26.1 二次函数的概念 教案 2026-2027学年数学人教版九年级上册

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26.1 二次函数的概念 教案 2026-2027学年数学人教版九年级上册

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教案:26.1 二次函数的概念
课题 26.1 二次函数的概念 课型 新授课
课时 1课时(45分钟) 教材版本 人教版九年级上册 第二十六章
教学方法 情境导入、探究发现、讲练结合 教学用具 多媒体课件、几何画板
教材分析 本节课选自人教版九年级上册第二十六章"二次函数"的第一节"二次函数的概念"。学生在八年级已经学习了函数的概念、一次函数和正比例函数,具备了一定的函数学习基础。二次函数是初中阶段研究的最后一个基本初等函数,也是最重要的函数模型之一。本节课作为二次函数章节的起始课,通过三个实际问题(矩形面积、球队比赛、产量增长)抽象出二次函数的概念,让学生经历从具体到抽象、从特殊到一般的数学建模过程。一般地,形如y=ax +bx+c(a,b,c是常数,a≠0)的函数叫作二次函数。本节课不仅为后续学习二次函数的图象和性质奠定基础,也为学生后续学习反比例函数、高中阶段的指数函数、对数函数等提供研究方法上的借鉴。
学情分析 学生在八年级已经学习了函数的基本概念、"变量与函数"、"正比例函数"和"一次函数",掌握了函数解析式、自变量、函数值等基本概念,认识了一次函数y=kx+b(k≠0)和正比例函数y=kx(k≠0)的解析式形式。但对于"二次函数"这一新概念,学生可能会产生以下困惑:为什么自变量的最高次数是2?为什么二次项系数不能为0?二次函数与一次函数有什么区别和联系?此外,学生在从实际问题中抽象出函数解析式时可能存在困难,需要教师引导分析数量关系。本节课将通过三个具体问题的探究,让学生经历"实际问题→函数解析式→观察归纳→抽象定义"的完整过程,降低认知难度。
一、核心素养目标
1. 数学建模
通过三个实际问题(矩形面积、球队比赛、产量增长)的探究,经历从具体情境中抽象出函数解析式的过程,能正确建立二次函数模型表示两个变量之间的数量关系。体会数学建模的一般过程:实际问题→分析数量关系→建立函数解析式→归纳共同特征→抽象出一般定义,培养用数学的眼光观察现实世界的能力。
2. 逻辑推理
通过观察三个函数解析式的共同特征,归纳出二次函数的一般形式,经历从特殊到一般的归纳推理过程。在判断一个函数是否为二次函数时,能通过"先整理化简、再观察最高次数"的逻辑步骤进行判断,理解化简后二次项可能消去的情况。在含参数问题中,能根据二次函数的定义条件(二次项系数不为0)推理出参数的取值范围,发展严谨的逻辑思维能力。
3. 数学运算
能熟练将实际问题中的数量关系转化为代数表达式,通过去括号、合并同类项等运算将函数解析式整理为标准形式,并准确识别二次项系数、一次项系数和常数项。在参数问题中,能通过解方程或不等式确定参数的取值,提高代数运算能力。
4. 数学抽象与应用意识
能从喷泉水流、篮球入篮等生活情境中感受到二次函数的现实背景,理解二次函数是描述现实世界中曲线运动、面积变化、增长率等问题的重要数学模型。能认识到二次函数的一般形式()是对大量具体二次函数关系式的抽象概括,体会数学概念的形成过程。能将实际问题抽象为二次函数模型,并运用所学知识解决简单的实际问题。
二、教学重难点
教学重点
1. 理解二次函数的概念,掌握二次函数的一般形式(),能正确识别二次函数的各项系数。
2. 能从实际问题中抽象出二次函数解析式,建立变量之间的函数关系。
3. 能判断一个函数是否为二次函数,理解二次项系数不为0这一核心条件。
教学难点
1. 从实际问题中抽象出二次函数模型,建立变量之间的函数关系。例如矩形面积问题中的建立过程,学生容易忽略"长=20-x"这一关键过渡。
2. 理解二次项系数的限定条件,能正确判断含参数的函数是否为二次函数,避免漏掉"系数不为0"这一条件。
3. 区分二次函数与一次函数:化简后二次项可能消去,如整理后为y=6x+9,是一次函数而非二次函数。
三、教学过程
环节一:情境导入(4分钟)
【教师活动】同学们,在我们日常生活中,经常会看到一些优美的曲线。比如公园里喷泉喷出的水流在空中划过的弧线,篮球场上运动员投篮时篮球在空中飞行的轨迹。请同学们观看大屏幕上的图片,观察这些曲线有什么共同特点?
【学生活动】这些曲线都是弯曲的,不是直线!它们看起来像是抛物线,形状很优美。喷泉水流从喷口喷出后先上升再下降,篮球从手中投出后也是先上升后下降,它们的轨迹都是曲线。
【教师活动】观察得很仔细!这些优美的曲线,在数学上都可以用一类特殊的函数来描述,这就是我们今天要学习的——二次函数。在正式学习二次函数之前,我们先来回顾一下函数的基本概念。请同学们回忆:什么是函数?我们已经学过哪些函数?
【学生活动】一般地,在一个变化过程中,如果有两个变量x与y,并且对于x的每一个确定的值,y都有唯一确定的值与其对应,那么我们就说x是自变量,y是x的函数。我们已经学过的函数有一次函数和正比例函数。一次函数的一般形式是y=kx+b,其中k、b是常数,k不等于0。正比例函数是特殊的一次函数,形式是y=kx,其中k是常数且k不等于0。
非常好!同学们对函数的概念掌握得很扎实。一次函数y=kx+b()中,自变量x的最高次数是1。那么,今天我们要学习的二次函数,自变量的最高次数是几呢?让我们通过三个实际问题来探究。
【过渡语】通过喷泉和篮球的图片激发学生的学习兴趣,感受二次函数在现实生活中的广泛存在。同时复习函数概念和一次函数,为二次函数的学习做好知识铺垫,建立新旧知识之间的联系。
【设计意图】以学生熟悉的喷泉和篮球运动场景引入,让学生直观感受"曲线"的存在,激发探究欲望。复习函数概念和一次函数,唤醒学生的已有认知,为从"一次"到"二次"的过渡搭建脚手架。同时,通过设问"自变量的最高次数是几"引导学生带着问题进入新课学习。
环节二:新知探究(20分钟)
一、问题1——矩形面积问题
【教师活动】下面我们来看第一个问题。请同学们认真阅读题目,思考其中的数量关系。
问题1:用长为40m的细绳围成一个矩形区域,矩形区域的面积y(m )会随矩形一边长x(m)的变化而变化。y与x之间有什么关系?
【教师活动】分析:矩形的周长是40m,设矩形的一边长为x m,那么矩形的周长公式是什么?另一边长如何表示?
【学生活动】矩形的周长=2×(长+宽)=40,所以长+宽=20。设一边长为x,则另一边长为20-x。
【教师活动】分析正确!那么矩形的面积y如何表示?
【学生活动】矩形面积=长×宽,所以y = x(20 - x),展开得y = -x^{2} + 20x。
解:矩形周长为40m,设一边长为x m,则另一边长为(20-x) m。
矩形面积:
即:
在这个函数关系式中,自变量x的最高次数是2,我们得到了一个与一次函数y=kx+b不同的新函数。
【设计意图】矩形面积问题是学生熟悉的几何情境,数量关系简单明了,降低了从实际问题中抽象函数关系的难度。通过"周长→边长→面积"的推理链,让学生自然得出含有x 项的函数解析式,初步感受二次函数的特征。
【过渡语】从矩形面积问题中,我们得到了一个自变量最高次数为2的函数关系式。接下来,我们来看一个与体育比赛相关的问题。
二、问题2——球队比赛问题
【教师活动】请同学们看第二个问题。这是一个关于比赛场次的问题,大家想一想,n支球队进行单循环比赛,总场次如何计算?
问题2:n支球队参加比赛,每两队之间进行1场比赛。比赛的场次数m与球队数n之间有什么关系?
【教师活动】分析:每支球队要与其他多少支球队比赛?n支球队,每支球队都要与其余(n-1)支球队各比赛一场。但这样计算会出现什么情况?
【学生活动】每支球队与其他(n-1)支球队比赛一场,n支球队共比赛n(n-1)场。但这样计算时,A队对B队和B队对A队被算了两次,而实际上每两队之间只比赛一场,所以需要除以2。总场数m=。
【教师活动】推理非常严谨!那么m与n之间的函数关系式是什么?请把它展开整理。
【学生活动】展开得。
解:n支球队,每两队之间比赛1场(单循环),总场数为:
整理得:
在这个函数关系式中,自变量n的最高次数也是2,出现了项。
【设计意图】球队比赛问题是学生熟悉的组合计数情境,通过"n(n-1)除以2"的推理训练学生的逻辑思维。同时,将分式形式展开为标准多项式形式,为后续归纳二次函数的一般形式做准备。
【过渡语】球队比赛问题中的函数关系式也出现了自变量的平方项。下面我们再看第三个问题——产量增长问题,这个问题的背景与经济发展密切相关。
三、问题3——产量增长问题
【教师活动】请同学们看第三个问题,这是一个关于产量逐年增长的问题,我们需要仔细分析"每年都比上一年的产量增加x倍"这句话的含义。
问题3:某种产品现在的年产量是20t,计划今后两年增加产量。如果每年都比上一年的产量增加x倍,那么两年后这种产品的年产量y(t)将由x的值确定。y与x之间有什么关系?
【教师活动】分析:现在的年产量是20t。"每年都比上一年的产量增加x倍"是什么意思?如果每年增加x倍,那么一年后的产量应该是多少?
【学生活动】"增加x倍"意味着增长率为x。一年后的产量=现在的产量×(1+增长率)=20(1+x) t。
【教师活动】正确!那么两年后的产量呢?第二年是在第一年的基础上再增加x倍。
【学生活动】两年后的产量=一年后的产量×(1+x)=20(1+x)(1+x) = 20(1+x)2。展开得y = 20(1 + 2x + x2) = 20x2 + 40x + 20。
解:现在的年产量为20t。
一年后的产量:
两年后的产量:
展开得:
在这个函数关系式中,自变量x的最高次数也是2,出现了项。
【设计意图】产量增长问题引入了"增长率"这一重要概念,为后续学习平均变化率问题做铺垫。通过"20(1+x) "的展开,让学生再次看到二次函数来源于实际问题的自然抽象。三个问题共同指向一个核心发现:自变量的最高次数都是2。
四、二次函数的定义
【教师活动】现在,我们得到了三个函数关系式。请同学们观察这三个函数,它们有什么共同特点?
三个函数:,,。
【学生活动】它们的共同特点有:第一,函数解析式都是整式,不是分式;第二,自变量的最高次数都是2;第三,化简后都含有自变量的平方项,而且平方项的系数都不为0。
总结得非常到位!这就是我们今天要学习的二次函数。一般地,形如(a,b,c是常数,)的函数,叫作二次函数。其中x是自变量,a,b,c分别是函数解析式的二次项系数、一次项系数和常数项。
这里特别要注意:。如果a=0,那么二次项就消失了,函数就变成了一次函数y=bx+c。所以是二次函数的必要条件。
【知识点】二次函数的定义:一般地,形如(a, b, c是常数,)的函数,叫作二次函数。其中,x是自变量,a是二次项系数,b是一次项系数,c是常数项。二次函数解析式的三个特征:1. 函数解析式是整式;2. 自变量的最高次数是2;3. 二次项系数不为0,即。
【设计意图】通过三个问题的函数解析式对比观察,让学生自己归纳出共同特征,然后由教师给出抽象定义,经历"具体→抽象"的数学概念形成过程。强调a≠0是关键,这是区分二次函数与一次函数的根本标志。
五、二次函数的特殊形式
在二次函数的一般形式中,当某些系数为0时,二次函数可以写成更简洁的形式。请同学们思考:当b=0、c=0时,二次函数是什么形式?
【学生活动】当b=0且c=0时,y = ax2(),这是最简形式的二次函数。
【教师活动】当只有c=0时呢?
【学生活动】当c=0时,y =ax2 + bx()。
【教师活动】当只有b=0时呢?
【学生活动】当b=0时,y =ax2 + c()。
【知识点】二次函数的特殊形式():1. 当b = 0且c = 0时,;2. 当c = 0时,;3. 当b = 0时,。注意:一次项系数b和常数项c可以为0,但二次项系数a绝对不能为0!
【设计意图】通过特殊形式的讨论,让学生理解二次函数的一般形式包含了各种特殊情况,体会"一般与特殊"的辩证关系。同时再次强调"a≠0"这一核心条件不可动摇。
【知识点】二次函数判断三步法:第1步——化简整理,将函数化成最简形式;第2步——看右边是否为整式,分母中不能含有自变量;第3步——看自变量的最高次数是否为2,且二次项系数。三步缺一不可!
【过渡语】掌握了二次函数的定义和特殊形式之后,我们来做一些判断练习,检验大家是否真正理解了二次函数的概念。
六、例1——判断二次函数并指出系数
【教师活动】请同学们判断下列函数中哪些是二次函数,如果是,请指出二次项系数、一次项系数和常数项。注意:一定要先整理化简再判断!
例1:判断下列函数是否是二次函数,若是,请指出二次项系数a、一次项系数b和常数项c。
(1)
【学生活动】先整理:y = 3(x2 - 2x + 1) + 1 = 3x2 - 6x + 3 + 1 = 3x2 - 6x + 4。这是二次函数,a = 3,b = -6,c = 4。
(2)(分式,不是整式,不是二次函数)
【学生活动】这个函数解析式中含有分式,分母中含有自变量x,不是整式,所以不是二次函数。
(3)
【学生活动】整理为S = -2 + 3,这是二次函数,其中自变量是t,a = -2,b = 0,c = 3。
(4)
【学生活动】展开:y = x2 + 6x + 9 - x2 = 6x + 9。化简后二次项消去了,这是一次函数,不是二次函数!
注意第(4)小题!原式看起来有项,但展开整理后项抵消了,最终是一次函数。所以判断二次函数一定要先化简再判断!
(5)
【学生活动】这是二次函数,其中自变量是r,,b = 0,c = 0。注意系数可以是无理数!
(6)
【学生活动】当时,是二次函数;当a = 0时,y=0,不是二次函数。所以,仅有这个表达式不能确定它一定是二次函数,需要限定a≠0。
方法归纳:判断一个函数是否是二次函数的步骤:第一步,先看函数解析式是否为整式(分母中不含自变量);第二步,将函数解析式整理化简(去括号、合并同类项);第三步,观察化简后自变量的最高次数是否为2,且二次项系数是否为0。特别注意:原式中虽有x 项,但化简后可能消去,如y=(x+3) -x 化简后为一次函数!
【设计意图】例1通过6个小题全面覆盖了二次函数判断的各种情况:需要先展开整理的、分式形式(×)、隐含b=0或c=0的、化简后二次项消去的、系数为无理数的、含参数的。帮助学生建立"先化简再判断"的严谨思维习惯。
【过渡语】通过例1,我们掌握了判断二次函数和识别系数的方法。接下来,我们来看含有参数的二次函数问题,这类问题需要根据二次函数的定义条件来求解参数的取值范围。
七、例2——参数问题
【教师活动】在二次函数的定义中,二次项系数a≠0是一个核心条件。当函数解析式中含有参数时,我们需要根据这个条件来确定参数的取值范围。
例2:根据下列条件,求参数的值或取值范围。
(1)若函数是二次函数,求k的取值范围。
【学生活动】要使函数为二次函数,二次项系数不能为0,即,所以。
解:因为该函数是二次函数,所以二次项系数不为0:
所以k的取值范围是k≠2。
(2)若函数是二次函数,求k的值。
【学生活动】要使函数为二次函数,自变量x的最高次数必须为2,即k - 3 = 2,所以k = 5。此时二次项系数为4≠0,满足条件。
解:因为该函数是二次函数,所以自变量的最高次数为2:
当k=5时,二次项系数为4≠0,所以函数为二次函数。
(3)若函数是二次函数,求m的取值范围和函数解析式。
【学生活动】需要同时满足两个条件:最高次数为2,即m2 - 2 = 2;二次项系数不为0,即。由第一个条件得m2 = 4,所以m = 2或m = -2。结合第二个条件m≠2,所以m=-2。此时函数解析式为y = (-2 - 2)x2 + 4 = -4x2 + 4。
解:要使函数为二次函数,需同时满足:
(i)自变量的最高次数为2:
(ii)二次项系数不为0:
综合(i)(ii),得m = -2。
当m = -2时,函数解析式为:
易错防范:含参数的二次函数问题,必须同时考虑两个条件:1. 自变量最高次数为2(指数条件);2. 二次项系数不为0(系数条件)。本题中第(3)小题,m =4解得m=±2,但m=2使得二次项系数为0,必须舍去。很多同学容易忽略系数条件,导致错选m=±2。
【设计意图】例2通过三个层次递进的参数问题,训练学生灵活运用二次函数定义中的两个条件(最高次数为2、二次项系数不为0)。第(3)小题是易错点,m=2和m=-2中只有m=-2满足条件,强化了"系数不为0"的意识。
【过渡语】掌握了二次函数的定义和参数条件之后,我们来看二次函数在实际问题中的简单应用,体会二次函数模型的价值。
八、例3——实际应用
【教师活动】请同学们看例3,这是一个几何问题和一个经济问题,需要我们根据题意写出二次函数解析式。
一个圆柱的高等于底面半径,写出它的表面积S关于半径r的函数解析式。
【教师活动】分析:圆柱的表面积由哪几部分组成?底面是两个圆,侧面是一个矩形(展开后)。底面半径和高都是r,请同学们写出公式。
【学生活动】圆柱表面积=两个底面积+侧面积。底面积=πr ,两个底面积=2πr 。侧面积=底面周长×高=2πr×r=2πr 。所以总表面积。
解:圆柱的底面半径为r,高也为r。
两个底面积:
侧面积:
表面积:
(2)一种产品某年的销售量为8万件,由于其他新产品的出现,后两年的年销售量有所下降,年平均下降率是x,写出两年后产品的年销售量y(万件)关于x的函数解析式。
【教师活动】分析:年平均下降率是x,意味着每年销售量变为上一年的(1-x)倍。第一年后的销售量是多少?两年后呢?
【学生活动】第一年后的销售量=8(1-x)万件。第二年后的销售量=8(1-x)(1-x)=8(1-x) 。展开得y = 8(1 - 2x + x2) = 8x2 - 16x + 8。
解:现在的销售量为8万件。
一年后的销售量:
两年后的销售量:
展开得:
【设计意图】例3通过圆柱表面积和销售量下降两个实际问题,让学生体会二次函数在几何和经济领域的应用。圆柱表面积问题中,S=4πr 是b=0、c=0的特殊形式;销售量问题中,y=8x -16x+8是完整的一般形式。两个问题互为补充,全面展示了二次函数的不同形式。
【过渡语】通过前面的学习,我们掌握了二次函数的概念、定义、特殊形式、判断方法和参数问题。现在,让我们通过课堂练习来巩固所学知识,检验学习效果。
环节三:课堂练习(16分钟)
一、教材P31练习第1题——指出系数
【教师活动】请同学们翻开教材第31页,完成练习第1题。先独立完成,然后我们一起来核对答案。
练习1:指出下列二次函数的二次项系数、一次项系数和常数项。
(1)
【学生活动】二次项系数a = 8,一次项系数b = -16,常数项c = 8。
(2)
【学生活动】二次项系数a = 1,一次项系数b = 0,常数项c = 0。注意:x 前面的系数是1,不是0!隐含的系数要注意。
(3)
【学生活动】二次项系数a = 5,一次项系数b = 0,常数项c = 0。
解题策略:当二次函数中缺少一次项或常数项时,对应的系数为0。例如中,b = 0,c = 0。书写时不要遗漏!另外,的系数是1(不是0),这是初学者容易出错的地方。
二、教材P31练习第2题——矩形绿地扩充
【教师活动】接下来看练习第2题,这是一道关于矩形绿地扩充的实际问题。请同学们仔细读题,找出数量关系。
练习2:一块矩形绿地,长30m,宽20m,现在将它的长和宽各增加x m,写出扩充后绿地的面积y(m )与x之间的函数关系式。
【学生活动】扩充后,长为(30+x)m,宽为(20+x)m。面积y=(30+x)(20+x)。
展开:y =(30+x)(20 + x) = 600 + 30x + 20x +
=+ 50x + 600。
解:扩充后长为(30+x) m,宽为(20+x) m。
扩充后面积:
【设计意图】练习2通过矩形绿地扩充问题,让学生再次练习从实际问题中抽象二次函数模型。与问题1(矩形面积)形成对比:问题1中周长固定,面积随边长变化;练习2中两边同时增加,面积随增量变化。不同的情境,相同的建模方法。
三、教材P31练习第3题——开放题
【教师活动】练习第3题是一道开放题,请同学们发挥创造力,自己提出一个可以用二次函数描述的实际问题。请几位同学来分享。
【学生活动】我提出的问题是:一个正方形的边长为x cm,它的面积ycm 与边长x之间的函数关系是y = x2,这是一个二次函数。
【学生活动】我提出的问题是:一个物体从高空自由落下,下落的高度h(米)与时间t(秒)的关系是h = 4.9t2,这也是一个二次函数。
【学生活动】我提出的问题是:一个圆的半径是r,它的面积是关于r的二次函数。
【教师活动】同学们提出的问题都非常好!正方形面积、自由落体、圆面积这些问题都可以用二次函数来描述。这说明二次函数在我们身边无处不在,是非常有用的数学模型。
【设计意图】练习3是一道开放题,鼓励学生主动发现生活中的二次函数模型,培养学生的数学眼光和创新意识。同时,通过分享交流,拓展学生的视野,丰富对二次函数应用场景的认识。
【过渡语】教材上的练习我们完成了,接下来我们再做几道补充练习,进一步提升对二次函数的理解和应用能力。
四、补充练习——选择题
【教师活动】请同学们完成以下选择题,检验对二次函数概念的掌握程度。
1. 下列函数中,是二次函数的是( )
A. y = 2x + 1 B. C. D.
【学生活动】选C。A是一次函数,B是分式函数不是整式,D化简后为y=2x+1是一次函数。只有C是二次函数。
2. 二次函数y=3x -2x+1中,二次项系数、一次项系数、常数项分别是( )
A. 3,-2,1 B. 3,2,1 C. -3,2,-1 D. 3,-2,-1
【学生活动】选A。二次项系数为3,一次项系数为-2(注意符号!),常数项为1。
3. 若函数是二次函数,则m的取值范围是( )
A. m=1 B. m≠1 C. m>1 D. m<1
【学生活动】选B。二次项系数不能为0,即,所以。
五、练习4-5——实际应用
【教师活动】下面我们来做两道实际应用题,进一步练习从实际问题中抽象出二次函数解析式。
练习4:某种商品原来的价格为2元,经过两次降价,每次降价的百分率都是x。写出该商品两次降价后的价格y(元)与x之间的函数关系式。
【学生活动】第一次降价后价格=2(1-x)元。第二次降价后价格=2(1-x)(1-x)=2(1-x) 。展开得y = 2(1 - 2x + x2) = 2x2 - 4x + 2。
解:第一次降价后:
第二次降价后:
练习5:一个正方形的边长为10cm,若从中挖去一个边长为x cm的小正方形,求剩余部分的面积y(cm )与x之间的函数关系式,并写出x的取值范围。
【学生活动】大正方形面积=10×10=100cm ,挖去的小正方形面积=x cm ,所以剩余面积y = 100 - x^{2}。x的取值范围是。
解:大正方形面积:
挖去的小正方形面积:
剩余面积:
x的取值范围:0 ≤ x ≤ 10。
【设计意图】练习4-5分别从降价和几何两个方面训练建立二次函数模型的能力。练习4与问题3(产量增长)类似,但降价意味着增长率x为负方向,帮助学生理解"增长率"的双向含义。练习5中y=100-x 是b=0、c≠0的特殊形式,同时涉及自变量取值范围的确定,为后续学习函数定义域做铺垫。
六、练习6——动点问题
【教师活动】练习6是一道动点问题,需要综合运用几何知识和函数知识。请同学们仔细分析题意,画出图形,找出变量之间的关系。
练习6:在中,,AB = 12,BC = 24。动点P从点A出发沿AB以每秒2个单位的速度向点B移动,动点Q从点B出发沿BC以每秒4个单位的速度向点C移动。如果P、Q两点同时出发,写出的面积S与运动时间t的函数关系式及t的取值范围。
【教师活动】分析:P从A向B运动,速度为2单位/秒,t秒后AP=2t,所以PB=AB-AP=12-2t。Q从B向C运动,速度为4单位/秒,t秒后BQ=4t。三角形PBQ是直角三角形(∠B=90°),面积=PB×BQ÷2。请同学们自己写出S关于t的函数解析式。
【学生活动】t秒后:AP=2t,PB=12-2t;BQ=4t。三角形PBQ是直角三角形,∠B=90°,所以面积。P从A到B需要12÷2=6秒,Q从B到C需要24÷4=6秒,所以t的取值范围是0≤t≤6。
解:设运动时间为t秒。
P点运动的路程:
PB的长度:
Q点运动的路程:
因为,所以是直角三角形:
即:
t的取值范围:P点从A到B需要12÷2=6(秒),Q点从B到C需要24÷4=6(秒),所以0 ≤ t ≤ 6。
解题策略:动点问题的解题步骤:1. 用含t的代数式表示各动点的位置(路程=速度×时间);2. 用含t的代数式表示相关线段的长度;3. 根据几何图形的面积公式(或其他公式)建立S与t的函数关系;4. 根据动点的运动范围确定t的取值范围。注意:面积的表达式是二次函数,其中a = -4 < 0,说明面积先增大后减小,存在最大值。
【设计意图】练习6是一道综合性较强的动点问题,融合了"路程=速度×时间"的代数关系和直角三角形的面积公式。通过这道题,学生不仅巩固了二次函数解析式的建立方法,还初步感受了二次函数的最值问题,为后续学习二次函数的图象和性质埋下伏笔。
【过渡语】通过六道练习,我们全面巩固了二次函数的概念、判断、系数识别和实际应用。现在,让我们一起来回顾本节课的学习内容,梳理知识框架。
环节四:课堂小结(3分钟)
【教师活动】同学们,本节课我们学习了二次函数的概念。请同学们回顾一下,本节课你有哪些收获?可以从"什么是二次函数"、"二次函数的特殊形式"、"如何判断二次函数"、"二次函数的应用"等方面来总结。
【学生活动】我学会了二次函数的定义:一般地,形如y = ax2 + bx + c(a, b, c是常数,)的函数叫作二次函数。其中,a是二次项系数,b是一次项系数,c是常数项。我还知道了二次函数有三种特殊形式:当b=0且c=0时,y = ax2;当c=0时,y = ax2 + bx;当b=0时,y = ax2 + c。
【学生活动】我学会了判断二次函数的方法:先看是否为整式,再整理化简,最后看自变量的最高次数是否为2且二次项系数是否为0。我还知道了含参数问题要同时考虑指数条件和系数条件,二次项系数不为0是关键。
【学生活动】我学会了从实际问题中抽象出二次函数解析式,比如矩形面积、球队比赛、产量增长、圆柱表面积、降价销售等问题都可以用二次函数来描述。动点问题中,用含t的代数式表示线段长度,再根据面积公式建立函数关系。
【教师活动】同学们总结得非常全面!本节课我们从三个实际问题出发,通过观察、归纳,抽象出了二次函数的概念。二次函数是初中阶段最重要的函数模型之一,后续我们还将学习二次函数的图象和性质、二次函数与一元二次方程的关系等内容。本节课的概念学习是后续所有内容的基础,希望大家牢固掌握。
【知识点】本节课核心知识:一、二次函数的定义——一般地,形如(a, b, c是常数,)的函数叫作二次函数。二、二次函数的特殊形式——(b = 0, c = 0),(c = 0),(b = 0),均需。三、判断二次函数的方法——先看整式,再化简,最后看最高次数和系数。四、从实际问题中抽象二次函数模型——分析数量关系→建立函数解析式→整理为标准形式。五种典型情境:矩形面积、比赛场次、增长率、几何图形面积、动点问题。
【设计意图】通过师生共同总结,帮助学生梳理本节课的核心知识体系。从"定义→特殊形式→判断方法→实际应用"四个维度形成完整的知识网络,为后续学习二次函数的图象和性质做好知识储备。
环节五:课后作业(2分钟)
【教师活动】请同学们课后完成以下作业,巩固本节课所学的二次函数知识。
1. 教材P31练习第1-3题(课堂未完成的部分继续完成)。
2. 教材P41习题26.1第1、2题。
3. 思考题:观察生活中的曲线运动(如投篮、喷泉等),试着写出一个可以用二次函数描述的实际问题,并与同学交流。
【教师活动】下节课我们将学习二次函数的图象和性质,请同学们预习教材P32-35的内容。二次函数的图象是一条优美的曲线——抛物线,它的开口方向、对称轴、顶点坐标等性质都非常有趣,期待下节课与大家共同探索!
【设计意图】课后作业兼顾基础巩固(教材习题)和拓展思考(开放题),既确保学生掌握二次函数的基本概念和判断方法,又鼓励学生用数学的眼光观察生活,培养数学应用意识。预习任务为下节课学习二次函数的图象做好铺垫。
四、板书设计
26.1 二次函数的概念 一、复习回顾
一次函数:y=kx+b(k≠0) 正比例函数:y=kx(k≠0) 自变量最高次数:1
二、三个实际问题 三、二次函数的定义
问题1:矩形面积 y=x(20-x)=-x +20x 问题2:球队比赛 m==- 问题3:产量增长 y=20(1+x) =20x +40x+20 定义:形如y=ax +bx+c (a,b,c是常数,a≠0) 三个特征: 1.解析式是整式 2.自变量最高次数为2 3.二次项系数a≠0
四、特殊形式(a≠0) 五、典型例题
1. b=0, c=0时:y=ax 2. c=0时:y=ax +bx 3. b=0时:y=ax +c 注意:一次项系数b、 常数项c可以为0, 但a绝对不能为0! 例1:判断二次函数 先化简,再判断! (4) y=(x+3) -x =6x+9(×) 例2:参数问题 (3) m -2=2且m-2≠0 → m=-2, y=-4x +4 例3:实际应用 圆柱:S=4πr 销售:y=8x -16x+8
六、课堂练习 七、课堂小结
练习1:识别系数 练习2:y=x +50x+600 练习3:开放题 练习4:y=2x -4x+2 练习5:y=100-x (0≤x≤10) 练习6:S=-4t +24t(0≤t≤6) 1.二次函数定义:y=ax +bx+c (a≠0) 2.特殊形式:三种 3.判断方法:整式→化简→判次数 4.应用题:抽象→建模→整理 5.核心条件:a≠0
五、教学反思
1. 情境导入环节中,喷泉水流和篮球入篮的图片是否有效激发了学生的学习兴趣?学生对"曲线运动"的直观感受是否帮助他们建立了对二次函数的初步认知?复习函数概念和一次函数的时间是否充分,是否所有学生都能准确说出一次函数的一般形式和条件?
2. 三个实际问题(矩形面积、球队比赛、产量增长)的探究过程是否流畅?学生在从矩形面积问题中推导y=-x +20x时,是否能够独立完成"周长→边长→面积"的推理链?在球队比赛问题中,学生是否理解"除以2"的原因(避免重复计数)?在产量增长问题中,学生对"每年都比上一年的产量增加x倍"的理解是否存在困难?
3. 从三个具体函数到二次函数一般定义的抽象过程,学生是否能够自主归纳出三个共同特征(整式、最高次数为2、二次项系数不为0)?教师在引导学生归纳时,是否给予了足够的思考和讨论时间?
4. 二次函数的特殊形式(y=ax 、y=ax +bx、y=ax +c)的讨论,学生是否能够理解"一次项系数、常数项可以为0,但二次项系数绝对不能为0"这一核心要点?在例1的练习中,学生是否能够快速准确地识别出各项系数,尤其是隐含的系数(如y=x 中a=1, b=0, c=0)?
5. 例1第(4)小题y=(x+3) -x 化简后为y=6x+9,是一次函数而非二次函数,这个"陷阱"是否引起了学生的足够重视?学生是否养成了"先化简再判断"的良好习惯?在后续的练习中,是否还有学生看到平方项就不加判断地认为是二次函数?
6. 例2的参数问题中,第(3)小题m -2=2且m-2≠0,学生是否容易漏掉系数条件m-2≠0而错选m=±2?教师是否通过这个易错点强化了"a≠0是二次函数的必要条件"这一核心概念?
7. 课堂练习的梯度设置是否合理?从教材基础练习(识别系数、建立解析式)到补充练习(选择题、实际应用)再到动点问题(综合应用),是否满足了不同层次学生的需求?练习6动点问题中,学生是否能够顺利地用含t的代数式表示PB和BQ,并正确代入面积公式?
8. 本节课的板书设计是否清晰地呈现了二次函数概念的形成过程?从"三个实际问题→归纳共同特征→抽象定义→特殊形式→判断方法→实际应用"的板书逻辑是否有助于学生建立完整的知识框架?课后作业的布置是否兼顾了巩固基础与拓展思考?

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