《二次函數(shù)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(shù)與一元二次方程 第 1 課時(shí) 二次函數(shù)與一元二次方程 1．經(jīng)歷探索二次函數(shù)與一元二次方程 的關(guān)系的過(guò)程，體會(huì)方程與函數(shù)之間的聯(lián)系； (重點(diǎn) ) 2．理解二次函數(shù)與 x 軸交點(diǎn)的個(gè)數(shù)與 一元二次方程的根的關(guān)系， 理解何時(shí)方程有兩個(gè)不等的實(shí)根、 兩個(gè)相等的實(shí)根和沒有實(shí)根； (重點(diǎn) ) 3．通過(guò)觀察二次函數(shù)與 x 軸交點(diǎn)的個(gè)數(shù)，討論一元二次方程的根的情況， 進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)形結(jié)合思想． (難點(diǎn) ) 一、情境導(dǎo)入 一個(gè)涵洞成拋物線形， 它的截面如圖所示．

2、現(xiàn)測(cè)得，當(dāng)水面寬 AB＝ 1.6m 時(shí)，涵洞頂點(diǎn)與水面的距離 OC ＝ 2.4m. 當(dāng)水位上升一定高度到達(dá)點(diǎn) F 時(shí)，這時(shí)，離水面距離 CF ＝1.5m，則涵洞寬 ED 是多少？是否會(huì)超 過(guò) 1m? 根據(jù)已知條件，要求 ED 寬，只要求出 FD 的長(zhǎng)度．在如圖所示的直角坐標(biāo)系中，只要求出點(diǎn) D 的橫坐標(biāo)即可． 由已知條件可得到點(diǎn) D 的縱坐標(biāo)，又因?yàn)辄c(diǎn) D 在涵洞所成的拋物線上， 所以利用拋 物線的函數(shù)關(guān)系式可以進(jìn)一步算出點(diǎn) D 的 橫坐標(biāo)．你會(huì)求嗎？ 二、合作探究 探究點(diǎn)一：二次函數(shù)與一

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

4、 變式訓(xùn)練：見《學(xué)練優(yōu)》 本課時(shí)練習(xí)“課堂達(dá)標(biāo)訓(xùn)練”第 6 題 【類型二】 判斷拋物線與 x 軸交點(diǎn)的 個(gè)數(shù) 已知關(guān)于 x 的二次函數(shù) y＝ mx2－ (m＋ 2)x＋2(m≠ 0)． (1) 求證：此拋物線與 x 軸總有兩個(gè)交 點(diǎn)； (2) 若此拋物線與 x 軸總有兩個(gè)交點(diǎn)， 且 它們的橫坐標(biāo)都是整數(shù)，求正整數(shù) 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(diǎn)的橫坐標(biāo)，然后根據(jù) x 的值來(lái)求正整數(shù) 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(gè)交點(diǎn)； (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(dāng) m 為正整數(shù) 1 或 2 時(shí)， x2 為整數(shù)， 即拋物線與 x 軸總有兩個(gè)交點(diǎn)， 且它們的橫坐標(biāo)都是整數(shù)．所以正整數(shù) m 的值為 1 或 2. 方法總結(jié)： 解答本題的關(guān)鍵是明確當(dāng)根 的判別式 ≥ 0 拋物線與 x 軸

6、有兩個(gè)交點(diǎn)． 第 1頁(yè)共3頁(yè) 變式訓(xùn)練：見《學(xué)練優(yōu)》本課時(shí)練習(xí)“課堂達(dá)標(biāo)訓(xùn)練”第 8 題 【類型三】 已知拋物線與 x 軸的交點(diǎn)個(gè)數(shù)，求字母系數(shù)的取值范圍 已知函數(shù) y＝ ( k－3)x2＋ 2x＋1 的圖象與 x 軸有交點(diǎn)，求 k 的取值范圍． 解析：應(yīng)分 k－ 3＝ 0 和 k－ 3≠ 0 兩種情況進(jìn)行討論， (1)當(dāng) k－ 3＝0 即 k＝3 時(shí)，此函數(shù)是一次函數(shù)； (2) 當(dāng) k－ 3≠ 0，即 k≠3 時(shí)，此函數(shù)是二次函數(shù)，根據(jù)函數(shù)圖象與 x 軸有交點(diǎn)可知 ＝ b2－ 4ac≥ 0，求出 k 的取值范圍即可．

7、解：當(dāng) k＝3 時(shí)，函數(shù) y＝ 2x＋ 1 是一次函數(shù)．∵一次函數(shù) y＝ 2x＋ 1 與 x 軸有一個(gè)交點(diǎn)，∴ k＝ 3； 當(dāng) k≠3 時(shí)，y＝ (k－3)x2＋ 2x＋ 1 是二次函數(shù)．∵二次函數(shù) y＝ (k－ 3)x2＋ 2x＋ 1 的圖 象與 x 軸有交點(diǎn)，∴ ＝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(jié)：由于 k 的取值范圍不能確定， 所以解決本題的關(guān)鍵是要注意分類討論， 不 要漏解．

8、 變式訓(xùn)練：見《學(xué)練優(yōu)》本課時(shí)練習(xí)“課后鞏固提升”第 5 題 【類型四】 二次函數(shù)與一元二次方程的判別式、根與系數(shù)的關(guān)系的綜合 已知：拋物線 y＝ x2＋ax＋ a－ 2. (1)求證：不論 a 取何值時(shí)，拋物線 y＝x2＋ax＋ a－ 2 與 x 軸都有兩個(gè)不同的交點(diǎn)； (2)設(shè)這個(gè)二次函數(shù)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(guān)于 x 的一元二次方程 x2＋ax＋ a－ 2＝ 0 的根的判別式的符號(hào)進(jìn)行 證明； (2) 利用根與系數(shù)的關(guān)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(shí)，拋物線 y＝ x2 ＋ ax＋ a－2 與 x 軸都有兩個(gè)不同的交點(diǎn)； (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(jié)： 判斷一

10、元二次方程與 x 軸的交點(diǎn)， 只要看根的判別式的符號(hào)即可，而要判斷一元二次方程根的情況， 要利用根與系數(shù)關(guān)系． 變式訓(xùn)練：見《學(xué)練優(yōu)》 本課時(shí)練習(xí)“課后鞏固提升”第 6 題 探究點(diǎn)二： 利用二次函數(shù)解決運(yùn)動(dòng)中的拋物線問(wèn)題 如圖，足球場(chǎng)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(yùn)動(dòng)員乙在距 O點(diǎn)6米的B處 發(fā)現(xiàn)球在自己頭的正上方達(dá)到最高點(diǎn) M，距 地面約 4 米高， 球落地后又一次彈起．據(jù)實(shí)驗(yàn)，足球在草坪上彈起后的拋物線與原來(lái)的拋物線形狀相同， 最大高度減少到原來(lái)最大高度的一半．

11、(1) 求足球開始飛出到第一次落地時(shí)， 該拋物線的表達(dá)式； (2) 足球第一次落地點(diǎn) C 距守門員多少米(取 4 3＝7)? (3) 運(yùn)動(dòng)員乙要搶到第二個(gè)落點(diǎn) D，他應(yīng)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(shí)，拋物線的表達(dá)式，則需要根據(jù)已知條件 確定點(diǎn) A 和頂點(diǎn) M 的坐標(biāo)，因?yàn)?OA＝1，OB＝ 6，BM ＝ 4，所以點(diǎn) A 的坐標(biāo)為 (0，1)，頂點(diǎn) M 的坐標(biāo)是 (6，4)．根據(jù)頂點(diǎn)式可求得拋物線關(guān)系式． 因?yàn)辄c(diǎn) C 在 x 軸上，所以要 求 OC 的長(zhǎng)，只要把點(diǎn) C 的縱

12、坐標(biāo) y＝ 0 代入函數(shù)關(guān)系式， 通過(guò)解方程求得 OC 的長(zhǎng)．要 計(jì)算運(yùn)動(dòng)員乙要搶到第二個(gè)落點(diǎn)D，他應(yīng)再 向前跑多少米，實(shí)際就是求 DB 的長(zhǎng)．求解的方法有多種． 解：(1)設(shè)第一次落地時(shí)， 拋物線的表達(dá) 第 2頁(yè)共3頁(yè) 式為 y＝ a(x－6) 2＋ 4， 由已知：當(dāng) x＝ 0 時(shí)， y＝ 1，即 1＝ 36a ＋ 4，所以 a＝－ 1 12. 所以函數(shù)表達(dá)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(jù)題意： CD ＝ EF(即相當(dāng)于將拋物 線 AEMFC 向下平移了 2 個(gè)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(jié)： 解決此類問(wèn)題的關(guān)鍵是先進(jìn) 行數(shù)學(xué)建模， 將實(shí)際問(wèn)題中的條件

14、轉(zhuǎn)化為數(shù) 學(xué)問(wèn)題中的條件． 常有兩個(gè)步驟： (1)根據(jù)題 意得出二次函數(shù)的關(guān)系式， 將實(shí)際問(wèn)題轉(zhuǎn)化 為純數(shù)學(xué)問(wèn)題； (2) 應(yīng)用有關(guān)函數(shù)的性質(zhì)作 答． 三、板書設(shè)計(jì) 二次函數(shù)與一元二次方程 1.二次函數(shù)與一元二次方程 2.利用二次函數(shù)解決運(yùn)動(dòng)中的拋物線問(wèn)題 本節(jié)課注意發(fā)揮學(xué)生的主體作用， 讓學(xué)生通 過(guò)自主探究、合作學(xué)習(xí)來(lái)主動(dòng)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、 提 出問(wèn)題、解決問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)師生互動(dòng)，通過(guò)這 樣的教學(xué)實(shí)踐取得一定的教學(xué)效果， 再次認(rèn) 識(shí)到教師不僅要教給學(xué)生知識(shí)， 更要培養(yǎng)學(xué) 生良好的數(shù)學(xué)素養(yǎng)和學(xué)習(xí)習(xí)慣， 讓學(xué)生學(xué)會(huì) 學(xué)習(xí)，使他們能夠在獨(dú)立思考與合作學(xué)習(xí)交 流中解決學(xué)習(xí)中的問(wèn)題 . 第 3頁(yè)共3頁(yè)