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26.2.1 二次函数y=a(x-h)²+k 的图象和性质
(第一课时 二次函数y=ax ²+k 的图象和性质)
(教学设计)
1.教学内容
本节课是人教版2024 版九年级上册第26 章《二次函数》,26.2 二次函数图像与性质,26.2.2 二次函数
y=a(x-h)²+k 的图象与性质,第一课时二次函数y=ax ²+k 的图象和性质.主要教学内容:学习二次函数
y=ax ²+k 的图象画法、图象特征、函数性质,探究该函数与基础二次函数y=ax ²的图象平移关系,并运用
性质解决简单的求值、比较函数值大小问题.
2. 内容解析
本节课是二次函数图象与性质探究的第二进阶课时,承接学生已掌握的最简二次函数y=ax ²的图象和性质,
是从基础二次函数向顶点式y=a(x-h)²+k 过渡的关键内容.本节课以数形结合为核心主线,通过描点画图、
对比观察、归纳总结,让学生发现常数k 对二次函数图象的影响,掌握上下平移的规律.本节课的平移思想、
图象性质探究方法,不仅完善了二次函数图象体系,也为后续学习y=a(x-h)²、一般式二次函数的图象平
移、配方变形奠定核心方法基础,在整章知识体系中起到承上启下的关键作用.同时本节课的探究模式,
能有效培养学生几何直观、逻辑推理、数学抽象的核心素养.
基于以上分析,本节课的教学重点为:二次函数y=ax ²+k 的图象特征和核心性质(开口、对称轴、顶点、
增减性、最值);y=ax ²+k 与y=ax ²的图象平移规律.
教学目标
(1)掌握用描点法绘制y=ax ²+k 的图象;熟练说出函数图象的开口方向、对称轴、顶点坐标、增减性和最
值;掌握y=ax ²+k 与y=ax ²的图象平移规律,能运用性质解决基础题型.
(2)经历“列表—描点—画图—对比—归纳”的完整探究过程,体会数形结合、类比迁移、从特殊到一般
的数学思想,提升图象观察、规律总结和知识迁移能力.
(3)在自主探究和小组合作中感受二次函数图象的对称美、变化规律美,培养严谨的数学思维和主动探究
的学习习惯,增强学习二次函数的信心.
2.目标解析
目标1 依托学生已有的y=ax ²知识储备,通过对比画图,精准突破k 值对图象的影响,让学生从“会画基
础抛物线”升级为“会画平移后的抛物线”,系统掌握顶点式基础模型的性质,构建二次函数图象知识框
架.
目标2 通过自主探究、例题实操、规律归纳,训练学生数形转化能力,让学生掌握二次函数通用的探究方
法,为后续复杂二次函数探究提供固定思维模型,提升数学探究核心能力.
目标3 借助图象平移的动态变化,培养学生几何直观素养;通过特殊函数实例归纳一般规律,培养数学抽
象与归纳推理素养;通过性质的实际应用,提升数学运算和模型应用素养.
本节课授课对象为九年级学生,学生已具备扎实的前置知识:熟练掌握正比例函数、一次函数的图象平移
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规律,完全掌握二次函数y=ax ²的图象画法、开口、对称轴、顶点及增减性,具备基本的描点作图、图象
观察、归纳总结的数学能力.从思维特点来看,九年级学生具象思维占主导,抽象思维正在发展,直观的
图象变化容易理解,但抽象的平移规律、k 的几何意义容易混淆,容易出现“记混平移方向、忽略a 对开
口的影响”等问题。同时学生具备一定的小组合作探究能力,适合通过动手画图、对比分析的方式突破重
难点.
基于以上分析,本节课的教学难点确定为:精准理解常数k 的几何意义,区分k>0 和<0)时图象的平移方向;
结合图象灵活运用函数性质解决比较函数值、求最值的问题.
创设情景,引入新课
复习回顾:二次函数y=2x ²的图象是什么形状?开口方向、对称轴、顶点坐标分别是什么?当x 取何值时,
函数有最值?增减性如何?
学生集体回顾作答,教师板书核心性质.
追问:如果在y=2x ²的基础上变形为y=2x ²+1、y=2x ²-2,函数图象会发生什么变化?引出本节课课题.
(设计意图:复习旧知,唤醒学生对y=ax 性质的记忆,搭建新旧知识桥梁;通过设问制造认知冲突,激发
²
学生探究欲望,自然导入新课.)
探究点1 将y=ax ²+bx+c 转化为类似y=ax ²+k 的简单形式.
追问1.上一章是如何通过配方法解一元二次方程ax ²+bx+c=0 的?由此,你得到了什么启发?
通过配方,可以将“ax ²+bx 十c”转化为“a(x-h)²+k”的形式,即将二次函数y=ax ²+bx+c 转化
为y=a(x-h)²+k 的形式.当分别讨论h,k 的取值时,就可以建立起y=ax ²+br+c 与y=ax ²的联系了.
追问2.用a.b,c 表示,这里的h 和k 分别是什么?
(设计意图:如何将一般形式的二次函数转化为特殊的二次函数,过渡到先来讨论当h=0,k≠0 时,二次
函数y=ax ²+k 的图象和性质.)
探究点2 画具体函数y=ax ²+k 图象,对比找规律
活动1.用描点法在同一坐标系中画出y=x ²、y=x ²+2、y=x ²-2 的图象.
步骤指导:
列表:选取对称自变量x=-2、-1、0、1、2,分别计算三个函数对应的y 值;
描点:根据坐标精准描点;
连线:用平滑曲线连接各点,得到三条抛物线.
小组讨论问题:
(1)三个函数图象的形状、开口方向、对称轴是否相同?
(2)三个图象的顶点坐标分别是什么?有什么区别?
(3)y=x ²+2、y=x ²-2 的图象可由y=x ²的图象如何平移得到?
活动2.画函数
图象观察图象性质
(1)在同一平面直角坐标系中,画出二次函数
的图象,并分别指出它们的开口方
向、对称轴和顶点.
(2) 抛物线
与抛物线
有什么关系?
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列表:
…
-4
-3
-2
-1
0
1
2
3
4
…
…
10
6.5
4
2.5
2
2.5
4
6.5
10
…
…
6
2.5
0
-1.5
-2
-1.5
0
2.5
6
…
描点画图,就得到
的图象.
观察图象:可以看出,抛物线
的开口向上,对称轴是у 轴,顶点是(0,2);抛
物线
的开口向上,对称轴是y 轴,顶点是(0,-2).
可以发现,把抛物线
(图中的虚线图形)向上平移2 个单位长度,就得到抛物线
;把
抛物线
向下平移2 个单位长度,就得到抛物线
.
探究点3 画函数y=ax ²+k 图象归纳总结性质
活动3.利用信息技术工具画函数y=ax ²+k 的图象(不妨令a 分别为
和
,改变k 的值,可以发现,随着
k 的变化,二次函数y=ax ²+k 的图象.
在向上或向下平移,即把抛物线y=ax ²向上(k>0)或向下(k<0)平移|k|个单位长度,就得到抛物线
y=ax ²+k(如图).
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师生归纳总结
1. 图象共性:y=ax ²+k 与y=ax ²图象形状、开口大小、开口方向、对称轴完全相同,对称轴均为y 轴(直
线x=0).
2. 图象差异:顶点坐标不同,y=ax ²顶点为(0,0),y=ax ²+k 顶点为(0,k).
3. 平移规律:上加下减,当k>0 时,y=ax ²+k 的图象由y=ax ²图象向上平移k 个单位;
当k<0 时,y=ax ²+k 的图象由y=ax ²图象向下平移|k|个单位.
函数y=ax ²+k 性质系统归纳:
开口方向:a>0,开口向上;a<0,开口向下;
对称轴:直线x=0(y 轴);
顶点坐标:(0,k);
最值:a>0 时,x=0,
;a<0 时,x=0,
;
增减性:a>0,x<0 时,y 随x 增大而减小;x>0 时,y 随x 增大而增大;a<0 反之.
(设计意图:通过学生动手作图、自主对比、合作探究,让学生亲身经历规律生成过程,避免被动记忆;
落实数形结合思想,突破本节课核心重难点,培养学生动手能力和归纳推理能力.)
典型例题
例1.已知二次函数y=-3x ²+4
(1)说出该函数图象的开口方向、对称轴、顶点坐标和最值;
(2)说明该函数图象与y=-3x ²的图象的平移关系;
(3)当
时,比较
的大小.
【分析】:本题紧扣本节课核心知识点,综合考查y=ax ²+k 的图象性质、平移规律和增减性应用。解题关
键是先根据a 的正负判断开口与增减性,根据k 确定顶点与平移方式,再结合增减性比较函数值大小.
【详解】解:(1)∵a<0,k=4,∴抛物线开口向下,对称轴为直线x=0(y 轴),顶点坐标为(0,4);当
x=0 时,函数有最大值,最大值
,无最小值.
(2)根据“上加下减”平移规律:函数y=-3x ²+4 的图象可由抛物线y=-3x ²向上平移4 个单位得到.
(3)a<0,抛物线开口向下,对称轴为y 轴
∴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.
关于y 轴的对称点为x=1,
∵0<2,根据增减性,x=1 时的函数值大于x=2 时的函数值.
∴
.
(设计意图:通过综合性例题,整合本节课所有核心知识点,帮助学生巩固性质和平移规律;规范解题步
骤,培养学生严谨的答题习惯,同时让学生掌握利用对称性、增减性比较函数值的解题技巧,实现知识的
学以致用.)
课本课堂练习(P38).
(设计意图:学完新知识后及时进行课堂巩固练习,不仅可以强化学生对新知的记忆,加深学生对新知的
理解,还可以及时反馈学习情况,帮助学生查漏补缺,帮助教师及时调整教学策略)
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1.在平面直角坐标系中,二次函数
的图象经过点
.
(1)求这个函数的表达式.
(2)当
时,
随
的增大而减小,求
的取值范围.
【详解】(1)解:∵二次函数
的图象经过点
.
∴
,解得:
,
∴这个函数的表达式为:
;
(2)∵
,
∴其对称轴为:
,
∵
,
∴图象开口向上,则当
时,
随
的增大而减小,
∴
的取值范围为
.
1.(2026.盐城市期末)关于二次函数
的图象,下列说法正确的是( )
A.开口向上,函数的最大值是
B.开口向下,函数的最大值是
C.开口向上,函数的最小值是
D.开口向下,函数的最小值是
【详解】解:
二次函数
,
由
可得抛物线开口向下;函数的最小值是
,
故选:D.
2.(2026.四平校考)关于二次函数
的图象,下列说法正确的是( )
A.开口向下 B.顶点坐标为
C.当
时,y 随x 的增大而减小 D.函数的最大值为
【详解】解:∵
,且
,
∴函数图象开口向上,顶点坐标为
,故A、B 选项错误,不符合题意;
∴当
时,y 随x 的增大而减小,故C 选项正确,符合题意;
∴函数的最小值为
,故D 选项错误,不符合题意;
故选:C
3.(2025•上海)抛物线y=3x2向下平移两个单位所得的抛物线解析式为
.
【解答】解:∵抛物线y=3x2向下平移两个单位,
∴y=3x2﹣2,
故答案为:y=3x2﹣2.
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4.(2026.汕尾陆丰校考)已知二次函数
.
(1)该抛物线的对称轴是______,顶点坐标______;
(2)补充下列表格,并在下图的直角坐标系内描点画出该抛物线的图象;
…
…
…
…
(3)若该抛物线上两点
,
的横坐标满足
,则
_____
(比较大小).
【详解】(1)解:∵
时,
;
时,
,
∴抛物线的对称轴为直线
,即
轴,
当
时,
,
∴抛物线的顶点坐标为
,
故答案为:
轴,
;
(2)当
时,
;
当
时,
;
故答案为:,
;
利用描点法作出的函数图象如下所示:
(3)∵
,
∴抛物线开口向下,在
轴的右侧,
随
的增大而减小,
∵
,
∴
,
故答案为:
.
(设计意图:在学习完知识后加入中考等真题练习,不仅可以帮助学生明确考试方向,熟悉考试题型,检
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验学习成果,提升应考能力,还可以提升学生的学习兴趣和动力)
知识技能:(1)二次函数y=ax ²+k 的图象是抛物线,对称轴为y 轴,顶点坐标(0,k);(2)a 决定开口方
向和开口大小,k 决定抛物线的上下平移位置和函数最值;(3)平移规律:上加下减(k>0 上移,k<0 下
移);(4)掌握函数的增减性、最值的判断方法,能比较函数值大小.
思想方法:(1)数形结合思想:通过图象直观分析函数性质,以形助数、以数释形;(2)类比迁移思想:
类比y=ax ²的探究方法,推导y=ax ²+k 的性质;(3)从特殊到一般思想:通过具体函数图象归纳通用规
律.
易错提醒:(1)混淆平移方向:牢记“上加下减”,k 为负数是向下平移,不要记反;(2)忽略a 的作用:
判断增减性、开口方向必须先看a 的正负;(3)顶点坐标书写错误:y=ax ²+k 顶点是(0,k),不是(0,0);
(4)比较函数值时,忘记利用对称轴转化对称点,直接盲目判断,与a 的正负无关.
(设计意图:对本课的知识进行总结,有利于学生对增强学习的主动性与连贯性. )
必做题:课本习题26.2 第2 题(1).
探究性作业:如图,一工厂大门为抛物线形,现量得地面的宽度
米,大门顶端距离地面4 米.为了
迎接国庆节,需在大门C,D 两点处拉一条彩色丝带作装饰,若彩色丝带的宽度忽略不计,且丝带所在的直
线与地面平行,当丝带到大门顶端的距离为
米时,求此彩色丝带所需要的长度.
【详解】解:以
中点为原点,
所在直线为
轴,建立平面直角坐标系,如图,
大门顶端距离地面4 米.
抛物线顶点坐标为
,
米,
点
的坐标为
,点
的坐标为
,
设抛物线的解析式为
,
将
代入解析式,
得
,
解得
,
抛物线的解析式为
,
丝带到大门顶端的距离为
米,
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点
,
的纵坐标为
,
当
时,
,
解得
,
(米),
答:此彩色丝带所需要的长度为
米.
(设计意图:对本节课的知识进行巩固训练 )
主板书
26.2.2 二次函数y=ax ²+k 的图象和性质(第1 课
时)
一、平移规律(上加下减)
二、函数性质
1. 对称轴:
2. 顶点坐标:
3. 开口:
4. 最值:
5. 增减性:
三、易错点
副板书
典型例题
(预留区域,课堂书写化简、检验例题)
例题
学生练习板演