高中数学人教版（中职）基础模块上册3.2 一次函数和二次函数精品表格教学设计

这是一份高中数学人教版（中职）基础模块上册3.2 一次函数和二次函数精品表格教学设计，共14页。教案主要包含了教学目标，教学重点，教学难点，教学方法，教学过程等内容，欢迎下载使用。

1. 通过实际问题感知一次、二次函数在实际生活中的应用．
2. 培养学生从实际问题中抽象出数学模型并应用模型去解决实际问题的能力．
3. 通过教学，培养学生应用数学的意识，提高学生分析问题、解决问题的能力．
【教学重点】
从实际问题中抽象简单的数学模型．
【教学难点】
从实际问题中抽象简单的数学模型．
【教学方法】
这节课主要采用问题解决法．教师引导学生对实际问题先用列表计算与画图的方法来直观感知，然后抽象成一次函数和二次函数来研究，通过教学，培养学生从实际问题中抽象出一次、二次函数模型并应用模型去解决实际问题的能力．
【教学过程】
3.2.2 一次函数模型
【教学目标】
1. 掌握正比例函数和一次函数的关系；理解并掌握一次函数的性质．
2. 培养学生数形结合研究函数性质的能力，渗透平移变换的数学思想．
3. 体验数学的严谨性，培养学生理性分析问题的良好习惯．
【教学重点】
一次函数的性质．
【教学难点】
对正比例函数和直线的关系的理解．
【教学方法】
这节课主要采用讲练结合法．先定义一次函数，对特殊的一次函数——正比例函数，则采用由曲线与方程的角度来描述正比例函数与直线的关系，然后再考察一次函数与正比例函数的关系，从而得出一次函数的图象也是一条直线的结论，并结合函数的单调性深入分析一次函数的性质，将学生初中对具体的一次函数的认识上升到一般的理性结论.
【教学过程】
3.2.3 二次函数模型
【教学目标】
1. 理解并掌握二次函数的图象和性质；了解二次函数与一元二次方程、一元二次不等式之间的关系；
2. 通过教学，使学生初步掌握数形结合研究二次函数的方法；
3. 渗透数形结合思想，渗透由特殊到一般的辩证唯物主义观点，培养学生观察分析、类比抽象的能力．
【教学难点】
函数对称性的分析与数形结合研究二次函数的方法．
【教学方法】
这节课主要采用启发式教学法和讲练结合法．本节课通过对例题中的二次三项式进行代数分析，探究二次函数性质的由来，使学生从初中对二次函数的直观感知上升到理性认识的高度．更重要的是在学习函数的一般通性之后，以二次函数为载体较系统地呈现数形结合研究函数的方法，为后面学习其它函数的性质奠定基础．
【教学过程】
环节
教学内容
师生互动
设计意图
导
入
1．分别写出一次函数、二次函数的一般形式．
2．函数分类：
(1) y＝3 x； (2) y＝－3 x－2；
(3) y＝x2－3 x－4；(4) y＝－x2－2 x＋3．
生：同桌交流，合作完成．
师：引导学生观察这四个关系式的等号右边，如果要将这些函数进行分类，如何分类比较合理？引入课题．
唤醒对旧知识的记忆．
新
课
新
课
新
课
例 用长为20 m 的绳子围成一个矩形，写出两边长之间的函数关系.想想看，两边长各是多少时，围成的矩形面积最大？
1．试填下面的表格(见课件)．
2．设矩形的一边长为 x m，另一边为 y m，能用含 x 的代数式来表示 y吗？
3．x 的值可以任意取吗？有限定范围吗？
结论：y＝10－x (0≤x≤10)是一次函数．
4．又设矩形的面积为 S，我们发现S 是 x 的函数，试写出这个函数的关系式．
5．从表中得出 x(x 为整数)为多长时，矩形面积获得最大值？
6．作函数图象，从图象中求出当x为何值时，面积有最大值．
基本步骤：列表、描点、连线．

S
x
20
O
8
5
10
9
10
结论：
当矩形的一边小于5 m 时，函数值随边长增加而增加；
当矩形的一边等于5 m 时，矩形面积获得最大值；
当矩形的一边大于5 m 时，函数值随边长增加而减小．
7．用配方法分析，当x为何值时，面积有最大值．
S＝x(10－x)
＝－x2＋10 x
＝－(x2－10 x)
＝－(x2－10 x＋25－25)
＝－[(x－5)2－25]
＝－(x－5)2＋25．
所以当 x＝5时，矩形面积获得最大值．
结论：
S＝a(x＋ EQ \F(b,2 a))2＋ EQ \F(4 a c－b2,4 a)．
当 x＝－ EQ \F(b,2 a) 时，函数有最值 EQ \F(4 a c－b2,4 a)．
练习1 求自变量 x 为何值时，函数取得最大值或最小值？
(1) f (x)＝－x2＋3；
(2) f (x)＝－x2－8；
(3) f (x)＝x2－5；
(4) f (x)＝－(x－5)2－3．
练习2 求自变量x为何值时，函数取得最大值或最小值．
(1) f (x)＝x2－2 x－3；
(2) f (x)＝－x2＋4 x－8．
师：投影例题．
师：提出问题，引导学生分组交流，合作完成前3个问题．
生：分组交流，合作完成．然后每个小组都汇报交流结果，如果有疑义，其他小组可以补充，最后教师给出正确结论．
对于第4、5步师生共同分析，教师首先引导学生从表格中找到当 x＝5时，矩形面积最大是25．
学生依据上面的表格画出函数的图象．
教师首先引导学生关注图象的最高点，得出 x＝5时矩形面积最大是25．
教师进一步引导学生观察图象，得出函数值的变化趋势．
师生共同解决．
教师引导学生关注配方法的几个关键地方．
教师引导学生回忆得出二次函数配方后的形式．
学生抢答．
学生自行解决，教师巡视并加以指导，同时有两名学生板演．
对于求最值的问题，历来是学生的难点，不知从何处入手，为了突破这一难点，把该题进行了分解，分为5个小问题．这样可降低学生分析问题的难度．同时让学生进一步掌握函数的第一种表示法：列表法．
从表格直观感知面积的最值．
从图象直观感知面积的最值．同时让学生进一步掌握函数的第二种表示法：图象法．培养学生细心观察、归纳、分析的良好习惯和读图能力．
从解析式直观感知面积的最值．同时让学生进一步掌握函数的第三种表示法：解析法． 培养学生用多种方法分析问题、解决问题的能力．
形式中当 x＝－ EQ \F(b,2 a) 时，函数有最值的理解是难点，此处的设计目的是为了突破学生这一思维障碍．加深对配方法的理解．
通过练习1、2，让学生逐步掌握利用配方法来研究二次函数．同时进一步培养学生细心观察、分析问题的能力．
小
结
1．进一步熟悉用列表、画图或公式来表示某个函数关系．
2．用配方法求自变量 x 为何值时，函数取得最值．
学生阅读课本畅谈本节课的收获，老师引导梳理，总结本节课的知识点．
梳理总结，也可针对学生薄弱或易错处进行强调和总结．
作
业
教材 P77，练习A 组第1题；
练习B 组第 1、2(选做)题．
巩固拓展．
环节
教学内容
师生互动
设计意图
导
入
1. 一次函数的概念：
函数 y＝ (k，b 为常数，k )叫做一次函数．
当 b＝ 时，函数y＝k 叫做正比例函数．
2. 在直角坐标系中作出 y＝3 x 的图象．
教师屏幕显示内容，学生合作完成．
结论：正比例函数是特殊的一次函数．
师：函数 y＝3 x 的图象是一条直线吗？
教师引导学生在复习旧知识的同时，让学生自主探索新知识，激发学生获取新知的动力．
新
课
新
课
新
课
新
课
一、正比例函数 y＝k x 的图象是什么形状？
以具体函数 y＝3 x 为例，
令x＝0，则 y＝0，所以函数y＝3 x的图象过点O(0，0)．又 x＝1，y＝3是方程的另一个解，作点 A(1，3)，过这两个点 O，A 作直线 OA．
-2
-4
-3
O
2
-1
y=3x
P
A
1
x
 2
1
1
2
3
4
y
我们来说明直线OA是正比例函数y＝3 x的图象．
(1) 设点 P(x，y) 为直线 OA 任一点，用相似三角形的知识说明点 P(x，y)也满足函数关系式 y＝3 x．
(2) 以方程 y＝3 x 的解为坐标的点 P(x，y)一定在直线 OA 上．
直线OA
正比例函数y＝3 x
方程y＝3 x的解（x,y）
点P（x,y）
二、一次函数与正比例函数图象关系
例1 在同一直角坐标系内作出下列函数 y＝x，y＝x＋2，y＝x－2的图象．
-4
-1
y=x+2
1
2
x
O
 2
1
1
2
-2
-3
3
4
y=x
y=x-2
y
步骤：列表、描点、连线．
观察与比较 正比例函数 y＝x 与一次函数 y＝x＋2，y＝x－2图象有什么异同？
填空 这 三个函数的图象形状都是 ，并且倾斜程度 ，函数y＝x的图象经过原点，函数 y＝x＋2的图象与 y 轴交于点 ，即它可以看作由直线 y＝x
向 平移 个单位长度而得到．函数 y＝x－2的图象与 y 轴交于点 ，即它可以看作由直线 y＝x 向 平移 个单位长度而得到．
讨论
(1) 一次函数 y＝k x＋b 的图象与
正比例函数 y＝k x 图象有什么关系？
(2) 一次函数 y＝k x＋b 的图象与x，y 轴的交点坐标是什么？
结论
(1) 一次函数 y＝kx＋b 的图象与正比例函数 y＝k x 图象的关系：
一次函数 y＝kx＋b 的图象是一条直线，我们称它为直线 y＝kx＋b， 它可以看作由直线 y＝kx 沿y轴平移 |b| 个单位长度得到．(当 b＞0时，向上平移；当 b＜0时，向下平移．)
(2) 一次函数 y＝k x＋b 的图象是过点(0，b)，(－ EQ \F(b,k)，0)的一条直线．
练习1 指出下列直线是由哪个正比例函数的图象平移得到的，并求下列直线与 x 轴，y 轴的交点坐标．
(1)直线 y＝5 x＋1；
(2)直线 y＝5x－3；
(3)直线 y＝x＋5；
(4)直线 y＝x－3．
三、一次函数的单调性
当 k＞0时，函数 f(x)＝kx＋b是增函数．当 k＜0时，函数f(x)＝kx＋b是减函数．
例2 证明 一次函数f(x)＝kx＋b (k＞0)在(－∞，＋∞)上是增函数．
证明 设 x1，x2 是任意两个不相等的实数，因为 Δ x＝x2－x1，而且
Δy＝k x2＋b－k x1－b
＝k(x2－x1)＝k Δx，
所以 EQ \F(Δy,Δx)＝＝k＞0．
所以当 k＞0时，函数 f (x)＝k x＋b在(－∞，＋∞) 上是增函数．
同理我们可以证明：当 k＜0 时，函数 f(x)＝k x＋b在(－∞，＋∞) 上是减函数．
因为 y 是函数值的改变量，x 是自变量的改变量，所以由 y＝k x 还可知：函数值的改变量与相应自变量的改变量成正比．
四、总结一次函数的性质
1．一次函数 y＝k x＋b 的图象是过点(0，b)，(－ EQ \F(b,k)，0)的一条直线．
2．当 k＞0时，函数 f (x)＝kx＋b是增函数．
当 k＜0时，函数 f (x)＝k x＋b是减函数．
3．函数值的改变量与相应自变量的改变量成正比．
练习2 说出下列直线与 x 轴，y 轴的交点坐标，以及函数的增减性．
(1) y＝x＋2；
(2) y＝－2 x－1；
(3) y＝3 x＋1；
(4) y＝8 x．
师：你是怎么做出y＝3 x的图象的？
生：列表，描了两个点，连线．
师：由方程 y＝3 x 的两个解我们做出了直线 OA，那么方程 y＝3 x 的所有解都在直线OA上吗？反过来，这条直线上的所有点都满足 y＝3 x 吗？
即方程 y＝3 x 的解与直线 OA 上的点是一一对应的吗？
这一部分，教师结合图示，用简洁明了的语言讲解二者之间的关系．学生了解即可，不宜过多强调．
师：正比例函数的图象是直线，那么一次函数的图象也是一条直线吗？它们的图象之间有什么关系呢?一次函数又有什么性质呢？
师：出示观察与比较，提示学生，相同点可从图象形状和倾斜度上分析．不同点可从三条直线的位置关系等方面．
生：观察图象，小组合作讨论．然后每组选一名代表汇报各组的交流结果，最后师生一起汇总得出结论．
师：动画演示．
学生讨论，得出结论．
学生抢答练习1．
师生交流练习1后，教师提出问题：一次函数是由正比例函数平移得到的，从图象上看，它们的单调性是怎样的？你能证明你的结论吗？
师生共同解决例2，教师板书详细的解题过程．
教师引导学生归纳得出：函数值的改变量与相应自变量的改变量成正比．
师生共同总结得出一次函数的性质．
学生口答，师生共同点评．
由学生的作图过程引发学生思考，然后在教师的问题引导下，从曲线与方程的角度来描述正比例函数 y＝3x与直线OA的关系；
画出示意图使学生更容易明确正比例函数y＝3x与直线OA上的点的一一对应关系．
从更高的层次上审视初中所学的一次函数，培养学生的理性思维以及思维的严密性．
通过例1，让学生进一步掌握利用列表描点，连线画函数的图象，并且根据图象来分析一次函数和正比例函数的关系，从而提高学生的读图能力，及文字语言转化为数学语言的能力．并与前面学过的知识结合，对学过的这两个函数有更新的认识．
教师扮演组织者的角色，鼓励学生大胆的猜测和探究，以培养学生的观察、归纳能力，让学生从中体验独立获取知识的愉悦感和成就感．
通过动画演示，可调动学生学习的兴趣和正确理解直线平移变换的过程．

由练习1的两个问题，从特殊到一般，师生一起总结得出结论．
改变教师直接给出结论的惯例，让学生通过练习，由特殊到一般，自己独立的去获取知识，培养学生的归纳、概括能力．
练习1帮助学生理解知识，形成技能．
培养学生的观察能力和归纳总结能力．
在学生具备函数增减性的知识以后，用单调性的概念重新审视初中所学的一次函数，让学生对函数的直观感知上升到理性分析的层次上，同时加深对函数单调性概念的理解．并且为
引出一次函数的性质作铺垫．
通过练习2，加深对函数性质的理解，理论与实践相辅相成．
小
结
1．一次函数 y＝k x＋b 与正比例函数 y＝k x 的关系．
2．一次函数 y＝k x＋b 的性质．
学生阅读课本畅谈本节课的收获，老师引导梳理，总结本节课的知识点．
梳理总结也可针对学生薄弱或易错处进行强调和总结．
作
业
教材 P 79，练习A组 第1，2题；
练习B组 第3题（选做）．
巩固拓展．
环节
教学内容
师生互动
设计意图
导
入
二次函数的一般形式：
y＝a x2＋b x＋c (a≠0)，
定义域是 R．
练习1 下列函数中，哪些是二次函数？若是，分别指出二次项系数，一次项系数，常数项．
(1) y＝2 x2＋3 x－1； (2) y＝x＋ eq \f(1,x)；
(3) y＝3(x－1)2＋1； (4) y＝(x＋3)2－x2；
(5) s＝3－2 t2； (6) v＝4 π r2．
教师引导学生回忆二次函数的一般式，并让学生举例．
学生口答．
教师在引导学生复习旧知识的同时，让学生自主探索新知识，激发学生获取新知的动力．
新
课
新
课
新
课
新
课
引例 在同一坐标系内作出下列函数的图象．
y＝x2， y＝2 x2， y＝3 x2，
y＝－x2，y＝－2x2，y＝－3 x2．
观察图象并完成填空
函数 y＝a x2 的图象，当a＞0时开口 ．当a＜0时开口 ，对称轴是 ，顶点坐标是 ．
函数是 函数（用奇或偶填空）．| a | 越大，开口越 ．
例1 研讨二次函数
f (x)＝ eq \f(1,2) x2＋4 x＋6的性质与图象．
解 (1) 因为
f (x)＝ eq \f(1,2) x2＋4 x＋6
＝ eq \f(1,2)(x2＋8 x＋12)
＝ eq \f(1,2)(x＋4)2－2．
由于对任意实数 x，
都有 eq \f(1,2)(x＋4)2≥0，
所以 f (x)≥－2，
并且，当 x＝－4时取等号，
即 f(－4)＝－2．
得出性质：
x＝－4时，取得最小值－2．记为 ymin＝－2．
点(－4，－2)是这个图象的顶点．
(2) 当y＝0时，
eq \f(1,2) x2＋4 x＋6＝0，
x2＋8 x＋12＝0，
解得 x1＝－6，x2＝－2．
故该函数图象与 x 轴交于两点 (－6，0)，(－2，0)．
y
-2
-6
O
x
-4
-2
(3) 列表作图．
以 x＝－4为中间值，取 x 的一些值，列出这个函数的对应值表然后画出函数的图象．
观察上表或图形回答：
1．关于x＝－4对称的两个自变量的值对应的函数值有什么特点？
答：相同．
2．－4－h 与－4＋h (h＞0) 关于 x＝－4对称吗？
分别计算－4－h与－4＋h的函数值，你能发现什么？
答：f (－4－h)＝f (－4＋h)．
得出性质：
直线 x＝－4为该函数的对称轴．
函数在(－∞，－4]上是减函数，在[－4，＋∞)上是增函数．
小结例2中的函数性质：
1．开口．
2．最值．
3．顶点．
4．对称轴．
5．单调性．
练习2(课本例3) 用配方法求函数 f (x)＝3 x2＋2 x＋1的最小值和图象的对称轴，并说出它在哪个区间上是增函数，在哪个区间上是减函数？
解：f (x)＝3 x2＋2 x＋1
＝3(x2＋ EQ \F(2,3) x)＋1
＝3(x2＋ EQ \F(2,3) x＋ EQ \F(1,9)－ EQ \F(1,9))＋1
＝3(x＋ EQ \F(1,3))2＋ EQ \F(2,3)
所以 y＝f(－ EQ \F(1,3))＝ EQ \F(2,3)，函数图象的对称轴是直线 x＝－ eq \f(1,3)，在(－∞，－ eq \f(1,3)]上是减函数，在[－ eq \f(1,3)，＋∞)上是增函数．
例2 研讨二次函数f (x)＝－x2－4x＋3
的性质与图象．
小结 二次函数的性质．(表格见课件)
例3 已知二次函数 y＝x2－x－6说出：(1) x 取哪些值时，y＝0；
(2) x 取哪些值时，y＞0，
x 取哪些值时，y＜0．
解 (1)求使 y＝0的 x 的值，即求二次方程 x2－x－6＝0的所有根．
方程的判别式
＝(－1)2－4×1×(－6)＝25＞0，
解得：x1＝－2，x2＝3．
(2)画出简图，函数的开口向上．
从图象上可以看出，它与x轴相交于两点(－2，0)，(3，0)，这两点把x轴分成三段．
所以当x(－2，3)时，y＜0．
当x(－∞，－2)∪(3，＋∞)时，y＞0．
x
ｏ
-2
3
-6
y
练习3 下列函数自变量在什么范围内取值时，函数值大于0、小于0或等于0．
(1) y＝x2＋7 x－8；
(2) y＝－x2＋2 x＋8．
总结二次函数，二次方程，二次不等式三者之间的关系(表格见课件)．
师：如果 b＝c＝0，则一般式变为 y＝a x2 (a≠0)，下面我们先来研究这类函数的性质．出示引例．
学生在初中已经重点学过二次函数的作图，所以教师只讲述 y＝x2的图象画法，其余5个函数的图象，学生分组合作解答，教师巡回观察．最后通过屏幕演示，集体对照．
生：观察图象，小组合作讨论．然后每组选一名代表汇报各组的交流结果，最后师生一起汇总得出结论．
师生共同解决例1，教师详细板书解题过程，带领学生仔细分析各个性质的由来．
教师引导学生观察图象可得出：函数的对称轴是直线 x＝－4．
师:这个结论是否是正确的呢？
教师通过问题1、2，引导学生证明上述结论正确．
学生模仿练习．老师巡回观察点拨、解答学生疑难．
例2是二次函数中a＜0的类型，学生可类比例1，自己得出图象与性质．
例1与例2分别是二次函数中 a＞0，a＜0的两种类型，教师引导学生填表，自己总结出二次函数的性质表格，对比记忆．
例3板书详细的解题过程．
通过此例题，教师总结一元二次方程、一元二次不等式与二次函数之间的关系：
求二次方程ax2＋bx＋c＝0的解，就是求二次函数：y＝a x2＋bx＋c(a≠0)的根；
求不等式 a x2＋b x＋c＜0的解集，就是求使二次函数：y＝ax2＋bx＋c(a≠0 )的函数值小于0的自变量的取值范围；
求不等式 a x2＋b x＋c＞0的解集，就是求使二次函数 y＝a x2＋b x＋c(a≠0)的函数值大于0的自变量的取值范围．
学生模仿练习．老师巡回观察点拨、解答学生疑难．
通过引例，使学生进一步掌握二次函数图象的描点作图法，并根据所做图象来分析函数 y＝a x2 中系数 a 对图象的影响，提高学生读图能力．
学生合作，集体回忆初中所学二次函数的知识．
通过对例1中二次三项式的代数分析，使学生对二次函数的直观感知上升到理性认识的高度，更重要的是使学生掌握数形结合研究函数的方法，初步培养学生的画图、识图能力．
分析图象与x轴的交点，一方面为描点作图，另一方面为下节研究函数与方程，不等式的关系做铺垫．
对称性的教学设计是为了启发学生完成从直观到抽象、从感性思维到理性思维的升华．教师让学生经历“观察—发现—验证—归纳”四个过程，感受数学的严密性、科学性．
小结函数性质，将例1的分析条理化．
通过练习2，进一步练习配方法以及巩固二次函数的性质．
以表格的形式整理二次函数性质，使知识结构一目了然．
本例题有两种方法，方法一：在图象中用区间分析法，方法二；求一元二次方程或一元二次不等式的解集的方法．教师在讲解时可根据学生的实际情况进行讲解和拓展．
方法一：在图象中用区间分析法是比较简单的一种方法，通过此法可进一步培养学生的读图，识图能力，培养学生数形结合的思想．
巩固用图象法解一元二次不等式的步骤．
利用表格总结，使所学知识系统化．
小
结
1．二次函数的性质．
2．一元二次方程、一元二次不等式与二次函数的关系．
3．数形结合研究二次函数的方法．
学生阅读课本畅谈本节课的收获，老师引导梳理，总结本节课的知识点．
梳理总结也可针对学生薄弱或易错处进行强调和总结．
作
业
教材 P 84，练习 A组第 1、2题；
教材 P 85，练习 B 组1、2题（选做）．
巩固拓展．