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文档简介
1、.第二十六章 二次函数 本章知识重点 1 探索具体问题中的数量关系和变化规律 2 结合具体情境体会二次函数作为一种数学模型的意义,并了解二次函数的相关概念 3 会用描点法画出二次函数的图象,能通过图象和关系式理解二次函数的性质 4 会使用配方法确定二次函数图象的顶点、开口方向和对称轴 5 会利用二次函数的图象求一元二次方程(组)的近似解 6 会通过对现实情境的分析,确定二次函数的表达式,并能使用二次函数及其性质解决 简单的实际问题 26 1二次函数 本课知识重点 通过具体问题引入二次函数的概念,在解决问题的过程中体会二次函数的意义 新思维 (1) 正方形边长为 a (cm),它的面积s ( c
2、m2)是多少? (2) 矩形的长是 4 厘米,宽是 3厘米,如果将其长与宽都增加 x 厘米,则面积增加 y 平 方厘米,试写出 y 与 x 的关系式 请观察上面列出的两个式子,它们是不是函数?为什么?如果是函数,请你结合学习 一次函数概念的经验,给它下个定义 实践与探索 例1. m取哪些值时,函数y (m2 m)x2 mx (m 1)是以x为自变量的二次函数? 分析若函 数 y (m2 2 m m 0 . m)x2 mx (m 1) 是二 次函数, 须满足的 条件 是 解 若函数 y (m2m)x2 mx (m 1)是二次函数, 则 m2 m 0. 解得 m 0 , 且m 1. 所以,当 m
3、0,且 m 1时,函数 y (m 2 m)x2 mx (m 1) 是二次函数. 回顾与反思 形如 y ax2 bx c 的函数只有在 a 0的条件下才是二次函数 探索 若函数 y (m2 m)x2 mx (m 1)是以 x 为自变量的一次函数,则 m 取哪些 值? 例 2.写出下列各函数关系,并判断它们是什么类型的函数. (1) 写出正方体的表面积 S (cm2)与正方体棱长a (cm)之间的函数关系; (2) 写出圆的面积 y (cm2)与它的周长x(cm)之间的函数关系; (3) 某种储蓄的年利率是 1.98%,存入10000元本金,若不计利息,求本息和y (元)与 所存年数x之间的函数关
4、系; (4) 菱形的两条对角线的和为26cm,求菱形的面积 S (cm2)与一对角线长x ( cm)之间 的函数关系. 解 (1)由题意,得S 6a2(a 0),其中S是a的二次函数; (2) 由题意,得 2 lx 4 0),其中y是x的二次函数; (3) 由题意,得 10000 1.98%x 10000 (x 0 且是正整数), 其中y是x的一次函数; 1 由题意,得 S -x(26 2 例3 .正方形铁片边长为 15cm , 下的部分做成一个无盖的盒子. (1) 求盒子的表面积 S (cm2)与小正方形边长 (2) 当小正方形边长为 (4) 1 2 x) x213x(0 x 26),其中S
5、是x的二次函数. 2 在四个角上各剪去一个边长为x (cm)的小正方形,用余 x 3cm时,求盒子的表面积. (cm)之间的函数关系式; 解(1) S 2 2 15 4x 225 4x2(0 15) x -); (2 )当 x=3cm 时,S 2254 3 2189 (cm2). 当堂课内练习 1.下列函数中, 哪些是二次函数? (1) y x2 0 (2) y 2 (x 2)(x 2) (x 1) (3) y x2 1 (4) y x2 2x 3 x 2 .当k为何值时,函数y (k k2 k 1)x 1为二次函数? 3.已知正方形的面积为 y(cm2),周长为 x (cm). (1) 请写
6、出y与x的函数关系式; (2) 判断y是否为x的二次函数. 作业 1.已知函数y (m 3)xm 7是二次函数,求 m的值. 2 2 已知二次函数 y ax2 ,当 x=3 时, y= -5,当 x= -5 时,求 y 的值 3. 已知一个圆柱的高为 27,底面半径为x,求圆柱的体积 y与x的函数关系式.若圆柱 的底面半径x为3,求此时的y. 4. 用一根长为 40 cm 的铁丝围成一个半径为 r 的扇形,求扇形的面积 y 与它的半径 x 之 间的函数关系式.这个函数是二次函数吗?请写出半径 r 的取值范围. B组 5对于任意实数 m,下列函数一定是二次函数的是() 2 2 2 2 2 2 2
7、 2 A. y (m 1) x B. y (m 1) xC. y (m 1)x D. y (m 1)x 6.下列函数关系中,能够看作二次函数 y ax2 bx c ( a 0)模型的是 () A . 在一定的距离内汽车的行驶速度与行驶时间的关系 B. 我国人口年自然增长率为 1%,这样我国人口总数随年份的变化关系 C. 竖直向上发射的信号弹,从发射到落回地面,信号弹的高度与时间的关系(不计 空气阻力) D. 圆的周长与圆的半径之间的关系 本课学习体会 26.2 用函数观点看一元二次方程(第一课时) 教学目标 ( 一) 知识与技能 1 经历探索二次函数与一元二次方程的关系的过程,体会方程与函数之
8、间的联系 2 理解二次函数与 x 轴交点的个数与一元二次方程的根的个数之间的关系,理解何 时方程有两个不等的实根、两个相等的实数和没有实根 3 理解一元二次方程的根就是二次函数与 y=h(h 是实数 ) 交点的横坐标 ( 二) 过程与方法 1 经历探索二次函数与一元二次方程的关系的过程,培养学生的探索水平和创新精 神 2 通过观察二次函数图象与 x 轴的交点个数,讨论一元二次方程的根的情况,进一 步培养学生的数形结合思想 3 通过学生共同观察和讨论培养大家的合作交流意识 ( 三) 情感态度与价值观 1 经历探索二次函数与一元二次方程的关系的过程,体验数学活动充满着探索与创 造感受数学的严谨性以
9、及数学结论的确定性, 2 具有初步的创新精神和实践水平 教学重点 1 体会方程与函数之间的联系 2 理解何时方程有两个不等的实根,两个相等的实数和没有实根 3. 理解一元二次方程的根就是二次函数与 y=h(h 是实数 ) 交点的横坐标 教学难点 1 探索方程与函数之间的联系的过程 2 理解二次函数与 x 轴交点的个数与一元二次方程的根的个数之间的关系 教学过程 I. 创设问题情境,弓I入新课 1. 我们学习了一元一次方程 kx+b=O(k丰0)和一次函数y= kx+b(k丰0)后,讨论了它们 之间的关系当一次函数中的函数值 y=0 时,一次函数 y=kx+b 就转化成了一元一次方程 kx+b=
10、0 ,且一次函数)y=kx+b(k丰0)的图象与x轴交点的横坐标即为一元一次方程 kx+b = 0 的解 现在我们学习了一元二次方程ax2+bx+c= 0(a丰0)和二次函数y = ax2+bx+c(a丰0),它 们之间是否也存有一定的关系呢 ? 2. 选教材提出的问题,直接弓入新课 H.合作交流解读探究 1. 二次函数与一元二次方程之间的关系 探究:教材问题 师生同步完成 . 观察:教材 22 页,学生小组交流 . 归纳:先由学生完成,然后师生评价,最后教师归纳 . 川.应用迁移巩固提升 1 . 根据二次函数图像看一元二次方程的根 同期声 2 . 抛物线与 x 轴的交点情况求待定系数的范围.
11、 3 . 根据一元二次方程根的情况来判断抛物线与x 轴的交点情况 总结反思拓展升华 本节课学了如下内容: 1 经历了探索二次函数与一元:二次方程的关系的过程,体会了方程与函数之间的 联系. 2 理解了二次函数与 x 轴交点的个数 与一元二次方程的根的个数之间的关系,理解了何时方程有两个不等的实根, 两个相等的 实根和没有实根 . 3. 数学方法:分类讨论和数形结合 . 反思:在判断抛物线与 x 轴的交点情况时,和抛物线中的二次项系数的正负有无关系? 拓展:教案 V.课后作业P231.3.5 26. 2二次函数的图象与性质(1) 本课知识重点 会用描点法画出二次函数 y ax2的图象,概括出图象
12、的特点及函数的性质. MM及创新思维 我们已经知道,一次函数 3 y 2x 1,反比例函数y的图象分别是 x ,那么二次函数 y x2的图象是什么呢? (1) y 2x2(2) y2x2 x -3 -2 -1 0 1 2 3 y 2x2 18 8 2 0 2 8 18 y2x2 -18 -8 -2 0 -2 -8 -18 解列表 (1) 描点法画函数 y x2的图象前,想一想,列表时如何合理选值?以什么数为中心? 当x取互为相反数的值时,y的值如何? (2) 观察函数y x2的图象,你能得出什么结论? 实践与探索 例1.在同一直角坐标系中,画出下列函数的图象,并指出它们有 何共同点?有何不同点
13、? 分别描点、连线,画出这两个函数的图象,这两个函数的图象都是 抛物线,如图 26. 2. 1. 共同点:都以y轴为对称轴,顶点都在坐标原点. 2 不同点:y 2x的图象开口向上,顶点是抛物线的最低点,在对 称轴的左边,曲线自左向右下降;在对称轴的右边,曲线 自左向右上升. y 2x2的图象开口向下,顶点是抛物线的最高点,在对 称轴的左边,曲线自左向右上升;在对称轴的右边,曲线自左向右下降. 回顾与反思 在列表、描点时,要注意合理灵活地取值以及图形的对称性,因为图象是抛 物线,所以,要用平滑曲线按自变量从小到大或从大到小的顺序连接. 2 例2 已知y (k 2)xk k 4是二次函数,且当 X
14、 0时,y随x的增大而增大. (1) 求k的值; (2) 求顶点坐标和对称轴. 2 k2 k 42 解 (1)由题意,得,解得k=2. k 20 (2)二次函数为y 4x2,则顶点坐标为 0, 0),对称轴为y轴. 例3.已知正方形周长为 Ccm,面积为S cm2. (1) 求S和C之间的函数关系式,并画出图象; (2) 根据图象,求出 S=1 cm2时,正方形的周长; (3) 根据图象,求出 C取何值时,S4 cm2. 分析 此题是二次函数实际应用问题,解这类问题时要注意自变量的取值范围;画图象时, 自变量C的取值应在取值范围内. 解 (1)由题意,得S 丄C2(C 0). 16 C 2 4
15、 6 8 S丄C2 1 1 9 4 16 4 4 列表: 描点、连线,图象如图 26 . 2. 2. (2) 根据图象得 S=1 cm2时,正方形的周长是 4cm. (3) 根据图象得,当 C 8cm时,S4 cm2 . 回顾与反思 (1)此图象原点处为空心点. (2) 横轴、纵轴字母应为题中的字母C、S,不要习惯地写成 X、y. (3) 在自变量取值范围内,图象为抛物线的一部分. 当堂课内练习 1. 在同一直角坐标系中,画出下列函数的图象,并分别写出它们的开口方向、对称轴和 顶点坐标. 2 2 1 2 (1) y 3x(2) y 3x(3) y x 3 2 2 一 2. ( 1)函数 y x
16、的开口,对称轴是 ,顶点坐标是 3 1 2 (2)函数yx的开口,对称轴是 ,顶点坐标是 4 3. 已知等边三角形的边长为2x,请将此三角形的面积 S表示成x的函数,并画出图象的 草图. 本课课外作业 A组 1在同一直角坐标系中,画出下列函数的图象. 2 1 2 (1) y 4x(2) y -x 4 2. 填空: (1) 抛物线y 2 5x,当 x= 时,y有取值,疋 . (2) 当m= 时,抛物线y (m 1)xm m开口向下. (3) 已知函数 y (k 2 k)xk2 2k 1是二次函数,它的图象开口 ,当 当x 时,y 随x的增大而增大. 3. 已知抛物线y kx k 10中,当x 0
17、时,y随x的增大而增大. (1)求k的值;(2)作出函数的图象(草图). 2 4. 已知抛物线y ax经过点(1, 3),求当y=9时,x的值. B组 5. 底面是边长为x的正方形,高为 0. 5cm的长方体的体积为 ycm,那么y x与y x 2的图象之间又有何关系?_ .( 1)求y与x之间 的函数关系式;(2)画出函数的图象; (3)根据图象,求出y=8cm3时底面边长x的值; (4) 根据图象,求出 x取何值时,y4. 5 cm3. 2 _ 6. 二次函数y ax与直线y 2x 3交于点P (1, b). (1) 求a、b的值; (2) 写出二次函数的关系式,并指出x取何值时,该函数的
18、 y随x的增大而减小. 26. 2 二次函数的图象与性质(2) 本课知识重点 会画出y ax2 k这类函数的图象,通过比较,了解这类函数的性质. MM及创新思维 同学们还记得一次函数 y 2x与y 2x 1的图象的关系吗? 2 2 ,你能由此推测二次函数 y x 与y x 1的图象之间的关系吗? 实践与探索 2 2 例1 .在同一直角坐标系中,画出函数y 2x与y 2x 2的图象. 解列表. x -3 -2 -1 0 1 2 3 y 2x2 18 8 2 0 2 8 18 y 2x22 20 10 4 2 4 10 20 描点、连线,画出这两个函数的图象,如图26. 2. 3所示. 描点、连线
19、,画出这两个函数的图象,如图26. 2. 4 所示. 回顾与反思 当自变量x取同一数值时,这两个函数的函数值之间有什么关系?反映在图 象上,相对应的两个点之间的位置又有什么关系? 探索 观察这两个函数,它们的开口方向、对称轴和顶点坐标有那些是相同的?又有哪些 不同?你能由此说出函数 2 2 y 2x与y 2x2的图象之间的关系吗? 例2.在同一直角坐标系中,画出函数 2 2 怎样的平移,能够由抛物线 yx2 1得到抛物线y y x 1与y x 1的图象,并说明,通过 x -3 -2 -1 0 1 2 3 2 . yx 1 -8 -3 0 1 0 -3 -8 2 . yx 1 -10 -5 -2
20、 -1 -2 -5 -10 2 x 解列表. 能够看出,抛物线 y 回顾与反思抛物线 F平移一个单位得到的. 探索如果要得到抛物线 3.条抛物线的开口方向、 占 八、 解 2 x 1是由抛物线 1和抛物线 2 x 4,应将抛物线 对称轴与y (1, 1),求这条抛物线的函数关系式. 由题意可得,所求函数开口向上,对称轴是 所以所求函数关系式可看作 y ax22(a 1向下平移两个单位得到的. 2 1分别是由抛物线yx2向上、向 2 x 1作怎样的平移? 所以,1 a 122, 解得a 3. 故所求函数关系式为 y 3x22 回顾与反思y ax2 归纳如下: y ax2k 1 2 丄. X相同,
21、 2 顶点纵坐标是-2,且抛物线经过 y轴,顶点坐标为(0, -2), 0),又抛物线经过点(1, 1), k (a、k是常数,0)的图象的开口方向、对称轴、顶点坐标 开口方向 对称轴 a 0 a 0 顶点坐标 当堂课内练习 1. 在同一直角坐标系中,画出下列二次函数的图象: 1 2 2 1 2 o y x , y x 2 , y x 2. 2 2 2 观察三条抛物线的相互关系,并分别指出它们的开口方向及对称轴、顶点的位置你能说 出抛物线y 1x2 k的开口方向及对称轴、顶点的位置吗? 2 1 2 一 2. 抛物线 yx 9的开口 ,对称轴是 ,顶点坐标是 ,它能 4 1 2 够看作是由抛物线
22、 y x2向 平移个单位得到的. 4 2 3. 函数y3x 3,当x时,函数值y随x的增大而减小.当x时,函 (3)试说出函数y 1x2 3 5的图象的开口方向、对称轴、顶点坐标. 2.不画图象,说出函数y 丄乂23的开口方向、对称轴和顶点坐标, 4 并说明它是由函 数取得最值,最值 y= 作业 1 2 1 2 1 2 1.已知函数yx ,y -x 3, y -x 2 3 3 3 (1)分别画出它们的图象; (2)说出各个图象的开口方向、 对称轴、 顶点坐标; 1 2 数y x通过怎样的平移得到的. 4 3. 若二次函数y ax2 2的图象经过点(-2, 10),求a的值.这个函数有最大还是最
23、 小值?是多少? 26. 2 二次函数的图象与性质(3) 本课知识重点 会画出y a(x h)2这类函数的图象,通过比较,了解这类函数的性质. MM及创新思维 我们已经了解到,函数y ax2 k的图象,能够由函数 y ax2的图象上下平移所 1 2 1 2 得,那么函数 y (x 2)的图象,是否也能够由函数y x平移而得呢?画图试一 2 2 试,你能从中发现什么规律吗? 实践与探索 例1 .在同一直角坐标系中,画出下列函数的图象. 1 2 1 2 1 2 y -x2, y (x 2)2 , y (x 2)2,并指出它们的开口方向、对称轴和顶点坐 2 2 2 它 称 和 是 们的开口方向都向上
24、;对 轴分别是y轴、直线x= -2 直线x=2 ;顶点坐标分别 标. 解列表. x -3 -2 -1 0 1 2 3 1 2 9 1 1 9 y 小 x 2 0 2 2 2 2 2 2 1 2 1 1 25 25 y -(x 2) 一 0 2 2 8 2 2 2 2 1 / 2 25 9 1 1 y -(x 2) 8 2 一 0 2 2 2 2 2 描点、连线,画出这三个函数的图象,如图26. 2. 5所示. (0, 0),( -2, 0),( 2, 0) 回顾与反思对于抛物线y 扣2)2,当x 时,函数值y随x的增大而增大;当x 时,函数值y随x的增大而减小; 当x _ 值y= 探索 抛物线
25、y 1 (x 2)2和抛物线y l(x 2)2分别是由抛物线y 1 2 平移两个单位得到的.如果要得到抛物线y (x 4)2,应将抛物线 时,函数取得最值,最 1 2 , x向左、向右 2 1 2 y x作怎样的 2 平移? 2 2 例2不画出图象,你能说明抛物线y 3x与y3(x 2)之间的关系吗? 解 抛物线y 3x2的顶点坐标为(0,0);抛物线y 3(x 2)2的顶点坐标为(-2, 0). 2 2 所以,抛物线y 3x与y3(x2)形状相同,开口方向都向下,对称轴分别是y 轴和直线x2抛物线y3(x2)2是由y 3x2向左平移2个单位而得的. 回顾与反思 y a(x h)2 (a、h是
26、常数,a* 0)的图象的开口方向、对称轴、顶点坐 标归纳如下: 开口方向对称轴顶点坐标 2 | y a(x h)a 0 a 0 当堂课内练习 2 1. 画图填空:抛物线 y (x 1)的开口 ,对称轴是 ,顶点坐标 是,它能够看作是由抛物线 y x2向平移个单位得到的. 2. 在同一直角坐标系中,画出下列函数的图象. 2 2 2 y 2x , y 2(x3), y 2(x 3),并指出它们的开口方向、对称轴和顶点 坐标. 本课课外作业 1 2 1 2 1 2 1.已知函数 y x , y (x 1) , y (x 1). 2 2 2 (1)在同一直角坐标系中画出它们的图象; )分别说出各个函数
27、图象的开口方向、对称轴和顶点坐标; (3)分别讨论各个函数的性质. 1 2 2 .根据上题的结果,试说明:分别通过怎样的平移,能够由抛物线y丄x2得到抛物 2 1212 线 y(x1)2和 y(x1)2 ? 2 2 2 3. 函数y3(x 1),当x时,函数值y随x的增大而减小.当 x时, 函数取得最 值,最值y=. 4不画出图象,请你说明抛物线y 5x2与y 5(x 4)2之间的关系. 262 二次函数的图象与性质( 4) 本课知识重点 1掌握把抛物线 y ax2平移至y a(x h)2+k的规律; 2 2会画出y a(x h) +k这类函数的图象,通过比较,了解这类函数的性质 创新思维 能
28、够得到函数 2 y 2(x 3)2 由前面的知识,我们知道,函数y 2x2的图象,向上平移 2个单位, 22 y 2x2的图象;函数y 2x的图象,向右平移3个单位,能够得到函数 的图象,那么函数y 2x2的图象,如何平移,才能得到函数 y 2( x 3)22的图象呢? 实践与探索 例1 .在同一直角坐标系中,画出下列函数的图象. 1 2 1 2 1 2 y -x , y (x 1) , y (x 1)2,并指出它们的开口方向、对称轴和顶点 2 2 2 坐标. 解列表. x -3 -2 -1 0 1 2 3 1 2 9 1 1 9 y x 2 0 2 2 2 2 2 2 1 八2 9 1 1
29、y -( x 1) 8 2 0 2 2 2 2 2 1 , 、2 5 3 3 y 尹 1) 2 6 2 0 2 -2 2 0 描点、连线,画出这三个函数的图象,如图26. 2. 6所示. 它们的开口方向都向 ,对称轴分别为 、,顶点 坐标分别为 、.请同学们完成填空,并观察三个图象之 间的关系. 回顾与反思 二次函数的图象的上下平移,只影响二次函数y a(x h)2+k中k的值; 左右平移,只影响h的值,抛物线的形状不变,所以平移时,可根据顶点坐标的改变,确 定平移前、后的函数关系式及平移的路径.此外,图象的平移与平移的顺序无关. 探索 你能说出函数y a(x h)2+k (a、h、k是常数,
30、0)的图象的开口方向、对称 轴和顶点坐标吗?试填写下表. 顶点坐标 2 y a(x h) +k 开口方向 对称轴 a 0 a 0 例2.把抛物线y x2 bx c向上平移2个单位,再向左平移 4个单位,得到抛物线 2 y x,求b、c的值. 分析抛物线 2 y x的顶点为(o, o) ,只要求出抛物线 yx2 bx c的顶点,根据顶 点坐标的改变, 确定平移后的函数关系式, 从而求出 b、c的值. 解 y x2 2 bx c x bx 4 (b 2 (x 2) b2 c 4 向上平移2个单位,得到y 再向左平移4个单位,得到 4)2 其顶点坐标是( 4,c b2 2),而抛物线 2 x的顶点为
31、(0, 0),则 解得 探索把抛物线y x2 bx c向上平移2个单位,再向左平移 4个单位,得到抛物线 b 8 c 14 2 y x ,也就意味着把抛物线 2 y x向下平移2个单位,再向右平移 4个单位,得到抛 物线y x2 bx c 那么,本题还能够用更简洁的方法来解,请你试一试. 当堂课内练习 1.将抛物线y 2(x 4)2 1如何平移可得到抛物线 y 2x2 A. 向左平移 4个单位, 再向上平移 1个单位 B. 向左平移 4个单位, 再向下平移 1个单位 C. 向右平移 4个单位, 再向上平移 1个单位 D. 向右平移 4个单位, 再向下平移 1个单位 2. 把抛物线 3 yx 2
32、 向左平移 3个单位,再向下平移 4个单位,所得的抛物线的函数 2 关系式为 1 2 1 2 个单位,再向 3.抛物线y 1 2x x可由抛物线y x向平移 2 2 移个单位而得到. 本课课外作业 1.在同一直角坐标系中,画出下列函数的图象. y 3x2 , y 3( x 2)2 , y 3(x 2)21,并指出它们的开口方向、对称轴和顶 点坐标. 2.将抛物线y x2 2x 5先向下平移 1个单位,再向左平移 4个单位,求平移后的 抛物线的函数关系式. 1 2 x 2 3. 将抛物线 -如何平移, 2 可得到抛物线 y =x2 2x 3 ? 2 把抛物线 x2 bx C向右平移 个单位,再向
33、下平移 2个单位,得到抛物线 5. 2小 x 3x b =3, c=7 则有 B . b= -9 , c= -15 C. b=3, c=3 D . b= -9 , c=21 2 抛物线y 3x bx c是由抛物线 2 y 3x bx 1向上平移3个单位,再向左平 移2个单位得到的,求 b、c的值. 2 6.将抛物线y ax (a 0)向左平移h个单位,再向上平移k个单位,其中h 0,k v 0, 求所得的抛物线的函数关系式. 26. 2 二次函数的图象与性质(5) 本课知识重点 2 2 1能通过配方把二次函数y ax bx c化成y a(x h) +k的形式,从而确定开口 方向、对称轴和顶点坐
34、标; 2.会利用对称性画出二次函数的图象. MM及创新思维 我们已经发现,二次函数 y 2(x 3)2 1的图象,能够由函数 y 2x2的图象先向 平移 _个单位,再向 _平移 _个单位得到,所以,能够直接得出:函数y 2( x 3)21 的开口 ,对称轴是 ,顶点坐标是 那么,对于任意一个二次函 2 数,如y x 3x 2,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? 实践与探索 例1通过配方,确定抛物线 y2x2 4x 6的开口方向、对称轴和顶点坐标,再描点 画图. 解 y2x2 4x 6 2(x2 2(x2 2(x 1 1) 6 1 6 2x)6 2x 1)2 4 回
35、顾与反思(1)列表时选值,应以对称轴 x=1为中心,函数值可由对称性得到,. (2) 描点画图时,要根据已知抛物线的特点,一般先找出顶点,并用虚线画对称轴,然 后再对称描点,最后用平滑曲线顺次连结各点. 探索 对于二次函数 y ax2 bx c ,你能用配方法求出它的对称轴和顶点坐标吗?请 你完成填空:对称轴 ,顶点坐标 例2 已知抛物线y x2 (a 2)x9的顶点在坐标轴上,求 a的值. 1)顶点在x轴上,则顶点的纵坐标等于 0;( 2) 分析顶点在坐标轴上有两种可能:( 顶点在y轴上,则顶点的横坐标等于 0. 解 y x2 (a 2)x 9 (x (a 2)2 则抛物线的顶点坐标是 (a
36、 2)2 当顶点在x轴上时,有 解得 当顶点在y轴上时,有 (a 解得 所以,当抛物线yx2 (a 2)x 9的顶点在坐标轴上时,a有三个值,分别是 ,4, (2) 已知抛物线的顶点为(1, -3),且与y轴交于点(0, 1); (3)已知抛物线与 x 轴交于点 M ( -3, 0)、( 5,0),且与 y 轴交于点( 0,-3); (4)已知抛物线的顶点为( 3,-2),且与 x 轴两交点间的距离为 4 分析 (1)根据二次函数的图象经过三个已知点, 可设函数关系式为 y ax2 bx c 的 形式; (2)根据已知抛物线的顶点坐标,可设函数关系式为y a(x 1)2 3 ,再根据抛 物线与
37、 y 轴的交点可求出 a 的值;( 3)根据抛物线与 x 轴的两个交点的坐标,可设函数 关系式为y a(x 3)(x 5),再根据抛物线与y轴的交点可求出a的值;(4)根据已知 抛物线的顶点坐标( 3, -2),可设函数关系式为 y a(x 3)22,同时可知抛物线的对 称轴为x=3,再由与x轴两交点间的距离为 4,可得抛物线与 x轴的两个交点为(1,0) 和(5,0),任选一个代入y a(x 3)2 2,即可求出a的值. 解 (1)设二次函数关系式为 y ax2 bx c ,由已知,这个函数的图象过( 0,-1), 能够得到 c= -1 又因为其图象过点( 1 , 0)、( -1 , 2)两
38、点,能够得到 ab1 ab3 解这个方程组,得 a=2, b= -1 所以,所求二次函数的关系式是 y 2x2 2x 1 ( 2)因为抛物线的顶点为( 1, -3),所以设二此函数的关系式为 y a(x 1)23, 又因为抛物线与 y 轴交于点( 0, 1 ),能够得到 1 a(0 1) 2 3 解得 a 4 所以,所求二次函数的关系式是 y 4(x 1)23 4x2 8x 1 ( 3)因为抛物线与 x 轴交于点 M ( -3, 0)、( 5, 0), 所以设二此函数的关系式为 y a(x 3)(x5) 又因为抛物线与 y 轴交于点( 0, 3),能够得到 3 a(0 3)(0 5) 解得a
39、1. 5 11 2 2 所以,所求二次函数的关系式是y -(x 3)(x 5) -x 2 x 3. 555 (4) 根据前面的分析,本题已转化为与(2)相同的题型,请同学们自己完成. 回顾与反思确定二此函数的关系式的一般方法是待定系数法,在选择把二次函数的关系 式设成什么形式时,可根据题目中的条件灵活选择,以简单为原则二次函数的关系式可 设如下二种形式: (1) 一般式: y 2 ax bx c(a 0),给出二点坐标可利用此式来求. (2) 顶点式: y a(x h)2 k(a 0),给出两点,且其中一点为顶点时可利用此式来 求. (3) 交点式: y a(x xj( x X2)(a 0),
40、给出三点,其中两点为与x轴的两个交点 (x-,0)、(X2,0)时可利用此式来求. 当堂课内练习 1. 根据下列条件,分别求出对应的二次函数的关系式. (1) 已知二次函数的图象经过点(0, 2)、( 1, 1)、( 3, 5); (2) 已知抛物线的顶点为(-1 , 2),且过点(2, 1); (3) 已知抛物线与 x轴交于点M (-1 , 0)、( 2, 0),且经过点(1 , 2). 2. 二次函数图象的对称轴是x= -1,与y轴交点的纵坐标是-6,且经过点(2, 10),求 此二次函数的关系式. 本课课外作业 1. 已知二次函数 y x2 bx c的图象经过点 A (-1,12)、B
41、(2, -3), (1) 求该二次函数的关系式; 的形式,并求出该抛物线 (2)用配方法把(1 )所得的函数关系式化成y a(x h)2 k 的顶点坐标和对称轴. 2. 已知二次函数的图象与一次函数y 4x 8的图象有两个公 共点P (2, m)、Q (n, -8),如果抛物线的对称轴是x= -1 , 求该二次函数的关系式. 3某工厂大门是一抛物线型水泥建筑物,如图所示,大门地面 宽AB=4m,顶部C离地面高度为4. 4m 现有一辆满载货物的 汽车欲通过大门,货物顶部距地面 2.8m,装货宽度为2.4m.请判断这辆汽车能否顺利通过大门. 2 4. 已知二次函数 y ax bx c,当x=3时,
42、函数取得最大值 10,且它的图象在 x轴 上截得的弦长为 4,试求二次函数的关系式. 26.3 实践与探索(1) 本课知识重点 会结合二次函数的图象分析问题、解决问题,在使用中体会二次函数的实际意义. 2004雅典奥运会的 MM及创新思维 生活中,我们常会遇到与二次函数及其图象相关的问题,比如在 赛场上,很多项目,如跳水、铅球、篮球、足球、排球等都与二次函数及其图象息息相关.你 知道二次函数在生活中的其它方面的使用吗? 实践与探索 例1.如图26. 3. 1,一位运动员推铅球,铅 球行进高度y (m)与水平距离x (m)之间的 125 关系是yx2x,问此运动员把 1233 铅球推出多远? 解
43、 如图,铅球落在x轴上,则y=0 , 125 所以,一X2X50. 1233 解方程,得为10, X22 (不合题意,舍去) 所以,此运动员把铅球推出了10米. 探索此题根据已知条件求出了运动员把铅球推出的实际距离,如果创设另外一个问题情 5 境:一个运动员推铅球,铅球刚出手时离地面m,铅球落地点距铅球刚出手时相对应的 3 地面上的点10m,铅球运行中最高点离地面3m,已知铅球走过的路线是抛物线,求它的 函数关系式你能解决吗?试一试. 例2 .如图26 . 3. 2,公园要建造圆形的喷水池,在水池中央垂直于水面处安装一个柱子 OA,水流在各个方向沿形状相同的抛物线路线落下,为使水流形状较为漂亮
44、,要求设计 成水流在离 OA距离为1m处达到距水面最大高度 2. 25m. (1) 若不计其他因素,那么水池的半径至少要多少米,才能 使喷出的水流不致落到池外? (2) 若水流喷出的抛物线形状与(1)相同,水池的半径为 0 26,3.2 3. 5m,要使水流不落到池外,此时水流最大高度应达多少米? (精确到0. 1m) 分析这是一个使用抛物线的相关知识解决实际问题的应用 题,首先必须将水流抛物线放在直角坐标系中,如图26. 3. 我们能够求出抛物线的函数关系式,再利用抛物线的性质即可 解决问题. 3 x轴交点为C (如图26. 3. 3). 1 . 25), B (1, 2. 25), 所以,
45、设抛物线为 y a(x 1)22.25 将A (0, 1. 25)代入上式, 得 1.25 a(0 1)22.25 , 解 (1 )以O为原点,OA为y轴建立坐标系.设抛物线顶点 为B ,水流落水与 由题意得,A (0, 解得 所以,抛物线的函数关系式为 y(x 1)2 2.25 当y=0时,解得x=-0 . 5 (不合题意,舍去), 所以C (2. 5, 0),即水池的半径至少要 2. x=2. 5, 5m. (2)因为喷出的抛物线形状与( 1)相同,可设此抛物线为 (x h)2 k k=3. 7. 由抛物线过点(0, 1. 25)和(3. 5, 0),可求得h= -1 . 所以,水流最大高
46、度应达 3. 7m . 当堂课内练习 1在排球赛中,一队员站在边线发球,发球方向与边线垂直,球开始飞行时距地面 米,当球飞行距离为 9米时达最大高度5. 5米,已知球场长18米,问这样发球是否会直 接把球打出边线? 2. 在一场篮球赛中,队员甲跳起投篮,当球出手时离地高2 . 5米,与球圈中心的水平距 离为7米,当球出手水平距离为 4米时到达最大高度 4米.设篮球运行轨迹为抛物线,球 圈距地面3米,问此球是否投中? 本课课外作业 1.在一场足球赛中,一球员从球门正前方 离是6米时,球到达最高点,此时球高 2 .某公司推出了一种高效环保型洗涤用品, 公司经历了从亏损到赢利的过程. 下面的二次函数
47、图象(部分)刻画了该公司年初以来累 积利润s (万元)与销售时间t (月)之间的关系(即前 t个月的利润总和s与t之间的关系). 根据图象提供的信息,解答下列问题: (1)由已知图象上的三点坐标,求累积利润s (万元) 10米处将球踢起射向球门,当球飞行的水平距 3米,已知球门高 年初上市后, 2. 44米,问能否射中球门? 尔飢万元; 与时间t (月)之间的函数关系式; (2) 求截止到几月末公司累积利润可达到30万元; (3) 求第8个月公司所获利润是多少万元? 3. 如图,一位运动员在距篮下 4m处跳起投篮,球运行的路 线是抛物线,当球运行的水平距离为 2. 5m时,达到最大高 度3.
48、5m,然后准确落入篮圈, 已知篮圈中心到地面的距离为 3. 05m. (1) 建立如图所示的直角坐标系,求抛物线的函数关系式; (2) 该运动员身高1. 8m,在这次跳投中,球在头顶上方 0. 25m处出手,问:球出手时,他跳离地面的高度是多少? 26.3 实践与探索(2) 本课知识重点 让学生进一步体验把实际问题转化为相关二次函数知识的过程. MM及创新思维 二次函数的相关知识在经济生活中的应用更为广阔,我们来看这样一个生活中常见的 问题:某广告公司设计一幅周长为12米的矩形广告牌,广告设计费为每平方米1000元, 设矩形一边长为x米,面积为S平方米请你设计一个方案,使获得的设计费最多,并求
49、 出这个费用你能解决它吗?类似的问题,我们都能够通过建立二次函数的数学模型来解 决. 实践与探索 例1 某化工材料经销公司购进了一种化工原料共7000千克,购进价格为每千克30元。 物价部门规定其销售单价不得高于每千克70元,也不得低于30元。市场调查发现:单价 定为70元时,日均销售60千克;单价每降低 1元,日均多售出2千克。在销售过程中, 每天还要支出其他费用 500元(天数不足一天时,按整天计算)。设销售单价为x元,日 均获利为y元。 (1) 求y关于x的二次函数关系式,并注明x的取值范围; 2 (2) 将(1)中所求出的二次函数配方成y a(x )2 的形式,写出顶点 2a4a 坐标
50、;在直角坐标系画出草图; 观察图象,指出单价定为多少元时日均获利最多, 是多少? 分析 若销售单价为x元,则每千克降低(70-x )元,日均多售出 2 ( 70-x )千克,日均 销售量为60+2 ( 70-x )千克,每千克获利为(x-30 )元,从而可列出函数关系式。 解(1 )根据题意,得 y (x 30)60 2(70 x) 500 2x2260 x 6500(30 w x 3 时,y 0;当-1v xv 3 时,yv 0. 回顾与反思(1) 二次函数图象与 x轴的交点问题常通过一元二次方程的根的问题来解 决;反过来,一元二次方程的根的问题,又常用二次函数的图象来解决. (2)利用函数
51、的图象能更好地求不等式的解集,先观察图象,找出抛物线与x轴的交点, 再根据交点的坐标写出不等式的解集. 例2.(1)已知抛物线y2(k1)x24kx 2k 3,当k=时,抛物线与x 轴相交于两点. (2) 已知二次函数y (a1)x22ax3a 2的图象的最低点在x轴上,则a=. (3) 已知抛物线y X (k 1)x 3k 2与x轴交于两点A (a, 0), B (3, 0), 且 2217,则k的值是. 分析 (1)抛物线y 2(k1)x2 4kx 2k 3与x轴相交于两点,相当于方程 2(k1)x2 4kx 2k 30有两个不相等的实数根,即根的判别式0. (2) 二次函数y (a 1)
52、x2 2ax 3a 2的图象的最低点在 x轴上,也就是说,方程 (a 1)x 2ax 3a 2 0的两个实数根相等,即=0. (3) 已知抛物线y 2 x (k 1)x 3k 2 与 x 轴交于两点 A (a, 0), B (3, 0), 即a 、3是方程x2 (k 1)x 3k 20的两个根,又因为2217,以及 2 2 ( )2 2 ,利用根与系数的关系即可得到结果. 请同学们完成填空. 回顾与反思 二次函数的图象与 x轴有无交点的问题, 能够转化为一元二次方程有无实数 根的问题,这可从计算根的判别式入手. 例3已知二次函数y x2 (m 2)x m 1 , (1) 试说明:不论 m取任何
53、实数,这个二次函数的图象必与x轴有两个交点; (2) m为何值时,这两个交点都在原点的左侧? y轴? 分析 (1)要说明不论 m取任何实数,二次函数 2 x (m 2)x m 1的图象必与 x轴有两个交点,只要说明方程 x2 (m 2)x 0有两个不相等的实数根, 即 0. (2)两个交点都在原点的左侧, 也就是方程 x2 (m 2)x m 10有两个负实数根, 因而必须符合条件0, x1x20, x1 X2 综合以上条件, 可解得所求 (3) m为何值时,这个二次函数的图象的对称轴是 m的值的范围. (3)二次函数的图象的对称轴是 y轴,说明方程 (m 2)x m 1 0有一正一负 两个实数
54、根,且两根互为相反数,因而必须符合条件 0, x1x2 解 (1) = (m 2)24 ( 1) (m 1) m28,由 m20,得 m2 80,所以 0,即不论m取任何实数,这个二次函数的图象必与x轴有两个交点. (2)由 x-ix2 m 20,得 m 2 ;由 x-i x2 m 10,得 m 1 ;又由(1), 0,所以,当m 1时,两个交点都在原点的左侧. (3)由 x1 X2 2 0,得m=2,所以,当m=2时,二次函数的图象的对称轴是y 轴. 探索 题中二次函数的图象的对称轴是y轴,即二次函数 x2 (m 2)x m 1是由函数yx2上下平移所得, 对一次项系数有何要求呢?请你根据它
55、入手解本题. 那么, 当堂课内练习 2 1.已知二次函数 y x 3x 4的图象如图, 则方程x2 3x 4 0的解是, 不等式x2 3x 4 0的解集是, 不等式x2 3x 4 0的解集是 2 .抛物线 y 3x2 2x 5与y轴的交点坐标为 ,与x轴的交点坐标 为 5 3.已知方程2x2 3x 5 0的两根是一,-1,则二次函数y 2x2 3x 5与x轴的两 2 个交点间的距离为 . 2 4. 函数y ax ax 3x 1的图象与x轴有且只有一个交点,求 a的值及交点坐标. 本课课外作业 2 1已知二次函数 y x x 6,画出此抛物线的图象,根据图象回答下列问题. (1) 方程x2 x
56、60的解是什么? (2) x取什么值时,函数值大于 0? x取什么值时,函数值小于 0? 2 2. 如果二次函数 y x 6x c的顶点在x轴上,求c的值. 3. 不论自变量x取什么数,二次函数 y 2x2 6x m的函数值总是正值,求 m的取值 范围. 2 4. 已知二次函数 y 2x 4x 6 , 求:(1 )此函数图象的开口方向、对称轴和顶点坐标,并画出草图; (2) 以此函数图象与 x轴、y轴的交点为顶点的三角形面积; (3) x为何值时,y 0. 2 5. 你能否画出适当的函数图象,求方程x x 2的解? 26.3 实践与探索(4) 本课知识重点 掌握一元二次方程及二元二次方程组的图
57、象解法. 及创新思维 上节课的作业第5题:画图求方程x2x 2的解,你是如何解决的呢?我们来看 一看两位同学不同的方法. 甲:将方程x2 x 2化为x2 x 2 0,画出y x2 x 2的图象,观察它与x轴 的交点,得出方程的解. 乙:分别画出函数y x2和y x 2的图象,观察它们的交点,把交点的横坐标作为方 程的解. 你对这两种解法有什么看法?请与你的同学交流. 实践与探索 例1利用函数的图象,求下列方程的解: (1) x2 2x 30 ; (2) 2x2 5x 20 . 團3. 5 分析 上面甲乙两位同学的解法都是可行的,但乙的方法要来得简便,因为画抛物线远比 画直线困难,所以只要事先画
58、好一条抛物线y x2的图象, 再根据待解的方程, 画出相对应的直线, 交点的横坐标即为 方程的解. 解 (1)在同一直角坐标系中画出 函数y x2和y 2x 3的图象, 如图 26. 3. 5, 得到它们的交点(-3, 9)、( 1, 1), 则方程x2 2x 30的解为3 1. (2)先把方程2x2 5x 20化为 x25 x 10 ,然后在同一直角 2 5 坐标系中画出函数 y x2和y x 1 2 的图象,如图 26. 3. 6, 1 1 得到它们的交点(一,)、(2, 4), 24 、 2 1 则方程2x 5x 20的解为 ,2. 回顾与反思一般地, 求一元二次方程 ax2 bx c
59、0(a0)的近似解时,可先将方程 2 (1 )能够通过直接画出函数 y 分析 x2的图象,得到它们的交点,从 22 b c2b c ax2 bx c 0化为x2 x0,然后分别画出函数 y x2和y x 的图 a aa a 象,得出交点,交点的横坐标即为方程的解. 例2 利用函数的图象,求下列方程组的解: y 1 x 3 y 3x 6 (1) 2 2 ; (2) 2 2 y x 2x y x 1 -x 2 而得到方程组的解;(2)也能够同样解决. 一 一213 解 (1)在同一直角坐标系中画出函数y x和yx 2 2 的图象,如图 26. 3. 7, 3 9 得到它们的交点( 3 , 9 )、
60、( 1, 1), 24 1 3X! y x 则方程组y22的解为 2 y xyi 3 2 X2 1 9, y2 1 4 (2)在同一直角坐标系中画出函数 y 图象,如图26. 3. 8, 得到它们的交点(-2, 0)、(3, 15), 解为 Xi yi 2 x23 0,y215 探索 (2)中的抛物线画出来比较麻烦, 题的方法吗?比如利用抛物线y x2的图象,请尝试一下. 当堂课内练习 1禾U用函数的图象,求下列方程的解: (1) x x 10 (精确到 0. 1) (2) 3x2 5x 20. y x 2 2利用函数的图象,求方程组2 的解: y x 本课课外作业 1禾u用函数的图象,求下列
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