初中数学22.1.1 二次函数教学设计
展开一、教学目标
1.会作函数y=ax2与y=ax2+k的图象,并能比较它们的异同;理解a,k对二次函数图象的影响,能正确说出两函数图象的开口方向、对称轴和顶点坐标.
2.了解抛物线由y=ax2得到y=ax2+k上下平移的规律.
二、教学重难点
重点
了解二次函数y=ax2与y=ax2+k的图象之间的联系;掌握二次函数y=ax2+k的图象及其性质.
难点
二次函数y=ax2+k性质的基本应用.
重难点解读
1.抛物线y=ax2+k与y=ax2的异同点.
相同点:开口方向、大小都没变;对称轴没变;增减趋势没变.
不同点:顶点位置变了;最值变了.
2.当k>0时,抛物线y=ax2+k是由抛物线y=ax2向上平移k个单位长度而得到的;当k<0时,抛物线y=ax2+k是由抛物线y=ax2向下平移|k|个单位长度而得到的.
3.二次函数y=ax2+k的增减性.
当a>0时,在对称轴左侧,y随x的增大而减小,在对称轴右侧,y随x的增大而增大;当a<0时,在对称轴左侧,y随x的增大而增大,在对称轴右侧,y随x的增大而减小.
三、教学过程
活动1 旧知回顾
1.画函数图象利用描点法,其步骤为__________、____________、__________.
2.二次函数y=ax2(a≠0)的图象是一条________,当a>0时,它的开口向__________,对称轴是___________,顶点坐标是__________;在对称轴的左侧,y随x的增大而________,在对称轴的右侧,y随x的增大而________;当x=________时,y取最_________值.当a<0时又会有什么变化呢?
活动2 探究新知
1.教材第32页 例2.
提出问题:
(1)请在同一直角坐标系中,画出二次函数y=2x2,y=2x2+1,y=2x2-1的图象.然后观察这三个函数图象,试比较它们有什么联系和区别?
(2)抛物线y=2x2,y=2x2+1,y=2x2-1的开口方向、对称轴和顶点各是什么?
(3)图象之间的位置能否通过适当的变换得到?
(4)你能由函数y=2x2的性质,得到函数y=2x2+1和y=2x2-1的一些性质吗?
2.教材第33页 第2个思考.
活动3 知识归纳
1.抛物线y=ax2与y=ax2+k的区别和联系:
2.二次函数y=ax2+k的图象可由抛物线y=ax2的图象向上或向下平移 |k| 个单位长度得到.当k>0时,抛物线y=ax2向 上 平移 k 个单位长度得抛物线y=ax2+k;当k<0时,抛物线y=ax2向 下 平移 |k| 个单位长度得抛物线y=ax2+k.
活动4 典例赏析及练习
例1 抛物线y=ax2+k与y=-5x2的形状大小,开口方向都相同,且其顶点坐标是(0,3),则其表达式为y= -5x2+3 ,它是由抛物线y=-5x2向 上 平移 3 个单位长度得到的.
解这类题,必须根据二次函数y=ax2+k的图象与性质来解,a的值确定抛物线的形状大小及开口方向,k的值确定顶点的位置;抛物线平移多少个单位长度,主要看两顶点坐标,确定两顶点相隔的距离,从而确定平移的方向与单位长度.(有时也可以比较两抛物线上横坐标相同的两点相隔的距离,从而确定平移的方向与单位长度)
例2 若二次函数y=ax2+2的图象经过点(-2,10),则下列说法错误的是( C )
A.a=2 B.当x<0,y随x的增大而减小
C.顶点坐标为(2,0) D.图象有最低点
例3 已知抛物线y=ax2+k向下平移2个单位长度后,所得抛物线为y=-3x2+2,试求a,k的值.
【答案】由平移关系,得a=-3,k-2=2,∴a=-3,k=4.
练习:
1.在同一直角坐标系中,画出下列二次函数的图象:
y=x2,y=x2+2,y=x2-2.
观察三条抛物线的位置关系,并分别指出它们的开口方向、对称轴和顶点.你能说出抛物线y=x2+k的开口方向、对称轴和顶点吗?它与抛物线y=x2有什么关系?
【答案】解:画图略.y=x2,y=x2+2,y=x2-2开口都向上、对称轴都为y轴、顶点分别为(0,0),(0,2),(0,-2);抛物线y=x2+k的开口向上、对称轴为y轴、顶点(0,k);它是由抛物线y=x2向上(k为正)或向下(k为负)平移|k|个单位长度得到的.
2.将二次函数y=5x2-3向上平移7个单位长度后所得到的抛物线解析式为 y=5x2+4 .
3.二次函数y=-2x2+6的图象的对称轴是 y轴 ,顶点坐标是 (0,6) ,当 x<0 时,y随x的增大而增大.
4.已知y=ax2+k的图象上有三点A(-3,y1),B(1,y2),C(2,y3),且y2<y3<y1,则a的取值范围是( A )
A.a>0 B.a<0 C.a≥0 D.a≤0
5.函数y=ax2-a与y=ax-a(a≠0)在同一坐标系中的图象可能是( D )
活动5 课堂小结
回顾所学知识,如y=ax2+k的图象特征,函数的增减性等,并对可能出现的困难、疑问给予整理,进行辨析.
四、作业布置与教学反思
第2课时 二次函数y=a(x-h)2的图象和性质
一、教学目标
1.能画出二次函数y=a(x-h)2的图象;了解抛物线y=ax2与y=a(x-h)2的联系;掌握二次函数y=a(x-h)2的图象特征及其性质.
2.掌握抛物线由y=ax2得到y=a(x-h)2的平移规律.
二、教学重难点
重点
掌握二次函数y=a(x-h)2的图象及性质;了解二次函数y=ax2与y=a(x-h)2图象之间的联系.
难点
利用二次函数y=a(x-h)2的性质解决实际问题.
重难点解读
1.二次函数y=a(x-h)2的图象与y=ax2的图象形状相同,位置不同,其顶点为(h,0)和(0,0).
2.抛物线的平移实质是顶点的平移.对于二次函数y=a(x-h)2的图象,可以根据对称轴或顶点的位置判断是将y=ax2的图象向左或向右平移得到的.
3.确定形如y=a(x-h)2的二次函数图象对称轴的方法:令平方项的底数为0,即x-h=0,可得到对称轴为直线x=h.
三、教学过程
活动1 旧知回顾
1.二次函数y=ax2的图象和特征:顶点坐标是__________;对称轴是__________;当a>0时,抛物线的开口向___________,顶点是抛物线上的最__________点,图象在x轴的__________(除顶点外);当a<0时,抛物线的开口向___________,顶点是抛物线上的最__________点,图象在x轴的___________(除顶点外).
2.二次函数y=x2+3的图象是一条__________,它的开口向__________,对称轴是__________,顶点坐标是__________;在对称轴的左侧,y随x的增大而__________,在对称轴的右侧,y随x的增大而__________;当x=__________时,y取最小值.
活动2 探究新知
1.教材第33~34页 探究与思考.
提出问题:
(1)函数y=-(x+1)2和y=-(x-1)2与抛物线y=-x2有何关系?它们的对称轴、顶点坐标分别是什么?先在同一直角坐标系中画函数y=-(x+1)2和y=-(x-1)2的图象,然后仔细观察它们的图象与函数y=-x2的图象有什么区别和联系?
(2)我们知道,二次函数y=ax2-2的图象可以由函数y=ax2的图象向下平移得到,那么函数y=-(x+1)2与y=-(x-1)2的图象是否可以由函数y=-x2的图象经过平移而得到呢?
(3)由此,你发现了什么?
2.教材第35页 思考.
3.若抛物线y=a(x-h)2的顶点是(-3,0),它是由抛物线y=-2x2通过平移而得到的,则a=______,h=________.
活动3 知识归纳
1.函数y=ax2与y=a(x-h)2的图象及其性质如下表:
2.二次函数y=a(x-h)2的图象可由抛物线y=ax2向左或向右平移 |h| 个单位长度得到.当h>0时,抛物线y=ax2向 右 平移 h 个单位长度得抛物线y=a(x-h)2;当h<0时,抛物线y=ax2向 左 平移 |h| 个单位长度得抛物线y=a(x-h)2.
3.对于二次函数的图象,只要|a|相等,则它们的形状 相同 ,只是 位置 不同,且|a|越大,开口越小.
活动4 典例赏析及练习
例1 在直角坐标系中画出函数y=(x+3)2的图象.
(1)指出函数图象的对称轴和顶点坐标;
(2)根据图象回答:当x取何值时,y随x的增大而减小?当x取何值时,y随x的增大而增大?当x取何值时,y取最大值或最小值?
(3)怎样平移函数y=x2的图象得到函数y=(x+3)2的图象?
【答案】解:图象略.(1)对称轴为x=-3,顶点坐标为(-3,0);(2)当x<0时,y随x的增大而减小;当x>0时,y随x的增大而增大;当x=-3时,y能取到最小值;(3)向左平移3个单位长度.
例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.
【答案】解:由顶点坐标为(-2,0),得抛物线为y=a(x+2)2.把(-4,2)代入抛物线,得2=a(-4+2)2.解得a=,h=-2.
练习:
1.在同一直角坐标系中,画出下列二次函数的图象:
y=x2,y=(x+2)2,y=(x-2)2.
观察三条抛物线的位置关系,并分别指出它们的开口方向、对称轴和顶点.
【答案】解:画图略.抛物线y=x2,y=(x+2)2,y=(x-2)2的开口都向上、对称轴分别为y轴、x=-2和x=2,顶点分别为(0,0),(-2,0)和(2,0).
2.把抛物线y=-x2向 左 平移 1 个单位长度,就得到抛物线y=-(x+1)2.
3.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随x的增大而增大 D.当x>1时,y随x的增大而增大
4.对于任何实数h,抛物线y=x2与抛物线y=(x-h)2( A )
A.形状与开口方向相同 B.对称轴相同
C.顶点相同 D.都有最高点
活动5 课堂小结
1.抛物线y=ax2与y=ax2+k和抛物线y=ax2与y=a(x-h)2有哪些共同点,又有哪些不同点?同学之间可相互交流.
2.将抛物线y=ax2上下平移与左右平移所得到的表达式在形式上有何区别?
四、作业布置与教学反思
第3课时 二次函数y=a(x-h)2+k的图象和性质
一、教学目标
1.会用描点法画出二次函数y=a(x-h)2+k(a≠0)的图象;掌握抛物线y=ax2与y=a(x-
h)2+k之间的平移规律.
2.依据具体问题情境建立二次函数y=a(x-h)2+k模型来解决实际问题.
二、教学重难点
重点
二次函数y=a(x-h)2+k(a≠0)的图象及其性质.
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.
重难点解读
1.y=a(x-h)2+k叫做二次函数的顶点式,把y=ax2的图象沿x轴向左或向右平移|h|个单位长度,得y=a(x-h)2的图象,再沿y轴向上或向下平移|k|个单位长度,则可得y=a(x-
h)2+k的图象,平移时与上、下、左、右平移的先后顺序无关.抛物线的移动主要是看顶点的移动,即在平移时只抓住顶点就可以了.
2.当抛物线的解析式是y=a(x-h)2+k的形式时,可以根据图象特点直接写出顶点坐标及对称轴,但这种记忆式的方法容易弄错符号,用平方项为0确定顶点坐标比较容易理解,也不容易弄错符号.
三、教学过程
活动1 旧知回顾
1.填表:
2.将抛物线y=-x2向下平移5个单位长度,所得到的抛物线表达式是什么?若再将它向左平移5个单位长度呢?
活动2 探究新知
1.教材第35页 例3.
提出问题:
(1)函数y=-(x-1)2+1的图象与函数y=-x2的图象有什么关系?函数y=-(x-1)2+1有哪些性质?
(2)请在坐标系中画出函数y=-(x-1)2+1的图象,并将它与函数y=-x2和y=-x2+1的图象作比较,抛物线y=-(x-1)2+1可以由抛物线y=-x2经过怎样的变换得到?根据图象,你能指出这个函数图象的开口方向、对称轴和顶点坐标吗?
(3)请依据上述问题中的发现,说说抛物线y=a(x-h)2+k是由抛物线y=ax2(a≠0)通过怎样的平移而得到的?你能由此归纳出y=a(x-h)2+k(a≠0)图象的性质吗?
2.已知A(1,y1),B(-,y2),C(-2,y3)在函数y=a(x+1)2+k(a>0)的图象上,则y1,y2,y3的大小关系是___________.
活动3 知识归纳
1.一般地,抛物线y=a(x-h)2+k与y=ax2形状 相同 ,位置 不同 .把抛物线y=ax2向上(下)向左(右)平移,可以得到抛物线y=a(x-h)2+k.平移的方向、距离要根据 h,k 的值决定.
2.抛物线y=a(x-h)2+k有如下特点:
(1)当a>0时,开口向 上 ;当a<0时,开口向 下 ;
(2)对称轴是 x=h ;
(3)顶点坐标是 (h,k) .
3.从二次函数y=a(x-h)2+k的图象可以看出:如果a>0,当x<h时,y随x的增大而 减小 ,当x>h时,y随x的增大而 增大 ;如果a<0,当x<h时,y随x的增大而 增大 ,当x>h时,y随x的增大而 减小 .
活动4 典例赏析及练习
例1 将抛物线y=-3x2先向右平移2个单位长度,再向上平移5个单位长度,得到的抛物线解析式是 y=-3(x-2)2+5 .
抛物线的移动主要看顶点位置的移动.
例2 若直线y=3x+m经过第一、三、四象限,则抛物线y=(x-m)2+1的顶点必在第 二 象限.
例3 教材第36页 例4.
练习:
1.说出下列抛物线的开口方向、对称轴和顶点:
(1)y=2(x+3)2+5;(2)y=-3(x-1)2-2;
(3)y=4(x-3)2+7;(4)y=-5(x+2)2-6.
【答案】解:(1)开口向上、对称轴为x=-3、顶点为(-3,5);
(2)开口向下、对称轴为x=1、顶点为(1,-2);
(3)开口向上、对称轴为x=3、顶点为(3,7);
(4)开口向下、对称轴为x=-2、顶点为(-2,-6).
2.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.
3.将抛物线y=x2向左平移2个单位长度,再向下平移5个单位长度,平移后所得新抛物线的表达式为( A )
A.y=(x+2)2-5 B.y=(x+2)2+5
C.y=(x-2)2-5 D.y=(x-2)2+5
4.已知二次函数y=a(x-h)2+k的图象先向左平移2个单位长度,再向上平移4个单位长度,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.
【答案】(1)a=-,h=1,k=-1;(2)开口向下,对称轴是直线x=1,顶点坐标是(1,-1).
活动5 课堂小结
1.二次函数y=a(x-h)2+k的图象画法及其性质;平移的规律.
2.所用的思想方法:从特殊到一般.
四、作业布置与教学反思
x
…
-2
-1.5
-1
-0.5
0
0.5
1
1.5
2
…
y=2x2
…
…
y=2x2+1
…
…
y=2x2-1
…
…
函数解析式
顶点坐标
对称轴
开口方向
增减性
y=ax2
(0,0)
y轴
当a>0时,抛物线开口向 上 ;
当a<0时,抛物线开口向 下 .
a>0时,在对称轴左侧,y随x增大而 减小 ,在对称轴右侧,y随x增
大而 增大 ;
a<0时,在对称轴左侧,y随x增大而 增大 ,在对称轴右侧,y随x增
大而 减小 .
y=ax2+k
(0,k)
x
…
-4
-3
-2
-1
0
1
2
3
4
…
y=-(x+1)2
…
…
x
…
-4
-3
-2
-1
0
1
2
3
4
…
y=-(x-1)2
…
…
函数
开口方向
对称轴
顶点坐标
y=ax2
a>0,开口 向上 ;a<0,开口 向下 .
y轴
(0,0)
y=a(x-h)2
x=h
(h,0)
函数
开口方向
对称轴
顶点坐标
最值
y=2x2
y=2x2+2
y=-2x2-5
y=2(x-6)2
y=-2(x+6)2
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