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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)
(导学案)
(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.
重点: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.
难点: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.
第一环节 自主学习
温故知新:
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?
【学法指导】
新知自研:自研课本第36-37 页的内容
【学法指导】自研课本P36-37 页内容
(一)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?
(二) 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?
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(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?
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
.
(三)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.
【自研自探】
自研课本P36-37 页内容
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.
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∴
.
第二环节 合作探究
讨论交流:
1. 讨论怎样画二次函数y=x ²的图象.
2. 讨论怎样画二次函数y=ax ²图象.
讨论二次函数y=ax ²图象的性质.
拓展提升:
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
.
课本课堂练习(P38).
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
,
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∴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.
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:
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(3)∵
,
∴抛物线开口向下,在
轴的右侧,
随
的增大而减小,
∵
,
∴
,
故答案为:
.
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.