21.2.4 二次函数y=a(x+h)^2+k的图象和性质 课件(共37张PPT)沪科版2025-2026学年九年级数学上册

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21.2.4 二次函数y=a(x+h)^2+k的图象和性质 课件(共37张PPT)沪科版2025-2026学年九年级数学上册

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(共37张PPT)
幻灯片 1:封面
标题:21.2.4 二次函数\(y = a(x + h)^2 + k\)的图象和性质
副标题:探究二次函数图象的平移综合规律与性质特征
教师姓名:[教师姓名]
授课日期:[具体日期]
幻灯片 2:复习回顾与情境引入
复习回顾:前面学习了二次函数\(y = ax^2\)、\(y = ax^2 + k\)和\(y = a(x + h)^2\)的图象和性质。知道\(y = ax^2 + k\)是\(y = ax^2\)上下平移得到的,\(y = a(x + h)^2\)是\(y = ax^2\)左右平移得到的。当二次函数表达式变为\(y = a(x + h)^2 + k\)时,它的图象是怎样由\(y = ax^2\)平移得到的?又有哪些性质呢?
情境引入:如图,已知\(y = x^2\)的图象,若先将其向左平移 2 个单位长度,再向上平移 3 个单位长度,得到的新图象对应的函数表达式是什么?它的顶点坐标、对称轴等会发生怎样的变化?本节课将揭开这些问题的答案。
学习目标:
理解二次函数\(y = a(x + h)^2 + k\)的图象与\(y = ax^2\)的图象之间的平移关系。
掌握二次函数\(y = a(x + h)^2 + k\)图象的开口方向、对称轴、顶点坐标等性质。
理解\(a\)、\(h\)、\(k\)的取值对该函数图象和性质的影响。
能运用该函数的性质解决图象平移、表达式求解等问题,深化数形结合思想。
幻灯片 3:二次函数\(y = (x + h)^2 + k\)与\(y = x^2\)的图象关系探究
实例绘制:
以\(y = (x + 2)^2 + 3\)为例,分析其与\(y = x^2\)的平移关系。先将\(y = x^2\)向左平移 2 个单位长度得到\(y = (x + 2)^2\),再将\(y = (x + 2)^2\)向上平移 3 个单位长度得到\(y = (x + 2)^2 + 3\)。
列出部分函数值表验证:
\(x\)
\(-4\)
\(-3\)
\(-2\)
\(-1\)
\(0\)
\(y = x^2\)
\(16\)
\(9\)
\(4\)
\(1\)
\(0\)
\(y = (x + 2)^2\)
\(4\)
\(1\)
\(0\)
\(1\)
\(4\)
\(y = (x + 2)^2 + 3\)
\(7\)
\(4\)
\(3\)
\(4\)
\(7\)
在同一坐标系中画出图象,观察平移效果。
平移规律总结:二次函数\(y = (x + h)^2 + k\)的图象可以由\(y = x^2\)的图象先向左(\(h\gt0\))或向右(\(h\lt0\))平移\(\vert h\vert\)个单位长度,再向上(\(k\gt0\))或向下(\(k\lt0\))平移\(\vert k\vert\)个单位长度得到,平移顺序可互换。
幻灯片 4:二次函数\(y = a(x + h)^2 + k\)的性质分析(以\(a\gt0\)为例)
以\(y = 2(x + 1)^2 + 4\)为例:
开口方向:因为\(a = 2\gt0\),所以图象开口向上,且向上无限延伸。
对称轴:对称轴是直线\(x=-h = -1\),与\(y = 2(x + 1)^2\)的对称轴相同,不受\(k\)影响。
顶点坐标:顶点坐标是\((-h,k)=(-1,4)\),是抛物线的最低点,顶点坐标由\(h\)和\(k\)共同决定。
增减性:当\(x\lt-1\)时,\(y\)随\(x\)的增大而减小;当\(x\gt-1\)时,\(y\)随\(x\)的增大而增大,增减性由\(a\)的符号和对称轴位置决定。
最值:当\(x=-1\)时,\(y\)有最小值,最小值是\(k = 4\),最值大小由\(k\)决定。
幻灯片 5:二次函数\(y = a(x + h)^2 + k\)的性质分析(以\(a\lt0\)为例)
以\(y=-3(x - 2)^2 - 1\)为例:
开口方向:因为\(a=-3\lt0\),所以图象开口向下,且向下无限延伸。
对称轴:对称轴是直线\(x=-h = 2\)。
顶点坐标:顶点坐标是\((-h,k)=(2,-1)\),是抛物线的最高点。
增减性:当\(x\lt2\)时,\(y\)随\(x\)的增大而增大;当\(x\gt2\)时,\(y\)随\(x\)的增大而减小。
最值:当\(x = 2\)时,\(y\)有最大值,最大值是\(k=-1\)。
幻灯片 6:二次函数\(y = a(x + h)^2 + k\)(\(a\neq0\))的图象与性质总结
性质
当\(a\gt0\)时
当\(a\lt0\)时
图象与\(y = ax^2\)的关系
先左右平移\(\vert h\vert\)个单位,再上下平移\(\vert k\vert\)个单位(左加右减,上加下减)
先左右平移\(\vert h\vert\)个单位,再上下平移\(\vert k\vert\)个单位(左加右减,上加下减)
开口方向
向上
向下
对称轴
直线\(x=-h\)
直线\(x=-h\)
顶点坐标
\((-h,k)\)(最低点)
\((-h,k)\)(最高点)
增减性
当\(x\lt-h\)时,\(y\)随\(x\)增大而减小;当\(x\gt-h\)时,\(y\)随\(x\)增大而增大
当\(x\lt-h\)时,\(y\)随\(x\)增大而增大;当\(x\gt-h\)时,\(y\)随\(x\)增大而减小
最值
当\(x=-h\)时,\(y\)有最小值\(k\)
当\(x=-h\)时,\(y\)有最大值\(k\)
开口大小
由\(\vert a\vert\)决定,\(\vert a\vert\)越大,开口越窄
由\(\vert a\vert\)决定,\(\vert a\vert\)越大,开口越窄
影响因素
\(a\)决定开口方向和大小;\(h\)决定对称轴和顶点横坐标;\(k\)决定顶点纵坐标和最值
\(a\)决定开口方向和大小;\(h\)决定对称轴和顶点横坐标;\(k\)决定顶点纵坐标和最值
幻灯片 7:二次函数\(y = a(x + h)^2 + k\)性质的应用(一)—— 图象平移
例题 1:将二次函数\(y = 3x^2\)的图象先向右平移 2 个单位长度,再向下平移 1 个单位长度,得到的函数表达式是什么?
分析:根据 “左加右减,上加下减” 的平移规律,向右平移 2 个单位长度,自变量\(x\)变为\(x - 2\);向下平移 1 个单位长度,函数值整体减 1。
解答过程:先向右平移 2 个单位长度得到\(y = 3(x - 2)^2\),再向下平移 1 个单位长度得到\(y = 3(x - 2)^2 - 1\)。
幻灯片 8:二次函数\(y = a(x + h)^2 + k\)性质的应用(二)—— 性质分析
例题 2:已知二次函数\(y=-2(x + 3)^2 + 5\),回答下列问题:
该函数图象的开口方向、对称轴、顶点坐标分别是什么?
当\(x\)取何值时,\(y\)有最值?最值是多少?
当\(x\gt-3\)时,\(y\)随\(x\)的增大而如何变化?
分析:结合\(a=-2\)、\(h = 3\)、\(k = 5\),根据性质总结表进行解答。
解答过程:
因为\(a=-2\lt0\),所以开口向下;对称轴是直线\(x=-3\);顶点坐标是\((-3,5)\)。
当\(x=-3\)时,\(y\)有最大值,最大值是\(5\)。
当\(x\gt-3\)时,\(y\)随\(x\)的增大而减小。
幻灯片 9:二次函数\(y = a(x + h)^2 + k\)性质的应用(三)—— 求函数表达式
例题 3:已知二次函数的图象顶点坐标为\((-2,3)\),且经过点\((-1,5)\),求该二次函数的表达式。
分析:已知顶点坐标\((-2,3)\),可设函数表达式为\(y = a(x + 2)^2 + 3\),再将点\((-1,5)\)代入求出\(a\)的值。
解答过程:设二次函数表达式为\(y = a(x + 2)^2 + 3\)。
将点\((-1,5)\)代入得:\(a(-1 + 2)^2 + 3 = 5\),即\(a 1 + 3 = 5\),解得\(a = 2\)。
所以该二次函数的表达式是\(y = 2(x + 2)^2 + 3\),展开可得\(y = 2x^2 + 8x + 11\)。
幻灯片 10:二次函数不同形式的转化
顶点式与一般式的转化:二次函数\(y = a(x + h)^2 + k\)(顶点式)可以通过展开转化为一般式\(y = ax^2 + bx + c\)。
示例:将\(y = 2(x + 3)^2 - 4\)展开,\(y = 2(x^2 + 6x + 9)-4 = 2x^2 + 12x + 18 - 4 = 2x^2 + 12x + 14\),其中\(a = 2\),\(b = 12\),\(c = 14\)。
一般式化为顶点式:通过配方法将一般式转化为顶点式,可方便确定顶点坐标和对称轴。
示例:将\(y = x^2 - 4x + 5\)配方,\(y = (x^2 - 4x + 4)+1 = (x - 2)^2 + 1\),顶点坐标为\((2,1)\),对称轴为直线\(x = 2\)。
幻灯片 11:课堂练习(一)—— 图象平移与性质基础应用
题目 1:指出二次函数\(y=\frac{1}{2}(x - 3)^2 + 2\)的图象是由\(y=\frac{1}{2}x^2\)的图象经过怎样的平移得到的,说出其开口方向、对称轴、顶点坐标、最值及增减性。
题目 2:将二次函数\(y=-5(x + 1)^2 - 3\)的图象先向左平移 2 个单位长度,再向上平移 4 个单位长度后,得到的函数表达式是什么?新函数的顶点坐标是多少?
学生解答:学生独立完成,教师巡视指导,重点检查平移规律的应用和性质的描述准确性。
幻灯片 12:课堂练习(二)—— 综合应用
题目 1:已知二次函数图象的顶点坐标为\((1,-2)\),且经过点\((3,6)\),求该函数的表达式,并判断当\(x\lt1\)时,\(y\)随\(x\)的变化情况。
题目 2:将二次函数\(y = 2x^2 - 8x + 5\)化为顶点式,求出其顶点坐标和对称轴,并说明该函数图象是由\(y = 2x^2\)的图象经过怎样的平移得到的。
分析与提示:题目 1 利用顶点式设表达式,代入点坐标求解;题目 2 通过配方法转化为顶点式,再分析平移过程。
幻灯片 13:课堂总结
知识梳理:回顾二次函数\(y = a(x + h)^2 + k\)的图象平移规律(左加右减,上加下减),总结其各项性质,包括开口方向、对称轴、顶点坐标、增减性、最值及\(a\)、\(h\)、\(k\)的影响,强调顶点式与一般式的转化方法。
方法归纳:研究该函数时,通过类比之前学过的二次函数平移规律,逐步推导综合平移后的图象和性质,体现了循序渐进的认知方法;解决问题时,顶点式在已知顶点坐标的情况下更便捷,一般式可通过配方转化为顶点式。
能力提升:通过本节课的学习,要能熟练进行二次函数图象的平移分析,准确描述函数性质,灵活运用顶点式求函数表达式,掌握不同形式间的转化,提升几何直观和推理能力。
幻灯片 14:作业布置
基础作业:教材课后习题 [具体页码和题号],巩固二次函数\(y = a(x + h)^2 + k\)的图象平移和性质应用。
提升作业:已知二次函数\(y = a(x + h)^2 + k\)的图象经过点\((0,4)\)和\((1,2)\),其顶点坐标为\((-1,5)\),求该函数的表达式,并求出当\(y = 0\)时\(x\)的值。
拓展作业:探究二次函数\(y = a(x + h)^2 + k\)与\(y = a(x - h)^2 - k\)的图象关系,结合具体例子说明它们的对称性。
2025-2026学年沪科版数学九年级上册
授课教师: . 班 级: . 时 间: .
21.2.4 二次函数y=a(x+h)2+k的图象和性质
第21章 二次函数与反比例函数
a
i
T
u
j
m
i
a
N
g
1.正确理解经过平移,可由抛物线y=ax2得到y=a(x+h)2 k.
2.理解二次函数y=a(x+h)2 k图象和性质,并能够利用性质解决相关问题.
3.经历探索抛物线y=a(x+h)2 k与y=ax2的关系的过程,发展学生学习数学中的转换、化归思维方法,体会平移知识在二次函数中的应用.
4.在合作探索、自主学习的过程中,让学生体验数学学习活动充满探索性、创造性和趣味性,培养学生学习数学的热情和自信心.
回顾思考
x
O
y
y ax2
抛物线
a 0 ,开口向上
a 0 ,开口向下
对称轴:
y轴
顶点坐标:
(0,0)
y ax2
y ax2 k
y a(x+h)2
当k>0时,向上平移k个单位长度;
当k<0时,向下平移|k|个单位长度.
当h<0时,向右平移|h|个单位长度;
当h>0时,向左平移h个单位长度.
x
O
y
思考
怎样画出函数y= (x–2) 2+1的函数图象?
x … 1 0 1 2 3 4 5 …
y
①列表:
②描点:
3
0.5
0
0.5
3


③连线:
x
y
4
3
2
1
–1
–2
–3
3
1
O
–1
2
6
5
y= (x–2) 2+1
5.5
5.5
能通过其它图象的平移得到y= (x–2) 2+1的图象吗?
1.在同一坐标系中画出 的图象;
2.观察这两个函数的图象有什么特点;
3.怎样移动抛物线 可得到抛物线 .
思考
上移1个
单位长度
形状相同
位置不同
思考
x
y
4
3
2
1
–1
–2
–3
3
1
O
–1
2
6
5
y= (x–2) 2+1
y= x2
能通过其它图象的平移得到y= (x–2) 2+1的图象吗?
上移1个
单位长度
右移2个
单位长度
还有别的平移方法吗?
思考
x
y
4
3
2
1
–1
–2
–3
3
1
O
–1
2
6
5
y= x2
形状相同
位置不同
y= (x–2) 2+1
能通过其它图象的平移得到y= (x–2) 2+1的图象吗?
右移2个
单位长度
上移1个
单位长度
思考
x
y
4
3
2
1
–1
–2
–3
3
1
O
–1
2
6
5
y= x2
y= (x–2) 2+1
能通过其它图象的平移得到y= (x–2) 2+1的图象吗?
还能通过其它函数的图象平移得到吗?
右移2个
单位长度
思考
x
y
4
3
2
1
–1
–2
–3
3
1
O
–1
2
6
5
y= x2+1
y= (x–2) 2+1
能通过其它图象的平移得到y= (x–2) 2+1的图象吗?
上移1个
单位长度
思考
x
y
4
3
2
1
–1
–2
–3
3
1
O
–1
2
6
5
y= (x–2) 2
y= (x–2) 2+1
能通过其它图象的平移得到y= (x–2) 2+1的图象吗?
归纳
一般地,抛物线y a(x+h)2 k与y ax2形状相同,位置不同,把抛物线y ax2向上(下)向左(右)平移,可以得到抛物线y a(x+h)2 k.平移的方向、距离要根据h、k的值来决定.
左(右)平移
|h|个单位长度
上(下)平移
|k|个单位长度
y=ax2
y=a(x+h)2
y=a(x+h)2 k
上(下)平移
|k|个单位长度
左(右)平移
|h|个单位长度
y=ax2
y=ax2 k
y=a(x+h)2 k
归纳
x
O
y
抛物线y=a(x+h)2 k有如下特点:
(1)当a>0时,开口向上;当a<0时,开口向上;
(2)对称轴是直线x= –h;
(3)顶点是(–h,k).
x
O
y
x= –h
k
(–h,k)
x= –h
k
(–h,k)
归纳
x
O
y
x
O
y
x= –h
x= –h
a>0,
当x<–h时,y随x的增大而减小,
当x>–h时,y随x的增大而增大,
当x= –h时,函数有最小值k.
a<0,
当x<–h时,y随x的增大而增大,
当x>–h时,y随x的增大而减小,
当x= –h时,函数有最大值k.
函数y=a(x+h)2 k的增减性是怎样的呢?
(– h,k)
k
(–h,k)
k
典型例题
例 要修建一个圆形喷水池,在池中心竖直安装一根水管,在水管的顶端安一个喷水头,使喷出的抛物线形水柱在与池中心的水平距离为1m处达到最高,高度为3m,水柱落地处离池中心3m,水管应多长?
如图,以水管与地面交点为原点,
原点与水柱落地处所在直线为x轴,
水管所在直线为y轴,建立直角坐标系.
(1,3)
y=a(x h)2 k
(1,3)
(3,0)
与y轴的交点
(0≤x≤3)
x
y
O
1
2
3
4
1
2
3
典型例题
例 要修建一个圆形喷水池,在池中心竖直安装一根水管,在水管的顶端安一个喷水头,使喷出的抛物线形水柱在与池中心的水平距离为1m处达到最高,高度为3m,水柱落地处离池中心3m,水管应多长?
(1,3)
x
y
O
1
2
3
4
1
2
3
解:如图,以水管与地面交点为原点,
原点与水柱落地处所在直线为x轴,
水管所在直线为y轴,建立直角坐标系.
∵点(1,3)是图中这段抛物线的顶点,
∴可以设这段抛物线对应的函数解析式是y=a(x 1)2 3,(0≤x≤3).
又∵这段抛物线经过点(3,0),可得:
0=a(3 1)2 3;解得:
典型例题
例 要修建一个圆形喷水池,在池中心竖直安装一根水管,在水管的顶端安一个喷水头,使喷出的抛物线形水柱在与池中心的水平距离为1m处达到最高,高度为3m,水柱落地处离池中心3m,水管应多长?
(1,3)
x
y
O
1
2
3
4
1
2
3
∴y= (x 1)2 3,(0≤x≤3).
当x=0时,y=2.25.
也就是说,水管应2.25m长.
还有别的建系方法吗?
开口方向 对称轴 顶点
1.指出下列抛物线的开口方向、对称轴和顶点.
(1) y=2(x 3)2 5
(2) y= 3(x 4)2 2
(3) y=4(x 1)2 7
(4) y= 2(x 3)2 1




x=3
x=4
x= 1
x= 3
(3,5)
(4, 2)
( 1, 7)
( 3,1)
2.在平面直角坐标系中,抛物线y=2(x 1)2 6经过怎样的变换可以得到抛物线y=2x2 ?
方法一:
先向右移1个单位长度,再向上移6个单位长度.
方法二:
先向上移6个单位长度,再向右移1个单位长度.
3.已知函数y 2(x 1)2 1,
当x< 时, y随x的增大而减小,
当x> 时, y随x的增大而增大,
x
O
y
x 1
1
1
知识点1 二次函数y=a(x+h)2+k的图象和性质
1. 指出下列抛物线的开口方向、对称轴和顶点坐标.
抛物线 开口方向 对称轴 顶点坐标
y=4(x+3)2+5
y=3(x+1)2-2
y=-(x-5)2+7
y=-2(x-2)2-6
向上
直线x=-3
(-3,5)
向上
直线x=-1
(-1,-2)
向下
直线x=5
(5,7)
向下
直线x=2
(2,-6)
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
1
2. 函数y=(x+1)2-1的大致图象是(  )
     
A B C D
C
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
1
3. [2025年1月合肥期末]对于二次函数y=-2(x+1)2-4的图
象,下列说法正确的是(  )
A. 开口向下
B. 对称轴为直线x=1
C. 顶点坐标为(1,4)
D. 当x<-1时,y随x的增大而减小
A
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
1
4. 若抛物线y=-3(x+k)2-k的顶点在直线y=3x-4上,则
k的值为________.
5. 已知二次函数y=-(x-1)2+4,当x=________时,函
数y有最大值,是________;当x________时,y随x的增大
而增大.
-2
1
4
≤1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
1
6. 已知抛物线y=a(x-3)2+2经过点(1,-2).
(1)求a的值;
(2)若点A(1,y1),B(2,y2)都在该抛物线上,比较y1与y2
的大小.
解:(1)把(1,-2)代入y=a(x-3)2+2,
得-2=a(1-3)2+2,解得a=-1.
由(1)得抛物线对应的函数表达式为y=-(x-3)2+2.
所以抛物线开口向下,对称轴为直线x=3,
所以离对称轴越远函数值越小,所以y12
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
1
知识点2 二次函数y=a(x+h)2+k与y=ax2的图象之间的关系
7. [2024·北京期中]将抛物线y=x2先向______平移______个
单位,再向______平移_________________个单位后,得到抛物线y=(x+4)2-1.

4

1(下;1;左;4)
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
1
8. [2025·西安月考]把抛物线y=-2x2先向上平移3个单位,
再向右平移5个单位,所得抛物线对应的函数表达式为
(  )
A. y=-2(x+3)2+5 B. y=-2(x-3)2+5
C. y=-2(x+5)2-3 D. y=-2(x-5)2+3
D
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
1
9. [2024·六安期中]若直线y=x+m经过第一、三、四象限,
则抛物线y=(x+m)2-1的顶点必在(  )
A. 第一象限 B. 第二象限
C. 第三象限 D. 第四象限
D
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
1
10. 已知点A(-1,y1),B(2,y2),C(5,y3)都在二次函数y=
-2(x-3)2+a的图象上,则y1,y2,y3的大小关系为(  )
A. y1>y2>y3 B. y2>y1>y3
C. y2>y3>y1 D. y3>y2>y1
C
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1
A. y1y2
C. y1=y2 D. y1+8=-y2
B
【变式题】已知关于x的二次函数y=(x+3)2-4的图象上有两
点A(x1,y1),B(x2,y2),x1的大小关系是(  )
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11. 抛物线y=-2(x-2)2+3,当0≤x≤3时,y的最小值是
________,y的最大值是________.
12. [分类讨论思想]已知抛物线y=a(x-h)2+k与x轴有A(-
1,0),B(3,0)两个交点,若抛物线y=a(x-h-m)2+k与x
轴的一个交点是(4,0),则m的值是 ________.
-5
3
5或1
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13. [转化思想]如图,将抛物线y=(x-2)2+1沿y轴向上平移
得到一条新抛物线,其中点A(1,m),B(4,n)平移后的对
应点分别为点A′,B′.若曲线段AB扫过的面积为9(图中的阴
影部分),则新抛物线对应的函数表达式是
__________________.
点拨:连接AB,A′B′,利用割补法将阴影部分的面积转化为 ABB′A′的面积,即(xB-xA)·AA′=9.因为xB-xA=4-1=3,所以AA′=3,故抛物线向上平移3个单位,则新抛物线对应的函数表达式为y= (x-2)2+4.
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14. 已知二次函数y=(x-3n)2+4-2n.
(1)求证:不论n取何值,抛物线的顶点始终在一条直线上.
证明:(1)由二次函数y= (x-3n)2+4-2n知,
抛物线的顶点坐标为(3n,4-2n).
设x=3n,则y=4-2n=- ×3n+4,所以y=- x+4,
所以抛物线的顶点始终在直线y=- x+4上.
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14. 已知二次函数y=(x-3n)2+4-2n.
(2)若点A(b+2,a),B(6n+b-4,a)都在此二次函数图象上,求证:a≥.
由题可得(b+2)+(6n+b-4)=2×3n,则b=1,所以A(3,a).
把A(3,a)的坐标代入y= (x-3n)2+4-2n,
得a= (3-3n)2+4-2n=
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y=
a(x+h)2+k的





函数y=a(x+h)2+k的几何变换
函数y=a(x+h)2+k的图象和性质:
必做作业:从教材习题中选取;
选做作业:完成练习册本课时的习题.
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