人教版数学九年级上册教案 22.2二次函数与一元二次方程 教案(3份打包)

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名称 人教版数学九年级上册教案 22.2二次函数与一元二次方程 教案(3份打包)
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文件大小 176.5KB
资源类型 教案
版本资源 人教版
科目 数学
更新时间 2020-08-22 19:48:47

文档简介

课题:二次函数与一元二次方程
【学习目标】
1.知道二次函数与x轴的交点个数与一元二次方程的根的个数之间的关系.
2.能够利用二次函数的图象求一元二次方程的近似解,体会数形结合思想.
【学习重点】
利用二次函数的图象与x轴交点情况确定一元二次方程的根的情况.
【学习难点】
数与形之间的相互转化.
一、情景导入 感受新知
问题:以40
m/s的速度将小球沿与地面成30°角的方向击出时,球的飞行路线将是一条抛物线.如果不考虑空气阻力,球的飞行高度h(单位:m)与飞行时间t(单位:s)之间具有关系h=20t-5t2.球的飞行高度能否达到15
m或20
m或20.5
m?如能,需要多少飞行时间呢?要解决这个问题,我们一起学习本节内容——二次函数与一元二次方程.(板书课题)
二、自学互研 生成新知
阅读教材P43“问题”至P44“思考”之前的内容,完成下面的范例:
①球的飞行高度h与飞行时间t的关系是二次函数h=20t-5t2.课本四个问题都是已知h求t(均选填t或h),因此可以将函数问题转化为一元二次方程问题.
②结合课本图22.2—1,分别对四个方程的解给一个合理的解释.
方程(1):小球在某一时间高度达到15
m,然后继续上升,达到最大高度后下落,经过一段时间,高度又回落到15
m,所以在两个时间球的高度为15
m.
方程(2):20
m是小球的最大高度,小球只能在一个时间达到最大高度.
方程(3):小球最大高度为20
m,不可能达到20.5
m,所以方程无实数根.
方程(4):小球最初被打出时高度为0,经过一段时间落地后高度再次为0,中间的时间差即为飞行的时间.
③从课本中问题的解法中,可以发现:
求y=ax2+bx+c的值为k时的自变量x的值的问题,可以通过解一元二次方程ax2+bx+c=k解决;
求y=ax2+bx+c的值为0时的自变量x的值的问题,可以通过解一元二次方程ax2+bx+c=0解决.
归纳:一般地,从二次函数y=ax2+bx+c的图象可得如下结论.
(1)如果抛物线y=ax2+bx+c与x轴有公共点,公共点的横坐标为x0,那么当x=x0时,函数值是0,因此x=x0是方程ax2+bx+c=0的一个根.
(2)二次函数的图象与x轴的位置关系有三种情况:没有公共点(b2-4ac<0),有一个公共点(b2-4ac=0),有两个公共点(b2-4ac>0),这对应着一元二次方程ax2+bx+c=0根的三种情况:没有实数根,有两个相等的实数根,有两个不相等的实数根.
师生活动:
①明了学情:关注学生自主探究第③题的情况.
②差异指导:指导学生思考二次函数与一元二次方程的关系.
③生生互助:小组内相互交流、研讨.
三、典例剖析 运用新知
我们可以通过不断缩小根所在的范围估计一元二次方程的根.
典例:用图象法求一元二次方程2x2-4x-1=0的近似解.
解:设y=2x2-4x-1.画出抛物线y=2x2-4x-1的图象如图所示.
由图象知,当x≈2.2或x≈-0.2时,y=0.即方程2x2-4x-1=0的近似解为x1≈2.2,x2≈-0.2.
变式1:观察课本图22.2-3,分别指出x2-2x-2<0和x2-2x-2>0的解集.
∵x2-2x-2=0的两根为x1≈-0.7,x2≈2.7,
∴x2-2x-2<0的解集为-0.7<x<2.7,
x2-2x-2>0的解集为x>2.7或x<-0.7.
变式2:如果抛物线y=ax2+bx+c(a>0)与x轴有两个不同的交点(x1,0),(x2,0)(x1<x2),请你指出何时ax2+bx+c=0,何时ax2+bx+c>0,何时ax2+bx+c<0.
x=x1和x=x2时,ax2+bx+c=0.
x>x2或x<x1时,ax2+bx+c>0.
x1<x<x2时,ax2+bx+c<0.
师生活动:
①明了学情:怎样利用函数图象,求相应方程的近似根.
②差异指导:根据学情进行个别指导或分类指导.
③生生互助:小组内相互交流、研讨.
四、课堂小结 回顾新知
抛物线y=ax2+bx+c与x轴有两个交点?方程ax2+bx+c=0有两个不相等的实数根?b2-4ac>0;
抛物线y=ax2+bx+c与x轴只有一个交点?方程ax2+bx+c=0有两个相等的实数根?b2-4ac=0;
抛物线y=ax2+bx+c与x轴没有交点?方程ax2+bx+c=0没有实数根?b2-4ac<0.
五、检测反馈 落实新知
1.已知二次函数y=x2-3x+m(m为常数)的图象与x轴的一个交点为(1,0),则关于x的一元二次方程x2-3x+m=0的两实数根是( B )
A.x1=1,x2=-1    B.x1=1,x2=2
C.x1=1,x2=0
D.x1=1,x2=3
2.抛物线y=ax2+bx+c与x轴的公共点是(-1,0),(3,0),则这条抛物线的对称轴是( C )
A.直线x=-1
B.直线x=0
C.直线x=1
D.直线x=3
3.根据下列表格的对应值,判断方程ax2+bx+c=0(a≠0,a,b,c为常数)一个解的范围是( C )
x
3.23
3.24
3.25
3.26
ax2+bx+c
-0.06
-0.02
0.03
0.09
A.3B.3.23C.3.24D.3.254.二次函数y=x2-x-2的图象如图所示,则函数值y<0时x的取值范围是( C )
A.x<-1
B.x>2
C.-1D.x<-1或x>2
六、课后作业 巩固新知课题:用待定系数法求二次函数的解析式
【学习目标】
1.学会用待定系数法求抛物线的解析式.
2.熟练地根据二次函数的不同性质选择适当的方法求解析式.
【学习重点】
用待定系数法求二次函数的解析式.
【学习难点】
合理选用适当方法求二次函数解析式.
一、情景导入 感受新知
问题1:一般地,函数关系式中有几个独立的系数,我们就需要相同个数的独立条件才能求出函数的关系式.例如:我们确定正比例函数y=kx(k≠0)只需要一个独立条件;确定一次函数y=kx+b(k≠0)需要两个独立条件.如果要确定二次函数y=ax2+bx+c的关系式,需要几个条件呢?
问题2:如果一个二次函数的图象经过(-1,10),(1,4),(2,7)三点,能求出这个二次函数的解析式吗?
板书课题:用待定系数法求二次函数解析式.
二、自学互研 生成新知
阅读教材P39~P40,完成下面的内容:
①回忆一下用待定系数法求一次函数的解析式的一般步骤.求二次函数y=ax2+bx+c的解析式的关键是什么?
②请仿照求一次函数的解析式的步骤,求图象经过(1,1),(-1,4),(0,3)三点的二次函数的解析式.
解:设二次函数解析式为y=ax2+bx+c,
∵二次函数y=ax2+bx+c过点(1,1),(-1,4),(0,3)三点.
∴解得
∴所求二次函数的解析式为y=-x2-x+3.
总结用待定系数法求二次函数解析式的一般步骤.
归纳:求二次函数的解析式y=ax2+bx+c,需要求出a,b,c的值.由已知条件(如二次函数图象上三个点的坐标)列出关于a,b,c的方程组,求出a,b,c的值,就可以写出二次函数的解析式.
师生活动:
①明了学情:教师巡视课堂,了解学生的自学情况.
②差异指导:根据学情进行相应指导.
③生生互助:小组内同学相互交流研讨,纠错.
三、典例剖析 运用新知
范例:已知抛物线的顶点坐标为(4,-1),与y轴交于点(0,3),求这条抛物线的解析式.
解:依题意,设y=a(x-h)2+k.将顶点坐标(4,-1)和与y轴交点(0,3)代入,得3=a(0-4)2-1.解得a=.∴这条抛物线的解析式为y=(x-4)2-1.
变式:如图,抛物线的对称轴为y轴,求图中抛物线的解析式.
解:∵抛物线上一点坐标为(0,3),
∴可设抛物线解析式为y=ax2+3.
∵抛物线上一点坐标为(1,1),
∴1=a+3.
解得a=-2.
∴抛物线解析式为y=-2x2+3.
思考:
①图象顶点为(h,k)的二次函数的解析式是y=a(x-h)2+k,如果顶点坐标已知,那么求解析式的关键是什么?
如何设解析式.
②已知抛物线顶点为(1,-4),且又过点(2,-3),求其解析式.
设抛物线解析式为y=a(x-1)2-4,抛物线过点(2,-3),则-3=a(2-1)2-4,则a=1.
∴抛物线解析式为y=(x-1)2-4=x2-2x-3.
③总结已知顶点坐标和一点,求二次函数的解析式的一般步骤.
设解析式为y=a(x-h)2+k.将已知点坐标代入求a值得出解析式.
师生活动:
①明了学情:明了学生是否会设顶点式.
②差异指导:根据学情进行个别指导或分类指导.
③生生互助:小组内相互交流、研讨、修正错误.
四、课堂小结 回顾新知
1.已知三点,设一般式求二次函数解析式——y=ax2+bx+c(a≠0);
2.已知顶点,设顶点式求二次函数解析式——y=a(x-h)2+k(a≠0);
3.已知与x轴没交点,设交点式求二次函数解析式——y=a(x-x1)(x-x2)(a≠0).
五、检测反馈 落实新知
1.如图所示,在平面直角坐标系中,二次函数y=ax2+bx+c的图象顶点为A(-2,-2),且过点B(0,2),则y与x的函数关系式为( D )
A.y=x2+2       B.y=(x-2)2+2
C.y=(x-2)2-2
D.y=(x+2)2-2
2.抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)经过(1,2)和(-1,-6)两点,则a+c=-2.
3.已知二次函数的图象经过点(4,-3),并且当x=3时有最大值4,则其解析式为y=-7(x-3)2+4.
4.已知函数图象过已知三点,求出函数的解析式:
(1)(-1,-1),(0,-2),(1,1).
y=2x2+x-2
(2)(-1,0),(3,0),(1,-5).
y=(x-1)2-5.
六、课后作业 巩固新知课题:二次函数的图象与字母系数之间的关系
【学习目标】
让学生掌握二次函数的图象与字母系数之间的关系.
【学习重点】
掌握二次函数的图象与字母系数之间的关系.
【学习难点】
二次函数的图象与字母系数之间的关系是本节的难点.
一、情景导入 感受新知
完成下表格:
函数
y=ax2+bx+c(a,b,c为常数,a≠0)
图象
a>0
a<0
开口
向上
向下
对称轴
x=-
x=-
顶点坐标
最值
当x=-时,y取最小值.
当x=-时,y取最大值.
增减性
在对称轴的左侧,y随x的增大而减小;在对称轴的右侧,y随x的增大而增大.
在对称轴的左侧,y随x的增大而增大;在对称轴的右侧,y随x的增大而减小.
问题:二次函数的图象与系数a,b,c之间还有怎样的关系呢?
二、自学互研 生成新知
典例:已知抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)在平面直角坐标系中的位置如图所示,则有( C )
A.a>0,b>0
B.a>0,c>0
C.b>0,c>0
D.a,b,c都小于0
归纳:a的符号由抛物线的开口方向决定,图象开口向上,a>0,图象开口向下,a<0;b的符号由抛物线的对称轴位置决定,当对称轴在y轴的左侧时,a,b同号,对称轴在y轴的右侧时,a,b异号,对称轴在y轴,b=0;c的符号由图象与y轴的交点位置决定.在y轴的正半轴时,c>0,在y轴的负半轴时,c<0,在原点时,c=0.
师生活动:
①明了学情:了解学生能否根据图象确定a,b,c的符号.
②差异指导:根据学情适时对学生进行点拨.
③生生互助:小组合作、交流,讨论形成共识.
三、典例剖析 运用新知
典例:二次函数y=ax2+bx+c的图象如图所示,那么关于x的方程ax2+bx+c=0的Δ的情况是( C )
A.Δ<0       B.Δ=0
C.Δ>0
D.Δ≥0
变式1:若抛物线y=x2+2x+a的顶点在x轴的下方,则a的取值范围是( B )
A.a>1
B.a<1
C.a≥1
D.a≤1
变式2:已知二次函数y=ax2+bx+c(c≠0)的图象如图所示,下列结论①b<0;②4a+2b+c<0;③a-b+c>0;④(a+b)2A.①②
B.①③
C.①③④
D.①②③④
变式3:已知二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象如图所示,下列结论:①abc>0;②2a+b<0;③a-b+c<0;④a+c>0,其中正确结论的个数为( C )
A.4个
B.3个
C.2个
D.1个
师生活动:
①明了学情:观察学生在解题时有什么困难.
②差异指导:对于学生的疑惑之处适时个别或分类点拨.
③生生互助:小组交流、讨论、纠错,并寻找错因.
四、课堂小结 回顾新知
①抛物线与x轴有两个交点时,b2-4ac>0;抛物线与x轴只有一个交点时,b2-4ac=0;抛物线与x轴没有交点时,b2-4ac<0.
②直线x=1与抛物线y=ax2+bx+c交点在x轴上,a+b+c=0;交点在x轴上方,a+b+c>0;交点在x轴下方,a+b+c<0.根据直线x=-1与抛物线交点的位置可以确定a-b+c的符号.
③若抛物线的对称轴是直线x=1,则-=1,即b+2a=0;若抛物线的对称轴是直线x=-1,则-=-1,即b-2a=0.也经常利用对称轴大于或者小于±1,确定2a+b或者2a-b与0的关系.
五、检测反馈 落实新知
1.已知抛物线y=ax2+bx+c(c≠0)在平面直角坐标系中的位置如图所示,则下列结论中正确的是( D )
A.a>0  B.b<0  C.c<0  D.a+b+c>0
eq
\o(\s\up7(),\s\do5((第1题图)))
 
eq
\o(\s\up7(),\s\do5((第2题图)))
 
eq
\o(\s\up7(),\s\do5((第3题图)))
2.图为二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象,则下列说法:①a>0;②2a+b=0;③a+b+c>0;④当-10.其中正确的个数为( C )
A.1个
B.2个
C.3个
D.4个
3.如图,抛物线y=ax2+bx+c(a>0)的对称轴是过点(1,0)且平行于y轴的直线,若点P(4,0)在该抛物线上,则4a-2b+c的值为0.
六、课后作业 巩固新知