等式x -2x-3>0的解集为x<-1或x>3。
问题2:当x取何值时,y<0?(即x -2x-3<0)
图象分析:y<0表示抛物线在x轴下方的部分,对应x的取值范围为-1<x<3,故不等式x -2x-3<0的解集为-1<x<3。
变式探究:以y=-x -2x+3(a<0,开口向下)为例,讨论不等式的解集:
1. 找与x轴交点:令y=0,得x =-3,x =1;
2. y>0(-x -2x+3>0):抛物线在x轴上方部分,对应-3<x<1;
3. y<0(-x -2x+3<0):抛物线在x轴下方部分,对应x<-3或x>1。
分类总结:设一元二次方程ax +bx+c=0的两根为x <x (Δ>0):
函数与不等式
a>0(开口向上)
a<0(开口向下)
y>0(ax +bx+c>0)
x<x 或x>x
x <x<x
y<0(ax +bx+c<0)
x <x<x
x<x 或x>x
特殊情况:当Δ=0时,y≥0(a>0)的解集为全体实数,y≤0(a<0)的解集为全体实数;当Δ<0时,a>0则y>0恒成立,a<0则y<0恒成立。
幻灯片4:典例解析,强化应用(15分钟)
例题1:已知二次函数y=2x -4x-6,回答下列问题:
1. 求该函数图象与x轴的交点坐标;(令y=0,解方程2x -4x-6=0→x -2x-3=0→x=-1或3,交点(-1,0)、(3,0))
2. 求一元二次方程2x -4x-6=0的根;(根为x=-1、x=3,与交点横坐标一致)
3. 解不等式2x -4x-6>0和2x -4x-6<0;(a=2>0,x<-1或x>3;-1<x<3)
例题2:已知不等式x -mx+6<0的解集为2<x<3,求m的值及二次函数y=x -mx+6的顶点坐标。
解题思路:
1. 由不等式解集可知,方程x -mx+6=0的根为x =2、x =3;
2. 根据韦达定理,x +x =m→2+3=m→m=5;
3. 二次函数为y=x -5x+6,顶点横坐标x=5/2,纵坐标y=(25/4)-(25/2)+6=-1/4,顶点(5/2, -1/4)。
即时练习:已知y=-x +3x+4,解不等式-x +3x+4≥0,学生独立完成后教师点评,强调a<0时的解集特点。
幻灯片5:总结关联,构建知识网络(5分钟)
核心关联图:师生共同梳理,用“图象”作为核心纽带:
1. 二次函数y=ax +bx+c的图象→与x轴交点→一元二次方程ax +bx+c=0的根(Δ决定交点个数与根的情况);
2. 二次函数y=ax +bx+c的图象→在x轴上/下方的部分→一元二次不等式ax +bx+c>0/<0的解集(a的符号决定解集方向)。
解题技巧:“数形结合”是解决三者关系问题的关键,步骤为“画图象→找交点→定范围”。
幻灯片6:分层作业,巩固提升(5分钟)
作业布置:
1. 基础题:①已知y=x -5x+4,求与x轴交点坐标,解方程x -5x+4=0,解不等式x -5x+4>0;②若方程x -kx+k-1=0有两个相等实根,求二次函数y=x -kx+k-1的顶点坐标;
2. 提升题:已知二次函数y=ax +bx+c的图象过(1,0)、(3,0),且与y轴交于(0,3),解不等式ax +bx+c≤0;
3. 拓展题:结合本节课内容,分析当a>0时,不等式ax +bx+c≥0的解集情况(分Δ>0、Δ=0、Δ<0三种)。
问题3
画出函数 y=x2-x- 的图象,
根据图象回答下列问题:
(1)图象与x轴交点的坐标是什么?
(2)当x取何值时,y=0?
这里x的取值与方程 x2-x- =0有什么关系?
方程 x2-x- =0的解就是函数y=x2-x- 与x轴交点的横坐标。
(3)你能从中得到什么启发?
方程ax2+bx+c=0的解就是抛物线y=ax2+bx+c与x轴交点的横坐标。当抛物线与x轴没有公共点时,对应的方程无实数根.
结论
反过来,由一元二次方程的根的情况,也可以确定相应的二次函数的图象与 x 轴的位置关系。
结论
抛物线y=ax2+bx+c与x轴
ax2+bx+c = 0 的根
△= b2 – 4ac
有两个交点
有两个不同实根
△ > 0
有一个交点
有两个相同实根
△ = 0
没有交点
没有根
△ < 0
试一试
继续回答下列问题:
(1)当x取何值时,y<0?当x取何值时,y>0?
(2)试用含有x的不等式来描述问题(1).
x2-x- <0的解集为
x2-x- >0的解集为 或
练 习
1. 画出函数y = x2-2x -1的图象,利用图象求方程x2-2x- 1 = 0的根. (精确到0. 1)
【选自教材P28下侧 练习 第1题 】
(-0.41,0)
(2.41,0)
方程x2-2x- 1 = 0的根为-0.41或2.41
练 习
2. 试画出适当的函数图象,利用图象解方程 x2= x+3.
x2- x-3=0
【选自教材P28下侧 练习 第2题 】
(-1.5,0)
(2,0)
x2= x+3的解为-1.5或2
问题4
育才中学九年级(3)班的学生在上节课的练习中出现了争论:解方程x2= x+3时,几乎所有学生都是将方程化为x2- x-3 =0,画出函数y=x2- x-3的图象,观察它与x轴的交点,得出方程的根. 唯独小刘没有将方程移项,而是分别画出了函数y=x2和y= x +3的图象,如图,认为它们的交点A、B的横坐标- 和2就是原方程的根.
运用小刘的方法求下列方程的根,并检验小刘的方法是否合理:
(1)x2+x-1=0(精确到0.1)
y=x2+x-1
(-1.6,0)
(0.6,0)
x2=-x+1
y=x2
y=-x+1
(-1.6,0)
(0.6,0)
运用小刘的方法求下列方程的根,并检验小刘的方法是否合理:
(2)2x2-3x-2=0
y=2x2-3x-2
(-0.5,0)
(2,0)
2x2=3x+2
y=2x2
y=3x+2
(-0.5,0)
(2,0)
方程组的解就是对应两个函数图象的交点
结论
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1. 若关于x的一元二次方程a(x+m)2-2=0的两个根为x1=-2,x2=4,则二次函数y=2(x+m-3)2-2的图象的对称轴为( )
A. 直线x=-4 B. 直线x=4
C. 直线x=1 D. 直线x=-1
B
2. 二次函数y=ax2+bx+c的图象如图所示,对称轴为直线x=-1,图象与x轴相交于点(1,0),则方程cx2+bx+a=0的根为( )
A. x1=1,x2=-3 B. x1=-1,x2=3
【点拨】∵抛物线与x轴的一个交点为(1,0),且对称轴为直线x=-1,∴抛物线与x轴的另一个交点为(-3,0),∴方程ax2+bx+c=0(a≠0)的解为x1=1,x2=-3.
【答案】C
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3. 下表是二次函数y=x2-4x+c的自变量x与函数值y的若干组对应值:
则下面是关于x的方程x2-4x+c=0的一个近似根(精确到0. 1)的是( )
A. 3. 0 B. 3. 1 C. 3. 2 D. 3. 3
C
x … 0. 7 0. 8 0. 9 1. 0 …
y … 0. 30 0. 05 -0. 18 -0. 39 …
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D
1或0或-1或2
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6. 二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象如图所示,根据图象解答下列各题:
(1)求该二次函数的表达式;
(2)直接写出不等式ax2+bx+c>0的解集;
(3)若方程ax2+bx+c=k有两个不相等的
实数根,直接写出k的取值范围.
【解】(1)由题图知该二次函数的图象与x轴的交点坐标
为(1,0)和(3,0),顶点坐标为(2,-2),
∴该二次函数的表达式为y=a(x-2)2-2.
把(1,0)的坐标代入上式,得0=a×(1-2)2-2,解得a=2.
∴该二次函数的表达式为y=2(x-2)2-2=2x2-8x+6.
(2)由函数图象可知不等式ax2+bx+c>0的解集为
x<1或x>3.
(3)k>-2.
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7. [2025陕西]在平面直角坐标系中,二次函数y=ax2-2ax+a-3(a≠0)的图象与x轴有两个交点,且这两个交点位于y轴两侧,则下列关于该函数的结论正确的是( )
A. 图象的开口向下
B. 当x>0时,y的值随x值的增大而增大
C. 函数的最小值小于-3
D. 当x=2时,y<0
【答案】D
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8. 李同学在探究函数y=-|-x2+x+5|的性质时,作出了如图所示的图象,请根据图象判断,当方程-|-x2+x+5|=k有两个实数根时,常数k满足的条件是( )
D
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9. 现定义:对于一个数a,我们把{a}称为a的“邻一数”,若a≥0,则{a}=a-1;若a<0,则{a}=a+1. 例如:{1}=1-1=0,{-0. 5}=-0. 5+1=0. 5. 已知函数y={-x2-3}+3{|x|+3},当直线y=x+b与该函数的图象有4个交点时,b的取值范围是( )
A. 4≤b<5 B. 4<b<5
C. 4≤b≤5 D. b>4
【点拨】由题知y={-x2-3}+3{|x|+3}=-x2-3+1+3(|x|+3-1)=-x2+3|x|+4,其图象如图,易知与x轴负半轴的交点为(-4,0). 令x=0,则y=4,∴当直线y=x+b过点(0,4)时,与函数y={-x2-3}+3{|x|+3}的图象有3个交点,此时b=4. 当x>0时,y=-x2+3x+4,
【答案】B
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令x+b=-x2+3x+4,即x2-2x-4+b=0,当直线y=x+b与抛物线y=-x2+3x+4有1个公共点时,(-2)2-4(-4+b)=0,解得b=5. 由图象可得当4谢谢观看!