九年级数学上册
22.1 二次函数的性质和图像
22.1.1 二次函数
函数
什么是函数,我们学过什么样的函数?
一次函数
反比例函数
二次函数
正比例函数
y=kx+b (k≠0)
y=kx(k≠0)
一条直线
双曲线
函数名称
解析式
图象
导入新知
【思考】
【想一想】如图,从喷头喷出的水珠,在空中走过一条曲线后落到池中央,在这条曲线的各个位置上,水珠的竖直高度h与它距离喷头的水平距离x之间有什么关系?
上面问题中变量之间的关系可以用哪一种函数来表示?这种函数与以前学习的函数、方程有哪些联系?
导入新知
1.掌握二次函数的定义,并能判断所给函数是否是二次函数.能指出二次函数的项及各项系数.
2. 能根据实际问题中的数量关列出二次函数解析式,并能指出二次函数的项及各项系数.
素养目标
正方体的六个面是全等的正方形(如下图),设正方形的棱长为x,表面积为y,显然对于x的每一个值, y都有一个对应值,即y是x的函数,它们的具体关系可以表示为
y=6x2①
二次函数的概念
探究新知
知识点 1
问题1
多边形的对角线总条数d与边数n有什么关系?
如果多边形有n条边,那么它有 个顶点,从一个顶点出发,可以作 条对角线.
n
(n-3)
多边形的对角线总数
d= n(n-3)
M
N
即d= n2- n②
②式表示了多边形的对角线总条数d与边数n之间的关系,对于n的每一个值,d都有一个对应值,即d是n的函数.
探究新知
问题2
某工厂一种产品现在的年产量是20件,计划今后两年增加产量.如果每年都比上一年的产量增加x倍,那么两年后这种产品的产量y将随计划所定的x的值而确定,y与x之间的关系应怎样表示?
这种产品的原产量是20件, 一年后的产量是 件,再经过一年后的产量是 件,即两年后的产量为
y=20(1+x)2
20(1+x)
20(1+x)2
即y=20x2+40x+20③
③式表示了两年后的产量y与计划增产的倍数x之间的关系,对于x的每一个值, y都有一个对应值,即y是x的函数.
探究新知
问题3
函数①②③有什么共同点?
①式y是x的一次函数?反比例函数?
y=6x2①
在上面的问题中,函数都是用自变量的二次式表示的,这样的函数是什么函数呢?
d= n2- n②
y=20x2+40x+20③
②式d是n的一次函数?反比例函数?
③式y是x的一次函数?反比例函数?
探究新知
【思考】
y=6x2
自变量
函数
函数解析式
y
y
d
x
x
n
【分析】认真观察以上出现的三个函数解析式,分别说出哪些是常数、自变量和函数.
这些函数有什么共同点?
这些函数自变量的最高次项都是二次的!
探究新知
一般地,形如y=ax?+bx+c(a,b,c是常数,a≠ 0)的函数,叫做二次函数。
(1)等号左边是变量y,右边是关于自变量x的
(3 )等式的右边最高次数为 ,可以没有一次项和常数项,但不能没有二次项。
注意
(2)a,b,c为常数,且
(4)x的取值范围是 。
整式.
a≠0.
2
任意实数
探究新知
二次函数的定义
概念
一般地,形如y=ax2+bx+c(a,b,c是常数,a≠0)的函数,叫做二次函数.
二次项系数
自变量
一次项系数
常数项
探究新知
二次函数的定义
二次函数的一般形式:
y=ax2+bx+c (其中a、b、c是常数,a≠0)
探究新知
二次函数的形式
当b=0时, y=ax2+c(只含有二次项和常数项)
当c=0时, y=ax2+bx(只含有二次项和一次项)
当b=0,c=0时, y=ax2(只含有二次项)
二次函数的特殊形式:
二次函数的识别
例1 下列函数中是二次函数的有 。
二次函数:y=ax?+bx+c(a,b,c为常数,a≠0)
√
a=0
×
最高次数是4
×
×
√
=x2
√
①⑤⑥
素养考点 1
探究新知
方法点拨
运用定义法判断一个函数是否为二次函数的步骤:
(1)将函数解析式右边整理为含自变量的代数式,左边是函数(因变量)的形式;
(2)判断右边含自变量的代数式是否是整式;
(3)判断自变量的最高次数是否是2;
(4)判断二次项系数是否不等于0.
探究新知
下列函数中,哪些是二次函数?
(1) y=3(x-1)?+1
(3) s=3-2t?
(5) y=(x+3)?-x?
(6) v =10πr?
(是)
(否)
(是)
(否)
(否)
(是)
(7) y=x?+x?+25
(8) y =2?+2x
(否)
(否)
(2)
(4)
右边不是整式
右边不是整式
自变量的最高次数是1
整理后,自变量的最高次数是1
自变量的最高次数是3
巩固练习
变式题1
例2 关于x的函数 是二次函数, 求m的值.
解: 由二次函数的定义得m2-m=2,m+1≠0
注意 二次函数的二次项系数不能为零.
利用二次函数的定义求字母的值
解得 m=2.
因此当m=2时,函数为二次函数.
素养考点 2
探究新知
解:根据二次函数的定义,得
解得a=-1.
巩固练习
变式题2
根据实际问题确定二次函数解析式
根据实际问题建立二次函数模型的一般步骤:
①审题:仔细审题,分析数量之间的关系,将文字语言转化为符号语言;
②列式:根据实际问题中的等量关系,列二次函数关系式,并化成一般形式;
③取值:联系实际,确定自变量的取值范围.
知识点 2
探究新知
例3 一农民用40m长的篱笆围成一个一边靠墙的长方形菜园,和墙垂直的一边长为xm,菜园的面积为ym2,求y与x之间的函数关系式,并说出自变量的取值范围。当x=12m时,计算菜园的面积。
xm
y m2
xm
(40-2x )m
解:
由题意得:
y=x(40-2x)
即 y=-2x2+40x
(0当x=12m时,菜园的面积为
y =-2x2+40x=-2×122+40×12
=192(m2)
素养考点2
建立二次函数的模型
素养考点 3
探究新知
①已知圆的面积y(cm2)与圆的半径x(cm),写出y与x之间的函数关系式;
②王先生存入银行2万元,先存一个一年定期,一年后银行将本息自动转存为又一个一年定期,设一年定期的存款年利率为x,两年后王先生共得本息和y万元,写出y与x之间的函数关系式;
③一个圆柱的高等于底面半径,写出它的表面积S与半径r之间的关系式.
y=πx2
y=2(1+x)2
S=4πr2
做一做:
(x>0)
(x>0)
(r>0)
说一说以上二次函数解析式的各项系数。
巩固练习
变式题3
1.下列函数解析式中,一定为二次函数的是
( )
A.y=3x-1 B.y=ax2+bx+c C.s=2t2-2t+1 D.y=x2+
解析 A是一次函数,B当a=0时是一次函数,C符合二次函数的定义,D等式右边不是整式,不是二次函数.
巩固练习
连接中考
C
2.已知函数 y=(m?﹣m)x?+(m﹣1)x+m+1.
(1)若这个函数是一次函数,求m的值;
(2)若这个函数是二次函数,则m的值应怎样?
解:(1)根据一次函数的定义,得m2﹣m=0,
解得m=0或m=1,又∵m﹣1≠0即m≠1;
∴当m=0时,这个函数是一次函数;
(2)根据二次函数的定义,
得:m2﹣m≠0,解得m1≠0,m2≠1;
∴当m1≠0,m2≠1时,这个函数是二次函数.
巩固练习
1 .下列函数中,(x是自变量),是二次函数的为( )
A. y=ax2+bx+c B. y2=x2-4x+1
C. y=x2 D. y=22+ x+1
2. 函数 y=(m-n)x2+ mx+n 是二次函数的条件是( )
A. m,n是常数,且m≠0 B. m,n是常数,且n≠0
C. m,n是常数,且m≠n D. m,n为任何实数
C
C
课堂检测
基础巩固题
3. 一个圆柱的高等于底面半径,写出它的表面积 s 与半径 r 之间的关系式.
4. n支球队参加比赛,每两队之间进行一场比赛,写出比赛的场次数 m与球队数 n 之间的关系式.
S=4πr2
m= n(n-1)
即m= n2- n
课堂检测
基础巩固题
解:由二次函数的定义得
解得m=1.
当m为何值时,函数y=(m-4)xm?-5m+6+mx是关于x的二次函数.
课堂检测
能力提升题
问题导入,列关系式
探索二次关系式共同点
总结二次函数概念
二次函数y=ax?+bx+c
(a,b,c为常数,a≠0)
二次函数的判别:
①含未知数的代数式为整式;
②未知数最高次数为2;
③二次项系数不为0.
确定二次函数解析式及自变量的取值范围
课堂小结
作业
内容
教材作业
从课后习题中选取
自主安排
配套练习册练习
课后作业