初中数学--二次函数讲义及习题(共9页).doc

精选优质文档-倾情为你奉上第二章 二次函数1.二次函数所描述的关系某果园有100棵橙子树，每一棵树平均结600个橙子现准备多种一些橙子树以提高产量，但是如果多种树，那么树之间的距离和每一棵树所接受的阳光就会减少根据经验估计，每多种一棵树，平均每棵树就会少结5个橙子(1)问题中有哪些变量？其中哪些是自变量？哪些是因变量？(2)假设果园增种x棵橙子树，那么果园共有多少棵橙子树？这时平均每棵树结多少个橙子？(3)如果果园橙子的总产量为y个，y5x2100x60000活动内容：如果你是果园的负责人，你最关心的问题是什么?（在上述问题中，种多少棵橙子树，可以使果园橙子的总产量最多？）Y/个1413121110987654321X/棵010时y随x的增大而增大，1020时y随x的增大而减小第五环节 归纳总结活动内容：从我们刚才推导出的式子y5x2100x60000，猜想出二次函数的定义及一般形式呢？一般地，形如yax2bxc(a，b，c是常数，a0)的函数叫做x的二次函数(quadratic function)提问：1上述概念中的a为什么不能是0？2对于二次函数y=ax2+bx+c中的b和c可否为0？若b和c各自为0或均为0，上述函数的式子可以改写成怎样？你认为它们还是不是二次函数？3由问题1和2，你能否总结：一个函数是否是二次函数，关键看什么？4二次函数的解析式，与我们所学过的什么知识相类似？通过这个问题，使学生能把二次函数与一元二次方程初步搭上联系即可，为以后的教学做好铺垫由这三个问题加深学生对二次函数意义的理解，也同时给出了二次函数的三个特例：y=ax2+bx（a0）；y=ax2+c（a0）；y=ax2（a0），使学生深刻理解：看一个函数是否是二次函数的关键是看二次项的系数是否为0例1下列函数中，哪些是二次函数？（1）y=3(x-1)²+1 (2)y=x+1/x (3)s=3-2t² (4) y=1/x²-x (5) v= r² 注意：(1)关于x的代数式一定是整式,a,b,c为常数,且a0.(2)等式的右边自变量的最高次数为2,可以没有一次项和常数项,但不能没有二次项.(3)二次函数y=ax²+bx+c(a,b,c是常数,a0)还有以下几种特殊表示形式:y=ax² - (a0,b=0,c=0,).y=ax²+c - (a0,b=0,c0).y=ax²+bx - (a0,b0,c=0).第六环节 课堂反馈.下列函数中,哪些是二次函数？(1）v=10r² (3) s=3-2t² (5) y=(x+3)²-x² (6) y=3(x-1)²+1;.用总长为60m的篱笆围成矩形场地，场地面积S(m²)与矩形一边长a(m)之间的关系式是什么？它是什么函数？.如果函数y= +kx+1是二次函数,则k的值一定是_ .如果函数y=(k-3) +kx+1是二次函数,则k的值一定是_ 圆的半径是4cm,假设半径增加xcm时,圆的面积增加ycm².（1）写出y与x之间的函数关系表达式；（2）当圆的半径分别增加1cm, 2cm时,圆的面积增加多少？2.结识抛物线教学重点：作出函数y±x2的图象，并根据图象认识和理解二次函数y±x2的性质。教学难点：由y=x2的图象及性质对比地学习y-x2的图象及性质，并能比较出它们的异同点。活动内容：1. 观察图象，探索二次函数y=x2的性质，提出问题：(1) 你能描述图象的形状吗?与同伴进行交流.(2) 图象是轴对称图形吗？如果是,它的对称轴是什么? 请你找出几对对称点,并与同伴交流.(3)图象 与x轴有交点吗？如果有,交点坐标是什么?(4)当x<0时,随着x的值增大,y 的值如何变化？当x>0呢？(5)当x取什么值时,y的值最小?最小值是什么？ 你是如何知道的？2.二次函数y=x2的图象是什么形状？先想一想，然后作出它的图象3.它与二次函数y=x2的图象有什么关系？与同伴进行交流。4.说说二次函数y=x2的图象有哪些性质？与同伴交流。3.刹车距离与二次函数本节课要研究的问题是关于函数和的图象的作法和性质，逐步积累研究函数图象和性质的经验为此，本节课的教学目标是：教学重点：和图象的作法和性质实际教学效果：学生对于yx2与yx2这两种非常简单的二次函数图象的理解非常深刻，可以很快的说出图象的开口方向、对称轴、顶点坐标，并且会主动的对它们进行比较（这两个图象关于x轴对称，本身又关于y轴对称，顶点在一起），说明学生对于抛物线的概念与性质的理解是比较深刻的。第二环节 新课讲解1. 给出sv2的图象，在同一直角坐标系内作出函数s=v2的图象（v>0）；2. 比较s=v2和sv2的图象。实际教学效果：学生作图象的能力比较理想，绝大多数同学没有存在什么困难，因为画图象只需要三个步骤，即列表、描点、连线。由于两个图象非常直观，学生可以一边观察图象，一边对两个图象进行比较。学生经过讨论得出了答案：1.相同点：(1)它们都是抛物线；(2)二者都位于s轴的右侧；(3)函数值都随v值的增大而增大。2.不同点：(1)s=v2的图象在s=v2的图象的内侧； (2)s=v2的s比s v2中的s增长速度快。第三环节 做一做活动内容：1.在同一坐标系中作二次函数y=x2和y=2x2的图象 (1)完成下表：x32101233y=x29410149y=2x2188202818(2)分别作出二次函数y=x2和y=2x2的图象(3)二次函数y2x2的图象是什么形状?它与二次函数y=x2的图象有什么相同和不同?它的开口方向、对称轴和顶点坐标分别是什么?第四环节 议一议1.在同一直角坐标系内作出函数y2x2与y2x2+1的图象，并比较它们的性质2.在同一直角坐标系内作出函数y3x2与y3x2-1的图象，并比较它们的性质实际教学效果：有几个思维活跃的学生马上就开始探索移动的原因，发现y2x2+1比y2x2的y值多1，就向上移动了一格；这时，教师可以拓展一下：如果减1呢，结果会怎样？减2呢？这样就把第二个问题也解决了。在老师的引导下，学生可以总结出这样的发现：yax2+c的图象可以看成y=ax2的图象整体上下移动得到的，当c>0时,向上移动c个单位，当c<0时，向下移动c个单位。第五环节 课堂小结1.作二次函数图象的步骤：列表、描点、连线。2. 快速、准确的说出和图象的开口方向、对称轴、顶点坐标。3. yax2+c的图象可以看成y=ax2的图象整体上下移动得到的，当c>0时,向上移动c个单位，当c<0时，向下移动c个单位。4.二次函数y=ax2+bx+c的图象（一）第二环节 合作探究活动内容：1做一做（1）完成下表，并比较3x2与3（x1）2的值，它们之间有什么关系？x-3-2-1012343x23(x-1)2(2)在同一坐标系中作出二次函数 y=3x2和y=3(x-1)2的图象(3)函数y=3(x-1)2的图象与y=3x2的图象有什么关系?它是轴对称图形吗?它的对称轴和顶点坐标分别是什么? (4)x取哪些值时,函数y=3(x-1)2的值随x值的增大而增大?x取哪些值时,函数y=3(x-1)2的值随x的增大而减少？ （5）想一想,在同一坐标系中作二次函数y=3(x+1)2的图象,会在什么位置? 2议一议（1）在上面的坐标系中作出二次函数y=3(x+1)2的图象.它与二次函数y=3x2和y=3(x-1)2的图象有什么关系？它是轴对称图形吗?它的对称轴和顶点坐标分别是什么? （2） x取哪些值时,函数y=3(x+1)2的值随x值的增大而增大? x取哪些值时,函数y=3(x+1)2的值随x的增大而减少？ （3） 猜一猜,函数y=-3(x-1)2,y=-3(x+1)2 和y=-3x2的图象的位置和形状.（4）请你总结二次函数y=a(x-h)2的图象和性质. 总结二次函数y=a(x-h)2的性质.顶点坐标与对称轴.位置与开口方向.增减性与最值抛物线y=a(x-h)2 (a>0)y=a(x-h)2 (a0)顶点坐标（h，0）（h，0）对称轴直线xh直线xh位置在x轴的上方（除顶点外）在x轴的下方（除顶点外）开口方向向上向下增减性在对称轴的左侧,y随着x的增大而减小. 在对称轴的右侧, y随着x的增大而增大.在对称轴的左侧,y随着x的增大而增大. 在对称轴的右侧, y随着x的增大而减小.最值当xh时，最小值为0当xh时，最大值为0开口大小|a|越大，开口越小3想一想（1）在同一坐标系中作出二次函数y=3x²,y=3(x-1)2和y=3(x-1)2+2的图象.（2）二次函数y=3x²,y=3(x-1)2和y=3(x-1)2+2的图象有什么关系?它们的开口方向,对称轴和顶点坐标分别是什么? 二次函数y=a(x-h)²+k与y=ax²的关系w 一般地,由y=ax²的图象便可得到二次函数 y=a(x-h)²+k的图象:y=a(x-h)²+k(a0) 的图象可以看成y=ax²的图象先沿x轴整体左(右)平移|h|个单位(当h>0时,向右平移;当h<0时,向左平移),再沿对称轴整体上(下)平移|k|个单位 (当k>0时向上平移;当k<0时,向下平移)得到的.w 因此,二次函数y=a(x-h)²+k的图象是一条抛物线,它的开口方向、对称轴和顶点坐标与a,h,k的值有关. 总结二次函数y=a(x-h)2k的性质.顶点坐标与对称轴.位置与开口方向.增减性与最值抛物线y=a(x-h)2k (a>0)y=a(x-h)2k (a0)顶点坐标（h，k）（h，k）对称轴直线xh直线xh位置由h和k的符号确定由h和k的符号确定开口方向向上向下增减性在对称轴的左侧,y随着x的增大而减小. 在对称轴的右侧, y随着x的增大而增大.在对称轴的左侧,y随着x的增大而增大. 在对称轴的右侧, y随着x的增大而减小.最值当xh时，最小值为k当xh时，最大值为k第三环节 练习提高活动内容：1.指出下列函数图象的开口方向对称轴和顶点坐标:2.(1)二次函数y=3(x+1)2的图象与二次函数y=3x2的图象有什么关系?它是轴对称图形吗?它的对称轴和顶点坐标分别是什么? (2)二次函数y=-3(x-2)2+4的图象与二次函数y=-3x2的图象有什么关系? （3）对于二次函数y=3(x+1)2,当x取哪些值时,y的值随x值的增大而增大?当x取哪些值时,y的值随x值的增大而减小?二次函数y=3(x+1)2+4呢? 4.二次函数y=ax2+bx+c的图象（二）第二环节 引入课题学习的顶点坐标公式活动内容：1提供素材：北京时间2007年6月1日零时零八分，中国在西昌卫星发射中心用“长征三号甲”运载火箭成功发射“鑫诺三号”通信卫星，这是中国“长征”系列运载火箭的第一百次飞行。中国“长征”系列运载火箭已完成一百次航天发射，其发射记录由两位数步入三位数，中国也成为继美、俄、欧之后世界上第四个主力品牌火箭执行航天发射达到百次的国家。2提出问题：当一枚火箭被竖直向上发射时,它的高度 h (m) 与时间 t (s) 的关系可以用公式h=-5t²+150t +10表示,经过多长时间,火箭到达它的最高点？最高点的高度是多少？3为了解决这个实际问题，从一个具体的数学问题出发，要求学生求y=3x2-6x + 5的顶点坐标、开口方向、坐标轴等。4要求学生利用配方法求最值6小结：二次函数y=ax²+bx+c的图象是一条抛物线，第三环节 链接生活， 解决实际问题：1提出问题：两条钢缆具有相同的抛物线形状.按照图中的直角坐标系,左面的一条抛物线可以用y=0.0225x²+0.9x+10表示,而且左右两条抛物线关手y轴对称钢缆的最低点到桥面的距离是少？两条钢缆最低点之间的距离是多少？你是怎样计算的？与同伴交流.3想一想你知道图中右面钢缆的表达式是什么吗? 4解决上课伊始提出的问题：当一枚火箭被竖直向上发射时,它的高度 h (m) 与时间 t (s) 的关系可以用公式 h = - 5 t ² + 150 t +10 表示,经过多长时间,火箭到达它的最高点？最高点的高度是多少？第四环节 课堂小结二次函数y=ax²+bx+c的图象是一条抛物线，5. 用三种方式表示二次函数第一环节 解决问题活动内容：1问题一：已知矩形周长20cm,并设它的一边长为xcm,面积为ycm2. y随x的而变化的规律是什么？你能分别用函数表达式，表格和图象表示出来吗？（1）在上述问题中,自变量x的取值范围是什么？（2）当x取何值时,长方形的面积最大？它的最大面积是多少?（3）请你描述一下y随x的变化而变化的情况.2问题二：两个数相差2,设其中较大的一个数为x,那么它们的积y是如何随x的变化而变化的? （1）你能分别用函数表达式,表格和图象表示这种变化吗?（2）自变量x的取值范围是什么?（3）图象的对称轴和顶点坐标分别是什么?（4）如何描述y随x的变化而变化的情况?（5）你是分别通过哪种表示方式回答上面三个问题的？第二环节 课堂小结1二次函数的三种表示方式各有什么特点?它们之间有什么联系? 与同伴进行交流.表示优点缺点表达式变量间关系简捷明了,便于分析计算.需要通过计算,才能得到所需结果表格能直接得到某些具体的对应值不能反映函数整体的变化情况图象直观表示了变量间变化过程和变化趋势.函数值只能是近似值关系表达式是基础,是重点,表格是画图象的关键,图象是在表达式和表格的基础上对函数的总体概括和形象化的表达.6.何时获得最大利润第二环节 创设问题情境，引入新课某商店经营T恤衫，已知成批购进时单价是2.5元。根据市场调查，销售量与销售单价满足如下关系：在一段时间内，单价是13.5元时，销售量是500件，而单价每降低1元，就可以多售出200件。请你帮助分析，销售单价是多少时，可以获利最多?设销售单价为x(x13.5)元，那么(1)销售量可以表示为 ；(2)销售额可以表示为 ；(3)所获利润可以表示为 ；(4)当销售单价是 元时，可以获得最大利润，最大利润是 这是一个有实际意义的问题，要想解决它，就必须寻找出问题本身所隐含的一些关系，并把这些关系用数学的语言表示出来。设销售单价为x元，则与原先的单价相比，降低了(13.5-x)元，而每降低1元，可多售出200件，降低了(13.5-x)元，则可多售出200(13.5-x)件，因此共售出500+200(13.5-x)件，若所获利润用y(元)表示，则y(x-2.5)500+200(13.5-x)。 经过分析之后，上面的4个问题就可以解决了。第三环节 巩固练习活动内容：解决本章伊始，提出的“橙子树问题”（1.验证猜测；2.进一步分析）1本章一开始的“种多少棵橙子树”的问题，我们得到了表示增种橙子树的数量x(棵)与橙子总产量y(个)的函数关系是：二次函数表达式y(600-5x)(100+x)-5x2+100x+60000。当时曾经利用列表的方法得到一个猜测，现在可以验证当初的猜测是否正确？你是怎么做的？与同伴进行交流。2议一议：（要求学生画出二次函数的图象，并根据图象回答问题） (1)利用函数图象描述橙子的总产量与增种橙子树的棵数之间的关系。(2)增种多少棵橙子树，可以使橙子的总产量在60400个以上？第四环节 实践应用某商店购进一批单价为20元的日用品，如果以单价30元销售，那么半个月内可以售出400件。根据销售经验，提高销售单价会导致销售量的减少，即销售单价每提高1元，销售量相应减少20件。如何提高售价,才能在半个月内获得最大利润？7.最大面积是多少第一环节 创设问题情境，引入新课1问题一：如下图，在一个直角三角形的内部作一个长方形ABCD，其中AB和AD分别在两直角边上(1)设长方形的一边ABx m，那么AD边的长度如何表示？(2)设长方形的面积为y m2，当x取何值时，y的值最大？最大值是多少？问题一的设计目的：对于这个问题，教师将其作为例题，不论是对问题本身的分析，还是具体的解法过程，都将作出细致、规范的讲解和示范。具体的过程如下：分析：(1)要求AD边的长度，即求BC边的长度，而BC是EBC中的一边，因此可以用三角形相似求出BC由EBCEAF，得即所以ADBC(40x)(2)要求面积y的最大值，即求函数yAB·ADx·(40x)的最大值，就转化为数学问题了2问题二：将问题一变式：“设AD边的长为x m，则问题会怎样呢？”3问题三：对问题一再变式如图,在一个直角三角形的内部作一个矩形ABCD，其中点A和点D分别在两直角边上,BC在斜边上.(1).设矩形的一边BC=xm,那么AB边的长度如何表示？(2).设矩形的面积为ym2,当x取何值时,y的最大值是多少?4问题四：某建筑物的窗户如下图所示，它的上半部是半圆，下半部是矩形，制造窗框的材料总长(图中所有黑线的长度和)为15m当x等于多少时，窗户通过的光线最多(结果精确到0.01m)？此时，窗户的面积是多少？分析：x为半圆的半径，也是矩形的较长边，因此x与半圆面积和矩形面积都有关系要求透过窗户的光线最多，也就是求矩形和半圆的面积之和最大，即2xyx2最大，而由于4y4x3xx7x4yx15，所以y面积Sx22xyx22x·x23.5x27.5x，这时已经转化为数学问题即二次函数了，只要化为顶点式或代入顶点坐标公式中即可第三环节 课堂练习，活动探究活动内容：MABCDPQR1.用48米长的竹篱笆围建一矩形养鸡场,养鸡场一面用砖砌成,另三面用竹篱笆围成,并且在与砖墙相对的一面开2米宽的门(不用篱笆),问养鸡场的边长为多少米时,养鸡场占地面积最大?最大面积是多少?2.正方形ABCD边长5cm,等腰三角形PQR,PQ=PR=5cm,QR=8cm,点B、C、Q、R在同一直线l上，当C、Q两点重合时，等腰PQR以1cm/s的速度沿直线l向左方向开始匀速运动，ts后正方形与等腰三角形重合部分面积为Scm2，解答下列问题：(1)当t=3s时，求S的值；(2)当t=3s时，求S的值；(3)当5st8s时，求S与t的函数关系式，并求S的最大值。8.二次函数与一元二次方程（一）第一环节 课前热身、耐心填一填活动内容： 1. y=ax2+bx+c (a,b,c是常数，a0)，y叫做x的_。它的图象是一条抛物线。它的对称轴是直线x=_, 顶点坐标是（ ， ）。2. 二次函数的解析式中的一般式是: y = ax2 + bx +c (a0)顶点式：y = a(x-h)2 + k交点式：y = a(x-x1)(x-x2)3. 抛物线y = x2+2x- 4的对称轴是_, 开口方向是_, 顶点坐标是_.4. 抛物线y=2(x-2)(x-3) 与x轴的交点为_,与y轴的交点为_.5. 已知抛物线与轴交于A(-1, 0) 和(1, 0) ，并经过点M(0,1), 则此抛物线的解析式为_ 。第二环节 用心想一想，马到功成1我们已经知道,竖直上抛物体的高度h(m)与运动时间t(s)的关系可用公式h=-5t2+v0t+h0表示, 其中h0(m) 是抛出时的高度, v0(m/s)是抛出时的速度. 一个小球从地面以40m/s的速度竖直向上抛出起,小球的高度h(m)与运动时间t (s)的关系如图所示,那么(1) 图象上每个点的横、纵坐标含义是什么？ (2) h和t的关系式是什么？（3）小球经过多少秒后落地?你有几种求解方法?与同伴进行交流.2分别求出二次函数y=x2+2x,y=x2-2x+1,y=x2-2x+2的图象与x轴的交点的坐标,并快速作出草图.思路点拨: 与x轴交点就是求当 y=0 时这个方程的解, 然后写成点的坐标.y=x-2x+2y=x-2x+1y=x+2x（1）观察下列二次函数y=x2+2x,y=x2-2x+1,y=x2-2x+2的图象，每个图象与x 轴有几个交点？(2) 一元二次方程x2+2x=0, x2-2x+1=0有几个根?验证一下一元二次方程 x2-2x+2=0 有根吗?(3)说说二次函数y=ax2+bx+c 的图象和x轴交点的坐标与一元二次方程ax2+bx+c=0的根有什么关系?3归纳整理: a.二次函数y=ax2+bx+c的图象和x轴交点有三种情况: 1、 有两个交点, 2、 有一个交点, 3、 没有交点.b.当二次函数y=ax2+bx+c的图象和x轴有交点时,交点的横坐标就是当y=0时自变量x的值, 即一元二次方程ax2+bx+c=0的根.c.完成下列表格，观察二次函数y=ax2+bx+c的图象和x轴交点的坐标与一元二次方程ax2+bx+c=0的根及一元二次方程的根的判别式有什么关系?二次函数y=ax2+bx+c的图象和x轴交点一元二次方程ax2+bx+c=0的根一元二次方程ax2+bx+c=0根的判别式=b2-4ac有两个交点有两个相异的实数根b2-4ac > 0有一个交点有两个相等的实数根b2-4ac = 0没有交点没有实数根b2-4ac 0第三环节 教材题变形，拓展延伸【例】 一个足球被从地面向上踢出，它距地面的高度h（m）可以用公式h=4.9t219.6t 来表示其中t（s）表示足球被踢出后经过的时间（1）当t=1时，足球的高度是多少？（2）t为何值时，h最大？（3）经过多长时间球落地？（4）方程4.9t219.6t =0的根的实际意义是什么？你能在图上表示吗?（5）方程14.7=4.9t219.6t 的根的实际意义是什么？你能在图上表示吗?解：（1）t=1时，h=14.7(2)h=4.9(t-2) 2+19.6 当t=2时，h最大（3）对于h=49t2196t 球落地表示h=0 即49t2196t=0， 解得t1=0（舍去），t2=4 即足球被踢出后经过4s后球落地. (4)方法一：解方程 0=4.9t219.6t 得t=0, t=4 根t=0，t=4分别表示足球离开地面和落地的时刻 方法二：直接观察抛物线与直线x轴的交点（0，0），（4，0）即可 图形表示方程的根就是抛物线与x轴的两个交点(5)方法一：解方程 14.7=4.9t219.6t 得t=1, t=3 方法二：图象法，过点（0，14.7）作一条与y轴垂直的直线，找到它与抛物线的交点，再分别过交点作x轴的垂线，找出两个垂足的横坐标即可。 表明球被踢出1秒和3秒时，离地面的高度都是14.7秒第五环节 放开手脚，做一做例: 已知二次函数y=kx27x7的图象与x轴有两个交点，则k的取值范围为什么?错解：由=（7）24×k×（7）=4928k0， 得k 正确解法：此函数为二次函数，k0，又与x轴有交点， =（7）24×k×（7）= 4928k0，得k ，故k 且k0 第六环节 大胆尝试、练一练1抛物线y=-3（x2）（x5）与x轴的交点坐标为_2抛物线y=x22x3与两坐标轴交点的个数为 个3抛物线y=2x28xm与x轴只有一个交点，则m= _4二次函数y=kx23x4的图象与x轴有两个交点，则k的取值范围5若a0，b0，c0，0，那么抛物线y=ax2bxc 经过象限专心-专注-专业