26.2.1 二次函数y=ax?的图象和性质 教案 2026-2027学年数学人教版九年级上册

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26.2.1 二次函数y=ax?的图象和性质 教案 2026-2027学年数学人教版九年级上册

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教案:26.2.1 二次函数y=ax 的图象和性质
课题 26.2.1 二次函数y=ax 的图象和性质 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 类比探究、数形结合、讲练结合 教学用具 多媒体课件、几何画板、坐标纸
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"的第二节"二次函数的图象和性质"第一课时。学生在上一节课已经学习了二次函数的概念,掌握了二次函数的一般形式y=ax +bx+c(a≠0),为本节课的学习奠定了知识基础。本节课是二次函数图象研究的起始课,从最简单的二次函数y=ax 入手,通过描点法画图、观察图象特征、归纳函数性质,让学生经历"画图-观察-归纳"的完整探究过程,体会数形结合的数学思想。本节课的研究方法(从特殊到一般、从a>0到a<0的类比)将为后续学习y=ax +k、y=a(x-h) 、y=a(x-h) +k等更复杂形式的二次函数提供方法范式。
学情分析 学生在八年级已经学习了函数图象的基本画法——描点法,并利用描点法画过一次函数y=kx+b和正比例函数y=kx的图象,具备了一定的画图技能。但对于曲线状的二次函数图象,学生是第一次接触,可能会遇到以下困难:一是描点法画曲线时,点的选取不够密集,导致图象不够平滑;二是对"抛物线"、"对称轴"、"顶点"等新概念的理解需要直观感知;三是对增减性(当x<0时和x>0时的不同趋势)的理解可能不够深入。此外,学生在从图象特征归纳函数性质时,可能存在"只看到图象而不会用数学语言描述"的困难。本节课将通过教师引导、小组合作、几何画板动态演示等多种方式,帮助学生突破这些难点。
一、核心素养目标
1. 直观想象
通过描点法画二次函数y=ax 的图象,感受从"数"到"形"的转化过程,体会数形结合的数学思想。能够从图象中直观地观察抛物线的开口方向、对称轴、顶点等几何特征,建立二次函数解析式与图象之间的对应关系。借助几何画板动态演示,直观感受参数a的变化对抛物线开口大小和方向的影响,培养几何直观素养。
2. 逻辑推理
通过"画y=x 的图象→观察特征→归纳性质→推广到一般形式y=ax (a>0)→类比研究a<0"的完整探究过程,经历从特殊到一般的归纳推理。在探究a>0和a<0的对比中,体会分类讨论的思想方法。通过对比y=ax 与y=-ax (a>0)的关系,推理出二者关于x轴对称的结论,发展合情推理与演绎推理能力。
3. 数学抽象
从具体的二次函数y=x 、y=2x 、y= x 等图象中,抽象出抛物线、对称轴、顶点等数学概念,并从这些具体图象的性质中归纳出一般形式y=ax 的图象特征和函数性质。理解"抛物线y=ax 是轴对称图形,对称轴是y轴"、"顶点是抛物线与对称轴的交点"等抽象结论的几何意义,提升数学抽象能力。
4. 数学运算与数据分析
在描点法画图象的过程中,能够准确计算自变量x取不同值时对应的函数值y,熟练完成列表中的代数运算。在列表取点时,能根据对称性合理安排取点策略(如以对称轴为中心对称取点),提高运算效率。在练习中,能根据函数解析式快速判断图象的开口方向、对称轴和顶点坐标,发展运算能力。
二、教学重难点
教学重点
1. 会用描点法画二次函数的图象,理解抛物线是轴对称图形,知道抛物线的对称轴和顶点。
2. 掌握抛物线的开口方向、对称轴、顶点坐标和增减性,能根据a的符号判断顶点是最高点还是最低点。
3. 理解a的绝对值大小对抛物线开口大小的影响:|a|越大,开口越小;|a|越小,开口越大。
教学难点
1. 从图象特征中归纳出二次函数y=ax 的增减性规律:当a>0时,x<0时y随x增大而减小,x>0时y随x增大而增大;当a<0时则相反。学生容易混淆两种情况的增减性,需要通过反复观察图象来强化记忆。
2. 理解a的绝对值大小对抛物线开口大小的影响,能在无图的情况下仅凭a值的大小比较不同抛物线的开口大小。
3. 在无图的情况下,仅凭a的符号和数值,快速准确地判断二次函数y=ax 的所有性质,形成"见解析式脑中即有图象"的直觉反应。
三、教学过程
环节一:情境导入与回顾旧知(3分钟)
【教师活动】同学们,上一节课我们学习了二次函数的概念。请大家回忆一下:二次函数的一般形式是什么?它有哪些特征?
二次函数的一般形式是(),其中二次项系数a不能为0,自变量x的最高次数是2,函数解析式是整式。最为特殊的是当b=0、c=0时,二次函数变为。
【教师活动】记得非常准确!那么,以前我们学习一次函数时,是怎样研究它的图象和性质的?
【学生活动】我们学习一次函数时,先用描点法画出正比例函数y=kx的图象,发现它是一条过原点的直线。然后研究k>0和k<0时图象的位置和增减性。最后研究一般的一次函数y=kx+b,发现它的图象也是一条直线,可以通过平移正比例函数图象得到。
【教师活动】非常好!你对一次函数的研究方法记忆犹新。今天我们将用类似的方法来研究二次函数的图象和性质。我们的研究思路是:从最简单、最特殊的二次函数——也就是y=ax 开始,先研究a>0的情况,再类比研究a<0的情况,最后归纳出一般规律。这就是从特殊到一般的数学研究方法。
请看大屏幕。从二次函数的一般形式()出发,我们首先聚焦于最简单的二次函数。而其中最简单的是,即a=1的情况。所以我们从画的图象开始。
【过渡语】通过复习二次函数概念和一次函数的研究方法,唤醒学生的已有认知,将一次函数的研究范式(描点法画图→观察图象特征→归纳函数性质)自然迁移到二次函数的研究中。同时,通过"从一般到特殊再到一般"的框架图,帮助学生建立清晰的研究思路。
【设计意图】以复习旧知引入,既巩固了二次函数的概念,又为新的研究方法——描点法画图象做好了铺垫。通过回顾一次函数的研究方法,让学生认识到"画图→观察→归纳"是研究函数图象与性质的通用方法,降低学习新内容的心理难度。从y=ax +bx+c到y=ax 再到y=x 的"聚焦"过程,体现了从一般到特殊的研究思路,符合学生的认知规律。
环节二:探究a>0时y=ax 的图象和性质(15分钟)
一、画y=x 的图象
【教师活动】请同学们拿出坐标纸,我们用描点法来画y=x 的图象。描点法画函数图象一般分为哪几步?
【学生活动】描点法画函数图象一般分为三步:第一步列表,选取一些自变量的值,计算对应的函数值;第二步描点,在平面直角坐标系中描出对应的点;第三步连线,用平滑的曲线将这些点顺次连接起来。
【教师活动】总结得很到位!下面我们先来列表。请同学们注意,在选取自变量x的值时,我们以0为中心,对称地选取正数和负数,这样便于观察图象的对称性。请在x=0左右两侧各取几个值试试看。
列表:
【学生活动】x取值为-3, -2, -1, 0, 1, 2, 3。对应的y值为:当x=-3时,y=9;当x=-2时,y=4;当x=-1时,y=1;当x=0时,y=0;当x=1时,y=1;当x=2时,y=4;当x=3时,y=9。
【教师活动】计算正确!注意观察,当x取互为相反数的两个值时,对应的y值有什么特点?比如x=-2和x=2时,y的值都是4。
【学生活动】当x取互为相反数的两个值时,对应的y值相等!比如x=-3时y=9,x=3时y=9;x=-1时y=1,x=1时y=1。这说明图象关于y轴对称!
【教师活动】观察得非常敏锐!这个发现很重要。现在请同学们在坐标系中描出这些点,想一想:y可以取哪些值?y有没有最小值?
【学生活动】y的值都是非负数,最小值为0(当x=0时)。这些点从左到右依次是(-3,9), (-2,4), (-1,1), (0,0), (1,1), (2,4), (3,9)。同学们发现描出的点呈现出"中间低、两边高"的形状!
【教师活动】非常好!现在请同学们用平滑的曲线从左到右把这些点顺次连接起来。注意,曲线要光滑,不能有尖角,并且要向两端无限延伸。
【学生活动】画出的曲线呈U形,从最左边开始,曲线先下降,到达最低点(0,0)后,又逐渐上升,关于y轴对称,形状非常优美!
二、抛物线的定义
同学们画出的曲线,在数学上有一个专门的名字——抛物线。二次函数的图象形如物体抛射时所经过的路线,我们把它叫作抛物线。这条抛物线关于y轴对称,y轴就是它的对称轴。抛物线与对称轴的交点叫作抛物线的顶点。
【知识点】抛物线的定义:1. 二次函数的图象是一条抛物线;2. 抛物线关于y轴对称,y轴是它的对称轴;3. 抛物线与对称轴的交点叫作抛物线的顶点,的顶点是(0, 0)。
【设计意图】从学生亲手画出的图象出发,自然引出"抛物线"、"对称轴"、"顶点"三个核心概念,让学生经历"动手操作→观察特征→接受定义"的概念形成过程。抛物线名称的引入(物体抛射轨迹)帮助学生建立直观联想,加深记忆。
三、y=x 的性质
【教师活动】现在请同学们仔细观察刚才画出的抛物线y=x ,从以下几个方面来描述它的性质:开口方向、对称轴、顶点坐标、最高点还是最低点。
【学生活动】抛物线y=x 的开口向上,像一个大写的U;对称轴是y轴(即直线x=0);顶点是坐标原点(0,0);图象有最低点,最低点就是顶点(0,0),没有最高点。
【教师活动】总结得非常全面!那么,这条抛物线的增减性有什么规律呢?也就是说,当x取不同值时,y随x的增加是怎样变化的?
【学生活动】从图象上可以看出:在对称轴的左侧,也就是x<0时,曲线从左到右是下降的,y随x的增大而减小;在对称轴的右侧,也就是x>0时,曲线从左到右是上升的,y随x的增大而增大。
概括得非常准确!抛物线的增减性可以总结为:当x<0时,y随x的增大而减小(曲线下降);当x>0时,y随x的增大而增大(曲线上升)。顶点(0,0)是图象的最低点,也是函数值从减小到增大的转折点。
【知识点】y=x 的图象与性质总结:1. 图象是一条抛物线;2. 图象开口向上;3. 图象关于y轴对称(对称轴是y轴,即直线x=0);4. 顶点是(0, 0);5. 图象有最低点,最低点是顶点(0, 0);6. 增减性:当x<0时,y随x的增大而减小;当x>0时,y随x的增大而增大。
【设计意图】通过对y=x 图象的全面分析,从"开口方向→对称轴→顶点→最值→增减性"五个维度建立描述二次函数图象性质的完整框架。这个框架将贯穿后续所有二次函数图象的学习,具有方法论意义。
【过渡语】我们刚刚研究了a=1时y=x 的图象和性质。那么,当a取其他正数时,比如y=2x 和y= x ,它们的图象与y=x 有什么相同和不同呢?
四、画y=2x 的图象并与y=x 比较
【教师活动】请同学们用同样的方法——描点法,在同一个坐标系中画出y=2x 的图象。注意列表时也以0为中心对称取点。
列表:x取-3, -2, -1, 0, 1, 2, 3。对应的y值:,当x=-3时,y=18;当x=-2时,y=8;当x=-1时,y=2;当x=0时,y=0;当x=1时,y=2;当x=2时,y=8;当x=3时,y=18。
【学生活动】我发现y=2x 的图象也是一条抛物线!它的开口也向上,对称轴也是y轴,顶点也是(0,0),最低点也是顶点。但是,它的图象比y=x 更"瘦"一些,更贴近y轴!
【教师活动】说得很形象!"更瘦"说明在相同的x值处,y=2x 的函数值更大,曲线上升得更快。现在请同学们在同一个坐标系中再画出y=的图象,然后比较这三条抛物线。
列表:x取-3, -2, -1, 0, 1, 2, 3。对于,当x=-3时,y=4.5;当x=-2时,y=2;当x=-1时,y=0.5;当x=0时,y=0;当x=1时,y=0.5;当x=2时,y=2;当x=3时,y=4.5。
【学生活动】的图象比y=x 更"胖"一些,更远离y轴!三条抛物线都是开口向上,顶点都是(0,0),对称轴都是y轴,顶点都是最低点。它们的不同之处在于开口大小不同:y=2x 最"瘦"(开口最小),最"胖"(开口最大)。
【教师活动】通过比较,你发现了什么规律?a的数值大小与抛物线的开口大小有什么关系?
【学生活动】a的数值越大,抛物线的开口越小!a=2时开口最小,a=1时开口居中,a= 时开口最大。也就是说,a的值越大,抛物线越"瘦",越贴近y轴。
五、归纳a>0时y=ax 的图象和性质
通过以上探究,我们可以归纳出当a>0时,二次函数的图象和性质:
【知识点】a>0时,二次函数的图象和性质:1. 图象是一条开口向上的抛物线;2. 顶点是(0, 0),顶点是抛物线的最低点;3. 图象关于y轴对称(对称轴是直线x=0);4. 增减性:当x<0时,y随x的增大而减小;当x>0时,y随x的增大而增大;5. 开口大小:a越大,抛物线的开口越小(抛物线越"瘦");a越小(仍大于0),抛物线的开口越大(抛物线越"胖")。即:|a|越大,开口越小;|a|越小,开口越大。
【设计意图】通过y= x 、y=x 、y=2x 三个具体函数的对比,让学生自己发现"a越大开口越小"的规律,经历从特殊到一般的归纳过程。这条规律对于a>0和a<0都适用(用|a|来统一描述),为后续学习做铺垫。
【过渡语】我们通过从y=x 到y=2x 再到y= x 的逐步探究,归纳出了a>0时y=ax 的图象和性质。那么,当a<0时,抛物线的图象和性质又会是怎样的呢?让我们用类似的方法来探究。
环节三:探究a<0时y=ax 的图象和性质(10分钟)
一、类比研究思路
【教师活动】刚才我们研究a>0时,经历了"画图→观察→归纳"的过程。现在请大家回顾一下研究a>0的步骤,想一想:研究a<0时,我们应该怎么做?
【学生活动】我们应该用同样的方法!先取一个具体的a<0的函数,比如y=-x ,用描点法画出它的图象,观察图象特征,再归纳性质。然后可以再画一个y=-2x ,比较不同a值对应的开口大小。
【教师活动】思路非常清晰!这就是数学中非常重要的"类比"思想——用类似的方法研究类似的问题。现在,请在同一个坐标系中画出y=-x 和y=-2x 的图象。
二、画y=-x 和y=-2x 的图象
【教师活动】请同学们用描点法在同一个坐标系中画出y=-x 和y=-2x 的图象。列表时也以0为中心对称取点。
列表:x取-3, -2, -1, 0, 1, 2, 3。对于:当x=-3时,y=-9;当x=-2时,y=-4;当x=-1时,y=-1;当x=0时,y=0;当x=1时,y=-1;当x=2时,y=-4;当x=3时,y=-9。
对于:当x=-3时,y=-18;当x=-2时,y=-8;当x=-1时,y=-2;当x=0时,y=0;当x=1时,y=-2;当x=2时,y=-8;当x=3时,y=-18。
【学生活动】我发现y=-x 和y=-2x 的图象也都是抛物线,同样关于y轴对称,顶点也都是(0,0)。但它们与a>0时最大的不同是:开口方向向下!曲线是倒U形。而且y=-2x 的开口比y=-x 更小,更贴近y轴。
【教师活动】观察得非常仔细!那么,a<0时,顶点是最高点还是最低点?
【学生活动】顶点(0,0)是最高点!因为抛物线开口向下,曲线从顶点开始向两侧下降,函数值y都是非正数(≤0),最大值是0。与a>0时正好相反!
说得很对!当a<0时,抛物线开口向下,顶点(0,0)是抛物线的最高点,函数的最大值为0。的开口比更小,说明a越小(即a的绝对值越大),开口越小。
三、归纳a<0时y=ax 的图象和性质
【知识点】a<0时,二次函数的图象和性质:1. 图象是一条开口向下的抛物线;2. 顶点是(0, 0),顶点是抛物线的最高点;3. 图象关于y轴对称(对称轴是直线x=0);4. 增减性:当x<0时,y随x的增大而增大;当x>0时,y随x的增大而减小;5. 开口大小:a越小(即|a|越大),抛物线的开口越小;a越大(即|a|越接近0),抛物线的开口越大。统一表述:|a|越大,开口越小;|a|越小,开口越大。
【设计意图】通过类比a>0的研究方法来研究a<0,培养学生"类比迁移"的学习能力。从y=-x 到y=-2x 的对比,让学生自己发现a<0时开口大小的规律,体验"特殊→一般"的归纳过程。这里特别强调增减性与a>0时相反,是学生容易出错的地方。
四、a>0与a<0的对比总结
【教师活动】现在,我们已经完整研究了a>0和a<0两种情况。请同学们对比这两种情况,找出它们的共同点和不同点。
【学生活动】共同点:①图象都是抛物线,关于y轴对称;②顶点都是(0,0);③|a|越大,开口越小。不同点:①a>0时开口向上,顶点是最低点,x<0时y随x增大而减小,x>0时y随x增大而增大;②a<0时开口向下,顶点是最高点,x<0时y随x增大而增大,x>0时y随x增大而减小。
总结得非常全面!共同的规律是:对称轴都是y轴,顶点都是(0,0),|a|都决定开口大小。不同的规律是:a的符号决定开口方向和顶点是最高点还是最低点,并由此决定增减性。
【知识点】a>0与a<0对比总结:【共同点】1. 图象都是抛物线,关于y轴对称(对称轴:直线x=0);2. 顶点都是(0, 0);3. 开口大小由|a|决定:|a|越大,开口越小;|a|越小,开口越大。【不同点】1. 开口方向:a>0时开口向上,a<0时开口向下;2. 顶点性质:a>0时顶点是最低点,a<0时顶点是最高点;3. 增减性:a>0时,x<0 y随x增大而减小,x>0 y随x增大而增大;a<0时,x<0 y随x增大而增大,x>0 y随x增大而减小。
【设计意图】通过对比总结,帮助学生建立完整的二次函数y=ax 的图象和性质知识体系。对比表的形式直观呈现了a>0和a<0的异同点,便于学生记忆和运用。同时,用|a|统一描述开口大小,体现了数学的简洁美和统一美。
易错提示:1. a>0和a<0的增减性容易混淆:a>0时,x<0递减、x>0递增;a<0时,x<0递增、x>0递减。记忆口诀:"a正开口向上,左降右升;a负开口向下,左升右降"。2. 开口大小由|a|决定,不是由a决定。|a|越大开口越小,|a|越小开口越大。
【过渡语】通过刚才的探究,我们对二次函数y=ax 的图象和性质已经有了全面的认识。现在,让我们通过课堂练习来巩固和运用这些知识。
环节四:课堂练习(12分钟)
一、练习1——画图
【教师活动】请在同一个平面直角坐标系中,画出y=3x 和y=-3x 的图象,并比较它们的异同。
y=3x 和y=-3x 的共同点:对称轴都是y轴,顶点都是(0,0),|a|都是3,所以开口大小相同。不同点:y=3x (a=3>0)开口向上,顶点是最低点;y=-3x (a=-3<0)开口向下,顶点是最高点。它们的图象关于x轴对称!
【教师活动】非常好!注意观察,当二次项系数互为相反数时,两条抛物线关于x轴对称。这是一个重要的结论。
【设计意图】练习1通过画图对比,让学生在新情境中再次练习描点法画图,同时巩固a>0和a<0的对比,引出y=ax 与y=-ax 关于x轴对称的重要结论。
二、练习2——说出性质
【教师活动】请同学们不画图,直接说出下列二次函数的开口方向、对称轴、顶点坐标和增减性。
(1)
【学生活动】a=4>0,开口向上,对称轴是y轴,顶点(0,0),顶点是最低点。增减性:x<0时,y随x增大而减小;x>0时,y随x增大而增大。
(2)
【学生活动】a=-4<0,开口向下,对称轴是y轴,顶点(0,0),顶点是最高点。增减性:x<0时,y随x增大而增大;x>0时,y随x增大而减小。
(3)
【学生活动】a=>0,开口向上,对称轴是y轴,顶点(0,0),顶点是最低点。增减性:x<0时,y随x增大而减小;x>0时,y随x增大而增大。与y=4x 相比,a=更小,所以开口更大。
(4)
【学生活动】a=-<0,开口向下,对称轴是y轴,顶点(0,0),顶点是最高点。增减性:x<0时,y随x增大而增大;x>0时,y随x增大而减小。
【设计意图】练习2训练学生在不画图的情况下,仅凭a的符号和数值判断函数的性质,培养"见解析式即知图象"的能力。这是从"数形结合"到"以数观形"的提升,是本节课的核心能力目标。
三、y=ax 与y=-ax (a>0)的关系
【教师活动】通过练习1,我们发现了一个有趣的现象。请同学们思考:抛物线y=ax 与y=-ax (其中a>0)之间有什么关系?
二次项系数互为相反数,两条抛物线开口方向相反,开口大小相同(因为|a|相同),它们关于x轴对称。也就是说,抛物线y=-ax 关于x轴翻转后就得到抛物线y=ax 。
【知识点】y=ax 与y=-ax (a>0)的关系:1. 二次项系数互为相反数;2. 开口方向相反(一个向上,一个向下);3. 开口大小相同(|a|相同);4. 图象关于x轴对称;5. 顶点相同,都是(0, 0),但一个是最低点,一个是最高点。
【设计意图】通过归纳y=ax 与y=-ax 的关系,让学生认识到"对称性"不仅体现在单条抛物线(关于y轴对称),还体现在两组抛物线之间(关于x轴对称),深化对二次函数图象对称性的理解。
四、填空练习
【教师活动】请完成下列填空练习,巩固对y=ax 性质的理解。
1. 二次函数:开口向______,对称轴是______,顶点坐标是______,在对称轴左侧y随x的增大而______,在对称轴右侧y随x的增大而______。
答案:开口向上,对称轴是y轴(直线x=0),顶点(0,0),在对称轴左侧y随x增大而减小,在对称轴右侧y随x增大而增大。
2. 二次函数:开口向______,对称轴是______,顶点坐标是______,在对称轴左侧y随x的增大而______,在对称轴右侧y随x的增大而______。
答案:开口向下,对称轴是y轴(直线x=0),顶点(0,0),在对称轴左侧y随x增大而增大,在对称轴右侧y随x增大而减小。
五、判定与选择练习
【教师活动】请完成以下判定和选择练习,检验对y=ax 性质的灵活运用。
3. 若函数的图象开口向上,则k的取值范围是______。
【学生活动】要使图象开口向上,二次项系数必须大于0,即k-1>0,所以k>1。
4. 已知二次函数:①;②;③;④;⑤。
(1) 开口向上的有______。 (2) 开口向下且开口最大的一个是______。 (3) 有最高点的有______。
【学生活动】(1) 开口向上:a>0,所以是②③⑤。(a= >0),y=15x2(a=15>0),y=4x2(a=4>0)。
(2) 开口向下且开口最大:a<0且|a|最小。①中a=-1,|a|=1;④中a=-4,|a|=4。|a|最小的是①,所以开口最大的是①。
【学生活动】(3) 有最高点:a<0,即开口向下的抛物线顶点是最高点,所以是①④。①y=-x2和④y=-4x2。
【设计意图】练习4-5通过填空和选择的形式,训练学生灵活运用y=ax 的性质。第4题结合了开口方向和开口大小的综合判断,需要在多个a<0的函数中比较|a|的大小,对学生的综合分析能力有一定要求。
六、练习6——综合题
5. 已知抛物线经过点(-1, 2)。
(1) 求a的值。
(2) 说出抛物线的对称轴和开口方向。
(3) 抛物线的顶点是什么?是最高点还是最低点?在x轴上方还是下方?
(4) 若x1解:(1) 将点(-1, 2)代入,得,所以a=2。
(2) 因为a=2>0,所以对称轴是y轴,开口向上。
(3) 顶点是(0,0)。因为a>0,所以顶点是最低点。抛物线在x轴上方(或与x轴相切于顶点)。
【学生活动】(4) 因为a=2>0,当x<0时,y随x的增大而减小。x1y2。例如取x1=-2, x2=-1,则y1=8, y2=2,确实y1>y2。
解题策略:含参数的抛物线问题,关键步骤是——先求a的值,再根据a的符号和大小判断性质。求a的方法:将已知点坐标代入解析式,解方程即可。判断增减性时,抓住"a的符号决定增减方向"这一核心规律:a>0时,x<0递减、x>0递增;a<0时,x<0递增、x>0递减。
【设计意图】练习6是一道综合题,融合了代入求参、性质判断、增减性比较等多个知识点。第(4)问要求在不画图的情况下比较函数值大小,需要学生灵活运用增减性规律,进一步提升"以数观形"的能力。
七、练习7——图象选择题
【教师活动】请同学们看这道选择题,根据已知条件判断正确的图象。
6. 已知一次函数y=ax+b和二次函数,其中,b<0,下面四个选项中图象可能正确的是( )
【学生活动】分析:因为b<0,一次函数y=ax+b与y轴的交点在负半轴。当a>0时,二次函数y=ax 开口向上,一次函数y=ax+b经过第一、三、四象限;当a<0时,二次函数y=ax 开口向下,一次函数y=ax+b经过第二、三、四象限。对照选项,选C。
【教师活动】分析得很到位!这道题同时考查了一次函数和二次函数的图象特征,需要综合运用两个函数的知识。解题的关键是抓住b<0这一条件,先确定一次函数与y轴的交点位置,再根据a的符号判断两个函数的图象走向。
【设计意图】练习7将一次函数与二次函数放在一起,考查学生综合运用函数图象知识的能力。通过"分情况讨论"(a>0和a<0)的解题策略,培养学生的分类讨论思想。
八、练习8——阴影面积问题
7. 如图,二次函数的图象经过点(0,0),长方形ABCD的顶点A、B在x轴上,C、D在抛物线上,点B的横坐标为2。求图中阴影部分的面积。
【教师活动】分析:这道题的关键在于利用抛物线的对称性。请同学们想一想:抛物线的对称轴是什么?长方形的顶点A和B、C和D分别有什么关系?
【学生活动】抛物线y=2x 关于y轴对称。长方形ABCD中,AB在x轴上,CD在抛物线上。因为B的横坐标为2,由对称性,A的横坐标为-2。所以AB=4。
当x=2时,,所以BC=8。长方形的面积=AB×BC=4×8=32。阴影部分是由抛物线和长方形围成的区域。由对称性,左侧阴影部分的面积等于右侧空白部分的面积,所以阴影部分面积=长方形面积的一半=32÷2=16。
【教师活动】非常好!这道题巧妙运用了抛物线的对称性来简化阴影面积的计算。由对称性知,左侧的阴影面积等于右侧的空白面积,所以阴影面积就是长方形面积的一半。
解法总结:
当x=2时,,BC=8。
由抛物线的对称性,OA=OB=2,AB=4。
长方形ABCD面积=4×8=32。
由对称性,左侧阴影面积=右侧空白面积,阴影面积=32÷2=16。
【设计意图】练习8是一道巧妙的对称性应用题,将抛物线的对称性与几何面积计算相结合。通过这道题,学生不仅巩固了y=ax 的对称性,还体会到"对称性"在简化计算中的妙用,培养几何直观和数学美感。
【过渡语】通过八道练习,我们全面巩固了二次函数y=ax 的图象和性质。现在,让我们一起来回顾本节课的学习内容,梳理知识框架。
环节五: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y=ax 的图象和性质。请同学们回顾一下,本节课你有哪些收获?可以从"画法"、"图象"、"性质"三个方面来总结。
【学生活动】我学会了用描点法画二次函数y=ax 的图象,知道画图时要以对称轴(y轴)为中心对称取点,描点后用平滑曲线连接。我还学会了认识抛物线:二次函数y=ax 的图象是一条抛物线,它关于y轴对称,y轴是它的对称轴,顶点是(0,0)。
【学生活动】我掌握了y=ax 的性质:a>0时开口向上,顶点是最低点,x<0时y随x增大而减小,x>0时y随x增大而增大;a<0时开口向下,顶点是最高点,x<0时y随x增大而增大,x>0时y随x增大而减小。|a|越大,开口越小;|a|越小,开口越大。
【学生活动】我还学会了用类比的方法研究数学问题——先研究a>0,再用类似的方法研究a<0。通过对比,我发现了a>0和a<0的共同点和不同点。我还知道了y=ax 与y=-ax (a>0)关于x轴对称。
【教师活动】同学们总结得非常全面!本节课我们通过"描点法画图→观察图象特征→归纳函数性质"的研究过程,系统地学习了二次函数y=ax 的图象和性质。请大家记住这个研究函数的一般方法,它同样适用于后续学习y=ax +k、y=a(x-h) 等更复杂的二次函数。同时,要记住:函数的性质重点关注四个方面——开口方向及大小、对称轴、顶点坐标、增减性。这四方面是你分析任何二次函数都可以使用的"思维框架"!
【知识点】二次函数的图象和性质——知识框架:一、画法:描点法(以对称轴为中心对称取点→描点→平滑曲线连接)二、图象:抛物线,轴对称图形,对称轴是y轴(直线x=0),顶点是(0, 0)三、性质(重点关注四方面):1. 开口方向及大小:a>0开口向上,a<0开口向下;|a|越大开口越小,|a|越小开口越大2. 对称轴:y轴(直线x=0)3. 顶点坐标:(0, 0),a>0时是最低点,a<0时是最高点4. 增减性:a>0时,x<0 y随x增大而减小,x>0 y随x增大而增大;a<0时,x<0 y随x增大而增大,x>0 y随x增大而减小
【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"画法→图象→性质"三个维度形成完整的知识网络。特别强调"重点关注四方面"的思维框架,为学生后续学习更复杂的二次函数提供方法指导。
规律总结:研究二次函数图象性质的一般方法——"三步法":第一步,用描点法画图(以对称轴为中心对称取点→描点→平滑曲线连接);第二步,从图象观察几何特征(开口方向、对称轴、顶点、增减性);第三步,用数学语言归纳函数性质。这个"画图→观察→归纳"的研究方法,同样适用于后续学习、等更复杂的二次函数。
环节六: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y=ax 的图象和性质。
1. 教材P32-35练习:用描点法在同一直角坐标系中画出y=x 和y=-x 的图象,并说明它们的异同。
2. 教材P41习题26.2第1、2题:分别画出指定的二次函数图象,并指出开口方向、对称轴和顶点坐标。
3. 思考题:抛物线y=ax 中,当a从1逐渐变为0时,抛物线的开口如何变化?当a=0时,图象是什么?这说明了什么?
【教师活动】下节课我们将学习二次函数y=ax +k的图象和性质,探究在y=ax 的基础上加上常数k后,抛物线会发生怎样的平移变化。请同学们预习教材P33-35的内容。
【设计意图】课后作业兼顾基础巩固(画图、说性质)和拓展探究(a变化时开口的变化、动态演示),既确保学生掌握y=ax 的基本图象和性质,又为下节课学习y=ax +k的平移做好铺垫。思考题"a=0时图象是什么"引导学生思考二次函数定义中a≠0的必要性,巩固概念理解。
四、板书设计
26.2.1 二次函数y=ax 的图象和性质 一、探究a>0
1. y=x :描点法→列表→描点→连线 图象:抛物线,关于y轴对称 对称轴:y轴(直线x=0) 顶点:(0,0),最低点(开口向上) 增减性:x<0时y随x增大而减小 x>0时y随x增大而增大
二、抛物线的概念 2. y=2x 与 y= x 的比较 共同点:开口向上,顶点(0,0) 对称轴y轴,顶点最低点 增减性相同 不同点:开口大小不同 a越大,开口越小(越"瘦") a越小,开口越大(越"胖")
抛物线:形如y=ax (a≠0)的 二次函数图象,形如物体抛射 轨迹。 对称轴:y轴(直线x=0) 顶点:抛物线与对称轴的交点 y=ax 的顶点为(0,0)
三、探究a<0 四、a>0与a<0对比
类比研究:y=-x , y=-2x a<0时:开口向下 顶点(0,0),最高点 增减性(与a>0相反): x<0时y随x增大而增大 x>0时y随x增大而减小 |a|越大,开口越小
五、课堂练习 六、课堂小结
练习1:画y=3x , y=-3x 结论:关于x轴对称 练习2:说性质(4个函数) 练习3:y=ax 与y=-ax 关系 练习4:填空(2题) 练习5:判定/选择 练习6:y=ax 过(-1,2) 练习7:图象选择题 练习8:阴影面积=16
五、教学反思
1. 环节一的导入是否有效?学生能否快速回忆起二次函数的概念和一般形式y=ax +bx+c(a≠0)?对一次函数研究方法的回顾(描点法→观察图象→归纳性质)是否唤醒了学生的已有经验,为二次函数图象的研究方法做好了铺垫?从一般形式到最简形式y=ax 再到y=x 的"聚焦"过程,是否帮助学生建立了清晰的研究思路?
2. 环节二中,学生在用描点法画y=x 的图象时,列表取点是否合理(是否以0为中心对称取点)?描点连线时,曲线是否平滑?学生能否从"x取互为相反数时y值相等"这一代数特征中,自然地发现"图象关于y轴对称"这一几何特征?抛物线、对称轴、顶点三个概念的引入是否自然流畅?
3. 在比较y= x 、y=x 、y=2x 三条抛物线时,学生是否能清晰地看出开口大小的差异?"a越大开口越小"这一规律,学生是通过自己的观察发现的,还是教师直接告知的?是否给予了学生充分的观察、思考和讨论时间?增加一个中间值(如y=1.5x )是否会帮助学生更好地理解a的连续变化对开口大小的影响?
4. 环节三中,类比研究方法是否有效?学生能否从"研究a>0"的方法中自然迁移到"研究a<0"?在画y=-x 和y=-2x 的图象时,学生是否遇到了困难(如负数计算、描点在x轴下方等)?对比总结表是否帮助学生清晰地认识了a>0与a<0的异同点?
5. 增减性是本节课的教学难点。学生在判断a>0和a<0时的增减性时,是否容易混淆?是否出现了"a<0时x<0也递减"的错误认识?教师是否通过反复观察图象、画箭头标注升降趋势等方式,帮助学生建立了正确的增减性直观印象?
6. 课堂练习的梯度设置是否合理?从练习1(画图对比)到练习2(说性质)到练习8(阴影面积),难度是否逐步提升?练习8的阴影面积问题,学生是否能够独立运用对称性来简化计算?是否需要增加一些基础性练习来巩固,然后再挑战综合题?
7. 本节课是否充分体现了"数形结合"的思想?学生是否能够从函数解析式(数)出发,通过描点画出图象(形),再从图象中归纳性质(回到数)?"重点关注四方面(开口方向及大小、对称轴、顶点坐标、增减性)"的分析框架,是否已经内化为学生分析二次函数图象的思维习惯?
8. 板书设计是否清晰地呈现了本节课的研究脉络?从"a>0探究→a<0类比→对比总结→课堂练习→课堂小结"的板书结构是否有助于学生建立完整的知识体系?课后作业的布置是否兼顾了巩固基础(画图、说性质)和拓展探究(动态演示、思考题)?

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