26.2.2 二次函数y=a(x-h)2+k的图象和性质 第1课时 教案 2026-2027学年数学人教版九年级上册

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26.2.2 二次函数y=a(x-h)2+k的图象和性质 第1课时 教案 2026-2027学年数学人教版九年级上册

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教案:26.2.2 二次函数y=ax +k的图象和性质(第1课时)
课题 26.2.2 二次函数y=ax +k的图象和性质(第1课时) 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、动态演示、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1课时。学生在上一课时已经学习了二次函数y=ax 的图象和性质,掌握了描点法画图的方法,知道了抛物线、对称轴、顶点等概念,并能根据a的符号判断开口方向和增减性。本节课是y=ax 的延续和深化,在y=ax 的基础上引入常数项k,研究y=ax +k的图象和性质。核心是让学生通过画图对比,发现y=ax +k与y=ax 图象之间的平移关系,理解"上加下减"的平移规律。本节课的学习方法将为后续学习y=a(x-h) 和y=a(x-h) +k提供重要的方法迁移。
学情分析 学生已经掌握了y=ax 的图象和性质,对描点法画图、抛物线的开口方向、对称轴、顶点、增减性等概念有较好的理解。但学生对于"平移"概念的认知还停留在一次函数y=kx+b的上下平移(b的变化),对于二次函数图象的平移,特别是从解析式变化到图象平移的对应关系,可能存在理解困难。学生可能会困惑:为什么y=ax +k中k的变化会导致图象上下平移,而不是左右平移?此外,学生在从具体的画图对比中归纳出"上加下减"的一般规律时,需要教师给予充分的引导。本节课将通过具体例子(y=2x +2、y=2x -2等)的对比,让学生自己发现规律,再推广到一般情况。
一、核心素养目标
1. 直观想象
通过描点法画二次函数的图象,对比的图象,直观感受常数项k对抛物线位置的影响。借助几何画板动态演示,观察k值变化时抛物线的上下平移过程,建立解析式变化与图象平移之间的几何直观。
2. 逻辑推理
通过"画和的图象→观察与的异同→归纳平移规律→推广到一般情况"的探究过程,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,验证平移规律对a>0和a<0两种情况的统一性。
3. 数学抽象
从具体的二次函数、等图象中,抽象出"抛物线的顶点是(0,k)"、"对称轴是y轴"等一般性结论。理解"上加下减"这一平移规律的本质——常数项k的变化导致抛物线上每一个点的纵坐标都增加k,从而整体上下平移。
4. 数学运算与数据分析
在列表、描点、连线的过程中,能准确计算含常数项k的二次函数中自变量x对应的函数值y。能在比较与的图象时,从数据表中发现"对应x值相同,y值相差k"的代数规律,从而揭示平移的代数本质。
二、教学重难点
教学重点
1. 会用描点法画二次函数的图象,理解抛物线与抛物线之间的平移关系。
2. 掌握抛物线的开口方向、对称轴(y轴)、顶点坐标(0, k)和增减性规律。
3. 理解并运用"上加下减"的平移规律:当k>0时,抛物线向上平移k个单位;当k<0时,向下平移|k|个单位。
教学难点
1. 理解抛物线与抛物线之间的平移关系,从解析式变化中判断图象的平移方向和距离。
2. 理解k的符号对顶点位置和函数最值的影响:当k>0时顶点在x轴上方,函数有最小值k;当k<0时顶点在x轴下方,函数有最大值k。
3. 在无图的情况下,仅凭解析式快速准确地判断y=ax +k的开口方向、对称轴、顶点坐标和增减性,做到"见解析式即知图象"。
三、教学过程
环节一:回顾旧知(3分钟)
【教师活动】同学们,上节课我们学习了二次函数y=ax 的图象和性质。请同学们回忆一下,y=ax 的图象是一条什么样的曲线?它的开口方向、对称轴、顶点坐标分别是什么?
y=ax 的图象是一条抛物线,关于y轴对称。当a>0时,开口向上,顶点(0,0)是最低点;当a<0时,开口向下,顶点(0,0)是最高点。
【教师活动】记得非常牢固!那我们来完成一个快速回顾。请同学们观察屏幕上的表格,分别说出a>0和a<0时y=ax 的开口方向、对称轴、顶点坐标和增减性。
【学生活动】a>0时:开口向上,对称轴是y轴,顶点(0,0)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,对称轴是y轴,顶点(0,0)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。
【教师活动】非常好!看来大家对y=ax 的图象和性质掌握得很扎实。那么,请同学们思考一个问题:我们是如何画出y=ax 的图象的?
【学生活动】我们用描点法画图:第一步列表,以对称轴为中心对称取点,计算对应的函数值;第二步描点,在坐标系中描出对应点;第三步连线,用平滑的曲线连接各点。
【教师活动】说得很准确!今天,我们将在y=ax 的基础上,进一步研究更一般的二次函数——y=ax +k的图象和性质。请大家看大屏幕,我们的研究思路是:先在y=ax 的基础上添加一个常数项k,通过画图对比,发现y=ax +k与y=ax 之间的关系,再归纳出一般规律。
【过渡语】通过复习y=ax 的图象和性质,以及描点法画图的方法,为新课的学习做好知识和方法的双重准备。"从y=ax 到y=ax +k"的研究路径,体现了从特殊到一般、从简单到复杂的研究思路,符合学生的认知规律。
【设计意图】以复习旧知引入新课,属于情境导入环节。既巩固了y=ax 的核心知识,又自然过渡到y=ax +k的研究。回顾描点法画图方法,为新课中画y=ax +k的图象做好方法铺垫。通过"从y=ax 到y=ax +k"的框架引导,让学生明确本节课的研究方向,激发探究欲望。
环节二:探究a>0时y=ax +k的图象(10分钟)
一、画y=2x +2和y=2x -2的图象并与y=2x 比较
【教师活动】请同学们拿出坐标纸,用描点法在同一个坐标系中画出y=2x 、y=2x +2和y=2x -2的图象。列表时请以0为中心对称取点,这样便于观察图象的对称性和平移关系。
列表:x取-3, -2, -1, 0, 1, 2, 3。对于:y=18, 8, 2, 0, 2, 8, 18。对于:y=20, 10, 4, 2, 4, 10, 20。对于:y=16, 6, 0, -2, 0, 6, 16。
【教师活动】请同学们注意观察:对于同一个x值,y=2x +2的函数值比y=2x 的函数值多多少?y=2x -2的函数值比y=2x 的函数值少多少?
【学生活动】对于同一个x值,y=2x +2的函数值比y=2x 的函数值多2;y=2x -2的函数值比y=2x 的函数值少2。也就是说,y=2x +2的图象就是把y=2x 的图象向上平移2个单位;y=2x -2的图象就是把y=2x 的图象向下平移2个单位!
【教师活动】这个发现非常精彩!从数据表中你就能看出平移关系,说明你的观察力很强。现在让我们把三条抛物线画出来,看看它们的图象特征。
【学生活动】三条抛物线都是开口向上,对称轴都是y轴,开口大小和方向完全相同。不同之处在于顶点的位置:y=2x 的顶点是(0,0);y=2x +2的顶点是(0,2);y=2x -2的顶点是(0,-2)。整条抛物线y=2x +2就是把y=2x 整体向上平移了2个单位,y=2x -2就是把y=2x 整体向下平移了2个单位。
【教师活动】总结得非常全面!同学们发现了三个关键点:第一,三条抛物线的开口方向和开口大小完全相同(因为a相同);第二,对称轴相同,都是y轴;第三,顶点的纵坐标不同,分别是0、2、-2。顶点纵坐标的变化正好等于k的值。
【知识点】y=2x 、y=2x +2、y=2x -2的对比:1. 开口方向:都向上(a=2>0);2. 开口大小:完全相同(|a|相同);3. 对称轴:都是y轴(直线x=0);4. 顶点坐标:的顶点(0,0);的顶点(0,2);的顶点(0,-2);5. 平移关系:由向上平移2个单位得到;由向下平移2个单位得到。
【设计意图】通过具体函数y=2x +2和y=2x -2的探究,让学生在亲手画图、对比观察的基础上,自己发现y=ax +k与y=ax 之间的平移关系。从数据表(代数)中发现"同x值y差k",再结合图象(几何)验证平移关系,充分体现数形结合的思想。
二、归纳y=ax +k与y=ax 的关系(a>0)
【教师活动】通过刚才的探究,我们发现了y=2x +2和y=2x -2与y=2x 之间的关系。现在请同学们思考:对于一般的a>0和任意的k,抛物线y=ax +k与抛物线y=ax 之间有什么关系?
【学生活动】当k>0时,抛物线y=ax +k就是把抛物线y=ax 向上平移k个单位得到的;当k<0时,抛物线y=ax +k就是把抛物线y=ax 向下平移|k|个单位得到的。顶点从(0,0)变为(0,k)。开口方向、开口大小和对称轴都不变。
【教师活动】归纳得非常到位!请同学们注意,这个平移规律有一个简洁的口诀——"上加下减"。也就是说,在y=ax 的基础上加上k,图象就向上平移k个单位;减去k,图象就向下平移k个单位。这个规律不仅适用于a>0的情况,也适用于a<0的情况。
【知识点】平移规律(a>0时):1. 抛物线由抛物线上下平移|k|个单位得到;2. 当k>0时,向上平移k个单位;3. 当k<0时,向下平移|k|个单位;4. 平移口诀:"上加下减"——加k向上,减k向下;5. 平移后,开口方向、开口大小和对称轴不变,只有顶点和函数值发生变化。
【设计意图】从特殊到一般地归纳平移规律,让学生在具体例子中发现的规律上升为一般性结论。口诀"上加下减"简洁易记,帮助学生快速掌握平移方向与k值符号的对应关系。
【过渡语】刚才我们研究了a>0时y=ax +k的图象特征和平移规律。那么,当a<0时,y=ax +k的图象是否也遵循同样的规律呢?让我们用类似的方法来验证。
环节三:探究a<0时y=ax +k的图象(8分钟)
一、画y=-x 、y=-x -2、y=-x +2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 、y=- x -2和y=- x +2的图象。注意,这次a是负数,我们来验证平移规律在a<0时是否同样成立。
列表:x取-3, -2, -1, 0, 1, 2, 3。对于:y=-4.5, -2, -0.5, 0, -0.5, -2, -4.5。对于:y=-6.5, -4, -2.5, -2, -2.5, -4, -6.5。对于:y=-2.5, 0, 1.5, 2, 1.5, 0, -2.5。
【教师活动】请同学们观察这三条抛物线的图象,根据图象回答以下问题。
【学生活动】(1) 图象的形状都是抛物线。(2) 三条抛物线的开口方向都向下。(3) 对称轴都是y轴。(4) 从上而下,顶点坐标分别是(0,2)、(0,0)、(0,-2)。
【教师活动】回答完全正确!那么,关于顶点和函数的最值,你们有什么发现?
【学生活动】(5) 顶点都是最高点,函数都有最大值,从上而下最大值分别为y=2、y=0、y=-2。(6) 函数的增减性都相同:对称轴左侧,y随x的增大而增大;对称轴右侧,y随x的增大而减小。
【教师活动】非常好!通过a<0的探究,我们发现平移规律在a<0时同样成立。y=-x +2是由y=-x 向上平移2个单位得到的,y=-x -2是由y=-x 向下平移2个单位得到的。顶点从(0,0)变为(0,2)和(0,-2),开口方向、开口大小和对称轴都不变,增减性规律也不变。
【知识点】a<0时y=ax +k的图象特征:1. 开口向下(a<0);2. 对称轴是y轴(直线x=0);3. 顶点坐标为(0, k),顶点是最高点,函数最大值为k;4. 增减性:对称轴左侧(x<0),y随x增大而增大;对称轴右侧(x>0),y随x增大而减小;5. 平移规律与a>0时完全相同:"上加下减"。
【设计意图】通过a<0时的类比探究,验证了平移规律的普遍性——无论a是正还是负,y=ax +k都是由y=ax 上下平移得到的。这一验证过程培养了学生的类比推理能力和严谨求证的科学态度。
二、归纳平移规律——"上加下减"
【教师活动】通过a>0和a<0两种情况的探究,我们可以得出一个统一的结论。请同学们思考:抛物线y=ax +k与抛物线y=ax 到底是什么关系?
抛物线与抛物线形状完全相同(开口方向、开口大小、对称轴都相同),只是位置不同。抛物线可以看作由抛物线沿y轴方向平移|k|个单位得到的。当k>0时,向上平移;当k<0时,向下平移。
【教师活动】总结得非常到位!这个规律我们可以用四个字来概括——"上加下减"。请大家牢牢记住:在y=ax 的基础上,加上k向上平移,减去k向下平移。这与一次函数中b的变化导致图象上下平移的规律是完全一致的。
【知识点】平移规律总结("上加下减"):1. 抛物线由抛物线上下平移得到;2. 平移方向:k>0时向上平移k个单位,k<0时向下平移|k|个单位;3. 平移后不变的性质:开口方向、开口大小(由a决定)、对称轴(y轴)、增减性规律;4. 平移后变化的性质:顶点坐标从(0,0)变为(0,k),函数值整体增加k;5. 口诀:"上加下减"——k正向上,k负向下。
【设计意图】通过a>0和a<0两种情况的对比,归纳出统一的平移规律"上加下减",帮助学生建立完整的知识体系。强调平移后不变的性质和变化的性质,有利于学生全面把握y=ax +k的图象特征。
易错提示:1. "上加下减"指的是在y=ax 基础上加k向上平移,减k向下平移。注意:k本身是带符号的,y=ax -3中k=-3,是向下平移3个单位。2. 平移后对称轴仍然是y轴,不会变成其他直线。顶点坐标是(0,k),不是(k,0)。注意横坐标始终为0,只有纵坐标变为k。3. 平移后增减性规律不变:a>0时左降右升,a<0时左升右降。增减性规律只与a的符号有关,与k无关。
【过渡语】通过两个环节的探究,我们对y=ax +k的图象有了直观的认识。现在,让我们系统地归纳y=ax +k的图象和性质,形成一个完整的知识框架。
环节四:归纳总结性质(5分钟)
一、y=ax +k的图象和性质完整归纳
【教师活动】请同学们结合刚才的探究和屏幕上的表格,系统地归纳二次函数y=ax +k的图象和性质。
【学生活动】a>0时:开口向上,对称轴是y轴,顶点是(0,k),顶点是最低点,当x=0时y有最小值k。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,对称轴是y轴,顶点是(0,k),顶点是最高点,当x=0时y有最大值k。x<0时y随x增大而增大,x>0时y随x增大而减小。两种情况下,|a|越大开口越小,|a|越小开口越大。
【教师活动】总结得非常全面!与y=ax 相比,y=ax +k最大的变化就是顶点从(0,0)变为了(0,k),函数的最值也从0变为k。其他性质——开口方向、对称轴、增减性规律——都与y=ax 完全一致。这就是"上加下减"的数学本质。
【知识点】二次函数的图象和性质:【图象特征】1. 图象是一条抛物线;2. 开口方向由a的符号决定:a>0开口向上,a<0开口向下;3. 开口大小由|a|决定:|a|越大开口越小,|a|越小开口越大;4. 对称轴是y轴(直线x=0);5. 顶点坐标为(0, k);【函数性质】6. a>0时,顶点是最低点,x=0时y有最小值k;a<0时,顶点是最高点,x=0时y有最大值k;7. 增减性:a>0时,x<0递减、x>0递增;a<0时,x<0递增、x>0递减;【与y=ax 的关系】8. 由y=ax 上下平移|k|个单位得到,k>0向上,k<0向下("上加下减")。
【设计意图】通过系统归纳y=ax +k的图象和性质,帮助学生建立一个完整的知识框架。从"图象特征→函数性质→与y=ax 的关系"三个维度进行总结,层次清晰,便于学生记忆和运用。
规律总结:分析性质的"四步法":第一步,看a的符号——判断开口方向(a>0向上,a<0向下);第二步,看|a|的大小——判断开口大小(|a|越大开口越小);第三步,看k的值——确定顶点坐标(0, k)和最值(k为最小值或最大值);第四步,结合a的符号——判断增减性(a>0左降右升,a<0左升右降)。对称轴始终是y轴,不受a和k的影响。
方法归纳:比较与图象的"三同三不同":三同:开口方向相同、开口大小相同、对称轴相同(都是y轴);三不同:顶点纵坐标不同(由0变为k)、函数最值不同(由0变为k)、图象位置不同(整体上下平移)。记住"三同三不同",就能快速掌握y=ax +k与y=ax 的异同点。
【过渡语】通过系统的归纳总结,我们对y=ax +k的图象和性质有了全面的认识。现在,让我们通过课堂练习来巩固和运用这些知识。
环节五:课堂练习(14分钟)
一、练一练1——选择题
1. 关于二次函数,下列说法正确的是( )
A. 图象的开口向下
B. 当x<-1时,y随x的增大而减小
C. 图象的对称轴是直线x=2
D. 当x=0时,y有最大值3
【学生活动】分析:a=2>0,开口向上,A错误;对称轴是y轴,即x=0(不是x=2),C错误;开口向上,顶点是最低点,当x=0时y有最小值3(不是最大值),D错误。当x<-1时,在对称轴左侧,由于a>0,x<0时y随x增大而减小,所以B正确。答案:B。
【设计意图】练习1通过选择题的形式,训练学生运用y=ax +k的性质进行判断。四个选项分别考查了开口方向、增减性、对称轴和最值,全面覆盖了y=ax +k的核心性质。
二、练一练2——选择题
2. 关于抛物线与,下列说法正确的是( )
A. 开口方向相同
B. 顶点相同
C. 对称轴相同
D. 当x>0时,y随x的增大而增大
【学生活动】分析:y=-x2+1中a=-1<0,开口向下,顶点(0,1);y=x2-1中a=1>0,开口向上,顶点(0,-1)。开口方向相反(A错),顶点不同(B错),对称轴相同都是y轴(C正确)。对于y=-x2+1(a<0),x>0时y随x增大而减小;对于y=x2-1(a>0),x>0时y随x增大而增大,两函数增减性不同,D错误。答案:C。
【设计意图】练习2将两个不同的y=ax +k函数放在一起对比,要求学生分别判断各自的开口方向、顶点、对称轴和增减性,再进行综合比较,训练了学生的对比分析能力。
三、练一练3——选择题
3. 二次函数的图象是将( )
A. 抛物线y=-3x 向左平移3个单位得到
B. 抛物线y=-3x 向左平移1个单位得到
C. 抛物线y=3x 向上平移1个单位得到
D. 抛物线y=-3x 向上平移1个单位得到
【学生活动】分析:y=-3x2+1中a=-3,k=1。根据"上加下减"的平移规律,k=1>0,所以是由y=-3x2向上平移1个单位得到的。A和B说"向左平移"是错误的(上下平移不是左右平移),C中将y=x2改为y=-3x2是错误的(开口方向变了)。答案:D。
【设计意图】练习3直接考查平移规律"上加下减"的运用。选项设计中故意设置了"左右平移"和"改变a值"的干扰项,检验学生是否真正理解平移的本质——a不变,只有k决定平移。
四、教材P38练习——画图与比较
【教师活动】请同学们独立完成教材P38的练习。在同一平面直角坐标系中,画出y=x 、y=x +1、y=x -1的图象,并指出三条抛物线的位置关系,分别指出它们的开口方向、对称轴和顶点,以及随着x的增大,y的变化情况。
(学生独立画图,教师巡视指导。约5分钟后,请同学展示并讲解。)
【学生活动】三条抛物线都是开口向上,对称轴都是y轴。y=x 的顶点是(0,0),y=x +1的顶点是(0,1),y=x -1的顶点是(0,-1)。y=x +1由y=x 向上平移1个单位得到,y=x -1由y=x 向下平移1个单位得到。增减性:三条抛物线都是a=1>0,所以x<0时y随x增大而减小,x>0时y随x增大而增大。
【教师活动】画图规范,分析全面!这道题综合考查了描点法画图、平移关系判断和性质描述,是本节课核心知识的综合运用。
【设计意图】教材P38练习是本节课的核心练习,要求学生独立完成画图、比较和性质描述的全过程,是对"描点法画图→观察平移关系→分析图象性质"这一完整探究流程的巩固和检验。
五、填空练习——平移关系
【教师活动】请同学们完成以下填空,巩固平移规律的运用。
1. 抛物线可以由抛物线向______平移______个单位得到。
【学生活动】答案:向上平移3个单位。因为k=3>0,根据"上加下减",向上平移3个单位。
2. 抛物线向______平移______个单位后,会得到抛物线。
【学生活动】答案:向下平移1个单位。要从y=-x +1回到y=-x ,需要减去1,即向下平移1个单位。
3. 抛物线的开口方向______,对称轴是______,顶点坐标是______。
【学生活动】答案:开口向下(a=-2<0),对称轴是y轴,顶点坐标是(0,-5)。
【设计意图】填空练习分别考查了正向平移(从y=ax 到y=ax +k)、逆向平移(从y=ax +k到y=ax )和性质描述,多角度巩固平移规律和性质判断。
六、综合练习——性质判断与参数求解
【教师活动】请同学们完成以下综合练习,灵活运用y=ax +k的性质。
4. 已知点(m,n)在(a不为0)的图象上,点(-m,n)______(填"在"或"不在")(a不为0)的图象上。
【学生活动】分析:抛物线y=a+a的对称轴是y轴,图象关于y轴对称。点(m,n)和点(-m,n)关于y轴对称。因为抛物线关于y轴对称,所以如果点(m,n)在图象上,那么点(-m,n)也一定在图象上。答案:在。
5. 若的顶点是原点,则k______;若顶点位于x轴上方,则k______;若顶点位于x轴下方,则k______。
【学生活动】分析:y=+(k-2)的顶点坐标是(0, k-2)。顶点是原点,即k-2=0,k=2。顶点在x轴上方,即k-2>0,k>2。顶点在x轴下方,即k-2<0,k<2。
【设计意图】练习4-5考查了对称性的应用和顶点位置与参数的关系。第4题需要学生灵活运用抛物线的对称性,第5题需要将几何条件(顶点在x轴上方/下方)转化为代数不等式,培养了转化思想。
七、综合应用题
6. 已知抛物线。
(1) 若抛物线的形状与y=2x 相同,开口方向相反,且顶点坐标为(0,-3),则该抛物线的函数表达式是______。
分析:形状与相同,即|a|=2;开口方向相反,即a<0,所以a=-2。顶点坐标为(0,-3),即k=-3。所以表达式为。
(2) 若抛物线向上平移2个单位后得到的抛物线的函数表达式为y=-0.5x -1,则a=______,k=______。
分析:向上平移2个单位后得到,根据"上加下减"的逆运算,原抛物线为。所以a=-0.5,k=-3。
(3) 若抛物线的最小值为4,且经过点(1,5),则该抛物线的函数表达式是______;将抛物线向下平移3个单位,得到的新的抛物线的函数表达式是______。
分析:最小值为4,说明a>0且k=4,所以抛物线为。经过点(1,5),代入得,解得a=1。所以表达式为。向下平移3个单位,得。
【设计意图】练习6是一道综合应用题,融合了参数求解、平移规律和函数性质判断。三个小题分别考查了"由形状和顶点求表达式"、"由平移后的表达式反推原表达式"和"由最值和点坐标求表达式",综合性强,对学生的分析能力要求较高。
解题策略:含参数问题的解题步骤:第一步,根据已知条件确定a的值(开口方向→a的符号,开口大小→|a|的值,形状→|a|的值);第二步,根据已知条件确定k的值(顶点坐标→k,最值→k,平移关系→k);第三步,验证条件的合理性(如a≠0是否满足)。关键提醒:a和k是两个独立的参数,分别控制开口大小(和方向)与顶点位置,求解时先分别确定再组合。
八、几何综合题——面积问题
7. 如图,抛物线与x轴交于A、B两点,点P为抛物线上一点,且,求P点的坐标。
【教师活动】这道题是一道几何与函数结合的综合题。请同学们先思考:如何求A、B两点的坐标?如何利用三角形面积公式求P点的坐标?
解:抛物线,当y=0时,,解得。即A点的坐标为(-2,0),B点的坐标为(2,0)。所以AB=4。
因为,设P点纵坐标为b,则,所以|b|=2,即b=±2。
【学生活动】当b=2时,将y=2代入y=x2-4,得x2-4=2,x2=6,。所以P点坐标为或。当b=-2时,将y=-2代入y=x2-4,得x2-4=-2,x2=2,。所以P点坐标为或。
【教师活动】非常完整!这道题的关键步骤是:先求AB的长度,再利用三角形面积公式求出P点纵坐标的绝对值,最后代入抛物线解析式求横坐标。注意|b|=2时b可以取2或-2,对应P点在x轴上方或下方,各有两种情况,因此共有4个点满足条件。
【设计意图】练习7是一道几何与函数结合的综合题,将抛物线与x轴的交点、三角形面积公式和二次方程的求解结合在一起,考查了学生综合运用函数和几何知识解决问题的能力。
解题策略:抛物线与几何综合问题的解题思路:1. 求抛物线与x轴的交点——令y=0,解一元二次方程;2. 利用几何条件列方程——根据面积、距离等几何关系,列出关于坐标的方程;3. 注意分类讨论——当出现绝对值时,需要讨论正负两种情况;4. 代入验证——将求出的坐标代入原函数检验是否满足条件。
环节六: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 +k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"图象"、"性质"、"与y=ax 的关系"三个方面来总结。
【学生活动】我学会了用描点法画y=ax +k的图象,知道它的图象也是一条抛物线。我掌握了y=ax +k的性质:开口方向由a的符号决定,对称轴是y轴,顶点坐标是(0,k),a>0时顶点是最低点、函数有最小值k,a<0时顶点是最高点、函数有最大值k。增减性规律与y=ax 一致:a>0时左降右升,a<0时左升右降。
【学生活动】我理解了y=ax +k与y=ax 之间的关系:y=ax +k的图象是由y=ax 的图象上下平移得到的。当k>0时向上平移k个单位,当k<0时向下平移|k|个单位。口诀是"上加下减"。平移后,开口方向、开口大小和对称轴都不变,只有顶点位置和函数值发生改变。
【学生活动】我还学会了分析y=ax +k性质的方法——先看a的符号判断开口方向,再看|a|的大小判断开口大小,然后看k的值确定顶点坐标和最值,最后结合a的符号判断增减性。对称轴始终是y轴,不受a和k的影响。
【教师活动】同学们总结得非常全面!本节课的知识框架可以概括为三个方面:图象(开口方向由a决定,k决定顶点位置,对称轴是y轴)、性质(增减性结合开口方向和对称轴确定)和与y=ax 的关系(平移规律:k正向上,k负向下)。请同学们把这个框架记住,它将为后续学习y=a(x-h) 和y=a(x-h) +k打下坚实的基础。
【知识点】二次函数的图象和性质——知识框架:【图象】1. 开口方向由a的符号决定:a>0向上,a<0向下;2. 开口大小由|a|决定:|a|越大开口越小,|a|越小开口越大;3. k决定顶点的位置:顶点坐标为(0, k);4. 对称轴是y轴(直线x=0);【性质】5. 增减性结合开口方向和对称轴才能确定:a>0左降右升,a<0左升右降;6. 最值:a>0时x=0有最小值k,a<0时x=0有最大值k;【与y=ax 的关系】7. 平移规律:k正向上平移k个单位,k负向下平移|k|个单位("上加下减")。
【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"图象→性质→与y=ax 的关系"三个维度形成完整的知识网络。强调"上加下减"的平移规律是本节课的核心,也是后续学习更复杂二次函数平移的基础。
方法总结:研究二次函数图象性质的一般方法——"三步法"升级版: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,与基本函数对比——观察平移关系,找出异同点;第三步,用数学语言归纳性质——从"开口方向、对称轴、顶点、增减性、最值"五个维度描述。这个"画图→对比→归纳"的方法,将贯穿后续所有二次函数图象的学习。
环节七: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 +k的图象和性质。
1. 从教材习题中选取:完成教材P38-39的练习题,包括画图、性质描述和平移关系判断。
2. 完成练习册本课时的习题:重点练习平移规律"上加下减"的运用。
3. 思考题:如果抛物线y=ax +k的顶点在直线y=2x上,且a=1,求k的值。
【教师活动】下节课我们将学习二次函数y=a(x-h) 的图象和性质,探究在y=ax 的基础上改变x的系数(即配方后括号内x-h的形式)后,抛物线会发生怎样的左右平移变化。请同学们预习教材相关内容。
【设计意图】课后作业兼顾基础巩固(教材习题、练习册)和拓展探究(思考题、动态演示),既确保学生掌握y=ax +k的基本图象和性质,又为下节课学习y=a(x-h) 的左右平移做好铺垫。思考题将顶点位置与直线方程结合,培养学生的综合运用能力。
四、板书设计
26.2.2 二次函数y=ax +k的图象和性质 一、探究a>0:y=2x +2, y=2x -2
1. 描点法画图 → 列表、描点、连线 2. 与y=2x 对比: 开口方向相同 开口大小相同 对称轴相同(y轴) 顶点不同:(0,2) (0,0) (0,-2) 3. 平移关系: y=2x +2 由 y=2x 向上平移2个单位 y=2x -2 由 y=2x 向下平移2个单位
二、探究a<0:y=-x , y=-x -2, y=-x +2 三、平移规律——"上加下减"
1. 描点法画图 2. 图象特征: 开口向下,对称轴y轴 顶点:(0,2) (0,0) (0,-2) 顶点都是最高点 增减性相同:左升右降 3. 平移规律同样成立
四、y=ax +k的图象和性质 五、课堂练习
1. 开口方向:a>0向上,a<0向下 2. 开口大小:|a|越大开口越小 3. 对称轴:y轴(直线x=0) 4. 顶点:(0, k) 5. a>0:最低点,最小值k a<0:最高点,最大值k 6. 增减性: a>0:左降右升 a<0:左升右降
六、课堂小结 1. 练一练1-3:选择题 2. 教材P38练习:画图比较 3. 填空练移关系 4. 综合练习:参数求解 5. 几何综合题:面积问题
五、教学反思
1. 环节一的回顾复习是否有效?学生能否快速回忆起y=ax 的图象和性质,以及描点法画图的方法?从y=ax 到y=ax +k的过渡是否自然,学生是否理解了"我们是在y=ax 的基础上添加一个常数项k"这一研究思路?
2. 环节二中,学生在用描点法画y=2x +2和y=2x -2的图象时,列表计算是否准确?学生能否从数据表中发现"同x值y差k"的代数规律?在描点连线后,学生能否直观地看出三条抛物线之间的平移关系?"向上平移2个单位"和"向下平移2个单位"的描述,是学生自己发现的还是教师直接告知的?
3. 环节三中,类比研究方法是否有效?学生能否从a>0的探究中自然迁移到a<0的探究?a<0时,学生是否注意到增减性规律与a>0时相反,但平移规律完全相同?"上加下减"的平移规律是否已经被学生接受和掌握?
4. 环节四的归纳总结是否全面?学生是否能够从"开口方向、对称轴、顶点、增减性、最值"五个维度系统地描述y=ax +k的图象和性质?"三同三不同"的对比方法是否帮助学生清晰地认识了y=ax +k与y=ax 的异同?
5. 课堂练习中,学生最容易出错的地方在哪里?是增减性的判断(特别是a<0时),还是平移方向的判断(混淆"上加下减"中k的符号与平移方向),或者是顶点坐标的确定(误写为(k,0)或(0,0))?针对这些易错点,教师是否给予了及时的纠正和强化?
6. 练习7(几何综合题)的难度是否适中?学生在求AB长度和利用三角形面积公式时是否遇到困难?分类讨论(|b|=2时b=±2)是否被学生遗漏?教师是否引导了学生进行完整的分类讨论?
7. 本节课是否充分体现了"数形结合"的思想?学生是否能够从解析式(数)的变化(加k)中,直接想象出图象(形)的变化(上下平移)?"见解析式即知图象"的能力是否在本节课中得到了培养?
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→平移规律→性质归纳→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(教材习题)和拓展探究(思考题、动态演示)?

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