26.2 .2 二次函数y=ax2+bx+c的图 象与性质(1)
教学目标
【知识与能力】
会用描点法画二次函数y=ax2+k的图象,并通过图象认识其性质。
【过程与方法】
理解a、k对二次函数图象的影响,能正确说出二次函数y=ax2+k图象的开口方向、对称轴和顶点坐标。
【情感态度价值观】
体会数形结合的思想方法。
教学重难点
【教学重点】
理解二次函数y=ax2+k的图象与性质。
【教学难点】
抛物线的平移规律。
课前准备
多媒体
教学过程
阅读教材,完成下面练习.
【3 min反馈】
1.认真理解教材P8例2发现:将抛物线y=x2向上平移1个单位,就得到抛物线y=x2+1.
2.将抛物线y=-x2向下平移1个单位,就得到抛物线y=-x2-1.
3.函数y=-x2+1,当x>0时,y随x的增大而减小;当x=0时,函数y有最大值,最大值是1,其图象与y轴的交点坐标是(0,1),与x轴的交点坐标是(1,0),(-1,0).
环节2 合作探究,解决问题
活动1 小组讨论(师生互学)
【例1】抛物线y=ax2与y=ax2±k(k>0)有什么关系?
【互动探索】(引发学生思考)画出函数图象,观察这两个抛物线之间的关系.
【解答】(1)抛物线y=ax2±k的形状与y=ax2的形状完全相同,只是位置不同;
(2)抛物线y=ax2y=ax2+k;
抛物线y=ax2y=ax2-k.
【互动总结】(学生总结,老师点评)抛物线y=ax2的上下平移规律:上加下减常数项的绝对值.
【例2】已知抛物线y=(a-2)x2+a2-2的最高点为(0,2),求a的值.
【互动探索】(引发学生思考)抛物线y=(a-2)x2+a2-2的最高点为(0,2),那么a-2<0,且a2-2=2.
【解答】∵抛物线y=(a-2)x2+a2-2的最高点为(0,2),
∴
解得a=-2.
【互动总结】(学生总结,老师点评)如果二次函数y=ax2+k的图象有最高点,那么a<0;最高点的纵坐标为k,即最高点的坐标为(0,k).
活动2 巩固练习(学生独学)
1.若二次函数y=(3m-6)x2-1的开口方向向下,则m的取值范围为( B )
A.m>2 B.m<2
C.m≠2 D.m>-2
2.若二次函数y=a1x2与二次函数y=a2x2+3图象的形状完全相同,则a1与a2的关系为( A )
A.a1=a2 B.a1=-a2
C.a1=±a2 D.无法判断
3.将二次函数y=-2x2-1的图象向下平移5个单位得到的抛物线的顶点坐标为( A )
A.(0,-6) B.(0,4)
C.(5,-1) D.(-2,-6)
4.求符合下列条件的抛物线y=ax2-1的函数关系式:
(1)通过点(-3,2);
(2)与y=x2的开口大小相同,方向相反.
解:(1)y=x2-1.
(2)y=-x2-1.
活动3 拓展延伸(学生对学)
【例3】已知二次函数y=ax2+c,当x取x1、x2(x1≠x2,x1、x2分别是A、B两点的横坐标)时,函数值相等,则当x取x1+x2时,函数值为( )
A.a+c B.a-c
C.-c D.c
【互动探索】二次函数y=ax2+c的图象关于y轴对称.∵当x取x1、x2 (x1≠x2,x1、x2分别是A、B两点的横坐标)时(如图),函数值相等,∴x1+x2=0,∴当x=x1+x2,即x=0时,函数值为c,故选项D正确.
【答案】D
【互动总结】(学生总结,老师点评)二次函数y=ax2+c的图象关于y轴对称,当x取x1、x2(x1≠x2)时,函数值相等,那么x1与x2互为相反数.
环节3 课堂小结,当堂达标
(学生总结,老师点评)
26.2 .2 二次函数y=ax2+bx+c的图 象与性质(2)
教学目标
【知识与能力】
能利用描点法画出二次函数y=a(x-h)2的图象,并能理解它与二次函数y=ax2的图象的关系,理解a、h对二次函数图象的影响。
【过程与方法】
能够正确说出二次函数y=a(x-h)2图象的开口方向、对称轴和顶点坐标。
【情感态度价值观】
体会数形结合的思想方法。
教学重难点
【教学重点】
理解抛物线y=a(x-h)2的图象与性质。
【教学难点】
抛物线y=a(x-h)2的平移规律。
教学过程
阅读教材,完成下面练习.
【3 min反馈】
1.对于函数y=(x-2)2,当x<2时,函数值y随x的增大而减小;当x>2时,函数值y随x的增大而增大;当x=2时,函数取得最小值0.
2.抛物线y=(x-2) 2的开口方向是向上,对称轴是x=2,顶点坐标是(2,0),可以看成是由抛物线y=x2向右平移2个单位而得到.
3.抛物线y=-(x+2)2的开口方向是向下,对称轴是x=-2,顶点坐标是(-2,0),可以看成是由抛物线y=-x2向左平移2个单位而得到.
环节2 合作探究,解决问题
活动1 小组讨论(师生互学)
【例1】顶点为(-2,0),开口方向、形状与函数y=-x2的图象相同的抛物线的解析式为( )
A.y=(x-2)2
B.y=(x+2)2
C.y=-(x+2)2
D.y=-(x-2)2
【互动探索】(引发学生思考)因为抛物线的顶点在x轴上,所以可设该抛物线的解析式为y=a(x+h)2(a≠0).而二次函数y=a(x+h)2(a≠0)与y=-x2的图象相同,所以a=-.因为抛物线的顶点为(-2,0),所以h=2.把a=-,h=2代入y=a(x+h)2,得y=-(x+2)2.
【答案】C
【互动总结】(学生总结,老师点评)决定抛物线形状的是二次项系数,二次项系数相同的抛物线的形状完全相同.
【例2】向左或向右平移函数y=-x2的图象,能使得到的新的图象过点(-9,-8)吗?若能,请求出平移的方向和距离;若不能,请说明理由.
【互动探索】(引发学生思考)假设法:设出抛物线y=-x2平移后的解析式y=-(x+h)2→代入点(-9,-8),求出h→若h存在,则假设成立;反之假设不成立.
【解答】能.理由如下:
设平移后的函数解析式为y=-(x+h)2.
将x=-9,y=-8代入,得-8=-(-9+h)2,
解得h=5或h=13.
所以平移后的函数解析式为y=-(x+5)2或y=-(x+13)2.
即平移后抛物线的顶点为(-5,0)或(-13,0),
所以应向左平移5或13个单位.
【互动总结】(学生总结,老师点评)二次函数y=ax2(a≠0)的图象向左(或右)平移h(h>0)个单位长度得到的图象的解析式为y=a(x±h)2.
活动2 巩固练习(学生独学)
1.对于二次函数y=9(x-1)2,下列结论正确的是( D )
A.y随x的增大而增大
B.当x>0时, y随x的增大而增大
C.当x=-1时,y有最小值0
D.当x>1时,y随x的增大而增大
2.已知抛物线y=a(x+h)2(a≠0)的顶点坐标是(-2,0),且图象经过点(-4,2),求a、h的值.
解:∵抛物线y=a(x+h)2(a≠0)的顶点坐标为(-2,0),∴h=2.又∵抛物线y=a(x+2)2经过点(-4,2),∴a(-4+2)2=2,∴a=.
3.抛物线y=ax2向右平移3个单位后经过点(-1,4),求a的值和平移后的函数关系式.
解:二次函数y=ax2的图象向右平移3个单位后的二次函数关系式可表示为y=a(x-3)2.把x=-1,y=4代入,得4=a(-1-3)2,解得a=,∴平移后二次函数关系式为y=(x-3)2.
活动3 拓展延伸(学生对学)
【例3】把函数y=x2的图象向右平移4个单位后,其顶点为C,并与直线y=x分别相交于A、B两点(点A在点B的左边),求△ABC的面积.
【互动探索】结合已知,求出A、B、C的坐标→根据坐标画出大致图形→求△ABC的面积.
【解答】平移后的函数为y=(x-4)2,顶点C的坐标为(4,0).
解方程组
得或
∵点A在点B的左边,
∴A(2,2),B(8,8),
∴S△ABC=S△OBC-S△OAC=OC×8-OC×2=12.
【互动总结】(学生总结,老师点评)(1)两个函数交点的横、纵坐标与两个解析式组成的方程组的解是一致的,这个解就是两个函数图象的交点坐标.(2)抛物线的平移规律:左加右减自变量,上加下减常数项.
环节3 课堂小结,当堂达标
(学生总结,老师点评)
26.2 .2 二次函数y=ax2+bx+c的图 象与性质(3)
教学目标
【知识与能力】
会用描点法画二次函数y=a(x-h)2+k的图象,并通过图象认识函数的性质。
【过程与方法】
掌握抛物线y=ax2与y=a(x-h)2+k之间的平移规律。
【情感态度价值观】
体会数形结合的思想方法。
教学重难点
【教学重点】
二次函数y=a(x-h)2+k(a≠0)的图象及其性质。
【教学难点】
二次函数y=a(x-h)2+k与y=ax2(a≠0)的图象之间的平移关系。
教学过程
阅读教材,完成下面练习.
【3 min反馈】
1.抛物线y=-3(x+2)2-4的顶点坐标是(-2,-4),当x<-2时,函数值y随x的增大而增大.
2.若抛物线的对称轴为x=-1,与x轴的一个交点坐标为(1,0),则这条抛物线与x轴的另一个交点坐标是(-3,0).
3.抛物线y=a(x-h)2+k的特点:当a>0时,开口向上;当a<0时,开口向下;对称轴是直线x=h;顶点坐标是(h,k).
4.一般地,抛物线y=a(x-h)2+k与抛物线y=ax2的形状相同(因为a值相同),而位置不同.将抛物线y=ax2上下平移,可得到抛物线y=ax2+k(k>0时,向上平移k个单位;k<0时,向下平移-k个单位),再将抛物线y=ax2+k左右平移后,可得到抛物线y=a(x-h)2+k(h>0时,向右平移;h<0时,向左平移).
环节2 合作探究,解决问题
活动1 小组讨论(师生互学)
【例1】关于二次函数y=-(x+1)2+2的图象,下列判断正确的是( )
A.图象开口向上
B.图象的对称轴是直线x=1
C.图象有最低点
D.图象的顶点坐标为(-1,2)
【互动探索】(引发学生思考)∵-1<0,∴函数图象的开口向下,图象有最高点,故A、C错误.∵二次函数y=-(x+1)2+2的图象的顶点是(-1,2),∴对称轴是直线x=-1,故B错误,D正确.
【答案】D
【互动总结】(学生总结,老师点评)二次函数y=a(x-h)2+k图象的开口方向、最高(低)点由a决定;对称轴由h决定;顶点坐标由h、k共同决定.
【例2】已知关于x的二次函数的图象的顶点坐标为(-1,2),且图象过点(1,-3).
(1)求这个二次函数的解析式;
(2)写出它的开口方向、对称轴.
【互动探索】(引发学生思考)已知二次函数图象的顶点坐标,设顶点式y=a(x-h)2+k.
【解答】(1)∵二次函数的图象的顶点坐标为(-1,2),
∴设函数解析式为y=a(x+1)2+2.
把点(1,-3)代入解析式,得a=-.
故抛物线的解析式为y=-(x+1)2+2.
(2)由(1)可得抛物线的开口向下,对称轴为x=-1.
【互动总结】(学生总结,老师点评)已知二次函数图象的顶点,可以将二次函数的解析式设为y=a(x-h)2+k(a≠0)的形式,再根据题目中的条件,利用待定系数法求出二次函数的解析式.
活动2 巩固练习(学生独学)
1.对于抛物线y=-(x+2)2+3,下列结论中正确结论的个数为( A )
①抛物线的开口向下;②对称轴是直线x=-2;③图象不经过第一象限;④当x>-2时,y随x的增大而减小.
A.4 B.3
C.2 D.1
2.已知二次函数y=a(x-1)2-c的图象如图所示,则一次函数y=ax+c的大致图象可能是( A )
3.已知二次函数的图象顶点坐标为(-4,3),且经过坐标原点,则这个二次函数的表达式是y=-(x+4)2+3.
4.已知二次函数y=a(x-h)2+k的图象先向左平移2个单位,再向上平移4个单位,得到抛物线y=-(x+1)2+3.
(1)试确定a、h、k的值;
(2)指出二次函数y=a(x-h)2+k图象的开口方向,对称轴和顶点坐标.
解:(1)二次函数y=a(x-h)2+k的图象先向左平移2个单位,再向上平移4个单位,得到抛物线解析式为y=a(x-h+2)2+k+4,则解得
(2)由(1)得y=a(x-h)2+k=-(x-1)2-1.故它的开口方向向下;对称轴为直线x=1;顶点坐标为(1,-1).
活动3 拓展延伸(学生对学)
【例3】已知抛物线y=(x+h)2+k的顶点坐标为(1,-4).
(1)求抛物线与x轴的两个交点A、B的坐标;
(2)将抛物线沿y轴翻折,得到一个新的抛物线,求新抛物线的解析式;
(3)写出抛物线关于x轴对称的抛物线的解析式.
【互动探索】(引发学生思考)求出函数解析式→画出函数图象→观察抛物线沿y轴翻折,沿x轴翻折后的形状、位置特点→求出解析式.
【解答】(1)抛物线y=(x+h)2+k的顶点坐标为(1,-4).则h=-1,k=-4.
即函数的解析式是y=(x-1)2-4.
令y=0,则(x-1)2-4=0,解得x1=-1,x2=3.
则A、B的坐标是(-1,0)或(3,0).
(2)∵抛物线沿y轴翻折,∴顶点坐标是(-1,-4),则函数的解析式是y=(x+1)2-4.
(3)抛物线关于x轴对称的顶点坐标是(1,4),则函数的解析式是y=-(x-1)2+4.
【互动总结】(学生总结,老师点评)二次函数的图象沿y轴翻折,则开口方向不变,即二次项系数不变,翻折前后的顶点关于y轴对称;沿x轴翻折,则开口方向改变,即二次项系数变成相反数,翻折前后的顶点关于x轴对称.
环节3 课堂小结,当堂达标
(学生总结,老师点评)
26.2 .2 二次函数y=ax2+bx+c的图 象与性质(4)
教学目标
【知识与能力】
能通过配方把二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)化成y=a(x-h)2+k的形式。
【过程与方法】
能正确求二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的对称轴和顶点坐标。掌握利用二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)解决函数增减性问题的方法;会利用对称性画出二次函数的图象
【情感态度价值观】
体会数形结合的思想方法。
教学重难点
【教学重点】
二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象与性质。
【教学难点】
用配方法确定抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)的顶点坐标和对称轴。
教学过程
阅读教材,完成下面练习.
【3 min反馈】
1.二次函数y=a(x-h)2+k的顶点坐标是(h,k),对称轴是x=h,当a>0时,开口向上,此时二次函数有最小值,当x>h时,y随x的增大而增大,当x2.一般地,二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)可以通过配方法化成y=a(x-h)2+k的形式,即y=a2+.因此,抛物线y=ax2+bx+c的对称轴是直线x=-,顶点坐标是.
3.从二次函数y=ax2+bx+c的图象可以看出:如果a>0,当x<-,y随x的增大而减小,当x>-,y随x的增大而增大;如果a<0,当x<-,y随x的增大而增大,当x>-,y随x的增大而减小.
4.将二次函数y=-x2+4x+5化为y=a(x-h)2+k的形式为y=-(x-2)2+9,对称轴是x=2,顶点坐标是(2,9).
环节2 合作探究,解决问题
活动1 小组讨论(师生互学)
【例1】画出函数y=-x2+x-的图象,并说明这个函数具有哪些性质.
【解答】见教材第16~17页例4.
【例2】求抛物线y=2x2-x-1的开口方向、对称轴及顶点坐标.
【互动探索】(引发学生思考)用配方法将y=2x2-x-1转化为y=a(x-h)2+k的形式→得出开口方向与顶点坐标.
【解答】配方,得y=2x2-x-1=22-,
∴抛物线的对称轴是直线x=,顶点坐标为.
【互动总结】(学生总结,老师点评)二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)可以通过配方法化成y=a(x-h)2+k的形式,即y=a2+,其对称轴是x=-,顶点是.
活动2 巩固练习(学生独学)
1.当a<0时,则抛物线y=x2+2ax+1+2a2的顶点在第一象限.
2.利用配方法,把下列函数写成y=a(x-h)2+k的形式,并写出它们的图象的开口方向、对称轴和顶点坐标.
(1)y=-x2+6x+1; (2)y=2x2-3x+4;
(3)y=-x2+nx; (4)y=x2+px+q.
解:(1)∵y=-x2+6x+1=-(x-3)2+10,∴对称轴为直线x=3,顶点坐标为(3,10),开口向下.
(2)∵y=2x2-3x+4=22+,∴对称轴为直线x=,顶点坐标为,开口向上.
(3)∵y=-x2+nx=-2+,∴对称轴为直线x=,顶点坐标为,开口向下.
(4)∵y=x2+px+q=2+,∴对称轴为直线x=-,顶点坐标为,开口向上.
3.已知抛物线y=x2-4x+h的顶点A在直线y=-4x-1上,求抛物线的顶点坐标.
解:A(2,-9).
4.已知二次函数y=-x2-2x+6.
(1)求函数图象的顶点坐标和对称轴.
(2)自变量x在什么范围内时,函数值y>0?y随x的增大而减小?
解:(1)配方,得y=-(x+2)2+8,∴顶点坐标为(-2,8),对称轴为直线x=-2.
(2)当-6<x<2时,y>0,当x>-2时,y随x的增大而减小.
活动3 拓展延伸(学生对学)
【例3】已知抛物线y=x2-(a+2)x+9的顶点在坐标轴上,求a的值.
【互动探索】已知抛物线的顶点在坐标轴上→分两种情况讨论:顶点在x轴上,顶点在y轴上.
【解答】∵y=x2-(a+2)x+9=2+9-,
∴抛物线的顶点坐标是.
当顶点在y轴上时,有=0,
解得a=-2.
当顶点在x轴上时,有9-=0,
解得a=4或a=-8.
∴当抛物线y=x2-(a+2)x+9的顶点在坐标轴上时,a的值可以是-8,-2,4.
【互动总结】(学生总结,老师点评)由于抛物线的顶点在坐标轴上,故应分在x轴上与y轴上两种情况进行讨论,不要漏解.
环节3 课堂小结,当堂达标
(学生总结,老师点评)
二次函数y=ax2+bx+c的图象与性质:
(1)开口方向:当a>0时,向上;当a<0时,向下.
(2)对称轴:直线x=-.
(3)顶点坐标:.
(4)增减性:如果a>0,当x<-,y随x的增大而减小,当x>-,y随x的增大而增大;如果a<0,当x<-,y随x的增大而增大,当x>-,y随x的增大而减小.