1.2 二次函数的图象(一)
教学目标:
1.会用描点法画出二次函数y=ax2的图象,掌握二次函数y=ax2的性质.
2.经历探索二次函数y=ax2的图象与性质的过程,能运用二次函数y=ax2的图象及性质解决简单的实际问题,掌握数形结合的数学思想方法.
3.通过数学学习活动,体会数学与实际生活的联系,感受数学的实际意义,激发学习兴趣.
重点难点:
会画二次函数y=ax2的图象和理解相关概念是本节课的学习重点也是难点;对二次函数研究的途径和方法的体悟也是本节课的难点.
教学过程:
一、新课导入
描点法画反比例函数图象的一般步骤是什么?
答:列表,描点,连线
用什么方法来研究反比例函数图象的性质?
我们用同种方法可以画出二次函数y=ax2的图象.
说明:通过画曲线,用类比的方法引出二次函数y=ax2的图象,开课自然且学生也容易接受.
二、新知学习
画出二次函数y=x2的图象.
按照描点法分三步画图:
(1)列表:由于x可取任意实数,故以0为中心选取x的值,以1为间距取值,且取整数值,便于计算.注意x取相反数时,相应的y值相同.
x
…
-4
-3
-2
-1
0
1
2
3
4
…
y0
1
(2)描点:建立适当的直角坐标系,并以表中各组对应值为点的坐标,在直角坐标系中描出相应的点.
(3)连线:用平滑曲线顺次连结各点,即得所求y=x2的图象.(注意:用光滑曲线连结时按从左到右顺次连结)(如图)
让学生观察老师所画的图象,给出抛物线的概念.并说明:二次函数y=x2的图象是一条抛物线.实际上,二次函数的图象都是抛物线.
画出函数y=2x2与y=-2x2的图象.
(1)列自变量x与函数y的对应值表.
x
…
-1.5
-1
-0.5
0
0.5
1
1.5
…
y=2x2
…
4.5
2
0.5
0
0.5
2
4.5
…
y=-2x2
…
-4.5
-2
-0.5
0
-0.5
-2
-4.5
…
(2)描点并用光滑曲线顺次连结各点,即可得到函数y=2x2与y=-2x2的图象(如图).
想一想 二次函数y=2x2的图象与y=-2x2的图象关于什么对称?如果已知y=ax2(a≠0)的图象,你认为可以怎样更方便地得到y=-ax2的图象?
答:二次函数y=2x2的图象与y=-2x2的图象关于x轴对称.如果已知y=ax2(a≠0)的图象,可以利用画关于x轴的轴对称图形来得到y=-ax2的图象.
归纳总结:
1.观察所画的图象,二次函数y=x2的图象是一条关于y轴对称、过坐标原点且向上伸展的曲线,像这样的曲线通常叫抛物线.抛物线与它的对称轴的交点叫做抛物线的顶点.
2.一般地,二次函数y=ax2(a≠0)的图象是一条抛物线,它关于y轴对称,顶点是坐标原点.
(1)当a>0时,抛物线的开口向上,顶点是抛物线上的最低点.
(2)当a<0时,抛物线的开口向下,顶点是抛物线上的最高点.
三、新知应用
典例探究:
【例】已知函数y=(m+2)xm2+m-4是关于x的二次函数.
①求满足条件的m的值;
②m为何值时,抛物线有最低点?求这个最低点;当x为何值时,y随x的增大而增大?
③m为何值时,函数有最大值?最大值为多少?当x为何值时,y随x的增大而减小?
【解】①由题意得解得
∴当m=2或m=-3时,原函数为二次函数.
②若抛物线有最低点,则抛物线开口向上,∴m+2>0,即m>-2.
∴只能取m=2.
∵这个最低点为抛物线的顶点,其坐标为(0,0),
∴当x>0时,y随x的增大而增大.
③若函数有最大值,则抛物线开口向下,
∴m+2<0,即m<-2.
∴只能取m=-3.
∵函数的最大值为抛物线顶点的纵坐标,其顶点坐标为(0,0),
∴当m=-3时,函数有最大值为0.
∴当x>0时,y随x的增大而减小.
小组合作完成.
教师点拨:要结合图象来分析完成此题.
四、巩固新知
尝试完成下面各题.
1.抛物线y=x2与y=-x2的形状__相同__,开口__方向相反__,它们关于__x__轴对称.
2.已知二次函数y=(m-2)x2的图象开口向下,则m的取值范围是__m<2__.
3.抛物线y=2x2,y=-2x2共有的性质是( B )
A.开口向上 B.对称轴都是y轴
C.都有最高点 D.都有最低点
4.在同一坐标系中,下列图象与y=2x2的图象关于x轴对称的是( C )
A.y=x2 B.y=-x2
C.y=-2x2 D.y=-x2
五、课堂小结
1.本节课我们学习了哪些内容?
2.画函数图象应注意哪些问题?
3.对本节课你有什么困惑?说给同学听.
在学生回答基础上教师点评.
六、课后作业
请完成本资料对应的课后作业部分内容.
1.2 二次函数的图象(三)
教学目标:
1.掌握一般二次函数y=ax2+bx+c的图象与二次函数y=ax2型的图象的位置关系.掌握二次函数y=ax2+bx+c的图象的顶点坐标、对称轴的求法.
2.能运用配方法将y=ax2+bx+c变形成y=a(x+m)2+k的形式.
3.通过新旧知识的认识冲突,激发学生的求知欲.通过合作学习,培养学生团结协作的思想品质.
重点难点:
重点:二次函数的一般形式y=ax2+bx+c的开口方向、对称轴、顶点坐标的确定.
难点:利用配方法进行解析式的恒等变形,过程较为复杂,是本节教学的难点.
教学过程:
一、新课导入
1.我们已经发现,二次函数y=(x-6)2+3的图象,可以由函数y=x2的图象先向__右__平移__6__个单位,再向__上__平移__3__个单位得到,因此,可以直接得出:函数y=(x-6)2+3的开口__向上__,对称轴是__x=6__,顶点坐标是__(6,3)__.
2.对于任意一个一般形式的二次函数,如y=x2-6x+21.你能很容易地说出它的开口方向、对称轴和顶点坐标,并画出图象吗?
3.引出课题——二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象和性质.
二、新知学习
1.讨论一般式y=ax2+bx+c(a≠0)的对称轴与顶点对称,用配方法把一般式化成配方式:
y=ax2+bx+c?y=a(x2+x)+c?y=a(x2+x+-)+c?y=a(x+)2-+c?y=a(x+)2+.
2.结论:函数y=ax2+bx+c的图象与函数y=ax2的图象的形状、开口方向均相同,可以通过平移y=ax2的图象得到.
3.性质:二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象是一条抛物线,它的对称轴是直线x=-,顶点坐标是(-,),当a>0时,抛物线的开口向上,顶点是抛物线上的最低点;当a<0时,抛物线的开口向下,顶点是抛物线上的最高点.
三、新知应用
典例探究:
【例】将下列二次函数写成顶点式y=a(x-h) 2+k的形式,并写出其开口方向,顶点坐标,对称轴.
①y=x2-6x+21;
②y=-2x2-12x-22.
【解】①y=x2-6x+21
=(x2-12x)+21
=(x2-12x+36-36)+21
=(x-6)2+3.
∴此抛物线的开口向上,顶点坐标为(6,3),对称轴是x=6.
②y=-2x2-12x-22
=-2(x2+6x)-22
=-2(x2+6x+9-9)-22
=-2(x+3)2-4.
∴此抛物线的开口向下,顶点坐标为(-3,-4),对称轴是x=-3.
学生独立解答后,小组间交流.
教师点拨:第②小题注意h值的符号;配方法是数学里的一个重要方法,需多加练习,熟练掌握;抛物线的顶点坐标也可以根据公式直接求解.
四、巩固新知
尝试完成下面各题.
1.抛物线y=-x2+x-4的对称轴是( B )
A.直线x=-2 B.直线x=2
C.直线x=-4 D.直线x=4
2.要得到二次函数y=-x2+2x-2的图象,需将y=-x2的图象( D )
A.向左平移2个单位,再向下平移2个单位
B.向右平移2个单位,再向上平移2个单位
C.向左平移1个单位,再向上平移1个单位
D.向右平移1个单位,再向下平移1个单位
3.求二次函数y=-x2+x-的顶点坐标及对称轴.
解:配方法:y=-x2+x-=-(x2-2x+5)=-(x-1)2-2.∴顶点为(1,-2),对称轴为x=1.
点拨:也可用顶点坐标公式求.
4.将抛物线y=x2+4x-7向左平移2个单位,再向上平移4个单位,求平移后的抛物线的解析式.
解:∵y=x2+4x-7=(x+2)2-11,∴顶点为(-2,-11),∴平移后顶点为(-4,-7).平移后抛物线为y=(x+4)2-7.
五、课堂小结
1.求二次函数y=ax2+bx+c的对称轴和顶点坐标通常有几种方法?配方时应注意什么?公式是怎样的?
2.指出y=ax2+bx+c的开口方向、顶点坐标.
学生回答,学生互译之后,教师点评.
六、课后作业
请完成本资料对应的课后作业部分内容.
1.2 二次函数的图象(二)
教学目标:
1.继续熟悉用描点法画二次函数的图象.掌握二次函数y=a(x+m)2(a≠0)型图象与二次函数y=ax2型图象在直角坐标系中的位置特点及移动方法;了解y=ax2,y=a(x+m)2,y=a(x+m)2+k三类二次函数图象之间的关系.
2.经历将二次函数图象平移的过程,理解函数图象平移的意义,提高和培养学生的空间想象能力和绘图能力.
3.用描点法画二次函数y=ax2的图象,让学生体会数形结合的数学思想的作用,真正体会数学知识的连贯性.
重点难点:
重点:y=a(x+m)2型二次函数与y=ax2型二次函数图象之间的位置关系,y=a(x+m)2+k型二次函数与y=a(x+m)2型二次函数图象之间的位置关系,以及图象在顶点坐标、对称轴等方面的特征.
难点:对于平移变换的理解和确定,学生较难把握,是本节教学的难点.
教学过程:
一、新课导入
你能说一说二次函数y=ax2的图象及其特点吗?
1.顶点坐标(0,0).
2.对称轴是y轴.
3.一般地,二次函数y=ax2(a≠0)的图象是一条抛物线.当a>0时,抛物线开口向上,顶点是抛物线上的最低点,抛物线在x轴的上方(除顶点外);当a<0时, 抛物线开口向下,顶点是抛物线上的最高点,抛物线在x轴的下方(除顶点外).
说明:通过复习二次函数y=ax2的图象及其特点,让学生既复习了已学的知识,又为新知识的学习做好了知识和思想上的准备.
二、新知学习
用描点法,在同一坐标系中画出y=-x2,y=-(x+1)2,y=-(x-1)2的图象.
(1)列表:
x
…
-3
-2
-1
0
1
2
3
…
y=-x2
…
-4.5
-2
-0.5
0
-0.5
-2
-4.5
…
y=-(x+1)2
…
-2
-0.5
0
-0.5
-2
-4.5
-8
…
y=-(x-1)2
…
-8
-4.5
-2
-0.5
0
-0.5
-2
…
(2)(如图)在同一平面直角坐标系中画出图象.
(3)引导学生结合图象分析研究以下问题:
①抛物线y=-(x+1)2,y=-(x-1)2与y=-x2的图象的形状和位置的相同点与不同点是什么?
答:形状相同;位置不同.
②抛物线y=-(x+1)2的开口方向是__向下__,对称轴是__x=-1__,顶点坐标是__(-1,0)__.
③抛物线y=-(x-1)2的开口方向是__向下__,对称轴是__x=1__,顶点坐标是__(1,0)__.
④抛物线y=-(x+1)2可以由抛物线y=-x2向__左__平移__1__个单位得到;抛物线y=-(x-1)2可以由抛物线y=-x2向__右__平移__1__个单位得到.
归纳总结:
当m>0时,y=ax2(a≠0)的图象向左平移m个单位得到y=a(x+m)2的图象.
当m<0时,y=ax2(a≠0)的图象向右平移|m|个单位得到y=a(x+m)2的图象.
(如图)用描点法,在同一坐标系中画出y=x2,y=(x+2)2,y=(x+2)2+3的图象,师生共同完成;然后引导学生观察y=x2,y=(x+2)2与y=(x+2)2+3的图象,进行讨论:
(1)y=x2,y=(x+2)2与y=(x+2)2+3的图象形状、位置如何?
答:①三条抛物线的形状完全相同,只是位置不同.
②y=x2的图象y=(x+2)2的图象y=(x+2)2+3的图象.
③y=x2的图象
y=(x+2)2+3的图象.
(2)找出一般规律:
①y=ax2的图象y=a(x+m)2的图象y=a(x+m)2+k的图象.
②移动法则:左右平移由m决定,“负向右,正向左”;上下平移由k决定,“正向上,负向下”.
③函数y=a(x+m)2+k(a≠0)的图象的顶点是(-m,k),对称轴是直线x=-m,顶点在图象的位置特征和图象的开口方向与函数y=ax2的图象相同.
三、新知应用
典例探究:
【例】给定以下三个二次函数y=-x2,y=-(x+3)2,y=-(x-2)2+1,
回答下列问题:
(1)函数y=-(x+3)2的图象可以由函数y=-x2的图象经怎样的平移得到?并说出它的顶点坐标和对称轴.
(2)函数y=-(x-2)2+1的图象可以由函数y=-x2的图象经怎样的平移得到?并说出它的顶点坐标和对称轴.
【解】(1)函数y=-x2的图象向左平移3个单位得到函数y=-(x+3)2的图象,它的顶点坐标为(-3,0),对称轴为直线x=-3.
(2)函数y=-x2的图象先向右平移2个单位,再向上平移1个单位得到函数y=-(x-2)2+1的图象,它的顶点坐标为(2,1),对称轴为直线x=2.
方法归纳:此类平移题目,由y=ax2(a≠0)平移成y=a(x+m)2+k的形式,一般我们需要抓住它们的形状、大小、开口方向不变,顶点在变这一关系,理解“左加,右减,上加,下减”的含义.当然,最直观的方法——数形结合是本题最好的体现.
四、巩固新知
尝试完成下面各题.
1.抛物线y=(x+3)2-1的顶点坐标为( C )
A.(3,-1) B.(-3,1)
C.(-3,-1) D.(3,1)
2.将二次函数y=2(x-2)2+3的图象通过平移得到函数y=2(x+2)2-3的图象,则其平移的方法是( B )
A.先向左平移2个单位,再向下平移3个单位
B.先向下平移6个单位,再向左平移4个单位
C.先向右平移2个单位,再向上平移3个单位
D.先向右平移4个单位,再向上平移6个单位
3.抛物线y=-2(x-1)2-3的开口方向是__向下__,其顶点坐标是__(1,-3)__,对称轴是直线__x=1__.
4.抛物线y=-3(x-1)2-2向上移__3__个单位,再向__左__移__5__个单位得y=-3(x+4)2+1.
五、课堂小结
师生共同总结本节课的知识要点:
1.函数y=a(x+m)2+k的图象和函数y=ax2图象之间的关系;
2.函数y=a(x+m)2+k的图象的开口方向,顶点坐标和对称轴等知识.
六、课后作业
请完成本资料对应的课后作业部分内容.