1.3 二次函数的性质
教学目标:
1.从具体函数的图象中认识二次函数的性质,学会确定二次函数的增减性,学会确定二次函数的最大值及最小值,学会判定二次函数的值何时为零、何时为正、何时为负.
2.培养学生用五点法画二次函数草图的能力,培养学生观察、分析、归纳、总结的能力.
3.让学生体会数形结合的数学思想,向学生渗透事物间互相联系,以及运动、变化的辩证唯物主义思想.
重点难点:
重点:二次函数的最大值、最小值及增减性的理解和求法.
难点:二次函数的性质的应用.
教学过程:
一、新课导入
1.上节课,我们已学习了形如什么样的二次函数的图象?
2.形如y=ax2+bx+c的二次函数的开口方向、对称轴、顶点坐标各是什么?
说明:通过这两个问题,进一步复习巩固所学的知识点,同时引出本节课要学习的问题.
二、新知学习
1.探索填空:
(1)如图,抛物线y=-2x2的顶点坐标是__(0,0)__,对称轴是__y轴__,在__对称轴的左__侧,即x__<__0时,y随着x的增大而增大,在__对称轴的右__侧,即x__>__0时,y随着x的增大而减小,当x=__0__时,函数y最大值是__0__,当x__≠__0时,y<0.
(2)如图,抛物线y=2x2的顶点坐标是__(0,0)__,对称轴是__y轴__,在__对称轴的左__侧,即x≤0时,y随着x的增大而减小,在__对称轴的右__侧,即x≥0时,y随着x的增大而增大,当x=__0__时,函数y最小值是__0__,当x__≠__0时,y>0.
探索二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象和性质.
1.(1)顶点坐标与对称轴;
(2)位置与开口方向;
(3)增减性与最值.
当a>0时,在对称轴的左侧,y随着x的增大而减小;在对称轴的右侧,y随x的增大而增大;当x=-时,函数y有最小值.当a<0时,在对称轴的左侧,y随着x的增大而增大;在对称轴的右侧,y随着x的增大而减小;当x=-时,函数y有最大值.
探索二次函数y=ax2+b x+c(a≠0)的图象与x轴的交点情况.
二次函数y=ax2+bx+c的图象与x轴的交点有三种情况:
(1)有两个交点;
(2)有一个交点;
(3)没有交点.
当二次函数y=ax2+bx+c的图象和x轴有交点时,交点的横坐标就是当y=0时自变量x的值,即一元二次方程ax2+bx+c=0的根.
当b2-4ac>0时,抛物线与x轴有两个交点,交点的横坐标是一元二次方程ax2+bx+c=0的两个根x1与x2;当b2-4ac=0时,抛物线与x轴有且只有一个公共点;当b2-4ac<0时,抛物线与x轴没有交点.
归纳总结二次函数的有关性质.
二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的有关性质见下表:
顶点
坐标
(-,)
对称
轴
直线x=-
与x
轴
交点
b2-4ac>0时
b2-4ac=0时
b2-4ac<0时
两个
一个
无
开口
a>0时
a<0时
向上
向下
增减
性
对称轴的
左侧
对称轴的
右侧
对称轴的
左侧
对称轴的
右侧
y随x的
增大而减小
y随x的
增大而增大
y随x的
增大而增大
y随x的
增大而减小
最值
a>0时
a<0时
最小值
最大值
三、新知应用
典例探究:
【例】对于二次函数y=-2x2+8x-8.
(1)说出图象的开口方向、对称轴、顶点坐标,这个函数有最大值还是最小值?这个值是多少?
(2)求出此抛物线与x轴、y轴的交点坐标;
(3)结合图象回答:当x为何值时,y随着x的增大而减小.
【分析】由于a=-2<0,函数有最大值;抛物线与x轴、y轴的交点坐标,只需在二次函数解析式中分别令y=0和x=0,并求解所得的方程,即可写出相应的交点坐标,对于二次函数的增减性,可结合图象,以对称轴为分界线,进行讨论.
【解】(1)∵a=-2<0,b=8,c=-8,∴-=2,=0.∴抛物线的开口向下,对称轴为直线x=2,顶点(2,0),函数最大值为0.
(2)当y=0时,-2x2+8x-8=0,解得x=2,即抛物线与x轴的交点坐标是(2,0);当x=0时,y=-8,即抛物线与y轴的交点坐标是(0,-8.)
(3)图略.由图可知,当x≥2时,y随着x的增大而减小.
说明:让学生掌握用五点法来画二次函数的草图,在解题过程中让学生结合图象回答,培养学生养成运用数形结合思想来解题的习惯.
四、巩固新知
尝试完成下面各题.
1.二次函数y=x2+2x-5取最小值时,自变量x的值是( D )
A.2 B.-2 C.1 D.-1
2.抛物线y=x2+x+1与坐标轴的交点个数是( B )
A.0个 B.1个 C.2个 D.3个
3.已知二次函数y=ax2+6x-1的图象与x轴有交点,则a的取值范围是( D )
A.a>-9 B.a≥-9
C.a>9且a≠0 D.a≥-9且a≠0
4.已知抛物线y=x2-2x-3与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C.
(1)求A,B,C三点的坐标.
(2)求S△ABC的值.
(3)结合图象,当x取何值时,y>0?何值时y<0?
解:(1)当y=0时,x2-2x-3=0,解得x1=-1,x2=3,
∴A(-1,0),B(3,0).
当x=0时,y=-3,∴C(0,-3).
(2)S△ABC=AB·OC=×4×3=6.
(3)当x<-1或x>3时,y>0;
当-1<x<3时,y<0.
五、课堂小结
1.本节课我们学习了二次函数的哪些性质?
2.如何用五点法画函数草图?
3.若二次函数y=ax2+bx+c的图象与x轴相交于点(x1,0),(x2,0),则图象的对称轴是直线x=,为什么?
六、课后作业
请完成本资料对应的课后作业部分内容.