北师大版数学九年级下册 2.5.2 求一元二次方程的近似根 教案

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北师大版数学九年级下册 2.5.2 求一元二次方程的近似根 教案

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第2课时 求一元二次方程的近似根
●复习导入 问题1:你能说出一元二次方程x2-3x-4=0与二次函数y=x2-3x-4的关系吗?
答:一元二次方程x2-3x-4=0的根是二次函数y=x2-3x-4的图象与x轴交点的横坐标.
问题2:二次函数y=ax2+bx+c与x轴交点是(-1,0),(3,0),则方程ax2+bx+c=0的根为__x1=-1,x2=3__.
我们在不解方程的情况下,只要知道二次函数图象与x轴交点的横坐标即可.但是在图象上我们很难准确地求出方程的解,所以要进行估算.本节课我们将学习利用二次函数的图象求一元二次方程的近似根.
【教学与建议】教学:通过复习理解体会二次函数与一元二次方程的关系,同时又训练了学生数形结合的能力.建议:利用二次函数图象与x轴的交点求一元二次方程的近似根.
●置疑导入 如何利用二次函数的图象求一元二次方程x2+2x=2的近似根?
方法一:(1)原方程可变形为__x2+2x-2=0__ ;
(2)用描点法作二次函数__y=x2+2x-2__的图象;
(3)观察估计二次函数__y=x2+2x-2__的图象与x轴的交点的横坐标.由图象可知,图象与x轴有两个交点,其横坐标一个在__-3__与__-2__之间,另一个在__0__与__1__之间,分别约为__-2.7__和__0.7__;
(4)确定方程x2+2x-2=0的解:由此可知,方程x2+2x-2=0的近似根为x1≈__-2.7__,x2≈__0.7__.
方法二:(1)用描点法作二次函数y=x2+2x的图象;
(2)作直线y=2;
(3)观察估计抛物线y=x2+2x和直线y=2的交点的横坐标;由图象可知,它们有两个交点,其横坐标一个在__-3__和__-2__之间,另一个在__0__与__1__之间,分别约为__-2.7__和__0.7__;
(4)确定一元二次方程x2+2x=2的解:由此可知,方程x2+2x=2的近似根为x1≈__-2.7__,x2≈__0.7__.
【教学与建议】教学:给学生独立思考的时间,再小组议论,借此培养学生合作探究、相互交流、取长补短的合作意识.建议:以探究的形式引导学生思考,让学生思考并回答以上问题.
*命题角度1 利用函数图象估算方程的根
理解函数图象与方程的根之间的关系,数形结合,利用夹逼法逐步得方程的近似根.
【例1】下表是满足二次函数y=ax2+bx+c的五组数据,x1是方程ax2+bx+c=0的一个解,则下列选项正确的是(C)
x 1.6 1.8 2.0 2.2 2.4
y -0.80 -0.54 -0.20 0.22 0.72
  A.1.6<x1<1.8 B.1.8<x1<2.0
C.2.0<x1<2.2 D.2.2<x1<2.4
【例2】如图,点A(2.18,-0.51),B(2.68,0.54)在二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象上,则方程ax2+bx+c=0的一个近似解可能是(D)
A.2.18 B.2.68 C.-0.51 D.2.45
   
*命题角度2 利用图象解一元二次不等式
利用数形结合思想,抛物线y=ax2+bx+c在x轴上方部分点的纵坐标为正,所对应x的所有值是一元二次不等式ax2+bx+c>0的解集;在x轴下方部分所有点纵坐标为负,所对应x的所有值是一元二次不等式ax2+bx+c<0的解集.
【例3】如图,以(1,-4)为顶点的二次函数y=ax2+bx+c的图象与x轴负半轴交于A点,则一元二次方程ax2+bx+c=0的正数解的范围是(C)
A.2<x<3 B.3<x<4
C.4<x<5 D.5<x<6
【例4】如图,直线y=-x与抛物线y=-x2+6交于A,B两点.
(1)求A,B两点的坐标;
(2)-x2+6>-x的解集为________;
(3)-x2+6<-x的解集为________.
解:(1)A(6,-3),B(-4,2);
(2)-4<x<6
(3)x<-4或x>6
高效课堂 教学设计
1.复习巩固用函数y=ax2+bx+c的图象求方程ax2+bx+c=0的解.
2.掌握用图象交点的方法求一元二次方程ax2+bx+c=h的近似根.
▲重点
经历探索二次函数与一元二次方程的关系的过程,体会方程与函数之间的联系.
▲难点
利用二次函数的图象求一元二次方程的近似根.
◆活动1 创设情境 导入新课(课件)
你能根据函数y=x2+2x-5的图象(如图),求出方程x2+2x-5=0的近似根吗(精确到0.1)
由图象知,抛物线与x轴有两个交点,它们分别位于x轴上1和2、-4和-3之间,所以一元二次方程x2+2x-5=0有两个根,它们分别介于1和2、-4和-3之间.这两个根分别是1.5和-3.5吗?
◆活动2 实践探究 交流新知
【探究1】
你能利用二次函数的图象(如图①②③)估计一元二次方程x2+2x-10=0的根吗?(精确到0.1)
x -4.1 -4.2 -4.3 -4.4
y -1.39 -0.76 -0.11 0.56
x 2.1 2.2 2.3 2.4
y -1.39 -0.76 -0.11 0.56
  【方法指导】由图象可知,二次函数y=x2+2x-10的图象与x轴的交点的横坐标,一个在-5与-4之间,另一个在2与3之间.所以方程x2+2x-10=0的两个根一个在-5与-4之间,另一个在2与3之间.从上表可知,当x取-4.4和-4.3时,对应y的值由正变负,可见在-4.4和-4.3之间一定有一个x值使得y=0,即有方程x2+2x-10=0的一个根.由于当x=-4.3时,y=-0.11比y=0.56(x=-4.4)更接近0,所以选x=-4.3.因此,方程x2+2x-10=0在-5和-4之间精确到0.1的根为x=-4.3,同理可得另一个根x=2.3.
【归纳】利用二次函数的图象求方程的近似根的步骤:①观察图象,判断方程的根的大致范围;②准确估算自变量多取一位小数的若干函数值并列表比较;③借由表格判断方程的近似根.
【探究2】
教材P54“做一做”
(1)利用二次函数的图象(如图)求一元二次方程x2+2x-10=3的近似根.
x -4.5 -4.6 -4.7 -4.8 -4.9
y -1.75 -1.04 -0.31 0.44 1.21
x 2.5 2.6 2.7 2.8 2.9
y -1.75 -1.04 -0.31 0.44 1.21
  (2)你还能利用下图求一元二次方程x2+2x-10=3的近似根吗?
解:x1=-4.7,x2=2.7.
【归纳】利用二次函数的图象求一元二次方程x2+2x-10=3的近似根可以借助抛物线y=x2+2x-13与x轴的交点,也可以借助抛物线y=x2+2x-10与直线y=3的交点等.
◆活动3 开放训练 应用举例
                             
【例1】根据下列表格中二次函数y=ax2+bx+c的自变量x与函数值y的对应值,判断方程ax2+bx+c=0(a≠0,a,b,c为常数)的一个根x的范围是(  )
x 6.17 6.18 6.19 6.20
y=ax2+bx+c -0.03 -0.01 0.02 0.06
  A.6C.6.18【方法指导】本题以图表的形式给出信息,探求一元二次方程ax2+bx+c=0的一个根x的范围,根据表格提供的信息.在6.18到6.19之间一定有一个x的值,使ax2+bx+c=0.因为一元二次方程ax2+bx+c=0的解是二次函数y=ax2+bx+c图象与x轴交点的横坐标,所以方程的一个根x的范围是6.18<x<6.19.
答案:C
【例2】利用二次函数的图象估计一元二次方程x2-2x-1=0的近似根(精确到0.1).
【方法指导】根据函数与方程的关系,可得函数图象与x轴的交点的横坐标就是相应的方程的解.
解:方程x2-2x-1=0的根是函数y=x2-2x-1与x轴交点的横坐标.
作出二次函数y=x2-2x-1的图象,如图所示.
由图象可知方程有两个根,一个在-1和0之间,另一个在2和3之间.
先求-1和0之间的根,当x=-0.4时,y=-0.04;当x=-0.5时,y=0.25.
因此,x=-0.4是方程的一个近似根.同理,x=2.4是方程的另一个近似根.
◆活动4 随堂练习
课本P55随堂练习.
◆活动5 课堂小结与作业
【作业】课本P57习题2.11中的T1、T2、T3.
通过情景引入,让学生能够建立二次函数与一元二次方程之间的联系,渗透数形结合的思想,着重让学生动手画图、计算、估值、讨论,让他们有学习数学成功的体验.教学中要相信学生,并为不同层次学生设计、提供展示自己的机会,多给予肯定的评价.

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