文档内容
22.1.3 二次函数 y=a(x-h)2+k 的图象和性质 教学设计
一、内容和内容解析
1.内容
本节课是人教版《义务教育教科书•数学》九年级上册(以下统称“教材”)第二十二章“二次函
数”22.1.3 二次函数y=a(x-h)2+k的图象和性质第3课时,内容包括:二次函数y=a(x-h)2+k的图象
特征和性质。
2.内容解析
本节课是在学生已经学习了二次函数y=ax2、y=ax2+k、y=a(x-h)2的基础上,继续进行二次函数的
学习,这是对二次函数图象和性质研究的延续.本节课的核心内容是通过类比 y=ax2的图象特征和性质进
行探究二次函数y=a(x-h)2+k的图象特征和性质.
基于以上分析,确定本节课的教学重点:二次函数y=a(x-h)2+k的图象特征和性质.
二、目标和目标解析
1.目标
1)用描点法画二次函数y=a(x-h)2+k的图象。
2)通过观察图象能说出二次函数y=a(x-h)2+k2的图象特征和性质。
3)由二次函数y=ax2的图象特征及性质类比地学习二次函数y=a(x-h)2+k的图象特征及性质,并能
发现它们的联系,培养类比学习能力,渗透数形结合的数学思想方法。
2.目标解析
达成目标(1)的标志是:通过选取适当的自变量的值,描点,连线,从而得到二次函数y=a(x-h)
2+k的图象.
达成目标(2)的标志是:知道抛物线y=a(x-h)2+k的对称轴,顶点,开口方向,开口大小,最高
(低)点,增减性.理解把抛物线y=ax2向左(向右)向上(向下)平移后可得抛物线y=a(x-h)2+k.
达成目标(3)的标志是:在探究二次函数y=a(x-h)2+k的图象和性质的过程中,先通过类比二次函
数y=ax2的研究方法,得出二次函数y=a(x-h)2+k(a<0)的图象特征及性质,a>0的情况又是类比a<0
的学习方法开展研究,最终经历以上探究过程,得出二次函数y=a(x-h)2+k的图象特征和性质.
三、教学问题诊断分析
通过之前的课程学习,学生对于画抛物线的方法有了一定的了解,会用描点法画二次函数y=a(x-h)
2+k图象.在本节课上,学生第一次画顶点不在坐标轴上的抛物线图象,而是(h,k).对于二次函数y=a
(x-h)2+k,需要学生用数形结合的思想进行研究.
基于以上分析,本节课的教学难点是:用数形结合的思想探究二次函数 y=a(x-h)2+k的图象特征和性质.
四、教学过程设计
(一)复习旧知,引入新课
【提问】尝试说出二次函数y=a(x-h)2图象特征和性质?
师生活动:教师提出问题,学生回答.教师将二次函数y=a(x-h)2的图象和性质进行板书.
【设计意图】复习回顾二次函数y=a(x-h)2的图象特征和性质,为本节课学习二次函数y=a(x-h)
2+k的图象特征和性质进行铺垫.
(二)探究新知
1
【问题】用描点法画二次函数y= - (x+1)2−1的图象。
2
1
师生活动:学生动手实践画出二次函数y= - (x+1)2−1的图象,在学生完成图象后,教师通过多媒
2
体展示画图过程。
1
【问题】抛物线y= - (x+1)2−1的开口方向、对称轴、顶点、最值、增减性各是什么?
2
师生活动:小组合作学习,尝试从开口方向、对称轴、顶点、最值、增减性等方面描述图象特征和性
质.如果学生在探究过程出现困难,需教师引导学生回顾二次函数y=a(x-h)2的相关内容,类比探究.
师:你能说出二次函数y=a(x-h)2+k(a<0)的图象特征和性质吗?
师生活动:学生相互补充,师生共同梳理归纳:
一般地,当a<0时,抛物线y=a(x-h)2+k的开口向下,对称轴是x=h,顶点是(hike),顶点是抛物线的
最高点,函数最大值为k.
在对称轴的左侧,抛物线从左到右呈上升趋势;在对称轴的右侧,抛物线从左到右呈下降趋势.
即当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.
【设计意图】经历从特殊到一般的研究过程,归纳出二次函数y=a(x-h)2+k(a<0)的图象特征和性质.
1
【问题】描点法画抛物线y= (x+1) 2−1的图象?并回答下面问题?
2
1)抛物线的开口方向:________
2)抛物线的对称轴是:________
3)抛物线的顶点是________
4)顶点是最____点,函数都有最____值,最_____值为_______________________________
5)在对称轴_____,y随x的增大而_____;
在对称轴_____ ,y随x的增大而_____.1
师生活动:学生动手实践画出抛物线y= (x+1) 2−1的图象,教师通过多媒体展示抛物线的图象,
2
引导学生通过图象特征,归纳总结其性质,学生在总结的过程中查漏补缺,发现不足。
师:你能说出二次函数y=a(x-h)2+k(a>0)的图象特征和性质吗?
师生活动:学生相互补充,师生共同梳理归纳:
一般地,当a>0时,抛物线y=a(x-h)2+k的开口向上,对称轴是x=h,顶点是(h,k),顶点是抛物线的
最低点,函数最小值为k.
在对称轴的左侧,抛物线从左到右呈下降趋势;在对称轴的右侧,抛物线从左到右呈上升趋势.
即当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.
【设计意图】经历从特殊到一般的研究过程,归纳出二次函数y=a(x-h)2+k (a)0)的图象特征和性质.
1 1 2
【思考1】抛物线y= (x+1) 2−1与y=− x 有什么关系?
2 2
1 1 2
师生活动:学生认真观察二次函数y=− (x+1) 2−1与y=− x 的图象后给出答案.教师通过多媒体
2 2
1 2 1 2 1
展示抛物线y=− x 的平移过程,并总结得出:y=− x 向左平移1个单位y=− (x+1) 2 向下平移
2 2 2
1
1个单位y=− (x+1) 2−1.
2
【思考2】有没有其它平移方法?
师生活动:学生独立思考,教师引导学生根据图象特征,归纳总结其关系如下:
1 2 1 2 1
y=− x 向下平移1个单位y=− x -1向左平移1个单位y=− (x+1) 2−1
2 2 2
【思考3】抛物线y=a(x-h)2+k 与y=ax2有什么关系?
师生活动:学生独立思考,小组讨论,师生共同梳理归纳:
一般地,抛物线 y=a(x-h)2+k由y=ax2向上(或下)向左(或右)平移得到,抛物线 y=a(x-h)2+k与y=ax2形状相同、位置不同。平移的方向、距离要根据h、k的值来决定。
【设计意图】经历从特殊到一般的研究过程,得出二次函数y=a(x-h)2+k与y=ax2的图象关系.
师:你能说出二次函数y=a(x-h)2+k的图象特征和性质吗?
师生活动:学生相互补充,师生共同梳理归纳:
【设计意图】整体梳理二次函数y=a(x-h)2+k的图象特征和性质.
(三)典例分析与针对训练
例1.二次函数:
1 1 1
①y=− x2+1; ②y= (x+1) 2−2; ③y=− (x+1) 2+2;
3 2 2
1 1 1
④y= x2; ⑤y=− (x−1) 2; ⑥y= (x−1) 2.
2 2 2
(1)以上二次函数的图象的对称轴为直线x=-1的是__________(只填序号);
(2)以上二次函数有最大值的是_______________(只填序号)﹔
(3)以上二次函数的图象中关于x轴对称的是________________(只填序号).
【针对训练】
1
1.抛物线y= (x−2) 2−3的开口______,对称轴是______,顶点坐标是______.
2
1
2.二次函数y= (x+3) 2+2的图象的对称轴是直线_________________;
2
3.二次函数 的最小值是_______ .
y=(x−1) 2−5
4.将抛物线y=2x2平移,使顶点移动到点P(﹣3,1)的位置,那么平移后所得新抛物线的表达式是__________ .
5.已知函数 ,当 _______时,函数取得最大值.
y=−3(x+2) 2+4 x=
6.抛物线y=a(x+h)2-k的顶点在第三象限,则h _____0,k_____ 0.
【设计意图】理解与掌握二次函数y=a(x-h)2+k的性质。
1
例2.已知点A(x ,y ),B(x ,y )在二次函数y= (x﹣3)2﹣2的图象上,若x <x <3,则
1 1 2 2 1 2
5
y_____y(填“>”、“<”或“=”).
1 2
【针对训练】
1.已知点A(x ,y )、B(x ,y )为函数y=﹣2(x﹣1)2+3的图象上的两点,若x <x <0,则
1 1 2 2 1 2
y_____y(填“>”、“=”或“<”)。
1 2
2.已知二次函数 的图象上有三点 (1 ), , ,则 , ,
y=2(x−1) 2−m A ,y B(2,y ) C(−2,y ) y y
2 1 2 3 1 2
y 的大小关系为______.
3
【设计意图】比较二次函数y=a(x-h)2+k的函数值。
例3.当 时,函数 的函数值 随 的增大而减小, 的取值范围是__________.
x<−1 y=2(x+m) 2+1 y x m
例4.二次函数 (h、k均为常数)的图象经过A(-2,y )、B(0,y )、C(2,
y=2(x−h) 2+k 1 2
y)三点,若y<y<y,则h的取值范围是___________.
3 2 1 3
【针对训练】
1.当二次函数 的函数值y随着x的增大而减小时,x的取值范围是_______________.
y=(x−1) 2+m
2.二次函数 在 时, 随 增大而减小,则 的取值范围是______.
y=(x−m) 2+1 x⩽1 y x m
3.当x≥m时,两个函数y=﹣(x﹣4)2+2和y=﹣(x﹣3)2+1的函数值都随着x的增大而减小,
1 2
则m的最小值为_____.
4. 若抛物线 的顶点在第一象限,则m的取值范围为______.
y=(x−m) 2+(m+1)
5.已知二次函数y=4(x-2h)2+8, x>5时,y随x的增大而增大,则h的取值范围是_______.
6.二次函数 ,当m<x<m+4时,y随x的增大而减小,则m的取值范围是_______.
y=(x−3m) 2+m2
【设计意图】根据二次函数y=a(x-h)2+k的性质判断未知数的取值范围。例5.二次函数 ( 3) 2 3的图象 如图所示,则该函数在所给自变
y= x− + (1≤x≤3)
2 4
量的取值范围内,函数值y的取值范围是( )
3
A.y≥1 B.1≤ y≤3 C. ≤ y≤3 D.0≤ y≤3
4
例 6.已知二次函数 ,当 时, 的最小值为 ,则 的值为
y=a(x−1) 2−a(a≠0) −1≤x≤4 y −4 a
( )
1 4 1 4 1
A. 或4 B. 或− C.− 或4 D.− 或4
2 3 2 3 2
【针对训练】
1.已知二次函数 (h为常数),在自变量x的值满足 的情况下,与其对应的函
y=(x−h) 2+1 2≤x≤4
数值y的最小值为5,则h的值为__________.
2.已知二次函数 ,当 时, 的最小值为 ,则 的值为__________.
y=a(x−2) 2+a(a<0) −1≤x≤4 y −10 a
3.当﹣2≤x≤1时,二次函数y=﹣(x﹣3)2+m2+1有最大值4,求实数m的值.
【设计意图】已知二次函数y=a(x-h)2+k自变量的取值范围,判断y的取值范围。
例7.已知:抛物线的顶点坐标为(1,-4),且经过点(-2,5).
(1)求此二次函数的表达式;
(2)求此抛物线与x轴的交点坐标.
【针对训练】
1.已知抛物线的顶点坐标为(−1,9),且经过x轴上一点(−4,0).
(1)求抛物线解析式;
(2)求抛物线与y轴的交点坐标;
(3)试说明:当x>−1时,函数值y随着x的增大而变化的情况.
【设计意图】根据二次函数y=a(x-h)2+k的性质求解析式。
例8.如图,在平面直角坐标系中,点A是抛物线 与y轴的交点,点B是这条抛物线上
y=a(x−3) 2+k
的另一点,且AB∥x轴,则以AB为边的等边三角形ABC的周长为____【针对训练】
1.已知抛物线y=(x﹣m)2+m-5的顶点A到x轴的距离为3,与x轴交于B、C两点.求△ABC的面积.
【设计意图】根据二次函数y=a(x-h)2+k的性质,求图形周长或面积。
(四)能力提升
1.已知抛物线C:y=(x﹣m)2+m+1.
1)若抛物线C的顶点在第二象限,求m的取值范围;
2)若m=﹣2,求抛物线C与坐标轴的交点围成的三角形的面积.
2.如图,在平面直角坐标系中,O是坐标原点,点A的坐标是(-2,3),过点A作AB⊥y轴,垂足为
B,连接 ,抛物线 经过点A,与x轴正半轴交于点C.
OA y=−(x+1) 2+c+1
(1)求c的值;
(2)将抛物线向下平移m个单位,使平移后得到的抛物线顶点落在△OAB的内部(不包括△OAB的
边界),求m的取值范围.
【设计意图】通过配套练习,加深学生理解与掌握二次函数y=a(x-h)2+k的图象特征与性质。
(五)直击中考
1.(2022·新疆·统考中考真题)已知抛物线 ,下列结论错误的是( )
y=(x−2) 2+1
A.抛物线开口向上 B.抛物线的对称轴为直线x=2
C.抛物线的顶点坐标为(2,1) D.当x<2时,y随x的增大而增大2.(2022·湖南郴州·统考中考真题)关于二次函数 ,下列说法正确的是
y=(x−1) 2+5
( )A.函数图象的开口向下 B.函数图象的顶点坐标是(−1,5)
C.该函数有最大值,最大值是5 D.当x>1时,y随x的增大而增大
3.(2021·辽宁阜新·统考中考真题)如图,二次函数 的图象与 x 轴交于 A,
y=a(x+2) 2+k
B(−1,0)两点,则下列说法正确的是( )
A.a<0 B.点A的坐标为(−4,0)
C.当x<0时,y随x的增大而减小 D.图象的对称轴为直线x=−2
4.(2021·浙江绍兴·统考中考真题)关于二次函数 的最大值或最小值,下列说法
y=2(x−4) 2+6
正确的是( )
A.有最大值4 B.有最小值4 C.有最大值6 D.有最小值6
5.(2022·浙江宁波·统考中考真题)点A(m-1,y ),B(m,y )都在二次函数y=(x-1)2+n的
1 2
图象上.若y<y,则m的取值范围为( )
1 2
3 3
A.m>2 B.m> C.m<1D.