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《二次函數與一元二次方程》教案北師版九下

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1、 2.5 二次函數與一元二次方程 第 1 課時 二次函數與一元二次方程 1.經歷探索二次函數與一元二次方程 的關系的過程,體會方程與函數之間的聯系; (重點 ) 2.理解二次函數與 x 軸交點的個數與 一元二次方程的根的關系, 理解何時方程有兩個不等的實根、 兩個相等的實根和沒有實根; (重點 ) 3.通過觀察二次函數與 x 軸交點的個數,討論一元二次方程的根的情況, 進一步培養(yǎng)學生的數形結合思想. (難點 ) 一、情境導入 一個涵洞成拋物線形, 它的截面如圖所示.

2、現測得,當水面寬 AB= 1.6m 時,涵洞頂點與水面的距離 OC = 2.4m. 當水位上升一定高度到達點 F 時,這時,離水面距離 CF =1.5m,則涵洞寬 ED 是多少?是否會超 過 1m? 根據已知條件,要求 ED 寬,只要求出 FD 的長度.在如圖所示的直角坐標系中,只要求出點 D 的橫坐標即可. 由已知條件可得到點 D 的縱坐標,又因為點 D 在涵洞所成的拋物線上, 所以利用拋 物線的函數關系式可以進一步算出點 D 的 橫坐標.你會求嗎? 二、合作探究 探究點一:二次函數與一

3、元二次方程 【類型一】 求拋物線與 x 軸的交點坐  標 已知二次函數 y= 2x2- 4x- 6,它的 圖 象 與 x 軸 交 點 的 坐 標 是 ________________ . 解析: y= 2x2- 4x- 6= 2(x2- 2x- 3)= 2(x- 3)(x+ 1),設 2(x- 3)(x+ 1) = 0,解得x1= 3, x2=- 1,∴它的圖象與 x 軸交點的坐標是 (3,0), (- 1, 0).故答案為 (3, 0), (- 1, 0). 方法總結: 拋物線與 x 軸的交點的橫坐標,就是二次函數為 0 時,一元二次方程的解.

4、 變式訓練:見《學練優(yōu)》 本課時練習“課堂達標訓練”第 6 題 【類型二】 判斷拋物線與 x 軸交點的 個數 已知關于 x 的二次函數 y= mx2- (m+ 2)x+2(m≠ 0). (1) 求證:此拋物線與 x 軸總有兩個交 點; (2) 若此拋物線與 x 軸總有兩個交點, 且 它們的橫坐標都是整數,求正整數 m 的值. 解 析 : (1) 只 需 證 明 = (m + 2)2 - 4m× 2≥ 0 即可; (2)利用因式分解法求得拋 物線與 x 軸交點的橫坐標,然后根據 x 的值來求正整數 m 的值. (1)

5、 證明 :∵ m≠0 ,∴ = (m+ 2)2 - 4m× 2= m2 + 4m+ 4- 8m= (m- 2)2.∵ (m- 2)2≥ 0,∴ ≥ 0,∴此拋物線與 x 軸總有兩個交點; (2) 解:令 y= 0,則 (x-1)(mx- 2)= 0,所以 x- 1= 0 或 mx- 2= 0,解得 x1 =1, 2 x2= m.當 m 為正整數 1 或 2 時, x2 為整數, 即拋物線與 x 軸總有兩個交點, 且它們的橫坐標都是整數.所以正整數 m 的值為 1 或 2. 方法總結: 解答本題的關鍵是明確當根 的判別式 ≥ 0 拋物線與 x 軸

6、有兩個交點. 第 1頁共3頁 變式訓練:見《學練優(yōu)》本課時練習“課堂達標訓練”第 8 題 【類型三】 已知拋物線與 x 軸的交點個數,求字母系數的取值范圍 已知函數 y= ( k-3)x2+ 2x+1 的圖象與 x 軸有交點,求 k 的取值范圍. 解析:應分 k- 3= 0 和 k- 3≠ 0 兩種情況進行討論, (1)當 k- 3=0 即 k=3 時,此函數是一次函數; (2) 當 k- 3≠ 0,即 k≠3 時,此函數是二次函數,根據函數圖象與 x 軸有交點可知 = b2- 4ac≥ 0,求出 k 的取值范圍即可.

7、解:當 k=3 時,函數 y= 2x+ 1 是一次函數.∵一次函數 y= 2x+ 1 與 x 軸有一個交點,∴ k= 3; 當 k≠3 時,y= (k-3)x2+ 2x+ 1 是二次函數.∵二次函數 y= (k- 3)x2+ 2x+ 1 的圖 象與 x 軸有交點,∴ =b2- 4ac≥ 0.∵b2- 4ac = 22 - 4(k- 3) =- 4k+ 16 ,∴- 4k+ 16≥ 0.∴ k≤ 4 且 k≠ 3. 綜上所述, k 的取值范圍是 k≤ 4. 方法總結:由于 k 的取值范圍不能確定, 所以解決本題的關鍵是要注意分類討論, 不 要漏解.

8、 變式訓練:見《學練優(yōu)》本課時練習“課后鞏固提升”第 5 題 【類型四】 二次函數與一元二次方程的判別式、根與系數的關系的綜合 已知:拋物線 y= x2+ax+ a- 2. (1)求證:不論 a 取何值時,拋物線 y=x2+ax+ a- 2 與 x 軸都有兩個不同的交點; (2)設這個二次函數的圖象與 x 軸相交 于 A(x1, 0), B(x2, 0),且 x1、 x2 的平方和為 3,求 a 的值. 解析: (1)利用關于 x 的一元二次方程 x2+ax+ a- 2= 0 的根的判別式的符號進行 證明; (2) 利用根與系數的關系寫

9、出 x1 、 x2 的平方和是 x12 + x22 = (x1+ x2) 2- 2x1 x2= a2- 2a+ 4= 3,由此可以求得 a 的值. (1) 證明: ∵ = a2- 4(a- 2)= (a- 2)2 + 4> 0,∴不論 a 取何值時,拋物線 y= x2 + ax+ a-2 與 x 軸都有兩個不同的交點; (2)解: ∵ x1+ x2=- a, x1· x2= a- 2,  ∴ x21+ x22= ( x1+ x2)2 - 2x1· x2= a2- 2a+ 4= 3,∴ a= 1. 方法總結: 判斷一

10、元二次方程與 x 軸的交點, 只要看根的判別式的符號即可,而要判斷一元二次方程根的情況, 要利用根與系數關系. 變式訓練:見《學練優(yōu)》 本課時練習“課后鞏固提升”第 6 題 探究點二: 利用二次函數解決運動中的拋物線問題 如圖,足球場上守門員在 O 處開 出一高球,球從離地面 1 米的 A 處飛出 (A 在 y 軸上 ),運動員乙在距 O點6米的B處 發(fā)現球在自己頭的正上方達到最高點 M,距 地面約 4 米高, 球落地后又一次彈起.據實驗,足球在草坪上彈起后的拋物線與原來的拋物線形狀相同, 最大高度減少到原來最大高度的一半.

11、(1) 求足球開始飛出到第一次落地時, 該拋物線的表達式; (2) 足球第一次落地點 C 距守門員多少米(取 4 3=7)? (3) 運動員乙要搶到第二個落點 D,他應再向前跑多少米 (取 2 6= 5)? 解析:要求足球開始飛出到第一次落地時,拋物線的表達式,則需要根據已知條件 確定點 A 和頂點 M 的坐標,因為 OA=1,OB= 6,BM = 4,所以點 A 的坐標為 (0,1),頂點 M 的坐標是 (6,4).根據頂點式可求得拋物線關系式. 因為點 C 在 x 軸上,所以要 求 OC 的長,只要把點 C 的縱

12、坐標 y= 0 代入函數關系式, 通過解方程求得 OC 的長.要 計算運動員乙要搶到第二個落點D,他應再 向前跑多少米,實際就是求 DB 的長.求解的方法有多種. 解:(1)設第一次落地時, 拋物線的表達 第 2頁共3頁 式為 y= a(x-6) 2+ 4, 由已知:當 x= 0 時, y= 1,即 1= 36a + 4,所以 a=- 1 12. 所以函數表達式為 y=- 1 (x- 6) 2+ 4 12 或 y=- 121x2 +x+ 1; 1 2 (2)令 y= 0,

13、則- 12(x- 6) + 4= 0, 2 所以 (x- 6) = 48,所以 x1= 4 3+ 6≈ 所以足球第一次落地距守門員約 13 米; (3) 如圖,第二次足球彈出后的距離為 CD ,根據題意: CD = EF(即相當于將拋物 線 AEMFC 向下平移了 2 個單位 ). 1 2 所以 2=- 12(x- 6) + 4,解得 x1= 6- 所以 CD = |x1- x2|= 4 6≈ 10. 所以 BD = 13- 6+ 10= 17(米 ). 方法總結: 解決此類問題的關鍵是先進 行數學建模, 將實際問題中的條件

14、轉化為數 學問題中的條件. 常有兩個步驟: (1)根據題 意得出二次函數的關系式, 將實際問題轉化 為純數學問題; (2) 應用有關函數的性質作 答. 三、板書設計 二次函數與一元二次方程 1.二次函數與一元二次方程 2.利用二次函數解決運動中的拋物線問題 本節(jié)課注意發(fā)揮學生的主體作用, 讓學生通 過自主探究、合作學習來主動發(fā)現問題、 提 出問題、解決問題,實現師生互動,通過這 樣的教學實踐取得一定的教學效果, 再次認 識到教師不僅要教給學生知識, 更要培養(yǎng)學 生良好的數學素養(yǎng)和學習習慣, 讓學生學會 學習,使他們能夠在獨立思考與合作學習交 流中解決學習中的問題 . 第 3頁共3頁

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