日期:2022-01-24
這是二次函數(shù)內(nèi)容分析,是優(yōu)秀的數(shù)學(xué)教案文章,供老師家長們參考學(xué)習(xí)。
教學(xué)內(nèi)容:
人教版九年義務(wù)教育初中第三冊第108頁
教學(xué)目標(biāo):
1. 1. 理解二次函數(shù)的意義;會(huì)用描點(diǎn)法畫出函數(shù)y=ax2的圖象,知道拋物線的有關(guān)概念;
2. 2. 通過變式教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生思維的敏捷性、廣闊性、深刻性;
3. 3. 通過二次函數(shù)的教學(xué)讓學(xué)生進(jìn)一步體會(huì)研究函數(shù)的一般方法;加深對于數(shù)形結(jié)合思想認(rèn)識,第五冊二次函數(shù)教學(xué)設(shè)計(jì)。
教學(xué)重點(diǎn):
二次函數(shù)的意義;會(huì)畫二次函數(shù)圖象。
教學(xué)難點(diǎn):
描點(diǎn)法畫二次函數(shù)y=ax2的圖象,數(shù)與形相互聯(lián)系。
教學(xué)過程設(shè)計(jì):
一. 一. 創(chuàng)設(shè)情景、建模引入
我們已學(xué)習(xí)了正比例函數(shù)及一次函數(shù),現(xiàn)在來看看下面幾個(gè)例子:
1.寫出圓的半徑是R(CM),它的面積S(CM2)與R的關(guān)系式
答:S=πR2. ①
2.寫出用總長為60M的籬笆圍成矩形場地,矩形面積S(M2)與矩形一邊長L(M)之間的關(guān)系
答:S=L(30-L)=30L-L2 ②
分析:①②兩個(gè)關(guān)系式中S與R、L之間是否存在函數(shù)關(guān)系?
S是否是R、L的一次函數(shù)?
由于①②兩個(gè)關(guān)系式中S不是R、L的一次函數(shù),那么S是R、L的什么函數(shù)呢?這樣的函數(shù)大家能不能猜想一下它叫什么函數(shù)呢?
答:二次函數(shù)。
這一節(jié)課我們將研究二次函數(shù)的有關(guān)知識。(板書課題)
二. 二. 歸納抽象、形成概念
一般地,如果y=ax2+bx+c(a,b,c是常數(shù),a≠0) ,
那么,y叫做x的二次函數(shù).
注意:(1)必須a≠0,否則就不是二次函數(shù)了.而b,c兩數(shù)可以是零.(2) 由于二次函數(shù)的解析式是整式的形式,所以x的取值范圍是任意實(shí)數(shù).
練習(xí):1.舉例子:請同學(xué)舉一些二次函數(shù)的例子,全班同學(xué)判斷是否正確。
2.出難題:請同學(xué)給大家出示一個(gè)函數(shù),請同學(xué)判斷是否是二次函數(shù)。
(若學(xué)生考慮不全,教師給予補(bǔ)充。如: ; ; ; 的形式。)
(通過學(xué)生觀察、歸納定義加深對概念的理解,既培養(yǎng)了學(xué)生的實(shí)踐能力,有培養(yǎng)了學(xué)生的探究精神。并通過開放性的練習(xí)培養(yǎng)學(xué)生思維的發(fā)散性、開放性。題目用了一些人性化的詞語,也增添了課堂的趣味性。)
由前面一次函數(shù)的`學(xué)習(xí),我們已經(jīng)知道研究函數(shù)一般應(yīng)按照定義、圖象、性質(zhì)、求解析式幾個(gè)方面進(jìn)行研究。二次函數(shù)我們也會(huì)按照定義、圖象、性質(zhì)、求解析式幾個(gè)方面進(jìn)行研究。
(在這里指出學(xué)習(xí)函數(shù)的一般方法,旨在及時(shí)進(jìn)行學(xué)法指導(dǎo);并將此方法形成技能,以指導(dǎo)今后的學(xué)習(xí);進(jìn)一步培養(yǎng)終身學(xué)習(xí)的能力。)
三. 三. 嘗試模仿、鞏固提高
讓我們先從最簡單的二次函數(shù)y=ax2入手展開研究
1. 1. 嘗試:大家知道一次函數(shù)的圖象是一條直線,那么二次函數(shù)的圖象是什么呢?
請同學(xué)們畫出函數(shù)y=x2的圖象。
(學(xué)生分別畫圖,教師巡視了解情況。)
2. 2. 模仿鞏固:教師將了解到的各種不同圖象用實(shí)物投影向大家展示,到底哪一個(gè)對呢?下面師生共同畫出函數(shù)y=x2的圖象。
解:一、列表:
x
-3
-2
-1
1
2
3
Y=x2
9
4
1
1
4
9
二、描點(diǎn)、連線: 按照表格,描出各點(diǎn).然后用光滑的曲線,按照x(點(diǎn)的橫坐標(biāo))由小到大的順序把各點(diǎn)連結(jié)起來.
對照教師畫的圖象一一分析學(xué)生所畫圖象的正誤及原因,從而得到畫二次函數(shù)圖象的幾點(diǎn)注意,初中數(shù)學(xué)教案《第五冊二次函數(shù)教學(xué)設(shè)計(jì)》。
練習(xí):畫出函數(shù) ; 的圖象(請兩個(gè)同學(xué)板演)
X
-3
-2
-1
1
2
3
Y=0.5X2
4.5
2
0.5
0.5
02
4.5
Y=-X2
-9
-4
-1
-1
-4
-9
畫好之后教師根據(jù)情況講評,并引導(dǎo)學(xué)生觀察圖象形狀得出:二次函數(shù) y=ax2的圖象是一條拋物線。
(這里,教師在學(xué)生自己探索嘗試的基礎(chǔ)上,示范畫圖象的方法和過程,希望學(xué)生學(xué)會(huì)畫圖象的方法;并及時(shí)安排練習(xí)鞏固剛剛學(xué)到的新知識,通過觀察,感悟拋物線名稱的由來。)
三. 三. 運(yùn)用新知、變式探究
畫出函數(shù) y=5x2圖象
學(xué)生在畫圖象的過程中遇到函數(shù)值較大的困難,不知如何是好。
一、教材分析
本節(jié)課在討論了二次函數(shù)y=a(x-h)2+k(a≠0)的圖像的基礎(chǔ)上對二次函數(shù)y=ax2+bx+c(a≠0)的圖像和性質(zhì)進(jìn)行研究。主要的研究方法是通過配方將y=ax2+bx+c(a≠0)向y=a(x-h)2+k(a≠0)轉(zhuǎn)化,體會(huì)知識之間在內(nèi)的聯(lián)系。在具體探究過程中,從特殊的例子出發(fā),分別研究a>0和a<0的情況,再從特殊到一般得出y=ax2+bx+c(a≠0)的圖像和性質(zhì)。
二、學(xué)情分析
本節(jié)課前,學(xué)生已經(jīng)探究過二次函數(shù)y=a(x-h)2+k(a≠0)的圖像和性質(zhì),面對一般式向頂點(diǎn)式的轉(zhuǎn)化,讓學(xué)上體會(huì)化歸思想,分析這兩個(gè)式子的區(qū)別。
三、教學(xué)目標(biāo)
(一)知識與能力目標(biāo)
1. 經(jīng)歷求二次函數(shù)y=ax2+bx+c(a≠0)的對稱軸和頂點(diǎn)坐標(biāo)的過程;
2. 能通過配方把二次函數(shù)y=ax2+bx+c(a≠0)化成y=a(x-h)2+k(a≠0)的形式,從而確定開口方向、頂點(diǎn)坐標(biāo)和對稱軸。
(二)過程與方法目標(biāo)
通過思考、探究、化歸、嘗試等過程,讓學(xué)生從中體會(huì)探索新知的方式和方法。
(三)情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)
1. 經(jīng)歷求二次函數(shù)y=ax2+bx+c(a≠0)的對稱軸和頂點(diǎn)坐標(biāo)的過程,滲透配方和化歸的思想方法;
2. 在運(yùn)用二次函數(shù)的知識解決問題的過程中,親自體會(huì)到學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識的價(jià)值,從而提高學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識的興趣并獲得成功的體驗(yàn)。
四、教學(xué)重難點(diǎn)
1.重點(diǎn)
通過配方求二次函數(shù)y=ax2+bx+c(a≠0)的對稱軸和頂點(diǎn)坐標(biāo)。
2.難點(diǎn)
二次函數(shù)y=ax2+bx+c(a≠0)的圖像的性質(zhì)。
五、教學(xué)策略與 設(shè)計(jì)說明
本節(jié)課主要滲透類比、化歸數(shù)學(xué)思想。對比一般式和頂點(diǎn)式的區(qū)別和聯(lián)系;體會(huì)式子的恒等變形的重要意義。
六、教學(xué)過程
教學(xué)環(huán)節(jié)(注明每個(gè)環(huán)節(jié)預(yù)設(shè)的時(shí)間)
(一)提出問題(約1分鐘)
教師活動(dòng):形如y=a(x-h)2+k(a≠0)的拋物線的對稱軸、頂點(diǎn)坐標(biāo)分別是什么?那么對于一般式y(tǒng)=ax2+bx+c(a≠0)頂點(diǎn)坐標(biāo)和對稱軸又怎樣呢?圖像又如何?
學(xué)生活動(dòng):學(xué)生快速回答出第一個(gè)問題,第二個(gè)問題引起學(xué)生的思考。
目的:由舊有的知識引出新內(nèi)容,體現(xiàn)復(fù)習(xí)與求新的關(guān)系,暗示了探究新知的方法。
(二)探究新知
1.探索二次函數(shù)y=0.5x2-6x+21的函數(shù)圖像(約2分鐘)
教師活動(dòng):教師提出思考問題。這里教師適當(dāng)引導(dǎo)能否將次一般式化成頂點(diǎn)式?然后結(jié)合頂點(diǎn)式確定其頂點(diǎn)和對稱軸。
學(xué)生活動(dòng):討論解決
目的:激發(fā)興趣
2.配方求解頂點(diǎn)坐標(biāo)和對稱軸(約5分鐘)
教師活動(dòng):教師板書配方過程:y=0.5x2-6x+21=0.5(x2-12x+42)
=0.5(x2-12x+36-36+42)
=0.5(x-6)2+3
教師還應(yīng)強(qiáng)調(diào)這里的配方法比一元二次方程的配方稍復(fù)雜,注意其區(qū)別與聯(lián)系。
學(xué)生活動(dòng):學(xué)生關(guān)注黑板上的講解內(nèi)容,注意自己容易出錯(cuò)的地方。
目的:即加深對本課知識的認(rèn)知有增強(qiáng)了配方法的應(yīng)用意識。
3.畫出該二次函數(shù)圖像(約5分鐘)
教師活動(dòng):提出問題。這里要引導(dǎo)學(xué)生是否可以通過y=0.5x2的圖像的平移來說明該函數(shù)圖像。關(guān)注學(xué)生在連線時(shí)是否用平滑的曲線,對稱性如何。
學(xué)生活動(dòng):學(xué)生通過列表、描點(diǎn)、連線結(jié)合二次函數(shù)圖像的對稱性完成作圖。
目的:強(qiáng)化二次函數(shù)圖像的畫法。即確定開口方向、頂點(diǎn)坐標(biāo)、對稱軸結(jié)合圖像的對稱性完成圖像。
4.探究y=-2x2-4x+1的函數(shù)圖像特點(diǎn)(約3分鐘)
教師活動(dòng):教師提出問題。找學(xué)生板演拋物線的開口方向、頂點(diǎn)和對稱軸內(nèi)容,教師巡視,學(xué)生互相查找問題。這里教師要關(guān)注學(xué)生是否真正掌握了配方法的步驟及含義。
學(xué)生活動(dòng):學(xué)生獨(dú)立完成。
目的:研究a<0時(shí)一個(gè)具體函數(shù)的圖像和性質(zhì),體會(huì)研究二次函數(shù)圖像的一般方法。
5.結(jié)合該二次函數(shù)圖像小結(jié)y=ax2+bx+c(a≠0)的性質(zhì)(約14分鐘)
教師活動(dòng):教師將y=ax2+bx+c(a≠0)通過配方化成y=a(x-h)2+k(a≠0)的形式。確定函數(shù)頂點(diǎn)、對稱軸和開口方向并著重討論分析a>0和a<0時(shí),y隨x的變化情況、拋物線與y的交點(diǎn)以及函數(shù)的最值如何。
學(xué)生活動(dòng):仔細(xì)理解記憶一般式中的頂點(diǎn)坐標(biāo)、對稱軸和開口方向;理解y隨x的變化情況。
目的:體會(huì)由特殊到一般的過程。體驗(yàn)、觀察、分析二次函數(shù)圖像和性質(zhì)。
6.簡單應(yīng)用(約11分鐘)
教師活動(dòng):教師板書:已知拋物線y=0.5x2-2x+1.5,求這條拋物線的開口方向、頂點(diǎn)坐標(biāo)、對稱軸圖像和y軸的交點(diǎn)坐標(biāo)并確定y隨x的變化情況和最值。
教師巡視,個(gè)別指導(dǎo)。教師在這里可以用兩種方法解決該問題:i)用配方法如例題所示;ii)我們可以先求出對稱軸,然后將對稱軸代入到原函數(shù)解析式求其函數(shù)值,此時(shí)對稱軸數(shù)值和所求出的函數(shù)值即為頂點(diǎn)的橫、縱坐標(biāo)。
學(xué)生活動(dòng):學(xué)生先獨(dú)立完成,約3分鐘后討論交流,最后形成結(jié)論。
目的:鞏固新知
課堂小結(jié)(2分鐘)
1. 本節(jié)課研究的內(nèi)容是什么?研究的過程中你遇到了哪些知識上的問題?
2. 你對本節(jié)課有什么感想或疑惑?
布置作業(yè)(1分鐘)
1. 教科書習(xí)題22.1第6,7兩題;
2. 《課時(shí)練》本節(jié)內(nèi)容。
板書設(shè)計(jì)
提出問題 畫函數(shù)圖像 學(xué)生板演練習(xí)
例題配方過程
到頂點(diǎn)式的配方過程 一般式相關(guān)知識點(diǎn)
教學(xué)反思
在教學(xué)中我采用了合作、體驗(yàn)、探究的教學(xué)方式。在我引導(dǎo)下,學(xué)生通過觀察、歸納出二次函數(shù)y=ax2+bx+c的圖像性質(zhì),體驗(yàn)知識的形成過程,力求體現(xiàn)“主體參與、自主探索、合作交流、指導(dǎo)引探”的教學(xué)理念。整個(gè)教學(xué)過程主要分為三部分:第一部分是知識回顧;第二部分是學(xué)習(xí)探究;第三部分是課堂練習(xí)。從當(dāng)堂的反饋和第二天的作業(yè)情況來看,絕大多數(shù)同學(xué)能掌握本節(jié)課的知識,達(dá)到了學(xué)習(xí)目標(biāo)中的要求。
我認(rèn)為優(yōu)點(diǎn)主要包括:
1.教態(tài)自然,能注重身體語言的作用,聲音洪亮,提問具有啟發(fā)性。
2.教學(xué)目標(biāo)明確、思路清晰,注重學(xué)生的自我學(xué)習(xí)培養(yǎng)和小組合作學(xué)習(xí)的落實(shí)。
3.板書字體端正,格式清晰明了,突出重點(diǎn)、難點(diǎn)。
4.我覺的精彩之處是求一般式的頂點(diǎn)坐標(biāo)時(shí)的第二種方法,給學(xué)生減輕了一些負(fù)擔(dān),不一定非得配方或運(yùn)用公式求頂點(diǎn)坐標(biāo)。
所以我對于本節(jié)課基本上是滿意的。但也有很多需要改進(jìn)的地方主要表現(xiàn)在:
1.知識的生成過程體現(xiàn)的不夠具體,有些急于求成。在學(xué)生活動(dòng)中自己引導(dǎo)的較少,時(shí)間較短,討論的不夠積極;
2.一般式圖像的性質(zhì)自己總結(jié)的較多,學(xué)生發(fā)言較少,有些知識完全可以有學(xué)生提出并生成,這樣的結(jié)論學(xué)生理解起來會(huì)更深刻;
3.學(xué)生在回答問題的過程中我老是打斷學(xué)生。提問一個(gè)問題,學(xué)生說了一半,我就迫不及待地引導(dǎo)他說出下一半,有的時(shí)候是我替學(xué)生說了,這樣學(xué)生的思路就被我打斷了。破壞學(xué)生的思路是我們教師最大的毛病,此頑疾不除,教學(xué)質(zhì)量難以保證。
4.合作學(xué)習(xí)的有效性不夠。正所謂:“水本無波,相蕩乃成漣漪;石本無火,相擊而生靈光。”只有真正把自主、探究、合作的學(xué)習(xí)方式落到實(shí)處,才能培養(yǎng)學(xué)生成為既有創(chuàng)新能力,又能適應(yīng)現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展的公民。
重新去解讀這節(jié)課的`話我會(huì)注意以上一些問題,再多一些時(shí)間給學(xué)生,讓他們?nèi)ンw驗(yàn),探究而后形成自己的知識。
一、教材分析
1.教材的地位和作用
(1)函數(shù)是初等數(shù)學(xué)中最基本的概念之一,貫穿于整個(gè)初等數(shù)學(xué)體系之中,也是實(shí)際生活中數(shù)學(xué)建模的重要工具之一,二次函數(shù)在初中函數(shù)的教學(xué)中有重要地位,它不僅是初中代數(shù)內(nèi)容的引申,也是初中數(shù)學(xué)教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn)之一,更為高中學(xué)習(xí)一元二次不等式和圓錐曲線奠定基礎(chǔ)。在歷屆佛山市中考試題中,二次函數(shù)都是必不可少的內(nèi)容。
(2)二次函數(shù)的圖像和性質(zhì)體現(xiàn)了數(shù)形結(jié)合的數(shù)學(xué)思想,對學(xué)生基本數(shù)學(xué)思想和素養(yǎng)的形成起推動(dòng)作用。
(3)二次函數(shù)與一元二次方程、不等式等知識的聯(lián)系,使學(xué)生能更好地將所學(xué)知識融會(huì)貫通。
2.課標(biāo)要求:
①通過對實(shí)際問題情境的分析確定二次函數(shù)的表達(dá)式,并體會(huì)二次函數(shù)的意義。
②會(huì)用描點(diǎn)法畫出二次函數(shù)的圖象,能從圖象上認(rèn)識二次函數(shù)的性質(zhì)。
③會(huì)根據(jù)公式確定圖象的頂點(diǎn)、開口方向和對稱軸(公式不要求記憶和推導(dǎo))。
④會(huì)根據(jù)二次函數(shù)的性質(zhì)解決簡單的實(shí)際問題。
3.學(xué)情分析:
(1)初三學(xué)生在新課的學(xué)習(xí)中已掌握二次函數(shù)的定義、圖像及性質(zhì)等基本知識。
(2)學(xué)生的分析、理解能力較學(xué)習(xí)新課時(shí)有明顯提高。
(3)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的熱情很高,思維敏捷,具有一定的自主探究和合作學(xué)習(xí)的能力。
(4)學(xué)生能力差異較大,兩極分化明顯。
4.教學(xué)目標(biāo)
◆認(rèn)知目標(biāo)
(1)掌握二次函數(shù) y=圖像與系數(shù)符號之間的關(guān)系。通過復(fù)習(xí),掌握各類形式的二次函數(shù)解析式求解方法和思路,能夠一題多解,發(fā)散提高學(xué)生的創(chuàng)造思維能力。
◆能力目標(biāo)
提高學(xué)生對知識的整合能力和分析能力。
◆ 情感目標(biāo)
制作動(dòng)畫增加直觀效果,激發(fā)學(xué)生興趣,感受數(shù)學(xué)之美。在教學(xué)中滲透美的教育,滲透數(shù)形結(jié)合的思想,讓學(xué)生在數(shù)學(xué)活動(dòng)中學(xué)會(huì)感受探索與創(chuàng)造,體驗(yàn)成功的喜悅。
5.教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn):
重點(diǎn):(1)掌握二次函數(shù)y=圖像與系數(shù)符號之間的關(guān)系。
(2) 各類形式的二次函數(shù)解析式的求解方法和思路。
(3)本節(jié)課主要目的,對歷屆中考題中的二次函數(shù)題目進(jìn)行類比分析,達(dá)到融會(huì)貫通的作用。
難點(diǎn):(1)已知二次函數(shù)的解析式說出函數(shù)性質(zhì)
(2)運(yùn)用數(shù)形結(jié)合思想,選用恰當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)關(guān)系式解決幾何問題.
二、教學(xué)方法:
1. 運(yùn)用多媒體進(jìn)行輔助教學(xué),既直觀、生動(dòng)地反映圖形變換,增強(qiáng)教學(xué)的條理性和形象性,又豐富了課堂的內(nèi)容,有利于突出重點(diǎn)、分散難點(diǎn),更好地提高課堂效率。
2.將知識點(diǎn)分類,讓學(xué)生通過這個(gè)框架結(jié)構(gòu)很容易看出不同解析式表示的二次函數(shù)的內(nèi)在聯(lián)系,讓學(xué)生形成一個(gè)清晰、系統(tǒng)、完整的知識網(wǎng)絡(luò)。
3.師生互動(dòng)探究式教學(xué),以課標(biāo)為依據(jù),滲透新的教育理念,遵循教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體的原則,結(jié)合初三學(xué)生的求知心理和已有的認(rèn)知水平開展教學(xué).形成學(xué)生自動(dòng)、生生助動(dòng)、師生互動(dòng),教師著眼于引導(dǎo),學(xué)生著眼于探索,側(cè)重于學(xué)生能力的提高、思維的訓(xùn)練。同時(shí)考慮到學(xué)生的個(gè)體差異,在教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié)中進(jìn)行分層施教,讓每一個(gè)學(xué)生都能獲得知識,能力得到提高。
三、學(xué)法指導(dǎo):
1.學(xué)法引導(dǎo)
“授人之魚,不如授人之漁”在教學(xué)過程中,不但要傳授學(xué)生基本知識,還要培育學(xué)生主動(dòng)思考,親自動(dòng)手,自我發(fā)現(xiàn)等能力,增強(qiáng)學(xué)生的綜合素質(zhì),從而達(dá)到教學(xué)終極目標(biāo)。
2.學(xué)法分析:新課標(biāo)明確提出要培養(yǎng)“可持續(xù)發(fā)展的學(xué)生”,因此教師有組織、有目的、有針對性的引導(dǎo)學(xué)生并參入到學(xué)習(xí)活動(dòng)中,鼓勵(lì)學(xué)生采用自主學(xué)習(xí),合作交流的研討式學(xué)習(xí)方式,培養(yǎng)學(xué)生“動(dòng)手”、“動(dòng)腦”、“動(dòng)口”的習(xí)慣與能力,使學(xué)生真正成為學(xué)習(xí)的主人。
3、設(shè)計(jì)理念:《課標(biāo)》要求,對于課程實(shí)施和教學(xué)過程,教師在教學(xué)過程中應(yīng)與學(xué)生積極互動(dòng)、共同發(fā)展,要處理好傳授知識與培養(yǎng)能力的關(guān)系,關(guān)注個(gè)體差異,滿足不同學(xué)生的學(xué)習(xí)需要.”
4、設(shè)計(jì)思路:不把復(fù)習(xí)課簡單地看作知識點(diǎn)的復(fù)習(xí)和習(xí)題的訓(xùn)練,而是通過復(fù)習(xí)舊知識,拓展學(xué)生思維,提高學(xué)生學(xué)習(xí)能力,增強(qiáng)學(xué)生分析問題,解決問題的能力。
四、教學(xué)過程:
1、教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)計(jì):
根據(jù)教材的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),緊緊抓住新舊知識的內(nèi)在聯(lián)系,運(yùn)用類比、聯(lián)想、轉(zhuǎn)化的思想,突破難點(diǎn).
本節(jié)課的教學(xué)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié):
◆創(chuàng)設(shè)情境,引入新知 :復(fù)習(xí)舊知識的目的是對學(xué)生新課應(yīng)具備的“認(rèn)知前提能力”和“情感前提特征進(jìn)行檢測判斷”。學(xué)生自主完成,不僅體現(xiàn)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)意識,調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性,也能為課堂教學(xué)掃清障礙。為了更好地理解、掌握二次函數(shù)圖像與系數(shù)之間的關(guān)系,根據(jù)不同學(xué)生的學(xué)習(xí)需要,按照分層遞進(jìn)的教學(xué)原則,設(shè)計(jì)安排了6個(gè)由淺入深的題型,讓每一個(gè)學(xué)生都能為下一步的探究做好準(zhǔn)備。
◆自主探究,合作交流:本環(huán)節(jié)通過開放性題的設(shè)置,發(fā)散學(xué)生思維,學(xué)生對二次函數(shù)的性質(zhì)作出全面分析。讓學(xué)生在教師的引導(dǎo)下,獨(dú)立思考,相互交流,培養(yǎng)學(xué)生自主探索,合作探究的能力。通過學(xué)生觀察、思考、交流,經(jīng)歷發(fā)現(xiàn)過程,加深對重點(diǎn)知識的理解。
◆運(yùn)用知識,體驗(yàn)成功:根據(jù)不同層次的學(xué)生,同時(shí)配有兩個(gè)由低到高、層次不同的鞏固性習(xí)題,體現(xiàn)漸進(jìn)性原則,希望學(xué)生能將知識轉(zhuǎn)化為技能。讓每一個(gè)學(xué)生獲得成功,感受成功的喜悅。
安排三個(gè)層次的練習(xí)。
(一)從定義出發(fā)的簡單題目。
(二)典型例題分析,通過反饋使學(xué)生掌握重點(diǎn)內(nèi)容。
(三)綜合應(yīng)用能力提高。
既培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用知識的能力,又培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識。引導(dǎo)學(xué)生對學(xué)習(xí)內(nèi)容進(jìn)行梳理,將知識系統(tǒng)化,條理化,網(wǎng)絡(luò)化,對在獲取新知識中體現(xiàn)出來的數(shù)學(xué)思想、方法、策略進(jìn)行反思,從而加深對知識的理解。并增強(qiáng)學(xué)生分析問題,運(yùn)用知識的能力。
(四)方法與小結(jié)
由總結(jié)、歸納、反思,加深對知識的理解,并且能熟練運(yùn)用所學(xué)知識解決問題。
2、作業(yè)設(shè)計(jì):(見課件)
3、板書設(shè)計(jì):(見課件)
五、評價(jià)分析:
本節(jié)課的設(shè)計(jì),我以學(xué)生活動(dòng)為主線,通過“觀察、分析、探索、交流”等過程,讓學(xué)生在復(fù)習(xí)中溫故而知新,在應(yīng)用中獲得發(fā)展,從而使知識轉(zhuǎn)化為能力。本節(jié)教學(xué)過程主要由創(chuàng)設(shè)情境,引入新知――合作交流;探究新知――運(yùn)用知識,體驗(yàn)成功;知識深化――應(yīng)用提高;歸納小結(jié)――形成結(jié)構(gòu)等環(huán)節(jié)構(gòu)成,環(huán)環(huán)相扣,緊密聯(lián)系,體現(xiàn)了讓學(xué)生成為行為主體即“動(dòng)手實(shí)踐、自主探索、合作交流“的《數(shù)學(xué)新課標(biāo)》要求。本設(shè)計(jì)同時(shí)還注重發(fā)揮多媒體的輔助作用,使學(xué)生更好地理解數(shù)學(xué)知識;貫穿整個(gè)課堂教學(xué)的活動(dòng)設(shè)計(jì),讓學(xué)生在活動(dòng)、合作、開放、探究、交流中,愉悅地參與數(shù)學(xué)活動(dòng)的數(shù)學(xué)教學(xué)。
知識梳理
1、 二次函數(shù)的分類
頂點(diǎn)式:y=ax2,y=a(x-h)2,y=a(x-h)2+k,
兩點(diǎn)式:y=a(x-x1`)(x-x2)
一般式:y=ax2+bx+c (各式中,a≠0)
2、 二次函數(shù)圖像的性質(zhì)
1)二次函數(shù)y=ax2,y=a(x-h)2,y=a(x-h)2+k,y=ax2+bx+c(各式中,a≠0)的圖象形狀相同,只是位置不同,它們的頂點(diǎn)坐標(biāo)及對稱軸如下表:
(1) 當(dāng)h>0時(shí),y=a(x-h)2的圖象可由拋物線y=ax2向右平行移動(dòng)h個(gè)單位得到,
(2) 當(dāng)h<0時(shí),則向左平行移動(dòng)│h│個(gè)單位得到.
(3) 當(dāng)h>0,k>0時(shí),將拋物線y=ax2向右平行移動(dòng)h個(gè)單位,再向上移動(dòng)k個(gè)單位,就可以得到y(tǒng)=a(x-h)2+k的圖象;
(4) 當(dāng)h>0,k<0時(shí),將拋物線y=ax2向右平行移動(dòng)h個(gè)單位,再向下移動(dòng)│k│個(gè)單位可得到y(tǒng)=a(x-h)2+k的圖象;
(5) 當(dāng)h<0,k>0時(shí),將拋物線y=ax2向左平行移動(dòng)│h│個(gè)單位,再向上移動(dòng)k個(gè)單位可得到y(tǒng)=a(x-h)2+k的圖象;
(6) 當(dāng)h<0,k<0時(shí),將拋物線y=ax2向左平行移動(dòng)│h│個(gè),再向下移動(dòng)│k│個(gè)單位可得到y(tǒng)=a(x-h)2+k的圖象;
因此,研究拋物線y=ax2+bx+c(a≠0)的圖象,通過配方,將一般式化為y=a(x-h)2+k的形式,可確定其頂點(diǎn)坐標(biāo)、對稱軸,拋物線的大體位置就很清楚了.這給畫圖象提供了方便.
2)拋物線y=ax2+bx+c(a≠0)的圖象:
當(dāng)a>0時(shí),開口向上,
當(dāng)a<0時(shí),開口向下,
對稱軸是直線x=-,頂點(diǎn)坐標(biāo)是(-,).
3)拋物線y=ax2+bx+c(a≠0):
若a>0,當(dāng)x≤-時(shí),y隨x的增大而減小;當(dāng)x≥-時(shí),y隨x的增大而增大.
若a<0,當(dāng)x≤-時(shí),y隨x的增大而增大;當(dāng)x≥-時(shí),y隨x的增大而減小. 4)拋物線y=ax2+bx+c的圖象與坐標(biāo)軸的交點(diǎn):
(1)圖象與y軸一定相交,交點(diǎn)坐標(biāo)為(0,c);
(2)當(dāng)△=b2-4ac>0,圖象與x軸交于兩點(diǎn)A(x1,0)和B(x2,0),其中的x1,x2是一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的兩根.這兩點(diǎn)間的距離AB=│x1-x2│=.
當(dāng)△=0,圖象與x軸只有一個(gè)交點(diǎn);
當(dāng)△<0,圖象與x軸沒有交點(diǎn).
當(dāng)a>0時(shí),圖象落在x軸的上方,x為任何實(shí)數(shù),都有y>0;
當(dāng)a<0時(shí),圖象落在x軸的下方,x為任何實(shí)數(shù)時(shí),都有y<0.
3、用待定系數(shù)法求二次函數(shù)的解析式
(1)當(dāng)題給條件為已知圖象經(jīng)過三個(gè)已知點(diǎn)或已知x、y的三對對應(yīng)值時(shí),可設(shè)解析式為一般形式:y=ax2+bx+c(a≠0).
(2)當(dāng)題給條件為已知圖象的頂點(diǎn)坐標(biāo)或?qū)ΨQ軸時(shí),可設(shè)解析式為頂點(diǎn)式:y=a(x-h)2+k(a≠0).
(3)當(dāng)題給條件為已知圖象與x軸的兩個(gè)交點(diǎn)坐標(biāo)時(shí),可設(shè)解析式為兩根式:y=a(x-x1)(x-x2)(a≠0).
例題精講
【試題來源】2006年全國初中數(shù)學(xué)競賽(浙江賽區(qū))初賽試題
【題目】作拋物線A關(guān)于x軸對稱的拋物線B,再將拋物線B向左平移2個(gè)單位,向上平移1個(gè)單位,得到的拋物線C的函數(shù)解析式是y=2(x+1)2-1,則拋物線A所對應(yīng)的函數(shù)表達(dá)式是下列( )
(A)y=-2(x+3)2-2; (B)y=-2(x+3)2+2;
(C)y=-2(x-1)2-2; (D)y=-2(x-1)2+2
【答案】D
【解析】 解:將拋物線C再變回到拋物線A:即將拋物線y=2(x+1)2-1
向下平移1個(gè)單位,再向右平移2個(gè)單位,得到拋物線y=2(x-1)2-2,
而拋物線y=2(x-1)2-2關(guān)于x軸對稱的拋物線是y=-2(x-1)2+2.
評注:拋物線的平移主要抓住頂點(diǎn)坐標(biāo)的變化,需要注意的是通常要將二次函數(shù)解析式化為頂點(diǎn)式,且平移時(shí)二次項(xiàng)系數(shù)不變.
【知識點(diǎn)】二次函數(shù)
【適用場合】當(dāng)堂例題
【難度系數(shù)】2
【試題來源】2006年全國初中數(shù)學(xué)競賽(海南賽區(qū))
【題目】根據(jù)下列表格的對應(yīng)值,判斷方程ax2+bx+c=0(a≠0,a,b,c為常數(shù))一個(gè)解x的范圍是( )
(A)3
(C)3.24
【答案】C
【解析】 解:觀察表格知,隨x(x>0)的增大,二次函數(shù)y=ax2+bx+c的值由負(fù)到正.而:
當(dāng)x取3.24時(shí),ax2+bx+c=-0.02是負(fù)數(shù);
當(dāng)x取3.25時(shí),ax2+bx+c=0.03是正數(shù).
所以可以推知借于3.24和3.25之間的某一x值,必然使ax2+bx+c=0.
評注:本題利用方程的解就是它對應(yīng)的函數(shù)圖象與x軸的交點(diǎn),以此估計(jì)一元二次方程的一個(gè)解的大致范圍.它以表格才形式提出了部分信息,考查了學(xué)生合情推理的能力.解題關(guān)鍵是觀察表格的對應(yīng)值.
【知識點(diǎn)】二次函數(shù)
【適用場合】當(dāng)堂練習(xí)
【難度系數(shù)】3
【試題來源】2006年蕪湖市鳩江區(qū)初中數(shù)學(xué)競賽試題
【題目】函數(shù)y=ax2+bx+c圖象的大致位置如右圖所示,則ab,bc,2a+b,(a+c)2-b2,(a+b)2-c2,b2-a2等代數(shù)式的值中,正數(shù)有( )
(A)2個(gè) (B)3個(gè) (C)4個(gè) (D)5個(gè)
【答案】A
【解析】 解:顯然,a<0,c<0,b>0,由-<1,
得b<-2a,所以2a+b<0;
由a-b+c<0得(a+c)2-b2=(a+b+c)(a-b+c)<0;
由a+b+c>0得a+b>-c>0,因此
(a+b)2-c2>0,│b│>│a│,b2-a2>0.
綜上所述,僅有(a+b)2-c2,b2-a2為正數(shù).
評注:二次函數(shù)y=ax2+bx+c中有關(guān)字母系數(shù)a、b、c的代數(shù)式符號確定,是競賽熱點(diǎn)問題,解題時(shí),要抓住拋物線開口方向、對稱軸、與x軸交點(diǎn)情況綜合考慮.
【知識點(diǎn)】二次函數(shù)
【適用場合】當(dāng)堂例題
【難度系數(shù)】3
【試題來源】2006年蕪湖市鳩江區(qū)初中數(shù)學(xué)競賽試題
【題目】若二次函數(shù)y=ax2+bx+c(a≠0)的圖象的頂點(diǎn)在第一象限,且過點(diǎn)(0,1)和(-1,0)則S=a+b+c的值的變化范圍是__________.
【答案】0
【解析】 解:將(0,1),(-1,0)代入y=ax2+bx+c得
∴S=a+b+c=2b.
∵二次函數(shù)y=ax2+bx+c頂點(diǎn)在第一象限,
∴->0,又a=b-1,
∴->0,即2b(b-1)<0.
∴0
【知識點(diǎn)】二次函數(shù)
【適用場合】當(dāng)堂練習(xí)題
【難度系數(shù)】3
【試題來源】1993年江蘇初中數(shù)學(xué)競賽試題
【題目】已知是兩位數(shù),二次函數(shù)y=x2+mx+n的圖象與x軸交于不同的兩點(diǎn),這兩點(diǎn)間距離不超過2.
(1)求證:0
(2)求出所有這樣的兩位數(shù).
【答案】如下解析
【解析】 解:(1)設(shè)y=x2+mx+n的圖象與x軸的兩交點(diǎn)為A(x1,0),B(x2,0),x1≠x2.
則x1,x2為方程x2+mx+n=0的兩個(gè)不同實(shí)根.
∴x1+x2=-m,x1·x2=n.
又0<│x1-x2│≤2, 即0<(x1+x2)2-4x1x2≤4,
也即0
(2)∵m,n為整數(shù)(m≠0),
∴m2-4n=1,2,3,4,而m2被4除余0或1,故m2-4n被4除也余0或1,
從而只能有m2-4n=1或m2-4n=4.
解這兩個(gè)不定方程,得:
∴所求兩位數(shù)為10,32,56,20,43,68.
評注:一元二次函數(shù)y=ax2+bx+c與x軸兩交點(diǎn)的橫坐標(biāo)即是方程ax2+bx+c=0的兩根,利用韋達(dá)定理即可求解.
【知識點(diǎn)】二次函數(shù)
【適用場合】當(dāng)堂例題
【難度系數(shù)】4
【試題來源】1997年天津市初中數(shù)學(xué)競賽試題
【題目】已知函數(shù)y=x2-│x│-12的圖象與x軸交于相異兩點(diǎn)A,B,另一拋物線y=ax2+bx+c過點(diǎn)A,B,頂點(diǎn)為P,且△APB是等腰直角三角形,求a,b,c.
【答案】a=-,b=0,c=4
【解析】 解:考試方程x2-│x│-12=0,
當(dāng)x>0時(shí),x2-x-12=0,解得x1=4,x2=-3(舍去);
當(dāng)x<0時(shí),x2+x-12=0,解得x1=-4,x2=3(舍去).
∴A、B兩點(diǎn)的坐標(biāo)是(4,0),(-4,0).
∵y=ax2+bx+c過A、B兩點(diǎn),即過(4,0),(-4,0),
∴可設(shè)y=ax2+bx+c為y=a(x-4)(x+4)
∵△APB為等腰直角三角形,而A、B為頂點(diǎn),
∴AB可為斜邊,也可為直角邊.
當(dāng)AB為斜邊,求得P點(diǎn)坐標(biāo)為(0,4)或(0,-4);當(dāng)AB為直角邊時(shí),這種情況不滿足題設(shè)條件.
所以將P(0,4)代入①得a=,則①變?yōu)?/p>
y=-(x2-16)=-x2+4,
故有a=-,b=0,c=4.
將P(0,-4)代入①得a=,則①變?yōu)?/p>
y=(x2-16)=x2-4,
故有a=,b=0,c=-4.
評注:求符合某種條件的點(diǎn)的坐標(biāo),需根據(jù)問題中的數(shù)量關(guān)系和幾何元素間的關(guān)系建立關(guān)于縱橫坐標(biāo)的方程(組),解方程(組)便可以求得有關(guān)點(diǎn)的坐標(biāo),對于幾何問題,還應(yīng)注意圖形的分類討論.
【知識點(diǎn)】二次函數(shù)
【適用場合】當(dāng)堂練習(xí)題
【難度系數(shù)】4
【試題來源】2006年全國初中數(shù)學(xué)競賽(海南賽區(qū))
【題目】已知A1、A2、A3是拋物線y=x2上的三點(diǎn),A1B1、A2B2、A3B3分別垂直于x軸,垂足為B1、B2、B3,直線A2B2交線段A1A3于點(diǎn)C.
(1)如圖(a),若A1、A2、A3三點(diǎn)的橫坐標(biāo)依次為1、2、3,求線段CA2的長;
(2)如圖(b),若將拋物線y=x2改為拋物線y=x2-x+1,A1、A2、A3三點(diǎn)的橫坐標(biāo)為連續(xù)整數(shù),其他條件不變,求線段CA2的長;
(3)若將拋物線y=x2改為拋物線y=ax2+bx+c,A1、A2、A3三點(diǎn)的橫坐標(biāo)為連續(xù)整數(shù),其他條件不變,請猜想線段CA2的長(用a、b、c表示,并直接寫出答案).
【答案】如下解析
【解析】 解:(1)方法1:
∵A1、A2、A3三點(diǎn)的橫坐標(biāo)依次為1、2、3,
∴A1B1=×12=,A2B2=×22=2,A3B3=×32=.
設(shè)直線A1A3的解析式為y=kx+b.
∴
∴直線A1A3的解析式為y=2x-.
∴CB2=2×2-=.
∴CA2=CB2-A2B2=-2=.
方法2:
∵A1、A2、A3三點(diǎn)的橫坐標(biāo)依次為1、2、3,
∴A1B1=×12=,A2B2=×22=2,A3B3=×32=.
由已知可得A1B1∥A3B3,
∴CB2=(A1B1+A3B3)=(+)=.
∴CA2=CB2-A2B2=-2=.
(2)方法1:
設(shè)A1、A2、A3三點(diǎn)的橫坐標(biāo)依次為n-1、n、n+1.
則A1B1=(n-1)2-(n-1)+1,
A2B2=n2-n+1,A3B3=(n+1)2-(n+1)+1.
設(shè)直線A1A3的解析式為y=kx+b.
∴ 解得
∴直線A1A3的解析式為y=(n-1)x-n2+.
∴CB2=n(n-1)-n2+=n2-n+
∴CA2=CB2-A2B2=n2-n+-n2+n-1=.
方法2:
設(shè)A1、A2、A3三點(diǎn)的橫坐標(biāo)依次為n-1、n、n+1.
則A1B1=(n-1)2-(n-1)+1,
A2B2=n2-n+1,
A3B3=(n+1)2-(n+1)+1
由已知可得A1B1∥A3B3,
∴CB2=(A1B1+A3B3)
= [(n-1)2-(n-1)+1+(n+1)2-(n+1)+1]
= n2-n+.
∴CA2=CB2-A2B2=n2-n+-(n2+n-1)=.
(3)當(dāng)a>0時(shí),CA2=a;
當(dāng)a<0時(shí),CA2=-a.
評注:本題強(qiáng)調(diào)從“知識立意”向“能力立意”轉(zhuǎn)變的課程理念,重視基礎(chǔ)與能力并重,突出了“觀察、猜想、探究”等方面的考查,具有明顯層次性,滲透了數(shù)形結(jié)合的思想方法.同時(shí),本題還給擅長不同思維方式的學(xué)生提供了不同的解題思路.
【知識點(diǎn)】二次函數(shù)
【適用場合】當(dāng)堂例題
【難度系數(shù)】4
【試題來源】
【題目】設(shè)拋物線C的解析式為y=x2-2kx+(+k)k,k為實(shí)數(shù).
(1)求拋物線的頂點(diǎn)坐標(biāo)和對稱軸方程(用k表示);
(2)任意給定k的三個(gè)不同實(shí)數(shù)值,請寫出三個(gè)對應(yīng)的頂點(diǎn)坐標(biāo),試說明當(dāng)k變化時(shí),拋物線C的頂點(diǎn)在一條定直線L上,求出直線L的解析式并畫出圖象;
(3)在第一象限有任意兩圓O1、O2相外切,且都與x軸和(2)中的直線L相切,設(shè)兩圓在x軸上的切點(diǎn)分別為A、B(OA
(4)已知一直線L1與拋物線C中任意一條都相截,且截得的線段長都為6,求這條直線的解析式.
【答案】如下解析
【解析】 解:(1)配方,得y=(x-k)2+k,
∴頂點(diǎn)坐標(biāo)為(k,k),對稱軸為x=k.
(2)設(shè)頂點(diǎn)為(x,y),則x=k,y=k消去k得直線L的解析式為y=x,
如圖(a)所示,令k=1,2,3得三個(gè)對應(yīng)頂點(diǎn)坐標(biāo)為(1,),(2,2),(3,3).
(3)在y=x上任取一點(diǎn)(a,a),設(shè)直線與x軸成角為a(0°
則tana==,
∴a=60°,由切線長定理可知,OO1平分∠a,
∴∠O1OA=30°,如圖(a)所示,
即O1O=2O1A,OO2=2O2B,
又OO2-OO1=O1O2=O1A+O2B=2(O2B-O1A)
∴O1A:O2B=1:3.
又,∴=,即為一定值.
(4)如圖(b)要使該直線與拋物線C中任意一條相截且截得線段長都為6,
則該直線必平行于y=x.設(shè)其為y=x+b,
考慮其與y=x2相交,則:
即x2-x-b≥0,設(shè)此方程兩根為xA,xB.
又│BC│=[│AB│]2=32,
9=│xA-xB│2=(xA+xB)2-4xAxB=3+4b,
∴b=,即L1為y=x+.
評注:(2)中消去參數(shù)k求x、y的函數(shù)關(guān)系應(yīng)掌握;(4)拋物線C的頂點(diǎn)軌跡為直線y=x,若直線L1與拋物線截得的線段等長,則L1必與y=x平行,在利用截線段長為6時(shí),只須考慮一種最簡單的解析式y(tǒng)=x2與y=x的聯(lián)立方程組即可.
【知識點(diǎn)】二次函數(shù)
【適用場合】當(dāng)堂練習(xí)題
【難度系數(shù)】5
【試題來源】
【題目】已知:拋物線y=ax2+4ax+t與x軸的一個(gè)交點(diǎn)為A(-1,0).
(1)求拋物線與x軸的另一個(gè)交點(diǎn)B的坐標(biāo);
(2)D是拋物線與y軸的交點(diǎn),C是拋物線上的一點(diǎn),且以AB為一底的梯形ABCD的面積為9,求此拋物線的解析式;
(3)E是第二象限內(nèi)到x軸、y軸的距離的比為5:2的點(diǎn),如果點(diǎn)E在(2)中的拋物線上,且它與點(diǎn)A在此拋物線對稱軸的同側(cè),問:在拋物線的對稱軸上是否存在點(diǎn)P,使△APE的周長最小?若存在,求出點(diǎn)P的坐標(biāo);若不存在,請說明理由
【答案】如下解析
【解析】 解:(1)依題意,拋物線的對稱軸為y=x-2.
∵拋物線與x軸的一個(gè)交點(diǎn)為A(-1,0),
∴由拋物線的對稱性,可得拋物線與x軸的另一個(gè)交點(diǎn)B的坐標(biāo)為(-3,0).
(2)∵拋物線y=ax2+4ax+t與x軸的一個(gè)交點(diǎn)為A(-1,0),
∴a(-1)2+4a(-1)+t=0,∴t=3a.
∴y=ax2+4ax+3a.
∴D(0,3a).
∵梯形ABCD中,AB∥CD,且點(diǎn)C在拋物線y=ax2+4ax+3a上,
∴C(-4,3a),∴AB=2,CD=4,
∵梯形ABCD的面積為9,
∴(AB+CD)·OD=9.
∴(2+4)│3a│=9,∴a=±1.
∴所求拋物線的解析式為y=x2+4x+3或y=-x2-4x-3.
(3)設(shè)點(diǎn)E坐標(biāo)為(x0,y0),依題意x0<0,y0>0,且=.
∴y=-.
① 點(diǎn)E在拋物線y=x2+4x+3上,∴y0=x02+4x0+3.
② 解方程組∴
∵點(diǎn)E與點(diǎn)A在對稱軸x=-2的同側(cè),
∴點(diǎn)E坐標(biāo)為(-,),
設(shè)在拋物線的對稱軸x=-2上存在一點(diǎn)P,使△APE的周長最小.
∵AE長為定值,
∴要使△APE的周長最小,只須PA+PE最小.
∵點(diǎn)A關(guān)于對稱軸x=-2的對稱點(diǎn)是B(-3,0),
∴幾何知識可知,P是直線BE與對稱軸x=-2的交點(diǎn).
設(shè)過點(diǎn)E、B的直線的解析式為y=mx+n,
∴
∴直線BE的解析式為y=x+,把x=-2代入上式,得y=,
∴點(diǎn)P坐標(biāo)為(-2,-).
③ 點(diǎn)E在拋物線y=-x2-4x-3上,
④ ∴y0=-x02-4x0-3.解方程
消去y0,得x02+x0+3=0,
∴△<0,∴此方程無實(shí)數(shù)根.
綜上.在拋物線的對稱軸上存在點(diǎn)P(-2,),使△APE的周長最小.
【知識點(diǎn)】二次函數(shù)
【適用場合】當(dāng)堂例題
【難度系數(shù)】5
【試題來源】
【題目】如圖,在直角坐標(biāo)系中,O是原點(diǎn),A、B、C三點(diǎn)的坐標(biāo)分別為A(18,0),B(18,6),C(8,6),四邊形OABC是梯形,點(diǎn)P、Q同時(shí)從原點(diǎn)出發(fā),分別坐勻速運(yùn)動(dòng),其中點(diǎn)P沿OA向終點(diǎn)A運(yùn)動(dòng),速度為每秒1個(gè)單位,點(diǎn)Q沿OC、CB向終點(diǎn)B運(yùn)動(dòng),當(dāng)這兩點(diǎn)有一點(diǎn)到達(dá)自己的終點(diǎn)時(shí),另一點(diǎn)也停止運(yùn)動(dòng).
(1)求出直線OC的解析式及經(jīng)過O、A、C三點(diǎn)的拋物線的解析式.
(2)試在(1)中的拋物線上找一點(diǎn)D,使得以O(shè)、A、D為頂點(diǎn)的三角形與△AOC全等,請直接寫出點(diǎn)D的坐標(biāo).
(3)設(shè)從出發(fā)起,運(yùn)動(dòng)了t秒,如果點(diǎn)Q的速度為每秒2個(gè)單位,試寫出點(diǎn)Q的坐標(biāo),并寫出此時(shí)t的取值范圍.
(4)設(shè)從出發(fā)起,運(yùn)動(dòng)了t秒,當(dāng)P、Q兩點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的路程之和恰好等于梯形OABC的周長的一半,這時(shí),直線PQ能否把梯形的面積也分成相等的兩部分,如有可能,請求出t的值;如不可能,請說明理由.
【答案】如下解析
【解析】 解:(1)∵O,C兩點(diǎn)的坐標(biāo)分別為O(0,0),C(8,6),
設(shè)OC的解析式為y=kx+b,將兩點(diǎn)坐標(biāo)代入得:k=,b=0,
∴y=x.
∵拋物線過O,A,C三點(diǎn),這三點(diǎn)的坐標(biāo)為O(0,0),A(18,0),C(8,6).
∵A,O是x軸上兩點(diǎn),故可設(shè)拋物線的解析式為y=a(x-0)(x-18).
再將C(8,6)代入得:a=-.
∴y=-x2+x.
(2)D(10,6).
(3)當(dāng)Q在OC上運(yùn)動(dòng)時(shí),可設(shè)Q(m,m),
依題意有:m2+(m)2=(2t)2,
∴m=t,∴Q(t,t),(0≤t≤5).
當(dāng)Q在CB上時(shí),Q點(diǎn)所走過的路程為2t.
∵OC=10,∴CQ=2t-10,
∴Q點(diǎn)的橫坐標(biāo)為2t-10+8=2t-2.
∴Q(2t-2,6),(5
(4)∵梯形OABC的周長為44,當(dāng)Q點(diǎn)在OC上時(shí),P運(yùn)動(dòng)的路程為t,
則Q運(yùn)動(dòng)的路程為(22-t).△OPQ中,OP邊上的高為:(22-t)×.
∴S△OPQ=t(22-t)×,
S梯形OABC=(18+10)×6=84.
依題意有:t(22-t)×=84×.整理得:t2-22t+140=0.
∵△=222-4×140<0,
∴這樣的t不存在.
當(dāng)Q在BC上時(shí),Q走過的路程為22-t,
∴CQ的長為:22-t-10=12-t,
∴S梯形OCQP=×6(22-t-10+t)=36≠84×.
∴這樣的t值也不存在.
綜上所述,不存在這樣的t值,使得P、Q兩點(diǎn)同時(shí)平分梯形的周長和面積.
【知識點(diǎn)】二次函數(shù)
【適用場合】當(dāng)堂練習(xí)題
【難度系數(shù)】4
【試題來源】
【題目】已知拋物線經(jīng)過O(0,0),A(4,0),B(3,)三點(diǎn),連結(jié)AB,過點(diǎn)B作BC∥軸交該拋物線于點(diǎn)C.
(1) 求這條拋物線的函數(shù)關(guān)系式.
(2) 兩個(gè)動(dòng)點(diǎn)P、Q分別從O、A兩點(diǎn)同時(shí)出發(fā),以每秒1個(gè)單位長度的速度運(yùn)動(dòng). 其中,點(diǎn)P沿著線段0A向A點(diǎn)運(yùn)動(dòng),點(diǎn)Q沿著折線A→B→C的路線向C點(diǎn)運(yùn)動(dòng). 設(shè)這兩個(gè)動(dòng)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為(秒) (0<<4),△PQA的面積記為S.
① 求S與的函數(shù)關(guān)系式;
② 當(dāng)為何值時(shí),S有最大值,最大值是多少?并指出此時(shí)△PQA的形狀;
③ 是否存在這樣的值,使得△PQA是直角三角形?若存在,請直接寫出此時(shí)P、Q兩點(diǎn)的坐標(biāo);若不存在,請說明理由.
【答案】如下解析
【解析】解:(1)∵ 拋物線經(jīng)過O(0,0),A(4,0),B(3,),
∴
解得 .
∴ 所求拋物線的函數(shù)關(guān)系式為.
(2)① 過點(diǎn)B作BE⊥軸于E,
則BE=,AE=1,AB=2.
由tan∠BAE=,得∠BAE =60°.
(ⅰ)當(dāng)點(diǎn)Q在線段AB上運(yùn)動(dòng),即0<≤2時(shí),QA=t,PA=4-.
過點(diǎn)Q作QF⊥軸于F,則QF=,
∴ S=PA·QF
.
(ⅱ)當(dāng)點(diǎn)Q在線段BC上運(yùn)動(dòng),即2≤<4時(shí),Q點(diǎn)的縱坐標(biāo)為,PA=4-.
這時(shí),S=.
②(ⅰ)當(dāng)0<≤2時(shí),
.
∵ ,∴ 當(dāng)=2時(shí),S有最大值,最大值S=.
(ⅱ)當(dāng)2≤<4時(shí),
∵ ,
∴ S隨著的增大而減小.
∴ 當(dāng)=2時(shí),S有最大值,最大值.
綜合(ⅰ)(ⅱ),當(dāng)=2時(shí),S有最大值,最大值為.
所以△PQA是等邊三角形.
③ 存在.
當(dāng)點(diǎn)Q在線段AB上運(yùn)動(dòng)時(shí),要使得△PQA是直角三角形,必須使得∠PQA =90°,這時(shí)PA=2QA,即4-=2,
∴ .
∴ P、Q兩點(diǎn)的坐標(biāo)分別為P1(,0),Q1(,).
當(dāng)點(diǎn)Q在線段BC上運(yùn)動(dòng)時(shí),Q、P兩點(diǎn)的橫坐標(biāo)分別為5-和,要使得△PQA是直角三角形,則必須5-=,
∴
∴ P、Q兩點(diǎn)的坐標(biāo)分別為P2(,0),Q2(,).
【知識點(diǎn)】二次函數(shù)
【適用場合】當(dāng)堂例題
【難度系數(shù)】5
【試題來源】
【題目】如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,⊙A與x軸相交于C(﹣2,0),D(﹣8,0)兩點(diǎn),與y軸相切于點(diǎn)B(0,4).
(1)求經(jīng)過B,C,D三點(diǎn)的拋物線的函數(shù)表達(dá)式;
(2)設(shè)拋物線的頂點(diǎn)為E,證明:直線CE與⊙A相切;
(3)在x軸下方的拋物線上,是否存在一點(diǎn)F,使△BDF面積最大,最大值是多少?并求出點(diǎn)F的坐標(biāo).
【答案】如下解析
【解析】 解:(1)設(shè)拋物線的解析式為:y=ax2+bx+c,
把B(0,4),C(﹣2,0),D(﹣8,0)代入得:
,
解得.
∴經(jīng)過B,C,D三點(diǎn)的拋物線的函數(shù)表達(dá)式為:y=x2+x+4;
(2)∵y=x2+x+4=(x+5)2﹣,
∴E(﹣5,﹣),
設(shè)直線CE的函數(shù)解析式為y=mx+n,
直線CE與y軸交于點(diǎn)G,則,
解得.
∴y=x+,
在y=x+中,令x=0,y=,
∴G(0,),
如圖1,連接AB,AC,AG,
則BG=OB﹣OG=4﹣=,
CG===,
∴BG=CG,AB=AC,
在△ABG與△ACG中,
,
∴△ABG≌△ACG,
∴∠ACG=∠ABG,
∵⊙A與y軸相切于點(diǎn)B(0,4),
∴∠ABG=90°,
∴∠ACG=∠ABG=90°
∵點(diǎn)C在⊙A上,
∴直線CE與⊙A相切;
(3)存在點(diǎn)F,使△BDF面積最大,
如圖2連接BD,BF,DF,設(shè)F(t,t2+t+4),
過F作FN∥y軸交BD于點(diǎn)N,
設(shè)直線BD的解析式為y=kx+d,則,
解得.
∴直線BD的解析式為y=x+4,
∴點(diǎn)N的坐標(biāo)為(t,t+4),
∴FN=t+4﹣(t2+t+4)=﹣t2﹣2t,
∴S△DBF=S△DNF+S△BNF
=ODFN=(﹣t2﹣2t)
=﹣t2﹣8t=﹣(t+4)2+16,
∴當(dāng)t=﹣4時(shí),S△BDF最大,最大值是16,
當(dāng)t=﹣4時(shí),t2+t+4=﹣2,
∴F(﹣4,﹣2).
點(diǎn)評:本題考查了待定系數(shù)法求函數(shù)的解析式,全等三角形的判定和性質(zhì),切線的判定,三角形面積的求法,勾股定理,根據(jù)題意正確的畫出圖形是解題的關(guān)鍵.
【知識點(diǎn)】二次函數(shù)
【適用場合】當(dāng)堂例題
【難度系數(shù)】5
習(xí)題演練
【試題來源】2005年全國初中數(shù)學(xué)競賽試題
【題目】Rt△ABC的三個(gè)頂點(diǎn)A,B,C均在拋物線y=x2上,并且斜邊AB平行于x軸.若斜邊上的高為h,則( )
(A)h<1 (B)h=1 (C)1
【答案】B
【解析】 解:設(shè)點(diǎn)A的坐標(biāo)為(a,a2),點(diǎn)C的坐標(biāo)為(c,c2)(│c│<│a│),
則點(diǎn)B的坐標(biāo)為(-a,a2),由勾股定理,得AC2=(c-a)2+(c2-a2)2.
BC2=(c+a)2+(c2-a2)2,AC2+BC2=AB2,
所以(a2-c2)2=a2-c2.
由于a2>c2,所以a2-c2=1,
故斜邊AB上高h(yuǎn)=a2-c2=1.
評注:本題滲透數(shù)形結(jié)合思想,通過將代數(shù)與幾何有機(jī)結(jié)合一起,考查學(xué)生綜合應(yīng)用數(shù)學(xué)知識解決問題的能力.
【知識點(diǎn)】二次函數(shù)
【適用場合】隨堂課后練習(xí)
【難度系數(shù)】3
【試題來源】2004年河北省初中數(shù)學(xué)創(chuàng)新與知識應(yīng)用競賽決賽試題
【題目】通過實(shí)驗(yàn)研究,專家們發(fā)現(xiàn):初中學(xué)生聽課的注意力指標(biāo)數(shù)是隨著老師講課時(shí)間的變化而變化的,講課開始時(shí),學(xué)生的興趣激增,中間有一段時(shí)間,學(xué)生的興趣保持平衡的狀態(tài),隨后開始分散.學(xué)生注意力指標(biāo)數(shù)y隨時(shí)間x(分鐘)變化的函數(shù)圖象如圖所示(y越大表示學(xué)生注意力越集中).當(dāng)0≤x≤10時(shí),圖象是拋物線的一部分,當(dāng)10≤x≤20和20≤x≤40時(shí),圖象是線段.
(1)當(dāng)0≤x≤10時(shí),求注意力指標(biāo)數(shù)y與時(shí)間x的函數(shù)關(guān)系式;
(2)一道數(shù)學(xué)競賽題需要講解24分鐘.問老師能否經(jīng)過適當(dāng)安排,使學(xué)生在聽這道題時(shí),注意力的指標(biāo)數(shù)都不低于36.
【答案】(1)y=-x2+x+20,0≤x≤10;
(2)師可以經(jīng)過適當(dāng)?shù)陌才牛?在學(xué)生注意力指標(biāo)數(shù)不低于36時(shí),講授完這道競賽題.
【解析】 分析:①由點(diǎn)(0,20),(5,39),(10,48),可求出拋物線的函數(shù)關(guān)系式,②分別求出指標(biāo)數(shù)是36的各段函數(shù)中的自變量的值.
解:(1)當(dāng)0≤x≤10時(shí),設(shè)拋物線的函數(shù)關(guān)系式為y=ax+bx+c,
由于它的圖象經(jīng)過點(diǎn)(0,20),(5,39),(10,48),
所以
解得a=-,b=,c=20.
所以y=-x2+x+20,0≤x≤10.
(2)當(dāng)20≤x≤40時(shí),y=-x+76.
所以,當(dāng)0≤x≤10時(shí),令y=36,得36=-x2+x+20,
解得x=4,x=20(舍去);
當(dāng)20≤x≤40時(shí),令y=36,得36=-x+76,
解得x==28.
因?yàn)?8-4=24>24,
所以,老師可以經(jīng)過適當(dāng)?shù)陌才牛?在學(xué)生注意力指標(biāo)數(shù)不低于36時(shí),講授完這道競賽題.
評注:本題情景新穎,關(guān)注了考生的學(xué)習(xí)、生活,既考查了學(xué)生基礎(chǔ)知識和閱讀理解能力,又考查了考生利用所學(xué)知識解決實(shí)際問題能力.
【知識點(diǎn)】二次函數(shù)
【適用場合】隨堂課后練習(xí)
【難度系數(shù)】4
【試題來源】2005年全國初中數(shù)學(xué)競賽浙江賽區(qū)試題
【題目】直角坐標(biāo)系中,拋物線y=x2+mx-m2(m>0)與x軸交于A,B兩點(diǎn),若A,B兩點(diǎn)到原點(diǎn)的距離分別為OA,OB,且滿足=,則m的值等于_______.
【答案】2
【解析】 解:設(shè)方程x2+mx-m2=0的兩根分別x1,x2,且x1
則有x1+x2=-m<0,x1x2=-m2<0,
所以x1<0,x2>0,
由=,可知OA>OB,又m>0,
所以拋物線的對稱軸y軸的左側(cè),于是OA=│x1│=-x1,OB=x2.
所以=,=,
故=,
解得m=2.
【知識點(diǎn)】二次函數(shù)
【適用場合】隨堂課后練習(xí)
【難度系數(shù)】4
【試題來源】
【題目】拋物線y=ax2+bx+c交x軸于A,B兩點(diǎn),交y軸于點(diǎn)C,已知拋物線的對稱軸為x=1,B(3,0),C(0,-3).
(1)求二次函數(shù)y=ax2+bx+c的解析式;
(2)在拋物線對稱軸上是否存在一點(diǎn)P,使點(diǎn)P到B、C兩點(diǎn)距離之差最大?若存在,求出P點(diǎn)坐標(biāo);若不存在,請說明理由;
(3)平行于x軸的一條直線交拋物線于M、N兩點(diǎn),若以MN為直徑的圓恰好與x軸相切,求此圓的半徑.
【答案】如下解析
【解析】 解:(1)將C(0,-3)代入y=ax2+bx+c,得c=-3,
將c=-3,B(3,0)代入y=ax2+bx+c,得9a+3b+c=0.
∵x=1是對稱軸,
∴-=-1.(2).
將(2)代入(1)得a=1,b=-2.
所以二次函數(shù)得解析式是y=x2-2x-3.
(2)AC與對稱軸的交點(diǎn)P即為到B、C的距離之差最大的點(diǎn).
∵ C點(diǎn)的坐標(biāo)為(0,-3),A點(diǎn)的坐標(biāo)為(-1,0).
∴直線AC的解析式是y=-3x-3,又對稱軸為x=1,
∴點(diǎn)P的坐標(biāo)(1,-6).
(3)設(shè)M(x1,y),N(x2,y),所求圓的半徑為r,則x2-x1=2r,(1)
∵對稱軸為x=1,∴x2+x1=2.(2)
由(1)、(2)得:x2=r+1. (3)
將N(r+1,y)將代入解析式y(tǒng)=x2-2x-3,
得y=(r+1)2-2(r+1)-3,(4)
整理得:y=r2-4.由于r=±y,當(dāng)y>0時(shí),r2-r-4=0,
解得r1=,r2=(舍去),
當(dāng)y<0時(shí),r2+r-4=0,解得r1=,r2=(舍去),
所以圓的半徑是或.
【知識點(diǎn)】二次函數(shù)
【適用場合】隨堂課后練習(xí)
【難度系數(shù)】5
【試題來源】
【題目】如圖,已知點(diǎn)D在雙曲線y=(x>0)的圖象上,以D為圓心的⊙D與y軸相切于點(diǎn)C(0,4),與x軸交于A,B兩點(diǎn),拋物線y=ax2+bx+c經(jīng)過A,B,C三點(diǎn),點(diǎn)P是拋物線上的動(dòng)點(diǎn),且線段AP與BC所在直線有交點(diǎn)Q.
(1)寫出點(diǎn)D的坐標(biāo)并求出拋物線的解析式;
(2)證明∠ACO=∠OBC;
(3)探究是否存在點(diǎn)P,使點(diǎn)Q為線段AP的四等分點(diǎn)?若存在,求出點(diǎn)P的坐標(biāo);若不存在,請說明理由.
【答案】如下解析
【解析】 解:(1)∵以D為圓心的⊙D與y軸相切于點(diǎn)C(0,4),
∴點(diǎn)D的縱坐標(biāo)是4,
又∵點(diǎn)D在雙曲線y=(x>0)的圖象上,
∴4=,
解得x=5,
故點(diǎn)D的坐標(biāo)是(5,4).
如圖1,過點(diǎn)D作DE⊥x軸,垂足為E,連接AD,BD,
在RT△DAE中,DA=5,DE=4,
∴AE==3,
∴OA=OE﹣AE=2,OB=OA+2AE=8,
∴A(2,0),B(8,0),
設(shè)拋物線的解析式為y=a(x﹣2)(x﹣8),由于它過點(diǎn)C(0,4),
∴a(0﹣2)(0﹣8)=4,解得a=,
∴拋物線的解析式為y=x2﹣x+4.
(2)如圖2,連接AC,
在RT△AOC中,OA=2,CO=4,
∴tan∠ACO==,
在RT△BOC中,OB=8,CO=4,
∴tan∠CBO==,
∴∠ACO=∠CBO.
(3)∵B(8,0),C(0,4),
∴直線BC的解析式為y=﹣x+4,
如圖3,分別過點(diǎn)Q,P作QF⊥x軸,PG⊥x軸,垂足分別為F,G,
設(shè)P(t,t2﹣t+4),
①AQ:AP=1:4,則易得Q(,),
∵點(diǎn)Q在直線y=﹣x+4上,
∴﹣+4=,
整理得t2﹣8t﹣36=0,
解得t1=4+2,t2=4﹣2,
∴P1(4+2,11﹣),P2(4﹣2,11+),
②AQ:AP=2:4,則易得Q(,),
∵點(diǎn)Q在直線y=﹣x+4上,
∴﹣+4=,
整理得t2﹣8t﹣12=0,
解得P3=4+2,P4=4﹣2,
∴P3(4+2,5﹣),P4(4﹣2,5+);
③AQ:AP=3:4,則易得Q(,),
∵點(diǎn)Q在直線y=﹣x+4上,
∴﹣+4=,
整理得t2﹣8t﹣4=0,
解得t5=4+2,t6=4﹣2,
∴P5(4+2,3﹣),P6(4﹣2,3+),
綜上所述,拋物線上存在六個(gè)點(diǎn)P,使Q為線段AP的三等分點(diǎn),
其坐標(biāo)分別為:P1(4+2,11﹣),P2(4﹣2,11+),P3(4+2,5﹣),P4(4﹣2,5+);P5(4+2,3﹣),P6(4﹣2,3+).
點(diǎn)評:本題主要考查了二次函數(shù)的綜合題,涉及雙曲線,一次函數(shù),三角函數(shù)及二次函數(shù)的知識,解題的關(guān)鍵是分三種情況討論求解.
【知識點(diǎn)】二次函數(shù)
【適用場合】隨堂課后練習(xí)
【難度系數(shù)】5
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